JP7464941B2 - アンモニアを燃料とする内燃機関 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照しながら、第1の実施形態の内燃機関10について説明する。図1に示すように、内燃機関10は気筒1内にピストン11が挿入された火花点火式のレシプロエンジンである。内燃機関10には、燃焼室13に向かって開口する吸気ポート21及び排気ポート22が形成されている。吸気ポート21は燃焼室13に接続する吸気通路の一部を構成し、排気ポート22は燃焼室13に接続する排気通路の一部を構成する。そして、吸気ポート21には吸気弁23が設けられ、排気ポート22には排気弁24が設けられている。
次に、図4を参照しながら、第2の実施形態の内燃機関20について説明する。内燃機関20は、ポンプ4の上流側には冷却用外管6を設けず、ポンプ4の下流側のみ冷却用外管6を設けている点と、ポンプ4より下流側の燃料配管5に分岐点52aが設けられる点を除いて、第1の実施形態の内燃機関10と同一の構成を有する。そのため、第1の実施形態の内燃機関10と異なる点について以下に説明し、第1の実施形態の内燃機関10と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、図5を参照しながら、第3の実施形態の内燃機関30について説明する。内燃機関30は、燃料配管5から冷却用外管6へアンモニアが分流する分岐点の位置が異なる点と、冷却用外管6を流れたアンモニアが吸気ポート21に流れ込むのではなくタンク3に流れ込む点を除いて、第1の実施形態の内燃機関10と同一の構成を有する。そのため、第1の実施形態の内燃機関10と異なる点について以下に説明し、第1の実施形態の内燃機関10と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、図6を参照しながら、第4の実施形態の内燃機関40について説明する。内燃機関40は、燃料配管5及び冷却用外管6aが二重管構造となっておらず、燃料配管5の周囲に冷却用外管6aが巻き付けられている点を除いて、第1の実施形態の内燃機関10と同一の構成を有する。そのため、第1の実施形態の内燃機関10と異なる点について以下に説明し、第1の実施形態の内燃機関10と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、図7を参照しながら、第5の実施形態の内燃機関50について説明する。内燃機関50は、燃料配管5には図2に示されるバルブ51より下流側にアンモニアを漏出させる連通孔53が形成され、バルブ61の代わりに多孔体64が設けられている点を除いて、第1の実施形態の内燃機関10と同一の構成を有する。そのため、第1の実施形態の内燃機関10と異なる点について以下に説明し、第1の実施形態の内燃機関10と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、図8を参照しながら、第6の実施形態の内燃機関60について説明する。内燃機関60は、インジェクタ25が取り付けられている位置が異なる点と、燃料を直に燃焼室13内に噴射する点を除いて、第1の実施形態の内燃機関10と同一の構成を有する。そのため、第1の実施形態の内燃機関10と異なる点について以下に説明し、第1の実施形態の内燃機関10と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、図9を参照しながら、第7の実施形態の内燃機関70について説明する。内燃機関70は、レシプロエンジンではなくガスタービンエンジンである点を除いて、第1の実施形態の内燃機関10と同一の構成を有する。そのため、第1の実施形態の内燃機関10と異なる点について以下に説明し、第1の実施形態の内燃機関10と共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
本開示のアンモニアを燃料とする内燃機関は、上述した形態に限定されず、本開示の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。例えば、冷却用外管は燃料配管の全体に設けられる必要はなく、燃料配管の特に温度が上昇する部分のみに設けられていてもよい。また、燃料配管から分流したアンモニアを冷却用外管に流すのではなく、タンクから分流したアンモニアを冷却用外管に流す形態であってもよい。また、アンモニアを燃料として燃焼させていれば、アンモニア以外の他の燃料も一緒に燃焼させる形態であってもよい。
Claims (5)
- 液体のアンモニアを貯留するタンクと、前記タンクから流入したアンモニアを昇圧する昇圧装置と、前記昇圧装置によって昇圧したアンモニアを内燃機関の燃焼室又は前記燃焼室に接続する吸気通路へ噴射するノズルと、前記タンクから前記昇圧装置を経由して前記ノズルまでアンモニアを供給する燃料配管と、を備え、
前記燃料配管の外側に前記タンク又は前記燃料配管から分流したアンモニアを流すことによって、アンモニアの蒸発による気化潜熱を利用して前記燃料配管を外側から冷却し、
前記燃料配管の外側に前記タンク又は前記燃料配管から分流したアンモニアを流す冷却用外管を備え、
前記燃料配管及び前記冷却用外管が二重管構造となっており、又は、前記冷却用外管が前記燃料配管の周囲に巻き付けられており、
前記燃料配管にバルブが設けられ、前記燃料配管にはアンモニアを漏出させる連通孔が前記バルブより下流側に形成され、前記連通孔から漏出したアンモニアは多孔体を経由して前記冷却用外管に流入することを特徴とするアンモニアを燃料とする内燃機関。 - 請求項1に記載のアンモニアを燃料とする内燃機関であって、
前記燃料配管の冷却に用いたアンモニアを前記燃焼室に流し込んで燃焼させることを特徴とするアンモニアを燃料とする内燃機関。 - 請求項1に記載のアンモニアを燃料とする内燃機関であって、
前記燃料配管の冷却に用いたアンモニアを前記タンクに戻すことを特徴とするアンモニアを燃料とする内燃機関。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載のアンモニアを燃料とする内燃機関であって、
前記内燃機関がレシプロエンジンであることを特徴とするアンモニアを燃料とする内燃機関。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載のアンモニアを燃料とする内燃機関であって、
前記内燃機関がガスタービンエンジンであることを特徴とするアンモニアを燃料とする内燃機関。
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