(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関にエマルジョン燃料を供給するエマルジョン燃料供給システムであって、
前記エマルジョン燃料を製造するエマルジョン燃料製造装置と、
前記エマルジョン燃料製造装置で製造されたエマルジョン燃料を貯留するとともに当該エマルジョン燃料を前記内燃機関に供給可能な複数の燃料供給用タンクとを備え、
前記エマルジョン燃料製造装置で製造されたエマルジョン燃料の貯留先を切り換える第１切換手段と、
前記内燃機関へ供給されるエマルジョン燃料の供給元を切り換える第２切換手段とを備え、
前記エマルジョン燃料製造装置のエマルジョン燃料の貯留先となっている燃料供給用タンクと、前記内燃機関のエマルジョン燃料の供給元となっている燃料供給用タンクとが異なっており、
前記供給元となっている燃料供給用タンクに、前記内燃機関の燃料噴射系統からの戻り燃料を戻す戻り流路と、
前記第２切換手段によって前記エマルジョン燃料の供給元が切り換えられる際に前記戻り流路を切り換える第３切換手段とが設けられていることを特徴とするエマルジョン燃料供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載のエマルジョン燃料供給システムにおいて、
前記燃料供給用タンクの容量は、内部のエマルジョン燃料が前記戻り燃料の熱量によって少なくとも凍結しない程度に温められる大きさであることを特徴とするエマルジョン燃料供給システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエマルジョン燃料供給システムにおいて、
前記燃料供給用タンクは、断熱材で覆われていることを特徴とするエマルジョン燃料供給システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のエマルジョン燃料供給システムにおいて、
前記燃料供給用タンクには、ヒータが設けられていることを特徴とするエマルジョン燃料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エマルジョン燃料供給システムに係り、詳しくは、エマルジョン燃料を内燃機関に供給するエマルジョン燃料供給システムに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、複数の液体が混合されて製造されたエマルジョン燃料を内燃機関で利用することが知られており、たとえば、ディーゼルエンジンでは、当該エンジンの排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、黒煙等の有害物質を低減するために、燃料と水とを混合したエマルジョン燃料を用いることが知られている。このようなエマルジョン燃料は、大型の貯留タンクに貯留されてこの貯留タンクからディーゼルエンジンに供給されたり、また、エマルジョン燃料を製造するエマルジョン燃料製造装置から直接ディーゼルエンジンに供給されたりしている。
【０００３】
ところで、上述したようなエマルジョン燃料の貯留タンクやエマルジョン燃料製造装置は、通常大型である故、屋外に設置されることが多い。しかし、エマルジョン燃料は、水を含んでいるため、冬季等の寒冷時に外気温がたとえば零下２℃〜３℃まで下がると凍結してしまう可能性がある。
このようなエマルジョン燃料の凍結を防止するため、エマルジョン燃料製造装置または貯留タンクを屋内に設けた上でヒータで保温したり、また、エマルジョン燃料の中に不凍液を混入したりしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したエマルジョン燃料の凍結防止方法では、以下のような問題がある。
エマルジョン燃料製造装置または貯留タンクを屋内に設けて保温する前者の場合、屋内スペースとして、エマルジョン燃料製造装置または貯留タンクを設置するスペース、および、製造装置または貯留タンクを保温するためのヒータの設置スペースが必要となる。このため、広い屋内設置スペースを要するという問題がある。
一方、エマルジョン燃料の中に不凍液を混入する後者の場合、燃料コストが上がるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、小さい屋内設置スペースですみ、かつ、安価にエマルジョン燃料の凍結を防止できるエマルジョン燃料供給システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のエマルジョン燃料供給システムは、上記目的を達成するために、以下の構成を備える。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、内燃機関にエマルジョン燃料を供給するエマルジョン燃料供給システムであって、前記エマルジョン燃料を製造するエマルジョン燃料製造装置と、前記エマルジョン燃料製造装置で製造されたエマルジョン燃料を貯留するとともに当該エマルジョン燃料を前記内燃機関に供給可能な複数の燃料供給用タンクとを備え、前記エマルジョン燃料製造装置で製造されたエマルジョン燃料の貯留先を切り換える第１切換手段と、前記内燃機関へ供給されるエマルジョン燃料の供給元を切り換える第２切換手段とを備え、前記エマルジョン燃料製造装置のエマルジョン燃料の貯留先となっている燃料供給用タンクと、前記内燃機関のエマルジョン燃料の供給元となっている燃料供給用タンクとが異なっており、前記供給元となっている燃料供給用タンクに、前記内燃機関の燃料噴射系統からの戻り燃料を戻す戻り流路と、前記第２切換手段によって前記エマルジョン燃料の供給元が切り換えられる際に前記戻り流路を切り換える第３切換手段とが設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、第１切換手段により、エマルジョン燃料の貯留先を複数の燃料供給用タンクのうちから選択し、第２切換手段により、エマルジョン燃料の供給元を複数の燃料供給用タンクのうちから選択する。ここで、エマルジョン燃料の貯留先となる燃料供給用タンクと、供給元なる燃料供給用タンクとは異なっており、第３切換手段によって戻り流路が切り換えられて供給元の燃料供給用タンクに戻り燃料が戻るようになっている。
このような構成において、たとえば、供給元のタンク内のエマルジョン燃料がなくなると、第１および第２切換手段によって、内燃機関へエマルジョン燃料を供給していたタンクが貯留先に切り換えられ、エマルジョン燃料製造装置からのエマルジョン燃料を貯留していたタンクが供給元に切り換えられるとともに、第３切換手段によってこの供給元となったタンク内に内燃機関からの戻り燃料が供給されるようになる。
このように、戻り流路および第３切換手段によって、複数の燃料供給用タンクのうち、供給元となっている燃料供給用タンクに常に戻り燃料を戻すように構成したから、すぐに必要とする供給元の燃料供給用タンク内の燃料凍結を確実に防止できる。
また、複数の燃料供給用タンクが備えられているので、１つのタンクでエマルジョン燃料を貯留して内燃機関に供給する場合と異なって、燃料供給用タンク自体の容量を小さくでき、エマルジョン燃料の凍結をより効果的に防止できる。
さらに、従来、内燃機関のフィードポンプ等に戻していた戻り燃料を利用しているので、不凍液を用いた場合よりも燃料コストが抑えられる。
そして、電力を用いずに燃料供給用タンク内のエマルジョン燃料を温めているので、通常のエマルジョン燃料供給システムと略同等の防災設備を備えればよく、エマルジョン燃料の凍結防止にかかるコストを抑えることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエマルジョン燃料供給システムにおいて、前記燃料供給用タンクの容量は、内部のエマルジョン燃料が前記戻り燃料の熱量によって少なくとも凍結しない程度に温められる大きさであることを特徴とするものである。
この発明によれば、燃料供給用タンクの容量を、内燃機関からの戻り燃料の熱量によって少なくとも凍結しない程度に温められる大きさとしたので、寒冷時におけるタンク内のエマルジョン燃料の凍結を確実に防止できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のエマルジョン燃料供給システムにおいて、前記燃料供給用タンクは、断熱材で覆われていることを特徴とするものである。
この発明によれば、燃料供給用タンクを断熱材で覆っているので、内燃機関の停止時、つまり戻り燃料が供給されない時においても燃料供給用タンク内のエマルジョン燃料の凍結を防止できる。
また、燃料供給用タンクの容量は上述したように大きいものではないので、タンクを覆う断熱材も小さくてすむうえ、電力等を用いないから省力化が図れる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のエマルジョン燃料供給システムにおいて、前記燃料供給用タンクには、ヒータが設けられていることを特徴とするものである。
この発明によれば、燃料供給用タンクにヒータを設けたので、内燃機関の停止時、つまり戻り燃料が供給されない時においても燃料供給用タンク内のエマルジョン燃料の凍結を確実に防止できる。
また、燃料供給用タンクの容量は上述したように大きいものではないので、小さなヒータでエマルジョン燃料の凍結を防止できて経済的である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係るシステムが示されており、このシステムは、エマルジョン燃料製造装置１０および燃料供給用タンク２０を含んで構成されたエマルジョン燃料供給システム１と、このエマルジョン燃料供給システム１から供給されるエマルジョン燃料を利用する内燃機関としてのディーゼルエンジン３０とを備えている。
【００１６】
エマルジョン燃料製造装置１０は、供給された適量ずつの複数の液体、たとえば水、燃料（たとえば軽油、灯油、Ａ重油等）、および界面活性剤を乳化状態に混合してエマルジョン燃料を製造するものであり、このようにして製造されたエマルジョン燃料は、エマルジョン燃料製造装置１０の下流側に配置された燃料供給用タンク２０内に貯留される。このようなエマルジョン燃料製造装置１０は、たとえば、図示しない建物の屋上等に設置されている。
ここで、エマルジョン燃料製造装置１０と燃料供給用タンク２０とを接続する第１管路４１の途中には、流量調整弁４１Ａが設けられ、この流量調整弁４１Ａによって、エマルジョン燃料製造装置１０から燃料供給用タンク２０へと供給されるエマルジョン燃料の供給量を調節できるようになっている。
【００１７】
燃料供給用タンク２０は、エマルジョン燃料製造装置１０で製造されたエマルジョン燃料をその内部に貯留するとともに、この貯留されたエマルジョン燃料を燃料供給用タンク２０の下流側に配置されたディーゼルエンジン３０に供給可能としている。
燃料供給用タンク２０の容量は、内部のエマルジョン燃料がディーゼルエンジン３０の後述する戻り燃料の熱量によって少なくとも凍結しない程度に温められる大きさとされている。
このような燃料供給用タンク２０には、当該燃料供給用タンク２０内のエマルジョン燃料を温める小型のヒータ２１が設けられている。
【００１８】
ディーゼルエンジン３０は、図示は省略するが、空気をシリンダ内で圧縮して高温・高圧とし、燃料噴射ノズルを含む噴射装置によってエマルジョン燃料をシリンダ内に噴霧させて自然着火させるものである。そして、シリンダ内の爆発力によって図示しないクランクシャフトを回転させて、このクランクシャフトに接続されたフライホイール３０Ａを介して動力が取り出せるようになっている。このようなディーゼルエンジン３０は、たとえば発電機やポンプ等に利用される。
【００１９】
ここで、ディーゼルエンジン３０の燃料噴射系統３０Ｂについて説明する。
燃料噴射系統３０Ｂは、燃料供給用タンク２０から供給されたエマルジョン燃料を、ディーゼルエンジン３０のシリンダ（気筒）内に噴射する燃料噴射ノズル（図示せず）まで導く系統であり、フィードポンプ３１と、燃料フィルタ３２と、複数（本実施形態では４つ）の燃料噴射ポンプエレメント３３１を有した燃料噴射ポンプ本体３３と、図示しない複数（本実施形態では燃料噴射ポンプエレメント３３１の数に対応して４つ）の燃料噴射ノズルとを含んで構成されている。
なお、燃料噴射ポンプエレメント３３１は、図示は省略するが、プランジャ（ピストン）およびプランジャバレル（シリンダ）を含んで構成されている。
【００２０】
フィードポンプ３１は、ディーゼルエンジン３０のカムシャフトやクランクシャフト等から駆動力を得ており、燃料供給用タンク２０からの燃料吸入を行うとともに、燃料フィルタ３２から燃料噴射ポンプエレメント３３１までの燃料吐出（送油）を行っている。燃料供給用タンク２０の出口とフィードポンプ３１の入口とを接続する第２管路４２の途中には、流量調整弁４２Ａが設けられ、この流量調整弁４２Ａによって、燃料供給用タンク２０からフィードポンプ３１へと供給されるエマルジョン燃料の供給量を調節できるようになっている。
燃料フィルタ３２は、エマルジョン燃料中のゴミや汚れを取り除くためのものであり、燃料フィルタ３２の入口は、第３管路４３を介してフィードポンプ３１の出口に接続されている。
【００２１】
燃料噴射ポンプ本体３３において、複数の燃料噴射ポンプエレメント３３１は、ハウジング３３２内に収納されており、このハウジング３３２内には、燃料噴射ポンプエレメント３３１を駆動する図示しないカムシャフトも収納されている。
燃料噴射ポンプエレメント３３１は、ディーゼルエンジン３０が有するシリンダ数に対応した数だけ設けられ、これら燃料噴射ポンプエレメント３３１が、複数の燃料噴射ノズル（図示せず）にそれぞれエマルジョン燃料を圧送することで、各シリンダ内にエマルジョン燃料が噴射されるようになっている。
ハウジング３３２には、燃料噴射ポンプエレメント３３１にエマルジョン燃料を供給するための燃料供給流路３３２Ａが形成されている。この燃料供給流路３３２Ａの入口３３２Ｂは、第４管路４４を介して燃料フィルタ３２の出口に接続され、燃料供給流路３３２Ａの出口３３２Ｃは、戻り流路としての第５管路４５を介して燃料供給用タンク２０に接続されている。
【００２２】
このような燃料噴射ポンプ本体３３の構成において、フィードポンプ３１によって圧送されたエマルジョン燃料は、燃料フィルタ３２を通って、入口３３２Ｂから燃料供給流路３３２Ａに入り、各燃料噴射ポンプエレメント３３１に供給される。
燃料噴射ポンプエレメント３３１に供給された燃料は、その一部が燃料噴射ポンプエレメント３３１に圧送されて燃料噴射ノズルからシリンダ（気筒）内に噴射され、他の一部が燃料噴射ポンプエレメント３３１のプランジャバレル内からオーバーフローして燃料供給流路３３２Ａに戻される。
再び燃料供給流路３３２Ａに戻された戻り燃料（オーバーフロー燃料）は、出口３３２Ｃから排出され、第５管路４５を通って燃料供給用タンク２０内に供給される。
ここで、本実施形態では、第５管路４５を介して燃料供給用タンク２０内に戻される燃料の量（戻り燃料の量）は、たとえば、全ての燃料噴射ノズルからシリンダ内に噴射される燃料の量の約１〜２倍となっている。なお、戻り燃料の量は、前述した数値に限定されるものではなく、たとえば燃料供給用タンク２０の大きさや、戻り燃料の温度等に応じて適宜設定されればよい。
【００２３】
上述したディーゼルエンジン３０からの戻り燃料の温度、すなわち燃料供給流路３３２Ａの出口３３２Ｃでの燃料温度は、入口３３１Ｂでの燃料温度よりも約２０℃〜３０℃高くなっており、この燃料の温度上昇の２つの主な理由を以下に説明する。
燃料噴射ポンプエレメント３３１では、たとえばカムシャフトから得た駆動力によってプランジャバレル内でプランジャが上下動されており、プランジャが上昇する際にプランジャバレル内の燃料が燃料噴射ノズルに圧送されてシリンダ内に噴射されるようになっている。噴射の最終時にプランジャバレル内に残った高圧状態の燃料は、急に低圧な燃料供給流路３３２Ａに排出されるので、当該燃料供給流路３３２Ａに高速で噴出される。このため、燃料供給流路３３２Ａ内の燃料が内部摩擦により発熱して温度上昇し、これにより、燃料供給流路３３２Ａの出口３３２Ｃでの燃料の温度が上昇する。
また、燃料噴射ポンプ本体３３のハウジング３３２内に収納されたカムシャフトや軸受け等の駆動部は潤滑油によって潤滑されているから、この潤滑油の温度（たとえば８０℃前後）によって、燃料噴射ポンプ本体３３が温められて温度上昇し、この燃料噴射ポンプ本体３３の熱によって燃料供給流路３３２Ａ内の燃料が加熱されて温度上昇する。
上述した２つの主な理由によって温度上昇した燃料を、燃料供給流路３３２Ａの出口３３２Ｃおよび第５管路４５を介して燃料供給用タンク２０内に戻しているので、燃料供給用タンク２０内のエマルジョン燃料が温められて凍結が防止される。なお、上記２つの燃料温度上昇の理由のうち、前者の方が燃料の温度上昇への影響度が大きい。
【００２４】
次に、本実施形態の作用を説明する。
エマルジョン燃料製造装置１０で製造されたエマルジョン燃料は、燃料供給用タンク２０内に貯留される。ディーゼルエンジン３０が始動すると、燃料供給用タンク２０内のエマルジョン燃料がフィードポンプ３１によって吸入されて各燃料噴射ポンプエレメント３３１に供給される。各燃料噴射ポンプエレメント３３１からオーバーフローしたエマルジョン燃料（戻り燃料）は、再び燃料供給流路３３２Ａに高速で戻されて出口３３２Ｃから排出され、第５管路４５を通って燃料供給用タンク２０内に供給される。
このように、ディーゼルエンジン３０の作動時では、燃料供給用タンク２０内に常に燃料噴射系統３０Ｂからの高温の戻り燃料が供給されているから、寒冷時において燃料供給用タンク２０内のエマルジョン燃料の凍結を防止できるようになる。また、ディーゼルエンジン３０の停止時では、燃料供給用タンク２０に設けられたヒータ２１を用いることでエマルジョン燃料の凍結を防止できるようになる。
なお、本実施形態では、燃料噴射ポンプエレメント３３１からの戻り燃料のみを燃料供給用タンク２０に戻しているが、たとえば、図示しない燃料噴射ノズルからの戻り燃料も燃料供給用タンク２０に戻すようにしてもよい。このような場合、独立した配管を用いて戻り燃料を燃料供給用タンク２０内に戻すようにしてもよく、または、燃料噴射ノズルに接続されるとともに第５管路４５に合流する配管を用いて戻り燃料を戻すようにしてもよい。
【００２５】
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）エマルジョン燃料供給システム１において、燃料供給用タンク２０と、第５管路４５とを設け、ディーゼルエンジン３０からの戻り燃料を燃料供給用タンク２０内に戻すように構成したから、燃料供給用タンク２０内のエマルジョン燃料をディーゼルエンジン３０からの戻り燃料によって常に温めることができ、燃料供給用タンク２０内のエマルジョン燃料の凍結を防止できる。これにより燃料供給用タンク２０を温めるヒータ２１を小さくでき、省スペース化を図ることができる。
また、従来は、ディーゼルエンジン３０のフィードポンプ３１に戻していた戻り燃料を利用しているので、不凍液を用いた場合よりも燃料コストが抑えることができる。
さらに、電力を用いずに燃料供給用タンク２０内のエマルジョン燃料を保温しているので、従来のエマルジョン燃料供給システムと略同等の防災設備を備えればよく、エマルジョン燃料の凍結防止にかかるコストを抑えることができる。
【００２６】
（２）燃料供給用タンク２０をエマルジョン燃料製造装置１０とディーゼルエンジン３０との間に設置したので、たとえば、エマルジョン燃料製造装置１０のみからなる従来のエマルジョン燃料供給システムに燃料供給用タンク２０および第５管路を設ければ、本発明に係るエマルジョン燃料供給システム１を構成でき、コストを抑えることができる。
【００２７】
（３）燃料供給用タンク２０の容量を、ディーゼルエンジン３０からの戻り燃料の熱量によって少なくとも凍結しない程度に温められる大きさとしたので、寒冷時における燃料供給用タンク２０内のエマルジョン燃料の凍結を確実に防止できるうえ、燃料供給用タンク２０に設けたヒータ２１を小さなものですますことができ、経済的である。
【００２８】
（４）燃料供給用タンク２０にヒータ２１を設けたので、ディーゼルエンジン３０の停止時においてもエマルジョン燃料の凍結を確実に防止できる。
【００２９】
［第２実施形態］
図２には、本発明の第２実施形態に係るシステムが示され、このシステムは、エマルジョン燃料供給システム２と、このエマルジョン燃料供給システム２から供給されるエマルジョン燃料を利用するディーゼルエンジン３０とを備えている。ここで、本実施形態のシステムは、前述した第１実施形態のシステムとエマルジョン燃料供給システムが異なるのみで、このエマルジョン燃料供給システムからエマルジョン燃料が供給されるディーゼルエンジンは略同様な構成であるから、同符号を付してその説明を省略する。
【００３０】
まず、エマルジョン燃料供給システム２の概略について説明する。
エマルジョン燃料供給システム２は、エマルジョン燃料を製造するエマルジョン燃料製造装置５０と、このエマルジョン燃料製造装置５０に第１燃料供給用タンク６１および第２燃料供給用タンク６２とを含んで構成されている。
第１燃料供給用タンク６１および第２燃料供給用タンク６２は、エマルジョン燃料製造装置５０で製造されたエマルジョン燃料の貯留が可能となっているとともに、エマルジョン燃料の原料となる水、燃料、および界面活性剤が投入されてこれら原料のエマルジョン燃料製造装置５０への供給が可能となっている。
つまり、エマルジョン燃料製造装置５０は、第１および第２燃料供給用タンク６１，６２から供給された原料からエマルジョン燃料を製造し、製造したエマルジョン燃料を第１および第２燃料供給用タンク６１，６２に貯留している。
エマルジョン燃料供給システム２では、このようにして製造されたエマルジョン燃料をディーゼルエンジン３０に供給している。
【００３１】
次に、エマルジョン燃料供給システム２の各構成について詳細に説明する。
第１燃料供給用タンク６１および第２燃料供給用タンク６２は、前述の第１実施形態の燃料供給用タンク２０と同様に、内部のエマルジョン燃料がディーゼルエンジン３０からの戻り燃料の熱量によって少なくとも凍結しない程度に温められる大きさの容量とされている。
第１燃料供給用タンク６１の出口には、第１原料供給用管路６１１を介してエマルジョン燃料製造装置５０が接続されているとともに、第１燃料供給用管路６１２を介してディーゼルエンジン３０のフィードポンプ３１の入口が接続されている。これら第１原料供給用管路６１１および第１燃料供給用管路６１２の途中には、それぞれ第１開閉弁６１１Ａおよび第２開閉弁６１２Ａが設けられている。
また、第１燃料供給用タンク６１の入口には、第１燃料貯留用管路６１３を介してエマルジョン燃料製造装置５０が接続されているとともに、戻り流路としての第１戻り燃料供給用管路６１４を介してディーゼルエンジン３０の燃料供給流路３３２Ａの出口３３２Ｃが接続されている。これら第１燃料貯留用管路６１３および第１戻り燃料供給用管路６１４の途中にも、それぞれ第３開閉弁６１３Ａおよび第４開閉弁６１４Ａが設けられている。
【００３２】
第２燃料供給用タンク６２の入口および出口も、第１燃料供給用タンク６１と同様に、それぞれ第２原料供給用管路６２１、第２燃料供給用管路６２２、第２燃料貯留用管路６２３、および戻り流路としての第２戻り燃料供給用管路６２４を介してエマルジョン燃料製造装置５０およびディーゼルエンジン３０に接続されており、これら管路６２１〜６２４の途中には、それぞれ第５〜第８開閉弁６２１Ａ〜６２４Ａが設けられている。
【００３３】
ここで、第１燃料供給用タンク６１に接続された各管路６１１〜６１４の第１〜第４開閉弁６１１Ａ〜６１４Ａ、および第２燃料供給用タンク６２に接続された各管路６２１〜６２４の第５〜第８開閉弁６２１Ａ〜６２４Ａの開閉動作は、コントローラ７０によって制御できるようになっている。
このコントローラ７０は、図示は省略するが、第１燃料供給用タンク６１および第２燃料供給用タンク６２にそれぞれ設けられた各液面センサからの入力信号によって作動するようになっており、各液面センサは、各タンク６１，６２内の液面高さが予め設定した高さよりも低くなったとき、つまり、内部のエマルジョン燃料が少なくなったときに信号をコントローラ７０に出力するようになっている。
なお、本発明の第１切換手段は、コントローラ７０と、第３および第７開閉弁６１３Ａ，６２３Ａとを含んで構成され、本発明の第２切換手段は、コントローラ７０と、第２および第６開閉弁６１２Ａ，６２２Ａとを含んで構成され、本発明の第３切換手段は、コントローラ７０と、第４および第８開閉弁６１４Ａ，６２４Ａとを含んで構成されている。
【００３４】
エマルジョン燃料製造装置５０は、前述の第１実施形態におけるエマルジョン燃料製造装置１０と略同様のものであり、供給された適量ずつの複数の液体、たとえば水、燃料（たとえば軽油、灯油、Ａ重油等）、および界面活性剤を乳化状態に混合して水エマルジョン燃料を製造するものである。
エマルジョン燃料製造装置５０は、循環ポンプ５１と、乳化手段５２とを含んで構成されている。
循環ポンプ５１は、第１燃料供給用タンク６１および第２燃料供給用タンク６２から原料を吸入して乳化手段５２まで圧送するとともに、乳化手段５２で製造されたエマルジョン燃料をさらに第１燃料供給用タンク６１および第２燃料供給用タンク６２まで圧送するものである。循環ポンプ５１の入口には、前述した第１および第２原料供給用管路６１１，６２１が接続されて、循環ポンプ５１の出口には、乳化手段５２が接続されている。
乳化手段５２は、循環ポンプ５１から圧送された混合液を、乳化状態に混合するものであり、図示は省略するが、このような乳化手段５２としては、たとえば、高速回転のミキサー装置や、混合液を高速で噴射して流体摩擦を生じさせることで乳化状態に混合する装置等が挙げられる。
【００３５】
次に、コントローラ７０の動作を図３のフローチャートを参照しながら説明し、この説明に伴って本実施形態の作用を説明する。
まず、作業者がエマルジョン燃料供給システム２およびディーゼルエンジン３０を始動させると、第１および第２燃料供給用タンク６１，６２のうち、一方にエマルジョン燃料製造装置５０で製造したエマルジョン燃料が貯留され始め、他方からディーゼルエンジン３０にエマルジョン燃料が供給され始める。
このとき、コントローラ７０は、第１および第２燃料供給用タンク６１，６２の各液面センサからの入力信号の監視が開始され（Ｓ１）、各燃料供給用タンク６１，６２からの入力信号が入るまで待機状態となる。
【００３６】
エマルジョン燃料の製造にあたっては、図示しない原料供給装置から水、燃料、および界面活性剤が第１燃料供給用タンク６１または第２燃料供給用タンク６２に供給される。なお、原料供給装置は、たとえば水、燃料、界面活性剤の混合液に旋回流を与えながら当該混合液を第１燃料供給用タンク６１または第２燃料供給用タンク６２に供給するものであってもよい。
ここで、たとえば第１燃料供給用タンク６１に製造した燃料が貯留されるようになっている場合には、第１および第３開閉弁６１１Ａ，６１３Ａが開いていて、第２および第４開閉弁６１２Ａ，６１４Ａが閉じている。
第１燃料供給用タンク６１から第１原料供給用管路６１１を介して、エマルジョン燃料製造装置５０に原料が供給されると、これら原料が乳化手段５２で混合されてエマルジョン燃料となり、このエマルジョン燃料は第１燃料貯留用管路６１３を介して第１燃料供給用タンク６１に貯留される。
【００３７】
一方、エマルジョン燃料の供給にあたっては、第１燃料供給用タンク６１または第２燃料供給用タンク６２内にあるエマルジョン燃料が、それぞれ第１または第２燃料供給用管路６１２，６２２を介してディーゼルエンジン３０に供給される。
ここで、たとえば第２燃料供給用タンク６２内のエマルジョン燃料がディーゼルエンジン３０に供給されるようになっている場合には、第６および第８開閉弁６２２Ａ，６２４Ａが開いていて、第５および第７開閉弁６２１Ａ，６２３Ａが閉じていて、ディーゼルエンジン３０からの戻り燃料が第２燃料供給用タンク６２内に供給される。
【００３８】
第１燃料供給用タンク６１の液面センサからの信号が入力されると（Ｓ２）、すなわちディーゼルエンジン３０にエマルジョン燃料を供給している第１燃料供給用タンク６１内の燃料が少なくなってくると、第１・第３・第６・第８開閉弁６１１Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２４Ａに開動作信号および第２・第４・第５・第７開閉弁６１２Ａ，６１４Ａ，６２１Ａ，６２３Ａに閉動作信号が出力されて（Ｓ３）、各開閉弁６１１Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２４Ａが開くとともに、各開閉弁６１２Ａ，６１４Ａ，６２１Ａ，６２３Ａが閉じる。
つまり、第２燃料供給用タンク６２がディーゼルエンジン３０へのエマルジョン燃料の供給元となり、第１燃料供給用タンク６１がエマルジョン燃料製造装置５０のエマルジョン燃料の貯留先となる。また、第４開閉弁６１４Ａが閉じているとともに、第８開閉弁６２４Ａが開いているから、ディーゼルエンジン３０からの戻り燃料が第２戻り燃料供給用管路６２４を通って第２燃料供給用タンク６２内に供給される。
【００３９】
上述した信号出力（Ｓ３）の後、または、第１燃料供給用タンク６１の液面センサからの信号の入力がない場合（Ｓ２）、第２燃料供給用タンク６２の液面センサからの信号が入力されると（Ｓ４）、すなわちディーゼルエンジン３０にエマルジョン燃料を供給している第２燃料供給用タンク６２内の燃料が少なくなってくると、第１・第３・第６・第８開閉弁６１１Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２４Ａに閉動作信号および第２・第４・第５・第７開閉弁６１２Ａ，６１４Ａ，６２１Ａ，６２３Ａに開動作信号が出力されて（Ｓ５）、各開閉弁６１１Ａ，６１３Ａ，６２２Ａ，６２４Ａが閉まるとともに、各開閉弁６１２Ａ，６１４Ａ，６２１Ａ，６２３Ａが開く。
つまり、第１燃料供給用タンク６１がディーゼルエンジン３０へのエマルジョン燃料の供給元となり、第２燃料供給用タンク６２がエマルジョン燃料製造装置５０のエマルジョン燃料の貯留先となる。また、第４開閉弁６１４Ａが開いているとともに、第８開閉弁６２４Ａが閉じているから、ディーゼルエンジン３０からの戻り燃料が第１戻り燃料供給用管路６１４を通って第１燃料供給用タンク６１内に供給される。
【００４０】
上述した信号出力（Ｓ５）の後、または、第１燃料供給用タンク６１の液面センサからの信号の入力がない場合（Ｓ４）、液面センサ監視の終了信号が入力されると（Ｓ６）、監視が終了できるようになっている。一方、終了信号が入力されないと（Ｓ６）、引き続いて、第１燃料供給用タンク６１および第２燃料供給用タンク６２の各液面センサからの出力信号が入るまで待機状態となる。
【００４１】
上述のような本実施形態によれば、前述の第１実施形態の効果（１）〜（４）に加えて、次のような効果がある。
（５）エマルジョン燃料供給システム２において、第１および第２戻り燃料供給用管路６１４，６２４、コントローラ７０、第４および第８開閉弁６１４Ａ，６２４Ａによって、第１および第２燃料供給用タンク６１，６２のうち、供給元となっている燃料供給用タンクに常に戻り燃料を戻すように構成したから、すぐに必要とする供給元の燃料供給用タンク内の燃料凍結を確実に防止できる。
また、エマルジョン燃料供給システム２には、２つの第１および第２燃料供給用タンク６１，６２が備えられているので、１つのタンクでエマルジョン燃料を貯留してディーゼルエンジン３０に供給する場合と異なって、各燃料供給用タンク６１，６２自体の容量を小さくでき、エマルジョン燃料の凍結をより効果的に防止できる。
【００４２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。
たとえば、前記第１実施形態では、燃料供給用タンク２０に保温のためのヒータ２１を設けたが、これに限らず、たとえば燃料供給用タンク２０を断熱材で覆ってもよく、または、他の保温手段により燃料供給用タンク２０を保温するようにしてもよく、このようにすれば、ディーゼルエンジン３０の停止時、つまり戻り燃料が供給されない時においても燃料供給用タンク２０内のエマルジョン燃料の凍結を防止できる。特に、断熱材で燃料供給用タンク２０を覆った場合には、電力等を用いないから省力化を図ることができる。
また、前記第２実施形態において、第１および第２燃料供給用タンク６１，６２には上述のような保温手段を設けてないが、設けてもよく、このような場合も本発明に含まれる。
なお、本発明に係る燃料供給用タンクには、上述のような保温手段を必ずしも設ける必要はなく、設けられない場合であっても本発明に含まれる。
【００４３】
前記第１実施形態では、燃料供給用タンク２０の上流側にエマルジョン燃料製造装置１０が配置されていたが、エマルジョン燃料製造装置１０の代わりに、たとえば購入してきたエマルジョン燃料を貯留しておく燃料貯留用タンクを設けてもよく、このような場合は、大量のエマルジョン燃料を貯留しておくことができる。
また、エマルジョン燃料製造装置１０と燃料供給用タンク２０との間に燃料貯留用タンクを配置してもよい。このような場合、エマルジョン燃料製造装置１０で製造したエマルジョン燃料を燃料貯留用タンク内に貯留し、この燃料貯留用タンクからディーゼルエンジン３０に必要な量だけエマルジョン燃料を燃料供給用タンク２０に供給すれば、燃料供給用タンク２０内に貯留するエマルジョン燃料の量を少なくでき、戻り燃料による凍結防止をより効果的に行うことができる。
【００４４】
前記第２実施形態では、エマルジョン燃料供給システム２に、第１および第２燃料供給用タンク６１，６２の２つの燃料供給用タンクを設けたが、３つ以上の燃料供給用タンクを設けてもよい。このような場合、エマルジョン燃料製造装置５０の貯留先のタンクの数を増やしたり、ディーゼルエンジン３０の供給元のタンクの数を増やしたりすることで、エマルジョン燃料製造装置５０の燃料製造量と、ディーゼルエンジン３０の燃料消費量とのバランス調整が容易にできるようになる。
【００４５】
前記各実施形態では、各燃料供給用タンク２０，６１，６２の容量を、内部のエマルジョン燃料がディーゼルエンジン３０からの戻り燃料の熱量によって少なくとも凍結しない程度に温められる大きさとしたが、本発明に係る燃料供給用タンクはこれに限定されるものではなく、より大きな容量を有する燃料供給用タンクであってもよい。このような場合、燃料供給用タンク内のエマルジョン燃料の凍結を確実に防止するために、タンクにヒータを設けたり、タンクを断熱材で覆ったりしてもよく、当該タンクのエマルジョン燃料は戻り燃料による熱量によっても温められているのでヒータの小型化または断熱材の少量化が図れ、経済的である。
【００４６】
前記各実施形態では、内燃機関として、ディーゼルエンジン３０を挙げたが、本発明に係る内燃機関はこれに限定されるものではなく、たとえばガソリンエンジン等であってもよく、要するに、エマルジョン燃料を利用する内燃機関であればよい。
【００４７】
【発明の効果】
本発明のエマルジョン燃料供給システムによれば、屋内設置スペースをとらずに、かつ、安価にエマルジョン燃料の凍結を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエマルジョン燃料供給システムおよびディーゼルエンジンを示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るエマルジョン燃料供給システムおよびディーゼルエンジンを示す概略図である。
【図３】前記実施形態における作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１，２  エマルジョン燃料供給システム
３０  内燃機関であるディーゼルエンジン
２０，６１，６２  燃料供給用タンク
３０Ｂ  燃料噴射系統
１０，５０  エマルジョン燃料製造装置
４５，６１４，６２４  戻り流路である第５管路、第１および第２戻り燃料供給用管路
７０，６１３Ａ，６２３Ａ  第１切換手段であるコントローラ、第３および第７開閉弁
７０，６１２Ａ，６２２Ａ  第２切換手段であるコントローラ、第２および第６開閉弁
７０，６１４Ａ，６２４Ａ  第３切換手段であるコントローラ、第４および第８開閉弁
２１  ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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