JP6091878B2 - Portable engine generator - Google Patents
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Description
本発明は、可搬式エンジン発電機に関し、詳しくは、ケーシング内に、発電機と、該発電機を駆動するディーゼルエンジンとを収納した可搬式エンジン発電機に関する。 The present invention relates to a portable engine generator, and more particularly to a portable engine generator in which a generator and a diesel engine that drives the generator are housed in a casing.
発電機の駆動源としてディーゼルエンジンを使用した可搬式エンジン発電機は、建設現場などの幅広い用途に用いられているが、例えば、河川工事で水汲みポンプの電源として可搬式エンジン発電機を用いる場合、ポンプの始動電流(突入電流)を考慮してポンプの定常運転に必要な電力の5倍以上の発電能力を有する可搬式エンジン発電機を用いる必要がある。このため、ポンプ運転中は、可搬式エンジン発電機が軽負荷(低負荷)で長時間運転されることになり、シリンダ内での燃焼温度が低下して未燃焼燃料やカーボンが排ガスに混入し、これらがマフラ内に溜まって目詰まり状態になってしまうなどの様々な不都合が発生することがある。特に、第3次排ガス規制対応エンジンでは、マフラ内に未燃焼燃料やカーボンが溜まりやすいという問題がある。 Portable engine generators that use a diesel engine as the drive source for the generator are used in a wide range of applications such as construction sites. For example, when a portable engine generator is used as a power source for a water pump in river construction. In consideration of the starting current (rush current) of the pump, it is necessary to use a portable engine generator having a power generation capacity of 5 times or more the electric power required for the steady operation of the pump. For this reason, during the pump operation, the portable engine generator is operated for a long time at a light load (low load), the combustion temperature in the cylinder is lowered, and unburned fuel and carbon are mixed into the exhaust gas. Various problems such as accumulation of these in the muffler and clogging may occur. In particular, the third exhaust gas regulation-compliant engine has a problem that unburned fuel and carbon tend to accumulate in the muffler.
一方、ハイブリッド電気自動車において、エンジンを所定時間以上にわたりアイドリング運転するときには、アイドリング運転中に、間欠的に短時間だけエンジンを発電運転することにより、排ガス浄化装置の触媒を加熱することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 On the other hand, in a hybrid electric vehicle, when the engine is idling for a predetermined time or longer, it has been proposed to heat the catalyst of the exhaust gas purification device by intermittently generating the engine for a short time during idling. (For example, refer to Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載されたハイブリッド電気自動車では、アイドリング運転中に行う発電運転により、搭載した走行用バッテリーを充電することができるが、ハイブリッド電気自動車のような走行用バッテリーを搭載していない一般的な可搬式エンジン発電機に適用することはできなかった。 However, in the hybrid electric vehicle described in Patent Document 1, the mounted traveling battery can be charged by the power generation operation performed during the idling operation, but the traveling battery such as the hybrid electric vehicle is not mounted. It could not be applied to a general portable engine generator.
そこで本発明は、一般的な可搬式エンジン発電機に容易に適用可能で、第3次排ガス規制対応エンジンにおいても、マフラ内に未燃焼燃料やカーボンが溜まることを確実に防止することができる機能を備えた可搬式エンジン発電機を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention can be easily applied to a general portable engine generator, and can reliably prevent unburned fuel and carbon from accumulating in the muffler even in an engine that complies with the third emission regulations. It aims at providing the portable engine generator provided with.
上記目的を達成するため、本発明の可搬式エンジン発電機は、ケーシング内に、発電機と、該発電機を駆動するディーゼルエンジンとを収納した可搬式エンジン発電機において、前記ケーシングの内部に、前記発電機で発電した電力によって作動する内部負荷を設けるとともに、該内部負荷への電力供給を入り切りする接触器を設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a portable engine generator of the present invention is a portable engine generator in which a generator and a diesel engine that drives the generator are housed in a casing. In addition to providing an internal load that is operated by the electric power generated by the generator, a contactor for turning on and off the power supply to the internal load is provided.
さらに、本発明の可搬式エンジン発電機は、前記発電機の発電電力量を計測する発電電力量計測手段と、該発電電力量計測手段で計測した発電電力量があらかじめ設定された発電電力量閾値以下の軽負荷で運転された継続時間を計測する軽負荷運転継続時間計測手段と、該軽負荷運転継続時間計測手段で計測した軽負荷運転継続時間があらかじめ設定された軽負荷運転継続時間閾値を超えたときに前記接触器を投入して前記内部負荷に電力を供給する接触器投入手段と、接触器を投入して内部負荷に電力供給を行っている内部負荷運転時間を計測する内部負荷運転時間計測手段と、該内部負荷運転時間計測手段で計測した内部負荷運転時間があらかじめ設定された内部負荷運転時間閾値を超えたときに前記接触器を開放して内部負荷への電力供給を遮断する接触器開放手段とを備えていることを特徴としている。 Furthermore, the portable engine generator of the present invention includes a generated power amount measuring means for measuring the generated power amount of the generator, and a generated power amount threshold value in which the generated power amount measured by the generated power amount measuring means is preset. The light load operation duration measuring means for measuring the duration of the following light load operation, and a light load operation duration threshold set in advance by the light load operation duration time measured by the light load operation duration measurement means. Contactor input means for supplying power to the internal load by supplying the contactor when exceeded, and internal load operation for measuring the internal load operation time for supplying power to the internal load by supplying the contactor Time measuring means, and when the internal load operating time measured by the internal load operating time measuring means exceeds a preset internal load operating time threshold, the contactor is opened to supply power to the internal load. It is characterized in that it comprises a contactor opening means for blocking the sheet.
また、前記内部負荷が、前記ディーゼルエンジンのラジエータを通過してケーシングの外部に排出される冷却空気が流れる排風室内に設置されていること、さらに、前記内部負荷がヒータであり、該ヒータが前記ディーゼルエンジンのマフラを加熱可能な位置に設置されていることを特徴としている。 Further, the internal load is installed in a wind exhaust chamber through which cooling air that passes through a radiator of the diesel engine and is discharged to the outside of the casing flows, and the internal load is a heater, and the heater The diesel engine muffler is installed at a position where it can be heated.
本発明の可搬式エンジン発電機によれば、該可搬式エンジン発電機から電力供給を行っている外部負荷への電力供給量が少なく、長時間にわたって軽負荷運転が継続されたときに、接触器を投入して内部負荷と外部負荷とに電力供給を行うように運転することにより、発電機を駆動するディーゼルエンジンの負荷が増大し、シリンダ内への燃料噴射量の増大に伴って燃焼温度が上昇し、排ガスの温度が上昇するので、マフラ内に溜まった未燃焼燃料やカーボンを燃焼させてマフラ内から除去することができる。また、発電電力量を計測して自動的に接触器を入り切りする制御手段を設けることにより、マフラ内に未燃焼燃料やカーボンが溜まってディーゼルエンジンにトラブルが発生することを確実に防止できる。 According to the portable engine generator of the present invention, when the amount of power supplied to the external load supplying power from the portable engine generator is small and the light load operation is continued for a long time, the contactor , The load on the diesel engine that drives the generator increases, and the combustion temperature increases as the amount of fuel injected into the cylinder increases. As the temperature rises and the temperature of the exhaust gas rises, unburned fuel and carbon accumulated in the muffler can be burned and removed from the muffler. In addition, by providing a control unit that measures the amount of generated power and automatically turns the contactor on and off, it is possible to reliably prevent unburned fuel and carbon from accumulating in the muffler and causing trouble in the diesel engine.
本形態例に示す可搬式エンジン発電機は、防音構造を有する箱形のケーシング11の内部を、仕切壁12によって機器室13と排風室14とに区画し、機器室13内に、発電機15と、該発電機15を駆動するディーゼルエンジン16とを収納している。発電機15の上方には、燃料タンク17と制御盤18とが配置され、ディーゼルエンジン16の上方にはエアクリーナ19が配置されている。仕切壁12にはラジエータ20が設けられており、排風室14内には、マフラ21と内部負荷である空気加熱用のヒータ22とが設置されている。また、ラジエータ20の下部には、マフラ21の熱からラジエータ20を保護するための遮熱板23がロアタンク20aの周囲に設けられている。
The portable engine generator shown in the present embodiment divides the inside of a box-
ケーシング11の天井部には、エンジン発電機を吊り上げるための吊り金具24が設けられるとともに、前記排風室14に連通する排風口(図示せず)が設けられている。
A suspension fitting 24 for lifting the engine generator is provided on the ceiling portion of the
さらに、ケーシング11の側面部には、図示は省略するが、ケーシング11の内部に冷却空気やエンジン燃焼用空気を導入する吸気口や外部負荷へのケーブルを接続するための端子台、点検扉などが設けられている。
Further, although not shown in the side view of the
前記ヒータ22は、前記ラジエータ20に対向する排風室14の壁面に、端子22aを上方に向けて配置されており、端子22aの上方には、排風室14内に浸入した雨水が端子22aに掛かることを防止するカバー14aが設けられている。このヒータ22の容量は、発電機15やディーゼルエンジン16の性能に応じて適宜選択されるものであって、ヒータ22の長さが長い場合には、排風室14の壁面に納まる形状に曲げ加工を施したものを用いることができる。また、必要に応じて複数本のヒータを並列に接続して使用することができる。
The
このヒータ22は、図3に示すように、発電機(G)15の出力端子と外部負荷接続端子31との間の出力線32から分岐した分岐線33に設けられており、分岐線33には、ヒータ22への通電を入り切りする接触器34が設けられている。前記出力線32には、電圧計35,周波数計36,電流計37が設けられるとともに、前記接触器34を開閉信号34Sを介して開閉制御する制御手段38が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
前記制御手段38は、電圧計35や電流計37の測定値から演算処理して求められる前記発電機15の発電電力量を計測する発電電力量計測手段と、該発電電力量計測手段で計測した発電電力量があらかじめ設定された発電電力量閾値以下の軽負荷で運転された継続時間を計測する軽負荷運転継続時間計測手段と、該軽負荷運転継続時間計測手段で計測した軽負荷運転継続時間があらかじめ設定された軽負荷運転継続時間閾値を超えたときに前記接触器34を投入して前記ヒータ22に電力を供給する接触器投入手段と、接触器34を投入してヒータ22に電力供給を行っている時間、すなわち、ディーゼルエンジン16の負荷を増大させて運転している内部負荷運転時間を計測する内部負荷運転時間計測手段と、該内部負荷運転時間計測手段で計測した内部負荷運転時間があらかじめ設定された内部負荷運転時間閾値を超えたときに前記接触器34を開放してヒータ22への電力供給を遮断する接触器開放手段とを備えており、発電機15から外部負荷への電力供給量に応じて接触器34を自動的に開閉してヒータ22への通電を行うように形成されている。
The control means 38 measures the generated power amount measuring means for measuring the generated power amount of the
ヒータ22に電力を供給している間、発電機15は、内部負荷であるヒータ22と外部負荷とに同時に電力供給を行うため、発電機15の負荷が増大し、これに伴ってディーゼルエンジン16の負荷も増大するため、ディーゼルエンジン16が高負荷運転状態となってシリンダへの燃料噴射量が増大し、燃焼温度が上昇して排ガスの温度も上昇する。したがって、高温の排ガスがマフラ21を流れることになり、軽負荷運転時にマフラ21内に溜まった未燃焼燃料やカーボンを燃焼させてマフラ21内から除去することができ、さらに、DPFからも、詰まりの原因となる粒子状物質を除去することができる。特に、マフラ21内に未燃焼燃料やカーボンが溜まりやすい第3次排ガス規制対応エンジンにおいても、未燃焼燃料やカーボンがマフラ21内に溜まることを確実に防止でき、第3次排ガス規制に対応したディーゼルエンジン16を使用した可搬式エンジン発電機をポンプ用電源として安定した状態で運転することができる。
While supplying power to the
また、ヒータ22を排風室14内に設置することにより、ラジエータ20を通過して排風室14を通り、排風口からケーシング11の外部に排出される冷却空気でヒータ22を冷却することができるので、ヒータ22が過度に発熱してヒータ22が破損したり、ケーシング11や内部に収納した機器を損傷することを防止できる。さらに、マフラ21やDPFを加熱可能な位置にヒータ22を設置することにより、マフラ21やDPFをヒータ22の熱で加熱できるので、マフラ21内に溜まった未燃焼燃料やカーボン及びDPFに捕捉された粒子状物質を、より効果的に除去することができる。
Further, by installing the
次に、図4に示すフローチャートに基づいて前記制御手段38の動作を説明する。まず、ステップ51で運転を開始すると、ステップ52で前記発電電力量計測手段が電圧計35や電流計37の測定値から演算処理した発電機15の発電電力量を計測する。ステップ53では、演算して計測した発電電力量と、あらかじめ設定された発電電力量閾値とを比較して軽負荷運転状態か否かを判断し、軽負荷運転状態であると判断した場合はステップ54に進み、前記軽負荷運転継続時間計測手段が計測した軽負荷運転状態の継続時間と、あらかじめ設定された軽負荷運転継続時間閾値とを比較する。
Next, the operation of the control means 38 will be described based on the flowchart shown in FIG. First, when the operation is started in
ステップ54で軽負荷運転状態の継続時間が軽負荷運転継続時間閾値を超えていると判断したら、ステップ55に進んで前記接触器投入手段が接触器34を投入する(ON)。これにより、内部負荷であるヒータ22に発電機15から電力が供給され、ステップ56の外部負荷と内部負荷とに電力を供給する内部負荷運転(高負荷運転)を行うとともに、前記内部負荷運転時間計測手段が内部負荷運転時間を計測する。
If it is determined in
次のステップ57では、内部負荷運転時間計測手段が計測した内部負荷運転時間と、あらかじめ設定された内部負荷運転基準継続時間とを比較し、内部負荷運転時間が内部負荷運転基準継続時間を超えるまではステップ56、ステップ57を繰り返し、内部負荷運転を継続する。ステップ57で内部負荷運転時間が内部負荷運転基準継続時間を超えたと判断したらステップ58に進み、前記接触器開放手段が接触器34を開放し(OFF)、ヒータ22への電力供給を終了してステップ59に進み、外部負荷のみに電力供給を行う通常運転状態に戻る。
In the
また、ステップ53で軽負荷運転状態ではないと判断した場合、及び、ステップ54で軽負荷運転状態の継続時間が軽負荷運転継続時間閾値を超えていないと判断した場合も、ステップ59に進んで通常運転を継続する。運転中は、これらの各ステップを繰り返し、軽負荷運転が長時間継続されたときに自動的に接触器34を投入して内部負荷であるヒータ22に電力供給する運転を行うことで、軽負荷運転中にマフラ21に付着した未燃焼燃料やカーボンを高温の排ガスで除去することができる。さらに、長時間の軽負荷運転に起因する各種エンジントラブルの発生も未然に防止することができる。
Further, if it is determined in
なお、軽負荷運転状態の判断基準は、可搬式エンジン発電機の仕様に応じて設定すればよく、軽負荷運転継続時間閾値及び内部負荷運転基準継続時間も、可搬式エンジン発電機の仕様や内部負荷の仕様に応じて適宜設定することができる。また、内部負荷は、ヒータ以外のものを使用することも可能であり、設置する位置もケーシング11の内部で任意に選定することができる。さらに、制御手段で接触器を開閉することなく、制御手段で警報を発信し、該警報に基づいて手動で接触器34を投入し、内部負荷運転を一定時間、行うようにしてもよい。さらに、警報を発することなく、手動で接触器を入り切りするようにしてもよい。
The criteria for determining the light load operation state may be set according to the specifications of the portable engine generator, and the light load operation duration threshold and the internal load operation reference duration may also be set according to the specifications of the portable engine generator. It can be set as appropriate according to the specifications of the load. Moreover, it is possible to use an internal load other than the heater, and the installation position can be arbitrarily selected within the
11…ケーシング、12…仕切壁、13…機器室、14…排風室、14a…カバー、15…発電機、16…ディーゼルエンジン、17…燃料タンク、18…制御盤、19…エアクリーナ、20…ラジエータ、20a…ロアタンク、21…マフラ、22…ヒータ、22a…端子、23…遮熱板、24…吊り金具、31…外部負荷接続端子、32…出力線、33…分岐線、34…接触器、34S…開閉信号、35…電圧計、36…周波数計、37…電流計、38…制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記発電機の発電電力量を計測する発電電力量計測手段と、該発電電力量計測手段で計測した発電電力量があらかじめ設定された発電電力量閾値以下の軽負荷で運転された継続時間を計測する軽負荷運転継続時間計測手段と、該軽負荷運転継続時間計測手段で計測した軽負荷運転継続時間があらかじめ設定された軽負荷運転継続時間閾値を超えたときに前記接触器を投入して前記内部負荷に電力を供給する接触器投入手段と、接触器を投入して内部負荷に電力供給を行っている内部負荷運転時間を計測する内部負荷運転時間計測手段と、該内部負荷運転時間計測手段で計測した内部負荷運転時間があらかじめ設定された内部負荷運転時間閾値を超えたときに前記接触器を開放して内部負荷への電力供給を遮断する接触器開放手段とを備えている
ことを特徴とする可搬式エンジン発電機。 In the casing, a generator, a diesel engine for driving the electric generator, before SL and internal load actuated by electric power generated by the generator, set-digit variable and a contactor which turns on and off the power supply to the internal load In a portable engine generator,
The power generation amount measuring means for measuring the power generation amount of the generator, and the duration of operation at a light load whose power generation amount measured by the power generation power measurement means is equal to or less than a preset power generation amount threshold is measured. The light load operation duration measuring means, and when the light load operation duration measured by the light load operation duration measurement means exceeds a preset light load operation duration threshold, the contactor is inserted to Contactor input means for supplying power to the internal load, internal load operation time measuring means for measuring the internal load operation time for supplying power to the internal load by supplying the contactor, and the internal load operation time measurement means Contactor opening means for opening the contactor and shutting off the power supply to the internal load when the internal load operation time measured in (i) exceeds a preset internal load operation time threshold. portable engine generator according to claim <br/> that.
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