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)實現(xiàn)，該發(fā)電系 統(tǒng)構(gòu)造成通過一個或多個內(nèi)燃機的運行以驅(qū)動將由所述一個或多個發(fā)動機 提供的機械能轉(zhuǎn)換為電力的電機來進行發(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)的一個可能的缺點是，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)動機或發(fā)電機以進行保養(yǎng)或維修，可能需要 首先通過后門移除多個部件。此外，可能需要為發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)動機設(shè)置消 音器以抑制發(fā)動機噪音，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和發(fā)電機的集裝箱。 根據(jù)所公開的電源模塊，在運行期間，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 的一個或多個缺陷。

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)動機的運行相關(guān)聯(lián)的噪音，該 發(fā)動機與該發(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。可以通過從頂板移除該消音器來為從殼體中移除發(fā) 動機提供便利，使得該發(fā)動機能被舉出該殼體。
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，該頂板中的開口可以構(gòu)造成 當該消音器不位于該開口中時允許移走該發(fā)動機。
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，該發(fā)動機構(gòu)造 成輸出機械能。該發(fā)動機可以包括排氣系統(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)動機的運行相聯(lián)的噪音。該系統(tǒng)還可以包括構(gòu)造 成將機械能轉(zhuǎn)換為電能的電機，該電機操作性地聯(lián)接到該發(fā)動機。該系統(tǒng) 也可以包括一殼體，該殼體構(gòu)造成包含發(fā)動機和電機中的至少一個，該殼 體包括構(gòu)造成限定殼體外部的頂板和至少一個壁。該頂板可以限定用以容 納消音器的開口，以4吏得當該消音器安裝于該開口中時，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)造成當消音器不位于該開口 中時移走該發(fā)動機。
根據(jù)又一方面， 一種從發(fā)電系統(tǒng)的殼體中移除發(fā)動機的方法，該發(fā)電 系統(tǒng)包括包含在該殼體中的發(fā)動機，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)動機舉出該殼體。


圖1是用于發(fā)電的系統(tǒng)的示例性實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)的示例性實施例的示意性底視圖； 圖4是圖3所示的示例性實施例的示意性端視圖。
具體實施例方式
圖1和2示出用于發(fā)電的系統(tǒng)10的示例性實施例。系統(tǒng)10可以包括 發(fā)動機12和電機14，該發(fā)動機12用于提供機械能，該電機14操作性地 聯(lián)接發(fā)動機12并且用于將機械能轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)動機12可以是任何一種 內(nèi)燃機，包括火花點火發(fā)動機、壓燃式發(fā)動機、均勻充氣壓燃式發(fā)動機和/ 或燃氣輪機發(fā)動機。電機12可以構(gòu)造成以任何燃料運行，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)動機和燃料。電機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。例如，電機14可以包括三相交流同步發(fā)電機。
系統(tǒng)10還可以包括電力負載連接16 (例如，包括一個或多個母線)， 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)一些實施例，可將多個系統(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可以包括一個或多個控制面板18， 該控制面板構(gòu)造成控制發(fā)動機12、電機14和/或與系統(tǒng)10相關(guān)聯(lián)的任何系 統(tǒng)的運行。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12和/或電機14的運行，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)一些實施例，控制面板18可以包括用于向操作者提 供與發(fā)動機12和/或電機14的運行相關(guān)的信息或數(shù)據(jù)的界面，還可以包括 用以促進操作者控制發(fā)動機12、電機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行控制。
根據(jù)圖1和2所示的示例性實施例，系統(tǒng)10可以包括殼體20，該殼 體構(gòu)造成為系統(tǒng)10的各個部件提,護。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，以及一個或多個后門26、底板28和頂板30。根據(jù)一些實施例，系統(tǒng)10可以包括一個或多個構(gòu)造成有利于系統(tǒng)10在可能需要電力供應(yīng)的地點之間傳輸?shù)脑O(shè)備32。例如，圖l所示的示例性實施例包括多個輪子，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^道運行的輪子、浮筒和/或滑道)。殼體20的一些實施例可以限定殼體20的外部和殼體20的內(nèi)部之間的一個或多個通道。
根據(jù)一些實施例，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12提供燃料供應(yīng)。貯存器34可以通過一個或多個燃料管線(未示出)聯(lián)接到發(fā)動機12。根據(jù)一些實施例，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12和/或電機14的溫度。例如，冷卻系統(tǒng)36可以包括一個或多個熱交換器38，例如操作性地聯(lián)接到發(fā)動機12的一個或多個空-空后冷卻器(ATAAC )和/或操作性地聯(lián)接到發(fā)動機12的一個或多個散熱器40，例如水套7jC散熱器(jacket water radiator)。根據(jù)一些實施例，發(fā)動機12可以包括一個或多個渦輪增壓器(未示出)，并且熱交換器38可以操作性地聯(lián)接到所述一個或多個渦輪增壓器以冷卻進入該渦輪增壓器中的空氣。系統(tǒng)IO可以包括一個或多個風扇(未示出)，例如位于發(fā)動機12和熱交換器38之間的風扇。這種風扇可以通過傳動帶(未示出)操作性地聯(lián)接到發(fā)動機12和/或可以通過電動馬達(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)流通進入和/或穿艱良動機12,由此冷卻發(fā)動機12?？蓪⒁粋€或多個風扇42聯(lián)接到散熱器40，并且將該風扇構(gòu)造成為散熱器40提供冷卻空氣流。風扇42可以例如通過電動馬達(未示出)被驅(qū)動，該電動馬達可以例如通過帶傳動(未示出)聯(lián)接到風扇42。
根據(jù)一些實施例，發(fā)動機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12的噪音。例如，排氣系統(tǒng)44可以包括從發(fā)動機12向上朝頂板30延伸的一個或多個上升器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)一些實施例，消音器50可以包括一個或多個孔56 (例如，略顯細長的孔)(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，同時仍然允許消音器50熱膨脹。根據(jù)一些實施例，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，所述熱變形有時與柱形消音器相關(guān)聯(lián)，該柱形消音器在一個或多個端部處固定，并且可能在加熱后呈現(xiàn)為不符合要求的風箱形狀。
根據(jù)一些實施例，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。當維護和/或替換系統(tǒng)10的其它部件時(例如，維護和/或替換發(fā)動機12和/或電機14時)，可不必移動系統(tǒng)10的大多數(shù)部件。
才艮據(jù)一些實施例，排氣系統(tǒng)44還可以包括消音器50下游的一個或多個延長部分60，該延長部分構(gòu)造成為廢氣提供從發(fā)動機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中的一個或多個開口 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，例如用于在偏遠地區(qū)和/或停電的地區(qū)發(fā)電。示例性系統(tǒng)10的一個或多個發(fā)動機12可以構(gòu)造成輸出機械能， 一個或多個電機14可以構(gòu)造成將;W^能轉(zhuǎn)換為電能。 一個或多個控制面板18可以構(gòu)造成有利于發(fā)動機12和電機14中至少一個的控制。殼體20可以構(gòu)造成包含發(fā)動機12和電機14中的至少一個。
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12的噪音。例如，排氣系統(tǒng)44的一個或多個上升器46可以從發(fā)動機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，當維護和/或替換系統(tǒng)10的其它部件時(例如，當保養(yǎng)和/或替換發(fā)動機12和/或電機14時)，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)和方法的說明和實踐可以想到其它實施例。說明書和實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)動機的運行相關(guān)聯(lián)的噪音，該發(fā)動機與該發(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)動機從殼體的移除，使得發(fā)動機能被舉出該殼體。
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，該消音器限定兩個相 對的側(cè)壁，所述相對的側(cè)壁中的至少一個限定有孔，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行 伸展和收縮中的至少一項。
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，以及其中，該頂板中的開口構(gòu)造成當消音器不在該開口中時允許將該發(fā)動機移除。
6. —種用于發(fā)電的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于輸出機械能的發(fā)動機，該發(fā)動機包括排氣系統(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)動機的運行相關(guān)聯(lián)的噪音；用于將機械能轉(zhuǎn)換為電能的電機，該電機操作性地聯(lián)接到該發(fā)動機；以及殼體，構(gòu)造成包含發(fā)動機和電機中的至少一個，該殼體包括用于限定 該殼體的外部的頂板和至少一個壁，其中，該頂板限定開口，該開口構(gòu)造成容納消音器，以便當消音器位 于該開口中時，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)造成當消音器不位于該開口中時允許移走該發(fā)動機。
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)動機和電機中的至少一個。
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)造成當該 消音器不位于該開口中時允許將該電機移走。
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)動機的運行相關(guān)聯(lián)的噪音，該發(fā)動機與發(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?？梢酝ㄟ^從該頂板移走消音器來方便從該殼體移走該發(fā)動機，由此該發(fā)動機能被舉出該殼體。
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