(57)【要約】  本発明は、改良された燃料噴射システムおよび炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンにおける、燃料の加熱と循環を制御するための関連する方法を提供する。燃料噴射システムは、噴射ノズルを通じて燃料が霧化する前記噴射ノズル、及び前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプを有する少なくとも１つの燃料噴射器と、前記燃料噴射器の各々に流体接続され、制御された量の炭素質水性スラリー燃料が前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている制御式ブリードバルブと、を備える。
2019506560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンの燃料噴射システムであって、
通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル、及び前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプを有する少なくとも１つの燃料噴射器と、
前記燃料噴射器の各々に流体接続され、制御された量の炭素質水性スラリー燃料が前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている制御式ブリードバルブと、を備える燃料噴射システム。
【請求項２】
前記制御式ブリードバルブは、電子制御式ブリードバルブまたは油圧制御式ブリードバルブのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の燃料噴射システム。
【請求項３】
前記制御式ブリードバルブは、前記燃料噴射ポンプが燃料を前記燃料噴射器の中に引き込んだ後であり、かつ、前記燃料噴射器が前記噴射ノズルを通じて燃料を噴射する前に、前記燃料噴射器からの流れを可能にするように動作させられる、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項４】
前記制御式ブリードバルブは、前記燃料噴射ポンプ及び前記噴射ノズルの周辺に、または前記燃料噴射ポンプと前記噴射ノズルとの間に、前記燃料噴射器によって流体接続されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項５】
前記噴射ノズルは、前記噴射ノズルを通る流れを制御する流量バルブを含み、前記制御式ブリードバルブは、前記流量バルブのところで、または前記流量バルブの周辺で、前記燃料噴射器に流体接続されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項６】
前記流量バルブはバルブシートを含み、前記制御式ブリードバルブは、前記流量バルブの前記バルブシートのところで、または前記流量バルブの前記バルブシートの周辺で、前記燃料噴射器に流体接続されている、請求項５に記載の燃料噴射システム。
【請求項７】
前記流量バルブは、ニードルバルブを備える、請求項５または６に記載の燃料噴射システム。
【請求項８】
前記制御式ブリードバルブは、前記燃料噴射ポンプに流体接続されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項９】
前記燃料噴射ポンプは、シリンダと燃料を前記噴射ノズルに押し出すための従動プランジャとを有するプランジャポンプを備え、前記制御式ブリードバルブは、前記従動プランジャと前記プランジャポンプの燃料入口との間で、前記シリンダ内のポンプ容積部に流体接続されている、請求項８に記載の燃料噴射システム。
【請求項１０】
前記制御式ブリードバルブの各々は、燃料リサイクルシステムに流体接続されている、請求項１から９のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項１１】
前記燃料噴射システムが、燃料を前記燃料噴射器に押し出すための燃料配送ポンプを更に備え、燃料リサイクルストリームは、前記制御式ブリードバルブの出口と前記燃料配送ポンプの入口との間に流体接続されている、請求項１０に記載の燃料噴射システム。
【請求項１２】
前記燃料噴射システムが、燃料循環本管を更に有し、前記燃料循環本管からのリターンは、前記燃料配送ポンプの前記入口に流体接続されている、請求項１０または１１に記載の燃料噴射システム。
【請求項１３】
前記燃料リサイクルストリームは、廃棄ストリームへの接続を有し、前記燃料リサイクルストリームから流体を除去するために、流れを前記廃棄ストリームの中へ選択的にそらすことができる、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項１４】
前記廃棄ストリームは、制御式三方バルブを使用して前記リサイクルストリームに流体接続されている、請求項１３に記載の燃料噴射システム。
【請求項１５】
前記燃料噴射システムがサービスタンクを更に備え、新しい炭素質水性スラリー燃料が前記サービスタンクの中へ供給され、前記サービスタンクは、前記燃料配送ポンプの前記入口に流体接続されている、請求項１から１４のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項１６】
前記サービスタンクの出口、フラッシング流体ラインの出口、及び前記燃料配送ポンプへの前記入口の間に流体接続されている制御バルブを更に有する請求項１５に記載の燃料噴射システム。
【請求項１７】
前記サービスタンクは、前記燃料噴射システムの温度よりも低い温度で動作させられる、請求項１５または１６に記載の燃料噴射システム。
【請求項１８】
前記燃料噴射システムが、前記噴射器システムの入口に流体接続されている燃料プレコンディショニングシステムを更に有し、前記燃料プレコンディショニングシステムは、燃料をサービス温度に加熱するための燃料プレヒータを有する、請求項１から１７のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項１９】
前記プレコンディショニングシステムは、ろ過器用の燃料ろ過機を有し、前記燃料プレヒータは、前記燃料ろ過器の前に位置している、請求項１８に記載の燃料噴射システム。
【請求項２０】
前記燃料プレコンディショニングシステムと廃棄タンクまたは流体回収システムとの間に流体接続されている制御バルブを更に制御する、請求項１８または１９に記載の燃料噴射システム。
【請求項２１】
前記ブリードバルブを通る流れは、所定の燃料配送圧力のための、前記ブリードバルブのデューティにより制御される、請求項１から２０のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項２２】
炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンの燃料再循環システムであって、前記ディーゼル型エンジンは燃料噴射システムを有し、前記燃料噴射システムは、通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル、及び前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプを有する少なくとも１つの燃料噴射器を備え、前記燃料再循環システムは、燃料噴射器の各々に流体接続されている少なくとも１つの制御式ブリードバルブを有し、前記制御式ブリードバルブが、制御された量の炭素質水性スラリー燃料がそれぞれの前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている、燃料再循環システム。
【請求項２３】
請求項１から２１のいずれか一項に記載の燃料噴射システムを有する、請求項２２に記載の燃料再循環システム。
【請求項２４】
炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンであって、前記ディーゼル型エンジンが、少なくとも１つの燃料噴射器を備える燃料噴射システムを備え、前記燃料噴射器の各々は、
通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル、及び前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプと、
前記燃料噴射器の各々に流体接続され、制御された量の炭素質水性スラリー燃料がそれぞれの前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている制御式ブリードバルブと、を有する、ディーゼル型エンジン。
【請求項２５】
請求項１から２１のいずれか一項に記載の燃料噴射システムを有する、請求項２４に記載のディーゼル型エンジン。
【請求項２６】
炭素質水性スラリー燃料を使用したディーゼル型エンジンにおける燃料の加熱と循環を制御するための方法であって、前記ディーゼル型エンジンは請求項１から２１のいずれか一項に記載の燃料噴射システムを有し、前記燃料噴射器は前記エンジンの燃焼室の中へ燃料を噴射するために動作し、
燃料噴射イベントの間に、前記燃料噴射器から前記燃焼室への流れを可能にするように前記ブリードバルブを動作させるステップを含む方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、前記制御式ブリードバルブは、前記燃料噴射ポンプが前記燃料噴射器に燃料を引き込んだ後であり、かつ、前記燃料噴射器が前記噴射ノズルを通じて燃料を噴射する前に、前記燃料噴射器からの流れを可能にするように動作させられる。
【請求項２８】
前記燃料噴射ポンプは、シリンダと燃料を前記噴射ノズルに押し出すための従動プランジャとを有するプランジャポンプを備え、前記燃料噴射ポンプは、前記プランジャを引き戻すことにより前記燃料噴射器の中へ燃料を引き込む、請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ブリードバルブを通る流れは、所定の燃料配送圧力のための、前記ブリードバルブのデューティにより制御される、請求項２６から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記制御式ブリードバルブの各々は、燃料リサイクルシステムに流体接続されており、通常のエンジン動作の間、燃料リサイクルストリームは燃料を前記ブリードバルブから前記燃料配送ポンプの入口へ方向づける、請求項２６から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記リサイクルストリームにおける圧力低下は、電子制御ブリードバルブの前後において、燃料噴射器の内部流れチャネルにおける圧力低下により制御される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
炭素質水性スラリー燃料を使用したディーゼル型エンジンの噴射器システムをフラッシングする方法であって、前記ディーゼル型エンジンは請求項１から２１のいずれか一項に記載の燃料噴射システムを有し、
前記ブリードバルブを、前記燃料噴射器からの連続した流れを可能にするように動作させるステップを含む方法。
【請求項３３】
前記ブリードバルブは、リサイクルストリームに流体接続されており、前記リサイクルストリームは、前記ブリードバルブからのフラッシング流体の流れを廃棄ストリームへ方向づけるように構成されている、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記燃料噴射器には、燃料システムのフラッシング時間の最後に、少なくとも１サイクル、好ましくは複数のサイクルの動作をさせる、請求項３２または３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ディーゼル型エンジンは、静止型発動エンジンを備える、請求項１から２１のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項３６】
前記ディーゼル型エンジンは、輸送エンジン、好ましくは遠洋航行船を備える、請求項１から２１のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１６年１月１３日に出願されたオーストラリア国特許出願２０１６９００００９４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用し、その内容は本明細書に援用されていることは理解されるべきである。
【０００２】
本発明は、一般的に、炭素質水性スラリーを使用したディーゼル型エンジン用燃料システムに関する。この発明は、特に、炭素質水性スラリーを使用したディーゼル型エンジンの噴射器用の制御式ブリードシステムおよびフラッシングシステムのアレンジに応用可能であり、便宜的に以下では例示的な応用との関係において本発明を開示する。
【背景技術】
【０００３】
以下の背景の説明は、この発明の理解を容易にすることを意図している。しかしながら、以下の説明で言及されたいかなる材料についても、出願の優先日の時点で、公開されている、周知である、または共通の一般的知識であることを肯定し、認知するものではないことは、評価されるべきである。
【０００４】
ディーゼル型エンジンにおける従来型のディーゼルおよび重燃料オイルについての現在の噴射技術では、比較的低粘度の燃料の圧力霧化が行われている。重燃料オイル、燃料の粘度は、エンジンの高圧噴射ポンプに入る前には、加熱（最高１６５°Ｃ）により５ＭＰａから２０ＭＰａに制御される。低圧の燃料が比較的一定の圧力で燃料システムに提供されることによって、安定した循環が提供されると共に、圧力解放バルブおよび噴射器におけるスプリングを搭載したバルブを経て熱いサービスタンクに戻る燃料オイルが抜き取られ、噴射イベントの各々からの圧力が、低圧配送ポンプからの圧力を下回るまで低下すると、圧力解放バルブおよび噴射器におけるスプリングを搭載したバルブがパチンと開く。この循環は、燃料システムを温度上昇状態に維持し、空気の除去を助け、燃料スイッチの時間を削減する。
【０００５】
新興の技術としては、炭素質水性スラリー燃料によってディーゼル型エンジンの重燃料オイルを代替するものが、国際公開第２０１５／０４８８４３号に教示されており、その内容は本明細書に援用されていることは理解されるべきである。炭素質水性スラリー燃料は、一般的に、微粉砕した炭素質粒子の水性の膠様の懸濁液を含む。そのため、スラリー燃料の物性は、ディーゼルおよび燃料オイルとは顕著に異なり、特に、かなり高い粘度と、不安定化し、かつ、スラッジを形成する傾向とを有し、もしもエンジンが、スラリー燃料がシステム内にある状態で停止すると噴射ノズル内で乾ききってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０４８８４３号
【特許文献２】国際公開第２０１３／１４２９２１Ａ１号
【０００７】
これら燃料の製造、輸送、保存および使用は、複数の技術的問題を引き起こす可能性があるために商業化を阻んでいた。一つの深刻な問題は、エンジンの動作中および停止中の両方において、タンクおよび燃料ラインのスラリーの中で炭素質粒子の沈降と、より小さな燃料噴射装置のオリフィスの閉塞の抑制である。この問題を回避する現行の技術は、燃料循環本管上の、スプリングを搭載した圧力解放バルブを使用し、比較的一定の燃料配送圧力のもとで継続的にプレヒートされた燃料を燃料システムの周辺に循環させる重燃料オイルシステムであった。これは、噴射イベントの間に、燃料システムが燃料噴射器の高圧回路から圧力解放バルブを経由して燃料をブリードすることを可能にする。しかしながら、圧力解放バルブは、スラリー燃料により損傷、かつ、摩耗しやすい。更に、プレヒートしたサービスタンクの使用には、比較的大量の燃料（例えば、８時間から２７時間の消費分）が噴射温度に維持されている必要がある。これは、過度の高温の取扱いにより、沈降しやすく、不安定性の傾向を有する水性スラリー燃料にとって問題である。凝集はまた、特に水性スラリーの霧化に有害であり、点火遅延および不完全燃焼の増加につながり、これらは全てピストンリングの損傷と深刻なエンジン寿命の短縮、そして、燃焼効率の低下につながる。
【０００８】
先行技術は、循環流を削減するための可変流量配送ポンプの使用を通じて、この問題にある程度の対策を可能にしているが、これは別の問題を引き起こす可能性があり、その理由は、燃料配送圧力は、燃料噴射ポンプを、より具体的には、燃料配送圧力を利用して高圧（噴射）燃料噴射ポンプのプランジャを引き戻すプランジャ型燃料噴射ポンプを最適に作動させるには不十分であるからである。
【０００９】
現行の技術の追加の問題点は、サービスタンクの後に、フラッシング流体を用いたエンジンの拡張運転なしには、完全かつ高速の燃料システムのフラッシングを行うことができないことである。
【００１０】
そのため、燃料システム中の炭素質水性スラリー燃料の劣化、不安定性および凝集を低減させる燃料システム、特に、炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジン用燃料噴射システムを提供することが望まれている。また、より効率的かつ、制御された、サービスタンクの後の燃料システムのフラッシングを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、炭素質水性スラリー燃料を使用したディーゼル型エンジン用の改良された燃料システムおよび、石炭、焦げ、カーボンブラックおよびビチューメンのような水性の媒質に懸濁した炭素質粒子を含む炭素質水性スラリー燃料を使用したディーゼル型エンジンにおける燃料の加熱と循環を制御するための、関連する方法を提供する。本発明の実施形態は、炭素質水性スラリー燃料を微粒精製炭燃料（ｍｉｃｒｏｎｉｚｅｄ  ｒｅｆｉｎｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｆｕｅｌ、ＭＲＣ）の一種であるとみなして使用するように構成されてもよい。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様は、炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンの燃料噴射システムであって、通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル、及び前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプを有する少なくとも１つの燃料噴射器と、前記燃料噴射器の各々に流体接続され、制御された量の炭素質水性スラリー燃料が前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている制御式ブリードバルブと、を備える燃料噴射システムを提供する。
【００１３】
制御式ブリードバルブの燃料噴射システムの噴射器の各々での使用は、炭素質水性スラリー燃料の燃料噴射器システムを通る調整された循環流を提供し、また、噴射器の各々からの炭素質水性スラリー燃料のブリード流の制御されたタイミングを提供する。したがって、本発明、より具体的にはエンジンの燃料噴射システムは、炭素質水性スラリー燃料のブリードおよび循環レートの両方を燃料システムを通じて制御することにより、炭素質水性スラリー燃料の劣化、不安定性および凝集を低減させる助けとなる。
【００１４】
制御式ブリードバルブの使用は、圧力解放バルブを使用する必要性を代替し、これによりシステム内のシールオイルによる汚染があっても噴射器内での燃料の待機時間を減少させ、燃料が温度上昇状態にある時間を減少させる。このアレンジは、噴射器ブリードバルブのサービス寿命を延長することができ、燃料噴射システム内での炭素質粒子の詰まりを減少させることを通じてエンジン効率を最適化の助けになり得る。制御式ブリードバルブの使用はまた、サービスタンクの後の制御された燃料システムのフラッシングを可能にする。
【００１５】
制御式ブリードバルブの使用により、有利なことに、従来の分離した燃料用のプレヒートされた循環本管の必要性がなくなる。重燃料オイルとは対照的に、炭素質水性スラリー燃料はプレヒートを用いた粘度の制御の必要がなく噴射することができ良く燃焼する。これにより全ての条件下で（例えば、燃料の切り替え中、別個のスラリー燃料システムは好ましい状態よりも冷たい場合）高精度の温度制御を確保する必要性が低減する。
【００１６】
本発明の燃料噴射システムおよび燃料再循環システムは、ディーゼル型圧縮点火エンジンでの使用に適している点が評価されるべきである。
【００１７】
ディーゼル型エンジンは、水性の媒質に懸濁した炭素質粒子を含む燃料を使用して動作するために製造され、組立てられ、変更が加えられたどのようなエンジンも包含することもまた理解されるべきである。適切なエンジンは、従来の圧縮点火もしくはディーゼル型エンジン、または、水性の媒質に懸濁した炭素質粒子を含む燃料を使用して動作するような、改良された、変更を加えた、もしくは従来の圧縮点火もしくはディーゼルエンジンに由来する、エンジンを含む。一つの例は、ディーゼル型エンジンである直接噴射炭素エンジン（ｄｉｒｅｃｔ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｃａｒｂｏｎ  ｅｎｇｉｎｅ、ＤＩＣＥ）であり、このエンジンは、微粒精製炭燃料（ＭＲＣ）の水ベースのスラリーの燃焼を実現するように変更が加えられている。
【００１８】
本発明は、様々な燃料噴射システムでの使用に適している。例として、本発明は、プランジャを備える燃料ポンプ要素がポンプチャンバー内に収容されている従来の噴射アレンジにおける使用に適している。これらのシステムにおいて、ポンプチャンバーは、燃料ダクトまたはノズルをポンプチャンバーに接続する燃料導管を経由して、噴射ノズルと連通している。噴射ノズルは、一般的に、燃料の燃焼室への噴射を調整するためにノーマリークローズの位置に付勢された噴射バルブを含む。このアレンジにおいて、プランジャの下向きの動きはポンプチャンバーの容量を減少させ、ポンプチャンバーおよび燃料ダクトを占ている燃料の容積部の中で圧力上昇を引き起こす。これにより、燃料が加圧され噴射ノズルに供給される。この圧力上昇は、ノーマリークローズの噴射バルブの付勢に打ち勝って、噴射バルブはオープンの位置に移動し、燃料が噴射ノズルから燃焼室にスプレーされる。燃焼室に燃料がリリースされると噴射ノズルの上流の圧力が減少し、噴射ノズルバルブがノーマリークローズの位置に戻され、そこで噴射ノズルを通じたスプレーが終了する。プランジャにより生成された加圧された燃料の流れは、プランジャから離れる方向に移動し、ポンプチャンバーおよび燃料ダクトの集合した容積部により画成された噴射経路を経由して噴射ノズルに向かう。
【００１９】
既に言及したように、本発明は、プランジャ型の燃料ポンプ要素および噴射ノズルを作動させる圧力を利用して、現存する燃料噴射アレンジでの使用に適している。しかしながら、これらは単に、本発明を使用することができるいくつかの燃料ポンプ要素および噴射ノズルの例であることが評価される。様々な代替の燃料ポンプシステムおよび噴射ノズルが本発明の使用に適している。例えば、本発明のポンプチャンバーおよびポンプ要素は、必要とされる噴射圧力に応じてどのようなタイプの適切な流れ生成デバイスを備えてもよく、例えばプログレッシブキャビティポンプまたは、ダイアフラムポンプのような容積式ポンプを備えてもよい。燃料ポンプ要素がピストンまたはプランジャタイプのポンプ要素を備えるこの発明の実施形態において、ピストン／プランジャは、例えば、カム機構、油圧機構、または電機ソレノイドのシステムによって、など様々な作動システムによって動作させることができる。同様に、本発明の噴射ノズルは、従来のタイプの噴射ノズル（例えば、噴射経路内の圧力を上昇させることによりオープンの位置に作動させるタイプ）でもよく、また代替的には、エンジンによっては高度な燃焼効率を実現するために正確に時間調整される燃焼室への噴射イベントに対し、高度な制御を行うため、分離したシステム（例えば、油圧または電気的システム）により選択的に作動させてもよい。
【００２０】
本発明のディーゼル型エンジンに使用される炭素質水性スラリー燃料は、水性の媒質に懸濁した炭素質粒子を備える。この燃料は、一般的に、微粉砕した炭素質粒子の水性の膠様の懸濁液を含む。懸濁液は、のり状の堅さを有する。更に、炭素質粒子は、媒質内での粒子の分散を改善するため、疎水性であることが好ましい。一つの適切な例が、国際公開第２０１５／０４８８４３号に教示されており、その内容は本明細書に援用されていることは理解されるべきである。
【００２１】
制御式ブリードバルブは、どのような適切な構成をとってもよい。好ましい実施形態において、制御式ブリードバルブは、電子制御ブリードバルブまたは油圧制御ブリードバルブのうちの少なくとも１つを備える。いくつかの実施形態において、制御式ブリードバルブは、好ましくは、例えばバルブシート材料に変更を加えるなどの、炭素質水性スラリー燃料との使用に適合させた、ムーグ（Ｍｏｏｇ）ブランドの電子制御バルブ／アクチュエータを備えている。
【００２２】
制御式ブリードバルブは、好ましくは、１つの噴射イベント終了と次の噴射イベント開始との間の時間に、より好ましくは、燃料ポンプの再充填と次の噴射イベント開始との間の時間に、開閉のフルサイクルを可能とするように高速の開閉ができるように選択される。例えば、１分間１２０回転の動作のエンジンでは、この時間は２００ｍｓから４００ｍｓ前後の長さ（再充填時間を含むか否かによる）であり、バルブの開閉時間は、理想的には２０ｍｓ前後となるであろう。エンジン速度が速いほど、比例的に、より速く開口するバルブが必要になることは評価されるべきである。
【００２３】
既に言及したように、制御式ブリードバルブは、炭素質水性スラリー燃料の劣化、不安定性および凝集を低減させるため、噴射器を通じて炭素質水性スラリー燃料を循環させるように動作させられる。ブリードバルブは、好ましくは、燃料噴射ポンプが噴射器に燃料を引き込んだ後であり、かつ、燃料噴射器が噴射ノズルを通じて燃料を噴射する前に、燃料噴射器からの流れを可能にするように動作させられる。これは、噴射器が燃料の必要量を噴射器に引き込み、噴射ノズルを通して燃料を放出／霧化する通常の動作を可能にする。ブリード流は、好ましくは、与えられた燃料配送圧力のための、ブリードバルブのデューティにより制御される。
【００２４】
制御式ブリードバルブは、噴射器のどのような適切な位置に流体接続されていてもよい。制御式ブリードバルブは、好ましくは、燃料噴射ポンプの周辺において、または燃料噴射ポンプと噴射ノズルとの間において、噴射器によって、流体接続されている。これは、システムを、従来のポンプラインノズル噴射システムに使用することを可能にする。
【００２５】
いくつかの実施形態において、噴射ノズルは、噴射ノズルを通る流れを制御する流量バルブを含み、制御式ブリードバルブは、当該流量バルブにおいて、またはその周辺において、噴射器に流体接続されている。流量バルブは、一般的に、バルブシートを含み、したがって、制御式ブリードバルブは、より好ましくは噴射器に、流量バルブのバルブシートにおいて、またはその周辺において流体接続されている。制御式ブリードバルブをカットオフバルブシートに流体接続することにより、有利なことに、バルブシートに隣接した死容積内での沈降を避け、どのようなフラッシング動作の効率（完全性）も最大化している。流量バルブは、適切な圧力で作動させるどのようなバルブでもよい点が評価されるべきである。いくつかの実施形態において、流量バルブは、ニードルバルブを備える。
【００２６】
他の実施形態において、制御式ブリードバルブは、燃料噴射ポンプに流体接続されている。特定の実施形態においては、燃料噴射ポンプは、シリンダと燃料を噴射ノズルに押し出すための従動プランジャとを有するプランジャポンプを備え、制御式ブリードバルブは、プランジャとプランジャポンプの燃料入口との間で、シリンダのポンプ容積部に流体接続されている。このアレンジは、噴射器と燃料噴射器との流体接続の位置を、噴射ノズルに対してより燃料噴射ポンプの近くに移動することによって、より小さな断面の噴射器に有利に使用されるであろうことが予想される。
【００２７】
ブリード流量レートは、炭素質水性スラリー燃料のレオロジーに依存し、エンジン負荷およびフラッシングが必要か否かによって、噴射ノズルを通じて流れる全流量負荷の１％と１００％との間で変化してもよいことは、評価されるべきである。いくつかの実施形態において、ブリード流量レートは、全負荷流量レートの１％から２０％の間であり、好ましくは１％から５％の間である。他の実施形態において、ブリード流量レートは、全負荷流量レートの３％から１５％であり、好ましくは３％から１０％であり、いくつかの実施形態においては、全負荷流量レートの約５％である。例えば、全負荷流量レートの１％を占めるブリード流量レートは、粒子沈降およびスラッジ形成が最小限となる、炭素質水性スラリー燃料の良好なレオロジー特性を有するのに適しているであろう。ブリード流量レートは、燃料がスラッジ形成しやすい場合には、高くなるであろう。
【００２８】
ブリードバルブのデューティサイクルは、好ましくは、燃料の物性に応じて調整される。いくつかの実施形態において、ブリードバルブのデューティサイクルは、レオロジーの劣悪な燃料のオープン時間の１０％から２０％であるが、例えば、同期されることにより噴射の間はオープンしない。ブリードバルブの導管またはパイプのサイズは、浸食／摩耗を最小限にするために、炭素質水性スラリー燃料中の最大の炭素質粒子の少なくとも５倍以上であることが好ましい。いくつかの実施形態において、デューティサイクルは、ブリードとフラッシングサイクルとの間の周期的なサイクルを含む。実施形態において、このサイクルは、特に、燃料がスラッジ形成しやすい場合に、なんらかの破片または粒子の蓄積を一掃するために、オンオフの方形波のサイクルを含む。いくつかの実施形態において、システムは、石炭スラリーの物性および最適なデューティサイクル設定と相関のある物性を判断するために動作させることができる、少なくとも１つの  センサまたはテストシステムを含む。
【００２９】
いくつかの実施形態において、ブリードバルブの開閉のデューティは、また、エンジンに噴射される燃料の量を制御するために使用されてもよい。例えば、油圧作動のポンプについて、ブリードバルブは、噴射ノズルに燃料を押し出すためのダウンストロークにおけるどこまで移動するかを制御するために使用されてもよい。
【００３０】
噴射ノズルは、炭素質水性スラリー燃料に使用することができるどのような適切な燃料霧化ノズルを含んでもよい。ブラスト霧化型噴射器の一部を成す適切な噴射ノズルの一例が、同一出願人による国際公開第２０１３／１４２９２１号および国際公開第２０１５／０４８８４３号に教示されており、その内容は本明細書に援用されていることは、理解されるべきである。
【００３１】
本発明の燃料噴射器システムは、システム全体の中で、流体接続されている複数のユニットを含んでもよい。いくつかの実施形態において、燃料噴射器システムは、更に、燃料噴射器に燃料を押し出すための燃料配送ポンプを含む。燃料配送ポンプは、一般的には、噴射器の各々の入口と流体連通している
【００３２】
制御式ブリードバルブの各々は、好ましくは、燃料リサイクルシステムに流体接続されている。燃料リサイクルストリームは、好ましくは、制御式ブリードバルブの出口と燃料配送ポンプの入口との間に流体接続されている。よって、通常の動作の間、熱い劣化した／汚染された燃料でサービスタンクまたはデイタンク（単数または複数）を汚染することを回避し、熱い劣化した燃料がエンジンに噴射される前の時間を削減するため、制御式ブリードバルブからのブリード流は、燃料配送ポンプ（単数または複数）の入口に向け直される。
【００３３】
エンジンの通常の動作の間、燃料噴射器システムおよび／またはリサイクルストリームの圧力は、一般的に、１０バールと５０バールとの間であり、より好ましくは１０バールと３０バールとの間である。リサイクルストリームにおける燃料の温度は、一般的に、５０℃と１５０℃との間であり、好ましくは、７０℃と１３０℃との間である。
【００３４】
いくつかの実施形態の燃料噴射器システムは、更に、燃料循環本管を有してもよく、燃料循環本管からのリターンは、燃料配送ポンプの入口に流体接続されている。制御式ブリードバルブの各々は、好ましくは、燃料リサイクルシステムに流体接続されている。燃料リサイクルストリームは、本実施形態においては、サービスタンクではなく、燃料配送ポンプの入口に接続されている燃料循環本管を含んでいる。これは、熱い燃料とより冷えた燃料がサービスタンクで混ざることを避け、燃料の不安定性への傾向を低減させる。
【００３５】
燃料リサイクルストリームは、複数の代替的な接続を有する回路を備えていてもよい。既に言及したように、燃料リサイクルストリームは、好ましくは、ブリード燃料を噴射器に直接的にリサイクルするために、燃料配送ポンプに接続されている。しかしながら、例えば、汚染された燃料、劣化した燃料、フラッシング流体などの流体が燃料噴射器に戻されてリサイクルされないように、リサイクルからの流体をそらす、すなわち選択的に除去することも望ましい。したがって、いくつかの実施形態において、燃料リサイクルストリームは、廃棄ストリームへの接続を有し、リサイクルストリームから流体を除去するために、流れを廃棄ストリームの中へ選択的にそらすことができる。どのような適切な流体接続でも、使用することができる。いくつかの実施形態において、廃棄ストリームは、制御式三方バルブを使用してリサイクルストリームに流体接続されている。燃料システムには、システムのフラッシングの間または異常な動作の時間の間に、ブリード流を廃棄タンクまたはフラッシング流体回収システムに方向づけるバルブが備えられている。
【００３６】
いくつかの実施形態において、燃料噴射器システムは、更に、新しい炭素質水性スラリー燃料がフィードされるサービスタンクを有し、サービスタンクは、燃料配送ポンプの入口に流体接続されている。サービスタンクは、燃料噴射システムの温度よりも低い温度で動作させられる。この低いサービスタンクのサービス温度は、更に、スラリーの不安定性を低減させる。実施形態において、２０℃と５０℃との間、より好ましくは２５℃と４０℃との間のサービスタンクの温度が、ほとんどの燃料にとって適切である。これは、比較的従来のディーゼル型エンジンで、現状使用されている温度の半分前後であることが留意される。制御バルブは、好ましくは、前記サービスタンクの出口であるフラッシング流体ラインの出口と、前記燃料配送ポンプへの前記入口との間に流体接続されている。制御バルブは、サービスタンクからの流れを中断し、フラッシング流体をエンジン燃料システム中に押し出すことを可能にするために使用されてもよい。このバルブは、有利なことに、三方バルブまたは２つの分離したバルブであってもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態において、燃料噴射器  システムは、更に、噴射器システムの入口に流体接続されている燃料プレコンディショニングシステムを有し、燃料プレコンディショニングシステムは、燃料をサービス温度に加熱するための燃料プレヒータを有する。プレコンディショニングシステムはまた、貯留タンクからの錆片のような異質の粗い物質を除去するためのスクリーンを有する燃料ろ過器を有する。燃料プレヒータは、好ましくは、ろ過器を通じてスクリーニングする前に燃料の粘度を低下させるために、燃料ろ過器の前に位置している。燃料プレヒートは、好ましくは、噴射される燃料の温度を最大限にしつつ、温度上昇状態にある平均時間を最小化するため、燃料の物性およびリターンブリード流に応じて多様である。プレヒータは、一般的に、プレヒータを流れる燃料を５０°Ｃから１５０°Ｃの間の温度、好ましくは７０°Ｃから１３０°Ｃとの間の温度に加熱する。許容可能な時間‐温度プロファイルは、燃料ごとに異なる。
【００３８】
本発明は、最良の燃焼と熱効率（最大限の燃料プレヒート）を実現しつつ、実質的に燃料に不安定性を生じさせるような状態の時間‐温度を削減している点で現行の技術と大いに異なっている。
【００３９】
いくつかの実施形態において、燃料噴射器システムは、更に、燃料プレコンディショニングシステムと廃棄タンクまたは流体回収システムとの間に流体接続されている制御バルブを含む。制御バルブは、システムのフラッシングの間または異常な動作の時間の間に、燃料プレコンディショニングシステムからの流れを廃棄タンクまたは流体回収システムに方向づけるために、選択的に動作させてもよい。この制御バルブの使用は、有利なことに、フラッシングの時間を低減させる。どのような適切なバルブ構成も使用することができる。いくつかの実施形態において、この制御バルブは、三方バルブを含む。
【００４０】
本発明の燃料噴射システムは、複数の応用において使用することができる。いくつかの実施形態において、燃料噴射システムは、静止型発動エンジンに使用させる。これらの実施形態において、エンジンは、一般的に、建物または主として発電に使用される他の筐体の内部の場所に固定される大型エンジンを含む。他の実施形態において、燃料噴射システムは、一般的に船舶を推進する輸送エンジンに使用される。輸送エンジンの例は、機関車や船舶、遠洋定期船、遊覧船などの遠洋航行船への動力供給および推進のためのエンジンの使用も含む。しかしながら、トラックなどの他の車両のエンジンは、本発明の燃料噴射システムを使用した、適切なサイズおよびパワーのエンジンを利用することができることは、評価されるべきである。
【００４１】
本発明の第２の態様は、炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンの燃料再循環システムであって、前記ディーゼル型エンジンは燃料噴射システムを有し、前記燃料噴射システムは、通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル、及び前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプを有する少なくとも１つの燃料噴射器を備え、前記燃料再循環システムは、燃料噴射器の各々に流体接続されている少なくとも１つの制御式ブリードバルブを有し、前記制御式ブリードバルブが、制御された量の炭素質水性スラリー燃料がそれぞれの前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている、燃料再循環システムを提供する。燃料再循環システムは、制御された量の炭素質水性スラリー燃料がそれぞれの燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている燃料噴射器の各々に流体接続されている、少なくとも１つの制御式ブリードバルブを含む。
【００４２】
本発明のこの第２の態様の燃料再循環システムは、好ましくは、本発明の第１の態様の燃料噴射システムを含むことが、評価されるべきである。本発明の第１の態様に関連して説明された全ての上述の技術的特徴は、等しく本発明の第２の態様に援用されうることが、理解されるべきである。
【００４３】
本発明の第３の態様は、炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンであって、前記ディーゼルエンジンが、少なくとも１つの燃料噴射器を備える燃料噴射システムを備え、前記噴射器の各々は、通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル、前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプと、前記燃料噴射器の各々に流体接続され、制御された量の炭素質水性スラリー燃料がそれぞれの前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている制御式ブリードバルブと、を有する、ディーゼル型エンジンを提供する。
【００４４】
本発明のこの第３の態様のディーゼルエンジンは、好ましくは、本発明の第１の態様の燃料噴射システムを含むことが、評価されるべきである。本発明の第１の態様に関連して説明された全ての上述の技術的特徴は、等しく本発明の第３の態様に援用されうることが、理解されるべきである。
【００４５】
第３の態様の本発明のディーゼル型エンジンは、直接噴射、圧縮点火またはディーゼル型エンジンなど、炭素質水性スラリー燃料を使用して動くことができるどのようなエンジンをも含むことができることは、評価されるべきである。好ましい形式において、エンジンは、ブラスト噴射器を有するディーゼル型エンジンなど、変更を加えたディーゼル型エンジンを含む。
【００４６】
本発明の第４の態様は、炭素質水性スラリー燃料を使用したディーゼル型エンジンにおける燃料の加熱と循環を制御するための方法であって、前記ディーゼル型エンジンは本発明の第１の態様の燃料噴射システムを有し、前記燃料噴射器は前記エンジンの燃焼室の中へ燃料を噴射するために動作し、燃料噴射イベントの間に、前記燃料噴射器から前記燃焼室への流れを可能にするように前記ブリードバルブを動作させるステップを含む、方法を提供する。
【００４７】
制御式ブリードバルブは、燃料噴射ポンプが噴射器に燃料を引き込んだ後であり、かつ、燃料噴射器が噴射ノズルを通じて燃料を噴射する前に、燃料噴射器からの流れを可能にするように動作させられる。実施形態において、燃料噴射ポンプは、シリンダと燃料を噴射ノズルに押し出すための従動プランジャとを有するプランジャポンプを備え、燃料噴射ポンプは、プランジャを引き戻すことにより噴射器に燃料を引き込む。
【００４８】
ブリード流は、好ましくは、与えられた燃料配送圧力のための、ブリードバルブのデューティにより制御される。実施形態において、制御式ブリードバルブの各々は、燃料リサイクルシステムに流体接続されている。ここで、リサイクルストリームにおける圧力低下は、好ましくは、電子制御ブリードバルブの前後において、噴射器の内部流れチャネルにおける圧力低下により制御される。この圧力低下は、スロットルバルブを通過するブリード流により生じるせん断の強度低下を生じさせるために制御される。
【００４９】
通常のエンジン動作の間、燃料リサイクルストリームは、好ましくは、燃料をブリードバルブから燃料配送ポンプの入口へ方向づける。このブリードおよびリサイクルフローは、直接的にブリード流を燃料噴射システムにリサイクルし、これにより、熱い劣化した／汚染された燃料でサービスタンクまたはデイタンク（単数または複数）を汚染することを回避し、熱い劣化した燃料がエンジンに噴射される前の時間を削減する。
【００５０】
サービスタンクの後に、フラッシング流体を用いたエンジンの拡張運転なしに、完全かつ高速の燃料システムのフラッシングを行うことを可能にする。炭素質水性スラリー用のフラッシング流体は、好ましくは、水または適切な洗剤の混合物のような、実質的に不燃性の流体であり、これは、デュアル燃料噴射システムおよび従来のオイル燃料を用いた分離した燃料システムでも同様であり、フラッシング流体の過度の使用／フラッシング時間の拡張は、希釈されたスラリー燃料の不完全燃焼が起きやすく、望まれないであろう。
【００５１】
本発明の第５の態様は、炭素質水性スラリー燃料を使用したディーゼル型エンジンの噴射器システムをフラッシングする方法であって、前記ディーゼル型エンジンは本発明の第１の態様の燃料噴射システムを有し、前記ブリードバルブを、前記燃料噴射器からの連続した流れを可能にするように動作させるステップを含む、方法を提供する。
【００５２】
実施形態において、制御式ブリードバルブの各々は、燃料リサイクルシステムに流体接続されている。リサイクルストリームは、好ましくは、ブリードバルブからのフラッシング流体の流れを廃棄ストリームへ方向づけるように構成されている。
【００５３】
いくつかの実施形態において、燃料噴射器には、燃料システムのフラッシング時間の最後に、少なくとも１サイクル、好ましくは複数のサイクルの動作をさせる。これは、各々の噴射器の完全なフラッシングを確実するために、フラッシング流体が噴射器の全ての通路の周辺を流れることを可能にする。この点において、各々の噴射器の通路は、噴射ノズルの表面および流量バルブのバルブシートを含む噴射ノズル上の流量バルブより下でフラッシングされる。このフラッシングサイクルは、定期的に動作させることができ、例えば、燃料噴射システムの汚れ粒子のせん妄的な（ｄｅｌｉｒｉｏｕｓ）生成を低減し、および／または、抑制するために、エンジンの２０回転ごとに動作させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
本発明を、本発明の具体的な好ましい実施形態を例示する添付図面を参照しつつ以下に説明する。
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態にかかる燃料噴射およびリサイクルシステムの概略であり、図２から図５に示すような少なくとも１つの制御式ブリードバルブを含むエンジンの入口に、流体接続されている燃料配送ポンプに約５％のリターン流をもたらす燃料噴射およびリサイクルシステムの概略である。
【図１Ａ】図１Ａは、噴射器の当該エンジンにおける位置を図示する図１に示された燃料噴射システムからのディーゼル型エンジンの断面である。
【図２】図２は、本発明にかかる制御式ブリードシステムの１つの実施形態の概略図であり、カットオフバルブシートまたはニードルバルブシートの周辺からブリード流を取得する油圧ギアユニットのポンプ噴射器用に構成された制御式ブリードシステムの概略図である。
【図３】図３は、本発明にかかる制御式ブリードシステムの１つの実施形態の概略図であり、カットオフバルブシートまたはニードルバルブシートの周辺からブリード流を取得する非ギアユニットのポンプ噴射器用に構成された制御式ブリードシステムの概略図である。
【図４】図４は、本発明にかかる制御式ブリードシステムの１つの実施形態の概略図であり、ポンプ容積部からブリード流を獲得する油圧ギアユニットのポンプ噴射器用に構成された制御式ブリードシステムの概略図である。
【図５】図５は、本発明にかかる制御式ブリードシステムの１つの実施形態の概略図であり、ポンプ容積部からブリード流を取得する非ギアユニットのポンプ噴射器用に構成された制御式ブリードシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
本発明は、炭素質水性スラリー燃料を使用したディーゼル型エンジンにおける、燃料の加熱と循環を制御するための燃料噴射システムおよび関連する方法を含む。
【００５６】
本発明の燃料噴射システム（図１）は、各噴射器１５０（図２から図５参照）からのブリード流の循環流とタイミングを調整のために用いられ得る電子制御ブリードバルブ（図１のＶ１）を各噴射器１５０に利用する。重油とは対照的に、炭素質水性スラリー燃料は、プレヒートによる粘度制御の必要なしに噴射できてよく燃焼するため、これにより、全ての状態（例えば、好ましい状態よりも温度が低い別個のスラリー燃料システムへの変更中）において高精度の温度  制御を確保する必要を排除または低減している。
【００５７】
１つの理論に限定されること望まず、発明者達は炭素質水性スラリー燃料が一般的に、圧力解放バルブおよびスロットルバルブを通じて経験されるような高せん断状態やキャビテーション状態とは反対の挙動を示すことを発見した。問題としては、粒子の老朽化および粒子の凝集が含まれる。これら現象は、温度上昇に伴って顕著に増大する。凝集は、燃料噴射ポンプのプランジャおよびバルブスピンドルを保護するためのシールオイルの使用から起きる、循環するスラリーの汚染によって更に増大する。発明者達は、凝集（オイルは、石炭水スラリー中で石炭を生じ、ビチューメン水スラリー中でビチューメンを生じて凝縮する）への傾向を低減させるため、この汚染された燃料をできるだけ早く使用してしまう必要があることに気づいた。循環流をサービスタンクに戻す現行の技術は、したがって、燃料ろ過器を詰まらせたり、燃料ライン中の固体ドロップアウト（特に取付箇所や流域の急拡大箇所）の可能性のある不安定なスラリー燃料の生成につながる。
【００５８】
炭素質水性スラリー燃料は、水性スラリーまたは水性の媒質に懸濁した炭素質粒子を有する懸濁型の燃料を含む点が評価されるべきである。炭素質粒子は、様々な石炭、焦げ、ビチューメン、炭、木、様々な炭化水素、自然の生物学的物質または有機化合物の有機物などを含むがこれらに限定されない、適切な炭素質の原料を原料とすることができる。好ましくは、炭素質材料は、石炭である。どのタイプの石炭も使用することができ、例えば無煙炭、瀝青炭、または、褐炭もしくは亜炭を使用することができる。この点は、石炭は炭素質の原料として容易に入手可能であるため、特に有利である。炭素質の原料は、低い灰分であることが好ましく、好ましくは２ｗｔ％以下、更に好ましくは１ｗｔ％以下、最も好ましくは０．５ｗｔ％以下である。適切なタイプの炭素質水性スラリー燃料の一例が、国際公開第２０１５／０４８８４３号に教示されており、その内容は本明細書に援用されていることは、改めて理解されるべきである。
【００５９】
炭素質粒子が石炭である場合、石炭に何らかの形の事前処理が施されていることが好ましい。事前処理は、鉱物灰汚染のバルクの除去を含んでもよく、低ランクの石炭の場合には、燃料のより高い石炭充填を実現するために、石炭の疎水性を高めるための何らかの形の表面物性の緻密化および改変を含んでもよい。例えば、瀝青炭の脱塩は選択的凝集、浮遊選鉱およびサイクロン処理により実現することができる。ブラスト霧化型噴射器の一部を成す適切な噴射ノズルの一例が、同一出願人による国際公開第２０１３／１４２９２１号および国際公開第２０１５／０４８８４３号に教示されており、その内容は本明細書に援用されていることは、改めて理解されるべきである。
【００６０】
炭素質水性スラリー燃料は、ディーゼル型エンジン用、特に５ｋｗスケール以上の静止型発電用、および大型船用の重燃料オイルを代替するために使用することができる。石炭水スラリー燃料の流体物性は、ディーゼルおよび燃料オイルの物性と顕著に異なり、特に石炭スラリーはかなり高いシアシニングの非ニュートン粘性を有し、石炭粒子および汚染性鉱物粒子の両方は低硬度の鋼鉄に対して研磨性を有しており、燃料が燃料システムの潤滑化することを抑制している。石炭水スラリー燃料は、硬化処理済の燃料システム部品が使用され、燃料が十分に低い粘度を有するのであれば、ディーゼル型エンジンに上手く適合している例が複数の実証プログラムにおいて実証されている。
【００６１】
本発明の実施形態は、炭素質水性スラリー燃料を微粒精製炭燃料（ｍｉｃｒｏｎｉｚｅｄ  ｒｅｆｉｎｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｆｕｅｌ、ＭＲＣ）の一種であるとみなして使用するように構成されてもよい。微粒子化は、固体の炭素質（炭素を含有している）材料を約１０ミクロンから６０ミクロンに微細ミリング加工することを含む。精製は、ほとんどの鉱物質を除去して、約１％の鉱物含有量の燃料を製造するように、炭素質材料を物理的にクリーニングすることを含む。４０％から５０％の水を含む懸濁の水性スラリーを製造するため、微細炭素質材料と水とが混合される。
【００６２】
本発明は、圧縮点火またはディーゼル型エンジンの、直接噴射の燃焼室での使用が適している点が評価されるべきである特定のエンジンは、したがって、従来の圧縮点火もしくはディーゼル型エンジン、または、水性の媒質に懸濁した炭素質粒子を含む燃料を使用して動作するような、改良された、変更を加えた、もしくは従来の圧縮点火もしくはディーゼルエンジンに由来する、エンジンを含む。
【００６３】
一つの例は、ディーゼル型エンジン１１２の一種である直接噴射炭素エンジン（ｄｉｒｅｃｔ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｃａｒｂｏｎ  ｅｎｇｉｎｅ、ＤＩＣＥ）であり、このエンジンは、図１および図１Ａに示すように、微粒精製炭燃料（ＭＲＣ）の水ベースのスラリーの燃焼を実現するように変更が加えられている。
【００６４】
図１は、本発明の１つの実施形態にかかる燃料噴射システム１００の概略であり、図２から図５に示すような少なくとも１つの制御式ブリードバルブＶ１を含むエンジン１１２の入口に、流体接続されている燃料配送ポンプ１２０に、１％から２０％、好ましくは３％から１０％、更に好ましくは約５％のリターン流をもたらす燃料噴射システムの概略である。しかしながら、（以下に説明するように）リターン流が最高１００％になりうるフラッシングモードが評価されるべきである。同様に、ブリード流はまた、システム温度を維持するように調節されてもよい。例示されている燃料噴射システム１００は、サービスタンク１１０からディーゼル型エンジン１１２に新しい燃料を供給する燃料循環回路を備える。サービスタンク１１０は、燃料配送ポンプ１２０、プレヒータ１２２および燃料ろ過器１２４を含むプレコンディショニング回路１１４を通じてエンジンに接続されている。当該回路１１４の燃料の圧力および温度は、適切な圧力センサおよび温度センサ１２５、１２６、１２７を用いてモニターされている。エンジン１１２における噴射器１２０（噴射器１２０の詳細については更に図２から図５参照）からの燃料のブリード流は、通常の動作において、燃料リサイクルストリーム１３０を経由してプレコンディショニング回路１１４にリサイクルされる。フローメータ１３２は、エンジン１１２からの、ブリードストリーム１３５を経由する流体の流れをモニターする。フローメータ１３８は、フィードストリーム１３９を経由してエンジン１１２にフィードされる流体の流れをモニターする。
【００６５】
既に言及したように、制御式ブリードバルブＶ１は、好ましくは、１つの噴射イベント終了と次の噴射イベント開始との間の時間に、より好ましくは、燃料ポンプの再充填と次の噴射イベント開始との間の時間に、開閉のフルサイクルを可能とするように高速の開閉ができるように選択される。制御式ブリードバルブＶ１は、どのような適切なブリードバルブでも含むことができる点は、評価されるべきである。適しているであろうバルブ構成はいくつもあり、当該構成には内向きオープンバルブおよび外向きオープンバルブの両方が含まれ、これらバルブは、バルブスピンドルを搭載したスプリングを引いて開くよう作動するソレノイドを用いて直接的に動作させてもよく、または、間接的に油圧オイルの流れを、スラリーバルブに取り付けられた油圧ピストンを経由して、バルブをオープンまたはクローズさせるための小型の高速サーボ油圧バルブを使用してもよい。商用の作動装置も、例えばムーグ（Ｍｏｏｇ）ブランドの作動装置など、いくつも提供されているが、いかなる場合もスラリーの流れを切り替えるバルブは、スラリー内の粒子による研磨および摩耗に抵抗するために、タングステンカーバイドまたはセラミックインサートのような固いバルブ表面を備えている必要があり、スライドバルブスピンドルをスラリーの侵入から保護するための対策を備えている必要がある。実施形態において、有利なことに、これはバルブスピンドルに高圧シーリング流体を適用することで、特にポンププランジャおよびカットオフニードルのような他の噴射器の部品を保護するのと同様に実現されている。そして、有利なことに、高速のスラリーバルブを同じ組立体ユニットに組み込むことが容易になっている。いくつかの実施形態において、制御式ブリードバルブＶ１は、好ましくは、既に言及したように炭素質水性スラリー燃料との使用に適合した、例えば７２  シリーズのサーボバルブのようなムーグ（Ｍｏｏｇ）ブランドの電子制御バルブ／アクチュエータを備えている。
【００６６】
図１を参照すると、新しい燃料がサービスタンク１１０を経由して例示されている  燃料噴射システム１００に供給される。サービスタンク１１０は、一般的に、閉じたタンクであり、エンジン１１２に隣接して位置し、エンジン１１２のための燃料の容器を含んでいる。サービスタンク１１０は、有利なことに、エンジン１１２に噴射するための温度よりもかなり低い温度で動作するため、更にスラリーの不安定性を低減させる。発明者達は、エンジン１１２に用いられる大半の炭素質水性スラリー燃料にとって、適切なサービスタンクの温度は．２５°Ｃから４０°Ｃであるだろうと考えている。バルブＶ２（図１）は、サービスタンク１１０からの流れを中断し、フラッシング流体１７３をエンジン燃料システム（以下に概略が説明されている）中に押し出すことを可能にするために設けられている。このバルブＶ２は、有利なことに、三方バルブまたは２つの分離したバルブであってもよい。
【００６７】
サービスタンク１１０は、燃料プレコンディショニング回路１１４の燃料配送ポンプ１２０に燃料をフィードする。燃料配送ポンプ１２０は、機械式、油圧式、直列式（ｉｎｌｉｎｅ）、ユニット型噴射器（ｕｎｉｔ  ｉｎｊｅｃｔｏｒｓ）などのディーゼルエンジンの周知技術を含むどのような適切なポンプをも含むことができる。燃料プレコンディショニング回路１１４は、燃料がエンジン１１２の燃料噴射器システムにフィードされる前に、適切な物性（温度、圧力、粘度など）に燃料をコンディショニングするために使用される。例示されているように、主要燃料プレヒータ１２２は、燃料ろ過器１２７の前に位置しており、これによりろ過器１２７はプレヒートされたスラリーの粘度低下という利点を生かすことができる。燃料プレヒータ１２２は、選定した温度に燃料を熱的に加熱するディーゼルエンジンの周知技術を含むどのような適切な燃料プレヒータユニットでも含むことができる。同様に、燃料ろ過器１２７は、ディーゼルエンジンの周知技術を含むどのような適切な燃料フィルタまたはろ過ユニットでも含むことができる。燃料プレヒートは、噴射される燃料の温度を最大限にしつつ、温度上昇状態にある平均時間を最小化するため、燃料の物性およびリターンブリード流に応じて多様であるべきである。プレヒータは、一般的に、プレヒータを流れる燃料を５０°Ｃから１５０°Ｃの間の温度、好ましくは７０°Ｃから１３０°Ｃの間の温度に加熱する。許容可能な時間‐温度プロファイルは、燃料ごとに異なる。本発明は、最良の燃焼と熱効率（最大限の燃料プレヒート）を実現しつつ、実質的に燃料に不安定性を生じさせるような状態の時間‐温度を削減している点で現行の技術と大いに異なっている。
【００６８】
燃料プレコンディショニング回路１１４の部品は、周知技術に属し、既知の部品から選択することが可能である点は、評価されるべきである。これは、例えばＫ．Ｎｉｃｏｌ氏による「直接噴射炭素エンジン（ＩＥＡ製炭センタ報告ＣＣＣ／２４３、２０１４年１２月、」において論じられており、その内容は本明細書に援用されていることは理解されるべきである。
【００６９】
プレコンディショニング回路１１４は、バルブＶ３（図１）を経由して、フィードストリーム１３９に接続されている。バルブＶ３は、フラッシングの時間を有効に削減するために、システムのフラッシングの間または異常な動作の時間の間に、燃料の流れを燃料プレコンディショニング回路１１４から、廃棄タンクまたはフラッシング流体回収システム１７０に接続されている廃棄ストリーム１７４へそらすために使用することができる。バルブＶ３は、有利なことに三方バルブであってもよい。
【００７０】
例示されているエンジン１１２（図１および図１Ａ）は、直接噴射、圧縮点火またはディーゼル型エンジンなど、炭素質水性スラリー燃料を使用して動くことができるどのようなエンジンをも含むことができる。好ましい形式としては、エンジンは、ブラスト噴射器を有するディーゼル型エンジンなど、変更を加えたディーゼル型エンジンを含む。ブラスト霧化噴射器を使用することは有利になりうる。何故なら、直接的に運動エネルギーの強度を、粘度が極めて高く、かつ、高い比率の精密材料と更に大きな最大寸法との両方を含んでいるためにサイズのばらつきが大きい固形成分含有量の高い燃料を霧化するために作用させることができるからである。ブラスト流体からの運動エネルギーの直接作用は、燃料内部での摩擦によるエネルギー損失を避け、より多くの霧化エネルギーが効率よく使用されることが可能になる（例えば、表面張力効果の克服）。かなり低い燃料速度とより広い燃料通路によれば、燃料の扱いにおける摩擦損失を最小限にすることができ、そうでないとした場合よりも大きな最大サイズの燃料粒子も許容可能となる。ブラスト霧化型噴射器の適切な一例が、同一出願人による国際公開第２０１３／１４２９２１号および国際公開第２０１５／０４８８４３号に教示されており、その内容は本明細書に援用されていることは、理解されるべきである。
【００７１】
図１Ａは、本発明の燃料噴射システムを搭載可能な、２ストロークＤＩＣＥエンジン１１２の一例の断面図である。これらエンジンの例は、Ｗｉｂｂｅｒｌｅｙ  Ｌ  Ｊ  （２０１３）による文献「微粒精製炭を用いた石炭ベースパワー負荷（Ｃｏａｌ  ｂａｓｅ−ｌｏａｄ  ｐｏｗｅｒ  ｕｓｉｎｇ  ｍｉｃｒｏｎｉｓｅｄ  ｒｅｆｉｎｅｄ  ｃｏａｌ  、ＭＲＣ）」に教示されている。３５ページから３９ページのエネルギー生成（２０１１年１月から３月）の内容は本明細書に援用されていることは、改めて理解されるべきである。このエンジンは、図２から図５に例示されているものと同様の直接燃料噴射器１５０を備えるために変更が加えられたディーゼル型エンジンである。図１Ａに示すように、燃料噴射器１５０は燃料噴射ポンプ１５５に流体接続しており、より具体的には、噴射ノズル１５２がピストンハウジング１５１の上に据え置かれている。
【００７２】
図２から図５は、流体接続されている制御式ブリードバルブＶ１を含むエンジン１１２の燃料噴射器１５０の４つの異なる実施形態を例示している。電子制御ブリードバルブＶ１は、例示されている実施形態において使用されるとともに、油圧制御ブリードバルブのような他のタイプの制御式ブリードバルブも、発明の範囲と趣旨を逸脱しない限り同様に使用されることができる。
【００７３】
図２から図５に例示されている実施形態の各々において、例示されている燃料噴射器システム１１８は、通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル１５２と、噴射ノズル１５２に供給するために燃料を加圧する燃料噴射ポンプ１５４と、を有する燃料噴射器１５０を備える。噴射ノズル１５２は、流量バルブを含み、当該流量バルブは、一般的に、噴射ノズル１５２を通る流れを制御するためのニードルバルブ（非例示）である。流量バルブは、一般的に、バルブシート（非例示）を含む。例示されている燃料噴射ポンプ１５４は、シリンダと燃料を噴射ノズル１５２に押し出すための従動プランジャ１５５とを有するプランジャポンプを備える。
【００７４】
図２から図５に例示されている実施形態の各々において、制御式ブリードバルブＶ１は、制御された量の炭素質水性スラリー燃料が、燃料噴射器１５０から、流体接続されている燃料リサイクルストリーム１３０（図１）に流れることができる位置において、燃料噴射器１５０の各々に流体接続されている。ブリードバルブＶ１は、燃料噴射ポンプ１５５が噴射器  １５２に燃料を引き込んだ後であり、かつ、燃料噴射器１５０が噴射ノズル１５２を通じて燃料を噴射する前に、燃料噴射器１５０からリサイクルストリーム１３０への流れを可能にするように動作させられる。これは、噴射器１５０が燃料の必要量を噴射器１５０に引き込み、噴射ノズル１５２を通して燃料を放出／霧化する通常の動作を可能にする。ブリード流は、好ましくは、与えられた燃料配送圧力のための、ブリードバルブＶ１のデューティにより制御される。エンジン１１２の通常の動作の間、熱い劣化した／汚染された燃料でサービスタンクまたはデイタンク（単数または複数）を汚染することを回避し、および／または、熱い劣化した燃料がエンジン１１２に噴射される前の時間を削減するため、ブリード流は、リサイクルストリーム１３０を経由して燃料低圧配送ポンプ（単数または複数）１２０（図１）の入口に向け直される。制御式ブリードバルブＶ１から燃料配送ポンプ１２０へのブリードリターンは、１ｔｐｈ前後であり得る。
【００７５】
制御式ブリードバルブは、噴射器のどのような適切な位置に流体接続されていてもよい。図２および図３に示すように、制御式ブリードバルブＶ１は、噴射器１５０に、噴射ノズル１５２の流量バルブのバルブシートにおいて、またはその周辺において流体接続されていてもよい。制御式ブリードバルブＶ１をカットオフバルブシートに流体接続することにより、有利なことに、バルブシートに隣接した死容積内での沈降を避け、どのようなフラッシング動作の効率（完全性）も最大化している。図２および図３は、ギアおよび非ギアの油圧作動の噴射器１５０を用いた本実施形態の概略を示す。図２は、燃料噴射ポンプ１５４が油圧駆動ユニットのポンプ噴射器１５０Ａであり、ブリードバルブＶ１が噴射ノズル１５２のカットオフバルブシートまたはニードルバルブシートの周辺に接続されている実施形態を示す。図３は、燃料噴射ポンプ１５４が非ギアユニットのポンプ噴射器であり、ブリードバルブＶ１が噴射ノズル１５２のカットオフバルブシートまたはニードルバルブシートの周辺に接続されている実施形態を示す。これらの好ましいアレンジは、ブリード流をカットオフバルブシート（例えばニードルバルブシート）の周辺から取得することにより、バルブシートに隣接した死容積内での沈降を避け、どのようなフラッシング動作の効率（完全性）も最大化している。
【００７６】
他の実施形態においては、制御式ブリードバルブＶ１は、燃料噴射ポンプ１５４に流体接続されており、したがって、燃料噴射ポンプ１５４のポンプ容積部からリサイクルストリーム１３０へのブリード流を取得する。図４および図５は、ギアおよび非ギアの油圧作動の噴射器１５０を用いた本実施形態の概略を示す。図４は、燃料噴射ポンプ１５４が油圧駆動ユニットのポンプ噴射器１５０Ａであり、ブリードバルブＶ１が噴射ポンプ１５４のポンプ容積部に接続されている実施形態を示す。図５は、燃料噴射ポンプ１５４が非ギアユニットのポンプ噴射器であり、ブリードバルブＶ１が燃料噴射ポンプ１５４のポンプ容積部に接続されている実施形態を示す。このアレンジは、ブリード導管の位置を高くすることにより、より小さな断面の噴射器に有利に使用されることが予想されるであろう。
【００７７】
噴射器１５０からのブリード流の圧力低下は、有利なことに、電子制御ブリードバルブＶ１が同様の流れがスロットルバルブを通過する場合と比較してブリード流により生じるせん断の強度低下を生じさせるために、電子制御ブリードバルブＶ１の前後の両方において、噴射器１５０の伝導チャンネルにおける圧力低下により制御される。
【００７８】
エンジン１１２の噴射器１２０からの燃料のブリード流（噴射器１２０の更なる詳細は図２から図５参照）は、通常の動作において、燃料リサイクルストリーム１３０を経由してプレコンディショニング回路１１４にリサイクルされる。フラッシングの間、燃料リサイクルストリーム１３０は、バルブＶ４（図１）の動作を経て廃棄迂回ストリーム１７５に接続されている．バルブＶ４は、したがって、フラッシングの時間を有効に削減するために、システムのフラッシングの間または異常な動作の時間の間に、燃料の流れを燃料リサイクルストリーム３０から、廃棄タンクまたはフラッシング流体回収システム１７１へそらすために使用することができる。このバルブＶ４は、有利なことに三方バルブであってもよい。
【００７９】
燃料システムのフラッシングの間、有利なことに、電子制御ブリードバルブＶ１は、高速のシステムフラッシングを実現するために連続的なオープンも含む拡張デューティサイクルで動作させることができる。完全なフラッシングを可能にするため、有利なことに、噴射器を数回のサイクルにわたって、好ましくは燃料システムのフラッシング時間の最後に動作させることができる。この方法は、カットオフバルブシートおよび噴射器の霧化ノズル１５２を含む、カットオフバルブ（例えばニードルバルブ）の下の噴射器の通路をフラッシングする。フラッシングサイクルの間、バルブＶ２は、フラッシング流体１７３をフィードするように動作し、バルブＶ３および／またはバルブＶ４は、燃料噴射システム１００および回路全体から廃棄流体を除去するように動作する。これは、エンジン１１２および、特に、燃料噴射システム１００が、当該システムのスラッジまたは堆積物を除去するために、定期的にフラッシングされて、洗浄されることを可能にする。更に、これは燃料システムのフラッシング能力を提供し、シャットダウンのための燃料噴射システム１００を備える。
【００８０】
例示されていないが、もし循環本管が望ましく、燃料噴射システムにおいて使われる場合、この本管からのリターンは、サービスタンク１１０ではなく、低圧燃料配送ポンプ（単数または複数）１２０の入口に向かうべきである。これは、熱い燃料とより冷えた燃料がサービスタンク１１０で混ざることを避け、燃料の不安定性への傾向を低減させる。
【００８１】
燃料噴射システム１００およびエンジン１１２は、静止型発動エンジン、および遠洋航行船のエンジンのような輸送エンジンを含む、様々な応用において使用されることができる。
【００８２】
遠洋航行船について、多くの管轄区域では、硫黄含有量０．５％以上、また現在は場合によっては０．１０％以上の硫黄含有量の搭載された燃料オイルの使用を規制しているため、炭素質スラリー燃料の使用は、有利なことに、遠洋船の硫黄排出規制への対策になり得る。炭素質スラリー燃料、特に微粒精製炭燃料（ｍｉｃｒｏｎｉｚｅｄ  ｒｅｆｉｎｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｆｕｅｌ、ＭＲＣ）の硫黄含有量は、特定の硫黄含有量の規制に合わせて調節することができる。そのような燃料を使用する、本発明に関連して開示されたようなエンジンは、したがって、これら要求に合致するための補助となりうる。
【００８３】
当業者はここで説明された発明が、特定して説明されたもの以外の変形や変更への影響を受けやすい点を評価すべきである。本発明の範囲及び趣旨を逸脱しない限り、発明はそのような変形や変更を含むことは理解される。
【００８４】
用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｅｄまたはｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は本明細書（特許請求の範囲も含む）で使用されるが、これらは、記載された特徴、数値、ステップ、部品の存在を特定するものと解釈されるが、１つまたは２つ以上の他の特徴、数値、ステップ、部品またはこれらのグループの存在を排除するものではない。
【符号の説明】
【００８５】
３０  燃料リサイクルストリーム
１００  燃料噴射システム
１１０  サービスタンク
１１２  ディーゼル型エンジン
１１４  燃料プレコンディショニング回路
１１８  燃料噴射器システム
１２０  燃料配送ポンプ
１２２  燃料プレヒータ
１３０  燃料リサイクルストリーム
１３２  フローメータ
１５０  直接燃料噴射器
１５２  噴射ノズル
１５４  燃料噴射ポンプ
１５４  噴射ポンプ
１７０  フラッシング流体回収システム
【図１】
2019506560.tif 000003
【図１Ａ】
2019506560.tif 000004
【図２】
2019506560.tif 000005
【図３】
2019506560.tif 000006
【図４】
2019506560.tif 000007
【図５】
2019506560.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月13日(2018.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンの燃料噴射システムであって、
通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル、及び前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプを有する少なくとも１つの燃料噴射器と、
前記燃料噴射器の各々に流体接続され、制御された量の炭素質水性スラリー燃料が前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている制御式ブリードバルブと、を備え、前記制御式ブリードバルブは、電子制御式ブリードバルブまたは油圧制御式ブリードバルブのうちの少なくとも１つを備える燃料噴射システム。
【請求項２】
前記制御式ブリードバルブは、前記燃料噴射ポンプが燃料を前記燃料噴射器の中に引き込んだ後であり、かつ、前記燃料噴射器が前記噴射ノズルを通じて燃料を噴射する前に、前記燃料噴射器からの流れを可能にするように動作させられる、請求項１に記載の燃料噴射システム。
【請求項３】
前記制御式ブリードバルブは、前記燃料噴射ポンプ及び前記噴射ノズルの周辺に、または前記燃料噴射ポンプと前記噴射ノズルとの間に、前記燃料噴射器によって流体接続されている、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項４】
前記噴射ノズルは、前記噴射ノズルを通る流れを制御する流量バルブを含み、前記制御式ブリードバルブは、前記流量バルブのところで、または前記流量バルブの周辺で、前記燃料噴射器に流体接続されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項５】
前記流量バルブはバルブシートを含み、前記制御式ブリードバルブは、前記流量バルブの前記バルブシートのところで、または前記流量バルブの前記バルブシートの周辺で、前記燃料噴射器に流体接続されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項６】
前記流量バルブは、ニードルバルブを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項７】
前記制御式ブリードバルブは、前記燃料噴射ポンプに流体接続されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項８】
前記燃料噴射ポンプは、シリンダと燃料を前記噴射ノズルに押し出すための従動プランジャとを有するプランジャポンプを備え、前記制御式ブリードバルブは、前記従動プランジャと前記プランジャポンプの燃料入口との間で、前記シリンダ内のポンプ容積部に流体接続されている、請求項７に記載の燃料噴射システム。
【請求項９】
前記制御式ブリードバルブの各々は、燃料リサイクルシステムに流体接続されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項１０】
前記燃料噴射システムが、燃料を前記燃料噴射器に押し出すための燃料配送ポンプを更に備え、燃料リサイクルストリームは、前記制御式ブリードバルブの出口と前記燃料配送ポンプの入口との間に流体接続されている、請求項９に記載の燃料噴射システム。
【請求項１１】
前記燃料噴射システムが、燃料循環本管を更に有し、前記燃料循環本管からのリターンは、前記燃料配送ポンプの前記入口に流体接続されている、請求項９または１０に記載の燃料噴射システム。
【請求項１２】
前記燃料リサイクルストリームは、廃棄ストリームへの接続を有し、前記燃料リサイクルストリームから流体を除去するために、流れを前記廃棄ストリームの中へ選択的にそらすことができる、請求項９、１０または１１のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項１３】
前記燃料噴射システムがサービスタンクを更に備え、新しい炭素質水性スラリー燃料が前記サービスタンクの中へ供給され、前記サービスタンクは、前記燃料配送ポンプの前記入口に流体接続されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項１４】
前記燃料噴射システムが、前記噴射器システムの入口に流体接続されている燃料プレコンディショニングシステムを更に有し、前記燃料プレコンディショニングシステムは、燃料をサービス温度に加熱するための燃料プレヒータを有する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項１５】
前記ブリードバルブを通る流れは、所定の燃料配送圧力のための、前記ブリードバルブのフローデューティにより制御される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の燃料噴射システム。
【請求項１６】
炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンの燃料再循環システムであって、前記ディーゼル型エンジンは燃料噴射システムを有し、前記燃料噴射システムは、通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル、及び前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプを有する少なくとも１つの燃料噴射器を備え、前記燃料再循環システムは、燃料噴射器の各々に流体接続されている少なくとも１つの制御式ブリードバルブを有し、前記制御式ブリードバルブが、制御された量の炭素質水性スラリー燃料がそれぞれの前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられており、前記制御式ブリードバルブは、電子制御式ブリードバルブまたは油圧制御式ブリードバルブのうちの少なくとも１つを備える、燃料再循環システム。
【請求項１７】
炭素質水性スラリー燃料を使用するように構成されたディーゼル型エンジンであって、前記ディーゼル型エンジンが、少なくとも１つの燃料噴射器を備える燃料噴射システムを備え、前記燃料噴射器の各々は、
通り抜ける燃料を霧化させる噴射ノズル、及び前記噴射ノズルに供給するために燃料を加圧するための燃料噴射ポンプと、
前記燃料噴射器の各々に流体接続され、制御された量の炭素質水性スラリー燃料がそれぞれの前記燃料噴射器から流れることができるように位置づけられている制御式ブリードバルブと、を有し、
前記制御式ブリードバルブは、電子制御式ブリードバルブまたは油圧制御式ブリードバルブのうちの少なくとも１つを備える、ディーゼル型エンジン。
【請求項１８】
炭素質水性スラリー燃料を使用したディーゼル型エンジンにおける燃料の加熱と循環を制御するための方法であって、前記ディーゼル型エンジンは請求項１から１５のいずれか一項に記載の燃料噴射システムを有し、前記燃料噴射器は前記エンジンの燃焼室の中へ燃料を噴射するために動作し、
燃料噴射イベントの間に、前記燃料噴射器から前記燃焼室への流れを可能にするように前記ブリードバルブを動作させるステップを含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、前記制御式ブリードバルブは、前記燃料噴射ポンプが前記燃料噴射器に燃料を引き込んだ後であり、かつ、前記燃料噴射器が前記噴射ノズルを通じて燃料を噴射する前に、前記燃料噴射器からの流れを可能にするように動作させられる方法。
【請求項２０】
前記ブリードバルブを通る流れは、所定の燃料配送圧力のための、前記ブリードバルブのフローデューティにより制御される、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記制御式ブリードバルブの各々は、燃料リサイクルシステムに流体接続されており、通常のエンジン動作の間、燃料リサイクルストリームは燃料を前記ブリードバルブから前記燃料配送ポンプの入口へ方向づける、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
炭素質水性スラリー燃料を使用したディーゼル型エンジンの噴射器システムをフラッシングする方法であって、前記ディーゼル型エンジンは請求項１から１５のいずれか一項に記載の燃料噴射システムを有し、
前記ブリードバルブを、前記燃料噴射器からの連続した流れを可能にするように動作させるステップを含む方法。
【国際調査報告】
2019506560.tif 000009
2019506560.tif 000010
2019506560.tif 000011