JP4517871B2 - ディーゼル発電装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ディーゼル発電装置に関し、詳しくはブローバイガスに含まれる霧状の油液の排出を抑制したディーゼル発電装置に関する。
従来のディーゼル発電装置50は、図7に示すように、ディーゼルエンジン51と、ディーゼルエンジン51の駆動により発電する発電機52と、ディーゼルエンジン51の下部に設けられ、ディーゼルエンジン51のピストンなどの摺動部(図示せず)を潤滑する潤滑油53を溜めるオイルパン54とを有する。
ディーゼルエンジン51のシリンダ内をピストンが摺動する。ピストンにはピストンリング(図示せず)が取り付けられており、ピストンリングとシリンダ(図示せず)の内面との間の隙間から微少の燃焼ガスがクランク室に漏れる。ここで、クランク室に漏れる燃焼ガスをブローバイガスという。このブローバイガスにより、クランク室とオイルパン54とからなる空間内の圧力が上昇する。
クランク室とオイルパン54とからなる空間内の圧力上昇を抑制するため、前記空間とディーゼル発電装置50の外部とを連通するブローバイガス配管55が上方に延びて設けられている。なお、ブローバイガス配管55の放出口55aは、上向きの他に、横向きや下向きに形成したものもある。ブローバイガス配管55の直径は、約40mm以上であり、ブローバイガスが排出される際の抵抗とならない。ブローバイガス配管55の排気口55aには、排気口55aの反対側に向けて凸となる形状である傘状部材56が配設されており、雨水やごみ等がオイルパン54内に入り込まないようになっている。
一方、特許文献1には、エンジンオイルのレベルと、エンジンオイルの圧力とを備え、電源スイッチがオンで且つエンジンが回転していないときにはエンジンオイルのレベルを表示し、電源スイッチがオンで且つエンジンが回転しているときにはエンジンオイルの圧力を表示する車両用計器が記載されている。
特許文献2には、オイルパン内のオイルの状態、すなわち、オイルパン内のオイルの温度を検出する温度センサが設けられた車両のエンジンオイル検査装置が記載されている。
実開平5−32090号公報 特開平7−317524号公報
しかしながら、ディーゼルエンジン51に異常があるとき、具体的には、ピストンリングの破損やシリンダに発生したヒビからの冷却水の噴出があるとき、燃焼ガスや冷却水がクランク室へ流入し、オイルパン54内の高温の潤滑油53と混合され、オイルパン54の内部圧力が一気に上昇して、霧状の潤滑油53を多量に含んだブローバイガスがディーゼルエンジン51の外部へと放出(噴出)される。
そのため、ディーゼル発電装置50の周辺を汚染してしまうおそれがある。そのうえ、潤滑油53及びブローバイガスは高温なので、その飛散を防ぐ必要がある。
特許文献1に記載の技術では、オイル圧力が所定値以下となったときには警報装置から警報を発するものの、霧状の油液を多量に含んだブローバイガスが排出されるオイルパン内の圧力を検出することができず、前記霧状の油液の排出を抑制することができないという問題がある。特許文献2に記載の技術では、オイルパン内のオイルの温度を検出することができるものの、オイルパン内の気体の状態を検出しておらず、ブローバイガスに含まれる霧状の油液の排出を抑制することができないという問題がある。
このようなことから、本発明は、ブローバイガスに含まれる霧状の油液の排出を抑制したディーゼル発電装置を提供することを目的としてなされたものである。
上述した課題を解決する第の発明に係るディーゼル発電装置は、
発電機と前記発電機を駆動するディーゼルエンジンとを備えたディーゼル発電装置本体がパッケージで覆われ、前記ディーゼルエンジンのクランク室より漏れるブローバイガスと混ざった霧状の油液の排出を抑制するディーゼル発電装置であって、
前記パッケージの上部に設けられ、前記ブローバイガスを排出する配管の排気口に設けられ油液分離器と、
前記ディーゼルエンジン内を循環する潤滑油を溜めるオイルパン内の圧力を検出する圧力センサとを有し、
前記油液分離器が、
前記配管の排出口に設けられ、前記配管の直径より大きい円状の天井板と、
前記天井板の端部から下方に延在する側壁とからなる蓋部材とで構成される案内手段と、
前記配管の直径より大きく、前記蓋部材の天井板より小さい円状の底板と、前記底板の端部から上方に延在する側壁とで構成される油液溜め手段と、
前記蓋部材の天井板に設けられ、下方に延在する仕切板と
を備え、
前記圧力センサにより検出された圧力が第1の所定値以上であり、且つ前記第1の所定値より大きい第2の所定値以下であるときには警報を発し、前記圧力が前記第2の所定値より大きいときには前記ディーゼルエンジンを停止する一方、前記ブローバイガスを前記蓋部材、前記仕切り板、および前記油液溜め槽に接触させて、該ブローバイガスから油液を分離してドレンを通って排出するようにしたことを特徴とする。
の発明に係るディーゼル発電装置によれば、ブローバイガスから霧状の油液を分離して油液溜め槽で溜め、ドレンから排出させることができるので、ディーゼル発電装置の周辺を汚染するおそれを低減させることができる。また、簡易な構造であるので、安価に製造することができる。さらに、オイルパン内の圧力が第2の所定値より大きくなったときにはディーゼルエンジンが停止し、前記ディーゼルエンジンの摺動部からクランク室へ漏れるブローバイガスが無くなるので、オイルパンからのブローバイガスの排出が抑制される。その結果、ブローバイガスに含まれる霧状の油液の排出を抑制することができる。また、オイルパン内の圧力が第1の所定値以上であり、且つ第2の所定値以下であるときには、警報装置から警報が発せられるので、作業者に注意を喚起することができる。
以下に、本発明に係るディーゼル発電装置を実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。
以下に、本発明の第1の実施例に係るディーゼル発電装置について、図を用いて具体的に説明する。図1は、本発明の第1の実施例に係るディーゼル発電装置の概略図である。
本発明の第1の実施例に係るディーゼル発電装置は、図1に示すように、ディーゼルエンジン1と、ディーゼルエンジン1の駆動により発電する発電機2と、ディーゼルエンジン1の下部に設けられ、該ディーゼルエンジン1のピストンなどの摺動部(図示せず)などを潤滑し、該ディーゼルエンジン1内を循環する潤滑油3を溜めるオイルパン4と、オイルパン4内部の気体を外部に排気する排気手段であるブローバイガス配管5とを有する。オイルパン4には、この内部の圧力を検出する圧力検出手段である圧力センサ6が設けられる。圧力センサ6は、制御装置8に接続される。制御装置8は、ディーゼルエンジン1に接続する一方、警報を発する警報手段である警報装置9に接続する。
ブローバイガス配管5は上方に延びて形成されており、この排気口5aの上方には、上方に凸となる傘状部材7が隙間をあけて配置される。ディーゼルエンジン1のピストンリング(図示せず)とシリンダ(図示せず)の内面との間の隙間から漏れるブローバイガスは、ブローバイガス配管5、この排気口5aと傘状部材7との間を通って、ディーゼル発電装置10の外へ排出される。
オイルパン4内の圧力が第1の所定値の3kPa(300mmAq)以上であり、且つ第1の所定値より大きい第2の所定値の5kPa(500mmAq)以下であるときは、制御装置8から警報装置9に信号を送って、警報装置9から警報が発せされる。オイルパン4内の圧力が5kPaより大きいときは、制御装置8からディーゼルエンジン1に信号を送信し、ディーゼルエンジン1を停止する。すなわち、制御装置8は、ディーゼルエンジン停止手段を有する。
したがって、本発明の第1の実施例に係るディーゼル発電装置10によれば、オイルパン4内の圧力が3kPa以上で、且つ5kPa以下となったときは、警報を発し、前記圧力がさらに上昇し5kPaより大きくなったときには、ディーゼルエンジン1を停止するので、ディーゼルエンジン1の摺動部からクランク室へ漏れるブローバイガスが無くなる。その結果、オイルパン4からのブローバイガスの排出が抑制され、このガスに含まれる霧状の油液(潤滑油3)の排出も抑制される。よって、ディーゼル発電装置10の周辺を汚染するおそれを低減することができる。また、油液の噴出が無くなるので、油液に接触することによるやけどなどの危険を回避することができる。さらに、ディーゼルエンジン1が異常になる前にディーゼルエンジン1を停止するため、故障を事前に防ぐことができ、安全性が向上する。また、作業者に注意を喚起することができる。
以下に、本発明の第2の実施例に係るディーゼル発電装置について、図を用いて具体的に説明する。本発明の第2の実施例に係るディーゼル発電装置は、上述した第1の実施例に係るディーゼル発電装置のブローバイガス配管の排気口に油液分離器を設けたものである。第1の実施例に係るディーゼル発電装置と同様な部材には同一符号を付記し、その説明を省略する。
図2は、本発明の第2の実施例に係るディーゼル発電装置の概略図であり、図3は、本発明の第2の実施例に係るディーゼル発電装置が有する油液分離器の一部切欠正面図であり、図4はその平面図である。
本発明の第2の実施例に係るディーゼル発電装置20では、図2に示すように、ブローバイガス配管5の排気口5aに油液分離器21が設けられる。ディーゼルエンジン1のピストンリング(図示せず)とシリンダ(図示せず)の内面との間の隙間から漏れるブローバイガスは、ブローバイガス配管5、油液分離器21を通って、ディーゼル発電装置20の外へ排出される。
図3に示す様に、ブローバイガス配管5の先には、所定の空間をあけ、ブローバイガス配管5の排気口5aを覆うように、蓋部材22が配設される。蓋部材22は、図3及び図4に示す様に、ブローバイガス配管5の直径より大きい略円状の天井板22aと、天井板22aの端部から下方に延びる側壁22bとを有する。ブローバイガス配管5の排気口5a近傍には、ブローバイガスから分離させた油液を溜める油液溜め手段である油液溜め槽23が配設される。油液溜め槽23は、ブローバイガス配管5の直径より大きく、蓋部材22の天井板22aより小さい略円状の底板23aと、底板23aの端部から上方に延びる側壁23bとを有する。よって、油液溜め槽23の側壁23bは、蓋部材22の側壁22bより内側に配置される。油液溜め槽23の底板23aには、ブローバイガス配管5が貫通する貫通孔23cと、当該油液溜め槽23内に溜まった油液を排出する排出手段であるドレン24と連通する連通穴23dとが設けられる。
また、油液溜め槽23の側壁23bの上部に、側壁から上方に突き出してパイプナット25が配設される。蓋部材22には、油液溜め槽23のパイプナット25の穴と一致する位置に、パイプナット25の雌ネジに螺合する雄ネジを有するボルト26が貫通するボルト穴が設けられる。蓋部材22を油液溜め槽23にボルト26により固定することによって、蓋部材22の側壁22bの先端が、油液溜め槽23の側壁23bの先端より下方に配置される。なお、ドレン24はタンク等に連結され、油液溜め槽23に溜まった油液がドレン24を通ってタンク内に案内される。
ゴミなどの異物が油液分離器21の内部に入り込まないように防止する異物侵入防止手段である金網27が蓋部材22の天井板22aから所定の間隔をあけ、ブローバイガス配管5の排気口5a、油液溜め槽23の側壁23bの先端に接し、蓋部材22の側壁22b間を掛け渡して配設される。金網27は5メッシュ程度であり、油液分離器21の外部にあるホコリが金網27に付着し目詰まりしない構造である。蓋部材22の天井板22a及び側壁22bと金網27とで形成される空間を区分するように、仕切り板28が蓋部材22の天井板22aから下方に延びて設けられる。なお、仕切り板28は、ブローバイガス配管5の側壁5cより外側に、且つ油液溜め槽23の側壁23bより内側に配置される。
仕切り板28および金網27により、金網27と蓋部材22の天井板22aと仕切り板28とで囲まれる第1空間29と、金網27とブローバイガス配管5の側壁5cと油液溜め槽23の底板23a及び側壁23bとで囲まれる第2空間30と、金網27と蓋部材22の天井板22aと仕切り板28と蓋部材22の側壁22bとで囲まれる第3空間31とに区分される。よって、ブローバイガスを蛇行させて案内する案内手段は、ブローバイガス配管5、蓋部材22、油液溜め槽23、仕切り板28からなる。
ここで、油液溜め槽23は、下記条件に応じた形状であり、ブローバイガス中に霧状の油液を多量に含んでいても、前記油液の排出を抑止する構造となっている。
(1)ブローバイガスを排出するときの油液分離器21の抵抗を一定にした構造である。具体的には、油液分離器21から排出されるブローバイガスの排出量をディーゼルエンジン1の出力に比例させる。
(2)ブローバイガス中に含まれる最大油液量を、ブローバイガスの体積量に対して10分の1とする。
(3)ドレン24の直径をブローバイガス配管5の直径より一回り大きいサイズとする。
(4)ブローバイガス中に含まれる最大油液量とドレン24の長さ(抵抗)とに応じて、油液溜め槽23の容量及び油液溜め槽23の側壁23bの高さを決める。
このように構成された油液分離器21では、ブローバイガス配管5から排出されたブローバイガスは、金網27を通り、蓋部材22の天井板22aに衝突し、仕切り板28により下方に案内される。つまり、第1空間29ではブローバイガスは方向Aに案内される。このとき、ブローバイガス中の霧状の油液は、蓋部材22の天井板22a、仕切り板28、金網27とに接して、付着する。天井板22a、仕切り板28、金網27に付着した油液は、自重により下方に位置する油液溜め槽23及び配管5に落下する。
方向Aに案内されたブローバイガスは、金網27を通り抜け、ブローバイガス配管5の側壁5cにより下方に案内され、続いて油液溜め槽23の底板23aに衝突し、油液溜め槽23の側壁23bにより上方に案内される。つまり、第2空間30ではブローバイガスは方向Bに案内される。このときも、ブローバイガス中の霧状の油液は、ブローバイガス配管5の側壁5c、油液溜め槽23の底板23a及び側壁23bとに接して、付着する。ブローバイガス配管5の側壁5c、油液溜め槽23の底板23a及び側壁23bとに付着した油液は、自重により、ブローバイガス配管5の側壁5c、油液溜め槽23の側壁23bに付着した状態で降下し、油液溜め槽23の底板23aを伝わりドレン24へ排出される。
方向Bに案内されたブローバイガスは、金網27を通り、仕切り板28により上方に案内され、続いて蓋部材22の天井板22aに衝突し、蓋部材22の側壁22bにより下方に案内され、金網27を通って大気に放出される。つまり、第3空間31では、ブローバイガスは方向Cに案内される。このときも、ブローバイガス中に霧状の油液が含まれているときには、この霧状の油液は仕切り板28、蓋部材22の天井板22a及び側壁22bとに接して、付着する。仕切り板28、蓋部材22の天井板22a及び側壁22bとに付着した液油は、自重により下方に位置する油液溜め槽23に落下する。
よって、ブローバイガス配管5から排出されたブローバイガスは、矢印A,B,Cで示したように、上下方向に3回曲げられて、つまり蛇行して案内され、大気中に放出される。
霧状の油液は、蓋部材22の天井板22a、仕切り板28、配管5の側壁5c、油液溜め槽23の底板23a及び側壁23b、金網27に付着するので、ブローバイガスが油液分離器21から大気に放出するときには、ブローバイガス中から霧状の油液が分離される。
また、蓋部材22に設けられる仕切り板28の位置を調整することにより、ブローバイガスが流れるガス通路に狭い空間からなる第1空間29と、第1空間29に連通し、広い空間からなる第2空間30と、第2空間30に連通し、狭い空間からなる第3空間31、つまり、急拡大する構造と、急縮小する構造とを設けることができる。
このような空間を形成することによって、ブローバイガス配管5から排出された霧状の油液を含んだブローバイガスが第1空間29で方向Aに曲げられ、前記霧状の油液の慣性を弱めると共に第1空間29をなす蓋部材22の天井板22a及び仕切り板28に霧状の油液を付着させて分離でき、続いて、第2空間30で方向Bに曲げられ、前記霧状の油液をブローバイガス配管5の側壁5c、油液溜め槽23の底板23a及び側壁23bに付着させて分離することができる。更に、第2空間30から流れてきたガスを第2空間30に連通する第3空間31で方向Cに曲げて、蓋部材22の天井板22a及び側壁22b、仕切り板28に接触させることができるので、前記ブローバイガス中に霧状の油液が含まれていても、この油液を分離することができる。
また、オイルパン4の内部の圧力が上昇して、油液がブローバイガス中に多量に混ざったとしても、蓋部材22に仕切り板28を備えた仕切り構造と、ブローバイガスから分離した油液を溜める油液溜め槽23からなる溜めます構造とを組み合わせた油液分離器21であるので、仕切り板28によりブローバイガス配管5から排出されたブローバイガスを直接大気に放出させず、ブローバイガス中の霧状の油液を油液溜め槽23で溜めることができるので、この油液分離器21内で油液を回収し、回収した油液を再び利用することができ、経済性を向上させることができる。
したがって、本発明の第2の実施例に係るディーゼル発電装置20によれば、第1の実施例に係るディーゼル発電装置と同様な作用効果を奏する他、ブローバイガスが霧状の油液を多量に含んでいても、前記ブローバイガスが蛇行して案内され、金網27、蓋部材22、仕切り板28、油液溜め槽23に接し、これらに霧状の油液が付着して分離し、ドレン24からタンク等に排出することができるので、ディーゼル発電装置20の周辺を汚染するおそれをさらに低減することができる。また、前記油液の飛散を防止することができるので、安全性が向上する。また、油液分離器21は、簡易な構造であるので、安価に製造することができる。さらに、金網27を設けたことにより、油液分離器21内に異物が入り込まないようになり、異物による油液の劣化を防ぐことができるので、油液を長持ちさせて利用することができ、経済性を向上させることができる。金網27自体が安価であり、製造コストを抑制することができる。
なお、上記では、異物侵入防止手段として、金網27を用いて説明したが、油液分離器21内に異物を入り込ませないようにすると共に、ほこりなどで目詰まりしない部材であれば良い。異物侵入防止手段として、例えばプラスチック製、セラミック製及び複合材料製の多孔質体、メッシュ、孔開き板などを用いても良い。
本発明の第3の実施例に係るディーゼル発電装置について、図を用いて以下に説明する。上述した第2の実施例に係るディーゼル発電装置をカバー部材で覆ったものであり、同一部材には同一符号を付記しその説明を省略する。
図5は、本発明の第3の実施例に係るディーゼル発電装置の一部切欠側面図であり、図6は、その平面図である。
図5に示す様に、本発明の第3の実施例に係るディーゼル発電装置40では、ディーゼルエンジン1と、発電機2と、ディーゼルエンジン1に連結されたラジエータ43と、これらを制御する制御盤42とを有するディーゼル発電装置本体40aがパッケージ41で覆われる。このパッケージ41は、図5及び図6に示すように、ディーゼルエンジン1を冷却するための空気を吸気するための吸気ダクト部41aと、吸気ダクト部17aに連結して設けられ、ディーゼル発電装置本体40aを搭載する搭載部41cと、搭載部41cに連結し、ディーゼルエンジン1を冷却した空気を排気する排気ダクト部41dとが一体に形成されている。ラジエータ43により、吸気ダクト部41aから搭載部41cを通って排気ダクト部41dに空気が流通する。
吸気ダクト部41aは、搭載部41cの制御盤42および発電機2の略上方から搭載部41cより外側に突き出して設けられる。このように突き出した箇所の下方に吸気口41bが設けられる。
排気ダクト部41dは、ラジエータ43の略上方から搭載部41cより外側に突き出して設けられる。このように突き出した箇所の側部に排気口41eが設けられる。
ディーゼルエンジン1に排気管44が設けられる。この排気管44は、ディーゼルエンジン1から上方に向って延び、パッケージ41の搭載部41cの上方を貫通し、パッケージ41の搭載部41cの上部に設けられた消音機45を通って外へ延びる。この排気管44を通って、ディーゼルエンジン1で燃料が燃焼して生じる燃焼ガスが排気される。
パッケージ41の上部に配管46が設けられる。この配管46は、ディーゼルエンジン1に設けられたブローバイガス配管5の排気口5aの略上方から消音機45に沿って排気ダクト部41d側に向って延び、排気ダクト部41dの近傍で屈曲して排気ダクト部41dに沿って搭載部41の側部41fの略上方まで延びる。なお、配管46の端部46aは上方を向いている。この配管46の端部46aに、油液分離器21が設けられる。
ディーゼルエンジン1のオイルパン(図示せず)に設けられたブローバイガス配管5と上記配管46とがそれぞれ継手47を介してゴム状の管48で連結される。よって、ブローバイガスは、ブローバイガス配管5、ゴム状の管48、配管46を通じて、油液分離器21に流れる。
したがって、本発明の第3の実施例に係るディーゼル発電装置40によれば、第2の実施例に係るディーゼル発電装置と同様な作用効果を奏する他、ブローバイガス配管5、ゴム状の管48、配管46を通じて油液分離器21にブローバイガスが流れるので、ブローバイガスに含まれる霧状の油液を分離することができる。また、ディーゼル発電装置本体40aから発する騒音の周辺への伝搬を抑制することができる。
本発明の第1の実施例に係るディーゼル発電装置の概略図である。 本発明の第2の実施例に係るディーゼル発電装置の概略図である。 本発明の第2の実施例に係るディーゼル発電装置が有する油液分離器の一部切欠き正面図である。 本発明の第2の実施例に係るディーゼル発電装置が有する油液分離器の平面図である。 本発明の第3の実施例に係るディーゼル発電装置の一部切欠側面図である。 本発明の第3の実施例に係るディーゼル発電装置の平面図である。 従来のディーゼル発電装置の概略図である。
符号の説明
1 ディーゼルエンジン
2 発電機
3 潤滑油
4 オイルパン
5 ブローバイガス配管
6 圧力センサ
7 傘状部材
8 制御装置
9 警報装置
10 ディーゼル発電装置
20 ディーゼル発電装置
21 油液分離器
22 蓋部材
23 油液溜め槽
24 ドレン
25 パイプナット
26 ボルト
27 金網
28 仕切り板
29 第1空間
30 第2空間
31 第3空間

Claims (1)

  1. 発電機と前記発電機を駆動するディーゼルエンジンとを備えたディーゼル発電装置本体がパッケージで覆われ、前記ディーゼルエンジンのクランク室より漏れるブローバイガスと混ざった霧状の油液の排出を抑制するディーゼル発電装置であって、
    前記パッケージの上部に設けられ、前記ブローバイガスを排出する配管の排気口に設けられ油液分離器と、
    前記ディーゼルエンジン内を循環する潤滑油を溜めるオイルパン内の圧力を検出する圧力センサとを有し、
    前記油液分離器は、
    前記配管の排出口に設けられ、前記配管の直径より大きい円状の天井板と、前記天井板の端部から下方に延在する側壁とからなる蓋部材とで構成される案内手段と、
    前記配管の直径より大きく、前記蓋部材の天井板より小さい円状の底板と、前記底板の端部から上方に延在する側壁とで構成される油液溜め手段と、
    前記蓋部材の天井板に設けられ、下方に延在する仕切板と
    を備え、
    前記圧力センサにより検出された圧力が第1の所定値以上であり、且つ前記第1の所定値より大きい第2の所定値以下であるときには警報を発し、前記圧力が前記第2の所定値より大きいときには前記ディーゼルエンジンを停止する一方、前記ブローバイガスを前記蓋部材、前記仕切り板、および前記油液溜め槽に接触させて、該ブローバイガスから油液を分離してドレンを通って排出するようにした
    ことを特徴とするディーゼル発電装置。
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