CN102364073A - 发动机驱动的发电机 - Google Patents

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钱有恒
唐铁军
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浙江乐恒动力科技有限公司
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B63/04Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F02B63/042Rotating electric generators

Abstract

发动机驱动的发电机,包括有前风扇、永磁式发电机、前后风道组合、发动机、后风扇、双段式消声器组合等主要组件;前风道组合包容前风扇、永磁式发电机、发动机的气缸以上部分、消声器进气管和上腔体,后风道组合包容后风扇和后风道前、中、后罩和消声器下腔体;本发明将发动机前、后风扇的增压冷却风通过前后风道、按温度由低至高逐次冷却永磁式发电机、发动机和双段式消声器上、下腔体,降低了发电机总成的温度和排气噪音,同时由于前风道组合与后风道组合将发电机各部件所包容后的隔音功能,也降低了发电机总成的系统噪音。

Description

发动机驱动的发电机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种发动机驱动的发电机,具体的说是利用特别布置的前后冷却风道来冷却发电机、发动机、消声器的发电机结构,特别适用于对发电机、发动机冷却消声效果要求高、体积要求小的发动机驱动的发电机,属于发电机技术领域。
背景技术
[0002] 以往,发动机驱动的发电机,大多的冷却是用单风扇把冷却气流从发电机、发动机的一端通过包容发动机最热部分的风道输送到另一端仅冷却发电机和发动机,但没有考虑到消声器的冷却;也有的用一个风道将发动机和独立的消声器一起包容冷却、隔音降噪,这种消声冷却结构有例如中国实用新型专利号201020119577. 1所记载的“一种具有消声器护罩的发动机结构”;也有的发电机是用一个风道冷却发动机和消声器、一个风道冷却发电机,这种结构有例如中国发明专利号03121181. X所记载的“引擎发电机”。
[0003] 但是,这样的已有发电机结构存在的问题是:仅冷却发动机就会造成消声器很烫易伤人;加冷消声器时因为达到消声效果的要求,消声器必须要有一个较大的体积,使用中必须给消声器专门留一个大空间从而增大了发动机总成的总体积,这样就要求风扇大和风道复杂;2个风道的结构中后风道先冷却温度高的发动机再冷却发电机的结构,发电机处的进风温度就高且后续冷却风没有被利用且消声器的容积不够大,在用于发动机冷却消声效果要求高、体积要求小的发电机和全封闭发动机式发电机中难以满足各种法规日益提高的综合要求。
[0004] 发明的内容
[0005] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种可以将排气消声器分割成上下2个小体积腔体但总体积大于单独排气消声器并布置在发动机周边空余位置,然后用发动机前后冷却风扇的2股增压冷却气流按需要控制达到的部件工作温度高低,按实际温度最低的发电机先冷却、温度次低的发动机再冷却,温度已逐步提高的冷却风最后分别输送到实际温度最高的排气消声器2个腔体进行冷却,从而依次冷却发电机、发动机、进气管、消声器,控制发动机和排气温度来降低发动机排气噪音,又通过风道的隔音性能达到降低发电机总成最终噪音目的的结构;同时由于风道、消声器的双体式结构,可以在设计时灵活的把风道、消声器部件布置在发电机周边可利用的空余空间,有利于减少发电机系统的总体积。
[0006] 为了达到这样的目的,本发动机驱动的发电机的结构采用这样的技术方案:
[0007] 发动机驱动的发电机,发电机部件按冷却风流向看按照前风扇、永磁式发电机、发动机、后风扇、消声器组合的前后次序布置,消声器组合包括有上下两个腔体和进气管、连通管、消声器出气口,前风道组合包容前风扇、永磁式发电机、发动机的气缸以上部分、消声器进气管和上腔体部分;后风道组合从发动机的箱体、油底壳处强制进风经后风扇吸风增压并包容消声器下腔体;前风道组合通过紧固件和密封带与发动机气缸以上部分相套装, 消声器的上下腔体与发动机、后风道前罩用螺栓相连;本发明可以将发动机前后2个风扇的增压冷却风通过前后2个风道组合分别环绕冷却永磁式发电机、发动机、双段式消声器的进气管和上、下两个腔体、连通管的外表面,大大降低了永磁式发电机、发动机、双段式消声器组合的本体温度和消声器出气口处的排气温度,有利于提高发电机总成的消声冷却效果;同时由于前后2个风道组合分别将风扇、永磁式发电机、发动机、消声器组合的主要部分包容,风道自身的隔音功能和上面的消声结构也可以降低发电机总成的噪音。为了防止发动机、消声器组合自身的热辐射可能造成前后2个风道组合本体温度高而造成风道自身损坏,在前后2个风道组合温度较高的局部内壁部位贴有隔热反射膜,为了提高前后2个风道组合的隔音功能,在前、后风道组合的内外壁局部位置还制造有消音结构和贴有消音棉。
附图说明
[0008] 本发明专利有如下附图:
[0009] 图1是本发明专利的按曲轴轴线垂直剖面结构示意图
[0010] 图2是图1的立体局部透视示意图
[0011] 图中:1-前风扇,2-永磁式发电机(含定子和转子),3-包括件22、23、M的前风道组合,4-发动机,5-后风扇,6-后风道前罩,7-后风道中罩,8-后风道后罩,9-消声器进气管,10-消声器上腔体,11-消声器的下腔体,12、13-连通管,14-消声器出气口,15-前风道排风口,16-后风道排风口,17-包括件6、7、8的后风道组合,18-包括件9、10、11、12、13、14 的消声器组合,19-隔热反射膜,20-消音棉,21-风道上的消音结构,22-前进风罩,23-前进风左罩,24-前进风右罩。
具体实施方式
[0012] 下面参照附图说明本发明的具体实施方案:如附图1、附图2所示,发动机驱动的发电机,包括有前风扇1、永磁式发电机2 (含定子和转子)、前风道组合3、发动机4、后风扇 5、后风道组合17、消声器组合18等主要组件组成;前风道组合3包容前风扇1、永磁式发电机2、发动机4的气缸以上部分、消声器进气管9和消声器上腔体10,由前风扇1从前风道组合3的前开口处吸入冷却风,冷却风经前风扇1增压提速后先环绕冷却实际温度和要求控制温度最低的永磁式发电机2,然后再冷却发动机4中温度最高的包容了燃烧室的部分——发动机4的气缸以上部分,再冷却整套系统温度最高的部分——消声器进气管9和消声器上腔体10,最后经前风道排风口 15排出,这样设计使冷却风以低向高逐次冷却部件温度从低到高的部件,冷却风在冷却一个部件后温度逐次提高但逐次去冷却温度更高的部件,使冷却风始终和被冷却件保持一定的温度差,很好的利用了冷却风也减少了发电机高温件传热给低温件;后风道组合17利用后风扇5和后风道前罩6的功能从发动机4的箱体、 油底壳处强制进风并包容增压冷却消声器下腔体11,冷却风也是先冷却温度低的发动机4 下半部再冷却温度高的消声器下腔体11以有效利用冷却风,但因为后风道组合17要冷却的部件数量和温度低于前风道组合3,所以前风道组合3的进风量大于后风道组合17 ;前风道组合3通过紧固件和密封带与发动机4气缸以上部分相套装,消声器的上下腔体10、11 与发动机4、后风道前罩6用螺栓相连,前风道组合3的后下连接板形成将将前风道排风口 15、后风道排风口 16中间分隔的隔板;本发明可以将发动机4前后2个风扇1、5的增压冷却风通过前后2个风道组合3、17分别逐次环绕冷却永磁式发电机2、发动机4、消声器组合18的外表面,大大降低了永磁式发电机2、发动机4、双段式消声器组合18的本体温度和消声器出气口 14处的排气温度,有利于提高发电机总成的消声冷却效果;同时由于前后2个风道组合3、17分别将永磁式发电机2、发动机4、消声器组合18的主要部分包容,风道自身的隔音功能和上面的消声结构20、21也可以降低发电机总成的噪音。为了防止发动机4、消声器组合18自身的热辐射可能造成前后2个风道组合3、17本体温度高而造成风道自身损坏,在前后2个风道组合3、17温度较高的局部内壁部位贴有隔热反射膜19,为了提高前后 2个风道组合3、17的隔音功能,在前、后风道组合3、17的内外壁局部位置还有消音结构21 和贴有消音棉20。
[0013] 在如附图所示的具体实施方案中,前冷却风被前风扇1吸入前进风罩22并增压后送至由前进风罩22、前进风左罩23,前进风右罩M组成的前风道组合3中,前风道冷却风先通过永磁式发电机2的中间和周边、发动机4气缸以上部分外表面和前风道组合3内壁之间的间隙环绕冷却永磁式发电机2、发动机4的气缸以上部分,然后再经过消声器进气管 9和上腔体10与前风道组合3内壁之间的间隙环绕冷却消声器进气管9和上腔体10、连通管12、13的上半部,然后经前风道排风口 15排出;发动机排气经过进气管9和上腔体10内腔消声,然后通过连通管12、13进入消声器下腔体11消声后经消声器出气口 14排出;后冷却风被后风扇5从发动机4下箱体侧面、油底壳底部吸入冷却进风,风在吸入的同时也冷却了发动机4的箱体和油底壳,降低了发动机的温度,后风道前罩6是铝合金结构与发动机通过螺栓连接,既起到了风道、前后连接消声器下腔体11和后风道中罩7的连接承载作用,又起到了把发动机的热量通过安装螺栓和连接面传递到后风道前罩6然后被冷却风冷却降低发动机温度的作用;后风扇5在后风道前罩6和后风道中罩7中间,吸入增压后的冷却风被送入由后风道中罩7、后风道后罩8之间的空间,该空间中安装有需要冷却消声的消声器下腔体11,消声器下腔体11外表面与后风道中罩7、后风道后罩8之间除安装点外均有间隙,后冷却风从消声器下腔体11周边间隙间通过并冷却消声器下腔体11、连通管12、13的下半部后从后风道排风口 16排出,消声器的排气也最终从消声器出气口 14排出,消声器出气口 14被后风道排风口 16包容;因为发动机4、消声器组合18均为高温部件,为了防止他们的热辐射造成前后2个风道组合3、17的部件本体温度高而造成风道自身损坏,在如图所示前后2个风道组合3、17温度较高的局部内壁部位贴有隔热反射膜19,为了提高前后2个风道组合3、17的隔音功能,在前、后风道组合3、17的内外壁局部位置还有消音结构21和贴有消音棉20。这种设计可以灵活的把消声器分割成大小不一的2个腔体并增加各种消声结构以提高在同一消声器总体积下的消声效果,又有利于把消声器的2个腔体布置在发电机周边可以利用的空余位置并增大外表面积以提高散热,减少发电机总成的总体积;消声器的上下腔体和前后风道设计虽然增加了一定的成本,但大大提高了永磁式发电机2、发动机4和消声器组合18的消声冷却性能,还因为风道的隔声功能和风道上面的隔声设计和部件,也可以降低发电机总成的最终噪音,特别对通用发电机和全封闭发动机式发电机这类对总体积、排气温度、排气噪音要求严的场合非常适用。

Claims (5)

1. 一种发动机驱动的发电机,包括发电机前风扇、发电机后风扇、双冷却风道、永磁式发电机、发动机、后风扇、双段式上下消音腔体构成的消声器组合等组成;所述双冷却风道包括前冷却风道组合与后冷却风道组合,所述前冷却风道组合包括前进风罩、前进风左罩、 前进风右罩,所述的前进风左罩、前进风右罩呈左右结构,所述的后冷却风道组合包括:后风道前罩、后风道中罩、后风道后罩;所述的前冷却风道组合包容了发电机前风扇、永磁式发电机、发动机的气缸以上部分、消声器进气管和上腔体,冷却风依次流向发电机前风扇一永磁式发电机一发动机的气缸和气缸盖以上部分一消声器的进气管一消声器上腔体,同时,所述的前进风罩、前进风左罩、前进风右罩通过紧固件和密封带与发动机气缸以上部分相套装,使得前冷却风形成独立前冷却风通道,所述的前冷却风通道是前冷却风道组合的内壁及其所包容的发电机前风扇、永磁式发电机、发动机的气缸以上部分、消声器进气管和上腔体的外壁所形成的间隙;所述的后冷却风道组合包容了发电机后风扇、消声器的下腔体,冷却风依次流向发动机气缸以下部分一发电机后风扇一消声器的下腔体,同时,所述的后风道前罩、后风道中罩、后风道后罩呈前后排列并通过紧固件和密封带与发动机相套装, 使得后冷却风形成独立后冷却风通道,所述的后冷却风通道是后冷却风道组合的内壁与其所包容的发电机后风扇、消声器的下腔体的外壁所形成的间隙。
2.根据权利要求1的发动机驱动的发电机,其特征是双段式消声器组合的上下消音腔体用一根或多根连通管连接,消声器出气口在下消音腔体上。
3.根据权利要求1的发动机驱动的发电机,其特征是双冷却风道的最终出风部位设置有分隔板,互不相通,冷却风流向均为从前向后。
4.根据权利要求3的发动机驱动的发电机,其特征是双冷却风道在温度较高的局部部位贴有隔热反射膜。
5.根据权利要求1的发动机驱动的发电机,其特征是发电机前风扇、发电机后风扇与发动机曲轴共轴,前风道的进风量大于后风道。
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