(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023183449
(43)【公開日】2023-12-28
(54)【発明の名称】発電用の内燃機関
(51)【国際特許分類】
F02D 19/06 20060101AFI20231221BHJP
F02D 19/08 20060101ALI20231221BHJP
F02B 43/00 20060101ALI20231221BHJP
F02M 21/04 20060101ALI20231221BHJP
【ＦＩ】
F02D19/06 B
F02D19/08 C
F02D19/08 Z
F02B43/00 Z
F02M21/04 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022096968
(22)【出願日】2022-06-16
(71)【出願人】
【識別番号】000191009
【氏名又は名称】新東工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】井上 孝幸
【テーマコード（参考）】
3G092
【Ｆターム（参考）】
3G092AA01
3G092AA05
3G092AB02
3G092AB08
3G092AC08
3G092BB04
3G092BB08
3G092DC01
3G092FA15
3G092FA22
3G092HA06Z
3G092HB02Z
3G092HB03Z
3G092HD05Z
(57)【要約】
【課題】動作不具合を抑制し、かつ、効率良く燃料を使用して運転が可能な、発電用の内燃機関を提供する。
【解決手段】燃料を燃焼させる燃焼室２６が内部に形成された機関本体２と、燃焼室２６へとバイオマスガスを供給する給気管Ｐと、燃焼室２６と給気管Ｐとの連通部を開閉する給気弁３５と、給気管Ｐの内部で、給気弁３５へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射し、給気弁３５を洗浄するように設けられた第１噴射部４６と、燃焼室２６へ供給される燃料として、バイオマスガスＢＧ、液体揮発燃料ＦＬ、及びバイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧの、いずれかを適宜選択する制御装置６と、を備えている、発電用の内燃機関１を提供する。
【選択図】図１
【解決手段】燃料を燃焼させる燃焼室２６が内部に形成された機関本体２と、燃焼室２６へとバイオマスガスを供給する給気管Ｐと、燃焼室２６と給気管Ｐとの連通部を開閉する給気弁３５と、給気管Ｐの内部で、給気弁３５へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射し、給気弁３５を洗浄するように設けられた第１噴射部４６と、燃焼室２６へ供給される燃料として、バイオマスガスＢＧ、液体揮発燃料ＦＬ、及びバイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧの、いずれかを適宜選択する制御装置６と、を備えている、発電用の内燃機関１を提供する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発電用の内燃機関であって、
燃料を燃焼させる燃焼室が内部に形成された機関本体と、
前記燃焼室へとバイオマスガスを供給する給気管と、
前記燃焼室と前記給気管との連通部を開閉する給気弁と、
前記給気管の内部で、前記給気弁へ向けて液体揮発燃料を噴射し、前記給気弁を洗浄するように設けられた第１噴射部と、
前記燃焼室へ供給される燃料として、前記バイオマスガス、前記液体揮発燃料、及び前記バイオマスガスと前記液体揮発燃料の混合物の、いずれかを適宜選択する制御装置と、
を備えている発電用の内燃機関。
燃料を燃焼させる燃焼室が内部に形成された機関本体と、
前記燃焼室へとバイオマスガスを供給する給気管と、
前記燃焼室と前記給気管との連通部を開閉する給気弁と、
前記給気管の内部で、前記給気弁へ向けて液体揮発燃料を噴射し、前記給気弁を洗浄するように設けられた第１噴射部と、
前記燃焼室へ供給される燃料として、前記バイオマスガス、前記液体揮発燃料、及び前記バイオマスガスと前記液体揮発燃料の混合物の、いずれかを適宜選択する制御装置と、
を備えている発電用の内燃機関。
【請求項2】
前記制御装置は、通常運転時には、前記バイオマスガスを前記燃料として選択し、その間に、一定時間、前記混合物を前記燃料として選択することで、前記給気弁を洗浄する、請求項１に記載の発電用の内燃機関。
【請求項3】
前記制御装置は、前記機関本体を始動する際には、前記液体揮発燃料を前記燃料として選択して暖機運転し、その後、前記燃料として前記混合物を選択して、前記バイオマスガスの供給状況に応じて、前記第１噴射部における前記液体揮発燃料の噴射量を調整する始動時調整運転を経たうえで、前記通常運転へと移行する、請求項２に記載の発電用の内燃機関。
【請求項4】
前記給気管に空気を導入する空気導入管と、
前記給気管に外部から供給される原ガスを導入する原ガス導入管と、
前記原ガス導入管に設けられて前記原ガスの圧力を測定する原ガス圧力センサと、
を備え、
前記バイオマスガスは、前記空気と前記原ガスの混合体であり、
前記制御装置は、前記始動時調整運転時に、前記原ガス圧力センサの測定値が低減すると、前記噴射量を増やし、前記測定値が増加すると、前記噴射量を減らす、請求項３に記載の発電用の内燃機関。
前記給気管に外部から供給される原ガスを導入する原ガス導入管と、
前記原ガス導入管に設けられて前記原ガスの圧力を測定する原ガス圧力センサと、
を備え、
前記バイオマスガスは、前記空気と前記原ガスの混合体であり、
前記制御装置は、前記始動時調整運転時に、前記原ガス圧力センサの測定値が低減すると、前記噴射量を増やし、前記測定値が増加すると、前記噴射量を減らす、請求項３に記載の発電用の内燃機関。
【請求項5】
前記給気管に空気を導入する空気導入管と、
前記給気管に外部から供給される原ガスを導入する原ガス導入管と、
前記原ガス導入管から前記給気管への前記原ガスの導入量を調整する原ガス絞り弁と、
を備え、
前記バイオマスガスは、前記空気と前記原ガスの混合体であり、
前記制御装置は、前記バイオマスガスを前記燃料として選択した状態から、前記混合物を前記燃料として選択した状態に移行する際には、前記原ガス絞り弁を調整して前記導入量を低減する、請求項２に記載の発電用の内燃機関。
前記給気管に外部から供給される原ガスを導入する原ガス導入管と、
前記原ガス導入管から前記給気管への前記原ガスの導入量を調整する原ガス絞り弁と、
を備え、
前記バイオマスガスは、前記空気と前記原ガスの混合体であり、
前記制御装置は、前記バイオマスガスを前記燃料として選択した状態から、前記混合物を前記燃料として選択した状態に移行する際には、前記原ガス絞り弁を調整して前記導入量を低減する、請求項２に記載の発電用の内燃機関。
【請求項6】
前記制御装置は、前記通常運転から前記機関本体を停止する際には、前記燃料として前記混合物を選択して、前記第１噴射部における前記液体揮発燃料の噴射量を漸次増加させる停止時調整運転を経たうえで、前記燃料として前記液体揮発燃料を選択して、前記給気弁を洗浄する、停止運転へと移行する、請求項２に記載の発電用の内燃機関。
【請求項7】
前記給気管に空気を導入する空気導入管と、
前記給気管に外部から供給される原ガスを導入する原ガス導入管と、
前記原ガス導入管から前記給気管への前記原ガスの導入量を調整する原ガス絞り弁と、
を備え、
前記バイオマスガスは、前記空気と前記原ガスの混合体であり、
前記制御装置は、前記停止時調整運転時に、前記噴射量を漸次増加させつつ、前記原ガス絞り弁を調整して前記導入量を漸次低減する、請求項６に記載の発電用の内燃機関。
前記給気管に外部から供給される原ガスを導入する原ガス導入管と、
前記原ガス導入管から前記給気管への前記原ガスの導入量を調整する原ガス絞り弁と、
を備え、
前記バイオマスガスは、前記空気と前記原ガスの混合体であり、
前記制御装置は、前記停止時調整運転時に、前記噴射量を漸次増加させつつ、前記原ガス絞り弁を調整して前記導入量を漸次低減する、請求項６に記載の発電用の内燃機関。
【請求項8】
前記給気管の内部の、前記給気弁よりも上流の部分へ向けて前記液体揮発燃料を噴射し、当該部分を洗浄する、第２噴射部を更に備える、請求項１に記載の発電用の内燃機関。
【請求項9】
前記液体揮発燃料はガソリンである、請求項１から８のいずれか一項に記載の発電用の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発電用の内燃機関に関する。
【背景技術】
【0002】
バイオマスガスを燃料とした内燃機関を、発電用に用いることがある。バイオマスガスは、例えば木材を燃焼させることにより生成される。木材には、タール成分が含まれる。タール成分等の汚染物質は、内燃機関が冷却されて液化すると粘性を発現する。このような、粘性を有するタール成分等の汚染物質が、内燃機関の給気管や給気弁に付着すると、給気弁が給気管に固着する等の動作不具合が生じることがある。
【0003】
また、上記のような内燃機関に供給されるバイオマスガスは、バイオマスガスを生成する設備により生成されることがある。このような設備では、バイオマスガスの生成を開始してからバイオマスガスが安定して供給されるまで、一定の時間を要する。この間においては、バイオマスガスの生成量にばらつきが生じるため、内燃機関の動作が安定せず、安定した発電を行うことが難しい場合がある。
【0004】
これに対し、特許文献１には、バイオマスガスと化石燃料を切り替えて個別噴射するデュアルフューエルインジェクターノズルが開示されている。このような特許文献１に開示されたノズルを用いることで、バイオマスガスが安定して供給されるまでの間は、バイオマスガスに替えて化石燃料をノズルから噴射することも考えられる。しかしながら、その場合、化石燃料をノズルから噴射している間に生成されるバイオマスガスは使用されなくなるため、燃料の使用効率が悪い。
動作不具合を抑制し、かつ、効率良く燃料を使用して運転が可能な、発電用の内燃機関が望まれている。
動作不具合を抑制し、かつ、効率良く燃料を使用して運転が可能な、発電用の内燃機関が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００７－２１１７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、動作不具合を抑制し、かつ、効率良く燃料を使用して運転が可能な、発電用の内燃機関を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、発電用の内燃機関を提供する。この発電用の内燃機関は、機関本体と、給気管と、給気弁と、第１噴射部と、制御装置と、を備えている。機関本体は、燃料を燃焼させる燃焼室が内部に形成されている。給気管は、燃焼室へとバイオマスガスを供給する。給気弁は、燃焼室と給気管との連通部を開閉する。第１噴射部は、給気管の内部で、給気弁へ向けて液体揮発燃料を噴射し、給気弁を洗浄するように設けられている。制御装置は、燃焼室へ供給される燃料として、バイオマスガス、液体揮発燃料、及びバイオマスガスと液体揮発燃料の混合物の、いずれかを適宜選択する。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、動作不具合を抑制し、かつ、効率良く燃料を使用して運転が可能な、発電用の内燃機関を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態における発電用の内燃機関の構成を模式的に示す図である。
【図2】制御装置による、発電用の内燃機関の運転制御方法の一例を示す図である。
【図3】上記実施形態の変形例における発電用の内燃機関の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して、本発明による発電用の内燃機関を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態における発電用の内燃機関の構成を模式的に示す図である。
本実施形態における発電用の内燃機関１は、通常運転時には、バイオマスガスを燃料として作動する。発電用の内燃機関１は、発電機（図示無し）を駆動する。発電用の内燃機関１は、機関本体２と、給気部４と、制御装置６と、を主に備えている。
図１は、本発明の実施形態における発電用の内燃機関の構成を模式的に示す図である。
本実施形態における発電用の内燃機関１は、通常運転時には、バイオマスガスを燃料として作動する。発電用の内燃機関１は、発電機（図示無し）を駆動する。発電用の内燃機関１は、機関本体２と、給気部４と、制御装置６と、を主に備えている。
【0011】
機関本体２は、シリンダブロック２０と、クランクケース（図示無し）と、シリンダヘッド３０と、を備えている。シリンダブロック２０は、シリンダ２２を備えている。シリンダ２２は、中心軸方向に延びる円筒状に形成されている。図１においては、シリンダ２２は、中心軸が上下方向に延在するように設けられている。シリンダ２２内には、ピストン２３が収容されている。ピストン２３は、シリンダ２２内で、シリンダ２２の中心軸方向に移動可能に設けられている。
【0012】
クランクケース（図示無し）は、シリンダブロック２０に対し、シリンダ２２の中心軸方向の一端側（図１において下側）に接続されている。クランクケースには、クランクシャフト２５が、クランク軸２５ｓ周りに回転自在に収容されている。ピストン２３は、コンロッド２４を介して、クランクシャフト２５のクランクピン２５ｐに連結されている。クランクピン２５ｐは、クランク軸２５ｓに対して偏心して設けられている。後に説明する燃焼室２６における燃料の燃焼により、ピストン２３がシリンダ２２内で、シリンダ２２の中心軸方向に沿って所定のストロークで往復動作する。この往復動作に伴って、クランクシャフト２５がクランク軸２５ｓ周りに回転する。この回転運動を基に、発電機は電気エネルギーを生成する。
【0013】
機関本体２の数、すなわちシリンダ２２、及びピストン２３の数は、１つのみ（いわゆる単気筒エンジン）でもよいし、複数（いわゆる多気筒エンジン）であってもよい。複数のシリンダ２２を備える場合、その数は、典型的には、例えば、４、５、６、８、１０、１２等とすることができる。シリンダ２２、及びピストン２３を複数組備える場合、複数のピストン２３は、クランクシャフト２５のクランク軸２５ｓが延びる方向（図１の紙面奥行方向）に間隔をあけて配置されている。この場合、複数のピストン２３の各々が接続されるクランクピン２５ｐが、クランクシャフト２５の周方向において、互いに異なる位置に設けられている。これにより、複数のピストン２３は、所定の位相差をもって各シリンダ２２内で動作して、クランクシャフト２５をクランク軸２５ｓ周りに回転させる。
【0014】
シリンダヘッド３０は、シリンダブロック２０に対し、シリンダ２２の中心軸方向の、クランクシャフト２５とは反対側の端部２２ｔ側に接続されている。シリンダヘッド３０は、シリンダ２２の当該端部２２ｔ側の開口を塞ぐように形成されている。
機関本体２の内部には、燃焼室２６が形成されている。燃焼室２６は、シリンダ２２の内周面と、ピストン２３の頂面と、シリンダヘッド３０において、シリンダ２２内を閉塞する閉塞面３０ｇと、に囲まれて形成されている。
機関本体２の内部には、燃焼室２６が形成されている。燃焼室２６は、シリンダ２２の内周面と、ピストン２３の頂面と、シリンダヘッド３０において、シリンダ２２内を閉塞する閉塞面３０ｇと、に囲まれて形成されている。
【0015】
シリンダヘッド３０には、給気ポート３２と、排気ポート３３とが形成されている。
給気ポート３２は、燃焼室２６へとバイオマスガスを供給する給気管Ｐの一部を構成する。給気ポート３２からは、後に説明する給気部４から供給される燃料が、燃焼室２６内へと送り込まれる。給気ポート３２は、シリンダヘッド３０の閉塞面３０ｇに開口するポート開口３２ａを有している。給気ポート３２は、ポート開口３２ａを介して燃焼室２６内に連通している。
給気ポート３２は、燃焼室２６へとバイオマスガスを供給する給気管Ｐの一部を構成する。給気ポート３２からは、後に説明する給気部４から供給される燃料が、燃焼室２６内へと送り込まれる。給気ポート３２は、シリンダヘッド３０の閉塞面３０ｇに開口するポート開口３２ａを有している。給気ポート３２は、ポート開口３２ａを介して燃焼室２６内に連通している。
【0016】
排気ポート３３は、いわゆる排気ポートである。排気ポート３３からは、燃焼室２６内で燃料が燃焼されることで生成される排気ガスが、機関本体２の外部に排出される。排気ポート３３は、外部のマフラ－や排気設備（図示無し）に接続されている。排気ポート３３は、シリンダヘッド３０の閉塞面３０ｇに開口する、ポート開口３３ａを有している。排気ポート３３は、ポート開口３３ａを介して燃焼室２６内に連通している。
排気ポート３３には、燃焼室２６から排出される排気ガスの酸素濃度を測定する、酸素センサ３７が設けられている。
排気ポート３３には、燃焼室２６から排出される排気ガスの酸素濃度を測定する、酸素センサ３７が設けられている。
【0017】
シリンダヘッド３０には、給気弁３５と、排気弁３６と、点火プラグ３８と、が備えられている。
給気弁３５は、燃焼室２６と給気ポート３２の内部との間を開閉する。より詳細には、給気弁３５は、燃焼室２６と給気管Ｐ（給気ポート３２）とが接続されて、燃焼室２６と給気管Ｐとが互いに連通する、連通部を開閉するように設けられている。給気弁３５は、弁本体３５ｖと、弁軸部３５ｓと、を備えている。弁本体３５ｖは、給気ポート３２において、燃焼室２６に臨むポート開口３２ａを閉塞可能に形成されている。弁軸部３５ｓは、シリンダヘッド３０に、その中心軸方向に沿って移動可能に支持されている。給気弁３５は、シリンダヘッド３０に備えられたカム２８により、弁軸部３５ｓの中心軸方向に駆動されることで、弁本体３５ｖが、給気ポート３２のポート開口３２ａを所定のタイミングで開閉する。この給気弁３５が開くことで、給気ポート３２を通して、燃料が燃焼室２６内に供給される。
給気弁３５は、燃焼室２６と給気ポート３２の内部との間を開閉する。より詳細には、給気弁３５は、燃焼室２６と給気管Ｐ（給気ポート３２）とが接続されて、燃焼室２６と給気管Ｐとが互いに連通する、連通部を開閉するように設けられている。給気弁３５は、弁本体３５ｖと、弁軸部３５ｓと、を備えている。弁本体３５ｖは、給気ポート３２において、燃焼室２６に臨むポート開口３２ａを閉塞可能に形成されている。弁軸部３５ｓは、シリンダヘッド３０に、その中心軸方向に沿って移動可能に支持されている。給気弁３５は、シリンダヘッド３０に備えられたカム２８により、弁軸部３５ｓの中心軸方向に駆動されることで、弁本体３５ｖが、給気ポート３２のポート開口３２ａを所定のタイミングで開閉する。この給気弁３５が開くことで、給気ポート３２を通して、燃料が燃焼室２６内に供給される。
【0018】
排気弁３６は、弁本体３６ｖと、弁軸部３６ｓと、を備えている。弁本体３６ｖは、排気ポート３３において、燃焼室２６に臨むポート開口３３ａを閉塞可能に形成されている。弁軸部３６ｓは、シリンダヘッド３０に、その中心軸方向に沿って移動可能に支持されている。排気弁３６は、シリンダヘッド３０に備えられたカム（図示無し）により、弁軸部３６ｓの中心軸方向に駆動されることで、弁本体３６ｖが、排気ポート３３のポート開口３３ａを所定のタイミングで開閉する。この排気弁３６が開くことで、排気ポート３３を通して、燃焼室２６内で生成された排気ガスが、燃焼室２６から排出される。
【0019】
点火プラグ３８は、その先端部が、シリンダヘッド３０の閉塞面３０ｇから、燃焼室２６内に突出するよう設けられている。点火プラグ３８は、燃焼室２６内に燃料が充填された状態で、所定のタイミングで火花を発生し、燃料に着火する。これにより、燃料が燃焼室２６内で燃焼される。点火プラグ３８が点火するタイミングは、後に説明する制御装置６によって制御されている。
なお、上記したような機関本体２の構成は、一例に過ぎず、適宜の変更が可能である。
なお、上記したような機関本体２の構成は、一例に過ぎず、適宜の変更が可能である。
【0020】
給気部４は、給気ポート３２を介して燃焼室２６に燃料を供給する。給気部４は、給気管Ｐと、空気導入管４２と、原ガス導入管４３と、第１噴射部４６と、を主に備えている。給気管Ｐは、既に説明した給気ポート３２と、サージタンク４５を含んで構成されている。
空気導入管４２は、給気管Ｐに接続されており、給気管Ｐに空気を導入する。空気導入管４２は、エアクリーナー（図示無し）を介して外部から空気を取り入れ、取り入れた空気を、給気管Ｐに供給する。
空気導入管４２は、給気管Ｐに接続されており、給気管Ｐに空気を導入する。空気導入管４２は、エアクリーナー（図示無し）を介して外部から空気を取り入れ、取り入れた空気を、給気管Ｐに供給する。
【0021】
原ガス導入管４３は、給気管Ｐに接続されており、外部から供給される原ガスを、給気管Ｐに導入する。原ガス導入管４３の一端は、給気管Ｐに接続されている。原ガス導入管４３の他端は、バイオマスガスＢＧの原ガスを生成する設備（図示無し）に接続されている。
【0022】
給気管Ｐは、空気導入管４２、原ガス導入管４３と、燃焼室２６を接続する。給気管Ｐにおいては、空気導入管４２から導入された空気と、原ガス導入管４３から導入されたバイオマスガスＢＧが混合される。このようにして生成される、原ガスと空気との混合体が、燃焼室２６で燃焼される燃料としてのバイオマスガスＢＧとなる。
【0023】
原ガス導入管４３には、原ガス絞り弁４４が設けられている。原ガス絞り弁４４は、原ガス導入管４３内の流路を開閉することで、原ガスの流量を調整する。原ガス絞り弁４４は、原ガス導入管４３から給気管Ｐへの原ガスの導入量を調整する。原ガス絞り弁４４の開閉動作は、制御装置６によって制御される。原ガス絞り弁４４の開度が、制御装置６によって制御されることで、原ガスと空気とが所定の比率で混合された、燃料としてのバイオマスガスＢＧが生成される。また、原ガス絞り弁４４を全閉状態とすることで、原ガス導入管４３から給気ポート３２への原ガスの導入量を０（ゼロ）とすることもできる。
【0024】
給気管Ｐには、スロットル弁４７が備えられている。スロットル弁４７の開度は、制御装置６によって制御される。スロットル弁４７は、給気管Ｐ内の流路を開閉することで、原ガスと空気との混合体であるバイオマスガスＢＧの流量を調整する。また、スロットル弁４７は、原ガス絞り弁４４が全閉状態である場合には、空気導入管４２を通して導入される空気の流量を調整する。
【0025】
サージタンク４５は、スロットル弁４７と、給気ポート３２との間に配置されている。機関本体２が、複数組のシリンダ２２及びピストン２３を備える場合においては、各燃焼室２６内に連通する給気ポート３２が、サージタンク４５に接続されている。この場合には、給気管Ｐへと導入されたバイオマスガスＢＧまたは（原ガスが含まれない場合における）空気は、サージタンク４５において、複数に分岐して、複数の機関本体２の各々へと供給される。
【0026】
第１噴射部４６は、給気管Ｐに配置されている。第１噴射部４６は、給気管Ｐの内部で、給気弁３５へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射する。第１噴射部４６は、より詳細には、給気弁３５の弁本体３５ｖの裏側、すなわち弁本体３５ｖの燃焼室２６を向く表面とは反対側の、給気管Ｐを向く表面へ向けて、液体揮発燃料ＦＬを噴射する。第１噴射部４６は、液体揮発燃料ＦＬを噴射することで、給気弁３５を洗浄する。第１噴射部４６から噴射される液体揮発燃料ＦＬは、バイオマスガスＢＧを機関本体２の燃料として用いることによって給気弁３５等に付着する、タール成分等の、油洗可能な汚染物質を洗浄する。このような液体揮発燃料ＦＬとしては、ガソリン、軽油等がある。本実施形態において、液体揮発燃料ＦＬとして、ガソリンが用いられている。また、液体揮発燃料ＦＬは、ガソリンに加えて、タール成分等の汚染物質の洗浄効果を高める成分が添加されていてもよい。第１噴射部４６の動作は、制御装置６によって制御される。
【0027】
制御装置６は、機関本体２、及び給気部４の各部の動作を制御する。制御装置６は、燃焼室２６への燃料の供給を主に制御する。制御装置６は、第１噴射部４６における、液体揮発燃料ＦＬの噴射動作を制御する。制御装置６において、これらの制御を行うため、制御装置６は、機関本体２、及び給気部４の各部の状態を監視している。例えば、制御装置６は、機関本体２のクランクシャフト２５の回転角度、カム２８の回転角度等を、不図示のセンサにより検出している。制御装置６は、検出されたクランクシャフト２５の回転角度、カム２８の回転角度等に基づき、例えば、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射タイミングを制御する。
【0028】
また、制御装置６は、燃焼室２６へ供給される燃料として、バイオマスガスＢＧ、液体揮発燃料ＦＬ、及びバイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧの、いずれかを適宜選択する。
制御装置６は、バイオマスガスＢＧを燃料として選択する場合には、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射を行わない。この場合には、制御装置６は、原ガス絞り弁４４を開き、空気導入管４２から導入される空気と、原ガス導入管４３から導入される原ガスとを混合させ、燃料としてのバイオマスガスＢＧを生成する。生成したバイオマスガスＢＧは、燃料として、給気管Ｐを通して燃焼室２６内に供給される。
本実施形態では、制御装置６は、機関本体２の通常運転時に、バイオマスガスＢＧを燃料として選択する。
制御装置６は、バイオマスガスＢＧを燃料として選択する場合には、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射を行わない。この場合には、制御装置６は、原ガス絞り弁４４を開き、空気導入管４２から導入される空気と、原ガス導入管４３から導入される原ガスとを混合させ、燃料としてのバイオマスガスＢＧを生成する。生成したバイオマスガスＢＧは、燃料として、給気管Ｐを通して燃焼室２６内に供給される。
本実施形態では、制御装置６は、機関本体２の通常運転時に、バイオマスガスＢＧを燃料として選択する。
【0029】
制御装置６は、液体揮発燃料ＦＬを燃料として選択する場合には、原ガス絞り弁４４を閉じ、バイオマスガスＢＧの供給を行わない。この場合には、給気管Ｐへは、空気導入管４２から空気のみが導入される。制御装置６は、第１噴射部４６による液体揮発燃料ＦＬの噴射を行い、空気導入管４２から導入される空気と混合させる。液体揮発燃料ＦＬと、空気との混合気が、燃料として、給気ポート３２を通して燃焼室２６内に供給される。
【0030】
本実施形態では、制御装置６は、機関本体２を始動させる際、及び機関本体２を停止させる際に、液体揮発燃料ＦＬを燃料として選択する。制御装置６は、機関本体２を始動する際に、液体揮発燃料ＦＬを燃料として選択することで、機関本体２の暖機運転を行う。制御装置６は、機関本体２を停止させる際に、液体揮発燃料ＦＬを燃料として選択することで、後に説明するように、給気弁３５を洗浄する。
【0031】
液体揮発燃料ＦＬを燃料として選択した場合、または次に説明するようにバイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧを燃料として選択した場合には、第１噴射部４６から液体揮発燃料ＦＬが噴射される。噴射された液体揮発燃料ＦＬが、給気ポート３２や給気弁３５に衝突し、給気ポート３２や給気弁３５の表面上を流れて、燃焼室２６内に流入することにより、給気弁３５の弁本体３５ｖ等の、給気弁３５周辺に付着したタール成分等の汚染物質が洗浄される。洗い流された汚染物質は、燃焼室２６内に流入し、液体揮発燃料ＦＬや、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧとともに、燃焼される。
【0032】
制御装置６は、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧを燃料として選択する場合には、原ガス絞り弁４４を開き、空気導入管４２から導入される空気と、原ガス導入管４３から導入される原ガスとを混合させ、燃料としてのバイオマスガスＢＧを生成する。さらに、制御装置６は、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射を行う。噴射された液体揮発燃料ＦＬが、バイオマスガスＢＧと混合されることで、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧが生成される。生成された混合物ＭＧは、燃料として、給気ポート３２を通して燃焼室２６内に供給される。
【0033】
本実施形態では、制御装置６は、通常運転の間に、予め設定された時間間隔毎に、一定時間、混合物ＭＧを燃料として選択することで、給気弁３５を洗浄する。換言すれば、通常運転時に、バイオマスガスＢＧを燃料として選択している場合に、給気弁３５周辺を洗浄するために、制御装置６が第１噴射部４６から液体揮発燃料ＦＬを噴射するように制御することで、燃焼室２６に、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧが、燃料として供給される。
【0034】
また、制御装置６は、バイオマスガスＢＧを燃料として選択した状態から、液体揮発燃料ＦＬを燃料として選択した状態に移行する際、及び、液体揮発燃料ＦＬを燃料として選択した状態から、バイオマスガスＢＧを燃料として選択した状態に移行する際にも、混合物ＭＧを燃料として選択する。
【0035】
制御装置６は、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧを燃料として選択する場合に、原ガスの供給量に応じて、液体揮発燃料ＦＬの供給量を調整する。このため、原ガス導入管４３に、原ガス圧力センサ４８が備えられている。原ガス圧力センサ４８は、原ガス導入管４３における、原ガスの圧力を測定する。制御装置６は、内燃機関１の始動時において、暖機運転の後に、後に始動時調整運転として説明するように、内燃機関１を運転する。この始動時調整運転時において、制御装置６は、原ガス圧力センサ４８の測定値が低減すると、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を増やすよう、制御を行う。また、始動時調整運転時において、制御装置６は、原ガス圧力センサ４８の測定値が増加すると、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を減らすよう、制御を行う。これにより、燃焼室２６内に燃料として供給するバイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧの量を維持するように、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬとの混合比を調整する。
【0036】
制御装置６は、酸素センサ３７により測定された排気ガスの酸素濃度を基にして、適切な空燃比が維持されるように、原ガス絞り弁４４の開度、第１噴射部４６からの液体揮発燃料ＦＬの噴射量、スロットル弁４７の開度を調整する。
【0037】
図２は、制御装置による、発電用の内燃機関の運転制御方法の一例を示す図である。
発電用の内燃機関１においては、発電機において安定して発電を行うために、トルクを一定にすることが求められる。特に本実施形態の内燃機関１においては、燃料として、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧが使用された場合に、燃料としてバイオマスガスＢＧのみを用いた場合や、液体揮発燃料ＦＬのみを用いた場合と同様のトルクが出力されるように、制御装置６は、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの割合を調整する。
図２においては、横軸には、内燃機関１が始動してから停止するまでの時間の流れが示されている。また、縦軸には、トルクを一定にするための、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの割合が示されている。
発電用の内燃機関１においては、発電機において安定して発電を行うために、トルクを一定にすることが求められる。特に本実施形態の内燃機関１においては、燃料として、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧが使用された場合に、燃料としてバイオマスガスＢＧのみを用いた場合や、液体揮発燃料ＦＬのみを用いた場合と同様のトルクが出力されるように、制御装置６は、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの割合を調整する。
図２においては、横軸には、内燃機関１が始動してから停止するまでの時間の流れが示されている。また、縦軸には、トルクを一定にするための、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの割合が示されている。
【0038】
図２に示すように、制御装置６では、機関本体２を始動する際（図２の時間Ｔ１）には、液体揮発燃料ＦＬを燃料として選択して機関本体２を始動させる。
その後、予め設定された時間Ｔ２が経過するまで、制御装置６では、液体揮発燃料ＦＬを燃料として、機関本体２の暖機運転（図２の時間Ｔ１～Ｔ２）を行う。
その後、予め設定された時間Ｔ２が経過するまで、制御装置６では、液体揮発燃料ＦＬを燃料として、機関本体２の暖機運転（図２の時間Ｔ１～Ｔ２）を行う。
【0039】
暖機運転の終了後、制御装置６では、燃料として混合物ＭＧを選択して、始動時調整運転に移行する（図２の時間Ｔ２）。
バイオマスガスＢＧの原ガスを生成する設備においては、当該設備の稼働開始時には、原ガスを生成するに際し、設備の負荷を低減するために、木材を燃焼させるための炉の温度を、徐々に、上昇させる。この間に生成される原ガスは、量が一定ではなく、ばらついている。この量のばらつきを補うように、本実施形態の内燃機関１は、バイオマスガスＢＧを補助する補助燃料として、液体揮発燃料ＦＬを使用する。
バイオマスガスＢＧの原ガスを生成する設備においては、当該設備の稼働開始時には、原ガスを生成するに際し、設備の負荷を低減するために、木材を燃焼させるための炉の温度を、徐々に、上昇させる。この間に生成される原ガスは、量が一定ではなく、ばらついている。この量のばらつきを補うように、本実施形態の内燃機関１は、バイオマスガスＢＧを補助する補助燃料として、液体揮発燃料ＦＬを使用する。
【0040】
より具体的には、始動時調整運転（図２の時間Ｔ２～Ｔ３）では、バイオマスガスＢＧの供給状況に応じて、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を調整する。制御装置６は、始動時調整運転時に、原ガス圧力センサ４８の原ガスの測定値が低減すると、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を増やし、原ガスの測定値が増加すると、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を減らす。このようにして、制御装置６は、燃料の供給量が一定に維持されるように調整することで、トルクを一定に維持する。
制御装置６は、原ガス圧力センサ４８の原ガスの測定値が、定められた設定値を超えるなど、原ガスを生成する設備が安定して原ガスを生成できるようになったと判断した時点（図２の時間Ｔ３）で、バイオマスガスＢＧを燃料として選択し、通常運転へと移行する。
通常運転（図２の時間Ｔ３～Ｔ１２）は、始動時調整運転が終了してから後に説明する停止時調整運転が開始されるまでの、バイオマスガスＢＧが内燃機関１の主たる燃料として使用されて、内燃機関１が安定して稼働される運転期間である。
制御装置６は、原ガス圧力センサ４８の原ガスの測定値が、定められた設定値を超えるなど、原ガスを生成する設備が安定して原ガスを生成できるようになったと判断した時点（図２の時間Ｔ３）で、バイオマスガスＢＧを燃料として選択し、通常運転へと移行する。
通常運転（図２の時間Ｔ３～Ｔ１２）は、始動時調整運転が終了してから後に説明する停止時調整運転が開始されるまでの、バイオマスガスＢＧが内燃機関１の主たる燃料として使用されて、内燃機関１が安定して稼働される運転期間である。
【0041】
制御装置６は、通常運転の間に、予め設定された時間が経過する毎（図２の時間Ｔ４、Ｔ８）に、一定時間が経過するまで（図２の時間Ｔ７、Ｔ１１）、混合物ＭＧを燃料として選択することで、給気弁３５を洗浄する。すなわち、通常運転時に、バイオマスガスＢＧを燃料として選択している場合に、給気弁３５周辺を洗浄するために、制御装置６が第１噴射部４６から液体揮発燃料ＦＬを噴射するように制御することで、制御装置６は、燃焼室２６に、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧを、燃料として供給する。
【0042】
より具体的には、制御装置６は、通常運転時に、バイオマスガスＢＧを燃料として選択した状態から、混合物ＭＧを燃料とした、給気弁３５を洗浄する状態に移行するに際し、原ガス絞り弁４４を調整して原ガスの導入量を低減するとともに、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を増加させていく（図２の時間Ｔ４～Ｔ５、Ｔ８～Ｔ９）。
制御装置６は、一定時間の間、給気弁３５周辺を洗浄する（図２の時間Ｔ５～Ｔ６、Ｔ９～Ｔ１０）。
そして、制御装置６は、原ガス絞り弁４４を調整して原ガスの導入量を増加するとともに、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を低減させていく（図２の時間Ｔ６～Ｔ７、Ｔ１０～Ｔ１１）。
制御装置６は、一定時間の間、給気弁３５周辺を洗浄する（図２の時間Ｔ５～Ｔ６、Ｔ９～Ｔ１０）。
そして、制御装置６は、原ガス絞り弁４４を調整して原ガスの導入量を増加するとともに、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を低減させていく（図２の時間Ｔ６～Ｔ７、Ｔ１０～Ｔ１１）。
【0043】
複数の機関本体２が設けられた場合において、上記のように給気弁３５周辺を洗浄するタイミングは、内燃機関１としてトルクが一定に維持されるのであれば、機関本体２ごとに異なっていてもよいし、全ての機関本体２で同期して、同じタイミングとなっていても構わない。
【0044】
最後に、制御装置６は、通常運転から機関本体２を停止する際（図２の時間Ｔ１２）には、まず、燃料として混合物ＭＧを選択する。この場合、制御装置６は、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を漸次増加させる停止時調整運転（図２の時間Ｔ１２～Ｔ１３）を行う。制御装置６は、停止時調整運転時に、バイオマスガスＢＧを燃料として選択した状態から、混合物ＭＧを燃料とした、停止に先立つ運転を実行する状態に移行するに際し、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を漸次増加させつつ、原ガス絞り弁４４を調整して原ガスの導入量を漸次低減する。
制御装置６は、原ガスの導入量がゼロとなった時点（図２の時間Ｔ１３）で、燃料として液体揮発燃料ＦＬを選択して、給気弁３５を洗浄する、停止運転（図２の時間Ｔ１３～Ｔ１４）へと移行する。制御装置６では、予め設定された時間が経過した時点（図２の時間Ｔ１４）で、停止運転を停止し、機関本体２を停止させる。
制御装置６は、原ガスの導入量がゼロとなった時点（図２の時間Ｔ１３）で、燃料として液体揮発燃料ＦＬを選択して、給気弁３５を洗浄する、停止運転（図２の時間Ｔ１３～Ｔ１４）へと移行する。制御装置６では、予め設定された時間が経過した時点（図２の時間Ｔ１４）で、停止運転を停止し、機関本体２を停止させる。
【0045】
上記のような一連の処理の間に、制御装置６は、酸素センサ３７により測定された排気ガスの酸素濃度を基にして、適切な空燃比が維持されるように、原ガス絞り弁４４の開度、第１噴射部４６からの液体揮発燃料ＦＬの噴射量、スロットル弁４７の開度を調整する。
【0046】
上述したような発電用の内燃機関１は、機関本体２と、給気管Ｐと、給気弁３５と、第１噴射部４６と、制御装置６と、を備えている。機関本体２は、燃料を燃焼させる燃焼室２６が内部に形成されている。給気管Ｐは、燃焼室２６へとバイオマスガスＢＧを供給する。給気弁３５は、燃焼室２６と給気管Ｐとの連通部を開閉する。第１噴射部４６は、給気管Ｐの内部で、給気弁３５へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射し、給気弁３５を洗浄するように設けられている。制御装置６は、燃焼室２６へ供給される燃料として、バイオマスガスＢＧ、液体揮発燃料ＦＬ、及びバイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧの、いずれかを適宜選択する。
このような発電用の内燃機関１によれば、第１噴射部４６が、給気管Ｐの内部で、給気弁３５へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射し、給気弁３５及びその周辺を洗浄することができる。これにより、給気弁３５及びその周辺に付着したタール成分等の汚染物質の付着量を低減することができる。したがって、給気弁３５が給気ポート３２に固着する等の動作不具合の発生を抑えることができる。
また、給気弁３５の洗浄に用いられる液体揮発燃料ＦＬは、燃焼室２６で燃焼させることができる。このため、液体揮発燃料ＦＬを、内燃機関を作動させるための燃料として用いることができる。したがって、液体揮発燃料ＦＬを洗浄のために用いたとしても、液体揮発燃料ＦＬを無駄にすることがない。
更に、例えばバイオマスガスＢＧが安定して内燃機関１に供給されないような場合において、内燃機関１のトルクを維持するためには、通常であれば、バイオマスガスＢＧを使用せずに、液体揮発燃料ＦＬのみを使用して内燃機関１を運転する。したがって、バイオマスガスＢＧは使用されず、無駄になる。これに対し、本実施形態においては、燃焼室２６へ供給される燃料として、バイオマスガスＢＧ、液体揮発燃料ＦＬ、及びバイオマスガスと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧの何れかを適宜選択する。このため、例えば上記のような場合には、バイオマスガスと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧを選択することで、液体揮発燃料ＦＬを、バイオマスガスＢＧのばらつきを補って内燃機関１のトルクを維持するための補助燃料として使用し、バイオマスガスＢＧを無駄なく使用することができる。
したがって、動作不具合を抑制し、かつ、効率良く燃料を使用して運転が可能な、発電用の内燃機関１を提供することができる。
このような発電用の内燃機関１によれば、第１噴射部４６が、給気管Ｐの内部で、給気弁３５へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射し、給気弁３５及びその周辺を洗浄することができる。これにより、給気弁３５及びその周辺に付着したタール成分等の汚染物質の付着量を低減することができる。したがって、給気弁３５が給気ポート３２に固着する等の動作不具合の発生を抑えることができる。
また、給気弁３５の洗浄に用いられる液体揮発燃料ＦＬは、燃焼室２６で燃焼させることができる。このため、液体揮発燃料ＦＬを、内燃機関を作動させるための燃料として用いることができる。したがって、液体揮発燃料ＦＬを洗浄のために用いたとしても、液体揮発燃料ＦＬを無駄にすることがない。
更に、例えばバイオマスガスＢＧが安定して内燃機関１に供給されないような場合において、内燃機関１のトルクを維持するためには、通常であれば、バイオマスガスＢＧを使用せずに、液体揮発燃料ＦＬのみを使用して内燃機関１を運転する。したがって、バイオマスガスＢＧは使用されず、無駄になる。これに対し、本実施形態においては、燃焼室２６へ供給される燃料として、バイオマスガスＢＧ、液体揮発燃料ＦＬ、及びバイオマスガスと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧの何れかを適宜選択する。このため、例えば上記のような場合には、バイオマスガスと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧを選択することで、液体揮発燃料ＦＬを、バイオマスガスＢＧのばらつきを補って内燃機関１のトルクを維持するための補助燃料として使用し、バイオマスガスＢＧを無駄なく使用することができる。
したがって、動作不具合を抑制し、かつ、効率良く燃料を使用して運転が可能な、発電用の内燃機関１を提供することができる。
【0047】
特に、上記のような内燃機関１においては、液体揮発燃料ＦＬによって給気弁３５を洗浄する構成となっているため、間伐材等の、タール成分を多く含む木材をも、バイオマスガスＢＧを生成する際の燃料として使用することができる。このように、通常であれば燃料として使用することが難しいような木材を使用してバイオマスガスＢＧを生成することができるようになるため、木材を有効に利用することが可能となる。
【0048】
また、制御装置６は、通常運転（図２の時間Ｔ３～Ｔ１２）時には、バイオマスガスＢＧを燃料として選択し、その間に、一定時間、混合物ＭＧを燃料として選択することで、給気弁３５を洗浄する。
このような構成によれば、通常運転時の間に、一定時間、混合物ＭＧを燃料として選択する。すなわち、バイオマスガスＢＧを燃料として使用している間に、液体揮発燃料ＦＬを第１噴射部４６から噴射して、燃料として混合物ＭＧを燃焼室２６へと供給する。これにより、混合物ＭＧに含まれる液体揮発燃料ＦＬによって、給気弁３５が洗浄され、通常運転中に付着したタール成分等の汚染物質の付着量が低減される。
このような構成によれば、通常運転時の間に、一定時間、混合物ＭＧを燃料として選択する。すなわち、バイオマスガスＢＧを燃料として使用している間に、液体揮発燃料ＦＬを第１噴射部４６から噴射して、燃料として混合物ＭＧを燃焼室２６へと供給する。これにより、混合物ＭＧに含まれる液体揮発燃料ＦＬによって、給気弁３５が洗浄され、通常運転中に付着したタール成分等の汚染物質の付着量が低減される。
【0049】
また、制御装置６は、機関本体２を始動する際には、液体揮発燃料ＦＬを燃料として選択して暖機運転（図２の時間Ｔ１～Ｔ２）する。その後、制御装置６は、燃料として混合物ＭＧを選択して、バイオマスガスＢＧの供給状況に応じて、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を調整する始動時調整運転（図２の時間Ｔ２～Ｔ３）を経たうえで、通常運転へと移行する。
上記のような構成によれば、まず、暖機運転を行うことで、機関本体２を容易かつ安定して始動させることができる。
また、暖機運転の後に、燃料として混合物ＭＧを選択して、バイオマスガスＢＧの供給状況に応じて、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を調整する始動時調整運転を行う。これにより、バイオマスガスＢＧを生成する設備から、バイオマスガスＢＧを供給する場合において、バイオマスガスＢＧの生成を開始してからバイオマスガスＢＧが安定して供給されるまでの、バイオマスガスＢＧが安定して供給されない状況においても、バイオマスガスＢＧを無駄なく使用しつつ、機関本体２を安定して通常運転へと移行させることができる。
上記のような構成によれば、まず、暖機運転を行うことで、機関本体２を容易かつ安定して始動させることができる。
また、暖機運転の後に、燃料として混合物ＭＧを選択して、バイオマスガスＢＧの供給状況に応じて、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を調整する始動時調整運転を行う。これにより、バイオマスガスＢＧを生成する設備から、バイオマスガスＢＧを供給する場合において、バイオマスガスＢＧの生成を開始してからバイオマスガスＢＧが安定して供給されるまでの、バイオマスガスＢＧが安定して供給されない状況においても、バイオマスガスＢＧを無駄なく使用しつつ、機関本体２を安定して通常運転へと移行させることができる。
【0050】
また、内燃機関１は、給気管Ｐに空気を導入する空気導入管４２と、給気管Ｐに外部から供給される原ガスを導入する原ガス導入管４３と、原ガス導入管４３に設けられて原ガスの圧力を測定する原ガス圧力センサ４８と、を備えている。バイオマスガスＢＧは、空気と原ガスの混合体である。制御装置６は、始動時調整運転時に、原ガス圧力センサ４８の測定値が低減すると、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を増やし、原ガス圧力センサ４８の測定値が増加すると、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を減らす。
このような構成によれば、バイオマスガスＢＧの原ガスの供給量の増減に応じて、液体揮発燃料ＦＬの供給量を自動的に調整することができる。これにより、燃焼室２６に供給される燃料の量を安定させて、内燃機関１のトルクを一定に維持することができる。したがって、仮に原ガスが安定して供給されないような状況においても、原ガスを無駄なく使用しつつ、機関本体２を安定して通常運転へと移行させることができる。
このような構成によれば、バイオマスガスＢＧの原ガスの供給量の増減に応じて、液体揮発燃料ＦＬの供給量を自動的に調整することができる。これにより、燃焼室２６に供給される燃料の量を安定させて、内燃機関１のトルクを一定に維持することができる。したがって、仮に原ガスが安定して供給されないような状況においても、原ガスを無駄なく使用しつつ、機関本体２を安定して通常運転へと移行させることができる。
【0051】
また、内燃機関１は、給気管Ｐに空気を導入する空気導入管４２と、給気管Ｐに外部から供給される原ガスを導入する原ガス導入管４３と、原ガス導入管４２から給気管Ｐへの原ガスの導入量を調整する原ガス絞り弁４４と、を備えている。バイオマスガスＢＧは、空気と原ガスの混合体である。制御装置６は、バイオマスガスＢＧを燃料として選択した状態から、混合物ＭＧを燃料として選択した状態に移行する際（図２の時間Ｔ４～Ｔ５、Ｔ８～Ｔ９、Ｔ１２～Ｔ１３）には、原ガス絞り弁４４を調整して原ガスの導入量を低減する。
上記のような構成によれば、例えば通常運転中に給気弁３５を洗浄する場合や、通常運転から停止運転へと移行する間の停止時調整運転等において、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を増加させて混合物ＭＧを燃料として選択した状態に移行する際に、原ガス絞り弁４４を調整して原ガスの導入量を低減するため、内燃機関１のトルクを一定に維持することができる。
上記のような構成によれば、例えば通常運転中に給気弁３５を洗浄する場合や、通常運転から停止運転へと移行する間の停止時調整運転等において、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を増加させて混合物ＭＧを燃料として選択した状態に移行する際に、原ガス絞り弁４４を調整して原ガスの導入量を低減するため、内燃機関１のトルクを一定に維持することができる。
【0052】
また、制御装置６は、通常運転から機関本体２を停止する際には、燃料として混合物ＭＧを選択して、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を漸次増加させる停止時調整運転（図２の時間Ｔ１２～Ｔ１３）を経たうえで、燃料として液体揮発燃料ＦＬを選択して、給気弁３５を洗浄する、停止運転（図２の時間Ｔ１３～Ｔ１４）へと移行する。
上記のような構成によれば、内燃機関１を停止するに際し、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を漸次増加させる停止時調整運転を経ることで、燃料として液体揮発燃料ＦＬを選択する停止運転へと、滑らかに移行することができる。
また、停止運転では、燃料として液体揮発燃料ＦＬを選択することで、給気弁３５を液体揮発燃料ＦＬで洗浄し、タール成分等の汚染物質の付着量を低減させた状態で、内燃機関１を停止させることができる。その結果、次回、機関本体２を始動させる際に、給気弁３５が給気ポート３２に固着して始動が困難になることを抑制できる。
上記のような構成によれば、内燃機関１を停止するに際し、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を漸次増加させる停止時調整運転を経ることで、燃料として液体揮発燃料ＦＬを選択する停止運転へと、滑らかに移行することができる。
また、停止運転では、燃料として液体揮発燃料ＦＬを選択することで、給気弁３５を液体揮発燃料ＦＬで洗浄し、タール成分等の汚染物質の付着量を低減させた状態で、内燃機関１を停止させることができる。その結果、次回、機関本体２を始動させる際に、給気弁３５が給気ポート３２に固着して始動が困難になることを抑制できる。
【0053】
また、内燃機関１は、給気管Ｐに空気を導入する空気導入管４２と、給気管Ｐに外部から供給される原ガスを導入する原ガス導入管４３と、原ガス導入管４２から給気管Ｐへの原ガスの導入量を調整する原ガス絞り弁４４と、を備えている。バイオマスガスＢＧは、空気と原ガスの混合体である。制御装置６は、停止時調整運転時に、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を漸次増加させつつ、原ガス絞り弁４４を調整して原ガスの導入量を漸次低減する。
上記のような構成によれば、停止時調整運転時に、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を漸次増加させるに際し、原ガスの導入量を漸次低減させるため、停止時調整運転時における内燃機関１のトルクを一定に維持することができる。
上記のような構成によれば、停止時調整運転時に、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を漸次増加させるに際し、原ガスの導入量を漸次低減させるため、停止時調整運転時における内燃機関１のトルクを一定に維持することができる。
【0054】
また、液体揮発燃料ＦＬはガソリンである。
上記のような構成によれば、タール成分等の汚染物質に対する洗浄性能と、内燃機関１のバイオマスガスＢＧを補助する補助燃料としての機能との双方を容易に実現できる。
上記のような構成によれば、タール成分等の汚染物質に対する洗浄性能と、内燃機関１のバイオマスガスＢＧを補助する補助燃料としての機能との双方を容易に実現できる。
【0055】
（実施形態の変形例）
なお、本発明の発電用の内燃機関は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、第１噴射部４６は、給気ポート３２の内部で、給気弁３５へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射するように設けられているが、これに限られない。
図３は、本発明の実施形態の変形例における発電用の内燃機関の構成を模式的に示す図である。
図３に示すように、本変形例における発電用の内燃機関１Ｂの給気部４Ｂは、上記実施形態で示した給気部４の構成に加えて、第２噴射部４９Ａ、４９Ｂを備えている。
第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、第１噴射部４６とは異なる位置に設けられている。第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、給気ポート３２の内部の、給気弁３５とは異なる部分へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射する。より詳細には、第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、給気ポート３２の内部の、給気弁３５よりも、バイオマスガスＢＧの流入方向において上流に位置する部分へ向けて、液体揮発燃料ＦＬを噴射して、液体揮発燃料ＦＬを噴射した、給気弁３５よりも上流の部分を洗浄する。図３の例では、第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、サージタンク４５内と、スロットル弁４７の部分に向けて、液体揮発燃料ＦＬを噴射するよう、２箇所に設けられている。第２噴射部４９Ａ、４９Ｂを設ける位置、設置数は、これに限るものではなく適宜変更可能である。
なお、本発明の発電用の内燃機関は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、第１噴射部４６は、給気ポート３２の内部で、給気弁３５へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射するように設けられているが、これに限られない。
図３は、本発明の実施形態の変形例における発電用の内燃機関の構成を模式的に示す図である。
図３に示すように、本変形例における発電用の内燃機関１Ｂの給気部４Ｂは、上記実施形態で示した給気部４の構成に加えて、第２噴射部４９Ａ、４９Ｂを備えている。
第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、第１噴射部４６とは異なる位置に設けられている。第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、給気ポート３２の内部の、給気弁３５とは異なる部分へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射する。より詳細には、第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、給気ポート３２の内部の、給気弁３５よりも、バイオマスガスＢＧの流入方向において上流に位置する部分へ向けて、液体揮発燃料ＦＬを噴射して、液体揮発燃料ＦＬを噴射した、給気弁３５よりも上流の部分を洗浄する。図３の例では、第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、サージタンク４５内と、スロットル弁４７の部分に向けて、液体揮発燃料ＦＬを噴射するよう、２箇所に設けられている。第２噴射部４９Ａ、４９Ｂを設ける位置、設置数は、これに限るものではなく適宜変更可能である。
【0056】
すなわち、本変形例の発電用の内燃機関１Ｂは、給気管Ｐの内部の、給気弁３５よりも上流の部分へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射し、当該部分を洗浄する、第２噴射部４９Ａ、４９Ｂを更に備える。
このような構成によれば、第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、給気弁３５よりも上流の部分へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射し、当該部分を洗浄する。これにより、給気弁３５よりも上流の部分についても、噴射した液体揮発燃料ＦＬにより、付着したタール成分等の汚染物質の付着量を低減させることができる。
このような構成によれば、第２噴射部４９Ａ、４９Ｂは、給気弁３５よりも上流の部分へ向けて液体揮発燃料ＦＬを噴射し、当該部分を洗浄する。これにより、給気弁３５よりも上流の部分についても、噴射した液体揮発燃料ＦＬにより、付着したタール成分等の汚染物質の付着量を低減させることができる。
【0057】
（その他の変形例）
上記実施形態では、給気弁３５の洗浄の際には、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧを用いるようにしたが、給気弁３５を洗浄する際にはバイオマスガスＢＧの供給を停止して、燃焼室２６内へ液体揮発燃料ＦＬのみが燃料として供給される状態としてもよい。
また、上記実施形態では、給気弁３５の洗浄に用いる液体揮発燃料ＦＬを、機関本体２の始動時、停止時等に用いるようにしたが、例えば、給気弁３５の洗浄に用いる液体揮発燃料と、機関本体２の始動時に、機関本体の始動の安定性向上のために用いる液体揮発燃料とは、異なる種類のものを用いてもよい。
また、上記実施形態の図２で示した、制御装置６における制御方法は一例に過ぎず、その内容、処理の順序等については適宜変更可能である。
上記実施形態では、給気弁３５の洗浄の際には、バイオマスガスＢＧと液体揮発燃料ＦＬの混合物ＭＧを用いるようにしたが、給気弁３５を洗浄する際にはバイオマスガスＢＧの供給を停止して、燃焼室２６内へ液体揮発燃料ＦＬのみが燃料として供給される状態としてもよい。
また、上記実施形態では、給気弁３５の洗浄に用いる液体揮発燃料ＦＬを、機関本体２の始動時、停止時等に用いるようにしたが、例えば、給気弁３５の洗浄に用いる液体揮発燃料と、機関本体２の始動時に、機関本体の始動の安定性向上のために用いる液体揮発燃料とは、異なる種類のものを用いてもよい。
また、上記実施形態の図２で示した、制御装置６における制御方法は一例に過ぎず、その内容、処理の順序等については適宜変更可能である。
【0058】
更に、上記実施形態においては、バイオマスガスＢＧの原ガスを生成する設備においては、特に当該設備の稼働開始時に、生成量にばらつきが生じやすいことに着目して、バイオマスガスＢＧの供給状況に応じて、第１噴射部４６における液体揮発燃料ＦＬの噴射量を調整する始動時調整運転を経たうえで、通常運転へと移行するように構成した。しかし、内燃機関１が通常運転へと移行した後において、原ガス圧力センサ４８の測定値を随時確認し、原ガス圧力センサ４８の測定値が低減すると、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を増やし、原ガス圧力センサ４８の測定値が増加すると、液体揮発燃料ＦＬの噴射量を減らすようにしても構わない。
このような構成とすることで、内燃機関１が通常運転中に、原ガスの供給量にばらつきが生じたとしても、トルクを一定に保つことができる。
このような構成とすることで、内燃機関１が通常運転中に、原ガスの供給量にばらつきが生じたとしても、トルクを一定に保つことができる。
【0059】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0060】
１、１Ｂ 内燃機関
２ 機関本体
６ 制御装置
２６ 燃焼室
３５ 給気弁
４２ 空気導入管
４３ 原ガス導入管
４４ 原ガス絞り弁
４６ 第１噴射部
４８ 原ガス圧力センサ
４９Ａ、４９Ｂ 第２噴射部
ＢＧ バイオマスガス
ＦＬ 液体揮発燃料
ＭＧ 混合物
Ｐ 給気管
２ 機関本体
６ 制御装置
２６ 燃焼室
３５ 給気弁
４２ 空気導入管
４３ 原ガス導入管
４４ 原ガス絞り弁
４６ 第１噴射部
４８ 原ガス圧力センサ
４９Ａ、４９Ｂ 第２噴射部
ＢＧ バイオマスガス
ＦＬ 液体揮発燃料
ＭＧ 混合物
Ｐ 給気管
【図1】
【図2】
【図3】