JP2006312657A - 駆動体に搭載式のエタノール混合燃料調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車、船舶等のエンジンに、ガソリン、軽油等の石油系燃料にエタノールを混合した燃料を、わずかの経済的負担で使用できるようにする。
【解決手段】石油系燃料を入れた燃料タンク３、エンジン、その他付属機器を備えた駆動体において、エタノールを入れたタンク２、及び撹拌手段を備えた混合タンク１を搭載し、上記混合タンク１に、上記石油系燃料タンク３から燃料を供給するための燃料供給管４及び上記エタノールタンクからエタノールを供給するためのエタノール供給管５をそれぞれ接続し、上記混合タンク１内のエタノール混合燃料が所定の最少量に減少したとき上記石油系燃料を混合タンク１内に一定量供給すると共に、上記石油系燃料の一定供給量に対しエタノールを、上記駆動体のエンジン、その他の付属機器を腐食しない濃度になるように、所要量を混合タンク１内に供給する供給量管理装置を備えた、駆動体に搭載式のエタノール混合燃料調整装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車、船舶等の駆動体のエンジン燃料として使用されているガソリン、軽油等の石油系燃料にエタノールを混合して使用するための駆動体搭載式のエタノール混合燃料調整装置に関する。

従来、地球の温室効果ガスを削減するため、自動車のエンジン燃料についてもその改善が望まれており、その改善策の一つとして従来使用されているガソリン、軽油等の石油系燃料にエタノールを混合したエタノール混合燃料の使用が提唱されている。

そこで、従来、ガソリン販売業者がガソリンに代えてエタノール混合燃料の大量販売について実際に即した検討を行った結果、既存の地下タンク、配管、給油装置等の従来施設をそのまま使用すると錆が発生することから、どうしても施設全体を一新しなければならず、その経済的負担が巨額にのぼることが分り、現在計画の見直しに迫られているのが実情である。

本発明は、わずかの経済的負担でエタノール混合燃料の使用を実現することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、
石油系燃料を入れた燃料タンク、エンジン、その他付属機器を備えた駆動体において、
エタノールを入れたタンク、及び撹拌手段を備えた混合タンクを搭載し、
上記混合タンクに、上記石油系燃料タンクから燃料を供給するための燃料供給管及び上記エタノールタンクからエタノールを供給するためのエタノール供給管をそれぞれ接続し、
上記混合タンク内のエタノール混合燃料が所定の最少量に減少したとき上記石油系燃料を混合タンク内に一定量供給すると共に、上記石油系燃料の一定供給量に対しエタノールを、上記駆動体のエンジン、その他の付属機器を腐食しない濃度になるように、所要量を混合タンク内に供給する供給量管理装置を備え、
上記混合タンク内のエタノール混合燃料をフィードポンプにより上記エンジンに供給する管を配設した、
駆動体に搭載式のエタノール混合燃料調整装置を提案する。

本発明の駆動体に搭載式のエタノール混合燃料調整装置によれば、既存の自動車、船舶等の駆動体に、エタノールタンク、混合タンク及び供給量管理装置を新たに搭載するだけの低コストで、エタノール混合燃料を使用することが可能となり、経済的に極めて有利である。しかもエタノールを既存の駆動体のエンジン、その他の付属機器を腐食することのない濃度に混合するから、安全性も確保することができ、その使用価値は極めて高いものとなる。

本発明における上記エタノールの「上記駆動体のエンジン、その他の付属機器を腐食しない濃度」とは、約５％以下である。

又、上記混合タンクの「撹拌手段」には、撹拌羽根を有する各種撹拌ロッドを混合タンク内に配置したもの、エンジンからの戻り燃料を混合タンク内の油中に放出させるもの、その他種々の撹拌手段が使用される。

さらに、上記「混合タンク内への石油系燃料の一定量供給」と「エタノールの所要量供給」とは、石油系燃料及びエタノールのいずれか一方を先に供給し、その後に他方を供給すること、及び両者を同時に供給することを含む。
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

図１は、軽油を燃料とするディーゼルエンジンを備えたトラックに本発明のエタノール混合燃料調整装置を搭載した例で、混合タンク（１）及びエタノールタンク（２）を新たに搭載し、その混合タンク（１）に、既設の燃料タンク（３）に一端を接続された軽油供給管（４）の他端を、又エタノールタンク（２）に一端を接続されたエタノール供給管（５）の他端をそれぞれ接続し、これら供給管（４）、（５）を経て供給される軽油とエタノールを混合し、該エタノール混合燃料を、上記混合タンク（１）と、フィードポンプ（６）の吸入口（７）とに接続されたエタノール混合燃料吸入管（８）、ついで該フィードポンプ（６）の吐出口（９）と、ストレーナー（１０）を介して噴射ポンプ（１１）の燃料入口（１２）とに接続されたエタノール混合燃料吐出管（１３）を経て噴射ポンプ（１１）に供給し、該噴射ポンプ（１１）の駆動によりディーゼルエンジンの各気筒内に噴射ノズル（１４）…を介して噴射する。

上記混合タンク（１）及びエタノールタンク（２）の構造、及び混合タンク（１）への軽油とエタノールの供給量を一定に管理する供給量管理装置について次に説明する。図２において、混合タンク（１）はステンレス鋼製の密閉箱形のもので、その上板（１５）四隅にアーム（１６）…を突設してあり、一方、エタノールタンク（２）は底板（１７）をゆるく傾斜させた同じくステンレス鋼製の密閉箱形のもので、その傾斜底板（１７）四隅にアーム（１８）…を突設してあり、そのアーム（１８）…を混合タンク（１）のアーム（１６）…にピン（１９）…によりそれぞれ連結して、該エタノールタンク（２）を混合タンク（１）上に適宜間隔をあけて支持してある。

上記エタノール供給管（５）は電磁弁（２０）を有するステンレス鋼製のもので、その管一端をエタノールタンク（２）の最深部に対応する側板（２１）下端部に接続すると共に、管他端を上記混合タンク（１）の上板（１５）に接続し、それによりエタノールを落差により混合タンク（１）に供給するようにしてある。

上記軽油供給管（４）は電動ポンプ（２２）を有し、その管他端を上記混合タンク（１）の上板（１５）に接続してある。

上記軽油及びエタノールの供給量管理装置として、上記混合タンク（１）内中央部に、上端を閉成し、下端を開口した円筒状の防波筒（２３）を、筒下端をタンク内底面近くまで垂下した状態で、タンク上板（１５）に支持し、この防波筒（２３）内に、上部フロートスイッチ（２４）及び下部フロートスイッチ（２５）を有するステム（２６）を垂下した状態で、ステム（２６）上端部を防波筒（２３）の上端板（２７）に支持してある。

上記上部及び下部フロートスイッチ（２４）、（２５）は自己保持回路（２８）、（２９）をそれぞれ有する自己保持型スイッチで、そのうち上部フロートスイッチ（２４）は、上記ステム（２６）に設けられた上部及び下部ストッパー（３０）、（３１）の間で、ステム（２６）に沿って小距離上下摺動可能であって、上部ストッパー（３０）に接したときスイッチＯＮになると共に自己保持回路（２８）によりＯＮを保持するものであり、又下部フロートスイッチ（２５）も、同じく上部及び下部ストッパー（３２）、（３３）の間で上下摺動可能であって、下部ストッパー（３３）に接したときスイッチＯＮになると共に自己保持回路（２９）によりＯＮを保持するものである。

上記のような上部フロートスイッチ（２４）に、図３に示すようにタイマー（３４）を接続し、上記スイッチ（２４）のＯＮにより該タイマー（３４）の設定時間のカウント作動を開始し、さらに上記タイマー（３４）に上記電磁弁（２０）を接続し、上記タイマー（３４）の作動開始と同時に上記電磁弁（２０）を開き、上記タイマー（３４）の設定時間の経過まで開弁を継続してエタノールタンク（２）のエタノールを上記開弁時間に相当する量だけ混合タンク（１）に供給するようにしてある。上記タイマー（３４）のカウント作動を停止したときは、その信号により上記保持回路（２８）の自己保持を解除して上部フロートスイッチ（２４）をＯＦＦにするようにしてある。

他方の下部フロートスイッチ（２５）には、図３に示すように上記電動ポンプ（２２）を接続し、該フロートスイッチ（２５）のＯＮにより該電動ポンプ（２２）を始動して燃料タンク（３）の軽油を混合タンク（１）へ供給を開始するようにし、又上記上部フロートスイッチ（２４）のＯＮの信号により自己保持回路（２９）の自己保持を解除して下部フロートスイッチ（２５）をＯＦＦにし、電動ポンプ（２２）を停止させ、混合タンク（１）への軽油供給を停止するようにしてある。

上記フィードポンプ（６）に接続された燃料吸入管（８）の他端は、図２に示すように上記防波筒（２３）の上板（２７）を貫通して防波筒（２３）内の開口下端近くまで垂下させてある。

上記混合タンク（１）内の撹拌手段としては、従来、図１における噴射ポンプ（１１）内の圧力が設定圧力を超えたときリリーフ弁（３５）から流出する燃料をリリーフ管（３６）を経て燃料タンク（３）に戻していたが、本例ではこの戻し燃料を利用する。すなわち、上記リリーフ管（３６）の他端を図２に示すように上記混合タンク（１）の上板（１５）を貫通してタンク内底面近くまで垂下延長し、延長端部をくの字状に回曲してある。このリリーフ管（３６）の先端から噴出されるエタノール混合燃料によりタンク（１）内に供給される軽油とエタノールが撹拌混合されることとなる。

図２において、（３７）は、エタノールタンク（２）内のエタノール液面が傾斜底板（１７）の最上部に降下したことを検出するフロートスイッチで、その検出信号により警告ブザーを作動させ、それによりエタノールの補給を告知する。（３８）はエタノール補給管である。

なお、上記混合タンク（１）の上板（１５）に気化ガス放出管（３９）の一端を接続すると共に、他端を上記燃料タンク（３）に接続し、該放出管（３９）を通じて混合タンク（１）内に発生する気化ガスを燃料タンク（３）内に供給する。

上例の作用を次に説明する。本例では、軽油に対しエタノールを３％の割合で混合する例として、軽油５ｌ（リットル）とエタノール１５０ｃｃを供給する場合について述べる。まず、予め軽油にエタノールを３％混合したエタノール混合燃料を用意し、これを予備燃料として混合タンク（１）内に入れ、その予備燃料の液面（Ｂ）に上記下部フロートスイッチ（２５）が降下したとき該スイッチ（２５）がＯＮとなり、又これに軽油５ｌ供給されたときの液面（Ａ）に上記上部フロートスイッチ（２４）が上昇したとき該スイッチ（２４）がＯＮとなるようにそれぞれ調整しておく。

次に、上記電磁弁（２０）を開閉すべきタイマー（３４）の設定時間すなわち電磁弁（２０）を開いておく時間を、エタノール１５０ｃｃを供給するに必要な時間に調整しておく。

混合タンク（１）内のエタノール混合燃料の液面が（Ｂ）に降下したとき、下部フロートスイッチ（２５）がＯＮとなり、それにより電動ポンプ（２２）が始動して燃料タンク（３）内の軽油を供給管（４）を経て混合タンク（１）内に供給を開始する。上記下部フロートスイッチ（２５）は自己保持回路（２９）によりＯＮを保ち、それにより上記軽油の供給を継続する。

軽油が５ｌ供給され、液面が（Ａ）に上昇したとき、上部フロートスイッチ（２４）がＯＮとなり、それによりまず、上記下部フロートスイッチ（２５）の自己保持回路（２９）を解除して該スイッチ（２５）をＯＦＦにし、上記電動ポンプ（２２）を停止させ（軽油の供給停止）、それと同時にタイマー（３４）がカウントを開始すると共に、電磁弁（２０）が開いてエタノールタンク（２）のエタノールを供給管（５）を経て混合タンク（１）に供給を開始する。上記上部フロートスイッチ（２４）は自己保持回路（２８）によりＯＮを保ち、上記エタノールの供給を継続する。

エタノールが１５０ｃｃ供給されたとき上記タイマー（３４）がカウントを停止し、それにより電磁弁（２０）を閉じてエタノール供給を停止すると共に、上記上部フロートスイッチ（２４）の自己保持回路（２８）を解除して該スイッチ（２４）をＯＦＦにする。

混合タンク（１）内に供給された軽油及びエタノールは、リリーフ管（３６）の先端から液中に噴射される戻り燃料により撹拌混同される。

得られたエタノール３％混合燃料はフィードポンプ（６）の駆動により燃料吸入管（８）ついで燃料吐出管（１３）を経て噴射ポンプ（１１）に送られ、各噴射ノズル（１４）…を通じエンジン気筒に送られる。

ディーゼルエンジンに本発明装置を組みこんだ全体構成のブロックダイヤグラムである。 混合タンク及びエタノールタンクの拡大縦断面図である。 軽油及びエタノールの供給量管理装置のブロックダイヤグラムである。

符号の説明

１ 混合タンク
２ エタノールタンク
３ 燃料タンク
４ 軽油供給管
５ エタノール供給管
６ フィードポンプ
８ エタノール混合燃料吸入管
１３ エタノール混合燃料吐出管

Claims (1)

1. 石油系燃料を入れた燃料タンク、エンジン、その他付属機器を備えた駆動体において、
   エタノールを入れたタンク、及び撹拌手段を備えた混合タンクを搭載し、
   上記混合タンクに、上記石油系燃料タンクから燃料を供給するための燃料供給管及び上記エタノールタンクからエタノールを供給するためのエタノール供給管をそれぞれ接続し、
   上記混合タンク内のエタノール混合燃料が所定の最少量に減少したとき上記石油系燃料を混合タンク内に一定量供給すると共に、上記石油系燃料の一定供給量に対しエタノールを、上記駆動体のエンジン、その他の付属機器を腐食しない濃度になるように、所要量を混合タンク内に供給する供給量管理装置を備え、
   上記混合タンク内のエタノール混合燃料をフィードポンプにより上記エンジンに供給する管を配設した、
   駆動体に搭載式のエタノール混合燃料調整装置。
   

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