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JP6619253B2 - Engine generator - Google Patents

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JP6619253B2
JP6619253B2 JP2016023761A JP2016023761A JP6619253B2 JP 6619253 B2 JP6619253 B2 JP 6619253B2 JP 2016023761 A JP2016023761 A JP 2016023761A JP 2016023761 A JP2016023761 A JP 2016023761A JP 6619253 B2 JP6619253 B2 JP 6619253B2
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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Description

この発明はエンジン発電機に関し、特にクランク軸が鉛直軸の方向に配置されるエンジンを備えるエンジン発電機に関する。   The present invention relates to an engine generator, and more particularly to an engine generator including an engine in which a crankshaft is disposed in a vertical axis direction.

この種のエンジン発電機の例として、例えば特許文献1記載のエンジン発電機が知られている。特許文献1記載のエンジン発電機は、箱型であって鉛直軸方向において下方から上方に向けて第1室から第4室に区画されるパッケージ(フレーム)を備えると共に、第1室に空気取り入れ通路を配置し、第2室にクランク軸が鉛直軸の方向に配置される水冷エンジンを配置すると共に、その下方に発電機を配置し、第3室にラジエータとその冷却風取り入れ通路を配置し、第4室にマフラなどを冷却するための冷却風排風通路を配置するように構成している。   As an example of this type of engine generator, for example, an engine generator described in Patent Document 1 is known. The engine generator described in Patent Document 1 is a box-shaped package including a package (frame) that is partitioned from a first chamber to a fourth chamber in the vertical axis direction from the bottom to the top and takes air into the first chamber. A passage is arranged, a water-cooled engine in which the crankshaft is arranged in the direction of the vertical axis is arranged in the second chamber, a generator is arranged below it, and a radiator and its cooling air intake passage are arranged in the third chamber. A cooling air exhaust passage for cooling the muffler and the like is arranged in the fourth chamber.

より具体的には、特許文献1記載のエンジン発電機は、第2室に換気ファンを配置して第1室の下方から空気を吸引すると共に、第3室の側壁の一方を開口して吸引した空気を外部に放出するように構成している。また、第3室の側壁の他方を開口すると共に、第2にファンを配置し、他方から吸引された空気を上記冷却取り入れ通路から第4室の冷却風排風通路に接続し、第4室の側壁に開口された出口から外部に放出するように構成している。   More specifically, in the engine generator described in Patent Document 1, a ventilation fan is disposed in the second chamber to suck air from below the first chamber, and to open and suck one side wall of the third chamber. It is configured to release the air that has been discharged. In addition, the other side wall of the third chamber is opened, a second fan is disposed, and the air sucked from the other is connected from the cooling intake passage to the cooling air exhaust passage of the fourth chamber. It is constituted so that it may discharge outside from the exit opened in the side wall.

特許第2739186号公報Japanese Patent No. 2739186

上記した如く、特許文献1記載のエンジン発電機においては冷却風を冷却ファンによってパッケージの下部と側壁の一方から吸引して側壁の他方から外部に排出するように構成しているため、冷却風がエンジン本体や補機などに衝突しながら側方に流れることとなり、エンジン本体や発電機、特に熱容量が大きいマフラなどのエンジンの排気系までを効率的に冷却するのが困難であった。   As described above, the engine generator described in Patent Document 1 is configured such that the cooling air is sucked from the lower part of the package and one of the side walls by the cooling fan and is discharged to the outside from the other side wall. It would flow sideways while colliding with the engine body and auxiliary equipment, and it was difficult to efficiently cool the engine body and generator, particularly the exhaust system of the engine such as a muffler with a large heat capacity.

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、クランク軸が鉛直軸の方向に配置されるエンジンを備えるエンジン発電機において、エンジン本体と発電機とエンジンの排気系とを効果的に冷却するようにしたエンジン発電機を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and effectively cool an engine body, a generator, and an exhaust system of the engine in an engine generator having an engine in which a crankshaft is arranged in a vertical axis direction. It is to provide an engine generator configured as described above.

上記した課題を解決するために、請求項1にあっては、クランク軸が鉛直軸の方向に配置されるエンジンと、前記鉛直軸の方向において前記エンジンの下方に配置されると共に、ロータが前記エンジンのクランク軸に締結される発電機とを備えるエンジン発電機において、前記鉛直軸の方向において上方に配置されると共に、前記エンジンの排気を上方から外部に排出する排気系と、大略スカート状を呈して内部空間が形成されると共に、前記内部空間に前記排気系と前記エンジンとを収容するシュラウドと、前記鉛直軸の方向において前記シュラウドの下方に配置される吸気ダクトとを備える如く構成した。   In order to solve the above-described problem, in claim 1, an engine in which a crankshaft is arranged in a direction of a vertical axis, an engine in which the crankshaft is arranged in the direction of the vertical axis, and a rotor in the direction of the vertical axis, An engine generator comprising a generator fastened to a crankshaft of an engine, wherein the engine generator is arranged upward in the direction of the vertical axis, and has an exhaust system for exhausting the exhaust of the engine from above to the outside, and a generally skirt shape. The internal space is formed to include a shroud that accommodates the exhaust system and the engine in the internal space, and an intake duct that is disposed below the shroud in the direction of the vertical axis.

請求項1に係るエンジン発電機にあっては、前記鉛直軸の方向において上方に配置されると共に、前記エンジンの排気を上方から外部に排出する排気系と、大略スカート状を呈してその内部空間に排気系とエンジンとを収容するシュラウドと、シュラウドの下方に配置される吸気ダクトとを備える如く構成したので、下方の吸気ダクトから吸引された空気はそのままシュラウドの内部空間においてエンジンと発電機との回りを流れることなってエンジン本体と発電機とエンジンの排気系とを効果的に冷却することができる。   The engine generator according to claim 1 is arranged upward in the direction of the vertical axis and exhaust system for exhausting the exhaust of the engine from above to the outside, and has an approximately skirt shape and its internal space. The air intake system is configured to include a shroud that houses the exhaust system and the engine, and an intake duct disposed below the shroud, so that air sucked from the lower intake duct remains as it is in the internal space of the shroud. The engine main body, the generator, and the exhaust system of the engine can be effectively cooled.

より具体的には、冷却風は発熱温度の低い発電機を冷却し、次いで発電機より発熱温度の高いエンジン本体を冷却し、その後に発熱温度が最も高いエンジンの排気系を冷却して外部に放出される。   More specifically, the cooling air cools the generator having a low exothermic temperature, then cools the engine body having a higher exothermic temperature than the generator, and then cools the exhaust system of the engine having the highest exothermic temperature to the outside. Released.

即ち、下方の吸気ダクトから吸引された空気はシュラウドの内部空間で集合することとなり、換言すれば流れを阻害されることなく、最も熱容量の大きい排気系に当たることとなり、エンジン本体と発電機のみならず、エンジンの排気系までも効果的に冷却することができる。   That is, the air sucked from the lower intake duct gathers in the inner space of the shroud, in other words, the air flow is not hindered and hits the exhaust system having the largest heat capacity. In addition, the engine exhaust system can be effectively cooled.

また、上方に熱容量の大きいシュラウド(排気ダクト)が設けられることで、自然対流現象を利用することができ、下方から吸引された空気には鉛直対流(熱対流)となってそのままエンジンと発電機の回りを流れることとなり、エンジン本体と発電機とエンジンの排気系を一層効果的に冷却することができる。   In addition, by providing a shroud (exhaust duct) with a large heat capacity in the upper part, natural convection phenomenon can be used, and the air sucked from below becomes vertical convection (thermal convection) as it is in the engine and generator. The engine main body, the generator, and the exhaust system of the engine can be cooled more effectively.

図1はこの発明の実施形態に係るエンジン発電機の正面図である。FIG. 1 is a front view of an engine generator according to an embodiment of the present invention. 図1のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図1のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図1に示すエンジン発電機の上面図である。It is a top view of the engine generator shown in FIG. 図1に示すエンジン発電機の底面図である。It is a bottom view of the engine generator shown in FIG. 図2に示す冷却ファンの説明図である。It is explanatory drawing of the cooling fan shown in FIG. 図2に示すエンジン発電機を下方から見たときの拡大斜視図である。FIG. 3 is an enlarged perspective view when the engine generator shown in FIG. 2 is viewed from below. 図2に示す吸気ダクトの内壁面に形成されるフィンを備える場合と備えない場合の流量Qと圧力Pの特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the characteristic of the flow volume Q and the pressure P with and without the case where the fin formed in the inner wall face of the air intake duct shown in FIG.

以下、添付図面に即してこの発明に係るエンジン発電機を実施するための形態について説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for implementing an engine generator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1はこの発明の実施形態に係るエンジン発電機の正面図、図2は図1のII−II線断面図、図3は図1のIII−III線断面図、図4は上面図、図5は底面図である。   1 is a front view of an engine generator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 5 is a bottom view.

図1から図5において符号10はエンジン発電機を示す。エンジン発電機10は、鉛直軸の方向(図1から図3の上下方向)において上から順に、エンジン(より具体的にはエンジン本体)12と、発電機14と、冷却ファン16と、吸気ダクト20と、シュラウド(排気ダクト)22とを備えると共に、鉛直軸の方向回りの円筒形に形成される円筒フレーム24の内部に収容される。   1 to 5, reference numeral 10 denotes an engine generator. The engine generator 10 includes an engine (more specifically, an engine body) 12, a generator 14, a cooling fan 16, and an intake duct in order from the top in the direction of the vertical axis (the vertical direction in FIGS. 1 to 3). 20 and a shroud (exhaust duct) 22 and accommodated in a cylindrical frame 24 formed in a cylindrical shape around the direction of the vertical axis.

円筒フレーム24は円筒面(側面)24aと上面24bとが気密・液密に締結される一方、図5に示す如く、下部24cは開口されてそこから空気を吸引可能に形成される。より詳しくは、円筒フレーム24は上下に配置される円形パイプ24d,24eと、鉛直軸の方向に延びて円形パイプ24d,24eを接続する3本の真っ直ぐなパイプ24f,24g,24hとを備える。   In the cylindrical frame 24, a cylindrical surface (side surface) 24a and an upper surface 24b are fastened in an air-tight and liquid-tight manner. On the other hand, as shown in FIG. 5, the lower portion 24c is opened so that air can be sucked therefrom. More specifically, the cylindrical frame 24 includes circular pipes 24d and 24e arranged above and below, and three straight pipes 24f, 24g, and 24h that extend in the vertical axis direction and connect the circular pipes 24d and 24e.

上側の円形パイプ24dは上面24bから離間して配置されることで、操作者が把持して円筒フレーム24を運搬することを容易にすると共に、下側の円形パイプ24eは、図5などに示す如く、接地スタンドとして機能することから安定した設置を可能とする。   The upper circular pipe 24d is disposed away from the upper surface 24b, so that the operator can easily grip and transport the cylindrical frame 24, and the lower circular pipe 24e is shown in FIG. As described above, it functions as a grounding stand, thus enabling stable installation.

エンジン12はガソリンを燃料とする点火式の空冷エンジンからなり、シリンダヘッド12aに1個のシリンダとピストン(共に図示せず)が図2と図3において横向きに配置され、クランク軸12bが鉛直軸の方向に配置されてなる単気筒エンジンで例えば160cc程度の排気量を備える。このようにエンジン発電機10は、クランク軸12bが鉛直軸の方向(図1から図3の上下方向)に配置されるエンジン12を備える、いわゆる「バーティカル発電機」として構成される。   The engine 12 is an ignition type air-cooled engine using gasoline as fuel, and a cylinder head 12a has one cylinder and a piston (both not shown) arranged laterally in FIGS. 2 and 3, and the crankshaft 12b is a vertical shaft. For example, a single cylinder engine arranged in the direction of the engine has a displacement of about 160 cc. As described above, the engine generator 10 is configured as a so-called “vertical generator” including the engine 12 in which the crankshaft 12b is arranged in the direction of the vertical axis (the vertical direction in FIGS. 1 to 3).

鉛直軸の方向においてエンジン12の下方に配置される発電機14は、エンジン12のクランク軸12bに締結されて中央部位に回転可能に設けられるロータ14aと、その回りの全周に配置(固定)される磁性体からなるステータ14bとを備え、エンジン12の駆動によるロータ14aの回転に伴ってステータ14bの磁束に鎖交することで誘電起電力(発電出力)を生じる。ステータ14bは例えば24極を備える(極数は3の倍数であれば幾つでも可)。   The generator 14 disposed below the engine 12 in the direction of the vertical axis is disposed (fixed) on a rotor 14a that is fastened to the crankshaft 12b of the engine 12 and is rotatably provided at a central portion, and around the circumference thereof. And a stator 14b made of a magnetic material, and a dielectric electromotive force (power generation output) is generated by interlinking with the magnetic flux of the stator 14b as the rotor 14a is rotated by driving the engine 12. The stator 14b has, for example, 24 poles (any number is possible as long as the number of poles is a multiple of 3).

鉛直軸の方向において発電機14の下方に配置される冷却ファン16は、発電機14のロータ14aを介してエンジン12のクランク軸12bに連結され、エンジン12の駆動によるロータ14aの回転に伴って回転して空気を吸引する。   The cooling fan 16 disposed below the generator 14 in the direction of the vertical axis is connected to the crankshaft 12b of the engine 12 via the rotor 14a of the generator 14, and with the rotation of the rotor 14a driven by the engine 12 Rotates and sucks air.

より詳しくは、冷却ファン16は、図6に示す如く、ロータ14aの下部に締結されてロータ14aと一体に回転する台座16aと、台座16aから鉛直軸の方向において下方に突出させられる複数枚(図示例では8枚)のブレード16bとを備える。   More specifically, as shown in FIG. 6, the cooling fan 16 is fastened to the lower part of the rotor 14a and rotates together with the rotor 14a, and a plurality of cooling fans 16 that protrude downward from the base 16a in the direction of the vertical axis ( 8 blades 16b in the illustrated example.

冷却ファン16の鉛直軸の方向において下方にはエンジン12の始動用のリコイルスタータ18が設けられ、操作者がロープ18aを操作してエンジン12を始動するように構成される。   A recoil starter 18 for starting the engine 12 is provided below the cooling fan 16 in the vertical axis direction, and the operator operates the rope 18a to start the engine 12.

鉛直軸の方向において冷却ファン16の下方に配置される吸気ダクト20は、図7に良く示す如く、内壁面20aの全周にわたって鉛直軸の回りを回転しながら上方に向かう螺旋曲線からなるフィン20bが複数個(図示例では12枚)形成される。それぞれのフィン20bは内壁面20aからピッチ角30度程度で突出するように構成される。   As shown in FIG. 7, the intake duct 20 disposed below the cooling fan 16 in the direction of the vertical axis is a fin 20b formed of a spiral curve that rotates upward around the vertical axis over the entire circumference of the inner wall surface 20a. Are formed (12 in the illustrated example). Each fin 20b is configured to protrude from the inner wall surface 20a with a pitch angle of about 30 degrees.

次いで吸気ダクト20の上方側について説明すると、吸気ダクト20の上方側にはハウジング26が接続される。ハウジング26は、エンジン12の下端から鉛直軸と交差する方向、より具体的には一旦横方向に突出した後、斜め下方向に折曲して傾斜すると共に、その全周に複数個(図示例では10度刻みで36個)の通気孔26bが穿設される傾斜面26aと、鉛直軸の方向の下方において傾斜面26aの下端に接続されると共に、エンジンケースカバーとして機能する大径部26cとを備え、大径部26cで吸気ダクト20に接続される。ハウジング26と吸気ダクト20とは鉛直軸を中心とする円筒形に形成される。ハウジング26と吸気ダクト20は図2に示す如く、ダクトカバー20cで被覆される。   Next, the upper side of the intake duct 20 will be described. The housing 26 is connected to the upper side of the intake duct 20. The housing 26 protrudes from the lower end of the engine 12 in the direction intersecting the vertical axis, more specifically in the lateral direction, and then bends and inclines obliquely downward. 36 in 10 degree increments) and a large-diameter portion 26c which is connected to the lower end of the inclined surface 26a in the lower direction of the vertical axis and functions as an engine case cover. And is connected to the intake duct 20 at the large diameter portion 26c. The housing 26 and the intake duct 20 are formed in a cylindrical shape centered on the vertical axis. The housing 26 and the intake duct 20 are covered with a duct cover 20c as shown in FIG.

また、前記した如く、エンジン12と発電機14と冷却ファン16と吸気ダクト20とは、鉛直軸を中心とする円筒形に形成される円筒フレーム24に収容される。但し、図5に示す如く、吸気ダクト20(とハウジング26)を構成する円筒の重力軸はエンジン12のクランク軸12b(図示の便宜のためリコイルスタータ18の中心位置で示す)の上にあり、円筒フレーム24を構成する円筒の重力軸(図1のII−II線に相当)から偏心する。   Further, as described above, the engine 12, the generator 14, the cooling fan 16, and the intake duct 20 are accommodated in the cylindrical frame 24 formed in a cylindrical shape centering on the vertical axis. However, as shown in FIG. 5, the gravity axis of the cylinder constituting the intake duct 20 (and the housing 26) is above the crankshaft 12b of the engine 12 (shown at the center position of the recoil starter 18 for convenience of illustration), It is eccentric from the gravity axis (corresponding to line II-II in FIG. 1) of the cylinder constituting the cylindrical frame 24.

尚、円筒フレーム24には、下部24cの開口に加え、冷却風取り入れスリット24iが円筒面24aに局部的に穿設され、空気は吸気ダクト20の側方からエンジン12と発電機14に直接流れ、それらを冷却するように構成される。   In the cylindrical frame 24, in addition to the opening of the lower portion 24c, a cooling air intake slit 24i is locally drilled in the cylindrical surface 24a, and air flows directly from the side of the intake duct 20 to the engine 12 and the generator 14. Configured to cool them.

次いで、エンジン12の排気系について説明すると、図2などに示す如く、エンジン12の前部排気管12cはシリンダヘッド12aから一旦横方向に延びた後、方向を上方に転じて鉛直軸の方向を延び、エンジン12の上方に形成されるマフラ12dに入った直後の位置で切断される。切断部には微小距離をおいて、より大径の後部排気管12eが対向して配置される。   Next, the exhaust system of the engine 12 will be described. As shown in FIG. 2 and the like, the front exhaust pipe 12c of the engine 12 once extends laterally from the cylinder head 12a and then turns upward to change the direction of the vertical axis. It extends and is cut at a position immediately after entering the muffler 12d formed above the engine 12. A larger-diameter rear exhaust pipe 12e is arranged to face the cut portion at a minute distance.

このようにエンジン12の排気系は前部排気管12cとマフラ12dと後部排気管12eとで構成される。よってエンジン12から排出される排気は前部排気管12cからマフラ12dに流れ、それから後部排気管12eを介して外部に放出される。後部排気管12eまでもシュラウド22内に収容される。   Thus, the exhaust system of the engine 12 includes the front exhaust pipe 12c, the muffler 12d, and the rear exhaust pipe 12e. Therefore, the exhaust gas discharged from the engine 12 flows from the front exhaust pipe 12c to the muffler 12d, and then discharged to the outside through the rear exhaust pipe 12e. Even the rear exhaust pipe 12e is accommodated in the shroud 22.

シュラウド22は、鉛直軸の方向において上方に延びて円筒フレーム24の上側の円形パイプ24dを越える位置付近で鉛直軸と交差する横方向に曲がって開口する先端開口部22aと、先端開口部22aから下方に向けて延びる狭隘部22bと、その下部のマフラ12dの付近の拡径部22cと、その下部の径大部22dとを備える。シュラウド22の内部には、大略スカート状を呈する内部空間22eが形成される。   The shroud 22 extends upward in the direction of the vertical axis and extends in a lateral direction intersecting the vertical axis in the vicinity of a position exceeding the circular pipe 24d on the upper side of the cylindrical frame 24, and a tip opening 22a. A narrow portion 22b extending downward, an enlarged diameter portion 22c in the vicinity of the lower muffler 12d, and a larger diameter portion 22d therebelow. Inside the shroud 22, an internal space 22 e having a generally skirt shape is formed.

シュラウド22において、狭隘部22bと先端開口部22aの間は冷却風が流れるときの通気抵抗が減少するように滑らかに連続させられる。先端開口部22aの開口には金網22a1が張られて異物の侵入を防止する。   In the shroud 22, the narrow portion 22b and the tip opening portion 22a are made to continue smoothly so as to reduce the airflow resistance when the cooling air flows. A wire mesh 22a1 is stretched at the opening of the tip opening 22a to prevent entry of foreign matter.

シュラウド22の下端は図2と図3と図7に示すように全面的に開口され、その内部空間22eには、排気系(前部排気管12cとマフラ12dと後部排気管12e)とエンジン(本体)12とハウジング26の上部とが収容される。   2, 3, and 7, the lower end of the shroud 22 is fully opened, and an exhaust system (a front exhaust pipe 12 c, a muffler 12 d, and a rear exhaust pipe 12 e) and an engine ( The main body) 12 and the upper portion of the housing 26 are accommodated.

シュラウド22の外周にはエンジン12の燃料(ガソリン)を貯留する燃料タンク12fが配置される。燃料タンク12fは図2などに示すように断面視球形を呈すると共に、図4に示すように上面視円形(環状)のドーナツ形状を呈すると共に、そのドーナツ形状の中央開孔部12f1にシュラウド22の拡径部22cが挿通される。   A fuel tank 12 f that stores fuel (gasoline) of the engine 12 is disposed on the outer periphery of the shroud 22. The fuel tank 12f has a spherical shape in section as shown in FIG. 2 and the like, and also has a circular (annular) donut shape in top view as shown in FIG. 4, and the shroud 22 is formed in the central opening 12f1 of the donut shape. The enlarged diameter portion 22c is inserted.

図4において符号12fcは燃料タンク12fのキャップを示す。キャップ12fcは、燃料の注入を容易にするために円筒フレーム24の上面24bに設けられる。尚、燃料タンク12fとシュラウド22の間には断熱材30(図2のみ図示)が配置され、シュラウド22から燃料タンク12fへの伝熱を遮断する。   In FIG. 4, reference numeral 12fc indicates a cap of the fuel tank 12f. The cap 12fc is provided on the upper surface 24b of the cylindrical frame 24 to facilitate fuel injection. A heat insulating material 30 (shown only in FIG. 2) is arranged between the fuel tank 12f and the shroud 22 to block heat transfer from the shroud 22 to the fuel tank 12f.

シュラウド22は鉛直軸を中心とする円筒形に形成されると共に、エンジン12と発電機14とシュラウド22と吸気ダクト20とは、鉛直軸を中心とする円筒形に形成される円筒フレーム24に収容される。エンジン発電機10は円筒フレーム24に収容されたとき、例えば30kg程度の重量を有する。円筒フレーム24の大きさは例えば、直径60cm、高さ100cmである。   The shroud 22 is formed in a cylindrical shape centered on the vertical axis, and the engine 12, the generator 14, the shroud 22, and the intake duct 20 are accommodated in a cylindrical frame 24 formed in a cylindrical shape centered on the vertical axis. Is done. The engine generator 10 has a weight of, for example, about 30 kg when housed in the cylindrical frame 24. The size of the cylindrical frame 24 is, for example, 60 cm in diameter and 100 cm in height.

また、図2などで符号32はコントロールパネルを、符号34はその内部の電力取り出し用アウトレットを示す。尚、アウトレット34に接続されるインバータあるいはAVRなどの発電回路、さらにはエンジン12の駆動を制御する制御機器の詳細の図示と説明は省略する。   In FIG. 2 and the like, reference numeral 32 denotes a control panel, and reference numeral 34 denotes an outlet for taking out electric power therein. In addition, illustration and description of the details of a power generation circuit such as an inverter or AVR connected to the outlet 34 and a control device that controls driving of the engine 12 are omitted.

ここで、円筒フレーム24の下部24cから吸引される冷却風の流れを説明すると、図2に矢印で示す如く、冷却風は冷却ファン16と吸気ダクト20の内壁面20aに形成されたフィン20bによって下部24cから吸引され、吸気ダクト20を流れる。   Here, the flow of the cooling air sucked from the lower portion 24c of the cylindrical frame 24 will be described. As shown by arrows in FIG. 2, the cooling air is generated by the cooling fan 16 and the fins 20b formed on the inner wall surface 20a of the intake duct 20. The air is sucked from the lower portion 24 c and flows through the intake duct 20.

次いで冷却風は吸気ダクト20からハウジング26を流れ、上端の傾斜面26aに穿設された通気孔26bを通ってシュラウド22に入り、その内部空間22eを上方に流れ、狭隘部22bを抜けて先端開口部22aから外部に放出される。このとき冷却風は発熱温度の低い発電機14を冷却し、次いで発電機14より発熱温度の高いエンジン(本体)12を冷却し、その後に発熱温度が最も高いエンジン12の排気系(マフラ12dなど)を冷却して外部に放出される。このように冷却風は発電機14とエンジン12などの全周を流れることができ、それらを効果的に冷却することができる。   Next, the cooling air flows from the intake duct 20 through the housing 26, enters the shroud 22 through the vent hole 26b formed in the inclined surface 26a at the upper end, flows upward through the inner space 22e, passes through the narrow portion 22b, and then reaches the tip. It is discharged outside through the opening 22a. At this time, the cooling air cools the generator 14 having a low exothermic temperature, then cools the engine (main body) 12 having a higher exothermic temperature than the generator 14, and then the exhaust system (the muffler 12d, etc.) of the engine 12 having the highest exothermic temperature. ) Is cooled and released to the outside. Thus, the cooling air can flow all around the generator 14 and the engine 12, and can effectively cool them.

さらに、吸気ダクト20の内壁面20aの全周にわたって鉛直軸の回りを回転しながら上方に向かう螺旋曲線からなるフィン20bを複数個形成するように構成したので、冷却ファン16によって吸気ダクト20の中心から導入された空気はフィン20bによって回転させられる結果、圧力は外周側(内壁面20a側)に集中することとなって中心部は低圧状態となり、外周側との間に圧力差を生じる。換言すれば、吸気ダクト20は負圧状態となるため、一層多くの空気を吸引することが可能となり、エンジン(本体)12と発電機14とマフラ12dなどの排気系とを一層効果的に冷却することができる。   Further, since the plurality of fins 20b each having a spiral curve that is rotated upward about the vertical axis over the entire circumference of the inner wall surface 20a of the intake duct 20 are formed, the center of the intake duct 20 is formed by the cooling fan 16. As a result of the rotation of the air introduced through the fins 20b, the pressure concentrates on the outer peripheral side (inner wall surface 20a side), and the central portion is in a low pressure state, creating a pressure difference with the outer peripheral side. In other words, since the intake duct 20 is in a negative pressure state, it is possible to suck more air and cool the engine (main body) 12, the generator 14, and the exhaust system such as the muffler 12d more effectively. can do.

これについて図8を参照して説明する。同図はこの実施形態に係るエンジン発電機10における流量Qに対する圧力Pの関係を示す特性図である。   This will be described with reference to FIG. The figure is a characteristic diagram showing the relationship of the pressure P to the flow rate Q in the engine generator 10 according to this embodiment.

図示の如く、発明者達が知見した限り、この実施形態に係るフィン20bを備えたエンジン発電機10ではエンジン回転数の上昇に伴って流量Qが増加するにつれ、フィン20bを備えない場合に対して通気抵抗の差(換言すれば圧力Pの差)が増加することが知見された。このことは、上記した如く、吸気ダクト20においてフィン20bが形成される全周側に対してフィン20bが形成されない中心部側の圧力が低下し、負圧状態となって一層多くの空気を吸引できることを意味する。尚、エンジン12は発電用であることから、動作時は基本的に一定した常用回転域で駆動される。   As shown in the figure, as far as the inventors have found, in the engine generator 10 provided with the fin 20b according to this embodiment, as the flow rate Q increases as the engine speed increases, the case where the fin 20b is not provided. It has been found that the difference in ventilation resistance (in other words, the difference in pressure P) increases. This is because, as described above, the pressure on the center side where the fins 20b are not formed is reduced with respect to the entire circumference side where the fins 20b are formed in the intake duct 20, and a negative pressure state is caused to suck more air. Means you can. Since the engine 12 is for power generation, the engine 12 is driven in a basically constant rotation range during operation.

また、上方に熱容量の大きいシュラウド(排気ダクト)22が設けられることで、自然対流現象を利用することができ、下方から吸引された空気には鉛直対流(熱対流)となってそのままエンジン12と発電機14の回りを流れることとなり、熱溜まりを起こすことなく、円滑な流れを確保することができ、エンジン(本体)12と発電機14とマフラ12dなどの排気系とを一層効果的に冷却することができる。   Further, by providing a shroud (exhaust duct) 22 having a large heat capacity in the upper part, natural convection phenomenon can be used, and the air sucked from below becomes vertical convection (thermal convection) as it is with the engine 12. The air flows around the generator 14, and a smooth flow can be secured without causing heat accumulation, and the engine (main body) 12, the generator 14, and the exhaust system such as the muffler 12d are cooled more effectively. can do.

上記した如く、この実施形態にあっては、クランク軸12bが鉛直軸の方向に配置されるエンジン12と、前記鉛直軸の方向において前記エンジン12の下方に配置されると共に、ロータ14aが前記エンジン12のクランク軸12bに締結される発電機14とを備えるエンジン発電機10において、前記鉛直軸の方向において上方に配置されると共に、前記エンジン12の排気を上方から外部に排出する排気系(前部排気管12c、マフラ12d、後部排気管12e)と、大略スカート状を呈して内部空間22eが形成されると共に、前記内部空間22eに前記排気系と前記エンジン12とを収容するシュラウド(排気ダクト)22と、前記鉛直軸の方向において前記シュラウド22の下方に配置される吸気ダクト20とを備える如く構成したので、下方の吸気ダクト20から吸引された空気はそのままシュラウド22の内部空間22eにおいてエンジン12と発電機14との回りを流れることなってエンジン(本体)12と発電機14とエンジンの排気系とを効果的に冷却することができる。   As described above, in this embodiment, the crankshaft 12b is disposed below the engine 12 in the direction of the vertical axis, and the rotor 14a is disposed below the engine 12 in the direction of the vertical axis. In an engine generator 10 including a generator 14 fastened to 12 crankshafts 12b, an exhaust system (front) is disposed above in the direction of the vertical axis and exhausts the exhaust of the engine 12 from above to the outside. An exhaust pipe 12c, a muffler 12d, a rear exhaust pipe 12e), and a shroud (exhaust duct) for forming an internal space 22e having a generally skirt shape and accommodating the exhaust system and the engine 12 in the internal space 22e. ) 22 and an intake duct 20 disposed below the shroud 22 in the direction of the vertical axis. Therefore, the air sucked from the lower intake duct 20 flows as it is around the engine 12 and the generator 14 in the inner space 22e of the shroud 22, and the engine (main body) 12, the generator 14, and the exhaust system of the engine And can be effectively cooled.

より具体的には、冷却風は発熱温度の低い発電機14を冷却し、次いで発電機14より発熱温度の高いエンジン(本体)12を冷却し、その後に発熱温度が最も高いエンジン12のマフラ12dなどの排気系を冷却して外部に放出される。   More specifically, the cooling air cools the generator 14 having a low exothermic temperature, then cools the engine (main body) 12 having a higher exothermic temperature than the generator 14, and then the muffler 12d of the engine 12 having the highest exothermic temperature. The exhaust system is cooled and released to the outside.

即ち、下方の吸気ダクト20から吸引された空気はシュラウド22の内部空間22eで集合することとなり、換言すれば流れを阻害されることなく、最も熱容量の大きいマフラ12dなどの排気系に当たることとなり、エンジン(本体)12と発電機14のみならず、マフラ12dなどの排気系までも効果的に冷却することができる。   That is, the air sucked from the lower intake duct 20 gathers in the inner space 22e of the shroud 22, in other words, hits an exhaust system such as the muffler 12d having the largest heat capacity without being blocked. Not only the engine (main body) 12 and the generator 14 but also the exhaust system such as the muffler 12d can be effectively cooled.

また、上方に熱容量の大きいシュラウド(排気ダクト)22が設けられることで、自然対流現象を利用することができ、下方から吸引された空気には鉛直対流(熱対流)となってそのままエンジン12と発電機14の回りを流れることとなり、エンジン(本体)12と発電機14とマフラ12dなどの排気系とを一層効果的に冷却することができる。   Further, by providing a shroud (exhaust duct) 22 having a large heat capacity in the upper part, natural convection phenomenon can be used, and the air sucked from below becomes vertical convection (thermal convection) as it is with the engine 12. It flows around the generator 14, and the engine (main body) 12, the generator 14, and the exhaust system such as the muffler 12d can be cooled more effectively.

また、前記吸気ダクト20は、前記発電機14の下方に配置されると共に、前記ロータ14aを介して前記エンジン12のクランク軸12bに連結される冷却ファン16を備える如く構成したので、上記した効果に加え、下方から空気を効果的に吸引することができてエンジン12と発電機14を効果的に冷却することができる。   The intake duct 20 is arranged below the generator 14 and has a cooling fan 16 connected to the crankshaft 12b of the engine 12 via the rotor 14a. In addition, air can be effectively sucked from below, and the engine 12 and the generator 14 can be effectively cooled.

また、前記吸気ダクト20は、内壁面20aの全周にわたって前記鉛直軸の回りを回転しながら上方に向かう螺旋曲線からなるフィン20bが複数個形成される如く構成したので、一層多くの空気を吸引することが可能となり、エンジン12と発電機14を一層効果的に冷却することができる。   Further, since the intake duct 20 is configured to have a plurality of fins 20b each formed of a spiral curve that rotates upward around the vertical axis over the entire circumference of the inner wall surface 20a, a larger amount of air is sucked in. It is possible to cool the engine 12 and the generator 14 more effectively.

また、前記シュラウド22の外周には前記エンジン12の燃料を貯留する燃料タンク12fが配置される如く構成したので、上記した効果に加え、スペースを効果的に活用することができる。   Further, since the fuel tank 12f for storing the fuel of the engine 12 is arranged on the outer periphery of the shroud 22, in addition to the above effects, space can be effectively utilized.

また、前記燃料タンク12fが円形のドーナツ形状を呈すると共に、前記ドーナツ形状の中央開孔部12f1に前記シュラウド22が挿通される如く構成したので、上記した効果に加え、スペースを効果的に活用することができる。   Further, the fuel tank 12f has a circular donut shape, and the shroud 22 is inserted into the donut-shaped central opening 12f1. In addition to the above effects, space is effectively utilized. be able to.

また、前記シュラウド22の内部空間22eに前記エンジン12の排気系が収容される如く構成したので、下方の吸気ダクト20から吸引された空気はシュラウド22の内部空間で集合することとなり、換言すれば流れを阻害されることなく、最も熱容量の大きいマフラ12dに当たることとなり、エンジン(本体)12と発電機14のみならず、マフラ12dなどの排気系までも効果的に冷却することができる。   Further, since the exhaust system of the engine 12 is accommodated in the inner space 22e of the shroud 22, the air sucked from the lower intake duct 20 is collected in the inner space of the shroud 22, in other words. Without impeding the flow, it hits the muffler 12d having the largest heat capacity, so that not only the engine (main body) 12 and the generator 14 but also the exhaust system such as the muffler 12d can be cooled effectively.

また、前記シュラウド22が、前記鉛直軸を中心とする円筒形に形成される如く構成したので、上記した効果に加え、下方から空気を効果的にエンジン12と発電機14に吹きつけることができ、それらを効果的に冷却することができる。   Further, since the shroud 22 is configured to be formed in a cylindrical shape centered on the vertical axis, in addition to the above effects, air can be effectively blown from below to the engine 12 and the generator 14. Can cool them effectively.

また、前記エンジン12と前記発電機14と前記シュラウド22と前記吸気ダクト20とが前記鉛直軸を中心とする円筒形に形成される円筒フレーム24に収容される如く構成したので、上記した効果に加え、スペースを効果的に活用することができると共に、例えばシュラウド22の先端開口部22aや後部排気管12eなどの向きを容易に変更することができる。   In addition, since the engine 12, the generator 14, the shroud 22, and the intake duct 20 are configured to be accommodated in a cylindrical frame 24 that is formed in a cylindrical shape centered on the vertical axis, In addition, the space can be used effectively, and the orientation of the front opening 22a and the rear exhaust pipe 12e of the shroud 22, for example, can be easily changed.

尚、上記においてエンジン発電機10を収容するフレームを円筒形状としたが、それに限られるものではなく、角形などであっても良い。   In the above description, the frame for housing the engine generator 10 has a cylindrical shape. However, the frame is not limited thereto, and may have a square shape.

また、冷却ファン16のブレード16bと吸気ダクト20のフィン20bの個数などの全ての数値は例示であってそれに限定されるものではない。   Further, all numerical values such as the number of blades 16b of the cooling fan 16 and the number of fins 20b of the intake duct 20 are examples and are not limited thereto.

また、エンジン12と発電機14などの構造も図示のものに限定されないことはいうまでもない。例えばシュラウドに代えて簡単な形状の排気ダクトなどを用いてもよい。   Needless to say, the structures of the engine 12 and the generator 14 are not limited to those shown in the drawing. For example, a simple exhaust duct may be used instead of the shroud.

10 エンジン発電機、12 エンジン、12a シリンダヘッド、12b クランク軸、排気系(12c 前部排気管、12d マフラ、12e 後部排気管)、12f 燃料タンク、12f1 中央開孔部、14 発電機、14a ロータ、14b ステータ、16 冷却ファン、16a 台座、16b ブレード、18 リコイルスタータ、20 吸気ダクト、20a 内壁面、20b フィン、22 シュラウド(排気ダクト)、22a 先端開口部、22b 狭隘部、22c 拡径部、22d 径大部、22e 内部空間、24 円筒フレーム、24a 円筒面、24b 上面、24c 下部、24d,24e,24f,24g,24h パイプ、26 ハウジング、26a 傾斜面、26b 通気孔、26c 径大部、30 断熱材
10 engine generator, 12 engine, 12a cylinder head, 12b crankshaft, exhaust system (12c front exhaust pipe, 12d muffler, 12e rear exhaust pipe), 12f fuel tank, 12f1 central opening, 14 generator, 14a rotor , 14b Stator, 16 Cooling fan, 16a pedestal, 16b Blade, 18 Recoil starter, 20 Intake duct, 20a Inner wall surface, 20b Fin, 22 Shroud (exhaust duct), 22a Tip opening, 22b Narrow part, 22c Wide diameter part, 22d large diameter part, 22e internal space, 24 cylindrical frame, 24a cylindrical surface, 24b upper surface, 24c lower part, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h pipe, 26 housing, 26a inclined surface, 26b vent hole, 26c large diameter part, 30 Insulation

Claims (8)

クランク軸が鉛直軸の方向に配置されるエンジンと、前記鉛直軸の方向において前記エンジンの下方に配置されると共に、ロータが前記エンジンのクランク軸に締結される発電機とを備えるエンジン発電機において、前記鉛直軸の方向において上方に配置されると共に、前記エンジンの排気を上方から外部に排出する排気系と、大略スカート状を呈して内部空間が形成されると共に、前記内部空間に前記排気系と前記エンジンとを収容するシュラウドと、前記鉛直軸の方向において前記シュラウドの下方に配置される吸気ダクトとを備えることを特徴とするエンジン発電機。   An engine generator comprising: an engine having a crankshaft disposed in a vertical axis direction; and a generator disposed below the engine in the vertical axis direction and having a rotor fastened to the crankshaft of the engine. And an exhaust system that is disposed upward in the direction of the vertical axis and exhausts the exhaust of the engine from above to the outside, and has an approximately skirt-like shape, and an internal space is formed, and the exhaust system is formed in the internal space And a shroud for housing the engine, and an intake duct disposed below the shroud in the direction of the vertical axis. 前記吸気ダクトは、前記発電機の下方に配置されると共に、前記ロータを介して前記エンジンのクランク軸に連結される冷却ファンを備えることを特徴とする請求項1記載のエンジン発電機。   2. The engine generator according to claim 1, wherein the intake duct includes a cooling fan disposed below the generator and connected to a crankshaft of the engine via the rotor. 前記吸気ダクトは、内壁面の全周にわたって前記鉛直軸の回りを回転しながら上方に向かう螺旋曲線からなるフィンが複数個形成されることを特徴とする請求項1または2記載のエンジン発電機。   3. The engine generator according to claim 1, wherein the intake duct is formed with a plurality of fins each having a spiral curve extending upward while rotating around the vertical axis over the entire circumference of the inner wall surface. 4. 前記シュラウドの外周には前記エンジンの燃料を貯留する燃料タンクが配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のエンジン発電機。   The engine generator according to any one of claims 1 to 3, wherein a fuel tank for storing fuel of the engine is disposed on an outer periphery of the shroud. 前記燃料タンクが円形のドーナツ形状を呈すると共に、前記ドーナツ形状の中央開孔部に前記シュラウドが挿通されることを特徴とする請求項4記載のエンジン発電機。   5. The engine generator according to claim 4, wherein the fuel tank has a circular donut shape, and the shroud is inserted through a central hole portion of the donut shape. 前記シュラウドの内部空間に前記エンジンの排気系が収容されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のエンジン発電機。   The engine generator according to any one of claims 1 to 5, wherein an exhaust system of the engine is accommodated in an inner space of the shroud. 前記シュラウドが、前記鉛直軸を中心とする円筒形に形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のエンジン発電機。   The engine generator according to any one of claims 1 to 6, wherein the shroud is formed in a cylindrical shape centered on the vertical axis. 前記エンジンと前記発電機と前記シュラウドと前記吸気ダクトとが前記鉛直軸を中心とする円筒形に形成される円筒フレームに収容されることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のエンジン発電機。
8. The engine according to claim 1, wherein the engine, the generator, the shroud, and the intake duct are accommodated in a cylindrical frame that is formed in a cylindrical shape centered on the vertical axis. Engine generator.
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