JPH09238433A - 自家発電機の非常用電源供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常運転時には自家発電機の発電量を空調シ
ステムだけの負荷に設定することで燃料使用効率を高め
て低燃料の運転を実現させると共に、商用電源から屋内
の負荷への電力供給が停止した場合にも、停電の原因が
屋内負荷回路の不具合でないことを確認することで電力
供給を開始した際の火災等の発生を防止するようにした
自家発電機の非常用電源供給システムを提供する。 【構成】 通常運転時に商用電源１から屋内負荷２１へ
電力を供給する第１の電力供給ラインと２０、通常運転
時に自家発電機５から空調システム２３へ負荷電力を供
給する第２の電力供給ライン２２と、非常時には自家発
電機５からの供給電力を第２の供給ライン２２から屋内
負荷２１へ供給する第３の電力供給ライン２４と、自家
発電機５の発電量を、通常運転時には空調システム２３
の負荷電力に設定し、また非常時には空調システム２３
の負荷電力に屋内負荷２１への供給電力を加算した値に
設定するコントローラ８とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通常運転時には空
調システムだけの駆動源として用いる自家発電機を、商
用電源からの電力供給が停止した非常時には非常用電源
として用いるようにした自家発電機の非常用電源供給シ
ステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の自家発電機の非常用電源
供給システムとしては、商用電源が停電した際のバック
アップとして非常時にのみ運転される場合と、通常運転
時の電源として併用される場合とがあり、これら非常時
運転の場合も通常運転時に併用される場合にも、自家発
電機に接続された様々な電機機器の全ての負荷電力を同
時にまかなえるような発電量に設定され、かつ接続され
た電機機器の全負荷が同時にかかった場合にもそのまま
対応可能なように、通常運転時にも常時フル運転が行わ
れているものが知られている。

【０００３】さらに、非常時にのみ使用される自家発電
機では、商用電源からの電力供給が停止した場合には、
電機機器の負荷回路の異常等が確認されることなく自動
的にバックアップ状態に切り換わって負荷電力の供給が
開始され、商用電源からの電力供給が復帰した際には元
の停止状態に戻す機能を付加したものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
自家発電機の非常用電源供給システムにあっては、自家
発電機を常時フル運転で使用するため、全負荷がかから
ない場合には余剰電力が発生した状態のまま運転される
こととなり、無駄な燃料が消費されるばかりでなく、長
時間運転を行うような場合には過大な燃料設備が必要で
あり、したがって、個人が各家庭で使用する場合には、
庭等に広い設置スペースが必要なことから導入が不可能
となる。

【０００５】さらに、商用電源からの電力供給が停止し
た場合のバックアップとして起動する自家発電機にあっ
ては、電力供給が停止した原因を判断することができな
いため、負荷側に過電流が発生したことによってサーキ
イトプロテクタが作動して停電状態となった場合にも、
停電と同時に非常用電源の供給が開始されるため、例え
ば、地震等の災害時には非常用電源が供給されたために
漏洩したガス等に引火してさらに二次災害を引き起して
しまう等の問題点があった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、通常運転時には自家発電機の発電量を空調システム
だけの負荷に設定することで燃料使用効率を高めて低燃
料の運転を実現させると共に、商用電源から屋内の負荷
への電力供給が停止した場合にも、停電の原因が屋内負
荷回路の不具合でないことを確認することで電力供給を
開始した際の火災等の発生を防止するようにした自家発
電機の非常用電源供給システムを提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、通常運
転時には空調システムの駆動源としての自家発電機を、
商用電源からの電力供給が停止した非常時には屋内負荷
の非常用電源として用いる自家発電機の非常用電源供給
システムであって、前記通常運転時に商用電源から屋内
負荷へ電力供給する第１の電力供給ラインと、前記通常
運転時に自家発電機から空調システムの負荷へ電力を供
給する第２の電力供給ラインと、前記非常時には自家発
電機からの供給電力を前記第２の供給ラインから前記屋
内負荷へ供給する第３の電力供給ラインと、前記自家発
電機の発電量を、前記通常運転時には空調システムの負
荷電力に設定し、また前記非常時には前記空調システム
の負荷電力に屋内側への負荷電力を加算した値に設定す
るコントローラとを備えたことを特徴としている。

【０００８】請求項２では、前記第１の電力供給ライン
には前記商用電源から屋内へ供給される電力の供給状態
を常時監視するセンサー回路が設けられ、前記コントロ
ーラには、前記センサー回路で前記商用電源から屋内側
への停電が検出された際の原因が屋内負荷の回路異常か
否かが確認され、かつ単なる停電状態の場合には前記自
家発電機の発電量が前記屋内側への負荷電力が加算され
た値に設定されたことを報知する異常報知手段と、前記
異常報知手段の作動を管理者が確認してマニュアルで前
記自家発電機からの供給電力を前記第２の供給ラインか
ら前記第３の供給ラインを介して前記第１の電力供給ラ
イン側に供給する切換スイッチとが設けられていること
を特徴としている。

【０００９】請求項３では、前記コントローラには、前
記商用電源の電力供給が復帰した際に、前記自家発電機
から屋内負荷への供給電力が自動的に停止されると共
に、前記自家発電機の発電量が前記通常運転時の負荷電
力に設定されたことを報知する復帰報知手段が設けられ
ていることを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。図１において符号１はユーザーが購
入する商用電源、２は各家庭に取り付けられる積算電力
計、３は屋内配線に結線するための安全ブレーカ、４は
漏電遮断ブレーカ、５は自家発電機、６はバッテリーの
充電回路、７はコントローラの電源用バッテリー、８は
自家発電空調システムのコントローラ、９は受電状態を
チェックする第１のセンサー回路、１０は負荷のショー
トを検出するための第２のセンサー回路、１１は第１の
接続器、１２は第２の接続器、１３は第３の接続器、１
４、１５、１６はブレーカー、１７は漏電ブレーカであ
る。

【００１１】商用電源１は、第１の電力供給ライン２０
によって電機器具等の屋内負荷２１に接続されており、
電力供給ライン２０には積算電力計２、ブレーカ３、漏
電ブレーカ４、第１のセンサー回路９、接続器１１等が
設けられている。

【００１２】自家発電機５は、第２の電力供給ライン２
２によって空調システム２３へ接続されており、通常運
転時には空調システム２３の駆動用電源として用いられ
る一方、停電等の非常時には屋内側へも供給されて屋内
負荷２１の非常用電源として用いられる。また、自家発
電機５は通常運転時には空調システム２３の負荷に相当
する発電量で運転され、非常運転時にはさらに商用電源
のバックアップとして屋内の負荷電力が加算された電力
を供給可能な発電量で運転されるものである。これによ
って、自家発電機の燃料使用効率を高め、燃料の消費量
を少なくすることが可能となる。自家発電機５として
は、例えばタービン式の発電機を用いることが好ましい
が、特にタービン式以外の自家発電機であっても良い。

【００１３】第２の電力供給ライン２２にはブレーカ１
５、漏電ブレーカ１７、ブレーカ１６が設けられ、自家
発電機５はコントローラ８によって制御される。さら
に、第２の電力供給ライン２２の漏電ブレーカ１７の後
と、第１の電力供給ライン２０の第１の接続器１１の後
とは、第３の電力供給ライン２４で接続されており、こ
の第３の電力供給ライン２４を介して自家発電機５から
の非常用の電力が屋内負荷２１に供給される。この第３
の電力供給ライン２４にはブレーカ１５、第３の接続器
１３が設けられており、第３の接続器１３の後からは負
荷のショートを検出するための配線２５がコントローラ
８内に取り込まれており、配線２５には第２の接続器１
２と第２のセンサー回路１０とが設けられている。

【００１４】コントローラ８の内部にはタイマー回路８
１等が内装され、コントローラ８の表面には第３の接続
器１３をＯＮ状態とすることで第２の電力供給ライン２
２と第１の電力供給ライン２０を接続して、自家発電機
５からの電力を屋内負荷２１に供給可能とするスイッチ
８３や、コントローラ８を介して外部への電源供給を可
能とするコンセント８４や、屋内側２１の負荷回路に異
常が発生したことを知らせる第１の警告灯８５、商用電
源の電力供給停止が単なる停電であることが確認される
と共に、自家発電機５の発電量が屋内負荷２１への供給
可能な値に増加したことを知らせる異常報知手段として
の第２の警告灯８６、商用電源からの電力供給が復帰し
たことを報知する復帰報知手段としての第３の警告灯８
７が設けてある。

【００１５】コンセント８４は地震等の災害時に電力の
供給が停止した際の電源として用いることが可能であ
り、第２の電力供給ライン２２の漏電ブレーカ１７の後
からブレーカ８８を介して取り出されている。また上記
の各警告灯８５、８６、８７は警報音を発しながら点滅
することで、各種状況を管理者に知らせるものである。
また、第２の電力供給ライン２２の漏電ブレーカ１７の
後からはコントローラ８のバッテリー７へ電力を供給す
る配線９１が充電回路６を介して接続されると共に、第
１の電力供給ライン２０からは充電回路６を介してバッ
テリー７へ電力を供給する配線９２が接続されている。

【００１６】コントローラ８からは、第１のセンサー回
路９からの信号取り出す信号線９３、第２のセンサー回
路１０からの信号を取り出す信号線９４、さらに第１の
接続器１１を開閉する信号線９５、第２の接続器１２を
開閉させる信号線９６、第３の接続器１３を開閉させる
信号線９７、自家発電機５を駆動制御するための信号線
９８がそれぞれ配線されている。

【００１７】つぎに、図２のフローチャートを用いて本
発明の動作シーケンスを説明する。商用電源１からの電
力供給が行われているか否かが第１のセンサー回路９で
電流又は電圧を常時監視することで判断され（Ｓ１）、
電力供給が行われていない場合には、コントローラ８内
のタイマー８１が始動され（Ｓ２）、電力供給停止時間
が計測されることで瞬間的な電力供給停止か否かが判断
される（Ｓ３）。電力供給の停止が一時的でない、即ち
商用電源が停電状態であると判断されると、電力供給の
復元が可能か否かの判断が行われた後（Ｓ４）、電力供
給復元が行われたと判断された場合にはステップＳ１へ
戻る。また電力供給の復元が行われないと判断された場
合には、コントローラ８から第１の接続器１１へＯＦＦ
信号が送られて、商用電源１側と家庭負荷２１とのライ
ンが遮断される（Ｓ５）。

【００１８】屋内負荷２１への回路がＯＦＦとされる
と、コントローラ８から第２の接続器１２へＯＮ信号が
送られて配線２５が第３の電力供給ライン２４、第１の
電力供給ライン２０を介して屋内負荷２１に接続された
後、回路の負荷チェックが行われる（Ｓ６）。屋内負荷
２１の回路負荷チェックを行うことで、単なる停電なの
か、屋内負荷回路の異常の有無が判断され（Ｓ７）、負
荷回路に異常有りと判断された場合には、第１の警告灯
８５が作動して管理者に異常を知らせる（Ｓ８）。この
ような場合には、屋内に設けられた電機器具等に故障が
発生して過電流が流れたため漏電ブレーカ４が作動した
ことが考えられるため、その原因を解消した後でなけれ
ば電力供給を行うことが安全上問題を生じることとな
る。例えば、地震等の災害発生により屋内負荷２１の回
路がショート等を起こして漏電が生じたままの状態で電
力供給を行った場合には、大きな火災を誘発したりする
恐れある。

【００１９】また、屋内の負荷チェックが異常なしと判
断された場合には、停電の原因が商用電源１からの電力
供給が停止したことによるものと判断され、コントロー
ラ８内で自家発電機５の発電量が空調システムの負荷電
力分と屋内負荷電力分が加算された供給電力に設定され
た後（Ｓ９）、これを報知する第２の警告灯８６が作動
する。この第２の警告灯８６が作動したことを管理者が
確認した後（Ｓ１０）、マニュアル操作でコントローラ
８のスイッチ８３をＯＮすることで（Ｓ１１）、第３の
接続器１３が接続状態となり、第３の電力供給ライン２
４を介して第２の電力供給ライン２２が第１の電力供給
ライン２０に接続され、自家発電機５から屋内負荷２１
へ非常用電力の供給が開始される（Ｓ１２）。これによ
って、負荷回路の漏電による火災発生等が防止される。

【００２０】次に、図３を用いて商用電源が回復した場
合の復帰作動シーケンスに関して説明する。商用電源１
からの電力供給が復帰したことが第１のセンサー回路９
で検出されると（Ｓ１３）、タイマー８１が始動し（Ｓ
１４）、電力供給が一時的か否かが計数され（Ｓ１
５）、商用電源１からの電力供給が復帰したか否かが判
断され、復帰が一時的である場合にはステップＳ１３へ
戻り、電力供給が復帰したと判断されると（Ｓ１６）、
第３の警告灯８７が作動して電力復帰を管理者に知らせ
る（Ｓ１７）。

【００２１】商用電源１からの電力が復帰すると、コン
トローラ８からの制御信号により自家発電機５の発電量
が通常運転時の空調システムへの供給電力に落とされる
と共に（Ｓ１８）、第３の接続器１３がＯＦＦ（Ｓ１
９）、第１の接続器１１がＯＮ状態となる（Ｓ２０）。
これによって、第１の電力供給ライン２０が復帰して商
用電源１から屋内負荷への電力供給が再開されると共
に、自家発電機５は通常運転状態に戻って空調システム
のみの駆動電力を供給する。また、コントローラ８内の
シーケンス回路はステップＳ１の初期状態に戻る。

【００２２】

【発明の効果】上述したように本発明の自家発電機の非
常用電源供給システムは、通常運転時に商用電源から屋
内負荷へ電力供給する第１の電力供給ラインと、通常運
転時に自家発電機から空調システムの負荷へ電力を供給
する第２の電力供給ラインと、非常時には自家発電機か
らの供給電力を前記第２の供給ラインから屋内負荷へ供
給する第３の電力供給ラインと、自家発電機の発電量
を、通常運転時には空調システムの負荷電力に設定し、
また非常時には空調システムの負荷電力に屋内側への負
荷電力を加算した値に設定するコントローラとを備えた
ので、非常運転時には空調システムの負荷電力と屋内負
荷電力とを同時にまかなえる電力供給が可能であると共
に、通常運転時には空調システムの負荷電力に応じた発
電量で稼働すればよく、余剰電力を発生させることな
く、燃料消費量を節約でき、運転コストの低減が図れる
と共に燃料タンクの小型化が実現できる。

【００２３】請求項２は、第１の電力供給ラインには前
記商用電源から屋内へ供給される電力の供給状態を常時
監視するセンサー回路が設けられ、コントローラには、
センサー回路で商用電源からの停電が検出された際の原
因が屋内負荷の回路異常か否かが確認され、かつ単なる
停電状態の場合には自家発電機の発電量が屋内側への負
荷電力が加算された値に設定されたことを報知する異常
報知手段と、異常報知手段の作動を管理者が確認してマ
ニュアルで自家発電機からの供給電力を第２の供給ライ
ンから前記第３の供給ラインを介して第１の電力供給ラ
イン側に供給する切換スイッチとが設けられているの
で、負荷回路に漏電が発生している状態で電力供給を行
った場合に発生する火災等の事故を未然に防止すること
ができる。

【００２４】請求項３は、コントローラには、商用電源
の電力供給が復帰した際に、自家発電機から屋内側の供
給電力が自動的に停止されると共に、自家発電機の発電
量が通常運転時の負荷電力に設定されたことを報知する
復帰報知手段が設けられているので、自家発電機が非常
運転時に供給していた負荷電力で運転が継続されること
で発生する余剰電力を防止でき、燃料の使用効率を高め
て燃料消費量を節約でき、コストの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自家発電機の非常用電源供給システム
の概要を説明するシステム系統図である。

【図２】本発明の自家発電機の非常用電源供給システム
の非常運転時に移行する動作シーケンスを示すフローチ
ャートである。

【図３】本発明の自家発電機の非常用電源供給システム
の商用電源への電力復帰時の動作シーケンスを示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 商用電源 ５ 自家発電機 ８ コントローラ ２０ 第１の電力供給ライン ２１ 屋内負荷 ２２ 第２の電力供給ライン ２３ 空調システム ２４ 第３の電力供給ライン ８６ 異常報知手段 ８７ 復帰報知手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通常運転時には空調システムの駆動源と
   しての自家発電機を、商用電源からの電力供給が停止し
   た非常時には屋内負荷の非常用電源として用いる自家発
   電機の非常用電源供給システムであって、 前記通常運転時に商用電源から屋内負荷へ電力供給する
   第１の電力供給ラインと、 前記通常運転時に自家発電機から空調システムの負荷へ
   電力を供給する第２の電力供給ラインと、 前記非常時には自家発電機からの供給電力を前記第２の
   供給ラインから前記屋内負荷へ供給する第３の電力供給
   ラインと、 前記自家発電機の発電量を、前記通常運転時には空調シ
   ステムの負荷電力に設定し、また前記非常時には前記空
   調システムの負荷電力に屋内側への負荷電力を加算した
   値に設定するコントローラとを備えたことを特徴とする
   自家発電機の非常用電源供給システム。
2. 【請求項２】 前記第１の電力供給ラインには前記商用
   電源から屋内へ供給される電力の供給状態を常時監視す
   るセンサー回路が設けられ、 前記コントローラには、前記センサー回路で前記商用電
   源からの停電が検出された際の原因が屋内負荷の回路異
   常か否かが確認され、かつ単なる停電状態の場合には前
   記自家発電機の発電量が前記屋内側への負荷電力が加算
   された値に設定されたことを報知する異常報知手段と、 前記異常報知手段の作動を管理者が確認してマニュアル
   で前記自家発電機からの供給電力を前記第２の供給ライ
   ンから前記第３の供給ラインを介して前記第１の電力供
   給ライン側に供給する切換スイッチとが設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の自家発電機の非常用電
   源供給システム。
3. 【請求項３】 前記コントローラには、前記商用電源の
   電力供給が復帰した際に、前記自家発電機から屋内負荷
   への供給電力が自動的に停止されると共に、前記自家発
   電機の発電量が前記通常運転時の負荷電力に設定された
   ことを報知する復帰報知手段が設けられていることを特
   徴とする請求項１叉は２に記載の自家発電機の非常用電
   源供給システム。