| 【発明の名称】 |
ディーゼル機関の運転装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】丸山 幸廣
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| 【要約】 |
【課題】本発明は、Ｃ重油等の重質油を燃料とするディーゼル機関の運転装置に関し、詳しくは、ディーゼル機関の停止の際の燃料の切換えを円滑に行なうディーゼル機関の運転装置に関し、ディーゼル機関の停止の際に、粘度が高く水分の多い重質油から粘度が低い軽質油に切り換えても、ベーパーロック現象の発生を防止してディーゼル機関の出力のハンチングを防止することを目的とする。
【解決手段】燃料メイン経路の途中に、燃料の温度を検知する温度センサを介装し、軽質油用経路の途中に、軽質油を加圧して運転される軽質油用加圧ポンプ装置を介装し、ディーゼル機関の停止に際して前記温度センサを介して検出された燃料の温度がベーパーロック発生温度以上ならば、前記軽質油用加圧ポンプ装置を作動させる制御装置を配置したものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ディーゼル機関と、前記ディーゼル機関の燃料噴射ポンプの入口側に一端が接続された燃料メイン経路と、前記燃料メイン経路の途中に装着された燃料混合器と、前記燃料メイン経路の他端に接続される出力ポートと、第１入力ポートと、第２入力ポートとを有する３方向燃料切換弁と、前記３方向燃料切換弁の第１入力ポートに連結され、粘度が高く水分の多い重質油を給送する重質油用経路と、前記重質油用経路の途中に介装され、重質油を加圧して運転される重質油用ブースタポンプと、前記３方向燃料切換弁の第２入力ポートに連結され、粘度が低い軽質油を給送する軽質油用経路とを備え、前記燃料メイン経路を前記３方向燃料切換弁を介して前記重質油用経路に連通させた状態で加熱された重質油により前記ディーゼル機関を運転した後、前記燃料メイン経路を前記３方向燃料切換弁を介して前記軽質油用経路に連通させることにより軽質油を給送して前記ディーゼル機関を運転し、停止させるディーゼル機関の運転装置において、前記燃料メイン経路の途中に、燃料の温度を検知する温度センサを介装し、前記軽質油用経路の途中に、軽質油を加圧して運転される軽質油用加圧ポンプ装置を介装し、前記ディーゼル機関の停止に際して前記温度センサを介して検出された燃料の温度がベーパーロック発生温度以上ならば、前記軽質油用加圧ポンプ装置を作動させる制御装置を配置したことを特徴とするディーゼル機関の運転装置。
【請求項２】 前記制御装置は、前記軽質油用加圧ポンプ装置を作動させた後、前記３方向燃料切換弁にその出力ポートと第２入力ポートとを連通させる命令を出力することを特徴とする請求項１記載のディーゼル機関の運転装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｃ重油等の重質油を燃料とするディーゼル機関の運転装置に関し、詳しくは、ディーゼル機関の停止の際の燃料の切換えを円滑に行なうディーゼル機関の運転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ディーゼル機関の燃料として粘度が高く水分の多い重質油が用いられる場合がある。重質油としてＣ重油等が挙げられる。Ｃ重油はＪＩＳ（Ｋ２２０５）に３種としてその性質が規定され、水分を多く含み、常温では粘度が高いが、加熱されると粘度が低くなる。
【０００３】Ｃ重油等の重質油を燃料とするディーゼル機関では、該重質油を該ディーゼル機関に供給する際には、重質油を加熱して粘度を低くする必要がある。この必要性を説明する。一般に、ディーゼル機関の燃料として用いられる重質油等の重油を燃焼させる場合には、噴霧された燃料の粒子が均一でその粒子が小さいほど良好な燃焼が得られる。燃料の霧化に最も大きく影響するのが粘度である。重油の粘度は、温度によって変化し、温度が高くなれば、粘度は低下する。重油の粘度は霧化及び噴射圧力に適したものになるように加熱調整される。この加熱温度は、例えばＣ重油の場合には１００℃を超えた所定温度以上となる。
【０００４】しかし、Ｃ重油には必ず水分が含まれており、Ｃ重油を加熱すると、Ｃ重油中の水分が気化し、ベーパーロック現象を起こす事になる。ベーパーロック現象とは、燃料中の水分が、ディーゼル機関の燃料噴射装置への燃料供給系統等で蒸発し、そのため、ディーゼル機関のシリンダー内に充分な燃料が送れなくなる現象で、安定した燃焼が維持できなくなり、このためディーゼル機関の出力が安定せず、ついにはディーゼル機関を停止させるに至らすことになる。
【０００５】このように、ディーゼル機関の燃料供給系統等でこのベーパーロック現象が発生すると、ディーゼル機関の出力は急激にハンチングし、運転が継続不能となる。このため、Ｃ重油を使用したディーゼル機関の運転時にはＣ重油の加熱操作に加圧操作を加えてべーパーロック現象の発生を抑制している。ディーゼル機関を停止する際には、ディーゼル機関にＣ重油が固着しないようにしてディーゼル機関は次の始動に備える必要がある。すなわち、ディーゼル機関の本運転終了後から停止までの次始動準備運転中には燃料をＣ重油から粘度の低い軽質油に切り換えて終了運転される。軽質油としてＡ重油が挙げられる。Ａ重油は、ＪＩＳ（Ｋ２２０５）で１種として規定され、常温でも粘度が低く、加熱しないでディーゼル機関に供給して燃焼させることができる。
【０００６】そのため、ディーゼル機関の本運転終了後の停止の際に、供給する燃料を重質油から軽質油に切り換えるため、ディーゼル機関の運転装置が必要になり、例えば、図４に示すものが知られている。図において、ディーゼル機関１０１には燃料噴射ポンプ１０２が装着されている。燃料噴射ポンプ１０２の入口側１０２Ａに燃料メイン経路１０３の一端１０３Ａが接続されている。
【０００７】燃料メイン経路１０３の途中に、燃料濾し器１０４，燃料加熱器１０５，燃料供給ポンプ１０６，燃料混合器１０７が、該燃料メイン経路１０３の下流側から順番に装着されている。燃料供給ポンプ１０６は電動機１０６Ａ或いはディーゼル機関１０１の動力を駆動源としている。
【０００８】燃料混合器１０７は、軽質油と重質油とを混合する装置である。また、燃料噴射ポンプ１０２の出口側１０２Ｂから燃料混合器１０７の一側にかけて、燃料戻り経路１０８が接続されている。燃料戻り経路１０８はディーゼル機関１０１で余った燃料（軽質油，重質油）を戻すためのものである。燃料混合器１０７，燃料メイン経路１０３，ディーゼル機関１０１，燃料戻り経路１０８で１つの燃料循環経路１０９が形成されている。
【０００９】燃料戻り経路１０８の途中には、燃料圧力調整弁１１０が装着されている。この燃料圧力調整弁１１０は、次の機能を有する。ディーゼル機関１０１ヘの燃料は燃料供給ポンプ１０６により供給されるが、通常この燃料供給ポンプ１０６には歯車ポンプ（図示せず）が使用される。このため燃料供給ポンプ１０６の吐出量は一定であるが、ディーゼル機関１０１が消費する燃料は該ディーゼル機関１０１の出力により大きく変化する。このディーゼル機関１０１の消費する燃料の量の変化により燃料供給ポンプ１０６の吐出圧力の変動が発生しないように、燃料圧力調整弁１１０が機能する。すなわち、燃料メイン経路１０３，燃料戻り経路１０８は、ディーゼル機関１０１を介して連通した状態になっており、燃料戻り経路１０８における燃料の圧力が高くなると、燃料圧力調整弁１１０が開方向に作動し、燃料混合器１０７に逃げる燃料の量が多くなり、燃料供給ポンプ１０６の吐出圧力は所定値になり、一方、燃料戻り経路１０８における燃料の圧力が低くなると、燃料圧力調整弁１１０が閉方向に作動し、燃料混合器１０７に逃げる燃料の量が少なくなり、燃料供給ポンプ１０６の吐出圧力は所定値になる。
【００１０】燃料メイン経路１０３の他端１０３Ｂに３方向燃料切換弁１１１の出力ポート１１１Ａが接続されている。３方向燃料切換弁１１１の第１入力ポート１１１Ｂには、重質油用経路１１２の一端１１２Ａが接続され、重質油用経路１１２の他端１１２Ｂには重質油用タンク１１３が接続されている。
【００１１】重質油用タンク１１３には重質油が貯えられている。重質油用経路１１２の途中に、高圧用歯車ポンプからなる重質油用ブースタポンプ１１４が介装されている。３方向燃料切換弁１１１の第２入力ポート１１１Ｃには、軽質油用経路１１５の一端１１５Ａが接続され、軽質油用経路１１５の他端１１５Ｂには軽質油用タンク１１６が接続されている。軽質油用タンク１１６は軽質油を貯えるものである。
【００１２】次に、ディーゼル機関１０１の運転について説明する。ディーゼル機関１０１は、（イ）軽質油の供給による始動運転→（ロ）重質油の供給による本運転→（ハ）軽質油の供給による次始動準備運転（ディーゼル機関１０１の本運転終了後から停止まで）の順序で運転される。
（イ）軽質油の供給による運転ディーゼル機関１０１は、運転終了後の次の始動時には、該ディーゼル機関１０１が暖まっていないために重質油を直ちに使用することができず、以下のように、軽質油が用いられる。
【００１３】３方向燃料切換弁１１１は、出力ポート１１１Ａと第２入力ポート１１１Ｃとが連通し、軽質油用経路１１５の側が開状態になっている。軽質油用タンク１１６内の軽質油は、ヘッド圧（軽質油用タンク１１６に貯えられる燃料の高さで与えられる圧力）により、軽質油用経路１１５，３方向燃料切換弁１１１，燃料メイン経路１０３を介してディーゼル機関１０１に給送され、ディーゼル機関１０１が始動運転される。燃料として粘度が低い軽質油を使っているため、ディーゼル機関１０１の温度が常温（例えば２０℃）であっても、加熱は必要ない。
【００１４】（ロ）重質油の供給による本運転次に、３方向燃料切換弁１１１は、切り換えられ、出力ポート１１１Ａと第１入力ポート１１１Ｂとが連通する。すなわち、３方向燃料切換弁１１１は、軽質油側の開状態から重質油側の開状態に切り換えられる。同時に燃料加熱器１０５がＯＮ状態になる。
【００１５】そして、重質油が重質油用ブースタポンプ１１４により燃料混合器１０７内に供給される。燃料循環経路１０９中に未だ残っている軽質油と重質油とが燃料混合器１０７内で混合される。すなわち、燃料循環経路１０９は閉回路となっており、軽質油は循環している。ディーゼル機関１０１で消費された燃料に相当する量の重質油が３方向燃料切換弁１１１を介して補給されるので、新たに補給された重質油は燃料混合器１０７において循環している軽質油と混合する。
【００１６】軽質油と重質油の混合油がディーゼル機関１０１に供給される。燃料中の軽質油の割合は徐々に少なくなる。軽質油が全てなくなると、重質油だけが供給される。この状態で、重質油は、燃料加熱器１０５により加熱される。重質油の温度は上昇し、例えば１００℃を超えた所定温度になる。このようにして、重質油が重質油用ブースタポンプ１１４によりディーゼル機関１０１に供給される。
【００１７】この時、重質油は加圧されており、重質油が高温（例えば１００℃を超えた所定温度）になっていても、気化せず、ベーパーロック現象は回避されている。
（ハ）軽質油の供給による次始動準備運転（ディーゼル機関１０１の本運転終了後から停止まで）
ディーゼル機関１０１を停止させる際には、その出力を下げ、燃料を重質油から軽質油に切り換える操作が行なわれる。
【００１８】この切換え操作により、３方向燃料切換弁１１１は、切り換えられ、出力ポート１１１Ａと第２入力ポート１１１Ｃとが連通する。すなわち、３方向燃料切換弁１１１は、重質油側の開状態から軽質油側の開状態に切り換えられる。そして、軽質油が燃料混合器１０７内に供給される。燃料循環経路１０９中に未だ残在している重質油と軽質油とが燃料混合器１０７内で混合される。新たに補給された軽質油は燃料混合器１０７において循環している重質油と混合する。残在している重質油と軽質油の混合油がディーゼル機関１０１に供給される。燃料中の重質油の割合は徐々に少なくなる。
【００１９】適当な時間が経過して、ディーゼル機関１０１は停止される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のディーゼル機関の運転装置にあっては、次の問題がある。
【００２１】重質油によるディーゼル機関１０１の本運転中には、該ディーゼル機関１０１への燃料供給圧力は安定し、加圧状態になっている。本運転の終了後に、３方向燃料切換弁１１１の切換え操作により、重質油から軽質油に切り換えられる。この切換え操作と同時に燃料供給ポンプ１０６の吸込みの燃料圧力は、ヘッド圧になり、燃料の圧力が低下する。燃料循環経路１０９内で燃料は依然高温状態にあるため、燃料中に含まれて残存している重質油中の水分が気化し、ベーパーロック現象を引き起こす虞が高い（図５の領域Ｘとして図示）。このベーパーロック現象が発生する温度は、配管の燃料の圧力により変化する。
【００２２】このベーパーロック現象により、ディーゼル機関１０１の出力は急激にハンチングし、運転が継続不能になる虞がある。本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ディーゼル機関の停止の際に、粘度が高く水分の多い重質油から粘度が低い軽質油に切り換えても、ベーパーロック現象の発生を防止してディーゼル機関の出力のハンチングを防止することができるディーゼル機関の運転装置を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、ディーゼル機関と、前記ディーゼル機関の燃料噴射ポンプの入口側に一端が接続された燃料メイン経路と、前記燃料メイン経路の途中に装着された燃料混合器と、前記燃料メイン経路の他端に接続される出力ポートと、第１入力ポートと、第２入力ポートとを有する３方向燃料切換弁と、前記３方向燃料切換弁の第１入力ポートに連結され、粘度が高く水分の多い重質油を給送する重質油用経路と、前記重質油用経路の途中に介装され、重質油を加圧して運転される重質油用ブースタポンプと、前記３方向燃料切換弁の第２入力ポートに連結され、粘度が低い軽質油を給送する軽質油用経路とを備え、前記燃料メイン経路を前記３方向燃料切換弁を介して前記重質油用経路に連通させた状態で加熱された重質油により前記ディーゼル機関を運転した後、前記燃料メイン経路を前記３方向燃料切換弁を介して前記軽質油用経路に連通させることにより軽質油を給送して前記ディーゼル機関を運転し、停止させるディーゼル機関の運転装置において、前記燃料メイン経路の途中に、燃料の温度を検知する温度センサを介装し、前記軽質油用経路の途中に、軽質油を加圧して運転される軽質油用加圧ポンプ装置を介装し、前記ディーゼル機関の停止に際して前記温度センサを介して検出された燃料の温度がベーパーロック発生温度以上ならば、前記軽質油用加圧ポンプ装置を作動させる制御装置を配置したことを特徴とする。
【００２４】請求項２記載の発明は、請求項１記載のディーゼル機関の運転装置において、前記制御装置は、前記軽質油用加圧ポンプ装置を作動させた後、前記３方向燃料切換弁にその出力ポートと第２入力ポートとを連通させる命令を出力することを特徴とする。
【００２５】（作用）請求項１記載の発明においては、ディーゼル機関は、（イ）軽質油の供給による始動運転→（ロ）重質油の供給による本運転→（ハ）軽質油の供給による次の始動準備運転（ディーゼル機関の本運転終了後から停止まで）の順序で運転される。以下、説明する。
【００２６】（イ）軽質油の供給による始動運転ディーゼル機関は、運転終了後の次の始動時には、該ディーゼル機関が暖まっていないために重質油を直ちに使用することができず、軽質油が用いられる。
（ロ）重質油の供給による本運転燃料メイン経路は、３方向燃料切換弁を介して、重質油用経路の側に連通されている。
【００２７】重質油は、重質油用ブースタポンプにより加圧され、３方向燃料切換弁，燃料混合器，燃料メイン経路を通ってディーゼル機関に供給される。この加圧された重質油は加熱される。ここで、重質油は加熱されても、加圧されているので、燃料メイン経路中でベーパーロック現象は発生しない。
【００２８】（ハ）軽質油の供給による次始動準備運転（ディーゼル機関の本運転終了後から停止まで）
３方向燃料切換弁が切り換えられ、燃料メイン経路は３方向燃料切換弁を介して軽質油用経路の側に連通される。これにより、燃料メイン経路には重質油が軽質油に切り換わって流れる。
【００２９】３方向燃料切換弁が切り換えられた時点では、燃料混合器，燃料メイン経路には、本運転中における重質油が残っている。燃料混合器では、未だ残っている重質油と軽質油とが混合される。燃料メイン経路の燃料混合器より下流側部分には重質油と軽質油との混合油が流れ、この混合油がディーゼル機関に供給される。
【００３０】そして、以下のように、ベーパーロック現象の発生が防止される。温度センサにより混合油の温度が監視され、混合油の温度の信号が制御装置に送られる。制御装置により、混合油の温度が検出される。制御装置は、混合油の温度がディーゼル機関の停止の際にベーパーロック発生温度以上ならば、軽質油用加圧ポンプ装置を作動させる。軽質油用加圧ポンプ装置の作動により、軽質油が加圧される。
【００３１】従って、重質油から軽質油に切り換えても、重質油と軽質油の混合油の燃料供給圧力が大きく低下することなく、残存している重質油中の水分の気化が防止され、ベーパーロック現象が防止されることになる。請求項２記載の発明においては、３方向燃料切換弁を軽質油の側に切り換える前に、軽質油用加圧ポンプ装置により燃料メイン経路中の燃料を加圧しておくことにより燃料の圧力降下が確実に防止され、従って、ベーパーロック現象が回避される。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。図１ないし図３により請求項１，請求項２記載の発明の実施の形態に係わるディーゼル機関の運転装置について説明する。図１において、ディーゼル機関１には燃料噴射ポンプ２が装着されている。
【００３３】燃料噴射ポンプ２の入口側２Ａに燃料メイン経路３の一端３Ａが接続されている。燃料メイン経路３の途中に、温度センサ４，燃料濾し器５，燃料加熱器６，燃料供給ポンプ７，燃料混合器８が、該燃料メイン経路３の下流側から順番に装着されている。
【００３４】燃料供給ポンプ７は電動機７Ａ或いはディーゼル機関１の動力を駆動源としている。燃料混合器８は、軽質油と重質油を混合する装置である。温度センサ４は、燃料メイン経路３内を流れる燃料（軽質油，重質油）の温度を感知するものである。
【００３５】また、燃料噴射ポンプ２の出口側２Ｂから燃料混合器８の一側にかけて、燃料戻り経路９が接続されている。燃料戻り経路９はディーゼル機関１で余った燃料を戻すためのものである。燃料混合器８，燃料メイン経路３，ディーゼル機関１，燃料戻り経路９で１つの燃料循環経路１０が形成されている。燃料戻り経路９の途中には、燃料圧力調整弁１１が装着されている。この燃料圧力調整弁１１は、次の機能を有する。ディーゼル機関１ヘの燃料は燃料供給ポンプ７により供給されるが、通常この燃料供給ポンプ７には歯車ポンプ（図示せず）が使用される。このため燃料供給ポンプ７の吐出量は一定であるが、ディーゼル機関１が消費する燃料は該ディーゼル機関１の出力により大きく変化する。このディーゼル機関１の消費する燃料の量の変化により燃料供給ポンプ７の吐出圧力の変動が発生しないように、燃料圧力調整弁１１が機能する。すなわち、燃料メイン経路３，燃料戻り経路９は、ディーゼル機関１を介して連通した状態になっており、燃料戻り経路９における燃料の圧力が高くなると、燃料圧力調整弁１１が開方向に作動し、燃料混合器８に逃げる燃料の量が多くなり、燃料供給ポンプ７の吐出圧力は所定値になり、一方、燃料戻り経路９における燃料の圧力が低くなると、燃料圧力調整弁１１が閉方向に作動し、燃料混合器８に逃げる燃料の量が少なくなり、燃料供給ポンプ７の吐出圧力は所定値になる。
【００３６】燃料メイン経路３の他端３Ｂに３方向燃料切換弁１２の出力ポート１２Ａが接続されている。前記３方向燃料切換弁１２は、出力ポート１２Ａと、第１入力ポート１２Ｂと、第２入力ポート１２Ｃとを有する３方弁である。３方向燃料切換弁１２の第１入力ポート１２Ｂには、重質油用経路１３の一端１３Ａが接続され、重質油用経路１３の他端１３Ｂには重質油用タンク１４が接続されている。
【００３７】重質油用タンク１４には重質油が貯えられている。重質油用経路１３の途中に、高圧用歯車ポンプからなる重質油用ブースタポンプ１５が介装されている。また、重質油用経路１３の重質油用ブースタポンプ１５と３方向燃料切換弁１２との間の部分には逆止弁１３Ｃが介装されている。逆止弁１３Ｃは３方向燃料切換弁１２の近傍に位置している。逆止弁１３Ｃにより次のように３方向燃料切換弁１２の作動が不良の場合でも、ディーゼル機関１の次の始動時に支障（重質油と軽質油とが混合し、ベーパーロック現象が発生する虞）を来すことを回避できる。すなわち、３方向燃料切換弁１２の構造によっては、これが切り換わった瞬間に、第１入力ポート１２Ｂ及び第２入力ポート１２Ｃの通路が同時に出力ポート１２Ａに連通し、軽質油が重質油に流れ込む（または圧力の状況により、逆に重質油が軽質油に流れ込む）状態になる場合がある。この場合、３方向燃料切換弁１２の作動が正常であれば、流れ込む燃料油は微量であり、ディーゼル機関１の次の始動に支障を来すことはないが、３方向燃料切換弁１２が作動不良を起こした場合には、流れ込む燃料油が多くなり、ディーゼル機関１の次の始動に支障を来すことになる。これを回避できる。
【００３８】３方向燃料切換弁１２の第２入力ポート１２Ｃには軽質油用経路１６の一端１６Ａが接続され、軽質油用経路１６の他端１６Ｂには軽質油用タンク１７が接続されている。軽質油用タンク１７は軽質油を貯えるものである。軽質油用経路１６の途中には、軽質油を加圧して運転される軽質油用加圧ポンプ装置１８が介装されている。
【００３９】軽質油用加圧ポンプ装置１８は、高圧用歯車ポンプからなる軽質油ブースタポンプ１９と、圧力調整弁２０と、逆止弁２１とで構成されている。ここで、圧力調整弁２０の一端側２０Ａは軽質油ブースタポンプ１９の一端側１９Ａに連通し、圧力調整弁２０の他端側２０Ｂは、軽質油用タンク１７に連通している。また、軽質油ブースタポンプ１９と逆止弁２１とは軽質油用加圧ポンプ装置１８内で並列になっている。
【００４０】圧力調整弁２０の機能について説明する。後述のように、軽質油用加圧ポンプ装置１８の作動ＯＮの後、３方向燃料切換弁１２が切り換わり、３方向燃料切換弁１２を介して軽質油用経路１６と燃料メイン経路３とが連通される。軽質油用加圧ポンプ装置１８が作動ＯＮした時点では、３方向燃料切換弁１２は重質油用経路１３の側が開状態で、軽質油用経路１６の側は閉状態になっている。従って、軽質油用加圧ポンプ装置１８の出口側は閉鎖状態になっており、軽質油ブースタポンプ１９はいわゆる締切り運転となる。軽質油ブースタポンプ１９には高圧用歯車ポンプが採用されているので、締切り運転を回避するために圧力調整弁２０を介して軽質油を逃がしている。
【００４１】なお、上述のように、圧力調整弁２０の他端側２０Ｂは、軽質油用タンク１７に連通しているので、３方向燃料切換弁１２の作動不良が発生して軽質油が軽質油ブースタポンプ１９と圧力調整弁２０との間を循環し、軽質油が過熱されようとする場合でも、軽質油は、軽質油用タンク１７に戻ることから、軽質油用タンク１７の冷却効果により、過熱が防止される。
【００４２】軽質油用経路１６の途中には、軽質油の加圧を確認するための圧力スイッチ２２が装着されている。軽質油用経路１６の圧力スイッチ２２と３方向燃料切換弁１２の間の部分には、逆止弁１６Ｃが装着されている。逆止弁１６Ｃは３方向燃料切換弁１２の近傍に位置している。逆止弁１６Ｃにより、上記逆止弁１３Ｃと同様に、３方向燃料切換弁１２の作動が不良の場合でも、ディーゼル機関１の次の始動時に支障（重質油と軽質油とが混合し、ベーパーロック現象が発生する虞）を来すことを回避できる。
【００４３】前記温度センサ４，圧力スイッチ２２が制御装置２３の入力側に接続されている。また、制御装置２３の入力側には、燃料切換え命令を該制御装置２３に与えるためのスイッチ２４が接続されている。制御装置２３の出力側は、前記燃料加熱器６，前記３方向燃料切換弁１２，前記軽質油用加圧ポンプ装置１８に接続されている。
【００４４】次に、本実施の形態における作用について図２に従って説明する。ディーゼル機関１は、（イ）軽質油の供給による始動運転→（ロ）重質油の供給による本運転→（ハ）軽質油の供給による次始動準備運転（ディーゼル機関１の本運転終了後から停止まで）の順序で運転される。
（イ）軽質油の供給による運転ディーゼル機関１は、運転終了後の次の始動時には、該ディーゼル機関１が暖まっていないために重質油を直ちに使用することができず、以下のように、軽質油が用いられる。
【００４５】３方向燃料切換弁１２は、その出力ポート１２Ａと第２入力ポート１２Ｃとが連通し、軽質油用経路１６の側が開状態になっている。また、軽質油用加圧ポンプ装置１８は、ＯＦＦ状態になっており。遮断状態にある。
【００４６】軽質油用タンク１７内の軽質油は、ヘッド圧（軽質油用タンク１７に貯えられる燃料の高さで与えられる圧力）により、逆止弁２１を流れ、さらに、軽質油用経路１６，３方向燃料切換弁１２，燃料メイン経路３を介してディーゼル機関１に給送される。これにより、ディーゼル機関１が始動される。燃料として粘度が低い軽質油を使っているため、ディーゼル機関１の温度が常温（例えば２０℃）であっても、加熱は必要ない。
【００４７】（ロ）重質油の供給による本運転次に、３方向燃料切換弁１２は、切り換えられ、出力ポート１２Ａと第１入力ポート１２Ｂとが連通する。すなわち、３方向燃料切換弁１２は、軽質油側の開状態から重質油側の開状態に切り換えられる。同時に燃料加熱器６がＯＮ状態になる。
【００４８】そして、重質油が重質油用ブースタポンプ１５により燃料混合器８内に供給される。燃料循環経路１０中に未だ残っている軽質油と重質油とが燃料混合器８内で混合される。すなわち、燃料循環経路１０は閉回路となっており、軽質油は循環している。ディーゼル機関１で消費された燃料に相当する量の重質油が３方向燃料切換弁１２を介して補給されるので、新たに補給された重質油は燃料混合器８において循環している軽質油と混合する。
【００４９】軽質油と重質油の混合油がディーゼル機関１に供給される。燃料の軽質油の割合は徐々に少なくなる。重質油だけが供給されているため、やがて軽質油が全てなくなる。ここで、燃料混合器８により、軽質油と重質油を混合させた上で、ディーゼル機関１に軽質油と重質油の混合油が供給されるので、軽質油と重質油の切換え時に急激に燃料の性状と温度が変化せず、燃料噴射ポンプ２の入口側２Ａでの燃料の性状、温度は徐々に変化することになる。
【００５０】重質油は、燃料加熱器６により加熱される。重質油の温度は上昇し、例えば１００℃を超えた所定温度になる。このようにして、ディーゼル機関１の定格運転時には、重質油だけがディーゼル機関１に供給される。重質油は、燃料加熱器６により加熱され、高温（１００℃を超えた所定温度）に維持される。
【００５１】この時、重質油は加圧されており、重質油が高温（１００℃を超えた所定温度）になっていても、ベーパーロック現象は回避されている。温度センサ４により燃料の温度が常時計測され、温度の信号が制御装置２３に送られる。
（ハ）軽質油の供給による次始動準備運転（ディーゼル機関１の本運転終了後から停止まで）を図３のフローチャートにより説明する。
【００５２】ディーゼル機関１を停止させる場合は、その出力を下げて制御装置２３に燃料切換え命令が入力される（Ｓ１）。この切換え命令により、Ｓ２において、燃料加熱器６が停止され（ＯＦＦ状態）、燃料の温度が図２に示すように下がり、その値は制御装置２３に入力される。制御装置２３により、温度が検出される。同時に、軽質油用加圧ポンプ装置１８が作動され、ＯＮ状態になる（Ｓ３）。ここで、軽質油用加圧ポンプ装置１８内において、軽質油の軽質油ブースタポンプ１９の一端側１９Ａの圧力は、逆止弁２１の一端側２１Ａの圧力より高くなっており、軽質油ブースタポンプ１９の一端側１９Ａの軽質油は、逆止弁２１により、軽質油用タンク１７に戻ることはない。従って、軽質油は軽質油ブースタポンプ１９により圧送される。
【００５３】軽質油用加圧ポンプ装置１８の作動ＯＮの後、制御装置２３により、所定時間経過しているか否かが判断される（Ｓ４）。所定時間が経過した後、圧力スイッチ２２，制御装置２３により、軽質油が加圧されたことが確認される。この圧力スイッチ２２による確認をもって３方向燃料切換弁１２は出力ポート１２Ａと第２入力ポート１２Ｃとが連通する。すなわち、３方向燃料切換弁１２は、重質油側の開状態から軽質油側の開状態に切り換えられる。燃料メイン経路３は所定の圧力に達した後、３方向燃料切換弁１２は、軽質油用経路１６の側が開く（Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）。
【００５４】ここで、軽質油用加圧ポンプ装置１８の作動ＯＮの後、３方向燃料切換弁１２を介して軽質油用経路１６と燃料メイン経路３とが連通されることを説明する。従来、軽質油は軽質油用タンク１７からのヘッド圧により供給されている。このため、軽質油用加圧ポンプ装置１８がなければ、３方向燃料切換弁１２を該軽質油用経路１６の側に切り換えると、燃料メイン経路３における燃料供給ポンプ７の吸込み側の圧力が、軽質油用タンク１７のヘッド圧にまで急激に降下する。本実施の形態では、３方向燃料切換弁１２を該軽質油用経路１６の側に切り換える前に、軽質油用加圧ポンプ装置１８により燃料メイン経路３中の燃料を加圧しておくことにより燃料の圧力降下が確実に防止され、従ってベーパーロック現象が回避される。
【００５５】そして、軽質油が燃料混合器８内に供給される。燃料循環経路１０中に未だ残在している重質油と軽質油とが燃料混合器８内で混合される。新たに補給された軽質油は燃料混合器８において循環している重質油と混合する。残在している重質油と軽質油の混合油がディーゼル機関１に供給される。燃料の重質油の割合は徐々に少なくなる。
【００５６】そして、制御装置２３により、燃料の温度がベーパーロック発生温度以上か否かが判断される（Ｓ７）。検出された温度がディーゼル機関の停止の際にベーパーロック発生温度以上ならば、制御装置２３により軽質油用加圧ポンプ装置１８が作動される（Ｓ７→Ｓ２）。なお、ベーパーロック発生温度は、配管の燃料の圧力等を考慮して適宜設定される。
【００５７】これにより、残存している重質油中の水分の気化を防止し、図２の領域Ｘにおけるベーパーロック現象の発生が抑制され、ディーゼル機関１の出力が安定する。重質油の割合が減少すると同時に軽質油の割合が増加して、混合油の温度が下がる。混合油の温度が下がって、ベーパーロック発生温度未満になると、軽質油用加圧ポンプ装置１８は停止される（Ｓ８）。
【００５８】かかるディーゼル機関１は、例えば船舶関係では、船舶推進用の主機関，船舶内の発電機関等として用いられ、或いは、陸上関係では、コジェネレーション用発電用，非常用電源等として用いられる。以上の如き構成によれば、ディーゼル機関１を停止させる際、燃料の温度がディーゼル機関１の停止の際にベーパーロック発生温度以上ならば、軽質油用加圧ポンプ装置１８の作動により軽質油を加圧し、燃料の供給圧力を大きく低下させることなく、残存している重質油中の水分の気化を防止できる。従って、ベーパーロック現象の発生を抑制し、ディーゼル機関１の運転を安全に停止させることができる効果を奏する。
【００５９】また、３方向燃料切換弁１２を軽質油用経路１６の側に切り換える前に、軽質油用加圧ポンプ装置１８により燃料メイン経路３中の燃料を加圧しておくことにより、燃料の圧力降下を確実に防止できる。従って、３方向燃料切換弁１２の切換え時点で、ベーパーロック現象を確実に回避できる効果を奏する。なお、本実施の形態においては、軽質油用加圧ポンプ装置１８の作動ＯＮの後、３方向燃料切換弁１２を介して軽質油用経路１６と燃料メイン経路３とが連通されるようになっているが、軽質油用加圧ポンプ装置１８の作動ＯＮのタイミングと、３方向燃料切換弁１２の切換のタイミング（軽質油用経路１６と燃料メイン経路３との連通のタイミング）とを同じにすることもできる。
【００６０】また、本実施の形態においては、重質油は燃料加熱器６により加熱される例について説明したが、他の加熱手段でも良い。例えば、エンジンの廃熱を利用することもできる。
【００６１】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ディーゼル機関を停止させる際、燃料の温度がベーパーロック発生温度以上ならば、軽質油用加圧ポンプ装置の作動により軽質油を加圧し、重質油と軽質油との混合油の燃料供給圧力を大きく低下させることなく、残存している重質油中の水分の気化を防止できる。従って、ベーパーロック現象の発生を抑制し、ディーゼル機関の運転を安全に停止させることができる効果を奏する。
【００６２】請求項２記載の発明によれば、３方向燃料切換弁の切換え時点で、燃料の圧力降下を確実に防止でき、従って、ベーパーロック現象を確実に回避できる効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９３１
【氏名又は名称】株式会社新潟鉄工所
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| 【出願日】 |
平成１２年２月３日（２０００．２．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７２７１８
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 史旺 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２１４８２２（Ｐ２００１−２１４８２２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年８月１０日（２００１．８．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２６７４８（Ｐ２０００−２６７４８） |
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