(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを燃料とするガスエンジンへの給気を加圧する過給機の給気系上流側にて燃料ガスを空気に混合して予混合ガスを生成する過給機前予混合装置を備えた前記ガスエンジンのドレン装置において、前記過給機の給気系下流側に位置し、前記過給機にて加圧された前記予混合ガスを冷却すると共に、前記予混合ガスの冷却に伴い凝縮する凝縮水を排出するドレンバルブを有した給気冷却器と、前記ドレンバルブに第１導管を介して接続し、前記凝縮水と伴に排出される前記予混合ガスを前記凝縮水から分離する気液分離装置と、該気液分離装置にて分離された前記予混合ガスが第２導管を介して前記過給機の給気系上流側に流入されるようにしたことを特徴とするガスエンジンの給気冷却器のドレン装置。
【請求項２】
前記燃料ガスは空気より比重が小さい燃料であって、前記気液分離装置は前記凝縮水に伴って排出される前記予混合ガスが大気圧又は、それに近い圧力に開放される容量を有すると共に、上部に前記予混合ガスを捕集する捕集部を備えていることを特徴とする請求項１記載のガスエンジンの給気冷却器のドレン装置。
【請求項３】
前記過給機の上流側に配置された第１給気温度センサにて検知された前記予混合ガスの過給機吸込み温度（Ｔｓｕｃ）と、前記給気冷却器出口側に配設された第２給気温度センサ及び、給気圧力センサにて検知された前記予混合ガスの給気温度（Ｔｓ）と、給気圧力（Ｐｓ）とに基づいて、前記ドレンバルブを開閉制御するドレンバルブ制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のガスエンジンの給気冷却器のドレン装置。
【請求項４】
前記ドレンバルブ制御手段は前記給気冷却器出口側の給気温度（Ｔｓ）及び、前記給気圧力（Ｐｓ）を前記給気冷却器及び、前記過給機によって一定に制御すると共に、該一定の前記給気温度（Ｔｓ）及び、前記給気圧力（Ｐｓ）時において、前記給気冷却器出口側での予混合ガスの相対湿度が１００％となる場合の過給機が吸込む予混合ガスの基準吸込み温度（Ｔｓｔｄ）をマップに基づいて算出し、該算出した基準吸込み温度（Ｔｓｔｄ）に対し、実際に検出された前記吸込み温度（Ｔｓｕｃ）の検出値が低い場合には、前記ドレンバルブを閉止状態に維持するドレンバルブ制御手段を備えたことを特徴とする請求項３記載のガスエンジンの給気冷却器のドレン装置。
【請求項５】
前記気液分離装置の前記捕集部は前記過給機の給気系上流側の給気路形成部材に対し重
力方向下側に位置していることを特徴とする請求項２記載のガスエンジンの給気冷却器のドレン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然ガスやバイオガス、又は炭鉱坑内等から排出されるメタン含有ガスを吸気ガスや燃料として有効活用するガスエンジンのドレン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
メタンＣＨ４や二酸化炭素ＣＯ２等の温室効果ガスの排出規制に対する世論の関心は、年々高まっている。特に、メタンＣＨ４は二酸化炭素ＣＯ２の２１倍の温室効果があり、メタンＣＨ４の大気中への放出は無視できない。一方、石炭の採掘時には、炭鉱坑内から石炭１トンあたり１０〜４０Ｎｍ３（純メタン換算）の多量のメタンＣＨ４が大気に放出されている。
【０００３】
炭鉱坑内から排出されるメタンＣＨ４含有ガスは、石灰層中に混在し、保安のためにガス抜きボーリング孔から真空ポンプで回収する回収メタン含有ガスＣＭＭ（Ｃｏａｌ  Ｍｉｎｅ  Ｍｅｔｈａｎｅ。メタン濃度３０〜５０重量％）と、坑道及び切羽から換気のために排出される換気メタン含有ガスＶＡＭ（Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ  Ａｉｒ  Ｍｅｔｈａｎｅ。メタン濃度０．３〜０．７重量％）とがある。
【０００４】
そのため、炭鉱坑内にて発生するメタン含有ガスを大気に放出することなく有効活用することは、社会的かつ経済的貢献が極めて大きい。
特許文献１には、ゴミの埋立処分場で発生するランドフィルガスや、前記炭鉱排出ガス
等のように、メタン濃度が可燃限界より低いガスを燃料として利用可能にしたガスタービンが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、炭鉱坑内から排出されるメタン含有ガスを燃料として用いる発電用ガスエンジンが開示されている。特許文献２の図５に対し、坑内状況の概要を詳細に開示したガスエンジン発電設備を添付の図４に基づいて説明する。
図４は、炭鉱坑内と炭鉱坑内の近傍に設けられたガスエンジン発電設備２００を模式的に示す。図４において、炭鉱坑内は、炭層Ｃ０と採掘炭層Ｃ１とが層状に形成されている。
炭鉱坑内と外部とを連通する換気孔２０６が設けられている。
【０００６】
炭鉱坑内坑内の切羽２０４で、採掘炭層Ｃ１にガス抜きボーリング穴２０８が穿設され、ガス抜きボーリング孔２０８から排出されるメタン含有ガスＣＭＭは、換気孔２０６内に配設された管路２１０から真空ポンプ２１１によってガスエンジン発電設備２００に送られる。
また、炭鉱坑内から喚起孔２０６を通して排出される換気メタン含有ガスＶＡＭは、管路２１２を通ってガスエンジン発電設備２００に送られる。ガスエンジン発電設備２００が稼動して生じた電力Ｅ及び蒸気Ｓは、炭鉱坑内ユーティリティ設備２０２又は、その他の需要先に送られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１９２４７号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０２０５０２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
メタンガスを燃料とするガスエンジンは、燃焼後の排出物が水Ｈ２Ｏと二酸化炭素ＣＯ２しかないため、環境汚染が極めて少ないという長所を有し、今後広く普及することが期待される内燃機関である。
メタンガス等の低カロリーガスを燃料として使用する場合、各気筒に設けられた燃料ガス供給用電磁弁からの燃料供給量では不足するため、給気系統で不足分を補う必要がある。この不足分の燃料ガス補給を過給機の前で行う所謂、過給機前予混合と言われることが行われている。
【０００９】
そのため、燃料ガスを混合された予混合ガスは過給機で加圧され後に、給気冷却器で冷却され、給気中に含まれている水蒸気が凝縮して水滴となる。この水滴を排出するために予混合ガスの一部が水滴と伴にドレンとして排出される。
ところが、既述のとおり、メタンＣＨ４は二酸化炭素ＣＯ２の２１倍の温室効果があると共に、加圧された予混合ガスが排出されるので内燃機関における過給効率及び、熱機関効率の低下をまねく。
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、低カロリーガスをガスエンジンの燃料として使用する場合に、ドレンと伴に排出された予混合ガスが凝縮点以下の圧力になる容量を有した容器中で気液分離を行い、水分は外部に排出すると共に、燃料ガスは再度給気系に戻すことにより、給気ドレン中に含まれる燃料ガスの再利用による機関熱効率の向上と、有害ガスの大気放出の削減を図ることを目的とする。  
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はかかる目的を達成するもので、ガスを燃料とするガスエンジンへの給気を加圧する過給機の給気系上流側にて燃料ガスを空気に混合して予混合ガスを生成する過給機前予混合装置を備えた前記ガスエンジンの給気冷却器のドレン装置において、前記過給機の給気系下流側に位置し、前記過給機にて加圧された前記予混合ガスを冷却すると共に、前記予混合ガスの冷却に伴い凝縮する凝縮水を排出するドレンバルブを有した給気冷却器と、前記ドレンバルブに第１導管を介して接続して、前記凝縮水と伴に排出される前記予混合ガスを前記凝縮水から分離する気液分離装置と、該気液分離装置にて分離された前記予混合ガスが第２導管を介して前記過給機の給気系上流側に流入されるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
本発明装置によれば、燃料ガスが予混合された予混合ガスを凝縮水と伴に大気中に排出させないで、予混合ガスと凝縮水とを分離して、予混合ガスを過給機の給気系上流側に流入させる構造としたので、燃料ガスの機関熱効率が向上する。
更には、未燃焼の燃料ガスが大気中に放出されないので、大気汚染防止効果を有する。
【００１３】
また、本願発明において好ましくは、前記燃料ガスは空気より比重が小さい燃料であって、前記気液分離装置は前記凝縮水に伴って排出される前記予混合ガスが大気圧又はそれに近い圧力に開放される容量を有すると共に、上部に前記予混合ガスを捕集する捕集部を備えているとよい。
【００１４】
このような構成にすることにより、予混合ガスを大気圧又は、それに近い圧力に開放されるので、予混合ガスの気液分離が促進され、給気系に燃料ガスと伴に戻される予混合ガスからの凝縮水がなくなり、給気系を構成する部材の腐食を防止できる効果を有している。
【００１５】
また、本願発明において好ましくは、前記過給機の上流側に配置された第１給気温度センサにて検知された前記予混合ガスの過給機吸込み温度（Ｔｓｕｃ）と、前記給気冷却器出口側に配設された第２給気温度センサ及び、給気圧力センサにて検知された前記予混合ガスの給気温度（Ｔｓ）と、給気圧力（Ｐｓ）とに基づいて、前記ドレンバルブを開閉制御するドレンバルブ制御手段を備えるとよい。
【００１６】
このような構成にすることにより、給気冷却器内で凝縮水が生じない時にはドレンバルブを閉じることで、不要な予混合ガスの排出を防止して、ガスエンジンへの過給効率の減少を最小限に抑制可能になる。
【００１７】
また、本願発明において好ましくは、前記ドレンバルブ制御手段は前記給気冷却器出口側の給気温度（Ｔｓ）及び、前記給気圧力（Ｐｓ）を前記給気冷却器及び、前記過給機によって一定に制御すると共に、該一定の前記給気温度（Ｔｓ）及び、前記給気圧力（Ｐｓ）時において、前記給気冷却器出口側での予混合ガスの相対湿度が１００％となる場合の過給機側での予混合ガスの基準吸込み温度（Ｔｓｔｄ）をマップに基づいて算出し、該算出した基準吸込み温度（Ｔｓｔｄ）に対し、実際に検出された前記吸込み温度（Ｔｓｕｃ）の検出値が低い場合には、前記ドレンバルブを閉止状態に維持するドレンバルブ制御手段を備えるとよい。
【００１８】
このような構成にすることにより、過給機側での予混合ガスの基準吸込み温度（Ｔｓｔｄ）をマップに基づいて算出し、該算出した基準吸込み温度（Ｔｓｔｄ）に対し、実際に検出された前記吸込み温度（Ｔｓｕｃ）の検出値が低い場合には、ドレンバルブの開閉を制御することでガスエンジンへの過給効率の低下を最小限に抑制効果になる。
【００１９】
また、本願発明において好ましくは、前記気液分離装置の前記捕集部は前記過給機の給気系上流側の給気路形成部材に対し重力方向下側に位置させるとよい。
【００２０】
このような構成にすることにより、燃料ガスが空気より比重が小さいので、気液分離装置で予混合ガスが分離され、更に、燃料ガスが上方へ分離されるので、分離された燃料ガスが給気路形成部材の給気路に自然に流入していくので、装置の簡素化が図れ、コスト軽減効果を有する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、給気冷却器で凝縮された凝縮水に伴って排出される燃料ガスを含んだ給気から、燃料ガスと水分とを分離させて、燃料ガスは給気系に戻すと共に、水分は大気に放出することにより、分離した燃料ガスの分、機関熱効率が向上する一方、未燃料ガスが大気に放出されないので、大気汚染の防止効果を向上させることができる。
更に、給気冷却器のドレンバルブの開閉を制御することにより、加圧された予混合ガスの排出タイミングを少なくすることにより、ガスエンジンへの過給効率低下を抑制できる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は本発明の実施形態にかかるガスエンジンの概略構成図を示す。
【図２】図２は本発明の実施形態にかかるドレンバルブ開閉制御マップで、（Ａ）は給気圧力Ｐｓに対する給気露点温度Ｔｓと絶対湿度Ｓｈの関係を示し、（Ｂ）は相対湿度に対する絶対湿度ｇ／ｋｇと過給機側での基準吸込み温度（Ｔｓｔｄ）との関係を示す。
【図３】図３は本発明の実施形態にかかるドレンバルブ開閉制御フロー図を示す。
【図４】図４は従来技術の説明図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２４】
本発明にかかるガスエンジンの実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
本実施形態の発電用ガスエンジン１は炭鉱近傍に配設され、燃料ガス及び、給気ガスとして炭鉱構内から排出されるメタン含有ガスを用いる。図１において、発電用ガスエンジン１（以後ガスエンジン１と記載する）の出力軸１５には発電機１０が連結されている。
【００２５】
ガスエンジン１に接続されている吸気経路形成部材である給気管６の給気系上流側にはオイルバス式フィルタ６１が配設されている。オイルバス式フィルタ６１には炭鉱構内から排出される坑道及び切羽から換気のために排出される換気メタン含有ガスＶＡＭと外気が導入される。オイルバス式フィルタ６１はスチール繊維を綿状にして、オイルを含浸させたもので、主に埃等を除去する。
【００２６】
給気管６の中間部で過給機３の上流側にはガスミキサー５が介装されている。ガスミキサー５はオイルバス式フィルタ６１からの給気に燃料ガスを過給機３の上流側で混合して予混合ガスを生成する所謂、過給機前予混合装置である。
これは、低カロリーガスを燃料とする場合に、ガスエンジン１に直接ガス燃料を供給するだけでは所望燃料量に不足が生じるために行われる。
また、ガスミキサー５への燃料ガス供給は後述するガスエンジン１への燃料ガス供給管９２から分岐した予混合配管５３によって行われる。５２は燃料ガスの流量計であり、流量計５２の検出結果を制御装置２へ送信される。その結果に基づいてガスミキサー５へのガス供給量を制御装置２によってミキサーバルブ５１への流量調整を行っている。
【００２７】
吸気管６の吸気系下流側にはガスエンジン１の集合排気管１７から排出される排気ガスによって排気タービン３２を駆動して、排気タービン３２と同軸的に連結され、給気管６の予混合ガスを加圧するコンプレッサ３１を有した過給機３が配設されている。
また、給気管６のガスミキサー５と過給機３との間には予混合ガスの温度を測定する第１給気温度センサ１１（Ｔｓｕｃ）が配設されている。第１給気温度センサ１１（Ｔｓｕｃ）にて検出された検出値は制御装置２へ送信している。該検出値は後述するドレンバルブ８１の制御要素として使用する。３４は排気集合管１７からの排気ガスを排気タービン３２に対してバイパスさせる排気ガスバイパス管３３に配設され、制御装置２により作動する排気ガス流量調整バルブである。排気ガス流量調整バルブ３４は排気タービン３２への排気ガス流量調整を行いコンプレッサ３１の加圧調整を行う。
【００２８】
過給機３の給気系下流側には、過給機３にて加圧された予混合ガスを冷却する給気冷却器４が配設されている。予混合ガスに含まれていた水蒸気は給気冷却器４による冷却にともない凝縮して水滴となり、給気冷却器４のドレンバルブ８１から第１導管であるドレン配管４２を介して気液分離装置７に導かれる。給気冷却器４は予混合ガスを冷却することにより、気体密度を高くしてガスエンジン１の出力向上を図ると共に、予混合ガス中の水蒸気を凝縮させて除去することにより、給気系を形成している各部材の防錆を抑制している。
【００２９】
給気冷却器４の給気系下流側には、ガスエンジン１の各気筒に連結された枝管を有し、予混合ガスを各気筒内に導入する給気マニホールド１６が連結されている。給気マニホールド１６には給気冷却器４から導入される予混合ガスの給気温度Ｔｓを検出して、該検出値を制御装置２へ送信している第２給気温度センサ１２と、給気圧力Ｐｓを検出して、該検出値を制御装置２へ送信している給気圧力センサ１３とが配設されている。該夫々の検出値は後述するドレン制御バルブ８の制御要素として使用する。
【００３０】
燃料ガス供給管９２の上流側に配置されているストレーナ９１は、燃料ガスであるメタン含有ガスＣＭＭ（Ｃｏａｌ  Ｍｉｎｅ  Ｍｅｔｈａｎｅ。メタン濃度３０〜５０重量％）に含まれている埃、水蒸気等を除去する第一次除去装置である。ストレーナ９１を通過した燃料ガスは第二次除去装置である燃料デミスター９にて再度、液体微粒子（ミスト）を燃料ガスから分離する。
二重に浄化装置を配設するのは、炭鉱から排出される燃料ガスには多くの埃、水蒸気等が混入されており、燃料ガス中の不純物を除去してガスエンジン１への悪影響を除去するためである。
【００３１】
燃料デミスター９を通過した燃料ガスの一部は燃料ガス供給管９２から分岐した予混合
配管５３によってガスミキサー５へ燃料ガスの供給を行い、既述の過給機前予混合を行う。
燃料ガスの大部分は燃料ガス供給管９２を介してガスエンジン１の各気筒に供給される。
制御装置２は、燃料ガス供給管９２に配設された燃料ガスの流量を検知する燃料ガス流量計９３の検出値に基づいて、燃料ガスの圧力を調整する調圧弁１４とガスエンジン１の気筒毎に配設されたガス供給電磁弁１８を制御して、各気筒へ流入させる燃料ガス流量を調整している。
【００３２】
給気冷却器４の下部には凝縮されたドレン（水分）を給気冷却器４の外部に排出するドレンバルブ８１が装着されている。
ドレン制御手段８は、給気冷却器４の底部に取付けられたドレンバルブ８１、ドレンと予混合ガスとを分離する気液分離装置７、ドレンバルブ８１と気液分離装置７とを連通する第１導管であるドレン配管４２、分離された燃料ガスを給気管６に戻す第２導管である戻し配管７３、第１給気温度センサ１１、第２給気温度センサ１２、給気圧力センサ１３及び、ドレンバルブ８１を開閉制御するマップを備えた制御装置２で構成されている。
【００３３】
給気冷却器４のドレンバルブ８１を通過したドレンと加圧された予混合ガスはドレン配管４２を介して気液分離装置７に導入される。
気液分離装置７は加圧された予混合ガスが大気圧又は、それに近い圧力に戻ることができる容量の空間７１を有しており、予混合ガスの圧力が下がることにより給気中に含まれていた水蒸気が凝縮して予混合ガスから水分が分離される。
【００３４】
更に、気液分離装置７の上部には円錐状の空間を有した燃料ガス収集部７２が配設されている。予混合ガス中に含まれていたメタンガスを収集するためのものである。メタンガスは比重が空気より小さいので、気液分離装置７内にて空気から分離してメタンガスだけが上方（燃料ガス収集部７２）に集まる。燃料ガス収集部７２の円錐状の頂部には、一端が該頂部に開口し、他端が給気管６のガスミキサー５とオイルバス式フィルタ６１との中間部に開口した第２導管である戻し管７３が配設されている。
【００３５】
また、気液分離装置７の燃料ガス収集部７２の位置は戻し管７３の他端より重力方向において下側になるように配置されている。その結果、燃料ガス収集部７２に収集されたメタンガスと一部の空気は上昇して自然に給気管６内に導入され、燃料として使用されるので、その分機関熱効率が向上する。
尚、気液分離装置７内の他の空気は気液分離装置７に溜まったドレンと伴に大気中に排出される。
更に、燃料ガスが給気管に自然に導入されるので、装置としてのコスト上昇を抑制できる効果を有すると共に、メタンガスを大気に放出しないので温室効果が防止される。
【００３６】
図２は本実施形態にかかるドレンバルブ開閉制御マップの一例を示す。
ドレンバルブ開閉制御マップは図２（Ａ）は給気圧力Ｐｓに対し、縦軸に給気露点温度Ｔｓ（給気温度）、横軸に絶対湿度Ｓｈ（含有水蒸気量ｇ／ｋｇ）を示し、給気圧力Ｐｓに対する給気露点温度Ｔｓと絶対湿度Ｓｈの関係を示したものである。
給気冷却器出口側の給気温度Ｔｓ及び、給気圧力Ｐｓは給気冷却器４及び、過給機３を制御装置２によって一定（ガスエンジン出力）に制御される。
【００３７】
また、予混合ガスは給気冷却器４で冷却されて、余分の水蒸気は凝縮され排除されているので、測定された給気温度Ｔｓと給気圧力Ｐｓの状態において、予混合ガス中の水蒸気は凝縮しない状態（相対湿度は１００％）となっており、給気温度Ｔｓ＝給気露点温度Ｔｓと置き換えられる。
また、図２（Ｂ）は横軸に絶対湿度Ｓｈ（含有水蒸気量）ｇ／ｋｇ、縦軸に過給機３が吸込む基準吸込み温度Ｔｓｔｄ（乾球温度）を示し、相対湿度に対する絶対湿度ｇ／ｋｇと過給機側での基準吸込み温度（Ｔｓｔｄ）との関係を示したものである。
本マップは過給機３及び給気冷却器４の性能に基づいて、本実施形態におけるガスエンジン１の試験結果により求めたものである。
【００３８】
例えば、図２において、給気温度Ｔｓ＝４０℃、給気圧力Ｐｓ＝２ｋｇ／ｃｍ２（一定に制御）の場合、相対湿度１００％時の過給機３の基準吸い込み温度Ｔｓｔｄが２２度となる。従って、過給機４が吸込む実際の給気温度Ｔｓｕｃ≦基準吸込み温度の場合には絶対湿度Ｓｈが小さくなる方向なので、過給機４が吸込んだ予混合ガスは給気冷却器４出口側において含まれている水蒸気は凝縮しないことになる。
言替えると、過給機３に吸込まれる予混合ガスの温度が２２℃、相対湿度１００％であれば、給気冷却器４通過後の給気温度Ｔｓが４０℃、給気圧力Ｐｓが２ｋｇ／ｃｍ２に維持され、予混合ガスは給気露点温度Ｔｓと同じなので、過給機３に吸込まれる予混合ガスの温度（給気温度Ｔｓｕｃ）が２２℃以下の場合、絶対湿度が小さくなるので、予混合ガスに含まれている水蒸気は給気冷却器４の中で凝縮しないことになる。
従って、ドレンが発生しないので、ドレンバルブ８１は閉状態を維持することにより、予混合ガスがドレンと伴に給気冷却器４から排出されないので、ガスエンジン１への過給効率低下を防止できる。
【００３９】
図３に基づいて制御フローを説明する。
ステップＳ１からスタートして、ステップＳ２において予混合ガスの給気冷却器４通過後の給気温度Ｔｓ（エンジン前）を第２給気温度センサ１２にて検知する。ステップＳ３において予混合ガスの給気冷却器通過後の給気圧力Ｐｓ（エンジン前）を給気圧力センサ１３にて検知する。ステップＳ４にて過給機３の予混合ガス吸込み前の給気温度（Ｔｓｕｃ）を第１給気温度センサ１１にて検知する。
ステップＳ５において給気温度（Ｔｓ）及び給気圧力（Ｐｓ）から絶対湿度（Ｓｈ）をマップから算出する。〔図２（Ａ）〕
【００４０】
ステップＳ６において、ステップＳ５で算出された絶対湿度（Ｓｈ）において相対湿度（Ｒｈ）が１００％の時の基準吸い込み温度（Ｔｓｔｄ）をマップから算出する。〔図２（Ｂ）〕
ステップＳ７において、ステップＳ４で検知した給気温度（Ｔｓｕｃ）≦基準吸込み温度（Ｔｓｔｄ）を比較する。
Ｙｅｓの場合はＹに進み、ステップＳ８にてドレンバルブＶｄは閉止を維持し、ステップＳ１０でリターンする。一方、Ｎｏの場合はＮに進み、ステップＳ９にてドレンバルブＶｄはドレン（凝縮水）を気液分離装置７へ定期的に排出する動作になり、ステップＳ１０でリターンする。
【００４１】
本発明の実施形態においては、給気冷却器４及び気液分離装置７によって、予混合ガスに含まれている燃料ガス（メタン）と、凝縮水とを分離して、燃料ガス（メタン）を過給機の給気系上流側に流入させると共に、凝縮水は気液分離装置７から大気中に排出させる構造としたので、燃料ガスの機関熱効率を向上させることができると共に、未燃焼のメタンガスが大気中に放出されないので、大気汚染抑制効果が得られる。
凝縮水は気液分離装置７から大気中に排出させるため、吸気系路を形成する部材の腐食防止効果を有する。
更に、ドレン開時、凝縮水に伴って加圧された予混合ガスの排出を伴うので、過給機３の吸込み温度（Ｔｓｕｃ）と、給気冷却器４の出口側の給気温度（Ｔｓ）と、給気圧力（Ｐｓ）とに基づき、一定の条件下において、吸込み温度（Ｔｓｕｃ）がある閾値（規準吸込み温度Ｔｓｔｄ）より低い場合にはドレン（凝縮水）の生成がないので、ドレン装置のドレンバルブを閉状態に維持するように制御するドレンバルブ制御手段を備え、加圧された予混合ガスの排出を抑制してガスエンジンへの過給効率の減少を最小限にする。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
低カロリーガスを燃料として、燃料の一部を予混合する過給機前予混合装置を有するガスエンジンのドレン装置による過給効率低下抑制と、ドレンに含まれる燃料ガスの回収による燃料効率改善を図るガスエンジンに適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１    ガスエンジン
２    制御装置
３    過給機
４    給気冷却器
５    ガスミキサー
６    吸気管
７    気液分離装置
８    ドレン制御手段    
１１    第１給気温度センサ
１２    第２給気温度センサ
１３    給気圧力センサ
１４    調圧弁
１６    給気マニホールド
１７    集合排気管
１８    ガス供給電磁弁
３１    コンプレッサ
３２    排気タービン
４２    ドレン配管（第１導管）
５１    ミキサーバルブ
６１    オイルバス式フィルタ      
７３    戻し管（第２導管）
８１    ドレンバルブ
【図１】
0005211115.tif 000002
【図２】
0005211115.tif 000003
【図３】
0005211115.tif 000004
【図４】
0005211115.tif 000005