(57)【要約】【課題】  メンテナンス作業を安全かつ円滑に行うことが可能な発電装置を提供すること。【解決手段】  エンジンにより発電機を駆動して電力を発生する発電装置において、エンジンと発電機とが筐体１１の下部に設置され、制御部が筐体１１の上部に設置され、制御部の操作部と対向する筐体の側面に設けられた第１の扉１５と、第１の扉に対向する筐体の側面に設けられた第２の扉１６と、を有する。【選択図】  図３
2006046237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより発電機を駆動して電力を発生する発電装置において、
上記エンジンと上記発電機とが筐体の下部に設置され、
制御部が上記筐体の上部に設置され、
上記制御部の操作部と対向する筐体の側面に設けられた第１の扉と、
上記第１の扉に対向する筐体の側面に設けられた第２の扉と、
を有することを特徴とする発電装置。
【請求項２】
前記発電機は前記第１の扉側に設置され、
前記エンジンは前記第２の扉側に設置されている、
ことを特徴とする請求項１記載の発電装置。
【請求項３】
前記エンジンの燃料を貯留する燃料タンクをさらに有し、
上記燃料タンクの給油口は、前記第２の扉側に設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の発電装置。
【請求項４】
前記第１および第２の扉と直交する筐体の側面には、前記エンジンの吸気および排気のための吸気ダクトおよび排気ダクトがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載の発電装置。
【請求項５】
前記エンジンと前記発電機とが設置されている筐体の下部と、前記制御部が設けられている筐体の上部とは仕切板によって仕切られており、
前記筐体と上記仕切板によって形成される下部空間の前記第１および第２の扉側の開口部には、着脱可能な第１および第２の蓋がそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の発電装置。
【請求項６】
前記発電機によって発電された電圧が印加される配線部分については、前記第１および第２の蓋によって仕切られた下部空間内に配置されていることを特徴とする請求項５記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路設備や屋外作業施設の電源として使用され、さらに、非常用電源設備としても使用可能な発電装置がある。
【０００３】
このような発電装置では、一般にガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等によって駆動されるエンジン駆動発電機が利用されている。このエンジン駆動発電機は、信号機等の道路設備や屋外作業施設の電源として使用され、風雨や塵埃、日照等に常時晒される可能性が高いので、長期にわたってこれらの自然環境に耐え得る構造であることが求められる。また、夜間作業をする場合の電源としても利用されることが多いので、騒音の低減化が求められる。
【０００４】
また、このような発電装置を車道に隣接した歩道のような場所で、信号機等の道路設備のための非常用電源設備として使用する場合には、通行人の邪魔にならないように街路樹や花壇の間の狭いスペースに設置することが多く、設置面積を小さくする要求が強い。
【０００５】
従来、このような発電装置としては、特許文献１に示すような技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１３１７６２号公報（特許請求の範囲、要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に開示された技術では、エンジンまたは発電機のメンテナンスを行う場合にはドアを開けて作業を行う必要がある。
【０００８】
しかしながら、ドアを開けても装置の細部まで見渡すことができないため、メンテナンス作業を円滑に行うことができないという問題点がある。
【０００９】
また、エンジンおよび発電機等の機械部分と、制御ユニット等の電気部分が近接して配置されているため、メンテナンス作業の安全性を確保することが困難であるという問題点もある。
【００１０】
本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、メンテナンス作業を安全かつ円滑に行うことが可能な発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明は、エンジンにより発電機を駆動して電力を発生する発電装置において、エンジンと発電機とが筐体の下部に設置され、制御部が筐体の上部に設置され、制御部の操作部と対向する筐体の側面に設けられた第１の扉と、第１の扉に対向する筐体の側面に設けられた第２の扉と、を有するようにしている。
【００１２】
このため、メンテナンス作業を安全かつ円滑に行うことが可能な発電装置を提供することが可能になる。
【００１３】
また、本発明の発電装置は、上述の発明に加えて、発電機が第１の扉側に設置され、エンジンが第２の扉側に設置されている。このため、電気系統のメンテナンスの際には第１の扉を開け、動力系統のメンテナンスの際には第２の扉を開けて作業することにより円滑にメンテナンスを行うことができる。
【００１４】
また、本発明の発電装置は、上述の発明に加えて、エンジンの燃料を貯留する燃料タンクをさらに有し、燃料タンクの給油口は、第２の扉側に設けられている。このため、電気系統のメンテナンスの際には第１の扉を開け、動力系統のメンテナンスおよび給油の際には第２の扉を開けて作業することにより円滑にメンテナンスを行うことができる。
【００１５】
また、本発明の発電装置は、上述の発明に加えて、第１および第２の扉と直交する筐体の側面には、エンジンの吸気および排気のための吸気ダクトおよび排気ダクトがそれぞれ設けられている。このため、吸気および排気を円滑に行うことができるとともに、これらのダクトがメンテナンス作業の邪魔になることを防止できる。
【００１６】
また、本発明の発電装置は、上述の発明に加えて、エンジンと発電機とが設置されている筐体の下部と、制御部が設けられている筐体の上部とは仕切板によって仕切られており、筐体と仕切板によって形成される下部空間の第１および第２の扉側の開口部には、着脱可能な第１および第２の蓋がそれぞれ設けられている。このため、エンジンが動作中であっても回転部分に留意することなく、メンテナンスを円滑に行うことが可能になる。また、エンジンによって生じた熱が対流によって制御部に到達し、電子部品にストレスを加えることを防止できる。
【００１７】
また、本発明の発電装置は、上述の発明に加えて、発電機によって発電された電圧が印加される配線部分については、第１および第２の蓋によって仕切られた下部空間内に配置されている。このため、高電圧が印加された部分については、第１および第２の蓋によって遮蔽されることから、安全にメンテナンス作業を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、メンテナンス作業を安全かつ円滑に行うことが可能な発電装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る発電装置の構成例を示す斜視図である。この図は、本発明の実施の形態に係る発電装置１０を図中のＦｒとＲの中間斜め上方向から眺めた図である。この図に示すように、発電装置１０は、直方体形状を有する筐体１１の上部に、上に向かって三角形状を有する屋根１２を有している。筐体１１の１つの側面には、第１の扉としての扉１５が設けられている。扉１５と対向する面（図示せぬ面）には後述するように第２の扉としての扉１６が設けられている。扉１５は、開閉する際に操作される取っ手１５ａを有しており、蝶番１５ｂ〜１５ｄによって筐体１１に回動自在に固定されている。なお、本明細書中において、筐体１１の「側面」とは、筐体１１の底面（接地する面）および上面（屋根の面）を除く４つの面を示すものとする。
【００２１】
扉１５，１６が配置された面と直交する面には、内蔵されているエンジンを冷却するための空気を導入するＴ字形状を有する吸気ダクトとしてのダクト１３と、同じくエンジンを冷却するための空気を排出するＴ字形状を有する排気ダクトとしてのダクト１４（図示せず）を有している。
【００２２】
図２は、図１に示す発電装置１０を図１に示すＲｒとＬの中間斜め上方向から眺めた斜視図である。この図に示すように、発電装置１０の他方の面には、扉１６が設けられている。なお、扉１６は、開閉する際に操作される取っ手１６ａを有しており、蝶番１６ｂ〜１６ｄによって筐体１１に回動自在に固定されている。
【００２３】
側面に設けられたＴ字形状を有するダクト１４の上部には、内蔵されているエンジンの排気ガスを排出するための排気管１４ａが配置されている。なお、排気管１４ａは、筐体１１の内部からダクト１４の内部を経由して配置されている。
【００２４】
図３（Ａ）は、発電装置１０の上面図である。この図に示すように、発電装置１０は、前面と背面にそれぞれ扉１５，１６を有している。また、扉１５，１６と直交する側面には、ダクト１３，１４がそれぞれ設けられている。ダクト１４の一部には、排気ガスを排出するための排気管１４ａが設けられている。屋根１２は、ダクト１３，１４の方向に傾斜しており、降雨または降雪があった場合には、ダクト１３，１４の方向に雨または雪を流すことにより、メンテナンス作業をする管理者に、雨または雪が直接かからないようにする。
【００２５】
図３（Ｂ）は、発電装置１０の正面図（Ｆｒ方向から眺めた図）である。この図に示すように、発電装置１０は、扉１５を有し、扉１５，１６と直交する面には、ダクト１３，１４を有している。
【００２６】
図４は、発電装置１０の裏面図（Ｒｒ方向から眺めた図）である。この図に示すように、発電装置１０は、扉１６を有し、扉１５，１６と直交する側面には、ダクト１３，１４を有している。また、ダクト１４の上部には、排気管１４ａが配置されている。なお、排気管１４ａの排気口には、鳥等の進入を防止するための進入防止機構を設けている。具体的には、排気口の直径方向に金属製の棒状部材を溶接することにより、鳥等の進入を防止する。
【００２７】
図５は、図３（Ｂ）に示す発電装置１０の扉１５を取り外した場合の正面図である。この図に示すように、発電装置１０の筐体１１の前面の内部は、２枚の仕切板２０，２１によって仕切られ、３つの領域２２〜２４に分割されている。領域２２には、発電装置１０の各部を制御するための制御部３０が配置されている。制御部３０の前面には、制御部３０を制御するための操作部３０ａが配置されている。
【００２８】
領域２３には、温度検出センサ３１およびバッテリ３２が配置されている。ここで、温度検出センサ３１は、筐体１１内部の温度を検出する。バッテリ３２は、エンジンを始動するセルモータ（図示せず）を回転させる電源である。
【００２９】
領域２４には、後述するようにエンジンと発電機とが配置されており、その前面には、着脱可能な第１の蓋としての蓋４０が設けられている。蓋４０には、取っ手４０ａ，４０ｂが設けられており、管理者がこれらの取っ手４０ａ，４０ｂを把持して操作することにより、図６に示すように、蓋４０を取り外すことができる。
【００３０】
図７は、蓋４０を取り外した場合の正面図である。この図に示すように、領域２４の下部には発電機６０が配置されている。また、領域２４の上部には、長方形形状を有する金属板５０が両側面を架橋するように設置され、金属板５０の前面には端子台５１〜５３および切換スイッチ５４，５５が配置されている。
【００３１】
図８は、図４において、発電装置１０の扉１６を取り外した場合の裏面図である。この図に示すように、発電装置１０の筐体１１の背面の内部は、仕切板７０によって領域７１および領域７２（領域２４と同じ）に２分割されている。なお、図５に示すように前面の内部は仕切板２０，２１によって３分割されているが、仕切板２０は、後述する燃料タンク８０の位置までしかないため、背面は２分割された構造となっている。
【００３２】
領域７１には、燃料タンク８０が配置されている。燃料タンク８０の前面には、内部に貯留されている燃料の残量を示すインジケータ８１が配置されている。また、燃料タンク８０の上部には、燃料を給油するための給油口８２が設けられており、給油口８２に冠せられたキャップを外すことにより給油が可能になる。
【００３３】
領域７２には、エンジン１００と発電機６０とが配置されており、その前面には、第２の蓋としての着脱可能な蓋９０が設けられている。蓋９０には、取っ手９０ａ，９０ｂが設けられており、管理者がこれらの取っ手９０ａ，９０ｂを把持して操作することにより、図９に示すように、蓋９０を取り外すことができる。
【００３４】
図１０は、図８において、蓋９０を取り外した場合の背面図である。この図に示すように、蓋９０を取り外すと領域７２には、エンジン１００が配置されている。領域７２のダクト１４側の側面には、ラジエタ１１０が配置されており、エンジン１００の内部を循環した冷却水をファンによって送風される空気によって冷却する。また、ダクト１３側の側面の近傍には、エアフィルタ１２０が配置されており、エンジン１００に対して塵埃等を除去した空気を供給する。排気管１３０は、ダクト１４を経由して排気管１４ａに接続されており、エンジン１００の排気ガスを外部に排出する。なお、これ以外にも燃料フィルタ、セルモータ、ヒータ等が装備されているが、それらの説明については省略する。
【００３５】
図１１は、発電装置１０の電気的な構成を示すブロック図である。
【００３６】
この図に示すように、発電装置１０は、停電検出センサ１０ａ、スイッチ１０ｂ、ＡＶＲ（Auto Voltage Regulator）３０ｂ、発電機６０、エンジン１００、制御部３０、および、操作部３０ａを有している。
【００３７】
ここで、停電検出センサ１０ａは、商用電源１を常時監視しており、停電が発生した場合（すなわち、商用電源の出力が所定の閾値よりも低くなった場合）には、制御部３０に停電が発生したことを通知する。
【００３８】
スイッチ１０ｂは、制御部３０によって制御され、接続方向が選択される電磁リレー等であり、通常状態では商用電源１の出力を選択して電気設備２に出力し、停電発生時には発電機６０の出力を選択して電気設備２に出力する。
【００３９】
ＡＶＲ３０ｂは、発電機６０の出力が所定の電圧となるように制御する制御装置である。発電機６０は、エンジン１００によって駆動され、商用電源１と同一の電圧および周波数を有する交流電力を出力する。なお、ＡＶＲ３０ｂは、制御部３０に内蔵されている。
【００４０】
エンジン１００は、例えば、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ガスタービン等によって構成され、図８に示す燃料タンク８０に貯留されている燃料（例えば、軽油、ガソリン、水素、メタノール等）を燃焼して回転運動に変換し、発電機６０を駆動する。
【００４１】
制御部３０は、停電検出センサ１０ａによって停電の発生が検出された場合には、図示せぬセルモータを回転してエンジン１００を始動し、エンジン１００の始動後は、発電機６０から所定の電圧および周波数の電力が出力されるようにエンジン１００の回転数を制御する。また、停電が解消された場合には、スイッチ１０ｂを商用電源１側に切り換えるとともに、エンジン１００を停止する。また、制御部３０は、寒冷地に設置された場合には、図示せぬヒータに通電することにより、筐体１１の内部温度が一定温度以下にならないように制御する。この結果、氷点下に気温が下がる（例えば、マイナス３０度近くに気温が下がる）寒冷地であっても、エンジン１００の始動を容易に始動することができる。
【００４２】
操作部３０ａは、管理者が各種設定を行う場合に情報を入力するための、例えば、タッチパネル等によって構成されている。
【００４３】
電気設備２は、例えば、信号機等の道路設備や屋外作業施設等であり、通常は商用電源１からの電力によって動作し、停電時には発電機６０によって発生された電力によって動作する。
【００４４】
つぎに、以上の実施の形態の動作について説明する。
【００４５】
本発明の発電装置１０は、例えば、寒冷地または豪雪地帯等に設置される。何らかの原因により、停電が発生した場合、停電検出センサ１０ａがこれを検出し、制御部３０に通知する。制御部３０は、停電が発生したことを認識し、図示せぬセルモータの回転を開始させ、エンジン１００を始動する。
【００４６】
エンジン１００が始動すると、発電機６０が回転され、交流電力が発生する。ＡＶＲ３０ｂは、発生された交流電力が所定の電圧となるように制御する。制御部３０は、発電機６０から出力される電力が所定の周波数になるようにエンジン１００の回転数を制御する。エンジン１００の回転が安定し、発電機６０から出力される交流電圧が安定すると、制御部３０は、スイッチ１０ｂを商用電源１側から発電機６０側に切り換える。その結果、発電機６０によって発生された交流電力が電気設備２に供給されることから、電気設備２は停電の場合であっても動作が可能となる。
【００４７】
そして、停電が解消された場合には、制御部３０は停電検出センサ１０ａからの出力によりこれを認識し、スイッチ１０ｂを商用電源１側に切り換える。その結果、電気設備２には、商用電源１から電力が供給されることになる。そして、制御部３０は、エンジン１００を停止し、動作を完了する。
【００４８】
ところで、発電装置１０は、エンジン１００を有することから、例えば、オイルを交換したり、燃料を補給したり、動作を確認したりと、定期的にメンテナンスする必要がある。そのような場合の操作方法について以下に説明する。
【００４９】
まず、電気系統のメンテナンスをする場合について説明する。その場合、管理者は、図３（Ａ）に示す、発電装置１０の取っ手１５ａを操作することにより扉１５を開け、図５に示すような状態とする。なお、このとき扉１６は閉じたままの状態とする。この状態では、発電機６０およびエンジン１００は、蓋４０によって外部から遮蔽された状態であるので、エンジン１００が動作中であっても、回転部分に留意することなく、安全に電気系統のメンテナンスを行うことができる。なお、その際、切換スイッチ５４，５５を操作することにより、電気系統を完全に切り離すことができる。
【００５０】
一方、燃料を補給する場合には、図４に示す取っ手１６ａを操作して扉１６を開け、図８に示す状態とし、給油口８２を外すことにより、給油が可能になる。このとき、蓋９０を閉めた状態とすれば、エンジン１００が動作中であっても、回転部分に注意を払うことなく、安全に給油を行うことができる。
【００５１】
さらに、エンジン１００および発電機６０のメンテナンスを行う場合には、蓋４０，９０を開けた状態とすれば、前面または背面から装置の所望の部位までアクセスすることが可能になるので、メンテナンス作業を容易に行うことが可能になる。
【００５２】
以上に説明したように、本発明の実施の形態に係る発電装置１０では、扉１５と扉１６を２枚設けるようにしたので、目的に応じた扉を開けて作業をすることができる。このため、例えば、電気系統をメンテナンスする場合には扉１５を開けることにより、操作部３０ａを操作したり、その他の部分のメンテナンスをしたりすることが可能になる。また、燃料の補給を行う場合には扉１６を開けることにより燃料補給を行うことができる。さらに、扉１５，１６の双方を開けることにより、装置の所望の部位に簡易にアクセスすることが可能になるので、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００５３】
また、扉１５側に発電機６０および制御部３０を配置し、扉１６側にエンジン１００および燃料タンク８０を配置するようにしたので、電機系統のメンテナンス時は扉１５を開き、動力系統のメンテナンス時は扉１６を開くことにより、必要な箇所にアクセスすることが可能になる。
【００５４】
また、扉１５，１６と直交する側面にダクト１３，１４を設けるようにしたので、空気の流れを確保するとともに、ダクト１３，１４が邪魔になってメンテナンス作業が円滑に行えなくなることを防止できる。
【００５５】
また、蓋４０および蓋９０を設けるようにしたので、エンジン１００が動作中であっても、回転部分に注意することなく、安全にメンテナンス作業を行うことが可能になる。
【００５６】
また、蓋４０，９０を設けることにより、寒冷地において扉１５，１６を開けて作業を行う場合であってもエンジン１００が設置された領域２４への外気の流入を防ぐことができるので、エンジン１００を迅速に始動することができる。
【００５７】
また、蓋４０，９０を設けることにより、例えば、夏期においてエンジン１００を動作させた場合には、エンジン１００により発生する熱が領域２２，２３等に対流により伝わることを防止することができることから、電気系統に熱によるストレスがかかることを防止することができる。
【００５８】
また、発電機６０によって発電された電力の配電部（例えば、端子台５１〜５３および切換スイッチ５４，５５）については、蓋４０の内部に発電機６０と併せて配置するようにしたので、高電圧部分を蓋４０により遮蔽することにより、安全にメンテナンス作業を行うことが可能になる。
【００５９】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【００６０】
例えば、以上の実施の形態では、扉１５側に発電機６０を配置し、扉１６側にエンジン１００を配置するようにしたが、これ以外の配置であってもよい。
【００６１】
また、領域２２に制御部３０を設け、領域２３に温度検出センサ３１およびバッテリ３２を設けるようにしたが、これ以外の配置であってもよい。
【００６２】
また、２つの蓋４０と蓋９０を設けるようにしたが、例えば、一方の蓋だけを設けるようにしてもよい。例えば、扉１６は燃料補給の場合に開けることから開閉の頻度が低いため、蓋９０は設けないようにすることも可能である。その場合、例えば、蓋９０を扉１６と一体形成とし、扉１６に応じて蓋９０が開閉されるようにすることも可能である。
【００６３】
また、蓋４０，９０については、エンジン１００の運転中においては、例えば、制御部３０の操作部３０ａに対して所定の解除操作を行わない限りは、電磁ロック等によってロックされ、取り外しができないようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、メンテナンス作業の際の安全性をさらに向上することが可能になる。
【００６４】
また、ダクト１３，１４についてはＴ字形状を有するようにしたが、これ以外の形状であってもよいことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、発電機によって発電機を駆動し、電力を発生する発電装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態に係る発電装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る発電装置の構成例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る発電装置の構成例を示す図であり、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る発電装置の正面図である。
【図５】図３（Ｂ）において扉を外した状態を示す図である。
【図６】図５において蓋を外している状態を示す図である。
【図７】図５において蓋を外した状態を示す図である。
【図８】図４において扉を外した状態を示す図である。
【図９】図８において蓋を外している状態を示す図である。
【図１０】図８において蓋を外した状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る発電装置の電気的な構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
１１  筐体
１３  ダクト（吸気ダクト）
１４  ダクト（排気ダクト）
１５  第１の扉
１６  第２の扉
２０，２１  仕切板
３０  制御部
３０ａ  操作部
４０  蓋（第１の蓋）
６０  発電機
８０  燃料タンク
８２  給油口
９０  蓋（第２の蓋）
１００  エンジン
【図１】
2006046237.tif 000003
【図２】
2006046237.tif 000004
【図３】
2006046237.tif 000005
【図４】
2006046237.tif 000006
【図５】
2006046237.tif 000007
【図６】
2006046237.tif 000008
【図７】
2006046237.tif 000009
【図８】
2006046237.tif 000010
【図９】
2006046237.tif 000011
【図１０】
2006046237.tif 000012
【図１１】
2006046237.tif 000013