(57)【要約】【課題】初期負荷投入性の高いガスエンジン及びそのガスエンジンの運転方法を提供する。【解決手段】燃料ガスと吸気とが混合した混合気を燃焼させるエンジン本体と、エンジン本体に給気を供給するための給気通路と、エンジン本体に供給される給気を圧縮する圧縮機、を含むターボチャージャと、圧縮機で圧縮された給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第１冷却器と、第１冷却器に供給される冷媒の温度を、第１温度、又は第１温度よりも高い温度である第２温度、に調整可能な温度調整装置と、を備えるガスエンジンであって、温度調整装置は、ガスエンジンの運転が開始されると、第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度以下に調整するとともに、ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、第１冷却器に供給される冷媒の温度を第２温度に調整するように構成される。【選択図】図３Ｂ
2018168845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと吸気とが混合した混合気を燃焼させるエンジン本体と、
前記エンジン本体に給気を供給するための給気通路と、
前記エンジン本体に供給される前記給気を圧縮する圧縮機、を含むターボチャージャと、
前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第１冷却器と、
前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を、第１温度、又は前記第１温度よりも高い温度である第２温度、に調整可能な温度調整装置と、を備えるガスエンジンであって、
前記温度調整装置は、
前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度以下に調整するとともに、
前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第２温度に調整するように構成されるガスエンジン。
【請求項２】
前記温度調整装置は、
前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第１熱交換器と、
前記第１冷却器と前記第１熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記第１冷却器から前記第１熱交換器に向かって流れる高温側第１冷媒通路、及び、前記第１冷却器と前記第１熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記第１熱交換器から前記第１冷却器に向かって流れる低温側第１冷媒通路と、を含む循環通路と、
前記第１熱交換器に流入する前記冷媒の流量を制御する制御弁と、を含む請求項１に記載のガスエンジン。
【請求項３】
前記温度調整装置は、前記高温側第１冷媒通路から分岐して前記低温側第１冷媒通路に合流する、前記第１熱交換器をバイパスするバイパス通路をさらに含み、
前記制御弁は、前記高温側第１冷媒通路から前記バイパス通路に分岐する分岐部、及び前記バイパス通路が前記低温側第１冷媒通路に合流する合流部のいずれか一方に設けられる三方弁を含む請求項２に記載のガスエンジン。
【請求項４】
前記温度調整装置は、
前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第２熱交換器と、
前記高温側第１冷媒通路と前記第２熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記高温側第１冷媒通路から前記第２熱交換器に向かって流れる高温側第２冷媒通路と、
前記第２熱交換器と前記低温側第１冷媒通路とを接続するとともに、前記冷媒が前記第２熱交換器から前記低温側第１冷媒通路に向かって流れる低温側第２冷媒通路と、をさらに含み、前記制御弁は、前記高温側第２冷媒通路に設けられる開閉弁を含む請求項２に記載のガスエンジン。
【請求項５】
前記温度調整装置は、
前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段によって測定された前記冷媒の温度に基づいて前記制御弁の開度を制御する制御弁コントローラと、を含み、
前記制御弁コントローラは、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度以下に調整するように、前記制御弁の開度を制御するとともに、
前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第２温度に調整するように、前記制御弁の開度を制御するように構成される請求項２から４の何れか一項に記載のガスエンジン。
【請求項６】
前記給気通路における前記圧縮機と前記第１冷却器との間に設けられ、前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第２冷却器をさらに備える請求項１から５の何れか一項に記載のガスエンジン。
【請求項７】
燃料ガスと吸気とが混合した混合気を燃焼させるエンジン本体と、
前記エンジン本体に給気を供給するための給気通路と、
前記エンジン本体に供給される給気を圧縮する圧縮機、を含むターボチャージャと、
前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第１冷却器と、を備えるガスエンジンの運転方法であって、
前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を第１温度以下に調整する第１調整ステップと、
前記ガスエンジンに対して初期負荷を投入した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度よりも高い温度である第２温度に調整する第２調整ステップと、を備えるガスエンジンの運転方法。
【請求項８】
請求項２に記載のガスエンジンに対して、
前記高温側第１冷媒通路から分岐して前記低温側第１冷媒通路に合流するとともに、前記第１熱交換器をバイパスするバイパス通路を追設するバイパス通路追設ステップ、及び、
前記高温側第１冷媒通路から前記バイパス通路に分岐する分岐部、及び前記バイパス通路が前記低温側第１冷媒通路に合流する合流部のいずれか一方に三方弁を追設する三方弁追設ステップ、を含む第１追設ステップと、
前記第１追設ステップの後に、
前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を第１温度以下に調整するように、前記三方弁の開度を調整する第１開度調整ステップ、及び、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度よりも高い温度である第２温度に調整するように、前記三方弁の開度を調整する第２開度調整ステップ、を含む第１冷媒温度調整ステップと、を備えるガスエンジンの運転方法。
【請求項９】
請求項２に記載のガスエンジンに対して、
前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第２熱交換器を追設する第２熱交換器追設ステップ、
前記高温側第１冷媒通路と前記第２熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記高温側第１冷媒通路から前記第２熱交換器に向かって流れる高温側第２冷媒通路を追設する高温側第２冷媒通路追設ステップ、
前記第２熱交換器と前記低温側第１冷媒通路とを接続するとともに、前記冷媒が前記第２熱交換器から前記低温側第１冷媒通路に向かって流れる低温側第２冷媒通路を追設する低温側第２冷媒通路追設ステップ、
前記高温側第２冷媒通路に開閉弁を追設する開閉弁追設ステップ、を含む第２追設ステップと、
前記第２追設ステップの後に、
前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を第１温度以下に調整するように、前記開閉弁の開度を調整する第３開度調整ステップ、及び、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度よりも高い温度である第２温度に調整するように、前記開閉弁の開度を調整する第４開度調整ステップ、を含む第２冷媒温度調整ステップと、を備えるガスエンジンの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料ガスと吸気とが混合した混合気を燃焼させるガスエンジン及びそのガスエンジンの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスエンジンは、例えば、発電用、大型車両用、及び船舶用等のエンジンとして様々な分野で用いられている。このようなガスエンジンは、ガスエンジンの運転開始から所定時間経過後（例えば、４０秒後）に投入可能な負荷である初期負荷の投入性がディーゼルエンジン等と比較して悪いことが知られており、特にターボチャージャを備えるガスエンジンにおいてその傾向が顕著である。この初期負荷の投入性は、ガスエンジンの性能を評価する上での一つの指標となっている。
【０００３】
特許文献１には、ディーゼルエンジンやガスエンジン等のエンジンにおいて、冷態時における冷却水の温度を高めることで、エンジンの運転を開始してから発電機が定格出力を出力するまでに要する時間を短縮するための技術が開示されている。具体的には、冷却水を加圧した状態で加熱することで、冷却水の沸騰を防止しつつ、冷却水の温度をより高温にしてエンジンを効率的に暖機することで、エンジンの出力を速やかに定格出力に到達させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−７７３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、ガスエンジンにおいて、その初期負荷投入性を向上させるための技術的思想は何ら開示されていない。燃料ガスと吸気とが混合した混合気をエンジン本体に供給して燃焼させるガスエンジンにおいては、混合気の温度が高いと混合気の密度が低下し、エンジン本体に混合気が入り難くなる。このため、ガスエンジンにおいて、特許文献１に記載されているような、冷態時に冷却水の温度を高めて負荷投入を行うと、エンジン本体内における混合気の温度も上昇してしまい、逆に負荷投入性を低下させてしまう虞がある。
【０００６】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態は上述の課題に鑑みなされたものであり、初期負荷投入性の高いガスエンジン及びそのガスエンジンの運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンは、燃料ガスと吸気とが混合した混合気を燃焼させるエンジン本体と、前記エンジン本体に給気を供給するための給気通路と、前記エンジン本体に供給される前記給気を圧縮する圧縮機、を含むターボチャージャと、前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第１冷却器と、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を、第１温度、又は前記第１温度よりも高い温度である第２温度、に調整可能な温度調整装置と、を備えるガスエンジンであって、前記温度調整装置は、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度以下に調整するとともに、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第２温度に調整するように構成される。
【０００８】
上記（１）の構成によれば、温度調整装置は、ガスエンジンの運転が開始されると、第１冷却器に供給される冷媒の温度を、第２温度よりも低い温度である第１温度以下（例えば２０℃）に調整する。そのため、エンジン本体で燃焼させる混合気に含まれる燃料ガスの密度（混合気密度）を、第１冷却器に供給される冷媒の温度が第２温度の時よりも高くすることで、ガスエンジンに投入可能な初期負荷を大きくする（初期負荷投入性を高くする）ことができる。
また、上記（１）の構成によれば、温度調整装置は、ガスエンジンに対して初期負荷を投入した後に、第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度よりも高い温度である第２温度（例えば３５℃）に調整する。この第２温度は、例えば、ガスエンジンを定格出力で運転させるときに、ガスエンジンを高効率で運転させることが出来、且つ、凝縮水が発生しない温度として設定される温度である。そのため、初期負荷の投入を開始した後のガスエンジンを効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、前記温度調整装置は、前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第１熱交換器と、前記第１冷却器と前記第１熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記第１冷却器から前記第１熱交換器に向かって流れる高温側第１冷媒通路、及び、前記第１冷却器と前記第１熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記第１熱交換器から前記第１冷却器に向かって流れる低温側第１冷媒通路と、を含む循環通路と、前記第１熱交換器に流入する前記冷媒の流量を制御する制御弁と、を含む。
【００１０】
上記（２）の構成によれば、第１熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する制御弁によって、第１冷却器に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、簡単な構成で第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度以下、又は、第２温度に調整することができる。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、前記温度調整装置は、前記高温側第１冷媒通路から分岐して前記低温側第１冷媒通路に合流する、前記第１熱交換器をバイパスするバイパス通路をさらに含み、前記制御弁は、前記高温側第１冷媒通路から前記バイパス通路に分岐する分岐部、及び前記バイパス通路が前記低温側第１冷媒通路に合流する合流部のいずれか一方に設けられる三方弁を含む。
【００１２】
上記（３）の構成によれば、バイパス通路と、バイパス通路の分岐部及び合流部のいずれか一方に設けられる三方弁とによって、第１冷却器に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、バイパス通路と三方弁とを含む簡単な構成によって第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度以下、又は、第２温度に調整することができる。
【００１３】
（４）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、前記温度調整装置は、前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第２熱交換器と、前記高温側第１冷媒通路と前記第２熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記高温側第１冷媒通路から前記第２熱交換器に向かって流れる高温側第２冷媒通路と、前記第２熱交換器と前記低温側第１冷媒通路とを接続するとともに、前記冷媒が前記第２熱交換器から前記低温側第１冷媒通路に向かって流れる低温側第２冷媒通路と、をさらに含み、前記制御弁は、前記高温側第２冷媒通路に設けられる開閉弁を含む。
【００１４】
上記（４）の構成によれば、第２熱交換器と、高温側第２冷媒通路と、低温側第２冷媒通路と、高温側第２冷媒通路に設けられる開閉弁とによって、第１冷却器に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、第２熱交換器と、高温側第２冷媒通路と、低温側第２冷媒通路と、開閉弁とを含む簡単な構成によって第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度以下、又は、第２温度に調整することができる。
【００１５】
（５）幾つかの実施形態では、上記（２）から（４）の何れか一項に記載の構成において、前記温度調整装置は、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段によって測定された前記冷媒の温度に基づいて前記制御弁の開度を制御する制御弁コントローラと、を含み、前記制御弁コントローラは、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度に調整するように、前記制御弁の開度を制御するとともに、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第２温度に調整するように、前記制御弁の開度を制御するように構成される。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、温度測定手段によって測定された冷媒の温度に基づいて前記制御弁の開度を制御する制御弁コントローラをさらに備えることで、ガスエンジンの運転タイミングに応じて、第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度以下又は第２温度に自動的に調整することができる。
【００１７】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）から（５）の何れか一項に記載の構成において、前記給気通路における前記圧縮機と前記第１冷却器との間に設けられ、前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第２冷却器をさらに備える。
【００１８】
圧縮機により圧縮された給気の温度は、１００℃以上の高温になる一方で、上述した第１温度および第２温度は、約２０℃〜４０℃程度である。したがって、上記（６）の構成によれば、給気通路における圧縮機と第１冷却器との間に第２冷却器が設けられることで、第１冷却器の容量を小さくすることができる。また、第２冷却器によって回収した熱エネルギを有効利用することで、ガスエンジン全体のエネルギ効率を高めることができる。
【００１９】
（７）本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンの運転方法は、燃料ガスと吸気とが混合した混合気を燃焼させるエンジン本体と、前記エンジン本体に給気を供給するための給気通路と、前記エンジン本体に供給される給気を圧縮する圧縮機、を含むターボチャージャと、前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第１冷却器と、を備えるガスエンジンの運転方法であって、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を第１温度以下に調整する第１調整ステップと、前記ガスエンジンに対して初期負荷を投入した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度よりも高い温度である第２温度に調整する第２調整ステップと、を備える。
【００２０】
上記（７）の方法によれば、第１調整ステップでは、ガスエンジンの運転が開始されると、第１冷却器に供給される冷媒の温度を、第２温度よりも低い温度である第１温度以下（例えば２０℃）に調整する。そのため、エンジン本体で燃焼させる混合気に含まれる燃料ガスの密度（混合気密度）を、第１冷却器に供給される冷媒の温度が第２温度の時よりも高くすることで、ガスエンジンに投入可能な初期負荷を大きくする（初期負荷投入性を高くする）ことができる。
また、上記（７）の方法によれば、ガスエンジンに対して初期負荷を投入した後に、第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度よりも高い温度である第２温度（例えば３５℃）に調整する。この第２温度は、例えば、ガスエンジンを定格出力で運転させるときに、ガスエンジンを高効率で運転させることが出来、且つ、凝縮水が発生しない温度として設定される温度である。そのため、初期負荷の投入を開始した後のガスエンジンを効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
【００２１】
（８）本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンの運転方法は、上記（２）に記載のガスエンジンに対して、前記高温側第１冷媒通路から分岐して前記低温側第１冷媒通路に合流するとともに、前記第１熱交換器をバイパスするバイパス通路を追設するバイパス通路追設ステップ、及び、前記高温側第１冷媒通路から前記バイパス通路に分岐する分岐部、及び前記バイパス通路が前記低温側第１冷媒通路に合流する合流部のいずれか一方に三方弁を追設する三方弁追設ステップ、を含む第１追設ステップと、前記第１追設ステップの後に、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を第１温度以下に調整するように、前記三方弁の開度を調整する第１開度調整ステップ、及び、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度よりも高い温度である第２温度に調整するように、前記三方弁の開度を調整する第２開度調整ステップ、を含む第１冷媒温度調整ステップと、を備える。
【００２２】
上記（８）の方法によれば、上記（７）の方法と同様に、ガスエンジンの初期負荷投入性を高くすることができる。また、初期負荷の投入を開始した後のガスエンジンを効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
また、上記（８）の方法によれば、上記（２）に記載のガスエンジンに対して、バイパス通路及び三方弁を追設する第１追設ステップと、追設した三方弁の開度を調整することで第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度または第２温度に調整する第１冷媒温度調整ステップと、を備えている。このため、例えば、既存のガスエンジンに対して、バイパス通路及び三方弁を追設することで、第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度以下または第２温度に調整することが可能となるなど、既存のガスエンジンに対するレトロフィット性に優れている。
【００２３】
（９）本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンの運転方法は、上記（２）に記載のガスエンジンに対して、前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第２熱交換器を追設する第２熱交換器追設ステップ、前記高温側第１冷媒通路と前記第２熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記高温側第１冷媒通路から前記第２熱交換器に向かって流れる高温側第２冷媒通路を追設する高温側第２冷媒通路追設ステップ、前記第２熱交換器と前記低温側第１冷媒通路とを接続するとともに、前記冷媒が前記第２熱交換器から前記低温側第１冷媒通路に向かって流れる低温側第２冷媒通路を追設する低温側第２冷媒通路追設ステップ、前記高温側第２冷媒通路に開閉弁を追設する開閉弁追設ステップ、を含む第２追設ステップと、前記第２追設ステップの後に、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を第１温度以下に調整するように、前記開閉弁の開度を調整する第３開度調整ステップ、及び、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第１冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第１温度よりも高い温度である第２温度に調整するように、前記開閉弁の開度を調整する第４開度調整ステップ、を含む第２冷媒温度調整ステップと、を備える。
【００２４】
上記（９）の方法によれば、上記（７）の方法と同様に、ガスエンジンの初期負荷投入性を高くすることができる。また、初期負荷の投入を開始した後のガスエンジンを効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
また、上記（９）の方法によれば、上記（２）に記載のガスエンジンに対して、第２熱交換器、高温側第２冷媒通路、低温側第２冷媒通路、及び開閉弁を追設する第２追設ステップと、追設した開閉弁の開度を調整することで第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度以下または第２温度に調整する第２冷媒温度調整ステップと、を備えている。このため、例えば、既存のガスエンジンに対して、第２熱交換器、高温側第２冷媒通路、低温側第２冷媒通路、及び開閉弁を追設することで、第１冷却器に供給される冷媒の温度を第１温度または第２温度に調整することが可能となるなど、既存のガスエンジンに対するレトロフィット性に優れている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、初期負荷投入性の高いガスエンジン及びそのガスエンジンの運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの概略構成図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転を開始してからのガスエンジンにかかる負荷の変化を示した図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転を開始してからの第１冷却器に供給される冷媒の設定温度の変化を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの制御弁コントローラで行われる処理を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの概略構成図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転方法のフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転方法のフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の一実施形態に係る第１追設ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態に係る第１冷媒温度調整ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転方法のフローチャートである。
【図１０Ａ】本発明の一実施形態に係る第２追設ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】本発明の一実施形態に係る第２冷媒温度調整ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２８】
図１、図２及び図５は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの概略構成図である。
【００２９】
図１、図２及び図５に示すように、本発明の一実施形態に係るガスエンジン１は、エンジン本体２と、給気通路４と、ターボチャージャ６と、第１冷却器８と、温度調整装置１０と、を備える。
【００３０】
エンジン本体２は、ガスエンジン１の外部から給気通路４に取り込まれた吸気と、燃料ガスとが混合した混合気を燃焼させるように構成されている。燃料ガスとしては、例えば、天然ガスやＬＰガスなどが挙げられる。
【００３１】
給気通路４は、このようなエンジン本体２に接続されており、給気（上述した混合気又は吸気）をエンジン本体２に供給可能に構成されている。
【００３２】
ターボチャージャ６は、給気通路４に設けられるとともに、エンジン本体２に供給される給気を圧縮する圧縮機６ａを含む。図１に示す実施形態では、ターボチャージャ６は、ガスエンジン１の排気通路１２に設けられるとともに、圧縮機６ａと同軸的に連結されているタービン６ｂを含む。そして、ターボチャージャ６は、エンジン本体２から排出される排気によってタービン６ｂを駆動させることで、圧縮機６ａがエンジン本体２に供給される給気を圧縮可能であるように構成されている。
【００３３】
第１冷却器８は、給気通路４における圧縮機６ａとエンジン本体２との間に設けられるとともに、圧縮機６ａで圧縮された給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却するように構成されている。
【００３４】
温度調整装置１０は、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を、第１温度Ｔ１以下、又は第１温度Ｔ１よりも高い温度である第２温度Ｔ２に調整可能に構成されている。
ここで本開示における「第１温度Ｔ１以下に調整する」とは、第１冷却器８に供給されている冷媒の温度が第１温度Ｔ１より低ければ、温度調整装置１０は、このような冷媒に対して温度を調整しないことも含まれる。
【００３５】
幾つかの実施形態では、図１、図２及び図５に示すように、温度調整装置１０は、上述した冷媒と外部の熱源とを熱交換する第１熱交換器１６と、循環通路１８と、第１熱交換器１６に流入する冷媒の流量を制御する制御弁２０と、を含む。外部の熱源は、例えば、ガスエンジン１の外部の外気である。
循環通路１８は、第１冷却器８と第１熱交換器１６とを接続するとともに、冷媒が第１冷却器８から第１熱交換器１６に向かって流れる高温側第１冷媒通路１８ａ、及び、第１冷却器８と第１熱交換器１６とを接続するとともに、冷媒が第１熱交換器１６から第１冷却器８に向かって流れる低温側第１冷媒通路１８ｂ、を有している。
【００３６】
また、図示した実施形態では、ガスエンジン１には、給気通路４における圧縮機６ａより上流側の位置に、吸気と燃料ガスとを混合させるためのミキサー１４が設けられている。このため、ミキサー１４によって、ガスエンジン１の外部から給気通路４に取りこまれた吸気と燃料ガスとが混合された混合気が生成される。そして、このような混合気は、圧縮機６ａによって圧縮され、圧縮混合気（圧縮給気）が生成された後、第１冷却器８によって冷却されて、エンジン本体２に供給される。また、幾つかの実施形態では、図示しないが、ミキサー１４は、給気通路４における圧縮機６ａと第１冷却器８との間に配置されていてもよい。
【００３７】
図３Ａは、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転を開始してからのガスエンジンにかかる負荷の変化を示した図である。図３Ｂは、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転を開始してからの第１冷却器に供給される冷媒の設定温度の変化を示した図である。
【００３８】
図３Ａに示すように、ガスエンジン１の運転を開始（運転開始時間ｔ０）してから所定期間が経過する（開始時間ｔ１）までは、ガスエンジン１はほぼ無負荷の状態で維持されている。そして、開始時間ｔ１になると、ガスエンジン１に対して初期負荷Ｐ１の投入が開始される。そして、この初期負荷Ｐ１に対する変動が、例えば±１％以下の状態で維持された経過時間Δｔが経過すると、初期負荷Ｐ１の投入が完了（完了時間ｔ２）となる。そして、完了時間ｔ２より後では、ガスエンジン１に投入する負荷は、初期負荷Ｐ１よりさらに大きくなり、最終的には、ガスエンジン１を定格出力で運転させるときの負荷である定格負荷Ｐ２となる。
尚、ガスエンジン１を非常用発電用セットに用いる場合には、開始時間ｔ１、経過時間Δｔ及び初期負荷投入率ρ（初期負荷Ｐ１／定格負荷Ｐ２）は、例えば、開始時間ｔ１は４０秒となるように、経過時間Δｔは１５秒となるように、初期負荷投入率ρ≧３０％となるように規定するとよい。
あるいは、開始時間ｔ１、完了時間ｔ２を、計測しているガスエンジン１の出力等が、予め開始時間ｔ１、完了時間ｔ２に対して規定された閾値を超えた瞬間を、開始時間ｔ１、完了時間ｔ２として決定しても良い。
【００３９】
また、図３Ｂに示すように、運転開始時間ｔ０から開始時間ｔ１において、第１冷却器８に供給される冷媒の設定温度Ｔαは第１温度Ｔ１に設定されている。そして、完了時間ｔ２になると、第１冷却器８に供給される冷媒の設定温度Ｔαは第２温度Ｔ２に設定されている。このように、温度調整装置１０は、ガスエンジン１の運転が開始されると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１に調整するとともに、ガスエンジン１に対して初期負荷Ｐ１の投入を開始した後に、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第２温度Ｔ２に調整するように構成される。また、幾つかの実施形態では、設定温度Ｔαは第１温度Ｔ１以下に設定されていてもよい。
尚、設定温度Ｔαとは、温度調整装置１０が第１冷却器８に供給される冷媒の温度を調整する際に目標とする温度である。
【００４０】
このような本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジン１によれば、ガスエンジン１の運転が開始されると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を、第２温度Ｔ２よりも低い温度である第１温度Ｔ１以下（例えば２０℃）に調整する。そのため、エンジン本体２で燃焼させる混合気に含まれる燃料ガスの密度（混合気密度）を、第１冷却器８に供給される冷媒の温度が第２温度Ｔ２の時よりも高くすることで、ガスエンジン１に投入可能な初期負荷Ｐ１を大きくする（初期負荷投入性を高くする）ことができる。
【００４１】
本発明者が検討したところによれば、例えば、ガスエンジン１の運転が開始されると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を２０℃に調整すると、従来のガスエンジン１が投入可能な初期負荷と比較して、５％〜１０％程度大きい初期負荷Ｐ１を投入することができ、良好な初期負荷投入性を有するガスエンジン１を提供することができる。
【００４２】
また、このような本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジン１によれば、温度調整装置１０は、ガスエンジン１に対して初期負荷Ｐ１を投入した後に、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１よりも高い温度である第２温度Ｔ２（例えば３５℃）に調整する。そして、この第２温度Ｔ２は、例えば、ガスエンジン１を定格出力で運転させるときに、ガスエンジン１を高効率で運転させることが出来、且つ、凝縮水が発生しない温度として設定される温度である。そのため、ガスエンジン１を効率が高い状態で運転させながら、凝縮水の発生を防ぐことができる。
【００４３】
幾つかの実施形態では、上述した図１、図２及び図５に示すように、温度調整装置１０は、第１熱交換器１６と、高温側第１冷媒通路１８ａ及び低温側第１冷媒通路１８ｂを含む循環通路１８と、制御弁２０とを含む。
【００４４】
このような構成によれば、第１熱交換器１６に流入する冷媒の流量を制御する制御弁２０によって、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、簡単な構成で第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下、又は、第２温度Ｔ２に調整することができる。
【００４５】
幾つかの実施形態では、図１及び図５に示すように、温度調整装置１０は、高温側第１冷媒通路１８ａから分岐して低温側第１冷媒通路１８ｂに合流する、第１熱交換器１６をバイパスするバイパス通路２２をさらに含む。そして、制御弁２０は、高温側第１冷媒通路１８ａからバイパス通路２２に分岐する分岐部２２ａ、及びバイパス通路２２が低温側第１冷媒通路１８ｂに合流する合流部２２ｂのいずれか一方に設けられる三方弁２０ａ（２０）を含む。図示した実施形態では、合流部２２ｂに三方弁２０ａが設けられている。このような三方弁２０ａの開度を調整することで、温度調整装置１０は、第１冷却器８を通過し、第１熱交換器１６に向かって流れる冷媒の流量を調整可能に構成されている。
【００４６】
このような構成によれば、バイパス通路２２と、バイパス通路２２の分岐部２２ａ及び合流部２２ｂのいずれか一方に設けられる三方弁２０ａとによって、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、バイパス通路２２と三方弁２０ａとを含む簡単な構成によって第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下、又は、第２温度Ｔ２に調整することができる。
【００４７】
幾つかの実施形態では、図２に示すように、温度調整装置１０は、上述した冷媒と外部の熱源とを熱交換可能であるように構成される第２熱交換器２４と、高温側第１冷媒通路１８ａと第２熱交換器２４とを接続するとともに、第１冷却器８を通過した冷媒が高温側第１冷媒通路１８ａから第２熱交換器２４に向かって流れる高温側第２冷媒通路２６と、第２熱交換器２４と低温側第１冷媒通路１８ｂとを接続するとともに、第２熱交換器２４を通過した冷媒が第２熱交換器２４から低温側第１冷媒通路１８ｂに向かって流れる低温側第２冷媒通路２８と、をさらに含む。そして、制御弁２０は、高温側第２冷媒通路２６に設けられる開閉弁２０ｂ（２０）を含む。
尚、第２熱交換器２４は第１熱交換器１６とは別に設けられる熱交換器である。
【００４８】
このような構成によれば、第２熱交換器２４と、高温側第２冷媒通路２６と、低温側第２冷媒通路２８と、高温側第２冷媒通路２６に設けられる開閉弁２０ｂとによって、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、第２熱交換器２４と、高温側第２冷媒通路２６と、低温側第２冷媒通路２８と、開閉弁２０ｂとを含む簡単な構成によって第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下、又は、第２温度Ｔ２に調整することができる。
【００４９】
幾つかの実施形態では、図１、図２及び図５に示すように、温度調整装置１０は、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を測定する温度測定手段３０と、温度測定手段３０によって測定された冷媒の温度に基づいて制御弁２０の開度を制御する制御弁コントローラ１００と、を含む。
【００５０】
このような温度測定手段３０は、例えば、温度センサである。そして、この温度センサは、図１及び図５に示したようなバイパス通路２２が設けられるガスエンジン１に対して用いられる場合には、合流部２２ｂより下流側であって、第１冷却器８に向かって流れる冷媒の温度を取得可能な位置に配置される。また、図２に示したような低温側第２冷媒通路２８が設けられるガスエンジン１に対して用いられる場合には、低温側第２冷媒通路２８より下流側であって、第１冷却器８に向かって流れる冷媒の温度を取得可能な位置に配置される。
【００５１】
図４は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの制御弁コントローラで行われる処理を説明するための図である。
【００５２】
図４に示すように、制御弁コントローラ１００は、ガスエンジン１の運転が開始されると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１に調整するように、制御弁２０の開度を制御するとともに、ガスエンジン１に対して初期負荷Ｐ１の投入を開始した後に、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第２温度Ｔ２に調整するように、制御弁２０の開度を制御するように構成される。
【００５３】
図示した実施形態では、制御弁コントローラ１００は、温度測定手段３０（温度センサ）によって取得された第１冷却器８に供給される冷媒の温度の他、ガスエンジン１の不図示のＥＣＵによって取得されたガスエンジン１の運転を開始する運転開始タイミング、及び、ガスエンジン１に対する初期負荷Ｐ１の投入が完了した投入完了タイミングを取得している。そして、制御弁コントローラ１００は、取得した冷媒の温度、運転開始タイミング及び投入完了タイミングに基づいて、制御弁２０の開度を制御する開度指令を生成し、制御弁２０に対してこの開度指令を送信するように構成されている。
【００５４】
このような構成によれば、温度測定手段３０によって測定された冷媒の温度に基づいて制御弁２０の開度を制御する制御弁コントローラ１００をさらに備えることで、ガスエンジン１の運転開始タイミング及び初期負荷Ｐ１の投入完了タイミングに応じて、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下又は第２温度Ｔ２に自動的に調整することができる。
【００５５】
また、幾つかの実施形態では、制御弁コントローラ１００は、ガスエンジン１の運転が開始されるときにおいて、第１冷却器８に供給される冷媒の温度が第１温度Ｔ１より高ければ、第１熱交換器１６に流入する冷媒の流量が最も多くなるように制御弁２０の開度を制御（全開に）する。
【００５６】
ガスエンジン１の初期負荷投入時において、第１冷却器８に供給される冷媒の温度が低いほど、混合気に含まれる燃料ガスの密度（混合気密度）を上げるので、ガスエンジン１の初期負荷投入性を高くすることができる。このような構成によれば、第１冷却器８に供給される冷媒の温度は、ガスエンジン１の運転が開始されてから速やかに、第１温度Ｔ１以下となるように調整される。このため、初期負荷Ｐ１が投入される開始時間ｔ１には、第１冷却器８に供給される冷媒の温度は第１温度Ｔ１以下となるように調整されるので、初期負荷投入性が高い状態でガスエンジン１を運転させることができる。
【００５７】
また、幾つかの実施形態では、制御弁コントローラ１００は、ガスエンジン１の運転が開始されてから初期負荷Ｐ１が投入されるまでの間において、第１冷却器８に供給される冷媒の温度が第１温度Ｔ１以下の状態で維持されるのであれば、第１熱交換器１６に冷媒が流入しないように制御弁２０の開度を制御してもよい。
【００５８】
ガスエンジン１の運転が開始されてから初期負荷Ｐ１が投入されるまでの間において、第１冷却器８に供給される冷媒の温度が第１温度Ｔ１以下の状態で維持されるのであれば、冷媒を冷却する必要はない。このような構成によれば、上述したような場合には、第１熱交換器１６によって冷媒を冷却しないので、ガスエンジン１全体のエネルギ効率を高めることができる。
【００５９】
また、幾つかの実施形態では、制御弁コントローラ１００は、ガスエンジン１の運転が開始されるときにおいて、第１冷却器８に供給される冷媒の温度が第１温度Ｔ１以下であれば、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１に調整するように制御弁２０の開度を制御してもよい。
【００６０】
初期負荷Ｐ１の投入が完了すると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を、速やかに上述した第２温度Ｔ２に調整することが好ましい。このような構成によれば、第１冷却器８に供給される冷媒の温度がガスエンジン１の運転が開始されるときには第１温度Ｔ１以下であっても、初期負荷Ｐ１の投入が開始される開始時間ｔ１には第１温度Ｔ１に調整される。このため、初期負荷Ｐ１の投入が完了すると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を速やかに第２温度Ｔ２に調整することができる。
【００６１】
幾つかの実施形態では、図５に示すように、ガスエンジン１は、給気通路４における圧縮機６ａと第１冷却器８との間に設けられるとともに、圧縮機６ａで圧縮された給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第２冷却器３２をさらに備える。
【００６２】
圧縮機６ａにより圧縮された給気の温度は、１００℃以上の高温になる一方で、第１温度Ｔ１及び第２温度Ｔ２は、約２０℃〜４０℃程度である。したがって、このような構成によれば、給気通路４における圧縮機６ａと第１冷却器８との間に第２冷却器３２が設けられることで、圧縮機６ａで圧縮された圧縮給気は、第２冷却器３２によって冷却された後に第１冷却器８によって冷却されるので、第１冷却器８の容量を小さくすることができる。
【００６３】
また、このような構成によれば、第２冷却器３２によって回収した熱エネルギを有効利用することで、ガスエンジン全体のエネルギ効率を高めることができる。例えば、第２冷却器３２を通過した冷媒の温度が９０度程度であるならば、このような冷媒は、エンジン本体２を冷却する（ウォータジャケット）ための冷媒として利用することができる。
【００６４】
図６は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転方法のフローチャートである。
【００６５】
図６に示すように、本発明の一実施形態に係るガスエンジン１の運転方法は、第１調整ステップＳ１及び第２調整ステップＳ２を備える。
【００６６】
第１調整ステップＳ１では、ガスエンジン１の運転が開始されると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下に調整する。
第２調整ステップＳ２では、ガスエンジン１に対して初期負荷Ｐ１を投入した後に、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第２温度Ｔ２に調整する。
【００６７】
このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン１の運転方法によれば、第１調整ステップＳ１では、ガスエンジン１の運転が開始されると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を、第２温度Ｔ２よりも低い温度である第１温度Ｔ１以下（例えば２０℃）に調整する。そのため、エンジン本体２で燃焼させる混合気に含まれる燃料ガスの密度（混合気密度）を、第１冷却器８に供給される冷媒の温度が第２温度Ｔ２の時よりも高くすることで、ガスエンジン１に投入可能な初期負荷Ｐ１を大きくする（初期負荷投入性を高くする）ことができる。
【００６８】
また、このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン１の運転方法によれば、ガスエンジン１に対して初期負荷Ｐ１を投入した後に、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１よりも高い温度である第２温度Ｔ２（例えば３５℃）に調整する。この第２温度Ｔ２は、上述したように、例えば、ガスエンジン１を定格出力で運転させるときに、ガスエンジン１を高効率で運転させることが出来、且つ、凝縮水が発生しない温度として設定される温度である。そのため、初期負荷Ｐ１の投入を開始した後のガスエンジン１を効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
【００６９】
幾つかの実施形態では、第１熱交換器１６、循環通路１８、及び制御弁２０を含むガスエンジン１の運転方法であって、第１調整ステップＳ１は、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下に調整するように制御弁２０の開度を制御する第１開度制御ステップを含む。また、第２調整ステップＳ２は、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第２温度Ｔ２に調整するように制御弁２０の開度を制御する第２開度制御ステップを含む。
【００７０】
図７は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転方法のフローチャートである。図８Ａは、本発明の一実施形態に係る第１追設ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。図８Ｂは、本発明の一実施形態に係る第１冷媒温度調整ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。
【００７１】
本発明の一実施形態に係るガスエンジン１の運転方法は、図７に示すように、第１熱交換器１６、循環通路１８及び制御弁２０を含むように構成されるガスエンジン１に対して、第１追設ステップＳ３及び第１冷媒温度調整ステップＳ４を備える。
【００７２】
第１追設ステップＳ３は、図８Ａに示すように、バイパス通路追設ステップＳ３１及び三方弁追設ステップＳ３２を含む。
バイパス通路追設ステップＳ３１では、高温側第１冷媒通路１８ａから分岐して低温側第１冷媒通路１８ｂに合流するとともに、第１熱交換器１６をバイパスするバイパス通路２２を追設する。
三方弁追設ステップＳ３２では、高温側第１冷媒通路１８ａからバイパス通路２２に分岐する分岐部２２ａ、及びバイパス通路２２が低温側第１冷媒通路１８ｂに合流する合流部２２ｂのいずれか一方に三方弁２０ａを追設する。
尚、図８Ａには、バイパス通路追設ステップＳ３１及び三方弁追設ステップＳ３２が行われる順番の一例が示されているに過ぎず、これに限定されるものではない。
【００７３】
第１冷媒温度調整ステップＳ４は、図８Ｂに示すように、第１開度調整ステップＳ４１及び第２開度調整ステップＳ４２を含む。
第１開度調整ステップＳ４１では、第１追設ステップＳ３の後に、ガスエンジン１の運転が開始されると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下に調整するように、三方弁２０ａの開度を調整する。
第２開度調整ステップＳ４２では、ガスエンジン１に対して初期負荷Ｐ１の投入を開始した後に、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第２温度Ｔ２に調整するように、三方弁２０ａの開度を調整する。
【００７４】
このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン１の運転方法によれば、図６を例示して説明したガスエンジン１の運転方法と同様に、ガスエンジン１の初期負荷投入性を高くすることができる。また、初期負荷Ｐ１の投入を開始した後のガスエンジン１を効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
【００７５】
また、このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン１の運転方法によれば、第１熱交換器１６、循環通路１８及び制御弁２０を含むように構成されるガスエンジン１に対して、バイパス通路２２及び三方弁２０ａを追設する第１追設ステップＳ３と、追設した三方弁２０ａの開度を調整することで第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下、または第２温度Ｔ２に調整する第１冷媒温度調整ステップＳ４と、を備えている。このため、例えば、既存のガスエンジン１に対して、バイパス通路２２及び三方弁２０ａを追設することで、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下、または第２温度Ｔ２に調整することが可能となるなど、既存のガスエンジン１に対するレトロフィット性に優れている。
【００７６】
図９は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転方法のフローチャートである。図１０Ａは、本発明の一実施形態に係る第２追設ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。図１０Ｂは、本発明の一実施形態に係る第２冷媒温度調整ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。
【００７７】
本発明の一実施形態に係るガスエンジン１の運転方法は、図９に示すように、第１熱交換器１６、循環通路１８及び制御弁２０を含むように構成されるガスエンジン１に対して、第２追設ステップＳ５及び第２冷媒温度調整ステップＳ６を備える。
【００７８】
第２追設ステップＳ５は、図１０Ａに示すように、第２熱交換器追設ステップＳ５１、高温側第２冷媒通路追設ステップＳ５２、低温側第２冷媒通路追設ステップＳ５３、及び開閉弁追設ステップＳ５４を含む。
第２熱交換器追設ステップＳ５１では、冷媒と外部の熱源とを熱交換する第２熱交換器２４を追設する。
高温側第２冷媒通路追設ステップＳ５２では、高温側第１冷媒通路１８ａと第２熱交換器２４とを接続するとともに、冷媒が高温側第１冷媒通路１８ａから第２熱交換器２４に向かって流れる高温側第２冷媒通路２６を追設する。
低温側第２冷媒通路追設ステップＳ５３では、第２熱交換器２４と低温側第１冷媒通路１８ｂとを接続するとともに、冷媒が第２熱交換器２４から低温側第１冷媒通路１８ｂに向かって流れる低温側第２冷媒通路２８を追設する。
開閉弁追設ステップＳ５４では、高温側第２冷媒通路２６に開閉弁２０ｂを追設する。
尚、図１０Ａには、第２熱交換器追設ステップＳ５１、高温側第２冷媒通路追設ステップＳ５２、低温側第２冷媒通路追設ステップＳ５３、及び開閉弁追設ステップＳ５４が行われる順番の一例が示されているに過ぎず、これに限定されるものではない。
【００７９】
第２冷媒温度調整ステップＳ６は、図１０Ｂに示すように、第３開度調整ステップＳ６１及び第４開度調整ステップＳ６２を含む。
第３開度調整ステップＳ６１では、ガスエンジン１の運転が開始されると、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下に調整するように、開閉弁２０ｂの開度を調整する。
第４開度調整ステップＳ６２では、ガスエンジン１に対して初期負荷Ｐ１の投入を開始した後に、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第２温度Ｔ２に調整するように、開閉弁２０ｂの開度を調整する。
【００８０】
このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン１の運転方法によれば、図６を例示して説明したガスエンジン１の運転方法と同様に、ガスエンジン１の初期負荷投入性を高くすることができる。また、初期負荷Ｐ１の投入を開始した後のガスエンジン１を効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
【００８１】
また、このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン１の運転方法によれば、第１熱交換器１６、循環通路１８及び制御弁２０を含むように構成されるガスエンジン１に対して、第２熱交換器２４、高温側第２冷媒通路２６、低温側第２冷媒通路２８、及び開閉弁２０ｂを追設する第２追設ステップＳ５と、追設した開閉弁２０ｂの開度を調整することで第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下、または第２温度Ｔ２に調整する第２冷媒温度調整ステップＳ６と、を備えている。このため、例えば、既存のガスエンジン１に対して、第２熱交換器２４、高温側第２冷媒通路２６、低温側第２冷媒通路２８、及び開閉弁２０ｂを追設することで、第１冷却器８に供給される冷媒の温度を第１温度Ｔ１以下または第２温度Ｔ２に調整することが可能となるなど、既存のガスエンジン１に対するレトロフィット性に優れている。
【００８２】
以上、本発明の一実施形態にかかるガスエンジン１及びガスエンジン１の運転方法について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  ガスエンジン
２  エンジン本体
４  給気通路
６  ターボチャージャ
６ａ  圧縮機
６ｂ  タービン
８  第１冷却器
１０  温度調整装置
１２  排気通路
１４  ミキサー
１６  第１熱交換器
１８  循環通路
１８ａ  高温側第１冷媒通路
１８ｂ  低温側第１冷媒通路
２０  制御弁
２０ａ  三方弁
２０ｂ  開閉弁
２２  バイパス通路
２２ａ  分岐部
２２ｂ  合流部
２４  第２熱交換器
２６  高温側第２冷媒通路
２８  低温側第２冷媒通路
３０  温度測定手段
３２  第２冷却器
１００  制御弁コントローラ
Ｐ１  初期負荷
Ｐ２  定格負荷
Ｓ１  第１調整ステップ
Ｓ２  第２調整ステップ
Ｓ３  第１追設ステップ
Ｓ４  第１冷媒温度調整ステップ
Ｓ５  第２追設ステップ
Ｓ６  第２冷媒温度調整ステップ
Ｓ３１  バイパス通路追設ステップ
Ｓ３２  三方弁追設ステップ
Ｓ４１  第１開度調整ステップ
Ｓ４２  第２開度調整ステップ
Ｓ５１  第２熱交換器追設ステップ
Ｓ５２  高温側第２冷媒通路追設ステップ
Ｓ５３  低温側第２冷媒通路追設ステップ
Ｓ５４  追設ステップ
Ｓ６１  第３開度調整ステップ
Ｓ６２  第４開度調整ステップ
Ｔα  設定温度
Ｔ１  第１温度
Ｔ２  第２温度
ｔ０  運転開始時間
ｔ１  開始時間
ｔ２  完了時間
【図１】
2018168845.tif 000003
【図２】
2018168845.tif 000004
【図３Ａ】
2018168845.tif 000005
【図３Ｂ】
2018168845.tif 000006
【図４】
2018168845.tif 000007
【図５】
2018168845.tif 000008
【図６】
2018168845.tif 000009
【図７】
2018168845.tif 000010
【図８Ａ】
2018168845.tif 000011
【図８Ｂ】
2018168845.tif 000012
【図９】
2018168845.tif 000013
【図１０Ａ】
2018168845.tif 000014
【図１０Ｂ】
2018168845.tif 000015