專利名稱:用于發(fā)電系統(tǒng)的頂裝式消音器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種頂裝式消音器,特別是用于發(fā)電系統(tǒng)的頂裝式消音器。
背景技術(shù):
在例如不能從公共電源獲得電力的情況下,例如在偏遠(yuǎn)場所和/或發(fā)生 電力故障的場所,可能希望發(fā)電。這可例如^f吏用發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),該發(fā)電系 統(tǒng)構(gòu)造成通過一個(gè)或多個(gè)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行以驅(qū)動將由所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)動機(jī) 提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電力的電機(jī)來進(jìn)行發(fā)電。
對于這種發(fā)電系統(tǒng)來說,可能需要構(gòu)造成包含在殼體中以傳輸?shù)叫枰?電力的地方。這種系統(tǒng)的一個(gè)可能的缺點(diǎn)是,該殼體使得很難安裝和/或移 除發(fā)電系統(tǒng)的元件,特別是離殼體的開口最遠(yuǎn)的元件。例如,在拖車型殼 體中,為了取下電力系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)或發(fā)電機(jī)以進(jìn)行保養(yǎng)或維修,可能需要 首先通過后門移除多個(gè)部件。此外,可能需要為發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)設(shè)置消 音器以抑制發(fā)動機(jī)噪音,例如,以便滿足地方噪聲規(guī)章和/或減少例如在城 市或郊外的環(huán)境中使用這種系統(tǒng)時(shí)的干擾。
授予Campion的美國專利US 7,007,966 ( "'996專利")中公開了便 攜式電源模塊。'996專利公開了一種可在公路上用拖車載運(yùn)的便攜式電源 模塊,包括封裝用于產(chǎn)生約一兆瓦的功率輸出的馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的集裝箱。 根據(jù)所公開的電源模塊,在運(yùn)行期間,排氣消音器安裝在集裝箱的頂部。 然而,'996專利中公開的便攜式電源模塊的確包括一種已公開的便于從集 裝箱取出部件以用于保養(yǎng)和/或維修的能力。
在本發(fā)明中以示例的方式公開的系統(tǒng)和方法旨在減輕或克服前面提及 的一個(gè)或多個(gè)缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
一方面,本/〉開內(nèi)容包括一種用于發(fā)電系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)。該排氣系統(tǒng) 可以包括消音器,該消音器構(gòu)造成抑制與發(fā)動機(jī)的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的噪音,該 發(fā)動機(jī)與該發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)(相互作用)。該消音器可以構(gòu)造成安裝在殼 體的頂板內(nèi),該殼體構(gòu)造成包含該發(fā)電系統(tǒng)的至少一部分,其中該消音器 形成該頂板的外表面??梢酝ㄟ^從頂板移除該消音器來為從殼體中移除發(fā) 動機(jī)提供便利,使得該發(fā)動機(jī)能被舉出該殼體。
才艮據(jù)另 一方面,用于至少部分地包含發(fā)電系統(tǒng)的殼體可以包括兩個(gè)相 對的側(cè)壁和在所述側(cè)壁之間延伸的頂板。該頂板可以限定一開口,該開口 構(gòu)造成容納消音器,該消音器形成該頂板的表面的至少一部分。該殼體可 以構(gòu)造成包含與該發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的發(fā)動機(jī),該頂板中的開口可以構(gòu)造成 當(dāng)該消音器不位于該開口中時(shí)允許移走該發(fā)動機(jī)。
根據(jù)再一方面, 一種用于發(fā)電的系統(tǒng)可以包括發(fā)動機(jī),該發(fā)動機(jī)構(gòu)造 成輸出機(jī)械能。該發(fā)動機(jī)可以包括排氣系統(tǒng),該排氣系統(tǒng)包括消音器,該 消音器構(gòu)造成抑制與該發(fā)動機(jī)的運(yùn)行相聯(lián)的噪音。該系統(tǒng)還可以包括構(gòu)造 成將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的電機(jī),該電機(jī)操作性地聯(lián)接到該發(fā)動機(jī)。該系統(tǒng) 也可以包括一殼體,該殼體構(gòu)造成包含發(fā)動機(jī)和電機(jī)中的至少一個(gè),該殼 體包括構(gòu)造成限定殼體外部的頂板和至少一個(gè)壁。該頂板可以限定用以容 納消音器的開口,以4吏得當(dāng)該消音器安裝于該開口中時(shí),該消音器的表面 形成該頂板的外表面,該頂板中的開口可以構(gòu)造成當(dāng)消音器不位于該開口 中時(shí)移走該發(fā)動機(jī)。
根據(jù)又一方面, 一種從發(fā)電系統(tǒng)的殼體中移除發(fā)動機(jī)的方法,該發(fā)電 系統(tǒng)包括包含在該殼體中的發(fā)動機(jī),該方法可包括移走安裝在限定于殼體 頂板中的開口內(nèi)的消音器,以及通過殼體中的開口將該發(fā)動機(jī)舉出該殼體。
圖1是用于發(fā)電的系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的部分切去的示意性俯視圖;圖2是圖1所示的示例性實(shí)施例的部分切去的示意性正視圖; 圖3是排氣系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的示意性底視圖; 圖4是圖3所示的示例性實(shí)施例的示意性端視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2示出用于發(fā)電的系統(tǒng)10的示例性實(shí)施例。系統(tǒng)10可以包括 發(fā)動機(jī)12和電機(jī)14,該發(fā)動機(jī)12用于提供機(jī)械能,該電機(jī)14操作性地 聯(lián)接發(fā)動機(jī)12并且用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)動機(jī)12可以是任何一種 內(nèi)燃機(jī),包括火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)、壓燃式發(fā)動機(jī)、均勻充氣壓燃式發(fā)動機(jī)和/ 或燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)。電機(jī)12可以構(gòu)造成以任何燃料運(yùn)行,例如汽油、包括 生物柴油的柴油、天然氣、乙醇、甲醇、氫氣和/或它們?nèi)我饨M合。也可設(shè) 想其它類型的發(fā)動機(jī)和燃料。電機(jī)14可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何類 型的發(fā)電機(jī)。例如,電機(jī)14可以包括三相交流同步發(fā)電機(jī)。
系統(tǒng)10還可以包括電力負(fù)載連接16 (例如,包括一個(gè)或多個(gè)母線), 以4更有利于將系統(tǒng)10產(chǎn)生的電力供應(yīng)到接收電力源的輸入的任何裝置或 系統(tǒng),例如電網(wǎng)。才艮據(jù)一些實(shí)施例,可將多個(gè)系統(tǒng)10相互聯(lián)接和/或共同 使用以提供附加的電力。
如圖l和2中所示,示例性系統(tǒng)10可以包括一個(gè)或多個(gè)控制面板18, 該控制面板構(gòu)造成控制發(fā)動機(jī)12、電機(jī)14和/或與系統(tǒng)10相關(guān)聯(lián)的任何系 統(tǒng)的運(yùn)行。例如,控制面板18可以包括電子控制系統(tǒng),該電子控制系統(tǒng)構(gòu) 造成控制發(fā)動機(jī)12和/或電機(jī)14的運(yùn)行,以使系統(tǒng)10以期望的和/或受控 的方式供應(yīng)電力。根據(jù)一些實(shí)施例,控制面板18可以包括用于向操作者提 供與發(fā)動機(jī)12和/或電機(jī)14的運(yùn)行相關(guān)的信息或數(shù)據(jù)的界面,還可以包括 用以促進(jìn)操作者控制發(fā)動機(jī)12、電機(jī)14和/或與系統(tǒng)10相聯(lián)接的任何其它 系統(tǒng)的操作的能力的控制器。例如,控制面板18可以便于操作者控制系統(tǒng) IO的電力輸出,例如通過控制電力輸出的電壓和頻率進(jìn)行控制。
根據(jù)圖1和2所示的示例性實(shí)施例,系統(tǒng)10可以包括殼體20,該殼 體構(gòu)造成為系統(tǒng)10的各個(gè)部件提,護(hù)。例如,殼體20可以包括限定殼體20的外部以及也可能其內(nèi)部空間的壁一例如相對的側(cè)壁22、前壁24,以及一個(gè)或多個(gè)后門26、底板28和頂板30。根據(jù)一些實(shí)施例,系統(tǒng)10可以包括一個(gè)或多個(gè)構(gòu)造成有利于系統(tǒng)10在可能需要電力供應(yīng)的地點(diǎn)之間傳輸?shù)脑O(shè)備32。例如,圖l所示的示例性實(shí)施例包括多個(gè)輪子,以便有利于通過諸如貨車或牽引車的車輛牽引系統(tǒng)10 (例如,殼體20可以在形式上至少與拖車相似,構(gòu)造成以與牽引車牽引設(shè)備的拖車相同的方式被牽引)??稍O(shè)想本領(lǐng)域技術(shù)人員^^P的其它類型的裝置32 (例如,卡車,沿鐵i^道運(yùn)行的輪子、浮筒和/或滑道)。殼體20的一些實(shí)施例可以限定殼體20的外部和殼體20的內(nèi)部之間的一個(gè)或多個(gè)通道。
根據(jù)一些實(shí)施例,系統(tǒng)10可以包括在殼體20內(nèi)部的貯存器34(例如,燃料箱),以用于為發(fā)動機(jī)12提供燃料供應(yīng)。貯存器34可以通過一個(gè)或多個(gè)燃料管線(未示出)聯(lián)接到發(fā)動機(jī)12。根據(jù)一些實(shí)施例,貯存器34可以位于殼體20的外部和/或燃料可以通過外部源提供,例如用于提供燃料的管線,所述燃料例如為汽油、柴油機(jī)燃料、天然氣、氫氣、乙醇、甲醇和/或它們的任意組合。
才艮據(jù)一些實(shí)施例,系統(tǒng)10可以包括冷卻系統(tǒng)36,該冷卻系統(tǒng)構(gòu)造成調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)12和/或電機(jī)14的溫度。例如,冷卻系統(tǒng)36可以包括一個(gè)或多個(gè)熱交換器38,例如操作性地聯(lián)接到發(fā)動機(jī)12的一個(gè)或多個(gè)空-空后冷卻器(ATAAC )和/或操作性地聯(lián)接到發(fā)動機(jī)12的一個(gè)或多個(gè)散熱器40,例如水套7jC散熱器(jacket water radiator)。根據(jù)一些實(shí)施例,發(fā)動機(jī)12可以包括一個(gè)或多個(gè)渦輪增壓器(未示出),并且熱交換器38可以操作性地聯(lián)接到所述一個(gè)或多個(gè)渦輪增壓器以冷卻進(jìn)入該渦輪增壓器中的空氣。系統(tǒng)IO可以包括一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇(未示出),例如位于發(fā)動機(jī)12和熱交換器38之間的風(fēng)扇。這種風(fēng)扇可以通過傳動帶(未示出)操作性地聯(lián)接到發(fā)動機(jī)12和/或可以通過電動馬達(dá)(未示出)被驅(qū)動,以及可以提供空氣流到和/或穿越熱交換器38以提供冷卻空氣到熱交換器38。
示例性散熱器40可以構(gòu)造成接收并且冷卻冷卻劑流(例如,液體冷卻劑),該冷卻劑流可以通過冷卻劑管線(未示出)流通進(jìn)入和/或穿艱良動機(jī)12,由此冷卻發(fā)動機(jī)12??蓪⒁粋€(gè)或多個(gè)風(fēng)扇42聯(lián)接到散熱器40,并且將該風(fēng)扇構(gòu)造成為散熱器40提供冷卻空氣流。風(fēng)扇42可以例如通過電動馬達(dá)(未示出)被驅(qū)動,該電動馬達(dá)可以例如通過帶傳動(未示出)聯(lián)接到風(fēng)扇42。
根據(jù)一些實(shí)施例,發(fā)動機(jī)12可以包括排氣系統(tǒng)44,該排氣系統(tǒng)構(gòu)造成除去殼體20的熱量和/或燃燒產(chǎn)物,和/或抑制或吸收來自發(fā)動機(jī)12的噪音。例如,排氣系統(tǒng)44可以包括從發(fā)動機(jī)12向上朝頂板30延伸的一個(gè)或多個(gè)上升器46。頂板30可以限定開口 48 (參見圖l和2),該開口構(gòu)造成接納與上升器46流體連通的消音器50。例如,消音器50可以限定為整體矩形的形狀,其具有長度L、高度H以及寬度W (圖3和4)。上升器46可以具有絕緣,例如,被巻繞以減少熱量釋放到殼體20中。如圖2所示,消音器50可以安裝在頂板30的開口 48中,以例如使消音器50的上表面52與頂板30基本平齊。例如,消音器50可包括凸緣(法蘭)54 (圖3和4),該凸緣至少部分到圍繞上表面52延伸,并且構(gòu)造成位于(例如,并且聯(lián)接到)殼體20的側(cè)壁22頂上。
才艮據(jù)一些實(shí)施例,消音器50可以包括一個(gè)或多個(gè)孔56 (例如,略顯細(xì)長的孔)(見圖4),該孔用以容納定位銷58,該定位銷有助于提供關(guān)于殼體20的縱向?qū)R,同時(shí)仍然允許消音器50熱膨脹。根據(jù)一些實(shí)施例,消音器50的整體為矩形的構(gòu)型(圖1)可以有利于減輕和/或消除熱變形,所述熱變形有時(shí)與柱形消音器相關(guān)聯(lián),該柱形消音器在一個(gè)或多個(gè)端部處固定,并且可能在加熱后呈現(xiàn)為不符合要求的風(fēng)箱形狀。
根據(jù)一些實(shí)施例,通過在頂板30中安裝消音器50,可在安裝消音器50之前或在移去消音器50之后,通過頂板30中的開口 48安裝和/或移除系統(tǒng)10的部件。當(dāng)維護(hù)和/或替換系統(tǒng)10的其它部件時(shí)(例如,維護(hù)和/或替換發(fā)動機(jī)12和/或電機(jī)14時(shí)),可不必移動系統(tǒng)10的大多數(shù)部件。
才艮據(jù)一些實(shí)施例,排氣系統(tǒng)44還可以包括消音器50下游的一個(gè)或多個(gè)延長部分60,該延長部分構(gòu)造成為廢氣提供從發(fā)動機(jī)12經(jīng)由消音器50到殼體20外部的流路。例如,如圖1所示,延長部分60可以在熱交換器38上面從消音器50延伸到頂板30中的一個(gè)或多個(gè)開口 62,以使廢氣經(jīng)由該開口 62湘》出。
工業(yè)適用性
示例性系統(tǒng)10可以用于在例如不能從>^共電源獲得電力的地區(qū)發(fā)電,例如用于在偏遠(yuǎn)地區(qū)和/或停電的地區(qū)發(fā)電。示例性系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動機(jī)12可以構(gòu)造成輸出機(jī)械能, 一個(gè)或多個(gè)電機(jī)14可以構(gòu)造成將;W^能轉(zhuǎn)換為電能。 一個(gè)或多個(gè)控制面板18可以構(gòu)造成有利于發(fā)動機(jī)12和電機(jī)14中至少一個(gè)的控制。殼體20可以構(gòu)造成包含發(fā)動機(jī)12和電機(jī)14中的至少一個(gè)。
示例性排氣系統(tǒng)44可以構(gòu)造成移除來自殼體20的熱量和/或燃燒產(chǎn)物,和/或抑制或吸收來自發(fā)動機(jī)12的噪音。例如,排氣系統(tǒng)44的一個(gè)或多個(gè)上升器46可以從發(fā)動機(jī)12向上延伸到頂板30。頂板30中的開口 48(見圖1和2 )可以構(gòu)造成接納與上升器46流體連通的消音器50。示例性的消音器50可以限定整體矩形的形狀,其具有長度L、高度H以及寬度W (圖3和4)。
根據(jù)一些實(shí)施例,消音器50可以構(gòu)造成安裝在頂板30的開口 48中,以例如使消音器50的上表面52與頂板30基本平齊(圖2 )。例如,消音器50可以包括凸緣54 (圖3和4),該凸緣至少部分地圍繞上表面52延伸,并且構(gòu)造成位于(例如,并且聯(lián)接到)殼體20的側(cè)壁22頂面。通過將消音器50安裝在頂板30的開口 48中,可以在安裝消音器50之前或者在移去消音器50之后,通過頂板30中的開口 48安裝和/或移除系統(tǒng)10的部件。這樣,當(dāng)維護(hù)和/或替換系統(tǒng)10的其它部件時(shí)(例如,當(dāng)保養(yǎng)和/或替換發(fā)動機(jī)12和/或電機(jī)14時(shí)),可以不必移動系統(tǒng)10的大多數(shù)部件(例如,通過后門26)。
很明顯,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)κ纠怨_的頂裝式消音器進(jìn)行各種修改和變型。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所公開的系統(tǒng)和方法的說明和實(shí)踐可以想到其它實(shí)施例。說明書和實(shí)施例的僅僅是示例性的。
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權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)電系統(tǒng)的排氣系統(tǒng),該排氣系統(tǒng)包括消音器,該消音器構(gòu)造成抑制與發(fā)動機(jī)的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的噪音,該發(fā)動機(jī)與該發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián),其中,該消音器安裝在殼體的頂板中,該殼體構(gòu)造成包含該發(fā)電系統(tǒng)的至少一部分,其中,該消音器形成該頂板的外表面,以及其中,將消音器從頂板移除能夠方便發(fā)動機(jī)從殼體的移除,使得發(fā)動機(jī)能被舉出該殼體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的排氣系統(tǒng),其特征在于,該消音器限定上周緣 和凸緣,該凸緣至少部分地圍繞該消音器的上周緣延伸,其中該凸緣操作 性地聯(lián)接到該殼體的一部分上,以使該消音器被安裝到該殼體的頂板中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的排氣系統(tǒng),其特征在于,該消音器限定整體上 矩形的形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的排氣系統(tǒng),其特征在于,該消音器限定兩個(gè)相 對的側(cè)壁,所述相對的側(cè)壁中的至少一個(gè)限定有孔,該孔構(gòu)造成容納定位 銷,以用于保持該消音器相對于該殼體的縱向位置以及允許該消音器進(jìn)行 伸展和收縮中的至少一項(xiàng)。
5. —種用于至少部分地包含發(fā)電系統(tǒng)的殼體,該殼體包括 兩個(gè)相對的側(cè)壁,以及 在所述側(cè)壁之間延伸的頂板,其中,該頂板限定用于接納消音器的開口,該消音器形成該頂板的表面的至少一部分.,其中,該殼體構(gòu)造成包含與該發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的發(fā)動機(jī),以及其中,該頂板中的開口構(gòu)造成當(dāng)消音器不在該開口中時(shí)允許將該發(fā)動機(jī)移除。
6. —種用于發(fā)電的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括用于輸出機(jī)械能的發(fā)動機(jī),該發(fā)動機(jī)包括排氣系統(tǒng),該排氣系統(tǒng)包括消音器,該消音器構(gòu)造成抑制與該發(fā)動機(jī)的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的噪音;用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的電機(jī),該電機(jī)操作性地聯(lián)接到該發(fā)動機(jī);以及殼體,構(gòu)造成包含發(fā)動機(jī)和電機(jī)中的至少一個(gè),該殼體包括用于限定 該殼體的外部的頂板和至少一個(gè)壁,其中,該頂板限定開口,該開口構(gòu)造成容納消音器,以便當(dāng)消音器位 于該開口中時(shí),該消音器的表面形成該頂板的外表面,以及其中,頂板中的開口構(gòu)造成當(dāng)消音器不位于該開口中時(shí)允許移走該發(fā)動機(jī)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng),其特征在于,該消音器限定上周緣,還 包括至少部分地圍繞該消音器的上周緣延伸的凸緣;以及,該消音器通過 該凸緣操作性地聯(lián)接到該殼體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng),其特征在于,該消音器限定整體上矩形 的形狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)還包括冷卻系統(tǒng), 該冷卻系統(tǒng)構(gòu)造成冷卻發(fā)動機(jī)和電機(jī)中的至少一個(gè)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng),其特征在于,頂板中的開口構(gòu)造成當(dāng)該 消音器不位于該開口中時(shí)允許將該電機(jī)移走。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于發(fā)電系統(tǒng)的頂裝式消音器。本發(fā)明公開了一種用于發(fā)電系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)。該排氣系統(tǒng)可以包括消音器,該消音器構(gòu)造成抑制與發(fā)動機(jī)的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的噪音,該發(fā)動機(jī)與發(fā)電系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。該消音器可以構(gòu)造成安裝在殼體的頂板內(nèi),該殼體構(gòu)造成包含該發(fā)電系統(tǒng)的至少一部分。該消音器可以構(gòu)造成形成頂板的外表面。可以通過從該頂板移走消音器來方便從該殼體移走該發(fā)動機(jī),由此該發(fā)動機(jī)能被舉出該殼體。
文檔編號F02B63/04GK101660445SQ20091020570
公開日2010年3月3日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者K·D·吉爾斯, M·R·埃雷拉 申請人:卡特彼勒公司