集裝箱單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及裝有利用熱電聯供的發動機發電裝置的集裝箱單元，更詳細而言，涉及集裝箱單元，該集裝箱單元將收納有包含發動機及由該發動機驅動的發電機的發電機主體側零部件的發電用集裝箱、和收納有包含利用上述發動機的排熱生成蒸氣及熱水供給用熱水的鍋爐及熱交換器的排熱利用設備的利用排熱集裝箱組合而成。
【背景技術】
[0002]以往，具備發動機及由該發動機驅動的發電機的發動機發電裝置是眾所周知的，因為這種發動機發電裝置能夠對應于發展中國家的穩態商用電源的不足或電力負荷的增大而簡易設置這一點，另外，因為發動機發電裝置因分散型發電而不需要輸配電網，所以在發展中國家，其需要逐漸增大，進而，即使在先進國家，從災害時的應急電力的必要性來看，也能夠將個別零部件分別搬運到需要發電電力的現場，并在現場進行組裝，使各自的零部件僅通過配管工程就成為完成品。因此，現場組裝式的特別是中型的分散型電源的需要近年來國內外都在高漲。
[0003]但是，分散型發動機發電電源的需求增加的并且，特別是，其組裝技術人員前往發展中國家的程度存在不均，因此，即使將發動機或發電機等主要零部件單元化，最終該單元化的發動機和發電機的連結及配管的連接等也必須在現場端進行，而且，雖說是現場，不僅發展中國家、發達國家存在差別，即使在同一國內的地域之間，在熟練程度上也會存在較大差別，根據組裝工人的熟練程度，也會頻繁發生組裝時間的不一致。
[0004]另外，如上所述，即使將主要零部件單元化，由于是中型發電機，因此在其組裝及調節上，也需要某種程度的天數，如以往的核事故的應急需要電力那樣，趕不上災害時的應急電力的需要。
[0005]為了消除這種缺點，公開了一種如下的技術，其利用海上搬運、陸地搬運及航空搬運中使用的集裝箱，在該集裝箱內直接搭載發動機發電裝置，無需在現場端的組裝及性能調整，即一種在集裝箱內串聯配置有發動機和通過該發動機驅動的發電機等的集裝箱貨物裝卸裝置(專利文獻I的前提技術)。
[0006]但是，搭載于船舶、卡車等進行搬運的集裝箱通常其尺寸被通用化，其尺寸根據ISO標準中定義的規格，該集裝箱的長度僅為20f (6m)和40f(12m)兩種(長度45f的集裝箱也被標準化，但在日本，當前的道路交通法下，行不通。)，另外，集裝箱的寬度統一為8f(2.4m)、高度統一為8.6f(2.6m)，因此，在日本的公共道路上的可搬運的規格的集裝箱僅有40f(12m)和20f兩種，該集裝箱可容納的發動機的長度和大小也當然受到限制。
[0007]另一方面，發動機發電裝置即使使用如高效率的燃氣發動機，也要使用天然氣這樣的化石燃料，從節能和減少CO2排放的觀點考慮，需要研宄有效利用發動機的排氣或冷卻水的排熱的熱電聯供型發電機的設計和開發，因此，在現在的發動機驅動型發電機中，也大多開發有帶熱電聯供功能的發動機驅動型發電機，積極地利用發動機的排熱，獲得排氣中與鍋爐進行熱交換生成的蒸氣熱、并通過熱交換器使在發動機的冷卻中使用的加熱冷卻水與清水進行熱交換，獲得熱水供應用熱水(參照專利文獻2等)。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:(日本)特開2008 - 247576號公報
[0011]專利文獻2:(日本)特開2004 - 263589號公報

【發明內容】

[0012]發明所要解決的課題
[0013]但是，即使是大型的40f集裝箱，不僅發動機、發電機，還要收納用于生成熱水的熱交換器和用于生成蒸氣的鍋爐，就不得不相應減小發動機的配置空間，結果，與集裝箱空間相比，規格不得不變小。因此，為了獲得要求的電源輸出，會增加需要不必要的集裝箱數量，從節約成本和節約空間的方面考慮，則成為了問題。
[0014]本發明鑒于上述技術課題，提供一種集裝箱單元型利用熱電聯供的發動機發電裝置，將起到包含發動機和由該發動機驅動的發電機的發動機驅動型發電機功能的原來的發電功能部分收納于一長集裝箱、特別是40f集裝箱中，無需不必要地降低發動機的規格，可獲取搭載有要求的輸出的中型電源裝置的長集裝箱，并且，將利用所述發動機的排熱的鍋爐和熱交換器收納在另外的短的利用排熱集裝箱、優選為40f集裝箱的一半的20f集裝箱內，實現了集裝箱的有效利用，并且，將該兩個集裝箱有效連結，節約空間，而且，組裝后的維護性良好，并進行連結配置。
[0015]即，本發明提供一種集裝箱單元型利用熱電聯供的發動機發電裝置，其將收納有包含發動機和由該發動機驅動的發電機的發電機主體側零部件的40f集裝箱、和收納有包含利用所述發動機的排熱分別生成蒸氣和熱水供給用熱水的鍋爐和熱交換器的排熱利用設備的20f集裝箱這兩種集裝箱彼此之間有效地配置，減小了設置空間且大幅縮短了組裝時間(組裝天數)。
[0016]此外，收納原來的發電功能部分的一長集裝箱不限于40f集裝箱，也可以使用45f集裝箱，故而將其稱為長的發電集裝箱，另一方面，將在還包含20ft集裝箱的、短的集裝箱內收納有排熱利用設備的集裝箱稱為(短的)利用排熱集裝箱。
[0017]用于解決課題的技術方案
[0018](本發明中使用的集裝箱的概要)
[0019]為了解決上述課題，本發明如下:
[0020]I) 一種集裝箱單元型利用熱電聯供的發動機發電裝置，其組裝有:
[0021]長的發電集裝箱，收納有水冷式發動機、對在該發動機內循環吸熱的被加熱了的冷卻水的過多熱量進行發散的散熱器、由所述發動機驅動的發電機；
[0022]短的利用排熱集裝箱，收納有降低所述發動機排氣的排氣聲的消聲器、經由所述消聲器采集排氣并通過與該排氣的熱交換生成蒸氣的鍋爐、通過與由所述發動機排出的被加熱了的冷卻水的熱交換生成熱水供應用熱水的熱交換器。
[0023]接著，分別簡單地對本發明的結構要素即收納有水冷式發動機、散熱器和發電機的長的發電集裝箱、和收納有消聲器、鍋爐和熱交換器的短的利用排熱集裝箱進行說明。
[0024](長的發電集裝箱(通常為40f集裝箱)的概要)
[0025]2)所述長的發電集裝箱在長度方向大致中央位置(在所述集裝箱為40f集裝箱的情況下，大致中央位置優選為發動機重心優選位于40f的中央位置即20f位置的長度方向兩側的± 1f的范圍內。)配置發動機，隔著該發動機，在集裝箱長度方向的一側(以下，稱為Of側)配置一個或多個散熱器，在集裝箱長度方向的另一側(以下，稱為40f側)配置發電機，并且，
[0026]在Of側的短邊壁和發動機之間設有與寬度方向的一側的40f集裝箱的長邊壁面相鄰并沿該長邊壁面延伸配置的所述散熱器，在與該散熱器面對側的長邊壁面的另一側設有將發動機的加熱冷卻水排出到外部的排出口和該加熱冷卻水的返回口，并且，在與所述集裝箱的上壁的發動機面對的中央附近，優選比20f位置更偏向Of側設置發動機的排氣排出口。
[0027]另外，所述長度方向兩端側的短邊壁上分別設有全面放開該短邊壁面的雙開門，從該各門可取出發動機和發電機，并且，在發電機側(40f側)的雙開門的背側配置有控制面板。
[0028](短的利用排熱集裝箱(通常為收納有利用熱的設備的20f集裝箱)的概要)
[0029]3)通常，以20f規定的短的利用排熱集裝箱在集裝箱長度方向的另一側的短邊壁(以下，稱為20f側短邊壁)直立配置有采集所述發動機的排氣并消除排氣噪聲的消聲器，將該消聲器的排氣導入口連結于集裝箱的上壁，并且，所述熱交換器在所述集裝箱的短邊寬度方向并列設置有所述消聲器，另一方面，在所述集裝箱長度方向的一側(以下，稱為Of側短邊壁)配置有利用所述排氣將流過水冷管內的水蒸氣化的鍋爐。
[0030]進而，在所述熱交換器中，在集裝箱的一長邊壁面設有由發動機被加熱了的冷卻水的導入口和使熱交換后的冷卻水返回至發動機及散熱器側的返回口。
[0031]另外，使連結所述40f側的加熱冷卻水的導入口、返回口和熱交換器的冷卻水供給管在鍋爐和消聲器之間的空間內延伸配置，并且，在配置有所述加熱冷卻水的導入口和返回口的一長邊壁面的相反側的另一長邊壁面設有由所述熱交換器進行熱交換的清水的導入口。
[0032](完成本發明的過程)
[0033]這種長的發電集裝箱的長度為40f (12米)，長度方向長，為了使搭載有集裝箱的卡車能在公路上行駛，寬度設定為8f (2.4m)，高度設定為8.6f (2.6m)，均設定地比較狹小。
[0034]因此，雖然需要如專利文獻I 一樣，將發動機、發電機、和其它單元(引用文獻I中為風力發電單元)的各單元沿集裝箱長度方向串聯配置，使發動機的配設空間盡量大，如所述專利文獻I所示，如將發動機置于前側，按照發電機、和其它單元的順序串聯配置時，發動機的重量和其它單元相比相對較大，因此，在所述的排列結構中，集裝箱的重心偏集裝箱前側，在用起重機等吊起集裝箱時，很有可能會發生集裝箱傾斜、或發生意外事故。
[0035]因此，在本發明中，對于所述發電機和散熱器各單元，將重量負擔較大的發動機配置在所述發電集裝箱長度方向中央位置，并在其兩側隔著發動機，并串聯配置發電機和散熱器。
[0036]而且，如采用所述的結構，則會形成在發動機上方的集裝箱的上壁安裝消聲器的結構，如采用該種結構，則形成僅消聲器部分突出設置于集裝箱的上壁的結構，集裝箱整體的高度比規格大，搭載有該集裝箱的卡車無