JP4226274B2 - パッケージ型発電装置の防音構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッケージ型発電装置の発電体で発生する騒音の防音構造に関する。
【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。発電装置には下部にフレームが配設されており、該下部フレーム上にエンジンや発電体等が配設されている。そして、該下部フレーム上に防音カバーが被装され、防音効果を向上させる構成としている。前記下部フレーム及び防音カバーで、筐体を構成している。
【0003】
前記防音カバーには外気を取り入れるための開口部が設けられており、該開口部には消音ダクトが取り付けられて、発電体からの騒音は該消音ダクトを介して低減され、筐体外部に極力漏れないように構成されている。また、前記下部フレームでは水濡れ等への配慮から、鉄板構造が剥き出しのままになっており、発電体下方の下部フレームの下面に吸音材が貼設されて、騒音の低減化が図られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記構成では、防音カバーの開口部に比較的大きな消音ダクトを取り付けていることから、筐体内のスペースが狭くなり、また、コスト的にも不利であった。また、下部フレームの下面に吸音材が貼ると、筐体内に浸入した水や油が沁み込む恐れがあり、その結果、吸音材による効果を低減させてしまうことがあった。そこで、本発明では、発電体からの騒音を効率良く低減することが課題である。
【0005】
【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。
請求項1においては、エンジン(4)と、冷却ファン(50)を具備する発電体(5)と、を、筐体(2)内に備えた発電装置(1)において、前記発電体(5)の本体(5B)を円筒状に成形し、該本体(5B)のエンジン(4)側の端部に冷却ファン(50)を取り付け、該冷却ファン(50)の外周部の全周に亘って排風開口部(50c・50c・・・)を形成し、該本体(5B)の冷却ファン(50)とは逆側の端面に端面吸気口(5c・5c・・・)を、逆側の端部の下面には、本体(5B)の曲面吸気口(5d)を開口し、該曲面吸気口(5d)を被覆するように消音ダクト(55)を配置し、該消音ダクト(55)は、下部に冷却風の取入口(55a)を形成し、上部には本体(5B)下部の曲面吸気口(5d)を受けて塞ぐように円弧状に凹陥し、該凹陥された上面に冷却風の吹出口(55b)を形成し、該消音ダクト(55)の吹出口(55b)と、前記本体(5B)の曲面吸気口(5d)とを連通させたものである。
【0006】
請求項2においては、請求項1記載のパッケージ型発電装置の防音構造において、前記発電体本体(5B)に設けた消音ダクト(55)の下方において、筐体(2)を構成する下部フレーム(20)に、水平方向の凹部スペース(20a)を形成し、該凹部スペース(20a)を塞ぐように、板材(58)を筐体(2)の短辺方向に水平に着脱自在に架設し、該板材(58)は前記下部フレーム(20)の底面よりも高い位置に配置し、該発電体(5)側の板材(58)の上面に吸音材(59)を貼設し、該下部フレーム(20)内に雨水等が浸入しても、吸音材(59)が浸水しないように構成したものである。
【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は発電体5の下方からの斜視図、図4は消音ダクト55の斜視図、図5は発電体5の内部への冷却空気の流れを説明する図、図6は吸気ダクト17(19)の側面断面図、図7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8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9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46が配設されている。吸気サイレンサ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、発電体5から発生する騒音の防音構造について説明する。図3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、該発電体5の本体5Bは円筒状に成形され、該本体5Bのエンジン4側の端部に冷却ファン50が取り付けられている。発電体本体5Bの制御盤9側の端面と、端部下方側の曲面には吸気口5c・5c・・・、5dが形成され、冷却ファン50の外周部の全周に亘って排風開口部50c・50c・・・が形成されている。
【0019】
図2に示すように、発電体本体5Bの下方の筐体2の下部フレーム20には凹部スペース20aが形成され、該凹部スペース20aを塞ぐようにして、板材58が筐体2の短辺方向に着脱自在に架設さている。すなわち、該板材58は、発電体5の防音カバーとしての役割も果たす下部フレーム20の底面よりも高い位置に配置されて、発電体5側である、板材58上面に吸音材59が貼設され、下部フレーム20内に雨水等が浸入しても、吸音材59が浸水しないように構成されている。
【0020】
以上のように下部フレーム20の凹部スペース20aに板材58を設けて、該板材58の発電体5側に吸音材59を貼設したことで、吸音材59を発電体5に接近させて配置することができ、騒音源である発電体5から球面状に伝播する騒音を効果的に低減することができる。また、下部フレーム20は水濡れ等への配慮から、鉄板構造が剥き出しのままになっており、凹部スペース20a内に泥等が浸入した場合は、板材58を取り外してメンテナンスを行うことができる。
【0021】
さらに、板材58上には消音部材たる消音ダクト55が配設され、発電体本体5Bの曲面吸気口5dを覆うようにして配置されている。図4に示すように、消音ダクト55の下部には冷却風の取入口55aが形成され、該消音ダクト55の上部は、本体5B下部の曲面を受けるように円弧状に凹陥されて、該凹陥された上面に冷却風の吹出口55bが形成されている。
【0022】
図5に示すように、この消音ダクト55は、発電体本体5Bの曲面吸気口5dを塞ぐよう配置されて、該消音ダクト55の開口部55bと本体5Bの曲面吸気口5dとを連通させている。そして、騒音源側である、吸気ダクト55の吹出口55b周囲には、吸音材56が貼設されている。以上のような構成で、発電体5の騒音源近傍の、必要な箇所だけに消音ダクト55を設けることができ、消音ダクト55がコンパクトになって、その製作コストを低く抑えることができる上、発電体5からの騒音を効果的に低減することができる。
【0023】
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。まず、第1実施例から説明する。図2に示すように、発電体5の冷却ファン50の下方に導風体3を設け、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に当てるように導き、該オイルパン41内のエンジンオイルを冷却するように構成する。
【0024】
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に形成され、発電体5の下部に固定されて、冷却ファン50の排風開口部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。
【0025】
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。
【0026】
このように導風体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り、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、この第1実施例では、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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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6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、消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。
【0030】
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7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により発電体本体5Bの端面吸気口5c・5c・・・、及び消音ダクト55を介した曲面吸気口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。
【0031】
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8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。
【0032】
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。
【0033】
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9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の端面吸気口5c・5c・・・、及び消音ダクト55を介した曲面吸気口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。
【0034】
【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。
請求項1に記載の如く、エンジン(4)と、冷却ファン(50)を具備する発電体(5)と、を、筐体(2)内に備えた発電装置(1)において、前記発電体(5)の本体(5B)を円筒状に成形し、該本体(5B)のエンジン(4)側の端部に冷却ファン(50)を取り付け、該冷却ファン(50)の外周部の全周に亘って排風開口部(50c・50c・・・)を形成し、該本体(5B)の冷却ファン(50)とは逆側の端面に端面吸気口(5c・5c・・・)を、逆側の端部の下面には、本体(5B)の曲面吸気口(5d)を開口し、該曲面吸気口(5d)を被覆するように消音ダクト(55)を配置し、該消音ダクト(55)は、下部に冷却風の取入口(55a)を形成し、上部には本体(5B)下部の曲面吸気口(5d)を受けて塞ぐように円弧状に凹陥し、該凹陥された上面に冷却風の吹出口(55b)を形成し、該消音ダクト(55)の吹出口(55b)と、前記本体(5B)の曲面吸気口(5d)とを連通させたので、発電体からの騒音を効果的に低減することができる。この構成では、騒音源近傍における必要な箇所だけに消音ダクトが設けられ、消音ダクトがコンパクトになって、その製作コストを低く抑えることができる。
【0035】
請求項2に記載の如く、請求項1記載のパッケージ型発電装置の防音構造において、前記発電体本体(5B)に設けた消音ダクト(55)の下方において、筐体(2)を構成する下部フレーム(20)に、水平方向の凹部スペース(20a)を形成し、該凹部スペース(20a)を塞ぐように、板材(58)を筐体(2)の短辺方向に水平に着脱自在に架設し、該板材(58)は前記下部フレーム(20)の底面よりも高い位置に配置し、該発電体(5)側の板材(58)の上面に吸音材(59)を貼設し、該下部フレーム(20)内に雨水等が浸入しても、吸音材(59)が浸水しないように構成したので、筐体内に、エンジンと、冷却ファンを具備する発電体と、を備えた発電装置において、前記発電体の防音カバー内の凹部を板材で塞ぎ、該板材の発電体側に吸音材を貼設したことで、吸音材を発電体に接近させて配置することができ、騒音源である発電体から球面状に伝播する騒音を効果的に低減することができる。
【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】 発電体5の下方からの斜視図。
【図4】 消音ダクト55の斜視図。
【図5】 発電体5の内部への冷却空気の流れを説明する図。
【図6】 吸気ダクト17(19)の側面断面図。
【図7】 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8】 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9】 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
5d 吸気口
20 下部フレーム
21 防音カバー
55 消音ダクト
55b 吹出口
56 吸音材
Claims (2)
- エンジン(4)と、冷却ファン(50)を具備する発電体(5)と、を、筐体(2)内に備えた発電装置(1)において、前記発電体(5)の本体(5B)を円筒状に成形し、該本体(5B)のエンジン(4)側の端部に冷却ファン(50)を取り付け、該冷却ファン(50)の外周部の全周に亘って排風開口部(50c・50c・・・)を形成し、該本体(5B)の冷却ファン(50)とは逆側の端面に端面吸気口(5c・5c・・・)を、逆側の端部の下面には、本体(5B)の曲面吸気口(5d)を開口し、該曲面吸気口(5d)を被覆するように消音ダクト(55)を配置し、該消音ダクト(55)は、下部に冷却風の取入口(55a)を形成し、上部には本体(5B)下部の曲面吸気口(5d)を受けて塞ぐように円弧状に凹陥し、該凹陥された上面に冷却風の吹出口(55b)を形成し、該消音ダクト(55)の吹出口(55b)と、前記本体(5B)の曲面吸気口(5d)とを連通させたことを特徴とするパッケージ型発電装置の防音構造。
- 請求項1記載のパッケージ型発電装置の防音構造において、前記発電体本体(5B)に設けた消音ダクト(55)の下方において、筐体(2)を構成する下部フレーム(20)に、水平方向の凹部スペース(20a)を形成し、該凹部スペース(20a)を塞ぐように、板材(58)を筐体(2)の短辺方向に水平に着脱自在に架設し、該板材(58)は前記下部フレーム(20)の底面よりも高い位置に配置し、該発電体(5)側の板材(58)の上面に吸音材(59)を貼設し、該下部フレーム(20)内に雨水等が浸入しても、吸音材(59)が浸水しないように構成したことを特徴とするパッケージ型発電装置の防音構造。
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