JP4988289B2

JP4988289B2 - エンジン駆動式空気調和機

Info

Publication number: JP4988289B2
Application number: JP2006280949A
Authority: JP
Inventors: 定康中野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2026-10-16
Also published as: JP2008096075A

Description

本発明は、エンジン駆動式空気調和機に関する。

従来、筐体の底板上にガスエンジン駆動式の圧縮機と、当該圧縮機の吸込管及び吐出管とを備え、前記ガスエンジンの略真下の底板上に当該ガスエンジンから漏出するエンジンオイルを受ける受け皿部を備えたエンジン駆動式空気調和機が知られている。
この種のエンジン駆動式空気調和機は、室外機に配置されたガスエンジン内のエンジンオイルや圧縮機内の冷凍機油が漏出してしまうことがある。特にガスエンジンは、定期メンテナンスの実施間隔を長くするために大量のエンジンオイルを貯留しており、エンジンオイルが漏出により減少しても、次回の定期メンテナンスまで最低限のオイル量を確保できるように構成されている。このため、ガスエンジン内のエンジンオイルが室外機の外部に流出してしまった場合に、流出するオイル量も大量となってしまう。このような事態を防止すべく、漏出したエンジンオイルを受けて貯留する受け皿を設けたエンジン駆動式空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２８６２４１号公報

しかしながら、空気調和機の室外機内には冷媒配管が配設されており、低温の冷媒が流通することによって、冷媒配管の表面温度が外気温度よりも低い部位で結露水が発生してしまう。この結露水が受け皿に滴下して貯留されると、貯留された結露水の水量だけ受け皿に貯留可能なエンジンオイルの量が減少してしまい、エンジンオイルが流出する事態が生じたときに十分な量のエンジンオイルを貯留できなくなってしまう。特に、夏場や冬場等、エンジン駆動式空気調和機の稼働率が高いときほど多量の結露水が受け皿に滴下し、貯留されてしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、受け皿に貯留可能なエンジンオイルの量が結露水の貯留によって減少してしまうのを防止することのできるエンジン駆動式空気調和機を提供することを目的とする。

本発明は、筐体の底板上にガスエンジン駆動式の圧縮機と、当該圧縮機の吸込管及び吐出管とを備え、前記ガスエンジンの略真下の底板上に当該ガスエンジンから漏出するエンジンオイルを受ける受け皿部を備えたエンジン駆動式空気調和機において、前記受け皿部は、矩形箱状に形成されて、前記底板に形成される開口に嵌め込まれて設けられ、前記受け皿部の上方に、前記圧縮機、及び、当該圧縮機の吸込管及び吐出管を設け、前記受け皿部の底面上に、前記吸込管や前記圧縮機の表面で発生しエンジンオイル中に滴下した結露水を蒸発可能に前記エンジンオイルを加熱する加熱手段を設け、前記底板に、前記底板で前記受け皿部から隔てられる結露水受け皿部を設け、前記結露水受け皿部に、前記吸込管に接続されるアキュムレータを立設し、当該アキュムレータから受けた結露水を排水する排水溝を設け、前記受け皿部と、前記結露水受け皿部と、の間に、上方から滴下したエンジンオイルを含む液体を前記受け皿部に誘導する誘導板を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、受け皿部に結露水を蒸発させる加熱手段を備えることにより、エンジンオイルの受け皿に滴下したエンジンオイル及び結露水を加熱して、結露水を蒸発させて除去し、結露水の貯留によって受け皿に貯留可能なエンジンオイルの量が減少してしまうのを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態に係るエンジン駆動式空気調和機について、図面を参照しながら説明する。
図１に本実施の形態におけるエンジン駆動式空気調和機の概略構成を示す。本実施の形態のエンジン駆動式空気調和機１は、室外機３と室内機５とを備えた分離型のヒートポンプ式空気調和機である。室外機３の室外冷媒配管７と室内機５の室内冷媒配管９とが連結配管１１を介して連結され、冷媒回路１２を構成している。

室外機３は、室外に設置されるもので、室外冷媒配管７に二つの圧縮機１３Ａ，１３Ｂが並列に接続されている。これら圧縮機１３Ａ，１３Ｂは、一つのガスエンジン１５（図２参照）によって駆動されるものである。圧縮機１３Ａ，１３Ｂは、吸込側に吸込管１７が接続されており、この吸込管１７はアキュムレータ１９に接続されている。一方、圧縮機１３Ａ，１３Ｂ１の吐出側には、吐出管２１が接続されており、この吐出管２１の途中には、冷媒と油分とを分離させるためのオイルセパレータ２３が配置されている。吐出管２１は四方弁２５に接続されており、この四方弁２５には、室外熱交換器２７と電動膨張弁２９とが順に接続されている。また、室外機３には、室外熱交換器２７へ向かって送風する室外ファン３１が配設されている。

室内機５は、被調和室内に設置されるもので、空気の吸込口と吹出口との間に、室内熱交換器３３と、空気の吸込口から吹出口に向けて空気を導通させる室内ファン３５とを備えている。

上記エンジン駆動式空気調和機１では、四方弁２５を切り換えることにより冷媒回路１２を流れる冷媒の流れを切り換えて冷房運転と暖房運転とを切り換えるよう構成されている。冷房運転時には図中に示す実線矢印の方向に冷媒が流れ、暖房運転時には波線矢印の方向に冷媒が流れる。

図２は、室外機の機械室を示す斜視図である。
室外機３は、図示せぬ矩形の筐体を備え、内部がドレンパン（不図示）によって上段の熱交換室と下段の機械室とに仕切られている。上段の熱交換室の外周には、室外熱交換器２７が配置され、熱交換室の上部には、室外ファン３１が配置されている。
下段の機械室には、上述したガスエンジン１５、圧縮機１３Ａ，１３Ｂ、アキュムレータ１９等が筐体の底板３７上に配置されている。

底板３７は、板金により厚みのある矩形の箱状に形成されており、その上面には三つの矩形の開口が形成され、それぞれの開口には、開口に対応する矩形の受け皿部３９，４１及び４３が嵌め込まれている。
底板３７上の図中右側には、上方から滴下した結露水を受けるための結露水受け皿部３９が設けられている。この結露水受け皿部３９には受けた結露水を外部に排水する排水口４５（図４参照）が形成されている。
底板３７上の図中中央には、上方から滴下したオイル及び結露水を受けるための第一受け皿部４１が設けらており、底板３７上の図中左側に設けられた受け皿部には、同じく上方から滴下したオイル及び結露水をうけるための第二受け皿部４３が設けられている。
これら第一受け皿部４１と第二受け皿部４３との間には、図中上下方向に延在する梁部４４が床板３７上に架け渡されており、この梁部４４上には、矩形の第一誘導板４７が設けられている。この第一誘導板４７は、第一受け皿部４１及び第二受け皿部４３に対応しない二つの辺に壁部が形成され、上方から滴下した液体を誘導して第一受け皿部４１及び第二受け皿部４３に滴下させるように設けられている。また、第一受け皿部４１と結露水受け皿部３９との間には、矩形の第二誘導板４９が設けられている。この第二誘導板４９は、第一受け皿部４１に対応しない三つの辺に壁部が形成され、上方から滴下した液体を誘導して第一受け皿部４１に滴下させるように設けられている。

底板３７上の中央には、第一受け皿部４１及び第一誘導板４７を跨ぐように、間隔を開けて四隅を構成する四本の支柱５１が設けられている。これら四本の支柱５１は、ガスエンジン１５の四隅に設けられたステー５３を介してガスエンジン１５を下方から支持している。すなわち、ガスエンジン１５の略真下に第一受け皿部４１及び第一誘導板４７が設けられている。ガスエンジン１５は、その下部に大量のオイルを貯留するオイルパン５５を備え、このオイルパン５５の図中右側に、上述した二つの圧縮機１３Ａ，１３Ｂが取り付けられている。これら二つの圧縮機１３Ａ，１３Ｂは、ベルト５２及びプーリ５４Ａ，及び５４Ｂを介してガスエンジン１５の図示せぬクランクに取り付けられたプーリ５６と連動する。

圧縮機１３Ａ，１３Ｂの図中右側には、アキュムレータ１９が結露水受け皿部３９上に立設して配置されている。このアキュムレータ１９と圧縮機１３Ａ，１３Ｂとを接続する吸込管１７は、外周が断熱素材で覆われている。この吸込管１７は、アキュムレータ１９の上方から図中左方に延在しており、圧縮機１３Ａ，１３Ｂの上方で、下方に屈曲している。吸込管１７は、図３に示すように、圧縮機１３Ａ，１３Ｂ近傍で二つの分岐管５７Ａ，５７Ｂに分岐されている。分岐管５７Ａは、圧縮機１３Ａの図中右側上部に形成された吸込口５９Ａに接続され、同様に、分岐管５７Ｂは、圧縮機１３Ｂの図中右側上部に形成された吸込口５９Ｂに接続されている。

圧縮機１３Ａの図中左側上部には、圧縮機１３Ａ内で圧縮された冷媒を吐出するための吐出口６１Ａが形成されている。この吐出口６１Ａに接続される吐出管２１は、二つの合流管６３Ａ，６３Ｂと加熱管（加熱手段）６５と連絡管６７とを備えている。吐出口６１Ａには、合流管６３Ａが接続されている。同様に、圧縮機１３Ｂの図中左側上部には、圧縮機１３Ｂ内で圧縮された冷媒を吐出するための吐出口６１Ｂが形成されており、この吐出口６１Ｂには、合流管６３Ｂが接続されている。

合流管６３Ａと合流管６３Ｂとは、一つの加熱管６５に接続されて合流している。この加熱管６５は、圧縮機１３Ａ，１３Ｂの図中上側で下方に屈曲しており、図２に示すように、第一受け皿部４１内に延在している。加熱管６５は、外周が断熱素材で覆われていないむき出しの配管であり、第一受け皿部４１内の底面上に蛇行して配置されている。加熱管６５は、第一誘導板４７の脇を通って第二受け皿部４３に延在しており、第一受け皿部４１と同様に、第二受け皿部４３内の底面上に蛇行して配置されている。
吐出管２１の、加熱管６５と連絡管６７との間には、上述したオイルセパレータ２３が配置されている。このオイルセパレータ２３は、第二受け皿部４３内の底面上に立設して配置されており、第二受け皿部４３内に配置された加熱管６５は、オイルセパレータ２３の流入部６９に接続されている。オイルセパレータ２３の流出部７１には、外周が断熱素材で覆われた連絡管６７が接続されており、この連絡管６７は四方弁２５に接続されている。

図４は、結露水を除去する手段を示す系統図である。
ガスエンジン１５のエンジンオイルや圧縮機１３Ａ，１３Ｂの冷凍機油等のオイルは、ガスエンジン１５のクランクや圧縮機１３Ａ，１３Ｂの回転軸の軸受、ガスエンジン１５及び圧縮機１３Ａ，１３Ｂを構成する構成部材どうしの接合部から漏出してしまうことがあり、この漏出したオイルは下方に滴下する。室外機３は、ガスエンジン１５や圧縮機１３Ａ，１３Ｂ等のオイルを使用する機器の略真下に、第一受け皿部４１、第二受け皿部４３、第一誘導板４７（図２参照）及び第二誘導板４９（図２参照）を底板３７（図２参照）上に設けている。滴下したオイルは、第一受け皿部４１、第二受け皿部４３、第一誘導板４７及び第二誘導板４９のいずれかで受けて、第一受け皿部４１内あるいは第二受け皿部４３内に貯留される。このとき、滴下したオイルを第一誘導板４７が受けると、第一誘導板４７はオイルを第一受け皿部４１あるいは第二受け皿部４３に誘導する。一方、滴下してオイルを第二誘導板４９が受けると、第二誘導板４９はオイルを第一受け皿部４１内に誘導する。

室外機３が動作すると、アキュムレータ１９に四方弁２５（図１参照）から冷媒回路１２で冷やされた低温の冷媒が供給される。アキュムレータ１９に供給された低温の冷媒は、吸込管１７を通って圧縮機１３Ａ，１３Ｂに流れる。アキュムレータ１９、吸込管１７の断熱材で覆われていない部分及び圧縮機１３Ａ，１３Ｂの吸込口５９Ａ，５９Ｂ等の表面は、内部を流れる低温の冷媒によって外気よりも低い温度に冷やされ、結露水が発生してしまう。アキュムレータ１９と四方弁２５との間で発生した結露水は、滴下して排水口４５から外部に排水される。一方、吸込管１７は、第一受け皿部４１の上方で圧縮機１３Ａ，１３Ｂに接続されており、この吸込管１７や圧縮機１３Ａ，１３Ｂ等の表面で発生した結露水は、第一受け皿部４１内や第二受け皿部４３内に滴下する。

加熱管６５及びオイルセパレータ２３は、圧縮機１３Ａ，１３Ｂで圧縮されて高温になった冷媒が内部に流れて加熱（約８０〜１００℃）されており、第一受け皿部４１内や第二受け皿部４３に滴下したオイル及び結露水を加熱し、結露水を蒸発させて除去する。

本実施の形態では、第一受け皿部４１及び第二受け皿部４３内の底面上に蛇行させた加熱管６５を配置し、第二受け皿部４３内の底面上にオイルセパレータ２３を立設して配置していることにより、第一受け皿部４１及び第二受け皿部４３内に滴下したオイル及び結露水を加熱して、結露水を蒸発させて除去し、結露水の貯留によって第一受け皿部４１及び第二受け皿部４３内に貯留可能なオイルの量が減少してしまうのを防止することができる。このとき、高温の冷媒が流れる吐出管２１の一部とオイルセパレータ２３を用いることにより、新たに加熱手段としての熱源を追加して設ける必要がなく、特に吐出管２１は、第一受け皿部４１及び第二受け皿部４３の近傍で圧縮機１３Ａ，１３Ｂに接続されているため、第一受け皿部４１及び第二受け皿部４３内に導いて配置するのが容易である。
また、本実施形態では、床板３７に架け渡された梁部４４を挟んで第一受け皿部４１と第二受け皿部４３とが設けられているため、床板３７の剛性を高くすることができる。

以上、一実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものでないことは明らかである。
上記実施の形態では、加熱管６５の下流側にオイルセパレータ２３を配置しているが、これに限定されず、加熱管６５の上流側にオイルセパレータ２３を配置してもよい。
また、上記実施の形態では、オイルセパレータ２３と四方弁２５との間には、外周が断熱素材で覆われた連絡管６７が接続されているが、これに限定されず、オイルセパレータ２３と四方弁２５との間に、加熱管６５と同様に外周が断熱素材で覆われていない配管を接続し、この配管を第一受け皿部４１及び第二受け皿部４３の底面上に蛇行して配置してもよい。
さらに、上記実施の形態では、加熱管６５が配置される受け皿が、第一受け皿部４１と第二受け皿部４３との二つの受け皿に分割して設けられているが、これに限定されず、一つの大きな受け皿を設けてもよい。
さらにまた、上記実施の形態では、加熱手段として加熱管６５やオイルセパレータ２３を用いているが、これに限定されず、受け皿に滴下する結露水を蒸発させることができれば、ガスエンジンのラジエタやヒータ等のその他の熱源を加熱手段として用いてもよい。
また、上記実施の形態では、加熱手段を第一受け皿部４１及び第二受け皿部４３に設けているが、これに限定されず、加熱手段を第一誘導板４７や第二誘導板４９に設けてもよい。

本発明の実施の形態に係るエンジン駆動式空気調和機の概略構成を示す図である。室外機の機械室を示す斜視図である。圧縮機を示す斜視図である。結露水を除去する手段を示す系統図である。

符号の説明

１エンジン駆動式空気調和機
１３Ａ，１３Ｂ圧縮機
１５ガスエンジン
１７吸込管
２１吐出管
２３オイルセパレータ
３７底板
４１第一受け皿部
４３第二受け皿部
６５加熱手段

Claims

筐体の底板上にガスエンジン駆動式の圧縮機と、当該圧縮機の吸込管及び吐出管とを備え、前記ガスエンジンの略真下の底板上に当該ガスエンジンから漏出するエンジンオイルを受ける受け皿部を備えたエンジン駆動式空気調和機において、
前記受け皿部は、矩形箱状に形成されて、前記底板に形成される開口に嵌め込まれて設けられ、
前記受け皿部の上方に、前記圧縮機、及び、当該圧縮機の吸込管及び吐出管を設け、
前記受け皿部の底面上に、前記吸込管や前記圧縮機の表面で発生しエンジンオイル中に滴下した結露水を蒸発可能に前記エンジンオイルを加熱する加熱手段を設け、
前記底板に、前記底板で前記受け皿部から隔てられる結露水受け皿部を設け、
前記結露水受け皿部に、前記吸込管に接続されるアキュムレータを立設し、当該アキュムレータから受けた結露水を排水する排水溝を設け、
前記受け皿部と、前記結露水受け皿部と、の間に、上方から滴下したエンジンオイルを含む液体を前記受け皿部に誘導する誘導板を設けた
ことを特徴とするエンジン駆動式空気調和機。