燃料噴射ポンプ潤滑装置
【課題】本発明は、液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプの潤滑において、燃料噴射ポンプの潤滑ラインをエンジン循環系統とは区別し独立した外部からの供給系統とすることで、液体燃料の潤滑オイルへの混入による影響を軽減することを目的とするものである。
【解決手段】本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置は、液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプを潤滑する潤滑装置において、燃料噴射ポンプを潤滑する専用のオイル循環ラインをエンジン潤滑ラインとは独立して設け、該オイル循環ラインを、オイルタンク、該オイルタンクと燃料噴射ポンプとを結ぶオイル供給ライン、および、燃料噴射ポンプとオイルタンクとを結ぶオイル戻りラインより形成し、オイル供給ラインにオイル供給ポンプを設けることを特徴としている。
【解決手段】本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置は、液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプを潤滑する潤滑装置において、燃料噴射ポンプを潤滑する専用のオイル循環ラインをエンジン潤滑ラインとは独立して設け、該オイル循環ラインを、オイルタンク、該オイルタンクと燃料噴射ポンプとを結ぶオイル供給ライン、および、燃料噴射ポンプとオイルタンクとを結ぶオイル戻りラインより形成し、オイル供給ラインにオイル供給ポンプを設けることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システム、コージェネレーションシステム農産業機械及び自動車等に搭載されるディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射ポンプの潤滑に関し、特に、液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプの潤滑に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電システムの原動機に軽油等を燃料とするディーゼルエンジンを搭載したディーゼル発電システムは、分散型発電システムの中でも他の方式に比べ発電効率が高く、初期投資が安価で耐久性に優れていることにより経済性の面では従来優位な位置づけとなり普及されてきている。一方、軽油などの石油系燃料を使用することによる大気汚染等の問題や原油の需給タイト化による価格の高騰等の課題が近年顕在化してきている。
【０００３】
ジメチルエーテル（以下「DME」と略することがある。）は上記ディーゼルエンジンへの適合性に優れ、天然ガス、石炭、バイオマス等多様な原料から製造可能であること、溶解性が高く、炭化水素系燃料やバイオ燃料などと任意の割合で安定して混合可能であるという特徴を有することから、ディーゼル発電システム用燃料として有望視され、その実用化が図られている。
【０００４】
ところで、従来の軽油を燃料とするディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプは、エンジン潤滑系統と直列にオイル循環ラインが設置され、1系統でエンジン及び噴射ポンプの双方を潤滑するシステムとなっている。
また、液化ガスであるジメチルエーテル等を燃料とする場合は、噴射ポンプ内で漏洩するDMEがガス化し、オイル循環ラインに混入するのを防ぐためにエンジン循環系統とは切り離し、噴射ポンプ内へのオイル封入式潤滑方法が採用されている（例えば、特許文献１参照。以下「従来技術」という）。
この従来技術のオイル封入式潤滑方法は、燃料噴射ポンプ内にオイル溜まりが設けられ、回転するカム軸がオイル溜まりのオイルを跳ね上げてカム軸やプランジャ等の部品等を潤滑するものである。
【特許文献１】特開平１０−２８１０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
DME等の液化ガスと軽油のような液体燃料とを混合して使用する場合、DME対応タイプの燃料噴射ポンプでは、オイル封入式潤滑方法となっているため、燃料噴射ポンプ内で液化ガスと共に漏洩する液体燃料が封入オイルの中に混入し、封入オイル量が使用時間に応じて増加する不具合が発生する。
【０００６】
本発明は、液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプの潤滑において、燃料噴射ポンプの潤滑ラインをエンジン循環系統とは区別し独立した外部からの供給系統とすることで、液体燃料の潤滑オイルへの混入による影響を軽減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置は、液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプを潤滑する潤滑装置において、燃料噴射ポンプを潤滑する専用のオイル循環ラインをエンジン潤滑ラインとは独立して設け、該オイル循環ラインを、オイルタンク、該オイルタンクと燃料噴射ポンプとを結ぶオイル供給ライン、および、燃料噴射ポンプとオイルタンクとを結ぶオイル戻りラインより形成し、オイル供給ラインにオイル供給ポンプを設けることを特徴としている。
また、本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置は、オイル供給ポンプにオイル供給圧調整弁を設け、該オイル供給圧調整弁とオイルタンクを結ぶ油圧調整ラインを設けることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以下のような問題点、すなわち、
（１）一系統でエンジン及び噴射ポンプの双方を潤滑するシステムに、液化ガスと液体の混合燃料を使用した場合、オイル供給ラインへの液化ガス燃料の混入が発生し、エンジンが正常に運転することが不可能となる、
（２）エンジン用オイル供給系統と燃料噴射ポンプ用封入式オイル供給系統の二系統のシステムでは、液化ガスと液体の混合燃料を使用した場合、液化ガス燃料のエンジン用オイル供給ラインへの混入は防ぐことが出来るが、燃料噴射ポンプ用封入式オイル供給系統への液体燃料の混入が発生し、エンジンが正常に運転することが不可能となる、
という問題点を解消し、
燃料噴射ポンプ内のオイル量を一定量に保持することが可能となり、燃料噴射ポンプ内で漏洩する液体燃料の影響を軽減することが可能となる、
という優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加えうるものである。
【００１０】
図１は、エンジン循環系統とは独立に新設された燃料噴射ポンプ潤滑用のオイル循環ラインを説明する概念図である。なお、エンジンは省略している。
外部独立に新設された燃料噴射ポンプ潤滑用のオイル循環ラインは、オイルタンク１、該オイルタンク１と燃料噴射ポンプ１０とを結ぶオイル供給ライン５、および、燃料噴射ポンプ１０とオイルタンク１とを結ぶオイル戻りライン６より形成されている。
【００１１】
オイルタンク１と燃料噴射ポンプ１０とを結ぶオイル供給ライン５には、オイルタンク１の近くにオイルフィルタ２を介してオイル供給ポンプ３が設けられ、オイルタンク１内の潤滑用オイルを所定の圧力に昇圧して燃料噴射ポンプ１０の潤滑箇所に供給する。
また、オイル供給ポンプ３にはオイル供給圧調整弁４が装着され、かつ該オイル供給圧調整弁４とオイルタンク１とを結ぶ油圧調整ライン７がオイル供給ライン５と別に設けられている。このため、オイル供給ポンプ３から吐出される潤滑用オイルは、オイル供給圧調整弁４により適切な供給圧に調整されオイル供給ライン５を介して燃料噴射ポンプ１０の潤滑箇所に供給される。
【００１２】
燃料噴射ポンプ１０の潤滑箇所の近傍にはオイル室が設けられており、該オイル室には適量のオイルが溜まるようになっている。
燃料噴射ポンプ１０内でエンジンに供給する液体燃料（軽油）が漏洩してオイル室のオイルが適量を超える場合には、オイル戻りライン６よりオーバーフローとしてオイルタンク１に戻される。
オイルタンク１は、例えば１００時間など、エンジンの連続運転により漏洩するオイルを収容できる必要な大きさ以上に設定することにより、エンジンを長時間にわたり連続運転しても燃料噴射ポンプ１０のオイル室のオイル量は一定量に保持される。
【００１３】
バイオディーゼル燃料混合ＤＭＥを燃料とする出力５０ｋＷ発電システムの試作機の例では、１時間の運転で３０ｃｃの液体燃料が燃料噴射ポンプ１０内で漏洩し、燃料噴射ポンプ１０内のオイル中に混入した。本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置を用いない場合、燃料噴射ポンプ１０内に許容されるオイルの量はおよそ３００ｃｃであり、初期に封入されている２４０ｃｃのオイルと併せると、約２時間の運転でオイル許容量に達してしまい、運転不可能となる。
本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置を増設することにより、オイルタンク１容積を５Ｌ程度のものを使用すれば、３０００ｃｃ（３Ｌ）程のオイル増加が見込まれる１００時間の連続運転も、計算上、可能となる。
【００１４】
上記した試作機の長時間運転の実績では、累積１００時間の運転時間により漏洩した液体燃料によるオイルの増加量はおよそ２０％程度であった。
短時間運転の結果と必ずしも一致していないのは、エンジンの運転負荷、油温または気温によるオイル粘度の変化等によりオイルの増加量が変化するものと推察される。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、発電システム、コージェネレーションシステム農産業機械及び自動車等に搭載されるディーゼルエンジンを対象とする燃料噴射ポンプに適用可能である。
大気汚染対策や地球温暖化対策で新しい燃料を使用したディーゼルエンジンの研究開発が進んでいるが、DMEのような液化ガス燃料とバイオディーゼル燃料や軽油のような液体燃料を混合して使用する場合には、本システムの適用が望まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る、エンジン循環系統とは独立に新設された燃料噴射ポンプ潤滑用のオイル循環ラインを説明する概念図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ オイルタンク
２ オイルフィルタ
３ オイル供給ポンプ
４ オイル供給圧調整弁
５ オイル供給ライン
６ オイル戻りライン
７ 油圧調整ライン
１０ 燃料噴射ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電システム、コージェネレーションシステム農産業機械及び自動車等に搭載されるディーゼルエンジンに用いられる燃料噴射ポンプの潤滑に関し、特に、液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプの潤滑に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電システムの原動機に軽油等を燃料とするディーゼルエンジンを搭載したディーゼル発電システムは、分散型発電システムの中でも他の方式に比べ発電効率が高く、初期投資が安価で耐久性に優れていることにより経済性の面では従来優位な位置づけとなり普及されてきている。一方、軽油などの石油系燃料を使用することによる大気汚染等の問題や原油の需給タイト化による価格の高騰等の課題が近年顕在化してきている。
【０００３】
ジメチルエーテル（以下「DME」と略することがある。）は上記ディーゼルエンジンへの適合性に優れ、天然ガス、石炭、バイオマス等多様な原料から製造可能であること、溶解性が高く、炭化水素系燃料やバイオ燃料などと任意の割合で安定して混合可能であるという特徴を有することから、ディーゼル発電システム用燃料として有望視され、その実用化が図られている。
【０００４】
ところで、従来の軽油を燃料とするディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプは、エンジン潤滑系統と直列にオイル循環ラインが設置され、1系統でエンジン及び噴射ポンプの双方を潤滑するシステムとなっている。
また、液化ガスであるジメチルエーテル等を燃料とする場合は、噴射ポンプ内で漏洩するDMEがガス化し、オイル循環ラインに混入するのを防ぐためにエンジン循環系統とは切り離し、噴射ポンプ内へのオイル封入式潤滑方法が採用されている（例えば、特許文献１参照。以下「従来技術」という）。
この従来技術のオイル封入式潤滑方法は、燃料噴射ポンプ内にオイル溜まりが設けられ、回転するカム軸がオイル溜まりのオイルを跳ね上げてカム軸やプランジャ等の部品等を潤滑するものである。
【特許文献１】特開平１０−２８１０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
DME等の液化ガスと軽油のような液体燃料とを混合して使用する場合、DME対応タイプの燃料噴射ポンプでは、オイル封入式潤滑方法となっているため、燃料噴射ポンプ内で液化ガスと共に漏洩する液体燃料が封入オイルの中に混入し、封入オイル量が使用時間に応じて増加する不具合が発生する。
【０００６】
本発明は、液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプの潤滑において、燃料噴射ポンプの潤滑ラインをエンジン循環系統とは区別し独立した外部からの供給系統とすることで、液体燃料の潤滑オイルへの混入による影響を軽減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置は、液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプを潤滑する潤滑装置において、燃料噴射ポンプを潤滑する専用のオイル循環ラインをエンジン潤滑ラインとは独立して設け、該オイル循環ラインを、オイルタンク、該オイルタンクと燃料噴射ポンプとを結ぶオイル供給ライン、および、燃料噴射ポンプとオイルタンクとを結ぶオイル戻りラインより形成し、オイル供給ラインにオイル供給ポンプを設けることを特徴としている。
また、本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置は、オイル供給ポンプにオイル供給圧調整弁を設け、該オイル供給圧調整弁とオイルタンクを結ぶ油圧調整ラインを設けることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以下のような問題点、すなわち、
（１）一系統でエンジン及び噴射ポンプの双方を潤滑するシステムに、液化ガスと液体の混合燃料を使用した場合、オイル供給ラインへの液化ガス燃料の混入が発生し、エンジンが正常に運転することが不可能となる、
（２）エンジン用オイル供給系統と燃料噴射ポンプ用封入式オイル供給系統の二系統のシステムでは、液化ガスと液体の混合燃料を使用した場合、液化ガス燃料のエンジン用オイル供給ラインへの混入は防ぐことが出来るが、燃料噴射ポンプ用封入式オイル供給系統への液体燃料の混入が発生し、エンジンが正常に運転することが不可能となる、
という問題点を解消し、
燃料噴射ポンプ内のオイル量を一定量に保持することが可能となり、燃料噴射ポンプ内で漏洩する液体燃料の影響を軽減することが可能となる、
という優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は、これに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加えうるものである。
【００１０】
図１は、エンジン循環系統とは独立に新設された燃料噴射ポンプ潤滑用のオイル循環ラインを説明する概念図である。なお、エンジンは省略している。
外部独立に新設された燃料噴射ポンプ潤滑用のオイル循環ラインは、オイルタンク１、該オイルタンク１と燃料噴射ポンプ１０とを結ぶオイル供給ライン５、および、燃料噴射ポンプ１０とオイルタンク１とを結ぶオイル戻りライン６より形成されている。
【００１１】
オイルタンク１と燃料噴射ポンプ１０とを結ぶオイル供給ライン５には、オイルタンク１の近くにオイルフィルタ２を介してオイル供給ポンプ３が設けられ、オイルタンク１内の潤滑用オイルを所定の圧力に昇圧して燃料噴射ポンプ１０の潤滑箇所に供給する。
また、オイル供給ポンプ３にはオイル供給圧調整弁４が装着され、かつ該オイル供給圧調整弁４とオイルタンク１とを結ぶ油圧調整ライン７がオイル供給ライン５と別に設けられている。このため、オイル供給ポンプ３から吐出される潤滑用オイルは、オイル供給圧調整弁４により適切な供給圧に調整されオイル供給ライン５を介して燃料噴射ポンプ１０の潤滑箇所に供給される。
【００１２】
燃料噴射ポンプ１０の潤滑箇所の近傍にはオイル室が設けられており、該オイル室には適量のオイルが溜まるようになっている。
燃料噴射ポンプ１０内でエンジンに供給する液体燃料（軽油）が漏洩してオイル室のオイルが適量を超える場合には、オイル戻りライン６よりオーバーフローとしてオイルタンク１に戻される。
オイルタンク１は、例えば１００時間など、エンジンの連続運転により漏洩するオイルを収容できる必要な大きさ以上に設定することにより、エンジンを長時間にわたり連続運転しても燃料噴射ポンプ１０のオイル室のオイル量は一定量に保持される。
【００１３】
バイオディーゼル燃料混合ＤＭＥを燃料とする出力５０ｋＷ発電システムの試作機の例では、１時間の運転で３０ｃｃの液体燃料が燃料噴射ポンプ１０内で漏洩し、燃料噴射ポンプ１０内のオイル中に混入した。本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置を用いない場合、燃料噴射ポンプ１０内に許容されるオイルの量はおよそ３００ｃｃであり、初期に封入されている２４０ｃｃのオイルと併せると、約２時間の運転でオイル許容量に達してしまい、運転不可能となる。
本発明の燃料噴射ポンプ潤滑装置を増設することにより、オイルタンク１容積を５Ｌ程度のものを使用すれば、３０００ｃｃ（３Ｌ）程のオイル増加が見込まれる１００時間の連続運転も、計算上、可能となる。
【００１４】
上記した試作機の長時間運転の実績では、累積１００時間の運転時間により漏洩した液体燃料によるオイルの増加量はおよそ２０％程度であった。
短時間運転の結果と必ずしも一致していないのは、エンジンの運転負荷、油温または気温によるオイル粘度の変化等によりオイルの増加量が変化するものと推察される。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、発電システム、コージェネレーションシステム農産業機械及び自動車等に搭載されるディーゼルエンジンを対象とする燃料噴射ポンプに適用可能である。
大気汚染対策や地球温暖化対策で新しい燃料を使用したディーゼルエンジンの研究開発が進んでいるが、DMEのような液化ガス燃料とバイオディーゼル燃料や軽油のような液体燃料を混合して使用する場合には、本システムの適用が望まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る、エンジン循環系統とは独立に新設された燃料噴射ポンプ潤滑用のオイル循環ラインを説明する概念図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ オイルタンク
２ オイルフィルタ
３ オイル供給ポンプ
４ オイル供給圧調整弁
５ オイル供給ライン
６ オイル戻りライン
７ 油圧調整ライン
１０ 燃料噴射ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプを潤滑する潤滑装置において、燃料噴射ポンプを潤滑する専用のオイル循環ラインをエンジン潤滑ラインとは独立して設け、該オイル循環ラインを、オイルタンク、該オイルタンクと燃料噴射ポンプとを結ぶオイル供給ライン、および、燃料噴射ポンプとオイルタンクとを結ぶオイル戻りラインより形成し、オイル供給ラインにオイル供給ポンプを設けることを特徴とする燃料噴射ポンプ潤滑装置。
【請求項２】
オイル供給ポンプにオイル供給圧調整弁を設け、該オイル供給圧調整弁とオイルタンクを結ぶ油圧調整ラインを設けることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ潤滑装置。
【請求項１】
液体および液化ガスからなる混合燃料を噴射する燃料噴射ポンプを潤滑する潤滑装置において、燃料噴射ポンプを潤滑する専用のオイル循環ラインをエンジン潤滑ラインとは独立して設け、該オイル循環ラインを、オイルタンク、該オイルタンクと燃料噴射ポンプとを結ぶオイル供給ライン、および、燃料噴射ポンプとオイルタンクとを結ぶオイル戻りラインより形成し、オイル供給ラインにオイル供給ポンプを設けることを特徴とする燃料噴射ポンプ潤滑装置。
【請求項２】
オイル供給ポンプにオイル供給圧調整弁を設け、該オイル供給圧調整弁とオイルタンクを結ぶ油圧調整ラインを設けることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射ポンプ潤滑装置。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１３３２６２（Ｐ２００９−１３３２６２Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１０３２６（Ｐ２００７−３１０３２６）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度経済産業省「地域新生コンソーシアム研究開発事業（バイオ混合ＤＭＥ発電システムの実用化研究開発）」産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度経済産業省「地域新生コンソーシアム研究開発事業（バイオ混合ＤＭＥ発電システムの実用化研究開発）」産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０１０２１５３３）独立行政法人産業技術総合研究所 (6,529)
【Ｆターム（参考）】
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