JPH025895B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジン駆動システム、例えばエン
ジン駆動のヒートポンプシステム等の消音装置に
関するものである。

従来、ヒートポンプのコンプレツサをエンジン
によつて駆動させる、いわゆるエンジンヒートポ
ンプが知られている。このものは、エンジンを利
用していることから騒音が問題となる。

そこで、この騒音対策とともに、エンジンの駆
動熱や排気熱等を有効利用する目的から、内部に
水等の熱媒を満した貯水槽内にエンジンを浸漬
し、これによりエンジンの騒音を解決するととも
に、熱媒を排気熱等により加熱して給湯等の熱源
へ利用するシステムが考えられた。

しかしながら、このようなシステムは、エンジ
ンによつて駆動される被駆動機器つまりコンプレ
ツサ等が外部へ露出した状態であるため、騒音対
策としては完全ではない。

そこで、本発明の目的は、エンジン駆動システ
ムの駆動に伴う騒音を低減させる消音装置を提供
することにある。

そのため、本発明では、内部に水等の熱媒を収
容した貯水槽の内部にエンジンを、貯水槽の外部
に前記エンジンによつて駆動される被駆動機器を
それぞれ設け、前記エンジンの駆動排熱によつて
前記熱媒を加熱するエンジン駆動システムにおい
て、前記エンジンの取付部および被駆動機器を防
音ケースで覆うことにより、エンジンや被駆動機
器の駆動に伴う機械的騒音を遮断するとともに、
この防音ケースの内部に前記エンジンの吸気負圧
により外気を導入されて当該エンジンの吸気音を
消音可能かつ前記被駆動機器を冷却可能な吸気消
音路を構成することにより、被駆動機器の過熱防
止およびエンジンの吸気騒音の低減を実現し、こ
れにより上記目的を達成しようとするものであ
る。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の第１の実施例を示している。
同図において、貯水槽１は、内部に熱媒（本実施
例では水）を充満させた円筒状の槽本体２と、こ
の槽本体２の上面開口部にゴム等の防振材３およ
びシール材４を介して水密的に嵌合された蓋体５
とから構成されている。前記防振材３は、前記槽
本体２と蓋体５との上上下方向の隙間に、円周方
向数個所に設けられている。これにより、蓋体５
の振動が吸収され槽本体２へ伝達されないように
なつている。また、前記シール材４は、前記槽本
体２と蓋体５との円周方向の隙間に沿つて全周に
挿入され、貯水槽１を完全な密閉構造に構成して
いる。

一方、前記蓋体５には、その下面に前記熱媒中
に浸漬されたエンジン１１が、上面に前記エンジ
ン１１によつて駆動されかつ外部が防音ケース１
２によつて覆れた被駆動機器としてのコンプレツ
サ１３がそれぞれ取付けられている。

前記防音ケース１２は、前記蓋体５の上面に数
本のボルト１４を介して取付けられた筒状の制振
板１５と、この制振板１５の内面に貼着された断
熱性を有する吸音材１６とから構成され、かつそ
の一部に設けられたフイルタ１７を通じて内外が
互いに連通されている。ここで、前記制振板１５
としては、重質板、例えばフエライトまたは鉛或
いはゴム等の複合板が用いられている。また、吸
音板１６としては、例えば石綿、グラスウール
系、ウレタン或いはハニカムコア等が用いられて
いる。

また、前記防音ケース１２には、一端が前記エ
ンジン１１の吸気口側に接続された吸気管２１の
他端が前記蓋体５を通して突出されており、エン
ジン１１の吸気は防音ケース１２の内部空間およ
びフイルタ１７を通して行われるように構成され
ている。すなわち、防音ケース１２内に吸気管２
１を通して伝えられるエンジン１１の吸気負圧に
より、フイルタ１７から外気が導入され、導入さ
れた外気は順次防音ケース１２および吸気管２１
を通過してエンジン１１に吸入される。従つて、
吸気管２１ないしエンジン１１の吸気音は防音ケ
ース１２内の閉空間内で消音され、この防音ケー
ス１２の内部空間によつてエンジン１１の吸気消
音路が構成されている。

ここで、フイルタ１７は防音ケース１２の上端
側に、吸気管２１は防音ケース１２の下端側に配
置されており、フイルタ１７から順次導入された
外気は防音ケース１２内をコンプレツサ１３の周
囲に沿つて取り囲むように流れる。このため、コ
ンプレツサ１３は吸気消音路である防音ケース１
２内を通過する外気によつて適宜冷却されるよう
に構成されている。なお、コンプレツサ１３の発
熱は順次導入される多量の外気によつて徐々に冷
却されるため、エンジン１１に吸入される空気の
温度が過度に高温になることは回避できる。

一方、エンジン１１の排気口側には、途中が前
記熱媒中に浸漬されかつ一端が前記蓋体５を通つ
て外部へ突出された排気管２２の他端がそれぞれ
接続されている。この排気管２２には、その途中
のエンジン１１寄りにエンジン１１からの排気熱
を槽本体２の熱媒中へ放出させる放熱器２３が挿
入されているとともに、蓋体５から突出した先端
部に消音器２４が設けられている。これにより、
エンジン１１が駆動されると、エンジン１１から
の排気熱が放熱器２３から放出される結果、槽本
体２の熱媒が加熱される。

また、前記コンプレツサ１３には、既知のヒー
トポンプ回路３１が接続されている。ヒートポン
プ回路３１は、コンプレツサ１３の一方の接続口
側からの配管３０が前記貯水槽１内の熱交換器３
２の一端側に、熱交換器３２の他端側からの配管
３３が前記蓋体５を通つて膨張弁３４に、膨張弁
３４からの配管３５が他方側の熱交換器３６の一
端側に、熱交換器３６の他端側からの配管３７が
前記防音ケース１２のフイルター１７を通つてコ
ンプレツサ１３の他方の接続口側にそれぞれ接続
され、これらにより所定の熱媒を循環させる閉回
路として構成されている。

次に、本実施例の作用を説明する。いま、エン
ジン１１の始動によりコンプレツサ１３が駆動さ
れると、ヒートポンプ回路３１では既知の冷凍サ
イクルにより貯水槽１内の熱媒の加熱或いは室内
の冷房を行うことができる。

一方、エンジン１１が始動されると、エンジン
１１が次第に昇温されていくとともに、エンジン
１１からの排気が排気管２２を通つて外部へ排出
される。すると、エンジン１１の昇温に伴う発熱
は、直接、エンジン１１からの排気熱は放熱器２
３を介して、貯水槽１内の熱媒にそれぞれ吸収さ
れる。その結果、貯水槽１内の熱媒は、エンジン
１１からの発熱、エンジン１１からの排気熱のほ
かに、ヒートポンプ回路３１からの放熱によつて
温度上昇される。

このようにして昇温された熱媒は、給湯や暖房
の熱源として利用される。

従つて、本実施例によれば、エンジン１１によ
りコンプレツサ１３を駆動して冷房を行い、同時
にエンジン１１からの発熱、排気熱およびヒート
ポンプ回路３１の放熱を利用して貯水槽１内の熱
媒を加熱し、この熱媒を暖房用および給湯用等の
熱源としたので、エネルギーを有効利用でき、か
つ１つのエンジン１１によつて冷房、暖房および
給湯を行うことができる。

また、エンジン１１を密閉された貯水槽１内の
熱媒に浸漬し、かつコンプレツサ１３を防音ケー
ス１２によつて覆つたので、エンジン１１および
コンプレツサ１３の騒音を低減することができ、
かつ防音ケース１２もコンプレツサ１３の周囲の
みでよいため全体として小型および安価に構成す
ることができる。

しかも、防音ケース１２の内部を通してエンジ
ン１１の給気を行うようにしたので、防音ケース
１２が消音器としてエンジン１１の吸気音を消音
する結果、システム全体の騒音を更に低減させる
ことができる。

更に、防音ケース１２を制振板１５と吸音材１
６とで構成し、その吸音材１６に断熱性を有する
材料を用いたので、コンプレツサ１３からの放熱
を遮断できるとともに、エンジン１１の吸気負圧
によつて順次フイルタ１７から導入される外気を
コンプレツサ１３に接触させて冷却することがで
きる。このため、防音ケース１２で囲つた場合で
もコンプレツサ１３の温度上昇を防止することが
でき、ヒートポンプの効率を向上させることがで
きる。

このほか、槽本体２と蓋体５との間に防振材３
を挿入してエンジン１１およびコンプレツサ１３
の機械的振動を吸収するようにしたので、その機
械的振動に伴う騒音がないばかりでなく、機械的
振動の槽本体２への伝達を防止するとができる。

第２図は本発明の第２の実施例を示している。
同実施例は、容積可変型の防音ケース４１を用い
たものである。防音ケース４１は、制振板４２の
内面にアスフアルト系等の粘弾性体からなる吸音
材４３を貼着したもので、かつ全体が上下方向へ
伸縮可能な蛇腹状に構成されている。

従つて、第２の実施例では、前記第１の実施例
で述べた効果のほか、コンプレツサ１３等の被駆
動機器の固有振動数に応じて防音ケース４１を上
下方向へ伸縮させその容積を変化、設定すれば、
コンプレツサ１３からの騒音成分をも吸収するこ
とができる。

なお、上記実施例では、防音ケース４１を蛇腹
状の構成によつて容積可変型としたが、容積可変
構造としては上記実施例に限られるものでなく、
例えば防音ケースを互いに摺動可能な内筒と外筒
によつて構成し、その一方を他方に対して摺動さ
せて全体の容積を変化させるような入れ子状の構
造（いわゆるテレスコピツク構造）であつても、
同様な効果を奏することができる。また、吸音材
４３は、上記実施例で説明した制振板４２の内面
のみでなく、外面のみまたは両面であつてもよ
い。特に、制振板４２の外面に粘弾性体からなる
吸音材４３を貼着すれば、制振板４２の面振動を
吸収して防音効果をより向上させることができ
る。

第３図は本発明の第３の実施例を示している。
同実施例は、防音ケース５１を内筒５２を外筒５
３とにより２重筒構造に形成し、その内筒５２と
外筒５３との空間に吸気消音路として消音器５４
を構成したものである。消音器５４は、内筒５２
と外筒５３との空間が半径方向の仕切壁５５によ
り適宜分割され、その分割された各部屋５６，５
７，５８が連通管５９，６０によつて１つおきに
連通されている。これにより、導入管６１から導
入される外気は、部屋５６から連通管５９を介し
て部屋５８内に入り、次いで連通管６０を介して
部屋５７に入り、これにより絞りおよび拡散の繰
返しを経て吸気管２１からエンジン１１に供給さ
れるようになつている。

従つて、第３の実施例では、前記第１の実施例
で述べた効果のほか、エンジン１１の吸気騒音を
より低減させることができる。しかも、このもの
は、コンプレツサ１３と防音ケース５１との空間
を利用しているため、小型に構成できる上、内外
２重筒構造によつてコンプレツサ１３の外部への
放熱を防止し、かつ内筒５２に接触する外気によ
り、内筒５２に蓄積されるコンプレツサ１３の発
熱を適宜冷却し、コンプレツサ１３の過熱を防止
することができ、ヒートポンプの効率を更に向上
させることができる。

なお、上実施例において、各部屋５６，５７，
５８の内面にアスフアルト等のライニング処理を
施せば、より消音効果を上げることができる。

第４図は本発明の第４の実施例を示している。
同実施例は、防音ケース７１を、制振板の内面に
吸音材を貼着した内ケース７２と外ケース７３と
により２重室構造に形成し、その内ケース７２の
内外に吸気および排気の消音路を構成したもので
ある。即ち、内ケース７２の内部をフイルタ７４
を通じて外部に、内ケース７２と外ケース７３と
の空間を導入孔７５を通じて外部にそれぞれ連通
させる一方、内ケース７２の内部に吸気管２１
を、内ケース７２と外ケース７３との空間に排気
管２２をそれぞれ臨ませたものである。

従つて、第４の実施例では、前記第１の実施例
で述べた効果のほか、エンジン１１の吸気騒音に
加えて排気騒音をも低減させることができる。し
かも、防音ケース５１内の空間を利用しているた
め、特に排気管２２の先端にマフラー等の消音器
を設けなくてもよいから小型にでき、かつ内外２
重室構造によつてコンプレツサ１３の放熱も完全
に防止できる結果、ヒートポンプの効率を更に向
上させることができる。

なお、上記実施例において、内ケース７２の内
部および内ケース７２と外ケース７３との空間
に、それぞれ吸気用および排気用として前記第３
の実施例で述べた絞りおよび拡散の繰返しを行う
消音器を構成すれば、エンジン１１の吸排気音を
更に著しく低減させることができる。

ところで、以上の各実施例では、エンジン１１
を貯水槽１内の熱媒中へ浸漬させたが、貯水槽１
は密閉構造であるため、必ずしもエンジン１１を
浸漬しなくてもよく、例えばエンジン１１が貯水
槽１内の空中にある場合でも、エンジン１１の騒
音を低減させることができる。無論、エンジン１
１を貯水槽１内の熱媒中へ浸漬させれば、エンジ
ン１１からの発熱を熱媒の加熱に直接利用できる
ため、より効率的であることは前述した通りであ
る。

なお、本発明は、上記各実施例で述べたヒート
ポンプに限られるものでなく、エンジンによつて
駆動される機器であれば、例えば発電機やポンプ
等についても応用することができ、動作騒音を防
音カバーで遮断するとともに、各々の動作発熱を
エンジン吸気によつて冷却することができる。

以上の通り、本発明によれば、エンジン駆動シ
ステムの駆動に伴う騒音を低減させる消音装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、
第２図は本発明の第２の実施例を示す断面図、第
３図は本発明の第３の実施例を示す斜視図、第４
図は本発明の第４の実施例を示す断面図である。 １……貯水槽、１１……エンジン、１２，４
１，５１，７１……防音ケース、１７，２１……
防音ケース内に吸気消音路を形成するフイルタお
よび吸気管、１５，４２……制振板、１６，４３
……吸音材、１３……被駆動機器としてのコンプ
レツサ、５４……吸気消音路としての消音器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に熱媒を充満させた貯水槽の内部にエン
   ジンを、貯水槽の外部に前記エンジンによつて駆
   動される被駆動機器をそれぞれ設け、前記エンジ
   ンの駆動排熱によつて前記熱媒を加熱するエンジ
   ン駆動システムにおいて、前記エンジンの取付部
   および被駆動機器を防音ケースで覆うとともに、
   この防音ケースの内部に前記エンジンの吸気側に
   接続されて当該エンジンの吸気音を消音可能かつ
   前記エンジンの吸気負圧により順次導入される外
   気で前記被駆動機器を冷却可能な吸気消音路を構
   成したことを特徴とするエンジン駆動システムの
   消音装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記防音ケ
   ースは、制振板と、この制振板の内面および外面
   の少なくとも一方の面に貼着された吸音材とから
   構成されていることを特徴とするエンジン駆動シ
   ステムの消音装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記吸音材
   は、断熱性を有することを特徴とするエンジン駆
   動システムの消音装置。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記防音ケ
   ースは、容積可変型に形成されていることを特徴
   とするエンジン駆動システムの消音装置。