JP2006071196A - エンジンヒートポンプの室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】前記支柱の構成について、新規な構成を適用することにより、天板の振動に基づく騒音レベルを低減させることを目的とする。
【解決手段】筐体２の内部空間を天板３にて上下二つの空間に区画し、上側空間を熱交換室４、下側空間をエンジン室５としており、エンジン２１及び圧縮機２２が設置される前記エンジン室５の台床２６より支柱４１・４２・４３を立設し、前記支柱４１・４２・４３にて前記天板３が支持される構成とするエンジンヒートポンプの室外機１であって、前記支柱４１・４２・４３の内、少なくとも一つの支柱４２は、板部材を多層（二重）に重ねて構成されるものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンヒートポンプの室外機の構造に関するものであり、特に振動・騒音対策に関するものである。

エンジンヒートポンプの室外機は、圧縮機、その圧縮機を駆動するエンジン、ラジエータ、冷却水タンクなどのエンジン部品、熱交換器本体、熱交換ファン等の機器及び装置を具備しており、これらの機器及び装置は、一つの筐体内に収容される構成とされている。
そして、筐体の内部空間を天板にて上下二つの空間に区画し、上側空間を熱交換器本体等が納められる熱交換室とし、下側空間をエンジン等が納められるエンジン室としている（例えば、特許文献１参照。）。

また、前記天板を上下二重構造にして、エンジン室内の熱気を排気するための換気通路を形成するとともに、該換気通路を消音効果のある膨張室とする技術についても公知となっている（例えば、特許文献１参照。）。
また、前記天板の上側の板は、熱交換室内の装置類が設置される設置台として機能するとともに、熱交換室内に浸入した雨水等をエンジン室内に浸入させないためのドレンパンとして機能するようになっている。そして、この天板は、室外機の台床に立設される複数の支柱によって支えられている構成とされている（例えば、特許文献２参照。）。
また、エンジンや圧縮機は、弾性体を介して台床に設置される構成としており、この防振構造についても公知となっている（例えば、特許文献１・３参照。）。
特開平１１−３３７１３１号公報 特開平２００４−２１９０１９号公報 特開平８−５４１５７号公報

しかし、上記の構成においては、前記天板が振動し、該天板に設置される熱交換器本体等の装置類が振動し、騒音が発生するものであった。
ここで、前記天板の振動は、前記エンジンや圧縮機を振動源とするものである。これらの振動源より発生する振動エネルギーは、前記台床、支柱を伝達して天板に到達し、これにより、天板が振動するものである。
そして、以上に述べた天板の振動に基づく騒音レベルを低減すれば、室外機全体の騒音レベルを低下させることができることになる。この騒音レベルの低下は、室外機の設置場所において要求される騒音レベルの設置基準をクリアするという観点からも、重要なものとなる。
そこで、本発明では、前記支柱の構成について、新規な構成を適用することにより、上記の問題点を解決しようとするものである。

本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１に記載のごとく、筐体の内部空間を天板にて上下二つの空間に区画し、上側空間を熱交換室、下側空間をエンジン室としており、エンジン及び圧縮機が設置されるエンジン室の台床より支柱を立設し、前記支柱にて前記天板が支持される構成とするエンジンヒートポンプの室外機であって、前記支柱の内、少なくとも一つの支柱は、板部材を多層に重ねて構成されることとするものである。

また、請求項２に記載のごとく、筐体の内部空間を天板にて上下二つの空間に区画し、上側空間を熱交換室、下側空間をエンジン室としており、エンジン及び圧縮機が設置されるエンジン室の台床より支柱を立設し、前記支柱にて前記天板が支持される構成とするエンジンヒートポンプの室外機であって、前記支柱の内、少なくとも一つの支柱は、中空の密閉容器型に構成されるものであり、中空空間内には、エンジンの運転に必要となる液体物、又は、冷凍サイクルに必要となる液体物が充填されることとするものである。

また、請求項３に記載のごとく、前記台床の固定部に対し、溶接にて固定され、前記支柱の端面の外縁部分と、前記固定部とが、溶接にて結合されることとするものである。

また、請求項４に記載のごとく、前記支柱の水平方向の幅の合計値は、エンジン室の水平方向における外周長さの５分の１以上とするように構成することとするものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

即ち、請求項１に記載の発明では、振動エネルギーが、支柱によって吸収されることにより、天板の振動が低減され、該振動に基づく騒音レベルを低減することができる。

また、請求項２に記載の発明では、振動エネルギーが、支柱によって吸収されることにより、天板の振動が低減され、該振動に基づく騒音レベルを低減することができる。

また、請求項３に記載の発明では、台床から支柱への振動エネルギーの伝達量を増加させることができ、支柱において、より多くの振動エネルギーを消費させることができる。
そして、支柱において、より多くの振動エネルギーを消費させることによれば、台床側の振動をも効果的に低減できる。

また、請求項４に記載の発明では、支柱において低い周波数帯域の振動を吸収することによれば、天板の振動において、低い周波数帯域の振動を低減させることができる。そして、これによれば、低い周波数帯域の振動と、他の高い周波数帯域の振動とが干渉し合うことによる不規則な振動の発生を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に示すエンジンヒートポンプの室外機１においては、筐体２の内部空間が天板３にて上下二つの空間に区画され、上側空間を熱交換器本体１１、室外機ファン１２等が納められる熱交換室４とし、下側空間をエンジン２１、圧縮機２２等が納められるエンジン室５としている。
前記エンジン２１や圧縮機２２は、防振装置２４・２５等を介して台床２６に設置される。また、前記台床２６には、複数の支柱４１・４２・４３が上方に向けて立設されており、該支柱４１・４２・４３にて前記天板３が支持されている。
また、これら支柱４１・４２・４３間の開口部分は、外板４９にて塞がれており、エンジン室５内が閉じられた空間とされている。

また、前記天板３は、上側に位置する上板３１と、下側に位置する下板３２とから二重構造とし、両板３１・３２の間に換気通路３３を形成している。エンジン室５内の熱気は、換気通路３３を通って熱交換室４に送られる。また、該換気通路３３の入口開口部３２ａは、下板３２の図において左側に設けられる一方、換気通路３３の出口開口部３１ａは、上板３１の図において右側に設けられることとされており、入口開口部３２ａから出口開口部３１ａまでの距離が長く構成されて、消音効果が発揮されるようになっている。
また、上板３１は、熱交換室４内の装置類が設置される設置台として機能するとともに、熱交換室４内に浸入した雨水等をエンジン室５内に浸入させないためのドレンパンとして機能するようになっている。

また、図２に示すごとく、前記台床２６には、防振装置２５・２５が複数箇所に設置され、該防振装置２５・２５にて装置設置板２７が支持される。また、前記装置設置板２７には、エンジン据付台２８・２９が設置される。また、前記エンジン据付台２８・２９上には、それぞれ、防振装置２４・２４が設置され、該防振装置２４・２４の上部にてエンジン支持フレーム２０が支持される。該エンジン支持フレーム２０には、エンジン２１や圧縮機２２が固定される。

次に、騒音の低減化に関する構成について説明する。
上述したように、室外機１は、筐体２の内部空間を天板３にて上下二つの空間に区画し、上側空間を熱交換室４、下側空間をエンジン室５としており、エンジン２１及び圧縮機２２が設置される前記エンジン室５の台床２６より支柱４１・４２・４３を立設し、該支柱４１・４２・４３にて前記天板３が支持される構成としている。
そして、上記の構成においては、前記天板３（上板３１）が振動し、該天板３に設置される熱交換器本体１１等の装置類が振動し、騒音が発生することとされていた。
ここで、前記天板３の振動は、前記エンジン２１及び圧縮機２２を振動源とするものである。これらの振動源より発生する振動エネルギーは、前記エンジン支持フレーム２０、防振装置２４、装置設置板２７、防振装置２５、台床２６、そして、支柱４１・４２・４３を伝達して天板３に到達し、これにより、天板３が振動するものである。
以上に述べた天板３の振動に基づく騒音レベルを低減させれば、室外機全体の騒音レベルを低下させることができる。この騒音レベルの低下は、室外機の設置場所において要求される騒音レベルの設置基準をクリアするという観点からも、重要なものとなる。

そこで、本実施例では、図３乃至図５に示すごとく、前記支柱４１・４２・４３の内、少なくとも一つの支柱４２は、板部材４２ａ・４２ｂを多層（二重）に重ねて構成されるものとし、前記支柱４２により、振動源であるエンジン２１及び圧縮機２２から発生する振動エネルギーを低減させ（支柱４２Ａにて振動エネルギーを吸収する）、前記天板３の振動を低減させることとするものである。

本実施例において、図３、図４（ａ）及び図５に示すごとく、エンジン室５の長手方向中央部に配される平板状の支柱４２（４５）は、それぞれ、二枚の板部材４２ａ・４２ｂを重ねて構成されるものとしている。
また、図４（ｂ）及び図５に示すごとく、エンジン室５の角部に配される断面視Ｌ字形の支柱４１・４３（４４・４６）についても、それぞれ、二枚の板部材４１ａ・４１ｂ・４３ａ・４３ｂを重ねて構成されるものとしている。
また、図４（ａ）（ｂ）に示すごとく、前記支柱４２・４１の厚さｔ１・ｔ２は、それぞれ、従来一枚の板部材で構成されていたものの板厚と略同一の厚さとするものとし、従来と比較して、支柱４２・４１の重量を増加させないこととしている。これにより、従来構成の室外機１の全重量をそのまま維持することが可能となり、既存の設置場所における重量の観点からの設置基準にも対応できるようになる。

また、前記支柱４２について、重ね合わせた状態における各板部材４２ａ・４２ｂの同一箇所には、前記ボルト６１・６１を挿通するための挿通孔６２ａ・６２ｂ（図３参照）がそれぞれ開口されている。この挿通孔６２ａ・６２ｂは、各板部材４２ａ・４２ｂの上端部及び下端部にそれぞれ設けられており、図３に示される下端部においては、該挿通孔６２ａ・６２ｂを、台床２６に設けた固定部２６ａの挿通孔２６ｂ・２６ｂの位置と合わせるとともに、これら挿通孔６２ａ・６２ｂ・２６ｂにそれぞれボルト６１・６１を挿通し、該ボルト６１・６１に図示せぬナットを締結することにより、両板部材４２ａ・４２ｂが固定部２６ａに対して固定されるものとしている。尚、本実施例では、各板部材４２ａ・４２ｂが固定部２６ａを介して台床２６に固定される構成としているが、固定部２６ａを設けずに、各板部材４２ａ・４２ｂを直接的に台床２６に固定する構成としてもよい。
また、図５に示すごとく、支柱４２の上端部においても同様に、前記上板３１の固定部に対し、各板部材がボルト６１・６１にて固定されるものとしている。
また、図５に示すごとく、支柱４２以外の支柱４１・４３・４４・４５・４６における台床２６及び上板３１（天板３）に対する固定方法についても、支柱４２におけるものと同様なものとしている。

以上のように、各支柱４１〜４６においては、それぞれ、二枚の板部材の表面が当接された状態で一体の柱が形成され、これら支柱４１〜４６にて、天板３（上板３１）が支持されることとなっている。
そして、以上の構成においては、振動源（エンジン２１等）の振動が、振動エネルギーとなって、台床２６を伝って支柱４１（支柱４２〜４６も同じ）へ伝達され、支柱４１を構成する各板部材４２ａ・４２ｂが振動することになる。この場合、各板部材４２ａ・４２ｂの表面は当接し合っていることから、各板部材４２ａ・４２ｂが振動すると、両板部材４２ａ・４２ｂは互いに衝突し合う。そして、この衝突が発生することにより、前記振動エネルギーは消費される（摩擦又は衝撃により熱エネルギーに変換される、又は、板部材４２ａ・４２ｂの運動エネルギーに変換される）ことになり、天板３（上板３１）まで到達する振動エネルギーが減少することになる。換言すれば、台床２６に伝わった振動エネルギーが、支柱４１（支柱４２〜４６も同じ）によって吸収されることにより、天板３（上板３１）の振動が低減され、該振動に基づく騒音レベルを低減することができるのである。
以上のようにして、天板３の振動に基づく騒音レベルを低減させることができ、室外機全体の騒音レベルを低下させることができる。

尚、各支柱４１〜４６を構成する板部材４２ａ・４２ｂの枚数については特に限定するものではなく、二枚以上であればよいものとする。
また、図６に示すごとく、一つの板部材４２ｃをボルト６１・６１にて台床２６側の固定部２６ａに固定するとともに、該板部材４２ｃに対し他方の板部材４２ｄを固定する方法などであってもよい。つまり、複数の板部材が互いに重なり補強し合う構成であれば、振動エネルギーを低減させることができ、上記の目的を達成できるものであり、各板部材の固定方法については、特に限定はされない。

本実施例では、図７に示すごとく、前記支柱の内、少なくとも一つの支柱４２Ａは、中空の密閉容器型に構成されるものであり、中空空間内には、エンジン２１を潤滑するオイルやエンジン２１の冷却水等のエンジン２１の運転に必要となる液体物７１、又は、冷媒等の冷凍サイクルに必要となる液体物７１が充填されることとしている。
そして、この支柱４２Ａの構成により、振動源であるエンジン２１及び圧縮機２２から発生する振動エネルギーを低減させ（支柱４２Ａにて振動エネルギーを吸収する）、前記天板３の振動を低減させることとするものである。

本実施例の構成では、台床２６から支柱４２Ａに伝わった振動エネルギーにより、支柱４２Ａ内部の液体物７１が揺れ動かされる。そして、このように液体物７１が揺れ動かされることにより、前記振動エネルギーは消費される（液体物７１の運動エネルギーに変換される）ことになり、天板３（上板３１）まで到達する振動エネルギーが減少することになる。換言すれば、台床２６に伝わった振動エネルギーが、支柱４２Ａ（他の支柱においても同じ）によって吸収されることにより、天板３（上板３１）の振動が低減され、該振動に基づく騒音レベルを低減することができるのである。
以上のようにして、天板３の振動に基づく騒音レベルを低減させることができ、室外機全体の騒音レベルを低下させることができる。

さらに、支柱４２Ａ内に充填される液体物７１は、エンジン２１を潤滑するオイルやエンジン２１の冷却水等のエンジン２１の運転に必要となる液体物７１、又は、冷媒等の冷凍サイクルに必要となる液体物７１であり、これにより、既存のオイルタンク等の容器を省くことができる。つまり、支柱４２Ａによって既存の容器類の機能を代替するものであり、これによれば、エンジン室５における既存の容器類の設置スペースが必要なくなり、エンジン室５内における他の装置類のレイアウトの自由度を広げることができる。
また、複数ある支柱のそれぞれにつき、異なる液体物を充填させることによれば、各支柱において、それぞれ、異なる機能を持たせることができる。例えば、ある支柱についてはエンジンオイルを、ある支柱については補充用のエンジンオイルを、さらに、ある支柱についてはエンジン冷却水を充填することと等であり、それぞれ、エンジンオイルタンク、補充用オイルタンク、冷却水タンクとしての機能を持たせるものである。
このように、密閉容器型として液体物を充填する構成とすることにより、上記の騒音レベルの低下といった効果に加え、さらなる有利な効果を得ることができる。

尚、本実施例の支柱の外観形状については、特に限定されるものでなく、中空の密閉容器型に構成されるものであればよい。
また、図７に示すごとく、支柱４２Ａには接続部４２ｐを設ける等して、図示せぬ配管等が接続可能に構成されるものとする。

上述のように、前記支柱を多層とする（実施例１）、又は、前記支柱を中空の密閉容器型とする（実施例２）ことによって、振動エネルギーを大きく低減させることが可能となるものである。
そこで、本実施例では、より効果的に上記実施例１・２の支柱の特性を利用すべく、次の構成とするものである。
即ち、図８に示すごとく、前記支柱４２は、台床２６の固定部２６ａに対し、溶接にて固定され、前記支柱４２の端面、即ち、板部材４２ａ・４２ｂの外縁部分４２ｆの一部の箇所と、前記固定部２６ａとが、溶接８１により結合されるものとしている。
そして、以上の構成において、支柱４２と固定部２６ａとの接触面積に着目し、図８に示す本実施例の構成と、図３に示すボルト６１・６１にて固定する実施例１の構成とを比較すると、本実施例の構成においては、溶接８１によって結合される箇所の面積の分だけ、支柱４２と固定部２６ａとの接触面積は大きいものとなる。
そして、このように、支柱４２と固定部２６ａとの接触面積を大きくすることによれば、台床２６から支柱４２への振動エネルギーの伝達量を増加させることができ、支柱４２においては、より多くの振動エネルギーが消費されることになる。
このように、支柱４２の特性を生かし、該支柱４２において、より多くの振動エネルギーを消費させることによれば、台床２６側の振動をも効果的に低減できるようになる。

尚、図９に示すごとく、支柱４２と固定部２６ａが当接し合う箇所の幅をより広く構成することによれば、支柱４２と固定部２６ａとの接触面積（接合部分の面積）がさらに拡大し、台床２６側の振動をより効果的に低減することができる。

本実施例では、図１０に示すごとく、前記各支柱４１〜４６の水平方向の幅ｗ１〜ｗ６の合計値は、エンジン室５の水平方向における外周長さＷの５分の１以上とするように構成するものとしている。
また、室外機１のエンジン室５において、室外機１の長手方向の中途部に配される支柱４２・４５の幅ｗ２・ｗ５は、室外機１の幅Ｗ１の略５分の１となるように構成するものとしている。このように、室外機１の長手方向の中途部に配される支柱４２・４５について幅を広く確保するのは、支柱４２・４５は平板状に構成されるため、角部に配される断面視Ｌ字形の支柱４１・４３・４４・４６と比較して撓みやすく、後述する低い周波数の振動を確実に吸収できるからである。

以上の構成においては、従来構成における支柱の幅と比較して、支柱の幅を広く構成することとするものである。
そして、このように、支柱の幅を広く構成すると、板部材にて構成される支柱は、より撓みやすくなる。そして、撓みやすくなることにより、幅の狭いものと比較して、さらに低い周波数の振動を吸収することができるようになる。

以上のことから、本実施例では、支柱４１〜４６の幅を広く構成することで、より低い周波数帯域の振動を吸収しやすくするものである。
このように、支柱４１〜４６において低い周波数帯域の振動を吸収することによれば、天板３（上板３１）の振動において、低い周波数帯域の振動を低減させることができる。そして、これによれば、低い周波数帯域の振動と、他の高い周波数帯域の振動とが干渉し合うことによる不規則な振動の発生を防止することができる。

本発明にかかるエンジンヒートポンプの室外機の構成について示す正面図。 エンジン室内の構成について示す図。 実施例１にかかる支柱の構成について示す図。 （ａ）は、平板状に構成する支柱の断面図。（ｂ）は、エンジン室の角部に配される断面視略Ｌ字形の支柱の断面図。 天板を支柱にて支持する構成について示す図。 実施例１の他の構成例について示す図。 実施例２にかかる支柱の構成について示す図。 実施例３にかかる支柱の構成について示す図。 実施例３の他の構成例について示す図。 実施例４にかかる支柱の構成について示す図。

符号の説明

１ 室外機
２ 筐体
３ 天板
４ 熱交換室
５ エンジン室
２１ エンジン
２２ 圧縮機
２６ 台床
４１ 支柱
４２ 支柱
４３ 支柱

Claims (4)

1. 筐体の内部空間を天板にて上下二つの空間に区画し、上側空間を熱交換室、下側空間をエンジン室としており、エンジン及び圧縮機が設置されるエンジン室の台床より支柱を立設し、前記支柱にて前記天板が支持される構成とするエンジンヒートポンプの室外機であって、前記支柱の内、少なくとも一つの支柱は、板部材を多層に重ねて構成される、エンジンヒートポンプの室外機。
2. 筐体の内部空間を天板にて上下二つの空間に区画し、上側空間を熱交換室、下側空間をエンジン室としており、エンジン及び圧縮機が設置されるエンジン室の台床より支柱を立設し、前記支柱にて前記天板が支持される構成とするエンジンヒートポンプの室外機であって、前記支柱の内、少なくとも一つの支柱は、中空の密閉容器型に構成されるものであり、中空空間内には、エンジンの運転に必要となる液体物、又は、冷凍サイクルに必要となる液体物が充填される、エンジンヒートポンプの室外機。
3. 前記支柱は、前記台床の固定部に対し、溶接にて固定され、前記支柱の端面の外縁部分と、前記固定部とが、溶接にて結合される、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンヒートポンプの室外機。
4. 前記支柱の水平方向の幅の合計値は、エンジン室の水平方向における外周長さの５分の１以上とするように構成する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のエンジンヒートポンプの室外機。

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