JP4299763B2 - 定置式エンジン発電装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンやこれにより駆動される発電機などを、パッケージ内に収納する構成のパッケージ型の定置式エンジン発電装置に関する。

従来から、エンジンによって発電機を駆動して発電を行うとともにその排熱を利用するコージェネレーションシステムや、常用発電装置などに用いられるエンジン発電装置においては、エンジンや発電機やその他機器類を一つのパッケージ内に収納するパッケージ型の構成がとられている。このようなパッケージ型のエンジン発電装置においては、その機器類のレイアウトやパッケージの構成など、使用目的や使用状況に応じて様々な構成のものが多くの文献で開示され、また、実際に用いられている。

その構成の一つとして、例えば特許文献１に示されているようなものがある。この構成においては、直方体状のパッケージ内において隔壁などによって区画される冷却室を有し、この冷却室内にエンジンを冷却するための冷却器を収納している。具体的には、前記冷却室において、エンジン等に供給される冷却水を冷却風との間で熱交換することによって冷却する冷却器としてのラジエータと、前記冷却風を供給するラジエータファンとを備える冷却ユニットが配置されている。
特開２００４−２１１５５４号公報

しかし、特許文献１に示されているような構成において、例えばエンジンを定格出力のより大きなエンジンに大型化しようとした場合、併せて前述したようなラジエータやラジエータファン等からなる冷却ユニットを増設する必要が生じることも考えられる。こうした場合、エンジンや発電機やその他機器類を含め、冷却ユニットを一つのパッケージ内に収納（共通のベース上に載置）しようとすると、冷却ユニットが増設される分、パッケージ（及びベース）の長手方向の寸法が拡大してしまう。これにより、装置を設置するために最低限必要なスペースが拡大することとなり、スペース確保についての制限がより大きくなるとともに、搬送にともなう困難性も増すこととなる。

ところで、中大型のディーゼルエンジン等においては、空気始動を採用するものがある。この空気始動のエンジンについては、エアコンプレッサやエアタンク等から構成される空気始動系が具備される。こうした空気始動のエンジンは、前述のような従来からのバッケージ型のエンジン発電装置には用いられていないが、例えば、前述したようにエンジンを大型化しようとする場合、エンジンの始動性などの観点から、空気始動式のものを採用することが好ましい場合も考えられる。こうした場合、パッケージ方のエンジン発電装置に空気始動のエンジンを用いるに際し空気始動系の配置などが問題となる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、エンジンの大型化などに起因する装置全体の一体的な寸法の拡大を防止し、設置時の自由度の向上や搬送性の向上を図るとともに、空気始動のエンジンを用いる場合にも対応することができる定置式エンジン発電装置を提供する点にある。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、エンジンと、該エンジンにより駆動される発電機と、装置の運転を制御する制御ユニットを、パッケージ内に収納し、前記エンジンを空気始動式として、該エンジンを始動するための空気始動系を前記パッケージ内に収納するパッケージ型の定置式エンジン発電装置において、前記エンジンの排気消音器を二段構成とし、該排気消音器を、その長手方向が前記エンジンのクランク軸方向に対して平行となるように配置するとともに、該排気消音器を前記パッケージ内における前記エンジンの上方空間に収納し、前記二段の排気消音器の一方を装置の操縦側に、他方を非操縦側で、前記クランク軸に対して略対称に配置し、前記二段の排気消音器の間に、前記エンジンのピストン抜出し用の巻上機取付バーを、前記クランク軸の軸方向に対して並行に配置して設けたものである。

請求項２においては、請求項１記載の定置式エンジン発電装置において、前記エンジンに対して前記上方空間を区画する天板を、取外し可能に設けたものである。

請求項３においては、請求項２記載の定置式エンジン発電装置において、前記天板を、下方に取り外す構成としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、エンジンと、該エンジンにより駆動される発電機と、装置の運転を制御する制御ユニットを、パッケージ内に収納し、前記エンジンを空気始動式として、該エンジンを始動するための空気始動系を前記パッケージ内に収納するパッケージ型の定置式エンジン発電装置において、前記エンジンの排気消音器を二段構成とし、該排気消音器を、その長手方向が前記エンジンのクランク軸方向に対して平行となるように配置するとともに、該排気消音器を前記パッケージ内における前記エンジンの上方空間に収納し、前記二段の排気消音器の一方を装置の操縦側に、他方を非操縦側で、前記クランク軸に対して略対称に配置し、前記二段の排気消音器の間に、前記エンジンのピストン抜出し用の巻上機取付バーを、前記クランク軸の軸方向に対して並行に配置して設けたので、空気始動系が別ユニット化されてパッケージ外にて設置されることなく、パッケージ型の定置式エンジン発電装置において、空気始動式エンジンを採用する場合にも、ワンユニット化を実現することができる。これにより、定置式エンジン発電装置の設置現場における現地施工の簡略化や省スペース化を図ることができる。

また、冷却装置を構成するラジエータ及びラジエータファンが一つのパッケージ内に収納されることによるパッケージ（及びベース）の幅方向（長手方向）の寸法の拡大を回避することができる。
これにより、定置式エンジン発電装置設置時の自由度が向上し、該定置式エンジン発電装置を設置するために最低限必要なスペースが縮小され、スペース確保についての柔軟な対応が可能になるとともに、定置式エンジン発電装置の搬送性を向上することができる。

また、エンジンの排気音が二段階で減衰されることとなるので、より高い消音効果を得ることができ、パッケージの外部に漏れるエンジンの排気音の低騒音化を実現することができる。さらに、各消音室においてそれぞれ所定の減衰量を設定することも可能となる。

また、パッケージ内のスペースを有効に利用することができ、パッケージの全体的な高さを抑えることができる。

また、エンジンのクランク軸の上方であって排気消音器の下側に十分な作業スペースを確保することができるので、エンジンのピストンの抜出し作業の際の作業性の向上が図れる。

請求項２においては、請求項１記載の定置式エンジン発電装置において、前記エンジンに対して前記上方空間を区画する天板を、取外し可能に設けたので、エンジンのピストンを抜き出すためのスペースを機関室内に確保する必要がなくなるので、パッケージの全体としての高さを抑制することができる。

請求項３においては、請求項２記載の定置式エンジン発電装置において、前記天板を、下方に取り外す構成としたので、エンジンのピストンの抜出し作業を行う際、天板を取り外すために排気消音器室内の排気消音器を取り外す必要がなくなり、作業性の向上が図れる。

次に、発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は定置式エンジン発電装置の全体構成を示す正面図である。

図２は同じく背面図である。

図３は同じく平面図である。

図４は定置式エンジン発電装置の設置例を示す図である。

図５は同じく別設置例を示す図である。

図６は排気消音器を取り外した状態の排気消音器室を示す平面図である。

図７はピストン抜出し作業の説明図である。

図８は潤滑油系を示すフロー図である。

図９は冷却系を示すフロー図である。

図１０は空気始動系、潤滑油系及び冷却水系を構成する機器類の配置を示す平面図である。

図１１は潤滑油タンクの配置を示す右側面図である。

図１２は空気始動系ユニットの一例を示す斜視図である。

図１３は燃料供給系を示すフロー図である。

図１４は燃料タンクとフィードポンプとの位置関係を示す正面図である。

なお、以下の説明においては、図１に示す正面側を本発明の定置式エンジン発電装置における操縦側とし、図２に示す背面側を同じく非操縦側とし、左右方向は正面視におけるものとする。

また、図１における左右方向を幅方向とし、同じく紙面に対して垂直方向を奥行き方向とする。

まず、本発明の定置式エンジン発電装置１（以下、単に「エンジン発電装置１」とする。）の全体構成について、図１〜図３を用いて説明する。

エンジン発電装置１は、ベース３とともに直方体状となるパッケージ２内に各種機器類を収納するパッケージ型に構成されている。

パッケージ２内は、水平方向に設けられる隔壁４によって上下二室に区画されており、下側は機関室５とされている。一方上側は隔壁６によって左右二室に区画されており、左側は排気消音器室７とされ、右側は換気室８とされている。

前記機関室５内においては、６気筒水冷式エンジン９（以下、「エンジン９」とする。）と、このエンジン９のクランク軸Ｃ（中心線のみ図示）に結合されて回転駆動する発電機１０とが設置されている。これらエンジン９及び発電機１０は、ベース３上に載置される共通台床１１上に防振ゴム等を介して防振支持される。エンジン９の排気口には、隔壁４を上下方向に貫通する排気管２０の一端が接続されており、この排気管２０の他端は排気消音器室７内に収納される排気消音器３０に接続されている。

また、同じく機関室５内には、発電機盤１２及び補機盤１３から構成されエンジン発電装置１の運転を制御する制御ユニット１４、エンジン９の燃料タンク１５、エンジン９の潤滑油系及び冷却水系を構成する各種機器類がそれぞれ配設され、パッケージ２内に収納されている。また、隔壁４における機関室５と換気室８とを区画する部分には、空気導入口が形成されるとともに、この空気導入口を覆うように換気ファン８１・８１が固定されている。この換気ファン８１・８１が駆動されると、パッケージ２の正面側及び背面側に形成される吸気口に取り付けられる吸気ダクト２ａを介して換気室８内に空気（外気）が取り込まれ、機関室５内に導かれる。また、換気室８内には、防音スプリット８２が隔壁４上に取り付けられ収納されている。

本発明のエンジン発電装置１においては、前記エンジン９を空気始動式としている。空気始動式のエンジン９に対しては、エアコンプレッサ１６と、エアドライヤ１７と、エアタンク１８とを含む空気始動系が具備される。この空気始動系においては、エアコンプレッサ１６にて圧縮される圧縮空気が、エアドライヤ１７にて除湿され、エアタンク１８内に送り込まれ充填される。このエアタンク１８内の圧縮空気が、エンジン９のエアモータ（エアスタータ）を駆動する。そして、本構成においては、エアコンプレッサ１６、エアドライヤ１７、エアタンク１８を含む空気始動系を前記パッケージ２内に収納している。

このように、エンジン９の空気始動系をパッケージ２内に収納することにより、この空気始動系が別ユニット化されてパッケージ２外にて設置されることなく、パッケージ型のエンジン発電装置において空気始動式エンジンを採用する場合にもワンユニット化を実現することができる。これにより、エンジン発電装置１の設置現場における現地施工の簡略化や省スペース化を図ることができる。

また、前述したように、パッケージ２内にエンジン９、発電機１０、制御ユニット１４、燃料タンク１５、エンジン９の潤滑油系及び冷却水系を構成する各種機器類がそれぞれ配設されて収納されることによりワンユニット化が図られているが、さらに、本発明のエンジン発電装置１においては、エンジン９冷却用のラジエータ５５及びラジエータファン５６を備える冷却装置が、パッケージ２外にて別ユニット化されている。すなわち、パッケージ２外においてベース５３とともに直方体状となるパッケージ５２内に、ラジエータ５５及びラジエータファン５６等が収納されることにより、これらにより構成される冷却装置がパッケージ型に構成されるとともに別ユニット化されている。具体的には、図１における矢印Ｘの位置で、パッケージ２とパッケージ５２とが幅方向に分離可能となっている。

ラジエータ５５は、パッケージ５２内において正面側及び背面側の側面に沿ってそれぞれ配設され、これら正面側のラジエータ５５と背面側のラジエータ５５との間にパッケージ２内から延設される冷却水回路に連通するとともに各ラジエータ５５に連通する冷却水回路５７が配管されている。そして、これらラジエータ５５の上方にラジエータファン５６が配設されている。

また、冷却装置を構成するパッケージ５２は、その奥行き方向の寸法をパッケージ２の奥行き寸法と略同一に構成されており、図１〜図３に示すように、パッケージ５２がパッケージ２に対して隣接配置される場合は、パッケージ２とパッケージ５２とにより外観上一体の直方体状が形成される。言い換えると、冷却装置を構成するパッケージ５２は、パッケージ２に対して一体的に配置される必要はなく、パッケージ２とは分離して設置することが可能となっている。

このように、エンジン９冷却用の冷却装置を、パッケージ２外にて別ユニット化することにより、冷却装置を構成するラジエータ５５及びラジエータファン５６が一つのパッケージ２内に収納されることによるパッケージ２（及びベース３）の幅方向（長手方向）の寸法の拡大を回避することができる。これにより、エンジン発電装置１設置時の自由度が向上し、該エンジン発電装置１を設置するために最低限必要なスペースが縮小され、スペース確保についての柔軟な対応が可能になるとともに、エンジン発電装置１の搬送性を向上することができる。

このような構成のエンジン発電装置１の具体的な設置の態様としては、例えば図４及び図５に示すような場合が考えられる。なお、以下の説明においては、パッケージ２内に収納されるユニット構成をパワーユニットＰとして「パッケージ２」を「パワーユニットパッケージ２」とし、パッケージ５２内に収納されるユニット構成の冷却装置をラジエータユニットＲとして「パッケージ５２」を「ラジエータユニットパッケージ５２」とする。

図４及び図５は、それぞれ二組のエンジン発電装置１を設置する場合であるが、まず、図４においては、パワーユニットＰとラジエータユニットＲとが隣接配置された状態の二組のエンジン発電装置１が、その幅方向に平行に配置される場合を示している。この場合、図１〜図３に示すように、パワーユニットＰとラジエータユニットＲとにより外観上一体の直方体状が形成される。このような設置パターンは、長方形状に区画される設置スペースの場合に適している。

また、図５においては、パワーユニットＰとラジエータユニットＲとが、分離して設置される場合を示している。この場合、ラジエータユニットＲは、パワーユニットＰに対してその幅方向が直角方向に配置されている。このような設置パターンは、正方形状に区画され、エンジン発電装置１に対して幅方向及び奥行き方向に余裕のある設置スペースの場合に適している。なお、図４及び図５中において、２４は排ガスボイラを示しており、排気管２３を介して導かれるエンジン９から排出される排気ガスが、排ガスボイラ２４により蒸気として熱が回収され暖房などに利用される。また、２５は二組のエンジン発電装置１を接続して制御する接続盤を示している。

このように、分離して設置可能なパワーユニットＰとラジエータユニットＲとから構成されるエンジン発電装置１における各機器類の配置構成について以下において説明する。

パワーユニットパッケージ２内において、エンジン９の上方空間である前記排気消音器室７には、例えば吸音膨張減衰式の排気消音器３０が収納されている。排気消音器３０は、断面形状が円形となる筒状の二つの消音室（一次消音室３１ａ・二次消音室３１ｂ）を有する二段構成とされており、各消音室３１ａ・３１ｂが、その長手方向がエンジン９のクランク軸Ｃの軸方向に対して平行となるように配置されている。そして、各消音室３１ａ・３１ｂのうち、一次消音室３１ａが非操縦側に配置され、二次消音室３１ｂが操縦側に配置される（図３参照）。

非操縦側に配置される一次消音室３１ａの一端側に形成される排気入口には、エンジン９から延設される前記排気管２０が接続されており、一次消音室３１ａの他端側には連通管３２が接続され、この連通管３２を介して一次消音室３１ａが操縦側に配置される二次消音室３１ｂと連通されている。二次消音室３１ｂには、排気消音器３０の排気出口を構成する排気管３３が接続されており、この排気管３３には、例えば、前述したように図４及び図５に示す排ガスボイラ２４等と連通する排気管２３が接続される。エンジン９の駆動により発生する排気ガスは、排気管２０を介して排気消音器３０内に導かれ、一次消音室３１ａ・二次消音室３１ｂを通過して消音され、排気管３３を介してエンジン発電装置１の外部へ排出される。

このように、排気消音器３０を一次消音室３１ａ及び二次消音室３１ｂを有する二段構成とすることにより、エンジン９の排気音が二段階で減衰されることとなるので、より高い消音効果を得ることができ、パワーユニットパッケージ２の外部に漏れるエンジン９の排気音の低騒音化を実現することができる。さらに、各消音室３１ａ・３１ｂにおいてそれぞれ所定の減衰量を設定することも可能となる。

また、排気消音器室７内に収納される排気消音器３０を構成する二つの消音室３１ａ・３１ｂのうち、一方を操縦側、他方を非操縦側に振り分けて配置することにより、パワーユニットパッケージ２内のスペースを有効に利用することができ、パワーユニットパッケージ２の全体的な高さを抑えることができる。

ところで、エンジン発電装置１のような定置式の装置においては、エンジン９についての現地整備やメンテナンスが定期的に行われるが、この際、エンジン９内のピストンを抜き出し、このピストンの掃除や交換、これにともなうシリンダライナやピストンリングの掃除や交換などが行われる。そこで、前述したように、操縦側と非操縦側に振り分けて配置される排気消音器３０の各消音室３１ａ・３１ｂが、エンジン９のクランク軸Ｃに対して略対称に配置され、各消音室３１ａ・３１ｂの間にエンジン９のピストン抜出し用のチェーンブロック（巻上機）取付バー３４（以下、単に「取付バー３４」とする。）がクランク軸Ｃの軸方向に対して平行に配置して設けられる（図６参照）。

機関室５内におけるエンジン９は、そのクランク軸Ｃの位置がパワーユニットパッケージ２内における奥行き方向に対して略中央位置となるように配置されており、排気消音器３０の各消音室３１ａ・３１ｂは、クランク軸Ｃに対して対称に配置されている。そして、排気消音器室７内にて平行に互いに近接配置される両消音室３１ａ・３１ｂの間において、断面形状が円形である筒状の外周面の互いに近接する側の下部に形成される空間に、取付バー３４が架設される。この両消音室３１ａ・３１ｂ間の下部の空間は、各消音室３１ａ・３１ｂがクランク軸Ｃに対して略対称に配置されることから、クランク軸Ｃの上方に形成されることとなる。つまり、取付バー３４は、エンジン発電装置１において幅方向に連設されるエンジン９の各気筒内に収納されるピストンを抜き出すためのチェーンブロック（巻上機）３５を取り付けるためのものであるため、前述したようにクランク軸Ｃの略真上に配置される必要がある（図７参照）。

エンジン９のピストンを抜き出す際の具体的な態様としては、図７に示すようになる。すなわち、チェーンブロック３５の本体３６に固設される上フック３７が取付バー３４に係止されることにより、チェーンブロック３５が取付バー３４に取り付けられる。本体３６にはロードチェーン（図示略）の一端が固定されており、このロードチェーンの他端にはピストン３９が係止される下フック３８が取り付けられる。また、ピストン３９のピストンヘッド３９ａの上面にはアイボルト等の係止具４０が取り付けられ、この係止具４０に前記下フック３８が係止される。この状態で、本体３６から垂下するハンドチェーン（図示略）を操作することにより（電動式の場合はボタン操作等することにより）、ロードチェーンを巻き上げ、エンジン９の各気筒内からピストン３９を上方へ抜き出す。

従来においては、例えば、排気消音器の消音室は、その断面形状が楕円などで構成されていたので、排気消音器の下側に十分なスペースが得られなかったが、本構成のように、排気消音器３０の二つの消音室３１ａ・３１ｂを筒状に構成するとともにこれらの間に取付バー３４を設けることにより、エンジン９のクランク軸Ｃの上方であって排気消音器３０の下側に十分な作業スペースを確保することができるので、エンジン９のピストン３９の抜出し作業の際の作業性の向上が図れる。

また、前述したようなピストン３９の抜出し作業を行う際は、少なくともエンジン９のクランク軸Ｃの上方部分において、機関室５と排気消音器室７とが連通される必要がある。このため、図６に示すように、機関室５と排気消音器室７とを区画する隔壁４には、そのエンジン９の上方に位置する部分に、エンジン９の上方空間を区画する天板４４が取外し可能に設けられている。具体的に本実施形態においては、天板４４は、隔壁４におけるエンジン９の上方位置となる奥行き方向の略中央部に設けられており、幅方向に略三等分され、それぞれが隔壁４に対して取外し可能に設けられている。なお、隔壁４に設けられる天板４４は、該天板４４を取り外した状態で、エンジン９のピストン３９の抜出し作業の際に十分な作業スペースが確保できるような形状や面積を有していればよく、その形状や分割方法は本実施形態に限定されるものではない。

このように、隔壁４に天板４４を取外し可能に設けることにより、エンジン９のピストン３９を抜き出すためのスペースを機関室５内に確保する必要がなくなるので、パワーユニットパッケージ２の全体としての高さを抑制することができる。

また、取外し可能に設けられる天板４４は、下方に取り外すことができるように構成されている。つまり、天板４４は、機関室５側から取り外すことができる。具体的には、天板４４を隔壁４に固定するための固定部などが機関室５側から操作することができるように設けられ、天板４４を機関室５の内側に落とし込むようにして取り外す構成とされている。

このように、天板４４を下方に取り外すことができるように構成することにより、エンジン９のピストン３９の抜出し作業を行う際、天板４４を取り外すために排気消音器室７内の排気消音器３０を取り外す必要がなくなり、作業性の向上が図れる。

また、エンジン９についての現地整備やメンテナンスに関しては、前述したピストン３９の抜出し作業にともない、または個別の作業として、クランク軸Ｃのクランクジャーナルを支持する主軸受メタル（ジャーナルメタル）や、クランク軸Ｃとピストンとを連結するコンロッドの軸受部に用いられるクランクピンメタル（コンロッドベアリング）の点検・交換などのメンテナンスが定期的に行われる（以下、主軸受メタル及びクランクピンメタルをまとめて「メタル軸受」という。）。そのため、メタル軸受のメンテナンススペースが、パワーユニットパッケージ２内におけるエンジン９に対して操縦側または非操縦側の少なくとも一側に確保されている。

エンジン９のシリンダブロックの両側面（操縦側及び非操縦側）には、それぞれシリンダブロック内と外部とを連通させる開口部が気筒ごとに設けられており、この開口部を覆うための点検窓９ｂがシリンダブロックにボルト等の締結具により取り付けられている。そして、前記メタル軸受のメンテナンスを行う際には、これら点検窓９ｂを取り外してエンジン９の側面側から作業を行う。そこで、メタル軸受のメンテナンススペースとして、パワーユニットパッケージ２内におけるエンジン９の操縦側に、機器類が配設されてない空間としてのメンテナンススペースＳが確保されている（図１０参照）。

具体的には、エンジン９の各気筒全ての点検窓９ｂに対して、その前側には機器類が配設されず、点検窓９ｂを着脱するための作業や、エンジン９のシリンダブロック内のメタル軸受の点検・交換などを行うための作業がスムーズに行われるに十分な作業スペースが確保される。そして、このパワーユニットパッケージ２内におけるメタル軸受のメンテナンススペースには、例えば、作業を行う際に利用される作業台４３などが載置される。なお、点検窓９ｂはエンジン９の非操縦側の側面にも設けられており、メタル軸受のメンテナンスはエンジン９の両側から行うことが可能であるため、パワーユニットパッケージ２内におけるエンジン９の非操縦側において、前述したような機器類が配設されない空間としてのメンテナンススペースが確保されてもよい。

このように、パワーユニットパッケージ２内にエンジンのメタル軸受のメンテナンススペースを確保することにより、設置現場にてメタル軸受のメンテナンスが行われる際に、他の機器類が邪魔になったり、他の機器類を取り外したりする必要がなく、作業性の向上を図ることができる。

また、エンジン発電装置１においては、パワーユニットパッケージ２内に収納されるエンジン９の空気始動系と、潤滑油系及び冷却水系とが、パワーユニットパッケージ２内における操縦側と非操縦側とに振り分けられて配設されている。本形態においては、空気始動系が操縦側に、潤滑油系及び冷却水系が非操縦側にそれぞれ配設されている。

ここで、エンジン発電装置１における潤滑油系及び冷却水系について説明する。まず、潤滑油系について図８を用いて説明する。エンジン９のオイルパン９ｃ内に貯溜されている潤滑油は、供給ポンプ４５により汲み上げられ、潤滑油フィルタ４６を介してエンジン９の各部へと供給される。また、オイルパン９ｃには、その潤滑油量を補うための補助タンク（循環タンク）５０が接続されており、この補助タンク５０内の潤滑油もエンジン９の各部へ供給される潤滑油として循環されている。すなわち、オイルパン９ｃ内の潤滑油は、モータポンプ４８によりバイパスフィルタ４９を介して補助タンク５０へと導かれる。ここで、潤滑油がバイパスフィルタ４９を介することにより、オイルパン９ｃからの潤滑油内の不純物などが除去され潤滑油の劣化が抑制されている。そして、この補助タンク５０内の潤滑油が再びオイルパン９ｃ内へと戻される。このように、オイルパン９ｃ内の潤滑油量と補助タンク５０内の潤滑油量との合計が、エンジン９を循環する潤滑油の総量となる。さらに、この潤滑油系においては、長期使用などにより消費される潤滑油を補給するための補給タンク５１が備えられている。この補給タンク５１は、オイルパン９ｃに接続されており、オイルパン９ｃ内の潤滑油の液面を自動補給装置５１ａにより検知して自動的にオイルパン９ｃ内へと潤滑油を補給する構成となっている。また、この潤滑油系においては、エンジン９の起動前やエンジン９が長時間停止される場合などに、摺動部の焼付き等を防止するため、潤滑油を強制的に循環させてエンジン９の各部へと供給するためのプライミングポンプ（潤滑油ポンプ）６０が備えられている（図２参照）。

次に、冷却水系について図９を用いて説明する。冷却水系においては、エンジン９のウォータジャケット９ａ、エアクーラ（インタークーラ）４１、潤滑油クーラ４２に前記ラジエータ５５によって冷却される冷却水が前記冷却水回路５７を構成する一連のメイン配管６５ａ及び６５ｂにより循環供給されるようになっている。この冷却水系においては、ラジエータユニットＲにおける各ラジエータ５５は、ウォータジャケット９ａに循環供給される冷却水用のラジエータ５５ａ（以下、「ジャケット用ラジエータ５５ａ」とする。）と、エアクーラ４１及び潤滑油クーラ４２に循環供給される冷却水用のラジエータ５５ｂ（以下、「クーラ用ラジエータ５５ｂ」とする。）とに割り当てられており、これにともない冷却水回路５７も各ラジエータ５５ａ・５５ｂそれぞれについて循環する構成となっている。

つまり、ジャケット用ラジエータ５５ａに対しては、ウォータジャケット９ａを冷却した冷却水がメイン配管６５ａを介して供給され、クーラ用ラジエータ５５ｂに対しては、エアクーラ４１及び潤滑油クーラ４２を冷却した冷却水がメイン配管６５ｂを介して供給される。ここで、メイン配管６５ａには、ジャケット用冷却水ポンプ５８ａが介装されるとともにウォータジャケット９ａの熱回収用のジャケット用熱交換器５９ａが接続され、メイン配管６５ｂには、クーラ用冷却水ポンプ５８ｂが介装されるとともにエアクーラ４１及び潤滑油クーラ４２の熱回収用のクーラ用熱交換器５９ｂが接続される。これら各熱交換器５９ａ・５９ｂにおいては、冷却水側から吸熱することにより温水などが形成される。なお、この冷却水系におけるジャケット用ラジエータ５５ａとクーラ用ラジエータ５５ｂとに割り当てられる台数は、要求される冷却能力などに応じて変更可能に構成される（図９においてはそれぞれ同数（６台）のラジエータを割り当てた状態を示している。）。ここで、冷却効率向上などの観点から、ラジエータユニットパッケージ５２における外側のラジエータが優先的にクーラ用ラジエータ５５ｂに割り当てられることが好ましい。

このような潤滑油系、冷却水系及び前述した空気始動系それぞれを構成する機器類については、図１０などに示すように、パワーユニットパッケージ２内において次のように配設されている。空気始動系に関しては、その構成要素であるエアコンプレッサ１６、エアドライヤ１７及びエアタンク１８が、それぞれパワーユニットパッケージ２内における操縦側に重点的に配設されている。特に、本形態においては、エンジン９の左側（発電機１０の非連結側）に配設されている。また、潤滑油系に関しては、その構成要素であるバイパスフィルタ４９、プライミングポンプ６０、補助タンク５０及び補給タンク５１が、パワーユニットパッケージ２内における非操縦側に重点的に配設されている。特に、本形態においては、補助タンク５０及び補給タンク５１は、パワーユニットパッケージ２内における右側端に配設されている。そして、冷却水系に関しては、その構成要素であるジャケット用冷却水ポンプ５８ａ、クーラ用冷却水ポンプ５８ｂ、ジャケット用熱交換器５９ａ及びクーラ用熱交換器５９ｂが、パワーユニットパッケージ２内における非操縦側に重点的に配設されている。特に、本形態においては、パワーユニットＰに対してラジエータユニットＲが設けられる側、即ちパワーユニットパッケージ２内における左側に配設されている。

このように、エンジン発電装置１における各系をパワーユニットパッケージ２内の操縦側と非操縦側とに振り分けて配設することにより、各系のメンテナンス作業を行う際に、パワーユニットパッケージ２の両側を往来する必要がなくなり、作業性を向上することができる。

さらにここで、潤滑油系における補助タンク５０及び補給タンク５１（以下、まとめて「潤滑油タンク」ともいう。）は、エンジン９に対して発電機１０を隔てるとともに、パワーユニットパッケージ２内の端部に配置されている。すなわち、本形態においては、潤滑油タンクがパワーユニットパッケージ２の右側面に沿うようにして配置されている。具体的には、図１１に示すように、ベース３上に載置される補助タンク５０の上に補給タンク５１が載置される。このように、潤滑油系の潤滑油タンクを配置することにより、パワーユニットパッケージ２内における換気性の向上が図られている。

すなわち、パワーユニットパッケージ２内においては、その右上部に設けられる換気室８の換気ファン８１・８１によって空気（外気）が取り込まれ、機関室５内の右側から左側へ向けて外気が導かれる。そして、図１〜図３等に示すようにパワーユニットＰとラジエータユニットＲが隣接配置される場合は、機関室５からの外気はパワーユニットパッケージ２の左側面に設けられる排気口２ｂを介してラジエータユニットパッケージ５２内のラジエータファン５６により排風ダクト２ｃを介して外部に排出される。また、図５等に示すようにパワーユニットＰとラジエータユニットＲとが分離して設置される場合は、換気ファン８１・８１によって取り込まれる外気は、機関室５内から前記排気口２ｂまたはパワーユニットパッケージ２の上面の左側に設けられる排気口２ｄに設けられる排風ダクト等を介して外部へと排出される。

つまり、一般的に直方体状の通風抵抗となる潤滑油タンクを、パワーユニットパッケージ２内で換気ファン８１・８１よりも端部側で吸気または排気口と反対側に配置することにより、換気ファン８１・８１によりパワーユニットパッケージ２内に取り込まれる外気の通路が妨げられることがなく、パワーユニットパッケージ２内の換気性の向上を図ることができる。さらに、エンジン９に対して発電機１０を隔てた位置に配置することで、エンジン９からの輻射熱の影響を受けにくくなり、潤滑油タンク内の潤滑油の温度上昇を抑制することができる。

また、前述したように、エンジン発電装置１は、例えば図４及び図５に示すように二台以上複数台設置される場合がある。このような場合、互いのエンジン９の空気始動系を連通するため、パワーユニットパッケージ２のベース３には、空気始動系に連通する連通口６２が設けられる。この連通口６２には、空気始動系のエアコンプレッサ１６とエアタンク１８との間の配管から分岐され配管が接続される。つまり、この連通口６２を介して空気始動系が外部と連通することができるように構成される。

例えば、エンジン発電装置１においてパワーユニットＰ及びラジエータユニットＲが図４に示すように配置される場合は、それぞれの連通口６２が配管６３によって連通されることにより、互いの空気始動系が連通される。この場合、具体的には、一方のエンジン発電装置１における連通口６２は、ベース３の正面側の側面に（図１中６２ａ参照）、他方のエンジン発電装置１における連通口６２は、ベース３の背面側の側面に（図２中６２ｂ参照）それぞれ設けられる。つまり、それぞれのエンジン発電装置１における空気始動系から連通口６２までの内部配管を短くするという観点からは、ベース３に設けられる連通口６２はそれぞれにおける空気始動系（特にエアタンク１８）の近傍であることが好ましく、また、互いの連通口６２を接続する外部配管を短くするという観点からは、例えば図４に示すようにエンジン発電装置１が互いに平行に配置される場合は、ベース３の互いに対抗する位置に設けられることが好ましい。なお、図５に示すようにパワーユニットＰとラジエータユニットＲとを分離して配置する場合は、連通口６２をそれぞれのベース３の右側の側面に設けることもできる（図７中６２ｃ参照）。

すなわち、ベース３に設けられる連通口６２は、エンジン発電装置１の設置時における配置によって、配管６３の長さや排ガスボイラ２４の位置などが考慮され、その設ける位置や個数などが決められる。また、この連通口６２は、使用されない場合やエンジン発電装置１が一台のみ設置される場合は、外部との連通が断たれるようにプラグ等により塞ぐことができるように構成され、それぞれの空気始動系における気密が保持される。

このように、空気始動系と連通する連通口６２を設けることにより、例えば二台のエンジン発電装置１を設置する場合、一方の空気始動系のエアコンプレッサ１６が何らかの原因で機能しなくなった場合など、他方のエアコンプレッサ１６によりエアタンク１８への空気の充填が可能となる。すなわち、互いのエアコンプレッサ１６の併用が可能となる。これにより、それぞれの空気始動系において予備のエアコンプレッサ等を備える必要がなくなり、空気始動系の相互バックアップが可能となる。

また、パワーユニットパッケージ２内においては、空気始動系のエアコンプレッサ１６及び潤滑油系のプライミングポンプ６０が、パワーユニットパッケージ２内における制御ユニット１４に対して幅方向に少なくとも発電機１０を隔てた位置に配置されている。制御ユニット１４を構成する発電機盤１２及び補機盤１３は、図１などに示すように、パワーユニットパッケージ２内において右側の端部に配置される。つまり、機関室５内において左右方向略中央位置に配置されるエンジン９の右側に発電機１０が配置され、この発電機１０のさらに右側に制御ユニット１４が配置される。そして、この制御ユニット１４に対して、エアコンプレッサ１６は幅方向に発電機１０及びエンジン９を隔てた位置（エンジン９の左側位置）に配置され、プライミングポンプ６０は幅方向に発電機１０を隔てた位置（エンジン９の操縦側位置）に配置されている。

このように、エアコンプレッサ１６及びプライミングポンプ６０を、パワーユニットパッケージ２内において制御ユニット１４から離間した位置に配置することにより、電動モータ等によって駆動されるエアコンプレッサ１６及びプライミングポンプ６０から発生する電磁ノイズの制御ユニット１４への影響を低減することができる。これにより、制御ユニット１４によるエンジン発電装置１の安定した制御が可能となる。

また、前述したように、空気始動系は、パワーユニットパッケージ２内における操縦側、特にエンジン９の左側に重点的に配設される。そのため、空気始動系を構成するエアコンプレッサ１６と、エアドライヤ１７と、エアタンク１８とはユニット化されることが好ましい。例えば、図１２に示すように、一つの取付台６４上にエアコンプレッサ１６と、エアドライヤ１７と、エアタンク１８とを載置固定し、これを空気始動系ユニット７０として予めパワーユニットパッケージ２外にて構成する。そして、パワーユニットパッケージ２内に機器類を配設する際、取付台６４をベース３に載置固定することにより、空気始動系ユニット７０をパワーユニットパッケージ２内に組み付け、エアタンク１８からの配管１８ａを前記エアモータへ導かれる配管に接続する。

このように、空気始動系をユニット化することにより、パワーユニットパッケージ２内に空気始動系をコンパクトに収納できるとともに、空気始動系を組み付ける際の作業性を向上することができる。

ところで、前記燃料タンク１５は、図１４に示すように、該燃料タンク１５からエンジン９へ燃料を供給するフィードポンプ７１の近傍かつ該フィードポンプ７１の上方に配置されている。ここで、燃料タンク１５を含むエンジン９の燃料供給系について図１３を用いて説明する。エンジン９へ供給される燃料は、いわゆる燃料小出し槽である燃料タンク１５内に貯溜されている。この燃料タンク１５内の燃料は、フィードポンプ７１により吸入されエンジン９内へと供給される。この際、燃料タンク１５からの燃料は、油水分離器７２を介することにより燃料内に混入した水分が分離され、さらに燃料フィルタ７３を介することにより細かい不純物などが除去される。フィードポンプ７１により供給される燃料は、エンジン９に付設される燃料噴射ポンプ７４に導入され、この燃料噴射ポンプ７４により燃料噴射弁を介して燃焼室へと噴射される。燃料噴射ポンプ７４からの余剰燃料は燃料タンク１５へと戻される。また、燃料タンク１５は、例えば地下に埋設される大容量の燃料主タンク（図示略）と接続されており、燃料タンク１５内の燃料量が少なくなれば燃料主タンクより補給され、一定量より多くなると燃料主タンクへと戻される。このような燃料タンク１５内の燃料量は、燃料タンク１５に設けられるレベルスイッチ１５ａにより発電機盤１２によって検知され制御される構成となっている。

こうしてエンジン９に供給される燃料を貯溜する燃料タンク１５が、フィードポンプ７１の近傍かつ該フィードポンプ７１の上方に配置されている。具体的には、図１４に示すように、フィードポンプ７１は、エンジン９の左側面に付設されており、このフィードポンプ７１の左上方に燃料タンク１５が配置されている。なお、前記油水分離機７２及び燃料フィルタ７３の配置は図１４に示すごとくである。

このように、フィードポンプ７１の近傍かつ上方に燃料タンク１５を配置することにより、燃料タンク１５からその下方に配置されるフィードポンプ７１へ導かれる燃料に重力（自重）による圧力が加わるので、燃料タンク１５からフィードポンプ７１への配管圧損を低減することができ、フィードポンプ７１による燃料タンク１５からの燃料の吸引を補助することができる。

定置式エンジン発電装置の全体構成を示す正面図。 同じく背面図。 同じく平面図。 定置式エンジン発電装置の設置例を示す図。 同じく別設置例を示す図。 排気消音器を取り外した状態の排気消音器室を示す平面図。 ピストン抜出し作業の説明図。 潤滑油系を示すフロー図。 冷却系を示すフロー図。 空気始動系、潤滑油系及び冷却水系を構成する機器類の配置を示す平面図。 潤滑油タンクの配置を示す右側面図。 空気始動系ユニットの一例を示す斜視図。 燃料供給系を示すフロー図。 燃料タンクとフィードポンプとの位置関係を示す正面図。

１ エンジン発電装置
２ パッケージ（パワーユニットパッケージ）
３ ベース
９ エンジン
１０ 発電機
１２ 発電機盤
１３ 補機盤
１４ 制御ユニット
１５ 燃料タンク
１６ エアコンプレッサ
１７ エアドライヤ
１８ エアタンク
３０ 排気消音器
３１ａ 一次消音室
３１ｂ 二次消音室
３４ 取付バー
３５ チェーンブロック
３９ ピストン
４４ 天板
５０ 補助タンク
５１ 補給タンク
５２ パッケージ（ラジエータユニットパッケージ）
５５ ラジエータ
５６ ラジエータファン
６０ プライミングポンプ
６２ 連通口
７０ 空気始動系ユニット
７１ フィードポンプ
Ｃ クランク軸
Ｐ パワーユニット
Ｒ ラジエータユニット
Ｓ メンテナンススペース

Claims (3)

1. エンジンと、該エンジンにより駆動される発電機と、装置の運転を制御する制御ユニットを、パッケージ内に収納し、前記エンジンを空気始動式として、該エンジンを始動するための空気始動系を前記パッケージ内に収納するパッケージ型の定置式エンジン発電装置において、前記エンジンの排気消音器を二段構成とし、該排気消音器を、その長手方向が前記エンジンのクランク軸方向に対して平行となるように配置するとともに、該排気消音器を前記パッケージ内における前記エンジンの上方空間に収納し、前記二段の排気消音器の一方を装置の操縦側に、他方を非操縦側で、前記クランク軸に対して略対称に配置し、前記二段の排気消音器の間に、前記エンジンのピストン抜出し用の巻上機取付バーを、前記クランク軸の軸方向に対して並行に配置して設けたことを特徴とする定置式エンジン発電装置。
2. 請求項１記載の定置式エンジン発電装置において、前記エンジンに対して前記上方空間を区画する天板を、取外し可能に設けたことを特徴とする定置式エンジン発電装置。
3. 請求項２記載の定置式エンジン発電装置において、前記天板を、下方に取り外す構成としたことを特徴とする定置式エンジン発電装置。

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