JP4528512B2 - Cogeneration equipment - Google Patents
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Description
本発明は、コージェネレーション装置における制御装置の技術に関し、より詳細には、該制御装置の操作部と制御部との配置を、自由に変更可能とする構成に関する。 The present invention relates to a technology of a control device in a cogeneration device, and more particularly to a configuration that allows the arrangement of an operation unit and a control unit of the control device to be freely changed.
近年、電力消費機器(負荷)への送電系統に、外部商用電源の商用電力系統と、発電機の発電電力系統とを接続し、該負荷の需要電力を賄うとともに、発電に伴い発電機等で生じる排熱を回収し、該回収熱を利用して水熱交換を行うコージェネレーション装置が広く使用されている。かかるコージェネレーション装置は、例えば、系統連系システムに関し、内部に備えた発電機からの発電電力が、インバータによって外部商用電力と合わせられて需要電力となるように、該発電電力系統と商用電力系統とが連係され、一方で、該コージェネレーション装置内に冷却水を循環させ、エンジンや発電機により生じる排熱によって、水/水熱交換器を介して、装置外部から供給される低温水が加温される制御手段を備えている。 In recent years, a commercial power system of an external commercial power source and a generator power system of a generator are connected to a power transmission system to a power consuming device (load) to cover the demand power of the load, A cogeneration apparatus that recovers the generated exhaust heat and performs water heat exchange using the recovered heat is widely used. Such a cogeneration apparatus is, for example, related to a grid interconnection system, and the generated power system and the commercial power system are configured such that the generated power from the generator provided therein is combined with the external commercial power by the inverter to become demand power. On the other hand, cooling water is circulated in the cogeneration system, and low-temperature water supplied from outside the system is added via the water / water heat exchanger by exhaust heat generated by the engine and the generator. Control means to be heated is provided.
上記コージェネレーション装置においては、例えば、エンジンにおける燃料センサや回転数センサ・各種スイッチ等の入力系機器と、冷却水ポンプ等の外部アクチュエータ・表示装置・LEDランプ等の出力系機器とが、マイクロコンピュータ等を備えた制御装置に接続され、該制御装置によって制御されている。 In the cogeneration system, for example, an input system devices such as fuel sensor or rotational speed sensor various switches in the engine, and an output-based devices such as external actuator display · LED lamps such as cooling water pumps, the microcomputer Etc. are connected to a control device provided with the above, and are controlled by the control device.
このような、コージェネレーション装置における制御装置は、例えば特許文献1に示すような配置構成とされている。すなわち、特許文献1において提案されるコージェネレーション装置は、パッケージの上方前面部の一角にコントロールボックス室(機器収容室)が区画され、該コントロールボックス室に、制御手段としての制御部および操作部が全て一箇所に配設されている(特許文献1参照)。
Such a control device in the cogeneration apparatus has an arrangement configuration as shown in
具体的には、図10に示すように構成されている。すなわち、パッケージ2内に構成されるコントロールボックス室112には、マイクロコンピュータや記憶部等が構成されるコントロールユニット154・154・・・、エンジン制御に関する入出力系機器が接続されるエンジン制御ユニット155および入出力ユニット156等からなる制御部113と、操作スイッチ・運転(送電)表示ランプ・非常用押しボタン等が配置される操作ユニット138a等の操作部138とが配設されている。そして、該制御部113および操作部138が、通信や各外部出力等の入出力系機器と接続されていた。
Specifically, it is configured as shown in FIG. That is, the
ところで、近年のコージェネレーション装置に関するパッケージングのコンセプト、すなわち、筐体(パッケージ)に全ての機器(エンジン、発電機、インバータ、および熱交換器等)を内装して、輸送・搬入およびメンテナンス等の際の取り扱いを容易にするという観点から、内装される機器の配置構成を単純化・コンパクト化することが好ましい。 By the way, the concept of packaging related to recent cogeneration equipment, that is, all equipment (engine, generator, inverter, heat exchanger, etc.) is housed in a housing (package), and transportation, carry-in, maintenance, etc. From the viewpoint of facilitating handling at the time, it is preferable to simplify and compact the arrangement configuration of the equipment to be installed.
しかしながら、従来のコージェネレーション装置においては、コントロールボックス室に、制御装置としての制御部と操作部とが一緒に配設されるため、該コントロールボックスのコンパクト化が困難であり、パッケージにおけるその他の構成機器の配置変更が妨げられていた。すなわち、従来のコントロールボックス室においては、オペレータによってスイッチ操作等がなされる操作部が配設される都合上、スイッチ操作等の操作性を担保する必要があった。そのため、かかるコントロールボックス室の配置位置は、コージェネレーション装置の上方に限定され、各構成機器の配置を変更して、コージェネレーション装置のコンパクト化が困難となっていたのである。 However, in the conventional cogeneration apparatus, since the control unit and the operation unit as the control device are disposed together in the control box room, it is difficult to make the control box compact, and other configurations in the package Changing the arrangement of the equipment was hindered. That is, in the conventional control box room, it is necessary to ensure the operability of the switch operation and the like for the convenience of providing the operation unit for the switch operation and the like by the operator. For this reason, the arrangement position of the control box room is limited to the upper side of the cogeneration apparatus, and it is difficult to make the cogeneration apparatus compact by changing the arrangement of the components.
また、従来のコントロールボックスにおいては、上述のように、制御部と操作部とが、同一筐体に配設されるため、制御部を構成する交流の電流を低減させるための高圧線に、オペレータが作業中に誤って接触しないような構成に限定されていた。さらに、制御装置の構造が複雑化し、各プリント基板の回路構成も複雑であったため、特に、コントロールユニットにおいて高電圧・高電流の影響を受けやすく、制御装置におけるノイズ発生等の原因となっていた。 In the conventional control box, as described above, since the control unit and the operation unit are arranged in the same casing, the operator is connected to the high voltage line for reducing the alternating current constituting the control unit. However, it was limited to a configuration that would not accidentally contact during work. In addition, the structure of the control device has become complicated, and the circuit configuration of each printed circuit board has also been complicated, so that it is particularly susceptible to high voltage and high current in the control unit, causing noise in the control device. .
そこで、本発明においては、コージェネレーション装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、制御装置における制御部および操作部の配置構成において、コージェネレーション装置の各構成部材の自由なレイアウト変更を可能とし、装置のコンパクト化および単純化を図ることを目的とするものである。 Accordingly, the present invention relates to a cogeneration apparatus that solves the above-described conventional problems, and allows the layout of the control unit and the operation unit in the control apparatus to be freely changed in layout of each component of the cogeneration apparatus. The purpose is to make the device compact and simple.
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。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
請求項1においては、エンジン・発電機の発電電力を、インバータによって外部商用電力と系統連系することで負荷の需要電力を賄い、かつ、該エンジン・発電機等の排熱によって水熱交換を行うコージェネレーション装置において、パッケージ下方にエンジンおよび発電機を配設するエンジン室を構成し、該エンジン室側方に隔壁によって隔離されたコントロールボックス室を構成し、該コントロールボックス室の上方に隔壁で区分けされた機器収納室を構成し、該コージェネレーション装置の制御手段は、表示パネルやスイッチ等が配設される操作ユニットおよび主回路遮断器等から構成される操作部と、前記エンジン駆動や電力供給を制御する制御部より構成され、該制御手段の制御部を前記コントロールボックス室に配設し、該制御手段の操作部を前記制御部の略真上で前記機器収納室に配設し、かつ、該インバータを前記機器収納室に配設し、前記主回路遮断器を介して外部商用電力と接続するものである。
In
請求項2においては、請求項1において、前記操作部および制御部が、通信回線により接続されるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the operation unit and the control unit are connected by a communication line.
請求項3においては、請求項1または2において、前記操作部は、表示パネルやスイッチ等の各構成機器が、一プリント基板上に配置されるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the operation unit is configured such that each component device such as a display panel and a switch is arranged on one printed circuit board.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、請求項1記載の発明では、エンジン・発電機の発電電力を、インバータによって外部商用電力と系統連系することで負荷の需要電力を賄い、かつ、該エンジン・発電機等の排熱によって水熱交換を行うコージェネレーション装置において、パッケージ下方にエンジンおよび発電機を配設するエンジン室を構成し、該エンジン室側方に隔壁によって隔離されたコントロールボックス室を構成し、該コントロールボックス室の上方に隔壁で区分けされた機器収納室を構成し、該コージェネレーション装置の制御手段は、表示パネルやスイッチ等が配設される操作ユニットおよび主回路遮断器等から構成される操作部と、前記エンジン駆動や電力供給を制御する制御部より構成され、該制御手段の制御部を前記コントロールボックス室に配設し、該制御手段の操作部を前記制御部の略真上で前記機器収納室に配設し、かつ、該インバータを前記機器収納室に配設し、前記主回路遮断器を介して外部商用電力と接続するので、制御部を、操作部と分離することで、操作性を担保しながら、コージェネレーション装置の内部において、ある程度自由な配置構成とすることができ、かかるコージェネレーション装置をコンパクト化し、また、レイアウト変更を容易にすることができる。さらに、制御部における磁界や電磁波等の影響を軽減し、誤動作を防止することができる。
That is, in the invention according to
また、請求項2記載の発明では、制御部と操作部との間を、通信回線のみで接続するため、複雑なハーネスや配線が不要となり、コージェネレーション装置の内部構成を単純化して、コージェネレーション装置をコンパクト化することができる。
Further, in the invention described in
そして、請求項3記載の発明では、操作部の構成をシンプルにして、かかる操作部の品質を向上させ、かつ、製造コストを低減させることができる。 In the invention according to the third aspect, the configuration of the operation unit can be simplified, the quality of the operation unit can be improved, and the manufacturing cost can be reduced.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明に係るコージェネレーション装置の正面図、図2は同じく正面斜視図、図3は同じく背面斜視図、図4は同じく左側面図、図5は同じく平面図である。また、図6は取り付け部の正面斜視図、図7は同じく後方斜視図である。また、図8は本発明に係るコージェネレーション装置の概要を示すブロック図、図9は操作ユニットの正面図である。そして、図10は従来に係るコージェネレーション装置の概要を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view of a cogeneration apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a front perspective view, FIG. 3 is a rear perspective view, FIG. 4 is a left side view, and FIG. FIG. 6 is a front perspective view of the mounting portion, and FIG. 7 is a rear perspective view. FIG. 8 is a block diagram showing an outline of the cogeneration apparatus according to the present invention, and FIG. 9 is a front view of the operation unit. FIG. 10 is a block diagram showing an outline of a conventional cogeneration apparatus.
図1乃至図5に示すように、本実施例に係るコージェネレーション装置1の全体構造については、略直方体に形成された枠体構造のパッケージ2内において、大概して冷却風ダクト室5、エンジン室6、ラジエータ室7、コントロールボックス室12および機器収納室40に区分けされた空間が構成されている。該エンジン室6には、エンジン3、該エンジン3により駆動される発電機4、吸気フィルタ8、吸気サイレンサ9、排気ガス熱交換器17、副サイレンサ18および排気サイレンサ19等が配設されており、ラジエータ室7内にはラジエータ11、ラジエータファン14、エンジン3への空気供給用の空気入口23およびダクト24等が配設されている。そして、各入出力系機器は、本実施例に係る操作手段としての制御装置100における制御部13および操作部38によって制御される。なお、制御装置100についての詳細は、後述する。
As shown in FIGS. 1 to 5, the overall structure of the
まず、エンジン室6に関し、以下に説明する。該パッケージ2の下方に、前記エンジン室6が構成されている。該エンジン室6に配設されるエンジン3は、ガスエンジンであり、燃料ガスと空気が混入されることによって起動される。そして、該エンジン3が回転駆動することによって、該エンジン3を連設される発電機4が連動されるのである。なお、本実施例では、エンジン3として、その他ディーゼルタービンエンジン、ガスタービンエンジン等を用いることが可能である。
First, the engine chamber 6 will be described below. Below the
燃料ガスは、燃料ガス入口25からガスレギュレータ10を通じてミキサ15へ送られ、空気は、前記空気入口23から、ダクト24・吸気フィルタ8・吸気サイレンサ9を介して、ミキサ15へ送られる。また、該エンジン3から排気される排気ガスは、排気ガス熱交換器17を介して、副サイレンサ18および排気サイレンサ19にて消音され、ミストセパレータ22により、かかる排気ガス中に混入する水分や固形物が除去されて、コージェネレーション装置1の上方から外部へ排出される。
The fuel gas is sent from the
前記エンジン3および発電機4は、略水平方向に並設され、該エンジン3の高さ寸法が、該発電機4の高さ寸法よりも大きくなるように構成されている。そして、該発電機4の上方に生じる余剰の空間に、前記吸気フィルタ8および吸気サイレンサ9が配置されている。このような余剰の空間に、吸気フィルタ8および吸気サイレンサ9を配置することで、エンジン室6内をコンパクトに構成することができるのである。
The
ここで、コージェネレーション装置1の熱供給システムについて、以下に詳述する。本実施例において、冷却水ポンプ16により、エンジン3の冷却水が、該エンジン3・水/水熱交換器20・ラジエータ11を循環され、エンジン3の冷却等により得た熱量が、該水/水熱交換器20を介して、外部に取り出されるような構成とされている。そして、エンジン3の左側方(図1においてエンジン3の右方)であって、コントローラボックス室12との隔壁41に水/水熱交換器20が配設されて(図4参照)、コージェネレーション装置1にて熱交換される低温水は、コントロールボックス室12の一側にそれぞれ開口した温水入口26および温水出口27から送入出される。
Here, the heat supply system of the
該エンジン3を冷却した冷却水は、エンジン出口から図示せぬ第一温調弁へ送出され、該第一温調弁の設定温度以上であれば、水/水熱交換器20へ案内される。かかる冷却水が、該水/水熱交換器20内を流れる間に、温水入口26から供給された低温水が加温され、高温水として温水出口27から送出されるのである。また、第一温調弁にて冷却水が設定温度以下であれば、該冷却水は、水/水熱交換器20へは送出されず、直接排気ガス熱交換器17に案内される。
Cooling water that has cooled the
水/水熱交換器20を通過した冷却水は、連設される第二温調弁の設定温度よりも高ければ、ラジエータ11へ案内され、放熱される。該ラジエータ11にて放熱された冷却水は、排気ガス熱交換器17を経た後に、エンジン3へ戻される。また、該第二温調弁の設定温度以下であれば、かかる冷却水は、直接排気ガス熱交換器17に案内される。これは、ラジエータ11により放熱する必要がなく、放熱すると反って冷却水温が下がり過ぎるからである。
If the cooling water that has passed through the water /
このように構成することで、一定温度以上の冷却水のみが、該水/水熱交換器20へ案内されるため、安定した熱供給を行うことができる。すなわち、一定温度以下の冷却水は、前記ラジエータ11へ案内されず、排気ガス熱交換器17を介することで排気ガス温を下げると共に、冷却水温を一定温度以上となるようにして、エンジン3の性能が低下するのを防止しているのである。なお、該冷却水ポンプ16や前記温調弁等に配設されるアクチュエータやセンサは、後述する制御部13に接続されている。
By comprising in this way, since only the cooling water more than fixed temperature is guided to this water /
なお、該エンジン室6内には、その他に、エンジン3の蒸発熱により生ずる水蒸気を収集するドレンフィルタ28や、エンジン3等の作動油等が貯油されるオイルタンク29等が配設されている(図3参照)。
In addition, in the engine chamber 6, a
次に、コントロールボックス室12に関し、以下に説明する。前記エンジン室6の左側(図1において右側)には、隔壁41により隔離されたコントロールボックス室12が構成されている。該コントロールボックス室12には、制御装置100としてのコントロールユニット54やエンジン制御ユニット55等からなる制御部13、前記温水入口26、温水出口27、燃料ガス入口25、ガスレギュレータ10およびパッケージ2内へ外気を取り入れるための吸入口33等がそれぞれ配設されている(図4参照)。該制御部13は、前記エンジン室6から、前記隔壁41によって隔離されることで、エンジン3等の放熱による故障等を防ぐようにしている。なお、該制御部13についての詳細は、後述する。
Next, the
次に、冷却風ダクト室5に関し、以下に説明する。前記パッケージ2内の底部であって、前記エンジン室6およびコントロールボックス室12の下方には、冷却風ダクト室5が構成されている。該冷却風ダクト室5は、パッケージ2内に配設される冷却ファン31および吸入通路34を介して、パッケージ2の一側面に開口される前記吸入口33と連通されている。そして、該冷却ファン31の吸引力により、該吸入口33からパッケージ2内に外気が取り込まれ、かかる外気が、冷却風として該冷却風ダクト室5へ送出される構成とされている。
Next, the cooling
なお、該吸入口33の外方に、例えば、下方に外気導入口を開口するように構成された外気導入カバー等を取り付けてもよい。かかる外気導入カバー等を取り付けることによって、吸入口33から外気が取り込まれる際に、塵等が、パッケージ2内に侵入することを防止し、また、パッケージ2内で発生するエンジン3や発電機4等からの騒音が、該吸入口33から外部へ漏れ出すことを防止することができる。
For example, an outside air introduction cover configured to open an outside air introduction port below may be attached to the outside of the
該冷却風ダクト室5に送出された冷却風は、前記エンジン室6の床面に開口された図示せぬ複数の通風孔を介して、該冷却風ダクト室5からエンジン室6へ送出される。かかる通風孔は、エンジン3および発電機4と、平面視において重なる位置、すなわち、エンジン3および発電機4の略直下に配置され、通風孔とエンジン3および発電機4との距離が短くなるように構成される。このように配置することで、かかる通風孔から放出される冷却風によって、該エンジン3・発電機4の冷却効率を高めることができる。
The cooling air sent to the cooling
次に、ラジエータ室7に関し、以下に説明する。前記エンジン室6の略上方に、ラジエータ室7が構成されている。該ラジエータ室7は、後側面にラジエータ11が配設され、底面(すなわち、前記エンジン室6の上面)に、通風孔36が穿設され、該ラジエータ室7およびエンジン室6が通風ダクト37を介して、連通されている。前記冷却風ダクト室5から、前記通風孔を介してエンジン室6内に移送された冷却風は、エンジン3等を冷却した後、該通風孔36を介して、ラジエータ室7へ送出されるのである。なお、本実施例においては、該ラジエータ室7には、コージェネレーション装置1の背面に一つのラジエータ11を配設するが、これに限定するものではなく、複数個配設するようにしてもよい。
Next, the
該ラジエータ室7の上面には、ラジエータファン14が配置されている。該ラジエータファン14は、前記通風孔36を介してラジエータ室7内に送入された冷却風を吸引し、かかる冷却風をラジエータ11側へ引き込み、パッケージ2外へ排出する。また、該ラジエータファン14の吸引力により、外部から外気が取り込まれてラジエータ11が冷却され、その後ラジエータ11を冷却した外気が、ラジエータファン14によって上方へ排出される。上述のように、該ラジエータ11には、一定温度以上の比較的熱を持った冷却水が循環されるため、該ラジエータファン14が回転駆動されることで、その放熱が迅速かつ効率よく行われる。
A
以上のように構成することで、パッケージ2内に取り込んだ外気は、前記吸入口33→吸入通路34→冷却ファン31→冷却風ダクト室5→エンジン室6→通風孔36→通風ダクト37→ラジエータ室7→ラジエータファン14を通過され、パッケージ2内が効率よく冷却される。特に、高温となるエンジン3および発電機4に、パッケージ2内に取り込んだばかりの新しい外気が、下方から十分に供給されるため、高い冷却効果を得て十分な冷却を行うことができる。また、前記冷却ファン31に加え、ラジエータファン14も吸引力を発揮するため、取り込まれる通風量が増大され、冷却効果を高めることができる。さらに、通風量が増大されることによって、冷却ファン31のファン容量を小さくでき、ひいてはコージェネレーション装置1のコンパクト化等を図ることができる。
With the configuration described above, the outside air taken into the
次に、機器収納室40に関し、以下に説明する。図1乃至図4、図6、図7に示すように、前記ラジエータ室7の側方であって、前記コントロールボックス室12の上方に、隔壁42で区分けされた機器収納室40が構成されている。該機器収納室40内には、交流変換の際に周波数や電圧の出力調整を行うインバータ43・43・・・が、インバータ取り付け部44に固設されている。本実施例は、該機器収納室40内に、二つのインバータ43・43が、背面を対向するように配設されている。このように、複数(本実施例においては2つ)のインバータ43・43を、背面を対向するように機器収納室40に並設させることで、インバータ43のインバータの冷却必要箇所を上下・左右・前後の三方向において集中させることができる。
Next, the
図6および図7に示すように、該インバータ43は、取り付け部44に載置される固定部材としての枠体部49・49に取り付けられる。該枠体部49は、略直方体のインバータ43の背面および側面に当接するような形状とされ、換言すると、該枠体部49は、上面および下面が開口され、かつ、前面の一部が開口された略直方体に形成されている。該インバータ43は、該枠体部49の前上方から取り付けられ、該インバータ43の背面および側面が、それぞれ枠体部49の背部および側部に当接され、下部平面が、前部の上方縁部に当接される。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
該枠体部49・49に固設されるインバータ43・43は、該インバータ43の背面を対向するように所定間隔を開けて、後述する基部45の上部平面45cに並設され、かつ、相互に当接して連設されている。このように該枠体部49を形成することで、取り付け部44において、インバータ43の落脱を防止して、確実に保持することができると同時に、枠体部49が平面視略コ字状に構成されることで、上下方向の通風が容易に行われ、インバータ43の表面を必要以上覆わないため、冷却効率を高めることができる。また、インバータを取り付け部に予め仕組んだ後、電力供給装置に取り付けることも可能なので、該装置全体の組立性が向上する。
The
前記取り付け部44は、側面視略コ字状の基部45が、機器収納室40の底辺および隔壁42に固着されている。該基部45の後側部45aに、コージェネレーション装置1の背面に開口した通風口46および通風ダクト47が、冷却風の吸入路として配設される。該後側部45aにおいて、該通風ダクト47との当接部に冷却ファン48が配設され、該冷却ファン48によって、冷却風が、前記通風口46から、通風ダクト47を介して基部45内に吸引される。また、該後側部45aおよび前側部45bとの間に、遮蔽板50a、50bが橋設され、基部45内に吸引された冷却風が、該基部45の左右方向から外部に漏れないような構成とされている(図3および図7参照)。
The
該基部45の前側部45bには、操作ユニット38aおよび主回路遮断器38b等からなる操作部38が取り付けられている。本実施例においては、該操作ユニット38aが、コージェネレーション装置1の上下方向の略中央より上方に配設されるため、オペレータ等において、該操作ユニット38aを視認しながらの作業や、メンテナンス作業を容易に行えるようにしている。また、該操作部38の配置構成は、これに限定するものではないが、該前側部45bの余剰空間を利用して該操作部38を配設することによって、コージェネレーション装置1のコンパクト化に寄与することができる点で、有用である。詳細は、後述する。
An
前記基部45の上部平面45cには、インバータ43と平面視において重なる位置、すなわち、該インバータ43の略直下に、複数(本実施例においては、2つ)の通風孔45d・45d・・・が開口されている。該通風孔45d・45d・・・によって、前記通風口46から基部45に吸引された冷却風が、インバータ43・43の下方向に送出される。該通風孔45d・45d・・・は、基部45に配置されるインバータ43および枠体部49によって覆われるように形成され、冷却風を漏らすことなくインバータ43内に送出し、冷却効率を高めるようにしている。
A plurality of (in this embodiment, two)
前記通風口46からコージェネレーション装置1内に送入された冷却風は、まず、通風ダクト47・冷却ファン48を介して、前記基部45に通風される。かかる冷却風は、前記遮蔽板50a・50bによって、前記基部45の上部平面45cに開口された通風孔45d・45dに収束され、前記枠体部49・49およびインバータ43・43の下方に吸引される。本実施例においては、該枠体部49・49およびインバータ43・43が、上述のように、当接面において密着され、該インバータ43と枠体部49との当接面においても、密接するような構成とされている。そのため、かかる冷却風は、インバータ43・43の内部を、下方から上方に通風される。換言すると、該取り付け部44は、冷却風の通風路として、前記通風ダクト47等だけでなくインバータ43内部が利用される。
The cooling air sent into the
このような構成とすることで、前記通風口46から取り付け部44に吸引された冷却風は、風通孔45d・45dを介して、すべてが漏れなくインバータ43・43に送風され、該インバータ43の冷却効率が高められる。また、前記通風口46からインバータ43までの距離が短く、コージェネレーション装置1内部に送入された冷却風が、直ちにインバータ43に送風され、インバータ43の冷却効率が高い。さらに、冷却風は基部45に一旦吸引されてから通風孔45d・45d・・・を介して、インバータ43に送風されるため、複数(本実施例においては、2つ)のインバータ43・43・・・を同時に、かつ、均等に冷却することができる。
With such a configuration, the cooling air sucked into the
該取り付け部44に吸引された冷却風は、インバータ43の上方から、隔壁42の上部を介して、ラジエータ室7に移送される(図2等参照)。
The cooling air sucked into the mounting
なお、本実施例においては、インバータ43の配設方法は、上述の方法に限定するものではなく、後述する制御装置100の構成に影響をおよぼすものではない。また、本実施例に係るコージェネレーション装置1は、該機器収納室40にインバータ43を配設して、外部商用電力と発電電力とを系統連係させるシステムであるが、かかる発電電力の利用方法は、これに限定されるものではなく、例えば、外部商用電力と発電電力とを必要に応じて切り替えて、負荷の需要電力を賄う電源切り替え式のシステムであってもよい。かかる場合には、該機器収納室40には、インバータ43の代わりに、発電を開始する際のエンジン3および電装機器等を立ち上げるためのバッテリ等が配設される。
In the present embodiment, the arrangement method of the
次に、本実施例に係る制御装置100について、以下に詳述する。図8に示すように、本実施例に係るコージェネレーション装置1は、エンジン3・発電機4によって発電された電力が、コンバータ57および前記インバータ43によって電圧および電流が調整され、前記コントロールボックス室12に配設される外部接続端子(電源トランス)59を介して、かかる発電電力と外部商用電力とが系統連系されるように、制御装置100によって制御される。すなわち、本実施例に係る制御手段は、該制御装置100により実行されるのである。該制御装置100を構成する制御部13および操作部38は、それぞれコントロールボックス室12および機器収納室40内に配設されている。
Next, the
該制御部13は、コントロールユニット54、エンジン制御ユニット55、電源ユニット56および制御電源遮断器58等で構成され、該操作部38は、操作ユニット38aおよび主回路遮断器38b等で構成されている(図1および図2参照)。該コントロールユニット54、エンジン制御ユニット55および操作ユニット38a等は、各入出力系機器等と通信する通信機能、装置制御に関するデータやプログラムの記憶機能、該データやプログラムを実行するための展開機能および演算機能等を具備するユニット体として構成されている。なお、本実施例においては、例えば、CPU(中央集積回路)、ROM(リード・オンリー・メモリ)、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)、不揮発性メモリ(例えば、EEPROM等)、A/C変換器および通信用インターフェイス回路等が、それぞれプリント基板上に固設されている。
The
まず、制御部13について、以下に詳述する。図8に示すように、該コントロールユニット54には、前記エンジン制御ユニット55、電源ユニット56、インバータ43、操作ユニット38aおよび外部接続端子59等が接続される。該エンジン制御ユニット55は、エンジン3と接続され、該エンジン制御ユニット55において算出された燃料噴射量や点火時期等の制御値によって、エンジン3が制御される。
First, the
前記電源ユニット56は、エンジン制御ユニット55および該コントロールユニット54に接続され、制御電源遮断器58を介して、外部接続端子59からのハーネスと各ユニットへのハーネスが、コネクタ等で接続されている。
The
前記インバータ43からは、該インバータ43に設けられた図示せぬセンサにおいて検出された信号が、該コントロールユニット54に供給され、該コントロールユニット54からは、該インバータ43から出力される電力を制御するための制御信号が供給される。なお、本実施例においては、該インバータ43・43・・・を、コージェネレーション装置1の短手方向に並設させるため、コージェネレーション装置1の後面側に配設されるインバータ43の操作を行いにくい。そこで、コージェネレーション装置1の前面側に配設されるインバータ43一台のみで、両方(もしくは複数)のインバータ43が制御されるように構成され、インバータ43の設定・変更を容易とし、オペレータ等の操作性を向上させている。
From the
このように、該制御部13は、該コントロールユニット54等が、前記コントロールボックス室12に集約して配設されている。そのため、各ユニット体間のハーネスを短くして、コージェネレーション装置1(コントロールボックス室12)の単純化・コンパクト化を図ることができる。また、操作部38と制御部13とが分離しているため、該コントロールユニット54等におけるノイズや故障の原因となる、高圧線や強電からの影響を低減させることができる。
In this way, the
次に、操作部38について、以下に詳述する。図8および図9に示すように、該操作部38は、操作ユニット38aおよび主回路遮断器38b等から構成されている。前記インバータ43は、該主回路遮断器38bを介して、外部接続端子59に接続されている。該操作ユニット38aにおいては、各構成機器が、一枚のプリント基板68に配設されている。すなわち、本実施例における操作ユニット38aは、一枚のプリント基板68に、上記表示パネル62等が配置されたユニット体を構成するものである。このように、表示パネル62等をユニット体として、プリント基板68に配設して、後述する表示パネル62やスイッチ65a等をプリント配線することで、該操作部38の構成をシンプルにして品質を向上させ、かつ、製造コストを低減させることができる。
Next, the
具体的には、図9に示すように、該プリント基板68の左右略中央の上方に配設される表示パネル62は、前記コントロールユニット54によって算出された算出結果や不揮発性メモリ等に記憶される情報(本実施例においては6桁)が表示される。また、LED60は、コージェネレーション装置1が起動していることを示す発光ダイオードであり、該LED60下方に配設されるLED61は、該コージェネレーション装置1において、発電電力が送電されていることを示す発光ダイオードである。
Specifically, as shown in FIG. 9, the
該表示パネル62の下方には、チェックスイッチ63、ディップスイッチ67および切り替えスイッチ64が配設されている。該切り替えスイッチ64によって、それぞれ「設定モード」、「通常モード」および「チェックモード」のそれぞれの状態に切り替えることができる。該切り替えスイッチ64をスライドさせて、「チェックモード」とした場合は、該チェックスイッチ63を操作して、サービスマンやオペレータ等が、該コージェネレーション装置1のアクチュエータ・センサ等のチェックができる。また、該切り替えスイッチ64をスライドさせて「設定モード」とした場合は、該チェックスイッチ63を操作して、該コージェネレーション装置1の各設定を変更することができる。なお、該ディップスイッチ67には、それぞれ2つの設定値(通常はオンとオフ)があり、各スイッチの設定値を変更することで、該コージェネレーション装置1の各設定が変更されるのである。
Below the
該切り替えスイッチ64をスライドさせて、「通常モード」とした場合は、スイッチ65a〜65dを操作することで、次のように制御される。すなわち、スイッチ65aは、コージェネレーション装置1をスイッチ65b〜65dで動作させるか、遠方にあるリモコンなどで動作させるかを切り替えるスイッチであり、スイッチ65bは、コージェネレーション装置1の自動もしくは手動による運転を切り替えるスイッチである。また、スイッチ65cは、コージェネレーション装置1の運転もしくは停止を切り替えるスイッチであり、スイッチ65dは、発電電力等の送電もしくは遮断を切り替えるスイッチである。該スイッチ65a〜65dのスイッチ群近傍に配設される非常停止スイッチ66は、オペレータが、コージェネレーション装置1の動作を緊急に停止したい場合に使用するスイッチである。
When the
そして、該操作ユニット38aは、コントロールユニット54と通信回線101を介して接続され、該通信回線101を介して、コージェネレーション装置1の起動や停止等の制御信号がコントロールユニット54に出力され、該コントロールユニット54から、エンジン3の運転状態を判断した判断結果に応じた信号が出力される。このように、該操作ユニット38aとコントロールユニット54とを通信回線101で接続することで、該操作ユニット38aおよびコントロールユニット54間のハーネスを、該通信回線101の一本のみで構成することができる。そのため、複雑なハーネスや配線が不要となり、コージェネレーション装置1の内部構成を単純化して、コンパクト化することができる。なお、該通信回線101としては、例えば通信バス(通信ワイヤ、通信ケーブル)等を用いることが可能である。
The
以上のように、本実施例においては、該制御部13と操作ユニット38a(操作部38)とが分離され、該操作ユニット38aによってコージェネレーション装置の設定・変更が可能とされるものである。従来は、該操作ユニット38aおよび制御部13が一体に構成され、コージェネレーション装置1の操作性を担保するため、かかる操作ユニット38aおよび制御部13のレイアウトや、パッケージ2の配置変更に限界があった。本実施例に示すような構成とすることで、操作部38において、ある程度自由な配置構成とすることができ、パッケージ2をコンパクト化し、レイアウト変更を容易にすることができる。より具体的には、該操作ユニット38aを、よりオペレータの操作し易い配置とすることができ、ハーネスの取り廻しが容易となるような配置変更が容易となるのである。
As described above, in the present embodiment, the
また、制御部13と操作部38とをそれぞれシールドボックス等で収納することにより、磁界や電磁波等からの影響も軽減されて、制御部13における誤動作を防止することができる。特に、該制御部13を、高圧線等からできるだけ離れた位置に配置することにより、電線の周囲に発生する磁界等からの影響を低減させ、また、制御電圧は低電圧であるために、短時間の電流の変化等で発生するサージ電流・サージ電圧等の影響を受け易いが、高圧線から離れて配置することで、この影響も低減させることができる。
In addition, by accommodating the
さらに、上述のように、該操作ユニット38aには、前記スイッチ65a等の近傍には高圧線等が配設されず、該操作ユニット38aと離れた制御部13中に配設されるため、該高圧線等に配慮することなく、操作ユニット38aの自由な配置構成が可能となるのである。
Further, as described above, the
なお、本実施例においては、操作部38aの表示パネル62やスイッチ65a等の構成は、これに限定するものではなく、例えば、液晶パネル62の表示切り替え用のスイッチや、エンジン3の運転モード切り替え用のスイッチ等を設けてもよい。
In the present embodiment, the configuration of the
1 コージェネレーション装置
3 エンジン
4 発電機
5 冷却風ダクト室
6 エンジン室
7 ラジエータ室
12 コントロールボックス室
13 制御部
38 操作部
38a 操作ユニット
40 機器収納室
43 インバータ
44 取り付け部
54 コントロールユニット
62 表示パネル
65a〜65d スイッチ
68 プリント基板
100 制御装置
101 通信回線
DESCRIPTION OF
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