JP2005083356A - 防音型エンジン駆動作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】 優れた防音機能と、効率的な冷却機能とを備え、かつ、接地面積を小さくすることによる省スペース化を図ることができる防音型エンジン駆動作業機を提案することを課題とする。
【解決手段】 防音型エンジン駆動作業機１の防音ケースＣの内部が横隔壁１６により上下方向に上部室と下部室であるエンジン室２とに区画され、かつ、上部室が縦隔壁１７により吸音処理室３と熱交換器室４とに区画されており、横隔壁１６の吸音処理室３側には冷却風取入口１６ａが設けられており、かつ、縦隔壁１７には、排風排出口１７ａが設けられており、吸音処理室３内の冷却風取入口１６ａに対向する位置に冷却ファンＦが配設されている防音型エンジン駆動作業機１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、圧縮機、発電機、又は溶接機等の作業機本体を防音ケースに収納した防音型エンジン駆動作業機に関する。

防音型エンジン駆動作業機１０１は、図４に示すように、エンジンＥ’と当該エンジンＥ’により駆動される作業機本体Ｇ’と熱交換器Ｒ’等が、防音ケースＣ’内に収納されており、ラジエータやオイルクーラ等の熱交換器Ｒ’は、エンジンＥ’又は電動機Ｄ’に付属している冷却ファンＦ’により冷却される構成となっている。この防音型エンジン駆動作業機１０１内の構成において、従来、冷却ファンＦ’と熱交換器Ｒ’とを対向させて設置し、冷却ファンＦ’からの冷却風を直接熱交換器Ｒ’の放熱面にあてる構造が知られている（例えば特許文献１）。しかしながら、冷却ファンＦ’から排出される冷却風の流れは外周部の風量に比べ中心部の風量が少ないため、従来の防音型エンジン駆動作業機１０１では、熱交換器Ｒ’の放熱面を有効に利用することができなかった。
そのため、図５に示すように、冷却ファンＦ’と熱交換器Ｒ’との間に整流板Ｆａ’を配設することにより、冷却ファンＦ’からの冷却風の流れを分散させて、熱交換器Ｒ’の放熱面Ｒａ’全面に冷却風を均一に振り分ける装置が提案されている（例えば特許文献２）。
特開２００２−００４８５７号公報（段落００１７〜００５７、図３） 特開２００３−２１４１６４号公報（段落０００８〜０００９、図１）

しかし、前述の冷却ファンと熱交換器との間に、整流板を介設する構成では、エンジン又は電動機、冷却ファン、整流板、熱交換器とを並設する構造であるため、作業機本体の小型化を図る上では障害となっていた。また、冷却効率を上げるため、冷却ファンを熱交換機の放熱面に近接して設けると、冷却ファンの風きり音が発生する場合があった。

また、近年、防音型エンジン駆動作業機では、建屋内に設置することや、保管場所の床面積の関係等から接地面の面積を小さく抑えることが要求されているが、従来型の装置では、そのような要請に応じることが難しかった。

本発明は、上述の問題点を解決することを目的とするものであり、優れた防音機能と、効率的な冷却機能とを備え、かつ、接地面積を小さくすることによる省スペース化を図ることができる防音型エンジン駆動作業機を提案することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の防音型エンジン駆動作業機は、防音ケースの内部が、横隔壁により上下方向に上部室と下部室とに区画され、かつ、前記上部室が、縦隔壁により吸音処理室と熱交換器室とに区画されており、前記下部室における一方の前記防音ケースの側面に吸風口を有し、前記吸風口を有する前記側面と対向する前記上部室における前記防音ケースの側面に排風口を有しており、前記熱交換器室には、熱交換器が配設されるとともに、前記下部室には、エンジンと、前記エンジンにより駆動される作業機本体とが配設されている防音型エンジン駆動作業機であって、前記横隔壁の前記吸音処理室側には冷却風取入口が設けられており、かつ、前記縦隔壁には、排風排出口が設けられており、前記吸音処理室内の前記冷却風取入口に対向する位置に冷却ファンが配設されていることを特徴としている。

また、前記防音型エンジン駆動作業機において、前記熱交換器室における前記排風排出口に対向する位置に前記熱交換器が配設されていることを特徴としている。

さらに、前記防音型エンジン駆動作業機において、前記横隔壁を水平に形成し、かつ、前記縦隔壁を垂直に形成することを特徴としている。

本発明の防音型エンジン駆動作業機は、上部室と下部室とに防音ケース内を区画することにより、熱交換器とエンジンとを上部室及び下部室に配設して、防音ケースの底面積を小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
また、上部室はさらに吸音処理室と熱交換器室とに区画されているため、エンジン駆動に伴う騒音や冷却風の流れに伴う騒音を吸音処理室において吸音し、さらに、熱交換器室における吸音効果が加わるので低騒音化が図れる。

また、本発明の防音型エンジン駆動作業機は、熱交換器が排風排出口に対向して配設されており、冷却風取入口に配設された冷却ファンと近接して設置されていない構造となっている。従って、冷却ファンと熱交換器が、所定の距離を有して配置されるため、冷却風の風速に偏りが少なくなり、より均一化された圧力分布の冷却風により、熱交換器の放熱効率を向上させることができる。

さらに、本発明の防音型エンジン駆動作業機は、横隔壁が水平に形成され、かつ、縦隔壁が垂直に形成されていることから、横隔壁に取り付けられた冷却ファンと、縦隔壁に取り付けられた熱交換器の位置関係とが直角の向きを成すことになる。従って、冷却ファンの作用により、冷却風取入口を通って吸音処理室に吸入された冷却風は、排風排出口の方向に略９０度その向きを変えて、当該排風排出口を通って、熱交換器を冷却しながら排出口から排出されることになる。そのため、熱交換器の放熱面の一部のみが冷却されることが防止され、より均一化された圧力分布の冷却風により、熱交換器の放熱面の全面が冷却されることになることから、冷却効率を向上させることができる。

本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。
なお、説明における前後は、図１における方向と対応するものとする。

＜防音型エンジン駆動作業機の構成＞
図１に示すように、本実施の形態に係る防音型エンジン駆動作業機１は、エンジンＥと、当該エンジンＥにより駆動される作業機本体Ｇと、燃料タンクＴと、オイルサブタンクＳと、バッテリーＢ等が、底部１０（ベース）と、底部１０上方の四周を囲繞する後面部１１、前面部１２及び左右の側面部１３，１４（図２参照）と、上部を閉塞する上面部１５を有しており、直方体形状に形成され、防音ケースＣの内部に収納されている。

防音ケースＣは、上半部から少し上方の部分に横設されている水平方向の横隔壁１６により上部室と下部室であるエンジン室２に区画されている。さらに、上部室は、上面部のやや前方寄りとなる位置において、下方に垂設されている縦隔壁１７により、後面部１１側が吸音処理室３に、前面部１２側が熱交換器室４となるように区画されている。
防音ケースＣの内壁面の全面、縦隔壁の表面及び横隔壁の表面には、吸音材（図示せず）が貼設されている。

また、防音ケースＣの底部１０は、１枚の鋼板を加工することにより上面が開口された直方体に形成された部材から構成され、底部１０の側壁１０ｅの高さ方向の略中間付近に、燃料タンクＴを取り付けるための板として、タンク取付板１０ｂが配置されている。当該タンク取付板１０ｂは、底部１０の床面部材（以下「下床部材」と称する）１０ａと所定の空間１０ｃを有し、燃料タンクＴ、オイルサブタンクＳ及びタンク取付板１０ｂと、下床部材１０ａとにより二重床構造になるように構成されている。

（１）エンジン室
エンジン室２における燃料タンクＴの上面の前後方向の前面側には、エンジンＥが配設されており、そのエンジンＥの後面側には、作動機本体Ｇが接続されている。また、エンジンＥの前面側には、オイルサブタンクＳが取付板２１を介してタンク取付板１０ｂの上面に配設されている。

また、防音ケースＣのエンジン室２に対応する後面部１１の下部には、吸風口１１ａが形成されており、熱交換機室４に対応する前面部１２の上部には排風口１２ａが形成されている。また、前面部１２には、排風口１２ａの下に、保守点検用の扉１２ｂが開閉自在に形成されている。

防音ケースＣの吸風口１１ａの内側には、吸気ダクト３３が設けられている。この吸気ダクト３３は、横壁３１ａと縦壁３１ｂにより断面形状が略Ｌ字に形成されたＬ型部材３１と、上下２枚の横壁３２ａ，３２ｃと２枚の横壁を接続する縦壁３２ｂにより断面形状がクランク状に形成されたＳ型部材３２と、から形成されている。

Ｌ型部材３１は、その横壁３１ａの先端が後面部１１の内面に当接している。そして、Ｓ型部材３２は、その上側の横壁３２ａとＬ型部材３１の縦壁３１ｂの上端との間に所望の空間が形成されるように、上側の横壁３２ａの先端が後面部１１に当接されている。Ｓ型部材３２の上側の横壁３２ａの前後方向の長さは、Ｌ型部材３１の横壁３１ａの前後方向の長さの略二倍であり、Ｌ型部材３１の縦壁３１ｂとＳ型部材３２の縦壁３２ｂとの間に、間隔が形成されている。そして、Ｓ型部材３２は、その下側の横壁３２ｃが、燃料タンクＴの上面との間に所望の間隔を有して導風路が形成されるように、Ｓ型部材３２の縦壁３２ｂから前方向に突出するように形成されている。また、Ｓ型部材３２の上側の横壁３２ａには開口部３２ｄが形成されており、冷却風の一部がこの開口部３２ｄから排出される。

燃料タンクＴは、タンク取付板１０ｂに取り付けられており、タンク取付板１０ｂと、下床部材１０ａの間に形成された空間１０ｃに収納されている。燃料タンクＴの形状は、薄厚の直方体に形成されており、厚みは、タンク取付板１０ｂと、下床部材１０ａの間に形成された空間１０ｃよりも若干薄くなるように形成されている。また、前後方向の長さは、防音ケースＣの前後方向の長さに比べて短く、燃料タンクＴを前後方向の中央よりやや後面側に配置することで、空間１０ｃの燃料タンクＴの前面側でオイルサブタンクＳの下方に、所望の配管が可能な場所が確保されている。そして、左右方向の幅は、防音ケースＣの幅に対して若干短い幅とし、底部１０の左右の側面部１３，１４から間隔を有した状態で設置されている。なお、燃料タンクＴの平面積は、エンジンＥ及び作業機本体Ｇの平面積よりも大きく形成されており、設置した状態で、エンジンＥ及び作業機本体Ｇの下面を覆う形状に形成されている。

エンジンＥと防音ケースＣの前面部１２との間には、オイルサブタンクＳが、側方断面が箱型に形成されている取付板２１を介してタンク取付板１０ｂに配置されている。このオイルサブタンクＳは、エンジンＥの下部に付設されているオイルパンとオイル戻し管４０により接続されている。
なお、このオイルサブタンクＳによりエンジンＥの前面（左右方向）が覆われ、前述の燃料タンクＴにより下面が覆われることで、エンジンＥと作業機本体Ｇの下部と側方前部の略全面が遮蔽されて遮音構造となっている。
また、オイルサブタンクＳの右側上部には、バッテリーＢがバッテリー取付台２２とバッテリーシート２２ａを介して配置されている。

（２）吸音処理室
吸音処理室３は、エンジンＥの騒音を効果的に減衰させるための役割を消音器の膨張室としての機能を有する室である。
図１及び図２に示すように、横壁の吸音処理室３に対応する位置には、冷却ファンＦの回転半径に略等しい円形の開口部である冷却風取入口１６ａが形成されており、エンジン室２と吸音処理室３が連通している。そして、冷却風取入口１６ａの直上部に、取付ブラケットを介して、回転軸が垂直方向となるように冷却ファンＦが水平に配置されている。また、縦隔壁１７にも、ラジエータ（熱交換器）Ｒの冷却面の大きさに対応する長方形の排風排出口１７ａが形成されている。
なお、吸音処理室３は、エンジンＥの騒音を減衰させるための役割を果たすため、冷却ファンＦ以外の装置は配置されていない。

（３）熱交換機室
縦隔壁１７の熱交換器室４側の壁面には、放熱面が排風排出口に対応する位置となるように、エンジンＥと接続されているラジエータＲが配設されている。また、エンジンＥと接続されているマフラＭが、排風口１２ａに近接した状態で横設されている。

＜作用及び効果＞
本発明の防音型エンジン駆動作業機１による各種の作用及び効果について説明する。
図３（符号Ｗは、冷却風の流れを示す）に示すように、吸音処理室３の冷却ファンＦの作用によって、吸風口１１ａから吸気ダクト３３に吸入された冷却風Ｗは、Ｌ型部材３１より上方向に誘導され、Ｓ型部材３２により防音ケースＣ下部へと誘導される。下部へと誘導された冷却風Ｗは、タンク取付板１０ｂ及び燃料タンクＴの上面の全面に広がる。そして、エンジン室２内のタンク取付板１０ｂ及び燃料タンクＴの上面に配置された、エンジンＥ、作業機本体Ｇ、オイルサブタンクＳ、オイル戻し管４０などを冷却しながら、エンジン室２の内部を上昇して、吸音処理室３へ誘導される。また、上方に誘導された冷却風Ｗは、Ｓ型部材３２の開口部３２ｄから排出された冷却風Ｗと混合されることにより、その温度が下げられ、冷却風取入口１６ａを通って吸音処理室３に吸入される。そして、排風排出口１７ａの方向に略９０度その向きを変え、当該排風排出口１７ａを通って、ラジエータＲを冷却しながら排出口１２ａから排出されることになる。

従って、前記防音型エンジン駆動発電機１によれば、均一化された圧力分布の冷却風Ｗにより、ラジエータＲの放熱面の全面が冷却されることになることから、ラジエータＲの冷却効率を向上させることができる。
加えて、ラジエータＲが排風排出口１７ａに対向して配設されており、冷却風取入口１６ａに配設された冷却ファンＦと近接して設置されていない構造となっていることから、冷却ファンＦとラジエータＲが、所定の距離を有して配置されるため、冷却風Ｗの整流効果が増すことになることからも、ラジエータＲの放熱効率を向上させることができる。

さらに、エンジンＥの騒音は、防音ケースＣにおける開口している部分から漏れようとするため、エンジン室２の上部の冷却風取入口１６ａを通り、吸音処理室３に導かれる。そして、吸音処理室３で急激に膨張し、内壁面で反射するとともに、吸音材に吸収されることにより、減音された後に、熱交換器室４に導かれ、さらに吸音された後、排風口１２ａから放出される。
従って、優れた防音効果を発揮させることができる。

以上、本発明について、好適な実施の形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
例えば、吸風口と排風口の位置は、排風口から排出された冷却風が、直接吸風口から吸気されることがないように配置されるのであれば、限定されるものではない。
また、上部室及び下部室の位置及び広さ等に関しても、限定されるものではない。

本発明の防音型エンジン駆動作業機の側断面図である。 図１におけるＸ−Ｘ断面図である。 防音型エンジン駆動作業機内の冷却風の流れを示した側断面図である 従来の防音型エンジン駆動作業機の側断面図である。 従来の他の防音型エンジン駆動作業機の冷却構造を示す側断面図である。

符号の説明

１ 防音型エンジン駆動作業機
２ エンジン室
３ 吸音処理室
４ 熱交換器室
１１ 後面部
１１ａ 吸風口
１２ 前面部
１２ａ 排風口
１６ 横隔壁
１６ａ 冷却風取入口
１７ 縦隔壁
１７ａ 排風排出口
Ｃ 防音ケース
Ｅ エンジン
Ｆ 冷却ファン
Ｇ 作業機本体
Ｒ ラジエータ（熱交換器）

Claims (3)

1. 防音ケースの内部が、横隔壁により上下方向に上部室と下部室とに区画され、かつ、
   前記上部室が、縦隔壁により吸音処理室と熱交換器室とに区画されており、
   前記下部室における一方の前記防音ケースの側面に吸風口を有し、前記吸風口を有する前記側面と対向する前記上部室における前記防音ケースの側面に排風口を有しており、
   前記熱交換器室には、熱交換器が配設されるとともに、
   前記下部室には、エンジンと、前記エンジンにより駆動される作業機本体とが配設されている防音型エンジン駆動作業機であって、
   前記横隔壁の前記吸音処理室側には冷却風取入口が設けられており、かつ、前記縦隔壁には、排風排出口が設けられており、
   前記吸音処理室内の前記冷却風取入口に対向する位置に冷却ファンが配設されていることを特徴とする防音型エンジン駆動作業機。
2. 前記熱交換器室における前記排風排出口に対向する位置に前記熱交換器が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の防音型エンジン駆動作業機。
3. 前記横隔壁が水平で、かつ、前記縦隔壁が垂直であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防音型エンジン駆動作業機。
   

Images