JP7463040B2 - Internal cooling structure for portable work equipment - Google Patents

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本発明は、エンジン駆動式の発電機,溶接機や燃料電池式可搬形発電装置のような可搬形作業機の内部冷却構造、特に、燃料電池式可搬形発電装置に好適な可搬形作業機の内部冷却構造に関するものである。 The present invention relates to an internal cooling structure for portable working machines such as engine-driven generators, welding machines, and portable fuel cell power generation devices, and in particular to an internal cooling structure for portable working machines suitable for portable fuel cell power generation devices.

エンジン駆動式の発電機,溶接機や燃料電池式可搬形発電装置のような可搬形作業機は、エンジン,作業機本体等を筐体内に格納し、筐体内に冷却風を流して発熱するエンジンや作業機本体の冷却を行う。例えば、特許文献1に示される燃料電池式発電装置では、四角い箱型の筐体内を、制御装置,インバータ等を収納する電気室と、燃料電池本体を収納する本体室とに隔壁により区画し、電気室,本体室の底面にそれぞれ吸気口を設けている。 Portable work machines such as engine-driven generators, welding machines, and fuel cell portable power generation devices house the engine, work machine body, etc. in a housing, and cool air is circulated inside the housing to cool the engine and work machine body that generate heat. For example, in the fuel cell power generation device shown in Patent Document 1, the inside of a square box-shaped housing is divided by a partition into an electrical chamber that houses the control device, inverter, etc., and a main body chamber that houses the fuel cell main body, and air intakes are provided on the bottom of both the electrical chamber and the main body chamber.

そして、電気室内に設けた電気室ファンにより、電気室の底面に設けた吸気口から電気室内に外気を吸引し、それにより電気室内に収納されている制御装置,インバータ等を冷却した後、電気室から隔壁の隙間を通して本体室内に導く。また、隔壁の隙間を通して電気室から導かれた空気とともに、本体室の底面に設けた吸気口から吸引された空気により本体室内に収納されている燃料電池本体を冷却し、冷却後の空気を本体室内に設けた本体室ファンにより外部に排出する。このようにして、空気の滞留部分が少ない効率的な換気ができるようにしている。 The electric chamber fan installed inside the electric chamber draws outside air into the electric chamber through an air intake port installed on the bottom surface of the electric chamber, which cools the control device, inverter, etc. stored inside the electric chamber, and then leads it from the electric chamber into the main body chamber through the gap in the partition. The fuel cell main body stored in the main body chamber is cooled by air drawn in from the air intake port installed on the bottom surface of the main body chamber together with the air led from the electric chamber through the gap in the partition, and the cooled air is discharged to the outside by the main body chamber fan installed inside the main body chamber. In this way, efficient ventilation with little stagnant air is achieved.

また、エンジン発電機等のエンジン作業機においては、エンジンや作業機本体を収納した四角い箱型筐体の側面や背面に吸気口を、上面前部に排気口を設けて、吸気口から吸引した空気を筐体内部に満遍なく流し、排気口から外部に排気する。このようにして、エンジンや作業機本体を冷却するようにしている。 In engine-driven work machines such as engine generators, the square box-shaped housing that houses the engine and the work machine body has intake ports on the sides and back, and an exhaust port on the front top. Air is sucked in from the intake ports and circulated throughout the inside of the housing, and then exhausted to the outside from the exhaust port. In this way, the engine and the work machine body are cooled.

特開2007-200650号公報JP 2007-200650 A

しかしながら、上記従来の可搬形作業機の内部冷却構造の内、上記可搬形作業機やエンジン作業機のように四角い箱型筐体にエンジンや作業機本体を収納したものでは、冷却空気が四角い箱型の中を流れるため、空気の流れが筐体内部の隅部で乱れてしまい、効率的な冷却ができないという問題点があった。また、特許文献1に示されるようなものは、吸気口が電気室と本体室の底面に設けられているため、十分な吸気量を確保するためには、装置のかさ上げが必要であり、その分、高さ方向のサイズが大きくなって設置場所が限定されるという問題点があった。 However, among the internal cooling structures of the above-mentioned conventional portable working machines, in the case of the above-mentioned portable working machine and engine working machine, in which the engine and the working machine body are housed in a square box-shaped housing, the cooling air flows inside the square box shape, and the air flow becomes turbulent in the corners inside the housing, which causes the problem of inefficient cooling. In addition, in the case of the one shown in Patent Document 1, the air intakes are provided on the bottom of the electrical chamber and the main body chamber, so in order to ensure a sufficient amount of intake air, the device needs to be raised, which increases the size in the vertical direction and limits the installation space.

本発明は、そのような問題点に鑑み、作業機内での冷却空気の流れの乱れを少なくして冷却効率を上げること、及び、装置のかさ上げをすることなく十分な吸気量を確保できるようにすることを目的とするものである。 In consideration of these problems, the present invention aims to reduce turbulence in the flow of cooling air within the work machine, thereby increasing the cooling efficiency, and to ensure a sufficient amount of intake air without raising the height of the device.

前記課題を解決するため、本願の請求項1に係る発明は、作業機本体を収納した筐体の長手方向両端部にそれぞれ半円筒状のフレームを、互いに対向させて立設し、上から見て筐体全体が小判状になるようにし、前記フレームの内の一方の面に吸気口を、他方のフレームの面に排気口を設け、前記筐体内側の曲面に沿って、前記吸気口から前記排気口に向けて冷却空気を流すようにしたことを特徴とする。 In order to solve the above problem, the invention of claim 1 of the present application is characterized in that semi-cylindrical frames are erected facing each other at both longitudinal ends of a housing that houses the working machine body so that the entire housing has an oval shape when viewed from above, an air intake port is provided on one surface of the frames and an exhaust port is provided on the other surface of the frames , and cooling air is allowed to flow from the air intake port to the exhaust port along the curved surface inside the housing.

また、本願の請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記吸気口と排気口に、先端縁が前記フレームの外周面に沿うような円弧状で、前記筐体の内側から外側に向かって斜め下に傾斜し、更に外側下向きに円錐状に丸みを持たせたルーバをそれぞれ複数枚平行に設けたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 of the present application is characterized in that, in the invention according to claim 1, the intake port and exhaust port are provided with multiple parallel louvers, each of which has an arc-shaped tip that follows the outer periphery of the frame, is inclined obliquely downward from the inside to the outside of the housing, and is further rounded downward in a cone shape on the outside.

また、本願の請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明において、前記筐体の底部を横断するように、断面コの字状で両端が開口した溝型導風部材を伏せた状態で、所定の間隔をあけて平行に設け、それら前記導風部材の中間部側面に、互いに対向させて排出開口を設け、前記導風部材の両端の開口から吸引した空気を前記筐体内へ導入するようにしたことを特徴とする。 The invention according to claim 3 of the present application is characterized in that, in the invention according to claim 1 or 2, groove-shaped air guide members with a U-shaped cross section and open ends are arranged in parallel at a predetermined interval in a face-down state across the bottom of the housing, and exhaust openings are provided on the side surfaces of the middle parts of the air guide members so as to face each other, and air sucked in from the openings at both ends of the air guide members is introduced into the housing.

また、本願の請求項4に係る発明は、請求項3に係る発明において、前記筐体内部を上下2段に区画し、上段に前記作業機本体として燃料電池ユニットを配置し、下段にパワーコンディショナーを配置し、前記導風部材の前記排出開口から排出された空気により、筐体下段に配置された前記パワーコンディショナーを冷却した後、筐体上段に導入するようにしたことを特徴とする。 The invention according to claim 4 of the present application is characterized in that in the invention according to claim 3, the inside of the housing is divided into two levels, an upper level and an lower level, a fuel cell unit is arranged as the working machine main body in the upper level, and a power conditioner is arranged in the lower level, and the air discharged from the exhaust opening of the air guide member cools the power conditioner arranged in the lower level of the housing and is then introduced into the upper level of the housing.

本発明は、次のような効果を奏する。
すなわち、請求項1に係る発明においては、作業機本体を収納した筐体の長手方向両端部にそれぞれ半円筒状のフレームを、互いに対向させて立設し、上から見て筐体全体が小判状になるようにし、前記フレームの内の一方の面に吸気口を、他方のフレームの面に排気口を設け、前記筐体内側の曲面に沿って、前記吸気口から前記排気口に向けて冷却空気を流すようにしたので、冷却空気の流れが乱れる隅部がなくなり、作業機内での冷却空気の流れの乱れが少なくなって冷却効率を上げることができる。また、吸気口と排気口を半円筒状のフレームの表面に設けることで、吸気口と排気口を横幅方向に大きくとれるようになって、その点でも冷却効率を上げることができる。
The present invention provides the following advantages.
That is, in the invention according to claim 1, semi-cylindrical frames are erected facing each other at both longitudinal ends of a housing that houses a working machine body so that the entire housing is oval when viewed from above, an intake port is provided on one face of the frames and an exhaust port on the other face of the frames , and cooling air flows from the intake port to the exhaust port along the curved surface inside the housing, so that there are no corners where the flow of cooling air is disturbed and the disturbance of the flow of cooling air inside the working machine is reduced, thereby improving the cooling efficiency. Also, by providing the intake port and exhaust port on the surface of the semi-cylindrical frame, the intake port and exhaust port can be made large in the lateral direction, which also improves the cooling efficiency.

また、請求項2に係る発明においては、請求項1に係る可搬形作業機の内部冷却構造において、前記吸気口と排気口に、先端縁が前記フレームの外周面に沿うような円弧状で、前記筐体の内側から外側に向かって斜め下に傾斜し、更に外側下向きに円錐状に丸みを持たせたルーバをそれぞれ複数枚平行に設けたので、吸気口や排気口から中に入り込もうとする雨滴は、ルーバ先端部の円錐状の丸みにより落下して中に入りにくくなる。 In the invention of claim 2, in the internal cooling structure of the portable work machine of claim 1, the intake and exhaust ports are provided with multiple parallel louvers whose tip edges are arc-shaped so as to follow the outer peripheral surface of the frame, and which are inclined diagonally downward from the inside to the outside of the housing and further rounded outward in a cone shape, so that raindrops that try to get in through the intake and exhaust ports fall due to the rounded cone shape of the tip of the louvers, making it difficult for them to get in.

また、請求項3に係る発明においては、請求項1又は2に係る可搬形作業機の内部冷却構造において、前記筐体の底部を横断するように、断面コの字状で両端が開口した溝型導風部材を伏せた状態で、所定の間隔をあけて平行に設け、それら前記導風部材の中間部側面に、互いに対向させて排出開口を設け、前記導風部材の両端の開口から吸引した空気を前記筐体内へ導入するようにしたので、可搬形作業機を移動させる際に、導風部材をフォークリフトの爪の差込部として利用でき、装置のかさ上げをすることなく十分な吸気量を確保できるようになる。 In the invention according to claim 3, in the internal cooling structure of the portable work machine according to claim 1 or 2, groove-shaped air guide members with a U-shaped cross section and open ends are arranged in parallel at a predetermined interval in a face-down position across the bottom of the housing, and exhaust openings are provided opposite each other on the sides of the middle parts of the air guide members, so that air sucked in from the openings at both ends of the air guide members is introduced into the housing. Therefore, when moving the portable work machine, the air guide members can be used as insertion points for the tines of a forklift, and a sufficient amount of intake air can be ensured without raising the device.

また、請求項4に係る発明においては、請求項3に係る可搬形作業機の内部冷却構造において、前記筐体内部を上下2段に区画し、上段に前記作業機本体として燃料電池ユニットを配置し、下段にパワーコンディショナーを配置し、前記導風部材の前記排出開口から排出された空気により、筐体下段に配置された前記パワーコンディショナーを冷却した後、筐体上段に導入するようにした。その結果、燃料電池ユニットが収納されている筐体内部上段に、筐体の長手方向両端部に設けた吸気口から排気口へと抜ける冷却風に加えて、
筐体下段からパワーコンディショナーを冷却した後の冷却空気も導入されることで、燃料電池ユニットを効率的に冷却することができる。
In the invention according to claim 4, in the internal cooling structure of the portable working machine according to claim 3, the inside of the housing is divided into two levels, an upper level and an lower level, a fuel cell unit is arranged as the working machine main body in the upper level, a power conditioner is arranged in the lower level, and the power conditioner arranged in the lower level of the housing is cooled by air discharged from the exhaust opening of the air guide member, and then introduced into the upper level of the housing. As a result, in addition to the cooling air that flows from the intake ports provided at both ends of the housing in the longitudinal direction to the exhaust port,
The cooling air used to cool the power conditioner is also introduced from the lower part of the housing, allowing the fuel cell unit to be cooled efficiently.

本発明の一実施例に係る燃料電池式可搬形発電装置を示す図である。1 is a diagram showing a fuel cell type portable power generating device according to one embodiment of the present invention; 図1の燃料電池式可搬形発電装置の内部構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of the portable fuel cell type power generating device of FIG. フロントフレームとリアフレームを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a front frame and a rear frame. ルーフパネルを示す図である。FIG. 吸気ダクトを示す図である。FIG. 吸気ルーバを示す図である。FIG. 排気ダクトの組立図である。FIG. 排気ダクトを示す図である。FIG. 下段ベースと上段ベースの組立図である。FIG. 2 is an assembly diagram of the lower base and the upper base. 制御装置室内のパワーコンディショナの配置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of power conditioners in a control device room. 制御装置室を架台カバーで覆った状態を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the state in which the control device room is covered with a rack cover. 可搬形発電装置内部での冷却風の流れを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the flow of cooling air inside the portable power generating device.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施例に係る燃料電池式可搬形発電装置を示す図であり、図2は、図1の燃料電池式可搬形発電装置の内部構造を示す図であって、それぞれ、斜めフロント側から見た図と、それとは反対の斜めリア側から見た図とを示している。図1,図2において、符号1は、フロントフレーム、2はリアフレーム、3はルーフパネル、4は下段ベース、5,6はサイドドア、7,8はスプラッシャパネル、9は吸気口、10は排気口、11は吸気開口、12は生成水排出口、13は水素供給口、14は吊りフック、15は吊りフックカバー、16は出力端子部、17は操作パネル、18は運転スイッチ、19は非常停止ボタン、20は上段ベース、21は吊り金具、22は制御箱、23は電装品箱、24はカバーである。 Figure 1 shows a fuel cell portable power generation device according to one embodiment of the present invention, and Figure 2 shows the internal structure of the fuel cell portable power generation device of Figure 1, showing a view from the oblique front side and a view from the opposite oblique rear side, respectively. In Figures 1 and 2, reference numerals 1 indicate a front frame, 2 indicate a rear frame, 3 indicate a roof panel, 4 indicate a lower base, 5 and 6 indicate side doors, 7 and 8 indicate splasher panels, 9 indicate an intake port, 10 indicate an exhaust port, 11 indicate an intake opening, 12 indicate a generated water outlet, 13 indicate a hydrogen supply port, 14 indicate a hanging hook, 15 indicate a hanging hook cover, 16 indicate an output terminal section, 17 indicate an operation panel, 18 indicate an operation switch, 19 indicate an emergency stop button, 20 indicate an upper base, 21 indicate a hanging bracket, 22 indicate a control box, 23 indicate an electrical equipment box, and 24 indicate a cover.

フロントフレーム1とリアフレーム2は、図3に示すように、半円筒形をしていて、リアフレーム2の下部には吸気口9が設けられ、フロントフレーム1の下部には排気口10が設けられている。側面は、サイドドア5,6とスプラッシャパネル7,8で覆われており、サイドドア5,6は、上辺を中心にして上下方向に回転し、開閉できるようになっている。 As shown in Figure 3, the front frame 1 and rear frame 2 are semi-cylindrical, with an intake port 9 provided at the bottom of the rear frame 2 and an exhaust port 10 provided at the bottom of the front frame 1. The sides are covered with side doors 5, 6 and splasher panels 7, 8, and the side doors 5, 6 can be opened and closed by rotating vertically around their upper edges.

上部はルーフパネル3で覆われている。ルーフパネル3は、図4に示すように、前後は半円筒形で上部の全周は丸みを持たせ、裏側には、フロントフレーム1,リアフレーム2に取り付ける面を設けている。また、長手方向中央部を横断するように,断面がコの字状の吊りフック取付金具3aが設けられており、その中央部には、吊りフック14を取り付けるための吊りフック取付部3bが設けられている。そして、吊りフックカバー15は、吊りフック取付金具3aの開口部全体をカバーするように取り付けられる。さらに、吊りフック取付金具3aの一方の端部には、カバー24,24用のカバー取付ブラケット3c,3cが設けられている。 The upper part is covered with a roof panel 3. As shown in FIG. 4, the roof panel 3 is semi-cylindrical from front to back with a rounded upper periphery and has a surface on the back for attachment to the front frame 1 and rear frame 2. A hanging hook mounting bracket 3a with a U-shaped cross section is provided across the center of the longitudinal direction, and a hanging hook mounting section 3b for mounting a hanging hook 14 is provided in the center. A hanging hook cover 15 is attached to cover the entire opening of the hanging hook mounting bracket 3a. Furthermore, cover mounting brackets 3c, 3c for covers 24, 24 are provided at one end of the hanging hook mounting bracket 3a.

図1,図2に示すように、この燃料電池式可搬形発電装置の底部には下段ベース4が設けられ、下段ベース4の左右両側面には、吸気開口11,11が設けられており、吸気口9だけでなく吸気開口11,11からも冷却用の空気を内部に導入できるようになっている。 As shown in Figures 1 and 2, a lower base 4 is provided at the bottom of this fuel cell portable power generation device, and intake openings 11, 11 are provided on both the left and right sides of the lower base 4, so that cooling air can be introduced into the interior not only through the intake port 9 but also through the intake openings 11, 11.

下段ベース4の上には、上段ベース20が配置され、上段ベース20の上には、燃料電池ユニット(図示せず)が配設される。上段ベース20の上の一方の側部には、燃料電池ユニットの制御箱22及び電装品箱23が配設され、他方の側部は、カバー24,24が配設されて、吸気口9から吸引された空気は、制御箱22,電装品箱23とカバー24,24の間を流れて、それらの間にある燃料電池ユニットを冷却した後、排気口10から排出されるようになっている。 The upper base 20 is disposed on the lower base 4, and a fuel cell unit (not shown) is disposed on the upper base 20. A control box 22 and an electrical equipment box 23 for the fuel cell unit are disposed on one side of the upper base 20, and covers 24, 24 are disposed on the other side, so that air drawn in from the intake port 9 flows between the control box 22, electrical equipment box 23 and covers 24, 24, cooling the fuel cell unit between them, before being discharged from the exhaust port 10.

また、下段ベース4の両側部中央には、吊り金具21,21の下端部が取り付けられており、それら吊り金具21,21の上端部には、吊りフック取付金具3aを介して吊りフック14が取り付けられる。そして、その吊りフック14は、吊りフックカバー15により、常時は覆われる。 The lower ends of the hanging fittings 21, 21 are attached to the center of both sides of the lower base 4, and the hanging hook 14 is attached to the upper ends of the hanging fittings 21, 21 via the hanging hook mounting fitting 3a. The hanging hook 14 is always covered by the hanging hook cover 15.

吸気口9の内側には、断面がコの字状の吸気ダクト9aが設けられ、図5に示すように、その内面には、複数枚の整流板9b,9b,9bが垂直方向に設けられている。そして、吸気ダクト9aのコの字状側壁部に、複数枚の吸気ルーバ9c,9c,9cを平行に取り付ける。吸気ルーバ9c,9c,9cは、先端縁がリアフレーム2の外周面に沿うような円弧状に形成されていて、図6に示すように、筐体の内側から外側に向かって斜め下に傾斜するように設けて、更に外側下向きに円錐状に丸みを持たせている。 Inside the intake port 9, an intake duct 9a with a U-shaped cross section is provided, and as shown in FIG. 5, multiple straightening plates 9b, 9b, 9b are provided vertically on its inner surface. Multiple intake louvers 9c, 9c, 9c are attached in parallel to the U-shaped side wall of the intake duct 9a. The intake louvers 9c, 9c, 9c are formed in an arc shape with their leading edges following the outer circumferential surface of the rear frame 2, and as shown in FIG. 6, they are provided so as to slope diagonally downward from the inside to the outside of the housing, and are further rounded downward in a conical shape on the outside.

また、排気口10の内側には枠状の排気ダクト10aが設けられているが、図7に示すように、その内面を筐体の内側に向けていて、上部には開口部があり、該開口部の下側外面には、複数枚の整流板10c,10c,10cが垂直方向に設けられている。そして、上記開口部には、上と左右の三面が台形板で囲まれ下方が開放された排気ダクトカバー10bが外側から被せられる。その排気ダクトカバー10bの内側には、図8に示すように、複数枚の整流板10g,10gが垂直方向に設けられている。なお、それらの整流板10g,10gは、排気ダクト10aに設けた整流板10c,10c,10cの間に位置するように配置する。 A frame-shaped exhaust duct 10a is provided inside the exhaust port 10, and as shown in FIG. 7, its inner surface faces the inside of the housing, and there is an opening at the top, with multiple straightening plates 10c, 10c, 10c provided vertically on the lower outer surface of the opening. The opening is covered from the outside with an exhaust duct cover 10b, which is surrounded by trapezoidal plates on the top, left, and right sides and is open on the bottom. As shown in FIG. 8, multiple straightening plates 10g, 10g are provided vertically inside the exhaust duct cover 10b. These straightening plates 10g, 10g are arranged so that they are located between the straightening plates 10c, 10c, 10c provided on the exhaust duct 10a.

また、排気ダクト10aの両側面で、排気ダクトカバー10bの下側に、断面がL字状のルーバ固定部材10f,10fを取り付けて、それらの上端間を覆うように排気ルーバ上板10eを取り付け、その下側には、上記吸気ルーバ9c,9c,9cと同様な、複数枚の排気ルーバ10d,10d,・・・を一定間隔で平行に取り付けている。 In addition, on both sides of the exhaust duct 10a, louver fixing members 10f, 10f with an L-shaped cross section are attached to the underside of the exhaust duct cover 10b, and an exhaust louver upper plate 10e is attached to cover the space between their upper ends, and below that, multiple exhaust louvers 10d, 10d, ... similar to the intake louvers 9c, 9c, 9c described above are attached in parallel at regular intervals.

吸気口9に、このような吸気ルーバ9c,9c,9cを設け、排気口10に排気ルーバ10d,10d,・・・を設けたことにより、各ルーバに当たった雨滴は、円弧状をした各ルーバの円錐状の丸みを持った先端部から落下して、吸気口9や排気口10から中に入りにくくなる。 By providing intake louvers 9c, 9c, 9c like this at the intake port 9 and exhaust louvers 10d, 10d, ... at the exhaust port 10, raindrops that hit each louver fall from the cone-shaped rounded tip of each arc-shaped louver, making it difficult for them to enter through the intake port 9 or exhaust port 10.

図9は、下段ベースと上段ベースの組立図である。下段ベース4の下段ベース底板4aは、中間部が長方形で長手方向両端部が半円形をしていて全体が小判状に形成されており、その下段ベース底板4a上を横断するように、断面コの字状で両端が開口した溝型の導風部材4bを伏せた状態で、所定の間隔をあけて平行に設けている。それら導風部材4bの中間部側面には、互いに対向させて排出開口4cを設けている。 Figure 9 is an assembly diagram of the lower base and upper base. The lower base bottom plate 4a of the lower base 4 is oval-shaped with a rectangular middle section and semicircular longitudinal ends, and across the lower base bottom plate 4a, groove-shaped air guide members 4b with a U-shaped cross section and open ends are placed in a face-down position parallel to each other at a specified distance. Exhaust openings 4c are provided on the sides of the middle sections of the air guide members 4b, facing each other.

また、下段ベース底板4aの両側辺部には、垂直に下段ベース側板4dを設け、導風部材4bが当接する部分は開口させている。また、下段ベース底板4aのフロント側には、垂直に下段ベース前板4eを、リア側には、垂直に下段ベース後板4fを設けている。そして、下段ベース側板4dの上部には、断面がL字状の下段ベース側部上板4g,4gを、下段ベース前板4eと下段ベース後板4fの上部には、下段ベース端部上板4h,4h
を設けている。
Also, lower base side plates 4d are provided vertically on both side edges of the lower base bottom plate 4a, and the portions where the air guide members 4b come into contact are open. Also, a lower base front plate 4e is provided vertically on the front side of the lower base bottom plate 4a, and a lower base rear plate 4f is provided vertically on the rear side. Lower base side upper plates 4g, 4g with an L-shaped cross section are provided on the upper part of the lower base side plates 4d, and lower base end upper plates 4h, 4h are provided on the upper parts of the lower base front plate 4e and the lower base rear plate 4f.
We have set up a system.

左右の下段ベース側板4d,4dには、吊り金具21を取り付けるためのブラケット4i,4iを設けており、また、一方の下段ベース側板4dには、燃料電池生成水を生成水排出口12(図1)から外部へ排出するためのドレンジョイント4jを設けている。 The left and right lower base side plates 4d, 4d are provided with brackets 4i, 4i for attaching the hanging brackets 21, and one of the lower base side plates 4d is provided with a drain joint 4j for discharging the fuel cell generated water to the outside from the generated water outlet 12 (Figure 1).

そして、下段ベース4の上には、上段ベース20を載置して取り付ける。上段ベース20の上段ベース底板20aは、下段ベース底板4aと同様に、小判状に形成されており、その上段ベース底板20aの中央部には、導風部材4bの排出開口4cから排出された冷却空気を上方に導入するための通風孔20bを設けている。 The upper base 20 is then placed and attached on top of the lower base 4. The upper base bottom plate 20a of the upper base 20 is formed in an oval shape, similar to the lower base bottom plate 4a, and a ventilation hole 20b is provided in the center of the upper base bottom plate 20a to introduce the cooling air discharged from the exhaust opening 4c of the air guide member 4b upward.

また、上段ベース底板20aには、角パイプ20c,20c,・・・を立設して、それらの上端に上段ベース上板20dを載せて固定し、架台とする。そして、上段ベース底板20aと上段ベース上板20dのそれぞれ対向する位置に、燃料電池生成水処理用のホースを通すための排水ホース挿通孔20e,20eを設けている。 In addition, square pipes 20c, 20c, ... are erected on the bottom plate 20a of the upper base, and the top plate 20d of the upper base is placed and fixed on their upper ends to form a stand. In addition, drain hose insertion holes 20e, 20e are provided at opposing positions on the bottom plate 20a of the upper base and the top plate 20d of the upper base, for passing a hose for treating water generated by the fuel cell.

この上段ベース底板20aと上段ベース上板20dの間の空間を制御装置室として、図10に示すように、燃料電池で発電した直流電圧を交流電圧に変換するためのパワーコンディショナー25,25,・・・とパワーコンディショナー制御装置26を設置する。そして、上段ベース上板20dの上は、燃料電池ユニット室として、そこに燃料電池スタック30a,エアクリーナ30b,ラジエータ30c,ラジエータファン30d等とからなる燃料電池ユニット30を設置する。 The space between the upper base bottom plate 20a and the upper base top plate 20d is used as a control device room, in which power conditioners 25, 25, ... for converting the DC voltage generated by the fuel cell into AC voltage and a power conditioner control device 26 are installed, as shown in Figure 10. The space above the upper base top plate 20d is used as a fuel cell unit room, in which a fuel cell unit 30 consisting of a fuel cell stack 30a, an air cleaner 30b, a radiator 30c, a radiator fan 30d, etc. are installed.

燃料電池スタック30aは、水素供給口13(図1)から供給された水素と、エアクリーナ30bから吸い込んだ空気中の酸素とを化学反応させる所である。ラジエータ30cは、燃料電池スタック30a内で水素と酸素が反応する際に発生する熱を吸収して高温になった冷却水を冷却する。ラジエータファン30dは、ラジエータ30cを冷却するためのファンで、筐体内に配置することで、筐体内の冷却風を外部へ吸い出す。 The fuel cell stack 30a is where hydrogen supplied from the hydrogen supply port 13 (Figure 1) undergoes a chemical reaction with oxygen in the air drawn in from the air cleaner 30b. The radiator 30c absorbs the heat generated when hydrogen and oxygen react in the fuel cell stack 30a and cools the hot cooling water. The radiator fan 30d is a fan for cooling the radiator 30c, and is placed inside the housing to draw the cooling air from inside the housing to the outside.

パワーコンディショナー25は複数のユニットにユニット化されていて、それぞれのユニットは、四角いボックスに収納され、それぞれ、DCファン25aによりパワーコンディショナー冷却用の空気を吸い込んで、ボックス内を冷却し、空気排出口25bから排出するようにしている。 The power conditioner 25 is divided into multiple units, each housed in a square box, and each unit draws in air for cooling the power conditioner using a DC fan 25a, cools the inside of the box, and expels the air from an air exhaust port 25b.

図11は、制御装置室を架台カバーで覆った状態を示す図である。符号は、図5,図8,図10のものに対応しており、20fは架台カバー、20gは排風開口である。架台の一方の側面は、排風開口20gを有する架台カバー20fで覆われ、他方の側面は開口部がない裏カバー(図示せず)で覆われている。また、架台のフロント側は排気ダクト10aで塞がれ、リア側は吸気ダクト9aで塞がれている。 Figure 11 shows the state in which the control device room is covered with a stand cover. The reference numerals correspond to those in Figures 5, 8, and 10, with 20f being the stand cover and 20g being the exhaust opening. One side of the stand is covered with stand cover 20f having exhaust opening 20g, and the other side is covered with a back cover (not shown) that has no opening. In addition, the front side of the stand is blocked by exhaust duct 10a, and the rear side is blocked by intake duct 9a.

したがって、架台内では、前記上段ベース底板20aの通風孔20bから導入された冷却空気が、各パワーコンディショナー25を冷却した後、排風開口20gから排出されて、燃料電池ユニット30が収納されている上部へ流れていく。 Therefore, inside the rack, the cooling air introduced through the ventilation holes 20b in the upper base bottom plate 20a cools each power conditioner 25, and then is discharged through the exhaust opening 20g and flows to the upper part where the fuel cell unit 30 is housed.

筐体内の冷却風の流れは、燃料電池ユニット30のラジエータファン30dによる吸出効果により生じる。図12は、可搬形発電装置内部での冷却風の流れを示す図である。図中にF1で示す流れは、下段ベース4横の吸気開口11,11,11,11から外気が吸い込まれ、導風部材4bの排出開口4c,上段ベース底板20aの通風孔20bを通り、架台内の制御装置室に送られて、パワーコンディショナー25とパワーコンディショナー制御装置26を冷却する。 The flow of cooling air inside the housing is generated by the suction effect of the radiator fan 30d of the fuel cell unit 30. Figure 12 is a diagram showing the flow of cooling air inside the portable power generation device. The flow indicated by F1 in the figure is that outside air is sucked in from the intake openings 11, 11, 11, 11 on the sides of the lower base 4, passes through the exhaust opening 4c of the air guide member 4b and the ventilation holes 20b in the bottom plate 20a of the upper base, and is sent to the control device room in the frame, where it cools the power conditioner 25 and the power conditioner control device 26.

その後、パワーコンディショナー25のDCファン25aにより、制御装置室を覆う架台カバー20f,20fの排風開口20g,20gから冷風F2,F3,F4となって上方へ排出される。冷風F2は、排風開口20gから電装品箱23の横を通り、燃料電池ユニット室に送られ、燃料電池スタック30aの冷却にも利用される。冷風F3,F4は、排風開口20gからサイドドア5と電装品箱23の間を通り、電装品箱23上部の空間から燃料電池ユニット室に入り、燃料電池スタック30aの冷却にも利用される。 Then, the DC fan 25a of the power conditioner 25 exhausts the cold air F2, F3, and F4 upward from the exhaust openings 20g, 20g of the frame covers 20f, 20f that cover the control device room. The cold air F2 passes from the exhaust opening 20g beside the electrical equipment box 23 and is sent to the fuel cell unit room, where it is also used to cool the fuel cell stack 30a. The cold air F3 and F4 pass from the exhaust opening 20g between the side door 5 and the electrical equipment box 23, enter the fuel cell unit room from the space above the electrical equipment box 23, and are also used to cool the fuel cell stack 30a.

冷風F5は、リアフレーム2の吸気口9から取り込まれて、吸気ダクト9aの整流板9bにより整流され、リアフレーム2内側曲面に沿って燃料電池ユニット室内に導入され、燃料電池スタック30a,ラジエータ30cを冷却した後、整流板10g,10cで整流され、フロントフレーム1の内側曲面に沿って回り込んだ冷風F5(図示なし)と一緒に、排風F6として排気口10から外部に排出される。 The cold air F5 is taken in through the intake port 9 of the rear frame 2, rectified by the air straightening plate 9b of the intake duct 9a, and introduced into the fuel cell unit room along the inner curved surface of the rear frame 2. After cooling the fuel cell stack 30a and the radiator 30c, it is rectified by the air straightening plates 10g and 10c and, together with the cold air F5 (not shown) that has flowed around the inner curved surface of the front frame 1, is discharged to the outside from the exhaust port 10 as exhaust air F6.

燃料電池ユニット室は、左右の一方の側に制御箱22と電装品箱23,23が設置され、他方の側はカバー24,24で覆われており、冷却風はそれらの間を吹き抜けるように流れていく。そして、燃料電池ユニット室内を冷却した空気は、ラジエータファン30dにより、排気ダクト10a,排気ダクトカバー10b,排気ルーバ10dを整流されながらよどみなく流れていく。燃料電池ユニット30の冷却対象は、燃料電池スタック30aとラジエータ30cという狭い範囲に限定されるので、このようにすれば非常に効率的に冷却ができる。 The control box 22 and electrical equipment boxes 23, 23 are installed on one side of the fuel cell unit room, and the other side is covered with a cover 24, 24, with the cooling air passing between them. The air that has cooled the fuel cell unit room flows smoothly as it is straightened by the radiator fan 30d through the exhaust duct 10a, exhaust duct cover 10b, and exhaust louvers 10d. Since the cooling target of the fuel cell unit 30 is limited to a narrow area of the fuel cell stack 30a and radiator 30c, this allows for extremely efficient cooling.

1 フロントフレーム
2 リアフレーム
3 ルーフパネル
4 下段ベース
・ サイドドア
・ スプラッシャパネル
9 吸気口
10 排気口
11 吸気開口
12 生成水排出口
13 水素供給口
14 吊りフック
15 吊りフックカバー
16 出力端子部
17 操作パネル
18 運転スイッチ
19 非常停止ボタン
20 上段ベース
21 吊り金具
22 制御箱
23 電装品箱
24 カバー
25 パワーコンディショナー
26 パワーコンディショナー制御装置
30 燃料電池ユニット
REFERENCE SIGNS LIST 1 Front frame 2 Rear frame 3 Roof panel 4 Lower base, side door, splasher panel 9 Air intake 10 Exhaust 11 Air intake opening 12 Generated water outlet 13 Hydrogen supply port 14 Suspension hook 15 Suspension hook cover 16 Output terminal section 17 Operation panel 18 Operation switch 19 Emergency stop button 20 Upper base 21 Suspension bracket 22 Control box 23 Electrical equipment box 24 Cover 25 Power conditioner 26 Power conditioner control device 30 Fuel cell unit

Claims (4)

作業機本体を収納した筐体の長手方向両端部にそれぞれ半円筒状のフレームを、互いに対向させて立設し、上から見て筐体全体が小判状になるようにし、前記フレームの内の一方の面に吸気口を、他方のフレームの面に排気口を設け、前記筐体内側の曲面に沿って、前記吸気口から前記排気口に向けて冷却空気を流すようにしたことを特徴とする可搬形作
業機の内部冷却構造。
An internal cooling structure for a portable work machine, characterized in that semi-cylindrical frames are erected facing each other at both longitudinal ends of a housing that contains the work machine body so that the entire housing is oval-shaped when viewed from above, an air intake port is provided on one face of the frames and an exhaust port is provided on the other face of the frames, and cooling air is allowed to flow from the air intake port to the exhaust port along the curved surface inside the housing.
前記吸気口と前記排気口に、先端縁が前記フレームの外周面に沿うような円弧状で、前記筐体の内側から外側に向かって斜め下に傾斜し、更に外側下向きに円錐状に丸みを持たせたルーバをそれぞれ複数枚平行に設けたことを特徴とする請求項1に記載の可搬形作業機の内部冷却構造。 The internal cooling structure of the portable work machine according to claim 1, characterized in that the intake port and the exhaust port are each provided with a plurality of parallel louvers, each of which has an arc-shaped tip that follows the outer periphery of the frame, is inclined obliquely downward from the inside to the outside of the housing, and is further rounded downward outward in a conical shape. 前記筐体の底部を横断するように、断面コの字状で両端が開口した溝型導風部材を伏せた状態で、所定の間隔をあけて平行に設け、それら前記導風部材の中間部側面に、互いに対向させて排出開口を設け、前記導風部材の両端の開口から吸引した空気を前記筐体内へ導入するようにしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の可搬形作業機の内部冷却構造。 The internal cooling structure of the portable work machine according to claim 1 or 2, characterized in that groove-shaped air guide members with a U-shaped cross section and open ends are laid down in parallel at a predetermined interval across the bottom of the housing, exhaust openings are provided on the sides of the middle parts of the air guide members facing each other, and air sucked in from the openings at both ends of the air guide members is introduced into the housing. 前記筐体内部を上下2段に区画し、上段に前記作業機本体として燃料電池ユニットを配置し、下段にパワーコンディショナーを配置し、前記導風部材の前記排出開口から排出された空気により、筐体下段に配置された前記パワーコンディショナーを冷却した後、筐体上段に導入するようにしたことを特徴とする請求項3に記載の可搬形作業機の内部冷却構造。 The internal cooling structure of the portable work machine according to claim 3, characterized in that the inside of the housing is divided into two levels, an upper level and an lower level, a fuel cell unit is arranged as the work machine main body in the upper level, and a power conditioner is arranged in the lower level, and the air discharged from the exhaust opening of the air guide member cools the power conditioner arranged in the lower level of the housing and is then introduced into the upper level of the housing.
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