JPH02115614A - 燃料油の切替供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディーゼル機関やボイラで使用される燃料油
の供給システムに関し、詳しくは動粘度の異る二種の燃
料油を切替えるときの混合燃料油が噴射燃焼される場合
に、その燃料油の希望噴射粘度を常に適正に保持するた
めに該燃料油を希望粘度に見合う温度に自動制御して供
給するシステムに関する。

（従来の技術） 近年ディーゼル機関の性能は著しく向上された。

なかでも、従来大型・低速ディーゼル機関にしか焚けな
かった低質重油（例えば粘度３，５００秒、レッドウッ
ドＮｃｉ１．Ｊｓ準温度１００°Ｆ）が、近年では回転
数６００〜１，２００ＲＰＭ、シリンダー径１８０ｎｍ
程度の中速・小型エンジンに於ても使用が可能となって
きている。また大型・低速ディーゼルエンジンでは上記
低質重油より更に粗悪な７．０００秒レッドウッド（Ｒ
Ｗ、）Ｎｏ１、標準温度１００°Ｆの低質重油をも燃や
すことが出来るようになってきた。

このような高粘度の低質重油は、そのま１では噴射燃焼
させることが出来ないから、燃料油を加熱して粘度を低
下させ、噴射条件に見合う適正粘度にしなければならな
い。

同様にボイラに於て低質重油を燃料として噴射燃焼させ
る場合にも同じことが云える。

−船釣に、噴射燃焼のための燃料油の適正粘度は、 中速ディーゼル＝６０秒　ＲＷ、Ｎα１前後低速ディー
ゼル：８０秒　ＲＷ、隘１前後ボ　　イ　　ラ：８０秒
　ＲＷ、Ｎｏ１前後である。

そして、燃料油を加熱して適正粘度を得ようとする場合
、第２図に示すような国際的にも標準化されている重油
の動粘度−温度線図を利用して必要な重油の温度を求め
る。−例を挙げるとＲＷ。

Ｎα１．標準温度１００″′Ｆに於て粘度１０，０００
秒の油をＲＷ、Ｎｃｉｌ、６０秒の粘度にするには１５
６℃に、８０秒の粘度にするには１４２℃に加熱しなけ
ればならない。この油の質と動粘度−温度の関係を列記
すると次の如くである。

ＲＷ、　Ｎａ　１１００’　Ｆ　　　６０秒　　　８０
秒１０．０００秒　　　１５６℃　　１４２℃７．００
０秒　　　１５０℃　　１３６℃６．０００秒　　　１
４８℃　　１３４℃５．０００秒　　　１４５℃　　１
３１℃３．０００秒　　　１３６℃　　１２２℃ところ
で、こ＼で云うディーゼル機関の燃料系統の概略フロー
は、第３図の如きで、冷間起動用良質油（以下重油とす
）サービスタンク１０と、低質油（以下Ｂ油とす）サー
ビスタンク１１と、から供給される夫々の燃料油を三方
切替弁１２を介して切替えて、燃料油循環ポンプ１３に
供給し循環ポンプ１３より吐出される燃料油が油加熱器
１４を経てディーゼルエンジン１５に供給され、該エン
ジンが噴射燃焼した残りの燃料油を循環管路１６を介し
てリターンチャンバー１７に保留し、再び循環ポンプ１
３の吸込側に戻すのが一般的である。

Ａ油により起動したディーゼルエンジン１５は。

所定の準備運転が終了すると、Ａ油からＢ油（実際には
通称Ｃ重油）に切替える。逆にエンジン１５を停止させ
る場合は、事前に上記循環管路１６中の管路、機器内に
保有するＢ油を重油に置換させ次の起動に備えるのが一
般である。

起動又は停止時点で使用するＡ油は、常温に於て４０秒
ＲＷ、Ｎｏ１程度の粘度であるから噴射燃焼のために加
熱する必要はない、一方、前述のように例えば標準温度
１００°Ｆ（約３８℃）に於て、３，０００秒ＲＷ、Ｎ
ＱｌのＢ油は、噴射適正粘度６０秒にするには１３６℃
に、８０秒にするには１２２℃に加熱しなければならな
い、Ａ油からＢ油に切替え消費される燃料油の希望噴射
粘度に相当する温度調整をする上で考慮すべきは、循環
管路１６内の燃料油がＡ油からＢ油に切替り途中にある
時点では、その混合割合は連続的に変化するため、これ
に応じて粘度も変化を続けるのでこの変化する粘度に対
応した最も適切な温度調節がなされなければならないこ
とである。

燃料油を前述の油噴射温度の適正粘度（例えば６０秒Ｒ
Ｗ、ＮＱ１）に保持するための温度管理をするため、従
来は （ｉ）使用するＢ油の標準温度１００°Ｆでの粘度を基
準として、第２図に示すような動粘度−温度線図を用い
て適正粘度となる燃料油の加熱温度を求めて人為的に管
理する方法。

（ｉｉ）粘度計１８を燃料油加熱器１４の出口に設置し
て、連続的に燃料油粘度を計測し乍ら油粘度／温度調節
器１９によって燃料油加熱器１４の加熱量を調整し適正
粘度を保持する自動制御方法を採っている。

（発明が解決しようとする課題） 前記（ｉ）方法においては、手作業によって燃料油加熱
器出口の加熱温度を線図から求め、これを燃料油加熱温
度調節の設定温度とするものであり、線図から読みとり
、更に設定すると云う煩わしい操作を伴なうだけではな
く、前記した油の切替過渡時における粘度管理はほとん
ど不可能に近い。

（ｉｉ）の方法は、粘度計１８を利用した粘度の直接的
な自動制御であるため、燃料油の標準温度での粘度を調
べる必要がなく理想的な方法と云える。しかし、問題は
燃料油加熱器１４出口側に設置される粘度計１８が、正
確な粘度を計測し得ないと云う根本的な欠陥があり、実
際には理想的な噴射粘度の管理にはならない。

その理由は、作動中のディーゼルエンジンの燃料噴射機
構から伝播する複雑なｉ撃滅によって粘度計１８に大き
な外乱作用を与えその計測値に大きな誤差を発生させる
ためである。昨今、ディーゼルエンジンの燃料噴射圧力
は、低質高粘度の燃料を焚くため、１．０００気圧以上
にもなっており、このため燃料噴射機構から伝播される
衝撃波はオシログラフによる計測で５０気圧以上にも達
している。このパルス状の衝撃波の影響によって粘度計
の計測値は、実際値と違ったものになっている。この誤
差により燃料油の加熱温度及び噴射粘度が不正確なもの
となり、致命的な欠陥となる。

例えば、１３６℃が適正な燃料油加熱温度である場合、
エンジンが停止している時は１３６℃であっても、負荷
が作動して定常回転になると噴射機構の発する衝撃波に
よる計測誤差の結果、油温度は１５０℃にもなる。１３
６℃は路標率温度１００°Ｆ　　３，０００秒の油の粘
度に対応するが、１５０℃になるとおどろくなかれ標準
温度１００°Ｆ　　７，０００秒の油に対する加熱温度
に相当することになる。

このような実測動粘度の不適正は、現在実用化されてい
る粘度計にあっては、避は難いのが実状である。

更に、加えて（ｉｉ）方法では、Ａ油からＢ油に切り替
わる際、粘度計制御ループのもつ特性が設定粘度（例え
ば、６０秒ＲＷ、＆１以上）にならないと燃料油加熱器
の加熱を開始しない、その理由は、Ａ油は常温で４０秒
ＲＷ、Ｎｎｌ程度の粘度であるため、循環管路の加熱器
出口の油温度は、Ｂ油が混入しているにもかかわらず最
初の段階では上昇せず、成る段階、即ちＢ油が３０％程
度混入し、その粘度が６０秒近くまで増加した時点でや
っと燃料加熱器１４が作動し始め、その後は急速に上昇
すると云う特性を有している。このことは、ディーゼル
エンジンにとっては好しからぬ状況である。

Ａ油とＢ油の切替り時に於ては、時間の経過と共に燃料
油加熱温度も一定勾配で変化し、それに伴って粘度も４
０秒から６０秒に変化するのが理想と云える。

（課題を解決するための手段） 本発明は上述した従来技術の問題点を改善したものであ
って、概略的に云うと、希望噴射粘度を自動制御するに
当って実測粘度を制御メディアから除外し、温度を制御
メディアとして取り入れ希望噴射粘度を制御管理するこ
と、並びに燃料油切替過度時に時々刻々に変化する混合
油の粘度変化に追従する適切な温度変化が行なわれるた
め、不釣合な温度変化によって生起する不都合を回避し
得る。このように切替時間を制御メディアの中に取り込
み制御目的である希望噴射粘度を時間メディアで補正し
た温度制御によって実施しようとするものである。

上記目的を達成するための本発明燃料油の切替供給シス
テムを更に詳し〈実施例図に基づき述べる。

第１図は、本発明の一実施例であるディーゼル機関燃料
油供給管路・油温度制御系統図、第２図は重油の動粘度
−温度線図、第３図は燃料油系概略フローシート、第４
図は循環管路におけるＢ油の混合率線図、第５図は広く
用いられている混合油の粘度推定図である。

第６図は温度上昇係数−９・ｔ／Ｑ（タイムベースのＢ
油の交換率＝λ）線図、第７図は第６図の各λにおける
混合油の粘度推移線図である。

図より本発明の燃料油の切替え供給システムは、粘度の
比較的低い良質燃料油Ａと粘度が比較的高い低質燃料油
Ｂとを夫々供給タンク１０．１１より途中切替弁１２及
び加熱器１４を介して負荷１５にＯＮ、○ＦＦ切替自在
に供給して燃焼消費せしめ未消費油を循環管路１６によ
り、上記負荷１５に循環供給せしめる燃料油の切替供給
システムに於て、Ａ油よりＢ油に燃料油を切替る際に；
（ｉ）Ｔ＝αｌｏｇｌｏｇＶ−γ　　・・曲・・・・・
・・・・・（１）式を満足するＴをもとめること。

の範囲内にある当該温度上昇係数ｋ（但し。

１．０以下）の複数を求めること、 （市）上記Ｔを温度上昇係数ｋ及びＡ油の基準温度模擬
人力りによって調整して。

ｋ（Ｔ−ｈ）＋ｈ＝Ｔ’・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（３）式をもとめること、及び （ｉｖ）得られたＴ′を温度調節部（ＩＶ）に基準入力
すること、 （Ｖ）前記負荷１５人口前の管路内の油温を検出して、
上記温度調節部に入力して、前記基準入力と比較するこ
と、並びに （ｖｉ）この比較値にもとづくフィードバック制御によ
り、前記加熱器１４の温度制御を実施すること。

以上（ｉ）〜（ｖｉ）工程より成ることを特徴とするも
のである。

上記（１）〜（３）式について説明する。

（１）式は国際的にも標準化されている燃料油の（動）
粘度−温度線図を用いＢ油の標準温度Ｔ。

に対する粘度Ｖから希望噴射粘度に相当するＢ油の（加
熱）温度Ｔを求める方法を数式化したものであって、式
中のα及びγは上記線図から求めた値をベースとして単
純な一次比例を函数式より求められるもので、具体的に
は後記の実施例より明らかとなろう。（１）式はこのよ
うに切替えようとするＢ油の標準温度Ｔ０における粘度
Ｖの値に対応する最終的制御目標値であるＴを得る方法
、つまり最初と最後の関係を定立したものであるが、切
替開始より完了に至る間の重油に対するＢ油の混合割合
、各割合に対応した混合油の粘度は時々刻々と変化して
おり、特に切替の際に加熱を件なう本発明システムに於
ては、上記の粘度の推移は理論値では推し測り得ない結
果となることを想定して温度Ｔに至る間の途中に於て噴
射粘度に不都合を与えないような加熱温度勾配を見出す
必要がある。先づこの配慮の中で流動するＡ油に対しＢ
油を流動下で混合する場合１時間の推移に関するＢ油の
混合割合Ｄｂを知るには良く知られている所の、 ｏｂ　＝１００　（１−・−′！ｊ／ｉ″）・・・・・
・（２−１）式（但し、ｅは自然対数２．７１８１８．
Ｄｂは％表示Ｂ油の混合割合である。） 指数函数であり、Ｑ及びｑは用いるシステムの管路の保
有油量及びＢ油の補給量、即ち対応的には負荷の消費量
によって個有であるから、別云するとＤｂはｔの指数函
数関係となる。（２−１）式より混合途中上のＡ、Ｂ混
合油の混合割合が決まり、システム系の中に加熱とか冷
却を伴なわない限り、その混合油の粘度は通常用いられ
ている混合油の粘度推定図（第５図）より容易に求めら
れるが、本発明では加熱を伴なうことを必須とするので
、上記のように粘度推定図から単純に粘度を探知する手
法では実際の粘度値を知悉出来ない。

そこで（加熱）温度勾配をどのように採るのかと係をｘ
−ｙ軸にとって７種類の温度勾配を直線■〜■をもって
表わした（第６図）。この場合、温度上昇係数Ｏ〜１．
０の範域はＢ油への切替え開始から混合油の油温が最終
的にＴに到着する間の時刻的な温度勾配を意味する。例
えば、第６図右欄は重油の切替が４０℃で開始され、Ｂ
油が１４０℃の最終到達温度（Ｔ）に至るまでの時間、
若はタイムベースのＢ油の交換率とも云える。

次に、各種の温度勾配直線■〜■をもってＡ油量 て示したものが第７図である。この図では標準温度１０
０°Ｆ下で４０秒の粘度のＡ油と、同３゜０００秒のＢ
油を用いて、最終的に６０秒の希望噴射粘度とする典型
的な例にとっである。同図よりカーブ■′■′経由Ｐｉ
のものは比較的長時間にて加熱するあまり混合油の粘度
が６０秒を超える高粘度域への推移を示し望ましなく、
一方カーブ■′経由のものは混合が比較的短時間で加熱
するあまり混合初期に於ける粘度が急激に低下し３５秒
以下となるので、これまた望ましくない。望Ｑ　　　　
　　　　　　　　　Ｑ １．０〜２．５を満足する時間内に最終温度に到達する
ー域となる。

本発明に於ける（２）式の限定根拠はこ＼にある。

つまり、（２）式を充足し得るような温度勾配範囲を選
定する限り加熱下で切替開始よりＢ油への切替完了時に
至る途中の混合油の粘度が希望噴射粘度に過不足なく推
移し得ると云うことになる。この理由によって最終目標
温度Ｔの値を（３）式にもとづいて演算処理することに
より、Ａ油−Ｂ油切替の過渡状態にある混合油の適正粘
度も含めて最終目標温度での適正粘度の調整が達成され
ることとなる。

次に、本発明を実施する装置について実施例の第１図を
参照して説明する。

Ａ油供給タンク１０と、Ｂ油供給タンク１１とから供給
されるＡ、Ｂ油は、切替弁１２によって夫々０Ｎ−ＯＦ
Ｆに切替えられて油循環ポンプ１３吸込側の循環管路１
６に供給される。１！環管路１６には、循環ポンプ１３
、油加熱器１４、負荷１５（図例ではディーゼルエンジ
ン）、リターンチャンバ１７が設置され燃料油が循環さ
れている。

この循環燃料油の一部を負荷１５が噴射燃焼している。

加熱器１４は図外の装置からの熱源（図例では蒸気）に
より、該加熱器通過燃料油を加熱している。

上記構成の装置によって運転中の負荷（ディーゼル機関
）は、次の本発明に係る装置によって燃料油をＡ油から
Ｂ油に切替られ運転が継続される。

低質Ｂ油燃料の標準温度の粘度と負荷に適した希望噴射
粘度を設定することにより基本になる噴射加熱温度を算
出する手段（１）と、Ａ油からＢ油に切替えることによ
り時々刻々変化する混合油の粘度に見合う温度上昇係数
ｋを算出し、λの設定を自由に選定できる温度勾配設定
手段（ＩＩ）と。

上記（Ｉ）、　（ＩＩ）の各工程を乗算しＡ油の基準温
度模擬入力りを加算し１時々刻々変化した加熱温度信号
を基準出力する手段（ｍ）と、負荷入口燃料油の温度入
力信号と上記手段（ＩＩＩ）の基準温度信号とを比較し
、この温度差により循環している燃料油の負荷入口の加
熱温度を制御する信号を出力する加熱温度調節部（ＴＶ
）より成っている。

（作用） 上記の手段の項後段に述べたような構成装置による本発
明の燃料油切替供給システムを、重油（へ重油）から８
油（Ｃ重油）に切替えて負荷（船舶ディーゼル機関）１
５を連続作動させる場合の要領を以下に説明する。

今、Ａ油供給タンク１０から三方切替弁１２を経たＡ油
は、循環ポンプ１３により加熱作動を初めていない燃料
油加熱器１４を経て負荷１５に送給され、負荷に於て噴
射燃焼して消費された残りのＡ油は循環管路１６を通じ
てリターンチャンバ１７に戻され、そしてこのチャンバ
１７内のＡ油は再び循環ボン・ブ１３に吸引されて、閉
回路内を循環されている。また、負荷１５が消費した燃
料油量をＡ油供給タンク１０から補給されている。

このＡ油噴射燃焼の状態から燃料油をＢ油に切替えるの
であるが、予めＢ油粘度設定器１ａにはＢ油の標準温度
１００’Ｆに於ける粘度ＲＷ、Ｎ。

１秒（例えば３，０００秒）がセットされ、また適正噴
射油粘度設定器１ｂには負荷に適した適正粘度および温
度（例えばＲＷ、６０秒およびＡ油の基準温度りの模擬
入力４０℃）がセットされている。

燃料切替器２ａを８油に切替えると操作源（図例では空
気）により三方切替弁１２が１２Ｂ側に切替り、この時
より負荷が消費した量だけのＢ油が循環管路１６に供給
され、時間の経過と共に管路１６内のＡ、Ｂ混合油のＢ
油割合は増加してゆき、やがてＢ油のみとなる。

切替が完了するような温度上昇係数信号ｋを出す温度勾
配設定手段（ＩＩ）と、手段（１）によるＢ油の粘度設
定値（例えば６，０００秒、ＲＷ、Ｎａ１標準温度１０
０°Ｆ）をＩＣがｌｏｇｌｏｇ計算し、更に希望噴射粘
度（例えば６０秒、ＲＷ、Ｎα１に対する温度減算定数
γ）値とＡ油の基準温度模擬入力り値とを減算（ｌｄ）
Ｌ、てＢ油の加熱温度の基本となる信号Ｔ−ｈを得、こ
れを出力する手段（１）と、前記手段（ＩＩ）とを、手
段（ｍ）による乗算器３ａと、Ａ油の基準温度模擬人力
りを加算する加算器３ｂとによって、時々刻々変化する
重油とＢ油の混合割合に見合った加熱温度〔ｋ・（Ｔ−
ｈ）＋ｈ）の信号Ｔ′が加熱温度調節部（ｒＶ）に対し
出力される。

このＴ′信号と負荷入口の混合油実測温度信号との差を
手段（ＩＶ）の偏差器４ａで求め、これを加熱温度調節
計４ｂに入力して加熱温度制御信号が得られる。この制
御信号によって温度調節操作部２０を調節し加熱器１４
に供給される熱源（回倒では蒸気）の加熱量が制御され
る。

（実施例） 本発明を舶用ディーゼル機関の実施例図に基づき説明す
る。

構成機器は第１図に示す如きで、関係諸元は次の通り。

負荷として定格出力３，０ＯＯＰ、Ｓ、回転数６０ＯＲ
，Ｐ、Ｍ程度の舶用ディーゼルエンジン。

使用する燃料油 Ａ油：粘度４０秒ＲＷ、＆１標準温度１００’Ｆ（説明
を簡単にするため４０℃において４ｏ秒ＲＷ、Ｎｃｉｌ
標準温度１００Ｆの良質燃料油とする）Ａ重油 Ｂ油：粘度６．０００秒ＲＷ、Ｎｎｌ標準温度１００″
Ｆ（低質燃料油）Ｃ重油。

実施例適用条件 燃料油切替時のエンジン 平均燃料消費量ｑ　：　３．３　Ｑ／ｍｉｎ燃料油循環
管路系内の保有油量Ｑ：１５０ＱＢ油の適正噴射粘度（
ＲＷ、　Ｈａ　１　）　：６０秒ＲＷ、Ｎα１標準温度 Ｂ油の粘度を算出勘案して、基本となる噴射加熱温度を
算出する手段（１）の算出（１）式は、次の如くして案
出される。

Ｔ＝αｌｏｇｌｏｇＶ−γ　　　・・・・・・・・・・
・・・・・（１）式第２図に示す重油・の動粘度−温度
線図を参照して述べる。縦軸をＹ軸、横軸をＸ軸として
、図なかほどの縦軸のＲＷ、Ｎα１秒目盛にＶ値である
６、０００秒を採り、この点をａ点とする。

図中に既に記入済の燃料油（Ｆ油とする）の特性線Ｆと
平行なａ点を通る直線を斜め下方向に引きおろし、Ｂ油
の特性線Ｂ曲線とする。上記縦軸のＲＷ、Ｎａｌ目盛上
の６０秒にあたる上記Ｂ通線上の点をｂ点とする。ｂ点
のＸ軸上の温度をみると、１４８℃を得る。これがＢ油
のＲＷ、Ｎα１；６０秒になる加熱温度である。別言す
れば（１）式の希望（適正）噴射粘度に於ける加熱温度
Ｔである。

こ１で（１）式のα、γを求めるにつきＶ値が１１５秒
の油（仮にＥ油とする）を噴射粘度６０秒にする場合の
加熱温度をみるに、第２図によりＶ＝６，０００秒のと
きと同様に加熱温度６３℃を得る。

（以下余白） Ｂ油線とＥ通線をｘｙ座標に採り、 ｙ　＝　ｌｏｇｌｏｇＶ　　ｘ　＝　Ｔとすると、ｘ　
−１４８ｘ　−６３ ｙ−０，５７７３ｙ−０，３１４０ １４８ｙ−６３ｙ　＋　（０，５７７３Ｘ６３−０．３
１４　Ｘ　１４ｇ）Ｘ　＝ ０．５７７３−０．３１４ ８５・ｙ＋　（３６，３６９９−４６，４７２）０．２
６３ ８５・ｙ−１０，１０２ ０，２６３ ＝　３２３　ｙ　−３８，４ これは。

Ｔ　＝　３２３１ｏｇｌｏｇＶ−３８，４同様にＸ軸の
噴射粘度を７０秒、８０秒とするとき、夫々は、 ７０秒のとき （１４０−５Ｓ）・ｙ　＋　（０，５７７３Ｘ　５５−
０，３１４　Ｘ　１４０）０．５７７３−０．３１４ ８５ｙ　＋（３１，７５１５４３，９６）０．２６３ これは、 丁＝　３２３１ｏｇｌｏｇＶ−４６，３８８０秒のとき （１３４−４９）　ｙ　＋　（０，５７７３ｘ４９−０
，３１４　ｘ　１３４）Ｘ　＝ ０．２６３ ｇ５ｙ　＋（２８，２８７７−４２，０７６）Ｘ　＝ ０．２６３ ：　　３２３ｙ−５２，４２ これは、 Ｔ＝　３２３１ｏｇｌｏｇＶ−５２，４２となり、加熱
温度ＴはＸであるから、粘度を６０秒、７０秒、８０秒
の夫々にするときのＴ、。、Ｔ７゜、　Ｔ、。

は。

Ｔ、。＝　３２３１ｏｇｌｏｇＶ　−３８、４Ｔ、。＝
　３２３１ｏｇｌｏｇＶ　−４６、４Ｔ、ｏ＝　３２３
１ｏｇｌｏｇＶ　−５２、４となり、（１）式のαが３
２３、γが噴射粘度が６０秒のとき３８．４．７０秒の
とき４６．４．８０秒のとき５２．４を得る。

次に、循環管路１６中のＡ油を混合するとき、そのＢ油
の混合割合は、エンジン１５の燃料消費量に従って、時
間の経過と共に変化する。その変化の状態は次の（２−
１）式により表わされる。

ｏｂ＝ｘｏｏ（□−８−簀）−１，−１（２−１）式Ｄ
ｂは循環管路内混合油のＢ油の割合　　　％ｅは自然対
数で２．７１８１８ Ｑは循環管路内の保有油量　　　　　　　ａｑは切替時
の単位時間当り平均燃料 消費量　　　　　　　　　　　　Ｑ　／ｍ１ｎｔは経過
時間で燃費をＱ　／ｍｉｎとすると　ｍｉｎこ嶌で（２
−１）式を用いＢ油の混合割合Ｄｂをｑ−ｔ／Ｑに関し
て計算すると、 （以下余白） ０．０　　　　０．０　　　　０　　　　　　　　　４
００．２　　　１８．２　　　　　■　　　　　　　　
　５１０．６　　　４５，１　　　　　■　　　　　　
　　１０７０．８　　　５５．１　　　　　■　　　　
　　　　１７０１．０　　　６３，２　　　　　■　　
　　　　　　２５５２．０　　　８６．５　　　　　■
　　　　　　１，１００３．０　　　９５．１　　　　
　■　　　　　　２，０００４．０　　　９８．２　　
　　　■　　　　　　２，６００となり、第４図に於け
るプロット点◎〜■を得る。

混合油の粘度は「混合油の粘度推定図（第５図）」から
簡単に求められる。例えば標準温度１００°Ｆで４０秒
のＡ油と３，０００秒のＢ油との上記混合割合での各粘
度は、上記列記の如くとなる。

今（２）式に於て、λ＝　ｑ　、　ｔ　／　Ｑ　＝　２
によって定義される温度上昇速度を選択しｑ＝３．３Ｑ
／ｍｉｎ、Ｑ＝１５０Ｑを代入すると、 ３．３ｔ／１５０＝２ ９°、ｔ＝２ｘ１５０／３．３弁９０　（ｗｉｎ）第６
図中の温度上昇係数には切替開始から同図■の直線に沿
って上昇を続け９０分後に１．０の値をとり、それ以後
はに＝１を保持する。即ち、加熱温度は切替開始時の４
０℃から１分間当り１゜１１℃（１００℃÷９０＋＋＋
ｉｎ）の割合で上昇し、９０分後には１４０℃に到達す
る。それ以後はＢ油の加熱温度１４０℃を維持する。時
間の経過と、λ、混合比（Ｄｂ）、温度上昇係数（ｋ）
、加熱温度（Ｔ′）および噴射粘度（秒ＲＷ、Ｎα１）
の関係は次のようになる。

（以下余白） 時間　　　λ　　　Ｄｂ　　　　　　ｋ　　　　Ｔ’　
　噴射粘度パ　　■二Ｌｌｌｆｆ二と　１℃Ｌ　秒践」
鮭０　　０．０　　　０．０　　０　　　　　４０　　
３９９　　０．２　　１８．２　　０．１　　　５０　
　４４２７　　０．６　　４５．１　　０．３　　　７
０　　５２３６　　０．８　　５５．１　　０．４　　
　８０　　５４４５　　１．０　　６３．２　　０．５
　　　９０　　５４９０　　２．０　　８６．５　　１
．０　　１４０　　４６１３５　　３．０　　９５．１
　　１．０　　１４０　　５３１８０　　４．０　　９
８．２　　１．０　　１４０　　５５即ち、時間の経過
と共に噴射粘度は第７図点０から曲線■′　を経てＰ、
に至り、ｐ、−ｐ４−ｐ。

Ｐ、−Ｐｉ曲線に沿って漸次適正噴射粘度６０秒ＲＷ、
Ｎα１に近づく。

また、ｑ、ｔ／Ｑ＝１．５を選択した場合には、第７図
点Ｏから曲線■′を経てＰ２に至り、以下ｑ、ｔ／Ｑ＝
２．０の場合と同じようＰ、−Ｐ４Ｐ、−Ｐ、−Ｐｉ曲
線に沿って漸次適正噴粘度度に近づく。

以上で明らかなごとく、Ｂ油の加熱温度はｑ。

ｔ／Ｑ＝２の時、温度は１．１１℃／ｗｉｎと一定の割
合で上昇し、且つ粘度は４０秒から円滑な曲線を経過し
ながら６０秒に漸近する。このような制御特性は、粘度
計を利用して加熱温度制御する従来の方法では、たとえ
粘度計が正確に作動したとしても達成は不可能である。

第７図が示すような実際噴射粘度を４０秒〜６０秒に抑
える事を目標とするならば温度上昇傾向としては１曲線
■′〜■′を含むλ＝１．０〜２゜５を選択することが
望ましく、曲線■′を含むλ＝０．８以下では粘度が下
がり過ぎ、また曲線■′を含む１２３．０以上では途中
で噴射粘度が高くなり過ぎて、適正な噴射に支障を生じ
ることになる。

このようにλの値を１．０〜２．５、即ちｑ・ｔ／Ｑを
１．０〜２．５の時間を内に選んで混合油の加熱温度Ｔ
′を制御することにより、混合油の粘度は温度の上昇と
適度にバランスされて噴射燃焼されることになる。

なお、第１図中の加熱温度調節部（ＩＶ）の４Ｃは燃料
油温度指示計である。

Ｂ油粘度設定器１ａに設定するＢ油のマニュアル設定に
換えて第１図に示す如きエンジン作動によるパルス衝撃
波の影響のないＢ油供給管路に、標準温度に換算可能な
粘度計８から直接、粘度設定器１ａに入力信号を与える
ようにすれば最も好都合と云える。

（発明の効果） 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

噴射粘度の管理を粘度メディアによらず温度メディアに
より制御しているので、圧力変動などの影響を全く受け
ず噴射粘度が適正に保持出来、その正確さはインライン
型の粘度計に対し、比較にならない程正確なものとなる
。また粘度計の様な複雑な機構を持たないため調整や故
障がなくなる。

燃料油の温度による動粘度の変化を線図読みとりの手作
業によらず、燃料種別による標準温度における粘度の設
定により、負荷に適した任意の噴射燃料油の加熱温度を
制御機器（ｌｏｇｌｏｇ変換器。

減算器）により算出しているから、煩わしいマニュアル
操作が不要である。

燃料油を非加熱の良質油から、加熱し乍ら低質油に切替
える場合、切替過渡期の時々刻々変化する混合油の粘度
に見合った上昇温度係数（温度勾配）を求めることによ
り適正な噴射燃料油の粘度が保持出来、負荷にサーマル
ショックなどの悪影響を与えない。ｑ−ｔ／Ｑ＝１．０
〜２．５に選ぶことにより、これが達成される。

負荷入口の燃料油温度を同じメディアの加熱温度制御部
にフィードバック制御しているから常に適正噴射粘度を
保持出来る。

Ｂ油粘度設定器に負荷作動時のパルスｍ撃滅の影響ない
管路に、標準温度換算された粘度計からの直接入力がな
される場合には、供給燃料油（Ｂ油）の標準粘度が異な
った異種のＢ油に負荷作動中に変更されても、自動的に
適正噴射温度が算出され、連続して適正噴射粘度にて負
荷を作動させることが出来るので、謂ゆるノーマンコン
トロールとすることも出来る。

以上により、負荷の噴射粘度調節は極めて合理化される
ことになり、経済効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるディーゼル機関燃料
油供給管路・油温度制御系統図、第２図は重油の動粘度
−温度線図、第３図は燃料油系概略フローシート、第４
図は循環管路におけるＢ油の混合率線図、第５図は広く
用いられている混合油の粘度推定図である。 第６図は温度上昇係数−ｑ−ｔ／Ｑ（タイムベースのＢ
油の交換率＝λ）ｖＡ図、第７図は第６図の各λにおけ
る混合油の粘度推移線図である。 （符号の説明） （１）・・・Ｂ油粘度−加熱温度算定部・・・・・・（
１）式（ＩＩ）・・・温度勾配設定部・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（２）式（ＩＩＩ）・・・
加熱温度設定部・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（３）式％式％ １０．１１・・・重油、Ｂ油供給タンク、　１２・・・
切替弁、　１４・・・加熱器、　１５・・・負荷、　１
６・・・循環管路、　２０・・・温度調節操作部３．０
　　　　　４．０　　　　　　５．０−一吻λ（＝丁ｔ
） 第 図 Ｂ油混合比、Ｄｂ（％） 第 図 １．０ ２．０ °°二λ°°岐＝誓）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粘度の比較的低い良質燃料油Ａと粘度が比較的高い
   低質燃料油Ｂとを夫々の供給タンクより途中切替弁及び
   加熱器を介して負荷にＯＮ、ＯＦＦ切替自在に供給して
   燃焼消費せしめ未消費油を循環管路により、上記負荷に
   循環供給せしめる燃料油の切替供給システムに於て、Ａ
   油よりＢ油に燃料油を切替る際に； （ｉ）Ｔ＝αｌｏｇｌｏｇＶ−γ・・・・・・・・・・
   ・・・・・（１）式を満足するＴをもとめること、 但し ［α＝Ｂ油の粘度指数に関連して求められる粘度勾配定
   数 Ｖ＝Ｂ油の標準温度Ｔ＿０に於ける粘度 γ＝希望噴射粘度にもとづいて決定される温度減算定数 Ｔ＝希望噴射粘度に於けるＢ油の温度］ （ｉｉ）ｑｔ／Ｑ−温度上昇係数グラフよりｑｔ／Ｑ＝
   １．０〜２．５・・・・・・・・・・・・（２）式の範
   囲内にある当該温度上昇係数に（但し、１．０以下）の
   複数を求めること、 但し ［Ｑ＝循環管路内に保有する燃料油量 ｑ＝Ｂ油切替時に於ける負荷の単位時間当りの平均燃料
   消費量 ｔ＝Ａ油の温度からＢ油の温度（Ｔ）に至る時間］ （ｉｉｉ）上記Ｔを温度上昇係数に及びＡ油の基準温度
   模擬入力れによって調整して、 ｋ（Ｔ−ｈ）＋ｈ＝Ｔ′・・・・・・・・・・・・・・
   ・・・・・・・（３）式をもとめること、及び （ｉｖ）得られたＴ′を温度調節部に基準入力すること
   、 （ｖ）前記負荷入口前の管路内の油温を検出して、上記
   温度調節部に入力して、前記基準入力と比較すること、
   並びに （ｖｉ）この比較値にもとづくフィードバック制御によ
   り、前記加熱器の温度制御を実施すること。 以上（ｉ）〜（ｖｉ）工程より成ることを特徴とする燃
   料油の切替供給システム。 ２、（ｉ）工程が標準温度Ｔ＿０及び粘度Ｖを取り込ん
   でｌｏｇｌｏｇ変換器及び減算器により実施され、（ｉ
   ｉ）工程の温度上昇係数ｋが温度勾配設定器に記憶され
   て出力自在とされ、（ｉｉｉ）工程が上記減算器の出力
   と温度勾配設定器の出力とを乗算する乗算器とＡ油の基
   準温度模擬入力を加算する加算器とにより、（ｉｖ）、
   （ｖ）両工程が温度調節部の比較器により並びに（ｖｉ
   ）工程が加熱器に組対された自動制御弁機構によって夫
   々実施される請求項１記載の切替供給システム。 ３、ｌｏｇｌｏｇ変換器へのＢ油の標準温度Ｔ＿０に対
   する粘度Ｖが、マニュアルによって入力される請求項２
   記載の切替供給システム。 ４、ｌｏｇｌｏｇ変換器へのＢ油の標準温度Ｔ＿０に対
   する粘度Ｖが、負荷作動時のパルス衝撃波の影響のない
   Ｂ油供給管路に設けられ標準温度Ｔ＿０換算可能な粘度
   計からの直接入力によってなされる請求項２記載の切替
   供給システム。 ５、Ａ油がＡ重油、Ｂ油がＣ重油であり、負荷がディー
   ゼルエンジンもしくは重油焚きボイラである請求項１〜
   ４記載の切替供給システム。 ６、Ｃ重油がレッドウッド１００°Ｆを標準温度とする
   粘度単位の場合α＝３２３であり、同Ｃ重油の希望噴射
   粘度が６０秒の場合γ＝３８．４、７０秒の場合γ＝４
   ６．４及び８０秒の場合γ＝５２．４である請求項１〜
   ５記載の切替供給システム。