CN1084432C - 用引擎运行的发电机 - Google Patents

Abstract

一种紧凑的用引擎运行的发电机，在此用引擎运行的发电机中只设置了一个用于冷却的离心风扇，限制运行噪音的泄漏，同时可以有效地冷却引擎和发电机。此用引擎运行的发电机有一台引擎和一台被该引擎驱动，设置在一根旋转轴的方向上并被容纳在一个隔音壳体中的发电机，它包括：发电机，它为一种外转子型的发电机；在发电机的外转子远离引擎的一个端部表面上设置的一个离心风扇；一根管道，它包住离心风扇，发电机和引擎，并在朝向离心风扇的一侧有一个抽吸开孔；在管道的下游侧面上朝向隔音壳体的外部的一个排放孔；以及设在发电机与引擎之间的一个循环空间，用来把朝向引擎流动的冷却空气的一部分引进发电机中，再次循环到离心风扇。

Description

用引擎运行的发电机

本发明涉及一种用引擎运行的发电机，它的整体被包在一个隔音壳体中。

在该用引擎运行的发电机中，整体地装着一台引擎和被该引擎驱动的一台发电机，通常在建筑工地上使用这种发电机。考虑到当这种发电机在城市范围内使用特别是在夜间使用时对周围环境的影响，为了尽可能低地限制运行噪音，已经广泛地使用了整体被一个隔音壳体包围的用引擎运行的发电机。

在这类用引擎运行的发电机中，把用来抽吸空气或排放空气的开孔的数目做成非常少，并把尺寸做成很小，以便在运行过程中实现必要的宁静。但在另一方面，因为开孔的面积小，所以对在隔音壳体内部的冷却必须给予极大的关注。

在日本实用新型公开说明书No.64-3777中公布的一种用引擎运行的发电机中，引擎和消声器被一根管道包住，与其它设备隔离开，强迫冷却空气流过该管道，并把冷却空气在消声器离开隔音壳体的那一侧排放掉，从而防止了高温排放的冷却空气再循环进入隔音壳体。

然而，至于在隔音壳体内管道外面的发电机，必须设置不是上述管道的另一根冷却空气通道，或对于发电机设置一个单独的冷却风扇，因此，使得该用引擎运行的发电机的尺寸大。

在日本实用新型公开No.64-3777的用引擎运行的发电机中，用来冷却发电机的风扇与用来强迫空气通过包住引擎和消声器的管道的冷却风扇分开设置，由该风扇排放出的用来冷却发电机的空气在冷却发电机之后进入管道。因此，空气的通道是复杂的，有两个噪音源，并由于安装了两个风扇而使该装置的尺寸大。

考虑到上述情况实现了本发明，本发明的一个目的是提供一种紧凑的用引擎运行的发电机，在此用引擎运行的发电机中只设置了一个离心风扇，把风扇噪音源限制为一个部位，使防止噪音泄漏变得容易，并可以有效地冷却引擎和发电机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用引擎运行的发电机，它有一台引擎和一台被该引擎驱动，设置在一根旋转轴的方向上并被容纳在一个隔音壳体中的发电机，它包括：发电机，它为一种外转子型的发电机；在发电机的外转子远离引擎的一个端部表面上设置的一个离心风扇；一根管道，它包住离心风扇，发电机和引擎，并在朝向离心风扇的一侧有一个抽吸开孔；在管道的下游侧面上朝向隔音壳体的外部的一个排放孔；以及设在发电机与引擎之间的一个循环空间，用来把朝向引擎流动的冷却空气的一部分引进发电机中，再次循环到离心风扇。

离心风扇把隔音壳体中的空气通过管道的抽吸开孔吸进管道中，这些空气朝向引擎流动，把这些空气的一部分通过发电机与引擎之间的循环空间引进发电机中，再次循环到离心风扇。这样，可以用使管道通风的一个离心风扇冷却发电机和引擎。

温度相对较低的发电机在底部管道中的位置在上游侧，而引擎的位置在下游侧，从而按由温度较低的一侧朝向温度较高的一侧的顺序有效地进行冷却。

因为只有一个用于冷却的离心风扇被风扇盖和隔音壳体双重地包住，所以可以限制噪音向外部的泄漏。

因为发电机的外转子被用做引擎的一个飞轮，所以可以使该用引擎运行的发电机在轴向上的长度较短。因为冷却风扇被整体地装到外转子上，所以，可以容易地装备大容量的冷却风扇，并可以得到高的风扇支承强度。

离心风扇可以为一种两面风扇，它有整体地形成的用来通过管道的抽吸开孔把空气吸进隔音壳体中的一个主风扇和用来把引进发电机的空气通过循环空间循环到离心风扇的一个次级风扇。

主风扇把空气通过管道的抽吸开孔吸进隔音壳体，形成流向引擎的主空气气流，而次级风扇的功能是把主空气气流的一部分通过发电机与引擎之间的循环空间引进发电机中，把空气循环到离心风扇，从而可以冷却发电机。

离心风扇可以有一个用来把引进发电机的空气通过循环空间循环到离心风扇的孔。

主空气气流通过发电机与引擎之间的循环空间引进发电机中的那部分通过该孔再次循环到离心风扇，从而可以冷却发电机。

发电机可以为外转子型的多极发电机，它有一个用做引擎的飞轮的磁体转子，并可以设置用来把发电机的输出转换成预定频率的交流电的控制电路。

因为多极发电机的输出被转换成预定频率的交流电，所以不需要维持转速不变，像在同步发电机的情况下那样(在这类用引擎运行的发电机中一直使用同步发电机)，因此，当负载不大时，可以降低转速，从而在额定运行或低负载运行时降低运行噪音。

引擎可以设有一个向侧面倾斜的缸体，一个消声器可以设在管道中在缸体上方的一个空间中。

因为可以把大的消声器设置在由于使缸体倾斜而在引擎上方形成的空间中，所以可以把在轴向上的尺寸做成较小。还有，因为较热的部分被设置在较高的位置，所以可以产生出合理的冷却空气流，用来进行有效的冷却。

消声器在垂直于引擎的旋转轴的方向上可以是细长的。可以把大容量的消声器设置在倾斜的缸体上方的空间中，同时把装置的竖直方向的尺寸限制为较小。

图1为按照本发明的一个优选实施例的一种用引擎运行的发电机的外观图；

图2为隔音壳体和内部框架件的部件分解透视图；

图3为示出用引擎运行的发电机的一个平面图，在该发电机中去掉了中心壳体和燃料箱；

图4为部分去掉了的用引擎运行的发电机的侧视图；

图5为它的正视图；

图6为它的后视图；

图7为一个侧视图，部分以剖面示出了发电机和它的周围；

图8为离心风扇的正视图；

图9为它的后视图；

图10为沿着图8的X-X线取的剖面；

图11为沿着图9的XI-XI线取的剖面；

图12为一个侧视图，部分以剖面示出了按照另一实施例采用另一种离心风扇的用引擎运行的发电机中的发电机以及它的周围。

下面，将参考着图1到11描述本发明的一个优选实施例。

按照该优选实施例的用引擎运行的发电机1整体用一个隔音壳体2包住，形成如图1中所示的立方体。

图2为隔音壳体2和其它内部框架件的部件分解透视图。把下框架件3做成一个平的托盘的形状，此下框架件有一个前侧壁3a，一个右侧壁3b和一个后侧壁3c。前和右侧壁3a，3b设有抽吸孔4a，4b。后侧壁3c是可拆下的。在下框架件3的内侧面上有一对前和后支承件3p，3q，彼此平行地在左右方向上伸展。

在一个预定的间隔彼此朝向的基本上长方形的前和后框架件5，6直立在该下框架件3上。

使前框架件5的上边缘部分向后弯曲，形成凸缘5a。前框架件5的长方形平板部分在上部有在左右方向上细长的长方形开孔5b，并在下部有一个形状被做成部分凸边的圆的连通开孔5c。

在一方面，后框架件6被分成上部和下部，当把上部和下部连接起来时，形成一个大的长方形中心通孔7a。由该通孔7a向前伸出，与后框架件6整体地形成的一个管道7。使后框架件6的上边缘部分向前弯曲，形成凸缘6a。管道7的前部的形状为朝前面打开的长方形管道。

把用玻璃毛制成的管道8设在后框架件6的后面。管道8的后面向外凸边，通过通孔7a与管道7连通。管道8的形状为朝前面和底面打开的一个基本上长方形的盒子，并在上侧壁有排放孔8a。

在下框架件3上直立的前框架件5与后框架件6之间设有一对左和右增强导轨9，9，它们的方向为前后方向，并穿透框架件5，6的上角部。

中心盖11的形状为一半的正方形的管道，其位置为沿着前和后框架件5，6外周围边缘，用来把框架件5，6之间的空间盖住，使该空间与外面分开。

靠把一块板弯曲，把中心盖11的形状做成一个正方形管道的一半，此中心盖有一个左侧壁11a，一个上侧壁11b和一个右侧壁11c。一个打开和关闭用的分开的盖件12把中心盖11的右下侧面盖住，在其中分出一个中心腔室22(图3)。在中心盖11的上壁形成一个圆孔11d，穿过此孔伸出燃料箱55的一个添加燃料的嘴55b(图4)。

形状大致为长方形的盒子的一个前盖13把前框架件5的前面盖住，分出一个前腔室21。形状大致为长方形的盒子的一个后盖14把后框架件6的后面盖住，分出一个后腔室23。前面提到的玻璃毛管道8做为一个衬垫沿着后盖14的内表面伸展。因此，在管道8的内部形成后腔室23。

前盖的前壁的中心部分是凹进的，形成了一个对于一个控制面板62的长方形开孔13a。在后盖14的上壁形成了一个长方形的开孔14a，与设在上面提到的管道8上的排放孔8a相对应。

如上面提到的那样，构成用引擎运行的发电机1的外壁的隔音壳体2由六个表面形成：下框架件3，中心盖11，盖件12，前盖13和后盖14。前框架件5和后框架件6把隔音壳体2的内部空间分成前腔室21，中心腔室22和后腔室23。

另外，在中心腔室中设置了一个风扇盖16，它也用做一个管道，连接到由后框架件6向外凸边进入中心腔室22的管道7的长方形管道状的段上。风扇盖16被做成大约为圆柱形，把发电机35和离心风扇40盖住，风扇盖16并有一个抽吸开孔16a，此孔的前端为一个圆形的开孔。在抽吸开孔16a的圆形端部表面上设有多个有预定长度的伸出部分。

风扇盖16有一个在开孔后端在径向上向外伸出的凸缘16c，把长方形的框架件17从后面装到该凸缘16c上。密封橡胶18沿着长方形的外周围边缘围绕着长方形的框架件17，并把此长方形的框架件17装在被密封橡胶18密封的管道7的长方形管道状的段上。

即，风扇盖16通过长方形的框架件17与后框架件6的管道7相连接，并且，管道7与管道8相连接，管道8的后部由后框架件6向外凸边，形成后腔室23。

因此，在隔音壳体2中，被风扇盖16，管道7和管道8形成的一个管道空间占据了后腔室23和中心腔室22的一部分。该管道空间有向中心腔室22打开的一个上游侧抽吸开孔16a和设在管道8的上侧壁中的下游侧排放开孔8a。排放开孔8a朝向后盖14的长方形开孔14a，并对隔音壳体2的外部是打开的。

多种设备设在隔音壳体2中上面提到的框架结构和管道结构上。引擎30被容纳在隔音壳体2的后部，在管道7，8中，如图4中所示，固定到下框架件3上的支承件3q上的一对右和左防震安装件31支承着该引擎(图4和6)。

如图6中所示，引擎30有一个位置向左侧偏置的曲轴箱30a，向右面方向倾斜稍微朝上伸出的缸体30b，以及方向为水平地在前后方向并向前伸出的一根曲轴30c。

因为如上所述引擎30的缸体30b是倾斜的，所以可以确保在管道7，8中有一个大的上部空间，在这一空间中，在右-左的方向上设置了一个大的圆柱形消声器32。引擎借助于一个托架33支承着此消声器32，由缸体30b向上伸展的一根排气管34与此消声器连接。一根尾气管32a围绕着消声器32由右侧壁伸展到它的后表面，该尾气管的排气开孔的位置在排放开孔8a的附近。

把发电机35连接到由曲轴箱30a向前伸出的曲轴30c上。发电机35为一台外转子型多极发电机，它有一个外转子36，其形状为整体地固定到曲轴30c上的一个带底的圆柱。沿着圆周把多个磁体36a固定在转子36的周边壁的内表面上，使得它们与曲轴30c一起旋转。外转子36也用做引擎的一个飞轮。

外转子36在其前部有一个底壁，并向后打开。至于发电机35的内部定子37，有多个径向上的轭架和缠绕在这些轭架上的发电线圈的一个定子芯被固定到曲轴箱30a上。

与多个通风孔36b一起形成外转子36的底壁，把离心风扇40由前面固定到外转子36的底壁上。

参见图8到11，离心风扇40为一个两面风扇，它在盘状基座板40a的前面上有一个主风扇41，并在后表面上有一个次级风扇42。

当该离心风扇运行时，主风扇41把空气由前面吸进中间部分，形成沿着盘状基座板40a的前表面在径向上向外排放的一个空气流，而与主风扇41一起旋转的次级风扇42把后面的空气吸进中间部分，形成沿着基座板40a的后表面在径向上向外排放的一个空气流(参见图11中虚线的箭头)。

风扇盖16把发电机35和离心风扇40盖住，此风扇盖带有在与离心风扇40相对的前端上的抽吸开孔16a。风扇盖16的后端与长方形的框架件17一起被固定到引擎30的曲轴箱30a上。

在风扇盖16的前面，对着抽吸开孔16a设置了一个反冲起动器45。靠在围绕着风扇盖16的抽吸开孔16a的端部表面上的突出部分16b，使在该反冲起动器45与风扇盖16之间留下了一个预定的空间。把反冲起动器45的起动器壳体46的一个凸起段46b固定到被整体地支承的风扇盖16上。

参见图3，反冲起动器45有一个设在一根旋转轴上的棘轮47，该旋转轴与曲轴30c同轴，向后伸出。与棘轮47相对的棘齿48被装到离心风扇40的中心部分上。

靠一个起动器杆通过一个齿轮系47a驱动该棘轮47，也靠设在起动器壳体46的左端上的一个起动器马达49驱动该棘轮。

当通常与棘齿48分开的的棘轮47例如被起动器马达49驱动时，棘轮47向后伸出，与棘齿48相接合，并且，通过棘齿48和外转子36强迫地使曲轴30c转动，起动引擎30。

反冲起动器45的起动器壳体46有一个锥形的壁，在该锥形的壁中形成了多个狭缝46a，沿着圆周设置。通过风扇盖16的端部表面与起动器壳体46之间的空间并进而通过狭缝46a，把冷却空气引进抽吸开孔16a。

反冲起动器45位于中心腔室22中，固定到下框架件3上的支承件3p上的一对右和左防震安装件50支承着此反冲起动器(图4，5)。

风扇盖16把引擎30和反冲起动器45整体地连接在一起，构成一个振动单元。引擎30在其后部被防震安装件31支承，反冲起动器45在其前面被防震安装件50支承，从而可以在靠近它的前和后两个端部的位置有效地支承着该振动单元。

因为把发电机35和反冲起动器45设在曲轴箱30a的前面，而曲轴箱的位置向左在后腔室23和中心腔室22上伸展，所以在中心腔室22中在风扇盖16和反冲起动器45的右侧形成了一个空间，在这一空间中设置了化油器52和空气滤清器53，使空气滤清器53的位置在前面。

把消声器32设置在引擎30的上方，把燃料箱55设置在中心腔室22中风扇盖16，反冲起动器45，化油器52和空气滤清器53的上方的一个空间中。

借助于靠插入了防震橡胶56的螺栓57固定到导轨9的一个凸缘55a，把燃料箱55支承在位于前框架件5和后框架件6之间的右和左增强导轨9上。

燃料箱55的一部分突出进入前腔室21，通过前框架件5的上开孔5b。燃料箱55的添加燃料的嘴55b向上伸出，穿过中心盖11的圆形孔11d，燃料帽盖58被旋在添加燃料的嘴55b的上端上。

把燃料箱55与抽吸系统的设备比如化油器52和空气滤清器53一起设在中心腔室内风扇盖16和管道7的外面的空间中，并把引擎30的燃料系统部件集中在一起。因此，有效地利用空间，并使装置更紧凑。

在被前框架件5前面的前盖13盖住的前腔室21的平的长方形空间中，在下框架件3上的右部和左部设有一个转换装置60和一个电池61，在它们的上方设有一个控制面板62，朝向前盖13的前长方形开孔13a。即，电气设备被集中在前腔室21中。

转换装置60把多极发电机35的输出转换成预定频率的交流电。该转换装置60设在前腔室21的右侧，靠近抽吸孔4a，4b，在最开始被抽吸进来的空气冷却。

如前面所述，有隔音壳体2的用引擎运行的发电机1的结构使得按顺序设置发电机35，引擎30和消声器32，并把它们容纳在管道7，8和风扇盖16中。

风扇盖16的抽吸开孔16a对中心腔室22是打开的，离心风扇40被设在抽吸开孔16a的内侧，从而由于离心风扇40的旋转，通过前腔室21由隔音壳体2的外面把空气引进中心腔室22，并通过反冲起动器45的起动器壳体46中的狭缝46b，风扇盖16与起动器壳体46之间的空间和抽吸开孔16a吸进风扇盖16中(图4和7中的虚线的箭头示出了空气流)。

如图7中所示，通过抽吸开孔16a被离心风扇40的前表面上的主风扇41吸进风扇盖16中的空气被在径向上向外排放，沿着风扇盖16的内周边表面和发电机35的外转子36的外侧面朝向引擎30流动，使引擎冷却。

在上述主空气流的通道的中间，在发电机35与引擎30之间形成了一个空间43，主空气流的一部分分支成方向为通过该空间43朝着外转子36的里面。设在离心风扇40的后表面上和空间43中的次级风扇42产生这股循环空气。

方向朝着外转子36的里面的空气使发电机线圈冷却，通过在外转子36的底壁上的通风孔36b，并在径向上向外排放，再次与主空气流汇合。

包括上述的循环空气的引进引擎30的空气使引擎冷却，随后被管道7，8引导向上流动，冷却消声器32(图4)。在冷却消声器32之后，通过位于消声器上方朝向外面的隔音壳体2的排放开孔8a，把空气排放到外面。

因为中心腔室22通过前框架件5的连通开孔5c与前腔室21连通，由外面通过抽吸开孔4a，4b引进前腔室21的空气被吸进中心腔室22。这时，前腔室21用做一根迷宫式管道，用来引进外部空气，这限制了在中心腔室22中的抽吸噪音的泄漏。转换装置60位于由抽吸孔4a，4b抽吸空气的气流的路径上，使它被有效地冷却。

风扇盖16和管道7，8把做为热源的发电机35，引擎30和消声器32盖住，与其它设备隔绝开，离心风扇40通过通向中心腔室22的抽吸开孔16a吸进风扇盖16中的空气首先冷却温度相对较低的发电机35，随后冷却温度较高的引擎30和消声器32，并通过排放开孔8a排放到外面。因此，可以实现有效的冷却。

因为把被离心风扇40吸进风扇盖16和管道7中的方向指向引擎的空气的一部分通过发电机35与引擎30之间的循环空间43引进发电机35中，并再次循环到离心风扇，所以可以用使管道7，8通风的一个离心风扇40冷却发电机35和引擎30。再有，温度相对较低的发电机35在底部管道7，8中的位置在上游侧，而引擎30的位置在下游侧，从而按由温度较低的一侧朝向温度较高的一侧的顺序有效地进行冷却。

因为只有一个用于冷却的离心风扇40被风扇盖16和隔音壳体2双重地包住，所以可以限制噪音向外部的泄漏。

因为离心风扇40被装到发电机35的外转子36上，所以，可以装备大容量的冷却风扇40，并可以得到高的风扇支承强度。

因为消声器32被设在引擎30的上方，其方式使得较热的设备的位置在较高的位置，而排放开孔8a被设在消声器32的上方，可以产生出相当强的冷却空气流，用来进行有效的冷却。

另外，因为引擎30的缸体30b在侧向上倾斜，并且把消声器32设置在上方，所以可以把该用引擎运行的发电机的竖直方向上的尺寸限制成较小，同时可以设置有大能力的消声器32。

因为多极发电机35的输出被转换成预定频率的交流电，所以不管负载多大都不需要维持转速不变，以便保持输出频率不变，像在同步发电机的情况下那样(在这类用引擎运行的发电机中一直使用同步发电机)，因此，当负载不大时，可以降低转速，从而大大降低运行噪音。

图12示出了本发明的另一实施例，它有与上述的离心风扇40不同的一个离心风扇。在图12和7中，除了离心风扇70，40以外，用相同的标号表示相同的部件。

离心风扇70有在盘状基座板71的前表面上形成的风扇叶片72和在基座板的预定距离处形成的用来循环的孔73。这些孔73被设置成与在发电机35的外转子36a的底壁中形成的通风孔36b相对应。

离心风扇70把空气通过抽吸孔16a吸进风扇盖16中，并在径向上排放出。随后，空气沿着风扇盖16的内周边表面和发电机35的外转子36的外侧面流动，冷却引擎30，空气的一部分被引进发电机35与引擎30之间的空间43，其方向指向外转子36的内部。

指向外转子36的内部的空气冷却发电线圈，并通过外转子36的底壁的通风孔36b和孔73到达盘状基座板71的前面，与来自抽吸孔16a的抽吸空气汇合。

通过抽吸孔16a被吸进并沿着盘状基座板71的前表面在径向上向外流动的空气在孔73附近产生一个负压，把循环空气引进空间43中。

这样，空气在冷却发电机35之后返回抽吸空气流，并再次朝向引擎30流动，冷却引擎，从而可以有效地冷却发电机35和引擎30。

Claims (6)

1.一种用引擎运行的发电机，具有一台引擎和一台被该引擎驱动，设置在一根旋转轴的方向上并被容纳在一个隔音壳体中的发电机，包括：

所述发电机，它为一种外转子型的发电机；

在所述发电机的外转子远离所述引擎的一个端部表面上设置的一个离心风扇；

一根管道，它包住所述离心风扇，所述发电机和所述引擎，并在朝向所述离心风扇的一侧有一个抽吸开孔；

在所述管道的下游侧面上朝向所述隔音壳体的外部的一个排放孔；以及

设在所述发电机与所述引擎之间的一个循环空间，用来把朝向所述引擎流动的冷却空气的一部分引进所述发电机中，再次循环到所述离心风扇。

2.按照权利要求1所述的用引擎运行的发电机，其特征在于，所述离心风扇为一种两面风扇，它有整体地形成的用来通过所述管道的抽吸开孔把空气吸进所述隔音壳体中的一个主风扇和用来把所述引进所述发电机的所述空气通过所述循环空间循环到所述离心风扇的一个次级风扇。

3.按照权利要求1所述的用引擎运行的发电机，其特征在于，所述离心风扇有一个用来把引进所述发电机的所述空气通过所述循环空间循环到所述离心风扇的孔。

4.按照权利要求1，2和3中任何一个所述的用引擎运行的发电机，其特征在于，所述发电机为外转子型的多极发电机，它有一个用做所述引擎的飞轮的磁体转子，并设置了用来把所述发电机的输出转换成预定频率的交流电的控制电路。

5.按照权利要求1，2和3中任何一个所述的用引擎运行的发电机，其特征在于，所述引擎有一个向侧面倾斜的缸体，一个消声器设在所述管道中在所述缸体上方的一个空间中。

6.按照权利要求5所述的用引擎运行的发电机，其特征在于，所述消声器在垂直于所述引擎的旋转轴的方向上是细长的。

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