JP2006125260A - 定置式エンジン発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発電機のメンテナンス性の向上、及び装置外への取外し作業の容易化が図られる装置構成を提案する。
【解決手段】空気始動式のエンジン９と、該エンジン９により駆動される発電機と、装置の運転を制御する制御ユニットと、前記エンジン９の燃料タンクと、前記エンジン９を始動するための空気始動系とを備え、これらを一つのパッケージ内に収納するとともに、該パッケージ外にて別ユニット化され前記エンジン冷却用の複数のラジエータ及びラジエータファンを備えるラジエータユニットを有するパッケージ型の定置式エンジン発電装置１であって、前記発電機１０とエンジン９との連結部の反対側にメンテナンススペースＳが確保される構成としている。
【選択図】図４

Description

本発明は、定置式エンジン発電装置に関するものであり、より詳しくは、発電機のメンテナンス性の向上、及び装置外への取外し作業の容易化を図る装置構成に関するものである。

従来、エンジン、該エンジンにより駆動される発電機、エンジンを冷却するためのラジエータ等の発電設備に必要な各種の機能要素を単一のパッケージ内に収容するようにした定置式エンジン発電装置が知られている（例えば、特許文献１・２参照。）。
そして、前記発電機においては、軸受へのグリス注入等の定期的なメンテナンスが必要とされる。また、長期間の稼動後においては、発電機全体をパッケージ外へ取り出して、コイルやブラシ等の交換・修理作業が行われる。

他方、パッケージ内に装置を収容した定置式エンジン発電装置の場合、そのパッケージ内のスペースが限られているため、前記発電機の周囲においても、発電機盤等の装置類を発電機の近傍に設けた構成としていた。
また、発電機の上方には、換気ファンや排気消音器が設置される構成としている。
特開２００４−２１１５５４号公報

従来構成の場合、作業者が発電機をメンテナンスできるスペースが確保されていなかったため、メンテナンスに困難を要した。
また、発電機のパッケージ外への取り出しは、発電機の上方に重量物である排気消音器が存在するため、クレーン等により発電機を上方へ吊り上げパッケージの上方へ抜き出すことが容易ではなかった。そのため、従来は、パッケージの発電機周囲部分を分解して、発電機を抜き出すことを行っていたため、多大なメンテナンス工数が必要であった。
そこで、本発明は、以上の点に鑑み、発電機のメンテナンス性の向上、及び装置外への取外し作業の容易化が図られる装置構成を提案する。

本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１に記載のごとく、空気始動式のエンジンと、該エンジンにより駆動される発電機と、装置の運転を制御する制御ユニットと、前記エンジンの燃料タンクと、前記エンジンを始動するための空気始動系とを備え、これらを一つのパッケージ内に収納するとともに、該パッケージ外にて別ユニット化され前記エンジン冷却用の複数のラジエータ及びラジエータファンを備えるラジエータユニットを有するパッケージ型の定置式エンジン発電装置であって、前記発電機とエンジンとの連結部の反対側にメンテナンススペースを有する構成とする。

また、請求項２に記載のごとく、前記発電機の上方に換気室を設け、該換気室の天板、該換気室内の換気ファン、及び防音スプリットを着脱可能に設置した。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

即ち、請求項１に記載の発明では、パッケージ内に発電機を設置した状態で行う定期的なメンテナンスの作業性の向上を図ることができる。

また、請求項２に記載の発明では、パッケージの発電機上方部分のみを分解するだけで発電機をクレーン等により吊り上げ、パッケージの上方から抜き出すことが容易となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明においては、図１に示す正面側を本発明の定置式エンジン発電装置における操縦側とし、図２に示す背面側を同じく非操縦側とし、左右方向は正面視におけるものとする。また、図１における左右方向を幅方向とし、同じく紙面に対して垂直方向を奥行き方向とする。

まず、本発明の定置式エンジン発電装置１（以下、単に「エンジン発電装置１」とする。）の全体構成について、図１〜図３を用いて説明する。エンジン発電装置１は、ベース３とともに直方体状となるパワーユニットパッケージ２内に各種機器類を収納するパッケージ型に構成されている。パワーユニットパッケージ２内は、水平方向に設けられる隔壁４によって上下二室に区画されており、下側は機関室５とされている。一方上側は隔壁６によって左右二室に区画されており、左側は排気消音器室７とされ、右側は換気室８とされている。

前記機関室５内においては、６気筒水冷式エンジン（以下、「エンジン９」とする。）と、このエンジン９のクランク軸Ｃ（中心線のみ図示）に結合されて回転駆動する発電機１０とが設置されている。これらエンジン９及び発電機１０は、ベース３上に載置される共通台床１１上に防振ゴム等を介して防振支持される。エンジン９の排気口には、隔壁４を上下方向に貫通する排気管２０の一端が接続されており、この排気管２０の他端は排気消音器室７内に収納される排気消音器３０に接続されている。

また、同じく機関室５内には、発電機盤１２及び補機盤１３から構成されエンジン発電装置１の運転を制御する制御ユニット１４、エンジン９の燃料タンク１５、エンジン９の潤滑油系及び冷却水系を構成する各種機器類がそれぞれ配設され、パワーユニットパッケージ２内に収納されている。また、隔壁４における機関室５と換気室８とを区画する部分には、空気導入口が形成されるとともに、この空気導入口を覆うように換気ファン８１・８１が固定されている。この換気ファン８１・８１が駆動されると、パワーユニットパッケージ２の正面側及び背面側に形成される吸気口に取り付けられる吸気ダクト２ａを介して換気室８内に空気（外気）が取り込まれ、機関室５内に導かれる。また、換気室８内には、防音スプリット８２が隔壁４上に取り付けられ収納されている。

本発明のエンジン発電装置１においては、前記エンジン９を空気始動式としている。空気始動式のエンジン９に対しては、エアコンプレッサ１６と、エアドライヤ１７と、エアタンク１８とを含む空気始動系が具備される。この空気始動系においては、エアコンプレッサ１６にて圧縮される圧縮空気が、エアドライヤ１７にて除湿され、エアタンク１８内に送り込まれ充填される。このエアタンク１８内の圧縮空気が、エンジン９のエアモータ（エアスタータ）を駆動する。そして、本構成においては、エアコンプレッサ１６、エアドライヤ１７、エアタンク１８を含む空気始動系を前記パワーユニットパッケージ２内に収納している。

このように、エンジン９の空気始動系をパワーユニットパッケージ２内に収納することにより、この空気始動系が別ユニット化されてパワーユニットパッケージ２外にて設置されることなく、パッケージ型のエンジン発電装置において空気始動式エンジンを採用する場合にもワンユニット化を実現することができる。これにより、エンジン発電装置１の設置現場における現地施工の簡略化や省スペース化を図ることができる。

また、前述したように、パワーユニットパッケージ２内にエンジン９、発電機１０、制御ユニット１４、燃料タンク１５、エンジン９の潤滑油系及び冷却水系を構成する各種機器類がそれぞれ配設されて収納されることによりワンユニット化が図られているが、さらに、本発明のエンジン発電装置１においては、エンジン９冷却用のラジエータ５５及びラジエータファン５６を備える冷却装置が、パワーユニットパッケージ２外にて別ユニット化されている。すなわち、パワーユニットパッケージ２外においてベース５３とともに直方体状となるラジエータユニットパッケージ５２内に、ラジエータ５５及びラジエータファン５６等が収納されることにより、これらにより構成される冷却装置がパッケージ型に構成されるとともに別ユニット化されている。具体的には、図１における矢印Ｘの位置で、パワーユニットパッケージ２とラジエータユニットパッケージ５２とが幅方向に分離可能となっている。

ラジエータ５５は、ラジエータユニットパッケージ５２内において正面側及び背面側の側面に沿ってそれぞれ配設され、これら正面側のラジエータ５５と背面側のラジエータ５５との間にパワーユニットパッケージ２内から延設される冷却水回路に連通するとともに各ラジエータ５５に連通する冷却水回路５７が配管されている。そして、これらラジエータ５５の上方にラジエータファン５６が配設されている。

また、冷却装置を構成するラジエータユニットパッケージ５２は、その奥行き方向の寸法をパワーユニットパッケージ２の奥行き寸法と略同一に構成されており、図１〜図３に示すように、ラジエータユニットパッケージ５２がパワーユニットパッケージ２に対して隣接配置される場合は、パワーユニットパッケージ２とラジエータユニットパッケージ５２とにより外観上一体の直方体状が形成される。言い換えると、冷却装置を構成するラジエータユニットパッケージ５２は、パワーユニットパッケージ２に対して一体的に配置される必要はなく、パワーユニットパッケージ２とは分離して設置することが可能となっている。

このように、エンジン９冷却用の冷却装置を、パワーユニットパッケージ２外にて別ユニット化する、即ち、ラジエータユニットＲとすることにより、冷却装置を構成するラジエータ５５及びラジエータファン５６が一つのパワーユニットパッケージ２内に収納されることによるパワーユニットパッケージ２（及びベース３）の幅方向（長手方向）の寸法の拡大を回避することができる。
これにより、エンジン発電装置１設置時の自由度が向上し、該エンジン発電装置１を設置するために最低限必要なスペースが縮小され、スペース確保についての柔軟な対応が可能になるとともに、エンジン発電装置１の搬送性を向上することができる。

次に、発電機のメンテナンス性の向上に関する構成について説明する。
図４に示すごとく、正面視において、定置式エンジン発電装置１の右上部には、換気室８が形成されており、換気ファン８１にて開口部８ａより外気を取り込んで、機関室５内への送風が行われる。
換気室８は、パワーユニットパッケージ２の外板８５・８７、天板８４、排気消音室７との隔離板８６、そして、機関室５との隔壁６により区画形成されている。
図において、換気室８の左方には、排気消音室７が形成され、該排気消音室７には、排気消音器３０が設置されている。
図において、換気室８の下方には、機関室５が形成されており、該機関室５には、エンジン９、該エンジン９のクランク軸Ｃの延長上に配され、該エンジン９によって駆動される発電機１０が設置されている。また、該発電機１０の右方には、補機盤１３及び発電機盤１２が設置されている。補機盤１３は、前記換気ファン８１等の駆動制御を行い、発電機盤１２は、エンジン９、発電機１０の出力制御を行う。

また、図４及び図５に示すごとく、前記発電機１０とエンジン９との連結部の反対側であって、前記発電機１０の回転軸Ｄの延長線上に、所定の寸法Ｌ（延長線方向の寸法）であって、少なくとも、発電機１０の奥行き寸法範囲では、床面から天井までの高さ方向において機器類を配置しない、メンテナンススペースＳが構成されている。
尚、前記発電機１０とエンジン９との連結部とは、発電機１０の回転軸Ｄと、エンジン９の回転軸Ｃとの連結部であり、図６に示される発電機１０の回転軸Ｄの端部に設けたカップリング１０ａが配される箇所のことである。

この寸法Ｌは、例えば、作業員が進入し、発電機１０の右端部のカバー１０ｃを外し、軸受にグリス注入するといった作業を行うのに十分な寸法とする等、作業性を確保できる寸法に設定される。
このように、メンテナンススペースＳを確保することによれば、発電機１０を設置した状態で行う定期的なメンテナンスの作業性の向上を図ることができる。
尚、本実施例では、発電機１０の回転軸Ｄの延長線上に、補機盤１３が設置される構成であることから、発電機１０と補機盤１３との距離が寸法Ｌとなるが、補機盤１３ではなく、他の装置が設置される場合においても、発電機１０の側方に寸法ＬのメンテナンススペースＳを確保する。

また、図４及び図６に示すごとく、前記発電機１０の上方に換気室８を設け、該換気室８の天板８４、該換気室８内の換気ファン８１・８１、及び防音スプリット８２、及び換気室８の底板となる隔壁をボルト・ナット等の締結具により着脱可能に設置した
以下詳述すると、前記換気室８の底面を構成する隔壁６は、複数枚の隔壁パネル６ａ・６ａ・・・で構成されており、各隔壁パネル６ａ・６ａ・・・は、分離することが可能となっている。
また、各換気ファン８１・８１は、前記隔壁パネル６ａ・６ａ・・・に対し、ボルト・ナット等の締結具により着脱可能に構成されている。
また、各換気ファン８１・８１の正面視における奥行き方向両側には、防音スプリット８２・８２が配置されており、これにより、換気ファン８１の回転によって生じる騒音を低下させることとしている。この防音スプリット８２・８２は、前記隔壁パネル６ａ・６ａ・・・、パワーユニットパッケージ２の外板８５・８７、及び天板８４に対し、ボルト・ナット等の締結具により着脱可能に構成されている。
また、前記天板８４は、複数枚の天板パネル８４ａ・８４ａ・８４ａにて構成されており、これらは、互いに分割自在に構成されている。また、各天板パネル８４ａ・８４ａ・８４ａは、パワーユニットパッケージ２の外板８５・８７、及び防音スプリット８２・８２に対し、ボルト・ナット等の締結具により着脱可能に構成されている。

以上のように構成することにより、図６に示すごとく、まず、天板パネル８４ａ・８４ａ・８４ａを取外し、その後、防音スプリット８２・８２、換気ファン８１・８１、隔壁パネル６ａ・６ａ・・・を取り外すことによれば、パワーユニットパッケージ２の外部と換気室８内とを連通させる開口部２ｐ、換気室８と機関室５とを連通させる開口部２ｑが形成される。
そして、この開口部２ｐと開口部２ｑにより、設置される機関室５から上方が開放され、発電機１０をクレーン等により上方に吊り上げて、パワーユニットパッケージ２の上方へ抜き出すための経路が形成される。尚、前記開口部２ｐと開口部２ｑは、発電機１０の平面投影面積よりも十分に広く確保される。

以上のように構成し、図７に示すごとく、発電機１０をパワーユニットパッケージ２の上方へ抜き出すことができるようになる。
図７の場合、まず、発電機１０の回転軸Ｄとエンジン９のフライホイールとの連結を解除し、発電機１０をクレーンにて吊り上げた状態で、回転軸方向へと移動させる。この際、上述したように、寸法ＬのメンテナンススペースＳが確保されているため、この発電機１０の回転軸方向の移動が可能となる。
そして、図において、回転軸Ｄに取り付けたカップリング１０ａがエンジン９に干渉しない位置まで右方向へ移動させた後、位置１０Ａのところまで上方へ吊り上げる。この際、カップリング１０ａが。排気消音室７との隔離板８６に干渉する場合には、図において、右方向へと移動させる。
そして、発電機１０が他の機器と干渉しない位置まで移動させた後、開口部２ｐより発電機１０をパワーユニットパッケージ２の上方へと抜き出す。

以上のようにして、発電機１０をクレーン等により吊り上げ、パワーユニットパッケージ２の上方へと抜き出すことができる。
また、メンテナンス後において、発電機１０を元に戻す際も同様に、パワーユニットパッケージ２の上方からの戻し作業を行うことができる。
このクレーンを用いた方法は、重量物である発電機１０の取り出し／設置の作業においては、特に有効であり、また、定置式エンジン発電装置１の周囲に十分なスペースが確保されず、クレーンを用いた上方からの作業が強いられる場合においても特に有効なものとなる。

また、上記のように、分割式の天板パネル８４ａ・８４ａ・８４ａ、防音スプリット８２・８２、隔壁パネル６ａ・６ａ・・・を採用することによれば、各パネルの解体作業／復旧作業の作業性を向上できることとなる。

定置式エンジン発電装置の正面図。 同じく背面図。 同じく平面図。 換気室の構成について示す図。 メンテナンススペースについて示す平面図。 換気室の構成部材の解体について示す図。 発電機の上方への抜き出しについて示す図。

符号の説明

１ 定置式エンジン発電装置
９ エンジン
１０ 発電機
Ｌ 寸法
Ｓ メンテナンススペース

Claims (2)

1. 空気始動式のエンジンと、該エンジンにより駆動される発電機と、装置の運転を制御する制御ユニットと、前記エンジンの燃料タンクと、前記エンジンを始動するための空気始動系とを備え、これらを一つのパッケージ内に収納するとともに、該パッケージ外にて別ユニット化され前記エンジン冷却用の複数のラジエータ及びラジエータファンを備えるラジエータユニットを有するパッケージ型の定置式エンジン発電装置であって、
   前記発電機とエンジンとの連結部の反対側にメンテナンススペースを有することを特徴とする定置式エンジン発電装置。
2. 請求項１記載の定置式エンジン発電装置において、
   前記発電機の上方に換気室を設け、該換気室の天板、該換気室内の換気ファン、及び防音スプリットを着脱可能に設置した、ことを特徴とする定置式エンジン発電装置。

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