JPH0439578A - エンジン駆動式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジン駆動式空気調和機に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来より、エンジンを圧縮機の駆動源とするエンジン駆
動式空気調和機（以下ＧＨＰと略記する）があるが、そ
の冷房運転時において、室外温度が低い場合や室内温度
が低くなった場合には次のような不具合が生じる。

即ち、上述の場合には、冷媒回路の特性から、冷媒回路
の低圧側配管内の冷媒温度が低下するために、室内熱交
換器の表面温度が下がり、室内熱交換器の表面凍結が誘
発される。この状態で冷房運転を続けると、室内熱交換
器が完全に凍結し、その能力が著しく低下してしまうの
で、正常な冷房運転状態を維持できなくなってしまう。

そこで、従来では、圧縮機の作動を停止し、即ち冷媒流
を停止することで室内熱交換器での熱交換を停止し、こ
こで、室内熱交換器を包設する室内機のファンのみを運
転して凍結を防止する。

即ち、凍結防止のために冷房運転を停止して送風運転の
みを行い、凍結解除後に再度冷房運転を行うというサイ
クルを繰り返すものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述のエンジン駆動式空気調和機では、凍結防
止のための送風運転時には、室内が冷房されないため不
快感を与えることになる。

そこで、本発明では冷房運転を継続したまま室内熱交換
器の凍結防止を行うことを、その技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 前述した本発明の技術的課題を解決するために講じた本
発明の技術的手段は、圧縮機と膨張弁と室内熱交換器と
室外熱交換器とを有する冷媒回路と、圧縮機を駆動する
エンジンと、エンジンの冷却水と冷媒回路内の冷媒との
熱交換を行う補助熱交換器とを有するエンジン駆動式空
気調和機において、室内熱交換器の凍結を温度センサが
感知すると、補助熱交換器が作動するようにしたことで
ある。

（作用） 上述した本発明の技術的手段によれば、室内熱交換器の
凍結時には補助熱交換器が作用して、室内熱交換器を流
れる冷媒温度が上昇するので、その凍結を解除できる。

（実施例） 以下、本発明の技術的手段を具体化した実施例について
添付図面に基づいて説明する。

第１図において、エンジン駆動式空気調和機Ｃ以下ＧＨ
Ｐと略記する）１０の室内機１１（ここでは１台を示す
が、特にこの台数に限定されるものではない）には、冷
媒配管１２中に挿設された室内熱交換器１３及び冷媒配
管１２外同部に固設された温度センサ１４が包設されて
いる。

一方、室外機１５内にはエンジンルーム１６が形成され
、このエンジンルーム１６内には、エンジン１７及びそ
の補機類とコンプレッサ１８が配設されている。

エンジン１７は、例えばガスをその燃料とするものであ
り、その吸気管１９の一端は室外機１５の外部へと突出
し、その途中にはインテークサイレンサ２０及びエアク
リーナ２１がエンジンルーム１６内に配設されている。

一方、エンジン１７の排気管２２の一端は１機１５の外
部へと突出し、その途中には排ガス−冷却水熱交換器２
３がエンジンルーム１６内に配設され、マフラー２４が
室外機１５内に配設されている。

また、エンジン１７は水冷方式をとっており、その冷却
水配管２５は以下の様に構成されている。

即ち、エンジンルーム１６内に配設されたポンプ２６か
ら吐出された冷却水は、エンジン１７と排ガス−冷却水
熱交換器２３を並列的に流れ、この後一体となって冷却
水配管２５中を流れてエンジンルーム１６を出る。次に
室外機１５内において、通常冷房運転時には電磁弁２７
を介してラジエタ２９に流れ、通常暖房運転時には電磁
弁２８を介して冷却水−冷媒熱交換器（補助熱交換器）
３０に流れ、ポンプ２６へと還流する。但し、冷却水配
管２５上のラジエタ２９下流側にはフィラーネック３１
が配設され、またリザーバタンク３２が接続されている
。

更に、エンジン１７は図示しないガスタンクからガス配
管３３を介して燃料ガスを供給され、ガス配管３３上に
は、電磁弁３４・３５及びガスレギュレータ３６が配設
されている。

さて、空気調和機の主構成である冷媒回路３７は冷媒配
管１２上に配設された各種構成装置から成り、冷媒配管
１２内を冷媒が流れる。

即ち、冷媒配管１２上には、コンプレッサ１８・オイル
セパレータ３９・四方切換弁４０・室外熱交換器４１・
膨張弁４２が配設され、次に室内機１１内の室内熱交換
器１３が配設され、この後、再度四方切換弁４０を介し
て冷却水−冷媒熱交換器３０・アキュムレーター４４が
配設されでいる。

ここで、オイルセパレータ３９は、コンプレッサ１８を
潤滑する潤滑オイルが冷媒配管１２を四方切換弁４０へ
と流出するのを防止するものである。四方切換弁４０は
冷媒回路３７を暖房モードと冷房モードに切り換えるも
のである。

また、冷媒配管１２上の冷却水−冷媒熱交換器３０とア
キュムレータ４４との間には感温筒４３が配設されてい
る。

更に、ラジエタ２９及び室外熱交換器４１の前面には、
モータ４７・４８°により駆動されるファン４９・５０
が配設されている。尚、室内熱交換器１３の前面にも夫
々図示しない同様のモータ及びファンが配設されている
。

以上に挙げた（１．ＨＰＩＯの各構成装置は、そのほと
んどが図示しない電子制御装置により作動を制御されて
いる。

以上の構成を有するＧＨＰ　１０の作動について以下に
説明する。

本発明は、特にＧＨＰ　１０の冷房モードにて運転され
る時にのみ適用されるので、暖房モードについての説明
は省略する。

室内機１１の運転状況は室内機１１に付属している図示
しない操作装置を、ＧＨＰ　１０の使用者が操作するこ
とで決定される。

従って、操作装置により運転命令が発せられると、その
運転命令は図示しない通信手段により電子制御装置に伝
達され、エンジン１７が始動されると共にコンプレッサ
１８が作動するので、冷媒回路３７内を冷媒が流れる。

いま、室内機１１が運転されているとすると、冷媒配管
１２中を冷媒が循環している。即ち、コンプレッサ１８
により吐出された高温・高圧のガス状冷媒はオイルセパ
レータ３９・四方切換弁４０を介して室外熱交換器４１
へと流れる。この室外熱交換器４１において、ファン５
０等の作用により冷媒は空気中へと熱を出すことで凝縮
し、高温・高圧の液状＋ガス状冷媒になる。

次に、この冷媒は膨張弁４２で膨張することで、低温・
低圧の液状＋ガス状冷媒になり、室内熱交換器１３へ流
れていく。室内熱交換器１３では、ファン等の作用によ
り冷媒は空気中の熱を奪うことで蒸発し、低温・低圧の
ガス状冷媒になる。ここで、冷媒が空気中の熱を奪うこ
とで室内が冷房され、室内熱交換器表面に結露すること
で室内が除湿される。

この後、冷媒は四方切換弁４０を介して冷却水冷媒熱交
換器３０を通り、アキュムレータ４４を介してコンプレ
ッサ１８へと還流してくる。

このとき、電磁弁２７が開放され、電磁弁２８は閉鎖さ
れているので、エンジン１７の冷却水はラジエタ２９に
のみ流れ、ここでファン４９等の作用により放熱するこ
とでエンジンを冷却している。また、電磁弁２８が閉鎖
されているので、冷却水−冷媒熱交換器３０は、冷媒配
管１２中の冷媒に対して何ら作用を及ぼすものではない
。

さて、いま室外温度又は室内温度のいずれかが低い時に
は、冷媒配管１２内の低圧側（膨張弁４２からコンプレ
ッサ１８まで）圧力が低くなりやすく、即ち冷凍回路の
特性から冷媒温度も低くなるため、その温度が例えばＯ
″ＣＣ以下ると、室内熱交換器１３の表面結露が凍結す
る。

すると、室内熱交換器１３の熱交換能力が低下してしま
うため、凍結を防止する必要がある。そこで、ＧＨＰＩ
Ｏの電子制御装置は室内熱交換器１３の表面が凍結した
場合には、第２図に示すサブフローチャートを実行する
。

即ち、まず、ステップＰ１においてこのサブフローチャ
ートがスタートし、ステップＰ２において温度センサ１
４の感知する温度Ｔが所定温度も（例えば０°Ｃとする
）よりも低いかどうかを判定する。

いま、Ｔ＜ｔである場合にはステップＰ３に進み、電磁
弁２８を開く。すると、冷却水配管２５を流れる高温冷
却水が、ラジェタ２９だけでなく冷却水−冷媒熱交換器
３０へと流れ込む。従って、冷媒配管１２中の低温・低
圧のガス状冷媒が過熱されていく。

このとき、冷却水−冷媒熱交換器３０で冷媒配管１２中
の低温・低圧のガス状冷媒が過熱されるので、低圧側冷
媒の過熱度調整のために感温筒４３に基づいて膨張弁４
２が通常運転時よりも大きく開く。従って、室内熱交換
器１３へと流入する液状＋ガス状冷媒は、この室内熱交
換器１３のみでは完全にガス化されず、冷却水−冷媒熱
交換器３０において完全にガス化されることとなる。

また、このとき同時に、冷媒配管１２内の低圧側（膨張
弁４２からコンプレッサ１８まで）温度はどの部分でも
ほぼ一定であるので、室内熱交換器１３内の冷媒温度も
上がる。従って、室内熱交換器１３の表面凍結が解除で
きる。

そして、室内熱交換器１３の表面凍結の解除は、ステッ
プＰ２において温度センサ１４の感知温度Ｔ＞ｔとして
判断されて、ステップＰ４へと進み、電磁弁２８を閉じ
た後に、ステップＰ５から図示しないメインルーチンへ
とリターンする。

〔発明の効果〕

以上に示した様に本発明では、室内熱交換器の凍結時に
は補助熱交換器が作用して、室内熱交換器を流れる冷媒
温度が上昇するので、冷房運転を停止することなくその
凍結を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例のエンジン駆動式空気調和機１
０の構成図を示す。第２図は、本発明実施例のエンジン
駆動式空気調和機１０の作動制御のサブフローチャート
を示す。 １０・・・エンジン駆動式空気調和機、１３・・・室内
熱交換器、 １４・・・温度センサ、 １７・・・エンジン、 １８・・・圧縮機、 器）、 ・冷却水 冷媒熱交換器（補助熱交換 ・・・冷媒回路、 ・・・室外熱交換器、 ・・・膨張弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧縮機と膨張弁と室内熱交換器と室外熱交換器とを有す
   る冷媒回路と、該圧縮機を駆動するエンジンと、該エン
   ジンの冷却水と前記冷媒回路内の冷媒との熱交換を行う
   補助熱交換器とを有するエンジン駆動式空気調和機にお
   いて、 前記室内熱交換器の凍結を温度センサが感知すると、前
   記補助熱交換器が作動することを特徴とするエンジン駆
   動式空気調和機。