JPH08270594A - 液体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置 - Google Patents

液体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置

Info

Publication number
JPH08270594A
JPH08270594A JP10074995A JP10074995A JPH08270594A JP H08270594 A JPH08270594 A JP H08270594A JP 10074995 A JP10074995 A JP 10074995A JP 10074995 A JP10074995 A JP 10074995A JP H08270594 A JPH08270594 A JP H08270594A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
hydraulic pressure
driving
control device
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10074995A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromasa Yamaguchi
寛昌 山口
Kazuo Uehara
一男 上原
Naoki Ishizaki
直樹 石崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP10074995A priority Critical patent/JPH08270594A/ja
Publication of JPH08270594A publication Critical patent/JPH08270594A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン1で水中ポンプ12を駆動する非常
用給水装置のような、液体汲上げ装置駆動用エンジンの
制御装置を提供する。 【構成】 下方位置にある液体中に配置された液体を汲
上げるためのポンプ12と、上方位置に設置されたエン
ジン1と、このエンジン1により前記ポンプ12を駆動
する動力伝達手段4,11,31とよりなる液体汲上げ
装置において、前記上方位置近傍におけるポンプ吐出管
13の液圧を検出する液圧検出手段14と、この液圧検
出手段14の検出値に応じて前記ポンプ吐出管13の液
圧が所定圧となるように、エンジン1の回転数を制御す
る液体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンで水中ポンプ
を駆動する非常用給水装置のような、液体汲上げ装置駆
動用エンジンの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、消防等に用いられる非常用給水装
置には非常用発動発電機が多く用いられてきた。一般に
非常用発動発電機のエンジンの回転速度は、商用電源と
の互換性を確保するために負荷の如何に係わらずほぼ一
定になるように制御されている。そしてそのエンジンは
ディーゼルエンジンが多く用いられており、ガバナ特性
は図7に示すように、エンジンの回転速度は負荷(出
力)の如何に係わらずほぼ一定に制御するように設定さ
れている。また、発電機の出力電圧は商用電源との互換
性を確保するために、図8の電圧調整器の特性図に示す
ように、負荷(電流、周波数)の如何にかかわらずほぼ
一定になり、回転が低下しても一定の範囲でほぼ同じ電
圧を保つように制御されている。
【0003】それに対し、負荷に応じて発電機の電圧を
自動制御する装置として、特公平1−46230および
特開平4−236200が提案されている。特公平1−
46230はエンジン駆動形溶接用発電機の負荷電流を
検出し、界磁制御用トランジスタが界磁に供与される電
流を制御して溶接条件に見合う垂下特性を得るものであ
る。また、特開平4−236200は交流発電機の電圧
制御系に垂下特性可変設定器を設け、交流発電機の固有
垂下特性を任意に可変できるようにし、交流発電機の平
衡運転時の負荷バランスを安定させるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の非常用発動発電機の構成においては、非常用井戸の汲
み上げポンプを駆動する動力源として用いた場合、以下
のような問題がある。 (1)誘導電動機駆動の水中ポンプを用いる場合。エン
ジンの回転速度が一定であることから発電機で駆動され
る誘導電動機は一定の速度で回転し、図9の水ポンプの
回転速度一定のときの揚程曲線に示すように、必要流量
が定格流量より多い場合には水圧(吐出圧)が低下し、
少ない場合には水圧が上昇するという問題がある。ある
いは地下水位が変動した場合にも水圧が変動するという
問題がある。このような吐出圧の低下は消防能力の低下
をきたすし、吐出圧の上昇は消防ホース等の耐圧性を超
えることがある。これらの問題点を解決するためにはバ
ルブで吐出圧を調整する必要がある。しかしながらバル
ブで吐出圧を調整しても回転速度が一定であるため、水
中ポンプの所要動力は変化せず、水の所要量が少なくて
も原動機の燃料は定格時とほぼ同様に消費されることと
なり不経済である。 (2)インバータを用いて水中ポンプを駆動する場合。
回転速度をインバータで変更できるので上記の問題は解
決するが、インバータや電気式圧力センサ、制御装置が
必要となり、構造が複雑でコストも高いという問題があ
る。 (3)また、特公平1−46230および特開平4−2
36200においては、負荷に応じて発電機の電圧を自
動制御するものであるが、水ポンプの駆動には適当では
ない。
【0005】本発明は上記の問題点に着目してなされた
もので、液体汲上げ装置の液体汲上げポンプ駆動時に負
荷が変わってもその吐出圧を所定圧に制御して、無駄な
燃料を消費することのない、構造簡単でコストの安い液
体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置を提供すること
を目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る液体汲上げ装置駆動用エンジンの制
御装置は、下方位置にある液体中に配置された液体を汲
上げるためのポンプと、上方位置に設置されたエンジン
と、このエンジンにより前記ポンプを駆動する動力伝達
手段とよりなる液体汲上げ装置において、前記上方位置
近傍におけるポンプ吐出管の液圧を検出する液圧検出手
段と、この液圧検出手段の検出値に応じて前記ポンプ吐
出管の液圧が所定圧となるように、エンジンの回転数を
制御することを特徴とする。
【0007】前記ポンプ吐出管の所定圧は一定とするこ
とができ、また、前記液圧検出手段は吐出管の液圧を電
気信号により検出し、この液圧信号をコントローラに出
力し、コントローラにおいてこの液圧信号と設定液圧信
号とを比較して、前記液圧信号を設定液圧信号に近づけ
る制御信号をエンジンのガバナー調整手段に出力するこ
とができ、また、前記液圧検出手段はダイヤフラムであ
り、このダイヤフラムの検出した液圧の作用によりエン
ジンのガバナー調整手段を制御することがてき、また、
前記エンジンのガバナーはオールスピードガバナーであ
ることが望ましい。前記動力伝達手段は発電機と電動機
であり、この発電機の出力電圧とエンジンの回転数(周
波数)とが正の増加関数となる電圧調整器を具備するこ
とができ、また、前記動力伝達手段を可撓軸とすること
でき、また、前記下方位置にある液体の液面検出手段
と、この液面検出手段の検出値の低下に応じてエンジン
の回転数を低減させることができる。
【0008】
【作用】上記のような構成としたため、上方位置近傍に
おけるポンプ吐出管の液圧を、例えば一定圧等の所定圧
となるようにエンジンの回転数を制御できるため、負荷
が変わっても吐出圧を所定圧に保つことが可能となる。
従って、エンジンが無駄な燃料を消費することのない、
構造簡単でコストの安い液体汲上げ装置駆動用エンジン
の制御装置が得られる。
【0009】吐出管の液圧を電気信号により検出し、こ
の液圧信号をコントローラに出力し、コントローラにお
いてこの液圧信号と設定液圧信号とを比較して、前記液
圧信号を設定液圧信号に近づける制御信号をエンジンの
ガバナー駆動手段に出力すれば、エンジンの回転数を正
確に制御することができる。また、ダイヤフラムの検出
した液圧の作用によりエンジンのガバナー駆動手段を制
御すれば、機械式制御装置であるためコントローラ等が
不要となり構成が簡素化される。エンジンのガバナーを
オールスピードガバナーとすると、ガバナーの調整手段
とエンジン回転速度が直接関係するため、回転速度の正
確な制御が可能となる。前記動力伝達手段は発電機と電
動機であり、この発電機の出力電圧とエンジンの回転数
(周波数)とが正の増加関数となる電圧調整器を具備す
れば、誘導電動機は回転速度にかかわらず一定のトルク
で運転され、ポンプの所要トルクとマッチした運転が可
能となる。前記動力伝達手段を可撓軸とすれば、発電
機、電動機および電圧調整器が不要となり、構成が簡素
化される。また、前記下方位置にある液体の液面の低下
に応じてエンジンの回転数を低減させれば、例えば井戸
水を汲上げる消防活動の場合においては、一時的な渇水
を避けることができ、これによって消防活動の中断やポ
ンプ駆動電動機の焼損を防止することができる。
【0010】
【実施例】以下に本発明に係る液体汲上げ装置駆動用エ
ンジンの制御装置の実施例について、図面を参照して詳
述する。図1は本発明の第1実施例の構成図である。デ
ィーゼルエンジン1の燃料噴射ポンプ2には電子式ガバ
ナ3が装着されており、ディーゼルエンジン1の後端に
は電圧調整器5を有する発電機4が装着されている。井
戸10の底には誘導電動機11により駆動される水中ポ
ンプ12が投下されており、吸い込まれた水は吐出管1
3を通って排出される。また、誘導電動機11と発電機
4とは電線により接続されている。吐出管13の地上近
傍には水圧(吐出圧)を検出する圧力センサ14が装着
され、コントローラ6を介して電子式ガバナ3と接続し
ている。電子式ガバナ3はオールスピードガバナであ
り、図2の特性図に示すように負荷によって回転速度を
変える。
【0011】誘導電動機11に印加する電圧を調整する
電圧調整器5は図3の特性図に示すように、回転速度
(周波数)の増減にほぼ比例して電圧が増減するような
特性を持たせてある。そのため誘導電動機11は回転速
度にかかわらず一定のトルクで運転され、水中ポンプ1
2の所要トルクとマッチした運転が可能になる。また、
回転速度が低下すればエンジンの出力も低下し、燃料消
費もそれに応じて減少し、燃料を節減できる。
【0012】いま定格流量で水中ポンプ12を駆動し、
必要流量Q1が定格流量Qより多い場合には図4の水ポ
ンプの揚程曲線に示すように吐出圧P1は定格圧力Pよ
り低下する。コントローラ6は圧力センサ14からの圧
力信号を受信し、電子式ガバナ3に信号を発信して図4
に示す水ポンプの揚程曲線に示すようにエンジンの回転
速度を定格回転速度NからN1に増速して流量を定格流
量のQからQ1に増量し、吐出圧を定格圧力Pに保つ。
必要流量Q2が定格流量Qより少ない場合には吐出圧P
2は定格圧力Pより上昇する。コントローラ6はエンジ
ンを制御して回転速度をN2に減速し、流量をQ2に減
量して吐出圧をPに保つ。
【0013】また、井戸の水位が上がり、必要な揚程が
減少した場合には、図9に示すように水圧が上昇するの
でエンジンの回転速度を減少させ、水ポンプの吐出流量
を減少し、吐出圧を一定に保つ。また、図示しない水位
センサを井戸内に設置しておけば、水位の異常低下時に
はエンジン回転速度を低下させ、吐出量を減少すること
によって一時的な渇水が避けられ、消防活動の中断や誘
導電動機の焼損が防げる。
【0014】図5は本発明の第2実施例を示す構成図で
あり、第1実施例と異なる部分についてのみ説明し、同
一の部分の説明は省略する。エンジン1の燃料噴射ポン
プ2には速度レバー21を有する機械式のオールスピー
ドガバナ20が装着されている。エンジン1には水圧で
作動するダイヤフラム22が装着され、吐出管13の地
上近傍と水圧配管23により接続されている。水圧によ
るダイヤフラム22の変位は連結している燃料噴射ポン
プ2の速度レバー21に伝達されるようになっている。
吐出管13の水圧が上昇するとダイヤフラム22は変位
し、燃料噴射ポンプ2の速度レバー21を作動させてエ
ンジンの回転速度を減速させ、吐出管13の水圧が低下
するとエンジンの回転速度を増速させて吐出圧を一定に
保つ。
【0015】図6は本発明の第3実施例を示す構成図で
あり、エンジン1の出力軸30と水中ポンプ12とを撓
み軸31により直接連結したものである。その他の部分
の部品構成および作動は第1実施例と同様であるため説
明は省略する。上記のその他の部分の部品構成は第2実
施例と同一でも差し支えないことは言うまでもない。ま
た、可撓軸31はユニバーサルジョイントを介したプロ
ペラシャフトであってもよく、また直交軸を有する歯車
箱とプロペラシャフトの組合せでもよい。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上詳述したような構成とした
ため、次のような効果を得ることができる。 (1)エンジンの回転速度を調整して液体を汲上げのポ
ンプの吐出圧を、例えば一定となるように所定圧に保つ
ことが可能のため、燃料の節減が可能であり、構造簡単
でコストの安い液体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装
置が得られる。 (2)電気信号により吐出管の液圧を検出して、この液
圧をコントローラにより設定値に近づけるように制御す
れば、ポンプの吐出圧を正確に制御することができ、ま
た、ダイヤフラムの検出した液圧によりエンジンの回転
数を機械式に制御すれば制御装置が簡素化できる。 (3)エンジンのガバナーをオールスピードガバナーと
すれば、エンジンの回転数を正確に制御できる。 (4)動力伝達手段を発電機と電動機として、この発電
機の出力電圧とエンジンの回転数(周波数)とが正の増
加関数となる電圧調整器を具備すれば、誘導電動機は回
転速度に係わらずポンプの所要トルクとマッチした運転
が可能となる。 (5)動力伝達手段を可撓軸とすれば、発電機、電動機
および電圧調整器が不要となり、構成が簡素化される。 (6)下方位置にある液体の液面の低下に応じてエンジ
ンの回転数を低減させれば、例えば井戸水を汲上げる消
防活動の場合においては、一時的な渇水を避けることが
でき、これによって消防活動の中断やポンプ駆動電動機
の焼損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液体汲上げ装置駆動用エンジンの
制御装置の第1実施例の構成図である。
【図2】本発明に係る液体汲上げ装置駆動用エンジンの
制御装置のエンジンのガバナの特性図である。
【図3】本発明に係る液体汲上げ装置駆動用エンジンの
制御装置における電圧調整器の特性図である。
【図4】本発明に係る液体汲上げ装置駆動用エンジンの
制御装置の作動説明のための水ポンプの揚程曲線であ
る。
【図5】本発明に係る液体汲上げ装置駆動用エンジンの
制御装置の第2実施例の構成図である。
【図6】本発明に係る液体汲上げ装置駆動用エンジンの
制御装置の第3実施例の構成図である。
【図7】従来の非常用発動発電機におけるエンジンガバ
ナの特性図である。
【図8】従来の非常用発動発電機における電圧調整器の
特性図である。
【図9】水汲み上げ装置の流量と吐出圧との関係を示す
水ポンプの揚程曲線である。
【符号の説明】
1・・・・エンジン、2・・・・燃料噴射ポンプ、3・・・・電子式
ガバナ、4・・・・発電機、5・・・・電圧調整器、6・・・・コン
トローラ、10・・・・井戸、11・・・・誘導電動機(電動
機)、12・・・・水中ポンプ(ポンプ)、13・・・・吐出
管、14・・・・圧力センサ(液圧検出手段)、20・・・・機
械式ガバナ、22・・・・ダイヤフラム、23・・・・水圧配
管、31・・・・可撓軸。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下方位置にある液体中に配置された液体
    を汲上げるためのポンプと、上方位置に設置されたエン
    ジンと、このエンジンにより前記ポンプを駆動する動力
    伝達手段とよりなる液体汲上げ装置において、前記上方
    位置近傍におけるポンプ吐出管の液圧を検出する液圧検
    出手段と、この液圧検出手段の検出値に応じて前記ポン
    プ吐出管の液圧が所定圧となるように、エンジンの回転
    数を制御することを特徴とする液体汲上げ装置駆動用エ
    ンジンの制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の液体汲上げ装置駆動用エ
    ンジンの制御装置において、前記ポンプ吐出管の所定圧
    は一定であることを特徴とする液体汲上げ装置駆動用エ
    ンジンの制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の液体汲上げ装置駆動用エ
    ンジンの制御装置において、前記液圧検出手段は吐出管
    の液圧を電気信号により検出し、この液圧信号をコント
    ローラに出力し、コントローラにおいてこの液圧信号と
    設定液圧信号とを比較して、前記液圧信号を設定液圧信
    号に近づける制御信号をエンジンのガバナー調整手段に
    出力することを特徴とする液体汲上げ装置駆動用エンジ
    ンの制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の液体汲上げ装置駆動用エ
    ンジンの制御装置において、前記液圧検出手段はダイヤ
    フラムであり、このダイヤフラムの検出した液圧の作用
    によりエンジンのガバナー調整手段を制御することを特
    徴とする液体汲上げ装置駆動用ディーゼルエンジンの制
    御装置。
  5. 【請求項5】 請求項3および請求項4記載の液体汲上
    げ装置駆動用エンジンの制御装置において、前記エンジ
    ンのガバナーはオールスピードガバナーであることを特
    徴とする液体汲上げ装置駆動用ディーゼルエンジンの制
    御装置。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の液体汲上げ装置駆動用エ
    ンジンの制御装置において、前記動力伝達手段は発電機
    と電動機であり、この発電機の出力電圧とエンジンの回
    転数(周波数)とが正の増加関数となる電圧調整器を具
    備することを特徴とする液体汲上げ装置駆動用エンジン
    の制御装置。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の液体汲上げ装置駆動用エ
    ンジンの制御装置において、前記動力伝達手段を可撓軸
    とすることを特徴とする液体汲上げ装置駆動用エンジン
    の制御装置。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の液体汲上げ装置駆動用エ
    ンジンの制御装置において、前記下方位置にある液体の
    液面検出手段と、この液面検出手段の検出値の低下に応
    じてエンジンの回転数を低減させることを特徴とする液
    体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置。
JP10074995A 1995-03-30 1995-03-30 液体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置 Pending JPH08270594A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10074995A JPH08270594A (ja) 1995-03-30 1995-03-30 液体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10074995A JPH08270594A (ja) 1995-03-30 1995-03-30 液体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08270594A true JPH08270594A (ja) 1996-10-15

Family

ID=14282187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10074995A Pending JPH08270594A (ja) 1995-03-30 1995-03-30 液体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08270594A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107063843A (zh) * 2017-03-21 2017-08-18 哈尔滨工程大学 水下极近场电火花气泡壁压载荷测量实验装置
JP6454049B1 (ja) * 2018-07-31 2019-01-16 勝通 山口 非常用ポンプ装置
KR20190032724A (ko) * 2017-09-20 2019-03-28 (주) 한국소방펌프 유량,양정 조절형 소방 또는 산업용 엔진펌프의 전자식 거버너 제어장치 및 그 제어방법
AU2020103197B4 (en) * 2016-08-16 2021-07-15 Laa Industries Pty Ltd Power and control of a submersible pump

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2020103197B4 (en) * 2016-08-16 2021-07-15 Laa Industries Pty Ltd Power and control of a submersible pump
AU2021107164B4 (en) * 2016-08-16 2022-03-31 Laa Industries Pty Ltd Power and control of a submersible pump
CN107063843A (zh) * 2017-03-21 2017-08-18 哈尔滨工程大学 水下极近场电火花气泡壁压载荷测量实验装置
KR20190032724A (ko) * 2017-09-20 2019-03-28 (주) 한국소방펌프 유량,양정 조절형 소방 또는 산업용 엔진펌프의 전자식 거버너 제어장치 및 그 제어방법
JP6454049B1 (ja) * 2018-07-31 2019-01-16 勝通 山口 非常用ポンプ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7485979B1 (en) Method and system for controlling power generator having hydraulic motor drive
US6715996B2 (en) Method for the operation of a centrifugal pump
JPH10164890A (ja) 交流電動機のトルクを制御する方法
JPH0988533A (ja) エンジン潤滑油供給装置
EP0652374B1 (en) System for controlling operation of turbo type fluid machinery
US4422829A (en) Sump drain system
JPH08270594A (ja) 液体汲上げ装置駆動用エンジンの制御装置
JP3548689B2 (ja) 立軸ポンプの運転法及び立軸ポンプ
JP2002257077A (ja) 水中ポンプ
JPH0771253A (ja) エンジンオーバヒート防止装置
JPH11182443A (ja) 可変容量形油圧ポンプの制御装置
JP4205409B2 (ja) ポンプの運転制御方法及び運転制御装置
JP2553978Y2 (ja) 建設機械の原動機と油圧回路の制御装置
JP2010065664A (ja) ターボ圧縮機
JP3533428B2 (ja) ポンプ装置及びポンプの制御装置
JPS6160971B2 (ja)
JPH07317698A (ja) ポンプ装置
JP2002021736A (ja) 太陽電池を用いた揚水装置
US20180187771A1 (en) Lubrication system for a gearbox of a transmission system
JP2001303955A (ja) 建設機械のファン駆動装置
JP6709774B2 (ja) 立軸ポンプ及びその先行待機運転方法
JP2001123984A (ja) 水中モータを原動機とする斜流または軸流ポンプの運転制御方法および装置
KR100232477B1 (ko) 자동차 엔진의 제어장치
JPS6143277A (ja) 風車の動力伝達装置
JPS6135758Y2 (ja)