JP2006046070A - 非常用発電装置と非常用発電装置の遠隔管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】緊急時に確実に作動する非常用発電装置を提供する。また、非常用発電装置の遠隔管理システムを提供する。
【解決手段】非常用の発電機７０と、発電機７０を作動させるエンジン４０と、エンジン４０の潤滑油を清浄する潤滑油清浄装置３０と、エンジン４０と潤滑油清浄装置３０と発電機７０を制御する制御部２０と、ネットワーク９０を介して取得された非常用発電装置の情報に応じた制御信号を、制御部２０に送信する遠隔管理手段とを有する。また、非常用発電装置からの応答に応じた制御信号を、ネットワーク９０を介して非常用発電装置の制御部２０に送信し、制御部２０が非常用発電装置の潤滑油清浄装置３０及びエンジン４０を起動する事を特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、非常用発電装置と非常用発電装置の遠隔管理方法に関する。

非常用発電装置は、事故や災害などによって発電所からの電気供給が停止した時に、自ら電気を発電し、電力を供給する設備である。そのため、緊急の時に確実に稼動しなければ用を足さない。従来、その重要性が軽視されがちで、いざという時に約４０％が起動しないのが現状である。

その理由の１つとして、エンジンに十分潤滑油が回らない場合が考えられる。特に寒冷地等では潤滑油の温度が低くなるため、粘度が高くなりエンジンが起動しないことも多い。他の理由としては、潤滑油の不純物がエンジンの摩擦部分に影響を与える場合である。例えば、潤滑油の成分であるｎ−ペンタンには、潤滑油中の例えば金属や油の酸化生成物等の不純物が溶解しない。潤滑油に上記のような不純物（不溶解分）が存在すると、エンジンの摩擦部分でトラブルが発生する。従来は、上記の問題点を解決するために、不必要にオイルを交換し、その廃油の処分にも手間と費用を要していた。

また、従来、非常用発電装置の保全管理は費用が高く、十分に保全管理が成されていない実態がある。通常半年か１年に１度エンジンを短時間運転していが、それ以外の期間はエンジンが停止している為、エンジンシリンダー部分の潤滑油がおちてしまい、エンジントラブルの原因となっていた。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、緊急時に確実に作動する非常用発電装置、および非常用発電装置の情報を定期的に取得し、その情報に応じて非常用発電装置を遠隔から管理する遠隔管理システムを提供することである。

本発明の第１の様態による非常用発電装置は、非常用の発電機と、前記発電機を作動させるエンジンと、前記エンジンの潤滑油を清浄する潤滑油清浄手段と、少なくとも前記エンジンと前記潤滑油清浄手段とを制御する制御手段と、少なくとも前記エンジンの状態を示す情報をネットワークを介して送信する通信手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の第２の様態による非常用発電装置の遠隔管理方法は、遠隔管理手段がネットワークを介して非常用発電装置の制御手段に信号を送信し、前記制御手段がエンジンを起動もしくは停止させ、前記非常用発電装置の情報を計測し、前記制御手段が計測された情報をネットワークを介して前記遠隔管理手段に送信し、前記遠隔管理手段が受信した情報を分析し、前記遠隔管理手段が予防メンテナンスのための情報を出力することを特徴とする。

本発明の非常用発電装置によれば、エンジンの潤滑油を清浄することができるようになり、エンジンの潤滑油の粘度が上昇することが無く、エンジンが円滑に起動する。また、潤滑油を清浄することで、潤滑油の汚れによるエンジンの摩擦部分でのトラブルを防ぐことが出来る。この事から、緊急時に確実に作動する非常用発電装置を提供することが出来る。そのため、不必要に潤滑油の交換をすることがなくなり、廃棄された潤滑油の処分のための手間と費用を軽減することができる。

また、本発明の非常用発電装置の管理方法によれば、非常用発電装置から離れた場所で、エンジンや潤滑油清浄手段を起動し、本発明の非常用発電装置の情報を取得し、その情報に対応した保全管理を行うことができる。この事から、保全管理の費用を抑え、かつ緊急時に備えてエンジンや発電機のトラブルを予防することができる。

以下この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１には、本発明の一実施形態を示している。１０は遠隔管理センター１に備えられた非常用発電装置を遠隔管理する遠隔管理システムで、例えば公衆電話回線等のネットワーク９０を介して、非常用発電装置の制御手段としての制御部２０に接続さている。この制御部２０には潤滑油清浄装置の制御部２０−１が備えられている。制御部２０は、エンジン４０を起動するためのスタータ５０と、発電機７０とに接続し、潤滑油清浄装置の制御部２０−１で潤滑油清浄手段としての潤滑油清浄装置３０と接続している。エンジン４０には、発電機７０とスタータ５０が接続され、更に、潤滑油清浄装置３０が取り付けられている。発電機７０は電力必要設備８０に接続され、発電した電力を電力必要設備８０に供給できるようになっている。

図２に、潤滑油清浄装置３０の構成を詳細に示す。潤滑油清浄装置３０には、エンジン４０の潤滑油を加熱する加熱手段としてヒータ３１と、ヒータ３１で加熱された潤滑油をろ過するフィルタ３３と、ヒータ３１で加熱された潤滑油をフィルタ３３に送り出すポンプ３２が備えられている。フィルタ３３は、例えば薄紙を重ねた深層式フィルタ等の超精密フィルタで、１μの不純物を除去することができる。３４は弁である。

制御部２０が直接潤滑油清浄装置だけを制御する場合には、制御部２０から２４時間常に運転させる制御信号、もしくは夜間７〜８時間のみタイマー運転させる制御信号が送られる。潤滑油清浄装置３０が起動すると、潤滑油清浄装置３０に潤滑油の経路がオンとなる。潤滑油清浄装置３０に進入した潤滑油は、最初にヒータ３１で５０℃以上となるように加熱される。次にポンプ３２でフィルタ３３に送られる。フィルタ３３では、潤滑油のｎ−ペンタンの不溶解分が０．２％以下になるようにろ過される。フィルタ３３でろ過された潤滑油は、エンジン４０に戻る。潤滑油は、２４時間又は所定時間上記の事を繰り返して清浄される。

制御部２０は内蔵されているバッテリーから起動電力を得て、エンジン４０の制御を行う。エンジン４０を起動させる時、制御部２０はスタータ５０を起動し、エンジン４０はスタータ５０によって起動される。上記のように起動されたエンジン４０は、発電機７０を駆動し、発電機７０から電力必要設備８０に電力が供給される。

一方、遠隔管理システム１０で非常用発電機を管理する場合には、遠隔管理システム１０から制御部２０に信号を送信し、例えば少なくとも月に２回は非常用発電装置を起動させる。遠隔管理システム１０は、制御部２０から非常用発電装置の発電電圧、エンジンの冷却水の温度、潤滑油の温度等のデータとエンジン４０の音を取得する。遠隔管理システム１０は、これらのデータとエンジン４０の音のデータを分析し、非常用発電装置の保全管理のためのデータを出力する。音のデータは、エンジン４０の近傍に設けられた集音マイクからのピックアップ信号に基づいて作られる。

また、遠隔管理システム１０からエンジン４０を起動する場合には、エンジン４０の近傍に設けられたビデオカメラの映像信号により安全を確認してからエンジン４０を起動する。

上記のように潤滑油を加熱してろ過すると、潤滑油を、流動性を維持できる温度である２０℃以上に保つことができる。更に、ろ過することによって潤滑油の不純物を取り除くことができるので、エンジンのトラブルを防ぐことができる。

なお、遠隔管理システム１０は上記のようなデータおよびエンジン４０の音等に応じて制御部２０に更なる制御信号を送信しても良い。例えば停止、動作を繰り返してみたり、エンジンのパワーを制御したりする、点検作業を行うようにしても良い。また、データによっては、遠隔管理システム１０は非常用発電装置の点検・メンテナンスを行うように警告を出力する。このようにすると、例えば非常用発電装置の設置されている場所でメンテナンス作業が終了した後、装置のスイッチをメンテナンス状態から、通常の状態に戻すのを忘れ、停電時にエンジンが起動しても電力が供給されない等のトラブルを防ぐことができる。上記のように、遠隔管理システム１０が非常用発電装置を制御することによって、より効率良く保全管理を行うことができる。

図３は、制御部２０の動作を示すフローチャートである。制御部２０は内蔵されているバッテリーからの電力によって給電され、最初は待機状態である（ステップＳ１）。次に、ステップＳ２で遠隔管理システムからの制御信号の有無を判断し、制御信号があった場合、その制御の内容がエンジンの起動であるのか、データの転送であるのかを判断する（ステップＳ３）。

ステップＳ３で制御の内容がエンジン４０の起動と判定された場合、制御部２０はスタータ５０を起動させることによってエンジン４０を起動させる（ステップ４）。エンジン４０が起動したら、エンジン４０の運転音と発電電圧、潤滑油の温度等のデータを取得し（スッテプ５）、遠隔管理システム１０に送信する（スッテプ６）。次に、エンジン４０が起動してから所定期間経過しているか判断する（スッテプＳ７）。ここで、所定時間経過していれば、エンジンをオフする（スッテプＳ８）。所定時間経過していなければ、スタータ５０をオンしてエンジン４０を作動させる（スッテプ４）。

スッテプＳ３で制御の内容が遠隔管理システム１０へのデータ転送であった場合、制御部２０は例えば気温等の各データを潤滑油清浄装置３０、エンジン４０、または発電機７０の周囲の環境から取得する（スッテプＳ９）。制御部２０が取得したデータは遠隔管理システム１０に送信される（スッテプＳ１０）。

スッテプＳ８、スッテプＳ１０でそれぞれの動作が終了すると、制御部２０による制御が終了し、制御部２０は次の制御信号を待つ。

図４に、本実施形態に係る非常用発電装置を、寒冷地と温暖地とに適応させた結果を示す。この結果は、潤滑油清浄装置が２４時間運転した場合のものである。寒冷地と温暖地との両方の場合で燃料を使用するエンジンを採用している。寒冷地では、２００KWの発電機と、１KWの自動サーモスタット付きヒータと、０.１KWのポンプと流量５０l/Hrのフィルタを備えたろ過器とを有する潤滑油清浄装置を用いた。この潤滑油清浄装置を1月に常時運転させたところ、油温が２５℃以上で、ｎ−ペンタンの不溶解分が０．２％以下の状態を保つことができた。

温暖地では、３００KWの発電機と、０.５KWの自動サーモスタット付きヒータと、０.０７５KWのポンプと流量５０l/Hrのフィルタを備えたろ過器とを有する潤滑油清浄装置を用いた。この潤滑油清浄装置を３月に常時運転させたところ、油温が４０℃以上、ｎ−ペンタンの不溶解分が０．１％以下の状態を保つことができた。

また、遠隔管理システムによって発電機を運転させた時、寒冷地と温暖地の両方の場合で、1回目にエンジン４０を運転させることが出来た。さらに、オイルの交換が不要になった。

上記のように潤滑油の温度や、エンジン４０、発電機７０等の得られた情報は、任意の期間毎に遠隔管理システム１０に送信される。遠隔管理システム１０では、受信した情報の傾向を分析し、その結果に応じて、遠隔管理システム１０から制御部２０に制御信号が送信され、潤滑油清浄装置３０とエンジン４０と発電機７０の制御を行ったり、非常用発電装置の予防メンテナンスのために用いられたりする。

図５は本発明の別の実施形態における、制御部２０の動作を示すフローチャートである。なお、図３と共通する部分には、同じ記号を用いている。

図３の場合と同様に、制御部２０は内蔵されているバッテリーからの電力によって給電され、最初は待機状態である（ステップＳ１）。次に、ステップＳ２で遠隔管理システムからの制御信号の有無を判断し、制御信号があった場合、その制御の内容が潤滑油の清浄であるのか、エンジンの起動であるのか、データの転送であるのかを判断する（ステップＳ３a）。

ステップＳ３ａで制御の内容が遠隔管理システム１０へのデータ転送と判定された場合、制御部２０は図３での説明と同様に動作するため、ここでの説明は省略する。

ここで、制御の内容が潤滑油の清浄であった場合、制御部２０の潤滑油清浄装置制御部２０−１はヒータ３１、ポンプ３２、フィルタ３３の経路をオンにする（スッテプＳ１１）。次に、スッテプＳ１１の処理が開始されてから所定の時間が経過したかどうかを判断する（スッテプＳ１２）。ここで、所定時間経過していればヒータ３１、ポンプ３２、フィルタ３３の経路をオフにする（ステップＳ１３）。所定時間経過していなければ、ヒータ３１、ポン３２プ、フィルタ３３の経路をオンにしてオイルの清浄を行う。

スッテプＳ３aで、制御の内容がエンジンの起動であった場合、制御部２０はエンジン４０の近傍に設けられたビデオカメラの映像信号を、遠隔管理システム１０に送信する（スッテプＳ３b）。次に、遠隔管理システム１０が映像を確認し、スッテプＳ３ｃでエンジン起動するという旨の応答があったら、図３の場合と同様に、スタータ５０をオンにしてエンジン４０を起動する（スッテプＳ４）。スッテプＳ３ｃで、エンジンを起動するという旨の応答がなかったら、遠隔管理システム１０にビデオカメラの映像信号を送信する（スッテプＳ３a）。スッテプＳ４からスッテプＳ８の動作については、図３の場合と同様であるので説明を省略する。

スッテプＳ８、スッテプＳ１０、およびステップ１３でそれぞれの動作が終了すると、制御部２０による制御が終了し、制御部２０は次の制御信号を待つ。

このように、潤滑油清浄装置３０をエンジン４０と独立して制御すると、潤滑油を清浄するたびにエンジン４０を起動することがなくなり、エンジンオイル等の消耗を抑制することができる。

なお、図５では、制御内容がエンジン４０の起動であった場合に、ビデオカメラの映像信号を遠隔管理システム１０に送信していたが、制御内容がデータの転送の時に、各データとエンジン音と映像信号とを送信できるようにしても良い。また、映像信号を要求する制御信号を遠隔管理システム１０から制御部２０に送信しても良い。このようにすると、エンジンを起動するとき意外でも、離れたところでビデオカメラの映像信号を取得でき、取得した映像をエンジン起動時の安全確認のためだけでなく、保全管理の目的にも用いることができる。

上記のように、本発明の非常用発電装置によればエンジンの潤滑油を２０℃以上に保つことができる。更に、潤滑油のｎ−ペンタン不溶解分を０．２％以下に保つことができる。この事から、不必要に潤滑油を交換しなくても、エンジンの潤滑油の粘度が上昇することが無く、非常時にエンジンが円滑に起動する。また、潤滑油の汚れによるエンジンの摩擦部分でのトラブルを防ぐことが出来る。このように、緊急時に確実に作動する非常用発電装置を提供することが出来る。

また、遠隔管理システムが、潤滑油の油温やｎ−ペンタン不溶解分の濃度等のデータを任意の期間毎に取得することによって、効果的に予防保全を行うことができる。

なお、上記の実施形態では、遠隔管理システム１０が非常用発電装置の制御部２０に制御信号を送信し、油温やｎ−ペンタン不溶解分のデータを取得している。しかし、非常用発電装置の制御部２０で定期的に油温や、エンジン４０や発電機７０のデータを取得し、例えば油温が２０℃を下回った場合に遠隔管理システム１０に知らせても良い。上記の様にデータを取得すると、データに異常があった時のみネットワークを介してデータを送信するので、データを取得する毎にネットワークを使用する必要がなくなる。

なお、上記の実施形態のように、非常用の発電機７０を用いる場合は、エンジン４０の潤滑油が多すぎると、油温を２０℃以上に保つことが困難になるため、潤滑油の量は必要最小限にするのが望ましい。上記の実施形態では、非常用発電機を用いているが、常用の発電機を用いても良い。その場合は、１馬力当り１lの油量を確保しなければならない。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の一実施形態を示す図。 図１に示す非常用発電装置の潤滑油清浄装置を詳細に説明する図。 図１に示す非常用発電装置の制御部の動作を説明する図。 図１に示す非常用発電装置を寒冷地と温暖地で適応させた結果をまとめた表。 本発明の他の実施形態における制御部の動作を説明する図。

符号の説明

１…遠隔管理センター、１０…遠隔管理システム、２０…制御部、２０−１…潤滑油清浄装置の制御部、３０…潤滑油清浄装置、３１…ヒータ、３２…ポンプ、３３…フィルタ、４０…エンジン、５０…スタータ、７０…発電機、９０…ネットワーク

Claims (12)

1. 非常用の発電機と、
   前記発電機を作動させるエンジンと、
   前記エンジンの潤滑油を清浄する潤滑油清浄手段と、
   少なくとも前記エンジン及び又は前記潤滑油清浄手段とを制御する制御手段と、
   少なくとも前記エンジンの状態を示す情報をネットワークを介して送信する通信手段と、
   を備えることを特徴とする非常用発電装置。
2. 前記制御手段は、前記潤滑油清浄手段を定期的又は常時のいずれかで動作させることを特徴とする請求項１記載の非常用発電装置。
3. 前記制御手段は、前記エンジンをスタータで起動し、前記エンジンと共に前記潤滑油清浄手段を所定時間動作させる
   ことを特徴とする請求項１記載の非常用発電装置。
4. 前記通信手段は、前記エンジンの状態を示す情報としてエンジン音の情報を送信することを特徴とする請求項１記載の非常用発電装置。
5. 前記通信手段は、エンジン周囲の安全を確認するための、ビデオカメラによる映像信号を送信することを特徴とする請求項１記載の非常用発電装置。
6. 前記通信手段によって送信された情報を受信し、情報の内容に応じた制御信号を、ネットワークを介して前記制御手段に送信する遠隔管理手段をさらに
   有することを特徴とする請求項１記載の非常用発電装置。
7. 前記通信手段は、前記エンジンと前記発電機と前記潤滑油清浄装置との状態を示す情報を、ネットワークを介して前記遠隔管理手段に送信する
   ことを特徴とする請求項６記載の非常用発電装置。
8. 前記通信手段は、該非常用発電装置の周囲の気温等の環境の状況を示す情報を前記遠隔管理手段に送信する
   ことを特徴とする請求項６記載の非常用発電装置。
9. 前記潤滑油清浄手段は、
   前記潤滑油を加熱する加熱手段と、
   前記潤滑油をろ過するフィルタと、
   前記加熱手段と前記フィルタの間に配置され、加熱された前記潤滑油を前記フィルタに送り出すポンプと
   を有することを特徴とする請求項１記載の非常用発電装置。
10. 前記潤滑油清浄手段は、前記エンジンの潤滑油を２０℃以上に保つことを特徴とする、請求項１記載の非常用発電装置。
11. 前記潤滑油清浄手段は、前記潤滑油のｎ−ペンタン不溶解分を０．２％以下に保つことを特徴とする請求項１記載の非常用発電装置。
12. 非常用の発電機と、前記発電機を作動させるエンジンと、前記エンジンの潤滑油を清浄する潤滑油清浄手段と、少なくとも前記エンジン及び又は前記潤滑油清浄手段とを制御する制御手段と、少なくとも前記エンジンの状態を示す情報をネットワークを介して送信する通信手段とが遠隔地に配置され、
    遠隔管理手段が、前記ネットワークを介して前記非常用発電装置の制御手段に信号を送信し、
    前記制御手段が前記エンジンを起動もしくは停止させ、前記非常用発電装置の情報を計測し、
    前記制御手段が計測された情報を前記ネットワークを介して前記遠隔管理手段に送信し、
    前記遠隔管理手段が受信した情報を分析し、
    前記遠隔管理手段が前記非常用発電装置の予防メンテナンスのための情報を出力する事を特徴とする、非常用発電装置の遠隔管理方法。

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