(57)【要約】【課題】インバータケースの表面において、放熱フィンに沿う空気の流れをスムーズにすることができる発電装置を提供する。【解決手段】エンジン４の駆動により発電を行うオルタネータ５と、前記オルタネータ５のインバータ回路が内蔵されたインバータケース７と、前記インバータケース７の表面に設けた放熱フィン７２と、少なくとも前記エンジン４、前記オルタネータ５、前記インバータケース７および前記放熱フィン７２を収容するケーシング２とを備え、前記インバータケース７に、前記インバータケース７を貫通する通風孔７１が形成され、前記放熱フィン７２は、前記インバータケース７の表面の周縁部から前記通風孔７１に向かって形成されている構成とした。【選択図】図３
2020118126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動により発電を行うオルタネータと、前記オルタネータのインバータ回路が内蔵されたインバータケースと、前記インバータケースの表面に設けた放熱フィンと、少なくとも前記エンジン、前記オルタネータ、前記インバータケースおよび前記放熱フィンを収容するケーシングとを備え、
前記インバータケースに、前記インバータケースを貫通する通風孔が形成され、前記放熱フィンは、前記インバータケースの表面の周縁部から前記通風孔に向かって形成されていることを特徴とする発電装置。
【請求項２】
前記放熱フィンは、前記通風孔に向かって渦巻き状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の発電装置。
【請求項３】
前記通風孔の内周面に、第２の放熱フィンが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発電装置。
【請求項４】
前記通風孔は、複数形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンなどをケーシングの内部に収容した防音型の発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電装置として、エンジンなどをケーシングの内部に収容した防音型の発電装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
発電装置は、一般に、エンジンの駆動により発電を行うオルタネータと、オルタネータのインバータ回路が内蔵されたインバータケースと、エンジンに供給する燃料を収容する燃料タンクとを備える。
防音型の発電装置は、これらエンジンなどのすべての構成をケーシングの内部に収容し、発電時の音をケーシングの外部に伝わりにくくしている。
【０００３】
また、防音型の発電装置では、熱源となるエンジンおよびオルタネータとともに、インバータケースがケーシングの内部に収容されているため、発電時には、エンジンなどの熱で、インバータケースおよびそれに内蔵されたインバータ回路の温度が高くなる。インバータ回路は、温度が高くなるほど、その電気抵抗値が高くなる。
そこで、防音型の発電装置では、インバータケースの放熱性を高めるために、インバータケースの表面に、複数の長方形状平板の放熱フィンを上下方向に並列状に設けている。そして、それら放熱フィンで効率よく熱交換を行うために、ケーシングの外部から取り入れた空気を、放熱フィンに沿って、インバータケースの表面の下端から上端に強制的に流している。その後、空気は、インバータケースの上面を経て、裏面に流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２４６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、防音型の発電装置では、ケーシングの内部において空気の流路として利用できる空間が限られている。そのため、放熱フィンに沿って、インバータケースの表面の下端から上端に空気を強制的に流すことは、空気のスムーズな流れにとって抵抗となっている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、インバータケースの表面において、放熱フィンに沿う空気の流れをスムーズにすることができる発電装置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】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、エンジンの駆動により発電を行うオルタネータと、前記オルタネータのインバータ回路が内蔵されたインバータケースと、前記インバータケースの表面に設けた放熱フィンと、少なくとも前記エンジン、前記オルタネータ、前記インバータケースおよび前記放熱フィンを収容するケーシングとを備え、前記インバータケースに、前記インバータケースを貫通する通風孔が形成され、前記放熱フィンは、前記インバータケースの表面の周縁部から前記通風孔に向かって形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、インバータケースを貫通する通風孔と、通風孔に向かう放熱フィンと、により、インバータケースの表面の空気を、放熱フィンに沿って、インバータケースの周縁部から通風孔に向かって流した後、通風孔を通過させ、裏面に流すことができる。
【０００９】
前記構成において、前記放熱フィンは、前記通風孔に向かって渦巻き状に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、渦巻き状の放熱フィンにより、インバータケースの表面を流れる空気の流速を加速させることができ、その結果、流れる空気量をより増加させ、インバータケースにおける放熱の効率化を図ることができる。
【００１０】
前記構成において、前記通風孔の内周面に、第２の放熱フィンが設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、第２の放熱フィンにより、インバータケースに内蔵されたインバータ回路の放熱をより効率的に行うことができる。
【００１１】
前記構成において、前記通風孔は、複数形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、インバータケースにおける空気の通過箇所が分散されるため、空気がよりスムーズに流れやすくなり、流れる空気量をさらに増加させることができる。その結果、インバータケースの放熱性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インバータケースの表面の空気を、放熱フィンに沿って、インバータケースの周縁部から通風孔に向かって流した後、通風孔を通過させ、裏面に流すことができる。そのため、放熱フィンに沿う空気の流れをスムーズにすることができ、流れる空気量を多くすることができる。その結果、インバータケースの放熱性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る発電装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の発電装置の内部を示す断面図である。
【図３】本実施形態の発電装置の前板を取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】放熱フィンの変形例を模式的に示す正面図である。
【図５】放熱フィンの変形例を模式的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態の発電装置の外観を示す斜視図である。図２は、発電装置の内部を示す断面図である。図３は、発電装置におけるインバータケースの斜視図である。
図１に示すように、発電装置１は、略直方体状のケーシング２を備えており、図２に示すように、ケーシング２の内部には、燃料タンク３と、エンジン４と、オルタネータ５と、ファン６と、インバータケース７とが収容されている。ケーシング２の内部において、エンジン４はシュラウド８に覆われており、オルタネータ５およびファン６はファンカバー９に覆われている。
【００１５】
ケーシング２の前板（図１において右斜め下の板）２１の下側部分には、図１に示すように、電源コンセント１１および操作ボタン１２などを備えた操作板１０が配置されている。
ケーシング２の前板２１における操作板１０の上方および下方には、吸気口１３，１４（図１では表れていない）が形成されている。ケーシング２の対向する一対の側板２２にも、吸気口１５が形成されている。ケーシング２の後板２３（図２参照）には、排気口１６が形成されている。
ケーシング２の頂板２４には、取っ手２６が形成されており、底板２５には、複数の脚２７が取り付けられている。ケーシング２の一側板２２には、メンテナンスカバー２８が開閉自在に形成されている。ケーシング２の一側板２２において、エンジン４に接続するチョークレバー４１、始動グリップ４２およびエンジンスイッチ４３がケーシング２の外部に露出している。
【００１６】
燃料タンク３は、エンジン４に供給する燃料を貯留するものである。燃料タンク３は、ケーシング２の内部の前側上部に配置されている。燃料タンク３の給油口に取り付けられた燃料給油キャップ３１は、取っ手２６の前方において、ケーシング２の外部に露出している。
【００１７】
エンジン４は、出力軸（図示せず）が前後方向に延在するように、ケーシング２の内部の後側（排気口側）に配置されている。その出力軸は、エンジン４の前方に突出している。また、エンジン４の後方には、排気口に至るマフラー（図示せず）が設けられている。
【００１８】
オルタネータ５は、エンジン４の前方に突出した出力軸に、その出力軸と同軸状に接続されている。また、出力軸のオルタネータ５の前方には、ファン６が同軸状に取り付けられている。
【００１９】
インバータケース７は、略直方体状であり、オルタネータ５のインバータ回路を内蔵している。インバータケース７は、燃料タンク３の下方に隙間をあけて配置されている。また、インバータケース７は、操作板１０の背後に位置しており、インバータケース７と操作板１０との間には、隙間１７が形成されている。
インバータケース７の中心部には、図３に示すように、インバータケース７を前後方向に貫通する通風孔７１が形成されている。通風孔７１の通風方向に直角な断面は、四角形に図示しているが、特に限定されず、四角形以外の多角形、円、楕円などに形成してもよい。また、インバータケース７の前面（操作板１０側の面）には、複数の曲板状の放熱フィン７２が、通風孔７１を中心とする渦巻き状に形成されており、各放熱フィン７２は、インバータケース７の前面の周縁部から通風孔７１に向かって形成されている。
インバータケース７および放熱フィン７２の材料は、放熱性を高める観点から、金属などの熱伝導率が高い材料が挙げられる。なかでも、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金が実用的である。
【００２０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
このような構成の発電装置１では、発電時に、次のように空気が流れる。
【００２１】
発電を行う場合、エンジン４を始動することで、エンジン４の出力軸が回転駆動される。これにより、オルタネータ５で発電が行われるとともに、ファン６が回転する。そして、ファン６の回転により、吸気口１３，１４，１５から、外部の空気がケーシング２の内部に取り入れられる。そのうち、ケーシング２の一対の側板２２に形成された吸気口１５（図１参照）からの空気は、シュラウド８の外側を、そのシュラウド８に沿って、ファン６に向かって流れる。図２および図３の矢印Ａに示すように、ケーシング２の前板２１に形成された吸気口１３，１４からの空気は、インバータケース７の前面を、渦巻き状に配置された放熱フィン７２に沿って、周縁部から中心の通風孔７１に流れ、その後、通風孔７１を通る。つづいて、通風孔７１を出た空気は、インバータケース７の後面に接触しながら、ファン６に向かって流れる。ファン６を通った空気の一部は、エンジン４に取り込まれて燃料の燃焼に使われた後、マフラーから排気され、残部は、ファン６の回転により、シュラウド８で囲われた内部空間に取り入れられた後、その内部空間を通って排気口１６から排気される。
【００２２】
発電時には、エンジン４およびオルタネータ５が発熱することから、ケーシング２の内部の温度が高くなり、それに伴って、インバータケース７およびそれに内蔵されたインバータ回路の温度も高くなる。
しかし、先に述べたように、前板２１の吸気口１３，１４からに取り入れた空気は、インバータケース７の前面、通風孔７１および後面に接触した後、側板２２の吸気口１５から取り入れた空気と共に、オルタネータ５およびエンジン４の表面に接触する。それにより、インバータケース７、オルタネータ５およびエンジン４の過度の温度上昇を防止している。
【００２３】
また、本実施形態の発電装置１では、インバータケース７の中心部に通風孔７１が形成され、インバータケース７の前面に放熱フィン７２が通風孔７１に向かって渦巻き状に形成されている。それにより、インバータケース７の前面を流れる空気がインバータケース７の中心部の通風孔７１を通るようになるため、空気がスムーズに流れやすく（空気の流れ抵抗が小さく）なり、流れる空気量が多くなる。特に、放熱フィン７２の配置を渦巻き状にすることにより、空気の流速を速めることができ、流れる空気量がより多くなる。そのため、インバータケース７の放熱性をより高めることができ、インバータケース７の温度上昇をより一層防止することができる。
それにより、インバータケース７に内蔵されたインバータ回路の過度の温度上昇も防止することができ、その電気抵抗値の過度の上昇を防止することができる。さらに、インバータ回路において、通風孔７１の周りに発熱量の多い素子を実装することにより、そのような素子の過度の温度上昇を有効に防止することができる。その結果、インバータ回路による電力変換を適正に行うことができる。
【００２４】
また、本実施形態の発電装置１では、従来の発電装置と比較して、前板２１に形成された吸気口１３，１４から取り入れられる空気量が増加することを、本発明者は実験により確認している。
【００２５】
以上述べたように、本実施形態においては、エンジン４の駆動により発電を行うオルタネータ５と、オルタネータ５のインバータ回路が内蔵されたインバータケース７と、インバータケース７の表面に設けた放熱フィン７２と、少なくともエンジン４、オルタネータ５、インバータケース７および放熱フィン７２を収容するケーシング２とを備え、インバータケース７に、インバータケース７を貫通する通風孔７１が形成され、放熱フィン７２は、インバータケース７の表面の周縁部から通風孔７１に向かって形成されている。
【００２６】
これにより、インバータケース７を貫通する通風孔７１に、外部から取り入れた空気を通すことができるため、空気の流れをスムーズにする（空気の流れ抵抗を小さくする）ことができ、流れる空気量を多くすることができる。そのため、インバータケース７の放熱性をより高めることができる。
【００２７】
このように、インバータケース７の前面（放熱フィン７２）を流れる空気量が多くなることから、ファン６を小さくしたり、ファン６の回転速度を下げたりすることができる。それにより、ファン６よる風切り音を小さくすることができる。また、インバータケース７の前面（放熱フィン７２）を流れる空気量が多くなることから、ケーシング２の前板２１に形成された吸気口１３，１４を小さくすることができる。それにより、吸気口１３，１４から漏れる、ケーシング２の内部の音を減少させることができる。
【００２８】
また、インバータケース７の前面（放熱フィン７２）を流れる空気量が多くなることから、放熱フィン７２の枚数を削減することができ、その結果、発電装置１を軽量化し、発電装置１を運びやすくすることができる。また、先に述べたように、インバータケース７の前面（放熱フィン７２）を流れる空気量が多くなることで、ファン６を小さくできることから、この点でも、発電装置１を軽量化し、発電装置１を運びやすくすることができる。
【００２９】
さらに、インバータケース７に通風孔７１を形成することから、その分、インバータケース７の材料を減らすことができ、これによっても、発電装置１を軽量化し、発電装置１を運びやすくすることができる。
【００３０】
また、本実施形態においては、放熱フィン７２は、通風孔７１に向かって渦巻き状に形成されている。
これにより、インバータケース７の前面（放熱フィン７２）を流れる空気の流速を速めることができ、流れる空気量をより増加させることができる。そのため、インバータケース７における放熱の効率化を図ることができ、インバータケース７の温度上昇をより一層防止することができる。
【００３１】
図４は、本発明の変形例を示すインバータケース７の正面図である。
本変形例は、インバータケース７の前面に形成した放熱フィン７２に加えて、通風孔７１の内周面にも第２の放熱フィン７３を形成したものである。
これにより、インバータ回路の放熱をより効率的に行うことができ、インバータ回路の過度の温度上昇を有効に防止することができる。その結果、インバータ回路による電力変換をより適正に行うことができる。
【００３２】
なお、前記実施形態においては、インバータケース７に通風孔７１を１つ形成したが、図５に示すように、通風孔７１を複数形成（図５では２つ形成）し、各通風孔７１を中心とする渦巻き状に放熱フィン７２を形成してもよい。
このようにすると、インバータケース７において空気が通り抜ける箇所が分散されるため、空気がよりスムーズに流れやすく（空気の流れ抵抗がより小さく）なり、流れる空気量をより多くすることができる。その結果、インバータケース７の放熱性をより向上させることができる。
【００３３】
また、前記実施形態においては、放熱フィン７２を渦巻き状に形成したが、通風孔７１を中心とした放射状に形成してもよい。
このようにしても、通風孔７１に空気をスムーズに流すことができ、流れる空気量を多くすることができる。その結果、インバータケース７の放熱性をより高めることができる。
【００３４】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の態様の例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において任意に変形および応用が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  発電装置
２  ケーシング
３  燃料タンク
４  エンジン
５  オルタネータ
７  インバータケース
７１  通風孔
７２  放熱フィン
７３  第２の放熱フィン
【図１】
2020118126.tif 000003
【図２】
2020118126.tif 000004
【図３】
2020118126.tif 000005
【図４】
2020118126.tif 000006
【図５】
2020118126.tif 000007