(57)【要約】【課題】エンジン始動後に電圧変更スイッチを誤って操作したときに、出力を中断して発電機や負荷を保護するとともに、感電事故も防止できるエンジン発電機を提供する。【解決手段】エンジンにより駆動される同期発電機１１から遮断器を介して出力する電圧を切替設定する電圧設定スイッチ２１を備えたエンジン発電機において、発電中に前記電圧設定スイッチを誤って操作したときに、前記遮断器の接点１３を開放して出力端子への出力を中断する遮断器開放手段を備えている。【選択図】図１
2010252593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動される同期発電機から遮断器を介して出力する電圧を切替設定する電圧設定スイッチを備えたエンジン発電機において、前記電圧設定スイッチは、複数の出力電圧のいずれか一つを選択して設定する電圧設定位置と、該電圧設定位置から離れた中間位置とを備えるとともに、前記電圧設定スイッチが前記中間位置にあるときにＯＮとなる常開接点と、該常開接点がＯＮのときに前記遮断器を開放する遮断器開放手段とを備えていることを特徴とするエンジン発電機。
【請求項２】
エンジンにより駆動される同期発電機から遮断器を介して出力する電圧を切替設定する電圧設定スイッチを備えたエンジン発電機において、前記電圧設定スイッチは、複数の出力電圧のいずれか一つを選択して設定する電圧設定位置と、該電圧設定位置から離れた中間位置とを備えるとともに、前記電圧設定スイッチが前記電圧設置位置にあるときにＯＦＦとなる常閉接点と、該常閉接点がＯＮのときに前記遮断器を開放する遮断器開放手段とを備えていることを特徴とするエンジン発電機。
【請求項３】
エンジンにより駆動される同期発電機から遮断器を介して出力する電圧を切替設定する電圧設定スイッチを備えたエンジン発電機において、前記電圧設定スイッチは、複数の出力電圧のいずれか一つを選択して設定する電圧設定位置と、該電圧設定位置から離れた中間位置とを備えるとともに、前記電圧設定スイッチを前記電圧設置位置にしたときにＯＮとなる常開接点と、該常開接点がＯＮとなったときにＯＦＦとなる常閉接点と、該常閉接点がＯＮのときに前記遮断器を開放する遮断器開放手段とを備えていることを特徴とするエンジン発電機。
【請求項４】
前記遮断器開放手段は、前記同期発電機が発電中にＯＮとなって該遮断器開放手段を作動可能な状態とする発電検出用常開接点を備えていることを特徴とする請求項３記載のエンジン発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン発電機に関し、詳しくは、操作盤に設けたスイッチによって発電機の出力電圧を切替可能としたエンジン発電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等で同期発電機を駆動する可搬式のエンジン発電機では、発電機の設置場所や使用目的に応じて出力電圧を切り替えるようにしている。出力電圧を誤った場合は、発電機が損傷したり、発電機に接続された負荷が損傷したりするおそれがあるため、エンジンを始動して発電機を稼働させる前に出力電圧を確認するように、出力電圧を変更する電圧変更スイッチと、変更可能な電圧に対応した切換位置を有する確認スイッチとを設け、両スイッチの位置が一致したときにのみ発電機を出力可能としたり（例えば、特許文献１参照。）、エンジン始動後には、電圧変更スイッチを操作しても出力電圧を変化させずに、発電機や負荷を保護するようにした回路が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８７２６８号公報
【特許文献２】特開平１０−２１０７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載されたものでは、エンジン始動後に電圧変更スイッチを誤って操作すると出力電圧が変化するため、負荷や発電機に損傷を与えるおそれがあり、また、特許文献２に記載されたものでは、エンジン始動後に電圧変更スイッチを誤って操作しても、その時点では出力電圧は変化しないが、電圧変更スイッチを誤って操作した後に、エンジンを停止させて再始動すると、前回とは異なった出力電圧となるため、同様に負荷や発電機に損傷を与えるおそれがあった。また、電気回路の構成も複雑であり、コストアップを招くおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、エンジン始動後に電圧変更スイッチを誤って操作したときに、出力を中断して発電機や負荷を保護するとともに、感電事故も防止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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のエンジン発電機における第１の構成は、エンジンにより駆動される同期発電機から遮断器を介して出力する電圧を切替設定する電圧設定スイッチを備えたエンジン発電機において、前記電圧設定スイッチは、複数の出力電圧のいずれか一つを選択して設定する電圧設定位置と、該電圧設定位置から離れた中間位置とを備えるとともに、前記電圧設定スイッチが前記中間位置にあるときにＯＮとなる常開接点と、該常開接点がＯＮのときに前記遮断器を開放する遮断器開放手段とを備えていることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明のエンジン発電機の第２の構成は、エンジンにより駆動される同期発電機から遮断器を介して出力する電圧を切替設定する電圧設定スイッチを備えたエンジン発電機において、前記電圧設定スイッチは、複数の出力電圧のいずれか一つを選択して設定する電圧設定位置と、該電圧設定位置から離れた中間位置とを備えるとともに、前記電圧設定スイッチが前記電圧設置位置にあるときにＯＦＦとなる常閉接点と、該常閉接点がＯＮのときに前記遮断器を開放する遮断器開放手段とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
さらに、本発明のエンジン発電機の第３の構成は、エンジンにより駆動される同期発電機から遮断器を介して出力する電圧を切替設定する電圧設定スイッチを備えたエンジン発電機において、前記電圧設定スイッチは、複数の出力電圧のいずれか一つを選択して設定する電圧設定位置と、該電圧設定位置から離れた中間位置とを備えるとともに、前記電圧設定スイッチを前記電圧設置位置にしたときにＯＮとなる常開接点と、該常開接点がＯＮとなったときにＯＦＦとなる常閉接点と、該常閉接点がＯＮのときに前記遮断器を開放する遮断器開放手段とを備えていることを特徴とし、また、前記遮断器開放手段は、前記同期発電機が発電中にＯＮとなって該遮断器開放手段を作動可能な状態とする発電検出用常開接点を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエンジン発電機によれば、発電中に電圧設定スイッチを誤って操作したときに、遮断器開放手段が作動して遮断器を開放（トリップ）させ、負荷への出力を中断するので、設定とは異なった出力電圧が負荷に供給されることを防止でき、負荷や発電機を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のエンジン発電機の第１形態例を示す電圧設定スイッチの電気回路図である。
【図２】同じく電圧設定スイッチの正面図である。
【図３】同じく遮断器開放手段の電気回路図である。
【図４】出力電圧が高電圧のときの電機子コイルの接続状態を示す説明図である。
【図５】出力電圧が低電圧のときの電機子コイルの接続状態を示す説明図である。
【図６】本発明のエンジン発電機の第２形態例を示す電圧設定スイッチの電気回路図である。図である。
【図７】同じく遮断器開放手段の電気回路図である。
【図８】本発明のエンジン発電機の第３形態例を示す遮断器開放手段の電気回路図である。
【図９】本発明のエンジン発電機の第４形態例を示す遮断器開放手段の電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、エンジンによって同期発電機を駆動して発電を行う可搬式のエンジン発電機は、同期発電機の電機子コイルを２分割し、２分割した電機子コイルを直列接続することで高電圧を、２分割した電機子コイルを並列接続することで低電圧を、出力するように形成されている。
【００１２】
すなわち、図４及び図５に示すように、同期発電機１１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の各電機子コイル１２を、中性点Ｏに接続された内側コイル１２ａと外側コイル１２ｂとに２分割し、これらを直列接続又は並列接続することによって出力電圧を高電圧と低電圧とに切替可能としている。
【００１３】
図４に示すように、図中の丸１で示す位置の接点をそれぞれ接続することにより、Ｕ相における内側コイル１２ａの外端Ｕ２と外側コイル１２ｂの内端Ｘ１とが接続され、Ｖ相における内側コイル１２ａの外端Ｖ２と外側コイル１２ｂの内端Ｙ１とが接続され、Ｗ相における内側コイル１２ａの外端Ｗ２と外側コイル１２ｂの内端Ｚ１とが接続され、各内外コイルがそれぞれ直列接続された状態になる。この結果、各外側コイル１２ｂの外端Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に高電圧（例えば４００Ｖ又は４４０Ｖ）が発生し、遮断器の各接点１３を介して出力端子（図示せず）に高電圧の三相交流が出力される。この高電圧出力時には、Ｕ相におけるＵ１とＵ２との間に電位差が生じるので高電圧運転ランプ１４ａが点灯し、Ｘ１とＵ２との間は短絡されて電位差が生じないので低電圧運転ランプ１４ｂは消灯した状態となる。
【００１４】
一方、図５に示すように、図中の丸２で示す位置の接点をそれぞれ接続することにより、Ｕ相における内側コイル１２ａの外端Ｕ２と外側コイル１２ｂの外端Ｕ１とが接続され、Ｖ相における内側コイル１２ａの外端Ｖ２と外側コイル１２ｂの外端Ｖ１とが接続され、Ｗ相における内側コイル１２ａの外端Ｗ２と外側コイル１２ｂの外端Ｗ１とが接続されるとともに、各外側コイル１２ｂの内端Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１がそれぞれ中性点に接続されることになり、各内外コイルがそれぞれ並列接続された状態になる。この結果、各外側コイル１２ｂの外端Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１、あるいは、これらと接続状態になっている各内側コイル１２ａの外端Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２から遮断器の各接点１３を介して出力端子に低電圧（例えば２００Ｖ又は２２０Ｖ）の三相交流が出力される。この低電圧出力時には、Ｕ相におけるＸ１とＵ２との間に電位差が生じるので低電圧運転ランプ１４ｂが点灯し、Ｕ１とＵ２との間は短絡されて電位差が生じないので高電圧運転ランプ１４ａは消灯した状態となる。
【００１５】
図４に示す高電圧出力と図５に示す低電圧出力との切り替えは、図１に示すような複数の端子部２１ａ，２１ｂと接点部２１ｃとを備えたカムスイッチからなる電圧設定スイッチ２１により行われる。この電圧設定スイッチ２１は、図２に示すように、操作盤などに設けられた切替レバー２２を回動させて丸１の高電圧設定位置２２ａあるいは丸２の低電圧設定位置２２ｂのいずれかに切り替えたときに、前記接点部２１ｃが作動して前述のように内側コイル１２ａと外側コイル１２ｂとを直列接続した高電圧出力状態又は両コイル１２ａ，１２ｂを並列接続した低電圧出力状態となる。
【００１６】
また、電圧設定スイッチ２１は、切替レバー２２を、高電圧設定位置２２ａから低電圧設定位置２２ｂへ、又はその逆方向に回動させて出力電圧を高電圧から低電圧へ、又はその逆に切り替える際、高電圧設定位置２２ａと低電圧設定位置２２ｂとの間には、接点部２１ｃが全てＯＦＦとなる非作動領域２２ｃが設けられている。このため、高電圧設定位置２２ａと低電圧設定位置２２ｂとの間の角度αの範囲では、前記接点部２１ｃが非作動状態となって各コイル１２ａ，１２ｂの接続が全て断たれた状態になる。なお、切替レバー２２には、該切替レバー２２を高電圧設定位置２２ａや低電圧設定位置２２ｂに付勢する付勢手段が設けられており、切替レバー２２を回動操作しているとき以外は、両設定位置２２ａ，２２ｂのいずれかの方向に付勢されて保持されている。
【００１７】
そして、本第１形態例に示す遮断器開放手段２０では、前記電圧設定スイッチ２１の接点部２１ｃに、バッテリからの制御回路２３に接続され、前記切替レバー２２が非作動領域２２ｃにあるときにＯＮとなる常開接点（Ｓ）２４を設けるとともに、この常開接点２４と、前記遮断器の各接点１３を開放させるトリップコイル（ＴＣ）２５とを直列に接続し、常開接点２４が閉じてＯＮとなったときにトリップコイル２５を作動させて遮断器の各接点１３を開放し、出力端子への出力を中断するように形成している。
【００１８】
すなわち、電圧設定スイッチ２１の切替レバー２２を一方の設定位置、例えば低電圧設定位置２２ｂにセットして出力電圧を低電圧に設定したときには、常開接点２４がＯＦＦになってトリップコイル２５が非作動状態になるために遮断器の各接点１３は閉じており、同期発電機から出力された低電圧が各接点１３を通って負荷に出力される。この状態で切替レバー２２を誤って操作すると、切替レバー２２が低電圧設定位置２２ｂから離れて両設定位置の中間に位置する非作動領域２２ｃに移動したときに前記常開接点２４がＯＮとなり、トリップコイル２５が通電状態となって遮断器の各接点１３を開放するように作動し、出力端子への低電圧出力を中断する。
【００１９】
これにより、低電圧で作動する負荷に高電圧が供給されて負荷が損傷することを防止でき、また、電圧切替時の異常電流によって負荷や発電機が損傷することも防止できる。さらに、出力端子への出力が中断されることから、出力端子などに手を触れても感電することはない。なお、遮断器解放後に切替レバー２２が両設定位置２２ａ，２２ｂのいずれかに回動しても、出力の再開には遮断器の再投入が必要になることから、出力端子への出力は中断した状態が継続される。また、電力供給の中断によって負荷が停止することから、誤った操作を行ったことを認識することができる。
【００２０】
図６及び図７は本発明の第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。
【００２１】
本形態例に示す遮断器開放手段３０では、前記接点部２１ｃに、切替レバー２２を回動させて丸１の高電圧設定位置２２ａあるいは丸２の低電圧設定位置２２ｂのいずれかに切り替えたときにＯＦＦとなる常閉接点（Ａ，Ｂ）３１，３２をそれぞれ設け、これらの常閉接点３１，３２とトリップコイル（ＴＣ）２５とをバッテリからの制御回路２３に直列に接続している。
【００２２】
したがって、電圧設定スイッチ２１の切替レバー２２を一方の設定位置、例えば低電圧設定位置２２ｂにセットして出力電圧を低電圧に設定したときには、高電圧側の常閉接点３１がＯＮとなっていても、低電圧側の常閉接点３２がＯＦＦとなるため、トリップコイル２５は非作動状態になり、遮断器の各接点１３が閉じて同期発電機から出力された低電圧が各接点１３を通って負荷に出力される。この状態で電圧設定スイッチ２１切替レバー２２を誤って操作すると、切替レバー２２が低電圧設定位置２２ｂから非作動領域２２ｃに移動したときに前記常閉接点３２がＯＮとなり、また、高電圧側の常閉接点３１はＯＮ状態を継続していることから、両常閉接点３１，３２に直列に接続されたトリップコイル２５が通電状態となり、遮断器の各接点１３を開放するように作動し、出力端子への低電圧出力を中断する。
【００２３】
図８は本発明の第３形態例を示すもので、本形態例に示す遮断器開放手段４０では、図４及び図５に示すように、高電圧運転ランプ１４ａの部分及び低電圧運転ランプ１４ｂの部分に、高電圧運転ランプ１４ａ又は低電圧運転ランプ１４ｂが通電状態になったときに同時に通電状態（ＯＮ）となる２個の常開接点（Ｌ１，Ｌ２）４１，４２をそれぞれ設け、両常開接点４１，４２を並列接続した状態でリレー（ＲＹ１）４３とは直列の状態で制御回路２３に接続するとともに、このリレー４３によって作動する常閉リレー接点（ＲＹ１）４４と前記トリップコイル（ＴＣ）２５とをバッテリからの制御回路２３に直列に接続している。
【００２４】
本形態例では、同期発電機１１の内側コイル１２ａと外側コイル１２ｂとが直列接続又は並列接続になり、高電圧運転ランプ１４ａ又は低電圧運転ランプ１４ｂが通電状態になると、常開接点４１，４２のいずれか一方がＯＮとなることから、リレー４３が通電状態となり、リレー４３の作動によって常閉リレー接点４４がＯＦＦとなってトリップコイル２５が非作動状態になり、遮断器の各接点１３が閉じて同期発電機からの出力が各接点１３を通って負荷に出力される。
【００２５】
この状態で電圧設定スイッチ２１の切替レバー２２を誤って操作すると、切替レバー２２が高電圧設定位置２２ａ又は低電圧設定位置２２ｂから非作動領域２２ｃに移動したときに、前記接点部２１ｃが非作動状態となって内側コイル１２ａと外側コイル１２ｂとの直列接続又は並列接続が断たれて高電圧運転ランプ１４ａや低電圧運転ランプ１４ｂが非通電状態となり、同時に常開接点４１，４２も共にＯＦＦとなることから、リレー４３が非通電状態になって常閉リレー接点４４がＯＮとなり、トリップコイル２５が作動状態になって遮断器の各接点１３を開放し、出力端子への低電圧出力を中断する。
【００２６】
図９は本発明の第４形態例を示すもので、本形態例に示す遮断器開放手段５０では、前記第３形態例に示した遮断器開放手段の電気回路に、同期発電機１１が発電中のときにＯＮとなる発電検出用常開接点（８４Ｇ）５１を設けている。この発電検出用常開接点５１は、図４及び図５に示すように、同期発電機１１が発電中に電位差が生じる端子間、本形態例では、Ｕ相、Ｖ相の各内側コイル１２ａの外端Ｕ２，Ｖ２間に設けられた電圧検出用リレー（８４Ｇ）５２によって開閉するように形成されている。
【００２７】
すなわち、電圧設定スイッチ２１の切替レバー２２が高電圧設定位置２２ａ又は低電圧設定位置２２ｂにあって同期発電機１１が発電中のときには、Ｕ２，Ｖ２間に電位差が生じることで電圧検出用リレー５２が作動し、前記発電検出用常開接点５１を閉じてＯＮ状態とする。これにより、前記第３形態例と同様に、電圧設定スイッチ２１の切替レバー２２を誤操作すると、前述のようにして常閉リレー接点４４がＯＮとなり、トリップコイル２５が作動状態になって遮断器の各接点１３を開放する。
【００２８】
一方、前記第３形態例では、同期発電機１１が停止中は常閉リレー接点４４がＯＮ状態を保持しており、トリップコイル２５が作動状態になっているため、例えば点検作業などのために遮断器の各接点１３を閉じようとしても、トリップコイル２５によって各接点１３が解放されてしまうが、本第４形態例では、同期発電機１１の停止中は発電検出用常開接点５１がＯＦＦとなっていてトリップコイル２５が非作動状態に保持されるため、同期発電機１１の停止中に遮断器の各接点１３を閉じることができる。
【００２９】
以上の各形態例に示したように、電圧設定スイッチ２１が誤操作された際に遮断器を開放（トリップ）することで出力端子への通電を遮断し、負荷への給電を中断することで負荷や発電機を保護できるとともに感電も防止することができる。また、今までの電気回路に簡単な接点やリレーを追加するだけで実施することができるので、製造コストの上昇も抑えることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１１…同期発電機、１２…電機子コイル、１２ａ…内側コイル、１２ｂ…外側コイル、１３…遮断器の接点、１４ａ…高電圧運転ランプ、１４ｂ…低電圧運転ランプ、２０…遮断器開放手段、２１…電圧設定スイッチ、２１ａ，２１ｂ…端子部、２１ｃ…接点部、２２…切替レバー、２２ａ…高電圧設定位置、２２ｂ…低電圧設定位置、２２ｃ…非作動領域、２３…制御回路、２４…常開接点、２５…トリップコイル、３０…遮断器開放手段、３１，３２…常閉接点、４０…遮断器開放手段、４１，４２…常開接点、４３…リレー、４４…常閉リレー接点、５０…遮断器開放手段、５１…発電検出用常開接点、５２…電圧検出用リレー
【図１】
2010252593.tif 000003
【図２】
2010252593.tif 000004
【図３】
2010252593.tif 000005
【図４】
2010252593.tif 000006
【図５】
2010252593.tif 000007
【図６】
2010252593.tif 000008
【図７】
2010252593.tif 000009
【図８】
2010252593.tif 000010
【図９】
2010252593.tif 000011