JP4749161B2 - FUEL SUPPLY APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING MOTOR WITH THE FUEL SUPPLY - Google Patents
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Description
本発明は、ジメチルエーテルを燃料とする原動機の燃料供給装置及びこの燃料供給装置を備えた原動機の運転方法に関するものである。 The present invention relates to a fuel supply device for a prime mover using dimethyl ether as a fuel, and a method for operating a prime mover equipped with the fuel supply device.
ジメチルエーテル(以下、DMEとする)は、融点−138.5℃ 、沸点−25.1℃(1気圧)で、軽油よりもセタン価が高く、燃焼しても煤が発生しないために、環境負荷の少ないクリーンエネルギーとして期待され、既設のLPGインフラ及びディーゼルエンジン等への適用が進められている。このDMEは常温常圧下では気体となる性質を有しているために、DMEを燃料として用いる場合はDMEを加圧し、液体としてエンジンに供給する。これは、DMEの気化によりDME中に気泡が混入し、エンジンの回転が不安定となり、配管やポンプ内でキャビテーションが発生することを防止するためである。一方、DMEに過度の高圧を加えるとDMEは粘性が低いために、DMEの漏れが発生し、大掛かりな回収システムが必要となる。そこで、例えば、特許文献1に示すように、DMEを適度に加圧するとともに、冷却して液体の状態を保持させる方法が提案されている。
DMEは、図7に示すように、温度が高くなるにともない比重が小さくなる性質を有し(例えば、0℃、20℃、40℃のときの比重はそれぞれ0.690、0.661、0.629)、軽油と比べると温度により比重が大きく変化するために、エンジンへ供給されるDMEの温度が変化すると、DMEの単位体積当たりの発熱量が変化し、エンジンの出力値が変化する。ここで、特許文献1に記載されているDMEの冷却技術では、単純にDMEを冷却のみするものであり、加温はできなかったために、DMEの温度を一定に管理することができない。そのために、エンジンの出力値は供給されるDMEの温度変化にともない変化するという問題点があった。例えば、こうした状況下のエンジンにより発電機を駆動するとしたならば、その発電出力が一定にならず変化するという問題も生じた。
As shown in FIG. 7, DME has a property that the specific gravity decreases as the temperature increases (for example, the specific gravity at 0 ° C., 20 ° C., and 40 ° C. is 0.690, 0.661, 0, respectively). 629), since the specific gravity greatly changes with temperature compared to light oil, when the temperature of DME supplied to the engine changes, the amount of heat generated per unit volume of DME changes, and the output value of the engine changes. Here, the DME cooling technique described in
したがって、冬場などの外気温の低いときであってもDMEを加熱することができず、低温状態で単位体積当たりの発熱量が大きいDMEによって、エンジンの出力が定格出力値を超えてしまうおそれもあった。一方で、夏場などの外気温度の高いときはエンジンに供給されるDMEの温度も高いままとなるために、単位体積当たりの発熱量が小さくなり、エンジンの出力が定格出力値よりも小さくなるおそれもあった。つまり、季節によりエンジンの出力が変化するという問題点があった。 Therefore, even when the outside air temperature is low such as in winter, the DME cannot be heated, and the engine output may exceed the rated output value due to the DME having a large calorific value per unit volume in a low temperature state. there were. On the other hand, since the temperature of DME supplied to the engine remains high when the outside air temperature is high, such as in summer, the amount of heat generated per unit volume is small, and the engine output may be smaller than the rated output value. There was also. In other words, there is a problem that the output of the engine changes depending on the season.
他方で、エンジンに供給されるDMEの温度が高く、単位体積当たりの発熱量が低下した場合に、DMEの供給量を増加させて発熱量の低下を補うという方法を用いると、エンジン内の空燃比や燃焼過程が適正でなくなるために、燃焼不良となり、エンジンの性能を発揮できなくなるという問題点もあった。 On the other hand, when the temperature of the DME supplied to the engine is high and the calorific value per unit volume is reduced, the method of increasing the DME supply amount to compensate for the decrease in the calorific value is used. Since the fuel ratio and the combustion process are not appropriate, there is a problem that the combustion becomes poor and the engine performance cannot be exhibited.
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、所定温度範囲のDMEをエンジン等の原動機に供給することにより、原動機の出力値をほぼ一定にすることが可能な燃料供給装置を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems. By supplying DME in a predetermined temperature range to a prime mover such as an engine, a fuel supply capable of making the output value of the prime mover substantially constant. The object is to provide a device.
上記問題を解決する本発明の燃料供給装置は、ジメチルエーテルを貯蔵する貯蔵タンクと、前記ジメチルエーテルを原動機に送給するポンプと、一端は前記ポンプに、他端は前記原動機に接続され、前記ポンプから吐出される前記ジメチルエーテルを前記原動機に供給する配管等の供給手段と、前記供給手段のいずれかの箇所に設けられ、前記ジメチルエーテルを加熱する加熱用熱交換器と、前記ジメチルエーテルを冷却する冷却用熱交換器とを有し、前記ジメチルエーテルを所定温度に制御する調温手段と、前記貯蔵タンク内又は前記供給手段内におけるジメチルエーテルの供給前温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段により測定された供給前温度と前記所定温度とを比較し、前記供給前温度が前記所定温度より所定値以上低い場合は、ジメチルエーテルを前記加熱用熱交換器へ送給し、前記供給前温度が前記所定温度より所定値以上高い場合は、ジメチルエーテルを前記冷却用熱交換器に送給する温度管理手段とを備えることを特徴とする。 The fuel supply apparatus of the present invention that solves the above problems includes a storage tank that stores dimethyl ether, a pump that supplies the dimethyl ether to a prime mover, one end connected to the pump, and the other end connected to the prime mover. Supply means such as piping for supplying the discharged dimethyl ether to the prime mover, a heat exchanger for heating the dimethyl ether provided in any part of the supply means, and heat for cooling for cooling the dimethyl ether A temperature control means for controlling the dimethyl ether to a predetermined temperature, a temperature measurement means for measuring a temperature before supply of dimethyl ether in the storage tank or the supply means, and a temperature measurement means. The pre-supply temperature is compared with the predetermined temperature, and the pre-supply temperature is lower than the predetermined temperature by a predetermined value or more. If, dimethyl ether feed to the heating heat exchanger feeds, the case feed before the temperature is higher than a predetermined value than the predetermined temperature, and a temperature control means for feeding a dimethyl ether to said cooling heat exchanger It is characterized by that.
本発明による燃料供給装置は、調温手段にてDMEを所定温度にすることが可能であるために、季節に関わらず一定温度のDMEを原動機に供給することが可能となる。したがって、DMEの単位体積当たりの発熱量が一定となるために、原動機の出力値を一定にすることが可能となる。そして、出力値を一定にすることが可能な原動機に発電機を接続することにより、安定した発電出力を得ることも可能となる。 Since the fuel supply device according to the present invention can set the DME to a predetermined temperature by the temperature control means, it is possible to supply a constant temperature DME to the prime mover regardless of the season. Accordingly, since the amount of heat generated per unit volume of DME is constant, the output value of the prime mover can be made constant. Further, it is possible to obtain a stable power generation output by connecting the generator to a prime mover capable of making the output value constant.
また、調温手段が、加熱専用の加熱用熱交換器と、冷却専用の冷却用熱交換器とをそれぞれ備えているので、短時間で、かつ効率的にジメチルエーテルを加熱又は冷却することが可能となる。 In addition, since the temperature control means is equipped with a heating heat exchanger dedicated to heating and a cooling heat exchanger dedicated to cooling, it is possible to heat or cool dimethyl ether efficiently in a short time. It becomes.
前述の燃料供給装置において、前記加熱用熱交換器又は前記冷却用熱交換器の少なくともいずれかが、前記原動機にて生じた熱、排気等の排熱を利用して熱交換を行う場合には、別系統の装置を新設することなく、低コストで効率的な調温が可能となる。 The fuel supply system described above, either the heating heat exchanger or the cooling heat exchanger, at a minimum, the heat generated by the prime mover, when utilizing the exhaust heat of the exhaust, such as for heat exchange without new equipment of another system, it is possible to efficiently tempering at a low cost.
前述の燃料供給装置において、前記加熱用熱交換器が、前記原動機を経て昇温された原動機冷却用流体からジメチルエーテルに熱を移送して、ジメチルエーテルを加熱する場合には、低コストで効率的に加熱することが可能である。 The fuel supply system described above, the heating heat exchanger, to transfer heat to the dimethyl ether from the heating prime mover cooling fluid through said prime mover, in case of heating the dimethyl ether is efficiently at low cost It is possible to heat.
前述の燃料供給装置において、前記冷却用熱交換器に用いられる冷却用媒体が、前記原動機の前記排熱を利用して駆動される冷却装置にて冷却される場合には、低コストで効率的に冷却することが可能である。 The fuel supply system described above, when said cooling medium used for cooling the heat exchanger is cooled by the cooling device which is driven using the exhaust heat of the engine is efficient at low cost It is possible to cool down.
前述の燃料供給装置において、前記冷却装置は、前記原動機の排気にて回転されるタービンと、該タービンが回転することにより駆動軸が駆動されるスターリングエンジンとから構成されることが好ましい。 In the fuel supply device described above , it is preferable that the cooling device includes a turbine rotated by exhaust of the prime mover and a Stirling engine in which a drive shaft is driven by the rotation of the turbine .
前述の燃料供給装置において、前記冷却装置は、前記原動機にて生じた熱にて蒸気を発生させる蒸気発生装置と、前記蒸気にて回転されるタービンと、該タービンが回転することにより駆動軸が駆動されるスターリングエンジンとから構成されることが好ましい。 In the fuel supply device described above, the cooling device includes a steam generator that generates steam by the heat generated by the prime mover, a turbine that is rotated by the steam, and a drive shaft that is driven by the rotation of the turbine. It is preferably composed of a driven Stirling engine .
前述の燃料供給装置において、前記スターリングエンジンの高温空間が、前記原動機から排出される熱を利用して加熱される場合には、低コストで運転することが可能である。 The fuel supply system described above, the hot space of the Stirling engine, when heated by using heat discharged from the prime mover can be operated at low cost.
前述の燃料供給装置において、前記温度測定手段は、温度計又は比重計であることが好ましい。 In the fuel supply apparatus described above, the temperature measuring means is preferably a thermometer or a specific gravity meter .
また、本発明は、ジメチルエーテルを貯蔵する貯蔵タンクと、前記ジメチルエーテルを原動機に供給するポンプと、一端は前記ポンプに、他端は前記原動機に接続され、前記ポンプから吐出される前記ジメチルエーテルを前記原動機に供給する配管等の供給手段と、前記供給手段のいずれかの箇所に設けられ、前記ジメチルエーテルを加熱する加熱用熱交換器と、前記ジメチルエーテルを冷却する冷却用熱交換器とを有し、前記ジメチルエーテルを所定温度に制御する調温手段と、前記貯蔵タンク内又は前記供給手段内におけるジメチルエーテルの供給前温度を測定する温度測定手段とを備えた燃料供給装置を用いる原動機の運転方法において、
前記温度測定手段により測定された供給前温度と前記所定温度とを比較し、前記供給前温度が前記所定温度より所定値以上低い場合は、ジメチルエーテルを前記加熱用熱交換器へ送給し、前記供給前温度が前記所定温度より所定値以上高い場合は、ジメチルエーテルを前記冷却用熱交換器に送給することで、前記ジメチルエーテルを前記所定温度にし、前記所定温度の前記ジメチルエーテルを前記原動機に供給することにより、前記原動機の出力値を一定に保つことを特徴とする。
The present invention also provides a storage tank for storing dimethyl ether, a pump for supplying the dimethyl ether to the prime mover, one end connected to the pump, the other end connected to the prime mover, and the dimethyl ether discharged from the pump to the prime mover. a supply means such as a pipe for supplying, provided any point of the supply means, possess a heating heat exchanger for heating the dimethyl ether, and a cooling heat exchanger for cooling the dimethyl ether, the In a driving method of a prime mover using a fuel supply device comprising temperature control means for controlling dimethyl ether to a predetermined temperature, and temperature measurement means for measuring a temperature before supply of dimethyl ether in the storage tank or in the supply means,
The pre-supply temperature measured by the temperature measuring means is compared with the predetermined temperature, and when the pre-supply temperature is lower than the predetermined temperature by a predetermined value or more, dimethyl ether is sent to the heating heat exchanger, When the pre-supply temperature is higher than the predetermined temperature by a predetermined value or more, the dimethyl ether is sent to the cooling heat exchanger so that the dimethyl ether is set to the predetermined temperature and the dimethyl ether at the predetermined temperature is supplied to the prime mover. Thus, the output value of the prime mover is kept constant.
前述の運転方法において、前記加熱用熱交換器又は前記冷却用熱交換器の少なくともいずれかは、前記原動機にて生じた熱、排気等の排熱を利用して熱交換を行うことが好ましい。 In the foregoing method of operation, it said at least one of the heating heat exchanger or the cooling heat exchanger, the heat generated by the prime mover, it is preferable to utilize the exhaust heat of the exhaust, such as for heat exchange.
本発明による燃料供給装置によれば、所定温度範囲のDMEをエンジン等の原動機に供給することにより、原動機の出力値をほぼ一定にすることが可能となる。 According to the fuel supply device of the present invention, it is possible to make the output value of the prime mover substantially constant by supplying DME in a predetermined temperature range to the prime mover such as an engine.
本発明の燃料供給装置及びこの燃料供給装置を備えた原動機の運転方法は、季節に関わらず一定温度のDMEを原動機に供給し、原動機の出力を一定にするものであり、以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。 The fuel supply device of the present invention and the operation method of the prime mover equipped with this fuel supply device are to supply a constant temperature DME to the prime mover regardless of the season, and to make the output of the prime mover constant. A preferred embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第一実施形態に係る燃料供給装置の構成図である。図1に示すように、燃料供給装置1は、DMEを貯蔵する貯蔵タンク3と、DMEを原動機であるエンジン5に送給するポンプ7と、このポンプ7から吐出されるDMEをエンジン5に供給する配管等の供給手段9と、供給手段9の途中に設けられ、DMEを所定温度に調整する調温手段11と、エンジン5に供給されるDMEの供給前温度を測定する温度測定手段13と、この温度測定手段13により測定された供給前温度に基づいて、DMEを加熱するか冷却するかの判定を行う温度管理手段19とを備える。
FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel supply apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
供給手段9は、一端が流量調整弁21を介してポンプ7に、他端がエンジン5に接続されており、流量調整弁21の下流側は2系統9a、9bに分岐され、分岐された一方9aは加熱用熱交換器15に、他方9bは冷却用熱交換器17に接続される。そして、加熱用熱交換器15及び冷却用熱交換器17の下流側にて再び合流して1系統となり、エンジン5に接続される。
One end of the supply means 9 is connected to the
調温手段11は、DMEを加熱する加熱用熱交換器15とDMEを冷却する冷却用熱交換器17とから構成される。加熱用熱交換器15は、エンジン5を経て昇温されたラジエータ液から熱を回収してDMEを加熱する。この加熱用熱交換器15を通過したラジエータ液は空冷のラジエータ23にて冷却され、再びエンジン5に送給される。冷却用熱交換器17は、空冷のラジエータ25にて冷却された水等の冷媒にてDMEを冷却する。この冷却用熱交換器17を通過して温められた冷媒は再びラジエータ25にて冷却され、冷却用熱交換器17に送給される。
The temperature control means 11 includes a
温度管理手段19は流量調整弁21とPC等の調節計27とから構成され、調節計27は、温度測定手段13である温度計により測定されたDMEの供給前温度と予め設計時に設定する所定温度とを比較し、供給前温度が所定温度より所定値以上低い場合は、DMEが加熱用熱交換器15へ送給されるように流量調整弁21を切り替える、一方、供給前温度が所定温度より所定値以上高い場合は、DMEが冷却用熱交換器17へ送給されるように流量調整弁21を切り替える機能を有する。また、調節計27は、DMEの供給前温度が所定温度の所定値内の温度範囲になっている場合は、DMEが冷却用熱交換器17へ送給されるように流量調整弁21を切り替えると同時に冷却用熱交換器17の冷却機能を停止させ、DMEの温度が変化することを防止する機能も有する。本実施形態においては、所定温度、所定値は、例えば、それぞれ20℃、5℃とする。なお、本実施形態において、所定温度を20℃、所定値を5℃としたが、これに限定されるものではなく、現場条件に応じて適宜最適な所定温度及び所定値を設定することが可能である。
The temperature management means 19 is composed of a flow
上記のように構成された燃料供給装置1は、温度計13にてエンジン5に供給されるDMEの供給前温度を測定し、調節計27が供給前温度と所定温度の20℃とを比較し、この供給前温度が20℃より5℃以上低い場合は、DMEが加熱用熱交換器15へ送給されるように流量調整弁21を切り替える。そして、加熱用熱交換器15へ送給されたDMEは、加熱されて15℃から25℃までの範囲内の温度となり、エンジン5へ供給される。
The
一方、温度計13にて測定された供給前温度が20℃より5℃以上高い場合は、DMEが冷却用熱交換器17へ送給されるように流量調整弁21を切り替える。そして、冷却用熱交換器17へ供給されたDMEは、冷却されて15℃から25℃までの範囲内の温度となり、エンジン5へ供給される。
On the other hand, when the pre-supply temperature measured by the
そして、温度計13にて測定された供給前温度が15℃から25℃までの範囲内の温度である場合は、DMEが冷却用熱交換器17へ送給されるように流量調整弁21を切り替えると同時に冷却用熱交換器17の冷却機能を停止する。そして、冷却用熱交換器17へ供給されたDMEは冷却されることなく15℃から25℃までの範囲内の温度のまま、エンジン5へ供給される。
When the pre-supply temperature measured by the
上述した方法にてエンジン5へ供給されるDMEは15℃から25℃までの範囲内の温度であるために、エンジン5の出力値もほぼ一定となり、安定した出力が得られる。
Since DME supplied to the
以上のように、本実施形態による燃料供給装置1は、調温手段11にてDMEを所定温度にすることが可能であるために、季節に関わらず一定温度のDMEをエンジン5に供給することが可能となる。したがって、DMEの単位体積当たりの発熱量が一定となるために、エンジン5の出力値を一定にすることが可能となる。そして、このエンジン5に発電機を接続することにより、安定した発電出力を得ることも可能となる。
As described above, the
また、加熱用熱交換器15は、エンジン5を経て昇温された原動機冷却用流体からDMEに熱を移送して、DMEを加熱するために、低コストで効率的に加熱することが可能である。
In addition, the
次に、本発明における第一実施形態と異なる実施形態を示す。下記に示す説明において、第一実施形態と同様の技術を用いたものと対応する部分には同一の符号を付して、説明を省略し、主に相違点について説明する。 Next, an embodiment different from the first embodiment in the present invention will be described. In the following description, parts corresponding to those using the same technique as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences are mainly described.
図2は、本発明の第二実施形態に係る燃料供給装置の構成図である。図2に示すように、燃料供給装置31は、第一実施形態にて説明した冷却用熱交換器17の冷媒を冷却するラジエータ25と異なる冷却機構を備えたものである。
FIG. 2 is a configuration diagram of the fuel supply apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
燃料供給装置31の冷却用熱交換器37は冷媒を冷却するための水槽33を備え、冷媒は水槽33内に貯留された水にて冷却され、冷却用熱交換器37に送給される。そして、冷却用熱交換器37を通過して温められた冷媒は、水槽33内を通過することにより再び、冷却される。また、水槽33内の水は、空冷のラジエータ35にて冷却されて再び水槽33内に送給される。
The
以上のように、本実施形態による冷却用熱交換器37の水槽33内の水は空冷のラジエータ35にて冷却されるために、水槽33内の水を常に低温に保つことが可能となる。したがって、冷却用熱交換器37の冷却性能が高くなり、GMEを効率良く冷却することが可能となる。
As described above, since the water in the water tank 33 of the
図3は、本発明の第三実施形態に係る燃料供給装置の構成図である。図3に示すように、燃料供給装置41は、第一及び第二実施形態にて説明した冷却用熱交換器17、37の冷媒の冷却機構と異なる冷却機構を備えたものである。
FIG. 3 is a configuration diagram of the fuel supply apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the
燃料供給装置41の冷却用熱交換器47は冷媒を冷却するための冷却装置43を備える。冷却装置43は、エンジン5の排気にて回転されるタービン45と、このタービン45の回転にて駆動軸が駆動されるスターリングエンジン49とから構成される。
The
スターリングエンジン49は、エンジン5を経て昇温されたラジエータ液の熱にて高温空間が加熱されるとともに、タービン45の回転にて駆動軸が駆動されることにより、スターリングエンジン49内に低温空間が生じる。冷媒はこの低温空間にて冷却され、冷却用熱交換器47に送給される。そして、冷却用熱交換器47を通過して温められた冷媒は、スターリングエンジン49を通過することにより再び、冷却される。
In the
以上のように、本実施形態による冷却用熱交換器47の冷却装置43は、エンジン5の排熱を利用して駆動するために、低コストで効率的に冷媒を冷却することが可能である。
As described above, since the
なお、本実施形態において、エンジン5の排気を利用してタービン45を回転させる方法について説明したが、これに限定されるものではなく、エンジン5の熱を利用して蒸気発生装置にて蒸気を発生させ、この蒸気にてタービン45を回転させる方法を用いてもよい。
In the present embodiment, the method of rotating the
図4は、本発明の第四実施形態に係る燃料供給装置の構成図である。図4に示すように、燃料供給装置51は、第一〜三実施形態にて説明したエンジン5に新たな冷却装置を備えるとともに、供給手段9と異なる供給機構を備えたものである。
FIG. 4 is a configuration diagram of a fuel supply apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the
DMEをエンジン55に供給する配管等の供給手段59は、一端が流量調整弁21を介してポンプ7に、他端がエンジン55に接続されており、流量調整弁21の下流側は2系統59a、59bに分岐され、分岐された一方59aは調温手段11に、他方59bは機器類を介さずに調温手段11の下流側にて再び一方59aに合流して1系統となり、エンジン55に接続される。ここで、温度計13にてエンジン55に供給されるDMEの供給前温度を測定し、調節計27が供給前温度と所定温度の20℃とを比較し、この供給前温度が20℃より±5℃以上高い又は低い場合は、DMEが調温手段11へ送給されるように流量調整弁21を切り替える。そして、調温手段11へ送給されたDMEは、加熱又は冷却されて15℃から25℃までの範囲内の温度となり、エンジン55へ供給される。
A supply means 59 such as a pipe for supplying DME to the
一方、温度計13にて測定された供給前温度が15℃から25℃までの範囲内の温度である場合は、DMEが他方59bへ送給されるように流量調整弁21を切り替える。そして、他方59bへ供給されたDMEは加熱又は冷却されることなく15℃から25℃までの範囲内の温度のまま、エンジン55へ供給される。
On the other hand, when the pre-supply temperature measured by the
また、エンジン55は、DMEがエンジン55の燃料弁本体55aの内方を通過する際に、エンジン55の熱がDMEに伝達することを防止するための冷却装置52を備える。冷却装置52は、燃料弁本体55a内の下方に配設され、冷媒を通過させて燃料弁本体55a内の温度を冷却するための冷却部54と、この冷却部54を通過して温められた冷媒の温度を測定するための温度計53と、温められた冷媒を冷却するための空冷のラジエータ56と、冷媒をエンジン55に供給するためのポンプ57と、PC等の調節計58とから構成される。
The
冷却部54は燃料弁本体55aの内側に環状に設置され、燃料弁本体55aの内周面を冷却することにより燃料弁本体55aの内方を通過するDMEへの熱の伝達を防止する。
The cooling
調節計58は、温度計53により測定された冷媒の温度に基づいてインバーターを備えたポンプ57の回転数等を制御してエンジン55への冷媒の送給量を調整する。
The
以上のように、本実施形態による冷却装置52は、エンジン55の燃料弁本体55aの内方を通過する際のDMEの温度上昇を防止する。したがって、温度計13にて測定された温度のDMEを燃料弁本体55aに供給することが可能となる。
As described above, the
図5は、本発明の第五実施形態に係る燃料供給装置の構成図である。図5に示すように、燃料供給装置61は、第四実施形態にて説明した冷却装置52の冷媒の冷却機構と異なる冷却機構を備えたものである。
FIG. 5 is a configuration diagram of a fuel supply device according to a fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the
燃料供給装置61の冷却装置62は、冷媒を冷却するための水槽63を備え、冷媒は水槽63内に貯留された水にて冷却され、エンジン55に送給される。そして、エンジン55を通過して温められた冷媒は、水槽63内を通過することにより再び、冷却される。また、水槽63内の水は空冷のラジエータ65にて冷却されて再び水槽63内に送給される。
The
以上のように、本実施形態による冷却装置62の水槽63内の水は空冷のラジエータ65にて冷却されるために、水槽63内の水を常に低温に保つことが可能となる。したがって、冷却装置62の冷却性能が高くなり、燃料弁本体55aを効率良く冷却することが可能となる。
As described above, since the water in the
図6は、本発明の第六実施形態に係る燃料供給装置の構成図である。図6に示すように、燃料供給装置71は、第四及び第五実施形態にて説明した冷却装置52、62の冷媒の冷却機構と異なる冷却機構を備えたものである。
FIG. 6 is a configuration diagram of a fuel supply device according to a sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the
燃料供給装置71の冷却装置72は、エンジン55の排気にて回転されるタービン75と、このタービン75の回転にて駆動軸が駆動されるスターリングエンジン79とから構成される。
The
スターリングエンジン79は、エンジン55の排気にてタービン75が回転され、この回転にて駆動軸が駆動されることにより、スターリングエンジン79内に低温空間が生じる。冷媒はこの低温空間にて冷却され、燃料弁本体55aに送給される。そして、燃料弁本体55aを通過して温められた冷媒は、スターリングエンジン79を通過することにより再び、冷却される。
In the
以上のように、本実施形態による冷却装置72は、エンジン55の排熱を利用して駆動するために、低コストで効率的に冷媒を冷却することが可能である。
As described above, since the
また、上述したすべての実施形態において、温度測定手段13として温度計を用いる方法について説明したが、これに限定されるものではなく、比重計にてDMEの比重を測定し、予め算出されたDMEの温度と比重との関係式に基づいて、DMEの温度を算出する方法を用いてもよい。 In all the embodiments described above, the method of using a thermometer as the temperature measuring means 13 has been described. However, the present invention is not limited to this. The specific gravity of DME is measured with a hydrometer and calculated in advance. A method of calculating the temperature of DME may be used based on the relational expression between the temperature and specific gravity.
1、31、41、51、61、71 燃料供給装置
3 貯蔵タンク
5、55 エンジン
55a 燃料弁本体
7、57 ポンプ
9、59 供給手段
9a、59a 一方の供給手段
9b、59b 他方の供給手段
11 調温手段
13 温度測定手段(温度計)
15 加熱用熱交換器
17、37、47 冷却用熱交換器
19 温度管理手段
21 流量調整弁
23、25、35、56、65 空冷のラジエータ
27、58 調節計
33、63 水槽
43 冷却装置
45、75 タービン
49、79 スターリングエンジン
52、62、72 冷却装置
53 温度計
54 冷却部
1, 31, 41, 51, 61, 71
15 Heat exchangers for
Claims (10)
前記ジメチルエーテルを原動機に送給するポンプと、
一端は前記ポンプに、他端は前記原動機に接続され、前記ポンプから吐出される前記ジメチルエーテルを前記原動機に供給する配管等の供給手段と、
前記供給手段のいずれかの箇所に設けられ、前記ジメチルエーテルを加熱する加熱用熱交換器と、前記ジメチルエーテルを冷却する冷却用熱交換器とを有し、前記ジメチルエーテルを所定温度に制御する調温手段と、
前記貯蔵タンク内又は前記供給手段内におけるジメチルエーテルの供給前温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された供給前温度と前記所定温度とを比較し、前記供給前温度が前記所定温度より所定値以上低い場合は、ジメチルエーテルを前記加熱用熱交換器へ送給し、前記供給前温度が前記所定温度より所定値以上高い場合は、ジメチルエーテルを前記冷却用熱交換器に送給する温度管理手段とを備えることを特徴とする燃料供給装置。 A storage tank for storing dimethyl ether;
A pump for feeding the dimethyl ether to the prime mover;
One end is connected to the pump, the other end is connected to the prime mover, and supply means such as piping for supplying the dimethyl ether discharged from the pump to the prime mover,
Temperature control means provided at any location of the supply means, including a heating heat exchanger for heating the dimethyl ether and a cooling heat exchanger for cooling the dimethyl ether, and controlling the dimethyl ether to a predetermined temperature When,
Temperature measuring means for measuring the temperature before supply of dimethyl ether in the storage tank or in the supply means;
The pre-supply temperature measured by the temperature measuring means is compared with the predetermined temperature, and when the pre-supply temperature is lower than the predetermined temperature by a predetermined value or more, dimethyl ether is sent to the heating heat exchanger, A fuel supply device comprising: temperature management means for supplying dimethyl ether to the cooling heat exchanger when the pre-supply temperature is higher than the predetermined temperature by a predetermined value or more .
前記原動機の排気にて回転されるタービンと、
該タービンが回転することにより駆動軸が駆動されるスターリングエンジンとから構成されることを特徴とする請求項4に記載の燃料供給装置。 The cooling device is
A turbine rotated by the exhaust of the prime mover;
5. The fuel supply device according to claim 4 , wherein the fuel supply device comprises a Stirling engine in which a drive shaft is driven by rotation of the turbine.
前記原動機にて生じた熱にて蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
前記蒸気にて回転されるタービンと、
該タービンが回転することにより駆動軸が駆動されるスターリングエンジンとから構成されることを特徴とする請求項4に記載の燃料供給装置。 The cooling device is
A steam generator for generating steam by heat generated by the prime mover;
A turbine rotated by the steam;
5. The fuel supply device according to claim 4 , wherein the fuel supply device comprises a Stirling engine in which a drive shaft is driven by rotation of the turbine.
前記ジメチルエーテルを原動機に供給するポンプと、一端は前記ポンプに、他端は前記原動機に接続され、前記ポンプから吐出される前記ジメチルエーテルを前記原動機に供給する配管等の供給手段と、
前記供給手段のいずれかの箇所に設けられ、前記ジメチルエーテルを加熱する加熱用熱交換器と、前記ジメチルエーテルを冷却する冷却用熱交換器とを有し、前記ジメチルエーテルを所定温度に制御する調温手段と、
前記貯蔵タンク内又は前記供給手段内におけるジメチルエーテルの供給前温度を測定する温度測定手段とを備えた燃料供給装置を用いる原動機の運転方法において、
前記温度測定手段により測定された供給前温度と前記所定温度とを比較し、前記供給前温度が前記所定温度より所定値以上低い場合は、ジメチルエーテルを前記加熱用熱交換器へ送給し、前記供給前温度が前記所定温度より所定値以上高い場合は、ジメチルエーテルを前記冷却用熱交換器に送給することで、前記ジメチルエーテルを前記所定温度にし、
前記所定温度の前記ジメチルエーテルを前記原動機に供給することにより、前記原動機の出力値を一定に保つことを特徴とする原動機の運転方法。 A storage tank for storing dimethyl ether;
A pump for supplying the dimethyl ether to the prime mover, one end connected to the pump, the other end connected to the prime mover, and a supply means such as a pipe for supplying the dimethyl ether discharged from the pump to the prime mover;
Provided any point of the supply means, the heating heat exchanger for heating the dimethyl ether, have a cooling heat exchanger for cooling the dimethyl ether, temperature control means for controlling the dimethyl ether to a predetermined temperature When,
In the operating method of the prime mover using the fuel supply device comprising temperature measuring means for measuring the temperature before supply of dimethyl ether in the storage tank or in the supply means,
The pre-supply temperature measured by the temperature measuring means is compared with the predetermined temperature, and when the pre-supply temperature is lower than the predetermined temperature by a predetermined value or more, dimethyl ether is sent to the heating heat exchanger, If the pre-supply temperature is higher than the predetermined temperature by a predetermined value or more, the dimethyl ether is brought to the predetermined temperature by feeding dimethyl ether to the cooling heat exchanger,
A method of operating a prime mover, wherein the output value of the prime mover is kept constant by supplying the dimethyl ether having the predetermined temperature to the prime mover.
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