JP2021156278A

JP2021156278A - Gas engine power generating system

Info

Publication number: JP2021156278A
Application number: JP2020210745A
Authority: JP
Inventors: 貴弘山崎; Takahiro Yamazaki
Original assignee: Rise Pit Co Co Ltd
Current assignee: Rise Pit Co Co Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: JP6937537B1; JP6915928B1; JP6818376B1; JP2021169820A; JP2021156204A; JP6915929B1; JP2021156280A

Abstract

PURPOSE: To enable maintenance and management to be performed easily, to enable electric power to be supplied efficiently with low fuel consumption in accordance with the demand for electric power, and to supply high electric power by linking multiple units together.CONSTITUTION: A gas engine power generating system comprises: multiple electricity generating components each comprising a gas engine 2, an alternating-current electricity generator 51, a cooling system part 55, an exhaust system part 4, an engine control unit 61, a battery 53, and an alternating current/direct current inverter 52; and respective housings 1, where each electricity generating component is accommodated in the respective housing 1 to form an electricity generating unit A. Each electricity generating unit A is configured to be capable of generating electricity independently; the multiple electricity generating units A are electrically connected together in parallel; operation, shut-down and the amount of generated electric power of all the electricity generating units A are managed by a total control unit 81; and direct-current power from each electricity generating unit A is aggregated and converted to alternating-current power, and is supplied to a load side.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、保守・管理が行い易く且つ電力の需要に対応して少ない燃料消費量で効率よく電力を供給できるし、特に、多数を連結することで大きな電力を供給できるガスエンジン発電システムに関する。 The present invention relates to a gas engine power generation system that is easy to maintain and manage, can efficiently supply electric power with a small amount of fuel consumption in response to the demand for electric power, and can supply a large amount of electric power by connecting a large number of them.

従来、エンジン発電機では、複数の自動車用エンジン或いは船舶用のディーゼルエンジンで発電機を駆動し、これを電気的に並列に連結して要求電力を供給するのが一般的であった。また、燃料については、配管のみで常時ガスを供給できる都市ガスが存在する。また、非常用としてボンベで容易に燃料を輸送でき且つ、経時変化による劣化が特に小さいＬＰＧ(液化石油ガス)を使用することもある。このようなガスエンジンにより発電機を駆動するシステムが存在する。これによれば、ガソリンや軽油よりも燃料の分子中の水素原子が多いので、温暖化の原因の一つとされる二酸化炭素の排出が少なく、ディーゼルエンジンに比べて静粛で冷寒時の始動性がよいという利点がある。 Conventionally, in an engine generator, it has been common to drive a generator with a plurality of automobile engines or marine diesel engines and electrically connect them in parallel to supply required power. As for fuel, there is city gas that can always supply gas only by piping. Further, as an emergency, LPG (liquefied petroleum gas), which can easily transport fuel with a cylinder and has particularly small deterioration due to aging, may be used. There is a system in which a generator is driven by such a gas engine. According to this, since there are more hydrogen atoms in the fuel molecule than gasoline and light oil, it emits less carbon dioxide, which is one of the causes of warming, and it is quieter and easier to start in cold weather than diesel engines. Has the advantage of being good.

特開平２−２６２８４６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-262846 特開平９−１９５８１１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-195811 特開２０１８−２０４５９４号公報JP-A-2018-204594

ところで、容積型のピストンエンジンであるガスエンジンは、回転数と空燃比を一定にして運転をすると負荷が小さいときは熱効率が低い。アイドリングにおいては、熱効率はゼロである。すなわち、エンジンは外部に対して仕事をせずに燃料だけを消費していることになる。 By the way, a gas engine, which is a positive displacement piston engine, has low thermal efficiency when the load is small when the gas engine is operated at a constant rotation speed and air-fuel ratio. At idling, the thermal efficiency is zero. That is, the engine consumes only fuel without doing any work to the outside.

一方、火花点火エンジンは、火炎伝播が律則となって一つのシリンダの容積には限界がある。ちなみに圧縮着火のディーゼルエンジンではその制限は緩やかで船舶用のディーゼルでは、１基で数万キロワットの出力を発生させることができる。しかし、ガスエンジンでは数百キロワットである。個別発電の電気負荷はゼロから５００キロワット程度である。しかも、一つのエンジンで最大の要求電力を供給できないことがある。この場合エンジンと発電機が対になったエンジン発電機を並列に配置して、電力を取り出すようにせざるを得ない。 On the other hand, in the spark ignition engine, the volume of one cylinder is limited due to the law of flame propagation. By the way, the limitation is relaxed in the compression ignition diesel engine, and one diesel engine for ships can generate an output of tens of thousands of kilowatts. However, with a gas engine, it is several hundred kilowatts. The electric load of individual power generation is about zero to 500 kW. Moreover, one engine may not be able to supply the maximum required power. In this case, there is no choice but to arrange the engine generators in which the engine and the generator are paired in parallel to take out the electric power.

要求電力が小さければ大きなエンジンを低出力で稼働させることになる。この場合、スロットル開度が小さくなって熱効率が悪くなる。そこで、要求電力が小さければ、なるべく少ない数のエンジンで１基あたりの出力が大きくなるようにする。そして、要求電力が大きくなればそれに応じた基数のエンジンを稼働させることが好ましい。ところが、要求電気負荷が急に増大したときには急遽あらたに別のエンジンを起動させなければならなくなるが、エンジンには暖機時間を要する。 If the required power is small, a large engine will be operated at low output. In this case, the throttle opening becomes small and the thermal efficiency deteriorates. Therefore, if the required power is small, the output per engine should be large with as few engines as possible. Then, when the required power becomes large, it is preferable to operate the engine of the corresponding radix. However, when the required electric load suddenly increases, another engine must be started in a hurry, but the engine requires warm-up time.

冷えたエンジンは、シリンダ内での燃焼が悪く、また摩擦損失も大きいので出力が出にくい上に、ピストンとシリンダの間隙が大きくオイルが燃焼室に侵入するオイル上がりによって白煙が発生したり、オイル消費が増大するなどの弊害がある。 In a cold engine, combustion in the cylinder is poor and friction loss is large, so it is difficult to output output, and the gap between the piston and cylinder is large, and white smoke is generated due to the oil rising into the combustion chamber. There are harmful effects such as increased oil consumption.

特許文献１(特開平２−２６２８４６号公報)及び特許文献２(特開平９−１９５８１１号公報)及び特許文献３(特開２０１８−２０４５９４号公報)では、複数のエンジン及び発電機を並列配置したものが存在するが、全てのエンジンが常時稼動しており、要求電力の増減に応じてエンジンの稼動が変化するものではない。 In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-262846), Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-195811) and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2018-204594), a plurality of engines and generators are arranged in parallel. There are some, but all the engines are always in operation, and the operation of the engines does not change according to the increase or decrease in the required power.

以上述べたように、ガスエンジンによる発電システムは、個々のガスエンジン及び発電機が使用電力の増減によりそれぞれ別々に稼働するものであり、複数台のガスエンジンは、稼働中及び停止中としたものがある。また、ガスエンジンの稼働中であっても、回転数の差異が存在し、使用条件も異なってくるものである。その結果、複数のガスエンジンは不調となる時期にばらつきが生じるものである。このような状況において、ガスエンジン，発電機及びこれらに付随する部品等の保守・管理は行い易いことが大切な要件となってくる。そこで、本発明の目的(解決しようとする技術的課題)は、複数のガスエンジン及び発電機を備えた発電システムにおいて、保守・管理を行い易くし、常に最適の状態で稼働できるガスエンジン発電システムを提供することにある。 As described above, in the power generation system using a gas engine, each gas engine and generator operate separately depending on the increase or decrease in the power consumption, and a plurality of gas engines are in operation and stopped. There is. Further, even when the gas engine is in operation, there is a difference in the number of revolutions, and the usage conditions are also different. As a result, the plurality of gas engines vary in the time of failure. Under such circumstances, it is an important requirement that maintenance and management of gas engines, generators and their associated parts be easy. Therefore, an object of the present invention (a technical problem to be solved) is a gas engine power generation system that facilitates maintenance and management in a power generation system including a plurality of gas engines and generators and can always operate in an optimum state. Is to provide.

そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、請求項１の発明を、ガスエンジンと、交流発電機と、冷却システム部と、エンジンコントロールユニットと、交流・直流インバータとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして該発電ユニットは同じ構成で互換性を有して複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は電気的に並列連結され、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、トータルコントロールユニットにて管理され、各前記発電ユニットからの直流電力を合算して交流電力に変換して、交流電力として負荷側に供給すると共に、前記ガスエンジンの発電の負荷に抗して該ガスエンジンの回転数が一定となるようにスロットル開度を調節して前記エンジンコントロールユニットにて制御されてなり、前記発電ユニットに不具合のあるときは、該発電ユニットごと交換できることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。 Therefore, as a result of intensive research to solve the above problems, the inventor has introduced the invention of claim 1 to a gas engine, an AC generator, a cooling system unit, an engine control unit, and an AC / DC inverter. It is provided with a power generation component composed of The power generation unit is configured to be able to generate electricity independently, and a plurality of the power generation units are electrically connected in parallel, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are controlled by the total control unit. , The DC power from each power generation unit is added up and converted into AC power, which is supplied to the load side as AC power, and the rotation speed of the gas engine is constant against the load of power generation of the gas engine. The gas engine power generation system is characterized in that the throttle opening is adjusted so as to be controlled by the engine control unit, and when there is a problem with the power generation unit, the entire power generation unit can be replaced. The above problem has been solved.

請求項２の発明を、請求項１に記載のガスエンジン発電システムにおいて、全部の前記発電ユニットにおける燃料供給は該発電ユニット外部に設けられた燃料配管にて行われることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１又は２に記載のガスエンジン発電システムにおいて、全部の前記発電ユニットの排気は該発電ユニットの外部に設けられた排気ダクトに接続されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。 According to the invention of claim 2, in the gas engine power generation system according to claim 1, fuel supply in all the power generation units is performed by a fuel pipe provided outside the power generation unit. By making it a system, the above-mentioned problems were solved. The invention of claim 3 is characterized in that, in the gas engine power generation system according to claim 1 or 2, the exhaust of all the power generation units is connected to an exhaust duct provided outside the power generation unit. The above problem was solved by adopting a gas engine power generation system.

請求項４の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載のガスエンジン発電システムにおいて、ユニットラックが備えられ、該ユニットラックは複数の前記発電ユニットが並列状態で配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４の何れか１項に記載のガスエンジン発電システムにおいて、前記筐体の床板上にはガイドレールが設けられ、前記ガスエンジン及び前記交流発電機が設置されるフレームの底板下面側には、前記ガイドレールに沿って移動自在となるガイドピースが設けられてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。 The invention according to claim 4 is provided with a unit rack in the gas engine power generation system according to any one of claims 1, 2 or 3, in which a plurality of the power generation units are arranged in parallel. The above-mentioned problem was solved by adopting a gas engine power generation system characterized by the above. According to the invention of claim 5, in the gas engine power generation system according to any one of claims 1, 2, 3 or 4, a guide rail is provided on the floor plate of the housing, and the gas engine and the AC are provided. The problem was solved by adopting a gas engine power generation system characterized in that a guide piece that can move along the guide rail is provided on the lower surface side of the bottom plate of the frame in which the generator is installed. ..

請求項６の発明を、請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載のガスエンジン発電システムにおいて、前記筐体は中板を介して上下２階構造とし、下室部に前記ガスエンジン及び前記交流発電機が収納され、上室部には電装品が収納されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。請求項７の発明を、請求項４に記載のガスエンジン発電システムにおいて、前記ユニットラックには複数の前記発電ユニットが上下２段に配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。 The invention of claim 6 is the gas engine power generation system according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the housing has an upper and lower two-story structure via a middle plate, and a lower chamber portion. The problem was solved by adopting a gas engine power generation system characterized in that the gas engine and the alternator are housed in the upper chamber and electrical components are housed in the upper chamber. The invention of claim 7 is a gas engine power generation system according to claim 4, wherein a plurality of the power generation units are arranged in two upper and lower stages in the unit rack. This solved the above problem.

請求項８の発明を、請求項４に記載のガスエンジン発電システムにおいて、前記ユニットラックには複数の前記発電ユニットが３段乃至７段に配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。請求項９の発明を、請求項４に記載のガスエンジン発電システムにおいて、前記ユニットラックには複数の前記発電ユニットが８段乃至十数段に配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。 The invention of claim 8 is the gas engine power generation system according to claim 4, wherein a plurality of the power generation units are arranged in three to seven stages in the unit rack. By doing so, the above-mentioned problem was solved. The gas engine power generation system according to claim 4, wherein a plurality of the power generation units are arranged in eight to a dozen stages in the unit rack in the gas engine power generation system according to claim 4. By doing so, the above-mentioned problem was solved.

請求項１の発明では、複数の各発電装置を複数のユニットとしたことで、保守管理を行い易くし、１つのユニットに不具合のあるときには、ユニットごと交換することができる。さらに、本発明では発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理する構成により効率的且つ安定した電力供給ができる。 In the invention of claim 1, since each of the plurality of power generation devices is made into a plurality of units, maintenance management can be facilitated, and when one unit has a defect, the entire unit can be replaced. Further, in the present invention, the entire operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power can be efficiently and stably supplied by the configuration managed by the total control unit.

請求項２の発明では、全部の前記発電ユニットにおける燃料供給は該発電ユニット外部に設けられた燃料配管にて行われることで、システムの構成を簡単にできる。請求項３の発明では、発電ユニットの外部に設けられた排気ダクトに接続されることによりシステムの構成を簡単にできる。請求項４の発明では、ユニットラックは複数の前記発電ユニットが並列状態で配置されることで発電ユニットを効率的に配置でき、特に狭い機械室に好適である。 In the invention of claim 2, the system configuration can be simplified by supplying fuel to all the power generation units through fuel pipes provided outside the power generation unit. In the invention of claim 3, the system configuration can be simplified by connecting to an exhaust duct provided outside the power generation unit. In the invention of claim 4, the unit rack is particularly suitable for a narrow machine room because the power generation units can be efficiently arranged by arranging the plurality of the power generation units in parallel.

請求項５及び請求項６の発明では、発電ユニット及びそのシステムの保守管理を行い易くできる。請求項７の発明では、ユニットラックには複数の前記発電ユニットが上下２段に配置されたことにより、より一層、収納効率を向上させることができる。 In the inventions of claims 5 and 6, maintenance and management of the power generation unit and its system can be facilitated. In the invention of claim 7, the storage efficiency can be further improved by arranging the plurality of the power generation units in two upper and lower stages in the unit rack.

請求項８の発明又は請求項９の発明では、ユニットラックが３段乃至７段に、或いは８段乃至十数段に配置されたことで、それぞれのラック部位に前記発電ユニットを備えて稼働させれば、比較的大容量の発電能力が得られ、発電所的な重要に供することができる。これは、ＣＯ_２の排出効果をも得ることができる利点がある。 In the invention of claim 8 or 9, the unit racks are arranged in 3 to 7 stages or 8 to 10 or more stages, so that the power generation unit is provided in each rack portion and operated. If this is the case, a relatively large amount of power generation capacity can be obtained, and it can be used as an important power plant. This has the _{advantage that a CO 2} emission effect can also be obtained.

本発明の構成を示す略示図である。It is a schematic diagram which shows the structure of this invention. （Ａ）は発電ユニットの拡大図、（Ｂ）は複数の発電ユニットを機械室に設置した状態を示す略示図である。(A) is an enlarged view of a power generation unit, and (B) is a schematic view showing a state in which a plurality of power generation units are installed in a machine room. （Ａ）は発電ユニットの筐体の分解斜視図、（Ｂ）は発電ユニットのガスエンジン及びその周辺機器を設置したフレームの斜視図である。(A) is an exploded perspective view of the housing of the power generation unit, and (B) is a perspective view of a frame in which the gas engine of the power generation unit and its peripheral devices are installed. （Ａ）は発電ユニットの縦断側面略示図、（Ｂ）は発電ユニットの縦断側面略示図である。(A) is a schematic side view of the vertical section of the power generation unit, and (B) is a schematic side view of the vertical section of the power generation unit. （Ａ）は複数の発電ユニットを並列状態に配置した状態の要部斜視図、（Ｂ）は複数の発電ユニットを上下２段としたユニットラックに設置した状態の要部斜視図である。(A) is a perspective view of a main part in a state where a plurality of power generation units are arranged in parallel, and (B) is a perspective view of a main part in a state where a plurality of power generation units are installed in a unit rack having two upper and lower stages. （Ａ）は発電ユニットの筐体からガスエンジン，交流発電機等を設置したフレームをパレット上に引き摺り出す状態を示す斜視図、（Ｂ）はパレット上にフレームを搭載した状態の斜視図である。(A) is a perspective view showing a state in which a frame on which a gas engine, an AC generator, etc. is installed is pulled out from the housing of the power generation unit onto a pallet, and (B) is a perspective view in a state in which the frame is mounted on the pallet. .. （Ａ）は多数の発電ユニットを上下方向に５段としたユニットラックに設置した状態の要部斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の５段を並列とした状態の要部斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）のＹ１−Ｙ１矢視図である。(A) is a perspective view of the main part in a state where a large number of power generation units are installed in a unit rack having five stages in the vertical direction, and (B) is a perspective view of the main part in a state where the five stages of (A) are arranged in parallel. C) is a view taken along the line Y1-Y1 of (B). （Ａ）は多数の発電ユニットを上下方向に８段としたユニットラックに設置した状態の要部斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の８段を並列とした状態の要部斜視図、（Ｃ）は（Ｂ）のＹ２−Ｙ２矢視図である。(A) is a perspective view of a main part in a state where a large number of power generation units are installed in a unit rack having eight stages in the vertical direction, and (B) is a perspective view of a main part in a state where eight stages of (A) are arranged in parallel. C) is a view taken along the line Y2-Y2 of (B). （Ａ）は多数の発電ユニットを上下方向に複数段として並列とした状態のユニットラックを適宜の間隔を置いて設置したユニットラック群の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のユニットラック群が１０群が揃った平面図である。(A) is a plan view of a unit rack group in which a large number of power generation units are arranged in parallel in multiple stages in the vertical direction and installed at appropriate intervals, and (B) is a plan view of the unit rack group in (A). It is a top view which has 10 groups. 本発明の構成を示すブロック図であって、多数の発電ユニット(交流発電機を含む)を用いた概略図である。It is a block diagram which shows the structure of this invention, and is the schematic diagram which used a large number of power generation units (including an alternator). 本発明の別の実施形態の構成を示すブロック図であって、多数の発電ユニット(直流発電機を含む)を用いた概略図である。It is a block diagram which shows the structure of another embodiment of this invention, and is the schematic diagram which used a large number of power generation units (including a DC generator). （Ａ）はエンジンのスロットル開度をパラメーターにして、エンジン運転中のエンジン回転数と燃焼率特性を示す表、（Ｂ）は（Ａ）の燃焼率の良いエンジン回転数におけるスロットル開度と燃焼率特性を示す表である。(A) is a table showing the engine speed and combustion rate characteristics during engine operation with the throttle opening of the engine as a parameter, and (B) is the throttle opening and combustion at the engine speed with good combustion rate in (A). It is a table which shows the rate characteristic.

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の全体の構成を図１で説明する。本発明は、複数の発電ユニットＡと、トータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１と、直流・交流インバータ８２と、燃料配管９１と、排気集合管９２と、電力ケーブル９３が備えられた構成である。また、発電ユニットＡは、ガスエンジン２と、交流発電機５１と、吸気システム部３と、排気システム部４と、エンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１と、交流・直流インバータ５２等を備えている〔図１，図２（Ａ）参照〕。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The overall configuration of the present invention will be described with reference to FIG. The present invention includes a plurality of power generation units A, a total control unit (TCU) 81, a DC / AC inverter 82, a fuel pipe 91, an exhaust collecting pipe 92, and a power cable 93. Further, the power generation unit A includes a gas engine 2, an AC generator 51, an intake system unit 3, an exhaust system unit 4, an engine control unit (ECU) 61, an AC / DC inverter 52, and the like. See FIGS. 1 and 2 (A)].

発電ユニットＡは複数基備えられ、これら複数の発電ユニットＡ，Ａ，…同士が共通する電力ケーブル８５を共有して、電気的に並列に配置される。また、複数の発電ユニットＡ，Ａ，…同士は、共通する燃料配管８３及び排気集合管(排気ダクトと称してもよい)８４を共有して連結される。つまり、発電ユニットＡ，Ａ，…同士は、それぞれの外部で、共通する燃料配管８３と、排気集合管(排気ダクトと称してもよい)８４と、電力ケーブル８５とを共有して、並列に連結或いは接続されるものである。 A plurality of power generation units A are provided, and the plurality of power generation units A, A, ... Share a common power cable 85 and are electrically arranged in parallel. Further, the plurality of power generation units A, A, ... Are connected by sharing a common fuel pipe 83 and an exhaust collecting pipe (which may be referred to as an exhaust duct) 84. That is, the power generation units A, A, ... Share the common fuel pipe 83, the exhaust collecting pipe (which may be referred to as the exhaust duct) 84, and the power cable 85 outside each other, and are in parallel with each other. It is connected or connected.

そして、これら複数の発電ユニットＡ，Ａ，…は、トータルコントルールユニット(Ｔ
ＣＵ)によって、制御され、各前記発電ユニットＡ，Ａ，…からの直流電力を合算して交
流電力に変換し、要求された電力を負荷側に供給するものである。これらが、機械室Ｍに設置される〔図２(Ｂ)参照〕。 And these a plurality of power generation units A, A, ... Are total control unit (T).
It is controlled by CU), and the DC power from each of the power generation units A, A, ... Is added up and converted into AC power, and the required power is supplied to the load side. These are installed in the machine room M [see FIG. 2 (B)].

まず、発電ユニットＡについて説明する。発電ユニットＡは、筐体１に、ガスエンジン２とこれに接続された交流発電機５１と、ガスエンジン２を稼働させるために必須の部品が収納される〔図２(Ａ)参照〕。ガスエンジン２の稼働に必須の部品としては、主に、エンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１、ラジエータ５５ａ、冷却ファン５５ｂ及びバッテリ５３等である。 First, the power generation unit A will be described. In the power generation unit A, the gas engine 2, the alternator 51 connected to the gas engine 2, and the essential parts for operating the gas engine 2 are housed in the housing 1 [see FIG. 2 (A)]. The essential parts for the operation of the gas engine 2 are mainly an engine control unit (ECU) 61, a radiator 55a, a cooling fan 55b, a battery 53, and the like.

筐体１は、略直方体の収納箱であり、本体部１１とカバー部１２とを備えている。本体部１１は、下部にエンジン室１１ａを有し、上部に電装品室１１ｂを有している。エンジン室１１ａと電装品室１１ｂは、中板１１ｃで仕切られる〔図３(Ａ)参照〕。前記エンジン室１１ａには、ガスエンジン２，交流発電機５１及び充電器５４が収納される（図４参照）。電装品室１１ｂには、交流・直流インバータ５２，エンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１やこれに関連する電装品が収納される。本体部１１の正面側は開口となっており、保守・管理のため、この開口からガスエンジン２及びエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６１等の電装品を出し入れすることができ、保守・管理が効率的にできる。 The housing 1 is a substantially rectangular parallelepiped storage box, and includes a main body portion 11 and a cover portion 12. The main body 11 has an engine chamber 11a at the lower portion and an electrical component chamber 11b at the upper portion. The engine chamber 11a and the electrical component chamber 11b are separated by a middle plate 11c [see FIG. 3 (A)]. The gas engine 2, the alternator 51, and the charger 54 are housed in the engine chamber 11a (see FIG. 4). The AC / DC inverter 52, the engine control unit (ECU) 61, and related electrical components are housed in the electrical component room 11b. The front side of the main body 11 has an opening, and for maintenance and management, electrical components such as the gas engine 2 and the engine control unit (ECU) 61 can be taken in and out from this opening, and maintenance and management are efficient. Can be done.

カバー部１２は、本体部１１の開口を閉じる役目をなすものであり、ボルト，ビス等の固着具にて両者が接合される。本体部１１及びカバー部１２には、ルーバ１３が設けられている〔図３（Ａ）参照〕。ルーバ１３は、換気口としての役割をなし、また熱放出のための役目をなす。 The cover portion 12 serves to close the opening of the main body portion 11, and both are joined by a fixing tool such as a bolt or a screw. A louver 13 is provided on the main body portion 11 and the cover portion 12 [see FIG. 3 (A)]. The louver 13 serves as a ventilation port and also serves as a heat release.

エンジン室１１ａに収納されるガスエンジン２，交流発電機５１及び充電器５４は、フレーム７に収められるようにして装着される〔図３（Ｂ），図４参照〕。フレーム７は、骨組み構造で、断面Ｌ字形状の複数の枠部材７１，７１，…によって、略直方体状枠として形成されたものである。具体的には、枠部材７１は１２本使用される。枠部材７１同士は、溶接等にて連結固着されたものである。フレーム７の底部には、フレーム床板７２が設けられており、該フレーム床板７２の上面にガスエンジン２，交流発電機５１及び充電器５４が配置される〔図３（Ａ）参照〕。 The gas engine 2, the alternator 51, and the charger 54 housed in the engine chamber 11a are mounted so as to be housed in the frame 7 [see FIGS. 3 (B) and 4]. The frame 7 has a skeleton structure and is formed as a substantially rectangular parallelepiped frame by a plurality of frame members 71, 71, ... With an L-shaped cross section. Specifically, 12 frame members 71 are used. The frame members 71 are connected and fixed by welding or the like. A frame floor plate 72 is provided at the bottom of the frame 7, and a gas engine 2, an alternator 51, and a charger 54 are arranged on the upper surface of the frame floor plate 72 [see FIG. 3 (A)].

前記枠部材７１は、独立した１２本を溶接で接合しても良いし、或いは枠部材７１の一部を折り曲げ加工する等して、枠部材７１の本数及び溶接箇所を減らすようにしてもよい。フレーム７の下方で且つ幅方向一方側の前後両側箇所にはガイドピース７３が取り付けられている。ガイドピース７３は、フレーム７の下部に溶接やボルト等の固着手段により強固に取り付けられている〔図３（Ｂ），図４（Ａ）参照〕。ガイドピース７３は、略門形状又は二股状のブロック材として形成されており、下部に逆凹状の被挿入部７３ａが形成されている。 Twelve independent frame members 71 may be joined by welding, or a part of the frame member 71 may be bent to reduce the number of frame members 71 and the welding points. .. Guide pieces 73 are attached below the frame 7 and at both front and rear locations on one side in the width direction. The guide piece 73 is firmly attached to the lower part of the frame 7 by welding or fixing means such as bolts [see FIGS. 3 (B) and 4 (A)]. The guide piece 73 is formed as a substantially gate-shaped or bifurcated block material, and a reverse concave insertion portion 73a is formed at the lower portion.

また、筐体Ａの本体部１１の本体床板１１ｄには、ガイドレール１４が設けられている。ガイドピース７３の被挿入部７３ａに、フレーム７のガイドレール１４が挿入して嵌合し、ガイドピース７３がガイドレール１４に沿って摺動する構成となっている〔図４（Ａ）参照〕。そして、フレーム７は、筐体１の本体部１１のエンジン室１１ａにガイドレール１４に沿って移動し、所定の位置まで挿入して固定される。このとき、フレーム７の前後方向両側のガイドピース７３，３３と、本体部１１のガイドレール１４とが嵌合する構造によって、フレーム７は本体部１１の本体床板１１ｄの所定位置に設置することができる。 Further, a guide rail 14 is provided on the main body floor plate 11d of the main body portion 11 of the housing A. The guide rail 14 of the frame 7 is inserted and fitted into the inserted portion 73a of the guide piece 73, and the guide piece 73 slides along the guide rail 14 [see FIG. 4 (A)]. .. Then, the frame 7 moves along the guide rail 14 into the engine chamber 11a of the main body 11 of the housing 1, is inserted to a predetermined position, and is fixed. At this time, the frame 7 can be installed at a predetermined position on the main body floor plate 11d of the main body 11 due to the structure in which the guide pieces 73 and 33 on both sides of the frame 7 in the front-rear direction and the guide rail 14 of the main body 11 are fitted. can.

そして、フレーム７は、ガイドピース７３と、本体部１１のガイドレール１４との嵌合によって左右方向の動きを規制されながら本体部１１の本体床板１１ｄ上に乗せられ、振動によって動いて、所定位置がずれることを防止する。また、ガスエンジン２，交流発電機５１は、防振ゴム７４を介してフレーム７に支えられている。また、充電器５４等の本体床板１１ｄ上に設置される部品は、必要に応じて防振ゴム７４によって支持されることもある。 Then, the frame 7 is placed on the main body floor plate 11d of the main body 11 while being restricted from moving in the left-right direction by fitting the guide piece 73 and the guide rail 14 of the main body 11, and moves by vibration to a predetermined position. Prevents the rails from slipping. Further, the gas engine 2 and the alternator 51 are supported by the frame 7 via the anti-vibration rubber 74. Further, the parts installed on the main body floor plate 11d such as the charger 54 may be supported by the anti-vibration rubber 74 if necessary.

ガイドレール１４には、その後端、つまり、筐体１の本体部１１の奥側端にストッパ１４ａが設けられている。筐体１の本体部１１にフレーム７を収納する場合いにおいて、ガイドピース７３がガイドレール１４に沿って移動するときに、フレーム７が、本体部１１の所定位置に到達すると、フレーム７の奥側のガイドピース７３がストッパ１４ａに当接して、フレーム７は筐体１内の適正位置に停止できるようになっている〔図４（Ｂ）参照〕。 The guide rail 14 is provided with a stopper 14a at the rear end, that is, at the inner end of the main body 11 of the housing 1. When the frame 7 is stored in the main body 11 of the housing 1, when the guide piece 73 moves along the guide rail 14, when the frame 7 reaches a predetermined position of the main body 11, the back of the frame 7 is reached. The guide piece 73 on the side comes into contact with the stopper 14a so that the frame 7 can be stopped at an appropriate position in the housing 1 [see FIG. 4 (B)].

このように、フレーム７の左右方向の位置はガイドピース７３とガイドレール１４とで、筐体１の奥行き方向がストッパ１４ａで定まり、ここで、フレーム７を本体部１１にリテーナーナット及びボルト４６で固定する。フレーム７のフレーム床板７２は、フレーム７の下部における全面に設けられるが、このような構成に限定されるものではなく、桁状に部分的に橋渡し状態となる構成としてもよい。 In this way, the position of the frame 7 in the left-right direction is determined by the guide piece 73 and the guide rail 14, and the depth direction of the housing 1 is determined by the stopper 14a. Fix it. The frame floor plate 72 of the frame 7 is provided on the entire lower surface of the frame 7, but is not limited to such a configuration, and may be configured to be partially bridged in a girder shape.

ガスエンジン２には、吸気システム部３と排気システム部４とが備わっている〔図１，図２（Ａ）参照〕。さらに、吸気システム部３と排気システム部４は、吸気マニホールド３１と排気マニホールド４１が備わっており、吸気マニホールド３１にはミキサ３２が備わり、さらに、内部燃料供給管３３が連続して備わっている。該内部燃料供給管３３は、筐体１の外部に突出しており、筐体１の外部側に突出する部分に遮断弁２１１ｃが設けられている〔図２（Ａ）参照〕。 The gas engine 2 includes an intake system unit 3 and an exhaust system unit 4 [see FIGS. 1 and 2 (A)]. Further, the intake system unit 3 and the exhaust system unit 4 are provided with an intake manifold 31 and an exhaust manifold 41, the intake manifold 31 is provided with a mixer 32, and an internal fuel supply pipe 33 is continuously provided. The internal fuel supply pipe 33 projects to the outside of the housing 1, and a shutoff valve 211c is provided at a portion protruding to the outside of the housing 1 [see FIG. 2 (A)].

排気マニホールド４１には、三元触媒４２，マフラ４３が備わり、さらに内部排気管４４が連続して設けられている。該内部排気管４４は筐体１の外部に突出しており、筐体１の外部側に突出する部分に吸気ジョイント部３４が設けられている〔図２（Ａ）参照〕。 The exhaust manifold 41 is provided with a three-way catalyst 42 and a muffler 43, and an internal exhaust pipe 44 is continuously provided. The internal exhaust pipe 44 projects to the outside of the housing 1, and an intake joint portion 34 is provided at a portion projecting to the outside of the housing 1 [see FIG. 2 (A)].

また、交流発電機５１は交流・直流インバータ５２に出力電線５７が連続している。該出力電線５７は、筐体１の外部に突出し、突出部分先端にはコネクタ５７ａが具備されている〔図４（Ｂ）参照〕。筐体１には、水温センサ６３，クランクセンサ６４，Ｏ_２センサ６２等のセンサが組み込まれる。また、ラジエータ，冷却ファン５５ｂ等がそなわる〔図２（Ａ）参照〕。 Further, in the AC generator 51, the output electric wire 57 is continuous with the AC / DC inverter 52. The output electric wire 57 projects to the outside of the housing 1, and a connector 57a is provided at the tip of the protruding portion [see FIG. 4 (B)]. Sensors such as a water temperature sensor 63, a crank sensor 64, and an O ₂ sensor 62 are incorporated in the housing 1. In addition, a radiator, a cooling fan 55b, etc. are provided [see FIG. 2 (A)].

このように発電ユニットＡは、全く同じ構成であるため各発電ユニットＡの間には互換性ができる。いずれかの発電ユニットＡに不具合が生じても、当該発電ユニットＡを新たなものに交換すれば最小限の発電能力の低下で、しかも短時間で復旧することができる。 As described above, since the power generation units A have exactly the same configuration, compatibility can be achieved between the power generation units A. Even if a problem occurs in any of the power generation units A, it can be recovered in a short time with a minimum decrease in power generation capacity by replacing the power generation unit A with a new one.

ガスエンジン２の稼働により交流発電機５１が駆動され、該交流発電機５１によって発電された交流が交流・直流インバータ５２で所定の電圧の直流に変換され、直流電流による電力が出力される。ガスエンジン２の運転に必要な構成要素、例えばエンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１やバッテリ５３、ラジエータ５５ａ、冷却ファン５５ｂ、筐体内換気ファン５５ｃ等は筐体１に収められ、各発電ユニットＡを構成している。 The AC generator 51 is driven by the operation of the gas engine 2, the AC generated by the AC generator 51 is converted into a DC of a predetermined voltage by the AC / DC inverter 52, and the power generated by the DC current is output. Components necessary for operating the gas engine 2, for example, an engine control unit (ECU) 61, a battery 53, a radiator 55a, a cooling fan 55b, a ventilation fan 55c in the housing, and the like are housed in the housing 1 to form each power generation unit A. doing.

これにより各発電ユニットＡは燃料が供給されれば、それぞれの発電ユニットＡがそれぞれ独立してガスエンジン２を稼働させて発電が可能となる。各発電ユニットＡの稼働は、全発電ユニットＡとは別に独立して備えられたトータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１から発電ユニットＡ内のエンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１への指令で行われる。 As a result, if fuel is supplied to each power generation unit A, each power generation unit A can independently operate the gas engine 2 to generate power. The operation of each power generation unit A is performed by a command from the total control unit (TCU) 81, which is provided independently of all power generation units A, to the engine control unit (ECU) 61 in the power generation unit A.

各発電ユニットＡからの直流電力は、全発電ユニットＡとは別に独立して備えられた直流・交流コンバータ８２に集められて、所定の電圧、周波数の交流として負荷側に供給される〔図１，図２（Ａ）参照〕。直流・交流コンバータ８２で各発電ユニットＡに割り当てられた電気出力は、電流計或いは電圧計で監視される。 The DC power from each power generation unit A is collected in a DC / AC converter 82 provided separately from all power generation units A, and is supplied to the load side as AC of a predetermined voltage and frequency [FIG. 1]. , See FIG. 2 (A)]. The electric output assigned to each power generation unit A by the DC / AC converter 82 is monitored by an ammeter or a voltmeter.

直流・交流コンバータ８２が所定の電圧を出そうとすると、電流が小さくなりトータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１が割り当てた電力が出ていないとエンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１が判断して、スロットルアクチュエータがスロットルを開く。これによりエンジンのトルクが増大する。このようにしてエンジン回転数を一定(例えば２
４００rpm)に保ちながらトルクを増大させて、(回転数)×(トルク)に比例するエンジンの出力を増大させる。 When the DC / AC converter 82 tries to output a predetermined voltage, the engine control unit (ECU) 61 determines that the current becomes small and the power allocated by the total control unit (TCU) 81 is not output, and the throttle actuator Opens the throttle. This increases the torque of the engine. In this way, the engine speed is constant (for example, 2).
The torque is increased while maintaining (400 rpm) to increase the output of the engine in proportion to (rotation speed) × (torque).

また、もし直流・交流コンバータ８２が所定の電流値を出すように設定されていると、ガスエンジン２の出力が小さく所定の回転数に達しなくなり、電流計或いは電圧計で計測した電流又は電圧が低くなる。これを取り戻すために直流・交流コンバータ８２は、スロットルアクチュエータにスロットルを開くように信号を出す。これによりガスエンジン２の回転数は前記の一定の回転数になるように構成されている。 Further, if the DC / AC converter 82 is set to output a predetermined current value, the output of the gas engine 2 is small and does not reach the predetermined rotation speed, and the current or voltage measured by an ammeter or a voltmeter becomes It gets lower. In order to recover this, the DC / AC converter 82 sends a signal to the throttle actuator to open the throttle. As a result, the rotation speed of the gas engine 2 is configured to be the above-mentioned constant rotation speed.

このように、各発電ユニットＡは、独立して発電でき、しかもトータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１で割り当てた直流電力（並列的に加算した直流電力）を、全体を一括して交流に変換する直流・交流インバータ８２にて所定電圧の交流電力を送信する。各発電ユニットＡを連結しているのは燃料配管８３と直流出力の電力ケーブル８５とＴＣＵからの信号ライン８６のトータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１からの信号ライン８６である。 In this way, each power generation unit A can generate power independently, and the DC power (DC power added in parallel) allocated by the total control unit (TCU) 81 is collectively converted to AC. The DC / AC inverter 82 transmits AC power of a predetermined voltage. Each power generation unit A is connected to the fuel pipe 83, the DC output power cable 85, and the signal line 86 from the total control unit (TCU) 81 of the signal line 86 from the TCU.

各ガスエンジン２から三元触媒４２とマフラ４３を通って排出される排気は個別に直接大気に放出しても、あるいは排気集合管(排気ダクト)８４で集めて大気に放出するようにしてもよい。排気マニホールド４１にはＯ_２センサ６２が装着してあり、この信号でエンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１は空燃比が理論空燃比(燃料がプロパンC3H8の場
合は15.6、都市ガス１３Ａの場合は16.8)になるように、低圧制御弁５６を制御する。Ｈ
Ｃ,ＣＯ,ＮＯｘを同時に無害化するために、三元触媒４２を有効に作動させるためには、エンジンの空燃比を理論空燃比にすることが必須である。 The exhaust gas discharged from each gas engine 2 through the three-way catalyst 42 and the muffler 43 may be individually discharged directly to the atmosphere, or collected by an exhaust collecting pipe (exhaust duct) 84 and discharged to the atmosphere. good. _{An O 2} sensor 62 is attached to the exhaust manifold 41, and the engine control unit (ECU) 61 has a theoretical air-fuel ratio (15.6 when the fuel is propane C3H8 and 16.8 when the fuel is propane C3H8). The low pressure control valve 56 is controlled so as to be. H
In order to effectively operate the three-way catalyst 42 in order to detoxify C, CO, and NOx at the same time, it is essential to set the air-fuel ratio of the engine to the stoichiometric air-fuel ratio.

エンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１の機能はクランクセンサ６４で検出したエンジン回転数が所定の回転数(例えば２４００rpm一定)になるようにスロットル開度を調
節すること、Ｏ_２センサ６２で検出した空燃比が理論空燃比になるように低圧調整弁５６の制御と点火時期の制御、ガスエンジン２の始動と停止及び電動の冷却ファン５５ｂと筐体内換気ファン５５ｃの制御である。ここで、エンジンの始動はトータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１の指令を受けたエンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１がスタータリレイ６５をオンにしてスタータモータ５８で行う。 The function of the engine control unit (ECU) 61 is to adjust the throttle opening so that the engine rotation speed detected by the crank sensor 64 becomes a predetermined rotation speed (for example, 2400 rpm is constant), and the air-fuel ratio detected by the _{O 2 sensor 62.} Is the control of the low pressure regulating valve 56 and the ignition timing, the start and stop of the gas engine 2, and the control of the electric cooling fan 55b and the ventilation fan 55c in the housing so that the stoichiometric air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio. Here, the engine is started by the engine control unit (ECU) 61, which receives a command from the total control unit (TCU) 81, with the starter relay 65 turned on and the starter motor 58.

各発電ユニットへの発電電力の要求割り付けはトータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１から各発電ユニットＡの交流・直流インバータ５２に直接指示を出す。これによって各エンジン２は発電の負荷に抗して回転数が一定になるように交流発電機５１を駆動するエンジンのトルクを発生させる。各発電ユニットで出力した同一の電圧の直流電力は直流・交流インバータ８２で所定の電圧、所定の周波数の交流電力に変換されて負荷側に供給される。 The total control unit (TCU) 81 issues a direct instruction to the AC / DC inverter 52 of each power generation unit A to allocate the required power generation to each power generation unit. As a result, each engine 2 generates the torque of the engine that drives the alternator 51 so that the rotation speed becomes constant against the load of power generation. The DC power of the same voltage output by each power generation unit is converted into AC power of a predetermined voltage and a predetermined frequency by the DC / AC inverter 82 and supplied to the load side.

なお、各ガスエンジン２に必要な電力はバッテリ５３から供給される。このバッテリ５３は、充電器５４によって常時充電されている。なお、ここで、交流発電機２２ではなく、直流発電機を使用した場合では、同一の電圧の電力を発生させるように、界磁コイルの電流を制御すれば交流/直流インバータ５２は不要となる。 The electric power required for each gas engine 2 is supplied from the battery 53. The battery 53 is constantly charged by the charger 54. Here, when a DC generator is used instead of the AC generator 22, the AC / DC inverter 52 becomes unnecessary if the current of the field coil is controlled so as to generate electric power of the same voltage. ..

発電ユニットを並列に配設した場合を図２で説明する。各発電ユニットを繋いでいるのは、電力ケーブル８５と信号ライン８６、燃料配管８３と集合排気管２３である。この図ではトータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１と直流・交流インバータ８２は一つのケースに収めた例である（図２参照）。 A case where the power generation units are arranged in parallel will be described with reference to FIG. The power cable 85, the signal line 86, the fuel pipe 83, and the collective exhaust pipe 23 connect each power generation unit. In this figure, the total control unit (TCU) 81 and the DC / AC inverter 82 are an example of being housed in one case (see FIG. 2).

図５（Ｂ）は、各発電ユニットをユニットラック９に上下２段に収納して立体的にした発電装置である。さらに、このユニットラック９を連結することにより、狭いスペースで大きな電力を供給することができる。具体的に説明すると、各発電ユニットが５０kWの場合、ガスエンジンの場合一つのユニットは幅１.７ｍ、奥行き０．８ｍ、高さ１.３ｍ程度であるため、１０ｍ×１０ｍの広さの土地でも３層(図３は２層の場合)のユニットラック９を用いると、発電ユニットＡは７５台を、余裕をもって収容できる。これによる発電電力は５０kW×７５台＝３７５０kW、すなわち、３.７５MWとなる。 FIG. 5B is a three-dimensional power generation device in which each power generation unit is housed in a unit rack 9 in two upper and lower stages. Further, by connecting the unit racks 9, a large amount of electric power can be supplied in a narrow space. Specifically, when each power generation unit is 50 kW, in the case of a gas engine, one unit has a width of 1.7 m, a depth of 0.8 m, and a height of about 1.3 m, so the land area is 10 m x 10 m. However, if the unit rack 9 having three layers (in the case of two layers in FIG. 3) is used, the power generation unit A can accommodate 75 units with a margin. The power generated by this is 50 kW x 75 units = 3750 kW, that is, 3.75 MW.

次に、ガスエンジン２を熱効率のよい回転数とトルクで稼働させる方法について、図１２（Ａ）及び（Ｂ）にて説明する。縦軸の燃料消費率(g/kW・h)とはエンジンが稼働しているとき１kWを発生させるのに１時間当たり何グラムの燃料を消費したかをいう。これが大きいと燃料消費量が大きく、熱効率が悪いことになる。ＬＰＧの場合は1m³(質量で１.９６kg)当たりの発熱量を９０.７Mj(９０７００kj)である。例えば、燃料消費率が２００g/kW・hの場合の熱効率を求めてみる。 Next, a method of operating the gas engine 2 at a heat-efficient rotation speed and torque will be described with reference to FIGS. 12A and 12B. The fuel consumption rate (g / kW · h) on the vertical axis refers to how many grams of fuel are consumed per hour to generate 1 kW when the engine is running. If this is large, fuel consumption will be large and thermal efficiency will be poor. In the case of LPG, ^{the calorific value per 1 m 3} (1.96 kg by mass) is 90.7 Mj (90700 kj). For example, let's find the thermal efficiency when the fuel consumption rate is 200 g / kW · h.

１時間当たりの消費燃料の持つ熱エネルギは
(９０７００kj／１.９６kg)×０.２kg=９２５５kj・・・・・・・・・(１)
一方、これで1時間にした仕事は１kj/s×３６００s−３６００kj・・・(２)
従って、熱効率は(２)／(１)＝０.３８９、すなわち３８.９%となる。 The heat energy of fuel consumed per hour is
(90700kj / 1.96kg) x 0.2kg = 9255kj ... (1)
On the other hand, the work done in one hour with this is 1kj / s x 3600s-3600kj ... (2)
Therefore, the thermal efficiency is (2) / (1) = 0.389, that is, 38.9%.

図１２（Ｂ）のスロットル開度とは全閉をゼロとして全開を１(＝４／４)として、この間を４等分した値である。燃料消費率はエンジン回転数に対して、下に凸となる曲線になる。発電用に設計したガスエンジンの例では、各スロットル開度ともにエンジン回転数が２４００rpmのところで燃料消費率は最小となっている。 The throttle opening degree in FIG. 12B is a value obtained by dividing the throttle opening into four equal parts, with fully closed as zero and fully open as 1 (= 4/4). The fuel consumption rate becomes a curve that is convex downward with respect to the engine speed. In the example of the gas engine designed for power generation, the fuel consumption rate is the minimum when the engine speed is 2400 rpm for each throttle opening.

空燃比が一定ならば、スロットル開度が大きいほど燃料消費率が少ないことが分かる。これはエンジン回転数が低いと、シリンダ中の混合気の流動が小さいので、燃焼が悪く、また回転数が高くなると摩擦損失が増大するので、同じスロットル開度でも燃料章比率が最小となる回転数が存在する。このエンジン回転数で運転するのが熱効率を改善するのに有利である。 If the air-fuel ratio is constant, it can be seen that the larger the throttle opening, the smaller the fuel consumption rate. This is because when the engine speed is low, the flow of the air-fuel mixture in the cylinder is small, so combustion is poor, and when the engine speed is high, friction loss increases, so even with the same throttle opening, the fuel chapter ratio is minimized. There are numbers. Operating at this engine speed is advantageous for improving thermal efficiency.

また、図１２（Ｂ）に示すように、スロットル開度が大きくなると、燃料消費率が小さくなるのは、回転数が同じなので摩擦損失もほぼ同じだが、ピストンがする仕事が大きくなるので、相対的に摩擦損失の割合が小さくなるからである。ピストンがする仕事から摩擦損失を引いた正味仕事が大きくなる。すなわち仕事当たりの燃料消費は少なくなる。 Further, as shown in FIG. 12B, when the throttle opening is increased, the fuel consumption rate is reduced because the rotation speed is the same and the friction loss is almost the same, but the work done by the piston is increased, so that it is relative. This is because the ratio of friction loss becomes smaller. The net work of the piston minus the friction loss is increased. That is, fuel consumption per job is reduced.

要求電力が小さければ、少ないエンジン数でスロットルを開いてトルクを増大させて対応する。さらに要求電力が大きくなると、トータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１からの信号で各発電ユニットのエンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１が当該エンジンを稼働させる。なお、急激な負荷の増大に対応するために、各エンジンは４／４(全開)のスロットル開度より少し小さい開度で運転し、余裕を持たせるようにした方がよい。 If the required power is small, the throttle is opened with a small number of engines to increase the torque. When the required power becomes larger, the engine control unit (ECU) 61 of each power generation unit operates the engine by the signal from the total control unit (TCU) 81. In addition, in order to cope with a sudden increase in load, it is better to operate each engine with an opening slightly smaller than the throttle opening of 4/4 (fully open) so as to have a margin.

このようにして稼働が偏らないように、要求電力を供給するのにエンジンの熱効率が最良になるように複数の発電ユニットを選択稼働する。繰り返しになるが、各発電ユニットＡに経済運転の指示を出すのはトータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１である。 In this way, a plurality of power generation units are selectively operated so that the thermal efficiency of the engine is the best for supplying the required power so that the operation is not biased. Again, it is the total control unit (TCU) 81 that gives instructions for economic operation to each power generation unit A.

このように発電ユニットは全く同じ構成であるため各発電ユニットＡの間には互換性ができる。いずれかの発電ユニットに不具合が生じても、当該ユニットを交換すれば最小限の発電能力の低下で、しかも短時間で復旧することができる。勿論、最初から予備の発電ユニットを連結しておけば、万一のときの電力低下を避けることができる。 As described above, since the power generation units have exactly the same configuration, compatibility can be achieved between the power generation units A. Even if a problem occurs in any of the power generation units, it can be recovered in a short time with a minimum decrease in power generation capacity by replacing the unit. Of course, if a spare power generation unit is connected from the beginning, it is possible to avoid a power drop in the unlikely event.

また、一つでもエンジンが稼働していれば、他のエンジンを始動する時に交流発電機５１をスタータモータ５８として使うことができる。この場合、トータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１から直接信号を出して稼働しているガスエンジン２で発電された電力により、交流発電機５１でガスエンジン２を駆動する。 Further, if even one engine is running, the alternator 51 can be used as the starter motor 58 when starting another engine. In this case, the AC generator 51 drives the gas engine 2 with the electric power generated by the gas engine 2 operating by directly outputting a signal from the total control unit (TCU) 81.

トータルコントルールユニット(ＴＣＵ)８１は、同時に始動する当該ガスエンジン２のエンジンコントロールユニット(ＥＣＵ)６１にガスエンジン２の運転に必要な点火やスロットル開度制御などの操作をする。発電機を始動に使うことによりスタータモータ５８とスタータリレイ６５が不要になる。 The total control unit (TCU) 81 performs operations such as ignition and throttle opening control necessary for the operation of the gas engine 2 on the engine control unit (ECU) 61 of the gas engine 2 which is started at the same time. By using the generator for starting, the starter motor 58 and the starter relay 65 become unnecessary.

本発明では、ガスエンジン２，交流発電機５１，エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６１等の発電システムを構成する機器を筐体１に設置したことで、ユニット化され、発電ユニットＡとしこれらを複数備えて、発電を行うものである。このようにユニット化されたことで、それぞれの発電ユニットＡの何れかに含まれる機器が不調となったり、故障した場合では、各発電ユニットＡに属する機器を修理・交換すればよく、保守管理の作業効率を向上させることができる。 In the present invention, devices constituting a power generation system such as a gas engine 2, an alternator 51, and an engine control unit (ECU) 61 are installed in a housing 1 to be unitized, and a plurality of these are provided as a power generation unit A. To generate electricity. If the equipment included in any of the power generation units A malfunctions or breaks down due to the unitization in this way, the equipment belonging to each power generation unit A can be repaired or replaced, and maintenance management can be performed. Work efficiency can be improved.

特に、ガスエンジン２，交流発電機５１等の重量機器をフレーム７に設置し、該フレーム７を筐体１から出入自在とする構成によって、保守管理及び修理が行い易くなる。具体的には、筐体１のカバー部１２を外して本体部１１の開口の前面箇所にパレットＰを配置し、筐体１から引きずり出したフレーム７をそのままパレットＰ上に載置することで、容易に機械室Ｍから外部に搬送でき、保守管理及び修理作業の効率を向上させることができる（図６参照）。 In particular, a structure in which heavy equipment such as a gas engine 2 and an alternator 51 is installed in the frame 7 and the frame 7 can be freely moved in and out of the housing 1 facilitates maintenance and repair. Specifically, the cover portion 12 of the housing 1 is removed, the pallet P is arranged at the front portion of the opening of the main body portion 11, and the frame 7 dragged out from the housing 1 is placed on the pallet P as it is. It can be easily transported from the machine room M to the outside, and the efficiency of maintenance management and repair work can be improved (see FIG. 6).

図７（Ａ）は、各発電ユニットをユニットラック９に５段に収納して立体的にした発電装置である。さらに、このユニットラック９を一段で２０基を連結することにより、狭いスペースで大きな電力を供給することができる。具体的に説明すると、各発電ユニットが５０kWの場合、ガスエンジンの場合一つのユニットは幅１.７ｍ、奥行き０．８ｍ、高さ
１.３ｍ程度であるためで、奥行き幅で２０基として、約２０ｍで、幅約２ｍ、高さ約７
．５ｍのユニットラック９に１００台設置できる。これによる発電電力は５０kW×１００台＝５０００kWすなわち、５MWとなる。 FIG. 7A is a three-dimensional power generation device in which each power generation unit is housed in a unit rack 9 in five stages. Further, by connecting 20 units of the unit rack 9 in one stage, a large amount of electric power can be supplied in a narrow space. Specifically, when each power generation unit is 50 kW, in the case of a gas engine, one unit has a width of 1.7 m, a depth of 0.8 m, and a height of about 1.3 m. Approximately 20m, width approximately 2m, height approximately 7
.. 100 units can be installed in a 5 m unit rack 9. The power generated by this is 50 kW x 100 units = 5000 kW, that is, 5 MW.

また、図７（Ａ）のユニットラック９を並列にして（幅約４ｍ）、転倒しにくくすると共に、両側［図７（Ｃ）］の左右側より、各発電ユニットＡを取出し易くするように構成されている。この場合の発電電力は５０kW×２００台＝１００００kWすなわち、１０MWとなる。さらに、図８（Ａ）に示すように、前記ユニットラック９を上下８段に収納して立体的にした発電装置である。この場合には、前述のような各発電ユニットＡの大きさとすると、奥行き幅で２０基として、約２０ｍで、幅約２ｍ、高さ約１２ｍのユニットラック９に１６０台設置できる。これによる発電電力は５０kW×１６０台＝８０００kWすなわち、８MWとなる。 Further, the unit racks 9 of FIG. 7 (A) are arranged in parallel (width of about 4 m) to prevent them from tipping over, and to make it easier to take out each power generation unit A from the left and right sides of both sides [FIG. 7 (C)]. It is configured. In this case, the generated power is 50 kW x 200 units = 10000 kW, that is, 10 MW. Further, as shown in FIG. 8A, the unit rack 9 is housed in eight upper and lower stages to form a three-dimensional power generation device. In this case, assuming the size of each power generation unit A as described above, 160 units can be installed in a unit rack 9 having a depth width of 20 units, a depth width of about 20 m, a width of about 2 m, and a height of about 12 m. The power generated by this is 50 kW x 160 units = 8000 kW, that is, 8 MW.

また、図８（Ａ）のユニットラック９を並列にして（幅約４ｍ）、転倒しにくくすると共に、両側［図８（Ｃ）］の左右側より、各発電ユニットＡを取出し易くするように構成されている。この場合の発電電力は５０kW×３２０台＝１６０００kWすなわち、１６MWとなる。 Further, the unit racks 9 of FIG. 8 (A) are arranged in parallel (width of about 4 m) to prevent them from tipping over, and to make it easier to take out each power generation unit A from the left and right sides of both sides [FIG. 8 (C)]. It is configured. In this case, the generated power is 50 kW x 320 units = 16000 kW, that is, 16 MW.

また、図９(Ａ)に示したものは、図７又は図８に示す複数段のユニットラック９群５セットをまとめたものである。これで５段であると、発電ユニットＡの数が１０００個となる。この場合の発電電力は５０kW×１０００台＝５００００kWすなわち、５０MW＝５万KWとなる。これで８段であると、発電ユニットＡの数が１６００個となる。この場合の発電電力は５０kW×１６００台＝８００００kWすなわち、８０MW＝８万KWとなる。 Further, what is shown in FIG. 9A is a collection of 5 sets of 9 groups of a plurality of stages of unit racks shown in FIG. 7 or 8. With this, if there are five stages, the number of power generation units A is 1000. In this case, the generated power is 50 kW x 1000 units = 50,000 kW, that is, 50 MW = 50,000 kW. With this, if there are eight stages, the number of power generation units A is 1,600. In this case, the generated power is 50 kW x 1600 units = 80,000 kW, that is, 80 MW = 80,000 kW.

また、図９(Ａ)に示した群セットを、さらに、１０倍したものである。これで５段であると、発電ユニットＡの数が１００００個となる。この場合の発電電力は５０kW×１００００台＝５０００００kWすなわち、５００MW＝５０万KWとなる。これで８段であると、発電ユニットＡの数が１６０００個となる。この場合の発電電力は５０kW×１６０００台＝８０００００kWすなわち、８００MW＝８０万KWとなる。このように５０万KW、８０万KWとなるのは、正に発電所そのものである。 Further, the group set shown in FIG. 9 (A) is further multiplied by 10. With this, if there are five stages, the number of power generation units A will be 10,000. In this case, the generated power is 50 kW x 10000 units = 500,000 kW, that is, 500 MW = 500,000 KW. With this, if there are eight stages, the number of power generation units A will be 16000. In this case, the generated power is 50 kW x 16,000 units = 800,000 kW, that is, 800 MW = 800,000 kW. It is the power plant itself that has 500,000 kW and 800,000 kW in this way.

以上のように構成できるブロック図として、図１０の通りである。この場合には、各発電ユニットＡを束ねて５０万ｋＷ（５００ＭＷ）の電力を発生させるためには、各発電ユニットＡの電圧を高くする必要がある。例えば、２００Ｖだと５０ｋＷなら２５０Ａとなる。１０００Ｖなら５０Ａとなり電線を細くできる。全体の直流電力を交流・直流インバータ５２にて１０００Ｖで出力する。発電ユニットＡの並列の１０００Ｖ直流は、前記トータルコントロールユニット（ＴＣＵ）８１による指令にて前記直流・交流インバータ８２を介して所定電圧の交流に変換する。例えば、その出力は電柱の高圧線の６６００Ｖの三相交流などが好適である。 FIG. 10 is a block diagram that can be configured as described above. In this case, in order to bundle the power generation units A to generate 500,000 kW (500 MW) of electric power, it is necessary to increase the voltage of each power generation unit A. For example, if it is 200V, it will be 250A if it is 50kW. If it is 1000V, it becomes 50A and the electric wire can be thinned. The entire DC power is output at 1000V by the AC / DC inverter 52. The parallel 1000V DC of the power generation unit A is converted into an AC of a predetermined voltage via the DC / AC inverter 82 by a command from the total control unit (TCU) 81. For example, the output is preferably a 6600V three-phase alternating current of a high-voltage line of a utility pole.

次の手段として、図１１に示すように、各ユニットの発電機を直流とする。つまり直流発電機５９とする。この場合は各ユニットにはインバータを配設せずに直接所定の直流電圧の竃力を出力する。電圧が所定の値、例えば１０００Ｖとなるようにトータルコントロールユニット（ＴＣＵ）８１からの指令で各ユニットの直流発電機の励磁電流を制御する。インバータが無いので効率が改善される利点がある。 As the next means, as shown in FIG. 11, the generator of each unit is a direct current. That is, it is a DC generator 59. In this case, the force of a predetermined DC voltage is directly output without arranging an inverter in each unit. The exciting current of the DC generator of each unit is controlled by a command from the total control unit (TCU) 81 so that the voltage becomes a predetermined value, for example, 1000 V. Since there is no inverter, there is an advantage that efficiency is improved.

上述した実施形態に関して、さらに以下の付記を開示する。 The following additional notes are further disclosed with respect to the above-described embodiment.

（付記１）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、エンジンコントロールユニットとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は電気的に並列連結され、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、各前記発電ユニットからの電力を合算して、出力電源として直流・交流インバータにて適宜な交流電源を送信できることを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 1)
A power generation component composed of a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, and an engine control unit, and a housing are provided, and the power generation structure is housed in the housing and a plurality of power generation units are provided. Each of the power generation units is provided so as to be able to generate power independently, and a plurality of the power generation units are electrically connected in parallel, and the total operation and stop of the power generation units and the magnitude of the generated power are determined by the total control unit. A gas engine power generation system characterized in that the power from each of the power generation units can be added up and an appropriate AC power can be transmitted by a DC / AC inverter as an output power source.

（付記２）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、排気システム部と、エンジンコントロールユニットと、バッテリとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は該発電ユニット外部に設けられた電気配線にて並列連結されつつ該電気配線にはトータルコントロールユニットが設けられ、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、出力電源として直流・交流インバータにて適宜な交流電源を送信できると共に、全部の前記発電ユニットにおける燃料供給は該発電ユニット外部に設けられた燃料配管にて行われることを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 2)
A power generation component including a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, an exhaust system unit, an engine control unit, and a battery, and a housing are provided, and the power generation configuration is in the housing. It is housed and provided as a plurality of power generation units, and each of the power generation units is configured to be able to generate power independently. Is provided with a total control unit, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are controlled by the total control unit, and an appropriate AC is used as an output power source by a DC / AC inverter. A gas engine power generation system characterized in that power can be transmitted and fuel supply in all the power generation units is performed by fuel pipes provided outside the power generation unit.

（付記３）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、排気システム部と、エンジンコントロールユニットと、バッテリとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は該発電ユニット外部に設けられた電気配線にて並列連結されつつ該電気配線にはトータルコントロールユニットが設けられ、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、出力電源として直流・交流インバータにて適宜な交流電源を送信できると共に、全部の前記発電ユニットにおける燃料供給は該発電ユニット外部に設けられた燃料配管にて行われ、全部の前記発電ユニットの排気は該発電ユニットの外部に設けられた排気ダクトに接続されてなることを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 3)
A power generation component including a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, an exhaust system unit, an engine control unit, and a battery, and a housing are provided, and the power generation configuration is in the housing. It is housed and provided as a plurality of power generation units, and each of the power generation units is configured to be able to generate power independently. Is provided with a total control unit, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are controlled by the total control unit, and an appropriate AC is used as an output power source by a DC / AC inverter. While power can be transmitted, fuel supply in all the power generation units is performed by fuel pipes provided outside the power generation unit, and exhaust of all the power generation units is performed in exhaust ducts provided outside the power generation unit. A gas engine power generation system characterized by being connected.

（付記４）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、排気システム部と、エンジンコントロールユニットと、バッテリとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は該発電ユニット外部に設けられた電気配線にて並列連結されつつ該電気配線にはトータルコントロールユニットが設けられ、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、出力電源として直流・交流インバータにて適宜な交流電源を送信できると共に、ユニットラックが備えられ、該ユニットラックは複数の前記発電ユニットが並列状態で配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 4)
A power generation component including a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, an exhaust system unit, an engine control unit, and a battery, and a housing are provided, and the power generation configuration is in the housing. It is housed and provided as a plurality of power generation units, and each of the power generation units is configured to be able to generate power independently. Is provided with a total control unit, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are controlled by the total control unit, and an appropriate AC is used as an output power source by a DC / AC inverter. A gas engine power generation system characterized in that power can be transmitted and a unit rack is provided, wherein a plurality of the power generation units are arranged in a parallel state.

（付記５）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、排気システム部と、エンジンコントロールユニットと、バッテリとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は該発電ユニット外部に設けられた電気配線にて並列連結されつつ該電気配線にはトータルコントロールユニットが設けられ、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、前記筐体には前記ガスエンジンと、前記バッテリが設置されるフレームが備えられ、該フレームは前記筐体から出し入れ自在となる構成としたことを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 5)
A power generation component including a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, an exhaust system unit, an engine control unit, and a battery, and a housing are provided, and the power generation configuration is in the housing. It is housed and provided as a plurality of power generation units, and each of the power generation units is configured to be able to generate power independently. Is provided with a total control unit, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are managed by the total control unit, and the gas engine and the battery are housed in the housing. A gas engine power generation system characterized in that a frame is provided in which the frame is installed, and the frame is configured to be freely put in and taken out from the housing.

（付記６）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、排気システム部と、エンジンコントロールユニットと、バッテリとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は該発電ユニット外部に設けられた電気配線にて並列連結されつつ該電気配線にはトータルコントロールユニットが設けられ、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、前記筐体には前記ガスエンジンと、前記バッテリが設置されるフレームが備えられ、該フレームは前記筐体から出し入れ自在となる構成とし、前記筐体の床板上にはガイドレールが設けられ、前記フレームの底板下面側には、前記ガイドレールに沿って移動自在となるガイドピースが設けられてなることを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 6)
A power generation component including a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, an exhaust system unit, an engine control unit, and a battery, and a housing are provided, and the power generation configuration is in the housing. It is housed and provided as a plurality of power generation units, and each of the power generation units is configured to be able to generate power independently. Is provided with a total control unit, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are managed by the total control unit, and the gas engine and the battery are housed in the housing. Is provided, the frame is configured to be freely accessible from the housing, a guide rail is provided on the floor plate of the housing, and the guide rail is provided on the lower surface side of the bottom plate of the frame. A gas engine power generation system characterized by being provided with a guide piece that can be moved along.

（付記７）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、排気システム部と、エンジンコントロールユニットと、バッテリとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は該発電ユニット外部に設けられた電気配線にて並列連結されつつ該電気配線にはトータルコントロールユニットが設けられ、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、出力電源として直流・交流インバータにて適宜な交流電源を送信できると共に、前記筐体は中板を介して上下２階構造とし、下室部に前記フレームが収納され、上室部には電装品が収納されてなることを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 7)
A power generation component including a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, an exhaust system unit, an engine control unit, and a battery, and a housing are provided, and the power generation configuration is in the housing. It is housed and provided as a plurality of power generation units, and each of the power generation units is configured to be able to generate power independently. Is provided with a total control unit, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are controlled by the total control unit, and an appropriate AC is used as an output power source by a DC / AC inverter. A gas engine characterized in that power can be transmitted, the housing has an upper and lower two-story structure via a middle plate, the frame is housed in the lower chamber part, and electrical components are stored in the upper chamber part. Power generation system.

（付記８）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、排気システム部と、エンジンコントロールユニットと、バッテリとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は該発電ユニット外部に設けられた電気配線にて並列連結されつつ該電気配線にはトータルコントロールユニットが設けられ、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、出力電源として直流・交流インバータにて適宜な交流電源を送信できると共に、ユニットラックが備えられ、該ユニットラックは複数の前記発電ユニットが並列状態で配置されてなり、前記ユニットラックには複数の前記発電ユニットが上下２段に配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 8)
A power generation component including a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, an exhaust system unit, an engine control unit, and a battery, and a housing are provided, and the power generation configuration is in the housing. It is housed and provided as a plurality of power generation units, and each of the power generation units is configured to be able to generate power independently. Is provided with a total control unit, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are controlled by the total control unit, and an appropriate AC is used as an output power source by a DC / AC inverter. A unit rack is provided so that power can be transmitted, and the unit rack comprises a plurality of the power generation units arranged in parallel, and the unit rack has a plurality of the power generation units arranged in two upper and lower stages. A gas engine power generation system featuring.

（付記９）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、排気システム部と、エンジンコントロールユニットと、バッテリとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は該発電ユニット外部に設けられた電気配線にて並列連結されつつ該電気配線にはトータルコントロールユニットが設けられ、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、出力電源として直流・交流インバータにて適宜な交流電源を送信できると共に、ユニットラックが備えられ、該ユニットラックは複数の前記発電ユニットが並列状態で配置されてなり、前記ユニットラックには複数の前記発電ユニットが３段乃至７段に配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 9)
A power generation component including a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, an exhaust system unit, an engine control unit, and a battery, and a housing are provided, and the power generation configuration is in the housing. It is housed and provided as a plurality of power generation units, and each of the power generation units is configured to be able to generate power independently. Is provided with a total control unit, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are controlled by the total control unit, and an appropriate AC is used as an output power source by a DC / AC inverter. A unit rack is provided as well as being able to transmit power. The unit rack has a plurality of the power generation units arranged in parallel, and the unit rack has a plurality of the power generation units arranged in three to seven stages. A gas engine power generation system characterized by becoming.

（付記１０）
ガスエンジンと、直流発電機と、冷却システム部と、排気システム部と、エンジンコントロールユニットと、バッテリとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は該発電ユニット外部に設けられた電気配線にて並列連結されつつ該電気配線にはトータルコントロールユニットが設けられ、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、該トータルコントロールユニットにて管理されてなると共に、出力電源として直流・交流インバータにて適宜な交流電源を送信できると共に、ユニットラックが備えられ、該ユニットラックは複数の前記発電ユニットが並列状態で配置されてなり、前記ユニットラックには複数の前記発電ユニットが８段乃至十数段に配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システム。 (Appendix 10)
A power generation component including a gas engine, a DC generator, a cooling system unit, an exhaust system unit, an engine control unit, and a battery, and a housing are provided, and the power generation configuration is in the housing. It is housed and provided as a plurality of power generation units, and each of the power generation units is configured to be able to generate power independently. Is provided with a total control unit, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are controlled by the total control unit, and an appropriate AC is used as an output power source by a DC / AC inverter. A unit rack is provided as well as being able to transmit power. The unit rack has a plurality of the power generation units arranged in parallel, and the unit rack has a plurality of the power generation units arranged in eight to a dozen stages. A gas engine power generation system characterized by being

Ａ…発電ユニット、筐体１、２…ガスエンジン、４…排気システム部、
５１…交流発電機、５２…交流・直流インバータ、５３…バッテリ、
５５…冷却システム部、６１…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、
８１…トータルコントロールユニット（ＴＣＵ）、８３…燃料配管、８４…排気集合管、
８５…電力ケーブル、９…ユニットラック。 A ... Power generation unit, housings 1, 2 ... Gas engine, 4 ... Exhaust system,
51 ... AC generator, 52 ... AC / DC inverter, 53 ... Battery,
55 ... Cooling system unit, 61 ... Engine control unit (ECU),
81 ... Total control unit (TCU), 83 ... Fuel piping, 84 ... Exhaust collecting pipe,
85 ... power cable, 9 ... unit rack.

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、ガスエンジンと、交流発電機と、冷却システム部と、エンジンコントロールユニットと、交流・直流インバータとによって構成される発電構成体と、筐体とを備え、前記発電構成体は前記筐体に収納されて発電ユニットとして該発電ユニットは同じ構成で互換性を有して複数個備えられ、各該発電ユニットは独立で発電できる構成とされ、複数の該発電ユニット同士は電気的に並列連結され、前記発電ユニットの全部の稼働と停止と発電電力の大きさは、トータルコントロールユニットにて管理され、各前記発電ユニットからの直流電力を合算して交流電力に変換して、交流電力として負荷側に供給すると共に、前記ガスエンジンの発電の負荷に抗して該ガスエンジンの回転数が一定となるようにスロットル開度を調節して前記エンジンコントロールユニットにて制御されてなり、前記発電ユニットに不具合のあるときは、該発電ユニットごと交換できると共に、前記筐体の床板上にはガイドレールが設けられ、前記ガスエンジン及び前記交流発電機が設置されるフレームの底板下面側には、前記ガイドレールに沿って移動自在となるガイドピースが設けられてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。 Therefore, as a result of diligent research to solve the above problems, the inventor has introduced the invention of claim 1 to a gas engine, an AC generator, a cooling system unit, an engine control unit, and an AC / DC inverter. A power generation component composed of the above and a housing are provided, and the power generation component is housed in the housing, and a plurality of the power generation units having the same configuration and having compatibility with each other are provided as power generation units. The power generation unit is configured to be able to generate power independently, and the plurality of power generation units are electrically connected in parallel, and the total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are controlled by the total control unit. The DC power from each power generation unit is added up and converted into AC power, which is supplied to the load side as AC power, and the rotation speed of the gas engine becomes constant against the power generation load of the gas engine. The throttle opening is adjusted so as to be controlled by the engine control unit, and when there is a problem with the power generation unit, the power generation unit can be replaced together with a guide rail provided on the floor plate of the housing. The gas engine power generation system is characterized in that a guide piece that is movable along the guide rail is provided on the lower surface side of the bottom plate of the frame in which the gas engine and the alternator are installed. As a result, the above-mentioned problem was solved.

請求項４の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載のガスエンジン発電システムにおいて、ユニットラックが備えられ、該ユニットラックは複数の前記発電ユニットが並列状態で配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４の何れか１項に記載のガスエンジン発電システムにおいて、前記筐体は中板を介して上下２階構造とし、下室部に前記ガスエンジン及び前記交流発電機が収納され、上室部には電装品が収納されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。 The invention according to claim 4 is provided with a unit rack in the gas engine power generation system according to any one of claims 1, 2 or 3, in which a plurality of the power generation units are arranged in parallel. The above-mentioned problem was solved by adopting a gas engine power generation system characterized by the above. The invention of claim 5 is the gas engine power generation system according to any one of claims 1, 2, 3 or 4, wherein the housing has an upper and lower two-story structure via a middle plate, and the lower chamber portion is described. The problem was solved by adopting a gas engine power generation system characterized in that a gas engine and the alternator are housed and electrical components are housed in the upper chamber.

請求項６の発明を、請求項４に記載のガスエンジン発電システムにおいて、前記ユニットラックには複数の前記発電ユニットが上下２段に配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。 The invention of claim 6 is a gas engine power generation system according to claim 4, wherein a plurality of the power generation units are arranged in two upper and lower stages in the unit rack. This solved the above problem.

請求項７の発明を、請求項４に記載のガスエンジン発電システムにおいて、前記ユニットラックには複数の前記発電ユニットが３段乃至７段に配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。請求項８の発明を、請求項４に記載のガスエンジン発電システムにおいて、前記ユニットラックには複数の前記発電ユニットが８段乃至十数段に配置されてなることを特徴とするガスエンジン発電システムとしたことにより、前記課題を解決した。 The invention of claim 7 is the gas engine power generation system according to claim 4, wherein a plurality of the power generation units are arranged in three to seven stages in the unit rack. By doing so, the above-mentioned problem was solved. The gas engine power generation system according to claim 4, wherein a plurality of the power generation units are arranged in eight to a dozen stages in the unit rack. By doing so, the above-mentioned problem was solved.

請求項５の発明では、発電ユニット及びそのシステムの保守管理を行い易くできる。請求項６の発明では、ユニットラックには複数の前記発電ユニットが上下２段に配置されたことにより、より一層、収納効率を向上させることができる。 According to the invention of claim 5, maintenance and management of the power generation unit and its system can be facilitated. In the invention of claim 6, since a plurality of the power generation units are arranged in two upper and lower stages in the unit rack, the storage efficiency can be further improved.

請求項７の発明又は請求項８の発明では、ユニットラックが３段乃至７段に、或いは８段乃至十数段に配置されたことで、それぞれのラック部位に前記発電ユニットを備えて稼働させれば、比較的大容量の発電能力が得られ、発電所的な重要に供することができる。これは、ＣＯ２の排出効果をも得ることができる利点がある。 In the invention of claim 7 or the invention of claim 8, since the unit racks are arranged in 3 to 7 stages or 8 to 10 or more stages, the power generation unit is provided in each rack portion and operated. If this is the case, a relatively large amount of power generation capacity can be obtained, and it can be used as an important power plant. This has the advantage that a CO2 emission effect can also be obtained.

１時間当たりの消費燃料の持つ熱エネルギは
(９０７００kj／１.９６kg)×０.２kg＝９２５５kj・・・・・・・・・(１)
一方、これで1時間にした仕事は１kj/s×３６００s＝３６００kj・・・(２)
従って、熱効率は(２)／(１)＝０.３８９、すなわち３８.９%となる。 The heat energy of fuel consumed per hour is
(90700kj / 1.96kg) x 0.2kg = 9255kj ... (1)
On the other hand, the work done in one hour with this is 1kj / s x 3600s = 3600kj ... (2)
Therefore, the thermal efficiency is (2) / (1) = 0.389, that is, 38.9%.

Claims

It includes a power generation component composed of a gas engine, an AC generator, a cooling system unit, an engine control unit, and an AC / DC inverter, and a housing, and the power generation component is housed in the housing. As a power generation unit, a plurality of the power generation units have the same configuration and are compatible with each other, and each of the power generation units can generate power independently. The plurality of power generation units are electrically connected in parallel to each other. The total operation and stop of the power generation unit and the magnitude of the generated power are managed by the total control unit, and the DC power from each of the power generation units is added up and converted into AC power, which is supplied to the load side as AC power. At the same time, the throttle opening is adjusted so that the rotation speed of the gas engine becomes constant against the load of power generation of the gas engine, and the engine control unit controls the power generation unit. In some cases, a gas engine power generation system characterized in that the entire power generation unit can be replaced.

The gas engine power generation system according to claim 1, wherein fuel supply in all the power generation units is performed by a fuel pipe provided outside the power generation unit.

The gas engine power generation system according to claim 1 or 2, wherein the exhaust of all the power generation units is connected to an exhaust duct provided outside the power generation unit.

The gas engine power generation system according to any one of claims 1, 2 or 3, wherein a unit rack is provided, and the unit rack is a gas in which a plurality of the power generation units are arranged in parallel. Engine power generation system.

In the gas engine power generation system according to any one of claims 1, 2, 3 or 4, a guide rail is provided on the floor plate of the housing, and the gas engine and the AC generator are installed in the frame. A gas engine power generation system characterized in that a guide piece that is movable along the guide rail is provided on the lower surface side of the bottom plate.

In the gas engine power generation system according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, the housing has an upper and lower two-story structure via a middle plate, and the gas engine and the AC are in the lower chamber portion. A gas engine power generation system characterized in that a generator is stored and electrical components are stored in the upper chamber.

The gas engine power generation system according to claim 4, wherein a plurality of the power generation units are arranged in two upper and lower stages in the unit rack.

The gas engine power generation system according to claim 4, wherein a plurality of the power generation units are arranged in three to seven stages in the unit rack.

The gas engine power generation system according to claim 4, wherein a plurality of the power generation units are arranged in eight to a dozen stages in the unit rack.