KR100871611B1 - 출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기에 관한 것으로, 통상의 디젤 엔진 발전기에 있어서, 상기 디젤 엔진과 연결되어 있으며 상기 전기 패널에 제공된 회전수 표시기와; 상기 발전기와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 전기 패널에 제공된 출력 감지기와; 상기 출력 감지기와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 기계식 가버너와 병렬 연통되도록 상기 디젤 엔진의 연료 라인에 제공된 전기식 가버너와; 상기 전기 패널의 전면에 제공된 출력 조절 레버와, 상기 연료 라인과 상기 전기식 가버너 사이에 개재되어 상기 연료 라인을 선택적으로 개폐하도록 제공된 개폐 밸브와, 상기 출력 조절 레버 및 상기 개폐 밸브를 제어하며 상기 회전수 표시기, 상기 출력 감지기 및 상기 전기식 가버너와 전기적으로 연결된 제어기를 구비한 출력 향상 수단을 포함하여 구성된 출력 향상 수단과; 상기 베드의 상부면에 제공된 상기 디젤 엔진, 상기 발전기, 상기 가버너들 및 상기 개폐 밸브를 수용하는 절연 케이싱을 포함하여 구성됨으로써, 일정한 출력을 유지할 수 있음은 물론, 사용자의 선택에 따라 일정 범위 내에서 출력을 수동적으로 향상하는 효과가 있다.

디젤, 발전기, 가버너, 절연

Description

출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기 { Diesel engine generator with auxiliary power booster }

본 발명은 출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 엔진 회전수가 고정된 기계식 가버너를 구비한 발전기용 디젤 엔진에 있어서, 발전기의 출력 변동이 생긴 경우에 한하여 일정한 출력이 유지되도록 기설치된 기계식 가버너와 병렬로 전기식 가버너를 구비하고, 사용자의 운전 형태에 따라 발전기의 출력을 증감할 수 있도록 엔진 출력 수단을 구비한 출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기에 관한 것이다.

우리 나라, 예컨대 대한민국의 경우 일반 수용가의 전력은 한국전력에 의한 송전 라인으로부터 송전된 22,900V의 고전압을 주상 변압기 또는 수용가 설치 변압기를 통해 110V, 22V, 380V 또는 440V 등으로 감압하여 사용된다.

그러나, 한국전력의 배전 라인을 이용하지 못하거나 비상시 전원을 위한 경우는 별도의 발전 설비가 요구되며, 특히 격오지의 공사 현장, 건물의 비상 전원 설비, 선박용 발전 설비 등과 같이 임시 동력이 요구되는 광범위하게 요구되고 있다. 이러한 경우에 일정 전기 용량을 발전하기 위해 제한된 일 기술은 디젤 엔진의 회전력을 이용한 발전 방식이다. 이와 같이 임시 동력원으로 디젤 엔진이 선호되고 있는 이유는 차량 또는 산업을 그대로 이용할 수 있음은 물론 디젤 엔진의 높은 출력 때문이다.

통상적으로 발전기에 부설되는 디젤 엔진은 가버너를 변경할 수 없는 고정 타입의 기계식이다. 그러나 이러한 디젤 엔진 발전기는 출력 조정을 할 수 없어 발전기의 후단에 설치되는 전기 설비의 전기적 상황에 적극적으로 대응할 수 없으며, 자체의 원인에 의해 출력이 감소되어도 수리 이외에 별다른 조치를 취할 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명의 목적은, 디젤 엔진의 출력을 조정하여 발전기의 출력을 최적화할 수 있는 출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 베드의 상부면에 설치되며 기계식 가버너를 갖는 디젤 엔진과, 상기 디젤 엔진과 연동된 발전기와, 상기 발전기와 전기적으로 연결 된 전기 패널을 구비한 디젤 엔진 발전기에 있어서, 상기 디젤 엔진과 연결되어 있으며 상기 전기 패널에 제공된 회전수 표시기와; 상기 발전기와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 전기 패널에 제공된 출력 감지기와; 상기 출력 감지기와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 기계식 가버너와 병렬 연통되도록 상기 디젤 엔진의 연료 라인에 제공된 전기식 가버너와; 상기 전기 패널의 전면에 제공된 출력 조절 레버와, 상기 연료 라인과 상기 전기식 가버너 사이에 개재되어 상기 연료 라인을 선택적으로 개폐하도록 제공된 개폐 밸브와, 상기 출력 조절 레버 및 상기 개폐 밸브를 제어하며 상기 회전수 표시기, 상기 출력 감지기 및 상기 전기식 가버너와 전기적으로 연결된 제어기를 구비한 출력 향상 수단을 포함하여 구성된 출력 향상 수단과; 상기 베드의 상부면에 제공된 상기 디젤 엔진, 상기 발전기, 상기 가버너들 및 상기 개폐 밸브를 수용하는 절연 케이싱을 포함하여 구성된 출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명은 상기 출력 감지기 및 상기 제어기와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 개폐 밸브를 선택적으로 개폐하도록 제공된 트립기를 더 포함하여 구성된다.

이상의 구성을 갖는 본 발명은 일정한 출력을 유지할 수 있음은 물론, 본 발명은 사용자의 선택에 따라 일정 범위 내에서 출력을 수동적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기를 나태는 개략 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 기계식 가버너(20)를 구비한 디젤 엔진 발전기(100)는 베드(10)와, 베드(10)의 상부면에 제공된 디젤 엔진(E)과, 디젤 엔진(E)과 연동되어 있으며 베드(10)의 상부면에 제공된 발전기(G)와, 발전기(G)와 전기적으로 연결된 전기 패널(30)과, 회전수 표시기(41), 전기식 가버너(50), 출력 향상 수단(60)을 포함하여 구성되어 있다.

본 발명에 적용되는 디젤 엔진(E)은 통상적인 운송용 엔진 이외에 산업용, 해상용 엔진을 활용할 수 있으며, 기계식 가버너(20)에 의해 연료가 분사된다. 여기서, 디젤 엔진(E)은 일정한 엔진 회전수를 구현하도록 고정 타입의 기계식 가버너(20)가 구비되어 있다. 그리고 디젤 엔진(E)은 철재 또는 금속 재질의 베드(10)의 상부면에 견고하게 탑재되어 있다.

발전기(G)는 디젤 엔진(E)과 연동되어 있으며 베드(10)의 상부면에 제공되어 있다. 통상적으로, 디젤 엔진 발전기(100)의 출력은 디젤 엔진(E)의 출력(또는 회전수)와 발전기(G)의 발전 용량에 의해 결정된다.

전기 패널(30)은 통상 발전기(G)의 후단부에 상응되는 베드(10)의 상부면에 제공되며, 발전기(G)와 전기적으로 연결되어 발전기(G)에 의해 생성된 저압 전기, 예컨대 110V, 220V, 380V, 440V의 단상 또는 삼상 전기를 배전할 수 있도록 배전 설비가 갖추어져 있으며 외부와 절연되어 있다.

본 발명의 회전수 표시기(41)는 디젤 엔진(E)과 기계적 또는 전기적으로 연결되어 디젤 엔진(E)의 운전시 회전수를 표시하도록 전기 패널(30)의 상부면에 제공되어 있다. 여기서, 회전수 표시기(41)는 디지털 또는 아나로그 방식으로 디젤 엔진(E)의 회전수를 표시한다.

출력 감지기(43)는 발전기(G)와 전기적으로 연결되어 있으며 전기 패널(30)의 전면부에 제공되어 있다. 여기서, 출력 감지기(43)는 발전기(G)의 실시간 발전 상황을 표시하며, 특히 전압, 전류 및 전기 용량 등을 포괄적으로 표시한다.

전기식 가버너(50)는 전술된 기계식 가버너(20)와 병렬되도록 디젤 엔진(E)의 연료 라인(미도시)에 제공되어 있다. 여기서, 기계식 가버너(20)는 디젤 엔진(E)의 구동과 함께 항시 디젤 연료를 공급하며 전기식 가버너(50)는 출력 향상 수단(60)이나 사용자의 조작에 의해서만 연료를 추가적으로 공급하도록 제공된 것이다.

출력 향상 수단(60)은 전기 패널(30)의 전면에 제공된 출력 조절 레버(61)와, 연료 라인과 전기식 가버너(50) 사이에 개재되어 있으며 연료 라인을 선택적으로 개폐하도록 제공된 개폐 밸브(63)와, 출력 조절 레버(61) 및 개폐 밸브(63)를 제어하며 회전수 표시기(41), 출력 감지기(43) 및 전기식 가버너(50)와 전기적으로 연결된 제어기(65)를 포함하여 구성되어 있다.

출력 조절 레버(61)는 전기 패널(30)의 전면에 제공되어 있으며, 사용자에 의해 발전기(G)의 출력을 조절하기 위하여 레버식, 로타리식, 버튼식 모두 가능하다. 여기서, 출력 조절 레버(61)는 사용자의 선택에 의해 임의로 조절이 될 수 있으나 상한 및 하한의 한계치가 설정되어 있다.

개폐 밸브(63)는 연료 라인(번호 없음)과 전기식 가버너(50) 사이에 개재되어 있어 제어기(65)에 조작 신호에 따라 선택적으로 유로를 개폐한다.

본 발명에 의한 제어기(65)는 다음의 두 가지 타입으로 조작된다.

제 1 타입 - 출력 자동 감지

디젤 엔진(E)이 가동되면 이와 연동된 발전기(G)에서는 전기가 생성되며, 이와 동시에 회전수 표시기(41)와 출력 감지기(43)는 각기 대응된 정보를 감지하여 출력하고 제어기(65)에 감지치를 전송한다.

이렇게 각각의 회전수 표시기(41) 및 출력 감지기(43)로부터 입력된 정보들은 제어기(65)에 기탑재된 프로그램에 의해 처리되어 비정상으로 판정된 경우에 한정하여 제어 신호를 전달한다. 여기서, 비정상 경우란 디젤 엔진(E) 및 발전기(G)의 회전수 및 전기 용량 설정치보다 낮은 값을 의미한다.

제어기(65)로부터 비정상으로 판정된 경우, 제어기(65)는 개폐 밸브(63)를 개폐하여 별도의 연료가 공급되도록 하며, 이와 함께 전기식 가버너(50)를 제어하여 전술된 설정치로 복귀될 수 있도록 엔진 회전수를 조절하며 이와 함께 발전기(G)의 출력 또한 설정치에 도달하도록 하고, 전술된 엔진 회전수와 출력 설정치가 조절된 경우에는 전기식 가버너(50)의 제어를 중지하고, 개폐 밸브(63)를 폐쇄한다.

제 2 타입 - 수동 조작

사용자가 발전기(G)의 출력을 원하는 값으로 조절(증강에 한함)하는 경우에 해당된다.

사용자가 출력 조절 레버(61)를 조작하면, 이 신호는 제어기(65)에 전달되고, 제어기(65)는 개폐 밸브(63)와 전기식 가버너(50)를 제어하여 원하는 출력값이 출력되도록 디젤 엔진(E)의 엔진 회전수를 제어한다. 여기서, 제어기(65)는 전술된 제 1 타입과 동일, 유사한 방법으로 회전수 표시기(41)와 출력 감지기(43)로부터 입력되는 정보들로부터 기탑재된 프로그램에 의해 회전수 및 출력의 상승치를 실시간적으로 감시한다.

여기서, 출력 조절 레버(61)는 전술된 바와 같이 상한 및 하한이 설정되어 있으며 일정 범위 내의 출력 향상만이 가능한다.

또한, 본 발명은 트립기(70)는 출력 감지기(43) 및 제어기(65)와 전기적으로 연결되어 있으며 개폐 밸브(63)를 선택적으로 개폐하도록 제공되어 있다. 여기서, 트립기(70)는 제어기(65)에 의한 바람직한 제어가 이루어지지 못하는 경우에 우선적으로 개폐 밸브(63)를 폐쇄하여 일정 범위내의 출력 향상 이상을 원천적으로 방지하고 있다. 그리고 이러한 트립기(70)의 조작에 의해 디젤 엔진(E)과 발전기(G)가 설정치로 복귀하면 다시 제어기(65)에 의한 제어를 허용한다.

그리고, 본 발명의 절연 케이싱(90)은 베드(10)의 상부면에 제공된 디젤 엔진(E), 발전기(G), 상기 가버너들(20)(50), 개폐 밸브(63) 및 트립기(70)를 수용하도록 설치되어 있다.

이상에서 설명된 본 발명은 전술된 실시예(들)에 한정되어 설명되었지만 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상이 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도의 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것임은 자명하다.

도 1은 본 발명에 의한 출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기를 나태는 개략 구성도이다.

<< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명>>

10 : 베드

20 : 기계식 가버너

30 : 전기 패널

41 : 회전수 표시기 43 : 출력 감지기

50 : 전기식 가버너

60 : 출력 향상 수단 61 : 출력 조절 레버

63 : 개폐 밸브 65 : 제어기

70 : 트립기

90 : 절연 케이싱

100 : 디젤 엔진 발전기

E : 디젤 엔진 G : 발전기

Claims (2)

1. 베드의 상부면에 설치되며 기계식 가버너를 갖는 디젤 엔진과, 상기 디젤 엔진과 연동된 발전기와, 상기 발전기와 전기적으로 연결된 전기 패널을 구비한 디젤 엔진 발전기에 있어서,

   상기 디젤 엔진과 연결되어 있으며 상기 전기 패널에 제공된 회전수 표시기와;

   상기 발전기와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 전기 패널에 제공된 출력 감지기와;

   상기 기계식 가버너와 병렬 연통되도록 상기 디젤 엔진의 연료 라인에 제공된 전기식 가버너와;

   상한 및 하한의 한계치가 설정된 수동 타입으로 상기 전기 패널의 전면에 제공된 출력 조절 레버와, 상기 연료 라인의 연료 공급처와 상기 전기식 가버너 사이에 개재되어 상기 연료 라인을 선택적으로 개폐하도록 제공된 개폐 밸브와, 탑재 프로그램에 따라 상기 개폐밸브 및 상기 전기식 가버너를 제어하며 상기 회전수 표시기 및 상기 출력 감지기와 전기적으로 연결된 제어기를 구비한 출력 향상 수단을 포함하되,

   상기 기계식 가버너는 상기 디젤 엔진의 구동과 함께 항시 연료를 공급하며,

   상기 제어기는 상기 디젤 엔진의 구동시 상기 회전수 표시기와 상기 출력 감지기의 감지치를 입력받아 상기 감지치가 설정치보다 낮은 비정상인 경우에 상기 개폐 밸브를 개방하여 연료를 추가 공급하고 상기 전기식 가버너를 제어하여 엔진 회전수와 출력이 설정치에 도달하도록 제어하며, 사용자가 상기 출력 조절 레버를 수동 조작하면 이 조작 신호에 따라 상기 제어기는 상기 개폐 밸브 및 상기 전기식 가버너를 제어하여 엔진 회전수와 출력이 원하는 기준치에 도달하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 출력 향상 수단을 구비한 디젤 엔진 발전기.
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