JP5548592B2 - コージェネレーション装置 - Google Patents
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Description
燃料配管は筐体内のガスエンジンにガス燃料を外部から供給する配管であり、給水配管は熱交換器に水を供給する配管である。
また、温水配管は熱交換器で生成した温水を外部に導き出す配管であり、電力配線は発電機により発電された電力を外部に供給する配線である(例えば、特許文献1参照。)。
よって、導出部から燃料配管や配線を筐体の外部に導出することで、燃料配管や配線を筐体に対して傾斜させた状態に配置できる。
これにより、コージェネレーション装置の設置自由度を高めることができるので、コージェネレーション装置を家屋の外壁などに近づけて配設することができる。
このように、導出部を筐体の壁面に対して内側に凹ませることで、燃料配管や配線を筐体側に一層近づけて配置することができる。
これにより、コージェネレーション装置の設置自由度をさらに高めることができる。
これにより、筐体の壁面に対して燃料配管や配線を左右方向に傾斜させた状態に配置することができる。
これにより、コージェネレーション装置の設置条件に対応させて燃料配管は配線の配置方向を任意に選択できるので、コージェネレーション装置の設置自由度をさらに高めることができる。
よって、筐体の壁面に対して左右方向に傾斜させて燃料配管や配線を配置した状態と、筐体の壁面に対して上下方向に傾斜させて燃料配管や配線を配置した状態とに選択できる。
これにより、コージェネレーション装置の設置条件に対応させて燃料配管や配線の配置方向を任意に選択できるので、コージェネレーション装置の設置自由度をさらに高めることができる。
図1、図2に示すように、コージェネレーション装置10は、発電収納部12および電装収納部13に区画されたコージェネケース(筐体)11と、発電収納部12内の下部に収納されたエンジン(原動機)16と、エンジン16の本体(以下、「エンジン本体」という)17上部に設けられた発電機18と、エンジン本体17側方に設けられた熱交換器19と、電装収納部13内の下部に収納された第1制御部(制御部)21と、電装収納部13内の上部に収納された電力変換部22と、電装収納部13内に収納された内部燃料配管24とを備えた熱電併給装置である。
電力配線ユニット23は、コージェネケース11の導出部39に支持されている。
例えば、電力配線ユニット23以外の配線として、エンジン16などを制御する制御線、コージェネケース11内の機器に信号を伝える信号線、コージェネケース11内の機器と通信をおこなう通信線などが挙げられる。
このコージェネケース11内の左サイドパネル33寄りに、左サイドパネル33に沿わせて仕切壁36が設けられている。さらに、仕切壁36の上端部36aから上仕切部38が右サイドパネル34まで延出するように設けられている。
右側の発電収納部12は、エンジン16、発電機18および熱交換器19などが収納(配設)されている。
左側の電装収納部13は、第1制御部21、電力変換部(インバータユニット)22および内部燃料配管24などが収納(配設)されている。
吸/排気部14は、エンジン16の吸気系41の一部を構成するエアクリーナ装置、ガス流量調整装置48、ミキサー(スロットル弁を含む)が収納(配設)されている。
さらに、吸/排気部14は、エンジン16の排気系51の一部を構成するマフラー52が収納(配設)されている。マフラー52に排気出口53が連通されている。
この折曲部37は、仕切壁36の後端に設けられた部位であり、後パネル(壁面)32に隣接して設けられている。
そして、折曲部37および後パネル32で凹部55が形成されている。
このように、電装収納部13には、コージェネケース11の空きスペース、具体的には発電収納部12の空きスペースを利用して電装収納部13から発電収納部12側に凹ませた凹部55が形成されている。
この凹部55に内部燃料配管24が配設されている。
これにより、内部燃料配管24を電装収納部13に配設することができるので、内部燃料配管24内を流れるガス燃料(燃料)にエンジン16から発生した熱の影響を与えないようにできる。
これにより、コージェネケース11を小さく抑えることができ、コージェネレーション装置10の小型化を図ることができる。
よって、略三角形の凹部55の一辺を後パネル32の一部で兼用(形成)し、他辺を電装収納部13の仕切壁36(具体的には、折曲部37)で形成することができるので、略三角形の凹部55を形成する電装収納部13の仕切壁36を小さく抑えることができる。
このように、略三角形の凹部55を形成する仕切壁36の折曲部37を小さく抑え、かつ、仕切壁36の折曲部37を一箇所で折り曲げるだけの簡素な構成とすることで、コージェネレーション装置10のコスト低減を図ることができる。
導出部39は、略V字状に形成され、電力配線ユニット23をコージェネケース11の外部に導出可能な部材である。
なお、導出部39については後で詳しく説明する。
混合されたガス燃料がスロットル弁を経てエンジン16の燃焼室内に導入され、エンジン16が駆動する。
エンジン16で発電機18を駆動することにより、発電機18で電力(交流電力)を発電することができる。
このように、エンジン16の廃熱(排熱)を熱源として利用して温水を生成し、生成した温水の熱をコージェネレーション装置10の外部に矢印Hwの如く導き出して暖房などに用いることが可能である。
この第1制御部21は、例えば、漏電遮断機が例示されるが、これに限定するものではなくその他のエンジン制御機能を備えることも可能である。
第2制御部23は、エンジン16の始動時に発電機18をスタータ機能に切り換え、エンジン16の始動後に発電機18をジェネレータ機能に切り換えるようにエンジン16を制御する機能などを備えるECUである。
この第2制御部23は、発電収納部12以外の空間であれば設置に制限がないため、電装収納部13に配設することも可能である。
電力変換部22は、発電機18で発生した交流電力を要求仕様電力に変換するインバータユニットである。
パネル側端部25aは内部燃料配管24の上流側端部であり、ガス流量調整側端部27aは内部燃料配管24の下流側端部である。
この内部燃料配管24は、電装収納部13に収納された下水平配管部25および鉛直配管部26と、吸/排気部14に収納された上傾斜配管部27とを有する。
パネル側端部25aは、外部燃料配管を経てコージェネレーション装置10の外側のガス燃料供給源に連通されている。
ガス流量調整装置48に連通された上傾斜配管部27は吸/排気部14に収納されている。
このように、上傾斜配管部27をガス流量調整装置48に連通することで、内部燃料配管24および外部燃料配管を介してガス流量調整装置48がガス燃料供給源に連通されている。
ガス流量調整装置48に供給されたガス燃料はガス流量調整装置48で流量が調整されてミキサーに導かれる。ミキサーに導かれたガス燃料がエアクリーナ装置から導かれたエアと混合される。ミキサーで混合されたガス燃料がスロットル弁を経てエンジン16の燃焼室内に導入される。
この導出部39は、略矩形状に形成された外枠部91と、外枠部91内に一体に形成された導出傾斜部92とを有する。
図5に示すように、外枠部91は、上部左角部位91aに左支え部位95が形成され、上部右角部位91bに右支え部位96が形成されている。
右支え部位96は、上部右角部位91bから後パネル32の外側に向けて膨出され、右受部位96aに右ねじ孔98が形成されている。
この状態において、上取付孔101、下左取付孔102および下右取付孔103にビス105が挿入され、挿入されたビス105が後パネル32(左端下部32a)側にねじ結合される。
これにより、外枠部91(すなわち、導出部39)が左端下部32aにビス105で取り付けられる。
図3に示すように、左支え部位95の左受部位95aおよび右支え部位96の右受部位96aに吸気カバー48が設けられている。
具体的には、左受部位95aの左ねじ孔97(図5参照)にねじ結合されたビス106や、右受部位96aの右ねじ孔98(図5参照)にねじ結合されたビス106で吸気カバー48の下端部48aが左受部位95aおよび右受部位96aに取り付けられている。
導出傾斜部92は、外枠部91の内周縁91eからコージェネケース11(図1参照)の内側に向けて張り出された周壁部位111と、周壁部位111に設けられた略V字状の傾斜部位112とを有する。
略矩形状の周壁部位111は、外周が取付開口部85(図4参照)に嵌合可能に一回り小さく形成されている。
ここで、第1傾斜壁115および第2傾斜壁116が折曲部117で折り曲げられている。よって、傾斜部位112内に凹み空間118が形成されている。
すなわち、傾斜部位112は、後パネル32に対してコージェネケース11内に向けて凹状に形成されている。
導出孔121にグロメット122が着脱自在に設けられることで、グロメット122により導出孔121が閉塞されている。
また、導出孔121からグロメット122を外すことで、導出孔121を開けることができる。
よって、導出部39の使い勝手の向上を図ることができる。
導出孔121は孔径D1に形成されている。
この第2傾斜壁116は、上端部116aおよび下端部116b間に複数(4個)の閉塞片124が設けられ、閉塞片124および第2傾斜壁116間に環状溝125が形成されている。
よって、閉塞片124の肉厚寸法T2が第2傾斜壁116の肉厚寸法T1に対して小さく形成されている。
閉塞片124の肉厚寸法T2を小さくすることにより、導出部39を成形する際の樹脂使用量を減らすことができるのでコスト低減を図ることができる。
この破断部位127は、肉厚寸法が閉塞片124の肉厚寸法T2より小さい。
第2傾斜壁116から閉塞片124を除去することで、第2傾斜壁116に導出孔128を開けることができる。
導出孔128は孔径D3の貫通孔である。
そして、開口させた導出孔128を用いて電力配線ユニット23を導出させることができる。
よって、導出部39の使い勝手の向上を図ることができる。
電力配線ユニット23は、図2に示す発電機18により発電された電力を電力変換部22を経て外部に供給する電力配線131と、電力配線131を覆うことで保護する電線管132とを備える。
導出孔121から突出したねじ端部132aにナット134をねじ結合することにより電線管132が第1傾斜壁115に取り付けられる。
これにより、導出部39の第1傾斜壁115から電力配線ユニット23がコージェネケース11の外部に導出される。
よって、電力配線ユニット23をコージェネケース11に近づけて配置することができる。
これにより、コージェネレーション装置10の設置自由度を高めることができるので、コージェネレーション装置10を家屋の外壁141などに近づけて配設することができる。
よって、電線管132のねじ端部132aを左端下部32aに対してコージェネケース11の奥側に距離L1だけ押し込まれた状態に配置できる。
これにより、電力配線ユニット23をコージェネケース11側に一層近づけて配置することができるので、コージェネレーション装置10の設置自由度をさらに高めることができる。
導出孔128から突出したねじ端部132aにナット134をねじ結合することにより電線管132が第2傾斜壁116に取り付けられる。
これにより、導出部39の第2傾斜壁116から電力配線ユニット23がコージェネケース11の外部に導出される。
よって、電力配線ユニット23をコージェネケース11に近づけて配置することができる。
これにより、コージェネレーション装置10の設置自由度を高めることができるので、コージェネレーション装置10を家屋の外壁141などに近づけて配設することができる。
よって、電線管132のねじ端部132aを左端下部32aに対してコージェネケース11の奥側に距離L2だけ押し込まれた状態に配置できる。
これにより、電力配線ユニット23をコージェネケース11側に一層近づけて配置することができるので、コージェネレーション装置10の設置自由度をさらに高めることができる。
すなわち、導出部39の上下が反転するように導出部39を180°回転させることで、第1傾斜壁115を第2傾斜壁116の左側に配置できる。
これにより、第2傾斜壁116から閉塞片124を除去することなく、電力配線ユニット23を右側に傾斜させることができるので使い勝手の向上を図ることができる。
この場合、図14に示すように、第1傾斜壁115から電力配線ユニット23をコージェネケース11の外部に導出することで、電力配線ユニット23をコージェネケース11に対して左側に傾斜させた状態に配置できる。
加えて、第2傾斜壁116から電力配線ユニット23をコージェネケース11の外部に導出することで、電力配線ユニット23をコージェネケース11に対して右側に傾斜させた状態に配置できる。
これにより、コージェネレーション装置10の設置自由度を高めることができるので、コージェネレーション装置10を家屋の外壁141などに近づけて配設することができる。
加えて、電力配線ユニット23をコージェネケース11に対して左右側に配置させることができるので、コージェネレーション装置10の用途の拡大を図ることができる。
なお、実施例2〜実施例5において実施例1と同一・類似部材については同じ符号を付して説明を省略する。
図15に示すように、コージェネレーション装置150は、実施例1の導出部39に代えて導出部151を設けたもので、その他の構成は実施例1のコージェネレーション装置10と同様である。
導出部151を側面視において略V字状に形成することで、コージェネケース11の後パネル32に対して電力配線ユニット23を上下方向に傾斜させた状態に配置することができる。
加えて、実施例2に係るコージェネレーション装置150によれば、実施例1に係るコージェネレーション装置10と同様の効果を得ることができる。
図16に示すように、コージェネレーション装置160は、実施例1の導出部39に代えて導出部161を設けたもので、その他の構成は実施例1のコージェネレーション装置10と同様である。
第1導出傾斜部163は、実施例1の導出傾斜部92と同様に、コージェネケース11を平面から見た平面視において略V字状に形成されている。
第2導出傾斜部164は、実施例2の導出傾斜部92と同様に、コージェネケース11を側面から見た側面視において略V字状に形成されている。
これにより、コージェネレーション装置160の設置条件に対応させて電力配線ユニット23の配置方向を任意に選択できるので、コージェネレーション装置160の設置自由度をさらに高めることができる。
加えて、実施例3に係るコージェネレーション装置160によれば、実施例1に係るコージェネレーション装置10と同様の効果を得ることができる。
実施例3では、導出部161の外枠部162を略く字形状に形成し、第1、第2の導出傾斜部163,164を設けた例について説明したが、これに限らないで、図17に示す変形例の導出部165のように構成することも可能である。
導出部165は、外枠部166を十字状に形成し、外枠部166の水平部166aに一対の第1導出傾斜部167を設け、外枠部166の鉛直部166bに一対の第2導出傾斜部168を設けることも可能である。
これにより、コージェネレーション装置165の設置条件に対応させて電力配線ユニット23の配置方向を任意に選択できるので、コージェネレーション装置160の設置自由度をさらに高めることができる。
図18に示すように、コージェネレーション装置170は、実施例1の導出部39に代えて導出部171を設けたもので、その他の構成は実施例1のコージェネレーション装置10と同様である。
この導出部171は、後パネル32に対して90°矢印方向に回転させた状態で取付可能に形成されている。
なお、実施例4では略正方形の外枠部172を例示するが、これに限らないで、外枠部172を円板状に形成しても同様の効果を得ることができる。
よって、導出傾斜部92を、コージェネケース11を平面から見た平面視において略V字状に形成された状態と、コージェネケース11を側面から見た側面視において略V字状に形成された状態とに選択することができる。
したがって、コージェネレーション装置170の設置条件に対応させて電力配線ユニット23の配置方向を任意に選択できるので、コージェネレーション装置170の設置自由度をさらに高めることができる。
加えて、実施例4に係るコージェネレーション装置170によれば、実施例1に係るコージェネレーション装置10と同様の効果を得ることができる。
図19に示すように、コージェネレーション装置180は、実施例1の電力配線ユニット23に代えて導出部39に燃料配管ユニット(燃料配管)181を設けたもので、その他の構成は実施例1のコージェネレーション装置10と同様である。
外部燃料配管182は、例えばステンレス鋼製のパイプが用いられる。
この状態で、第1傾斜壁115から凹み空間118にパネル側端部25aが突出されている。
これにより、コージェネレーション装置180の設置条件に対応させて燃料配管ユニット181や電力配線ユニット23の両方を好適に配置できるので、コージェネレーション装置180の設置自由度を高めることができる。
例えば、前記実施例1〜5では、原動機としてガスエンジン16を例示したが、これに限らないで、ガソリンエンジンなどの他のエンジンを用いることも可能である。
加えて、電力配線ユニット23以外の配線として、エンジン16などを制御する制御線、コージェネケース11内の機器に信号を伝える信号線、コージェネケース11内の機器と通信をおこなう通信線などのなかから選択したものを導出部39,151,161,171から導出させることも可能である。
Claims (3)
- 原動機と、前記原動機により駆動される発電機と、前記原動機の廃熱を熱源として利用する熱交換器とを筐体内に収容し、前記原動機に外部より燃料を供給する燃料配管と、前記発電機により発電された電力を外部に供給するように前記筐体内の機器を前記筐体外に接続する配線とを備えたコージェネレーション装置において、
前記筐体は、
前記燃料配管、前記配線のなかから選択したものを前記筐体の外部に導出可能で、かつ、前記筐体の壁面に対して前記筐体内に向けて凹状に形成された略V字状の導出部を備え、
前記導出部は、
前記筐体を平面から見た平面視において略V字状に形成されたことを特徴とするコージェネレーション装置。 - 原動機と、前記原動機により駆動される発電機と、前記原動機の廃熱を熱源として利用する熱交換器とを筐体内に収容し、前記原動機に外部より燃料を供給する燃料配管と、前記発電機により発電された電力を外部に供給するように前記筐体内の機器を前記筐体外に接続する配線とを備えたコージェネレーション装置において、
前記筐体は、
前記燃料配管、前記配線のなかから選択したものを前記筐体の外部に導出可能で、かつ、前記筐体の壁面に対して前記筐体内に向けて凹状に形成された略V字状の導出部を備え、
前記導出部は、
前記筐体を平面から見た平面視において略V字状に形成された第1導出部と、
前記筐体を側面から見た側面視において略V字状に形成された第2導出部と、
を有することを特徴とするコージェネレーション装置。 - 原動機と、前記原動機により駆動される発電機と、前記原動機の廃熱を熱源として利用する熱交換器とを筐体内に収容し、前記原動機に外部より燃料を供給する燃料配管と、前記発電機により発電された電力を外部に供給するように前記筐体内の機器を前記筐体外に接続する配線とを備えたコージェネレーション装置において、
前記筐体は、
前記燃料配管、前記配線のなかから選択したものを前記筐体の外部に導出可能で、かつ、前記筐体の壁面に対して前記筐体内に向けて凹状に形成された略V字状の導出部を備え、
前記導出部は、
前記筐体を平面から見た平面視において略V字状に形成された状態と、
前記筐体を側面から見た側面視において略V字状に形成された状態と、
に選択可能としたことを特徴とするコージェネレーション装置。
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