JP2023007589A

JP2023007589A - 発電装置

Info

Publication number: JP2023007589A
Application number: JP2021110533A
Authority: JP
Inventors: 智猪坂; Satoshi Inosaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-07-02
Filing date: 2021-07-02
Publication date: 2023-01-19
Anticipated expiration: 2041-07-02
Also published as: JP7433276B2

Abstract

【課題】燃料漏れを含む異常事態を精度よく検知することができる発電装置を提供する。【解決手段】発電装置１００において、原動機２０は、液体燃料ＰＦを消費することにより発電機１０を駆動する。フロートスイッチ８０は、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの液面の、低位レベルへの到達を検出する。制御装置９０は、フロートスイッチ８０によって液面の低位レベルへの到達が検出された場合に、液体燃料ＰＦを燃料小出し槽３０に補充させる制御を行う。また、制御装置９０は、発電機１０の発電量に基づいて、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量の推定値である推定貯留量を算出し、かつフロートスイッチ８０によって液面の低位レベルへの到達が検出された際の推定貯留量が、液面が低位レベルにあるときの液体燃料ＰＦの貯留量である低位貯留量よりも多い場合に、異常事態が生じたと判定する。【選択図】図１

Description

本開示は、発電装置に関する。

特許文献１に開示されているように、液体燃料を消費して発電するエンジン発電機と、エンジン発電機に液体燃料を供給する燃料小出し槽と、燃料小出し槽に液体燃料を補充するために燃料タンクから燃料小出し槽に液体燃料を移送するポンプと、ポンプを制御するコントローラとを備える発電装置が知られている。

燃料小出し槽には、フロートスイッチが設置されている。フロートスイッチは、燃料小出し槽における液体燃料の貯留量が規定値以下になると、その旨を表す信号をコントローラに出力する。コントローラは、その信号を取得した場合にポンプを起動させる。

また、コントローラは、液体燃料の漏洩が生じたか否かの判定も行う。即ち、コントローラは、フロートスイッチが上記信号を前回出力した時点から今回出力した時点までの時間間隔が、予め固定的に定められた閾値としての時間間隔よりも短い場合に、液体燃料の漏洩（以下、燃料漏れともいう。）が生じたと判定する。

特開２００２－３１００２４号公報

フロートスイッチが上記信号を前回出力した時点から今回出力した時点までの時間間隔を、予め固定的に定められた閾値としての時間間隔と比較する判定手法では、燃料漏れを含む異常事態の検知の正確性を高めることに限界があった。

本開示の目的は、燃料漏れを含む異常事態を精度よく検知することができる発電装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本開示に係る発電装置は、
駆動されることにより発電する発電機と、
液体燃料を消費することにより前記発電機を駆動する原動機と、
前記液体燃料を移送する供給用燃料移送経路によって前記原動機に接続され、前記原動機に供給される前記液体燃料を貯留する燃料小出し槽と、
前記燃料小出し槽における前記液体燃料の液面の、前記燃料小出し槽に前記液体燃料を補充すべき旨を表す低位レベルへの到達を検出するフロートスイッチと、
前記フロートスイッチによって前記液面の前記低位レベルへの到達が検出された場合に、前記液体燃料を前記燃料小出し槽に補充させる制御を行う制御部と、
前記発電機の発電量に基づいて、前記燃料小出し槽における前記液体燃料の貯留量の推定値である推定貯留量を算出し、かつ前記フロートスイッチによって前記液面の前記低位レベルへの到達が検出された際の前記推定貯留量が、前記液面が前記低位レベルにあるときの前記液体燃料の貯留量である低位貯留量よりも多い場合に、異常事態が生じたと判定する異常判定を行う異常検知部と、
を備える。

本開示に係る発電装置によれば、発電機の発電量に基づいて燃料小出し槽における液体燃料の貯留量の推定値である推定貯留量を算出し、その推定貯留量を用いて異常判定を行うことにより、燃料漏れを含む異常事態を精度よく検知することができる。

実施形態１に係る発電装置の構成を示す概念図実施形態１に係るフロートスイッチの構成を示す概念図実施形態１に係る制御装置の機能を示す概念図実施形態１に係る燃料補充制御及び異常検知処理のフローチャート実施形態２に係る第１補正処理を示すフローチャート実施形態２に係る第２補正処理を示すフローチャート

以下、図面を参照し、実施形態に係る発電装置について説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。

［実施形態１］
図１に示すように、本実施形態に係る発電装置１００は、駆動されることにより発電する発電機１０と、液体燃料ＰＦを消費することにより発電機１０を駆動する原動機２０と、原動機２０に供給される液体燃料ＰＦを貯留する燃料小出し槽３０と、燃料小出し槽３０と原動機２０とを接続する供給用燃料移送経路４１とを備える。

供給用燃料移送経路４１は、液体燃料ＰＦを移送する管体によって構成されている。燃料小出し槽３０に貯留された液体燃料ＰＦが供給用燃料移送経路４１を通じて原動機２０に供給される。原動機２０は、その液体燃料ＰＦを消費することにより作動する。

原動機２０は、内燃機関、具体的には、エンジンで構成されている。液体燃料ＰＦは、例えば、重油、軽油、ガソリン等の石油系炭化水素である。

発電機１０は、原動機２０によって駆動されることにより電磁誘導を起こし、その電磁誘導によって電力を生成する。発電機１０によって生成された電力は、図示せぬ負荷に供給される。負荷とは、例えば、ビル、工場、病院等に設置された電気機器である。

本実施形態に係る発電装置１００は、商用電源に停電又は電力不足が生じた非常時に、商用電源に代わって負荷に電力を供給する非常用発電装置である。

また、発電装置１００は、燃料小出し槽３０を燃料タンク５０と接続する補充用燃料移送経路４２と、補充用燃料移送経路４２に設けられたポンプ６０とを備える。

燃料タンク５０には、液体燃料ＰＦが備蓄されている。燃料タンク５０の容量は、燃料小出し槽３０の容量よりも大きい。燃料タンク５０の容量は、具体的には１００ｋＬ程度である。補充用燃料移送経路４２は、液体燃料ＰＦを移送する管体によって構成されている。

燃料タンク５０に備蓄されている液体燃料ＰＦが、ポンプ６０によって、補充用燃料移送経路４２を通じて燃料小出し槽３０に移送される。移送された液体燃料ＰＦは、燃料小出し槽３０に一旦貯留され、燃料小出し槽３０から供給用燃料移送経路４１を通じて原動機２０に供給される。

なお、燃料タンク５０は、地下に設置されている。一方、燃料小出し槽３０は、位置エネルギーを利用して液体燃料ＰＦを原動機２０に円滑に供給するために、地上において原動機２０よりも高い位置に配置されている。本実施形態では、燃料小出し槽３０を高い位置に配置するために、燃料小出し槽３０が架台７０に載っている。

また、発電装置１００は、燃料小出し槽３０に設置されたフロートスイッチ８０を備える。フロートスイッチ８０は、燃料小出し槽３０の内部における液体燃料ＰＦの液面の高さが、予め定められたレベルに到達したことを検出する。

図２を参照し、フロートスイッチ８０の構成を具体的に説明する。フロートスイッチ８０は、低位レベルＬへの液面の到達を検出する低位レベル検出部８１と、低位レベルＬよりも高い高位レベルＨへの液面の到達を検出する高位レベル検出部８２とを備える。

低位レベルＬは、燃料小出し槽３０に液体燃料ＰＦを補充すべきタイミングが到来した旨を表す。なお、本実施形態では、液体燃料ＰＦの液面が低位レベルＬにあるときの、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量（以下、低位貯留量という。）は、５００Ｌであり、燃料小出し槽３０の容量は２０００Ｌ程度である。

高位レベルＨは、燃料小出し槽３０への液体燃料ＰＦの補充を停止すべきタイミングが到来した旨を表す。なお、本実施形態では、液体燃料ＰＦの液面が高位レベルＨにあるときの、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量（以下、高位貯留量という。）は、１８００Ｌである。

また、フロートスイッチ８０は、低位レベルＬよりも低い限界低位レベルＬＬへの液面の到達を検出する限界低位レベル検出部８３と、高位レベルＨよりも高い限界高位レベルＨＨへの液面の到達を検出する限界高位レベル検出部８４とを備える。

限界低位レベルＬＬは、液体燃料ＰＦの貯留量が異常なほどに少なくなっている旨を表す。なお、本実施形態では、液体燃料ＰＦの液面が限界低位レベルＬＬにあるときの、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量は、３００Ｌである。

限界高位レベルＨＨは、液体燃料ＰＦの貯留量が異常なほどに多くなっている旨を表す。なお、本実施形態では、液体燃料ＰＦの液面が限界高位レベルＨＨにあるときの、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量は、１９５０Ｌである。

図１に戻り、説明を続ける。フロートスイッチ８０は、燃料小出し槽３０において液体燃料ＰＦの液面が、既述の低位レベルＬ、高位レベルＨ、限界低位レベルＬＬ、及び限界高位レベルＨＨのいずれかに到達したことを検出したとき、その旨を表す液面検出信号ＳＦを出力する。

液面検出信号ＳＦとは、具体的には、液体燃料ＰＦの液面の、低位レベルＬへの到達を表す低位レベル到達信号ＳＬ、液体燃料ＰＦの液面の、高位レベルＨへの到達を表す高位レベル到達信号ＳＨ、液体燃料ＰＦの液面の、限界低位レベルＬＬへの到達を表す限界低位レベル到達信号ＳＬＬ、及び液体燃料ＰＦの液面の、限界高位レベルＨＨへの到達を表す限界高位レベル到達信号ＳＨＨのいずれかである。

また、発電装置１００は、液面検出信号ＳＧに基づいてポンプ６０を制御する制御装置９０も備える。以下、発電装置１００の動作について述べる。

原動機２０による液体燃料ＰＦの消費に伴って燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの液面が低下する。その液面が既述の低位レベルＬに到達すると、その旨を表す低位レベル到達信号ＳＬが、フロートスイッチ８０から制御装置９０に出力される。

制御装置９０は、低位レベル到達信号ＳＬを取得すると、ポンプ６０を起動させる。これにより、燃料タンク５０から燃料小出し槽３０への液体燃料ＰＦの補充が開始される。この補充によって燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの液面が上昇する。その液面が既述の高位レベルＨに到達すると、その旨を表す高位レベル到達信号ＳＨが、フロートスイッチ８０から制御装置９０に出力される。

制御装置９０は、高位レベル到達信号ＳＨを取得すると、ポンプ６０を停止させる。これにより、燃料タンク５０から燃料小出し槽３０への液体燃料ＰＦの補充が終了する。以上の動作が繰り返し行われる。

以上のように、低位レベル到達信号ＳＬを受けて燃料小出し槽３０への液体燃料ＰＦの補充を開始する一方、高位レベル到達信号ＳＨを受けて燃料小出し槽３０への液体燃料ＰＦの補充を終了させる制御を、以下では、燃料補充制御と呼ぶことにする。

また、フロートスイッチ８０が限界低位レベル到達信号ＳＬＬ又は限界高位レベル到達信号ＳＨＨを出力した場合には、保守員が早急に状況確認すべき故障が生じたと言える。そこで、制御装置９０は、限界低位レベル到達信号ＳＬＬ又は限界高位レベル到達信号ＳＨＨを取得した場合は、原動機２０及びポンプ６０を緊急停止させ、問題が生じた旨の警報を外部に発する。以下では、この制御を緊急停止制御と呼ぶことにする。

また、制御装置９０は、上記故障の原因となりうる、液体燃料ＰＦの漏洩を含む異常事態を、上記故障に至る前に検知する機能も有する。

即ち、制御装置９０は、液体燃料ＰＦの漏洩を含む異常事態が生じたか否かを判定する手順を規定した異常検知プログラム９０Ｐを記憶している。制御装置９０は、異常検知プログラム９０Ｐを実行することにより、液体燃料ＰＦの漏洩を含む異常事態が生じたことを検知する異常検知処理を行う。

図３を参照し、制御装置９０の機能を具体的に説明する。制御装置９０は、上記異常検知処理を行う異常検知部９０Ａと、上記燃料補充制御及び上記緊急停止制御を行う制御部９０Ｂとを有する。異常検知部９０Ａの機能は、図１に示した異常検知プログラム９０Ｐによって実現される。以下、異常検知部９０Ａの機能を具体的に説明する。

異常検知部９０Ａは、原動機２０による液体燃料ＰＦの消費量（以下、燃料消費量という。）を算出する燃料消費量算出部９１を有する。燃料消費量算出部９１は、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量が既知となる時点、即ち、フロートスイッチ８０が低位レベル到達信号ＳＬ又は高位レベル到達信号ＳＨを出力した時点からの燃料消費量を算出する。

具体的には、燃料消費量算出部９１は、低位レベル到達信号ＳＬを前回取得した時点から高位レベル到達信号ＳＨを今回取得した時点までの期間（以下、液面上昇期間という。）、及び高位レベル到達信号ＳＨを前回取得した時点から低位レベル到達信号ＳＬを今回取得した時点までの期間（以下、液面下降期間という。）の各々における燃料消費量を算出する。

燃料消費量は、発電機１０の発電量に依存する。そこで、燃料消費量算出部９１は、発電機１０の発電量を用いて燃料消費量を算出する。なお、本実施形態で“発電量”とは、電力を時間積分した物理量とする。時間積分の概念には、電力を表す時系列データの、上記液面上昇期間又は上記液面下降期間にわたる総和が含まれる。

具体的には、燃料消費量算出部９１は、発電機１０が発電した電力を表す時系列データを発電機１０から時々刻々取得している。その時系列データを液面上昇期間にわたって時間積分することで、液面上昇期間の発電量が求まる。そして、その発電量を、既知の関数関係を用いて燃料消費量に換算する。このようにして、液面上昇期間の燃料消費量が算出される。液面下降期間の燃料消費量も同様にして算出される。

また、異常検知部９０Ａは、ポンプ６０の稼働の状況に基づいて、燃料タンク５０から燃料小出し槽３０への液体燃料ＰＦの移送量（以下、燃料補充量という。）を算出する燃料補充量算出部９２を有する。ポンプ６０は、上述した液面上昇期間と液面下降期間とのうち、液面上昇期間にのみ作動するので、燃料補充量算出部９２は、液面上昇期間における燃料補充量を算出する。

燃料補充量は、ポンプ６０の稼働の状況に依存する。具体的には、本実施形態に係るポンプ６０は、単位時間あたりの液体燃料ＰＦの吐出量が一定値とみなすことができる条件で稼働するギアポンプである。従って、燃料補充量算出部９２は、ポンプ６０が稼働し続ける液面上昇期間の期間長を、燃料補充量に換算する。このようにして、液面上昇期間における燃料補充量が算出される。

また、異常検知部９０Ａは、燃料消費量算出部９１と燃料補充量算出部９２との算出結果を用いて、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量の推定値である推定貯留量を算出する推定貯留量算出部９３を有する。

推定貯留量には、液体燃料ＰＦの液面が高位レベルＨから低位レベルＬに向かう場合の推定貯留量である液面下降時推定貯留量と、液体燃料ＰＦの液面が低位レベルＬから高位レベルＨに向かう場合の推定貯留量である液面上昇時推定貯留量との２種類がある。

推定貯留量算出部９３は、フロートスイッチ８０が低位レベル到達信号ＳＬを出力した場合は、下式（１）によって、液面下降時推定貯留量を算出する。
液面下降時推定貯留量＝高位貯留量－液面下降期間の燃料消費量…（１）

上式（１）で、高位貯留量とは、既述のとおり、液体燃料ＰＦの液面が高位レベルＨにあるときの、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量であり、既知である。液面下降期間の燃料消費量は、既述のとおり、燃料消費量算出部９１によって算出される。

一方、推定貯留量算出部９３は、フロートスイッチ８０が高位レベル到達信号ＳＨを出力した場合は、下式（２）によって、液面上昇時推定貯留量を算出する。
液面上昇時推定貯留量＝低位貯留量－液面上昇期間の燃料消費量＋燃料補充量…（２）

上式（２）で、低位貯留量とは、既述のとおり、液体燃料ＰＦの液面が低位レベルＬにあるときの、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量であり、既知である。液面上昇期間の燃料消費量は、既述のとおり、燃料消費量算出部９１によって算出される。燃料補充量は、既述のとおり、燃料補充量算出部９２によって算出される。

また、異常検知部９０Ａは、推定貯留量算出部９３によって算出された推定貯留量を用いて、液体燃料ＰＦの漏洩を含む異常事態が生じたか否かの異常判定を行う異常判定部９４を有する。異常判定には、第１異常判定と第２異常判定とがある。以下、具体的に説明する。

異常判定部９４は、フロートスイッチ８０が低位レベル到達信号ＳＬを出力した場合は、推定貯留量算出部９３によって上式（１）で算出された液面下降時推定貯留量と、既知の低位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値とを比較し、液面下降時推定貯留量が、低位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値より多いか否かの第１異常判定を行う。

異常判定部９４は、第１異常判定で、液面下降時推定貯留量が低位貯留量より多い場合には、異常事態が生じたと判定する。即ち、これにより異常事態が検知される。

この場合には、液体燃料ＰＦの現実の貯留量が、健全な場合の推定値である液面下降時推定貯留量よりも充分に少ないことを意味するからである。即ち、液面下降時推定貯留量と低位貯留量との差に相当する量の液体燃料ＰＦが、供給用燃料移送経路４１、燃料小出し槽３０、及び原動機２０の少なくともいずれかにおいて漏洩したり、故障した原動機２０によって液体燃料ＰＦが過剰に消費されたり、フロートスイッチ８０が故障しているといった、異常事態の発生が懸念される。

なお、上述した誤差許容量は、異常判定部９４による異常事態の検知が過剰になりすぎ、異常事態とは言えない状況まで異常事態と判定されてしまうのを防止するために定められる正の定数である。本実施形態では、許容誤差量は、高位貯留量－低位貯留量の５％以上、１５％以下の値、具体的には１０％の値とする。

一方、異常判定部９４は、フロートスイッチ８０が高位レベル到達信号ＳＨを出力した場合は、推定貯留量算出部９３によって上式（２）で算出された液面上昇時推定貯留量と、既知の高位貯留量に予め定めた上記誤差許容量を加えた値とを比較し、液面上昇時推定貯留量が、高位貯留量に誤差許容量を加えた値より多いか否かの第２異常判定を行う。

異常判定部９４は、第２異常判定で、液面上昇時推定貯留量が高位貯留量より多い場合には、異常事態が生じたと判定する。即ち、これにより異常事態が検知される。

この場合にも、液体燃料ＰＦの現実の貯留量が、健全な場合の推定値である液面上昇時推定貯留量よりも充分に少ないことを意味するからである。即ち、液面上昇時推定貯留量と高位貯留量との差に相当する量の液体燃料ＰＦが、補充用燃料移送経路４２、燃料小出し槽３０、燃料タンク５０の少なくともいずれかにおいて漏洩したり、ポンプ６０が故障して液体燃料ＰＦの移送の能力が極度に低下していたり、フロートスイッチ８０が故障しているといった、異常事態の発生が懸念される。

また、異常検知部９０Ａは、外部に警報を出力する警報出力部９５を有する。警報出力部９５は、異常判定部９４が行う第１異常判定又は第２異常判定で異常事態が生じたと判定された場合に、第１異常判定と第２異常判定とのどちらで異常事態が生じたと判定されたのかが区別される態様で、警報を出力させる警報出力制御を行う。

異常検知部９０Ａによる警報出力制御を受けて警報の出力を行う警報出力装置は、発電装置１００に備えられていてもよいし、通信回線を介して発電装置１００から遠隔の場所に設置されていてもよい。警報の出力とは、具体的には、警報出力装置としてのスピーカによる警告音の発生、警報出力装置としての警告ランプの作動、警報出力装置としてのモニタへの警告文の表示出力、又はこれらの組み合わせを指す。

図４を参照し、以下、燃料補充制御及び異常検知処理について具体的に説明する。前提として、ポンプ６０は停止しており、燃料小出し槽３０において液体燃料ＰＦの液面が低位レベルＬと高位レベルＨとの間に位置しており、かつ原動機２０は作動中であるとする。

まず、制御装置９０は、フロートスイッチ８０が低位レベル到達信号ＳＬを出力したか否か判定する（ステップＳ１）。低位レベル到達信号ＳＬが出力されていない場合は（ステップＳ１；ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。この間、原動機２０によって燃料小出し槽３０の液体燃料ＰＦが消費され続けているので、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの液面は、低位レベルＬに向かって下降し続けている。

制御装置９０の異常判定部９４は、フロートスイッチ８０によって低位レベル到達信号ＳＬが出力された場合は（ステップＳ１；ＹＥＳ）、推定貯留量算出部９３によって算出された液面下降時推定貯留量と、既知の低位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値とを比較し、液面下降時推定貯留量が、低位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値よりも多いか否かの第１異常判定を行う（ステップＳ２）。

なお、この第１異常判定に用いられる液面下降時推定貯留量は、高位レベル到達信号ＳＨが前回出力された時点（後述するステップＳ５；ＹＥＳ）から、ステップＳ１で低位レベル到達信号ＳＬが今回出力された時点（ステップＳ１；ＹＥＳ）までの液面下降期間における燃料消費量を用いて、既述の式（１）により算出される。燃料消費量は、燃料消費量算出部９１によって算出され、液面下降時推定貯留量は、推定貯留量算出部９３によって算出される。

低位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値よりも液面下降時推定貯留量が多い場合は（ステップＳ２；ＹＥＳ）、健全な場合よりも燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの液面の下降の仕方が速い、つまり、健全な場合よりも液体燃料ＰＦの減り方が速いので、例えば、供給用燃料移送経路４１、燃料小出し槽３０、及び原動機２０の少なくともいずれかにおける燃料漏れ、原動機２０の故障、フロートスイッチ８０の故障等の異常事態の発生が懸念される。

そこで、制御装置９０の警報出力部９５は、このような異常事態、即ち、第１異常判定で検知された異常事態が生じた旨を表す警報を出力させる警報出力制御を行う（ステップＳ３）。この場合、本燃料補充制御及び異常検知処理は一旦終了する。

ステップＳ３では、図示せぬ警報出力装置が警報出力制御を受けて警報の出力を行うことにより、第１異常判定で検知された異常事態が生じた旨が、保守員に報知される。保守員は、その報知を受けて、発電装置１００の点検、修理その他の保守を行う。保守によって異常事態が解消されると、本燃料補充制御及び異常検知処理が再開される。

一方、液面下降時推定貯留量が、低位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値以下である場合は（ステップＳ２；ＮＯ）、液体燃料ＰＦの減り方が異常に速いとは言えないので、異常事態が生じたとは言えない。この場合、制御装置９０の制御部９０Ｂは、燃料タンク５０から燃料小出し槽３０への液体燃料ＰＦの補充を開始するために、ポンプ６０を起動させる（ステップＳ４）。

次に、制御装置９０は、フロートスイッチ８０が高位レベル到達信号ＳＨを出力したか否か判定する（ステップＳ５）。高位レベル到達信号ＳＨが出力されていない場合は（ステップＳ５；ＮＯ）、ステップＳ５に戻る。

この間、原動機２０によって燃料小出し槽３０の液体燃料ＰＦが消費されつつ、ポンプ６０によって燃料小出し槽３０に液体燃料ＰＦが補充され続けている。原動機２０による液体燃料ＰＦの消費の速度よりも、ポンプ６０による液体燃料ＰＦの補充の速度の方が速いので、燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの液面は、高位レベルＨに向かって上昇し続けている。

制御装置９０の異常判定部９４は、フロートスイッチ８０によって高位レベル到達信号ＳＨが出力された場合は（ステップＳ５；ＹＥＳ）、推定貯留量算出部９３によって算出された液面上昇時推定貯留量と、既知の高位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値とを比較し、液面上昇時推定貯留量が、高位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値よりも多いか否かの第２異常判定を行う（ステップＳ６）。

なお、この第２異常判定に用いられる液面上昇時推定貯留量は、低位レベル到達信号ＳＬが前回出力された時点（ステップＳ１；ＹＥＳ）から、ステップＳ５で高位レベル到達信号ＳＨが今回出力された時点（ステップＳ５；ＹＥＳ）までの液面上昇期間における燃料消費量と、その液面上昇期間における燃料補充量とを用いて、既述の式（２）により算出される。燃料消費量は、燃料消費量算出部９１によって算出され、燃料補充量は、燃料補充量算出部９２によって算出され、液面上昇時推定貯留量は、推定貯留量算出部９３によって算出される。

高位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値よりも液面上昇時推定貯留量が多い場合は（ステップＳ６；ＹＥＳ）、健全な場合よりも燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの液面の上昇の仕方が遅いので、例えば、補充用燃料移送経路４２、燃料小出し槽３０、及び燃料タンク５０の少なくともいずれかにおける燃料漏れ、ポンプ６０の故障、フロートスイッチ８０の故障等の異常事態の発生が懸念される。

そこで、制御装置９０の警報出力部９５は、このような異常事態、即ち、第２異常判定で検知された異常事態が生じた旨を表す警報を出力させる警報出力制御を行う（ステップＳ７）。この場合、本燃料補充制御及び異常検知処理は一旦終了する。

ステップＳ７では、図示せぬ警報出力装置が警報出力制御を受けて警報の出力を行うことにより、第２異常判定で検知された異常事態が生じた旨が、保守員に報知される。保守員は、その報知を受けて、発電装置１００の点検、修理その他の保守を行う。保守によって異常事態が解消されると、本燃料補充制御及び異常検知処理が再開される。

一方、液面上昇時推定貯留量が、高位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値以下である場合は（ステップＳ６；ＮＯ）、液体燃料ＰＦの補充のされ方が異常に遅いとは言えないので、異常事態が生じたとは言えない。この場合、制御装置９０の制御部９０Ｂは、燃料タンク５０から燃料小出し槽３０への液体燃料ＰＦの補充を停止するために、ポンプ６０を停止させる（ステップＳ８）。

その後、制御装置９０は、発電装置１００の運転を終了させるか否かを判定する（ステップＳ９）。発電装置１００の運転を継続させる場合は（ステップＳ９；ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、発電装置１００の運転を終了させる場合は（ステップＳ９；ＹＥＳ）、本燃料補充制御及び異常検知処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、発電機１０の発電量に基づいて燃料小出し槽３０における液体燃料ＰＦの貯留量の推定値である推定貯留量を算出し、その推定貯留量を用いて異常判定を行う。このため、従来の判定手法、即ち、フロートスイッチ８０から信号が出力される時間間隔を予め固定的に定められた閾値と比較する判定手法に比べて、燃料漏れを含む異常事態を精度よく検知することができる。

具体的には、異常検知部９０Ａは、既知の高位貯留量と、発電機１０の発電量とを用いて、算出式（１）により液面下降時推定貯留量を算出し、かつフロートスイッチ８０が低位レベル到達信号ＳＬを出力した際の液面下降時推定貯留量が低位貯留量よりも多い場合に、異常事態が生じたと判定する第１異常判定を行う。これにより、燃料漏れを含む異常事態を精度よく検知することができる。

また、異常検知部９０Ａは、既知の低位貯留量と、ポンプ６０による液体燃料ＰＦの補充量と、発電機１０の発電量とを用いて、算出式（２）により液面上昇時推定貯留量を算出し、かつフロートスイッチ８０が高位レベル到達信号ＳＨを出力した際の液面上昇時推定貯留量が高位貯留量よりも多い場合に、異常事態が生じたと判定する第２異常判定を行う。これによっても、燃料漏れを含む異常事態を精度よく検知することができる。

また、本実施形態によれば、例えば、燃料小出し槽３０における任意の液面の高さを検出する油量計、供給用燃料移送経路４１及び補充用燃料移送経路４２における液体燃料ＰＦの流量を検出する流量計といった、異常事態を直接的に検出するための専用の計器を必要とせずに、異常事態を検知することができる。このため、発電装置１００の構成の複雑化が抑えられ、かつ発電装置１００のコストが抑えられる。

［実施形態２］
上記実施形態１において、異常検知部９０Ａが、上式（１）及び（２）の具体的内容を補正する機能を備えてもよい。以下、その具体例について述べる。

まず、上式（１）（以下、液面下降時推定貯留量の算出式（１）と記す。）を補正する機能について説明する。

図５に示すように、本実施形態では、既述のステップＳ２の第１異常判定で、異常事態が生じたとは言えない場合、即ち、液面下降時推定貯留量が、低位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値以下である場合（ステップＳ２；ＮＯ）、異常判定部９４は、現在の液面下降時推定貯留量の算出式（１）が妥当と言えるか否かの第１妥当性判定を行う（ステップＳ１１）。

本実施形態に係る第１妥当性判定では、直前の第１異常判定で用いた液面下降時推定貯留量と、低位貯留量との差の絶対値が、予め定められた閾値ε以上であるか否かを判定する。閾値εは、既述の誤差許容量よりも小さい値とする。具体的には、本実施形態では、閾値εは、高位貯留量－低位貯留量の５％以下の値、具体的には３％の値とする。

第１妥当性判定で、直前の第１異常判定で用いた液面下降時推定貯留量と、低位貯留量との差の絶対値が、予め定められた閾値ε未満である場合は（ステップＳ１１；ＮＯ）、直前の第１異常判定で用いた液面下降時推定貯留量が低位貯留量に充分に近いため、現在の液面下降時推定貯留量の算出式（１）は妥当であると言える。従って、現在の液面下降時推定貯留量の算出式（１）を補正する必要がないので、そのまま既述のステップＳ４に進む。

一方、第１妥当性判定で、直前の第１異常判定で用いた液面下降時推定貯留量と、低位貯留量との差の絶対値が、予め定められた閾値ε以上である場合は（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、現在の液面下降時推定貯留量の算出式（１）では、液体燃料ＰＦの貯留量の推定精度にやや難があると言える。

そこで、この場合、異常検知部９０Ａは、現在の液面下降時推定貯留量の算出式（１）を補正する第１補正処理を行ったうえで（ステップＳ１２）、既述のステップＳ４に進む。

具体的には、異常検知部９０Ａは、直前の第１異常判定で用いた液面下降時推定貯留量が、低位貯留量よりも多い場合は、液面下降時推定貯留量の算出値が小さくなる方向で、現在の液面下降時推定貯留量の算出式（１）を補正する。これは、燃料消費量算出部９１が、燃料消費量の算出値が大きくなる方向で、燃料消費量の算出式、具体的には、発電量を燃料消費量に換算する関数を補正することで実現される。

一方、異常検知部９０Ａは、直前の第１異常判定で用いた液面下降時推定貯留量が、低位貯留量よりも少ない場合は、液面下降時推定貯留量の算出値が大きくなる方向で、現在の液面下降時推定貯留量の算出式（１）を補正する。これは、燃料消費量算出部９１が、燃料消費量の算出値が小さくなる方向で、燃料消費量の算出式、具体的には、発電量を燃料消費量に換算する関数を補正することで実現される。

次に、上式（２）（以下、液面上昇時推定貯留量の算出式（２）と記す。）を補正する機能について説明する。

図６に示すように、本実施形態では、既述のステップＳ６の第２異常判定で、異常事態が生じたとは言えない場合、即ち、液面上昇時推定貯留量が、高位貯留量に予め定めた誤差許容量を加えた値以下である場合（ステップＳ６；ＮＯ）、異常判定部９４は、現在の液面上昇時推定貯留量の算出式（２）が妥当と言えるか否かの第２妥当性判定を行う（ステップＳ２１）。

本実施形態に係る第２妥当性判定では、直前の第２異常判定で用いた液面上昇時推定貯留量と、高位貯留量との差の絶対値が、予め定められた閾値ε以上であるか否かを判定する。閾値εは、図５のステップＳ１１で用いたものと同様、既述の誤差許容量よりも小さい値とする。具体的には、本実施形態では、閾値εは、高位貯留量－低位貯留量の３％の値とする。

第２妥当性判定で、直前の第２異常判定で用いた液面上昇時推定貯留量と、高位貯留量との差の絶対値が、予め定められた閾値ε未満である場合は（ステップＳ２１；ＮＯ）、直前の第２異常判定で用いた液面上昇時推定貯留量が高位貯留量に充分に近いため、現在の液面上昇時推定貯留量の算出式（２）は妥当であると言える。従って、現在の液面上昇時推定貯留量の算出式（２）を補正する必要がないので、そのまま既述のステップＳ８に進む。

一方、第２妥当性判定で、直前の第２異常判定で用いた液面上昇時推定貯留量と、高位貯留量との差の絶対値が、予め定められた閾値ε以上である場合は（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、現在の液面上昇時推定貯留量の算出式（２）では、液体燃料ＰＦの貯留量の推定精度にやや難があると言える。

そこで、この場合、異常検知部９０Ａは、現在の液面上昇時推定貯留量の算出式（２）を補正する第２補正処理を行ったうえで（ステップＳ２２）、既述のステップＳ８に進む。

具体的には、異常検知部９０Ａは、直前の第２異常判定で用いた液面上昇時推定貯留量が、高位貯留量よりも多い場合は、液面上昇時推定貯留量の算出値が小さくなる方向で、現在の液面上昇時推定貯留量の算出式（２）を補正する。これは、燃料消費量算出部９１が、燃料消費量の算出値が大きくなる方向で、燃料消費量の算出式、具体的には、発電量を燃料消費量に換算する関数を補正することで実現される。また、燃料補充量算出部９２が、燃料補充量の算出値が小さくなる方向で、燃料補充量の算出式、具体的には、液面上昇期間の期間長を燃料補充量に換算する比例定数を小さく補正することでも実現される。

一方、異常検知部９０Ａは、直前の第２異常判定で用いた液面上昇時推定貯留量が、高位貯留量よりも少ない場合は、液面上昇時推定貯留量の算出値が大きくなる方向で、現在の液面上昇時推定貯留量の算出式（２）を補正する。これは、燃料消費量算出部９１が、燃料消費量の算出値が小さくなる方向で、燃料消費量の算出式、具体的には、発電量を燃料消費量に換算する関数を補正することで実現される。また、燃料補充量算出部９２が、燃料補充量の算出値が大きくなる方向で、燃料補充量の算出式、具体的には、液面上昇期間の期間長を燃料補充量に換算する比例定数を大きく補正することでも実現される。

以上説明したように、本実施形態によれば、液面下降時推定貯留量の算出式（１）及び液面上昇時推定貯留量の算出式（２）が随時に補正されるので、液面下降時推定貯留量及び液面上昇時推定貯留量をいっそう正確に算出できる。この結果、燃料漏れを含む異常事態の検知の精度がいっそう高められる。

以上、実施形態１及び２について説明した。以下に述べる変形も可能である。

図１に示した異常検知プログラム９０Ｐを、発電装置１００を監視するコンピュータにインストールすることで、そのコンピュータに異常検知部９０Ａの機能を実現させることもできる。異常検知プログラム９０Ｐは、そのコンピュータに、以下の機能（ａ）－（ｄ）を実現させる。このような異常検知プログラム９０Ｐは、通信回線を通じて配布してもよいし、記録媒体に格納して配布してもよい。

（ａ）既知の高位貯留量と発電機１０の発電量とを用いて、算出式（１）により液面下降時推定貯留量を算出し、かつフロートスイッチ８０が低位レベル到達信号ＳＬを出力した際の液面下降時推定貯留量が低位貯留量よりも多い場合に、異常事態が生じたと判定する第１異常判定を行う第１異常検知機能。

（ｂ）第１異常判定で異常事態が生じたとは判定されない場合であって、液面下降時推定貯留量と低位貯留量との差の絶対値が予め定められた閾値以上であるときに、液面下降時推定貯留量の算出値が低位貯留量に近づく条件で算出式（１）を補正する第１補正機能。

（ｃ）既知の低位貯留量とポンプ６０による液体燃料ＰＦの補充量と発電機１０の発電量とを用いて、算出式（２）により液面上昇時推定貯留量を算出し、かつフロートスイッチ８０が高位レベル到達信号ＳＨを出力した際の液面上昇時推定貯留量が高位貯留量よりも多い場合に、異常事態が生じたと判定する第２異常判定を行う第２異常検知機能。

（ｄ）第２異常判定で異常事態が生じたとは判定されない場合であって、液面上昇時推定貯留量と高位貯留量との差の絶対値が予め定められた閾値以上であるときに、液面上昇時推定貯留量の算出値が高位貯留量に近づく条件で算出式（２）を補正する第２補正機能。

１０発電機、２０原動機、３０燃料小出し槽、４１供給用燃料移送経路、４２補充用燃料移送経路、５０燃料タンク、６０ポンプ、７０架台、８０フロートスイッチ、８１低位レベル検出部、８２高位レベル検出部、８３限界低位レベル検出部、８４限界高位レベル検出部、９０制御装置、９０Ａ異常検知部、９０Ｂ制御部、９０Ｐ異常検知プログラム、９１燃料消費量算出部、９２燃料補充量算出部、９３推定貯留量算出部、９４異常判定部、９５警報出力部、１００発電装置、Ｌ低位レベル、ＬＬ限界低位レベル、Ｈ高位レベル、ＨＨ限界高位レベル、ＰＦ液体燃料、ＳＦ液面検出信号、ＳＬ低位レベル到達信号、ＳＨ高位レベル到達信号、ＳＬＬ限界低位レベル到達信号、ＳＨＨ限界高位レベル到達信号。

Claims

駆動されることにより発電する発電機と、
液体燃料を消費することにより前記発電機を駆動する原動機と、
前記液体燃料を移送する供給用燃料移送経路によって前記原動機に接続され、前記原動機に供給される前記液体燃料を貯留する燃料小出し槽と、
前記燃料小出し槽における前記液体燃料の液面の、前記燃料小出し槽に前記液体燃料を補充すべき旨を表す低位レベルへの到達を検出するフロートスイッチと、
前記フロートスイッチによって前記液面の前記低位レベルへの到達が検出された場合に、前記液体燃料を前記燃料小出し槽に補充させる制御を行う制御部と、
前記発電機の発電量に基づいて、前記燃料小出し槽における前記液体燃料の貯留量の推定値である推定貯留量を算出し、かつ前記フロートスイッチによって前記液面の前記低位レベルへの到達が検出された際の前記推定貯留量が、前記液面が前記低位レベルにあるときの前記液体燃料の貯留量である低位貯留量よりも多い場合に、異常事態が生じたと判定する異常判定を行う異常検知部と、
を備える発電装置。
駆動されることにより発電する発電機と、
液体燃料を消費することにより前記発電機を駆動する原動機と、
前記原動機に供給される前記液体燃料を貯留し、かつ前記液体燃料を移送する補充用燃料移送経路を通じて燃料タンクから前記液体燃料が補充される燃料小出し槽と、
前記補充用燃料移送経路に設けられ、前記補充のために前記補充用燃料移送経路を通じて、前記燃料タンクから前記燃料小出し槽に前記液体燃料を移送するポンプと、
前記燃料小出し槽における前記液体燃料の液面の、前記燃料小出し槽への前記液体燃料の補充を停止すべき旨を表す高位レベルへの到達を検出するフロートスイッチと、
前記ポンプの稼働中に、前記フロートスイッチによって前記液面の前記高位レベルへの到達が検出されると前記ポンプを停止させる制御部と、
前記発電機の発電量と、前記ポンプの稼働の状況とに基づいて、前記燃料小出し槽における前記液体燃料の貯留量の推定値である推定貯留量を算出し、かつ前記フロートスイッチによって前記液面の前記高位レベルへの到達が検出された際の前記推定貯留量が、前記液面が前記高位レベルにあるときの前記液体燃料の貯留量である高位貯留量よりも多い場合に、異常事態が生じたと判定する異常判定を行う異常検知部と、
を備える発電装置。
前記異常検知部は、前記異常判定で前記異常事態が生じたと判定した場合に、その旨を表す警報を出力させる警報出力制御を行う、
請求項１又は２に記載の発電装置。