JP2009156093A - Aspirator for recovering fuel source - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、DME(ジメチルエーテル)等の液化ガスを燃料とした液化ガスエンジンにおいて残留燃料を回収するために使用されるアスピレータに関する。 The present invention relates to an aspirator used for recovering residual fuel in a liquefied gas engine using liquefied gas such as DME (dimethyl ether) as a fuel.
液化ガスを燃料として使用する液化ガスエンジンでは、液化ガスを貯蔵した燃料タンクからフィードポンプにて圧送される燃料を、ジャーク式高圧ポンプ(インジェクションポンプ)で昇圧した後にインジェクタから各気筒内へ直接噴射するようにしている。この液化ガスエンジンにおいては、エンジン停止後に噴射系内に残留する燃料が燃焼室内に漏れて気化し、次にエンジンを始動するときに異常燃焼を誘発し得ることが知られている。 In a liquefied gas engine that uses liquefied gas as fuel, the fuel pumped from a fuel tank that stores liquefied gas is boosted by a jerk-type high-pressure pump (injection pump) and then directly injected from the injector into each cylinder. Like to do. In this liquefied gas engine, it is known that the fuel remaining in the injection system after the engine stops leaks into the combustion chamber and vaporizes, and then abnormal combustion can be induced when the engine is started next time.
そこで、特許文献1にあるように、エンジン停止時(無燃焼時)に、ポンプやパイプ等のエンジン燃料経路内に残留する残留燃料を燃料タンクへ回収するための吸引手段として、アスピレータを利用することが提案されている。当該アスピレータは、フィードポンプにより圧送される燃料を駆動流体として、隘路を形成した駆動通路(ノズルからディフューザへ至る通路)に流して負圧を発生させ、この負圧により、該駆動通路に連通する吸引通路を通してエンジン燃料経路内の残留燃料を吸引する構造である。
上記のように液化ガスエンジンの燃料回収用に使用されるアスピレータでは、その駆動通路において駆動流体である燃料の気化が生じ、水を駆動流体として流したときのような吸引力を得られないという不具合をもっている。これは、燃料の沸点温度が低いことに起因するもので、液化ガスを燃料としている以上、避けられない。 As described above, in the aspirator used for fuel recovery of the liquefied gas engine, the fuel that is the driving fluid is vaporized in the driving passage, and it is not possible to obtain the suction force when water is made to flow as the driving fluid. Has a defect. This is due to the low boiling point temperature of the fuel, and is unavoidable as long as liquefied gas is used as the fuel.
本発明はこの点に着目したもので、燃料回収用のアスピレータについて、吸引力をより向上させられるような構造を提案するものである。 The present invention pays attention to this point, and proposes a structure capable of further improving the suction force of an aspirator for fuel recovery.
本発明で提案する燃料回収用のアスピレータは、隘路を形成した駆動通路に燃料を流して負圧を発生させることにより、該駆動通路に連通する吸引通路を通してエンジン燃料経路内の残留燃料を吸引する構造を有し、その駆動通路周囲の壁中に断熱層を形成してあることを特徴とする。 The fuel recovery aspirator proposed in the present invention sucks the residual fuel in the engine fuel path through the suction passage communicating with the drive passage by causing the fuel to flow through the drive passage that forms the bottleneck and generating negative pressure. It has a structure, and a heat insulating layer is formed in a wall around the drive passage.
上記提案に係るアスピレータは、断熱層を形成することにより、外気温度が駆動通路へ伝わりにくくなる一方で、駆動通路における燃料の気化による温度低下が外へ逃げにくくなるので、駆動通路の温度上昇を抑制することができる。この温度抑制によって、駆動流体として流れる燃料の気化が従来よりも抑えられるので、吸引力が向上し、より多くの残留燃料を回収できるようになる。 In the aspirator according to the above proposal, the formation of the heat insulating layer makes it difficult for the outside air temperature to be transmitted to the drive passage, while the temperature drop due to fuel vaporization in the drive passage is difficult to escape to the outside. Can be suppressed. By suppressing the temperature, vaporization of the fuel flowing as the driving fluid is suppressed as compared with the conventional case, so that the suction force is improved and more residual fuel can be recovered.
図1に、燃料回収用のアスピレータを適用した液化ガスエンジンの燃料系に関し、一例を図示してある。 FIG. 1 shows an example of a fuel system of a liquefied gas engine to which a fuel recovery aspirator is applied.
燃料タンク1に貯留された燃料である液化ガスとしてのジメチルエーテル(DME)は、フィードポンプ2により加圧して送り出され、燃料温度制御ユニット3及びフィルタ4を経て高圧ポンプ5へ供給される。高圧ポンプ5に供給された燃料は、各気筒のインジェクタへタイミングを計って圧送される。高圧ポンプ5は、プランジャにより燃料を昇圧する気筒ごとのポンプエレメント5a(例えば特許文献1参照)を備えており、各ポンプエレメント5aから各インジェクタへ燃料が圧送される。ポンプエレメント5aには、フィード通路6を通して燃料が供給され、ここでオーバーフローした燃料は、リターン通路7を通し、燃料温度制御ユニット3を経て燃料タンク1へ戻される。また、インジェクタにおいてオーバーフローする燃料も、リターン通路7を通して燃料タンク1へ戻される。
Dimethyl ether (DME) as liquefied gas, which is fuel stored in the fuel tank 1, is pressurized and sent out by the
高圧ポンプ5において、各ポンプエレメント5aのプランジャを駆動するカムはカム室5bに収容されており、このカム室5bに隣接させて、カム調速用のガバナ室5cが設けられている。ガバナ室5cには、ポンプエレメント5aからリークした燃料を排出するための排出口が設けられており、リークしてきた燃料は、この排出口から再液化ポンプ8へ吸入される。このリーク燃料を加圧して再液化する再液化ポンプ8は、カム室5bの外側面に設けられている。すなわち、カム室5bの外側面にシリンダが突設され、このシリンダ内を、カム室5bのカムに従動するピストンが摺動する構造である。このピストンの動作に伴いリーク燃料が吸入され、そして加圧されて再液化される。再液化された燃料は、リターン通路7を通して燃料タンク1へ戻される。
In the high-
このように、燃料タンク1からフィードポンプ2により圧送される燃料がフィード通路6及び高圧ポンプ5を経て気筒に供給され、そして、オーバーフローした燃料がリターン通路7を経て燃料タンク1へ戻されるようにして、エンジン燃料経路が構成されている。そして、このエンジン燃料経路においてエンジン停止時に残留する残留燃料を回収するために、気相導入ライン10と液相吸引ライン20とが設けられている。なお、エンジン燃料経路の要所には電磁弁及び逆止弁が設けられ、必要に応じて通路の導通を制御できるようになっている。
In this way, the fuel pumped from the fuel tank 1 by the
気相導入ライン10は、燃料タンク1内の高圧気相をフィード通路7に送り込んで残留燃料を押し出すために設けられており、エンジン停止と共に電磁弁11が開いてフィード通路7に気相を導入する。一方の液相吸引ライン20は、その気相導入により押し出される残留燃料を回収して燃料タンク1へ戻すために設けられており、気相導入ライン10の開通に伴って電磁弁21が開く。この液相吸引ライン20の先に、燃料回収用のアスピレータ30が配設されている。
The gas
図2に詳細を示すアスピレータ30は、フィードポンプ2の送出路から分岐した還流通路40中に駆動通路31が配設されている。エンジン停止時には、フィード通路7の燃料弁FVが閉じ且つ還流通路40の電磁弁41が開くので、フィードポンプ2の動作により、燃料タンク1の燃料が還流通路40から燃料タンク1へ戻るように圧送され、この燃料が駆動流体として駆動通路31を通過することになる。
In the
駆動通路31は、ノズル32及びディフューザ33からなる隘路が形成されており、ここを燃料が通過することで負圧が発生する。この駆動通路31の隘路部分に、液相吸引ライン20を接続した吸引通路34が連通しているので、駆動通路31に燃料が流れて負圧が発生すると、吸引通路34を通して液相吸引ライン20から残留燃料が吸引される。すなわち、気相導入ライン10の気相導入で圧力をかけ、エンジン燃料経路から残留燃料を送り出すと共に、液相吸引ライン20を通したアスピレータ30による吸引で、エンジン燃料経路から残留燃料を吸引する仕組みになっている。
The
吸引通路34を通し吸引された残留燃料は、駆動通路31を駆動流体として流れている燃料と混ざり、燃料タンク1へ戻されることになる。
The residual fuel sucked through the
図2の断面図に示すように、アスピレータ30において駆動通路31を形作っている壁中には、駆動通路31の周囲を囲繞するようにして、断熱層35,36が形成されている。この例の断熱層35,36は、壁中に形成した空洞で、例えばアスピレータ30の本体部分を鋳造することにより壁中に作り込まれたものである。また、本例の二つの断熱層35,36は互いに連通しており、開口部37を通して冷気を送り込めるようにしてある。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 2,
断熱層35,36は互いに独立したものとすることもでき、あるいは、開口部37を設けずに密閉空洞とすることもできるが、相互に連通して冷気を送り込めるようにしてあった方が、断熱効果を高められる。また、断熱層35,36は空洞ではなく、断熱材を壁中に埋め込んだ構造とすることも可能であるが、コストパフォーマンスの点で、空洞とするのが適していると言える。
The
開口部37から送風する冷気は、図1に示す燃料温度制御ユニット3から導いてくればよい。燃料温度制御ユニット3は、冷媒による冷却を実行するクーラーなので、その冷気をパイプ等で開口部37まで導いて使用することができる。
The cool air blown from the
当該構造のアスピレータ30は、駆動通路31の周りを断熱層35,36で囲ってあることにより、外気温度が駆動通路31まで伝わりにくくなっている。また一方で、駆動通路31における燃料の気化による温度低下が、断熱層35,36に遮られることで外へ逃げにくくなるので、駆動通路31の温度上昇が抑制される(つまり冷やされる)。また特に、断熱層35,36に冷気が送風される場合は、該冷気による冷却効果もプラスされる。この温度抑制によって、駆動流体として流れる燃料の気化が従来よりも抑えられるので、吸引通路34を通した吸引力が向上し、より多くの残留燃料を回収できるようになる。
The
1 燃料タンク
2 フィードポンプ
3 燃料温度制御ユニット
5 高圧ポンプ
6 フィード通路
7 リターン通路
8 再液化ポンプ
10 気相導入ライン
20 液相吸引ライン
30 アスピレータ
31 駆動通路
34 吸引通路
35,36 断熱層
37 開口部
40 還流通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記駆動通路周囲の壁中に断熱層を形成したことを特徴とするアスピレータ。 In a fuel recovery aspirator that sucks residual fuel in an engine fuel path through a suction path communicating with the drive path by causing fuel to flow through a drive path that forms a bottleneck,
An aspirator, wherein a heat insulating layer is formed in a wall around the drive passage.
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2007
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