特開2022-182650非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022182650
(43)【公開日】2022-12-08
(54)【発明の名称】非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置
(51)【国際特許分類】
F02D 45/00 20060101AFI20221201BHJP
F02M 37/00 20060101ALI20221201BHJP
【ＦＩ】
F02D45/00 369
F02M37/00 H
F02D45/00 360A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021090334
(22)【出願日】2021-05-28
(71)【出願人】
【識別番号】515068834
【氏名又は名称】安富 祐二
(71)【出願人】
【識別番号】502384440
【氏名又は名称】佐藤 善隆
(74)【代理人】
【識別番号】100148688
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 裕行
(72)【発明者】
【氏名】安富 祐二
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 善隆
【テーマコード（参考）】
3G384
【Ｆターム（参考）】
3G384AA03
3G384AA22
3G384BA13
3G384DA04
3G384DA61
3G384FA14Z
3G384FA20Z
(57)【要約】
【課題】非常用発電機を駆動するエンジンの経年変化に基づいて将来の燃料消費量を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮して精度よく予測する。
【解決手段】非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われた際、燃料供給流路４内を流れる供給燃料の流量Ｖ１、温度Ｔ１、リターン流路５内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２、温度Ｔ２を計測して記憶し、流量Ｖ１を所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、流量Ｖ２を所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正し、流量Ｖ１ａから流量Ｖ２ａを減じて所定温度Ｔａにおいてエンジン３で消費された燃料流量Ｖａを算出し、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する。
【選択図】図１
【解決手段】非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われた際、燃料供給流路４内を流れる供給燃料の流量Ｖ１、温度Ｔ１、リターン流路５内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２、温度Ｔ２を計測して記憶し、流量Ｖ１を所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、流量Ｖ２を所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正し、流量Ｖ１ａから流量Ｖ２ａを減じて所定温度Ｔａにおいてエンジン３で消費された燃料流量Ｖａを算出し、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料タンクから非常用発電機駆動用のエンジンへと燃料を供給する燃料供給流路と、前記エンジンで消費されなかった燃料を前記燃料タンクへと戻すリターン流路を備えた非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量を予測する方法であって、
前記非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時に前記エンジンが駆動された際、前記燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測して記憶し、前記リターン流路内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２を計測して記憶するステップと、
前記流量Ｖ１を、前記温度Ｔ１と前記エンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、その所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、前記流量Ｖ２を、前記温度Ｔ２と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正するステップと、
前記流量Ｖ１ａから前記流量Ｖ２ａを減じて前記所定温度Ｔａにおいて前記エンジンで消費された燃料流量Ｖａを算出するステップと、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａの変化に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法。
前記非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時に前記エンジンが駆動された際、前記燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測して記憶し、前記リターン流路内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２を計測して記憶するステップと、
前記流量Ｖ１を、前記温度Ｔ１と前記エンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、その所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、前記流量Ｖ２を、前記温度Ｔ２と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正するステップと、
前記流量Ｖ１ａから前記流量Ｖ２ａを減じて前記所定温度Ｔａにおいて前記エンジンで消費された燃料流量Ｖａを算出するステップと、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａの変化に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法。
【請求項2】
前記流量Ｖ１を、前記温度Ｔ１と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ１ａを求め、
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
前記流量Ｖ２を、前記温度Ｔ２と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ２ａを求める、
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
ことを特徴とする請求項１に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法。
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
前記流量Ｖ２を、前記温度Ｔ２と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ２ａを求める、
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
ことを特徴とする請求項１に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法。
【請求項3】
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａの変化に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する際、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、該回帰直線を延長することで前記所定温度Ｔａにおける将来の前記燃料流量Ｖａｘを予測する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法。
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、該回帰直線を延長することで前記所定温度Ｔａにおける将来の前記燃料流量Ｖａｘを予測する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法。
【請求項4】
請求項１から３の何れか１項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法を用いて非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間を予測する方法であって、
前記燃料タンクに貯留されている燃料量Ｖｔを求めるステップと、
該燃料量Ｖｔを、請求項１から３の何れか１項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法によって予測された前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘで除して、前記所定温度Ｔａにおける前記エンジンの運転時間を算出するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法。
前記燃料タンクに貯留されている燃料量Ｖｔを求めるステップと、
該燃料量Ｖｔを、請求項１から３の何れか１項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法によって予測された前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘで除して、前記所定温度Ｔａにおける前記エンジンの運転時間を算出するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法。
【請求項5】
燃料タンクから非常用発電機駆動用のエンジンへと燃料を供給する燃料供給流路と、前記エンジンで消費されなかった燃料を前記燃料タンクへと戻すリターン流路を備えた非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量を予測する装置であって、
前記燃料供給流路に設けられ、その燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測する供給燃料流量温度計測手段と、前記リターン流路に設けられ、そのリターン流路内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２を計測するリターン燃料流量温度計測手段と、該リターン燃料流量温度計測手段および前記供給燃料流量温度計測手段に接続されたコンピュータとを備え、
該コンピュータは、
前記非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時に前記エンジンが駆動された際、前記流量Ｖ１、前記温度Ｔ１、前記流量Ｖ２、前記温度Ｔ２を夫々記憶する機能と、
前記流量Ｖ１を、前記温度Ｔ１と前記エンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、その所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、前記流量Ｖ２を、前記温度Ｔ２と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する機能と、
前記流量Ｖ１ａから前記流量Ｖ２ａを減じて前記所定温度Ｔａにおいて前記エンジンで消費された燃料流量Ｖａを算出する機能と、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａの変化に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する機能と、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。
前記燃料供給流路に設けられ、その燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測する供給燃料流量温度計測手段と、前記リターン流路に設けられ、そのリターン流路内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２を計測するリターン燃料流量温度計測手段と、該リターン燃料流量温度計測手段および前記供給燃料流量温度計測手段に接続されたコンピュータとを備え、
該コンピュータは、
前記非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時に前記エンジンが駆動された際、前記流量Ｖ１、前記温度Ｔ１、前記流量Ｖ２、前記温度Ｔ２を夫々記憶する機能と、
前記流量Ｖ１を、前記温度Ｔ１と前記エンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、その所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、前記流量Ｖ２を、前記温度Ｔ２と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する機能と、
前記流量Ｖ１ａから前記流量Ｖ２ａを減じて前記所定温度Ｔａにおいて前記エンジンで消費された燃料流量Ｖａを算出する機能と、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａの変化に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する機能と、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。
【請求項6】
前記供給燃料流量温度計測手段が、前記燃料供給流路に取り付けられその燃料供給流路内を流れる燃料の流量Ｖ１を計測する供給燃料流量計と、該供給燃料流量計の近傍の前記燃料供給流路に取り付けられその燃料供給流路内を流れる燃料の温度Ｔ１を計測する供給燃料温度計とを備え、
前記リターン燃料流量温度計測手段が、前記リターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の流量Ｖ２を計測するリターン燃料流量計と、該リターン燃料流量計の近傍の前記リターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の温度Ｔ２を計測するリターン燃料温度計とを備えている、ことを特徴とする請求項５に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。
前記リターン燃料流量温度計測手段が、前記リターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の流量Ｖ２を計測するリターン燃料流量計と、該リターン燃料流量計の近傍の前記リターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の温度Ｔ２を計測するリターン燃料温度計とを備えている、ことを特徴とする請求項５に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。
【請求項7】
前記コンピュータは、
前記流量Ｖ１を、前記温度Ｔ１と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ１ａを求める機能を有し、
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
前記流量Ｖ２を、前記温度Ｔ２と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ２ａを求める機能を有する、
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。
前記流量Ｖ１を、前記温度Ｔ１と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ１ａを求める機能を有し、
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
前記流量Ｖ２を、前記温度Ｔ２と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて前記所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ２ａを求める機能を有する、
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。
【請求項8】
前記コンピュータは、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａの変化に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する際、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、該回帰直線を延長することで前記所定温度Ｔａにおける将来の前記燃料流量Ｖａｘを予測する機能を有する、ことを特徴とする請求項５から７の何れか１項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａの変化に基づいて、前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する際、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Ｖａから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、該回帰直線を延長することで前記所定温度Ｔａにおける将来の前記燃料流量Ｖａｘを予測する機能を有する、ことを特徴とする請求項５から７の何れか１項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。
【請求項9】
請求項５から８の何れか１項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置を用いて非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間を予測する装置であって、
前記燃料タンクに貯留されている燃料量Ｖｔを求めるタンク燃料量測定手段を備え、
前記コンピュータは、
前記燃料量Ｖｔを、請求項５から８の何れか１項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置によって予測された前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘで除して、前記所定温度Ｔａにおける前記エンジンの運転時間を算出する機能を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測装置。
前記燃料タンクに貯留されている燃料量Ｖｔを求めるタンク燃料量測定手段を備え、
前記コンピュータは、
前記燃料量Ｖｔを、請求項５から８の何れか１項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置によって予測された前記所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘで除して、前記所定温度Ｔａにおける前記エンジンの運転時間を算出する機能を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、非常用発電機を駆動するエンジンの燃料消費量を予測する方法および装置、並びにそのエンジンの運転時間を予測する方法および装置に係り、特に、エンジンの経年変化に基づいて将来の燃料消費量や運転時間を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮することで精度よく予測できる非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置に関する。
【背景技術】
【0002】
非常用発電機は、工場、ビル、病院等に設置され、災害等により停電となった場合に発電を行うものであり、エンジン（ディーゼルエンジン等）によって駆動される。非常用発電機は、通常時には使用されず、非常時のみ使用されるものであるため、非常時に確実に作動させるため、消防法に基づいて定期的（例えば１年に１回）に試験が行われている。試験は、非常用発電機に一定の負荷（例えば定格出力の３０％の負荷）を掛けた状態で、エンジンを駆動することで行われる（特許文献１、２参照）。
【0003】
ところで、実際に災害等により停電が発生して非常用発電機が作動した場合、非常用発電機による発電可能時間、すなわち非常用発電機を駆動するエンジンの運転可能時間は、ユーザーにとって関心のある事項である。この時間は、燃料タンクに満タンに燃料が貯留されているとすると、燃料タンクのタンク容量をエンジンの単位時間当たりの燃料消費量で除することで算出できる。
【0004】
ここで、燃料タンクのタンク容量は、燃料タンクの仕様書に記載されているタンク容量の数値を用いることができる。他方、エンジンの単位時間当たりの燃料消費量は、発電時に非常用発電機に加わる負荷すなわちエンジンに加わる負荷の大きさによって相違するが、予め負荷の大きさ（例えば定格出力の３０％の負荷）が分かっていれば、その負荷の大きさに応じた単位時間当たりの燃料消費量をエンジンの仕様書から求めることができる。従って、これらを用いることで、停電時、非常用発電機を駆動するエンジンの運転可能時間、すなわち非常用発電機の発電可能時間を形式的には算出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１６－２０５８６０号公報
【特許文献2】特開２０１８－９１６５０号公報
【特許文献3】特開２０１３－２４７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし乍ら、非常用発電機やそれを駆動するエンジンは、設置から年月が経過すると、運転の有無に拘わらず劣化するため、上述した負荷の大きさに応じた単位時間当たりの燃料消費量は、仕様書に記載された数値よりも実際には悪化する。従って、設置からの年月の長さ（期間）に応じたエンジンの燃料消費量の経年悪化を考慮して、非常用発電機の発電可能時間を算出する必要がある。
【0007】
そこで、本発明者等は、燃料タンクとエンジンとを接続する燃料流路に、エンジンで消費した燃料量を計測するための燃料流量計を設けておき、過去に複数回行った負荷試験のときに、燃料流量計によって測定された単位時間当たりの燃料流量を夫々記憶し、それらの燃料流量の変化（悪化）に基づいて将来の燃料流量を予測することを考えた。具体的には、過去の複数回の負荷試験時に夫々得られた複数の燃料流量から最小二乗法を用いて回帰直線を求め、その回帰直線を延長することで、将来の燃料流量を予測するシステムを考えた。
【0008】
しかし、このシステムにおいては、過去の複数回の負荷試験時の気温が異なっている場合、気温に応じて燃料が膨張収縮するため、将来の燃料流量を正確に予測することはできない。すなわち、気温が低いとき（例えば冬期）に行った負荷試験においては、燃料流路を流れる燃料の単位重量当たりの体積が収縮し、気温が高いとき（例えば夏期）に行った負荷試験においては、燃料流路を流れる燃料の単位重量当たりに体積が膨張する。このため、気温が低いときの負荷試験において燃料流量計で測定された燃料流量（単位時間当たりに流れる燃料体積）と、気温が高いときの負荷試験において燃料流量計で測定された燃料流量とは、直接対比することが妥当ではなく、これらの燃料流量から最小二乗法を用いて将来の燃料流量を予測しても精度の高い予測とはいえない。
【0009】
なお、特許文献３には、燃料タンクからエンジンへと燃料を供給する燃料供給流路と、エンジンで消費されなかった燃料を燃料タンクへと戻すリターン流路を備えたエンジンの燃費計測装置として、燃料供給流路およびリターン流路の夫々に燃料流量計を取り付け、これら燃料流量計により測定した燃料供給流路の燃料流量とリターン流路の燃料流量との差からエンジンで消費された燃料流量を求める技術が記載されている。しかし、この技術は、エンジンの経年変化に基づいて将来の燃料流量を予測するものではなく、本発明とは技術的な前提が相違する。
【0010】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、非常用発電機を駆動するエンジンの経年変化に基づいて将来の燃料消費量や運転時間を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮して精度よく予測する事が可能な非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上述した目的を達成すべく創案された本発明によれば、燃料タンクから非常用発電機駆動用のエンジンへと燃料を供給する燃料供給流路と、エンジンで消費されなかった燃料を燃料タンクへと戻すリターン流路を備えた非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量を予測する方法であって、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジンが駆動された際、燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測して記憶し、リターン流路内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２を計測して記憶するステップと、流量Ｖ１を、温度Ｔ１とエンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、流量Ｖ２を、温度Ｔ２と所定温度Ｔａとの差に基づいて、所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正するステップと、流量Ｖ１ａから流量Ｖ２ａを減じて所定温度Ｔａにおいてエンジンで消費された燃料流量Ｖａを算出するステップと、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法が提供される。
【0012】
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法においては、流量Ｖ１を、温度Ｔ１と所定温度Ｔａとの差に基づいて所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ１ａを求め、
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
流量Ｖ２を、温度Ｔ２と所定温度Ｔａとの差に基づいて所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ２ａを求める、ようにしてもよい。
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
流量Ｖ２を、温度Ｔ２と所定温度Ｔａとの差に基づいて所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ２ａを求める、ようにしてもよい。
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
【0013】
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法においては、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する際、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、回帰直線を延長することで所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測するようにしてもよい。
【0014】
また、本発明においては、上述した非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法を用いて非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間を予測する方法であって、燃料タンクに貯留されている燃料量Ｖｔを求めるステップと、燃料量Ｖｔを、上述した非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法によって予測された所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘで除して、所定温度Ｔａにおけるエンジンの運転時間を算出するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法が提供される。
【0015】
また、本発明においては、燃料タンクから非常用発電機駆動用のエンジンへと燃料を供給する燃料供給流路と、エンジンで消費されなかった燃料を燃料タンクへと戻すリターン流路を備えた非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量を予測する装置であって、燃料供給流路に設けられ、その燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測する供給燃料流量温度計測手段と、リターン流路に設けられ、そのリターン流路内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２を計測するリターン燃料流量温度計測手段と、リターン燃料流量温度計測手段および供給燃料流量温度計測手段に接続されたコンピュータとを備え、コンピュータは、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジンが駆動された際、流量Ｖ１、温度Ｔ１、流量Ｖ２、温度Ｔ２を夫々記憶する機能と、流量Ｖ１を、温度Ｔ１とエンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、流量Ｖ２を、温度Ｔ２と所定温度Ｔａとの差に基づいて、所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する機能と、流量Ｖ１ａから流量Ｖ２ａを減じて所定温度Ｔａにおいてエンジンで消費された燃料流量Ｖａを算出する機能と、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する機能と、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置が提供される。
【0016】
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置においては、供給燃料流量温度計測手段が、燃料供給流路に取り付けられその燃料供給流路内を流れる燃料の流量Ｖ１を計測する供給燃料流量計と、供給燃料流量計の近傍の燃料供給流路に取り付けられその燃料供給流路内を流れる燃料の温度Ｔ１を計測する供給燃料温度計とを備え、リターン燃料流量温度計測手段が、リターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の流量Ｖ２を計測するリターン燃料流量計と、リターン燃料流量計の近傍のリターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の温度Ｔ２を計測するリターン燃料温度計とを備えていてもよい。
【0017】
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置においては、コンピュータは、流量Ｖ１を、温度Ｔ１と前記所定温度Ｔａとの差に基づいて所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ１ａを求める機能を有し、
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
流量Ｖ２を、温度Ｔ２と所定温度Ｔａとの差に基づいて所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ２ａを求める機能を有していてもよい。
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
流量Ｖ２を、温度Ｔ２と所定温度Ｔａとの差に基づいて所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する際、次式を用いて流量Ｖ２ａを求める機能を有していてもよい。
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ）） β：燃料の体積膨張率
【0018】
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置においては、コンピュータは、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する際、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、回帰直線を延長することで所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する機能を有していてもよい。
【0019】
また、本発明においては、上述した非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置を用いて非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間を予測する装置であって、燃料タンクに貯留されている燃料量Ｖｔを求めるタンク燃料量測定手段を備え、コンピュータは、燃料量Ｖｔを、上述した非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置によって予測された所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘで除して、所定温度Ｔａにおけるエンジンの運転時間を算出する機能を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測装置が提供される。
【発明の効果】
【0020】
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置によれば、エンジンの経年変化に基づいて将来の燃料消費量や運転時間を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮して精度よく予測する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置、および非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測装置の概要を示す説明図である。
【図2】上記実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法、および非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法の概要を示す説明図である。
【図3】上記実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法において、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0023】
（非常用発電機駆動用のエンジン３の燃料消費量予測装置１の概要）
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置１は、燃料タンク２から非常用発電機駆動用のエンジン３へと燃料を供給する燃料供給流路４と、エンジン３で消費されなかった燃料を燃料タンク２へと戻すリターン流路５を備えたシステムに適用される。この燃料消費量予測装置１は、燃料供給流路４に設けられ、その燃料供給流路４内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測する供給燃料流量温度計測手段と６、リターン流路５に設けられ、そのリターン流路５内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２を計測するリターン燃料流量温度計測手段７と、リターン燃料流量温度計測手段７および供給燃料流量温度計測手段６に接続されたコンピュータ８とを備えている。以下各構成要素について説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置１は、燃料タンク２から非常用発電機駆動用のエンジン３へと燃料を供給する燃料供給流路４と、エンジン３で消費されなかった燃料を燃料タンク２へと戻すリターン流路５を備えたシステムに適用される。この燃料消費量予測装置１は、燃料供給流路４に設けられ、その燃料供給流路４内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測する供給燃料流量温度計測手段と６、リターン流路５に設けられ、そのリターン流路５内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２を計測するリターン燃料流量温度計測手段７と、リターン燃料流量温度計測手段７および供給燃料流量温度計測手段６に接続されたコンピュータ８とを備えている。以下各構成要素について説明する。
【0024】
（燃料供給流路４、リターン流路５）
図１に示すように、燃料供給流路４の一端４ａは、燃料タンク２の下部に、タンク底面２ａから多少高い位置に接続されている。タンク底面２ａに沈殿したセジメント（錆、水、不純物等の異物）をエンジン３に供給しないようにするためである。燃料供給路４の他端４ｂは、非常用発電機駆動用のエンジン（ディーゼルエンジン）３に接続されている。エンジン３には、燃料供給路４から供給された燃料を圧送する高圧供給ポンプ９、高圧供給ポンプ９から圧送された燃料を高圧状態で蓄えるコモンレール１０、コモンレール１０内の燃料をエンジン３のシリンダ内に噴射するインジェクタ１１、インジェクタ１１から噴射されなかった燃料が流れる排出流路１２などが設けられている。排出通路１２には，リターン通路５の一端５ａが接続されている。リターン通路５の他端５ｂは、燃料タンク２の上部に接続されている。
図１に示すように、燃料供給流路４の一端４ａは、燃料タンク２の下部に、タンク底面２ａから多少高い位置に接続されている。タンク底面２ａに沈殿したセジメント（錆、水、不純物等の異物）をエンジン３に供給しないようにするためである。燃料供給路４の他端４ｂは、非常用発電機駆動用のエンジン（ディーゼルエンジン）３に接続されている。エンジン３には、燃料供給路４から供給された燃料を圧送する高圧供給ポンプ９、高圧供給ポンプ９から圧送された燃料を高圧状態で蓄えるコモンレール１０、コモンレール１０内の燃料をエンジン３のシリンダ内に噴射するインジェクタ１１、インジェクタ１１から噴射されなかった燃料が流れる排出流路１２などが設けられている。排出通路１２には，リターン通路５の一端５ａが接続されている。リターン通路５の他端５ｂは、燃料タンク２の上部に接続されている。
【0025】
（供給燃料流量温度計測手段６）
図１に示すように、燃料供給流路４には、燃料供給流路４内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測する供給燃料流量温度計測手段６が設けられている。供給燃料流量温度計測手段６は、燃料供給流路４に取り付けられその燃料供給流路４内を流れる燃料の流量Ｖ１を計測する供給燃料流量計６Ｖと、供給燃料流量計６Ｖの近傍の燃料供給流路４に取り付けられその燃料供給流路４内を流れる燃料の温度Ｔ１を計測する供給燃料温度計６Ｔとを備えている。
図１に示すように、燃料供給流路４には、燃料供給流路４内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測する供給燃料流量温度計測手段６が設けられている。供給燃料流量温度計測手段６は、燃料供給流路４に取り付けられその燃料供給流路４内を流れる燃料の流量Ｖ１を計測する供給燃料流量計６Ｖと、供給燃料流量計６Ｖの近傍の燃料供給流路４に取り付けられその燃料供給流路４内を流れる燃料の温度Ｔ１を計測する供給燃料温度計６Ｔとを備えている。
【0026】
供給燃料温度計６Ｔは、エンジン３で発生する熱による影響を低減するため、燃料タンク２とエンジン３とを接続する燃料供給流路４の長さの半分よりも燃料タンク２に近い位置、好ましくは１／３よりも燃料タンク２に近い位置に配設される。これに伴って、供給燃料温度計６Ｔの近傍に設けられる供給燃料流量計６Ｖも、燃料供給流路４の長さに対して同様の関係の配置となる。
【0027】
供給燃料温度計６Ｔには、燃料供給流路４の外面に装着された熱電対などが用いられる。他方、供給燃料流量計６Ｖには、燃料供給流路４の外部にクランプされて流路内部を流れる流体の流速を計測できる公知の非接触型の流量計（例えば、超音波流量計や電波流量計などのドップラー式非接触型流量計）が用いられる。
【0028】
（リターン燃料流量温度計測手段７）
図２に示すように、リターン流路５には、リターン流路５内を流れるリターン燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測するリターン燃料流量温度計測手段７が設けられている。リターン燃料流量温度計測手段７は、リターン流路５に取り付けられそのリターン流路５内を流れる燃料の流量Ｖ２を計測するリターン燃料流量計７Ｖと、リターン燃料流量計７Ｖの近傍のリターン流路５に取り付けられそのリターン流路５内を流れる燃料の温度Ｔ２を計測するリターン燃料温度計７Ｔとを備えている。
図２に示すように、リターン流路５には、リターン流路５内を流れるリターン燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を計測するリターン燃料流量温度計測手段７が設けられている。リターン燃料流量温度計測手段７は、リターン流路５に取り付けられそのリターン流路５内を流れる燃料の流量Ｖ２を計測するリターン燃料流量計７Ｖと、リターン燃料流量計７Ｖの近傍のリターン流路５に取り付けられそのリターン流路５内を流れる燃料の温度Ｔ２を計測するリターン燃料温度計７Ｔとを備えている。
【0029】
リターン温度計７Ｔは、エンジン３で発生する熱による影響を低減するため、エンジン３と燃料タンク２とを接続するリターン流路５の長さの半分よりも燃料タンク２に近い位置、好ましくは１／３よりも燃料タンク２に近い位置に配設される。これに伴って、リターン燃料温度計７Ｔの近傍に設けられるリターン燃料流量計７Ｖも、リターン流路５の長さに対して同様の関係の配置となる。
【0030】
リターン燃料温度計７Ｔには、リターン流路５の外面に装着された熱電対などが用いられる。他方、リターン燃料流量計７Ｖには、リターン流路５の外部にクランプされて流路内部を流れる流体の流速を計測できる公知の非接触型の流量計（例えば、超音波流量計や電波流量計などのドップラー式非接触型流量計）が用いられる。
【0031】
（コンピュータ８）
図１に示すコンピュータ８は、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジン３が駆動された際、図２に示すように、流量Ｖ１、温度Ｔ１、流量Ｖ２、温度Ｔ２を夫々記憶する機能（ステップ１）と、流量Ｖ１を、温度Ｔ１とエンジン３の燃料噴射量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、その所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、流量Ｖ２を、温度Ｔ２と所定温度Ｔａとの差に基づいて、所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する機能（ステップ２）と、流量Ｖ１ａから流量Ｖ２ａを減じて所定温度Ｔａにおいてエンジン３で消費された燃料流量Ｖａを算出する機能（ステップ３）とを有する。また、コンピュータ８は、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する機能（ステップ４）を有する。以下各機能（ステップ）について説明する
図１に示すコンピュータ８は、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジン３が駆動された際、図２に示すように、流量Ｖ１、温度Ｔ１、流量Ｖ２、温度Ｔ２を夫々記憶する機能（ステップ１）と、流量Ｖ１を、温度Ｔ１とエンジン３の燃料噴射量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、その所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正し、流量Ｖ２を、温度Ｔ２と所定温度Ｔａとの差に基づいて、所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに補正する機能（ステップ２）と、流量Ｖ１ａから流量Ｖ２ａを減じて所定温度Ｔａにおいてエンジン３で消費された燃料流量Ｖａを算出する機能（ステップ３）とを有する。また、コンピュータ８は、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する機能（ステップ４）を有する。以下各機能（ステップ）について説明する
【0032】
（ステップ１）
図２のステップ１（Ｓ１）に示すように、図１のコンピュータ８は、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジン３が駆動された際、燃料供給流路４内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を供給燃料流量温度計測手段６で計測して記憶し、リターン流路５内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２をリターン燃料流量温度計測手段７で計測して記憶する。非常用発電機の負荷試験が行われる間隔（上記所定期間）は、消防法の要請によって定められており、例えば１年毎、６ヶ月毎などに行われる。
図２のステップ１（Ｓ１）に示すように、図１のコンピュータ８は、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジン３が駆動された際、燃料供給流路４内を流れる供給燃料の流量Ｖ１および温度Ｔ１を供給燃料流量温度計測手段６で計測して記憶し、リターン流路５内を流れるリターン燃料の流量Ｖ２および温度Ｔ２をリターン燃料流量温度計測手段７で計測して記憶する。非常用発電機の負荷試験が行われる間隔（上記所定期間）は、消防法の要請によって定められており、例えば１年毎、６ヶ月毎などに行われる。
【0033】
（ステップ２）
図２のステップ２（Ｓ２）に示すように、コンピュータ８は、記憶した流量Ｖ１を、温度Ｔ１とエンジンの燃料噴射量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、その所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正する。この補正には、次式を用いる。
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ））…（１）
β：燃料の体積膨張率（0.00116／Ｋ）
図２のステップ２（Ｓ２）に示すように、コンピュータ８は、記憶した流量Ｖ１を、温度Ｔ１とエンジンの燃料噴射量を予測するときの所定温度Ｔａとの差に基づいて、その所定温度Ｔａにおける流量Ｖ１ａに補正する。この補正には、次式を用いる。
Ｖ１ａ＝Ｖ１／（１＋β（Ｔ１－Ｔａ））…（１）
β：燃料の体積膨張率（0.00116／Ｋ）
【0034】
（１）式は、液体の体積膨張率についての次の関係式を基準温度Ｖoについて展開することで得られる。
Ｖ＝Ｖo（１＋βｔ）
Ｖo：基準温度における液体の体積
β：液体の体積膨張率
ｔ：基準温度からの温度変化
Ｖ＝Ｖo（１＋βｔ）
Ｖo：基準温度における液体の体積
β：液体の体積膨張率
ｔ：基準温度からの温度変化
【0035】
同様に、コンピュータ８は、記憶した流量Ｖ２を、温度Ｔ２と所定温度Ｔａとの差に基づいて、所定温度Ｔａにおける流量Ｖ２ａに、次式を用いて補正する。
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ））…（２）
β：燃料の体積膨張率（0.00116／Ｋ）
Ｖ２ａ＝Ｖ２／（１＋β（Ｔ２－Ｔａ））…（２）
β：燃料の体積膨張率（0.00116／Ｋ）
【0036】
（第１回目の負荷試験）
具体的には、第１回目の負荷試験時（夏期）に、
Ｖ１（ml／min）＝101.16
Ｔ１（℃）＝30
が計測された場合、エンジン３の燃料噴射量を予測するときの所定温度Ｔａを例えば
Ｔａ（℃）＝20…（春秋期）
とすると、
Ｔａ＝20℃のときの流量Ｖ１ａは、（１）式を用いて、
Ｖ１ａ＝101.16／（１＋0.00116（30－20））＝100…（３）
と算出される。
具体的には、第１回目の負荷試験時（夏期）に、
Ｖ１（ml／min）＝101.16
Ｔ１（℃）＝30
が計測された場合、エンジン３の燃料噴射量を予測するときの所定温度Ｔａを例えば
Ｔａ（℃）＝20…（春秋期）
とすると、
Ｔａ＝20℃のときの流量Ｖ１ａは、（１）式を用いて、
Ｖ１ａ＝101.16／（１＋0.00116（30－20））＝100…（３）
と算出される。
【0037】
また、第１回目の負荷試験時（夏期）に、
Ｖ２（ml／min）＝70.9744
Ｔ２（℃）＝32
が計測された場合、
Ｔａ（℃）＝20（春秋期）のときの流量Ｖ２ａは、（２）式を用いて、
Ｖ２ａ＝70.9744／（１＋0.00116（32－20））＝70…（４）
と算出される。
Ｖ２（ml／min）＝70.9744
Ｔ２（℃）＝32
が計測された場合、
Ｔａ（℃）＝20（春秋期）のときの流量Ｖ２ａは、（２）式を用いて、
Ｖ２ａ＝70.9744／（１＋0.00116（32－20））＝70…（４）
と算出される。
【0038】
（ステップ３）
図２のステップ３（Ｓ３）に示すように、コンピュータ８は、上記の（３）、（４）を
Ｖａ＝Ｖ１ａ－Ｖ２ａ…（５）
に代入して、所定温度Ｔａ（20℃）における、エンジンの消費燃料流量Ｖａを算出する。
Ｖａ＝Ｖ１ａ－Ｖ２ａ＝100－70＝30
これにより、第１回目の負荷試験時（夏期）のエンジンの消費燃料流量を、所定温度Ｔａ＝20℃（春秋期）のときの消費燃料流量に変換した消費燃料流量Ｖａ＝30が算出される。
図２のステップ３（Ｓ３）に示すように、コンピュータ８は、上記の（３）、（４）を
Ｖａ＝Ｖ１ａ－Ｖ２ａ…（５）
に代入して、所定温度Ｔａ（20℃）における、エンジンの消費燃料流量Ｖａを算出する。
Ｖａ＝Ｖ１ａ－Ｖ２ａ＝100－70＝30
これにより、第１回目の負荷試験時（夏期）のエンジンの消費燃料流量を、所定温度Ｔａ＝20℃（春秋期）のときの消費燃料流量に変換した消費燃料流量Ｖａ＝30が算出される。
【0039】
このＶａ＝30を図３のグラフの第１回目の試験のプロット点ａとして記入する。所定温度Ｔａ（20℃）は、図３に示すように、過去の負荷試験の結果に基づいて、次回（本実施形態では第６回）のエンジンの消費燃料流量を予測するときの気温に相当する。なお、Ｔａを計測するための気温センサをコンピュータ８に接続しておいてもよい。これにより、第６回目の負荷試験時に過去の負荷試験のデータに基づいて消費燃料流量Ｖａを予測する際、その時点（現時点）で気温センサで計測された気温をＴａに用いることができる。
【0040】
（第２回目の負荷試験）
同様に、第２回目の負荷試験時（冬期）に、
Ｖ１（ml／min）＝95.7264
Ｔ１（℃）＝0
が計測された場合、
Ｔａ（℃）＝20（春秋期）のときの流量Ｖ１ａは、（１）式を用いて、
Ｖ１ａ＝95.7264／（１＋0.00116（0－20））＝98…（６）
と算出される。
同様に、第２回目の負荷試験時（冬期）に、
Ｖ１（ml／min）＝95.7264
Ｔ１（℃）＝0
が計測された場合、
Ｔａ（℃）＝20（春秋期）のときの流量Ｖ１ａは、（１）式を用いて、
Ｖ１ａ＝95.7264／（１＋0.00116（0－20））＝98…（６）
と算出される。
【0041】
また、第２回目の負荷試験時（冬期）に、
Ｖ２（ml／min）＝71.47576
Ｔ２（℃）＝2
が計測された場合、
Ｔａ（℃）＝20（春秋期）のときの流量Ｖ２ａは、（２）式を用いて、
Ｖ２ａ＝71.47576／（１＋0.00116（2－20））＝73…（７）
と算出される。
Ｖ２（ml／min）＝71.47576
Ｔ２（℃）＝2
が計測された場合、
Ｔａ（℃）＝20（春秋期）のときの流量Ｖ２ａは、（２）式を用いて、
Ｖ２ａ＝71.47576／（１＋0.00116（2－20））＝73…（７）
と算出される。
【0042】
図２のステップ３（Ｓ３）に示すように、コンピュータ８は、（６）、（７）を（５）式に代入して、所定温度Ｔａ（20℃）における、消費燃料流量Ｖａを算出する。
Ｖａ＝Ｖ１ａ－Ｖ２ａ＝98－73＝25
これにより、第２回目の負荷試験時（冬期）のエンジン３の消費燃料流量を、次回（本実施形態では第６回）の消費燃料流量を予測するときの気温である所定温度Ｔａ＝20℃（春秋期）に変換した消費燃料流量Ｖａ＝25が算出される。このＶａ＝25を図３のグラフの第２回目の試験のプロット点ｂとして記入する。
Ｖａ＝Ｖ１ａ－Ｖ２ａ＝98－73＝25
これにより、第２回目の負荷試験時（冬期）のエンジン３の消費燃料流量を、次回（本実施形態では第６回）の消費燃料流量を予測するときの気温である所定温度Ｔａ＝20℃（春秋期）に変換した消費燃料流量Ｖａ＝25が算出される。このＶａ＝25を図３のグラフの第２回目の試験のプロット点ｂとして記入する。
【0043】
（第３～５回目の負荷試験）
同様にして、図３に示すように、第３回目の負荷試験時のエンジン３の消費燃料流量を次回の消費燃料流量を予測するときの気温である所定温度Ｔａ（20℃）に変換した消費燃料流量Ｖａ（Ｖａ＝50）を求めてプロット点ｃとして記入し、第４回目の負荷試験時のエンジンの消費燃料流量を所定温度Ｔａ（20℃）に変換した消費燃料流量Ｖａ（Ｖａ＝45）を求めてプロット点ｄとして記入し、第５回目の負荷試験時のエンジンの消費燃料流量を所定温度Ｔａ（20℃）に変換した消費燃料流量Ｖａ（Ｖａ＝50）を求めてプロット点ｅとして記入する。
同様にして、図３に示すように、第３回目の負荷試験時のエンジン３の消費燃料流量を次回の消費燃料流量を予測するときの気温である所定温度Ｔａ（20℃）に変換した消費燃料流量Ｖａ（Ｖａ＝50）を求めてプロット点ｃとして記入し、第４回目の負荷試験時のエンジンの消費燃料流量を所定温度Ｔａ（20℃）に変換した消費燃料流量Ｖａ（Ｖａ＝45）を求めてプロット点ｄとして記入し、第５回目の負荷試験時のエンジンの消費燃料流量を所定温度Ｔａ（20℃）に変換した消費燃料流量Ｖａ（Ｖａ＝50）を求めてプロット点ｅとして記入する。
【0044】
なお、負荷試験の回数は５回に限られず、２回以上であれば何回でも構わない。また、各負荷試験の間隔（期間）は、等間隔（１年毎、６ヶ月毎等）が好ましいが、不等間隔であっても構わない。
【0045】
（ステップ４）
図２のステップ４（Ｓ４）に示すように、コンピュータ８は、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａ（本実施形態では20℃）における将来の燃料流量Ｖａｘを予測する。具体的には、図３に示すように、コンピュータ８は、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａのプロット点ａ～ｅから最小二乗法を用いて回帰直線Ｘを求め、回帰直線Ｘを延長することで所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する機能を有する。
図２のステップ４（Ｓ４）に示すように、コンピュータ８は、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａの変化に基づいて、所定温度Ｔａ（本実施形態では20℃）における将来の燃料流量Ｖａｘを予測する。具体的には、図３に示すように、コンピュータ８は、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａのプロット点ａ～ｅから最小二乗法を用いて回帰直線Ｘを求め、回帰直線Ｘを延長することで所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘを予測する機能を有する。
【0046】
図３において、過去の複数回（本実施形態では５回）の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Ｖａのプロット点ａ～ｅから最小二乗法を用いて回帰直線Ｘを求める手法については、公知の最小二乗法を用いるので詳しい説明を省略する。コンピュータ８は、最小二乗法によって求められた回帰直線Ｘにその傾きを保持して延長した延長直線Ｙを繋げることで、所定温度Ｔａ（本実施形態では20℃）における将来（第６回）の燃料流量Ｖａｘを予測する。本実施形態においては、図３に示すように、所定温度Ｔａ（本実施形態では20℃）における次回（第６回）の燃料流量Ｖａｘは、Ｖａｘ＝58と予測できる。これは、次回、春や秋などの気温20℃のとき、非常用発電機駆動用のエンジンが駆動されると、燃料流量Ｖａｘ＝58（ml／min）と予測できることを示す。
【0047】
なお、本実施形態においては、図３の横軸（非常用発電機を設置してからの経過期間）に記入された負荷試験の回数の目盛りが等間隔となっているが、これは隣接する負荷試験同士の期間が等間隔（１年毎、６ヶ月毎等）のためであり、隣接する負荷試験同士の期間が不等間隔であればそれに応じて横軸に記入される負荷試験の回数の目盛りは不等間隔になる。
【0048】
本実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジン３の燃料消費量予測装置１およびそれを用いた予測方法によれば、非常用発電機やエンジン３の経年変化に基づいて将来の燃料消費量を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮して、精度よく燃料噴射量を予測する事ができる。
【0049】
（非常用発電機駆動用のエンジン３の運転時間予測装置１ａの概要）
次に、本発明の一実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジン３の運転時間予測装置１ａについて説明する。この非常用発電機駆動用のエンジン３の運転時間予測装置１ａは、上述した非常用発電機駆動用のエンジン３の燃料消費量予測装置１を用いて非常用発電機駆動用のエンジン３の運転時間Ｔを予測する装置である。
次に、本発明の一実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジン３の運転時間予測装置１ａについて説明する。この非常用発電機駆動用のエンジン３の運転時間予測装置１ａは、上述した非常用発電機駆動用のエンジン３の燃料消費量予測装置１を用いて非常用発電機駆動用のエンジン３の運転時間Ｔを予測する装置である。
【0050】
図１に示すように、本実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジン３の運転時間予測装置１ａは、上述した非常用発電機駆動用のエンジン３の燃料消費量予測装置１の構成要素に加えて、燃料タンク２に貯留されている燃料量Ｖｔを求めるタンク燃料量測定手段１３を備えている。また、本装置１ａのコンピュータ８は、タンク燃料量測定手段１３で求めた燃料量Ｖｔを、上述した非常用発電機駆動用のエンジン３の燃料消費量予測装置１によって予測された所定温度Ｔａにおける将来の燃料流量Ｖａｘで除して、所定温度Ｔａにおけるエンジン３の運転時間Ｔを算出する機能を有している。以下各構成要素について説明する。
【0051】
（タンク燃料量測定手段１３）
図１に示すように、タンク燃料量測定手段１３は、燃料タンク２内に貯留されてい燃料量Ｖｔを測定するものであり、燃料タンク２の頂板２ｂに取り付けられ頂板２ｂから燃料タンク２内の燃料の液面２ｃまでの距離Ｌを計測する距離センサ１４を有する。距離センサ１４には、例えば超音波距離センサ、光学距離センサ、電波距離センサ等が用いられる。距離センサ１４は、コンピュータ８に接続されている。
図１に示すように、タンク燃料量測定手段１３は、燃料タンク２内に貯留されてい燃料量Ｖｔを測定するものであり、燃料タンク２の頂板２ｂに取り付けられ頂板２ｂから燃料タンク２内の燃料の液面２ｃまでの距離Ｌを計測する距離センサ１４を有する。距離センサ１４には、例えば超音波距離センサ、光学距離センサ、電波距離センサ等が用いられる。距離センサ１４は、コンピュータ８に接続されている。
【0052】
コンピュータ８は、図２にステップ５（Ｓ５）に示すように、距離センサ１３で計測された距離Ｌを次の（８）式に代入し、燃料タンク２内に貯留されている燃料量Ｖｔを算出する機能を有する。
Ｖｔ＝（Ｈ－Ｌ）Ｓ…（８）
Ｖｔ＝（Ｈ－Ｌ）Ｓ…（８）
【0053】
ここで、Ｈは燃料タンク２の頂板２ｂから燃料タンク２の仮想下限液位２ｄまでの距離である。仮想下限液位２ｄは、燃料タンク２に接続された燃料供給流路４の接続高さよりも多少高く設定される。燃料タンク２内の空気が燃料供給流路４に吸い込まれると、エンジン（ディーゼルエンジン）３に所謂エア噛みが生じ、エア抜き作業が必要となってしまうため、燃料タンク２内の燃料が減っていったとき、燃料タンク２内の空気が燃料供給流路４から吸い込まれないように、仮想下限液位２ｄが設定されている。
【0054】
また、Ｓは、燃料タンク２の断面積である。この燃料タンク２は、断面積Ｓが高さ方向に一定の四角筒または円筒からなっている。よって、燃料タンク２内の燃料量Ｖｔは、（８）式に示すように、（Ｈ－Ｌ）Ｓにより算出される。
【0055】
（コンピュータ８）
コンピュータ８は、図２にステップ６（Ｓ６）に示すように、ステップ５（Ｓ５）で算出された燃料タンク２内の燃料量Ｖｔを、上述した非常用発電機駆動用のエンジン３の燃料消費量予測装置１のステップ４（Ｓ４）によって算出された所定温度Ｔａ（例えば20℃）における将来の燃料流量Ｖａｘで除すことで、所定温度Ｔａ（例えば20℃）におけるエンジン３の運転時間Ｔを算出する機能を有する。
Ｔ＝Ｖｔ／ Ｖａｘ…（９）
コンピュータ８は、図２にステップ６（Ｓ６）に示すように、ステップ５（Ｓ５）で算出された燃料タンク２内の燃料量Ｖｔを、上述した非常用発電機駆動用のエンジン３の燃料消費量予測装置１のステップ４（Ｓ４）によって算出された所定温度Ｔａ（例えば20℃）における将来の燃料流量Ｖａｘで除すことで、所定温度Ｔａ（例えば20℃）におけるエンジン３の運転時間Ｔを算出する機能を有する。
Ｔ＝Ｖｔ／ Ｖａｘ…（９）
【0056】
本実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジン３の運転時間予測装置１ａおよびそれを用いた運転時間予測方法によれば、非常用発電機やエンジン３の経年変化に基づいて将来の運転時間Ｔを予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮して、精度よくエンジン３の運転時間を予測する事ができる。
【0057】
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0058】
本発明は、非常用発電機やエンジンの経年変化に基づいて将来の燃料消費量や運転時間を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮することで精度よく予測できる非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置に利用できる。
【符号の説明】
【0059】
１ 非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置
１ａ 非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測装置
２ 燃料タンク
３ 非常用発電機駆動用のエンジン
４ 燃料供給流路
５ リターン流路
６ 供給燃料流量温度計測手段
６Ｖ 供給燃料流量計
６Ｔ 供給燃料温度計
７ リターン燃料流量温度計測手段
７Ｖ リターン燃料流量計
７Ｔ リターン燃料温度計
８ コンピュータ
Ｖ１ 供給燃料の流量
Ｔ１ 供給燃料の温度
Ｖ２ リターン燃料の流量
Ｔ２ リターン燃料の温度
Ｔａ 燃料消費量を予測するときの所定温度
Ｖ１ａ Ｖ１を、Ｔ１とＴａとの差に基づいて、Ｔａにおける流量に補正した流量
Ｖ２ａ Ｖ２を、Ｔ２とＴａとの差に基づいて、Ｔａにおける流量に補正した流量
Ｖａ Ｔａにおいてエンジンで消費された燃料流量
Ｖａｘ Ｔａにおける将来の燃料流量
β 燃料の体積膨張率
Ｘ 回帰直線
Ｙ 延長直線
１３ タンク燃料量測定手段
Ｔ Ｔａにおけるエンジンの運転時間
１ａ 非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測装置
２ 燃料タンク
３ 非常用発電機駆動用のエンジン
４ 燃料供給流路
５ リターン流路
６ 供給燃料流量温度計測手段
６Ｖ 供給燃料流量計
６Ｔ 供給燃料温度計
７ リターン燃料流量温度計測手段
７Ｖ リターン燃料流量計
７Ｔ リターン燃料温度計
８ コンピュータ
Ｖ１ 供給燃料の流量
Ｔ１ 供給燃料の温度
Ｖ２ リターン燃料の流量
Ｔ２ リターン燃料の温度
Ｔａ 燃料消費量を予測するときの所定温度
Ｖ１ａ Ｖ１を、Ｔ１とＴａとの差に基づいて、Ｔａにおける流量に補正した流量
Ｖ２ａ Ｖ２を、Ｔ２とＴａとの差に基づいて、Ｔａにおける流量に補正した流量
Ｖａ Ｔａにおいてエンジンで消費された燃料流量
Ｖａｘ Ｔａにおける将来の燃料流量
β 燃料の体積膨張率
Ｘ 回帰直線
Ｙ 延長直線
１３ タンク燃料量測定手段
Ｔ Ｔａにおけるエンジンの運転時間
【図1】
【図2】
【図3】