JPS6019503Y2 - ロ−タリ−エンジン駆動ポ−タブル高周波発電機の冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、多円弧状、特にエビトロコイド曲線の内面
を有するセンタハウジングとその両側面を覆蓋する２枚
のサイドハウジングによって構成されるエンジンハウジ
ングと、該エンジンハウジングの中にあって前記センタ
ハウジングのエビトロコイド内面に沿ってその頂辺を摺
接させながら、前記２枚のサイドハウジングを貫通する
出力軸の回りで遊星回転運動をするロータとを有するい
わゆるロータリーエンジンの出力軸に作業用高周波発電
機の回転子を直結したポータプル高周波発電機の冷却装
置に関するものである。

従来、携帯溶接機等の電気機器のための電源として内燃
機関によって駆動される小型のポータプル発電機が知ら
れているが、公知のポータプル発電機に使用されている
内燃機関は例外なくシリンダー内でピストンを往復動さ
せて出力を得る、いわゆるレシプロエンジンである。

ポータプル発電機は小型軽量で且つ高出力のものが望ま
しいが、レシプロエンジンの小型高出力化は既に限界に
達しつつあり、また敢えてこれまで以上の小型高出力化
を推進しようとすれば騒音や排気ガスによる環境破壊を
さらに進行させる原因となる。

特に、この種のポータプル発電機はエンジン部分と発電
機部分とをともに冷却する必要があるが、従来のレシプ
ロエンジン駆動のポータプル発電機ではエンジン出力軸
に発電機回転子を直結するときは該発電機部分と、出力
軸から遠い距離にあるエンジン高熱部（シリンダ頭部）
とが相互に離れてしまうこととなり、発電機部分とエン
ジン部分に対する冷却構造が複雑となる。

また、溶接機用電源としての発電機は高周波発電機とし
て使用する場合の方が同一出力に対して発電機を小型軽
量化できるほか、溶接作業も容易になるが、レシプロエ
ンジンは基本的に往復質量部分を有しているために高速
回転用エンジンとしては限界がある。

この考案は、レシプロエンジンにかえて動力源としてロ
ータリーエンジンを採用することにより、騒音および排
気ガスによる空気汚染の少い、また小型軽量高出力、し
たがって製造コストが低廉でしかも高速性能においてす
ぐれているポータプル高周波発電機の冷却装置を提案す
ることを第１の目的とするものである。

高周波発電機は小型軽量化の面ではきわめて有利である
反面、これを電気溶接用電源として使用するときは耳ぎ
わすなアーク音が発出したり、ケーブルのインダクタン
スによる電圧降下が大きく長いケーブルが使用できなか
ったり、あるいは高周波による溶接棒の棒焼けが発生し
たりするという欠点がある。

また、高周波発電機とロータリーエンジンとを、一体に
形成したケース内に同軸に連結配置し、両者間に隔壁を
設けて両者を分離し、別個に夫々の同軸ファンで冷却し
ようとすると、複数個の高熱部が１個の回転軸の回りに
同軸状に発生するところから、該回転軸回りに別々に発
生した冷却風が、一方の高熱部を冷却して高温となった
後、他方の高熱部を冷却する冷却風の入口側に吸込まれ
、他方の冷却効果を損うという問題が生ずる。

したがって、この考案はロータリーエンジンに高周波発
電機を直結して全体を小型軽量化するとともに、さらに
高周波電力を整流することにより、上述のように高周波
発電機を高周波溶接機として使用する場合に問題となる
、アーク音の発生、ケーブルのインダクタンスによる電
圧降下や溶接棒の棒焼けといった種々の欠点を改善する
ことを他の目的とするものである。

また、この考案はエンジンカバーと発電機カバーとの間
を隔壁をもって相互に区画してロータリーエンジンと発
電機とをそれぞれ個別に強制冷却可能とすることによっ
てエンジン部と発電機部に対する冷却能力を確保しつつ
ポータプル発電機全体の小型軽量化をさらに一層促進さ
せることをさらに他の目的とするものである。

以下、添付の図面を参照してこの考案の実施例を説明す
ると、この実施例のポータプル高周波発電機１は空冷式
のロータリーエンジン２の出力軸９の一端９Ｒに高周波
発電機３の回転子１４を直結している。

この回転子１４の周囲には発電機カバ−２３内面に取付
けられている固定子１５が対置される。

これらの回転子１４および固定子１５は発電機３の容量
、周波数等に応じて適宜設計される。

発電機カバー２３は適数個のボルト２４゜２４・・によ
ってエンジンカバー４に取付けられる。

この実施例のポータプル発電機に使用されるロータリー
エンジン２は既に知られている汎用のものでよいため、
その細部の構造については説明を省略して主要な構成部
品のみを摘示すると、図において符号５はエンジンハウ
ジングでエビトロコイド曲線の内面を有するセンタハウ
ジング７とその両側面を覆蓋するサイドハウジング６ａ
および６ｂから構成されている。

符号８は３つの頂辺をセンタハウジング７のエビトロコ
イド内面に同時に摺接させながら出力軸９の偏心輪１０
の周りで遊星回転するほぼ正三角形のローターであり、
符号１３は出力軸９の他方の端部９Ｌに取付けられたフ
ライホイルマグネットである。

フライホイルマグネット１３の外周にはエンジン冷却フ
ァン１６が一体的に取付けられている。

エンジン冷却ファン１６の周囲には空気ガイド筒１８が
配置され、冷却ファン１６によってエンジンカバー４内
に吸入された空気は矢印Ｗのように流れてエンジンハウ
ジング５の周囲に形成された冷却フィン１１．１１・・
から熱を奪ってエンジンカバーの通風孔１９から放出さ
れる。

フライホイルマグネット１３とともに出力軸９の端部９
Ｌに取付けられているのはエンジン始動用のりコイルス
タータ１２である。

エンジンカバー４の上方には燃料タンク２２が取付けら
れ、側方には排気消音器（図示せず）が配設されている
。

この実施例のポータプル高周波発電機では高周波発電機
３の回転子１４と一体的に発電機冷却ファン１７が設け
られている。

発電機カバー２３には発電機３を挾むようにして発電機
用冷却空気流Ｗの上流側に冷却空気人口２６を、又下流
側に冷却空気出口２０を形成している。

エンジンカバー４と発電機カバー２３とは隔壁２１によ
って相互に区画されており、エンジン冷却後の高温の冷
却空気流Ｗが発電機カバー２３内にほとんど流入しない
ようになっている。

このようにこの考案ではロータリーエンジン２と作業用
発電機３とはそれぞれ個別に強制冷却されるようにされ
ている。

高周波発電機３の上方には配電盤２７が取付けられる。

配電盤２７内には適宜形式の整流器３０が内装されてお
り、発電機３によって発生せしめられた高周波電力は整
流器３０によって直流化され、ケーブル２８．２９およ
び溶接棒３１を通して溶接負荷３２に供給される。

この実施例のロータリーエンジン駆動ポータプル高周波
発電機の冷却装置の構造は上述の通り、空冷式ロータリ
ーエンジン２の出力軸９の一端９Ｌ側には、ロータリー
エンジン２を冷却する冷却風Ｗをその他端９Ｒ側に流通
せしめる如くするエンジン用冷却ファン１６を同軸状に
配設する一方、前記他端９Ｒ側には、作業用高周波発電
機３を冷却する冷却風Ｗを前記一端９Ｌ側に、即ち冷却
風Ｗと対向する向きに、流通せしめる如くする発電機冷
却ファン１７及び該発電機３の回転子１４を同軸状に配
設し、さらに前記高周波発電機３によって発生せしめら
れる高周波電力を整流して負荷に供給する如くするとと
もに、ロータリーエンジン２を囲繞するエンジンカバー
４と、該エンジンカバー４に結合されて前記高周波発電
機３を囲繞する発電機カバー２３との間には、前記冷却
風Ｗと冷却風Ｗの夫々の通路を相互に区画する隔壁２１
を配設し、さらに前記エンジンカバー４と発電機カバー
２３には、前記冷却風Ｗを放出する通風孔１９と前記冷
却風Ｗを放出する通風吹出口２０を、前記隔壁２１を介
して互いに近接する位置に夫々開口したことを特徴とす
るものであるが、次にこの考案のロータリーエンジン駆
動ポータプル高周波発電機を公知の内燃機関（主として
２サイクルレシプロエンジン）駆動ポータプル発電機と
比較してその効果を説明する。

先づ゛、ロータリーエンジンは同出力の２サイクルレシ
プロエンジンに比較して重量が小さい上に、高速性能が
すぐれているために作業用発電機として小型高出力の高
周波発電機を結合するのに適しており、特に溶接用電源
として使用する場合はエンジンおよび発電機の両面から
小型軽量化してポータプル発電機全体の小型軽量化に大
いに寄与するものである。

ポータプル発電機の小型軽量化は製造コストの低減およ
び使用時の作業性の向上等多くの好結果をもたらすもの
である。

また、ロータリーエンジンは２サイクルレシプロエンジ
ンに比較して始動性が良好であるほか、定常運転中にお
いても騒音、振動が少く、また排気成分の面でもすぐれ
ている。

エンジン振動が少いということは故障対策上有利であり
、排気成分が良好であるということはこれら作業用エン
ジンによる周囲の空気汚染の軽減効果をもたら腰たとえ
ば地下の作業現場等、換気条件の劣悪な場所でも比較的
長時間の作業が可能になるものである。

この考案のロータリ、−エンジン駆動ポータプル高周波
発電機の冷却装置によれば、出力軸９が一方向に回転す
ると、叙上の冷却風ＷとＷは、互いに対向する向きに流
通した後高温状態となってさらに出力軸９に沿って夫々
の下流側へ向って流通しようとするが、このとき通風孔
１９と通風吹出口２０がエンジンカバー４と発電機カバ
ー２３との間に配設された隔壁２１を介して互いに近接
する位置に夫々開口されているところから、高温状態と
なった冷却風ＷとＷはエンジンカバー４又は発電機カバ
ー２３の内部で混合することなく夫々の冷却風入口より
離隔した位置において放出され、したがって高温状態の
冷却風ＷとＷが再び夫々の上流側空気入口に直接吸込ま
れることが防止され、冷却効果を常時良好に維持するこ
とができると共に上述のように小型軽量化、始動性の向
上あるいは排気成分改善等の顕著な効果があるほか、発
電された高周波電力を整流して負荷に供給することによ
り、このポータプル高周波発電機を溶接機として使用す
る場合にもアーク音の発生やケーブルインダクタンスに
よる電圧降下あるいは溶接棒の棒焼は等の問題を可及的
に解決したものであり、その実用的効果は多大なものが
ある。

また、この考案ではエンジンカバー４と発電機カバー２
３との間を隔壁２１によって区画しているのでロータリ
ーエンジン２と作業用発電機３とはそれぞれ独自の冷却
ファン１６又は１７と、それぞれ独自の冷却空気通路に
よって冷却されるようになっており、又冷却ファン１６
と同１７はそれぞれ被冷却物であるロータリーエンジン
２又は発電機３と同一軸上に取付けられているため装置
全体をきわめてコンパクトにすることができるというこ
とに加えて、ロータリーエンジン２と発を機３とはそれ
ぞれ最適の風量でもってしかもその全周から平均的に冷
却されることができるという効果がある。

これに対して従来から知られているレシプロエンジン駆
動のポータプル発電機ではエンジン高温部（シリンダ頭
部）と出力軸とが離れているために冷却ファンを出力軸
上に直結するときは冷却空気をエンジン高温部に直接吹
きつけることができず、それを解決する手段として冷却
ファンをベルト駆動したり、ラジェータを設けて水冷式
としたり、或いは冷却ファンによって発生させた冷却空
気流をエンジン高温部へ向けて迂回させたりしているが
、このような手段をとるときは装置全体が複雑且つ大型
となることが避けられなかった。

この考案はこのような構造上の問題をも解決した点にお
いて特に顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例にかかるロータリーエンジン
駆動ポータプル発電機の冷却装置の要部断面図である。 １・・・・・・ロータリーエンジン駆動ポータプル高周
波発電機、２・・・・・・ロータリーエンジン、３・・
・・・・高周波発電機、４・・・・・・エンジンカバー
、５・・・・・・エンジンハウジング、６ ａｔ ６
ｂ・・・・・・サイドハウジング、７・・・・・・セ
ンタハウジング、８・・・・・田−タ、９・・・・・・
出力軸、１２・・・・・・リコイルスタータ、１３・・
・・・・フライホイルマグネット、１４・・・・・・発
電機回転子、１５・・・・・・発電機固定子、１６・・
・・・・エンジン冷却ファン、１７・・・・・・発電機
冷却ファン、２２・・・・・・燃料タンク、２７・・・
・・・配電盤、２８．２９・・・・・・ケーブル、３０
・・・・・・整流器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多円弧状の内面を有するセンターハウジングとその両側
   面を覆蓋する２枚のサイドハウジング６ａ、６ｂによっ
   て構成され、しかも外周に空冷フィン１１を有するエン
   ジンハウジング５と、該エンジンハウジング５の中にあ
   って前記センタハウジング７の内面に沿ってその頂辺を
   摺接させながら、前記２枚のサイドハウジング６ａ、６
   ｂを貫通する出力軸９の回りで遊星回転運動をするロー
   タ８とを有する空冷式ロータリーエンジン２の前記出力
   軸９の一端９Ｌ側には、該ロータリーエンジン２を冷却
   する冷却風Ｗをその他端９Ｒ側に流通せしめる如くする
   エンジン用冷却ファン１６を同軸状に配設する一方、前
   記他端９Ｒ側には、作業用高周波発電機３を冷却する冷
   却風Ｗを前記一端９Ｌ側に、即ち前記冷却風Ｗと対向す
   る向きに、流通せしめる如くする発電機冷却ファン１７
   及び該発電機３の回転子１４を同軸状に配設し、さらに
   前記高周波発電機３によって発生せしめられる高周波電
   力を整流して負荷に供給する如くするとともに、前記ロ
   ータリーエンジン２を囲繞するエンジンカバー４と、該
   エンジンカバー４に結合されて前記高周波発電機３を囲
   繞する発電機カバー２３との間には、前記冷却風Ｗと冷
   却風ｗの夫々の通路を相互に区画する隔壁２１を配設し
   、さらに前記エンジンカバー４と前記発電機カバー２３
   には、前記冷却風Ｗを放出する通風孔１９と前記冷却風
   Ｗを放出する通風吹出口２０を、前記隔壁２１を介して
   互いに近接する位置に夫々開口したことを特徴とするロ
   ータリーエンジン駆動ポータプル発電機の冷却装置。