コージェネレーション装置
【課題】施工時の平面的設置面積が狭くて済み、その設置の自由度が高く、熱回収タンクの容量の選択自由度も高く、客先のニーズに対応できること。
【解決手段】エンジン１、発電機２、熱交換器１４、制御装置６、放熱器１５を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを外板からなる筐体内に収容してなるコージェネレーション本体１００を、貯湯タンク２４、熱交換器２５等を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを外板からなる筐体内に収容してなる貯湯タンクユニット２００の上に積載する場合のために、両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体に固定し、コージェネレーション本体１００側と貯湯タンクユニット２００側の温水配管２１，２２の夫々を外板の同一面側から接続可能に配置したものである。
【解決手段】エンジン１、発電機２、熱交換器１４、制御装置６、放熱器１５を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを外板からなる筐体内に収容してなるコージェネレーション本体１００を、貯湯タンク２４、熱交換器２５等を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを外板からなる筐体内に収容してなる貯湯タンクユニット２００の上に積載する場合のために、両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体に固定し、コージェネレーション本体１００側と貯湯タンクユニット２００側の温水配管２１，２２の夫々を外板の同一面側から接続可能に配置したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電とその発電による熱回収による給湯とを行なうコージェネレーション装置の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のコージェネレーション装置として特許文献１の発明がある。特許文献１のコージェネレーション装置は、発電側と熱回収側とを単一の筐体内に設けて一体化し、内燃機関の冷却水の温度により、三方弁の流通先を切替え、温度センサの温度信号により冷却水の温度信号と給湯槽内の温度信号とを検出し、制御部で送風機及び循環ポンプを制御して、冷却水の温度を不用意に低下させることを回避し、効率良く熱回収し、給湯槽内へ安定した温度の湯水を貯留することができるものである。
【０００３】
また、従来のコージェネレーション装置として特許文献２の発明がある。即ち、発電システムと熱回収システムとを一体化し、これら発電システムと熱回収システムとに共通する制御部を設け、給湯槽の外壁へ熱供給管を設け、この熱供給管へエンジンの冷却水を流通させ、給湯槽への熱供給を行なうものである。
【特許文献１】特開２００３−２５４１６０
【特許文献２】特開２００３−２５４６１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のコージェネレーション装置においては、発電側と熱回収側とを単一の箱体内に設けたものであり、特許文献２のコージェネレーション装置は、発電側と熱回収側とに共通する制御部を設け、一体化することにより、コージェネレーション本体内で消費する電力を極力抑え、発電効率を向上させると共にコストを抑えるものである。
しかし、コージェネレーション装置の発電側と熱回収側を単一の箱体に設けたことにより、装置の占める体積が大きくなり、施工時の設置場所が制約されるという問題があった。また、熱回収タンクの容量が一定容量となり用途が限定され、かつ、コージェネレーション装置のパッケージが単一になるから、小型化に対する製造コストが高くならざるを得なかった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、施工時の平面的設置面積が狭くて済み、その設置の自由度が高く、熱回収タンクの容量の選択自由度も高く、客先のニーズに対応できるコージェネレーション装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１にかかるコージェネレーション装置は、エンジン、発電機、熱交換器、放熱器を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなるコージェネレーション本体と、貯湯タンクを機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなる貯湯タンクユニットには、前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットの上に積載する場合に両者の枠体位置を特定し、かつ、両者の枠体部材間を一体に固定すると共に、前記コージェネレーション本体側と前記貯湯タンクユニット側を連結する温水配管の夫々を同一面側から接続可能に配置したものである。
上記コージェネレーション本体は、少なくとも、第１筐体、前記第１筐体内に収容された第１枠体並びに前記第１枠体内に配置されたエンジン、発電機、熱交換器及び放熱器を備えるものであればよく、枠体の構造や、筐体の構造を問うものではない。
また、上記貯湯タンクユニットについても、少なくとも、第２筺体、前記第２筐体内に収容された第２枠体並びに前記第２枠体内に配置された貯湯タンクを備えるもので、貯湯タンク、熱交換器を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなるものであれば、筐体及び枠体の構造を問うものではない。
また、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段、前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットに積載する場合の、両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体にボルト等で固定するものであればよく、両者の枠体位置を特定することと、両者間を一体に固定することは、同時に共通する機能を有する手段でなくとも、各機能が合わさって２つの機能を有しておればよい。
そして、前記コージェネレーション本体の前記第１枠体下側と前記貯湯タンクユニットの前記第２枠体の上側を着脱自在に連結する連結手段は、前記コージェネレーション本体の前記第１枠体と前記貯湯タンクユニットの前記第２枠体とがボルト・ナット等のように、機械的に堅固に固定されるものであればよい。
更に、上記コージェネレーション本体側と前記貯湯タンクユニット側の温水配管の夫々の接続は、前記コージェネレーション本体及び前記貯湯タンクユニットをしてコージェネ循環回路を構成し、前記第１筐体の内部と前記第２筺体の内部との間に配管によって連結されればよい。なお、正面外板（正面パネル）または側面外板（側面パネル）またはその外板一部の作業扉から作業ができるものであればよく、また、１面の外板に限られるものではなく、２面の外板が開放できるものでもよい。作業性からいえば、２面の外板が開放できるものが最も好ましい。
【０００７】
請求項２にかかるコージェネレーション装置の前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段は、コージェネレーション本体下部の脚のアンカーボルト固定用穴を用いて行うものである。本来、脚のアンカーボルト固定用穴は力学的構造を検討したものであるから、貯湯タンクユニットの枠体が堅牢に形成されておれば、安定した設置が可能となる。勿論、アンカーボルト固定用穴の数を問題とするものではない。
【０００８】
請求項３にかかるコージェネレーション装置の前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段は、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とし、そこに積載及びその位置で両者を固定するノックアウトを設けたものである。ここで、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とし、そこに温水配管及び積載の位置の固定は、ノックアウトを開口して接続を行い、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットとの間に雨水が流れ込んでも、前記貯湯タンクユニット内に入り込むことがないことを目論む構造であるから、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とした構造は、雨水が流れ込まない構造であればよく、その段数を問うものではない。
また、ここでノックアウトとは、外力の付与によって簡単に目的の形に打ち抜けるように、打ち抜き途中の状態に形成したものであり、そのままの状態では一体に接続されており、表面の塗装等によって、目立たない構造となっているものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１のコージェネレーション装置によれば、エンジン、発電機、熱交換器、放熱器を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなるコージェネレーション本体と、貯湯タンクを機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなる貯湯タンクユニットは、前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットの上に積載する場合に両者の枠体位置を特定し、かつ、両者の枠体部材間を一体に固定すると共に、前記コージェネレーション本体側と前記貯湯タンクユニット側を連結する温水配管の夫々を同一面側から接続可能に配置したものである。
したがって、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットが積載構造をとるので、限られた平面的設置スペースにおいても設置が可能となる。また、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットは、個別に製造され、必要に応じて組み合わせができるので、任意の容積が選択でき、使用者のニーズに対応できる。また、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットが積載構造をとり、しかも、前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットに積載する場合の、両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体に固定するものであるから、安定した積載状態が確保される。
【００１０】
請求項２のコージェネレーション装置によれば、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットに設けた両者の枠体の位置の固定は、コージェネレーション本体下部の脚のアンカーボルト固定用穴を用いて行うものであるから、請求項１に記載の効果に加えて、コージェネレーション本体の安定位置を用いて取り付けることになり、貯湯タンクユニットの枠体構造が堅牢であれば、安定な積載が確保できる。
【００１１】
請求項３のコージェネレーション装置によれば、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットに設けた両者の枠体位置の特定は、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とし、そこに設けたノックアウトを使用して接続を行うものであるから、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、雨水の侵入を阻止し、簡単に接続作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の内部概略構造図、図２は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の斜視図、図３は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の分解斜視図、図４は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の内部の枠体の概略構造図、図５は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の接続状態を示す要部断面図である。
【００１３】
図１乃至図３において、エンジン１はガスを燃焼することによって回転出力を得るガスエンジンである。このエンジン１は、本発明を実施する場合、ガスエンジンに限らず、他のエンジンとすることもできる。エンジン１に直結された発電機２は、交流を発生する発電機であり、その出力は、コンバータ３及びインバータ４を経由して、商用電源の電源周波数及び電源電圧に一致させて負荷に電力を供給する回路である。制御盤５は、インバータ４から負荷への出力及びコージェネレーション装置の各制御回路の運転動作を監視するものである。これらコンバータ３及びインバータ４並びに制御盤５は、コージェネレーション装置の制御装置６を構成している。
【００１４】
冷却水ポンプ１２は、コージェネ運転信号と共に運転されるポンプである。排気熱交換器１１は、エンジン１で発生した熱エネルギを出力する熱交換器である。切り替え弁１３は、ワックスが封入され、流通する冷却水の温度によってそのワックスの体積が変化し、自動的に流通経路を選択形成する機械式流量制御弁である。熱交換器１４は、コージェネレーション本体１００内の熱を貯湯タンクユニット２００に送出するための熱交換器であり、一次側は排気熱交換器１１の冷媒としての冷却水が循環し、二次側は貯湯タンクユニット２００に熱エネルギを運ぶ循環系に接続されている。放熱器１５は、熱交換器１４の温度が所定の温度以上に上昇したとき、送風機１６で大気にその熱を放熱するものである。
【００１５】
このように、コージェネレーション本体１００（以下、単に『本体１００』という）には、前述したエンジン１、発電機２、制御装置６、排気熱交換器１１、冷却水ポンプ１２、切り替え弁１３、熱交換器１４、放熱器１５、送風機１６等によって構成されている。なお、本実施の形態では、制御装置６を本体１００に内蔵するもので説明したが、本発明を実施する場合には、制御装置６のみを別の制御盤で制御する形態とすることもできる。
【００１６】
また、貯湯タンクユニット２００（以下、単に『タンクユニット２００』という）の循環ポンプ２３は、熱交換器１４で熱交換された熱エネルギを温水（冷媒）の形態で循環させるポンプである。温水配管２１、２２は、循環ポンプ２３によって熱交換器１４で熱交換された温水を循環させる循環管路である。貯湯タンク２４は、循環ポンプ２３で循環される熱交換器１４で熱交換された温水を収容する容器である。熱交換器２５は、給湯用の水を加熱する熱交換器であり、熱源として貯湯タンク２４の熱及び熱交換器１４で熱交換された熱エネルギが作用する。
このように、タンクユニット２００には、循環ポンプ２３、貯湯タンク２４、熱交換器２５等によって構成されている。しかし、本発明を実施する場合には、循環ポンプ２３を本体１００側に配設することもできる。また、熱交換器２５についても同様である。
【００１７】
このように構成された本体１００及びタンクユニット２００は、次のように動作する。
まず、制御装置６から運転開始信号が出力されると、エンジン１が運転を開始し、エンジン１に直結した発電機２を回転させ、発電機２は交流発電を行う。発電機２の交流出力は、コンバータ３及びインバータ４を経由して商用電源の電源周波数、電圧に変換して、負荷に電力を供給する。同時に、エンジン１の運転開始信号と共に冷却水ポンプ１２に運転信号が出力され、エンジン１を冷却する冷却水ポンプ１２が駆動される。
【００１８】
エンジン１の排気熱交換器１１で熱回収した冷媒としての冷却水は、エンジン１の駆動開始等の状態下で冷却水の水温が低い場合、切り替え弁１３は流通管路を流れる冷却水の温度によって自動的に管路の流通経路を選択し、切り替え弁１３から冷却水ポンプ１２に戻るバイパス管路で、冷却水を循環させる。
その後、冷却水の水温が上昇すると、流通管路を流れる冷却水の温度により内蔵するワックスの体積が変化し、それに応答した切り替え弁１３によって、熱交換器１４から切り替え弁１３を介して冷却水ポンプ１２に戻る管路を形成する。
更に温度が上昇すると、切り替え弁１３によって熱交換器１４、放熱器１５、切り替え弁１３を介して冷却水ポンプ１２に戻る高温度循環管路を形成する。このとき、制御装置６から送風機１６に運転開始信号が出力され、放熱器１５の熱は大気に放熱される。
【００１９】
タンクユニット２００内に配設した貯湯タンク２４内の冷媒（温水）は、温水配管２１、循環ポンプ２３、熱交換器２５、貯湯タンク２４、熱交換器１４の二次側、温水配管２２の循環管路が形成される。これによって、本体１００内の熱交換器１４によって、エンジン１から発生する熱を排気熱交換器１１で回収し、その熱エネルギは熱交換器２５を介して貯湯タンク２４に供給される。これにより、エンジン１で発生する排熱を貯湯タンク２４に回収、蓄熱することができる。
【００２０】
給湯管３３に配設された給湯バルブ３１を開けることにより、給水管３２から給水された温水は、タンクユニット２００の熱交換器２５により貯湯タンク２４の温水と熱交換された後、給湯口から温水として給湯される。
爾後、給湯バルブ３１を開けないときには、熱交換器２５で熱交換されないから、エンジン１の排気熱交換器１１で熱回収した熱エネルギは、本体１００内の貯湯タンク２４の温水温度を上昇させることによって、電力を使用している限り、エンジン１で発生する熱エネルギを蓄熱する。
【００２１】
このように動作する本体１００及びタンクユニット２００からなるコージェネレーション装置は、次のようにその枠体が構成されている。
本体１００には、図４に示すように、外板（パネル）で形成する筐体の内側には、枠体が形成されている。枠体は、正面から見て左右に四角形枠４１，４２が形成され、それら四角形枠４１と四角形枠４２との間には、強度を要する枠板４４、底枠板４３によって接続し、強度を高めている。
【００２２】
同様に、タンクユニット２００においても、外板で形成する筐体の内側には、枠体が形成されている。枠体は、正面から見て左右に四角形枠５１，５２が形成され、それら四角形枠５１と四角形枠５２との間には、帯桟５３によって接続し、各４面の四角形の枠は、タンクユニット２００に内蔵する貯湯タンク２４及び本体１００に内蔵する機器の重量及び振動等によって、筋かい桟５４またはたすき桟によって強度を高めている。
ここで、枠体を構成する部材は、山形鋼、Ｉ鋼、溝形鋼、Ｚ形鋼、Ｈ形鋼、リップ溝形鋼、軽溝形鋼、リップＺ形鋼、軽角形鋼、ハット形鋼等の鋼材の１種類または複数種類が使用できる。
【００２３】
タンクユニット２００の四角形枠５１，５２の下部材は、タンクユニット２００の下面の左右の脚５５を図示しないボルトによって下側から、四角形枠５１，５２の下部材に溶接されたナットに螺合することによって取り付けている。
なお、図示のタンクユニット２００の脚５５をコンクリート基礎に配設したアンカーボルトに固着する場合には、正面外板２０Ａを取り外して、脚５５及び四角形枠５１，５２の下部材をアンカーボルトによって締め付けることになる。また、図示していないが、脚５５をタンクユニット２００のサイズより大きくし、露出させることによって、アンカーボルトによる締め付けを容易にすることもできる。
【００２４】
タンクユニット２００の四角形枠５１，５２の上部材は、本体１００の四角形枠４１，４２の下部材との間を、四角形枠５１に取り付けたナットにボルト７２を螺合することによって取り付けている。この接続も、タンクユニット２００の外板に、外力を与えることにより簡単に所定の貫通孔が得られるようにノックアウト６１によって接続孔を形成できるように、タンクユニット２００の外板が加工されている。なお、ノックアウト７１は電源配線取入口である。
したがって、本体１００とタンクユニット２００とは、ボルトナットの締め付けにより、堅固に積載し、機械的に一体化できる。また、四角形枠５１，５２及び四角形枠４１，４２の締付用ボルト穴を本体１００とタンクユニット２００のサイズより外に露出させて締め付けを容易にすることができる。
【００２５】
本体１００とタンクユニット２００は、図１に示すように、温水配管２１、２２のみが機械的に連結接続されているのみである。
そこで、本実施の形態では、本体１００の筐体を構成する外板のうち、正面外板１０Ａ及び左側外板１０Ｂを開閉自在とし、また、タンクユニット２００の筐体を構成する外板のうち、正面外板２０Ａ及び左側外板２０Ｂを開閉自在としている。
【００２６】
したがって、本体１００の正面外板１０Ａ及び／または左側外板１０Ｂを開放し、また、タンクユニット２００の正面外板２０Ａ及び／または左側外板２０Ｂを開放し、本体１００とタンクユニット２００との間に温水配管２１、２２を接続する。
この接続は、フレキシブル管を用いて接続してもよいし、ストレートジョイントによって接続してもよい。またはＨＩＶＰ管、ポリブテン管、架橋ポリエチレン管等の接続距離に余裕のある長さに設定することによって、両者間を接続してもよい。
【００２７】
このように構成された本体１００とタンクユニット２００は、図５に示すように、次のように組み立てることができる。
まず、タンクユニット２００の横置き積載設置が決まると、四角形枠５１，５２の下部材に脚５５を図示しないコンクリート基礎上のアンカーボルトによってナットで固定する。この脚５５は、コンクリート等の基礎の上に載置するものである。次に、タンクユニット２００の上面の外板に設けられている温水配管２１、２２を通すためのノックアウト６１、循環ポンプ２３等の電気信号のリード線の通過を行うノックアウト６３、本体１００の四角形枠４１，４２の下部材とタンクユニット２００の四角形枠５１，５２の上部材とをボルト７２、ナット７３で締めるため、四角形枠４１，４２の下部材に穿設されたボルト穴に対応した箇所のノックアウト６４に外力を与えることにより接続孔を形成する。タンクユニット２００の左側外板２０Ｂに設けられている熱交換器２５から給湯を得る給湯管３３、給水を行う給水管３２を配設している。
【００２８】
この状態で、タンクユニット２００の上に本体１００を載置する。このとき、本体１００とタンクユニット２００の間には、本体１００がタンクユニット２００の上に積載する場合に、タンクユニット２００の上面の膨らみ（凸）と、本体１００の下面との嵌合によって、位置決めをしている。具体的には、タンクユニット２００の上面の外板の温水配管２１、２２を通すためのノックアウト６１、循環ポンプ２３等の電気信号のリード線の通過を行うノックアウト６３を設けた面は、他の部分よりも凸状に形成されており、しかも、タンクユニット２００の四角形枠５１，５２の上部材には、ノックアウト６４による接続孔が形成されているから、本体１００の四角形枠４１，４２の下部材のボルト孔に１から２個の仮締めボルト７２を通して、位置決めを行ってタンクユニット２００に本体１００を載置する。
【００２９】
そして、本体１００の四角形枠４１，４２の下部材のボルト孔に４本のボルト７２を通し、タンクユニット２００の四角形枠５１，５２の上部材に溶接したナット７３との間を締め付け一体化する。そして、タンクユニット２００側と本体１００側とを接続する温水配管２１、２２を接続する。同時に、循環ポンプ２３等の電気信号のリード線等の配線を行う。
【００３０】
なお、本実施の形態の本体１００の枠体、即ち、本実施の形態の第１枠体は、正面から見て左右に四角形枠４１，４２が形成され、それら四角形枠４１と四角形枠４２との間には、底枠板４３及び枠板４４によって接続しているが、本発明を実施する場合には、その枠体の構造を問うものではない。
また、タンクユニット２００の枠体、即ち、本実施の形態の第２枠体も、正面から見て左右に四角形枠５１，５２が形成され、それら四角形枠５１と四角形枠５２との間には、帯桟５３によって接続し、かつ、筋かい桟５４またはたすき桟を設けているが、本発明を実施する場合には、タンクユニット２００においても、その枠体の構造を問うものではない。
【００３１】
また、本実施の形態の本体１００の筐体、即ち、本実施の形態の第１枠体は、正面外板１０Ａ及び左側外板１０Ｂについて説明しているが、本発明を実施する場合には、少なくとも上面及び正面、背面、左右面の５面、必要に応じて底面が加わる６面の外板で構成される。
本実施の形態のタンクユニット２００の筐体、即ち、本実施の形態の第２枠体も、正面外板２０Ａ及び左側外板２０Ｂについて説明しているが、本発明を実施する場合には、少なくとも上面及び正面、背面、左右面の５面、必要に応じて底面が加わる６面の外板で構成される。
【００３２】
少なくとも、エンジン１、発電機２、熱交換器１４、制御装置６、放熱器１５を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを外板からなる筐体内に収容してなる本体１００と、少なくとも、貯湯タンク２４、熱交換器２５を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを外板からなる筐体内に収容してなるタンクユニット２００を具備し、本体１００とタンクユニット２００には、本体１００をタンクユニット２００の上に積載する場合の両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体に固定し、本体１００側とタンクユニット２００側の温水配管２１，２２の夫々を外板の同一面側から接続可能に配置してなるものである。
【００３３】
上記実施の形態のコージェネレーション装置は、第１筐体、第１筐体内に収容された第１枠体並びに第１枠体内に配置されたエンジン１、発電機２、熱交換器１４及び放熱器１５を備える本体１００と、第２筺体、前記第２筐体内に収容された第２枠体並びに前記第２枠体内に配置された貯湯タンク２４を備えたタンクユニット２００と、本体１００をタンクユニット２００上に搭載するときに両者間の位置決めを行う位置特定手段と、前記位置特定手段により本体１００とタンクユニット２００との間の相対位置が規定された後に本体１００の第１枠体下側とタンクユニット２００の第２枠体の上側を着脱自在に連結する連結手段と、本体１００側とタンクユニット２００側との間を連結し、本体１００及びタンクユニット２００をしてコージェネ循環回路を構成せしめ、第１筐体の内部の一方側と第２筺体の内部の一方側との間に延設された配管とを具備する発明の実施の形態とすることができるものである。
【００３４】
ここで、上記実施の形態の本体１００をタンクユニット２００上に搭載するときに両者間の位置決めを行う位置特定手段は、タンクユニット２００の筐体上面を上に凸とし、そこに温水配管２１，２２及び本体１００とタンクユニット２００との固定をノックアウト６１を開けてボルト締めによって行うものであるから、雨水の侵入を阻止し、簡単に接続作業を行うことができる。即ち、タンクユニット２００の筐体上面を上に凸とし、そこに温水配管２１，２２及び本体１００とタンクユニット２００との固定は、ノックアウト６１，６２，６３を開口して接続を行い、本体１００とタンクユニット２００との間に雨水が浸透しても、タンクユニット２００内に入り込むことがないことを目論む構造であるから、タンクユニット２００の筐体上面を上に凸とした構造は、雨水が流れ込まない構造であればよい。
また、上記実施の形態のコージェネレーション装置によれば、本体１００とタンクユニット２００を夫々別体とし、結合して一体化せしめる構造であるから、両者を別々に運搬し、施工現場で組み立てができる。運搬通路の狭い場所でも容易に運搬が可能である。
【００３５】
そして、上記実施の形態の本体１００とタンクユニット２００との間の相対位置が規定された後に本体１００の上記第１枠体下側とタンクユニット２００の上記第２枠体の上側を着脱自在に連結する連結手段は、コージェネレーション装置の本体１００とタンクユニット２００に設けた両者の枠体位置を特定し、タンクユニット２００の筐体上面を上に凸とし、そこに温水配管２１，２２及び本体１００とタンクユニット２００との固定をノックアウトを開口してから、そこにボルトを通してボルト締めを行うものである。
【００３６】
更に、上記実施の形態の本体１００側とタンクユニット２００側との間を連結し、本体１００及びタンクユニット２００をしてコージェネ循環回路を構成せしめ、本体１００の第１筐体の内部の一方側とタンクユニット２００の上記第２筺体の内部の一方側との間に延設された温水配管２１，２２等の配管は、正面外板１０Ａまたは左側外板１０Ｂまたはそれらの外板の一部の作業扉から作業ができるものであればよく、また、外板の１面に限られるものではなく、外板の２面が開放できるのが最も好ましい。
【００３７】
したがって、本体１００とタンクユニット２００に設けた両者の枠体位置を特定するのは、本体１００下部の本来独立して移動させる際に接続されている図示しない脚のアンカーボルト固定用穴を用いて行うと、元々本体１００下部の図示しない脚は、最もバランスのよい位置に配設されているから、取付け安定性がよく、別に取り付け手段を準備する必要がなく作業効率がよい。
また、本体１００とタンクユニット２００間の位置決めを行う位置特定手段は、本体１００下部の脚５５のアンカーボルト固定用穴を用いて行うものであるから、本来、脚５５のアンカーボルト固定用穴は力学的構造を検討したものであるから、タンクユニット２００の上記第２枠体が堅牢に形成されておれば、安定した設置が可能となる。そして、本体１００とタンクユニット２００間の位置決めを行う位置特定手段としては、タンクユニット２００の上記第２筐体上面を上に凸とし、そこに本体１００をタンクユニット２００に積載した状態で固定する位置をノックアウト６１で形成するものであるから、ノックアウト６１を開口して接続を行い、本体１００とタンクユニット２００との間に雨水が流れ込んでも、タンクユニット２００内に入り込むことがない。
【００３８】
上記実施の形態のコージェネレーション装置は、本体１００とタンクユニット２００が積載構造をとるので、限られた設置スペースにおいても設置が可能となる。また、本体１００とタンクユニット２００は、別々に製造されるので任意の容積が選択でき、使用者のニーズに対応できる。また、本体１００とタンクユニット２００が積載構造をとり、しかも、本体１００をタンクユニット２００に積載する場合の、両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体に固定するものであるから、安定した積載状態が確保される。
【００３９】
更に、上記実施の形態のコージェネレーション装置は、単体として熱電併給機能を有するため、大容量の貯湯タンク２４を必要とする場合は、一般的な使用方法と同様、本体１００をコンクリート基礎上に設置し、別途設置した大容量のタンクユニット２００に温水配管を結合すればよい。
【００４０】
加えて、従来のコージェネレーション装置は、貯湯タンク２４を単一の筐体に設けるため、その専用なパッケージ構造となり、貯湯タンク２４の容量も固定となるから、使用先が制限され、数量も限定され、量の確保による製造コスト低減が難しかったが、上記実施の形態のコージェネレーション装置は、本体１００とタンクユニット２００と結合して使用するものであるから、その選択自由度が高くなり、製造コストを廉価とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の内部概略構造図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の斜視図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の分解斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の内部の枠体の概略構造図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の接続状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ エンジン
２ 発電機
６ 制御装置
１４ 熱交換器
１５ 放熱器
２１，２２ 温水配管
２４ 貯湯タンク
２５ 熱交換器
１０Ａ 正面外板（コージェネレーション本体の）
１０Ｂ 左側外板（コージェネレーション本体の）
２０Ａ 正面外板（貯湯タンクユニットの）
２０Ｂ 左側外板（貯湯タンクユニットの）
４１，４２ 四角形枠（コージェネレーション本体の）
４３ 底枠板（コージェネレーション本体の）
４４ 枠板（コージェネレーション本体の）
５１，５２ 四角形枠（貯湯タンクユニットの）
５３ 帯桟（貯湯タンクユニットの）
５４ 筋かい桟（貯湯タンクユニットの）
１００ コージェネレーション本体
２００ 貯湯タンクユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電とその発電による熱回収による給湯とを行なうコージェネレーション装置の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のコージェネレーション装置として特許文献１の発明がある。特許文献１のコージェネレーション装置は、発電側と熱回収側とを単一の筐体内に設けて一体化し、内燃機関の冷却水の温度により、三方弁の流通先を切替え、温度センサの温度信号により冷却水の温度信号と給湯槽内の温度信号とを検出し、制御部で送風機及び循環ポンプを制御して、冷却水の温度を不用意に低下させることを回避し、効率良く熱回収し、給湯槽内へ安定した温度の湯水を貯留することができるものである。
【０００３】
また、従来のコージェネレーション装置として特許文献２の発明がある。即ち、発電システムと熱回収システムとを一体化し、これら発電システムと熱回収システムとに共通する制御部を設け、給湯槽の外壁へ熱供給管を設け、この熱供給管へエンジンの冷却水を流通させ、給湯槽への熱供給を行なうものである。
【特許文献１】特開２００３−２５４１６０
【特許文献２】特開２００３−２５４６１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のコージェネレーション装置においては、発電側と熱回収側とを単一の箱体内に設けたものであり、特許文献２のコージェネレーション装置は、発電側と熱回収側とに共通する制御部を設け、一体化することにより、コージェネレーション本体内で消費する電力を極力抑え、発電効率を向上させると共にコストを抑えるものである。
しかし、コージェネレーション装置の発電側と熱回収側を単一の箱体に設けたことにより、装置の占める体積が大きくなり、施工時の設置場所が制約されるという問題があった。また、熱回収タンクの容量が一定容量となり用途が限定され、かつ、コージェネレーション装置のパッケージが単一になるから、小型化に対する製造コストが高くならざるを得なかった。
【０００５】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、施工時の平面的設置面積が狭くて済み、その設置の自由度が高く、熱回収タンクの容量の選択自由度も高く、客先のニーズに対応できるコージェネレーション装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１にかかるコージェネレーション装置は、エンジン、発電機、熱交換器、放熱器を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなるコージェネレーション本体と、貯湯タンクを機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなる貯湯タンクユニットには、前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットの上に積載する場合に両者の枠体位置を特定し、かつ、両者の枠体部材間を一体に固定すると共に、前記コージェネレーション本体側と前記貯湯タンクユニット側を連結する温水配管の夫々を同一面側から接続可能に配置したものである。
上記コージェネレーション本体は、少なくとも、第１筐体、前記第１筐体内に収容された第１枠体並びに前記第１枠体内に配置されたエンジン、発電機、熱交換器及び放熱器を備えるものであればよく、枠体の構造や、筐体の構造を問うものではない。
また、上記貯湯タンクユニットについても、少なくとも、第２筺体、前記第２筐体内に収容された第２枠体並びに前記第２枠体内に配置された貯湯タンクを備えるもので、貯湯タンク、熱交換器を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなるものであれば、筐体及び枠体の構造を問うものではない。
また、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段、前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットに積載する場合の、両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体にボルト等で固定するものであればよく、両者の枠体位置を特定することと、両者間を一体に固定することは、同時に共通する機能を有する手段でなくとも、各機能が合わさって２つの機能を有しておればよい。
そして、前記コージェネレーション本体の前記第１枠体下側と前記貯湯タンクユニットの前記第２枠体の上側を着脱自在に連結する連結手段は、前記コージェネレーション本体の前記第１枠体と前記貯湯タンクユニットの前記第２枠体とがボルト・ナット等のように、機械的に堅固に固定されるものであればよい。
更に、上記コージェネレーション本体側と前記貯湯タンクユニット側の温水配管の夫々の接続は、前記コージェネレーション本体及び前記貯湯タンクユニットをしてコージェネ循環回路を構成し、前記第１筐体の内部と前記第２筺体の内部との間に配管によって連結されればよい。なお、正面外板（正面パネル）または側面外板（側面パネル）またはその外板一部の作業扉から作業ができるものであればよく、また、１面の外板に限られるものではなく、２面の外板が開放できるものでもよい。作業性からいえば、２面の外板が開放できるものが最も好ましい。
【０００７】
請求項２にかかるコージェネレーション装置の前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段は、コージェネレーション本体下部の脚のアンカーボルト固定用穴を用いて行うものである。本来、脚のアンカーボルト固定用穴は力学的構造を検討したものであるから、貯湯タンクユニットの枠体が堅牢に形成されておれば、安定した設置が可能となる。勿論、アンカーボルト固定用穴の数を問題とするものではない。
【０００８】
請求項３にかかるコージェネレーション装置の前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段は、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とし、そこに積載及びその位置で両者を固定するノックアウトを設けたものである。ここで、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とし、そこに温水配管及び積載の位置の固定は、ノックアウトを開口して接続を行い、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットとの間に雨水が流れ込んでも、前記貯湯タンクユニット内に入り込むことがないことを目論む構造であるから、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とした構造は、雨水が流れ込まない構造であればよく、その段数を問うものではない。
また、ここでノックアウトとは、外力の付与によって簡単に目的の形に打ち抜けるように、打ち抜き途中の状態に形成したものであり、そのままの状態では一体に接続されており、表面の塗装等によって、目立たない構造となっているものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１のコージェネレーション装置によれば、エンジン、発電機、熱交換器、放熱器を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなるコージェネレーション本体と、貯湯タンクを機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを筐体内に収容してなる貯湯タンクユニットは、前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットの上に積載する場合に両者の枠体位置を特定し、かつ、両者の枠体部材間を一体に固定すると共に、前記コージェネレーション本体側と前記貯湯タンクユニット側を連結する温水配管の夫々を同一面側から接続可能に配置したものである。
したがって、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットが積載構造をとるので、限られた平面的設置スペースにおいても設置が可能となる。また、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットは、個別に製造され、必要に応じて組み合わせができるので、任意の容積が選択でき、使用者のニーズに対応できる。また、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットが積載構造をとり、しかも、前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットに積載する場合の、両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体に固定するものであるから、安定した積載状態が確保される。
【００１０】
請求項２のコージェネレーション装置によれば、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットに設けた両者の枠体の位置の固定は、コージェネレーション本体下部の脚のアンカーボルト固定用穴を用いて行うものであるから、請求項１に記載の効果に加えて、コージェネレーション本体の安定位置を用いて取り付けることになり、貯湯タンクユニットの枠体構造が堅牢であれば、安定な積載が確保できる。
【００１１】
請求項３のコージェネレーション装置によれば、前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットに設けた両者の枠体位置の特定は、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とし、そこに設けたノックアウトを使用して接続を行うものであるから、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、雨水の侵入を阻止し、簡単に接続作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の内部概略構造図、図２は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の斜視図、図３は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の分解斜視図、図４は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の内部の枠体の概略構造図、図５は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の接続状態を示す要部断面図である。
【００１３】
図１乃至図３において、エンジン１はガスを燃焼することによって回転出力を得るガスエンジンである。このエンジン１は、本発明を実施する場合、ガスエンジンに限らず、他のエンジンとすることもできる。エンジン１に直結された発電機２は、交流を発生する発電機であり、その出力は、コンバータ３及びインバータ４を経由して、商用電源の電源周波数及び電源電圧に一致させて負荷に電力を供給する回路である。制御盤５は、インバータ４から負荷への出力及びコージェネレーション装置の各制御回路の運転動作を監視するものである。これらコンバータ３及びインバータ４並びに制御盤５は、コージェネレーション装置の制御装置６を構成している。
【００１４】
冷却水ポンプ１２は、コージェネ運転信号と共に運転されるポンプである。排気熱交換器１１は、エンジン１で発生した熱エネルギを出力する熱交換器である。切り替え弁１３は、ワックスが封入され、流通する冷却水の温度によってそのワックスの体積が変化し、自動的に流通経路を選択形成する機械式流量制御弁である。熱交換器１４は、コージェネレーション本体１００内の熱を貯湯タンクユニット２００に送出するための熱交換器であり、一次側は排気熱交換器１１の冷媒としての冷却水が循環し、二次側は貯湯タンクユニット２００に熱エネルギを運ぶ循環系に接続されている。放熱器１５は、熱交換器１４の温度が所定の温度以上に上昇したとき、送風機１６で大気にその熱を放熱するものである。
【００１５】
このように、コージェネレーション本体１００（以下、単に『本体１００』という）には、前述したエンジン１、発電機２、制御装置６、排気熱交換器１１、冷却水ポンプ１２、切り替え弁１３、熱交換器１４、放熱器１５、送風機１６等によって構成されている。なお、本実施の形態では、制御装置６を本体１００に内蔵するもので説明したが、本発明を実施する場合には、制御装置６のみを別の制御盤で制御する形態とすることもできる。
【００１６】
また、貯湯タンクユニット２００（以下、単に『タンクユニット２００』という）の循環ポンプ２３は、熱交換器１４で熱交換された熱エネルギを温水（冷媒）の形態で循環させるポンプである。温水配管２１、２２は、循環ポンプ２３によって熱交換器１４で熱交換された温水を循環させる循環管路である。貯湯タンク２４は、循環ポンプ２３で循環される熱交換器１４で熱交換された温水を収容する容器である。熱交換器２５は、給湯用の水を加熱する熱交換器であり、熱源として貯湯タンク２４の熱及び熱交換器１４で熱交換された熱エネルギが作用する。
このように、タンクユニット２００には、循環ポンプ２３、貯湯タンク２４、熱交換器２５等によって構成されている。しかし、本発明を実施する場合には、循環ポンプ２３を本体１００側に配設することもできる。また、熱交換器２５についても同様である。
【００１７】
このように構成された本体１００及びタンクユニット２００は、次のように動作する。
まず、制御装置６から運転開始信号が出力されると、エンジン１が運転を開始し、エンジン１に直結した発電機２を回転させ、発電機２は交流発電を行う。発電機２の交流出力は、コンバータ３及びインバータ４を経由して商用電源の電源周波数、電圧に変換して、負荷に電力を供給する。同時に、エンジン１の運転開始信号と共に冷却水ポンプ１２に運転信号が出力され、エンジン１を冷却する冷却水ポンプ１２が駆動される。
【００１８】
エンジン１の排気熱交換器１１で熱回収した冷媒としての冷却水は、エンジン１の駆動開始等の状態下で冷却水の水温が低い場合、切り替え弁１３は流通管路を流れる冷却水の温度によって自動的に管路の流通経路を選択し、切り替え弁１３から冷却水ポンプ１２に戻るバイパス管路で、冷却水を循環させる。
その後、冷却水の水温が上昇すると、流通管路を流れる冷却水の温度により内蔵するワックスの体積が変化し、それに応答した切り替え弁１３によって、熱交換器１４から切り替え弁１３を介して冷却水ポンプ１２に戻る管路を形成する。
更に温度が上昇すると、切り替え弁１３によって熱交換器１４、放熱器１５、切り替え弁１３を介して冷却水ポンプ１２に戻る高温度循環管路を形成する。このとき、制御装置６から送風機１６に運転開始信号が出力され、放熱器１５の熱は大気に放熱される。
【００１９】
タンクユニット２００内に配設した貯湯タンク２４内の冷媒（温水）は、温水配管２１、循環ポンプ２３、熱交換器２５、貯湯タンク２４、熱交換器１４の二次側、温水配管２２の循環管路が形成される。これによって、本体１００内の熱交換器１４によって、エンジン１から発生する熱を排気熱交換器１１で回収し、その熱エネルギは熱交換器２５を介して貯湯タンク２４に供給される。これにより、エンジン１で発生する排熱を貯湯タンク２４に回収、蓄熱することができる。
【００２０】
給湯管３３に配設された給湯バルブ３１を開けることにより、給水管３２から給水された温水は、タンクユニット２００の熱交換器２５により貯湯タンク２４の温水と熱交換された後、給湯口から温水として給湯される。
爾後、給湯バルブ３１を開けないときには、熱交換器２５で熱交換されないから、エンジン１の排気熱交換器１１で熱回収した熱エネルギは、本体１００内の貯湯タンク２４の温水温度を上昇させることによって、電力を使用している限り、エンジン１で発生する熱エネルギを蓄熱する。
【００２１】
このように動作する本体１００及びタンクユニット２００からなるコージェネレーション装置は、次のようにその枠体が構成されている。
本体１００には、図４に示すように、外板（パネル）で形成する筐体の内側には、枠体が形成されている。枠体は、正面から見て左右に四角形枠４１，４２が形成され、それら四角形枠４１と四角形枠４２との間には、強度を要する枠板４４、底枠板４３によって接続し、強度を高めている。
【００２２】
同様に、タンクユニット２００においても、外板で形成する筐体の内側には、枠体が形成されている。枠体は、正面から見て左右に四角形枠５１，５２が形成され、それら四角形枠５１と四角形枠５２との間には、帯桟５３によって接続し、各４面の四角形の枠は、タンクユニット２００に内蔵する貯湯タンク２４及び本体１００に内蔵する機器の重量及び振動等によって、筋かい桟５４またはたすき桟によって強度を高めている。
ここで、枠体を構成する部材は、山形鋼、Ｉ鋼、溝形鋼、Ｚ形鋼、Ｈ形鋼、リップ溝形鋼、軽溝形鋼、リップＺ形鋼、軽角形鋼、ハット形鋼等の鋼材の１種類または複数種類が使用できる。
【００２３】
タンクユニット２００の四角形枠５１，５２の下部材は、タンクユニット２００の下面の左右の脚５５を図示しないボルトによって下側から、四角形枠５１，５２の下部材に溶接されたナットに螺合することによって取り付けている。
なお、図示のタンクユニット２００の脚５５をコンクリート基礎に配設したアンカーボルトに固着する場合には、正面外板２０Ａを取り外して、脚５５及び四角形枠５１，５２の下部材をアンカーボルトによって締め付けることになる。また、図示していないが、脚５５をタンクユニット２００のサイズより大きくし、露出させることによって、アンカーボルトによる締め付けを容易にすることもできる。
【００２４】
タンクユニット２００の四角形枠５１，５２の上部材は、本体１００の四角形枠４１，４２の下部材との間を、四角形枠５１に取り付けたナットにボルト７２を螺合することによって取り付けている。この接続も、タンクユニット２００の外板に、外力を与えることにより簡単に所定の貫通孔が得られるようにノックアウト６１によって接続孔を形成できるように、タンクユニット２００の外板が加工されている。なお、ノックアウト７１は電源配線取入口である。
したがって、本体１００とタンクユニット２００とは、ボルトナットの締め付けにより、堅固に積載し、機械的に一体化できる。また、四角形枠５１，５２及び四角形枠４１，４２の締付用ボルト穴を本体１００とタンクユニット２００のサイズより外に露出させて締め付けを容易にすることができる。
【００２５】
本体１００とタンクユニット２００は、図１に示すように、温水配管２１、２２のみが機械的に連結接続されているのみである。
そこで、本実施の形態では、本体１００の筐体を構成する外板のうち、正面外板１０Ａ及び左側外板１０Ｂを開閉自在とし、また、タンクユニット２００の筐体を構成する外板のうち、正面外板２０Ａ及び左側外板２０Ｂを開閉自在としている。
【００２６】
したがって、本体１００の正面外板１０Ａ及び／または左側外板１０Ｂを開放し、また、タンクユニット２００の正面外板２０Ａ及び／または左側外板２０Ｂを開放し、本体１００とタンクユニット２００との間に温水配管２１、２２を接続する。
この接続は、フレキシブル管を用いて接続してもよいし、ストレートジョイントによって接続してもよい。またはＨＩＶＰ管、ポリブテン管、架橋ポリエチレン管等の接続距離に余裕のある長さに設定することによって、両者間を接続してもよい。
【００２７】
このように構成された本体１００とタンクユニット２００は、図５に示すように、次のように組み立てることができる。
まず、タンクユニット２００の横置き積載設置が決まると、四角形枠５１，５２の下部材に脚５５を図示しないコンクリート基礎上のアンカーボルトによってナットで固定する。この脚５５は、コンクリート等の基礎の上に載置するものである。次に、タンクユニット２００の上面の外板に設けられている温水配管２１、２２を通すためのノックアウト６１、循環ポンプ２３等の電気信号のリード線の通過を行うノックアウト６３、本体１００の四角形枠４１，４２の下部材とタンクユニット２００の四角形枠５１，５２の上部材とをボルト７２、ナット７３で締めるため、四角形枠４１，４２の下部材に穿設されたボルト穴に対応した箇所のノックアウト６４に外力を与えることにより接続孔を形成する。タンクユニット２００の左側外板２０Ｂに設けられている熱交換器２５から給湯を得る給湯管３３、給水を行う給水管３２を配設している。
【００２８】
この状態で、タンクユニット２００の上に本体１００を載置する。このとき、本体１００とタンクユニット２００の間には、本体１００がタンクユニット２００の上に積載する場合に、タンクユニット２００の上面の膨らみ（凸）と、本体１００の下面との嵌合によって、位置決めをしている。具体的には、タンクユニット２００の上面の外板の温水配管２１、２２を通すためのノックアウト６１、循環ポンプ２３等の電気信号のリード線の通過を行うノックアウト６３を設けた面は、他の部分よりも凸状に形成されており、しかも、タンクユニット２００の四角形枠５１，５２の上部材には、ノックアウト６４による接続孔が形成されているから、本体１００の四角形枠４１，４２の下部材のボルト孔に１から２個の仮締めボルト７２を通して、位置決めを行ってタンクユニット２００に本体１００を載置する。
【００２９】
そして、本体１００の四角形枠４１，４２の下部材のボルト孔に４本のボルト７２を通し、タンクユニット２００の四角形枠５１，５２の上部材に溶接したナット７３との間を締め付け一体化する。そして、タンクユニット２００側と本体１００側とを接続する温水配管２１、２２を接続する。同時に、循環ポンプ２３等の電気信号のリード線等の配線を行う。
【００３０】
なお、本実施の形態の本体１００の枠体、即ち、本実施の形態の第１枠体は、正面から見て左右に四角形枠４１，４２が形成され、それら四角形枠４１と四角形枠４２との間には、底枠板４３及び枠板４４によって接続しているが、本発明を実施する場合には、その枠体の構造を問うものではない。
また、タンクユニット２００の枠体、即ち、本実施の形態の第２枠体も、正面から見て左右に四角形枠５１，５２が形成され、それら四角形枠５１と四角形枠５２との間には、帯桟５３によって接続し、かつ、筋かい桟５４またはたすき桟を設けているが、本発明を実施する場合には、タンクユニット２００においても、その枠体の構造を問うものではない。
【００３１】
また、本実施の形態の本体１００の筐体、即ち、本実施の形態の第１枠体は、正面外板１０Ａ及び左側外板１０Ｂについて説明しているが、本発明を実施する場合には、少なくとも上面及び正面、背面、左右面の５面、必要に応じて底面が加わる６面の外板で構成される。
本実施の形態のタンクユニット２００の筐体、即ち、本実施の形態の第２枠体も、正面外板２０Ａ及び左側外板２０Ｂについて説明しているが、本発明を実施する場合には、少なくとも上面及び正面、背面、左右面の５面、必要に応じて底面が加わる６面の外板で構成される。
【００３２】
少なくとも、エンジン１、発電機２、熱交換器１４、制御装置６、放熱器１５を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを外板からなる筐体内に収容してなる本体１００と、少なくとも、貯湯タンク２４、熱交換器２５を機械的強度の強い枠体内に配置し、それらを外板からなる筐体内に収容してなるタンクユニット２００を具備し、本体１００とタンクユニット２００には、本体１００をタンクユニット２００の上に積載する場合の両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体に固定し、本体１００側とタンクユニット２００側の温水配管２１，２２の夫々を外板の同一面側から接続可能に配置してなるものである。
【００３３】
上記実施の形態のコージェネレーション装置は、第１筐体、第１筐体内に収容された第１枠体並びに第１枠体内に配置されたエンジン１、発電機２、熱交換器１４及び放熱器１５を備える本体１００と、第２筺体、前記第２筐体内に収容された第２枠体並びに前記第２枠体内に配置された貯湯タンク２４を備えたタンクユニット２００と、本体１００をタンクユニット２００上に搭載するときに両者間の位置決めを行う位置特定手段と、前記位置特定手段により本体１００とタンクユニット２００との間の相対位置が規定された後に本体１００の第１枠体下側とタンクユニット２００の第２枠体の上側を着脱自在に連結する連結手段と、本体１００側とタンクユニット２００側との間を連結し、本体１００及びタンクユニット２００をしてコージェネ循環回路を構成せしめ、第１筐体の内部の一方側と第２筺体の内部の一方側との間に延設された配管とを具備する発明の実施の形態とすることができるものである。
【００３４】
ここで、上記実施の形態の本体１００をタンクユニット２００上に搭載するときに両者間の位置決めを行う位置特定手段は、タンクユニット２００の筐体上面を上に凸とし、そこに温水配管２１，２２及び本体１００とタンクユニット２００との固定をノックアウト６１を開けてボルト締めによって行うものであるから、雨水の侵入を阻止し、簡単に接続作業を行うことができる。即ち、タンクユニット２００の筐体上面を上に凸とし、そこに温水配管２１，２２及び本体１００とタンクユニット２００との固定は、ノックアウト６１，６２，６３を開口して接続を行い、本体１００とタンクユニット２００との間に雨水が浸透しても、タンクユニット２００内に入り込むことがないことを目論む構造であるから、タンクユニット２００の筐体上面を上に凸とした構造は、雨水が流れ込まない構造であればよい。
また、上記実施の形態のコージェネレーション装置によれば、本体１００とタンクユニット２００を夫々別体とし、結合して一体化せしめる構造であるから、両者を別々に運搬し、施工現場で組み立てができる。運搬通路の狭い場所でも容易に運搬が可能である。
【００３５】
そして、上記実施の形態の本体１００とタンクユニット２００との間の相対位置が規定された後に本体１００の上記第１枠体下側とタンクユニット２００の上記第２枠体の上側を着脱自在に連結する連結手段は、コージェネレーション装置の本体１００とタンクユニット２００に設けた両者の枠体位置を特定し、タンクユニット２００の筐体上面を上に凸とし、そこに温水配管２１，２２及び本体１００とタンクユニット２００との固定をノックアウトを開口してから、そこにボルトを通してボルト締めを行うものである。
【００３６】
更に、上記実施の形態の本体１００側とタンクユニット２００側との間を連結し、本体１００及びタンクユニット２００をしてコージェネ循環回路を構成せしめ、本体１００の第１筐体の内部の一方側とタンクユニット２００の上記第２筺体の内部の一方側との間に延設された温水配管２１，２２等の配管は、正面外板１０Ａまたは左側外板１０Ｂまたはそれらの外板の一部の作業扉から作業ができるものであればよく、また、外板の１面に限られるものではなく、外板の２面が開放できるのが最も好ましい。
【００３７】
したがって、本体１００とタンクユニット２００に設けた両者の枠体位置を特定するのは、本体１００下部の本来独立して移動させる際に接続されている図示しない脚のアンカーボルト固定用穴を用いて行うと、元々本体１００下部の図示しない脚は、最もバランスのよい位置に配設されているから、取付け安定性がよく、別に取り付け手段を準備する必要がなく作業効率がよい。
また、本体１００とタンクユニット２００間の位置決めを行う位置特定手段は、本体１００下部の脚５５のアンカーボルト固定用穴を用いて行うものであるから、本来、脚５５のアンカーボルト固定用穴は力学的構造を検討したものであるから、タンクユニット２００の上記第２枠体が堅牢に形成されておれば、安定した設置が可能となる。そして、本体１００とタンクユニット２００間の位置決めを行う位置特定手段としては、タンクユニット２００の上記第２筐体上面を上に凸とし、そこに本体１００をタンクユニット２００に積載した状態で固定する位置をノックアウト６１で形成するものであるから、ノックアウト６１を開口して接続を行い、本体１００とタンクユニット２００との間に雨水が流れ込んでも、タンクユニット２００内に入り込むことがない。
【００３８】
上記実施の形態のコージェネレーション装置は、本体１００とタンクユニット２００が積載構造をとるので、限られた設置スペースにおいても設置が可能となる。また、本体１００とタンクユニット２００は、別々に製造されるので任意の容積が選択でき、使用者のニーズに対応できる。また、本体１００とタンクユニット２００が積載構造をとり、しかも、本体１００をタンクユニット２００に積載する場合の、両者の枠体位置を特定すると共に、両者間を一体に固定するものであるから、安定した積載状態が確保される。
【００３９】
更に、上記実施の形態のコージェネレーション装置は、単体として熱電併給機能を有するため、大容量の貯湯タンク２４を必要とする場合は、一般的な使用方法と同様、本体１００をコンクリート基礎上に設置し、別途設置した大容量のタンクユニット２００に温水配管を結合すればよい。
【００４０】
加えて、従来のコージェネレーション装置は、貯湯タンク２４を単一の筐体に設けるため、その専用なパッケージ構造となり、貯湯タンク２４の容量も固定となるから、使用先が制限され、数量も限定され、量の確保による製造コスト低減が難しかったが、上記実施の形態のコージェネレーション装置は、本体１００とタンクユニット２００と結合して使用するものであるから、その選択自由度が高くなり、製造コストを廉価とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の内部概略構造図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の斜視図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の分解斜視図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の全体の内部の枠体の概略構造図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１におけるコージェネレーション装置の接続状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ エンジン
２ 発電機
６ 制御装置
１４ 熱交換器
１５ 放熱器
２１，２２ 温水配管
２４ 貯湯タンク
２５ 熱交換器
１０Ａ 正面外板（コージェネレーション本体の）
１０Ｂ 左側外板（コージェネレーション本体の）
２０Ａ 正面外板（貯湯タンクユニットの）
２０Ｂ 左側外板（貯湯タンクユニットの）
４１，４２ 四角形枠（コージェネレーション本体の）
４３ 底枠板（コージェネレーション本体の）
４４ 枠板（コージェネレーション本体の）
５１，５２ 四角形枠（貯湯タンクユニットの）
５３ 帯桟（貯湯タンクユニットの）
５４ 筋かい桟（貯湯タンクユニットの）
１００ コージェネレーション本体
２００ 貯湯タンクユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体、前記第１筐体内に収容された第１枠体並びに前記第１枠体内に配置されたエンジン、発電機、熱交換器及び放熱器を備えるコージェネレーション本体と、
第２筺体、前記第２筐体内に収容された第２枠体並びに前記第２枠体内に配置された貯湯タンクを備えた貯湯タンクユニットと、
前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニット上に搭載するときに両者間の位置決めを行う位置特定手段と、
前記位置特定手段により前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットとの間の相対位置が規定された後に前記コージェネレーション本体の前記第１枠体下側と前記貯湯タンクユニットの前記第２枠体の上側を着脱自在に連結する連結手段と、
前記コージェネレーション本体側と前記貯湯タンクユニット側との間を連結し、前記コージェネレーション本体及び前記貯湯タンクユニットをしてコージェネ循環回路を構成せしめると共に、前記第１筐体の内部の一方側と前記第２筺体の内部の一方側との間に延設された配管とを具備することを特徴とするコージェネレーション装置。
【請求項２】
前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段は、前記コージェネレーション本体下部の脚のアンカーボルト固定用穴を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーション装置。
【請求項３】
前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段は、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とし、そこに前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットに積載した状態で固定する位置をノックアウトで形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコージェネレーション装置。
【請求項１】
第１筐体、前記第１筐体内に収容された第１枠体並びに前記第１枠体内に配置されたエンジン、発電機、熱交換器及び放熱器を備えるコージェネレーション本体と、
第２筺体、前記第２筐体内に収容された第２枠体並びに前記第２枠体内に配置された貯湯タンクを備えた貯湯タンクユニットと、
前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニット上に搭載するときに両者間の位置決めを行う位置特定手段と、
前記位置特定手段により前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニットとの間の相対位置が規定された後に前記コージェネレーション本体の前記第１枠体下側と前記貯湯タンクユニットの前記第２枠体の上側を着脱自在に連結する連結手段と、
前記コージェネレーション本体側と前記貯湯タンクユニット側との間を連結し、前記コージェネレーション本体及び前記貯湯タンクユニットをしてコージェネ循環回路を構成せしめると共に、前記第１筐体の内部の一方側と前記第２筺体の内部の一方側との間に延設された配管とを具備することを特徴とするコージェネレーション装置。
【請求項２】
前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段は、前記コージェネレーション本体下部の脚のアンカーボルト固定用穴を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーション装置。
【請求項３】
前記コージェネレーション本体と前記貯湯タンクユニット間の位置決めを行う位置特定手段は、前記貯湯タンクユニットの筐体上面を上に凸とし、そこに前記コージェネレーション本体を前記貯湯タンクユニットに積載した状態で固定する位置をノックアウトで形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコージェネレーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２６３５０４（Ｐ２００７−２６３５０４Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９１０２４（Ｐ２００６−９１０２４）
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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