(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースと、
前記本体ケース内に配設されるエンジンと、
前記本体ケース内に配設され、かつ前記エンジンにて駆動される発電機と
を備えたエンジン駆動型発電装置において、
前記本体ケース内に配置され、かつ制御機器の電気部品を取付けたボックス内に、前記エンジンの作動にともない発生する音を低減するための消音器を配設したエンジン駆動型発電装置。
【請求項２】
前記エンジンは前記ボックスの近傍まで延出する吸気管を備え、前記消音器はこの吸気管に接続されている請求項１に記載のエンジン駆動型発電装置。
【請求項３】
前記消音器は締結部材によりボックスの内壁に固定されている請求項２に記載のエンジン駆動型発電装置。
【請求項４】
前記ボックスの天井部には通気孔が形成されている請求項１に記載のエンジン駆動型発電装置。
【請求項５】
前記ボックス内に取付けられる前記電気部品を壁面沿いに配置する請求項１に記載のエンジン駆動型発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は建設現場等で使用されるエンジン駆動型発電装置に係り、より詳しくは、エンジンの作動にともない発生する音を低減するための消音器を備えたエンジン駆動型発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電源を確保することが一般に難しい建設現場等ではエンジン駆動型発電装置が多用されている。この装置の本体ケース内には、エンジンと、そのエンジンによって駆動される発電機とが配置されている。また、その他には、エンジンの制御機器等の電気部品を集めて収納したボックスが本体ケースに取付けられている。
【０００３】
このような発電装置では、エンジンの作動に基づき発生する吸気音等の音が問題となる。そこで、例えば、実開昭５６−１４９０６１号公報には、消音器を本体ケース内に配置し、これにエアクリーナのエア導入口を連結させた技術が開示されている。この技術によれば、エンジンの吸気音が消音器によって低減される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術では本体ケース内に消音器の設置スペースが必要となる。しかしながら、本体ケース内に消音器を新設すると、もともと狭い本体ケース内のスペースをさらに狭くしてしまい、通気が十分に行われなくなったり、保守・点検がしずらくなったりする。消音器の設置スペースの分だけ本体ケースを拡大すれば前記の不具合を解消できるものの、発電装置全体が大型化するという問題が生ずる。
【０００５】
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は消音器の設置のために特別なスペースを確保しなくてもすみ、上述したような、消音器の設置にともなう種々の問題を解消できるエンジン駆動型発電装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の第１の発明は、本体ケース内に配置され、かつ制御機器の電気部品を取付けたボックス内に、エンジンの作動にともない発生する音を低減するための消音器を配設している。
【０００７】
請求項２に記載の第２の発明は、第１の発明の構成に加え、前記エンジンは前記ボックスの近傍まで延出する吸気管を備え、前記消音器はこの吸気管に接続されている。
【０００８】
請求項３に記載の第３の発明は、第２の発明の構成に加え、消音器は締結部材によりボックスの内壁に固定されている。
請求項４に記載の第４の発明は、第１の発明の構成に加え、ボックスの天井部に通気孔が形成されている。
【０００９】
請求項５に記載の第５の発明は、第１の発明の構成に加え、前記ボックス内に取付けられる電気部品を壁面沿いに配置している。
【００１０】
【作用】
第１の発明におけるエンジン駆動型発電装置の運転時には、発電機はエンジンによって駆動され、発電を行う。エンジンの作動にともない音が発生するが、この音は消音器によって低減される。
【００１１】
発電装置の全体の大きさは本体ケースによって決定される。本体ケースの大きさは、エンジン、発電機、制御機器の電気部品が取付けられたボックス、消音器等の各々の容積によって決定される。第１の発明では、ボックス内の空間を、従来通りの電気部品の収納と消音器の設置スペースとに兼用している。このため、消音器及びボックスを別々の箇所に配置した場合に比べ、両者がケース内において占める容積は小さくなる。
【００１２】
通常、エンジンの吸気行程中にはピストンの運動にともない吸気音が発生し、吸気管内を伝播する。第２の発明においては、この吸気音はボックス内に配置された消音器によって低減される。
【００１３】
第３の発明においては、消音器とボックスとの相対移動が締結部材によって規制されるので、たとえエンジン等の振動が吸気管を介して消音器に伝わっても、これがボックスの内壁、電気部品等に当たりにくい。
【００１４】
ボックスに取付けられた制御機器の電気部品は、通電により発熱する場合がある。第４の発明においては、電気部品が発熱しても、その熱はボックス内に滞留することはなく、通気孔から放出される。このため、消音器の配置によりボックス内が狭くなるにもかかわらず、前記電気部品の昇温が抑制される。
【００１５】
第５の発明では、ボックス内にて電気部品を同ボックスの壁面沿いに配置することで、ボックスの中央付近に消音器を配設するための広い空間が形成される。
【００１６】
【実施例】
（第１実施例）
以下、本発明を具体化した第１実施例について図１に従って説明する。
【００１７】
エンジン駆動型発電装置１１は、前後（図の左右）方向に細長い略直方体状の本体ケース１２を備えている。本体ケース１２の後面１２ａの上部には窓部１３が設けられている。本体ケース１２内のほぼ中央部には水冷式のディーゼルエンジン１４が設置されている。エンジン１４は燃焼室（図示略）と、その燃焼室に空気を導くための吸気管１５とを備えている。吸気管１５の途中には、空気中の塵埃を捕捉するためのエアクリーナ１６が取付けられている。
【００１８】
前記エンジン１４では、エアクリーナ１６を通過することにより塵埃の分離された清澄な空気が吸気管１５を通って燃焼室へ導かれ、ピストン（図示略）の往復動によって圧縮される。燃料噴射弁（図示略）から噴射された燃料は圧縮空気と混合し、自己着火して燃焼する。燃焼にともなう熱エネルギーによりピストンが往復動され、その往復動が回転運動に変換されてクランク軸に伝達される。エンジン１４の吸気行程中にはピストンの運動にともない吸気音が生じ、吸気管１５内を伝播する。
【００１９】
本体ケース１２内の前部には、エンジン１４内を通過して高温となった冷却水を冷やすためのラジエータ１７が配置されている。エンジン１４は、ラジエータ１７からの放熱に必要な冷却風を強制的に供給するファン１８を備えている。本体ケース１２内の後部には発電機１９が設置されている。この発電機１９は前記エンジン１４のクランク軸に駆動連結されており、同クランク軸の回転にともない作動して発電する。
【００２０】
本体ケース１２内の後部において、前記発電機１９の上方には金属製のボックス２０が配置されている。ボックス２０は下端を開放した四角箱状をなし、その後面２０ａは本体ケース１２の窓部１３において露出している。ボックス２０の内壁面２０ｂには制御機器等の多数の電気部品２１が取付けられている。各々の電気部品２１に接続されたケーブル２２は束ねられ、内壁面２０ｂに沿って垂下させられ、ボックス２０の下端開口２０ｄから導出されている。このように各種電気部品２１が内壁面２０ｂに取付けられることにより、ボックス２０の内部に空間２３が形成されている。
【００２１】
前記ボックス２０の後面２０ａには、エンジン１４の起動・停止のためのスイッチ２４や、エンジン回転数、油圧、発電周波数等の運転状態を示すメータ２５が取付けられている。作業者は、本体ケース１２の外から前記スイッチ２４を操作したり、メータ２５を視認したりすることが可能である。また、ボックス２０の天井部２０ｃには、電気部品２１の熱を逃がすための多数の通気孔２６が開けられている。
【００２２】
前記吸気管１５においてエアクリーナ１６よりも上流の部分はゴム、合成樹脂等からなるホースによって構成され、発電機１９に沿いながらボックス２０の下端開口２０ｄの直下まで延出されている。吸気管１５には共鳴型の消音器２７が接続されている。この消音器２７はヘルムホルツの共鳴原理を応用したものであり、所定の容積を有する共鳴箱２８と、同共鳴箱２８及び吸気管１５を連通させる共鳴管２９とを備えている。消音器２７は、共鳴管２９及び共鳴箱２８の共鳴作用により、エンジン１４の吸気音の所定周波数成分（この場合、低周波数成分）を低減する。
【００２３】
消音器２７のうちの大部分を占める共鳴箱２８は前記ボックス２０内の空間２３に配置されている。この共鳴箱２８は締結部材としてのボルト３０を用いてボックス２０に固定されている。より詳しくは、共鳴箱２８の上部にはボス部３１が形成されており、ボックス２０の上方から天井部２０ｃに挿通されたボルト３０が前記ボス部３１に螺入されている。
【００２４】
前記のように構成されたエンジン駆動型発電装置１１の運転時には、発電機１９はエンジン１４によって駆動され、発電を行う。エンジン１４の吸気行程中にはピストンの運動にともない吸気音が生じ、これが吸気管１５内を伝播する。しかし、この吸気音はボックス２０内に配置された消音器２７の共鳴作用によって低減される。
【００２５】
ところで、発電装置１１の全体の大きさは本体ケース１２によって決定される。本体ケース１２の大きさは、エンジン１４、発電機１９、電気部品２１を収容するボックス２０、消音器２７等の各々の容積によって決定される。本実施例では、電気部品２１がボックス２０の内壁面２０ｂに取付けられることによって、同ボックス２０内に空間２３が形成されている。そして、この空間２３に消音器２７が配設されている。すなわち、電気部品２１の収納のためのボックス２０内部の空間２３が消音器２７の設置スペースとして利用されている。このため、消音器２７及びボックス２０を別々の箇所に配置した場合に比べ、両者２７，２０が本体ケース１２内において占める容積は小さくなる。
【００２６】
従って、本体ケース１２内に消音器２７を設置しているにもかかわらず、同ケース１２内のスペースを狭くすることはなく、消音器２７の設置にともないラジエータ１７等の通気が十分に行われなくなったり、保守・点検がしずらくなったりする従来の問題を解消できる。消音器２７の設置のために本体ケース１２を拡大しなくてもすむので、発電装置１１全体の大型化を回避することができる。
【００２７】
また、消音器２７はボルト３０によってボックス２０の天井部２０ｃに固定されているので、たとえ、エンジン１４等の振動が吸気管１５を介して消音器２７に伝わっても、これがボックス２０の内壁面２０ｂ、電気部品２１、ケーブル２２等に当たることが抑制される。
【００２８】
また、ボックス２０の壁面沿いに電気部品２１を配設することで、同ボックス２０の中央部に広いスペースを確保することができる。このため、特に消音器の性能を決める重要な要件（容量、径、長さ）において、径の大きな消音器２７の搭載が容易になる。
【００２９】
ボックス２０に取付けられた電気部品２１は通電により発熱する場合がある。しかし、このように電気部品２１が発熱しても、その熱はボックス２０内に滞留することはなく、通気孔２６から放出される。このため、消音器２７の配置によりボックス２０内が狭くなるにもかかわらず、電気部品２１の昇温が抑制され、それらの作動が不安定になるのを防止できる。
（第２実施例）
次に、本発明を具体化した第２実施例について図２に従って説明する。
【００３０】
本実施例では、上下両端を開放した筒状の仕切り部材３２がボックス２０内に配設されている。この仕切り部材３２の上端は溶接等の手段によってボックス２０の天井部２０ｃに固定されている。そして、仕切り部材３２の外側に電気部品２１やケーブル２２が配置され、仕切り部材３２内に消音器２７の共鳴箱２８が収容されている。それ以外の構成は第１実施例と同様であるので、同一の部材には同一の番号を付して説明を省略する。
【００３１】
従って、本実施例によれば第１実施例と同様に、本体ケース１２内の通気性や保守・点検のしやすさを損なったり、発電装置１１の全体を大きくしたりせずに、エンジン１４の吸気音を低減することができる。
【００３２】
さらに、ボックス２０内が仕切り部材３２によって二つの空間に仕切られている。仕切り部材３２は、発電装置１１の組付け作業時において、ボックス２０内に消音器２７を配置する際に、同消音器２７とケーブル２２等との干渉を防止する。このため、消音器２７をボックス２０内に挿入しやすく組付け作業が容易に行える。
（第３実施例）
次に、本発明を具体化した第３実施例について図３に従って説明する。
【００３３】
本実施例では、共鳴型に代えて空洞型（膨張型）の消音器３３が用いられている。より詳しくは、吸気管１５においてエアクリーナ１６よりも上流部分１５ａは、水平方向へ延びてボックス２０の前壁２０ｅを貫通している。同上流部分１５ａは、ボックス２０内で向きを垂直方向に変えている。そして、上流部分１５ａの開口端は空気の吸い込み口１５ｂとなっている。
【００３４】
上流部分１５ａの途中には膨張室３３ａを有する箱が設けられている。この箱は消音器３３を構成するものであり、ボックス２０内の空間２３に配置され、ボルト３０によって天井部２０ｃに締付け固定されている。このタイプの消音器３３は、吸気音が吸気管１５から膨張室３３ａへ伝播する際の体積変化、あるいは膨張室３３ａから吸い込み口１５ｂへ伝播する際の体積変化を利用して、吸気音を互いに干渉させて所定周波数成分を低減させるものである。前記以外の構成は第１実施例と同様であるので、同一の部材には同一の番号を付して説明を省略する。
【００３５】
従って、本実施例によれば消音の原理が共鳴型の消音器２７と異なるものの、第１実施例と同様にして、本体ケース１２内の通気性や保守・点検のしやすさを損なったり、発電装置１１の全体を大きくしたりせずに、エンジン１４の吸気音を低減できる。
【００３６】
さらに、本実施例では吸気管１５の上流部分１５ａがボックス２０に挿通支持されているので、同上流部分１５ａの動きが規制される。このため、たとえエンジン１４の振動が吸気管１５や消音器３３に伝わっても、これらがボックス２０の内壁面２０ｂ、電気部品２１、ケーブル２２等に当たって干渉し合うことが一層確実に防止される。
（第４実施例）
次に、本発明を具体化した第４実施例について図４に従って説明する。
【００３７】
本実施例では共鳴型の消音器２７がエンジン１４の吸気管１５に接続されていない点が第１実施例と大きく異なっている。すなわち、消音器２７はボックス２０内の空間２３に配置され、かつボルト３０によって天井部２０ｃに固定された共鳴箱２８と、その共鳴箱２８から下方へ垂下する共鳴管２９とから構成されている。共鳴管２９はボックス２０の内外を連通させている。この消音器２７は、エンジン１４の作動にともない発生して本体ケース１２内の空間で増幅される音（吸気音、排気音等）を、共鳴作用により低減するものである。前記以外の構成は第１実施例と同様であるので、同一の部材には同一の番号を付して説明を省略する。
【００３８】
従って、本実施例によれば消音の対象が吸気音から本体ケース１２内の音に代わるものの、第１実施例と同様に、本体ケース１２内の通気性や保守・点検のしやすさを損なったり、発電装置１１の全体を大きくしたりせずに、前記音を低減できる。
（第５実施例）
次に、本発明を具体化した第５実施例について図５に従って説明する。
【００３９】
本実施例では、上下両端を開放した筒状部材３４がボックス２０内の空間２３に配設され、その筒状部材３４の上端が天井部２０ｃに固定されている。筒状部材３４の下端には孔３５を有する底板３６が固定されている。筒状部材３４の天井部２０ｃに対する固定、及び底板３６の筒状部材３４に対する固定には、溶接、ボルト等の手段を用いることができる。これらの天井部２０ｃの一部、筒状部材３４及び底板３６によって共鳴箱３７が構成されている。吸気管１５からは上端を開放した共鳴管３８が分岐し、その上端部が前記底板３６の孔３５に隙間のない状態で挿通されている。そして、前記共鳴箱３７及び共鳴管３８によって消音器３９が構成されている。それ以外の構成は第１実施例と同様であるので、同一の部材には同一の番号を付して説明を省略する。
【００４０】
従って、本実施例によれば第１実施例と同様の作用及び効果に加え、より簡単な構造によってエンジン１４の吸気音を低減することができる。すなわち、ボックス２０の天井部２０ｃが共鳴箱３７の一部を兼ねているので、その分、同ボックス２０内の空間２３を有効に利用でき、少ない材料で消音器３９を形成できる。
【００４１】
さらに、ボックス２０及び共鳴箱３７を一つのアセンブリとして製作し、その後、底板３６の孔３５に共鳴管３８を挿通することによって消音器３９を形成することができる。このため、消音器２７を予め吸気管１５側に設け、この消音器２７をボックス２０内に収容して締結する場合（第１実施例）に比べ、組付作業が容易に行える。
【００４２】
なお、本発明は次に示す別の実施例に具体化することができる。
（１）消音器２７，３３のボックス２０に対する固定位置は、同ボックス２０の内壁であれば特に限定を受けない。例えば、天井部２０ｃに代えて、側壁に消音器２７，３３を固定してもよい。
【００４３】
（２）消音器２７における共鳴箱２８の形状や、消音器３３における膨張室３３ａの形状を適宜に変更してもよい。
以上、本発明の各実施例について説明したが、各実施例から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下にそれらの効果とともに記載する。
【００４４】
（イ）請求項１に記載の発電装置において、前記消音器は所定の容積を有する共鳴箱と、その共鳴箱に突設されて本体ケース内の空間に開口した共鳴管とからなるエンジン駆動型発電装置。このような構成とすることにより、エンジンの作動にともない発生し、かつ本体ケース内の空間で増幅される音を、消音器の共鳴作用により低減できる。
【００４５】
（ロ）請求項２に記載の発電装置において、前記消音器は所定の容積を有する共鳴箱と、その共鳴箱及び吸気管間を連通させる共鳴管とからなるエンジン駆動型発電装置。このような構成とすることにより、エンジンの作動にともない発生して吸気管内を伝播する吸気音を消音器の共鳴作用により低減できる。
【００４６】
（ハ）請求項２に記載の発電装置において、前記消音器は吸気管の途中に設けられ、かつ前記ボックス内に配置された、膨張室を有する箱により構成されているエンジン駆動型発電装置。このような構成とすることにより、エンジンの作動にともない発生して吸気管内を伝播する吸気音を膨張室内での体積変化により低減できる。
【００４７】
（ニ）請求項１に記載の発電装置において、前記ボックス内の制御機器の電気部品と消音器との間に仕切り部材を配設したエンジン駆動型発電装置。このような構成とすることにより、発電装置の組付け時において、消音器を前記電気部品に干渉させずにボックス内に配置することができ、組付け作業が容易となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように第１の発明によれば、ボックス内の空間を、従来通りの電気部品の収納と消音器の設置スペースとに兼用している。このため、本体ケース内の通気性や保守・点検のしやすさを損なったり、発電装置の全体を大きくしたりせずに、エンジンの作動にともない発生する音を低減することができる。
【００４９】
第２の発明によれば、第１の発明の効果に加え、エンジンの作動にともない発生して吸気管内を伝播する吸気音を効果的に低減できる。
第３の発明によれば、第２の発明の効果に加え、たとえエンジン等の振動が吸気管を介して消音器に伝わっても、これがボックスの内壁、電気部品等に当たって干渉するのを抑制できる。
【００５０】
第４の発明によれば、第１の発明の効果に加え、制御機器の電気部品が発熱しても、その熱を通気孔からボックスの外部へ放出させることができる。このため、消音器の配置によりボックス内が狭くなるにもかかわらず、電気部品の昇温を抑制できる。
【００５１】
第５の発明によれば、第１の発明の効果に加え、ボックス内の中央付近に、消音器を配設するための広い空間を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるエンジン駆動型発電装置の断面図。
【図２】第２実施例におけるボックスの内部構造を示す断面図。
【図３】第３実施例におけるボックスの内部構造を示す断面図。
【図４】第４実施例におけるボックスの内部構造を示す断面図。
【図５】第５実施例におけるボックスの内部構造を示す断面図。
【符号の説明】
１１…エンジン駆動型発電装置、１２…本体ケース、１４…ディーゼルエンジン、１５…吸気管、１９…発電機、２０…ボックス、２０ｂ…内壁面、２０ｃ…天井部、２１…制御機器の電気部品、２６…通気孔、２７，３３，３９…消音器、３０…締結部材としてのボルト。
【図１】
0003620095.tif 000002
【図２】
0003620095.tif 000003
【図３】
0003620095.tif 000004
【図４】
0003620095.tif 000005
【図５】
0003620095.tif 000006