JP7637540B2 - Engine-driven generator - Google Patents
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Description
本発明は,発電機本体の駆動源であるディーゼルエンジンの排気路中に排気ガス後処理装置を設けたエンジン駆動型発電機に関し,より詳細には,前記排気ガス後処理装置に導入する排気ガス温度を上昇させる際に,エンジンに負荷をかけるために発電機本体に接続する抵抗器を搭載したエンジン駆動型発電機に関する。 The present invention relates to an engine-driven generator that has an exhaust gas aftertreatment device installed in the exhaust passage of a diesel engine that is the driving source of the generator body, and more specifically, to an engine-driven generator that is equipped with a resistor connected to the generator body to apply a load to the engine when increasing the temperature of the exhaust gas introduced into the exhaust gas aftertreatment device.
エンジン駆動型発電機では,発電機本体の駆動源であるエンジンとして一般にディーゼルエンジンが採用されているが,ディーゼルエンジンはその構造上,燃焼時にガソリンエンジンと比べて多くの粒子状物質(particulate matter:以下「PM」という。)や窒素酸化物(以下「NOX」という)を排気ガスと共に排出する。 In engine-driven generators, diesel engines are generally used as the engine that drives the generator itself. However, due to their structure, diesel engines emit more particulate matter (hereinafter referred to as "PM") and nitrogen oxides (hereinafter referred to as " NOx ") along with the exhaust gas during combustion than gasoline engines.
このPMやNOXは大気汚染や健康被害の原因となることから,排出ガス規制によりディーゼルエンジンが排出するPMやNOXには規制値(単位出力当りの質量[g/kWh])が定められている。 Because PM and NOx cause air pollution and health hazards, exhaust gas regulations stipulate regulated values (mass per unit output [g/kWh]) for PM and NOx emitted by diesel engines.
この排出規制に対応するために,ディーゼルエンジンの排気路中には,酸化触媒(Diesel Oxidation Catalyst:以下「DOC」という)や,このDOCに,更にディーゼルパティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter:以下「DPF」という。)や尿素SCR(選択的触媒還元:Selective Catalytic Reduction)装置のいずれか,又は双方を組み合わせて成る排気ガス後処理装置が設けられており,これによりPMやNOXの排出量の低減が図られている。 In order to comply with these emission regulations, an exhaust gas aftertreatment device is provided in the exhaust passage of a diesel engine, which is composed of an oxidation catalyst (hereinafter referred to as "DOC"), a diesel particulate filter (hereinafter referred to as "DPF"), a urea SCR (Selective Catalytic Reduction) device, or a combination of both, thereby reducing the amount of PM and NOx emissions.
このうちのDOCは,排気ガスの熱によりDOCの温度が活性温度以上に上昇するとNO2を生成し,このNO2を酸化剤としてPMを燃焼させて除去する。 Of these, the DOC generates NO2 when the temperature of the DOC rises above its activation temperature due to the heat of the exhaust gas, and this NO2 is used as an oxidizing agent to burn and remove PM.
また,DPFは,前述のDOCの二次側に配置され,排気ガス中に残るPMを捕集して排気ガス中より除去する。 The DPF is also placed on the secondary side of the DOC mentioned above, and collects PM remaining in the exhaust gas and removes it from the exhaust gas.
更に,尿素SCR装置は,DOCを通過した後の排気ガスに尿素水を噴霧して加水分解によりアンモニア(NH3)を生成すると共に,尿素水噴霧後の排気ガスをSCR触媒に導入して,生成したアンモニアでNOXを還元して無害な窒素(N2)と水(H2O)に分解する。 Furthermore, the urea SCR device sprays urea water onto the exhaust gas after it has passed through the DOC to generate ammonia ( NH3 ) through hydrolysis, and then introduces the exhaust gas after the urea water has been sprayed into an SCR catalyst, where the ammonia generated reduces NOx and breaks it down into harmless nitrogen ( N2 ) and water ( H2O ).
なお,尿素SCR装置には,通常,SCR触媒の下流に還元反応で残ったアンモニアを窒素と水に分解するDOCを更に備える。 Urea SCR devices also typically have a DOC downstream of the SCR catalyst that breaks down the ammonia remaining in the reduction reaction into nitrogen and water.
このように,エンジン駆動型発電機のエンジンの排気路中には,前述したDOCや,このDOCと共に,DPF及び/又は尿素SCR装置を備えた排気ガス後処理装置を設け,排気ガス中のPMやNOXが除去される。しかし,このような排気ガス後処理装置を備えたエンジン駆動型発電機であっても,エンジンが低負荷の運転状態で運転される等して,排気ガス温度が低い状態に維持されると,以下のような問題が生じる。 In this way, the exhaust passage of the engine of an engine-driven generator is provided with the above-mentioned DOC, or an exhaust gas aftertreatment device equipped with the DPF and/or urea SCR device in addition to the DOC, to remove PM and NOx from the exhaust gas. However, even in an engine-driven generator equipped with such an exhaust gas aftertreatment device, if the engine is operated under low load conditions, for example, and the exhaust gas temperature is maintained at a low level, the following problems occur.
エンジンの排気ガス温度がDOCの活性化温度を下回った状態で運転されると,NO2が生成されず,DOCによるPMの燃焼が行われず,排気ガス中のPM量を減少させることができない。 If the engine is operated with the exhaust gas temperature below the activation temperature of the DOC, NO2 is not produced, PM is not burned by the DOC, and the amount of PM in the exhaust gas cannot be reduced.
そのため,このような運転状態が長時間維持されると,DOCの二次側にDPFを設けた排気ガス後処理装置では,DPFに対するPMの堆積が進行してDPFが目詰まりを起こすという更なる問題が発生する。 Therefore, if this operating condition is maintained for a long period of time, in an exhaust gas aftertreatment device that has a DPF on the secondary side of the DOC, a further problem occurs in which PM accumulates in the DPF, causing it to become clogged.
また,DOCの二次側に尿素SCR装置を設けた構成では,排気ガス温度がDOCの活性化温度を下回った状態で運転されていると,DOCで燃焼できなかったPM等の未燃焼有機物がSCR触媒に堆積すると共に,SCR触媒に導入される排気ガス温度も上昇されない結果,SCR触媒におけるNOXの還元が十分に行われずにSCR触媒にアンモニア由来の不純物が付着してNOXの還元性能が低下する。 Furthermore, in a configuration in which a urea SCR device is provided on the secondary side of the DOC, if the exhaust gas temperature is operated below the activation temperature of the DOC, unburned organic matter such as PM that could not be burned in the DOC accumulates on the SCR catalyst, and the temperature of the exhaust gas introduced into the SCR catalyst does not increase. As a result, NOx reduction in the SCR catalyst is not performed sufficiently, and ammonia-derived impurities adhere to the SCR catalyst, reducing the NOx reduction performance.
特にエンジンから排気ガス後処理装置までの配管が長くなると,排気ガス後処理装置に到達する排気ガス温度が低くなることから,このようなPMの燃焼不良やDPFに対するPMの堆積,SCR触媒の性能低下が更に生じやすくなる。 In particular, if the piping from the engine to the exhaust gas aftertreatment device is long, the temperature of the exhaust gas reaching the exhaust gas aftertreatment device will be lower, making it more likely that such PM will be poorly combusted, that PM will accumulate in the DPF, and that the performance of the SCR catalyst will be reduced.
そのため,前述したDOCや,DOCと共にDPF及び/又は尿素SCR装置を備えた排気ガス後処理装置を有するエンジン駆動型発電機では,排気ガス温度が所定の低い温度となっている場合,エンジンが所定時間低負荷状態で連続して運転された場合,DPFに対するPMの堆積量が一定量以上となった場合,及び,エンジン駆動型発電機の所定積算稼働時間毎等に,排気ガス温度を上昇させて,排気ガス後処理装置内のDOCの温度を活性温度以上に上昇させることで,PMを含む排気ガス中の未燃焼有機物の燃焼を促進させ,及び/又は,このような未燃焼有機物の燃焼に伴う更なる排気ガス温度の上昇によって,DPFに堆積したPMを強制的に燃焼させるDPFの再生(強制再生)や,SCR触媒のクリーニング(性能回復)が行われる。 Therefore, in an engine-driven generator having an exhaust gas aftertreatment device equipped with the above-mentioned DOC or a DOC and a DPF and/or a urea SCR device, when the exhaust gas temperature is at a predetermined low temperature, when the engine is continuously operated at a low load for a predetermined period of time, when the amount of PM accumulated in the DPF exceeds a certain amount, and every predetermined cumulative operating time of the engine-driven generator, the exhaust gas temperature is increased to raise the temperature of the DOC in the exhaust gas aftertreatment device to above the activation temperature, thereby promoting the combustion of unburned organic matter in the exhaust gas containing PM, and/or the further increase in exhaust gas temperature accompanying the combustion of such unburned organic matter causes regeneration of the DPF (forced regeneration) which forcibly burns the PM accumulated in the DPF, and cleaning of the SCR catalyst (performance recovery).
このような排気ガス温度の上昇を得るために,エンジン駆動型発電機に「ダミー負荷」などと呼ばれる電気負荷を搭載しておき,この電気負荷を発電機本体に接続して発電機本体に該電気負荷の消費電力に応じた電力を発電させることで,エンジンにかかる負荷(エンジンの出力)を増大させて排気ガスの温度を上昇させることが行われている。 To achieve this increase in exhaust gas temperature, an engine-driven generator is equipped with an electrical load known as a "dummy load," which is then connected to the generator body to generate power according to the power consumption of the electrical load, thereby increasing the load on the engine (engine output) and raising the temperature of the exhaust gas.
このようなエンジン駆動型発電機の構成として,エンジン駆動型発電機に既に搭載されている機器を前述の電気負荷とするものとして,後掲の特許文献1では,エンジンの冷却水を加温する電気ヒータを前述の電気負荷とし,DPFの再生時にこの電気ヒータを発電機本体に接続する構成を採用する(特許文献1参照)。
In the configuration of such an engine-driven generator, the equipment already installed in the engine-driven generator serves as the aforementioned electrical load. In
また,エンジンの排気温度を上昇させる際に使用する専用の抵抗器を前述の電気負荷として搭載したエンジン駆動型発電機も提案されており,このような抵抗器として,図5に示すように,円柱状の芯材121aの外周に抵抗線121bを螺旋状に巻いた巻き線型の抵抗素子121を,矩形枠状のフレーム122に複数本,並べて取り付けることにより構成された抵抗器120を搭載したエンジン駆動型発電機100も提案されている(特許文献2の図2,図3参照)。
In addition, an engine-driven generator has been proposed that is equipped with a dedicated resistor used to increase the engine exhaust temperature as the aforementioned electrical load. As such a resistor, an engine-driven
このように,発電機本体に電気ヒータや抵抗器を接続すると,電気ヒータや抵抗器120は通電に伴って発熱する。
In this way, when an electric heater or resistor is connected to the generator body, the electric heater or
このような発熱が生じた場合であっても,前掲の特許文献1に記載のエンジン駆動型発電機のように,エンジンの冷却水を加温する電気ヒータを電気負荷とする構成では,電気ヒータが発した熱はエンジンの冷却水と熱交換されてラジエータで放熱されることから,発熱に対する対策を講じる必要はない。
Even if such heat is generated, in a configuration in which the electrical load is an electric heater that heats the engine coolant, such as the engine-driven generator described in the above-mentioned
しかし,特許文献2のように,エンジンの排気温度を上昇させるために使用する専用の抵抗器120を設けた構成では,この抵抗器120を冷却するための構成の採用が必要となる。
However, in a configuration such as that of Patent Document 2, which includes a
そのため,前掲の特許文献2では,図6に示すように,エンジン150の冷却ファン152から防音箱110のトップパネル112dに設けた排風口113に至る冷却風の流路114のいずれかの位置に,前述の抵抗器120を,抵抗素子121の並置面Pが冷却風の流路114に対して直交するように配置する構成を採用する(特許文献2の図2参照)。
For this reason, in the above-mentioned Patent Document 2, as shown in FIG. 6, the
なお,図6中の符号130は,エンジン駆動型発電機100の防音箱110の天板に設けた前述の排風口113の上部を覆う排風ダクト130である。
In addition, the
前掲の特許文献2のエンジン駆動型発電機100の構成では,前述したように複数の抵抗素子121の並置面Pが冷却風の流路114と直交するように配置されていることで,全ての抵抗素子121に略均等に冷却風を当てて冷却することができる。
In the configuration of the engine-driven
しかし,このような構造の抵抗器120を設ける場合,防音箱110内を流れる冷却風は抵抗器120を通過する際に大きな抵抗を受けることとなり,冷却風の流路114を通過して排風口113を介して機外に排出される冷却風の流量(排風量)が減少する。
However, when a
そのため,前述した構造の抵抗器120を冷却風の流路114中に配置すれば,防音箱110内に収容された機器の冷却性が悪化し,エンジン駆動型発電機100のヒートバランス性能を低下させてしまうこととなる。
Therefore, if a
そこで本発明は,上記従来技術における欠点を解消するために成されたもので,排気ガス後処理装置を備えたエンジン駆動型発電機において,排気ガス後処理装置に設けたDOCの活性化や,DPFの再生,SCR触媒のクリーニング等を行う際にエンジンの排気ガス温度を上昇させるために発電機本体に接続する抵抗器を,前述した冷却風の流路中に配置する構成を採用した場合であっても,冷却風の流路を通過する冷却風量の減少,従って,ヒートバランス性能の低下を抑制しつつ,しかも,抵抗器自体も好適に冷却することができる,エンジン駆動型発電機を提供することを目的とする。 The present invention has been made to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional technology, and aims to provide an engine-driven generator equipped with an exhaust gas aftertreatment device, which has a resistor connected to the generator body in order to raise the temperature of the engine's exhaust gas when activating the DOC installed in the exhaust gas aftertreatment device, regenerating the DPF, cleaning the SCR catalyst, etc., and which can be placed in the above-mentioned cooling air flow path, while suppressing a decrease in the amount of cooling air passing through the cooling air flow path, and therefore a decrease in heat balance performance, and can also be appropriately cooled.
以下に,課題を解決するための手段を,発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は,特許請求の範囲の記載と,発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり,言うまでもなく,本発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。 Below, the means for solving the problem are described together with the reference symbols used in the description of the embodiment of the invention. These reference symbols are intended to clarify the correspondence between the description of the claims and the description of the embodiment of the invention, and needless to say, are not used in a restrictive manner in interpreting the technical scope of the present invention.
上記目的を達成するために,本発明のエンジン駆動型発電機1は,
ディーゼルエンジンであるエンジン50と,前記エンジン50により駆動される発電機本体70と,前記エンジン50の排気路に設けられた排気ガス後処理装置82と,前記排気ガス後処理装置82に導入する排気ガス温度を上昇させる際に前記発電機本体70に接続される抵抗器20を備えるエンジン駆動型発電機1において,
前記抵抗器20を,所定の間隔をあけて面平行に配置された複数枚の平板状の抵抗素子21の集合体として形成すると共に,
前記各抵抗素子21の平面21aが,冷却ファン52で発生させた冷却風の流路14に対し常に平行な垂直面を成し,かつ,水平方向から垂直方向へと向きを変化させる前記冷却風に対する整流作用を発揮するように,前記冷却風の流路14に前記抵抗器20を配置したことを特徴とする(請求項1)。
In order to achieve the above object, the engine-driven
An engine-driven
The
The
上記構成のエンジン駆動型発電機1において,
前記冷却ファン52を,防音箱10内に,該冷却ファン52の吹き出し方向BDが水平方向となるよう配置すると共に,該冷却ファン52からの冷却風を導入すると共に前記防音箱10の天板(トップパネル12d)に設けた排風口13を介して機外と連通する排風室10bを前記防音箱10内に設け,前記冷却ファン52から前記排風口13に至る前記冷却風の流路14を形成すると共に,
前記抵抗器20を,前記排風口13の下方に,前記各抵抗素子21の平面21aが前記冷却ファン52の前記吹き出し方向BDと平行な垂直面を成すように収容する構成とすることができる(請求項2:図1及び図2参照)。
In the engine-driven
The
The
また,上記構成に代えて,
前記冷却ファン52を,防音箱10内に,該冷却ファン52の吹き出し方向BDが水平方向となるよう配置すると共に,該冷却ファン52からの冷却風を導入する排風室10bを前記防音箱10内に設け,該排風室10bを画成する防音箱10の側壁のうち,前記冷却ファン52の吹き出し方向BD前方の側壁(リヤパネル12b)の上端から所定高さの範囲に,上向きに開口する吹出口31を有すると共に,前記排風室10bを前記冷却ファン52の前記吹き出し方向BDに延長する排風ダクト30を設け,前記冷却ファン52から前記排風ダクト30の前記吹出口31に至る前記冷却風の流路14を形成すると共に,
前記抵抗器20を前記排風ダクト30内に,前記各抵抗素子21の平面21aが前記冷却ファン52の前記吹き出し方向BDと平行な垂直面を成すように収容するものとしても良い(請求項3:図3及び図4参照)。
In addition, instead of the above configuration,
The
The
以上で説明した本発明の構成により,本発明のエンジン駆動型発電機1では,以下の顕著な効果を得ることができた。
By using the configuration of the present invention described above, the engine-driven
抵抗器20を,所定の間隔をあけて面平行に配置された複数枚の平板状の抵抗素子21の集合体として形成すると共に,前記各抵抗素子21の平面21aが,冷却ファン52で発生させた冷却風の流路14に対し平行な向きとなるように,前記冷却風の流路14に前記抵抗器20を配置したことで,抵抗器20によって冷却風の流れが妨げられることなく,冷却風の流路14を通過する冷却風の流量減少を抑制することができた。
The
その結果,エンジン駆動型発電機1のヒートバランス性能の低下を抑制しつつ,抵抗器20を冷却風の流路14に配置して好適に冷却することができた。
As a result, the
しかも,抵抗器20を構成する各抵抗素子21を平板状としたことで,抵抗素子21の表面積を大きくとることができ,抵抗器20自体の冷却効率についても向上させることができた。
In addition, by making each
このような抵抗器20を配置する前述の冷却風の流路14が,冷却ファン52から排風室10bを介して防音箱10の天板(トップパネル12d)に設けた排風口13に至り形成されている構成では,冷却風の流路14は,排風室10bにおいて図1中に破線の矢印で示すように水平方向から垂直方向へとその向きを変化させるものとなるため,乱流が生じるなどして冷却風の抜けが悪くなる。
In a configuration in which the aforementioned cooling
しかし,前述した抵抗器20の各抵抗素子21の平面21aが冷却ファン52の吹き出し方向BDと平行な垂直面を成すように,前記抵抗器20を前記排風口13の下方に収容した構成では,抵抗器20が整流板として機能することで排風室10b内に抵抗器20を設けない構成に比較して,抵抗器20を設けた場合の方が,排風口13を介して機外に排出される冷却風量(排風量)を増大させることができ,エンジン駆動型発電機1のヒートバランス性能を向上させることができた。
However, in a configuration in which the
更に,排風室10bを画成する防音箱10の側壁のうち,前記冷却ファン52の吹き出し方向BD前方の側壁(リヤパネル12b)の上端から所定の高さの範囲に排風ダクト30を設け,この排風ダクト30内に抵抗器20を収容した構成では,排風室10b内に収容できない大型の抵抗器20であっても排風量の減少を抑制しつつ搭載可能である。
Furthermore, among the side walls of the
特に,排風室10bの天板の排風口13を設ける構成と共に排風ダクト30を設ける構成を採用することで,このような排風ダクト30や抵抗器20を設けない構成に比較して機外に排出される冷却風量(排風量)を大幅に増大させることが可能となる。
In particular, by adopting a configuration in which an
しかも,抵抗器20を取り付けた排風ダクト30を予め準備しておくことで,エンジン駆動型発電機1に対する抵抗器20の組み付けが容易となり,例えば抵抗器20を備えた排風ダクト30をオプション品等としてエンジン駆動型発電機1に後付けで容易に取り付けることが可能となる。
Moreover, by preparing the
更に,本発明の構成では,前述したように排風室10bを冷却ファン52の吹き出し方向BD(防音箱10の後方)に延長するように排風ダクト30を設けているため,図6を参照して説明した従来のエンジン駆動型発電機100のように上方に突出する排風ダクト130を設けた場合に比較して,エンジン駆動型発電機1の全高を低く抑えることができた。
Furthermore, in the configuration of the present invention, as described above, the
その結果,エンジン駆動型発電機1をトラックの荷台などに搭載して運搬する際に,例えばトンネルや橋梁下等の高さ制限のある場所を走行する際に排風ダクト30をぶつけて破損させることを防止できた。
As a result, when the engine-driven
以下に,添付図面を参照しながら本発明のエンジン駆動型発電機について説明する。 The engine-driven generator of the present invention will be described below with reference to the attached drawings.
図1中の符号1は,本発明のエンジン駆動型発電機であり,このエンジン駆動型発電機1は,基台11と防音ケース12によって構成された防音箱10内に構成機器を収容した,パッケージ型のエンジン駆動型発電機1として構成されている。
The
防音箱10を構成する前述の基台11は,エンジン駆動型発電機1の構成機器を搭載するためのもので,この基台11上に,エンジン(水冷式のディーゼルエンジン)50や,前記エンジン50によって駆動される発電機本体70等,その他の構成機器が搭載されている。
The
エンジン駆動型発電機1の構成機器を載置した基台11上を覆う前述の防音ケース12は,フロントパネル12a,リヤパネル12b,サイドパネル12cからなる側壁と,これらの側壁によって囲まれた空間の上部を覆う天板を成すトップパネル12dによって構成された箱型を成し,この防音ケース12で基台11上を覆うことで,前述のようにエンジン駆動型発電機1がパッケージ化されている。
The aforementioned
防音箱10内の空間は,垂直方向に立設された仕切壁15によってエンジン室10aと排風室10bの2室に仕切られており,このうちのエンジン室10aにはエンジン50,該エンジン50に設けられたラジエータ51,前記ラジエータ51に対し冷却風を吹き付ける冷却ファン52,及び該エンジン50によって駆動される発電機本体70が収容されている。
The space inside the
一方,仕切壁15によって仕切られた他方の室である排風室10b内には,エンジンの排気路に設けられた排気ガス後処理装置82が収容されていると共に,前述したDOCの活性化や,DPFの再生,SCR触媒のクリーニング等に際して排気ガス後処理装置82に導入する排気ガス温度を上昇させる際に発電機本体70に接続される,抵抗器20が収容されている。
On the other hand, the other chamber separated by the
防音箱10内を二室に仕切る前述の仕切壁15の中央部分には,エンジン室10aと排風室10bを連通する連通口16が形成されており(図2参照),エンジン室10a内に収容された前述のラジエータ51が,この連通口16に対向して配置されている(図1参照)。
A
そして,エンジン50の冷却ファン52が,その吹き出し方向BDをラジエータ51及び連通口16に向けて水平方向に冷却風を吹き出すことができるようにエンジン室10a内に設けられている。
The cooling
上記防音箱10内の構成より,冷却ファン52が回転すると,エンジン室10aの形成位置における防音箱10の側壁に設けた吸気口17(図1参照)を介してエンジン室10a内に機外の空気が導入されると共に,導入された空気を冷却ファン52が冷却風として吹き出し方向BDに吹き出す。
When the cooling
冷却ファン52からの冷却風は,吹き出し方向BD前方にあるラジエータ51を通過する際にラジエータ51内の冷却水と熱交換された後,仕切壁15に設けた連通口16を介して排風室10bに至り,排風室10b内でその向きを垂直方向に変えて排風室10bの天板に設けられた排風口13を介して防音箱10外に排出される。
The cooling air from the cooling
従って,エンジン駆動型発電機1の防音箱10内には,前述の冷却ファン52から排風口13に至り,冷却ファン52で発生した冷却風の流路14が形成されており,この冷却風の流路14中に前述の抵抗器20が配置される。
Therefore, inside the
この抵抗器20は,図2に示すように,所定の間隔をあけて面平行に配置された複数枚の平板状の抵抗素子21の集合体として形成されている。
As shown in FIG. 2, this
この抵抗器20を構成する個々の抵抗素子21は,平板状に形成されたものであればその構造は特に限定されず,各種構造のものを採用することができる。
The individual
抵抗素子21は,一例としてNi-Cr系,Fe-Cr-Al系,Fe-Cr-Al-Co系等の既知の金属発熱体や,炭化ケイ素に代表される非金属発熱体などの高抵抗値の抵抗材料を使用して形成することができ,このような金属製の抵抗材料,又は非金属製の抵抗材料を,直接,板状に成型して抵抗素子21としたものであって良い。
The
また,抵抗素子21は,絶縁性の放熱板等に金属製又は非金属製の抵抗材料を積層,挟持,封入する等して担持させた多層構造のものであっても良い。
The
更には,抵抗素子21は,板状の絶縁体の外周に抵抗線を巻き付けて形成した構造のものであっても良い。
Furthermore, the
このような板状の抵抗素子21は,図2に示すように,必要枚数,保持枠22等に,所定の間隔をあけて面平行に取り付けると共に,各抵抗素子21を相互に接続することで,この抵抗素子21の集合体によって,目的に応じた排気温度の上昇を得るために必要な所定の抵抗値を有する抵抗器20が形成される。
As shown in FIG. 2, the required number of such plate-
このように構成された抵抗器20は,前述の各抵抗素子21の平面21aが,前述の冷却風の流路14に対し平行を成すように,前述した冷却風の流路14内に配置される。
The
このように,各抵抗素子21の平面21aが冷却風の流路14に対し平行を成すように抵抗器20を配置することで,冷却風の流路14を流れる冷却風に与える流動抵抗を可及的に小さくすることができ,抵抗器20を冷却風の流路14中に設けた構成でありながら,エンジン駆動型発電機1のヒートバランス性能の低下を抑制することができるものとなっている。
In this way, by arranging the
図1及び図2に示すように,防音箱10のトップパネル12dに排風室10bと連通する排風口13を設けた構成例では,前述の抵抗器20を,各抵抗素子21の平面21aが冷却ファン52の吹き出し方向BDと平行な垂直面,図示の例では防音箱10の長手方向の側壁(サイドパネル12c)と平行な面を成すように,前述の排風口13の下方に取り付ける。
As shown in Figures 1 and 2, in a configuration example in which the
このように構成することで,図1に破線の矢印で示したように冷却ファン52が水平方向に吹き出した冷却風が排風室10b内で垂直方向に向きを変えるように冷却風の流路14が形成されている場合であっても,冷却風の流れに対し抵抗素子21の平面21aが常に平行な方向に向けることができる。
By configuring it in this way, even if the cooling
また,この図1及び図2に記載の構成では,排風室10b内に抵抗器20を配置しない構成に比較して,排風口13を介して機外に排出される冷却風の流量(排風量)を増大させることができることが確認されている。
In addition, it has been confirmed that the configuration shown in Figures 1 and 2 can increase the flow rate (exhaust air volume) of cooling air exhausted outside the machine through the
下記の表1は,図1及び図2に示したエンジン駆動型発電機1の構成例において,排風室10b内に対する抵抗器20の配置の有無による排風量の変化(実測値)と,許容運転温度の変化を示したものである。
The following Table 1 shows the change in exhaust air volume (actual measured value) and the change in allowable operating temperature depending on whether or not a
ここで,「許容運転温度」とは,エンジン駆動型発電機1を運転可能な周囲温度の上限値をいい,抵抗器20を設けた場合と設けていない場合のそれぞれにおいて測定した「エンジン冷却水温」及び「エンジン油温」の実測値に基づいて,次式に基づき算出した。
許容運転温度=許容運転外気温(40℃)+最小許容値
Here, the "allowable operating temperature" refers to the upper limit of the ambient temperature at which the engine-driven
Allowable operating temperature = Allowable outside operating temperature (40°C) + Minimum allowable value
ここで「最小許容値」とは,「エンジン冷却水温の要求仕様値」から「エンジン冷却水温の実測値」を差し引いた値,又は,「エンジン油温の要求仕様値」から「エンジン油温の実測値」を差し引いた値のうちのいずれか小さい方の値である。 Here, the "minimum allowable value" is the smaller of either the value obtained by subtracting the "actual measured value of engine coolant temperature" from the "required specification value of engine coolant temperature" or the value obtained by subtracting the "actual measured value of engine oil temperature" from the "required specification value of engine oil temperature."
また,表1中の「効果」は,抵抗器20を設けていない状態における排風量と許容運転温度をそれぞれ100%とした際の,抵抗器を設けた状態における排風量と許容運転温度のそれぞれをパーセンテージで示したものである。
In addition, the "Effect" in Table 1 shows the percentage of the exhaust air volume and the allowable operating temperature when the
図1及び図2に示したように排風室10b内に抵抗器20を設けた本発明のエンジン駆動型発電機1の構成では,抵抗器20を設けない場合に比較して,1分あたり26.7m3(1秒あたり445リットル)もの排風量の増大が得られることが確認されている。
It has been confirmed that in the configuration of the engine-driven
このような排風量の大幅な増大は,平板状の抵抗素子21を所定の間隔をあけて複数枚,面平行に並べて配置した抵抗器20の構造が,冷却風の流れを整流する整流板として機能した結果得られたものと考えられる。
This significant increase in exhaust air volume is believed to be the result of the
すなわち,抵抗器20が整流板として機能したことで,前述したように排風室10b内で冷却風が水平方向から垂直方向に向きを変えるように冷却風の流路14が形成されている場合であっても,乱流の発生が抑制されて冷却風の排出が円滑に行われたものと考えられる。
In other words, it is believed that the
このようにして排風量が増大することで,防音箱10内が好適に冷却されることで,エンジン駆動型発電機1の許容運転温度についても,抵抗器20を設けない場合に比較して5.2℃(13%)も向上している。
By increasing the amount of exhaust air in this way, the inside of the
なお,前述したように抵抗素子21を平板状としたことで,抵抗素子21の表面積も広くなることで抵抗素子21自体,放熱性の良いものとすることができ,抵抗器20自身も好適に冷却することができるものとなっている。
As mentioned above, by making the
このように,本発明のエンジン駆動型発電機1の構成では,エンジンの排気温度を上昇させる際に発電機本体70に接続する抵抗器20を冷却風の流路14(排風室10b)に配置した構成でありながら,機外に排出される冷却風量(排風量)が減少することを抑制でき,特に図1及び図2に示した実施形態の構成では,排風量を増大させることができるものとなっており,エンジン駆動型発電機1のヒートバランス性能を維持又は向上させつつ,しかも,抵抗器20自体も好適に冷却することができるものとなっている。
Thus, in the configuration of the engine-driven
以上,図1及び図2を参照して説明したエンジン駆動型発電機1では,エンジンの排気温度を上昇させる際に発電機本体70に接続される前述の抵抗器20を,防音箱10の排風室10b内に収容する構成について説明した。
As described above, in the engine-driven
これに対し,図3及び図4に示すエンジン駆動型発電機1では,排風室10bを画成する防音箱10の側壁のうち,冷却ファン52の吹き出し方向BD前方にある側壁であるリヤパネル12bの上端から所定高さの範囲を取り除き,この部分に,上向きに開口する吹出口31を有する排風ダクト30を取り付けて排風室10bを防音箱10の後方に延長している。
In contrast, in the engine-driven
従って,この構成では,冷却ファン52で発生した冷却風は,排風室10bの天板に設けた排風口13を介して機外に排出されるだけでなく,排風ダクト30の吹出口31を介しても機外に排出されることで,図3中に破線の矢印で示すように冷却風の流路14が拡大されたものとなっている。
Therefore, in this configuration, the cooling air generated by the cooling
そして,この排風ダクト30内に,図2を参照して説明したと同様の構造を有する抵抗器20を,抵抗器20の各抵抗素子21の平面21aが,冷却ファン52の吹き出し方向BDと平行な垂直面,図示の構成では防音箱10のサイドパネル12cと平行な面となるように収容しており,このように構成することで,抵抗器20の抵抗素子21の平面21aを,排風ダクト30内を流れる冷却風の流れに対し平行を成すように配置している。
Then, within this
このように,図3及び図4を参照して説明したエンジン駆動型発電機1では,排風ダクト30内に抵抗器20を収容した構成としたことで,排風ダクト30を設けた分,冷却風の流路14が拡大されている。
In this way, in the engine-driven
しかも,抵抗器20は排風ダクト30内を流れる冷却風に対して整流効果を発揮することで,排風ダクト30内を通過する冷却風を円滑に排出できるものとなっている。
In addition, the
その結果,図3及び図4に示したエンジン駆動型発電機1の構成においても,冷却風の流路14中に抵抗器20を設けた構成でありながら排風量を減少させることなくむしろ増大させることができるものとなっており,エンジン駆動型発電機1のヒートバランス性能を維持,又は改善することができるものとなっている。
As a result, even in the configuration of the engine-driven
また,抵抗器20の抵抗素子21を平板状としたことで,抵抗器20自体も好適に冷却することができる点については図1及び図2を参照して説明したエンジン駆動型発電機1と同様である。
In addition, by making the
更に,図3及び図4に示したエンジン駆動型発電機1では,抵抗器20を防音箱10に取り付けた排風ダクト30内に設けたことで,排風室10b内に収容できない大型の抵抗器20であってもエンジン駆動型発電機1に搭載可能である。
Furthermore, in the engine-driven
また,抵抗器20を防音箱10に取り付けた排風ダクト30内に収容した構造としたことで,抵抗器20を取り付けた排風ダクト30を予め準備しておくことで,エンジン駆動型発電機1に対する抵抗器20の組み付けを容易に行うことができ,抵抗器20をオプション対応で取り付ける場合等においても容易に対応可能である。
In addition, by having the
しかも,前述した排風ダクト30を,防音箱10を後方に延長する方向に設けたことで,排風ダクト30を設けた構成でありながら,エンジン駆動型発電機1の全高を増加させることなくそのまま維持することができるものとなっている。
Moreover, by providing the
その結果,本実施形態のエンジン駆動型発電機1をトラックの荷台などに搭載して橋梁下やトンネルなどの高さ制限のある場所を通過する際に,排風ダクト30をぶつけて破損させてしまうことを防止できる。
As a result, when the engine-driven
1 エンジン駆動型発電機
10 防音箱
10a エンジン室
10b 排風室
11 基台
12 防音ケース
12a フロントパネル
12b リヤパネル
12c サイドパネル
12d トップパネル
13 排風口
14 冷却風の流路
15 仕切壁
16 連通口
17 吸気口
20 抵抗器
21 抵抗素子
21a 平面
22 保持枠
30 排風ダクト
31 吹出口
50 エンジン
51 ラジエータ
52 冷却ファン
70 発電機本体
82 排気ガス後処理装置
100 エンジン駆動型発電機
110 防音箱
112d トップパネル
113 排風口
114 冷却風の流路
120 抵抗器
121 抵抗素子
121a 芯材
121b 抵抗線
122 フレーム
130 排風ダクト
150 エンジン
151 ラジエータ
152 冷却ファン
P 並置面
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
前記抵抗器を,所定の間隔をあけて面平行に配置された複数枚の平板状の抵抗素子の集合体として形成すると共に,
前記各抵抗素子の平面が,冷却ファンで発生させた冷却風の流路に対し常に平行な垂直面を成し,かつ,水平方向から垂直方向へと向きを変化させる前記冷却風に対する整流作用を発揮するように,前記冷却風の流路に前記抵抗器を配置したことを特徴とするエンジン駆動型発電機。 An engine-driven generator including a diesel engine, a generator body driven by the engine, an exhaust gas aftertreatment device provided in an exhaust passage of the engine, and a resistor connected to the generator body when increasing the temperature of exhaust gas introduced into the exhaust gas aftertreatment device,
The resistor is formed as an assembly of a plurality of flat plate-shaped resistive elements arranged in parallel at a predetermined interval,
An engine-driven generator characterized in that the resistors are arranged in the flow path of the cooling air so that the plane of each resistance element always forms a vertical plane parallel to the flow path of the cooling air generated by the cooling fan and exerts a rectifying effect on the cooling air which changes direction from horizontal to vertical .
前記抵抗器を,前記排風口の下方に,前記各抵抗素子の平面が前記冷却ファンの前記吹き出し方向と平行な垂直面を成すように収容したことを特徴とする請求項1記載のエンジン駆動型発電機。 The cooling fan is disposed in a soundproof box so that the blowing direction of the cooling fan is horizontal, and an exhaust chamber is provided in the soundproof box to introduce cooling air from the cooling fan and communicate with the outside of the machine via an exhaust port provided in the top plate of the soundproof box, forming a flow path of the cooling air from the cooling fan to the exhaust port, and
2. The engine-driven generator according to claim 1, wherein the resistors are accommodated below the exhaust port such that the planes of the resistor elements form a vertical plane parallel to the blowing direction of the cooling fan.
前記抵抗器を前記排風ダクト内に,前記各抵抗素子の平面が前記冷却ファンの前記吹き出し方向と平行な垂直面を成すように収容したことを特徴とする請求項1記載のエンジン駆動型発電機。
The cooling fan is disposed in a soundproof box so that the blowing direction of the cooling fan is horizontal, and an exhaust chamber for introducing cooling air from the cooling fan is provided in the soundproof box, and a side wall of the soundproof box defining the exhaust chamber has an air outlet opening upward within a range of a predetermined height from the upper end of the side wall forward in the blowing direction of the cooling fan, and an exhaust duct is provided to extend the exhaust chamber in the blowing direction of the cooling fan, forming a flow path for the cooling air from the cooling fan to the air outlet of the exhaust duct,
2. The engine-driven generator according to claim 1, wherein the resistors are accommodated in the exhaust duct such that a plane of each of the resistor elements forms a vertical plane parallel to the blowing direction of the cooling fan.
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