集装箱单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及装有利用热电联供的发动机发电装置的集装箱单元，更详细而言，涉及集装箱单元，该集装箱单元将收纳有包含发动机及由该发动机驱动的发电机的发电机主体侧零部件的发电用集装箱、和收纳有包含利用上述发动机的排热生成蒸气及热水供给用热水的锅炉及热交换器的排热利用设备的利用排热集装箱组合而成。
【背景技术】
[0002]以往，具备发动机及由该发动机驱动的发电机的发动机发电装置是众所周知的，因为这种发动机发电装置能够对应于发展中国家的稳态商用电源的不足或电力负荷的增大而简易设置这一点，另外，因为发动机发电装置因分散型发电而不需要输配电网，所以在发展中国家，其需要逐渐增大，进而，即使在先进国家，从灾害时的应急电力的必要性来看，也能够将个别零部件分别搬运到需要发电电力的现场，并在现场进行组装，使各自的零部件仅通过配管工程就成为完成品。因此，现场组装式的特别是中型的分散型电源的需要近年来国内外都在高涨。
[0003]但是，分散型发动机发电电源的需求增加的并且，特别是，其组装技术人员前往发展中国家的程度存在不均，因此，即使将发动机或发电机等主要零部件单元化，最终该单元化的发动机和发电机的连结及配管的连接等也必须在现场端进行，而且，虽说是现场，不仅发展中国家、发达国家存在差别，即使在同一国内的地域之间，在熟练程度上也会存在较大差别，根据组装工人的熟练程度，也会频繁发生组装时间的不一致。
[0004]另外，如上所述，即使将主要零部件单元化，由于是中型发电机，因此在其组装及调节上，也需要某种程度的天数，如以往的核事故的应急需要电力那样，赶不上灾害时的应急电力的需要。
[0005]为了消除这种缺点，公开了一种如下的技术，其利用海上搬运、陆地搬运及航空搬运中使用的集装箱，在该集装箱内直接搭载发动机发电装置，无需在现场端的组装及性能调整，即一种在集装箱内串联配置有发动机和通过该发动机驱动的发电机等的集装箱货物装卸装置(专利文献I的前提技术)。
[0006]但是，搭载于船舶、卡车等进行搬运的集装箱通常其尺寸被通用化，其尺寸根据ISO标准中定义的规格，该集装箱的长度仅为20f (6m)和40f(12m)两种(长度45f的集装箱也被标准化，但在日本，当前的道路交通法下，行不通。)，另外，集装箱的宽度统一为8f(2.4m)、高度统一为8.6f(2.6m)，因此，在日本的公共道路上的可搬运的规格的集装箱仅有40f(12m)和20f两种，该集装箱可容纳的发动机的长度和大小也当然受到限制。
[0007]另一方面，发动机发电装置即使使用如高效率的燃气发动机，也要使用天然气这样的化石燃料，从节能和减少CO2排放的观点考虑，需要研宄有效利用发动机的排气或冷却水的排热的热电联供型发电机的设计和开发，因此，在现在的发动机驱动型发电机中，也大多开发有带热电联供功能的发动机驱动型发电机，积极地利用发动机的排热，获得排气中与锅炉进行热交换生成的蒸气热、并通过热交换器使在发动机的冷却中使用的加热冷却水与清水进行热交换，获得热水供应用热水(参照专利文献2等)。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:(日本)特开2008 - 247576号公报
[0011]专利文献2:(日本)特开2004 - 263589号公报
【发明内容】
[0012]发明所要解决的课题
[0013]但是，即使是大型的40f集装箱，不仅发动机、发电机，还要收纳用于生成热水的热交换器和用于生成蒸气的锅炉，就不得不相应减小发动机的配置空间，结果，与集装箱空间相比，规格不得不变小。因此，为了获得要求的电源输出，会增加需要不必要的集装箱数量，从节约成本和节约空间的方面考虑，则成为了问题。
[0014]本发明鉴于上述技术课题，提供一种集装箱单元型利用热电联供的发动机发电装置，将起到包含发动机和由该发动机驱动的发电机的发动机驱动型发电机功能的原来的发电功能部分收纳于一长集装箱、特别是40f集装箱中，无需不必要地降低发动机的规格，可获取搭载有要求的输出的中型电源装置的长集装箱，并且，将利用所述发动机的排热的锅炉和热交换器收纳在另外的短的利用排热集装箱、优选为40f集装箱的一半的20f集装箱内，实现了集装箱的有效利用，并且，将该两个集装箱有效连结，节约空间，而且，组装后的维护性良好，并进行连结配置。
[0015]即，本发明提供一种集装箱单元型利用热电联供的发动机发电装置，其将收纳有包含发动机和由该发动机驱动的发电机的发电机主体侧零部件的40f集装箱、和收纳有包含利用所述发动机的排热分别生成蒸气和热水供给用热水的锅炉和热交换器的排热利用设备的20f集装箱这两种集装箱彼此之间有效地配置，减小了设置空间且大幅缩短了组装时间(组装天数)。
[0016]此外，收纳原来的发电功能部分的一长集装箱不限于40f集装箱，也可以使用45f集装箱，故而将其称为长的发电集装箱，另一方面，将在还包含20ft集装箱的、短的集装箱内收纳有排热利用设备的集装箱称为(短的)利用排热集装箱。
[0017]用于解决课题的技术方案
[0018](本发明中使用的集装箱的概要)
[0019]为了解决上述课题，本发明如下:
[0020]I) 一种集装箱单元型利用热电联供的发动机发电装置，其组装有:
[0021]长的发电集装箱，收纳有水冷式发动机、对在该发动机内循环吸热的被加热了的冷却水的过多热量进行发散的散热器、由所述发动机驱动的发电机；
[0022]短的利用排热集装箱，收纳有降低所述发动机排气的排气声的消声器、经由所述消声器采集排气并通过与该排气的热交换生成蒸气的锅炉、通过与由所述发动机排出的被加热了的冷却水的热交换生成热水供应用热水的热交换器。
[0023]接着，分别简单地对本发明的结构要素即收纳有水冷式发动机、散热器和发电机的长的发电集装箱、和收纳有消声器、锅炉和热交换器的短的利用排热集装箱进行说明。
[0024](长的发电集装箱(通常为40f集装箱)的概要)
[0025]2)所述长的发电集装箱在长度方向大致中央位置(在所述集装箱为40f集装箱的情况下，大致中央位置优选为发动机重心优选位于40f的中央位置即20f位置的长度方向两侧的± 1f的范围内。)配置发动机，隔着该发动机，在集装箱长度方向的一侧(以下，称为Of侧)配置一个或多个散热器，在集装箱长度方向的另一侧(以下，称为40f侧)配置发电机，并且，
[0026]在Of侧的短边壁和发动机之间设有与宽度方向的一侧的40f集装箱的长边壁面相邻并沿该长边壁面延伸配置的所述散热器，在与该散热器面对侧的长边壁面的另一侧设有将发动机的加热冷却水排出到外部的排出口和该加热冷却水的返回口，并且，在与所述集装箱的上壁的发动机面对的中央附近，优选比20f位置更偏向Of侧设置发动机的排气排出口。
[0027]另外，所述长度方向两端侧的短边壁上分别设有全面放开该短边壁面的双开门，从该各门可取出发动机和发电机，并且，在发电机侧(40f侧)的双开门的背侧配置有控制面板。
[0028](短的利用排热集装箱(通常为收纳有利用热的设备的20f集装箱)的概要)
[0029]3)通常，以20f规定的短的利用排热集装箱在集装箱长度方向的另一侧的短边壁(以下，称为20f侧短边壁)直立配置有采集所述发动机的排气并消除排气噪声的消声器，将该消声器的排气导入口连结于集装箱的上壁，并且，所述热交换器在所述集装箱的短边宽度方向并列设置有所述消声器，另一方面，在所述集装箱长度方向的一侧(以下，称为Of侧短边壁)配置有利用所述排气将流过水冷管内的水蒸气化的锅炉。
[0030]进而，在所述热交换器中，在集装箱的一长边壁面设有由发动机被加热了的冷却水的导入口和使热交换后的冷却水返回至发动机及散热器侧的返回口。
[0031]另外，使连结所述40f侧的加热冷却水的导入口、返回口和热交换器的冷却水供给管在锅炉和消声器之间的空间内延伸配置，并且，在配置有所述加热冷却水的导入口和返回口的一长边壁面的相反侧的另一长边壁面设有由所述热交换器进行热交换的清水的导入口。
[0032](完成本发明的过程)
[0033]这种长的发电集装箱的长度为40f (12米)，长度方向长，为了使搭载有集装箱的卡车能在公路上行驶，宽度设定为8f (2.4m)，高度设定为8.6f (2.6m)，均设定地比较狭小。
[0034]因此，虽然需要如专利文献I 一样，将发动机、发电机、和其它单元(引用文献I中为风力发电单元)的各单元沿集装箱长度方向串联配置，使发动机的配设空间尽量大，如所述专利文献I所示，如将发动机置于前侧，按照发电机、和其它单元的顺序串联配置时，发动机的重量和其它单元相比相对较大，因此，在所述的排列结构中，集装箱的重心偏集装箱前侧，在用起重机等吊起集装箱时，很有可能会发生集装箱倾斜、或发生意外事故。
[0035]因此，在本发明中，对于所述发电机和散热器各单元，将重量负担较大的发动机配置在所述发电集装箱长度方向中央位置，并在其两侧隔着发动机，并串联配置发电机和散热器。
[0036]而且，如采用所述的结构，则会形成在发动机上方的集装箱的上壁安装消声器的结构，如采用该种结构，则形成仅消声器部分突出设置于集装箱的上壁的结构，集装箱整体的高度比规格大，搭载有该集装箱的卡车无