JP2005264870A - 防音型エンジン駆動作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】 設置面積が小さくしかも十分な低騒音化対策が施され、保守点検が容易なエンジン駆動作業機を提供することを目的とする。
【解決手段】 エンジン５０と、このエンジンにより駆動される作業機５１とを有し、防音型ケース中に収納されてなるエンジン駆動作業機において、壁、天井および底の各面が空間を挟んだ２枚の面材により構成され、前記エンジンおよび前記作業機が収容された下部室１ａと、冷却ファン付きの前記エンジンのラジエータおよび前記エンジン用電装品が収容された上部室１ｂとが上下に配され、かつ前記上部室と前記下部室との間に前記面材により仕切られた中央空間１５３を有し、前記空間および前記中央空間の少なくとも一部を通気路として利用するものであるケース本体1と、前記ケース本体の上部に設置されて前記エンジン用のマフラが収容される頂部ケース２とをそなえたことを特徴とするエンジン駆動作業機。
【選択図】 図１

Description

本発明は、防音型ケースにエンジンおよびエンジンにより駆動される作業機を収納してなるエンジン駆動作業機に係り、とくに少ない設置面積で足りるものに関する。

エンジン駆動作業機は、例えばエンジン駆動により運転する発電機などであり、一般に夜間を含めて連続運転するものである。したがって、騒音対策を十分に行う必要があり、防音型ケースに収容した構成とする。この際、冷却風の通風を考慮しながら行う必要がある。

図６(a)および(b)は、特許文献１に記載されている従来の二重壁構造の防音型エンジン駆動作業機の縦断面図およびそのＤ−Ｄ線に沿う横断面図である。すなわち、エンジン５０および作業機５１がベース箱２００上に配され、鉄板覆い２３０で覆われている。そして、ベース箱２００の前側にはラジエータ２１２および排風口２１０ａ付きの防音排風ダクト２１０が、また後側には電装品を内蔵した防音箱２４０が設けられ、鉄板覆い２３０の上方には、吸音材２１１および天蓋２２０が設けられており、両側部に防音扉２５０が設けられている。この構造では、冷却風をベース箱２００に開けた吸気穴２０１から取り入れ、作業機５１およびエンジン５０を冷却した後、防音排風ダクト２１０から排出する。

また、特許文献２に示すように、床面積を小さくするため上下方向に３室に区画した防音構造とし、下側に縦軸型エンジンを設けたエンジン室を配し、エンジン室の上部にラジエータ室を設け、ラジエータ室の上部に排風室を配し、低騒音化のために排風ダクトを長くして下方に排気ガスを吐き出す構造が開示されている。

さらに、特許文献３によれば、防音ケースを縦長形状に構成し、下部にエンジンと発電機本体を配し、上部を冷却空気導入路と導出路を縦長構造に形成し、導入路には燃料タンク、導出路には冷却ファンおよびマフラを配した構造が示されている。
特開平8-74595号公報 特開平10-220249号公報 特開平10-141088号公報

上記特許文献１ないし３に記載のものは、次のような不具合がある。

まず特許文献１に示す二重壁構造のエンジン駆動作業機では、保守時の容易性に不満が残り、また冷却風が防音排風ダクトを介するのみで大気中に排出される場合は、防音性能に不満が残る。一方、防音ケースの設置面積を小さくしようとすると、エンジンと作業機である発電機、ラジエータ等を水平方向に配設する構造では自ずから限界がある。さらに、長期間常用される作業機では、冷却風の吸入口を防音ケースの下部に形成すると、粉塵の吸入によるラジエータの目詰まりや冬季の積雪時の吸入口埋没により、使用不能となる場合がある。

次に特許文献２の場合、設置場所や風向きによっては冷却性能が低下することもあり、また、さらに低騒音化をしようとすると吸気側の吸音処理に問題が残る。そして、防音ケースが二重構造でない場合は、騒音の透過損失が少なく更なる低騒音化を期待し難い。

そして、特許文献３によると、より低騒音の防音型エンジン駆動作業機を提供するには、エンジンの前後のダクト構成が直管ダクトや直角曲がりダクト構成の二重組み合わせ構造では不十分な場合もある。しかも、ダクト構成以外のエンジンを囲む６面が一重パネルでは透過音が減衰し切れないことが多い。

本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、設置面積が小さくしかも十分な低騒音化対策が施され、保守点検が容易なエンジン駆動作業機を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明では、請求項１ないし５記載の発明を提供する。

請求項１記載の発明は、エンジンと、このエンジンにより駆動される作業機とを有し、防音型ケース内に収納されてなるエンジン駆動作業機において、
壁、天井および底の各面が空間を挟んだ２枚の面材により構成され、前記エンジンおよび前記作業機が収容された下部室と、冷却ファン付きの前記エンジンのラジエータおよび電装品が収容された上部室とが上下に配され、かつ前記上部室と前記下部室との間に前記面材により仕切られた中央空間を有し、前記空間および前記中央空間の少なくとも一部を通気路として利用するものであるケース本体と、前記ケース本体の上部に設置されて前記エンジン用のマフラが収容される頂部ケースとをそなえたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のエンジン駆動作業機における前記基部ハウジングの側壁に、吸気フードを有し前記通気路の一端に連通した吸気口が設けられ、前記通気路の他端は、前記ケース本体の前記上部室および前記下部室に連通しており、前記上部室および前記下部室を通過した冷却風は、前記ラジエータを経由して前記頂部ケースに至り、大気中に排出されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のエンジン駆動作業機における前記上部室は、前記吸気口に近い第１室と遠い第２室とを有し、前記通気路は、前記吸気口から前記第１室および前記下部室に冷却風を供給する第１通気路、前記吸気口から前記第２室に冷却風を供給する第２通気路、ならびに前記下部室および前記第1通気路経由の冷却を前記上部室に供給する第３通気路を有することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載のエンジン駆動作業機における前記頂部ケースは、共鳴室を有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載のエンジン駆動作業機における前記ケース本体は、冷却風の通流を促進するための電動ファンを有することを特徴とする。

本発明は上述のように、ケース本体の壁、天井および底の各面が面材間に空間を有する二重構造であり、冷却ファン、前記エンジンのラジエータおよび前記エンジン用電装品が収容された上部室と前記エンジンおよび前記作業機が収容された下部室とが２階構造とされ、かつ前記上部室と前記下部室との間に前記面材により仕切られた中央空間を有し、前記空間の少なくとも一部を通気路として利用するものであり、ケース本体の上部にマフラが収容される頂部ケースを設けたため、設置面積が小さくしかも十分な低騒音化対策が施され、保守点検が容易なエンジン駆動作業機を提供することができる。

以下、図１ないし図５を参照して本発明の一実施例を説明する。

図１は、本発明に係るエンジン駆動作業機１００を正面左側から見た側断面図である。切断面は、後述する図２、図３におけるＣ−Ｃ線である。

このエンジン駆動作業機１００は、二重防音ケース中に収容されている。二重防音ケースは、ケース本体１と頂部ケース２とによって構成され、ケース本体１は、エンジン５０および作業機５１を収容する下部室１ａと、１次マフラ５４、ラジエータ５７、冷却ファン５８および電装品を収容した電装品箱５９を収容する上部室１ｂとを有し、下部室１ａは全面が二重壁により囲まれ、上部室１ｂは大半が二重壁構造により囲まれている。また、頂部ケース２は、２次マフラ５６を収容するもので、一部に共鳴室１０８を有する。

そして、ケース本体１の壁面には、図示左側の側壁の上部に吸気口１３２を有し、この吸気口１３２は、下端部に下向きの吸入口を持った吸気フード１３４により覆われている。

また、ケース本体１の周囲には、図示左側の壁面は側壁１３１と通気路である空間１５０ａ，１５０ｂを隔てて配されたパネル１３３とにより二重壁が形成され、図示右側の壁面は側壁１３５と空間を隔てて配されたパネル１３６とにより二重壁が形成されている。そして、ケース本体１の底面は、空間を隔てて配された二重底板により二重底が形成され、天井は通気路である空間１５４を隔てて配された天板１３７およびパネル１３８により二重天井が形成されている。さらに、下部室１ａと上部室１ｂとの間には通気路である空間１５３を隔てて横隔壁１４１およびパネル１４２が配されて二重隔壁が形成されている。

下部室１ａには、エンジン５０、作業機５１に加えて補助オイルタンク５２およびエンジン５０の排気管５３が配されており、排気管５３は上部室１ｂに引き出されている。

上部室１ｂは、電装品室１０１、冷却ファン室１０２および第１排風処理室１０４が、図１における左から右に順次、通気可能に配列されている。そして、上部室１ｂには、この排気管５３に接続された１次マフラ５４とともに、ラジエータ５７、冷却ファン５８および電装品を収容した電装品箱５９，６０が収容されている。そして、１次マフラ５４からは、排気管５５が第１連通口１５５を通って頂部ケース２に引き出されている。

頂部ケース２には、排気管５５に２次マフラ５６が接続され、排気を排風口１１１に排出する。そして、頂部ケース２には、隔壁１０７により仕切られ、少なくとも１つの小穴を介して第２排風処理室１０６と連通した共鳴室１０８が設けられている。隔壁１０７は、第1排風処理室１０４からの排風を効率よく排風口１１１に導くために傾斜して取り付けられ、共鳴室１０８の構成要素の１つである小穴は、この冷却風の流れを防げない位置に形成されている。

そして、下部室１ａ、上部室１ｂは通気路１５３により連通され、また、上部室１ｂは、冷却ファン室１０２が第１排風処理室１０４に、さらに第２排風処理室１０６に連通している。

この二重防音ケースでは、二重構造により形成された空間の一部を通気路として利用する。すなわち、吸気口１３２から吸入した冷却風は、まず第１通気路１５０に入り、下向きの通気路１５０ａを経て下部室１ａおよび第３通気路１５３に向かい、上向きの通気路１５０ｂを経て第２通気路１５４に向かう。

下向きの流れは、通気路１５０ａから下部室１ａに流入して作業機５１およびエンジン５０を冷却し、第３通気路１５３の右半分を経て冷却ファン室１０２に流入する(後述するように、第３通気路１５３は３分割されていて、そのうちの一つは、この図１に示すように、途中で閉塞され冷却ファン室１０２のみに連通している。)。

下向きの流れのもう一つは、第３通気路１５３に流入して電装品室１０１に流入し、さらに冷却ファン室１０２に流れ込む。

上向きの流れは、第２通気路１５４を経て冷却ファン室１０２に流入する。

また、下向きおよび上向きの流れの一部ずつが第１通気路１５０ａ，１５０ｂから電装品室１０１に流入して冷却ファン室１０２に流れ込む。さらに、図１には表れておらず後述するように、第３通気路１５３の３番目の通気路１５３ｃは、第１通気路１５０ａからとは直接には連通しておらず電装品箱５９内からの冷却風を冷却ファン室１０２に送り込む。

図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿って切断し、吸気口１３２側から見た状態を示している。したがって、作業機５１が手前側でエンジン５０がその背後にある。

そして、第３通気路１５３が水平方向に３分割されており、３つの通気路１５３ａ，１５３ｂ，１５３cを構成する。そして、これら３つの通路のうち通気路１５３ａ，１５３ｂは、図２の図示位置では何れも第１通気路１５０ａから供給された冷却風を紙面の裏側に向けて送り込むものであり、通気路１５３ａは電装品室１０１に向けて図示上方向に冷却風を送り込み、通気路１５３ｃを経て冷却ファン室１０２(図１)に送り込む。もう一つの通気路１５３ｂは、冷却ファン室１０２まで冷却風を送り込むもので、電装品室１０１には連通していない。

電装品室１０１には、破線で示すファン５９ａが電装品箱５９内に設けられているから、電装品箱５９の内部の冷却風は図示右から左に向かう冷却風の流れＱ５ｆが生じ、電装品箱５９が冷却される。このために電装品室１０１に冷却風を送り込む通気路１５３ａは、電装品室１０１と冷却ファン室１０２との境界部分で塞がっている。

電装品室１０１は、冷却ファン室１０２との境界を形成する隔壁１０９に開けられた通気孔１０９ｂにより冷却ファン室１０２と直接連通しており、電装品箱５９，６０を冷却した後の冷却風が冷却ファン室１０２に送り込まれる。

なお、電装品室１０１の一方の側部には、パネル１１３が設けられており、電装品の保守の際に開けて点検、交換の作業をするために利用される。また、他方の側部には、パネル１１５が設けられている。

図３は、図１のＢ-Ｂ線で切断し、電装品室１０１の側から冷却ファン室１０２を見た状態を示している。冷却ファン室１０２には、冷却ファン５８の吸引作用により種々の冷却風が流入する。

冷却風の流れについては、図４により側面から見た冷却風を、また図５により通気路１５３を流れる冷却風を後述するが、それに先立って冷却ファン室１０２に流入する冷却風を背面側から見た状態として図３により説明する。

まず図１および図２により説明した冷却風、つまり通気路１５３ｃには、下部室１ａを経た紙面の裏側から表側に吸引される冷却風と電装品箱５９内を冷却したものとが合流した冷却風Ｑ５ｈ、通気路１５３ｂには下部室１ａを経た紙面裏側から表面側に吸引される冷却風と第１通気路１５３からの冷却風とが合流した冷却風Ｑ５ｊ、電装品室１０１を経た冷却風(図示せず)、第２通気路１５４から送り込まれる冷却風Ｑ２、下部室１ａを経た冷却風が通気路１５３ａに吸引され紙面裏側から表側に流れ込む冷却風Ｑ５ｇ、この他に、上部室の両側壁パネル１１８に設けた２つの吸気口から直接供給される冷却風Ｑ８，Ｑ９があり、これらの冷却風の流れが冷却ファン５８で一つに纏められ、次の第１排風処理室１０４(図１)に送り込まれる。

このために、冷却ファン室１０２の側壁パネル１１８には、吸気口１１８ａ、通風路１１８ｂを形成するためのダクト１１８ｃが形成されている。そして、この通気路１１８ｂは、外部と連通していて防音効果が低下することを防止するために側壁に沿って長い経路を取る構成となっている。一方、下部室の側壁は、二重化されたパネル１１４ａ，１１４ｂにより構成されており、二重化された底板１４０とともに、最も大きな騒音発生源であるエンジン５０を囲い込んでいる。

図４では、再び図１と同様の側面図に戻り、冷却風の流れを説明する。図３により説明した冷却ファン室１０２を背面側から見た状態の流れに加えて、側面から見るとより多種の流れがある。これを吸気フード１３４への流入段階から分流する毎にＱ１ないしＱ１１までの符号を付して逐次説明する。

まず吸気フード１３４の図示下端から外気流Ｑ１が流入し、第１通気路１５０で上側に流れる流れＱ２，Ｑ３と水平方向に向かう流れＱ４、それに下向きの流れＱ５とに分かれる。

流れＱ２は、第２通気路１５４に流入して冷却ファン室１０２に至る。流れＱ３は電装品室１０１に流入して電装品箱６０の上部を通って通気口１０９ｂを通って冷却ファン室１０２に流れる。流れＱ４も同様に電装品室１０１に流入して電装品箱６０を冷却した上で通気口１０９ｂを通って冷却ファン室１０２に流入する。

一方、下に向かった流れＱ５は、さらに幾つかの流れに分岐していく。一つ目の流れＱ５ａは、第３通気路１５３に流入し、電装品室１０１内に配設された電装品箱５９の内部を冷却するか、または冷却ファン室１０２に流入する２つの流れであり、これは図３により既述した。２つ目の流れＱ５ｂは、下部室１ａの上部に流入して作業機５１およびエンジン５０の上部を冷却する。３つ目の流れＱ５ｃは、下部室１ａの作業機５１内部にある図示しない冷却ファンに吸引された後に作業機外部に排出され、作業機５１およびエンジン５０を冷却する。４つ目の流れＱ５ｄは、下部室１ａの下部に流入して作業機５１およびエンジン５０の下部を冷却する。これら４つの流れＱ５ａ，Ｑ５ｂ，Ｑ５Ｃ，Ｑ５ｄは、下部室１ａの出口で統合されて流れＱ７となり、第３通気路１５３の通気路１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃを経て冷却ファン室１０２に流入する。

この流れＱ７に、図３により示した第３通気路１５３からの流れＱ５ｇ，Ｑ５ｈ，Ｑ５ｊ、側壁の吸気口１１８ｂからの吸気Ｑ８，Ｑ９が足し合わされて、冷却ファン５８によりラジエータ５７に向けて送り出される。そして、第１排風処理室１０４で１次マフラ５４を冷却した上で、流れＱ１０として頂部ケース２に流れ込み、２次マフラ５６を冷却し流れＱ１１として排出される。この際、頂部ケース２では、共鳴室１０８の作用により流れＱ１０に含まれる騒音の所定の周波数成分が消音される。

このように、防音構造の二重化されたケース内に設けられた通気路を通っていく流れＱ１ないしＱ１１により、エンジン駆動作業機の各部の冷却が行われる。すなわち、このケースは、防音構造を風冷に有効利用したものとなっている。

図５は、図３における第３通気路１５３周りの通気状況を示す透視図である。この図５に示すように、視点を図４の位置から斜め左上に移して立体的に示したものである。

第３通気路１５３は、既述のように、３つの通気路１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃに分かれており、各通気路毎に異なる流れ方をする。すなわち、通気路１５３ａ，１５３ｂは開口しており、吸気口１３２からの吸気が流れＱ５ａとして各別に流入するのに対し、通気路１５３ｃは側壁１３１側が塞がっている。

このうち通気路１５３ｂの流れＱ５ａは、通気路１５３ｂ中を直進してから下部室１ａからの流れＱ７→Ｑ５ｊと合流、上昇して冷却ファン室１０２(図４)に向って流入する。

また、もう一つの通気路１５３ａの流れＱ５ａは、流れＱ５ｆとして電装品室に流入して電装品を冷却した後、流れＱ５ｋとして通気路１５３ｃに流入して流れＱ５ｈとなり、下部室１ｂからの流れＱ７→Ｑ５ｈと合流して冷却ファン室１０２に流入する。

一方、通気路１５３ａは、ほぼ中央部で塞がれており、側壁１３５側は下部室１ａからの流れＱ７→Ｑ５ｇを冷却ファン室１０２に誘導する通気路を形成している。

本発明の一実施例の構成を示す側断面図図。 図１におけるＡ−Ａ線に沿って切断した横断面図。 図１におけるＢ-Ｂ線に沿って切断した横断面図。 図１と同様の側断面により通気の流れを示した説明図。 図３における通気路１５３周りの通気状況を示す透視図。 図６(a)は、従来のエンジン駆動作業機の側断面図、図６(b)は図６(a)におけるＤ-Ｄ線に沿って切断した横断面図。

符号の説明

１ ケース本体、１ａ 下部室、１ｂ 上部室、２ 頂部ケース、５０ エンジン、
５１ 作業機、５２ 補助オイルタンク、５３，５５ 排気管、５４ １次マフラ、
５６ ２次マフラ、５７ ラジエータ、５８ 冷却ファン、５９，６０ 電装品箱、
５９ａ ファン、１００ エンジン駆動作業機、１０１ 電装品室、
１０２ 冷却ファン室、１０４ 第１排風処理室、１０６ 第２排風処理室、
１０７ 隔壁、１０８ 共鳴室、１０９ 隔壁、１０９ｂ 通気孔、
１１０ 頂部ケース、１１１ 排風口、１１３，１１４，１１５ パネル、
１１８ 側壁パネル、１１９ 連通口、１２０ 隔壁、１３１，１３５ 側壁、
１３２，２０１ 吸気口、１３３，１３６，１３８，１４２ パネル、
１３４ 吸気フード、１４０ 底板、１４１ 横隔壁、１５０ 第１通気路、
１５３ 第３通気路、１５４ 第２通気路、１５５ 第１連通口、
２００ ベース箱、２１０ 防音排風ダクト、２１０ａ 排風口、２１１ 吸音材、
２１２ ラジエータ、２２０ 天蓋、２３０ 鉄板覆い、２４０ 防音箱、
２５０ 防音扉、Ｑ 冷却風の流れ。

Claims (5)

1. エンジンと、このエンジンにより駆動される作業機とを有し、防音型ケース内に収納されてなるエンジン駆動作業機において、
   壁、天井および底の各面が空間を挟んだ２枚の面材により構成され、前記エンジンおよび前記作業機が収容された下部室と、冷却ファン付きの前記エンジンのラジエータおよび電装品が収容された上部室とが上下に配され、かつ前記上部室と前記下部室との間に前記面材により仕切られた中央空間を有し、前記空間および前記中央空間の少なくとも一部を通気路として利用するものであるケース本体と、
   前記ケース本体の上部に設置されて前記エンジン用のマフラが収容される頂部ケースと
   をそなえたことを特徴とするエンジン駆動作業機。
2. 請求項１記載のエンジン駆動作業機において、
   前記ケース本体の側壁に、吸気フードを有し前記通気路の一端に連通した吸気口が設けられ、
   前記通気路の他端は、前記ケース本体の前記上部室および前記下部室に連通しており、
   前記上部室および前記下部室を通過した冷却風は、前記ラジエータを経由して前記頂部ケースに至り、大気中に排出されることを特徴とするエンジン駆動作業機。
3. 請求項１記載のエンジン駆動作業機において、
   前記上部室は、前記吸気口に近い第１室と遠い第２室とを有し、
   前記通気路は、前記吸気口から前記第１室および前記下部室に冷却風を供給する第１通気路、前記吸気口から前記第２室に冷却風を供給する第２通気路、ならびに前記下部室および前記第1通気路経由で前記上部室に冷却風を供給する第３通気路を有する
   ことを特徴とするエンジン駆動作業機。
4. 請求項１記載のエンジン駆動作業機において、
   前記頂部ケースは、共鳴室を有することを特徴とするエンジン駆動作業機。
5. 請求項１記載のエンジン駆動作業機において、
   前記ケース本体は、冷却風の通流を促進するための電動ファンを有することを特徴とするエンジン駆動作業機。

Images