JP4824652B2 - パッケージ内蔵エンジンの燃料供給用ガス圧縮機の引き出し構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えばコージェネレーションシステムに使用されるパッケージ内蔵エンジンの燃料供給用ガス圧縮機の引き出し構造に関する。

従来、コージェネレーションシステムとしては、ガスエンジンや該ガスエンジンに供給する燃料ガスを圧縮するガス圧縮機等の関連機器をパッケージに内蔵するパッケージ内蔵型のものが周知である。このようにガスエンジンやガス圧縮機等の関連機器をパッケージに内蔵することにより、防音効果や、コージェネレーションシステムを屋外に設置した場合に、関連機器を雨水等から保護する効果がある。

関連機器は定期的にメンテナンスや交換作業を行なう必要がある。特に、ガス圧縮機は、その構造上他の関連機器に比しメンテナンス等の作業を定期的に行っている。ガス圧縮機のメンテナンス等の作業に際しては、ガス圧縮機をパッケージから取り出して作業を行なっており、ガス圧縮機のように重量機器の作業を容易に行えるようにすることが要望されていた。

そこで、前記コージェネレーションシステムの重量機器をメンテナンス等の作業のためにパッケージの外部へ引き出す構成が提案されている。かかる構成は、パッケージの天井部の内部にレールが設けられ、このレールに移動自在の台車が、パッケージの天井部から水平方向に突出可能に装着され、この台車に重量機器を取り付けることにより、重量機器を外部に引き出す構成である（例えば、特許文献１参照）。
実公平８−１０６６０号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の構成は、使用頻度の少ないレールと台車との双方ともパッケージ毎に内蔵する構成であり、不経済である。しかも、メンテナンス等の作業の必要時以外には、重量機器が地震等の振動により取り付け位置から脱落することのないように、別途の脱落防止装置が必要となる問題がある。

本発明は、エンジン関連の重量機器であるガス圧縮機の引き出し構成による利便性を確保しつつも、パッケージ毎にレールと台車との双方を内蔵し、そのことに起因する別途の脱落防止装置を設けるという不経済性を解消することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、
ガスエンジンと該ガスエンジンに供給する燃料ガスを圧縮するガス圧縮機とをパッケージに内蔵するパッケージ内蔵エンジンにおいて、前記ガス圧縮機を前記パッケージのフレームとは別途の専用フレームに据え付けてガス圧縮機ユニットとして構成し、前記ガス圧縮機フレームとパッケージ床面との間にジャッキを挿入可能な空間を設けて前記ガス圧縮機ユニットを前記パッケージに内蔵し、前記ジャッキにより上昇された前記ガス圧縮機フレームと前記パッケージのフレームとの間にレールを挿入するとともに、該レールを前記パッケージのフレーム側に取り付け可能に構成し、前記ガス圧縮機ユニットは、前記パッケージに内蔵される収容位置と前記パッケージから外部に位置する引出位置とに位置変更できるように、前記ガス圧縮機フレームに設けられた滑車を介して前記レールに沿って移動自在に設けられていることにある。

前記本発明は、ガス圧縮機のメンテナンス等の作業が不用な通常時は、レールは取り外しておき、メンテナンス等の作業の必要時のみレールを取り付け可能な構成としたので、レールと滑車によるガス圧縮機の引き出し構成による利便性を確保しつつ、パッケージ毎にレールと台車との双方を内蔵する不経済性を解消できる。

また、通常は滑車を遊ばせている状態でガス圧縮機ユニットはパッケージのフレームに取り付けられるので、別途の専用の脱落防止装置も不用となる。

本発明の前記ガス圧縮機と接続する配管の接続部分を、前記パッケージに形成された開口を閉塞する扉近傍に配置したことにある。かかる場合には、ガス圧縮機側の配管と、ガス圧縮機以外の機器等に接続されている配管との着脱が容易となり、ガス圧縮機の引き出し作業が容易となる。

本発明の前記ガス圧縮機ユニットを前記パッケージの一方側端側に配置するのが望ましい。

本発明の前記パッケージの一端側に吸気側ダクトを設け、該吸気側ダクトの吸気口の下方に前記ガス圧縮機ユニットを配置するのが望ましい。

本発明は、レールと滑車によるガス圧縮機の引き出し構成による利便性を確保しつつ、パッケージ毎にレールと台車との双方を内蔵する不経済性を解消できる。また、通常は滑車を遊ばせている状態なので、別途の専用の脱落防止装置も不用となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態のコージェネレーションシステムの背面斜視図、図２は同コージェネレーションシステムの正面斜視図である。

本実施形態のコージェネレーションシステムのパッケージ１は、図１および図２に示すように、接地されるパッケージのフレーム（パッケージベース）１５に取り付けられるパッケージ本体１１と、吸気側ダクト１２と、排気側ダクト１３とから構成されている。

吸気側ダクト１２は、パッケージ本体１１の長手方向の一端側（図２の正面図における左右方向の右側）の上部に突設されている。吸気側ダクト１２の下面には吸気口（図示省略）が形成されており、吸気口を介して空気をパッケージ本体１１内に導入できるようになっている。

排気側ダクト１３は、パッケージベース本体１１の他端側の上部に突設されている。排気側ダクト１３の下面には排気口（図示省略）が形成されており、排気口を介してパッケージ本体１１内の空気が排出されるようになっている。

パッケージ本体１１内に、ガスエンジン２、ガス供給ユニット３、発電機４、ガスバルブユニット５、高圧盤６等の関連機器が設置されている。

ガスエンジン２の近傍には、ガスエンジン２に供給される潤滑油が貯留された潤滑油循環タンク７と、潤滑油をガスエンジン２のオイルパン（図示省略）に補充する潤滑油補給タンク８とが設けられている。

なお、パッケージ本体１１内の上方で且つ吸気側ダクト１２側には、吸気ファン（図示省略）およびエアフィルタ１４が設けられている。この吸気ファンにより、吸気側ダクト１２から吸引された空気は、エアフィルタ１４を通過して、ガスエンジン２に供給されるとともに、ガスエンジン２およびガス供給ユニット３等の関連機器を冷却した後に排気側ダクト１３から排出されるようになっている。

ガス供給ユニット３は、図７に示すように、パッケージベース１５上に固定されるユニットベース３０と、このユニットベース３０に着脱自在に取り付けられる専用のガス圧縮機フレームとしてのガス圧縮機ベース３１と、ガス圧縮機ベース３１に据え付けられるガス圧縮機３２とを備えている。なお、ガス圧縮機ベース３１とガス圧縮機３２とでガス圧縮機ユニット３５が構成されている。

ガス供給ユニット３は、パッケージ本体１１の一端側（吸気側ダクト１２側）に内蔵されている。なお、本実施の形態では２基のガス圧縮機３２がガス圧縮機ベース３１に据え付けられた場合を例示するが、ガス圧縮機３２の数は限定されるものではない。

ユニットベース３０には、前記高圧盤６を載置する架台９の４本の脚９ａ・・・が、ガス圧縮機３２を跨ぐように立設されている。そして、架台９の２本の脚９ａ，９ａ（パッケージ本体１１の一端側の脚９ａ，９ａ）の下部間には、補強の目的から架台サポート１０が着脱自在に架設されている。高圧盤６は、発電機４により発電された電力を供給すべく外部機器と接続したり、商用電力源側と接続したりする機器である。

ガス圧縮機ベース３１は、図４に示すように矩形の外枠部材３１ａと、外枠部材３１ａの中央に架設された中部材３１ｂとを備えている。なお、外枠部材３１ａおよび中部材３１ｂは、溝形鋼からなる。

ガス圧縮機ベース３１とユニットベース３０との間には、防振部材としての複数の防振ゴム３３が所定の間隔をおいて介在されている。すなわち、防振ゴム３３は、ガス圧縮機ベース３１の外枠部材３１ａのパッケージ本体１１長手方向（図４の矢印方向）に所定の間隔をおいて配置されている。そして、図３（ａ）に示すように取付ボルト３４をガス圧縮機ベース３１および防振ゴム３３に貫通するとともに、その取付ボルト３４をユニットベース３０のねじ孔１７に螺合している。なお、ねじ孔１７に替えてユニットベース３０に挿通孔を設け、この挿通孔に挿通された取付ボルト３４をナットで締結するようにしてもよい。

ここで、防振ゴム３３により、ユニットベース３０とガス圧縮機ベース３１との間には、所定の間隙を有するように空間Ｋが形成されている。この空間Ｋは、ジャッキを挿入して挟み込める大きさに設定されている。なお、ジャッキとは、対象物の下に置かれてその物を支えたり、持ち上げたりする装置であって、手動、油圧や電動のものが採用可能である。

本実施の形態では、パッケージベース１５床面上にユニットベース３０を載置して固定しているため、ガス圧縮機フレームとパッケージ床面との間のジャッキを挿入可能な空間とは、この空間Ｋをいう。仮に、ユニットベース３０を使用することなく、ガス圧縮機ベース３１を防振ゴム３３を介してパッケージベース１５床面に直接取り付ける場合には、ガス圧縮機ベース３１とパッケージベース１５床面との間が、空間Ｋに相当する。

外枠部材３１ａの防振ゴム３３で支持される平行な枠部３１ｃ、３１ｃで且つその内側には、支持軸３７を介して複数個の滑車３８が、回転自在に設けられている。すなわち、一対の滑車３８の列が、パッケージ本体１１の長手方向に平行に設けられている。

また、パッケージ本体１１の一側面１１ａには、ガス供給ユニット３をパッケージ本体１１に収容できる大きさの開口１１ｂが設けられるとともに、この開口１１ｂは一対の扉２０により開閉自在に設けられている。

ガス圧縮機ユニット３５は、図３〜図６に示す２本のレール６０により、パッケージ本体１１に対して出し入れできるようになっている。レール６０は溝形鋼からなるレール本体６１と、このレール本体６１の一端に固定され且つレール本体６１よりも上方に突出するストッパ６２と、レール本体６１の下縁から水平に突設された複数個の取付部６３とからなる。

取付部６３はレール本体６１の全長の略半分の部分に設けられ、前記ユニットベース３０のねじ孔１７と対応するピッチに設けられているとともに、ボルト挿通孔６５が形成されている。従って、レール６０は、一方をユニットベース３０のねじ孔１７にボルト３４で締結固定した際には、略半分の他方がユニットベース３０からパッケージ本体１１の一側面１１ａよりも突出するようになっている。また、ガス圧縮機ユニット３５の滑車３８は、レール６０上を転動し、これにより、ガス圧縮機ユニット３５は、パッケージ本体１１に内蔵された収容位置Ａと、パッケージ本体１１から外部に位置する引出位置Ｂとに位置変更できるように、レール６０に沿って移動自在に設けられている。

次に、ガス供給ユニット３からガスエンジン２側への燃料ガスを供給する配管系について、図１、図１１〜図１３を参照しながら説明する。

パッケージ本体１１の一側面１１ａにガス供給用接続口部４０が固定され、このガス供給用接続口部４０には、ガスフィルター４３、配管４１、ガス電磁弁４４、配管４２が順次接続され、配管４２にはフランジ４２ａが設けられている。なお、ガス供給用接続口部４０、ガスフィルター４３、配管４１、ガス電磁弁４４および配管４２により、固定側の吸入経路が形成されている。

ガス圧縮機３２には吸入配管４７が接続され、この吸入配管４７の先端（上流端）にはフランジ４７ａが設けられている。この吸入配管４７のフランジ４７ａは、前記配管４２のフランジ４２ａとボルト４９で締結固定されており、ガス供給用接続口部４０から供給されたガスは、吸入経路および吸入配管４７を通してガス圧縮機３２に吸入されるようになっている。

ガス圧縮機３２で圧縮され昇圧されたガスは、ガスエンジン２に接続され且つパッケージ本体１１の他端側に配置されたガスバルブユニット５に供給されるようになっている。すなわち、ガス圧縮機３２には、ガス圧縮機３２で圧縮されたガスを吐出する吐出配管４８が接続され、吐出配管４８の下流端にフランジ４８ａが設けられている。

ガスバルブユニット５には、パッケージ本体１１側に固定されたガス供給配管５１が接続され、このガス供給配管５１の上流端にフランジ５１ａが設けられている。そして、このフランジ５１ａは前記吐出配管４８のフランジ４８ａとボルト５２で締結固定されている。そして、ガス圧縮機３２で圧縮され昇圧されたガスは、吐出配管４８およびガス供給配管５１を通してガスバルブユニット５に供給される。

また、吐出配管４８からは逃し配管５３が分岐されており、この逃し配管５３の下流端にフランジ５３ａが設けられている。

ガスバルブユニット５には、逃し配管５５が接続され、この逃し配管５５の上流端に、フランジ５５ａが設けられている。そして、このフランジ５５ａは逃し配管５３のフランジ５３ａとボルト５６で締結固定されている。

ここで、前記各フランジ４２ａ、４７ａ、４８ａ、５１ａ、５３ａ、５５ａは、ガス供給ユニット３の背面側（パッケージ本体１１の一側面１１ａから視て奥側）で且つ、パッケージ本体１１の裏面１１ｃの近傍に配置されている。そして、パッケージ本体１１の裏面１１ｃの前記フランジ４２ａ、４７ａ、４８ａ、５１ａ、５３ａ、５５ａの近傍には、扉５８により開閉される開口１１ｄが設けられており、この開口１１ｄによりフランジ４２ａ、４７ａ、４８ａ、５１ａ、５３ａ、５５ａの着脱作業が行なえるようになっている。

また、各フランジ４２ａ、４７ａ、４８ａ、５１ａ、５３ａ、５５ａの向きは、ガス圧縮機ユニット３５の出し入れの際にスムーズに接合または離間できるように、ガス圧縮機ユニット３５の出し入れ方向かまたは直交方向を向くように設定されている。また、ガス圧縮機ユニット３５の出し入れの際に、ガス圧縮機ユニット３５とともに移動する配管４７、４８、５３が、固定側の吸入経路の配管４１、４２および配管５１、５５と当接しないように配管されている。

次に、ガス圧縮機３２のメンテナンス等の作業を行う場合について説明する。

先ず、パッケージ本体１１の一側面１１ａの扉２０を開放し、架台９の脚９ａ、９ａ間に架設されている架台サポート１０を、脚９ａ、９ａから取外す（図７（ａ）および（ｂ）参照）。また、ガス圧縮機３２側とガスエンジン２側との配管の接続も解除する。具体的には、パッケージ本体１１の裏面１１ｃの扉５８を開放し、ボルト４９を外してフランジ４２ａとフランジ４７ａとの連結を解除し、ボルト５２を外してフランジ４８ａとフランジ５１ａとの連結を解除し、ボルト５６を外してフランジ５３ａとフランジ５５ａとの連結を解除する（図１３参照）。

この配管の連結の解除作業は、各フランジを扉５８（開口１１ｄ）の近傍にそれぞれ配置していることから、取り外し作業は容易に行なうことができる。

次に、パッケージベース１５とユニットベース３０とを固定している取付ボルト３４をそれぞれ外す。このとき、パッケージベース１５とユニットベース３０との間には、空間Ｋが形成されているため、この空間Ｋにジャッキを挟み込み込んでおく。この取付ボルト３４の取り外し作業やジャッキの設置作業は、パッケージ本体１１に適宜設けられた扉を開放して行なう。

全ての取付ボルト３４を外した後に、ジャッキにより、ガス圧縮機ユニット３５を所定高さまで持ち上げ、その高さを維持する（図８（ａ）参照）。

さらに、持ち上げられたガス圧縮機ベース３１の滑車３８に沿わせるように、ガス圧縮機ベース３１とユニットベース３０との間に、レール６０の一方を挿入する（図８（ｂ）参照）。そして、レール６０の取付部６３のボルト挿通孔６５に、取付ボルト３４を上方から挿入するするとともに、ユニットベース３０のねじ孔１７に螺合して、レール６０をユニットベース３０に取り付ける（図３（ｂ）、図９（ａ）および（ｂ）参照）。

次に、ガス圧縮機ユニット３５を下降させて、滑車３８をレール６０上面に接触させる。このとき、ガス圧縮機ユニット３５は収容位置Ａにある。

収容位置Ａにあるガス圧縮機ユニット３５をパッケージ１の外部までゆっくりと引き出す。滑車３８は両方のレール６０上を転動するため、ガス圧縮機ユニット３５を引出位置Ｂまでスムーズに移動させることができる（図１０（ａ）および（ｂ）参照）。
。なお。滑車３８はストッパ６２に当接することにより、滑車３８を停止させることができ、ガス圧縮機ユニット３５がレール６０から不用意に脱落するのを防止できる。このように、ガス圧縮機ユニット３５を引き出した状態で、メンテナンス等の作業が行なえる。

作業が終了すると、前記とは反対方向にガス圧縮機ユニット３５を押して収容位置Ａまで移動させる。その後、再び、ジャッキでガス圧縮機ユニット３５を持ち上げ、取付ボルト３４をそれぞれ外すことにより、レール６０とユニットベース３０との取り付けを解除した後に、レール６０を抜いて除去する。

さらに、ガス圧縮機ユニット３５を降ろし、防振ゴム３３を介在させた状態で、ガス圧縮機ユニット３５を取付ボルト３４により、ユニットベース３０に取り付ける。

また、前記取り外してあったフランジ４２ａ、４７ａ、４８ａ、５１ａ、５３ａ、５５ａ同士を、ボルト４９、５２、５６でそれぞれ連結する。

以上のように、ガス圧縮機ユニット３５を引き出した状態でのメンテナンス等の作業が、容易かつ迅速に行える。しかも、ガス圧縮機ユニット３５を吸気側ダクト１２の下方に配置しているので、雨天時にメンテナンス等の作業を行っても、雨水でガス圧縮機ユニット３５濡らしてしまうおそれもない。

また、ガス圧縮機ユニット３５を吸気側ダクト１２の吸気口の下方に配置したことにより、運転時にガス圧縮機ユニット３５を吸気で効果的に冷却することができる。

本発明は、前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、前記実施の形態では、ガス圧縮機ユニット３５をユニットベース３０の防振ゴム３３の取り付け用のねじ孔１７を利用したが、図１４に示すように、レール６０は、取付ボルト６７をユニットベース３０にねじ孔１７以外に専用に設けられたねじ孔６８に螺合することにより、取り付けることも可能である。

本発明の一実施の形態に係るコージェネレーションシステムの全体背面を示す斜視図である。 同コージェネレーションシステムの全体正面を示す斜視図である。 （ａ）は同ガス供給ユニットをユニットベースに取り付けた状態の要部を示す拡大断面図、（ｂ）は同レールをガス圧縮機ベースの滑車が転動する状態の要部を示す拡大断面図である。 同レールをユニットベースに取り付ける前の平面図である。 同レールをユニットベースに取り付けた状態の平面図である。 同レールをユニットベースに取り付けた状態の正面図である。 同レールをユニットベースに取り付ける工程を示し、（ａ）はガス圧縮機ユニットをパッケージに内蔵した状態の斜視図、（ｂ）は架台サポートを取り外した斜視図である。 同レールをユニットベースに取り付ける工程を示し、（ａ）はガス圧縮機ユニットをジャッキアップした状態の斜視図、（ｂ）はガス圧縮機ユニットとユニットベースとの間にレールを挿入する前の斜視図である。 （ａ）は同レールをユニットベースに取り付けた状態を示す斜視図、（ｂ）は拡大斜視図である。 同ガス圧縮機ユニットを引き出した状態を示す斜視図、（ｂ）は拡大斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るガス圧縮機ユニットの配管状態を示す斜視図である。 同ガス圧縮機ユニットとガスバルブユニットとの配管を示す斜視図である。 同ガス圧縮機ユニットの配管部分を取り外した状態の斜視図である。 本発明の他の実施形態を示し、レールをガス圧縮機ベースの滑車が転動する状態の要部を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ パッケージ
２ ガスエンジン
３ ガス供給ユニット
４ 発電機
５ ガスバルブユニット
１１ パッケージ本体
１１ａ 一側面
１１ｂ 開口
１１ｄ 開口
１２ 吸気側ダクト
１３ 排気側ダクト
１５ パッケージベース（パッケージのフレーム）
２０ 扉
３０ ユニットベース
３２ ガス圧縮機
３１ ガス圧縮機ベース（ガス圧縮機フレーム）
３８ 滑車
５８ 扉
６０ レール
Ａ 収容位置
Ｂ 引出位置
Ｋ 空間

Claims (4)

1. ガスエンジンと該ガスエンジンに供給する燃料ガスを圧縮するガス圧縮機とをパッケージに内蔵するパッケージ内蔵エンジンにおいて、前記ガス圧縮機を前記パッケージのフレームとは別途の専用フレームに据え付けてガス圧縮機ユニットとして構成し、前記ガス圧縮機フレームとパッケージ床面との間にジャッキを挿入可能な空間を設けて前記ガス圧縮機ユニットを前記パッケージに内蔵し、前記ジャッキにより上昇された前記ガス圧縮機フレームと前記パッケージのフレームとの間にレールを挿入するとともに、該レールを前記パッケージのフレーム側に取り付け可能に構成し、前記ガス圧縮機ユニットは、前記パッケージに内蔵される収容位置と前記パッケージから外部に位置する引出位置とに位置変更できるように、前記ガス圧縮機フレームに設けられた滑車を介して前記レールに沿って移動自在に設けられていることを特徴とするパッケージ内蔵エンジンの燃料供給用ガス圧縮機の引き出し構造。
2. 前記ガス圧縮機と接続する配管の接続部分を、前記パッケージに形成された開口を閉塞する扉近傍に配置した請求項１に記載のパッケージ内蔵エンジンの燃料供給用ガス圧縮機の引き出し構造。
3. 前記ガス圧縮機ユニットを前記パッケージの一端側に配置した請求項１または２に記載のパッケージ内蔵エンジンの燃料供給用ガス圧縮機の引き出し構造。
4. 前記パッケージの一端側に吸気側ダクトを設け、該吸気側ダクトの吸気口の下方に前記ガス圧縮機ユニットを配置した請求項１〜３の何れか一つに記載のパッケージ内蔵エンジンの燃料供給用ガス圧縮機の引き出し構造。

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