JP6624969B2

JP6624969B2 - エンジン発電機

Info

Publication number: JP6624969B2
Application number: JP2016032607A
Authority: JP
Inventors: 智哉水谷
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2019-12-25
Anticipated expiration: 2036-02-24
Also published as: JP2017153221A

Description

本発明は、エンジン発電機に関し、詳しくは、水位の変動に応じて始動と停止とを切り換えて運転される水中ポンプのような機器に電力を供給するエンジン発電機に関する。

発電機の駆動源としてディーゼルエンジンを使用したエンジン発電機は、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エンジン発電機を用いる場合、ポンプの始動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、エンジン発電機を２０時間〜３０時間の長時間に亘って軽負荷（低負荷）で運転することもあり、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具合が発生する虞があった。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ういう問題がある。

このため、エンジン発電機を軽負荷で所定時間運転した後、エンジン発電機に負荷装置を接続し、ディーゼルエンジンの負荷を上げ、排ガスの温度を上昇させて、高温の排ガスによって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除去する再生運転を行うものがあった（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１４−１４３７９０号公報

しかし、上述の特許文献１では、図９に示されるように、エンジン発電機２１のディーゼルエンジン２２に接続されているオルタネータ２３に、外部にある負荷装置２４を接続し、高出力の再生運転を行っているが、作業現場に負荷装置２４を用意しておかなければならず、また、作業現場の状況によっては配線の繋ぎ換えが困難な場合もあった。

そこで本発明は、作業性の向上を図りながら、マフラ内に未燃焼燃料やカーボンが溜まることを防止することが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、軽出力運転が継続したときに、ディーゼルエンジンに負荷を掛け、高出力の再生運転を行い、排気系の再生を行うエンジン発電機において、前記ディーゼルエンジンとともに回転するオルタネータに、該オルタネータからの電力により該オルタネータの回転方向と逆方向の回転力を発生させるモータを一体に接続するとともに、前記電力を入り切りするスイッチを設けた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、エンジン発電機が軽負荷で所定時間運転された後に、スイッチを入れてオルタネータにモータを接続することにより、オルタネータから出力している負荷に加えて、逆方向に回転しようとするモータによる負荷をディーゼルエンジンに掛けることができ、排気温度を上昇させ、マフラ内に未燃焼燃料やカーボンが溜まることを防止することができる。また、モータはオルタネータと一体に設けられていることから、従来のように、作業現場での配線の繋ぎ換え作業が必要なくなり、再生運転を容易に行うことができる。

本発明の第１形態例を示すエンジン発電機の電気回路図である。同じくオルタネータとモータの説明図である。同じくオルタネータにモータを繋いだ際の説明図である。同じくオルタネータにモータを繋いだ際のオルタネータの説明図である。同じくオルタネータにモータを繋いだ際のモータの説明図である。同じくエンジン発電機の要部側面図である。同じくエンジン発電機の要部断面正面図である。同じくオルタネータにモータを繋いだ際のエンジン発電機の要部断面正面図である。従来のエンジン発電機の説明図である。

図１乃至図８は本発明のエンジン発電機の一形態例を示す図で、本形態例のエンジン発電機１１は、例えば、河川工事で水汲みポンプの電源として用いられるもので、水汲みポンプは水位によって始動と停止とを切り換える制御手段を有している。

図１に示されるように、本形態例のエンジン発電機１１は、一般のエンジン発電機と同様に、ディーゼルエンジン１２で駆動されるオルタネータ１３と、該オルタネータ１３から出力される電圧を自動的に調節する自動電圧調整器（ＡＶＲ）とを備えている。オルタネータ１３には、スイッチ１４によって入り切り可能な三相のモータ１５が同軸に接続され、モータ１５の三相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗは、オルタネータ１３の三相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗと、スイッチ１４を介して、二相を入れ替えて接続される。

図３乃至図５をあわせて参照すると、ディーゼルエンジン１２が矢印Ａ方向に回転すると、オルタネータ１３にも矢印Ａ方向の力が加わり、磁界の方向が矢印Ｂ方向であることから、フレミングの右手の法則により、オルタネータ１３の各三相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗには、矢印Ｃ方向に電流が流れる。スイッチ１４を入れて、オルタネータ１３の三相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗとモータ１５の三相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗとを接続すると、モータ１５の三相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗに矢印Ｃ方向に電流が流れ、磁界の方向が矢印Ｂ方向であることから、フレミングの左手の法則により、モータ１５には、ディーゼルエンジン１２の回転方向と逆方向となる矢印Ｄ方向に回転しようとする力が働く。これにより、ディーゼルエンジン１２にブレーキが掛かった状態となり、ディーゼルエンジン１２の負荷が上がる。

上述のエンジン発電機１１では、図７に示されるようにスイッチ１４を切りオルタネータ１３とモータ１５とを遮断した状態で、例えば、河川工事で水汲みポンプの電源として用いられる。ディーゼルエンジン１２の軽負荷運転が継続した際には、図８に示されるように、スイッチ１４を入れて、オルタネータ１３の三相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗとモータ１５の三相巻線Ｕ，Ｖ，Ｗとを接続することにより、ディーゼルエンジン１２を高出力運転とし、排ガスの温度を上昇させる再生運転を行い、高温の排ガスによって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除去する。

上述のように、本形態例のエンジン発電機１１によれば、スイッチ１４の操作によりオルタネータ１３にモータ１５を接続させることにより、再生運転を容易に行うことができる。また、モータ１５はオルタネータ１３と一体に設けられていることから、従来のように、作業現場で配線の繋ぎ換え作業が必要なくなり、再生運転を容易に行うことができる。

なお、本発明は、スイッチを手動で操作して再生運転を開始・終了させるものでもよく、また、スイッチを自動的に作動させて再生運転を開始・終了させるものでもよい。

１１…エンジン発電機、１２…ディーゼルエンジン、１３…オルタネータ、１４…スイッチ、１５…モータ

Claims

軽出力運転が継続したときに、ディーゼルエンジンに負荷を掛け、高出力の再生運転を行い、排気系の再生を行うエンジン発電機において、前記ディーゼルエンジンとともに回転するオルタネータに、該オルタネータからの電力により該オルタネータの回転方向と逆方向の回転力を発生させるモータを一体に接続するとともに、前記電力を入り切りするスイッチを設けたことを特徴とするエンジン発電機。