JP6137717B1

JP6137717B1 - パッケージ型発電装置

Info

Publication number: JP6137717B1
Application number: JP2016065956A
Authority: JP
Inventors: 正広志水; 藤川　淳; 淳藤川
Original assignee: 西芝電機株式会社
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2036-03-29
Also published as: JP2017180192A

Abstract

【課題】パッケージ内を冷却する冷却空気によって燃料タンクを効率的に冷却でき、燃料タンク内の温度上昇を抑制できるパッケージ型発電装置。【解決手段】パッケージ７ｂの内部にラジエータファン４を備えたエンジン発電機１を収納する発電機室４０と、パッケージ７ｂの外部から発電機室４０へ冷却空気を取り入れる空気取入口２１を形成した空気取入室２０と、エンジン発電機１の排気ガス消音器９を収納すると共に、発電機室４０を冷却した空気をパッケージ７ｂの外部へ放出する排気室５０とを備え、パッケージ７ｂ内に発電機室４０と隔壁１６ｄにより区画された燃料室３０にエンジン発電機１に燃料を供給する燃料タンク１１を設置し、空気取入室２０と連通する第１の空気通過口７０ａと発電機室４０と連通する第２の空気通過口７０ｂを設け、ラジエータファン４により空気取入室２０から燃料室３０に取り込まれる冷却空気によって燃料タンク１１を冷却する。【選択図】図１

Description

本発明は、パッケージ内にエンジン発電機を収納したパッケージ型発電装置に関する。

従来、緊急用の非常電源設備等として用いられているパッケージ型発電装置８は、図４に示すように、ベース７ａ、内側に消音材が取付けられた防音壁からなるパッケージ７ｂ、空気取入口２２を形成している空気取入室２０、エンジン発電機１を設置する発電機室４０、排気ガス消音器９を設置する排気室５０からなり、それぞれ隔壁１５ａ〜１５ｃにより区画されている。

ベース７ａ上の発電機室４０には、ゴム等の防振材６を介してエンジン１ｂと発電機１ａからなるエンジン発電機１、エンジン１ｂの排熱を熱交換するラジエータ３、エンジン発電機１の運転を制御する制御盤５が搭載されている。

４はエンジン１ｂとプーリーを介して連結するラジエータファン、９はエンジン１ｂの排気ガスの排気および消音を行う排気ガス消音器、１０はエンジン１ｂと排気ガス消音器９を連結するフレキシブル配管、１１はパッケージ７ｂの外部に設置され、エンジンの燃料を貯蔵する燃料タンク、１２ａは燃料タンク１１からエンジン１ｂに燃料を供給する燃料配管、１２ｂはエンジン１ｂへ供給された燃料の余剰分を燃料タンク１１に戻す戻り配管、１３は燃料の流出を防止する防油堤、１４は燃料タンク１１内の圧力上昇を防止する通気管、１９は排気ガス消音器９からの排気を外部に排出する排気管である。

上記のように構成された従来のパッケージ型発電装置８は、エンジン１ｂを駆動することにより発電機１ａから電力を負荷へ供給している。また、大容量の燃料タンク１１をパッケージ型発電装置８の外部に設置することにより、災害時における無給油での長時間運転を可能にしている。

また、パッケージ型発電装置８の内部の冷却は、空気取入口２２から取り入れられた空気を、ラジエータファン４の送風作用により、空気取入室２０、空気通過口１８ａ、発電機室４０、空気通過口１８ｂ、空気通過口１８ｃ、排気室５０を経由して排気口５１から排気することにより行われている。

特開２００５−１２７２２１号公報

上述した従来のパッケージ型発電装置８においては、燃料タンク１１を空気の自然対流により冷却するため、加熱された戻り燃料によって次第に燃料タンク内が高温となったり、あるいは、太陽光によって熱せられ、高温になったりする問題がある。また、燃料タンク１１の設置スペースと燃料配管１２ａ等の配管スペースを確保する必要があるとともに、燃料タンク１１、燃料配管１２ａ等の腐食の発生の問題もある。また、配管工事が必要となるため、工事期間とコストが増大するという問題に加えて、燃料配管１２ａ等の敷設距離が長くなるため、低温時において燃料の粘度が高くなり、場合によっては、エンジン１ｂが起動し難くなるため、燃料配管１２ａや燃料タンク１１の保温のためにヒータによる加温が必要になる問題があった。

上記課題を解決するために本発明は、パッケージの内部にラジエータファンを備えたエンジン発電機を収納する発電機室と、前記パッケージの外部から前記発電機室への冷却空気を取り入れる空気取入口を形成した空気取入室と、前記エンジン発電機の排気ガスの排気と消音を行う排気ガス消音器を収納すると共に、前記発電機室を冷却した冷却空気を前記パッケージの外部へ放出する排気室とを備えたパッケージ型発電装置において、前記パッケージ内に前記発電機室と区画する隔壁を設けて燃料室を形成し、この燃料室の中に前記エンジン発電機に燃料を供給する燃料タンクを設置すると共に、前記排気室と連通する第３の空気通過口と前記パッケージの外部と連通する第２の空気取入口を設け、前記ラジエータファンの送風作用により前記排気室から前記パッケージの外部へ放出される冷却空気の負圧作用によって前記第２の空気取入口から取り入れられた冷却空気で前記燃料タンクを冷却するものである。

本発明によれば、大容量の燃料タンクをパッケージ発電装置内にコンパクトに組み込むことにより、省スペース化に優れ、スペースの限られた場所に設置する場合においても、安全で安定した電力を長時間供給できるとともに、パッケージ内を冷却する冷却空気によって燃料タンクを強制的に効率的に冷却でき、燃料タンク内の温度上昇を抑制できるパッケージ型発電装置を提供することができる。

第１の実施形態に係るパッケージ型発電装置の全体断面図。第１の実施形態に係るパッケージ型発電装置の変形例の全体断面図。第２の実施形態に係るパッケージ型発電装置の全体断面図。従来のパッケージ型発電装置の全体断面図。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
（構成）
本発明の第１の実施形態に係るパッケージ型発電装置８０について、図１を用いて説明する。図１はパッケージ型発電装置８０の全体断面図である。
本実施形態は、従来のパッケージ型発電装置８では燃料タンク１１をパッケージ７ｂの外部に設置していたものを内部に収納した点を特徴としている。

本実施形態では、隔壁１６ｄを新たに設けて燃料室３０を空気取入室２０と発電機室４０とに隣接する箇所に設けている。空気取入口２１が設けられた空気取入室２０と燃料室３０および発電機室４０とは隔壁１６ａで区画し、空気取入室２０と燃料室３０との隔壁１６ａには、空気取入室２０と燃料室３０とを連通する第１の空気通過口７０ａと、燃料室３０と発電機室４０とを連通する第２の空気通過口７０ｂが設けられている。また、空気取入室２０と発電機室４０との隔壁１６ａには１か所の空気通過口７０ｃが設けられている。また、発電機室４０と排気室５０とを区画する隔壁１６ｂには空気通過口７０ｄが設けられ、空気取入室２０と排気室５０とは隔壁１６ｃで区画されている。また、燃料室３０と発電機室４０はベース７ａ上に設置されており、パッケージ型発電装置８０のパッケージは防音壁７ｂで構成されている。

燃料室３０には防油堤１３が設けられ、燃料タンク１１に接続された燃料配管１２ａ、戻り配管１２ｂはベース７ａ内のスペースに配置されている。
なお、各空気通過口を設ける数はそのサイズなどに応じて適宜増減してもよい。また、隔壁１６ａ〜１６ｄは必要に応じて防火壁としてもよく、特に隔壁１６ｄは防火壁とすることが好ましい。さらに、点線で示すように空気取入口２１より取り込まれる冷却空気を第１の空気通過口７０ａへ誘導するルーバー（風向制御板）９０を空気取入室２０内に設けてもよい。

（作用）
パッケージ型発電装置８０が駆動されると、空気取入口２１から取り入れられた冷却空気は、ラジエータファン４の送風作用によって、空気取入室２０の内部に導かれ、第１の空気通過口７０ａを通過し、燃料室３０の燃料タンク１１付近に導かれ、燃料タンク１１を冷却する。その後、冷却空気は第２の空気通過口７０ｂ、空気通過口７０ｃを通過した後、発電機室４０を経由し、空気通過口７０ｄを通過し、排気室５０の排気口５１から外部に排気される。

また、空気取入室２０に設けたルーバー９０により、空気取入口２１から取り入れられた冷却空気を第１の空気通過口７０ａへ誘導し燃料室３０に取り込むようにしてもよい。
また、空気取入口２１から取り入れられた冷却空気の一部は、空気取入室２０から空気通過口７０ｃを通過して直接発電機室４０に流入するが、発電機室４０内部の温度等に応じてルーバー９０による風向調整により、発電機室４０への風量の調整が可能となる。

（効果）
本実施形態によれば、空気取入室２０の空気取入口２１から流入した冷却空気は、燃料室３０の燃料タンク１１を強制的に効率的に冷却するので、戻り燃料による燃料タンク１１の温度上昇を抑制でき、本来のエンジン出力を低減することなく連続運転を行うことが可能となるとともに、パッケージ型発電装置８０内部全体を効率的に冷却することができる。

また、燃料室３０が設置されたベース７ａ上に防油堤１３を設けることにより、燃料漏れの際にはパッケージ型発電装置８０内の発電機室４０への流出を防止できる。また、ベース７ａに燃料配管１２ａ、戻り配管１２ｂを配置することにより、ベース７ａの内部スペースを有効に活用することができるとともに、風雨に直接晒されることがないので、錆等の腐食による劣化を防止できる。
以上により、設置スペースの省スペース化を図り、エンジンの出力を低下させることなく、発電効率および冷却効率の良いパッケージ型発電装置を提供することができる。

（変形例）
図２は第１の実施形態に係るパッケージ型発電装置８０の変形例の全体断面図を示す。
本変形例が第１の実施形態と異なるのは、隔壁１６ａに設けていた第２の空気通過口７０ｂ、空気通過口７０ｃに代えて、隔壁１６ｄに空気通過口７０ｅを設けた点である。

本変形例によれば、空気取入口２１から流入した冷却空気は燃料室３０の燃料タンク１１を冷却した後、空気通過口７０ｅからスムーズに発電機室４０へ流入させることができる。また、空気通過口の数を減らすことにより、隔壁の強度を向上させることができる。

（第２の実施形態）
（構成）
本発明の第２の実施形態に係るパッケージ型発電装置８０について図３を用いて説明する。図３はパッケージ型発電装置８０の全体断面図である。

本実施形態は、燃料タンク１１へ給油する際の燃料タンク車と燃料室３０との位置関係やパッケージ型発電装置８０の吸排気方向との関係に応じて、燃料室３０の配置を変更したものである。

本実施形態が第１の実施形態のパッケージ型発電装置８０と異なるのは、発電機室４０と区画する隔壁１６ｅを排気室５０の下部で、発電機室４０から冷却空気が排出される側に設けてパッケージ７ｂとの間に燃料室３０を形成し、燃料室３０と排気室５０を連通する第３の空気通過口７０ｆを排気口５１の近傍に形成すると共に、燃料室３０の防音壁７ｂの側面にパッケージ７ｂの外部から冷却空気を取り入れる第２の空気取入口１７を設けた点である。

即ち、本実施形態では、発電機室４０と排気室５０との隔壁１６ｂに空気通過口７０ｄを、燃料室３０と排気室５０との隔壁１６ｂに第３の空気通過口７０ｆをそれぞれ設けている。

また、隔壁１６ｅは図３に示すように、適宜の箇所で折り曲げられた断面形状としているが、燃料室３０や発電機室４０等の配置、第３の空気通過口７０ｆ、空気通過口７０ｄ等を設ける箇所に応じて、断面形状を直線状、曲線状としてもよい。また、各空気通過口の数はそのサイズ等に応じて適宜増減してもよい。さらに、図示していないが、空気取入口２１、第２の空気取入口１７にも風向を制御するルーバー（風向制御板）を設けてもよい。また、図示していないが、第３の空気通過口７０ｆの出口あるいは入口の近傍に、空気通過口７０ｄを通過して排気室５０の排気口５１から外部に排気される空気の流れによって、空気圧力低下を増す排気用風向制御板を設けてもよい。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

（作用）
パッケージ型発電装置８０が駆動されると、空気取入室２０の空気取入口２１から取り入れられた冷却空気は、ラジエータファン４の送風作用によって、第１の空気通過口７０ａを通過し、その後、発電機室４０を経由して、空気通過口７０ｄを通過し、排気室５０の排気口５１から外部に排気される。

これにより、第３の空気通過口７０ｆの近傍には、空気の圧力低下が発生し、その圧力低下によって、燃料室３０に設けた第２の空気取入口１７から燃料室３０内に冷却空気が流入し、燃料タンク１１を冷却した後、第３の空気通過口７０ｆを通過し、排気室５０の排気口５１から排気される。

（効果）
本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、燃料タンク１１へ給油する際の燃料タンク車と燃料室３０との位置関係等に対応できるパッケージ型発電装置８０を提供できる。

また、発電機室４０と燃料室３０は、それぞれ空気取入口２１からの冷却空気と第２の空気取入口１７からの冷却空気で、別々に冷却されるので、第１の実施形態と比較してそれぞれの室の冷却効果の向上が期待できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…エンジン発電機、１ａ…発電機、１ｂ…エンジン、３…ラジエータ、４…ラジエータファン、５…制御盤、６…防振材、７ａ…ベース、７ｂ…パッケージ（防音壁）、８，８０…パッケージ型発電装置、９…排気ガス消音器、１０…フレキシブル配管、１１…燃料タンク、１２ａ…燃料配管、１２ｂ…戻り配管、１３…防油堤、１４…通気管、１５ａ〜１５ｃ，１６ａ〜１６ｆ…隔壁、１７…第２の空気取入口、１８ａ〜１８ｃ…空気通過口、１９…排気管、２０…空気取入室、２１，２２…空気取入口、３０…燃料室、４０…発電機室、５０…排気室、５１…排気口、７０ａ…第１の空気通過口、７０ｂ…第２の空気通過口、７０ｃ〜７０ｅ…空気通過口、７０ｆ…第３の空気通過口、９０…ルーバー（風向制御板）

Claims

パッケージの内部にラジエータファンを備えたエンジン発電機を収納する発電機室と、
前記パッケージの外部から前記発電機室への冷却空気を取り入れる空気取入口を形成した空気取入室と、
前記エンジン発電機の排気ガスの排気と消音を行う排気ガス消音器を収納すると共に、前記発電機室を冷却した冷却空気を前記パッケージの外部へ放出する排気室とを備えたパッケージ型発電装置において、
前記パッケージ内に前記発電機室と区画する隔壁を設けて燃料室を形成し、
この燃料室の中に前記エンジン発電機に燃料を供給する燃料タンクを設置すると共に、前記排気室と連通する第３の空気通過口と前記パッケージの外部と連通する第２の空気取入口を設け、
前記ラジエータファンの送風作用により前記排気室から前記パッケージの外部へ放出される冷却空気の負圧作用によって前記第２の空気取入口から取り入れられた冷却空気で前記燃料タンクを冷却することを特徴とするパッケージ型発電装置。
前記第３の空気通過口の出口あるいは入口の近傍に空気圧力低下を増す排気用風向制御板を設けたことを特徴とする請求項１に記載のパッケージ型発電装置。