JP6448123B2 - Cogeneration equipment - Google Patents
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Description
この発明は、コジェネレーション設備に関する。 The present invention relates to a cogeneration facility.
コジェネレーション装置は、ガスエンジン、ガスタービンエンジン、ディーゼルエンジン等の定置型のエンジンにより発電機を駆動して発電するとともに、エンジンの廃熱を回収する。コジェネレーション装置は、エンジンの廃熱を熱源として利用することで、エネルギ効率を高めている。 The cogeneration apparatus generates power by driving a generator with a stationary engine such as a gas engine, a gas turbine engine, or a diesel engine, and collects waste heat of the engine. The cogeneration system uses the waste heat of the engine as a heat source to increase energy efficiency.
特許文献1には、エンジン本体と、エンジンに供給する燃焼用空気を圧縮する過給機と、過給機で圧縮された燃焼用空気を冷却するインタークーラと、を備えたエンジンの廃熱を利用する構成が開示されている。
インタークーラでは、圧縮された燃焼用空気を冷却する冷却水が、燃焼用空気との熱交換によって高温となる。したがって、インタークーラを経た冷却水からは、大きな廃熱エネルギを回収できる。 In the intercooler, the cooling water for cooling the compressed combustion air becomes high temperature by heat exchange with the combustion air. Therefore, large waste heat energy can be recovered from the cooling water that has passed through the intercooler.
ところで、過給機を用いたエンジンでは、断熱圧縮により温度上昇した空気の充填効率等を向上するためにインタークーラ等の空気冷却器によって空気を冷却する。この際、空気冷却器によって大きな廃熱エネルギが得られる。しかしながら、過給機で吸入する気体の温度が低くなると、空気冷却器によって得られる廃熱回収量が減少してしまう。より具体的には、気温が低い冬季等は、気温が高い夏季等に比較し、空気冷却器によって回収される廃熱回収量が減少してしまうという課題がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、気温が低い状態でも廃熱回収量を高めることができるコジェネレーション設備を提供することを目的とする。
By the way, in an engine using a supercharger, air is cooled by an air cooler such as an intercooler in order to improve the charging efficiency of air whose temperature has been increased by adiabatic compression. At this time, a large amount of waste heat energy is obtained by the air cooler. However, when the temperature of the gas sucked by the supercharger decreases, the amount of waste heat recovered by the air cooler decreases. More specifically, there is a problem that the amount of waste heat recovered by the air cooler is reduced in winter when the temperature is low compared to summer when the temperature is high.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a benzalkonium generation facilities can increase waste heat recovery quantity at a low temperature state.
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明の第一態様によれば、コジェネレーション設備は、エンジン本体と、前記エンジン本体に送り込む燃焼用空気を圧縮する過給機と、前記過給機と前記エンジン本体との間に配置されて、前記燃焼用空気を冷却する空気冷却器と、前記エンジン本体等からの放熱によって加熱された空気を前記燃焼用空気として前記過給機に供給する加熱空気供給部と、少なくとも前記空気冷却器で発生した熱を回収して利用する熱利用部と、を備え、前記加熱空気供給部は、前記空気を前記過給機側に送る換気装置を備え、前記換気装置は、前記エンジン本体を挟んで前記過給機の反対側に配置されている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
According to the first aspect of the present invention, the cogeneration facility is disposed between the engine main body, the supercharger that compresses the combustion air fed into the engine main body, and the supercharger and the engine main body. An air cooler that cools the combustion air, a heated air supply unit that supplies air heated by heat radiation from the engine body or the like to the supercharger as the combustion air, and at least the air cooler. A heat utilization unit that collects and uses the generated heat, and the heating air supply unit includes a ventilation device that sends the air to the supercharger side, and the ventilation device sandwiches the engine body. It is arrange | positioned on the opposite side of the said supercharger.
このように、エンジン本体等からの放熱によって加熱された空気を燃焼室空気として過給機に供給することで、気温が低い冬季等においても、空気冷却器からの廃熱回収量が減少することを抑制できる。
さらに、換気装置の作動によって生じる空気の流れは、換気装置からエンジン本体等の周囲を経て過給機側へと向かうものとなる。これにより、エンジン本体等からの放熱によって温度上昇した空気を過給機に効率よく送り込むことができる。
さらに、エンジン本体等からの放熱によって加熱された空気を燃焼室空気として過給機に供給することができるため、例えば、気温が低い冬季等においても、空気冷却器で回収できる廃熱量の減少を抑制することができる。
In this way, the amount of waste heat recovered from the air cooler is reduced even in winter when the temperature is low by supplying air heated by heat radiation from the engine body etc. to the supercharger as combustion chamber air. Can be suppressed.
Furthermore, the air flow generated by the operation of the ventilation device is directed from the ventilation device to the supercharger side through the periphery of the engine body and the like. As a result, the air whose temperature has been increased by heat radiation from the engine body or the like can be efficiently fed into the supercharger.
Furthermore, since the air heated by the heat radiation from the engine body or the like can be supplied to the supercharger as combustion chamber air, for example, the amount of waste heat that can be recovered by the air cooler can be reduced even in winter when the temperature is low. Can be suppressed.
この発明の第二態様によれば、コジェネレーション設備は、第一態様の前記加熱空気供給部で供給する前記空気よりも低い温度の空気を前記燃焼用空気として前記過給機に供給する低温空気供給部と、前記加熱空気供給部および前記低温空気供給部のいずれか一方を選択して前記空気を前記過給機に供給する切替部と、をさらに備えるようにしてもよい。
このように構成することで、加熱空気供給部で供給する空気よりも低い温度の空気を燃焼用空気として過給機に供給し、燃焼用空気の温度が過度に高くなることを抑制できる。
また、切替部によって加熱空気供給部と低温空気供給部とを切り替えることで、燃焼用空気の温度を調整できるため、エンジンシステムを効率よく運転することができる。
According to the second aspect of the present invention, the cogeneration facility supplies the supercharger with air having a temperature lower than that of the air supplied by the heated air supply unit of the first aspect as the combustion air. You may make it further provide a supply part and the switching part which selects any one of the said heating air supply part and the said low temperature air supply part, and supplies the said air to the said supercharger.
By comprising in this way, the air of temperature lower than the air supplied with a heating air supply part is supplied to a supercharger as combustion air, and it can suppress that the temperature of combustion air becomes high too much.
Moreover, since the temperature of combustion air can be adjusted by switching a heating air supply part and a low temperature air supply part by a switching part, an engine system can be drive | operated efficiently.
この発明の第三態様によれば、コジェネレーション設備は、第一又は第二態様の前記エンジン本体、前記過給機、および前記空気冷却器の少なくとも一つは、収容室内に設けられ、前記加熱空気供給部は、前記収容室内の空気を前記過給機に供給し、前記低温空気供給部は、前記収容室外の空気を前記過給機に供給するようにしてもよい。
このように構成することで、収容室内の空気は、エンジン本体等からの放熱によって温度が上昇する。そのため、加熱空気供給部では、温度が上昇した空気を過給機に供給することができる。また、低温空気供給部では、エンジン本体等からの放熱の影響を受けず、収容室内の空気よりも低温の収容室外の空気を供給することができる。とりわけ、外気温が高い春季〜秋季等においては、相対的に低温な外気を燃焼用空気として利用することができるため、エンジンシステムをより効率よく運転できる。
According to a third aspect of the present invention, in the cogeneration facility , at least one of the engine main body, the supercharger, and the air cooler of the first or second aspect is provided in a storage chamber, and the heating The air supply unit may supply air in the accommodation chamber to the supercharger, and the low temperature air supply unit may supply air outside the accommodation chamber to the supercharger.
With this configuration, the temperature of the air in the accommodation chamber rises due to heat radiation from the engine body and the like. Therefore, the heated air supply unit can supply air whose temperature has increased to the supercharger. Further, the low-temperature air supply unit can supply air outside the storage room that is lower in temperature than the air in the storage room without being affected by heat radiation from the engine body or the like. In particular, in spring to autumn when the outside air temperature is high, the engine system can be operated more efficiently because the relatively low temperature outside air can be used as combustion air.
この発明に係るコジェネレーション設備によれば、気温が低い状態でも廃熱回収量を高めることが可能となる。 According to the invention the engaging Turkey-generation facilities, it is possible to increase waste heat recovery quantity at a low temperature state.
以下、この発明の一実施形態に係るエンジンシステム、コジェネレーション設備を図面に基づき説明する。
(第一実施形態)
図1は、この発明の一実施形態に係るエンジンシステム、コジェネレーション設備の全体構成を示す図であり、コジェネレーション設備が室外空気供給モードで運転しているときの空気の流れを示す模式図である。
図1に示すように、この実施形態のコジェネレーション設備10は、エンジンシステム11と、廃熱回収部(熱利用部)13と、廃熱利用部(熱利用部)14と、を備えている。
Hereinafter, an engine system and a cogeneration facility according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an engine system and a cogeneration facility according to an embodiment of the present invention, and is a schematic diagram showing an air flow when the cogeneration facility is operating in an outdoor air supply mode. is there.
As shown in FIG. 1, the
エンジンシステム11は、建屋1内に設置されている。このエンジンシステム11は、エンジン20と、発電機12と、を備えている。
エンジン20は、エンジン本体21と、過給機22と、インタークーラ(空気冷却器)23とを備えている。
The
The
エンジン本体21は、ガスエンジン、ディーゼルエンジン等である。このエンジン本体21は、建屋1内の床2に固定された、いわゆる定置型である。エンジン本体21は、燃料と燃焼用空気とを混合した混合気を燃焼室内で燃焼させることによって駆動力を発生する。
The
過給機22は、エンジン本体21に送り込む燃焼用空気を圧縮する。過給機22は、燃焼用空気を吸い込む吸気部22fを備えている。
インタークーラ23は、過給機22とエンジン本体21との間に配置される。インタークーラ23は、過給機22で圧縮された燃焼用空気を冷却する。インタークーラ23は、過給機22に送り込まれた空気の温度に関係なく、冷却された空気の温度が常に一定になるように調整される。つまり、過給機22に送り込まれた空気の温度が変化した場合、インタークーラ23により回収される廃熱量が変化する。
The
The
発電機12は、エンジン本体21で発生した駆動力を電気エネルギに変換する。この実施形態における発電機12は、例えば、エンジン本体21のクランク軸等に連結されている。
The
廃熱回収部13は、少なくともインタークーラ23を冷却水によって冷却する。冷却水は、燃焼用空気と熱交換することにより温度上昇する。このようにして廃熱利用部14は、冷却水を介して廃熱を回収する。ここで、廃熱回収部13は、上述したインタークーラ23の他に、エンジン20を構成するエンジン本体21、過給機22、発電機12等の廃熱を、冷却水を介して回収するようにしてもよい。
The waste
廃熱利用部14は、廃熱回収部13でエンジン20の廃熱を回収した冷却水から熱を取り出し、暖房や給湯等に利用する。
The waste
建屋1は、床2と、床2上に立設された壁3と、壁3の上部を覆う屋根4と、を備えている。これら床2、壁3、屋根4によって、エンジンシステム11を収容する収容室5が形成されている。
収容室5内において、エンジン20および発電機12は、壁3に囲まれた床2上に設置されている。エンジン20は、第一の壁3a側に、過給機22を備え、第一の壁3aから、反対側の第二の壁3bに向けて、エンジン本体21、発電機12が順次設置されている。過給機22の吸気部22fは、第一の壁3a側に向けて開口するよう配置されている。この実施形態におけるインタークーラ23は、過給機22の下方に設けられている。
The
In the
建屋1は、吸気切替ダンパ30と、押込み換気装置40と、排気装置50と、を備えている。
吸気切替ダンパ30は、ダンパボックス31と、室外側開閉ダンパ32と、室内側開閉ダンパ33と、を備えている。
The
The intake
ダンパボックス31は、箱状をなしている。ダンパボックス31は、過給機22の吸気部22fがダンパボックス31の外部から内部に貫通している。このダンパボックス31は、第一の壁3a側に開口し、第一の壁3aに密着して設けられている。
The
室外側開閉ダンパ32は、第一の壁3aに設けられている。室外側開閉ダンパ32は、複数の開閉ルーバ(切替部)32rを備えている。これらの開閉ルーバ32rを開閉することで、室外Sbとダンパボックス31の内部とを連通および遮断させることができる。
The outdoor opening /
室内側開閉ダンパ33は、ダンパボックス31の上面に設けられている。室内側開閉ダンパ33は、複数の開閉ルーバ(切替部)33rを備えている。これら開閉ルーバ33rを開閉させることで、収容室5の室内Saとダンパボックス31の内部とを、連通および遮断させることができる。
The indoor opening /
押込み換気装置40は、外気を建屋1内に取り込む。押込み換気装置40は、ケース41と、ファン42と、開閉弁(切替部)43と、を備える。
ケース41は、筒状をなし、第二の壁3bを貫通するよう設けられている。
ファン42はケース41内に設けられている。このファン42は、回転することで室外Sbから室内Saに外気を送り込む。
開閉弁43は、ケース41内の空気流路を開閉する。
The push-in
The
The
The on-off
押込み換気装置40は、作動時には、ファン42が回転するとともに、開閉弁43が開いた状態とされる。また、押込み換気装置40は、停止時には、ファン42の回転が停止するとともに、開閉弁43が閉じた状態とされる。
When the push-in
排気装置50は、建屋1内の空気を建屋1外へ送り出す。この排気装置50は、ケース51と、ファン52と、開閉弁(切替部)53と、を備える。
ケース51は、筒状をなし、屋根4を貫通するよう設けられている。
ファン52は、ケース51内に設けられている。ファン52は、回転することで室内Saから室外Sbに空気を送り出す。
開閉弁53は、ケース51内の空気流路を開閉する。
The
The
The
The on-off
ここで、この実施形態において、建屋1の屋根4は、第二の壁3b側から第一の壁3a側に向かって高くなるように傾斜している。上述した排気装置50は、このように形成された屋根4の第一の壁3a側の頂部近傍に設けられている。
Here, in this embodiment, the roof 4 of the
排気装置50は、作動時には、ファン52が回転するとともに、開閉弁53が開いた状態とされる。また、排気装置50は、停止時には、ファン52の回転が停止するとともに、開閉弁53が閉じた状態とされる。
When the
エンジンシステム11は、過給機22に対し、室外Sbの空気を送り込む室外空気供給モードと、室内Saの空気を送り込む室内空気供給モードとを切り替える。これら室外空気供給モードと、室内空気供給モードとの切り替えは、上述した吸気切替ダンパ30、押込み換気装置40、および、排気装置50の各作動状態の切り替えにより行われる。
ここで、室外空気供給モードと、室内空気供給モードとにおける、吸気切替ダンパ30、押込み換気装置40、および、排気装置50の各作動状態の切り替えは、手動で行ってもよいし、予め設定したコンピュータプログラムに基づいて自動的に行うようにしてもよい。
The
Here, switching between the operating states of the intake
(室外空気供給モード)
図1に示すように、コジェネレーション設備10のエンジンシステム11は、例えば冬季以外の春季〜秋季等、室外Sbの気温が予め定めた基準値よりも高い場合、室外空気供給モードで運転する。
これには、
吸気切替ダンパ30の室外側開閉ダンパ32:開
室内側開閉ダンパ33:閉
押込み換気装置40:ON(作動)
排気装置50:ON(作動)
とする。
(Outdoor air supply mode)
As shown in FIG. 1, the
This includes
Outdoor open /
Exhaust device 50: ON (operation)
And
すると、エンジン20の作動に伴って吸気部22fに発生する負圧により、室外側開閉ダンパ32を通して、室外Sbからダンパボックス31内に空気が取り込まれる。ダンパボックス31内に取り込まれた空気は、燃焼用空気として吸気部22fから吸い込まれる。このようにして、吸気切替ダンパ30により、室外Sbの空気を燃焼用空気として過給機22に供給する室外空気供給経路R1が形成される。
Then, air is taken into the
エンジンシステム11が作動すると、エンジン本体21における燃焼、過給機22における空気の圧縮、インタークーラ23で燃焼用空気を冷却するための熱交換、発電機12で発電を行う際にコイルに流れる電流によるジュール熱等によって、エンジン本体21、過給機22、インタークーラ23、発電機12の外表面は温度上昇する。これにより、室内Saの空気が加熱される。室内Saには、押込み換気装置40によって室外Sbから室内Saに送り込まれる空気、および排気装置50によって室内Saから室外Sbに送り出される空気によって、押込み換気装置40側から排気装置50側に向かう空気の流れが生じる。この流れにより、温度上昇した室内Saの空気は、室外Sbに送り出される。
When the
また、室内Saには、対流により、室内Saで下方から上方に向かう流れも生じる。排気装置50は、室内Saの頂部に設けられているため、これによっても温度上昇した室内Saの空気は、室外Sbへと速やかに送り出される。
In the room Sa, a flow from the lower side to the upper side is also generated in the room Sa due to convection. Since the
(室内空気供給モード)
図2は、上記エンジンシステム、コジェネレーション設備の第一実施形態において、コジェネレーション設備が室内空気供給モードで運転しているときの空気の流れを示す模式図である。
図2に示すように、コジェネレーション設備10のエンジンシステム11は、例えば冬季等、室外Sbの気温が予め定めた基準値よりも低い場合、室内空気供給モードで運転する。
(Indoor air supply mode)
FIG. 2 is a schematic diagram showing an air flow when the cogeneration facility is operating in the indoor air supply mode in the first embodiment of the engine system and the cogeneration facility.
As shown in FIG. 2, the
これには、
吸気切替ダンパ30の室外側開閉ダンパ32:閉
室内側開閉ダンパ33:開
押込み換気装置40:ON(作動)
排気装置50:OFF(停止)
とする。
This includes
Outdoor open /
Exhaust device 50: OFF (stop)
And
すると、過給機22は、室内側開閉ダンパ33を通して、室内Saからダンパボックス31内に取り込んだ空気を燃焼用空気として吸気部22fから吸い込む。ここで、室内Saでファン42の作動によって生じる空気の流れF2は、ファン42からエンジン本体21を経て過給機22側へと向かうものとなる。このようにして、押込み換気装置40と吸気切替ダンパ30の室内側開閉ダンパ33とにより、室内Saの空気を燃焼用空気として過給機22に供給する室内空気供給経路R2が形成される。
ここで、室内Saの空気は、コジェネレーション設備10の作動中、エンジン20および発電機12等から発生する熱によって温度上昇する。これにより、過給機22は、加熱された室内Saの空気を燃焼用空気として吸い込む。
Then, the
Here, the temperature of the air in the room Sa rises due to the heat generated from the
したがって、上述した第一実施形態のエンジンシステム、コジェネレーション設備によれば、加熱された空気を燃焼室空気として過給機22に供給することで、気温が低い冬季等においても、インタークーラ23により回収される廃熱量が減少することを抑制できる。これにより、エンジンシステム11、コジェネレーション設備10は、気温が低い状態でも廃熱回収量を高めることが可能となる。
また、エンジン本体21等からの放熱による熱エネルギを廃棄せずに有効利用することができるため、エンジンシステム11における熱エネルギを効率よく利用することができる。
Therefore, according to the engine system and the cogeneration facility of the first embodiment described above, the heated air is supplied to the
Further, since the heat energy generated by heat radiation from the engine
また、室内空気供給経路R2および室外空気供給経路R1のいずれか一方を選択して空気を過給機22に供給することができる。そのため、室内空気供給経路R2で供給する空気よりも低い温度の空気を燃焼用空気として過給機22に供給することで、気温が高い春季〜秋季等においては、燃焼用空気の温度が過度に高くなるのを抑えることができる。
さらに、室内空気供給経路R2と室外空気供給経路R1とを切り替えることで、気温の変動に関わらず、コジェネレーション設備10を効率良く運用することができる。
Further, either one of the indoor air supply path R2 and the outdoor air supply path R1 can be selected to supply air to the
Furthermore, by switching between the indoor air supply path R2 and the outdoor air supply path R1, the
また、室内空気供給経路R2では、エンジン本体21等からの放熱によって温度が上昇した空気を過給機22に供給することができる。また、室外空気供給経路R1では、エンジン本体21等からの放熱の影響を受けず、収容室5内の空気よりも低温の収容室5外の空気を供給することができる。
Further, in the indoor air supply path R <b> 2, air whose temperature has increased due to heat radiation from the
さらに、ファン42の作動によって生じる空気の流れF2を、ファン42からエンジン本体21や発電機12等を経て過給機22側へと向かうものとすることができる。そのため、エンジン本体21や発電機12等からの放熱によって温度上昇した空気を過給機22に効率良く送り込むことができる。
Furthermore, the air flow F2 generated by the operation of the
(第二実施形態)
次に、この発明にかかるエンジンシステム、コジェネレーション設備第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態の吸気切替ダンパ30に代えて吸気用外気導入装置60を備える点でのみ構成が異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図3は、上記エンジンシステム、コジェネレーション設備の第二実施形態において、コジェネレーション設備が室外空気供給モードで運転しているときの空気の流れを示す模式図である。
図3に示すように、この実施形態におけるコジェネレーション設備10は、建屋1内に設置されている。
この実施形態において、建屋1は、吸気用外気導入装置60と、押込み換気装置40と、排気装置50と、を備えている。
(Second embodiment)
Next, an engine system and a cogeneration facility second embodiment according to the present invention will be described. In the second embodiment described below, since the configuration is different only in that an intake outside
FIG. 3 is a schematic diagram showing an air flow when the cogeneration facility is operating in the outdoor air supply mode in the second embodiment of the engine system and the cogeneration facility.
As shown in FIG. 3, the
In this embodiment, the
吸気用外気導入装置60は、ケース61と、ファン62と、開閉弁(切替部)63と、を備える。
ケース61は、筒状をなし、第一の壁3aを貫通するよう設けられている。ケース61は、室内Sa側の端部が、過給機22の吸気部22fと間隔をあけて対向するよう配置されている。
The intake outside
The
ファン62はケース61内に設けられている。ファン62は、作動すると、室外Sbから室内Saに空気を送り込む。
開閉弁63は、ケース61内の空気流路を開閉する。
The
The on-off
吸気用外気導入装置60は、作動時に、ファン62が回転するとともに、開閉弁63が開いた状態とされる。また、吸気用外気導入装置60は、停止時に、ファン62の回転が停止するとともに、開閉弁63が閉じた状態とされる。
When the intake outside
エンジンシステム11は、これら吸気用外気導入装置60、押込み換気装置40、排気装置50の作動状態を切り替えることで、過給機22に対し、室外Sbの空気を送り込む室外空気供給モードと、室内Saの空気を送り込む室内空気供給モードとを切り替えることができるようになっている。
The
(室外空気供給モード)
図3に示すように、コジェネレーション設備10のエンジンシステム11は、例えば冬季以外の春季〜秋季等、室外Sbの気温が予め定めた基準値よりも高い場合、室外空気供給モードで運転する。
これには、
吸気用外気導入装置60:ON(作動)
押込み換気装置40:ON(作動)
排気装置50:ON(作動)
とする。
(Outdoor air supply mode)
As shown in FIG. 3, the
This includes
Outside
Pushing ventilator 40: ON (actuated)
Exhaust device 50: ON (operation)
And
すると、過給機22は、吸気用外気導入装置60を通して、室外Sbから室内Saに取り込んだ空気を燃焼用空気として吸気部22fから吸い込む。このようにして、吸気用外気導入装置60により、室外Sbの空気を燃焼用空気として過給機22に供給する室外空気供給経路R11が形成される。
Then, the
また、室内Saの空気は、コジェネレーション設備10が作動すると温度上昇する。押込み換気装置40によって室外Sbから室内Saに送り込まれる空気、および排気装置50によって室内Saから室外Sbに送り出される空気によって、室内Saには、押込み換気装置40側から排気装置50側に向かう空気の流れが生じる。この流れにより、温度上昇した室内Saの空気は、室外Sbに排出される。
The air in the room Sa rises when the
室内Saには、対流により、室内Saで下方から上方に向かう流れも生じる。排気装置50は、室内Saの頂部に設けられているため、これによっても温度上昇した室内Saの空気は、室外Sbへと速やかに送り出される。
In the room Sa, a flow from the lower side to the upper side also occurs in the room Sa due to convection. Since the
(室内空気供給モード)
図4は、上記エンジンシステム、コジェネレーション設備の第二実施形態において、コジェネレーション設備が室内空気供給モードで運転しているときの空気の流れを示す模式図である。
図4に示すように、コジェネレーション設備10のエンジンシステム11は、例えば冬季等、室外Sbの気温が予め定めた基準値よりも低い場合、室内空気供給モードで運転する。
(Indoor air supply mode)
FIG. 4 is a schematic diagram showing an air flow when the cogeneration facility is operating in the indoor air supply mode in the second embodiment of the engine system and the cogeneration facility.
As shown in FIG. 4, the
これには、
吸気用外気導入装置60:OFF(停止)
押込み換気装置40:ON(作動)
排気装置50:OFF(停止)
とする。
This includes
Outside
Pushing ventilator 40: ON (actuated)
Exhaust device 50: OFF (stop)
And
すると、室内Saには、押込み換気装置40側から過給機22側に向かう空気の流れF12が生じる。この流れF12により、過給機22は、吸気部22fから、室内Saの空気を燃焼用空気として吸気部22fから吸い込む。このようにして、エンジンシステム11には、室内Saの空気を燃焼用空気として過給機22に供給する室内空気供給経路R12が形成されている。
室内Saの空気は、コジェネレーション設備10の作動中、エンジン20および発電機12から発生する熱によって温度上昇する。過給機22では、温度上昇した室内Saの空気を燃焼用空気として吸込み、エンジン本体21での燃焼が行われる。
Then, in the room Sa, an air flow F12 is generated from the
The temperature of the air in the room Sa rises due to heat generated from the
したがって、上述した第二実施形態のエンジンシステム、コジェネレーション設備によれば、第一実施形態と同様に、加熱された空気を燃焼室空気として過給機22に供給することができるため、気温が低い冬季等においても、インタークーラ23で回収できる廃熱量が減少することを抑制できる。
Therefore, according to the engine system and the cogeneration facility of the second embodiment described above, the heated air can be supplied to the
また、室内空気供給経路R12で供給する空気よりも低い温度の空気を燃焼用空気として吸気用外気導入装置60から過給機22に供給することができるため、気温が高い春季〜秋季等においては、燃焼用空気の温度が過度に高くなることを抑制できる。
Further, since air having a temperature lower than that of air supplied through the indoor air supply path R12 can be supplied as combustion air from the intake outside
(その他の変形例)
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上記第一、第二実施形態において、室外空気供給モードと室内空気供給モードとの切替えは、室外Sbの気温に基づいて行ったが、これに限らない。例えば、インタークーラ23の冷却水温度に基づいて、室外空気供給モードと室内空気供給モードとの切替えを行ってもよい。
(Other variations)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific shapes, configurations, and the like given in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the first and second embodiments, the switching between the outdoor air supply mode and the indoor air supply mode is performed based on the temperature of the outdoor Sb, but is not limited thereto. For example, switching between the outdoor air supply mode and the indoor air supply mode may be performed based on the cooling water temperature of the
さらに、上記第一、第二実施形態において、室外空気供給モード、室内空気供給モードでは、吸気切替ダンパ30の室外側開閉ダンパ32、室内側開閉ダンパ33の開閉、押込み換気装置40、排気装置50のON・OFFの切替えによって実現しているが、それぞれのモードでは、室外側開閉ダンパ32、室内側開閉ダンパ33の開度、押込み換気装置40、排気装置50のファン42,52の回転数、開閉弁43,53の開度等を調整するようにしてもよい。さらに、押込み換気装置40、排気装置50、および、吸気用外気導入装置60においてファン42,52,62が設けられている場合について説明した。しかし、この構成に限られるものではない。例えば、ファン42,52,62のうち、一部または全部を撤廃してもよい。ファン42,52,62の全部を撤廃する場合は、例えば、最適設計した機関(エンジン20)の自吸力のみを用いて、ダンパである開閉弁43,53,63の開閉により室外空気供給モードと室内空気供給モードとの切替えを行ってもよい。さらに、ダンパである開閉弁43,53,63、室外側開閉ダンパ32、および、室内側開閉ダンパ33を用いる場合について説明した。しかし、空気量調整を行うことが可能な装置であれば、ダンパに限られるものではない。
Further, in the first and second embodiments, in the outdoor air supply mode and the indoor air supply mode, the outdoor opening /
さらに、上記第一、第二実施形態では、エンジンシステム11を建屋1の収容室内に収容するようにしたが、エンジンシステム11が例えば小型である場合等には、エンジンシステム11を建屋1ではなく箱状のハウジング内の収容室に収容してもよい。
Further, in the first and second embodiments, the
また、上述した各実施形態においては、廃熱回収部13および廃熱利用部14が建屋1の外部に設けられている場合について説明した。しかし、この構成に限られるものではなく、例えば、廃熱回収部13、廃熱利用部14のうち少なくとも一方を建屋1内に配置させるようにしてもよい。
Moreover, in each embodiment mentioned above, the case where the waste
さらに、エンジン本体21によって発電機12を駆動する場合について説明したが、エンジン本体21により発電機12以外の装置を駆動するようにしてもよい。
Furthermore, although the case where the
1 建屋
2 床
3 壁
3a 第一の壁
3b 第二の壁
4 屋根
5 収容室
10 コジェネレーション設備
11 エンジンシステム
12 発電機
13 廃熱回収部(熱利用部)
14 廃熱利用部(熱利用部)
20 エンジン
21 エンジン本体
22 過給機
22f 吸気部
23 インタークーラ(空気冷却器)
30 吸気切替ダンパ
31 ダンパボックス
32 室外側開閉ダンパ
32r 開閉ルーバ(切替部)
33 室内側開閉ダンパ
33r 開閉ルーバ(切替部)
40 押込み換気装置(換気装置)
41 ケース
42 ファン
43 開閉弁(切替部)
50 排気装置
51 ケース
52 ファン
53 開閉弁(切替部)
60 吸気用外気導入装置
61 ケース
62 ファン
63 開閉弁(切替部)
R1、R11 室外空気供給経路(低温空気供給部)
R2、R12 室内空気供給経路(加熱空気供給部)
Sa 室内
Sb 室外
DESCRIPTION OF
14 Waste heat utilization department (heat utilization department)
20
30
33 Indoor side open /
40 Push-in ventilator (ventilator)
41
50
60 Intake outside
R1, R11 Outdoor air supply path (low temperature air supply part)
R2, R12 Indoor air supply path (heating air supply part)
Sa Indoor Sb Outdoor
Claims (3)
前記エンジン本体に送り込む燃焼用空気を圧縮する過給機と、
前記過給機と前記エンジン本体との間に配置されて、前記燃焼用空気を冷却する空気冷却器と、
少なくとも前記エンジン本体からの放熱によって加熱された空気を前記燃焼用空気として前記過給機に供給する加熱空気供給部と、
少なくとも前記空気冷却器で発生した熱を回収して利用する熱利用部と、を備え、
前記加熱空気供給部は、
前記空気を前記過給機側に送る換気装置を備え、
前記換気装置は、前記エンジン本体を挟んで前記過給機の反対側に配置されているコジェネレーション設備。 The engine body,
A supercharger for compressing combustion air fed into the engine body;
An air cooler disposed between the supercharger and the engine body for cooling the combustion air;
A heated air supply unit that supplies at least air heated by heat dissipation from the engine body as the combustion air to the supercharger;
A heat utilization unit that collects and uses at least the heat generated by the air cooler,
The heated air supply unit
A ventilation device for sending the air to the turbocharger;
The ventilation device is a cogeneration facility arranged on the opposite side of the supercharger across the engine body.
前記加熱空気供給部および前記低温空気供給部のいずれか一方を選択して前記空気を前記過給機に供給する切替部と、をさらに備える請求項1に記載のコジェネレーション設備。 A low-temperature air supply unit that supplies air having a lower temperature than the air supplied by the heated air supply unit to the supercharger as the combustion air;
The cogeneration facility according to claim 1, further comprising: a switching unit that selects any one of the heated air supply unit and the low-temperature air supply unit and supplies the air to the supercharger .
前記加熱空気供給部は、前記収容室内の空気を前記過給機に供給し、
前記低温空気供給部は、前記収容室外の空気を前記過給機に供給する請求項2に記載のコジェネレーション設備。 At least one of the engine body, the supercharger, and the air cooler is provided in a storage chamber,
The heated air supply unit supplies air in the accommodation chamber to the supercharger,
The cogeneration facility according to claim 2, wherein the low-temperature air supply unit supplies air outside the accommodation chamber to the supercharger .
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