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技術 防音型エンジン駆動作業機

出願人 デンヨー株式会社
発明者 福田修広井亨
出願日 2004年3月19日 (16年4ヶ月経過) 出願番号 2004-080786
公開日 2005年9月29日 (14年10ヶ月経過) 公開番号 2005-264870
状態 拒絶査定
技術分野 特殊用途機関の応用、補機、細部 機械または機関の冷却一般
主要キーワード 縦長構造 流入段 基部ハウジング 二重隔壁 直管ダクト 二重底板 各通気路 重パネル
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年9月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

設置面積が小さくしかも十分な低騒音化対策が施され、保守点検が容易なエンジン駆動作業機を提供することを目的とする。

解決手段

エンジン50と、このエンジンにより駆動される作業機51とを有し、防音ケース中収納されてなるエンジン駆動作業機において、壁、天井および底の各面が空間を挟んだ2枚の面材により構成され、前記エンジンおよび前記作業機が収容された下部室1aと、冷却ファン付きの前記エンジンのラジエータおよび前記エンジン用電装品が収容された上部室1bとが上下に配され、かつ前記上部室と前記下部室との間に前記面材により仕切られた中央空間153を有し、前記空間および前記中央空間の少なくとも一部を通気路として利用するものであるケース本体1と、前記ケース本体の上部に設置されて前記エンジン用のマフラが収容される頂部ケース2とをそなえたことを特徴とするエンジン駆動作業機。

概要

背景

エンジン駆動作業機は、例えばエンジン駆動により運転する発電機などであり、一般に夜間を含めて連続運転するものである。したがって、騒音対策を十分に行う必要があり、防音ケースに収容した構成とする。この際、冷却風通風を考慮しながら行う必要がある。

図6(a)および(b)は、特許文献1に記載されている従来の二重壁構造防音型エンジン駆動作業機の縦断面図およびそのD−D線に沿う横断面図である。すなわち、エンジン50および作業機51がベース箱200上に配され、鉄板覆い230で覆われている。そして、ベース箱200の前側にはラジエータ212および排風口210a付きの防音排風ダクト210が、また後側には電装品を内蔵した防音箱240が設けられ、鉄板覆い230の上方には、吸音材211および天蓋220が設けられており、両側部に防音扉250が設けられている。この構造では、冷却風をベース箱200に開けた吸気穴201から取り入れ、作業機51およびエンジン50を冷却した後、防音排風ダクト210から排出する。

また、特許文献2に示すように、床面積を小さくするため上下方向に3室に区画した防音構造とし、下側に縦軸型エンジンを設けたエンジン室を配し、エンジン室の上部にラジエータ室を設け、ラジエータ室の上部に排風室を配し、低騒音化のために排風ダクトを長くして下方に排気ガス吐き出す構造が開示されている。

さらに、特許文献3によれば、防音ケース縦長形状に構成し、下部にエンジンと発電機本体を配し、上部を冷却空気導入路導出路縦長構造に形成し、導入路には燃料タンク、導出路には冷却ファンおよびマフラを配した構造が示されている。
特開平8-74595号公報
特開平10-220249号公報
特開平10-141088号公報

概要

設置面積が小さくしかも十分な低騒音化対策が施され、保守点検が容易なエンジン駆動作業機を提供することを目的とする。エンジン50と、このエンジンにより駆動される作業機51とを有し、防音型ケース中収納されてなるエンジン駆動作業機において、壁、天井および底の各面が空間を挟んだ2枚の面材により構成され、前記エンジンおよび前記作業機が収容された下部室1aと、冷却ファン付きの前記エンジンのラジエータおよび前記エンジン用電装品が収容された上部室1bとが上下に配され、かつ前記上部室と前記下部室との間に前記面材により仕切られた中央空間153を有し、前記空間および前記中央空間の少なくとも一部を通気路として利用するものであるケース本体1と、前記ケース本体の上部に設置されて前記エンジン用のマフラが収容される頂部ケース2とをそなえたことを特徴とするエンジン駆動作業機。

目的

そして、特許文献3によると、より低騒音の防音型エンジン駆動作業機を提供するには、エンジンの前後のダクト構成直管ダクトや直角曲がりダクト構成の二重組み合わせ構造では不十分な場合もある。しかも、ダクト構成以外のエンジンを囲む6面が一重パネルでは透過音減衰切れないことが多い。

効果

実績

技術文献被引用数
9件
牽制数
1件

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請求項1

エンジンと、このエンジンにより駆動される作業機とを有し、防音ケース内収納されてなるエンジン駆動作業機において、壁、天井および底の各面が空間を挟んだ2枚の面材により構成され、前記エンジンおよび前記作業機が収容された下部室と、冷却ファン付きの前記エンジンのラジエータおよび電装品が収容された上部室とが上下に配され、かつ前記上部室と前記下部室との間に前記面材により仕切られた中央空間を有し、前記空間および前記中央空間の少なくとも一部を通気路として利用するものであるケース本体と、前記ケース本体の上部に設置されて前記エンジン用のマフラが収容される頂部ケースとをそなえたことを特徴とするエンジン駆動作業機。

請求項2

請求項1記載のエンジン駆動作業機において、前記ケース本体の側壁に、吸気フードを有し前記通気路の一端に連通した吸気口が設けられ、前記通気路の他端は、前記ケース本体の前記上部室および前記下部室に連通しており、前記上部室および前記下部室を通過した冷却風は、前記ラジエータを経由して前記頂部ケースに至り、大気中に排出されることを特徴とするエンジン駆動作業機。

請求項3

請求項1記載のエンジン駆動作業機において、前記上部室は、前記吸気口に近い第1室と遠い第2室とを有し、前記通気路は、前記吸気口から前記第1室および前記下部室に冷却風を供給する第1通気路、前記吸気口から前記第2室に冷却風を供給する第2通気路、ならびに前記下部室および前記第1通気路経由で前記上部室に冷却風を供給する第3通気路を有することを特徴とするエンジン駆動作業機。

請求項4

請求項1記載のエンジン駆動作業機において、前記頂部ケースは、共鳴室を有することを特徴とするエンジン駆動作業機。

請求項5

請求項1記載のエンジン駆動作業機において、前記ケース本体は、冷却風の通流を促進するための電動ファンを有することを特徴とするエンジン駆動作業機。

技術分野

0001

本発明は、防音ケースエンジンおよびエンジンにより駆動される作業機収納してなるエンジン駆動作業機係り、とくに少ない設置面積で足りるものに関する。

背景技術

0002

エンジン駆動作業機は、例えばエンジン駆動により運転する発電機などであり、一般に夜間を含めて連続運転するものである。したがって、騒音対策を十分に行う必要があり、防音型ケースに収容した構成とする。この際、冷却風通風を考慮しながら行う必要がある。

0003

図6(a)および(b)は、特許文献1に記載されている従来の二重壁構造防音型エンジン駆動作業機の縦断面図およびそのD−D線に沿う横断面図である。すなわち、エンジン50および作業機51がベース箱200上に配され、鉄板覆い230で覆われている。そして、ベース箱200の前側にはラジエータ212および排風口210a付きの防音排風ダクト210が、また後側には電装品を内蔵した防音箱240が設けられ、鉄板覆い230の上方には、吸音材211および天蓋220が設けられており、両側部に防音扉250が設けられている。この構造では、冷却風をベース箱200に開けた吸気穴201から取り入れ、作業機51およびエンジン50を冷却した後、防音排風ダクト210から排出する。

0004

また、特許文献2に示すように、床面積を小さくするため上下方向に3室に区画した防音構造とし、下側に縦軸型エンジンを設けたエンジン室を配し、エンジン室の上部にラジエータ室を設け、ラジエータ室の上部に排風室を配し、低騒音化のために排風ダクトを長くして下方に排気ガス吐き出す構造が開示されている。

0005

さらに、特許文献3によれば、防音ケース縦長形状に構成し、下部にエンジンと発電機本体を配し、上部を冷却空気導入路導出路縦長構造に形成し、導入路には燃料タンク、導出路には冷却ファンおよびマフラを配した構造が示されている。
特開平8-74595号公報
特開平10-220249号公報
特開平10-141088号公報

発明が解決しようとする課題

0006

上記特許文献1ないし3に記載のものは、次のような不具合がある。

0007

まず特許文献1に示す二重壁構造のエンジン駆動作業機では、保守時の容易性不満が残り、また冷却風が防音排風ダクトを介するのみで大気中に排出される場合は、防音性能に不満が残る。一方、防音ケースの設置面積を小さくしようとすると、エンジンと作業機である発電機、ラジエータ等を水平方向に配設する構造では自ずから限界がある。さらに、長期間常用される作業機では、冷却風の吸入口を防音ケースの下部に形成すると、粉塵の吸入によるラジエータの目詰まり冬季積雪時の吸入口埋没により、使用不能となる場合がある。

0008

次に特許文献2の場合、設置場所風向きによっては冷却性能が低下することもあり、また、さらに低騒音化をしようとすると吸気側吸音処理に問題が残る。そして、防音ケースが二重構造でない場合は、騒音透過損失が少なく更なる低騒音化を期待し難い。

0009

そして、特許文献3によると、より低騒音の防音型エンジン駆動作業機を提供するには、エンジンの前後のダクト構成直管ダクトや直角曲がりダクト構成の二重組み合わせ構造では不十分な場合もある。しかも、ダクト構成以外のエンジンを囲む6面が一重パネルでは透過音減衰切れないことが多い。

0010

本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、設置面積が小さくしかも十分な低騒音化対策が施され、保守点検が容易なエンジン駆動作業機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

上記目的達成のため、本発明では、請求項1ないし5記載の発明を提供する。

0012

請求項1記載の発明は、エンジンと、このエンジンにより駆動される作業機とを有し、防音型ケース内に収納されてなるエンジン駆動作業機において、
壁、天井および底の各面が空間を挟んだ2枚の面材により構成され、前記エンジンおよび前記作業機が収容された下部室と、冷却ファン付きの前記エンジンのラジエータおよび電装品が収容された上部室とが上下に配され、かつ前記上部室と前記下部室との間に前記面材により仕切られた中央空間を有し、前記空間および前記中央空間の少なくとも一部を通気路として利用するものであるケース本体と、前記ケース本体の上部に設置されて前記エンジン用のマフラが収容される頂部ケースとをそなえたことを特徴とする。

0013

請求項2記載の発明は、請求項1記載のエンジン駆動作業機における前記基部ハウジング側壁に、吸気フードを有し前記通気路の一端に連通した吸気口が設けられ、前記通気路の他端は、前記ケース本体の前記上部室および前記下部室に連通しており、前記上部室および前記下部室を通過した冷却風は、前記ラジエータを経由して前記頂部ケースに至り、大気中に排出されることを特徴とする。

0014

請求項3記載の発明は、請求項1記載のエンジン駆動作業機における前記上部室は、前記吸気口に近い第1室と遠い第2室とを有し、前記通気路は、前記吸気口から前記第1室および前記下部室に冷却風を供給する第1通気路、前記吸気口から前記第2室に冷却風を供給する第2通気路、ならびに前記下部室および前記第1通気路経由の冷却を前記上部室に供給する第3通気路を有することを特徴とする。

0015

請求項4記載の発明は、請求項1記載のエンジン駆動作業機における前記頂部ケースは、共鳴室を有することを特徴とする。

0016

請求項5記載の発明は、請求項1記載のエンジン駆動作業機における前記ケース本体は、冷却風の通流を促進するための電動ファンを有することを特徴とする。

発明の効果

0017

本発明は上述のように、ケース本体の壁、天井および底の各面が面材間に空間を有する二重構造であり、冷却ファン、前記エンジンのラジエータおよび前記エンジン用電装品が収容された上部室と前記エンジンおよび前記作業機が収容された下部室とが2階構造とされ、かつ前記上部室と前記下部室との間に前記面材により仕切られた中央空間を有し、前記空間の少なくとも一部を通気路として利用するものであり、ケース本体の上部にマフラが収容される頂部ケースを設けたため、設置面積が小さくしかも十分な低騒音化対策が施され、保守点検が容易なエンジン駆動作業機を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0018

以下、図1ないし図5を参照して本発明の一実施例を説明する。

0019

図1は、本発明に係るエンジン駆動作業機100を正面左側から見た側断面図である。切断面は、後述する図2図3におけるC−C線である。

0020

このエンジン駆動作業機100は、二重防音ケース中に収容されている。二重防音ケースは、ケース本体1と頂部ケース2とによって構成され、ケース本体1は、エンジン50および作業機51を収容する下部室1aと、1次マフラ54、ラジエータ57、冷却ファン58および電装品を収容した電装品箱59を収容する上部室1bとを有し、下部室1aは全面が二重壁により囲まれ、上部室1bは大半が二重壁構造により囲まれている。また、頂部ケース2は、2次マフラ56を収容するもので、一部に共鳴室108を有する。

0021

そして、ケース本体1の壁面には、図示左側の側壁の上部に吸気口132を有し、この吸気口132は、下端部に下向きの吸入口を持った吸気フード134により覆われている。

0022

また、ケース本体1の周囲には、図示左側の壁面は側壁131と通気路である空間150a,150bを隔てて配されたパネル133とにより二重壁が形成され、図示右側の壁面は側壁135と空間を隔てて配されたパネル136とにより二重壁が形成されている。そして、ケース本体1の底面は、空間を隔てて配された二重底板により二重底が形成され、天井は通気路である空間154を隔てて配された天板137およびパネル138により二重天井が形成されている。さらに、下部室1aと上部室1bとの間には通気路である空間153を隔てて横隔壁141およびパネル142が配されて二重隔壁が形成されている。

0023

下部室1aには、エンジン50、作業機51に加えて補助オイルタンク52およびエンジン50の排気管53が配されており、排気管53は上部室1bに引き出されている。

0024

上部室1bは、電装品室101、冷却ファン室102および第1排風処理室104が、図1における左から右に順次、通気可能に配列されている。そして、上部室1bには、この排気管53に接続された1次マフラ54とともに、ラジエータ57、冷却ファン58および電装品を収容した電装品箱59,60が収容されている。そして、1次マフラ54からは、排気管55が第1連通口155を通って頂部ケース2に引き出されている。

0025

頂部ケース2には、排気管55に2次マフラ56が接続され、排気を排風口111に排出する。そして、頂部ケース2には、隔壁107により仕切られ、少なくとも1つの小穴を介して第2排風処理室106と連通した共鳴室108が設けられている。隔壁107は、第1排風処理室104からの排風を効率よく排風口111に導くために傾斜して取り付けられ、共鳴室108の構成要素の1つである小穴は、この冷却風の流れを防げない位置に形成されている。

0026

そして、下部室1a、上部室1bは通気路153により連通され、また、上部室1bは、冷却ファン室102が第1排風処理室104に、さらに第2排風処理室106に連通している。

0027

この二重防音ケースでは、二重構造により形成された空間の一部を通気路として利用する。すなわち、吸気口132から吸入した冷却風は、まず第1通気路150に入り、下向きの通気路150aを経て下部室1aおよび第3通気路153に向かい、上向きの通気路150bを経て第2通気路154に向かう。

0028

下向きの流れは、通気路150aから下部室1aに流入して作業機51およびエンジン50を冷却し、第3通気路153の右半分を経て冷却ファン室102に流入する(後述するように、第3通気路153は3分割されていて、そのうちの一つは、この図1に示すように、途中で閉塞され冷却ファン室102のみに連通している。)。

0029

下向きの流れのもう一つは、第3通気路153に流入して電装品室101に流入し、さらに冷却ファン室102に流れ込む。

0030

上向きの流れは、第2通気路154を経て冷却ファン室102に流入する。

0031

また、下向きおよび上向きの流れの一部ずつが第1通気路150a,150bから電装品室101に流入して冷却ファン室102に流れ込む。さらに、図1には表れておらず後述するように、第3通気路153の3番目の通気路153cは、第1通気路150aからとは直接には連通しておらず電装品箱59内からの冷却風を冷却ファン室102に送り込む

0032

図2は、図1におけるA−A線に沿って切断し、吸気口132側から見た状態を示している。したがって、作業機51が手前側でエンジン50がその背後にある。

0033

そして、第3通気路153が水平方向に3分割されており、3つの通気路153a,153b,153cを構成する。そして、これら3つの通路のうち通気路153a,153bは、図2の図示位置では何れも第1通気路150aから供給された冷却風を紙面の裏側に向けて送り込むものであり、通気路153aは電装品室101に向けて図示上方向に冷却風を送り込み、通気路153cを経て冷却ファン室102(図1)に送り込む。もう一つの通気路153bは、冷却ファン室102まで冷却風を送り込むもので、電装品室101には連通していない。

0034

電装品室101には、破線で示すファン59aが電装品箱59内に設けられているから、電装品箱59の内部の冷却風は図示右から左に向かう冷却風の流れQ5fが生じ、電装品箱59が冷却される。このために電装品室101に冷却風を送り込む通気路153aは、電装品室101と冷却ファン室102との境界部分で塞がっている。

0035

電装品室101は、冷却ファン室102との境界を形成する隔壁109に開けられた通気孔109bにより冷却ファン室102と直接連通しており、電装品箱59,60を冷却した後の冷却風が冷却ファン室102に送り込まれる。

0036

なお、電装品室101の一方の側部には、パネル113が設けられており、電装品の保守の際に開けて点検交換の作業をするために利用される。また、他方の側部には、パネル115が設けられている。

0037

図3は、図1のB-B線で切断し、電装品室101の側から冷却ファン室102を見た状態を示している。冷却ファン室102には、冷却ファン58の吸引作用により種々の冷却風が流入する。

0038

冷却風の流れについては、図4により側面から見た冷却風を、また図5により通気路153を流れる冷却風を後述するが、それに先立って冷却ファン室102に流入する冷却風を背面側から見た状態として図3により説明する。

0039

まず図1および図2により説明した冷却風、つまり通気路153cには、下部室1aを経た紙面の裏側から表側に吸引される冷却風と電装品箱59内を冷却したものとが合流した冷却風Q5h、通気路153bには下部室1aを経た紙面裏側から表面側に吸引される冷却風と第1通気路153からの冷却風とが合流した冷却風Q5j、電装品室101を経た冷却風(図示せず)、第2通気路154から送り込まれる冷却風Q2、下部室1aを経た冷却風が通気路153aに吸引され紙面裏側から表側に流れ込む冷却風Q5g、この他に、上部室の両側壁パネル118に設けた2つの吸気口から直接供給される冷却風Q8,Q9があり、これらの冷却風の流れが冷却ファン58で一つに纏められ、次の第1排風処理室104(図1)に送り込まれる。

0040

このために、冷却ファン室102の側壁パネル118には、吸気口118a、通風路118bを形成するためのダクト118cが形成されている。そして、この通気路118bは、外部と連通していて防音効果が低下することを防止するために側壁に沿って長い経路を取る構成となっている。一方、下部室の側壁は、二重化されたパネル114a,114bにより構成されており、二重化された底板140とともに、最も大きな騒音発生源であるエンジン50を囲い込んでいる。

0041

図4では、再び図1と同様の側面図に戻り、冷却風の流れを説明する。図3により説明した冷却ファン室102を背面側から見た状態の流れに加えて、側面から見るとより多種の流れがある。これを吸気フード134への流入段階から分流する毎にQ1ないしQ11までの符号を付して逐次説明する。

0042

まず吸気フード134の図示下端から外気流Q1が流入し、第1通気路150で上側に流れる流れQ2,Q3と水平方向に向かう流れQ4、それに下向きの流れQ5とに分かれる。

0043

流れQ2は、第2通気路154に流入して冷却ファン室102に至る。流れQ3は電装品室101に流入して電装品箱60の上部を通って通気口109bを通って冷却ファン室102に流れる。流れQ4も同様に電装品室101に流入して電装品箱60を冷却した上で通気口109bを通って冷却ファン室102に流入する。

0044

一方、下に向かった流れQ5は、さらに幾つかの流れに分岐していく。一つ目の流れQ5aは、第3通気路153に流入し、電装品室101内に配設された電装品箱59の内部を冷却するか、または冷却ファン室102に流入する2つの流れであり、これは図3により既述した。2つ目の流れQ5bは、下部室1aの上部に流入して作業機51およびエンジン50の上部を冷却する。3つ目の流れQ5cは、下部室1aの作業機51内部にある図示しない冷却ファンに吸引された後に作業機外部に排出され、作業機51およびエンジン50を冷却する。4つ目の流れQ5dは、下部室1aの下部に流入して作業機51およびエンジン50の下部を冷却する。これら4つの流れQ5a,Q5b,Q5C,Q5dは、下部室1aの出口統合されて流れQ7となり、第3通気路153の通気路153a,153b,153cを経て冷却ファン室102に流入する。

0045

この流れQ7に、図3により示した第3通気路153からの流れQ5g,Q5h,Q5j、側壁の吸気口118bからの吸気Q8,Q9が足し合わされて、冷却ファン58によりラジエータ57に向けて送り出される。そして、第1排風処理室104で1次マフラ54を冷却した上で、流れQ10として頂部ケース2に流れ込み、2次マフラ56を冷却し流れQ11として排出される。この際、頂部ケース2では、共鳴室108の作用により流れQ10に含まれる騒音の所定の周波数成分が消音される。

0046

このように、防音構造の二重化されたケース内に設けられた通気路を通っていく流れQ1ないしQ11により、エンジン駆動作業機の各部の冷却が行われる。すなわち、このケースは、防音構造を風冷に有効利用したものとなっている。

0047

図5は、図3における第3通気路153周りの通気状況を示す透視図である。この図5に示すように、視点図4の位置から斜め左上に移して立体的に示したものである。

0048

第3通気路153は、既述のように、3つの通気路153a,153b,153cに分かれており、各通気路毎に異なる流れ方をする。すなわち、通気路153a,153bは開口しており、吸気口132からの吸気が流れQ5aとして各別に流入するのに対し、通気路153cは側壁131側が塞がっている。

0049

このうち通気路153bの流れQ5aは、通気路153b中を直進してから下部室1aからの流れQ7→Q5jと合流、上昇して冷却ファン室102(図4)に向って流入する。

0050

また、もう一つの通気路153aの流れQ5aは、流れQ5fとして電装品室に流入して電装品を冷却した後、流れQ5kとして通気路153cに流入して流れQ5hとなり、下部室1bからの流れQ7→Q5hと合流して冷却ファン室102に流入する。

0051

一方、通気路153aは、ほぼ中央部で塞がれており、側壁135側は下部室1aからの流れQ7→Q5gを冷却ファン室102に誘導する通気路を形成している。

図面の簡単な説明

0052

本発明の一実施例の構成を示す側断面図図。
図1におけるA−A線に沿って切断した横断面図。
図1におけるB-B線に沿って切断した横断面図。
図1と同様の側断面により通気の流れを示した説明図。
図3における通気路153周りの通気状況を示す透視図。
図6(a)は、従来のエンジン駆動作業機の側断面図、図6(b)は図6(a)におけるD-D線に沿って切断した横断面図。

符号の説明

0053

1ケース本体、1a 下部室、1b 上部室、2頂部ケース、50エンジン、
51作業機、52補助オイルタンク、53,55排気管、54 1次マフラ、
56 2次マフラ、57ラジエータ、58冷却ファン、59,60電装品箱、
59aファン、100エンジン駆動作業機、101電装品室、
102冷却ファン室、104 第1排風処理室、106 第2排風処理室、
107隔壁、108共鳴室、109 隔壁、109b通気孔、
110 頂部ケース、111排風口、113,114,115パネル、
118側壁パネル、119 連通口、120 隔壁、131,135側壁、
132,201吸気口、133,136,138,142 パネル、
134吸気フード、140底板、141横隔壁、150 第1通気路、
153 第3通気路、154 第2通気路、155 第1連通口、
200ベース箱、210防音排風ダクト、210a 排風口、211吸音材、
212 ラジエータ、220天蓋、230鉄板覆い、240防音箱、
250防音扉、Q冷却風の流れ。

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