JPS6065257A - 熱交換器のエンジン取付構造 - 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】 本発明はエンジンを利用した熱交換器に関し、よｐ詳細
には熱媒用の液体を溜めた液槽内に作業１に動用のエン
ジンを設置し、エンジンの熱によシ液体を加熱するよう
にした熱交換器におけるエンジンの取付構造に関する。

一般にこの種の熱交換器では、エンジンの熱を利用して
熱媒用の液体（例えば水）を加熱でき、かつ熱媒用の液
体によりエンジンを冷却できるという利点があるが、こ
れを効果良く実現するためには、エンジンが液体内に設
置して、騒音をよシ小さくシ、かつ液槽を密閉する構造
を合理的にする必要がおる。

本発明はこれらを解決したエンジンの取付構造を提供し
ようとするもので、熱媒用の液体を溜めたタンク内にク
ランク軸が上下に延びる姿勢で作業機駆動用のエンジン
を配置し、タンクの内周に対して隙間を隔てて位置する
小径のマウンティングフランジをエンジンの上端に設け
、マウンティング７−）ンジをエンジン吊下用の消音部
材を介してタンクの開口上端で支持したことを特徴とし
ている。

次に実施例を図面によシ説明する。一部切欠き正面略図
である第１図において、水１又はその他の熱媒用の液を
溜めた液槽２内にエンジン３力（設けである。エンジン
３はクランク軸５全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
排械熱交換器１０が設けてあシ、シリンダヘッド８の下
面ら下方へ延びるｉト気管１１が熱交換器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１
２が設けてあシ、熱交換器１０と排気サイレンサ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力；設けら
れ、熱交換器１０はブラケツ）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、タンク１７に固定したオイ
ルタンクステー１８に排気サイレンサ１２が取υ付けで
ある。排気サイレンサ１２の底部には排出ノｑイブ２０
が接続している。

排出パイプ２０は液槽２の外部まで延びており、サイレ
ンゲ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
シ、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１の水面１ａよりも下方に位
置している。フライホイール２１の設置空間２２に水が
侵入することを防止するために、フライホイール２１を
下方及び周囲から囲むフライホイールハウジング２３が
クランフケ−る６の上側に設けである。フライホイール
ハウジング２３及びクランクケース６はクランク軸５を
囲むボス２５．２６’ｅ備えており、ボス２５．２６が
水密状態でボルト２７により固定されている。

ボス２５の上面には発電コイル２８がボルト２７により
固定されており、フライホイール２１の下面には発電コ
イル２８を囲むフライホイールマグネット２９が取シ付
けである。このマグネット２９やコイル２８からなる発
電装置は例えばスタータ用バッテリを充電するためのも
のである。

フライホイール２１の上面には継手３０が取シ付けてあ
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。作業機３１は具、体的には冷暖房機の
コンプレッサ又は発電機１．温水循環用のポンプ等であ
る。なお作業機３１が冷暖房機のコンプレッサである場
合、冷暖房機の凝縮部又は蒸発器を液槽２内に装置する
ことができる。　１ 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の外周部下面が取シ付け
である。前記作業機３１は下端外周部３１ａにおいてフ
ランジ３８の内周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。

フランジ３３の上面にはエアクリーナ３’、５、穿イル
こし器３６、ステップモー□り３７等が設けである。エ
アクリ−≠３５はフライホイールハウジング２３の筒状
壁２４よシも概ね半径方向外側に位置し、図示されてい
ないり旨つンナイングフランジ３３の外周部にはエアク
リーナ３５の吸気出−ナ３５の下方において筒状壁２４
の上端部外周面には継手３９が一体に設けてあり、フラ
ンジ３３の上記吸気通路孔は、−手３９を介して吸気管
４０に接続している。吸気管４０け概ね上下に延びてお
シ、上端がゴムシール４１を介して継手３９に固定され
、下端がシリンダヘッド８め上端に固定されている。又
吸気管４０は途中部分が曲っており、上部が下部よ・り
も筒状壁２４側へ偏倚している。

オイルとし器８６の下側において筒状壁２４の上端部に
は半径方向外方へ張り出したボス４２が設けてあシ、ボ
ス４２の内部にオイルこし器３６に連通する油孔４Ｂが
設７けである。油孔４３の下端には水１内に設置したオ
イルパイプ４４の上端が接続している。パイプ４４１′
ｉクランクケース６の近傍を上下に延びておシ、下端が
ギヤケース１５に接続している。ギヤケース１５力には
図夾されていないギヤポンプが設けてあり、オイルはオ
イルタンク１７からオイルこし器（図示せず）を通して
ギヤポンプに吸引され、オイルと１．器３６にバイブ４
４全通して送られ、その後、パイプ４４と平行に設置さ
れた戻りパイプ（図示せず）を経てギヤケース１５て戻
り、連結口（図示せず）からクランク軸５、主軸受、そ
の他摺動部品に送られてそれらを潤滑し、その後にオイ
ルタンク１７へ戻るようになっている。

ステップモータ３７は外部からのパルス信号ヲ受けてガ
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３７の垂直な出力軸
はフランジ３３の孔を通って下方へ延びており、ガバナ
ーレバー軸のクランクケース６から水中へ突出した端部
にモータ３７結 の出力軸の下端が連緘している。

マウンティングフランジ３３の外周部上面には環状のエ
ンジンマウント４５の内周部が環状コムシール４５ａを
介してボルト４６により固定されている。マウント４５
は例えば内部に発泡スチロール等の消音材４７を充填し
た合成樹脂の中空体で構成されておシ、外周部の下面が
環状のゴムシール４９を介して液槽２に支持されている
。液槽２はシール４９を下方から支持する外向きフラン
ジ２ａを上縁部に備え、又フランジ２ａの外周縁からは
筒状部２ｂが上方へ突出している。

マウント４５の内周寄りの部分の上面にはタンクカバー
５０の外周部がボルト５１により固定されている。カバ
ー５０は浅い椀状の例えば合成樹脂成形品で、内面全体
に吸音材５２又は割振材あるいはその両方を兼ねる部材
が貼り付けてあり、例えば中央部に小径の外気連絡通路
５３が設けである。

水１の水面１ａは液槽２の上端近傍と同じ高さにある。

エンジン３はフライホイールハウジング２３の上端近傍
まで水１に浸けてあり、クランクケース６、シリンダブ
ロック７、シリンダヘッド８からなるエンジンボディ５
５は液槽２内の比較的深い位置にあり、排気熱交換器１
ｏや排気サイレンサ１２は液槽２の底に近い位置にある
。このように発熱量の多いエンジンボディ５５や排気熱
交換器１０、排気サイレンサ１２を深い位置に設置する
ことにょシ、対流現象を利用して液槽２内の水１全体を
効率良く加熱し、液槽２の上半部に常に高温の水１ｂ’
（ｉ７溜めることができる。

そして上記温水１ｂを熱源として利用するために、液槽
２の上半部内には熱交換バイブ５６が設けである。パイ
プ５６は液槽２の内周面２Ｃの近傍を標旋状に延びてお
）、パイプ５６の内部に給湯器や暖房器用の水等を流し
て温水１ｂで加熱するようになっている。又パイプ５６
を全長にわたって効率良く加熱するために、クランク軸
５が液槽２の中心Ｏ−Ｏに対して偏芯しており、シリン
ダブロック７やシリンダヘッド８／′ｉ液槽中心〇−〇
に比較的近い位置にある。このようにエンジン３を偏芯
させることにより、シリンダヘッド８とクランクケース
６の両方が液槽内周面２ｃに対して充分に離れ、エンジ
ン３の周囲全体に充分な広さの隙間５７が形成される。

従って隙間５７の一部分に水１が滞留することはなく、
隙間５７全体に温水ｌｂが流入し、熱交換パイプ５６が
効率良く加熱される。

坑１図の一部切々咎１１−１ケネーＭでもス笛９Ｍの如
ぐ、マウンティングフランジ３３の外周部にはキャップ
５８ａにより閉鎖される補油口５８が設けである。補油
口５８は検油棒取付孔及びドレン孔を兼ねており、明確
には図示されていないが、第１図のオイルタンク１７に
連通している。第１図の如くフライホイール２１の上端
部外周にはリングギヤ５９ａが設けてあり、ギヤ５９ａ
を駆動するスタータ５９が第２図の如くフライホイール
ハウジング２３内に設けである。

第２図のＡ−Ａはシリンダ中心線で、前記排気サイレン
サ１２けシリンダ中心線Ａ−Ａに対して概ね直角に長く
延びており、第２図の如く上方から見て、サイレンサ１
２の入口側端部１２ａと出口側端部１２ｂＩｉフランジ
３３の半径方向外方へ張り出している。なお６０は出口
排気管で、一端がザイレンサ１２の出口側端部１２ｂＫ
接続し、他端が液槽２外まで延びている。又第１図の如
くサイレンサ１２は出口側端部１２１）が入口側端部１
２ａよりも下方に位置するように傾斜しており、前記凝
縮水排出パイプ２０は出口側端部１２ｂの底に接続して
いる。

次に各部の構造を更に詳細に説明する。

第１図の拡大部分図である第８図の如く、クランクケー
ス６のボス２６とフライホイールハウジング２３のボス
２５は環状端面において互に水密状態に接合されている
。又ボス２５の内周部には筒状部２５ａが形成され、筒
状部２５．ａが防水シール２５ｂｆ：介してボス２６の
内周にいんろう型式に嵌合している。ボス２５の上部内
周とクランク軸５の間にはオイルシール５ａが設けであ
る。ボス２６の下半部内周とクランク軸５０間には軸受
５ｂが設けである。

第４図の如く吸気管４０用の継手８９には吸気管４０の
周囲を上方へ延びる筒状部８９ａが一体に設けである。

前記ゴムシール４１は筒状部８９ａの外周に嵌合固定さ
れる筒状部分４１．ａと、吸気管４０の上端部外周に嵌
合固定される筒、状部分４１ｂと、両部会４１ａ、４１
１ｂの上端を一体に連続させる環状部分４１（３とを備
えている。部分４１Ｃ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１図の如くシリンダブロック７の外周面には多数の放
熱フィン７ａが設けである。フィン７ａは互に間隔を隔
てて上下に延びており、フィン７ａにより水１を効率良
く加熱し、かつエンジン３を効率良く冷却できるように
なっている。

垂直断面部分略図である第５図の如く、シリンダヘッド
８の内部には水路８ａが設けである。水路８ａ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設け
てあシ、弁腕室８ｂの底壁と燃焼室７ｂの天井の間に形
成されており、上端と下端が開口している。従って液槽
２内の水１は水路８ａを上下に通過することができ、こ
の構造によっても水１は効率良く加熱され、シリンダヘ
ッド８は効率良く冷却される。

断面拡大部分図である第６図の如く、排気熱交換器１０
は上下に長い筒状のケース６１を備え、前記排気管１１
（排気導入管）はケース６１の天壁６２の中心部を貫通
してケース底壁６３の近傍まで上下に延び、下端に下向
きに開口する排気用　、口６４を備えている。ケース天
壁６２の外周部には連絡管１３（排気排出管）の入口端
部が取シ付けてあり、連絡管１３の入口６５は天井６２
の近傍においてケース６１内の空間に連通している。

ケース６１の上端部には水平な多孔板６６又は網等から
なる粒子排出防吉機構が設けである。ｉ孔板６６の外周
と内周はそれぞれケース６１と排気管１１に嵌合してお
り、次に説明する衝突粒子６７が連絡管１３へ侵入する
ことを防止している。粒子６７は例えばシリカやアルミ
ナで作られており、ケース内に多数収容されている。第
６図のエンジン停止状態では、粒子６７は自重によシ底
壁６３上に集積している。底壁６３はテーパ状で、中心
部が最も下方に位置しておシ、粒子６７は底壁６３の中
心部すなわち排気管比り６４の近傍に最も多く集積して
いる。

第７図は第６図の一部切欠き■−■冬視固視図第７図及
び第６図の如く、ケース６１内に悼多数の熱交換バイブ
ロ９が互に平ワかっ間隔を隔てて排気管１１と直角に延
びている。各バイブロ９の両端はケース６１外へ突出し
ており、液槽２内のバイブロ９よシも下側において、排
気管１１には屋根状の邪魔板７０が取シ付けである。邪
魔板７０′は第６図の如くバイブロ９と平行に延びてお
り、第７−の如くその幅は排気管１１の直径よりも多少
大きい。上記説明から明らかなように、邪魔板７０はバ
イブロ９の非設置空間（第７図で幅ｌの空間）を下方か
ら覆っている。換言すれば、ケース中心部を幅ｌにわた
つバイブロ９と平行に延びる空間には、排気管１１が設
けである関係上、バイブロ９を設置することができない
が、そのパイプ非設置空間（１）の下方に邪魔板７ｏが
設けである。　□ 上記排気熱交換器１０によると、エンジン運転時には排
気ガスが出口６４から下向きに噴出し、ケース６１内を
上昇して連絡管１３へ流入し、その間にバイブロ９内の
采を加熱する。一方、粒子６７Ｆｉ上記排気ガスにより
上方へ飛散させられて４’ｉ　シた排気ガス中の力、−
ポンがバイブロ９から脱落する。又邪魔板７０は粒子６
７がバイブ非設置空間へ無駄に飛散することを防止する
。

以上説明したように本発明によると、エンジン上端のマ
ウンティングフランジ３３が小径であるので、フランジ
３３の騒音発生面積（表面積）を小さくし、フランジ３
３がら空気中に伝わる騒音の量を減少させることができ
る。又消音部材（例エバ消音月４７を充填した中空体製
のエンジンマウント４５）を介してフランジ３３を液槽
２に支持したので、この消音部材によっても騒音低減効
果を得ることができる。更に消音部材をエンジンω下用
の部材ならびに液槽２の蓋に兼用したので、構造を簡単
化することができる。特に図示の如くエンジンマウント
４５を利用して液槽２の上端開口を密閉すると、簡単な
蓋構造にょシ、水１の蒸発を防止してメインテナンス（
水の補給）を不要にすることができる。

なお本発明を具体化する場合、フライホイール２１をマ
ウンティング７２ンジ３３の上方に設置することもでき
る。排気熱交換器１０として第６図、第７図の構造以外
のものを採用することもでき、又排気熱交換器１０を廃
止することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した熱交換器の一部切欠き正面略
図、第２図は第１図の一部切欠き■−■矢視部分図、第
３−１第４図はそれぞれ第１図の拡大部分図、第５図は
シリン、ダヘッドの垂直断面略図、第６図は排気熱交換
器の垂直断面図、第７図は第６図の一部切欠き■−判矢
視図である。１・・・水（液体）、２・・・液槽、３・
・・エンジン、５・・・クランク軸、３３・・・マウン
ティング７クンジ、４５・・・エンジンマウント（消音
部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱媒用の液体を溜めたタンク内にクランク軸が上下に延
   びる姿勢で作業機駆動用のエンジンを配置直し、タンク
   の内周に対して隙間を隔てて位置する小径のマウンティ
   ングフランジをエンジンの上端に設け、マウンティング
   フランジをエンジン吊下用の消音部材を介してタンクの
   開口上端で支持したことを特徴とする熱交換器のエンジ
   ン取付構造。