JP2006046296A - Gas turbine power generating device - Google Patents

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JP2006046296A JP2004232324A JP2004232324A JP2006046296A JP 2006046296 A JP2006046296 A JP 2006046296A JP 2004232324 A JP2004232324 A JP 2004232324A JP 2004232324 A JP2004232324 A JP 2004232324A JP 2006046296 A JP2006046296 A JP 2006046296A
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Tsutomu Yoshino
勉 吉野
Takeshi Kato
武士 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine power generating device, in which component parts in an electric equipment unit are disposed compactly as well to reduce occupied area, and in which maintenance performance is improved. <P>SOLUTION: The electric equipment unit 40 is provided to convert generated power in this gas turbine power generating device through an inverter into AC current of a desired frequency. On the side of a placement surface 406b on the opposite side to an air passage in a heat sink 406 in which the air passage is formed for air sucked by a cooling fan 40a to pass, the component parts of the electric equipment unit 40, that is 12 switching elements 400a1 and 400b1 in the inverter 400, a DC-DC converter, a terminal box 412, and a capacitor 400c are placed. The heat sink 406 is composed to be drawable from the front surface side of a case. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明はガスタービン発電装置に関し、より具体的にはその中の電装ユニットの配置構造に関する。   The present invention relates to a gas turbine power generator, and more specifically to an arrangement structure of electrical units therein.

コンプレッサとタービンを同軸に配した1軸型などのガスタービン・エンジンと、それに接続される発電機とからなり、それらを筐体(ハウジング)に収容したガスタービン発電装置は良く知られており、本出願人も例えば下記の特許文献1において提案している。その特許文献1に記載の技術にあっては、エンジン、発電機など発電装置の全体を筐体内にコンパクトに収容して占有スペースを低減すると共に、メンテナンス性の向上を図っている。   A gas turbine power generator comprising a gas turbine engine such as a single shaft type in which a compressor and a turbine are coaxially arranged and a generator connected to the engine is housed in a housing (housing) is well known, The present applicant has also proposed, for example, in Patent Document 1 below. In the technique described in Patent Document 1, the entire power generation apparatus such as an engine and a generator is housed in a compact manner to reduce the occupied space and improve the maintainability.

また、この種のガスタービン発電装置には発電機が発電した電力を任意の周波数の交流電流に変換して外部の電気負荷に供給する電装ユニットが設けられるが、その中の電力変換器(AC−ACコンバータ)などは放熱を必要とすることから、従来、例えば特許文献2記載の技術のように、電力変換器の内部にヒートシンクを設け、変換器の下部の入口開口から導入した冷却空気でヒートシンクを冷却することが提案されている。
特開2004−084576号公報 特開2003−120329号公報(段落0036)
In addition, this type of gas turbine power generator is provided with an electrical unit that converts the power generated by the generator into an alternating current of an arbitrary frequency and supplies it to an external electrical load. -AC converter) requires heat dissipation, and conventionally, as in the technique described in Patent Document 2, for example, a heat sink is provided inside the power converter, and the cooling air introduced from the inlet opening at the bottom of the converter is used. It has been proposed to cool the heat sink.
JP 2004-084576 A JP 2003-120329 A (paragraph 0036)

ところで、特許文献1記載の技術のように発電装置の全体をコンパクトに収容してメンテナンス性を高めるに止まらず、その中の電装ユニットについても、その構成部品をコンパクトに収容して占有面積を低減しつつメンテナンス性を向上させるのが望ましいが、その場合、特許文献2記載の技術のようにヒートシンクを構成部品の内部に配置する構成にすると、コンパクト性とメンテナンス性の向上の点で限界がある。   By the way, as in the technique described in Patent Document 1, the entire power generation apparatus is housed in a compact manner to improve maintainability, and the electrical components in the power generation unit can be housed in a compact manner to reduce the occupied area. However, it is desirable to improve the maintainability, but in that case, there is a limit in terms of improving compactness and maintainability when the heat sink is arranged inside the component as in the technique described in Patent Document 2. .

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、電装ユニットの構成部品についてもコンパクトに配置して占有面積を低減すると共に、メンテナンス性を向上させるようにしたガスタービン発電装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas turbine power generator that solves the above-described problems and that compactly arranges the components of the electrical unit to reduce the occupied area and improve the maintainability. is there.

上記した課題を解決するために、請求項1にあっては、ガスタービン・エンジンと、前記エンジンに接続される発電機とからなり、少なくとも前記エンジンと発電機を収容する筐体とを備えたガスタービン発電装置において、前記発電機が発電した電力をインバータを介して任意の周波数の交流電流に変換して外部の電気負荷に供給する電装ユニットを、前記筐体の前面側に配置されて空気を吸引する冷却ファン、前記冷却ファンによって吸引された空気が通過する空気通路が形成されるヒートシンク、前記ヒートシンクの前記空気通路に面する面と反対側の戴置面側に戴置され、前記インバータを構成する複数個のスイッチング素子、前記複数個のスイッチング素子よりも前記空気通路における空気の流れにおいて下流に相当する位置で前記戴置面側に戴置され、前記インバータに接続されるDC−DCコンバータ、前記戴置面側に戴置され、前記インバータの複数個のスイッチング素子を後段のLCフィルタに接続する端子、および前記戴置面側に戴置され、前記スイッチング素子によって変換された出力を平滑するコンデンサから構成すると共に、前記ヒートシンクを前記筐体の前面側から引き出し自在に構成した。   In order to solve the above-described problem, in claim 1, a gas turbine engine and a generator connected to the engine are provided, and at least a housing for accommodating the engine and the generator is provided. In the gas turbine power generator, an electrical unit that converts the electric power generated by the generator into an alternating current of an arbitrary frequency through an inverter and supplies the alternating current to an external electric load is disposed on the front side of the casing and is air A cooling fan that sucks air, a heat sink in which an air passage through which air sucked by the cooling fan passes is formed, and is placed on the placement surface side of the heat sink opposite to the surface facing the air passage, and the inverter A plurality of switching elements constituting the front of the plurality of switching elements at a position corresponding to the downstream in the air flow in the air passage. A DC-DC converter mounted on the mounting surface side and connected to the inverter; a terminal mounted on the mounting surface side and connecting a plurality of switching elements of the inverter to a subsequent LC filter; and The capacitor is configured to be placed on the mounting surface side and smoothes the output converted by the switching element, and the heat sink is configured to be freely drawn out from the front side of the housing.

請求項1に係るガスタービン発電装置にあっては、冷却ファンによって吸引された空気が通過する空気通路が形成されるヒートシンクの空気通路に面する面と反対側の戴置面側に、インバータの複数個のスイッチング素子と、DC−DCコンバータと、LCフィルタに接続する端子と、コンデンサとを配置するようにしたので、換言すれば、電装ユニットを構成する部品のほとんどをヒートシンクの上に配置するようにしたので、電装ユニットをコンパクトに配置して占有面積を低減することができる。   In the gas turbine power generator according to claim 1, the inverter is disposed on the mounting surface side opposite to the surface facing the air passage of the heat sink in which the air passage through which the air sucked by the cooling fan passes is formed. Since a plurality of switching elements, a DC-DC converter, a terminal connected to the LC filter, and a capacitor are arranged, in other words, most of the components constituting the electrical unit are arranged on the heat sink. Since it did in this way, an electrical equipment unit can be arrange | positioned compactly and an occupation area can be reduced.

さらに、それら電装ユニットの構成部品が戴置されたヒートシンクを筐体の前面側から引き出し自在に構成にしたので、メンテナンス性を向上させることができる。また、冷却ファンも同様に筐体の前面側に配置したので、冷却ファンの交換が容易となってメンテナンス性を一層向上させることができる。   Further, since the heat sink on which the components of the electrical unit are placed can be pulled out from the front side of the housing, the maintainability can be improved. In addition, since the cooling fan is also arranged on the front side of the casing, the cooling fan can be easily replaced and the maintainability can be further improved.

また、それら電装ユニットの構成部品を冷却ファンによって吸引された空気が通過する空気通路に面する面と反対側の戴置面に戴置される如く構成したので、効果的に放熱させることができる。さらに、比較的放熱要求量が小さいDC−DCコンバータを、スイッチング素子の下流側に配置したので、その放熱要求量も満足させることができる。   In addition, since the components of the electrical unit are configured to be placed on the placement surface opposite to the surface facing the air passage through which the air sucked by the cooling fan passes, heat can be effectively dissipated. . Furthermore, since the DC-DC converter having a relatively small heat dissipation requirement is arranged on the downstream side of the switching element, the heat dissipation requirement can be satisfied.

以下、添付図面に即してこの発明に係るガスタービン発電装置を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the gas turbine power generator according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、この発明の第1実施例に係るガスタービン発電装置を全体的に示す斜視図、図2は図1に示す装置を筐体に収容した状態で示す縮小斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view generally showing a gas turbine power generator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a reduced perspective view showing the apparatus shown in FIG.

図1および図2において、符号10はガスタービン発電装置(以下単に「発電装置」という)を示す。発電装置10は図1に示すようにパッケージフレーム12で囲われ、それにサイドプレート14、リアプレート16、ドア(一方の図示省略)20およびルーフ(図示せず)などが取り付けられ、図2に示すような直方体の筐体(ハウジング)22が形成される。発電装置10はこのように筐体(ハウジング)22を備え、その中に収容される。   1 and 2, reference numeral 10 indicates a gas turbine power generator (hereinafter simply referred to as “power generator”). As shown in FIG. 1, the power generation apparatus 10 is surrounded by a package frame 12, to which a side plate 14, a rear plate 16, a door (not shown) 20, a roof (not shown), and the like are attached. A rectangular parallelepiped housing (housing) 22 is formed. The power generation device 10 thus includes the housing (housing) 22 and is accommodated therein.

図2に示す如く、筐体22はその内部空間を隔壁24で重力方向において上下に分割され、よって形成される上部空間には、コンプレッサとタービン(共に図示せず)を同軸に配置した、円筒状のガスタービン・エンジン(以下単に「エンジン」という)26が横置き(タービンなどの回転軸の方向が水平方向となる)に収容される。   As shown in FIG. 2, the casing 22 is divided into upper and lower parts in the direction of gravity by a partition wall 24, and a cylinder and a compressor and a turbine (both not shown) are coaxially arranged in an upper space formed thereby. A gas turbine engine 26 (hereinafter simply referred to as an “engine”) 26 is accommodated horizontally (the direction of the rotating shaft of the turbine or the like is the horizontal direction).

エンジン26には、その回転出力によって駆動される発電機30が接続される。エンジン26と発電機30の間には、エンジン26に吸気を導入するための吸気通路32が設けられ、図示しない適宜なシール材を介してエンジン26の吸気口と気密に接続される。また、エンジン26において、発電機30が接続される側とは反対側の端部には、排気ダクト(図示せず)が配置され、図示しない適宜なシール材を介してエンジン26の排気口と気密に接続される。尚、図2においてエンジン26と発電機30の図示を省略した。   The engine 26 is connected to a generator 30 driven by the rotational output. An intake passage 32 for introducing intake air to the engine 26 is provided between the engine 26 and the generator 30 and is airtightly connected to an intake port of the engine 26 via an appropriate sealing material (not shown). Further, an exhaust duct (not shown) is disposed at an end of the engine 26 opposite to the side to which the generator 30 is connected, and an exhaust port of the engine 26 is connected via an appropriate sealing material (not shown). Connected airtight. In addition, illustration of the engine 26 and the generator 30 was abbreviate | omitted in FIG.

また、筐体22の下部空間において、上部空間に配置されたエンジン26と対角をなす位置には、燃料圧縮用のコンプレッサ34が配置される。燃料圧縮用コンプレッサ34は、天然ガスや都市ガスなどの気体燃料を圧縮し、図示しない燃料供給路を介してエンジン26に供給する。   Further, in the lower space of the housing 22, a fuel compression compressor 34 is disposed at a position that is diagonal to the engine 26 disposed in the upper space. The fuel compression compressor 34 compresses gaseous fuel such as natural gas or city gas, and supplies the compressed fuel to the engine 26 via a fuel supply path (not shown).

また、筐体22の下部空間において、エンジン26の直下にはエンジン26に吸気を導入するための吸気ダクト36(図2に示す)が配置されると共に、さらにその下方には、電装ユニット40が配置される。図1に示す如く、電装ユニット40は発電機30に電気的に接続され、発電機30の発電した電力を任意の周波数の交流電流に変換し、外部の電気機器(図示せず)に供給する。   In addition, an air intake duct 36 (shown in FIG. 2) for introducing intake air into the engine 26 is disposed immediately below the engine 26 in the lower space of the housing 22, and further below that, an electrical unit 40 is disposed. Be placed. As shown in FIG. 1, the electrical unit 40 is electrically connected to the generator 30, converts the electric power generated by the generator 30 into an alternating current of an arbitrary frequency, and supplies it to an external electrical device (not shown). .

電装ユニット40は冷却ファン40aを4個備え、ユニット内の温度に応じて冷却ファン40aの動作(回転数)を制御し、過剰な温度上昇を防止する。さらに、電装ユニット40は、その他の冷却ファン群(全て図示せず)の動作を制御すると共に、外部の電気機器からの電力供給の要求に応じ、エンジン26の回転数を制御する。   The electrical unit 40 includes four cooling fans 40a, and controls the operation (number of rotations) of the cooling fan 40a according to the temperature in the unit to prevent an excessive temperature rise. Furthermore, the electrical unit 40 controls the operation of other cooling fan groups (all not shown) and also controls the rotational speed of the engine 26 in response to a request for power supply from an external electrical device.

尚、上記したその他の冷却ファン群、吸気ダクト36あるいは排気ダクトならびにエンジン26などの詳細は本出願人が先に提案した特許文献1に詳細に記載されているので、この明細書ではそれらの説明は省略する。   The details of the other cooling fan group, the intake duct 36 or the exhaust duct, and the engine 26 are described in detail in Patent Document 1 previously proposed by the present applicant. Is omitted.

次いで、電装ユニット40について詳細に説明する。   Next, the electrical unit 40 will be described in detail.

前記した如く、電装ユニット40は発電機30が発電した電力をインバータを介して任意の周波数の交流電流に変換して外部の負荷に供給するように動作するが、図3に示す回路図を参照して電装ユニット40の主要構成部品である、そのインバータ400について最初に説明する。   As described above, the electrical unit 40 operates to convert the electric power generated by the generator 30 into an alternating current of an arbitrary frequency via an inverter and supply it to an external load. See the circuit diagram shown in FIG. The inverter 400 that is a main component of the electrical unit 40 will be described first.

図示の如く、インバータ400は主として、コンバータ部400aとインバータ部400bから構成される。コンバータ部400aは6個の正負用のスイッチング素子400a1からなり、発電機30の三相結線を通じて出力される発電電力(交流)を入力して公知のスイッチング素子400a1の作用によって直流に変換する。これら6個のスイッチング素子400a1は全て、IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor)からなる。   As illustrated, the inverter 400 mainly includes a converter unit 400a and an inverter unit 400b. The converter unit 400a includes six switching elements 400a1 for positive and negative, and inputs the generated power (alternating current) output through the three-phase connection of the generator 30, and converts it into direct current by the action of the known switching element 400a1. All of these six switching elements 400a1 are composed of IGBTs (Insulated-Gate Bipolar Transistors).

スイッチング素子400a1で直流に変換されたコンバータ部400aの出力はコンデンサ400cで平滑された後、インバータ部400bに入力される。インバータ部400bも6個の正負用のスイッチング素子400b1からなり、そこで入力は素子400b1のスイッチング作用によって適宜な周波数の交流に再び変換され、スイッチング作用による高周波成分を除去するためのLCフィルタ(回路)400dおよびコンタクタ400eを介して外部の照明などの電気負荷402に供給される。   The output of the converter unit 400a converted into direct current by the switching element 400a1 is smoothed by the capacitor 400c and then input to the inverter unit 400b. The inverter unit 400b is also composed of six switching elements 400b1 for positive and negative, where the input is converted again to an alternating current with an appropriate frequency by the switching action of the element 400b1, and an LC filter (circuit) for removing high frequency components due to the switching action. It is supplied to an electric load 402 such as an external illumination via 400d and the contactor 400e.

インバータ部400bの6個のスイッチング素子400b1も、同様にIGBTからなる。尚、コンタクタ400eは、ガスタービン発電装置10を電気負荷402に電気的に接続・遮断するための装置(スイッチ)である。   Similarly, the six switching elements 400b1 of the inverter unit 400b are made of IGBTs. The contactor 400e is a device (switch) for electrically connecting / disconnecting the gas turbine power generator 10 to / from the electric load 402.

さらに、コンバータ部400aの出力は、インバータ400に接続されるDC−DCコンバータ404を介して適宜な電圧に降圧され、操作パネルのインディケータ(図示せず)などの補機の電力として供給される。   Furthermore, the output of the converter unit 400a is stepped down to an appropriate voltage via a DC-DC converter 404 connected to the inverter 400, and supplied as power for auxiliary equipment such as an indicator (not shown) of the operation panel.

電装ユニット40が上記のような回路構成を備えるとき、コンバータ部400a、インバータ部400bおよびDC−DCコンバータ404は比較的発熱量が大きいことから、ヒートシンクなどを設けて放熱する必要があるが、特許文献2記載の技術のようにヒートシンクをそれらの内部あるいはその付近に個別に配置すると、大型化せざるを得ない。そこで、この実施例にあっては、1個のヒートシンク406のみ設けると共に、その上部にスイッチング素子400a1などを戴置(搭載)するようにした。   When the electrical unit 40 has the circuit configuration as described above, the converter unit 400a, the inverter unit 400b, and the DC-DC converter 404 have a relatively large amount of heat generation. Therefore, it is necessary to dissipate heat by providing a heat sink or the like. If the heat sinks are individually arranged inside or in the vicinity thereof as in the technique described in Document 2, the size of the heat sink must be increased. Therefore, in this embodiment, only one heat sink 406 is provided, and the switching element 400a1 and the like are placed (mounted) on the heat sink 406.

以下、図4以降を参照して説明すると、図4はヒートシンク406の斜視図、図5はその上にスイッチング素子400a1などの構成部品を戴置した状態での電装ユニット40の斜視図、図6は図5に示す電装ユニット40の平面図、および図7はその拡大側面図である。   4 and subsequent drawings, FIG. 4 is a perspective view of the heat sink 406, FIG. 5 is a perspective view of the electrical unit 40 with components such as the switching element 400a1 placed thereon, FIG. FIG. 7 is a plan view of the electrical unit 40 shown in FIG. 5, and FIG. 7 is an enlarged side view thereof.

図示の如く、ヒートシンク406は、大略ボックス状を呈し、下部が空洞に形成され、4個の冷却ファン40aによって吸引された冷却用の空気が矢印で示す方向に通過する空気通路406aが形成されると共に、空気通路406aに面する面と反対側の面(表面)は平坦とされ、そこに上記した構成部品が戴置される戴置面406bが形成される。ヒートシンク406は具体的には2個のヒートシンクを接合して製作される。   As shown in the figure, the heat sink 406 has a generally box shape, a lower portion is formed in a cavity, and an air passage 406a through which cooling air sucked by the four cooling fans 40a passes in a direction indicated by an arrow is formed. At the same time, a surface (surface) opposite to the surface facing the air passage 406a is flat, and a mounting surface 406b on which the above-described components are mounted is formed. Specifically, the heat sink 406 is manufactured by joining two heat sinks.

尚、ヒートシンク406の空気通路406aを流れた空気は、リアプレート16に穿設された排出孔(図示せず)を介して筐体22の外部に放出される。   The air flowing through the air passage 406a of the heat sink 406 is discharged to the outside of the housing 22 through a discharge hole (not shown) formed in the rear plate 16.

図5から図7に示す如く、コンバータ部400aのスイッチング素子400a1は戴置面406b側、より具体的にはその中央付近に6個並列して戴置面406bに直接接触するように戴置されると共に、その付近に対をなすようにインバータ部400bのスイッチング素子400b1も同様に6個並列して戴置面406bに直接接触するように戴置される。   As shown in FIGS. 5 to 7, the switching element 400a1 of the converter unit 400a is placed so as to be in direct contact with the placement surface 406b in parallel on the placement surface 406b side, more specifically near the center thereof. At the same time, six switching elements 400b1 of the inverter unit 400b are placed in parallel so as to form a pair in the vicinity thereof so as to be in direct contact with the placement surface 406b.

コンバータ部400aおよびインバータ部400b、より正確にはそれらのスイッチング素子400a1,400b1の付近には、コンデンサ400cが戴置面406b側、より具体的にはその鉛直方向において上方の位置に戴置される。コンデンサ400cはスイッチング素子400a1,400b1の個数(合計12個)に対して半分の6個が設けられると共に、正負極からなるバスバー410a,410bを介してそれらスイッチング素子に接続される。   In the vicinity of the converter unit 400a and the inverter unit 400b, more precisely in the vicinity of the switching elements 400a1 and 400b1, the capacitor 400c is mounted on the mounting surface 406b side, more specifically in the vertical direction. . Six capacitors 400c, which are half the number of switching elements 400a1 and 400b1 (12 in total), are provided, and are connected to these switching elements via bus bars 410a and 410b made of positive and negative electrodes.

図8は負極(−)側のバスバー410aを、図9は正極(+)側のバスバー410bを示す拡大部分斜視図である。尚、図9で符号410cは絶縁紙を示す(左端のコンデンサ400cを除去して示す)。図示の如く、バスバー410は、2枚の銅板に絶縁紙を間に挟んで構成され、プレート状を呈する。   8 is an enlarged partial perspective view showing the bus bar 410a on the negative electrode (−) side, and FIG. 9 is a bus bar 410b on the positive electrode (+) side. In FIG. 9, reference numeral 410c indicates insulating paper (removed from the leftmost capacitor 400c). As shown in the drawing, the bus bar 410 is configured by sandwiching insulating paper between two copper plates and has a plate shape.

また、コンバータ部400aおよびインバータ部400b、より正確にはそれらのスイッチング素子400a1,400b1の付近には、端子台(端子)412a,412bが2個、戴置面406b側、より具体的にはその鉛直方向において同様に上方の位置に戴置される。   In addition, in the vicinity of the converter unit 400a and the inverter unit 400b, more precisely in the vicinity of the switching elements 400a1 and 400b1, there are two terminal blocks (terminals) 412a and 412b on the mounting surface 406b side, more specifically, Similarly, it is placed at an upper position in the vertical direction.

端子台412aは、バスバー414a,414b,414cを介してコンバータ部400aのスイッチング素子400a1とそれぞれ接続される。また、端子台412bは、バスバー414d,414e,414fを介してインバータ部400bのスイッチング素子400b1とそれぞれ接続される。各バスバーの周囲にはそれぞれホール素子からなる電流センサ416が設けられ、各バスバーを流れる電流に比例した出力を生じる。   Terminal block 412a is connected to switching element 400a1 of converter unit 400a via bus bars 414a, 414b, and 414c, respectively. Further, the terminal block 412b is connected to the switching element 400b1 of the inverter unit 400b via the bus bars 414d, 414e, and 414f, respectively. Around each bus bar, a current sensor 416 composed of a Hall element is provided to generate an output proportional to the current flowing through each bus bar.

一方、端子台412aは、図1に示す如く、コンバータ部400aの電流制御性向上を意図して設置されたACL(交流用インダクタ)420にケーブル422を介して接続されると共に、ACL420はケーブル424を介して発電機30に接続される。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the terminal block 412a is connected to an ACL (AC inductor) 420 installed for the purpose of improving the current controllability of the converter unit 400a via a cable 422, and the ACL 420 is connected to a cable 424. Is connected to the generator 30.

また、端子台412bは、LCフィルタ400dにケーブル426を介して接続されると共に、LCフィルタ400dはコンタクタ400eにケーブル430を介して接続され、コンタクタ400eから外部の電気負荷402(図3)に供給される。尚、図1で、LCフィルタ400dとコンタクタ400eをケース内に収容された状態で示す。   The terminal block 412b is connected to the LC filter 400d via the cable 426, and the LC filter 400d is connected to the contactor 400e via the cable 430, and is supplied from the contactor 400e to the external electrical load 402 (FIG. 3). Is done. In FIG. 1, the LC filter 400d and the contactor 400e are shown in a state of being accommodated in the case.

さらに、図7に示す如く、端子台412の下部には、DC−DCコンバータ404が、スイッチング素子400a1,400b1よりも空気通路406aにおける空気(冷却空気)の流れにおいて下流に相当する位置において、戴置面406b側に、より具体的には戴置面406bに直接接触するように戴置(配置)される。   Further, as shown in FIG. 7, a DC-DC converter 404 is placed below the terminal block 412 at a position corresponding to the downstream in the flow of air (cooling air) in the air passage 406a rather than the switching elements 400a1 and 400b1. More specifically, it is placed (placed) on the placement surface 406b side so as to be in direct contact with the placement surface 406b.

図5などにおいて符号432,434は第1、第2のカバーの一部を示す。図10は、図5に示す電装ユニット40に第1、第2のカバー432,434を取り付けた状態を示す、電装ユニット40の縮小斜視図である。図10に示す如く、第1のカバー432はヒートシンク406の全体を覆い、電装ユニット40の各部品を保護する。第2のカバー434は端子台412(図10で図示省略)の上部付近のみを覆うように、第1のカバー432と別体に取り付けられる。   In FIG. 5 and the like, reference numerals 432 and 434 denote a part of the first and second covers. FIG. 10 is a reduced perspective view of the electrical unit 40 showing a state where the first and second covers 432 and 434 are attached to the electrical unit 40 shown in FIG. As shown in FIG. 10, the first cover 432 covers the entire heat sink 406 and protects each component of the electrical unit 40. The second cover 434 is attached separately from the first cover 432 so as to cover only the vicinity of the upper portion of the terminal block 412 (not shown in FIG. 10).

また、図10に示す如く、ヒートシンク406は、その両側下端部が筐体22に固定されたガイドレール436に係合され、ガイドレール436に沿って移動自在に構成される。それにより、図2に示す如く、電装ユニット40は、ガイドレール436を介して筐体22の前面側から引き出し自在に構成される。   Further, as shown in FIG. 10, the heat sink 406 is configured to be movable along the guide rail 436 by engaging the lower end portions on both sides with the guide rail 436 fixed to the housing 22. Thereby, as shown in FIG. 2, the electrical unit 40 is configured to be freely drawn out from the front side of the housing 22 via the guide rail 436.

この実施例に係るガスタービン発電装置にあって、電装ユニット40は上記の如く、ヒートシンク406を1個で構成すると共に、冷却ファン40aによって吸引された空気(冷却空気)が通過する空気通路406aが形成されるヒートシンク406の空気通路406aに面する面と反対側の戴置面側406bに、インバータ400の複数個のスイッチング素子400a1,400b1と、DC−DCコンバータ404と、LCフィルタ400dなどに接続する端子台(端子)412と、コンデンサ400cとを配置するようにしたので、換言すれば、電装ユニット40を構成する部品のほとんどをヒートシンク406の上に配置するようにしたので、電装ユニット40を、冷却性を確保しつつ、コンパクトに配置して占有面積を低減することができる。   In the gas turbine power generator according to this embodiment, the electrical unit 40 includes the single heat sink 406 as described above, and an air passage 406a through which air (cooling air) sucked by the cooling fan 40a passes. The mounting surface side 406b opposite to the surface facing the air passage 406a of the heat sink 406 to be formed is connected to the plurality of switching elements 400a1 and 400b1, the DC-DC converter 404, the LC filter 400d, and the like of the inverter 400. Since the terminal block (terminal) 412 and the capacitor 400c to be arranged are arranged, in other words, most of the components constituting the electric unit 40 are arranged on the heat sink 406. , While ensuring cooling performance, it can be compactly arranged to reduce the occupied area. Can.

さらに、それら電装ユニット40の構成部品が戴置されたヒートシンク406、換言すれば電装ユニット40を筐体22の前面側からガイドレール436を介して引き出し自在に構成にしたので、引き出した後、第2のカバー434を外せば、端子台412などに速やかにアクセスすることができるので、メンテナンス性を向上させることができる。また、冷却ファン40aも同様に筐体22の前面側に配置したので、冷却ファン40aの交換が容易となってメンテナンス性を一層向上させることができる。   Furthermore, since the heat sink 406 on which the components of the electrical unit 40 are placed, in other words, the electrical unit 40 can be pulled out from the front side of the housing 22 via the guide rail 436, If the second cover 434 is removed, the terminal block 412 and the like can be quickly accessed, so that maintainability can be improved. In addition, since the cooling fan 40a is also arranged on the front side of the housing 22, the cooling fan 40a can be easily replaced and the maintainability can be further improved.

また、それら電装ユニットの構成部品を冷却ファン40aによって吸引された空気が通過する空気通路406aに面する面と反対側、換言すればその直近の戴置面406bに戴置される如く構成したので、スイッチング素子などの構成部品を効果的に放熱させることができる。さらに、比較的放熱要求量が小さいDC−DCコンバータ404は、スイッチング素子400a1,400b1の下流側に配置したので、その放熱も支障なく行うことができる。また、コンデンサ400cや端子台412を戴置面406bから上方位置に置くようにしたので、電装ユニット40の横方向長さを減少させることができる。   In addition, since the components of the electrical unit are configured to be placed on the opposite side of the surface facing the air passage 406a through which the air sucked by the cooling fan 40a passes, in other words, placed on the nearest placement surface 406b. In addition, it is possible to effectively dissipate components such as switching elements. Furthermore, since the DC-DC converter 404 having a relatively small heat dissipation requirement is arranged on the downstream side of the switching elements 400a1 and 400b1, the heat dissipation can be performed without any problem. In addition, since the capacitor 400c and the terminal block 412 are placed above the placement surface 406b, the lateral length of the electrical unit 40 can be reduced.

さらに、12個のスイッチング素子400a1,400b1を並列に配置すると共に、コンデンサ400cはその半分の個数だけ設けてプレート状のバスバー410で接続、換言すれば、スイッチング素子をコンデンサ400cの集合体に接続するようにしたので、両端に配置するスイッチング素子にサージが発生するような不都合を回避することができる。   Further, twelve switching elements 400a1 and 400b1 are arranged in parallel, and the capacitor 400c is provided by a half of the number and connected by the plate-like bus bar 410. In other words, the switching element is connected to the aggregate of the capacitors 400c. Since it did in this way, the problem that a surge generate | occur | produces in the switching element arrange | positioned at both ends can be avoided.

さらに、端子台412をスイッチング素子400a1,400b1に接続するバスバー414に電流センサ416を直接取り付けるように構成したので、その取付台を不要とすることができる。   Further, since the current sensor 416 is directly attached to the bus bar 414 connecting the terminal block 412 to the switching elements 400a1 and 400b1, the mounting base can be omitted.

また、上記の如く構成したことで、発電装置10の全体としても、コンパクト性およびメンテナンス性を向上できると共に、一層の静粛化を図ることができる。   In addition, with the configuration as described above, it is possible to improve the compactness and maintainability of the power generation apparatus 10 as a whole, and to achieve further silence.

このように、この実施例にあっては、ガスタービン・エンジン26と、前記エンジンに接続される発電機30とからなり、少なくとも前記エンジンと発電機を収容する筐体22とを備えたガスタービン発電装置10において、前記発電機が発電した電力をインバータ400を介して任意の周波数の交流電流に変換して外部の電気負荷402に供給する電装ユニット40を、前記筐体の前面側に配置されて空気を吸引する冷却ファン40a、前記冷却ファンによって吸引された空気が通過する空気通路406aが形成されるヒートシンク406、前記ヒートシンクの前記空気通路に面する面と反対側の戴置面406b側に戴置され、前記インバータ400を構成する複数個のスイッチング素子400a1,400b1、前記複数個のスイッチング素子よりも前記空気通路における空気の流れにおいて下流に相当する位置で前記戴置面406b側に戴置され、前記インバータに接続されるDC−DCコンバータ404、前記戴置面406b側に戴置され、前記インバータの複数個のスイッチング素子を後段のLCフィルタ400dに接続する端子(より具体的には端子台)412、および前記戴置面406b側に戴置され、前記スイッチング素子によって変換された出力を平滑するコンデンサ400cから構成すると共に、前記ヒートシンク406を前記筐体22の前面側から引き出し自在に構成した。   Thus, in this embodiment, the gas turbine includes the gas turbine engine 26 and the generator 30 connected to the engine, and includes at least the engine and the casing 22 that houses the generator. In the power generation apparatus 10, an electrical unit 40 that converts the electric power generated by the generator into an alternating current having an arbitrary frequency via an inverter 400 and supplies the alternating current to an external electrical load 402 is disposed on the front side of the casing. A cooling fan 40a for sucking air, a heat sink 406 in which an air passage 406a through which the air sucked by the cooling fan passes is formed, and a mounting surface 406b side opposite to the surface facing the air passage of the heat sink The plurality of switching elements 400a1 and 400b1 that are installed and constitute the inverter 400, and the plurality of switching elements It is placed on the placement surface 406b side at a position corresponding to the downstream in the air flow in the air passage from the element, and placed on the placement surface 406b side, the DC-DC converter 404 connected to the inverter. , A terminal (more specifically, a terminal block) 412 for connecting a plurality of switching elements of the inverter to the LC filter 400d in the subsequent stage, and an output converted by the switching element. The heat sink 406 is configured to be freely drawn out from the front side of the housing 22.

尚、上記において、コンデンサ400cあるいは端子台412を戴置面406bの鉛直方向において上方の位置に配置するようにしたが、下方の位置、例えば、戴置面406bに凹部を形成してそこに埋設するようにしても良い。   In the above description, the capacitor 400c or the terminal block 412 is disposed at an upper position in the vertical direction of the mounting surface 406b. However, a concave portion is formed in a lower position, for example, the mounting surface 406b, and embedded therein. You may make it do.

この発明の第1実施例に係るガスタービン発電装置を全体的に示す斜視図である。1 is a perspective view generally showing a gas turbine power generator according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す装置を筐体に収容した状態で示す縮小斜視図である。FIG. 2 is a reduced perspective view showing the apparatus shown in FIG. 図1などに示す電装ユニットの主要構成部品である、インバータの回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an inverter that is a main component of the electrical unit shown in FIG. 1 and the like. 図1などに示す電装ユニットの内部に配置されるヒートシンクの斜視図である。It is a perspective view of the heat sink arrange | positioned inside the electrical equipment unit shown in FIG. 図4に示すヒートシンクの上に、図3に示すインバータの、スイッチング素子などの構成部品が戴置された状態での電装ユニットを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an electrical unit in a state where components such as switching elements of the inverter shown in FIG. 3 are placed on the heat sink shown in FIG. 4. 図5に示す電装ユニットの平面図である。It is a top view of the electrical equipment unit shown in FIG. 図5に示す電装ユニットの拡大側面図である。FIG. 6 is an enlarged side view of the electrical unit shown in FIG. 5. 図5などに示す、インバータのスイッチング素子をコンデンサに接続するバスバーの中の負極(−)側のそれを示す拡大斜視図である。FIG. 6 is an enlarged perspective view showing that on the negative electrode (−) side in the bus bar connecting the inverter switching element to the capacitor shown in FIG. 5 and the like. 同様に、図5などに示す、インバータのスイッチング素子をコンデンサに接続するバスバーの中の正極(+)側のそれを示す拡大斜視図である。Similarly, it is an enlarged perspective view showing that on the positive electrode (+) side in the bus bar connecting the switching element of the inverter to the capacitor shown in FIG. 5 and the like. 図5に示す電装ユニットにカバーを取り付けた状態を示す、電装ユニットの縮小斜視図である。FIG. 6 is a reduced perspective view of the electrical unit showing a state where a cover is attached to the electrical unit shown in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

10 ガスタービン発電装置
22 筐体(ハウジング)
26 ガスタービン・エンジン
30 発電機
40 電装ユニット
40a 冷却ファン
400 インバータ
400a コンバータ部
400a1 コンバータ部のスイッチング素子
400b インバータ部
400b1 インバータ部のスイッチング素子
400c コンデンサ
400d LCフィルタ(回路)
402 電気負荷
404 DC−DCコンバータ
406 ヒートシンク
406a 空気通路
406b 戴置面
412 端子台(端子)
10 Gas Turbine Generator 22 Housing (Housing)
26 Gas Turbine Engine 30 Generator 40 Electrical Unit 40a Cooling Fan 400 Inverter 400a Converter Unit 400a1 Converter Unit Switching Element 400b Inverter Unit 400b1 Inverter Unit Switching Element 400c Capacitor 400d LC Filter (Circuit)
402 Electric load 404 DC-DC converter 406 Heat sink 406a Air passage 406b Placement surface 412 Terminal block (terminal)

Claims (1)

ガスタービン・エンジンと、前記エンジンに接続される発電機とからなり、少なくとも前記エンジンと発電機を収容する筐体とを備えたガスタービン発電装置において、前記発電機が発電した電力をインバータを介して任意の周波数の交流電流に変換して外部の電気負荷に供給する電装ユニットを、
a.前記筐体の前面側に配置されて空気を吸引する冷却ファン、
b.前記冷却ファンによって吸引された空気が通過する空気通路が形成されるヒートシンク、
c.前記ヒートシンクの前記空気通路に面する面と反対側の戴置面側に戴置され、前記インバータを構成する複数個のスイッチング素子、
d.前記複数個のスイッチング素子よりも前記空気通路における空気の流れにおいて下流に相当する位置で前記戴置面側に戴置され、前記インバータに接続されるDC−DCコンバータ、
e.前記戴置面側に戴置され、前記インバータの複数個のスイッチング素子を後段のLCフィルタに接続する端子、
および
f.前記戴置面側に戴置され、前記スイッチング素子によって変換された出力を平滑するコンデンサ、
から構成すると共に、前記ヒートシンクを前記筐体の前面側から引き出し自在に構成したことを特徴とするガスタービン発電装置。
In a gas turbine power generator comprising a gas turbine engine and a generator connected to the engine, and comprising at least the engine and a housing for housing the generator, the power generated by the generator is passed through an inverter. An electrical unit that converts AC current of any frequency and supplies it to an external electrical load,
a. A cooling fan that is disposed on the front side of the housing and sucks air;
b. A heat sink in which an air passage through which air sucked by the cooling fan passes is formed;
c. A plurality of switching elements that are mounted on a mounting surface side opposite to a surface facing the air passage of the heat sink and constitute the inverter;
d. A DC-DC converter mounted on the mounting surface side at a position corresponding to the downstream in the air flow in the air passage from the plurality of switching elements and connected to the inverter;
e. A terminal mounted on the mounting surface side and connecting a plurality of switching elements of the inverter to a subsequent LC filter;
And f. A capacitor placed on the placement surface side and smoothing the output converted by the switching element;
A gas turbine power generator characterized in that the heat sink can be pulled out from the front side of the housing.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4558102B1 (en) * 2009-07-06 2010-10-06 三菱電機株式会社 Power converter
CN102257711A (en) * 2008-12-19 2011-11-23 东芝三菱电机产业系统株式会社 Electric power source device
KR101566671B1 (en) * 2014-06-12 2015-11-09 주식회사 동아일렉콤 An apparatus to supply power with structure of protecion against heat
JP2017191968A (en) * 2016-04-11 2017-10-19 株式会社デンソー On-vehicle device
US11876411B2 (en) 2021-03-31 2024-01-16 Honda Motor Co., Ltd. Combined power system

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102257711A (en) * 2008-12-19 2011-11-23 东芝三菱电机产业系统株式会社 Electric power source device
JP5378413B2 (en) * 2008-12-19 2013-12-25 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power supply
CN102257711B (en) * 2008-12-19 2014-04-16 东芝三菱电机产业系统株式会社 Electric power source device
JP4558102B1 (en) * 2009-07-06 2010-10-06 三菱電機株式会社 Power converter
WO2011004450A1 (en) * 2009-07-06 2011-01-13 三菱電機株式会社 Power conversion device
KR101291013B1 (en) * 2009-07-06 2013-07-30 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Power conversion device
AU2009349618B2 (en) * 2009-07-06 2013-10-03 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
US8599554B2 (en) 2009-07-06 2013-12-03 Mitsubishi Electric Corporation Power converter
KR101566671B1 (en) * 2014-06-12 2015-11-09 주식회사 동아일렉콤 An apparatus to supply power with structure of protecion against heat
JP2017191968A (en) * 2016-04-11 2017-10-19 株式会社デンソー On-vehicle device
US11876411B2 (en) 2021-03-31 2024-01-16 Honda Motor Co., Ltd. Combined power system

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