JPS644056B2 - - 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。

一般に、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
ポンプは、エンジンを利用していることから騒音
が問題である。

従来、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とし
て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
へ露出した状態にあることと、コンプレツサ等の
マウンテイングプレート等がエンジンの一部とと
もに大気中に露出し、この部分を伝つてエンジン
騒音が直接外部に漏洩するため、騒音対策として
は完全ではない。

そこで、本出願人は、先に、エンジンによつて
駆動される被駆動機器を防音ケースで覆い、それ
により被駆動機器のメカニカルノイズのほか、エ
ンジンの吸排気音をも低減させたものを提案し
た。このものは、従来のものと比較すれば全体の
騒音が著しく低減されたが、特に防音ケースから
の騒音が完全に解消されたものではない。この場
合、例えばフエライトや鉛等の重質板の内面また
は外面に吸音材や粘弾性体を貼りつけた防音ケー
スを用いれば、防音効果がより高くなるが、施工
が困難でかつ高価となる課題が残る。

ここにおいて、本発明の目的は、このような課
題を解消し、防音消音効果が高くかつ安価な消音
装置を提供することにある。

そのため、本発明では、エンジンにより被駆動
機器を駆動させるとともに、前記エンジンの駆動
排熱により貯水槽内の熱媒を加熱するエンジン駆
動システムにおいて、前記被駆動機器を防音ケー
スで覆い、被駆動機器の動作騒音を遮蔽するとと
もに、防音ケースで覆われた被駆動機器およびエ
ンジンを全体が熱媒に浸漬されるように前記貯水
槽内に配置し、振動減衰特性の異なる材質で多層
に包囲し、エンジンの駆動騒音および被駆動機器
のメカニカルノイズを一層低減させるとともに、
被駆動機器およびエンジンを前記貯水槽の内周壁
に防振材を介して支持することにより、支持部分
を通して貯水槽に伝播するエンジンや被駆動機器
からの振動を遮断し、外部に露出する貯水槽表面
の振動による騒音発生を低減して防音性をさらに
向上する。さらに、前記防音ケースの内部に複数
の部屋を仕切り、各部屋を順次連通させて多段膨
張式の消音手段を形成することにより、吸気およ
び排気の何れかあるいは両方別個に消音し、吸排
気音の低減を図る。本発明は、これらにより吸音
材や粘弾性体等を施工しなくても、防音消音効果
の高い消音装置が安価に得られるようにしたもの
である。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は本実施例の全体を示している。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の上面開口に弾性ゴム製のシール材３を介し
て着脱自在に被嵌された蓋体４とから構成されて
いる。

前記槽本体２の内部には、その内周壁やや上部
位置に弾性ゴム等からなる防振材５を介して前記
熱媒中へ浸漬された防音ケース６が保持されてい
る。防音ケース６は、密閉箱状に構成され、かつ
上壁に前記蓋体４に穿設された開口７を通つて外
部へ突出され外部と防音ケース６の内部とを互い
に連通させる案内筒８を備えている。案内筒８の
内部にはフイルタ９が収納されているとともに、
案内筒８の外周と開口７との隙間には弾性ゴム製
のシール材１０が嵌合されている。また、前記防
音ケース６には、その底壁下面に前記熱媒中へ浸
漬されたエンジン１１が、底壁上面に前記エンジ
ン１１によつて駆動される被駆動機器としてのコ
ンプレツサ１２がそれぞれ取付けられているとと
もに、内部に前記エンジン１１の排気音を消音す
る消音手段１３が設けられている。

前記消音手段１３は、前記防音ケース６の内部
に仕切壁１４によつて仕切られた複数の部屋１
５，１６，１７を備えている。部屋１５，１６間
の仕切壁１４および部屋１６，１７間の仕切壁１
４には、隣接する部屋を互いに連通させる連通管
１８が設けられている。また、初段の部屋１５に
は前記エンジン１１の排気が導入されているとと
もに、最終段の部屋１７には前記防温ケース６の
フイルタ９内を通つて外部へ突出された排気管１
９が接続されている。これにより、エンジン１１
からの排気は、部屋１５，１６，１７および連通
管１８での拡散および絞りの繰返しにより消音さ
れて外部へ排出される。

一方、前記エンジン１１には、その吸気口側に
一端が前記防音ケース６の底壁を通つて防音ケー
ス６内へ突出された吸気管２１の他端が接続さ
れ、エンジン１１の吸気は防音ケース６の内部お
よびフイルタ９を通して行われ、吸気音の低減と
ともに通過する吸気によつてコンプレツサ１２を
冷却できるように構成されており、これらフイル
タ９、防音ケース６の内部空間および吸気管２１
によつてエンジン１１の吸気消音路が構成されて
いる。

また、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消音手段１３
の初段の部屋１５内へ突出された排気管２２の他
端が接続されている。排気管２２の途中には、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およびドレンパイプ２４を槽
本体２から外部へ引き出したドレンポツト２５が
順次設けられている。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１２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には、コンプレツサ１２の一方の接続
口側からの配管３２が前記防音ケース６の底壁を
通つて熱交換器３３の一端側に、熱交換器３３の
他端側からの配管３４が前記蓋体４に設けられた
シール３５を通つて膨張弁３６に、膨張弁３６か
らの配管３７が室内側の熱交換器３８の一端側
に、熱交換器３８の他端側からの配管３９が前記
防音ケース６のフイルタ９内を通つてコンプレツ
サ１２の他方の接続口側にそれぞれ接続されてい
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１２が駆動さ
れると、ヒートポンプ回路３１が働き、既知の冷
凍サイクルにより貯水槽１内の熱媒が加熱され、
或いは室内の冷房が行なわれる。

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からの排気が消音手段１３により消音されて
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２３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ていくため、これによつて昇
温された熱媒を給湯や暖房の熱源として利用する
ことができる。

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１２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
熱源として利用するようにしたので、エネルギー
を有効利用でき、かつ１つのエンジンにより冷
房、暖房および給湯を行うことができる。

また、コンプレツサ１２を防音ケース６で覆う
とともに、そのコンプレツサ１２およびエンジン
１１を貯水槽１内の熱媒に浸漬させ、熱媒によつ
て全体が包囲されるように配置したので、その熱
媒によつてコンプレツサ１２のメカニカルノイズ
およびエンジン１１の駆動騒音を低減でき、特に
コンプレツサ１２の周囲は減衰特性の異なる熱媒
と防音ケース６とにより二重に包囲されている状
態となるから、遮音効果が極めて高い。しかも、
これらの機器を貯水槽１内に収納したことは、外
部に突出物がなくなるので、ユニツト化して取付
ける際にスペース的に有利である。

さらに、エンジン１１の吸気を防音ケース１２
内の吸気消音路に導通させ、エンジン１１の吸気
音を消音するとともに、防音ケース１２内に密封
されたコンプレツサ９は導通された吸気によつて
適宜冷却することができ、過熱等を未然に防止で
きる。

また、吸気消音路に加えて、防音ケース６内に
エンジン１１の排気音を消音する消音手段１３を
設けたので、エンジン１１の吸排気音を低減させ
ることができる。特に、本実施例の消音手段１３
は、防音ケース６の内部に、仕切壁１４によつて
互いに仕切られかつ連通管１８を通じて順次連通
された複数の部屋１５，１６，１７を形成し、エ
ンジン１１の排気を部屋１５，１６，１７を順次
通して外部へ排出させる構成なので、排気音を効
率的に低減させることができる上、全体として小
型化することができる。

更に、エンジン１１およびコンプレツサ１２を
取付けた防音ケース６を槽本体２の内部に防振材
５を介して支持したので、蓋体４を比較的薄いフ
イルム状のものを用いることができるためコスト
低減がはかれる上、防振材５によりエンジン１１
およびコンプレツサ１２の駆動に伴う機械的振動
を吸収し、その機械的振動による騒音を防止する
ことができる。

また、エンジン７およびコンプレツサ９等の重
量はこれらが浸漬される熱媒による浮力によつて
軽減されるため、これらエンジン７等を支持する
防振材５にかかる負荷を小さくすることができ
る。このため、防振材５を簡素化することができ
るとともに、防振材５の柔軟性を損なうことなく
制振効果を有効に発揮させることができる。

なお、上記実施例では、防音ケース６内部に消
音手段１３を構成し、この消音手段１３によつて
エンジン１１の排気管を消音するようにしたが、
例えば第２図に示すように構成すれば、エンジン
１１の吸気音をも効率的に低減させることができ
る。第２図に示すものは、防音ケース４１を内部
にコンプレツサ１２を収納した内筒４２と外筒４
３とにより２重筒構造に形成し、その内筒４２と
外筒４３との空間にエンジン１１の吸気音を消音
する消音手段４４を構成したものである。消音手
段４４は、内筒４２と外筒４３との空間が半径方
向の仕切壁４５により適宜分割され、その分割さ
れた各部屋４６，４７，４８が連通管４９，５０
によつて１つおきに順次連通されているととも
に、初段の部屋４６に外気と連通された案内筒５
１が、最終段の部屋４７にエンジン１１の給気管
２１がそれぞれ接続されている。これにより、案
内筒５１から各部屋４６，４７，４８を通つて吸
気管２１からエンジン１１に供給される空気の吸
気音は、各部屋４６，４７，４８を通過する過程
で絞りおよび拡散の繰返しにより消音される。な
お、この場合には、エンジン１１の排気管２２の
途中にマフラー５２が設けられている。図示例で
は、マフラー５２を防音ケース４１の外方に配設
しているが、防音ケース４１の吸気音遮断用の部
屋４６内に配設してもよく、このようにすれば防
音構成を一体的にできる。

また、第３図に示すように構成すれば、エンジ
ン１１の吸気音および排気音の両者を効率的に低
減させることができる吸排気経路を防音ケースと
一体的に形成することができる。第３図に示すも
のは、防音ケース６１を内部にコンプレツサ１２
を収納した内筒６２と外筒６３とにより２重筒構
造に形成し、その内筒６２と外筒６３との空間を
半径方向の仕切壁６５により３つの部屋６６，６
７，６８に分割し、その部屋６７にエンジン１１
の吸気音を消音する消音手段６４Ａを、部屋６８
にエンジン１１の排気音を消音する消音手段６４
Ｂをそれぞれ構成したものである。消音手段６４
Ａは、前記部屋６７が連通孔６９を有する２枚の
仕切板７０により上下方向へ３つの消音室６７
Ａ，６７Ｂ，６７Ｃに分割され、大気と連通され
た部屋６６から連通管７１を通つて消音室６７Ａ
へ導入された空気が、消音室６７Ｂ，６７Ｃ通つ
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。これにより、エンジン１１の吸気
音が消音される。一方、消音手段６４Ｂは、前記
部屋６８が連通孔７２を有する２枚の仕切板７３
によつて上下方向へ３つの消音室６８Ａ，６８
Ｂ，６８Ｃに分割され、エンジン１１の排気管２
２から消音室６８Ｃへ送り出された排気が、消音
室６８Ｂ，６８Ａを通つて排気管７４から外部へ
排出されるようになつている。これにより、エン
ジン１１の排気音が消音される。

このほか、上記実施例において、防音ケース６
を例えば上下方向へ伸縮可能な蛇腹状の構造によ
つて容積可変型とし、コンプレツサ１２等の機器
の固有振動数に応じて防音ケース６の容積を変
化、設定すれば、コンプレツサ１２等の機器の固
有振動数に基づく騒音成分を特に吸収することが
できる。また、上記実施例では、エンジン１１お
よびコンプレツサ１２を取付けた防音ケース６を
防振材５を介して槽本体２の内周壁に支持するよ
うにしたが、防音ケース６またはエンジン１１を
蓋体４に吊下げるようにしてもよい。このように
すると、蓋体４を槽本体２から取外せば、エンジ
ン１１、コンプレツサ１２および防音ケース６を
槽本体２から引き上げることができる利点があ
る。

なお、本発明は、上記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る。

以上の通り、本発明によれば、防音消音効果が
高くかつ安価な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図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図および第３図はそれぞれ消音手段の変形例を示
す斜視図である。 １……貯水槽、５……防振材、６，４１，６１
……防音ケース、１１……エンジン、１２……被
駆動機器としてのコンプレツサ、１３，４４，６
４Ａ，６４Ｂ……消音手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンにより被駆動機器を駆動させるとと
   もに、前記エンジンの駆動排熱により貯水槽内の
   熱媒を加熱するエンジン駆動システムにおいて、
   前記被駆動機器を防音ケースで覆い、この防音ケ
   ースで覆われた被駆動機器およびエンジンを全体
   が熱媒に浸漬されるように前記貯水槽内に配置
   し、これら被駆動機器およびエンジンを前記貯水
   槽の内周壁に防振材を介して支持するとともに、
   前記防音ケースの内部に複数の部屋を仕切り、各
   部屋を順次連通させて前記エンジンの吸気および
   排気の少なくとも一方を消音する消音手段を設け
   たことを特徴とするエンジン駆動システムの消音
   装置。