(57)【要約】【課題】始動と停止とを切り替えるポンプのような機器の運転状態に合わせてエンジン発電機の運転状態を制御することにより、燃料消費量の削減を図るとともに、エンジン発電機の小型化や製造コストの削減などを図る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】判定結果が機器停止になったときには、エンジンをアイドリング状態又は停止状態に切り替えるとともにエンジン発電機の自動電圧調整器２２の励磁回路２４又は電源回路２３を遮断することにより発電機２１の発電状態を停止し、判定結果が機器始動になったときには、エンジンを定格回転状態とし、自動電圧調整器からの発電機初励磁電力の不足分の電力を補助電源（バッテリ２６）から供給するとともに、自動電圧調整器の励磁回路又は電源回路を投入する。【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替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、前記判定結果が機器停止になったときには、前記エンジンをアイドリング状態又は停止状態に切り替え、前記判定結果が機器始動になったときには、前記エンジンを定格回転状態にするとともに、発電機初励磁時における自動電圧調整器からの発電機初励磁電力の不足分の電力を補助電源から供給することを特徴とするエンジン発電機の運転方法。
【請求項２】
前記判定結果が機器停止になったときに、前記エンジン発電機の自動電圧調整器の励磁回路又は電源回路を遮断することにより前記発電機の発電状態を停止し、前記判定結果が機器始動になったときに、前記自動電圧調整器の励磁回路又は電源回路を投入することを特徴とする請求項１記載のエンジン発電機の運転方法。
【請求項３】
前記自動電圧調整器の励磁回路又は電源回路の投入は、エンジンが定格回転状態になる前に行うことを特徴とする請求項２記載のエンジン発電機の運転方法。
【請求項４】
前記補助電源が、エンジン発電機に設けられている発電機制御電源用バッテリであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のエンジン発電機の運転方法。
【請求項５】
前記判定結果が機器始動になり、前記エンジンがアイドリング状態又は停止状態から定格回転状態に立ち上がるときに、前記発電機から出力される電圧があらかじめ設定された電圧に上昇したときに、前記補助電源からの電力の供給を遮断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の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替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替える機器、例えば、水位が変動に応じて始動と停止とを切り替えるポンプでは、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替えることにより、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。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８３７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記ポンプの電源として商用電力の確保が困難な場合、ポンプの近傍に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を設置し、このエンジン発電機からポンプに電力を供給することが行われている。この場合、前記フロートスイッチからの信号でポンプが停止したときでも、エンジン発電機のエンジンを定格回転で連続運転させたのでは、燃料を無駄に消費することになる。
【０００５】
さらに、ポンプが停止した無負荷状態や低負荷状態でエンジンを長時間運転すると、いわゆる空ぶかしと同じような状態になって排気系統から未燃焼ガスが漏れ出したりすることがある。また、２台のポンプを１台のエンジン発電機に接続する場合、２台のポンプが同時に始動する場合の始動電流に対応するため、大きな発電機を使用しなければならず、小型のエンジン発電機を２台使用する場合に比べてかえって不経済になることもある。
【０００６】
さらに、ポンプへの電力の供給と遮断との切り替えは、発電機からの主電源回路に設けられている接触器を開閉することによって行われるが、電流容量の大きな接触器を用いなければならず、コストの問題だけでなく、接触器の設置スペースも大きくなり、エンジン発電機を小型化することが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、始動と停止とを切り替えるポンプのような機器の運転状態に合わせてエンジン発電機の運転状態を制御することにより、燃料消費量の削減を図るとともに、エンジン発電機の小型化や製造コストの削減などを図る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】
【０００８】
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替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、前記判定結果が機器停止になったときには、前記エンジンをアイドリング状態又は停止状態に切り替え、前記判定結果が機器始動になったときには、前記エンジンを定格回転状態にするとともに、発電機初励磁時における自動電圧調整器からの発電機初励磁電力の不足分の電力を補助電源から供給することを特徴としている。
【０００９】
さらに、本発明のエンジン発電機の運転方法は、前記判定結果が機器停止になったときに、前記エンジン発電機の自動電圧調整器の励磁回路又は電源回路を遮断することにより前記発電機の発電状態を停止し、前記判定結果が機器始動になったときに、前記自動電圧調整器の励磁回路又は電源回路を投入することを特徴とし、前記自動電圧調整器の励磁回路又は電源回路の投入は、エンジンが定格回転状態になる前に行うことを特徴としている。
【００１０】
また、前記補助電源がエンジン発電機に設けられている発電機制御電源用バッテリであることを特徴としている。さらに、前記判定結果が機器始動になり、前記エンジンがアイドリング状態又は停止状態から定格回転状態に立ち上がるときに、前記発電機から出力される電圧があらかじめ設定された電圧に上昇したときに、前記補助電源からの電力の供給を遮断することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のエンジン発電機の運転方法によれば、機器への電力供給の制御を、エンジンのアイドリング状態又は停止状態と定格回転状態とを切り替えて、さらに、自動電圧調整器の励磁回路又は電源回路を遮断したり投入したりして行うので、主電源回路を開閉する接触器に比べて電力容量の小さなリレー回路を用いて励磁回路又は電源回路の遮断、投入を行うことができる。これにより、エンジン発電機全体の小型化やコストの削減を図ることができる。いずれの場合も、機器への電力供給が不要の場合には、エンジンをアイドリング状態又は停止状態にしておくので、燃料消費量の削減が図れるとともに、排気系統から未燃焼ガスが漏れ出すことを防止でき、また、騒音問題も回避することができる。さらに、発電機初励磁時における自動電圧調整器からの発電機初励磁電力の不足分の電力を補助電源から供給することにより、発電機を確実に発電状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のエンジン発電機の運転方法をポンプの運転に適用した第１形態例を示す回路図である。
【図２】同じく制御手順を示すフロー図である。
【図３】ポンプの始動及び停止を判定するためのフロートスイッチの作動例を示す説明図である。
【図４】本発明のエンジン発電機の運転方法をポンプの運転に適用した第２形態例を示す回路図である。
【図５】同じく制御手順を示すフロー図である。
【図６】本発明のエンジン発電機の運転方法をポンプの運転に適用した第３形態例を示す回路図である。
【図７】同じく制御手順を示すフロー図である。
【図８】本発明のエンジン発電機の運転方法をポンプの運転に適用した第４形態例を示す回路図である。
【図９】同じく制御手順を示すフロー図である。
【図１０】本発明のエンジン発電機の運転方法をポンプの運転に適用した第５形態例を示す回路図である。
【図１１】同じく制御手順を示すフロー図である。
【図１２】本発明のエンジン発電機の運転方法をポンプの運転に適用した第６形態例を示す回路図である。
【図１３】同じく制御手順を示すフロー図である。
【図１４】第６形態例の運転方法を実施するための自動電圧調整器のＦ／Ｖ設定の一例を示す図である。
【図１５】第６形態例の運転方法を実施するための自動電圧調整器のＦ／Ｖ設定の他の例を示す図である。
【図１６】本発明のエンジン発電機の運転方法をポンプの運転に適用した第７形態例を示す回路図である。
【図１７】同じく制御手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、図３に示すフロートスイッチ１１は、筒状のフロート１２の内部に、可動ウエイト、マグネット、リードスイッチを収容したものであって、フロート１２の長手方向一端が信号線１３を介してポンプ１４に接続され、信号線１３の長さによって上昇限及び下降限がそれぞれ設定されている。
【００１４】
このフロートスイッチ１１は、排水場所、例えば槽内の水位が設定水位１以上の場合には、信号線１３がフロート１２の下方に位置したＯＮ状態（図３における符号１２ａ）となっており、この状態で槽内の水位が低下していくと、内部の可動ウエイトの作用によって前記ＯＮ状態を保ったまま水位の低下とともにフロート１２が下降していく（図３における符号１２ｂ）。そして、設定水位２以下になってフロート１２が下降限に到達すると、信号線１３に引っ張られるようにしてフロート１２が反転し、信号線１３がフロート１２の上方に位置したＯＦＦ状態（図３における符号１２ｃ）となる。
【００１５】
このＯＦＦ状態で槽内の水位が上昇していくと、内部の可動ウエイトの作用によって前記ＯＦＦ状態を保ったまま水位とともにフロート１２も上昇し（図３における符号１２ｄ）、水位が設定水位１以上になってフロート１２が上昇限に達すると、信号線１３に引っ張られてフロート１２が反転することにより、前述のＯＮ状態（図３における符号１２ａ）となる。
【００１６】
このように、槽内の水位の検出してＯＮ・ＯＦＦ信号を発生するフロートスイッチ１１からの信号によって始動と停止とを繰り返す１台のポンプ１４を駆動するための電力を、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場合、前述のようなフロートスイッチ１１からの信号を図１に示すような制御回路を有するエンジン発電機に入力し、図２に示すような制御手順でエンジン発電機を運転するとともに、ポンプの始動と停止とを切り替える。
【００１７】
図１に示すように、本発明で使用するエンジン発電機は、一般のエンジン発電機と同様に、ディーゼルエンジンなどのエンジン（図示せず）で駆動される同期発電機（オルタネータ）２１と、該同期発電機２１から負荷に出力される電圧を自動的に調整する自動電圧調整器（ＡＶＲ）２２とを備えている。
【００１８】
自動電圧調整器２２は、同期発電機２１からＡＶＲ電源回路２３に出力される電力を電源として作動するもので、ＡＶＲ電源回路２３の電圧を電圧検出回路２２ａに取り出して電圧設定器にあらかじめ設定された電圧（設定電圧）と比較し、この比較結果に基づいて変調器で同期発電機２１の界磁巻線２１ａを励磁する電流（界磁電流）を調整することにより、同期発電機２１から出力回路（図示せず）を介して前記ポンプ１４などの負荷（機器）に出力する電圧が一定になるようにしている。
【００１９】
本形態例では、前記自動電圧調整器２２から前記界磁巻線２１ａを励磁するための励磁回路２４に、該励磁回路２４を開閉するための励磁スイッチ２５と、該励磁回路２４とバッテリ２６とを接続する初励磁補助電源回路２７とを設けるとともに、前記励磁スイッチ２５を、エンジン制御器２８に定格回転制御信号を入力するエンジン制御回路２９に設けられたエンジン制御スイッチ３０と共に、前記フロートスイッチ１１に対して直列に設けられた切替リレー３１によって開閉作動するように形成している。
【００２０】
また、フロートスイッチ１１と並列に連続運転スイッチ３２が設けられており、バッテリ２６の回路には発電機運転スイッチ３３が設けられている。さらに、初励磁補助電源回路２７には、逆通電を防止するための整流器（ダイオード）３４と、同期発電機２１からあらかじめ設定された電圧が出力されたときに作動する電圧リレー３５によって初励磁補助電源回路２７を遮断する常閉接点からなる補助電源スイッチ３６とが設けられている。
【００２１】
まず、フロートスイッチ１１を使用せずに、負荷となる機器に電力を連続供給する場合は、前記発電機運転スイッチ３３を投入してＯＮとしてからエンジンを始動する。このとき、フロートスイッチ１１が接続されておらず、連続運転スイッチ３２がＯＦＦになっていることから、切替リレー３１が非通電状態でエンジン制御スイッチ３０がＯＦＦとなっているので、エンジン制御回路２９からエンジン制御器２８に定格回転制御信号が入力されず、エンジン制御器２８はエンジンをアイドリング状態とする。
【００２２】
この状態で連続運転スイッチ３２を投入してＯＮにすると、切替リレー３１が通電状態になってエンジン制御スイッチ３０がＯＮとなり、エンジン制御器２８に定格運転信号が入力されることでエンジン制御器２８がエンジンを定格回転状態とする。同時に、励磁スイッチ２５もＯＮとなり、運転開始直後で自動電圧調整器２２が所定の動作を開始するまで、バッテリ２６から初励磁補助電源回路２７及び励磁回路２４を介して界磁巻線２１ａに界磁電流が供給され、同期発電機２１が発電を開始する。
【００２３】
同期発電機２１が発電を開始すると、同期発電機２１からＡＶＲ電源回路２３を介して自動電圧調整器２２に電力が供給され、自動電圧調整器２２が所定の制御を開始して同期発電機２１から負荷に出力する電圧を一定に調整する。また、同期発電機２１の出力電圧があらかじめ設定した電圧に上昇すると、電圧リレー３５が作動して補助電源スイッチ３６をＯＦＦとする。なお、同期発電機２１の出力周波数は、エンジン制御器２８に設定されたエンジンの回転数によって決まる。
【００２４】
次に、水位の変動に応じてＯＮ・ＯＦＦ作動する前記フロートスイッチ１１でポンプ１４を自動運転する制御手順を、図２を参照して説明する。ポンプ１４の自動運転を行う際には、前記同様に、発電機運転スイッチ３３を投入してＯＮとした後、エンジンスタータスイッチでエンジンを始動してエンジンをアイドリング状態として同期発電機２１の運転を開始し（ステップ１０１）、ポンプ自動運転を開始する（ステップ１０２）。
【００２５】
ポンプ自動運転状態では、まず、ステップ１０３で排水場所の水位が前記設定水位１以上になっているかを確認し、水位が設定水位１以上になっていないときには（ＮＯ）、このステップ１０３を繰り返す。水位が前記設定水位１以上になってフロートスイッチ１１がＯＮとなったときにステップ１０４に進む（ＹＥＳ）。このステップ１０４では、前記フロートスイッチ１１がＯＮになっていることから、切替リレー３１が通電状態になってエンジン制御スイッチ３０及び励磁スイッチ２５がＯＮとなり、エンジン制御器２８がエンジンを定格回転状態にするとともに、初励磁補助電源回路２７から界磁巻線２１ａに界磁電流が供給され、同期発電機２１が発電を開始する。
【００２６】
このとき、エンジンの回転数が定格回転状態に立ち上がる前に、例えば、エンジンがアイドリング状態のときや、僅かに回転数が上がったときに界磁巻線２１ａに界磁電流を供給し始めることにより、定格回転状態になってから界磁電流を供給する場合に比べて突入電流を低く抑えることができ、エンジンへの負荷が急激に上昇することを抑えることができる。
【００２７】
次のステップ１０５で、同期発電機２１の出力電圧が確立されて所定の電圧に上昇するとポンプ１４の排水運転が始まるとともに、電圧リレー３５が作動して補助電源スイッチ３６をＯＦＦとし、自動電圧調整器２２により界磁電流が自動的に調整される状態となる。
【００２８】
ステップ１０６でポンプ自動運転がＯＦＦとなっていない場合は（ＮＯ）、ステップ１０７に進んで排水場所の水位が前記設定水位２以下になっているかを確認し、水位が設定水位２以下になっていないときには（ＮＯ）、前記ステップ１０６とステップ１０７を繰り返してポンプ１４の排水運転を継続する。発電機運転スイッチ３３をＯＦＦにするとステップ１０６でポンプ自動運転が終了し、ポンプ運転中は前記ステップ１０６からステップ１０９に進んで終了する。
【００２９】
水位が前記設定水位２以下になって前記フロートスイッチ１１がＯＦＦになったときには（ＹＥＳ）、ステップ１０７からステップ１０８に進む。ステップ１０８では、フロートスイッチ１１がＯＦＦになっていることから、切替リレー３１が非通電状態になってエンジン制御スイッチ３０及び励磁スイッチ２５がＯＦＦとなり、エンジン制御器２８がエンジンをアイドリング状態にするとともに、初励磁補助電源回路２７から界磁巻線２１ａへの界磁電流を遮断して同期発電機２１の発電を中断し、電圧リレー３５が非作動状態となって補助電源スイッチ３６がＯＮ状態に復帰して前記ステップ１０３に戻る。
【００３０】
このとき、エンジンがアイドリング状態で回転しているため、同期発電機２１も回転しているが、自動電圧調整器２２から界磁巻線２１ａに界磁電流が供給されないため、同期発電機２１の出力電圧は、残留磁気などで生じる僅かな電圧となることから、ポンプ１４は停止状態となる。
【００３１】
このように、あらかじめ設定された条件に基づくフロートスイッチ１１の判定結果により始動と停止とを切り替えるポンプ１４のような機器の動力源となる電力をエンジン発電機から供給する際に、前記フロートスイッチ１１がＯＦＦのときには、自動電圧調整器２２の励磁回路２４を遮断することにより同期発電機２１の発電状態を中断してポンプ１４を停止させるとともに、エンジン制御器２８によってエンジンをアイドリング状態に切り替え、フロートスイッチ１１がＯＮになったときには、エンジン制御回路２９からエンジン制御器２８に定格回転制御信号を入力することによりエンジンを定格回転状態にするとともに、初励磁補助電源となるバッテリ２６から初励磁補助電源回路２７及び励磁回路２４を介して界磁巻線２１ａに界磁電流を供給し、同期発電機２１を発電状態にすることにより、ポンプ１４の運転を再開することができる。
【００３２】
したがって、ポンプ１４の運転をＯＮ・ＯＦＦに切り替えるときに大電流が流れる大型の接触器を開閉しなくてよくなり、大型の接触器を不要としてエンジン発電機全体の小型化や製造コスト、保守コストなどの削減を図ることができる。また、ポンプ１４をＯＦＦにしたときにエンジンをアイドリング状態とすることで、未燃焼ガスが漏れ出すこともなくなり、燃料消費量の削減が図れるとともに、周囲への騒音問題なども回避することができる。
【００３３】
次に、図４及び図５に基づいて本発明の第２形態例を説明する。なお、以下の説明において、各形態例に示すエンジン発電機の構成要素と同一の構成要素、フロー図における同一のステップには、それぞれ同一の符号を付して説明し、繰り返しとなるものについては一部の説明を省略する。
【００３４】
この第２形態例に示すエンジン発電機は、前記第１形態例におけるエンジン発電機における励磁回路２４を開閉するための励磁スイッチ２５に代えて、同期発電機２１から自動電圧調整器２２に電源を供給するＡＶＲ電源回路２３にＡＶＲ電源スイッチ４１を設けるとともに、初励磁補助電源回路２７にＡＶＲ電源スイッチ４１と同時にＯＮ・ＯＦＦする常開接点からなる補助電源投入スイッチ４２を前記補助電源スイッチ３６に対して直列に設けている。
【００３５】
本形態例に示すエンジン発電機をフロートスイッチ１１で自動運転する制御手順を図５を参照して説明する。まず、最初のステップ１０１からステップ１０３は、前記第１形態例で示した手順と同一であり、ポンプ自動運転の開始から排水場所の水位の検出までであって、エンジンはアイドリング状態となっている。
【００３６】
ステップ１０３で排水場所の水位が前記設定水位１以上になってフロートスイッチ１１がＯＮとなっていると判断してステップ１１４に進むと、フロートスイッチ１１がＯＮになって切替リレー３１が作動し、エンジン制御スイッチ３０、ＡＶＲ電源スイッチ４１及び補助電源投入スイッチ４２がそれぞれ投入されることにより、エンジンが定格回転状態になり、バッテリ２６から初励磁補助電源回路２７及び励磁回路２４を介して界磁巻線２１ａに界磁電流が供給されることにより同期発電機２１が発電を開始するとともに、自動電圧調整器２２に電源が供給されて自動電圧調整器２２が作動を開始する。これにより、次のステップ１０５で電圧確立後にポンプ１４の排水運転が始まり、電圧リレー３５が作動して補助電源スイッチ３６をＯＦＦとする。
【００３７】
ステップ１０６及びステップ１０７は前記同様であり、ステップ１０７で水位が前記設定水位２以下になったと判断したときには、ステップ１１８に進み、フロートスイッチ１１がＯＦＦになって切替リレー３１が非通電状態になり、エンジン制御スイッチ３０、ＡＶＲ電源スイッチ４１及び補助電源投入スイッチ４２がそれぞれＯＦＦとなり、エンジンがアイドリング状態になるとともに、ＡＶＲ電源回路２３が遮断されて自動電圧調整器２２が非作動状態になって界磁巻線２１ａに界磁電流が流れなくなり、同期発電機２１の発電が中断される。また、補助電源投入スイッチ４２がＯＦＦとなることでバッテリ２６と界磁巻線２１ａとが遮断される。その後、ステップ１０３に戻って同じ手順を繰り返し、発電機運転スイッチ３３をＯＦＦにすることでポンプ自動運転が終了する。
【００３８】
このように、前記第１形態例では自動電圧調整器２２からの励磁回路２４をＯＮ・ＯＦＦしていたのに代えて、自動電圧調整器２２に電源を供給するＡＶＲ電源回路２３をＯＮ・ＯＦＦすることによっても、前記第１形態例と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
図６及び図７に示す第３形態例は、励磁回路２４を遮断してポンプをＯＦＦとしたときにエンジンを停止させるように設定した形態例を示している。本形態例では、エンジンを始動させて同期発電機２１を発電状態にするためのシーケンサ５１を備えており、該シーケンサ５１によってエンジン始動からアイドリング状態、定格回転状態、界磁巻線２１ａへの界磁電流の供給を制御するようにしている。
【００４０】
図６及び図７において、ステップ２０１で発電機運転スイッチ３３を投入した状態では、エンジン発電機はスタンバイ状態であり、エンジンは停止した状態になっている。ステップ２０２で排水場所の水位が前記設定水位１以上になり、フロートスイッチ１１がＯＮとなってステップ２０３に進むと、エンジン制御リレー（６Ｒ）５２が作動してエンジン制御スイッチ５３がＯＮとなり、前記シーケンサ５１が作動を開始し、最初にエンジン始動リレー（８Ｘ）５４が作動してエンジン運転スイッチ５５がＯＮとなり、エンジン制御器２８が通電状態になってエンジンを始動させてアイドリング状態とする。続いて定格運転リレー（６Ｘ）５６が作動して定格運転スイッチ５７がＯＮとなり、エンジン制御器２８に定格運転信号が入力されることでエンジン制御器２８がエンジンを定格回転状態とする。
【００４１】
エンジンが定格運転状態になるとステップ２０４に進み、発電開始リレー（４１）５８が作動して励磁スイッチ２５がＯＮとなり、初励磁補助電源回路２７から界磁巻線２１ａに界磁電流が供給され、同期発電機２１が発電を開始する。次のステップ２０５で、同期発電機２１の出力電圧が確立されて所定の電圧に上昇するとポンプ１４の排水運転が始まるとともに、電圧リレー３５が作動して補助電源スイッチ３６をＯＦＦとし、界磁電流が自動電圧調整器２２によって調整される状態となる。
【００４２】
ポンプ運転中は、前記ステップ１０６及びステップ１０７と同様にステップ２０６とステップ２０７とを繰り返し、ステップ２０７で水位が前記設定水位２以下になって前記フロートスイッチ１１がＯＦＦになったときにはステップ２０８に進む。ステップ２０８では、フロートスイッチ１１がＯＦＦであるからエンジン制御リレー５２が非作動状態になってエンジン制御スイッチ５３がＯＦＦとなり、シーケンサ５１への電源が遮断されることから、エンジン始動リレー５４、定格運転リレー５６及び発電開始リレー５８が非作動状態となり、これに連動してエンジン運転スイッチ５５、定格運転スイッチ５７及び励磁スイッチ２５が全てＯＦＦとなる。これにより、エンジンが停止して同期発電機２１が停止し、界磁巻線２１ａへの界磁電流が遮断されるとともにポンプもＯＦＦとなる。
【００４３】
このように、フロートスイッチ１１のＯＮ・ＯＦＦに基づいて自動電圧調整器２２の励磁回路２４をＯＮ・ＯＦＦするとともにエンジンを定格回転状態と停止状態とに切り替えることにより、前記同様に、エンジン発電機全体の小型化や製造コスト、保守コストなどの削減を図ることができるとともに、ポンプ１４をＯＦＦにしたときにエンジンを停止させることで、燃料消費量の更なる削減や騒音の更なる低減を図ることができる。
【００４４】
図８及び図９に示す第４形態例は、前記第３形態例では励磁スイッチ２５で励磁回路２４を開閉することにより同期発電機２１の発電状態を制御していたのに対し、本形態例では、前記第２形態例と同様に、ＡＶＲ電源スイッチ４１でＡＶＲ電源回路２３を開閉することによって同期発電機２１の発電状態を制御するようにしている。
【００４５】
すなわち、前記第３形態例と同様に、フロートスイッチ１１がＯＮとなってステップ２０２からステップ２０３に進むと、エンジン制御リレー５２によってエンジン制御スイッチ５３がＯＮとなることで前記シーケンサ５１が作動を開始し、エンジン始動リレー５４によってエンジン運転スイッチ５５がＯＮとなることでエンジン制御器２８によりエンジンが始動し、定格運転リレー５６によって定格運転スイッチ５７がＯＮとなることでエンジン制御器２８がエンジンを定格回転状態とする。
【００４６】
次に、本形態例では、ステップ２０３からステップ２１４に進み、発電開始リレー５８が作動して補助電源投入スイッチ４２がＯＮになるとともにＡＶＲ電源スイッチ４１がＯＮとなり、初励磁補助電源回路２７から励磁回路２４を介して界磁巻線２１ａに界磁電流が供給され、同期発電機２１が発電を開始することにより自動電圧調整器２２が作動を開始する。続くステップ２０５で、同期発電機２１の出力電圧が確立されてポンプ１４の排水運転が始まるとともに、電圧リレー３５によって補助電源スイッチ３６がＯＦＦとなる。
【００４７】
ポンプ運転中にステップ２０７でフロートスイッチ１１がＯＦＦになったときにはステップ２１８に進み、フロートスイッチ１１がＯＦＦになったことでエンジン制御リレー５２が非作動状態になり、エンジン制御スイッチ５３がＯＦＦになることで、前記同様に、エンジンが停止して同期発電機２１が停止するとともに自動電圧調整器２２へのＡＶＲ電源回路２３が遮断される。
【００４８】
このように、励磁回路２４を開閉することに代えてＡＶＲ電源回路２３を開閉することによっても、前記各形態例と同様に、エンジン発電機全体の小型化や製造コスト、保守コストなどの削減を図ることができ、燃料消費量の削減や騒音の低減を図ることができる。
【００４９】
図１０及び図１１に示す第５形態例は、前記第３形態例、第４形態例では、励磁回路２４やＡＶＲ電源回路２３を開閉することで同期発電機２１の発電状態を制御するとともに、エンジンを停止状態としていたが、本形態例では、フロートスイッチ１１のＯＮ・ＯＦＦに連動してエンジンを運転したり、停止させたりすることによってポンプへの電源供給を制御するようにしている。
【００５０】
すなわち、フロートスイッチ１１がＯＮのときにはエンジンを運転し、フロートスイッチ１１がＯＦＦのときにはエンジンを停止させるものであって、ステップ２０１からステップ２０３については前記同様の手順を進み、ステップ２０３でエンジンを定格回転状態にした後、次のステップ２２４では、発電開始リレー５８によって補助電源投入スイッチ４２がＯＮとなり、バッテリ２６から界磁巻線２１ａに界磁電流が供給され、同期発電機２１が発電を開始してポンプに電力が供給されるとともに、自動電圧調整器２２が作動を開始する。また、ステップ２０７でフロートスイッチ１１がＯＦＦになってステップ２２８に進むと、エンジン制御リレー５２によってエンジン制御スイッチ５３がＯＦＦになり、制御電源が遮断されるとともにエンジンが停止して同期発電機２１も停止し、ポンプへの電力供給が中断される。
【００５１】
図１２及び図１３に示す第６形態例は、同期発電機２１のロータの耐温度特性を強化して温度上昇に耐えられるようにするとともに、自動電圧調整器２２のＦ／Ｖ設定を図１４又は図１５に示すように設定することで、ＡＶＲ電源回路２３や励磁回路２４を遮断することなくエンジンをアイドリング状態にしてポンプへの電力供給を中断できるようにした形態例を示している。
【００５２】
この第６形態例に示すエンジン発電機は、前記第２形態例におけるＡＶＲ電源スイッチ４１を設けずに、自動電圧調整器２２のＦ／Ｖ設定を図１４又は図１５に示すＦ／Ｖ設定としたものであって、ステップ１０１からステップ１０３までは前記同様にして進み、エンジンはアイドリング状態となっている。
【００５３】
ステップ１０３でフロートスイッチ１１がＯＮになるとステップ１２４に進み、切替リレー３１によってエンジン制御スイッチ３０と補助電源投入スイッチ４２とがそれぞれＯＮとなり、エンジンが定格回転状態になるとともに、バッテリ２６から界磁巻線２１ａに界磁電流が供給され、同期発電機２１が発電を開始するとともに自動電圧調整器２２が作動を開始する。次のステップ１０５では、前記同様に、ポンプ１４の排水運転が始まり、電圧リレー３５によって補助電源スイッチ３６がＯＦＦとなる。
【００５４】
ポンプ運転中にステップ１０７でフロートスイッチ１１がＯＦＦになるとステップ１２８に進み、切替リレー３１がエンジン制御スイッチ３０及び補助電源投入スイッチ４２をそれぞれＯＦＦとし、エンジンがアイドリング状態になり、同期発電機２１の発電が停止すると補助電源スイッチ３６がＯＮ状態に復帰する。
【００５５】
このとき、図１４に示すように、自動電圧調整器２２のＦ／Ｖ設定を、通常のＦ／Ｖ設定（破線Ａ）に比べて、Ｆ／Ｖ降下勾配を強くしたＦ／Ｖ設定（実線Ｂ）としておくことにより、エンジンの回転数が定格回転状態からアイドリング状態まで低下し、同期発電機２１のロータの回転数が低下して出力周波数及び出力電圧が共に低下する間に、自動電圧調整器２２が出力電圧を設定電圧に維持するように界磁巻線２１ａへの界磁電流を増加させる動きを抑制することができ、電流増加による界磁巻線２１ａなどの発熱を抑えて同期発電機２１を保護することができる。また、同期発電機２１のロータの耐温度特性を強化しておくことにより、界磁電流の増加で界磁巻線２１ａが発熱してもロータの損傷を回避することができる。
【００５６】
また、図１５に示すように、自動電圧調整器２２のＦ／Ｖ設定を、通常のＦ／Ｖ設定（破線Ｃ）に比べて、高い周波数で電圧調整をカットしたＦ／Ｖ設定（実線Ｄ）としておくことにより、エンジンの回転数が定格回転状態からアイドリング状態に低下する前に自動電圧調整器２２から界磁巻線２１ａへの界磁電流の供給をカットすることができ、前記同様に、界磁巻線２１ａなどの発熱を抑えて同期発電機２１を保護することができる。
【００５７】
図１６及び図１７に示す第７形態例は、前記第６形態例における電圧リレー３５及び補助電源スイッチ３６を省略した形態例を示している。この形態例では、第６形態例における前記ステップ１２４でエンジン制御スイッチ３０と補助電源投入スイッチ４２とがそれぞれＯＮとなり、バッテリ２６から界磁巻線２１ａに界磁電流が供給されて同期発電機２１が発電を開始した後のステップ１３５ではポンプの運転が開始されるだけである。
【００５８】
このとき、同期発電機２１の発電中も補助電源投入スイッチ４２はＯＮ状態を継続しているが、自動電圧調整器２２から界磁巻線２１ａへの電圧がバッテリ２６の電圧より高くても、ダイオード３４によって逆通電が防止されているので問題はない。ポンプ運転中にステップ１０７でフロートスイッチ１１がＯＦＦになるとステップ１３８に進み、切替リレー３１がエンジン制御スイッチ３０及び補助電源投入スイッチ４２をそれぞれＯＦＦとし、エンジンがアイドリング状態になって同期発電機２１の発電が停止する。
【００５９】
本形態例においても、発電停止中にエンジンがアイドリング状態を継続するため、自動電圧調整器２２のＦ／Ｖ設定は、前記第６形態例と同様の設定とすることにより、界磁巻線２１ａなどの発熱を抑えて同期発電機２１を保護することができる。
【００６０】
なお、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替える機器としてポンプを例示したが、例えば、冷凍サイクルを構成する冷媒圧縮機（コンプレッサ）のように、温度センサからの信号によって始動と停止とを切り替えるものにも本発明を適用可能である。また、初励磁補助電源としては、任意の電源を用いることができ、前述のバッテリは、エンジンに付随するものでもよく、発電機側に設けられてものであってもよい。さらに、２台の機器を１台のエンジン発電機に接続することも可能であるが、１台のエンジン発電機に１台の機器を接続することにより、小型のエンジン発電機を使用することができるとともに、エンジン発電機の制御も的確に行うことができ、より効率よくエンジン発電機を運転することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１１…フロートスイッチ、１２…フロート、１３…信号線、１４…ポンプ、２１…同期発電機、２１ａ…界磁巻線、２２…自動電圧調整器、２２ａ…電圧検出回路、２３…ＡＶＲ電源回路、２４…励磁回路、２５…励磁スイッチ、２６…バッテリ、２７…初励磁補助電源回路、２８…エンジン制御器、２９…エンジン制御回路、３０…エンジン制御スイッチ、３１…切替リレー、３２…連続運転スイッチ、３３…発電機運転スイッチ、３４…整流器、３５…電圧リレー、３６…補助電源スイッチ、４１…ＡＶＲ電源スイッチ、４２…補助電源投入スイッチ、５１…シーケンサ、５２…エンジン制御リレー、５３…エンジン制御スイッチ、５４…エンジン始動リレー、５５…エンジン運転スイッチ、５６…定格運転リレー、５７…定格運転スイッチ、５８…発電開始リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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