JP2012172621A

JP2012172621A - 燃料供給システム

Info

Publication number: JP2012172621A
Application number: JP2011036838A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Iketani; 弘池谷
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【課題】
主燃料タンクと小出槽との間における燃料の供給、及び返送を１台のポンプで可能にすることである。
【解決手段】
ディーゼル発電設備等を配備した発電室５１の外部に設置された主燃料タンクＴと、最高位、高位及び低位の各レベルを検出する各検出センサが設けられて、前記発電室５１内に設置された小出槽Ｂとを備え、主燃料タンクＴから小出槽Ｂに燃料を供給する燃料供給路１におけるポンプＰよりも下流側に三方弁Ｖ₀が組み込まれ、当該三方弁Ｖ₀の切換えにより、前記燃料供給路１、余剰供給燃料を主燃料タンクＴに循環返送させる循環燃料返送路２、及び小出槽Ｂの全燃料を主燃料タンクＴにそのまま返送させる単純燃料返送路３との計３つの燃料流路から特定の一つを選択することにより、１台のポンプＰにより燃料の供給、及び返送を可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、ディーゼル発電設備等の発電室の外部に設置された主燃料タンクから、当該発電室内に設置された小出槽に燃料を供給すると共に、当該小出槽に設定量を超えて燃料が供給されることを防止すべく、小出槽から主燃料タンクに燃料を返送可能な燃料供給システムに関するものである。

例えば、ディーゼル発電設備では、本発明に係る図１に示されるように、発電室５１の外部に主燃料タンクＴが設置され、発電室５１内には、前記主燃料タンクＴから供給される燃料を貯留させる小出槽Ｂが設置され、主燃料タンクＴと小出槽Ｂとの間は、屋外ピット５２内に収容された燃料配管５３，５４で接続されている。また、発電室５１内においても、小出槽Ｂは、屋内ピット５５内に設置された架台５６の上に設置されている。

また、小出槽Ｂには、貯留される燃料の高位レベル（Ｈ）及び低位レベル（Ｌ）を検出する各レベルセンサＳ（Ｈ），Ｓ（Ｌ）が配置されている。また、当該高位レベル（Ｈ）のレベルセンサＳ（Ｈ）が故障した場合に備えたバックアップ用の最高位レベル（ＨＨ）のレベルセンサＳ（ＨＨ）が、前記高位レベル（Ｈ）よりも上方に配置されている。

そして、従来の燃料供給システムを示す図５において、燃料供給路３１は、主燃料タンクＴの底部から小出槽Ｂに燃料を供給する管路であり、その途中に供給ポンプＰ₁が組み込まれている。燃料返送路３２は、小出槽Ｂの底部から余剰の燃料を主燃料タンクＴに返送する管路であり、その途中に返送ポンプＰ₂が組み込まれている。

そして、発電装置のエンジンに燃料が供給されることにより、小出槽Ｂの燃料の貯留量が少なくなって、小出槽Ｂの低位レベル（Ｌ）のセンサが作動すると、供給ポンプＰ₁の作動により、高位レベル（Ｈ）のセンサが作動するまで、燃料供給路３１を介して主燃料タンクＴから小出槽Ｂに燃料が供給される。ここで、高位レベル（Ｈ）のレベルセンサＳ（Ｈ）に故障が発生した場合には、高位レベル（Ｈ）を超えて燃料が供給され続けるが、最高位レベル（ＨＨ）に達することにより、そのレベルセンサＳ（ＨＨ）が作動して、警報音の発生、及び返送ポンプＰ₂の起動がほぼ同時に行われて、小出槽Ｂに過剰に貯留された燃料の一部を燃料返送路３２を介して主燃料タンクＴに戻すことにより、小出槽Ｂから燃料がオーバーフローするのを防止している。また、小出槽Ｂのメンテナンスを行う場合に、小出槽Ｂ内の燃料の全てを主燃料タンクＴに返送させる場合にも、前記燃料返送路３２を介して返送ポンプＰ₂が使用される。

しかし、返送ポンプＰ₂の使用頻度は、供給ポンプＰ₁の使用頻度に比較して著しく低いにもかかわらず、従来の燃料供給システムでは、燃料供給用と返送用の二つのポンプＰ₁，Ｐ₂の使用が不可欠であり、設備全体の使用効率が悪かった。なお、各ポンプＰ₁，Ｐ₂は、いずれも屋内ピット５５内に収容配置されている。

また、流体の流路を変更するのに、三方弁が使用されることがある。例えば、特許文献１に開示の液体供給装置は、液体供給源から液体消費装置に液体を供給する供給経路と、液体消費装置から出た液体を循環させて当該液体消費装置に戻す間に、当該液体内の脱気泡を行う循環経路とを、一台のポンプと三方弁との組み合せにより実現している。しかし、特許文献１に開示の上記装置は、液体供給源と液体消費装置との間で、液体の供給、及び返送を行う装置ではない点において、主燃料タンクへの燃料の返送を必要とする上記した燃料供給システムには適用できない。

一方、屋外ピット５２内に配管された燃料配管５３の継手等から燃料が漏れると、当該漏油は、屋外ピット５２に溜まったり、或いは最高位レベル（ＨＨ）のレベルセンサＳ（ＨＨ）までもが故障した場合には、小出槽Ｂから燃料がオーバーフローして屋内ピット５５に溜まる。このように、漏油により、漏れ出た燃料が屋外及び屋内の各ピット５２，５５に溜まることは、火災の発生の恐れを高めるため、極めて危険である。

特開２０１０−３０２０６号公報

本発明は、主燃料タンクと小出槽との間における燃料の供給、及び返送を１台のポンプで可能にすることに加えて、燃料配管又は小出槽を設置した各ピット内の漏油が一定量を超えた場合には、ポンプの作動を停止させて安全を図ることを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、ディーゼル発電設備等を配備した発電室の外部に設置された主燃料タンクと、貯留燃料の最高位、高位及び低位の各レベルをそれぞれ検出する各検出センサが設けられて、前記発電室内に設置された小出槽とを備え、当該小出槽の燃料が低位レベルに達すると、ポンプ作用により前記主燃料タンクから小出槽に燃料供給路を通して燃料が供給されると共に、燃料供給により燃料が高位レベルに達することにより当該燃料供給が停止され、前記高位レベルの検出センサの故障により小出槽の燃料が最高位レベルに達すると、ポンプ作用により小出槽の燃料を燃料返送路を通して主燃料タンクに返送させる構成の燃料供給システムにおいて、前記燃料供給路におけるポンプよりも下流側に三方弁が組み込まれ、当該三方弁の切換えにより、前記燃料供給路、余剰供給燃料を主燃料タンクに循環返送させる循環燃料返送路、及び小出槽の全燃料を主燃料タンクにそのまま返送させる単純燃料返送路との計３つの燃料流路から特定の一つを選択することにより、１台のポンプにより燃料の供給、及び返送を可能にしたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、主燃料タンクから小出槽に燃料を供給する通常の場合には、燃料供給路が有効となるように三方弁の弁位置を設定しておく。小出槽の液面レベルが低位レベルまで低下して、当該低位レベルのレベルセンサの作動により、ポンプが駆動されて、主燃料タンクから小出槽に燃料が供給される。そして、高位レベルのレベルセンサが正常な通常の場合には、高位の液面レベルが検出されることにより、前記ポンプは停止されて、小出槽の液面レベルは、設定通りとなって、以降は、燃料消費により、液面レベルが徐々に低下する。

一方、高位レベルのレベルセンサが故障等により無効となった場合には、小出槽には、高位レベルの液面を超えて燃料が供給され続けて、最高位レベルに達すると、主燃料タンクから供給される燃料が再度、当該主燃料タンクに返送される循環燃料返送路が有効となるように前記三方弁が切り換えられる。これにより、主燃料タンクから燃料が供給され続けていても、小出槽の液面レベルの上昇はなくなって、当該小出槽から燃料がオーバーフローする危険はなくなる。なお、小出槽のメンテナンス時等の場合には、前記三方弁の弁位置は、循環燃料返送路を選択した場合のままで、主燃料タンクからの燃料の供給を遮断すると共に、小出槽からの燃料の返送を可能にすると、単純燃料返送路が形成されて、小出槽に貯留されている全燃料を主燃料タンクに返送可能となる。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記燃料供給路と単純燃料返送路の小出槽の側との接続部を基準にして、前記燃料供給路における前記接続部と主燃料タンクとの間、及び前記単純燃料返送路における前記接続部と小出槽との間には、それぞれ遮断弁が設けられて、燃料が通過する燃料供給路の一部は、単純燃料返送路を兼用していることを特徴としている。

請求項２の発明は、三方弁の弁位置をそのままにして、前記した二つの遮断弁のいずれか一方を有効（燃料が流れる状態）にすることにより、循環燃料返送路と単純燃料返送路との選択を可能にする配管路の構造に係るものである。当該配管路に組み込まれた三方弁の切り換えにより、燃料の供給路、循環燃料返送路及び単純燃料返送路との計３つの燃料経路からいずれか１つを選択して、いずれも同一のポンプにより、燃料の供給又は返送を行える。また、計３つの燃料流路を用いて、燃料を流す場合において、ポンプの回転方向は同一であるので、燃料供給システムの制御が容易となる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記主燃料タンクは、地上に設置されていて、燃料供給用配管を設置したピット、又は前記小出槽を設置したピットに、漏油量を検知する漏油センサが設けられて、当該漏油センサの検出信号により、前記ポンプの作動を停止させることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、ピットに漏出した燃料が一定量を超えると、漏油センサが作動して、ポンプが作動状態においては、その作動を停止させると共に、ポンプの非作動状態においては、当該ポンプが作動しないようにすることにより、ピットに漏出した燃料の量が増大するのを防止できて、安全が図られる。

本発明によれば、主燃料タンクから小出槽に燃料を供給する供給路に三方弁が組み込まれて、当該三方弁の弁位置の変更により、高位レベルのレベルセンサの故障が原因で、主燃料タンクから小出槽に最高位レベルまで燃料が供給された以降は、主燃料タンクから小出槽に供給される燃料を循環燃料返送路を通して主燃料タンクに返送すると共に、小出槽のメンテナンス時等においては、当該小出槽から主燃料タンクへの全燃料の返送を可能とする単純燃料返送路が形成可能となって、前記三方弁の使用により上記した計３つの燃料経路の形成が可能となって、１台のポンプにより、本来の燃料供給、小出槽の液面が最高位レベルを超えた場合における主燃料タンクへの燃料の返送、及び小出槽内の全燃料の主燃料タンクへの返送を、１台のポンプで実現できる。

本発明に係る燃料供給システムの配管原理図である。燃料配管５３，５４が配置された屋外ピット５２の断面図である。三方弁Ｖ₀により燃料の供給路１、循環燃料返送路２及び単純燃料返送路３に切り換えられることを示す配管原理図である。燃料供給時のフローチャートである。従来の燃料供給システムの配管原理図である。

以下、図１〜図４に示される実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。なお、「背景技術」の項目で説明した従来の燃料供給システムと同一部分には、同一符号を付し、重複説明を避けて、本発明の特徴的部分についてのみ説明する。図１の本発明に係る燃料供給システムの配管原理図において、主燃料タンクＴから小出槽Ｂに燃料を供給する燃料供給路１にポンプＰが組み込まれ、当該燃料供給路１におけるポンプＰの下流側及び上流側には、それぞれ三方弁Ｖ₀及び第１開閉弁Ｖ₁がそれぞれ組み込まれている。三方弁Ｖ₀は、小出槽Ｂへの燃料の供給の経路と、主燃料タンクＴへの燃料の返送の経路とを切り換える弁であり、第１開閉弁Ｖ₁は、燃料供給路１におけるポンプＰよりも上流側の部分において、当該燃料供給路１自体を開閉する弁である。三方弁Ｖ₀は、電動式又は電磁式のいずれでもよい。

また、三方弁Ｖ₀と主燃料タンクＴとは、循環燃料返送路２を介して接続されていて、三方弁Ｖ₀により循環燃料返送路２が有効となるように切え換えると、ポンプＰにより三方弁Ｖ₀の側に圧送される燃料は、主燃料タンクＴの側に返送される。循環燃料返送路２は、前記燃料供給路１における主燃料タンクＴと三方弁Ｖ₀との部分の管路と、三方弁Ｖ₀と主燃料タンクＴとを結ぶ管路が構成される。

燃料供給路１におけるポンプＰと第１開閉弁Ｖ₁との間には、接続部１１が設けられていて、小出槽Ｂの底部と前記接続部１１とは、単純燃料返送路３の一部を構成する管路を介して接続されている。単純燃料返送路３は、小出槽Ｂの底部と前記接続部１１とを連結する管路と、前記燃料供給路１における接続部１１と三方弁Ｖ₀とを結ぶ管路と、三方弁Ｖ₀と主燃料タンクＴとを結ぶ管路とで構成される。単純燃料返送路３における小出槽Ｂと接続部１１との間には、当該部分を開閉する第２開閉弁Ｖ₂が組み込まれている。なお、Ｖ₃は、主燃料タンクＴからの燃料の流出を不能とする遮断弁を示す。

そして、図３（ａ）に示されるように、第１開閉弁Ｖ₁が開かれると共に、第２開閉弁Ｖ₂が閉じられて、燃料供給路１が有効な状態において、エンジンの起動により発電装置が駆動されると、図４に示されるように、燃料供給路１を介して主燃料タンクＴから小出槽Ｂに燃料が供給されることにより、小出槽Ｂに貯留された燃料の液位は徐々に低下され、レベルセンサＳ（Ｌ）により低位レベル（Ｌ）が検出されると、ポンプＰが駆動されて、当該ポンプＰの吸引・吐出作用により主燃料タンクＴから小出槽Ｂに燃料が供給される。

レベルセンサＳ（Ｈ）が正常な場合には、小出槽Ｂの液面が高位レベル（Ｈ）に達して、レベルセンサＳ（Ｈ）からの液面到達信号により、ポンプＰが停止して、小出槽Ｂへの燃料の供給が停止される。一方、レベルセンサＳ（Ｈ）が異常な場合には、小出槽Ｂの液面が最高位レベル（ＨＨ）に到達して、レベルセンサＳ（ＨＨ）から液面到達信号が発せられると、三方弁Ｖ₀の弁位置が切り換えられて、図３（ｂ）に示されるように、燃料流路は、燃料供給路１から循環燃料返送路２に自動的に切り換えられて、当該循環燃料返送路２が有効となる。このため、主燃料タンクＴから供給された燃料は、小出槽Ｂには供給されずに、当該主燃料タンクＴにそのまま返送される。即ち、主燃料タンクＴから供給された燃料は、循環燃料返送路２と主燃料タンクＴとの間で循環されているのみであって、小出槽Ｂには供給されないため、当該小出槽Ｂの液位は、最高位レベル（ＨＨ）を超えて高くならない。従って、小出槽Ｂから燃料がオーバーフローする危険はない。

一方、小出槽Ｂのメンテナンスを行う場合には、図３（ｃ）に示されるように、三方弁Ｖ₀は、循環燃料返送路２が有効となるように切り換えて、第１開閉弁Ｖ₁を閉じると共に、第２開閉弁Ｖ₂を開くことにより、単純燃料返送路３を有効にする。これにより、ポンプＰを駆動させると、小出槽Ｂに貯留されている燃料の全ては、前記単純燃料返送路３を通って主燃料タンクＴに返送される。

上記したように、レベルセンサＳ（Ｈ）の正常時における小出槽Ｂへの燃料供給、レベルセンサＳ（Ｈ）の異常時において、小出槽Ｂの液位が最高位レベル（ＨＨ）に達した後の燃料の循環返送、及び小出槽Ｂのメンテナンス時における当該小出槽Ｂ内の燃料の主燃料タンクＴへの単純返送の計３つの燃料の流れを１台のポンプにより実現できる。この結果、ポンプの数が減じられて、燃料供給システムの構成が簡単になると共に、上記した計３つの燃料の流れのいずれにおいても、１台のポンプの回転方向は同一方向であるため、その制御も容易となる。

また、小出槽Ｂに燃料を供給する主燃料タンクＴを地上に設置した場合には、燃料配管５３，５４は、発電室５１に対して外部の屋外ピット５２内に配管される。このため、燃料配管５３，５４の経年劣化、地震等が原因で、油漏れが生ずることがあり、このような場合に備えて、屋外ピット５２には、漏油の量が設定値に達したことを検出する漏油センサＳ₁（図２参照）が設けられている。また、発電室５１内においても、小出槽Ｂを設置している屋内ピット５５には、当該小出槽Ｂからの漏油が溜められるため、当該屋内ピット５５にも同様の漏油センサＳ₂（図１参照）が設けられている。

そして、上記した各漏油センサＳ₁，Ｓ₂により設定量の漏油が検出された場合には、ポンプＰを停止させて、小出槽Ｂに燃料が供給されないようにすると共に、所定の警報を発して、関係者に通報することにより、安全が図られる。なお、図２において、５７は、屋外ピット５２の開口を閉塞しているグレーチングを示す。

なお、上記実施例は、主燃料タンクＴが地上に設置されている例であるが、当該主燃料タンクＴは、地下に埋設されることもあり、後者の地下埋設型の主燃料タンクに対しても、本発明は実施可能である。

Ｂ：小出槽
Ｐ：ポンプ
Ｓ（ＨＨ）：最高位レベルのレベルセンサ
Ｓ（Ｈ）：高位レベルのレベルセンサ
Ｓ（Ｌ）：低位レベルのレベルセンサ
Ｔ：主燃料タンク
Ｖ₀：三方弁
Ｖ₁：第１開閉弁
Ｖ₂：第２開閉弁
１：燃料供給路
２：循環燃料返送路
３：単純燃料返送路
１１：燃料供給路と単純燃料返送路との接続部

Claims

ディーゼル発電設備等を配備した発電室の外部に設置された主燃料タンクと、貯留燃料の最高位、高位及び低位の各レベルをそれぞれ検出する各検出センサが設けられて、前記発電室内に設置された小出槽とを備え、
当該小出槽の燃料が低位レベルに達すると、ポンプ作用により前記主燃料タンクから小出槽に燃料供給路を通して燃料が供給されると共に、燃料供給により燃料が高位レベルに達することにより当該燃料供給が停止され、
前記高位レベルの検出センサの故障により小出槽の燃料が最高位レベルに達すると、ポンプ作用により小出槽の燃料を燃料返送路を通して主燃料タンクに返送させる構成の燃料供給システムにおいて、
前記燃料供給路におけるポンプよりも下流側に三方弁が組み込まれ、
当該三方弁の切換えにより、前記燃料供給路、余剰供給燃料を主燃料タンクに循環返送させる循環燃料返送路、及び小出槽の全燃料を主燃料タンクにそのまま返送させる単純燃料返送路との計３つの燃料流路から特定の一つを選択することにより、１台のポンプにより燃料の供給、及び返送を可能にしたことを特徴とする燃料供給システム。
前記燃料供給路と単純燃料返送路の小出槽の側との接続部を基準にして、前記燃料供給路における前記接続部と主燃料タンクとの間、及び前記単純燃料返送路における前記接続部と小出槽との間には、それぞれ遮断弁が設けられて、燃料が通過する燃料供給路の一部は、単純燃料返送路を兼用していることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給システム。
前記主燃料タンクは、地上に設置されていて、燃料供給用配管を設置したピット、又は前記小出槽を設置したピットに、漏油量を検知する漏油センサが設けられて、当該漏油センサの検出信号により、前記ポンプの作動を停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料供給システム。