JP2006348917A - Fuel supply device for gas engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,液化燃料供給源から送出された液化燃料を加熱して気化燃料にする加熱手段と,前記気化燃料の圧力を調整する圧力調整器と,圧力調整された気化燃料を空気と混合してガスエンジンに供給するミキサとを備える,ガスエンジン用燃料供給装置の改良に関する。 The present invention comprises a heating means for heating a liquefied fuel sent from a liquefied fuel supply source to make it a vaporized fuel, a pressure regulator for adjusting the pressure of the vaporized fuel, and mixing the pressure-adjusted vaporized fuel with air. The present invention relates to improvement of a fuel supply device for a gas engine including a mixer for supplying the gas engine.
従来,かゝるガスエンジン用燃料供給装置には,下記のようなものが知られている。
(1)液化燃料を加熱する加熱手段として,ガスエンジンの発生熱を利用するもの(特許文献1参照)。
(2)上記加熱手段として,サーモスタット付き電気ヒータを使用したもの。
(1) As a heating means for heating the liquefied fuel, heat generated by the gas engine is used (see Patent Document 1).
(2) An electric heater with a thermostat is used as the heating means.
ところで,上記(1)のものは,ガスエンジンの暖機運転が完了するまでは,液化燃料を気化させるに足る熱量をガスエンジンから得ることはできず,したがって,暖機運転中は別の加熱手段,例えば電気ヒータにより液化燃料を加熱する必要があり,結局,装置全体として構成が複雑になる。またガスエンジンの高負荷運転時には,その発生熱量が特に増加し,電気ヒータ系の液化燃料導管の内圧を大きく上昇させるから,その導管を高価な高圧型に構成する必要がある。 By the way, in the case of (1) above, until the gas engine warm-up operation is completed, it is not possible to obtain the amount of heat sufficient to vaporize the liquefied fuel from the gas engine. It is necessary to heat the liquefied fuel by means, for example, an electric heater, and the configuration of the entire apparatus becomes complicated after all. Further, when the gas engine is operated at a high load, the amount of generated heat is particularly increased, and the internal pressure of the liquefied fuel conduit of the electric heater system is greatly increased. Therefore, it is necessary to configure the conduit to be an expensive high-pressure type.
また上記(2)のものでは,液化燃料の高圧時でも,その液化燃料を気化させるために,電気ヒータのサーモスタットのオフ温度を高めに設定する必要がある(液化燃料の気化要求温度は液化燃料の圧力増加に応じて上昇する。)。したがって液化燃料の低圧時には,電気ヒータの熱量の無駄な消費が多くなる。 In the case of the above (2), in order to vaporize the liquefied fuel even when the liquefied fuel is at a high pressure, it is necessary to set the thermostat of the electric heater to a high off temperature (the required vaporization temperature of the liquefied fuel is As the pressure increases.) Therefore, when the liquefied fuel is at a low pressure, wasteful consumption of heat from the electric heater is increased.
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,電気ヒータを使用して,ガスエンジンの始動時からミキサに気化燃料を供給し得るようにし,しかも液化燃料の圧力の高低に拘わらず,電気ヒータでの無駄な熱量消費を抑えることができるようにした,前記ガスエンジン用燃料供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. An electric heater is used so that vaporized fuel can be supplied to the mixer from the start of the gas engine, and the pressure of the liquefied fuel is high or low. An object of the present invention is to provide a fuel supply device for a gas engine that can suppress wasteful consumption of heat in an electric heater.
上記目的を達成するために,本発明は,液化燃料供給源から送出された液化燃料を加熱して気化燃料にする加熱手段と,前記気化燃料の圧力を調整する圧力調整器と,圧力調整された気化燃料を空気と混合してガスエンジンに供給するミキサとを備える,ガスエンジン用燃料供給装置において,前記加熱手段を構成する電気ヒータと,前記液化燃料供給源の液化燃料の温度を検出する第1温度センサと,前記電気ヒータにより加熱,気化された気化燃料の温度を検出する第2温度センサと,この第2温度センサの検出温度が第1温度センサの検出温度より所定値以上となるように前記電気ヒータの作動を制御する制御装置とを備えることを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a heating means for heating a liquefied fuel sent from a liquefied fuel supply source into a vaporized fuel, a pressure regulator for adjusting the pressure of the vaporized fuel, and a pressure-adjusted pressure regulator. A gas engine fuel supply device comprising: an electric heater that constitutes the heating means; and a temperature of the liquefied fuel from the liquefied fuel supply source. A first temperature sensor; a second temperature sensor for detecting a temperature of vaporized fuel heated and vaporized by the electric heater; and a temperature detected by the second temperature sensor is a predetermined value or higher than a temperature detected by the first temperature sensor. Thus, a first feature is that a control device for controlling the operation of the electric heater is provided.
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記制御装置を,前記第2温度センサの検出温度が前記第1温度センサの検出温度に所定値を上乗せした温度となるように前記電気ヒータの作動を制御するように構成したことを第2の特徴とする。 According to the present invention, in addition to the first feature, the control device may be configured such that the temperature detected by the second temperature sensor is a temperature obtained by adding a predetermined value to the temperature detected by the first temperature sensor. The second feature is that the operation is controlled.
さらに本発明は,第1又は第2の特徴に加えて,前記第1温度センサを,前記液化燃料供給源としてのボンベの外側に取り付け,該ボンベの温度を前記液化燃料の温度として検出するようにしたことを第3の特徴とする。 Furthermore, in addition to the first or second feature, the present invention attaches the first temperature sensor to an outside of a cylinder as the liquefied fuel supply source, and detects the temperature of the cylinder as the temperature of the liquefied fuel. This is the third feature.
また本発明は,第1又は第2の特徴に加えて,前記第1温度センサを,前記液化燃料供給源の出口に接続される液化燃料導管の外側に取り付け,該液化燃料導管の温度を前記液化燃料の温度として検出するようにしたことを第4の特徴とする。 According to the present invention, in addition to the first or second feature, the first temperature sensor is attached to an outside of a liquefied fuel conduit connected to an outlet of the liquefied fuel supply source, and the temperature of the liquefied fuel conduit is set as described above. The fourth feature is that the temperature of the liquefied fuel is detected.
尚,前記制御装置は,後述する本発明の実施例中の電子制御ユニット23に対応し,前記液化燃料供給源は燃料ボンベ16に対応する。
The control device corresponds to an
本発明の第1の特徴によれば,電気ヒータの作動により,ガスエンジンの始動時から液化燃料を気化させてミキサに供給し,ガスエンジンを正常に作動させることができる。しかも,制御装置により,第2温度センサの検出温度が第1温度センサの検出温度より所定値以上となるように電気ヒータの作動を制御することで,液化燃料の圧力の高低に拘わらず,電気ヒータでの無駄な熱量消費を抑えることができると共に,気化燃料用導管の内圧の無用な上昇を防ぐことができる。 According to the first feature of the present invention, by operating the electric heater, the liquefied fuel can be vaporized from the start of the gas engine and supplied to the mixer, so that the gas engine can be operated normally. In addition, the control device controls the operation of the electric heater so that the temperature detected by the second temperature sensor is equal to or higher than the temperature detected by the first temperature sensor, so that the electric power can be controlled regardless of the pressure of the liquefied fuel. It is possible to suppress wasteful heat consumption at the heater and to prevent an unnecessary increase in the internal pressure of the vaporized fuel conduit.
また本発明の第2の特徴によれば,制御装置による電気ヒータの作動制御を容易,的確に行うことができ,これによって電気ヒータでの無駄な熱量消費を的確に抑えることができる。 Further, according to the second feature of the present invention, the operation control of the electric heater by the control device can be performed easily and accurately, and thereby wasteful heat consumption in the electric heater can be suppressed accurately.
さらに本発明の第3の特徴によれば,第1温度センサにより,液化燃料の温度を,液化燃料供給源のボンベを介して間接的に検出することで,第1温度センサを高圧型に構成する必要がなく,安価なもので足りる。 Furthermore, according to the third feature of the present invention, the first temperature sensor is configured to be a high pressure type by indirectly detecting the temperature of the liquefied fuel through the cylinder of the liquefied fuel supply source by the first temperature sensor. There is no need to do this, and cheaper ones are enough.
また本発明の第4の特徴によれば,第1温度センサにより,液化燃料の温度を,液化燃料導管を介して間接的に検出することで,第1温度センサを高圧型に構成する必要がなく,安価なもので足りる。 According to the fourth aspect of the present invention, the first temperature sensor needs to be configured as a high pressure type by indirectly detecting the temperature of the liquefied fuel through the liquefied fuel conduit by the first temperature sensor. There is no need for an inexpensive one.
本発明の実施の形態を,図面に示す本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on preferred embodiments of the present invention shown in the drawings.
図1は本発明の第1実施例に係る燃料供給装置を備えるガスエンジンの燃料供給系統図,図2は本発明の第2実施例を示す,図1との対応図,図3はカセット式ボンベの液化燃料蒸気圧特性と気化要求温度との関係を示す線図である。 FIG. 1 is a fuel supply system diagram of a gas engine equipped with a fuel supply device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention, a corresponding view with FIG. 1, and FIG. It is a diagram which shows the relationship between the liquefied fuel vapor pressure characteristic of a cylinder, and vaporization required temperature.
先ず,図1に示す本発明の本発明の第1実施例より説明する。ガスエンジンEは,例えば発電機の駆動用に供される。このガスエンジンEには,その吸気ポート1に連通する吸気通路2を有するミキサ3が装着され,このミキサ3には,吸気通路2を通る吸入空気を濾過するエアクリーナ4が接続される。
First, the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described. The gas engine E is used for driving a generator, for example. The gas engine E is equipped with a
ミキサ3は,吸気通路2を開閉するスロットル弁5と,このスロットル弁5の上流側で吸気通路2に開口する燃料ノズル6とが設けられており,その燃料ノズル6に連なる気化燃料導管8の上流端が圧力調整器10の燃料出口10aに接続される。圧力調整器10の燃料入口側には気化室15が設けられ,この気化室15の燃料入口15aに,液化燃料(例えば液化ブタンガス)を充填したカセット式燃料ボンベ16から延出する液化燃料導管17の下流端が接続される。
The
気化室15の一側には電気ヒータ20が取り付けられ,この電気ヒータ20の作動により気化室15に導入された液化燃料を加熱,気化させるようになっている。圧力調整器10は,気化室15から送られた高圧の気化燃料を大気圧に調整するようになっている。
An
燃料ボンベ16の外側に第1温度センサ21が取り付けられ,この第1温度センサ21によって燃料ボンベ16の温度が,その内部の液化燃料の温度として検出される。また気化室15の外側に第2温度センサ22が取り付けられ,この第2温度センサ22によって気化室15の温度が,その内部の気化燃料の温度として検出される。これら第1及び第2温度センサ21,22の検出温度は,電気信号として電子制御ユニット23に送られ,電子制御ユニット23では,それら信号に基づいて第2温度センサ22の検出温度が第1温度センサ21の検出温度に所定値Sを上乗せした温度となるように電気ヒータ20の作動を制御するようになっている。
A
図3は,上記燃料ボンベ16の液化燃料蒸気圧特性と気化要求温度との関係を示す。同図から明かなように,燃料ボンベ16内の液化燃料温度は,その液化燃料圧力の増加に応じて上昇する。またその液化燃料の気化要求温度も,その液化燃料圧力の増加に応じて上昇する。しかも液化燃料温度と気化要求温度との差Sは,液化燃料圧力の低い側で若干大きいが,略一定である。前記電子制御ユニット23において,第1温度センサ21の検出温度に上乗せする所定値Sは,液化燃料圧力の低い側での液化燃料温度と気化要求温度との差Sを用いる。
FIG. 3 shows the relationship between the liquefied fuel vapor pressure characteristic of the
次に,この実施例の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
ガスエンジンEの始動時からその運転中,燃料ボンベ16から送出された高圧の液化燃料は,液化燃料導管17を経て気化室15に導入され,該室15で電気ヒータ20の作動により加熱,気化される。この気化燃料は,圧力調整器10により大気圧に調整された後,気化燃料導管8を経てミキサ3の燃料ノズル6に供給される。ミキサ3の吸気通路2では,燃料ノズル6からの噴霧燃料と,エアクリーナ4で濾過された空気との混合気が生成され,それがスロットル弁5により流量を制御されながら,ガスエンジンEに供給される。このようにガスエンジンEは,その始動時から正常に作動させることができる。
During the operation from the start of the gas engine E, the high-pressure liquefied fuel delivered from the
しかも上記電気ヒータ20の作動は,第2温度センサ22で検出される気化燃料温度が第1温度センサ21で検出される液化燃料温度に所定値Sを上乗せした温度となるように,電子制御ユニット23によって制御されるので,液化燃料の圧力の高低に拘わらず,電気ヒータ20での無駄な熱量消費を容易,的確に抑えることができると共に,電気ヒータ20系の液化燃料導管17の内圧の無用な上昇を確実に防ぐことができる。
Moreover, the
その際,第1温度センサ21は,燃料ボンベ16の外側に取り付けられ,液化燃料温度を燃料ボンベ16を介して間接的に検出するようにしたので,第1温度センサ21を高圧型に構成する必要はなく,安価なもので足りる。
At this time, since the
次に,図2に示す本発明の第2実施例について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described.
この第2実施例は,第1温度センサ21を燃料ボンベ16の出口近傍の液化燃料導管17の外側に取り付けた点を除けば,前実施例と同様の構成であり,図2中,前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して,重複する説明を省略する。
This second embodiment has the same configuration as the previous embodiment except that the
この第2実施例によれば,液化燃料の温度を,燃料ボンベ16の出口近傍で液化燃料導管17を介して間接的に検出するので,この場合も第1温度センサ21を高圧型に構成する必要はなく,安価なもので足りる。
According to the second embodiment, since the temperature of the liquefied fuel is indirectly detected near the outlet of the
本発明は,上記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention.
E・・・・・ガスエンジン
3・・・・・ミキサ
8・・・・・気化燃料導管
10・・・・圧力調整器
15・・・・気化室
16・・・・液化燃料供給源(燃料ボンベ)
17・・・・液化燃料導管
20・・・・電気ヒータ
21・・・・第1温度センサ
22・・・・第2温度センサ
23・・・・制御装置(電子制御ユニット)
E ...
17 ... Liquefied
Claims (4)
前記加熱手段を構成する電気ヒータ(20)と,前記液化燃料供給源(16)の液化燃料の温度を検出する第1温度センサ(21)と,前記電気ヒータ(20)により加熱,気化された気化燃料の温度を検出する第2温度センサ(22)と,この第2温度センサ(22)の検出温度が第1温度センサ(21)の検出温度より所定値(S)以上となるように前記電気ヒータ(20)の作動を制御する制御装置(23)とを備えることを特徴とする,ガスエンジン用燃料供給装置。 A heating means (20) for heating the liquefied fuel sent from the liquefied fuel supply source (16) to make it vaporized fuel, a pressure regulator (10) for adjusting the pressure of the vaporized fuel, and the pressure-adjusted vaporized fuel A fuel supply device for a gas engine, comprising: a mixer (3) that mixes the gas with air and supplies the gas to the gas engine (E);
Heated and vaporized by the electric heater (20) constituting the heating means, the first temperature sensor (21) for detecting the temperature of the liquefied fuel from the liquefied fuel supply source (16), and the electric heater (20) The second temperature sensor (22) for detecting the temperature of the vaporized fuel, and the temperature detected by the second temperature sensor (22) is set to be equal to or higher than a predetermined value (S) from the temperature detected by the first temperature sensor (21). A fuel supply device for a gas engine, comprising: a control device (23) for controlling the operation of the electric heater (20).
前記制御装置(23)を,前記第2温度センサ(22)の検出温度が前記第1温度センサ(21)の検出温度に所定値を上乗せした温度となるように前記電気ヒータ(20)の作動を制御するように構成したことを特徴とする,ガスエンジン用燃料供給装置。 The fuel supply device for a gas engine according to claim 1,
The controller (23) operates the electric heater (20) so that the temperature detected by the second temperature sensor (22) is a temperature obtained by adding a predetermined value to the temperature detected by the first temperature sensor (21). A fuel supply device for a gas engine, characterized by being configured to control the engine.
前記第1温度センサ(21)を,前記液化燃料供給源としてのボンベ(16)の外側に取り付け,該ボンベ(16)の温度を前記液化燃料の温度として検出するようにしたことを特徴とする,ガスエンジン用燃料供給装置。 The fuel supply device for a gas engine according to claim 1 or 2,
The first temperature sensor (21) is attached to the outside of the cylinder (16) as the liquefied fuel supply source, and the temperature of the cylinder (16) is detected as the temperature of the liquefied fuel. , Fuel supply device for gas engine.
前記第1温度センサ(21)を,前記液化燃料供給源(16)の出口に接続される液化燃料導管(17)の外側に取り付け,該液化燃料導管(17)の温度を前記液化燃料の温度として検出するようにしたことを特徴とする,ガスエンジン用燃料供給装置。
The fuel supply device for a gas engine according to claim 1 or 2,
The first temperature sensor (21) is attached to the outside of the liquefied fuel conduit (17) connected to the outlet of the liquefied fuel supply source (16), and the temperature of the liquefied fuel conduit (17) is the temperature of the liquefied fuel. A fuel supply device for a gas engine, characterized by being detected as:
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