JP2008045490A - Sound insulation type engine generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防音形エンジン発電装置に関し、詳しくは、エンジン音等を遮音するための防音構造を有する箱体内にエンジンや発電機を収納した防音形エンジン発電装置に関する。 The present invention relates to a soundproof engine power generator, and more particularly to a soundproof engine power generator in which an engine and a generator are housed in a box having a soundproof structure for insulating engine sound and the like.
ディーゼルエンジンやガスタービンエンジン等で発電機を駆動するエンジン発電装置のタイプとして、各機器が露出した状態のオープンタイプと各機器を箱体内に収納したキュービクルタイプとがあり、さらに、キュービクルタイプには、防音タイプと非防音タイプとがある。防音タイプのエンジン発電装置は、遮音構造を有する箱体を用いるとともに、吸排気口にも遮音性を有するダクトを使用している(例えば、特許文献1参照。)。 There are two types of engine generators that drive generators such as diesel engines and gas turbine engines. The open type with each device exposed and the cubicle type in which each device is stored in a box. There are soundproof type and non-soundproof type. The soundproof type engine power generator uses a box having a sound insulation structure and also uses a duct having sound insulation at the intake and exhaust ports (see, for example, Patent Document 1).
また、ディーゼルエンジン等の冷却には、水冷方式が一般に用いられている。この水冷方式では、冷却水をエンジン内部とラジエータとに循環させ、エンジン内部で昇温した冷却水をラジエータで冷却用空気と熱交換させることによって冷却している。また、ラジエータの近傍にはファンが設けられており、このファンによって 外気が吸気口から吸気ダクトを介して箱体内に吸引され、ラジエータを通過した昇温空気が排気ダクトを通って排気口から箱体の外部に排気されるようになっている。 A water cooling system is generally used for cooling diesel engines and the like. In this water cooling system, cooling water is circulated through the engine and the radiator, and the cooling water heated inside the engine is cooled by heat exchange with the cooling air using the radiator. A fan is provided in the vicinity of the radiator, and outside air is sucked into the box body from the intake port through the intake duct by the fan, and the heated air that has passed through the radiator passes through the exhaust duct from the exhaust port to the box. It is designed to be exhausted outside the body.
何らかの原因で冷却水の温度が上昇するとエンジンを冷却することができなくなり、エンジンが焼き付いて運転不能な状態となる。この焼き付きを防止するため、冷却水温度が規定温度以上に上昇したとき、いわゆるオーバーヒート状態となったときには、エンジンを自動的に停止させるようにしている。
エンジン発電装置を停電時の非常用電源として用いる場合は、一般的に、作動時の騒音を抑制するため、防音形エンジン発電装置を建物の地下等に設置するようにしており、停電時に照明等に電力を供給するほか、火災が原因で停電したときには、消火栓ポンプの駆動用電源としても用いられる。 When an engine power generator is used as an emergency power source in the event of a power outage, a soundproof engine power generator is generally installed in the basement of the building to suppress noise during operation. In addition to supplying electric power, it is also used as a power source for driving a fire hydrant pump when a power failure occurs due to a fire.
一方、通常の防音形エンジン発電装置は、周囲温度が40℃以下で正常に運転できるように設定しているため、周囲温度が40℃を超えると、ラジエータで冷却水と熱交換を行う冷却用空気の温度が上昇するためにエンジンがオーバーヒートが起きやすい状態になる。したがって、単なる停電で運転する場合には、防音形エンジン発電装置がオーバーヒート状態になることはないが、火災が原因の停電で運転しているときには、火災時の熱で周囲温度が40℃を超えて上昇することがあり、オーバーヒートを起こしやすい状態になる。 On the other hand, the normal soundproof type engine power generator is set so that it can be operated normally at an ambient temperature of 40 ° C. or less. Therefore, when the ambient temperature exceeds 40 ° C., the radiator performs heat exchange with the cooling water. Since the temperature of the air rises, the engine is likely to overheat. Therefore, when operating with a simple power failure, the soundproof engine generator will not be overheated, but when operating with a power failure caused by a fire, the ambient temperature exceeds 40 ° C due to the heat at the time of the fire. May rise, and overheating is likely to occur.
しかしながら、火災による周囲温度の上昇によってオーバーヒート状態となり、エンジンが自動的に停止してしまうと、エンジン発電装置自体が焼き付いて損傷することはなくなるものに、消火栓ポンプ等の消防負荷への給電が停止してしまうため、消火活動に支障が発生し、結果的に火災による被害が拡大するおそれがある。すなわち、エンジン発電装置のエンジンを焼き付きから保護するために、火災の被害が拡大してしまうというおそれがある。 However, if the engine overheats due to an increase in ambient temperature due to a fire and the engine automatically stops, the power generation to the firefighting load such as a fire hydrant pump is stopped, although the engine power generator itself will not burn and be damaged. As a result, fire fighting activities may be hindered, and as a result, fire damage may increase. That is, in order to protect the engine of the engine power generation device from seizing, there is a risk that the damage of the fire will be expanded.
そこで本発明は、火災等が原因で防音形エンジン発電装置の周囲温度が上昇した場合でも、ラジエータでの冷却水冷却効率を向上させてオーバーヒートの発生を遅らせることができ、消火栓ポンプ等の消防負荷への給電を延長することができる防音形エンジン発電装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention can improve the cooling water cooling efficiency in the radiator even when the ambient temperature of the soundproof type engine power generator rises due to a fire or the like, thereby delaying the occurrence of overheating, and the fire fighting load such as a fire hydrant pump. An object of the present invention is to provide a soundproof type engine power generator capable of extending the power supply to the vehicle.
上記目的を達成するため、本発明の防音形エンジン発電装置は、水冷式エンジンと、該水冷式エンジンで駆動される発電機とを箱体内に収納するとともに、吸気口から吸入した外気を前記箱体内部に導入する吸気ダクトと、水冷式エンジンのラジエータを通過した昇温空気を排気口から箱体外部に排気する排気ダクトとを備えた防音形エンジン発電装置において、前記箱体に、前記吸気ダクト及び前記排気ダクトを通さずに前記ラジエータに冷却用空気を供給するための吸排気手段を設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a soundproof type engine power generator according to the present invention stores a water-cooled engine and a generator driven by the water-cooled engine in a box, and the outside air sucked from an intake port is stored in the box. In a soundproof type engine power generator comprising an intake duct to be introduced into the body and an exhaust duct for exhausting the heated air that has passed through the radiator of the water-cooled engine from the exhaust port to the outside of the box body, Intake and exhaust means for supplying cooling air to the radiator without passing through the duct and the exhaust duct is provided.
さらに、本発明の防音形エンジン発電装置は、前記吸排気手段が前記吸気口及び前記排気口とは別に設けられた非常用吸気口及び非常用排気口であって、両非常用吸気口及び非常用排気口には、非常時に開口する開閉手段がそれぞれ設けられていることを特徴としている。 Furthermore, in the soundproof type engine power generator of the present invention, the intake / exhaust means is an emergency intake port and an emergency exhaust port provided separately from the intake port and the exhaust port. Each of the exhaust ports is provided with opening / closing means that opens in an emergency.
また、前記発電機で発電した電力の少なくとも一部が消火栓ポンプ等の消防負荷を駆動する電源として使用され、前記非常時が火災発生時であること、前記開閉手段が消火栓ポンプ等の消防負荷の作動、火災報知器の作動を検出した信号によって開口することを特徴としている。さらに、前記吸排気手段が吸排気促進用のファンを備えていること、前記前記吸気ダクト及び前記排気ダクトが前記箱体に着脱可能に設けられ、前記吸排気手段が前記前記吸気ダクト及び前記排気ダクトを前記箱体から取り外す手段であることを特徴としている。 Further, at least a part of the power generated by the generator is used as a power source for driving a fire fighting load such as a fire hydrant pump, the emergency is when a fire occurs, and the opening and closing means is a fire fighting load such as a fire hydrant pump. It opens by the signal which detected the action | operation and the action | operation of a fire alarm. Further, the intake / exhaust means includes a fan for promoting intake / exhaust, the intake duct and the exhaust duct are detachably provided on the box, and the intake / exhaust means is provided in the intake duct and the exhaust. It is a means for removing the duct from the box.
本発明の防音形エンジン発電装置によれば、火災によって周囲温度が上昇したときには、吸気ダクトや排気ダクトを通さずに箱体周囲の空気を直接的にラジエータに供給して排気するので、吸気ダクトや排気ダクトを通す場合に比べて通気抵抗を大幅に低下させることができ、ラジエータで熱交換する空気の風量が増加して冷却水の冷却効率が上昇する。したがって、周囲温度が上昇した場合でもオーバーヒートの発生を遅らせることができ、消火栓ポンプ等の消防負荷への給電を従来より長く行うことができる。 According to the soundproof type engine power generator of the present invention, when the ambient temperature rises due to a fire, the air around the box is directly supplied to the radiator and exhausted without passing through the intake duct or the exhaust duct. As compared with the case where the exhaust duct is passed through, the ventilation resistance can be greatly reduced, and the air volume of heat exchanged by the radiator is increased, so that the cooling efficiency of the cooling water is increased. Therefore, even when the ambient temperature rises, the occurrence of overheating can be delayed, and power supply to a fire fighting load such as a fire hydrant pump can be performed longer than before.
図1乃至図5は、本発明の防音形エンジン発電装置の一形態例を示すもので、図1は緊急時の空気の流れを説明するための断面正面図、図2は通常時の空気の流れを説明するための断面正面図、図3は防音形エンジン発電装置の正面図、図4は防音形エンジン発電装置の右側面図、図5は防音形エンジン発電装置の左側面図である。また、図6は通常運転時に周囲温度が上昇したときの周囲温度及び冷却水温度とオーバーヒート発生によるエンジン停止との関係を示す説明図、図7は火災発生によって周囲温度が上昇したときの周囲温度及び冷却水温度とオーバーヒート発生によるエンジン停止との関係を示す説明図である。 1 to 5 show an embodiment of a soundproof type engine power generator according to the present invention. FIG. 1 is a sectional front view for explaining an air flow in an emergency, and FIG. FIG. 3 is a front view of a soundproof type engine power generator, FIG. 4 is a right side view of the soundproof type engine power generator, and FIG. 5 is a left side view of the soundproof type engine power generator. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the ambient temperature and cooling water temperature when the ambient temperature rises during normal operation and the engine stop due to the occurrence of overheating, and FIG. 7 is the ambient temperature when the ambient temperature rises due to the occurrence of a fire. It is explanatory drawing which shows the relationship between engine temperature by cooling water temperature and overheat generation | occurrence | production.
まず、防音形エンジン発電装置は、水冷式のディーゼルエンジン11と、該水冷式エンジン11で駆動される発電機12と、制御装置13とを箱体14内に収納した、いわゆるキュービクルタイプのエンジン発電装置である。箱体14の正面には、2枚の点検扉15,15が設けられており、床下には燃料タンク16が、天井部には排気消音器17がそれぞれ設けられている。
First, the soundproof type engine power generator is a so-called cubicle type engine power generator in which a water-cooled diesel engine 11, a
さらに、箱体14の右側面には、箱体内に冷却用空気及び燃焼用空気を導入するための吸気口18が下向きに開口しており、該吸気口18に連続して吸気ダクト19が設けられている。また、箱体14の左側面には、上部側方に開口した排気口20を有する排気ダクト21が設けられており、箱体14と排気ダクト21の流入部との間の開口部22に、エンジン冷却水と冷却用空気とを熱交換させてエンジン冷却水を冷却するためのラジエータ23と、ラジエータ23に冷却用空気を流通させるためのファン24とが配置されている。
Further, an
そして、本形態例に示す防音形エンジン発電装置では、箱体14の右側面下部に非常用吸気口となる緊急吸気シャッター25が設けられるとともに、排気ダクト21の側面下部に非常用排気口となる緊急排気シャッター26がそれぞれ設けられている。緊急吸気シャッター25及び緊急排気シャッター26は、通常時には全閉状態で、火災発生時にのみ開口するように形成されている。
In the soundproof type engine power generator shown in this embodiment, an
前記箱体14や吸気ダクト19及び排気ダクト21には、適宜な吸音材や防振材が取り付けられており、吸気ダクト19及び排気ダクト21は、箱体14内の騒音が直接外部に漏れないように屈曲形成されるとともに、設定された周囲温度以下、例えば40℃以下でラジエータ23が必要とする冷却用空気量を確保できる必要最小限の流路断面積に形成され、また、必要に応じて流路内に遮音板を配置することにより、オープンタイプや非防音タイプのエンジン発電装置における騒音レベルである100〜110dB(A)に対して、防音形エンジン発電装置周囲の騒音レベルを85dB(A)以下や75dB(A)としている。
Appropriate sound absorbing materials and vibration isolating materials are attached to the
このように形成した防音形エンジン発電装置は、一般的な停電により非常用電源として使用する通常の運転時には、前記緊急吸気シャッター25及び緊急排気シャッター26が共に全閉状態となっており、図2の矢印で示すように、冷却用空気及び燃焼用空気は、吸気口18から吸気ダクト19を通って箱体14内に導入され、箱体14内の空気の一部がディーゼルエンジン11の燃焼用に用いられるほか、大部分はファン24の作用でラジエータ23を通り、エンジン冷却水を冷却するとともに空気自身は昇温する。この昇温空気は、開口部22から排気ダクト21を通り、排気口20から外部に排出される。
In the soundproof type engine power generator thus formed, the
この通常運転では、図6に示すように、周囲温度が設定最高温度の40℃以下の場合、冷却水温度はディーゼルエンジン11の運転開始に伴って徐々に上昇するが、ラジエータ23での冷却用空気との熱交換により、冷却水温度が90℃程度の一定温度でエンジン発熱量とラジエータ放熱量とがバランスし、安定した運転状態となるように設定されている。
In this normal operation, as shown in FIG. 6, when the ambient temperature is equal to or lower than the set maximum temperature of 40 ° C., the cooling water temperature gradually rises with the start of operation of the diesel engine 11, but for cooling by the
この通常運転状態で、何らかの原因で周囲温度が上昇すると、箱体14内に流入する冷却用空気の温度が上昇し、ラジエータ23での冷却水冷却効率が低下するため、冷却水温度も周囲温度の上昇に伴って徐々に上昇する。そして、冷却水温度があらかじめ設定された保護装置設定点、例えば100℃まで上昇すると、オーバーヒート発生を検知した保護装置が作動し、ディーゼルエンジン11を停止させて焼き付きの発生を防止する。
If the ambient temperature rises for some reason in this normal operation state, the temperature of the cooling air flowing into the
したがって、通常運転時は、周囲温度上昇や、その他の原因、例えば冷却水ポンプの故障等で冷却水温度が保護装置設定点まで上昇すると、保護装置が作動してエンジン11が焼き付くことを防止するが、同時に発電機12も止まるため、照明やコンセント等への給電も停止することになる。
Therefore, during normal operation, when the cooling water temperature rises to the protection device set point due to an increase in ambient temperature or other causes, such as a failure of the cooling water pump, the protection device is activated and the engine 11 is prevented from being burned. However, since the
一方、火災が原因で周囲温度が上昇したときには、手動であるいは火災発生の信号によって前記緊急吸気シャッター25及び緊急排気シャッター26を共に開口させる。これにより、図1の矢印で示すように、冷却用空気及び燃焼用空気は、開口した緊急吸気シャッター25を通って箱体14内に直接流入し、ラジエータ23で熱交換した昇温空気は、開口した緊急排気シャッター26を通って箱体14の外部に排出される。なお、空気の一部は、吸気ダクト19や排気ダクト21を通る。
On the other hand, when the ambient temperature rises due to a fire, both the
この状態では、緊急吸気シャッター25及び緊急排気シャッター26が直接的に箱体14の内外を連通した状態になるため、前記図2に示した吸気ダクト19及び排気ダクト21を通して吸排気する場合に比べて通気抵抗が小さくなる。これにより、通常時よりも大量の冷却用空気がラジエータ23に供給されることになるので、ラジエータ23での冷却水冷却効率が向上する。
In this state, the
したがって、図7に示すように、周囲温度が同じように上昇した場合、通常時に比べて冷却水温度を下げることができ、例えば、通常時では周囲温度が50℃程度に上昇すると保護装置が作動してディーゼルエンジン11が停止するのに対し、火災発生の緊急時に緊急吸気シャッター25及び緊急排気シャッター26が開いた状態では、周囲温度が70℃程度に上昇するまで保護装置が作動しないので、周囲温度の上昇開始からオーバーヒートによりディーゼルエンジン11が停止するまでの時間を通常時より大幅に延長させることができ、消火栓ポンプ等の消防負荷への給電が継続され、消火活動等を支援して被害の拡大を防ぐことができる(延命時間A)。
Therefore, as shown in FIG. 7, when the ambient temperature rises in the same way, the cooling water temperature can be lowered compared to the normal time. For example, when the ambient temperature rises to about 50 ° C., the protection device is activated. When the
このとき、緊急吸気シャッター25及び緊急排気シャッター26が開口することにより、エンジン音等が外部に漏れて大きな騒音が発生することになるが、火災発生の緊急時であるから、騒音が問題になることはない。また、緊急吸気シャッター25及び緊急排気シャッター26を開くとともに保護装置も解除することにより、保護装置設定点よりも冷却水温度が上昇してディーゼルエンジン11が焼き付くまで運転することもできる。この場合は、ディーゼルエンジン11が破損して使用不能な状態になるが、消火栓からの送水が停止して被害が拡大したときの損害に比べれば小さな損害だといえる(延命時間B)。
At this time, when the
なお、本形態例では、火災発生時の緊急運転を例示して説明したが、通常運転時においても、夏期の異常な気温上昇等による周囲温度の上昇によって冷却水温度が保護装置設定点に上昇したときに、保護装置を作動させる前に緊急吸気シャッター25及び緊急排気シャッター26を開口させ、前述のように冷却水温度を下げて運転時間を延長させることができる。但し、この場合は、騒音発生による不都合を考慮する必要があり、例えば病院での手術中等に限ることが好ましい。
In this embodiment, the emergency operation at the time of a fire has been described as an example. However, even during normal operation, the cooling water temperature rises to the protection device set point due to an increase in ambient temperature due to an abnormal temperature rise in summer. In this case, the
また、本形態例では、吸気ダクト19及び排気ダクト21を通さずにラジエータ23に冷却用空気を供給するための吸排気手段として、箱体14の内外を直接的に連通させる緊急吸気シャッター25を備えた非常用吸気口及び緊急排気シャッター26を備えた非常用排気口を使用したが、吸排気手段には、通常時よりも多くの冷却用空気をラジエータ23に供給できれば様々な手段を採用することができる。
Further, in this embodiment, an
例えば、ラジエータ用ファンとは別に周囲空気をラジエータ23より上流側の箱体14内に強制的に導入したり、ラジエータ23より下流側の昇温空気を強制的に排出するファンを設けるようにしてもよく、また、吸気ダクト19や排気ダクト21の全体又は一部が箱体14から取り外せるように、例えば本形態例における排気ダクト21の下半部等が外れるようにしてもよく、点検扉15を開くようにしてもよい。
For example, in addition to the radiator fan, ambient air is forcibly introduced into the
さらに、非常用吸気口の緊急吸気シャッター25や非常用排気口の緊急排気シャッター26を通常時は密閉状態に保ち、緊急時に開口させる開閉手段は任意であり、従来からこの種の開閉手段として用いられている各種開閉手段を採用でき、例えば閉状態を保持する電磁石と開方向に付勢するスプリングとの組み合わせなどで容易に形成することができる。
Furthermore, the
また、非常用吸気口や非常用排気口を開くタイミングは、火災発生時の信号や病院における手術開始の信号、例えば、消火栓ポンプの作動や火災報知器の作動を検出した信号を受けたときであってもよく、この信号を受信した後、冷却水温度が保護装置設定点に達したときであってもよい。 Also, the timing to open the emergency air intake and the emergency exhaust port is when a signal at the time of a fire or a signal to start surgery in the hospital, such as a signal that detects the operation of a fire hydrant pump or the operation of a fire alarm, is received. It may be when the cooling water temperature reaches the protection device set point after receiving this signal.
11…ディーゼルエンジン、12…発電機、13…制御装置、14…箱体、15…点検扉、16…燃料タンク、17…排気消音器、18…吸気口、19…吸気ダクト、20…排気口、21…排気ダクト、22…開口部、23…ラジエータ、24…ファン、25…緊急吸気シャッター、26…緊急排気シャッター DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Diesel engine, 12 ... Generator, 13 ... Control device, 14 ... Box, 15 ... Inspection door, 16 ... Fuel tank, 17 ... Exhaust silencer, 18 ... Intake port, 19 ... Intake duct, 20 ... Exhaust port , 21 ... Exhaust duct, 22 ... Opening, 23 ... Radiator, 24 ... Fan, 25 ... Emergency intake shutter, 26 ... Emergency exhaust shutter
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EP2312132A1 (en) * | 2009-10-09 | 2011-04-20 | Alina Valentina Baciu | Motor device for discontinuous use |
CN108999697A (en) * | 2018-10-16 | 2018-12-14 | 云南云内动力机械制造有限公司 | A kind of vehicular mute power generator group |
CN110439667A (en) * | 2019-08-26 | 2019-11-12 | 江苏东方康弛机电科技有限公司 | A kind of cooling cabinet of engine |
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2006
- 2006-08-17 JP JP2006222160A patent/JP2008045490A/en active Pending
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