JPH0979565A - 燃焼装置の燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】再始動性能を改善できる燃料供給装置を提供す
ること。 【解決手段】燃料供給通路14と燃料通路16との分岐部に
備えられる燃料遮断三方弁90は、コントロールユニット
20からの信号に基づいて、ガスタービン機関１の運転中
には、燃料通路16を遮断すると共に、燃料噴射弁10と燃
料ポンプ11とを連通させるようになっている。一方、運
転停止時（燃料遮断時）には、燃料噴射弁10と燃料ポン
プ11との連通を遮断すると共に、燃料通路16を介して燃
料噴射弁10を燃料タンク12に連通させるようになってい
る。これにより、運転停止時に、燃焼器５の内圧で、燃
料噴射弁10内の燃料を燃料通路16を介して燃料タンク12
側へ押し出せるので、運転停止後にヒートソークバック
を受け燃料噴射弁10が高温となっても、燃料の燃焼器５
側への漏洩を抑制でき、以って再始動時に着火ミスや白
煙が排出される惧れ等を排除することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼装置の燃料供
給装置に関し、詳しくは、高温始動時の白煙及び着火ミ
ス等を防止できるようにした燃焼装置の燃料供給装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、燃焼装置の一例として、ガスタ
ービン機関について説明すると、その構成は、一般に、
図７に示すような構成となっている。即ち、ガスタービ
ン機関１は、軸４で連結された圧縮機（Ｃ）２と圧縮機
タービン（ＣＴ）３とを備え、外部から導かれ圧縮機２
で圧縮された空気を燃焼器５内に導き、当該燃焼器５で
当該圧縮空気に燃料系６から燃料を供給して点火プラグ
７で着火し、これによって膨張した高温の燃焼ガスを、
前記圧縮機タービン（ＣＴ）３に導くことで前記軸４を
回転させて出力として取り出すと共に、このトルクを前
記軸４を介して圧縮機２に伝えることでガスタービン機
関１の回転（運転）を持続させるようになっている。ま
た、前記圧縮機タービン（ＣＴ）３から出る排気はまだ
高温のため、これを熱交換器８に導くことで、圧縮機２
からの圧縮空気と熱交換させ、燃費の向上を図るように
している。

【０００３】ところで、従来のガスタービン機関の燃料
系としては、特開平２−２０４６３７号公報に開示され
るようなものがあり、図８に示すように、この燃料系に
おいては、燃料タンク１２から吸い込まれ燃料ポンプ１
１により圧送される燃料を燃料噴射弁１０へ供給するた
めの燃料供給通路１４に、燃料遮断弁９を介装し、停止
ＳＷ１９からの停止信号に基づいて運転停止要求が検出
されたときには、前記燃料遮断弁９をコントロールユニ
ット２０からの信号により駆動して遮断させることで、
燃料の供給停止延いてはガスタービン機関１の運転停止
を行なわせるようになっている。なお、運転中の燃料供
給量等の調節は、コントロールユニット２０からの駆動
信号により駆動される燃料制御弁１３を介して、燃料の
リターン量を制御し、リターン通路１５内の燃圧の調整
等を行なうことでなされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、ガスタービン機関１の運転停止後のヒー
トソークバックで燃料噴射弁１０内の燃料が高温となり
膨張し、燃料噴射弁１０から燃料が燃焼器５内に押し出
され（漏洩し）易くなる。この漏洩燃料は、高温の燃焼
器５内で蒸発し、再始動時に、白煙発生の原因となった
り、燃焼器５近傍に留まって過濃混合気を形成するなど
して着火ミスを誘発する原因となる惧れがある。

【０００５】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、再始動を改善にすると共に白煙等の発生も抑
制できるようにしたガスタービン機関等の燃焼装置の燃
料供給装置を提供することを目的とする。また、本装置
の構成の簡略化、信頼性向上等を図ることも目的とす
る。

【０００６】

【発明の課題を解決するための手段】このため、請求項
１に記載の発明に係る燃焼装置の燃料供給装置は、図１
に示すように、燃料を供給する燃料供給手段と、前記燃
料供給手段に燃料供給通路を介して燃料を供給する燃料
ポンプと、前記燃料供給手段から余剰の燃料を前記燃料
ポンプの上流側に戻す第１燃料戻し通路と、を含んで構
成された燃焼装置の燃料供給装置において、前記燃料供
給通路から分岐して設けられ、燃料タンクに連通される
第２燃料戻し通路と、前記分岐部に設けられ、前記燃料
供給手段と前記燃料タンクとの連通を遮断し前記燃料供
給手段と前記燃料ポンプとを連通させる第１の連通状態
と、前記燃料供給手段と前記燃料ポンプとの連通を遮断
し前記燃料供給手段と前記燃料タンクとを連通させる第
２の連通状態と、を選択的に切り換えられる第１連通状
態切換手段と、運転時には、前記第１の連通状態に選択
切り換えする一方、運転停止時には、前記第２の連通状
態に選択切り換えする第１連通状態選択制御手段と、を
含んで構成するようにした。

【０００７】上記構成によれば、運転停止時に、第１連
通状態選択制御手段を介して、第１連通状態切換手段の
切り換え状態を、運転中の前記第１の連通状態から、前
記燃料供給手段と前記燃料ポンプとの連通を遮断し前記
燃料供給手段と前記燃料タンクとを連通させる第２の連
通状態へ切り換えるようにしたので、運転停止後まだ大
気圧以上となっている燃焼装置の内圧で、燃料供給手段
内に残留する燃料を燃料タンク側へ押し出すことができ
るので、運転停止後にヒートソークバックを受け燃料供
給手段が高温となっても、燃料が燃焼装置側に漏洩する
ことが抑制されるため、以って再始動時の着火ミスや白
煙が排出される等の惧れを排除することができる。ま
た、燃焼装置内へ洩れ出した燃料は、蒸し焼き状態とな
るため、比較的多量のＨＣを排出することになるが、こ
れを防止することができる。更に、燃焼装置内や燃料供
給手段の燃料出口部近傍で蒸し焼き状態となってカーボ
ン等が堆積等し、目詰まりその他の不具合が誘発される
のを防止することもできる。請求項２に記載の発明で
は、前記第２燃料戻し通路に、前記燃料供給手段側への
燃料の逆流を防止する逆止弁を介装させるようにした。

【０００８】これにより、運転停止後、一旦燃料タンク
側へ押し出された燃料が、第２戻し通路を介して燃料タ
ンク側から燃料供給手段側へ逆流するのを確実に防止で
きるので、逆流燃料が燃焼装置側に漏洩することを確実
に防止できるので、以って再始動時の着火ミスや白煙が
排出される等の惧れをより一層排除することができる。
請求項３に記載の発明に係る燃焼装置の燃料供給装置
は、図２に示すように、燃料を供給する燃料供給手段
と、前記燃料供給手段に燃料供給通路を介して燃料を供
給する燃料ポンプと、前記燃料供給手段から余剰の燃料
を前記燃料ポンプの上流側に戻す第１燃料戻し通路と、
を含んで構成された燃焼装置の燃料供給装置において、
前記燃料供給通路から分岐して設けられ、少なくとも運
転停止の際に所定期間、前記燃料供給手段の燃料出口部
が臨む側より高い圧力を前記燃料供給手段の燃料入口部
へ導くことができる圧力導入通路と、前記分岐部に設け
られ、前記燃料供給手段と前記圧力導入通路との連通を
遮断し前記燃料供給手段と前記燃料ポンプとを連通させ
る第３の連通状態と、前記燃料供給手段と前記燃料ポン
プとの連通を遮断し前記燃料供給手段と前記圧力導入通
路とを連通させる第４の連通状態と、を選択的に切り換
えられる第２連通状態切換手段と、運転時には、前記第
３の連通状態に選択切り換えする一方、運転停止時に
は、前記第４の連通状態に選択切り換えする第２連通状
態選択制御手段と、を含んで構成するようにした。

【０００９】上記構成によれば、運転停止時に、第２連
通状態選択制御手段を介して、第２連通状態切換手段の
切り換え状態を、運転中の前記第３の連通状態から、前
記燃料供給手段と前記燃料ポンプとの連通を遮断し前記
燃料供給手段と前記圧力導入通路とを連通させる第４の
連通状態へ切り換えるようにしたので、圧力導入通路を
介して、前記燃料供給手段の燃料出口部が臨む側より高
い圧力を前記燃料供給手段の燃料入口部へ導くことがで
きるので、これにより、前記燃料供給手段内の燃料を全
て供給し切った状態で、燃焼装置での燃焼を終了させる
ことが可能となる。従って、運転を停止しても燃料供給
手段内に燃料が残留しないので、運転停止後にヒートソ
ークバックを受け燃料供給手段が高温となっても、燃料
が燃焼装置側に漏洩することを完全に抑制できるため、
以って再始動時の着火ミスや白煙が排出される惧れ等を
抑制することができることとなる。請求項４に記載の発
明では、前記第１燃料戻し通路に、前記燃料供給手段か
ら燃焼装置への燃料供給量を制御するために、開度制御
されて前記余剰燃料の戻し量を制御する燃料制御弁を介
装した場合において、運転時には、前記燃料制御弁を所
定の燃料供給量が得られるように開度制御する一方、運
転停止時には、前記燃料制御弁を強制的に開弁させる燃
料制御弁制御手段を含んで構成するようにした。

【００１０】これにより、運転中は、所定の燃料供給量
を達成でき、運転停止する際には、運転停止後の燃焼装
置の内圧或いは前記圧力導入通路から導入される圧力に
よって、燃料供給手段内の燃料を、前記第１燃料戻し通
路側からも燃料タンク側に押し出せることとなる。従っ
て、より一層、運転停止後に、燃料が燃料供給手段内に
残留するのを抑制でき、燃料が燃焼装置側へ漏洩するこ
とになるのを抑制できるため、以って再始動時の着火ミ
スや白煙が排出される惧れ等をより一層抑制することが
できることとなる。請求項５に記載の発明では、前記燃
料供給手段と前記燃料制御弁との間の前記第１燃料戻し
通路に、前記燃料供給手段側への燃料の逆流を防止する
逆止弁を介装させるようにした。

【００１１】これにより、運転停止後、一旦燃料タンク
側へ押し出された燃料が、第１戻し通路を介して燃料タ
ンク側から燃料供給手段側へ逆流するのを確実に防止で
きることになるので、逆流燃料が燃焼装置側に漏洩する
ことを確実に防止でき、以って再始動時の着火ミスや白
煙が排出される惧れ等をより一層排除することができ
る。請求項６に記載の発明では、前記燃料制御弁制御手
段を、運転停止後所定期間経過後に、前記燃料制御弁を
強制的に閉弁させるように構成した。

【００１２】これにより、運転停止後、第１戻し通路，
燃料制御弁を介して、一旦燃料タンク側へ押し出された
燃料が、第１戻し通路，燃料制御弁を介して燃料タンク
側から燃料供給手段側へ逆流するのを確実に防止できる
ことになるので、逆流燃料が燃焼装置側に漏洩すること
を確実に防止でき、以って再始動時の着火ミスや白煙が
排出される惧れ等をより一層排除することができる。な
お、当該請求項６に記載の発明と、請求項５に記載の発
明に係る逆止弁と、を併設することで、燃料の逆流防止
をより確実なものとできるが、請求項６に記載の発明だ
けでも、十分に燃料の逆流防止効果を発揮することがで
きる場合には、請求項５に記載の発明に係る逆止弁を廃
止することができるので、構成の簡略化を図ることが可
能となる。請求項７に記載の発明では、前記燃焼装置
を、ガスタービン機関とした。

【００１３】例えば、燃焼器を備えるガスタービン機関
は、再始動等が比較的頻繁に行なわれ、また、排気量が
比較的大きく白煙や排気性能等が問題とされやすいが、
本発明を適用することで、再始動時の着火ミスや白煙の
排出等を良好に排除することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付の図面に基づいて説明する。なお、図７，図８と同一
の要素には同一符号を付して説明する。図７に示したと
同様に、本発明の第１の実施形態に係るガスタービン機
関１は、軸４で連結された圧縮機（Ｃ）２と圧縮機ター
ビン（ＣＴ）３とを備え、外部から導かれ圧縮機２で圧
縮された空気を燃焼器５内に導き、当該燃焼器５で当該
圧縮空気に燃料を供給して点火プラグ７で着火し、これ
によって膨張した高温の燃焼ガスを、前記圧縮機タービ
ン（ＣＴ）３に導くことで前記軸４を回転させて出力と
して取り出すと共に、このトルクを前記軸４を介して圧
縮機２に伝えることでガスタービン機関１の回転（運
転）を持続させるようになっている。また、前記圧縮機
タービン（ＣＴ）３から出る排気はまだ高温であること
を利用して、これを熱交換器８に導くことで、圧縮機２
からの圧縮空気と熱交換させ、燃費の向上を図れるよう
にしてある。

【００１５】そして、本実施形態における燃料系は、図
３に示すように構成されている。燃料タンク１２と、本
発明に係る燃料供給手段としての燃料噴射弁１０と、を
連通する燃料供給通路１４に、燃料タンク１２が貯留す
る燃料を吸い上げ前記燃料噴射弁１０へ圧送するための
燃料ポンプ１１が介装されている。また、燃料噴射弁１
０には、余剰燃料を、前記燃料ポンプ１１の上流側へリ
ターンさせるための本発明に係る第１燃料戻し通路とし
てのリターン通路１５が接続されている。このリターン
通路１５には、リターン量延いては燃圧を調整して、燃
料噴射弁１０から噴射される燃料量を調整するための燃
料制御弁１３が介装されている。この燃料制御弁１３
は、機関運転制御に用いられるＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ
変換器，入出力Ｉ／Ｆ等を備えたマイクロコンピュータ
からなるコントロールユニット２０からの駆動信号（例
えば、デューティ信号）に基づいて開度制御されるよう
になっている。

【００１６】なお、リターン通路１５には、燃料噴射弁
１０と燃料制御弁１３との間に、請求項５に記載の発明
に係る逆止弁としての第１チェック弁１７が介装される
ようになっている。そして、燃料噴射弁１０と燃料ポン
プ１１との間の燃料供給通路１４には、従来の燃料遮断
弁９に代えて、燃料遮断三方弁９０が介装されると共
に、この燃料遮断三方弁９０には燃料タンク１２と連通
する燃料通路１６が設けられており、当該燃料通路１６
には第２チェック弁１８が介装されるようになってい
る。なお、前記燃料通路１６が、本発明に係る第２燃料
戻し通路に相当する。

【００１７】燃料遮断三方弁９０は、コントロールユニ
ット２０からの信号に基づいて、三方に分かれた内部通
路の連通状態を切り換え操作できるようになっており、
ガスタービン機関１の運転中（燃料供給中）には、燃料
噴射弁１０へ燃料を供給すべく、燃料通路１６を遮断す
ると共に、燃料噴射弁１０と燃料ポンプ１１とを連通さ
せるように内部通路の連通状態が切り換えられる。そし
て、運転停止時（燃料遮断時）には、燃料噴射弁１０へ
の燃料供給を停止すべく、燃料噴射弁１０と燃料ポンプ
１１との連通を遮断すると共に、燃料通路１６を介し
て、燃料噴射弁１０と第２チェック弁１８（延いては燃
料タンク１２）とを連通させるように内部通路の連通状
態を切り換えられるようになっている。

【００１８】当該燃料遮断三方弁９０が、本発明に係る
第１連通状態切換手段に相当する。ところで、ガスター
ビン機関１の運転停止時には、停止ＳＷ１９からの停止
信号が前記コントロールユニット２０へ入力されるよう
になっており、当該コントロールユニット２０が、当該
停止信号に基づいて燃料ポンプ１１の駆動を停止すると
共に、前記燃料遮断三方弁９０を駆動する（内部通路の
連通状態を切り換える）ことで燃料の供給を停止し、ガ
スタービン機関１の運転を停止するようになっている。

【００１９】ここで、図３、及び図６の運転シーケンス
図を参照しつつ、本実施形態の作用効果について、より
詳細に説明する。即ち、本実施形態のようなスピル式燃
料噴射弁１０を用いたガスタービン機関１においては、
燃料タンク１２から燃料ポンプ１１に吸い込まれた燃料
は、燃料ポンプ１１で加圧され燃料遮断三方弁９０を通
過した後、燃料噴射弁１０から燃焼器５内に噴射され、
点火プラグ７で点火され燃焼が継続される。この燃料の
噴射量の調整は、前記燃料制御弁１３の開度（リターン
量延いては燃圧）をコントロールユニット２０からの駆
動信号で調整することによりなされる。

【００２０】運転停止時には、燃料遮断三方弁９０を介
して燃料噴射弁１０と燃料ポンプ１１との連通を遮断す
ると共に、燃料ポンプ１１を停止し、燃料の供給を遮断
して燃焼を止めることで、ガスタービン機関１の運転を
停止する。しかしながら、高温始動時（運転停止直後か
ら例えば１時間程度経過後の再始動時等）には、運転停
止中に機関からのヒートソークバックで燃料噴射弁１０
の温度が上昇し、燃料噴射弁１０内などに留まる燃料の
温度も上昇することにより膨張し、燃焼器５内に燃料が
燃料噴射弁１０の噴口等から漏洩等する惧れがある。こ
のような状態で、ガスタービン機関１を始動しようとす
ると、既にガスタービン機関１内に漏洩した燃料が高温
で気化し燃焼器５内に残留しているため、過濃混合気と
なり着火ミスや多量の白煙を排出することになり兼ねな
い。

【００２１】そこで、本実施形態では、運転停止時に、
前記停止ＳＷ１９の信号を受けたコントロールユニット
２０は、燃料ポンプ１１を停止すると共に、燃料遮断三
方弁９０の内部通路の連通状態を切り換え操作すること
で、燃料噴射弁１０と燃料ポンプ１１との連通を遮断す
ると同時に、燃料通路１６を介して燃料噴射弁１０と第
２チェック弁１８（燃料タンク１２）とを連通させるよ
うにする。従って、本発明に係る第１連通状態選択制御
手段としての機能は、当該コントロールユニット２０が
ソフトウェア的に備えることになる。

【００２２】なお、第２チェック弁１８は、燃料が燃料
タンク１２側へ流れるのを許容し、燃料噴射弁１０側へ
流れるのを規制するようになっている。この第２チェッ
ク弁１８が、請求項２に記載の発明に係る逆止弁に相当
する。これにより、運転停止後まだ大気圧以上となって
いる燃焼器５の内圧で、燃料噴射弁１０内の燃料は、燃
料通路１６，第２チェック弁１８を介して、燃料タンク
１２側へ押し出されることになる。そして、第２チェッ
ク弁１８により、一旦押し出された燃料が、燃料タンク
１２側から燃料噴射弁１０側へ逆流するのを確実に防止
できるので、逆流燃料による再始動性等の悪化等を完全
に防止することが可能となっている。なお、当該第２チ
ェック弁１８は、例えば、燃料タンク１２が、燃料噴射
弁１０より低い位置に配置されている場合等には、逆流
の心配も少ないので省略することも可能である。

【００２３】ところで、運転停止時に、コントロールユ
ニット２０は、燃料遮断三方弁９０の内部通路の連通状
態を切り換え操作して、燃料噴射弁１０と燃料ポンプ１
１との連通を遮断すると共に燃料通路１６を介して燃料
噴射弁１０と第２チェック弁１８（燃料タンク１２）と
を連通させるようにするが、これと同時に、コントロー
ルユニット２０は、本発明に係る燃料制御弁制御手段と
しても機能して、燃料制御弁１３へも信号を送り、所定
開度（例えば、全開）に強制開弁させるようにしてあ
る。これにより、リターン通路１５側においても、運転
停止後の燃焼器５の内圧で、燃料噴射弁１０内の燃料
を、燃料タンク１２側に押し出せることとなる。

【００２４】なお、前記燃料制御弁１３は、燃焼器５の
内圧が低下する運転停止後所定時間後（例えば、数秒
後）に全閉されるようになっている。これにより、何ら
かの原因で、燃料が燃料噴射弁１０側に逆流されるのを
完全に阻止できると共に、再始動時の燃料制御弁１３の
開度制御等を容易にすることができる。また、本実施形
態では、リターン通路１５にも、前述した第２チェック
弁１８と同様の第１チェック弁１７を介装してあるの
で、前記燃料制御弁１３の運転停止後の閉弁動作と相俟
って、燃料制御弁１３側から燃料噴射弁１０側への燃料
の逆流が確実に防止されるので、逆流燃料による再始動
性等の悪化等を防止できることとなる。前記第１チェッ
ク弁１７は、燃料が燃料タンク１２側へ流れるのを許容
し、燃料噴射弁１０側へ流れるのを規制するようになっ
ている。なお、当該第１チェック弁１７は、省略するこ
ともできる。

【００２５】このように、本実施形態によれば、運転停
止時に、燃焼器５の内圧で、燃料噴射弁１０内に残留す
る燃料を燃料タンク１２側へ押し出せるようにして燃料
噴射弁１０内に燃料を残さないようにしたので、運転停
止後にヒートソークバックを受け燃料噴射弁１０が高温
となっても、燃料が燃焼器５側に漏洩することが完全に
抑制されるため、以って再始動時の着火ミスや白煙が排
出される等の惧れを完全に排除することができる。ま
た、第１チェック弁１７や第２チェック弁１８を設ける
ようにしたので、一旦燃料タンク１２側へ押し出された
燃料が逆流し、再始動性等を悪化させることになるのを
確実に防止することができる。

【００２６】更に、燃焼器５内へ洩れ出した燃料は、蒸
し焼き状態となるため、多量のＨＣを排出することにな
るが、これを防止することができる。また、燃焼器５内
や燃料噴射弁１０の噴口部近傍で蒸し焼き状態となって
カーボン等が堆積等し、目詰まりその他の不具合が誘発
されるのを防止することもできる。次に、第２の実施形
態について、図４、及び図６の運転シーケンス図を参照
しつつ説明する。

【００２７】第２の実施形態は、図４に示すように、第
１の実施形態においてリターン通路１５に介装した第１
チェック弁１７を省略し構成の簡略化を図ったものを具
体的に図示したものである。その他の構成は、第１の実
施形態と同様である。本実施形態では、運転停止時点
で、本発明に係る燃料制御弁制御手段として機能するコ
ントロールユニット２０からの信号により、リターン通
路１５に介装されている燃料制御弁１３を開弁（例え
ば、全開）させ、これによって、燃焼器５の内圧でリタ
ーン通路１５内の燃料を燃料タンク１２側へ押し出すと
共に、燃焼器５の内圧が低下する停止後所定時間経過後
（例えば、数秒後）には、燃料制御弁１３を全閉とし、
リターン通路１５を遮断させる。

【００２８】これにより、運転停止時に、燃焼器５の内
圧で、燃料噴射弁１０内に残留する燃料を燃料タンク１
２側へ押し出せるようにして燃料噴射弁１０内に燃料を
残さないようにできるので、再始動時の着火ミスや白煙
が排出される惧れ等を完全に排除することができると共
に、第１チェック弁１７を省略して構成の簡略化を図っ
ても、リターン通路１５側において、一旦燃料タンク１
２側へ押し出された燃料が逆流するのを防止することが
できる。

【００２９】また、第１の実施形態の場合と同様に、燃
焼器５内へ洩れ出した燃料が、蒸し焼き状態となるた
め、多量のＨＣを排出することになるが、これを防止す
ることができる。そして、燃焼器５内や燃料噴射弁１０
の噴口部近傍で蒸し焼き状態となってカーボン等が堆積
等し、目詰まりその他の不具合が誘発されるのを防止す
ることもできる。つづけて、第３の実施形態について、
図５、及び図６の運転シーケンス図を参照しつつ説明す
る。

【００３０】第３の実施形態では、図５に示すように、
第２の実施形態の構成に対し、更に、燃料通路１６と、
これに介装される第２チェック弁１８と、を省略し、新
たに燃料遮断三方弁９０Ａとガスタービン機関１の圧縮
空気通路等とを連通させる連通路１６Ａを設けるように
してある。なお、前記燃料遮断三方弁９０Ａが本発明に
係る第２連通状態切換手段に相当し、前記連通路１６Ａ
が本発明に係る圧力導入通路に相当する。

【００３１】第１の実施形態や第２の実施形態における
燃料遮断三方弁９０は、運転時に燃料噴射弁１０と燃料
ポンプ１１とが連通されるように、そして運転停止時に
は、燃料噴射弁１０と燃料ポンプ１１との連通が遮断さ
れると共に、燃料通路１６を介して、燃料噴射弁１０と
第２チェック弁１８（延いては燃料タンク１２）とが連
通されるように内部通路の連通状態を切り換えられるよ
うになっていたが、本実施形態で採用する燃料遮断三方
弁９０Ａは、コントロールユニット２０からの信号に基
づいて、運転時には、燃料噴射弁１０と燃料ポンプ１１
とを連通させるようにする一方、運転停止時には、燃料
噴射弁１０と燃料ポンプ１１との連通が遮断されると共
に、連通路１６Ａを介して燃料噴射弁１０とガスタービ
ン機関１の燃焼器５上流側の圧縮空気通路２Ａ（図７参
照。好ましくは、圧縮機２の出口近傍）とが連通される
ように、その内部通路の連通状態が切り換えられるよう
になっている。従って、本発明に係る第２連通状態選択
制御手段としての機能は、コントロールユニット２０が
ソフトウェア的に備えることになる。

【００３２】これにより、本実施形態では、運転停止時
に、コントロールユニット２０からの信号により、燃料
遮断三方弁９０Ａの内部通路の連通状態を切り換えるこ
とで、燃料噴射弁１０と燃料ポンプ１１との連通を遮断
すると同時に、連通路１６Ａを介して比較的高圧な圧縮
空気を燃料噴射弁１０に導けることになるので、これに
より、燃料噴射弁１０内の燃料を全て噴射し切った状態
で燃焼を終了させることが可能となる。従って、運転停
止後にヒートソークバックを受け燃料噴射弁１０が高温
となっても、燃料が燃焼器５側に漏洩することを完全に
抑制できるため、以って再始動時の着火ミスや白煙が排
出される惧れ等を抑制することができる。

【００３３】更に、運転停止時に、燃料制御弁１３を強
制開弁（例えば、全開）させるようにしておけば、圧縮
空気圧若しくは燃焼器５の内圧で、リターン通路１５内
の燃料を燃料タンク１２側へ押し出すことができ、ま
た、停止後所定時間経過後（例えば、数秒後）に、燃料
制御弁１３を全閉とし、リターン通路１５を遮断させる
ようにすれば、第１の実施形態のように、第１チェック
弁１７を備えなくても、リターン通路１５側において、
一旦燃料タンク１２側へ押し出された燃料が逆流するの
を防止することができる。

【００３４】なお、本実施形態では、第１の実施形態や
第２の実施形態と異なり、燃料通路１６を備えず、運転
停止時には、燃料供給側において、燃料タンク１２との
連通が完全に遮断されるので、第２チェック弁１８も備
える必要がないので、構成の簡略化をより一層促進させ
ることができる。また、第１の実施形態と同様に、燃焼
器５内へ洩れ出した燃料は、蒸し焼き状態となるため、
多量のＨＣを排出することになるが、これを防止するこ
とができる。そして、燃焼器５内や燃料噴射弁１０の噴
口部近傍で蒸し焼き状態となって残留物（カーボン等）
が堆積等し、目詰まりその他の不具合が誘発されるのを
防止することもできる。

【００３５】なお、連通路１６Ａの一側を、圧縮機２の
出口と熱交換器８の入口との間の圧縮空気通路２Ａ（図
７参照）に接続させるようにすれば、当該接続部より下
流側にある熱交換器８，燃焼器５による圧力損失分だけ
燃焼器５内圧より高い圧力を、運転停止時に燃料噴射弁
１０に提供することができるので、運転（燃料供給通路
１４からの燃料供給）を停止する際に、効果的に燃料噴
射弁１０内の燃料を噴射し切って燃焼させてしまうこと
が可能となり、運転停止後にヒートソークバックを受け
燃料噴射弁１０が高温となっても、燃料が燃焼器５側に
漏洩することを極力抑制できるため、以って再始動時の
着火ミスや白煙が排出される惧れ等を極力抑制すること
ができる。なお、前記接続部は、熱交換器８の上流側で
圧縮機２の出口近傍に設けるのが、燃料噴射弁１０の噴
口の前後差圧を効果的に大きくできる点で好ましい。

【００３６】ところで、本実施形態では、ガスタービン
機関１内の圧縮器２が圧縮した圧縮空気を、連通路１６
Ａを介して、燃料噴射弁１０へ導くようにして説明した
が、これに限らず、他の装置（例えば、エアコンプレッ
サやエアブレーキ用圧縮空気タンク等）から圧縮空気を
導くようにしてもよい。また、比較的高圧な排気（燃焼
ガス）を（例えばフィルタ等を通過させ浄化するのが好
ましい）、上述した圧縮空気の代わりに導くようにして
もよい。即ち、少なくとも機関運転停止の際に所定期
間、燃料噴射弁１０の燃料出口部（噴口）が臨む側より
高い圧力を燃料噴射弁１０の燃料入口部へ導くことがで
きるようにすれば、本実施形態と同様の作用効果を奏す
ることができるものである。

【００３７】また、上記各実施形態では、ガスタービン
機関について説明してきたが、これに限らず、本発明
は、車載或いは定置式の他の機関の燃焼器の燃料供給装
置として適用できるものであるし、一般的な燃焼装置の
燃料供給装置としても適用できるものである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、燃焼装置の運転停止時に、運転停止後まだ大気圧以
上となっている燃焼装置の内圧によって燃料供給手段内
の燃料を燃料タンク側へ押し出すことができる、或いは
圧力導入通路から導入される圧力によって燃料供給手段
内の燃料を全て供給し切った状態で燃焼装置での燃焼を
終了させることが可能となり、運転停止後に燃料供給手
段内に燃料が残留することを極力抑制することができる
ので、運転停止後にヒートソークバックを受け燃料供給
手段が高温となっても、燃料が燃焼装置側に漏洩するこ
とが確実に抑制されるため、以って再始動時の着火ミス
や比較的多量の白煙が排出される惧れ等を排除すること
ができる。また、燃焼装置内へ洩れ出した燃料は、蒸し
焼き状態となるため、多量のＨＣを排出することになる
が、これを防止することができる。更に、燃焼装置内や
燃料供給手段の燃料出口部近傍で蒸し焼き状態となって
カーボン等が堆積等し、目詰まりその他の不具合が誘発
されるのを防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明に係る構成を示すブロッ
ク図。

【図２】請求項２に記載の発明に係る構成を示すブロッ
ク図。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る全体構成図。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る全体構成図。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る全体構成図。

【図６】本発明に係る燃焼装置の運転シーケンス図。

【図７】従来の一般的なガスタービン機関の構成図。

【図８】従来のガスタービン機関の燃料系の構成図。

【符号の説明】

１ ガスタービン機関 ５ 燃焼器 10 燃料噴射弁 11 燃料ポンプ 13 燃料制御弁 14 燃料供給通路 15 リターン通路（第１燃料戻し通路） 16 燃料通路（第２燃料戻し通路） 16Ａ 連通路（圧力導入通路） 20 コントロールユニット 90 燃料遮断三方弁（第１連通状態切換手段） 90Ａ 燃料遮断三方弁（第２連通状態切換手段）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料を供給する燃料供給手段と、 前記燃料供給手段に燃料供給通路を介して燃料を供給す
   る燃料ポンプと、 前記燃料供給手段から余剰の燃料を前記燃料ポンプの上
   流側に戻す第１燃料戻し通路と、 を含んで構成された燃焼装置の燃料供給装置において、 前記燃料供給通路から分岐して設けられ、燃料タンクに
   連通される第２燃料戻し通路と、 前記分岐部に設けられ、前記燃料供給手段と前記燃料タ
   ンクとの連通を遮断し前記燃料供給手段と前記燃料ポン
   プとを連通させる第１の連通状態と、前記燃料供給手段
   と前記燃料ポンプとの連通を遮断し前記燃料供給手段と
   前記燃料タンクとを連通させる第２の連通状態と、を選
   択的に切り換えられる第１連通状態切換手段と、 運転時には、前記第１の連通状態に選択切り換えする一
   方、運転停止時には、前記第２の連通状態に選択切り換
   えする第１連通状態選択制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする燃焼装置の燃料供給
   装置。
2. 【請求項２】前記第２燃料戻し通路に、前記燃料供給手
   段側への燃料の逆流を防止する逆止弁を介装させたこと
   を特徴とする請求項１に記載の燃焼装置の燃料供給装
   置。
3. 【請求項３】燃料を供給する燃料供給手段と、 前記燃料供給手段に燃料供給通路を介して燃料を供給す
   る燃料ポンプと、 前記燃料供給手段から余剰の燃料を前記燃料ポンプの上
   流側に戻す第１燃料戻し通路と、 を含んで構成された燃焼装置の燃料供給装置において、 前記燃料供給通路から分岐して設けられ、少なくとも運
   転停止の際に所定期間、前記燃料供給手段の燃料出口部
   が臨む側より高い圧力を前記燃料供給手段の燃料入口部
   へ導くことができる圧力導入通路と、 前記分岐部に設けられ、前記燃料供給手段と前記圧力導
   入通路との連通を遮断し前記燃料供給手段と前記燃料ポ
   ンプとを連通させる第３の連通状態と、前記燃料供給手
   段と前記燃料ポンプとの連通を遮断し前記燃料供給手段
   と前記圧力導入通路とを連通させる第４の連通状態と、
   を選択的に切り換えられる第２連通状態切換手段と、 運転時には、前記第３の連通状態に選択切り換えする一
   方、運転停止時には、前記第４の連通状態に選択切り換
   えする第２連通状態選択制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする燃焼装置の燃料供給
   装置。
4. 【請求項４】前記第１燃料戻し通路に、前記燃料供給手
   段から燃焼装置への燃料供給量を制御するために、開度
   制御されて前記余剰燃料の戻し量を制御する燃料制御弁
   を介装した場合において、 運転時には、前記燃料制御弁を所定の燃料供給量が得ら
   れるように開度制御する一方、運転停止時には、前記燃
   料制御弁を強制的に開弁させる燃料制御弁制御手段を含
   んで構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何
   れか１つに記載の燃焼装置の燃料供給装置。
5. 【請求項５】前記燃料供給手段と前記燃料制御弁との間
   の前記第１燃料戻し通路に、前記燃料供給手段側への燃
   料の逆流を防止する逆止弁を介装させたことを特徴とす
   る請求項４に記載の燃焼装置の燃料供給装置。
6. 【請求項６】前記燃料制御弁制御手段が、運転停止後所
   定期間経過後に、前記燃料制御弁を強制的に閉弁させる
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の燃焼
   装置の燃料供給装置。
7. 【請求項７】前記燃焼装置が、ガスタービン機関である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１つに記
   載の燃焼装置の燃料供給装置。