(57)【要約】【課題】耐久性を向上できるエンジンを提示する。【解決手段】エンジン１は、エンジン本体５と、発電機６と、冷却水ポンプ１６と、冷却ファン７とを有している。エンジン本体５は、クランク軸５０を有している。クランク軸５０は、エンジン本体５の一端側Ｓ１から突出している一端部５１と、エンジン本体５の他端側Ｓ２から突出している他端部５２とを有している。発電機６は、クランク軸５０の一端部５１に直結して取り付けられると共に、クランク軸５０によって駆動されて、電力を発生させる。冷却水ポンプ１６は、発電機６から電力が供給され、この電力によって駆動される。冷却ファン７は、エンジン本体５の他端側Ｓ２から突出しているクランク軸５０の他端部５２に取り付けられ、クランク軸５０によって駆動される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸と、発電機と、冷却水ポンプと、冷却ファンとを備えるエンジンにおいて、
上記発電機は、上記クランク軸によって駆動されるように、上記クランク軸の一端部に取り付けられ、
上記冷却水ポンプは、上記発電機によって駆動され、
上記冷却ファンは、上記クランク軸の他端部に取り付けられていることを特徴とする、エンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンにおいて、
上記クランク軸の上記他端部と上記冷却ファンとの間に配置されるスペーサを備え、
上記スペーサは、上記他端部の外周面および端面を囲むカバー部を有しているエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランク軸と、発電機と、冷却水ポンプと、冷却ファンとを備えるエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンとしては、特開２００９−２９９５１４号公報（特許文献１）に記載されているものがある。このエンジンは、エンジンのケーシングから突出しているクランク軸の一端部側に、オルタネータと、冷却水ポンプと、冷却ファンとを有している。冷却水ポンプは、冷却ファンのファン軸に取り付けられている。ファン軸およびオルタネータの入力軸は、それぞれケーシングに対してクランク軸の一端部側に設けられている。クランク軸の一端部側、ファン軸および入力軸には、それぞれプーリが取り付けられている。これらの３つのプーリには、１本のベルトが巻回されている。そして、ベルトを介してクランク軸の動力がオルタネータ、冷却水ポンプおよび冷却ファンに伝達され、これらが駆動されるようにしている。
【０００３】
しかしながら、従来のエンジンでは、上記ベルトは樹脂材料からなっており、他の例えば金属材料からなる機械部品に比べて耐久性は劣っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９９５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、耐久性を向上できるエンジンを提示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るエンジンは、クランク軸と、発電機と、冷却水ポンプと、冷却ファンとを備えるエンジンにおいて、上記発電機は、上記クランク軸によって駆動されるように、上記クランク軸の一端部に取り付けられ、上記冷却水ポンプは、上記発電機によって駆動され、上記冷却ファンは、上記クランク軸の他端部に取り付けられていることを特徴とする。
【０００７】
上記エンジンにおいて、上記クランク軸の上記他端部と上記冷却ファンとの間に配置されるスペーサを備え、上記スペーサは、上記他端部の外周面および端面を囲むカバー部を有している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るエンジンは、ベルトを使用することなく、クランク軸からの動力を発電機、冷却水ポンプおよび冷却ファンに伝達できるので、エンジンの耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るコージェネレーション装置の内部構成を示す正面図である。
【図２】コージェネレーション装置の内部構成を示す背面図である。
【図３】コージェネレーション装置の内部構成を示す右側面図である。
【図４】コージェネレーション装置のエンジンの主要な構成を示す模式平面図である。
【図５】エンジンの一部の外観斜視図である。
【図６】エンジンの冷却ファンの取り付け構造を説明するための部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００１１】
図１乃至３は、本発明の一実施形態に係るエンジン１０を備えるコージェネレーション装置の内部構成を示す簡略構成図である。
【００１２】
図１乃至３に示すように、上記コージェネレーション装置は、パッケージ２と、このパッケージ２内に収容されているエンジン１とを備える。パッケージ２は、略直方体に形成されている。
【００１３】
上記コージェネレーション装置は、エンジン本体５と、発電機６と、ミストセパレータ８と、冷却水タンク１１と、エアクリーナ１２と、吸気口１３ａを有する吸気サイレンサ１３と、始動トランス（スタータ）１５と、冷却水ポンプ１６と、ドレインフィルタ１７と、排気サイレンサ１９と、水／水熱交換器２１と、排気ガス熱交換器２２とを有する。エンジン本体５は、例えばガスエンジンが採用される。なお、エンジン本体５は、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン等であってもよい。
【００１４】
上記構成のコージェネレーション装置では、エンジン本体５が起動されると、空気が吸気口１３ａから吸気サイレンサ１３を介してエンジン本体５に供給される。エンジン本体５が駆動されることにより、発電機６も駆動され、電力が外部に取り出される。一方、エンジン本体５から排気される排気ガスは、排気ガス熱交換器２２および排気サイレンサ１９を介して、ミストセパレータ８に導入される。このミストセパレータ８により、排気ガス中の水分や固形物が除去された後、排気ガスは、コージェネレーション装置の上方から外部へ排出される。エンジン本体５の冷却水は、冷却水ポンプ１６によってエンジン本体５内の水ジャケット、水／水熱交換器２１および排気ガス熱交換器２２を循環する。エンジン本体５の排熱は、水ジャケットおよび排気ガス熱交換器２２で冷却水に回収される。冷却水は、水／水熱交換器２１に導入される水を加熱する。このため、エンジン本体５の排熱が、水／水熱交換器２１から温水として外部に取り出される。
【００１５】
図４は、エンジン１の主要な構成の模式平面図を示す。
【００１６】
図４に示すように、エンジン１は、エンジン本体５と、発電機６と、冷却水ポンプ１６と、冷却ファン７とを備えている。エンジン本体５は、クランク軸５０を有している。クランク軸５０は、エンジン本体５の一端側Ｓ１から突出している一端部５１と、エンジン本体５の他端側Ｓ２から突出している他端部５２とを有している。
【００１７】
発電機６は、エンジン本体５の一端側Ｓ１に、エンジン本体５に対して間隔をおいて位置している。発電機６は、一端部５１に直結して取り付けられると共に、クランク軸５０によって駆動されて、電力を発生させるようになっている。
【００１８】
冷却水ポンプ１６は、発電機６から電力が供給され、この電力によって駆動されるようになっている。
【００１９】
冷却ファン７は、エンジン本体５の他端側Ｓ２に、エンジン本体５に対して間隔をおいて位置している。冷却ファン７は、他端部５２に取り付けられ、クランク軸５０によって駆動されるようになっている。
【００２０】
図５は、エンジン１のエンジン本体５近傍の外観斜視図を示す。
【００２１】
図５に示すように、エンジン本体５は、シリンダブロック５３と、ギアケースカバー５４と、オイルパン５５と、スペーサ６１と、冷却ファン用スペーサ６２とを有している。
【００２２】
ギアケースカバー５４は、他端側Ｓ２において、シリンダブロック５３の端面に取り付けられている。オイルパン５５は、シリンダブロック５３の下方に設けられている。オイルパン５５内には潤滑油が貯留されている。
【００２３】
図６は、クランク軸５０の他端部５２に対する冷却ファン７の取り付け構造の断面図を示す。
【００２４】
図６に示すように、ギアケースカバー５４は、クランク軸孔５４ａを有している。このクランク軸孔５４ａから、クランク軸５０の他端部５２が他端側Ｓ２に突出している。
【００２５】
スペーサ６１、冷却ファン用スペーサ６２および冷却ファン７は、一端側Ｓ１から他端側Ｓ２に向かって順番に一列に並んで配置されている。スペーサ６１、冷却ファン用スペーサ６２および冷却ファン７は、他端部５２の中心軸と同軸上に位置している。
【００２６】
他端部５２は、端面５２ａと、この端面５２ａに向けてテーパしている外周面５２ｂと、端面５２ａの中心部から一端側Ｓ１に設けられたねじ穴５２ｃとを有している。
【００２７】
スペーサ６１は、断面略Ｈ形状に形成され、円盤状の中央部６１１と、中央部６１１から一端側Ｓ１に突出する円筒状のクランク軸取付部６１２と、中央部６１１から他端側Ｓ２に突出する円筒状のファン用スペーサ取付部６１３とを有している。クランク軸取付部６１２は、クランク軸孔５４ａの内側に位置すると共に、他端部５２の外周面５２ｂの外側に位置している。
【００２８】
クランク軸取付部６１２は、内周面６１２ａと、外周面６１２ｂとを有している。内周面６１２ａは、他端部５２の外周面５２ｂと接している。外周面６１２ｂとクランク軸孔５４ａとの間には、オイルシール５４１が設けられている。このオイルシール５４１は、ギアケースカバー５４とスペーサ６１との間から潤滑油が漏れるのを防ぐようになっている。
【００２９】
中央部６１１は、他端部５２の端面５２ａに対向している端面６１１ａと、冷却ファン用スペーサ６２に対向している端面６１１ｂと、上記径方向の中央部に設けられた貫通孔６１１ｃとを有している。端面６１１ａは、他端部５２の軸方向に端面５２ａに対して間隔をおいて位置している。端面６１１ｂから貫通孔６１１ｃを通って、ボルト８１が挿通されている。中央部６１１およびクランク軸取付部６１２が、他端部５２の端面５２ａおよび外周面５２ｂを囲む一体構造のカバー部を形成している。
【００３０】
ボルト８１は、他端部５２のねじ穴５２ｃに締結されている。これにより、スペーサ６１は、他端部５２に固定される。ここで、上記中央部６１１は、ボルト８１の取付座金として機能している。
【００３１】
ファン用スペーサ取付部６１３は、冷却ファン用スペーサ６２に面する端面６１３ａと、この端面６１３ａから上記軸方向に沿って設けられたねじ穴６１３ｂ、６１３ｂとを有している。
【００３２】
冷却ファン用スペーサ６２は、断面略Ｈ形状に形成され、上記軸方向に沿って設けられた貫通孔６２ａ、６２ａを有している。この貫通孔６２ａ、６２ａには、ボルト８２、８２が挿通されている。
【００３３】
ボルト８２、８２は、冷却ファン７および冷却ファン用スペーサ６２を通って、スペーサ６１のねじ穴６１３ｂ、６１３ｂに締結している。これにより、冷却ファン７は、スペーサ６１および冷却ファン用スペーサ６２を介して他端部５２に固定されている。
【００３４】
上記構成のエンジン１によれば、上記発電機６は、クランク軸５０の一端部５１に直結して取り付けられているので、クランク軸５０によって駆動されて電力を発生させる。この電力によって、冷却水ポンプ１６が駆動される。一方、上記冷却ファン７は、他端部５２に取り付けられているので、クランク軸５０によって駆動される。したがって、エンジン１は、クランク軸５０からの動力を発電機６、冷却水ポンプ１６および冷却ファン７にベルトを使用することなく伝達できるので、エンジンの耐久性を向上できる。
【００３５】
また、スペーサ６１において、中央部６１１およびクランク軸取付部６１２が、クランク軸５０の他端部５２の端面５２ａおよび外周面５２ｂを囲む一体構造のカバー部を形成している。このため、エンジン１は、クランク軸５０の他端部５２が外部に露出するのを防いで、潤滑油等の液密性を確保することができる。
【００３６】
また、上記スペーサ６１は、取付座金として機能する中央部６１１とクランク軸取付部６１２とを一体構造にしているので、別途取付座金を形成する必要がない。このため、エンジン１は、部品点数を削減して、コストを低減できる。
【００３７】
なお、上記実施形態では、上記発電機６は、クランク軸５０の一端部５１に直結して取り付けられていたが、歯車機構を介して間接的に一端部に取り付けられてもよい。
【００３８】
また、上記実施形態では、スペーサ６１と冷却ファン用スペーサ６２とを別体としていたが、スペーサと冷却ファン用スペーサとを一体構造としてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、コージェネレーション装置がエンジン１を備えていたが、ＧＨＰ（ガスヒートポンプ）が本発明に係るエンジンを備えていてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１  エンジン
６  発電機
７  冷却ファン
１６  冷却水ポンプ
５０  クランク軸
５１  一端部
５２  他端部
５２ａ  端面
５２ｂ  外周面
６１  スペーサ
６１１  中央部
６１２  クランク軸取付部
Ｓ１  一端側
Ｓ２  他端側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014190323.tif 000006
【図５】
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【図６】
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