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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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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