(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと発電部品とをケースに一括して収納し、前記ケースは運搬することができる可搬式発電機において、
前記発電部品は、前記エンジンの排気系統に設け排気を貯める排気貯留室に、高温導体を臨ませ、前記エンジンのクランク軸に設けたファンで発生した冷却空気を貯める冷却室に、低温導体を臨ませた熱発電素子であり、
前記エンジン及び前記発電部品を、シュラウドで囲い、前記ファンで発生した冷却空気を前記エンジン、前記発電部品の順で流すようにしたことを特徴とする可搬式発電機。
【請求項２】
前記シュラウドは、前記可搬式発電機の吸気口から吸い込まれた前記冷却空気が流れる通路を形成し、且つ前記ファンの付近で曲面の形状を呈していることを特徴とする請求項１記載の可搬式発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと発電部品とをケースに一括して収納している可搬式発電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンと発電部品とをケースに一括して収納している可搬式発電機が実用に共されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２８６９１９公報（図２）
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１２は従来の技術の可搬式発電機を説明する図であり、可搬式発電機１００は、ベースプレート１０１の略中央にエンジン１０２が搭載され、このエンジン１０２のクランクシャフト１０３に発電部としての発電部品１０４及び冷却ファン１０５が接続され、この反対側に燃料タンク１０６と、燃料系統１０７が配置され、これらの部品が想像線で示すケース１０８に一括して収められている。このケース１０８の上部には、想像線で示す取っ手１０９が設けられており、この取っ手１０９を手で握り持ち上げることで、可搬式発電機１００を可搬できる。
【０００４】
従来技術においては、発電部としての発電部品１０４を回転駆動させるため、回転部分へのグリース供給、摩耗部品の交換等のメンテナンスが必要である。その結果、手間とコストが掛かる。すなわち、可搬式発電機において、発電部品のメンテナンスに掛かる手間とコストを低減することができる技術の提供が求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、可搬式発電機において、発電部品のメンテナンスに掛かる手間及びコストを低減することができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、エンジンと発電部品とをケースに一括して収納し、前記ケースは運搬することができる可搬式発電機において、前記発電部品は、前記エンジンの排気系統に設け排気を貯める排気貯留室に、高温導体を臨ませ、前記エンジンのクランク軸に設けたファンで発生した冷却空気を貯める冷却室に、低温導体を臨ませた熱発電素子であり、前記エンジン及び前記発電部品を、シュラウドで囲い、前記ファンで発生した冷却空気を前記エンジン、前記発電部品の順で流すようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記シュラウドは、前記可搬式発電機の吸気口から吸い込まれた前記冷却空気が流れる通路を形成し、且つ前記ファンの付近で曲面の形状を呈していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明では、発電部品は、エンジンの排気系統に設け排気を貯める排気貯留室に、高温導体を臨ませ、エンジンのクランク軸に設けたファンで発生した冷却空気を貯める冷却室に、低温導体を臨ませた熱発電素子である。熱発電素子で発電するので、グリース供給や摩耗部品の交換が必要なく、メンテナンスに掛かる手間とコストを低減することができる。
【０００９】
請求項１に係る発明では、エンジン及び発電部品を、シュラウドで囲い、ファンで発生した冷却空気をエンジン、発電部品の順で流すようにした。シュラウドで冷却通路を構成するので、１つのファンでエンジンと発電部品を冷却することができる。
請求項２に係る発明では、冷却空気を効率良く流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に使用する熱発電素子の基本原理を説明する図であり、発電部品としての熱発電素子１０は、高温側に設けられている高温導体１１と、低温側に設けられている低温導体１２、１２と、高温導体１１と低温導体１２とに介設されるｎ型熱電半導体１３及びｐ型熱電半導体１４とからなる。
【００１１】
次に、この熱発電素子１０の作用を説明する。
高温導体１１は、高温の熱媒体から矢印（１）のように熱が供給されると高温が維持される。又、低温導体１２、１２は低温の媒体へ矢印（２）、（２）のように放熱することで低温が維持される。
このようにして、高温導体１１と低温導体１２、１２との間に温度差が生じると、ゼーベック効果が起こる。
ゼーベック効果によれば、ｎ型熱電半導体１３で、矢印（３）のように、電子１５が移動し、ｐ型熱電半導体１４で、矢印（４）のように、正孔１６が移動する。この結果、矢印（５）のように、電流が生じる。
【００１２】
なお、ｎ型及びｐ型熱電半導体の材料としては、ビスマス・テルル化合物が好適であるが、この他、鉛・テルル合金、シリコン・ゲルマニウム合金、コバルト・アンチモン化合物及び亜鉛・アンチモン化合物など、熱電材料であれば、種類は問わない。
【００１３】
図２は本発明に係る熱発電素子の外観を説明する図であり、熱発電素子１０は、高温導体１１と、低温導体１２と、高温導体１１と低温導体１２で挟まれたｎ型熱電半導体１３及びｐ型熱電半導体１４とからなり、全体的に板状を呈する。
【００１４】
図３は本発明に係る可搬式発電機の斜視図であり、可搬式発電機２０は、エンジン等を一括して収納するケース２１と、このケース２１内へ外気を取り入れる吸気口２２と、ケース２１内から空気を排出する排気口２３と、ケース２１の上部に設けられ手で握ることができる取っ手２４と、この取っ手２４の近傍に設けられている給油キャップ２５と、ケース２１に下部に設けられケース２１を支える足２６とを備えている。ケース２１に取っ手２４を備えることで、可搬式発電機２０を簡易に運搬することができる。
【００１５】
図４は図３の４−４線断面図であり、可搬式発電機２０は、ケース２１の下部にマウントラバー２７、２７を介して設けられているベースプレート２８と、このベースプレート２８に搭載されているエンジン３０と、このエンジン３０に設けられているクランク軸３１と、このクランク軸３１にナット３２で固定され冷却空気を発生するファン３３と、エンジン３０に接続され排気を導く排気系統３４とを備えている。
なお、排気系統３４の詳細は後述する。
【００１６】
図５は本発明に係る可搬式発電機の平面断面図であり、排気系統３４は、エンジン３０に接続され排気を導く排気導入管３５と、この排気導入管３５に設けられ排気を貯める排気貯留室３６と、この排気貯留室３６に設けられ貯められた排気を外部へ出すテールパイプ３７とからなる。
【００１７】
排気貯留室３６は、排気導入管３５を支える支持板３８と、排気貯留室３６の外面３９に設けられ温度差で発電する発電部品としての熱発電素子１０、１０と、これらの発電部品としての熱発電素子１０、１０に臨むように設けられ放熱する放熱板４１、４１と、この放熱板４１、４１に設けられ放熱するヒートシンク４２とを備えている。
【００１８】
エンジン３０は、吸気管４３を備え、この吸気管４３の反対側に排気導入管３５が接続されている。排気導入管３５は、排気貯留室３６の中に入りＵ字形状部を有し、支持板３８で支持されている。この結果、排気導入間３５を適切な位置に固定することができる。
【００１９】
また、ケース２１の内部には、発電部品としての熱発電素子１０、１０及びエンジン３０を囲うように設けられているシュラウド４４、４４と、このシュラウド４４、４４の内側に形成され冷却空気を貯める冷却室４５とを備えている。
【００２０】
シュラウド４４、４４は、吸気口２２、２２から吸い込まれた冷却空気が流れる通路を形成する。ファン３３を回転させると、吸気口２２、２２から空気が吸い込まれ、エンジン３０及び冷却室４５に冷却空気が送られる。冷却空気は、放熱板４１、４１及びヒートシンク４２を冷却し、排気口２３、２３から外部へ排出される。この結果、放熱板４１、４１及びヒートシンク４２から効率良く放熱することができる。
【００２１】
なお、実施例では、冷却室４５は、シュラウド４４、４４で囲われた通路であるが、必ずしもシュラウド４４、４４で囲われた通路に限定されず、シュラウド４４、４４が無いケース２１で囲われた空間でもよい。
【００２２】
図６は図４の６ー６線断面図であり、ケースの上部には、燃料タンク４６が設けられており、給油口４７は給油キャップ２５で塞がれている。
シュラウド４４は、ファン３３の付近で曲面４８の形状を呈している。この結果、冷却空気を効率良く流すことができる。
【００２３】
ヒートシンク４２は、一定の間隔をおいて板状のフィン５１が複数配置されており、これら板状のフィン５１とフィン５１の隙間５２を冷却空気が流れ、排気口２３から外部に出る。
排気導入管３５の端部５３は、排気貯留室３６内にある。この結果、エンジン３０からの排気は、一旦、排気貯留室３６に貯められる。この結果、排気貯留室３６を高温に保つことができる。
【００２４】
図７は排気導入管の形状を説明する図であり、エンジンに接続された排気導入管３５は、排気貯留室３６の入口部５４から、排気貯留室３６の内部に入る。そして、第１Ｕ字形状部５５、第２Ｕ字形状部５６及び第３Ｕ字形状部５７を経て、端部５３に至る。すなわち、排気貯留室３６内における、排気導入管３５の経路は長くなる。この結果、放熱による熱量を増加し、排気貯留室３６内をよりいっそう高温に保つことができる。
【００２５】
図８は図４の要部拡大図であり、（ａ）に示す実施例では、熱発電素子１０は、排気貯留室３６の外面３９に高温導体１１が臨み、冷却室４５側にある放熱板４１の内面５８に低温導体１２が臨むように設けられている。
【００２６】
（ｂ）は要部の別実施例を説明する図であり、熱発電素子１０は、低温導体１２に放熱フィン５９が接するように設けられている。この結果、低温導体１２から冷却室４５によりいっそう効率良く放熱させることができる。
【００２７】
以上の構成からなる可搬式発電機の作用を次に述べる。
図９は冷却空気の流れを説明する図であり、ファン３３を回転させると、矢印（６）、（６）のように、吸気口２２から冷却空気が流れる。得られた冷却空気は、冷却室４５に流れ込み、放熱板４１、４１に当たり矢印（７）のように流れる冷却空気と、排気貯留室３６を回り込んで矢印（８）のように流れる冷却空気とに分かれる。そして、冷却空気は、矢印（９）、（９）のように排気口２３から外部へ排出される。
【００２８】
シュラウド４４、４４により通路（冷却室４５）が形成されているので、常に新しい冷却空気が一方向に流れ、効率よく発電部品としての熱発電素子１０を冷却することができる。
【００２９】
図１０は排気の流れを説明する図であり、燃料は吸気管４３から吸い込まれた空気と混合され、エンジン３０で燃料し、排気される。（ａ）に示すように、排気はエンジン３０から排気導入管３５に排出され、矢印（１０）のように流れる。
（ｂ）に示すように、排気貯留室３６内の排気導入管３５を、矢印（１１）のように流れる。そして、矢印（１２）のように、排気貯留室３６内に放出され、一旦、貯められる。排気貯留室３６に貯められた排気は、矢印（１３）のようにテールパイプ３７に流れ込み、矢印（１４）のように外部へ排気される。
【００３０】
図１１は図１０（ａ）の要部拡大図であり、排気から伝わった熱は、低温側に伝わるため、矢印（１５）のように、排気系統としての排気貯留室３６から高温導体１１に熱が伝わる。この結果、高温導体１１は、高温になる。
【００３１】
一方、低温導体１２は、矢印（１６）のように、冷却室４５側へ放熱板４１を介して放熱する。この結果、低温導体１２は、低温になる。すなわち、熱発電素子１０の高温導体１１側と、低温導体１２側に温度差が生じる。そうすると、図１で説明した基本原理のように、矢印（１７）に示す向きに、電流が流れて発電される。
【００３２】
尚、本発明に係る可搬式発電機は、実施の形態ではエンジン等をケース一括して収めたが、ケースに限定されず、フレームに一括して収める形でもよく、一括して可搬できれば差し支えない。
請求項１のファンは、斜流ファンを適用したが、斜流ファンに限定されず、ラジアルファン（遠心式ファン）や軸流ファンでも適用可能であり、冷却空気を発生させることができれば他の形式のファンでも差し支えない。
また、実施の形態では、冷却空気をエンジン側から発電部品としての熱発電素子側へ流したが、この向きに限定されず、冷却空気を発電部品としての熱発電素子側からエンジン側へ流しても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、可搬式発電機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に使用する熱発電素子の基本原理を説明する図である。
【図２】本発明に係る熱発電素子の外観を説明する図である。
【図３】本発明に係る可搬式発電機の斜視図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】本発明に係る可搬式発電機の平面断面図である。
【図６】図４の６ー６線断面図である。
【図７】排気導入管の形状を説明する図である。
【図８】図４の要部拡大図冷却風の流れを説明する図である。
【図９】冷却空気の流れを説明する図である。
【図１０】排気の流れを説明する図である。
【図１１】図１０（ａ）の要部拡大図である。
【図１２】従来の技術の可搬式発電機を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…熱発電素子（発電部品）、１１…高温導体、１２…低温導体、２０…可搬式発電機、２１…ケース、３０…エンジン、３１…クランク軸、３３…ファン、３４…排気系統、３５…排気導入管、３６…排気貯留室、３７…テールパイプ、４４…シュラウド、４５…冷却室。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005222627.tif 000009
【図９】
0005222627.tif 000010
【図１０】
0005222627.tif 000011
【図１１】
0005222627.tif 000012
【図１２】
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