JPS61157746A - エンジンを利用した熱交換装置の排気消音器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンを利用した熱交換装置、より詳しくは
熱媒介用の液体を貯留した液槽内に作業機駆動用のエン
ジンを配置し、エンジンからの排熱で液体を加熱する熱
交換装置の排気消音器に関するものである。

（従来技術及びその問題点） 一般にこの種の熱交換装置では、エンジンの排熱を利用
して熱媒介用の液体（例えば水）を加熱でき、同時にエ
ンジンを冷却できるという利点があり０ 本件出願人はこの種の熱交換装置のメンテナンスを容易
にするようにした先行技術を開発し、既に出願している
（特願昭５８−１７３８０１号、出願日昭和５８年９月
１９日）。

しかしながら斯かる先行技術では、液面下に配置された
排気通路を通って外部に排出される排気ガス中の熱エネ
ルギを有効に回収することができないという問題がある
。

特に熱交換装置を空調用の室外熱交換装置に適用した場
合には、静粛性を厳しく要求されるとともに、排気ガス
の熱エネルギを回収して熱効率を向上させることが要望
されている。

（発明の目的） 本発明はエンジンを利用した熱交換装置において、排気
通路を通る排気ガス中の熱エネルギを回収することがで
きるエンジンを利用した熱交換装置の排気消音器を提供
することを目的としている。

（発明の構成） （１）技術的手段 本発明は、熱媒介用の液体を貯留した液槽内にエンジン
を配置し、エンジンのクランク軸に作業機を連結し、エ
ンジン本体を液面下に位置させるとともに、液面より上
方に位置するマウンティングフランジをエンジンに設け
たエンジンを利用した熱交換装置において、液面下に配
置された排気通路に接続された熱交換器を兼ねた排気消
音器を設け、この排気消音器の熱を周囲の液体に伝達す
るようにしたことを特徴とするエンジンを利用した熱交
換装置の排気消音器である。

（２）作用 排気消音器の周囲の液体に排気消音器の熱を回収させて
熱効率を向上させる。

（実施例） 本発明を例えば空調用の室外熱交換装置に適用した場合
を示す第１図において、水１０又はその他の熱媒介用の
液を溜めた液槽１２内にエンジン１４が設けである。エ
ンジン１４はクランク軸１６を垂直にして配置されてお
り、クランクケース１８に対してシリンダブロック１９
ａとシリンダヘッド１９ｂは水平に並んでいる。シリン
ダヘッド１９ｂの下方には管式排気熱交換器２０が設け
られており、シリンダヘッド１９ｂの下面から下方に伸
びる排気管２１ａが管式排気熱交換器２０に接続してい
る。

液槽１２の下方には給湯タンク１５ａが設けられており
、給湯タンク１５ａ、液槽１２の前面には冷却水ポンプ
１７ａ、給湯ポンプ１７ｂ等が固定されている。１７Ｃ
は下部前面カバーであり、下部前面カバー１７ｃは着脱
自在である。下部前面カバー１７０の上端は別体の上部
前面カバー１７ｄの下端に密接している。上部前面カバ
ー１７ｄも着脱自在である。

したがって第１図に示す室外熱交換器の外観形状は第１
ａ図及び第１ｂ図に；１＼すように縦長の箱形をなし、
液槽１２、給湯タンク１５ａ（第１図）の側面および後
面はカバー１７８で覆われており、カバー１７ｅの上方
には放熱器１７ｈが露出している。

またコンプレッサ至蓋１７にの上方には吸気消音器１７
ｉが配置されており、吸気消音器１７ｉでコンプレッサ
交着１７にの上面を覆ってコンプレッサ至蓋１７ｋから
の騒音が外部に漏れないようにしである。室５０の上に
は天井板６６ｇがある。

第２図に示すように前記クランクケース１８の下方には
熱交換器を兼ねた１次排気消音器２２が設けてあり、１
次排気消音器２２と管式排気熱交換器２０は連絡管２１
ｂを介して接続されている。

クランクケース１８の下面にはギヤケース２４が設けら
れており、管式排気熱交換器２０はブラケット２１Ｇを
介してギヤケース２４に固定されている。ギヤケース２
４の下面にはオイルタンク２６が設けてあり、オイルタ
ンク２６に固定されたＡイルタンクステー２７８に前記
１次排気消音器２２が取付けである。１次排気消音器２
２の底部にはドレン水を扱くための排出パイプ２８ａの
一端が接続している。排出パイプ２８ａの他端は液槽１
２の外面に固定された詳しくは後述するドレンマフラー
３０に繋がっており、液槽１２内の凝縮水を外部に排出
する構造になっている。なお、管式排気熱交換器２０と
ドレンマフラー３０の間にも排出パイプ２８ｂが設けら
れている。

クランク軸１６はクランクケース１８から上方へ突出し
ており、その突出端部にフライホイール３１ａが固定し
である。フライホイール３１ａは水１０の水面１１ａよ
りも下方に位置している。

フライホイール３１ａの設置空間３１ｂに水が侵入する
ことを防止するために、フライホイール３１ａを下方お
よび周囲から囲むフライホイールハウジング３１ｃがク
ランクケース１８の上部に設けである。フライホイール
ハウジング３１ｃおよびクランクケース１８はクランク
軸１６を囲むボス３１ｄ、３１ｅを備えており、ボス３
１ｄ、３１ｅは水密状態でボルト３１ｆにより固定され
ている。

ボス３１ｄの上面には発電コイル３１ｇがボルト３１ｆ
により固定されており、フライホイール３１ａの下面に
は発電コイル３１Ｇｌを囲むフライホイールマグネット
３１ｈが取付けである。このフライホイールマグネット
３１ｈや発電コイル３１Ｑからなる発電装置は例えばス
タータ用のバッテリを充電するためのものである。

フライホイール３１ａの上面には継手３１ｉが固定され
ており、継手３１ｉにはコンプレッサ３２（作業機）の
垂直な入力軸３３ａの下端が連結している。

フライホイールハウジング３１ｃの上端にはマウンティ
ング７ランジ３４の下面が９８して取付けである。前記
コンプレッサ３２は下端外周部３３ｂにおいてマウンテ
ィング７ランジ３４の開口部分に上方からいんろう型式
に嵌合してボルト止めされている。

マウンティング７ランジ３４の上面にはオイル漉し器３
６、ステップモータ３８等が設けである。

また吸気管４０、排気管４２は支持板４４（第１図）を
貫通して更に上方へ向かって伸びている。

吸気管４０は途中部分が屈曲して形成されており、上部
が下部よりもフライホイールハウジング３１Ｃ側に偏倚
している。

オイル漉し器３６の下方においてフライホイールハウジ
ング３１Ｃの上端部にはボス３１ｊが形成されており、
ボス３１ｊの内部にオイル漉し器３６に連通する油孔３
１ｋが穿孔しである。油孔３１にの下端には水１０内を
通るオイルパイプ３７ａの上端が接続しており、オイル
バイ１３７ａの下端は前記ギヤケース２４に接続してい
る。

ギ１シケース２４内には図示されていないギヤポンプが
内蔵されており、オイルはオイルタンク２６からギヤポ
ンプに吸引され、オイル漉し器３６にオイルパイプ３７
ａを通じて圧送され、その後、オイルパイプ３７ａと平
行に配置された戻りパイプ（図示せず）を経てギヤケー
ス２４に戻り、連絡口（図示せず）からクランク軸１６
、主軸受、その他店動部分に圧送され、それらを潤滑し
た後に再びオイルタンク２６に還流するようになってい
る。

前記ステップモータ３８は外部からのパルス信号を受け
てエンジン１４のガバナーレバー軸の角度位置を制御す
るためのもので、図示されていないがステップモータ３
８の垂直な出力軸はマウンティングフランジ３４の孔を
通って下方のエンジン１４に向かって伸びており、ガバ
ナーレバー軸のクランクケース１８から水中に突出した
端部にステップモータ３８の出力軸の下端が連結してい
る。

第１図に示すように、マウンティングフランジ３４の外
周縁部下面と支持板４４の間には防止コネクター４６が
介装されており、防振コネクター４６でマウンティング
７ランジ３４を支持板４４に弾性的に保持するようにな
っている。

防振コネクター４６は第２ａ図に示すように支持板４４
に固着され、かつマウンティング７ランジ３４を貫通す
るボルト４７ａ１マウンアイングフランジ３４と支持板
４４の間に介装されボルト４７ａの外周に設けられた防
振ゴム４７ｂ１ボルト４７ａをマウンティング７ランジ
３４に締め付けるナツト４７Ｇから構成されている。ボ
ルト４７ａの上端部は支持板４４に例えば溶接で固着さ
れたステー４７６の貫通孔４７ｅを通って上方へ伸びて
おり、貫通孔４７ｅはナツト４７Ｇより大径である。

以上の防振コネクター４６はマウンティング７ランジ３
４の外周縁部に等間隔を隔てて例えば８箇所に設けられ
ている。防振コネクター４６より更に内方のマウンティ
ング７ランジ３４と支持板４４の間には第１図に示すよ
うに、パツキン４７ｆが介装されており、パツキン４７
ｆ’でマウンティング７ランジ３４と支持板４４の問か
ら蒸気が逃げることを防止する構造になっている。

支持板４４の外周縁部と液槽１２の上端部１３ｂには気
密を保持した状態で支持板４４が上端部１３ｂに固定さ
れている。

コンプレッサ３２、オイル漉し器３６、ステップモータ
３８等の上方の室５０には吸気消音器１７１．２次排気
消音器３７、モータ５１ａが配置されており、モータ５
１ａは冷却ファン５１ｂを回転駆動するためのものであ
る。モータ５１ａ１冷却フ１ン５１ｂは冷却風の流通を
良好にするブアンシュラウドを形成するファン取付台５
１ｃで覆われている。

上方の至５０とコンプレッサ３２、オイル漉し器３６、
ステップモータ等とはコンプレッサ空間１７ｊ、１７ｋ
によって分られており、コンプレッサ３２やエンジン１
４からの騒音が上方に漏れないようになっている。

室５０の側面を囲むように放熱器１７ｈが設けられてい
る。放熱器１７ｈは第１Ｃ図に示すように一部が切欠か
れた略環状に形成されており、放熱器１７ｈの切欠き部
分は冷却ファン５１ｂを囲むファン取付台５１ｃに気密
状態で接続されている。モータ５１ａはステー５１ｄで
ファン取付台５１ｃに支持されている。ファン取付台５
１Ｃの前面側には上部前面カバー１７ｄが取付けられて
いる。上部前面カバー１７ｄはファン取付台５１Ｃと衝
合されて内部に空間部５１ｅ、５１ｊを形成しており、
上部前面カバー１７ｄの組立てを容易にするため第１ｄ
図に示ず上部隙間１７ｈを設けている。

空間部５１ｊは前記下部前面カバー１７Ｃ（第１図）の
内部空間と連続しており、冷却水ポンプ１７ａ１給潟ポ
ンプ１７ｂ等の騒音が空間部５１ｊ迄伝わってくる。こ
の騒音が空間部５１８から隙間５１ｈを通って外部に漏
れる恐れがある。

そこで第１ｄ図に示すように空間部５１ｅど空間部５１
ｊの間にブラケット５１ｉにボルト止めされ上部前面カ
バー１７ｄと一体の突起１７ｆに密着するゴム製板状の
バタフライ弁５１ｆを設けて前記冷却水ポンプ１７ａ１
給湯ポンプ１７ｂ等の騒音を遮断している。空間部５・
１ｅは隙間５１ｈを通じて上方の室５０と連通しており
、ファン５１ａが運転されると空間５１ｅは５１ｊに対
して負圧になる。このためバタフライ弁５１ｆは突起１
７ｆにこの負圧により密着し、空間部５１ｊと空間部５
１ｅとは完全に遮断される。ブラケット５１ｉはファン
取付台５１ｃと一体である。

第１図の水１０の水面１１ａは液槽１２の上端近傍と同
じ高さにある。エンジン１４はフライホイールハウジン
グ３１Ｇの上端近傍まで水１０に漬けてあり、クランク
ケース１８、シリンダブロック１９ａ１シリンダヘツド
１９ｂからなるエンジン本体は液槽１２の比較的深い位
置にあり、管式排気熱交換器２０や熱交換器を兼ねた１
次排気消音器２２を深い位置に設置することにより、対
流現象を利用して液槽１２内の水１ｅ全体を効率良く加
熱し、液槽１２の上半部に常に高温の温水１１ｂを集め
るようになっている。

この温水１１ｂを熱源として利用するために、液槽１２
の上半部内には熱交換バイブロ０が配置されている。熱
交換バイブロ０は液槽１２の内周面１３Ｃの近傍を螺旋
状に伸びており、熱交換バイブロ０の内部に空調機用の
熱媒体を流して温水１１ｂで加熱するようになっている
。また熱交換バイブロ０を全長にわたって効率良く加熱
するために、クランク軸１６が液槽１２の中心０−０に
対して偏心しており、シリンダブロック１９ａやシリン
ダヘッド１９ｂは中心０−０に比較的近い位置にある。

更に熱交換バイブロ０と内周面１３Ｃの間にはスペーサ
ーゴム６０ａが介装されており、スペーサーゴム６０ａ
で熱交換バイブロ０を弾性的に支持している。スペーサ
ーゴム６０ａは対角線上の近傍の２箇所に配置されてい
る。

以上のようにエンジン１４を偏心させるとシリンダヘッ
ド１９ｂとクランクケース１８の両方が内周面１３Ｇに
対して充分に離れ、エンジン１４の周囲全体に充分な広
さの隙間１３ｄが形成される。したがって隙間１３ｄの
一部に水１０が滞留することはなく、隙間１３ｄ全体に
温水１１ｂが均一に流動し、熱交換バイブロ０が効率良
く加熱されるようになっている。

次に各部の構造をより詳細に説明する。

第２図の拡大部分図である第２ｂ図のように、クランク
ケース１８のボス３１ｅとフライホイールハウジング３
１Ｃのボス３１ｄは環状端面において互いに水密状態に
接合されている。またボス３１ｅの内周部には筒状部３
５ａが形成され、筒状部３５ａが防水シール３５ｂを介
してボス３１ｅの内周にいんろう型式に嵌合している。

ボス３１ｄの上部内周とクランク軸１６の間にはオイル
シール１５Ｃが設けである。更にボス３１ｄの上部内周
とクランク軸１６の間には軸受１５ｂが設けである。

第２Ｃ図に示すように吸気管４０の継手４１ａには吸気
管４０の周囲を上方に延びる筒状部４１ｂが一体に設け
である。吸気管４０の外周面にはゴムシール４１Ｃの筒
状部分４１ｄが密着している。筒状部分４１ｄは環状部
分４１０１筒状部分４１ｆと一体に成型されている。環
状部分４１ｅは薄肉で断面が湾曲しており、高い柔軟性
を備えている。

第２図に示すようにシリンダブロック１９ａの外周面に
は多数の放熱フィン１９Ｇが形成されている。放熱フィ
ン１９Ｇは互いに間隔を隔てており、放熱フィン１９Ｇ
により水１０を効率良く加熱し、かつエンジン１４を効
率良く冷Ｎｌ　７するようになっている。

第２ｄ図に示すようにシリンダブロック１９ａの内部に
は水路１９ｄが設けである。水路１９６は通常の水冷エ
ンジンの冷却水ジャケットに相当する位置に配置されて
おり、弁腕室１９ｅの底壁と燃焼室１９ｆの天井の間に
形成され、水路１９ｄの上端と下端は開口している。

したがって液槽１２内の水１０は水路１９ｄを通って上
下方向に流通することが可能で、この構造によっても水
１０は効率良く加熱され、シリンダヘッド１９ｔ）は効
率良く冷却される。

前記ドレンマフラー３０の第１実施例を第３図で説明す
る。この実施例は液槽１２の外周面にドレンマフラー３
０が固定されている場合である。

ドレンマフラー３０は略円筒状をなす本体６１ａ内を隔
壁６１ｂで上部消音室６１Ｇと下部消音室６１ｄに分割
し、上部消音室６１Ｇと下部消音室６１ｄを上下方向に
積み重ねて形成し、上部消音全６１ｃ内に入口バイブ６
１ｅ、６１ｆの下端部を挿入して固着し、入口バイブ６
１ｅ、６１ｆの上端部を外部に突出している。入口バイ
ブ６１ｅは前記排出パイプ２８ａが連結し、入口バイブ
６１ｆは排出パイプ２８ｂが連結するものである。

隔壁６１ｂを貫通する接続バイブロ１Ｇが設けられてお
り、隔壁６１ｂと本体６１ａ及び接続バイブロ１Ｑの溶
接部分は水密を保持している。下部消音室６１ｄの上部
には出口バイブ６１ｈが内部に連通して設けられており
、出口バイブ６１ｈから外部にドレン水が排出されるよ
うになっている。

以上の第１実施例では、排出パイプ２８ａ、２８ｂを通
って排出されて来る混合状態の凝縮水と排気ガスが入口
バイブ６１ｅ、６１ｆから上部消音室６１ｃに流入し、
上部消音室６１Ｃ内に凝縮水を溜めて排気ガスを水中に
排出し、排気騒音を消音する。

下部消音室６１ｃからの凝縮水と排気ガスは接続バイ１
６１ｇを通って下部消音室６１ｄに流入し、同様に下部
消音室６１ｄ内に凝縮水を溜めて排気ガスを水中に排出
し、更に一層排気騒音を消音するとともに、出口バイブ
６１ｈからオーバーフローしたドレン水及び排気ガスを
外部に排出する。

したがって排出パイプ２８ａ１排出パイプ２８ｂからの
排気ガスを上部消音室６１Ｇ、下部消音室６１ｄ内に水
中排気して排気騒音を消音し、また上部消音室６１Ｃ１
下部消音室６１ｄ内には凝縮水が自然に貯留されるので
、水中排気のための水を補給する必要がない。

第３ａ図はドレンマフラー３０の第２実施例であり、第
１消音室６２ａと第２消音室６２ｂを隣接して配置し、
接続バイブロ２Ｇで第１消音室６２ａから第２消音室６
２ｂへ凝縮水および排気ガスを流通させる構造である。

第３ｂ図はドレンマフラー３０の第３実施例であり、第
１消音室６３ａと第２消音室６３ｂを同心円状に配置し
、接続バイブロ３Ｇで第１消音室６３ａから第２消音室
６３ｂへ凝縮水および排気ガスを流通させ、出口バイブ
６３ｄから外部に排出する構造である。

更にドレンマフラー３０は以上のように液１１１２外に
配置される場合に限らず、ドレンマフラー３０を液＃１
１２内に収容してドレン水の出口バイブのみを液槽１２
外に突出させてもよい。

第４図を参照して前記２次排気消音器３７の実施例を説
明する。°２次排気消音器３７は略円筒状をなす本体６
４ａ１本体６４ａを複数の消音室６４ｂ、６４ｃ、６４
ｄに分割する隔Ｍ１６４ｅ、前記消音室６４ｂ、６４ｃ
、６４ｄを連通する接続バイブロ４ｆ等から構成されて
いる。

消音室６４ｂには入口バイブ６４ａが設けられており、
入口バイブ６４ｇは１次排気消音器２２に設けられた連
絡管４２（第２図）を介して１次排気消音器２２に接続
されている。消音室６４ｄには出口バイブ６４ｔｌが設
けられており、出口バイブ６４ｈは排気管６４ｎ（第２
図）に接続している。

接続バイブロ４ｆは隔壁６４ｅの中央部を貫通して本体
６４ａの側板６４ｉまで延長されており、接続バイブロ
４ｆと側板６４ｉは接続バイブロ４ｆの端板６４ｊを介
してボルト６４にでボルト止めされている。接続バイブ
ロ４ｆの例えば消音室６４ｂ内の部分には多数の通気孔
６４ｍが形成されている。

なお接続バイブロ４ｆと側板６４１の固着はボルト６４
ｋによるボルト止めに限らず、例えば溶接等の他の手段
でもよい。

一般には第４Ｃ図に示すように側板６４ｏに排気ガス人
出管が固着されている。この方式では、側板６４ｏの振
動は軽減されるが排気ガス人出管を含めた消音器長さＬ
ｌが消音器本体長さＬ２に比べて大きくなるという欠点
があった。

本考案の排気消音器は前述の不具合を解消し、排気ガス
人出管６４ｇ、６４ｈを第４図のように消音器の中心軸
に対して垂直方向の消音器全長を短くするとともに、側
板６＋＋の振動による騒音を軽減するものである。

第４ａ図、第４ｂ図を参照して２次排気消音器３７の取
付は構造を説明する。前記吸気消音器１７ｉ（第１図）
に固定されたステー６５ｅには帯状板６５ａが溶接され
ている。帯状板６５ａはステー６５８と対向する部分で
切欠かれており、端部には７ランジ６５ｂが形成されて
いる。帯状板６５ａは本体６４ａの振動の一番大きな箇
所（隔壁６４ｅ間の軸方向の中央部又は隔壁６４ｅと側
板６４ｉ間の軸方向中央部）に配置されている。

７ランジ６５ｂを貫通したボルト６５Ｃが夫々に設けら
れており、ボルト６５ｃはターンバックル６５ｄで互い
に引張り合う状態で本体６４ａの外周面を締付けている
。

以上の２次排気消音器３７では排気脈動による側板ａ４
＋の第４図中の２点鎖線で示した振動が、側板６４ｉと
接続バイブロ４ｆがボルト６４にで固着されていること
によって防止され、２次排気消音器３７の本体から発生
する音が軽減される。

また帯状板６５ａはターンバックル６５ｄで帯状板６５
ａの軸方向における隔壁６４ｅｆｉ！ｉ中央部を締付け
ているので、同じく排気脈動による第４ａ図中の２点鎖
線で示す振動が防止される。帯状板６５ａは１箇所のみ
ではなく、複数個用いることにより本体６４ａの撮動は
さらに低減される。

次に前記吸気消音器１７ｉの第１実施例を第５図、第５
ａ図を参照して説明する。吸気消音器１７１は上半本体
６６ａ１下半本体６６ｂ、エレメント６６ｃ等から構成
されて前記コンプレッサ室蓋１７にの上に載置される偏
平な円筒状をなしている。上半本体６６ａ１下半本体６
６ｂは合成樹脂製の略対称な形状であり、割り面６６ｄ
で衝合されている。下半本体６６ａには吸入口６６ｅが
形成され、吸入口６６ｅから外部の清浄な空気が吸入さ
れるようになっている。下半本体６６ｂには吸気出口６
６ｆが形成され、吸気出口６６ｆは前記吸気管４０に接
続しており、内部にはエレメント６６ｃが収容されてい
る。

上半本体６６ａ１下半本体６６ｂの外周縁部にはフラン
ジ６６ｈが形成されフランジ６６ｈを貫通するボルト（
図示せず）で下半本体６６ａと下半本体６６ｂを固定す
るとともに、略４個のボルトはコンブレツナ堅塁１７ｋ
に固定するようになっている。

また第５ｂ図に示すように吸気消音器１７ｉの直径をＤ
とすると、吸気消音器１７ｉの中心からＤ／４の円軌跡
上の例えば３箇所にボルト６７ａが吸気消音器１７ｉを
貫通して設けられている。

ボルト６７ａの周囲にはステイフナ−６７ｂが嵌合して
おり、ナツト６７Ｇで上半本体６６ａ１下半木休６６ｂ
１ステイフナ−６７ｂを締付けている。

以上の吸気消音器１７ｉでは面積が広く吸気脈動によっ
て振動が発生しやすい上半本体６６ａ、下半本体６６ｂ
を、ボルト６７ａ１ナツト６７ｃでステイフナ−６７ｂ
を挟んだ状態で一体に締付けているので、上半本体６６
ａ１下半本体６６ｂの吸気脈動による撮動が防止される
。しかもボルト６７ａ、ステイフナ−６７ｂは上半本体
６６ａ１下半本体６６ｂの吸気脈動による１次、２次振
動を最も効果的に低減できる位置、すなわち吸気消音器
１７ｉの中心からＤ／４の円軌跡上に配置されているの
で、振動防止効果が優れている。

第５Ｃ図は吸気消音器１７ｉの第２実施例を示している
。第５Ｃ図では吸気消音器１７ｉ内を消音室６８ａ、６
８ｂ、６８ｃに隔壁６８ｄで分割している。隔壁６８ｄ
を貫通した接続バイブロ８ｅ、’６８ｆが設けられてい
る。

この実施例では第５ｄ図及び第５ｇ図に示すように従来
の振動スペクトル特性６７ｘの振動数ν１、ν２におけ
る振動モードエ、■に対し、両方の撮動モードの腹の位
置に隔壁をっけたことにより吸気消音器１７ｉの振動に
よる騒音は著しく低減される。

更に第５ｅ図を参照して吸気消音器１７ｉの第３実施例
を説明する。この実施例は偏平な円筒状の吸気消音器１
７ｉの内部を略同心円状に区画する隔壁６９ａ、６９ｂ
、６９ｃ、６９ｄ、６９ｅを設け、夫々に開口６９ｆを
形成している。隔壁６９ａで区画された第１接続通路７
０ａはＬｌの長さに設定されており、隔壁６９ａと隔壁
６９ｂの間の第１消音室７０ｂの容積はＶｌに設定され
、■１は第１接続通路７０ａの容積よりも遥かに大きく
設定されている。

隔壁６９ｂと隔壁６９Ｇの間の第２接続通路７０ＣはＬ
２　（１１＞Ｌ２＞の長さに設定されている。第２接続
通路７００に連通した第２消音至７０ｄの容積はＶ２　
（Ｖｌ　＞Ｖ２）に設定されている。同様に第３接続通
路７０ｅの長さはＬ３であり、第３消音至７０ｆの容積
は■３に設定されている。

以上の第３実施例では吸入口６６ｅからの吸気が互いに
長さの異なる第１接続通路７０ａ１第２接続通路７０Ｃ
１第３接続通路７０ｅを通って、第１消音室７０ｂ、第
２消音室７０ｄ１第３消音室７０ｆに流入するので、各
通路および消音室で異なる振動数の吸気騒音を低減し、
吸気騒音の全振動数範囲にわたって消音効果を発揮する
。

次に第５ｆ図を参照して第４実施例を説明する。

この実施例では開口６９ｆの位置を、吸入口６６ｅから
左右両方向に等距離の第５ｅ図の場合と相違して、吸入
口６６ｅからの距離が図中の右方向には１ｍ、左方向に
はＩｎの互いに異なる長さに設定されている。２重目以
下の隔壁６９ｂ等の開口６９ｆも同様である。

以上の第４実施例では吸入口６６ｅから流入した吸気音
波は左右両方向に分岐し、長さの異なる通路をへて開口
６９ｆで集合し、音波の干渉が生じいわゆる干渉形消音
器としての効果も合わせ持つので、吸気騒音の低減効果
が更に大きい。

次に第１ｅ図を参照して吸気消音器１７ｉの第５実施例
を説明する。この実施例では、吸気消音器１７ｉは熱交
換装置の頂部に設置されて熱交換装置の雨よけを兼ねて
いる。

第６図は管式排気熱交換器２０のＷｆＩＩＩを示してい
る。管式排気熱交換器２０は比較的大径の主配管７１ａ
を螺旋状に屈曲して形成し、主配管７１ａの両端部を小
径のバイパス管７１ｂで連通した構造になっている。バ
イパス管７１ｂは主配管７１ａの内方を通過している。

このような管式排気熱交換器２０はエンジン１４から排
出された高温の排気ガスが主配管７１ａを流通する間に
周囲の水１０に熱伝達を行ない、水１０を加熱するとと
もに排気ガスは冷却される。

したがってエンジン１４から廃棄される排気ガス中の熱
エネルギが水１０に回収される。

第６ａ図は管式排気熱交換器２０をモデル化した図であ
り、バイパス管７１ｂの長さを１５、バイパス管７１ｂ
で短絡される主配管７１ａの艮ざをＦ６とし、主配管７
１ａ内の音速をＣ１主配管７１ａ内の排気ガスの周波数
をｆとすると、波長λは λ−Ｃ／ｆ　　　　・・・・・・（１）の関係が成立つ
。

このとき接続点７１Ｇで合流する排気ガスの振動を減衰
させるには、主配管７１ａを進行する圧力波とバイパス
管７１ｂを通過する圧力波が互いに振動を打消すように
干渉するので Ｆ６−Ｌ５＝、１／２・・・・・・（２）のとき排気騒
音が低減される。

したがって減衰される周波数ｆ１は ｆ　１　＝ｃ／　（２（Ｆ６−１５））・・・（３）と
なり、周波数ｆ１の整数倍の周波数でも同様に減衰効果
がある。

エンジン１４と接続点７１ｄの間の長さＦ７の部分での
共鳴現象を緩和するには、長さし７の部分の共鳴周波数
をＦｌとすると Ｆｌ−Ｃ／（４・Ｆ７）　　　　・・・・・・（４）お
よび（４）式の３倍、５倍、７倍・・・である。

したがって共鳴周波数Ｆ１と減衰周波数ｆ１を一致させ
れば、長さＦ７の部分の共鳴現象を緩和できる。

同様に１次消音器２２と接続点７１ｃの間の長さＦ８の
部分の共鳴現象を緩和するには、共鳴周波数をＦ２とす
ると Ｆ２−ｃ／（２・Ｆ８）　　　　・・・・・・（５）お
よび（５）式の整数倍である。

したがって共鳴周波数Ｆ２と減衰周波数ｆ１を一致させ
れば、長さＦ８の部分の共鳴現象を緩和できる。

なおバイパス管７１ｂを小径にした場合には、排気ガス
の大部分を主配管７１ａに流通させて熱エネルギの回収
量を増やすという利点がある。またバイパス管７１ｂを
主配管７１ａと同じ径にして長さＦ７に比べて長さＦ５
及び長さＦ６を長くすることにより、管式熱交換器２０
の全配管長さが長くなり、排気ガスの主配管内圧力が増
加することなく熱エネルギの回収量を増やすこともでき
る。

排気管４２の支持部分の構造を第７図で説明する。排気
管４２は支持板４４の孔７２ａを通って貫通しており、
孔７２ａは排気管４２の外径より大径に穿孔されている
。排気管４２の外周には下部７ランジ７２ｂが例えば溶
接により固着されている。排気管４２と孔７２ａの間に
はシール部材７２ｃが介装されている。

シール部材７２ｃはゴム製であり、筒状部７２ｄと支持
板４４に密着する縁部７２ｅを有している。排気＠４２
にはねじ部４３ａが形成されており、ねじ部４３ａに螺
合する上部７ランジ７２ｆでシール部材７２Ｃを締付け
ている。

従来排気管４２はフランジ７２ｂを介して支持板４４に
直接にボルト等で取付けていたが、このような方法では
、エンジン１４の排気音で排気管４２が振動し、７ラン
ジ７２ｂを介して支持板４４に伝わり、支持板４４が振
動し、振動源となっていたが第７図のような排気管４２
の支持構造では、排気管４２から支持板４４に伝わる振
動はシール部材７２ｃで吸収されるため、支持板４４の
振動により生じる騒音が低減できる。

第７ａ図、第７ｂ図は夫々別の実施例を示しており、第
７ａ図は排気管４２の外周面に密着するスペーサゴム７
３ａ、７３ｂで支持板４４に排気管４２を骨性的に支持
している。また第７ｂ図はマウンティング７ランジ３４
の外周縁に切欠き７４ａを形成し、切欠き７４ａに支持
板４４の外方から嵌合されるスペーサゴム７４ｂで排気
管４２を弾性的に支持している。

以上のように本発明を適用した空調用の室外熱交換装置
では、エンジン１４からの排熱は管式排気熱交換器２０
．１次排気消音器２２等で水１０に可能な限り回収され
る。

またエンジン１４の排気騒音はまず管式排気熱交換器２
０のバイパス菅７１ｂ等で効果的に消音された後に、１
次消音器２２で消音され、更に２次消音器３７で消音さ
れてから排気管６４ｎにより外部に排出され排気管の振
動もシール部材７２Ｃで遮断されるため、排気騒音は極
めて少なくなる。

次に、吸気騒音は室５０の下部に配置された吸気消音器
１７ｉで消音されるので、吸気騒音も極めて少なくなる
。

このため近年住宅地等で近隣騒音として問題化している
空調用の室外熱交換装置の騒音を著しく低減するととも
に、排気と吸気を分離して清浄な空気が吸気として吸入
される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によるエンジンを利用した熱
交換装置の排気消音器は、熱媒介用の液体を貯留した液
槽内にエンジンを配置し、エンジンのクランク軸に作業
礪を連結し、エンジン本体を液面下に位置させるととも
に、液面より上方に位置するマウンティングフランジを
エンジンに設けたエンジンを利用した熱交換装置におい
て、液面下に配置された排気通路に接続され排気消音器
を設け、この排気消音器の熱を周囲の液体に伝達するよ
うにしたので、次の効果を奏することができる。

すなわち、第８図において、１次排気消音器２２の入口
管８１から出口管８２を通る比較的高温の排気ガスによ
りデユープ８３内の水１０を加熱することができる。

したがって、排気消音器による排気音の低減だけでなく
、排気ガス中の熱エネル４！を水１０に回収し、加熱さ
れた水１０の熱量を空調用の熱源に利用することができ
、室外熱交換装置の熱効率を向上させて空調に要するエ
ネルギを節約することができる。

（別の実施例） （１）　本発明は空調用の室外熱交換装置に適用される
場合に限らず、他のエンジンを利用した熱交換装置に適
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を空調用の室外熱交換装置に適用した場
合を示す縦断面図、第１ａ図は第１図のａ矢視図、第１
ｂ図は第１ａ図のｂ矢視図、第１Ｃ図は第１ｂ図のＣ−
Ｃ断面図、第１ｄ図は通路に設けられたバタフライ弁を
示す縦断面部分図、第１ｅ図は吸気消音器の第５実施例
における第１ａ図のｂ矢視相当図、第２図はエンジン部
分を示す一部破断拡大図、第３図はドレンマフラーの第
１実施例を示す縦断面図、第３ａ図、第３ｂ図は夫々ド
レンマフラーの別の実施例を示す構造略図、第４図、第
４Ｃ図は１次排気消音器を示す縦断面図、第４ａ図は２
次排気消音器の正面図、第４ｂ図は第４ａ図のｂ矢視図
、第５図は吸気消音器の平面図、第５ａ図は第５図のａ
−Ｃ断面図、第５ｂ図は第５図のｂ−ｂ断面図、第５ｄ
図は吸気消音器上半休部の振動スペクトルを示すグラフ
、第５ｅ図、第５ｆ図は夫々吸気消音器の別の実施例を
示す構造略図、第５９図は吸気消音器上半休部の振動モ
ードを示す図、第６図は管式熱交換器の構造略図、第６
ａ図は第６図の模式図、第７図は排気管の支持構造を示
す縦断面部分図、第７ａ図、第７ｂ図は夫々別の実施例
を示１描造略図、第８図は熱交換器を兼ねた１次排気消
音器の実施例を示す構造略図である。１０・・・水、１
２・・・液槽、１４・・・エンジン、１６・・・クラン
ク軸、１７ｉ・・・吸気消音器、１７ｈ・・・放熱器、
２０・・・管式排気熱交換器、２２・・・１次排気消音
器、２８ａ・・・排出パイプ、３０・・・ドレン マフラー、３１Ｃ・・・フライホイールハウジング、３
４・・・マウンティング７ランジ、７２ｃ・・・シール
部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱媒介用の液体を貯留した液槽内にエンジンを配
   置し、エンジンのクランク軸に作業機を連結し、エンジ
   ン本体を液面下に位置させるとともに、液面より上方に
   位置するマウンティングフランジをエンジンに設けたエ
   ンジンを利用した熱交換装置において、液面下に配置さ
   れた排気通路に接続された熱交換器を兼ねた排気消音器
   を設け、この排気消音器の熱を周囲の液体に伝達するよ
   うにしたことを特徴とするエンジンを利用した熱交換装
   置の排気消音器。