JP2981638B2

JP2981638B2 - 自動始動式の非常用エンジン

Info

Publication number: JP2981638B2
Application number: JP6062329A
Authority: JP
Inventors: 清信飯田; 芳明遊亀; 良三阪口; 光博染谷
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JPH07269448A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動始動式の非常用エ
ンジンに関し、詳しくは、常用駆動源が停電や故障等に
よって正常に作動しない非常時に、自動的に始動して常
用駆動源の代替機能を果たすエンジンに関する。

【０００２】

【従来技術】自動始動式の非常用エンジンの従来技術と
して、ディーゼルエンジンを用いたものがある。ディー
ゼルエンジンを用いた場合には、火花点火エンジンを用
いた場合に比べ、燃費が低廉であるという利点がある。
一方、火花点火式エンジンの場合には、後述する問題が
あるため、自動始動式の非常用エンジンとしては用いら
れていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】自動始動式の非常用エ
ンジンとしてディーゼルエンジンを用いたものでは、次
の問題がある。

【０００４】ディーゼルエンジンは、火花点火エンジ
ンに比べて圧縮比が高い。このため、堅牢な構造を必要
とし、火花点火エンジンに比べ、大型で高重量なものに
なる。また、燃焼温度が高く、火花点火エンジンに比
べ、ＮＯ_Xの発生量が多い。

【０００５】一方、上記の問題を解決するため、自動
始動式の非常用エンジンとして火花点火エンジンを用い
ることも考えられる。火花点火エンジンを用いた場合に
は、始動時にオートチョークによる始動操作を行う必要
がある。一般的なオートチョークでは、チョーク弁をバ
イメタルに連動連結してある。そして、始動中、バイメ
タルに排気熱を供給し、或いはバイメタルにバッテリか
ら通電を行い、バイメタルの熱変形により、全閉状態の
チョーク弁を開弁連動する。しかし、このようなバイメ
タルの熱変形によるチョーク弁の開弁操作では、次の新
たな問題が生じる。

【０００６】チョーク弁を全閉状態から全開状態にす
るまでに長い時間がかかり、その間、過濃混合気が無用
に供給される。このため、空気不足による不完全燃焼で
エンジン回転速度が定常回転に到達するのに時間がかか
り、常用駆動源の代替として、始動直後から定常運転を
行う必要のある非常用エンジンとして用いるには不都合
である。また、燃料が無駄に消費されるとともに、未燃
焼有害成分の発生量も多くなるという問題もある。

【０００７】本発明の課題は、自動始動式の非常用エン
ジンに関し、小型軽量にできるとともに、ＮＯ_X発生
量を少なくでき、始動時の回転の立ち上がりを早くで
きるとともに、燃料の無駄な消費や未燃焼有害成分の発
生量を低く押さえることができるものを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動始動式の
非常用エンジンに関し、図１に例示するように、自動始
動用スイッチ７で火花点火エンジンのセルモータ２とタ
イマー装置８とを駆動させる始動回路５と、非常時の検
知に基づいて自動始動用スイッチ７をオン作動させる制
御装置９と、上記タイマー装置８で設定した時間内はチ
ョーク弁３を全閉に維持し、上記設定時間の経過後は、
当該チョーク弁３を全開に維持するアクチュエータ４
と、を備えている。

【０００９】そして、上記自動始動用スイッチ７と並列
に手動始動用スイッチ１２を設けるとともに、上記手動
始動用スイッチ１２と直列にリレー３８を設ける。ま
た、上記制御装置９は、自動始動用スイッチ７をオン操
作する部分が故障していることを自己診断する手段と、
その自己診断に基づき警報装置３７及び上記リレー３８
をオン作動させる手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】

【００１１】

【発明の作用及び効果】本発明は次の作用効果を奏す
る。火花点火エンジンは、ディーゼルエンジンに比べ
て圧縮比が低い。このため、ディーゼルエンジンのよう
な堅牢な構造を必要とせず、小型軽量にできる。また、
ディーゼルエンジンに比べて、燃焼温度が低く、ＮＯ_X
の発生量を少なくできる。

【００１２】図１に例示するように、タイマ装置８に
よる所定の設定時間が経過した後は、アクチュエータ４
でチョーク弁３を全開状態１１にするので、チョーク弁
３を全閉状態１０から全開状態１１にするまでに長い時
間を必要とせず、過濃混合気の無用な供給を防止でき
る。このため、空気不足による不完全燃焼が抑制され、
エンジン回転速度が短時間で定常回転に到達し、常用駆
動源の代替として、始動直後から定常運転を行う必要の
ある非常用エンジンとして有用に用いることができる。
また、燃料の無駄な消費や未燃焼有害成分の発生量を少
なくできる。

【００１３】本発明では、図１に例示するように、上
記自動始動用スイッチ７と並列に手動始動用スイッチ１
２を設けるとともに、上記手動始動用スイッチ１２と直
列にリレー３８を設け、上記制御装置９は、自動始動用
スイッチ７をオン操作する部分が故障していることを自
己診断する手段と、その自己診断に基づき警報装置３７
及び上記リレー３８をオン作動させる手段とを備えるこ
とから、制御装置９の自動始動用スイッチ７をオン操作
する部分が故障している場合には、上記警報装置３７が
オン作動するととともに、上記手動始動用スイッチ１２
と直列に設けたリレー３８をオン作動する。つまり、上
記警報装置３７の警告に基づき、手動始動用スイッチ１
２を手動でオン操作することにより、非常用エンジンを
始動させることができる。これにより、制御装置９の故
障等によって自動始動が行われない不慮の事態にも対処
できる。逆に正常な自動始動が行える場合には、上記警
報装置３７及びリレー３８はオフになっており、誤操作
により上記手動始動用スイッチ１２をオン操作した場合
でも、無用なエンジンの始動を防止することができる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は実施例に係る自動始動式の非常用エンジン
を説明する図である。図３に示すように、この実施例の
非常用エンジン２４には、強制空冷式の縦型ガソリンエ
ンジンが用いられている。

【００１５】この非常用エンジン２４の構成は次の通り
である。すなわち、図３に示すように、エンジンの前側
にフライホイルファン１３を覆うファンケース１４が配
置されている。フライホイルファン１３は、クランク軸
１５の先端に外嵌固定されている。エンジンの左側には
エアクリーナ１６とキャブレータ１７とが配置され、エ
ンジンの上側には燃料タンク１８が配置されている。フ
ライホイルファン１３にはリングギヤ１９が外嵌固定さ
れ、このリングギヤ１９にセルモータ２のピニオンギヤ
２０が噛み合わされている。また、キャブレータ１７の
チョーク弁３は、レリーズワイヤ２１を介して電磁ソレ
ノイド２２に連動連結され、電磁ソレノイド２２は、制
御ボックス２３に接続されている。

【００１６】この非常用エンジン２４は、電磁ソレノイ
ド２２等からなる自動始動装置を備えている。図１に示
すように、自動始動装置２５の構成は次の通りである。
すなわち、キャブレータ１７のチョーク弁３をアクチュ
エータ４に連動連結してある。このアクチュエータ４
は、電磁ソレノイド２２と押圧スプリング２６とからな
る。電磁ソレノイド２２は、引き込みコイル２７を備え
たシリンダ２８にプランジャ２９が内嵌され、このプラ
ンジャ２９が押し出しスプリング３０で押し出し方向に
付勢されて構成されている。プランジャ２９の先端には
レリーズワイヤ２１のインナーワイヤ３２の基端が接続
され、インナーワイヤ３２の先端はチョーク弁３の入力
アーム３３に接続されている。押圧スプリング２６は、
レリーズワイヤ２１のアウタワイヤ３４の先端とチョー
ク弁３の入力アーム３３との間に設けられている。

【００１７】そして、電磁ソレノイド２２の引き込みコ
イル２７とセルモータ２とが、始動回路５を介してバッ
テリ３５に接続されている。この始動回路５には自動始
動用スイッチ７とタイマ装置８とが設けられている。自
動始動用スイッチ７は制御装置９に連携させてある。自
動始動用スイッチ７には電磁スイッチが用いられてい
る。タイマ装置８には、調節手段３６が設けられ、その
調節操作により設定時間を調節できるようになってい
る。制御装置９にはマイクロコンピュータが用いられて
いる。

【００１８】この自動始動装置２５では、制御装置９が
自動始動用スイッチ７をＯＮさせることにより、バッテ
リ３５からセルモータ２に通電を行い、セルモータ２を
駆動させる。そして、自動始動用スイッチ７がＯＮされ
てからタイマ装置８による所定の設定時間（通常は５秒
程度）が経過するまでは、バッテリ３５から電磁ソレノ
イド２２の引き込みコイル２７に通電を行わせ、プラン
ジャ２９を引き込んで、チョーク弁３を全閉状態１０に
維持する。そして、上記設定時間が経過した後は、バッ
テリ３５から引き込みコイル２７への通電を解除し、プ
ランジャ２９を押し出しスプリング３０で押し出すとと
もに、押圧スプリング２６の付勢力でチョーク弁３を全
開状態１１に維持する。

【００１９】この自動始動装置２５によれば、タイマ装
置８による所定の設定時間が経過した後は、アクチュエ
ータ４でチョーク弁３を全開状態１１にするので、チョ
ーク弁３を全閉状態１０から全開状態１１にするまでに
長い時間を必要とせず、過濃混合気の無用な供給を防止
できる。

【００２０】また、この実施例では、図１に示すよう
に、始動回路の自動始動用スイッチ７と並列に手動始動
用スイッチ１２が設けられている。このため、制御装置
９の故障等により自動始動用スイッチ７がオン作動しな
い場合には、手動始動用スイッチ１２を手動でオン操作
することにより、非常用エンジンを始動させることがで
きる。これにより、制御装置９の故障等によって自動始
動が行われない不慮の事態にも対処できる。また、この
実施例では、制御装置９が、自動始動用スイッチ７をオ
ン操作する部分が故障していることを自己診断する手段
と、その自己診断に基づき警報装置３７をオン作動させ
る手段を備え、当該部分が故障していることを自己診断
した場合には、警報装置３７がこれを警告するようにな
っている。

【００２１】尚、この実施例では、図１に示すように、
手動始動用スイッチ１２にリレー３８を直列に接続して
ある。また、制御装置９は、上記自己診断に基づきリレ
ー３８をオン作動させる手段を備え、制御装置９のう
ち、自動始動用スイッチ７をオン操作する部分が故障し
ていることを、自己診断した場合にのみ、リレー３８を
オン作動させるようになっている。このため、制御装置
９に異常がなく、正常な自動始動が行える場合には、誤
操作によって手動始動用スイッチ１２をオン操作した場
合でも、上記リレー３８はオフの状態を維持するので、
無用なエンジンの始動を防止できる。

【００２２】次に、この実施例の非常用エンジンを用い
た畜舎の自動給水施設を説明する。図２に示すように、
その構成は次の通りである。すなわち、給水源３９に常
用ポンプ４０の水吸い込み口４１が浸漬され、常用ポン
プ４０の水吐出口４２に水圧送通路４３を介して貯水タ
ンク４４の上部に接続されている。常用ポンプ４０は常
用モータ４５によって駆動され、常用モータ４５は商用
電源４６に接続されている。貯水タンク４４内にはフロ
ート４７が設けられ、貯水タンク４４内の水位がフロー
ト４７の昇降により、水位検出装置４８で検出されるよ
うになっている。そして、貯水タンク４４の下部が水供
給通路４９を介して畜舎内の給水槽５０に接続されてい
る。

【００２３】そして、常用ポンプ４０と並列に非常用ポ
ンプ５１が接続され、この非常用ポンプ５１が非常用エ
ンジン２４で駆動されるようになっている。常用モータ
４５はモータ制御手段５２を備え、このモータ制御手段
５２は水位検出装置４８と連携されている。また、非常
用エンジン２４の自動始動装置２５の制御装置９は、水
位検出装置４８及びモータ制御手段５２と連携されてい
る。

【００２４】この畜舎の自動給水施設では、通常時は、
常用モータ４５によって駆動される常用ポンプ４０によ
って貯水タンク４４に水を溜め、貯水タンク４４から給
水槽５０に水を供給する。貯水タンク４４内の水位が上
限に達している場合には、これを水位検出装置４８が検
出したことに基づいて、モータ制御手段５２が常用モー
タ４５を停止させ、常用ポンプ４０の駆動を停止する。
貯水タンク４４内の水位がある程度下がってくると、こ
れを水位検出装置４８が検出したことに基づいて、モー
タ制御手段５２が常用モータ４５を起動させ、常用ポン
プ４０を駆動する。

【００２５】そして、商用電源４６の停電や常用モータ
４５の故障等により、常用モータ４５が起動しない非常
時には、非常用エンジン２４を自動的に始動させ、非常
用ポンプ５１によって貯水タンク４４に水を溜める。す
なわち、貯水タンク４４内の水位がある程度下がったこ
とを水位検出装置４８が検出し、モータ制御装置５２が
常用モータ４５を起動させようとしているにも拘わら
ず、常用モータ４５が起動しない場合には、これをモー
タ制御手段５２が検出し、この検出に基づいて、制御装
置９が自動始動用スイッチ７（図１参照）をＯＮさせ、
非常用エンジン２４を自動始動させる。また、貯水タン
ク４４内の水位が上限に達すると、これを水位検出装置
４８が検出したことに基づいて、制御装置９が点火回路
（図外）をアースさせ、非常用エンジン２４を停止さ
せ、非常用ポンプ５１の駆動を停止する。

【００２６】本発明の実施例及びこの実施例の使用例の
内容は以上の通りであるが、本発明はこの実施例及び使
用例に限定されるものではない。例えば、この実施例の
非常用エンジンは、商用電源の停電時に用いられる非常
用エンジン発電機、非常用エンジンコンプレッサ、非常
用エンジンヒートポンプ、その他の非常用エンジン作業
機等にも用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る非常用エンジンの自動始動装置の
模式図である。

【図２】実施例の非常用エンジンを用いた畜舎の自動給
水施設の模式図である。

【図３】実施例に係る非常用エンジンの正面図である。

【符号の説明】

１…空燃混合器、２…セルモータ、３…チョーク弁、４
…アクチュエータ、５…始動回路、６…電源、７…自動
始動用スイッチ、８…タイマ装置、９…制御装置、１０
…全閉状態、１１…全開状態、１２…手動始動用スイッ
チ、３８…リレー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者染谷光博大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺製造所内 (56)参考文献特開昭63−18184（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02N 11/08 F02D 29/06 F02M 1/02 F02N 17/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自動始動用スイッチ(７)で火花点火エン
ジンのセルモータ(２)とタイマー装置(８)とを駆動させ
る始動回路(５)と、非常時の検知に基づいて自動始動用
スイッチ(７)をオン作動させる制御装置(９)と、上記タ
イマー装置(８)で設定した時間内はチョーク弁(３)を全
閉に維持し、上記設定時間の経過後は、当該チョーク弁
(３)を全開に維持するアクチュエータ(４)と、を備える
自動始動式の非常用エンジンにおいて、上記自動始動用スイッチ(７)と並列に手動始動用スイッ
チ(１２)を設けるとともに、上記手動始動用スイッチ
(１２)と直列にリレー(３８)を設け、上記制御装置(９)は、自動始動用スイッチ(７)をオン操
作する部分が故障していることを自己診断する手段と、
その自己診断に基づき警報装置(３７)及び上記リレー
(３８)をオン作動させる手段とを備える、ことを特徴と
する自動始動式の非常用エンジン。