WO2021221065A1 - エンクロージャおよび発電設備 - Google Patents

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WO2021221065A1
WO2021221065A1 PCT/JP2021/016825 JP2021016825W WO2021221065A1 WO 2021221065 A1 WO2021221065 A1 WO 2021221065A1 JP 2021016825 W JP2021016825 W JP 2021016825W WO 2021221065 A1 WO2021221065 A1 WO 2021221065A1
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WO
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housing
enclosure
air
power generation
intake
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/016825
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将 川島
Original Assignee
三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/06Guiding or ducting air to, or from, ducted fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11Thermal or acoustic insulation
    • F02B77/13Acoustic insulation

Definitions

  • This disclosure relates to an enclosure for accommodating a power generation unit and the like, and a power generation facility including an enclosure.
  • the power generation equipment is configured by arranging a power generation unit inside a housing called an enclosure.
  • the enclosure is placed inside or outside the building.
  • the power generation unit has a generator and a power generation source for driving the generator.
  • the enclosure acts as a soundproof cover to reduce noise generated by generators and power sources.
  • a blower is arranged inside the enclosure, and air sucked from the outside by the blower is supplied to the power generation unit.
  • the power generation unit is cooled by air from the outside. The air that cooled the power generation unit is discharged to the outside.
  • Patent Document 1 As such a power generation facility, for example, there is one described in Patent Document 1 below.
  • the present disclosure is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide an enclosure and a power generation facility that suppress a decrease in the efficiency of a blower and reduce the size.
  • the enclosure of the present disclosure for achieving the above object is an enclosure in which a heat source is arranged inside, a housing surrounding the heat source, a blower provided inside the housing, and air in the housing.
  • An air inlet portion provided on the upstream side in the flow direction of the enclosure, an air outlet portion provided on the downstream side in the air flow direction in the enclosure, and an air inlet portion between the blower and the air inlet portion in the enclosure. It is equipped with an air intake unit.
  • the power generation equipment of the present disclosure includes the enclosure and a power generation unit as the heat source arranged inside the enclosure.
  • the enclosure and power generation equipment of the present disclosure it is possible to suppress a decrease in the efficiency of the blower and to reduce the size.
  • FIG. 1 is a side view showing a power generation facility to which the enclosure of the first embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a plan view of the power generation facility.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a specific configuration of the intake opening.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a modified example of a specific configuration of the intake opening.
  • FIG. 5 is a side view showing a power generation facility to which the enclosure of the second embodiment is applied.
  • the present disclosure is not limited by this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, the present embodiment also includes a combination of the respective embodiments.
  • the components in the embodiment include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, that is, those in a so-called equal range.
  • FIG. 1 is a side view showing a power generation facility to which the enclosure of the first embodiment is applied
  • FIG. 2 is a plan view of the power generation facility.
  • the longitudinal direction of the power generation facility (horizontal direction in FIGS. 1 and 2) is the X direction
  • the width direction of the power generation facility (vertical direction in FIG. 2) is the Y direction
  • the height direction of the power generation facility (FIG. 2).
  • the vertical direction of 1) will be described as the Z direction.
  • the power generation facility 10 is arranged in the building 100.
  • the power generation facility 10 includes an enclosure 11 and a power generation unit 12.
  • the power generation unit 12 is arranged inside the enclosure 11.
  • the enclosure 11 includes a lower base plate 21, a housing 22, an intake duct 24, and an exhaust duct 25.
  • the lower base plate 21, the housing 22, the intake duct 24, and the exhaust duct 25 are arranged linearly along the X direction.
  • the lower base plate 21 is installed and fixed along the X direction on the floor surface 101 in the building 100.
  • the lower base plate 21 has a rectangular plate shape and has a vibration isolator (not shown).
  • the lower base plate 21 is installed on the floor surface 101 via a vibration isolator.
  • the anti-vibration device is, for example, anti-vibration rubber, but is not limited to this configuration.
  • the housing 22 has a rectangular parallelepiped box shape. The length of the housing 22 in the X direction is shorter than that of the lower base plate 21, and the width in the Y direction is substantially the same as that of the lower base plate 21.
  • the housing 22 has left and right side wall portions 31, 32, a ceiling portion 33, and a rear wall portion 34.
  • the lower part of the housing 22 is opened, a front connecting opening 35 is formed at one end in the X direction, and a rear connecting opening 36 is formed at the upper end at the other end in the X direction.
  • the housing 22 is arranged along the X direction so as to cover the lower base plate 21.
  • the side wall portions 31, 32 and the lower end portions of the rear wall portion 34 are placed and fixed on the upper surface of the lower base plate 21.
  • the intake duct 24 has a square cylinder shape, and the side view is L-shaped.
  • the intake duct 24 is arranged along the X direction, a connecting opening 37 is formed at the lower part of one end in the longitudinal direction, and an air inlet 38 is provided at the other end.
  • the connecting opening 37 is connected to the rear connecting opening 36 of the housing 22 without a gap.
  • the other end of the intake duct 24 is inserted into the opening 103 formed in the wall 102 of the building 100, and the air inlet 38 is located outside the building 100.
  • the exhaust duct 25 has a square cylinder shape, and the side view is L-shaped.
  • the exhaust duct 25 is arranged along the Z direction and the X direction.
  • the exhaust duct 25 has a connecting opening 39 formed on the housing 22 side at the lower end in the Z direction, and an air outlet 40 is provided at one end in the X direction.
  • the connecting opening 39 is connected to the front connecting opening 35 of the housing 22 without a gap.
  • the other end of the exhaust duct 25 is inserted into the opening 105 formed in the wall portion 104 of the building 100, and the air outlet portion 40 is located outside the building 100.
  • the housing 22 is provided with a plurality of (three in this embodiment) opening / closing doors 41, 42, 43 on one side wall portion 31.
  • the housing 22 is provided with a plurality of (four in this embodiment) opening / closing doors 44, 45, 46, 47 on the other side wall portion 32.
  • the opening / closing doors 41, 42, 43, 44, 45 are for securing the entrance / exit for maintenance.
  • the operator opens the opening / closing doors 41, 42, 43, 44, 45 and enters the inside of the enclosure 11 to perform maintenance on the power generation unit 12 and the like.
  • an operation panel (operation unit) 48 is arranged on the other side wall portion 31.
  • the operation panel 48 operates the power generation unit 12.
  • the opening / closing doors 46 and 47 cover the operation panel 48. The operator can operate the operation panel 48 by opening the opening / closing doors 46 and 47.
  • the power generation unit 12 includes a generator 51 and a power generation source 52 as heat sources.
  • the power generation source 52 includes an engine 61, a radiator 62, a cooling fan (blower) 63, an exhaust pipe 64, and a silencer 65.
  • the engine 61 is, for example, a diesel engine.
  • the engine 61 takes heat and lowers the temperature by flowing cooling water inside.
  • the radiator 62 is an air-cooled type and takes heat from the cooling water to lower the temperature.
  • the engine 61 and the radiator 62 are connected by a circulation line (not shown). Cooling water is circulated between the engine 61 and the radiator 62 via a circulation line by a water pump provided in the engine 61.
  • the engine 61 is cooled by the cooling water to lower the temperature, and the high temperature engine cooling water is cooled by the radiator 62 to lower the temperature.
  • the cooling fan 63 is provided in the engine 61 and drives and rotates in synchronization with the rotation of the engine 61.
  • the cooling fan 63 is arranged between the engine 61 and the radiator 62. That is, the cooling fan 63 is provided on the downstream side in the air flow direction from the engine 61.
  • the radiator 62 has a large number of tubes through which cooling water flows. The cooling water flowing through a large number of tubes is cooled by contact with the air flow generated by the cooling fan 63.
  • the engine 61 is connected to an exhaust pipe 64 that discharges exhaust gas.
  • the exhaust pipe 64 is provided with a silencer 65.
  • the silencer 65 has two mufflers 65a and 65b.
  • the generator 51 is driven and connected to the engine 61 of the power generation source 52.
  • the generator 51 is driven by transmitting the rotational driving force of the engine 61.
  • the generator 51 generates electric power by driving it.
  • the generator 51 and the power generation source 52 constituting the power generation unit 12 are mounted on the lower base plate 21.
  • the engine 61, the radiator 62, the cooling fan 63, and the generator 51 are mounted on the lower base plate 21.
  • the silencer 65 is installed and fixed on the ceiling 33 of the housing 22.
  • the exhaust pipe 64 is arranged along the Z direction so as to connect the engine 61 and the silencer 65. At this time, the exhaust pipe 64 having one end connected to the engine 61 has the other end penetrating the ceiling portion 33 and being connected to the silencer 65, and is located outside through the wall portion 104 of the building 100. Further, the generator 51 is mounted on the lower base plate 21 in a state of being connected to the engine 61.
  • the housing 22 is arranged on the lower base plate 21 with the engine 61, the radiator 62, the cooling fan 63, and the generator 51 mounted on the lower base plate 21.
  • the housing 22 surrounds the engine 61, the radiator 62, the cooling fan 63, and the generator 51.
  • the intake duct 24 and the exhaust duct 25 are connected. Therefore, an air flow path is formed inside by the intake duct 24, the housing 22, and the exhaust duct 25.
  • the enclosure 11 includes a lower base plate 21, a housing 22, an intake duct 24, and an exhaust duct 25.
  • the housing 22 is provided with an air intake portion 71 between the cooling fan 63 and the air inlet portion 38.
  • the air intake portion 71 is provided on the side wall portion 31 of the housing 22 so as to face the engine 61 in the Y direction.
  • the housing 22 is provided with an operation panel 48 of the power generation unit 12 on the side wall portion 32, and an air intake portion 71 is provided on the side wall portion 31 on the side opposite to the side wall portion 32 on which the operation panel 48 is provided.
  • the air intake portion 71 is configured by providing a mesh portion 73 at the opening 72.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a specific configuration of the intake opening
  • FIG. 4 is a schematic view showing a modified example of the specific configuration of the intake opening.
  • the air intake portion 71A has a frame portion 81 and a mesh portion 82.
  • the frame portion 81 has a rectangular shape, and a plurality of (four in the present embodiment) mounting portions 83 are integrally provided around the frame portion 81.
  • the mesh portion 82 is, for example, a wire mesh.
  • the mesh portion 82 is fixed to the inside of the frame portion 81.
  • the air intake portion 71A composed of the frame portion 81 and the mesh portion 82 is fitted into the opening 72 formed in the housing 22, and is fastened and fixed via the mounting portion 83.
  • the air intake portion 71B has a frame portion 91 and a mesh portion 92.
  • the frame portion 91 has a rectangular shape, and two hinge portions 93 are provided on one side portion, and a handle portion 94 is provided on the other side portion.
  • the mesh portion 92 is, for example, a wire mesh.
  • the mesh portion 92 is fixed to the inside of the frame portion 91.
  • the air intake portion 71B composed of the frame portion 91 and the mesh portion 92 is fitted into the opening portion 72 formed in the housing 22, and is attached to the hinge portion 93 so as to be openable and closable. That is, the air intake portion 71B functions as an opening / closing door that can open / close the opening 72.
  • the cooling fan 63 when the cooling fan 63 operates, the internal air flows from the engine 61 side to the radiator 62 side. Then, a negative pressure is generated on the engine 61 side of the cooling fan 63. The generated negative pressure acts on the intake duct 24 from the housing 22, and the outside air is sucked from the air inlet portion 38. The external air sucked from the air inlet portion 38 is introduced into the housing 22 through the intake duct 24, and is discharged to the outside from the air outlet portion 40 through the exhaust duct 25.
  • the generated negative pressure also acts on the air intake portion 71 (41A, 71B) of the housing 22, and the outside air is also sucked from the air intake portion 71.
  • the external air sucked from the air intake unit 71 is introduced into the housing 22, and joins the air introduced into the housing 22 from the air inlet portion 38 through the intake duct 24. Therefore, a sufficient amount of air is secured in the enclosure 11, the negative pressure inside does not increase, the pressure loss of the air flowing inside the enclosure 11 decreases, and the decrease in the efficiency of the cooling fan 63 is suppressed. ..
  • the air flowing inside the housing 22 is guided to the radiator 62.
  • the radiator 62 cools the cooling water circulating between the engine 61 and the radiator 62 to lower the temperature. Therefore, the temperature of the engine 61 is lowered by being cooled by the cooling water whose temperature has been lowered.
  • the generator 51 when the engine 61 is driven, the generator 51 is driven, and the generator 51 generates electric power. Then, the temperatures of the generator 51 and the power generation source 52, which are heat sources, rise. However, the generator 51 and the power generation source 52 whose temperature has risen are cooled by the air flowing in the housing 22.
  • the generator 51 and the power generation source 52 generate noise when they are driven.
  • the enclosure 11 is provided with a sound absorbing material inside, and absorbs the generated noise to suppress leakage to the outside.
  • FIG. 5 is a side view showing a power generation facility to which the enclosure of the second embodiment is applied.
  • the members having the same functions as those of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the power generation facility 10A is arranged in the building 100.
  • the power generation facility 10A includes an enclosure 11A and a power generation unit 12.
  • the power generation unit 12 is arranged inside the enclosure 11A.
  • the enclosure 11 includes a lower base plate 21, a housing 22, an intake duct 24, and an exhaust duct 25A.
  • the lower base plate 21, the housing 22, and the intake duct 24 are the same as the enclosure 11 of the first embodiment, and only the exhaust duct 25A is different.
  • the exhaust duct 25A has a square cylinder shape.
  • the exhaust duct 25A is arranged along the X direction, a connecting opening 39 is formed at one end in the longitudinal direction, and an air outlet 40 is provided at the other end.
  • the connecting opening 39 is connected to the front connecting opening 35 of the housing 22 without a gap.
  • the other end of the exhaust duct 25 is inserted into the opening 105 formed in the wall portion 104 of the building 100, and the air outlet portion 40 is located outside the building 100. That is, the housing 22 and the exhaust duct 25A are arranged linearly along the horizontal direction.
  • the power generation unit 12 includes a generator 51 and a power generation source 52.
  • the power generation source 52 includes an engine 61, a radiator 62, a cooling fan (blower) 63, an exhaust pipe 64, and a silencer 65.
  • the power generation unit 12 is the same as that of the first embodiment.
  • the housing 22 is provided with an air intake portion 71 between the cooling fan 63 and the air inlet portion 38.
  • the air intake portion 71 is provided on the side wall portion 31 of the housing 22 so as to face the engine 61 in the Y direction.
  • the housing 22 is provided with an operation panel 48 of the power generation unit 12 on the side wall portion 32, and an air intake portion 71 is provided on the side wall portion 31 on the side opposite to the side wall portion 32 on which the operation panel 48 is provided.
  • the air intake portion 71 is configured by providing a mesh portion 73 at the opening 72.
  • the enclosure according to the first aspect is the enclosures 11 and 11A in which the power generation unit 12 as a heat source is arranged inside, as a housing 22 surrounding the power generation unit 12 and as a blower provided inside the housing 22.
  • An air intake portion 71 (71A, 71B) provided between the fan 63 and the air inlet portion 38 is provided.
  • the cooling fan 63 when the cooling fan 63 operates, the internal air flows from the engine 61 side to the radiator 62 side, so that a negative pressure is generated from the cooling fan 63 to the engine 61 side.
  • the generated negative pressure acts on the air inlet portion 38 via the housing 22 and the intake duct 24, and external air is sucked from the air inlet portion 38.
  • the external air sucked from the air inlet portion 38 is introduced into the housing 22 through the intake duct 24.
  • the generated negative pressure also acts on the air intake portions 71 (71A and 71B) of the housing 22, and the external air is sucked into the housing 22 from the air intake portion 71.
  • the external air sucked into the housing 22 from the air intake portion 71 joins the air introduced into the air inlet portion 38 or the housing 22.
  • This air cools the power generation unit 12, which is a heat source.
  • the air that has cooled the power generation unit 12 is discharged to the outside from the air outlet portion 40 through the exhaust ducts 25 and 25A.
  • the external air is introduced into the housing 22 not only from the air inlet portion 38 but also from the air intake portion 71. Therefore, the negative pressure inside the enclosure 11 does not increase, the pressure loss of the air flowing inside the enclosure 11 decreases, and the decrease in the efficiency of the cooling fan 63 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in the efficiency of the cooling fan 63 and to reduce the size.
  • the cooling fan 63 is provided on the downstream side of the power generation unit 12 in the air flow direction, and the air intake portion 71 is provided on the side wall portion 31 of the housing 22 facing the power generation unit 12. As a result, the external air sucked from the air intake unit 71 is directly guided to the power generation unit 12, and the power generation unit 12 can be efficiently cooled.
  • the operation panel 48 of the power generation unit 12 is provided on one side wall portion 32 of the housing 22, and the air intake portion 71 is provided on the other side wall portion 31.
  • the operator can perform the operation panel 48 provided on the side wall portion 32 on the side opposite to the side wall portion 31 on which the air intake portion 71 is provided. Since the work is done nearby, the influence of the leaked noise on the operator can be suppressed to a small extent.
  • the intake duct 24 is connected to the housing 22, an air inlet portion 38 is provided at the end of the intake duct 24, and the end of the intake duct 24 is penetrated through the wall portion 102 of the building 100.
  • the air inlet 38 is located outside the building 100.
  • the exhaust ducts 25 and 25A are connected to the housing 22, the air outlets 40 are provided at the ends of the exhaust ducts 25 and 25A, and the ends of the exhaust ducts 25 and 25A are connected to the building 100.
  • the air outlet portion 40 is located outside the building 100 by penetrating the wall portion 104. As a result, the temperature rise inside the building 100 can be suppressed.
  • the housing 22 and the exhaust duct 25A are arranged linearly along the horizontal direction. As a result, the air cooled by the power generation unit 12 can be efficiently discharged by the exhaust duct 25A arranged in a straight line.
  • the enclosure according to the seventh aspect is configured by providing a mesh portion 73 (82, 92) in the opening 72 of the air intake portion 71 (71A, 71B). As a result, it is possible to prevent the intrusion into the inside of the housing 22 from the outside through the air intake portion 71, and it is possible to improve the safety.
  • a mesh portion 82 is provided in the rectangular frame portion 81, and the frame portion 81 is fixed to the opening 72 formed in the housing 22. Thereby, the structure can be simplified.
  • a mesh portion 92 is provided in a rectangular frame portion 91, and the frame portion 91 is openably and closably attached to an opening 72 formed in the housing 22. ..
  • the opening 72 can be opened and closed by the air intake portion 71B, so that the air intake portion 71B can also be used as an opening / closing door for maintenance.
  • the power generation equipment includes an enclosure 11 and a power generation unit 12 arranged inside the enclosure 11.
  • the negative pressure inside the enclosure 11 does not increase, the pressure loss of the air flowing inside the enclosure 11 decreases, and the decrease in the efficiency of the cooling fan 63 can be suppressed. ..
  • the air intake portions 71, 71A, 71B are provided on the side wall portion 31 of the housing 22 facing the engine 61 in the Y direction, but the position is not limited to this.
  • the air intake portions 71, 71A, 71B may be located between the cooling fan 63 and the air inlet portion 38 in the housing 22.
  • it is preferable that the air intake portions 71, 71A, 71B are provided between the cooling fan 63 and the generator 51 in the housing 22.
  • the air intake portions 71, 71A and 71B may be provided on the ceiling portion 33 and the side wall portion 32 of the housing 22.
  • the air intake portion 71 is configured by providing the mesh portion 73 in the opening 72, but the present invention is not limited to this configuration.
  • a plurality of rod members may be provided in the opening 72 in a grid pattern, or a large number of through holes may be formed in the housing 22.
  • the air inlet portion 38 and the air outlet portion 40 are arranged outside the building 100, but they may be arranged inside the building 100.
  • the power generation facility 10 is arranged inside the building 100, but it may be arranged outside the building 100.
  • the cooling fan 63 constituting the power generation source 52 is applied as the blower, but the present invention is not limited to this configuration, and a separate blower may be provided.
  • the heat source is the power generation unit 12
  • the power generation unit 12 is the generator 51 and the power generation source 52
  • the power generation source 52 is the engine 61
  • the configuration is not limited to this.
  • the power generation source 52 for example, a steam turbine, a gas turbine, a fuel cell, or the like may be applied.

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Abstract

エンクロージャおよび発電設備において、内部に熱源が配置されるエンクロージャにおいて、熱源の周囲を囲う筐体と、筐体の内部に設けられる送風機と、筐体における空気の流れ方向の上流側に設けられる空気入口部と、筐体における空気の流れ方向の下流側に設けられる空気出口部と、筐体における送風機と空気入口部との間に設けられる空気取込部とを備える。

Description

エンクロージャおよび発電設備
 本開示は、発電ユニットなどを収容するエンクロージャ、エンクロージャを備える発電設備に関するものである。
 発電設備は、エンクロージャと呼ばれる筐体の内部に発電ユニットが配置されて構成される。エンクロージャは、建屋内または建屋外に配置される。発電ユニットは、発電機と、発電機を駆動する動力発生源とを有する。エンクロージャは、発電機や動力発生源から生じる騒音を低減するための防音カバーとして機能する。また、エンクロージャは、内部に送風機が配置され、送風機により外部から吸い込んだ空気を発電ユニットに供給する。発電ユニットは、外部からの空気により冷却される。発電ユニットを冷却した空気は、外部に排出される。
 このような発電設備としては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。
特開2006-125260号公報
 近年、発電設備の高出力化が求められている。発電設備を高出力化するためには、発電機を駆動する動力発生源の高出力化が必要となる。すると、動力発生源が高温化することとなり、冷却能力の向上が求められ、送風機の高出力化が必要となる。送風機は、羽根車の回転によりエンクロージャの内部を負圧とすることで、入口から外部の空気を内部に吸い込んで発電ユニットに供給する。送風機が高出力化すると、エンクロージャの内部の負圧が大きくなり、エンクロージャの内部を流れる空気の圧力損失が大きくなり、送風機の効率が低下する。エンクロージャの内部の負圧を下げて送風機における設計風量を確保するためには、入口の開口面積を大きくする必要がある。すると、エンクロージャが大型化してしまい、占有床面積も大きくなってしまうという課題がある。
 本開示は、上述した課題を解決するものであり、送風機の効率の低下を抑制すると共に小型化を図るエンクロージャおよび発電設備を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するための本開示のエンクロージャは、内部に熱源が配置されるエンクロージャにおいて、前記熱源の周囲を囲う筐体と、前記筐体の内部に設けられる送風機と、前記筐体における空気の流れ方向の上流側に設けられる空気入口部と、前記筐体における空気の流れ方向の下流側に設けられる空気出口部と、前記筐体における前記送風機と前記空気入口部との間に設けられる空気取込部と、を備える。
 また、本開示の発電設備は、前記エンクロージャと、前記エンクロージャの内部に配置される前記熱源としての発電ユニットと、を備える。
 本開示のエンクロージャおよび発電設備によれば、送風機の効率の低下を抑制することができると共に、小型化を図ることができる。
図1は、第1実施形態のエンクロージャが適用された発電設備を表す側面図である。 図2は、発電設備の平面図である。 図3は、取込開口部の具体的な構成を表す概略図である。 図4は、取込開口部の具体的な構成の変形例を表す概略図である。 図5は、第2実施形態のエンクロージャが適用された発電設備を表す側面図である。
 以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
[第1実施形態]
[発電設備]
 図1は、第1実施形態のエンクロージャが適用された発電設備を表す側面図、図2は、発電設備の平面図である。なお、以下の説明では、発電設備の長手方向(図1および図2の左右方向)をX方向、発電設備の幅方向(図2の上下方向)をY方向、発電設備の高さ方向(図1の上下方向)をZ方向として説明する。
 第1実施形態において、図1および図2に示すように、発電設備10は、建屋100内に配置される。発電設備10は、エンクロージャ11と、発電ユニット12とを備える。発電ユニット12は、エンクロージャ11の内部に配置される。
 エンクロージャ11は、下部台板21と、筐体22と、吸気ダクト24と、排気ダクト25とを備える。エンクロージャ11は、下部台板21と筐体22と吸気ダクト24と排気ダクト25とがX方向に沿って直線状に配置される。
 下部台板21は、建屋100内の床面101上にX方向に沿って設置され、固定される。下部台板21は、矩形の板形状をなし、防振装置(図示略)を有する。下部台板21は、防振装置を介して床面101上に設置される。防振装置は、例えば、防振ゴムであるが、この構成に限定されるものではない。筐体22は、直方体の箱型形状をなす。筐体22は、X方向の長さが下部台板21より短く、Y方向の幅が下部台板21とほぼ同じである。
 筐体22は、左右の側壁部31,32と、天井部33と、後壁部34とを有する。筐体22は、下方が開放され、X方向の一端部に前連結開口部35が形成され、X方向の他端部の上部に後連結開口部36が形成される。筐体22は、下部台板21を被覆するようにX方向に沿って配置される。筐体22は、側壁部31,32および後壁部34の下端部が下部台板21の上面に載置され、固定される。
 吸気ダクト24は、四角筒形状であり、側面視がL字形状をなす。吸気ダクト24は、X方向に沿って配置され、長手方向の一端部の下部に連結開口部37が形成され、他端部に空気入口部38が設けられる。吸気ダクト24は、連結開口部37が筐体22の後連結開口部36に隙間なく連結される。そして、吸気ダクト24は、他端部が建屋100の壁部102に形成された開口部103に挿通され、空気入口部38が建屋100の外部に位置する。
 排気ダクト25は、四角筒形状であり、側面視がL字形状をなす。排気ダクト25は、Z方向およびX方向に沿って配置される。排気ダクト25は、Z方向の下端部の筐体22側に連結開口部39が形成され、X方向の一端部に空気出口部40が設けられる。排気ダクト25は、連結開口部39が筐体22の前連結開口部35に隙間なく連結される。そして、排気ダクト25は、他端部が建屋100の壁部104に形成された開口部105に挿通され、空気出口部40が建屋100の外部に位置する。
 また、筐体22は、一方の側壁部31に複数(本実施形態では、3個)の開閉扉41,42,43が設けられる。筐体22は、他方の側壁部32に複数(本実施形態では、4個)の開閉扉44,45,46,47が設けられる。開閉扉41,42,43,44,45は、メンテナンス用出入口部を確保するためのものである。作業者は、開閉扉41,42,43,44,45を開放してエンクロージャ11の内部に入り、発電ユニット12などのメンテナンスを行う。筐体22は、他方の側壁部31に操作盤(操作部)48が配置される。操作盤48は、発電ユニット12を操作するものである。開閉扉46,47は、操作盤48を被覆する。作業者は、開閉扉46,47を開放して操作盤48を操作することができる。
 発電ユニット12は、熱源として、発電機51および動力発生源52を備える。動力発生源52は、エンジン61と、ラジエータ62と、冷却ファン(送風機)63と、排気管64と、消音機65とを備える。
 エンジン61は、例えば、ディーゼルエンジンである。エンジン61は、内部に冷却水が流れることで、熱を奪って温度を低下させる。ラジエータ62は、空冷式であって、冷却水から熱を奪って温度を低下させる。エンジン61とラジエータ62とは、図示しない循環ラインにより連結される。エンジン61に設けられたウォータポンプにより冷却水がエンジン61とラジエータ62との間で循環ラインを介して循環する。エンジン61は、冷却水により冷却されて温度が低下し、高温となったエンジン冷却水は、ラジエータ62で冷却されて温度が低下する。
 冷却ファン63は、エンジン61に設けられ、エンジン61の回転に同期して駆動回転する。冷却ファン63は、エンジン61とラジエータ62との間に配置される。すなわち、冷却ファン63は、エンジン61より空気の流れ方向の下流側に設けられる。冷却ファン63が駆動回転すると、エンジン61側からラジエータ62側に向けて空気の流れが発生する。ラジエータ62は、冷却水が流れる多数のチューブを有する。多数のチューブを流れる冷却水は、冷却ファン63により発生した空気の流れが接触することで冷却される。
 エンジン61は、排気ガスを排出する排気管64が連結される。排気管64は、消音機65が設けられる。消音機65は、2個のマフラ65a,65bを有する。
 発電機51は、動力発生源52のエンジン61に駆動連結される。発電機51は、エンジン61の回転駆動力が伝達されて駆動する。発電機51は、駆動することで電力を発生させる。
 発電ユニット12を構成する発電機51および動力発生源52は、下部台板21に搭載される。エンジン61とラジエータ62と冷却ファン63と発電機51は、下部台板21上に載置される。消音機65は、筐体22の天井部33上に設置され、固定される。排気管64は、エンジン61と消音機65とを連結するようにZ方向に沿って配置される。このとき、一端部がエンジン61に連結された排気管64は、他端部が天井部33を貫通して消音機65に連結され、建屋100の壁部104を貫通して外部に位置する。また、発電機51は、エンジン61に連結された状態で、下部台板21上に搭載される。
 また、下部台板21にエンジン61とラジエータ62と冷却ファン63と発電機51が載置された状態で、下部台板21に筐体22が配置される。筐体22は、エンジン61とラジエータ62と冷却ファン63と発電機51を取り囲む。筐体22は、吸気ダクト24と排気ダクト25が連結される。そのため、吸気ダクト24と筐体22と排気ダクト25により内部に空気流路が形成される。
[エンクロージャ]
 エンクロージャ11は、前述したように、内部に発電ユニット12が配置される。エンクロージャ11は、下部台板21と、筐体22と、吸気ダクト24と、排気ダクト25とを備える。
 筐体22は、冷却ファン63と空気入口部38との間に空気取込部71が設けられる。空気取込部71は、エンジン61に対してY方向に対向して筐体22の側壁部31に設けられる。筐体22は、側壁部32に発電ユニット12の操作盤48が設けられ、操作盤48が設けられた側壁部32とは反対側の側壁部31に空気取込部71が設けられる。空気取込部71は、開口部72に網目部73が設けられて構成される。
 ここで、空気取込部71の具体的な構成について説明する。図3は、取込開口部の具体的な構成を表す概略図、図4は、取込開口部の具体的な構成の変形例を表す概略図である。
 図3に示すように、空気取込部71Aは、枠部81と、網目部82とを有する。枠部81は、矩形状であり、周囲に複数(本実施形態では、4個)の取付部83が一体に設けられる。網目部82は、例えば、金網である。網目部82は、枠部81の内側に固定される。枠部81と網目部82から構成される空気取込部71Aは、筐体22に形成された開口部72に嵌合し、取付部83を介して締結されて固定される。
 図4に示すように、空気取込部71Bは、枠部91と、網目部92とを有する。枠部91は、矩形状であり、一側部に2個のヒンジ部93が設けられ、他側部にハンドル部94が設けられる。網目部92は、例えば、金網である。網目部92は、枠部91の内側に固定される。枠部91と網目部92から構成される空気取込部71Bは、筐体22に形成された開口部72に嵌合し、ヒンジ部93により開閉自在に装着される。すなわち、空気取込部71Bは、開口部72を開閉自在な開閉扉として機能する。
[発電設備の作動]
 図1および図2に示すように、発電設備10において、動力発生源52を構成するエンジン61が駆動すると、ウォータポンプが同期して作動し、冷却水をエンジン61とラジエータ62との間で循環させる。また、エンジン61が駆動すると、冷却ファン63が同期して作動し、エンクロージャ11内で空気を流動させる。
 すなわち、冷却ファン63が作動すると、内部の空気がエンジン61側からラジエータ62側に流れる。すると、冷却ファン63のエンジン61側に負圧が発生する。発生した負圧は、筐体22から吸気ダクト24に作用し、外部の空気が空気入口部38から吸入される。空気入口部38から吸入された外部の空気は、吸気ダクト24を通して筐体22に導入され、排気ダクト25を通って空気出口部40から外部に排出される。
 このとき、発生した負圧は、筐体22の空気取込部71(41A,71B)にも作用し、外部の空気が空気取込部71からも吸入される。空気取込部71から吸入された外部の空気は、筐体22に導入され、空気入口部38から吸気ダクト24を通して筐体22に導入された空気に合流する。そのため、エンクロージャ11内に十分な空気量が確保され、内部の負圧が大きくなることはなく、エンクロージャ11の内部を流れる空気の圧力損失が低下し、冷却ファン63の効率の低下が抑制される。
 筐体22の内部を流れる空気は、ラジエータ62に導かれる。ラジエータ62は、エンジン61とラジエータ62との間で循環する冷却水を冷却して温度を低下させる。そのため、エンジン61は、温度が低下した冷却水により冷却されることで温度が低下する。
 また、エンジン61が駆動すると、発電機51が駆動し、発電機51は電力を発生させる。すると、熱源である発電機51および動力発生源52の温度が上昇する。しかし、温度が上昇した発電機51および動力発生源52は、筐体22内を流れる空気により冷却される。
 更に、発電機51および動力発生源52は、駆動時に騒音が発生する。エンクロージャ11は、例えば、内部に吸音材が設けられており、発生した騒音を吸収して外部への漏洩を抑制する。
[第2実施形態]
 図5は、第2実施形態のエンクロージャが適用された発電設備を表す側面図である。なお、上述した第1実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
 第2実施形態において、図5に示すように、発電設備10Aは、建屋100内に配置される。発電設備10Aは、エンクロージャ11Aと、発電ユニット12とを備える。発電ユニット12は、エンクロージャ11Aの内部に配置される。
 エンクロージャ11は、下部台板21と、筐体22と、吸気ダクト24と、排気ダクト25Aとを備える。第2実施形態のエンクロージャ11Aにて、下部台板21と筐体22と吸気ダクト24は、第1実施形態のエンクロージャ11と同様であり、排気ダクト25Aのみ相違する。
 排気ダクト25Aは、四角筒形状である。排気ダクト25Aは、X方向に沿って配置され、長手方向の一端部に連結開口部39が形成され、他端部に空気出口部40が設けられる。排気ダクト25は、連結開口部39が筐体22の前連結開口部35に隙間なく連結される。そして、排気ダクト25は、他端部が建屋100の壁部104に形成された開口部105に挿通され、空気出口部40が建屋100の外部に位置する。すなわち、筐体22と排気ダクト25Aとは、水平方向に沿って直線状に配置される。
 発電ユニット12は、発電機51および動力発生源52を備える。動力発生源52は、エンジン61と、ラジエータ62と、冷却ファン(送風機)63と、排気管64と、消音機65とを備える。発電ユニット12は、第1実施形態と同様である。
 エンクロージャ11Aにおいて、筐体22は、冷却ファン63と空気入口部38との間に空気取込部71が設けられる。空気取込部71は、エンジン61に対してY方向に対向して筐体22の側壁部31に設けられる。筐体22は、側壁部32に発電ユニット12の操作盤48が設けられ、操作盤48が設けられた側壁部32とは反対側の側壁部31に空気取込部71が設けられる。空気取込部71は、開口部72に網目部73が設けられて構成される。
 なお、第2実施形態の発電設備10Aの作動は、第1実施形態の発電設備10の作動とほぼ同様であることから、説明は省略する。
[本実施形態の作用効果]
 第1の態様に係るエンクロージャは、内部に熱源としての発電ユニット12が配置されるエンクロージャ11,11Aにおいて、発電ユニット12の周囲を囲う筐体22と、筐体22の内部に設けられる送風機としての冷却ファン63と、筐体22における空気の流れ方向の上流側に設けられる空気入口部38と、筐体22における空気の流れ方向の下流側に設けられる空気出口部40と、筐体22における冷却ファン63と空気入口部38との間に設けられる空気取込部71(71A,71B)とを備える。
 第1の態様に係るエンクロージャは、冷却ファン63が作動すると、内部の空気がエンジン61側からラジエータ62側に流れるため、冷却ファン63よりエンジン61側に負圧が発生する。発生した負圧は、筐体22および吸気ダクト24を介して空気入口部38に作用し、空気入口部38から外部の空気が吸入される。空気入口部38から吸入された外部の空気は、吸気ダクト24を通して筐体22に導入される。また、発生した負圧は、筐体22の空気取込部71(71A,71B)にも作用し、空気取込部71から外部の空気が筐体22に吸入される。空気取込部71から筐体22に吸入された外部の空気は、空気入口部38か筐体22に導入された空気に合流する。この空気により熱源である発電ユニット12が冷却される。そして、発電ユニット12を冷却した空気は、排気ダクト25,25Aを通って空気出口部40から外部に排出される。外部の空気は、空気入口部38だけでなく空気取込部71からも筐体22の内部に導入される。そのため、エンクロージャ11の内部の負圧が大きくなることはなく、エンクロージャ11の内部を流れる空気の圧力損失が低下し、冷却ファン63効率の低下を抑制することができる。その結果、冷却ファン63の効率の低下を抑制することができると共に、小型化を図ることができる。
 第2の態様に係るエンクロージャは、冷却ファン63を発電ユニット12より空気の流れ方向の下流側に設け、空気取込部71を発電ユニット12に対向して筐体22の側壁部31に設ける。これにより、空気取込部71から吸入した外部の空気を発電ユニット12に直接導くこととなり、発電ユニット12を効率良く冷却することができる。
 第3の態様に係るエンクロージャは、筐体22の一方の側壁部32に発電ユニット12の操作盤48を設け、他方の側壁部31に空気取込部71を設ける。これにより、発電ユニット12の騒音が空気取込部71から漏れるものの、作業者は、空気取込部71が設けられた側壁部31とは反対側の側壁部32に設けられた操作盤48の近くで作業することとなり、作業者に対する漏れた騒音の影響を小さく抑えることができる。
 第4の態様に係るエンクロージャは、筐体22に吸気ダクト24を連結し、吸気ダクト24の端部に空気入口部38を設け、吸気ダクト24端部を建屋100の壁部102を貫通させて空気入口部38を建屋100の外部に位置させる。これにより、建屋100の内部の温度上昇を抑制することができると共に、温度の低い空気を筐体22内に吸入することができ、発電ユニット12の冷却効率を向上することができる。
 第5の態様に係るエンクロージャは、筐体22に排気ダクト25,25Aを連結し、排気ダクト25,25Aの端部に空気出口部40を設け、排気ダクト25,25Aの端部を建屋100の壁部104を貫通させて空気出口部40を建屋100の外部に位置させる。これにより、建屋100の内部の温度上昇を抑制することができる。
 第6の態様に係るエンクロージャは、筐体22と排気ダクト25Aとを水平方向に沿って直線状に配置する。これにより、発電ユニット12を冷却した空気を直線状に配置された排気ダクト25Aにより効率良く排出することができる。
 第7の態様に係るエンクロージャは、空気取込部71(71A,71B)の開口部72に網目部73(82,92)を設けて構成する。これにより、外部から空気取込部71を通して筐体22の内部への侵入を防止することができ、安全性を向上することができる。
 第8の態様に係るエンクロージャは、空気取込部71Aとして、矩形状をなす枠部81に網目部82を設け、枠部81を筐体22に形成された開口部72に固定する。これにより、構造の簡素化を図ることができる。
 第9の態様に係るエンクロージャは、空気取込部71Bとして、矩形状をなす枠部91に網目部92を設け、枠部91を筐体22に形成された開口部72に開閉自在に装着する。これにより、空気取込部71Bにより開口部72を開閉自在とすることで、空気取込部71Bをメンテナンス用開閉扉として兼用することができる。
 第10の態様に係る発電設備は、エンクロージャ11と、エンクロージャ11の内部に配置される発電ユニット12とを備える。これにより、冷却ファン63の作動時に、エンクロージャ11の内部の負圧が大きくなることはなく、エンクロージャ11の内部を流れる空気の圧力損失が低下し、冷却ファン63効率の低下を抑制することができる。その結果、冷却ファン63の効率の低下を抑制することができると共に、小型化を図ることができる。
 なお、上述した実施形態では、空気取込部71,71A,71Bをエンジン61に対してY方向に対向する筐体22の側壁部31に設けたが、この位置に限定されるものではない。空気取込部71,71A,71Bは、筐体22における冷却ファン63と空気入口部38との間にあればよい。但し、空気取込部71,71A,71Bは、筐体22における冷却ファン63と発電機51との間に設けられていることが好ましい。また、空気取込部71,71A,71Bを、筐体22の天井部33や側壁部32に設けてもよい。
 また、上述した実施形態では、空気取込部71として、開口部72に網目部73を設けて構成したが、この構成に限定されるものではない。開口部72に複数のロッド部材を格子状に設けて構成したり、筐体22に多数の貫通孔を形成して構成したりしてもよい。
 また、上述した実施形態では、空気入口部38と空気出口部40を建屋100の外部に配置したが、建屋100の内部に配置してもよい。また、上述した実施形態では、発電設備10を建屋100の内部に配置したが、建屋100の外部に配置してもよい。
 また、上述した実施形態では、送風機として、動力発生源52を構成する冷却ファン63を適用したが、この構成に限らず、別途送風機を設けてもよい。
 また、上述した実施形態では、熱源を発電ユニット12とし、発電ユニット12を発電機51と動力発生源52とし、動力発生源52をエンジン61としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、動力発生源52として、例えば、蒸気タービン、ガスタービン、燃料電池などを適用してもよい。
 10 発電設備
 11,11A エンクロージャ
 12 発電ユニット(熱源)
 21 下部台板
 22 筐体
 24 吸気ダクト
 25,25A 排気ダクト
 31,32 側壁部
 33 天井部
 34 後壁部
 35 前連結開口部
 36 後連結開口部
 37 連結開口部
 38 空気入口部
 39 連結開口部
 40 空気出口部
 41,42,43,44,45,46,47 開閉扉
 48 操作盤(操作部)
 51 発電機
 52 動力発生源
 61 エンジン
 62 ラジエータ
 63 冷却ファン(送風機)
 64 排気管
 65 消音機
 71,71A,71B 空気取込部
 72 開口部
 73 網目部
 81,91 枠部
 82,92 網目部
 83 取付部
 93 ヒンジ部
 94 ハンドル部
 100 建屋
 101 床面
 102,104 壁部
 103,105 開口部

Claims (10)

  1.  内部に熱源が配置されるエンクロージャにおいて、
     前記熱源の周囲を囲う筐体と、
     前記筐体の内部に設けられる送風機と、
     前記筐体における空気の流れ方向の上流側に設けられる空気入口部と、
     前記筐体における空気の流れ方向の下流側に設けられる空気出口部と、
     前記筐体における前記送風機と前記空気入口部との間に設けられる空気取込部と、
     を備えるエンクロージャ。
  2.  前記送風機は、前記熱源より空気の流れ方向の下流側に設けられ、前記空気取込部は、前記熱源に対向して前記筐体の側部に設けられる、
     請求項1に記載のエンクロージャ。
  3.  前記筐体は、一方の側部に前記熱源の操作部が設けられ、他方の側部に前記空気取込部が設けられる、
     請求項1または請求項2に記載のエンクロージャ。
  4.  前記筐体に吸気ダクトが連結され、前記吸気ダクトの端部に前記空気入口部が設けられ、前記吸気ダクトは、前記端部が建屋の壁部を貫通し、前記空気入口部が前記建屋の外部に位置する、
     請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のエンクロージャ。
  5.  前記筐体に排気ダクトが連結され、前記排気ダクトの端部に前記空気出口部が設けられ、前記排気ダクトは、前記端部が建屋の壁部を貫通し、前記空気出口部が前記建屋の外部に位置する、
     請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のエンクロージャ。
  6.  前記筐体と前記排気ダクトとは、水平方向に沿って直線状に配置される、
     請求項5に記載のエンクロージャ。
  7.  前記空気取込部は、開口部に網目部が設けられて構成される、
     請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のエンクロージャ。
  8.  前記空気取込部は、矩形状をなす枠部に前記網目部が設けられ、前記枠部が前記筐体に形成された開口部に固定される、
     請求項7に記載のエンクロージャ。
  9.  前記空気取込部は、矩形状をなす枠部に前記網目部が設けられ、前記枠部が前記筐体に形成された開口部に開閉自在に装着される、
     請求項7に記載のエンクロージャ。
  10.  請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のエンクロージャと、
     前記エンクロージャの内部に配置される前記熱源としての発電ユニットと、
     を備える発電設備。
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