KR20010020850A

KR20010020850A - 에멀션연료 급유장치

Info

Publication number: KR20010020850A
Application number: KR1020000026425A
Authority: KR
Inventors: 기시모토이사오; 도이아키하루; 야마모토히로시; 이토히로시; 오카다마사노리; 아마노유키오
Original assignee: 오다 시게루; 가부시키카이샤 나브코
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2001-03-15
Also published as: JP2001012309A; CN1287219A; JP4208349B2

Abstract

NOx를 저감할 수 있고, 실화의 두려움을 저감할 수 있으며, 에멀션연료, 오일에 관계 없이, 동일하게 엔진회전수를 제어할 수 있고, 에멀션연료가 순환하는 구성으로, 실 가수율을 제어가능하게 하며, 버퍼탱크를 설치하는 일 없이 에멀션연료를 퇴피시키고, 또는 물계통의 이상시에 실화를 초래하는 일 없이, 순환회로내의 에멀션연료를 가능한 한 소비하며, 실 가수율을 변경할 때에 엔진회전수의 변동을 저감시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.

연료탱크(10), 분사밸브(11), 가압순환펌프(12), 오일의 양을 제어하는 분사펌프(42), 제어부(13), 믹서(14), 물펌프(15)를 구비한 에멀션연료 공급장치에 있어서, NOx 와 실화를 저감할 수 있는 목표가수율을 설정하고, 이 목표 가수율에 근거하여, 믹서에 공급하는 수량을 제어한다. 제어부는 PID제어를 행하고, 오일만의 운전과 동일하게 엔진회전수가 가속 및 감속되도록, 지령가수율에 근거하여 제어변수를 변경한다.

Description

에멀션연료 급유장치{WATER-IN-FUEL EMULSION SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 배기가스에 포함되는 질소산화물(이하 NOx라고 기재함)을 저감하기 위한 에멀션연료를 디젤기관에 급유하는 장치에 관한 것이다.

디젤기관의 배기가스중의 NOx를 저감시키는 수단의 하나로서 에멀션연료를 사용하는 것이 알려져 있다. 이 에멀션연료를 사용할 때에는 많은 문제가 있어, 이문제에 관련된 기술의 몇개를 다음에 표시한다.

(1) 일본 특개평9-317587호 공보(미쓰비시)에는 에멀션연료의 지령가수율(指令加水率)을 변경하는 기술이 개시되어 있다. 이것은 NOx에 따라서 실 가수율을 변경하는 것이다.

(2) 일본 특허 제2561820호 공보(히노지도샤고교)에 기재된 것은, 에멀션연료중의 물의 비율을 검출하는 센서를 설치하고, 이 센서의 검출에 따라서 연료분사펌프를 조정함으로써, 연료의 상태에 따라서, 최적량의 연료의 공급을 행하는 것이다.

(3) 일본 특개소 59-33392호 공보(고상교)에 기재된 것은 엔진으로부터의 잉여유량을 재차 에멀션연료의 공급경로로 되돌리는 순환회로를 갖는다.

(4) 디젤엔진의 시동시는 실화(점화되지 않을 것)을 방지하기 위해, 오일만으로 행해진다. 순환회로를 갖는 것에는 즉석에서 오일만의 공급으로 변경할 수가 없다. 이것을 해결하는 것으로서, 일본 특개평 6-159149호 공보(테크노바이오)에 개시된 것이 있다. 이것에는 버퍼(buffer)탱크를 설치하는 것이 개시되어 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어의 다음의 것은, 이하의 정의에 나타내는 의미로 사용되고 있다.

용어의 정의

·지령가수율: 제어부로부터 지령되는 가수율. [가수율＝{수량(W)/오일 (F)}×100].

·목표가수율: 엔진의 상황에 근거하여 NOx 저감에 최적인 가수율.

·지연시간: 믹서로 생성된 에멀션연료가 분사밸브에 이르기 까지의 시간. 제어변수를 변경하는 타이밍을 재는 것이다.

·안정시간: 지령가수율이 변경된 후, 폭발에너지가 변동하여 엔진회전수도 변동한다. 이 변동은 제어부의 피드백제어에 의해 수정된다. 안정시간이란 이 수정에 요하는 시간.

·실 주수량(注水量): 실제로 믹서에 이송되는 수량(물 라인의 유량계의 값, 물펌프의 토출량에서 검출).

·지령주수량: 서브루틴에서 산출된 물계통에 지령하는 값.

·실 가수율: 실제로 믹서로 생성된 에멀션연료의 가수율(실 가수량은, 새로 가해지는 수량·유량 및 순환회로로부터 복귀되어도 에멀션연료(잉여연료) 수량·유량에서 구한다).

·급속전환: 예정외로 급히 에멀션연료의 공급을 정지하고, 오일만으로 운전하는 경우이다(에멀션연료는, 시동·저속시에 실화의 두려움이 있어 사용하고 싶지 않기 때문에, 기관을 정지할 때에는, 미리 순환회로의 에멀션연료도 포함하여 모두 소비하는 것이 바람직 하다).

·실유량(實油量): 오일탱크로부터 이송되는 새로운 유량(오일라인의 유량계의 값, 오일펌프의 토출량에서 검출).

·잉여연료: 순환회로로부터 복귀되어 오는 에멀션연료. 이 양은, 순환회로의 유량계의 값, 혹은, 분사펌프에 이송된 양(연료펌프의 토출량)으로부터 분사펌프로 소비된 양(거버너의 래크위치 또는 엔진회전수에서 산출, 혹은, 이들 양방의 값에서 산출)을 감산한 값을 사용한다. 잉여연료의 실 가수율은, 순환회로의 가수율센서의 값, 혹은, 잉여연료 생성시의 지령가수율(실 가수율).

·상한 가수율: 실화를 일으키지 않는 최대가수율.

상기 (1)의 기술은 박용엔진 등의 부하변동이 있는 것에서는, 실 가수율이 높을 때, 혹은 엔진회전수가 낮을 때에, 고부하로 변하면 실화의 두려움이 있다는 문제가 있었다.

제 1 발명은 부하가 변동하는 엔진에 사용될 때에, 실화의 두려움을 저감할 수 있는 에멀션연료 급유장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 (2)의 기술은, 에멀션연료로 운전할 때에, 오일만으로 운전할 때와 동일량의 에멀션연료를 실린더내에 분사하면, 예를 들면, 엔진회전수를 올릴 때에, 증량된 에멀션연료에 물이 포함되는 분량, 오일의 증가량이 줄고, 그 분량 만큼 엔진회전수의 가속이 둔해지고, 지령회전수에 대한 추종성이 나쁘게 된다는 문제가 있었다.

제 2 발명은, 에멀션연료, 오일에 관계없이, 동일하게 엔진회전수를 제어할 수 있는 에멀션연료 급유장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 (3)의 기술은, 이렇게 한 것으로는, 실 가수율을 변경하려고 하면, 순환회로로부터의 복귀량이 파악될 수 없기 때문에, 실 가수율을 제어변경할 수 없고, 엔진의 상황에 따른 가수율의 제어가 될 수 없다는 문제가 있었다.

제 3 발명은, 에멀션연료가 순환하는 것에 있어서, 실 가수율을 제어가능한 에멀션연료 급유장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 (4)에 기재된 기술은, 버퍼탱크를 별도 설치할 필요가 있기 때문에, 스페이스의 확보나 배치에 고심한다는 문제가 있었다.

제 4 발명은, 에멀션연료가 순환하는 것에 있어서, 별도의 버퍼탱크를 설치하는 일 없이, 에멀션연료를 퇴피시킬 수 있는 에멀션연료 급유장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

물 계통 등에 이상이 발생하고 실 가수율의 제어불능으로 빠진 경우, 물의 공급을 정지하여 오일만의 운전을 행한다. 이 때, 순환회로를 갖는 것으로는, 이 순환회로에 개재하는 에멀션연료는 소비하는 쪽이, 버퍼탱크 등에 퇴피시키는 것보다 바람직하다. 이것은, 에멀션연료는 장시간 방치하면, 오일과 물이 분리되어 재차 사용하는 것이 곤란하게 되기 때문이다. 그렇지만, 그 소비에 있어서 실 가수율이 높은 것으로는, 실화의 두려움이 있다는 문제가 있었다.

제 5, 제 6 발명은, 물계통이 이상시에 실화를 초래할 일 없고, 순환회로내의 에멀션연료를 가능한 한 소비할 수 있는 에멀션연료 급유장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

에멀션연료의 실 가수율을 변경할 때에 에멀션연료에 포함되는 물의 양이 증감하고, 이 분량만큼 오일의 양이 증감한다. 이것에 수반하여 폭발에너지가 변동하여 엔진회전수가 변동한다는 문제가 있었다. 이것을 해결하는 수단으로서 상기 (2)에 개시된 것이 있다. 그러나, 상기 (2)에 개시된 것은, 유전율(誘電率) 센서를 사용하고 있다. 실 가수율의 변동에 의한 유전율의 변동은 미소하고, 가수율의 검출 정밀도는 반드시 높은 것은 아니며, 에멀션연료의 조절오차가 크다는 문제가 있었다.

제 7 발명은, 에멀션연료의 실 가수율을 변경했을 때, 엔진회전수의 변동을 저감할 수 있는 에멀션연료 급유장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

종래의 기술에 있어서, 에멀션연료의 실 가수율을 변경할 때에, 예를 들면, 상기 (2)에 있어서, 대폭으로 실 가수율을 상승시키면, 에멀션연료에 포함되는 물의 양이 격증하고, 그 반대로 오일의 양이 격감한다. 이에 수반하여, 폭발에너지가 변동하여 엔진회전수가 크게 변동할 두려움이 있다는 문제가 있었다.

제 8 발명은, 에멀션연료의 실 가수율을 변경했을 때에, 엔진회전수의 변동이 저감될 수 있는 에멀션연료 급유장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태를 도시하는 개략구성도,

도 2는 본 발명의 실시형태의 변형예를 도시하는 개략구성도,

도 3은 본 발명의 실시형태의 작용을 설명하기 위한 메인루틴부를 도시하는 플로차트,

도 4는 본 발명의 실시형태의 작용을 설명하기 위한 서브루틴부를 도시하는 플로차트,

도 5는 본 발명의 실시형태의 작용을 설명하기 위한 제어변수 변경루틴부를 도시하는 플로차트,

도 6은 본 발명의 실시형태의 작용을 설명하기 위한 지령가수율 조정루틴부를 도시하는 플로차트,

도 7은 본 발명의 실시형태의 작용을 설명하기 위한 지연시간 산출루틴부를 도시하는 프로차트,

도 8은 본 발명의 실시형태의 작용을 설명하기 위한 이상시 루틴부를 도시하는 플로차트,

도 9는 본 발명의 실시형태의 작용을 설명하기 위한 주수정지 루틴부를 도시하는 플로차트, 및

도 10은 본 발명의 실시형태의 작용을 설명하기 위한 급속전환 루틴부를 도시하는 플로차트.

"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"

1 : 에멀션연료 급유장치 2 : 박용 디젤엔진

10 : 연료탱크 11 : 연료분사밸브

12 : 가압순환펌프 13 : 제어부

14 : 믹서 15 : 물펌프

16 : 부스터 펌프 17 : 오일 순환회로

18 : 합류부 19 : 연료가열히터

20, 35 : 릴리프밸브 21,23 : 분기통로

22, 24, 41, 56 : 개폐밸브 25, 32, 47 : 유량발진기

26 : 급수원 27, 33, 45, 49 : 차단밸브

28 : 레벨 스위치 29 : 물탱크

30 : 물부스터 펌프 31 : 필터

34 : 물 가열히터 36, 37, 38 : 압력발진기

40 : 센서 42 : 분사펌프

43, 44, 57 : 통로 46 : 순환펌프

50 : 버퍼탱크 51 : 엔진회전수 검출기

58 : 종단부 59 : 3위치 전환밸브

제 1 발명은, 오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분산펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 공급장치에 있어서,

엔진의 상태, 혹은 부하상테에 따라서, NOx를 저감시킴과 동시에 실화의 두려움이 저감될 수 있는 목표가수율을 설정하고, 이 목표가수율에 근거하여, 믹서에 공급하는 수량을 제어하는 것을 특징으로 한다(청구항 1).

제 1 발명의 수단에서는, 부하가 변동하는 엔진에 사용했을 때에, 실화의 두려움을 저감시킬 수 있다.

상기 제 1 발명(청구항 1)에 있어서, 상기 부하의 변동이 클 때에는, 상기 부하의 변동이 작을 때보다도 상기 목표가수율을 낮게 설정하고, 혹은, 엔진회전수가 낮을 때에는, 엔진회전수가 높을 때 보다도 상기 목표가수율을 낮게 설정하는 구성으로 하는 것이 좋다 (청구항 2). 부하의 변동이 클 때에는 또, 엔진회전수가 낮을 때에는 실화의 가능성이 크므로, 목표가수율을 낮게 설정함으로써 실화를 저감할 수 있다. 명백히 실화의 두려움이 작을 때에는 실 가수율을 높혀서 NOx의 저감을 도모하는 것으로 한다.

제 2 발명은 오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

상기 제어부는 PID제어를 행하고, 에멀션연료로 운전할 때에, 오일만의 운전과 동일하게 엔진회전수가 가감속되도록, 지령가수율에 근거하여 제어변수를 변경하는 것을 특징으로 한다(청구항 3).

제 2 발명의 수단에서는, 에멀션연료, 오일에 관계없이, 동일하게 엔진회전수를 제어할 수 있다. 예를 들면, 엔진회전수를 올려도 증량된 에멀션연료에 포함되는 오일의 양이, 오일만의 운전과 동일하게 증량되어, 동일하게 엔진회전수를 올리는 제어가 가능하다.

상기 제 2 발명(청구항 3)에 있어서, 실 가수율에 근거하여 상기 제어변수를 변경하는 구성으로 하는 것이 좋다(청구항 4). 물계통에 이상이 발생한 경우, 예를 들면, 급수량이 감소하여 실 가수율이 낮은 상태로 엔진회전수를 변경하려고 하면, 지령가수율에 근거하여 제어변수를 변경한 것으로는 오일의 증량이 통상보다도 많고, 엔진회전수의 변동이 통상보다도 크게 된다. 실 가수율에 근거하여 제어변수를 설정함으로써, 물계통의 이상시에, 통상시와 동일하게 엔진회전수를 제어할 수 있다.

상기 제 2 발명(청구항 3, 또는 청구항 4)에 있어서, 상기 실 가수율 혹은 상기 지령가수율의 변경에 관계하지 않고, 에멀션연료내에 포함되는 오일이 동일량으로 되도록, 상기 제어변수를 변경하는 구성으로 하는 것이 좋다(청구항 5). 또한 제어변수의 변경방법은, 실 가수율(지령가수율)에 맞는 제어변수를 미리 설정하고, 실 가수율(지령가수율) 마다에 제어변수를 선택한다. 또, 물을 추가함으로써, 열효율이 감소하는 경우에는, 이 감소를 감안하여 실 가수율(지령가수율)에 맞는 제어변수를 설정하면 좋다.

그 밖에, 에멀션연료내에서 운전할 때에는, 오일만으로 운전하고 있는 제어변수에, 에멀션연료에 포함되는 오일의 비율을 깨고, 유량이 일정하게 되도록 제어변수를 변경하는 방법이 있다.

상기 제 2 발명(청구항 3, 또는 청구항 4)에 있어서, 상기 제어변수의 변경은, 상기 실 가수율이 변경된 에멀션연료가 분사펌프로부터 실린더내로 분사될 때에 행해지는 구성으로 하는 것이 좋다(청구항 6). 제어변수를 변경하는 타이밍을 맞춤으로써, 오일만으로 운전할 때 보다 근접시킬 수 있다.

제 3 발명은, 오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되는 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

분사펌프의 잉여연료를 믹서의 전단(前段)으로 이송하는 순환회로를 구비하고, 상기 잉여연료의 양을 검출하는 양 검출기구를 설치하고, 상기 잉여연료의 양 및 실 가수율과, 새롭게 연료탱크로부터 믹서로 이송되는 유량과, 지령가수율로부터 새롭게 추가되는 수량을 산출하는 것을 특징으로 한다(청구항 7).

제 3 발명의 수단에서는 에멀션연료가 순환함에 있어, 복귀량을 파악하여, 실 가수율을 제어가능하다.

제 3 발명(청구항 7)에 있어서, 상기 양(量) 검출기구는, 상기 순환회로에 설치된 유량(流量)발신기, 혹은 상기 제어부의 출력 또는 엔진회전수로 소비되는 에멀션연료의 양을 산출하고, 상기 분사펌프에 이송되는 유량으로 소비되는 에멀션연료의 양을 감산하여 산출하는 연산부가 되는 구성으로 하는 것이 좋다(청구항 8).

제 3 발명(청구항 7)에 있어서, 상기 잉여연료의 실 가수율은, 잉여 에멀션연료 생성시의 지령가수율(실 가수율), 혹은 상기 순환회로에 설치된 가수율 검출기를 사용하는 구성으로 하는 것이 좋다(청구항 9). 새롭게 믹서에 이송되는 오일의 양은, 오일라인의 유량발신기의 신호, 혹은 가입순환펌프의 토출량을 사용한다. 분사펌프에 이송되는 에멀션연료의 양은, 에멀션연료의 라인의 유량발신기를 설치하여 측정된다.

제 4 발명은 오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

상기 분사펌프의 잉여유량을 상기 믹서의 전단에 접속하는 순환회로를 구비하고, 이 순환회로내의 에멀션연료를 물라인에 퇴피가능하게 형성하는 것을 특징으로 한다(청구항 10).

제 4 발명의 수단에서는, 에멀션연료가 순환하는 데 있어, 별도 버퍼탱크를 설치하지 않고, 에멀션연료를 퇴피시킬 수 있다.

에멀션연료를 퇴피시킬 때, 물의 공급정지는 물펌프의 정지·차단밸브·릴리프밸브에 의한 전량 릴리프에 의해 행해진다. 이 제어는, 정지시·저속시·크래셔스턴 (기관반전시) 등의 예정외의 엔진제어할 때에 사용된다.

제 5 발명은, 오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

상기 분사펌프의 잉여유량을 상기 믹서의 전단에 접속하는 순환회로를 구비하고, 실 가수율이 제어불능으로 될 때에, 물의 공급을 정지함과 동시에, 실 가수율이 상한 가수율 이하의 경우는, 상기 순환회로의 에멀션연료를 사용하는 것을 특징으로 한다(청구항 11).

제 5 발명의 수단에서는, 물계통의 이상시에, 실화를 초래하는 일 없이, 순환회로내의 에멀션연료를 가능한 한 소비할 수 있다.

제 6 발명은, 오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

상기 분사펌프의 잉여유량을 상기 믹서의 전단에 접속하는 순환회로를 구비하고, 실 가수율이 제어불능으로 되었을 때에, 물의 공급을 정지시킴과 동시에, 실 가수율이 상한 가수율이하로 되도록, 상기 믹서에 도입되는 잉여연료의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다(청구항 12).

제 6 발명의 수단에서는, 물계통의 이상시에, 실화를 초래하는 일 없이, 순환회로내의 에멀션연료를 가능한 한 소비할 수 있다.

제 7 발명은, 오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브에서 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물 펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

에멀션연료의 지령가수율(실 가수율)이 변경될 때에, 상기 지령가수율(실 가수율)에 근거하여, 폭발에너지가 일정하게 되도록, 상기 제어부가 상기 분사펌프를 통하여 분사되는 에멀션연료량을 증감하는 것을 특징으로 한다(청구항 13).

제 7 항 발명의 수단에서는, 에멀션연료의 실가수율을 변경할 때에 엔진회전수가 변동하는 것을 저감할 수 있다.

제 7 발명(청구항 13)에 있어서, 실 가수율에 근거하여 폭발에너지가 일정하게 되도록, 상기 제어부가 상기 분사펌프를 통하여, 분사되는 에멀션연료량을 증감하는 구성으로 하는 것이 좋다(청구항 14). 또한 실 가수율에 근거하여 제어함으로써, 물 계통 등의 고장때에도 적용할 수 있다.

제 7 발명(청구항 13, 청구항 14)에 있어서, 상기 지령가수율 혹은 실 가수율의 변경시에, 오일의 양이 일정하게 되도록, 에멀션연료를 증감하는 구성으로 하는 것이 좋다(청구항 15).

제 8 발명은 오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브에서 분사하는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

질소산화물(NOx)의 저감에 최적인 목표가수율이 변경될 때에, 실 가수율을 서서히 목표가수율에 근접시키는 것을 특징으로 한다(청구항 16).

제 8 발명의 수단에서는, 에멀션연료의 실 가수율을 변경할 때에, 엔진회전수의 변동을 저감할 수 있다.

(발명의 실시형태)

본 발명의 한 실시형태의 개략구성을 도 1에 도시한다. 이 에멀션연료 급유장치(1)는, 박용디젤엔진(2)에 적용한 예이며, 연료탱크(10), 연료분사밸브(11), 가압순환펌프(12), 제어부(13), 믹서(14), 물펌프(15) 등을 구비하고 있다.

먼저 연료오일계통에 관하여 설명하면, 연료탱크(10)가 저장하고 있는 연료오일이 부스터펌프(16)를 통하여 오일순환회로(17)에 이송된다. 오일순환회로(17)는, 합류부(18), 가압순환펌프(12), 연료가열히터(19), 릴리프밸브(20)를 순차 순환시키는 오일통로이며, 오일은 가압순환펌프(12)의 작용으로 순환한다. 이 오일순환회로(17)의 연료가열히터(19)와 릴리프밸브(20) 사이에 분기통로(21)를 설치하고 있고, 이 분기통로(21)가 개폐밸브(22)를 통하여, 후술하는 에멀션연료가 분사펌프(42)에 공급되는 통로(43)에 접속하고 있다. 또, 오일순환회로(17)의 연료가열히터(19)와 상기 분기통로(21)의 분기점 사이에 분기통로(23)를 설치하고 있고, 이 분기통로(23)가 개폐밸브(24), 오일용의 유량발신기(25)를 통하여, 믹서(14)의 입구에 접속되어 있다.

물계통은, 급수원(26)으로부터의 통로가 차단밸브(27)를 통하여, 적절한 수위가 레벨스위치(28)에 의하여 유지되는 물탱크(29)에 접속되어 있다. 그리고 물의 통로는, 물탱크(29)로부터 물부스터펌프(30), 필터(31), 유량발신기(32), 물펌프 (15), 차단밸브(33), 물가열히터(34), 릴리프밸브(35)를 통하여, 믹서(14)의 입구에 접속되어 있다. 도중, 물부스터펌프(30)와 필터(31)의 사이, 필터(31)와 유량발신기(32)의 사이, 물펌프(15)와 차단밸브(33)의 사이에는, 압력을 검출하여 제어부(13)에 이송하는 압력발신기(36, 37, 38)를 설치하고 있다. 도면에서, 각 기기(개폐밸브, 차단밸브, 유량발신기 등)에 접속하고 있는 점선은, 어느것이나 제어부(13)에 접속되어 있고, 제어부(13)로부터 기기로의 또는 기기로부터 제어부(13)로의 신호전달용의 선이다.

믹서(14)는, 공급되는 오일과 물을 혼합하여 에멀션연료로서 출구로부터 이송되어 나간다. 믹서(14)의 출구는 가수율 검출용 센서(40), 개폐밸브(41)를 통하여 엔진(2)의 분사펌프(42)에 접속되어 있다. 이 개폐밸브(41)와 분사펌프(42) 사이의 통로(43)가 상기 분기통로(21)가 접속하고 있는 통로이다. 분사펌프(42)에 공급되는 연료는, 분사펌프(42)로 양이 제어되어서, 분사밸브(11)에 이송되어서 실린더(연소실)내로 공급된다. 잉여의 연료는 통로(44)에 이송되어, 그 통로(44)가 차단밸브(45), 순환펌프(46), 유량발신기(47)를 통하여, 믹서(14)의 입구에 접속되어 있다. 이 믹서(14)로부터, 분사펌프(42), 차단밸브(45), 순환펌프(46), 유량발신기(47)를 거쳐서 재차 믹서(14)로 복귀하는 회로는 순환회로(48)를 형성하고 있다. 이 순환회로(48)중의 분사펌프(42)와 차단밸브(45) 사이의 통로(44)가 도중에서 분기되고, 차단밸브(49)를 통하여 버퍼탱크(50)에 접속되어 있다. 버퍼탱크(50)는, 이송되는 에멀션연료를 재이용하기 위하여, 예를 들면, 오일수분분리기 또는 보일러에 접속되어 있다. 또 개폐밸브(56) 부착의 통로(57)가 순환회로(48)의 분사펌프(42)를 나온 부분을 순환회로(17)중의 릴리프밸브(20)의 후단에 접속되어 있다.

제어부(13)는 컴퓨터를 사용한 것이며, 설정부에 설정된 값과, 상술한 기기 및 이외에 설치되어 있는 엔진회전수 검출기(51), 회전수 지령발신기(52) 등으로부터 얻을 수 있는 데이터에 근거하여 에멀션연료 급유장치(2)를 제어하고, 실화되지 않도록 배기가스중의 NOx를 가능한 한 저감하도록 되어 있다.

디젤엔진(2)은 시동시 등은 오일만이 공급되고 통상운전으로 이행하면 오일만으로부터 에멀션연료로 전환되어 공급된다. 이와 같이 전환된 경우의 기기의 상태에 관하여 설명한다. 오일만의 공급상태는, 펌프(16, 12)가 동작하고, 개폐밸브(24, 41)를 개방하고, 개폐밸브(22)를 폐쇄한 상태이다. 이 상태에서는 순환회로(48)를 순환하고 있는 오일이 순환펌프(46)에 의해 분사펌프(42)를 통하여 연료분사밸브(11)로부터 연소실에 공급된다.

오일만의 공급으로부터 에멀션연료의 공급으로 전환된 상태는, 물계통의 펌프(30, 15)가 동작하고, 차단밸브(33)를 개방한 상태이다. 이 상태에서는 물과 오일이 믹서(14)에 공급되고, 믹서(14)에서 에멀션연료로 되어 센서(40), 개폐밸브(41), 분사펌프(42)를 통하여 연료분사밸브(11)로부터 연소실에 공급된다. 믹서(14)로 이송되는 물은, 그 양을 유량발신기(32)로 검출되어, 물펌프(15)에서 가감된다. 믹서(14)에 이송되는 오일은 그양을 유량발신기(25)로 검출된다. 그리고, 연소실로 공급되는 에멀션연료의 양은, 분사펌프(42)로 제어되고, 잉여 에멀션연료가 순환회로(48)를 순환하여 믹서(14)로 복귀한다. 이 잉여 에멀션연료가 믹서(14)로 복귀하는 양이, 유량발신기(47)에 의해 검출된다. 또한 믹서에 이상이 발생한 경우에는, 개폐밸브(24, 41)를 폐쇄하고, 개폐밸브(22, 56)를 개방한다. 이 상태에서는, 오일 순환회로(17)를 순환하고 있는 오일이 개폐밸브(22), 분사펌프(42)를 통하여, 연료분산밸브(11)로부터 연소실로 공급된다,

도 2는 상기 실시형태의 변형예의 개략의 구성을 도시하는 것으로, 이 에멀션연료 급유장치(1a)는, 버퍼탱크(50)를 생략하는 경우의 구성이며, 상기 실시형태의 것과 비교하여, 차단밸브(49), 버퍼탱크(50)가 없는 점과, 유량발신기(47)의 출구와, 유량발신기(25)의 출구와, 물통로의 종단부(58)가 3위치 전환밸브(59)를 통하여 믹서(14)의 입구에 접속되어 있는 점이 상위하다.

3위치 전환밸브(59)는 제어부로부터의 신호에 의해 전환된다. 제 1의 전환위치는, 유량발신기(25)와 믹서(14)를 접속하고 또한 유량발신기(47)와 물통로의 종단부(58)를 차단한다. 제 2의 전환위치는 유량발신기(25)와 믹서(14), 및 유량발신기(47)와 물통로의 종단부(58)를 각각 접속한다. 제 3의 전환위치는, 유량발신기 (25, 47), 물통로의 종단부(58)의 모두를 믹서(14)에 접속한다.

이 3위치 전환밸브(59)의 제 1 전환위치는 오일만의 공급에 사용되고, 제 2 전환위치는 오일만의 공급 및 에멀션연료를 물계통으로 퇴피시키는데 사용되고, 제 3 전환위치는 통상의 에멀션연료의 공급에 사용된다. 또한 에멀션연료를 물계통으로 퇴피시킬 때에는, 물펌프(30, 15)를 정지시키고, 릴리프밸브(35), 차단밸브(33)측으로 역류시킨다. 이 경우, 필터(31)의 자기 앞까지는 역류시켜도, 다른 기기에 지장이 없다.

이 밖의 구성은 상기 실시형태와 동일하므로, 동등부분을 동일도면부호로 표시하여 설명을 생략한다.

이하, 도 1, 도 2에 도시한 실시형태 및 그 변형예의 작용을 도 3∼도 10의 플로차트를 사용해서 설명한다.

실시형태에 있어서, 메인루틴은 도 3에 도시하는 바와 같으며, 먼저 이것에 관하여 설명한다. 에멀션연료의 급유를 개시할 때에, 스텝 S1에서 초기의 지령가수율(a%)을 설정하고, 스텝 S2에서 엔진의 상황에 따라, NOx 저감에 최적인 목표가수율(b%)을 설정한다. 구체적으로는 예를 들면, 엔진회전수가 높을 때 목표가수율을 크게 하고, 또 부하변동이 작을 때 목표가수율을 크게 한다. 다음의 스텝 S3에서 지령가수율의 변경의 유무를 판단하고, 없을 때에 스텝 S4로 진행한다. 있을 때에는 스텝 S9(도 4에 도시하는 서브루틴)로 진행한다. 즉, 지령가수율이 변경될 때마다 서브루틴으로 진행한다.

스텝 4에서는 지연시간이 경과하였는가, 경과하지 않았는가를 판단하고, 경과하고 있지 않았을 때에 스텝 S5로 진행한다. 경과하였을 때에는 스텝 13(도 5에 도시하는 제어변수 변경루틴)으로 진행한다. 즉 지연시간이 경과하면, 제어변수 변경루틴으로 진행한다.

스텝 S5에서는 안정시간이 경과하였는가, 경과하지 않았는가를 판단하고, 경과하고 있지 않았을 때에 스텝 S6으로 진행한다. 경과하였을 때는 스텝 S15(도 6에 도시하는 지령가수율 조정루틴)로 진행한다. 즉 안정시간이 경과하면, 지령가수율 조정루틴으로 진행한다(지령가수율을 변경해도 엔진회전수가 순간에 안정되는 것에 있어서는, 초기의 지령가수율(a%)을 목표가수율(b%)로하여 이 플로(flow) 및 지령가수율 조정루틴을 생략할 수가 있다).

스텝 S6에서는 실 주수량이 지령주수량과 동일하지 않은가, 동일한가를 판단하고, 동일할 때에 스텝 S7으로 진행한다. 동일하지 않을 때에는 스텝 S19(도 8에 도시하는 이상시 루틴)으로 진행한다. 즉, 실 주수량과 지령주수량이 동일하지 않을 때(어느정도의 허용범위가 필요)에는, 장치이상으로서 이상시 루틴으로 진행한다.

스텝 S7에서는 실 가수율이 지령가수율과 동일하지 않은가, 동일한가를 판단하고, 동일할 때에 스텝 S8로 진행한다. 동일하지 않을 때에는 스텝 S19(도 8에 도시하는 이상시루틴)로 진행한다. 즉 실 가수율괴 지령가수율이 동일하지 않을 때(어느정도의 허용범위가 필요)는, 장치이상으로서 이상시 루틴으로 진행한다.

스텝 S8에서는 급속전환이 행해졌는가, 아닌가를 판단하고, 않일 때에 스텝 S2로 복귀한다. 급속전환이 행해졌을 때에는 스텝 S23(도 9에 도시하는 급속전환루틴)으로 진행한다(이 플로는 정지시·크래셔스턴(기관반전시) 등의 예정외의 엔진제어시에 사용된다). 또 에멀션연료에는 상응하지 않는 자동감속시 등의 저속 역(域)에서도, 이 플로를 사용하여 자동적으로 에멀션급유를 해제해도 좋다.

메인 루틴의 스텝 S3으로부터 스텝 S9로 진행할 때에는, 즉, 도 4에 도시하는 서브루틴으로 진행했을 때에는, 다음과 같이 기능이 실행된다. 스텝 S9에서는 연료탱크(10)로부터 믹서(14)에 이송되는 유량, 잉여연료의 양, 잉여연료의 실 가수율을 입력한다. 다음의 스텝 S10에서는 유량·잉여연료의 양과 실 가수율·지령가수율에 근거하여 주수량을 산출하여, 물펌프(물용 제어부)(15)에 지령한다. 다음의 스텝 S11에서는 안정시간의 계시를 개시한다(이 안정시간은 믹서(14)로부터 분사펌프(42)의 배관용량[ml]/에멀션연료의 토출량[ml/sec]로부터 구해진다. 또는, 에멀션연료의 토출량[ml/sec]을 적산하고, 이 적산된 토출량이 믹서(14)로부터 분사펌프 (42)의 배관용량[ml]을 초과하기까지를 측정해도 좋다). 다음에 스텝 S12(도 7에 도시하는 지연시간 산출루틴)로 진행하고, 지연시간의 계시를 개시한다(회전수가 안정되어 있을때는, PID제어의 제어계수의 변화가 작으므로, 이 때에는 지연회로를 생략할 수 있다. 또, 지령가수율이 변경된 율이 작고, 회전수의 변동이 적을 때도 동일하게 생략할 수 있다). 그리고, 스텝 S4로 진행한다.

메인루틴의 스텝 S4로부터 스텝S13으로 진행했을 때에는, 즉 도 5에 도시하는 제어변수 변경루틴으로 진행할 때에는 다음과 같이 기능이 실행된다. 스텝 13에서는, PID제어에 의해 Pn＋In＋Dn의 유량을 증감하는 지령이 발신될 때에, 실 가수율이 x%의 때에는, 실제로 증가되는 유량은 (Pn＋In＋Dn)×{(1/(1＋x/100)}이다. 이것을 보정하기 위하여, 각각 정수Kp, Ki, Kd를 {1＋(x/100)} 배한다. 이것에 의해 증감하는 유량은, 실 가수율에 관계없이 동일하게 할 수 있다(실 가수율로 변경해서 지령가수율을 사용해서 정수를 변경해도 좋다. 또 에멀션연료를 사용할 때에, 동일량의 오일이라도 물을 가함으로써, 폭발에너지량이 크게 변화할 경우에는, 실 가수율에 대응하는 미리 설정된 제어변수를 선택해도 좋다). 다음의 스텝 S14에서는, 실 가수율(지령가수율)의 변경에 따른 엔진회전수의 변동을 억지하기 위해, 에멀션연료의 양을 조절한다. 그리고 스텝 S5로 진행한다.

메인루틴의 스텝 S5 로부터 스텝 S15로 진행했을 때는, 즉 도 6에 도시하는 지령가수율 조정루틴으로 진행했을 때는, 다음과 같이 기능이 실행된다. 이 루틴은, 목표가수율에 일거에 변경되지 않고, 회전수가 큰 변동이 없도록, 서서히 지령가수율을 변경하여 조정하는 것이다. 스텝 S15에서는 지령가수율이 목표가수율과 동등한가, 아닌가를 판단하고, 동등할 때에는 스텝 S6으로 진행하고, 동등하지 않을 때에 스텝 S16으로 진행한다. 스텝 S16에서는, 지령가수율에 c% 증감한다. 이 c%는 회전수가 크게 변동하지 않는 범위에서 설정된다. 다음의 스텝 S17에서는 지령가수율이 c%증감한 상태에서 목표가수율 이하이면, 스텝 S6로 진행하고, 초과하고 있으면 다음 스텝 S18로 진행한다. 스텝 S18에서는 지령가수율이 목표가수율을 초과하고 있는 경우이며, 지령가수율을 목표가수율로 한다. 그리고 스텝 S6로 진행한다.

메인루틴의 스텝 S6로부터, 또는 스텝 S7로부터, 스텝 S19에 진행할 때는, 즉 도 8에 도시하는 이상루틴으로 진행할 때는 다음과 같이 기능이 실행된다. 스텝 S19에서는 실 가수율이 상한가수율을 초과하였는가, 아닌가를 판단하고, 상한가수율을 초과한 경우는 스텝 S23(도 10에 도시하는 급속전환루틴)으로 진행하며, 초과하지 않았을 때에는 스텝 S20(도 9에 도시하는 주수정지 루틴)으로 진행한다. 이 상한 가수율을 초과하고 있지 않을 때는 실화의 두려움은 없으나, 실 가수율을 컨트롤하지못하고 있으므로, 주수정지루틴으로 진행한다.

주수정지루틴의 스텝 S20에서는, 주수정지를 물펌프부(물용 제어부)에 지령한다. 구체적으로는, 지령가수율을 0%로 설정하든가, 차단밸브(33)를 폐쇄하든가, 또는 물펌프(15)를 정지시킨다. 그리고, 다음의 스텝 S12(도 7에 도시하는 지연시간 산출루틴)로 진행한다. 스텝 S12에서는 상술한 것과 동일하게 지연시간의 계시를 개시하여, 다음의 스텝 S21로 진행한다. 스텝 S21에서는, 지연시간이 경과하였는가, 아닌가를 판단하고, 지연시간이 경과한후부터 상술한 스텝 S13(도 5에 도시하는 제어변수 변경루틴)으로 진행한다. 그리고 스텝 S13, 스텝 S14를 실행하여 스텝 S22로 진행한다. 스텝 S22에서는 실 가수율이 0과 대략 동등한가 아닌가를 판단하고, 대략 동등하지 않을 때는 스텝 S12로 복귀하고, 대략 동등하게 되었을 때 주수정지를 종료한다.

메인루틴의 스텝 S8로부터, 또는 이상루틴의 스텝 S19로부터, 스텝 S23으로 진행할 때는, 즉 도 10에 도시하는 급속전환루틴으로 진행될 때는, 다음과 같이 기능이 실행된다. 스텝 S23에서는, 주수정지를 물펌프부(물용 제어부)에 지령하고, 지령가수율을 0%로 설정한다, 다음의 스텝 S24에서는, 순환회로(48)의 에멀션연료를 버퍼탱크(50), 혹은 물계통으로 유입시키는 퇴피지령을 발한다(퇴피를 완료하면 순환회로(48)를 원상태로 복귀시킨다. 또한, 퇴피시킨 에멀션연료는, 오일물 분리기로 처리하고, 혹은 다른 장치, 예를 들면, 보일러 등에서 연소시켜도 좋다). 그리고 다음의 스텝 S12(도 7에 도시하는 지연시간 산출루틴)으로 진행한다. 스텝 S12에서는 상술한 것과 동일하게 지연시간의 계시를 개시한다. 그리고 스텝 S25으로 진행한다. 스텝 S25에서는 산출된 지연시간이 경과할 때까지 대기하였다가, 상술한 스텝 S13 (도 5에 도시하는 제어변수 변경루틴)으로 진행한다. 스텝 S13, 다음의 스텝 S14에서, 상술한 것과 동일하게 기능이 실행된다. 그리고 급속전환을 종료한다.

이상에 설명한 실시형태와 상기 제 1 발명∼제 8 발명의 개략적 대응관계는 다음과 같다.

제 1 발명은, 상기 메인루틴의 스텝 S2에 기재된 바와 같이, 목표가수율(a%)을 설정하고, 이 목표가수율에 근거하여 믹서에 공급하는 물의 양을 제어하므로, 실화를 억제하여 NOx를 저감할 수 있다.

또 제 2 발명은, 상기 제어변수 변경루틴에서 기재한 바와 같이, 에멀션연료의 양을 조절하므로, 오일만의 운전과 동일하게 엔진의 회전수를 제어할 수 있다. 그리고 지연시간 산출루틴에서 기재된 바와 같이, 지연시간을 고려하고 에멀션연료의 분사가 행해지므로, 확실히 제어될 수 있다.

또 제 3 발명은, 상기 서브루틴의 스텝 S9, 스텝 S10에 도시한 바와 같이, 에멀션연료가 순환하는 데 있어, 순환회로로부터의 복귀량을 파악하여, 실 가수율을 제어할 수 있다.

또 제 4 발명은, 변형예(도 2의 구성)에서 도시한 바와 같이, 에멀션연료가 순환하는 데 있어, 버퍼탱크를 생략하고, 에멀션연료를 퇴피시킬 수가 있다.

또 제 5 발명, 및 제 6 발명은, 상기 메인루틴의 스텝 S6, 스텝 7, 이상루틴, 주수정지루틴, 급속전환루틴에서 도시한 바와 같이, 물계통이 이상시에, 실화를 초래하는 일 없이, 순환회로내의 에멀션연료를 가능한 한 소비할 수 있다. 이것은 버퍼탱크로 퇴피시키는 것 보다도, 시간경과에 의해 오일과 물이 분리하는 상태에 대처하지 않아도 되는 점에서 바람직하다.

또 제 7 발명은, 상기 제어변수 변경루틴, 지연시간 산출루틴에 도시한 바와 같이, 가수율의 정밀도가 높은 것으로 되므로, 에멀션연료의 실 가수율을 변경했을 때에, 엔진회전수가 변동하는 것을 저감할 수 있다.

또 제 8 발명은, 상기 메이루틴의 스텝 S5, 지령가수율 조정루틴에 표시한 바와 같이, 목표가수율이 변경될 때에, 실 가수율을 서서히 목표가수율로 근접시킬 수 있으므로, 에멀션연료의 실 가수율을 변경했을 때에, 엔진회전수의 변동이 저감될 수 있다.

청구항 1에 기재된 발명은, 부하가 변동하는 엔진에 사용될 때에, 실화의 두려움을 저감시킬 수 있는 효과를 이룬다.

청구항 3에 기재된 발명은, 에멀션연료, 오일에 관계없이, 동일한 엔진회전수를 제어할 수 있는 효과를 이룬다.

청구항 4에 기재된 발명은, 실 가수율에 근거하여 제어변수를 설정하므로, 물계통의 이상시에 통상시와 동일하게 엔진회전수를 제어할 수 있는 효과를 이룬다.

청구항 5에 기재된 발명은, 에멀션연료내에 포함되는 오일이 동일량으로 되도록, 상기 제어변수를 변경하므로, 오일만의 운전과 동일하게 엔진회전수를 제어할 수 있는 효과를 이룬다.

청구항 6에 기재된 발명은, 지연시간을 고려하여 에멀션연료의 분사가 행해지므로, 오일만으로 운전했을 때에, 보다 근접시킬 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명은, 에멀션연료가 순환하는 데 있어, 순환회로로부터의 복귀량을 파악할 수 있고, 실 가수율을 제어가능하다.

청구항 10에 기재된 발명은, 에멀션연료를 퇴피시킬 수 있으므로, 버퍼탱크를 생략할 수 있는 효과를 이룬다.

청구항 11에 기재된 발명은, 물계통이 이상시에, 실화를 초래하는 일이 없이, 순환회로내의 에멀션연료를 가능한 한 소비할 수 있는 효과를 이룬다. 버퍼탱크에 퇴피시키는 것 보다도 바람직하다.

청구항 13에 기재된 발명은, 에멀션연료의 실 가수율을 변경했을 때에, 엔진회전수가 변동하는 것을 저감시킬 수 있는 효과를 이룬다.

청구항 16에 기재된 발명은, 에멀션연료의 실 가수율을 변경했을 때에 엔진회전수의 변동을 저감시킬 수 있다.

Claims

오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

엔진의 상태, 혹은 부하상태에 따라서, 질소산화물(NOx)을 저감시킴과 동시에 실화의 두려움이 저감될 수 있는 목표가수율을 설정하고, 이 목표가수율에 근거하여, 믹서에 공급되는 물의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
제 1 항에 있어서, 상기 부하의 변동이 클 때에는, 상기 부하의 변동이 작을 때보다도 상기 목표가수율을 낮게 설정하는, 혹은, 엔진회전수가 낮을 때에는, 엔진회전수가 높을 때보다도 상기 목표가수율을 낮게 설정하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사하는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

상기 제어부는 PID제어를 행하고, 에멀션연료로 운전할 때에, 오일만의 운전과 동일하게 엔진회전수가 가속 및 감속하도록, 지령가수율에 근거하여 제어변수를 변경하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
제 1 항에 있어서, 실 가수율에 근거하여 상기 제어변수를 변경하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 실 가수율 혹은 상기 지령가수율의 변경에 관계없이, 에멀션연료내에 포함되는 오일이 동일량으로 되도록, 상기 제어변수를 변경하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 제어변수의 변경은, 상기 실 가수율이 변경된 에멀션연료가 분사펌프로부터 실린더내로 분사될 때에 행해지는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

분사펌프의 잉여연료를 믹서의 전단으로 이송하는 순환회로를 구비하고, 상기 잉여연료의 양을 검출하는 양 검출기구를 설치하고, 상기 잉여연료의 양 및 실 가수율과, 새롭게 연료탱크로부터 믹서에 이송되는 유량과, 지령가수율로부터, 새롭게 추가되는 물의 양을 산출하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
제 7 항에 있어서, 상기 양 검출기구는, 상기 순환회로에 설치된 유량발신기, 혹은, 상기 제어부의 출력 또는 엔진회전수로부터 소비되는 에멀션연료의 양을 산출하고, 분사펌프에 이송되는 유량으로부터 소비되는 에멀션연료의 양을 감산하여 산출하는 연산부인 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
제 7 항에 있어서, 상기 잉여연료의 실 가수율은, 잉여의 에멀션연료 생성시의 지령가수율(실 가수율), 혹은, 상기 순환회로에 설치된 가수율 검출기를 사용하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

상기 분사펌프의 잉여유량을 상기 믹서의 전단에 접속시키는 순환회로를 구비하고, 이 순환회로내의 에멀션연료를 물라인에 퇴피가능하게 형성하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

상기 분사펌프의 잉여유량을 상기 믹서의 전단에 접속시키는 순환회로를 구비하고, 실 가수율이 제어불능으로 되었을 때에, 물의 공급을 정지시킴과 동시에, 실 가수율이 상한 가수율이하의 경우는, 상기 순환회로의 에멀션연료를 퇴피시키는 일 없이, 이 에멀션연료를 사용하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

상기 분사펌프의 잉여유량을 상기 믹서의 전단에 접속시키는 순환회로를 구비하고, 실 가수율이 제어불능으로 되었을 때에, 물의 공급을 정지시킴과 동시에, 실 가수율이 상한 가수율이하로 되도록, 상기 믹서에 도입되는 잉여연료의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비한 에멀션연료 급유장치에 있어서,

에멀션연료의 지령가수율(실 가수율)이 변경될 때에, 상기 지령가수율(실 가수율)에 근거하여, 폭발에너지가 일정하게 되도록, 상기 제어부가 상기 분사펌프를 통하여, 분사되는 에멀션연료량을 증감시키는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
제 13 항에 있어서, 실 가수율에 근거하여 폭발에너지가 일정하게 되도록, 상기 제어부가 상기 분사펌프를 통하여, 분사되는 에멀션연료량을 증감하는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 지령가수율 혹은 실 가수율이 변경시에 오일의 양이 일정하게 되도록 에멀션연료를 증감시키는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.
오일이 저장된 연료탱크와, 실린더내에 오일을 분사하는 분사밸브와, 오일을 분사밸브로 압송하는 가압순환펌프와, 분사밸브로부터 분사되는 오일의 양을 제어하는 분사펌프와, 분사펌프를 제어하는 제어부와, 분사펌프와 연료탱크 사이에 설치되어 오일과 물을 혼합시키는 믹서와, 이 믹서에 물을 공급하는 물펌프를 구비하는 에멀션연료 급유장치에 있어서,

질소산화물(NOx)의 저감에 최적인 목표가수율이 변경될 때에, 실 가수율을 서서히 목표가수율에 근접시키는 것을 특징으로 하는 에멀션연료 급유장치.