JPH03284140A - コージェネレーションシステムユニット - Google Patents

コージェネレーションシステムユニット

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Publication number
JPH03284140A
JPH03284140A JP2079168A JP7916890A JPH03284140A JP H03284140 A JPH03284140 A JP H03284140A JP 2079168 A JP2079168 A JP 2079168A JP 7916890 A JP7916890 A JP 7916890A JP H03284140 A JPH03284140 A JP H03284140A
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JP
Japan
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exhaust
gas engine
generator
silencer
catalyst
Prior art date
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Pending
Application number
JP2079168A
Other languages
English (en)
Inventor
Kokichi Yotsumoto
四元 幸吉
Masahiro Sasaki
正弘 佐々木
Michihiro Maruno
丸野 道広
Masahiko Aihara
相原 政彦
Hiromi Shimoda
裕巳 下田
Hiroyuki Oami
弘幸 大網
Keiji Hitomi
人見 啓司
Shuji Kawasaki
川崎 修次
Mitsuhiro Henmi
辺見 光弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Japan Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Original Assignee
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Publication date
Application filed by Caterpillar Mitsubishi Ltd, Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd filed Critical Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Publication of JPH03284140A publication Critical patent/JPH03284140A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、給電および給熱用関連機器を備えたガスエン
ジンのコージェネレーションシステムユニットに関する
ものである。
(従来の技術) 従来のコージェネレーションシステムユニットは、第1
7図乃至第20図に示されるように、エンクロージャ本
体1の内部に、ガスエンジン2、発電機3、ガスエンジ
ン2の排気系に連続的に設けられた3元触媒コンバータ
4as清水熱交換器4bおよび排ガス熱交換器4cが内
蔵され、またエンクロージャ本体1の外部にサイレンサ
9が設けられている。そして、内部を強制的に換気する
ために、エンクロージャ本体1の一側上に吸気ユニット
5が設けられ、他側上に排気ユニット6が設けられてい
る。
そうして、吸気ユニット5の下部に水平に取付けられた
送風機7により、吸気ユニット5の側面に設けられた吸
気孔5aから吸込まれた外気が、吸気ユニット5内の消
音スプリッタを経てエンクロージャ本体1の上面から内
部に送り込まれ、さらに、エンクロージャ本体1内から
の排気は、工ンクロージャ本体1の上面に設けられた排
気口8、排気ユニット6内の消音スプリッタを経て排気
ユニット6の側面に設けられた排気孔6aから外部に排
気される。
(発明が解決しようとする課題) このように、従来のコージェネレーションシステムユニ
ットは、内部機器の配置に計画性が欠けるため、エンク
ロージャ本体1内に無駄なスペースが多(、また、コー
ジェネレーションシステムに必要な全機器をエンクロー
ジャ本体1内に搭載していた訳でもない。例えば、発電
機制御盤、ユニット制御盤に相当するものや、大型の吸
気ユニット5、排気ユニット6およびサイレンサ9等は
エンクロージャ本体1の外部に設けており、コージェネ
レーションシステム全体が大型化している問題がある。
本発明は、エンクロージャ本体内にガスエンジンを中心
に給電および給熱用関連機器がコンパクトに配置された
コージェネレーションシステムユニットを提供すること
を目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明は、エンクロージャ本体の内部にガスエンジンと
給電および給熱用関連機器とが配置されたコージェネレ
ーションシステムユニットにおいて、エンクロージャ本
体10の台床11のほぼ中央部にガスエンジン12が据
付けられ、このガスエンジン12の一側に発電機13が
取付けられるとともに、他側に熱交換器14.15が配
置され、ガスエンジン12の上側のスペースに排ガス処
理用の三元触媒を内蔵した触媒サイレンサ16が配置さ
れ、前記発電機13の上側のスペースに換気用吸気装置
17が配置され、熱交換器14.15の上側のスペース
に換気用排気装置18が配置されたコージェネレーショ
ンシステムユニットである。
(作用) 本発明は、ガスエンジン12にて稼働される発電機13
から給電がなされ、また、ガスエンジン12から排出さ
れた排ガスが、触媒サイレンサ16にて有害物除去処理
されるとともに消音処理され、熱交換器15にて冷水と
熱交換され、温水が供給される。また、前記吸気装置1
7により外気をエンクロージャ本体10内に吸込んで前
記排気装置18から排気することにより、エンクロージ
ャ本体内の換気を行い、密閉された防音エンクロージャ
本体内に新鮮な空気を供給する。
(実施例) 以下、本発明を第1図乃至第16図に示される実施例を
参照して詳細に説明する。
第1図および第2図に示されるように、エンクロージャ
本体10のベースである共通台床11のほぼ中央部にガ
スエンジン12が据付けられ、このガスエンジン12の
一側に発電機13が取付けられるとともに、他側に熱交
換器(水/水熱交換器14及び排ガス/水熱交換器15
)が配置され、ガスエンジン12の上側に、排ガス処理
用の三元触媒を内蔵した触媒サイレンサー6が吊下げ支
持され、前記発電機13の上側のスペースに換気用吸気
装置17が配置され、前記熱交換器I4.15の上側の
スペースに換気用排気装置18が配置されている。エン
クロージャ本体10は、外側の鋼板と内側のバンチング
メタル板との間に吸音材(グラスウール)を充填して構
成した消音パネルにより形成する。
第3図乃至第5図に示されるように、発電機13と換気
用吸気装置17との間のスペースには、前記台床11上
に固定された架台21により発電機制御盤22が取付け
られ、また、ガスエンジン12と対向するドア23の内
面にはユニット制御盤(エンジン制御盤)24が取付け
られている。また、ガスエンジン12の排気系は、可撓
管25を経て前記触媒サイレンサ16に接続され、この
触媒サイレンサー6から曲管26および可撓管27を経
て前記排ガス/水熱交換器15に接続され、さらに、可
撓管28および直管29によりエンクロージャ本体10
の外部に引出されている。
そうして、ガスエンジン12により稼働される発電機1
3により給電がなされ、また、ガスエンジン12から排
出された高温の排ガスは、後述するように触媒サイレン
サー6にて排ガス処理されるとともに消音処理され、さ
らに、排ガス/水熱交換器15にて清水を加熱し、高温
の清水を給湯する。なお、排ガス/水熱交換器15に供
給される清水は、前段の水/水熱交換器14にてガスエ
ンジン12の冷却に使用され昇温した温水を利用して予
め温められており、二つの熱交換器14.15で2段加
熱される。
第3図には、ガスエンジン12に対する潤滑油供給系お
よび燃料ガス供給系の配管が示されている。潤滑油供給
系は、前記発電機13の一側部に、ガスエンジン12の
オイルパンに対する潤滑油補給タンク31が配置され、
この潤滑油補給タンク31から引出された配管32に潤
滑油面制御装置33が設けられ、この潤滑油面制御装置
33によりオイルパン内油面レベルが一定に制御される
。燃料ガス供給系には、ガス電磁弁34およびガスレギ
ュレータ35等が設けられている。
第4図に示されるように、ガスエンジン12および発電
機13は、防振ゴム36を介して共通台床11上に取付
けられている。ガスエンジン12の手前にはバッテリ3
7が配置されている。ガスエンジン12の側部には冷却
水系統のエキスパンションタンク38および補助タンク
39が設けられている。
次に、第6図を参照して、エンクロージャ本体10の内
部を換気するための前記吸気装置17および排気装置1
8を説明する。
前記吸気装置17は、エンクロージャ本体10の後板1
0aの上部中央に吸気孔43が開口され、この吸気孔4
3が、消音構造部としてのスプリッタ44を経て、エン
クロージャ本体1θ内に仕切板45によって区画形成さ
れた吸気室46に連通され、前記仕切板45は、ガスエ
ンジン12および発電機13に対向する部分に傾斜面部
45aが設けられ、この傾斜面部45gに2個の送風口
47が設けられ、この各送風口47に送風機48がそれ
ぞれ取付けられ、さらに、前記スプリッタ44と送風機
48との間に、気流を中央に案内する複数の整流板49
8と、気流を下方に案内する複数の整流板49bとが設
けられている。この整流板49a 、 49bは、必要
に応じて設けるが、換気量の増加、吸気音および圧力損
失の低減を図る上で有効である。
前記吸気装置17のスプリッタ44は、吸気孔43をそ
の中央で2分する垂直吸音材51と、吸気孔43の幅よ
りやや幅広の垂直吸音材52とが丁字形に組合わされ、
また、これらの垂直吸音材51.52とエンクロージャ
本体10との間に複数の水平吸音材53が組合わされ、
さらに、前記水平吸音材53に多数のガイドベーン54
が挿入されたものである。前記垂直吸音材52の左右両
側には通気孔55が形成されている。なお、前記各吸音
材は吸音板(商品名・・・グラスロンボード)の外表面
にパンチングメタルを張設したものである。
排気装置18は、第6図に示されるように、エンクロー
ジャ本体10の前板]Obと直交する一側部10cに排
気孔61が開口され、この排気孔61の内側に、消音構
造部としての多数のセル62が設けられ、このセル62
の内端に整流板63が設けられたものである。この整流
板63は、必要に応じて設け、圧力損失の低減を図る。
前記セル62は、角筒形成音材(商品名・・・グラスロ
ンダクトボード)であり、この各セル62の開口寸法お
よび長さは消音効果で決定し、また、セル数は、排風量
と圧力損失とで決定する。さらに、このセル62の吸音
材の厚さおよび密度は消音効果で決定する。
前記吸気装置17の吸気孔43および前記排気装置18
の排気孔61は、第9図および第10図に示されるよう
に、同一形状および同一寸法に形成されている。
そうして、前記吸気装置17の送風機48により前記吸
気孔43から吸込まれた気流が、前記スプリッタ44で
消音処理されながら、前記垂直吸音材52の左右両側に
形成されている通気孔55に導かれ、さらに、この通気
孔55から前記2台の送風機48まで前記整流板49a
 、 49bにより円滑に導かれる。
そして、この2台の送風機48により送風口47からエ
ンクロージャ本体10内の全幅に比較的均一な気流が送
り込まれ、最後に排気装置18のセル62を通過すると
き消音処理され、排気孔61から外部に排気される。
次に、第7図および第8図を参照して前記触媒サイレン
サ16およびその取付方法を説明する。
0 第7図に示されるように、フランジ接続された一方の円
筒形サイレンサ本体71の端部に排ガス入口管72が挿
入され、他方の円筒形サイレンサ本体73の端部に排ガ
ス出口管74が挿入され、前記排ガス入口管72は、前
記可撓管25を介して前記エンジン12の排気口に接続
され、排ガス出口管74は、前記曲管26および可撓管
27を介して前記熱交換器15に接続されている。これ
らの円筒形サイレンサ本体7]、 73の上部には、第
8図に示されるように吊上用ワイヤ掛は部75が取付け
られている。
第7図に戻って、この両方のサイレンサ本体71、73
の相互に対向するフランジ81の間に、円形鉄板で形成
された触媒取付板82が、図示されないガスケットを介
して挾持され、この触媒取付板82の中央部に溶接付け
された触媒取付枠83の内部にモノリス型三元触媒84
が設けられている。さらに、前記他方のサイレンサ本体
73の内部は溶接付けされた鉄板85により2室に分割
され、この鉄板85を介して複数の消音パイプ86が取
付られている。したがって、サイレンサ内部は、前記排
ガス入口管1 72の側面に設けられた開口87が位置する室883と
、中央の室88bと、排ガス出口管74の側面に設けら
れた開口89が位置する室88cとに区画形成されてい
る。
そうして、一方のサイレンサ本体71内に供給された排
ガスが前記モノリス型三元触媒84を通って他方のサイ
レンサ本体73内に移動する段階で、Co(−酸化炭素
)、HC(炭化水素)、N0x(窒素酸化物)が酸化還
元処理される。また、排ガスが排ガス入口管72の開口
87から、室88a1触媒84、室88b1消音パイプ
86および室88cを経て排ガス出口管74の開口89
に至る段階で、排ガスの膨張作用と圧縮作用とが繰返し
行われ、消音効果が得られる。
次に、第8図に示されるように、この触媒サイレンサ1
6をエンクロージャ本体10の内部に組込む手段として
、エンクロージャ本体10の天井面部に2本のリップ溝
形鋼レール91が装着され、このリップ溝形鋼レール9
1内に転輪で移動自在の台車92が、エンクロージャ本
体10から水平方向に突出2 可能に装着されているので、この台車92の突出端に、
前記触媒サイレンサ16の上部に取付けられた吊上用ワ
イヤ掛は部75を通してボルト94を螺入し、台車92
に触媒サイレンサ16を一体に固定する。この触媒サイ
レンサ16は、エンクロージャ本体10の側面に設けら
れた開口95を経て台車92により内部に引込まれ、さ
らに、点検、交換時に外部に引出される。この開口95
は図示しないパネルによって閉じられる。触媒サイレン
サ16は、前記吊上用ワイヤ掛は部75に引掛けられた
ワイヤ96を介して、クレーンにより台車92のレベル
まで吊上げるようにする。
第9図は、このコージェネレーションシステムユニット
の屋外設置状態を示し、吸気孔43および排気孔61に
はエキスバンドメタルによる防護スクリーン101が取
付けられ、粗大物の侵入や排出が防止されている。さら
に、前記吸気孔43および排気孔61には、降雨時の雨
水の侵入を防止するためのフード102が装着されてい
るが、吸排風角度は、周囲環境や歩行者への影響に配慮
して適宜設置3 定する。
第10図は、このコージェネレーションシステムユニッ
トの屋内設置状態を示し、前記吸気孔43および排気孔
61にはダクト103がフランジ接続されている。その
場合、前記防護スクリーン101の装着を選択し、この
防護スクリーンを装着する場合は、防護スクリーンとダ
クトフランジとを共通の止めねじで接続する。
第11図は前記発電機制御盤22およびユニット制御盤
24の監視および操作状態を示し、第12図は前記潤滑
油補給タンク31および潤滑油面制御装置33の点検状
態を示し、第13図は前記水/水熱交換器14および排
ガス/水熱交換器15を脱着する際の状態を示し、第1
4図は前記発電機13を脱着する際の状態を示し、第1
5図は前記発電機制御盤22を脱着する際の状態を示す
第16図は、エンクロージャの分解状態を示し、前記エ
ンクロージャ本体10は、前記吸気装置17が設けられ
た吸気側パネル111と、センターパネル112と、前
記排気装置18が取付けられた排気側パ4 ネル113とにより分割構成されている。そうして、空
間的に制限されない設置場所においては、共通台床11
を残し、吸気側パネル111、センターパネル112お
よび排気側パネル113の全体を一体化したまま一括し
て吊上げ、共通台床11に対し脱着する。またスペース
に制限のある場所では、各パネル111 、 112 
、113を分割して個別に共通台床11に対し脱着する
さらに、センターパネル112は、天板パネル112a
と、上部側面パネル112b、 112cと、下部側面
パネルlI2+]、 112eとが細分割されている。
したがって、設置スペースが最も制約された場所では、
このようにセンターパネル112を細分割することによ
り、パネル吊上げ高さを低く押えることができる。また
、一方の上部側面パネル112bをエンクロージャ組立
状態において取外すと、エンクロージャ本体10に前記
開口95(第8図)が形成されるので、この間口95を
前記サイレンサ16の点検、交換時の取出口として利用
する。
〔発明の効果〕
5 本発明によれば、エンクロージャ本体の台床のほぼ中央
部にガスエンジンが据付けられ、このガスエンジンの一
側に発電機が取付けられるとともに、他側に熱交換器が
配置され、ガスエンジンの上側のスペースに排ガス処理
用の三元触媒を内蔵した触媒サイレンサが配置され、前
記発電機の上側のスペースに換気用吸気装置が配置され
、熱交換器の上側のスペースに換気用排気装置が配置さ
れたから、コージェネレーションシステムユニットの単
独運転に必要な全機器をエンクロージャ本体内にコンパ
クトに配置でき、従来の同型機よりも省設置スペースを
実現でき、限定されたスペース下での設置施工が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第16図は本発明に関する図であり、第1図
は本発明のコージェネレーションシステムユニットを構
成する主要機器の配置を示す平断面図、第2図はその正
断面図、第3図は本発明のコージェネレーションシステ
ムユニットの内部機器の一例を示す平断面図、第4図は
その正断面図、6 第5図はその側断面図、第6図はそのエンクロージャ本
体内換気用の吸排気装置の一例を示す斜視図、第7図は
触媒サイレンサの一例を示す断面図、第8図はその触媒
サイレンサの脱着交換状態を示す斜視図、第9図は屋外
設置状態にあるユニットの斜視図、第10図は屋内設置
状態にあるユニットの斜視図、第11図は発電機制御盤
およびユニット制御盤の監視および操作状態を示すユニ
ットの斜視図、第12図は潤滑油補給タンクおよび潤滑
油面制御装置の点検状態を示すユニットの斜視図、第1
3図は熱交換器の脱着状態を示すユニットの斜視図、第
14図は発電機の脱着状態を示すユニットの斜視図、第
15図は発電機制御盤の脱着状態を示すユニットの斜視
図、第16図はエンクロージャ本体の分解状態を示す斜
視図、第17図乃至第20図は従来のコージェネレーシ
ョンシステムユニットを示す図であり、第17図はその
平面図、第18図はその正面図、第19図はその左側面
図、第20図はその右側面図である。 10・・エンクロージャ本体、11・・台床、127 ・ガスエンジン、 13・ 発電機、 14゜ 15・ 熱 交換器、 16・ 触媒サイレンサ、 17・ 吸気装置、 18・ ・排気装置。 特開平3 284140 (7)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンクロージャ本体の内部にガスエンジンと給電
    および給熱用関連機器とが配置されたコージェネレーシ
    ョンシステムユニットにおいて、エンクロージャ本体の
    台床のほぼ中央部にガスエンジンが据付けられ、このガ
    スエンジンの一側に発電機が取付けられるとともに、他
    側に熱交換器が配置され、ガスエンジンの上側のスペー
    スに排ガス処理用の三元触媒を内蔵した触媒サイレンサ
    が配置され、前記発電機の上側のスペースに換気用吸気
    装置が配置され、熱交換器の上側のスペースに換気用排
    気装置が配置されたことを特徴とするコージェネレーシ
    ョンシステムユニット。
JP2079168A 1990-03-28 1990-03-28 コージェネレーションシステムユニット Pending JPH03284140A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015034496A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 デンヨー株式会社 防音型エンジン駆動作業機
JP2017067032A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 三菱重工業株式会社 排気装置、および、コージェネレーションシステム

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JP2015034496A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 デンヨー株式会社 防音型エンジン駆動作業機
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