JPH074695A - エンジンヒートポンプ式空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン騒音を低減させて防音効果を高め、
しかもメンテナンス作業性向上と省作業スペース化が可
能で、特に多数のエンジンユニットを備えたシステムに
有効なエンジンヒートポンプ式空調装置を提供すること
にある。 【構成】 室外ユニットには、エンジンユニットＡと放
熱ユニットＢとが含まれていて、箱形で内部を防音構造
としこの長手方向に並設して複数のエンジンユニットＡ
を収納したハウジング１を有し、エンジンユニットＡに
対応する数だけハウジング１上に放熱ユニットＢが担持
されて構成され、ハウジング１内の防音室に隔成して設
けた吸気消音室１６、排気消音室３０によって、エンジ
ン１０の吸気管１２、排気管１３から発する吸気音、排
気音による騒音も消音する。吸気消音室１６内の吸気通
路と、排気消音室３０内の排気通路をマフラー状に極力
長く形成すると共に、積極的に消音する手段（集音マイ
ク、消音スピーカ）を配置して、騒音レベルを更に低下
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用及び業務用の冷
暖房システムに関し、更に詳しくは、特にエンジン駆動
による騒音防止に有効なヒートポンプ式空調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンを駆動源として冷媒回路
の圧縮機に機械的仕事を行わせるヒートポンプ式の冷暖
房給湯システムの普及をみている。普通、この種システ
ムは室外ユニットと室内ユニットから構成され、実際の
使用法としては、室外ユニットに対して多数の室内ユニ
ットを子機として接続し、各部屋に設置した子機の室内
ユニットから冷暖気を出して冷暖房を行うことが多い。

【０００３】従来より、子機としての室内ユニットが１
個であっても、あるいは多数個からなる場合であって
も、室外ユニット側との組み合わせを１単位ユニットと
考えると、この１単位ユニットに対して１基のエンジン
が装備されている。

【０００４】また、システムが大規模化すれば、１単位
ユニットとエンジン１基の組み合わせによる系統をさら
に複数設けたマルチ・システムも多々採用されることが
ある。即ち、屋外においては系統の数だけエンジンが並
設されるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種装置
に用いられるエンジンの場合、騒音は一般には９０〜１
１０デシベル（ｄＢ）といわれ、かなり大きい。この騒
音対策としては、エンジン格納ケースの材料に、例えば
板厚の厚い鉄板等を使用し、この内面に吸音材を貼りつ
け、部材間の間隙にはシール材を装着するなどして防音
に努めている。また、年に数回行われるメンテナンス時
の作業性を良くするために、エンジン１基に対して、周
辺に例えば１メートル四方の作業スペースが必要であっ
た。これが複数のエンジンによるマルチ・システムにな
ると、騒音はもとより、それだけのスペースを確保する
ことでも容易ではなく、諸々の制約の原因にもなってい
た。

【０００６】したがって、本発明の目的は、以上のよう
な従来からの問題点に鑑み、エンジン騒音を低減させて
防音効果を高め、しかもメンテナンス作業性向上と省作
業スペース化が可能で、特に多数のエンジンユニットを
備えたマルチシステムに有効なエンジンヒートポンプ式
空調装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明によるエンジンヒートポンプ式空調装置は、
請求項１では、室内ユニットに接続されて冷暖房空調回
路を形成する室外ユニットに、エンジン及び冷媒圧縮機
を主体にしたエンジンユニットと、エンジン冷却水の熱
を放熱する放熱器及び冷媒用室外熱交換器を主体にした
放熱ユニットとが含まれる装置において、作業用扉を有
する箱形に成形されて内部を防音構造としたハウジング
と、ハウジング内の防音室に長手方向に並設して収納さ
れた複数のエンジンユニットと、エンジンユニットに対
応する数だけハウジング上に担持された放熱ユニット
と、を備えた構成になっている。

【０００８】請求項２では、防音室の長手方向の一方端
部に外気の強制導入が可能な吸気消音室を、他方端部に
はエンジン排気を大気に強制放出が可能な排気消音室を
隔成して設け、エンジンに設けられた吸気管の先端口を
吸気消音室に、排気管の先端口を排気消音室にそれぞれ
臨ませて構成することができる。

【０００９】また、請求項３では、吸気消音室内の吸気
通路と、排気消音室内の排気通路をマフラー状に極力長
く形成すると共に、積極的に消音する手段を吸気通路及
び排気通路に配置することができる。

【００１０】

【作用】請求項１にあっては、ハウジング内に複数のエ
ンジンユニットを並べて収納して、騒音発生源であるエ
ンジンユニットからの騒音を集中させて消音させる。ハ
ウジング内で複数のエンジンユニットがまとまっている
から、エンジン個々にメンテナンス用のスペースを必要
としない。

【００１１】また、請求項２、３によれば、ハウジング
内の防音室では、吸気や排気を積極的に集中させて吸気
音、排気音を消音する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明によるエンジンヒートポンプ式
空調装置の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１３】図１及び図２は、実施例の装置の一部を構
成する室外ユニットの外観斜視図と側面断面図である。
この室外ユニットのハウジング１は横方向に長い箱体に
形成され、ハウジング１は、アルミニウムや鉄板等によ
る外板２の内面にポリウレタンフォーム等による防音層
３を設けて、さらにこの防音層３の内面に沿って内板４
が接合された防音複合パネルを形成素材にしている。こ
の防音複合パネルを箱形に形成し、内部は後述するエン
ジンユニットＡを格納する防音室２５となっている。ハ
ウジング１の前面には、数枚の作業扉５がメンテナンス
に備えて設けられている。

【００１４】ハウジング１内の防音室２５では、防振ゴ
ム等によるベース６を介してこの上にエンジンケース７
がセットされ、エンジンケース７内にはエンジン１０が
防振スプリング８に下方から支持されて格納されてい
る。

【００１５】図３の平面断面図に示すように、複数のエ
ンジン１０がハウジング１内で横方向に並んで配置さ
れ、各エンジン１０には冷媒回路を構成する冷媒圧縮機
１１が備わり、エンジン１０と冷媒圧縮機１１によって
１単位のエンジンユニットＡを構成している。また、こ
のエンジンユニットＡのエンジン１０には吸気管１２と
排気管１３が設けられている。

【００１６】詳しくは、マルチ・エンジンシステムで
は、それぞれエンジンユニットＡの設置数に対応する数
本の吸気管１２及び排気管１３が、ハウジング１内の防
音室２５を長手方向に延長して配管され、それらの先端
口をハウジング１の両側部に設けた吸気消音室１４及び
排気消音室３０に覗かせている。

【００１７】吸気消音室１４は、ハウジング１内を横断
する方向に延びる隔壁１６によって隔成され、ハウジン
グ１の側壁に開口して設けられたルーバー１７を通して
外部大気に連通している。ルーバー１７の内側には電動
式の吸気ファン１８が設けられ、外部空気をルーバー１
７から強制的に吸気消音室１４に取り入れ可能となって
いる。吸気管１２は隔壁１６に挿通して支持され、先端
口をルーバー１７に覗かせた形となっている。また、ル
ーバー１７から吸気消音室１４までの吸気通路がなるべ
く長くなるように、内部に幾つかの間仕切壁２０、２１
が交互に設けられ、通路を迷路状に長く細部化してい
る。これにより、開口部のルーバー１７から隔壁１６の
隅に設けられた連絡口１６ａに至るまでの吸気通路を長
くしている。また、下流側の間仕切壁２１にはその端部
に集音マイク２２が取り付けられ、間仕切壁２１の背面
には吸気消音室１４に臨んで消音スピーカ２３も設けら
れている。ハウジング１の側壁にはメンテナンスに備え
て作業扉２４が設けてある。吸気消音室１４は隔壁１６
の連絡口１６ａを通してエンジン１を格納した防音室２
５に連通している。

【００１８】また一方、排気消音室３０は、ハウジング
１内を横断する方向に延びる隔壁３１によって隔成さ
れ、エンジンユニットＡに対応する本数の排気管１３が
この隔壁３１に挿通して支持され、先端口を排気消音室
３０に覗かせた形となっている。排気消音室３０は、ハ
ウジング１の側壁に開口して設けられたルーバー３２を
通して外部大気に連通している。ルーバー３２の内側に
は電動式の排気ファン３３が設けられ、エンジンの排気
ガスを強制的にルーバー３２から外部大気に排出可能と
なっている。また、排気消音室３０では、この内部を更
に迷路状に細部化する幾つかの間仕切壁３４、３５を交
互に設けることにより、マフラー効果を発揮させ、ルー
バー３２から隔壁３１の隅に設けられた連絡口３１ａに
至るまでの排気通路を長くしている。上流側の間仕切壁
３４にはその端部に集音マイク３６が取り付けられ、そ
の間仕切壁３４の背面には排気消音室３０に臨んで消音
スピーカ３７も設けられている。ハウジング１の側壁に
はメンテナンスに備えて作業扉３８が設けてある。

【００１９】一方、ハウジング１の上面には、この長手
方向にエンジンユニットＡに対応した個数の放熱ユニッ
トＢが担持されている。放熱ユニットＢは、箱形に成形
されたケース４０を有し、ケース４０内にはエンジン冷
却水の熱を放熱する放熱器（ラジエータ）４１及び冷媒
用室外熱交換器４２が一対で設けられ、両器は外気との
接触が可能にケース４０から外部に臨んでいる。この一
対の放熱器４１及び冷媒用室外熱交換器４２がエンジン
ユニットＡに対応した数で、横並びに連結してケース４
０内に収納された構造である。また、こうした放熱器４
１及び冷媒用室外熱交換器４２を主体とする１単位の放
熱ユニットＢには、カバー４４付きの電動式放熱用ファ
ン４３が設けてある。

【００２０】次に、以上の構成による実施例装置の作用
を説明する。

【００２１】装置の運転中、ハウジング１内部の防音室
２５では、作動するエンジンユニットＡのエンジン１０
や冷媒圧縮機１１から発生する振動は、防振ゴム等によ
るベース６や、そしてエンジンケース７内防振スプリン
グ８によって吸収されて防振される。

【００２２】エンジン１０は作動中、吸気管１２から外
気を吸気し、排気管１３から排気ガスを大気に放出す
る。吸気管１２及び排気管１３は、それらの先端口が防
音室２５の両側部の吸気消音室１４及び排気消音室３０
に覗いているため、先端口から吸気を吸気消音室１４に
導入し、排気ガスを一度排気消音室３０に排出すること
ができる。

【００２３】即ち、吸気消音室１４では、ハウジング１
の側壁のルーバー１７から外気が吸気ファン１８の作動
で強制導入される。このとき吸気の外気は一度隔壁１６
に当たり、間仕切壁２０、２１によって迷路状に長い通
路を、隔壁１６の隅に設けられた連絡口１６ａを抜け
て、防音室２５に導入されるまでに消音される。

【００２４】排気消音室３０においても、ハウジング１
の側壁のルーバー３２からエンジンの排気ガスが排気フ
ァン３３によって強制放出される。排気ガスは排気管１
３の先端口から一度排気消音室３０の上流側に排出され
る。排出されたガスは間仕切壁３４、３５によって迷路
状に長い通路からルーバー３２に至るまでに消音され
る。

【００２５】また、吸気消音室１４及び排気消音室３０
のいずれにおいても、迷路状の長い吸気通路、排気通路
の適所に集音マイク２２（３６）や消音スピーカ２３
（３７）が設けられているため、これらで通過中の吸気
音や排気音の騒音をいわゆるアクティブ・ノイズ・コン
トロールシステム技術を応用することにより、消音して
騒音レベルをさらに低下させることができる。例えば、
騒音源から発生するノイズは、所定のマイクにより検出
し、マイクが検出する騒音値（ｄｂ）を判定（適正アル
ゴリズム）することで消音する。騒音値が基準値を超え
た場合、適応フィルタでスピーカを作動させて、騒音と
逆位相の同一振幅音をスピーカから発し、双方を相殺し
て消音するシステムである。消音効果の確認は、マイク
の検出音によって行われる。

【００２６】この間、エンジン冷却水系回路、冷媒回路
の運転が行われている。放熱ユニットＢでは、エンジン
１０で冷却仕事を終えた冷却水は加温され、これが放熱
器４１を通ると空気との間の熱交換によって放熱し、冷
却されて再びエンジン１０に送られることにより、冷却
水系の回路を循環する。冷媒回路の冷媒は室外熱交換器
４２を通過し、ここで空気との間で熱交換が行われる。
この冷媒用室外熱交換器４２は周知のように、冷暖房に
対応して凝縮器または蒸発器として用いられる。

【００２７】このように、ハウジング１では、防音構造
の内部に複数のエンジンユニットＡを並べて収納してい
るため、騒音発生源であるエンジンユニットＡからの騒
音を集中させて消音可能である。即ち、ハウジング１内
に複数のエンジンユニットＡがコンパクトにまとまって
いるから、従来構造のように、エンジン１０の個々にメ
ンテナンス用の広い収納スペースや作業スペースを必要
としない。

【００２８】メンテナンス作業の折りは、ハウジング１
の前部の作業扉５、両側面の作業扉２４、３８を開放し
て行われる。

【００２９】実施例の作用から明らかなように、ハウジ
ング１は、エンジンユニットＡの設置数に応じていかよ
うにも変更でき、モジュール化が可能である。また、こ
のように単体でコンパクトにまとめられているので、外
観性も従来の個別設置に比べて向上する。さらに、もう
一つ顕著な点は、従来、単独で設置されたエンジンユニ
ットの場合は、電気系統の配線に関して安全性や耐久性
にも問題があったが、実施例のようにハウジング１の防
音室２５にそれら電気系統を収納できる。

【００３０】なお、実施例の放熱ユニットＢにおいて
も、エンジン冷却水の放熱器４１と冷媒用室外熱交換器
４２を例えばフィン・アンド・チューブ形で一体型に構
成することも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるエン
ジンヒートポンプ式空調装置は、請求項１にあっては、
ハウジング内に複数のエンジンユニットを並べて収納し
ているので、騒音発生源であるエンジンユニットからの
騒音を集中させて消音させることができる。また、ハウ
ジング内で複数のエンジンユニットがまとまっているか
ら、エンジン個々に広いメンテナンス用のスペースを必
要としない。

【００３２】また、請求項２、３によれば、ハウジング
内の防音室では、吸気や排気を積極的に集中させて吸気
音、排気音を消音することができ、騒音レベルを低下さ
せるのに有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンヒートポンプ式冷暖房システムの室外
ユニットに含まれる設備として本発明による実施例の装
置の外観斜視図

【図２】 実施例の装置の側面断面図

【図３】 実施例の装置の平面配置図

【符号の説明】

１…ハウジング、３…防音層、５（２４、３８）…作業
扉、１０…エンジン、１１…冷媒圧縮機、１２…吸気
管、１３…排気管、１４…吸気消音室、１６（３１）…
隔壁、１８…吸気ファン、２２（３６）…集音マイク、
２３（３７）…消音スピーカ、３０…排気消音室、３３
…排気ファン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内ユニットに接続されて冷暖房空調回
   路を形成する室外ユニットに、エンジン及び冷媒圧縮機
   を主体にしたエンジンユニットと、エンジン冷却水の熱
   を放熱する放熱器及び冷媒用室外熱交換器を主体にした
   放熱ユニットとが含まれるエンジンヒートポンプ式空調
   装置において、 作業用扉を有する箱形に成形されて内部を防音構造とし
   たハウジングと、 ハウジング内の防音室に長手方向に並設して収納された
   複数のエンジンユニットと、 エンジンユニットに対応する数だけハウジング上に担持
   された放熱ユニットと、を備えたことを特徴とするエン
   ジンヒートポンプ式空調装置。
2. 【請求項２】 防音室の長手方向の一方端部に外気の強
   制導入が可能な吸気消音室を、他方端部にはエンジン排
   気を大気に強制放出が可能な排気消音室を隔成して設
   け、 エンジンに設けられた吸気管の先端口を吸気消音室に、
   排気管の先端口を排気消音室にそれぞれ臨ませた請求項
   １記載のエンジンヒートポンプ式空調装置。
3. 【請求項３】 吸気消音室内の吸気通路と、排気消音室
   内の排気通路をマフラー状に極力長く形成すると共に、
   積極的に消音する手段を吸気通路及び排気通路に配置し
   た請求項２記載のエンジンヒートポンプ式空調装置。