JP5609942B2

JP5609942B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JP5609942B2
Application number: JP2012215148A
Authority: JP
Inventors: 慎一中根
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2026-07-28
Also published as: JP2012255647A

Description

本発明は、圧縮機がエンジンにより駆動される空気調和装置に係り、特にエンジンを作動するのに燃料ガスを用いたガスエンジン・ヒートポンプ方式の空気調和装置に関する。

従来より空気調和装置の一種として圧縮機をガスエンジンにより駆動するガスヒートポンプ方式の空気調和装置が知られている。このような空気調和装置では、室外機が、上述した圧縮機、四方弁、室外熱交換器および室外膨張弁を備え、室内機が室内熱交換器および室内膨張弁を備えている。

そして冷房運転時には、四方弁を冷房側に切り換えることにより、室外熱交換器が凝縮器となり、室内熱交換器が蒸発器となって、冷媒の蒸発熱により室内熱交換器が室内を冷房する。また暖房運転時には、四方弁を暖房側に切り換えることにより、室外熱交換器が蒸発器となり、室内熱交換器が凝縮器となって、冷媒の凝縮熱により室内熱交換器が室内を暖房する。

冷媒を圧縮する圧縮機を駆動するガスエンジンは、燃料であるガス（例えば、都市ガスあるいはプロパンガス）および空気（外気）が供給されて作動する。ガスエンジンに空気を供給する空気供給経路には、空気と雨水などの液体を分離し空気のみを供給するために、あるいは吸気音を低減するために所定の空間を有した箱状の吸気チャンバが設けられている。

ところで、ガスエンジンの低回転時には、供給されるガス燃料の量が少なくなるため、強風などにより吸気チャンバ内の圧力が増大すると、ガス燃料濃度が低くなりすぎ、ガスエンジンが停止してしまう可能性があった。

そこで、ガスエンジン（３０）に空気を供給するための吸気チャンバ（６０）に圧力開閉蓋（６１）および圧力開放口（７５）を設け、強風などにより吸気チャンバ（６０）内の圧力が急激に上昇した場合に圧力開閉蓋（６１）を開状態として、圧力開放口（７５）を介して余分な圧力を逃がす圧力逃がし部を備えた空気調和装置が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、一般的にガスミキサーを使用するガスエンジンでは、燃料であるガス燃料の供給元圧（２〜３ｋＰａ）をレギュレータにより大気圧状態まで減圧し、エンジンの吸気負圧で吸引している。そのため、強風時、吸気管内に強風が入り込んで吸気管内が大気圧以上になるとガス燃料が吸引されにくくなる。従って、強風などにより吸気チャンバ（６０）内の圧力が上昇すると、圧力開閉蓋（６１）が開く以前にガス燃料の供給ができなくなり、ガスエンジン（３０）が停止してしまう、所謂エンスト現象が発生する虞があった。

特開２００３−２３２５７８号公報

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ガスエンジンを低回転で運転している場合においても、強風などによるガスエンジン停止を簡素な構成で確実に防止することが可能な空気調和装置を提供することを課題とする。

第１の技術的手段は、筐体内に圧縮機および前記圧縮機を駆動するエンジンを有する空
気調和装置において、前記筐体の対向する側面外壁に臨ませた外気に直接開口する２つの
空気取入口と、前記空気取入口間を連通する管路と、前記筐体の側面外壁に配設されるコ
の字形状のカバーと、を備え、前記管路および前記空気取入口は、前記カバーによって形
成されることである。

第２の技術的手段は、第１の技術的手段において、前記カバーは前記筐体の一方の側面まで延在していることである。

第３の技術的手段は、第１の技術的手段において、前記管路は直線状に連通しているこ
とである。
第４の技術的手段は、第１の技術的手段乃至第２の技術的手段のいずれか一つにおいて
、前記空気取入口は前記筐体の端部に開口していることである。

請求項１の発明によれば、筐体の一方の側面外壁に臨ませた外気に直接開口する空気取
入口と、空気取入口を配設した側面外壁にコの字形状のカバーを備えたことにより、強風により吸気通路の圧力が上昇しても、ガス燃料が供給できエンジンが止まることはない。

本発明に係る第一の実施形態を表す側面図である。図１、図３のＩＩ−ＩＩ断面図である。本発明に係る第二の実施形態を表す側面図である。本発明に係る第三の実施形態を表す側面図である。図４のＶ−Ｖ断面図である。

以下、本発明の第一の実施形態について、図を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態を示す空調装置の室外機１の側面図であり、図２はその内部の平面図である。

筐体１０の内部にはガスエンジン１１、圧縮機１２、その他図示しない四方弁、室外熱交換器および室外膨張弁などが配設されている。

圧縮機１２はベルトなどの駆動力伝達手段によりガスエンジン１１と連結され、ガスエンジン１１の駆動力により冷媒を圧送する。

ガスエンジン１１には、空気および燃料の混合比率を調整するガスミキサー１３および空気と雨水などの液体を分離し空気のみを供給する吸気チャンバ１４が接続されている。

なお、吸気チャンバ１４はサイレンサーとしても機能し、供給空気の吸気音を低減させる機能も有している。

吸気チャンバ１４は通路１５を介して通路１６に連通し、通路１６は筐体１０の対向する側面に空気取入口１７（１７ａと１７ｂ）を開口し空気を取り入れている。ここで、吸気チャンバ１４と通路１５とが第２の管路に相当し、通路１６が第１の管路に相当する。

ガスエンジン１１に供給される空気は、空気取入口１７から通路１６、通路１５を介して吸気チャンバ１４に入り、吸気チャンバ１４内で雨水などの液体を分離しガスミキサー１３に到る。一方、ガス燃料は供給元圧（２〜３ｋＰａ）をレギュレータ１９により大気圧状態まで減圧してガスミキサー１３に供給され、ガスミキサー１３では所定の混合比に空気と混合された後、ガスエンジン１１に吸引される。

室外機１が強風に晒された場合を説明する。

例えば、図２のＬ方向の風向きでは、空気取入口１７（１７ａと１７ｂ）から強風が入ることがないので、通路１６、通路１５とも大気圧より上昇することが抑制され、燃料ガスはガスエンジン１１に吸引される。

次に、図２のＲ方向の風向きでは、空気取入口１７ｂから強風が入ることになるが、通路１６は対向する面の空気取入口１７ａに直線状に連通しているので、強風は空気取入口１７ａから吹き出すこととなり、通路１５が大気圧より上昇することが抑制され、燃料ガスはガスエンジン１１に吸引される。

さらに、図２のＱ方向（Ｓ方向）の風向きでは、強風の一部が空気取入口１７ｂ（１７ａ）から強風が入ることになるが、Ｒ方向の風向きの場合と同様に、空気取入口１７ａから吹き出すこととなり、通路１５が大気圧より上昇することが抑制される。

つまり、どのような方向からの強風に対しても、通路１５、吸気チャンバ１４、ガスミキサー１３からなる吸気通路は大気圧以上になることがないので、燃料ガスは安定してガスエンジン１１に吸引される。

図３は、本発明の第二の実施形態を示す空調装置の室外機１の側面図であり、第一の実施形態と同様の構成には同一の番号を付与し説明の詳細を省略する。

第一の実施形態との相違点は、通路１６を筐体１０の外側に設けた点である。筐体１０の一側面に開口した通路１５を覆う略コの字形状のカバー１８を筐体１０の全幅方向に配設することにより、第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図４は、本発明の第三の実施形態を示す空調装置の室外機１の側面図であり、図５はその内部の平面図である。第二の実施形態と同様の構成には同一の番号を付与し説明の詳細を省略する。

第二の実施形態との相違点のひとつは、カバー１８が筐体１０の全幅方向に配設されるのではなく、カバー１８の一端は筐体１０の一方の側面まで延在して空気取入口１７ａを形成し、他端は筐体１０の他方の側面の手前に止まってを形成していることである。もう一つの相違点は、ガス燃料を減圧するレギュレータ１９が、カバー１８が筐体１０の一方の側面まで延在して空気取入口１７ａを形成する筐体１０の側面内壁に配設されていることである。

第三の実施形態の室外機１が強風に晒された場合を説明するに、風向きＬ方向、Ｑ方向、Ｒ方向は第一の実施形態と同様であるので省略する。

Ｓ方向の風向きでは、空気取入口１７ａ（第一の空気取入口）と空気取入口１７ｃ（第二の空気取入口）との両空気取入口が強風に晒されることとなるので、通路１６の圧力が上昇することとなる。

しかし、強風はレギュレータ１９にも影響を及ぼす。レギュレータ１９は、大気圧状態まで減圧してガスミキサー一３にガス燃料を供給するのであるが、大気圧状態とは、すなわちレギュレータ１９の雰囲気圧力のことであるので、強風によりレギュレータ１９の雰囲気圧力が上昇すると、ガスミキサー１３へ供給するガス燃料の圧力も上昇する。その結果、強風により通路１６の圧力が上昇し、通路１５と吸気チャンバ１４との圧力が上昇しても、ガス燃料が供給できエンジンが止まることはない。

１・・・室外機
１０・・・筐体
１１・・・ガスエンジン（エンジン）
１２・・・圧縮機
１３・・・ガスミキサー
１４・・・吸気チャンバ
１５・・・通路（第２の管路）
１６・・・通路（第１の管路）
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ・・・空気取入口
１９・・・レギュレータ

Claims

筐体内に圧縮機および前記圧縮機を駆動するエンジンを有する空気調和装置において、
前記筐体の対向する側面外壁に臨ませた外気に直接開口する２つの空気取入口と、
前記空気取入口間を連通する管路と、
前記筐体の側面外壁に配設されるコの字形状のカバーと、を備え、
前記管路および前記空気取入口は、前記カバーによって形成される
ことを特徴とする空気調和装置。
請求項１において、
前記カバーは前記筐体の一方の側面まで延在していることを特徴とする空気調和装置。
請求項１において、
前記管路は直線状に連通していることを特徴とする空気調和装置。
請求項１または、請求項２において、
前記空気取入口は前記筐体の端部に開口していることを特徴とする空気調和装置。