JPH0561450U - 流体の混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 混合比率の制御が高精度に行え、コンパクト
で小型化が可能な流体の混合装置を提供することであ
る。 【構成】 第１の流体貯留槽と、この第１の流体貯留槽
の流体の流出量を制御する第１の制御機構と、第２の流
体貯留槽と、この第２の流体貯留槽の流体の流出量を制
御する第２の制御機構と、攪拌機構を設けた第３の流体
貯留槽と、前記第１の流体貯留槽から排出された流体の
温度を測定する第１の温度センサと、前記第２の流体貯
留槽から排出された流体の温度を測定する第２の温度セ
ンサと、第１の流体貯留槽から排出された流体と第２の
流体貯留槽から排出された流体との混合流体の温度を測
定する第３の温度センサと、前記第１、第２、第３の温
度センサからの信号に基づいて第１の制御機構及び／又
は第２の制御機構を制御する第３の制御機構とを具備す
る流体の混合装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば船舶等の内燃機関の燃料として使用されるＡ重油とＣ重油と を最適な混合比率に混合させる為に用いられる流体の混合装置に関するものであ る。

【０００２】

【考案の背景】

船舶用内燃機関の燃料には、高価で良質なＡ重油と、廉価で低質なＣ重油とが 混合された混合重油が用いられており、経済性や内燃機関の耐久性等の理由から Ａ重油とＣ重油の混合比率を使用状況に応じて変化、例えば機関の始動時にはＡ 重油の割合を増加させたり、機関の稼働中はＡ重油とＣ重油との混合比率を一定 値に維持することが考えられている。

【０００３】 ところで、Ａ重油とＣ重油との混合比率を目標の混合比率に近づける為には、 混合槽内に送り込まれたＡ重油及びＣ重油それぞれの供給量を流量計を用いて測 定し、混合槽内に供給された混合重油の混合比率を算出し、このデータをフィー ドバックして流量制御弁を制御し、混合比率を目標の値に近づける方式が考えら れている。

【０００４】 図２はそのような流体の混合装置を説明するものであり、同図中、２１はＡ重 油が充填されている第１の流体貯留槽、２２はＣ重油が充填されている第２の流 体貯留槽、２３はＡ重油とＣ重油とが混合される第３の流体貯留槽である。 第１の流体貯留槽２１と第３の流体貯留槽２３とは配管２８により接続されて おり、又、第２の流体貯留槽２２と第３の流体貯留槽２３とは配管２９により接 続されている。配管２８には流量制御弁２６が設けられていて第１の流体貯留槽 ２１から圧送されるＡ重油の流量が制御されるように構成されており、又、配管 ２９には流量制御弁２７が設けられていて第２の流体貯留槽２２から圧送される Ｃ重油の流量が制御されるように構成されている。

【０００５】 ２４はＡ重油の流量を測定する流量計、２５はＣ重油の流量を測定する流量計 であり、流量計２４，２５の測定データから得られる混合比率と目標値とを対比 させて流量制御弁２６，２７を制御し、これによってＡ重油とＣ重油とが所望の 混合比率となるように制御される。 そして、Ａ重油とＣ重油が第３の流体貯留槽２３内にて攪拌混合された後、配 管３０を通して気化器等へと供給されるように構成されている。

【０００６】 ところで、このような混合装置において使用される流量計は高価なものである 為、装置のコストが極めて高いものとなり、しかも配管径の大きな混合装置に用 いられる大口径の流量計は大型なものとなるので、取り付けが困難であるといっ た欠点が有る。

【０００７】

【考案の開示】

本考案の目的は、混合比率の制御が高精度に行え、コンパクトで小型化が可能 な流体の混合装置を提供することである。 この本発明の目的は、第１の流体貯留槽と、この第１の流体貯留槽の流体の流 出量を制御する第１の制御機構と、第２の流体貯留槽と、この第２の流体貯留槽 の流体の流出量を制御する第２の制御機構と、攪拌機構を設けた第３の流体貯留 槽と、前記第１の流体貯留槽から排出された流体の温度を測定する第１の温度セ ンサと、前記第２の流体貯留槽から排出された流体の温度を測定する第２の温度 センサと、第１の流体貯留槽から排出された流体と第２の流体貯留槽から排出さ れた流体との混合流体の温度を測定する第３の温度センサと、前記第１、第２、 第３の温度センサからの信号に基づいて第１の制御機構及び／又は第２の制御機 構を制御する第３の制御機構とを具備することを特徴とする流体の混合装置によ って達成される。

【０００８】 尚、上記の流体の混合装置において、第１の温度センサが第１の流体貯留槽と 第３の流体貯留槽を接続する第１の配管における前記第３の流体貯留槽側の近傍 に設けられ、又、第２の温度センサが第２の流体貯留槽と第３の流体貯留槽とを 接続する第２の配管における前記第３の流体貯留槽側の近傍に設けられてなるこ とが好ましい。すなわち、斯の如くさせることにより、誤差を小さくでき、正確 な混合比率の測定が可能になり、混合比率表示の応答速度が速くなり、混合比率 を目標値に近づけるための制御がより高精度に行えるようになる。

【０００９】 又、第３の温度センサは第３の流体貯留槽に接続された混合流体排出用の第３ の配管の排出口付近、例えば内燃機関への供給口近傍に設けられてなることが好 ましい。 尚、流体Ａと流体Ｂとを混合させた場合には、次の式 ｖ＝ｃ１×（Ｔ−Ｔ１）／｛ｃ２×Ｔ２＋（ｃ１−ｃ２）×Ｔ−ｃ１×Ｔ１｝ ×１００ 〔％〕 ｕ＝１００−ｖ〔％〕 但し、ｕ ：混合流体に占めるＡ流体の重量パーセント ｃ１ ：流体Ａの比熱 Ｔ１ ：流体Ａの温度 ｖ ：混合流体に占めるＣ流体の重量パーセント ｃ２ ：流体Ｃの比熱 Ｔ２ ：流体Ｃの温度 Ｔ ：混合流体の温度 により混合比率を計算することが出来る。

【００１０】

【実施例】

図１は、本考案に係る流体の混合装置の一実施例を示すものである。 １は良質で高価なＡ重油が充填される第１の流体貯留槽であり、Ａ重油の温度 は第１の流体貯留槽１内においてほぼ常温に保たれている。 ２は低質で廉価なＣ重油が充填される第２の流体貯留槽であり、このＣ重油の 温度は第２の流体貯留槽２内において約７０℃〜１２０℃程度に保たれている。

【００１１】 ３は第３の流体貯留槽であり、第１の流体貯留槽１に接続された配管９を通っ て圧送されるＡ重油と、第２の流体貯留槽２に接続された配管１０を通って圧送 されるＣ重油とを均一に混合させる為の攪拌器（図示せず）が設けられている。 ４は配管９の下流端、即ち配管９における第３の流体貯留槽３の接続部付近に 配設された高感度な温度センサであり、この温度センサ４によりＡ重油の温度測 定が行われる。

【００１２】 ５は配管１０の下流端、即ち配管１０における第３の流体貯留槽３の接続部付 近に配設された高感度な温度センサであり、この温度センサ５によりＣ重油の温 度測定が行われる。 ６は第３の流体貯留槽３から排出された混合重油を導く配管１１の下流端、即 ち配管１１における内燃機関（図示せず）への接続部付近に配設された高感度な 温度センサであり、この温度センサ６によりＣ重油の温度測定が行われる。

【００１３】 ７，８は、Ａ重油及びＣ重油の流量を温度センサ４，５，６からのデータに基 づいて制御する流量制御弁である。 上記の流体の混合装置において、混合比率の測定は次のようにして行われる。 第１の流体貯留槽１から配管９を通してＡ重油が圧送され、又、第２の流体貯 留槽２から配管１０を通してＣ重油が圧送され、第３の流体貯留槽３内に送り込 まれる。この時、第３の流体貯留槽３の接続部付近に配設された温度センサ４に より混合直前のＡ重油の正確な温度が測定される。又、第３の流体貯留槽３の接 続部付近に配設された温度センサ５により混合直前のＣ重油の正確な温度が測定 される。

【００１４】 第３の流体貯留槽３へ送り込まれたＡ重油とＣ重油は、この第３の流体貯留槽 ３内において攪拌機により攪拌されて均一になり、配管１１を通して内燃機関の 気化器等に導かれるが、この気化器との接続部付近に配設された温度センサ６に より気化器に送り込まれる直前の混合重油の正確な温度が測定される。 そして、温度センサ４，５，６からの出力データを用いることにより、次の式 からＡ重油とＣ重油の混合比率が算出される。即ち、 ｕ＝（Ｔ−Ｔ１）／（Ｔ２−Ｔ１）×１００〔％〕 ｖ＝１００−ｕ〔％〕 但し Ｔ１ ：Ａ重油の温度 Ｔ２ ：Ｃ重油の温度 Ｔ ：混合重油の温度 ｕ ：混合重油に占めるＣ重油の重量パーセント ｖ ：混合重油に占めるＡ重油の重量パーセント 尚、混合させる流体がＡ重油とＣ重油の場合には、それぞれの流体の比熱は、 殆ど同じであるから、実用上の精度としては、上記の式にて算出される値で十分 である。

【００１５】 初期の混合比率が測定されると、Ａ重油とＣ重油の混合比率が目標値に接近す るように流量制御弁１０，１１が制御されて、Ａ重油とＣ重油の流量が変化させ られ、再度、温度センサ４，５，６によりそれぞれの温度が測定され、混合比率 が算出され、更に混合比率が目標値に接近するように混合比率の制御が反復して 行われる。

【００１６】 そして、上記のように構成させた混合装置は、流量計を用いた場合よりも混合 比率設定の応答速度が速く、混合比率の制御が高精度に行えるようになる。又、 高価な流量計が不要であり、しかも配管径に関係なくコンパクトに配置出来るの で混合装置自体が安価で、かつ、構造も簡単であり、機械的な故障も少ないもの である。

【００１７】 尚、本実施例では、Ａ重油とＣ重油との２種類の場合で説明したが、混合させ る流体が何種類の場合でも、それに対応して温度センサを増やすだけで、混合比 率を同様に測定できる。

【００１８】

【効果】 本考案に係る流体の混合装置は、第１の流体貯留槽と、この第１の流体貯留槽 の流体の流出量を制御する第１の制御機構と、第２の流体貯留槽と、この第２の 流体貯留槽の流体の流出量を制御する第２の制御機構と、攪拌機構を設けた第３ の流体貯留槽と、前記第１の流体貯留槽から排出された流体の温度を測定する第 １の温度センサと、前記第２の流体貯留槽から排出された流体の温度を測定する 第２の温度センサと、第１の流体貯留槽から排出された流体と第２の流体貯留槽 から排出された流体との混合流体の温度を測定する第３の温度センサと、前記第 １、第２、第３の温度センサからの信号に基づいて第１の制御機構及び／又は第 ２の制御機構を制御する第３の制御機構とを具備してなるので、混合比率の応答 速度が速く、混合比の制御が高精度で出来るようになり、又、高価な流量計が不 要なので装置が安価で、かつ、簡単なものとなり、更には機械的な故障が起こり にくいので保守点検が簡単であるといった特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る流体の混合装置の説明図である。

【図２】従前の流体の混合装置の説明図である。

【符号の説明】

１ 第１の流体貯留槽 ２ 第２の流体貯留槽 ３ 第３の流体貯留槽 ４ 温度センサ ５ 温度センサ ６ 温度センサ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の流体貯留槽と、この第１の流体貯
   留槽の流体の流出量を制御する第１の制御機構と、第２
   の流体貯留槽と、この第２の流体貯留槽の流体の流出量
   を制御する第２の制御機構と、攪拌機構を設けた第３の
   流体貯留槽と、前記第１の流体貯留槽から排出された流
   体の温度を測定する第１の温度センサと、前記第２の流
   体貯留槽から排出された流体の温度を測定する第２の温
   度センサと、第１の流体貯留槽から排出された流体と第
   ２の流体貯留槽から排出された流体との混合流体の温度
   を測定する第３の温度センサと、前記第１、第２、第３
   の温度センサからの信号に基づいて第１の制御機構及び
   ／又は第２の制御機構を制御する第３の制御機構とを具
   備することを特徴とする流体の混合装置。
2. 【請求項２】 第１の温度センサが第１の流体貯留槽と
   第３の流体貯留槽を接続する第１の配管における前記第
   ３の流体貯留槽側の近傍に設けられ、又、第２の温度セ
   ンサが第２の流体貯留槽と第３の流体貯留槽とを接続す
   る第２の配管における前記第３の流体貯留槽側の近傍に
   設けられたことを特徴とする請求項１記載の流体の混合
   装置。