CN110382851B - 发动机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机系统，在电源部、运转控制部出现问题时能够迅速作出应对。该发动机系统包括：使燃料(G)燃烧而输出轴动力的发动机(40)和利用发动机(40)的轴动力进行工作的系统主体(30)，并且包括：运转控制部(A)和将商用电力转换为工作电力并将该工作电力供给到运转控制部(A)的电源部(B)，其中，作为电源部(B)，独立地设置有：用于供给系统主体(30)的工作控制用的工作电力的系统主体侧电源部(15)；和用于供给发动机(40)的工作控制用的工作电力的发动机侧电源部(25)。

Description

发动机系统
技术领域
本发明涉及发动机系统，其包括：使燃料燃烧而输出轴动力的发动机和利用所述发动机的轴动力进行工作的系统主体，并且包括：运转控制部和将商用电力转换为工作电力并将该工作电力供给到所述运转控制部的电源部。
背景技术
作为这种发动机系统，已知有一种发动机驱动式热泵系统(以下有时称“GHP”)，作为系统主体，该热泵系统包括利用压缩机使制冷剂循环以输送热量的热泵回路，并利用发动机的轴动力使该压缩机工作(例如参照专利文献1)。
专利文献
专利文献1：日本特开平7－174366号公报
发明内容
现有的发动机系统中，当电源部出现漏电、故障等问题时，有时系统主体和发动机双方的工作控制都无法正常进行，从而无法作出迅速的应对，如使发动机停止等。
鉴于该情况，本发明的主要课题在于，提供一种在发动机系统中电源部出现问题时能够迅速作出应对的技术，该发动机系统包括：使燃料燃烧而输出轴动力的发动机和利用所述发动机的轴动力进行工作的系统主体，且包括：运转控制部和向该运转控制部供给工作电力的电源部。
本发明的第1特征结构为一种发动机系统，其包括：使燃料燃烧而输出轴动力的发动机和利用所述发动机的轴动力进行工作的系统主体，
并且包括：运转控制部和将商用电力转换为工作电力并将该工作电力供给到所述运转控制部的电源部，
作为所述电源部，以并联状态设置有：用于供给所述系统主体的工作控制用的工作电力的系统主体侧电源部；和用于供给所述发动机的工作控制用的工作电力的发动机侧电源部。
根据该结构，即使在用于供给系统主体的工作控制用的工作电力的系统主体侧电源部出现漏电、故障等问题时，也能保证发动机侧电源部处于正常状态，从而可靠地供给发动机的工作控制用的工作电力。由此，能够控制发动机的工作，使发动机进入停止等状态。
另一方面，即使在用于供给发动机的工作控制用的工作电力的发动机侧电源部出现漏电、故障等问题时，也能保证系统主体侧电源部处于正常状态，从而可靠地供给系统主体的工作控制用的工作电力。由此，能够控制系统主体的工作。
因此，根据本发明，能够提供一种在电源部出现问题时能够迅速作出应对的发动机系统。
本发明的第2特征结构在于，作为所述运转控制部，独立地设置有：由所述系统主体侧电源部供给工作电力而进行所述系统主体的工作控制的系统主体控制部；以及由所述发动机侧电源部供给工作电力而进行所述发动机的工作控制的发动机控制部。
根据该结构，作为运转控制部而独立地设置有系统主体控制部和发动机控制部，因此，在一个运转控制部出现问题时，也能使另一运转控制部不受其影响而维持正常状态。
本发明的第3特征结构在于，该发动机系统构成为：在所述系统主体控制部和所述发动机控制部之间能够进行通信，
所述系统主体控制部和所述发动机控制部在检测到自身与通信对方的运转控制部之间的通信异常时，执行使所述发动机停止的发动机停止处理。
根据该结构，系统主体控制部和发动机控制部在通信对方的运转控制部侧出现漏电、故障等问题时，能够通过检测自身与该通信对方的运转控制部之间的通信功能而检测出该问题状态。而且，系统主体控制部和发动机控制部在相互通信中检测到这种通信异常时，能够执行发动机停止处理而可靠地使发动机停止。
本发明的第4特征结构在于，该发动机系统包括启动器用变压器，该启动器用变压器将商用电力降压并将其供给到所述发动机的启动器，
所述发动机侧电源部利用由所述启动器用变压器降压后的电力而生成工作电力。
根据该结构，能够有效利用发动机的启动器用变压器，向发动机侧电源部供给由该启动器用变压器降压后的电力。由此，在发动机侧电源部中，能够省略或简化用于将供给电力降压到期望的工作电力的变压器，从而高效地生成工作电力。
本发明的第5特征结构在于，所述发动机侧电源部构成为：能够自由装卸用于对所述发动机侧电源部生成的工作电力的电压进行转换的电压转换部。
根据该结构，由于构成为发动机侧电源部能够自由装卸电压转换部，因此，通过适当地变更该电压转换部，能够生成电压与规格相适配的工作电力。此外，通过构成为能够自由装卸多个电压转换部，还能够生成多种电压的工作电力。
本发明的第6特征结构在于，该发动机系统包括：能够切断对所述发动机的燃料供给的燃料切断阀，并且，
所述运转控制部构成为：能够在所述系统主体的工作控制中，执行使所述燃料切断阀工作而使所述发动机停止的燃料切断处理。
根据该结构，例如，在供给发动机的工作控制用的工作电力的发动机侧电源部出现问题时，能够在运转控制部进行的系统主体的工作控制中执行燃料切断处理以切断对发动机的燃料供给，从而可靠地使发动机停止。
附图说明
图1是实施方式的发动机系统的概略结构图。
具体实施方式
基于附图说明本发明的实施方式。
图1所示的发动机系统100构成为所谓的发动机驱动式的热泵系统(GHP)，以发动机40作为例如用于供制冷剂循环的热泵回路(省略图示)的压缩机32的驱动源。该发动机系统100设有：使燃料G燃烧而输出轴动力的发动机40和利用发动机40的轴动力进行工作的系统主体30。系统主体30包括压缩机32等。此外，发动机系统100设有电源部B和进行运转控制的运转控制部A。电源部B将商用电力转换为工作电力并将该工作电力供给到运转控制部A。更详细而言，电源部B利用AC－DC变换器等将由商用电源46供给的交流商用电力转换为直流工作电力并将其供给到运转控制部A。需要说明的是，作为发动机40，无需特别限定发动机形式、所使用的燃料等，例如可以采用以城市燃气作为使用燃料的往复式发动机、燃气涡轮发动机等。
作为运转控制部A，独立地设有：进行系统主体30的工作控制的主控制部11(系统主体控制部的一个例子)和进行发动机40的工作控制的发动机控制部21。
具体而言，主控制部11以安装于主控制器10的方式设置。主控制部11构成为：进行设置在系统主体30侧的燃料切断阀31、其他电气设备的工作控制。另一方面，发动机控制部21以安装于主控制器10之外的发动机控制器20的方式设置。发动机控制部21构成为：进行设置在发动机40侧的冷却水泵、点火装置、其他电气设备的工作控制。
作为向运转控制部A供给工作电力的电源部B，以并联状态设有：用于供给系统主体30的工作控制用的工作电力的主电源部15(系统主体侧电源部的一个例子)；和用于供给发动机40的工作控制用的工作电力的发动机侧电源部25。主电源部15向安装有主控制部11的主控制器10供给系统主体30的工作控制用的工作电力。发动机侧电源部25向安装有发动机控制部21的发动机控制器20供给发动机40的工作控制用的工作电力。也就是说，作为电源基板，发动机系统100中独立地设置有：具有主电源部15的主侧电源基板和具有发动机侧电源部25的发动机侧电源基板。
系统主体30设有能够切断对发动机40的燃料G的供给的燃料切断阀31。主控制部11构成为能够执行燃料切断处理，即，使该燃料切断阀31工作而强制性地使发动机40停止(发动机停止处理的一个例子)。
另一方面，发动机控制部21构成为能够执行点火停止处理，即，通过停止向发动机40的火花塞(省略图示)供电等的方法强制性地使发动机40停止(发动机停止处理的一个例子)。
此外，主控制部11和发动机控制部21构成为：能够通过安装于主控制器10的通信部12和安装于发动机控制器20的通信部22而互相通信。
主控制部11通过上述通信部12、22而执行自身与发动机控制部21之间的通信，在检测到自身与发动机控制部21之间的通信异常时，判断为发动机控制部21或向其供给工作电力的发动机侧电源部25出现了漏电、故障等问题。于是，主控制部11在像这样判断为发动机控制部21侧出现了问题时，执行上述燃料切断处理而使发动机40停止。
另一方面，发动机控制部21通过上述通信部12、22而执行自身与主控制部11之间的通信，在检测到自身与主控制部11之间的通信异常时，判断为主控制部11或向其供给工作电力的发动机侧电源部25出现了漏电、故障等问题。于是，发动机控制部21在像这样判断为主控制部11侧出现了问题时，执行上述点火停止处理而使发动机40停止。
发动机侧电源部25构成为：除了向发动机控制部21供给发动机40的工作控制用的工作电力之外，还向主控制部11供给系统主体30的工作控制用的工作电力。即，安装有主控制部11的主控制器10不仅从主电源部15获得工作电力，而且还从发动机侧电源部25获得工作电力。由此，在主电源部15和发动机侧电源部25中的一个电源部B出现漏电、故障等问题时，主控制部11也能从另一个电源部B接受工作电力的供给而正常工作。并且，能够执行上述燃料切断处理而可靠地使发动机40停止。
该发动机系统100设有启动器用变压器42，该启动器用变压器42用于对由商用电源46供给的商用电力进行降压并将其供给到发动机40的启动器41。
而且，发动机侧电源部25构成为：利用由该启动器用变压器42降压后的电力来生成工作电力。因此，发动机侧电源部25被供给由启动器用变压器42降压到几十V左右的电力。因此，可以在发动机侧电源部25中省略或简化用于将该供给电力降压至期望的工作电力的电压的变压器，可高效地生成工作电力。
主电源部15从商用电源46经由漏电保护器45直接获得交流商用电力。主电源部15可以内置变压器(transformer)，该变压器用于将商用电力降压至例如普通电气设备的供给电压，即12V。在该情况下，主电源部15将由变压器降压后的工作电力供给到主控制部11、由该主控制部11进行工作控制的系统主体30侧的燃料切断阀31等的电气设备。
另一方面，发动机侧电源部25构成为：能够自由装卸电压转换部26。电压转换部26由调压器(regulator)等构成，该调压器用于对由启动器用变压器42降压后的电力电压进行转换。电压转换部26能够以外接的形式安装于具有发动机侧电源部25的发动机侧电源基板。由此，在发动机侧电源部25中，能够生成普通供给电压以外的工作电力。此外，虽然省略了图示，但可以通过同时安装2个以上的电压转换部26而高效地生成多种电压的工作电力。
〔其他实施方式〕
(1)在上述实施方式中，发动机系统100构成为发动机驱动式热泵系统(GHP)，但本发明的发动机系统能够应用于所有具备发动机作为驱动源的系统。例如，也可应用于：具备以发动机为驱动源的发电机，将该发动机的废热用于热水供给、供暖的热电联合系统等。此外，还可应用于：将发动机的轴动力用作其他系统的驱动源、同时将该发动机的废热也利用起来的吸收式制冷机、燃料电池系统等。
(2)在上述实施方式中，以将主控制部11安装于主控制器10、将发动机控制部21安装于发动机控制器20的方式独立地设置了主控制部11和发动机控制部21，但本发明不限定于该结构。例如，也可以构成为：采用将主控制部和发动机控制部安装于共用的控制器等形式，用该控制器来进行系统主体的工作控制和发动机的工作控制。需要说明的是，在该情况下也可以构成为：由主电源部向共用的控制器供给系统主体的工作控制用的工作电力，由发动机侧电源部向共用的控制器供给发动机的工作控制用的工作电力。
(3)在上述实施方式中，将由主控制部11在系统主体30的工作控制中执行的发动机停止处理设为了燃料切断处理，即通过使能够切断对发动机40的燃料G的供给的燃料切断阀31工作而使发动机40停止，但本发明不限定于该结构。例如，也可以让主控制部11以其他方式，如利用主控制部11切断对发动机40的火花塞的电力供给等方式来执行发动机停止处理。
(4)在上述实施方式中，主控制部11和发动机控制部21构成为：在检测到彼此间的通信异常时，判断为通信对方侧的运转控制部A和电源部B出现了漏电、故障等问题，执行发动机停止处理，但本发明不限定于该结构。例如，也可以构成为通过其他方法，如检测主电源部15、发动机侧电源部25中的电流下降等的方法来判断运转控制部A和电源部B出现了问题。
(5)在上述实施方式中构成为：发动机侧电源部25向主控制部11和发动机控制部21双方供给工作电力，但也可以省略发动机侧电源部25对主控制部11的电力供给。
(6)在上述实施方式中，发动机侧电源部25构成为：利用由启动器用变压器42降压后的电力生成工作电力，但本发明不限定于该结构。例如，发动机侧电源部25也可以构成为：从商用电源46经由漏电保护器45直接获得交流商用电力，并内置用于将该商用电力降压到期望电压的变压器。
(7)在上述实施方式中，发动机侧电源部25设有能够自由装卸的电压转换部26，但本发明不限定于该结构，也可以使电压转换部26不能自由装卸。例如，也可以采用在发动机侧电源部25中预先内置所需数量的电压转换部26等的结构。
本发明能够应用于发动机系统，该发动机系统包括将商用电力转换为工作电力并将该工作电力供给到运转控制部的电源部。
附图标记说明
11：主控制部(系统主体控制部)；15：主电源部(系统主体侧电源部)；21：发动机控制部；25：发动机侧电源部；26：电压转换部；30：系统主体；31：燃料切断阀；40：发动机；41：启动器；42：启动器用变压器；100：发动机系统；A：运转控制部；B：电源部；G：燃料。

Claims (6)

1.一种发动机系统，其包括：使燃料燃烧而输出轴动力的发动机和利用所述发动机的轴动力进行工作的系统主体，并且包括：运转控制部和将商用电力转换为工作电力并将该工作电力供给到所述运转控制部的电源部，
所述发动机系统的特征在于，
作为所述电源部，以并联状态设置有：用于供给所述系统主体的工作控制用的工作电力的系统主体侧电源部；和用于供给所述发动机的工作控制用的工作电力的发动机侧电源部，
作为所述运转控制部，独立地设置有：由所述系统主体侧电源部供给工作电力而进行所述系统主体的工作控制的系统主体控制部；以及由所述发动机侧电源部供给工作电力而进行所述发动机的工作控制的发动机控制部，
构成为：还从所述发动机侧电源部向所述系统主体控制部供给工作电力。
2.根据权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，
该发动机系统构成为：在所述系统主体控制部和所述发动机控制部之间能够进行通信，
所述系统主体控制部和所述发动机控制部在检测到自身与通信对方的运转控制部之间的通信异常时，执行使所述发动机停止的发动机停止处理。
3.根据权利要求1所述的发动机系统，其特征在于，
该发动机系统包括启动器用变压器，该启动器用变压器将商用电力降压并将其供给到所述发动机的启动器，
所述发动机侧电源部利用由所述启动器用变压器降压后的电力而生成工作电力。
4.根据权利要求2所述的发动机系统，其特征在于，
该发动机系统包括启动器用变压器，该启动器用变压器将商用电力降压并将其供给到所述发动机的启动器，
所述发动机侧电源部利用由所述启动器用变压器降压后的电力而生成工作电力。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的发动机系统，其特征在于，
所述发动机侧电源部构成为：能够自由装卸用于对工作电力的电压进行转换的电压转换部。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的发动机系统，其特征在于，
该发动机系统包括能够切断对所述发动机的燃料供给的燃料切断阀，并且
所述运转控制部构成为：能够在所述系统主体的工作控制中，执行使所述燃料切断阀工作而使所述发动机停止的燃料切断处理。
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