JP6657458B1 - Combined power generator and airflow control method for combined power generator - Google Patents
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Abstract
【課題】空冷型エンジンで動作し、効率的に発電できる複合発電装置等を提供する。【解決手段】少なくとも空冷型エンジンと、発電機を有する複合発電装置等であって、空冷型エンジンの冷却用空気として導く第1の吸気経路と、空冷型エンジンのエアクリーナに導く第2の吸気経路と、第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板の間に形成されてなる第1の排気経路と、空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を合流領域に導く第2の排気経路と、合流後の排気を外部に排出する排出口とを有している。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combined power generation device and the like which can be efficiently operated by operating with an air-cooled engine. SOLUTION: This is a composite power generation device having at least an air-cooled engine and a generator, and a first intake path that leads as cooling air for the air-cooled engine and a second intake path that leads to an air cleaner of the air-cooled engine. And a first exhaust path formed between the first exhaust guide plate and the second exhaust guide plate and at least a part of the exhaust gas existing above the air cleaner of the air-cooled engine to the confluence region. It has a second exhaust path and an exhaust port for exhausting the combined exhaust to the outside. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、複合発電装置および複合発電装置の気流制御方法に関する。
特に、非常用電源等として使用可能な、LPガス由来のエンジンを介して、所定電気を効率的に発電する複合発電装置、およびそのような複合発電装置の気流制御方法に関する。
The present invention relates to a combined power generation device and an airflow control method for the combined power generation device.
In particular, the present invention relates to a combined power generation device that efficiently generates predetermined electricity via an LP gas-derived engine that can be used as an emergency power supply or the like, and an air flow control method for such a combined power generation device.
従来、自然災害時等で起きる停電に対処するため、エンジンを動作させることにより、発電機内のコイルを回転させ、所定量の電気を発電させる構成の複合発電装置が注目されている。
この種の複合発電装置は、非常時や使用環境の制約等から、一般に、空冷型エンジンを用いている。
したがって、かかる空冷型エンジンに由来した複合発電装置を安定的に動作させるためには、空冷型エンジンの冷却と吸気を安定的、定量的に行う必要があり、そのために、外気を適切に導入し、かつ、排気を円滑に行うことが重要になる。
また、安全確保及び防音を図るため、空冷型エンジン及び発電機を、それぞれ筐体内に収容することが多い。
しかしながら、空冷型エンジン及び発電機を筐体に収容すると、エンジン等の冷却と吸気のバランスがより難しくなるという問題が見られた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to cope with a power failure occurring at the time of a natural disaster or the like, a combined power generation device configured to rotate a coil in a generator to generate a predetermined amount of electricity by operating an engine has been receiving attention.
This type of combined power generation device generally uses an air-cooled engine due to an emergency, restrictions on the use environment, and the like.
Therefore, in order to stably operate the combined power generation device derived from such an air-cooled engine, it is necessary to perform cooling and intake of the air-cooled engine stably and quantitatively. It is important that the exhaust be performed smoothly.
In addition, in order to ensure safety and soundproofing, the air-cooled engine and the generator are often housed in respective housings.
However, when the air-cooled engine and the generator are housed in the housing, there has been a problem that it is more difficult to balance the cooling and intake of the engine and the like.
そこで、例えば、プロパンガスを主成分としたLPガスを用いた電力供給システムが、燃料電池の一種として、注目されている(例えば、特許文献1参照)。
より具体的には、商用電力源に接続された主幹ブレーカと、この主幹ブレーカの二次側に接続された主幹電路から分岐して各電気機器に電力を供給する分岐電路に設けられた分岐ブレーカと、を有する分電盤を備えるとともに、主幹電路の途中に切替開閉器を設け、この切替開閉器に、LPガスを燃料とした発電ユニットを接続して、商用電力と自家発電の電力のいずれかに切り替えられるように構成した電力供給システムである。
燃料が、かかるLPガスであれば、当該LPガスを充填したガスボンベの形態で供給されるため、比較的安全、かつ、環境問題が少ないという利点がある。
その上、ガスボンベの容量に応じて、所定期間(例えば、72時間以上が目安)、LPガスを用いた電力供給システムを動作させることができる。
したがって、その間、所定量の電気が確保できることから、LPガスを燃料とするエンジンに由来したかかる電力供給システムが注目されている。
Thus, for example, a power supply system using LP gas containing propane gas as a main component has been attracting attention as a kind of fuel cell (for example, see Patent Document 1).
More specifically, a main breaker connected to a commercial power source, and a branch breaker provided on a branch electric line that branches from the main electric line connected to the secondary side of the main electric breaker and supplies electric power to each electric device. And a switchgear provided in the middle of the main circuit, and a power generation unit using LP gas as a fuel is connected to the switchgear, so that either the commercial power or the private power It is a power supply system configured to be able to switch between crabs.
If the fuel is such LP gas, it is supplied in the form of a gas cylinder filled with the LP gas, so that there is an advantage that the fuel is relatively safe and there are few environmental problems.
In addition, the power supply system using the LP gas can be operated for a predetermined period (for example, 72 hours or more is a guide) according to the capacity of the gas cylinder.
Accordingly, since a predetermined amount of electricity can be secured during that time, such a power supply system derived from an engine using LP gas as a fuel has attracted attention.
また、空冷型エンジンのキャブレターの冷却構造が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
より具体的には、図8に示されるように、空気取り入れ口101からファン102によって装置内に導入された外気は、フィン103に至りエンジン104を冷却する、所定の冷却構造100が提案されている。
また、かかる冷却構造100において、外気の一部は、スパイラルケース105、カバー106、切り欠き部107及びエアフィルタ108を経由した後、キャブレター109で吸気され、かつ、キャブレター109を冷却する構成である。
しかも、キャブレターの熱を吸収した空気が、キャブレターに送り込まれるので、燃料(ガソリン)を気化させやすく、したがって、燃料効率を向上させることも期待される。
Further, a cooling structure for a carburetor of an air-cooled engine has been proposed (for example, see Patent Document 2).
More specifically, as shown in FIG. 8, a
Further, in the
Moreover, since the air that has absorbed the heat of the carburetor is sent into the carburetor, the fuel (gasoline) can be easily vaporized, and therefore, it is expected that the fuel efficiency is improved.
さらにまた、図9(a)〜(b)に示されるような、エンジン駆動ゼネレータの排気装置が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
ここで、図9(a)は、この排気装置200でのエンジン202及びゼネレータ203の関係及び冷却の様子を示した図である。
また、図9(b)は、図9(a)のエンジン駆動ゼネレータにおいて、排気ダクト208やエアクリーナ207等の部材を重ねて示した図である。
そして、かかる排気装置200では、防音ケース201内に、エンジン202、ゼネレータ203等が収容されている。したがって、エンジン202の駆動によって、ファン204が回転すると、冷却風導入口205から防音ケース201内に外気が流入して、エンジン202を冷却することが可能となる。
Furthermore, an exhaust device for an engine-driven generator as shown in FIGS. 9A and 9B is disclosed (for example, see Patent Document 3).
Here, FIG. 9A is a diagram showing a relationship between the
FIG. 9B is a diagram in which members such as the
In the
また、排気装置200において、流入する冷却風の一部は、空気取り入れ口206からエアクリーナ207内に吸気される構成である。
そして、かかる排気装置200において、排気ダクト208内にマフラーボディ209が配置されている。
また、排気ダクト208内に、マフラーテールパイプ210が多数形成され、これらマフラーテールパイプ210の両端が冷却風通路に連通され、かつ、この冷却風通路が、排気ダクト208の一部に設けた排気口211に至っている。
Further, in the
In the
A large number of
したがって、かかる排気装置200においては、排気ガスと、冷却排風と、が排気ダクト208の内部で混合されるため、排気ガスの濃度の調整及び冷却風の排風を比較的良好に行うことが期待される。
しかも、排気ダクト208内にマフラーボディ209を設け、かつ、排気ダクト内でマフラーテールパイプ210を開放しているため、排気ガスの濃度の調整及び騒音の低減と、冷却風の排風とを、良好に行うことも期待される。
Therefore, in the
Moreover, since the
しかしながら、特許文献1に開示されたLPガスを用いた電力供給システムは、待機電力遮断対象の負荷に接続された電路に、分岐ブレーカとともに遠隔操作可能なリ、そのためモートブレーカを設けて負荷制御部が形成してあった。
そして、このリモートブレーカが設けられた分岐電路に設けた電流センサにより、電流値を検出して所定の電気機器の待機電力消費状態を確認し、所望のリモートブレーカを操作して待機電力を遮断していた。
したがって、特許文献1に開示された電力供給システムは、複雑な制御回路を有しており、大型化したり、製造コストが高くなったりして、経済的に不利になるという問題が見られた。
一方、特許文献1において、LPガスを用いたエンジン付きの電力供給システムを、安定的かつ効率的に運転する構成等については、何ら言及していなかった。
However, the power supply system using LP gas disclosed in
Then, a current sensor provided on a branch circuit provided with the remote breaker detects a current value to check a standby power consumption state of a predetermined electric device, and operates a desired remote breaker to cut off standby power. I was
Therefore, the power supply system disclosed in
On the other hand,
また、特許文献2に開示された冷却構造100は、一つの吸入口から取り入れた外気を、エンジンを冷却した後、キャブレターの吸気として利用することを意図しており、かかる冷却構造100の構成が複雑化したり、使用用途が過度に制限されたりするという問題が見られた。
また、実際のところ、外気を、キャブレターの冷却およびキャブレターの吸気に対して、共通的に利用することは事実上困難であって、そのため、所定の気流流れを安定的、かつ静音に形成することが困難であるという問題が見られた。
その上、かかる冷却構造100おいて、エンジンの排気と、外気による冷却風と、の関係については、何ら記載も示唆もされておらず、少なくともエンジンの排気等の冷却に使用する意図までは見られなかった。
Further, the
Further, in fact, it is practically difficult to use outside air commonly for cooling the carburetor and for intake of the carburetor, and therefore, it is necessary to form a predetermined airflow in a stable and silent manner. Was difficult.
In addition, in the
さらにまた、特許文献3に開示された排気装置200としてのエンジン駆動ゼネレータでは、エンジン202と、ゼネレータ203との間にファン204を設けて、冷却風流路を生じさせている。
また、排気ダクト208の内壁とマフラーボディの外壁とをそれぞれ凹凸構造にし、これら凸部同士を溶接する等して排風経路を形成している。
したがって、かかる排気装置200は、極めて複雑な構造を有しており、装置全体が大型化するとともに、装置の製造やメンテナンスが容易でないという問題が見られた。
その上、かかる排気装置200において、ファン204と、排気ダクト208とは、曲線の多い経路を経て、接続関係になっている。
Furthermore, in the engine driven generator as the
In addition, the inner wall of the
Therefore, the
In addition, in the
したがって、排気ダクト208内は、マフラーボディやマフラーテールパイプに起因した複雑な構造となっているため、ファン204により生じる気流力と、排気による気流力とが相互に効率よく作用して、冷却できないという問題が見られた。
すなわち、特許文献3に開示された排気装置200としてのエンジン駆動ゼネレータにおいては、ファン204によって、内部に取り入れた外気の流れと、マフラーによる排気の流れとを、連動させて、外気導入と排気とを安定的かつ効率的に行うことが困難であるという問題が見られた。
Therefore, since the inside of the
That is, in the engine-driven generator as the
そこで、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、所定の第1の吸気経路及び第2の吸気経路をそれぞれ設けて、十分に外気を取入れ、さらには、空冷型エンジンのマフラーからの排気等のみならず、空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部も効果的に排気することにより、空冷型エンジンを安定的に動作させ、ひいては、発電機において、所定期間にわって、安定的に発電できることを見出した。 Accordingly, the inventors of the present invention have conducted intensive studies and as a result, provided a predetermined first intake path and a second intake path, respectively, to sufficiently take in outside air, and furthermore, exhaust air from a muffler of an air-cooled engine, and the like. Not only that, by effectively exhausting at least a part of the exhaust present above the air cleaner of the air-cooled engine, the air-cooled engine can be operated stably, and in the generator, over a predetermined period of time. , And found that it can stably generate power.
すなわち、本発明の目的は、LPガス等の燃料ガスに由来した空冷型エンジンによって発電機を安定的に動作させ、市販の電気がストップする停電の際にも、それに切り替わって、安心して電気供給が可能となる、簡易構造の複合発電装置、及び、その安定的な気流制御方法を提供することにある。 That is, an object of the present invention is to stably operate a generator by an air-cooled engine derived from a fuel gas such as LP gas, and to switch to a commercially available power supply in the event of a power outage to stop power supply. It is an object of the present invention to provide a combined power generation device having a simple structure and a stable airflow control method thereof.
本発明は、エアクリーナ、キャブレター、燃焼室、及びマフラーを備えた空冷型エンジンと、当該空冷型エンジンの燃焼室における所定燃焼によって動作する発電機と、外気を取入口から取り入れ、空冷型エンジンに導くファンと、これらの構造部品を内部に収容する筐体と、を有する複合発電装置である。
また、ファンによって、取入口としての第1の取入口から取り入れた外気を、空冷型エンジンの冷却用空気として導く第1の吸気経路と、別の取入口としての第2の取入口から取り入れた外気を、空冷型エンジンの前記エアクリーナに導く第2の吸気経路と、を有している。
さらに、空冷型エンジンを冷却した後の空気及び空冷型エンジンのマフラーから排出される排気を合流領域に導くため、鉛直方向に沿って、下方から第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板が設けてあり、当該第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板の間に形成されてなる第1の排気経路と、空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を合流領域に導く第2の排気経路と、を有している。
そして、合流領域で合流された、第1の排気経路を経由してなる、空冷型エンジンを冷却した後の空気及び空冷型エンジンのマフラーから排出される排気と、第2の排気経路を経由してなる、空冷型エンジンのマフラーから排出される排気の一部とを一緒に、筐体の外部に排出する排出口と、を有している。
そして、空冷型エンジンと、第1の吸気経路及び第2の吸気経路と、の間に、それぞれ垂直壁があって、当該垂直壁の一部に、ファンによって、外気を導くための第1の吸気口と、エアクリーナに連通する第2の吸気口と、がそれぞれ設けてあり、第1の吸気口の外気の入口側に、鉛直方向に沿って、下方に開口したフード状案内板が設けてあり、第2の吸気口の外気の入口側に、鉛直方向に沿って、上方に開口したフード状案内板が設けてあることを特徴とする複合発電装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。
The present invention relates to an air-cooled engine including an air cleaner, a carburetor, a combustion chamber, and a muffler, a generator that operates by predetermined combustion in a combustion chamber of the air-cooled engine, and takes in outside air from an inlet and guides the air to the air-cooled engine. This is a combined power generation device including a fan and a housing that houses these structural components.
In addition, outside air taken in from a first intake as an intake by a fan is taken in from a first intake path for guiding as cooling air for an air-cooled engine and a second intake as another intake. A second intake path for guiding outside air to the air cleaner of the air-cooled engine.
Furthermore, in order to guide the air after cooling the air-cooled engine and the exhaust discharged from the muffler of the air-cooled engine to the merging area, the first exhaust guide plate and the second exhaust guide are arranged from below along the vertical direction. A guide plate is provided, and a first exhaust path formed between the first exhaust guide plate and the second exhaust guide plate, and at least one exhaust gas present above the air cleaner of the air-cooled engine. And a second exhaust path for guiding the portion to the merge area.
Then, the air after cooling the air-cooled engine and the exhaust air discharged from the muffler of the air-cooled engine, which are formed via the first exhaust path, merged in the merge area, and the second exhaust path. becomes Te, together with part of the exhaust gas discharged from the muffler air-cooled engines, which possess a discharge port for discharging to the outside of the housing, a.
There is a vertical wall between the air-cooled engine and the first intake path and the second intake path, and a first fan for guiding outside air to a part of the vertical wall by a fan. An intake port and a second intake port communicating with the air cleaner are provided, and a hood-shaped guide plate that opens downward along the vertical direction is provided on the outside air inlet side of the first intake port. There is provided a combined power generation apparatus characterized in that a hood-shaped guide plate that opens upward along the vertical direction is provided on the outside air inlet side of the second intake port, and the above-described problem is solved. can do.
すなわち、このように本発明の複合発電装置を構成することで、取入口から取り入れた外気を、第1の吸気経路と、第2の吸気経路とに明確に分け、それぞれ外気として、空冷型エンジンの吸気用空気と、空冷型エンジンの冷却用空気とを、十分に吸気することができる。
また、第1の排気経路を経由してなる気流につき、それぞれ第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板で規制しながら、合流領域に対して効率的に合流させ、十分低温化して外部に排出することができる。
さらにまた、空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部についても、第2の排気経路を経由して、合流領域に合流させ、筐体の外部に排出することができる。
よって、高温のエンジンの排気等が、エアクリーナの上方を含めて、筐体の内部に滞留するのを有効防止することができ、ひいては、空冷型エンジンを用いて発電機を安定的に回転させ、不完全燃焼等を防止しつつ、確実に発電することができる。
したがって、このような複合発電装置によれば、停電の際にも、LPガス等の燃料ガスに由来した空冷型エンジンが、所定の発電機を、迅速かつ安定的に回転させて、所定量の電気を発電し、安心確実な電気供給源となる。
また、このように所定位置にある垂直壁に、ファンが外気を取り入れるための第1の吸気口と、エアクリーナに連通する第2の吸気口と、を有することにより、空冷型エンジンの周囲を効果的に空冷しながら、安定的に燃焼させることができる。
したがって、停電の際にも、LPガス等の燃料ガスに由来した空冷型エンジンが、所定の発電機を、迅速かつ安定的に回転させて、所定量の電気を発電し、安心確実な電気供給源となる。
そして、このように構成することによって、第1の吸気口及び第2の吸気口に、所定のフード状案内板がそれぞれ設けてあることにより、他方の吸気に対して影響を与えることがより少なくなる。
したがって、第1の吸気口から、空冷型エンジンの冷却用空気を、第2の吸気口から、空冷型エンジンの吸気用空気を、それぞれ十分かつ迅速に吸気することができる。
That is, by configuring the combined power generation device of the present invention in this way, the outside air taken in from the intake is clearly divided into a first intake path and a second intake path, and the air is cooled by an air-cooled engine. And the air for cooling the air-cooled engine can be sufficiently inhaled.
In addition, the airflow passing through the first exhaust path is controlled by the first exhaust guide plate and the second exhaust guide plate, respectively, to efficiently join the merging area, and to sufficiently reduce the temperature. Can be discharged to the outside.
Furthermore, at least a part of the exhaust present above the air cleaner of the air-cooled engine can also be merged into the merge area via the second exhaust path and discharged to the outside of the housing.
Therefore, it is possible to effectively prevent the exhaust of the high-temperature engine and the like, including the upper part of the air cleaner, from staying inside the housing, and further stably rotate the generator using the air-cooled engine, It is possible to reliably generate power while preventing incomplete combustion and the like.
Therefore, according to such a combined power generation device, even during a power outage, the air-cooled engine derived from the fuel gas such as the LP gas causes the predetermined generator to rotate quickly and stably so that the predetermined amount of the gas can be reduced. Generates electricity and becomes a safe and secure electricity source.
Also, by providing the vertical wall at the predetermined position with the first intake port for the fan to take in the outside air and the second intake port communicating with the air cleaner, the surrounding area of the air-cooled engine is effectively reduced. The air can be stably burned while being air-cooled.
Therefore, even in the event of a power outage, an air-cooled engine derived from fuel gas such as LP gas rotates a predetermined generator quickly and stably to generate a predetermined amount of electricity, thereby providing a safe and secure power supply. Source.
With such a configuration, since the first intake port and the second intake port are provided with the predetermined hood-shaped guide plates, respectively, the influence on the other intake is lessened. Become.
Therefore, the air for cooling the air-cooled engine can be taken in from the first intake port and the intake air for the air-cooled engine can be taken in sufficiently and quickly from the second intake port.
また、本発明の複合発電装置を構成するにあたり、第1の取入口及び第2の取入口とは別に、発電機を冷却するための外気を取り込むための取入口としての第3の取入口を、筐体の一部に設けてあることが好ましい。
このように発電機を冷却するための吸気経路(第3の吸気経路と称する場合がある。)及び排気経路(第3の排気経路と称する場合がある。)を、第1の吸気経路及び第2の吸気経路や第1の排気経路及び第2の排気経路とは独立的に設けることができる。
したがって、他の吸気経路や排気経路への影響がほとんどない、発電機専用の冷却システムが確保される。
なお、第3の吸気経路の取入口は、筐体の底面であって、発電機の直下部分に設け、かつ、第3の排気経路の排気口は、筐体の側面であって、発電機の側方位置に設けるのが好適である。
こうすることによって、複合発電装置の設計し易くなり、また、空冷型エンジンの冷却系やエアクリーナの空気取り入れへの、発電機に起因した影響が一層生じにくくなる。
In constituting the combined power generation device of the present invention, a third intake as an intake for taking in outside air for cooling the generator is provided separately from the first intake and the second intake. , Is preferably provided in a part of the housing.
Thus, the intake path (sometimes referred to as a third intake path) and the exhaust path (sometimes referred to as a third exhaust path) for cooling the generator are divided into the first intake path and the third intake path. The second intake path, the first exhaust path, and the second exhaust path can be provided independently.
Therefore, a cooling system dedicated to the generator, which hardly affects other intake paths and exhaust paths, is secured.
Note that the intake of the third intake path is provided on the bottom surface of the casing and directly below the generator, and the exhaust port of the third exhaust path is on the side of the casing, Is preferably provided at the side position.
By doing so, the design of the combined power generation device becomes easy, and the influence of the generator on the cooling system of the air-cooled engine and the air intake of the air cleaner is further reduced.
また、本発明の複合発電装置を構成するにあたり、第1の排気用案内板を、側方から眺めた場合に、空冷型エンジンのマフラーから、合流領域に向かって、右斜め方向に上方傾斜していることが好ましい。
このように構成することによって、空冷型エンジンのマフラーから噴出された排気を、第1の排気用案内板の壁面に沿って移動させやすくなり、ひいては、合流領域において、移動させた排気と、他の空気等と均一に混合して、十分低温化させ(例えば、50℃以下)、外部に排出することができる。
Further, in configuring the combined power generation device of the present invention, when the first exhaust guide plate is viewed from the side, the first exhaust guide plate is inclined upward and obliquely rightward from the muffler of the air-cooled engine toward the merging region. Is preferred.
With this configuration, the exhaust gas ejected from the muffler of the air-cooled engine can be easily moved along the wall surface of the first exhaust guide plate. And then uniformly mixed with air or the like to sufficiently lower the temperature (for example, 50 ° C. or less), and can be discharged outside.
また、本発明の複合発電装置を構成するにあたり、第2の排気用案内板を、側方から眺めた場合に、空冷型エンジンのマフラーの上方から、所定間隔をあけた状態で、筐体の天板に向かって、右斜め方向に上方傾斜する第1の傾斜部と、筐体の天板との間に所定間隔をあけた状態で、水平方向に延在する水平部と、筐体の天板から、所定間隔をあけた状態で、合流領域に向かって、右斜め方向に下方傾斜している第2の傾斜部と、を有することが好ましい。
このように構成することによって、空冷型エンジンのマフラーから噴出された排気を、第1の排気用案内板のみならず、かかる第2の排気用案内板の壁面に沿って移動させやすくなり、ひいては、合流領域において、移動させた排気と、他の空気等と均一に混合して、十分低温化させ、外部に排出することができる。
Further, in configuring the combined power generation device of the present invention, when the second exhaust guide plate is viewed from the side, a predetermined space is provided from above the muffler of the air-cooled engine, and A first inclined portion that inclines upward in a diagonal right direction toward the top plate, a horizontal portion that extends in the horizontal direction with a predetermined gap between the first inclined portion and the top plate of the housing, It is preferable to have a second inclined portion which is inclined downward in the right oblique direction toward the confluence area at a predetermined interval from the top plate.
With this configuration, the exhaust gas ejected from the muffler of the air-cooled engine can be easily moved not only along the first exhaust guide plate but also along the wall surface of the second exhaust guide plate. In the confluence area, the moved exhaust gas can be uniformly mixed with other air or the like, sufficiently cooled, and discharged to the outside.
また、本発明の複合発電装置を構成するにあたり、エンジンが、LPガスを燃料とするエンジンであることが好ましい。
このようにLPガス(主成分:プロパンガス)を燃料とする空冷型エンジンとすることによって、燃料としてのLPガスの入手や管理が容易で、かつ環境安全性にも、経済的にも優れた複合発電装置を提供することができる。
なお、LPガス中に、所定量(例えば、全体量に対して、5体積%以下)の臭気、あるいは、メタンガス、エタンガス、ブタンガス等が混合されていてもよい。
Further, in configuring the combined power generation device of the present invention, it is preferable that the engine is an engine using LP gas as fuel.
As described above, by using an air-cooled engine using LP gas (main component: propane gas) as a fuel, it is easy to obtain and manage LP gas as a fuel, and it is excellent in environmental safety and economically. A combined power generation device can be provided.
Note that a predetermined amount (for example, 5% by volume or less based on the total amount) of odor, methane gas, ethane gas, butane gas, or the like may be mixed in the LP gas.
また、本発明の別の態様は、エアクリーナ、キャブレター、燃焼室、及びマフラーを備えた空冷型エンジンと、当該空冷型エンジンの燃焼室における所定燃焼によって動作する発電機と、外気を取入口から取り入れ、空冷型エンジンに導くファンと、これらの構造部品を内部に収容する筐体と、を有し、空冷型エンジンと、第1の吸気経路及び第2の吸気経路と、の間に、それぞれ垂直壁があって、当該垂直壁の一部に、ファンによって、外気を導くための第1の吸気口と、エアクリーナに連通する第2の吸気口と、がそれぞれ設けてあり、第1の吸気口の外気の入口側に、鉛直方向に沿って、下方に開口したフード状案内板が設けてあり、第2の吸気口の外気の入口側に、鉛直方向に沿って、上方に開口したフード状案内板が設けてある複合発電装置の気流制御方法であって、下記工程1〜5を含むことを特徴とする複合発電装置の気流制御方法である。
(工程1)
ファンによって、取入口としての第1の取入口から取り入れた外気を、第1の吸気経路を経由して、空冷型エンジンの冷却用空気として、空冷型エンジンに導く工程
(工程2)
取入口とは別の第2の取入口から取り入れた外気を、第2の吸気経路を経由して、空冷型エンジンの前記エアクリーナに導く工程
(工程3)
空冷型エンジンのキャブレターにおいて、エアクリーナで清浄化された空気と、LPガスとが混合され、それが燃焼室に運ばれた後、点火プラグによって着火させられて、ピストン駆動し、さらには当該ピストンに連結された所定軸を介して、発電機を回転させて発電する工程
(工程4)
鉛直方向に沿って、下方から第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板が設けてあり、当該第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板の間に形成されてなる第1の排気経路を経由して、空冷型エンジンを冷却した後の空気及び空冷型エンジンのマフラーから排出される排気を合流領域に導くとともに、空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を、第2の排気経路を経由して、合流領域に導く工程
(工程5)
第1の排気経路を経由してなる、空冷型エンジンを冷却した後の空気及び空冷型エンジンのマフラーから排出される排気と、第2の排気経路を経由してなる、空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を、合流領域で合流させ、混合しながら外部に排出する工程
Another aspect of the present invention provides an air-cooled engine including an air cleaner, a carburetor, a combustion chamber, and a muffler, a generator operating by predetermined combustion in a combustion chamber of the air-cooled engine, and taking in outside air from an inlet. , a fan for guiding the air-cooled engine, possess a housing that accommodates these structural components therein, and a cooling-type engine, a first intake path and a second intake passage, between the respective vertical A first intake port for guiding outside air by a fan and a second intake port communicating with an air cleaner provided on a part of the vertical wall; A hood-shaped guide plate that opens downward along the vertical direction is provided on the outside air inlet side, and a hood-like opening that opens upward along the vertical direction on the outside air inlet side of the second intake port. double the guide plate is provided A airflow control method of the power generation apparatus, a stream control method for combined cycle power generation system which comprises the following steps 1-5.
(Step 1)
A step of introducing outside air taken in from a first intake as an intake by a fan as air for cooling the air-cooled engine via a first intake path to the air-cooled engine (step 2)
A step of guiding outside air taken in from a second intake different from the intake to the air cleaner of the air-cooled engine via a second intake path (step 3)
In a carburetor of an air-cooled engine, air purified by an air cleaner and LP gas are mixed, transported to a combustion chamber, ignited by a spark plug, driven by a piston, and further driven by the piston. Step of generating electricity by rotating the generator through the connected predetermined shaft (Step 4)
A first exhaust guide plate and a second exhaust guide plate are provided from below along the vertical direction, and a first exhaust guide plate and a second exhaust guide plate are formed between the first exhaust guide plate and the second exhaust guide plate. The air after cooling the air-cooled engine and the exhaust discharged from the muffler of the air-cooled engine are guided to the confluence area via the exhaust path of No. 1 and at least the exhaust gas present above the air cleaner of the air-cooled engine is discharged. Step of leading a part to the junction area via the second exhaust path (Step 5)
The air after cooling the air-cooled engine and the exhaust discharged from the muffler of the air-cooled engine via the first exhaust path, and the air cleaner of the air-cooled engine via the second exhaust path. A step of combining at least a part of the exhaust present above in the joining area and discharging the outside while mixing
すなわち、本発明の別の態様によれば、外気の取入口をエンジン近傍の筐体の底面に配置し、そこからファン(シロッコファン)によって取入れた外気を、第1の吸気経路を介して、案内板によって、空冷型エンジンに、空冷型エンジンの冷却用空気として導き、空冷型エンジンの周囲から冷却するものである。
そして、空冷型エンジンの外側から冷却した空気を、第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板に沿って、第1の排気経路を介して、合流領域に導くものである。
また、第2の吸気経路を介して、空冷型エンジンの上方に配置したエアクリーナに対して、一部の外気を取入れ、清浄化する。
次いで、キャブレターに運ばれ、エアクリーナで清浄化された外気(空気)と、LPガスとが混合され、それがさらに燃焼室に運ばれた後、点火プラグによって発火させられて、燃焼室に装備されたピストンが往復駆動をすることになる。
よって、ピストンに連結された所定軸を介して、発電機を回転させて発電することができる。
そして、燃焼室に連結されるマフラーから排出される排気を、第1の排気経路を経由して、合流領域に導くことができる。
さらに、マフラーから排出される高温の排気の一部を、第2の排気経路を経て、合流領域に導くことができる。
したがって、このような複合発電装置の気流制御方法によれば、停電の際にも、空冷型エンジンが、発電機を回転させて所定電気を安定的に発電し、安心確実な電気供給源となる。
That is, according to another aspect of the present invention, the intake of the outside air is arranged on the bottom surface of the housing near the engine, and the outside air taken in by the fan (sirocco fan) therefrom via the first intake path is The guide plate guides the air-cooled engine as air for cooling the air-cooled engine, and cools the air-cooled engine from around the air-cooled engine.
Then, the air cooled from the outside of the air-cooled engine is guided to the junction area along the first exhaust guide plate and the second exhaust guide plate via the first exhaust path.
In addition, a part of the outside air is taken into the air cleaner disposed above the air-cooled engine via the second intake path to be cleaned.
Next, the LP gas is mixed with the outside air (air), which is transported to the carburetor and purified by the air cleaner, and is further transported to the combustion chamber, where it is ignited by a spark plug and installed in the combustion chamber. The piston moves reciprocally.
Therefore, it is possible to generate electric power by rotating the generator through the predetermined shaft connected to the piston.
Then, the exhaust gas discharged from the muffler connected to the combustion chamber can be guided to the merge area via the first exhaust path.
Further, a part of the high-temperature exhaust gas discharged from the muffler can be guided to the merge area via the second exhaust path.
Therefore, according to such an airflow control method of the combined power generation device, even in the event of a power failure, the air-cooled engine stably generates predetermined electricity by rotating the generator, thereby providing a safe and secure electricity supply source. .
[第1の実施形態]
第1の実施形態の複合発電装置10は、図1の部分透視斜視図及び図2(a)の側方断面図に示すように、エアクリーナ13a、キャブレター13b、燃焼室13c、及びマフラー13dを備えた空冷型エンジン13と、当該空冷型エンジン13の燃焼室13cにおける所定燃焼によって動作する発電機15と、外気を取入口(第1の取入口17と称する場合がある。)から取り入れ、空冷型エンジン13に導くファン19と、これらの構造部品を内部に収容する筐体11と、を有している。
[First Embodiment]
The combined
また、ファン19によって、取入口としての第1の取入口17から取り入れた外気を、空冷型エンジン13の冷却用空気として導く第1の吸気経路A1と、別の取入口としての第2の取入口43から取り入れた外気を、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aに導く第2の吸気経路A2と、を有している。
Further, a first intake path A1 for guiding outside air taken in from the
さらに、空冷型エンジン13を冷却した後の空気及び空冷型エンジン13のマフラー13dから排出される排気を合流領域25に導くため、鉛直方向に沿って、下方から第1の排気用案内板21c及び第2の排気用案内板21dが設けてあり、当該第1の排気用案内板21c及び第2の排気用案内板21dの間に形成されてなる第1の排気経路C1と、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aの上方に存在する、少なくとも排気の一部を合流領域25に導く第2の排気経路C2と、を有している。
Further, in order to guide the air after cooling the air-cooled
そして、合流領域25で合流された、第1の排気経路C1を経由してなる、空冷型エンジン13を冷却した後の空気及び空冷型エンジン13のマフラー13dから排出される排気と、第2の排気経路C2を経由してなる、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aの上方に存在する、少なくとも排気の一部とを一緒に、筐体11の外部に排出する排気口27と、を有することを特徴とする複合発電装置10である。
Then, the air after cooling the air-cooled
以下、図面を適宜参照して、本発明の第1の実施形態の複合発電装置10について具体的に説明する。
また、説明に用いる各図はこれらの発明を理解できる程度に概略的に示してあるにすぎない。さらに、説明に用いる各図において、同様な構成成分については同一の番号を付して示し、その説明を省略する場合もある。
なお、以下の説明中で述べる構造例、使用部材等は、この発明の範囲内の好適例に過ぎない。したがって、特に理由なく、本発明は、以下の実施形態の記載に限定されるものではない。
Hereinafter, the combined
Further, the drawings used for the description are only schematically shown to the extent that these inventions can be understood. Further, in each of the drawings used for the description, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
It should be noted that the structural examples, used members, and the like described in the following description are merely preferred examples within the scope of the present invention. Therefore, for no particular reason, the present invention is not limited to the description of the embodiments below.
1.複合発電装置の基本構造
図1は、第1の実施形態の複合発電装置10の概要を示す部分透視斜視図であり、図2(a)は、複合発電装置10の特徴部分を説明するため、図1の発電機15を、空冷型エンジン13に対する連結方向に沿って縦割し、その切断面を側方から見た側方断面図である。
また、図2(b)において、矢印のついた破線は、それぞれ気流の流れを示したものである。
1. Basic Structure of Combined Cycle Generator FIG. 1 is a partially transparent perspective view showing an outline of a combined
Further, in FIG. 2B, broken lines with arrows indicate the flow of the airflow, respectively.
そして、第1の実施形態の複合発電装置10は、主要構成要件として、筐体11、空冷型エンジン13、発電機15、第1の取入口17、第2の取入口43、排気用案内板(第1の排気用案内板21c、第2の排気用案内板21d)、吸気口(第1の吸気口13e、第2の吸気口13g)、ファン(シロッコファン)19、第1の吸気経路A1、第2の吸気経路A2、第1の排気経路C1、第2の排気経路C2、合流領域25、排気口27、第3の取入口31、第2の排気口33及び制御部35を、備えていることが好ましい。
このように構成することによって、エンジン冷却のための外気を、ファン19によって、空冷型エンジン13に導くと共に、外気を、第1の吸気用案内板22aによって、第1の吸気経路A1に導くことで、集中的に、空冷型エンジン13の周囲から、それを冷却することができる。
なお、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aには、燃料源であるLPガスボンベ41
を、ガス管41aで接続し、LPガスが導通する状態を示している。
The combined
With this configuration, the outside air for cooling the engine is guided to the air-cooled
The air cleaner 13a of the air-cooled
Are connected by a
2.筐体
図1及び図2に示す、筐体11は、複合発電装置10における、使用者等に対する安全性、防音性、また、複合発電装置10の耐候性や機械的特性を確保するための部材である。
この筐体11は、例えば、所定厚さ0.3〜3mmの金属製(主として、鉄)の塗装板や打ち抜き板から構成されている。
そして、難燃性や吸音性等を発揮すべく、必要に応じ、これら塗装板や打ち抜き板等の表面に対して、所定厚さ1〜30mmの耐熱性の断熱材や難燃性の吸音材(ガラスウールや、メラミン系樹脂板、ウレタンフォーム材等)を積層することが好ましい。
そのため、筐体11の大きさや形状は、複合発電装置10のサイズが過度に大きくならない範囲において、複合発電装置10の仕様に応じて、任意の大きさ、形状とすることができる。
但し、この例では、概ね直方体形状の筐体11としてあり、したがって、底面、天井面、四つの側面を有している。
2. Housing The housing 11 shown in FIGS. 1 and 2 is a member for securing the safety and soundproofing of the combined
The housing 11 is made of, for example, a metal (mainly iron) painted plate or punched plate having a predetermined thickness of 0.3 to 3 mm.
Then, in order to exhibit flame retardancy and sound absorbing properties, heat-resistant heat insulating material or flame-retardant sound absorbing material having a predetermined thickness of 1 to 30 mm is applied to the surfaces of these painted plates and punched plates as required. (Glass wool, melamine-based resin plate, urethane foam material, etc.) are preferably laminated.
Therefore, the size and shape of the housing 11 can be any size and shape according to the specifications of the combined
However, in this example, the case 11 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and thus has a bottom surface, a ceiling surface, and four side surfaces.
3.空冷型エンジン
図1及び図2等に示す、空冷型エンジン13は、外気を取り入れ、それを用いて空冷型エンジン13の回転駆動、ひいては、不完全燃焼を防止するタイプのエンジンである。
そして、この例の場合は、外気を取り入れ、LPガスを燃料として駆動する空冷型エンジン13である。
したがって、空冷型エンジン13は、エンジンカバー13fに、エアクリーナ13a、キャブレター13b、燃焼室13c、マフラー13d、エンジンカバー13f内に冷却用の空気を導くための第1の吸気口13e及びエアクリーナ13aに燃料の燃焼に用いられる空気を導くための第2の吸気口13gを備えている。
3. Air-Cooled Engine The air-cooled
In the case of this example, the air-cooled
Therefore, the air-cooled
そのため、空冷型エンジン13は、その周囲に空隙をもって設けたエンジンカバー13fを有していて、これら空冷型エンジン13及びエンジンカバー13fの間の空隙が、空冷型エンジン冷却のための外気の経路となる。
また、この実施形態では、空冷型エンジン13で、エンジン本体に対し鉛直方向の上方に、エアクリーナ13aを配置したものとしてある。
Therefore, the air-cooled
In this embodiment, the air-cooled
4.発電機
図1及び図2等に示す、発電機15は、空冷型エンジン13のピストン駆動に連結して回転させられ、それによって、発電機15の内部に配したコイルも回転することから、所定量の電気を発電するものである。
すなわち、かかる発電機15は、空冷型エンジン13のピストン駆動を、カムシャフトを介して生じる回転力に変換させ、それに対応して接続された、発電機15ひいてはその内部に配したコイルも回転することから、電磁誘導によって、所定電気を発電させることができる。
4. Generator The
That is, the
5.取入口
(1)第1の取入口
図1及び図2、あるいは図3等に示すように、空冷型エンジン13の空冷用の外気を効果的に取り入れるための第1の取入口17は、筐体11の底面であって空冷型エンジン13の近傍の底面に設けてあることが好ましい。
このような第1の取入口17は、筐体11に向けた所定の開口部であって、例えば、フィルターを装備した金属製の網目状物を取り付けることで構成できる。
また、第1の取入口17の大きさ、形状は、複合発電装置10の仕様(起電力等)に応じ任意である。
なお、第1の実施形態の第1の取入口17は、平面形状が概ね長方形状であって、筐体11における幅寸法の半分程度の長さを持ったものとしてある。
したがって、筐体11における幅寸法を100%としたときに、第1の取入口17の横方向長さを30〜80%の範囲内の値とすることが好ましい。
5. Inlet (1) First Inlet As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
Such a
In addition, the size and shape of the
The
Therefore, when the width dimension of the housing 11 is 100%, it is preferable that the lateral length of the
(2)第2の取入口
図1及び図2、あるいは図3等に示すように、空冷型エンジン13のエアクリーナ13a(エアフィルタと称する場合がある。)の外気を効果的に取り入れるための第2の取入口43は、筐体11の底面であって空冷型エンジン13の近傍より若干離れた底面に設けてあることが好ましい。
かかる第2の取入口43は、筐体11に向けた所定の開口部であって、例えば、フィルターを装備した金属製の網目状物を取り付けることで構成できる。
また、第2の取入口43の大きさ、形状は、複合発電装置10の仕様(起電力等)に応じ任意である。
なお、第1の実施形態の第2の取入口43は、平面形状が概ね長方形状であって、筐体11における幅寸法の半分程度の横方向長さ、例えば、筐体11における幅寸法を100%としたときに、第2の取入口43の横方向長さを20〜60%の範囲内の値とすることが好ましい。
(2) Second Inlet As shown in FIG. 1, FIG. 2, or FIG. 3, etc., a second inlet for effectively taking in outside air from an
The
The size and shape of the
Note that the
(3)第3の取入口
図1及び図2、あるいは図3等に示すように、発電機15の空冷用の外気を効果的に取り入れるための第3の取入口31は、筐体11の底面であって、発電機15の近傍の底面に設けてある。
このような第3の取入口31は、筐体11に向けた所定の開口部であって、例えば、フィルターを装備した金属製の網目状物を取り付けることで構成できる。
また、第3の取入口31の大きさ、形状は、複合発電装置10の仕様(起電力等)に応じ任意である。
なお、第3の取入口31は、第1の取入口17や第2の取入口43と同様に、平面形状が概ね長方形状であって、筐体11における幅寸法の半分程度の長さを持ったものとすることが好ましい。
(3) Third Inlet As shown in FIGS. 1 and 2, FIG. 3, and the like, a
Such a
The size and shape of the
The
6.吸気用案内板(第1の吸気用案内板、第2の吸気用案内板)
(1)第1の吸気用案内板
また、第1の吸気用案内板は、空冷型エンジンの冷却のために、ファンにより外気を強制的に取り入れるための吸気口の高さに対応する位置に設けてあって、第1の吸気経路を経由して、確実に、外気を取り込むためのものである。
すなわち、図2(b)に示すように、第1の吸気用案内板22aとして、空冷型エンジン13の冷却のために外気を取り入れる第1の吸気口13eとしたときに、当該第1の吸気口13eの外気取り込み側に、鉛直方向に、下方に開口したフード状の吸気用案内板が、設けてあることが好ましい。
6. Intake guide plate (first intake guide plate, second intake guide plate)
(1) First intake guide plate The first intake guide plate is located at a position corresponding to the height of an intake port for forcibly taking in outside air by a fan for cooling an air-cooled engine. It is provided to reliably take in outside air via the first intake path.
That is, as shown in FIG. 2B, when the first
このように所定位置に、所定形状の第1の吸気用案内板22aを設けることにより、第2の吸気用案内板22bによる外気の吸気を妨げることなく、主として、空冷型エンジン13の冷却のための外気を、安定的かつ迅速に取り入れることが容易になる。
よって、第1の吸気用案内板22aは、ファン19によって、第1の取入口17から取り入れた空気を、第1の吸気経路A1に沿って、第1の吸気口13eに導くガイド機能を有している。
また、第1の吸気用案内板22aは、空冷型エンジン13における燃焼をさらに安定的かつ効果的に実施することができ、かつ、空冷型エンジン13の周囲についてもさらに効果的に冷却すべく、過度な量の空気取り込みを防ぎ、安定した圧力で取り込める圧力調整機能を有している。
By providing the first
Therefore, the first
Further, the first
(2)第2の吸気用案内板
また、第2の吸気用案内板22bは、第2の取入口43から取り入れた外気の一部を、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aに導くための第2の吸気口13gの高さと等しい位置に設けてあって、第2の吸気経路A2に安定、確実に外気を導くためのものである。
すなわち、図2(b)に示すように、第2の吸気用案内板22bとして、第2の吸気口13gの外気取り込み側に、鉛直方向に対して、上方に開口部を有するフード状案内板が設けてあることが好ましい。
このように所定位置に、第2の吸気用案内板22bとして、第2のフード状案内板を設けることにより、第1の吸気用案内板22aによる外気の吸気を妨げることなく、過度な量の空気取り込みを防ぎ、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aへの外気の取入れを、安定した圧力で行うことができる。
(2) Second intake guide plate Further, the second
That is, as shown in FIG. 2 (b), a hood-shaped guide plate having an opening upward in the vertical direction on the outside air intake side of the
By providing the second hood-shaped guide plate at the predetermined position as the second
このような第1の吸気用案内板22a及び第2の吸気用案内板22bは、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム合金等の金属製の板材、あるいはセラミック材の板材から構成されており、さらに、その厚さを通常0.3〜8mmの範囲内の値とすることが好ましい。
また、第1の吸気用案内板22a及び第2の吸気用案内板22bは、必要に応じて付加される断熱材や吸音材等を組み合わせて、構成することも好ましい。
The first
It is also preferable that the first
7.吸気口(第1の吸気口、第2の吸気口)
(1)第1の吸気口
また、図2(b)に示すように、空冷型エンジン13は、第1の吸気経路A1から繋がっており、空冷型エンジン13のエンジンカバー13fの内側に通じる第1の吸気口13eを備えることが好ましい。
この理由は、第1の取入口17から取り込んだ空気を効果的に空冷型エンジン13の周囲に導くことができ、そこで、空冷型エンジン13の冷却を安定して行うことができるためである。
7. Inlet (first inlet, second inlet)
(1) First Intake Port As shown in FIG. 2B, the air-cooled
The reason for this is that the air taken in from the
(2)第2の吸気口
また、図2(b)に示すように、空冷型エンジン13は、第2の吸気経路A2から繋がっており、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aに通じる、第2の吸気口13gを備えることが好ましい。
この理由は、エアクリーナ13aへの空気取り込み用としての第2の吸気口13gがあることで、空冷型エンジン13の冷却を安定して行う第1の吸気経路A1とは別個に、第2の吸気経路A2として機能するためである。
しかも、かかる第2の吸気口13gが持つ容積部分が、空気取り込みのバッファ部としても機能する。したがって、この好適例によれば、そうしない場合に比べて、エアクリーナ13aへの空気取り入れ条件の変動が小さくなるので、キャブレター13bの動作の安定性をより高めることができる。
(2) Second Inlet Port As shown in FIG. 2B, the air-cooled
The reason for this is that the
In addition, the volume of the
8.ファン
図1及び図2等に示すように、ファン(シロッコファン)19は、空冷型エンジン13の発電機15とは反対型の端部近傍に設けてある。
したがって、鉛直方向に配置された第1の吸気用案内板22aの途中に設けた第1の吸気口13eの中心位置と、ファン19の中心位置とが、水平方向に眺めた場合に一致することが好ましい。
そして、ファン19は、任意好適な複数枚の羽を有していて、空冷型エンジン13を冷却するため、筐体11の外部から外気を、第1の取入口17を経由して筐体11の内部に、取り込むものである。
したがって、ファン19は、空冷型エンジン13と一体型であっても、あるいは、所定距離離れたような独立型であっても良い。
なお、ファン19として、シロッコファンを用いることにより、静圧が高くて風量が多いので、充分に各部の冷却を行うことができる。また、逆に回転数は、比較的低く騒音も低いので、騒音レベルの低下を図ることが出来る。
8. Fan As shown in FIGS. 1 and 2, the fan (sirocco fan) 19 is provided near the end of the air-cooled
Therefore, the center position of the
The
Therefore, the
By using a sirocco fan as the
9.吸気経路(第1の吸気経路及び第2の吸気経路)
(1)第1の吸気経路
図2(a)〜(b)に示すように、第1の吸気経路A1は、空冷型エンジン13の端部に設けられたファン19によって、所定量の外気をエアクリーナ13aに、強制的かつ迅速に導くための吸気構成である。
したがって、第1の吸気経路A1は、筐体11の底面に設けた、筐体11の外部に通じる第1の取入口17から、空冷型エンジン13のエンジンカバー13fに至るように配置した、第1の吸気用案内板22aとしてのフード状案内板と、から構成してあることが好ましい。
そして、第1の吸気用案内板22aが設けてある垂直壁21aの所定位置に、外気(空気)の透過部としての第1の吸気口13eが設けてあり、当該第1の吸気口13eの先に、空冷型エンジン13が配置してある。
したがって、第1の吸気経路A1において吸気した外気(空気)を、空冷型エンジン13の周囲、あるいは、内部の冷却風として好適に使用することができ、空冷型エンジン13の過熱防止を図り、安定的駆動を確保することができる。
9. Intake path (first intake path and second intake path)
(1) First Intake Path As shown in FIGS. 2A and 2B, a first intake path A1 is provided with a predetermined amount of outside air by a
Therefore, the first air intake path A1 is disposed so as to reach the
At a predetermined position of the
Therefore, the outside air (air) taken in through the first intake path A1 can be suitably used as the cooling air around or inside the air-cooled
(2)第2の吸気経路
また、図2(a)〜(b)に示すように、第2の吸気経路A2は、空冷型エンジン13の所定減圧状態によって、筐体11内に導かれる外気を、空冷型エンジン13の上方のエアクリーナ13aに導くための吸気構成である。
したがって、第2の吸気経路A2は、筐体11の底面に設けた、筐体11の外部に通じる第2の取入口43から、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aに至るよう鉛直方向に配置した第2の吸気用案内板22bとしてのフード状案内板と、から構成してあることが好ましい。
そして、第2の吸気用案内板22bが取り付けてある垂直壁21aの所定位置に、外気(空気)の透過部としての第2の吸気口13gが設けてあり、当該第2の吸気口13gの先に、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aが連結してある。
したがって、第2の吸気経路A2において吸気した外気(空気)を、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aが好適に使用することができ、ひいては、キャブレター13bでLPガスと混合され、燃焼室13cで、安定的に燃焼助剤とすることができる。
(2) Second Intake Path As shown in FIGS. 2A and 2B, the second intake path A <b> 2 is connected to outside air guided into the housing 11 by a predetermined pressure reduction state of the air-cooled
Therefore, the second intake path A2 is vertically arranged from the
At a predetermined position of the
Therefore, the outside air (air) taken in the second intake path A2 can be suitably used by the air cleaner 13a of the air-cooled
また、第2の吸気経路A2の外気透過量:第1の吸気経路A1の外気透過量(流量)の比率は、空冷型エンジン13の燃焼性は安定駆動性、さらには、静振性等を考慮して定めることが好ましいが、通常、流量で、1:1〜20の範囲内の値とすることが好ましく、1:1.5〜10の範囲内の値とすることが好ましく、1:2〜5の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、第2の吸気経路A2の外気透過量:第1の吸気経路A1の外気透過量(流量)の比率は、第1の吸気用案内板22a及び第2の吸気用案内板22bの鉛直方向の長さ、幅、第2の吸気経路A2の外気透過面積、第1の吸気経路A1の外気透過面積、さらには、空冷型エンジン13のファン19の吸引力(回転数等)、空冷型エンジン13の所定減圧状態、空冷型エンジン13の燃焼状態等によって、適宜調整することができる。
The ratio of the amount of outside air permeated through the second intake path A2 to the amount of outside air permeated (flow rate) through the first intake path A1 indicates that the combustion performance of the air-cooled
The ratio of the amount of outside air permeated through the second intake path A2 to the amount of outside air permeated (flow rate) through the first intake path A1 is determined by the vertical direction of the first
10.排気経路(第1の排気経路及び第2の排気経路)
(1)第1の排気経路
また、図2(b)に示すように、第1の排気経路C1は、空冷型エンジン13に導かれ、当該空冷型エンジン13の冷却に用いた空気と、マフラー13dからの排気を合流領域25に導く経路である。
本発明の場合、第1の排気経路C1は、空冷型エンジン13の発電機15側の端部から筐体11の排気口27の側の側面に至るよう配置した、第1の排気用案内板21cと、第2の排気用案内板21dとの間の空間によって、主として構成されている。
具体的には、第2の排気用案内板21dは、第1の排気用案内板21cの上方に設置され、マフラー13dの上方から筐体11の排気口27の側の側面に至るように配置したものである。
そして、第1の排気用案内板21c及び第2の排気用案内板21dのいずれも、マフラー13dからの排気が合流領域25に至りやすいように、合流領域25に向かって斜上する曲面を持つ形状のものとするのが好ましい。
10. Exhaust path (first exhaust path and second exhaust path)
(1) First Exhaust Path As shown in FIG. 2B, the first exhaust path C1 is guided to the air-cooled
In the case of the present invention, the first exhaust passage C1 is arranged so as to extend from the end of the air-cooled
Specifically, the second
Each of the first
(2)第2の排気経路
図2(b)に示すように、第2の排気経路C2は、マフラー13dからの排気の一部が、少なくともエアクリーナ13aに至るのを防止すると共に、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aの上方に存在する、少なくとも排気の一部を所定方向、具体的には合流領域25の方向に導く経路である。
これは、マフラー13dから排出された高温の排気が、所定の隙間を通って、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aの上方に滞留しやすいという問題に対処するためである。
したがって、エアクリーナ13aの上方における温度を効果的に下げ、第1の排気経路C1とのエジェクター効果によって、滞留することなく、合流領域25に導くことができる。
(2) Second Exhaust Path As shown in FIG. 2 (b), the second exhaust path C2 prevents a part of exhaust gas from the
This is to cope with the problem that the high-temperature exhaust gas discharged from the
Accordingly, the temperature above the
その他、図2(a)等に点線で示すように、マフラー13dを筐体11の両側から挟み込むように、一対の遮熱板28を設けることが好ましい。
すなわち、より遮蔽効果を向上させるため、概ね四角形の遮熱板28を、筐体11の両側から挟み込むように設けるとともに、得られる遮熱効果を向上させるため、当該遮熱板28の一部を、第2の排気用案内板21dと接触させることが好ましい。
この理由は、このように遮熱板28を設けることにより、マフラー13dからの排気等が、両側に飛散せずに、第1の排気経路C1及び第2の排気経路C2を直線的に移動して、合流領域25に円滑に導かれるためである。
In addition, it is preferable to provide a pair of
That is, in order to further improve the shielding effect, a substantially rectangular
The reason for this is that by providing the
11.合流領域
図2(a)〜(b)に示すように、合流領域25は、図面中、点線で示された所定の仮想領域ではあるが、第1の排気経路C1及び第2の排気経路C2の各々の下流側に概ね位置することが好ましい。
すなわち、合流領域25は、第1の排気経路C1及び第2の排気経路C2を個々に経由してきた2種類の気流、すなわち、外気の一部と、マフラー13dからの排気とを合流させて、混合する領域である。
この実施形態の場合は、筐体11の、天井面と1つの側面とで構成される、1つの角部領域を合流領域25としてある。
11. Merging area As shown in FIGS. 2A and 2B, the merging
That is, the merging
In the case of this embodiment, one corner region of the housing 11, which is constituted by the ceiling surface and one side surface, is set as the merging
12.排気口
図2(a)〜(b)に示すように、排気口27は、合流領域25の、第1の排気経路C1及び第2の排気経路C2とは反対領域、すなわち、筐体11の1つの側面の天井面側に設けてあることが好適である。
したがって、排気口27は、筐体11の1つの側面の一部を切り欠いた開口と、この開口に固定されフィルターを装備した金属製の網目状物とで構成してある。
また、安全確保のため、筐体11の排気口27を設けた側面の外側に、排気を鉛直方向の下方に誘導し、かつ外部からの雨等の侵入を防止するフード27aを設けてある。
12. Exhaust Port As shown in FIGS. 2A and 2B, the
Therefore, the
Further, to ensure safety, a
13.第3の取入口及び第2の排気口(第3の吸気経路及び第3の排気経路)
また、図2に示すように、外気が、第3の取入口31から取り込まれて、発電機15を冷却した後、その外気を、外部に排気するものである。
したがって、第3の取入口31は、発電機15に、事実上、直結しており、外気を有効に取込むため構成となっている。
13. Third inlet and second exhaust port (third intake path and third exhaust path)
Further, as shown in FIG. 2, outside air is taken in from the
Therefore, the
そして、第2の排気口33は、図2に示すように、発電機15に、事実上、直結しており、発電機15を冷却した後の空気を、外気を効率的に放出するためものである。
なお、この実施形態の場合は、第3の取入口31を、筐体11の底面であって発電機15の下方に当たる底面に設けてある。
また、第2の排気口33は、筐体11の側面であって、発電機15と対向する部分に設けてある。かかる第2の排気口33は、例えば、空冷型エンジン13の近傍に設けてある第1の取入口17の構成と同様とすれば良い。
As shown in FIG. 2, the
In the case of this embodiment, the
The
14.制御部
また、図2に示すように、制御部35は、複合発電装置10の動作を電気的に司るものであって、通常、半導体中央演算素子(CPU)である。
具体的には、主として空冷型エンジン13、発電機15及びファン19が所定の動作をするよう、並びに、上記正常動作のための一環であるLPガス漏れセンサ、温度センサ等々の各種の安全監視センサ(図示せず)の制御等を行う構成である。
したがって、この制御部35は、例えば、シーケンサ若しくはマイコンを含む電気回路で構成してあり、空冷型エンジン13、発電機15、ファン19及び各種センサと接続してあることが好ましい。
14. Control Unit As shown in FIG. 2, the
Specifically, various safety monitoring sensors such as an air-cooled
Therefore, it is preferable that the
なお、図示しないものの、複合発電装置10の複数個所に、温度センサ、風力センサ、圧力センサ、発電量センサ、振動センサを設け、制御部35によって、それらの値を所望範囲に制御することが好ましい。
そして、空冷型エンジン13及び発電機15からなる複合発電装置10が、温度センサ等のデータ制御のもとに、少なくとも72時間、不完全燃焼等を生じずに作動してくれれば、制御部35によって、複合発電装置10が十分制御されていると言える。
その上、より簡略化し、複合発電装置10の複数個所に、温度センサ、風力センサ、圧力センサ、発電量センサを設け、制御部35によって、仮に、それらの値の全部を所望範囲に制御しない場合であっても、空冷型エンジン13及び発電機15からなる複合発電装置10が、少なくとも72時間、不完全燃焼等を生じずに作動してくれれば、制御部35によって、複合発電装置10が制御されていると言える。
Although not shown, it is preferable to provide a temperature sensor, a wind sensor, a pressure sensor, a power generation sensor, and a vibration sensor at a plurality of locations of the combined
If the combined
In addition, for simplicity, a temperature sensor, a wind sensor, a pressure sensor, and a power generation amount sensor are provided at a plurality of locations of the combined
15.ブロック図
また、図4に示すように、第1の実施形態の複合発電装置10のブロック図を示す。
かかるブロック図から容易に理解できるように、複合発電装置10は、空冷型エンジン13の燃料としてのLPガス(LPガスボンベ)41、筐体11、その内部の制御部35、空冷型エンジンの冷却のための第1の吸気経路A1、エアクリーナ13aやキャブレター13bに外気を取り込むための第2の吸気経路A2を有している。
15. Block Diagram As shown in FIG. 4, a block diagram of the combined
As can be easily understood from the block diagram, the combined
また、マフラー13dから排出された排気と空冷型エンジン13の冷却後の空気を混合して合流領域25に導くための第1の排気経路C1、マフラー13dから排出された排気の一部を合流領域25に導くための第2の排気経路C2、空冷型エンジン13に軸支された発電機15、第2の排気口33等を有している。
Further, a first exhaust path C1 for mixing the exhaust gas discharged from the
したがって、空冷型エンジン13を冷却した後の空気と、空冷型エンジン13のマフラー13dから排出される排気とを、少なくとも第1の排気用案内板21c及び第2の排気用案内板21dによって、所定場所に合流させ、それを混合して排気することにより、空冷型エンジン13を安定的に動作させ、ひいては、発電機15において、効果的に発電することができる。
より具体的には、LPガス等の燃料ガスに由来した空冷型エンジン13によって発電機15を動作させ、停電の際にも、安心して電気供給が可能となる、小型で、簡易構造の複合発電装置、さらには、その安定的な気流制御方法を提供することができる。
Therefore, the air after cooling the air-cooled
More specifically, a small-sized, simple-structure combined power generation system in which a
16.温度変化
また、図5に、マフラー13dからの距離と、排気温度を測定した温度変化を示す温度プロフィールを示す。
特に図示しないものの、燃焼室13cで燃焼した直後の空気は約700℃と高温となっており、マフラー13d内で、1cmごとに約100℃ずつ冷却される。
しかしながら、かかる図の温度プロフィールから理解されるように、マフラー13dの出口付近では約300℃と、いまだ高温である。
それが、第1実施形態の複合発電装置10によれば、順調に冷却され、マフラー13dの出口付近から60cm離れた位置では、50℃以下の温度を達成することができる。
すなわち、マフラー13dから反された排気温度は、対数的に減少することが理解される。
よって、図示しないものの、マフラー13dの出口付近、それから10cmごとに温度センサを設け、それを制御部35により、所望温度範囲に制御することによって、第1実施形態の複合発電装置10の動作をより精度良く管理することができる。
16. Temperature Change FIG. 5 shows a temperature profile showing a distance from the
Although not particularly shown, the air immediately after combustion in the
However, as understood from the temperature profile in this figure, the temperature is still high at about 300 ° C. near the exit of the
However, according to the combined
That is, it is understood that the exhaust gas temperature deflected by the
Therefore, although not shown, a temperature sensor is provided near the outlet of the
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態は、エアクリーナ、キャブレター、燃焼室、及びマフラーを備えた空冷型エンジンと、当該空冷型エンジンの燃焼室における所定燃焼によって動作する発電機と、外気を取入口から取り入れ、空冷型エンジンに導くファンと、これらの構造部品を内部に収容する筐体と、を有する複合発電装置の気流制御方法であって、下記工程1〜5を含むことを特徴とする複合発電装置の気流制御方法である。
(工程1)
ファンによって、取入口としての第1の取入口から取り入れた外気を、第1の吸気経路を経由して、空冷型エンジンの冷却用空気として、空冷型エンジンに導く工程
(工程2)
取入口とは別の第2の取入口から取り入れた外気を、第2の吸気経路を経由して、空冷型エンジンの前記エアクリーナに導く工程
(工程3)
空冷型エンジンのキャブレターにおいて、エアクリーナで清浄化された空気と、LPガスとが混合され、それが燃焼室に運ばれた後、点火プラグによって着火させられて、ピストン駆動し、さらには当該ピストンに連結された所定軸を介して、発電機を回転させて発電する工程
(工程4)
鉛直方向に沿って、下方から第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板が設けてあり、当該第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板の間に形成されてなる第1の排気経路を経由して、空冷型エンジンを冷却した後の空気及び空冷型エンジンのマフラーから排出される排気を合流領域に導くとともに、空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を、第2の排気経路を経由して、合流領域に導く工程
(工程5)
第1の排気経路を経由してなる、空冷型エンジンを冷却した後の空気及び空冷型エンジンのマフラーから排出される排気と、第2の排気経路を経由してなる、空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を、合流領域で合流させ、混合しながら外部に排出する工程
以下、図6を参照して、本発明の複合発電装置の第2の実施形態について具体的に説明する。
[Second embodiment]
A second embodiment of the present invention is directed to an air-cooled engine having an air cleaner, a carburetor, a combustion chamber, and a muffler, a generator operating by predetermined combustion in a combustion chamber of the air-cooled engine, and taking in outside air from an inlet. , A fan for leading to an air-cooled engine, and a housing for accommodating these structural components therein, the method comprising: Is an airflow control method.
(Step 1)
A step of introducing outside air taken in from a first intake as an intake by a fan as air for cooling the air-cooled engine via a first intake path to the air-cooled engine (step 2)
A step of guiding outside air taken in from a second intake different from the intake to the air cleaner of the air-cooled engine via a second intake path (step 3)
In a carburetor of an air-cooled engine, air purified by an air cleaner and LP gas are mixed, transported to a combustion chamber, ignited by a spark plug, driven by a piston, and further driven by the piston. Step of generating electricity by rotating the generator through the connected predetermined shaft (Step 4)
A first exhaust guide plate and a second exhaust guide plate are provided from below along the vertical direction, and a first exhaust guide plate and a second exhaust guide plate are formed between the first exhaust guide plate and the second exhaust guide plate. The air after cooling the air-cooled engine and the exhaust discharged from the muffler of the air-cooled engine are guided to the confluence area via the exhaust path of No. 1 and at least the exhaust gas present above the air cleaner of the air-cooled engine Step of leading a part to the junction area via the second exhaust path (Step 5)
The air after cooling the air-cooled engine and the exhaust discharged from the muffler of the air-cooled engine via the first exhaust path, and the air cleaner of the air-cooled engine via the second exhaust path. A process in which at least a part of the exhaust gas present above is merged in a merging region, and discharged to the outside while mixing. Hereinafter, a second embodiment of the combined cycle power generation device of the present invention will be specifically described with reference to FIG. Will be described.
1.工程1
工程1は、図6のステップ1(S1と称する場合がある。)に該当するが、第1の取入口17から取り入れた外気を、第1の吸気経路を介して、空冷型エンジン13の冷却用空気として、空冷型エンジン13の周囲に導く工程である。
すなわち、第2の吸気経路A2側に進んだ外気は、その一部が、エアクリーナ用空気取り入れ口としての第2の吸気口13gからエアクリーナ13aに取り込まれ、そこで浄化された後、キャブレター13bに吸気されて、LPガスと空気との混合に寄与する。
より具体的には、複合発電装置10を起動すると、これに応じ、空冷型エンジン13、発電機15、及びファン19が起動する。
1.
That is, part of the outside air that has proceeded to the second intake path A2 side is taken into the air cleaner 13a from the
More specifically, when the combined
そして、ファン19の回転に応じて、第1の取入口17から外気が、空冷型エンジン13に冷却用空気として導かれ、一方で、外気の一部については、第1の吸気経路A1に導かれることになる。
したがって、空冷型エンジン13に周囲に進んだ外気は、空冷型エンジン13と、エンジンカバー13fとの間の隙間を通る際に、空冷型エンジン13を効果的に冷却することができる。
In response to the rotation of the
Therefore, the outside air that has proceeded to the surroundings of the air-cooled
なお、温度が高い気流は、鉛直方向の上方へ移動し易いことを意識して、複合発電装置10では、第1の吸気経路A1、第2の吸気経路A2、合流領域25、排気口27等の配置に当たり、基本的に鉛直方向に沿った配置をしてある。
したがって、気流の鉛直方向の上方への移動のし易さも、本発明の効果に少しは寄与している。
In consideration of the fact that an airflow having a high temperature is likely to move upward in the vertical direction, in the combined
Therefore, the ease with which the airflow moves upward in the vertical direction also contributes a little to the effect of the present invention.
2.工程2
工程2は、図6のステップ2(S2と称する場合がある。)に該当するが、第1の取入口17から取り入れた外気の一部を、鉛直方向に配置してなる第1の吸気用案内板22aで分流して、第1の吸気経路A1を介して、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aに導く工程である。
すなわち、工程2を設け、エアクリーナ13aによるフィルター機能によって、吸気した空気をろ過し、外気に含まれる汚染物等を除去することが好ましい。
そして、次工程において、このように清浄化された空気と、LPガスとを混合し、それを燃焼室13cで燃焼させることにより、所定の馬力を得ることができる。
2. Step 2
Step 2 corresponds to step 2 (sometimes referred to as S2) in FIG. 6, but a part of the outside air taken in from the
That is, it is preferable to provide step 2 and filter the intake air by a filter function of the air cleaner 13a to remove contaminants and the like contained in the outside air.
Then, in the next step, a predetermined horsepower can be obtained by mixing the air thus purified with the LP gas and burning the mixed gas in the
3.工程3
工程3は、図6のステップ3(S3と称する場合がある。)に該当するが、図2(a)に示されるように、空冷型エンジン13のキャブレター13bにおいて、エアクリーナ13aで清浄化された空気と、LPガスとが混合され、それが燃焼室13cに運ばれた後、点火プラグ(図示せず)によって、着火させることにより、空冷型エンジン13としてのピストン往復運動とする工程である。
3. Step 3
Step 3 corresponds to step 3 (sometimes referred to as S3) in FIG. 6, but as shown in FIG. 2A, the
すなわち、工程2で清浄化された空気と、LPガスとを混合し、さらには、これらを所定圧縮比となるように圧縮する。それを燃焼室13cで燃焼させることにより、所定のピストン往復運動とする。さらに、伝達機構としてのカムシャフト等により、回転運動に変化させる。最終的に、連結する発電機15において、所定電気を発電することができる。
That is, the air purified in the step 2 and the LP gas are mixed, and further, they are compressed to a predetermined compression ratio. By burning it in the
4.工程4
工程4は、図6のステップ4(S4と称する場合がある。)及び図6のステップ5(S5と称する場合がある。)の組合せに該当するが、図2(a)に示されるように、空冷型エンジン13のマフラー13dから排出される排気と、空冷型エンジン13を冷却した後の空気とを、合流領域25に導く工程であり、かつ、マフラー13dから排出される排気の一部を、少なくともエアクリーナ13aに至るのを防止するとともに、第1の排気経路C1のエジェクター効果によって、合流領域25に導く工程である。
より具体的には、第1の排気用案内板21cの表面と第2の排気用案内板21dの表面(斜面)に沿って、第1の排気経路C1を介して、空気を合流領域25に導く工程である。
4. Step 4
Step 4 corresponds to a combination of step 4 in FIG. 6 (may be referred to as S4) and step 5 in FIG. 6 (may be referred to as S5). As shown in FIG. This is a step of guiding the exhaust gas discharged from the
More specifically, along the surface of the first
5.工程5
工程5は、図6のステップ6(S6と称する場合がある。)に該当するが、図2(a)に示されるように、マフラー13dの排気と、冷却後の空気とを、第1の排気用案内板21c、及び第2の排気用案内板21dのそれぞれの終端部が向かう位置方向、すなわち、第1の排気経路C1、及び第2の排気経路C2等を通って合流領域25に達し、そこで合流させ、混合し、所定温度に低下させた後、それを外部に排出する工程である。
5. Step 5
Step 5 corresponds to step 6 (sometimes referred to as S6) in FIG. 6. As shown in FIG. 2A, the exhaust of the
より具体的には、空冷型エンジン13を冷却した後の空気と、空冷型エンジン13のマフラー13dから排出される排気と、を合流領域25において混合しながら、例えば、100℃以下、より好ましくは80℃以下、さらに好ましくは60℃以下の温度に低下させた後、排気口27から、外部に排出する工程である。
そのため、工程5は、マフラー13dから排出された排気と、冷却後の空気が、少なくともエアクリーナ13aに至るのを防止すると共に、これらの混合物を、第1の排気用案内板21c及び第2の排気用案内板21dに沿って、合流領域25に効率的に導き、排気口27から、外部に排出する工程である。
なお、マフラー13dから出た排気は、排気自体の勢いがあり、かつ、500℃以上の高温であることから、上昇力により、第1の排気経路C1及び第2の排気経路C2を通って、複合発電装置10の外部に出て行く。
More specifically, while mixing the air after cooling the air-cooled
Therefore, step 5 is to prevent the exhaust gas discharged from the
Since the exhaust gas discharged from the
このようにして、複合発電装置10及びその気流制御方法によれば、第1の吸気経路A1を通り、エンジン冷却のための空気がファン19によって、空冷型エンジン13に導かれる空気と、第2の吸気経路A2を通り、エアクリーナ13aに吸気される空気と、第1の排気経路C1を経由する排気と、第2の排気経路C2を通り、第1の排気経路C1のエジェクター効果によって排出される排気量とのバランスを制御するとともに、安定化させることができる。
したがって、複合発電装置10及びその気流制御方法によれば、比較的長期間(少なくとも、停電時間からの復旧を考慮して72時間)、外気の筐体11内への取り込みと、筐体11外部への排気とを、継続させて行うことができる。
As described above, according to the combined
Therefore, according to the combined
6.その他の工程
(1)動作確認工程1
定期的に、工程1〜工程6が正常に動作するように、制御部35において、疑似信号を生成し、かつ伝達し、複合発電装置10の動作を確認する工程を含むことが好ましい。
すなわち、週1回、又は2週間に1回の頻度において、所定操作によって、実際には、市販の電気が停電した状態でないとしても、疑似的にそれを停電状態として、工程1〜工程6が正常に動作することを確認することが好ましい。
6. Other Steps (1)
It is preferable that the
That is, at a frequency of once a week or once every two weeks, by a predetermined operation, even if the commercially available electricity is not actually in a power outage state, it is supposedly set to a power outage state, and the
(2)動作確認工程2
また、複合発電装置が動作している間、所定箇所に、所定の温度センサを設けて、そこの温度を連続的にモニターし、それに準じて、複合発電装置の動作を制御することが好ましい。
例えば、図2(a)に示すように、空冷型エンジン13のエアクリーナ13aの上方に存在する、少なくとも排気の温度を、筐体11の天板裏に設けた温度センサ11aによって連続モニターすることが好ましい。
この理由は、空冷型エンジンの排気ガスの一部が、エアクリーナの側に漏れ出し、そこに滞留して、空冷型エンジンのエアクリーナを初め、空冷型エンジン自体を加熱し、冷却効果が著しく低下するおそれがあるためである。
したがって、上述した筐体の天板裏に設けた温度センサによって、空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の温度を連続的にモニターし、所定温度以下であることを確認することが肝要である。
(2) Operation check step 2
Further, it is preferable that a predetermined temperature sensor is provided at a predetermined location during the operation of the combined cycle power generation device, the temperature of the temperature sensor is continuously monitored, and the operation of the combined cycle power generation device is controlled accordingly.
For example, as shown in FIG. 2A, it is possible to continuously monitor at least the temperature of exhaust gas, which is present above the air cleaner 13a of the air-cooled
The reason is that a part of the exhaust gas of the air-cooled engine leaks to the side of the air cleaner, stays there, and heats the air-cooled engine itself, including the air cleaner of the air-cooled engine, and the cooling effect is significantly reduced. This is because there is a danger.
Therefore, it is possible to continuously monitor at least the temperature of the exhaust present above the air cleaner of the air-cooled engine by using the temperature sensor provided on the back of the top plate of the above-described housing to confirm that the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature. It is important.
また、図2(a)に示すように、筐体11の排気口27の周辺に、温度センサ11bを取り付け、それによって連続的に温度をモニターすることが好ましい。
この理由は、測定した結果、筐体の排気口の周辺温度が、閾値を超えたとすると、筐体の合流流域等の温度もまた、所望温度範囲よりも高いことが推認されるためである。
したがって、原因として、空冷型エンジンの不完全燃焼や、異常燃焼等が考えられため、複合発電装置の動作を停止するとともに、気流制御方法を改善する必要があると判断できる。
In addition, as shown in FIG. 2A, it is preferable to attach a
The reason for this is that, as a result of the measurement, if the temperature around the exhaust port of the housing exceeds the threshold value, it is estimated that the temperature of the junction area of the housing is also higher than the desired temperature range.
Therefore, the cause may be incomplete combustion of the air-cooled engine, abnormal combustion, or the like. Therefore, it can be determined that it is necessary to stop the operation of the combined power generation device and improve the airflow control method.
(3)地震確認工程
また、定期的に、地震が起こることを想定して、所定の地震波を送付し、工程1〜工程6が正常に動作するように、複合発電装置10の動作を確認する工程を含むことが好ましい。
すなわち、実際には、地震が発生して、市販の電気が停電した状態でないとしても、疑似的に地震データを入力し、それを感知して停電状態として、工程1〜工程6が正常に動作することを確認することが好ましい。
(3) Earthquake Confirmation Step In addition, assuming that an earthquake will occur periodically, a predetermined seismic wave is sent, and the operation of the combined
In other words, even if an earthquake has actually occurred and the commercial electricity is not in a power outage state, pseudo earthquake data is input, the data is sensed and a power outage state is detected, and
(4)土台形成工程
複合発電装置10の更なる高性能化のために、複合発電装置10を裁置するため、強固な土台を設ける工程を含むことが好ましい。
例えば、セメント100kg、砂100kg、水100kgと、を準備させて、モルタル製の土台を形成させることが好ましい。
そして、その形成したモルタル製の土台の所定場所に、アンカーボルト等の固定具を用いて、複合発電装置10を水平に裁置するとともに、強固に取り付けることが好ましい。
(4) Base Forming Step In order to further enhance the performance of the combined
For example, it is preferable to prepare 100 kg of cement, 100 kg of sand, and 100 kg of water to form a mortar base.
Then, it is preferable that the combined
(5)免振装置工程
複合発電装置10の更なる静音化、高性能化のために、複合発電装置10の下部又は底部に、所定の免振装置を設ける工程を含むことが好ましい。
例えば、このような免振装置として、免振ゴムを用いることにより、複合発電装置10の静音化を図ることができるとともに、振動ノイズを除去して、複合発電装置10の感度を向上させることができる。
(5) Vibration Isolation Device Step In order to further reduce the noise and improve the performance of the combined
For example, by using a vibration-isolating rubber as such a vibration isolator, it is possible to reduce the noise of the combined
以上の説明から明らかなように、本発明の複合発電装置は、空冷型エンジンにより動作する複合発電装置であって、簡単な構造で、安全確保、防音、冷却、吸気を行える複合発電装置である。
したがって、地震、台風、大雨等々の自然災害時に生じる停電や、人為的な事故等で生じる停電等、複合発電装置を必要とする種々の場面で有用な発電装置であり、公共施設はもとより一般家庭でも利用できることが期待される。
As is clear from the above description, the combined power generation device of the present invention is a combined power generation device that is operated by an air-cooled engine and has a simple structure and can ensure safety, soundproofing, cooling, and intake. .
Therefore, it is a useful power generator in various situations that require a combined power generator, such as a power outage caused by a natural disaster such as an earthquake, a typhoon, or heavy rain, or a power outage caused by an artificial accident, etc. But it is expected that it can be used.
10:複合発電装置 11:筐体
11a、11b:温度センサ
13:空冷型エンジン 13a:エアクリーナ
13b:キャブレター 13c:燃焼室
13d:マフラー 13e:吸気口(第1の吸気口)
13g:第2の吸気口 15:発電機
17:取入口(第1の取入口) 19:ファン(シロッコファン)
A1:第1の吸気経路 A2:第2の吸気経路
E3:第3の吸気経路 C1:第1の排気経路
C2:第2の排気経路 F3:第3の排気経路
22a:第1の吸気用案内板 22b:第2の吸気用案内板
21c:第1の排気用案内板 21d:第2の排気用案内板
25:合流領域 27:排気口
27a:排気フード 31:第3の取入口
33:第2の排気口 35:制御部
41:LPガスボンベ
10: Combined power generator 11:
13g: second intake port 15: generator 17: intake (first intake) 19: fan (sirocco fan)
A1: First intake path A2: Second intake path E3: Third intake path C1: First exhaust path C2: Second exhaust path F3:
Claims (6)
前記ファンによって、前記取入口としての第1の取入口から取り入れた外気を、前記空冷型エンジンの冷却用空気として導く第1の吸気経路と、
別の取入口としての第2の取入口から取り入れた外気を、前記空冷型エンジンの前記エアクリーナに導く第2の吸気経路と、
前記空冷型エンジンを冷却した後の空気及び前記空冷型エンジンの前記マフラーから排出される排気を合流領域に導くため、鉛直方向に沿って、下方から第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板が設けてあり、当該第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板の間に形成されてなる第1の排気経路と、
前記空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を前記合流領域に導く第2の排気経路と、
前記合流領域で合流された、前記第1の排気経路を経由してなる、前記空冷型エンジンを冷却した後の空気及び前記空冷型エンジンの前記マフラーから排出される排気と、前記第2の排気経路を経由してなる、前記空冷型エンジンのエアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を一緒に、前記筐体の外部に排出する排出口と、を有し、
前記空冷型エンジンと、前記第1の吸気経路及び前記第2の吸気経路と、の間に、それぞれ垂直壁があって、当該垂直壁の一部に、前記ファンによって、外気を導くための第1の吸気口と、前記エアクリーナに連通する第2の吸気口と、がそれぞれ設けてあり、
前記第1の吸気口の外気の入口側に、鉛直方向に沿って、下方に開口したフード状案内板が設けてあり、前記第2の吸気口の外気の入口側に、鉛直方向に沿って、上方に開口したフード状案内板が設けてあることを特徴とする複合発電装置。 An air cleaner, a carburetor, a combustion chamber, and an air-cooled engine including a muffler, a generator that operates by predetermined combustion in a combustion chamber of the air-cooled engine, a fan that takes in outside air from an inlet and guides the air-cooled engine, And a housing accommodating these structural components therein; and
A first intake path for guiding outside air taken in from the first intake as the intake by the fan as cooling air for the air-cooled engine;
A second intake path for guiding outside air taken from a second intake as another intake to the air cleaner of the air-cooled engine;
In order to guide the air after cooling the air-cooled engine and the exhaust discharged from the muffler of the air-cooled engine to a merging region, the first exhaust guide plate and the second exhaust guide are arranged vertically from below. A first exhaust passage formed between the first exhaust guide plate and the second exhaust guide plate, and a first exhaust passage formed between the first exhaust guide plate and the second exhaust guide plate.
A second exhaust path that is present above the air cleaner of the air-cooled engine and guides at least a part of the exhaust to the merging region;
The air after cooling the air-cooled engine, the exhaust air discharged from the muffler of the air-cooled engine, and the second exhaust gas, which are combined via the first exhaust path and merged in the merge area. made via a route, present above the air cleaner of the air-cooled engine, together at least a portion of the exhaust, have a, a discharge port for discharging to the outside of the housing,
There is a vertical wall between the air-cooled engine and the first intake path and the second intake path, and a part of the vertical wall for guiding outside air by the fan. A first intake port and a second intake port communicating with the air cleaner,
A hood-shaped guide plate that opens downward along the vertical direction is provided on the outside air inlet side of the first air inlet, and a hood-shaped guide plate that opens downward along the vertical direction is provided on the outside air inlet side of the second air inlet. And a hood-shaped guide plate opened upward .
(工程1)
前記ファンによって、前記取入口としての第1の取入口から取り入れた外気を、第1の吸気経路を経由し、前記空冷型エンジンの冷却用空気として、前記空冷型エンジンに導く工程
(工程2)
前記取入口とは別の第2の取入口から取り入れた外気を、第2の吸気経路を経由して、前記空冷型エンジンの前記エアクリーナに導く工程
(工程3)
前記空冷型エンジンの前記キャブレターにおいて、前記エアクリーナで清浄化された空気と、LPガスとが混合され、それが前記燃焼室に運ばれた後、点火プラグによって着火させられて、ピストン駆動し、さらには当該ピストンに連結された所定軸を介して、前記発電機を回転させて発電する工程
(工程4)
鉛直方向に沿って、下方から第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板が設けてあり、当該第1の排気用案内板及び第2の排気用案内板の間に形成されてなる第1の排気経路を経由して、前記空冷型エンジンを冷却した後の空気及び前記空冷型エンジンの前記マフラーから排出される排気を合流領域に導くとともに、第2の排気経路を経由して、前記空冷型エンジンの前記エアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を、前記合流領域に導く工程
(工程5)
前記第1の排気経路を経由してなる、前記空冷型エンジンを冷却した後の空気及び前記空冷型エンジンの前記マフラーから排出される排気と、前記第2の排気経路を経由してなる、前記空冷型エンジンの前記エアクリーナの上方に存在する、少なくとも排気の一部を、前記合流領域で合流させ、混合しながら外部に排出する工程 An air cleaner, a carburetor, a combustion chamber, and an air-cooled engine including a muffler, a generator that operates by predetermined combustion in a combustion chamber of the air-cooled engine, a fan that takes in outside air from an inlet and guides the air-cooled engine, possess a housing that accommodates these structural components therein, and a said air-cooled engine, a first intake path and below the second intake path below, during each a vertical wall, the A first intake port for guiding outside air by the fan and a second intake port communicating with the air cleaner are provided on a part of the vertical wall, respectively, and the outside air of the first intake port is provided. A hood-shaped guide plate is provided on the inlet side and opened downward along the vertical direction, and a hood-shaped guide plate opened upward along the vertical direction on the outside air inlet side of the second intake port. Provided That a airflow control method for combined cycle power generation system, the airflow control method for combined cycle power generation system which comprises the following steps 1-5.
(Step 1)
Guiding the outside air taken in from the first intake as the intake by the fan via the first intake path to the air-cooled engine as cooling air for the air-cooled engine (step 2)
A step of guiding outside air taken in from a second intake different from the intake to the air cleaner of the air-cooled engine via a second intake path (step 3)
In the carburetor of the air-cooled engine, air purified by the air cleaner and LP gas are mixed, and after being transported to the combustion chamber, ignited by a spark plug and driven by a piston. Is a step of generating power by rotating the generator through a predetermined shaft connected to the piston (step 4).
A first exhaust guide plate and a second exhaust guide plate are provided from below along the vertical direction, and a first exhaust guide plate and a second exhaust guide plate are formed between the first exhaust guide plate and the second exhaust guide plate. The air after cooling the air-cooled engine and the exhaust discharged from the muffler of the air-cooled engine are guided to a confluence area via the exhaust path of the first and the second exhaust path, Guiding at least a part of the exhaust present above the air cleaner of the air-cooled engine to the merge area (step 5)
The first exhaust path, the air after cooling the air-cooled engine and the exhaust discharged from the muffler of the air-cooled engine, and the second exhaust path, A step of combining at least a part of the exhaust gas existing above the air cleaner of the air-cooled engine in the merge area and discharging the mixed gas to the outside while mixing.
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