JP2640465B2

JP2640465B2 - エンジン駆動熱ポンプ装置の駆動ユニット

Info

Publication number: JP2640465B2
Application number: JP17365487A
Authority: JP
Inventors: 久数田; 利博谷高; 正司原田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1987-07-12
Filing date: 1987-07-12
Publication date: 1997-08-13
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: JPS6419260A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、エンジンによって駆動する圧縮機で冷媒
を圧縮して作動させる熱ポンプ装置の駆動装置等を収納
する駆動ユニットに関する。

〔従来の技術〕

従来から、かかる熱ポンプ装置の駆動装置は、駆動ユ
ニットケースに収納されており、かかる駆動装置はエン
ジン，圧縮機をも含むものであり、これらが騒音源とな
ることから、そのケース内に出来るだけ密閉してその騒
音を外部に漏らさないように配慮がなされている。

また、かかる熱ポンプ装置においては、その熱源とし
ての大気との間で、熱交換を行う必要から室外熱交換器
をも有する。この室外熱交換器は大気との間で所定の熱
量を交換する必要があることから、ある程度の放熱面積
を持つことが必要となる。

そのため、一般にこの室外熱交換器の大きさは圧縮機
およびこれを駆動するエンジン等の寸法と較べて大きい
ものとなり、また、この室外熱交換器は、大気との熱交
換をその基本的機能とするものであるため、できるだけ
通気性に富んだものとする必要がある。

かかる事情のもと、出願人は先に前記の駆動装置部分
とこの室外熱交換器部分とをそれぞれ独立のケース内に
収納するものを提案している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる駆動ユニットであっても、前記の機
能を満足するものであれば、一体のケース内に形成して
も支障がなく、また、これらのケースとして一体のもの
を構成する場合、無駄な空間をできるだけ小さくするこ
とによってこの駆動ユニットの寸法をコンパクトなもの
とすることができるので好ましい。

しかし、前述のように室外熱交換器の大きさとエンジ
ン等の駆動装置の大きさとの間に大きな開きがあるた
め、これらのケースを一体として同時に無駄な空間を除
去するには部品配置等を十分に考慮することが必要とな
る。

この発明はかかる事情に基づいてなされたもので、こ
の種のケースにおいてこれら両室の密閉性および通気性
を両立させつつ、この駆動ユニットをコンパクトなもの
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのためこの発明は、エンジンと、このエンジンによ
って駆動される圧縮機と、フィン付管を集合連結してそ
の外形を板状とした熱交換器であって前記空気との間で
熱交換を行う熱交換器とを、矩形状をなす底板上に設置
するとともに、この底板の周縁に沿って外側壁板を立設
するものにおいて、この底板の長手方向の中間を横切る
隔壁を立設してこの隔壁の両側に２室を形成し、この一
方の室には外形をＬ字状に屈曲形成した前記熱交換器を
底板の隣接する２辺に沿って設置し、また他方の室の底
板上にはエンジンを設置するとともに、このエンジンの
上方にはこの室内を上下に区画する棚を設置し、この棚
上の空間には冷媒系部品と電装部品とを配置したもので
ある。

〔作用〕

室外熱交換器室の周壁にはＬ字状に屈曲した熱交換器
を設置して構成したので、所定の交換熱量としたまま、
この熱交換器室の大きさを比較的小さくすることができ
る。

そして、エンジン室内の底板上にはエンジンを設置す
るとともに、このエンジンの上方には、このエンジン室
内を上下に区画する棚を設置し、この棚上の空間には冷
媒系部品と電装部品とを配置したので、室外熱交換器に
較べて外形の小さいエンジン等の上方に残る空間を有効
に利用することができる。

そして、この際、前述のようにＬ字状に屈曲した熱交
換器を用いて室外熱交換器室を小型に形成しているの
で、このエンジン室の上方に形成されるこの空間の大き
さが過度に大きくならず、無駄空間を生じないものとな
る。

〔実施例〕

以下、第６図に示す回路によって熱ポンプ装置の全体
を説明し、その後に各部の構成について説明する。

１は都市ガス，プロパンガスなどのガス燃料によって
駆動されるエンジンである。

３はエンジン１によって駆動される圧縮機であり、フ
ロンなどの冷媒を圧縮して高温高圧のガスにするように
なっている。

圧縮機３の吐出管４と吸入管５との間には四方切り換
え弁６が接続され、この四方切り換え弁６から延長する
配管7,8には、配管７側にはファン９を付設した室外熱
交換器10が接続され、また、配管８側にはファンを付設
した室内熱交換器26が接続される。

室外熱交換器10から延長する配管13と室内熱交換器26
から延長する配管14との間には、暖房用膨張弁15、冷房
用膨張弁16、逆止弁17,18、レシーバ19、フィルタ21、
サイトグラス22が設けられている。

上述の冷媒回路において、四方切り換え弁６の切り換
えにより、冷媒を破線矢印のように循環させると、室外
熱交換器10が気化器として作用する一方、室内熱交換器
26が凝縮器として作用する暖房回路となる。

なお、この暖房時には、配管７中において冷媒が二重
管熱交換器23を流通するように構成されているため、後
述のエンジン冷却水から排熱を吸収して室内暖房に供す
べく、いわゆる冷媒加熱方式が採用されている。図中、
24,25は逆止弁である。

また、冷媒を実線矢印のように循環させると、上記と
は逆に室外熱交換器10が凝縮器として作用する一方、室
内熱交換器26が気化器として作用する冷房回路になる。

一方、上記エンジン１にはシリンダ等を冷却するジャ
ケット31とともに、消音器内にジャケット33を設けて構
成した排気ガス熱交換器32が設けられ、これらジャケッ
ト31,33の中をエンジン冷却水ポンプ30によって強制循
環されるようになっている。図中、34はサーモスタット
弁で、冷却水温，熱ポンプ装置の運動モード等により、
適宜冷却水流路を制御する。

以上のように構成された熱ポンプ装置の回路構成のう
ち多くの部品等は、以下に述べる駆動ユニットケース40
内に収納されている（第１図、第２図、第５図参照）。

駆動ユニットケース40は、底板41と蓋板42と、外側壁
板43、隔壁44、支柱45,46とで構成される。

底板41は、平面視矩形状をなし、その周縁を上向きに
折り曲げて皿状に形成したものである。

この底板41の周囲に沿って、外側壁板43,室外熱交換
器10,面板51,支柱45,46が立設され、これらにパネル52,
53が被着されてこの駆動ユニットケース40が箱状に構成
される。

この室外熱交換器10は本発明でいう熱交換器に当該す
るものであり、詳図しないが水平方向に延びるフィン付
管の集合からなり、これらフィン付管を、上下方向に延
び放熱板を兼ねる連結板にて結合して格子状に構成し、
この格子孔内を流通する空気との間で熱交換を行うもの
であり、この格子孔はこの熱交換器10の内外側面に対し
て垂直方向に形成されている。

そして、室外熱交換器10の端板47と面板51との間に
は、この駆動ユニットケース49内を２室に区間する隔壁
44が設置され、第1,2図に示す如く図上右側にはエンジ
ン室Ａが、左側には室外熱交換器室Ｂが形成されてい
る。

そして、このエンジン室Ａを構成するこれらの部材の
接合部分には、図示しないが、発泡ウレタンゴムなどの
発泡材料からなるシール材を介在して騒音の外部への漏
洩の防止を図っている。

このエンジン室Ａ内の底板41は二重構造とされ、その
床上の中央部には、排気ガス熱交換器32と圧縮機３とを
支持したエンジン１が弾性材を介して設置されている。

そして、このエンジン１の上方には、合成樹脂成形品
からなるトレイ61とゴムなどの可撓性材料からなるトレ
イ62とを並設して棚を構成し、このエンジン１等の設置
された下部空間と上部空間とを概ね気密に区画してい
る。

合成樹脂製のトレイ61の形状を第３図（ａ）（ｂ）に
示す。このトレイ61は第１図に正面図を示すように、図
上右側を高く左側を低く設置するもので、その中央部分
から左側においては、後述する冷媒系に結露した水滴を
集合させるため凹部64を形成し、図中左端部には最深と
なる溝65を設け、この溝65内には排水穴66が形成されて
いる。

そして、この排水穴66には、第１図に示すようにゴム
ホース69が連結されて、機外に水分を排出するドレン装
置を構成している。

かかるトレイ61は、その左端部には取付けブラケット
67が、また右端には係止用突起68がそれぞれ２箇所ずつ
一体に形成されている。

そして、これら取付けブラケット67は前記隔壁44に設
置したビスに固定され、また前記係止用突起68は支柱46
と外側壁板43の端部との間に掛け渡したビーム63に係止
して固定してある。

そして、このトレイ61の奥側を分担するゴム製トレイ
62は、第４図に示すようにスリットＳを有する透孔をい
くつか形成したゴムシートからなり、このゴム製トレイ
62は前記合成樹脂製トレイ61の上方に重ねて配置する。

そして、このトレイ62の取付けは、第４図において斜
線で示した部分の裏面に両面接着テープを貼着して、合
成樹脂製トレイ61および外側壁板43の内面等に接着する
ことによって行う。

このため、これらトレイ61,62によるエンジン室Ａ内
の上下間の気密が比較的容易に得られる。

そして、とくにこれらトレイ61,62の上方となる空間
に専用として設けられた外気取り入れ口71を設置し、こ
の空間内の空気の専用の排出口74にはファンを設置して
ある。

これは、これらトレイ61,62によって区画された上下
区間のうち下部空間には、前述のようにエンジン1,排気
ガス熱交換器32などが設置されるので、温度レベルが高
く、また高温となった空気は上昇するから、上部空間の
温度を確実に低く維持しておくためである。

また、これらのトレイ61,62が樹脂材料製としてある
のは、エンジン１等の設置された下部空間の熱気が上昇
する環境下にあっても、金属製と異なり樹脂材料の熱伝
導度が小さいから、この上部空間への熱伝達を軽減し、
その温度を低温に維持できるからでもある。

なお、図示しないがエンジン１等の設置される下部空
間内についての外気取り入れ口は、このエンジン室Ａの
床面に開口され、トレイ61,62の上下方向に跨ぐように
設置された排出口73によって上部空間内の空気とともに
排出される。

前述のように形成された上部空間内には第１図および
第５図に示すように構成部品および配管類が設置されて
いる。

すなわち、この空間には燃料ガスの供給系としてのゼ
ロガバナ81と、この熱ポンプ装置の運転制御を行う制御
基板等を収納した制御ボックス82と、圧縮機３から延び
る冷媒回路構成部品およびその配管類を集合させて設け
てある。

これは、ゼロガバナ81の温度が変化すると、これによ
って計量される燃料ガス量が変化して、エンジン１に供
給される混合気濃度が変化するのでこれを避けるためで
あり、制御基板等の電子部品を高温下に設置すると、そ
の寿命，誤動作のおそれがあるためその解消を図るため
である。

さらに、ここに冷媒回路構成部品および配管等を設置
しているのは、気相の冷媒をレシーバ19で除去した後、
液相の冷媒のみを膨張弁15,16に送り、この膨張弁15,16
での流量によって、この冷媒系による熱ポンプの性能が
定まるものであるから、とくにこの部分の冷媒系に気泡
が混在すると、この膨張弁15,16での冷媒流量が変動す
る結果、その熱ポンプ性能が不安定となるからである。

このように、冷媒回路構成部品等がこの上部空間に設
置されると、これらの冷媒回路構成部品のうちの低温の
部分には結露することとなるが、この水滴が、この空間
内の電子部品等に付着することを防止するために、前述
のように制御ボックス82に収納している。

さらに、ここで生じた水滴が無差別に下部空間内に落
下すると、エンジンに一体的に装着される点火系などの
電装部品に付着したり、また、底板41を錆びさせるおそ
れがあることから、前述のようにトレイ61にはドレン装
置を構成しているのである。

一方、室外熱交換器室Ｂ内には、ファン用支柱91が立
設され、これに支持されたモータによってファン9,9が
設置されている。

そして、このファンはこの室外熱交換器Ｂ内から面板
51の前方に空気を吹き出すものである。

そのため、略Ｌ字に屈曲された室外熱交換器10を使用
しても、その放熱表面の全域に渡って熱交換を行うこと
ができ、その結果、この室外熱交換器室の寸法を比較的
小さいものとすることができる。

なお、この室外熱交換器Ｂ内の床面直上には、二重管
熱交換器23が設置されているが、これはファン９より低
い位置であるため、この空気の流通の支障はすくなく、
通気の抵抗となることがない。

また、第１図，第２図に示すように、この室外熱交換
器内に設置される部品の密度が極めて小さいことから、
この室外熱交換器内を経る空気の通気性は良好なものと
なっている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、室外熱交換器室の
周壁にはＬ字状に屈曲した熱交換器を設置して構成した
ので、所定の交換熱量としたまま、この熱交換器室の大
きさを比較的小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例に関し、第１図は駆動ユニット
の一部を断面した正面図、第２図は蓋体を外しエンジン
室内のトレイ上の部品を除去した平面図、第３図は合成
樹脂製トレイを示し（ａ）は平面図，（ｂ）は側面
図、、第４図はゴム製トレイの平面図、第５図はトレイ
上に配置される構成部品の平面図、第６図は熱ポンプ装
置の回路図である。Ａ……エンジン室、Ｂ……室外熱交換器室、１……エンジン、３……圧縮機、 10……室外熱交換器、 15,16……膨張弁、19……レシーバ、 41……底板、44……隔壁、 43……外側壁板、 61……（合成樹脂製）トレイ、 62……（ゴム製）トレイ、 82……制御ボックス

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンと、このエンジンによって駆動さ
れる圧縮機と、フィン付管を集合連結してその外形を板
状とした熱交換器であって空気との間で熱交換を行う熱
交換器とを、矩形状をなす底板上に設置するとともに、
この底板の周縁に沿って外側壁板を立設するものにおい
て、この底板の長手方向の中間を横切る隔壁を立設して
この隔壁の両側に２室を形成し、この一方の室には外形
をＬ字状に屈曲形成した前記熱交換器を底板の隣接する
２辺に沿って設置し、また他方の室の底板上にはエンジ
ンを設置するとともに、このエンジンの上方にはこの室
内を上下に区画する棚を設置し、この棚上の空間には冷
媒系部品と電装部品とを配置してなるエンジン駆動熱ポ
ンプ装置の駆動ユニット。