JPH11299175A - アウターロータ型多極発電機 - Google Patents
アウターロータ型多極発電機Info
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- JPH11299175A JPH11299175A JP10107527A JP10752798A JPH11299175A JP H11299175 A JPH11299175 A JP H11299175A JP 10107527 A JP10107527 A JP 10107527A JP 10752798 A JP10752798 A JP 10752798A JP H11299175 A JPH11299175 A JP H11299175A
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- outer rotor
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Abstract
発電容量のアウターロータ型多極発電機を提供すること
にある。 【解決手段】 有底円筒状に形成されたアウターロータ
26の外周帯状壁の内周に周方向に亘って複数個の磁石26
aが配置され、該磁石26aに対向する内部空間に多極の
発電コイル27cを巻装した固定子27が収容されてなるア
ウターロータ型多極発電機25において、前記アウターロ
ータ26の外環帯状壁の側部間を塞ぐ底壁部26bに複数の
冷却通風用開口部26aが形成され、該開口部26cの外側
に発電機内部冷却通風用遠心ファン30が設けられ、該フ
ァン30は、その羽根部分31b,31cが前記冷却通風用開
口部26cを貫通して前記発電コイル近くまで突出するよ
うに形成されている。
Description
するようにした大発電容量のアウターロータ型多極発電
機に関するものである。
ンと一体化したエンジン発電機は、一般に建設工事現場
等で使用され、作業環境もしくは市街地で特に夜間運転
する場合の現場周辺への配慮から、運転音をなるべく低
く抑えるために、装置全体が遮音ケースで覆われ、吸入
口や排出口の開口個数ができるだけ削減され、その開口
面積が縮小されていた。
ス内の機器の冷却に充分に配慮する必要性が高かった。
70号明細書記載のエンジン発電機を提案した。
ス内にて、エンジンの回転軸に多極発電機のアウターロ
ータと遠心ファンとが順次連結され、これらエンジン、
多極発電機および遠心ファンを囲むように、ダクトが前
記遮音ケース内に設けられ、前記遠心ファン側に該ダク
トの吸気開口が形成されており、エンジンにより多極発
電機が駆動されると、これと一体に遠心ファンも回転駆
動され、前記遮音ケース内の空気が前記ダクトの吸気開
口より該ダクト内に吸入され、該吸入冷却空気が前記多
極発電機およびエンジンの外周を流れる間に、該多極発
電機およびエンジンが冷却されるようになっていた。
ターロータ内に配置された発電コイルをさらに冷却する
ために、前記有底円筒状アウターロータの底壁部に複数
の冷却通風用開口部が形成されており、前記有底円筒状
アウターロータ内で発電コイルで加熱された空気が、前
記冷却通風用開口部を介して前記遠心ファンの中心部か
ら外径方向に向い吸引され、その吸引空気を補充するよ
うに、前記有底円筒アウターロータの前記ダクト内から
エンジン寄り開放部分を介し該アウターロータ内に流入
し、前記有底円筒状アウターロータ内で空気が循環する
ようになっていた。
ウターロータ内から該アウターロータの底壁部の冷却通
風用開口を介して前記遠心ファンに吸引される空気で
は、前記発熱コイル相互の空隙部や、該発電コイルと前
記アウタロータの外周帯状壁部または底壁部との空隙部
において、空隙が広くて空気抵抗が低い部分に流れ易く
なるため、この流れ易い部分を重点的に冷却することに
なるという傾向があった。このため、例えば出力が4kw
になるような大型の発電機では、冷却ファンを大きくす
るだけでは十分な冷却効果が得られない場合があった。
は、このような難点を克服したアウターロータ型多極発
電機の改良に係り、請求項1記載の発明は、有底円筒状
に形成されたアウターロータの外周帯状壁の内周に周方
向に亘って複数個の磁石が配置され、該磁石に対向する
内部空間に多極の発電コイルを巻装した固定子が収容さ
れてなるアウターロータ型多極発電機において、前記ア
ウターロータの外環帯状壁の側部間を塞ぐ底壁部に複数
の冷却通風用開口部が形成され、該開口部の外側に発電
機内部冷却通風用遠心ファンが設けられ、該ファンは、
その羽根部分が前記冷却通風用開口部を貫通して前記発
電コイル近くまで突出するように形成されたことを特徴
とするものである。
成されているので、前記多極発電機のアウターロータが
回転すると、該アウターロータの底壁部外側に設けられ
た遠心ファンによって該遠心ファンの中心部付近の空気
が半径方向へ流れ、この流れに応じて、前記遠心ファン
と一体のアウターロータ内の空気がその冷却通風用開口
部より該遠心ファンの中心部に吸出されるというような
空気循環が生じ、発電コイル等がその循環空気流でもっ
て冷却される。この場合、前記遠心ファンから前記アウ
ターロータの冷却通風用開口部を介して該アウターロー
タ内へその羽根部分が突出しているため、吸引力が大き
く、さらに、該アウターロータ内の広い部分を円滑に循
環した比較的大量の低温空気を、前記羽根突出部分でも
って攪拌しながら、前記発電コイルに吹きつけるように
冷却するので、前記多極発電機のアウターロータ内特に
発電コイル付近が充分に冷却される。
ることにより、電気的あるいは磁気的な悪影響を全く及
ぼすことなく、前記遠心ファンの羽根突出部分を、前記
アウターロータ内の発電コイルに電気的絶縁距離の確保
等の制約なく充分接近させて、冷却効果をさらに一段と
向上させることができる。
することにより、発電機の内部冷却はダクト内冷却風の
一部を還流させて得るので、ダクト形状をシンプルな筒
状にし、かつ1つの冷却ファンでダクト内の発電機、エ
ンジンを効率よく冷却することができる。
構成することにより、前記遮音ケース内の冷却空気が前
記ファンでもって前記ダクト開口部を介して該ダクト内
に吸入され、該ダクト外の吸入冷却空気は、前記副ファ
ンによって吸出された前記アウターロータ内を還流した
冷却排風とともに前記ダクトと該アウターロータとの間
を通って前記エンジンに向い流れて、エンジンをも冷却
することができる。そして、前記エンジン、多極発電機
および遠心ファンは、前記ダクトおよび遮音ケースによ
り外部と2重に遮断されており、またダクト開口部は遮
音ケース内に開口されているため、冷却効果のみなら
ず、高い遮音効果が得られる。
れた本発明のアウターロータ型多極発電機を適用した一
実施形態であるエンジン発電機1について説明する。
に図示されるように、略立方体状をなし、偏平な受け皿
状のアンダーフレーム3と、該アンダーフレーム3の前
部に立設されているフロントフレーム4に被せられた略
矩形箱状のフロントカバー6と、前記アンダーフレーム
3の後部に立設されているリアフレーム5に被せられた
略矩形箱状のリアカバー7と、該フロントカバー6,リ
アカバー7間で前記フロントフレーム4,リアフレーム
5に取付けられたセンターカバー8と、遮音ケース2の
右下側で該フロントフレーム4,リアフレーム5に開閉
自在に設けられた蓋部材9とで構成されている。
ダーフレーム3の前壁3aおよび右側壁3bに外部と連
通する吸気口3d,3eが形成され、後側壁3cは着脱
可能であり、内部には左右方向に指向した長尺の前後1
対の支持メンバー3p,3qが相互に平行に敷設されて
いる。
ロントフレーム4では、上側周縁が後方に屈曲したフラ
ンジ4aが形成され、フロントフレーム4の本体部分の
矩形板の上部に左右方向に向いた長方形状の開孔4b
と、その下部に円形の一部が膨出したような連通開孔4
cが形成されている。
アフレーム5は上下2分割型に構成され、これを相互に
合体化した状態では、中央に大きな矩形状の貫通孔5a
が形成され、この貫通孔5aに前方へ膨出して筒状をな
したダクト10が一体に形成され、リアフレーム5の上側
周縁は前方へ屈曲してフランジ5bが形成されている。
は、矩形状の凹部6aが形成されるとともに、該凹部6
aに矩形口6bが形成され、リアカバー7の上壁には、
後記排風ダクト11の排風口11aに対応した矩形口7aが
形成されている。
ト10に連通して後方へ膨出した形状のグラスウール製の
矩形箱状排風ダクト11が配設され、該排風ダクト11の前
方と下方とは開口し、上側壁に排風口11aが形成されて
いる。
設されたフロントフレーム4,リアフレーム5とに、前
後方向に指向した左右1対の補強レール12が架設され、
図3に図示されるように、該補強レール12の前後両端部
12aはフロントフレーム4,リアフレーム5の上側角部
を貫通して前後へ突出している。
されるように、板状の左側壁8aと上壁8bと右上側壁
8cの半角筒状に形成され、該上壁8bに後記燃料タン
ク43の給油口43cが遊嵌しうる円孔8dが形成されてい
る。
ース2内では、前記アンダーフレーム3上にて、フロン
トフレーム4とフロントカバー6とで仕切られたフロン
ト室13と、フロントフレーム4とリアフレーム5とで仕
切られセンターカバー8,蓋部材9で囲まれたセンター
室14と、リアフレーム5とリアカバー7とで仕切られた
リア室15とが区画され、該リア室15では、リアカバー7
の内面に沿って排風ダクト11が内張された構造となって
いる。
5よりセンター室14に膨出したダクト10の矩形筒状部
に、ダクトでもあるファンカバー16が連続して設置さ
れ、該ファンカバー16は、略円筒状をなして、発電機25
と遠心ファン30を覆い、前端の円開口が吸風口16aをな
し、該吸風口16aの環状開口端面に突出長が一定の突起
16bが複数個突設され、ファンカバー16の後端開口面に
は、外周方向に延出したフランジ16cが形成され、同フ
ランジ16cに後方から矩形枠部材17が一体に取付けら
れ、該矩形枠部材17の矩形外周縁にはシールラバー18が
周設され、該シールラバー18によって、ファンカバー16
の吸風口16aと、リアフレーム5の貫通孔5aとは、そ
の中を通過する冷却風が漏洩しないように、気密に接続
されている。
カバー16,ダクト10,排風ダクト11からなるダクト内空
間が、センター室14の一部とリア室15との中で形成さ
れ、該ダクト内空間の上流側吸風口16aはセンター室14
に開口し、下流側排風口11aは、リアカバー7の上方矩
形口7aを介して遮音ケース2外に開口している。
ファンカバー16,ダクト10および排風ダクト11からなる
ダクト空間内に配設され、図4に図示されるように、該
エンジン20は、遮音ケース2の後部のダクト10,排風ダ
クト11内に収容され、エンジン20の後部は、アンダーフ
レーム3の支持メンバー3qに防振マウント部材21を介
して支持され、図6に図示されるように、エンジン20の
クランクケース20aは左方に偏って位置し、シリンダ20
bは右方向で若干上向きに傾斜し、クランク軸20cは水
平前方へ突出している。
に、大型筒状のマフラー22が左右に指向して配置され、
該シリンダ20bより上方へ延出した排気管29を介してマ
フラー22に接続され、該マフラー22は、エンジン20にブ
ラケット23を介して支持され、図4および図6に図示さ
れるように、該マフラー22の右端壁22aに排気管24の基
端24aが接続され、該排気管24の基部は上方へ指向した
後、後方から下方へ弯曲され、該排気管24の先端は蓋24
bで塞がれ、その下方垂下部24cの途中に左方へ向けて
開口部24dが形成されている。
型の多極発電機であり、図7に図示されるように、クラ
ンク軸20cに一体に固着されたアウターロータ26は、有
底円筒状に形成され、該アウターロータ26の円筒内周面
に磁石26aが周方向に亘って複数個貼着されており、ク
ランク軸20cと一体に回転して、エンジン20のフライホ
ールの役を果すようになっている。
側にして後方を開口し、内部のインナーステータ27で
は、ステータコア27aから放射状に突出した複数のヨー
ク27bに発電コイル27cが巻回され、該ステータコア27
aがクランクケース20aにボルト28でもって一体に固定
されている。
気口26cが4個周方向へ亘って形成され、該アウターロ
ータ26の底壁26bに遠心ファン30が前方から一体に取付
けられ、図7ないし図10に図示されるように、該遠心
ファン30では、円板状基盤30aの前面に前面ブレード31
aが一体に形成されるとともに、円板状基盤30aの後面
に、前記アウターロータ26の通気口26cに対応した個所
に2枚の大後面ブレード31bと2枚の小後面ブレード31
c(いずれも後向き羽根)とが交互に形成され、しかも
該前面ブレード31aの外周部前縁にリング状プレート32
が形成されており、前記後面ブレード31b,31cは前記
アウターロータ26の底壁26bの通気口26cよりアウター
ロータ26内に突出している。
発電機25と遠心ファン30を覆い、前端の吸風口16aは、
遠心ファン30に対向して開口し、後端は矩形枠部材17と
ともにエンジン20のクランクケース20aに固着支持され
ている。
対向して、リコイルスタータ35が配置され、ファンカバ
ー16の吸風口16aの開口端面16dから前方へ突出した突
起16b(図2参照)によって、ファンカバー16の開口端
面16dとリコイルスタータ35の後端面35aとに間隙が形
成され、スタータケース36のボス部36bはファンカバー
16に一体に固着されている。
示されるように、クランク軸20cと同軸の回転軸にラチ
ェットホイール37が、後方へ飛出し可能に設けられ、該
ラチェットホイール37に対向して遠心ファン30の中心部
分にラチェット38が取付けられている。
ア列37aを介して図示されないスタータレバーにより駆
動されるとともに、スタータケース36の左端に設けられ
たスタータモータ39によって駆動されるようになってい
る。
スタータケース36は、母線に沿った長孔36aが周方向に
亘って複数本形成されており、スタータケース36の外部
は、ファンカバー16の端面との間隙と、該長孔36aとを
介してファンカバー16の吸風口16aとに連通している。
14内において、アンダーフレーム3の支持メンバー3p
に左右1対の防振マウント部材40を介して支持されてい
る。
にエンジン20のクランクケース20aと、その前方に発電
機25およびリコイルスタータ35とが配設されているが、
センター室14内において、ファンカバー16とリコイルス
タータ35の右方の空間に、気化器41とエアクリーナ42と
が、エアクリーナ42を前側にして前後に配設されてい
る。
22が配設されているが、センター室14内のファンカバー
16,リコイルスタータ35,気化器41,およびエアクリー
ナ42の上方空間に燃料タンク43が配設され、前記フロン
トフレーム4とリアフレーム5とに架設された左右1対
の補強レール12に、前記燃料タンク43のフランジ43aが
防振ラバー44を介して載置され、前記燃料タンク43はボ
ルト45でもって左右1対の補強レール12に取付けてい
る。
タンク43の前部43bは、フロントフレーム4の上部開孔
4bから一部フロント室13内に突出するとともに、燃料
タンク43の上方突出給油口43cはセンターカバー8の円
孔8dを貫通し、その上端に燃料キャップ46が着脱自在
に螺合されている。
トカバー6に覆われたフロント室13の偏平直方体空間に
は、右側にインバータ装置50、左側にバッテリ51がアン
ダーフレーム3上に配設され、さらにその上方にコント
ロールパネル52がフロントカバー6の前面矩形口6bに
臨んで設けられ、これらインバータ装置50,バッテリ5
1,コントロールパネル52の電装機器がフロント室13に
集中して配置されている。
25の発電出力を所定周波数の交流に変換するものであ
る。
に、エンジン20のクランクケース20aの後端面とこれに
続いて下面とに、所定の間隔を存して冷却風ガイド板47
が配設されている。
記したように構成されているので、エンジン20が始動し
て、遠心ファン30が稼動状態となると、外気の大部分が
アンダーフレーム3の吸気口3d,3eから遮音ケース
2内のフロント室13に吸入されるとともに、外気の一部
はアンダーフレーム3の吸気口3eから遮音ケース2内
のセンター室14に吸入され、フロント室13内に吸入され
た冷却空気によって、フロント室13内のインバータ装置
50が最初に冷却されるとともに、これに隣接したバッテ
リ51およびコントロールパネル52も冷却される。
は、次に、フロントフレーム4の連通開口4cからセン
ター室14内に流入し、前述の吸気口3eからセンター室
14内に吸入された冷却空気と合流し、図4および図7に
て破線矢印で図示されるように、ファンカバー16とスタ
ータケース36との間の間隙と、スタータケース36の長孔
36aとから、ファンカバー16の吸風口16aを介してファ
ンカバー16内に吸入される。
ァン30の前面のブレード31aによって吸風口16aからフ
ァンカバー16内に吸入された冷却空気は、ファンカバー
16の内周面に沿って発電機25のアウターロータ26の外側
をエンジン20に向って流れてエンジン20を冷却するが、
発電機25内の空気は、遠心ファン30の後面のブレード31
b,31cによってアウターロータ26の内側を通ってアウ
ターロータ26の底壁26bの通気口26cよりファンカバー
16の内周面に吸出され、これによってアウターロータ26
からエンジン20に向って流れる空気の一部は発電機25に
吸引れされ、かくしてこの循環流によってインナーステ
ータ27の発電コイル27cが冷却される。
部含んだ空気はエンジン20に流れて、該エンジン20を冷
却した後、図4に図示されるように、ダクト10,排風ダ
クト11に案内されて、ファンカバー16の後部上方に向っ
て流れ、マフラー22を冷却し、その後、その上方の遮音
ケース2の排風口11aおよびリアカバー7の矩形口7a
から外部へ排出される。
室14には、フロントフレーム4の連通開口4cにより連
通状態にあるフロント室13を介してフロントカバー6の
下方の吸気口3d,3eからインバータ装置50との間隙
を介して外気が吸入されるようになっているので、フロ
ント室13が外気吸入用の迷路状の導入ダクトとして作用
し、センター室14で発生する吸気音の漏洩が抑制され
る。
排風ダクト11でもって熱源となる発電機25,エンジン20
およびマフラー22が覆われて他の機器と隔離し、前記し
たように、遠心ファン30の駆動によりセンター室14内に
開口した吸風口16aからファンカバー16内に吸入された
空気が、比較的温度の低い発電機25から順次温度の高い
エンジン20およびマフラー22の順に冷却して排風口11a
から外部に排出されるので、これら発電機25,エンジン
20およびマフラー22は効率良く冷却される。
ン20のクランクケース20aの底部に沿って流れた冷却風
は、冷却風ガイド板47によってクランクケース20aの後
端面に案内され、該クランクケース20aの放熱ブレード
に沿って上昇し、エンジン20のシリンダ20bに触れて加
熱された上昇冷却風と合流して、マフラー22の周囲を流
れ、排風口11aから外部へ排出されるので、マフラー22
は充分に冷却される。
盤30aの後面ブレード31b,31cが、アウターロータ底
壁26bの通気口26cよりアウターロータ26内の発電コイ
ル27cの近くまで突出しているため、アウターロータ26
内で加熱された冷却空気は、該後面ブレード31b,31c
による強い吸引力で前記通気口26cより遠心ファン30の
中心部に吸出される。
いては、発電コイル27cとアウターロータ26の有底円筒
状内周面との隙間の狭い部分では、空気の流れがあまり
よくないが、逆に発電コイル27cとクランク軸20cとの
隙間の広い部分では、空気の流れが良くて比較的大量の
冷却風が得られるので、冷却風温度も低く、前記後面ブ
レード31b,31cの攪拌作用で、これら大量の低温空気
を発電コイル27cに吹きつけるようにしながらアウター
ロータ26から吸出されるために、アウターロータ26内に
おける冷却効果が著しく向上する。
ード31aの外周部前縁にリング状プレート32が形成され
ているため、該前面ブレード31aの前縁で静止空気を切
ることが少なくなり、この空気切断による騒音発生が可
及的に抑制される。
ーロータ26に取付けられているため、遠心ファン30の風
量は大きく、かつ大きなファン支持強度が得られる。
22を、この順にファンカバー16,ダクト10および排風ダ
クト11で覆う簡単な通風構造に構成し、発電機25の後方
にエンジン20、該エンジン20の上方にマフラー22を配置
して、ダクト10,排風ダクト11の通風路をU字状に屈曲
させているため、遮音ケース2の前後方向の寸法を小さ
くし、エンジン発電機1全体のコンパクト化を図ること
ができる。
10およびグラスウール製の排風ダクト11からなるダクト
で覆われるとともに、さらにその外側に遮音ケース2で
覆われて、エンジン発電機1は、2重遮蔽構造となって
いるため、高い遮音効果が得られる。
た一実施形態たるエンジン発電機の外観斜視図である。
VII 線に沿って裁断した図面である。
レーム、4…フロントフレーム、5…リアフレーム、6
…フロントカバー、7…リアカバー、8…センターカバ
ー、9…蓋部材、10…ダクト、11…排風ダクト、12…補
強レール、13…フロント室、14…センター室、15…リア
室、16…ファンカバー、17…矩形枠部材、18…シールラ
バー、20…エンジン、21…防振マウント部材、22…マフ
ラー、23…ブラケット、24…排気管、25…発電機、26…
アウターロータ、27…インナーステータ、28…ボルト、
29…排気管、30…遠心ファン、31…ブレード、32…リン
グ状プレート、35…リコイルスタータ、36…スタータケ
ース、37…ラチェットホイール、38…ラーチェット、39
…スタータモータ、40…防振マウント部材、41…気化
器、42…エアクリーナ、43…燃料タンク、44…防振ラバ
ー、45…ボルト、46…燃料キャップ、47…冷却風ガイド
板、50…インバータ装置、51…バッテリ、52…コントロ
ールパネル。
Claims (4)
- 【請求項1】 有底円筒状に形成されたアウターロータ
の外周帯状壁の内周に周方向に亘って複数個の磁石が配
置され、該磁石に対向する内部空間に多極の発電コイル
を巻装した固定子が収容されてなるアウターロータ型多
極発電機において、 前記アウターロータの外環帯状壁の側部間を塞ぐ底壁部
に複数の冷却通風用開口部が形成され、 該開口部の外側に発電機内部冷却通風用遠心ファンが設
けられ、 該ファンは、その羽根部分が前記冷却通風用開口部を貫
通して前記発電コイル近くまで突出するように形成され
たことを特徴とするアウターロータ型多極発電機。 - 【請求項2】 請求項1記載のアウターロータ型多極発
電機において、 前記発電機内部冷却通風用遠心ファンが樹脂で構成され
たことを特徴とするアウターロータ型多極発電機。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2記載のアウター
ロータ型多極発電機において、 エンジンに前記アウターロータの開口側を向けて該アウ
ターロータは該エンジンの回転軸に連結され、該エンジ
ンと反対の端面側に前記遠心ファンが設けられ、 前記エンジン、発電機および遠心ファンがダクトで覆わ
れ、 前記遠心ファンにより前記ダクトの開口部から吸収され
た空気流が前記発電機およびエンジンの順にこれを通風
冷却して、前記ダクトの反対側開口部から排出するよう
に、前記発電機および遠心ファンが配置され、 前記エンジンに向う冷却風の一部は、前記エンジンと発
電機との間に形成された環流用空隙を介し前記発電機内
に吸入されて、再び前記遠心ファンへ環流するように構
成されたことを特徴とするアウターロータ型多極発電
機。 - 【請求項4】 請求項3記載のアウターロータ型多極発
電機において、 前記遠心ファンは、前記ダクト開口部から遮音ケース内
の冷却空気を吸入して該発電機外周に送風する主ファン
と、前記発電機とエンジンとの空隙から前記発電機内部
を通過して前記アウターロータ底壁部の冷却通風用開口
部に冷却空気を環流する副ファンとを一体的に形成した
両面ファンとし、 前記副ファンが前記アウターロータ底壁部の冷却通風用
開口部から前記発電コイルを近くまで突出するように構
成されたことを特徴とするアウターロータ型多極発電
機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10752798A JP3511362B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | アウターロータ型多極発電機 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP10752798A JP3511362B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | アウターロータ型多極発電機 |
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JPH11299175A true JPH11299175A (ja) | 1999-10-29 |
JP3511362B2 JP3511362B2 (ja) | 2004-03-29 |
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JP10752798A Expired - Fee Related JP3511362B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | アウターロータ型多極発電機 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3511362B2 (ja) |
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