【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低カロリ燃料ガスを利用することが可能なガスエンジンを有するガスエンジンシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガスエンジンは、例えば都市ガスのような高カロリガスを燃料ガスとして用い運転される。 ほとんどの場合、ガスエンジンに発電機が接続され、この発電機により発電を行なっている。 従来のガスエンジンシステムを図６に示す。

【０００３】図６に示すように、ガスエンジンシステムは、発電機１４に接続されたガスエンジン１と、ガスエンジン１の上流側に設けられ燃料ガス８と空気１２とを混合して混合ガス２７を生成するミキサ２６とを備え、
ミキサ２６とガスエンジン１との間にガバナ５が設けられている。

【０００４】またミキサ２６には、圧力調整弁６と空気比調整弁７とが取付けられた燃料ガスを送る燃料ガス管１６が接続され、さらにまたミキサ２６にはエアフィルタ２０が取付けられた空気管１７が接続されている。

【０００５】また圧力調整弁６は差圧計１８からの信号により制御され、さらにガスエンジン１からの排気ガス１３は触媒２１を経て外方へ放出される。

【０００６】ところで、廃棄物処理の過程で廃棄物の一部をガス変換する技術において、発生するガスを燃料ガスとして利用したいことがある。 例えば、このようなガスは低カロリガスであるが、ガスエンジン１に燃料ガス８として吸込ませて、運転させたい場合がある。 しかしながら、高カロリガス用のガスエンジン１に、低カロリガスを吸込ませても燃料ガス８と空気１２とを混合させるミキサ２６への燃料ガス８の吸込み量だけでは、ガスエンジン１を駆動するカロリは得られないことがある。

【０００７】また、低カロリガスで運転する際、ガスエンジン１の起動時に、都市ガスのような高カロリガスで暖機運転させた方が都合が良く、また低カロリガスの供給が不足するといった非常時や、ガス変換技術における低カロリガス発生以前では、都市ガスにより運転させた方が良い場合がある。

【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、低カロリガスを充分多量にガスエンジンに吸込ませ、低カロリガスでも運転できるようにすることができ、燃料ガスのカロリ量に対応して運転できるようにすることができるガスエンジンシステムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガスエンジンと、ガスエンジンの上流側に設けられ、燃料ガスと空気とを混合して生成した混合ガスをガスエンジンへ送るミキサと、ガスエンジンとミキサとの間の混合ガス管に設けられ、ミキサからの混合ガスの流量を調整するガバナと、ミキサへ燃料ガスを送る燃料ガス管と、ミキサへ空気を送る空気管とを、備え、燃料ガス管に、燃料ガスの一部をガバナとガスエンジンとの間の混合ガス管へ供給するバイパス管を設けたことを特徴とするガスエンジンシステム、ガスエンジンと、ガスエンジンの上流側に設けられ、燃料ガスと空気とを混合して生成した混合ガスをガスエンジンへ送るミキサと、ガスエンジンとミキサとの間の混合ガス管に設けられ、ミキサからの混合ガスの流量を調整するガバナと、ミキサへ燃料ガスを送る燃料ガス管と、ミキサへ空気を送る空気管とを備え、燃料ガス管に、燃料ガスの一部をガスエンジン内へ供給するバイパス管を設けたことを特徴とするガスエンジンシステム、およびガスエンジンと、ガスエンジンの上流側に設けられ、燃料ガスと空気とを混合して生成した混合ガスをガスエンジンへ送るミキサと、ガスエンジンとミキサとの間の混合ガス管に設けられ、ミキサからの混合ガスの流量を調整するガバナと、ミキサへ燃料ガスを送る燃料ガス管と、ミキサへ空気を送る空気管とを備え、燃料ガス管に、燃料ガスの一部を空気管へ供給するバイパス管を設けたことを特徴とするガスエンジンシステムである。

【００１０】本発明によれば、バイパス管により燃料ガスをガバナとガスエンジンとの間に供給することにより、ガスエンジンへ供給する燃料ガスの流量を増加させることができる。

【００１１】またバイパス管により燃料ガスをガスエンジン内へ供給することにより、ガスエンジンへ供給する燃料ガスの流量を増加させることができる。

【００１２】さらにバイパス管により燃料ガスを空気管へ送ることにより、ミキサ内の燃料ガスの量を増加させ、ガスエンジンへ供給する燃料ガスの流量を増加させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】 第１の実施の形態以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

【００１４】図１は本発明の第１の実施の形態を示す図である。 図１に示すように、ガスエンジンシステムは発電機１４に接続されたガスエンジン１と、ガスエンジンの上流側に設けられ燃料ガス８と空気１２とを混合して混合ガス２７を生成するミキサ２６とを備え、またミキサ２６とガスエンジン１との間の混合ガス管２７ａにはガバナ５が設けられている。

【００１５】またミキサ２６には燃料ガス８を供給する燃料ガス管１６が接続されている。 また、燃料ガス管１
６には圧力調整弁６と空気比調整弁７が各々取付けられている。 さらにミキサ２６には空気１２を供給する空気管１７が接続され、この空気管１７にはエアフィルタ２
０が取付けられている。

【００１６】エアフィルタ２０内の圧力と、空気比調整弁７の上流側の燃料ガス管１６内の圧力は差圧計１８へ送られ、この差圧計１８からの信号により圧力調整弁６
が制御される。 さらに、ガスエンジン１からの排気ガス１３は触媒２１を経て外方へ放出されるようになっている。

【００１７】また燃料ガス管１６により供給される燃料ガス８は、都市ガス等の高カロリガス、または廃棄物の一部をガス変換して発生した低カロリガス、あるいはこれらを含むガスからなっている。

【００１８】ところで、上述したガバナ５は燃料ガスと空気の混合ガスの流量調節弁を有しており、エンジン回転数が設定値になるように、ガスエンジン１に送られる燃料ガス８と空気１２の混合ガス２７の流量を調節する。 また圧力調整弁６は、空気比調整弁７の上流位置の燃料ガス８が、空気１２の圧力と同じになるように差圧計１８により調整されるようになっており、さらに空気比調整弁７は、設定された空気比になるように、燃料ガス８と空気１２の混合比を調節する。 すなわち空気比調整弁７は、例えばエンジン排気の酸素濃度を計測し、設定した空気比で燃焼させた排気の状態となるように制御部７ａにより弁開度が調整される。

【００１９】また、図１に示すように、燃料ガス管１６
のうち圧力調整弁６と空気比調整弁７との間に、バイパス管１５の一端が接続され、バイパス管１５の他端は混合ガス管２７ａのうちガバナ５とガスエンジン１との間に接続されている。

【００２０】バイパス管１５は燃料ガス管１６内の燃料ガス８の一部を混合ガス管２７内へ供給するものであり、このバイパス管１５には流量調整弁２８が取付けられている。

【００２１】次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

【００２２】ガスエンジン１の作動時、空気がガスエンジン１によりミキサ２６内に吸引される。 ミキサ２６内に空気１２が吸込まれると、ミキサ２６はベンチェリ管に似た絞り形状になっているため、ミキサ２６内で空気１２は減圧される。 この圧力差により、燃料ガス８が燃料ガス管１６からミキサ２６内の空気流路に吸込まれる。

【００２３】ミキサ２６から出た燃料ガス８と空気１２
の混合ガス２７は、混合ガス管２７ａを通り、流量調節弁を有するガバナ５を介してガスエンジン１に吸込まれる。 この間、必要に応じて流量調整弁２８を開き、燃料ガス管１６内の燃料ガス８の一部または全部をミキサ２
６を通することなくバイパス管１５を介して直接混合ガス管２７ａへ供給する。

【００２４】このことにより、ガスエンジン１へ多量の燃料ガス８を供給することができ、燃料ガス８が主として低カロリガスからなっていても、ガスエンジン１を適切に運転することができる。

【００２５】一方、燃料ガス８が主として高カロリガスからなる場合は、流量調整弁２８を閉とし、燃料ガス管１６内の燃料ガス８を全量、ミキサ２６へ送り、通常運転を行なう。

【００２６】以上のように、本実施の形態によれば、燃料ガス８が低カロリガスからなっていても燃料ガス管１
６内の燃料ガス８をバイパス管１５から混合ガス管２７
ａへ供給することにより、ガスエンジン１の運転が可能となる。

【００２７】 第２の実施の形態次に図２により本発明の第２の実施の形態について説明する。

【００２８】図２に示す実施の形態は、燃料ガス管１６
の圧力調整弁６より上流側と、混合ガス管２７ａの流量調節弁を有するガバナ５とガスエンジン１との間にバイパス管１５を接続したものであり、他は図１に示す第１
の実施の形態と略同一である。

【００２９】図２において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００３０】図２において、燃料ガス管１６内の圧力調整弁６より上流側は圧力が高くなっているので、燃料ガス管１６内の比較的高圧の燃料ガス８を混合ガス管２７
ａへ供給することができる。 このため、ガスエンジン１
へより多くの燃料ガス８を供給することができる。 このため燃料ガスが低カロリガスからなっていても、ガスエンジン１を適切に運転することができる。

【００３１】 第３の実施の形態次に図３により、本発明の第３の実施の形態について説明する。 図３に示す実施の形態は、燃料ガス管１６のうち圧力調整弁６と空気比調整弁７との間にバイパス管１
５の一端を接続し、バイパス管１５の他端をガスエンジン１に直接接続したものである。

【００３２】図３において、その他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。

【００３３】図３において、燃料ガス管１６内の燃料ガス８を直接ガスエンジン１へ供給することができるので、ガスエンジン１へより多くの燃料ガス８を供給することができる。

【００３４】 第４の実施の形態次に図４により、本発明の第４の実施の形態について説明する。

【００３５】図４に示す第４の実施の形態は、燃料ガス管１６のうち、圧力調整弁６の上流側にバイパス管１５
の一端を接続し、バイパス管１５の他端をガスエンジン１に直接接続したものである。

【００３６】その他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。 図４において燃料ガス管１６内の比較的高圧の燃料ガス８をガスエンジン１へ直接供給することができ、より多くの燃料ガス８をガスエンジン１へ送ることができる。

【００３７】 第５の実施の形態次に図５により本発明の第５の実施の形態について説明する。

【００３８】図５に示す実施の形態は、燃料ガス管１６
のうち圧力調整弁６の上流側にバイパス管１５の一端を接続し、バイパス管１６の他端を空気管１７に接続したものである。

【００３９】他の構成は図１に示す第１の実施の形態と略同一である。

【００４０】図５において、燃料ガス管１６内の比較的高圧の燃料ガス８を空気管１７からミキサ２６内に供給することができ、ミキサ２６からガスエンジン１へ供給される燃料ガス８の量を多くすることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ガスエンジンへ供給される燃料ガスの流量を大きくすることができる。 このため燃料ガスとして低カロリガスを有効に利用してガスエンジンを作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガスエンジンシステムの第１の実施の形態を示す概略図。

【図２】本発明によるガスンエンジンシステムの第２の実施の形態を示す概略図。

【図３】本発明によるガスエンジンシステムの第３の実施の形態を示す図。

【図４】本発明によるガスエンジンシステムの第４の実施の形態を示す図。

【図５】本発明によるガスエンジンシステムの第５の実施の形態を示す図。

【図６】従来のガスエンジンシステムを示す概略図。

【符号の説明】

１ ガスエンジン ５ ガバナ ６ 圧力調整弁 ７ 空気比調整弁 ８ 燃料ガス １２ 空気 １５ バイパス管 １６ 燃料ガス管 １７ 空気管 ２６ ミキサ ２７ 混合ガス ２７ａ 混合ガス管 ２８ 流量調整弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松 井 宏 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 野 間 毅 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 岩 下 栄 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内