JP2558520Y2 - コージェネレーションシステムのファン制御装置 - Google Patents

コージェネレーションシステムのファン制御装置

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JP2558520Y2
JP2558520Y2 JP1993001104U JP110493U JP2558520Y2 JP 2558520 Y2 JP2558520 Y2 JP 2558520Y2 JP 1993001104 U JP1993001104 U JP 1993001104U JP 110493 U JP110493 U JP 110493U JP 2558520 Y2 JP2558520 Y2 JP 2558520Y2
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Japan
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cooling water
temperature
engine
radiator
engine cooling
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睦夫 江口
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UD Trucks Corp
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、コージェネレーション
システムのファン制御装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エンジンと発電機および熱交換器を組み
合わせることにより、電力と熱を同時に供給できるコー
ジェネレーションシステムは、電気料金、ボイラ燃料費
等のエネルギーコストを大幅に削減することができる。
【0003】従来のコージェネレーションシステムとし
て、例えば図4に示すようなものがある(実開平3−1
00714号公報、参照)。
【0004】これについて説明すると、防音のために設
けられる箱形のキュービクル31の内部に、発電機を駆
動するエンジン32と、エンジン冷却水の熱を回収する
熱回収用熱交換器33と、エンジン冷却水を冷却する放
熱器34と、キュービクル31内の換気を行うとともに
放熱器34へ送風する電動ファン35とを収装してい
る。
【0005】ファン35の送風により放熱器34を循環
するエンジン冷却水を冷却し、エンジン冷却水温度が過
度に上昇することを防止するようになっている。
【0006】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のコージェネレーションシステムにあっては、
ファン35の回転数を一定に制御していたため、夏季の
高温時に放熱器34に十分な放熱量が得られるようにフ
ァン35の回転数を設定すると、冬季の寒冷時に放熱器
34が過冷却されたり、キュービクル31内が換気量が
過大になる可能性があった。
【0007】本考案は上記の問題点に着目し、エンジン
冷却水温度とキュービクルの換気量をそれぞれ適正に保
つコージェネレーションシステムのファン制御装置を提
供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本考案は、発電機を駆動
するエンジンと、エンジン冷却水の熱を回収する熱回収
用熱交換器と、エンジン冷却水を冷却する放熱器と、エ
ンジン冷却水を熱回収用熱交換器または放熱器に切換え
る弁手段と、少なくともエンジンおよび放熱器を収装す
るキュービクルと、キュービクル内の換気を行うととも
に放熱器へ送風するファンとを備えるコージェネレーシ
ョンシステムのファン制御装置において、キュービクル
内の気温を検出する手段と、エンジン冷却水温度を検出
する手段と、エンジン冷却水温度が所定値以下の運転状
態で弁手段を介して放熱器への冷却水の流れを止めると
ともに、キュービクル内の気温に応じてファンの回転数
を制御する一方、エンジン冷却水温度が所定値より高い
運転状態で弁手段を介して放熱器へ冷却水を循環させる
とともに、エンジン冷却水温度に応じてファンの回転数
を制御する手段を設ける。
【0009】
【作用】熱回収用熱交換器だけでエンジン冷却水の放熱
が十分に行われる運転状態では、エンジン冷却水温度が
所定値以下になるのに伴って、弁手段を介して放熱器へ
のエンジン冷却水の循環が停止されることにより、エン
ジン冷却水の全量が熱回収用熱交換器を通って循環し、
給湯用温水または暖房用温水等を昇温させる。
【0010】このとき、ファンの回転数は検出されるキ
ュービクル内の気温が上昇するのに応じて高められるこ
とにより、キュービクル内の換気量が適正に保たれ、例
えば冬季にキュービクル内が過冷却されることを防止で
きる。また、ファンの回転数がキュービクル内の気温に
比例して必要最小限に抑えられることにより、ファンの
消費電力の低減および騒音の低減がはかれる。
【0011】一方、熱回収用熱交換器だけではエンジン
冷却水の放熱が十分に行われない運転状態では、エンジ
ン冷却水が所定値を越えて上昇するのに伴って、弁手段
を介してエンジン冷却水を放熱器へ循環させることによ
り、エンジン冷却水は放熱器においてファンの送風によ
って冷却される。
【0012】このとき、ファンの回転数は検出されるエ
ンジン冷却水温度の上昇に応じて段階的に高められるこ
とにより、放熱器におけるエンジン冷却水の放熱量が適
正に保たれ、エンジン冷却水の過冷却が防止され、エン
ジン冷却水温度が急激に変動して弁手段が頻繁に切換作
動するハンチングを防止できる。
【0013】
【実施例】図1は本考案の一実施例の機械的構成を示
す。
【0014】コージェネレーションシステムの発電室を
画成するキュービクル15の内部には、ディーゼルエン
ジン1、発電機2、排気ガス熱交換器5、熱回収用熱交
換器6、放熱器7等が収装される。
【0015】発電機2はエンジン1によって直接駆動さ
れる。エンジン1から排出される排気ガスは排気ガス熱
交換器5を通った後に、キュービクル15の外部に設け
られたサイレンサ21を通り、図示しない煙突を通って
排出される。
【0016】エンジン1の冷却水は、ウォータポンプ1
0を介してエンジン1に送られ、エンジン1の内部に設
けられたウォータジャケット4、排気マニホールド3に
設けられた熱交換器3、およびターボチャージャに設け
られた熱交換器5をそれぞれ通って循環することにより
エンジン1で発生した熱を吸収する。
【0017】エンジン冷却水が循環する回路に熱回収用
熱交換器6と放熱器7は並列に介装され、エンジン1か
ら出た冷却水は三方切換弁9を介して熱回収用熱交換器
6または放熱器7を通ってウォータポンプ10に吸引さ
れる。三方切換弁9はエンジン冷却水を熱回収用熱交換
器6または放熱器7に切換える弁手段を構成する。
【0018】図2において、20はキュービクル15の
外部に設けられる給湯および暖房設備である。熱回収用
熱交換器6はこれらの間で給湯用温水および暖房用温水
を循環させて昇温させて、エンジン1から放出される熱
により給湯および暖房が行われる。
【0019】キュービクル15内を換気するとともに放
熱器7に送風する電動ファン8が設けられる。ファン8
の送風により放熱器7を循環するエンジン冷却水が冷却
される。
【0020】キュービクル15には排気口15と吸気口
16が形成され、ファン8は放熱器7を介してキュービ
クル15に形成された排気口17に向けて送風するよう
に配設される。ファン8の送風によりキュービクル15
内の換気が行われるようになっている。
【0021】エンジン1の出口側通路にはエンジン冷却
水の温度を検出する手段として、水温スイッチ12と水
温センサ13が配設される。
【0022】水温スイッチ12は、三方切換弁9の切換
えを制御する手段としても機能し、検出されるエンジン
冷却水の温度T3が所定値T0以下でOFFとなり、三方
切換弁9を熱回収用熱交換器6へエンジン冷却水の循環
させるポジションに保持し、エンジン冷却水の温度T3
が所定値T0を越えて上昇するとONになり、三方切換
弁9を放熱器7にエンジン冷却水を循環させるポジショ
ンに切換える。水温スイッチ12は、エンジン冷却水の
温度が一度所定値T0を越えて上昇した後に、動作スキ
マ値Thを差し引いた所定値T0−Thを越えて低下し
た場合にOFFとなり、熱回収用熱交換器6へエンジン
冷却水の循環させるポジションに切換えて、三方切換弁
9のハンチングを防止しながらエンジン冷却水温度を所
定値T0の近傍に保つようになっている。
【0023】ただし、基準値として定める冷却水温度T
0は、エンジン1の性能および耐久性を確保するべく、
エンジン1等の仕様に応じて異なるものである。
【0024】キュービクル15内の空気温度T4を検出
する手段として、吸気口16の近傍の温度を検出する気
温センサ14が配設される。
【0025】ファン8の回転数を制御する手段として制
御装置11は、水温スイッチ12と水温センサ13およ
び気温センサ14からの信号を入力し、エンジン冷却水
の温度T2が所定値T0またはT0−Th以下で水温スイ
ッチ12がエンジン冷却水を熱回収用熱交換器6を通っ
て循環させる運転状態では、気温センサ14によって検
出されるキュービクル15内の気温T1の上昇に応じて
ファン8の回転数を高める一方、エンジン冷却水の温度
2が所定値T0以上で水温スイッチ12がエンジン冷却
水を放熱器7を通って循環させる運転状態では、水温セ
ンサ13によって検出されるエンジン冷却水温度T2
上昇に応じてファン8の回転数を高める機能を備えてい
る。
【0026】制御装置11は、図2に示すように気温セ
ンサ14によって検出されるキュービクル15内の気温
1に比例してファン8の回転数を漸次高める。
【0027】制御装置11は、、図3に実線で示すよう
に水温センサ13によって検出されるエンジン冷却水温
度T2の上昇に応じてファン8の回転数を段階的に高め
るようになっている。また、制御装置11は、図3に破
線で示すように水温センサ13によって検出されるエン
ジン冷却水温度T2に比例してファン8の回転数を漸次
高めるようにしても良い。
【0028】次に、作用について説明する。
【0029】熱回収用熱交換器6だけでエンジン冷却水
の放熱が十分に行われる運転状態では、エンジン冷却水
の温度T2が所定値T0またはT0−Th以下になるのに
伴って、水温スイッチ12からの出力により三方切換弁
9が放熱器7へのエンジン冷却水の循環を停止すること
により、エンジン冷却水の全量が熱回収用熱交換器6を
通って循環し、熱回収用熱交換器6はこれを循環する給
湯用温水および暖房用温水を昇温させ、すなわちエンジ
ン1から放出される熱により給湯および暖房が行われ
る。
【0030】このとき、ファン8の回転数は図2に示す
ように気温センサ14によって検出されるキュービクル
15内の気温T1に比例して漸次高められることによ
り、キュービクル15内の換気量が適正に保たれ、例え
ば冬季にキュービクル15内が過冷却されることを防止
できる。また、ファン8の回転数がキュービクル15内
の気温T1に比例して必要最小限に抑えられることによ
り、ファン8の消費電力の低減および騒音の低減がはか
れる。
【0031】熱回収用熱交換器6だけではエンジン冷却
水の放熱が十分に行われない運転状態では、エンジン冷
却水が所定値T0を越えて上昇するのに伴って、水温ス
イッチ12からの出力により三方切換弁9がエンジン冷
却水を放熱器7へ循環させることにより、ファン8の送
風により放熱器7を循環するエンジン冷却水を冷却す
る。
【0032】このとき、ファン8の回転数は、図3に実
線で示すように水温センサ13によって検出されるエン
ジン冷却水温度T2の上昇に応じて段階的に高められる
ことにより、放熱器7におけるエンジン冷却水の放熱量
が適正に保たれ、エンジン冷却水の過冷却が防止され、
エンジン冷却水温度が急激に変動して三方切換弁9が頻
繁に切換えられるハンチングを防止できる。また、ファ
ン8の回転数がエンジン冷却水温度T2に応じて必要最
小限に抑えられることにより、ファン8の消費電力の低
減および騒音の低減がはかれる。
【0033】
【考案の効果】以上説明したように本考案は、発電機を
駆動するエンジンと、エンジン冷却水の熱を回収する熱
回収用熱交換器と、エンジン冷却水を冷却する放熱器
と、エンジン冷却水を熱回収用熱交換器または放熱器に
切換える弁手段と、少なくともエンジンおよび放熱器を
収装するキュービクルと、キュービクル内の換気を行う
とともに放熱器へ送風するファンとを備えるコージェネ
レーションシステムのファン制御装置において、キュー
ビクル内の気温を検出する手段と、エンジン冷却水温度
を検出する手段と、エンジン冷却水温度が所定値以下の
運転状態で弁手段を介して放熱器への冷却水の流れを止
めるとともに、キュービクル内の気温に応じてファンの
回転数を制御する一方、エンジン冷却水温度が所定値よ
り高い運転状態で弁手段を介して放熱器へ冷却水を循環
させるとともに、エンジン冷却水温度に応じてファンの
回転数を制御する手段を設けたため、エンジン冷却水温
度が急激に変動するハンチングを防止しつつ、キュービ
クル内の気温とエンジン冷却水温度を適正に保ち、ファ
ンの回転数が必要最小限に抑えられることにより、ファ
ンの消費電力の低減ならびに騒音の低減がはかれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例を示す機械的構成図。
【図2】同じくキュービクル内の気温に対するファン回
転数の制御特性図。
【図3】同じくエンジン冷却水温度に対するファン回転
数の制御特性図。
【図4】従来例を示す構成図。
【符号の説明】
1 エンジン 2 発電機 6 熱回収用熱交換器 7 放熱器 8 ファン 9 三方切換弁 11 制御装置 12 水温スイッチ 13 水温センサ 14 気温センサ 15 キュービクル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02G 5/04 F02G 5/04 B

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発電機を駆動するエンジンと、エンジン
    冷却水の熱を回収する熱回収用熱交換器と、エンジン冷
    却水を冷却する放熱器と、放熱器を循環するエンジン冷
    却水量を調節する弁手段と、少なくともエンジンおよび
    放熱器を収装するキュービクルと、キュービクル内の換
    気を行うとともに放熱器へ送風するファンとを備えるコ
    ージェネレーションシステムのファン制御装置におい
    て、キュービクル内の気温を検出する手段と、エンジン
    冷却水温度を検出する手段と、エンジン冷却水温度が所
    定値以下の運転状態で弁手段を介して放熱器への冷却水
    の流れを止めるとともに、キュービクル内の気温に応じ
    てファンの回転数を制御する一方、エンジン冷却水温度
    が所定値より高い運転状態で弁手段を介して放熱器へ冷
    却水を循環させるとともに、エンジン冷却水温度に応じ
    てファンの回転数を制御する手段を設けたことを特徴と
    するコージェネレーションシステムのファン制御装置。
JP1993001104U 1993-01-20 1993-01-20 コージェネレーションシステムのファン制御装置 Expired - Lifetime JP2558520Y2 (ja)

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JPH0658127U JPH0658127U (ja) 1994-08-12
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JP3912101B2 (ja) * 2001-12-17 2007-05-09 株式会社明電舎 バイオマス発電設備
JP4649354B2 (ja) * 2006-03-20 2011-03-09 キャタピラー エス エー アール エル 冷却ファンの制御装置及び作業機械の冷却ファンの制御装置
JP2006348948A (ja) * 2006-09-26 2006-12-28 Sanyo Electric Co Ltd コージェネレーションシステム

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