NL8300936A - Generator voor de gecombineerde opwekking van electrische energie en warmte. - Google Patents

Description

" * — -Μ NO 31.695

Korte aanduiding: Generator voor de gecombineerde opwekking van electrische energie en warmte.

De uitvinding heeft betrekking op een generator voor het gecombineerd opwekken van electrische energie en warmte, van het type voorzien van een dragend huis, waarin zich een motor met inwendige verbranding bevindt, die voorzien is van een luchtfilter waarvan de inlaat 5 in verbinding staat met een opening in de zijwand van het huis, alsmede een electrische machine die met de motor is gekoppeld en zowel dient voor het starten van de motor als voor het opwekken van electrische energie.

Een dergelijke generator wordt bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.226.214 van aanvraagster. Deze inrich-10 ting omvat ook middelen voor het terugwinnen en opnieuw gebruiken van de energie die in de motor met inwendige verbranding en de electrische machine in warmte is omgezet.

De werking van de generator wordt gestuurd door electro-nische schakelingen die zich in het huis bevinden.

15 Deze electronische stuurschakelingen omvatten onder anderen electronische vermogensinrichtingen, die tijdens bedrijf een grote hoeveelheid warmte afgeven. Opdat deze electronische schakelingen op de juiste wijze werken en een voldoende lange levensduur bezitten, is het noodzakelijk dat deze warmte op zo eenvoudig mogelijke wijze wordt ge-20 dissipeerd.

Hiertoe zou bijvoorbeeld een ventilator in het huis van de generator kunnen worden geïnstalleerd, waarvan de rotor kan worden geroteerd door middel van de as van de motor met inwendige verbranding of door een electrische motor, waaraan de in de electrische machine opgewekte j 25 energie wordt toegevoerd. !

Deze oplossing bezit de nadelen dat een ventilator moet worden geïnstalleerd en dat verder het totale rendement van de generator wordt gereduceerd. Het aandrijven van de rotor van de ventilator door de as van de motor met inwendige verbranding leidt tot een verhoogd, op de 30 as uitgeoefend weerstandskoppel. Als anderzijds de ventilatorrotor zou worden aangedreven door een deel van de electrische energie die door de electrische machine wordt geproduceerd, zou het netto electrische vermogen dat door de generator wordt geleverd onderhevig zijn aan een lichte maar niet onbelangrijke reductie.

35 Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een generator van het bovenvermelde type, waarin de electronische 8300936 a -2- Ï v stuurschakelingen gekoeld kunnen worden zonder de installatie van extra inrichtingen en zonder achteruitgang van het totale door de generator zelf geleverde vermogen.

Om dit doel te bereiken verschaft de onderhavige uitvinding 5 een generator voor de gecombineerde productie van electrische energie en warmte van het bovenvermelde type, waarin de motor met inwendige verbranding is voorzien van een luchtfilter, waarvan de inlaat in verbinding staat met een opening die gevormd is in de zijwand van het dragende huis, met het kenmerk, dat verder aanwezig is een afdek- en beschermelement, 10 dat afdichtend en verwijderbaar op het buitenvlak van de zijwand van het huis kan worden bevestigd, waarbij de electronische schakelingen worden gedragen door ten minste één plaat die is bevestigd aan het buitenoppervlak van de zijwand van het huis in het gebied dat gevormd wordt tussen deze wand van het huis en het afdek- en beschermelement als dit laatste 15 aan de wand is bevestigd, en waarbij dit afdek- en beschermelement ten minste één opening bezit waardoor dit gebied in verbinding staat met de buitenzijde, zodat tijdens bedrijf de electronische schakelingen worden gekoeld door lucht die door de motor naar binnen wordt gezogen en door de opening in het genoemde gebied stroomt.

20 Door genoemde kenmerken zuigt tijdens bedrijf de motor met inwendige verbranding lucht aan van buiten de generator en deze lucht stroomt door de opening van het afdek- en beschermelement, over de electronische schakelingen die tussen dit afdek- en beschermelement en de zijwand van het huis gedragen, waarna de lucht het luchtfilter van de 25 motor binnentreedt door de opening gevormd in de zijwand van het huis.

Aldus worden twee gunstige resultaten bereikt: een effectieve ventilatie van de electronische stuurschakelingen en tegelijkertijd een lichte voorverhitting van de lucht die door de motor met inwendige verbranding wordt aangezogen.

30 Verdere kenmerken en voordelen van de generator volgens de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van de hierna volgende gedetailleerde beschrijving onder verwijzing naar de tekeningen, wat overigens slechts als niet beperkend voorbeeld moet worden beschouwd.

35 Figuur 1 toont in perspectief een generator volgens de uitvinding;

Figuur 2 toont een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht van de inrichting volgens figuur 1 met het afdek- en beschermelement in geopende stand; 40 Figuur 3 toont een doorsnede volgens de lijn III-III in 8300936 4 . * -3- figuur 1.

De generator voor de gecombineerde opwekking van electrische energie en warmte omvat een dragend huis 1, dat in hoofdzaak de vorm bezit van een parallellepipedum en waarin zich de motor 2 met inwendige 5 verbranding bevindt, waarvan de as gekoppeld is met de as van een asynchrone electrische machine 3 , die zowel kan worden gebruikt voor het starten van de motor 2 als voor de productie van electrische energie.

De generator omvat verder middelen voor het terugwinnen en opnieuw gebruiken van de energie die in de motor 2 met inwendige verbran-10 ding en in de electrische machine 3 in warmte wordt omgezet. Deze middelen voor het terugwinnen en opnieuw gebruiken van de thermische energie worden gedetailleerd beschreven in de bovenvermelde Amerikaanse octrooiaanvrage, zodat een beschrijving hiervan thans achterwege kan blijven.

De motor 2 met inwendige verbranding is voorzien van een 15 luchtfilter 4 (figuur 2) dat door middel van een pijp 5 aansluit op het invoerspruitstuk van de motor. Het luchtfilter 4 bezit een inlaatopening 4a^ , verbonden met een opening 6 gevormd in de zijwand 7 van het huis 1.

De figuren 2 en 3 tonen een plaat 8, die bevestigd is aan het buitenvlak van de zijwand 7 van het huis 1. Deze plaat draagt meerdere 20 electronische stuurschakelingen, aangegeven met 9, voor het sturen van de werking van de generator.

De plaat is bevestigd aan de wand 7 nabij een verticale rand van deze wand.

Een steun 10 is aan de zijwand 7 van het huis 1 bevestigd 25 nabij de opening 6 in de wand. Deze steun 10 draagt een accumulatorbatterij 11, die geplaatst is tegenover en op afstand van het deel van de band 7 dat de opening 6 omgeeft.

De zijwand 7 van het huis 1 is van een verdere opening 12 voorzien van nagenoeg rechthoekige vorm, waardoor een einddeel van de 30 electrische machine 3 naar buiten steekt.

Tevens is een afdek- en beschermelement 13 weergegeven, dat de vorm bezit van een nagenoeg parallellepipedumdoos die aan één brede zijde open is. Dit afdek- en beschermelement is aan één verticale rand van de zijwand 7 aan het huis 1 bevestigd, nabij de draagplaat 8, 35 zodat het kan roteren tussen een open positie die in figuur 2 is weergegeven en in gesloten positie, die in figuur 1 is weergegeven. In de gesloten positie kan het afdek- en beschermelement 13 afdichtend worden vergrendeld tegen het oppervlak van de wand 7 van het huis door middel van een handgrendel 15 van gebruikelijk type. In deze positie bepaalt 40 het afdek- en beschermelement 13 samen met de zijwand 7 van het huis 1 8300936 • -4- een gebied waarin de steun 10, de hierdoor gedragen batterij 11 en de draagplaat 8 met zijn respectievelijke electronische schakelingen 9 zijn gelegen.

In ruimte 16 strekt zich dwars op de hoofdwand van het af-5 dek- en beschermelement 13 uit naar de rand van de opening hiervan. Deze ruimte omvat twee scheidingswanden 16a, 16b, die liggen in onderling orthogonale en loodrechte vlakken en het gebied binnen het afdek- beschermelement 13 onderverdelen in twee ruimten 17, 18.

De ruimte 18 heeft in hoofdzaak de vorm van een L, terwijl 10 de ruimte 17 in hoofdzaak de vorm heeft van een parallellepipedum.

In dat deel van de benedenwand 13a van het afdek- en beschermelement 13, dat het benedendeel van de ruimte 18 van dit afdekele-ment bepaalt, zijn drie ringvormige openingen 20 aangebracht (figuren 2 en 3).

15 De ruimte 18 is verder onderverdeeld in twee compartimenten in hoofdzaak in de vorm van een parallellepipedum, door middel van een verdere tussenwand 21, die zich uitstrekt als verlengstuk van de tussenwand 16b van de ruimte 16.

De wand 21 strekt zich uit van de hoofdwand van het afdek-20 en beschermelement 13, maar niet tot aan de rand van de opening hiervan.

Als het afdek- en beschermelement 13 zich in zijn gesloten stand bevindt zijn, zoals uit figuur 3 blijkt, de vrije randen van de wanden 16a, 16b van de ruimte 16 in aanraking met het buitenoppervlak van de zijwand 7 van het huis 1 om de buitenzijde van de opening 12 in deze 25 wand, waardoor de electrische machine 3 naar buiten steekt.. De ruimtes 17, 18 binnen het afdekelement staan derhalve niet met elkaar in verbin- i ding.

Anderzijds zijn in de gesloten toestand van het afdek- en beschermelement 13 de twee compartimenten waarin de ruimte 18 is onder-30 verdeeld door de wand 21 met elkaar in verbinding via een sleuf gevormd door de zijwand 7 van het huis en de vrije rand van de wand 21.

In de gesloten toestand van het afdekelement 13 bevatten de twee compartimenten die de ruimte 18 vormen de accumulatorbatterij 11 en de draagplaat 8 met zijn respectievelijke electronische schakelingen 35 (figuur 3).

Als tijdens bedrijf het afdek- en beschermelement 13 in gesloten positie is vergrendeld wordt een luchtstroom naar binnen gezogen door de motor 2 met inwendige verbranding via filter 4, passeert de opening 6 in de zijwand 7 van het huis, de ruimte 18 binnen het afdek-40 en beschermelement 13 en de opening 20 die hierin is gevormd. De weg die 8300936 \ -

* ... ........ „V

-5- door de naar binnen gezogen luchtstroom wordt gevolgd is in figuur 3 aangegeven. Zoals uit deze figuur blijkt treedt de lucht het afdek- en beschermelement 13 binnen door de ópeningen 20, stroomt de lucht vervolgens over de electronische schakelingen 9 op de draagplaat 8, waardoor 5 dissipatie van warmte die door deze schakelingen wordt geproduceerd wordt vergemakkelijkt, stroomt de lucht vervolgens door de sleuf tussen de vrije rand van de wand 21 en de zijwand 7 van het huis, over de batterij 11 en treedt de lucht tenslotte het filter 4- binnen door de opening 6 in de wand 7 achter de batterij 11.

10 Zoals hier boven is beschreven vergemakkelijkt de lucht- stroomt de dissipatie van warmte die gedurende bedrijf van de electronische stuurschakelingen 9 wordt opgewekt, heeft deze een nuttige koel-functie wat betreft batterij 11 en bereikt de lucht tenslotte door het filter 4- de motor 2 met inwendige verbranding. Een verder voordeel is 15 de lichte voorverwarming van de lucht die door de machine wordt aangezogen voordat de lucht deze machine bereikt.

Het afdek- en beschermelement 13 kan gemakkelijk worden ontgrendeld en verplaatst naar zijn open positie die in figuur 2 is weergegeven, telkens als toegang tot de electronische stuurschakelingen 9 20 of de batterij 11 nodig is voor onderhoud of reparatie hiervan.

De uitvinding omvat vanzelfsprekend alle uitvoeringsvormen die met hetzelfde rendement en met hetzelfde nut kunnen worden toegepast onder gebruikmaking van hetzelfde nieuwe concept.

8300936

Claims (10)

1. Generator voor het gecombineerd opwekken van electrische energie en warmte, voorzien van een dragend huis (1) waarin zich een motor (2) met inwendige verbranding bevindt voorzien van een luchtfilter (4) waarvan de inlaat (4a) in verbinding staat met een opening (6) die 5 gevormd is in een zijwand (7) van het huis (1), een electrische machine (3) die met de motor (2) is gekoppeld, en electronische schakelingen (9) die de werking van de motor (2) met interne verbranding en van de electrische machine (3) sturen, met het kenmerk, dat verder een afdek- en beschermelement (13) aanwezig is, dat afdichtend en losneembaar 10 met het buitenoppervlak van de zijwand (7) van het huis (1) is verbonden, waarbij de electronische schakelingen (9) worden gedragen door ten minste één plaat (8) die is bevestigd aan het buitenoppervlak van de zijwand (7) van het huis (1) in het gebied gevormd tussen deze wand (7) van het huis (1) en het afdek- en beschermelement (13), als dit laatste aan de wand 15 is bevestigd, en dat het afdek- en beschermelement (13) ten minste één opening (20) bezit, waardoor dit gebied in verbinding staat met de buitenzijde, waardoor tijdens bedrijf de electronische schakelingen (9) worden gekoeld door lucht die door de motor (2) wordt aangezogen en die in het gebied door de opening (20) stroomt.

2. Inrichting volgens conclusie l,met het ken merk, dat de opening (6) in de zijwand (7) van het huis (1) is gevormd in het bovendeel van deze wand (7) en dat de ten minste ene opening (20) in het afdek- en beschermelement (13) is gevormd in het benedendeel van dit afdek- en beschermelement (13).

3. Inrichting volgens conclusie 2,met het ken merk, dat de opening (6) in de zijwand (7) van het huis (1) is gevormd nabij een eerste verticale rand van deze wand (7) waarbij de plaat (8) is bevestigd aan deze zijwand (7) van het wand (1) nabij de tweede verticale rand van de wand (7) en dat de ten minste ene opening (20) in het 30 afdek- en beschermelement (13) gevormd is in een deel van het element (13) dat gelegen is nabij de tweede verticale rand van de zijwand (7) ' van het huis (1) als het afdek- en beschermelement (13) zich in gesloten positie bevindt.

4. Inrichting volgens conclusie 3, verder voorzien van een 35 accumulatorbatterij (11) voor het voeden van de electrische en electronische schakelingen van de generator, met het kenmerk, dat 8300936 -7- de batterij (11) is bevestigd aan het buitenoppervlak van de zijwand (7) van het huis in het gebied tussen de wand (7) en het afdek- en bescherm-element (13) als dit laatste aan de wand (7) is bevestigd.

5. Inrichting volgens conclusie 4, me t het ken- 5. e r k, dat de batterij (11) wordt gedragen door een steun (10) die bevestigd is aan het buitenoppervlak van de zijwand (7) van het huis (1).

6. Inrichting volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat de steun (10) is bevestigd onder de opening (6) in de zijwand (7) van het huis (1) en de batterij (11) draagt tegenover en op afstand 10 van het deel van de wand (7) dat de opening (6) omgeeft.

7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij verdere inrichtingen (3) die geen koeling vereisen aan het buitenoppervlak van de zijwand (7) van het dragende huis (1) zijn bevestigd, met het kenmerk, dat het af dek- en beschermelement (13) een ruimte (16, 16a, 16b) 15 bezit, die als het afdek- en beschermelement (13) vast aan het huis (1) is bevestigd, het gebied tussen de zijwand (7) en het afdek- en beschermelement (13) onderverdeelt in een eerste en een tweede ruimte (17, 18), die niet met elkaar in verbinding staan, waarbij de draagplaat (8) voor de electronische stuurschakelingen (9) en de accumulatorbatterij (11) 20 zich in de eerste ruimte (18) bevinden, terwijl de tweede ruimte (17) de verdere inrichtingen (3) bevat.

8. Inrichting volgens conclusie 7,met het kenmerk, dat het afdek- en beschermelement (13) is voorzien van een tweede onderverdeling (21) die als het afdek- en beschermelement (13) zich in 25 zijn gesloten positie bevindt, de eerste ruimte (18) onderverdeelt in een eerste en een tweede compartiment die met elkaar in verbinding staan en respectievelijk de draagplaat (8) met de bijbehorende electronische schakelingen (9) en de accumulatorbatterij (11) opnemen, waarbij de genoemde ten minste ene opening (20) in het afdek- en beschermelement (13) 30 is gevormd in een deel van dit element dat het eerste compartiment van de eerste ruimte (18) vormt.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het afdek- en beschermelement (13) in hoofdzaak is gevormd als een parallellepipedumdoos die aan een van zijn grootste zijde open 35 is.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het afdek- en beschermelement (13) zodanig met het huis (1) is verbonden, dat het kan draaien om een verticale rand van de zijwand (7) van het huis (1). 8300936