(57)【要約】【課題】  燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される水エマルジョン燃料ドレンを、比較的短い貯留時間で循環ラインに戻して水エマルジョン燃料として再利用すること。【解決手段】水エマルジョン燃料が循環される循環ライン１７と、循環ライン１７から水エマルジョン燃料が供給される燃料入口３２、及び水エマルジョン燃料を循環ライン１７に戻す燃料出口４１を有する燃料噴射ポンプ装置１５と、燃料噴射ポンプ装置１５によって、水エマルジョン燃料が供給される機関本体２９とを備える機関システム１１において、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出される水エマルジョン燃料ドレンを貯留するための水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２と、ドレン溜タンク５２に貯留されている水エマルジョン燃料ドレンを循環ライン１７に戻すための第２戻しライン５４及びドレン注入ポンプ５５とを備える。【選択図】      図１
2011179403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料油と水とをミキサで混ぜて得られた水エマルジョン燃料が循環される循環ラインと、
前記循環ラインに接続され、前記循環ラインから水エマルジョン燃料が供給される燃料入口、及び水エマルジョン燃料を前記循環ラインに戻すための燃料出口を有する燃料噴射ポンプ装置と、
前記燃料噴射ポンプ装置によって、水エマルジョン燃料が供給される機関本体と、
前記燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される水エマルジョン燃料ドレンを貯留するための水エマルジョン燃料ドレン溜タンクと、
前記水エマルジョン燃料ドレン溜タンクに貯留されている水エマルジョン燃料ドレンを前記循環ラインに戻すための戻しライン、及びこの戻しラインに接続されているドレン注入ポンプとを備えることを特徴とする水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システム。
【請求項２】
前記戻しラインは、水エマルジョン燃料ドレンを、前記循環ラインに接続されている前記ミキサ又はこのミキサよりも上流側に戻すように構成されていることを特徴とする請求項１記載の水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システム。
【請求項３】
前記循環ラインには、水が混合されていない通常燃料及び水エマルジョン燃料のうち所望の燃料が循環され、
前記燃料噴射ポンプ装置は、前記循環ラインを循環する水が混合されていない通常燃料又は水エマルジョン燃料を、前記機関本体に供給することができるものであり、
前記燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される通常燃料ドレンを貯留するための通常燃料ドレン溜タンクと、
前記燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される通常燃料ドレン及び水エマルジョン燃料ドレンの移送先を、前記通常燃料ドレン溜タンク及び前記水エマルジョン燃料ドレン溜タンクのうちの対応する溜タンクに切換えることができる切換え部とを更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システム。
【請求項４】
前記水エマルジョン燃料ドレン溜タンクに貯留された水エマルジョン燃料ドレンの量を検出し、当該水エマルジョン燃料ドレンの量が所定以上となったときに、前記ドレン注入ポンプを駆動させるためのドレンセンサを更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システム。
【請求項５】
前記機関本体が、ディーゼル機関本体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定用又は移動用、特に舶用のディーゼル機関本体に水エマルジョン燃料を供給する燃料噴射ポンプ装置から排出される水エマルジョン燃料ドレンを再利用することができる水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気中のＮＯX削減技術として、燃料油に水を混ぜて撹拌して得られる水エマルジョン燃料がある。この水エマルジョン燃料は、内燃機関の燃料として使用することによって、排気中のＮＯX成分を低減できることは一般に確認されており、舶用ディーゼル機関にも適用が可能である。
【０００３】
そして、この舶用ディーゼル機関においては、Ｃ重油を燃料油として使用することができ、水エマルジョン燃料を使用する場合、ベースとなる燃料油として、このＣ重油を使用することができる。
【０００４】
ところで、例えば水と混合されていないＣ重油を燃料油として使用する舶用ディーゼル機関においては、一般に、このディーゼル機関が備えている燃料噴射ポンプ装置から排出されるＣ重油ドレンは、まず、燃料ドレン溜タンクに一時的に貯留される。そして、その貯留されているＣ重油ドレンが、燃料ドレン溜タンクにある程度溜まったときに、そのＣ重油ドレンを燃料供給ラインに戻して再利用することが行われている。
【０００５】
なお、このＣ重油ドレンとは、例えばディーゼル機関に供給される燃料油としてのＣ重油が、燃料噴射ポンプ装置のプランジャの外周面と、バレルの内周面との間の隙間（摺動面）に供給されて潤滑油として使用されて排出されるものである。
【０００６】
しかし、Ｃ重油（燃料油）と水とを混合して得られた水エマルジョン燃料を舶用ディーゼル機関に使用する場合に、燃料噴射ポンプ装置から排出される水エマルジョン燃料ドレンを、上記のように燃料ドレン溜タンクに溜めることとすると、この燃料ドレン溜タンク内に水エマルジョン燃料ドレンが長時間放置されることがあり、水とＣ重油とが分離して性状が悪化してしまうことがある。その結果、燃料噴射ポンプ装置から排出される水エマルジョン燃料ドレンを再利用することができないという問題がある。
【０００７】
また、従来の水エマルジョン燃料供給システムとして、燃料噴射ポンプ装置及び燃料噴射弁が、水エマルジョン燃料の循環ラインに設けられ、この燃料噴射ポンプ装置によって噴射された水エマルジョン燃料が、燃料噴射弁を介してディーゼル機関本体に噴射されるものがある（例えば、特許文献１参照。）。なお、燃料噴射ポンプ装置及び燃料噴射弁のそれぞれには、循環ラインと接続する燃料入口及び燃料出口が設けられている。
【０００８】
更に、従来のディーゼル機関の燃料供給装置として、燃料噴射ポンプ装置が、水エマルジョン燃料の循環ラインに設けられ、この燃料噴射ポンプ装置によって噴射された水エマルジョン燃料が、この燃料噴射ポンプ装置に接続されている燃料噴射弁を介してディーゼル機関本体に噴射されるものがある（例えば、特許文献２参照。）。なお、燃料噴射ポンプ装置には、循環ラインと接続する燃料入口及び燃料出口が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−４９４９号公報
【特許文献２】特開平８−２４６９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、前記特許文献１に記載されている水エマルジョン燃料供給システムでは、燃料噴射弁に供給された水エマルジョン燃料のうち、燃料噴射弁からディーゼル機関本体に噴射されずに残った水エマルジョン燃料を循環ラインに戻すようになっているが、燃料噴射ポンプ装置から水エマルジョン燃料ドレンが排出される場合は、その燃料ドレンをどのように取扱うかについては、言及されてはいない。
【００１１】
そして、前記特許文献２に記載されているディーゼル機関の燃料供給装置でも、燃料噴射ポンプ装置に供給された水エマルジョン燃料のうち、燃料噴射ポンプ装置から燃料噴射弁に噴射されずに残った水エマルジョン燃料を循環ラインに戻すようになっているが、燃料噴射ポンプ装置から排出される水エマルジョン燃料ドレンをどのように取扱うかについては、言及されてはいない。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される水エマルジョン燃料ドレンを、比較的短い貯留時間で循環ラインに戻して水エマルジョン燃料として再利用することができる水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムは、燃料油と水とをミキサで混ぜて得られた水エマルジョン燃料が循環される循環ラインと、前記循環ラインに接続され、前記循環ラインから水エマルジョン燃料が供給される燃料入口、及び水エマルジョン燃料を前記循環ラインに戻すための燃料出口を有する燃料噴射ポンプ装置と、前記燃料噴射ポンプ装置によって、水エマルジョン燃料が供給される機関本体と、前記燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される水エマルジョン燃料ドレンを貯留するための水エマルジョン燃料ドレン溜タンクと、前記水エマルジョン燃料ドレン溜タンクに貯留されている水エマルジョン燃料ドレンを前記循環ラインに戻すための戻しライン、及びこの戻しラインに接続されているドレン注入ポンプとを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムによると、燃料油と水とをミキサで混ぜて得られた水エマルジョン燃料を循環ラインで循環させることができる。そして、この循環ラインを循環する水エマルジョン燃料は、燃料噴射ポンプ装置の燃料入口に流入して、この燃料噴射ポンプ装置によって機関本体に供給され、機関本体を駆動させることができる。ただし、燃料噴射ポンプ装置の燃料入口に流入した水エマルジョン燃料のうち、機関本体に供給されずに残った水エマルジョン燃料は、燃料噴射ポンプ装置の燃料出口から流出して循環ラインに戻される。
【００１５】
また、燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される水エマルジョン燃料ドレンは、水エマルジョン燃料ドレン溜タンクに貯留することができる。そして、この水エマルジョン燃料ドレン溜タンクに貯留されている水エマルジョン燃料ドレンを、ドレン注入ポンプによって戻しラインに通し、循環ラインに戻すことができる。
【００１６】
なお、水エマルジョン燃料ドレンを同溜タンクに溜めずに直接に循環ラインに戻すことをしないのは、当該ドレンは、大気に解放されており、一方で循環ラインは、高圧に保たれていることから、同ドレンを同溜タンクに貯留して圧送する必要があるためである。
【００１７】
このようにして、燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される水エマルジョン燃料ドレンを、比較的短い貯留時間で循環ラインに戻して水エマルジョン燃料として再利用することができる。
【００１８】
この発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムにおいて、前記戻しラインは、水エマルジョン燃料ドレンを、前記循環ラインに接続されている前記ミキサ又はこのミキサよりも上流側に戻すように構成されているものとすることができる。
【００１９】
このようにすると、燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出された水エマルジョン燃料ドレンを、循環ラインに接続されているミキサ又はこのミキサよりも上流側に戻すことができるので、この水エマルジョン燃料ドレンにおける水と燃料油との分離が生じていたとしても、その分離の程度が所定以下であれば、この水エマルジョン燃料ドレンをミキサによって撹拌して、燃料としての品質の向上を図ることができる。これによって、分離が生じている水エマルジョン燃料ドレンを適切な混合状態にして、機関本体に供給することができる。
【００２０】
この発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムにおいて、前記循環ラインには、水が混合されていない通常燃料及び水エマルジョン燃料のうち所望の燃料が循環され、前記燃料噴射ポンプ装置は、前記循環ラインを循環する水が混合されていない通常燃料又は水エマルジョン燃料を、前記機関本体に供給することができるものであり、前記燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される通常燃料ドレンを貯留するための通常燃料ドレン溜タンクと、前記燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される通常燃料ドレン及び水エマルジョン燃料ドレンの移送先を、前記通常燃料ドレン溜タンク及び前記水エマルジョン燃料ドレン溜タンクのうちの対応する溜タンクに切換えることができる切換え部とを更に備えるものとすることができる。
【００２１】
このようにすると、循環ラインを循環する水エマルジョン燃料又は通常燃料が、燃料噴射ポンプ装置によって機関本体に供給されている場合は、この燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される水エマルジョン燃料ドレン又は通常燃料ドレンを、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク及び通常燃料ドレン溜タンクのうちの対応するドレン溜タンクに移送できるように、切換え部を切換えることができる。これによって、水エマルジョン燃料ドレンが長期間貯留されて性状変化を起こすことを防止できるし、異なる種類の燃料が混合することを防止できる。
【００２２】
この発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムにおいて、前記水エマルジョン燃料ドレン溜タンクに貯留された水エマルジョン燃料ドレンの量を検出し、当該水エマルジョン燃料ドレンの量が所定以上となったときに、前記ドレン注入ポンプを駆動させるためのドレンセンサを更に備えるものとすることができる。
【００２３】
このようにすると、ドレンセンサは、水エマルジョン燃料ドレン溜タンクに貯留された水エマルジョン燃料ドレンの量を検出することができ、当該水エマルジョン燃料ドレンの量が所定以上となったときに、ドレン注入ポンプを駆動させることができる。これによって、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク内に溜まる水エマルジョン燃料ドレンの量を管理することができ、比較的短い貯留時間で確実に循環ラインに戻して水エマルジョン燃料として再利用することができる。
【００２４】
この発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムにおいて、前記機関本体を、ディーゼル機関本体とすることができる。
【００２５】
このようにすると、水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置をディーゼル機関に適用することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムによると、燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される水エマルジョン燃料ドレンを比較的短い貯留時間で循環ラインに戻すことができる構成としたので、水エマルジョン燃料ドレンが水と燃料油とに分離することが進み、使用不可能となる前に、この水エマルジョン燃料ドレンを水エマルジョン燃料として再利用することができ経済的である。従って、燃料である天然資源の有効利用に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の一実施形態に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムを示す回路図である。
【図２】同実施形態に係る同機関システムが備える燃料噴射ポンプ装置を示す部分拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システム（以下、単に「機関システム」と言うこともある。）の一実施形態を、図１及び図２を参照して説明する。この機関システム１１は、図１に示すように、燃料供給装置１３と、この燃料供給装置１３によって燃料が供給されるディーゼル機関１４と、水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置１２とを備えている。
【００２９】
この水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置１２は、ディーゼル機関１４が有する燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出される水エマルジョン燃料ドレン（ポンプドレン）を、燃料供給装置１３が有する循環ライン１７に戻すことができる。
【００３０】
燃料供給装置１３は、図１に示すように、第１燃料タンク１８に貯留されている第１燃料油と、水タンク１９に貯留されている水とをミキサ２０で混ぜて得られた水エマルジョン燃料を、循環ライン１７で循環させて、この循環ライン１７を循環する水エマルジョン燃料を、その循環ライン１７に接続するディーゼル機関１４に供給することができるものである。
【００３１】
また、この燃料供給装置１３は、水タンク１９に貯留されている水をミキサ２０に供給しないで、第１燃料タンク１８に貯留されている第１燃料油のみをミキサ２０に供給して、この第１燃料油を循環ライン１７で循環させてディーゼル機関１４に供給することもできる。
【００３２】
第１燃料タンク１８は、第１燃料油を貯留することができるものであり、ヒータ２１が設けられており、このヒータ２１によって第１燃料タンク１８内の第１燃料油を例えば約８０℃に加熱することができるようになっている。そして、この第１燃料油は、例えばＣ重油である。
【００３３】
燃料供給ポンプＰ１は、第１燃料タンク１８内の第１燃料油をミキサ２０に供給すると共に、循環ライン１７内の水エマルジョン燃料等の燃料に所定の圧力を付与することができるものである。そして、この燃料供給ポンプＰ１は、第１燃料タンク１８の出口と、ミキサ２０の第１入口とを接続する燃料供給ライン（配管）２２の途中に設けられている。また、この燃料供給ポンプＰ１は、図示しない電気式モータで駆動される構成と成っている。
【００３４】
また、図１に示すように、この燃料供給ライン２２の途中であって、燃料供給ポンプＰ１の下流側に、逆止弁２３が設けられている。この逆止弁２３は、第１燃料油、及び循環ライン１７内の水エマルジョン燃料等の燃料がミキサ２０側（循環ライン１７側）から第１燃料タンク１８側に逆流することを止めている。
【００３５】
図１に示す水タンク１９は、水を貯留することができるものであり、この水タンク１９の出口に水供給ポンプＰ２が接続されている。
【００３６】
水供給ポンプＰ２は、水タンク１９内の水をミキサ２０に供給することができるものであり、水タンク１９の出口と、ミキサ２０の第２入口とを接続する水供給ライン（配管）２４の途中に設けられている。そして、この水供給ポンプＰ２は、図示しない電気式モータで駆動される構成と成っている。
【００３７】
また、図１に示すように、この水供給ライン２４の途中であって、水供給ポンプＰ２の下流側に、ヒータ２５及び逆止弁２６がこの順に設けられている。ヒータ２５は、この水供給ライン２４内を通る水を例えば約９０℃に加熱することができるようになっている。そして、逆止弁２６は、水、及び循環ライン１７内の水エマルジョン燃料等の燃料がミキサ２０側（循環ライン１７側）から水タンク１９側に逆流することを止めている。
【００３８】
次に、図１に示す循環ライン１７について説明する。この循環ライン１７は、環状に接続された配管で形成され、水エマルジョン燃料等の燃料がこの循環ライン１７を反時計方向に流れるように構成されている。この循環ライン１７によって、循環ライン１７を循環する水エマルジョン燃料等の燃料を、循環ライン１７に接続するディーゼル機関１４に供給することができる。この循環ライン１７には、ミキサ２０、燃料循環ポンプＰ３、ヒータ２７、ディーゼル機関１４、及びリターンチャンバ２８が設けられている。
【００３９】
なお、このように循環ライン１７を設けるのは、ディーゼル機関１４の出力変動等による燃料消費量の変化で燃料ラインに脈動が生じないように、消費量以上の燃料を常時その燃料ラインに供給する必要があるためである。
【００４０】
ミキサ２０は、燃料供給ポンプＰ１によって供給されてくる第１燃料油と、水供給ポンプＰ２によって供給されてくる水とを混合して撹拌することによって、水エマルジョン燃料を作ることができるものである。このミキサ２０で作られた水エマルジョン燃料は、ミキサ２０の下流に設けられている燃料循環ポンプＰ３に供給される。
【００４１】
燃料循環ポンプＰ３は、循環ライン１７内の水エマルジョン燃料等の燃料を所定の圧力に昇圧して循環させることができるものであり、この燃料循環ポンプＰ３は、図示しない電気式モータで駆動される構成と成っている。
【００４２】
ヒータ２７は、燃料循環ポンプＰ３から吐出されてくる水エマルジョン燃料等の燃料を例えば約１５０℃に加熱することができるようになっている。
【００４３】
リターンチャンバ２８は、ディーゼル機関１４で消費されなかった水エマルジョン燃料等の燃料を、循環ライン１７を通じてミキサ２０に戻すために設けられた部屋である。
【００４４】
因みに、図１に示す燃料供給ポンプＰ１、及び水供給ポンプＰ２のそれぞれの吐出圧は、例えば約０．６ＭＰａであり、燃料循環ポンプＰ３の吐出圧は、例えば約１．２ＭＰａである。そして、ヒータ２１により加熱された第１燃料油の温度は、例えば約８０℃であり、ヒータ２５により加熱された水の温度は、例えば約９０℃である。そして、ヒータ２７により加熱された水エマルジョン燃料等の燃料の温度は、例えば約１５０℃である。
【００４５】
図１に示すディーゼル機関（エンジン）１４は、固定用又は移動用のディーゼル機関であり、この実施形態では、舶用のディーゼル機関である。
【００４６】
このディーゼル機関１４は、循環ライン１７に接続され、水エマルジョン燃料等の燃料が供給されるように構成されている。そして、ディーゼル機関１４には、燃料噴射ポンプ装置１５が設けられ、この燃料噴射ポンプ装置１５は、循環ライン１７から供給される水エマルジョン燃料等の燃料を所定の噴射圧力まで昇圧して、ディーゼル機関１４の図示しない燃料噴射弁から機関本体（ディーゼル機関本体）２９に形成されている機関の燃焼室に噴射することができるものである。
【００４７】
図２は、燃料噴射ポンプ装置１５を示す部分拡大縦断面図である。この燃料噴射ポンプ装置１５は、ポンプ本体３０と、ポンプ駆動装置３１とを備えている。
【００４８】
この図２に示すポンプ本体３０は、循環ライン１７に接続する燃料入口３２から水エマルジョン燃料や、水が混合されていないＣ重油等の各種燃料が供給される。この燃料入口３２に供給される燃料は、通路３３を通って弁室３４に流入し、制御弁３５が開閉動作することによって供給室３６に供給される。この供給室３６に供給された燃料は、プランジャ３７が昇降移動することによって所定の噴射圧力まで昇圧されて、通路３８及び吐出口３９を通って図示しない燃料噴射弁から機関本体２９の機関の燃焼室に噴射される。
【００４９】
そして、燃料入口３２からこのポンプ本体３０に供給された水エマルジョン燃料等の燃料のうち、機関本体２９に供給されずに残った水エマルジョン燃料等の燃料は、ポンプ本体３０の排出室４０及び燃料出口４１を通って図１に示す循環ライン１７に戻される。
【００５０】
なお、図２に示すプランジャ３７は、細長い略円柱形状のものであり、略円筒形状のバレル４２内でその内孔の軸方向に移動自在に装着されている。そして、バレル４２は、略円筒形状のポンプケース４３内に収容され、このポンプケース４３には、燃料入口３２及び燃料出口４１が形成されている。また、ポンプケース４３の上端部には、ヘッド４４が設けられ、このヘッド４４に複数の吐出口３９が形成されている。
【００５１】
次に、図２に示すポンプ本体３０を駆動するためのポンプ駆動装置３１を説明する。このポンプ駆動装置３１は、図２に示すポンプ本体３０の下部に設けられている。このポンプ駆動装置３１は、ポンプ本体３０に設けられているプランジャ３７を所定のタイミングで昇降移動させることができるプッシュロッド４５を備えている。このプッシュロッド４５は、図示しないカム等の駆動部と、同図に示すバネ４６、４７によって昇降駆動される。
【００５２】
更に、図２に示すように、ポンプ本体３０と、ポンプ駆動装置３１とを連結する連結ケース４８には、ドレン口１６が形成されている。このドレン口１６は、ポンプ本体３０のプランジャ３７の外周面と、バレル４２の内周面との間の隙間に供給される水エマルジョン燃料等の燃料を排出するためのものである。
【００５３】
つまり、燃料入口３２から排出室４０に流入する水エマルジョン燃料等の燃料は、プランジャ３７の外周面と、バレル４２の内周面との間の隙間に供給され、この隙間に供給された水エマルジョン燃料等の燃料は、潤滑油としての機能を果たす。そして、この隙間に供給された燃料は、通路５０を通ってドレン室５１に流入してドレン口１６から排出される。このドレン口１６から排出される燃料のうち、水エマルジョン燃料は、後述する図１に示す水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置１２によって循環ライン１７に戻される。
【００５４】
水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置１２は、図１に示すように、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２を備えている。この水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２は、図２に示す燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出される水エマルジョン燃料ドレンを貯留するためのものであり、この燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６は、第１戻しライン（配管）５３を介して水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２と接続している。
【００５５】
そして、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２は、第２戻しライン（配管）５４を介して循環ライン１７のリターンチャンバ２８と接続しており、この第２戻しライン５４の途中にドレン注入ポンプ５５が設けられている。このドレン注入ポンプ５５は、図示しない電気式モータで駆動される構成と成っている。
【００５６】
このドレン注入ポンプ５５を駆動させることによって、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２内に貯留されている水エマルジョン燃料ドレンを循環ライン１７のリターンチャンバ２８に戻すことができる。
【００５７】
また、図１に示すように、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２には、第１ドレンセンサ５６及び第２ドレンセンサ５７が設けられている。この第１ドレンセンサ５６は、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２内に貯留されている水エマルジョン燃料ドレンの量（液面）を検出し、当該水エマルジョン燃料ドレンの液面が所定以上となったときに、ドレン注入ポンプ５５を駆動させることができるものである。そして、第２ドレンセンサ５７は、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２内に貯留されている水エマルジョン燃料ドレンの量（液面）を検出し、当該水エマルジョン燃料ドレンの液面が所定以下となったときに、ドレン注入ポンプ５５の駆動を停止させることができるものである。
【００５８】
これら第１及び第２ドレンセンサ５６、５７は、例えばフロートスイッチで構成されているが、これ以外の例えば静電容量式等の構成としてもよい。また、この実施形態では、第１及び第２ドレンセンサ５６、５７によって水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２内に貯留されている水エマルジョン燃料ドレンの液面を検出してドレン注入ポンプ５５の駆動を制御したが、これに代えて、例えば水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２内に貯留されている水エマルジョン燃料ドレンの重量を重量センサによって計量して、ドレン注入ポンプ５５の駆動を制御するようにしてもよい。
【００５９】
また、図１に示す水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置１２には、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２とは別に通常燃料ドレン溜タンク５８が設けられている。この通常燃料ドレン溜タンク５８は、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出される通常燃料ドレンを貯留するためのものである。そして、この通常燃料ドレンとは、水が混合されていない例えば純粋のＣ重油等の燃料のことである。
【００６０】
そして、図１に示すように、第１戻しライン５３の途中には、切換え部（三方切換弁）５９が設けられている。この切換え部５９には、通常燃料ドレン溜タンク５８が配管６０を介して接続している。この切換え部５９は、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出される通常燃料ドレン及び水エマルジョン燃料ドレンの移送先を、通常燃料ドレン溜タンク５８及び水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２のうちの対応する溜タンクに切換えることができるものである。
【００６１】
次に、上記のように構成された水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システム１１の作用を、図１及び図２を参照して説明する。この図１に示す機関システム１１によると、第１燃料タンク１８内の燃料油（例えばＣ重油）と、水タンク１９内の水とをミキサ２０で混ぜて得られた水エマルジョン燃料を、循環ライン１７で循環させることができる。そして、この循環ライン１７を循環する水エマルジョン燃料は、燃料噴射ポンプ装置１５の燃料入口３２に流入して、この燃料噴射ポンプ装置１５によって機関本体２９に供給され、機関本体２９を駆動させることができる。
【００６２】
ただし、燃料噴射ポンプ装置１５の燃料入口３２に流入した水エマルジョン燃料のうち、機関本体２９に供給されずに残った水エマルジョン燃料は、燃料噴射ポンプ装置１５の燃料出口４１から流出して循環ライン１７に戻される。
【００６３】
また、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出される水エマルジョン燃料ドレンは、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２に貯留することができる。そして、この水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２に貯留されている水エマルジョン燃料ドレンを、ドレン注入ポンプ５５によって第２戻しライン５４に通し、循環ライン１７に戻すことができる。
【００６４】
なお、水エマルジョン燃料ドレンを同溜タンク５２に溜めずに直接に循環ライン１７に戻すことをしないのは、当該ドレンは、大気に解放されており、一方で循環ライン１７は、高圧に保たれていることから、同ドレンを同溜タンク５２に貯留して圧送する必要があるためである。
【００６５】
このように、本発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システム１１によると、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出される水エマルジョン燃料ドレンを、比較的短い貯留時間で循環ライン１７に戻して水エマルジョン燃料として再利用することができる。
【００６６】
よって、水エマルジョン燃料ドレンが水とＣ重油とに分離することが進み、使用不可能となる前に、この水エマルジョン燃料ドレンを水エマルジョン燃料として再利用することができ経済的である。従って、燃料である天然資源の有効利用に寄与することができる。
【００６７】
また、図１に示す第１及び第２ドレンセンサ５６、５７によると、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２に貯留された水エマルジョン燃料ドレンの液面を検出することができ、当該水エマルジョン燃料ドレンの量（液面）が所定以上となったときに、ドレン注入ポンプ５５を駆動させることができるので、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２内に溜まる水エマルジョン燃料ドレンの量を管理することができ、比較的短い貯留時間で確実に循環ライン１７に戻して水エマルジョン燃料として再利用することができる。
【００６８】
そして、図１に示すように、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出された水エマルジョン燃料ドレンを、第１及び第２戻しライン５３、５４を介して循環ライン１７に接続されているミキサ２０よりも上流側に設けられているリターンチャンバ２８に戻すことができるので、この水エマルジョン燃料ドレンにおける水とＣ重油（燃料油）との分離が生じていたとしても、その分離の程度が所定以下であれば、この水エマルジョン燃料ドレンをミキサ２０によって撹拌して、燃料としての品質の向上を図ることができる。これによって、分離が生じている水エマルジョン燃料ドレンを適切な混合状態にして、機関本体２９に供給することができる。
【００６９】
ただし、この実施形態では、第２戻しライン５４をリターンチャンバ２８に接続して、水エマルジョン燃料ドレンをリターンチャンバ２８に戻したが、これに代えて、第２戻しライン５４をミキサ２０に接続して、水エマルジョン燃料ドレンをミキサ２０に戻してもよい。
【００７０】
更に、図１に示す機関システム１１の使用方法として、上記のように、第１燃料タンク１８内の燃料油（例えばＣ重油）と、水タンク１９内の水とをミキサ２０で混ぜて得られた水エマルジョン燃料を、循環ライン１７で循環させるようにしてディーゼル機関１４を駆動して、その際に、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出される水エマルジョン燃料ドレンを、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２に貯留し、この水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２に貯留されている水エマルジョン燃料ドレンを、ドレン注入ポンプ５５によって循環ライン１７に戻すものを例として説明したが、これ以外の使用方法もある。
【００７１】
例えば、水タンク１９内の水をミキサ２０に供給せずに、第１燃料タンク１８内の燃料油（例えばＣ重油等の通常燃料）を、循環ライン１７で循環させるようにしてディーゼル機関１４を駆動して、その際に、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出されるＣ重油等の通常燃料を、通常燃料ドレン溜タンク５８に貯留し、この通常燃料ドレン溜タンク５８に貯留されている通常燃料ドレンを、第１燃料タンク１８に戻すことができる
ただし、燃料噴射ポンプ装置１５の燃料入口３２に流入した通常燃料のうち、機関本体２９に供給されずに残った通常燃料は、燃料噴射ポンプ装置１５の燃料出口４１から流出して循環ライン１７に戻される。
【００７２】
このように、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６からは、ポンプドレンとして水エマルジョン燃料ドレン又は通常燃料ドレンが排出されるので、図１に示す切換え部５９は、そのドレン口１６から排出されるポンプドレン（水エマルジョン燃料ドレン又は通常燃料ドレン）を、水エマルジョン燃料ドレン溜タンク５２及び通常燃料ドレン溜タンク５８のうちの対応するドレン溜タンクに移送できるように切換わることができる。これによって、水エマルジョン燃料ドレンが長期間貯留されて性状変化を起こすことを防止できるし、異なる種類の燃料が混合することを防止できる。
【００７３】
そして、図１に示す水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置１２は、舶用ディーゼル機関システム１１に使用されている。このように、この水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置１２を舶用ディーゼル機関システム１１に使用することによって、水エマルジョン燃料を使用する舶用ディーゼル機関システム１１の普及に貢献することができ、天然資源の有効利用に寄与することができる。
【００７４】
ただし、上記実施形態では、図１に示すように、第１燃料タンク１８内の燃料油（例えばＣ重油）と、水タンク１９内の水とをミキサ２０で混ぜて得られた水エマルジョン燃料を、循環ライン１７で循環させるようにしたが、これに加えて、第１燃料タンク１８内の燃料油（例えばＡ重油）と、水タンク１９内の水と、図示しない添加剤タンク内の添加剤（例えば界面活性剤）とをミキサ２０で混ぜて得られたＡ重油を含む水エマルジョン燃料を、循環ライン１７で循環させることができるようにしてもよい。
【００７５】
このようにした場合は、燃料噴射ポンプ装置１５のドレン口１６から排出されるＡ重油を含む水エマルジョン燃料ドレンを貯留するためのＡ重油用の水エマルジョン燃料ドレンタンクを別に用意して、このドレンタンクに貯留されたＡ重油を含む水エマルジョン燃料ドレンを別のドレン注入ポンプによってリターンチャンバ２８に戻すようにする。
【００７６】
同様に、通常燃料としてＣ重油とは別にＡ重油を使用する場合は、図１に示す通常燃料ドレンタンク５８とは別のＡ重油用のドレンタンクを用意して、そのＡ重油用のドレンタンクにＡ重油ドレンを貯留するようにしてもよい。
【００７７】
なお、この通常燃料ドレンタンク５８に貯留されたＣ重油等の通常燃料は、所定量溜まったときに、第１燃料タンク１８に戻されて使用される。
【００７８】
また、上記実施形態では、本発明をディーゼル機関に適用したが、これ以外の内燃機関にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明に係る水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムは、燃料噴射ポンプ装置のドレン口から排出される水エマルジョン燃料ドレンを、比較的短い貯留時間で循環ラインに戻して水エマルジョン燃料として再利用することができる優れた効果を有し、このような水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置付き機関システムに適用するのに適している。
【符号の説明】
【００８０】
１１  機関システム
１２  水エマルジョン燃料ドレンの再利用装置
１３  燃料供給装置
１４  ディーゼル機関
１５  燃料噴射ポンプ装置
１６  ドレン口
１７  循環ライン
１８  第１燃料タンク
１９  水タンク
２０  ミキサ
２１、２５、２７  ヒータ
２２  燃料供給ライン
２３、２６  逆止弁
２４  水供給ライン
２８  リターンチャンバ
２９  機関本体
３０  ポンプ本体
３１  ポンプ駆動装置
３２  燃料入口
３３、３８、５０  通路
３４  弁室
３５  制御弁
３６  供給室
３７  プランジャ
３９  吐出口
４０  排出室
４１  燃料出口
４２  バレル
４３  ポンプケース
４４  ヘッド
４５  プッシュロッド
４６、４７  バネ
４８  連結ケース
５１  ドレン室
５２  水エマルジョン燃料ドレン溜タンク
５３  第１戻しライン
５４  第２戻しライン
５５  ドレン注入ポンプ
５６  第１ドレンセンサ
５７  第２ドレンセンサ
５８  通常燃料ドレン溜タンク
５９  切換え部
６０  配管
【図１】
2011179403.tif 000003
【図２】
2011179403.tif 000004