DE602004007047T2

DE602004007047T2 - Gasmaschinenantriebsgerät

Info

Publication number: DE602004007047T2
Application number: DE602004007047T
Authority: DE
Inventors: Katsunori Nakajima
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2024-01-09
Also published as: DE602004007047D1; EP1437496A2; CN1517537A; EP1437496B1; ES2287590T3; KR20040064223A; PT1437496E; JP2004211674A; KR100576662B1; CN1322233C; EP1437496A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gasmaschinenantriebsgerät für eine Klimaanlage, eine Energieerzeugungsausrüstung oder dergleichen, die durch eine Maschine angetrieben wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Als eine typische Klimaanlage, die durch eine Maschine angetrieben wird, ist eine Klimaanlage der Gaswärmepumpenbauart bekannt, bei der ein Kompressor durch eine Gasmaschine angetrieben wird. Bei dieser Klimaanlage der Gaswärmepumpenbauart werden Brennstoffgas, das von einer Brennstoffversorgungsvorrichtung zugeführt wird, und Luft, die von einer Luftzufuhrvorrichtung zugeführt wird, in einem Drosselbereich vermischt, um ein Luft-Brennstoff-Gemisch zu bilden, und dann wird das so ausgebildete Luft-Brennstoff-Gemisch einer Gasmaschine zugeleitet. Die Brennstoffversorgungsvorrichtung ist mit einer Brennstoffzufuhrleitung, durch die Brennstoff zugeführt wird, und einem Brennstoffeinstellventil, das etwa in der Mitte der Brennstoffzufuhrleitung angeordnet ist, ausgerüstet. Das Brennstoffeinstellventil ist durch ein Strömungssteuerventil der Elektromotor-angetriebenen Bauart aufgebaut, das einen Ventilgehäuseverschluss aufweist. Er stellt den Ventilöffnungsgrad der Ventilöffnung derselben ein, um die Zufuhrmenge des Brennstoffgases einzustellen (zu variieren), wodurch das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Luft-Brennstoff-Gemisches auf den optimalen Wert eingestellt wird (siehe beispielsweise JP-A-8-219561 ).
In dieser Brennstoffversorgungsvorrichtung ist die Brennstoffzufuhrleitung in zwei Kanäle verzweigt (erste und zweite Kanäle), die an ihrer Mitte mit der Art Brennstoffgas verbunden sind (beispielsweise Propangas, Stadtgas 13A etc.). In diesem Fall ist der erste Kanal mit einem Brennstoffeinstellventil mit einem Elektromotor-getriebenen Strömungsgeschwindigkeits-Steuerventil ausgerüstet, und der zweite Kanal ist mit einer Düse oder einer Öffnung ausgerüstet.
Gemäß einer anderen Art von Brennstoffversorgungsvorrichtung ist die Brennstoffzufuhrleitung etwa in ihrer Mitte in drei Kanäle verzweigt. In diesem Fall ist der erste Kanal mit einem Brennstoffeinstellventil mit einem Elektromotor-getriebenen Strömungsgeschwindigkeits-Steuerventil ausgerüstet, der zweite Kanal ist mit einer Düse oder einer Öffnung ausgerüstet, und ein dritter Kanal ist mit einem Elektromotor-getriebenen Öffnungs-/Schließ-Ventil und einer Düse oder einer Öffnung ausgerüstet, die miteinander in Reihe verbunden sind.
Gasimportierende Länder wie beispielsweise Japan etc. importieren Erdgas als Brennstoffgas aus verschiedenen anderen Ländern, Bezirken etc. der Welt, und die Eigenschaften des so importierten Erdgases sind unter den herstellenden Ländern, Bezirken etc. etwas unterschiedlich. Um daher die Streuung des Heizwertes von Erdgas infolge der unterschiedlichen Eigenschaften des Erdgases zu unterdrücken, führen die Gasversorgungsfirmen dieser Länder eine Qualitätseinstellung (Qualitätsüberwachung) an dem so importierten Erdgas durch und leiten das Erdgas als Stadtgas auf den Markt. Im Allgemeinen hat in Japan hauptsächlich verteiltes Stadtgas einen Heizwert von 46 MJ/Nm³. Es ist jedoch zu erwarten, dass das Gasversorgungsgeschäft in naher Zukunft dereguliert wird, und wenn das Gasversorgungsgeschäft tatsächlich dereguliert ist, ist ein solcher Fall zu erwarten, dass das Erdgas direkt als Stadtgas auf den Markt geleitet wird, ohne dass dessen Heizwert eingestellt ist. In diesem Fall wird ein solches Risiko auftreten, dass Stadtgas, welches den Markt versorgt, sich infolge des Unterschiedes im Herstellungsland (Bezirk) des Erdgases oder der Jahreszeit, in welcher das Gas verwendet wird, leicht variiert. Derzeit wird geschätzt, dass der Heizwert im Bereich von ungefähr 43 bis 46 MJ/NM³ variieren wird.
Wenn ein Gas mit nicht bereinigtem Heizwert, dessen Heizwert im vorstehenden Bereich variiert (im Nachfolgenden als "nicht bereinigtes Gas" bezeichnet), auf den Markt gelangt, muss das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Luft-Brennstoff-Gemisches, welches einer Maschine zugeführt wird, in Übereinstimmung mit dem Bezirk oder der Jahreszeit, in der das Gas verwendet wird, variiert werden. In diesem Fall kann ein solcher Fall auftreten, dass es schwierig ist, die Maschine normal zu betreiben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Situation implementiert und hat die Aufgabe, ein Maschinenantriebsgerät zu schaffen, welches einen ausgezeichneten Maschinenantrieb bei Vereinfachung der Konstruktion des Brennstoffzufuhrkanals selbst für den Fall ermöglicht, dass ein nicht bereinigtes Gas als Brennstoffgas verwendet wird.
Ein Beispiel für ein derartiges Gerät ist beispielsweise in der JP 59120740 gezeigt.
Um diese Aufgabe zu lösen, hat gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Gasmaschinen-Antriebsgerät eine Gasmaschine 30, eine Drehzahl-Erfassungseinheit 72 zur Erfassung der Drehzahl der Gasmaschine 30, eine Brennstoffzufuhrleitung 32, die mit einem Drosselbereich 36 verbunden ist, zum Zuführen einer Luft-Brennstoff-Mischung aus Luft- und Brennstoffgas an die Gasmaschine 30 an ihrer stromab liegenden Seite, ein Brennstoffeinstellventil 35, das etwa am Mittelpunkt in der Brennstoffzufuhrleitung 32 vorgesehen ist und dessen Ventilöffnungsgrad variabel ist, einen Zielöffnungsgrad-Einstellschalter 59, 60 zum Einstellen des Zielöffnungsgrads des Brennstoffeinstellventils 35 und einen Controller zum Steuern des Ventilöffnungsgrads des Brennstoffeinstellventils derart, dass der Zielöffnungsgrad, der durch die Zielöffnungsgrad-Einstelleinheit eingestellt wurde, erhalten wird, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass der Controller 13 mit einer Zielöffnungsgrad-Korrektureinheit 75 versehen ist zum Berechnen eines Mittelwertes der Drehzahlvariation auf Grundlage von Drehzahldaten, die durch die Drehzahlerfassungseinheit 72 erfasst wurden, nachdem die Gasmaschine gestartet wurde und zum Korrigieren des Zielöffnungsgrads des Brennstoffeinstellventils 35 auf Grundlage des Berechnungsergebnisses.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung vergrößert die Zielöffnungsgrad-Korrektureinheit 75 in dem Gasmaschinen-Antriebsgerät gemäß dem ersten Aspekt den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35, wenn der Mittelwert der Drehzahländerung fortlaufend einen vorbestimmten ersten eingestellten Wert oder darüber für eine erste vorbestimmte Zeit hält, und verringert auch den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils, wenn der Mittelwert der Drehzahländerung fortgesetzt einen vorbestimmten zweiten gesetzten Wert oder darunter für eine vorbestimmte Zeit hält.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das Brennstoffeinstellventil 35 in dem Gasmaschinen-Antriebsgerät gemäß dem ersten Aspekt eine Ventilöffnung, durch die Brennstoffgas hindurchtritt, wobei die Bohrung der Ventilöffnung auf etwa 4 bis 6 mm eingestellt ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Gasmaschine des Gasmaschinen-Antriebsgerätes gemäß dem ersten Aspekt dazu verwendet, einen Kompressor eines Kühlkreises einer Klimaanlage oder einen Leistungsgenerator eines Leistungsgeneratorgerätes anzutreiben.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Controller 13 des Gasmaschinen-Antriebsgerätes gemäß dem ersten Aspekt ferner mit einem Speicherbereich 61 zum Speichern von Steuerdaten ausgestattet, zugeordnet zu der Steuerung des Brennstoffeinstellventils 35 in Übereinstimmung mit der Art des zu verwendenden Brennstoffgases.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthalten die Steuerdaten in dem Gasmaschinen-Antriebsgerät gemäß dem fünften Aspekt Daten bezüglich des Zielöffnungsgrads und der Ventilöffnungs-/Verschlussgeschwindigkeit des Brennstoffeinstellventils.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine systematische Darstellung einer Klimaanlage, die eine Ausführungsform eines Maschinen-Antriebsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung enthält;
2 ist ein Blockschaltbild, das den Hauptteil des Maschinen-Antriebsgeräts zeigt;
3 ist eine Darstellung eines Brennstoffeinstellventils;
4 ist ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise eines Controllers zeigt, wenn eine Maschine gestartet wird; und
5 ist ein Flussdiagramm, das die Funktionsweise des Controllers nach dem Starten der Maschine zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFOHRÜNGSFORM
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Anhand der 1 bis 5 wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung ist die vorliegende Erfindung an einer Klimaanlage vom Wärmepumpentyp angewandt. Die Klimaanlage, bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird, ist jedoch nicht auf die Wärmepumpenklimaanlage begrenzt, sondern kann an verschiedenen anderen Bauarten von Klimaanlagen angewandt werden. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung nicht nur bei Klimaanlagen angewandt werden, sondern auch bei anderen Anlagen, wie beispielsweise einer Energieerzeugungsanlage etc. angewandt werden, insoweit, als diese durch eine Maschine angetrieben werden.
In den 1 und 2 hat eine Klimaanlage 10 der Wärmepumpenbauart gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Außeneinheit 11, mehrere (beispielsweise 2) Inneneinheiten 12A und 12B, einen Controller 13, wie beispielsweise einen Mikrocomputer oder dergleichen, etc., und eine Außenkältemittelleitung 14 der Außeneinheit 11 ist mit jeder der Innenkältemittelleitungen 15A, 15B der Inneneinheiten 12A und 12B verbunden.
Die Außeneinheit 11 ist hauptsächlich außerhalb angeordnet. Die Außeneinheit 11 hat einen Kompressor 16, einen Akkumulator 17, der an der Ansaugseite des Kompressors 16 angeordnet ist, und ein Vierwegeventil 18, das an der Ausgabeseite des Kompressors 16 angeordnet ist, die so ausgerüstet sind, dass sie miteinander entlang der Außenwärmeleitung 14 verbunden sind. Die Außeneinheit 11 hat ferner einen Außenwärmetauscher 19, ein Außenexpansionsventil 24 und einen Trockenkern 25, die in der genannten Reihenfolge mit dem Vierwegeventil 18 verbunden sind.
Ein Außengebläse 20 zum Blasen von Luft auf den Außenwärmetauscher 20 ist so angeordnet, dass es in der Nähe des Außenwärmetauschers 19 liegt. Der Kompressor 16 ist mit einer Gasmaschine 30 durch eine flexible Kupplung 27, wie beispielsweise einen Riemen, eine Riemenscheibe oder dergleichen, verbunden und wird durch die Gasmaschine 30 angetrieben. Eine Nebenschlussleitung 26 ist so angeordnet, dass sie das Außenexpansionsventil 24 überbrückt.
Jede der Inneneinheiten 12A, 12B ist im Inneren angeordnet und hat einen Innenwärmetauscher 21A, 21B und ein Innenexpansionsventil 22A, 22B in der Nähe des Innenwärmetauschers 21A, 21B, die in den Innenkältemittelleitungen 15A und 15B angeordnet sind. Ferner ist ein Innengebläse 23A, 23B zum Blasen von Luft auf dem Innenwärmetauscher 21A, 21B so angeordnet, dass es in der Nähe des Innenwärmetauschers 21A, 21B liegt.
In der 1 bezeichnet die Bezugsziffer 28 ein Sieb, die Bezugsziffer 29 ein Überdruckventil, um Kältemitteldruck an der Ausgabeseite des Kompressors 16 zur Ansaugseite des Kompressors 16 auszulassen, und die Bezugsziffer 37 bezeichnet einen Ölseparator.
Der Controller 13 ist in der Außeneinheit 11 angeordnet und steuert das Antreiben der Außeneinheit 11 und der Inneneinheiten 12A, 12B. Im Einzelnen steuert der Controller 13 jede Gasmaschine 30 (das heißt, den Kompressor 1), das Vierwegeventil 18, das Außengebläse 20 und das Außenexpansionsventil 24 in der Außeneinheit 11 und die Innenexpansionsventile 22a, 22B und die Innengebläse 23A, 23B in den Inneneinheiten 12A, 12B. Ferner steuert der Controller 13 eine Umwälzpumpe 49 einer Maschinenkühlvorrichtung 44.
Die Klimaanlage 10 der Wärmepumpenbauart wird durch Schalten des Vierwegeventils 18 durch den Controller 13 auf Kühlbetrieb oder Heizbetrieb eingestellt. Das heißt, wenn der Controller 13 das Vierwegeventil 18 zur Kühlseite hin schaltet, fließt das Kältemittel wie durch eine durchgezogene Pfeillinie angegeben, und der Außenwärmetauscher 19 wird so geschaltet wird, dass er als ein Kondensor arbeitet, während der die Innenwärmetauscher 21A, 21B so geschaltet werden, dass sie als Verdampfer arbeiten, wodurch die Klimaanlage auf den Kühlbetriebzustand eingestellt ist. Daher kühlen die Innenwärmetauscher 21A, 21B die Räume.
Wenn andererseits der Controller 13 das Vierwegeventil zur Heizseite schaltet, fließt das Kältemittel wie durch die gestrichelte Pfeillinie angegeben, und die Innenwärmetauscher 21A, 21B werden so geschaltet, dass sie als Kondensor arbeiten, während der Außenwärmetauscher 19 so geschaltet ist, dass er als ein Verdampfer arbeitet, wodurch die Klimaanlage auf den Heizbetriebszustand eingestellt ist. Daher heizen die Innenwärmetauscher 21A, 21B die Räume.
Bei Kühlbetrieb steuert der Controller 13 den Ventilöffnungsgrad jedes der Innenexpansionsventile 22A, 22B in Übereinstimmung mit der Klimatisierungslast. Unter Heizbetrieb steuert der Controller 13 andererseits den Ventilöffnungsgrad des Außenexpansionsventils 24 und der Innenexpansionsventile 24A, 24B jeweils in Übereinstimmung mit der Klimatisierungslast.
Die Verbrennungskammer (nicht dargestellt) der Gasmaschine 30 zum Antreiben des Kompressors 16 wird mit Luft-Brennstoff-Gemisch gespeist, das Brennstoffgas, welches von einer Brennstoffversorgungsvorrichtung 31 zugeführt worden ist, und Luft enthält, die von einem Luftzufuhrkanal zugeführt worden ist. Die Brennstoffversorgungsvorrichtung 31 ist mit einer Brennstoffzufuhrleitung 32 und auf zwei Brennstoffabschaltventilen 32, einem Null-Regler 34, einem Brennstoffeinstellventil 35 und einem Drosselbereich 36 ausgerüstet, die in der genannten Reihenfolge von der stromab liegenden Seite der Brennstoffzufuhrleitung 32 angeordnet sind. Der Endteil der Brennstoffzufuhrleitung 32 an der Brennstoffzufuhrleitung 32 an der stromauf liegenden Seite ist mit dem Drosselbereich 36 verbunden.
Die Brennstoffabsperrvorrichtungen sind miteinander in Reihe geschaltet, um einen Brennstoffabsperrventilmechanismus vor der Doppelschließbauart zu bilden. Die zwei Brennstoffeinstellventile 33 werden miteinander verbunden vollständig geöffnet oder geschlossen, so dass wahlweise ein perfekter Absperrvorgang ohne Leckage von Brennstoffgas und ein perfekter Brennstoffverbindungsvorgang (ein perfekter Brennstoffgasdurchlassvorgang) wahlweise ausgeführt werden.
Der Null-Regler 34 stellt den Brennstoffgasdruck an der Sekundärseite (den Sekundärdruck nach dem Null-Regler 34 in der Brennstoffzufuhrleitung 32) auf einen vorbestimmten fest liegenden Druck durch Variieren des Brennstoffgasdruckes an der Primärseite (dem Primärdruck vor dem Null-Regler 34 in der Brennstoffzufuhrleitung 32), wodurch der Antrieb der Gasmaschine 30 stabilisiert wird.
Das Brennstoffeinstellventil 35 stellt das Luft-Brennstoff-Verhältnis des Luft-Brennstoff-Gemisches ein, welches durch Einleiten von Luft von einem Luftansaugweg X an der stromaufwärts liegenden Seite des Drosselbereichs 36 erzeugt wird. Weiterhin stellt der Drosselbereich 36 die Zufuhrmenge des Luft-Brennstoff-Gemisches ein, welches zur Verbrennungskammer der Gasmaschine 30 geleitet wird, um die Drehzahl der Gasmaschine 30 variabel zu steuern.
Eine Maschinenölversorgungsvorrichtung 38 ist mit der Gasmaschine 30 verbunden und mit einem Ölansteuerventil 41, einer Sub-Ölwanne 42 und einer Ölversorgungspumpe 43 ausgerüstet, die nacheinander in einer Ölversorgungsleitung 40 angeordnet sind, welche an ihrem einen Ende mit einem Öltank 39 verbunden ist, und Maschinenöl wird einer Ölwanne (nicht dargestellt) der Gasmaschine 30 über die Sub-Ölwanne 42 und die Ölversorgungspumpe 43 in der Ölversorgungsleitung 40 exakt zugeführt.
Die Steuerung der Gasmaschine 30 durch den Controller 13 wird im Einzelnen durch Steuern der Brennstoffsperrventile 32, des Null-Reglers 34, des Brennstoffeinstellventils 35 und des Drosselbereiches 36 der Maschinenbrennstoffzufuhrvorrichtung 31 und des Ölabsperrventils 41 und der Ölversorgungspumpe 43 der Ölversorgungsvorrichtung 38 durch den Controller 13 gesteuert.
Die Gasmaschine 30 wird durch Maschinenkühlwasser gekühlt, welches in der Maschinenkühlvorrichtung 44 zirkuliert. Die Maschinenkühlvorrichtung 44 hat ein Dehnelement-Dreiwegeventil 46, einen Radiator 48 und eine Umwälzpumpe 49, die nacheinander in einer im Wesentlichen schleifenförmigen Wasserleitung 45 angeordnet sind, deren eines Ende mit der Gasmaschine 30 über einen Abgaswärmetauscher (nicht dargestellt) verbunden ist, der in der Gasmaschine 30 angeordnet ist und deren anderes Ende direkt mit der Gasmaschine 30 verbunden ist.
Die Umwälzpumpe 49 erhöht den Druck des Maschinenkühlwassers, um das Maschinenkühlwasser in der Kühlwasserleitung 45 umzuwälzen, wenn diese betätigt wird. Das Dehnelement-Dreiwegeventil 46 wird verwendet, um die Gasmaschine 30 schnell zu erwärmen und ist mit einer Einlassöffnung 46A mit der Gasmaschine 30 in der Kühlwasserleitung 45 verbunden, eine Auslassöffnung 46B an der Niedertemperaturseite ist mit der Ansaugseite der Umwälzpumpe 49 in der Kühlwasserleitung 45 verbunden, und eine Auslassöffnung 46C an der Hochtemperaturseite ist mit der Seite des Radiators 48 in der Kühlwasserleitung 45 verbunden.
Das Maschinenkühlwasser mit ungefähr 40°C fließt von der Ausgabeseite der Umwälzpumpe 49 in den Abgaswärmetauscher (nicht dargestellt) der Gasmaschine 30, entzieht dem Abgas der Gasmaschine 30 Wärme (die Wärme des Ausströmgases) und strömt dann in die Gasmaschine 30, um die Gasmaschine 30 zu kühlen. Das Maschinenkühlwasser wird durch das Kühlen der Gasmaschine 30 auf ungefähr 80°C erwärmt.
Das Maschinenkühlwasser fließt dann von der Gasmaschine 30 zu dem Dehnelement-Dreiwegeventil 46, wird von der Auslassöffnung 46B an der Niedertemperaturseite zur Umwälzpumpe 49 rückgeleitet, wenn die Temperatur niedrig ist (beispielsweise unter 80°C), und erwärmt schnell die Gasmaschine 30. Wenn andererseits die Temperatur des Maschinenkühlwassers hoch ist (beispielsweise nicht unter 80°C), fließt dieses von der Auslassöffnung 46C an der Hochtemperaturseite zum Radiator 48.
Der Radiator 48 strahlt die Wärme des Maschinenkühlwassers ab, um das Maschinenkühlwasser auf ungefähr 40°C abzukühlen. Das so durch den Radiator 48 abgekühlte Maschinenkühlwasser wird durch die Ansaugseite der Umwälzpumpe 49 geführt und dann zu dem Abgaswärmetauscher (nicht dargestellt) der Gasmaschine 30 zurückgeführt, um die Gasmaschine 30 zu kühlen. Der Radiator 48 liegt in der Luftblasrichtung in der Außeneinheit 11 an der Seite stromaufwärts des Außenwärmetauschers und auch in der Nähe des Außenwärmetauschers 19.
Während des Kühl- oder Heizbetriebes der Inneineinheit 12a, 12B wird die Umwälzpumpe 49 der Maschinenkühlvorrichtung 44 betätigt, so dass das Maschinenkühlwasser zirkuliert, um die Gasmaschine 30 zu kühlen. Das Maschinenkühlwasser, das die Gasmaschine 30 gekühlt hat, wird durch den Radiator 48 einer Wärmestrahlung unterzogen, um gekühlt zu werden. Insbesondere, wenn die Inneinheit 12A, 12B auf Heizbetrieb gesetzt ist, wird die Wärme, welche vom Radiator 48 abgestrahlt wird, in den Außenwärmetauscher 19 genommen, der als ein Verdampfer arbeitet und wird als Wärmequelle für den Verdampfer verwendet.
Wie in der 3 gezeigt, hat das Brennstoffeinstellventil 35 der Brennstoffversorgungsvorrichtung 31 eine Eingangsöffnung 51 und eine Ausgangsöffnung 52 und ist durch ein Elektromotor-getriebenes Strömungsgeschwindigkeitssteuerventil aufgebaut, das einen Ventilkörper 55 mit einem inneren Strömungskanal 54 hat, das mit einer Ventilöffnung etwa in der Mitte desselben ausgerüstet ist, einem Ventilgehäuseverschluss 56 zum variablen Einstellen des Öffnungsgrades (Ventilöffnungsgrad) der Ventilöffnung 53 und einem Schrittschaltmotor 57 zum Antreiben des Ventilgehäuseverschlusses 56 so, dass der Ventilgehäuseverschluss 56 in die Richtungen nach vorwärts und rückwärts etc. gedreht wird. Die Bohrung S der Ventilöffnung 53, deren Ventilöffnungsgrad durch den Ventilgehäuseverschluss 56 variiert wird, ist auf ungefähr 4,0 bis 6,0 mm eingestellt (bei dieser Ausführungsform ungefähr 5,0 mm).
Das Brennstoffgas, welches den Null-Regler 34 passiert hat, während sein Druck auf im Wesentlichen atmosphärischen Druck eingestellt worden ist, fließt von der Einlassöffnung 51 des Ventilkörpers 55 in dem internen Strömungskanal 54 und seine Strömungsgeschwindigkeit wird eingestellt, wenn es durch die Ventilöffnung 53 hindurchgeht, deren Öffnungsgrad durch den Ventilgehäuseverschluss 56 eingestellt wird. Das Brennstoffgas, dessen Strömungsgeschwindigkeit wie vorstehend beschrieben eingestellt worden ist, geht durch die Auslassöffnung 52 und fließt dann in den Drosselbereich 36.
Hierbei ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, eine Elektroausrüstungsplatte 58, auf der der Controller 13 montiert ist (der in einer externen Packungseinheit (nicht dargestellt) der Außeneinheit 11 aufgenommen ist), mit einer Anzahl von Stellschaltern (Zielöffnungsgrad-Stelleinheit) 59, 60 zum Einstellen eines Zielöffnungsgrads des Brennstoffeinstellventils 35 in Übereinstimmung mit der Art des verwendeten Brennstoffgases versehen, wie beispielsweise Propan mit ungefähr 24000 kcal/m³ Heizwert, Stadtgas 13A mit ungefähr 11000 kcal/m³ (ungefähr 46 MJ/Nm³) Heizwert oder dergleichen, und die Betriebssignale der Stellschalter 59, 60 werden an dem Controller 13 eingegeben.
Der Controller 13 ist mit einem Speicherteil 61, einem Betriebsgeschwindigkeitsänderungsteil 62, einer Zielöffnungsgrad-Korrektureinheit 75 etc. ausgerüstet. In dem Speicherbereich 61 sind eine Anzahl von Arten von Steuerdaten gespeichert, die einzeln verwendet werden, um den Ventilöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils oder dergleichen in Übereinstimmung mit der Art des verwendeten Brennstoffgases zu steuern. Beispielsweise einer Anzahl von Arten von Steuerdaten bezüglich der Eigenschaften von Propangas, Erdgas 13A etc.
Als ein Beispiel der Steuerdaten, die in dem Speicherbereich 61 gespeichert sind, ist im Fall von Propangas mit einem Heizwert von ungefähr 24000 kcal/m³ der Zielventilöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 auf 100 Schritte gesetzt, und für den Fall von Stadtgas 13A mit einem Heizwert von ungefähr 11000 kcal/m³ (46 MJ/Nm³) ist der Zielventilöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 auf 200 Schritte eingestellt.
Weiterhin ist als ein weiteres Beispiel der Steuerdaten, die in dem Speicherbereich 61 gespeichert sind, im Fall von Propan die Ventilöffnungs-/Schließgeschwindigkeit (Betriebsgeschwindigkeit) des Brennstoffeinstellventils 35 auf 1 Schritt/1 Sek. gesetzt, und für den Fall von Stadtgas 13A ist die Ventilöffnungs-/Schließgeschwindigkeit (Betriebsgeschwindigkeit) des Brennstoffeinstellventils 35 auf 3 Schritte/1 Sek. gesetzt. Die Anzahl von Arten von Steuerdaten in dem Speicherbereich 61 werden in Übereinstimmung mit der Art des verwendeten Brennstoffgases durch die Betätigung der Anzahl von Einstellschaltern 59, 60 wahlweise eingestellt.
Der Betriebsgeschwindigkeitsänderungsbereich 62 ändert die Ventilöffnungs-/Schließgeschwindigkeit des Brennstoffeinstellventils 35 in Übereinstimmung mit dem Zielöffnungsgrad, der durch die Einstellschalter 59, 60 eingestellt worden ist. Weiterhin korrigiert der Zielöffnungsgrad-Korrekturteil 75 den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 auf der Grundlage des Rechenergebnisses eines Drehzahländerungsmittelwertes Frpm (später beschrieben), der durch einen Betriebsbereich des Controllers 13, unmittelbar, nachdem der Start der Gasmaschine 30 beendet ist, berechnet worden ist.
Das heißt, der Controller 13 berechnet Drehzahländerungsmittelwert Frpm auf der Grundlage der Maschinendrehzahldaten, die von einem Drehzahldetektor (Drehzahldetektoreinheit) 72 erfasst werden, um die Drehzahl der Gasmaschine 30 zu erfassen. Wenn der so berechnete Drehzahländerungsmittelwert Frpm fortgesetzt einen vorbestimmten ersten gesetzten Wert (beispielsweise 5) oder darüber eine vorbestimmte Zeitspanne (beispielsweise ungefähr 20 Sekunden) beibehält, korrigiert der Zielöffnungsgrad-Korrekturbereich 7 den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 so, dass der Zielöffnungsgrad um 2 Schritte erhöht wird (d.h. +2 Schritte). Wenn danach der Drehzahländerungsmittelwert Frpm weiterhin einen vorbestimmten zweiten Stellwert (beispielsweise 4) oder darunter für eine zweite vorbestimmte Zeit (beispielsweise 10 Stunden) beibehält, korrigiert der Zielöffnungsgrad-Korrekturbereich 75 den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 so, dass der Zielöffnungsgrad um 1 Schritt verringert wird (d.h., –1 Schritt).
Als Nächstes wird der Drehzahländerungsmittelwert Frpm wie folgt berechnet. Beispielsweise werden während der vollständigen Verbrennungen der Gasmaschine 25 30 Datenabtastungen der tatsächlichen Drehzahl Ni (i = 1 bis 30) genommen, und es wird eine i-te Mittelwertbewegungsdrehzahl Mni aus der folgenden Gleichung (1) berechnet:
Der Absolutwert der Differenz zwischen der Mittelwert-Bewegungsdrehzahl Mni und der tatsächlichen Drehzahl Ni wird als Dni aus der Gleichung (2) berechnet Dni = |Mni – Ni| (i = 6 bis 25) (2)
Beispielsweise wird, nachdem zwanzig Abtastungen von Dni berechnet worden sind, der arithmetische Mittelwert derselben berechnet, und es wird Tdni aus der Gleichung (3) berechnet.
Nachdem beispielsweise zehn Abtastungen Tdni berechnet worden sind, wird der Mittelwert derselben unter Verwendung der Gleichung (4) berechnet, und der so berechnete Mittelwert wird als ein Drehzahländerungsmittelwert Frpm gesetzt.
In der 2 bezeichnet die Bezugsziffer 63 eine Lufteinsaugleitung, die mit dem Drosselbereich 36 an ihrem einen Ende und mit dem anderen Ende mit der Gasmaschine 30 verbunden ist, die Bezugsziffer 64 bezeichnet eine Abgasleitung, die Bezugsziffer 67 bezeichnet einen Starter, die Bezugsziffer 68 bezeichnet eine Zündspule, die Bezugsziffer 69 einen Abgastemperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Abgases, die Bezugsziffer 70 einen Wassertemperatursensor zum Erfassen der Temperatur des Kühlwassers in der Gasmaschine 30 und die Bezugsziffer 71 einen Hydraulikschalter.
Der Starter 67 und die Zündspule 68 sind mit der Ausgangsseite des Controllers 13 verbunden. Der Abgastemperatursensor 69, der Wassertemperatursensor 70, der Hydraulikschalter 71, der Drehzahldetektor 72 etc. sind mit der Eingangsseite des Controllers 13 verbunden.
Als Nächstes wird die Funktionsweise der Brennstoffversorgungsvorrichtung 31 anhand der 4 beschrieben.
Wenn als Brennstoffgas Erdgas 13A verwendet wird, wird zunächst der Einstellschalter 59 für Erdgas 13A auf EIN gesetzt, wenn die Außeneinheit 11 errichtet wird. Wenn in diesem Zustand die Energieversorgung eingeschaltet wird, entscheidet der Controller 13, ob der Einstellschalter 59 für Erdgas 13A EIN-geschaltet ist oder nicht (S1), wie dies in dem Flussdiagramm in der 4 gezeigt ist. Wenn entschieden worden ist, dass der Einstellschalter 59 EIN-geschaltet worden ist (S1:JA), wird der Zielventilöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 auf 200 Schritte auf der Grundlage der Steuerdaten, die in dem Steuerbereich 61 gespeichert sind, gesetzt (S2), der Schrittschaltmotor 57 des Brennstoffeinstellventils 35 wird vorwärts gedreht, und der Ventilgehäuseverschluss 56 wird in die Ventilöffnungsrichtung mit einer Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit von 3 Schritten/1 Sek. angetrieben (S3). Das heißt, der Ventilgehäuseverschluss 56 wird angetrieben, um von der Ventilöffnung 53 getrennt zu werden, so dass die Ventilöffnung 53 großenteils geöffnet ist. Bei diesem Zustand wird der Schrittschaltmotor 57 gestoppt, wie dies in der 3 gezeigt ist.
Wenn andererseits entschieden worden ist, dass der Einstellschalter 59 AUS ist (Si:NEIN), das heißt, wenn der Einstellschalter 60 für Propan auf EIN gesetzt ist, wenn die Energieversorgung EIN-geschaltet worden ist, entscheidet der Controller 13, dass der Einstellschalter 60 für Propan auf EIN gesetzt ist. In diesem Fall ist der Zielventilöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 auf 100 Schritte auf der Grundlage von Steuerdaten gesetzt worden, die in dem Speicherbereich 61 gespeichert sind (S4), und der Schrittschaltmotor 57 des Brennstoffeinstellventils 35 wird vorwärts gedreht, um den Ventilgehäuseverschluss 56 in der Ventilöffnungsrichtung mit einer Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit von 1 Schritt/1 Sek. anzutreiben (S5). Das heißt, der Ventilgehäuseverschluss 56 wird so angetrieben, dass er sich von der Ventilöffnung 53 so trennt, dass der Öffnungsgrad der Ventilöffnung 53 kleiner als im Fall der Spezifizierung für Erdgas 13A gesetzt wird, wie dies in der 3 gezeigt ist. In diesem Zustand wird der Schrittschaltmotor 57 gestoppt.
In diesem Zustand startet der Controller 13 den Gasmotor 30 und startet die Berechnung des Drehzahländerungsmittelwertes Frpm aus den vorstehenden Gleichungen zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Drehzahl der Maschine nach dem Start der Maschine sich stabilisiert hat (zu dem Zeitpunkt, zu welchem ungefähr 5 bis 10 Sekunden nach dem Startbeen digungszeitpunkt der Maschine abgelaufen sind). Wie in dem Flussdiagramm der 5 gezeigt, wird, wenn der so berechnete Drehzahländerungsmittelwert Frpm größer als ein vorbestimmter erster gesetzter Wert (beispielsweise 5) ist (S10), ein Zeitschalterbereich des Controllers 13 mit dem Zeitzählen (S11) beginnen, um eine vorbestimmte erste Zeit (beispielsweise ungefähr 20 Sekunden) zu zählen. Wenn der Drehzahländerungsmittelwert fortgesetzt einen höheren Wert als den ersten gesetzten Wert (Frpm > 5) für eine vorbestimmte erste Zeit (ungefähr 20 Sekunden) (S12) in 5) beibehält, dann korrigiert der Zielöffnungsgrad-Korrekturwert 75 den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 so, dass der Zielöffnungsgrad um 2 Schritte erhöht wird (d.h. +2 Schritte) (S13), und dann führt der Controller 13 einen Normalbetrieb zum Einstellen des Drosselbereiches 36 und des Öffnungsgrades des Brennstoffeinstellventils 35 in Übereinstimmung mit der Klimaanlagenlast durch.
Die vorstehend beschriebene zunehmende Korrektur des Zielöffnungsgrads des Brennstoffeinstellventils 35 wird unter der Annahme durchgeführt, dass das Brennstoffgas, welches der Gasmaschine 30 zugeführt wird, als ein nicht bereinigtes Gas beurteilt worden ist, welches einen kleineren Heizwert als qualitätsbereinigtes Erdgas 13A hat.
Darauffolgend wird, wenn der Drehzahländerungsmittelwert Frpm, wie vorstehend beschrieben, weiter einen Wert kleiner als einen zweiten gesetzten Wert (beispielsweise 4) (d.h. Frpm < 4) für eine zweite vorbestimmte Zeit (beispielsweise ungefähr 10 Stunden) vom Start des Normalbetriebs während der Durchführung des Normalbetriebs unter dem Zustand beibehält, bei dem der Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 um 2 Schritte (d.h. +2 Schritte) vergrößert worden ist, korrigiert der Zielöffnungsgrad-Korrekturteil 75 den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 so, dass der Zielöffnungsgrad um einen Schritt (d.h. –1 Schritt) vermindert wird.
Diese verringernde Korrektur wird durchgeführt, wenn die Maschinendrehzahl der Gasmaschine 30 nicht die Zieldrehzahl innerhalb der zweiten vorbestimmten Zeit erreicht, das heißt, wenn der vorliegende Zustand der Maschine nicht einen solchen Zustand erreicht, bei dem entschieden wird, dass die Maschine keine Extraausgangsleistung hat, so dass ein Problem durch die zunehmende Korrektur des Zielöffnungsgrads verursacht wird (bei spielsweise wenn der Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 übermäßig groß ist, die Menge von NOx in dem Abgas erhöht ist), verhindert werden kann.
Unter der Maschinensteuerung basierend auf den Steuerungsdaten der Spezifizierung für Erdgas 13A besteht die Tendenz, dass, wenn das Luft-Brennstoff-Verhältnis infolge der Reduktion des Heizwertes des der Gasmaschine 30 zugeführten Brennstoffgases erhöht ist, dass der Drehzahländerungsmittelwert Frpm größer wird. In diesem Fall ist es notwendig, den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 so einzustellen, dass der Drehzahländerungsmittelwert Frpm nicht einen vorbestimmten Bereich überschreitet. Das heißt, der Controller 13 entscheidet, dass der Heizwert des Brennstoffgases reduziert ist, wenn der Drehzahländerungsmittelwert Frpm gleich einem Wert höher als ein vorbestimmter erster Referenzwert ist (beispielsweise 8), und der Zielöffnungsgrad-Korrekturteil 75 korrigiert den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 so, dass der Ventilöffnungsgrad um 2 Schritte erhöht wird (d.h. +2 Schritte). Wenn weiterhin der Drehzahländerungsmittelwert Frpm fortgesetzt einen Wert unter einem zweiten Referenzwert (beispielsweise 7) für eine zweite vorbestimmte Zeit (beispielsweise ungefähr 10 Stunden) ausgehend vom Start des Normalbetriebs während der Durchführung des Normalbetriebs unter dem Zustand, bei dem der Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 um 2 Schritte (+2 Schritte) erhöht ist, beibehält, korrigiert der Zielöffnungsgrad-Korrekturteil 35 den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 so, dass der Zielöffnungsgrad um 1 Schritt reduziert wird (–1 Schritt). Die vorstehend beschriebene Korrektur des Zielöffnungsgrads ist ein Beispiel, bei dem der Heizwert des der Gasmaschine 30 zugeführten Brennstoffgases auf der Grundlage des Drehzahländerungsmittelwertes Frpm durch den Controller 13 einfach beurteilt werden kann, und der Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 wird auf der Grundlage des vorstehenden Beurteilungsergebnisses durch den Zielöffnungsgrad-Korrekturteil 75 eingestellt.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst die vorliegende Erfindung die Gasmaschine 30, den Drehzahldetektor (Drehzahldetektoreinheit) 72 zum Erfassen der Drehzahl der Gasmaschine 30, die Brennstoffzufuhrleitung 32, deren Stromabwärtsseite mit dem Drosselbereich 36 zum Zuführen eines Luft-Brennstoff-Gemisches aus Luft und Brennstoffgas zur Gasmaschine 30 verbunden ist, das Brennstoffeinstellventil 35, das in der Mitte der Brennstoffzufuhrleitung 32 angeordnet ist, so dass sein Öffnungsgrad variabel ist, eine Anzahl von Stellschaltern (Zielöffnungsgrad-Setzeinheit) 59, 60 zum Setzen des Zielöffnungsgrads für das Brennstoffeinstellventil 35 und dem Controller 13 zum Steuern des Zielöffnungsgrads des Brennstoffeinstellventils 35, so dass der durch die Stellschalter gesetzte Zielöffnungsgrad erzielt wird.
Der Controller 13 ist mit dem Zielöffnungsgrad-Korrekturteil (Zielöffnungsgrad-Korrektureinheit) 35 versehen, um die Berechnung des Drehzahländerungsmittelwertes Frpm auf der Grundlage der Drehzahldaten, die vom Drehzahldetektor 72 detektiert worden sind, unmittelbar nachdem der Start der Maschine beendet worden ist, zu starten und den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 36 auf der Grundlage des Rechenergebnisses zu korrigieren. Daher ist es unnötig, die Brennstoffzufuhrleitung 32 in eine Anzahl von zwei Kanälen in der Mitte derselben zu verzweigen, und es ist auch unnötig, ein Einstellelement, wie beispielsweise eine Düse, eine Öffnung oder dergleichen, in Übereinstimmung mit der Bauart des verwendeten Brennstoffgases vorzusehen. Demgemäß kann die Anzahl der Teile reduziert werden, und die Konstruktion des Brennstoffversorgungskanals kann vereinfacht werden. Da zusätzlich der Zielöffnungsgrad-Korrekturteil 75 den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 36 auf der Grundlage des Drehzahländerungsmittelwertes Frpm korrigiert, kann der Normalbetrieb der Gasmaschine 30 selbst dann durchgeführt werden, wenn eine Situation auftritt, dass ein nicht bereinigtes Gas als Brennstoffgas der Gasmaschine 30 zugeführt wird und somit kann die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der Deregulierung des Gasgeschäftes etc. sich selbst auch an ein nicht bereinigtes Gas, anpassen.
Weiterhin korrigiert der Zielöffnungsgrad-Korrekturteil 75 den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 so, dass der Zielöffnungsgrad um 2 Schritte (d.h. +2 Schritte) erhöht wird, wenn der Drehzahländerungsmittelwert Frpm fortgesetzt einen vorbestimmten ersten gesetzten Wert (beispielsweise 5) oder darüber für eine erste vorbestimmte Zeit (beispielsweise 20 Sekunden) beibehält. Wenn danach der Drehzahländerungsmittelwert Frpm weiterhin den zweiten gesetzten Wert (beispielsweise 4) oder darunter für eine zweite vorbestimmte Zeit (beispielsweise ungefähr 10 Stunden) beibehält, korrigiert der Zielöffnungsgrad-Korrekturteil 75 den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils 35 so, dass der Zielöffnungsgrad um 1 Schritt (d.h. –1 Schritt) verringert wird. Selbst wenn die Gasmaschine 30 beispielsweise mit einem nicht bereinigtem Erdgas mit einem Heizwert, der sich von Stadtgas 13A mit einem Heizwert von ungefähr 11000 kcal/m³ (ungefähr 46 MJ/NM³) unterscheidet, gespeist wird, kann eine Änderung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses und ein ungenügender Ausgang (Leistung) unterdrückt werden, so dass eine stabile und ausgezeichnete Maschinensteuerung durchgeführt werden kann.
Außerdem hat das Brennstoffeinstellventil 35 eine Ventilöffnung 53, deren Bohrung S auf ungefähr 4 bis 6 mm gesetzt ist, so dass verhindert werden kann, dass die Zufuhrmenge von Brennstoffgas zu gering ist, ohne dass die Brennstoffversorgungsleitung 32 in ihrer Mitte in eine Anzahl von Kanälen verzweigt wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform begrenzt, und es können verschiedene Modifikationen durchgeführt werden, ohne dass vom Umfang der Patentansprüche abgewichen wird. Beispielsweise sind bei der vorstehenden Ausführungsform die zwei Stellschalter 59, 60 in Verbindung mit den zwei Arten von Brennstoffgas (Erdgas 13A und Propangas) versehen, es kann jedoch nur einer der zwei Stellschalter vorgesehen sein. Weiterhin können drei bis sechs Stellschalter in Übereinstimmung mit der Art des Brennstoffgases vorgesehen sein. In diesem Fall können die Steuerdaten des Brennstoffeinstellventils 35 in dem Speicherbereich 61 des Controllers 13 in Übereinstimmung mit der Einstellzahl der Stellschalter gespeichert werden. Weiterhin ist in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die vorliegende Erfindung bei der Klimaanlage angewandt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht nur bei einer Klimaanlage anzuwenden, sondern kann auch bei einer Maschinenantriebsvorrichtung, wie beispielsweise einem maschinengetriebenen Energieerzeugungsgerät zum Antreiben eines Energiegenerators durch die Gasmaschine 30 angewandt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat das Gasmaschinen-Antriebsgerät die Gasmaschine, die Drehzahldetektiereinheit zum Erfassen der Drehzahl der Gasmaschine, die Brennstoffversorgungsleitung, die mit dem Drosselbereich verbunden ist, um das Luft-Brennstoff-Gemisch aus Luft und Brennstoffgas zur Gasmaschine an der stromabwärts liegenden Seite derselben zuzuleiten, das Brennstoffeinstellventil, das in der Mitte der Brennstoffversorgungsleitung vorgesehen ist und dessen Ventilöffnungsgrad variabel ist, die Zielöffnungsgrad-Einstelleinheit zum Setzen des Zielöffnungsgrads des Brennstoffeinstellventils und den Controller zum Steuern des Ventilöffnungsgrads des Brennstoffeinstellventils, so dass der Zielöffnungsgrad, welcher von der Zielöffnungsgrad-Setzeinheit gesetzt worden ist, erzielt wird. Der Controller ist mit der Zielöffnungsgrad-Korrektureinheit ausgerüstet, um den Drehzahländerungsmittelwert auf der Grundlage der Drehzahldaten zu berechnen, die durch die Drehzahldetektiereinheit detektiert worden sind, nachdem die Maschine gestartet worden ist, und um den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils auf der Basis des Rechenergebnisses zu korrigieren. Daher ist es unnötig, ein Einstellelement wie beispielsweise eine Düse, eine Öffnung oder dergleichen in Übereinstimmung mit der Art des Brennstoffgases vorzusehen, so dass die Anzahl der Teile reduziert werden kann. Weiterhin kann der Normalbetrieb der Maschine selbst dann durchgeführt werden, wenn eine Situation auftritt, dass ein nicht bereinigtes Gas als Brennstoffgas der Gasmaschine zugeführt wird, wobei die Konstruktion des Brennstoffzufuhrkanals vereinfacht ist, und somit kann das Gasmaschinen-Antriebsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung sich selbst an nicht bereinigtes Gas anpassen.

Claims

Gasmaschinen-Antriebsgerät mit einer Gasmaschine (30), einer Drehzahl-Erfassungseinheit (72) zur Erfassung der Drehzahl der Gasmaschine (30), einer Brennstoffzufuhrleitung (32), die mit einem Drosselbereich (36) verbunden ist, zum Zuführen einer Luft-Brennstoff-Mischung aus Luft und Brennstoffgas an die Gasmaschine (30) an ihrer stromab liegenden Seite, einem Brennstoffeinstellventil (35), das an einem Mittelpunkt in der Brennstoffzufuhrleitung (32) vorgesehen ist und dessen Ventilöffnungsgrad variabel ist, einer Zielöffnungsgrad-Einstelleinheit (59, 60) zum Einstellen des Zielöffnungsgrades des Brennstoffeinstellventils (35) und einem Controller (13) zum Steuern des Ventilöffnungsgrades des Brennstoffeinstellventils derart, dass der Zielöffnungsgrad, der durch die Zielöffnungsgrad-Einstelleinheit eingestellt wurde, erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (13) mit einer Zielöffnungsgrad-Korrektureinheit (75) versehen ist zum Berechnen eines Mittelwertes der Drehzahlvariation auf Grundlage von Drehzahldaten, die durch die Drehzahlerfassungseinheit (72) erfasst wurden, nachdem die Gasmaschine (30) gestartet wurde und zum Korrigieren des Zielöffnungsgrades des Brennstoffeinstellventils (35) auf Grundlage des Berechnungsergebnisses.
Gasmaschinen-Antriebsgerät nach Anspruch 1, wobei die Zielöffnungsgrad-Korrektureinheit (75) den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils (35) erhöht, wenn der Mittelwert der Drehzahländerung fortgesetzt für eine erste vorgegebene Zeit auf einem vorgegebenen ersten Einstellwert oder mehr verbleibt, und ferner den Zielöffnungsgrad des Brennstoffeinstellventils vermindert, wenn der Mittelwert der Drehzahländerung für eine vorgegebene Zeit auf einem zweiten Einstellwert oder weniger verbleibt.
Gasmaschinenantriebsgerät nach Anspruch 1, wobei das Brennstoffeinstellventil (35) eine Ventilöffnung aufweist, durch die Brennstoffgas hindurchtritt, wobei die Bohrung der Ventilöffnung auf etwa 4 bis 6 mm eingestellt ist.
Gasmaschinenantriebsgerät nach Anspruch 1, wobei die Gasmaschine verwendet wird, um einen Kompressor eines Kühlkreises einer Klimaanlage oder einen Leistungsgenerator eines Leistungsgeneratorgerätes anzutreiben.
Gasmaschinenantriebsgerät nach Anspruch 1, wobei der Controller (13) ferner mit einem Speicherbereich (61) ausgestattet ist zum Speichern von Steuerdaten, die der Steuerung des Brennstoffeinstellventils (35) zugeordnet sind, in Übereinstimmung mit der Art des Brennstoffgases, das zu verwenden ist.
Gasmaschinenantriebsgerät nach Anspruch 5, wobei die Steuerdaten Daten hinsichtlich des Zielöffnungsgrades und der Ventilöffnungs-/Verschlussgeschwindigkeit des Brennstoffeinstellventils enthalten.