JP2003074362A - エンジン発電機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケース内の各々の機器を熱対策の点から効率
良く配置したコンパクトなエンジン発電機を供する。 【解決手段】 支持フレーム３に発電機35とこれを駆動
するエンジン30を弾性体31，50を介して支持せしめたエ
ンジン発電機35において、前記エンジン30のクランク軸
に発電機35のロータ36を介して冷却ファン40が固定さ
れ、冷却ファン40をファンカバー16で覆い、ファンカバ
ー16の吸風側開口部の上流側に外気導入用の導入ダクト
21を設け、冷却ファン40による前記吸風側開口部からの
吸気を主に前記導入ダクト21の側壁に形成した外部と連
通する吸気口４ａ，４ｂから導入し、導入ダクト21内の
吸気通路中に制御回路ユニット60を配置し、冷却ファン
40による吸風は、吸気口４ａ，４ｂから導入されて制御
回路ユニット60を冷却し前記吸風側開口部から吸気され
て発電機35を冷却した後にエンジン30側へ送風するよう
に構成されたエンジン発電機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装置全体を遮音ケ
ースで覆ったエンジン発電機に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンにより駆動される発電機をエン
ジンと一体化したエンジン発電機は、一般に建設工事現
場等で使用されるが、作業環境もしくは市街地で特に夜
間運転する場合の現場周辺への配慮から、運転音をなる
べく低く抑えるために装置全体を遮音ケースで覆ったも
のが広く使用されている。

【０００３】この種のエンジン発電機は、上述のように
静粛性を追求すべく吸気口や排気口等の開口をできるだ
け少なく、かつ小さくしてあるが、一方においては開口
面積が小さいことから遮音ケース内部の冷却について十
分な考慮が必要になる。

【０００４】そこで本出願人は、先の出願に係る実公平
２−５０６８号公報に記載した例を提案しており、同例
においては遮音ケース内をエアクリーナおよび気化器を
収容する吸気室、エンジンおよびマフラーを収容する第
１熱源室、発電機を収容する第２熱源室、消音室の４室
に区画形成して遮音効果および冷却効果の向上を図って
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構造では、それぞれ高い遮音効果および冷却効果は得
られるものの、各４室は複雑に入り組んでいるため複雑
な通風構造となり、また冷却効果は高くとも、必ずしも
冷却効率自体は高くはない。

【０００６】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、ケース内の各々の機器を熱対
策の点から効率良く配置したコンパクトなエンジン発電
機を供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用効果】上記目的
を達成するために、本請求項１記載の発明は、支持フレ
ームに発電機とこれを駆動するエンジンを弾性体を介し
て支持せしめたエンジン発電機において、前記エンジン
のクランク軸に発電機のロータを介して冷却ファンが固
定され、前記冷却ファンをファンカバーで覆い、前記フ
ァンカバーの吸風側開口部の上流側に外気導入用の導入
ダクトを設け、前記冷却ファンによる前記吸風側開口部
からの吸気を主に前記導入ダクトの側壁に形成した外部
と連通する吸気口から導入し、前記導入ダクト内の吸気
通路中に制御回路ユニットを配置し、前記冷却ファンに
よる吸風は、前記吸気口から導入されて前記制御回路ユ
ニットを冷却し前記吸風側開口部から吸気されて前記発
電機を冷却した後に前記エンジン側へ送風するように構
成されたエンジン発電機とした。

【０００８】冷却ファンをファンカバーで覆い、かつフ
ァンカバーの吸風側開口部の上流側に外気導入用の迷路
状の導入ダクトを設けているので、冷却ファンによる吸
気音の漏出を抑えることができる。

【０００９】導入ダクト内の吸気通路中に制御回路ユニ
ットを配置することで、制御回路ユニットを効率良く冷
却することができるとともに、１つの冷却ファンで導入
ダクトによりガイドされて生じた通風により他の熱源の
冷却も効率良く行うことができる。

【００１０】請求項２記載の発明は、前記請求項１記載
のエンジン発電機において、前記制御回路ユニットがイ
ンバータ装置であり、前記冷却ファンにより導入される
外気により最初に該インバータ装置が冷却されるように
該インバータ装置は前記導入ダクトの吸気口に対向しか
つ前記ファンカバーの吸風開口に連通する前記導入ダク
トの連通開口に臨む位置に配置されたことを特徴とす
る。

【００１１】インバータ装置は導入ダクトの吸気口に対
向し連通開口に臨む位置に配置されるので、インバータ
装置は導入される大量の外気に最初に直接晒されて効率
良く冷却される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図７に図示し説明する。本実施の形態
のエンジン発電機１は、図１に外観図を示すように装置
全体を遮音ケース２で覆った立方体状をなしている。

【００１３】遮音ケース２その他内部フレーム等の分解
斜視図を図２に示す。偏平な受け皿状をなすアンダーフ
レーム３は、前側壁３ａと右側壁３ｂに外部と連通する
吸気口４ａ，４ｂが形成され、後側壁３ｃは着脱可能と
し、内部には左右方向に長尺の前後一対の支持メンバー
３ｐ，３ｑが互いに平行に敷設されている。

【００１４】このアンダーフレーム３に概ね矩形板状の
フロントフレーム５とリアフレーム６とが互いに所定間
隔を存して対向するように立設される。フロントフレー
ム５は、上側周縁が後方に屈曲してフランジ５ａが形成
され、矩形板の上部に左右方向に長尺の長方形状の開孔
５ｂ、下部に円形の一部が膨出したような連通開孔５ｃ
が形成されている。

【００１５】一方リアフレーム６は、上下分割型で合体
すると、中央に大きく矩形状をなす貫通孔７ａが形成さ
れ、この貫通孔７ａに前方へ膨出したダクト７が一体に
形成され、リアフレーム６の上側周縁は前方に屈曲して
フランジ６ａが形成されている。前記ダクト７の前部は
矩形筒状をなして開口している。

【００１６】そしてリアフレーム６の後方には貫通孔７
ａに設けられダクト７に連接して後方に膨出したように
構成されるグラスウール製のダクト８が配設される。ダ
クト８は前方と下方を開口した概ね矩形の箱状をなし、
上側壁に排風口８ａが設けられる。

【００１７】アンダーフレーム３の上に立設された前後
のフロントフレーム５とリアフレーム６との間に前後方
向に指向した左右に一対の補強レール９，９が上側角部
を貫通して架設される。こうして補強された前後のフロ
ントフレーム５とリアフレーム６の対向する空間を外部
から仕切るように外周縁に沿って半角筒状のセンターカ
バー11が覆う。

【００１８】センターカバー11は、プレートを屈曲して
左側壁11ａと上壁11ｂと右上側壁11ｃの半角筒状をな
し、右下側壁は別部材である開閉可能な蓋部材12が覆う
ようになっており、内部にセンター室22が区画形成され
る。センターカバー11の上壁には燃料タンク55の給油口
55ｂが突出する円孔11ｄが形成されている。

【００１９】そしてフロントフレーム５の前方に概ね矩
形箱状をしたフロントカバー13が被せられフロント室21
が区画形成され、リアフレーム６の後方には概ね矩形箱
状をしたリアカバー14が被せられリア室23が区画形成さ
れるが、このリアカバー14の内面に沿って前記グラスウ
ール製のダクト８が内張りされたような構造となり、ダ
クト８内がリア室23となる。

【００２０】フロントカバー13の前壁中央は矩形に凹出
して開口したコントロールパネル62用の矩形口13ａが形
成され、リアカバー14の上壁には前記ダクト８に設けら
れる排風口８ａに対応して矩形口14ａが形成されてい
る。

【００２１】以上のようにエンジン発電機１の外壁をな
す遮音ケース２は、アンダーフレーム３，センターカバ
ー11，蓋部材12，フロントカバー13，リアカバー14によ
って６面を形成してケースを構成している。そして遮音
ケース２の内部空間は、フロントフレーム５とリアフレ
ーム６によってフロント室21，センター室22，リア室23
の３つの室に区画されている。

【００２２】なおリアフレーム６よりセンター室22に膨
出したダクト７の矩形筒状部に、連続してさらにセンタ
ー室22内にダクトでもあるファンカバー16が設置され
る。ファンカバー16は発電機35と遠心ファン40を覆うべ
く概ね円筒状をなし、前端の円開口が吸風口16ａをな
し、吸風口16ａの環状の開口端面に突出長を一定にした
突起16ｂが複数設けられている。

【００２３】ファンカバー16の後端開口面は外周方向に
延出したフランジ16ｃが形成され、同フランジ16ｃに後
方から矩形枠部材17が取り付けられる。矩形枠部材17の
矩形外周縁にはシールラバー18が周設されており、前記
ダクト７の矩形筒状部内にシールラバー18で周囲をシー
ルして矩形枠部材17が嵌合される。

【００２４】すなわちファンカバー16は、矩形枠部材17
を介してリアフレーム６のダクト７に連接し、ダクト７
はリアフレーム６より後方に膨出してリア室23を形成す
るダクト８に連接している。

【００２５】したがって遮音ケース２内には、ファンカ
バー16，ダクト７，ダクト８からなるダクト内空間が、
センタ室22の一部とリア室23を占有して形成されてお
り、ダクト内空間の上流側吸風口16ａはセンター室22内
に開口しており、下流側排風口８ａはダクト８の上側壁
に設けられ、同排風口８ａはリアカバー14の矩形口14ａ
に臨んで遮音ケース２の外部に開口している。

【００２６】以上のような遮音ケース２内のフレーム構
造およびダクト構造に各種機器が配設される。エンジン
30は、図４に示すように遮音ケース２の後部のダクト
７，８内に収容され、アンダーフレーム３に敷設された
支持メンバー３ｑに固着された左右一対の防振マウント
部材31により支持される（図４、図６参照）。

【００２７】図６に示すようにエンジン30は、クランク
ケース30ａを左側に偏って位置させ、シリンダ30ｂを右
方向で若干上向きに傾斜させて突設しており、前後水平
方向に指向したクランク軸30ｃは前方へ突出している。

【００２８】このようにエンジン30はシリンダ30ｂを傾
斜させているので、ダクト７，８の上部空間を大きく確
保でき、同空間に大型筒状のマフラー32を左右方向に指
向させて配設している。マフラー32はエンジン30にブラ
ケット33を介して支持され、シリンダ30ｂ部より上方へ
延出した排気管34が連結され、マフラー32の右側壁から
延びたテールパイプ32ａがマフラー32の後面に回り込ん
で排気口を排風口８ａに沿わせている。

【００２９】クランクケース30ａより前方へ突出したク
ランク軸30ｃに発電機35が設けられている。発電機35
は、アウターロータ型の多極発電機であり、図７に示す
ようにクランク軸30ｃに一体に固着されたアウターロー
タ36は有底円筒状をなし、周壁の内周面に磁石36ａが複
数周方向に亘って貼着されてクランク軸30ｃと一体に回
転し、エンジンにおけるフライホイールの作用も果して
いる。

【００３０】アウターロータ36は、底壁を前側にして後
方を開口し、内部のインナーステータ37は放射状に突出
した複数のヨークに発電コイルが巻回されたステータコ
アがクランクケース30ａに固定されている。なおアウタ
ーロータ36の底壁には通気口36ｂが複数形成されてい
る。このアウターロータ36の底壁に遠心ファン40が前方
から固着されている。

【００３１】遠心ファン40は、円板状基盤40ａの前後両
面にファン41，42がそれぞれ形成された両面ファンであ
る。前記ファンカバー16は、上記発電機35と遠心ファン
40を覆っており、前端の吸風口16ａが遠心ファン40に対
向して開口し、後端は矩形枠部材17とともにエンジン30
のクランクケース30ａに固着されて支持される。

【００３２】このファンカバー16の前端吸風口16ａに対
向してリコイルスタータ45が設けられている。リコイル
スタータ45はファンカバー16の吸風口16ａの開口端面に
突出した突起16ｂによってファンカバー16の端面から所
定間隔を存して配置され、スタータケース46のボス部46
ｂをファンカバー16に固着して一体に支持される。

【００３３】リコイルスタータ45は、図３を参照してク
ランク軸30ｃと同軸の回転軸にラチェットホイール47が
後方への飛び出しが可能に設けられており、同ラチェッ
トホイール47に対向して遠心ファン40の中心部分にラチ
ェット48が取り付けられている。

【００３４】ラチェットホイール47は、ギア列47ａを介
してスタータレバーで駆動されるとともに、スタータケ
ース46の左端に設けられたスタータモータ49によっても
駆動される。

【００３５】通常ラチェット48と離れているラチェット
ホイール47がスタータモータ49等により駆動されるとき
は、後方へ飛びだしてラチェット48に係合しラチェット
48とアウターロータ36を介して一体のクランク軸30ｃを
強制的に回転してエンジン30の始動を行うことができ
る。

【００３６】リコイルスタータ45の概ね円錐形状をした
スタータケース46は、母線に沿った長孔46ａが周方向に
亘って複数本形成されており、ファンカバー16の端面と
の間隙とともに、スタータケース46の外部とファンカバ
ー16の吸風口16ａとを連通している。

【００３７】リコイルスタータ45はセンター室22内にあ
ってアンダーフレーム３に敷設された支持メンバー３ｐ
に固着された左右一対の防振マウント部材50により支持
される（図４、図５参照）。

【００３８】エンジン30とリコイルスタータ45は、ファ
ンカバー16を介して一体に連結されており、後部のエン
ジン30を防振マウント部材31が支持し、前部のリコイル
スタータ45を防振マウント部材50が支持するので、振動
体の前後の両端部分に近い位置を効果的に支持すること
ができる。

【００３９】リア室23からセンター室22にかけて左寄り
に位置したクランクケース30ａの前方に発電機35および
リコイルスタータ45が配設されるので、センター室22内
においてファンカバー16とリコイルスタータ45の右方に
空間が開き、同空間に気化器52とエアクリーナ53がエア
クリーナ53を前側にして前後に配設される。

【００４０】エンジン30の上方にはマフラー32が配設さ
れたが、センター室22内のファンカバー16，リコイルス
タータ45，気化器52，エアクリーナ53の上方空間に燃料
タンク55が配設される。

【００４１】前記フロントフレーム５とリアフレーム６
との間に架設された左右一対の補強レール９に燃料タン
ク55のフランジ55ａを防振ラバー56を介してボルト57で
固定し燃料タンク55を懸架する。

【００４２】なお燃料タンク55はフロントフレーム５の
上部開孔５ｂから一部フロント室21内にはみ出してお
り、燃料タンク55の上方へ突出した給油口55ｂはセンタ
ーカバー11の円孔11ｄを貫通して上端に燃料キャップ58
が螺合される。

【００４３】したがってセンター室22内であってファン
カバー16およびダクト７の外部空間に、燃料タンク55が
気化器52やエアクリーナ53の吸気系機器とともに一緒に
配設され、エンジン30の燃料系部品を一括集中させてス
ペースを効率良く利用しており、装置のコンパクト化が
図られている。

【００４４】フロントフレーム５の前方のフロントカバ
ー13に覆われたフロント室21の偏平矩形空間には右側に
インバータ装置60、左側にバッテリ61がアンダーフレー
ム３上に配設され、その上方にコントロールパネル62が
フロントカバー13の前面矩形口13ａに臨んで設けられて
いる。すなわちフロント室21には電装機器が集中的に配
設されている。

【００４５】インバータ装置60は、多極発電機35の発電
出力を所定周波数の交流に変換するものであり、同イン
バータ装置60はフロント室21のフロントカバー13の吸気
口４ａ，４ｂに近い右側に配置されて吸入外気により最
初に冷却されるようになっている。

【００４６】遮音ケース２を備えた本エンジン発電機１
は、以上のようにダクト７，８およびファンカバー16内
に発電機35，エンジン30，マフラー32が、この順序に収
容された構造をしている。

【００４７】ファンカバー16の吸風口16ａはセンター室
22内に開口し、吸風口16ａの内側に設けられた遠心ファ
ン40の回転により遮音ケース２外部から導入ダクトとな
るフロント室21を介してセンタ室22へ導入した空気をリ
コイルスタータ45のスタータケース46の複数の長孔46ｂ
およびファンカバー16とスタータケース46との間の間隙
を通じて吸風口16ａからファンカバー16内に吸入するこ
とができる（図４および図７において空気の流れを破線
矢印で示す）。

【００４８】図７に示すように遠心ファン40の前面に設
けられたファン41によって空気が吸風口16ａからファン
カバー16内に吸入され、吸入された空気はファンカバー
16の内周面に沿って発電機35のアウターロータ36の外側
をエンジン30側に流れてエンジン30を冷却するが、遠心
ファン40の後面のファン42の作用によりエンジン側へ流
れる空気流の一部が発電機35とエンジン30との間の空隙
を通ってアウターロータ36の内側に回り込んで発電コイ
ルを冷却してアウターロータ36の底壁に設けられた通気
口36ｂより還流するようになっている。

【００４９】こうして一部発電機35を冷却した空気を含
んでエンジン30に流れた空気は、エンジン30を冷却して
ダクト７，８に案内されて上方に向かいマフラー32を冷
却する（図４参照）。マフラー32を冷却した空気は、そ
の上方にあって遮音ケース２の外部に臨んで設けられた
排風口８ａから外部に排出される。

【００５０】なおセンター室22にはフロントフレーム５
の連通開孔５ｃにより連通状態にあるフロント室21を介
してフロントカバー13の吸気口４ａ，４ｂから外気が吸
入されるようになっているので、フロント室21が外気吸
入用の迷路状の導入ダクトとして作用し、センター室22
で発生する吸気音の漏出を抑えることができるととも
に、吸気口４ａ，４ｂからの吸入空気流の経路にある温
度上昇を抑制すべきインバータ装置60を効率良く冷却す
ることができる。

【００５１】そしてファンカバー16，ダクト７，８が、
熱源となる発電機35，エンジン30，マフラー32を覆って
他の機器と隔離し、前記したように遠心ファン40の駆動
によりセンター室22内に開口した吸風口16ａからファン
カバー16内に吸入された空気が、比較的温度の低い発電
機35から温度の高いエンジン30，マフラー32の順に冷却
して排風口８ａから外部に排出されるので、効率の良い
冷却を行うことができる。

【００５２】なお遠心ファン40は、発電機30のアウター
ロータ36に取り付けられるので、大風量の遠心ファン40
を容易に装着でき、かつ大きなファン支持強度を得るこ
とができる。

【００５３】またエンジン30の上方にマフラー32が配置
され高熱機器ほど上方に位置し、さらに上方に排風口８
ａを備える構成なので、合理的な冷却空気流を形成して
冷却を効率良く行うことができる。

【００５４】遮音ケース２内をフロントフレーム５とリ
アフレーム６により前後に３室に区画してリアフレーム
６の貫通孔７ａにダクト７，８を設ける簡単な構造であ
り、運転音の発生源でありかつ高熱発生源である発電機
35，エンジン30，マフラー32はダクト７，８およびファ
ンカバー16内に収容されて２重の遮音構造とするととも
に、高熱の影響を避けたダクト７およびファンカバー16
の外部でセンター室22内に気化器52，エアクリーナ53等
の吸気系機器および燃料タンク55等の燃料系機器が収容
され、フロント室21にインバータ装置60，コントロール
パネル62，バッテリ61等の電装機器が収容されるという
ように、高熱発生機器と燃料系機器と電装機器とをそれ
ぞれ個別にまとめて互いに隔離して配置しているので、
各機器を防音対策および熱対策のそれぞれの点から効率
良く配置することができ、エンジン発電機１全体のコン
パクト化を容易に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るエンジン発電機の
外観図である。

【図２】遮音ケースその他内部フレーム等の分解斜視図
である。

【図３】センターカバーを外し燃料タンクを省略した状
態のエンジン発電機の平面図である。

【図４】一部省略したエンジン発電機の側面図である。

【図５】同前面図である。

【図６】同後面図である。

【図７】発電機およびその近傍の一部断面とした側面図
である。

【符号の説明】

１…エンジン発電機、２…遮音ケース、３…アンダーフ
レーム、４ａ，４ｂ…吸気口、５…フロントフレーム、
６…リアフレーム、７，８…ダクト、９…補強レール、
11…センターカバー、12…蓋部材、13…フロントカバ
ー、14…リアカバー、16…ファンカバー、17…矩形枠部
材、18…シールラバー、21…フロント室、22…センター
室、23…リア室、30…エンジン、31…防振マウント部
材、32…マフラー、33…ブラケット、34…排気管、35…
発電機、36…アウターロータ、37…インナーステータ、
40…遠心ファン、41，42…ファン、45…リコイルスター
タ、46…スタータケース、47…ラチェットホイール、48
…ラチェット、49…スタータモータ、50…防振マウント
部材、52…気化器、53…エアクリーナ、55…燃料タン
ク、56…防振ラバー、57…ボルト、58…燃料キャップ、
60…インバータ装置、61…バッテリ、62…コントロール
パネル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持フレームに発電機とこれを駆動する
   エンジンを弾性体を介して支持せしめたエンジン発電機
   において、 前記エンジンのクランク軸に発電機のロータを介して冷
   却ファンが固定され、 前記冷却ファンをファンカバーで覆い、 前記ファンカバーの吸風側開口部の上流側に外気導入用
   の導入ダクトを設け、 前記冷却ファンによる前記吸風側開口部からの吸気を主
   に前記導入ダクトの側壁に形成した外部と連通する吸気
   口から導入し、 前記導入ダクト内の吸気通路中に制御回路ユニットを配
   置し、 前記冷却ファンによる吸風は、前記吸気口から導入され
   て前記制御回路ユニットを冷却し前記吸風側開口部から
   吸気されて前記発電機を冷却した後に前記エンジン側へ
   送風するように構成されたことを特徴とするエンジン発
   電機。
2. 【請求項２】 前記制御回路ユニットはインバータ装置
   であり、 前記冷却ファンにより導入される外気により最初に該イ
   ンバータ装置が冷却されるように該インバータ装置は前
   記導入ダクトの吸気口に対向しかつ前記ファンカバーの
   吸風開口に連通する前記導入ダクトの連通開口に臨む位
   置に配置されたことを特徴とする前記請求項１記載のエ
   ンジン発電機。