JP2012017706A

JP2012017706A - エンジン発電機

Info

Publication number: JP2012017706A
Application number: JP2010156359A
Authority: JP
Inventors: Mineo Sakuma; 峰生佐久間; Mitsuo Nagata; 三雄永田; Toshikazu Watanabe; 俊和渡辺
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-01-26

Abstract

【課題】燃料漏れを確実に検出することができ、防油堤を含めたエンジン発電機の小型化を図ることができるエンジン発電機を提供する。
【解決手段】燃料タンク１５から燃料供給経路２２を通ってエンジン１１に流入する燃料の送液量を測定する送液量測定手段３１と、エンジンから燃料戻り経路２３を通って燃料タンクに戻される燃料の戻り量を測定する戻り量測定手段３３と、エンジンによって駆動される発電機１２の発電状態からエンジンの燃料消費量を求める消費量算出手段３５と、送液量から戻り量を差し引いた燃料供給量と燃料消費量とを比較し、燃料供給量が燃料消費量を超えたときに燃料漏れと判定してエンジンを停止させる制御手段３６とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明はエンジン発電機に関し、詳しくは、下部に防油堤を備えたケーシングの内部にエンジン、発電機及び燃料タンクを収容した可搬式のエンジン発電機に関する。

エンジンによって発電機を駆動する可搬式のエンジン発電機では、エンジンなどから漏れた燃料が周囲に流出することを防止するための防油堤（オイルガード）を設けている（例えば、特許文献１参照。）。また、燃料タンクからエンジンに燃料を供給する燃料供給経路の途中に燃料小出し槽を設け、該燃料小出し槽内の燃料の状態から燃料漏れを検出するようにしたエンジン発電機が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００９−２９９６３３号公報特開２００２−３１００２４号公報

特許文献２に記載された燃料漏れの検出方法では、主燃料槽（燃料タンク）とは別に燃料小出し槽を設けなければならず、構成が複雑でコスト増になるだけでなく、主燃料槽と燃料小出し槽との間からの燃料漏れは検出することができなかった。また、可搬式のエンジン発電機では、長時間連続運転に対応するため、燃料タンクの大容量化が進んでおり、これに伴って防油堤の容積も大きくする必要があることから、防油堤を含めたエンジン発電機が大型化する傾向にある。

そこで本発明は、燃料漏れを確実に検出することができ、防油堤を含めたエンジン発電機の小型化を図ることができるエンジン発電機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のエンジン発電機は、下部に防油堤を備えたケーシングの内部に、エンジンと、該エンジンにより駆動される発電機と、前記エンジンに供給する燃料を貯留する燃料タンクとを収容したエンジン発電機において、前記燃料タンクから燃料供給経路を通って前記エンジンに流入する燃料の送液量を測定する送液量測定手段と、前記エンジンから燃料戻り経路を通って前記燃料タンクに戻される燃料の戻り量を測定する戻り量測定手段と、前記発電機の発電状態から前記エンジンの燃料消費量を求める消費量算出手段とを備えるとともに、前記送液量から前記戻り量を差し引いた燃料供給量と前記燃料消費量とを比較し、燃料供給量が燃料消費量を超えたときに燃料漏れと判定して前記エンジンを停止させるエンジン停止部を有する制御手段を備えていることを特徴としている。

さらに、本発明のエンジン発電機は、前記制御手段が燃料漏れを判定したときに警報を発生する警報発生部を備えていること、前記制御手段が燃料漏れを検出したときにエンジンの停止とエンジンの運転継続とを選択するための停止選択部を備えていることを特徴としている。

本発明のエンジン発電機によれば、燃料の送液量及び戻り量と燃料消費量とに基づいて燃料の経路やエンジンからの燃料漏れの有無を判定するので、燃料漏れの発生を早期かつ確実に検出することができ、大量の燃料が漏れ出すことを防止できる。これにより、可搬式のエンジン発電機に設けられている防油堤を省略したり、防油堤の容積を小さくしたりすることができ、防油堤を含めたエンジン発電機の小型化を図ることができる。

本発明のエンジン発電機の一形態例を示す断面正面図である。燃料漏れを検出する制御手段部分の一例を示すブロック図である。燃料漏れの検出手順の一例を示すフローチャートである。エンジンの負荷率を燃料消費量との関係の一例を示す図である。

本形態例に示すエンジン発電機は、エンジン（ディーゼルエンジン）１１で発電機１２を駆動して負荷に電力を供給するものであって、防音構造を有するケーシング１３の下部に設けられた架台１４上に前記エンジン１１及び発電機１２を水平方向に配列するとともに、架台１４の下方に大容量の燃料タンク１５を配置している。

また、架台１４上におけるエンジン１１側には、エンジン１１の運転に必要なバッテリ１６やラジエータ１７、エアクリーナ１８，排気管１９などが配置され、発電機１２側には、エンジン１１や発電機１２などを制御したりするための制御盤２０が設けられている。また、エンジン１１と燃料タンク１５との間には、燃料フィードポンプ２１及び燃料供給管２２、燃料戻り管２３を含む燃料系統が設けられている。

架台１４の下部には、底板２４及び側壁２５により底部及び四周を密閉した防油堤２６が、前記燃料タンク１５の下半部を囲むようにして設けられている。発電機１２側の側壁２５の下部には、防油堤２６内の液を排出するためのドレン２７が設けられ、防油堤２６の内部には、防油堤２６内の液位があらかじめ設定された高液位に達したときに高液位信号を出力する高液位センサ２８と、防油堤２６内の液位が前記高液位より低いあらかじめ設定された低液位に達したときに低液位信号を出力する低液位センサ２９とが設けられている。

このようなエンジン１１を発電機１２の駆動源としたエンジン発電機において、図２に示すように、燃料供給経路である前記燃料供給管２２には、燃料ポンプ２１の作動により、燃料タンク１５から燃料供給管２２を通ってエンジン１１に流入する燃料の送液量を測定する送液量測定手段である第１流量計３１と、燃料供給管２２を遮断するバルブ３２とが設けられるとともに、燃料戻り経路である前記燃料戻り管２３には、エンジン１１の運転状態によって余剰となり、エンジン１１から燃料戻り管２３を通って燃料タンク１５に戻される燃料の戻り量を測定する戻り量測定手段である第２流量計３３が設けられている。

また、発電機１２から負荷３４に電力を供給する電源供給部１２ａには、電力量、周波数、力率などから発電機１２の発電状態を検出し、発電機１２の発電状態からエンジン１１の負荷率を求め、該負荷率に基づいてエンジン１１の燃料消費量を求める燃料消費量算出手段３５が設けられている。

前記第１流量計３１で測定した燃料の送液量と、前記第２流量計３３で測定した燃料の戻り量と、前記燃料消費量算出手段３５で算出した燃料消費量とは、燃料漏れ判定用の制御手段３６に演算用データとしてそれぞれ取り込まれ、前記送液量から前記戻り量を差し引くことによってエンジン１１への燃料供給量が算出され、得られた燃料供給量と前記燃料消費量とを比較することによって燃料漏れの有無を判定する。また、制御手段３６の入力側には、前記液位センサ２８，２９からの信号も入力されている。

さらに、制御手段３６の出力側には、燃料漏れが発生したと判定したとき、あるいは、液位センサ２８，２９によって防油堤２６内の液位が上昇したと判定したときに警報を発生する警報発生部として警報ランプ３７とブザー３８とが設けられるとともに、エンジン１１を停止させるためのエンジン停止部３９が、エンジンの停止とエンジンの運転継続とを選択するための停止選択部４０と共に設けられている。

前記制御手段３６では、図３に示すように、ステップ５１でエンジンキーをＯＮにすると、ステップ５２で前記バルブ３２が開くとともに、エンジン始動と同時に動作するタイプである燃料フィードポンプ２１が作動を開始し、エンジンキーをスタート位置にするとエンジン１１が始動する。運転中は、ステップ５３で前記送液量と前記戻り量とから燃料供給量を計測し、ステップ５４で発電機１２の発電状態からエンジン１１の負荷率を計測し、ステップ５５で前記負荷率からエンジン１１の燃料消費量を計算する。

そして、ステップ５６において、計測した燃料供給量と計算した燃料消費量とを比較し、燃料供給量が燃料消費量を超えない場合には（Ｎｏ）、燃料漏れ無しと判定してステップ５３に戻り、燃料漏れが発生していないときにはステップ５３〜５６を繰り返す。一方、燃料供給量が燃料消費量を超えた場合には（Ｙｅｓ）、ステップ５６からステップ５７に進み、ステップ５７でエンジン１１を停止させるとともに、ステップ５８でバルブ３２を閉じて燃料供給管２２を遮断する。同時にステップ５９で警報出力を行って警報ランプ３７を点灯させ、ブザー３８を鳴動させる。この警報出力は、ステップ６０で警報リセットが行われるまで継続し、ステップ６０で警報がリセットされると（Ｙｅｓ）、ステップ６１で警報が停止して一連の燃料漏れ判定が終了する。

また、前記停止選択部４０をエンジンの運転継続に設定しておくと、制御手段３６からエンジン停止信号が出力されてもステップ５７及びステップ５８を行わずにエンジン１１の運転を継続し、発電機１２からの電力を継続して負荷３４に出力することができる。例えば、負荷３４が消防用ポンプや手術用電源など、エンジン発電機からの燃料の流出よりも電源供給継続が優先する用途にエンジン発電機を使用する場合は、停止選択部４０を運転継続にして燃料漏れの警報のみ出力させ、負荷３４が停止した後にエンジン１１を停止させるようにすることができる。

ステップ５６では、図４に示すように、各負荷率における燃料消費量を燃料供給量が上回った場合を燃料漏れ領域として判定する。すなわち、エンジン１１の負荷率と燃料消費量とには決まった関係があり、図４に示す例では、負荷率１００％のときの燃料消費量が毎時１７０リットル、負荷率５０％のときの燃料消費量が毎時１０５リットル、負荷率０％（アイドリング）のときの燃料消費量が毎時３５リットルとなっている。また、燃料フィードポンプ２１は、負荷率１００％のときの燃料消費量以上の燃料、この場合は毎時１８０リットルの燃料を連続してエンジン１１に送液しているので、例えば負荷率５０％で運転しているエンジン１１からは、毎時７５リットルの燃料が燃料タンクに戻される。

したがって、エンジン１１が負荷率５０％で運転している場合、燃料消費量算出手段３５で算出される燃料消費量は毎時１０５リットルであるから、第１流量計３１で測定した燃料の送液量が毎時１８０リットルで、第２流量計３３で測定した燃料の戻り量が毎時７５リットルの場合には、送液量から戻り量を差し引いた燃料供給量である毎時１０５リットルは、全てエンジン１１で燃焼して消費されており、燃料系統を含むエンジン１１からの燃料漏れは発生していないと判定することができる。

一方、第１流量計３１で測定した送液量が毎時１８０リットル、第２流量計３３で測定した戻り量が毎時５０リットル、エンジン１１の負荷率が５０％の場合、送液量から戻り量を差し引いた燃料供給量の毎時１３０リットルに対してエンジン１１の燃料消費量は毎時１０５リットルであるから、燃料供給量が燃料消費量を超えており、毎時２５リットルの燃料が燃料系統やエンジン１１から漏れていると判定することができる。

また、燃料漏れの判定は、例えば、送液量、戻り量及び燃料消費量を数分間積算して判定に用いたり、燃料供給量が燃料消費量を超えた時間と超えた量とで判定したりするなど、エンジン発電機の運転状態、すなわち、負荷の変動状態に応じて設定することが可能である。さらに、雨水の浸入などによって前記高液位センサ２８が防油堤２６内の高液位を検出したときには少量の燃料漏れでも直ちにエンジン停止して警報出力を行うように設定し、防油堤２６内がほとんど空の状態で低液位センサ２９まで液位が上昇していないときには、警報出力のみを行ってエンジン停止を行わないように設定することもできる。

このように、燃料の送液量及び戻り量とエンジンの燃料消費量とに基づいて燃料漏れの有無を判定することにより、燃料漏れが発生したときに確実に燃料漏れを検出することができ、大量の燃料が漏れ出すことを防止できる。特に、第１流量計３１及び第２流量計３３を燃料タンク１５の直近やタンク内に配置することにより、燃料供給管２２や燃料戻り管２３での燃料漏れも確実に検出することができる。これにより、防油堤２６の容積を小さくすることができ、エンジン発電機全体の小型化を図ることができる。さらに、燃料漏れが発生するような部分の下方にオイル吸着マットなどの燃料の流出を抑えることができるものを設けることにより、防油堤を省略することも可能となる。

なお、燃料フィードポンプとして、エンジンの運転状態に関係なくバッテリーで作動するものを使用した場合は、エンジンキーをＯＮにするとバルブが開くとともに燃料フィードポンプも作動するので、燃料が燃料供給管に送られて全量が燃料戻り管から戻される状態になるので、エンジンを始動させなくても、エンジンキーをＯＮにするだけでの燃料漏れの判定を行うことができる。

１１…エンジン、１２…発電機、１２ａ…電源供給部、１３…ケーシング、１４…架台、１５…燃料タンク、１６…バッテリ、１７…ラジエータ、１８…エアクリーナ、１９…排気管、２０…制御盤、２１…燃料フィードポンプ、２２…燃料供給管、２３…燃料戻り管、２４…底板、２５…側壁、２６…防油堤、２７…ドレン、２８…高液位センサ、２９…低液位センサ、３１…第１流量計、３２…バルブ、３３…第２流量計、３４…負荷、３５…燃料消費量算出手段、３６…制御手段、３７…警報ランプ、３８…ブザー、３９…エンジン停止部、４０…停止選択部

Claims

下部に防油堤を備えたケーシングの内部に、エンジンと、該エンジンにより駆動される発電機と、前記エンジンに供給する燃料を貯留する燃料タンクとを収容したエンジン発電機において、前記燃料タンクから燃料供給経路を通って前記エンジンに流入する燃料の送液量を測定する送液量測定手段と、前記エンジンから燃料戻り経路を通って前記燃料タンクに戻される燃料の戻り量を測定する戻り量測定手段と、前記発電機の発電状態から前記エンジンの燃料消費量を求める消費量算出手段とを備えるとともに、前記送液量から前記戻り量を差し引いた燃料供給量と前記燃料消費量とを比較し、燃料供給量が燃料消費量を超えたときに燃料漏れと判定して前記エンジンを停止させる制御手段を備えていることを特徴とするエンジン発電機。
前記制御手段は、燃料漏れを判定したときに警報を発生する警報発生部を備えていることを特徴とする請求項１記載のエンジン発電機。
前記制御手段は、燃料漏れを検出したときにエンジンの停止とエンジンの運転継続とを選択するための停止選択部を備えていることを特徴とする請求項２記載のエンジン発電機。