JP6552330B2

JP6552330B2 - エンジン発電機

Info

Publication number: JP6552330B2
Application number: JP2015163535A
Authority: JP
Inventors: 吉田　一郎; 一郎吉田
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2019-07-31
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: JP2017040234A

Description

本発明は、エンジン発電機に関し、詳しくは、エンジンで発電機を回転駆動して発電するエンジン発電機に関する。

ディーゼルエンジンなどの内燃機関には、シリンダとピストンとの間からクランクケース内に漏れ出したブローバイガスをガス還流管を通してエンジンの吸気側、通常はエアクリーナに還流させるブローバイガス還流装置が設けられている。還流するブローバイガスは、燃焼により発生した水分を多く含んでいるため、寒冷地でガス還流管が０℃以下になると、ガス還流管内で凝縮した水分が凍結し、ガス還流管を閉塞してブローバイガスの還流が正常に行われなくなることがある。特に、ガス還流管内に圧力及び流量調節用の絞りが設けられている場合、絞りの部分に凝縮した水分やオイルなどの油分が溜まりやすいため、凍結による流路の詰まりが発生しやすかった。このため、絞り（オリフィス）を設けたソケット管を熱伝導率の低い合成樹脂製にしたり（例えば、特許文献１参照。）、ガス還流管を排気マニホールドの熱で加熱したりすることが行われている（例えば、特許文献２参照。）。

特開平９−１３７７０９号公報特開２０１１−１２７４９０号公報

特許文献１，２に記載された凍結防止構造は、一般的な低温下（０〜−１０℃程度）では、凍結防止効果を期待できるが、−１５℃を下回るような極低温下では、エンジンルーム内に流入する冷却風によって過冷却状態になり、十分な凍結防止効果を発揮することができなかった。

そこで本発明は、極低温下でのブローバイガスの凍結を防止することができ、極低温下でも確実に運転を継続できるエンジン発電機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のエンジン発電機は、ケーシングの内部にエンジンと発電機とを収納し、前記ケーシングの一側にラジエータを配置したエンジン発電機において、前記ラジエータに、該ラジエータを通過した温風をケーシング内に導入するラジエータファンを設け、前記ラジエータファンは、前記ケーシングの内部温度があらかじめ設定された高温切替温度以上のときに、ケーシング内の空気を前記ラジエータを通してケーシングの外部に排出する排出運転と、あらかじめ設定された低温切替温度未満のときに、ケーシング外の空気を前記ラジエータを通してケーシングの内部に吸い込む吸込運転とに、送風方向が切り替えられることを特徴としている。

本発明のエンジン発電機によれば、ラジエータを通過した温風をケーシング内に導入することにより、極低温下での運転でも、ケーシング内の温度が低下することを防止でき、ブローバイガスの凍結を防止できる。これにより、極低温下でもエンジン発電機の運転を確実に継続できる。また、ケーシング内の温度に応じて温風の流れ方向を切り替えることにより、高温下での運転でオーバーヒートが発生することをより確実に防止できる。

本発明のエンジン発電機の第１形態例を示す説明図である。本発明のエンジン発電機の第２形態例を示すもので、通常運転中の状態を示す説明図である。同じく、ケーシング内保温運転中の状態を示す説明図である。

図１は、本発明のエンジン発電機の第１形態例を示す説明図である。このエンジン発電機は、防音構造を有する直方体形状のケーシング１１の内部に、ディーゼルエンジン１２と、該ディーゼルエンジン１２によって駆動される発電機１３とを収納し、ケーシング１１のエンジン側の側壁１１ａに、エンジン冷却水を冷却するためのラジエータ１４を設けている。

前記ラジエータ１４のケーシング内部側には、ディーゼルエンジン１２のクランクシャフトに連結されたラジエータファン１５が設けられ、ラジエータ１４のケーシング外部側には、外部から冷却用及び燃焼用の空気を取り入れるための吸気口１６が設けられている。また、ケーシング１１の発電機側の側壁１１ｂには、ケーシング１１内の温風を外部に排出するための排気口１７が設けられている。さらに、ケーシング１１の下部には燃料タンク１８が設けられ、発電機１３側の上部には、制御装置１９及びケーシング１１内の温度を測定する温度測定手段２０が設けられている。

ディーゼルエンジン１２は、過給器（ターボチャージャ）２１を有しており、エアクリーナ２２から吸気管２３に吸い込まれた燃焼用空気は、過給器２１で圧縮されてシリンダ内に流入し、シリンダ内に噴射される燃料と混合して燃焼し、ピストンを介してクランクシャフトを回転させる。燃焼後の排ガスは、過給器２１の駆動源となった後、マフラ２４を経て排気管２５から外部に排出される。ディーゼルエンジン上部のクランクケースと吸気管２３との間には、クランクケース内から吸気管２３にブローバイガスを還流させるガス還流管２６が設けられている。

前記ラジエータファン１５の送風方向は、ラジエータ１４を介して外気をケーシング１１内に吸い込む方向に設定されている。したがって、ケーシング１１内の空気（冷却風）の流れは、図１に矢印で示すように、ラジエータファン１５の送風作用により、吸気口１６から吸い込まれた外気は、ラジエータ１４でエンジン冷却水を冷却することによって昇温した後、ディーゼルエンジン１２の周囲、発電機１３の周囲を流れ、発電機側の側壁１１ｂに設けられた排気口１７から外部に排出される。

したがって、ケーシング１１内の空気を、ラジエータ１４で昇温した空気（温風）にすることができるので、極低温下での運転でも、エアクリーナ２２から吸気管２３に吸い込む燃焼用空気の温度が低下することを防止できるとともに、ガス還流管２６の周辺温度の低下も防止できるので、ガス還流管２６を流れるブローバイガスが極低温下での運転中に凍結することを防止でき、極低温下でも確実に運転を継続できる。さらに、ケーシング１１内に燃料タンク１８を配置することによって燃料の凍結も防止できる。また、エンジン発電機の運転時は、ディーゼルエンジン１２が一定回転数で回転しており、ラジエータファン１５によって一定量の冷却用空気がケーシング１１内を流れるので、一般的な環境温度でオーバーヒートすることはない。

図２及び図３は、本発明のエンジン発電機の第２形態例を示している。なお、以下の説明において、前記第１形態例に示したエンジン発電機の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

本形態例に示すエンジン発電機は、前記第１形態例と同様に、ケーシング１１の内部に、ディーゼルエンジン１２と発電機１３とを収納し、ケーシング１１のエンジン側の側壁１１ａにラジエータ１４を設けるとともに、該ラジエータ１４のケーシング内部側に、送風方向を切替可能な電動ラジエータファン３１を設け、ラジエータ側の側壁１１ａには、第１の給排気兼用口３２を、発電機１３側の側壁１１ｂには、第２の給排気兼用口３３をそれぞれ設けている。また、電動ラジエータファン３１の周囲には、送風効率を向上させるためのファンカバー３４が設けられている。

図２は、一般的な環境温度、例えば、−１０〜４０℃における通常の排出運転中の状態を示している。この一般的な環境温度範囲では、電動ラジエータファン３１の送風方向を排出側に設定して排出運転を行う。すなわち、図２に矢印で示すように、ラジエータファン３１の送風作用により、発電機側の側壁１１ｂに設けた第２の給排気兼用口３３から吸い込まれた外気は、発電機１３の周囲、ディーゼルエンジン１２の周囲を流れた後、ラジエータ１４でエンジン冷却水を冷却することによって昇温し、ラジエータ側の側壁１１ａに設けた第１の給排気兼用口３２から外部に排出される。

図３は、外気温が−１５℃を下回るような極低温下での吸込運転中の状態を示している。この極低温下での運転では、電動ラジエータファン３１の送風方向を吸込側に設定して吸込運転を行う。すなわち、図３に矢印で示すように、ラジエータファン３１の送風作用により、ラジエータ側の側壁１１ａに設けた第１の給排気兼用口３２から吸い込まれた外気は、ラジエータ１４でエンジン冷却水を冷却することによって昇温した後、ディーゼルエンジン１２の周囲、発電機１３の周囲を流れ、発電機側の側壁１１ｂに設けられた第２の給排気兼用口３３から外部に排出される。これにより、ケーシング１１内に温風が供給されることになるので、ケーシング１１内の温度低下を防止して保温することができる。

前記排出運転と前記吸込運転との切替は、排出運転を行っているときに、前記温度測定手段２０で測定したケーシング１１内の温度が、あらかじめ設定された低温切替温度未満、例えば０℃未満となったときに吸込運転に切り替え、吸込運転を行っているときに、前記温度測定手段２０で測定したケーシング１１内の温度が、あらかじめ設定された高温切替温度以上、例えば２０℃以上となったときに排出運転に切り替えるような制御を行うことができる。

このように、回転方向を切替可能な電動ラジエータファン３１を使用し、外気温に応じて電動ラジエータファン３１の送風方向を切り替えることにより、極低温下での運転中にケーシング１１内の温度が低下することを防止でき、エアクリーナ２２から吸気管２３に吸い込む燃焼用空気の温度が低下することを防止できるとともに、ガス還流管２６の周辺温度の低下も防止できるので、ガス還流管２６を流れるブローバイガスが極低温下での運転中に凍結することを防止でき、極低温下でも確実に運転を継続できる。さらに、ケーシング１１内に燃料タンク１８を配置することによって燃料の凍結も防止できる。また、外気温が高いときには、ラジエータ１４で昇温した温風を第１の給排気兼用口３２から直ちに排出することにより、ケーシング１１内の温度上昇によるオーバーヒートを、外気温が４０℃以上になる酷暑時でもより確実に防止できる。

なお、電動ラジエータファンの制御は、制御装置に組み込んだ適宜な制御手段によって容易に行うことができ、送風方向（回転方向）の切り替えだけでなく、回転速度を制御することも可能である。また、ラジエータ側の側壁に設けた排気口や給排気兼用口の外側に、一般的なエンジン発電機の排風室と同様な区画を設置することもできる。

１１…ケーシング、１１ａ，１１ｂ…側壁、１２…ディーゼルエンジン、１３…発電機、１４…ラジエータ、１５…ラジエータファン、１６…吸気口、１７…排気口、１８…燃料タンク、１９…制御装置、２０…温度測定手段、２１…過給器、２２…エアクリーナ、２３…吸気管、２４…マフラ、２５…排気管、２６…ガス還流管、３１…電動ラジエータファン、３２…第１の給排気兼用口、３３…第２の給排気兼用口、３４…ファンカバー

Claims

ケーシングの内部にエンジンと発電機とを収納し、前記ケーシングの一側にラジエータを配置したエンジン発電機において、前記ラジエータに、該ラジエータを通過した温風をケーシング内に導入するラジエータファンを設け、
前記ラジエータファンは、前記ケーシングの内部温度があらかじめ設定された高温切替温度以上のときに、ケーシング内の空気を前記ラジエータを通してケーシングの外部に排出する排出運転と、あらかじめ設定された低温切替温度未満のときに、ケーシング外の空気を前記ラジエータを通してケーシングの内部に吸い込む吸込運転とに、送風方向が切り替えられることを特徴とするエンジン発電機。