特許 6733181 燃料補助タンク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6733181

(24)【登録日】2020年7月13日

(45)【発行日】2020年7月29日

(54)【発明の名称】燃料補助タンク

(51)【国際特許分類】

   F23K 5/10 20060101AFI20200716BHJP

   F23K 5/14 20060101ALI20200716BHJP

   F23K 5/04 20060101ALI20200716BHJP

【ＦＩ】

   F23K5/10

   F23K5/14 501Z

   F23K5/04 Z

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-3625(P2016-3625)

(22)【出願日】2016年1月12日

(65)【公開番号】特開2017-125631(P2017-125631A)

(43)【公開日】2017年7月20日

【審査請求日】2018年12月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126561

【弁理士】

【氏名又は名称】原嶋 成時郎

(72)【発明者】

【氏名】今井 伸司

【審査官】 豊島 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−１２７９９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−１８５３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５０６３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１７８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７２２２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｋ ５／００ − ５／２２

Ｂ０１Ｆ １／００ − ７／３２

Ｂ６０Ｋ １１／００ − １５／１０

Ｂ６７Ｄ ７／００ − ９９／００

Ｆ０２Ｍ ３７／００ − ３７／５４

Ｆ１７Ｃ １／００ − １３／１２

Ｆ２３Ｎ １／００ − ５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１種液体燃料、前記第１種液体燃料とは粘度または比重の異なる第２種液体燃料、或いは、これらの混合液体燃料を燃料として稼働する負荷への燃料供給系に備えられる燃料補助タンクであって、
前記燃料供給系は、前記第１種液体燃料または前記第２種液体燃料を当該燃料補助タンクの送入口に圧送する第１送液手段と、当該燃料補助タンクの送出口から送出される燃料を前記負荷に圧送する第２送液手段と、を有し、
当該燃料補助タンクの底部に固定され、当該燃料補助タンクの送入口を介して前記第１送液手段から圧送される燃料の噴射流を、当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流に変換する邪魔部材、を有し、
前記邪魔部材は、前記燃料の噴射流に対して凹状に湾曲し、前記上昇旋回流の方向側の曲率半径よりも前記上昇旋回流の逆方向側の曲率半径の方が大きい湾曲面を備える、
ことを特徴とする燃料補助タンク。

【請求項2】

第１種液体燃料、前記第１種液体燃料とは粘度または比重の異なる第２種液体燃料、或いは、これらの混合液体燃料を燃料として稼働する負荷への燃料供給系に備えられる燃料補助タンクであって、
前記燃料供給系は、前記第１種液体燃料または前記第２種液体燃料を当該燃料補助タンクの送入口に圧送する第１送液手段と、当該燃料補助タンクの送出口から送出される燃料を前記負荷に圧送する第２送液手段と、を有し、
当該燃料補助タンクの底部に固定され、当該燃料補助タンクの送入口を介して前記第１送液手段から圧送される燃料の噴射流を、当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流に変換する邪魔部材、を有し、
前記邪魔部材は、前記燃料の噴射流に対して凹状に湾曲する湾曲面を備えて、当該燃料補助タンクの前記送出口近傍の底部に固定され、前記湾曲面が前記送出口側に傾いて形成され、前記燃料の噴射流方向に前記湾曲面を見たときに、該湾曲面が前記送出口を覆うように形成されている、
ことを特徴とする燃料補助タンク。

【請求項3】

第１種液体燃料、前記第１種液体燃料とは粘度または比重の異なる第２種液体燃料、或いは、これらの混合液体燃料を燃料として稼働する負荷への燃料供給系に備えられる燃料補助タンクであって、
前記燃料供給系は、前記第１種液体燃料または前記第２種液体燃料を当該燃料補助タンクの送入口に圧送する第１送液手段と、当該燃料補助タンクの送出口から送出される燃料を前記負荷に圧送する第２送液手段と、を有し、
当該燃料補助タンクの底部に固定され、当該燃料補助タンクの送入口を介して前記第１送液手段から圧送される燃料の噴射流を、当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流に変換する邪魔部材、を有し、
前記邪魔部材は、前記燃料の噴射流に対して凹状に湾曲する第１湾曲面と、当該燃料補助タンクの側周面と略並行して凸状に湾曲する第２湾曲面とが、水平方向の断面形状が略逆Ｓ字状となるように連結された部材を、当該燃料補助タンクの前記送入口近傍の底部に固定して形成され、前記第１湾曲面または前記第２湾曲面が当該燃料補助タンクの側周内壁面とは逆の側に傾いて形成されている、
ことを特徴とする燃料補助タンク。

【請求項4】

当該燃料補助タンクの側周内壁面に固定され、前記邪魔部材により流向が変えられた燃料の噴射流を当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流となるよう誘導する第１誘導部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の燃料補助タンク。

【請求項5】

前記邪魔部材の前記湾曲面に固定され、前記邪魔部材により流向が変えられた燃料の噴射流を当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流となるよう誘導する第２誘導部材を有することを特徴とする請求項２に記載の燃料補助タンク。

【請求項6】

前記邪魔部材の前記第１湾曲面または前記第２湾曲面に固定され、前記邪魔部材により流向が変えられた燃料の噴射流を当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流となるよう誘導する第２誘導部材を有することを特徴とする請求項３に記載の燃料補助タンク。

【請求項7】

当該燃料補助タンクの側周内壁面に設置され、当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流を加速する加速手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の燃料補助タンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、複数種の燃料を扱う燃料供給系の燃料補助タンクに関し、特に、装置コスト増を抑制しつつ、相対的に短時間・低労力で燃料攪拌が可能な燃料補助タンクに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、高粘度油（原油）および低粘度油（重油）など複数種の油を燃料とする火力発電所では、例えば図５に示すように、これらの燃料を貯蔵する複数の燃料貯蔵タンク６１，６２と、重原油補助タンク（燃料補助タンク）４０とを備えて燃料供給系が構成されている。このような燃料供給系では、燃料貯蔵タンク６１，６２からの燃料は、一旦送油ポンプ５３により重原油補助タンク４０へ供給され、さらに重原油噴燃ポンプ５４により圧力をバーナー燃焼の適正圧力まで上げた後、ボイラ用燃料として供給されることになる。

【0003】

ここで、使用する燃料は燃料貯蔵基地より定期的に納入されているが、常に同種の燃料が調達されるとは限らず、使用燃料の種別は、ユニットの経済的な運用に基づいて日々決定されるものである。すなわち、燃料貯蔵タンク６１，６２のそれぞれに異種燃料（重油、原油など）を受け入れ、経済的な運用や排出ガス環境規制値（ＮＯｘ，ＳＯｘ等）を考慮して使い分けている。

【0004】

したがって、燃料供給系の運用上、重原油補助タンク４０内で燃料種別を切り替える場合があるが、重原油補助タンク４０に攪拌機が設置されていないため、図５に示すように、比重の軽い燃料１０１と比重の重い燃料１０２とが分離してしまうことがある。例えば、比重の軽い低粘度燃料（重油）から比重の重い高粘度燃料（原油）に燃料種別を切り替える場合、比重の軽い燃料に重い燃料が供給されることになるが、重原油補助タンク４０内で燃料が均一に混合することなく、重原油補助タンク４０上部に比重の軽い燃料が残留してしまう。

【0005】

通常、重原油補助タンク４０の底部にはタンク内の燃料を加熱するヒータが設置されているが、比重の軽い燃料１０１と比重の重い燃料１０２とが分離した状態では、重原油補助タンク４０上部（比重の軽い燃料１０１の上層部）まで熱が伝わらず凝固してしまい、燃料計（フロート式レベル計）１１のフロートを押し下げて、燃料計１１が正確なタンク内燃料レベルを示さなくなるという問題があった。これを解決するために，現状では給電へ発電出力を一定とする要求をした後に，重原油補助タンク４０のレベルスイングを実施している。ここでレベルスイングとは、燃料切替を行うとき（或いは定期的）に、運転状態のタンク内燃料レベルを噴燃ポンプ５４の必要ヘッド圧力限界まで下げては、またタンク内燃料レベルを上昇させるという一連の動作を繰り返し、物理的に重原油補助タンク４０内部の燃料の混合を行うというものである。なお、このレベルスイングを実施するためには、中央制御室と現場に監視・操作員を１名ずつ配置し、万全の状態で行う必要があり、操作に約半日程度の時間と労力を要している。

【0006】

他方で、相対的に高粘度の燃料の相分離に対処する手法としては、例えば特許文献１がある。この特許文献１は、比較的長期にわたり石炭と液相との分離を抑制することを可能にする石炭のスラリー化方法として、撹拌部を備えた貯水タンクを使用するものであり、タンク本体部の上方に配設されたモータが回転すると、モータ軸が回転してタンク下部に設けられた撹拌部の撹拌翼が回転してスラリー状の石炭液状物を撹拌し、石炭液状物が分離することを防止する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１５−５２０７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述したように、重原油補助タンク４０のレベルスイングを実施してタンク内の異種燃料を混合する手法では、操作に時間と労力を要するという事情があった。また、特許文献１のように、重原油補助タンク４０に撹拌部を設置してタンク内全域を攪拌する手法では、装置コストが増大し、また既設の重原油補助タンク４０に撹拌部を付設するために大掛かりな改修工事が必要となるという問題がある。

【0009】

そこでこの発明は、装置コスト増を抑制しつつ、相対的に短時間・低労力で燃料攪拌が可能な燃料補助タンクを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、第１種液体燃料、前記第１種液体燃料とは粘度または比重の異なる第２種液体燃料、或いは、これらの混合液体燃料を燃料として稼働する負荷への燃料供給系に備えられる燃料補助タンクであって、前記燃料供給系は、前記第１種液体燃料または前記第２種液体燃料を当該燃料補助タンクの送入口に圧送する第１送液手段と、当該燃料補助タンクの送出口から送出される燃料を前記負荷に圧送する第２送液手段と、を有し、当該燃料補助タンクの底部に固定され、当該燃料補助タンクの送入口を介して前記第１送液手段から圧送される燃料の噴射流を、当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流に変換する邪魔部材、を有し、前記邪魔部材は、前記燃料の噴射流に対して凹状に湾曲し、前記上昇旋回流の方向側の曲率半径よりも前記上昇旋回流の逆方向側の曲率半径の方が大きい湾曲面を備える、ことを特徴とする。

【0011】

請求項２の発明は、第１種液体燃料、前記第１種液体燃料とは粘度または比重の異なる第２種液体燃料、或いは、これらの混合液体燃料を燃料として稼働する負荷への燃料供給系に備えられる燃料補助タンクであって、前記燃料供給系は、前記第１種液体燃料または前記第２種液体燃料を当該燃料補助タンクの送入口に圧送する第１送液手段と、当該燃料補助タンクの送出口から送出される燃料を前記負荷に圧送する第２送液手段と、を有し、当該燃料補助タンクの底部に固定され、当該燃料補助タンクの送入口を介して前記第１送液手段から圧送される燃料の噴射流を、当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流に変換する邪魔部材、を有し、前記邪魔部材は、前記燃料の噴射流に対して凹状に湾曲する湾曲面を備えて、当該燃料補助タンクの前記送出口近傍の底部に固定され、前記湾曲面が前記送出口側に傾いて形成され、前記燃料の噴射流方向に前記湾曲面を見たときに、該湾曲面が前記送出口を覆うように形成されている、ことを特徴とする。

【0012】

請求項３の発明は、第１種液体燃料、前記第１種液体燃料とは粘度または比重の異なる第２種液体燃料、或いは、これらの混合液体燃料を燃料として稼働する負荷への燃料供給系に備えられる燃料補助タンクであって、前記燃料供給系は、前記第１種液体燃料または前記第２種液体燃料を当該燃料補助タンクの送入口に圧送する第１送液手段と、当該燃料補助タンクの送出口から送出される燃料を前記負荷に圧送する第２送液手段と、を有し、当該燃料補助タンクの底部に固定され、当該燃料補助タンクの送入口を介して前記第１送液手段から圧送される燃料の噴射流を、当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流に変換する邪魔部材、を有し、前記邪魔部材は、前記燃料の噴射流に対して凹状に湾曲する第１湾曲面と、当該燃料補助タンクの側周面と略並行して凸状に湾曲する第２湾曲面とが、水平方向の断面形状が略逆Ｓ字状となるように連結された部材を、当該燃料補助タンクの前記送入口近傍の底部に固定して形成され、前記第１湾曲面または前記第２湾曲面が当該燃料補助タンクの側周内壁面とは逆の側に傾いて形成されている、ことを特徴とする。

【0013】

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の燃料補助タンクにおいて、当該燃料補助タンクの側周内壁面に固定され、前記邪魔部材により流向が変えられた燃料の噴射流を当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流となるよう誘導する第１誘導部材を有することを特徴とする。

【0014】

請求項５の発明は、請求項２に記載の燃料補助タンクにおいて、前記邪魔部材の前記湾曲面に固定され、前記邪魔部材により流向が変えられた燃料の噴射流を当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流となるよう誘導する第２誘導部材を有することを特徴とする。また、請求項６の発明は、請求項３に記載の燃料補助タンクにおいて、前記邪魔部材の前記第１湾曲面または前記第２湾曲面に固定され、前記邪魔部材により流向が変えられた燃料の噴射流を当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流となるよう誘導する第２誘導部材を有することを特徴とする。

【0015】

請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の燃料補助タンクにおいて、当該燃料補助タンクの側周内壁面に設置され、当該燃料補助タンクの側周内壁面に沿った上昇旋回流を加速する加速手段を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

請求項１の発明によれば、底部に固定され、送入口を介して第１送液手段から圧送される燃料の噴射流を当該燃料補助タンクの側周の内壁面に沿った上昇旋回流に変換する邪魔部材を備えているので、燃料補助タンクに燃料を供給するときには、常時、燃料補助タンク内の燃料に上昇旋回流が誘起され、第１送液手段から圧送される燃料が自然攪拌するので、燃料補助タンク内の燃料の均一化を図ることができる。特に、異種燃料間で燃料切替を行う場合に、従来行っていた特別な操作を必要とせずに、燃料転換を行うことができる。また、燃料切替時の発電機出力抑制等の制約も一切無く、何時でも燃料切替を実施できることから、燃料運用の幅を広げることができる。

【0017】

請求項２の発明によれば、邪魔部材に燃料の噴射流に対して凹状に湾曲する湾曲面を備えて、邪魔部材が送出口近傍の底部に固定され、湾曲面が送出口側に傾いて形成され、燃料の噴射流方向に湾曲面を見たときに、該湾曲面が送出口を覆うように形成されているので、邪魔部材の湾曲面で旋回流が誘起され、該湾曲面の傾斜角度で上昇流が誘起されることとなり、圧送される燃料の噴射流を、効率的に側周内壁面に沿った上昇旋回流に変換することが可能となり、効率的な燃料の自然攪拌を行うことができる。

【0018】

請求項３の発明によれば、邪魔部材は、燃料の噴射流に対して凹状に湾曲する第１湾曲面と、側周面と略並行して凸状に湾曲する第２湾曲面とが、水平方向の断面形状が略逆Ｓ字状となるように連結された部材を、送入口近傍の底部に固定して形成され、第１湾曲面または第２湾曲面が側周内壁面とは逆の側に傾いて形成されているので、第１湾曲面で向きが変えられた燃料の噴射流が側周内壁面に沿った上昇旋回流となるように、第２湾曲面により誘導されることとなり、圧送される燃料の噴射流を、効率的に側周内壁面に沿った上昇旋回流に変換することが可能となり、効率的な燃料の自然攪拌を行うことができる。

【0019】

請求項４の発明によれば、燃料補助タンクの側周内壁面に固定される第１誘導部材により、邪魔部材によって流向が変えられた燃料の噴射流を側周内壁面に沿った上昇旋回流となるよう誘導するので、側周内壁面に沿った上昇旋回流の流路における損失を低減して、効率的な燃料の自然攪拌を実現することができる。

【0020】

請求項５や請求項６の発明によれば、邪魔部材の湾曲面、第１湾曲面または第２湾曲面に固定される第２誘導部材により、邪魔部材によって流向が変えられた燃料の噴射流を側周内壁面に沿った上昇旋回流となるよう誘導するので、邪魔部材で誘起される上昇旋回流の流路損失を低減して、効率的な燃料の自然攪拌を実現することができる。

【0021】

請求項７の発明によれば、例えば、第１送液手段による燃料の噴射流だけでは、上昇旋回流が燃料の上層部まで到達し得ない場合であっても、燃料補助タンクの側周内壁面に設置される加速手段により、側周内壁面に沿った上昇旋回流を加速することができるので、燃料の攪拌を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】この発明の実施の形態１に係る燃料補助タンクの説明図であり、図１（ａ）は上方から見た燃料補助タンクの断面図、図１（ｂ）は側方から見た燃料補助タンクの断面図である。

【図2】実施の形態１の燃料補助タンクにおける邪魔部材の変形例を例示する斜視図である。

【図3】この発明の実施の形態２に係る燃料補助タンクの説明図であり、図３（ａ）は上方から見た燃料補助タンクの断面図、図３（ｂ）は側方から見た燃料補助タンクの断面図である。

【図4】この発明の実施の形態３に係る燃料補助タンクの説明図であり、図４（ａ）は上方から見た燃料補助タンクの断面図、図４（ｂ）は側方から見た燃料補助タンクの断面図である。

【図5】従来の重原油補助タンク（燃料補助タンク）および燃料供給系である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

【0024】

（実施の形態１）
図１はこの発明の実施の形態１に係る燃料補助タンク１０の説明図であり、図１（ａ）は上方から見た燃料補助タンク１０の断面図でタンク内の構造および燃料の流れを例示し、図１（ｂ）は燃料供給系における燃料補助タンク１０およびその周辺の装置構成を示すと共に、側方から見た燃料補助タンク１０の断面図でタンク内の構造および燃料の流れを例示する。

【0025】

この実施の形態１における燃料供給系は、図５と同様に燃料貯蔵タンク６１，６２および調整弁６３，６４（図示せず）を備えて、異種液体燃料が貯蔵されている燃料貯蔵タンク６１，６２が切替可能に接続されている。また、燃料供給系は、図１（ｂ）に示すように、燃料補助タンク１０、送油ポンプ（第１送液手段）５３、噴燃ポンプ（第２送液手段）５４および調整弁５１，５２を備えている。

【0026】

なお、燃料貯蔵タンク６１，６２には、第１種液体燃料、或いは該第１種液体燃料とは粘度または比重の異なる第２種液体燃料が貯蔵されており、燃料貯蔵タンク６１，６２からの燃料は、一旦送油ポンプ５３により補助タンク１０へ供給され、さらに噴燃ポンプ５４により適正圧力まで上げた後にボイラ用燃料として供給されることになる。ここで、粘度または比重の異なる異種液体燃料（第１種液体燃料および第２種液体燃料）には、原油および重油（Ａ重油、Ｂ重油またはＣ重油）が含まれる。

【0027】

燃料補助タンク１０は、底面１０ａに固定され、送入口１３を介して送油ポンプ５３から圧送される燃料の噴射流（Ｑ１ａ）を当該燃料補助タンク１０の側周１０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ１ｂ）に変換する邪魔部材１５と、側周１０ｃの内壁面に固定され、邪魔部材１５により流向が変えられた燃料の噴射流（Ｑ１ａ）を側周１０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ１ｂ）となるよう誘導する第１誘導部材１６，１７と、を備えている。なお、図１中、１０ｂは燃料補助タンク１０の上面、１１は燃料補助タンク１０内の燃料１００の燃料レベルを計測する燃料計（フロート式レベル計）、１２はヒータの加熱管、１４は送出口であり、１２ａは加熱管１２内に流れる加熱蒸気の方向を示す。

【0028】

邪魔部材１５は、燃料の噴射流（Ｑ１ａ）に対して凹状に湾曲する湾曲面を備えて、送出口１４近傍の底面１０ａに取り付け部材（不図示）を介して固定されている。なお、図１（ａ）に示すように、燃料補助タンク１０の底面１０ａ近傍（底面１０ａから所定高さの位置）にはヒータの加熱管１２が張り巡らされており、邪魔部材１５は、該加熱管１２を避けて、或いは該加熱管１２を跨いで取り付けられることになる。ここで、加熱管１２を跨いで取り付ける場合には、邪魔部材１５の該当箇所に切り欠き部を形成するようにすれば良い。また、邪魔部材１５の取り付けは、燃料補助タンク１０の底部であればよく、邪魔部材１５を底面１０ａから浮いた構造として、該底部の側周１０ｃの内壁面に固定されて邪魔部材１５まで延びて形成される取り付け部材を介して固定されるようにしても良い。

【0029】

より具体的に、邪魔部材１５は略直角三角形状の平板を湾曲させた部材で形成され、燃料の噴射流方向（Ｑ１ａ）に湾曲面を見たときに、該湾曲面が一定の距離を隔てて送出口１４を覆う位置に固定される。略直角三角形状の平板を湾曲させることで、邪魔部材１５の上辺を立体的に上向き螺旋形状として上昇旋回流を誘起させ、また、邪魔部材１５の湾曲面が一定の距離を隔てて送出口１４を覆うようにすることで、燃料の噴射流（Ｑ１ａ）が直接的に送出口１４に流れるのを防ぐようにしたものである。

【0030】

また、邪魔部材１５の湾曲面が送出口１４側に（全体としては邪魔部材１５の湾曲面が側周１０ｃの内壁面側に）、一定の傾斜角度で傾くように取り付けられている。すなわち、邪魔部材１５の湾曲面で旋回流を誘起させ、邪魔部材１５の湾曲面の傾斜角度で上昇流を誘起させるものである。

【0031】

また、図１（ａ）に示すように、邪魔部材１５の湾曲面は、旋回流の方向側と逆方向側とで異なる曲率（即ち、「旋回流の方向側の曲率半径＜旋回流の逆方向側の曲率半径」）を持つように形成されている。燃料の噴射流（Ｑ１ａ）が邪魔部材１５の湾曲面に衝突した後に、旋回流の方向側と逆方向側とにそれぞれ流れが誘起されるが、燃料の噴射流（Ｑ１ａ）を上昇旋回流（Ｑ１ｂ）に変換することを主目的とする邪魔部材１５にとって、旋回流の逆方向側に誘起される流れは変換損失に相当し、旋回流の逆方向側に誘起される流れを極力少なくするためである。

【0032】

なお、邪魔部材１５の湾曲面の曲率および傾斜角度は、経験的な知見またはシミュレーション実験によって予め設定される。特に、湾曲面の傾斜角度は上昇旋回流（Ｑ１ｂ）の上昇角度をほぼ決定付けることから、予めシミュレーション実験を行うのが望ましく、燃料補助タンク１０の形状寸法、送油ポンプ５３の最大定格送圧、燃料の粘度、温度等を所定のモデル式にパラメータとして与えて、最も適正な上昇旋回流（Ｑ１ｂ）の上昇角度（例えば、上昇旋回流（Ｑ１ｂ）が最も高くまで到達するときの上昇角度）を求め、該上昇角度に基づき湾曲面の傾斜角度を設定することになる。

【0033】

また、邪魔部材１５により燃料の噴射流（Ｑ１ａ）を直接的に受け止める構造であることから、邪魔部材１５およびその固定には燃料の連続的な噴射流によっても変形しないだけの強度が必要であり、邪魔部材１５および取り付け部材の材料は、燃料補助タンク１０の壁面と同等の材料とするのが望ましい。なお、邪魔部材１５の固定手法として、一端が底面１０ａまたは側周１０ｃに固定された支え部材で邪魔部材１５を補強する構造としても良い。

【0034】

また、第１誘導部材１６，１７は、長手方向の側面が側周１０ｃの内壁面と同一の曲率を持つ板状部材で形成され、長手方向に所定の傾斜角度を付けて、側周１０ｃの内壁面に取り付け部材（不図示）を介して固定されている。第１誘導部材１６，１７の傾斜角度は、邪魔部材１５の湾曲面の傾斜角度とほぼ同等の角度に設定され、第１誘導部材１６，１７の取り付け位置は、邪魔部材１５の寸法形状および取り付け位置に応じて予め設定される。なお、第１誘導部材１６，１７の材料は邪魔部材１５と同等である。

【0035】

以上説明したように、この実施の形態１の燃料補助タンク１０では、底面１０ａに固定され、送入口１３を介して送油ポンプ５３から圧送される燃料の噴射流（Ｑ１ａ）を当該燃料補助タンク１０の側周１０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ１ｂ）に変換する邪魔部材１５を備えた構造であるので、燃料補助タンク１０に燃料を供給するときには、常時、燃料補助タンク１０内の燃料１００に上昇旋回流が誘起され、送油ポンプ５３から圧送される燃料が自然攪拌するので、燃料補助タンク１０内の燃料１００の均一化を図ることができる。特に、異種燃料間で燃料切替を行う場合に、従来行っていた特別な操作（レベルスイング）を必要とせずに、燃料転換を行うことができる。また、燃料切替時の発電機出力抑制等の制約も一切無く、何時でも燃料切替を実施できることから、燃料運用の幅を広げることができる。

【0036】

また、この実施の形態１では、邪魔部材１５は、燃料の噴射流（Ｑ１ａ）に対して凹状に湾曲する湾曲面を備えて、燃料の噴射流方向（Ｑ１ａ）に湾曲面を見たときに、該湾曲面が送出口１４を覆う位置の底面１０ａに固定され、湾曲面が送出口１４側に一定の傾斜角度で傾くように取り付けられているので、邪魔部材１５の湾曲面で旋回流が誘起され、該湾曲面の傾斜角度で上昇流が誘起されることから、圧送される燃料の噴射流（Ｑ１ａ）を、効率的に側周１０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ１ｂ）に変換することが可能となる。

【0037】

さらに、この実施の形態１では、側周１０ｃの内壁面に固定され、邪魔部材１５により流向が変えられた燃料の噴射流（Ｑ１ａ）を側周１０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ１ｂ）となるよう誘導する第１誘導部材１６，１７と、を備えているので、側周１０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ１ｂ）の流路における損失を低減して、効率的な燃料の自然攪拌を実現することができる。

【0038】

また、このように構造のシンプルな邪魔部材１５および第１誘導部材１６，１７の取り付けのみにより、タンク貯蔵量に影響を与えることなく効率的な燃料の自然攪拌を実現することができるので、装置コスト増を抑制しつつ、相対的に短時間・低労力で燃料攪拌が可能な燃料補助タンクを実現できる。さらに、既設の燃料補助タンクに邪魔部材１５および第１誘導部材１６，１７を付設する場合でも、簡単な改修工事で済み、装置コスト増を抑制することができる。

【0039】

（変形例）
図２（ａ）は、実施の形態１の燃料補助タンク１０における邪魔部材１５の変形例１を例示する斜視図である。変形例１の邪魔部材１５Ａは、燃料の噴射流（Ｑ１ａ）が側周１０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ１ｂ）となるよう誘導する第２誘導部材１５Ａａ〜１５Ａｃを、湾曲面に取り付けた構成である。第２誘導部材１５Ａａ〜１５Ａｃは、長手方向の側面が邪魔部材１５Ａの湾曲面と同一の曲率を持つ板状部材で形成され、長手方向に所定の傾斜角度を付けて、湾曲面に固定されている。ここで、第２誘導部材１５Ａａ〜１５Ａｃの傾斜角度は、邪魔部材１５Ａの上辺の傾斜角度とほぼ同等の角度に設定される。このように、邪魔部材１５Ａに第２誘導部材１５Ａａ〜１５Ａｃを取り付けた構造とすることにより、邪魔部材１５Ａで誘起される上昇旋回流の流路損失を低減して、効率的な燃料の自然攪拌を実現することができる。

【0040】

また、図２（ｂ）は、実施の形態１の燃料補助タンク１０における邪魔部材１５の変形例２を例示する斜視図である。変形例２の邪魔部材１５Ｂは、湾曲面に、邪魔部材１５Ａの上辺の傾斜に沿った山部１５Ｂａ，１５Ｂｂおよび谷部を設けて、燃料の噴射流（Ｑ１ａ）が側周１０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ１ｂ）となるよう誘導するものである。これにより、邪魔部材１５Ｂで誘起される上昇旋回流の流路損失を低減して、効率的な燃料の自然攪拌を実現することができる。

【0041】

さらに、図２（ｃ）は、実施の形態１の燃料補助タンク１０における邪魔部材１５の変形例３を例示する斜視図である。実施の形態１の邪魔部材１５では、湾曲面の水平方向の曲率で旋回流を誘起させ、湾曲面の傾斜角度で上昇流を誘起させるようにしたが、変形例３の邪魔部材１５Ｃでは、湾曲面１５Ｃａに対して水平方向の曲率および垂直方向の曲率を持たせた構造とし、湾曲面の水平方向の曲率で旋回流を誘起させ、湾曲面の垂直方向の曲率および邪魔部材１５Ｃの傾斜角度で上昇流を誘起させるようにしている。これにより、邪魔部材１５Ｃで誘起される上昇旋回流の流路損失を低減して、効率的な燃料の自然攪拌を実現することができる。

【0042】

（実施の形態２）
次に、図３はこの発明の実施の形態２に係る燃料補助タンク２０の説明図であり、図３（ａ）は上方から見た燃料補助タンク２０の断面図でタンク内の構造および燃料の流れを例示し、図３（ｂ）は燃料供給系における燃料補助タンク２０およびその周辺の装置構成を示すと共に、側方から見た燃料補助タンク２０の断面図でタンク内の構造および燃料の流れを例示する。この実施の形態２の燃料補助タンク２０は、邪魔部材の構造および取り付け位置、並びに、第１誘導部材の構造および取り付け位置について、実施の形態１の燃料補助タンク１０と異なり、それら以外については実施の形態１と同等である。

【0043】

燃料補助タンク２０は、底面２０ａに固定され、送入口２３を介して送油ポンプ５３から圧送される燃料の噴射流（Ｑ２ａ）を当該燃料補助タンク２０の側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）に変換する邪魔部材２５と、側周２０ｃの内壁面に固定され、邪魔部材２５により流向が変えられた燃料の噴射流（Ｑ２ａ）を側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）となるよう誘導する第１誘導部材２６，２７と、を備えている。

【0044】

邪魔部材２５は、燃料の噴射流（Ｑ２ａ）に対して凹状に湾曲する第１湾曲面と、側周２０ｃの内壁面と略並行して凸状に湾曲する第２湾曲面とが、水平方向の断面形状が略逆Ｓ字状となるように連結された部材を、送入口２３近傍の底面２０ａに固定して形成され、第１湾曲面および第２湾曲面が側周２０ｃの内壁面とは逆の側に傾いて形成されている。

【0045】

なお、邪魔部材２５は取り付け部材（不図示）を介して底面２０ａに固定されるが、図２（ａ）に示すように、燃料補助タンク２０の底面２０ａ近傍（底面２０ａから所定高さの位置）にはヒータの加熱管１２が張り巡らされており、邪魔部材２５は、該加熱管１２を避けて、或いは該加熱管１２を跨いで取り付けられることになる。ここで、加熱管１２を跨いで取り付ける場合には、邪魔部材２５の該当箇所に切り欠き部を形成するようにすれば良い。また、邪魔部材２５の取り付けは、燃料補助タンク２０の底部であればよく、邪魔部材２５を底面２０ａから浮いた構造として、該底部の側周２０ｃの内壁面に固定されて邪魔部材２５まで延びて形成される取り付け部材を介して固定されるようにしても良い。

【0046】

また、邪魔部材２５の第１湾曲面は、主として燃料の噴射流（Ｑ２ａ）の流れの向きを側周１０ｃの内壁面と略並行する流れに変える機能を持ち、第１湾曲面で向きが変えられた燃料の噴射流（Ｑ２ａ）が側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）となるように、第２湾曲面により誘導する構造である。したがって、第１湾曲面および第２湾曲面の傾斜角度については、「第１湾曲面の傾斜角度＜第２湾曲面の傾斜角度」とし、主として第２湾曲面に傾斜角度を持たせるようにするのが望ましい。

【0047】

なお、邪魔部材２５の第１湾曲面および第２湾曲面それぞれの曲率および傾斜角度は、経験的な知見またはシミュレーション実験によって予め設定される。特に、第２湾曲面の傾斜角度は上昇旋回流（Ｑ２ｂ）の上昇角度をほぼ決定付けることから、予めシミュレーション実験を行うのが望ましく、燃料補助タンク２０の形状寸法、送油ポンプ５３の最大定格送圧、燃料の粘度、温度等を所定のモデル式にパラメータとして与えて、最も適正な上昇旋回流（Ｑ２ｂ）の上昇角度（例えば、上昇旋回流（Ｑ２ｂ）が最も高くまで到達するときの上昇角度）を求め、該上昇角度に基づき第２湾曲面の傾斜角度を設定することになる。

【0048】

また、邪魔部材２５の第１湾曲面により燃料の噴射流（Ｑ２ａ）を直接的に受け止める構造であることから、邪魔部材１５およびその固定には燃料の連続的な噴射流によっても変形しないだけの強度が必要であり、邪魔部材２５および取り付け部材の材料は、燃料補助タンク２０の壁面と同等の材料とするのが望ましい。なお、邪魔部材２５の固定手法として、一端が底面２０ａまたは側周２０ｃに固定された支え部材で邪魔部材２５を補強する構造としても良い。

【0049】

また、第１誘導部材２６，２７は、長手方向の側面が側周２０ｃの内壁面と同一の曲率を持つ板状部材で形成され、長手方向に所定の傾斜角度を付けて、側周２０ｃの内壁面に取り付け部材（不図示）を介して固定されている。第１誘導部材２６，２７の傾斜角度は、邪魔部材２５の第２湾曲面の傾斜角度とほぼ同等の角度に設定され、第１誘導部材２６，２７の取り付け位置は、邪魔部材２５の寸法形状および取り付け位置に応じて予め設定される。なお、第１誘導部材２６，２７の材料は邪魔部材２５と同等である。

【0050】

以上説明したように、この実施の形態２の燃料補助タンク２０では、底面２０ａに固定され、送入口２３を介して送油ポンプ５３から圧送される燃料の噴射流（Ｑ２ａ）を当該燃料補助タンク２０の側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）に変換する邪魔部材２５を備えた構造であるので、燃料補助タンク２０に燃料を供給するときには、常時、燃料補助タンク２０内の燃料１００に上昇旋回流が誘起され、送油ポンプ５３から圧送される燃料が自然攪拌するので、燃料補助タンク２０内の燃料１００の均一化を図ることができる。特に、異種燃料間で燃料切替を行う場合に、従来行っていた特別な操作（レベルスイング）を必要とせずに、燃料転換を行うことができる。また、燃料切替時の発電機出力抑制等の制約も一切無く、何時でも燃料切替を実施できることから、燃料運用の幅を広げることができる。

【0051】

また、この実施の形態２では、邪魔部材２５は、燃料の噴射流（Ｑ２ａ）に対して凹状に湾曲する第１湾曲面と、側周２０ｃの内壁面と略並行して凸状に湾曲する第２湾曲面とが、水平方向の断面形状が略逆Ｓ字状となるように連結された部材を、送入口２３近傍の底面２０ａに固定して形成され、第１湾曲面および第２湾曲面が側周２０ｃの内壁面とは逆の側に傾いて形成されており、第１湾曲面で向きが変えられた燃料の噴射流（Ｑ２ａ）が側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）となるように、第２湾曲面により誘導されることから、圧送される燃料の噴射流（Ｑ２ａ）を、効率的に側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）に変換することが可能となる。

【0052】

さらに、この実施の形態２では、側周２０ｃの内壁面に固定され、邪魔部材２５により流向が変えられた燃料の噴射流（Ｑ２ａ）を側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）となるよう誘導する第１誘導部材２６，２７と、を備えているので、側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）の流路における損失を低減して、効率的な燃料の自然攪拌を実現することができる。

【0053】

また、このように構造のシンプルな邪魔部材２５および第１誘導部材２６，２７の取り付けのみにより、タンク貯蔵量に影響を与えることなく効率的な燃料の自然攪拌を実現することができるので、装置コスト増を抑制しつつ、相対的に短時間・低労力で燃料攪拌が可能な燃料補助タンクを実現できる。さらに、既設の燃料補助タンクに邪魔部材２５および第１誘導部材２６，２７を付設する場合でも、簡単な改修工事で済み、装置コスト増を抑制することができる。

【0054】

（実施の形態３）
図４はこの発明の実施の形態３に係る燃料補助タンク２０の説明図であり、図４（ａ）は上方から見た燃料補助タンク２０の断面図でタンク内の構造および燃料の流れを例示し、図４（ｂ）は燃料供給系における燃料補助タンク２０およびその周辺の装置構成を示すと共に、側方から見た燃料補助タンク２０の断面図でタンク内の構造および燃料の流れを例示する。この実施の形態３の燃料補助タンク２０は、邪魔部材２５の第２湾曲面に第２誘導部材２５Ａａ，２５Ａｂを備える点、並びに、燃料補助タンク２０の側周１０ｃに加速手段２８，２９を備える点について、実施の形態２の燃料補助タンク２０と異なり、それら以外については実施の形態２と同等である。

【0055】

まず、邪魔部材２５の第２湾曲面には第２誘導部材２５Ａａ，２５Ａｂが取り付けられ、第１湾曲面で向きが変えられた燃料の噴射流（Ｑ２ａ）が側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）となるように、第２湾曲面および第２誘導部材２５Ａａ，２５Ａｂにより誘導されることから、圧送される燃料の噴射流（Ｑ２ａ）を、より効率的に側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）に変換することが可能となる。

【0056】

また、燃料補助タンク２０の側周１０ｃの内壁面に、モータ２９の駆動により回転するプロペラ２８が取り付けられている。なお、加速手段（プロペラ２８およびモータ２９）の取り付け位置は、プロペラ２８の回転によって発生する流れの向きが側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）の流れに重なるように設定するのが望ましい。これにより、側周２０ｃの内壁面に沿った上昇旋回流（Ｑ２ｂ）の流れを加速することができる。

【0057】

燃料補助タンク２０の貯蔵容量が大きく、高粘度燃料の場合などでは、送油ポンプ５３の最大定格送圧による燃料の噴射流だけでは、上昇旋回流（Ｑ２ｂ）が燃料１００の上層部まで到達し得ないケースも想定される。このような場合であっても、補助的に加速手段（プロペラ２８およびモータ２９）を活用することで、上昇旋回流（Ｑ２ｂ）を加速して燃料１００の上層部まで到達させることができれば、燃料の攪拌を確実に行うことができるようになる。

【0058】

なお、実施の形態２に加速手段（プロペラ２８およびモータ２９）を追加する変形は、上記実施の形態１に対しても行うことが可能である。

【0059】

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記実施の形態１では、邪魔部材１５を送出口１４近傍の底面１０ａに固定したが、同一構造の邪魔部材１５を底面１０ａの略中央位置に固定し、第１誘導部材１６の長さを短くした構造にしても、上記実施の形態１とほぼ同様の効果を奏することができる。

【0060】

また、上記実施の形態２では、邪魔部材２５を送入口２３近傍の底面２０ａに固定したが、同一構造の邪魔部材２５を底面２０ａの略中央位置に固定し、第１誘導部材２６の長さを短くした構造にしても、上記実施の形態２とほぼ同様の効果を奏することができる。

【符号の説明】

【0061】

１０，２０ 燃料補助タンク
１０ａ，２０ａ 底面
１０ｃ，２０ｃ 側周
１１ 燃料計
１２ ヒータの加熱管
１３，２３ 送入口
１４，２４ 送出口
１５，１５Ａ〜１５Ｃ，２５ 邪魔部材
１５Ａａ〜１５Ａｃ，２５Ａａ，２５Ａｂ 第２誘導部材
１５Ｂａ，１５Ｂｂ 山部
１５Ｃａ 湾曲面
１６，１７，２６，２７ 第１誘導部材
２８ プロペラ（加速手段）
２９ モータ（加速手段）
５１，５２ 調整弁
５３ 送油ポンプ（第１送液手段）
５４ 噴燃ポンプ（第２送液手段）
６１，６２ 燃料貯蔵タンク
１００ 燃料
Ｑ１ａ，Ｑ２ａ 燃料の噴射流
Ｑ１ｂ，Ｑ２ｂ 上昇旋回流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】