(57)【要約】【課題】  オーバーヒートを防止しながら、小型化も可能な動力システムを提供することである。【解決手段】  ハウジング１と、このハウジング１内に収容されたエンジンＥと、上記エンジンＥの一部または全部を覆う覆い部材５とが設けられ、上記覆い部材５とエンジンＥとの間に形成された空間で冷却エア通路ａが構成されるとともに、この冷却エア通路ａの一方が、冷却ファンＦで吸引される冷却エアの流通路ｂに接続され、他方が排気通路ｃに接続された動力システムを前提とし、上記ハウジングに形成されたエア導入口８と上記冷却エアの流通路ｂとの間のエア導入通路ｄが、上記ハウジング１内の空間Ｘと遮断されている。【選択図】  図１
2018112170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
このハウジング内に収容されたエンジンと、
上記エンジンの一部または全部を覆う覆い部材とが設けられ、
上記覆い部材とエンジンとの間に形成された空間で冷却エア通路が構成されるとともに、
この冷却エア通路の一方が、冷却ファンで吸引される冷却エアの流通路に接続され、他方が排気通路に接続された動力システムであって、
上記ハウジングに形成されたエア導入口と上記冷却エアの流通路との間のエア導入通路が、上記ハウジング内の空間と遮断された動力システム。
【請求項２】
上記エンジンの一部である燃焼室の周囲が上記覆い部材で覆われ、上記燃焼室の周囲に上記冷却エア通路が構成された請求項１に記載の動力システム。
【請求項３】
上記排気通路は、上記ハウジングに形成された排気口に接続された請求項１又は２に記載の動力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、壁面洗浄や塗装などの目的で液体を圧送する流体圧ポンプの動力源となる動力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、水を圧送して壁面を洗浄するシステムでは、キャスターを備えた台車にエンジンとそのエンジンを駆動源とする流体圧ポンプを搭載し、流体圧ポンプからの圧力水を、配管を経由してノズルから噴出させるようにしている。
この種の動力システムは、屋外で使用する場合が多いが、上記エンジン及び流体圧ポンプの騒音が大きいため、それが公害のもとになってしまうという問題があった。
そのため、上記エンジン及び流体圧ポンプをハウジング内に組み込んで、騒音の発生を防止している。
【０００３】
上記のように騒音源であるエンジンや流体圧ポンプをハウジング内に組み込んでしまえば、騒音が外に漏れないが、この場合には、エンジン等の熱がハウジング内にこもってしまうという別の問題が発生する。ハウジング内に熱がこもってしまう状態で運転を続ければ、エンジンや流体圧ポンプがオーバーヒートしてしまうという問題が発生する。
このような問題を解決するため、発熱するエンジンを、エアによって積極的に冷却する動力システムがあった。
例えば、図２に示す従来の動力システムは、ハウジング１内に、エンジンＥと、このエンジンＥを駆動源とする、流体圧ポンプＰと冷却ファンＦとが組み込まれている。
【０００４】
上記エンジンＥは、燃焼室を備えたシリンダヘッド２とオイルパンやクランクを備えたクランクケース３とを備えている。そして、上記クランクケース３の両側から突出させたクランク軸４の一端には上記流体圧ポンプＰを連係し、他端には冷却ファンＦを連結している。したがって、エンジンＥが駆動すれば、流体圧ポンプＰが作動し、冷却ファンＦが回転する。
【０００５】
また、上記シリンダヘッド２の周囲を覆い部材５で覆って、シリンダヘッド２との間の空間を冷却エア通路ａとしている。
さらに、この冷却エア通路ａの一方には、上記覆い部材５に連続して上記冷却ファンＦまでの間をハウジング１内の空間Ｘと区切って、流通路ｂを形成するための仕切り部材６が設けられている。この仕切り部材６には、冷却ファンＦに対応する位置に開口７を形成し、この開口７をハウジング１内に解放している。この開口７から上記冷却エア通路ａまでの間の上記流通路ｂは、ハウジング１の側面に形成されたエア導入口８から冷却ファンＦで吸引された冷却エアの流通路となる。
【０００６】
また、上記冷却エア通路ａの他方には、開口１１を介して冷却エアの排気通路ｃが接続されている。この排気通路ｃは、エンジンＥの排気ガスを排出するためのマフラーＭのカバー１２で構成され、上記冷却エア通路ａとハウジング１の側面に形成された排気口１３とを接続している。
このようにした従来の動力システムでは、エンジンＥによって冷却ファンＦが回転すると、この冷却ファンＦによってハウジング１の側面に形成されたエア導入口８から吸引された冷却エアが、開口７、流通路ｂ、冷却エア通路ａ、排気通路ｃを順に通過して排気口１３からハウジング１外へ排出される。
なお、図２中の符号９は、シリンダヘッド２の外周に形成された放熱用のフィンであり、符号１０は、エンジンＥをハウジング１の底面に固定するための支持台である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１０８１４９号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３８５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、冷却ファンＦによって冷却エアが吸引されて、冷却エア通路ａを通過する過程で、上記シリンダヘッド２が冷却される。
しかし、図２に示す従来の動力システムでは、上記流通路ｂの始端となる開口７がハウジング１内に開口しているため、次のような問題が発生する。
ハウジング内の空間Ｘのエアが、破線の矢印で示すように冷却ファンＦによって吸引され、ハウジング１の外部から吸引された冷却エアに混ざって、上記開口７から流通路ｂに供給されてしまう。
【０００９】
一方、運転中のエンジンＥのシリンダヘッド２は冷却エア通路ａを通過する冷却エアで冷却されたとしても高温になっている。また、クランクケース３内のオイルも高温になるため、クランクケース３もかなり高温になる。そのため、ハウジング１内の空間Ｘはかなり高温になる。
エンジンＥの運転中には、上記のような空間Ｘの高温のエアが、冷却ファンＦによって冷却エアに混入して冷却エア通路ａに供給される。そのため、冷却エア通路ａでの冷却能力が落ちてしまう。
【００１０】
特に、この動力システムは洗浄機などに用いるため、その運搬性を考慮すると小型化が重要な要素になり、ハウジング１を小型化することが望まれる。しかし、ハウジング１を小型化すればするほど内部に熱がこもりやすくなって、空間Ｘが高温になり、その高温のエアが冷却エア通路ａに供給されてしまうことになる。そのため、エンジンＥが十分に冷却されずオーバーヒートし易いという問題があった。
この発明の目的は、オーバーヒートを防止しながら、小型化も可能な動力システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、ハウジングと、このハウジング内に収容されたエンジンと、上記エンジンの一部または全部を覆う覆い部材とが設けられ、上記覆い部材とエンジンとの間に形成された空間で冷却エア通路が構成されるとともに、この冷却エア通路の一方が、冷却ファンで吸引される冷却エアの流通路に接続され、他方が排気通路に接続された動力システムを前提とする。
そして、第１の発明は、上記ハウジングに形成されたエア導入口と上記冷却エアの流通路との間のエア導入通路が、上記ハウジング内の空間と遮断されたことを特徴とする。
上記ハウジング内の空間とは、ハウジング内であって、上記エア導入通路、流通路、冷却エア通路及び排気通路が構成される空間以外の空間のことである。
【００１２】
第２の発明は、上記エンジンの一部である燃焼室の周囲が上記覆い部材で覆われ、上記燃焼室の周囲に上記冷却エア通路が構成されたことを特徴とする。
【００１３】
第３の発明は、上記排気通路が、上記ハウジングに形成された排気口に接続されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明では、ハウジングに形成されたエア導入口と上記冷却エアの流通路との間のエア導入通路が、上記ハウジング内の空間と遮断されたので、エンジンの熱によって高温になったハウジング内のエアが、冷却エアに混ざってしまうことがない。したがって、冷却エア通路に供給される冷却エアの温度を低く保って、エンジンを冷却することができる。そのため、ハウジングを小型化してハウジング内に熱がこもりやすくなっても、エンジンの温度上昇を抑えることができ、エンジンのオーバーヒートを防止できる。
【００１５】
第２の発明によれば、エンジンにおいて最も高温になりやすい部分を積極的に冷却することができる。
ハウジングが小さくて冷却ファンが小さい場合には、エンジン全体を覆い部材で覆って冷却エア通路を構成すると、冷却エアの流量が不足してしまうことがある。しかし、この発明によれば、最も高温になる部分を冷却して、エンジン全体の温度上昇を抑えることができる。
【００１６】
第３の発明によれば、ハウジング外部から吸引された冷却エアが、流通路、冷却エア通路、排気通路を通過して、排気通路から直接ハウジングの外へ排気される。そのため、冷却エア通路で高温になった冷却エアがハウジング内にとどまることがない。
上記冷却エア通路で熱交換した冷却エアは、高温になって排出されるが、このような高温のエアがハウジング内にとどまると、ハウジング内の温度が上昇してしまう。ハウジング内のエアが高温になれば、覆い部材で覆われた冷却エア通路内にも影響する可能性がある。しかし、この発明ではハウジング内の温度上昇も抑えられ、さらに冷却効率が上がる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１はこの発明の一実施形態を示す概念図である。
【図２】図２は従来の動力システムを示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示す実施形態は、洗浄機などに用いる動力システムである。
そして、この実施形態において、上記した従来システムと同じ構成要素には、図２と同じ符号を用いることにする。
この実施形態のシステムは、ハウジング１の底面に支持台１０を介して固定したエンジンＥと、このエンジンＥのクランク軸４の両端にそれぞれ接続された流体圧ポンプＰ及び冷却ファンＦを組み込んで、エンジンＥ、流体圧ポンプＰ及び冷却ファンＦによる騒音を低減させたシステムである。
なお、上記流体圧ポンプＰには、図示していない洗浄水などの供給パイプや噴射ノズルが接続されている。
【００１９】
以下には、上記従来のシステムと同じ構成について、簡単に説明する。
この実施形態のシステムも、エンジンＥの一部であるシリンダヘッド２の周囲を覆い部材５で覆って冷却エア通路ａを構成している。なお、シリンダヘッド２の外周には、複数の放熱用のフィン９が形成されている。
そして、上記冷却エア通路ａの一方には、仕切り部材６で仕切られ、冷却ファンＦで吸引された冷却エアが通過する流通路ｂが接続されている。この流通路ｂは、冷却ファンＦの位置に対応する開口７から上記冷却エア通路ａの一方の端部までである。
また、冷却エア通路ａの他方には、マフラーＭのカバー１２で仕切られた排気通路ｃが接続されている。この排気通路ｃは、上記冷却エア通路ａからハウジング１に形成された排気口１３までを接続している。
【００２０】
そして、エンジンＥが駆動すると、上記冷却ファンＦが作動して、ハウジング１に形成されたエア導入口８から冷却エアが吸引される点は上記従来のシステムと同じである。
ただし、この実施形態では、上記エア導入口８と上記冷却ファンＦとの間に、仕切り部材１４で囲まれたエア導入通路ｄが構成されている点が、従来と異なる。
この仕切り部材１４は、上記仕切り部材６に形成された開口７から、ハウジング１に形成されたエア導入口８までの空間をエア導入通路ｄとして仕切る部材である。これにより、冷却ファンＦで吸引された冷却エアの流通路ｂの開口７が、ハウジング１内の空間Ｘから遮断される。
【００２１】
すなわち、上記エア導入口８と上記流通路ｂ間のエア導入通路ｄが、ハウジング１内の空間Ｘから遮断される。
そして、エンジンＥの駆動によって冷却ファンＦが作動すると、エア導入口８から導入された冷却エアが、上記エア導入通路ｄ、上記流通路ｂ、冷却エア通路ａ、排気通路ｃを通過して排出される過程で、冷却エア通路ａにおいて冷却エアがシリンダヘッド２を冷却する。
【００２２】
この実施形態では、上記したようにエア導入通路ｄが、ハウジング１内の空間Ｘから遮断されている。そのため、冷却エア通路ａから上記覆い部材５を介して放射される熱や、クランクケース３から放射される熱によって空間Ｘ内が高温になったとしても、その高温のエアが冷却ファンＦで吸引されて冷却エアに混ざってしまうことがない。
したがって、冷却エア通路ａに供給される冷却エアの温度を低く保つことができ、シリンダヘッド２を冷却することができる。
シリンダヘッド２が冷却されれば、エンジンＥのオーバーヒートを防止することができ、焼き付き防止や安定したエンジンＥの作動を実現できる。
【００２３】
なお、この実施形態の動力システムの冷却効果を確認するため、エンジンＥの運転中の、キャブレター内のガソリン温度と、クランクケース３内のオイル温度とを測定し、従来のシステムと比較した。
従来のシステム、実施形態のシステムとも、エンジンＥの運転開始から約２０分で、キャブレター内のガソリン温度は最高温度に達したが、そのガソリン温度は、従来のシステムでは６０［℃］以上になったのに対し、実施形態のシステムでは５０［℃］までしか上昇しなかった。
また、オイルの温度は、運転開始から約１０分で最高温度に達したが、従来のシステムでは１４０［℃］となり、この実施形態のシステムでは１１０［℃］であった。
【００２４】
このように、この実施形態のシステムでは、ハウジング１の空間Ｘ内のエアを冷却ファンＦが吸引しないようにすることで、従来のシステムと比べて、エンジンＥの温度上昇を抑えられることを確認できた。
特に、オイルの最高温度を３０［℃］も低く抑えられることによって、エンジンＥの焼き付き防止効果も大きくなるとともに、オイルの寿命を延ばすことができると考えられる。
【００２５】
なお、この実施形態では、クランクケース３の周囲には冷却エア通路ａを構成していないが、上記のようにオイルの温度上昇が抑えられたのは、シリンダヘッド２を冷却することで、エンジンＥの全体の温度上昇が抑えられたからである。
特に、この発明の燃焼室の周囲であるシリンダヘッド２の周りに上記冷却エア通路ａを構成することによって、最も高温になりやすい部分に冷却エアを導くことができ、より効率的な冷却ができると考えられる。
【００２６】
また、この実施形態では、上記覆い部材５によってシリンダヘッド２の周囲に冷却エア通路ａを構成しているが、覆い部材５で覆う位置はシリンダヘッド２に対応する部分に限らない。高温になりやすい個所に冷却エア通路ａを構成してその部分を冷却することが効率的ではあるが、他の部分を覆ってもよいし、エンジンＥの全体を覆うようにしてもかまわない。
エンジンＥの全体を覆って冷却エア通路ａを構成すれば、エンジンＥの温度をさらに下げることができる。
そして、エンジンＥが冷却されれば、ハウジング１の空間Ｘ内の温度も、それほど上昇しないと予想できる。
【００２７】
なお、上記エンジンＥの一部または全部を覆う覆い部材５は、エンジンＥと別部材で構成されたものでも、エンジンＥと一体的に形成されたものでもよい。上記冷却エアの流通路ｂと上記排気通路ｃとを接続する冷却エア通路ａを、エンジンＥとの間に構成できるものであれば、覆い部材の形態は限定されない。
また、上記流通路ｂを構成する仕切り部材６も、上記覆い部材５と別部材でも一体的に形成したものでもよい。さらに、エア導入路ｄを構成する仕切り部材１４も、上記仕切り部材６と、別部材でも一体の部材でもよい。
また、この実施形態では、マフラーＭのカバー１２が排気通路ｃを兼ねているので、排気通路ｃを構成するスペースや部材を節約できるが、上記カバー１２と別に排気通路ｃを構成してもよい。
【００２８】
さらに、この実施形態では、上記排気通路ｃがハウジング１に形成された排気口１３に接続して、上記冷却エア通路ａで熱交換して高温になった冷却エアが、直接ハウジング１の外部に排出されるようにしている。したがって、高温のエアがハウジング１内にとどまることがなく、ハウジング１の空間Ｘの温度上昇が抑えられ、冷却効率がより上がることが期待できる。
また、上記流体圧ポンプＰの代わりにコンプレッサーを用いて、洗浄液や塗料などを噴霧させることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明は、例えば、圧力水を噴射して建造物の壁面を洗浄する洗浄機などの動力システムに最適である。
【符号の説明】
【００３０】
１    ハウジング
２    （燃焼室の周囲に相当する）シリンダヘッド
３    （エンジンの部分である）クランクケース
５    覆い部材
８    エア導入口
１３    排出口
Ｅ    エンジン
Ｆ    冷却ファン
Ｘ    （ハウジング内の）空間
ａ    冷却エア通路
ｂ    流通路
ｃ    排気通路
ｄ    エア導入通路
【図１】
2018112170.tif 000003
【図２】
2018112170.tif 000004