JP2006077661A

JP2006077661A - 燃料供給装置

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Publication number: JP2006077661A
Application number: JP2004261828A
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Inventors: Tetsuo Sugioka; 鐵夫杉岡
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Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2006-03-23
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Abstract

【課題】熱機関や、給湯器ボイラなどの燃焼熱源に対し、その出力安定を図りつつ複数の液体燃料を切り替えて供給する燃料供給装置に関し、特に、非常に簡単な構成で燃料の切り替えを行うことができ、従ってメンテナンスも容易な燃料供給装置を提供する。
【解決手段】液体燃料を吸引作用でエンジン２に供給する燃料噴射装置９と、燃料噴射装置に並列接続され、それぞれ異なる種類の液体燃料を供給する複数の燃料供給ライン５、６と、これら燃料供給ラインにそれぞれ設けられ、燃料噴射装置によって吸引される液体燃料の逆流を防止する逆止弁１０、１１と、燃料噴射装置によりいずれの燃料供給ラインから液体燃料を吸引するかを選択する燃料選択手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱機関や、給湯器ボイラなどの燃焼熱源に対し、その出力安定を図りつつ複数の液体燃料を切り替えて供給する燃料供給装置に関し、特に、非常に簡単な構成で燃料の切り替えを行うことができ、従ってメンテナンスも容易な燃料供給装置に関する。

各種エンジン、ガスタービン、蒸気タービンなどの熱機関、および給湯用ボイラなどの燃焼熱源（以下総称して「熱機関」と言う）には、液体燃料を使用するものが多い。これらの熱機関では、燃料供給装置によって燃料タンクからの液体燃料を、噴射ポンプやノズルなどを備えた燃料噴射装置に供給する。

そして、昨今では、環境問題に対する対策や燃料コスト削減の手段として、廃油などを含む複数種の液体燃料を適宜切り替えて供給する燃料供給装置を備えた熱機関が数多く存在する。ところがこれらの熱機関では、ある燃料から別の燃料に供給を切り替える際に、燃料噴射装置に対する燃料供給量が一時的に低下するなどの原因から、出力が変動してしまうという問題があった。

従来、熱機関に複数の燃料を供給する燃料供給装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。

特許文献１は、ガスタービンプラントにおいて２種類の燃料の使用を切り替える際の切り替え制御方法に関するものである。２つの燃料を切り替えるに際し、切り替え時における一時的な燃料不足による出力（負荷）変動を低減し、滑らかな燃料切り替えがなされ得ることを課題としており、その解決手段として、一方の燃料から他方の燃料に切り替えるにあたり、先行して入力される燃料制御信号に、燃料流量設定値と実燃料流量のフィードバック信号との偏差を補正値として加えて補正された燃料流量を算出する。また、一方の燃料から他方の燃料に切り替えるにあたり、切り替えられて使用される側の燃料の状態をモニタして、燃料の流量変動が所定値よりも大きくなったときには切替レートを遅くし、前記流量変動が小さくなったときには切替レートを速くするなどとしている。
特開平９−６８０５６号公報

ところで、例えば上記のような背景技術にあっては、熱機関の出力安定を図りつつ複数の燃料を切り替えて供給するために、ＥＣＵ（電子制御装置）などの複雑な制御手段を用いて燃料の切り替え制御を行っていた。そのような複雑な回路構成を有する制御手段を備えた燃料供給装置にあっては、制御手段の部分に異常を生じた場合の修理作業のみならず、通常のメンテナンス作業も技術的に困難であるとともに、時間もコストも大きくなりがちである。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、熱機関や、給湯器ボイラなどの燃焼熱源に対し、その出力安定を図りつつ複数の液体燃料を切り替えて供給する燃料供給装置であって、特に、非常に簡単な構成で燃料の切り替えを行うことができ、従ってメンテナンスも容易な燃料供給装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる燃料供給装置は、液体燃料を吸引作用で熱機関に供給する燃料吸引手段と、当該燃料吸引手段に並列接続され、それぞれ異なる種類の液体燃料を供給する複数の燃料供給ラインと、これら燃料供給ラインにそれぞれ設けられ、上記燃料吸引手段によって吸引される液体燃料の逆流を防止する逆止弁と、上記燃料吸引手段によりいずれの燃料供給ラインから液体燃料を吸引するかを選択する燃料選択手段とを備えることを特徴とする。

また、前記燃料選択手段は、前記各燃料供給ラインの逆止弁と前記燃料吸引手段との間に設けられ、これら燃料供給ラインを合流させる合流部と、少なくともいずれかの燃料供給ラインに、上記逆止弁よりも上流側に位置させて設けられ、液体燃料を圧送する圧送手段とから構成されることを特徴とする。

また、前記燃料選択手段は、前記複数の燃料供給ラインにそれぞれ設けられ、各燃料供給ラインの燃料の流量を調節する流量調節手段であることを特徴とする。

また、前記流量調節手段は、タイマーで制御され、燃料選択時、選択操作前の燃料供給ラインの流量調節手段の流量が、上記タイマーにより適宜期間保持されることを特徴とする。

また、前記複数の燃料供給ラインを流れる燃料のうち少なくともいずれかは、低品位かつ高粘度の燃料であって、当該低品位高粘度燃料の燃料タンクには、燃料を、排気系に流通する排ガスと熱交換して加熱する熱交換器が設けられていることを特徴とする。

また、前記低品位高粘度燃料は、再生油であることを特徴とする。

また、前記再生油の燃料タンクには、再生油の分子の細分化を促す再生油改質装置が設けられていることを特徴とする。

また、前記複数の燃料供給ラインを流れる燃料のうち少なくともいずれかは、前記熱機関の低負荷運転時においても燃焼容易な低負荷時燃料であって、上記熱機関の運転停止後に、前記燃料選択手段により上記低負荷時燃料の燃料供給ラインを選択する制御手段を備えたことを特徴とする。

また、前記燃料吸引手段は、液体燃料を、前記熱機関に代えて給湯器ボイラなどの燃焼熱源に供給することを特徴とする。

本発明にかかる燃料供給装置は、熱機関や、給湯器ボイラなどの燃焼熱源などの出力安定を図りつつ、非常に簡単な構成で複数の液体燃料を切り替えて供給することができ、従ってメンテナンスも容易に行うことができる。

以下に、本発明にかかる燃料供給装置の第１の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態にかかる燃料供給装置１は、熱機関としてのディーゼルエンジン２に複数種の液体燃料を供給する。このディーゼルエンジン２は、本実施形態では車両に搭載されており、その車両の駆動系に動力を供給するものとする。

燃料供給装置１は基本的には、液体燃料を充填する燃料タンク３、４と、燃料タンク３、４からそれぞれ液体燃料が流れ込む燃料供給ライン５、６と、燃料供給ライン５、６が合流して一本のラインになっている合流部７と、合流部７を流れる液体燃料をエンジン２の各シリンダ８に噴射する燃料噴射装置９とから構成される。燃料噴射装置９は、噴射機能だけでなくポンプ機能をも有しており、合流部７を介して両燃料供給ライン５、６の燃料を常時、吸引作用により引く燃料吸引手段である。また、各燃料供給ライン５、６には上流側（燃料タンク３、４側）から順にストレーナ１２、１３、メンテナンス用バルブ１４、１５、および合流部７へと向かう液体燃料の逆流を防止する逆止弁１０、１１が設けられている。燃料タンク３には天ぷら油などの廃食油を再生した再生油が、燃料タンク４には軽油が、それぞれ充填される。

また、再生油が流れる燃料供給ライン５には、逆止弁１０およびメンテナンスバルブ１４よりも上流側、かつストレーナ１２よりも下流部分に位置させて、再生油に対する圧送手段としての可変速送油ポンプ１６が設けられている。この可変速送油ポンプ１６は、ポンプの動作速度、言い換えれば、再生油を上流側へと押し流すための圧送圧力を、自在に調節することができる。圧送圧力がゼロの場合は、燃料供給ライン５における再生油の流れを完全に遮断する。そして、圧送圧力が十分に低い場合は、燃料供給ライン５の可変速送油ポンプ１６よりも下流部分５ａ（以下、「下流部分５ａ」）を流れる再生油の圧力が、逆止弁１０の開弁圧力を下回り、逆に圧送圧力が十分に高い場合は、下流部分５ａを流れる再生油の圧力が、逆止弁１０の開弁圧力以上となり、かつ燃料噴射手段９による吸引作用が加わって、燃料供給ライン６を流れる軽油の圧力よりも高くなるように設定されている。

また、燃料噴射装置９から燃料供給ライン５、６の合流部７に向かって、燃料噴射装置９における余剰燃料を合流部７に戻すための環流ライン１７が設けられている。環流ライン１７の途中には燃料の逆流を防止する逆止弁１８が介装されている。

エンジン２は、大気を、エアクリーナー１９を介して吸気系２０に取り込み、各シリンダ８に送り込む。エアクリーナー１９には、マイナスイオン発生装置２１が接続されている。このマイナスイオン発生装置２１は、本出願の発明者によって開発されたものであって（特開２００３−１３０４０８号参照）、主に、直流高圧電源などを備えた本体部２１ａと、同軸シールド線２１ｂとから構成される。同軸シールド線２１ｂの先端部は削り出されて芯線が露出されており、この芯線がイオン化針を形成している。このイオン化針がエアクリーナー１９のケーシング入り口内部に接続されて、コロナ放電によってエアクリーナー１９中の酸素分子をマイナスイオン化する。このマイナスイオン化され、活性化された酸素は、通常の酸素による燃焼と比較して、エンジン２の燃焼速度を向上させるとともに、燃料の未燃焼分を低減させる。

また、エンジン２の吸気系２０には、低温時や寒冷地におけるエンジン２の始動を補助するための燃料、例えば液化石油ガスなどの可燃性ガスを供給する装置を設けてもよい。

エンジン２の排ガスを流通させる排気系２２は、主に、排気管２３と、排気騒音の低減および排ガスの臭気低減を図る脱臭消音器２４と、排気口２５から構成される。排気管２３は脱臭消音器２４の下流側位置で二手に分岐している。一方の排気管２３ａを通る排ガスは、排ガス調整ダンパー２６を通過した後、排気口２５から排出される。他方の排気管２３ｂには、再生油の燃料タンク３と接する部分に熱交換器２７が設けられており、排気管２３ｂを通る排ガスは、この熱交換器２７を通過した後、排気口２５から排出される。

燃料タンク３に充填される再生油は、比較的低品位かつ高粘度の液体燃料であるので、燃料供給装置１の各部における流動性を向上させるために、できる限り低粘度化して、供給する必要がある。そこで、燃料タンク３に設けられた熱交換器２７により、排気管２３ｂに流通する排ガスの熱を利用して加熱する。

さらに、本実施形態では、燃料タンク３に温度センサ２８が、そして排気管２３ａには排ガス調節ダンパー２６とそのダンパーコントローラ２６ａが設けられている。温度センサ２８からの温度信号は制御ユニット２９に出力され、制御ユニット２９ではこの温度信号に基づいて、排ガス調節ダンパー２６の開度を決定する開度信号を生成し、この開度信号を排ガス調節ダンパー２６のダンパーコントローラ２６ａに出力する。ダンパーコントローラ２６ａでは、この開度信号に基づき、排ガス調整ダンパー２６の開度を調節する。なお本実施形態においては、制御ユニット２９の前面に設けられたコントロールパネル３０のダンパー開度調節ダイアル３１を操作することにより、手動で排ガス調節ダンパー２６の開度を調節することもできる。

さらに、燃料供給ライン５の途中には、可変速送油ポンプ１６の下流部分から分岐させて、再生油が燃料タンク３に戻る再生油循環路３２が設けられている。燃料供給ライン５に流れる再生油は、常にその一部がこの再生油循環路３２を流れて循環するため、前述の排ガスの排熱による加熱の作用に加えてさらに、再生油の低粘度化が図られる。再生油循環路３２の途中には、調整用バルブ３３が介装されている。この調整用バルブ３３は、その開度を適切に調節することによって、可変速送油ポンプ１６によって押し出される再生油のうち、適切な分量を再生油循環路３２に循環するよう、設定される。

また、燃料タンク３には、例えばゲルマニウム系の改質触媒などが充填された再生油改質装置３４が設けられており、再生油の分子クラスターを細分化された状態に維持する。

次に、燃料供給装置１とその各部を流れる液体燃料の動作について詳述する。燃料噴射装置９は、エンジン２の運転中、常時、吸引作用で合流部７の液体燃料を引く。従って、燃料供給ライン５を流れる再生油と燃料供給ライン６を流れる軽油のうち、合流部７に流れ込む方の液体燃料が、結果的に燃料選択された形となり、燃料噴射装置９に吸引され、さらにエンジン２のシリンダ８にて燃焼される。

ところで可変速送油ポンプ１６は、制御ユニット２９により、その圧送圧力を次の様に自動調節される。すなわち、可変速送油ポンプ１６は、エンジン２およびこれを搭載した車両の運転開始とともに動作を開始し、車両の低速走行時、例えばエンジン２の回転数が１２００ｒｐｍまで、あるいは車両の走行時速３０ｋｍまでといったエンジン２の低負荷時には、低圧送圧力で動作する。この低圧送圧力では、燃料供給ライン５の下流部分５ａに流れる再生油の圧力が、逆止弁１０の開弁圧力を下回るように設定されている。

従って、車両の低速走行時には、燃料供給ライン６を流れる軽油が、燃料噴射手段９に吸引される。すなわち、合流部７、燃料噴射装置９、およびシリンダ８には専ら軽油が供給されることとなる。かくして、エンジン２を搭載した車両の低速走行時（エンジン２の低負荷時）には、軽油が選択された形となり、シリンダ８では軽油の専焼となる。

そして、エンジン２を搭載した車両の高速走行時、上記の例では、エンジン２の回転数が１２００ｒｐｍ以上、あるいは車両の走行時速３０ｋｍ以上といったエンジン２の高負荷時には、可変速送油ポンプ１６は、高圧送圧力で動作する。この高圧送圧力では、燃料供給ライン５の下流部分５ａに流れる再生油の圧力が、逆止弁１０の開弁圧力以上であって、かつ、燃料噴射手段９の吸引作用が加わって燃料供給ライン６を流れる軽油の圧力よりも高くなるように設定されている。

従って、車両の高速走行時には、下流部分５ａを流れる再生油の圧力の方が、燃料供給ライン６を流れる軽油の圧力よりも高くなる。その結果、合流部手前部分５ｂでは、合流部手前部分６ａの軽油の流れを遮断して、再生油が合流部７へと流入する。図２は、そのような状態における、合流部７付近を拡大して示した図である。従って、合流部７、燃料噴射装置９、およびシリンダ８には専ら再生油が供給されることとなる。かくして、エンジン２を搭載した車両の高速走行時（エンジン２の高負荷時）には、再生油が選択された形となり、シリンダ８では再生油の専焼となる。この際、燃料供給ライン６には逆止弁１１が設けられているので、再生油が燃料タンク４側へ流れ込むことはない。

さらに本実施形態では、車両の運転者などが手動で軽油と再生油の切り替えを行うことも可能である。運転者は、制御ユニット２９前面のコントロールパネル３０に設けられたエンジン回転計３５の表示を見ながら、同コントロールパネル３０に設けられた燃料切り替えスイッチ３６を操作することによって、シリンダ８に供給される液体燃料を切り替える。具体的には、燃料切り替えスイッチ３６を操作することで、可変速送油ポンプ１６の圧送圧力が低圧と高圧の間で切り替えられ、前述の自動切り替えの場合と同様に、合流部７に流れ込む液体燃料が選択される。なお、エンジン回転計３５の代わりに車両の速度計を設け、その表示を参照しつつ切り替え操作を行うこととしてもよい。

本実施形態の燃料供給装置１では、上述のように、再生油と軽油の流体圧に差異を生じさせることによって合流部７へと供給される液体燃料を選択しているだけであって、エンジン２の動作中はいかなる時点においても、機械的あるいは電気的にこれら両液体燃料の流通を遮断するものではない。可変圧送油ポンプ１６の切り替えに従って、合流部手前部分５ｂに向けては、燃料噴射手段９による吸引作用と可変圧送油ポンプ１６の圧送圧力により、再生油が流れ込み、合流部手前部分６ａには、燃料噴射手段９による吸引作用により軽油が流れ込むようになっていて、合流部７、燃料噴射手段９、シリンダ８には途切れることなく常に、いずれかの液体燃料が供給される。

特に、車両が急加速して、エンジン２における燃料消費が短時間に急激に増大する場合などは、燃料噴射装置９による負圧＝吸引作用が一時的に急激に増大する。その吸引作用が十分に大きい場合には、合流部７に、合流部手前部分５ａを通じて再生油が、合流部手前部分６ａを通じて軽油が、ともに流れ込む。すなわち、（１）軽油の専焼による低速走行時に急加速した場合には軽油に加えて再生油が、反対に、（２）再生油の専焼による高速走行時に急加速した場合には、再生油に加えて軽油が、合流部７および燃料噴射装置９にスムーズに供給される。（２）の場合について詳述すると、例えば可変圧送油ポンプ１６が低圧および高圧の２段階で作動される場合、高圧作動による再生油の圧送では賄いきれない分、軽油の供給が発生する。あるいは、可変圧送油ポンプ１６が多段階で作動される場合、可変圧送油ポンプ１６の作動遅れ期間中、賄いきれない分の軽油の供給が発生することになる。

また、特に寒冷地などでは、エンジン２の始動時には、燃料供給ライン６から軽油が供給され、軽油の専焼となることが好ましい。なぜなら再生油は、始動直後では未だ排熱による加熱などが十分でなく高粘度であるため、燃料供給装置１の各部における流通性が良好でないからである。ところが、例えば運転者が車両を急停車させた後、ただちにキーを抜いてエンジン２を急停止させたような場合は、高速回転時の再生油から低速回転時の軽油へと確実に切り替えが行われずにエンジン２が停止してしまい、次回始動時に再生油が選択されたままとなってしまうおそれがある。そのため本実施形態では、図示しない制御手段を設けて、エンジン２の停止後、確実に軽油に切り替えて次回始動時の準備とする制御を行う。具体的には、車両の運転者などがスイッチをＯＦＦにした後、ただちにエンジン２を停止させず、一定時間十分な低速で（例えば、６〜７００ｒｐｍ）回転させた後、停止させるようにする。この制御手段としては、一般周知のターボタイマーなどを利用することができる。

また、上記実施形態にあっては燃料供給ライン５のみに可変速送油ポンプ１６を設け、再生油の圧送圧力のみを調節することによって、供給される液体燃料の切り替えを行うこととしたが、燃料供給ライン６にも補助的に、図示しない第２の可変速送油ポンプを設けてもよい。その場合には、低速走行時には可変速送油ポンプ１６を停止して、第２の可変速送油ポンプを作動させ、反対に高速走行時には、第２の可変速送油ポンプを停止して、可変速送油ポンプ１６を作動させる。その結果、上記実施形態の場合と同様に、燃料供給ライン５における再生油と燃料供給ライン６における軽油との間の相対的な圧送圧力差を発生させることができて、合流部７および燃料噴射装置９に供給される液体燃料が切り替えられることとなる。

以上説明したように、本実施形態の燃料供給装置１にあっては、単に、一方の燃料供給ライン５に設けた可変速送油ポンプ１６の圧送圧力を調節するだけで、簡単に、合流部７、燃料噴射装置９、およびシリンダ８に供給される液体燃料を選択することができる。

またそのような燃料切り替えの際に、燃料供給ライン５、６における液体燃料の流通を機械的あるいは電気的に遮断することはないので、合流部７や燃料噴射装置９に対して再生油と軽油のいずれかが常に、途切れることなく供給される。従って、エンジン２の出力が一時的に低下することもなく、常に安定に保たれる。

また特に、エンジン２における燃料消費が短時間に急激に増大し、燃料噴射装置９による吸引作用が急激に増加するような場合には、両燃料供給ライン５、６の合流部手前部分５ａ、６ａから再生油と軽油の両方が速やかに供給されて、燃料噴射装置９における一時的な燃料不足、ひいてはエンジン２の一時的な出力低下が発生することを防止することができる。

また制御ユニット２９には、エンジン２の回転速度や車速の信号が入力されて、その信号に基づいて可変速送油ポンプ１６の圧送圧力を決定する信号を出力するだけといった、非常に簡単な構成のものである。これは、複雑な回路を有する電子制御装置などと異なり、故障発生の可能性も低く、信頼性の高い制御手段であるとともに、かりに故障が発生したとしても修理が容易である。

以上要するに、本実施形態の燃料供給装置１にあっては、非常に簡単な構成で、エンジン２の出力安定を図りつつ、液体燃料の切り替えを行うことができ、従ってまた、メンテナンスも非常に容易である。

また本実施形態にあっては、低品位かつ高粘度の燃料である再生油の燃料タンク３に、再生油を、排気管２３ｂに流通する排ガスと熱交換して加熱する熱交換器２７を設けることとしたので、排熱の再利用により無駄なく高効率の熱利用を図ることが可能であるとともに、排ガスの冷却も図ることができる。さらには、例えばラジエータ水を用いて燃料タンク３の再生油を加熱するような構造と比較して、シンプルで、それゆえ信頼性の高い配管構造を実現することができるとともに、水温上昇を待つことなく迅速に加熱を開始することができる。

また上記実施形態の燃料供給装置１にあっては、燃料供給ライン５側の液体燃料として、現時点では揮発油税などのかからない廃食油の再生油を使用することとしたので、エンジン２の運転コスト削減を図ることが可能であるとともに、資源の再利用による地球環境への配慮を図ることができる。

また上記実施形態の燃料供給装置１にあっては、再生油の燃料タンク３に、再生油の分子の細分化を促す改質触媒を充填した再生油改質装置３４を設けることとしたので、再生油のイオン化が容易となり、その燃焼効率の向上を図ることができる。

また上記実施形態の燃料供給装置１にあっては、エンジン２の運転停止前に、供給される液体燃料を燃料供給ライン６の軽油に切り替える、図示しない制御手段を設けることとしたので、特に寒冷地などにおいても確実に、再生油でなく、燃焼容易な軽油にてエンジン２を始動することができる。

図３には、本発明にかかる燃料供給装置の第２の実施形態を示している。本実施形態の燃料供給装置１では、各燃料供給ライン５、６のそれぞれに流量調節手段としての電磁バルブ３７、３８およびそのコントローラ３７ａ、３８ａが設けられている。両電磁バルブ３７、３８のコントローラ３７ａ、３８ａは、制御ユニット２９に接続されていて、この制御ユニット２９において両電磁バルブ３７、３８の開度が別々に制御され、各燃料供給ライン５、６を流れる再生油および軽油の流量が調節される。具体的には、一方の液体燃料の流量をゼロとする、すなわち完全に遮断することによって、他方の液体燃料が合流部７、燃料噴射装置９、さらにはシリンダ８に供給される。その結果、エンジン２のシリンダ８に供給されて燃焼される液体燃料が選択される。

より具体的には、低速走行時、例えばエンジン２の回転数が１２００ｒｐｍまで、あるいは車両の走行時速３０ｋｍまでといったエンジン２の低負荷時には、燃料供給ライン５の電磁バルブ３７を遮断し、燃料供給ライン６の電磁バルブ３８を開放する。その結果、燃料供給ライン５の合流部手前部分５ａ、燃料供給ライン６の合流部手前部分６ａ、および合流部７には軽油が流れ込み、燃料噴射装置９およびシリンダ８にも軽油が供給される。かくして、エンジン２を搭載した車両の低速走行時（エンジン２の低負荷時）には、軽油が選択された形となり、軽油の専焼となる。

一方、高速走行時、例えばエンジン２の回転数が１２００ｒｐｍ以上、あるいは車両の走行時速３０ｋｍ以上といったエンジン２の高負荷時には、燃料供給ライン６の電磁バルブ３８を遮断し、燃料供給ライン５の電磁バルブ３７を開放する。その結果、燃料供給ライン５の合流部手前部分５ａ、燃料供給ライン６の合流部手前部分６ａ、および合流部７には再生油が流れ込み、燃料噴射装置９およびシリンダ８にも再生油が供給される。かくして、エンジン２を搭載した車両の高速走行時（エンジン２の高負荷時）には、再生油が選択された形となり、再生油の専焼となる。

ところが両液体燃料とも、電磁バルブ３７、３８の制御遅れや流体粘性により、電磁バルブ３７、３８より合流部７、さらには燃料噴射装置９へと供給されるには一定の時間を要する。従って、燃料の切り替えに際し、先に供給されていた方の液体燃料を突然遮断してしまうと、他方の新たに供給される液体燃料の供給が遅れて、一時的に燃料噴射装置９における燃料供給不足、ひいてはエンジン２の出力低下を引き起こすおそれがある。そこで、本実施形態の燃料供給装置１では、制御ユニット２９に、図示しないタイマー制御装置を設けることによって、燃料切り替え（選択）の際に、切り替え操作前に選択されていた方の液体燃料の流量が、切り替え後にも適宜の期間保持されるように電磁バルブ３７、３８を制御する。

具体的には、前述のような低速走行から高速走行に切り替わるときに、燃料供給ライン５における電磁バルブ３７を開放し、新たに再生油を合流部７へと供給するとともに、燃料供給ライン６における電磁バルブ３８を適宜期間遅らせて閉止することによって、再生油が合流部７などに到達するまでの期間に、軽油の供給が継続するようにタイマー制御装置を設定する。また、高速走行から低速走行に切り替わるときには、燃料供給ライン６における電磁バルブ３８を開放し、新たに軽油を合流部７へと供給するとともに、燃料供給ライン５における電磁バルブ３７を適宜期間遅らせて閉止することによって、軽油が合流部７などに到達するまでの期間に、再生油の供給が継続するようにタイマー制御装置を設定する。なお、先に供給されていた液体燃料の遮断を遅らせる期間は、制御ユニット２９の前面に設けられたコントロールパネル３０のタイマー調節ダイアル３９を調節することによって、手動で行うこともできる。

また、本実施形態においても上記第１の実施形態同様に、エンジン２の始動時には、高粘度の再生油ではなく軽油が供給されることが好ましい。そのためには、運転者が車両を停止しキーを抜いた後に、エンジン２を一定時間低回転数で運転しつつ、確実に、軽油の燃料供給ライン６への切り替えを図る制御手段を設けることとすればよい。

なお、本実施形態にあっては、エンジン２における燃料消費が急激に増大する車両の急加速時などにおいても、一時的に両方の燃料供給ライン５、６の電磁バルブ３７、３８を開放し、燃料噴射装置９に軽油と再生油の両方が速やかに供給されるように制御することとしてもよい。具体的には例えば、エンジン２の回転数が一定以上に達した時に、制御ユニットにより両電磁バルブ３７、３８を開放するような制御機構を設ければよい。このようにすれば、より一層確実に、一時的な燃料噴射装置９における燃料供給不足、ひいてはエンジン２の出力低下を防止することができる。

また、上記第２の実施形態においては、前記第１の実施形態と同様に、燃料供給ライン５、６が合流して一本になる合流部７を設ける構成としたが、必ずしもこのような構成に限定されるものではない。すなわち、燃料吸引手段である燃料噴射装置９に、複数の燃料供給ライン５、６がそれぞれ直接、並列に接続される構成としてもよい。

このような第２の実施形態の燃料供給装置１にあっても、上記実施形態と同様の作用・効果を奏することはもちろんである。特に本実施形態にあっては、切り替え操作後に選択される液体燃料が、すぐに遮断されず、一定期間遅らせて遮断されるように電磁バルブ３７、３８を制御しているため、燃料噴射装置９に対する燃料供給量が一時的に途切れたり、低下することなく、確実にエンジン２の出力変動を防止することができる。

なお、上記いずれの実施形態にあっても、燃料供給装置１は、２本の燃料供給ラインを備えた構成として例示されたが、それぞれ異なる種類の液体燃料を供給する燃料供給ラインを３本以上設けることとしてもよい。あるいは、３本以上の燃料供給ラインのうち、いずれか２本以上は同一の液体燃料を供給するものであってもよい。

また、複数種の液体燃料として、廃食油の再生油と、軽油を例示して説明したが、これらの例に限られるものではない。例えば、再生油に代えて、低コスト、低環境負荷の燃料として、木酢液などの各種バイオマス液体燃料や、それらの水エマルジョン燃料を使用してもよい。また、軽油に代えて、熱機関の種類に応じた適宜な液体燃料、例えば重油やガソリンなどを使用してもよい。

なお、上記いずれの実施形態にあっても、燃料供給装置１は、ディーゼルエンジン２に燃料を供給するものとして例示されたが、ガスタービンなど他の熱機関、あるいは給湯器ボイラなどの熱機関以外の燃焼熱源、または各種のバーナー燃焼装置などに適用することもできる。

本発明にかかる燃料供給装置の第１の実施形態を示す系統図である。本発明にかかる燃料供給装置の第１の実施形態の要部を示す拡大図である。本発明にかかる燃料供給装置の第２の実施形態を示す系統図である。

符号の説明

１燃料供給装置
２エンジン
５、６燃料供給ライン
７合流部
９燃料噴射装置
１０、１１逆止弁
１６可変速送油ポンプ
２２排気系
２７熱交換器
３４再生油改質装置
３７、３８電磁バルブ

Claims

液体燃料を吸引作用で熱機関に供給する燃料吸引手段と、当該燃料吸引手段に並列接続され、それぞれ異なる種類の液体燃料を供給する複数の燃料供給ラインと、これら燃料供給ラインにそれぞれ設けられ、上記燃料吸引手段によって吸引される液体燃料の逆流を防止する逆止弁と、上記燃料吸引手段によりいずれの燃料供給ラインから液体燃料を吸引するかを選択する燃料選択手段とを備えたことを特徴とする燃料供給装置。
前記燃料選択手段は、前記各燃料供給ラインの逆止弁と前記燃料吸引手段との間に設けられ、これら燃料供給ラインを合流させる合流部と、少なくともいずれかの燃料供給ラインに、上記逆止弁よりも上流側に位置させて設けられ、液体燃料を圧送する圧送手段とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
前記燃料選択手段は、前記複数の燃料供給ラインにそれぞれ設けられ、各燃料供給ラインの燃料の流量を調節する流量調節手段であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
前記流量調節手段は、タイマーで制御され、燃料選択時、選択操作前の燃料供給ラインの流量調節手段の流量が、上記タイマーにより適宜期間保持されることを特徴とする請求項３に記載の燃料供給装置。
前記複数の燃料供給ラインを流れる燃料のうち少なくともいずれかは、低品位かつ高粘度の燃料であって、当該低品位高粘度燃料の燃料タンクには、燃料を、排気系に流通する排ガスと熱交換して加熱する熱交換器が設けられていることを特徴とする請求項１〜４いずれかの項に記載の燃料供給装置。
前記低品位高粘度燃料は、再生油であることを特徴とする請求項５に記載の燃料供給装置。
前記再生油の燃料タンクには、再生油の分子の細分化を促す再生油改質装置が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の燃料供給装置。
前記複数の燃料供給ラインを流れる燃料のうち少なくともいずれかは、前記熱機関の低負荷運転時においても燃焼容易な低負荷時燃料であって、上記熱機関の運転停止後に、前記燃料選択手段により上記低負荷時燃料の燃料供給ラインを選択する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７いずれかの項に記載の燃料供給装置。
前記燃料吸引手段は、液体燃料を、前記熱機関に代えて給湯器ボイラなどの燃焼熱源に供給することを特徴とする請求項１〜８いずれかの項に記載の燃料供給装置。