JPH05294287A - 船舶用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 停船中に於ける船舶用空調装置の冷却水温上
昇による冷房能力不足の問題を解消する。 【構成】 船外の水によって冷却される室外熱交換器３
に、本来の第１の熱交換冷媒管３ａとは別に独立した第
２の熱交換冷媒管３ｂを設ける。室内熱交換器５の冷媒
出口側７から分岐して第２の熱交換冷媒管３ｂを介しア
キュームレータ６の冷媒導入側８に至るバイパス回路９
を設けると共に、バイパス回路９を開閉する電磁弁１０
をバイパス回路９中に設ける。室外熱交換器３に供給さ
れる水の温度が設定以上になると、制御回路により電磁
弁１０が開き、室内熱交換器５から蒸発した低温の冷媒
がバイパス回路９を通って第２の熱交換冷媒管３ｂに流
れ、これによって室外熱交換器３に供給される水の温度
が設定値以下に抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は船舶用空調装置に係わ
り、詳しくは停船中に於ける冷房性能の安定化に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エンジン駆動式の船舶用空調装置では、
空調装置の室外熱交換器とエンジンの運転中に於ける冷
却は、船外より取水し船外に排水させて循環させる船外
の水によって行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】併しながら、停船中に
空調装置を運転して船内を冷房する場合、空調装置の室
外熱交換器とエンジンを冷却する循環水は、熱交換され
て昇温し船外に排水されるので、長時間運転すると、船
外より取水する部分の水の温度は次第に上昇する。

【０００４】そのため、船外より取水する水の温度が、
ある温度以上（例えば２９℃以上）になると、熱負の増
大によって冷凍サイクルの異常高圧が生じ、空調装置の
運転が停止し、船内が冷房されないという問題があっ
た。

【０００５】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
ので、空調装置の室外熱交換器に供給される水の温度が
設定温度以上にならないように、冷凍サイクルを利用し
て冷却することにより、停船中の船内の冷房に於ける空
調装置の熱負荷の増大によって冷房されないという問題
を解消することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、冷媒圧縮機，室外熱交換器，減圧装置，
室内熱交換器及びアキュームレータが順次接続された成
る船舶用空調装置に於いて、前記室外熱交換器内にあっ
て前記冷媒圧縮機と前記減圧装置の間に設けられ、水に
よって熱交換される第１の熱交換冷媒管と、前記室外熱
交換器内にあって前記第１の熱交換冷媒管とは独立して
設けられ、水によって熱交換される第２の熱交換冷媒管
と、前記室内熱交換器の前記アキュームレータ側への冷
媒出口側から分岐して前記第２の熱交換冷媒管を介し前
記アキュームレータの冷媒導入側に接続されるバイパス
回路と、このバイパス回路中に設けられ、バイパス回路
を開閉する電磁弁と、前記室外熱交換器で熱交換される
水の温度を検出する温度センサと、この温度センサの検
出温度によって前記電磁弁を開閉する制御手段と、を備
えた構成の技術的手段を用いるものである。

【０００７】

【作用】上記の手段によれば、船舶用空調装置の冷房運
転に於いて、室外熱交換器に供給される水の温度が設定
温度以上によると、電磁弁が開いてバイパス回路を介し
室内熱交換器で蒸発した低温の冷媒の一部が室外熱交換
内にある第２の熱交換冷媒管中を流れるので、この低温
の冷媒によって、第２の熱交換冷媒管表面を循環する水
は冷却され、それに伴い室外交換器の第１の熱交換冷媒
管表面を循環する水も冷却される。

【０００８】そのため、冷媒圧縮機より供給される高温
・高圧のガス冷媒は、第１の熱交換冷媒管で十分に冷却
されて凝縮液化するので、空調装置の熱負荷の増大は抑
えられる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の船舶用空調装置の概略構成図で
ある。図１に於いて、１は後述のエンジンにより駆動さ
れる冷媒圧縮機で、冷媒圧縮機１の吐出側は、冷媒の流
れ方向を切替える電磁式の四方弁２を介して室外熱交換
器３に接続されている。

【００１０】この室外熱交換器３は、冷房運転では凝縮
器として働き、暖房運転では蒸発器として働くものであ
り、冷媒圧縮器１からの冷媒と後述の船外から供給され
る水との間で熱交換を行うものである。

【００１１】室外熱交換器３には、冷媒を流す第１の熱
交換冷媒管３ａと第２の熱交換冷媒管３ｂが設けられて
おり、第１の熱交換冷媒管３ａの一方は四方弁２を介し
て冷媒圧縮機１側に、他方は冷媒を減圧膨張させるキャ
ピラリ４ａ絞り４ｂより成る減圧装置４を介して室内熱
交換器５に接続されている。

【００１２】この室内熱交換器５は、冷房運転では蒸発
器として働き、暖房運転では凝縮器として働くものであ
り、冷媒を船内の空気と熱交換を行って船内を冷房又は
暖房するものである。

【００１３】室内熱交換器５は、四方弁２を介してガス
冷媒を導出するアキュームレータ６に接続されており、
アキュームレータ６より冷媒圧縮機１の吸入側に接続さ
れ、周知のヒートポンプの回路が形成されている。

【００１４】ここで、本発明では、室内熱交換器５のア
キュームレータ６へ通じる四方弁２方向の冷媒出口側７
より分岐し、室外熱交換器３の第２の熱交換冷媒管３ｂ
の一方側に接続され、他方側がアキュームレータ６の冷
媒導入側８に接続されるバイパス回路９が設けられてお
り、更に、本発明では、室内熱交換器５と室外熱交換器
３の第２の熱交換冷媒管３ｂを接続するバイパス回路９
中には、通電により開弁する電磁弁１０が設けられ、以
上により、本発明の冷媒回路が構成されている。 な
お、室外熱交換器３に対して、フィルタ１３を介して船
外の水を取水し供給する送水ポンプ１１が設けられてお
り、フィルタ１３と送水ポンプ１１の間の送水管路中に
は、取水された船外の水の温度を検出する温度センサー
１２が設けられている。

【００１５】図２は、上記船舶用空調装置の室外機の斜
視図である。図２に於いて、２０は冷媒圧縮機１を駆動
するエンジンで、送水ポンプ１１により取水される図の
矢印Ｗ１で示す船外の水は、室外熱交換器３に供給され
て冷媒と熱交換されてから、図の矢印Ｗ２で示すように
船外へ排水される。また、別の送水ポンプ（図示せず）
により取水される船外の水は、エンジン２０に供給され
てエンジン２０を冷却してから、船外へ排水される。

【００１６】図３は、上記船舶用空調装置の要部の電気
回路図である。図３に於いて、３５は冷房側接点Ｃと暖
房側接点Ｈを有す空調スイッチ、３１，３２，３３及び
３４はリレーで、これ等は電源３６より夫々並列に導か
れて制御回路３０に接続されており、リレー３１，３
２，３３，及び３４の接点３１ａ、３２ａ，３３ａ及び
３４ａが、同様に電源３６より夫々並列に導かれてい
る。

【００１７】これ等のリレー接点の中、接点３１ａはエ
ンジン２０の駆動を冷媒圧縮機１に伝達する電磁クラッ
チ２１に、接点３２ａは四方弁２に、接点３３ａは送水
ポンプ１１に、接点３４ａは電磁弁１０に夫々接続され
ており、温度センサー１２が制御回路３０に接続されて
いて、以上により電気回路が構成されている。

【００１８】次に、本実施例の作動について、図４と図
５のフローチャートに基づいて説明する。先づ冷房運転
の場合について説明すると、図３に於いて空調スイッチ
３５を冷房側接点Ｃに入れることにより、制御回路３０
指示によってリレー３１と３３に通電され、接点３１ａ
と３３ａが閉じる。それにより、電磁クラッチ２１がＯ
Ｎして冷媒圧縮機１が作動すると共に、四方弁２はＯＦ
Ｆして冷房側に入っているので、図１の実線の矢印で示
す方向に冷媒が循環し、以下、図４の冷房運転がスター
トする。

【００１９】同時に、送水ポンプ１１が作動して船外よ
り取水され、室外熱交換器３への水の供給と船外への排
水が始まる。送水ポンプ１１より供給される水の温度
は、温度センサー１２で検出され（ステップ１００）、
検出温度Ｔｗを判定し（ステップ１１０）、検出温度Ｔ
ｗが例えば２９℃より低い場合はステップ１００に戻
り、２９℃より高くなった場合は、図３に於いてリレー
３４に通電され、接点３４ａが閉じて電磁弁１０がＯＮ
し（ステップ１２０）、バイパス回路９が開く（ステッ
プ１３０）。

【００２０】それにより、室内熱交換器５で蒸発した低
温の冷媒の一部が、図１の矢印Ａで示すように、バイパ
ス回路９を流れるので、室外熱交換器３の第２の熱交換
冷媒管３ｂに低温の冷媒が流れ、室外熱交換器３に供給
される水は冷却される。

【００２１】再び検出温度Ｔｗ´を判定し（ステップ１
４０）、ステップ１１０の検出温度Ｔｗより例えば２℃
以上低くならない中はステップ１２０に戻り、２℃以上
低くなった場合は、図３に於いてリレー３４の通電が遮
断され、接点３４ａが開いて電磁弁１０がＯＦＦし（ス
テップ１５０）、バイパス回路９が閉じて（ステップ１
６０）、以上のルーチンを繰返す。

【００２２】そのため、室外熱交換器３を流れる水は、
２９℃以下に制御されるので、停船中に於ける空調装置
の冷房運転が長時間行われても、空調装置の熱負荷の増
大は抑えられる。

【００２３】一方、暖房運転の場合について説明する
と、図３に於いて空調スイッチ３５を暖房側接点Ｈに入
れることにより、制御回路３０の指示によってリレー３
１，３２及び３３に通電され、接点３１ａ，３２ａ及び
３３ａが閉じる。それにより、電磁クラッチ２１がＯＮ
して冷媒圧縮機１が作動すると共に、四方弁２がＯＮし
て暖房側に切替わるので、図１の点線で示す方向に冷媒
が循環し、以下、図５の暖房運転がスタートする。

【００２４】以下、前述の冷房運転の場合と同じく、送
水ポンプ１１が作動して室外熱交換器３への水の供給が
始まり、供給される水の温度が温度センサー１２で検出
され（ステップ２００）、検出温度Ｔｗを判定し（ステ
ップ２１０）、検出温度Ｔｗが例えば２℃より低い場合
は電磁１０がＯＮし（ステップ２２０）、バイパス回路
９が開く（ステップ２３０）。

【００２５】それにより、室内熱交換器５で凝縮液化し
た高温の冷媒の一部が、図１の矢印Ａで示すように、バ
イパス回路９を流れるので、室外熱交換器３の第２の熱
交換冷媒管３ｂに高温の冷媒が流れ、室外熱交換器３に
供給される水は加温される。

【００２６】再び検出温度Ｔｗ´判定し（ステップ２４
０）、ステップ２１０の検出温度Ｔｗより例えば２℃以
上高くなると、電磁弁１０がＯＦＦし（ステップ２５
０）、バイパス回路９が閉じ（ステップ２６０）、以上
のルーチンを繰返す。

【００２７】そのため、室外熱交換器３を流れる水は、
２℃以上に制御されるので、寒冷時に於いて空調装置の
暖房運転が長時間行われても、室外熱交換器３に供給さ
れる水が、室外熱交換器３の吸熱作用により凍結するこ
とは防止される。

【００２８】次に、本実施例では、電磁弁１０を室内熱
交換器５と室外交換器３の第２の熱交換冷媒３ｂとを結
ぶバイパス回路９中に設けたが、バイパス回路中ならば
何処に設けても良い。

【００２９】また、本実施例では、温度センサー１２を
フィルタ１３と送水ポンプ１１の間の送水管路中に設け
たが、室外熱交換器３で熱交換される水の温度が検出で
きる所ならば、何処に設けても良い。

【００３０】なお、本実施例では、ヒートポンプより成
る船舶用空調装置に適用したが、冷房運転のみを行う通
常の冷凍サイクルより成る船舶用空調装置にも勿論適用
できるものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明の船舶用空調装置は、以上説明し
たように構成されているため、停船中に長時間に渡り冷
房運転が行われても、空調装置の熱負荷の増大は抑えら
れるので、停船中の船内が冷房されないという従来の問
題は解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の船舶用空調装置の概略構成図である。

【図２】同上空調装置の室外機の斜視図である。

【図３】同上空調装置の要部の電気回路図てある。

【図４】同上空調装置の冷房運転の作動フローチャート
である。

【図５】同上空調装置の暖房運転の作動フローチャート
である。

【符号の説明】

１ 冷媒圧縮機 ３ 室外熱交換器 ３ａ 第１の熱交換冷媒管 ３ｂ 第２の熱交換冷媒管 ４ 減圧装置 ５ 室内熱交換器 ６ アキュームレータ ７ 室内熱交換器の冷媒出口側 ８ アキュームレータの冷媒導入側 ９ バイパス回路 １０ 電磁弁 １２ 温度センサー ２０ エンジン ３０ 制御回路（制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒圧縮機，室外熱交換器，減圧装置，
   室内熱交換器及びアキュームレータが順次接続された成
   る船舶用空調装置に於いて、 前記室外熱交換器内にあって前記冷媒圧縮機と前記減圧
   装置の間に設けられ、水によって熱交換される第１の熱
   交換冷媒管と、 前記室外熱交換器内にあって前記第１の熱交換冷媒管と
   は独立して設けられ、水によって熱交換される第２の熱
   交換冷媒管と、 前記室内熱交換器の前記アキュームレータ側への冷媒出
   口側から分岐して前記第２の熱交換冷媒管を介し前記ア
   キュームレータの冷媒導入側に接続されるバイパス回路
   と、 このバイパス回路中に設けられ、バイパス回路を開閉す
   る電磁弁と、 前記室外熱交換器で熱交換される水の温度を検出する温
   度センサと、 この温度センサの検出温度によって前記電磁弁を開閉す
   る制御手段と、 を備えたことを特徴とする船舶用空調装置。