JPH0247248Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案の燃料油混合装置に関し、詳しくは、
高質油（Ａ重油）と低質油（Ｃ重油）との混合油
を複数の機関に供給して使用する場合に、上記混
合油の混合比の調節および機関使用量に応じた混
合油吐出量の調節を自動的に行い、かつ、流量が
異常に低下したような場合に警報を発生するよう
にしたものである。

近時、船舶等では燃料費節減のために安価な低
質油を使用することが多く、その場合、該低質油
を高質油と混合して使用している。該混合油を使
用する場合。流量が変化しても混合比を設定比に
保持する必要があり、かつ、該混合比を使用条件
に応じて適宜変える事が出来るようにする必要が
ある。さらに、混合油の吐出流量が機関の消費流
量と等しくなるように制御することも必要であ
る。

従来の技術 従来、この種の燃料油混合装置では、定速モー
タにより駆動される油ポンプにより低質油タンク
と高質油タンクとよりそれぞれ低質油と高質油と
を混合機に送給し、該混合機で混合した後に機関
に供給している。このため、高質油と低質油との
混合比を変える場合は、上記定速モータと油ポン
プとの間に機械式無段変速機を使用し、高質油用
及び低質油用のそれぞれの油ポンプの回転数を変
え、高質油と低質油の吐出量を変化させて混合比
を変えているが、その場合には下記の欠点があつ
た。

変速機の価格が高く、かつ、スペースを必要
とするので装置が大形となる。

潤滑油の補給や消耗部品の交換等、メンテナ
ンスが定期的に必要となる。

変速機のハンドルを手動操作して油ポンプの
回転数を調整するが、この場合は、必要とする
吐出量、混合比から変速特性図表によりハンド
ル目盛りを決めるので、操作が複雑となる。

変速操作は遠隔場所から電気的に制御出来な
いため、適確、迅速かつ、他の条件で自動的に
混合比を変えることは不可能である。

上記した変速機を使用した場合に生じる欠点を
補うため、直流電動機を使用する場合もあるが、
その場合には、下記の欠点が生じる。

直流電動機は変速制御可能であるが、ブラシ
（整流子）を持つため、定期的な保守が必要で、
かつ、構造が複雑であり、市場性も少なく価格
が高い。

一般の電源は交流であるから、専用の整流器
が必要となる。

また一方、機関の消費流量と等しくなるように
混合油の吐出流量を制御するため、従来はアキユ
ムレータ（蓄圧器）を出口配管系統に装備し、ア
キユムレータ内部の圧力または油面の上下限を検
出して燃料混合装置の電動油ポンプを起動、停止
させているが、その場合には下記の欠点がある。

アキユムレータは大形圧力容器であるため、
価格が高く、安全性について充分配慮する必要
がある。

アキユムレータの空気圧力と油面が適正範囲
内になるように、上部から供給する空気圧力を
定期的に調整する必要がある。

アキユムレータ内の圧力または油面で頻繁に
電動機の駆動・停止を行うので、装置の寿命に
悪影響を及ぼし故障の原因となる場が多い。

考案の目的 この考案は上記した従来の問題を解消せんとす
るものであり、複数の機関へ供給される混合油の
混合比調整手段及び混合油流量制御手段として、 小型、低価格で取り扱いが容易であり、 混合比の調整がノブ一つで極めて簡単に行
え、 流量が変化した場合にも設定混合比に保持で
き、かつ、 機関への供給流量を機関の消費流量と等しく
なるように自動制御出来る。

流量が異常に減少した場合には警報を発生す
ることが出来る。

ようにした燃料油混合装置を提供することを目的
とするものである。

考案の構成 この考案は上記した目的を達成するためになさ
れたものであり、まず、高質油と低質油の混合比
を調整するために、高質油用油ポンプおよび低質
油用油ポンプをそれぞれ電子制御式交流変速モー
タに直結して駆動し、該モータの制御回路により
上記油ポンプの回転速度を電気的に制御するよう
にし、よつて、混合比の調整を一つのノブを操作
するだけで高質油と低質油の混合比を０〜100％
までの間で多段階に調整出来るようにし、かつ、
複数の機関への供給流量（混合油吐出流量）が変
化しても上記２台のモータの回転速度を同時に制
御して設定混合比に保持出来るようにしている。

さらに、本考案では、混合油吐出流量は小容量
の燃料容器に設けたレベルセンサーのアナログ電
気信号を、上記モータ制御回路に入力して、機関
消費流量とほぼ等しい吐出流量になるように自動
的に上記各モータを変速制御している。

上記したように、高質油用油ポンプと低質油用
油ポンプを駆動するモータを、調整ノブの操作に
よる設定混合比に基づく制御と、燃料容器からの
信号による制御との２つの制御要素により行い、
機関の負荷率に応じた混合比の制御を行つていな
いため、複数台の機関に混合油を供給する場合に
おいて、１台の混合装置を設けるだけで足りる。

さらに、本考案においては、特に、ポンプ等の
故障により、高質油あるいは低質油のいずれかの
流量が異常に減少した場合、これを検出して流量
異常少警報を出すために、高質油ポンプおよび低
質油ポンプの出口に差圧スイツチを設けると共
に、ミキサの出口部にリリーフ弁を設け、混合油
吐出流量が著しく少ない場合でも、油ポンプの出
口圧力を上記差圧スイツチの作動レンジ以上に上
昇させて、上記流量異常減少警報を出すことが可
能となるようにしている。よつて、該流量異常減
少警報が出た場合には装置を自動的に停止させて
混合比の異常によるトラブルを防止出来るように
している。

実施例 以下、この考案を図面に示す実施例により詳細
に説明する。

第１図に示す機関への燃料供給装置の全体配管
図において、１は高質油（Ａ重油）タンク、２は
低質油（Ｃ重油）タンク、３，３は複数の機関
（以下、エンジンと称する）、４は高質油と低質油
の混合装置、５は機関の燃料消費量と混合装置の
吐出流量の差を油面高さで検出するために設けた
小容量の燃料容器である。６は高質油タンクから
高質油のみをエンジン３，３へ送給する高質油用
送油系路、７は高質油用送油系路６より分岐して
混合装置４へ高質油を送給する送油系路、８は低
質油タンク２より低質油を混合装置４へ送給する
低質油用送油系路、９は混合装置４より混合油を
エンジン３，３へ送給する混合油用送油系路、１
０はエンジン３，３へ送給する混合油の一部を燃
料容器５に送給する送油系路、１１はエンジン
３，３を迂回した混合油を低質油タンク２へ循環
させる送油系路である。

上記混合装置４は第１図に示すごとく、上記送
油系路７，８にそれぞれギア式油ポンプ１２，１
３、逆止弁１４，１５、流量計１６，１７をタン
ク側より順次介設し、流量計１６，１７の下流で
合流し、該合流路にスタテイクミキサ（静止型混
合器）１８を設置し、該ミキサ１８の出口部にリ
リーフ弁１９を介設した後、混合油送油系路９に
連通している。

上記した油ポンプ１２，１３の出口には、第２
図および第３図に示すように、差圧スイツチ３１
を２ケ取り付け、上記油ポンプ１２，１３または
流量計１６，１７の故障等により高質油または低
質油のいずれかの流量が異常に減少した場合は、
上記差圧スイツチ３１が作動して流量異常減少警
報を出すようにしている。尚、ミキサ１８の下流
に設置するリリーフ弁１９は混合油吐出流量が著
しく少ない場合でも、油ポンプ１２，１３の出口
圧力を、上記スイツチ３１の作動レンジ以上に上
昇させて、流量異常減少警報を発生させるために
設けている。

第１図中、４０はフイルタ、４１は逆止弁、４
２は開閉弁、４３はリリーフ弁、４４はヒータ、
４５はエアセパレータである。

上記油ポンプ１２，１３は第３図に示すよう
に、それぞれ電子制御式交流変速モータ２０，２
１に直結して駆動しており、これらモータ２０，
２１をモータ制御回路５０（第４図に示す）によ
つて電気的に制御している。該モータ制御回路５
０は比較器、増幅器、トリガ発信器（図示せず）
を備え、本燃料供給装置の上部に取り付けたコン
トロールボツクス２３内に内蔵している。

高質油と低質油との混合比の設定はコントロー
ルボツクス２３に設けた調整ノブ２４を回転操作
して、低質油の混合比を０〜100％の間の12段階
に調整出来るようにしている。例えば、低質油の
混合比を30％に調整すると、低質油と高質油の割
合が30％と70％となるようにモータ２０，２１の
回転速度が設定され、吐出流量が変化してもこれ
ら２台のモータ２０，２１の回転速度を同時に制
御して設定混合比を保つようにしている。具体的
には、調整ノブ２４を操作すると、第４図に示す
ように、二連式１２接点切替スイツチ３０Ａ，３
０Ｂが連動作動して、各モータ２０，２１の回転
速度設定電圧と対応した抵抗器を選択することに
より混合比を調整している。

混合油の吐出流量は、上記燃料容器５に設けた
レベルセンサー２５からのアナログ信号を上記コ
ントロールボツクス２３内のモータ制御回路５０
に出力して、機関消費量とほぼ等しい吐出量にな
るように自動的にモータ２０，２１を変速制御し
ている。詳しくは、上記レベルセンサー２５はフ
ロート２６と半導体の磁気抵抗素子を採用したポ
テンシヨンメータ２７で構成され、燃料容器５内
の油面に応じてアナログ信号をコントローラ２８
に出力し、該コントローラ２８で増幅してモータ
制御回路５０に入力している。該モータ制御回路
５０からの信号により、燃料容器５の油面が上限
になるとモータ２０，２１の駆動を停止すると共
に、油面が低下するに従つてモータ２０，２１の
回転数を多くし、油面が下限位置の時に最高回転
数となるようにし、その間、モータを無段階に制
御している。即ち、機関の消費量が増加すると燃
料容器５の油面は低下し、コントローラ２８から
各モータ２１，２１への回転速度設定用の電圧が
高くなる。モータ２０，２１には回転計発電機が
内蔵されていて、該回転速度設定用の電圧と発電
機電圧が常に電子回路で比較され、モータの回転
速度が上記設定した速度よりも低ければ電子回路
の作用によりサイリスタ２９に加えられるトリガ
信号のタイミングが進み、サイリスタ２９の導通
期間が長くなつてモータの入力電力が増加する。

このため、モータの出力が増大し、負荷に対抗
して回転速度が上がる。回転速度設定用電圧と発
電機電圧が等しくなるモータの入力電力の増加は
阻止されて、負荷に見合つた入力電力で制御され
る。逆に、モータの回転速度が上がりすぎるとサ
イリスタ２９の作用で入力電力が減少し、モータ
の回転速度は設定値まで下がるため負荷が変化し
てもモータはレベルセンサー２５の信号に応じて
自動的に回転速度が制御される。モータの回転速
度はフロート２６の最低位置で1200〜1400rpmと
なり、フロート２６が上昇するに従つて減速され
る。

次に、上記構造よりなる燃料供給装置の作用を
説明する。

高質油と低質油との混合運転をする場合、ま
ず、開閉弁４２を開き、コントロールボツクス２
３のスタートボタン４６をオンする。該操作によ
りモータ２０，２１が運転され、これらモータ２
０，２１により油ポンプ１２，１３が駆動され、
混合装置４で混合された混合油は送油系路９へと
送られる。送油系路９より複数の機関３，３へ供
給されると共に、送油系路１０を通つて燃料容器
５に混合油が補給されるまで、短時間の間、、油
ポンプ１２，１３は高速運転され、その後、機関
消費量に見合つて自動的に減速される。上記混合
運転時、燃料容器５に設けたレベルセンサー２５
からのアナログ信号がモータ制御回路５０に入
り、、該モータ制御回路５０によりモータ２０，
２１の回転速度を制御して、油ポンプ１２，１３
からの吐出流量が機関消費量と等しくなるように
自動的に制御している。

効 果 以上の説明より明らかなように、この考案に係
る燃料油混合装置によれば、高質油用油ポンプと
低質油用油ポンプとをそれぞれ電子制御式交流変
速モータで駆動し、これらモータをモータ制御回
路で制御しているため、混合比の調整は１つの調
整ノブを操作するだけで、上記モータの回転数を
調整して所望の混合比とすることが出来る。か
つ、該混合比を低質油混合比を０〜100％の範囲
で任意に可変することが出来き、しかも、流量が
変化した場合にも設定した混合比に保持すること
ができる。

なお、本実施例の混合比調整ノブは12段階の切
換式を用いているが、２連式の可変抵抗器を使用
すれば０〜100％まで無段階調整も可能である。

また、混合油の吐出流量は燃料容器に設けたレ
ベルセンサーのアナログ信号が上記モータ制御回
路に入り、モータを自動的に制御しているため、
自動的に機関消費量にほぼ等しくなる。このよう
に、従来用いられていたアキユムレータの代わり
に燃料容器を用いることにより、小型化が図れる
と共に、アキユムレータを用いる場合に必要とす
る高圧が不要となるためコストの低下を図ること
が出来る。同様に、アキユムレータを用いる場合
に必要とされたメンテナンスも不要とすることが
出来る。しかも、該燃料容器を本燃料供給装置の
系路中に設けているため、燃料中に含まれて機関
運転に悪影響のある気体を大気中に逃がすことが
できる。

さらに、本考案のレベルセンサーは燃料容器内
の油面に応じてアナログ信号を出力するので、変
速モータは停止（油面上限）から最高回転数（油
面下限）までスムーズに無段階変速制御ができ
る。

尚、レベルセンサーのポテンシヨンメータは半
導体の磁気抵抗素子を採用し、磁気の作用により
無接触で抵抗値が変わるので、ノイズの発生もな
く耐久性も極めて優れている。

さらにまた、本考案の混合装置では、油ポンプ
を駆動するモータとして電子制御式交流変速モー
タを採用して、混合比の調整および吐出流量の制
御をおこなつているため、混合装置全体が小型に
なると共に、低価格とすることが出来、かつ、取
り扱いも極めて容易となる。

しかも、油ポンプの出口に差圧スイツチを設け
ているため、装置の故障時で高質油または低質油
いずれかの吐出流量が著しく減少した場合には、
上記差圧スイツチによりこれを検出し、装置を自
動的に停止させ、混合比の異常によるトラブルを
防止する保護機能もそなえている等の種々の利点
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す燃料供給装置
の全体配管図、第２図は混合装置４の正面図、第
３図は混合装置の配管図、第４図はモータ制御回
路図である。 １…高質油タンク、２…低質油タンク、３…機
関（エンジン）、４…混合装置、５…燃料容器、
６，７，８，９，１０，１１…送油系路、１２，
１３…油ポンプ、１８…ミキサ、２０，２１…電
子制御式交流変速モータ、２３…コントロールボ
ツクス、２４…調整ノブ、２５…レベルセンサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 高質油と低質油とを混合して複数の機関３，３
   に供給する装置にして、高質油タンク１と低質油
   タンク２にそれぞれ連通した送油系路７，８に、
   それぞれ電子制御式交流変速モータ２０，２１に
   より駆動する油ポンプ１２，１３、逆止弁１４，
   １５を介設し、それらの下流の合流部にミキサ１
   ８を配置し、該ミキサ１８の出口部分に配置した
   リリーフ弁１９を通して、上記ミキサ１８で混合
   した混合油を機関３，３に送給する混合油用送油
   系路９と、レベルセンサー２５を備えた小容量の
   燃料容器５に機関へ送給する混合油の一部を送給
   する送油系路１０を設ける一方、 上記２台のモータ２０，２１の回転数を制御す
   るモータ制御回路５０を設けると共に一つの混合
   比調整ノブ２４を設け、該調整ノブ２４を操作す
   ることにより上記モータ制御回路５０により各モ
   ータ２０，２１の回転数を設定混合比に見合つた
   回転比に制御すると共に、流量が変化しても設定
   した混合比を保持するように制御し、かつ、上記
   燃料容器５のレベルセンサー２５からのアナログ
   信号を、上記モータ制御回路５０に入力して混合
   油吐出量が機関消費量とほぼ等しくなるように自
   動的にモータを変速制御するようにし、 さらに、上記油ポンプ１２，１３の出口に差圧
   スイツチ３１，３１を取り付け、上記ポンプ等の
   故障により高質油または低質油のいずれかの流量
   が異常に減少した場合に上記差圧スイツチ３１が
   作動して流量異常減少警報を出す構成としている
   ことを特徴とする燃料油混合装置。