JP2016194260A - コンテナ発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】騒音を低減することが可能になるとともに、迅速に運用を開始することができるコンテナ発電システムを提供する。
【解決手段】発電機７と、エンジン６と、冷却部８とが、発電機７と冷却部８との間にエンジン６が配されるように、第一コンテナ２の長手方向に順番に並べられ、吸気部２１は、エンジン６よりも発電機７側の第一収容空間１７に開口し、空気取込部２２は、エンジン６よりも発電機７側に形成され、排熱回収部５１は、第二コンテナ３の長手方向でエンジン６の位置に対応する第一エリア６０に配され、ラジエータ３１は、第二コンテナ３の長手方向で冷却部８の位置に対応する第二エリア６１に配される。
【選択図】図３

Description

この発明は、コンテナ発電システムに関する。

内燃機関の出力によって発電機を作動させる発電システムにおいては、海上輸送、陸上輸送、および、航空輸送等で使用される一つのコンテナ内に内燃機関および発電機をユニットとして収容した、いわゆるコンテナ発電システムが知られている。このようなコンテナ発電システムによれば、容易に搬送することができるとともに、現地で行う組み立てや性能調整にかかる作業を簡略化して、迅速な運用開始が可能となっている。

特許文献１には、コンテナ内に、エンジンと、エンジンによって駆動させる発電機等を直列に配置する技術が開示されている。

特開２００８−２４７５７６号公報

ところで、上述したコンテナ発電システムにおいては、省エネルギー化や、温水利用の観点から、排熱回収を行ういわゆるコジェネレーションシステムを追加することが要望されている。
コジェネレーションシステム等の追加機能を現地で個別に設置する場合、組み立て等の作業が複雑化してしまい、迅速な運用開始が困難になるという課題がある。

さらに、上述したコンテナは、トレーラ等の車両によって搬送されるため、ＩＳＯ規格で定められたコンテナを用いる必要がある。一方で、上述したコンテナ発電システムにおいては、中規模の病院等、市街地や住宅地に近い場所への需要が見込まれており、騒音の低減が要望されている。
しかしながら、ＩＳＯ規格コンテナを用いる場合、その収容空間に制限がある。そのため、エンジンを冷却するためのラジエータコアを大型化することが困難になっている。例えば、ラジエータコアを大型化せずに冷却性能を向上しようとした場合、送風ファンによりラジエータコアへ送り込む外気の風量を増加する必要があり、送風ファンによる騒音が大きくなってしまうという課題がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、騒音を低減することが可能になるとともに、迅速に運用を開始することができるコンテナ発電システムを提供することを目的とする。

この発明の第一態様によれば、内部に第一収容空間が形成されるとともに前記第一収容空間に対して外部から空気を取り込む空気取込部が形成された第一コンテナ本体と、前記第一収容空間に配されて前記第一収容空間の空気を吸気する吸気部を有するエンジンと、前記第一収容空間に配置されて前記エンジンにより駆動される発電機と、前記第一収容空間に配置されて前記エンジンの冷却水および潤滑油のうち少なくとも一方を前記第一コンテナ本体の外部に配されるラジエータとの間で循環させる冷却部と、を有する第一コンテナと、内部に第二収容空間が形成される第二コンテナ本体と、前記第二収容空間に配置されて前記エンジンの排気ガスから熱を回収する排熱回収部と、前記第二収容空間に配置されて前記エンジンの冷却水および潤滑油のうち少なくとも一方の熱を大気中に放出するラジエータと、を有する第二コンテナと、を備え、前記発電機と、前記エンジンと、前記冷却部とは、前記発電機と前記冷却部との間に前記エンジンが配されるように、前記第一コンテナの長手方向に順番に並べられ、前記吸気部は、前記エンジンよりも前記発電機側の前記第一収容空間に開口し、前記空気取込部は、前記エンジンよりも前記発電機側に形成され、前記排熱回収部は、前記第二コンテナの長手方向で前記エンジンの位置に対応する第一エリアに配され、前記ラジエータは、前記第二コンテナの長手方向で前記冷却部の位置に対応する第二エリアに配されている。

このように構成することで、エンジンおよび発電機が収容される第一コンテナではなく、第二コンテナにラジエータを収容できるため、第一コンテナにラジエータを収容する場合と比較してラジエータを大型化することができる。その結果、ラジエータを大型化した分だけ、送風ファンによる風量を低減することができるため、送風ファンによる騒音を抑制することができる。

さらに、冷却部とエンジンと発電機とが第一コンテナの長手方向に順番に配されて吸気部がエンジンよりも発電機側に配されているため、第一収容空間内で最も温度の高い冷却部を吸気部から最も遠いところへ配置するとともに、空気取込部の近くに吸気部を配置することができる。そのため、冷却部の熱により高温になる前に、空気取込部から取り込んだ空気を吸気部から取り込むことができる。その結果、エンジンの燃焼室への空気充填率の低下を抑制してエンジン出力を向上することができる。

また、第二コンテナの長手方向において、エンジンの位置に対応する第一エリアに排熱回収部が配置され、冷却部の位置に対応する第二エリアにラジエータが配置されることで、冷却部とラジエータとの間、および、エンジンと排熱回収部との間の各配管が複雑化することを抑制することができる。その結果、排熱回収部を追加機能として設置する際にかかる作業の負担を軽減して、迅速に運用を開始することができる。

この発明の第二態様によれば、コンテナ発電システムは、第一態様における前記第二コンテナ本体が、前記第二収容空間を第一エリアと第二エリアとに区画する隔壁を備えていてもよい。
このように構成することで、排熱回収部の熱が、ラジエータに伝達されることを抑制することができる。その結果、ラジエータによるエンジンの冷却を効率よく行うことができる。

この発明の第三態様によれば、コンテナ発電システムは、第二態様における隔壁が、前記第一エリアと前記第二エリアとの間を断熱する断熱材を備えていてもよい。
このように構成することで、第一エリアと第二エリアとの間の伝熱を抑制できるため、ラジエータによるエンジンの冷却を更に効率よく行うことができる。

この発明の第四態様によれば、コンテナ発電システムは、第二から第五態様の何れか一つの態様における第一コンテナが、前記エンジンよりも前記発電機側に、制御盤を備えていてもよい。
このように構成することで、空気取込部から第一収容空間に流入した空気が、エンジンに接触する前に制御盤に接触するため、制御盤が高温になることを抑制することができる。その結果、制御盤を冷却するための冷却装置を別途設ける必要が無く、省エネルギー化を図ることができる。

この発明の第五態様によれば、コンテナ発電システムは、第一から第四態様の何れか一つの態様において、前記第一コンテナ、および、前記第二コンテナは、２０フィート規格のＩＳＯ規格コンテナであってもよい。
このように構成することで、４０フィート規格以上のＩＳＯ規格コンテナを利用する場合と比較して、必要な設置面積を縮小することができるとともに、運搬性を向上することができる。

この発明の第六態様によれば、コンテナ発電システムは、第一から第五態様の何れか一つの態様における前記空気取込部が、縦型ルーバを備えていてもよい。
このように構成することで、空気取込部の周囲に雨水の浸入を防ぐフードなどをコンテナ内部および外部に設けることなく空気取込部から雨水などが侵入することを抑制できる。その結果、例えば、コンテナ内部にフードなどの設置スペースを必要としない分だけ、エンジンや発電機を大型化することができる。また、例えば、コンテナ外部にフード等を設けないため、コンテナ搬送時にフード等が邪魔となり着脱する必要がなくなる。

上述したコンテナ発電システムによれば、騒音を低減することが可能になるとともに、迅速に運用を開始することができる。

この発明の第一実施形態におけるコンテナ発電システムの斜視図である。 この発明の第一実施形態におけるコンテナ発電システムのブロック図である。 この発明の第一実施形態における第一コンテナおよび第二コンテナの機器配置を示す斜視図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 この発明の第一実施形態の第一変形例における図３に相当する斜視図である。 この発明の第一実施形態の第二変形例における図３に相当する斜視図である。 この発明の第一実施形態の第三変形例における第一コンテナと第二コンテナとの設置例を示す平面図である。 この発明の第二実施形態における第一コンテナと第二コンテナとを積み重ねた場合の接続例を示す側面図である。 この発明の第二実施形態における第一コンテナと第二コンテナとを積み重ねない場合の接続例を示す平面図である。

以下、この発明の一実施形態に係るコンテナ発電システムを図面に基づき説明する。
図１は、この発明の第一実施形態におけるコンテナ発電システムの斜視図である。図２は、この発明の第一実施形態におけるコンテナ発電システムのブロック図である。図３は、この発明の第一実施形態における第一コンテナおよび第二コンテナの機器配置を示す斜視図である。
この実施形態におけるコンテナ発電システムは、例えば、市街地や住宅地に近い中規模病院などの施設の非常用電源や、電力不足を補うための定常電源として用いることができる。

図１から図３に示すように、この実施形態におけるコンテナ発電システム１は、第一コンテナ２と、第二コンテナ３と、を備えている。
第一コンテナ２は、第一コンテナ本体５と、エンジン６と、発電機７と、冷却部８と、制御盤９とを主に備えている。
第一コンテナ本体５は、一般貨物を搬送するいわゆるドライ・コンテナである。この実施形態における第一コンテナ本体５は２０フィート規格のＩＳＯ規格コンテナ（幅８ｆｔ、高さ８．６ｆｔ、長さ２０ｆｔ）を用いている。図３に示すように、この第一コンテナ本体５は、前側壁１１、後側壁１２、左側壁１３、右側壁１４、上壁１５、および、底壁１６によって、その内部に第一収容空間１７を形成している。左側壁１３、および、右側壁１４は、ヒンジ（図示せず）を介して開閉可能とされている。

エンジン６は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸の回転エネルギーに変換して出力する。この実施形態におけるエンジン６は、ＣＮＧ（Compressed natural gas）やＬＰＧ（Liquefied petroleum gas）などのガスを燃料として用いるいわゆるガスエンジンである。また、この実施形態におけるエンジン６は、燃焼室として主燃焼室と副室とを備える副室式のガスエンジンである。このエンジン６は、吸気を加圧する過給器を備えている。エンジン６は、第一コンテナ本体５の長手方向において、第一収容空間１７の中央部に配置されている。

エンジン６は、シリンダー内に空気を取り込むためのエアクリーナボックス１９を、第一コンテナ本体５の長手方向においてエンジン本体２０よりも発電機７側に備えている。このエアクリーナボックス１９は、その吸気口２１が右側壁１４の空気取込口２２（図１参照）側を向いて形成されている。
図２に示すように、エンジン６は、潤滑油を貯留する潤滑油タンク２３を備えている。この潤滑油タンク２３は、エアクリーナボックス１９と同様に、第一コンテナ本体５の長手方向においてエンジン本体２０よりも発電機７側に配されている。

エンジン６は、その主燃料室と副室とにそれぞれ燃料であるガスを供給するための第一燃料ガスライン２４と、第二燃料ガスライン２５とを備えている。第一燃料ガスライン２４は、第一コンテナ本体５の外部に配されるガス供給源（図示せず）とエンジン６の主室とを連通させる。一方で、第二燃料ガスライン２５は、第一収容空間１７において第一燃料ガスライン２４の途中から分岐して、第一燃料ガスライン２４と副室とを連通させている。この第二燃料ガスライン２５は、その途中にガスを圧縮するガス圧縮機２６が配されている。このガス圧縮機２６によって、第二燃料ガスライン２５の内部を流れるガスは、第一燃料ガスライン２４を流れるガスよりも高圧にして副室に供給することが可能となっている。ここで、第一燃料ガスライン２４には、第二燃料ガスライン２５との分岐点よりもエンジン６側に、エンジン６の排気を用いて第一燃料ガスライン２４のガスを加圧する過給器２７を設けても良い。

エンジン６は、排気ガスを第一コンテナ本体５の外部へ排出するためのエキゾーストパイプ２８を備えている。このエキゾーストパイプ２８は、第一コンテナ本体５の上壁１５に形成された排気出口部２９に接続されている。

発電機７は、エンジン６により駆動される。発電機７は、エンジン６の回転エネルギーを電気エネルギーへと変換して出力する。この発電機７は、第一コンテナ本体５の長手方向において、エンジン６と直列に配置されている。発電機７による電力は、制御盤９を介して第一コンテナ本体５の外部装置に供給される。

冷却部８は、エンジン６の冷却水を、エンジン６とラジエータ３１との間で循環させる。この実施形態における冷却部８は、第二コンテナ３のラジエータ３１との間で冷却水を循環させている。この冷却部８は、第一冷却系統３２と、第二冷却系統３３と、を備えている。
第一冷却系統３２は、第一主配管３４と第一分岐配管３５とを備えている。第一主配管３４は、エンジン６のジャケットとラジエータ３１との間で冷却水を循環させる循環流路を形成する。一方で、第一分岐配管３５は、第一主配管３４から分岐して、ラジエータ３１を経由せずに、冷却水を循環させる。

第一冷却系統３２は、第一主配管３４と第一分岐配管３５との接続部に第一温度調整弁３６を更に備えている。この第一温度調整弁３６は、第一主配管３４をラジエータ３１に向けて流れる冷却水の流量と、第一分岐配管３５に分流する冷却水の流量とを調整する三方弁である。第一主配管３４は、第一温度調整弁３６とエンジン６との間に第一ポンプ３７を更に備えている。この第一ポンプ３７によって、冷却水がエンジン６のジャケットに向けて圧送される。

第一分岐配管３５は、温水熱交換器３８を更に備えている。この温水熱交換器３８は、第一コンテナ２の外部に設けられた水供給源３９から供給されてくる水（温水）を、第一冷却系統３２の冷却水との間で熱交換して加熱（例えば、８３℃の水を８５℃程度まで加熱）する。この温水熱交換器３８によって加熱された水は、第二コンテナ３に供給される。また、温水熱交換器３８によって熱交換を行った冷却水は、第一主配管３４の冷却水と合流してエンジン６のジャケットに戻される。

ここで、第一冷却系統３２を流れる冷却水の温度が高すぎる場合、第一温度調整弁３６は、第一主配管３４を経由してラジエータ３１に供給される冷却水の流量を増加させる。一方で、第一冷却系統３２を流れる冷却水の温度が高過ぎない場合や、温水熱交換器３８による熱交換を積極的に行う場合、第一温度調整弁３６は、第一分岐配管３５を経由してエンジン６に戻す冷却水の流量を増加させる。

第二冷却系統３３は、第二主配管４０と第二分岐配管４１とを備えている。第二主配管４０は、吸気を加圧する過給器のインタークーラ（何れも図示せず）とラジエータ３１との間で冷却水を循環させる。この実施形態における第二主配管４０は、第二コンテナ３のラジエータ３１との間で冷却水を循環させる。一方で、第二分岐配管４１は、第二主配管４０から分岐して、ラジエータ３１を経由せずに冷却水を循環させる。

第二冷却系統３３は、第二主配管４０と第二分岐配管４１との接続部に第二温度調整弁４２を備えている。この第二温度調整弁４２は、第一温度調整弁３６と同様に、第二主配管４０をラジエータ３１に向けて流れる冷却水の流量と、第二分岐配管４１に分流する冷却水の流量とを調整する三方弁である。第二主配管４０は、第二温度調整弁４２と過給器のインタークーラとの間に第二ポンプ４３を備えている。この第二ポンプ４３によって、冷却水が過給器のインタークーラに向けて圧送される。

ここで、第二冷却系統３３を流れる冷却水の温度が高すぎる場合、第二温度調整弁４２は、第二主配管４０を経由してラジエータ３１に供給される冷却水の流量を増加させる。一方で、第二冷却系統３３を流れる冷却水の温度が高過ぎない場合、第二温度調整弁４２は、第二分岐配管４１を経由して過給器のインタークーラに戻す冷却水の流量を増加させる。

この実施形態における第二冷却系統３３を循環するインタークーラ用の冷却水は、第一冷却系統３２を循環するエンジン６のジャケット用の冷却水や加熱対象となる水（温水）と比較して低温となる。つまり、第二冷却系統３３を流れる冷却水は、温水熱交換器３８による熱交換に適さない。そのため、この実施形態における第二冷却系統３３には、第一冷却系統３２の温水熱交換器３８に相当する温水熱交換器３８を設けていない。しかし、第二冷却系統３３の冷却水の温度よりも加熱対象の温度が低い場合などには、第二分岐配管４１に温水熱交換器３８を設けるようにしてもよい。

上述した第一温度調整弁３６と第二温度調整弁４２とは、各冷却水の温度に基づいて作業者が手動で調整するようにしてもよい。また、上述した第一温度調整弁３６および第二温度調整弁４２は、ソレノイドバルブなどを用いてもよい。このようにソレノイドバルブを用いる場合、例えば、センサによる冷却水温度の検出結果に基づいて制御装置（図示せず）によりソレノイドバルブを制御することができる。そのため、第一冷却系統３２および第二冷却系統３３を流れる冷却水の温度を自動的に調整することが可能となる。

この実施形態における第一主配管３４と、第二主配管４０とは、第一コンテナ本体５の上壁１５に形成された第一冷却水出入口部４５にそれぞれ接続されている。

制御盤９は、機関制御盤、発電機制御盤、補機盤、および、充電器盤等の各種電気機器（図示せず）を備えている。図３に示すように、制御盤９は、上記の各種電気機器をキャビネット４７内に収容している。制御盤９は、第一コンテナ本体５の長手方向において、エンジン６よりも発電機７側に配置されている。より具体的には、制御盤９は、第一コンテナ本体５の長手方向において、発電機７を挟んでエンジン６とは反対側に配置されている。この制御盤９から延びる制御ケーブル（図示せず）が、エンジン６、発電機７、ポンプ３７，４３、および、ガス圧縮機２６等にそれぞれ接続されている。

図１に示すように、第一コンテナ本体５は、その長手方向において、エンジン６よりも発電機７側に、空気取込口２２を備えている。より具体的には、この実施形態における空気取込口２２は、第一コンテナ本体５の右側壁１４に形成されている。この空気取込口２２から第一収容空間１７に取り込まれた空気が、エンジン６のエアクリーナボックス１９からエンジン本体２０に取り込まれて、そのシリンダーに供給される。

つまり、空気取込口２２から第一収容空間１７に取り込まれた空気は、エンジン６の近くを流れることなしに、エアクリーナボックス１９から吸気される。この際、空気取込口２２から第一収容空間１７に取り込まれる空気は、第一コンテナ本体５の長手方向において、エンジン６から離れた右側壁１４からエンジン６に向かって流れる。そのため、第一収容空間１７の内部に存在するエンジン６に加熱された空気によって、制御盤９、発電機７、および、潤滑油タンク２３（図２参照）等が加熱されることを抑制できる。

図１から図３に示すように、第二コンテナ３は、第二コンテナ本体５０と、排熱回収部５１と、ラジエータ３１と、を備えている。
第二コンテナ本体５０は、上述した第一コンテナ本体５と同様に、一般貨物を搬送するいわゆるドライ・コンテナである。この実施形態における第二コンテナ本体５０は、２０フィート規格のＩＳＯ規格コンテナ（幅８ｆｔ、高さ８．６ｆｔ、長さ２０ｆｔ）を用いている。この第二コンテナ本体５０は、第一コンテナ本体５と同様に、前側壁１１、後側壁１２、左側壁１３、右側壁１４、上壁１５、および、底壁１６によって、その内部に第二収容空間５２（図３参照）を形成している。左側壁１３、および、右側壁１４は、ヒンジ（図示せず）を介して開閉可能とされている。

排熱回収部５１は、エンジン６の排気ガスから熱を回収する。排熱回収部５１は、排ガス温水ボイラー５３と、消音器５６と、を備えている。
排ガス温水ボイラー５３は、第二コンテナ３の外部から第一コンテナ２を経由して供給される水（温水）を、エンジン６の排気ガスとの間で熱交換して（例えば、８４〜８５℃程度の水を８８℃程度まで）加熱する。この排ガス温水ボイラー５３は、排気配管５４を備えている。この排気配管５４は、第二コンテナ本体５０の底壁１６に形成された排気接続部５５（図２参照）に接続されている。排気接続部５５は、排気出口部２９に連結される。これにより、エキゾーストパイプ２８を流れる排気ガスが排気配管５４を介して排ガス温水ボイラー５３に供給される。この排ガス温水ボイラー５３によって熱交換を行った排気ガスは、消音器５６に送られる。

この排ガス温水ボイラー５３によって加熱された水は、第二コンテナ３の外部に供給される。この実施形態においては、排ガス温水ボイラー５３によって加熱された水が、第一コンテナ２を経由してコンテナ発電システム１の外部に供給される。

消音器５６は、排気ガスを大気に放出する際に発生する音を低減する。消音器５６は、その内部に消音材やバッフル等を備えている。消音器５６の内部を通過した排気ガスは、第二コンテナ３の外部、すなわち大気に放出される。

ラジエータ３１は、第一コンテナ２から供給される冷却水の熱を大気中に放出することで冷却する。このラジエータ３１は、ラジエータコア３１ａと、ファン３１ｂと、を備えている。ラジエータ３１は、上述した第一主配管３４に連通される第一配管５７と、上述した第二主配管４０に連通される第二配管５８と、を備えている。これら第一配管５７と第二配管５８とは、それぞれ第二コンテナ本体５０の底壁１６に配された第二冷却水出入口部５９（図２参照）に接続されている。

ラジエータコア３１ａは、その内部に、第一配管５７から供給される冷却水が流れる流路と、第二配管５８から供給される冷却水が流れる流路とを備えている。
ファン３１ｂは、ラジエータコア３１ａに対して、外気を供給する。このファン３１ｂによる外気は、例えば、左側壁１３から第二収容空間５２に取り込まれ、ラジエータコア３１ａを通過した後、上壁１５に形成された開口部から外部に排出される。

排熱回収部５１は、第二コンテナ本体５０の長手方向において、第一コンテナ２のエンジン６の位置に対応する第一エリア６０に配されている。同様に、ラジエータ３１は、第二コンテナ本体５０の長手方向において、第一コンテナ２の冷却部８に対応する第二エリア６１に配されている。言い換えれば、排熱回収部５１が配置される第一エリア６０は、第一コンテナ２の上部に第二コンテナ３を重ねて、第一コンテナ２および第二コンテナ３互いの四隅を揃えて配置した上下段積み状態の場合に、第一コンテナ２のエンジン６の鉛直に配されるエリアである。同様に、ラジエータ３１が配置される第二エリア６１は、上記の上下段積み状態の場合に、第一コンテナ２の冷却部８の鉛直上方に配されるエリアである。

図１、図３に示すように、第一コンテナ本体５の右側壁１４は、空気取込口２２を備えている。また、第一コンテナ本体５の左側壁１３は、第一収容空間１７内の空気を排出する空気排出口６３（図３参照）を備えている。第一コンテナ２は、第一収容空間１７内に、空気取込口２２から空気排出口６３へと向かう空気の流れを作るファン（図示せず）を備えている。この空気取込口２２から第一収容空間１７に取り込まれる空気は、空気取込口２２から取り込まれた後、エンジン本体２０表面の熱を奪って空気排出口６３から第一コンテナ本体５の外部に排出される。すなわち、第一収容空間１７内の長手方向における右側壁１４から左側壁１３へ向かう空気の流れによって、エンジン本体２０により温められた空気が、エアクリーナボックス１９から取り込まれたり、発電機７や制御盤９に接触したりすることが抑制されている。

図１に示すように、空気取込口２２および空気排出口６３は、上下方向に延びる羽板６４が水平方向に間隔をあけて複数配置される、いわゆる縦型の防水ルーバである。ここで、空気取込口２２は、空気排出口６３と同一の形状であるため、以下の説明においては空気取込口２２についてのみ説明し、空気排出口６３の説明を省略する。また、この実施形態における空気取込口２２および空気排出口６３の形状は一例であって、縦型の防水ルーバであれば他の形状を用いても良い。

図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
図４に示すように、空気取込口２２は、同一形状の複数の羽板６４を備えている。これら羽板６４は、羽板本体部６５と、羽根片部６６と、突片部６７と、をそれぞれ備えている。

羽板本体部６５は、上下方向に延びる帯状の板体により形成されている。羽板本体部６５は、その帯状の幅方向Ｗにおける中央部６８が、羽板６４の配列方向ｔにおいて、幅方向Ｗにおける両側辺部６９，７０よりも第一方向に向かって突出するように屈曲又は、湾曲して形成されている。

羽根片部６６は、羽板本体部６５の側辺部６９，７０から第一方向とは反対の第二方向に向かって延びている。
突片部６７は、羽板本体部６５の中央部６８の凸側の面から第一方向に向かって延びている。突片部６７は、幅方向Ｗにおいて、その端部７１が側辺部７０側を向くように傾斜している。ここで、この実施形態における空気取込口２２、および、空気排出口６３は、側辺部７０が第一コンテナ本体５の外側に配置されるようにして第一コンテナ本体５に取り付けられている。

上述した空気取込口２２、および、空気排出口６３によれば、外方から風と共に吹込む雨滴のうち、羽板６４の外面に当たった雨滴は、羽板６４の突片部６７によって受止められて流れ落ちる。さらに、外方から風と共に吹込む雨滴のうち、羽板６４の突片部６７の横の空隙を通過した雨滴は、羽板本体部６５に沿って風向を曲げられながら第一コンテナ本体５の内部に向かって進む。この際、雨滴は、風向を曲げられる際の遠心力によって、対向する羽板本体部６５の内面に当たる。そのため、雨滴は、側辺部６９の羽根片部６６と羽板本体部６５のとによって形成される隅部７２に受け止められて流れ落ちる。これにより、いわゆる横型のルーバと比較して、外部から第一コンテナ本体５の内部への雨水の浸入を阻止することができる。

ここで、第一コンテナ本体５に取り付けられた空気取込口２２、および、空気排出口６３に対して縦型の防水ルーバを用いる場合について説明した。しかし、第二コンテナ本体５０の各側壁に換気口２２ａが設けられている場合には、これら換気口２２ａに縦型の防水ルーバを用いても良い。

したがって、上述した実施形態によれば、エンジン６と発電機７とを第一収容空間１７に収容する第一コンテナ２に対して、排熱回収部５１を収容する第二コンテナ３を積み重ねて設置することができる。そのため、第一コンテナ２の上方を、排熱回収部５１を収容する第二コンテナ３の設置スペースとして有効利用することができる。また、エンジン６の直上に排熱回収部５１を配置できるため、エンジン６と排熱回収部５１との間の配管類を短くすることができる。その結果、排熱回収部５１の設置自由度を向上することができるとともに、配管類の接続が容易になり迅速にコンテナ発電システム１の運用を開始することができる。

さらに、エンジン６を冷却するためのラジエータ３１が第一収容空間１７に配置されない分だけ、エンジン６や発電機７を大型化することができる。その結果、第一コンテナ本体５の設置面積を増加させることなく発電容量を増加させることができる。また、第二コンテナ３にラジエータ３１を収容できるため、冷却部８の直上にラジエータ３１を配置することができる。そのため、冷却部８とラジエータ３１とを接続する配管類を短くすることができ、配管類の接続を容易に行うことができる。さらに、ラジエータ３１の設置スペースを拡大できるため、ラジエータコア３１ａを大型化して、例えば、ファン３１ｂによる風量を抑制して騒音を低減することができる。

また、冷却部８とエンジン６と発電機７とが第一コンテナ２の長手方向に順番に配されて吸気口２１がエンジン６よりも発電機７側に配されているため、第一収容空間１７内で最も温度の高い冷却部８を吸気口２１から最も遠いところへ配置するとともに、空気取込口２２の近くに吸気口２１を配置することができる。そのため、冷却部８やエンジン６の熱により高温になる前に、空気取込口２２から取り込んだ空気を吸気口２１から取り込むことができる。その結果、エンジン６の燃焼室への空気充填率の低下を抑制してエンジン出力を向上し、効率よく発電を行うことができる。

さらに、第二コンテナ３の長手方向において、冷却部８の位置に対応する第一エリア６０にラジエータ３１が配置され、エンジン６の位置に対応する第二エリア６１に排熱回収部５１が配置されることで、冷却部８とラジエータ３１との間、および、エンジン６と排熱回収部５１との間の各配管が複雑化することを抑制することができる。その結果、排熱回収部５１を追加機能として設置する際にかかる作業の負担を軽減して、迅速に運用を開始することができる。

また、空気取込口２２から第一収容空間１７に流入した空気が、エンジン６や冷却部８に接触する前に制御盤９に接触するため、制御盤９が高温になることを抑制することができる。その結果、制御盤９を冷却するための冷却装置を別途設ける必要が無く、省エネルギー化を図ることができる。
さらに、第一コンテナ２、および、第二コンテナ３として２０フィート規格のＩＳＯ規格コンテナを使用することで、４０フィート規格以上のＩＳＯ規格コンテナを利用する場合と比較して、必要な設置面積を縮小することができるとともに、運搬性を向上することができる。

また、空気取込口２２、および、空気排出口６３にそれぞれ縦型の防水ルーバを用いることで、雨水の浸入を防ぐフードなどを空気取込口２２周囲のコンテナ内部およびコンテナ外部に設けることなく空気取込口２２からの雨水の侵入を抑制できる。その結果、例えば、コンテナ内部にフードなどの設置スペースを必要としない分だけ、エンジン６や発電機７を大型化することができる。また、例えば、コンテナ外部にフード等を設ける必要がないため、コンテナ搬送時にフード等が邪魔となることによるフードの着脱作業が必要なくなる。また、空気取込口２２、および、空気排出口６３を簡素化することができる。そのため、コンテナ発電システム１の据え付けから運用開始までを更に迅速化することができる。

さらに、第一コンテナ本体５の上部に積み重ねられて第二コンテナ本体５０が配置されているため、外気よりも温かい第二コンテナ本体５０から排出される排気ガスや、ラジエータ３１から排出される空気が、下方の空気取込口２２から第一収容空間１７に取り込まれることを抑制できる。そのため、吸気口２１から吸気される空気温度が上昇することを抑制できる。その結果、効率よくエンジン６を駆動して発電を行うことができる。

次に、この発明の第一実施形態の第一変形例に係るコンテナ発電システムを図面に基づき説明する。この第一実施形態の第一変形例（以下、単に第一変形例と称する）については、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する（以下、第二変形例以降も同様）。
図５は、この発明の第一実施形態の第一変形例における図３に相当する斜視図である。
図５に示すように、この第一変形例におけるコンテナ発電システム１０１は、第一実施形態と同様に、第一コンテナ２、および、第二コンテナ３を備えている。

第二コンテナ３は、第二収容空間５２を第一エリア６０と第二エリア６１とに区画する隔壁８０を備えている。この隔壁８０によって、第一エリア６０から第二エリア６１、および、第二エリア６１から第一エリア６０への空気の移動が規制されている。

したがって、上述した第一変形例によれば、第二エリア６１から第一エリア６０への空気の移動を規制することができるため、排熱回収部５１の熱が、ラジエータ３１に伝達されることを抑制できる。そのため、ラジエータ３１によるエンジン６の冷却を効率よく行うことができる。また、ラジエータコア３１ａの周囲温度が低下する分、ファン３１ｂによるラジエータコア３１ａへの空気供給量を低減して、騒音を抑制することができる。

図６は、この発明の第一実施形態の第二変形例における図３に相当する斜視図である。
例えば、図６に示す第一実施形態の第二変形例（以下、単に第二変形例と称する）におけるコンテナ発電システム２０１のように、第一エリア６０と第二エリア６１との間の断熱性を高めるために、上述した第二コンテナ本体５０の隔壁８０に断熱材８１を取り付けても良い。図６においては、隔壁８０の表裏両面に断熱材８１を取り付けているが、表裏両面のうち何れか一方に設けても良い。
したがって、第二変形例によれば、第一エリア６０と第二エリア６１との間の断熱性が高まるため、更なる冷却効率の向上、および、騒音低減を図ることができる。

図７は、この発明の第一実施形態の第三変形例における第一コンテナと第二コンテナとの設置例を示す平面図である。
上述した第一実施形態においては、第一コンテナ２と第二コンテナ３とを上下に積み重ねる場合について説明した。しかし、コンテナ発電システム１を設置する場所に高さ制限がある場合には、第一コンテナ２と第二コンテナ３とを、例えば、横並びの状態で配置することもできる。この第三変形例のコンテナ発電システム３０１においては、図７に示すように、第一コンテナ２と第二コンテナ３との互いの長手方向が同一方向を向き、且つ、互いの長手方向における左側壁１３、および、右側壁１４の位置が一致するように配置している。言い換えれば、第一コンテナ２と第二コンテナ３とは、並列配置されている。

この第三変形例における第一コンテナ２は、排気出口部２９と、第一冷却水出入口部４５とが、後側壁１２に形成されている。一方で、第二コンテナ３は、排気接続部５５と、第二冷却水出入口部５９とは、前側壁１１に形成されている。第一コンテナ２の排気出口部２９と第二コンテナ３の排気接続部５５とは、互いに対向する位置に配置されている。これら排気出口部２９と排気接続部５５とは、第一コンテナ２と第二コンテナ３との間を渡る直線状の外部配管９０によって接続されている。

同様に、第一コンテナ２の第一冷却水出入口部４５と第二コンテナ３の第二冷却水出入口部５９とは、互いに対向する位置に配置されている。これら第一冷却水出入口部４５と第二冷却水出入口部５９とは、第一コンテナ２と第二コンテナ３との間を渡る直線状の接続配管９１によって接続されている。ここで、図７においては、図示都合上、接続配管９１が１本だけ設けられているが、第一主配管３４と第一配管５７との間を接続する２つの接続配管９１と、第二主配管４０と第二配管５８との間を接続する２つの接続配管９１との合計４つの接続配管９１が使用される。

したがって、第三変形例によれば、第一コンテナ本体５および第二コンテナ本体５０の長手方向において、第一エリア６０が冷却部８に対応する位置に配され、第二エリア６１がエンジンに対応する位置に配されていることで、外部配管９０、接続配管９１を直線状に配管することができる。そのため、外部配管９０、接続配管９１が複雑化することを抑制して、配管作業にかかる時間を削減することができる。その結果、高さ制限があり第一コンテナ２に対して第二コンテナ３を積み重ねることができない場合であっても、コンテナ発電システム１を迅速に運用開始することが可能となる。

次に、この発明の第二実施形態におけるコンテナ発電システムを図面に基づき説明する。この第二実施形態は、上述した第一実施形態と配管の方法が異なるだけである。そのため、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
図８は、この発明の第二実施形態における第一コンテナと第二コンテナとを積み重ねた場合の接続例を示す側面図である。図９は、この発明の第二実施形態における第一コンテナと第二コンテナとを積み重ねない場合の接続例を示す平面図である。
この第二実施形態におけるコンテナ発電システム４０１は、第一実施形態と同様に、第一コンテナ２と第二コンテナ３とを備えている。これら第一コンテナ２と第二コンテナ３とは、通常、第一コンテナ２の上部に第二コンテナ３が積み重ねられて用いられる。
第一コンテナ２は、第一コンテナ本体５と、エンジン６と、発電機７とを有している。また、第二コンテナ３は、第二コンテナ本体５０と、排熱回収部５１と、ラジエータ３１とを備えている。

第一コンテナ本体５は、その前側壁１１の下部に第一冷却水出入口部４５が配置されている。同様に第二コンテナ本体５０は、その前側壁１１の下部に第二冷却水出入口部５９が配置されている。これら第一冷却水出入口部４５と、第二冷却水出入口部５９とは、Ｕ字状の接続配管９１を介して接続されている。この第二実施形態においては、上述した第三変形例と同様に、第一主配管３４と第一配管５７との間を接続する２つの接続配管９１と、第二主配管４０と第二配管５８との間を接続する２つの接続配管９１との合計４つの接続配管９１が使用される。

例えば、設置場所の高さ制限があり、第一コンテナ本体５の上部に第二コンテナ本体５０を積み重ねることができない場合、図９に示すように、第一コンテナ２と、第二コンテナ３とを、同じ高さの設置面に配置することもできる。この場合、上述した接続配管９１とは異なる形状の接続配管９２を用いて第一冷却水出入口部４５と第二冷却水出入口部５９とを接続する。この第二実施形態の場合、第一コンテナ本体５と第二コンテナ本体５０との各前側壁１１が内側を向くように、第一コンテナ２と第二コンテナ３とをＬ字状に配置する場合を例示している。この場合、例えば、接続配管９２は、Ｌ字状に形成すればよい。ここで、図９においても、図示都合上、接続配管９２を一つだけ示しているが、実際には、上述した第三変形例と同様に、接続配管９２は複数用いられる。

一方で、この第二実施形態における第一コンテナ本体５は、排気出口部２９を上壁１５に備えている。第二コンテナ本体５０も、排気接続部５５を上壁１５に備えている。これら排気出口部２９と、排気接続部５５とは、上方に向かって凸となるＵ字状の外部配管９０によって接続される。

したがって、上述した第二実施形態によれば、第一冷却水出入口部４５と、第二冷却水出入口部５９とが何れも前側壁１１に形成されているため、第一コンテナ本体５に第二コンテナ本体５０を積み重ねる場合に、単純形状であるＵ字状の接続配管９１を用いて接続することができる。

また、第一冷却水出入口部４５と、第二冷却水出入口部５９とが互いに前側壁１１の下部に配置されているため、第一コンテナ２に第二コンテナ３を積み重ねることができない場合であっても、接続配管９２の形状をＬ字状等の単純な形状とすることができる。
そのため、第一コンテナ本体５に対して第二コンテナ本体５０を積み重ねる場合と、積み重ねない場合との両方の場合において、配管作業を簡略化することができ、コンテナ発電システムの運用を開始するまでの時間を短縮化することができる。

この発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。

例えば、上述した各実施形態においては、第一コンテナ本体５と第二コンテナ本体５０とに、２０フィート規格のＩＳＯ規格のコンテナを用いる場合を例示した。しかし、第一コンテナ本体５と第二コンテナ本体５０は、２０フィート規格のＩＳＯ規格コンテナに限られるものではない。例えば、２０フィート規格よりも小さいコンテナや、２０フィート規格よりも大きいコンテナを用いても良い。

また、上述した各実施形態においては、ラジエータ３１を第二コンテナ本体５０の内部に収容する場合について説明した。しかし、排熱回収部５１を必要としない場合などには、ラジエータ３１は、第一コンテナ本体５および第二コンテナ本体５０の外部に配置して、第二コンテナ３を省略するようにもできる。

さらに、第二実施形態においては、第一冷却水出入口部４５と第二冷却水出入口部５９とを、それぞれ前側壁１１に形成する場合について説明した。しかし、第一冷却水出入口部４５と第二冷却水出入口部５９とを形成する箇所は、前側壁１１同士に限られない。同方向を向く側壁同士であればよく、例えば、後側壁１２同士、左側壁１３同士、および、右側壁１４同士としても良い。

さらに、上述した各実施形態においては、第一コンテナ２のエンジン６が過給器を備える場合について説明した。しかし、エンジン６は、過給器を備えるものに限られない。
また、上述した各実施形態においては、エンジン６が副室式のガスエンジンの場合を一例に説明した。しかし、エンジン６は、副室式に限られず、また、ガスエンジンにも限られない。例えば、エンジン６は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであってもよい。また、排熱回収部５１は、消音器５６に加えて排気ガスを浄化する浄化装置を備えていても良い。

さらに、上述した各実施形態においては、ラジエータ３１によってエンジン６の冷却水を冷却する場合について説明した。しかし、エンジン６を冷却する冷媒としては、冷却水に限られない。例えば、ラジエータ３１をオイルクーラとして用いて、エンジン６の潤滑油を冷却する冷媒として、エンジン６とラジエータ３１との間を循環させるようにしても良い。

１ コンテナ発電システム
２ 第一コンテナ
３ 第二コンテナ
５ 第一コンテナ本体
６ エンジン
７ 発電機
８ 冷却部
９ 制御盤
１１ 前側壁
１２ 後側壁
１３ 左側壁
１４ 右側壁
１５ 上壁
１６ 底壁
１７ 第一収容空間
１９ エアクリーナボックス
２０ エンジン本体
２１ 吸気口（吸気部）
２２ 空気取込口（空気取込部）
２３ 潤滑油タンク
２４ 第一燃料ガスライン
２５ 第二燃料ガスライン
２６ ガス圧縮機
２７ 過給器
２８ エキゾーストパイプ
２９ 排気出口部
３１ ラジエータ
３２ 第一冷却系統
３３ 第二冷却系統
３４ 第一主配管
３５ 第一分岐配管
３６ 第一温度調整弁
３７ 第一ポンプ
３８ 温水熱交換器
４０ 第二主配管
４１ 第二分岐配管
４２ 第二温度調整弁
４３ 第二ポンプ
４５ 第一冷却水出入口部
４７ キャビネット
５０ 第二コンテナ本体
５１ 排熱回収部
５２ 第二収容空間
５３ 排ガス温水ボイラー
５４ 排気配管
５５ 排気接続部
５６ 消音器
５７ 第一配管
５８ 第二配管
５９ 第二冷却水出入口部
６０ 第一エリア
６１ 第二エリア
６３ 空気排出口
６４ 羽板
６５ 羽板本体部
６６ 羽根片部
６７ 突片部
６８ 中央部
６９ 側辺部
７０ 側辺部
７１ 端部
７２ 隅部
８０ 隔壁
８１ 断熱材
９０ 外部配管
９１ 接続配管
９２ 接続配管

Claims (6)

1. 内部に第一収容空間が形成されるとともに前記第一収容空間に対して外部から空気を取り込む空気取込部が形成された第一コンテナ本体と、前記第一収容空間に配されて前記第一収容空間の空気を吸気する吸気部を有するエンジンと、前記第一収容空間に配置されて前記エンジンにより駆動される発電機と、前記第一収容空間に配置されて前記エンジンの冷却水および潤滑油のうち少なくとも一方を前記第一コンテナ本体の外部に配されるラジエータとの間で循環させる冷却部と、を有する第一コンテナと、
   内部に第二収容空間が形成される第二コンテナ本体と、前記第二収容空間に配置されて前記エンジンの排気ガスから熱を回収する排熱回収部と、前記第二収容空間に配置されて前記エンジンの冷却水および潤滑油のうち少なくとも一方の熱を大気中に放出するラジエータと、を有する第二コンテナと、を備え、
   前記発電機と、前記エンジンと、前記冷却部とは、前記発電機と前記冷却部との間に前記エンジンが配されるように、前記第一コンテナの長手方向に順番に並べられ、
   前記吸気部は、前記エンジンよりも前記発電機側の前記第一収容空間に開口し、
   前記空気取込部は、前記エンジンよりも前記発電機側に形成され、
   前記排熱回収部は、前記第二コンテナの長手方向で前記エンジンの位置に対応する第一エリアに配され、
   前記ラジエータは、前記第二コンテナの長手方向で前記冷却部の位置に対応する第二エリアに配されているコンテナ発電システム。
2. 前記第二コンテナ本体は、
   前記第二収容空間を第一エリアと第二エリアとに区画する隔壁を備える請求項１に記載のコンテナ発電システム。
3. 前記隔壁は、
   前記第一エリアと前記第二エリアとの間を断熱する断熱材を備える請求項２に記載のコンテナ発電システム。
4. 前記第一コンテナは、
   前記エンジンよりも前記発電機側に、制御盤を備える請求項２又は３に記載のコンテナ発電システム。
5. 前記第一コンテナ、および、前記第二コンテナは、２０フィート規格のＩＳＯ規格コンテナである請求項１から４の何れか一項に記載のコンテナ発電システム。
6. 前記空気取込部は、縦型ルーバを備える請求項１から５の何れか一項に記載のコンテナ発電システム。

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