KR101273675B1 - 디엠이 연료 공급 시스템 및 디엠이 연료의 냉각 방법 - Google Patents

디엠이 연료 공급 시스템 및 디엠이 연료의 냉각 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101273675B1
KR101273675B1 KR1020117030968A KR20117030968A KR101273675B1 KR 101273675 B1 KR101273675 B1 KR 101273675B1 KR 1020117030968 A KR1020117030968 A KR 1020117030968A KR 20117030968 A KR20117030968 A KR 20117030968A KR 101273675 B1 KR101273675 B1 KR 101273675B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
line
dme
supply line
sub
Prior art date
Application number
KR1020117030968A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120026566A (ko
Inventor
칸도커 아부 라이한
Original Assignee
얀마 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 얀마 가부시키가이샤 filed Critical 얀마 가부시키가이샤
Publication of KR20120026566A publication Critical patent/KR20120026566A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101273675B1 publication Critical patent/KR101273675B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/08—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for non-gaseous fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0245—High pressure fuel supply systems; Rails; Pumps; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/022—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel pressure, temperature or composition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F02D19/026—Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
    • F02D19/027—Determining the fuel pressure, temperature or volume flow, the fuel tank fill level or a valve position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0203—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels characterised by the type of gaseous fuel
    • F02M21/0209—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene
    • F02M21/0212—Hydrocarbon fuels, e.g. methane or acetylene comprising at least 3 C-Atoms, e.g. liquefied petroleum gas [LPG], propane or butane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0287—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers characterised by the transition from liquid to gaseous phase ; Injection in liquid phase; Cooling and low temperature storage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/20—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/0052—Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/20—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines characterised by means for preventing vapour lock
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

연료 탱크(3)로부터 DME 엔진(2)으로 DME 연료를 공급하는 공급 라인(10)과, 상기 DME 연료를 상기 공급 라인(10)을 따라 송출하는 고압 펌프(4)와, 상기 DME 엔진(2)으로부터 상기 연료 탱크(3)로 상기 DME 연료를 되돌리는 리턴 라인(20)과, 상기 공급 라인(10) 상에 배치되는 칠러(5)의 제1열교환기(51)와, 상기 리턴 라인(20) 상에 배치되는 칠러(5)의 제2열교환기(52)와, 상기 공급 라인(10)의 상기 제1열교환기(51)의 하류측과 상기 리턴 라인의 상기 제2열교환기(52)의 상류측을 연통하도록 접속하는 바이패스 라인(30)을 구비하고 있다.

Description

디엠이 연료 공급 시스템 및 디엠이 연료의 냉각 방법{DME FUEL SUPPLY SYSTEM AND METHOD FOR COOLING DME FUEL}
연료 탱크로부터 DME 엔진으로 DME 연료를 공급하기 위한 연료 회로 내를 흐르는 DME 연료를 냉각시키기 위한 기술에 관한 것이다.
DME 엔진으로 DME(디메틸에테르) 연료를 공급하는 연료 회로가 알려져 있다. 이 연료 회로는, 예컨대 연료 탱크로부터 DME 엔진으로 연료를 공급하는 공급 라인과, DME 엔진으로부터 연료 탱크로 연료를 되돌리는 리턴 라인을 구비하고 있다. 리턴 라인을 통과하는 연료는 엔진에 의해 가열된다. 그 때문에, 연료 회로 내의 연료의 온도는 상승하는 경향이 있다.
종래의 연료 회로에서는 연료 회로 내를 흐르는 연료의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위해, 공급 펌프가 엔진으로의 주입 펌프에 직접 접속되어 있다. 또, 연료의 온도를 내리기 위해, 공급 라인 및 리턴 라인의 각각에 칠러(냉매를 차갑게 하는 장치)가 설치되어 있다. 특허문헌 1에도 연료 회로 내의 DME 연료를 냉각시키기 위한 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본국 특개2003－56410호 공보
DME는 비점이 낮고, 증발하기 쉽다. 그 때문에, 연료의 온도가 높아지면, 연료 회로 내에서 연료가 증발한다. 액체인 연료에 기체가 섞이면, 엔진으로 공급되는 연료의 압력이 불안정하게 된다. 또, 연료의 증발에 의해 캐비테이션이 발생하면, 공급 펌프의 회전수가 저하된다. 이 결과, 엔진으로 연료를 적절히 공급할 수가 없게 된다.
연료를 냉각시키기 위해, 앞에서 설명한 바와 같이, 연료 회로 내에는 합계 2개의 칠러가 설치되어 있다. 열교환기를 매개로 연료를 냉각시키는 경우, 냉매의 온도까지 밖에 연료를 냉각시킬 수가 없다. 그 때문에, 칠러의 출력을 최대한 이용하려면, 열교환기를 통과하는 연료의 량을 많게 할 필요가 있다. 따라서, 열교환기를 통과하는 연료의 량이 비교적 적은 경우, 연료 회로 내의 연료를 충분히 냉각시키기 위해 냉매의 온도를 한층 더 저하시킬 필요가 있다. 즉, 칠러에 의한 냉각효율이 낮기 때문에 칠러의 출력을 향상시킬 필요가 있다. 그 때문에, 공급 라인 및 리턴 라인을 통과하는 연료를 냉각시키는 것만으로는 칠러의 출력을 크게 하지 않는 한 연료 회로 내의 연료를 효율적으로 냉각시킬 수가 없었다.
이에, 본 발명은 칠러의 출력을 증대시키지 않고, 연료 회로 내의 연료를 효율적으로 냉각시킬 수 있는 DME 연료 공급 시스템 및 DME 연료의 냉각 방법을 제공한다.
본 발명의 제1의 관점은 연료 탱크로부터 DME 엔진으로 DME 연료를 공급하는 공급 라인과, 상기 DME 연료를 상기 공급 라인을 따라 송출하는 공급 펌프와, 상기 DME 엔진으로부터 상기 연료 탱크로 상기 DME 연료를 되돌리는 리턴 라인과, 상기 공급 라인 상에 배치되는 제1칠러의 제1열교환기와, 상기 리턴 라인 상에 배치되는 제2칠러의 제2열교환기와, 상기 공급 라인의 상기 제1열교환기의 하류측과 상기 리턴 라인의 상기 제2열교환기의 상류측을 연통하도록 접속하는 바이패스 라인을 구비하고 있는 DME 연료 공급 시스템을 제공한다.
본 발명의 제1 관점에 따른 DME 연료 공급 시스템은 구성 (a), (b)를 채용하는 것이 바람직하다.
(a) 상기 DME 연료 공급 시스템은 상기 공급 라인으로부터 상기 바이패스 라인이 분기하는 분기부의 하류측에서 상기 공급 라인 상에 배치되는 제1전자 밸브와, 상기 리턴 라인에 상기 바이패스 라인이 합류하는 합류부의 상류측에서 상기 리턴 라인 상에 배치되는 제2전자 밸브를 구비하고 있다.
(b) 제1칠러 및 제2칠러가 동일한 칠러이고, 상기 동일한 칠러가 상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기의 쌍방으로 냉각용 냉매를 공급한다.
본 발명의 제2의 관점은 연료 회로를 통해 연료 탱크와 DME 엔진을 순환시키는 DME 연료의 냉각 방법으로서, 상기 연료 탱크로부터 송출된 상기 DME 연료를 냉각시키는 제1냉각 공정과, 상기 제1냉각 공정의 후에 상기 DME 연료를 상기 DME 엔진을 경유시키는 제1연료와 상기 DME 엔진을 경유시키지 않는 제2연료로 분배하는 분배 공정과, 상기 DME 엔진을 경유한 상기 제1연료와 상기 제2연료를 합류시키는 합류 공정과, 상기 합류 공정에서 합류해서 DME 연료를 냉각시키는 제2냉각 공정을 구비하고 있는 DME 연료의 냉각 방법을 제공한다.
본 발명의 제2의 관점에 따른 DME 연료의 냉각 방법은 구성 (c)을 채용하는 것이 바람직하다.
(c) 상기 분배 공정은 상기 제1연료의 유량에 대한 상기 제2연료의 유량의 비를 유지 또는 변경한다.
본 발명은 칠러의 출력을 증대시키지 않고도 연료 회로 내의 연료를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
도 1은 연료 공급 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 1은 연료 공급 시스템 및 DME 공급원(100)을 나타내는 개략도이다. 연료 공급 시스템은 엔진(2)으로 DME 연료를 공급하는 시스템이다. DME 공급원(100)은 연료 공급 시스템의 연료 탱크(3)로 DME 연료를 공급한다.
연료 공급 시스템은 연료를 공급하기 위한 연료 회로(1)를 구비하고 있다. 연료 회로(1)는 엔진(2), 연료 탱크(3) 및 고압 펌프(4)를 구비하고 있다. 연료 회로(1)는 연료 탱크(3)로부터 엔진(2)으로 연료를 공급하는 공급 라인(10), 엔진(2)으로부터 연료 탱크(3)로 연료를 되돌리는 리턴 라인(20) 및 공급 라인(10)과 리턴 라인(20)을 연통하도록 접속하는 바이패스 라인(30)을 구비하고 있다. 공급 라인(10)은 제1서브 공급 라인(11), 제2서브 공급 라인(12), 제3서브 공급 라인(13) 및 제4서브 공급 라인(14)으로 되어 있다. 리턴 라인(20)은 제1서브 리턴 라인(21), 제2서브 리턴 라인(22), 제3서브 리턴 라인(23) 및 제4서브 리턴 라인(24)으로 되어 있다. 바이패스 라인(30)은 제1서브 바이패스 라인(31)과 제2서브 바이패스 라인(32)으로 되어 있다.
고압 펌프(공급 펌프; 4)는 제1서브 공급 라인(11)과 제2서브 공급 라인(12) 사이에 배치되어 있다. 엔진(2)은 제4서브 공급 라인(14)과 제1서브 리턴 라인(21) 사이에 배치되어 있다. 연료 탱크(3)는 제4서브 리턴 라인(24)과 제1서브 공급 라인(11) 사이에 배치되어 있다.
분기부(1a)는 공급 라인(10)과 바이패스 라인(30)과의 접속부이다. 제2서브 공급 라인(12)은 분기부(1a)에서 제3서브 공급 라인(13)과 제1서브 바이패스 라인(31)으로 분기하도록 되어 있다. 합류부(1b)는 리턴 라인(20)과 바이패스 라인(30)과의 접속부이다. 제2서브 바이패스 라인(32) 및 제3서브 리턴 라인(23)은 합류부(1b)에서 제4서브 리턴 라인(24)에 합류하도록 되어 있다.
연료 회로(1)는 2개의 전자 밸브(CV-1, CV-2)를 구비하고 있다. 제1전자 밸브(CV-1)는 제3서브 공급 라인(13)과 제4서브 공급 라인(14) 사이에 배치되어 있다. 제2전자 밸브(CV-2)는 제1서브 리턴 라인(21)과 제2서브 리턴 라인(22) 사이에 배치되어 있다.
연료 회로(1)는 2개의 압력 조정 밸브(41, 42)를 구비하고 있다. 제1압력 조정 밸브(41)는 제1서브 바이패스 라인(31)과 제2서브 바이패스 라인(32) 사이에 배치되어 있다. 제2압력 조정 밸브(42)는 제2서브 리턴 라인(22)과 제3서브 리턴 라인(23) 사이에 배치되어 있다. 2개의 압력 조정 밸브(41, 42)는 엔진(2)으로 공급되는 연료의 압력을 일정하게 유지하기 위해 설치되어 있다. 고압 펌프(4)로부터 2개의 압력 조정 밸브(41, 42)의 상류측까지의 압력은 고압으로 유지되어 있다. 2개의 압력 조정 밸브(41, 42)의 하류측으로부터 고압 펌프(4)까지는 저압이다. 본 실시형태에서는 고압은 1.6MPa 이고, 저압은 0.6MPa이다.
연료 회로(1)는 연료 탱크(3)와 제4서브 리턴 라인(24) 사이에 체크 밸브(43)를 구비하고 있다. 체크 밸브(43)는 연료 탱크(3)로부터 제4서브 리턴 라인(24)으로 연료가 흐르는 것을 방지한다.
연료 공급 시스템은 연료 회로(1) 내의 각 부에, 연료의 압력을 검출하는 5개의 압력 센서(PS-2, PS-3, PS-4, PS-5, 및 PS-6)를 구비하고 있다. 제2압력 센서(PS-2)는 제1서브 공급 라인(11) 내의 연료의 압력을 검출한다. 여기서, 제1서브 공급 라인(11) 내의 연료의 압력은 연료 탱크(3) 내의 연료의 압력과 같다. 제3압력 센서(PS-3)는 제2 상류 공급 라인(12) 내의 연료의 압력을 검출한다. 제4압력 센서(PS-4)는 제4서브 공급 라인(14) 내의 연료의 압력을 검출한다. 제5압력 센서(PS-5)는 제2서브 리턴 라인(22) 내의 연료의 압력을 검출한다. 제6압력 센서(PS-6)는 제4서브 리턴 라인(24) 내의 연료의 압력을 검출한다.
연료 공급 시스템은 연료 회로(1) 내의 연료를 냉각시키기 위한 냉각 수단을 구비하고 있다. 냉각 수단은 칠러(5; 저온 냉매를 순환시키는 장치)이다. 칠러(5)는 공급 라인(10) 및 리턴 라인(20)에 열교환기(51, 52)를 구비하고 있다. 제1열교환기(51)는 제2서브 공급 라인(12) 내에 배치되어 있다. 제2열교환기(52)는 제4서브 리턴 라인(24) 내에 배치되어 있다. 칠러(5)는 2개의 열교환기(51, 52)를 매개로 공급 라인(10) 및 리턴 라인(20) 내의 연료를 냉각시킨다.
연료 공급 시스템은 연료 회로(1) 내의 각 부(部)에 연료의 온도를 검출하는 7개의 온도 센서(61 ~ 67)를 구비하고 있다. 제1온도 센서(61)는 제1서브 공급 라인(11) 내의 연료의 온도를 검출한다. 제2온도 센서(62) 및 제3온도 센서(63)는 제2서브 공급 라인(12)에서 제1열교환기(51)의 상류측 및 하류측의 연료의 온도를 검출한다. 제4온도 센서(64)는 공급 라인(10)의 종단부, 즉 엔진(2)의 입구에서의 연료의 온도를 검출한다. 제5온도 센서(65)는 리턴 라인(20)의 시단부, 즉 엔진(2)의 출구에서의 연료의 온도를 검출한다. 제6온도 센서(66) 및 제7온도 센서(67)는 제4서브 리턴 라인(24)에서 제2열교환기(52)의 상류측 및 하류측의 연료의 온도를 검출한다.
연료 공급 시스템은 제어장치(6)를 구비하고 있다. 제어장치(6)는 엔진(2), 고압 펌프(4) 및 칠러(5)의 구동을 제어할 수가 있다. 제어장치(6)는 2개의 전자 밸브(CV-1, CV-2)의 개방 정도를 유지 또는 변경할 수 있다. 제어장치(6)는 5개의 압력 센서(PS-2 ~ PS-6) 및 7개의 온도 센서(61 ~ 67)에 의한 검출 정보를 확인할 수 있다.
다음에는 연료 공급 시스템의 작동에 대해 설명한다. 연료 공급 시스템의 작동으로 연료 회로(1) 내의 연료가 4개의 공정을 거쳐 연료 탱크(3) 및 엔진(2)을 경유하도록 순환한다. 4개의 공정은 제1냉각 공정, 분배 공정, 합류 공정 및 제2냉각 공정이다.
제어장치(6)는 엔진(2)의 기동(起動)에 앞서, 고압 펌프(4) 및 칠러(5)의 구동을 개시하도록 한다. 고압 펌프(4)의 구동에 의해 연료 탱크(3) 내의 연료가 공급 라인(10)을 따라 흐르게 된다. 연료는 제2서브 공급 라인(12)를 통과할 때에 제1열교환기(51)에 의해 냉각된다. 이것이 제1냉각 공정이다.
제2서브 공급 라인(12)를 통과한 연료는 분기부(1a)에서, 제3서브 공급 라인(13)으로 공급되는 제1연료와 제1서브 바이패스 라인(31)으로 공급되는 제2연료로 분배된다. 이것이 분배 공정이다. 분기 전의 연료, 제1연료 및 제2연료에서의 유량의 비는 예컨대 20：10：10이다.
제1연료는 제3서브 공급 라인(13) 및 제4서브 공급 라인(14)을 경유해서 엔진(2)으로 공급된다. 제1연료는 엔진(2) 내에서 엔진(2)의 열에 의해 가열된다. 그 때문에, 제1연료의 온도가 상승하게 된다. 제1연료는 엔진(2)을 통과하면 제1서브 리턴 라인(21) 및 제2서브 리턴 라인(22)을 경유해서 합류부(1b)에 도달한다. 제1연료의 일부는 엔진(2)에서 소비된다. 그 때문에, 엔진(2)을 통과하기 전 및 통과 후의 유량의 비는 예컨대 10：9이다.
제2연료는 제1서브 바이패스 라인(31) 및 제2서브 바이패스 라인(32)을 경유해서 합류부(1b)에 도달한다.
제1연료 및 제2연료는 합류부(1b)에서 합류한다. 이것이 합류 공정이다. 엔진(2)을 통과한 후의 제1연료, 제2연료 및 합류(合流) 후의 연료의 유량(流量)의 비는 예컨대 9：10：19이다.
합류한 연료는 제4서브 리턴 라인(24)를 통과할 때에 제2열교환기(52)에 의해 냉각된다. 이것이 제2냉각 공정이다.
이상과 같이 해서, 연료는 공급 라인(10) 및 리턴 라인(20)에서 냉각된다. 여기서, 연료 회로(1)에는 바이패스 라인(30)이 설치되어 있다. 그 때문에, 엔진(2)을 통과하는 제1연료 뿐 아니라 엔진(2)를 통과하지 않는 제2연료가 칠러(5)에 의해 냉각되어 있다. 특히, 제1연료의 유량보다도 제2연료의 유량을 크게 함으로써 연료의 냉각효율을 상승시킬 수가 있다.
제1연료의 유량 및 제2연료의 유량은 제1전자 밸브(CV-1) 및 제2전자 밸브(CV-2)의 개방 정도를 변경함으로써 변경할 수 있다. 제1전자 밸브(CV-1) 및 제2전자 밸브(CV-2)는 엔진(2)의 입구측 및 출구측에 배치되어 있다. 그 때문에, 제1전자 밸브(CV-1) 및 제2전자 밸브(CV-2)의 개방도(開放度)가 작아짐에 따라 제1연료의 유량에 대한 제2연료의 유량의 비가 커지게 된다. 제어장치(6)는 제1전자 밸브(CV-1) 및 제2전자 밸브(CV-2)를 제어함으로써, 제1연료의 유량에 대한 제2연료의 유량의 비(R21)를 유지 또는 변경할 수 있다.
R21 = V2/V1. V1：제1연료의 유량, V2：제2연료의 유량
유량의 비(R21)가 커지게 됨에 따라 냉각만을 받아들이는 제2연료의 비율이 커지게 된다. 즉, 엔진(2)에 의해 가열되는 연료(제1연료)의 유량을 증대시키지 않고도 열교환기(51, 52)를 통과하는 연료(제1연료＋제2연료)의 유량이 증대하도록 되어 있다. 그 때문에, 연료의 냉각을 위해 냉매의 온도를 과잉으로 저하시킬 필요가 없어서, 본 실시형태에 따른 연료 공급 시스템은 칠러(5)의 출력을 최대한에 효율적으로 이용할 수가 있다.
본 실시형태에 따른 연료 공급 시스템은 연료의 온도를 효율적으로 저하시킬 수가 있기 때문에 캐비테이션의 발생도 방지할 수 있다.
본 실시형태에 따른 연료 공급 시스템은 동일한 칠러(5)에 의해 2개의 열교환기(51, 52)를 냉각시키도록 되어 있다. 이러한 구성 대신 열교환기마다 칠러가 설치되어도 좋다.
1 - - - 연료 회로
1a - - - 분기부
1b - - - 합류부
2 - - - 엔진
3 - - - 연료 탱크
4 - - - 고압 펌프(공급 펌프)
5 - - - 칠러
6 - - - 제어장치
10 - - - 공급 라인
11 - - - 제1서브 공급 라인
12 - - - 제2서브 공급 라인
13 - - - 제3서브 공급 라인
14 - - - 제4서브 공급 라인
20 - - - 리턴 라인
21 - - - 제1서브 리턴 라인
22 - - - 제2서브 리턴 라인
23 - - - 제3서브 리턴 라인
24 - - - 제4서브 리턴 라인
30 - - - 바이패스 라인
31 - - - 제1서브 바이패스 라인
32 - - - 제2서브 바이패스 라인
41 - - - 제1압력 조정 밸브
42 - - - 제2압력 조정 밸브
43 - - - 체크 밸브
51 - - - 제1열교환기
52 - - - 제2열교환기
CV-1 - - - 제1전자 밸브
CV-2 - - - 제2전자 밸브

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 연료 탱크로부터 DME 엔진으로 DME 연료를 공급하는 공급 라인과,
    상기 DME 연료를 상기 공급 라인을 따라 송출하는 공급 펌프와,
    상기 DME 엔진으로부터 상기 연료 탱크로 상기 DME 연료를 되돌리는 리턴 라인과,
    상기 공급 라인 상에 배치되는 제1칠러의 제1열교환기와,
    상기 리턴 라인 상에 배치되는 제2칠러의 제2열교환기와,
    상기 공급 라인의 상기 제1열교환기의 하류측과 상기 리턴 라인의 상기 제2열교환기의 상류측을 연통하도록 접속하는 바이패스 라인과,
    상기 공급 라인으로부터 상기 바이패스 라인이 분기하는 분기부의 하류측에서 상기 공급 라인 상에 배치되어 있고, 자신의 개방 정도를 변경시킬 수 있는, 제1전자 밸브와,
    상기 리턴 라인에 상기 바이패스 라인이 합류하는 합류부의 상류측에서 상기 리턴 라인 상에 배치되어 있고, 자신의 개방 정도를 변경시킬 수 있는, 제2전자 밸브와,
    상기 바이패스 라인 상에 배치되어 있는 제1압력 조정 밸브와,
    상기 합류부의 상류측에서 상기 리턴 라인 상에 배치되어 있는 제2압력 조정 밸브를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 DME 연료 공급 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 제1칠러 및 제2칠러가 동일한 칠러이고,
    상기 동일한 칠러가 상기 제1열교환기 및 상기 제2열교환기의 양쪽에 냉각용 냉매를 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 DME 연료 공급 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020117030968A 2009-07-16 2010-07-15 디엠이 연료 공급 시스템 및 디엠이 연료의 냉각 방법 KR101273675B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2009-167931 2009-07-16
JP2009167931A JP5501682B2 (ja) 2009-07-16 2009-07-16 Ｄｍｅ燃料供給システム及びｄｍｅ燃料の冷却方法
PCT/JP2010/061964 WO2011007826A1 (ja) 2009-07-16 2010-07-15 Ｄｍｅ燃料供給システム及びｄｍｅ燃料の冷却方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120026566A KR20120026566A (ko) 2012-03-19
KR101273675B1 true KR101273675B1 (ko) 2013-06-12

Family

ID=43449435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117030968A KR101273675B1 (ko) 2009-07-16 2010-07-15 디엠이 연료 공급 시스템 및 디엠이 연료의 냉각 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5501682B2 (ko)
KR (1) KR101273675B1 (ko)
CN (1) CN102472202B (ko)
WO (1) WO2011007826A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101371485B1 (ko) * 2012-12-07 2014-03-10 현대자동차주식회사 Lpi 차량용 리턴 연료 냉각 시스템
DE102012025021A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-26 Man Diesel & Turbo Se Kraftstoffversorgungsanlage und Verfahren zum Betreiben derselben
KR101361347B1 (ko) * 2012-12-28 2014-02-10 현대자동차주식회사 디메틸에테르 연료용 커먼레일 시스템
JP6982439B2 (ja) * 2017-09-08 2021-12-17 川崎重工業株式会社 船舶

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276473A (ja) 2001-03-22 2002-09-25 Isuzu Motors Ltd ジメチルエーテルエンジンの燃料供給システム
JP2004044574A (ja) 2002-05-16 2004-02-12 Bosch Automotive Systems Corp ディーゼルエンジンのｄｍｅ燃料供給装置
JP2005139910A (ja) 2003-11-04 2005-06-02 Hino Motors Ltd 液化ガスエンジンの燃料供給装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1541857A1 (en) * 2002-07-09 2005-06-15 Bosch Automotive Systems Corporation Diesel engine dme fuel supply device
JP2006250136A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Komotetsuku:Kk シリンダ内燃料噴射エンジンの燃料供給装置
JP2007177697A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Nissan Diesel Motor Co Ltd 液化ガスエンジンの燃料装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276473A (ja) 2001-03-22 2002-09-25 Isuzu Motors Ltd ジメチルエーテルエンジンの燃料供給システム
JP2004044574A (ja) 2002-05-16 2004-02-12 Bosch Automotive Systems Corp ディーゼルエンジンのｄｍｅ燃料供給装置
JP2005139910A (ja) 2003-11-04 2005-06-02 Hino Motors Ltd 液化ガスエンジンの燃料供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102472202A (zh) 2012-05-23
JP5501682B2 (ja) 2014-05-28
JP2011021556A (ja) 2011-02-03
WO2011007826A1 (ja) 2011-01-20
KR20120026566A (ko) 2012-03-19
CN102472202B (zh) 2014-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9726327B2 (en) System and method for processing liquefied gas
KR101273675B1 (ko) 디엠이 연료 공급 시스템 및 디엠이 연료의 냉각 방법
US9683702B2 (en) Apparatus for pressurizing delivery of low-temperature liquefied material
JP2012524207A5 (ko)
US9574709B2 (en) Cooled-hydrogen supply station and hydrogen cooling apparatus
CN103597191B (zh) 用于内燃发动机的燃料供给系统和燃料供给方法
JP2008128809A (ja) 試験用温度調整装置
JP4947292B2 (ja) 燃料温度調整装置
KR20130123967A (ko) 선박용 발전기 엔진의 예열시스템
KR101834591B1 (ko) 내연기관용 가열 시스템
JP2010174692A (ja) 液化ガス燃料供給装置
CN103727674A (zh) 供热水装置
KR101875087B1 (ko) 선박용 메인 엔진의 예열시스템
US20210116150A1 (en) Liquid temperature adjustment apparatus and temperature adjustment method using the same
WO2017037810A1 (ja) 船舶用のｌｎｇ気化システム、それを備えた船舶、及び船舶用のｌｎｇ気化方法
JP2012159260A (ja) 温度調整装置
JP5259514B2 (ja) Ｄｍｅエンジンの起動方法
KR102387839B1 (ko) 액화 유체 공급 시스템 및 액화 유체 분사 장치
JP2009024508A (ja) バイオ燃料エンジン及びバイオ燃料供給方法
JP5345199B2 (ja) 燃料計測システム
JP6722072B2 (ja) 船舶
JP2012026646A (ja) 貯湯式給湯システム
JP2004270560A (ja) 燃料噴射装置
KR20100031975A (ko) 조수기의 열원 공급 장치
JP2012031733A (ja) エンジンの燃料供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160422

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170526

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190516

Year of fee payment: 7