JP4203381B2 - 防音型エンジン駆動作業機 - Google Patents

Description

本発明は、圧縮機、発電機、又は、溶接機等の作業機本体を防音ケース内に収納した、防音型エンジン駆動作業機（以下「作業機」という場合がある）に関する。

従来から、騒音を低減させるために防音ケース内にエンジンで駆動される発電機本体を収納した発電機が使用されている。このような発電機は、防音ケースの所定位置に吸気口及び排風口を形成し、当該防音ケースの内部に、吸音等を目的とした専用ダクトを設けることが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。

一方、近年、貨物用コンテナに冷凍装置を設置し、この冷凍装置の動力源として発電機を使用するというニーズが発生している。この場合には、貨物用コンテナの収納容量を増大させるために、発電機は貨物用コンテナの壁面に密着した状態で配置されるとともに、発電機を可能な限り小型化することが要求される。
実開平１−１２５８１８号公報（第６頁―第９頁，図１）

しかし、従来の発電機では、防音ケースの内部に専用ダクトを設ける必要があるが、この専用ダクトが小型化を阻む制約となっており、軽量化、部品点数の削減及び製造費用の低減の妨げとなっていた。
また、屋外で使用する発電機の場合には、冷却空気を防音ケース内に取り入れるための吸気口においては、塵芥の侵入及び雨水の浸入の恐れがあり、防音ケースの内部に配設された各種装置に不都合を生じさせる懸念を有していた。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、小型化、軽量化及び製造費用の低減を図るとともに、吸気口からの塵芥の侵入及び雨水の浸入を防止することが可能となる防音型エンジン駆動作業機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、底面部と、当該底面部の四周を囲繞し前後左右を構成する側面部と、上部を閉塞する上面部から構成されている防音ケースを有し、いずれか一つの前記側面部に吸気口が設けられ、かつ、前記吸気口側の側面部に対向する側面部に排風口が設けられており、前記防音ケースの内部において、前記吸気口側の側面部から前記排風口側の側面部に向かって直線ライン上に順に配設された、エンジンにより駆動される作業機本体と、当該エンジンと、冷却ファンと、冷却用熱交換器とを備え、前記吸気口側の側面部と前記作業機本体との間の前記直線ライン上に燃料タンクを配設すると共に電装品収納箱をその燃料タンクの上方に配設することにより、前記吸気口と前記燃料タンク及び電装品収納箱との間と、前記防音ケースと前記燃料タンク及び電装品収納箱の側面との間に、通風可能な間隔を介して隙間を設けることにより前記吸気口側のエンジン室に専用ダクトを設けることなく通風路が形成されている防音型エンジン駆動作業機であって、前記吸気口側の側面部と前記作業機本体との間に設けられる前記燃料タンク及び電装品収納箱は、前記吸気口側のエンジン室に収容された前記作業機本体又は前記エンジンのどちらよりも大きい断面積を占めるように形成されており、前記通風路を通過する冷却空気が所定風速及び所定圧力損失に応じた所定風量となるように構成されていることを特徴としている。

ここで、電装品収納箱は、作業機の制御を行うための制御用電装品をその内部に収納した制御用電装品収納箱又はバッテリ等をその内部に収納したエンジン用電装品収納箱等（双方でもよい）をいう。

また、前記防音型エンジン駆動作業機において、前記燃料タンクは、前記吸気口の開口寸法と比較して、その側面寸法が大きく形成されており、前記燃料タンクは、所定の間隙を保持した状態で、前記吸気口に対向して配置されている構成とすることもできる。

また、前記防音型エンジン駆動作業機において、前記吸気口側の側面部の外側に、防塵フィルタを備える吸気ダクトが着脱自在に設けられており、前記吸気ダクトの内側周縁部に仕切部材が形成されている構成とすることもできる。

本発明によれば、予め所望の通風路の形状となるように形成された燃料タンク及び電装品収納箱を、防音ケース内に配設することにより、専用ダクトを設けることなく、通風路を形成することができる。従って、防音型エンジン駆動作業機の小型化、軽量化、部品点数の削減を実現することができ、それに伴う製造費用の低減を図ることができる。

また、本発明は、吸気口の開口寸法と比較して、その側面寸法が大きく形成されている燃料タンクを用い、当該燃料タンクを所定の間隙を保持した状態で、前記吸気口に対向して配置していることから、吸気口から吸入された冷却空気を燃料タンクの側面に直接衝突させることにより、冷却効率を高めることができる。また、吸気口に対向させて燃料タンクを配置しているため、専用ダクトを設けることなく、吸気口から直接的に騒音が漏出することを防止することができる。

さらに、本発明は、防音ケースの吸気口側の側面部の外側に、防塵フィルタを備える吸気ダクトが着脱自在に設けられており、その内側周縁部に仕切部材が設けられていることから、吸気ダクトの入口部から防音ケースの内部に塵埃や雨水が浸入することを防止することができる。
さらに、吸気ダクトの入口部を他の外部カバー等で覆う場合には、当該吸気ダクトの入口部にシール材を介装することにより、入口部からの雨水の浸入を二重に防止することができる。

本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明において、作業機として、冷凍コンテナ５０の後記貯蔵室５１に密着して配置される防音型エンジン駆動型発電機１（以下「発電機」という）を例として説明する。
また、発電機１の左右は、図１における方向と対応するものとする。

［冷凍コンテナ］
本発明の発電機１の説明をする前に、当該発電機１が取り付けられる冷凍コンテナ５０について説明する。
図１に示すように、冷凍コンテナ５０は、大部分の領域を占有している搬送物を収容する貯蔵室５１と、前記発電機１に接続されている冷却装置５２とを備えている。
貯蔵室５１は、発電機１よりも各面の寸法が大きい直方体形状に形成されており、その後面部５１ａにおいて、発電機１の後面部１３と密着した状態で架台５３上に配置されている。そして、貯蔵室５１の後面部５１ａの上部には、貯蔵室５１に冷却空気を送風するための冷却装置５２が取り付けられており、その下部には前記冷却装置５２に電源を供給するための発電機１が取り付けられている。

また、貯蔵室５１の冷却装置側には、正面パネル５４、左右の外部パネル５５，５６及び上面パネル５７が設けられており、冷凍コンテナ５０は全体として直方体形状となっている。左右の外部パネル５５，５６には、所定数及び所定形状の吸気口５５ａ及び排風口５６ａが形成されている。

［発電機］
図３〜図５に示すように、本発明の発電機１は、エンジンＥと、当該エンジンＥにより駆動される発電機本体Ｇと、吐出式のエンジンファンＦ（冷却ファン）と、前記エンジンＥに接続されているラジエータＲ（熱交換器）と、燃料タンクＴと、電装品収納箱Ｄと、バッテリＢと、その他の所定の装置（図示せず）が、防音ケースＫの内部に収納されている。
前記防音ケースＫは、底面部１１（ベース）と、当該底面部１１の四周を囲繞する前面部１２、後面部１３及び左右の側面部１４，１５（各々が側面部に対応する）と、上部を閉塞する上面部１６を有しており、直方体形状に形成されている。

前面部１２の右側には、保守点検用扉１２ａが開閉自在に取り付けられているとともに、その左側にはパネル１２ｂ（図１）が設けられている。また、後面部１３の後記エンジン室Ｋ１に対応する部分には、開口部１３ａが形成されている。なお、防音ケースＫの後面部１３は、貯蔵室５１の後面部５１ａと密着するように設置されるため、設置時には開口部１３ａが閉塞されることとなる。

さらに、左側面部１４には吸気口１４ａが、右側面部１５には排風口１５ａがそれぞれ形成されているとともに、当該吸気口１４ａ及び排風口１５ａに接続する吸気ダクト３０及び排気ダクト４０が着脱自在に設けられている。
この吸気ダクト３０及び排気ダクト４０は、相対する面に開口部を有する四角筒状に形成されている。吸気ダクト３０及び排気ダクト４０は、左右の側面部１４，１５より小寸法に形成されており、平面視で後面部１３側に偏った位置に取り付けられている。

図２及び図３に示すように、吸気ダクト３０の内側の側面部側の端部には、内壁周縁部の全周に沿って、口字形状の仕切部材３１が設けられており、前記仕切部材３１と吸気口１４ａとの接続部には、防塵フィルタ３２が設けられている。この仕切部材３１は、防塵フィルタ３２を介装するための役割と、吸気ダクト３０の入口部から防音ケースＫの内部に塵埃や雨水が浸入することを防止するための役割を兼用している。
さらに、吸気ダクト３０の入口部と排気ダクト４０の出口部は、冷凍コンテナ５０の外部パネル５５，５６で閉塞されている。この当該吸気ダクト３０の入口部及び排気ダクト４０の出口部と各外部パネル５５，５６の間には、当該吸気ダクト３０の入口部及び排気ダクト４０の出口部の形状に対応する口字形状の止水用のシール材３５，４５が介設されている。

防音ケースＫの内部において、排風口側における前面部１２と後面部１３の間は隔壁１７で区画されており、吸気口側がエンジン室Ｋ１、排風口側が排風処理室Ｋ２として区分されている。この隔壁１７には、ラジエータＲのコア部の大きさと略等しい寸法の開口部１７ａが形成されている。
また、隔壁１７の排風口側の前面部１２の内壁には、導風ダクト１８が取り付けられている。この導風ダクト１８は、底面部及び後面部側の側面部に矩形形状の導風孔１８ａ，１８ｂがそれぞれ形成されているコ字形状部材（側面視）であり、奥行き方向で、隔壁１７の開口部１７ａの中央よりやや後面部側に位置し、高さ方向には、開口部１７ａを覆うように設けられている。
なお、排風処理室Ｋ２には、エンジンＥと排気管（図示せず）を介して接続されているマフラＭが配設されている。

エンジン室Ｋ１には、吸気口１４ａ側から順に、発電機本体Ｇと、当該発電機本体Ｇに後端部（左側端部）の出力軸が連結されたエンジンＥが配設されている。エンジンＥの前端部（右側端部）には、当該エンジンＥにより駆動されるエンジンファンＦが直接装着されており、当該エンジンファンＦの前面において、隔壁１７の吸気口１４ａ側の面には、ラジエータＲが放熱面をエンジンファンＦに対向させた状態で配置されている。
また、発電機本体Ｇの上部には、バッテリＢが架台２１に支持された状態で配置されている。

さらに、防音ケースＫの吸気口１４ａと発電機本体Ｇの間には、高さ方向の上側から順に、電装品を内部に収納した電装品収納箱Ｄと、燃料タンクＴが配設されている。
前記燃料タンクＴは、防音ケースＫの幅寸法より若干短い幅寸法、すなわち、前記吸気口１４ａの開口寸法と比較して、その側面寸法が大きく形成されているとともに、エンジン室Ｋ１の長さ寸法の約半分の長さ寸法となるように形成されている。そして、吸気口１４ａと所定の間隙を保持した状態で、当該吸気口１４ａを覆うようにして、燃料タンクＴと左側面部１４の間の通風路２３が形成されるとともに、前面部１２及び後面部１３との間に幅狭な通風路２６，２７が形成されるように配置されている。また、燃料タンクＴの底面部と防音ケースＫの底面部１１の間にも通風路２４が形成されるようになっている。

電装品収納箱Ｄは、直方体形状であり、防音ケースＫの幅寸法の約半分の幅寸法であり、燃料タンクＴと略等しい長さ寸法となるように形成されており、前面部側に近接した状態で、後面部側に幅広の通風路２５が形成されるように、前面部１２と後面部１３の間に横設された水平隔壁を兼用している取付台２２に支持された状態で設けられている。

燃料タンクＴと電装品収納箱Ｄは、エンジン室Ｋ１における吸気口１４ａから発電機本体Ｇにまで至る冷却空気の通風路２３〜２７が形成され、加えて、所定風速及び所定圧力損失に応じた所定風量が確保されるようにその形状及び寸法が予め設計されている。従って、燃料タンクＴと電装品収納箱Ｄを防音ケースＫの内部の所定位置に配置するだけで、防音効果を兼ね備える通風路２３〜２７が形成されるように配慮されている。

なお、防音ケースＫの内部には、前記装置以外にも、その構成上必要な他の装置（図示せず）が配設されている。

［作用］
本発明の発電機１の作用について説明する。
図６〜図８に示すように、防音ケースＫの内部の各装置を冷却するための冷却空気（図中矢印）は、エンジンファンＦの回転により、吸気ダクト３０及び吸気口１４ａからエンジン室Ｋ１の内部に吸入される。冷却空気の一部は、燃料タンクＴの側面に衝突して、幅方向にその向きを変えられ、当該燃料タンクＴの側面に沿って、防音ケースＫの前面部１２側及び後面部１３側にわかれて、燃料タンクＴを冷却しながら通風路２３を導風される。そして、防音ケースＫの前面部１２及び後面部１３に衝突して、直角長手方向にその向きを変えられ、さらに通風路２６，２７を通って燃料タンクＴを冷却しながら、発電機本体Ｇに導かれる。
また、冷却空気の他の一部は、燃料タンクＴの側面に衝突して、斜め下方向にその向きを変えられ、当該燃料タンクＴの側面に沿って下降する。そして、直角長手方向にその向きを変えられ、燃料タンクＴの下面に形成された通風路２４を通って、発電機本体Ｇの下部に導かれる。

さらに、冷却空気の他の一部は、燃料タンクＴの側面に衝突して、斜め上方向にその向きを変えられ、当該燃料タンクＴの側面に沿って上昇する。そして、直角長手方向にその向きを変えられ、電装品収納箱Ｄの側面に形成された通風路２５を通って、発電機本体Ｇに導かれる。
その後、双方の冷却空気は、発電機本体Ｇ、エンジンＥ及びラジエータＲを順に冷却して、隔壁１７の開口部１７ａを通過するとともに導風ダクト１８に導かれる。そして、その一部は導風ダクト１８の底部の導風孔１８ａを通って排風処理室Ｋ２に吸入され、他の一部は、導風ダクト１８の上部及び側面部の導風孔１８ｂを通過して、マフラＭを冷却して排風口１５ａ及び排気ダクト４０を通って機外に排出される。

以上のように、本発明によれば、予め所望の形状の通風路２３〜２７となるように形成された燃料タンクＴ及び電装品収納箱Ｄを、防音ケースＫの内部に配設することにより、専用ダクトを設けることなく、通風路２３〜２７を形成することができる。従って、発電機１の小型化、軽量化、部品点数の削減を実現することができ、それに伴う製造費用の低減を図ることができる。

特に、本実施形態の発電機１は、貯蔵室５１とは反対側の前面部１２の近傍に電装品収納箱Ｄと燃料タンクＴを配置しているため、当該電装品収納箱Ｄ及び燃料タンクＴと、防音ケースＫの前面部１２の二重の遮蔽作用により、前面部１２から騒音が発生することを効果的に防止することができる。

また、防音ケースＫの吸気口１４ａの開口寸法と比較して、その側面寸法が大きく形成されている燃料タンクＴを用い、当該燃料タンクＴを所定の間隙を保持した状態で、前記吸気口１４ａに対向して配置していることから、吸気口１４ａから直接的に騒音が漏出することを防止することができるとともに、吸気口１４ａから吸入された冷却空気を燃料タンクＴの側面に直接衝突させることにより、冷却効率を高めることができる。
特に、燃料タンクＴは直方体形状に形成されており、吸気口１４ａに対して直交するように配置されている。従って、吸気口１４ａから吸入された冷却空気は、燃料タンクＴに衝突して直角にその向きを変えられ、また、通風路２３〜２７に沿って導風される段階でさらに、直角にその向きを変えられる、すなわち、合計２回その向きを変えられるため、大きな騒音低減効果を達成することができる。

さらに、防音ケースＫの左側面部１４の外側において、吸気口１４ａに接続するように防塵フィルタ３２を備える吸気ダクト３０が着脱自在に設けられており、その内側部に仕切部材３１が設けられていることから、吸気ダクト３０の入口部から防音ケースＫの内部に塵埃や雨水が浸入することを防止することができる。
さらに、吸気ダクト３０の入口部と、冷凍コンテナ５０の外部パネル５５との間にシール材３５が介装されていることから、防音ケースＫへの浸入を二重に防止することができる。

以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。特に、本発明の作業機は、コンテナ等の他物品と密着させて設置する機種に好適であるが、通常の防音型エンジン駆動作業機に用いることができることは言うまでもない。
また、防音型作業機は、発電機に限られず、圧縮機、溶接機等、エンジンにより駆動される作業機本体が防音ケースの内部に収納されているものであれば、いずれにも適用可能であることは言うまでもない。

本発明の防音型エンジン駆動発電機を冷凍コンテナに密着させて設置した状態を示す斜視図である。 吸気ダクトの取付部を拡大した斜視図である。 本発明の防音型エンジン駆動発電機の側断面図である。 図３のＸ−Ｘ断面図である。 図３のＹ−Ｙ断面図である。 図３における冷却空気の流れを示す図である。 図４における冷却空気の流れを示す図である。 図５における冷却空気の流れを示す図である。

符号の説明

１ 発電機（防音型エンジン駆動作業機）
１１ 底面部
１２ 前面部
１３ 後面部
１４，１５ 側面部
１４ａ 吸気口
１５ａ 排風口
２３〜２７ 通風路
３０ 吸気ダクト
３１ 仕切部材
３２ 防塵フィルタ
３５，４５ シール材
４０ 排気ダクト
Ｄ 電装品収納箱
Ｅ エンジン
Ｆ エンジンファン（冷却ファン）
Ｇ 発電機本体（作業機本体）
Ｋ 防音ケース
Ｒ ラジエータ（熱交換器）
Ｔ 燃料タンク

Claims (3)

1. 底面部と、当該底面部の四周を囲繞し前後左右を構成する側面部と、上部を閉塞する上面部から構成されている防音ケースを有し、
   いずれか一つの前記側面部に吸気口が設けられ、かつ、前記吸気口側の側面部に対向する側面部に排風口が設けられており、
   前記防音ケースの内部において、前記吸気口側の側面部から前記排風口側の側面部に向かって直線ライン上に順に配設された、エンジンにより駆動される作業機本体と、当該エンジンと、冷却ファンと、冷却用熱交換器とを備え、
   前記吸気口側の側面部と前記作業機本体との間の前記直線ライン上に燃料タンクを配設すると共に電装品収納箱をその燃料タンクの上方に配設することにより、
   前記吸気口と前記燃料タンク及び電装品収納箱との間と、
   前記防音ケースと前記燃料タンク及び電装品収納箱の側面との間に、通風可能な間隔を介して隙間を設けることにより前記吸気口側のエンジン室に専用ダクトを設けることなく通風路が形成されている防音型エンジン駆動作業機であって、
   前記吸気口側の側面部と前記作業機本体との間に設けられる前記燃料タンク及び電装品収納箱は、前記吸気口側のエンジン室に収容された前記作業機本体又は前記エンジンのどちらよりも大きい断面積を占めるように形成されており、
   前記通風路を通過する冷却空気が所定風速及び所定圧力損失に応じた所定風量となるように構成されていることを特徴とする防音型エンジン駆動作業機。
2. 前記燃料タンクは、前記吸気口の開口寸法と比較して、その側面寸法が大きく形成されており、
   前記燃料タンクは、所定の間隙を保持した状態で、前記吸気口に対向して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の防音型エンジン駆動作業機。
3. 前記吸気口側の側面部の外側に、防塵フィルタを備える吸気ダクトが着脱自在に設けられており、
   前記吸気ダクトの内側周縁部に仕切部材が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防音型エンジン駆動作業機。
   

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