JP3751959B2 - エンジンヒートポンプの室外機 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンヒートポンプの室外機の構造に関する。

エンジンヒートポンプは、室外機内にエンジン駆動式のコンプレッサーを備えて、圧縮冷媒を室外機と室内機との間にて循環させて、室内空調を行うものである。ここで、室外機については、内部に備えた各構成部材を冷却すべく冷却風を採り入れ、供給する構成が必要である。
そのため、従来では、エンジン床下に空間を設けて冷却風ダクトとした構成が、特開平５−３０６８５１号公報にて開示されている。

また、エンジンヒートポンプにおいては、室内温度の制御上、外気温度を測定する必要がある。従来は、外気温度のセンサーを室外熱交換器付近に配設し、熱交換器用ファンの吸込み風を当てることで外気温度を測定する構成としていた

特開平５−３０６８５１号公報

従来の外気温度検出用の温度センサー配設位置では、熱交換器用ファンを停止することがしばしばあり、その度に検出温度に誤差が生じるという具合があった。

本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いる。
エンジンヒートポンプの室外機１の下方構造において、床に載置する最下部には据付脚材２ｄを付設した床下部材２を配置し、該床下部材２はプレス成形により浅皿状に形成し、該床下部材２の上面の一側には、エンジンルーム１ｂの床材３をボルト締止し、他側には換気室１ｃの床材４をボルト締止し、床下部材２とエンジンルーム床材３と換気室床材４により、床材下方に空間を有する二重構造の冷却風ダクト室２ａとし、前記床材４には、前記床板部材２の上部開放部位に対峙する位置に、連通孔を穿設した傾斜部４ａを構成し、該傾斜部４ａの換気室１ｃの側に換気ファン５を取り付け、該換気室１ｃにおける換気ファン５の吸込側との間に、室内温度との比較において冷暖房の設定を行うのに必要な外気温度を検出する外気温度センサーＴＳを配設したことを特徴とするエンジンヒートポンプの室外機である。

よって、エンジンルームと別で、エンジンからの熱も受けない換気吸入口において、換気ファンは、しばしば停止する熱交換器用ファンと異なり、エンジン駆動時は常に駆動しているので、寸断なく外気が採り入れられ、その吸入側に配設した外気温度検出用の温度センサーは、常に正確な外気温度を検出することができる。

本発明は、以上のように構成したので、次のような効果を奏する。
エンジンヒートポンプの室外機１の下方構造において、床に載置する最下部には据付脚材２ｄを付設した床下部材２を配置し、該床下部材２はプレス成形により浅皿状に形成したので、床下部材２とエンジンルーム床材３と換気室床材４を簡単なプレス工程にて製造することが出来るので、溶接による固定工程が少なくなり、廉価に構成することが出来たものである。
また、該床下部材２の上面の一側には、エンジンルーム１ｂの床材３をボルト締止し、他側には換気室１ｃの床材４をボルト締止し、床下部材２とエンジンルーム床材３と換気室床材４により、床材下方に空間を有する二重構造の冷却風ダクト室２ａとし、前記床材４には、前記床板部材２の上部開放部位に対峙する位置に、連通孔を穿設した傾斜部４ａを構成し、該傾斜部４ａの換気室１ｃの側に換気ファン５を取り付けたので、傾斜部４ａの連通孔を介して冷却風Ｗが冷却風ダクト室２ａに供給されるので、水平に配置した冷却風ダクト室２ａに真下方向に換気ファン５から吹き出される冷却風Ｗを円滑に供給することが出来るのである。
また、換気室１ｃにおける換気ファン５の吸込側との間に、室内温度との比較において冷暖房の設定を行うのに必要な外気温度を検出する外気温度センサーＴＳを配設したので、外気温度センサーが、従来のように、場合によっては停止することのある室外ファンの吸入側でなく、換気ファンの吸入側で、かつ、エンジン廃熱の影響を受けないようになっている位置に配設されているので、常に外気温度の検出値と実際の外気温度との誤差がなく、正確な冷暖房制御が可能となるのである。

次に、添付の図面に示した実施例に基づいて、本発明の構成を説明する。
図１はエンジンヒートポンプの室外機を前面開放した状態の正面図、図２は同じく制御ボックスを離脱させて熱交換室１ａ全体を前面開放した状態の正面図、図３は室外機の床下構造の組立方法を示す正面断面図、図４はエンジンルーム１ｂにおけるＥ／Ｃユニット取付構成を示す平面図、図５は同じく側面図、図６は同じく側面図、図７は従来のエンジン始動用の整流器を付設したトランスの平面図、図８は同じく側面図である。

図９はエンジン始動用トランス２７の整流器２８を吸気ダクトの吸込口に配設した構成を示すエンジン吸気系の平面図、図１０は室外機内の室構成を示す斜視図、図１１は換気室１ｃの側面略図、図１２は熱交換室１ａの内部平面図、図１３は同じく内部側面図、図１４は従来の直結パイプ４８をラジエーター出口ヘッダ５０に連結した構成を示す図、図１５は図１４の構成におけるラジエーター出口ヘッダ５０内及びラジエーターＲ内での冷却水の対流を示す図、図１６は直結パイプ４８をラジエーター出口ヘッダ５０下流側の冷却水パイプ３８に連結した構成を示す図である。

図１７はラジエーター出口ヘッダ５０下端にトラップを構成し、その他端と直結パイプ４９とを一として冷却水パイプ３８を分岐させた構成を示す図、
図１８は図１７の構成において、逆止弁５１を設けた構成を示す図、
図１９は排気管に連結するドレンフィルターＤＦの内部構成を示す正面断面図、
図２０は暖房時の冷媒流動を示す冷媒回路図、
図２１は冷房時の冷媒流動を示す冷媒回路図、
図２２は外気温度と圧縮容量との関係から室外ファンのＯＮ・ＯＦＦ制御をするための境界を示すグラフである。

図１及び図２より前面部を開放した状態におけるエンジンヒートポンプの室外機の内部構成について説明する。
室外機全体は枠体１で被覆されており、機内は上下二分割状となっていて、上方は冷媒系や冷却水系の配設される熱交換室１ａとなっている。内部には廃熱回収器３６等が配管され、側面には熱交換器３４・３４、上部には熱交換用の室外ファン４０・４０が配設されている。また、右方には図１の如く制御ボックスＣＢが前面に配設されていて、図２のように制御ボックスＣＢを移動させてその奥部の電子膨張弁３９等を開放可能としている。

また、室外機内の下方は更に左右に二分割されていて、左側がエンジンＥやコンプレッサーＣの配設されるエンジンルーム１ｂ、右方は、エンジンより発散される高熱を避けるべく、リキッドレシーバー３２や各種電子部品、また、換気ファン５を配設する換気室１ｃとなっている。図１０にも室外機内の熱交換室１ａ・エンジンルーム１ｂ・換気室１ｃの配置構成を示している。

ここで、室外機の床下構造について図１乃至図３より説明する。
最下部で、床に載置する床下部材２には据付脚材２ｄ・２ｄ・・・が固設されていて、これを室外機配設位置における床に接地させて配置する。
この床下部材２は、プレス成形可能で容易に構成されるものであり、全体的な形状は浅皿状となっており、図３の如く、左側で、エンジンルーム１ｂの下方部位になる箇所では、上方が被覆された形状となっており、一方、右方においては、上方開放状の部位を設けて、換気室における換気ファン５からの冷却風Ｗを内部の冷却風ダクト室２ａ内に導入できるようになっている。

このような構成の床下部材２の上方において、左側にはエンジンルーム床材３を、右側には換気室床材４をボルト締止する。ボルト締止だけで、溶接は必要とせずに取り付けられる。
こうして床材３・４を取り付けると、床材下方に空間を有する二重構造の床下構造が形成される。更に、床材４においては、左方下部に連通孔を穿設した傾斜部４ａを設けており、これが床板部材２の上部開放部位に対峙するものであって、この傾斜部に換気ファン５が取り付けられて、図１又は図２の如く、換気ファン５の採り入れる冷却風Ｗが傾斜部４ａの連通孔を通って、床下部材２内の冷却風ダクト室２ａ内に導入されるのである。

エンジンルーム床材３上には、防振ゴム６・６・・・がボルト締止され、その上にエンジンＥ及びコンプレッサーＣよりなるＥ／Ｃユニットを取り付けるユニットブラケット７・７を配設する。
また、床下部材２及びエンジンルーム床材３の上部被覆部において、図３の如く、防振ゴム６の固設位置近傍には、防振ゴム冷却用孔２ｂ・３ａが、また、Ｅ／ＣユニットのエンジンＥの出力プーリー８よりコンプレッサーＣの入力プーリー１０に巻回する、ゴム材よりなる駆動ベルト９の下方部位には、ベルト冷却用孔２ｃ・３ｂが穿設されており、床下部材２内の冷却風ダクト室２ａ内の空気が、該防振ゴム冷却用孔２ｂ・３ａを通って防振ゴム６に、また、該ベルト冷却用孔２ｃ・３ｂを通って駆動ベルト９に当たるようになっている（図１、図２中の矢印）。

こうして、冷却風を当てることで、防振ゴム６及び駆動ベルト９の劣化を抑制している。また、防振ゴム６や駆動ベルト９を冷却した冷却風は、更に上昇してＥ／Ｃユニット全体を冷却し、図１０の如く、エンジンルーム１ｂとその上部の熱交換室１ａとを隔絶する水平面状の隔壁に設けた連通孔１ｅより熱交換室１ａへと排出される。
このようにエンジンルーム床下には、床下部材２内の冷却風ダクト室２ａよりなる空間を介在させることで、床への騒音伝播が抑えられ、低騒音の室外機を提供することができる。更に、床下部材２の構成がプレス成形よりなるもので、その上に床材３・４をボルト締止するだけで床下構造が構成でき、溶接箇所が少なく、コスト低下でき、組立も容易である。

次に、エンジンルーム１ｂ内におけるＥ／Ｃユニットの組立構造に関し、ユニットブラケット７の構成について図４乃至図６より説明する。
ユニットブラケット７は、平面視Ｌ状に曲折した垂直状の板材であり、上下同一形状で、従って、二つのユニットブラケット７・７を互いに反転状にしてボルト１１・１１にて前後につなぎ合わせ、図４のように、平面視Ｕ字状のブラケットとすることができる。

各ユニットブラケット７の上下端は曲折して水平状部７ａ・７ａを形成しており、防振ゴム６取付用のボルトを嵌挿する切欠部７ｂ・７ｃを形成している。前後のユニットブラケット７・７をつなぎ合わせた構成において、図４の如く、両ユニットブラケット７・７の下端水平状部７ａ・７ａにおける、右端部の両切欠部７ｂ・７ｂと、両左端部の切欠部７ｃ・７ｃのうちいずれかに、防振ゴム６上端をボルト締止し、合わせて三個の防振ゴム６・６・６をユニットブラケット７・７の下部に固設する。

ユニットブラケット７・７に対するＥ／Ｃユニット取付構成について説明すると、まず、エンジンＥには下部にオイルパン１２が固設されており、該オイルパン９の側面部をユニットブラケット７・７の右端寄り部位の側面部にボルト１３・１３・・・にて締止して固設する。
また、コンプレッサーＣ（図６の如く、入力プーリー１０を二個有する、即ち二個のコンプレッサーを並設するマルチコンプレッサーである。）は、その上端に水平状のコンプレッサーブラケット１４をボルト１５・１５・・・にて固設しており、該コンプレッサーブラケット１４の一端を、一方のユニットブラケット７の上端水平状部７ａに固設したブラケット１６に対してボルト１７・１７にて締止している。

また、反対側のユニットブラケット７の上端水平状部７ａに正面視Ｕの字状の長孔ブラケット１８が固設されており、該長孔ブラケット１８の長孔に嵌挿したボルト１９・１９にてコンプレッサーブラケット１４を締止している。コンプレッサーブラケット１４は該長孔ブラケット１８より外側に突出しており、この部位には、上下方向にテンション金具２１を螺装環設するテンションボルト２０が嵌挿されていて、テンションボルト２０の操作によりコンプレッサーブラケット１４が該ブラケット１６に螺止したボルト１７・１７を支点として回動可能となっており、これによって該コンプレッサーブラケット１４に固設するコンプレッサーＣを上下回動させて、エンジン出力プーリー８よりコンプレッサーＣの入力プーリー１０に巻回する駆動ベルト９のテンションを調節するのである。

このようにユニットブラケット７・７に取り付けられたコンプレッサーＣを取り外す方法を説明すると、まず、図４及び図５の如く、エンジンＥのオイルパン１２とエンジンルーム床材３との間の隙間に木片２２を噛ませる。この状態で前側のユニットブラケット７を外す。この時、Ｅ／Ｃユニットは木片２２にて下方より支持されている。
次に、後側のユニットブラケット７を外す。こうして、Ｅ／Ｃユニットがユニットブラケット７・７より外れ、更にコンプレッサーブラケット１４よりボルト１５・１５・・・を抜いて、コンプレッサーＣを取り外すことができるのである。

このようにＥ／Ｃユニットを取り付けたエンジンルーム１ｂ内において、その上部には、正面視図１又は図２、平面視図９のように、吸気ダクト２３・２４・２５が配設されていて、該吸気ダクト２５とエアクリーナーＡＣの間にホースを連結して、該エアクリーナーＡＣから更にホースをエンジンＥに付設したミキサー２６に連結して、エンジンＥに吸気している。
吸気ダクト２３は枠体１の左側面に対峙していて、吸気口を設けている。そして、エンジンＥ始動用のトランス２７を吸気ダクト２３に近傍に配設するとともに、該トランスに接続する整流器２８を該吸気ダクト２３に付設している。

従来は、図７及び図８の如く、整流器２８は、コンパクト化のためにトランス２７に直接取り付けられており、また、トランス２７の配設位置は、必ずしも冷却効果の高い位置には配設されていないため、トランス２７本体と整流器２８本体の発熱が抑制されず、耐久性に問題があったので、整流器２８は大容量のものを使用しなければならなかった。
しかし、図９図示の本実施例では、整流器２８は、吸気ダクト２３に付設することで、常に吸気が当たって冷却され、耐久性が増し、大容量とする必要がなくなり、コスト安となる。

また、エンジンＥの排気は、図１２、図１３の如く、エンジンルーム１ｂより熱交換室１ａへと上方に排気管５２を延設し、ドレンフィルターＤＦを介して、室外ファン４０の外気吸入口より排出される。該ドレンフィルターＤＦは、排気中の有害物質を中和して水とともにドレンし、清浄化した排気を排出するためのものである。
この構成について、図１９より説明すると、上方開口状で、上端の口径を下端口径よりも大きくした形状の排気外管５４内において、下端を排気管５２に連結する排気内管５３を、該排気外管５４の底部より導入して配管しており、該排気外管５４の底部にはドレン排出口５４ａを、側面下端寄り部位にはドレン排出口５４ｂを開口している。
また、排気外管５４内において、該排気内管５３上端は該排気外管５４の上端位置よりも低くなっており、該排気内管５３上端よりや低い位置において、複数の連通孔５５ａ・５５ａ・・・を穿設する水平状の隔壁５５を配設しており、該隔壁５５下面と、該排気外管５４の内側面及び底部上面と、該排気内管５３の外側面とで囲まれた室内に中和剤５６（方解石（ＣａＣＯ₃ ））が充填されている。

以上のような構成のドレンフィルターＤＦにおいて、排気中のドレン分離過程を説明すると、まず、室外機のエンジンＥより排気管５２を介して排気内管５３に排気ガスが導入され、該排気内管５３上端より上方に排出される際に、排気ガス内の水分が排気外管５４の内壁面を伝って降下し、隔壁５５上に落ち、更に連通孔５５ａを通って中和剤５６内に浸入する。中和剤５６にて中和された水分はドレン排出口５４ａかドレン排出口５４ｂより排出されるのである。

なお、排気外管５４は、口径の広い上端部の内側に、別の排気外管５４の底部を嵌入することによって、複数個のドレンフィルターＤＦを接続可能となっている。一つ一つのドレンフィルターＤＦの容量が一定であっても、複数個のドレンフィルターＤＦを接続することによって、大容量の排気中のドレン分離が可能となるのである。
このようにドレンフィルターＤＦを複数個接続する場合には、上方に接続される。排気に関しては下流側、ドレンに関しては上流側になる。ドレンフィルターＤＦのドレン排出口５４ｂが、下方に接続したドレンフィルターＤＦの排気外管５４により閉塞されて、ドレンが漏れないようになっている。このために、ドレン排出口５４ｂは、排気外管５４の側面下端寄りに穿設されている。
また、上方接続側のドレンフィルターＤＦのドレン排出口５４ａは閉栓せずに開口させることによって、上方接続側のドレンフィルターＤＦからのドレンを下方接続側のドレンフィルターＤＦ内に流し、最下部に接続したドレンフィルターＤＦのドレン排出口より一括してドレン排出させることができる。なお最下部のドレンフィルターＤＦのドレン排出口は、排出口の位置関係から、ドレン排出口５４ａ・５４ｂのうち、どちらを選んでもよい。

次に、室外機の換気室１ｃ内の構成について図１０及び図１１より説明する。
換気室１ｃ部位における枠体１の前面には、横長状に開口部を有するフィン１ｄが形成されていて、この部位より外気が換気室１ｃ内に導入される。
換気室１ｃ内はエンジンルーム１ｂと隔壁２９にて隔絶されていて、フィン１ｄ部分より吸入した外気にて略外気温度と等しい温度に保持されており、この換気室１ｃ内に図１及び図２に示すように、燃料ガス管３０、レギュレーター３１、リキッドレシーバー３２、アキュムレーター３３が配設されている他、各種の電磁弁や、冷媒系、ガス系、冷却水系の各ストップバルブ、サイトグラスＳＧ等を配設している。
また、最下部には前記換気ファン５が配設されていて、フィン１ｄから導入された外気を、前記の如く床下部材２内の冷却風ダクト室２ａ内に導入する。

また、換気室１ｃ内のフィン１ｄ近傍で、換気ファン５の吸込み側には外気温度センサーＴＳが配設されている。外気温度は、室内温度との比較において、暖房設定としたり冷房設定としたりするのに必要な検出値であり、この部位に外気温度センサーＴＳを配設すれば、常時外気が吸入されていて、外気に最も近い部位であり、更に、エンジンルーム１ｂより隔絶されているので、如何なる場合にも外気温度と検出値との誤差が極めて少なくなる。

次に、熱交換室１ａ内の構成について図１２乃至図１３より説明する。
熱交換室１ａを形成する枠体１の側面及び前後面には、平面視Ｌ型の熱交換器３４が、熱交換器フレーム３５にて支持されて、二個配設されており、該熱交換器３４に冷媒管が配管されている。前面にはラジエーターＲも熱交換器３４と平行状に配設されている。
また、エンジンルーム１ｂ上方部位における前後中央付近には、エンジン余熱を回収する廃熱回収器３６が配設されていて、その前部に冷却水ポンプ３７を介設する冷却水パイプ３８を配管しており、該冷却水パイプ３８は下方のエンジンルーム１ｂ内に導入して、エンジンＥに近接させてエンジン冷却する。
また、換気室１ｃ内より上方に延設されて熱交換室１ａ内に導入された冷媒管に電子膨張弁３９が介設されている。そして、上端は開口されていて、室外ファン４０・４０にて外気導入或いは放熱可能となっている。

更に換気室１ｃ上方部位において、前部には制御ボックスＣＢが配設されている。該制御ボックスＣＢは、図１２の如く可動式となっており、この構成について図１、図２及び図１２より説明する。制御ボックスＣＢの右側にはボックス用ブラケット４１が固設されており、該ボックス用ブラケット４１の上下面に前後長状の長孔４１ａ・４１ａが穿設されている。
そして、枠体１の右側面に配設する熱交換器３４を支持する熱交換器フレーム３５の前端に水平状のブラケット４２・４２を上下に設け、該ボックス用ブラケット４１を上下より挟持し、ボルト４３・４３を該ブラケット４２・４２のボルト孔と該ボックス用ブラケット４１の上下長孔４１ａ・４１ａに嵌挿する。

通常時の制御ボックスＣＢを熱交換室１ａ内に収納した状態（図１の状態）においては、該ボックス用ブラケット４１の長孔４１ａ・４１ａの最前部にボルト４３・４３が嵌挿されて螺止され、一方、制御ボックスＣＢの底部左端寄りにはボルト孔が穿設されていて、エンジンルーム１ｂと換気室１ｃとを隔絶する隔壁２９の上端に水平状にブラケット４４を固設し、該ブラケット４４のボルト孔より制御ボックスＣＢのボルト孔にボルト４５を嵌挿螺止して、該制御ボックスＣＢを固定している。

そして、熱交換室１ａ内で、制御ボックスＣＢより後方にある電子膨張弁３９等にメンテナンス作業を施すため、該制御ボックスＣＢを除去して熱交換室１ａ内を開放状にしたい時には、ボルト４５を抜き、ボルト４３・４３の螺止を緩めて、該ボルト４３・４３を長孔４１ａ・４１ａ内にて摺動させるようにして、該制御ボックスＣＢを前方に引っ張り出す。
やがて、長孔４１ａ・４１ａの最後部位にボルト４３・４３が到達すると、該ボルト４３・４３を支点として、制御ボックス及びボックス用ブラケット４１を前方に回動する。回動後は、ボルト４３・４３を締めると、制御ボックスＣＢが回動した位置、即ち図１２中のＣＢ’されていた電子膨張弁３９等の部材が、図２の状態に開放され、前方よりメンテナンス作業を施すことができるのである。

なお、制御ボックスＣＢ内では、各電磁弁や電子膨張弁からのワイヤを、ワイヤハーネスを介して接続しているが、ワイヤの長さを充分に取っておけば、前方摺動させ、更に回動させたＣＢ’位置まで移動させても、ワイヤハーネスを取り外す手間が要らない。
即ち、電子膨張弁３９等のメンテナンス作業時には、ワイヤ断続作業はいらず、制御ボックスＣＢの移動作業だけで済む。また、ワイヤの長さも、該移動位置ＣＢ’までの移動許容分であれば、それほど長く取る必要もない。
もし制御ボックスＣＢが、このような可動式でなく、熱交換室１ａ内の収納位置にボルト等で固定させていたものであれば、メンテナンス作業に際して、ボルトを解除した後、制御ボックスＣＢをどこか別の位置に置いておかなければならず、ワイヤ断続を不要とすべくワイヤの長さを取ろうと思えば、非常に長いものとなり、室外機内には収納不可能で、実際上、ワイヤ断続作業を余儀なくされていた。この従来のものから比較すれば、制御ボックスＣＢを可動式とすることで、格段に、メンテナンス作業を容易化できるのである。

次に、熱交換室１ａ内における熱交換器３４と廃熱回収器３６との間における冷却水パイプの配管構成について、図１３、図１６乃至図１８より説明する。
冷媒管４６を内嵌する筒状の廃熱回収器３６に、エンジンルーム１ｂより冷却水Ｗａが導入され、該廃熱回収器３６よりサーモスタットＴＨに冷却水Ｗａが流出する。
該サーモスタットＴＨからは、図１３のように、ラジエーターＲに導入されるラジエーター導入パイプ４７と、ラジエーターＲを経ずに冷却水ポンプ３７に導入される直結パイプ４８とに分岐される。ラジエーター導入パイプ４７はラジエーターの入口ヘッダ４９に連結されており、直結パイプ４８は、ラジエーター出口ヘッダ５０より延設される冷却水パイプ３８に連結されている。

サーモスタットＴＨは、冷却水Ｗａの温度を検出し、温度が一定以上であれば熱交換器３４におけるラジエーターに導入して、冷却水の冷却を図る。しかし、特に暖房時において、冷却水を過度に冷却すると、エンジンＥの冷え過ぎにより燃焼コストが悪くなる。
また、廃熱回収器３６に低温の冷却水が導入されるので冷媒の熱回収が促進されず、暖房効率も悪くなる。よって、サーモスタットＴＨにおいて、一定温度以下を検出した場合は、直結パイプ４８に冷却水Ｗａを流出して、ラジエーターＲにて冷却せずに直接冷却水パイプ３８に冷却水Ｗａを送っているのである。

ここで、従来は、図１４の如く、廃熱回収器３６より直結パイプ４８をラジエーター出口ヘッダ５０に連結していたことにより、図１５に示す如く、ラジエーターＲ内における水との衝突から対流を生じ、該ラジエーター出口ヘッダ５０内にて冷却水Ｗａの放熱が起こり、冷却化されるという不具合があったが、図１３、図１６に示す構成では、直結パイプ４８は、ラジエーター出口ヘッダ５０の下流側の冷却水パイプ３８に連結されるので、ラジエーター出口ヘッダ５０内で対流を生じることもなく、冷却水Ｗａが冷却されるという不具合は生じない。

同様に、冷却水Ｗａをラジエーター出口ヘッダ５０にて冷却させずに冷却水ポンプ３７へと流出させる手段として、図１７の如く、ラジエーター出口ヘッダ５０をＵ字状にしてトラップ５０ａを設け、その下流側において、直結パイプ４８と一体状にし、この合流部位より冷却水パイプ３８を分岐配管するという構成もある。
また、図１６と同様にラジエーター出口ヘッダ５０下流側の冷却水パイプ３８に直結パイプ４８を連結する構成において、図１８の如く、該冷却水パイプ３８内における該直結パイプ４８との合流部と該ラジエーター出口ヘッダ５０の出口部位との間に、該ラジエーター出口ヘッダ５０から該直結パイプ４８との合流部位にラジエーターＲ内の低温の水が流入するのを防止すべく逆止弁５１を介設して、直結パイプ４８より冷却水パイプ３８に導入する冷却水Ｗａがより一層冷却されないようにする方法もある。

室外機の各部構成についての説明は以上であり、次に、冷媒系の構成について説明する。
まず、図２０及び図２１より、冷暖房共通の室外機中の四方弁５８とコンプレッサーＣとの間の冷媒の流通について説明すると、コンプレッサーＣの吐出口Ｄより吐出される高圧気体冷媒がオイルセパレーター５７を介して四方弁５８に供給される。一方、四方弁５８からはアキュムレーター３３を介してコンプレッサーＣに低圧気体冷媒が供給される。

暖房時の冷媒の流れについて図２０より説明する。
コンプレッサーＣより四方弁５８に供給された高圧気体冷媒は、まず、室内機５９へと供給され、室内熱交換器６０にて凝縮液化され、その際に放熱して室内を暖房し、全開状の室内電子膨張弁６１を通って、再び室外機（枠体）１内に供給され、リキッドレシーバー３２を介して電子膨張弁３９にて膨張気化され、熱交換器３４において外気より気化熱を奪って膨張する。
更に、廃熱回収器３６にて気化熱を奪って完全に気化され、低圧気体冷媒となり、四方弁５８に至り、その後、アキュムレーター３３を介してコンプレッサーＣへと回収される。なお、図中、Ｖは逆止弁、ＳＶは電磁弁、ＳＴはストレーナー、ＳＴＶはストップバルブである。

次に、冷房時の冷媒の流れを図２１により説明する。
コンプレッサーＣより四方弁５８に供給された高圧気体冷媒は、室外機内において、廃熱回収器３６を介して熱交換器３４へと供給され、外気中に凝縮熱を放出して凝縮液化され、リキッドレシーバー３２へと供給される。
リキッドレシーバー３２下流側では、電子膨張弁３９を有する回路と室内機５９へと流通する回路とに分岐しているが、電子膨張弁３９を閉弁することにより、リキッドレシーバー３２より流出された液体冷媒は、電子膨張弁３９を有する回路を通らず、室内機５９へと供給され、室内電子膨張弁６１にて膨張し、室内熱交換器６０にて更に膨張気化し、その際に室内より気化熱を奪って、室内を冷房する。
こうして、室内熱交換器６０にて気化された気体冷媒は、再び室外機内に流入して、四方弁５８に至り、その後、アキュムレーター３３を経てコンプレッサーＣに回収される。

ここで、電子膨張弁３９については、従来は、暖房時に開度調節して、リキッドレシーバー３２から送られる液体冷媒を膨張して熱交換器３４に送り、冷房時に全開状態にして、熱交換器３４側から送られる液体冷媒をそのまま通過させてリキッドレシーバー３２に供給するようにしていたが、本実施例の冷媒回路では逆止弁Ｖ等の配設により、暖房時にのみ冷媒を通し、冷房時には閉弁して冷媒を通さない構成としているのである。

一方、従来より、リキッドレシーバー３２と電子膨張弁３９との間から液体冷媒を、低圧気体冷媒回路におけるアキュムレーター３３上流側に送り込むインジェクション回路が配設されている。
これは、冷房時でコンプレッサー吐出温度が高い場合に、コンプレッサーに悪影響を及ぼすので、コンプレッサー吸入側の低圧気体冷媒を低圧化（低温化）するためのものであり、従来は、該インジェクション回路にインジェクション用電磁弁を設けて、必要時に開弁する構成としていた。

しかし、本実施例では、電子膨張弁３９は冷房時には閉弁し、冷媒本流の流通に関しては不要となっているので、これを活用すれば、インジェクション用の電磁弁も不要となる。即ち、電子膨張弁３９下流側において、熱交換器３４からの回路と合流する冷媒本流の回路と、室内機５９から流入される冷媒回路の四方弁５８上流側に合流するインジェクション回路ＩＲとを分岐させており、インジェクション回路ＩＲには、電子膨張弁３９側への流れを阻止すべく逆止弁Ｖのみ介設していて、該インジェクション回路ＩＲへの冷媒導入は、電子膨張弁３９のみで行うようしている。即ち、冷房時で、コンプレッサー吐出温度が異常高温の場合のみ、電子膨張弁３９を開弁して、インジェクション回路ＩＲに冷媒を通過させるのである。

本実施例における冷媒回路においては、このように、インジェクション用の電磁弁を電子膨張弁にて代用する他、冷媒回路の合流、分岐構成と、逆止弁Ｖ・Ｖ・・・の配設位置を工夫することによって、電磁弁ＳＶの数を極端に削減している（本実施例では、一個になっている。）。電磁弁ＳＶは制御ボックスＣＢにて自動制御されるものであるが、制御点数が減少して、故障の軽減にも繋がり、ワイヤハーネスや電磁弁の組立用のコストも削減される。

最後に、暖房効率向上のための室外ファン制御について説明する。
室外機においては、室外ファン４０の駆動に関係なく、ラジエーターＲやエンジンルーム１ｂからのエンジン廃熱が放出されている。外気が非常に低温の場合は、その上に室外ファン４０を運転すると、却って低温の外気が取り込まれて、室外機内が異常低温化し、エンジンの駆動効率が悪くなる。
そこで、従来は、一定温度（例えば０℃）以下になれば、自動的に室外ファン４０を駆動停止して、室外機内の低温化を防止していた。

しかし、これは、コンプレッサーの運転領域全般（最小吐出容量ＭＩＮ〜最大吐出容量ＭＡＸ）にわたって暖房効率を考慮したものではなく、例えば室外ファン４０を０℃未満で駆動停止する制御とした場合に、０℃未満でも室外ファン４０を運転して暖房効率が上がる場合もあれば、０℃以上でも室外ファン４０を停止した方が暖房効率が向上する場合もある。これは、コンプレッサーＣの吐出容量に左右されるものである。

そこで、図２２の如く、外気温度（℃）とコンプレッサー吐出容量（圧縮容量）との関係から、室外ファン４０を駆動すれば暖房効率が低下する境界を導き出してグラフ化する（図中Ｘ）。図中、斜線部分は、室外ファン４０を駆動すると暖房効率が低下する部位である。これをマップ化して、制御ボックスＣＢ内の制御部において記憶し、外気温度と圧縮容量との関係が、斜線部位に入る状態なら室外ファン４０駆動用のモーターをＯＦＦ、それ以外ならＯＮするようにして制御する。このように構成することで、実際の外気温度と圧縮容量に則して最適の暖房効率が確保される。

エンジンヒートポンプの室外機を前面開放した状態の正面図である。 同じく制御ボックスを離脱させて熱交換室１ａ全体を前面開放した状態の正面図である。 室外機の床下構造の組立方法を示す正面断面図である。 エンジンルーム１ｂにおけるＥ／Ｃユニット取付構成を示す平面図である。 同じく側面図である。 同じく側面図である。 従来のエンジン始動用の整流器を付設したトランスの平面図である。 同じく側面図である。 エンジン始動用トランス２７の整流器２８を吸気ダクトの吸込口に配設した構成を示すエンジン吸気系の平面図である。 室外機内の室構成を示す斜視図である。 換気室１ｃの側面略図である。 熱交換室１ａの内部平面図である。 同じく内部側面図である。 従来の直結パイプ４８をラジエーター出口ヘッダ５０に連結した構成を示す図である。 図１４の構成におけるラジエーター出口ヘッダ５０内及びラジエーターＲ内での冷却水の対流を示す図である。 直結パイプ４８をラジエーター出口ヘッダ５０下流側の冷却水パイプ３８に連結した構成を示す図である。 ラジエーター出口ヘッダ５０下端にトラップを構成し、その他端と直結パイプ４９とを一体として冷却水パイプ３８を分岐させた構成を示す図である。 図１７の構成において、逆止弁５１を設けた構成を示す図である。 排気管に連結するドレンフィルターＤＦの内部構成を示す正面断面図である。 暖房時の冷媒流動を示す冷媒回路図である。 冷房時の冷媒流動を示す冷媒回路図である。 外気温度と圧縮容量との関係から室外ファンのＯＮ・ＯＦＦ制御をするための境界を示すグラフ図である。

符号の説明

Ｅ エンジン
Ｃ コンプレッサー
Ｒ ラジエーター
ＣＢ 制御ボックス
ＴＳ 温度センサー
ＴＨ サーモスタット
１ 室外機（枠体）
１ａ 熱交換室
１ｂ エンジンルーム
１ｃ 換気室
ｄ フィン
２ 床下部材
２ａ 冷却風ダクト室
２ｂ 防振ゴム冷却用孔
２ｃ ベルト冷却用孔
２ｄ 据付脚材
３ エンジンルーム床材
３ａ 防振ゴム冷却用孔
３ｂ ベルト冷却用孔
４ 換気室床材
４ａ 傾斜部
５ 換気ファン
６ 防振ゴム
７ ユニットブラケット
９ 駆動ベルト
１４ コンプレッサーブラケット
３４ 熱交換器
３５ 熱交換器フレーム
３６ 廃熱回収器
３７ 冷却水ポンプ
３８ 冷却水パイプ
３９ 電子膨張弁
４０ 室外ファン
４１ ボックス用ブラケット
４１ａ 長孔
４２ ブラケット
４３ ボルト
４４ ブラケット
４５ ボルト
４８ 直結パイプ
５０ ラジエーター出口ヘッダ

Claims (1)

1. エンジンヒートポンプの室外機１の下方構造において、床に載置する最下部には据付脚材２ｄを付設した床下部材２を配置し、該床下部材２はプレス成形により浅皿状に形成し、該床下部材２の上面の一側には、エンジンルーム１ｂの床材３をボルト締止し、他側には換気室１ｃの床材４をボルト締止し、床下部材２とエンジンルーム床材３と換気室床材４により、床材下方に空間を有する二重構造の冷却風ダクト室２ａとし、前記床材４には、前記床板部材２の上部開放部位に対峙する位置に、連通孔を穿設した傾斜部４ａを構成し、該傾斜部４ａの換気室１ｃの側に換気ファン５を取り付け、該換気室１ｃにおける換気ファン５の吸込側との間に、室内温度との比較において冷暖房の設定を行うのに必要な外気温度を検出する外気温度センサーＴＳを配設したことを特徴とするエンジンヒートポンプの室外機。

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