JPS60187745A - 水没式内燃機関 - 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） 本発明は冷暖房用のヒートポンプシステム等に使用され
る水没式内燃機関に関する。

（従来技術） 一般にこの種のヒートポンプシステムではコンプレッサ
を駆動するためのエンジンを液構内の水又はそ９他の熱
媒用液体に浸け、エンジンの熱を利用して熱媒を加熱す
るようになっている。ところが水は音を伝えやすいので
、従来のシステムではエンジン騒音が水を介して液槽に
伝わりやすく、そのために液槽から外部に発せられる騒
音が大きいという問題がある。又従来構造ではエンジン
の吸気騒音が外部に伝わりやすいという問題や、エンジ
ン振動が外部に伝わりゃずいという問題もある。

（発明の目的） 本発明は上記従来の問題を解決するために、防音構造や
防振構造に改良を施しＩ〔水没式内燃機関を提供するこ
とを目的としている。

（発明の構成） 本発明は熱媒用液体を溜めた内局内にエンジンを配置し
、上記内筒を空気層又は吸音材を介して外筒で覆い、内
筒と外筒と空気層又は吸音材で遮音層を形成し、内筒の
上端開口を蓋で覆い、該蓋を上方からカバーで覆って両
者間に吸音室を形成し、吸音室にエンジンの吸気クリー
ナを配置したことを特徴としている。

（実施例） 一部切欠ぎ正面略図である第１図において、上開きの容
器である外筒１内に同様の形状を有する内筒２（液槽）
が収容しである。内筒２内には熱媒用の水Ｗ又はその他
の液が溜めてあり、水Ｗ内にエンジン３が設置されてい
る。エンジン３により加熱された水Ｗを熱源として利用
するために、内筒２内にはその内周面に沿ってパイプＰ
が螺旋状に設けである。パイプＰは外部において給湯機
や暖房機等に接続している。

エンジン３はクランク軸５を垂直にして設置されており
、クランクケース６に対してシリンダブロック７とシリ
ンダヘッド８は水平に並んでいる。

シリンダヘッド８の下方には排気熱交換器１０が設けて
あり、シリンダヘッド８の下面から下方へ延びる排気管
１１が排気熱交換器１０に接続している。クランクケー
ス６の下方には排気サイレンサ１２が設けてあり、排気
熱交換器１０と排気り一イレンサ１２は連絡管１３を介
して接続している。

クランクケース６の下側にはギヤケース１５が設けられ
、排気熱交換器１０はブラケット１６を介してギヤケー
ス１５に固定されている。ギヤケース１５の下側にはオ
イルタンク１７が設けてあり、オイルタンク１７に固定
したステー１８に排気サイレンサ１２が取付けである。

排気サイレンサ１２の底部には排出パイプ２０が接続し
ている。排出パイプ２０は外筒１の外部まで延びており
、排気サイレンサ１２内の凝縮水を排出するようになっ
ている。

クランク軸５はクランクケース６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２１が固定しである
。フライホイール２１は水Ｗの水面１ａよりも下方に位
置している。フライホイール２１は下方及び周囲からフ
ライホイールハウジング２３により囲まれている。ハウ
ジング２３はクランクケース６に水密状態でボルト止め
されている。

フライホイール２１の上面には継手３０が取付けてあり
、継手３０には作業機３１の垂直な入力軸３２の下端が
連結している。作業−３１は具体的には冷暖房機のコン
プレッサ又は発電機、温水循環用のポンプ等である。

フライホイールハウジング２３の上端には環状板からな
るマウンティングフランジ３３が固定しである。前記作
業機３１はフランジ３３の内周に上方から嵌合してボル
ト止めされている。作業機３１の周囲においてフランジ
３３の上面にはオイルこし器３５、吸気クリーナ３６等
が取付けである。フランジ３３には吸気クリーナ３６の
吸気出口を構成する吸気通路孔（図示せず）が設けてあ
り、ハウジング２３の筒状部外面には継手３９が設けで
ある。吸気クリーナ３６は上記吸気通路孔及び継手３９
を介して吸気管４０の上端に接続している。吸気管４０
は下端がシリンダヘッド８の上端に固定されている。

フランジ３３の外周部は環状のエンジンマウント４１（
取（＝ｌ板）の内周部により防振ゴム４２を介して下方
から支持されている。フランジ３３の外周とマウント４
１の内周の間の隙間はシール４３により密閉されている
。マウント４１の外周部は内筒２上端の環状大径部４５
にシールを介して着座しており、マウン１−４１はカバ
ー４７とともに大径部４５に固定されている。上記説明
から明らかなようにフランジ３３やマウント４１は内筒
２の上端開口を閉鎖する蓋４８を構成している。

カバー４７は下開き椀状の部材で、上端部外周が内筒２
上端の大径筒状部４９に嵌合しており、カバー４７と蓋
４８の間に作業機３１、オイルこし器３５、吸気クリー
ナ３６等が収容される室５０が形成されている。吸気ク
リーナ３６の吸気管５１は室５０内を延びており、カバ
ー４７には室５０と外部空間をつなぐ吸気通路５２が設
けである。

次に各部の構造をより詳細に説明する。

外筒１の筒状周壁５５と内筒２の筒状周壁５６の間には
全周にわたって空間５７が形成されており、外筒１の底
壁５８と内筒２の底壁５９の間にも空間６０が形成され
ている。空間５７と空間６０は互いに連続しており、空
間５７の上端は内筒２の環状大径部４５により閉鎖され
ている。外筒１は上端部内周にフランジ６１を備えてお
り、外筒１はフランジ６１とそれよりも上方の部分にお
いて環状大径部４５の下面及び筒状部４９の外周面に嵌
合している。

上記空間５７．６０を形成づるために周壁５５．５６の
間にはスペーサを兼ねる防振材６２が介装され、又図示
されていないが底壁５８．５９の間の複数箇所にも防振
材が介装されている。

斜視略図である第２図の如く、防振材６２は周壁５６の
上下方向に間隔を隔てて例えば２箇所に設ｉプであり、
それぞれ周壁５６の全周にわたって環状に延びている。

第２図の構造に代えて第３図の如く防振材６２を周壁５
６の全高にわたって上下に延びる形状にし、その様な防
振材６２を周壁５６の周方向に間隔を隔てて複数箇所に
配置η−ることもできる。又第２図と第３図の防振材６
２を組合せて使用することもできる。なお第１図の底壁
５８．５９を密着させ、空間６０を廃止づ゛ることもで
きる。又空間６０を廃止する場合には底壁５８を廃止し
て外筒１を周壁５５だけの筒状体で形成し、周壁５５の
上下両端部において空間５７を閉鎖するようにすること
もできる。

第１図において前記シール４３はフランジ３３の外周部
下面とマウント４１の内周部上面の間に全周にわたって
介装されている。シール４３はポリエチレンフオーム等
の柔軟な不連続気泡発泡体製で、フランジ３３又はマウ
ント４１に接着されている。

フランジ３３の外周部上面には板状のサポート６６が固
定されている。サポート６６はフランジ３３の外周から
マウント４１の内周部上方へ突出しており、サポート６
６とマウント４１の間に前記防振ゴム４２が介装されて
垂直ボルト６７により固定されている。第１図のＩＶ　
−ＩＶ矢視略図である第４図の如く、防振ゴム４２やボ
ルト６７はクランク軸５を中心とする向応円上に等間隔
を隔てて配置しである。

第１図のシール４３に代えて第５図〜第７図の構造を採
用することもできる。第５図の構造ではフランジ３３と
マウント４１が同じ高さに設けてあり、両者間の隙間を
ゴム板７０により密閉するようになっている。ゴム板７
０は環状の内周部７１と外周部７２がそれぞれフランジ
３３及びマウント４１の上面に固定されてＪ３す、内周
部７１及び外周部７２に連続する口型断面の中間部分７
３がフランジ３３の外周とマウント４１の内周に密着し
ている。第６図の構造では第５図のゴム板７０に代えて
不連続気泡発泡体製の環状シール７４がフランジ３３と
マウント４１の間に介装されている。第７図の構造では
防振ゴム４２の外周側において環状サポート６６又はフ
ランジ３３の上方析曲部とマウント４１の間に不連続気
泡発泡体製のシール７５が介装されている。

第１図において前記吸気通路５２はカバー４７の円形天
壁本体７６とその上側の張出部７７の間に形成されてい
る。第１図の■−■矢視部分略図である第８図の如く吸
気通路５２及び張出部７７は天壁本体７６の概ね直径方
向に長く延びている。

第８図のＩＸ　−ＩＸ断面略図である第９図の如く、張
出部７７は概ね下開き口型断面の部材であり、天壁本体
７６に固定されている。第１図の如く吸気通路５２に連
通する天壁本体７６の間ロア８は吸気クリーナ３６から
離れた位置にある。又カバー４７及び張出部７７の概ね
内面全体には吸音材７９が張付番プである。

（作用） 運転状態ではエンジン３により作業１３１が駆動され、
またエンジン３により水Ｗを介してパイプＰ内の液体が
加熱される。この運転状態ではエンジン３の騒音が水Ｗ
を介して内筒２に伝わる。

ところが内筒２の外側には空間５７．６０（空気による
遮音層）が形成されているので、外筒１に対するエンジ
ン騒音の伝達は大幅に蜆制され、外筒１から外部に発せ
られる騒音の量は極めて少ない。エンジン騒音は上方へ
も放出されるが、内筒２の上端開口は蓋４８で閉鎖され
、しかも盆４８の上側には吸音材７９を張付（プたカバ
ー４７が設【プであるので、エンジン３から上方の外部
空間に伝わる騒音量も僅かである。

エンジン３の振動は水Ｗを介して内筒２に伝わるが、内
筒２は外筒１に対して防振材６２により連結されている
ので、外筒１に伝わる振動量は極めて僅かである。従っ
て振動に起因する騒音が外筒１から外部に発Ｕられるこ
ともない。

前述の如く加熱された水Ｗの一部は蒸気となって室５０
へ侵入しようとする。そして仮に室５０に蒸気が侵入す
ると、室５０内の空気とともに蒸気がエンジン３に吸込
まれるという問題が発生し、又吸音材７９′が水分を吸
収して吸音特性が悪化したり、各部に鎖が発生するとい
う問題も生じる。

ところが図示の構造ではシール４３により室５０が内筒
２内部に対して密閉されているので、室５０に蒸気が侵
入することはなく、上記問題が発生する恐れはない。し
かもシール４３は柔軟であるのでエンジン３の振動を受
ｔノで破損する恐れもなく、常に所定の密閉作用を果す
。

防振ゴム４２はマウント４１に伝わろうとするエンジン
振動を遮断する。そして一般にエンジンの防振据付けに
おいてはローリング（水平方向の揺れ）が一番問題にな
るが、図示の構造ではエンジン３の自重を防振ゴム４２
が上下方向の荷重として受けているので、防振ゴム４２
は横方向の荷重に対して柔軟な部材として作用する。換
言すれば防振ゴム４２により機関のローリングに対する
固有振動数を極力低い周波数にもっていくことができ、
機関の運転により共振することを防止することができる
。従ってエンジン３のローリングが内筒２等に伝わるこ
とを防止できる。

又第４図の如く防振ゴム４２はクランク軸５を中心とし
て等間隔に設置されているので、一部の防振ゴム４２に
大きい荷重が加わることはなく、防振ゴム４２の破損や
劣化を防止して常に所定の防振効果を得ることができる
。しかも防振ゴム４２の数や位置を変えることにより、
防振ゴム４２に対する荷重や防振ゴム４２の防振特性を
容易に調整することができる。

第１図においてエンジン３の燃焼用空気は外部から吸気
通路５２、室５０、吸気管５１、吸気クリーナ３６、吸
気管４０を経てエンジン３へ供給される。この場合吸気
音が外部に伝わる恐れがあるが、第１０図の如く外部と
エンジン３は長い吸気通路５２と広・い室５０及び吸気
管５１、吸気クリーナ３６（消音器）等を介してエンジ
ン３に接続しているので、吸気音は充分に減衰され、外
部への吸気音の伝達が防止される。換言すれば吸気クリ
ーナ３６（消音器）の伯に吸気通路５２と室５０が２段
目の消音器として設けてあり、全体として２重消音器構
造が採用されているので、吸気音は充分に消音される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると、エンジン３を収容
する容器を外筒１と内筒２からなる２重構造にし、外筒
１と内筒２と両者間の空間５７により遮音層を形成した
ので、外部への騒音伝達量を充分に低減Ｊることができ
る。しかも内筒２の上方に室５０を形成し、室５０に吸
気クリーナ３６を配置したので、吸気音も充分に減衰さ
せることができる。

又水は振動伝達率が高いが、図示の構造では水Ｗの入っ
ている内筒２だ【プを外筒１で覆い、カバー４７等は外
筒１で覆っていないので、騒音が伝達されやすい部分だ
けを外筒１で覆うことになり、騒音問題を解決した状態
で外筒１を最も小さくしたことになる。従って全体構造
の小形化及び低コスト化を達成できる。

（その他の実施例） 第１図の吸気通路５２を廃止し、第１１図の如く吸気管
５１を延長してカバー４７外まで延ばずとともに、吸気
管５１に多数の小孔８０を設けることもできる。このよ
うにすると室５０が共鳴室として作用するので、吸気音
を充分に低減することができる。なお第１１図の吸気管
５１を上方へ屈曲させて天壁本体７６の孔から上方へ突
出させることもできる。

第１２図の如く外筒１と内筒２の間にウレタンフオーム
等の吸音材８１を充填することもできる。

第１図の吸音材７９を廃止することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の一部切欠き正面略図、第２図、第３図
はそれぞれ別の実施例の内筒の斜視略図、第４図は第１
図のＩＶ　−ＩＶ矢視部分略図、第５図〜第５図　第６
図　第７図 第８図 第１０図 第０図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱媒用液体を溜めた内筒内にエンジンを配置し、上記内
   筒を空気層又は吸音材を介して外筒で覆い、内筒と外筒
   ど空気層又は吸音材で遮音層を形成し、内筒の上端間口
   を蓋で覆い、該蓋を上方からカバーで覆って両者間に吸
   音室を形成し、吸音室にエンジンの吸気クリ−すを配置
   したことを特徴とする水没式内燃機関。