WO2011024543A1 - 独立換気経路に変圧器を配置するエンジンシステム - Google Patents

独立換気経路に変圧器を配置するエンジンシステム Download PDF

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啓輔 川北
俊暢 藤澤
達也 河野
小野　雅章
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ヤンマー株式会社
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    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
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    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Definitions

  • the present invention relates to an engine system in which a transformer is disposed in an independent ventilation path.
  • a package storage type engine generator that houses an engine, a generator, and other necessary equipment in a package
  • a gas turbine cogeneration package that houses a gas turbine, a generator, and other necessary equipment in a package Is known.
  • the gas turbine cogeneration package has arrange
  • the present invention substantially reduces the heat balance in the package with or without the transformer. Present an engine system that does not change.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems.
  • the AC power source is a primary side, and the engine system is driven.
  • the transformer having the assumed voltage of the electrical equipment of the secondary side is housed in the package, the transformer is attached to the inner surface of the package, and openings are formed above and below the transformer in the package.
  • the opening below the transformer, the opening above the transformer, the transformer and the ventilation fan are respectively housed in a common space partitioned from other devices inside the package, and the transformer is disposed on the outer surface of the package.
  • a ventilation duct is provided to cover from the upper opening to the opening below the transformer, and the inside of the ventilation duct is an opening below the transformer.
  • a portion for passing, lies in the partition to a portion communicating with the opening of the transformer above.
  • an intake port, an exhaust port, and a ventilation fan for cooling the transformer are provided in a ventilation path independent of other devices. It is possible to realize an engine system in which the heat balance in the package does not substantially change with or without the.
  • the transformer is a heating element
  • the heat balance in the package may slightly change from the initial production, but the heat balance is restored. The level that does not need to be set.
  • a plurality of the transformers are provided, the transformers are stacked in the height direction, and a ventilation path is provided around each transformer.
  • the present invention can reduce the transformer installation area and improve the cooling efficiency of the transformer.
  • a sealing member is provided on the upper edge of the attachment surface between the ventilation duct and the package and a peripheral edge of the left and right sides, and a flange is provided on the upper edge of the upper and lower openings of the transformer. is there.
  • the invention described above can prevent rainwater from entering the transformer in the package.
  • a temperature sensor is provided in the transformer, and when the detected temperature of the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature, the output capability is suppressed to a predetermined value.
  • the amount of electric power generated can be reduced, and the temperature of the transformer can be lowered to protect the transformer from overheating.
  • the operation is stopped when the temperature detected by the temperature sensor becomes equal to or higher than a second predetermined temperature higher than the predetermined temperature.
  • This invention can protect the transformer from overheating when the temperature drop of the transformer is insufficient.
  • a temperature switch is provided in the transformer, and the temperature switch operates at a third predetermined temperature higher than the second predetermined temperature to cut off power reception from the AC power source.
  • the present invention can further protect the transformer from overheating.
  • an inlet, an exhaust, and a ventilation fan for cooling the transformer are provided in a ventilation path independent of other devices. It is possible to realize an engine system in which the heat balance in the package does not substantially change depending on the presence or absence.
  • FIG. 1 is a cross-sectional side view showing a main part of an engine system in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main part of the engine system.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the entire engine system.
  • FIG. 4 is a perspective view of a transformer unit used in the engine system.
  • FIG. 5 is a bottom view showing the inside of the transformer unit.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state where the ventilation duct is separated from the package outer plate.
  • FIG. 7 is a front view showing the entire engine system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a rear view showing the entire engine system.
  • FIG. 9 is a side view showing the entire engine system.
  • FIG. 7 is a front view showing the whole cogeneration apparatus as an engine system in the embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a rear view showing the whole cogeneration apparatus
  • FIG. 9 is a side view showing the whole cogeneration apparatus. is there.
  • the cogeneration apparatus of the present embodiment includes a gas engine 2 using natural gas as fuel, a generator 3 driven by the gas engine 2, a ventilation fan 5, an air cleaner 6, an intake silencer 7, A starter (not shown) and an exhaust silencer 8 are provided.
  • a propeller fan 9, a cooling water tank 10, a radiator 12, and an inverter 13 are arranged in the upper part of the package 1.
  • an autotransformer 20 is disposed on one side of the package 1.
  • the autotransformer 20 is a transformer having an AC power source as a primary side and an assumed voltage of an electrical device for driving a cogeneration apparatus as a secondary side.
  • the AC power supply on the primary side is a 400 V AC power supply
  • the assumed secondary voltage necessary for the cogeneration system to operate the gas engine 2 is a 200 V AC power supply.
  • Openings 1b and 1c are respectively provided above and below the transformer 20 in the package outer plate 1a which is a part of the outer wall of the package 1.
  • the opening 1b above the transformer, the transformer 20 and the opening 1c below the transformer are accommodated in a common space 27 partitioned from a space 26 in which other devices are accommodated inside the package 1. That is, the transformer box 30 is provided inside the package outer plate 1 a so as to cover the openings 1 b and 1 c and the transformer 20.
  • the transformer box 30 is composed of a back surface portion 31 having an inclined portion 31 a at the top, side wall portions 32 and 32 on both sides, and a closed bottom plate 34. Note that the lower end of the transformer box 30 can be closed by the floor surface of the package 1 without providing the closing plate 34 at the lower end of the transformer box 30.
  • a ventilation fan 25 is attached to the lower part of the front of the transformer box 30 through a fan mounting plate 28.
  • the ventilation fan 25 faces the opening 1c below the transformer.
  • a plurality (three in the present embodiment) of the transformer 20 are stacked in the height direction, and as shown in FIGS. 4 and 5, the side wall 32 of the transformer box 30 via the stay 33. , 32.
  • the transformer 20 can be fixed with a gap from the inner surface of the transformer box.
  • ventilation paths 35a, 35b, and 35c are formed between the entire circumference of the transformer 20 and the inner surface of the transformer box ( (See FIG. 5).
  • the transformer box 30, the transformer 20 and the ventilation fan 25 constitute a transformer unit 36.
  • a ventilation duct 50 is provided on the outer surface of the package outer plate 1a so as to cover from the opening 1b above the transformer to the ventilation fan 25 (opening 1c below the transformer).
  • the ventilation duct 50 is composed of a front wall 51 having an inclined portion 51 a at the upper portion, and both side walls 52 and 52.
  • the outer surface side of the package outer plate of the ventilation duct 50 is open, but this opening is closed by the package outer plate 1a.
  • the inside of the ventilation duct 50 is partitioned into an intake portion 53 communicating with the opening 1c below the transformer and an exhaust portion 54 communicating with the opening 1b above the transformer.
  • the inside of the ventilation duct 50 is vertically divided into two through a partition wall 55, and the lower space becomes the intake portion 53 and the upper space becomes the exhaust portion 54.
  • the intake portion 53 and the exhaust portion 54 are divided into left and right parts as shown in FIG. 1 by vertically dividing walls 56 and 58, respectively, and the inside of the ventilation duct 50 is divided into four parts as a whole.
  • the dividing wall 56 of the intake portion 53 is divided into an upstream intake passage 53 a having an intake port 53 c that communicates with the outside, and a downstream intake passage 53 b that communicates with the ventilation fan 25.
  • a filter 57 is provided at the upper end of the dividing wall 56, and the upstream intake passage 53a and the downstream intake passage 53b communicate with each other through the filter 57. Note that the lower surface of the downstream side intake passage 53b is closed.
  • the exhaust portion 54 is divided by a dividing wall 58 into an upstream exhaust path 54a that communicates with the opening 1b above the transformer and a downstream exhaust path 54b that communicates with the outside.
  • An interval 59 is formed between the upper end of the dividing wall 58 and the inclined portion 51a of the ventilation duct 50, and the upstream exhaust path 54a and the downstream exhaust path 54b communicate with each other through the interval 59.
  • An exhaust port 54c of the upstream exhaust path 54a is formed in the front wall 51 of the ventilation duct 50.
  • a sealing member 60 is provided on the upper and left and right side edges of the mounting surface between the ventilation duct 50 and the package outer plate 1a.
  • the sealing member 60 is provided on the outer surface of the package outer plate 1a along the three sides of the inclined portion 51a and the side walls 52, 52 of the ventilation duct 50. And the opening periphery of the ventilation duct 50 is closely_contact
  • a flange 62 is provided on the entire length of the upper side of the opening 1b above the transformer and the opening 1c below the transformer.
  • the flange 62 is inclined to one of the sides, or is raised at the middle and lowered at both ends.
  • Such a cage 62 can prevent the rainwater from flowing into the package 1 from the opening 1b above the transformer and the opening 1c below the transformer even if rainwater flows along the package outer plate 1a.
  • a terminal 35 connected to the primary side or secondary side of the transformer 20 is provided on one side wall portion 32 of the transformer box 30.
  • the transformer 20 is provided with a temperature sensor 37 as shown in FIG.
  • the gas engine 2 and the like are controlled to suppress the output (electric power) ability to a predetermined value.
  • the operation is stopped when the temperature detected by the temperature sensor 37 is equal to or higher than a second predetermined temperature higher than the predetermined temperature.
  • the transformer 37 is provided with a temperature switch (not shown), and when the temperature reaches a third predetermined temperature higher than the second predetermined temperature, the temperature switch is activated to cut off power reception from the AC power supply. It is also possible to do so.
  • the cogeneration apparatus of the present embodiment has the above-described configuration, and the case where the apparatus is operated next will be described.
  • the gas engine 2 is started and the generator 3 generates power.
  • the generated electric power is generated as an AC power source of 200 V by an inverter, and a part thereof is supplied to each electric device in order to operate the gas engine 2. Since the ventilation fan 5 and the propeller fan 9 are also operated by the AC power supply of 200 V, outside air enters the internal space 26 from the lower part of the package 1 through the intake port provided in an appropriate part of the package 1, and the gas engine 2 and the power generation After each device such as the machine 3 is cooled, it flows to the upper part of the package 1 and is discharged through the propeller fan 9. Further, most of the generated AC power is converted into a voltage of 400 V by the transformer 20 and can be appropriately supplied to the outside.
  • the ventilation fan 25 is also operated by the 200V AC power supply. As a result, outside air is sucked into the upstream intake passage 53a from the intake port 53c of the ventilation duct 50. The air that has entered the upstream intake passage 53 a flows upward and further passes through the filter 57. The air that has passed through the filter 57 changes its direction and flows downward in the downstream intake passage 53b and is sucked into the ventilation fan 25.
  • the air that has passed through the ventilation fan 25 further enters the lower portion of the common space 27 in the transformer box 30 and flows upward in the common space 27. Specifically, since air flows upward in the ventilation paths 35a, 35b, and 35c, the air cools the transformer 20.
  • the air that has cooled the transformer 20 enters the upstream exhaust path 54a from the opening 1b above the transformer, and further flows upward.
  • the air enters the downstream exhaust path 54b via the interval 59, flows downward, and is discharged from the exhaust port 54c.
  • the ventilation path for cooling each device for operating the engine other than the transformer 20 and the ventilation path for cooling the transformer 20 have a partitioned configuration.
  • the transformer 20 has a unique ventilation path for cooling the transformer 20, and the added transformer 20 is cooled by the air flowing through the ventilation path.
  • ventilation to existing parts such as the engine and other devices such as the generator 3 is the same regardless of the presence or absence of the transformer 20, and thus does not affect other devices such as the engine.
  • a plurality of the transformers 20 are vertically arranged in the vertical direction, and the ventilation paths 35a, 35b, and 35c are provided around the respective transformers 20, so that ventilation can be performed efficiently.
  • the transformer 20 is accommodated in the transformer box 30 and the transformer unit 36 is configured, the transformer 20 is appropriately changed without changing existing equipment according to the site where the cogeneration apparatus is installed. It can be easily and quickly installed.
  • an intake portion 53 and an exhaust portion 54 are provided in the ventilation duct 50, and the intake portion 53 is divided into an upstream intake passage 53a and a downstream intake passage 53b, and the exhaust portion 54 is divided into an upstream exhaust passage 54a. Since the ventilation path is bent by dividing into the downstream exhaust path 54b, there is no possibility that rainwater enters the package 1 through the intake portion 53 and the exhaust portion 54.
  • the ventilation fan 25 may be provided in the opening 1b above the transformer, and the installation position is not particularly limited as long as the common space 27 can be ventilated.
  • the type of engine may be an engine driven by other fuels such as a diesel engine.
  • the cogeneration apparatus has been exemplified, the present invention can also be employed in a GHP (gas heat pump).
  • the present invention is useful for an engine system in which a transformer is arranged in an independent ventilation path.
  • the present invention can be applied to an application for preventing the heat balance in the package from changing substantially with or without a transformer.

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Abstract

　【課題】本発明は、電気機器の想定電圧と異なる交流電源下においてエンジンシステムを使用するために変圧器を追加する場合であっても、この変圧器の有無でパッケージ内の熱バランスが実質的に変わらないようにする。　【課題を解決するための手段】本発明は、エンジン２およびエンジンシステムの駆動のための電気機器をパッケージ１内に収納する。交流電源を一次側とし、エンジンシステムの駆動のための電気機器の想定電圧を二次側とする変圧器２０を、前記パッケージ内に収納するのに当たって、変圧器の冷却のための吸気口、排気口および換気ファンを他の機器から独立した換気経路内に設けた。

Description

独立換気経路に変圧器を配置するエンジンシステム
　本発明は、独立換気経路に変圧器を配置するエンジンシステムに関する。
　従来、発電システムとして、パッケージにエンジン、発電機およびその他の必要な機器を収容したパッケージ収納型エンジン発電機や、パッケージにガスタービン、発電機およびその他の必要な機器を収容したガスタービンコージェネレーションパッケージが公知である。しかも、ガスタービンコージェネレーションパッケージは、変圧器を１階床面に配置している（例えば、特許文献１参照）。
　前記特許文献１に記載のガスタービンコージェネレーションパッケージは、運転時に変圧器、ガスタービンや発電機等の機器が発熱するため、これら機器を冷却できるように、機器が収納されたパッケージ内部空間を換気する必要がある。このため、ガスタービンコージェネレーションパッケージ等は、製造当初から変圧器を含むパッケージ全体の熱バランスを考慮した設計がなされている。
特開２００２－４９４２号公報
　しかしながら、例えば、電気機器を２００Ｖ仕様（想定電圧）とするエンジンシステムを、４００Ｖの交流電源下で使用する場合、そのために２００Ｖに変換する変圧器を別途パッケージ内に追加設置する必要がある。
　このように、実際に使用する交流電源の電圧が想定電圧と相違する場合、変圧器を前記特許文献１の構成のように、他の機器と同じ換気経路に配置すると、パッケージ内の熱容量が変化するため、熱バランスを再設計する必要が生じる。
　そこで、本発明は、電気機器の想定電圧と異なる交流電源下においてエンジンシステムを使用するために変圧器を追加する場合であっても、この変圧器の有無でパッケージ内の熱バランスが実質的に変わることのないエンジンシステムを提示する。
　本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、エンジンおよびエンジンシステムの駆動のための電気機器をパッケージ内に収納するエンジンシステムにおいて、交流電源を一次側とし、エンジンシステムの駆動のための電気機器の想定電圧を二次側とする変圧器を、前記パッケージ内に収納するのに当たって、該パッケージ内面側に、前記変圧器を取付け、前記パッケージにおける前記変圧器の上方および下方に開口をそれぞれ設け、前記変圧器下方の開口、前記変圧器上方の開口、前記変圧器および換気ファンを、前記パッケージ内部で他の機器から区画された共通空間に収納し、前記パッケージ外面に、前記変圧器上方の開口から前記変圧器下方の開口までを覆う換気ダクトを設け、該換気ダクト内を前記変圧器下方の開口と連通する部分と、前記変圧器上方の開口と連通する部分とに区画したことにある。
　前記本発明は、交流電源電圧の変圧器を追加するのに当たり、変圧器の冷却のための吸気口、排気口および換気ファンを他の機器から独立した換気経路内に設けたことによって、変圧器の有無でパッケージ内の熱バランスが実質的に変わることの無いエンジンシステムを実現できる。
　なお、実質的にとは、変圧器は発熱体であることから、この変圧器を追加設置した場合に、パッケージ内の熱バランスが製造当初と若干変化することが考えられるが、熱バランスを再設定する必要のない程度をいう。
　前記本発明のエンジンシステムにおいて、前記変圧器を複数個設けるとともに、各変圧器を高さ方向に段積みし、各変圧器全周に換気経路を設けたことにある。
　かかる本発明は、変圧器の設置面積を少なくできると共に変圧器の冷却効率が向上する。
　前記本発明のエンジンシステムにおいて、前記換気ダクトと前記パッケージとの取付け面における上辺および左右側辺の周縁部に密閉部材を設け、前記パッケージの前記変圧器上下の開口上辺に樋を設けたことにある。
　前記発明は、パッケージ内の変圧器への雨水浸入を防止できる。
　前記本発明のエンジンシステムにおいて、前記変圧器に温度センサを設け、該温度センサの検出温度が所定温度以上となった場合に所定値まで出力能力を抑制することにある。
　かかる本発明は、前記変圧器の温度が所定温度以上となった場合に、発電される電力量を減少させて、変圧器の温度を下げて変圧器の過熱保護を図れる。
　前記本発明のエンジンシステムにおいて、前記温度センサの検出温度が前記所定温度よりも高温の第２の所定温度以上となった場合に運転を停止することにある。
　かかる本発明は、前記変圧器の温度低下が不十分な場合に変圧器の過熱保護を図れる。
　前記本発明のエンジンシステムにおいて、前記変圧器に温度スイッチを設け、前記第２の所定温度よりも高温の第３の所定温度で該温度スイッチが作動して交流電源からの受電を断つことにある。
　かかる本発明は、さらに、変圧器の過熱保護を図れる。
　本発明は、交流電源電圧の変圧器を追加するのに当たり、変圧器の冷却のための吸気口、排気口および換気ファンを他の機器から独立した換気経路内に設けたことによって、変圧器の有無でパッケージ内の熱バランスが実質的に変わることの無いエンジンシステムを実現できる。
図１は、本発明の実施形態におけるエンジンシステムの要部示す断面側面図である。 図２は、同エンジンシステムの要部を示す分解斜視図である。 図３は、同エンジンシステムの全体を示す分解斜視図である。 図４は、同エンジンシステムに使用されるトランスユニットの斜視図である。 図５は、同トランスユニットの内部を示す底面図である。 図６は、換気ダクトをパッケージ外板から分離した状態を示す斜視図である。 図７は、本発明の実施形態におけるエンジンシステムの全体を示す正面図である。 図８は、同エンジンシステムの全体を示す背面図である。 図９は、同エンジンシステムの全体を示す側面図である。
１　　　　　パッケージ
１ａ　　　　パッケージ外板
１ｂ　　　　変圧器上方の開口
１ｃ　　　　変圧器下方の開口
２　　　　　ガスエンジン（エンジン）
３　　　　　発電機
５　　　　　換気ファン
９　　　　　プロペラファン
１３　　　　インバータ
２０　　　　変圧器（オートトランス）
２５　　　　換気ファン
２６　　　　空間
２７　　　　空間
３０　　　　トランスボックス
３５ａ　　　換気経路
３５ｂ　　　換気経路
３５ｃ　　　換気経路
３５　　　　端子
３６　　　　トランスユニット
３７　　　　温度センサ
５０　　　　換気ダクト
６０　　　　密閉部材
６２　　　　樋
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１～図９は本発明の一実施の形態を示す。
　図７は本発明の実施形態におけるエンジンシステムとしてのコージェネレーション装置全体を示す正面図、図８は同コージェネレーション装置の全体を示す背面図、図９は同コージェネレーション装置の全体を示す側面図である。
　本実施形態のコージェネレーション装置は、接地されるパッケージ１内下部に、天然ガスを燃料とするガスエンジン２、このガスエンジン２により駆動する発電機３、換気ファン５、エアクリーナ６、吸気サイレンサ７、スタータ（図示省略）、排気サイレンサ８とを備えている。
　また、パッケージ１内上部には、プロペラファン９、冷却水タンク１０、ラジエータ１２、インバータ１３が配置されている。
　パッケージ１の一側には、図１～図５に示すように、オートトランス２０が配置されている。このオートトランス２０は、交流電源を一次側とするとともに、コージェネレーション装置の駆動のための電気機器の想定電圧を二次側とする変圧器である。例えば、一次側の交流電源は、４００Ｖの交流電源であり、ガスエンジン２を作動させるためにコージェネレーション装置で必要な二次側の想定電圧は２００Ｖの交流電源である。
　パッケージ１の外壁の一部となるパッケージ外板１ａにおける変圧器２０の上方および下方に開口１ｂ、１ｃがそれぞれ設けられている。
　また、かかる変圧器上方の開口１ｂ、変圧器２０および変圧器下方の開口１ｃを、パッケージ１内部で他の機器が収容された空間２６から区画された共通空間２７に収納している。すなわち、パッケージ外板１ａの内側に、トランスボックス３０が、開口１ｂ、１ｃおよび変圧器２０を被覆するように設けられている。
　このトランスボックス３０は、上部に傾斜部３１ａを有する背面部３１と、両側の側壁部３２、３２と、閉塞底板３４から構成されている。なお、トランスボックス３０の下端に閉塞板３４を設けることなく、トランスボックス３０の下端は、パッケージ１の床面により、閉塞することも可能である。
　トランスボックス３０の開口する前面下部には、換気ファン２５が、ファン取付板２８を介して取付けられている。そして、かかる換気ファン２５が変圧器下方の開口１ｃ内に臨んでいる。
　前記変圧器２０は、複数個（本実施の形態では３個）が高さ方向に段積みされるとともに、図４および図５に示すように、ステー３３を介してトランスボックス３０の側壁部３２、３２に固定されている。このように、変圧器２０をステー３３を介してトランスボックス３０の側壁部３２、３２に固定することにより、トランスボックス内面と間隔を有して変圧器２０を固定することができる。このように、トランスボックス内面と間隔を有して変圧器２０を固定することにより、変圧器２０の全周とトランスボックス内面との間に、換気経路３５ａ、３５ｂ、３５ｃが形成されている（図５参照）。
　この換気経路３５ａ、３５ｂ、３５ｃの下端は、換気ファン２５を介して変圧器下方の開口１ｃに連通し、換気経路３５ａ、３５ｂ、３５ｃの上端は上開口１ｂに連通している。なお、トランスボックス３０、変圧器２０および換気ファン２５により、トランスユニット３６が構成されている。
　また、パッケージ外板１ａ外面には、変圧器上方の開口１ｂから換気ファン２５（変圧器下方の開口１ｃ）までを覆う換気ダクト５０が設けられている。この換気ダクト５０は、上部に傾斜部５１ａを有する前壁５１と、両側壁５２、５２とから構成されている。換気ダクト５０のパッケージ外板外面側は開口しているが、この開口はパッケージ外板１ａにより閉塞される。
　換気ダクト５０内は、変圧器下方の開口１ｃと連通する吸気部分５３と、変圧器上方の開口１ｂと連通する排気部分５４とに区画されている。具体的には、換気ダクト５０内は、区画壁５５を介して、上下に２分割されており、下部空間が吸気部分５３となり、上部空間が排気部分５４となる。
　しかも、吸気部分５３および排気部分５４は、上下方向の分割壁５６、５８により、それぞれ図１に示すように左右に２分割され、換気ダクト５０内は全体として４分割されている。吸気部分５３の分割壁５６は、外部と連通する吸気口５３ｃを有する上流側吸気経路５３ａと、換気ファン２５と連通する下流側吸気経路５３ｂとに分割している。そして、分割壁５６の上端には、フィルタ５７が設けられており、このフィルタ５７を介して上流側吸気経路５３ａと、下流側吸気経路５３ｂとが連通している。なお、下流側吸気経路５３ｂの下面は閉塞されている。
　排気部分５４は、分割壁５８により、変圧器上方の開口１ｂと連通する上流側排気経路５４ａと、外部と連通する下流側排気経路５４ｂとに分割されている。そして、分割壁５８の上端と換気ダクト５０の傾斜部５１ａとの間には、間隔５９が形成され、この間隔５９を介して上流側排気経路５４ａと下流側排気経路５４ｂとが連通している。なお、換気ダクト５０の前壁５１には、上流側排気経路５４ａの排気口５４ｃが形成されている。
　また、換気ダクト５０とパッケージ外板１ａとの取付け面で上辺および左右側辺の周縁部に密閉部材６０が設けられている。本実施の形態では、密閉部材６０は、換気ダクト５０の傾斜部５１ａおよび両側壁５２、５２の３辺に沿うように、パッケージ外板１ａの外面に設けられている。そして、換気ダクト５０の開口周縁が、この密閉部材６０に密着しており、換気ダクト５０とパッケージ１との間の水密性が維持されている。
　また、変圧器上方の開口１ｂおよび変圧器下方の開口１ｃの上辺の全長には、樋６２がそれぞれ設けられている。この樋６２は、どちらか一方に傾斜しているか、あるいは、真ん中高くし両端側を低くしている。かかる樋６２により、仮に雨水がパッケージ外板１ａを伝って流れても、変圧器上方の開口１ｂおよび変圧器下方の開口１ｃからパッケージ１内に浸入するのを防止できる。
　さらに、トランスボックス３０の一方の側壁部３２には、変圧器２０の一次側または二次側と接続する端子３５が設けられている。
　しかも、前記変圧器２０には、図１に示すように温度センサ３７が設けられている。そして、この温度センサ３７の検出温度が所定温度以上となった場合に、ガスエンジン２等を制御して所定値まで出力（電力）能力を抑制するようになっている。しかも、前記温度センサ３７の検出温度が前記所定温度よりも高温の第２の所定温度以上となった場合に、運転を停止する。
　さらに、前記変圧器３７に温度スイッチ（図示省略）を設け、前記第２の所定温度よりも高温の第３の所定温度に達した際に、温度スイッチが作動して交流電源からの受電を断つようにすることも可能である。
　本実施の形態のコージェネレーション装置は以上の構成からなり、次にかかる装置を運転する場合について説明する。
　先ず、ガスエンジン２を始動させ発電機３により発電する。この発電された電力は、インバータにより２００Ｖの交流電源として生成され、一部はガスエンジン２を動かすために各電気機器に供給される。この２００Ｖの交流電源により、換気ファン５およびプロペラファン９も作動するため、パッケージ１の適宜部分に設けられた吸気口から外気がパッケージ１の下部から内部の空間２６に入り、ガスエンジン２および発電機３等の各機器を冷却した後に、パッケージ１の上部に流れて、プロペラファン９を介して排出される。また、発電された交流電源の大部分が変圧器２０により、４００Ｖの電圧に変換され外部に適宜供給可能となる。
　このように、発電された２００Ｖの交流電源は、大部分が変圧器２０を介することから、変圧機２０は発熱することとなる。２００Ｖの交流電源により、換気ファン２５も作動する。この結果、換気ダクト５０の吸気口５３ｃから外気が上流側吸気経路５３ａに吸引される。上流側吸気経路５３ａに入った空気は上方に流れ、さらにフィルタ５７を通過する。フィルタ５７を通過した空気は、向きを変えて下流側吸気経路５３ｂ内を下方に流れ、換気ファン２５に吸引される。
　換気ファン２５を通過した空気は、さらにトランスボックス３０内の共通空間２７の下部に入り、この共通空間２７を上方に流れる。具体的には、空気は、換気経路３５ａ、３５ｂ、３５ｃを上方に向かって流れるため、この空気は変圧器２０を冷却する。
　変圧器２０を冷却した空気は、変圧器上方の開口１ｂから上流側排気経路５４ａに入り、さらに上方に流れる。かかる空気は、間隔５９を介して下流側排気経路５４ｂに入り、下方に流れ、排気口５４ｃから排出される。
　以上のように、変圧器２０以外のエンジンを動かすための各機器を冷却する換気経路と、変圧器２０を冷却する換気経路とは、区画された構成である。この結果、トランスユニット３６内の変圧器２０を冷却する独自の換気経路を有し、追加された変圧器２０は、かかる換気経路を流れる空気により冷却される。その結果、エンジンや発電機３等のその他の機器等の既存部分へ換気は、変圧器２０の有無に関わらず同等であるため、エンジン等その他の機器へ影響を与えることはない。
　また、変圧器２０は複数個を上下方向に縦配置し、しかも、各変圧器２０の全周囲に換気経路３５ａ、３５ｂ、３５ｃを設けているので、効率よく換気を行うことができる。
　さらに、変圧器２０をトランスボックス３０に収容してトランスユニット３６を構成していることから、コージェネレーション装置が設置される現地に応じて、既存の機器を変更することなく、適宜変圧器２０を容易且つ迅速に取付けることが可能となる。
　また、換気ダクト５０内に、吸気部分５３と排気部分５４とを設け、吸気部分５３を上流側吸気経路５３ａと下流側吸気経路５３ｂとに分割するとともに、排気部分５４を上流側排気経路５４ａと下流側排気経路５４ｂとに分割して、換気経路を屈曲させていることから、かかる吸気部分５３および排気部分５４を介して、雨水がパッケージ１内に浸入するおそれもない。
　本発明は、前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、換気ファン２５は、変圧器上方の開口１ｂに設けてもよく、共通空間２７の換気が可能であれば設置位置は、特に限定されるものではない。
　また、エンジンとしてガスエンジンを挙げたが、エンジンの種別は、ディーゼルエンジン等のその他の燃料で駆動されるエンジンでもよい。しかも、コージェネレーション装置について例示したが、本発明は、ＧＨＰ（ガスヒートポンプ）に採用することも可能である。
　本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
　なお、この出願は、日本で２００９年８月２７日に出願された特願２００９－１９６５８３号に基づく優先権を請求する。その内容はこれに言及することにより、本出願に組み込まれるものである。
　本発明は、独立換気経路に変圧器を配置するエンジンシステムに有用である。特に、変圧器の有無でパッケージ内の熱バランスが実質的に変わるのを防止する用途に適用できる。

Claims (6)

  1. 　エンジンおよびエンジンシステムの駆動のための電気機器をパッケージ内に収納するエンジンシステムにおいて、
    　交流電源を一次側とし、エンジンシステムの駆動のための電気機器の想定電圧を二次側とする変圧器を、前記パッケージ内に収納するのに当たって、該パッケージ内面側に、前記変圧器を取付け、前記パッケージにおける前記変圧器の上方および下方に開口をそれぞれ設け、前記変圧器下方の開口、前記変圧器上方の開口、前記変圧器および換気ファンを、前記パッケージ内部で他の機器から区画された共通空間に収納し、前記パッケージ外面に、前記変圧器上方の開口から前記変圧器下方の開口までを覆う換気ダクトを設け、該換気ダクト内を前記変圧器下方の開口と連通する部分と、前記変圧器上方の開口と連通する部分とに区画したことを特徴とするエンジンシステム。
  2. 　前記請求項１記載のエンジンシステムにおいて、前記変圧器を複数個設けるとともに、各変圧器を高さ方向に段積みし、各変圧器全周に換気経路を設けたことを特徴とエンジンシステム。
  3. 　請求項１記載のエンジンシステムにおいて、前記換気ダクトと前記パッケージとの取付け面における上辺および左右側辺の周縁部に密閉部材を設け、前記パッケージの前記変圧器上下の開口上辺に樋を設けたことを特徴とするエンジンシステム。
  4. 　請求項１記載のエンジンシステムにおいて、前記変圧器に温度センサを設け、該温度センサの検出温度が所定温度以上となった場合に所定値まで出力能力を抑制することを特徴とするエンジンシステム。
  5. 　請求項４記載のエンジンシステムにおいて、前記温度センサの検出温度が前記所定温度よりも高温の第２の所定温度以上となった場合に運転を停止することを特徴とするエンジンシステム。
  6. 　請求項５記載のエンジンシステムにおいて、前記変圧器に温度スイッチを設け、前記第２の所定温度よりも高温の第３の所定温度で該温度スイッチが作動して交流電源からの受電を断つことを特徴とするエンジンシステム。
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