(57)【要約】【課題】出力が異なる複数の機器を１台のエンジン発電機に接続したときの電力供給を効率よく行うことができるエンジン発電機の運転方法を提供する。【解決手段】あらかじめ設定された条件に基づく判定結果により始動と停止とを切り換える機器の動力源となる電力を、エンジンにより発電機を駆動して発電するエンジン発電機から供給する際の前記エンジン発電機の運転方法において、前記エンジン発電機から電力供給する前記機器が複数設けられ、かつ、複数の機器の出力が異なる際に、出力が大きな機器の始動を、出力が小さな機器への電力供給が遮断されている状態で行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
あらかじめ設定された条件に基づく判定結果により始動と停止とを切り換える機器の動力源となる電力を、エンジンにより発電機を駆動して発電するエンジン発電機から供給する際の前記エンジン発電機の運転方法において、前記エンジン発電機から電力供給する前記機器が複数設けられ、かつ、複数の機器の出力が異なる際に、出力が大きな機器の始動を、出力が小さな機器への電力供給が遮断されている状態で行うことを特徴とするエンジン発電機の運転方法。
【請求項２】
あらかじめ設定された条件に基づく判定結果により始動と停止とを切り換える機器の動力源となる電力を、エンジンにより発電機を駆動して発電するエンジン発電機から供給する際の前記エンジン発電機の運転方法において、前記エンジン発電機から電力供給する前記機器が複数設けられ、かつ、複数の機器の出力が異なる際に、全ての機器の前記判定結果が機器停止になったときには、全ての機器への電力供給を遮断して機器を停止し、一つの機器の判定結果が機器始動になり、他の機器の判定結果が機器停止のときには、判定結果が機器始動になった機器への電力供給を開始して判定結果が機器始動になった機器を始動し、複数の機器の判定結果が同時に機器始動になったときには、出力の大きな機器から順番に電力供給を開始して各機器を始動し、一つの機器の判定結果が機器始動になったときに、他の機器への電力供給が行われている場合は、判定結果が機器始動になった機器の出力と電力供給中の機器の出力とを比較し、電力供給中の機器の出力より判定結果が機器始動になった機器の出力が小さいときには、電力供給中の機器への電力供給を継続したまま判定結果が機器始動になった機器への電力供給を開始して判定結果が機器始動になった機器を始動し、電力供給中の機器の出力より判定結果が機器始動になった機器の出力が大きいときには、電力供給中の機器への電力供給を遮断してから判定結果が機器始動になった機器への電力供給を開始して判定結果が機器始動になった機器を始動し、次いで、電力供給を遮断した機器への電力供給を再開することを特徴とするエンジン発電機の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン発電機の運転方法に関し、詳しくは、水位の変動に応じて始動と停止とを切り換えて運転される水中ポンプのような機器に電力を供給するエンジン発電機の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
あらかじめ設定された条件に基づく判定結果により始動と停止とを切り換える機器、例えば、水位の変動に応じて始動と停止とを切り換えるポンプでは、水位の変動を検出するフロートスイッチを設け、該フロートスイッチで検出した水位の変動に応じてポンプの始動と停止とを切り換えることにより、渇水時のポンプのカラ運転（空運転）を防止するとともに、消費電力の削減を図っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、１台のエンジン発電機に複数台の機器を接続した場合、複数台の機器への電力供給開始操作を同時に行わず、一つの機器に対する電力供給開始動作が終了してから他の機器の電力供給開始動作を開始することにより、大きな始動電流に対応可能としたエンジン発電機の運転方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８３７３９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、複数台の機器への電力供給開始操作を同時に行わず、一つの機器に対する電力供給開始動作が終了してから他の機器の電力供給開始動作を開始する方法は、接続した複数の機器の出力が同程度の場合には有効であるが、１台のエンジン発電機に出力が異なる複数の機器を接続する場合には、必ずしも有効であるとはいえない。
【０００６】
そこで本発明は、出力が異なる複数の機器を１台のエンジン発電機に接続したときの電力供給を効率よく行うことができるエンジン発電機の運転方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のエンジン発電機の運転方法は、あらかじめ設定された条件に基づく判定結果により始動と停止とを切り換える機器の動力源となる電力を、エンジンにより発電機を駆動して発電するエンジン発電機から供給する際の前記エンジン発電機の運転方法において、前記エンジン発電機から電力供給する前記機器が複数設けられ、かつ、複数の機器の出力が異なる際に、出力が大きな機器の始動を、出力が小さな機器への電力供給が遮断されている状態で行う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運転方法においては、あらかじめ設定された条件に基づく判定結果により始動と停止とを切り換える機器の動力源となる電力を、エンジンにより発電機を駆動して発電するエンジン発電機から供給する際の前記エンジン発電機の運転方法において、前記エンジン発電機から電力供給する前記機器が複数設けられ、かつ、複数の機器の出力が異なる際に、全ての機器の前記判定結果が機器停止になったときには、全ての機器への電力供給を遮断して機器を停止し、一つの機器の判定結果が機器始動になり、他の機器の判定結果が機器停止のときには、判定結果が機器始動になった機器への電力供給を開始して判定結果が機器始動になった機器を始動し、複数の機器の判定結果が同時に機器始動になったときには、出力の大きな機器から順番に電力供給を開始して各機器を始動し、一つの機器の判定結果が機器始動になったときに、他の機器への電力供給が行われている場合は、判定結果が機器始動になった機器の出力と電力供給中の機器の出力とを比較し、電力供給中の機器の出力より判定結果が機器始動になった機器の出力が小さいときには、電力供給中の機器への電力供給を継続したまま判定結果が機器始動になった機器への電力供給を開始して判定結果が機器始動になった機器を始動し、電力供給中の機器の出力より判定結果が機器始動になった機器の出力が大きいときには、電力供給中の機器への電力供給を遮断してから判定結果が機器始動になった機器への電力供給を開始して判定結果が機器始動になった機器を始動し、次いで、電力供給を遮断した機器への電力供給を再開することを特徴とするエンジン発電機の運転方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエンジン発電機の運転方法によれば、出力が大きな機器への電力供給開始を、出力が小さな機器への電力供給を遮断した状態で行うようにしているので、出力が大きな機器の突入電流が大きくても小型のエンジン発電機で対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のエンジン発電機の運転方法の一形態例を示すフローチャートである。
【図２】１台のエンジン発電機に出力が異なる２台のポンプを接続した状態を示す説明図である。
【図３】必要発電機出力を比較して示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本形態例に示すエンジン発電機の運転方法は、例えば、図２に示すように、１台のエンジン発電機１１から二つの槽１２ａ、１２ｂ（以下、Ａ槽，Ｂ槽という）にそれぞれ設置された出力が異なる２台のポンプ１３ａ、１３ｂ（以下、ポンプＡ，ポンプＢという）に電力供給する場合に適用される。
【００１２】
エンジン発電機１１には、該エンジン発電機１１のエンジンを制御するためのエンジン制御器（ＥＣＵ）１１ａと、電力供給用の電源出力端子１１ｂとが設けられており、エンジン制御器１１ａ及び電源出力端子１１ｂに、ポンプＡ，ポンプＢの始動、停止を制御するための制御装置１４ａ、１４ｂが接続されている。各制御装置１４ａ、１４ｂの信号入力部１５ａ，１５ｂには、対応するフロートスイッチ１６ａ、１６ｂ（以下、フロートスイッチＡ，フロートスイッチＢという）がそれぞれ接続されるとともに、接触器１７ａ，１７ｂ（以下、接触器Ａ，接触器Ｂという）を有する給電部には対応するポンプＡ，Ｂがそれぞれ接続される。
【００１３】
Ａ槽に設けられたポンプＡは、Ａ槽内の水位変動に応じて作動するフロートスイッチＡからの信号を受けた制御装置１４ａにより接触器ＡがＯＮ・ＯＦＦすることで始動と停止とが制御され、Ｂ槽に設けられたポンプＢは、Ｂ槽内の水位変動に応じて作動するフロートスイッチＢからの信号を受けた制御装置１４ｂにより接触器ＢがＯＮ・ＯＦＦすることで始動と停止とが制御され、さらに、エンジン発電機１１のエンジンは、両制御装置１４ａ、１４ｂからの信号を受けたエンジン制御器１１ａにより、定格回転とアイドリングとに、あるいは、運転と停止とに切り替えられる。
【００１４】
以下、ポンプＡの出力がポンプＢの出力より大きい場合の運転方法を、図１に基づいて説明する。なお、図２では、ポンプＡの制御装置１４ａとポンプＢの制御装置１４ｂとを、ポンプＡの制御装置１４ａをエンジン発電機１１側に配置して直列に接続しているが、両制御装置１４ａ、１４ｂを逆に配置して直列に接続することもでき、エンジン発電機１１に並列に接続することもできる。
【００１５】
ポンプＡの制御装置１４ａにポンプＢよりも出力が大きなポンプが接続されていること、ポンプＢの制御装置１４ｂに出力が小さなポンプが接続されていることをそれぞれ設定した後、ステップ１０１で制御装置１４ａによるポンプＡの自動運転を開始するとともに、ステップ２０１で制御装置１４ｂによるポンプＢの自動運転を開始する。
【００１６】
ポンプＡの制御装置１４ａでは、ステップ１０２でフロートスイッチＡからのＯＮ・ＯＦＦ信号により、Ａ槽内の水位が設定水位以上であるか否かを判断する。フロートスイッチＡからの信号でＡ槽内の水位が設定水位以上ではないと判断した場合は（Ｎｏ）、ステップ１０２からステップ１０３に進む。ステップ１０３ではポンプＢが運転中であるか否かを制御装置１４ｂからの信号に基づいて判断する。ステップ１０３でポンプＢが運転中ではないと判断したときには（Ｎｏ）、ステップ１０４に進んでエンジンをアイドリング状態とする信号あるいはエンジンを停止させる信号をエンジン制御器１１ａに出力する。一方、ステップ１０３でポンプＢが運転中であると判断したときには（Ｙｅｓ）、ステップ１０５に進んでエンジンを定格回転状態とする信号をエンジン制御器１１ａに出力する。
【００１７】
ステップ１０２でフロートスイッチＡからの信号でＡ槽内の水位が設定水位以上になったと判断したときには（Ｙｅｓ）、ステップ１０６に進み、ステップ１０３と同様に、ポンプＢが運転中であるか否かを判断する。ステップ１０６でポンプＢが運転中であると判断したときには（Ｙｅｓ）、ステップ１０７に進んでポンプＢを停止させるためのＯＦＦ信号をポンプＢの制御装置１４ｂに出力し、ステップ１０８でエンジン発電機１１からポンプＢへの電力供給がＯＦＦになったことを確認するまで待機する。
【００１８】
一方、ステップ１０６でポンプＢが運転中ではないと判断した場合は（Ｎｏ）、ステップ１０９に進んでエンジンを定格回転状態とする信号をエンジン制御器１１ａに出力した後、ステップ１１０でポンプＢの制御装置１４ｂが接触器Ｂを投入動作中（電力供給開始動作中）であるか否かを判断する。ステップ１１０で接触器Ｂが投入動作中であると判断したときには（Ｙｅｓ）、前記ステップ１０７に進んでポンプＢのＯＦＦ信号を制御装置１４ｂに出力し、接触器Ｂの投入動作を中断させ、ステップ１０８で接触器Ｂの投入動作が中断されてポンプＢがＯＦＦになったことを確認するまで待機する。
【００１９】
このようにしてポンプＢがＯＦＦであることを確認指定からステップ１１１に進み、ポンプＡの制御装置１４ａが接触器Ａを投入してポンプＡを始動し、ポンプＡによるＡ槽内からの排水を開始する。
【００２０】
ポンプＡの運転中は、ステップ１１２でポンプＡの自動運転がＯＦＦになったか否かを判断し、ポンプＡの自動運転がＯＦＦになったときには（Ｙｅｓ）、ステップ１１３に進んで制御装置１４ａが接触器ＡをＯＦＦとし、ステップ１１４にてポンプＡの自動運転を終了する。ステップ１１２でポンプＡの自動運転がＯＦＦになっていない場合は（Ｎｏ）、ステップ１１５でフロートスイッチ１１からの信号によりＡ槽内の水位が設定水位以下になったか否かを判断する。ステップ１１５でＡ槽内が設定水位以下になっていないと判断した場合は（Ｎｏ）、ステップ１１２に戻り、ポンプＡの自動運転がＯＦＦになった場合を除いてポンプＡの運転を継続し、Ａ槽内からの排水を続ける。
【００２１】
ステップ１１５でＡ槽内が設定水位以下になったと判断した場合は（Ｙｅｓ）、ステップ１１６に進んでポンプＢが運転中であるか否かを判断し、ポンプＢが運転中であると判断したときには（Ｙｅｓ）、ステップ１１７に進んで接触器ＡをＯＦＦとし、ポンプＡを停止させて前記ステップ１０２に戻る。ステップ１１６でポンプＢが運転中ではないと判断したときには（Ｎｏ）、ステップ１１８に進んでポンプＡを停止させるとともに、前記ステップ１０４と同様にエンジンをアイドリング又は停止させる信号を出力して前記ステップ１０２に戻り、ポンプＡの自動運転を継続する。
【００２２】
一方、ポンプＢの制御装置１４ｂでは、ステップ２０２でフロートスイッチＢからのＯＮ・ＯＦＦ信号により、Ｂ槽内の水位が設定水位以上であるか否かを判断する。フロートスイッチＢからの信号でＢ槽内が設定水位以上ではないと判断した場合は（Ｎｏ）、ステップ２０２からステップ２０３に進んでポンプＡが運転中であるか否かを制御装置１４ａからの信号に基づいて判断する。ステップ２０３でポンプＡが運転中ではないと判断したときには（Ｎｏ）、ステップ２０４に進んでエンジンをアイドリング又は停止させる信号をエンジン制御器１１ｂに出力する。ステップ２０３でポンプＡが運転中であると判断したときには（Ｙｅｓ）、ステップ２０５に進んでエンジンを定格回転状態とする信号をエンジン制御器１１ｂに出力する。
【００２３】
ステップ２０２でＢ槽内の水位が設定水位以上になったと判断したときには（Ｙｅｓ）、ステップ２０６に進んでポンプＡが運転中であるか否かを判断する。ステップ２０６でポンプＡが運転中ではないと判断した場合は（Ｎｏ）、ステップ２０７に進んでエンジンを定格回転状態とする信号をエンジン制御器１１ｂに出力してからステップ２０８に進む。また、ステップ２０６でポンプＡが運転中であると判断したときには（Ｙｅｓ）、エンジンがすでに定格回転状態となっているので、そのままステップ２０８に進む。
【００２４】
ステップ２０８では、ポンプＡの制御装置１４ａが接触器Ａを投入動作中であるか否かを判断し、接触器Ａが投入動作中であると判断したときには（Ｙｅｓ）、両ポンプＡ，Ｂの同時始動を避けるためにステップ２０８で接触器Ａの投入が終了したと判断するまで待機し（Ｎｏ）、接触器Ａの投入が終了してポンプＡが定常運転状態になってからステップ２０９に進み、ポンプＢの制御装置１４ｂが接触器Ｂを投入してポンプＢを始動し、ポンプＢによるＢ槽内からの排水を開始する。
【００２５】
ポンプＢの運転中は、ステップ２１０において前記ステップ１０７でポンプＢを停止させるためのＯＦＦ信号が制御装置１４ｂに出力されているか否かを判断し、ポンプＢのＯＦＦ信号を受信したときには（Ｙｅｓ）、ステップ２１１に進んで接触器Ｂを解放し、ポンプＢを停止させて前記ステップ２０２に戻る。ステップ２１０でＯＦＦ信号が無いと判断した場合は（Ｎｏ）、ステップ２１２に進んでポンプＢの自動運転がＯＦＦになったか否かを判断し、ポンプＢの自動運転がＯＦＦになったときには（Ｙｅｓ）、ステップ２１３に進んで制御装置１４ｂが接触器ＢをＯＦＦとし、ステップ２１４にてポンプＢの自動運転を終了する。ステップ２１２でポンプＢの自動運転がＯＦＦになっていない場合は（Ｎｏ）、ステップ２１５でフロートスイッチＢからの信号によりＢ槽内の水位が設定水位以下になったか否かを判断し、Ｂ槽内が設定水位以下になっていないと判断した場合は（Ｎｏ）、ステップ２１０に戻り、ポンプＢのＯＦＦ信号を受信したときと、ポンプＢの自動運転がＯＦＦになった場合を除いてポンプＢの運転を継続し、Ｂ槽内からの排水を続ける。
【００２６】
ステップ２１５でＢ槽内が設定水位以下になったと判断した場合は（Ｙｅｓ）、ステップ２１６に進んでポンプＡが運転中であるか否かを判断し、ポンプＡが運転中であると判断したときには（Ｙｅｓ）、ステップ２１７に進んで接触器ＢをＯＦＦとし、ポンプＢを停止させて前記ステップ２０２に戻る。ステップ２１６でポンプＡが運転中ではないと判断したときには（Ｎｏ）、ステップ２１８に進んでポンプＢを停止させるとともに、エンジンをアイドリング又は停止させる信号を出力して前記ステップ２０２に戻り、ポンプＢの自動運転を継続する。
【００２７】
このように、ステップ１１０及びステップ２０８にて他方のポンプが電力供給開始動作中のときには、電力供給開始動作を遅らせて両ポンプＡ，Ｂが同時に始動しないように設定することにより、２台のポンプの始動電流を考慮する必要がなくなり、これだけでも、エンジン発電機を小型化することができるが、さらに、出力が大きなポンプＡを接続した制御装置１４ａでは、出力が小さなポンプＢが運転中のときにはポンプＢを停止させる信号を出力し、ポンプＢに電力供給する遮断器ＢがＯＦＦになってからポンプＡの遮断器を投入して電力供給を開始するように設定しているので、エンジン発電機を更に小型化することができる。
【００２８】
すなわち、図３（ａ）に示すように、出力が小さな負荷Ｂ（ポンプＢ）が運転中に、出力が大きな負荷Ａ（ポンプＡ）を始動すると、エンジン発電機からは、運転中の負荷Ｂに供給する出力Ｐ１に加えて負荷Ａの大きな突入電流を賄う出力Ｐ２が必要になる。一方、図３（ｂ）に示すように、負荷Ａが運転中に負荷Ｂを始動した場合は、運転中の負荷Ａに供給する出力Ｐ３に加えて負荷Ｂの突入電流を賄う出力Ｐ４が必要になるが、出力が大きな負荷Ａの突入電流に比べて負荷Ｂの突入電流が小さいため、負荷Ｂが運転中に負荷Ａを始動したときに必要となる出力Ｐ２に比べて、負荷Ａが運転中に負荷Ｂを始動したときに必要となる出力Ｐ４は小さくなる。
【００２９】
したがって、負荷Ａ（ポンプＡ）を始動する際に負荷Ｂ（ポンプＢ）の状態を確認し、負荷Ｂが運転中の場合には、図３（ｃ）に示すように、負荷ＢをＯＦＦにしてから負荷Ａを始動することにより、エンジン発電機に必要な出力を小さくすることができる。
【００３０】
例えば、負荷容量が１１ｋＷのポンプＡと負荷容量が７．５ｋＷのポンプＢとを使用する場合、両ポンプが同時に始動することを考慮したときには、出力が１００ｋＶＡ程度のエンジン発電機を選定することになる。また、両ポンプの出力の大小は問わずに両ポンプの同時始動のみ回避するように設定したときには、出力が６０ｋＶＡ程度のエンジン発電機を選定することになる。そして、両ポンプの同時始動を回避するのに加えて大出力のポンプを始動する際には小出力のポンプをＯＦＦにするように設定したときには、出力が４５ｋＶＡ程度のエンジン発電機を選定することができる。
【００３１】
一般的に、出力が大きなエンジン発電機は、大排気量のエンジンを使用するため、燃料消費量も多くなり、例えば、前述の１１ｋＷのポンプＡと７．５ｋＷのポンプＢとを使用した場合で、出力１００ｋＶＡ程度のエンジン発電機の燃料消費量を１００とすれば、出力が６０ｋＶＡ程度のエンジン発電機の燃料消費量は約８４、出力が４５ｋＶＡ程度のエンジン発電機の燃料消費量は約７５となる。したがって、同時始動を回避するとともに出力の大小を考慮して始動するように設定することにより、同時始動を回避しないものに比べて約２５％、同時始動を回避したものに比べて約１０％の省燃費を図ることができ、燃料コストの削減を図れるとともに二酸化炭素排出量も大幅に低減することができる。さらに、エンジン発電機の大きさや重さについても、小型軽量化を図ることができるので、運搬や設置に要するコストの削減も図ることができる。
【００３２】
また、両ポンプを停止する際に、ポンプへの電力供給を遮断するだけではなく、エンジンをアイドリング状態又は停止状態とすることにより、定格回転のままエンジンの運転を継続する場合に比べて燃料消費量を削減できるだけでなく、エンジンが空ぶかし状態になって排気系統から未燃焼ガスが漏れ出すことを防止できるとともに、エンジンや発電機の作動音を低減することができる。
【００３３】
なお、本形態例では出力が異なる２台のポンプを例に挙げて説明したが、３台以上の負荷に電力を供給する場合も同様であり、出力が大きな負荷を始動する際には、この負荷より出力が小さな負荷をＯＦＦとすることにより、出力が大きな負荷を始動する際にエンジン発電機が必要とする出力を、前記同様に小さくすることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１１…エンジン発電機、１１ａ…エンジン制御器、１１ｂ…電源出力端子、１２ａ、１２ｂ…槽、１３ａ、１３ｂ…ポンプ、１４ａ、１４ｂ…制御装置、１５ａ，１５ｂ…信号入力部、１６ａ、１６ｂ…フロートスイッチ、１７ａ，１７ｂ…接触器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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