Рабочая машина для когенерации тепла и электроэнергии

Номер патента: 23200

Опубликовано: 31.05.2016

Авторы: Кавакита Кейсуке, Кавано Тацуя, Оно Масааки

Есть еще 6 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Рабочая машина для когенерации тепла и электричества, содержащая генератор (6) и/или компрессор, двигатель (5), корпус (2), в которой двигатель (5) и рабочая машина, приводимая в действие двигателем (5), расположены в нижнем пространстве (4) корпуса (2), а электрические компоненты двигателя (5) и рабочей машины расположены в верхнем пространстве (3) корпуса (2), которое разделено на камеру (33) с высоким тепловыделением, в которой расположены все компоненты с высоким тепловыделением, входящие в состав электрических компонентов, камеру (34) с низким тепловыделением, в которой расположены все компоненты с низким тепловыделением, входящие в состав электрических компонентов, и количество теплоты которых меньше, чем количество теплоты компонентов с высоким тепловыделением, и камеру (35) всасывающего вентилятора, оснащенную всасывающим вентилятором (36), предназначенным для всасывания наружного воздуха (F) через единственное впускное отверстие (39d), выполненное в панели (10с), составляющей поверхность стенки камеры (33) с высоким тепловыделением,

так, что камера (33) с высоким тепловыделением и камера (34) с низким тепловыделением проходят в продольном направлении верхнего пространства (3) и примыкают друг к другу в направлении ширины верхнего пространства, а камера (35) всасывающего вентилятора примыкает к камере (30) с высоким тепловыделением и камере (34) с низким тепловыделением;

первая стенка (70), выступающая в качестве перегородки между камерой (33) с высоким тепловыделением и камерой (35) всасывающего вентилятора, содержит первое сообщающее отверстие (74), через которое сообщаются друг с другом камера (33) с высоким тепловыделением и камера (35) всасывающего вентилятора;

вторая стенка (78), выступающая в качестве перегородки между камерой (33) с высоким тепловыделением и камерой (34) с низким тепловыделением, содержит второе сообщающее отверстие (75), через которое сообщаются друг с другом камера (33) с высоким тепловыделением и камера (34) с низким тепловыделением;

третья стенка (79), выступающая в качестве перегородки между камерой (34) с низким тепловыделением и камерой (35) всасывающего вентилятора, содержит третье сообщающее отверстие (76), через которое сообщаются друг с другом камера (34) с низким тепловыделением и камера (35) всасывающего вентилятора,

при этом рабочая машина содержит канал (Q) охлаждения камеры с высоким тепловыделением, через который наружный воздух (F) из впускного отверстия (39d) достигает камеры (35) всасывающего вентилятора через камеру (33) с высоким тепловыделением и первое сообщающее отверстие (74), и канал (R) охлаждения камеры (34) с низким тепловыделением, через который наружный воздух (F) из впускного отверстия (39d) достигает камеры (35) всасывающего вентилятора через камеру (33) с высоким тепловыделением, второе сообщающее отверстие (75), камеру (34) с низким тепловыделением и третье сообщающее отверстие (76).

2. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что канал (Q) охлаждения камеры (33) с высоким тепловыделением короче, чем канал (R) охлаждения камеры (34) с низким тепловыделением.

3. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что камера (34) с низким тепловыделением расположена в передней части корпуса (2) рабочей машины.

4. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что впускное отверстие (39d) выполнено на расстоянии от камеры (35) всасывающего вентилятора.

5. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что первое сообщающее отверстие (74) выполнено рядом с первой стенкой (70).

6. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что второе сообщающее отверстие (75) выполнено на расстоянии от камеры (35) всасывающего вентилятора.

7. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что третье сообщающее отверстие (76) выполнено на расстоянии от второго сообщающего отверстия (75).

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

РАБОЧАЯ МАШИНА ДЛЯ КОГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В настоящем изобретении предложена заключенная в корпус с двигателем рабочая машина,устроенная так, что пространство для электрических компонентов, предназначенное для размещения электрических компонентов, разделено на два пространства, но при этом впускное отверстие для охлаждающего воздуха сконцентрировано в одном единственном месте. В заключенной в корпус с двигателем рабочей машине 1, в которой двигатель 5 расположен в нижнем пространстве 4 корпуса 2, а электрические компоненты расположены в его верхнем пространстве 3,верхнее пространство разделено на камеру 33 с высоким тепловыделением, в которой расположены компоненты с высоким тепловыделением; камеру 34 с низким тепловыделением, в которой расположены компоненты с низким тепловыделением; и камеру 35 всасывающего вентилятора,оснащенную всасывающим вентилятором 36, предназначенным для всасывания наружного воздуха через единственное впускное отверстие 39d. Заключенная в корпус с двигателем рабочая машина включает в себя канал Q охлаждения камеры с высоким тепловыделением, через который наружный воздух F из впускного отверстия достигает камеры всасывающего вентилятора через камеру с высоким тепловыделением и первое сообщающее отверстие 74; и канал R охлаждения камеры с низким тепловыделением, через который наружный воздух из впускного отверстия достигает камеры всасывающего вентилятора через камеру с высоким тепловыделением, второе сообщающее отверстие 75, камеру с низким тепловыделением и третье сообщающее отверстие 76. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к заключенной в корпус с двигателем рабочей машине, в котором двигатель, рабочая машина, приводимая в действие посредством двигателя, и электрические компоненты двигателя и рабочей машины расположены внутри корпуса. Уровень техники Заключенной в корпус с двигателем рабочей машиной называют устройство когенерации тепла и электричества, в котором генератор и/или холодильный компрессор, выступающий в качестве рабочей машины (рабочих машин), приводят в действие посредством двигателя для выработки электроэнергии и/или осуществления кондиционирования воздуха с использованием теплового насоса и для нагрева воды путем использования бросового тепла, вырабатываемого при генерации электроэнергии и/или кондиционировании воздуха с использованием теплового насоса. Такая заключенная в корпус с двигателем рабочая машина выполнена так, что двигатель, рабочая машина, приводимая в действие посредством двигателя, и электрические компоненты двигателя и рабочей машины расположены внутри корпуса. Например, в японской заявке 2000-88281 (патентный документ 1) описан отсек для электрических компонентов для наружного блока, выполненный так, что внутреннее пространство отсека для электрических компонентов, предназначенного для содержания электрических компонентов, разделено на два пространства. Сущность изобретения Отсек для электрических компонентов, описанный в патентном документе 1, выполнен так, что посредством композитной отлитой пластины он разделен на верхнее пространство, в котором расположены слаботочные компоненты схемы, такие как микрокомпьютер и периферический компонент схемы и т.д.; и нижнее пространство, в котором расположены сильноточные компоненты схемы, такие как реле мощности и дроссельная катушка и т.д. Правые стенки верхней и нижней крышек отсека для электрических компонентов выполнены с впускным отверстием для наружного воздуха для верхнего пространства и с впускным отверстием для наружного воздуха для нижнего пространства соответственно, а нижняя левая стенка нижней крышки выполнена с выпускным отверстием для наружного воздуха. В отсеке для электрических компонентов, описанном в патентном документе 1, и для нижнего пространства и для верхнего пространства используют единственное выпускное отверстие для наружного воздуха, но при этом используют отдельные для нижнего пространства и для верхнего пространства впускные отверстия для наружного воздуха. Поэтому в отсеке для электрических компонентов, описанном в патентном документе 1, для каждого из двух впускных отверстий для наружного воздуха должен иметься фильтр, что невыгодно увеличивает число этапов сборки и число этапов обслуживания фильтров и, таким образом, приводит к увеличению издержек. Соответственно, настоящее изобретение решает вышеупомянутые технические задачи, предлагая заключенную в корпус с двигателем рабочую машину, устроенную так, что пространство для электрических компонентов, предназначенное для размещения электрических компонентов, разделено на два пространства, но при этом впускное отверстие для охлаждающего воздуха сконцентрировано в одном единственном месте. Для решения вышеупомянутых технических задач в настоящем изобретении предложена заключенная в корпус с двигателем рабочая машина. В частности, заключенная в корпус с двигателем рабочая машина по п.1 формулы настоящего изобретения предназначена для когенерации тепла и электричества и содержит генератор и/или компрессор,двигатель, корпус, в которой двигатель и рабочая машина, приводимая в действие двигателем, расположены в нижнем пространстве корпуса, а электрические компоненты двигателя и рабочей машины расположены в верхнем пространстве корпуса, причем верхнее пространство разделено на камеру с высоким тепловыделением, в которой расположены все компоненты с высоким тепловыделением, входящие в состав электрических компонентов; камеру с низким тепловыделением, в которой расположены все компоненты с низким тепловыделением, входящие в состав электрических компонентов, и количество теплоты которых меньше, чем количество теплоты компонентов с высоким тепловыделением; и камеру всасывающего вентилятора, оснащенную всасывающим вентилятором, предназначенным для всасывания наружного воздуха через единственное впускное отверстие, выполненное в панели, составляющей поверхность стенки камеры с высоким тепловыделением, при этом камера с высоким тепловыделением и камера с низким тепловыделением проходят в продольном направлении верхнего пространства и примыкают друг к другу в поперечном направлении верхнего пространства, а камера всасывающего вентилятора примыкает к камере с высоким тепловыделением и камере с низким тепловыделением, при этом первая стенка, выступающая в качестве перегородки между камерой с высоким тепловыделением и камерой всасывающего вентилятора, включает в себя первое сообщающее отверстие, через которое сообщаются друг с другом камера с высоким тепловыделением и камера всасывающего вентилятора, при этом вторая стенка, выступающая в качестве перегородки между камерой с высоким тепловыделением и камерой с низким тепловыделением, включает в себя второе сообщающее отверстие, через которое сообщаются друг с другом камера с высоким тепловыделением и камера с низким тепловыделением, при этом третья стенка, выступающая в качестве перегородки между камерой с низким тепловыделением и камерой вса-1 023200 сывающего вентилятора, включает в себя третье сообщающее отверстие, через которое сообщаются друг с другом камера с низким тепловыделением и камера всасывающего вентилятора, и при этом заключенная в корпус с двигателем рабочая машина включает в себя канал охлаждения камеры с высоким тепловыделением, через который наружный воздух из впускного отверстия достигает камеры всасывающего вентилятора через камеру с высоким тепловыделением и первое сообщающее отверстие; и канал охлаждения камеры с низким тепловыделением, через который наружный воздух из впускного отверстия достигает камеры всасывающего вентилятора через камеру с высоким тепловыделением, второе сообщающее отверстие, камеру с низким тепловыделением и третье сообщающее отверстие. В рабочей машине по п.2 формулы настоящего изобретения канал охлаждения камеры с высоким тепловыделением короче, чем канал охлаждения камеры с низким тепловыделением. В рабочей машине по п.3 формулы настоящего изобретения камера с низким тепловыделением расположена в передней части, заключенной в корпус с двигателем рабочей машины. В рабочей машине по п.4 формулы настоящего изобретения впускное отверстие выполнено на расстоянии от камеры всасывающего вентилятора. В заключенной в корпус с двигателем рабочей машине по п.5 формулы настоящего изобретения первое сообщающее отверстие выполнено рядом с первой стенкой. В рабочей машине по п.6 формулы настоящего изобретения второе сообщающее отверстие выполнено на расстоянии от камеры всасывающего вентилятора. В рабочей машине по п.7 формулы настоящего изобретения третье сообщающее отверстие выполнено на расстоянии от второго сообщающего отверстия. В изобретении по п.1 формулы от наружного воздуха, всасываемого через единственное впускное отверстие, отводят воздушный поток, проходящий через канал охлаждения камеры с высоким тепловыделением, и воздушный поток, проходящий через канал охлаждения камеры с низким тепловыделением,а затем отведенные потоки объединяют в камере всасывающего вентилятора. В связи с этим необходимо разместить один фильтр для единственного впускного отверстия, а число этапов сборки и число этапов обслуживания фильтра может быть сокращено, позволяя, таким образом, снизить издержки. Если одинаковое количество воздуха проходит в канал охлаждения камеры с высоким тепловыделением и в канал охлаждения камеры с низким тепловыделением, то в более коротком канале охлаждения сокращается потеря давления, которая возникает во время прохождения наружного воздуха через канал охлаждения, повышая, таким образом, итоговую эффективность охлаждения. Соответственно, в изобретении по п.2 формулы канал охлаждения камеры с высоким тепловыделением имеет меньшую длину, чем канал охлаждения камеры с низким тепловыделением, который проходит, например, через второе сообщающее отверстие, тем самым, более эффективно охлаждая компоненты с высоким тепловыделением, расположенные в камере с высоким тепловыделением. Рабочая поверхность расположена в передней части обычным образом, но если камера с высоким тепловыделением расположена в передней части, то оператор может по ошибке коснуться камеры с высоким тепловыделением. Изобретение по п.3 формулы позволяет предотвратить ошибочное касание камеры с высоким тепловыделением оператором. В изобретении по п.4 формулы впускное отверстие расположено на расстоянии от камеры всасывающего вентилятора, таким образом гарантируя канал охлаждения максимально возможной длины и в камере с высоким тепловыделением и в камере с низким тепловыделением и позволяя настолько равномерно, насколько это возможно, осуществить охлаждение компонентов с высоким тепловыделением и компонентов с низким тепловыделением, расположенных в камере с высоким тепловыделением и в камере с низким тепловыделением соответственно. В изобретении по п.5 формулы наружный воздух, проходящий через камеру с высоким тепловыделением, пройдет вдоль первой стенки, таким образом позволяя настолько равномерно, насколько это возможно, осуществить охлаждение компонентов с высоким тепловыделением, расположенных в камере с высоким тепловыделением. В изобретении по п.6 формулы впускное отверстие, через которое наружный воздух поступает в камеру с низким тепловыделением, находится далеко от камеры всасывающего вентилятора, таким образом позволяя настолько равномерно, насколько это возможно, осуществить охлаждение компонентов с низким тепловыделением, расположенных в камере с низким тепловыделением. В изобретении по п.7 формулы впускное отверстие, через которое наружный воздух поступает в камеру с низким тепловыделением, и выпускное отверстие, через которое наружный воздух выводят из камеры с низким тепловыделением, находятся еще дальше друг от друга, таким образом позволяя настолько равномерно, насколько это возможно, осуществить охлаждение компонентов с низким тепловыделением, расположенных в камере с низким тепловыделением. Краткое описание чертежей На фиг. 1 приведен общий вид в перспективе, показывающий устройство когенерации тепла и электричества в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2 приведен общий вид сзади в перспективе, показывающий устройство когенерации тепла и электричества. На фиг. 3 приведен вид спереди, показывающий внутреннюю структуру устройства когенерации. На фиг. 4 приведен вид в плане, показывающий внутреннюю структуру устройства когенерации тепла и электричества. На фиг. 5 приведен вид сзади, показывающий внутреннюю структуру устройства когенерации тепла и электричества. На фиг. 6 приведен вид справа, показывающий внутреннюю структуру устройства когенерации тепла и электричества. На фиг. 7 приведен вид слева, показывающий внутреннюю структуру устройства когенерации тепла и электричества. На фиг. 8 приведен вид спереди в перспективе, схематично показывающий верхнее пространство устройства когенерации тепла и электричества. На фиг. 9 приведен вид спереди, схематично показывающий верхнее пространство устройства когенерации тепла и электричества. На фиг. 10 приведен вид сверху, схематично показывающий верхнее пространство устройства когенерации тепла и электричества. На фиг. 11 приведен вид спереди в перспективе, схематично показывающий камеру с низким тепловыделением в верхнем пространстве устройства когенерации тепла и электричества. На фиг. 12 приведен вид сзади в перспективе, схематично показывающий камеру с высоким тепловыделением в верхнем пространстве устройства когенерации тепла и электричества. Описание вариантов осуществления Ниже со ссылкой на фиг. 1-12 будет подробно описано устройство 1 когенерации тепла и электричества, выполненное в виде заключенной в корпус с двигателем рабочей машины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Отметим, что устройство 1 когенерации тепла и электричества представляет собой систему, в которой линия передачи электроэнергии к устройству потребления электроэнергии (нагрузке) соединена с коммерческой линией электропередачи внешнего коммерческого источника энергии и линией электропередачи выработки электроэнергии генератора, так чтобы покрыть потребность нагрузки в электроэнергии, и чтобы извлекать бросовое тепло, возникающее в ходе выработки электроэнергии, для использования полученного тепла. Как показано на фиг. 1 и 2, устройство 1 когенерации тепла и электричества включает в себя корпус(кожух) 2, по существу, в виде прямоугольного параллелепипеда. Как показано на фиг. 2, внешняя поверхность корпуса 2 покрыта множеством панелей. В правой нижней панели 10 а выполнено впускное вентиляционное отверстие 39 а, в правой верхней панели 10b выполнено выпускное вентиляционное отверстие 39b, а в задней верхней панели 10 с выполнено впускное отверстие 39 с для двигателя и впускное отверстие 39d для охлаждения электрических компонентов. Каждое из этих отверстий 39 а, 39b, 39 с и 39d включает в себя вентиляционную решетку, перфорацию в металле или сетку. Как показано на фиг. 3 и 5-7, внутренний объем корпуса 2 разделен на две части, т.е. верхнее пространство 3 и нижнее пространство 4, посредством перегородки 20 (показанной на фиг. 4), расположенной в определенном месте по вертикали относительно корпуса 2. Как показано на фиг. 4-7, верхнее пространство 3 разделено перегородками на входную камеру 31, камеру 33 с высоким тепловыделением,камеру 34 с низким тепловыделением, камеру 35 всасывающего вентилятора и камеру 38 для устройства. Как показано на фиг. 5, глушитель 13 шума всасывания воздуха, имеющий впускное отверстие 13 а, расположен во входной камере 31. Другой глушитель 13 шума всасывания воздуха, соединенный с глушителем 13 шума всасывания воздуха во входной камере 31, расположен в камере 33 с высоким тепловыделением; в дополнение, все компоненты с высоким тепловыделением, входящие в состав электрических компонентов двигателя 5 и генератора 6, расположены в камере 33 с высоким тепловыделением. Как показано на фиг. 3-6, все компоненты с низким тепловыделением, входящие в состав электрических компонентов двигателя 5 и генератора 6, расположены в камере 34 с низким тепловыделением, а влагоотделитель 8 и резервуар 11 с охлаждающей водой расположены в камере 38 для устройства. Как показано на фиг. 3, двигатель 5, генератор 6, воздушный фильтр 12, глушитель 14 шума всасывания воздуха, пусковой трансформатор (стартер) 15, насос 16 для охлаждающей жидкости и дренажный фильтр 17 расположены в нижнем пространстве 4. Как показано на фиг. 5, глушитель 19 выхлопного шума и теплообменник 22 выхлопного газа расположены в нижнем пространстве 4. Как показано на фиг. 6, вентиляционный канал 60 и водяной теплообменник 21 расположены в нижнем пространстве 4. Как показано на фиг. 7, отсек 50 расположен в нижнем пространстве 4. Отметим, что в качестве двигателя 5 используют, например, газовый двигатель. Коленвал двигателя 5 приводят в действие и вращают, а он вращает вал генератора 6, который выступает в качестве рабочей машины и, таким образом, вырабатывает электроэнергию. Вышеупомянутый водяной теплообменник 21 и теплообменник 22 выхлопного газа служат для получения теплой воды с использованием тепла, выработанного двигателем 5. Как показано на фиг. 3, 5 и 6, впускной канал 9 а для воды, через который подают холодную воду в теплообменники 21 и 22, и выпускной канал 9b для теплой воды, через который выводят теплую воду, полученную с помощью теплообменников 21 и 22, расположены рядом вертикально на правой боковой поверхности нижнего пространства 4. В отсеке 50, показанном на фиг. 7, в качестве электрического компонента, не вырабатывающего тепло, содержится по меньшей мере одно из следующего: клеммная колодка 53, реле, плавкий предохранитель и выключатель. Как показано на фиг. 3, на верхнем левом концевом участке нижнего пространства 4 вертикально друг рядом с другом расположено три отверстия 18 для внешней проводки, через которые внешние входные провода и внешние выходные провода соединены, например, с клеммной колодкой 53 отсека 50. Как показано на фиг. 4, по существу, в центральной области перегородки 20 выполнено вентиляционное отверстие 37, через которое вертикально соединены верхнее пространство 3 и нижнее пространство 4. Наружный воздух, подаваемый в нижнее пространство 4 из впускного вентиляционного отверстия 39 а через вентиляционный канал 60, проходит вверх, охлаждая двигатель 5 и т.д., проходит в камеру 38 для устройства верхнего пространства 3 через вентиляционное отверстие 37, а затем выходит во внешнее пространство из выпускного вентиляционного отверстия 39b. Далее, со ссылкой на фиг. 8-12 будет подробно описано, как в верхнем пространстве 3 устроена камера 33 с высоким тепловыделением и камера 34 с низким тепловыделением. Отметим, что вторая стенка 78 не показана на фиг. 11 и 12. Как показано на фиг. 8, внутренняя часть верхнего пространства 3 разделена несколькими перегородками на камеру 33 с высоким тепловыделением, расположенную в левой области верхнего пространства 3 и рядом с его задней частью на видев плане; камеру 34 с низким тепловыделением, расположенную в передней части верхнего пространства 3 от его левой области до его центральной области; входную камеру 31, расположенную позади центральной области; вентиляционное отверстие 37 (показанное на фиг. 10), расположенное в центральной области спереди от входной камеры 31; камеру 35 всасывающего вентилятора, расположенную в центральной области спереди от вентиляционного отверстия 37; и камеру 38 для устройства, расположенную в правой области верхнего пространства 3. Камера 33 с высоким тепловыделением ограничена задней верхней панелью 10 с, левой боковой верхней панелью 10 е, первой стенкой 70 и второй стенкой 78. Камера 34 с низким тепловыделением ограничена передней верхней панелью 10d, левой боковой верхней панелью 10 е, первой стенкой 70 и третьей стенкой 79. Камера 33 с высоким тепловыделением и камера 34 с низким тепловыделением проходят в направлении справа налево верхнего пространства 3 и примыкают друг к другу в направлении от передней части к задней. Длина камеры 34 с низким тепловыделением в направлении справа налево больше, чем длина камеры 33 с высоким тепловыделением в том же направлении, а камера 35 всасывающего вентилятора примыкает к задней части камеры 34 с низким тепловыделением с правой стороны от камеры 33 с высоким тепловыделением. Отметим, что в этом примере направление справа налево рассматривают как продольное направление, а направление от передней части к задней рассматривают в качестве поперечного направления. В этом примере, если камера 33 с высоким тепловыделением расположена позади камеры 34 с низким тепловыделением, и передняя поверхность, выступающая в качестве рабочей поверхности, открыта,то предотвращается ошибочное касание оператором камеры 33 с высоким тепловыделением. Как показано на фиг. 10, в левом участке задней верхней панели 10 с выполнено впускное отверстие 39d для охлаждения электрических компонентов, а с внутренней стороны задней верхней панели 10 с расположен пылезащитный фильтр 32. Соответственно, наружный воздух F поступает в камеру 32 с высоким тепловыделением через впускное отверстие 39 для охлаждения электрических компонентов и пылезащитный фильтр 32. Впускное отверстие 39d для охлаждения электрических компонентов расположено настолько далеко от камеры 35 всасывающего вентилятора, насколько это возможно, тем самым,можно гарантировать наибольшую длину канала охлаждения; следовательно, как показано на фиг. 10,впускное отверстие 39d для охлаждения электрических компонентов предпочтительно располагать в левом конце верхнего пространства 3 на виде в плане. Для ясности изображения камеры 33 с высоким тепловыделением на фиг. 8 и 10 не показан глушитель 13 шума всасывания воздуха и вспомогательный отсек 13b, используемый для поддерживания или закрепления глушителя 13 шума всасывания воздуха и для размещения дополнительного устройства. Глушитель 13 шума всасывания воздуха показан на фиг. 4 и 5, а вспомогательный отсек 13b показан на фиг. 4 и 7. Левая область верхнего пространства 3 разделена первой стенкой 70, проходящей справа налево, на камеру 33 с высоким тепловыделением, расположенную в задней части верхнего пространства 3, и камеру 34 с низким тепловыделением, расположенную в передней части верхнего пространства 3. Как показано на фиг. 11, первая стенка 70 включает в себя нижнюю вертикальную пластину 71, горизонтальную пластину 72 и верхнюю вертикальную пластину 73, причем верхняя вертикальная пластина 73 располо-4 023200 жена спереди от нижней вертикальной пластины 71, так что первая стенка 70 имеет ступенчатую форму. Электрические компоненты, которые вырабатывают небольшое количество теплоты, т.е. компоненты с низким тепловыделением, такие как плата 86 цепи зажигания, плата 87 цепи управления, реле 93,конденсатор 94 и реле 95, размещают на передней стороне нижней вертикальной пластины 71, которая входит в состав камеры 34 с низким тепловыделением. Аналогично, электрические компоненты, которые вырабатывают небольшое количество теплоты, т.е. компоненты с низким тепловыделением, такие как плата 88 рабочей цепи, плата 89 цепи источника питания, фильтр 91 шума и выключатель 92, размещают на передней стороне верхней вертикальной пластины 73, которая входит в состав камеры 34 с низким тепловыделением. Как описано выше, компоненты, такие как плата 88 рабочей цепи и выключатель 92, располагают на передней стороне верхней вертикальной пластины 73, расположенной спереди от нижней вертикальной пластины 71, тем самым, позволяя оператору с легкостью работать с этими устройствами. Как показано на фиг. 12, электрические компоненты, которые вырабатывают большое количество теплоты, т.е. компоненты с высоким тепловыделением, такие как реактор 81 постоянного тока и трансформаторы 83 источника питания, располагают на верхней поверхности горизонтальной пластины 72,которая входит в состав камеры 33 с высоким тепловыделением. Аналогично, электрические компоненты, которые вырабатывают большое количество теплоты, т.е. компоненты с высоким тепловыделением,такие как выпрямитель 82, располагают на задней стороне нижней вертикальной пластины 71, которая входит в состав камеры 33 с высоким тепловыделением. Более того, электрические компоненты, которые вырабатывают большое количество теплоты, т.е. компоненты с низким тепловыделением, такие как регуляторы 84, размещают на левой боковой поверхности второй стенки 78 (показанной на фиг. 8), которая входит в состав камеры 33 с низким тепловыделением. Как показано на фиг. 10, левая область верхнего пространства 3 разделена на камеру 33 с высоким тепловыделением и камеру 35 всасывающего вентилятора второй стенкой 78, проходящей от передней части к задней. У переднего конца 78 а второй стенки 78, который является ее передним краем, верхний участок второй стенки 78 частично сцепляется с горизонтальной пластиной 72. Между передним концом 78 а и верхней вертикальной пластиной 73 имеется промежуток. Этот промежуток представляет собой первое сообщающее отверстие 74, через которое соединены друг с другом камера 33 с высоким тепловыделением и камера 35 всасывающего вентилятора. Как показано на фиг. 12, второе сообщающее отверстие 75 выполнено в нижней области левого концевого участка нижней вертикальной пластины 71 первой стенки 70. Камера 33 с высоким тепловыделением и камера 34 с низким тепловыделением соединены друг с другом через второе сообщающее отверстие 75. Как показано на фиг. 10, верхняя вертикальная пластина 73 первой стенки 70 проходит справа налево, а между третьей стенкой 79 и правым концом 73 а верхней вертикальной пластины 73, являющимся правым ее краем, выполнен промежуток. Этот промежуток представляет собой третье сообщающее отверстие 76, через которое соединены друг с другом камера 33 с низким тепловыделением и камера 35 всасывающего вентилятора. Камера 35 всасывающего вентилятора представляет собой пространство, ограниченное второй стенкой 78, выступающей в качестве перегородки между камерой 35 всасывающего вентилятора и камерой 33 с высоким тепловыделением; первой стенкой 70, выступающей в качестве перегородки между камерой 35 всасывающего вентилятора и камерой 34 с низким тепловыделением; третьей стенкой 79,выступающей в качестве перегородки между камерой 35 всасывающего вентилятора и камерой 38 для устройства; и опорной пластиной 36 а вентилятора, к которой присоединен всасывающий вентилятор 36. Опорная пластина 36 а вентилятора прикреплена к правой поверхности второй стенки 78, левой поверхности третьей стенки 79 и верхней поверхности горизонтальной пластины 72. Всасывающий вентилятор 36 прикреплен к задней стороне опорной пластины 36 а вентилятора. Пластинчатая крышка 90 вентилятора выполнена позади всасывающего вентилятора 36 на расстоянии от него. Отрицательное давление,вырабатываемое всасывающим вентилятором 36, приводит к тому, что наружный воздух F всасывается в камеру 35 всасывающего вентилятора через канал Q охлаждения камеры с высоким тепловыделением и канал R охлаждения камеры с низким тепловыделением, которые будут описаны ниже. Канал Q охлаждения камеры с высоким тепловыделением включает в себя участок Q1 в камере 33 с высоким тепловыделением, участок Q2 в первом сообщающем отверстии 74 и участок Q3 в камере 35 всасывающего вентилятора и, таким образом, представляет собой канал, через который посредством наружного воздуха F, всасываемого всасывающим вентилятором 36, производят охлаждение компонентов с высоким тепловыделением. Канал R охлаждения камеры с низким тепловыделением включает в себя участок R1 в камере 33 с высоким тепловыделением, участок R2 во втором сообщающем отверстии 75, участок R3 в камере с низким тепловыделением, участок R4 в третьем сообщающем отверстии 76 и участок R5 в камере 35 всасывающего вентилятора и, таким образом, представляет собой канал, через который посредством наружного воздуха F, всасываемого всасывающим вентилятором 36, производят охлаждение компонентов с низким тепловыделением. Отметим, что, как показано на фиг. 9, второе сообщающее отверстие 75 (расположенное в нижнем левом углу), через которое наружный воздух F поступает в камеру 34 с низким тепловыделением, и третье сообщающее отверстие 76 (расположенное в верхнем правом углу), через которое наружный воздух F выходит из камеры 34 с низким тепловыделением, расположены по диагонали друг относительно друга,поэтому можно гарантировать большую длину участка R3 в камере 34 с низким тепловыделением, и,таким образом, охлаждение компонентов с низким тепловыделением в камере 34 с низким тепловыделением может осуществляться настолько равномерно, насколько это возможно. Если сравнивать канал Q охлаждения камеры с высоким тепловыделением и канал R охлаждения камеры с низким тепловыделением, то длина части участка R3 в камере 34 с низким тепловыделением,расположенной вблизи от третьего сообщающего отверстия 76, изменяется в соответствии с расположением и формой камеры 35 всасывающего вентилятора. Тем не менее, длина канала R охлаждения камеры с низким тепловыделением больше длины канала Q охлаждения камеры с высоким тепловыделением, по меньшей мере, на длину участка R2 во втором сообщающем отверстии 75 и длину участка R4 в третьем сообщающем отверстии 76. Если одинаковое количество воздуха поступает в канал Q охлаждения камеры с высоким тепловыделением и канал R охлаждения камеры с низким тепловыделением, то в более коротком охлаждающем канале снижается потеря давления, и, поэтому, в более короткий канал охлаждения воздух поступает неуравновешенно. Соответственно, количество охлаждающего воздуха в каналеQ охлаждения камеры с высоким тепловыделением, имеющем меньшую длину, больше, чем количество охлаждающего воздуха в канале R охлаждения камеры с низким тепловыделением, имеющем большую длину, тем самым, осуществляют более эффективное охлаждение. Далее будет описано, как наружный воздух, забираемый через впускное отверстие 39d для охлаждения электрических компонентов под действием силы всасывания всасывающего вентилятора 36, проходит через верхнее пространство 3 корпуса 2. Как показано на фиг. 10, пыль или что-то подобное, содержащуюся в наружном воздухе, забираемом через впускное отверстие 39d для охлаждения электрических компонентов, удаляют с помощью пылезащитного фильтра 32. Затем, от наружного воздуха F отводят охлаждающий поток G для охлаждения камеры с высоким тепловыделением, который проходит вдоль канала Q охлаждения камеры с высоким тепловыделением; и охлаждающий поток Н для охлаждения камеры с низким тепловыделением, который проходит вдоль канала R охлаждения камеры с низким тепловыделением. Отведенный охлаждающий поток G для охлаждения камеры с высоким тепловыделением проходит через камеру 33 с высоким тепловыделением от ее задней части к передней, наталкивается на первую стенку 70, а затем проходит вдоль задней поверхности камеры 33 с высоким тепловыделением слева направо (т.е. по участку R1 в камере 33 с высоким тепловыделением), тем самым, охлаждая различные компоненты с высоким тепловыделением, расположенные в камере 33 с высоким тепловыделением(напр., вышеупомянутые компоненты, такие как реактор 81 постоянного тока, трансформаторы 83 источника питания, регуляторы 84 и выпрямитель 82). Остудивший компоненты с высоким тепловыделением и нагревшийся отведенный охлаждающий поток G для охлаждения камеры с высоким тепловыделением поступает в камеру 35 всасывающего вентилятора (т.е. на участок Q3 в камере 35 всасывающего вентилятора) через первое сообщающее отверстие 74 (т.е. участок Q2 в первом сообщающем отверстии 74). Тем временем, отведенный охлаждающий поток Н для охлаждения камеры с низким тепловыделением проходит через камеру 33 с высоким тепловыделением от задней ее части к передней (т.е. по участку R1 в камере 33 с высоким тепловыделением) и поступает в камеру 34 с низким тепловыделением через второе сообщающее отверстие 75 первой стенки 70 (т.е. участок R2 во втором сообщающем отверстии 75). Отведенный охлаждающий поток Н для охлаждения камеры с низким тепловыделением, подаваемый через нижний левый концевой участок камеры 34 с низким тепловыделением, проходит вдоль передней поверхности камеры 34 с низким тепловыделением слева направо (т.е. по участку R3 в камере 34 с низким тепловыделением), тем самым, охлаждая различные компоненты с низким тепловыделением, расположенные в камере 34 с низким тепловыделением (например, вышеупомянутые компоненты,такие как плата 86 цепи зажигания, плата 87 цепи управления, реле 93, конденсатор 94 и реле 95, плата 88 рабочей цепи, плата 89 цепи источника питания, фильтр 91 шума и выключатель 92). Остудивший компоненты с низким тепловыделением и нагревшийся отведенный охлаждающий поток Н для охлаждения камеры с низким тепловыделением поступает в камеру 35 всасывающего вентилятора (т.е. на участок R5 в камере 35 всасывающего вентилятора) через третье сообщающее отверстие 76 в верхнем правом концевом участке камеры 34 с низким тепловыделением (т.е. участок R4 в третьем сообщающем отверстии 76). Отведенный охлаждающий поток G для охлаждения камеры с высоким тепловыделением и отведенный охлаждающий поток Н для охлаждения камеры с низким тепловыделением, поступившие в камеру 35 всасывающего вентилятора, объединяются в воздух I приточного охлаждения. Воздух I приточного охлаждения проходит по существу горизонтально через камеру 35 всасывающего вентилятора от ее передней части к задней, а затем наталкивается на крышку 90 вентилятора; таким образом, направление потока воздуха I приточного охлаждения изменяется, и он становится направленным вниз. Воздух I при-6 023200 точного охлаждения, проходящий вниз, объединяется с вентиляционным воздухом нижнего пространства 4, проходящим в камеру 38 для устройства из вентиляционного отверстия 37, и выходит во внешнее пространство через выпускное вентиляционное отверстие 39b в правой верхней панели 10b. В вышеописанном варианте осуществления от наружного воздуха F, всасываемого через единственное впускное отверстие 39d для охлаждения электрических компонентов, отводят охлаждающий поток G для охлаждения камеры с высоким тепловыделением, проходящий вдоль канала Q охлаждения камеры с высоким тепловыделением, и охлаждающий поток Н для охлаждения камеры с низким тепловыделением, проходящий вдоль канала R охлаждения камеры с низким тепловыделением, а эти отведенные потоки G и Н объединяют в камере 35 всасывающего вентилятора. В связи с этим необходимо разместить один единственный пылезащитный фильтр 32 для единственного впускного отверстия 39d, при этом число этапов сборки и число этапов обслуживания пылезащитного фильтра 32 может быть сокращено, позволяя, таким образом, снизить издержки. Отметим, что расположение различных составных элементов в вышеописанном варианте осуществления, т.е., например, места размещения первого сообщающего отверстия 74, второго сообщающего отверстия 75 и третьего сообщающего отверстия 76, форма первой стенки 70, второй стенки 78 и третьей стенки 79, форма канала Q охлаждения камеры с высоким тепловыделением и канала R охлаждения камеры с низким тепловыделением и типы и места расположения компонентов с высоким тепловыделением и компонентов с низким тепловыделением, расположенных в камере с высоким тепловыделением и камере с низким тепловыделением соответственно, например, приведены только в качестве примера и не ограничены описанными в вышеизложенном варианте осуществления. Принимая во внимание количество теплоты, вырабатываемой установленными электрическими компонентами, и силу всасывания вентилятора 36, площадь сечения каждого отверстия из первого сообщающего отверстия 74, второго сообщающего отверстия 75 и третьего сообщающего отверстия 76 выбирают соответствующим образом так, чтобы доставлять такое количество воздуха, чтобы температура каждого из компонентов с высоким тепловыделением в камере 33 с высоким тепловыделением и каждого из компонентов с низким тепловыделением в камере 34 с низким тепловыделением соответственно, не превосходила заданную температуру. Вышеизложенный вариант осуществления был описан при предположении, что в качестве рабочей машины 1, заключенной в корпус с двигателем рабочей машины, используют генератор 6; тем не менее,если заключенная в корпус с двигателем рабочая машина 1 служит в качестве теплового насоса, то вместо генератора 6 устанавливают компрессор. Как вариант, в качестве рабочей машины, заключенной в корпус с двигателем рабочей машины 1, может быть установлен и генератор 6, и компрессор. Описание ссылочных позиций 1 - устройство когенерации тепла и электричества (заключенная в корпус с двигателем рабочая машина); 2 - корпус (кожух); 3 - верхнее пространство; 4 - нижнее пространство; 5 - двигатель; 6 - генератор (рабочая машина); 32 - пылезащитный фильтр; 33 - камера с высоким тепловыделением; 34 - камера с низким тепловыделением; 35 - камера всасывающего вентилятора; 36 - всасывающий вентилятор; 39d - впускное отверстие для охлаждения электрических компонентов; 70 - первая стенка; 74 - первое сообщающее отверстие; 75 - второе сообщающее отверстие; 76 - третье сообщающее отверстие; 78 - вторая стенка; 79 - третья стенка;Q - канал охлаждения камеры с высоким тепловыделением;R - канал охлаждения камеры с низким тепловыделением. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Рабочая машина для когенерации тепла и электричества, содержащая генератор (6) и/или компрессор, двигатель (5), корпус (2), в которой двигатель (5) и рабочая машина, приводимая в действие двигателем (5), расположены в нижнем пространстве (4) корпуса (2), а электрические компоненты двигателя (5) и рабочей машины расположены в верхнем пространстве (3) корпуса (2), которое разделено на камеру (33) с высоким тепловыделением, в которой расположены все компоненты с высоким тепловыделением, входящие в состав электрических компонентов, камеру (34) с низким тепловыделением, в которой расположены все компоненты с низким тепловыделением, входящие в состав электрических компонентов, и количество теплоты которых меньше, чем количество теплоты компонентов с высоким тепловыделением, и камеру (35) всасывающего вентилятора, оснащенную всасывающим вентилятором (36),предназначенным для всасывания наружного воздуха (F) через единственное впускное отверстие (39d),выполненное в панели (10 с), составляющей поверхность стенки камеры (33) с высоким тепловыделением,так, что камера (33) с высоким тепловыделением и камера (34) с низким тепловыделением проходят в продольном направлении верхнего пространства (3) и примыкают друг к другу в направлении ширины верхнего пространства, а камера (35) всасывающего вентилятора примыкает к камере (30) с высоким тепловыделением и камере (34) с низким тепловыделением; первая стенка (70), выступающая в качестве перегородки между камерой (33) с высоким тепловыделением и камерой (35) всасывающего вентилятора, содержит первое сообщающее отверстие (74), через которое сообщаются друг с другом камера (33) с высоким тепловыделением и камера (35) всасывающего вентилятора; вторая стенка (78), выступающая в качестве перегородки между камерой (33) с высоким тепловыделением и камерой (34) с низким тепловыделением, содержит второе сообщающее отверстие (75), через которое сообщаются друг с другом камера (33) с высоким тепловыделением и камера (34) с низким тепловыделением; третья стенка (79), выступающая в качестве перегородки между камерой (34) с низким тепловыделением и камерой (35) всасывающего вентилятора, содержит третье сообщающее отверстие (76), через которое сообщаются друг с другом камера (34) с низким тепловыделением и камера (35) всасывающего вентилятора,при этом рабочая машина содержит канал (Q) охлаждения камеры с высоким тепловыделением, через который наружный воздух (F) из впускного отверстия (39d) достигает камеры (35) всасывающего вентилятора через камеру (33) с высоким тепловыделением и первое сообщающее отверстие (74), и канал(R) охлаждения камеры (34) с низким тепловыделением, через который наружный воздух (F) из впускного отверстия (39d) достигает камеры (35) всасывающего вентилятора через камеру (33) с высоким тепловыделением, второе сообщающее отверстие (75), камеру (34) с низким тепловыделением и третье сообщающее отверстие (76). 2. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что канал (Q) охлаждения камеры (33) с высоким тепловыделением короче, чем канал (R) охлаждения камеры (34) с низким тепловыделением. 3. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что камера (34) с низким тепловыделением расположена в передней части корпуса (2) рабочей машины. 4. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что впускное отверстие (39d) выполнено на расстоянии от камеры (35) всасывающего вентилятора. 5. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что первое сообщающее отверстие (74) выполнено рядом с первой стенкой (70). 6. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что второе сообщающее отверстие (75) выполнено на расстоянии от камеры (35) всасывающего вентилятора. 7. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что третье сообщающее отверстие (76) выполнено на расстоянии от второго сообщающего отверстия (75).

МПК / Метки

МПК: F02B 77/13, F01P 5/06, F02B 63/04, F02B 63/00

Метки: когенерации, машина, рабочая, тепла, электроэнергии

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/14-23200-rabochaya-mashina-dlya-kogeneracii-tepla-i-elektroenergii.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Рабочая машина для когенерации тепла и электроэнергии</a>

Похожие патенты