JPH0226703B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、デイーゼル機関の燃料に高粘度の重
油を使用する場合、燃料高圧管が閉塞しないよう
にするためのデイーゼル機関の燃料循環装置にお
ける循環弁に関するものである。

［従来の技術］ 最近デイーゼル機関においては、高粘度の粗悪
重油を燃料として使用することが特に多くなつて
いる。ところが高粘度の重油を燃料として使用し
ているデイーゼル機関を停止しているときには、
燃料ポンプから燃料噴射弁に燃料を送る燃料高圧
管においては、燃料中の不純物が沈澱し付着する
ため燃料高圧管が閉塞したり固着したりする懸念
がある。このため従来においては、第６図に示す
ように循環機能を内蔵した燃料弁ａを使用する
か、あるいは独立の循環弁を使用してデイーゼル
機関停止時においてもミキシングタンク→燃料供
給管→ブースタポンプ→燃料戻油管→ミキシング
タンクの系路で燃料を循環させ、燃料高圧管の閉
塞を防止していた。第６図中ｂは循環機能部、ｃ
は噴射部である。

しかし、循環機能を内蔵した燃料弁を使用した
ものは、高粘度の燃料油を使わない場合でも複雑
な構造の燃料弁の使用を継続しなければならず、
独立の循環弁を使用したものは、循環弁独立では
作動できる機能を持つておらず圧縮空気等の制御
媒体を必要とし、構造も複雑で価格も高くなる欠
点があつた。

なお、従来の燃料循環装置としては、第１図に
示す循環装置において、例えば循環弁本体８を拠
去し、燃料噴射弁７のかわりに第６図に示すよう
な循環弁を内蔵した燃料弁ａを取付け、燃料高圧
管１２及び循環油管１５を燃料弁ａに接続したも
の、或いは、第１図に示す循環装置において、循
環弁本体８を撤去し、かわりに循環弁本体８とは
異なる複雑な構造の独立した循環弁を取付けたも
のがある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのような従来の欠点を除去し、燃料
高圧管の閉塞や固着を防止するようにしたデイー
ゼル機関の燃料循環装置に用いる循環弁を簡単な
構造とし且つ安価にすることを目的としてなした
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、燃料高圧管によつて燃料ポンプ吐出
側に接続され該燃料ポンプより前記燃料高圧管を
介して送られた来た燃料を燃料噴射弁を介してデ
イーゼル機関に供給する循環弁本体を有する循環
弁と、該循環弁及びミキシングタンクを接続する
よう設けられ且つミキシングタンクから循環弁本
体へ燃料が逆流しないよう逆止弁を備えた循環油
管と、前記ミキシングタンク及び燃料ポンプ吸込
側に接続され中途部にデイーゼル機関停止時にも
作動可能なブースタポンプを備えた燃料供給管
と、燃料ポンプ溢出側とミキシングタンクを接続
するよう設けられ且つ特定の作動タイミングを有
するピストン弁を備えた燃料戻油管とを有し、前
記燃料ポンプは、燃料供給管からの燃料油を圧力
室へ吸入し得るよう開閉する吸入弁と、圧力室内
の圧力が燃料高圧管側の圧力よりも高くなると開
き燃料油を燃料高圧管へ吐出し得るよう開閉する
吐出弁と、前記燃料供給管側へ燃料油が吐出され
ない場合に開き燃料油を燃料戻油管へ溢出し得る
ようにした溢出弁を備えたデイーゼル機関の燃料
循環装置において、前記燃料弁本体に、燃料高圧
管から送給された燃料油を燃料噴射弁へ送給する
燃料供給通路を設けると共に、燃料弁本体に、燃
料高圧管からの燃料油を前記燃料供給通路へ送る
中心孔を有する弁棒を固着すると共に、該弁棒外
周及び前記循環弁本体内周に対し摺動し得る循環
弁用弁を前記循環弁本体と弁棒の間に形成された
中空部に嵌入し、前記循環弁用弁の前記燃料供給
通路側端部に燃料油の圧力を受ける受圧面を形成
し、前記循環弁用弁の反燃料供給通路側に、循環
弁用弁を燃料供給通路側へ付勢して循環弁本体の
中空部の斜面に当接させるスプリングを配設し、
前記弁棒に、前記循環弁用弁がスプリングに押さ
れて前記斜面に当接したとき前記中心孔と循環弁
用弁の反燃料供給通路側に形成された弁棒外周の
中空部が連通し且つ燃料ポンプから吐出された燃
料油の圧力が前記受圧面に働くことにより前記循
環弁用弁が反燃料供給通路側へスプリングの力に
打勝つて移動させられた場合には閉じるようノズ
ル孔を設け、前記中空部を循環油管に連通させた
ものである。

［作用］ 機関停止中、スプリングの力により循環弁用弁
が燃料供給通路側へ押されてノズル孔が開き、燃
料油はミキシングタンク→燃料供給管→ブースタ
ポンプ→燃料ポンプ→燃料高圧管→循環弁弁棒の
中心孔→ノズル孔→中空部→循環油管→逆止弁→
ミキシングタンクの順に循環するため、燃料高圧
管の閉塞や固着が防止される。

［実施例］ 次に本発明の一実施例を第１図について説明す
ると、１はミキシングタンクであつて、燃料が入
られているものである。２はデイーゼル機関であ
つて、３はシリンダライナー、４はシリンダカバ
ー、５はピストン、６は燃焼室である。シリンダ
カバー４の上部中央には燃料噴射弁７が設けてあ
つて、これに循環弁本体８を有する循環弁が取り
付けられている。循環弁については、後に詳述す
る。

ミキシングタンク１は燃料供給管９、ブースタ
ポンプ１０を介して燃料ポンプ１１に接続されて
おり、燃料ポンプ１１は燃料高圧管１２を介して
循環弁本体８に接続されると共に、ピストン弁１
３、燃料戻油管１４を介してミキシングタンク１
に接続されている。循環弁本体８は、循環油管１
５、逆止弁１６を介してミキシングタンク１に接
続されている。

第２図に示すように、循環弁の循環弁本体８に
は弁棒１７がボルト１８によつて取り付けられて
おり、弁棒１７の第２図左方の細径部には循環弁
用弁１９が密に摺動できるように嵌められてい
る。循環弁用弁１９の外周面は循環弁本体８に形
成されたシリンダ２０に接していて、循環弁用弁
１９に嵌めてあるシールリング２１によりシール
された状態で摺動するようになつている。循環弁
用弁１９の第２図における右側面と弁棒１７との
間には、調整シム２２を介してスプリング２３が
挿入されていて、循環弁用弁１９を循環弁本体８
のシリンダ斜面２４を押し付けるように付勢して
いる。

弁棒１７の中心軸線に沿つて中心孔２５が穿設
されており、中心孔２５の右端には第１図に示し
た燃料高圧管１２が接続されており、中心孔２５
の左端は循環弁本体８に穿設されている燃料供給
通路２６を介して燃料噴射弁７に通じている。

弁棒１７の側面には循環油路２７が穿設されて
いて、この循環油路２７には第１図に示した循環
油管１５が接続されている。また前述した中心孔
２５は、ノズル孔２８及び中空部３７を介して循
環油路２７につながつており、循環油路２７は循
環油管１５につながつている。

デイーゼル機関２の運転時、燃料油はミキシン
グタンク１から燃料供給管９、駆動されているブ
ースタポンプ１０を経て燃料ポンプ１１に入る。
而して、燃料ポンプ１１に入つた燃料油のうち、
一部は吐出弁から燃料高圧管１２へ吐出され、燃
料高圧管１２から循環弁の中心孔２５、燃料供給
通路２６を経て燃料噴射弁７へ送られ、燃料噴射
弁７からデイーゼル機関２の燃焼室６へ噴射され
る。この場合、循環弁本体８の循環弁用弁１９
は、燃料油の圧力により第２図の右方向へ移動し
てノズル孔２８を閉塞しているため、燃料油は循
環油管１５からミキシングタンク１へ循環するこ
とはない。

又、デイーゼル機関２の運転時はピストン弁１
３が開いているため、燃料ポンプ１１へ入つた燃
料油のうち残りのものは、ピストン弁１３及び燃
料戻油管１４を介してミキシングタンク１へ戻さ
れる。

デイーゼル機関２が停止することにより燃料ポ
ンプ１１が停止し、燃料供給通路２６内の燃料圧
力が一定値以下に低下した場合には、第２図に示
すようにスプリング２３の力によつて循環弁用弁
１９がシリンダ斜面２４に押し付けられ、循環弁
用弁１９はノズル孔２８から外れた位置にあつて
中心孔２５はノズル孔２８を介して循環油路２７
に連通している。ところがデイーゼル機関２が駆
動されて燃料ポンプ１１が運転され、燃料供給通
路２６内の燃料圧力が一定値以上になると、循環
弁用弁１９はスプリング２３の力に抗して第２図
の右方に押圧され、ストローク２９だけ第２図の
右方に移動して弁棒１７の段部３０に当接し、ノ
ズル孔２８を閉塞して中心孔２５と循環油路２７
との間を遮断するようになる。

第１図に示したピストン弁１３は、第３図に示
す制御回路によつて開閉されるようになつてい
る。第３図において制御室３１には電源表示灯３
２、スイツチ３３、表示灯３４が設けられてい
る。制御室３１において電源表示灯３２の点灯に
より電源があることを確認し、スイツチ３３をオ
ンにすると電磁弁３５は励磁されて第３図の右方
に変位し、制御空気ライン３６からの圧縮空気を
電磁弁３５を通つてピストン弁１３を閉じた状態
にする。ピストン弁１３が閉じると表示灯３４は
点灯する。スイツチ３３をオフにすると電磁弁３
５は第３図に示す位置に復帰し、ピストン弁１３
に供給されていた圧縮空気は排出されてピストン
弁１３は開いた状態になる。このときには、表示
灯３４は消灯する。

上述した装置において、デイーゼル機関２が停
止しているときには、スイツチ３３をオンにして
電磁弁３５を第３図の右方へ切換え制御空気ライ
ンからの圧縮空気を電磁弁３５からピストン弁１
３に与え、ピストン弁１３を閉じた状態にする。
運転停止の直前まで燃料油の一部は、ミキシング
タンク１から燃料供給管９、ブースタポンプ１０
（ブースタポンプ１０は駆動されている。）、燃料
ポンプ１１のブースタポンプ１０側とピストン弁
１３側とを結ぶ通路（後述の第５図参照）、開い
ているピストン弁１３、燃料戻油管１４、ミキシ
ングタンク１の経路で循環しているが、ピストン
弁１３を閉じることによつて燃料油は、ミキシン
グタンク１から燃料供給管９、ブースタポンプ１
０（ブースタポンプ１０は駆動されている。）、燃
料ポンプ１１、燃料高圧管１２を通つて、第２図
に示す弁棒１７の中心孔２５に流入する。このと
きは燃料供給通路２６内の燃料圧力は低いため、
循環弁用弁１９はスプリング２３によつてシリン
ダ斜面２４に押し付けられ、ノズル孔２８は開い
た状態になつている。そのため燃料ポンプ１１か
ら燃料高圧管１２を通つて弁棒１７の中心孔２５
に送られて来た燃料油は、ノズル孔２８、循環油
路２７、循環油管１５、逆止弁１６、ミキシング
タンク１の経路で循環し、デイーゼル機関停止中
でも燃料高圧管１２に燃料油が流れているので、
燃料高圧管１２が閉塞したり燃料油が固着したり
することはない。

低粘度の良質の燃料油は使用しているときには
ピストン弁１３を開いておくと、デイーゼル機関
停止時に燃料油は、ミキシングタンク１、燃料供
給管９、ブースタポンプ１０（ブースタポンプ１
０は駆動されている。）、燃料ポンプ１１、ピスト
ン弁１３、燃料戻油管１４、ミキシングタンク１
の経路で循環する。このようにするのは、良質の
燃料油は燃料高圧管１２、循環油管１５へ燃料油
を循環させなくとも、閉塞が生じないためであ
る。

デイーゼル機関２が駆動されて燃料ポンプ１１
が運転され、循環弁本体８の燃料供給通路２６内
の燃料圧力が一定値（例えば約30bar）以上にな
ると、循環弁用弁１９はスプリング２３の力に抗
して段部３０に押し付けられ、ノズル孔２８を塞
ぎ、循環油管１５への燃料油の循環を停止する。

デイーゼル機関２運転時、燃料噴射弁７から燃
料を燃焼室６へ噴射する場合には燃料高圧管１２
の燃料圧力は約800barとなる。この圧力は燃料
供給通路２６に伝えられて循環弁用弁１９は即座
に段部３０に押し付けられ、燃料油は循環弁本体
８から燃料噴射弁７を経て燃焼室６へ噴射され
る。デイーゼル機関２の運転中の燃料高圧管１２
内燃料圧力は50bar以上であるため、循環弁用弁
１９は段部３０に押し付けられた状態に保たれ、
ノズル孔２８は閉じている。

次に、燃料ポンプ１１の詳細を第４図及び第５
図により説明すると、４１はカム、４２はカムロ
ーラ、４３はカムローラ４２を介して昇降させら
れる駆動ピストン、４４は吸入弁駆動腕、４５は
吸入弁用偏心軸、４６は吸入弁用タペツト、４７
は吸入弁用衝棒、４８は吸入弁、４９は燃料供給
管９が接続される入口部、５０は溢出弁、５１は
溢出弁用衝棒、５２は溢出弁用タペツト、５３は
溢出弁用偏心軸、５４は溢出弁用駆動腕、５５は
吐出弁、５６はプランジヤである。

燃料ポンプ１１のカムローラ４２はカム４１の
上に転動し、スプリングによりカム４１に押付け
られている。燃料ポンプ１１はカム４１の回転に
より駆動し得るようになつている。吸入弁４８用
駆動腕４４の端部は偏心軸４５に、溢出弁５０用
駆動腕５４の端部は偏心軸５３に夫々乗せられて
いる。又駆動腕４４，４５の頭部は駆動ピストン
４３に接続され、駆動腕４４，５４のレバー比に
応じてプランジヤ５６の動きを駆動腕４４，５４
を介して吸入弁４８及び溢出弁５０の衝棒４７，
５１へ伝え得るようになつている。

又、第４図及び第５図に示すように、燃料ポン
プ１１には油を、第１図の燃料戻油管１４へ送る
ための通路５７が設けられている。

燃料ポンプはバルブ制御であり、燃料の有効噴
射行程の始めと終りはそれぞれ１つのバルブで制
御を行う。つまり噴射始めは吸入弁４８で、噴射
終りは溢出弁５０で制御される。これらの弁のい
ずれかが開いているときは、燃料は噴射されな
い。吐出行程の調整は偏心軸４５，５３を回転さ
せて弁の行程を変えることにより行う。吐出行程
は噴射燃料油量を規定する。従つて機関出力を規
定することになる。

カムローラ４２がカム４１頂円の終点にきたと
き、プランジヤ５６の吸入行程が始まる。プラン
ジヤ５６が下降するとき、燃料は吸入室から吸入
され、この結果、吸入弁は４８プランジヤ５６の
吸入効果と燃料のブースト圧力の両方により弁座
から持ち上げられる。プランジヤ５６が有効行程
分だけ下降したとき、吸入弁４８は衝棒４７によ
り機械的に持ち上げられる。

カムローラ４２がカム４１基円の終りにきたと
き、プランジヤ５６の上昇行程が始まる。しか
し、吸入弁４８が開いている間、燃料の吐出は行
われない。これは、ポンプの圧力室が、まだ吸入
室とつながつているためである。吸入用衝棒４７
が下がつて吸入弁４８が着座したとき初めて吐出
が始まる。この瞬間を“吐出始め”とする。更に
プランジヤ５６の上昇行程期間中には、プランジ
ヤ５６は吐出弁５５を通して燃料を燃料高圧管１
２へと送り続け、溢出弁５０が衝棒５１により開
けられると燃料の吐出は終る。この瞬間を“吐出
終り”とする。カムローラ４２がカム４１基円の
終りにきた瞬間から吐出始めの瞬間までのプラン
ジヤ５６の行程を“遊び行程”という。

吐出弁５５は機械的開閉は行わない。吐出弁５
５は逆止弁としての働きもあり、弁の前の圧力が
後の圧力より大きくなると自動的に開く。溢出弁
５０が開くと、直ちに吐出弁５５は閉じる。分溢
出弁５０が開くと燃料油は燃料戻油管１４側へ循
環する。

［発明の効果］ 本発明のデイーゼル機関の燃料循環装置におけ
る循環弁によれば、構造が簡単であるため、保守
点検が容易で価格が安価であり、また燃料循環機
能をもたないデイーゼル機関に対し、燃料噴射弁
に循環弁を取り付けることだけで燃料循環機能を
付与し、燃料高圧管の閉塞や回着を防止できるた
め、粗悪重油の使用を可能として資源節約を図る
ことができ、さらに既設のデイーゼル機関の燃料
噴射弁が燃料油の循環機能をもたないものであつ
ても燃料噴射弁自体に改造を加えることなく、燃
料噴射弁の入口に循環弁を接続することにより、
簡単に燃料油の循環機能を持たせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の循環弁を用いた循環系の系統
図、第２図は本発明のデイーゼル機関の燃料循環
装置における循環弁の一実施例の拡大断面図、第
３図はピストン弁の制御回路の系統図、第４図は
燃料ポンプの拡大断面図、第５図は第４図のＶ−
Ｖ方向矢視図、第６図は従来の循環機能を内蔵し
た燃料弁の説明図である。 １はミキシングタンク、２はデイーゼル機関、
７は燃料噴射弁、８は循環弁本体、１１は燃料ポ
ンプ、１２は燃料高圧管、１５は循環油管、１６
は逆止弁、１７は弁棒、１９は循環弁用弁、２８
はノズル孔、３７は中空部を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料高圧管によつて燃料ポンプ吐出側に接続
   され該燃料ポンプより前記燃料高圧管を介して送
   られて来た燃料を燃料噴射弁を介してデイーゼル
   機関に供給する循環弁本体を有する循環弁と、該
   循環弁及びミキシングタンクを接続するよう設け
   られ且つミキシングタンクから循環弁本体へ燃料
   が逆流しないよう逆止弁を備えた循環油管と、前
   記ミキシングタンク及び燃料ポンプ吸込側に接続
   され中途部にデイーゼル機関停止時にも作動可能
   なブースタポンプを備えた燃料供給管と、燃料ポ
   ンプ溢出側とミキシングタンクを接続するよう設
   けられ且つ特定の作動タイミングを有するピスト
   ン弁を備えた燃料戻油管とを有し、前記燃料ポン
   プは、燃料供給管からの燃料油を圧力室へ吸入し
   得るよう開閉する吸入弁と、圧力室内の圧力が燃
   料高圧管側の圧力よりも高くなると開き燃料油を
   燃料高圧管へ吐出し得るよう開閉する吐出弁と、
   前記燃料供給管側へ燃料油が吐出されない場合に
   開き燃料油を燃料戻油管へ溢出し得るようにした
   溢出弁を備えたデイーゼル機関の燃料循環装置に
   おいて、前記燃料弁本体に、燃料高圧管から送給
   された燃料油を燃料噴射弁へ送給する燃料供給通
   路を設けると共に、燃料弁本体に、燃料高圧管か
   らの燃料油を前記燃料供給通路へ送る中心孔を有
   する弁棒を固着すると共に、該弁棒外周及び前記
   循環弁本体内周に対し摺動し得る循環弁用弁を前
   記循環弁本体と弁棒の間に形成された中空部に嵌
   入し、前記循環弁用弁の前記燃料供給通路側端部
   に燃料油の圧力を受ける受圧面を形成し、前記循
   環弁用弁の反燃料供給通路側に、循環弁用弁を燃
   料供給通路側へ付勢して循環弁本体の中空部の斜
   面に当接させるスプリングを配設し、前記弁棒
   に、前記循環弁用弁がスプリングに押されて前記
   斜面に当接したとき前記中心孔と循環弁用弁の反
   燃料供給通路側に形成された弁棒外周の中空部が
   連通し且つ燃料ポンプから吐出された燃料油の圧
   力が前記受圧面に働くことにより前記循環弁用弁
   が反燃料供給通路側へスプリングの力に打勝つて
   移動させられた場合には閉じるようノズル孔を設
   け、前記中空部を循環油管に連通させたことを特
   徴とするデイーゼル機関の燃料循環装置における
   循環弁。