JP2012154306A - コージェネレーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン、発電機及び排気熱交換器を主要構成とするコージェネレーション装置において、エンジンからの排気ガスの流出を防止することを可能にするとともに、発電機を効率よく冷却することを可能にする。
【解決手段】、屋内１４に設置されるコージェネレーション装置１０において、筐体１１内に、内部に気密構造の気密室１２が設けられ、気密室１２に、少なくとも発電機１７及びエンジン１６が収納され、筐体１１の外部から空気を導入する吸気ダクト２９が接続され、エンジン１６に、エンジン１６の排気ガスを排出する排気ダクト２８が接続され、吸気ダクト２９から導かれる空気で気密室１２内を冷却し、且つ吸気ダクト２９から導かれる空気をエンジン１６のエアクリーナ４１から吸引するとともに、排気ダクト２８から気密室１２の外部（屋外）に排気ガスを直接排出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジン、発電機及び排気熱交換器を筐体に納め、この筐体と屋外とを結ぶ外付けダクト（煙突）が設けられて、屋内に設置されるコージェネレーション装置に関する。

コージェネレーション装置は、動力源としてのエンジンと、エンジンで駆動され発電する発電機と、エンジン側からの熱を熱交換する熱交換器（排気熱交換器）と、これらのエンジン、発電機及び排気熱交換器を収納する防音ケース（筐体）と、を備えたものであり、防音ケースの一方の側壁に設けられ防音ケース内に空気を取り入れる吸気口と、防音ケースの他方の側壁に設けられエンジンからの排気ガスを放出する排気口と、吸気口から空気を吸引する換気ファンと、を備え、換気ファンのモータ部を、吸気口から吸引した空気で直接冷却するものである。

このコージェネレーション装置によれば、換気ファンのモータ部の過熱を防止することが可能である（例えば、特許文献１参照。）。

コージェネレーション装置には、外装部品である筐体と、この筐体の内部を、大室と小室の２室に実質的に仕切る仕切壁と、この仕切壁によって仕切られた大室に配置される燃料電池と、仕切壁によって仕切られた小室に配置されるインバータと、を備えた燃料電池式のコージェネレーション装置がある。

このコージェネレーション装置では、小室に吸気口が設けられ、仕切壁に小室と大室とを連通する連通口が設けられ、大室に排気口が設けられ、排気口に排気ファンが設けられ、吸気口から吸引した空気を連通口を経由させて排出口から排出する。

このコージェネレーション装置によれば、インバータと燃料電池とを効率よく冷却することが可能である（例えば、特許文献２参照。）。

特開平１１−２００９５１号公報 特開２００９−４３５２６公報

ここで、特許文献１のコージェネレーション装置は、排出口を屋外に突出させれば、屋内に設置することも可能である。特許文献２のコージェネレーション装置は、インバータと燃料電池とを主要構成とする燃料電池式のコージェネレーション装置であり、屋内に設置するためには、燃料電池から発生する水や二酸化炭素の処理を考慮すれば、屋内に設置することも可能である。

しかし、エンジン、発電機及び排気熱交換器を主要構成とし、且つ屋内に設置されるコージェネレーション装置では、エンジンからの排気ガスの流出を防止するために、エンジンを気密室に設置する必要があり、発電機を積極的に冷却することが困難であった。

本発明は、エンジン、発電機及び排気熱交換器を主要構成とするコージェネレーション装置において、エンジンからの排気ガスの流出を防止できるとともに、発電機を効率よく冷却することができるコージェネレーション装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、エンジンを動力源として電力を起こす発電機と、エンジンの排熱を利用して熱交換する排気熱交換器と、これらのエンジン、発電機及び排気熱交換器を納める筐体と、この筐体と屋外とを結ぶ排気ダクトと、を備え、屋内に設置されるコージェネレーション装置において、筐体の内部に気密構造の気密室が設けられ、気密室に、少なくとも発電機及びエンジンが収納され、筐体の外部から空気を導入する吸気ダクトが接続され、エンジンに、エンジンの排気ガスを排出する排気ダクトが接続され、吸気ダクトから導かれる空気で気密室内を冷却し、且つ吸気ダクトから導かれる空気をエンジンのエアクリーナから吸引するとともに、排気ダクトから気密室の外部（屋外）に排気ガスを直接排出することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、吸気ダクトの下方に発電機が設けられ、発電機の上部に吸気ダクトから入り込む水滴から被水を防止するカバー部材が設けられたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、カバー部材に、上部に発電機に空気を取り入れる吸気口を有し、吸気ダクトの中心から吸気口の中心をオフセットさせたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、排気ダクトが、筐体の外部に設けられる外付けダクトと、筐体の内部に設けられる延長ダクトと、から構成され、外付けダクトが、中心部に設けられた第１の内周通路と、この第１の内周通路と同軸に且つ外側に設けられる第１の外周通路と、から二重構造に構成されるとともに、延長ダクトが、中心部に設けられた第２の内周通路と、この第２の内周通路と同軸に且つ外側に設けられる第２の外周通路と、から二重構造に構成され、第１の内周通路及び第２の内周通路が、エンジンの排気ガスを排出する排気通路として用いられるとともに、第１の外周通路及び第２の外周通路が、エンジンに空気を供給する吸気通路として用いられることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、筐体に、外付けダクトと延長ダクトとを接続する接続ダクトを備え、接続ダクトが、外付けダクトが取付けられる上部ピースと、延長ダクトが接続される下部ピースと、から分割構成され、下部ピースに、下部ピースに一体的に設けられたフランジと、第２の内周通路が接続される下部内接続口と、第２の外周通路が接続される下部外接続口と、を備え、下部内接続口に、下部内接続口から上方に向けて逆円錐状に形成された底部と、この底部に且つ下部内接続口に同心円状に設けられ、排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮されることで生成された凝縮水の垂れを防止する同心円状の複数のリブと、同心円上の複数のリブにそれぞれ設けられ、凝縮水の流れを許容するスリットと、を備え、同心円状の隣り合うリブに設けられるスリットが、下部内接続口を挟んで最も離れた対向側に形成されたことを特徴とする。

本発明は以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明では、コージェネレーション装置に、エンジンを動力源として電力を起こす発電機と、エンジンの排熱を利用して熱交換する排気熱交換器と、これらのエンジン、発電機及び排気熱交換器を納める筐体と、この筐体と屋外とを結ぶ排気ダクトと、を備える。
筐体の内部に気密構造の気密室が設けられ、気密室に、少なくとも発電機及びエンジンが収納され、筐体の外部から空気を導入する吸気ダクトが接続され、エンジンに、エンジンの排気ガスを排出する排気ダクトが接続されたので、屋内にコージェネレーション装置を設置することが可能となる。
吸気ダクトから導かれる空気で気密室内を冷却したので、発電機を効率よく冷却することができる。この結果、コージェネレーション装置の発電能力の向上を図ることができる。
吸気ダクトから導かれる空気をエンジンのエアクリーナから吸引するとともに、排気ダクトから気密室の外部（屋外）に排気ガスを直接排出するようにしたので、エンジンから気密室に排気ガスが流出することを防止できる。すなわち、屋内（室内）のクリーンな環境を維持することができる。

請求項２に係る発明では、吸気ダクトの下方に発電機が設けられ、発電機の上部に吸気ダクトから入り込む水滴から被水を防止するカバー部材が設けられたので、例えば、吸気ダクトから雨水が浸入した場合にも、発電機自体が被水することを防止できる。これにより、発電機に信頼性の向上を図ることができる。

請求項３に係る発明では、カバー部材に、上部に発電機に空気を取り入れる吸気口を有しているので、発電機に設けられているファンで発電機を十分に冷却することができる。
また、吸気ダクトの中心から吸気口の中心をオフセットさせたので、例えば、吸気ダクトから雨水が浸入した場合にも、発電機自体が被水することを防止できる。

請求項４に係る発明では、排気ダクトが、筐体の外部に設けられる外付けダクトと、筐体の内部に設けられる延長ダクトと、から構成される。
外付けダクトが、中心部に設けられた第１の内周通路と、この第１の内周通路と同軸に且つ外側に設けられる第１の外周通路と、から二重構造に構成される。
延長ダクトが、中心部に設けられた第２の内周通路と、この第２の内周通路と同軸に且つ外側に設けられる第２の外周通路と、から二重構造に構成される。
第１の内周通路及び第２の内周通路が、エンジンの排気ガスを排出する排気通路として用いられるとともに、第１の外周通路及び第２の外周通路が、エンジンに空気を供給する吸気通路として用いられるので、排気ダクトと吸気ダクトとを別々に配置する必要がない。これにより、排気ダクトと吸気ダクトとを別々に配置する場合に比べて、屋内（室内）を広く使用することができる。また、コージェネレーション装置の設置工事費の低減を図ることができるとともに、設置工事の簡素化を図ることができる。さらに、コージェネレーション装置内のスペース効率の向上を図ることができる。

請求項５に係る発明では、筐体に、外付けダクトと延長ダクトとを接続する接続ダクトを備え、接続ダクトが、外付けダクトが取付けられる上部ピースと、延長ダクトが接続される下部ピースと、から分割構成される。
下部ピースに、下部ピースに一体的に設けられたフランジと、第２の内周通路が接続される下部内接続口と、第２の外周通路が接続される下部外接続口と、を備える。
下部内接続口に、下部内接続口から上方に向けて逆円錐状に形成された底部と、この底部に且つ下部内接続口に同心円状に設けられ、排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮されることで生成された凝縮水の垂れを防止する同心円状の複数のリブと、同心円上の複数のリブにそれぞれ設けられ、凝縮水の流れを許容するスリットと、を備え、同心円状の隣り合うリブに設けられるスリットが、下部内接続口を挟んで最も離れた対向側に形成されたので、排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮されることで生成された凝縮水が一気に流れ出すことを防止することができる。

本発明に係る実施例１のコージェネレーション装置のブロック図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の背面から見た斜視図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の上部が示される背面から見た斜視図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の前面から見た分解斜視図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の平面図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の正面図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の接続ダクトに外付けダクト及び延長ダクトが接続された状態を示す正面断面図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の接続ダクトの上部ピースの斜視図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の接続ダクトの下部ピースの斜視図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の接続ダクトの下部ピースの平面図である。 図１０の１１−１１線断面図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の延長ダクト及びカバー部材の位置関係が示される平面図である。 図１に示されたコージェネレーション装置の延長ダクト及びカバー部材が示される背面図である。 図１に示されたコージェネレーション装置のカバー部材の斜視図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１〜図３に、コージェネレーション装置１０が示される。コージェネレーション（コジェネレーション；cogeneration）とは、英語では「combined heat and power」ともいわれ、内燃機関、外燃機関等の排熱を利用して動力・温熱・冷熱を取り出し、総合エネルギー効率を高める、新しいエネルギー供給システムのひとつである。なお、コージェネ、コジェネとも呼ばれることがある。コージェネレーション装置１０は、屋内１４に設置される装置である。

コージェネレーション装置１０は、商用電源（不図示）に接続可能な発電機（スタータ／ジェネレータ）１７と、発電機１７を駆動するエンジン（内燃機関）１６と、エンジン１６の冷却水を排気熱と熱交換させて昇温する排気熱交換器（熱交換器）１８と、排気熱交換器１８で昇温させられた冷却水が供給されて温水などを生成する排熱利用給湯暖房ユニット（不図示）と、エンジン１６、発電機１７及び排気熱交換器１８を納める筐体１１と、この筐体１１と屋外１５とを結ぶ排気ダクト２８と、を主要構成とする装置である。なお、排熱利用給湯暖房ユニットは熱負荷である。また、発電機１７及びエンジン１６から発電ユニット１９が構成されている。

不図示の商用電源は、単相３線からＡＣ１００／２００Ｖで５０Ｈｚ（又は６０Ｈｚ）の交流電力を出力する電源である。
発電機１７及びエンジン１６は、発電ユニット１９として一体化され、排気熱交換器１８とともに筐体１１の内部に設けられた気密室（発電収納部）１２に収納されている。

エンジン１６は都市ガス（又はＬＰガス。以下、単に「ガス」という）を燃料とする、水冷４サイクルの単気筒ＯＨＶ型の火花点火式のエンジンである。エンジン１６の排気量は、１５０〜２００ｃｃ程度のものが用いられる。気密室１２内ではエンジン１６のシリンダヘッド（不図示）及びシリンダブロック１６ａは水平方向（横向き）に配置され、その内部に１個のピストン（不図示）が往復動自在に配置される。ピストンには鉛直方向（縦向き）に配置されるクランクシャフト（不図示）が連結される。

発電機１７は多極コイルを備え、図示しないクランクシャフトの上端に取付けられるフライホイールの内側のクランクケース上に固定され、フライホイールとの間で相対回転するとき、交流電力を発電する。発電機１７は、商用電源（若しくは図示しないバッテリ）から通電されるときに、エンジン１６を始動（クランキング）するスタータモータとしても機能する。

エンジン１６は、屋外１５から第１の外周通路（吸気通路）５５を介して空気（吸気）が気密室１２内に導入され、導入された空気は気密室１２から空気導入管４９を経由して気密室１２の外にあるエアクリーナ４１に導かれ、エアクリーナ４１で清浄された空気はミキサ４２に導入される。

ミキサ４２には、燃料供給源（図示せず）からガス管４３、電磁弁４４及びリンク式バタフライ弁４５からなるガス弁ユニット４６を介してガスが供給される。すなわち、ミキサ４２では、エアクリーナ４１から導入される空気とガスとが混合され、混合気が生成される。

ミキサ４２で生成された混合気は、エンジン１６の燃焼室（図示せず）に流れる。燃焼室の付近には、混合気を着火する点火プラグ（図示せず）が配置される。点火プラグは、図示しないバッテリの出力がパワートランジスタやイグニッションコイルなどからなる点火装置を介して供給され、燃焼室に臨む電極間に火花放電を生じ、混合気に着火して燃焼をさせる。よって、生じた排気ガスは、エンジン１６からエンジン側排気管５８を経由してマフラ（排気マフラ）４８に導かれて消音され、第２の内周通路（排気通路）５４、接続ダクト６１及び第１の内周通路（排気通路）５３を経由して気密室１２から直接屋外１５に排出される。

エンジン１６は、不図示のシリンダブロック１６ａの下部（クランクケース）にはオイルタンク（オイルパン）が形成され、オイルタンクにエンジン１６を潤滑する潤滑オイルが貯留されている。潤滑オイルはギヤポンプ（図示せず）で掻き上げられてピストンなどの摺動部分を潤滑した後、コンロッド（図示せず）やシリンダ壁面を伝わって落下し、オイルタンクに戻る。

発電機１７の出力は、インバータ（インバータユニット）２２に送られる。インバータ２２はＤＣ−ＤＣコンバータなどを介して発電機１７の出力をＡＣ１００／２００Ｖ（単相）に変換する。インバータ２２は、マイクロコンピュータからなるＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）２３とともに、制御部２４を構成し、ＥＣＵ２３の指令を受けて発電機１７の機能を、エンジン１６を始動するスタータ機能と、エンジン１６によって発電するジェネレータ機能と、に切り換えている。

インバータ２２の出力は屋内配電盤（不図示）に送られ、屋内配電盤で商用電源の電力と合わせられて照明や洗濯機などの電気負荷に供給される。
なお、発電ユニット１９の発電出力（定格電力）は、１．ＯｋＷ程度の出力である。また、コージェネレーション装置１０は、多くのセンサを備え、各センサの出力はＥＣＵ２３に入力される。ＥＣＵ２３は入力された出力に基づいてエンジン１６の運転などを制御する。

エンジン１６廻りには、エンジン１６を冷却する冷却水（不凍液；ロングライフクーラント）を循環させる冷却水通路５９が設けられている。冷却水通路５９は、エンジン１６のシリンダブロック１６ａとオイルタンク（不図示）や排気熱交換器１８を通り、外部の排熱利用給湯暖房ユニット（暖房ユニット）に接続される。

冷却水通路５９は、排熱利用給湯暖房ユニット（不図示）からエンジン１６、排気熱交換器１８、及びマフラ４８を経由して排熱利用給湯暖房ユニットに戻される。すなわち、排熱利用給湯暖房ユニットから供給される冷えた冷却水が、エンジン１６、排気熱交換器１８及びマフラ４８で暖められ、温水として排熱利用給湯暖房ユニットに戻され、熱の有効利用が図られる。
なお、排気熱交換器１８は、冷却水が、排気（排ガス）と熱交換して昇温させられる部分である。

筐体１１は、エンジン１６や発電機１７などの発電主要部が収納される発電収納部１２と、インバータ２２やＥＣＵ２３などの制御部２４が配置される電装収納部１３と、に区画される。
発電収納部１２は、遮蔽された気密室として形成される。

気密室（発電収納部）１２には、エンジン１６、マフラ４８、発電機１７などが配置される。電装収納部１３には、インバータ２２、ＥＣＵ２３、エアクリーナ４１、ガス管４３、ガス弁ユニット４６、ミキサ４２、ファンモータ４７などが配置される。

詳細には、図２に示されるように、ファンモータ４７（図１参照）で矢印ａ１の如く導入された空気は、矢印ａ２の如くインバータ２２（図１参照）、ガス弁ユニット４６やミキサ４２を冷却し、矢印ａ３の如くＥＣＵ２３を冷却し、屋内１４（図１参照）に放出される。

図１に示されるように、気密室１２には、筐体１１に取付けられた接続ダクト６１に外付けダクト５１が取付けられ、この外付けダクト５１から直接屋外１５の空気が供給される。後述するように、外付けダクト５１は、第１の内周通路（排気通路）５３の外方に且つ同軸に、第１の外周通路（吸気通路）５５が設けられ、第１の外周通路（吸気通路）５５から屋外１５の空気が供給される。

図３に示されるように、発電機１７（図１参照）に付設されたファン（不図示）やエンジン１６の負圧によって、屋外１５（図１参照）の空気が矢印ｂ１の如く第１の外周通路（吸気通路）５５（図１参照）から気密室１２内に供給される。気密室１２内に供給された空気は、発電機１７（図１参照）のファンで矢印ｂ２の如くカバー部材６２の吸気口６３から発電機１７に直接当てられて発電機１７が冷却され、発電機１７を冷却した空気は気密室１２内に放出される。また、気密室１２内に供給された空気は、矢印ｂ３の如く気密室１２内部を冷却する。

さらに、カバー部材６２から気密室１２内に放出された空気と、気密室１２内に供給された空気は、矢印ｂ４の如く空気導入管４９（図１参照）及びエアクリーナ４１を経由してミキサ４２に供給される。

マフラ４８には、ドレーンパイプ５７が接続され、排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮されることで生成された凝縮水が筐体１１の外に排出される。

以下、コージェネレーション装置１０が構成される部品の詳細を説明する。
図１〜図６に示されたように、筐体１１は、前パネル３１、後パネル３２、左サイドパネル３３、右サイドパネル３４及び天板（ルーフパネル）３５、底板３６で略矩形体状に形成されている。さらに、底板３６には設置するためのトレー３６ａが設けられ、左サイドパネル３３に沿わせて縦仕切壁３７ａが設けられ、天板３５に沿わせて且つ縦仕切壁３７ａと右サイドパネル３４との間に横仕切壁３７ｂが設けられる。

縦仕切壁３７ａ、右サイドパネル３４、横仕切壁３７ｂ、底板３６、及び後述する接続ダクト６１の延長ダクト５２で、気密室１２が構成される。気密室１２には、先にも述べたように、発電機１７、エンジン１６、マフラ４８、排気熱交換器１８が収納される。

天板３５は、接続ダクト６１のフランジ７６を臨ます開口部３８と、この開口部３８に取付けられる接続ダクト６１と、開口部３８の廻りに形成され、接続ダクト６１のフランジ７６を取付ける複数の取付孔３９と、を備える（図４参照）。
左サイドパネル３３側には、ガス管４３を接続するガス接続口６６と、排熱利用給湯暖房ユニットに接続される高温側接続口６７及び低温側接続口６８と、ドレーンパイプ５７を臨ますドレーンパイプ接続口６９と、が設けられる（図６参照）。

排気ダクト２８が、筐体１１の外部に設けられる外付けダクト５１と、筐体１１の内部に設けられる延長ダクト５２と、から構成されている。なお、排気ダクト２８は、正確には外周に吸気ダクト２９が付設された吸・排気ダクトである。
外付けダクト５１と延長ダクト５２とは、接続ダクト６１を介して接続される。外付けダクト５１は、金属バンド６５で接続ダクト６１の上部ピース７１に固定される（図４参照）。

図７に示されたように、外付けダクト（煙突）５１は、中心部に設けられた第１の内周通路５３と、この第１の内周通路５３と同軸に且つ外側に設けられる第１の外周通路５５と、から二重構造に構成される。
延長ダクト５２は、中心部に設けられた第２の内周通路５４と、この第２の内周通路５４と同軸に且つ外側に設けられる第２の外周通路５６と、から二重構造に構成される。

第１の内周通路５３及び第２の内周通路５４が、エンジン１６（図１参照）の排気ガスを排出する排気通路として用いられる。また、第１の外周通路５５及び第２の外周通路５６が、エンジン１６に空気を供給する吸気通路として用いられる。すなわち、排気ダクト２８は、第１の内周通路５３及び第２の内周通路５４で構成され、吸気ダクト２９は、第１の外周通路５５及び第２の外周通路５６で構成されたものということができる。

図１及び図６に示されたように、コージェネレーション装置１０では、筐体１１の内部に気密構造の気密室１２が設けられ、気密室１２に、少なくとも発電機１７及びエンジン１６が収納され、筐体１１の外部から空気を導入する吸気ダクト２９（第１の外周通路５５及び第２の外周通路５６）が接続され、エンジン１６に、エンジン１６の排気ガスを排出する排気ダクト２８（第１の内周通路５３及び第２の内周通路５４）が接続されたので、屋内１４にコージェネレーション装置１０を設置することが可能となる。

図４及び図７〜図１１に示されたように、接続ダクト６１は、外付けダクト５１が取付けられる上部ピース７１と、フランジ７６と一体的に形成され、延長ダクト５２が接続される下部ピース７２と、から分割構成される。

上部ピース７１は、外付けダクト５１の第１の内周通路５３が接続される上部内接続口７３と、第１の外周通路５５が接続される上部外接続口７４と、下部ピース７２に取付ける止めねじ８４が貫通する複数の止め孔７５と、が形成される。

下部ピース７２は、天板３５に沿って平面状に延ばされるフランジ７６と、第２の内周通路５４が接続される下部内接続口７７と、第２の外周通路５６が接続される下部外接続口７８と、が形成される。
フランジ７６には、開口部３８に嵌る凸部８２と、天板３５を止める止めねじ８３がねじ込まれる複数の天板用止めボス８５と、上部ピース７１を止める止めねじ８４がねじ込まれる複数の上部ピース用止めボス８６と、が形成される。

下部内接続口７７は、下部内接続口７７から上方に向けて逆円錐状に形成された底部７９と、この底部７９に且つ下部内接続口７７に同心円状に設けられ、排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮されることで生成された凝縮水の垂れを防止する同心円状の複数のリブ８７〜８９と、同心円上の複数のリブ８７〜８９にそれぞれ設けられ、凝縮水の流れを許容するスリット９１〜９３と、上部ピース７１の上部内接続口７３の下部７３ａがパッキン８１ａを介して連結される連結口８１と、を備える。

同心円状の隣り合うリブ８７〜８９に設けられるスリット９１〜９３は、下部内接続口７７を挟んで最も離れた対向側に形成される。

以上より、コージェネレーション装置１０では、筐体１１に、筐体１１の天板３５に開けられた開口部３８と、この開口部３８に設けられ、外付けダクト５１と延長ダクト５２とを接続する接続ダクト６１と、を備え、接続ダクト６１に、開口部３８の内方から当接させて開口部３８を塞ぐフランジ７６を有しているので、フランジ７６に、排気ダクト２８が接続された状態で、天板３５を上方移動可能に且つ回転可能にすることが可能になる。

図１、図３、図１２〜図１４に示されたように、コージェネレーション装置１０では、吸気ダクト２９の下方に発電機１７が設けられ、発電機１７の上部に吸気ダクト２９（第１の外周通路５５及び第２の外周通路５６）から入り込む水滴から被水を防止するカバー部材６２が設けられた。
カバー部材６２は、上部６２ａに発電機１７に空気を取り入れる吸気口（カバー側吸気口）６３を有する。吸気口６３は、吸気ダクト２９の中心Ｃ１から吸気口６３の中心Ｃ２をオフセットした。

従って、図１３に示されたように、吸気ダクト２９から浸入する水滴が矢印ｅ１の如くカバー部材６２に垂れても、カバー部材６２の吸気口６３から発電機１７に浸入することを回避できる。

図３に示されたように、発電機１７に付設されたファン（不図示）やエンジン１６の負圧によって、屋外１５（図１参照）の空気が矢印ｂ１の如く第１の外周通路（吸気通路）５５（図１参照）から気密室１２内に供給される。気密室１２内に供給された空気は、発電機１７（図１参照）のファンで矢印ｂ２の如くカバー部材６２の吸気口６３から発電機１７に直接当てられ、発電機１７が冷却され、発電機１７を冷却した空気は気密室１２内に放出される。また、気密室１２内に供給された空気は、矢印ｂ３の如く気密室１２内部を冷却する。

すなわち、吸気ダクト２９（第１の外周通路５５及び第２の外周通路５６）から導かれる空気で気密室１２内を冷却できる。また、吸気ダクト２９から導かれる空気をエンジン１６のエアクリーナ４１から吸引する。なお、排気ガスは、排気ダクト２８（第１の内周通路５３及び第２の内周通路５４）で気密室１２の外部（屋外）に直接排出する（図１参照）。

図１、図４に示されたように、コージェネレーション装置１０では、エンジン１６を動力源として電力を起こす発電機１７と、エンジン１６の排熱を利用して熱交換する排気熱交換器１８と、これらのエンジン１６、発電機１７及び排気熱交換器１８を納める筐体１１と、この筐体１１と屋外１５とを結ぶ排気ダクト２８と、を備える。

筐体１１の内部に気密構造の気密室１２が設けられ、気密室１２に、少なくとも発電機１７及びエンジン１６が収納され、筐体１１の外部から空気を導入する吸気ダクト２９が接続され、エンジン１６に、エンジン１６の排気ガスを排出する排気ダクト２８が接続されたので、屋内１４にコージェネレーション装置１０を設置することが可能となる。

吸気ダクト２９から導かれる空気で気密室１２内を冷却したので、発電機１７を効率よく冷却することができる。この結果、コージェネレーション装置１０の発電能力の向上を図ることができる。
吸気ダクト２９から導かれる空気をエンジン１６のエアクリーナ４１から吸引するとともに、排気ダクト２８から気密室１２の外部（屋外）に排気ガスを直接排出するようにしたので、エンジン１６から気密室１２に排気ガスが流出することを防止できる。すなわち、屋内（室内）１４のクリーンな環境を維持することができる。

図３及び図１３に示されたように、コージェネレーション装置１０では、吸気ダクト２９の下方に発電機１７が設けられ、発電機１７の上部に吸気ダクト２９から入り込む水滴から被水を防止するカバー部材６２が設けられたので、例えば、吸気ダクト２９から雨水が浸入した場合にも、発電機１７自体が被水することを防止できる。これにより、発電機１７に信頼性の向上を図ることができる。

図３、図１２及び図１３に示されたように、コージェネレーション装置１０では、カバー部材６２に、上部に発電機１７に空気を取り入れる吸気口６３を有しているので、発電機１７に設けられているファンで発電機１７を十分に冷却することができる。
また、吸気ダクト２９の中心から吸気口６３の中心をオフセットさせたので、例えば、吸気ダクト２９から雨水が浸入した場合にも、発電機１７自体が被水することを防止できる。

図７に示されたように、コージェネレーション装置１０では、排気ダクト２８が、筐体１１の外部に設けられる外付けダクト５１と、筐体１１の内部に設けられる延長ダクト５２と、から構成される。
外付けダクト５１が、中心部に設けられた第１の内周通路５３と、この第１の内周通路５３と同軸に且つ外側に設けられる第１の外周通路５５と、から二重構造に構成される。

延長ダクト５２が、中心部に設けられた第２の内周通路５４と、この第２の内周通路５４と同軸に且つ外側に設けられる第２の外周通路５６と、から二重構造に構成される。
第１の内周通路５３及び第２の内周通路５４が、エンジン１６（図１参照）の排気ガスを排出する排気通路として用いられるとともに、第１の外周通路５５及び第２の外周通路５６が、エンジン１６に空気を供給する吸気通路として用いられるので、排気ダクト２８と吸気ダクト２９とを別々に配置する必要がない。これにより、排気ダクト２８と吸気ダクト２９とを別々に配置する場合に比べて、屋内（室内）１４（図１参照）を広く使用することができる。また、コージェネレーション装置１０の設置工事費の低減を図ることができるとともに、設置工事の簡素化を図ることができる。さらに、コージェネレーション装置１０内のスペース効率の向上を図ることができる。

図４、図７及び図９に示されたように、コージェネレーション装置１０では、筐体１１に、外付けダクト５１と延長ダクト５２とを接続する接続ダクト６１を備え、接続ダクト６１が、外付けダクト５１が取付けられる上部ピース７１と、延長ダクト５２が接続される下部ピース７２と、から分割構成される。

下部ピース７２に、下部ピース７２に一体的に設けられたフランジ７６と、第２の内周通路５４が接続される下部内接続口７７と、第２の外周通路５６が接続される下部外接続口７８と、を備える。

下部内接続口７７に、下部内接続口７７から上方に向けて逆円錐状に形成された底部７９と、この底部７９に且つ下部内接続口７７に同心円状に設けられ、排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮されることで生成された凝縮水の垂れを防止する同心円状の複数のリブ８７〜８９と、同心円上の複数のリブ８７〜８９にそれぞれ設けられ、凝縮水の流れを許容するスリット９１〜９３と、を備え、同心円状の隣り合うリブ８７〜８９に設けられるスリット９１〜９３が、下部内接続口７７を挟んで最も離れた対向側に形成されたので、排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮されることで生成された凝縮水が、一気に流れ出すことを防止することができる。

尚、本発明に係るコージェネレーション装置は、図１に示すように、排気ダクトに吸気ダクトが同軸に設けられた排気ダクト及び吸気ダクトが設けられたが、これに限るものではなく、排気ダクト及び吸気ダクトは別々に設けられるものであってもよい。

本発明に係るコージェネレーション装置は、地下室などの屋内に設置されるコージェネレーション装置に好適である。

１０…コージェネレーション装置、１１…筐体、１２…気密室、１４…屋内（室内）、１６…エンジン、１７…発電機、１８…排気熱交換器、２８…排気ダクト、２９…吸気ダクト、４１…エアクリーナ、５１…外付けダクト、５２…延長ダクト、５３…第１の内周通路（排気通路）、５４…第２の内周通路（排気通路）、５５…第１の外周通路（吸気通路）、５６…第２の外周通路（吸気通路）、６１…接続ダクト、６２…カバー部材、６３…吸気口（カバー側吸気口）、７１…上部ピース、７２…下部ピース、７６…フランジ、７８…底部、７９…底部、８７〜８９…同心円状の複数のリブ、９１〜９３…スリット。

Claims (5)

1. エンジンを動力源として電力を起こす発電機と、エンジンの排熱を利用して熱交換する排気熱交換器と、これらのエンジン、発電機及び排気熱交換器を納める筐体と、この筐体と屋外とを結ぶ排気ダクトと、を備え、屋内に設置されるコージェネレーション装置において、
   前記筐体は、内部に気密構造の気密室が設けられ、
   前記気密室に、少なくとも前記発電機及び前記エンジンが収納され、前記筐体の外部から空気を導入する吸気ダクトが接続され、前記エンジンに、該エンジンの排気ガスを排出する排気ダクトが接続され、
   前記吸気ダクトから導かれる空気で気密室内を冷却し、且つ前記吸気ダクトから導かれる空気を前記エンジンのエアクリーナから吸引するとともに、前記排気ダクトから前記気密室の外部に前記排気ガスを直接排出することを特徴とするコージェネレーション装置。
2. 前記吸気ダクトの下方に前記発電機が設けられ、該発電機の上部に前記吸気ダクトから入り込む水滴から被水を防止するカバー部材が設けられたことを特徴とする請求項１記載のコージェネレーション装置。
3. 前記カバー部材は、上部に前記発電機に空気を取り入れる吸気口を有し、前記吸気ダクトの中心から前記吸気口の中心をオフセットさせたことを特徴とする請求項２記載のコージェネレーション装置。
4. 前記排気ダクトは、前記筐体の外部に設けられる外付けダクトと、前記筐体の内部に設けられる延長ダクトと、から構成され、
   前記外付けダクトは、中心部に設けられた第１の内周通路と、この第１の内周通路と同軸に且つ外側に設けられる第１の外周通路と、から二重構造に構成されるとともに、前記延長ダクトは、中心部に設けられた第２の内周通路と、この第２の内周通路と同軸に且つ外側に設けられる第２の外周通路と、から二重構造に構成され、
   前記第１の内周通路及び第２の内周通路は、前記エンジンの排気ガスを排出する排気通路として用いられるとともに、前記第１の外周通路及び第２の外周通路は、前記エンジンに空気を供給する吸気通路として用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のコージェネレーション装置。
5. 前記筐体は、前記外付けダクトと前記延長ダクトとを接続する接続ダクトを備え、
   前記接続ダクトは、前記外付けダクトが取付けられる上部ピースと、前記延長ダクトが接続される下部ピースと、から分割構成され、
   前記下部ピースは、該下部ピースに一体的に設けられたフランジと、前記第２の内周通路が接続される下部内接続口と、前記第２の外周通路が接続される下部外接続口と、を備え、
   前記下部内接続口は、該下部内接続口から上方に向けて逆円錐状に形成された底部と、この底部に且つ該下部内接続口に同心円状に設けられ、前記排気ガスに含まれる水蒸気が凝縮されることで生成された凝縮水の垂れを防止する同心円状の複数のリブと、前記同心円上の複数のリブにそれぞれ設けられ、凝縮水の流れを許容するスリットと、を備え、
   前記同心円状の隣り合うリブに設けられるスリットは、前記下部内接続口を挟んで最も離れた対向側に形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のコージェネレーション装置。

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