JP6247718B2

JP6247718B2 - 低騒音型発電装置

Info

Publication number: JP6247718B2
Application number: JP2016089612A
Authority: JP
Inventors: 幸松　了; 了幸松
Original assignee: Ｓｋシステム株式会社
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2036-04-27
Also published as: JP2017198143A

Description

本発明は、ラジエータを備える内燃機関によって駆動される発電装置であって、騒音を低く抑えることのできる低騒音型発電装置に関する。

このような低騒音型発電装置として、防音ケースにラジエータ、内燃機関及び発電装置等を収納したものが提案されている。
例えば、特許文献１（実公平２−９０７３号公報）には、エンジンＥ及び発電機Ｇを直方体状の防音ケース（３）で覆い送風室（９）に収容し、送風室（９）の前方に仕切壁（２９）を張設して消音室（８）を区画するとともに、仕切壁（２９）の前後にラジエータ（１）や遠心式冷却ファン（２）を配置した防音型エンジン発電機が記載されている。（特に第２頁右欄第１４行〜第３頁左欄第１５行及び第１図を参照）。

ところが、特許文献１に開示されている防音型エンジン発電機では、吸風口（４）から吸引された冷却風は送風室（９）内を前方に横断してエンジンＥ及び発電機Ｇを冷却し、通気壁（７）から消音室（８）に流入した後に後方に向きを変え、ファンケース（６）に吸い込まれてラジエータ（１）を冷却し、排出口（１１）からマフラ（３１）を冷却しながら排風口（５）を通って防音ケース（３）の外に排出されるようになっているため、ラジエータ（１）やマフラ（３１）の冷却効率が低く、ファンケース（６）の上部にマフラ（３１）を配置する関係で全高が大きくなってしまうという問題があった。

実公平２−９０７３号公報

本発明の課題は上記の問題を解決し、エンジン及び発電機を内部防音壁で覆って騒音を低く抑えつつ、ラジエータ及びサイレンサの冷却効率を上げることを第１の課題としている。
また、装置の全高を低く抑えて輸送し易くすることを第２の課題とし、さらに、大型の装置であっても輸送可能とすることを第３の課題としている。

請求項１に係る発明は、内燃機関、該内燃機関によって駆動される発電機、前記内燃機関を冷却するラジエータ、該ラジエータに送風する冷却ファン、前記内燃機関の排気音を低減するサイレンサ、並びに前記内燃機関、前記発電機及び前記冷却ファンを制御する制御ユニットを備える低騒音型発電装置であって、
前記内燃機関及び前記発電機の周囲を覆う内部防音壁と、
該内部防音壁の周囲を覆う外部防音壁を備え、
前記内部防音壁の後方側の壁の一部には内部吸気口と該内部吸気口に冷却風を送る送風ファンが設置され、
前記内部防音壁の前方側の壁の下部には内部排気口が設置され、
前記内部防音壁の前方にある前記外部防音壁の内部空間には前記ラジエータ及び前記冷却ファンが配置され、
前記内部防音壁の外側にある前記外部防音壁の内部空間には前記サイレンサが配置され、
前記外部防音壁の後方側の壁の一部には外部吸気口が設置され、
前記外部防音壁の前方側の壁の下部には前方下側外部排気口が設置され、
前記外部防音壁の前方側の壁の上部には前方上側外部排気口が設置され、
前記内部排気口と前記前方下側外部排気口を接続するダクトを備えており、
発電機冷却風は、前記送風ファンによって前記内部吸気口から前記内部防音壁の内部に送り込まれ、前記内部排気口を通過してダクトの内部を流れ、前記前方下側外部排気口から排出されるようになっており、
ラジエータ冷却風は、前記外部吸気口から吸入され、前記内部防音壁の外側にある前記外部防音壁の内部空間を通過し、前記冷却ファンによって前記ラジエータに吹き付けられた後、前記前方上側外部排気口から排出されるようになっていることを特徴とする。

請求項２に係る発明の低騒音型発電装置は、請求項１記載の低騒音型発電装置において、前記サイレンサは、前記内部防音壁の上方又は前記ダクトの内部に配置されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明の低騒音型発電装置は、請求項１又は２に記載の低騒音型発電装置において、前記外部防音壁は、前記内部防音壁と同等の高さを有する下方防音壁と、該下方防音壁の上を覆う上方防音壁とに分離可能となっていることを特徴とする。

請求項１に係る発明の低騒音型発電装置は、内燃機関及び発電機の周囲を覆う内部防音壁と、内部防音壁の周囲を覆う外部防音壁を備え、内部防音壁の前方にある外部防音壁の内部空間にはラジエータ及び冷却ファンが配置され、内部防音壁の外側にある外部防音壁の内部空間にはサイレンサが配置されているので、最も大きな音源である内燃機関が内部防音壁と外部防音壁とで二重に覆われるので、外部に漏れ出す騒音レベルを大幅に下げることができる。
また、外部防音壁の後方側の壁と側壁の一部に外部吸気口、内部防音壁の後方側の壁の一部に内部吸気口と内部吸気口に冷却風を送る送風ファン、内部防音壁の前方側の壁の下部に内部排気口、外部防音壁の前方側の壁の下部に前方下側外部排気口、外部防音壁の前方側の壁の上部に前方上側外部排気口が設置され、内部排気口と前方下側外部排気口を接続するダクトを備えており、
発電機冷却風は、前記送風ファンによって前記内部吸気口から前記内部防音壁の内部に送り込まれ、前記内部排気口を通過してダクトの内部を流れ、前記前方下側外部排気口から排出されるようになっており、
ラジエータ冷却風は、前記外部吸気口から吸入され、前記内部防音壁の外側にある前記外部防音壁の内部空間を通過し、前記冷却ファンによって前記ラジエータに吹き付けられた後、前記前方上側外部排気口から排出されるようになっているので、発電機冷却風とラジエータ冷却風を全く別の経路で流すことができる。
そして、発電機冷却風は内部吸気口から前方下側外部排気口へ流路が大きく変わることなく後方側から前方側へ送られるので、内部防音壁の中を効率良く冷却できる。
また、ラジエータ冷却風は内部防音壁の外側を後方側から前方側へスムーズに流れるので、ラジエータの冷却効率を高めることができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明の低騒音型発電装置による効果に加えて、サイレンサが内部防音壁の上方に配置されている場合には、ラジエータ冷却風によってサイレンサも合わせて冷却することができ、サイレンサがダクトの内部に配置されている場合には、発電機冷却風によってサイレンサも合わせて冷却することができる。

請求項３に係る発明によれば、請求項１又は２に係る発明の低騒音型発電装置による効果に加えて、外部防音壁が内部防音壁と同等の高さを有する下方防音壁と下方防音壁の上を覆う上方防音壁とに分離可能となっているので、大型の発電装置であっても上方防音壁を分離すれば、内部防音壁程度の高さとなり輸送し易くなる。

実施例に係る低騒音型発電装置の構造を示す側断面図。実施例に係る低騒音型発電装置の正面図。実施例に係る低騒音型発電装置の背面図。実施例に係る低騒音型発電装置における冷却風の流路を示す図。変形例（１）に係るベース１の構造を示す図。

以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。

図１は実施例に係る低騒音型発電装置の構造を示す側断面図、図２は実施例に係る低騒音型発電装置の背面図、図３は実施例に係る低騒音型発電装置の正面図である。
図１に示すとおり、実施例に係る低騒音型発電装置は、装置全体が載置されるベース１、外部防音壁２、外部防音壁２の内部空間内に設置される内部防音壁３、ダクト４及び発電用の各種装置からなる。
そして、外部防音壁２は内部防音壁３と同等の高さを有する下方防音壁２１と、下方防音壁２１の上を覆う上方防音壁２２の２つの部分に、図１〜３の点線で示す箇所において分離できるようになっている。
また、図１〜３に示すように、外部防音壁２には、上方防音壁２２の後方壁２３に後方側外部吸気口２４、上方防音壁２２の側壁（両方）に側方側外部吸気口２５、下方防音壁２１の前方壁２６に前方下側外部排気口２７及び上方防音壁２２の前方壁２８に前方上側外部排気口２９が設置されている。

図１に示すとおり、内部防音壁３の後方壁３１の上部と下部には、それぞれ上側内部吸気口３２と下側内部吸気口３３が設置され、上側内部吸気口３２と下側内部吸気口３３の後方側には、それぞれ上側送風ファン３４及び下側送風ファン３５が設置されている。
また、内部防音壁３の後方壁３１と下方防音壁２１の後方壁との間の空間には、図４に示すように、後方側外部吸気口２４から吸入され内部防音壁３の内部に送られる発電機冷却風Ｇの流路を、上側内部吸気口３２への流路と下側内部吸気口３３への流路に分ける分離壁３６と、エンジン音を後方側外部吸気口２４から漏れにくくするための遮音フィン３７が設けられている。
さらに、内部防音壁３の前方壁３８の下部には内部排気口３９が設置されており、ダクト４は内部排気口３９と前方下側外部排気口２７とをつなぐように設けられ、ダクト４の内部にもエンジン音を前方下側外部排気口２７から漏れにくくするための遮音板４１が設けられている。

ベース１上には、内部防音壁３で覆われる位置に内燃機関であるエンジン５及びエンジン５によって駆動される発電機６が設置され、内部防音壁３の前方にエンジン５を冷却するラジエータ７及びラジエータ７に送風する冷却ファン８が設置されている。
また、エンジン５とラジエータ７のアッパータンク７１及びロワータンク７２は、それぞれ上部通水管７３及び下部通水管７４で接続され、内部防音壁３の上壁の下面にはエンジン５、発電機６及び冷却ファン８を制御する制御ユニット９が設置されている。
さらに、上方防音壁２２内部の内部防音壁３の上部に当たる部分には、一次サイレンサ１０及び二次サイレンサ１１が設置されている。
そして、エンジン５と一次サイレンサ１０は一次接続管１２で接続され、一次サイレンサ１０と二次サイレンサ１１は二次接続管１３で接続され、二次サイレンサ１１の前方側には排気管１４が設けてあり、上方防音壁２２の下面から下方に延びる遮蔽板７５を突き抜けて排気ガスが前方上側外部排気口２９へ直接排出されるようになっている。
なお、内部防音壁３の上壁には、一次接続管１２を挿脱可能な穴が設けられ、上方防音壁２２を分離して外した後、一次サイレンサ１０と二次サイレンサ１１を着脱できるようになっている。また、ラジエータ７の両側と下方防音壁２１の側壁との間をしきり壁（図示せず）で塞いでエンジン音が前方へ漏れにくくするとともに、アッパータンク７１の前面に緩衝材７６を設けてアッパータンク７１と遮蔽板７５との衝突を防止している。

図４は、実施例に係る低騒音型発電装置における冷却風の流路を示す図である。
図４に示すように、冷却風には、後方側外部吸気口２４から吸入され下方防音壁２１内で内部防音壁３の内部を通過しダクト４へ流れる発電機冷却風Ｇと、後方側外部吸気口２４及び側方側外部吸気口２５から吸入されラジエータ付近を通過して前方上部へ流れるラジエータ冷却風Ｒとがある。
そして、発電機冷却風Ｇは、上側送風ファン３４及び下側送風ファン３５によって、それぞれ上側内部吸気口３２及び下側内部吸気口３３から内部防音壁３の内部に送り込まれ、上側内部吸気口３２から流入した発電機冷却風Ｇは制御ユニット９付近を通過した後エンジン５の上部へ流れ、下側内部吸気口３３から流入した発電機冷却風Ｇは発電機６付近を通過した後エンジン５の下部へ流れる。
その後、発電機冷却風Ｇは、内部排気口３９を通過してダクト４の内部を流れ、前方下側外部排気口２７から排出される。
また、ラジエータ冷却風Ｒは、上方防音壁２２内で一次サイレンサ１０及び二次サイレンサ１１を冷却しながら前方へ進み、側方側外部吸気口２５から吸入されるラジエータ冷却風Ｒと合流して、冷却ファン８によってラジエータ７に吹き付けられた後、前方上側外部排気口２９から排出される。

実施例の変形例を列記する。
（１）実施例においては、ベース１に格別な工夫を施していなかったが、ベース１から漏れ出す騒音対策を施すとより良い。
図５はこの変形例に係るベース１の構造を示す図であり、図５（ａ）は底面補強板１６のみを取り付けた状態の平面図、図５（ｂ）は組み立て後のＡ−Ａ断面図である。
ベース１は、図５に示すように、ベース本体１５、底面補強板１６、側面カートリッジ１７、底面カートリッジ１８、底面板１９から構成される。
ベース本体１５及び底面板１９は、底面に垂直で短辺に平行な平面で切った断面形状が図５（ｂ）に示すような形状となっており、材質は鉄等の金属である。
また、側面カートリッジ１７及び底面カートリッジ１８は、いずれも直方体状で材質はグラスウール等の難燃性かつ音を吸収し易いものであり、底面補強板１６は、矩形状で材質は鉄等の金属である。
そして、ベース１を組み立てる際は、ベース本体１５を適宜の位置に設置し、底面補強板１６をベース本体１５の内側面に設けてある等間隔の溝（図示せず）に差し込み、その後、底面補強板１６で仕切られた凹部に、ベース本体１５の内側面に沿って側面カートリッジ１７を配置した後に底面カートリッジ１８を配置し、底面板１９を被せれば良い。
ベース１の上記構造により、底面板１９に伝わる振動や音は側面カートリッジ１７及び底面カートリッジ１８で吸収され、ベース本体１５の外部に漏れにくくなっている。

（２）実施例においては、外部防音壁２を下方防音壁２１と上方防音壁２２の２つの部分に分離できるようにしたが、発電装置の全高が輸送用トレーラーの積載限度範囲内であれば、分離できなくても良い。
そうした場合、下方防音壁２１の前方壁２６の上部と上方防音壁２２の前方壁２８に設けた前方下側外部排気口２７と前方上側外部排気口２９を一つの外部排気口とし、ダクト４は内部排気口３９と外部排気口の下側とをつなぐように設けても良い。
（３）実施例においては、後方側外部吸気口２４を上方防音壁２２の後方壁２３に設けたが、下方防音壁２１の後方壁、又は下方防音壁２１若しくは上方防音壁２２の側壁の後方側（内部防音壁３より後方）に設けても良く、複数箇所に設けても良い。
（４）実施例においては、側方側外部吸気口２５を冷却ファン８の上方の位置であって上方防音壁２２の側壁の両方に設けたが、片方だけに設けても良く、冷却ファン８の近傍又は冷却ファン８より後方の位置であれば、下方防音壁２１又は上方防音壁２２の側壁のいずれの位置に設けても良い。

（５）実施例においては、前方下側外部排気口２７を下方防音壁２１の前方壁２６の上部に設けたが、ダクト４に通じる箇所であれば、下方防音壁２１の前方側のいずれの位置に設けても良く、複数箇所に設けても良い。
（６）実施例においては、前方上側外部排気口２９を上方防音壁２２の前方壁２８に設けたが、ラジエータ７より前方側であれば上方防音壁２２のいずれの位置に設けても良く、ラジエータ７より前方側でダクト４に通じない箇所であれば下方防音壁２１のいずれの位置に設けても良く、複数箇所に設けても良い。
（７）実施例においては、前方下側外部排気口２７及び前方上側外部排気口２９を設けただけであったが、前方下側外部排気口２７及び／又は前方上側外部排気口２９の内側又は外側に、冷却風送出用のファンを設けても良い。

（８）実施例においては、内部防音壁３の後方壁３１の上部と下部に、それぞれ上側内部吸気口３２と下側内部吸気口３３を設置したが、後方壁３１又は内部防音壁３の側壁又は上壁の後方側に内部吸気口を１つだけ設けても良い。
また、上側内部吸気口３２を内部防音壁３の側壁又は上壁の後方側に設けても良く、下側内部吸気口３３を内部防音壁３の側壁の後方側に設けても良く、いずれも複数箇所に設けても良い。
（９）実施例においては、内部防音壁３の後方壁３１と下方防音壁２１の後方壁との間の空間に分離壁３６と遮音フィン３７、ダクト４の内部に遮音板４１、ラジエータ７の上方及び側方に遮蔽板７５及びしきり壁を設けたが、これらは設けなくても良い。

（１０）実施例においては、制御ユニット９を内部防音壁３の上壁の下面に設けたが、制御ユニット９は格別騒音を発する装置ではないので、外部防音壁２の内部空間のいずれの位置に配置しても良く、外部防音壁２の外部に配置しても良い。
（１１）実施例においては、上方防音壁２２内部の内部防音壁３の上部に当たる部分に一次サイレンサ１０及び二次サイレンサ１１を設置したが、一次サイレンサ１０と二次サイレンサ１１に分けず１つのサイレンサを設置しても良い。
また、サイレンサの設置位置を、上方防音壁２２内部の内部防音壁３の上部に当たる部分以外の箇所としても良い。
例えば、ダクト４内部の前方下側外部排気口２７の近くに配置すれば、上方防音壁２２の高さを小さくすることができるので、全高をさらに低くすることができる。

１ベース２外部防音壁３内部防音壁４ダクト
５エンジン６発電機７ラジエータ８冷却ファン
９制御ユニット１０一次サイレンサ１１二次サイレンサ
１２一次接続管１３二次接続管１４排気管
１５ベース本体１６底面補強板１７側面カートリッジ
１８底面カートリッジ１９底面板
２１下方防音壁２２上方防音壁２３上方防音壁の後方壁
２４後方側外部吸気口２５側方側外部吸気口
２６下方防音壁２１の前方壁２７前方下側外部排気口
２８上方防音壁２２の前方壁２９前方上側外部排気口
３１内部防音壁３の後方壁３２上側内部吸気口３３下側内部吸気口
３４上側送風ファン３５下側送風ファン３６分離壁
３７遮音フィン３８内部防音壁３の前方壁３９内部排気口
４１遮音板７１アッパータンク７２ロワータンク
７３上部通水管７４下部通水管７５遮蔽板７６緩衝材
Ｇ発電機冷却風Ｒラジエータ冷却風

Claims

内燃機関、該内燃機関によって駆動される発電機、前記内燃機関を冷却するラジエータ、該ラジエータに送風する冷却ファン、前記内燃機関の排気音を低減するサイレンサ、並びに前記内燃機関、前記発電機及び前記冷却ファンを制御する制御ユニットを備える低騒音型発電装置であって、
前記内燃機関及び前記発電機の周囲を覆う内部防音壁と、
該内部防音壁の周囲を覆う外部防音壁を備え、
前記内部防音壁の後方側の壁の一部には内部吸気口と該内部吸気口に冷却風を送る送風ファンが設置され、
前記内部防音壁の前方側の壁の下部には内部排気口が設置され、
前記内部防音壁の前方にある前記外部防音壁の内部空間には前記ラジエータ及び前記冷却ファンが配置され、
前記内部防音壁の外側にある前記外部防音壁の内部空間には前記サイレンサが配置され、
前記外部防音壁の後方側の壁の一部には外部吸気口が設置され、
前記外部防音壁の前方側の壁の下部には前方下側外部排気口が設置され、
前記外部防音壁の前方側の壁の上部には前方上側外部排気口が設置され、
前記内部排気口と前記前方下側外部排気口を接続するダクトを備えており、
発電機冷却風は、前記送風ファンによって前記内部吸気口から前記内部防音壁の内部に送り込まれ、前記内部排気口を通過してダクトの内部を流れ、前記前方下側外部排気口から排出されるようになっており、
ラジエータ冷却風は、前記外部吸気口から吸入され、前記内部防音壁の外側にある前記外部防音壁の内部空間を通過し、前記冷却ファンによって前記ラジエータに吹き付けられた後、前記前方上側外部排気口から排出されるようになっている
ことを特徴とする低騒音型発電装置。
前記サイレンサは、前記内部防音壁の上方又は前記ダクトの内部に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の低騒音型発電装置。
前記外部防音壁は、前記内部防音壁と同等の高さを有する下方防音壁と、該下方防音壁の上を覆う上方防音壁とに分離可能となっている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の低騒音型発電装置。