(57)【要約】  内燃機関（１）が開示されている。この内燃機関（１）は、流体を圧縮するために、少なくとも１体の第１コンプレッサ装置（３）と、第１コンプレッサ装置（３）と直列にアレンジされている少なくとも１体の第２コンプレッサ装置（４）とを含んでいる。少なくとも１本のバイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）が少なくとも１体のコンプレッション装置（３、４）を迂回する。少なくとも１体の制御バルブ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が少なくとも１本のバイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）にアレンジされており、コンプレッサ装置（３、４）を迂回してリサイクルされる流体量が調整される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１）の調整方法であって、エンジン調整パラメータへの追跡設定値が関与し、前記内燃機関（１）は、流体を圧縮するために、少なくとも１体の第１コンプレッサ装置（３）と、該第１コンプレッサ装置（３）と直列にアレンジされている少なくとも１体の第２コンプレッサ装置（４）とを含んでおり、制御パラメータとしてのエンジン調整パラメータへの追跡設定のために、所定量の流体が、少なくとも１本のバイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を介して、前記少なくとも２体のコンプレッサ装置（３、４）の少なくとも一方を迂回して戻されることを特徴とする方法。
【請求項２】
制御パラメータとしてのエンジン調整パラメータへの追跡設定のために、所定量の流体が、１本のバイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を介して、少なくとも２体のコンプレッサ装置（３、４）を迂回して戻されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１コンプレッサ装置（３）を迂回して戻る流体量と、第２コンプレッサ装置（４）を迂回して戻る流体量は別々に調整されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
バイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）はそれぞれのコンプレッサ装置（３、４）を迂回することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
調整バルブ（１４ａ）がアレンジされたバイパス導管（１３ａ）は第１コンプレッサ装置（３）を迂回し、調整バルブ（１４ｂ）がアレンジされたバイパス導管（１３ｂ）は第２コンプレッサ装置（４）を迂回し、エンジン調整パラメータへの追跡設定は、少なくとも２体のバルブ（１４ａ、１４ｂ）での調整介在によって実行されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
エンジン調整パラメータへの追跡設定は、スロットル装置（１２）での調整介在によって追加的に実行されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
コンプレッサ装置（３、４）は少なくとも１体の排気ガスタービン（１６、１７）によって駆動され、バイパス導管（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）は少なくとも１体の排気ガスタービン（１６、１７）を迂回し、エンジン調整パラメータへの調整のために前記排気ガスタービン（１６、１７）を越えた流体量は調整バルブ（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）によって追加的に調整されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の方法を実行するための調整装置（１５）。
【請求項９】
少なくとも１体の第１コンプレッサ装置（３）と、該第１コンプレッサ装置（３）と直列にアレンジされた少なくとも１体の第２コンプレッサ装置（４）とを含んだ内燃機関（１）であって、少なくとも１体のバイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）が前記少なくとも１体のコンプレッサ装置（３、４）を迂回し、少なくとも１体の調整バルブ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が前記少なくとも１体のバイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）にアレンジされており、前記コンプレッサ装置（３、４）を迂回してリサイクル可能な流体量は調整可能であり、少なくとも１体の冷却装置（５、６）が前記少なくとも１体のコンプレッサ装置（３、４）の下流にアレンジされていることを特徴とする内燃機関（１）。
【請求項１０】
バイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）は第１コンプレッサ装置（３）と第２コンプレッサ装置（４）とを迂回し、調整バルブ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）はバイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）にアレンジされており、該バイパス導管（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を介してそれぞれのコンプレッサ装置（３、４）を迂回してリサイクル可能な流体量は別々に調整可能であることを特徴とする請求項９記載の内燃機関（１）。
【請求項１１】
本内燃機関（１）は少なくとも２種の運転モード（第１運転モードと第２運転モード）で運転可能であり、第１運転モードにおいては、所定量の流体が各コンプレッサ装置（３、４）を迂回してリサイクル可能であり、前記第１運転モードに対して第２運転モードにおいては、第１コンプレッサ装置（３）を迂回してリサイクル可能な流体量の割合は、第２コンプレッサ装置（４）を迂回してリサイクル可能な流体量に対して変更されることを特徴とする請求項１０記載の内燃機関（１）。
【請求項１２】
本内燃機関（１）をエンジン調整パラメータに追跡式にセットしている調整器（１５）がさらに含まれており、制御パラメータとしての運転モードでの該エンジンパラメータへの追跡設定のために、それぞれのコンプレッサ装置（３、４）を迂回してリサイクルされる流体量は調整バルブ（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）で別々に調整されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の内燃機関（１）。
【請求項１３】
第１コンプレッサ装置（３）は、調整バルブ（１４ａ）がアレンジされたバイパス導管（１３ａ）によって並列に架橋されており、第２コンプレッサ装置（４）は、調整バルブ（１４ｂ）がアレンジされたバイパス導管（１３ｂ）によって並列に架橋されていることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の内燃機関（１）。
【請求項１４】
第１コンプレッサ装置（３）と第２コンプレッサ装置（４）は、２体のバルブ（１４ａ、１４ｂ）が直列にアレンジされたバイパス導管（１３ａ、１３ｂ）によって並列に架橋されており、前記２体のバルブ（１４ａ、１４ｂ）間には導管（１３ｃ）が分岐しており、該導管（１３ｃ）は前記２体の直列に連結されているコンプレッサ装置（３、４）間で開いており、そこには制御可能なバルブ（１４ｃ）がアレンジされていることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の内燃機関（１）。
【請求項１５】
コンプレッサ装置（３、４）は少なくとも１体の排気ガスタービン（１６、１７）によって駆動され、バイパス導管（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）が前記少なくとも１体の排気ガスタービン（１６、１７）を迂回しており、エンジン調整パラメータへの追跡設定のため、排気ガスタービン（１６、１７）を越えた流体量は調整バルブ（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）でさらに調整されることを特徴とする請求項９から１４のいずれかに記載の内燃機関（１）。
【請求項１６】
それぞれが、それぞれのコンプレッサ装置（３、４）を駆動する２体の直列に連結された排気ガスタービン（１６、１７）が提供されており、バイパス導管（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）は第１排気ガスタービン（１６）と第２排気ガスタービン（１７）を迂回しており、調整バルブ（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）はバイパス導管（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）にアレンジされており、該バイパス導管（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）でそれぞれの排気ガスタービン（１６、１７）を越えた流体量は別々に調整できることを特徴とする請求項１５記載の内燃機関（１）。
【請求項１７】
第１排気ガスタービン（１６）は調整バルブ（２１ａ）がアレンジされているバイパス導管（２０ａ）により並列に架橋されており、第２排気ガスタービン（１７）は調整バルブ（２１ｂ）がアレンジされているバイパス導管（２０ｂ）により並列に架橋されていることを特徴とする請求項１６記載の内燃機関（１）。
【請求項１８】
第１排気ガスタービン（１６）と第２排気ガスタービン（１７）は２つの調整バルブ（２１ａ、２１ｂ）が直列にアレンジされているバイパス導管（２０ａ、２０ｂ）により並列に架橋されており、前記２体のバルブ（２１ａ、２１ｂ）間には導管（２０ｃ）が分岐しており、該導管（２０ｃ）は前記２体の直列に連結されている排気ガスタービン（１６、１７）間で開いており、そこには制御可能なバルブ（２１ｃ）がアレンジされていることを特徴とする請求項１７記載の内燃機関（１）。
【請求項１９】
バルブ（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）のための共通の調整装置（１５）が提供されていることを特徴とする請求項１５から１８のいずれかに記載の内燃機関（１）。
【請求項２０】
請求項９から１９のいずれかに記載の内燃機関（１）と発電機（２５）とを含んでいることを特徴とする定置型発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン調整パラメータへの追跡設定値が関与する内燃機関の調整方法に関する。この内燃機関は、互いに直列に配列された流体圧縮用の少なくとも１体の第１コンプレッサ装置と、少なくとも１体の第２コンプレッサ装置とを有する。本発明はさらに、互いに直列に配列された少なくとも１体の第１コンプレッサ装置と、少なくとも１体の第２コンプレッサ装置とを含んだ内燃機関にも関する。加えて本発明は上述の方法を実行し、上述のエンジンで利用される調整装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンパワーを増強するため、エンジンでは複数のコンプレッサ装置（単に“コンプレッサ”とも呼称）をインレット（注入）経路にて直列状態に連結し、供給圧縮ガスを２段階の圧縮ステップで高圧にすることは知られている。この場合、さらに多量の圧縮ガスを第２コンプレッサに注入するため、２つのコンプレッサ間にて中間冷却が行われることが多い。一定の調整を可能にするため、第２コンプレッサ装置（高圧コンプレッサ）の上流に分岐部をアレンジし、高圧コンプレッサを迂回させて高圧ガスを送ることは、例えばＥＰ１６４０５９８Ａ１で解説されている。
【０００３】
内燃機関の負荷変更に迅速に対処することは従来技術でも可能であるが、エンジン調整パラメータへの追跡調節に要する時間は比較的に長く、規準の目標値周辺で動揺が観察されることがあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って本発明の目的は、これら諸問題を解消させるような調整方法を提供することである。本発明の別目的は、これら諸問題を軽減するような内燃機関の提供である。さらに本発明はこれら諸問題に対処する内燃機関用の調整装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの目的は内燃機関を実質的に一定としたエンジンパラメータでセッティング調整する方法によって達成される。この方法では内燃機関は少なくとも１体の第１コンプレッサ装置と、その第１コンプレッサ装置と直列にアレンジされた少なくとも１体の第２コンプレッサ装置とを有している。これは、制御パラメータとしてのエンジン調整パラメータに追跡設定させるために、少なくとも１本のバイパス導管によって、これら少なくとも２体のコンプレッサ装置の少なくとも一方を迂回させて所定量の流体を戻すことを特徴とする。
【０００６】
通常の運転では、圧縮流体（一般的に、空気または燃料／空気混合気（以降単に“混合気”）のごとき圧縮ガス）がコンプレッサ装置を迂回して継続的に循環される。すなわち圧縮流体全体が内燃機関の燃焼室に導入されるわけではなく、所定量が高圧コンプレッサの上流に再びリサイクルされる。
【０００７】
負荷に変更が発生すると、コンプレッサを回避する流体量を減少させて燃焼室に大量の圧縮流体を導入することが可能であり、あるいはコンプレッサを迂回する流体量を増加させて燃焼室に減少した流体を導入することが可能である。コンプレッサ装置を迂回させて圧縮ガスを送る方法と較べて、本発明の方法は、調整容量が大きいだけではなく、調整対象のパラメータへの追跡調節もさらに迅速に実行できる利点を有している。
【０００８】
１好適例では、制御パラメータとしてのエンジン調整パラメータに追跡設定するために、所定量の流体がバイパス導管によって少なくとも２体のコンプレッサ装置を迂回して戻され、調整リザーブと精度調整のレベルを増加させる。
【０００９】
一般的な内燃機関ではこの目的は、少なくとも１体のバイパス導管により少なくとも１体のコンプレッサ装置を迂回させ、少なくとも１体の調整バルブを少なくとも１本のバイパス導管にアレンジし、そのコンプレッサ装置を迂回してリサイクルできる流体量を調整可能とし、少なくとも１体の冷却装置をその少なくとも１体のコンプレッサ装置の下流にアレンジすることで達成される。
【００１０】
それらバイパス導管は対応するコンプレッサ装置の冷却装置の下流で流体の流方向に分岐する。流体密度の相違は流体の冷却によって増加し、さらに多量の流体がコンプレッサの上流でバイパス導管によってリサイクル可能となる。
【００１１】
この点で好適には、バイパス導管は第１コンプレッサ装置と第２コンプレッサ装置とを迂回する。調整バルブはそれらバイパス導管にアレンジされており、これらバイパス導管を介して対応コンプレッサ装置を迂回してリサイクルできる流体量は別々に調整可能である。その下流でバイパス導管が分岐するが、対応コンプレッサ装置の下流の冷却装置は、さらに大きな密度の相違を導き、さらに多量の流体をリサイクルさせる。
【００１２】
好適には、第１コンプレッサ装置を迂回して戻る流体量と、第２コンプレッサ装置を迂回して戻る流体量とを別々に調整する方法が提供される。最も単純な場合では１本のバイパス導管が各コンプレッサ装置を迂回する。
【００１３】
１実施形態では、調整バルブがアレンジされている１本のバイパス導管が第１コンプレッサ装置を迂回し、調整バルブがアレンジされている１本のバイパス導管が第２コンプレッサ装置を迂回する。エンジン調整パラメータへの追跡設定はそれら少なくとも２体のバルブでの調整介在により行われる。
【００１４】
エンジン調整パラメータへの追跡設定はスロットル装置での調整介在によっても実行される。調整をさらに改善させるためにコンプレッサ装置を排気ガスタービンによって駆動させることもできる。この場合、バイパス導管は少なくとも１体の排気ガスタービンを迂回し、エンジン調整パラメータへの調整のために、排気ガスタービンを迂回した流体量を調整バルブによって追加的に調整する。
【００１５】
内燃機関の別実施形態では、内燃機関は少なくとも２つの運転モードで運転可能である。第１運転モードでは所定量の流体がそれぞれのコンプレッサ装置を迂回してリサイクルされ、第２運転モードでは第１コンプレッサ装置を迂回してリサイクルできる量は、第１運転モードにおいて第２コンプレッサ装置を迂回してリサイクルできる量に対して変更される。
【００１６】
さらに別な実施形態では、内燃機関をエンジン調整パラメータに追跡式に調整する調整装置が提供される。運転モードでバイパス導管にアレンジされた調整バルブの調整によりエンジン調整パラメータへの追跡設定を実施するために、それぞれのコンプレッサ装置を迂回して循環する流体量を別々に変更できる。
【００１７】
この点で最も単純な形態では、第１コンプレッサ装置は、そこに調整バルブをアレンジしたバイパス導管によって架橋されており、第２コンプレッサ装置は、そこに調整バルブをアレンジしたバイパス導管によって架橋されている。この架橋はこれらコンプレッサ装置を流体の流方向に対して非並列関係に架橋している。すなわちコンプレッサ装置から排出される圧縮流体はコンプレッサ装置の流体インレットに再び戻される。
【００１８】
別の実施形態では、第１コンプレッサ装置と第２コンプレッサ装置は２体のバルブが直列にアレンジされているバイパス導管によって架橋されている。これら２つのバルブ間には２つの直列に接続されたコンプレッサ装置間で開く導管が分岐しており、そこに調整バルブがアレンジされている。ここでもこれらバイパス導管はコンプレッサ装置の流方向で非並列関係にてコンプレッサ装置を架橋している。
【００１９】
この調整特性を改善するため、コンプレッサ装置は少なくとも１体の排気ガスタービンによって駆動される。ここでバイパス導管が少なくとも１体の排気ガスタービンを迂回し、エンジン調整パラメータへの調整のために排気ガスタービンを迂回した流体量は調整バルブにより調整される。この場合にも、それぞれ対応するコンプレッサ装置を駆動する２つの直列に接続された排気ガスタービンが存在する。
【００２０】
ここではバイパス導管は第１排気ガスタービンを迂回し、第２ガスタービンを迂回する。調整バルブがこれらバイパス導管にアレンジされており、バイパス導管でそれぞれの排気ガスタービンを迂回する流体量は別々に調整できる。この点で最も単純な場合には、第１排気ガスタービンはそこに調整バルブをアレンジしたバイパス導管によって並列状態に架橋され、第２排気ガスタービンはそこに調整バルブをアレンジしたバイパス導管によって並列状態に架橋されている。
【００２１】
別実施形態として、第１排気ガスタービンと第２ガスタービンは、内部に２体のバルブを直列にアレンジした状態のバイパス導管によって並列に架橋されており、これら２つのバルブ間には分岐した導管が提供されており、これら２体の直列に接続された排気ガスタービン間で開き、内部に調整バルブがアレンジされている。別実施形態ではこれらバルブのために共通の調整装置が提供されている。
【００２２】
この好適形態では、内燃機関は例えば定置型発電設備のごときに利用される定置型内燃機関である。定置型発電設備は一般的に内燃機関と発電用の発電機とを有している。
【００２３】
さらに、この好適な定置型内燃機関はガスエンジンであってもよい。すなわちメタン等の気体燃料を燃焼させる燃焼機関である。好適にはこれには混合気チャージ用のガスエンジンが関与する。混合気チャージガスエンジンにおいては、流体は純粋空気ではなく、コンプレッサ装置で流体として圧縮された燃料／空気混合気である。例えば１実施形態では、これにはオットーサイクルが関与できる。すなわちスパーク点火式内燃機関である。
【００２４】
１実施形態では、エンジン調整パラメータは実質的に一定であるエンジンパラメータである。すなわち、例えば一定の回転速度または一定の出力である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による内燃機関の５実施例の一つを概略的に示す図
【図２】本発明による内燃機関の５実施例の一つを概略的に示す図
【図３ａ】本発明による内燃機関の５実施例の一つを概略的に示す図
【図３ｂ】本発明による内燃機関の５実施例の一つを概略的に示す図
【図４】本発明による内燃機関の５実施例の一つを概略的に示す図
【図５】本発明による内燃機関の５実施例の一つを概略的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明のさらなる利点と詳細は以下の詳細な説明と図面によって理解されるであろう。
【００２７】
図１は、本発明の方法を実施するための本発明による内燃機関１の１実施例を概略的に図示する。内燃機関１は、例えばガスエンジンであるエンジン部２を有する。すなわち、例えばメタンガス、埋立地発生ガスあるいはバイオガスのごとき気体燃料が内燃機関１のそれぞれの燃焼室で燃焼される。好適には、内燃機関１は定置型内燃機関であり、例えば発電機２５を手段として発電する。
【００２８】
まず、ガスミキサー７に空気供給導管９からの空気１０と、ガス供給導管８からの、例えばメタンである燃料ガス１１とが供給される。空気９と燃料ガス１１とはガスミキサー７で混合されて混合気が形成され、第１コンプレッサ装置３（低圧コンプレッサ）へ供給される。この場合、ガス混合気は流体インレット３ａによってコンプレッサ装置３に送り込まれて圧縮され、流体アウトレット３ｂによってコンプレッサ装置３から放出される。
【００２９】
続いて圧縮燃料／空気混合気は冷却装置５で冷却され、第２コンプレッサ装置４（高圧コンプレッサ）へ送られる。第２コンプレッサ装置４は第１コンプレッサ装置３と直列に接続されている。第１コンプレッサ装置３で予備圧縮されたガスは流体インレット４ａによってコンプレッサ装置４（高圧コンプレッサ）に導入されて圧縮され、流体アウトレット４ｂによってコンプレッサ装置４から放出される。
【００３０】
続いて高圧混合気（６バール以上が可能）は追加冷却装置６によって冷却される。これでエンジン部２に供給されるガス混合気量は、例えばスロットルフラップであるスロットル装置１２により調整される。これまでの説明は５例全ての実施例に適用される（図２から図５に関する解説参照）。
【００３１】
図２は図１の実施例とは異なり、迂回流バイパスバルブ１４ｂとも呼称されるバルブ１４ｂがアレンジされている第１バイパス導管１３ｂは、第１コンプレッサ装置を迂回せず、第２コンプレッサ装置４を迂回する。所定量の圧縮混合気は継続的に第２コンプレッサ装置４を迂回できる。すなわちバイパス導管１３ｂを通流してリサイクルされる。従ってこの場合には、第１コンプレッサ装置３により圧縮された混合気の一部は流体アウトレット４ｂから流体インレット４ａに（冷却装置または混合気クーラ６を介して）戻される。
【００３２】
図３ａと図３ｂは別実施例を図示する。この場合にはバルブ１４ｂ（迂回流バイパスバルブ１４ｂ）がアレンジされている共通バイパス導管１３ａは第１コンプレッサ装置３と第２コンプレッサ装置４を迂回する。所定量の圧縮混合気はバイパス導管１３ａを介して常に両コンプレッサ装置３と４を迂回する。すなわちリサイクルされる。第１コンプレッサ装置３と第２コンプレッサ装置４とによって圧縮された混合気の一部は流体アウトレット４ｂから流体インレット３ａに戻される。
【００３３】
図４の実施例では第１バルブ１４ａがアレンジされている第１バイパス導管１３ａが第１コンプレッサ装置３を迂回する。第２バルブ１４ｂを備えた第２バイパス導管１３ｂが第２コンプレッサ装置４を迂回する。従って、ある量の圧縮混合気はバイパス導管１３ａと１３ｂを介してそれぞれのコンプレッサ装置３と４を迂回し、リサイクルされる。従って特殊な場合には、第１コンプレッサ装置３で圧縮された混合気の一部は流体アウトレット３ｂから流体インレット３ａに（混合気クーラ５を介して）戻される。さらに、第２コンプレッサ装置４で圧縮された混合気の一部は（混合気クーラ６を介して）流体アウトレット４ｂから流体インレット４ａに戻される。
【００３４】
図４は、それぞれバルブ１４ａと１４ｂを備えた、それぞれのバイパス導管１３ａと１３ｂが迂回する直列（矢印で示す非並列流方向）のコンプレッサ装置３と４を示す。図５は、２つの直列バルブ１４ａと１４ｂが直列コンプレッサ装置３と４を迂回して提供されている別実施例を示す。バイパス導管１３ａと１３ｂでは、２つのコンプレッサ装置３と４との間のインレット経路にて開いている導管１３ｃにより２つのバルブ１４ａと１４ｂとの間で分岐部が存在する。
【００３５】
図４の実施例と比較して最も大きな相違は、図５の実施例では圧縮流体が、第２コンプレッサ４の流体アウトレット側４ｂから第１コンプレッサ装置３の流体インレット３ａの方向に直接的に迂回する（リサイクルされる）ことである。この場合、リサイクル迂回は両コンプレッサ装置により、または一方のみにより、個々のバルブ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃの適した作動によって実行できる。その他のコンポーネントは前述の実施例と同一であるため、ここでは詳述しない。
【００３６】
図１から図５の実施例に共通するものは、それぞれのバイパス導管１３ａ、１３ｂおよび１３ｃのバルブ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃが調整装置の調整器１５に接続されていることである。図を明確にするため、個別調整器１５は個々のバルブ１４ａ、１４ｂおよび１４ｃに対して示されている。それら調整器は共同で調整装置を形成する。
【００３７】
図４を利用して運転モードを詳細に解説する。前述したように空気９と燃料ガス８は混合器７内で混合され、低圧コンプレッサ３で圧縮され、その後に混合気クーラ５で冷却される。混合気の一部はバイパス導管１３ａで迂回する。すなわち流体インレット３ａに戻される。混合気の別部分は高圧コンプレッサ４に送られる。その混合気は高圧コンプレッサ４でさらに圧縮され、その後にクーラ６で冷却される。
【００３８】
その混合気の一部はバイパス導管１３ｂで迂回され、第２コンプレッサ装置の流体インレット４ａにて２つのコンプレッサ３と４の間でリサイクルされる。混合気の残り部分は内燃機関２の燃焼室に導入される。混合気の最終的な量的調整はスロットルフラップ１２で実行できる。
【００３９】
例えば、負荷の変更のごときエンジンの状態変更で、エンジン調整パラメータ（例えば、定回転速度ｎまたは定出力Ｐのごとき定エンジンパラメータ）への調整を可能にするため、燃料の供給量はバルブ１４ａと１４ｂの調整介在によって容易に可能である。負荷の大きな変更によって、両バルブ１４ａと１４ｂは作動し、両コンプレッサ装置３と４を迂回するリサイクル流体量は変更される。
【００４０】
負荷のそれより小さな変更では、バルブ１４ａまたは１４ｂだけの作動で一般的には十分である。バルブ１４ａだけの作動によっても変動は好適に回避できる。なぜなら、ここでは迂回される量は少なく、内燃機関２は多量または少量の圧縮ガスをさらにゆっくりと受領するからである。一方、バルブ１４ｂは負荷の非常に速い変化に素早く対応できる。
【００４１】
個別の調整は、変動が排気ガスタービン１６または１７で発生する限り、コンプレッサ装置３と４の回転速度調整の場合と同様にスロットルフラップ１２で実行できる。この目的のため、排気ガスは利用時にバイパス導管２０ａと２０ｂで継続的に循環できる。ここでも負荷の変更によるバルブ２１ａと２１ｂの作動によって、混合気をコンプレッサ装置１６、１７を迂回させて流し、例えば負荷や回転速度の変更をエンジン対して実施することが可能である。
【００４２】
図１と図２の実施例の調整は、コンプレッサ装置３（図１）またはコンプレッサ装置４（図２）を迂回する混合気の量のみを調整することで簡単に実行できる。調整は他の類似方法でも実行できる。類似した方法が図３ａと図３ｂの実施例に適用できる。そこでは混合気はコンプレッサ装置３と４を迂回するが、両者間には分岐部が提供されておらず、流体アウトレット４ｂだけが流体インレット３ａに接続される。
【００４３】
図３ａと図３ｂの実施例は本発明の好適実施例である。図３ａと図３ｂの実施例間の相違は、図３ａの実施例は、調整器１５がバルブ１４ｂを調整するバイパス導管を有しており、図３ｂの実施例では並列にアレンジされた２つのバルブ１４ｂと１４ｂ′が１つのバイパス導管１３ａに提供されていることである。この場合、バルブ１４ｂは図３ａの実施例では調整器１５によって調整される。第２バルブ１４ｂ′は調整モードで利用される。すなわち、開状態の位置でのみ運転され、バルブ１４ｂのように連続式ではない。これで内燃機関において負荷の変動に対して素早く対応できる。
【００４４】
調整は、例えば運転モードで、例えばバルブ１４ａと１４ｂが開き、バルブ１４ｃが閉じた状態で、所定量のガスが両コンプレッサ装置（例えば図５参照）を継続的に迂回する。調整目的で、バルブ１４ａと１４ｂの一方を閉めることができ、バルブ１４ｃは開くことができる。バルブ１４ａまたは１４ｂは基準値と実際値との相違に基づいて閉鎖される。図５の実施例は特に適している。なぜなら、ここでは図１、図２および図３の実施例の調整方法が追加的に利用できるからである。
【００４５】
以上、インレット経路のみを解説した。以下ではアウトレット経路が簡単に解説されており、その調整方法も簡単に解説されている。図１から図５で図示するように、コンプレッサ装置３と４はターボチャージャである。コンプレッサ装置３と４は、排気ガスタービン１６の流体インレット１６ａで入り、タービン１６を回転し、流体アウトレット１６ｂで再び排出されるエンジン２からの排気ガスによりそれぞれ駆動される排気ガスタービン１６と１７によって駆動される。
【００４６】
回転するタービン１６は高圧コンプレッサ４をシャフト１８により駆動する。排気ガスは直列の第２排気ガスタービン１７に送られ、そこで排気ガスは流体インレット１７ａから排気ガスタービン１７に入り、流体アウトレット１７ｂから最終的に排出される。
【００４７】
バルブ２１ａを有したバイパス導管２０ａは排気ガスタービン１６を迂回する。バルブ２１ｂを有した別なバイパス導管２０ｂはコンプレッサ装置１７を迂回する。排気ガスタービン１６と１７を迂回する排気ガス量は２つのバルブ２１ａと２１ｂで（バイパスバルブ１４ａと１４ｂの場合と同様に）調整される。それらも調整器１５（図１、図２および図４参照）で調整装置に接続されている。
【００４８】
図３ａと図３ｂの実施例では排気ガス経路のバルブ２１ａと２１ｂのアレンジは変更されており、追加のバルブ２１ｃが存在する。バルブ２１ａと２１ｂが直列に接続されており、分岐部２０ｃがそれらの間に設けられており、分岐部２０はこれら２つの排気ガスタービン１６と１７の間で開いている。
【００４９】
バルブ２１ａ、２１ｂおよび２１ｃの介在を調整することでインレット経路による調整に加えて、アウトレット経路による調整も可能である。図１、図２および図４で示す個々のインレット経路の実施例と、図３と図５で示すアウトレット経路の実施例の組み合わせ、図３と図５で示すインレット経路の実施例と図１、図２および図４で示すアウトレット経路の実施例の組み合わせも本発明により提供されるが、これらは改めて説明する必要はないであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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