JP3448142B2 - 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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JP3448142B2
JP3448142B2 JP27847395A JP27847395A JP3448142B2 JP 3448142 B2 JP3448142 B2 JP 3448142B2 JP 27847395 A JP27847395 A JP 27847395A JP 27847395 A JP27847395 A JP 27847395A JP 3448142 B2 JP3448142 B2 JP 3448142B2
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鈴木  寛
立二 森島
実 花井
道雄 米田
忠広 加藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジン駆動式空気
調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種空気調和機の系統図が図4
に示されている。冷房運転時、水冷式のエンジン1によ
って圧縮機2が駆動されると、圧縮機2から吐出された
ガス冷媒は実線矢印で示すように、四方弁3を経て室外
熱交換器4に入り、ここで室外フアン7により送られる
外気に放熱することによって凝縮液化する。
【0003】この液冷媒は絞り機構5を流過する過程で
断熱膨張した後、室内熱交換器6に入り、ここで室内フ
アン8により送られる室内空気を冷却することによって
蒸発気化する。しかる後、このガス冷媒は四方弁3を経
て圧縮機2に戻る。
【0004】暖房運転時には、四方弁3が上記と逆方向
に切り換えられ、圧縮機2から吐出された冷媒は破線矢
印で示すように、四方弁3、室内熱交換器6、絞り機構
5、室外熱交換器4、四方弁3をこの順に経て圧縮機2
に戻る。
【0005】エンジン1の排気ガスは排気管13及びこれ
に介装された排ガス熱交換器11及びマフラ14を経て大気
中に放出される。
【0006】エンジン1を冷却することによって昇温し
た冷却水はラジェータ9に入り、ここで室外フアン7に
より送られる外気に放熱することによって降温する。次
いで、冷却水循環ポンプ10により付勢され、排ガス熱交
換器11内に配設された伝熱管12を流過する過程で管外を
流れる排気ガスから吸熱した後エンジン1に戻る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記空気調和機を冬季
長時間停止後にその運転を開始すると、エンジン1の始
動と同時に冷却水循環ポンプ10が始動し、低温の冷却水
がエンジン1に流入するので、エンジン1の性能を阻害
し、甚だしい場合にはエンジン1が停止してしまうとい
う問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、第1の発明の要旨
とするところは、水冷式エンジンにより駆動される圧縮
機、室外熱交換器、絞り機構、室内熱交換器を冷媒配管
で接続してなる冷凍サイクルを具備し、上記エンジンの
冷却水をラジエータ、冷却水循環ポンプを経て上記エン
ジンに循環させるようにしたエンジン駆動式空気調和機
において、上記エンジン内の冷却水の温度を検出する冷
却水温度検出器と、この冷却水温度検出器の検出温度が
設定値以上になったとき上記冷却水循環ポンプを駆動す
るポンプ制御手段と、上記エンジンの排気ガスが流過す
る排ガス熱交換器を設け、上記エンジンの起動後、上記
ポンプ制御手段からの指令により上記冷却水循環ポンプ
を駆動したとき、この冷却水循環ポンプから吐出された
冷却水が上記排ガス熱交換器で吸熱し、上記エンジンを
冷却し、次いで、上記ラジエータで放熱することを特徴
とするエンジン駆動式空気調和機にある。
【0009】第2の発明の要旨とするところは、水冷式
エンジンにより駆動される圧縮機、室外熱交換器、絞り
機構、室内熱交換器を冷媒配管で接続してなる冷凍サイ
クルを具備し、上記エンジンの冷却水をラジェータ、冷
却水循環ポンプを経て上記エンジンに循環させるように
したエンジン駆動式空気調和機において、上記エンジン
にこれによって駆動されるエンジン内ポンプから吐出さ
れた冷却水を被冷却部及び三方サーモスタットをこの順
に経て循環させるエンジン内循環路と、このエンジン内
循環路をバイパスするバイパス回路と、水冷マニホルド
を設け、上記三方サーモスタットの開度に応じて上記水
冷マニホルドの下流で分岐した冷却水の一方が入口回路
を経て上記三方サーモスタットから上記エンジン内循環
路内に入り上記エンジン内ポンプ、被冷却部、出口回路
を経て上記バイパス回路を流過した冷却水の他方と合流
して上記ラジェータに流入するようにしたことを特徴と
するエンジン駆動式空気調和機にある。
【0010】他の特徴とするところは、上記エンジン内
循環路内の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出器を
設け、この冷却水温度検出器の検出温度が設定値以上に
なったとき、上記冷却水循環ポンプを駆動するポンプ制
御手段を設けたことにある。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態が図1に
示され、(A) は系統図、(B) は冷却水温度検出器の作動
説明図である。図1(A) に示すように、エンジン1内の
冷却水の温度を検出する冷却水温度検出器21が設けら
れ、この検出温度はポンプ制御手段22に入力される。
【0012】このポンプ制御手段22は検出温度が設定手
段23から入力された設定値b以上になったとき冷却水循
環ポンプ10を駆動し、設定値a以下になったとき冷却水
循環ポンプ10を停止するようになっている。他の構成は
図4に示す従来のものと同様であり、対応する部材には
同じ符号を付してその説明を省略する。
【0013】しかして、空気調和機を冬季長時間停止し
た後、その運転が開始されると、エンジン1、圧縮機
2、室外フアン7、室内フアン6が起動するが、エンジ
ン1内の冷却水の温度は設定値a以下のため、冷却水循
環ポンプ10は起動せず、従って、冷却水は循環しないの
で、エンジン1及びこの中の冷却水の温度は急速に上昇
する。
【0014】エンジン1の暖機運転が終了し、冷却水温
度検出器21の検出温度が設定値b以上になったとき、ポ
ンプ制御手段22からの指令により冷却水循環ポンプ10が
駆動され、この冷却水循環ポンプ10から吐出された冷却
水が排ガス熱交換器11に入りその伝熱管12内を流過する
過程で吸熱し、次いで、エンジン1を冷却する。しかる
後、ラジェータ9で放熱した後、冷却水循環ポンプ10に
戻る。
【0015】かくして、低温の冷却水がエンジン1に流
入することがないので、エンジン1の性能を阻害したり
エンジン1を停止させることはないとともにエンジン1
の暖機運転時間を短縮しうる。
【0016】本発明の第2の実施形態が図2に示されて
いる。エンジン1には水冷マニホルド31、三方サーモス
タット33、エンジン内ポンプ32、シリンダブロック等の
被冷却部34、エンジン内循環路35、バイパス回路36、入
口回路38、出口回路37等が形成されている。
【0017】エンジン内循環路35には三方サーモスタ
ット33、エンジン内ポンプ32、被冷却部34等が介
装され、このエンジン内循環路35は入口回路38及び
出口回路37を介してバイパス回路36と接続されてい
る。
【0018】エンジン内循環路35内の冷却水温度を検出
する冷却水温度検出器39が設けられ、この検出温度はポ
ンプ制御手段40に入力される。このポンプ制御手段40は
検出温度が設定手段41から入力された設定値b以上に上
昇したとき、冷却水循環ポンプ10を駆動し、設定値a以
下に低下したとき冷却水循環ポンプ10を停止するように
なっている。他の構成は図4に示す従来のものと同様で
あり、対応する部材には同じ符号を付してその説明を省
略する。
【0019】しかして、空気調和機の運転開始時、エン
ジン1の起動と同時にこのクランク軸と直結されたエン
ジン内ポンプ32が起動されるが、冷却水温度が設定値a
以下の場合には冷却水循環ポンプ10は停止したまま維持
される。これによってエンジン内ポンプ32から吐出され
た冷却水がエンジン内循環路35を破線矢印で示すように
被冷却部34、三方サーモスタット33をこの順に経て循環
し、これによって図3に示すように、エンジン1及び冷
却水の温度が急速に上昇する。
【0020】エンジン内循環路35内の冷却水温度が設定
値b以上に上昇すると、これを検知した冷却水温度検出
器39からの信号を受けてポンプ制御手段40は冷却水循環
ポンプ10に指令してこれを起動する。
【0021】すると、この冷却水循環ポンプ10から吐出
された冷却水が排ガス熱交換器11の伝熱管12、水冷マニ
ホルド31、バイパス回路36、ラジェータ9をこの順に経
て冷却水循環ポンプ10に戻る。
【0022】三方サーモスタット33を流過する冷却水
の温度が所定値以上になると、三方サーモスタット33
が開き始め、水冷マニホルド31を流過した冷却水の一
部が入口回路38を経てエンジン内循環路5内に三方サ
ーモスタット33から流入し、エンジン内ポンプ32を
経て被冷却部34を冷却した後、出口回路37を経てバ
イパス回路36を流過して来た冷却水と合流してラジエ
ータ9に入り、ここで放熱した後、冷却水循環ポンプ1
0に戻る。
【0023】三方サーモスタット33の開度はこれを流過
する冷却水の温度の上昇に応じて大きくなり、これによ
ってエンジン内循環路35内を循環する冷却水の温度はほ
ぼ一定に維持される。
【0024】かくして、冬季早朝等に空気調和機を起動
する際、冷却水温度が設定値以上に上昇するまで、冷却
水循環ポンプ10は起動されないので、エンジン1の暖機
運転中に冷却水循環ポンプ10の運転に要する電力を節減
しうる。
【0025】
【発明の効果】第1の発明においては、エンジンの起動
後、冷却水温度検出器の検出温度が設定値以上になった
とき冷却水循環ポンプが駆動されるので、空気調和機の
運転開始時、低温の冷却水がエンジンに流入するのを防
止することができ、従って、エンジンの性能を阻害した
りエンジンが停止することはないとともにエンジンの暖
機運転時間を短縮しうるので、空気調和機の空調能力を
早期に発揮させることが可能となると同時に暖機運転中
に冷却水循環ポンプの駆動に要する電力を節減すること
ができる. そして、冷却水循環ポンプを駆動すると、排
ガス熱交換器で吸熱した冷却水がエンジンに流入するの
で、エンジンの暖機運転時間を更に短縮しうる.
【0026】第2の発明においては、空気調和機の運転
開始時、低温の冷却水はエンジン内循環路に流入せず、
エンジン内循環路内の冷却水のみがエンジン内循環路を
循環するので第1の発明と同様の効果を奏する。
【0027】エンジン内循環路内の冷却水の温度を検出
する冷却水温度検出器を設け、この冷却水温度検出器の
検出温度が設定値以上になったとき、冷却水循環ポンプ
を駆動すれば、エンジンの暖機運転中冷却水循環ポンプ
の運転に要する電力を節減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示し、(A) は系統
図、(B) は冷却水温度検出器の作動説明図である。
【図2】本発明の第2の実施形態を示す系統図である。
【図3】第2の実施形態における冷却水循環ポンプ、エ
ンジン内冷却水温度、エンジンのタイムチャートであ
る。
【図4】従来の空気調和機の系統図である。
【符号の説明】
1 エンジン 2 圧縮機 4 室外熱交換器 5 絞り機構 6 室内熱交換器 9 ラジェータ 10 冷却水循環ポンプ 11 排ガス熱交換器 21 冷却水温度検出器 22 ポンプ制御手段 23 設定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 道雄 名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三 菱重工業株式会社 名古屋研究所内 (72)発明者 加藤 忠広 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町三丁 目1番地 三菱重工業株式会社 エアコ ン製作所内 (56)参考文献 特開 平4−1413(JP,A) 実開 昭56−117018(JP,U) 実開 昭58−62124(JP,U) 実開 昭62−76879(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01P 7/16 F25B 27/00 F01P 3/20

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水冷式エンジンにより駆動される圧縮
    機、室外熱交換器、絞り機構、室内熱交換器を冷媒配管
    で接続してなる冷凍サイクルを具備し、上記エンジンの
    冷却水をラジエータ、冷却水循環ポンプを経て上記エン
    ジンに循環させるようにしたエンジン駆動式空気調和機
    において、 上記エンジン内の冷却水の温度を検出する冷却水温度検
    出器と、この冷却水温度検出器の検出温度が設定値以上
    になったとき上記冷却水循環ポンプを駆動するポンプ制
    御手段と、上記エンジンの排気ガスが流過する排ガス熱
    交換器を設け、上記エンジンの起動後、上記ポンプ制御
    手段からの指令により上記冷却水循環ポンプを駆動した
    とき、この冷却水循環ポンプから吐出された冷却水が上
    記排ガス熱交換器で吸熱し、上記エンジンを冷却し、次
    いで、上記ラジエータで放熱することを特徴とするエン
    ジン駆動式空気調和機。
  2. 【請求項2】 水冷式エンジンにより駆動される圧縮
    機、室外熱交換器、絞り機構、室内熱交換器を冷媒配管
    で接続してなる冷凍サイクルを具備し、上記エンジンの
    冷却水をラジエータ、冷却水循環ポンプを経て上記エン
    ジンに循環させるようにしたエンジン駆動式空気調和機
    において、 上記エンジンにこれによって駆動されるエンジン内ポン
    プから吐出された冷却水を被冷却部及び三方サーモスタ
    ットをこの順に経て循環させるエンジン内循環路と、こ
    のエンジン内循環路をバイパスするバイパス回路と、水
    冷マニホルドを設け、上記三方サーモスタットの開度に
    応じて上記水冷マニホルドの下流で分岐した冷却水の一
    方が入口回路を経て上記三方サーモスタットから上記エ
    ンジン内循環路内に入り上記エンジン内ポンプ,被冷却
    部,出口回路を経て上記バイパス回路を流過した冷却水
    の他方と合流して上記ラジエータに流入するようにした
    ことを特徴とするエンジン駆動式空気調和機。
  3. 【請求項3】 上記エンジン内循環路内の冷却水の温度
    を検出する冷却水温度検出器を設け、この冷却水温度検
    出器の検出温度が設定値以上になったとき、上記冷却水
    循環ポンプを駆動するポンプ制御手段を設けたことを特
    徴とする請求項2記載のエンジン駆動式空気調和機。
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