JP2020118127A - 発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よくエンジンを冷却しつつ、重量の増加を抑制できる発電装置を提供する。【解決手段】エンジン３４と、エンジン３４によって駆動されるオルタネータ３６と、これらを収めるケーシング２とを備え、ケーシング２の内面には、エンジン３４の外側の少なくとも一部に所定の隙間をもって導風部材４６、４８が一体に設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、発電装置に関する。

従来、エンジンと、オルタネータと、これらを収納するケースシングとを備え、当該エンジンのクランク軸の回転によりオルタネータを駆動させ、発電を行う発電装置が知られている。このような発電装置では、冷却風を吹き出すファンが設けられ、この冷却風によってエンジンが冷却される。
また、このような発電装置には、効率よくエンジンを冷却するために、エンジンを覆うシュラウドやエンジンカバーが設けられ、このシュラウドやエンジンカバーと、エンジンとの間を冷却風が流れるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４８０４５３８号公報

しかしながら、エンジンは、発電装置の大部分を占める大きさを有しており、シュラウドやエンジンカバーは、当該エンジンを覆うことができるような大きさを有することとなる。このため、シュラウドやエンジンカバーを設けた発電装置では、当該発電装置の重量が増加する場合があった。
本発明は、効率よくエンジンを冷却しつつ、重量の増加を抑制できる発電装置を提供することを目的とする。

本発明の発電装置は、エンジンと、前記エンジンによって駆動されるオルタネータと、これらを収めるケーシングとを備え、前記ケーシングの内面には、前記エンジンの外側の少なくとも一部に所定間隔をもって導風部材が一体に設けられていることを特徴とする。

本発明は、上記発電装置において、前記導風部材は、前記エンジンの外形に沿った形状に成形されていることを特徴とする。

本発明は、上記発電装置において、前記ケーシングの外面には、エアクリーナを収納する収納部が設けられており、前記収納部は、前記導風部材側にくぼんで形成されていることを特徴とする。

本発明は、上記発電装置において、前記導風部材は、前記収納部が設けられた箇所以外に設けられていることを特徴とする。

本発明は、上記発電装置において、前記ケーシングには、前記エンジンに冷却風を送風するファンが収められ、前記ケーシングには、外気を取り込んで前記ファンに供給する給気口が設けられ、前記ファンの近傍には、前記エンジンと、前記給気口とを隔てる隔壁が設けられていることを特徴とする。

本発明は、上記発電装置において、前記導風部材は、発泡材料で形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、効率よくエンジンを冷却しつつ、重量の増加を抑制できる。

本発明の実施形態に係る発電装置の外観を示す斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線における断面を模式的に示した図である。 発電装置を上方から視た図である。 一方の側面カバーを外側面側から視た斜視図である。 一方の側面カバーを内側面側から視た斜視図である。 他方の側面カバーを内側面側から視た斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本本発明の実施形態に係る発電装置１の外観を示す斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面を模式的に示した図である。
本実施形態の発電装置１は、エンジン３４（図２）でオルタネータ３６（図２）を駆動して、発電を行うエンジン発電機である。
図１に示すように、発電装置１は、当該発電装置１の外枠を形成するケーシング２を備えており、図２に示すように、ケーシング２の内部には、エンジン３４と、オルタネータ３６と、燃料タンク６と、インバータ８と、制御ユニット１０とが収容されている。

ケーシング２は、樹脂により形成され、直方体形状に成形されている。また、ケーシング２は、前面カバー２Ａと、後面カバー２Ｂと、一対の側面カバー２Ｃ、２Ｄと、下面カバー２Ｇとで構成されている。
ケーシング２の前面カバー２Ａの下方には、複数の電源コンセント１６や操作ボタン１８等が配置されたコントロールパネル１４が装着されている。また、コントロールパネル１４より下側部分には、ケーシング２の内部に外気を取り入れるための給気口１５が複数形成されている。
後面カバー２Ｂには、エンジン３４の排気ガスを排出する排気ガス排出口２０と、冷却風をケーシング２の内部から排出する冷却風排出口２２とが設けられている。

一対の側面カバー２Ｃ、２Ｄは、いずれもケーシング２の各側面と、ケーシング２の上面２Ｅの短手方向における中程までを構成しており、これらの側面カバー２Ｃ、２Ｄが一体に結合されることによって、ケーシング２の上面２Ｅが構成される。また、一体に結合された側面カバー２Ｃ、２Ｄの上部、すなわちケーシング２の上面２Ｅには、発電装置１を持ち運ぶための取っ手２４が設けられている。
ケーシング２の下面カバー２Ｇには、ケーシング２を支持する複数の脚２６が取り付けられている。

図３は、発電装置１を上方から視た図である。なお、図３では、ケーシング２の上面２Ｅを省略し、発電装置１の内部構造を模式的に示している。また、図３において、後述する導風部材４６、４８には、説明の便宜上ドットを付している。
図３に示すように、エンジン３４と、オルタネータ３６とは、ケーシング２の内部の後側（図２において右側、後面２Ｂ側）に配置されている。また、エンジン３４は、複数のゴムマウント２８を介してケーシング２に弾性支持されている。

また、ケーシング２の内部の前面カバー２Ａ側には、燃料タンク６が収容されている。
燃料タンク６の上面からは、給油口６Ａが延びており、当該給油口６Ａは、ケーシング２の上面２Ｅを貫通して外部に突出している。ケーシング２の上面２Ｅと給油口６Ａとの隙間は、ゴムシール３０によって閉塞されている。また、給油口６Ａには、給油口６Ａを開閉するための給油キャップ３２が着脱自在に取り付けられている。

燃料タンク６の下方には、オルタネータ３６の出力周波数を制御するインバータ８が設けられている。インバータ８は、インバータ８を構成する基板と、基板に搭載された素子とから構成されている。
また、コントロールパネル１４の裏面に位置する箇所には、エンジン３４、及びオルタネータ３６の作動を制御する制御ユニット１０が設けられている。

次いでエンジン３４と、オルタネータ３６とについて詳述する。
エンジン３４の前面は、ケーシング２の前面カバー２Ａ側に位置しており、このエンジン３４の前面には、出力軸３５が突出している。また、エンジン３４の後面には、マフラー４２が設けられ、エンジン３４の側面には、キャブレタ４４が設けられている。

マフラー４２は、排気口５２を備えており、当該排気口５２は、排気ガス排出口２０に接続されている。
また、エンジン３４の両側面、及びマフラー４２の両側面の一部は、いずれも一対の側面カバー２Ｃ、２Ｄがそれぞれ備える導風部材４６、４８によって覆われている。

オルタネータ３６は、回転駆動されることによって発電する発電機であり、当該オルタネータ３６は、エンジン３４の前面から突出している出力軸３５に、当該出力軸３５と同軸状に取り付けられている。
また、オルタネータ３６のケーシング２の前面カバー２Ａ側には、ファン３８が当該オルタネータ３６と同軸状に取り付けられている。このファン３８は、回転駆動することで、冷却風を流し、エンジン３４や、インバータ８等のケーシング２の内部に収められた各部材を冷却する。

オルタネータ３６と、ファン３８とは、ファンカバー５０によって覆われている。ファンカバー５０は、ケーシング２の前面カバー２Ａ側に位置する箇所が小径となるように、テーパ状に形成されており、ファンカバー５０の前端部５０Ａには、通風用開口５０Ｂが形成されている。通風用開口５０Ｂは、エンジン３４の出力軸３５と同心状に形成されている。

ファンカバー５０の通風用開口５０Ｂの外側には、リコイル４０が設けられている。リコイル４０は、リコイルロープを操作して、手動で回転させることにより、エンジン３４を起動させる。

図４は、一方の側面カバー２Ｄを外側面側から視た斜視図であり、図５は、一方の側面カバー２Ｄを内側面側から視た斜視図である。なお、図４においては、後述するメンテナンスカバー６８を省略している。また、図５において、導風部材４８には、説明の便宜上ドットを付している。
図４、及び図５に示すように、側面カバー２Ｄには、エアクリーナ収納部５６と、ダクト収納部５８とが設けられている。エアクリーナ収納部５６、及びダクト収納部５８は、側面カバー２Ｄの外側面側から内側面側に向かって突出することで形成されたくぼみ形状を有している。また、側面カバー２Ｄの内側面側にくぼんだエアクリーナ収納部５６、及びダクト収納部５８と、エンジン３４との間には、所定間隔が設けられている。
エアクリーナ収納部５６とダクト収納部５８とは、仕切り板６０によって隔てられている。仕切り板６０には、エアクリーナ収納部５６と、ダクト収納部５８とを連通させる貫通孔６０Ａが設けられている。

エアクリーナ収納部５６には、エアクリーナ６４が収納されている。エアクリーナ６４は、ポリウレタン等の合成樹脂を発泡させて形成したスポンジ状の部材であり、当該エアクリーナ６４は、エンジン３４の燃焼のために供給される外気から、塵や埃等を除去する。また、このエアクリーナ６４には、貫通孔６４Ａが設けられている。
エアクリーナ収納部５６には、図３に示すように、側面カバー２Ｄの外側面側に突出するボス６２が設けられている。エアクリーナ６４をエアクリーナ収納部５６に収めるときには、ボス６２を貫通孔６４Ａに通すことでエアクリーナ６４がエアクリーナ収納部５６に固定される。

ダクト収納部５８には、側面カバー２Ｄの外側面と、内側面とを連通させる貫通孔５８Ａが設けられている。
また、ダクト収納部５８には、ダクト６６が収納されている。ダクト６６は、エンジン３４の燃焼のために用いられる外気をキャブレタ４４に供給する給気通路である。このダクト６６は、貫通孔５８Ａに通されており、一方の端部がキャブレタ４４に接続され、他方の端部が貫通孔６０Ａに接続されている。すなわち、キャブレタ４４には、ダクト６６を介してエアクリーナ収納部５６が接続されている。
また、エアクリーナ収納部５６、及びダクト収納部５８は、メンテナンスカバー６８によって閉塞されている。メンテナンスカバー６８は、ケーシング２と同様に樹脂で形成されており、このメンテナンスカバー６８には、エアクリーナ収納部５６の前面に位置する箇所に、格子状、あるいは網目状の通気口が設けられている。

このように、本実施形態の発電装置１では、エンジン３４とエアクリーナ６４とは、ケーシング２の側面カバー２Ｄによって隔てられている。すなわち、エアクリーナ６４は、ケーシング２の外側面（外面）に配置されている。
これによって、エアクリーナ収納部５６は、駆動によって高温となるエンジン３４から隔てられ、キャブレタ４４には、エアクリーナ６４を介して、ケーシング２の内部の空気よりも低温の外気が供給される。
このため、発電装置１を駆動した場合において、エンジン３４の燃焼効率、及び出力を向上させることができる。

次いで、側面カバー２Ｃ、２Ｄについて詳述する。
図６は、他方の側面カバー２Ｃを内側面側から視た斜視図である。なお、図６において、導風部材４６には、説明の便宜上ドットを付している。
本実施形態の側面カバー２Ｃは、図６に示すように、側面カバー本体部材４５と、導風部材４６とで形成されている。これらの側面カバー本体部材４５と、導風部材４６とは、一体に成形されている。
同様に、本実施形態の側面カバー２Ｄは、図５に示すように、側面カバー本体部材４７と、導風部材４８とで形成されている。これらの側面カバー本体部材４７と、導風部材４８とは、一体に成形されている。
本実施形態の側面カバー本体部材４５、４７は、ソリッド材である樹脂によって形成されており、これらの側面カバー本体部材４５、４７は、ケーシング２の側面、及び上面２Ｅを構成している。

導風部材４６、４８は、あらかじめ形成された側面カバー本体部材４５、４７に一体となるように形成されることで形成されている。すなわち、導風部材４６、４８は、固定部材を用いることなく、側面カバー本体部材４５、４７にそれぞれ一体に固定されている。これらの導風部材４６、４８は、側面カバー本体部材４５、４７の内側面において、エンジン３４の側面と、マフラー４２の側面の一部とに対応する箇所に配置されている。
また、側面カバー２Ｄにおいて、導風部材４８は、エアクリーナ収納部５６、及びダクト収納部５８を避けた箇所に設けられている。
導風部材４６、４８は、エンジン３４の作動音を吸収する吸音機能を有する発泡材料によって形成されている。この発泡材料は、例えばポリウレタンやポリスチレン、フェノール樹脂といった材料を発泡させた発泡プラスチックであり、本実施形態では、ポリウレタンが用いられている。

このように、導風部材４６、４８は、発泡部材であって、側面カバー本体部材４５、４７に合わせて形成されるため、比較的容易に成形が可能である。
このため、導風部材４６のエンジン３４側に位置する面は、図３に示すように、エンジン３４の側面、及びマフラー４２の側面に沿って、隙間Ｓ１（所定間隔）を空けて形成される。
同様に、導風部材４８のエンジン３４側に位置する面は、エンジン３４の側面、及びマフラー４２の側面に沿って、隙間Ｓ２（所定間隔）を空けて形成される。

ファン３８が駆動すると、給気口１５から外気がケーシング２の内部に吸入され、この外気は、冷却風としてエンジン３４側に流され、上述した隙間Ｓ１、及びＳ２を流れる。これによって、エンジン３４や、マフラー４２が冷却される。

このように、導風部材４６、４８は、それぞれ側面カバー２Ｃ、２Ｄの一部を構成しつつ、エンジン３４、及びマフラー４２を冷却する冷却風を流す流路を形成することができる。
また、上述の通り、側面カバー２Ｄにおいて、導風部材４８は、エアクリーナ収納部５６、及びダクト収納部５８を避けた箇所に設けられている。このため、エンジン３４各側面において、側面カバー２Ｃ、２Ｄから所定の隙間（所定間隔）が設けられ、エンジン３４、及びマフラー４２を冷却する冷却風を流す流路を形成することができる。

さらに、導風部材４６、４８は、エンジン３４、及びマフラー４２の側面の形状に合わせて、厚みを変化させて形成することができる。そして、隙間Ｓ１や、隙間Ｓ２といったエンジン３４、及びマフラー４２との隙間寸法を任意に規定することができる。
すなわち、エンジン３４は、エンジン３４、及びマフラー４２の外部形状（外形）に合わせた形状に形成された導風部材４６、４８によって覆われる。
これによって、発電装置１を駆動させたときに、エンジン３４、及びマフラー４２を冷却する冷却風をより効率よく導風することができ、エンジン３４、及びマフラー４２の冷却効率を向上させることができる。
また、導風部材４６、４８の表面形状は、配置箇所に応じて成形されているため、各隙間Ｓ１、Ｓ２の幅を調整し、エンジン３４が備える放熱部材等の所定箇所に集中して冷却風を流すことが可能である。

さらに、導風部材４６、４８は、上述の通り、発泡部材であるため、発泡倍率を変化させることによって、これら導風部材４６、４８の重量を軽量化することができる。このため、ソリッド材から成るシュラウド等に代えて、導風部材４６、４８を設けることで、発電装置１を軽量化することができる。

加えて、導風部材４６、４８は、吸音機能を有するため、エンジン３４、及びマフラー４２と、ケーシング２との間の空間に、十分な厚さを有した吸音部材が設けられることとなる。このため、これらの導風部材４６、４８によって、エンジン３４、及びマフラー４２の駆動音を吸収することが可能となる。

また、ファンカバー５０の通風用開口５０Ｂの外側と、リコイル４０との間に位置する箇所には、隔壁５３が設けられている。隔壁５３は、樹脂製の板状部材であり、ケーシング２の内部を前面カバー２Ａ側と、後面カバー２Ｂ側との２つの空間に隔てている。この隔壁５３には、通風用開口５０Ｂの前面に位置する箇所に、当該通風用開口５０Ｂと略同径となる開口部である隔壁開口５３Ａが設けられている。
また、隔壁５３とケーシング２の内面、及び隔壁開口５３Ａの周縁とファンカバー５０の前端部５０Ａとは、いずれもシール材５４によって封止されている。

この隔壁５３によって、ケーシング２の内部は、冷却風となる外気が吸入されて比較的低温となる給気口１５側と、駆動によって高温となるエンジン３４側とに隔てられる。このため、ファン３８が回転駆動した場合、冷却風は、隔壁５３によって導風されて、ケーシング２の内部の低温側から高温側に向かって一方向に流れ、逆流することを防ぐことができる。また、隔壁５３が設けられることで、ケーシング２の内部において、エンジン３４を収める空間を限定することができ、当該空間内に冷却風を流すことによって、エンジン３４、及びその周辺に配置されたマフラー４２等の部材を効率よく冷却することができる。
なお、隔壁５３は、ケーシング２に一体に成形されていてもよい。
また、隔壁５３は、給気口１５と、エンジン３４とを隔てるのであれば、ケーシング２の内部のどの位置に配置されていてもよい。

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の発電装置１は、リコイル４０を回転させてエンジン３４を駆動することにより、オルタネータ３６が回転駆動され、発電が行われる。このとき、キャブレタ４４には、エアクリーナ６４を介してケーシング２の外気が給気され、エンジン３４において燃焼に用いられる。この燃焼に伴って発生したガスは、マフラー４２の排気口５２から排出される。
また、エンジン３４の駆動と同時に、ファン３８が回転駆動され、ケーシング２の外部の空気を給気口１５から取り入れて、エンジン３４側に冷却風を送風する。
詳述すると、給気口１５から吸入された外気は、インバータ８等を冷却した後、冷却風として、隔壁５３の隔壁開口５３Ａ、及びファンカバー５０の通風用開口５０Ｂを通過する。そして、当該冷却風は、導風部材４６、４８と、エンジン３４、及びマフラー４２の各側面との隙間Ｓ１、Ｓ２を通ってエンジン３４を冷却する。

上述の通り、側面カバー２Ｃ、２Ｄは、それぞれ側面カバー本体部材４５と、導風部材４６、側面カバー本体部材４７と、導風部材４８とを一体に成形することで形成されている。
これによって、エンジン３４を覆うシュラウドやカバー等を設けずに、冷却風を導風することができる。このため、発電装置１の部品点数を削減して、軽量化を図ることができる。また、発電装置１の作成時における作業工数を削減でき、組立て性を向上することが可能となる。

上述した実施形態によれば、次のような効果を奏する。
本実施形態の発電装置１は、エンジン３４と、当該エンジン３４によって駆動されるオルタネータ３６と、これらを収めるケーシング２とを備えている。そして、ケーシング２の側面カバー２Ｃ、２Ｄの内面には、それぞれエンジン３４の側面から隙間Ｓ１、Ｓ２を空けて導風部材４６、４８が一体に設けられている構成とした。
これによって、エンジン３４を覆うシュラウドや、カバー等を設けずに冷却風を導風することができ、発電装置１を軽量化することができる。

また、本実施形態によれば、導風部材４６、４８は、エンジン３４の外部形状に合わせた形状に形成されている構成とした。これによって、発電装置１を駆動させたときに、エンジン３４を冷却する冷却風をより効率よく導風することができ、エンジン３４の冷却効率を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、ケーシング２の外側面には、エアクリーナ６４を収納するエアクリーナ収納部５６が設けられ、このエアクリーナ収納部５６は、導風部材４８が設けられた側面カバー２Ｄの内側面側にくぼんで形成されている構成とした。これによって、キャブレタ４４、及びエンジン３４には、エアクリーナ６４を介して、ケーシング２の内部の空気よりも低温の外気が供給される。このため、発電装置１を駆動した場合に、エンジン３４の燃焼効率、及び出力を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、導風部材４８は、エアクリーナ収納部５６、及びダクト収納部５８が設けられた箇所以外に設けられている。これによって、エンジン３４の各側面において、側面カバー２Ｃ、２Ｄから所定の隙間が設けられ、エンジン３４を冷却する冷却風を流す流路を形成することができる。

また、本実施形態によれば、ファン３８の近傍には、ケーシング２の内部を、冷却風となる外気が導入される給気口１５側と、駆動によって高温となるエンジン３４側とに隔てる隔壁５３が設けられている構成とした。これによって、ファン３８が回転駆動した場合に、ケーシング２の内部の低温側から高温側に向かって一方向に冷却風を流すことができる。また、ケーシング２の内部において、エンジン３４を収める空間を限定することができ、エンジン３４、及びその周辺に配置されたマフラー４２等の部材を効率よく冷却することができる。

また、本実施形態によれば、導風部材４６、４８は、発泡材料で形成されている構成とした。これによって、発泡倍率を変化させることによって、これら導風部材４６、４８の重量を軽量化することができ、発電装置１を軽量化することができる。

上述した実施形態は、本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。

例えば、隔壁５３のエンジン３４側に位置する側面に発泡部材から成る吸音部材を設けてもよい。
また例えば、給気口１５は、隔壁５３を挟んでエンジン３４の反対側に位置するのであれば、前面カバー２Ａに限らず、側面カバー２Ｃ、２Ｄ等に設けられていてもよい。
また例えば、導風部材４６、４８は、クリップ等の固定部材によって、側面カバー本体部材４５、４７にそれぞれ固定されていてもよい。

１ 発電装置
２ ケーシング
２Ａ 前面カバー
２Ｂ 後面カバー
２Ｃ、２Ｄ 側面カバー
２Ｅ 上面
２Ｇ 下面カバー
６ 燃料タンク
８ インバータ
１０ 制御ユニット
１４ コントロールパネル
１５ 給気口
２０ 排気ガス排出口
２２ 冷却風排出口
２４ 取っ手
２６ 脚
３４ エンジン
３５ 出力軸
３６ オルタネータ
３８ ファン
４０ リコイル
４２ マフラー
４４ キャブレタ
４５、４７ 側面カバー本体部材
４６、４８ 導風部材
５０ ファンカバー
５０Ａ 前端部
５０Ｂ 通風用開口
５２ 排気口
５３ 隔壁
５３Ａ 隔壁開口
５６ エアクリーナ収納部
５８ ダクト収納部
５８Ａ、６０Ａ、６４Ａ 貫通孔
６０ 仕切り板
６４ エアクリーナ
６６ ダクト
Ｓ１、Ｓ２ 隙間（所定間隔）

Claims (6)

1. エンジンと、前記エンジンによって駆動されるオルタネータと、これらを収めるケーシングとを備え、
   前記ケーシングの内面には、前記エンジンの外側の少なくとも一部に所定間隔をもって導風部材が一体に設けられている
   ことを特徴とする発電装置。
2. 前記導風部材は、前記エンジンの外形に沿った形状に成形されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電装置。
3. 前記ケーシングの外面には、エアクリーナを収納する収納部が設けられており、
   前記収納部は、前記導風部材側にくぼんで形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の発電装置。
4. 前記導風部材は、前記収納部が設けられた箇所以外に設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の発電装置。
5. 前記ケーシングには、前記エンジンに冷却風を送風するファンが収められ、
   前記ケーシングには、外気を取り込んで前記ファンに供給する給気口が設けられ、
   前記ファンの近傍には、前記エンジンと、前記給気口とを隔てる隔壁が設けられている
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の発電装置。
6. 前記導風部材は、発泡材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の発電装置。

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