(57)【要約】  【課題】  燃料ガス供給装置に組み込まれる圧縮機を、冷却用ファンを介して効率良く冷却する冷却方法を提供する。  【解決手段】  燃料ガス供給装置におけるケースの内部が複数に区画され、その一区画である圧縮室１ａ内に圧縮機２と冷却用ファン６とが配設される。圧縮機２を支持している支持台２２の脚部２２ａに板状ディフューザ２１を取り付け、圧縮機２のモータ部２ｂの外周を取り囲むようにする。前記冷却用ファン６からの冷風は、ほぼ全部が板状ディフューザ２１の内部に取り込まれ、且つ板状ディフューザ２１に沿って流れることから整流される。これにより、圧縮機２のモータ部２ｂを効率良く冷却することができる。又、整流状態の冷風が圧縮部２ａに吹き付けられることから、圧縮部２ａをも効率良く冷却することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースの内部が複数の区画に分割され、その一区画内に圧縮機とこの圧縮機を冷却するための冷却用ファンとが組み込まれている燃料ガス供給装置において、前記冷却用ファンの前方周辺部にディフューザを設け、このディフューザにより冷却用ファンからの冷風を整流し、前記圧縮機のモータ部又は／及び圧縮部へ誘導することを特徴とする燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法。
【請求項２】
前記ディフューザは、前記圧縮機の支持台脚部に取り付けて圧縮機のモータ部の外周を取り囲むようにしたことを特徴とする請求項１記載の燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法。
【請求項３】
前記ディフューザは、前記区画の内壁面に取り付けて前記圧縮機の圧縮部の外周を取り囲むようにしたことを特徴とする請求項１記載の燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法。
【請求項４】
前記ディフューザは、前記区画の内壁面に取り付けて前記冷却用ファンの前方外周を取り囲むようにしたことを特徴とする請求項１記載の燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法。
【請求項５】
前記ディフューザは、前記区画の内壁面に取り付けて前記圧縮機の圧縮部の外周、及び前記冷却用ファンの前方外周をそれぞれ取り囲むようにしたことを特徴とする請求項１記載の燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロガスタービン等に圧縮燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄板等からなる不燃性剛体からなる箱体に、燃料ガス導入口、ストレーナ、逆止弁、スナッバタンク、圧縮機、高圧電磁弁、燃料ガス供給口、換気ファン、基板、リレー等からなる制御機能部及び表示基板、操作用スイッチ等が装着又は収納された構成の燃料ガス供給装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
上記燃料ガス供給装置は、天然ガス充填装置であって供給源である元タンク等から供給を受けた天然ガスを圧縮機で圧縮して所定のガス圧まで昇圧し、自動車等に搭載したガスボンベ等に圧縮天然ガスを充填するものである。
【特許文献１】特開平７−１３３８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の燃料ガス供給装置においては、図７に略図で示すように箱体内に設けた隔離壁を利用して圧縮機の下方に送風口Ａを形成し、この送風口Ａに臨ませて前記換気ファンＢを設置し、この換気ファンＢを起動することによって下方から上方に向けて送風できるようにしてある。そして、図示は省略したが箱体の下部側の四方に通気孔を、上部側の四方に通気孔を設けてあり、換気ファンを起動すると、下方の通気孔から外気が流入し、上方の通気孔から排出される。
【０００５】
この場合、換気ファンＢは箱体内を換気することにより、例え可燃性の天然ガスが漏れたとしても箱体内に滞留して爆発限界濃度まで上昇するのを未然に防止する作用をなすものであるが、換気ファンＢの上方に位置している前記圧縮機Ｃを冷却する作用をもなしている。
【０００６】
しかしながら、換気ファンＢによる圧縮機Ｃの冷却作用を考慮すると、換気ファンＢからの送風が前方に行くほど放射状に広がって層流が乱れ、且つ圧縮機の冷却にとっては無駄な空間領域を流れるため、圧縮機Ｃを十分に冷却できないという問題があった。特に圧縮機Ｃの圧縮部Ｅは、発熱量が大きいため十分な冷却を必要とし、圧縮部Ｅの冷却が不十分であるとピストンリング等に悪影響を及ぼして圧縮機能を低下させ、耐久性も低下させることになる。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされ、圧縮機のモータ部及び圧縮部を効率良く冷却できるようにした燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための手段として、本発明の請求項１は、ケースの内部が複数の区画に分割され、その一区画内に圧縮機とこの圧縮機を冷却するための冷却用ファンとが組み込まれている燃料ガス供給装置において、前記冷却用ファンの前方周辺部にディフューザを設け、このディフューザにより冷却用ファンからの冷風を整流し、前記圧縮機のモータ部又は／及び圧縮部へ誘導することを特徴とする燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法である。これにより、圧縮機のモータ部又は／及び圧縮部を効率良く冷却することが可能となる。
【０００９】
本発明の請求項２は、請求項１記載の燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法において、前記ディフューザは、前記圧縮機の支持台脚部に取り付けて圧縮機のモータ部の外周を取り囲むようにしたことを特徴とする。これにより、冷却用ファンからの冷風は、ディフューザにより整流されることから圧縮機のモータ部を効率良く冷却することができる。又、モータ部の外周部を通過した冷風は、整流状態のまま圧縮機の圧縮部にも吹き付けられるため圧縮部をも効率良く冷却することができる。
【００１０】
本発明の請求項３は、請求項１記載の燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法において、前記ディフューザは、前記区画の内壁面に取り付けて前記圧縮機の圧縮部の外周を取り囲むようにしたことを特徴とする。これにより、冷却用ファンからの冷風は、モータ部の外周部を通過した後、ディフューザにより中央側に向けて整流され圧縮機の圧縮部に誘導されるため圧縮部を効率良く冷却することができる。
【００１１】
本発明の請求項４は、請求項１記載の燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法において、前記ディフューザは、前記区画の内壁面に取り付けて前記冷却用ファンの前方外周を取り囲むようにしたことを特徴とする。これにより、冷却用ファンからの冷風は、ディフューザにより中央側に向けて整流され圧縮機のモータ部に誘導されるためモータ部を効率良く冷却することができる。
【００１２】
本発明の請求項５は、請求項１記載の燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法において、前記ディフューザは、前記区画の内壁面に取り付けて前記圧縮機の圧縮部の外周、及び前記冷却用ファンの前方外周をそれぞれ取り囲むようにしたことを特徴とする。これにより、冷却用ファンからの冷風は、ディフューザにより中央側に向けて整流され圧縮機のモータ部及び圧縮部に誘導されるためモータ部及び圧縮部の両方を効率良く冷却することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に係る燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法によれば、ケースの内部が複数の区画に分割され、その一区画内に圧縮機とこの圧縮機を冷却するための冷却用ファンとが組み込まれている燃料ガス供給装置において、前記冷却用ファンの前方周辺部にディフューザを設け、このディフューザにより冷却用ファンからの冷風を整流し、前記圧縮機のモータ部又は／及び圧縮部へ誘導するので、圧縮機のモータ部又は／及び圧縮部を効率良く冷却できる効果を奏する。
【００１４】
本発明の請求項２に係る燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法によれば、請求項１の発明において、前記ディフューザは、前記圧縮機の支持台脚部に取り付けて圧縮機のモータ部の外周を取り囲むようにしたので、特に圧縮機のモータ部を効率良く冷却することができ、モータ部の外周部を通過した冷風は、整流状態のまま圧縮機の圧縮部にも吹き付けられるため圧縮部をも効率良く冷却できる効果を奏する。
【００１５】
本発明の請求項３に係る燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法によれば、請求項１の発明において、前記ディフューザは、前記区画の内壁面に取り付けて前記圧縮機の圧縮部の外周を取り囲むようにしたので、特に圧縮部を効率良く冷却できる効果を奏する。
【００１６】
本発明の請求項４に係る燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法によれば、請求項１の発明において、前記ディフューザは、前記区画の内壁面に取り付けて前記冷却用ファンの前方外周を取り囲むようにしたので、冷却用ファンからの冷風は整流されて圧縮機のモータ部に誘導されるため、特にモータ部を効率良く冷却できる効果を奏する。
【００１７】
本発明の請求項５に係る燃料ガス供給装置の圧縮機冷却方法によれば、請求項１の発明において、前記ディフューザは、前記区画の内壁面に取り付けて前記圧縮機の圧縮部の外周、及び前記冷却用ファンの前方外周をそれぞれ取り囲むようにしたので、モータ部及び圧縮部の両方を効率良く冷却できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明をマイクロガスタービン用燃料ガス供給装置に適用した実施形態に付いて、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、マイクロガスタービン用燃料ガス供給装置のシステム構成を示す概略図、図２は、マイクロガスタービン用燃料ガス供給装置の概略斜視図、図３は、本発明に係る第１実施形態を示すもので、（ａ）は板状ディフューザの斜視図、（ｂ）は板状ディフューザを取り付けた状態の概略下面図、（ｃ）は使用状態の説明図、図４は、本発明に係る第２実施形態を示すもので、（ａ）は立体状ディフューザの斜視図、（ｂ）は立体状ディフューザを取り付けた状態の概略斜視図、（ｃ）はその概略上面図、（ｄ）は使用状態の説明図、図５は、本発明に係る第３実施形態を示すもので、その使用状態の説明図、図６は、本発明に係る第４実施形態を示すもので、その使用状態の説明図、図７は、従来例を示す説明図である。
【００２０】
図１に示す燃料ガス供給装置は、都市ガス等の燃料ガスを圧縮して所定のガス圧に昇圧し、その圧縮燃料ガスをマイクロガスタービンに供給するものである。
このマイクロガスタービン用燃料ガス供給装置は、ケース１内に圧縮機２と、この圧縮機２に燃料ガスを送り込むバッファタンク３と、前記圧縮機２で圧縮された燃料ガスを収容すると共にその圧縮燃料ガスを外部に供給するリザーバタンク４と、圧縮機２を冷却するための冷却用ファン６等が収納されている。
【００２１】
又、ガス入口から前記バッファタンク３に至るまでのガス導入経路Ｐには低圧圧力スイッチ７と、ストレーナ１４と、電磁弁８と、低圧側逆止弁５とが配設され、前記圧縮機２からガス出口に至るまでのガス導出経路Ｑには高圧側逆止弁９と、高圧圧力スイッチ１０と前記リザーバタンク４とが配設されている。１１は制御回路であり、高圧圧力スイッチ１０と圧縮機２に接続され、高圧圧力スイッチ１０からの信号を受けて圧縮機２を制御し、吐出ガス圧を一定にする。
【００２２】
更に、圧縮機２の下流側で前記高圧側逆止弁９の手前の箇所と、圧縮機２の上流側で前記バッファタンク３の手前の箇所とを接続する第１のバイパスＲと第２のバイパスＳとが並列に設けられ、第１のバイパスＲには容量制御弁１２、第２のバイパスＳにはリリーフ弁１３が配設された構成になっている。
【００２３】
上記構成のシステム回路において、ガス入口から都市ガス等の燃料ガスが供給されると、低圧圧力スイッチ７がオンとなって電磁弁８を開き、燃料ガスをバッファタンク３内に収容する。燃料ガスの逆流は逆止弁５にて阻止する。バッファタンク３に収容された燃料ガスは圧縮機２に送られて所定のガス圧（例えば６００ｋＰａ）に圧縮され、圧縮機２から吐出された圧縮燃料ガスはリザーバタンク４内に収容される。リザーバタンク４から吐出される圧縮燃料ガスはガス出口からマイクロガスタービン１５に送られる。圧縮燃料ガスの供給過剰を防止するために圧縮機２からリザーバタンク４へのガス量が一定量を超えると高圧圧力スイッチ１０がオンとなって容量制御弁１２を開き、圧縮燃料ガスの一部を第１のバイパスＲを経てバッファタンク３に戻すようにしてある。
【００２４】
上記システム回路の構成部材は、図２に概略で示すようにケース１の内部を分割した区画内に収納されており、この場合は圧縮室１ａ、要素室１ｂ、制御室１ｃの３つの区画に分割されている。このうち、圧縮室１ａには前記圧縮機２と冷却用ファン６等が収納され、要素室１ｂには前記バッファタンク３、リザーバタンク４、逆止弁５、９及び圧力スイッチ等が収納され、制御室１ｃには電装ボックス１６が配設されている。１７は電装ボックス１６の上部側面に設けた放熱用ファンであり、１８は放熱用ファン１７に対向させてケース１の側面に設けた排出口である。又、１９は仕切板、２０は電装ボックス１６の取付板である。尚、図示されていない配管、配線により各構成部材が接続されることでシステム回路が構成される。
【００２５】
図３は、本発明の第１実施形態を示すもので、（ａ）は板状に形成されたディフューザを示しており、この板状ディフューザ２１は基板部２１ａと、その両側に折り曲げて形成された取付部２１ｂとから構成され、基板部２１ａは下方に向かって漸次広幅になっている。この板状ディフューザ２１の材質は限定されないが、例えば耐熱性材で形成することが好ましい。
【００２６】
この板状ディフューザ２１は、図３（ｂ）のように前記圧縮機２を支持している支持台２２（図２）の脚部２２ａに、前記取付部２１ｂを固定することにより取り付け、４枚の板状ディフューザ２１にて圧縮機２のモータ部２ｂの外周を取り囲むようにする。
【００２７】
このようして板状ディフューザ２１を取り付けると、図３（ｃ）のように前記冷却用ファン６からの冷風（外気）は、ほぼ全部が板状ディフューザ２１の内部に取り込まれ、且つ板状ディフューザ２１に沿って流れることから整流されることになる。これにより、圧縮機２のモータ部２ｂを効率良く冷却することができる。
【００２８】
又、板状ディフューザ２１の内部を通過した冷風が、ほぼ整流状態のまま前記支持台２２における脚部２２ａ間の隙間を通って圧縮機２の圧縮部２ａに吹き付ける。
従って、圧縮機２の圧縮部２ａをも効率良く冷却することができる。そして、圧縮部２ａを冷却した後に、前記ケース１の上部側面に設けられている排出口１ｄ（図２）から外部に排出される。
【実施例２】
【００２９】
図４は、本発明の第２実施形態を示すもので、（ａ）は立体状に形成されたディフューザを示しており、この立体状ディフューザ２３は４つの平面を備えた略三角錐体に形成されている。この立体状ディフューザ２３の形状及び大きさは限定されないが、前記ケースの圧縮室１ａの内壁に取り付け易い形状で、且つ冷却用ファン６からの冷風を整流し易い面を有する形状であることが好ましい。立体状ディフューザ２３の材質も限定されないが、例えばゴム、ウレタンフォーム等で形成することができる。
【００３０】
この立体状ディフューザ２３は、図４（ｂ）のように圧縮機２の圧縮部２ａの外周に位置するようにして圧縮室１ａの内壁面四隅部に取り付ける。この時、立体状ディフューザ２３の一面２３ａが圧縮室１ａの内側に向くと共に、内側に向かって上向き傾斜するように取り付ける。このように取り付けることによって、図４（ｃ）のように圧縮部２ａの外周が立体状ディフューザ２３によりほぼ取り囲まれる状態となる。尚、立体状ディフューザ２３の一面２３ａは平面に限定されず、例えば整流に適した湾曲面であってもよい。
【００３１】
本実施形態においては、前記冷却用ファン６からの冷風は、図４（ｄ）のように圧縮機２のモータ部２ｂの周囲を通過してこれを冷却した後、前記立体状ディフューザ２３の一面２３ａにより整流されて圧縮部２ａに吹き付けられる。従って、圧縮機２の圧縮部２ａを効率良く冷却することができる。そして、圧縮部２ａを冷却した後に、前記ケース１の排出口１ｄから外部に排出される。
【００３２】
立体状ディフューザ２３がウレタンフォーム等の吸音材で形成されている場合には、整流作用のみならず吸音作用をも得ることができ、圧縮部２ａで生じる騒音を吸収して外部への騒音を緩和することが可能である。又、立体状ディフューザ２３がゴム等で形成されている場合には、整流作用のみならず防振作用をも得ることができ、圧縮部２ａで生じる振動を吸収して圧縮室１ａ乃至はケース１に伝達するのを極力阻止することが可能である。
【実施例３】
【００３３】
図５は、本発明の第３実施形態を示すもので、前記立体状ディフューザ２３を前記冷却用ファン６の前方外周に位置するようにして圧縮室１ａの内壁面四隅部に取り付ける。この時、立体状ディフューザ２３の一面２３ａが圧縮室１ａの内側に向くと共に、外側（内壁方向）に向かって上向き傾斜するように取り付ける。このように取り付けることによって、冷却用ファン６の前方外周が立体状ディフューザ２３によりほぼ取り囲まれる状態となる。
【００３４】
本実施形態においては、冷却用ファン６からの冷風は、立体状ディフューザ２３の一面２３ａにより整流されて圧縮機２のモータ部２ｂの外周に沿って上昇する。従って、圧縮機２のモータ部２ｂを効率良く冷却することができる。そして、圧縮機２のモータ部２ｂの外周に沿って上昇した後、整流状態にて冷風が圧縮部２ａに吹き付けるため、圧縮部２ａをも効率良く冷却することが可能である。
【実施例４】
【００３５】
図６は、本発明の第４実施形態を示すもので、前記第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせた構成である。即ち、立体状ディフューザ２３は、圧縮機２の圧縮部２ａの外周に位置するようにして圧縮室１ａの内壁面四隅部に取り付けると共に、冷却用ファン６の前方外周に位置するようにして圧縮室１ａの内壁面四隅部に取り付ける。この時、圧縮部２ａ側の立体状ディフューザ２３は、その一面２３ａが圧縮室１ａの内側に向くと共に、内側に向かって上向き傾斜するように取り付けることで、圧縮部２ａの外周が立体状ディフューザ２３によりほぼ取り囲まれる状態となるようにする。一方、冷却用ファン６側の立体状ディフューザ２３は、その一面２３ａが圧縮室１ａの内側に向くと共に、外側（内壁方向）に向かって上向き傾斜するように取り付けることで、冷却用ファン６の前方外周が立体状ディフューザ２３によりほぼ取り囲まれる状態となるようにする。
【００３６】
本実施形態においては、冷却用ファン６からの冷風は、冷却用ファン６側の立体状ディフューザ２３の一面２３ａにより整流されて圧縮機２のモータ部２ｂの外周に沿って上昇し、その上昇冷風は圧縮部２ａ側の立体状ディフューザ２３の一面２３ａにより再度整流されて圧縮部２ａに吹き付けられる。従って、圧縮機２のモータ部２ｂ及び圧縮部２ａの両方を効率良く冷却することができる。そして、圧縮部２ａを冷却した後に、前記ケース１の排出口１ｄから外部に排出される。
【００３７】
圧縮部２ａ側の立体状ディフューザ２３がウレタンフォーム等の吸音材で形成されている場合には、整流作用のみならず吸音作用をも得ることができ、圧縮部２ａで生じる騒音を吸収して外部への騒音を緩和することが可能である。又、立体状ディフューザ２３がゴム等で形成されている場合には、整流作用のみならず防振作用をも得ることができ、圧縮部２ａで生じる振動を吸収して圧縮室１ａ乃至はケース１に伝達するのを極力阻止することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、装置類に組み込まれる圧縮機の冷却方法であって、特に燃料ガス供給装置に組み込まれる圧縮機の冷却方法として有効に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】マイクロガスタービン用燃料ガス供給装置のシステム構成を示す概略図である。
【図２】マイクロガスタービン用燃料ガス供給装置の概略斜視図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態を示すもので、（ａ）は板状ディフューザの斜視図、（ｂ）は板状ディフューザを取り付けた状態の概略下面図、（ｃ）は使用状態の説明図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態を示すもので、（ａ）は立体状ディフューザの斜視図、（ｂ）は立体状ディフューザを取り付けた状態の概略斜視図、（ｃ）はその概略上面図、（ｄ）は使用状態の説明図である。
【図５】本発明に係る第３実施形態を示すもので、その使用状態の説明図である。
【図６】本発明に係る第４実施形態を示すもので、その使用状態の説明図である。
【図７】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ケース
２  圧縮機
２ａ  圧縮部
２ｂ  モータ部
３  バッファタンク
４  リザーバタンク
５  低圧側逆止弁
６  冷却用ファン
７  低圧圧力スイッチ
８  電磁弁
９  高圧側逆止弁
１０  高圧圧力スイッチ
１１  制御回路
１２  容量制御弁
１３  リリーフ弁
１４  ストレーナ
１５  マイクロガスタービン
２１  板状ディフューザ
２２  支持台
２２ａ  脚部
２３  立体状ディフューザ
２３ａ  一面
【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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【図７】
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