JP3022147B2 - エンジン駆動式空気調和機 - Google Patents

エンジン駆動式空気調和機

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JP3022147B2
JP3022147B2 JP6081024A JP8102494A JP3022147B2 JP 3022147 B2 JP3022147 B2 JP 3022147B2 JP 6081024 A JP6081024 A JP 6081024A JP 8102494 A JP8102494 A JP 8102494A JP 3022147 B2 JP3022147 B2 JP 3022147B2
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孝美 東
隆伸 古池
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの軸動力によ
って圧縮機を駆動し、フロンなどの冷媒を圧縮・循環さ
せて冷/暖房運転を行う空気調和機に関するものであ
り、特に詳しくは占有床面積を狭くするように構成した
エンジン駆動式空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、都市ガスなどを燃料とするエンジ
ンにより、室外ユニットの圧縮機を駆動して冷媒を圧縮
・循環させる、いわゆるエンジン駆動タイプの空気調和
機が、ランニングコストが安い、操作性に優れていると
云った理由などから増加する傾向にある。
【0003】この種の空気調和機としては、例えば図5
に示したガスや油などを燃料とするエンジン1と、この
エンジンの回転軸動力を自在継手91を介して受けて駆
動される圧縮機2と、この圧縮機が圧縮して吐出した冷
媒を室内熱交換器94・室外熱交換器4に循環して冷/
暖房運転などを行う空気調和機がある。
【0004】上記構成の空気調和機においては、室外ユ
ニットU1の都市ガス・石油などを燃料とするエンジン
1により圧縮機2を駆動し、この圧縮機2から吐出した
高温・高圧状態のガス状冷媒が、冷/暖房切換用の四方
弁V1を経由して、
【0005】冷房運転モードの時には実線矢印の方向に
流れ、室外熱交換器4で放熱して凝縮し、レシーバタン
ク92を通り、室内ユニットU2の複数の室内機それぞ
れに、具体的には各膨張弁93の開度に応じて、対応す
る室内熱交換器94に所要量づつ流入し、そこで断熱膨
張による冷却作用を行い、低温・低圧のガス状態になっ
て再び、四方弁V1・アキュームレータ95を通って圧
縮機2に還流し、
【0006】暖房運転モードの時には破線矢印の方向に
流れ、室内熱交換器94それぞれに直接流入して放熱・
凝縮による加熱作用を行い、その後、レシーバタンク9
2・膨張弁96・室外熱交換器4・四方弁V1・アキュ
ームレータ95を経由して圧縮機2に還流するようにな
っている。
【0007】
【発明を解決しようとする課題】上記構成のエンジン駆
動式空気調和機は、例えば特開平3−194139号公
報に示されているように、圧縮機2とこれを駆動するエ
ンジン1とが横置され、自在継手91によって軸動力を
伝達する構成であるため、占有床面積が大きくなって、
スペースの有効活用ができないと云った問題点があり、
この点の解決が課題とされていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するため、上向きに突出した出力軸と、この
出力軸の先端に固定したフライホイールと、このフライ
ホイールを覆って前記出力軸の上方部分が開口したフラ
イホイールカバーとを備えて回転軸動力を出力するエン
ジンの上に、前記フライホイールカバーの開口部に嵌入
可能に垂設した膨出部と、前記フライホイールに穿設し
た軸穴に嵌合可能に下向きに突出した入力軸とを備えて
冷媒の圧縮に供する圧縮機を固定し、且つ、前記膨出部
の下面から前記入力軸の先端までの距離が、前記フライ
ホイールカバーの上面から前記軸穴までの距離以下、前
記膨出部を垂設した前記圧縮機の底面から前記入力軸先
端までの距離が、前記フライホイールカバー上面から前
記軸穴までの距離より大となるように、前記膨出部を形
成したエンジン駆動式空気調和機である。
【0009】
【作用】本発明のエンジン駆動式空気調和機は、圧縮機
をエンジンの上に重ねた構成であるため、エンジンおよ
び圧縮機を収納する機械室の占有する床面積が狭くな
り、スペースの有効活用が図れる。
【0010】また、圧縮機の底面に垂設した膨出部をエ
ンジンの上面に設けたフライホイールカバーの開口部に
嵌入するだけで、圧縮機が案内され、圧縮機に下向きに
突出して設けた入力軸が、エンジンの出力軸先端に固定
されたフライホイールの軸穴に嵌合して、圧縮機の入力
軸とエンジンの出力軸とが連結されるので、組立が容易
になると云った利点もある。
【0011】なお、圧縮機の膨出部下面から入力軸先端
までの距離が、フライホイールカバー上面からフライホ
イールの軸穴までの距離以下であるので、膨出部をフラ
イホイールカバーの開口部に嵌入する際に、入力軸がフ
ライホイールの上面に突き当たることがなく、これによ
り膨出部は開口部に容易に嵌入される。
【0012】そして、膨出部をフライホイールカバーの
開口部に完全に嵌入すると、圧縮機の底面から入力軸先
端までの距離が、フライホイールカバー上面からフライ
ホイールの軸穴までの距離より大となっているので、圧
縮機の入力軸がフライホイールの軸穴に嵌合して、圧縮
機の入力軸とエンジンの出力軸とが連結される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図4に基づ
いて説明する。これらの図において前記図5の符号と同
一符号で示した部分は、図5によって説明したものと同
様の機能を持つ部分であり、本発明の理解を妨げない範
囲で説明は省略した。
【0014】例示した本発明のエンジン駆動式空気調和
機においては、室外ユニットU1を構成する各機器、す
なわちエンジン1・圧縮機2・室外熱交換器4などがケ
ースCにパッケージされ、エンジン1と、この上に載置
された圧縮機2とが、エンジン1の上向きに突出して設
けた出力軸11と、圧縮機2の下向きに突出して設けた
入力軸21とを、フライホイール12を介して連結する
ことで、軸動力の伝達が図られている。なお、C1はエ
ンジン1・圧縮機2を収納した機械室Aと、この機械室
Aに隣接して設けられ、室外熱交換器4を収納した熱交
換室Bとを隔離している隔壁であり、5は外気を室外熱
交換器4に供給する送風機、6は電装ボックスである。
【0015】そして、この室内ユニットU1と冷媒のや
り取りをする室内ユニットは、図5に例示した従来の室
内ユニットU2などと同様に構成される。
【0016】エンジン1の出力軸11は、エンジン1の
図示しないクランク軸に連結していて、エンジン1の起
動により回転軸動力が与えられて回転する。
【0017】フライホイール12は、エンジン1の出力
軸11の先端に固定用フランジ13を介してねじ止めさ
れており、軸穴14がこの中心部、すなわち出力軸11
と同軸状に穿設されている。そして、この軸穴の内周壁
には複数のスリップ止め15が上下方向に形成されてい
て、この軸穴に嵌合される圧縮機2の入力軸21がスリ
ップしない構成になっている。このスリップ止め15
は、周方向に1〜20個程度形成される。
【0018】16は、フライホイール12を覆っている
フライホイールカバーであり、出力軸11の上方に円形
の開口部17を有し、ねじなどによってエンジン1の外
壁面に固定されている。また、開口部17の周囲に、複
数、例えば4個のねじ穴18が設けられ、圧縮機2を固
定することができるようになっている。
【0019】圧縮機2は、底板22からフライホイール
カバー16の開口部17に嵌入可能な膨出部23が垂設
されると共に、底板22に穴24が4個設けられてお
り、この穴にねじ25を挿入し、フライホイールカバー
16のねじ穴18に螺合することで、エンジン1の上方
に固定されるようになっている。
【0020】そして、膨出部23の下面から入力軸21
先端までの距離が、フライホイールカバー16の上面か
ら軸穴14までの距離と同等かこれより短く、底板22
の底面から入力軸21先端までの距離が、フライホイー
ルカバー16の上面から軸穴14までの距離より大とな
っている。
【0021】このため、膨出部23の下面がフライホイ
ールカバー16の上面に載っている時には、入力軸21
がフライホイール12の上面に突き当たることがないの
で、圧縮機2をフライホイールカバー16の上をずらし
ながら、膨出部23をフライホイールカバー16の開口
部17に合わせて落とし込むことが容易に行える。
【0022】そして、膨出部23と開口部17との位置
合わせができ、膨出部23が開口部17に落とし込まれ
るに連れて、圧縮機2が開口部17に案内されて圧縮機
2の入力軸21がフライホイール12の軸穴14に進入
して嵌合し、圧縮機2の下向きの入力軸21とエンジン
1の上向きの出力軸11とがフライホイール12を介し
てスリップ不能に連結される。
【0023】なお、軸穴14の内周壁に形成したスリッ
プ止め15と入力軸21の先端外周部に形成したスリッ
プ止め26とがぶつかり合い、入力軸21が軸穴14に
入らない時には、圧縮機2を入力軸21を中心にして少
し回動させると、スリップ止め15と26とが噛み合っ
て、入力軸21が軸穴14に入るようになる。
【0024】膨出部23をフライホイールカバー16の
開口部17に完全に落とし込み、フライホイールカバー
16に設けたねじ穴18に底板22の穴24を一致させ
て、ねじ25を穴24の側からねじ穴18に螺合するこ
とにより、圧縮機2がエンジン1の上に確実に固定され
る。
【0025】なお、エンジン1は、ケースCの底板など
に、ボルトや溶接などの適宜の手段によって固定され
た、パイプ・角材・アングル材などからなるフレーム部
材C2に、ゴムなどの緩衝材C3を介装したボルト止め
などにより固定されている。
【0026】また、本発明のエンジン駆動式空気調和機
においては、廃ガスから熱を回収する機能と消音の機能
を有する熱回収・消音機能部材3がエンジン1の下方に
設けられている。この熱回収・消音機能部材3は、上流
側の熱回収機能部32と下流側の消音機能部33とが一
体化された構成であり、図4に示したように、エンジン
1がガスや石油などを燃焼して排出する廃ガスを、エン
ジン1の図示しない燃焼室と連通した排気管31を介し
て熱回収機能部32に導入する。そして、廃ガスは実線
で示したように蛇行して流れながら、冷却水入口32a
から入り破線で示した流路を経て冷却水出口32bから
器外に流れ出る冷却水と熱交換してこれに放熱し、下流
側の消音機能部33を経て器外に排気される。
【0027】すなわち、冷却水入口32aから入って冷
却水出口32bから流れ出る冷却水によって、廃ガスが
保有する熱が回収される。
【0028】上記実施例においては、機械室Aの隣に熱
交換室Bを設けることによって室外ユニットU1の高さ
が抑えられ、エンジン1と圧縮機2とを上下方向に設け
て連結することによって機械室Aが占有する床面積が低
減し、室外ユニットU1の大幅なコンパクト化が図られ
ている。また、図1に示したように、熱回収・消音機能
部3とエンジン1と圧縮機2とを上下方向に重ねて機械
室Aに設けることにより、機械室Aの占有床面積の一層
の低減が図られている。
【0029】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能であり、例えばフラ
イホイール12と固定用フランジ13とは一体化した構
成としても良い。このことにより、構成を一層簡略化す
ることができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、エンジン
の上に圧縮機を重ねた構成であり、さらに前記エンジン
が上向きに突出した出力軸と、この出力軸の先端に固定
されたフライホイールと、このフライホイールを覆って
前記出力軸の上方部分が開口したフライホイールカバー
とを有し、前記圧縮機が前記フライホイールカバーの開
口部に嵌入可能に垂設された膨出部と、前記フライホイ
ールに穿設された軸穴に嵌合可能に下向きに突出した入
力軸とを有し、且つ、前記膨出部の下面から前記入力軸
の先端までの距離が、前記フライホイールカバーの上面
から前記軸穴までの距離以下、前記膨出部が垂設された
前記圧縮機の底面から前記入力軸先端までの距離が、前
記フライホイールカバー上面から前記軸穴までの距離よ
り大となるように、前記膨出部を形成したエンジン駆動
式空気調和機であるので、
【0031】占有する床面積が狭くなり、スペースの有
効活用を図ることが可能になると共に、圧縮機の底面に
垂設した膨出部をエンジンの上面に設けたフライホイー
ルカバーの開口部に嵌入するだけで、圧縮機に下向きに
突出して設けた入力軸が、エンジンの出力軸先端に固定
されたフライホイールの軸穴に嵌合して、圧縮機の入力
軸とエンジンの出力軸とが連結されるので、組立が容易
に行えるようになるなど、顕著な効果を奏するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例を示す説明図である。
【図2】一実施例の要部を示す説明図である。
【図3】一実施例の要部を示す説明図である。
【図4】変形実施例を示す説明図である。
【図5】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
1 エンジン 11 出力軸 12 フライホイール 13 固定用フランジ 14 軸穴 15 スリップ止め 16 フライホイールカバー 17 開口部 18 ねじ穴 2 圧縮機 21 入力軸 22 底板 23 膨出部 24 穴 25 ねじ 26 スリップ止め 3 熱回収・消音機能部材 31 排気管 32 熱回収機能部 32a 冷却水入口 32b 冷却水出口 33 消音機能部 4 室外熱交換器 5 送風機 6 電装ボックス A 機械室 B 熱交換室 C ケース C1 隔壁 C2 フレーム部材 C3 緩衝材 U1 室外ユニット U2 室内ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−34232(JP,A) 特開 平6−26729(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 27/00 F24F 5/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上向きに突出した出力軸と、この出力軸
    の先端に固定されたフライホイールと、このフライホイ
    ールを覆って前記出力軸の上方部分が開口したフライホ
    イールカバーとを備えて回転軸動力を出力するエンジン
    の上に、前記フライホイールカバーの開口部に嵌入可能
    に垂設された膨出部と、前記フライホイールに穿設され
    た軸穴に嵌合可能に下向きに突出した入力軸とを備えて
    冷媒の圧縮に供する圧縮機が固定され、且つ、前記膨出
    部の下面から前記入力軸の先端までの距離が、前記フラ
    イホイールカバーの上面から前記軸穴までの距離以下、
    前記膨出部が垂設された前記圧縮機の底面から前記入力
    軸先端までの距離が、前記フライホイールカバー上面か
    ら前記軸穴までの距離より大となるように、前記膨出部
    が形成されたことを特徴とするエンジン駆動式空気調和
    機。
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