(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダを有するシリンダブロックと、扁平球面状凹面を有し、吸気ポート，排気ポート，吸気バルブ及び排気バルブと２つの点火プラグが前記扁平球面状凹面の周方向に沿って配置され前記シリンダブロック上に設置されるシリンダヘッドとを備え、複数の前記シリンダは、それぞれの直径中心が直線とした基準中心線上に位置して１列に配置され、２つの前記点火プラグは前記基準中心線上に配置された発電機用ガスエンジンにおいて、各前記シリンダの前記吸気バルブと前記排気バルブは前記基準中心線に前記シリンダの中心で直交する線上で且つ前記基準中心線に対して左右対称となるように配置され、各前記シリンダの前記吸気ポートと前記排気ポートは、前記基準中心線に対して左右対称で且つ同形状とし、各前記シリンダの前記吸気バルブと前記排気バルブのそれぞれに独立する吸気カムシャフトと排気カムシャフトが前記基準中心線の左右両側に設けられ、吸気マニホールドと排気マニホールドは、前記基準中心線を中心にして左右に入れ換え自在となる構成としてなることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、前記シリンダヘッドは、前記基準中心線に対して左右対称の形状としてなることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、前記吸気カムシャフトと前記排気カムシャフトは前記基準中心線を中心にして左右に入れ換え自在とした構成としてなることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【請求項４】
請求項１，２又は３の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、前記シリンダの数は４としてなることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、各前記シリンダの行程容積は４００ｃｃ乃至９５０ｃｃとなる構成にしてなることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【請求項６】
請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、ガス燃料としてＬＰＧが使用されてなることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【請求項７】
請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、ガス燃料として都市ガスが使用されてなることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【請求項８】
請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、ガス燃料としてＣＮＧが使用されてなることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【請求項９】
請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、ガス燃料として消化ガスが使用されてなることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【請求項１０】
請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、前記発電機用ガスエンジンが２基備えられると共にその一方を第１発電機用ガスエンジンとし、他方を第２発電機用ガスエンジンとし、発電機が備えられ、出力軸側をそれぞれの正面側とする前記第１発電機用ガスエンジンと前記第２発電機用ガスエンジンとは、正面側から見て勝手反対で且つそれぞれの出力軸の回転方向を反対とし、前記第１発電機用ガスエンジンと前記第２発電機用ガスエンジンとの間に前記発電機が配置され、前記第１発電機用ガスエンジンと前記第２発電機用ガスエンジンの正面同士が前記発電機を介して対向且つ直線状に配置されて発電システムを構成できることを特徴とする発電機用ガスエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の場所，壁箇所，壁付近等に対応でき、設置の自由度を増すことができる発電機用ガスエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、建築物において常用電力供給装置としての発電機及びガスエンジンから構成される発電システムは、施設の機械室等の決められた場所に設置されている。小中規模のビル等では、機械室も小さくなり、発電システムの設置場所も極めて狭いことがあり、設置条件が厳しくなっている。また、発電システムは、機械室の壁際に設置されることも多く、特に、ガスエンジンは吸排気に係る部品により、設置の自由度がなく、通常のガスエンジンの据付が極めて困難になることがある。
【０００３】
そして、ガスエンジンが壁際に設置された場合には、排気マニホールド等の排気側が壁に対向すると、排気側では一般的に約９００°以上の高温となり、ガスエンジン及び周囲に悪影響を及ぼすことになる。そこで、このような設置条件の厳しい場所であっても、容易に据付ができる設置の自由度を増すことができるガスエンジンが求められている。
【０００４】
また、一般的に発電機用ガスエンジンは、その出力軸の回転方向は決まっており、定められた回転方向と反対方向に回転することはない。そして、発電機用ガスエンジンの出力軸とは反対方向の回転が必要な場合には、反転ギア機構を発電機用ガスエンジンと構造物との間に備える必要がある。このように、発電機用ガスエンジンは、原則的に出力軸の回転方向は１方向のみに決められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４４５３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９０６８８号公報
【特許文献３】特許６３８６６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び特許文献２に見られるように、一般的に発電機用ガスエンジンの出力軸の回転方向が決まっている。さらに、これに伴なって発電機の駆動源として発電機用ガスエンジンを使用するときには、設置条件も決まっている。例えば、発電機用ガスエンジンの吸入及び排気の方向等も決定されてしまう。
【０００７】
特に、発電機用ガスエンジンの排気側には、触媒やフィルタ等の種々の装置が備えられているので、広いスペースが必要となる。このようなことから通常の発電機用ガスエンジンでは、設置条件に対応できない場合には、設置現場の状況に対応できる特注の発電機用ガスエンジンを用意しなければならないときが生じる。
【０００８】
また、一般的に、火花点火エンジンでは、１つのシリンダの行程容積に限度があり、１０００ccを超えると失火やノッキングが発生するので、行程容積を小分けにする必要があり、そのため多気筒化する必要があった。また、火花点火エンジンでは、舶用ディーゼルのような大型のものは存在しない。
【０００９】
また、エンジン発電機を設置する際に、排気の出口の方向性において設置の自由度を増すことができるか否かが大切である。そして、コストダウンのために、部品点数を減らすことも重要である。そこで、１つのエンジンで、シリンダヘッドの構造を左右対称にすることによって、発電機用ガスエンジンの吸入及び排気の位置も変更することができる。これによって、発電機用ガスエンジンの使用環境及び設置条件等を十分に満たすことができることもある。
【００１０】
しかし、通常の発電機用ガスエンジンは、シリンダ、吸排気バルブ，点火プラグ及びカムシャフト等の設定又は設置位置が種々異なるので、単純に出力軸を反転させることができない。しかし。汎用の発電機用ガスエンジンにおいて、設置条件に対応できない原因として、発電機用ガスエンジンの出力軸の回転方向が常に１方向に設定されていることにある。
【００１１】
特に、特許文献３のように、発電機用ガスエンジンは、吸入側と排気側の構造及び風付随する機器等において、それぞれの特性に合わせ、最良の性能を得るために一般的に異なるものである。特許文献３では、図６及び図１０に開示されているガスエンジンは吸排気側で異なり、左右対称ではなく、非対称となっている。このようなことから、１つの種類の発電機用ガスエンジンを、回転方向を正回転から逆回転にするように設定することは簡単には出来ないもので困難性を有している。そこで、本発明の目的は、発電機用ガスエンジンにおいて出力軸の回転方向を簡単な作業にて反対方向に変更することができる発電機用ガスエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、複数のシリンダを有するシリンダブロックと、扁平球面状凹面を有し、吸気ポート，排気ポート，吸気バルブ及び排気バルブと２つの点火プラグが前記扁平球面状凹面の周方向に沿って配置され前記シリンダブロック上に設置されるシリンダヘッドとを備え、複数の前記シリンダは、それぞれの直径中心が直線とした基準中心線上に位置して１列に配置され、２つの前記点火プラグは前記基準中心線上に配置された発電機用ガスエンジンにおいて、各前記シリンダの前記吸気バルブと前記排気バルブは前記基準中心線に前記シリンダの中心で直交する線上で且つ前記基準中心線に対して左右対称となるように配置され、各前記シリンダの前記吸気ポートと前記排気ポートは、前記基準中心線に対して左右対称で且つ同形状とし、各前記シリンダの前記吸気バルブと前記排気バルブのそれぞれに独立する吸気カムシャフトと排気カムシャフトが前記基準中心線の左右両側に設けられ、吸気マニホールドと排気マニホールドは、前記基準中心線を中心にして左右に入れ換え自在となる構成としてなる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１３】
請求項２の発明を、請求項１に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、前記シリンダヘッドは、前記基準中心線に対して左右対称の形状としてなる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１又は２に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、前記吸気カムシャフトと前記排気カムシャフトは前記基準中心線を中心にして左右に入れ換え自在とした構成としてなる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１４】
請求項４の発明を、請求項１，２又は３の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、前記シリンダの数は４としてなる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１，２，３又は４の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、各前記シリンダの行程容積は４００ｃｃ乃至９５０ｃｃとなる構成にしてなる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１５】
請求項６の発明を、請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、ガス燃料としてＬＰＧが使用されてなる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。請求項７の発明を、請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、ガス燃料として都市ガスが使用されてなる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１６】
請求項８の発明を、請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、ガス燃料としてＣＮＧが使用されてなる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。請求項９の発明を、請求項１，２，３，４又は５の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、ガス燃料として消化ガスが使用されてなる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。
【００１７】
請求項１０の発明を、請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９の何れか１項に記載の発電機用ガスエンジンにおいて、前記発電機用ガスエンジンが２基備えられると共にその一方を第１発電機用ガスエンジンとし、他方を第２発電機用ガスエンジンとし、発電機が備えられ、出力軸側をそれぞれの正面側とする前記第１発電機用ガスエンジンと前記第２発電機用ガスエンジンとは、正面側から見て勝手反対で且つそれぞれの出力軸の回転方向を反対とし、前記第１発電機用ガスエンジンと前記第２発電機用ガスエンジンとの間に前記発電機が配置され、前記第１発電機用ガスエンジンと前記第２発電機用ガスエンジンの正面同士が前記発電機を介して対向且つ直線状に配置されて発電システムを構成できる発電機用ガスエンジンとしたことにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明では、本発明における発電機用ガスエンジンは、吸気バルブと排気バルブは基準中心線に直交する線上に位置し、且つ基準中心線に対して左右対称となるように配置されている。また、吸気ポートと排気ポートについても、前記基準中心線に対して左右対称で且つ同形状としている。さらに、シリンダの吸気バルブと排気バルブのそれぞれに独立する吸気カムシャフト５１と排気カムシャフトが設けられている。このような構成により、本発明の発電機用ガスエンジンは、正面或いは上面から見て左右対称の構造となる。
【００１９】
これによって、本発明の発電機用ガスエンジンは、工場における製造では、部品の形状を単純化できると共に、左右に組付けられる部品も共通化でき、組立が簡単になり、生産効率を向上させることができる。また、本発明の発電機用ガスエンジンでは、左右対称にできることから、発電機の据付現場においては、通常、壁際に設置されることが多く、任意の壁に対して、高温となる排気マニホールド等が備わっている高温側を壁際から離して、吸気側マニホールドが備わっている低温側を壁に対向できるように設置することが極めて容易にできる。このように、設置条件の厳しい場所であっても発電機用ガスエンジンの設置の自由度を増すことができ、最適な設置ができる。
【００２０】
さらに、請求項１の発明では、吸気マニホールドと排気マニホールドは、基準中心線を中心にして左右に入れ換え自在となる構成としたことで、本発明の発電機用ガスエンジンは、据え付け現場にても、特に高温となる排気マニホールド及び排気カムシャフトを壁から遠ざけ、比較的低温の吸気マニホールドと吸気カムシャフト等を壁に近接させることが簡単にでき、設置に対する自由度を増すことができ、つまり高い自由度を備えたものとなる。また、簡単に出力軸を逆回転にすることも可能にできる利点もある。請求項２の発明では、シリンダヘッドは、基準中心線に対して左右対称の形状としたことにより、シリンダヘッドの形状を左右対称となる簡単な構造にできる。請求項３の発明では、吸気カムシャフトと排気カムシャフトは基準中心線を中心にして左右に入れ換え自在の構成としたことで、請求項１の効果と同様に、設置に対する自由度を増すことができ、高い自由度を備えたものとなり、簡単に出力軸を逆回転にすることも可能にできる利点がある。
【００２１】
請求項４の発明では、シリンダの数は４とすることで、それぞれのシリンダは、同一時間で吸入，圧縮，膨張(燃焼)，排気の異なる役目をなし、最も安定した動作にすることができる。請求項５の発明では、シリンダの行程容積は４００ｃｃ乃至９５０ｃｃとなる構成としたことで、小型にすることができる。請求項６乃至請求項９の発明では、ガス燃料としてＬＰＧ，都市ガス，ＣＮＧ及び消化ガスが使用されることで、多用性のある発電機用ガスエンジンにすることができる。
【００２２】
請求項１０の発明では、大型の発電機を２基の小型のガスエンジンによって、その発電機を作動させることができる。つまり、１基の大型の発電機はとした場合、大出力であるため、この発電機を稼働させるためのガスエンジンは、発電機の最大出力を超える出力を有するものでなくてはならない。しかし、ガスエンジン及び発電機を設置する部屋の大きさ、大きな音を出せない環境等の種々の設置条件により、大型のガスエンジンが使用できない場合がある。
【００２３】
本発明では、発電機用ガスエンジンは、吸気カムシャフトと排気カムシャフト及び吸気ポートと排気ポートを、それぞれ左右対称に入れ換えることが簡単にできる。そして、吸気カムシャフトと排気カムシャフト及び吸気ポートと排気ポートを、それぞれ左右対称に入れ換えることによりエンジンの出力軸の回転方向を逆回転にできる等の利点を有するものである。
【００２４】
そこで、本発明の発電機用ガスエンジンを２基用意し、その内の１基を前述したように、吸気カムシャフトと排気カムシャフト及び吸気ポートと排気ポートを左右対称に入れ換えて、エンジンの出力軸の回転方向を逆回転し、さらに、２基の出力軸の回転方向が相互に反対となる発電機用ガスエンジンとすることができる。
【００２５】
これによって、本発明の発電機用ガスエンジンを２台使用することで大型の発電機を稼働させることができる。この場合、２基の発電機用ガスエンジンの総合した出力を大型の発電機の最大出力を上回るものとすることで、本発明の発電機用ガスエンジンを比較的小型のガスエンジンとしたものであっても、発電機を最大限に発電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（Ａ）は本発明の平面略示図、（Ｂ）は（Ａ）の一部省略したＹ1−Ｙ1矢視断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明におけるシリンダブロック及びシリンダヘッドの要部縦断縦正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ1−Ｘ1矢視略示断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ2−Ｘ2矢視略示断面図である。
【図３】シリンダブロック及び点火プラグを装着したシリンダヘッドの要部縦断側面図である。
【図４】（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明の発電機用ガスエンジンにおいて基準中心線を中心にして吸気カムシャフト，吸気マニホールドと排気カムシャフト，排気マニホールドを左右に入れ換える行程を示す略示図である。
【図５】（Ａ）は第１発電機用ガスエンジンの平面略示図、(Ｂ)は第２発電機用ガスエンジンの平面略示図、（Ｃ）はガスエンジン発電システムの略示図である。
【図６】（Ａ）は第１発電機用ガスエンジンの４行程を示す行程図、（Ｂ）は第１発電機用ガスエンジンの稼働に対してずれた行程で稼働する第２発電機用ガスエンジンの４行程を示す行程図示である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。本発明における発電機用ガスエンジンＡは、複数のシリンダ１１，１１，…を有するシリンダブロック１と、吸気ポート２１，排気ポート２２を有するシリンダヘッド２とを備えている。シリンダブロック１は、複数のシリンダ１１，１１，…が直列に配置された構造を有するものである。本発明では、発電機用ガスエンジンを４気筒として説明する。つまり、シリンダ１１の数を４として説明する〔図２(Ｃ)参照〕。
【００２８】
複数のシリンダ１１は、それぞれの円筒内周面の直径中心Ｐａがシリンダブロック１に設定されたた基準中心線Ｌ上に沿うように位置して、１列状態に配置されている。前記基準中心線Ｌは、シリンダブロック１に対して設定されたものであり、基準中心線Ｌを中心として、シリンダブロック１は左右対称形状となる〔図２（Ｃ）参照〕。この左右対称とは、正面，上面等の部分的な面における対称ではなく、立体的(３次元的)に対称としたものである。基準中心線Ｌは、シリンダヘッド２がシリンダブロック１に適正に接合された状態で、シリンダヘッド２及び該シリンダヘッド２に装着される部品類に関しても適用される。
【００２９】
シリンダヘッド２には、複数の扁平球面状凹面２３が形成されている。該扁平球面状凹面２３はシリンダ１１の頂部上に配置され、燃焼室を構成する。シリンダヘッド２には、シリンダブロック１の複数のシリンダ１１と同数となる複数の扁平球面状凹面２３が設けられている。該扁平球面状凹面２３の球状中心Ｐｂは、シリンダ１１の中心軸ｎ上に位置する〔図１（Ｂ）参照〕。
【００３０】
シリンダヘッド２には、吸気ポート２１，排気ポート２２が形成されている。シリンダブロック１の各シリンダ１１の中心軸ｎに対してシリンダヘッド２の吸気ポート２１と、排気ポート２２は、基準中心線Ｌに直交する線上で且つ基準中心線Ｌに対して左右対称で且つ同形状であり、吸気ポート２１と排気ポート２２の開口口径は同一である〔図２（Ａ），（Ｂ）参照〕。また、吸気ポート２１と排気ポート２２は、シリンダヘッド２の上面より見て、直線状又は略直線状の流路である〔図２（Ｂ）参照〕。
【００３１】
シリンダヘッド２には、吸気バルブ３１，排気バルブ３２と、２つの点火プラグ４１及び点火プラグ４２の取付部が備わっており、吸気バルブ３１，排気バルブ３２と２つの点火プラグ４１及び点火プラグ４２が前記扁平球面状凹面２３の周方向に沿って配置装着されている。吸気バルブ３１は、吸気ポート２１の流路を通過し、吸気ポート２１のシリンダヘッド２内部の開口部を開閉する。また、排気バルブ３２は、排気ポート２２の流路を通過し、排気ポート２２のシリンダヘッド２内部の開口部を開閉する。
【００３２】
各シリンダヘッド２の点火プラグ４１及び点火プラグ４２は、前記基準中心線Ｌ上に位置している（図１，図３参照）。したがって、全シリンダ１１に対応するシリンダヘッド２に装着された点火プラグ４１，４２は、全て基準中心線Ｌ上に位置し、一列を構成する。また、各シリンダ１１の吸気バルブ３１と排気バルブ３２は、基準中心線Ｌに直交する線上で且つ前記基準中心線Ｌに対して左右対称にして配置される。
【００３３】
各シリンダ１１及び該シリンダ１１に対応するシリンダヘッド２において、前述したように、前記扁平球面状凹面２３の曲率半径Ｒは、球中心Ｐｂはシリンダ１１の中心軸ｎ上に位置している。さらに、点火プラグ４１の中心軸ｍ1及び点火プラグ４２の中心軸ｍ2も、曲率半径Ｒなる前記扁平球面状凹面２３の球面の法線上に存在している。同様に吸気バルブ３１の中心軸ｕ1及び排気バルブ３２の中心軸ｕ2も、曲率半径Ｒなる前記扁平球面状凹面２３の球面の法線上に存在している。
【００３４】
吸気バルブ３１の中心軸ｕ1と、シリンダ１１の中心軸ｎとのなす角度θ1と、排気バルブ３２の中心軸ｕ2と前記シリンダ１１の中心軸ｎとのなす角度θ2とは、それぞれ同一角度である〔図１（Ｂ）参照〕。また、点火プラグ４１の中心軸ｍ1と、シリンダ１１の中
心軸ｎとのなす角度θ3と、点火プラグ４２の中心軸ｍ2と、シリンダ１１の中心軸ｎとのなす角度θ4も、同一角度である（図３参照）。
【００３５】
そして、吸気バルブ３１の中心軸ｕ1及び排気バルブ３２の中心軸ｕ2は、それぞれ前記球中心Ｐｂを通過するように構成されている。同様に、点火プラグ４１の中心軸ｍ1と、点火プラグ４２の中心軸ｍ2も、シリンダ１１の中心軸ｎの球中心Ｐｂを通過するように
構成されている。つまり、各シリンダ１１における吸気バルブ３１と、排気バルブ３２と、点火プラグ４１と、点火プラグ４２のそれぞれの中心軸は、全て点Ｐｂに集中している。そして、吸気バルブ３１と排気バルブ３２とは基準中心線Ｌに対して左右対称で且つ同形状である。
【００３６】
次に、シリンダヘッド２には、吸気バルブ３１と排気バルブ３２の上方位置には、吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２とが備えられている。吸気カムシャフト５１は、１本の吸入シャフト部５１ａと、吸気バルブ３１と同数の吸入カム部５１ｂとから構成されている〔図１（Ａ）参照〕。また、排気カムシャフト５２は、１本の排気シャフト部５２ａと、排気バルブ３２と同数の排気カム部５２ｂとから構成されている〔図１（Ｂ）参照〕。
【００３７】
吸気カムシャフト５１の吸入シャフト部５１ａと、排気カムシャフト５２の排気カムシャフト部５２ａとは、基準中心線Ｌに対して左右対称の位置に配置装着されている〔図１（Ａ）参照〕。また、吸入カム部５１ｂと排気カム部５２ｂとは、同一形状である。そして、吸気カムシャフト５１の吸入カム部５１ｂと、排気カムシャフト５２の排気カム部５２ｂとは、各シリンダ１１において、吸入，圧縮，膨張(燃焼)，排気を繰り返す４サイクル(４行程)を起こさせるようピストンを動作させる。
【００３８】
吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２は、前述したように、吸入シャフト部５１ａと排気シャフト部５２ａとが、基準中心線Ｌを中心に左右対称の位置に設けられている。そして、吸入カム部５１ｂと排気カム部５２ｂとは同一形状である〔図１（Ｂ）参照〕。吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２とは、基準中心線Ｌを中心にして左右に入れ換え自在な構成としている。
【００３９】
シリンダヘッド２は、複数の吸気ポート２１側の外面側開口に接続される吸気マニホールド６１が設けられ、吸気ポート２１と同数の排気ポート２２に対してもその外面側開口に接続される排気マニホールド６２が設けられる〔図１（Ａ）参照〕。吸気マニホールド６１は吸入管部６１１とミキサ接続部６１２とを備えている。
【００４０】
吸気マニホールド６１における吸入管部６１１は、吸気ポート２１と同数の吸入枝管６１１ａ，６１１ａ，…を有しており、それぞれの吸入枝管６１１ａ，６１１ａ，…の一方がそれぞれの吸気ポート２１の外面側開口に接続され、他方はミキサ接続部６１２箇所に集中する構成となっている。ミキサ接続部６１２には図示しないミキサが装着される。
【００４１】
排気マニホールド６２は排気管部６２１と集中フランジ部６２２とを備えている。排気マニホールド６２における排気管部６２１は、排気ポート２２と同数の排気枝管６２１ａ，６２１ａ，…を有しており、それぞれの排気枝管６２１ａ，６２１ａ，…の一方がそれぞれの排気ポート２２の外面側開口に接続され、他方は、排気管部６２１箇所に集中する構成となっている。排気管部６２１には図示しない触媒と連通する。吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２は、基準中心線Ｌを中心にして左右に入れ換え自在となる構成としている（図４参照）。図中の符号７は、発電機用ガスエンジンＡの出力軸である。
【００４２】
本発明における発電機用ガスエンジンでは、前述したように、吸気バルブ３１と排気バルブ３２は、シリンダブロック１の基準中心線Ｌに直交する線上で且つ前記基準中心線に対して左右対称となるように配置され、シリンダ１１の吸気ポート２１と排気ポート２２は、基準中心線Ｌに対して左右対称で且つ同形状としたものである。
【００４３】
そして、シリンダ１１の吸気バルブ３１と排気バルブ３２のそれぞれに独立する吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２が設けられたものである。したがって、本発明の発電機用ガスエンジンＡは、吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２及び吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２をシリンダブロック１の基準中心線Ｌを中心にして左右に入れ換えることができる。
【００４４】
吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２及び吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２の入れ換えを具体的に説明する。まず、本発明における発電機用ガスエンジンＡ〔図４（Ａ）参照〕において、吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２及び吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２を取り外す〔図４（Ｂ）参照〕。
【００４５】
そして、取り外した吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２及び吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２をシリンダヘッド２の基準中心線Ｌを中心にして配置を入れ換える変更を行う〔図４（Ｃ）参照〕。そして、吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２及び吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２をシリンダヘッド２の最初の配置〔図４（Ａ）参照〕とは反対となるようにシリンダヘッド２に再度装着する〔図４（Ｄ）参照〕。
【００４６】
本発明の発電機用ガスエンジンＡでは、このような構成によって、吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２及び吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２をシリンダヘッド２の基準中心線Ｌを中心にして左右対称に入れ換えることができる。そして、通常、ガスエンジンが設置される機械室が狭い場合には、発電機システムは壁際に設置せざる得ない場合があり、このようなときには、ガスエンジンは、一般的に約９００°以上の高温となる排気マニホールド６２等が備わっている高温側が壁際に近接して対向することもあり、そのためにガスエンジン及び周囲に悪影響が及ぶことになる。
【００４７】
本発明では、吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２及び吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２をシリンダヘッド２の基準中心線Ｌを中心にして左右対称に入れ換えることにより、排気マニホールド６２側を壁から遠ざけるように離して、吸気間にホールド６１を壁に対向できるように設置することができ、よって、発電機用ガスエンジンＡを極めて安全に据え付けることが容易にできる。このように、本発明の発電機用ガスエンジンＡは、設置する部屋の状況に合わせて最適な状態で設置でき、設置の自由度を増すことができる。
【００４８】
本発明における発電機用ガスエンジンのシリンダの各行程容積は、４００ｃｃ乃至９５０ｃｃとすることが好ましい。また、本発明における発電機用ガスエンジンは、ガス燃料としてＬＰＧ，都市ガス，ＣＮＧ及び消化ガスが使用される。ここで、消化ガスとは、粗悪ガス，沸きガス，ふん尿等によるガスのことである。
【００４９】
次に、本発明の発電機用ガスエンジンＡによって、構成される発電システムについて図５に基づいて説明する。まず、本発明における発電機用ガスエンジンＡは、２基備えられる〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。その一方の発電機用ガスエンジンＡを第１発電機用ガスエンジンＡ1とし〔図５（Ａ）参照〕、他方を第２発電機用ガスエンジンＡ2とする〔図５（Ｂ）参照〕。
【００５０】
第２発電機用ガスエンジンＡ2は、吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２及び
吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２とを、基準中心線Ｌを中心にして左右入れ換えて、第１発電機用ガスエンジンＡ1とは、正面側から見て左右対称(勝手反対)となる
構成としたものである。
【００５１】
そして、第２発電機用ガスエンジンＡ2では、吸気カムシャフト５１と排気カムシャフ
ト５２及び吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２とを基準中心線Ｌを中心にして左右入れ換えたことで、実質的に元の吸気ポート２１及び吸気バルブ３１が排気ポート２２及び排気バルブ３２としての役割を果たし、また排気ポート２２と排気バルブ３２が吸気ポート２１及び吸気バルブ３１としての役割を果たすことになる。
【００５２】
第１発電機用ガスエンジンＡ1の出力軸７１と、第２発電機用ガスエンジンＡ2の出力軸７２については、正面から見てそれぞれの出力軸７１及び出力軸７２の回転方向は反対(
逆)方向となる〔図５(Ａ)，（Ｂ）参照〕。具体的には、第１発電機用ガスエンジンＡ1の出力軸７１が反時計方向に回転するならば、第２発電機用ガスエンジンＡ2は時計方向に
回転する。また、その逆もある。つまり、第１発電機用ガスエンジンＡ1の出力軸７１の
回転方向に対して、第２発電機用ガスエンジンＡ2の出力軸７２は逆方向に回転する。
【００５３】
第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2と発電機８とは、該発電機８を中間に位置させ、その一方側に前記第１発電機用ガスエンジンＡ1が配置され、他方側に前記第２発電機用ガスエンジンＡ2が配置される。第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2とは、それぞれの正面側同士が発電機８を介して対向且つ直線状に配置される。
【００５４】
そして、第１発電機用ガスエンジンＡ1の出力軸７１と発電機８の第１入力軸８１とが
連結され、第２発電機用ガスエンジンＡ2の出力軸７２と発電機８の第２入力軸８２とが
連結される。そして、第１発電機用ガスエンジンＡ1の出力軸７１と、第２発電機用ガス
エンジンＡ2の出力軸７２と、発電機８の第１入力軸８１と第２入力軸８２が１直線状且
つ直列状となって連結される〔図５（Ｃ）参照〕。この状態で、第１発電機用ガスエンジンＡ1の出力軸７と、第２発電機用ガスエンジンＡ2の出力軸７とが同一方向に回転することになる。
【００５５】
第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2とは、発電機８に連結された状態で、発電機８の左右方向(幅方向)において一方側に第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2の両吸気マニホールド６１が配置され、他方側に両排気マニホールド６２が配置される。
【００５６】
第１発電機用ガスエンジンＡ1のシリンダ１１の数と、第２発電機用ガスエンジンＡ2のシリンダ１１の数は同数である。ここでは、第１発電機用ガスエンジンＡ1の第１シリンダ１１の数を４本とすることが好適である。つまり、４サイクル(４行程)のガスエンジンのため、それぞれのシリンダ１が吸入，圧縮，膨張(燃焼)，排気を連続して行う。
【００５７】
また、第１ガスエンジンＡ1と第２ガスエンジンＡ2における吸入，圧縮，膨張(燃焼)，排気の４行程における動作は、時間的に一致させず、ずらすことが好適である。図６（Ａ）は第１発電機用ガスエンジンＡ1であり、（Ｂ）は、第２発電機用ガスエンジンＡ2である。それぞれの正面から１番目に位置するシリンダ１１同士の動作を示すものである。なお、図６は、２番目同士，３番目同士或いは４番目同士のシリンダ１１に置き換えても良い。
【００５８】
そして、ここでは、第１発電機用ガスエンジンＡ１の１番目のシリンダ１１と第２発電機用ガスエンジンＡ2の１番目のシリンダ１１同士の稼働と見ると、第１発電機用ガスエ
ンジンＡ1の１番目のシリンダ１１が吸入，圧縮，膨張，排気の順番で動作を行っている
ときに、その同時間帯では、第２発電機用ガスエンジンＡ2のシリンダヘッド１１では、
排気，吸入，圧縮，膨張の順番で動作が行われている。
【００５９】
つまり、４行程の中で、力を発生させる膨張(燃焼)が、第１発電機用ガスエンジンＡ1
と第２発電機用ガスエンジンＡ2とのそれぞれの１番目のシリンダ１１(或いはその他の同順番同士のシリンダ１１)では、時間がずれることで、衝撃を分散させ、振動の振幅が大
きくなることを防止し、システムを安定させることができる。そして、第１発電機用ガスエンジンＡ1側の全シリンダ１１と、第２発電機用ガスエンジンＡ2側の全シリンダ１１における膨張行程の時間が一致しないようにすることで、総合的なピストン動作によるトルクの変動を最小にすることができる。
【００６０】
ここで、第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2における吸入，圧縮，膨張，排気の行程の時間のズレとは、それぞれの行程が完了した時間のズレではなく、第１発電機用ガスエンジンＡ1それぞれの行程が完了する前に、第２発電機用ガスエ
ンジンＡ2のそれぞれの行程が始まるようにすることが、さらに好ましい。
【００６１】
つまり、第１発電機用ガスエンジンＡ１において、複数のシリンダ１１において膨張行程が行われているときに、第２発電機用ガスエンジンＡ2では、複数のシリンダ１１の何
れも膨張行程が行われていないようにすることである。換言すると、第２発電機用ガスエンジンＡ2の複数のシリンダ１１において膨張行程が行われているときに、第１発電機用
ガスエンジンＡ1では、複数のシリンダ１１の何れも膨張行程が行われていないようにす
ることである。
【００６２】
このような構成によって、大型の発電機８に対して比較的小型の第１発電機用ガスエンジンＡ1及び第２発電機用ガスエンジンＡ2によって、相互に干渉することなく、且つ無理な荷重がかからずに発電機８を稼動させることができる。発電機８の最大出力は、第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2のそれぞれの最大出力よりも大きい。
【００６３】
つまり、第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2の両方によって、発電機８に対して余裕を持って十分に稼働させることが必要である。第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2を総合した出力は、発電機の最大出力よりも約２０％大きいことが好ましい。例えば、発電機８の発電が５０Ｋｗの場合、第１発電機用ガスエンジンＡ1及び第２発電機用ガスエンジンＡ2の総合出力は６０Ｋｗである。また、発電機８は、交流及び直流の何れもが使用可能であるが、交流発電機が好適である。
【００６４】
以上述べたように、本発明の発電機用ガスエンジンＡが２基備えられ、一方を第１発電機用ガスエンジンＡ1とし、他方を第２発電機用ガスエンジンＡ2とする。第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2とは、相互に左右対称(勝手反対)となるように設定することで、一方の第１発電機用ガスエンジンＡ1はそのままとし、他方の出力
軸が逆回転する第２発電機用ガスエンジンＡ2は、吸気カムシャフト５１と排気カムシャ
フト５２とを基準中心線Ｌを中心にして左右に入れ換える。
【００６５】
同様に吸気マニホールド６１と排気マニホールド６２を基準中心線Ｌを中心にして、左右に入れ換える。このようにした第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエン
ジンＡ2の２基によって、１基の大出力発電機８を稼働させることにより、以下の特有な
効果を有する。
【００６６】
まず、第１に大出力の発電機８に対して、これを稼働させるガスエンジンも大型となるが、実際にガスエンジンでは舶用ディーゼルエンジンのような大型のものは無く、調達しにくいものである。そのようなことから、比較的小型の火花点火式のガスエンジンとして、第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2とを備えることにより、大出力の発電機８を稼働できる。
【００６７】
また、比較的小型とした第１発電機用ガスエンジンＡ1と第２発電機用ガスエンジンＡ2を備えたことで、発電室内における設置の自由度を増すことができる。さらに、設置にかかるコストを抑えることができる。また、第１発電機用ガスエンジンＡ1と第１発電機用
ガスエンジンＡ1のシリンダ１１の数を同一としたが、両者のシリンダ１１の個数が異な
るものであっても良い。具体的に第１発電機用ガスエンジンＡ1のシリンダ１１の数を４
とし、第２発電機用ガスエンジンＡ2の数を３としても良い。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ…発電機用ガスエンジン、Ａ1…第１発電機用ガスエンジン、
Ａ2…第２発電機用ガスエンジン、１…シリンダブロック、１１…シリンダ、
２…シリンダヘッド、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、２３…扁平球面状凹面、
３１…吸気バルブ、３２…排気バルブ、４１，４２…点火プラグ、
５１…吸気カムシャフト、５２…排気カムシャフト、８…発電機、Ｌ…基準中心線。
【要約】
【目的】種々の場所に対応できる設置の自由度の高い発電機用ガスエンジンを提供すること。
【構成】シリンダブロック１と、吸気ポート２１，排気ポート２２，吸気バルブ３１，排気バルブ３２と点火プラグ４１，４２が配置されシリンダブロック１上に設置されるシリンダヘッド２とを備えること。複数のシリンダ１１は、それぞれの直径中心Ｐａが直線とした基準中心線上Ｌに１列に配置され、点火プラグ４１，４２は基準中心線Ｌ上に配置される。吸気バルブ３１と排気バルブ３２は基準中心線Ｌにシリンダ１１の中心で直交する線上で且つ基準中心線Ｌに対して左右対称に配置され、シリンダ１１の吸気ポート２１と排気ポート２２は、基準中心線Ｌに対して左右対称で且つ同形状とし、シリンダ１１の吸気バルブ３１と排気バルブ３２のそれぞれに独立する吸気カムシャフト５１と排気カムシャフト５２が基準中心線Ｌの左右両側に設けられる。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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