JP3232181B2 - エンジン駆動ヒートポンプ及び駆動用エンジン - Google Patents
エンジン駆動ヒートポンプ及び駆動用エンジンInfo
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- JP3232181B2 JP3232181B2 JP30939493A JP30939493A JP3232181B2 JP 3232181 B2 JP3232181 B2 JP 3232181B2 JP 30939493 A JP30939493 A JP 30939493A JP 30939493 A JP30939493 A JP 30939493A JP 3232181 B2 JP3232181 B2 JP 3232181B2
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- Japan
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- engine
- heat exchanger
- refrigerant
- heat pump
- cooling water
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クランク軸を縦方向に
配置した縦軸形エンジンを、ヒートポンプの駆動に用い
る場合のエンジン駆動ヒートポンプとヒートポンプ用エ
ンジンの構成に関する。
配置した縦軸形エンジンを、ヒートポンプの駆動に用い
る場合のエンジン駆動ヒートポンプとヒートポンプ用エ
ンジンの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、エンジン駆動ヒートポンプに
関する技術は公知とされているのである。例えば、特開
平１−９２５５８号公報や、特公平５−３５２５４号公
報に記載の技術の如くである。
関する技術は公知とされているのである。例えば、特開
平１−９２５５８号公報や、特公平５−３５２５４号公
報に記載の技術の如くである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、縦軸形エン
ジンをエンジン駆動ヒートポンプの駆動源として用いる
ことにより、ヒートポンプをコンパクトに構成するもの
である。また縦軸形エンジンのラジエータの効率化を図
る為に、エンジンの冷却方式を沸騰冷却方式としたもの
である。また、冷媒−空気熱交換器を冷却水の流れ方向
に添って傾斜状態に配置することにより、暖房性能の向
上を図るものである。
ジンをエンジン駆動ヒートポンプの駆動源として用いる
ことにより、ヒートポンプをコンパクトに構成するもの
である。また縦軸形エンジンのラジエータの効率化を図
る為に、エンジンの冷却方式を沸騰冷却方式としたもの
である。また、冷媒−空気熱交換器を冷却水の流れ方向
に添って傾斜状態に配置することにより、暖房性能の向
上を図るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項１においては、クランク軸を
縦方向に配置した縦軸形エンジンＥにおいて、エンジン
本体の上面を覆う蓋体１に、冷却水の入口部３２と、冷
却水の出口用集合部３１と、エンジンからの排気口３０
と接続され、かつ前記冷却水出口用集合部３１に嵌装さ
れた消音室兼排ガス熱交換室９を設けて、排ガス熱交換
器Ｈを一体的に構成したものである。
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項１においては、クランク軸を
縦方向に配置した縦軸形エンジンＥにおいて、エンジン
本体の上面を覆う蓋体１に、冷却水の入口部３２と、冷
却水の出口用集合部３１と、エンジンからの排気口３０
と接続され、かつ前記冷却水出口用集合部３１に嵌装さ
れた消音室兼排ガス熱交換室９を設けて、排ガス熱交換
器Ｈを一体的に構成したものである。
【０００５】請求項２においては、請求項１記載のエン
ジン駆動ヒートポンプにおいて、蓋体１の上方に、吸引
形のファンＦを配置し、該吸引形のファンＦの吸引側
に、冷媒−水熱交換器２を冷却水流れ方向に沿って上向
き傾斜して配置したものである。
ジン駆動ヒートポンプにおいて、蓋体１の上方に、吸引
形のファンＦを配置し、該吸引形のファンＦの吸引側
に、冷媒−水熱交換器２を冷却水流れ方向に沿って上向
き傾斜して配置したものである。
【０００６】請求項３においては、請求項１記載のエン
ジン駆動ヒートポンプにおいて、蓋体１の上方に吸引形
のファンＦを配置し、該吸引形のファンＦの吸引側に、
冷媒−空気熱交換器２６とラジエータ３を配置したもの
である。
ジン駆動ヒートポンプにおいて、蓋体１の上方に吸引形
のファンＦを配置し、該吸引形のファンＦの吸引側に、
冷媒−空気熱交換器２６とラジエータ３を配置したもの
である。
【０００７】
【作用】次に作用を説明する。請求項１によれば、沸騰
冷却方式における冷却水の上昇が加速され、冷却水の循
環効率が向上する。また蓋体にエンジンからの排気口等
を一体的に形成しているので、シリンダブロックのダイ
キャスト製造が可能となり、機械加工部分を少なくし、
コストを安くすることが出来るのである。また、沸騰冷
却方式であるので、水と空気の温度差が大きくなり、ラ
ジエータを小型・コンパクトに構成出来るのである。沸
騰冷却方式では、排ガス熱交換器の出口の冷却水温度が
高くなる為に、暖房能力が向上するのである。また蒸気
の滞留防止が可能となる。
冷却方式における冷却水の上昇が加速され、冷却水の循
環効率が向上する。また蓋体にエンジンからの排気口等
を一体的に形成しているので、シリンダブロックのダイ
キャスト製造が可能となり、機械加工部分を少なくし、
コストを安くすることが出来るのである。また、沸騰冷
却方式であるので、水と空気の温度差が大きくなり、ラ
ジエータを小型・コンパクトに構成出来るのである。沸
騰冷却方式では、排ガス熱交換器の出口の冷却水温度が
高くなる為に、暖房能力が向上するのである。また蒸気
の滞留防止が可能となる。
【０００８】請求項２によれば、沸騰冷却方式の場合に
は、排ガス熱交換器Ｈからの出口部分の冷却水温度が最
も高く成りやすいのであるが、本発明においては、該部
分にサブエバポレータと称される、傾斜配置した冷媒−
水熱交換器２を設けることにより、最も効率的に高温冷
却水と冷媒との間の熱交換が行われるのである。また、
該冷媒−水熱交換器２の傾斜配置により、エンジン室ａ
と熱交換器室ｂの間のデッドスペースに冷媒−水熱交換
器２を配置することとなり、エンジン駆動ヒートポンプ
の全体をコンパクトに構成することが出来るのである。
は、排ガス熱交換器Ｈからの出口部分の冷却水温度が最
も高く成りやすいのであるが、本発明においては、該部
分にサブエバポレータと称される、傾斜配置した冷媒−
水熱交換器２を設けることにより、最も効率的に高温冷
却水と冷媒との間の熱交換が行われるのである。また、
該冷媒−水熱交換器２の傾斜配置により、エンジン室ａ
と熱交換器室ｂの間のデッドスペースに冷媒−水熱交換
器２を配置することとなり、エンジン駆動ヒートポンプ
の全体をコンパクトに構成することが出来るのである。
【０００９】請求項３によれば、冷房時には、冷媒−空
気熱交換器は、まずラジエータにより温まっていない温
度の低い外気により冷却されるので、ラジエータの高温
により冷媒−空気熱交換器の放熱効果が損なわれること
がなく、冷房効果を上げることが出来るのである。逆に
暖房時には、ラジエータの高温によりまず吸引空気を暖
めて、次に冷媒−空気熱交換器に該空気を当てて熱を吸
収させるので、暖房効果を向上することが出来るのであ
る。
気熱交換器は、まずラジエータにより温まっていない温
度の低い外気により冷却されるので、ラジエータの高温
により冷媒−空気熱交換器の放熱効果が損なわれること
がなく、冷房効果を上げることが出来るのである。逆に
暖房時には、ラジエータの高温によりまず吸引空気を暖
めて、次に冷媒−空気熱交換器に該空気を当てて熱を吸
収させるので、暖房効果を向上することが出来るのであ
る。
【００１０】
【実施例】次に実施例を説明する。図１は本発明のエン
ジン駆動ヒートポンプの沸騰冷却システムの回路図、図
２は本発明のエンジン駆動ヒートポンプの正面図、図３
は同じく本発明のエンジン駆動ヒートポンプの平面図、
図４は本発明のエンジン駆動ヒートポンプの左側面図、
図５は本発明のエンジン駆動ヒートポンプの右側面図、
図６は冷媒−空気熱交換器の他の配置実施例を示すエン
ジン駆動ヒートポンプの正面図、図７は図６のエンジン
駆動ヒートポンプの平面図、図８は図６のエンジン駆動
ヒートポンプの右側面図、図９は図６のエンジン駆動ヒ
ートポンプの左側面図、図１０は冷房時ラジエータ２３
と暖房時ラジエータ２４と冷媒−空気熱交換器２５・２
６・２７の配置を示す図面、図１１はエンジンＥの冷却
水の循環回路を示す図面、図１２は本発明のエンジン駆
動ヒートポンプに使用する縦軸形エンジンの正面図、図
１３は同じく縦軸形エンジンの平面図、図１４は縦軸形
エンジンの内部を示す正面図、図１５は図１４における
カム軸とカムとタペットを示す図面、図１６はカム軸と
カムとタペットの他の構成を示す図面、図１７は図１６
におけるカム軸とカムとタペットの状態を示す図面、図
１８はカム軸とオイルフィルタの配置構成を示す図面、
図１９はカム軸とオイルフィルタの他の配置構成を示す
拡大図である。
ジン駆動ヒートポンプの沸騰冷却システムの回路図、図
２は本発明のエンジン駆動ヒートポンプの正面図、図３
は同じく本発明のエンジン駆動ヒートポンプの平面図、
図４は本発明のエンジン駆動ヒートポンプの左側面図、
図５は本発明のエンジン駆動ヒートポンプの右側面図、
図６は冷媒−空気熱交換器の他の配置実施例を示すエン
ジン駆動ヒートポンプの正面図、図７は図６のエンジン
駆動ヒートポンプの平面図、図８は図６のエンジン駆動
ヒートポンプの右側面図、図９は図６のエンジン駆動ヒ
ートポンプの左側面図、図１０は冷房時ラジエータ２３
と暖房時ラジエータ２４と冷媒−空気熱交換器２５・２
６・２７の配置を示す図面、図１１はエンジンＥの冷却
水の循環回路を示す図面、図１２は本発明のエンジン駆
動ヒートポンプに使用する縦軸形エンジンの正面図、図
１３は同じく縦軸形エンジンの平面図、図１４は縦軸形
エンジンの内部を示す正面図、図１５は図１４における
カム軸とカムとタペットを示す図面、図１６はカム軸と
カムとタペットの他の構成を示す図面、図１７は図１６
におけるカム軸とカムとタペットの状態を示す図面、図
１８はカム軸とオイルフィルタの配置構成を示す図面、
図１９はカム軸とオイルフィルタの他の配置構成を示す
拡大図である。
【００１１】図１において、全体的なエンジン駆動ヒー
トポンプの沸騰冷却システムの流れを説明する。縦軸形
エンジンＥは都市ガスやプロパンガス等の工業用又は家
庭用ガスを燃料とする縦軸のエンジンである。該エンジ
ンＥの側方にコンプレッサＣが配置されており、縦軸形
エンジンＥのクランク軸との間でベルト２０を介して駆
動される。該コンプレッサＣは冷媒を圧縮し、これをヒ
ートポンプフレームＦｒ（図２）内に配置した冷媒−水
熱交換器２と、ヒートポンプフレームＦｒの外に配置し
ている冷媒−空気熱交換器とに強制循環させ、冷媒の循
環方向を切換弁により切換えることにより、暖房と冷房
との両作用を可能としている。
トポンプの沸騰冷却システムの流れを説明する。縦軸形
エンジンＥは都市ガスやプロパンガス等の工業用又は家
庭用ガスを燃料とする縦軸のエンジンである。該エンジ
ンＥの側方にコンプレッサＣが配置されており、縦軸形
エンジンＥのクランク軸との間でベルト２０を介して駆
動される。該コンプレッサＣは冷媒を圧縮し、これをヒ
ートポンプフレームＦｒ（図２）内に配置した冷媒−水
熱交換器２と、ヒートポンプフレームＦｒの外に配置し
ている冷媒−空気熱交換器とに強制循環させ、冷媒の循
環方向を切換弁により切換えることにより、暖房と冷房
との両作用を可能としている。
【００１２】暖房時には、コンプレッサＣにより圧縮さ
れた冷媒は、冷媒−水熱交換器２に送られて、縦軸形エ
ンジンＥの冷却水の熱がサブエバポレータとして作用す
る冷媒−水熱交換器２により冷媒ガスに与えられ、これ
により縦軸形エンジンＥの冷却熱を有効に熱回収して、
これを室内の空気熱交換器に供給し、室内空気に熱を与
えて、エンジン駆動ヒートポンプの暖房能力を高めるの
である。本発明は縦軸形エンジンＥの発生する熱を冷媒
−水熱交換器２において、冷媒に効率的に供給する為の
構成に関する。
れた冷媒は、冷媒−水熱交換器２に送られて、縦軸形エ
ンジンＥの冷却水の熱がサブエバポレータとして作用す
る冷媒−水熱交換器２により冷媒ガスに与えられ、これ
により縦軸形エンジンＥの冷却熱を有効に熱回収して、
これを室内の空気熱交換器に供給し、室内空気に熱を与
えて、エンジン駆動ヒートポンプの暖房能力を高めるの
である。本発明は縦軸形エンジンＥの発生する熱を冷媒
−水熱交換器２において、冷媒に効率的に供給する為の
構成に関する。
【００１３】図１において、縦軸形エンジンＥの上部を
構成する蓋体１（図１２）に排ガス熱交換器Ｈが構成さ
れている。そして、該排ガス熱交換器Ｈにおいて、排ガ
スにより更に高温化されたエンジン冷却水が冷却水高温
パイプ１２から沸騰吐出されて、冷媒−水熱交換器２の
内部を通過する。本発明においては、排ガス熱交換器Ｈ
を、エンジン本体の上面を覆う蓋体１に配置し、エンジ
ンからの排気口と、冷却水の出口用集合部と接続して、
かつ冷却水出口用集合部に配置された消音室兼排ガス熱
交換室を一体的に構成している。該冷媒−水熱交換器２
の内部には、冷媒の通過する空間が構成されており、該
部分で冷却水と冷媒との間で熱交換が行われるサブエバ
ポレータを構成している。該冷媒−水熱交換器２におい
て高温冷却水は低温化されるが、更に次に縦軸形エンジ
ンＥのラジエータ３の放熱器の部分を通過して、ファン
Ｆ（図２）により更に冷却される。
構成する蓋体１（図１２）に排ガス熱交換器Ｈが構成さ
れている。そして、該排ガス熱交換器Ｈにおいて、排ガ
スにより更に高温化されたエンジン冷却水が冷却水高温
パイプ１２から沸騰吐出されて、冷媒−水熱交換器２の
内部を通過する。本発明においては、排ガス熱交換器Ｈ
を、エンジン本体の上面を覆う蓋体１に配置し、エンジ
ンからの排気口と、冷却水の出口用集合部と接続して、
かつ冷却水出口用集合部に配置された消音室兼排ガス熱
交換室を一体的に構成している。該冷媒−水熱交換器２
の内部には、冷媒の通過する空間が構成されており、該
部分で冷却水と冷媒との間で熱交換が行われるサブエバ
ポレータを構成している。該冷媒−水熱交換器２におい
て高温冷却水は低温化されるが、更に次に縦軸形エンジ
ンＥのラジエータ３の放熱器の部分を通過して、ファン
Ｆ（図２）により更に冷却される。
【００１４】図１、図１１において冷却水の循環経路を
説明する。通常時は冷却水が、エンジンＥから排ガス熱
交換器Ｈと、冷媒−水熱交換器２と、ラジエータ３を通
過し、エア抜きバルブ６が閉となっているので、そのま
まエンジンＥに戻る回路を通過しているのである。エア
抜きバルブ６は冷却水の温度を検知して、低温時は開
に、高温時は閉となっている。リザーブタンク４内に
は、通常一定の容量の冷却水が貯留されている。そして
通常はエア抜きバルブ６が閉となっており、上記の回路
を冷却水が循環している。
説明する。通常時は冷却水が、エンジンＥから排ガス熱
交換器Ｈと、冷媒−水熱交換器２と、ラジエータ３を通
過し、エア抜きバルブ６が閉となっているので、そのま
まエンジンＥに戻る回路を通過しているのである。エア
抜きバルブ６は冷却水の温度を検知して、低温時は開
に、高温時は閉となっている。リザーブタンク４内に
は、通常一定の容量の冷却水が貯留されている。そして
通常はエア抜きバルブ６が閉となっており、上記の回路
を冷却水が循環している。
【００１５】冷却水の内部には数パーセントの空気が混
入しており、初期に供給された冷却水が充分に置換され
ずに残っていた空気がラジエータ３の上部に溜まる。図
１１に示すラジエータ３は、高温側の方が低温側よりも
ラジエータ３の配管が上位にあるので、この部分に空気
が溜まるのでエア抜きバルブ６が構成されている。そし
て、冷却水の温度がある設定温度以下になると、エア抜
きバルブ６を開にすることにより、冷却系の体積膨張分
の空気は冷却水とともにリザーブタンク４へ導くことに
より、冷却水系の空気を外部に排除する。
入しており、初期に供給された冷却水が充分に置換され
ずに残っていた空気がラジエータ３の上部に溜まる。図
１１に示すラジエータ３は、高温側の方が低温側よりも
ラジエータ３の配管が上位にあるので、この部分に空気
が溜まるのでエア抜きバルブ６が構成されている。そし
て、冷却水の温度がある設定温度以下になると、エア抜
きバルブ６を開にすることにより、冷却系の体積膨張分
の空気は冷却水とともにリザーブタンク４へ導くことに
より、冷却水系の空気を外部に排除する。
【００１６】また、初期冷却水の投入時、加圧弁はラジ
エータキャップを兼用しており、エア抜きバルブ６が開
いていることにより、空気がエア抜きバルブ６から抜
け、冷却水と冷却水通路内の空気との置換がスムーズに
行われるのである。
エータキャップを兼用しており、エア抜きバルブ６が開
いていることにより、空気がエア抜きバルブ６から抜
け、冷却水と冷却水通路内の空気との置換がスムーズに
行われるのである。
【００１７】冷却水高圧側の温度が設定温度以上になっ
た場合には、エア抜きバルブ６は閉となり、加圧弁１０
の設定圧力まで加圧されるクローズド回路となることに
より、エンジンＥ内で沸騰した、蒸気が高温部を上がっ
て来ても、リザーブタンク４へは抜けず、全量ラジエー
タ３へ回り、加圧弁１０を通しては、温度の低い状態で
リザーブタンク４に行くこととなり、リザーブタンク４
内の温度を上げず、冷却水の消費を強制循環並みに押さ
えることが出来る。該リザーブタンク４の上部には補水
口２１とエア抜き２２が構成されている。該リザーブタ
ンク４の下部の吐水口と冷却水低温パイプ１１との間に
は、加圧弁１０と吸戻弁５により構成された冷却水切換
弁が介装されている。本発明においては、上記した冷媒
−水熱交換器２を、縦軸形エンジンＥの蓋体１の上方
に、冷却水流れ方向に沿って上向き傾斜して配置してい
る。
た場合には、エア抜きバルブ６は閉となり、加圧弁１０
の設定圧力まで加圧されるクローズド回路となることに
より、エンジンＥ内で沸騰した、蒸気が高温部を上がっ
て来ても、リザーブタンク４へは抜けず、全量ラジエー
タ３へ回り、加圧弁１０を通しては、温度の低い状態で
リザーブタンク４に行くこととなり、リザーブタンク４
内の温度を上げず、冷却水の消費を強制循環並みに押さ
えることが出来る。該リザーブタンク４の上部には補水
口２１とエア抜き２２が構成されている。該リザーブタ
ンク４の下部の吐水口と冷却水低温パイプ１１との間に
は、加圧弁１０と吸戻弁５により構成された冷却水切換
弁が介装されている。本発明においては、上記した冷媒
−水熱交換器２を、縦軸形エンジンＥの蓋体１の上方
に、冷却水流れ方向に沿って上向き傾斜して配置してい
る。
【００１８】次に、図２・図３・図４・図５において、
エンジン駆動ヒートポンプの全体構成を説明する。ヒー
トポンプフレームＦｒの下部をエンジン室ａとしてお
り、該エンジン室ａの上部をラジエータ３や、冷媒−空
気熱交換器２６や、冷媒−水熱交換器２やファンＦ等を
配置した熱交換器室ｂとしている。エンジン室ａの内部
に縦軸形エンジンＥとコンプレッサＣと排ガス熱交換器
Ｈの部分が配置されている。また熱交換器室ｂの部分に
は、ラジエータ３と、冷媒−空気熱交換器２６と、リザ
ーブタンク４と冷媒−水熱交換器２とファンＦ等が配置
されている。リザーブタンク４の底部には水量センサー
８が配置されており、リザーブタンク４の内部の冷却水
の量を検出して、冷却水が減少した場合に供給を指示す
べく構成している。
エンジン駆動ヒートポンプの全体構成を説明する。ヒー
トポンプフレームＦｒの下部をエンジン室ａとしてお
り、該エンジン室ａの上部をラジエータ３や、冷媒−空
気熱交換器２６や、冷媒−水熱交換器２やファンＦ等を
配置した熱交換器室ｂとしている。エンジン室ａの内部
に縦軸形エンジンＥとコンプレッサＣと排ガス熱交換器
Ｈの部分が配置されている。また熱交換器室ｂの部分に
は、ラジエータ３と、冷媒−空気熱交換器２６と、リザ
ーブタンク４と冷媒−水熱交換器２とファンＦ等が配置
されている。リザーブタンク４の底部には水量センサー
８が配置されており、リザーブタンク４の内部の冷却水
の量を検出して、冷却水が減少した場合に供給を指示す
べく構成している。
【００１９】エンジン駆動ヒートポンプの正面上部にフ
ァンＦが水平軸に支持されて電動モータＭｏにより駆動
回転されており、該ファンＦの後面に、ラジエータ３と
冷媒−空気熱交換器２６が配置されている。またファン
Ｆとラジエータ３との間の下部に冷媒−水熱交換器２が
冷却水流れ方向に沿って上向き傾斜して配置されてい
る。またラジエータ３の上部の位置にリザーブタンク４
が配置されている。
ァンＦが水平軸に支持されて電動モータＭｏにより駆動
回転されており、該ファンＦの後面に、ラジエータ３と
冷媒−空気熱交換器２６が配置されている。またファン
Ｆとラジエータ３との間の下部に冷媒−水熱交換器２が
冷却水流れ方向に沿って上向き傾斜して配置されてい
る。またラジエータ３の上部の位置にリザーブタンク４
が配置されている。
【００２０】次に、図６・図７・図８・図９・図１０に
おいて、暖房時と冷房時において、冷媒−空気熱交換器
とラジエータの配置を冷暖房切換弁２８により切り換え
る構成について説明する。該実施例においては、ファン
Ｆの吸引風により、パイプ−フィン状に構成された、ラ
ジエータと冷媒−空気熱交換器とに冷却風を当てるよう
構成している。そして図１０に示す如く、冷房時ラジエ
ータ２３と暖房時ラジエータ２４の間に、三枚のパイプ
−フィン形状に構成した室外機である冷媒−空気熱交換
器２５・２６・２７がサンドイッチ状に挟んだように配
置されている。また冷房時ラジエータ２３はファンＦに
対して上方の半分のみであり、暖房時ラジエータ２４は
下半分のみで構成されている。
おいて、暖房時と冷房時において、冷媒−空気熱交換器
とラジエータの配置を冷暖房切換弁２８により切り換え
る構成について説明する。該実施例においては、ファン
Ｆの吸引風により、パイプ−フィン状に構成された、ラ
ジエータと冷媒−空気熱交換器とに冷却風を当てるよう
構成している。そして図１０に示す如く、冷房時ラジエ
ータ２３と暖房時ラジエータ２４の間に、三枚のパイプ
−フィン形状に構成した室外機である冷媒−空気熱交換
器２５・２６・２７がサンドイッチ状に挟んだように配
置されている。また冷房時ラジエータ２３はファンＦに
対して上方の半分のみであり、暖房時ラジエータ２４は
下半分のみで構成されている。
【００２１】上記の構成において、冷房時には、エンジ
ンＥから排ガス熱交換器Ｈを経た冷却水が、冷暖房切換
弁２８により切換られて、冷房時ラジエータ２３の上部
に至る。該冷房時ラジエータ２３を通過し下方から集合
部を経て再度エンジンＥに戻る回路を通過する。また暖
房時には、エンジンＥから排ガス熱交換器Ｈを経て、冷
暖房切換弁２８に至り、該冷暖房切換弁２８で切換られ
て、暖房時ラジエータ２４の上部に至る。該暖房時ラジ
エータ２４を通過して下部から集合部を経て再度エンジ
ンＥに戻るという冷却水の回路を構成する。
ンＥから排ガス熱交換器Ｈを経た冷却水が、冷暖房切換
弁２８により切換られて、冷房時ラジエータ２３の上部
に至る。該冷房時ラジエータ２３を通過し下方から集合
部を経て再度エンジンＥに戻る回路を通過する。また暖
房時には、エンジンＥから排ガス熱交換器Ｈを経て、冷
暖房切換弁２８に至り、該冷暖房切換弁２８で切換られ
て、暖房時ラジエータ２４の上部に至る。該暖房時ラジ
エータ２４を通過して下部から集合部を経て再度エンジ
ンＥに戻るという冷却水の回路を構成する。
【００２２】即ち、吸引形のファンＦの吸引側に、冷媒
−空気熱交換器とラジエータとを配置し、冷媒−空気熱
交換器を中間に配置し、前後方向の冷媒−空気熱交換器
の両側に、冷房時ラジエータと暖房時ラジエータを配置
し、冷却ファンの風下側の冷房時ラジエータは、冷媒−
空気熱交換器に対して可及的に上部に配置し、風上側の
暖房時ラジエータは冷媒−空気熱交換器に対し可及的に
下部に配置しているのである。
−空気熱交換器とラジエータとを配置し、冷媒−空気熱
交換器を中間に配置し、前後方向の冷媒−空気熱交換器
の両側に、冷房時ラジエータと暖房時ラジエータを配置
し、冷却ファンの風下側の冷房時ラジエータは、冷媒−
空気熱交換器に対して可及的に上部に配置し、風上側の
暖房時ラジエータは冷媒−空気熱交換器に対し可及的に
下部に配置しているのである。
【００２３】次に、図１２・図１３において、蓋体１の
部分に構成した排ガス熱交換器Ｈの構成を説明する。即
ち、本発明において、縦軸形エンジンＥの本体上面を覆
う蓋体１に、エンジンからの排気口３０と、冷却水の出
口用集合部３１、及び前記排気口と接続され、かつ冷却
水出口用集合部に配置された消音室兼排ガス熱交換室９
と冷却水の入口部３２を一体的に構成しているのであ
る。
部分に構成した排ガス熱交換器Ｈの構成を説明する。即
ち、本発明において、縦軸形エンジンＥの本体上面を覆
う蓋体１に、エンジンからの排気口３０と、冷却水の出
口用集合部３１、及び前記排気口と接続され、かつ冷却
水出口用集合部に配置された消音室兼排ガス熱交換室９
と冷却水の入口部３２を一体的に構成しているのであ
る。
【００２４】特に蓋体１には沸騰冷却水が通過するジャ
ケット３３を設け、該ジャケット３３により消音室兼排
ガス熱交換室９を嵌入する凹部１８を構成している。該
凹部１８の内部に消音室兼排ガス熱交換室９を吊るす状
態で固定している。該消音室兼排ガス熱交換室９に対し
て排気口３０から排気を供給している。１５は縦軸形エ
ンジンＥのフライホイールである。
ケット３３を設け、該ジャケット３３により消音室兼排
ガス熱交換室９を嵌入する凹部１８を構成している。該
凹部１８の内部に消音室兼排ガス熱交換室９を吊るす状
態で固定している。該消音室兼排ガス熱交換室９に対し
て排気口３０から排気を供給している。１５は縦軸形エ
ンジンＥのフライホイールである。
【００２５】次に、図１４・図１５・図１６・図１７・
図１８において、カム軸とカムとタペットの構成を説明
する。従来は図１６と図１７において図示する如く、ク
ランク軸３７の端部に設けた軸４４にギア３８を固定
し、該ギア３８とカム軸４０の上のカム軸ギア３９を噛
合し、該カム軸４０の上に、カム４１と４６の２枚のカ
ムを固定していた。該カム４１と４６にタペット４３と
４７が接当し、カム連接棒４２と４８により、連動して
いた。
図１８において、カム軸とカムとタペットの構成を説明
する。従来は図１６と図１７において図示する如く、ク
ランク軸３７の端部に設けた軸４４にギア３８を固定
し、該ギア３８とカム軸４０の上のカム軸ギア３９を噛
合し、該カム軸４０の上に、カム４１と４６の２枚のカ
ムを固定していた。該カム４１と４６にタペット４３と
４７が接当し、カム連接棒４２と４８により、連動して
いた。
【００２６】これに対して、図１４と図１５の構成で
は、軸４４の上のギア３８と噛合するギアは３９と５０
の２枚設け、カム軸も４０と４５の２本を併置したもの
である。該カム軸４０にカム４１を設け、カム軸４５に
カム４６を設け、それぞれタペット４３と４７を接当
し、カム連接棒４２と４８を連動している。３５は吸引
オイルフィルタであり、前記軸４４に連接した潤滑ポン
プ軸５１により、潤滑ポンプ５２を駆動し、該吸引オイ
ルフィルタ３５から潤滑油を吸引し、ラインフィルタ３
６を強制通過させた潤滑油をカム軸内の油路を介して、
カムやクランク軸３７等に供給している。
は、軸４４の上のギア３８と噛合するギアは３９と５０
の２枚設け、カム軸も４０と４５の２本を併置したもの
である。該カム軸４０にカム４１を設け、カム軸４５に
カム４６を設け、それぞれタペット４３と４７を接当
し、カム連接棒４２と４８を連動している。３５は吸引
オイルフィルタであり、前記軸４４に連接した潤滑ポン
プ軸５１により、潤滑ポンプ５２を駆動し、該吸引オイ
ルフィルタ３５から潤滑油を吸引し、ラインフィルタ３
６を強制通過させた潤滑油をカム軸内の油路を介して、
カムやクランク軸３７等に供給している。
【００２７】図１８においては、図１４と図１６のライ
ンフィルタ３６を、カム軸の軸受ケースと潤滑油ポンプ
ケースを兼用するケース５３の内部に配置しており、該
ケース５３の内部に吸引オイルフィルタ３５の吸引パイ
プ５４を嵌入支持している。そして吸引パイプ５４の上
端の位置を確保油面Ｌとして潤滑ポンプ５２の上面まで
至るように構成している。これにより、潤滑ポンプ５２
への空気の噛み込みを防止している。
ンフィルタ３６を、カム軸の軸受ケースと潤滑油ポンプ
ケースを兼用するケース５３の内部に配置しており、該
ケース５３の内部に吸引オイルフィルタ３５の吸引パイ
プ５４を嵌入支持している。そして吸引パイプ５４の上
端の位置を確保油面Ｌとして潤滑ポンプ５２の上面まで
至るように構成している。これにより、潤滑ポンプ５２
への空気の噛み込みを防止している。
【００２８】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。請求項１の如く、クラン
ク軸を縦方向に配置した縦軸形エンジンにおいて、エン
ジン本体の上面を覆う蓋体に、エンジンからの排気口
と、冷却水の出口用集合部、及び前記排気口と接続さ
れ、かつ冷却水出口用集合部に配置された消音室兼排ガ
ス熱交換室を一体的に構成したので、沸騰冷却方式にお
ける冷却水の上昇が加速され、冷却水の循環効率が向上
する。また蓋体にエンジンからの排気口等を一体的に形
成しているので、シリンダブロックのダイキャスト製造
が可能となり、機械加工部分を少なくし、コストを安く
することが出来るのである。また、沸騰冷却方式である
ので、水と空気の温度差が大きくなり、ラジエータを小
型・コンパクトに構成出来るのである。沸騰冷却方式で
は、排ガス熱交換器の出口の冷却水温度が高くなる為
に、暖房能力が向上するのである。また蒸気の滞留防止
が可能となる。
ような効果を奏するのである。請求項１の如く、クラン
ク軸を縦方向に配置した縦軸形エンジンにおいて、エン
ジン本体の上面を覆う蓋体に、エンジンからの排気口
と、冷却水の出口用集合部、及び前記排気口と接続さ
れ、かつ冷却水出口用集合部に配置された消音室兼排ガ
ス熱交換室を一体的に構成したので、沸騰冷却方式にお
ける冷却水の上昇が加速され、冷却水の循環効率が向上
する。また蓋体にエンジンからの排気口等を一体的に形
成しているので、シリンダブロックのダイキャスト製造
が可能となり、機械加工部分を少なくし、コストを安く
することが出来るのである。また、沸騰冷却方式である
ので、水と空気の温度差が大きくなり、ラジエータを小
型・コンパクトに構成出来るのである。沸騰冷却方式で
は、排ガス熱交換器の出口の冷却水温度が高くなる為
に、暖房能力が向上するのである。また蒸気の滞留防止
が可能となる。
【００２９】請求項２の如く、エンジン駆動ヒートポン
プにおいて、蓋体の上方に冷媒−空気熱交換器を冷却水
流れ方向に沿って上向き傾斜して配置したので、沸騰冷
却方式の場合には、排ガス熱交換器Ｈからの出口部分の
冷却水温度が最も高く成りやすいのであるが、本発明に
おいては、該部分に傾斜配置した冷媒−水熱交換器２を
設けることにより、最も効率的に高温冷却水と冷媒との
間の熱交換が行われるのである。また、該冷媒−水熱交
換器２の傾斜配置により、エンジン室ａと熱交換器室ｂ
の間のデッドスペースに冷媒−水熱交換器２を配置する
こととなり、エンジン駆動ヒートポンプの全体をコンパ
クトに構成することが出来るのである。
プにおいて、蓋体の上方に冷媒−空気熱交換器を冷却水
流れ方向に沿って上向き傾斜して配置したので、沸騰冷
却方式の場合には、排ガス熱交換器Ｈからの出口部分の
冷却水温度が最も高く成りやすいのであるが、本発明に
おいては、該部分に傾斜配置した冷媒−水熱交換器２を
設けることにより、最も効率的に高温冷却水と冷媒との
間の熱交換が行われるのである。また、該冷媒−水熱交
換器２の傾斜配置により、エンジン室ａと熱交換器室ｂ
の間のデッドスペースに冷媒−水熱交換器２を配置する
こととなり、エンジン駆動ヒートポンプの全体をコンパ
クトに構成することが出来るのである。
【００３０】請求項３の如く、エンジン駆動ヒートポン
プにおいて、吸引形のファンＦの吸引側に、冷媒−空気
熱交換器とラジエータとを配置したので、冷房時には、
冷媒−空気熱交換器は、まずラジエータにより温まって
いない温度の低い外気により冷却されるので、ラジエー
タの高温により冷媒−空気熱交換器の放熱効果が損なわ
れ無いので、冷房効果を上げることが出来るのである。
逆に暖房時には、ラジエータの高温によりまず吸引空気
を暖めて、次に冷媒−空気熱交換器に該空気を当てて熱
を吸収させるので、暖房効果を向上することが出来るの
である。
プにおいて、吸引形のファンＦの吸引側に、冷媒−空気
熱交換器とラジエータとを配置したので、冷房時には、
冷媒−空気熱交換器は、まずラジエータにより温まって
いない温度の低い外気により冷却されるので、ラジエー
タの高温により冷媒−空気熱交換器の放熱効果が損なわ
れ無いので、冷房効果を上げることが出来るのである。
逆に暖房時には、ラジエータの高温によりまず吸引空気
を暖めて、次に冷媒−空気熱交換器に該空気を当てて熱
を吸収させるので、暖房効果を向上することが出来るの
である。
【図１】本発明のエンジン駆動ヒートポンプの沸騰冷却
システムの回路図。
システムの回路図。
【図２】本発明のエンジン駆動ヒートポンプの正面図。
【図３】同じく本発明のエンジン駆動ヒートポンプの平
面図。
面図。
【図４】本発明のエンジン駆動ヒートポンプの左側面
図。
図。
【図５】本発明のエンジン駆動ヒートポンプの右側面
図。
図。
【図６】冷媒−空気熱交換器の他の配置実施例を示すエ
ンジン駆動ヒートポンプの正面図。
ンジン駆動ヒートポンプの正面図。
【図７】図６のエンジン駆動ヒートポンプの平面図。
【図８】図６のエンジン駆動ヒートポンプの右側面図。
【図９】図６のエンジン駆動ヒートポンプの左側面図。
【図１０】冷房時ラジエータ２３と暖房時ラジエータ２
４と冷媒−空気熱交換器２５・２６・２７の配置を示す
図面。
４と冷媒−空気熱交換器２５・２６・２７の配置を示す
図面。
【図１１】エンジンＥの冷却水の循環回路を示す図面。
【図１２】縦軸形エンジンＥの正面図。
【図１３】同じく縦軸形エンジンの平面図。
【図１４】縦軸形エンジンの内部を示す正面図。
【図１５】図１４におけるカム軸とカムとタペットを示
す図面。
す図面。
【図１６】カム軸とカムとタペットの他の構成を示す図
面。
面。
【図１７】図１６におけるカム軸とカムとタペットの状
態を示す図面。
態を示す図面。
【図１８】カム軸とオイルフィルタの配置構成を示す図
面。
面。
【図１９】カム軸とオイルフィルタの他の配置構成を示
す拡大図。
す拡大図。
Ｈ 排ガス熱交換器 Ｅ 縦軸形エンジン ＦＲ ヒートポンプフレーム １ 蓋体 ２ 冷媒−水熱交換器 ３ ラジエータ ４ リザーブタンク ６ エア抜きバルブ ９ 消音室兼排ガス熱交換室 ２３ 冷房時ラジエータ ２４ 暖房時ラジエータ ２５，２６，２７ 冷媒−空気熱交換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２５Ｂ 27/02 Ｆ２５Ｂ 27/02 Ｆ (72)発明者 木下 均 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤン マーディーゼル株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 27/00 F01N 5/02 F02G 5/04 F24F 5/00 F25B 27/02
Claims (3)
- 【請求項１】 クランク軸を縦方向に配置した縦軸形エ
ンジンＥにおいて、エンジン本体の上面を覆う蓋体１
に、冷却水の入口部３２と、冷却水の出口用集合部３１
と、エンジンからの排気口３０と接続され、かつ前記冷
却水出口用集合部３１に嵌装された消音室兼排ガス熱交
換室９を設けて、排ガス熱交換器Ｈを一体的に構成した
ことを特徴とするエンジン駆動ヒートポンプの駆動用エ
ンジン。 - 【請求項２】 請求項１記載のエンジン駆動ヒートポン
プにおいて、蓋体１の上方に、吸引形のファンＦを配置
し、該吸引形のファンＦの吸引側に、冷媒−水熱交換器
２を冷却水流れ方向に沿って上向き傾斜して配置したこ
とを特徴とするエンジン駆動ヒートポンプ。 - 【請求項３】 請求項１記載のエンジン駆動ヒートポン
プにおいて、蓋体１の上方に吸引形のファンＦを配置
し、該吸引形のファンＦの吸引側に、冷媒−空気熱交換
器２６とラジエータ３を配置したことを特徴とするエン
ジン駆動ヒートポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30939493A JP3232181B2 (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | エンジン駆動ヒートポンプ及び駆動用エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30939493A JP3232181B2 (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | エンジン駆動ヒートポンプ及び駆動用エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158996A JPH07158996A (ja) | 1995-06-20 |
| JP3232181B2 true JP3232181B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=17992491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30939493A Expired - Fee Related JP3232181B2 (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | エンジン駆動ヒートポンプ及び駆動用エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3232181B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3730903B2 (ja) * | 2001-11-21 | 2006-01-05 | 本田技研工業株式会社 | 熱交換器 |
| JP2003262363A (ja) * | 2002-03-11 | 2003-09-19 | Aisin Seiki Co Ltd | エンジン駆動式空調システム |
| JP5317579B2 (ja) * | 2008-08-20 | 2013-10-16 | 三洋電機株式会社 | 空気調和装置 |
| CN104246195B (zh) * | 2012-04-23 | 2016-09-07 | 丰田自动车株式会社 | 热输送装置 |
-
1993
- 1993-12-09 JP JP30939493A patent/JP3232181B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07158996A (ja) | 1995-06-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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