CN103184929B - 发动机驱动的发电机组 - Google Patents

Abstract

一种发动机驱动的发电机组，包括一个发动机、一个发电机、一个引风壳以及一个隔音箱，发动机与发电机同轴连接并且置于隔音箱内。引风壳被中间隔板分为两腔，前腔与发电机尾端的电机支架相连，后腔内布置有风扇。隔音箱内布置有排气腔室，排气消音器布置在该排气腔室内并且一端通过排气管与发动机连接。其通风通路按以下布置：第一路通风：隔音箱外面的冷却空气，冷却发动机后进入上述排气腔室。第二路通风：隔音箱外面的冷却空气，冷却发电机后吹向上述排气腔室。第三路通风：隔音箱内的热空气，通过该腔侧壁上的出风口吹向上述排气腔室。三路通风对排气腔室内的排气消音器进一步冷却并与发动机的排气混合后，由隔音箱上的对应出风口排入大气。

Description

发动机驱动的发电机组

技术领域

本发明涉及一种发电机组，特别是涉及一种发动机驱动的发电机组，其中，发动机和发电机同轴连接并且与引风壳安装在一个隔音箱内。

背景技术

发电机组一般广泛用作民用及工业电源，以满足家庭、学校、医院、工地等众多场合的电力需求。但是目前市场上大多数都是开架式产品，由于其发动机直接暴露在外，所以存在噪音值高的缺陷，不能满足需要安静的工作场所及夜间工作环境的需要。

如果为了最大程度减少噪音，使用隔音箱将发动机及发电机封闭并且进、出风口数量都大幅减少，则由于发动机及发电机运转所产生的热辐射，使隔音箱内的热量不断累积而致温度升高，发电机组原有热平衡被打破。发动机及发电机冷却效果变差，从而影响输出功率减小，发电机组可靠性下降。

由于以上技术难点，限制了发电机组向低噪音方向的升级换代，而市场上也很少有用户认可与接受的低噪音发电机组。

发明内容

本发明是基于市场需求，考虑到以上技术难点作出的，且目的是提供一种具有较小噪音并且输出功率不受影响的发电机组。

    为了达到上述目的，根据本发明第一方面，提供了一种发动机驱动的发电机组，包括发动机、发电机、引风壳与排气消音器。其中发动机与发电机同轴连接并且与引风壳置于隔音箱内。排气消音器布置在一个排气腔室内，该排气腔室的一侧通过隔音箱上的出风口将冷却了排气消音器后的热空气以及发动机的排气通过该出风口一起引到隔音箱外大气中，该排气消音器的一端通过排气弯管与该发动机连接。

该引风壳布置于电机支架尾端，引风壳被中间隔板分成前后两腔，前腔与电机支架尾端连接，并在该腔侧壁上开有进风口，进风口通过进风道和隔音箱连接，并开口于隔音箱上，为发电机的冷却提供冷却空气；后腔内布置有与发电机同轴连接的风扇，并于该腔侧壁上开有出风口，该腔与中间隔板轴向相对的一侧有吸风口，该吸风口与隔音箱内部的空气相通。

  作为本发明的进一步改进，在引风壳进风口内安装有电压操作部件。根据该结构，电压操作部件安装在引风壳冷却空气入口处，所以可以得到良好的冷却。并且相比现有技术，电压操作部件从原来的轴向安装位置改变到现有的侧壁安装位置，大幅增加了冷却空气向发电机内部流通的截面积，减小了流动阻力，从而更有利于冷却空气加速自进风口流向发电机内部，从而提高发电机冷却效果，有效降低发发电机温升。

根据该结构，由于引风壳内部直接被中间隔板分为前后两腔，并且前腔跟外部冷却空气直接连通，后腔直接跟隔音箱内部热空气连通，这样的整体结构与现有的技术相比，实现了一个零件集成多个功能，减少了发电机组内部腔体分隔所需要的零件数量。不仅使隔音箱内空气流动加快，有利于降低隔音箱内部温度，而且使得发电机组在生产工艺、设计布局、装配调试与维修方面具有显著的成本与技术优势。

除了上述的第一方面，根据本发明的第二方面，提供了一种发动机驱动的发电机组，其通风通路布置如下，

第一路通风：隔音箱外面的冷却空气，自发动机冷却进风腔室上的进风口吸入发动机冷却进风腔室，然后被发动机冷却进风口导向发动机冷却风扇，冷却发动机后进入上述排气腔室并进一步冷却排气消音器。第二路通风：隔音箱外面的冷却空气，自引风壳前腔侧壁上的进风口吸入引风壳的前腔内，冷却发电机后被发电机冷却风扇通过发电机出风口吹向上述排气腔室并进一步冷却排气消音器。第三路通风：隔音箱内的热空气，被引风壳后腔内的风扇从该腔上的吸风口吸入，再通过该腔侧壁上的出风口吹向上述排气腔室，并进一步冷却排气消音器。三路通风在与发动机的排气混合后，由隔音箱上的对应出风口排入大气。

根据该结构，以上三路通风均进入排气腔室，并且对具有相对较高温度的排气消音器表面进行二次冷却后，经隔音箱上的对应出风口排入大气。由于最大程度利用了三路通风，使得排气消音器表面的冷却效果良好，对隔音箱内的热辐射减到最小，从而使隔音箱内腔维持在较低的温度，有利于发电机组的功率输出与可靠工作。同时，由于发动机的排气在与三路通风充分混合后，再经隔音箱上的排气口排出，因此有利于降低排气噪音。并且，以上的通风布局，相比现有技术来说具有结构简单、布局容易，具有明显工艺与成本的优势，具有良好的经济效益。

除了上述第一方面或第二方面，根据本发明的第三方面，提供了一种发动机驱动的发电机组，其中，在发动机侧设置有独立的发动机冷却进风腔室；在空气滤清器侧设置有独立进气管。

根据该结构，发动机冷却进风腔室独立牢固布置在发动机侧并与空气滤清器的冷却进风口分离，因此结构简单；空气滤清器的冷却进风口也独立设置，具有非常灵活与简易的特性。同时，这样的设置保证了进入发动机与空气滤清器的完全是冷却空气，不受隔音箱内的热空气影响，从而有利于发动机功率稳定与冷却。

除了上述第三方面，根据本发明的第四方面，提供了一种发动机驱动的发电机组，其中隔音箱的顶部两侧及底部布置有与大气相通的冷却进风口，通过这些冷却进风口引入冷却空气到隔音箱里面。

根据该结构，发电机组工作时由于发动机和发电机运转所产生的热空气，由于密度相对较低，因此会大量积聚在隔音箱的上部，而从隔音箱外部引入隔音箱内的冷却空气由于密度较高而相对积聚在隔音箱的下部，因此难以避免有一部分冷却空气尚未与隔音箱上部的热空气进行混合，便被引风壳内的风扇快速吸走并吹进排气腔室，从而降低了冷却效果。隔音箱顶部两侧及底部布置的冷却进风口，可以使隔音箱内上部的热空气及时被带走，避免了局部过热，从而提高了冷却效果。

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行说明，以期更加清楚本发明的目的、特征与优点。

附图说明

    图1为本发明发动机驱动的发电机组立体视图；

图2为本发明发动机驱动的发电机组隔音箱右侧门打开状态的右视图；

图3为本发明发动机驱动的发电机组沿电机轴线的剖视图；

图4为图2的A-A剖视图；

图5为本发明发动机驱动的发电机组顶视图，其中上盖被剖切；

图6为图5的B-B剖视图，其中上盖被剖切；

图7为图5的C-C剖视图，其中上盖被剖切；

图8为本发明发动机驱动的发电机组框架装配示意图；

图9为本发明发动机驱动的发电机组上盖打开状态左视图。

具体实施方式

      参考图1及图2，本发明发动机驱动的发电机组100，发动机1、发电机13、引风壳14与排气消音器31设置在封闭的隔音箱75内。图2中，打开隔音箱75的右侧门可以看到内部的引风壳。

参考图3及图4，本发明发动机驱动的发电机组，包括底盘6、发动机1、发动机固定板3、发电机13、电机支架19、引风壳14、油箱12、隔音箱，其中隔音箱由底盘6、框架8、上盖11构成。

发动机1固定在发动机固定板3上，发动机固定板3通过减震垫2与底盘6连接，能有效减小工作过程中发电机组的震动。发动机布置在隔音箱内，并自左向右依次布置有同轴连接的发电机13、电机支架19及引风壳14，引风壳14的前腔与电机支架19尾端相连。框架8固定在底盘6上，油箱12固定在框架8上，上盖11通过铰链60与框架8连接。

发电机13包括定子20、转子21、转子轴22、发电机冷却风扇25。转子轴22的左端压装有连接套24，发电机冷却风扇25通过螺栓与连接套24固定且位于箱盖27内，转子轴22左端的锥孔与曲轴26的锥端相配合；转子轴22的右端设有锥形端，并与连接盘18的锥孔相配。连接盘18的小端从引风壳14的中心通孔自右向左穿入，并与转子轴22连接，大端位于引风壳14的后腔内且其上通过螺钉固定有风扇15。中心螺栓16自右向左依次穿过连接盘18、转子轴22的中心孔，与曲轴26连接并紧固。转子21压装在转子轴22上，定子20装在箱盖27及支架19止口间，箱盖27及支架19通过螺栓连接。

本发明发动机驱动的发电机组设有以下工作腔：进气壳7构成发动机冷却进风腔室A；引风壳14的前腔B与后腔E；框架8、底盘6与上盖11形成封闭的热风腔C；消音器外罩33内部空腔形成排气腔室D；电机支架上的冷却进风腔室F；进气管的冷却进风腔室G。B与F直接连通；C跟E直接连通。

本发明同时设有如下进风口与出风口：发动机冷却进风腔室上的进风口a，发动机冷却进风口g，空气滤清器38上的冷却进风口c，隔音箱的顶部两侧的冷却进风口d、e，底盘6底部的冷却进风口f，引风壳14前腔侧壁上的进风口b，引风壳14后腔上的吸风口h，引风壳14后腔侧壁上的出风口i，箱盖27上的出风口j、箱盖导风罩23上的出风口k，调速座28出风口l及隔音箱上的出风口m，其中j，k位于发电机13上。

a、b、c、d、e、f直接跟大气连通；同时，a跟A连通；b跟B连通；c跟G连通；d、e、f跟C连通；h跟C、E连通；i跟E、D连通；k跟j与D连通；j跟F连通；m跟D连通。

在发动机冷却风扇4的抽吸作用下，冷却空气自a进入发动机冷却进风腔室A，一部分在冷却发动机后进入热风腔C；另一部分经出风口l进入排气腔室D，冷却排气消音器31后经出风口m排出；在发电机冷却风扇25的抽吸作用下，冷却空气自进风口b被吸入引风壳14的前腔B，然后流向电机支架19冷却进风腔室F并充分冷却发电机后，热空气自出风口j流向k并进入D，在进一步冷却排气消音器31后经出风口m排出；在风扇15的抽吸作用下，冷却空气从进风口d、e、f进入热风腔C，并与C腔内的热空气充分混合后被吸入引风壳14后腔E，后经出风口i进入排气腔室D，在进一步冷却排气消音器31后经出风口m排出；发动机工作时，由于汽缸内负压，冷却空气从隔音箱外面被吸入进气管的冷却进风腔室G，然后经过冷却进风口c进入空气滤清器，后经化油器与燃料混合，经燃烧后作为发动机的排气自排气管30进入排气消音器31，后经出风口m排出。

由于冷却进风腔室A与热风腔C充分隔离，保证了发动机吸入的冷却空气不受隔音箱内部热空气影响，从而得到发动机及发电机的最佳冷却效果；同时，由于进气管的冷却风进气腔室G吸入的冷却空气，完全不受热风腔C中热空气的影响，从而保证了发动机的进气效率，这使得发动机功率与开架式产品相比，发动机功率完全保持相同。

同理，引风壳14的前腔B吸入的也全是冷却空气，冷却空气流过发电机13内部并及时带走热量，保证了发电机内部的充分有效冷却；发电机13外表面置于热风腔C之中，由于风扇15强大的抽吸作用，外部的冷却空气源源不断地进入热风腔C，冷却空气拂过发动机1及发电机13表面并带走热量，后流经后腔E经出风口i吹入排气腔室D，在冷却排气消音器31后经出风口m及时排出。由此，发电机13内外表面均得到充分有效冷却，从而保证发发电机温升与开架产品相比保持不变，发电机输出功率不受影响。

由调速器座28出风口l、引风壳14后腔侧壁上的出风口i、箱盖导风罩23上的出风口k吹出的热空气，汇集到排气腔室D并对排气消音器31进行充分有效冷却，从而保证及时带走排气消音器31产生的热量并不会在框架内堆积，使热风腔C内的空气温度维持在一个较低水平，实测值能够控制在40～45℃以内，有利于发电机组的整体可靠工作。

参考图4、图5及图8，发动机1自左向右设有进气壳7、反冲起动器9及发动机冷却风扇4，进气壳7下部开有通孔并嵌有密封圈5，密封圈5伸到隔音箱外部直接与大气相通，此部分构成发动机的进气；进气管36一端伸到隔音箱外面与大气相通，另一端套入空气滤清器连接管37，进气管的冷却进风腔室G与空气滤清器38上的冷却进风口c相通。此部分构成空气滤清器38的进气。

引风壳14内部被中间隔板分成B跟E两腔，前腔B与发电机尾部的电机支架19通过螺栓连接，后腔E内布置有风扇15。对应于前腔B，其外壁设有矩形突出腔体71并设有进风口，该进风口与隔音箱外的大气连通并为发电机引入冷却空气；同时，其外壁设有近似矩形突出腔体73并设有开口，以供电压操作部件安装使用，开口端面装有盖板72。对应于后腔E，靠近排气消音器31的侧壁上，设有矩形突出腔体66并设有出风口，隔音箱内的热空气被风扇15从该腔上的吸风口吸入，并从该出风口吹向排气腔室D，以进一步冷却排气消音器31。

根据该结构，电压操作部件安装在引风壳14冷却空气进风口处，可以得到良好的冷却。并且相比现有技术，电压操作部件从原来的轴向安装位置改变到现有的侧壁安装位置，大幅增加了冷却空气向发电机内部流通的截面积，减小了流动阻力，从而更有利于冷却空气加速自进风口流向发电机内部，从而提高发电机冷却效果，有效降低发发电机温升。

根据该结构，由于引风壳内部直接被中间隔板分为两腔，并且前腔跟外部冷却空气直接连通，后腔直接跟隔音箱内部热空气连通，这样的整体结构与现有的技术相比，实现了一个零件集成多个功能，减少了发电机组内部腔体分隔所需要的零件数量。不仅使隔音箱内空气流动加快，有利于降低隔音箱内部温度，而且使得发电机组在生产工艺、设计布局、装配调试与维修方面具有显著的成本与技术优势。

排气口导风罩29左端与调速座28出风口l相对应，右端与消音器外罩33相连接，排气口导风罩29分上、下两部分。消音器外罩33固定在发动机固定板3上，排气消音器31位于排气消音器外罩内，其表面喷有500℃高温漆，排气消音器内部可以根据排放标准要求安装催化剂，消音器外罩33前壁与引风壳14后腔侧壁上的出风口之间设有隔热垫70。

参考图3，底盘6上安装有两个行走轮64与两个刹车轮63，方便发电机组的移动与停放。底盘6上同时开有供密封圈5、密封套17、进气管36穿过的通孔；底盘6开有与发动机1底座相对应的进风口f。

 参考图8，框架8，由前主框架48、后主框架54、左右侧下横档61、左侧上横档52、右侧上横档57构成，各横档跟主框架通过螺栓连接。前主框架48、后主框架54左右两侧设有横档安装耳62，上部设有油箱安装耳55；左上横档52设有油开关安装板53，其上表面设有固定上盖用的螺柱。框架8底部开有安装孔，通过螺栓与底盘6连接。

参考图4、图8及图9，框架8通过铰链60装有前左门50、左侧门51、后右门56、右侧门58、前右门49。其正面均装有快速开启门锁59，方便快速打开以便检查与维护，其背面均设有30mm厚的聚胺酯海棉，框架8与门之间设有密封条。前右门固定有仪表板后壳34，仪表板后壳34上固定有仪表板35。左侧门设有与阻风门拉杆手柄68、油开关旋转手柄67对应的开孔，以方便用户操作。

参考图4及图7，百叶窗32通过螺栓固定在框架8上，其开口端空套在消音器外罩33的开口端上，二者间设有10mm厚的绝热玻纤减震毡74；百叶窗32上设有若干百叶窗叶片65，能起到阻挡声波，减少噪声值的作用。

参考图6，油箱12上部的加油口41从上盖泄油槽39对应孔穿过，加油口41与泄油槽密封圈40相配合，所述加油口41与油箱盖42相配合，油箱盖42上平面与上盖11上表面齐平，油箱安装在框架上。

参考图3、图6及图9，上盖11通过铰链60安装在框架8上并可旋转打开，通过设在上盖11及框架8之间的撑杆69保持在小于50°夹角位置。上盖11开有固定孔，在关闭状态时通过蝶形螺母固定在框架8上，以满足用户检查维护发电机组需要。上盖11对应于油位计45的位置，自下向上依次设有：油位视窗托架43、油位视窗托架密封圈44、透明板46，以方便用户随时观察。对应于加油口41，上盖设有泄油槽39，以便在加油时及时排出溢出的燃油，从而消除安全隐患。上盖11上设有提手10，以便打开上盖时使用。同时，上盖11左右两侧及后壁，设置有若干进风口，该进风口与热风腔C连通，以便冷却空气进入并及时带走油箱12上

表面的热量。上盖11内表面贴有30mm的聚胺酯发泡海绵，同时设有加强筋47，以满足仓储、运输需要。

由于隔音箱及聚胺酯海绵对声波的阻挡吸收作用，发电机组对外辐射的噪声值大幅减少，根据实测值，在7m处声压级测试值为63±3分贝。

本发明发动机驱动的发电机组的输出频率为50Hz或60Hz，电压单相110V、220V、230V或240V，三相380V，400V，416V或440V，额定功率2.5kW～8kW。在该发电机组中，可以使用汽油，液化气或者混合燃料。

以上所述的实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种发动机驱动的发电机组，该发电机组包括：

 发动机；

  与该发动机同轴连接的发电机；

其特征在于，该发电机组还包括：

装有该发动机和该发电机的隔音箱；该隔音箱内还设有：

排气消音器，布置在一个排气腔室内，该排气腔室的一侧通过隔音箱上的出风口将冷却了排气消音器后的热空气和发动机的排气通过该出风口一起引到隔音箱外大气中，该排气消音器的一端通过排气弯管与该发动机连接；

引风壳，该引风壳布置于电机支架尾端，引风壳被中间隔板分成前后两腔，前腔与电机支架尾端连接，并在该腔侧壁上开有进风口，进风口通过进风道和隔音箱连接，并开口于隔音箱上，为发电机的冷却提供冷却空气；后腔内布置有与发电机同轴连接的风扇，并于该腔侧壁上开有出风口，该腔与中间隔板轴向相对的一侧有吸风口，该吸风口与隔音箱内部的空气相通；

在引风壳进风口内安装有电压操作部件。

2.根据权利要求1所述的发动机驱动的发电机组，其特征是，还包括：

  在发动机中的发动机冷却风扇；

  在发动机中的发动机冷却进风口，该冷却进风口位于一个发动机冷却进风腔室内，通过该冷却进风腔室上与隔音箱外面大气相通的冷却进风口引入冷却空气冷却发动机；

   进气管，该进气管伸到隔音箱外面大气和发动机空气滤清器冷却进风口连接；

   在发电机中的发电机冷却风扇；

   在发电机中的发电机出风口，用于将冷却了发电机的热空气通过发电机冷却风扇导向上述的排气腔室内，并与冷却了发动机的热空气、从引风壳后腔侧壁上的出风口排出的隔音箱内的热空气汇合后，进一步冷却排气消音器，然后跟发动机的排气一起排到隔音箱外面大气中。

3.根据权利要求1所述的发电机组，其特征是，隔音箱的顶部两侧及底部布置有与大气相通的冷却进风口。

4.根据权利要求1所述的发电机组，其特征是，其通风通路布置如下，第一路通风：隔音箱外面的冷却空气，自发动机冷却进风腔室上的进风口吸入发动机冷却进风腔室，然后被发动机冷却进风口导向发动机冷却风扇，冷却发动机后进入上述排气腔室并进一步冷却排气消音器；

第二路通风：隔音箱外面的冷却空气，自引风壳前腔侧壁上的进风口吸入引风壳的前腔内，冷却发电机后被发电机冷却风扇通过发电机出风口吹向上述排气腔室并进一步冷却排气消音器；第三路通风：隔音箱内的热空气，被引风壳后腔内的风扇从该腔上的吸风口吸入，再通过该腔侧壁上的出风口导向上述排气腔室，并进一步冷却排气消音器；三路通风在与发动机排气混合后，由隔音箱上的对应出风口排入大气。

5.根据权利要求1所述的发电机组，其特征是，所述隔音箱由底盘、框架和上盖构成。

6.根据权利要求5所述的发电机组，其特征是，所述框架由主框架和若干上、下横档构成，各横档跟主框架通过螺栓连接，主框架四面通过铰链装有门。

7.根据权利要求6所述的发电机组，其特征是，所述门的背面设有聚胺酯海棉。