JP2004011491A

JP2004011491A - 発電装置

Info

Publication number: JP2004011491A
Application number: JP2002164058A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nakanishi; 中西　鉄也; Takaaki Kuroda; 黒田　孝明
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-05
Also published as: JP3974456B2

Abstract

【課題】筐体内に、エンジンと、冷却ファンを具備する発電体と、該冷却ファンからの排風をエンジンのオイルパンへ導く導風体と、を備えた発電装置において、前記導風体の構造を改良して、冷却ファンからの排風を、より効率良くオイルパンへと導き、エンジンオイルの冷却効率の向上を図ることを課題とする。
【解決手段】前記導風体３は、前記発電体５の冷却ファン５０からの排風の風向を整える案内部材３１・３１（３２・３２）を備え、該案内部材３１・３１は、該冷却ファン５０の回転軸５０ａ方向に向けて配置される。あるいは、該案内部材３２・３２は、前記冷却ファン５０の回転軸５０ａ方向に対して、水平面内で斜めに傾け、該冷却ファン５０からの排風の風向に沿わせるように配置してもよい。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッケージ型発電装置に具備されるエンジンのエンジンオイルの冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発電装置は、工事現場等の現場に運搬され、電力を供給するために発電を行うものである。発電装置は発電体とエンジン等を備え、該エンジンに発電体が接続されて、該エンジンの出力軸により発電体を駆動するように構成している。発電装置に具備されるエンジンのエンジンオイルの温度が上昇すると、油膜切れによるエンジンの焼き付き、摩擦抵抗の増大によるエンジン出力の減少、オイルの早期劣化等が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、発電体に設けられる冷却ファンの下方に導風体を設けて、該冷却ファンからの排風をエンジン下方のオイルパンに当てるように導き、該オイルパン内のエンジンオイルを冷却することが検討されている。
本発明では、前記導風体の構造を改良して、冷却ファンからの排風を、より効率良くオイルパンへと導き、エンジンオイルの冷却効率の向上を図ることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
次にこの課題を解決するための手段を説明する。
まず、請求項１に記載のように、筐体内に、エンジンと、冷却ファンを具備する発電体と、該冷却ファンからの排風をエンジンのオイルパンへ導く導風体と、を備えた発電装置において、前記導風体は、前記冷却ファンからの排風の風向を整える案内部材を備える。
【０００５】
そして、請求項２に記載のように、前記導風体の案内部材を、前記冷却ファンの回転軸方向に対して、水平面内で斜めに傾け、該冷却ファンからの排風の風向に沿わせるように配置する。
【０００６】
また、請求項３に記載のように、筐体内を仕切り、エンジンを配置した部屋と、外部への開口部がある部屋とを画設した発電装置において、前記外部への開口部がある部屋と、前記エンジンを配置した部屋との間に連絡ダクトを設ける。
【０００７】
【発明の実施の形態】
これより、本発明の実施の一形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は発電装置１の斜視図、図２は本発明の第１実施例に係る発電装置１の内部構成を示す側面図、図３は第１の実施形態に係る導風体３の平面図、図４は同じく斜視図、図５は第２の実施形態に係る導風体３の平面図、図６は同じく斜視図、図７は吸気ダクト１７（１９）の側面断面図、図８は本発明の第１実施例に係る発電装置１の内部の冷却空気の流れを説明する図、図９は本発明の第２実施例に係る発電装置１の内部構成を示す側面図、図１０は本発明の第２実施例に係る発電装置１の内部の冷却空気の流れを説明する図である。
【０００８】
まず、発電装置１の全体構成について説明する。
図１に示すように、発電装置１には下部にフレーム２０が配設されており、該下部フレーム２０上に発電装置１の構成要素が配設されている。そして、該下部フレーム２０上に防音カバー２１が被装され、防音効果を向上させる構成としている。前記下部フレーム２０及び防音カバー２１で、発電装置筐体２を構成している。
【０００９】
発電装置１は短辺側の一側面に開閉扉２３を設け、長辺側の一側面に開閉扉２４・２５を設けている。開閉扉２３内には発電装置１の制御を行う制御盤９を配設しており、開閉扉２４の正面には、それぞれ発電装置１内に外気を導入するための吸気グリル２６が設けられている。さらに、前記発電装置１の長辺側の一側面には吸気グリル２８が設けられ、これらの吸気グリル２６・２８は発電装置１の下部であって、下部フレーム２０より上に設けられている。
【００１０】
図２に示すように、発電装置筐体２内には、エンジン４、発電体（発電機）５、バッテリ６及び燃料タンク７等が配設されている。エンジン４には発電体５が接続されており、エンジン４の出力軸により発電体５を駆動するようにしている。
前記エンジン４は筐体２略中央に配置され、一側に発電体５が配設され、他側に燃料タンク７が配設され、発電体５の上方にはバッテリ６が配設されている。
また、発電体５の筐体２側面側には、制御盤９に伝達される熱及び騒音を低減するための隔壁３８が垂直方向に立設され、エンジン４側の部屋２ｂと反エンジン４側の部屋２ａとが画設されている。
【００１１】
エンジン４の燃料タンク７配置側（発電体５と反対側）にはファン４２、ラジエータ４３、排気マフラー４４・４５が配設され、該排気マフラー４４の上方にはガイド３４が配設されている。ガイド３４はファン４２により発生した冷却風を排風口２９側に導くためのものであり、発電装置１内の上角部に配設されている。
【００１２】
発電体５の上方にはエアクリーナ４７が配置されており、エアクリーナ４７の上方には吸気サイレンサー４６が配設されている。吸気サイレンサー４６は筐体２の天井部分の裏面に固設され、該吸気サイレンサー４６には吸気パイプ１４・１５が接続されている。
吸気パイプ１４を介して吸気サイレンサー４６内に導入された空気は、吸気パイプ１５を介してエアクリーナ４７に導入される。そして、エアクリーナ４７に導入された空気が、吸気パイプ１６を介してエンジン４に供給される。
【００１３】
発電装置１において、エンジン４及び発電体５は防振材を介して下部フレーム２０に取り付けられている。下部フレーム２０にはエンジン４及び発電体５を取り付けるための台座が設けられており、この台座に防振材を介してエンジン４及び発電体５が載置することによって、下部フレーム２０に伝達される振動を低減し、発電装置１の防音カバー２１より発生する騒音を抑制している。
【００１４】
前記エンジン４の上方には、上部隔壁３５が配設され、該上部隔壁３５に連続するラジエータ取付部３６にはラジエータ４３が取り付けられており、該ラジエータ４３の下部には遮蔽板３７がラジエータ取付部３６に連設して接続されている。
遮蔽板３７は、筐体２内において略水平に配設され、遮蔽板３７の上方には排気マフラー４４・４５が配設され、下方には燃料タンク７が配設されている。
【００１５】
そして、前記エンジン４とラジエータ４３に介在するファン４２により、エンジン４側よりラジエータ４３に向けて冷却風が発生する。ラジエータ４３を介した冷却風は、遮蔽板３７の上方を通り、排気マフラー４４・４５を介して発電装置１の上部に至る。そして、冷却風はガイド３４により発電装置１の前方に向けられ、上部隔壁３５に沿って排風口２９より筐体２外へ排出される。
【００１６】
上述の如く、上部隔壁３５、ラジエータ取付部３６及び遮蔽板３７、そしてガイド３４により、発電装置１内において、防音カバー２１の内側面を利用した排風経路を構成して、発電装置１をコンパクトにしながら排風経路を長く取ることができるようにして、騒音の低減を図っている。
【００１７】
また、上部隔壁３５、ラジエータ取付部３６及び遮蔽板３７により、発電装置１の筐体２内を仕切り、一方にエンジン４及び発電体５を配設し、他方に排気マフラー４４・４５を配設して、エンジン４及び発電体５を配設した側を冷却風の上流側とすることにより、発電装置１内の冷却効率を向上しながら騒音の低減を図っている。
【００１８】
次に、発電装置１におけるエンジンオイルの冷却構造について２つの実施例を説明する。
図２に示すように、発電体５は、コイル部を冷却するために自ら冷却ファン５０を備えた構造となっており、発電体５の冷却ファン５０からは排風が排出される。そこで、第１実施例では、該排風をエンジンオイルの冷却風として効率良く利用できるようにして、エンジンオイルを冷却することを特徴としている。
【００１９】
すなわち、発電体５の冷却ファン５０の下方に導風体３を設けて、該冷却ファン５０からの排風をエンジン４下方のオイルパン４１に当てるよう導いてオイルパン４１内のエンジンオイルを冷却しようとするものである。
さらに、オイルパン４１近傍に発電体５の冷却ファン５０からの排風を集中させることで、排風のオイルパン４１近傍の風速を増加し、オイルパン４１内のエンジンオイルの冷却効果を増大させようとするものである。
【００２０】
発電体５の冷却ファン５０の外周部には全周に亘って排風開口部５０ｃ・５０ｃ・・・が形成されており、前記導風体３は、上方とオイルパン４１側とが開口する箱型の形状（図４又は図６参照）で、発電体５の下部に固定され、該排風開口部５０ｃ・５０ｃ・・・から、エンジン４に亘って、下部を覆っている。
なお、導風体３は筐体２の下部フレーム２０に固定してもよく、この場合は、発電体５を下部フレーム２０に組み付けるときに、組み付け作業が容易となる。
【００２１】
発電体５と導風体３との間にはシール材を介しており、該シール材によって冷却ファン５０からの排風が、発電体５側に流れないようにして、効率良くオイルパン４１に当てるようにしている。但し、シール材は必ずしも必要であるわけでなく、シール材を設けないときには、発電体５と導風体３との間は、冷却ファン５０からの排風が間隙から流出しない程度の距離となるように離間する。
【００２２】
次に、導風体３の構造について２つの実施形態を説明する。
まず、第１の実施形態では、図３及び図４に示すように、導風体３の下面３ｂに複数（本実施例では２枚）の板状の案内部材３１・３１が、冷却ファン５０の回転軸５０ａ方向（平行）に向けて立設されている。この導風体３の案内部材３１・３１により、冷却ファン５０からの排風は風向が整えられて指向性を持ち、風量を集中させつつ下流側へ送られ、効率良くオイルパン４１に導かれる。
【００２３】
このように案内部材３１・３１を備えた導風体３では、案内部材３１・３１を有しない導風体３に比べて、冷却ファン５０からの排風の風速が大きく、風量も増して、該排風が効率良くオイルパン４１に当てられ、エンジンオイルの冷却効率が向上する。
【００２４】
また、第２の実施形態では、図５及び図６に示すように、導風体３の下面３ｂに板状の案内部材３２・３２が、冷却ファン５０の回転軸５０ａ方向に対して、水平面内で斜めに傾けられ、該冷却ファン５０からの排風の風向に沿わせるように立設されている。この構成では、冷却ファン５０からの排風は、案内部材３２・３２に沿うようにして当たるために、冷却ファン５０下方の導風体３内で淀むことなくスムーズに流れ、また、該案内部材３２・３２との間の抵抗が減り、導風体３の下流側でもあまり風速が衰えない。このように排風は案内部材３２・３２によって滑らかに風向が整えられて指向性を持ち、風量を集中させつつ下流側へ送られて、風速があまり衰えることなく効率良くオイルパン４１に導かれる。
【００２５】
このように案内部材３２・３２を備えた導風体３では、案内部材３２・３２を有しない導風体３に比べて、冷却ファン５０からの排風の風速が大きく、風量も増して、該排風が効率良くオイルパン４１に当てられ、エンジンオイルの冷却効率が向上する。
【００２６】
以上、２つの実施形態を示したが、導風体３の案内部材３１（３２）は板状の部材に限らず、三角柱状の部材等であってもよく、その形状は特に限定はしない。また、案内部材３１（３２）の配置数については、少なくとも１つ以上配置されていれば、その数は限定しない。
【００２７】
このように案内部材３１・３１（３２・３２）を備えた導風体３を設けることで、発電体５の冷却ファン５０からの排風を冷却風として有効に利用することができて経済的である。また、エンジンオイルを冷却するための冷却風を、ラジエータ４３を冷却するファン４２だけに頼る構成のものと比較して、筐体２に設けられる冷却風導入用開口部の開口面積を、小さくすることができる。一般には、冷却風導入用開口部の開口面積を小さくすると、筐体２内部でのヒートバランスが悪化する傾向があるが、本発明では、冷却ファン５０からの排風で効率良くオイルパン４１を冷却しているため、筐体２に設けられる冷却風導入用開口部の開口面積を小さくしても、筐体２内部でのヒートバランスが悪くはならない。
【００２８】
このように発電装置１の筐体２に設けられる開口部の開口面積を削減することで、発電体５やエンジン４から発生する騒音の、開口部から外部への放射を抑制することができ、騒音を低減させることができる。
【００２９】
また、冷却風導入用開口部の開口面積を低減させることで、開口部からの騒音漏れを防止するための構造を複雑に構成する必要がなく、部品点数や組立工数を低減することによって製造コストの削減に寄与することができる。
さらに、ラジエータ４３以外に、エンジンオイル冷却用のファンを設ける必要がなく、部品点数が削減されて、コストの削減を図ることができる。
【００３０】
次に、発電装置１の内部における冷却空気の流れについて説明する。
図７に示すように、前記吸気グリル２６・２８が配置された開閉扉２４及び筐体２の内側面には吸気ダクト１７・１９が取り付けられ、該吸気ダクト１７（１９）は、外側下部に吸気口１７ａ（１９ａ）が設けられ、内側上部に吹出口１７ｂ（１９ｂ）が設けられて、該吸気口１７ａ（１９ａ）と吸気グリル２６（２８）とが連通するように配置されている。吸気グリル２６・２８から取り込まれた外気は吸気ダクト１７・１９を介して、上部の吹出口１７ｂ・１９ｂから筐体２内部に取り込まれるように構成されて、吸気グリル２６・２８から発電装置１内部に雨水等が浸入しないようにしている。
なお、この吸気ダクト１７・１９の内周面には、図示しない消音材（吸音材）が貼設されており、発電装置１内部の騒音が極力外部に漏れないよう構成されている。
【００３１】
ファン４２・５０が駆動する筐体２内部は外部よりも負圧になっており、このため外気は、吸気グリル２６・２８から吸気ダクト１７・１９を介して、筐体２内部に自然流入する。図８に示すように、筐体２内部に流入した外気は、ファン４２・５０により引き込まれながら、エンジン４や発電体５の方へ導かれていく。吹出口１７ｂから流入した外気は、ファン４２により引き込まれて、エンジン４を外部から冷却し、ラジエータ４３を通過して、該ラジエータ４３内を流れるエンジンオイルと熱交換を行った後、筐体２上部の排風口２９から排出される。また、吹出口１９ｂから流入した外気は、冷却ファン５０により、発電体５一端部の開口部から内部に引き込まれて、発電体５内部のコイル部を冷却した後、導風体３を介してエンジン４のオイルパン４１へと案内され、該オイルパン４１内のエンジンオイルを冷却する。その後、前記ファン４２に引き込まれて、ラジエータ４３を通過し、筐体２上部の排風口２９から排出される。
【００３２】
次に、エンジンオイルの冷却構造についての第２実施例を説明する。
図９に示すように、前記隔壁３８により仕切られた制御盤９側の部屋２ａへは吸気ダクト１９を介して外気が取り入れられ、該部屋２ａにおける吸気ダクト１９側、又は反吸気ダクト１９側の少なくとも一側部から、エンジン４のある部屋２ｂへ連絡ダクト３０を延設する。連絡ダクト３０は発電体５の冷却ファン５０の風排開口部５０ｃ・５０ｃ・・・の側方を通過してエンジン４のオイルパン４１付近まで延出され、該冷却ファン５０の風排開口部５０ｃ・５０ｃ・・・からの排風によって、該連絡ダクト３０内の冷却風の流れが妨げられないように配置されている。該部屋２ａ内に取り込まれた外気の一部は、冷却ファン５０により発電体５内へ取り込まれ、また一部は、ラジエータ４３のファン４２によって連絡ダクト３０を介してエンジン４のオイルパン４１へと導かれる。このような構成で、該部屋２ａ内の空気を、エンジンオイルを冷却するための冷却風として有効に利用することができ、経済的である。
【００３３】
また、この構成では、外部への開口部である吸気口２８をできるだけ騒音源のエンジン４から遠い位置に設けることができて、エンジン４を配置した部屋等に開口する吸気口等をなくすこともでき、該エンジン４から発生する騒音の、外部への放射を抑制することができ、騒音を低減させることができる。
さらに、全体的に外部への開口部の数を減らすことができて、そのために必要な消音ダクト等の数を減らすことができ、また、ラジエータ４３以外に、エンジンオイル冷却用のファンを設ける必要がなく、この結果、部品点数が削減されて、コストの削減を図ることができる。
【００３４】
次に、発電装置１の内部における冷却空気の流れについて説明する。
図１０に示すように、筐体２内部に流入した外気は、ファン４２・５０により引き込まれながら、エンジン４や発電体５の方へ導かれていく。吹出口１７ｂから流入した外気は、ファン４２により引き込まれて、エンジン４を外部から冷却し、ラジエータ４３を通過して、該ラジエータ４３内を流れるエンジンオイルと熱交換を行った後、筐体２上部の排風口２９から排出される。また、吹出口１９ｂから流入した外気の一部は、冷却ファン５０により発電体本体５Ｂの吸気口５ｃ・５ｃ・・・、及び消音ダクト５５を介した吸気口５ｄから取り込まれて、発電体５内部のコイル部を冷却し、また一部は、ラジエータ４３のファン４２により連絡ダクト３０を介してエンジン４のオイルパン４１へと導かれて、該オイルパン４１内のエンジンオイルを冷却する。その後、前記ファン４２に引き込まれて、ラジエータ４３を通過し、筐体２上部の排風口２９から排出される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
まず、請求項１のように、筐体内に、エンジンと、冷却ファンを具備する発電体と、該冷却ファンからの排風をエンジンのオイルパンへ導く導風体と、を備えた発電装置において、前記導風体は、前記冷却ファンからの排風の風向を整える案内部材を備えたことで、前記冷却ファンからの排風は、風向が整えられて、指向性を持ち、風量を集中させつつ下流側へ送られ、効率良くオイルパンに導かれて、エンジンオイルの冷却効率が向上する。この構成では、エンジンオイル冷却用のファンを設ける必要がなく、部品点数が削減されて、コストの削減を図ることができる。
【００３６】
そして、請求項２のように、前記導風体の案内部材を、前記冷却ファンの回転軸方向に対して、水平面内で斜めに傾け、該冷却ファンからの排風の風向に沿わせるように配置したことで、該冷却ファンからの排風は、該冷却ファン下方の導風体内で淀むことなくスムーズに流れ、また、該案内部材との間の抵抗が減り、導風体の下流側でもあまり風速が衰えない。このように排風は案内部材によって滑らかに風向が整えられて指向性を持ち、風量を集中させつつ下流側へ送られ、効率良くオイルパンに導かれて、エンジンオイルの冷却効率がより一層向上する。
【００３７】
また、請求項３に記載のように、筐体内を仕切り、エンジンを配置した部屋と、外部への開口部がある部屋とを画設した発電装置において、前記外部への開口部がある部屋と、前記エンジンを配置した部屋との間に連絡ダクトを設けたことで、外部への開口部から冷却風を連絡ダクトを介して効率良くエンジンのオイルパンやオイルフィルタ等へ導くことができ、エンジンオイルの冷却効率が向上する。
この構成では、外部への開口部をできるだけ騒音源のエンジンから遠い位置に設けることができて、エンジンを配置した部屋等の外部への開口部をなくすことができ、全体的に外部への開口部の数を減らすことができて、そのために必要な消音ダクト等の数を減らすことができ、部品点数が削減できて、コストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発電装置１の斜視図。
【図２】本発明の第１実施例に係る発電装置１の内部構成を示す側面図。
【図３】第１の実施形態に係る導風体３の平面図。
【図４】同じく斜視図。
【図５】第２の実施形態に係る導風体３の平面図。
【図６】同じく斜視図。
【図７】吸気ダクト１７（１９）の側面断面図。
【図８】本発明の第１実施例に係る発電装置１の内部の冷却空気の流れを説明する図。
【図９】本発明の第２実施例に係る発電装置１の内部構成を示す側面図。
【図１０】本発明の第２実施例に係る発電装置１の内部の冷却空気の流れを説明する図。
【符号の説明】
１　　発電装置
２　　筐体
３　　導風体
４　　エンジン
５　　発電体
３１　　案内部材
３２　　案内部材
４１　　オイルパン
５０　　冷却ファン
５０ａ　回転軸
５０ｃ　排風開口部

Claims

筐体内に、エンジンと、冷却ファンを具備する発電体と、該冷却ファンからの排風をエンジンのオイルパンへ導く導風体と、を備えた発電装置において、
前記導風体は、前記冷却ファンからの排風の風向を整える案内部材を備えたことを特徴とする発電装置。
前記導風体の案内部材を、前記冷却ファンの回転軸方向に対して、水平面内で斜めに傾け、該冷却ファンからの排風の風向に沿わせるように配置したことを特徴とする請求項１に記載の発電装置。
筐体内を仕切り、エンジンを配置した部屋と、外部への開口部がある部屋とを画設した発電装置において、
前記外部への開口部がある部屋と、前記エンジンを配置した部屋との間に連絡ダクトを設けたことを特徴とする発電装置。