JP2011144777A - フラッシュ防止装置付き燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 水エマルジョン燃料をディーゼル機関に供給する燃料供給ポンプが駆動不能となったときに、フラッシュ防止ポンプを駆動して、循環ライン内の高温の水エマルジョン燃料の圧力を高圧に保持して、高温の水エマルジョン燃料に含まれている水分が蒸発することを防止すること。
【解決手段】 第１燃料油と水とが混合された水エマルジョン燃料を、循環ライン１５で循環させて、循環ライン１５を循環する水エマルジョン燃料を、循環ライン１５に接続するディーゼル機関１６に供給することができるフラッシュ防止装置付き燃料供給装置１１であって、第１燃料油をミキサ１４に供給する燃料供給ポンプＰ１に対して、フラッシュ防止ポンプＰ２をバックアップ用として循環ライン１５に接続してあり、燃料供給ポンプＰ１が、第１電気式モータＭ１で駆動され、フラッシュ防止ポンプＰ２が、第２空気式モータＭ２で駆動される構成。
【選択図】 図１

Description

本発明は、固定用又は移動用、特に舶用のディーゼル機関（エンジン）に燃料油及び水が混合されている水エマルジョン燃料を供給するフラッシュ防止装置付き燃料供給装置に関する。

内燃機関の排気中のＮＯ_X削減技術として、燃料油に水を混ぜて撹拌して得られる水エマルジョン燃料がある。この水エマルジョン燃料は、内燃機関の燃料として使用することによって、排気中のＮＯ_X成分を低減できることは一般に確認されており、舶用ディーゼル機関にも適用が可能である。

ところで、この舶用ディーゼル機関においては、Ｃ重油を燃料油として使用することができ、水エマルジョン燃料を使用する場合、ベースとなる燃料油として、Ｃ重油を使用することができる。

ただし、このＣ重油をベースとした水エマルジョン燃料は、粘度が非常に高く、ディーゼル機関に供給するためには、１００℃以上に加熱して粘度を下げる必要がある。ところが、水エマルジョン燃料は水を含むため、大気圧下で加熱すると、水分が蒸発してしまう。そのため、Ｃ重油をベースとした水エマルジョン燃料をディーゼル機関に供給する燃料供給装置では、水エマルジョン燃料を加圧ポンプで加圧する必要がある。

しかし、この燃料供給装置では、加圧ポンプが故障して正常に駆動しなくなると、供給管内の水エマルジョン燃料の供給圧が低下し、１００℃以上の高温の水エマルジョン燃料に含まれている水分が一斉に蒸発（フラッシュ）し、供給管やこの供給管に接続する機器に障害を与える可能性がある。

そこで、加圧ポンプが故障して駆動しなくなったときに、例えば特許文献１に開示されているようなバッファタンクに、供給管内の水エマルジョン燃料を移送して貯留することが考えられる。このバッファタンクは、エマルジョン燃料供給装置に設けられている。

特開平６−１５９１４９号公報

しかし、上記従来のエマルジョン燃料供給装置では、加圧ポンプが故障して駆動しなくなった時に、瞬時に供給管内の水エマルジョン燃料をバッファタンクに移送して貯留することができず、この移送時間中に、水エマルジョン燃料に含まれている水分の一部が蒸発し、供給管やこの供給管に接続されている機器に障害を与える可能性がある。また、このようにしてバッファタンク内に貯留された水エマルジョン燃料は、フラッシュによりその構造が崩れるために性状が安定しないものとなっており、再利用が困難であり廃棄される。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、水エマルジョン燃料をディーゼル機関に供給する燃料供給ポンプ又は燃料循環ポンプが駆動不能となったときに、フラッシュ防止ポンプを駆動して、循環ライン内の高温の水エマルジョン燃料の圧力を高圧に保持して、高温の水エマルジョン燃料に含まれている水分が蒸発することを防止できるフラッシュ防止装置付き燃料供給装置を提供することを目的としている。

第１の発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置は、燃料油と水とをミキサで混ぜて得られた水エマルジョン燃料を、所定の循環ラインで循環させて、前記循環ラインを循環する水エマルジョン燃料を、前記循環ラインに接続するディーゼル機関に供給することができるフラッシュ防止装置付き燃料供給装置であって、燃料油を前記ミキサに供給すると共に、前記循環ライン内の水エマルジョン燃料に所定の圧力を付与する燃料供給ポンプを備え、当該燃料供給ポンプに対して、フラッシュ防止ポンプをバックアップ用として前記循環ラインに接続してあり、前記燃料供給ポンプが、電気式モータで駆動され、前記フラッシュ防止ポンプが、流体式モータで駆動されることを特徴とするものである。

第１の発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置によると、電気系統が故障したり、燃料供給ポンプ、若しくはこれを駆動する電気式モータが故障することによって、燃料供給ポンプを駆動させることができない状態となり、循環ライン内の高温、高圧の水エマルジョン燃料の圧力が低下して、この高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が蒸発（フラッシュ）する可能性が生じたときに、この燃料供給ポンプのバックアップ用として設けられているフラッシュ防止ポンプ（流体式モータ）を駆動させて、循環ライン内の高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発しない程度の所定の圧力に保持することができる。これによって、循環ライン内の高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発することを防止できる。

このフラッシュ防止ポンプは、流体式モータで駆動され、この流体式モータを駆動する圧力流体は、例えば予め圧力タンクに貯留されている圧力流体を使用することができる。また、この流体式モータを駆動する圧力流体の圧力は、予め圧力タンクに貯留されている圧力流体の圧力によって得ることもできる。

なお、燃料供給ポンプが停止して、ディーゼル機関も停止している状態では、循環ライン内の水エマルジョン燃料は、殆ど減少しないか、又は減少量が少しであるので、流体式モータの駆動に必要な圧力流体の量は少なく、圧力タンク内に貯留されている圧力流体の減少量も少量である。よって、水エマルジョン燃料を長時間所定の圧力に保持することができる。

そして、循環ライン内の水エマルジョン燃料を高温（例えば１００℃以上の高温）にしてディーゼル機関に供給しているのは、水エマルジョン燃料の粘度を小さくして供給し易くするためである。そして、水エマルジョン燃料を高圧にするのは、ディーゼル機関に必要とされる条件を満たすためであると共に、水エマルジョン燃料に含まれている水分が蒸発しないようにするためである。

第２の発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置は、燃料油と水とをミキサで混ぜて得られた水エマルジョン燃料を、所定の循環ラインで循環させて、前記循環ラインを循環する水エマルジョン燃料を、前記循環ラインに接続するディーゼル機関に供給することができるフラッシュ防止装置付き燃料供給装置であって、前記循環ラインに直列に接続され、前記ミキサで得られた水エマルジョン燃料を、前記循環ラインで循環させると共に、前記循環ライン内の水エマルジョン燃料に所定の圧力を付与する燃料循環ポンプを備え、当該燃料循環ポンプに対して、フラッシュ防止ポンプをバックアップ用として前記循環ラインに接続してあり、前記燃料循環ポンプは、電気式モータで駆動され、前記フラッシュ防止ポンプは、流体式モータで駆動されることを特徴とするものである。

第２の発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置によると、第１の発明と同様に、電気系統が故障したり、燃料循環ポンプ、若しくはこれを駆動する電気式モータが故障することによって、燃料循環ポンプを駆動させることができない状態となり、循環ライン内の高温、高圧の水エマルジョン燃料の圧力が低下して、この高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が蒸発（フラッシュ）する可能性が生じたときに、この燃料循環ポンプのバックアップ用として設けられているフラッシュ防止ポンプ（流体式モータ）を駆動させて、循環ライン内の高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発しない程度の所定の圧力に保持することができる。これによって、循環ライン内の高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発することを防止できる。

このフラッシュ防止ポンプは、流体式モータで駆動され、この流体式モータを駆動する圧力流体は、例えば予め圧力タンクに貯留されている圧力流体を使用することができる。また、この流体式モータを駆動する圧力流体の圧力は、予め圧力タンクに貯留されている圧力流体の圧力によって得ることもできる。

本発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置において、前記流体式モータは、空気式モータであり、前記空気式モータには、圧力空気が貯留される圧力タンクが接続されているものとすることができる。

このようにすると、燃料供給ポンプ又は燃料循環ポンプを駆動することができなくなったときに、圧力タンク内に貯留されている圧力空気が空気式モータに供給され、この空気式モータによって、フラッシュ防止ポンプを駆動することができる。

本発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置において、前記ミキサが前記循環ラインに直列に接続されているものとすることができる。

このようにすると、循環ラインで循環する水エマルジョン燃料の燃料油と水とを、常時、適切に混合することができ、その状態を維持することができる。そして、ミキサを循環ラインに直列に接続することによって、ミキサ内の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が蒸発することを防止できる。このように、水粒子が蒸発することを防止できるのは、燃料供給ポンプ又は燃料循環ポンプを駆動させることができないときに、フラッシュ防止ポンプの駆動によって、循環ライン内を高圧に維持することができ、これによって、ミキサ内の水粒子の蒸発を防止できるからである。

本発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置において、前記ディーゼル機関が、舶用ディーゼル機関であるものとすることができる。

このように、舶用ディーゼル機関にフラッシュ防止装置付き燃料供給装置を適用することによって、水エマルジョン燃料を使用する舶用ディーゼル機関の普及に貢献することができ、自然環境の保護を図ることができる。

第１及び第２の発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置によると、燃料供給ポンプ、又は燃料循環ポンプを駆動させることができない状態となった場合に、フラッシュ防止ポンプを駆動させて、循環ライン内に収容されている高温の水エマルジョン燃料を、所定の圧力に保持することができ、これによって、循環ライン内の高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発（フラッシュ）することを防止できる構成であるので、水粒子が一斉に蒸発することによって起こる、循環ラインやこの循環ラインに接続している各種機器、及びディーゼル機関の故障や障害を回避することができる。

そして、循環ライン内の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が蒸発することを防止できるので、この循環ライン内の水エマルジョン燃料を、ディーゼル機関に使用することができ経済的である。

この発明の第１実施形態に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置を示す回路図である。 同発明の第２実施形態に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置を示す回路図である。 同発明の第３実施形態に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置を示す回路図である。 同発明の第４実施形態に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置を示す回路図である。

以下、本発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置（以下、単に「燃料供給装置」と言うこともある。）の第１実施形態を、図１を参照して説明する。この燃料供給装置１１は、図１に示すように、第１燃料タンク１２に貯留されている第１燃料油と、水タンク１３に貯留されている水とをミキサ１４で混ぜて得られた水エマルジョン燃料を、高温、高圧の状態にして所定の循環ライン１５で循環させて、この循環ライン１５を循環する水エマルジョン燃料を、その循環ライン１５に接続するディーゼル機関１６に供給することができるものである。そして、図１に示すように、第１燃料油をミキサ１４に供給する燃料供給ポンプＰ１に対して、フラッシュ防止ポンプＰ２をバックアップ用として循環ライン１５に接続してある。

このフラッシュ防止装置付き燃料供給装置１１によると、電気系統の故障等によって、第１電気式モータＭ１で駆動される燃料供給ポンプＰ１を駆動させることができなくなった場合に、圧力空気によって第２空気式モータＭ２を駆動して、この第２空気式モータＭ２によってフラッシュ防止ポンプＰ２を駆動させることができる。

このように、フラッシュ防止ポンプＰ２を駆動させることによって、停電時等においても、循環ライン１５内の高温の水エマルジョン燃料を所定以上の圧力に保持することができ、高温の水エマルジョン燃料に含まれる水分の蒸発を防止することができる。

なお、循環ライン１５内の水エマルジョン燃料を高温（１００℃以上の高温）にしてディーゼル機関１６に供給しているのは、水エマルジョン燃料の粘度を小さくして供給し易くするためである。そして、水エマルジョン燃料を高圧にするのは、ディーゼル機関１６に必要とされる条件を満たすためであると共に、水エマルジョン燃料に含まれている水分が蒸発しないようにするためである。

図１に示すディーゼル機関１６（エンジン）は、固定用又は移動用のディーゼル機関であり、この実施形態では、舶用のディーゼル機関である。

第１燃料タンク１２は、第１燃料油を貯留することができるものであり、ヒータ１７が設けられており、このヒータ１７によって第１燃料タンク１２内の第１燃料油を例えば約８０℃に加熱することができるようになっている。そして、この第１燃料油は、例えばＣ重油である。

燃料供給ポンプＰ１は、第１燃料タンク１２内の第１燃料油をミキサ１４に供給すると共に、循環ライン１５内の水エマルジョン燃料に所定の圧力を付与することができるものである。そして、この燃料供給ポンプＰ１は、第１燃料タンク１２の出口と、ミキサ１４の第１入口とを接続する配管１８の途中に設けられている。また、この燃料供給ポンプＰ１は、第１電気式モータＭ１で駆動される構成と成っている。

また、図１に示すように、この配管１８の途中であって、燃料供給ポンプＰ１の下流側に、逆止弁１９が設けられている。この逆止弁１９は、第１燃料油、及び循環ライン１５内の水エマルジョン燃料がミキサ１４側（循環ライン１５側）から第１燃料タンク１２側に逆流することを止めている。

フラッシュ防止ポンプＰ２は、燃料供給ポンプＰ１のバックアップ用として、この燃料供給ポンプＰ１と並列するように配管２０、２１に設けられている。つまり、フラッシュ防止ポンプＰ２及び燃料供給ポンプＰ１のそれぞれの吸込み口は、配管２０で接続され、それぞれの吐出口は、配管２１で接続されている。そして、このフラッシュ防止ポンプＰ２は、第２空気式モータＭ２（流体式モータ）で駆動される構成と成っている。

そして、図１に示すように、第２空気式モータＭ２には、圧力空気が貯留されている圧力タンク２２の出口が配管２３を介して接続されている。これによって、燃料供給ポンプＰ１を駆動できなくなったときに、圧力タンク２２内に貯留されている圧力空気が第２空気式モータＭ２に供給され、この第２空気式モータＭ２によって、フラッシュ防止ポンプＰ２を駆動することができるようになっている。

これらフラッシュ防止ポンプＰ２、第２空気式モータＭ２、及び圧力タンク２２がフラッシュ防止装置を構成するものである。

水タンク１３は、水を貯留することができるものであり、この水タンク１３の出口に水供給ポンプＰ４が接続されている。

水供給ポンプＰ４は、水タンク１３内の水をミキサ１４に供給することができるものであり、水タンク１３の出口と、ミキサ１４の第２入口とを接続する配管２４の途中に設けられている。そして、この水供給ポンプＰ４は、第４電気式モータＭ４で駆動される構成と成っている。

また、図１に示すように、この配管２４の途中であって、水供給ポンプＰ４の下流側に、ヒータ２５及び逆止弁２６がこの順に設けられている。ヒータ２５は、この配管２４内を通る水を例えば約９０℃に加熱することができるようになっている。そして、逆止弁２６は、水、及び循環ライン１５内の水エマルジョン燃料がミキサ１４側（循環ライン１５側）から水タンク１３側に逆流することを止めている。

次に、図１に示す循環ライン１５について説明する。この循環ライン１５は、環状に接続された配管で形成され、水エマルジョン燃料がこの循環ライン１５を反時計方向に流れるように構成されている。この循環ライン１５によって、循環ライン１５を循環する水エマルジョン燃料を、循環ライン１５に接続するディーゼル機関１６に供給することができる。この循環ライン１５には、ミキサ１４、燃料循環ポンプＰ３、ヒータ２７、ディーゼル機関１６（減圧弁２８）、及びリターンチャンバ２９が設けられている。

ミキサ１４は、燃料供給ポンプＰ１によって供給されてくる第１燃料油と、水供給ポンプＰ４によって供給されてくる水とを混合して撹拌することによって、水エマルジョン燃料を作ることができるものである。このミキサ１４で作られた水エマルジョン燃料は、ミキサ１４の下流に設けられている燃料循環ポンプＰ３に供給される。

燃料循環ポンプＰ３は、循環ライン１５内の水エマルジョン燃料を所定の圧力に昇圧して循環させることができるものであり、この燃料循環ポンプＰ３は、第３電気式モータＭ３で駆動される構成と成っている。

ヒータ２７は、燃料循環ポンプＰ３から吐出されてくる水エマルジョン燃料を例えば約１５０℃に加熱することができるようになっている。

ディーゼル機関１６は、循環ライン１５に接続され、水エマルジョン燃料が供給されるように構成されている。そして、ディーゼル機関１６には、燃料噴射ポンプ（図示せず）が設けられ、この燃料噴射ポンプは、循環ライン１５から供給される水エマルジョン燃料を噴射圧力まで昇圧して、ディーゼル機関１６の燃料噴射弁から機関１６の燃焼室に噴射することができるものである。

そして、このディーゼル機関１６に対して配置されている循環ライン１５には、図１に示すように、減圧弁２８を設けてある。この減圧弁２８は、ディーゼル機関１６から戻る燃料を、配管１８から供給される燃料と同等の圧力にするために機能している。

リターンチャンバ２９は、ディーゼル機関１６で消費されなかった水エマルジョン燃料を、循環ライン１５を通じてミキサ１４に戻すために設けられた部屋である。

因みに、図１に示す燃料供給ポンプＰ１、フラッシュ防止ポンプＰ２、及び水供給ポンプＰ４のそれぞれの吐出圧は、例えば約０．６ＭＰａであり、燃料循環ポンプＰ３の吐出圧は、例えば約１．２ＭＰａである。そして、ヒータ１７により加熱された第１燃料油の温度は、例えば約８０℃であり、ヒータ２５により加熱された水の温度は、例えば約９０℃である。そして、ヒータ２７により加熱された水エマルジョン燃料の温度は、例えば約１５０℃である。

次に、上記のように構成されたフラッシュ防止装置付き燃料供給装置１１の作用を説明する。このフラッシュ防止装置付き燃料供給装置１１によると、電気系統が故障（例えば停電）したり、又は図１に示す燃料供給ポンプＰ１、若しくはこれを駆動する第１電気式モータＭ１が故障することによって、燃料供給ポンプＰ１を駆動させることができない状態となり、循環ライン１５内の高温、高圧の水エマルジョン燃料の圧力が低下して、この高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が蒸発（フラッシュ）する可能性が生じたときに、この燃料供給ポンプＰ１のバックアップ用として設けられているフラッシュ防止ポンプＰ２（第２空気式モータＭ２）を駆動させて、循環ライン１５内に収容されている高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発しない程度の所定の圧力に保持することができる。これによって、循環ライン１５内の高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発することを防止できる。

その結果、水粒子が一斉に蒸発することによって起こる、循環ライン１５やこの循環ライン１５に接続しているミキサ１４、燃料循環ポンプＰ３、ヒータ２７等の各種機器、及びディーゼル機関１６の故障や障害を回避することができる。

そして、循環ライン１５内の高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が蒸発することを防止できるので、この循環ライン１５内の水エマルジョン燃料を、ディーゼル機関１６に使用することができ経済的である。

また、燃料供給ポンプＰ１が停止して、ディーゼル機関１６も停止している状態では、循環ライン１５内の水エマルジョン燃料は、殆ど減少しないか、又は減少量が少しであるので、第２空気式モータＭ２の駆動に必要な圧力空気の量は少なく、圧力タンク２２内に貯留されている圧力空気の減少量も少量である。よって、水エマルジョン燃料を長時間所定の圧力に保持することができる。

ただし、上記実施形態では、第２空気式モータＭ２を使用したが、これに代えて、油圧式モータを使用することができる。この油圧式モータで使用する圧油は、圧力タンク２２に貯留され、この圧力タンク２２の圧力は、別に用意されている圧力タンク内の圧力空気の圧力によって得るようにすることができる。

次に、図１に示すフラッシュ防止ポンプＰ２及び第２空気式モータＭ２を駆動させる場合、及びそれらを駆動するための装置について説明する。このフラッシュ防止ポンプＰ２及び第２空気式モータＭ２を駆動させる目的は、循環ライン１５内の高温、高圧の水エマルジョン燃料の圧力が低下して、この高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が蒸発する可能性が生じたときに、循環ライン１５内の高温の水エマルジョン燃料を高圧に保持して、この高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発しない程度の所定の圧力に保持することである。

従って、フラッシュ防止ポンプＰ２及び第２空気式モータＭ２を駆動させる場合として、例えば電気系統が故障（停電）して、第１電気式モータＭ１及び第３電気式モータＭ３の両方が停止し、これによって、燃料供給ポンプＰ１及び燃料循環ポンプＰ３の両方を駆動させることができない場合がある。

そして、このように電気系統の故障（例えば停電）等によって、燃料供給ポンプＰ１及び燃料循環ポンプＰ３の両方を駆動できなくなった場合に、フラッシュ防止ポンプＰ２及び第２空気式モータＭ２を自動的に駆動させる装置として、圧力タンク２２の圧力空気の出口に電磁弁を設け、電気系統に故障等が起こったときに、自動的にこの電磁弁が開くようにする装置とすることができる。

また、この電磁弁が電源系統等の故障時に自動的に開くようにする装置として、例えば電源系統が正常のときは、閉弁状態となっており、電源系統が故障のときは、開弁状態となる機能を有する電磁弁を備えるものとすることができる。また、電源系統が正常のときは、閉弁状態となっており、電源系統が故障のときは、バッテリによって開弁状態となるように構成してもよい。

更に、電気系統の故障（例えば停電）以外の原因によって、燃料供給ポンプＰ１を駆動させることができなくなった場合に、フラッシュ防止ポンプＰ２及び第２空気式モータＭ２を駆動させるようにするための装置としては、燃料供給ポンプＰ１の吐出口と接続する配管１８に圧力計を設け、燃料供給ポンプＰ１の吐出圧力が所定以下となったときに、フラッシュ防止ポンプＰ２及び第２空気式モータＭ２を駆動させるようにする装置とすることができる。

なお、第２空気式モータＭ２の駆動及び停止は、図示しない所定の制御装置によって行なわれるように構成されている。

更に、図１に示す実施形態では、ミキサ１４が循環ライン１５に直列に接続されている。このようにすると、循環ライン１５で循環する水エマルジョン燃料の第１燃料油と水とを、常時、適切に混合することができ、その状態を維持することができる。そして、ミキサ１４を循環ライン１５に直列に接続することによって、ミキサ１４内の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が蒸発することを防止できる。このように、水粒子が蒸発することを防止できるのは、燃料供給ポンプＰ１を駆動させることができないときに、フラッシュ防止ポンプＰ２の駆動によって、循環ライン１５内を高圧に維持することができ、これによって、ミキサ１４内の水粒子の蒸発を防止できるからである。

そして、図１に示すフラッシュ防止装置付き燃料供給装置１１は、舶用ディーゼル機関１６に使用されている。このように、このフラッシュ防止装置付き燃料供給装置１１を舶用ディーゼル機関１６に使用することによって、水エマルジョン燃料を使用する舶用ディーゼル機関の普及に貢献することができ、自然環境の保護を図ることができる。

次に、図２に示す本発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置３１の第２実施形態を説明する。この図２に示す第２実施形態と、図１に示す第１実施形態とが相違するところは、図１に示す第１実施形態では、燃料供給ポンプＰ１及び第１電気式モータＭ１に対して、フラッシュ防止ポンプＰ２及び第２空気式モータＭ２をバックアップ用として循環ライン１５に接続し、この第２空気式モータＭ２に圧力タンク２２を接続した構成としたが、図２に示す第２実施形態では、燃料循環ポンプＰ３及び第３電気式モータＭ３に対して、フラッシュ防止ポンプＰ２及び第２空気式モータＭ２をバックアップ用として循環ライン１５に接続し、この第２空気式モータＭ２に圧力タンク２２を接続した構成としたところである。

これ以外は、第１実施形態と同等であり同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。

フラッシュ防止ポンプＰ２は、燃料循環ポンプＰ３のバックアップ用として、この燃料循環ポンプＰ３と並列するように循環ライン１５に設けられている。つまり、フラッシュ防止ポンプＰ２及び燃料循環ポンプＰ３のそれぞれの吸込み口は、配管２０で接続され、それぞれの吐出口は、配管２１で接続されている。そして、このフラッシュ防止ポンプＰ２は、第２空気式モータＭ２で駆動される構成と成っている。

そして、図２に示すように、第２空気式モータＭ２には、圧力空気が貯留される圧力タンク２２の出口が配管２３を介して接続され、燃料循環ポンプＰ３を駆動できなくなったときに、圧力タンク２２内に貯留されている圧力空気が第２空気式モータＭ２に供給され、この第２空気式モータＭ２によって、フラッシュ防止ポンプＰ２を駆動することができるようになっている。

上記のように構成された第２実施形態のフラッシュ防止装置付き燃料供給装置３１によると、第１実施形態と同様に、例えば電気系統の故障（停電）によって、燃料循環ポンプＰ３及び燃料供給ポンプＰ１の両方を駆動させることができない状態となり、循環ライン１５内の高温、高圧の水エマルジョン燃料の圧力が低下して、この高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が蒸発する可能性が生じたときに、この燃料循環ポンプＰ３のバックアップ用として設けられているフラッシュ防止ポンプＰ２及び第２空気式モータＭ２を駆動させて、循環ライン１５内の高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発しない程度の所定の圧力に保持することができる。これによって、循環ライン１５内の高温の水エマルジョン燃料に混合されている水粒子が一斉に蒸発することを防止できる。

このフラッシュ防止ポンプＰ２は、第２空気式モータＭ２で駆動され、この第２空気式モータＭ２を駆動する圧力空気は、予め圧力タンク２２に貯留されている圧力空気を使用している。

次に、図３に示す本発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置３３の第３実施形態を説明する。この図３に示す第３実施形態と、図１に示す第１実施形態とが相違するところは、以下の通りである。

図１に示す第１実施形態では、第１燃料タンク１２内の第１燃料油（例えばＣ重油）と、水タンク１３内の水とをミキサ１４で混合して水エマルジョン燃料を作り、その水エマルジョン燃料を循環ライン１５に通してディーゼル機関１６に供給する構成である。

これに対して、図３に示す第３実施形態では、第１燃料タンク１２内の第１燃料油（例えばＣ重油）と、水タンク１３内の水とをミキサ１４で混合して水エマルジョン燃料を作り、その水エマルジョン燃料を循環ライン１５に通してディーゼル機関１６に供給することができると共に、第２燃料タンク３４（ヒータ１７付き）内の第２燃料油（例えばＡ重油）と、水タンク１３内の水と、添加剤タンク３５内の添加剤（例えば界面活性剤）とをミキサ１４で混合して水エマルジョン燃料を作り、その水エマルジョン燃料を循環ライン１５に通してディーゼル機関１６に供給することができる構成である。

この図３に示す第３実施形態では、第１燃料タンク１２の出口と、燃料供給ポンプＰ１の吸込み口とを接続する配管１８の途中に、三方切換え弁３６が設けられている。そして、この三方切換え弁３６には、第２燃料タンク３４の出口が配管３７を介して接続している。よって、この三方切換え弁３６を切り替えることによって、第１燃料油又は第２燃料油を、燃料供給ポンプＰ１によってミキサ１４に供給することができる。

そして、図３に示すように、添加剤タンク３５の出口が、配管３８を介して水供給ポンプＰ４の吐出口と接続する配管２４に接続されている。この配管３８の途中には、弁３９が設けられている。

これ以外は、第１実施形態と同等であり同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。

このように、この図３に示す燃料供給装置に対しても、フラッシュ防止装置を設けることができる。

次に、図４に示す本発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置４１の第４実施形態を説明する。この図４に示す第４実施形態と、図２に示す第２実施形態とが相違するところは、図３に示す第３実施形態と、図１に示す第１実施形態とが相違するところと同じである。そして、その相違する部分は、図３に示す第３実施形態のもと同等の構成であり、同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明を省略する。

そして、これ以外は、第２実施形態と同等であり同様に作用するので、同等部分を同一の図面符号で示し、それらの説明も省略する。

このように、この図４に示す燃料供給装置に対しても、フラッシュ防止装置を設けることができる。

ただし、図１及び図２に示す第１及び第２実施形態では、第１燃料油（例えばＣ重油）と水とをミキサ１４で混合して水エマルジョン燃料を作って、その水エマルジョン燃料を循環ライン１５に通してディーゼル機関１６に供給するものとして説明したが、これ以外に、水を供給せずに、第１燃料油のみを循環ライン１５に通してディーゼル機関１６に供給することができる。

そして、図３及び図４に示す第３及び第４実施形態では、第１燃料油（例えばＣ重油）、第２燃料油（例えばＡ重油）、水、及び添加剤（例えば界面活性剤）のうち、予め定めたものどうしをミキサ１４で混合して水エマルジョン燃料を作り、その水エマルジョン燃料を循環ライン１５に通してディーゼル機関１６に供給するものとして説明したが、これ以外に、水エマルジョン燃料を作らずに、第１燃料油又は第２燃料油のみを循環ライン１５に通してディーゼル機関１６に供給することができる。

また、上記各実施形態では、本発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置１１、３１、３３、４１を、舶用のディーゼル機関１６に適用したが、これ以外の固定用又は移動用のディーゼル機関に適用することができる。

更に、例えば図１（又は図２）に示す第１実施形態（又は第２実施形態）では、燃料供給ポンプＰ１（又は燃料循環ポンプＰ３）が故障して駆動できない場合でも、燃料循環ポンプＰ３（又は燃料供給ポンプＰ１）が駆動できるときは、この燃料循環ポンプＰ３（又は燃料供給ポンプＰ１）の駆動によって、循環ライン１５内の水エマルジョン燃料を高圧に維持することができるので、このように燃料供給ポンプＰ１（又は燃料循環ポンプＰ３）を駆動できない場合でも、フラッシュ防止ポンプＰ２を駆動させる必要はない。

しかし、循環ラインが図１（又は図２）の構成とは相違する構成であって、燃料循環ポンプＰ３（又は燃料供給ポンプＰ１）の駆動によって、循環ライン内の水エマルジョン燃料を高圧に維持することができない場合は、この燃料循環ポンプＰ３（又は燃料供給ポンプＰ１）が駆動できる状態であっても、燃料供給ポンプＰ１（又は燃料循環ポンプＰ３）を駆動できないときは、フラッシュ防止ポンプＰ２を駆動させるようにする必要がある。

そして、上記各実施形態では、１組の燃料供給ポンプＰ１及び第１電気式モータＭ１と、１組の燃料循環ポンプＰ３及び第３電気式モータＭ３を備えるものとしたが、それぞれを複数組ずつ備えるものとしてもよい。

以上のように、本発明に係るフラッシュ防止装置付き燃料供給装置は、水エマルジョン燃料をディーゼル機関に供給する燃料供給ポンプ又は燃料循環ポンプが駆動不能となったときに、フラッシュ防止ポンプを駆動して、循環ライン内の高温の水エマルジョン燃料の圧力を高圧に保持して、高温の水エマルジョン燃料に含まれている水分が蒸発することを防止できる優れた効果を有し、このようなフラッシュ防止装置付き燃料供給装置に適用するのに適している。

１１、３１、３３、４１ フラッシュ防止装置付き燃料供給装置
１２ 第１燃料タンク
１３ 水タンク
１４ ミキサ
１５ 循環ライン
１６ ディーゼル機関
１７、２５、２７ ヒータ
１８、２０、２１、２３、２４、３７、３８ 配管
１９、２６ 逆止弁
２２ 圧力タンク
２８ 減圧弁
２９ リターンチャンバ
３４ 第２燃料タンク
３５ 添加剤タンク
３６ 三方切換え弁
３９ 弁
Ｐ１ 燃料供給ポンプ
Ｐ２ フラッシュ防止ポンプ
Ｐ３ 燃料循環ポンプ
Ｐ４ 水供給ポンプ
Ｍ１ 第１電気式モータ
Ｍ２ 第２空気式モータ
Ｍ３ 第３電気式モータ
Ｍ４ 第４電気式モータ

Claims (5)

1. 燃料油と水とをミキサで混ぜて得られた水エマルジョン燃料を、所定の循環ラインで循環させて、前記循環ラインを循環する水エマルジョン燃料を、前記循環ラインに接続するディーゼル機関に供給することができるフラッシュ防止装置付き燃料供給装置であって、
   燃料油を前記ミキサに供給すると共に、前記循環ライン内の水エマルジョン燃料に所定の圧力を付与する燃料供給ポンプを備え、
   当該燃料供給ポンプに対して、フラッシュ防止ポンプをバックアップ用として前記循環ラインに接続してあり、
   前記燃料供給ポンプが、電気式モータで駆動され、
   前記フラッシュ防止ポンプが、流体式モータで駆動されることを特徴とするフラッシュ防止装置付き燃料供給装置。
2. 燃料油と水とをミキサで混ぜて得られた水エマルジョン燃料を、所定の循環ラインで循環させて、前記循環ラインを循環する水エマルジョン燃料を、前記循環ラインに接続するディーゼル機関に供給することができるフラッシュ防止装置付き燃料供給装置であって、
   前記循環ラインに直列に接続され、前記ミキサで得られた水エマルジョン燃料を、前記循環ラインで循環させると共に、前記循環ライン内の水エマルジョン燃料に所定の圧力を付与する燃料循環ポンプを備え、
   当該燃料循環ポンプに対して、フラッシュ防止ポンプをバックアップ用として前記循環ラインに接続してあり、
   前記燃料循環ポンプは、電気式モータで駆動され、
   前記フラッシュ防止ポンプは、流体式モータで駆動されることを特徴とするフラッシュ防止装置付き燃料供給装置。
3. 前記流体式モータは、空気式モータであり、
   前記空気式モータには、圧力空気が貯留される圧力タンクが接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載のフラッシュ防止装置付き燃料供給装置。
4. 前記ミキサが前記循環ラインに直列に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフラッシュ防止装置付き燃料供給装置。
5. 前記ディーゼル機関が、舶用ディーゼル機関であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフラッシュ防止装置付き燃料供給装置。

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