JP5881836B2 - ディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統 - Google Patents

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Description

本発明は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方、または燃料ガスを燃焼させることができるディーゼル機関に適用される、ディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統に関するものである。
高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるディーゼル機関に適用される、ディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統としては、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。
特開平9−209788号公報(図7)
しかしながら、上記特許文献1に記載された発明では、一つのシリンダに対して四種類の電磁弁、すなわち、ガス噴射弁(ガスインジェクションバルブ)2、遮断弁(ガスゲートバルブ)28、吹出し弁(ガスブローバルブ)30、およびパージ弁(ガスパージバルブ)32が設けられている。そのため、上記特許文献1に記載された発明では、設備コストおよびランニングコストが高騰してしまうといった問題点があった。
また、上記特許文献1に記載された発明では、高圧の燃料ガスを流すための配管(高圧管)が二本、すなわち、燃料ガス供給時において高圧コンプレッサ20で昇圧された高圧の燃料ガスをガスアキュームレータ27に導く供給管23と、不活性ガス(イナートガス)供給時においてガスアキュームレータ27内に蓄圧された高圧の燃料ガスを換気装置36に導くドレーン管31,35とが設けられている。そのため、上記特許文献1に記載された発明では、高圧の燃料ガスを流すための配管(高圧管)が長くなり、ガス漏れのリスクが高いといった問題点もあった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、高圧の燃料ガスが流通する配管(高圧管)の長さを短くして、ガス漏れのリスクを減少させることができ、かつ、設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができるディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明の第1の態様に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方、または燃料ガスを燃焼させることができるディーゼル機関に適用される、ディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統であって、燃料ガス供給源から導かれた燃料ガスを、前記ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられた燃料ガス枝管の一端に導く一本の燃料ガス主管と、その一端が、前記ディーゼル機関の長手方向に沿って延びる前記燃料ガス主管に接続され、その他端が、前記ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたアキュームレータに接続された複数本の燃料ガス枝管と、その一端が、前記アキュームレータに接続され、その他端が、前記ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたガスインジェクションバルブに接続された燃料ガス供給管と、を備えた燃料ガス供給系統と、イナートガス供給源から導かれたイナートガスを、前記ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたイナートガス枝管の一端に導く一本のイナートガス主管と、その一端が、前記ディーゼル機関の長手方向に沿って延びる前記イナートガス主管に接続され、その他端が、前記アキュームレータに接続された複数本のイナートガス枝管と、その一端が、前記アキュームレータに接続され、その他端が、前記燃料ガス枝管の途中に接続された第1の戻り管と、その一端が、前記ディーゼル機関の長手方向に沿って延びる前記燃料ガス主管よりも前記燃料ガス供給源の側に位置するとともに、前記燃料ガス主管の途中に接続されたシャットオフバルブよりも下流側に位置する前記燃料ガス主管の途中に接続され、その他端が、パージラインに接続された第2の戻り管と、を備えた燃料ガスパージ系統と、を備え、前記燃料ガス枝管の途中にガスノンリターンバルブが、前記燃料ガス供給管の途中にガスゲートバルブが、前記イナートガス枝管の途中にイナートガスノンリターンバルブが設けられている。
本発明の第1の態様に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統によれば、燃料ガスによるディーゼル機関の運転が終了して、燃料ガス供給系統に残存する燃料ガスをイナートガスでパージする際、アキュームレータ内に残存する燃料ガスは、第1の戻り管、燃料ガス枝管、燃料ガス主管、および第2の戻り管を介してパージラインに排出されることになる。すなわち、アキュームレータ内に残存する燃料ガスは、第1の戻り管を介して燃料ガス枝管に戻され、燃料ガス主管および第2の戻り管を介してパージラインに排出されることになる。言い換えれば、燃料ガス主管および燃料ガス枝管が、燃料ガスパージ系統の一部を兼ねることになる。
これにより、高圧の燃料ガスが流通する配管(高圧管)の長さを短くして、ガス漏れのリスクを減少させることができる。
また、本発明に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統では、上記特許文献1に記載された発明でシリンダ毎に必要とされた四種類の電磁弁のうち、吹出し弁(ガスブローバルブ)30およびパージ弁(ガスパージバルブ)32が不要になる。
これにより、設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができる。
本発明の第2の態様として、上記ディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統において、前記第1の戻り管の途中にオリフィスが設けられているとさらに好適である。
第2の態様のディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統によれば、アキュームレータ内に残存する燃料ガスは、オリフィスを通過する際に減圧されることになる。
これにより、オリフィスから下流側に位置する第1の戻り管を高圧仕様の配管ではなく、低圧仕様の配管(通常の配管)にすることができる。すなわち、高圧の燃料ガスが流通する配管(高圧管)の長さを短くして、ガス漏れのリスクを減少させることができる。
本発明の第3の態様として、上記ディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統において、前記アキュームレータ、前記ガスノンリターンバルブ、前記ガスゲートバルブ、前記イナートガスノンリターンバルブ、および前記オリフィスが、一つの筐体内に収容されているとさらに好適である。
第3の態様のディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統によれば、筐体内においてガス漏れが生じた場合でも、漏れ出したガスを筐体内に封じ込めることができ、筐体外の雰囲気を正常(清浄)に保つことができる。
本発明の第4の態様として、上記ディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統において、燃料ガスによる運転終了後、前記ガスゲートバルブが間歇的に開閉される、または連続的に開けられるように設定されているとさらに好適である。
第4の態様のディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統によれば、ガスインジェクションバルブとガスゲートバルブとの間に残存する燃料ガスをイナートガスでパージして、ガスインジェクションバルブとガスゲートバルブとの間に位置する燃料ガス供給管内をイナートガスで満たすことができる。
本発明の第5の態様に係るディーゼル機関は、上記いずれかのディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統を具備している。
本発明の第5の態様に係るディーゼル機関によれば、ガス漏れのリスクを減少させることができ、かつ、設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができるディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統を具備していることになるので、当該ディーゼル機関の安全性および信頼性を向上させることができて、当該ディーゼル機関の設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができる。
本発明に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統よれば、高圧の燃料ガスが流通する配管(高圧管)の長さを短くして、ガス漏れのリスクを減少させることができ、かつ、設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統の一部を概略で示す系統図である。 本発明の一実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統の一部を概略で示す系統図であって、燃料ガス供給時における燃料ガスの流れおよび各バルブの開閉状態を説明するための図である。 (a)は図2に示すガスインジェクションバルブ(GIV)の開閉のタイミングを示す図、(b)は図2に示すガスゲートバルブ(GGV)の開閉のタイミングを示す図である。 本発明の一実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統の一部を概略で示す系統図であって、イナートガス供給時におけるイナートガスの流れおよび各バルブの開閉状態を説明するための図である。 ガスパージバルブを開いてからの時間(秒)と、アキュームレータ内の圧力、ガスゲートバルブ(GGV)の開閉、およびイナートガスノンリターンバルブ(IGNRV)の開閉との関係を示す図表である。 本発明の他の実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統の一部を概略で示す系統図である。 本発明の別の実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統の一部を概略で示す系統図である。
以下、本発明の一実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統について、図1から図5を参照しながら説明する。
本実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統(以下、「燃料ガス供給・パージ系統」という。)1は、燃料ガス供給系統2と、燃料ガスパージ系統3と、を備えている。
燃料ガス供給系統2は、高圧(例えば、30MPa:300bar)の燃料ガスをディーゼル機関の各シリンダに導く一本の燃料ガス主管11と、複数本の燃料ガス枝管12と、複数本の燃料ガス供給管13と、を備えている。
燃料ガス主管11は、燃料ガス供給源(図示せず)から導かれた燃料ガスを、ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられた燃料ガス枝管12の一端(燃料ガス供給時における上流端)に導く配管(高圧管)であって、燃料ガス枝管12の一端と接続される部分は、ディーゼル機関の長手方向に沿って延びている。また、ディーゼル機関の長手方向に沿って延びる燃料ガス主管11よりも燃料ガス供給源の側に位置する燃料ガス主管11の途中には、シャットオフバルブ(遮断弁)21が接続されている。
燃料ガス枝管12は、その一端が、ディーゼル機関の長手方向に沿って延びる燃料ガス主管11に接続され、その他端(燃料ガス供給時における下流端)が、ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたアキュームレータ22に接続された配管(高圧管)であって、その途中には、ガスノンリターンバルブ(GNRV)23が接続されている。
なお、燃料ガス枝管12の本数は、ディーゼル機関のシリンダ数と同じである。
燃料ガス供給管13は、その一端(燃料ガス供給時における上流端)が、アキュームレータ22に接続され、その他端(燃料ガス供給時における下流端)が、ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたガスインジェクションバルブ(GIV)24に接続された配管(高圧管)であって、その途中には、ガスゲートバルブ(GGV)25が接続されている。
なお、燃料ガス供給管13の本数は、各シリンダに対応して設けられたガスインジェクションバルブ24の数×ディーゼル機関のシリンダ数と同じである。
燃料ガスパージ系統3は、低圧(例えば、1MPa:10bar)のイナートガス(本実施形態ではNガス)をディーゼル機関の各シリンダに導く一本のイナートガス主管31と、複数本のイナートガス枝管32と、複数本の第1の戻り管33と、一本の第2の戻り管34と、を備えている。
イナートガス主管31は、イナートガス供給源(図示せず)から導かれたイナートガスを、ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたイナートガス枝管32の一端(イナートガス供給時における上流端)に導く配管(低圧管)であって、イナートガス枝管32の一端と接続される部分は、ディーゼル機関の長手方向に沿って延びている。また、ディーゼル機関の長手方向に沿って延びるイナートガス主管31よりもイナートガス供給源の側に位置するイナートガス主管31の途中には、上流側からイナートガスバルブ35、セーフティバルブ(安全弁)36が接続されている。
イナートガス枝管32は、その一端が、ディーゼル機関の長手方向に沿って延びるイナートガス主管31に接続され、その他端(イナートガス供給時における下流端)が、ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたアキュームレータ22に接続された配管(低圧管)であって、その途中には、イナートガスノンリターンバルブ(IGNRV)37が接続されている。
なお、イナートガス枝管32の本数は、ディーゼル機関のシリンダ数と同じである。
第1の戻り管33は、その一端(イナートガス供給時における上流端)が、アキュームレータ22に接続され、その他端(イナートガス供給時における下流端)が、ガスアキュームレータボックス38の外側に位置する燃料ガス枝管12の途中に接続された配管であって、ガスアキュームレータボックス38と呼ばれる筐体の内側に位置する第1の戻り管33の途中には、オリフィス39が接続されている。
なお、第1の戻り管33の本数は、ディーゼル機関のシリンダ数と同じである。
第2の戻り管34は、その一端(イナートガス供給時における上流端)が、ディーゼル機関の長手方向に沿って延びる燃料ガス主管11よりも燃料ガス供給源の側に位置するとともに、シャットオフバルブ21よりも下流側に位置する燃料ガス主管11の途中に接続され、その他端(イナートガス供給時における下流端)が、パージライン(図示せず)に接続された配管(低圧管)であって、第2の戻り管34の途中には、ガスパージバルブ40が接続されている。
つぎに、燃料ガス供給時における燃料ガスの流れおよび各バルブの開閉状態を、図2を用いて説明する。
図2に示すように、燃料ガスは、燃料ガス供給源から燃料ガス主管11、燃料ガス枝管12、アキュームレータ22、および燃料ガス供給管13を介して各シリンダに供給される。このとき、シャットオフバルブ21は連続的に開、ガスパージバルブ40およびイナートガスバルブ35は連続的に閉とされ、ガスインジェクションバルブ24およびガスゲートバルブ25は、図3(a)および図3(b)に示すように、間歇的(断続的)に開閉(所定の間隔をあけて開閉)される。
ここで、図3(a)および図3(b)に示すように、ガスゲートバルブ25は、ガスインジェクションバルブ24よりも早く開き、ガスインジェクションバルブ24よりも遅く閉じるように設定されている。
つづいて、燃料ガスによるディーゼル機関の運転が終了して、燃料ガス供給系統2に残存する燃料ガスをイナートガスでパージする際の燃料ガスの流れ、イナートガスの流れ、および各バルブの開閉状態、すなわち、イナートガス供給時における燃料ガスの流れ、イナートガスの流れ、および各バルブの開閉状態を、図4を用いて説明する。
まず、ガスパージバルブ40が開かれると、図4に示すように、アキュームレータ22内に残存する燃料ガスは、第1の戻り管33、燃料ガス枝管12、燃料ガス主管11、および第2の戻り管34を介してパージラインに排出される。
図5に示すように、ガスパージバルブ40が開かれて所定時間経過後(本実施形態では20秒後)に、ガスゲートバルブ25の開閉が開始される。すると、燃料ガス供給管13内に残存する燃料ガスがアキュームレータ22内に流入し、燃料ガス供給管13内からアキュームレータ22内に流入した燃料ガスは、アキュームレータ22内に残存する燃料ガスとともに、第1の戻り管33、燃料ガス枝管12、燃料ガス主管11、および第2の戻り管34を介してパージラインに排出される。
そして、ガスゲートバルブ25の開閉が開始されて所定時間経過後(本実施形態では30秒後)には、アキュームレータ22内に残存する燃料ガスの圧力が、イナートガス供給源からイナートガス主管31およびイナートガス枝管32を介してアキュームレータ22に供給されるイナートガスの圧力よりも下がる。すると、イナートガスノンリターンバルブ37が開き、イナートガス供給源からイナートガス主管31およびイナートガス枝管32を介してアキュームレータ22にイナートガスが供給され、アキュームレータ22内、燃料ガス供給管13内、第1の戻り管33内、燃料ガス枝管12内、燃料ガス主管11内、および第2の戻り管34内に残存していた燃料ガスがパージラインに排出され、アキュームレータ22内、燃料ガス供給管13内、第1の戻り管33内、燃料ガス枝管12内、燃料ガス主管11内、および第2の戻り管34内がイナートガスで満たされる。
なお、パージラインに排出された燃料ガスは、パージラインの下流端に設けられたガス燃焼装置(GCU)で燃焼させられる。
また、このイナートガス供給時には、シャットオフバルブ21およびガスインジェクションバルブ24は連続的に閉、イナートガスバルブ35は連続的に開とされる。
本実施形態に係る燃料ガス供給・パージ系統1によれば、燃料ガスによるディーゼル機関の運転が終了して、燃料ガス供給系統2に残存する燃料ガスをイナートガスでパージする際、アキュームレータ22内に残存する燃料ガスは、第1の戻り管33、燃料ガス枝管12、燃料ガス主管11、および第2の戻り管34を介してパージラインに排出されることになる。すなわち、アキュームレータ22内に残存する燃料ガスは、第1の戻り管33を介して燃料ガス枝管12に戻され、燃料ガス主管11および第2の戻り管34を介してパージラインに排出されることになる。言い換えれば、燃料ガス主管11および燃料ガス枝管12が、燃料ガスパージ系統3の一部を兼ねることになる。
これにより、高圧の燃料ガスが流通する配管(高圧管)の長さを短くして、ガス漏れのリスクを減少させることができる。
また、本実施形態に係る燃料ガス供給・パージ系統1では、上記特許文献1に記載された発明でシリンダ毎に必要とされた四種類の電磁弁のうち、吹出し弁(ガスブローバルブ)30およびパージ弁(ガスパージバルブ)32が不要になる。
これにより、設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができる。
さらに、本実施形態に係る燃料ガス供給・パージ系統1によれば、第1の戻り管33の途中にオリフィス39が設けられており、アキュームレータ22内に残存する燃料ガスは、オリフィス39を通過する際に減圧されることになる。
これにより、オリフィス39から下流側に位置する第1の戻り管33を高圧仕様の配管ではなく、低圧仕様の配管(通常の配管)にすることができる。すなわち、高圧の燃料ガスが流通する配管(高圧管)の長さを短くして、ガス漏れのリスクを減少させることができる。
さらにまた、本実施形態に係る燃料ガス供給・パージ系統1によれば、アキュームレータ22、ガスノンリターンバルブ23、ガスゲートバルブ25、イナートガスノンリターンバルブ37、およびオリフィス39が、ガスアキュームレータボックス38と呼ばれる一つの筐体内に収容されており、この筐体内においてガス漏れが生じた場合でも、漏れ出したガスを筐体内に封じ込めることができ、筐体外の雰囲気を正常(清浄)に保つことができる。
さらにまた、本実施形態に係る燃料ガス供給・パージ系統1によれば、燃料ガスによる運転終了後、ガスゲートバルブ25が間歇的に開閉される、または連続的に開けられるように設定されているので、ガスインジェクションバルブ24とガスゲートバルブ25との間に残存する燃料ガスをイナートガスでパージして、ガスインジェクションバルブ24とガスゲートバルブ25との間に位置する燃料ガス供給管13内をイナートガスで満たすことができる。
本実施形態に係るディーゼル機関は、ガス漏れのリスクを減少させることができ、かつ、設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができるディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統1を具備していることになるので、当該ディーゼル機関の安全性および信頼性を向上させることができて、当該ディーゼル機関の設備コストおよびランニングコストの削減を図ることができる。
本発明の他の実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統について、図6を参照しながら説明する。
本実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統61は、ガスゲートバルブ25の代わりにフローリミッタ機能と強制開放機能とを備えた逆止弁62が設けられているという点で上述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
逆止弁62は、ガスインジェクションバルブ24から燃料ガスが噴射される燃料ガス運転中に、ガスインジェクションバルブ24が開いたままで故障して閉じなくなり、かつ、シリンダ内(筒内)の圧力がアキュームレータ22内の圧力よりも下がった際に、アキュームレータ22内からシリンダ内に漏れ出す(流入する)燃料ガスの流量を制限する(第2の)バルブシート63と、当該逆止弁62とガスインジェクションバルブ24との間に位置する燃料ガス供給管13内の燃料ガスをアキュームレータ22側に戻すために、弁体64を開方向へ強制的に付勢するアクチュエータ(例えば、油圧ピストン)65と、を備えている。
なお、図6中の符号66は、弁体64を閉方向に付勢する付勢部材(例えば、バネ)を示し、符号67は、アクチュエータ65に押圧されて弁体64とともに移動する弁体64の一部を示しており、符号68は、(第1の)バルブシートを示している。
本実施形態に係る燃料ガス供給・パージ系統61によれば、高価なガスゲートバルブ25の代わりに安価な逆止弁62を採用することができ、設備費およびメンテナンス費の低減を図ることができる。
また、本実施形態に係る燃料ガス供給・パージ系統61によれば、ガスインジェクションバルブ24から燃料ガスが噴射される燃料ガス運転中に、ガスインジェクションバルブ24が開いたままで故障して閉じなくなり、かつ、シリンダ内の圧力がアキュームレータ22内の圧力よりも下がった際に、アキュームレータ22内からシリンダ内に漏れ出す燃料ガスの流量が、バルブシート63によって通路を遮断するため、燃料ガスがシリンダ内に勝手に流入することがない。
さらに、本実施形態に係る燃料ガス供給・パージ系統61によれば、アクチュエータ65で弁体64の一部67をシート63の側に押圧することにより、逆止弁62とガスインジェクションバルブ24との間に位置する燃料ガス供給管13内の燃料ガスをアキュームレータ22側に戻すことができる。
その他の作用効果は、上述した実施形態と同じであるので、ここではその説明を省略する。
本発明の別の実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統について、図7を参照しながら説明する。
本実施形態に係るディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統71は、逆止弁62の代わりにフローリミッタ機能と強制開放機能とを備えていない逆止弁72が設けられているという点で図6を用いて説明した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
逆止弁72は、弁体64および付勢部材66を備え、バルブシート63、アクチュエータ65および弁体64の一部67は備えていない。
本実施形態に係る燃料ガス供給・パージ系統71によれば、アクチュエータ65および弁体64の一部を備えていないより安価な逆止弁72を採用することができ、設備費およびメンテナンス費のさらなる低減を図ることができる。
その他の作用効果は、上述した実施形態と同じであるので、ここではその説明を省略する。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。
例えば、上述した実施形態におけるオリフィス39は必須の構成要素ではなく、オリフィス39を設けない構成にすることもできる。
また、上述した実施形態では、アキュームレータ22、ガスノンリターンバルブ23、ガスゲートバルブ25、イナートガスノンリターンバルブ37、およびオリフィス39が、ガスアキュームレータボックス38と呼ばれる一つの筐体内に収容されたものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アキュームレータ22、ガスノンリターンバルブ23、ガスゲートバルブ25、イナートガスノンリターンバルブ37、およびオリフィス39が、ガスアキュームレータボックス38と呼ばれる一つの筐体内に収容されていない構成にすることもできる。
さらに、上述した実施形態において、逆止弁62,72は、ガスアキュームレータボックス38の外(外部)に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆止弁62,72を、ガスアキュームレータボックス38の中(内部)に配置するようにしてもよい。
1 燃料ガス供給・パージ系統
2 燃料ガス供給系統
3 燃料ガスパージ系統
11 燃料ガス主管
12 燃料ガス枝管
13 燃料ガス供給管
21 シャットオフバルブ
22 アキュームレータ
23 ガスノンリターンバルブ
24 ガスインジェクションバルブ
25 ガスゲートバルブ
31 イナートガス主管
32 イナートガス枝管
33 第1の戻り管
34 第2の戻り管
37 イナートガスノンリターンバルブ
38 ガスアキュームレータボックス(筐体)
39 オリフィス

Claims (5)

  1. 高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方、または燃料ガスを燃焼させることができるディーゼル機関に適用される、ディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統であって、
    燃料ガス供給源から導かれた燃料ガスを、前記ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられた燃料ガス枝管の一端に導く一本の燃料ガス主管と、その一端が、前記ディーゼル機関の長手方向に沿って延びる前記燃料ガス主管に接続され、その他端が、前記ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたアキュームレータに接続された複数本の燃料ガス枝管と、その一端が、前記アキュームレータに接続され、その他端が、前記ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたガスインジェクションバルブに接続された燃料ガス供給管と、を備えた燃料ガス供給系統と、
    イナートガス供給源から導かれたイナートガスを、前記ディーゼル機関の各シリンダに対応して設けられたイナートガス枝管の一端に導く一本のイナートガス主管と、その一端が、前記ディーゼル機関の長手方向に沿って延びる前記イナートガス主管に接続され、その他端が、前記アキュームレータに接続された複数本のイナートガス枝管と、その一端が、前記アキュームレータに接続され、その他端が、前記燃料ガス枝管の途中に接続された第1の戻り管と、その一端が、前記ディーゼル機関の長手方向に沿って延びる前記燃料ガス主管よりも前記燃料ガス供給源の側に位置するとともに、前記燃料ガス主管の途中に接続されたシャットオフバルブよりも下流側に位置する前記燃料ガス主管の途中に接続され、その他端が、パージラインに接続された第2の戻り管と、を備えた燃料ガスパージ系統と、を備え、
    前記燃料ガス枝管の途中にガスノンリターンバルブが、前記燃料ガス供給管の途中にガスゲートバルブが、前記イナートガス枝管の途中にイナートガスノンリターンバルブが設けられているディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統。
  2. 前記第1の戻り管の途中にオリフィスが設けられている請求項1に記載のディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統。
  3. 前記アキュームレータ、前記ガスノンリターンバルブ、前記ガスゲートバルブ、前記イナートガスノンリターンバルブ、および前記オリフィスが、一つの筐体内に収容されている請求項2に記載のディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統。
  4. 燃料ガスによる運転終了後、前記ガスゲートバルブが間歇的に開閉される、または連続的に開けられるように設定されている請求項1から3のいずれか一項に記載のディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載のディーゼル機関の燃料ガス供給・パージ系統を具備しているディーゼル機関。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2963269B1 (en) * 2014-07-01 2017-02-01 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Method of supplying fuel to engine
JP7370356B2 (ja) * 2021-03-25 2023-10-27 ヤンマーホールディングス株式会社 エンジンシステム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09209788A (ja) * 1996-01-15 1997-08-12 Man B & W Diesel As 高圧ガス噴射エンジンへの燃料の供給の制御方法及びそのエンジン
US20110023853A1 (en) * 2009-02-06 2011-02-03 Lund Morten A Homogenizing Fuel Enhancement System
JP2012154309A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Okayama Univ 燃料噴射ノズル

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3819308B2 (ja) * 2002-03-06 2006-09-06 ボッシュ株式会社 ディーゼルエンジンのdme燃料供給装置
JP2008075705A (ja) 2006-09-20 2008-04-03 Taiyo Nippon Sanso Corp 低温液化ガスポンプの起動方法
JP4312803B2 (ja) * 2007-02-22 2009-08-12 エムエーエヌ・ディーゼル・フィリアル・アフ・エムエーエヌ・ディーゼル・エスイー・ティスクランド 大型2ストローク2元燃料ディーゼルエンジン
CN201517453U (zh) * 2009-10-19 2010-06-30 中国石油天然气集团公司 以柴油和天然气为燃料发动机的燃气供给系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09209788A (ja) * 1996-01-15 1997-08-12 Man B & W Diesel As 高圧ガス噴射エンジンへの燃料の供給の制御方法及びそのエンジン
US20110023853A1 (en) * 2009-02-06 2011-02-03 Lund Morten A Homogenizing Fuel Enhancement System
JP2012154309A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Okayama Univ 燃料噴射ノズル

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