JPH0821241A - エンジン駆動式ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】暖機途中であっても、排気熱交換器により排気
ガスを冷却できる冷却水循環システム。 【構成】エンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジン
の冷却水ジャケット２８ｂと、第１の冷却水ポンプ２８
ａとを結ぶ冷却水路により、冷却水が循環するエンジン
循環路Ｓ１を形成し、排気熱交換器２３ｂと放熱用熱交
換器（ラジエータ）１３と第２の冷却水ポンプ２８ｅと
を結ぶ冷却水路により放熱用循環路Ｓ２を形成し、循環
路Ｓ１の内、ジャケット２８ｂの途中箇所又は上記２つ
の冷却水路の内、任意の位置である第１連結点Ｐ１と循
環路Ｓ２を連結する第１連接路Ｓ３と、循環路Ｓ１の内
Ｐ１より下流の第２連結点Ｐ２と、循環路Ｓ２の内連接
路Ｓ３の連結点のＰ３より上流の箇所を連結する第２連
接路Ｓ４とを配し、Ｓ３とＳ４の内少くとも一方に開閉
弁２８ｃをおき、その開度を循環路Ｓ１中の冷却水温度
に基づき、その温度大なるときは大となさしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ヒートポンプの駆動
源としてエンジンを使用するエンジン駆動式ヒートポン
プ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヒートポンプの駆動源としてエンジンを
使用するエンジン駆動式ヒートポンプ装置として、例え
ば特開平５−１８０５２９号公報に開示されるように、
エンジンと熱交換し昇温した冷却水を、冷媒と熱交換あ
るいは外気と熱変換するようにしている。

【０００３】また、冷却水はエンジンの冷却水ジャケッ
ト、サーモスタット、冷却水ポンプ、排気熱交換器の循
環路と、サーモスタットにて分岐し、冷媒と熱交換する
冷媒熱交換器あるいは、外気との熱交換器であるラジエ
ータに循環した後、冷却水ポンプに戻るようにしてい
る。

【０００４】そして、エンジンの暖機が終るまで、すな
わちサーモスタットで感知した冷却水温度が低い間、サ
ーモスタットの作用により冷媒熱交換器あるいはラジエ
ータには冷却水を循環させないようにしていた。

【０００５】このものでは、暖機が終わるまで、冷却水
はラジエータあるいは冷媒熱交換器に循環されないの
で、エンジンにより暖められることはあっても冷却され
ることはない。すなわち、エンジンは冷却水に接すると
しても熱交換により冷却したものではないので、強く冷
却されることがなく、暖機時間を短くできる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、エンジン
の排気熱交換器が配置される排気管回りは、エンジン始
動後短時間で昇温するので、より積極的に冷却する必要
がある。しかし、暖機中冷却されることはなく、エンジ
ンにより暖められるのみである。このため、排気管は暖
機が終了するまで高い温度になり、熱負荷により変質し
易いものを取り付けることが不可能となったり、暖機途
中でエンジン点検する場合の整備性を悪くしてしまう等
の問題がある。

【０００７】この発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、暖機途中であっても、排気熱交換器により排気ガス
を冷却できる冷却水循環システムを備えるエンジン駆動
式ヒートポンプ装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ
装置は、エンジンの冷却水ジャケットと第１の冷却水ポ
ンプと、前記冷却水ジャケットと前記第１の冷却水ポン
プとを結ぶ並列の冷却水路により、冷却水が循環するエ
ンジン循環路を形成し、排気熱交換器と放熱用熱交換器
と第２の冷却水ポンプと、これらを互いに結ぶ冷却水路
により放熱用循環路を形成し、前記エンジン循環路の
内、前記冷却水ジャケットの途中箇所あるいは上記２つ
の冷却水路の内、任意の位置である第１連結点と前記放
熱用循環路を連結する第１連接路と、前記エンジン循環
路の内、前記第１連接点より下流の箇所である第２連結
点と、前記放熱用循環路の内、前記第１連接路の連結点
である第３連結点より上流の箇所を連結する第２連結路
とを配置し、前記第１連接路と第２連結路の内少なくと
も一方に、開閉弁を配置するとともに、この開閉弁と前
記エンジン循環路との間及び前記エンジン循環路中のい
ずれかの箇所の冷却水温度に基づき、この冷却水温度が
大なる時、前記開閉弁開度を大となるようにした冷却水
循環システムを備えることを特徴としている。

【０００９】請求項２記載の発明のエンジン駆動式ヒー
トポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと第１の
冷却水ポンプと、前記冷却水ジャケットと前記第１の冷
却水ポンプとを結ぶ並列の冷却水路により、冷却水が循
環するエンジン循環路を形成し、排気熱交換器と放熱用
熱交換器と第２の冷却水ポンプと、これらを互いに結ぶ
冷却水路により放熱用循環路を形成し、前記エンジン循
環路の内、前記冷却水ジャケットの途中箇所あるいは上
記２つの冷却水路の内、任意の位置である第１連結点と
前記放熱用循環路を連結する第１連接路と、前記エンジ
ン循環路の内、第１連接点より下流の箇所である第２連
結点と、前記放熱用循環路の内、第１連接路の連結点で
ある第３連結点より上流の箇所を連結する第２連結路と
を配置し、前記第１連接点と第２連結点の内少なくとも
一方に、流れ方向切替弁を配置し、エンジン循環路中の
箇所の冷却水温度に基づき、この冷却水温度が大なる
時、前記第１連接点に流れ方向切替弁を配置する場合、
前記エンジン循環路と第３連結路との間の流路抵抗を小
とするように流量方向切替弁を設定し、前記第２連接点
に流れ方向切替弁を配置する場合、前記第２連結路と第
２連結路を介して前記エンジン循環路に到る通路の流路
抵抗を小とするように流れ方向切替弁を設定するように
した冷却水循環システムを備えることを特徴としてい
る。

【００１０】請求項３記載の発明のエンジン駆動式ヒー
トポンプ装置は、第１の冷却水ポンプ及び第２の冷却水
ポンプの内、少なくとも第１の冷却水ポンプを電動ポン
プとしたことを特徴としている。

【００１１】請求項４記載の発明のエンジン駆動式ヒー
トポンプ装置は、第１の冷却水ポンプ及び第２の給却水
ポンプの内、少なくとも第２の冷却水ポンプを電動ポン
プとし、エンジン停止後所定時間第２の冷却水ポンプの
運転を継続するようにしたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明では、開閉弁を配置し、こ
の開閉弁とエンジン循環路との間及びエンジン循環路中
のいずれかの箇所の冷却水温度に基づき、この冷却水温
度が大なる時、開閉弁開度を大となるようにし、暖機途
中であっても、排気熱交換器により排気ガスを冷却する
ことができる。

【００１３】請求項２記載の発明では、流れ方向切替弁
を配置し、エンジン循環路中の箇所の冷却水温度に基づ
き、この冷却水温度が大なる時、第１連接点に流れ方向
切替弁を配置する場合、エンジン循環路と第３連結路と
の間の流路抵抗を小とするように流量方向切替え弁を設
定し、第２連接点に流れ方向切替弁を配置する場合、第
２連結路と第２連結路を介してエンジン循環路に到る通
路の流路抵抗を小とするように流れ方向切替弁を設定
し、暖機途中であっても、排気熱交換器により排気ガス
を冷却することができる。

【００１４】請求項３記載の発明では、第１の冷却水ポ
ンプ及び第２の冷却水ポンプの内、少なくとも第１の冷
却水ポンプを電動ポンプとし、エンジン回転数によらず
に流量を確保できる。

【００１５】請求項４記載の発明では、第１の冷却水ポ
ンプ及び第２の給却水ポンプの内、少なくとも第２の冷
却水ポンプを電動ポンプとし、エンジン停止後所定時間
第２の冷却水ポンプの運転を継続し、エンジン停止後の
排気熱交換器により排気ガスを冷却することができる。
また、エンジン停止後状態での空気抜きができる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明のエンジン駆動式ヒートポン
プ装置を適用したエンジン駆動式空気調和装置の実施例
を図面に基づいて説明する。

【００１７】図１乃至図１５はエンジン駆動式空気調和
装置の一実施例を説明するためのものであり、図１はエ
ンジン駆動式空気調和装置の全体構成を示す図、図２は
室外空調ユニットの正面図、図３は室外空調ユニットの
右側面図、図４は室外熱交換器室の床面の平面図、図５
はパッドの平面図、図６は機関室、配管室の断面平面の
模式図、図７は電装ボックスの断面図、図８はエンジン
冷却水の注水口部分の配置図、図９は注水口の断面図、
図１０は排気熱交換器の断面図、図１１は冷却水循環シ
ステムを示す正面図、図１２は冷却水循環システムを示
す右側面図、図１３は冷却水循環システムの平面図、図
１４はサーモスタットの断面図、図１５は室外空調ユニ
ットの外板壁の概略構成を示す断面図である。

【００１８】まず、図１のエンジン駆動式空気調和装置
の全体構成を示す図において、エンジン駆動式空気調和
装置１は、室外空調ユニット（以下、室外機ともいう）
２と、室内空調ユニット３とで構成されている。室内空
調ユニット３は、冷媒用室内熱交換器４、減圧用の膨張
弁１８及び図示しない室内熱交換用送風ファンとを備え
ている。室外空調ユニット２は、エンジン５、圧縮機
６，６等が配設された機関室７と、メインアキュムレー
タ（以下、廃熱回収器ともいう）８、サブアキュムレー
タ９、電装ボックス５０及び各機器同士を接続する管路
等が配設された配管室１０と、冷媒用室外上部熱交換器
１１、冷媒用室外下部熱交換器１２及びエンジン冷却水
用熱交換器（温水熱交換器）としてのラジエータ１３等
が配設された室外熱交換器室１４とを備えている。な
お、上部熱交換器１１は図４で分かる通り、２個の同様
なものを並置配置しており、図１５においては便宜的に
一つで表示している。

【００１９】エンジン５として水冷式ガス燃料エンジン
が用いられ、エンジン５の吸気ポートには吸気管２１ａ
を介してガスミキサ２１ｂ、エアクリーナ２１ｃが接続
されており、吸気管２１ａは機関室７の天壁及び室外熱
交換器室の天壁を貫通して外部に開口している。この吸
気管２１ａは後述するように、機関室７内で開口させて
も良い。

【００２０】ガスミキサ２１ｂは燃料管路２２によりガ
ス燃料源に接続され、燃料管路２２にはガスミキサ２１
ｂに一体化された流量制御弁２２ａ、ゼロガバナ（減圧
弁）２２ｂ、及び２個の電磁弁２２ｃが設けられてい
る。また、エンジン５の排気ポートには、排気管２３ａ
を介して排気熱交換器２３ｂ、排気サイレンサ２３ｃ、
ミストセパレータ２３ｅが接続されており、排気管２３
ａは熱交換室１４上方に開口している。

【００２１】また、エンジン５には潤滑油タンク２４ａ
が備えられ、澗滑油量が減少すると電磁弁２４ｂが開
き、潤滑油が重力によって供給されるようになってい
る。

【００２２】エンジン５の出力軸には、クラッチ６ａ，
６ａを介して圧縮機６，６が接続されている。圧縮機６
の吐出口は冷媒管路１６ａ、冷房運転位置に切り替えら
れた四方弁１５、冷媒管路１６ｂを介して冷媒用室外上
部熱交換器１１、冷媒用室外下部熱交換器１２に接続さ
れ、この両熱交換器１１，１２は冷媒管路１６ｃ、メイ
ンアキュムレータ８内の熱交換部１６ｅ、冷媒管路１７
ａを介して冷媒用室内熱交換器４に接続されており、こ
の冷媒用室熱交換器４は冷媒管路１７ｂ、四方弁１５、
冷媒管路１６ｄ、メインアキュムレータ８、サブアキュ
ムレータ９を介して圧縮機６，６の吸い込み口に接続さ
れている。なお、１０２はドライヤ、１０３は液をバイ
パスするフィルタである。

【００２３】なお、９００，９０１は毛細管であり、９
１０，９１０は各々温度検知器と毛細管を組み合わせた
ものであり、冷媒温度を検知することによりメインアキ
ュームレータ８内の液相冷媒のレベルを検知するための
ものである。また、９１１は開閉弁、９１２はオイル排
出通路であり、アキュームレータ下部に溜めるオイル量
が多くなると手動あるいは自動により開閉弁９１１を開
けオイルをメインアキュームレータ８からサブアキュー
ムレータ９の方へ流すようにしている。

【００２４】また、冷媒管路１６ａの途中には、冷媒中
の潤滑油を分離するオイルセパレータ１９ａが設けら
れ、このオイルセパレータ１９ａで分離された潤滑油量
が所定値以上になると、オイルストレーナ１９ｂ、所定
値以上時に開く電磁弁１９ｃを介してメインアキュムレ
ータ８に戻される。なお、潤滑油はサブアキュムレータ
９にも戻される。また、冷媒管路１６ａはオイルストレ
ーナ２０ａ、管内圧力が所定圧以上時に開く電磁弁２０
ｂを介してメインアキュムレータ８に接続されており、
これにより冷媒管路圧力の異常上昇を回避している。

【００２５】９０は電磁弁、９１はオイルストレーナで
あり、冷房時、室内機４の負荷が特に小さくなる時、電
磁弁９０が開き、冷媒を室内機４を迂回してメインアキ
ュームレータ８へ流すようにし、負荷とのバランスをと
るようにしている。

【００２６】室外空調ユニット２としての室外機の冷却
水循環システムＳが備えられている。この冷却水循環シ
ステムＳは、冷却水温度が所定値以下のエンジン冷機時
に、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂ、サーモスタ
ット２８ｃ、第１の冷却水ポンプ２８ａを循環する第１
循環路２９ａ１，２９ａ２，２９ｑ，２９ｓと、エンジ
ン冷機時、排気熱交換器２３ｂ、リニア三方弁２８ｄ、
一方はラジエータ１３、他方はメインアキュムレータ８
内の熱交換部２９ｇ、第２の冷却水ポンプ２８ｅを循環
する第２循環路２９ｅ１，２９ｅ２，２９ｒ，２９ｂ，
２９ｃ，２９ｄ，２９ｆ１，２９ｆ２，２９ｐからなる
とともに、冷却水温度が所定値を越えた場合のエンジン
暖機時に、排気熱交換器２３ｂ、第１の冷却水ポンプ２
８ａ、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂ、サーモス
タット２８ｃ、リニア三方弁２８ｄ、一方はラジエータ
１３、他方はメインアキュムレータ８内の熱交換部２９
ｇ、第２の冷却水ポンプ２８ｅの順で循環する第３循環
路２９ｅ１，２９ｅ２，２９ｓ，２９ａ１，２９ａ２，
２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ，２９ｆ１，２９ｆ２，２９ｐ
を有している。第１の冷却水ポンプ２８ａは後記するよ
うに、機関室内の導入通路開口近傍に配置し、または配
管室内に配置する。

【００２７】また、ラジエータ１３には、冷却水用リザ
ーバタンク３０ａが水管路３０ｃ，注入口３０ｂを介し
て接続されている。注入口３０ｂにはサーモスタット２
８ｃの１つのポートも接続され、サーモスタット２８ｃ
はジグル弁で構成されている。サーモスタット２８ｃの
ポートは絞りを介して常時冷却水ジャケット２８ｂと連
通し、エンジン冷機時の第１循環路２９ａ１，２９ａ
２，２９ｑ，２９ｓ内の空気抜きが可能となる。なお、
冷却水用リザーバタンク３０ａにも上部に注水口３０ｄ
と大気との連通路３０ｅが設けられている。

【００２８】また、エンジン冷却水はリニア三方弁２８
ｄが切り替えられると、水管路２９ｄによってメインア
キュムレータ８内の熱交換部２９ｇに供給され、これに
より冷媒に熱を与える。

【００２９】次に、室外空調ユニット２の具体的な構造
を、図２乃至図１５に基づいて詳細に説明する。

【００３０】室外空調ユニット２のケーシング３１は、
１対の土台３２上に床板３３を載置して固定するととも
に、４隅に支柱３４を立設し、この四本の支柱３４の上
端を右側面上及び左側面上でそれぞれ各１本の図示しな
い天井梁で接続し、床板３３は前後端を折り曲げて床梁
３３ａを形成し、左、右側面を左、右側板３７ｃ，３７
ｄで、天井面を天板３７ｅでそれぞれ覆った構造であ
る。天板３７ｅは、前後左右端部を折り曲げ、各板３７
ａ〜３７ｄあるいは支柱３４との連結部が形成されてい
る。

【００３１】さらに、前側面は図１５に示すように、折
り曲げられた機関室側仕切板４１ａ，４１ｂに、それぞ
れ上端が折り曲げられた右、左の前側板３７ａ，３７ａ
を締付ネジ３５により締結している。同様に後側面は、
折り曲げられた配管室側仕切板４２ａ，４２ｂに、それ
ぞれ上端が折り曲げられた正面から見て、右、左の後側
板３７ｂ，３７ｂが取り付けられている。

【００３２】前、後側板３７ａ，３７ｂはケーシング３
１の前、後側面の後述する仕切板３９より下側部分を覆
っており、これらの前、後、左、右側板３７ａ〜３７ｄ
は各機器の整備性を確保するために着脱可能になってい
る。

【００３３】また、ケーシング３１の前、後側面の前側
板３７ａ，後側板３７ｂの上部は外気導入開口となって
おり、各開口にはフィルタとして機能する金網３８ａ，
３８ｂが横枠３６ａ，３６ｂの各々上下に着脱可能に装
着されている。また、天板３７ｅには、導入された外気
を上方に排出する排出開口３７ｆが形成されており、排
出開口３７ｆには、室外熱交換器室１４内に外気を金網
３８ａ，３８ｂ部分から吸引し、上方に排出する室外熱
交換用送風ファン４４が配設されている。排出開口３７
ｆの周囲には、金網３８ｃが立設されている。

【００３４】仕切板３９は、室外熱交換器室１４と、機
関室７及び配管室１０とを画成するためのものであり、
機関室７の天井を構成する中央仕切板４０及び機関室側
仕切板４１ａ，４１ｂと、配管室１０の天井を構成する
配管室側仕切板４２ａ，４２ｂとで構成されている。機
関室側仕切板４１ａ，４１ｂ及び配管室側仕切板４２
ａ，４２ｂは上方に着脱可能となっている。

【００３５】なお、脱のとき、前、後側板３７ａ，３７
ｂも脱となることになり、機関室７は天井側、前側及び
両方の角部が開放され、配管室１０は天井側、後側及び
両方の角部が開放され、それぞれの室内の機器の整備作
業がやり易い。

【００３６】また、中央仕切板４０と配管室側仕切板４
２ａ，４２ｂとの境界部で、かつ機関室７の前側壁を構
成する後中板４４ａの外側上部（配管室１０側上部）に
は横樋４８（排水通路）がこれらの中央、配管室側仕切
板４０，４２ａ，４２ｂと分解可能に、つまり新しいも
のと交換可能に配設されている。横樋４８は室外空調ユ
ニット２の長手方向（図１左右方向）、つまり熱交換器
の配置面方向に延びる溝状のもので、左側面側ほど低く
なるように傾斜している。横樋４８の最高所に位置する
右端部４８ｂは右側板３７ｄを取り外すことにより、あ
るいは開口部（清掃用穴）を設けることにより外方に露
出可能となっている。

【００３７】なお、中央仕切板４０が横樋４８をＶ字形
状で覆うようにし、横樋４８上方のＶ字形底に複数の雨
水滴下用孔を設けるようにしてもよい。

【００３８】また、横樋４８の最低所に位置する左側端
部４８ａには筒状の縦樋（排水管）４３が分解可能に接
続されている。この縦樋４３は左側板３７ｃの内面と機
関室７の前側壁を構成する後中板４４ａの外面とで構成
されるコーナ部を下方に延びており、その下端に開口す
る排水口４３ａは床板３３の下方に位置し、かつ外方に
向いている。この縦樋４３は左側板３７ｃを取り外すこ
とにより、新しいものと交換可能となっている。

【００３９】また、機関室側仕切板４１ａ，４１ｂ、配
管室側仕切板４２ａ，４２ｂ及び中央仕切板４０は、横
樋４８側ほど低くなるように傾斜している。そのため、
室外熱交換器室１４内に進入した雨水等は直ちに横樋４
８に集水され、縦樋４３を通って外方に排出される。ま
た、機関室側仕切板４１ａ，４１ｂ、配管室側仕切板４
２ａ，４２ｂ及び中央仕切板４０の傾斜により機関室側
仕切板４１ａ，４１ｂ及び配管室側仕切板４２ａ，４２
ｂの外側端部の位置が高くなり、前、後側板３７ａ，３
７ｂを取り外して内部を点検整備する場合の開口が大き
くなっている。

【００４０】また、中央仕切板４０には、換気用空気の
排出口４０ｂが室外熱交換器室１４内に開口するように
２箇所に形成されている。排出口４０ｂは消音ボックス
４０ｃにより囲まれている。消音ボックス４０ｃの開口
４０ｄは横樋４８より上方に位置するとともに、排出口
４０ｂに対しては横樋４８の下流方向に位置している。
これにより、室外熱交換器室１４内に進入した雨水等、
あるいは横樋４８内を流れる雨水等が排出口４０ｂから
機関室７内に進入するのを防止している。

【００４１】なお、消音ボックス４０ｃの内側にはスポ
ンジ状の吸音シートが貼り付けられている。

【００４２】機関室７の側壁は、前側板３７ａ、左側板
３７ｃ，後中板４４ａ、右中板４４ｂで、天壁は機関室
側仕切板４１ａ，４１ｂ及び中央仕切板４０で、また底
壁は床板３３との間に間隔を開けて配置された底板４５
でそれぞれ構成されている。後中板４４ａ、右中板４４
ｂの上、下端面は、仕切り板３９、床板３３に気密に接
続されており、このようにして機関室７は防音構造に構
成されている。後中板４４ａ、右中板４４ｂは機関室７
と配管室１０との区画壁となっている。

【００４３】底板４５と床板３３との間の空間はボック
ス状の換気通路４６となっており、底板４５には、機関
室７内に換気用空気を吹き出す噴出口４５ａが多数、全
面に渡って略均等に配置形成されている。また、換気通
路４６の右中板４４ｂ側には配管室１０内に開口する２
つの機関室空気取入口４６ａが形成されており、各空気
取入口４６ａには換気ファン４７が配設されている。縦
樋４３の排水口４３ａは機関室空気取入口４６ａの反対
側に、つまり空気取入口４６ａから充分離間した位置に
設けられている。

【００４４】配管室１０内の後側板３７ｂ内面側には、
各種コントロール機器等が収容配置された電装ボックス
５０が配設されている。この電装ボックス５０の底面に
は空気取入口５０ａが、側面上部には排出口５０ｂが形
成されており、かつ底面と床板３３との間には空気通路
となる隙間が開けてある。床板３３には外気を配管室１
０内に導入するための配管室空気取入口３３ｂが形成さ
れており、この空気取入口３３ｂを通って外気が配管室
１０内に導入される。また、導入された外気の一部は空
気取入口５０ａから電装ボックス５０内に導入され、排
出口５０ｂから排出され、電装ボックス５０内を換気す
る。また、縦樋４３の排水口４３ａは配管室空気取入口
３３ｂより離間するとともに、下方に位置する。

【００４５】なお、端子室６９９の下方には床板３３が
なく、また天井もない。端子室６９９は配管室１０とケ
ーシング３１の外とを結ぶ連通路となっている。また、
端子室６９９は後側板３７ｂを外した状態で後方外部に
開放される。冷媒管路８００，８０１の各継手８００
ａ，８０１ａ及び燃料管路２２ｄの継手はこの端子室６
９９内に位置し、端子室６９９下方から導入される外部
配管とそれぞれ接続される。外部電源に接続される。端
部にプラグを持つコードも端子室６９９を通る。

【００４６】室外熱交換器室１４内の前、後側面上部
に、冷媒用室外上部熱交換器１１，１１が、後側下部に
冷媒用室外下部熱交換器１２が、また前側下部にエンジ
ン冷却水用熱交換器としてのラジエータ１３がそれぞれ
配設されている。冷媒用室外上部熱交換器１１，１１は
垂直方向に向けて、かつ金網３８ａ，３８ｂに沿うよう
に配置されているのに対し、下部の室外熱交換器１２及
びラジエータ１３は下部ほど内側に位置するように傾斜
させて配置されており、このラジエータ１３の上端右端
部に注水口３０ｂが設けられている。

【００４７】注水口３０ｂは、図８、図９及び図１１に
示すように、ケーシング３１の側壁を構成する横枠３６
ａの右端部及び支柱３４に設けられた注入扉６３に対向
しており、斜め上向きに配置されたラジエータ１３のへ
ッドパイプ１３ｃの上端に接続された給水筒６０と、こ
の給水筒６０の開口６０ａを開閉するキャップ６１と、
このキャップ６１内に配設されたプレッシャバルブ６２
とを備えている。開口６０ａは室外空調ユニット２のケ
ーシング３１の側壁を構成する金網３８ａに向かって斜
め上向きに開口している。プレッシャバルブ６２は、そ
の弁体６２ｂで給水筒６０の中間部に形成された弁座口
６０ａを開閉するようになっており、弁体６２ｂはスプ
リング６２ａで閉方向に付勢されている。

【００４８】プレッシャバルブ６２は、冷却水の両循環
回路の最高内圧を規定する。すなわち、循環回路の内圧
が開弁圧を越えると、プレッシャバルブ６２が開き、残
留する空気、水蒸気あるいは温水を冷却水用リザーバタ
ンク３０ａに導き、循環回路構成部品を異常な水蒸気圧
が発生したとしても保護可能としている。プレッシャバ
ルブ６２ｃは、循環回路の外方と内方の差圧が所定以上
になる時開き外方から内側への流れを許容する。

【００４９】エンジン５が停止し、冷却水温が下がり、
循環回路中の水蒸気分が凝縮して内圧が大気圧以下に下
がり外方と内方との差圧が大きくなるとプレッシャバル
ブ６０ｃが開き、冷却水用リザーバタンク３０ａ内の水
が大気圧により押し上げられ、循環回路中に補充され
る。

【００５０】冷却水点検のためキャップ６１を外すと、
シール６１ａによる気密性がなくなり、管路３０ｃ中の
水は冷却水用リザーバタンク３０ａ内に戻ってしまい、
水位が下がってしまう。

【００５１】エンジン運転による回路中の水蒸気、プレ
ッシャバルブ６２を通過しても水蒸気の冷却水用リザー
バタンク３０ａへの移動、エンジン停止による移動した
水蒸気量に相当する水量分の水位上昇の繰り返しにより
少しずつ水位が上昇し、循環回路内に補充可能となる
が、それまでの間は冷却水量が不足する可能性がある。
しかしこの実施例では給水筒６０の位置が下方になる分
水位上昇が早く冷却水量不足になりにくい。その分メイ
ンアキュームレータ８あるいはラジエータ１３での熱交
換を十分に実施させることができる。すなわち、熱交換
により発生蒸気圧が下がっても補充可能となるまでの時
期が短くなるからである。

【００５２】ラジエータ１３の下端部は機関室側仕切板
４１ａ，４１ｂを越えて中央仕切板４０と消音ボックス
４０ｃとの上側コーナ部上に位置している。また、冷媒
用室外下部熱交換器１２の下端部は管室側仕切板４２
ａ，４２ｂからさらに横樋４８を越えて中央仕切板４０
と消音ボックス４０ｃとの下側コーナ部上に位置してい
る。

【００５３】ラジエータ１３、冷媒用熱交換器１１，１
２と配管室１０内の各機器と接続する各管路２９ｃ，２
９ｄ，１６ｂ，１６ｃ及び３０ｃは、配管室１０の右側
板３７ｄ側で、かつ前後方向中央部にまとめられ、中央
仕切板４０の左端部に配設された１つのシール用パッド
４９内を貫通しており、このように複数の管路が１つの
パッドによってシールされている。

【００５４】シール用パッド４９には、各管路孔と左側
板３７ｃ方向側端部を結ぶ各切り込み４９ａがある。そ
れにより配管が終った後、右側板３７ｄを取り外した状
態で右側からシール用パッド４９を配管に嵌め込むこと
ができる。シール用パッド４９の周囲は中央仕切板４０
及び右側板３７ｄをシール状態に形成することにより、
配管室１０と熱交換室１４を区画する。

【００５５】また、各熱交換器１１〜１３に接続された
管路は、下側の熱交換器１２及びラジエータ１３の斜め
配置に沿って斜めに配索されている。

【００５６】前記したように、室外空調ユニット２であ
る室外機の長手方向において、機関室７、配管室１０を
並べ、機関室７の下部に換気通路４６を配置し、かつ換
気通路４６と配管室１０との間に換気ファン４７を配置
している。配管室１０内の後側には、長手方向にメイン
アキュームレータ８とサブアキュームレータ８が並べて
配置し、配管室１０内の換気ファン４７に対向した位置
には、オイル供給用タンク２４ａ及び冷却水リザーブタ
ンク３０ａを配置しており、オイルについて温度劣化を
防止できる。オイル供給用タンク２４ａの前側の凹部２
４ａ１に、冷却水リザーブタンク３０ａを位置させてい
る。また、オイル供給用タンク２４ａの補給口２４ａ
２、冷却水リザーブタンク３０ａの補給口３０ａ１、ラ
ジエータ１３ヘの供給口３０ａ２を全てエンジン前傾
側、すなわち室外ユニット２の前後方向における前方に
配置し、前側板３７ａを外すことによりエンジン５の整
備、補給が簡単に実施できる。

【００５７】機関室７内には、室外空調ユニット２を保
守点検する時に使用する点検装置Ｔが前側板３７ａに対
面して配置され、前側板３７ａを外すと容易に操作する
ことができる。また、機関室７内において長手方向にエ
ンジン５と圧縮機６とを並べ配置している。

【００５８】圧縮機６の上方にエアクリーナ２１ｃが配
置され、さらに排気サイレンサ２３ｃとオイルセパレー
タ２３ｄとを並べて配置している。エアクリーナ２１ｃ
の上流側に接続した吸気管２１ａは、機関室７の天壁を
構成する中央仕切板４０及び室外熱交換器室１４の天壁
を構成する天板３７ｅを貫通して外部に開口し、エアク
リーナ２１ｃの下流側に接続したガスミキサ２１ｂはエ
ンジン５の吸気ポートに接続されている。オイルセパレ
ータ２３ｄの上流側に接続した排気管２３ａは、機関室
７の天壁を構成する中央仕切板４０及び室外熱交換器室
１４の天壁を構成する天板３７ｅを貫通して外部に開口
し、オイルセパレータ２３ｄの下流側に接続した排気サ
イレンサ２３ｃは排気熱交換器２３ｂに接続されてい
る。

【００５９】排気熱交換器２３ｂはエンジン５の前側に
配置され、排気熱交換器２３ｂの長手方向圧縮機側に排
気出口２３ｂ１を配置し、シリンダヘッド５ａの横にス
ロットルを内蔵するガスミキサ２１ｂを配置し、ガスミ
キサ２１ｂと吸気サイレンサ２１ｃとを吸気管２１ａ１
で連結した。圧縮機６はエンジン５のクランク軸の延長
上に配置され、エンジン５のシリンダヘッド５ａの全体
より低い位置にあり、これにより圧縮機６の上部空間を
有効利用可能であり、エアクリーナ２１ｃ、さらに排気
サイレンサ２３ｃとオイルセパレータ２３ｄとを並べて
配置し、機関室７を小さくできる。また、排気熱交換器
２３ｂから排気サイレンサ２３ｃの間の排気管２３ａ１
を短くでき、排気管２３ａ１の脱着作業性が良くなる。

【００６０】排気が排気管２３ａ，２３ａ１と排気サイ
レンサ２３ｃを流れる時に冷却されて、排気から分離さ
れて酸性分のあるドレン水が生じる。ミストセパレータ
２３ｅにおいても、排気から分離されて酸性分のあるド
レン水が生じる。これらのドレン水はそれぞれ配管１０
１，１０２，１０３を介して中和器１０４に導かれ、こ
の中和器１０４でドレン水を中和してパイプ１０５を介
して排水する。オイルセパレータ２３ｄはオイル戻り通
路１０６を介してエンジン５のオイルパンに連通し、ま
たブリーザ通路１０７を介してシリンダヘッド５ａに連
通している。

【００６１】エンジン５の上方以外の位置における機関
室７内に、エンジン５に連結される圧縮機６の上方空間
にエアクリーナ２１ｃ、排気サイレンサ２３ｃ及びミス
トセパレータ２３ｅを配置し、圧縮機６の下に中和器１
０４を配置し、これらの位置関係は中和器１０４より高
い位置に、排気熱交換器２３ｂが配置され、さらに高い
位置にエアクリーナ２１ｃ、排気サイレンサ２３ｃ及び
ミストセパレータ２３ｅが配置され、機関室７の高さを
低くできる。また、排気熱交換器２３ｂでの凝縮水を確
実に中和器１０４に導ける。また、ミストセパレータ２
３ｅでの凝縮水を確実に中和器１０４に導ける。

【００６２】また、排気サイレンサ２３ｃ、ミストセパ
レータ２３ｅ、中和器１０４は、室内空調ユニット２の
右側に配置され、排気熱交換器２３ｂのドレン口も右側
に配置されているので、ドレン水配管１０１，１０２，
１０３を短く且つドレン水が滞留することがなくなる。

【００６３】エンジン５の吸気取入口近傍においてエア
クリーナ２１ｃとオイルセパレータ２３ｄとを隣接させ
ており、オイルセパレータ２３ｄでのオイルを分離後の
ブリーザガスをエアクリーナ２１ｃに導く管路１０８を
短くできる。また、エアクリーナ２１ｃとエンジン５の
ガスミキサ２１ｂとの間の吸気管２１ａ１を短くでき
る。

【００６４】次に、排気熱交換器２３ｂについて説明す
る。排気熱交換器２３ｂは、図１０に示すように構成さ
れる。排気熱交換器２３ｂは、エンジン５の排気側の側
部に組み付けられ、エンジン５と排気熱交換器２３ｂが
一体化されている。

【００６５】排気熱交換器２３ｂには排気通路の膨張室
に凹凸を有する上流側熱交換部２１０と、排気通路を断
面が非円形なスクリューパイプで構成した下流側熱交換
部２１１とが備えられている。

【００６６】上流側熱交換部２１０はケーシング２０７
内にコの字状の排気通路の膨張室２１２が形成され、こ
の膨張室２１２内にはフィン２１３や突起２１４で凹凸
が形成されている。この膨張室２１２内には一方の側部
２０７ｃから区画壁２０７ｄが他方の側部２０７ｅに近
接して伸び、この側部２０７ｅ側で連通した上膨張室２
１２ａと下膨張室２１２ｂが形成されている。

【００６７】上流側熱交換部２１０の排気通路の上膨張
室２１２ａの周囲には、上冷却水通路２１５ａが形成さ
れ、この上冷却水通路２１５ａは区画壁２０７ｄにまで
伸びている。また、下膨張室２１２ｂの周囲には下冷却
水通路２１５ｂが形成され、冷却水入口２２６から入る
冷却水は、下流側熱交換部２１１内を右に流れた後、下
冷却水通路２１５ｂに入り、この下冷却水通路２１５ｂ
を左に流れた後上冷却水通路２１５ａに入り、この上冷
却水通路２１５ａを右の流れ、ケーシング２０７の上側
右端部に形成された冷却水出口２１５ｃから排出され、
冷却水管２９ｅ２に入る。

【００６８】上流側熱交換部２１０はケーシング２０７
に不図示の接続部が形成され、この接続部をエンジン５
の排気側に直接接続可能になっている。エンジン５の排
気側から排気ガスがケーシング２０７の４箇所に形成さ
れた排気ガス入口２１６から上膨張室２１２ａに導入さ
れ、この排気ガスは下膨張室２１２ｂに導かれて、さら
に下流側熱交換部２１１に導かれる。

【００６９】このように、エンジン５の燃焼室での混合
気の燃焼によって生じた高温、高圧の排気ガスは、排気
熱交換器２３ｂの上流側熱交換部２１０に導入され、こ
こで冷却水との間で熱交換して冷却される。

【００７０】この上流側熱交換部２１０の排気通路の膨
張室２１２により、エンジン５の排気側からの排気ガス
の排気抵抗が小さくなり、排気効率が向上すると共に、
また排気圧力が小さくなり消音効果も向上する。しか
も、上流側熱交換部２１０の膨張室２１２にはフィン２
１３や突起２１４で凹凸が形成されており、この凹凸に
よって表面積が増加して、高い熱交換効率を得ることが
できる。

【００７１】下流側熱交換部２１１の排気ガス通路は断
面が非円形なスクリューパイプ２２０で構成しており、
この複数のスクリューパイプ２２０の一端部に閉塞プレ
ート２２１を設け、他方にガスケット２２２を設け、さ
らに中間部にガイドプレート２２３を設けてパイプユニ
ット２２４にしている。このスクリューパイプ２２０
は、十字形断面を有し、その外周に放射状に突出する４
つの凸部２２０ａはスクリューパイプ２２０の外周を長
さ方向に沿ってスパイラルを描いている。

【００７２】パイプユニット２２４はケーシング２０７
に形成された冷却水室２２５に配置され、この冷却水室
２２５の下側に冷却水入口２２６が形成され、上側に冷
却水出口２２７が形成されている。エンジン５から冷却
水が冷却水入口２２６から冷却水室２２５に供給され、
この冷却水室２２５を循環して冷却水出口２２７から上
流側熱交換部２１０の下冷却水通路２１５ｂに供給され
る。

【００７３】パイプユニット２２４の閉塞プレート２２
１はＯリング２２８でシールされ、さらにガスケット２
２９を介してカバー２３０がボルト２３１でケーシング
２０７の側部２０７ｅ下部に締め付け固定されている。
カバー２３０で集合排気室２３２が形成され、カバー２
３０の中央部に排気ガス出口２３３が設けられ、またカ
バー２３０の下側にはドレン水出口２３４が設けられて
いる。

【００７４】パイプユニット２２４の他方はガスケット
２２２がボルト２３５でケーシング２０７の側部２０７
ｃ下部に締め付け、さらにガスケット２２２を介してカ
バー２３６がボルト２３７でケーシング２０７の側部２
０７ｃに締め付け固定されている。このカバー２３６で
連通集合排気室２３８が形成され、この連通集合排気室
２３８に上流側熱交換部２１０の下膨張室部２１２ｂか
ら排気ガスが導入される。この排気ガスは連通集合排気
室２３８からパイプユニット２２４のスクリューパイプ
２２０を通って集合排気室２３２に導かれ、この集合排
気室２３２から排気ガス出口２３３より排出される。

【００７５】このように、下流側熱交換部２１１の排気
通路がスクリューパイプ２２０で構成されているため、
排気ガスはスクリューパイプ２２０内を旋回流となって
流れ、排気ガスの乱流効果によって排気ガスの冷却水へ
の熱伝達率が高められ、高い熱交換効率が得られる。

【００７６】この排気熱交換器２３ｂにおいて、上流側
熱交換部２１０と、下流側熱交換部２１１とで、排気ガ
スが冷却水との間で熱交換してこれが有する熱が有効に
回収されると同時に、その温度及び圧力が下げられて排
気騒音が低減される。

【００７７】次に、冷却水循環システムＳの具体的な実
施例を、図１１乃至図１４について説明する。

【００７８】機関室７内にはエンジン５が配置され、エ
ンジン５の前側に排気熱交換器２３ｂが配置され、エン
ジン５の上方にはサーモスタット２８ｃが配置され、
所定温度、例えば６０℃以下で弁２８ｃ５が閉、弁２８
ｃ６が開いている。サーモスタット２８ｃは、図１４に
示すように、弁本体２８ｃ１に、配管２９ｂ側に連通す
る弁座２８ｃ２が、配管２９ｑ側に連通する弁座２８ｃ
３が形成されている。弁本体２８ｃ１内にはワックス部
２８ｃ４が配置され、ワックス部２８ｃ４の一方に弁２
８ｃ５が他方に弁２８ｃ６が設けられる。

【００７９】ワックス部２８ｃ４まわりの冷却水温が所
定温度例えば６０°以下において、弁２８ｃ５が弁座２
８ｃ２を閉じる一方弁２８ｃ６が弁座２８ｃ３を全開と
している。冷却水温が６０°を越えると、弁座２８ｃ２
が開き始める一方、弁座２８ｃ３を閉じ始める。温度が
高くなるほど弁座２８ｃ２の開度は大きくなる一方、弁
座２８ｃ３の開度は小さくなり、水温が７５°を越える
と弁座２８ｃ２は全開となり、弁座２８ｃ３は全閉とな
る。

【００８０】弁ケーシング２８ｃ７の上側には空気抜き
孔２８ｃ８が開口し、空気抜き管Ｄにより、注水口３０
ｂに連結されている。

【００８１】さらに、エンジン５の下方の左側板３７ｃ
に沿ってエンジン暖気用の第１の冷却水ポンプ２８ａが
機関室７内の換気通路を構成する導入通路開口部近傍に
配置され、導入空気により冷却される。また、第１の冷
却水ポンプ２８ａは、配管室１０に配置しても良く、こ
の場合も換気通路を構成する配管室１０内において冷却
される。

【００８２】配管室１０には右側後方にメインアキュー
ムレータ８が配置され、右前側の下方には第２の冷却水
ポンプ２８ｅが配置され、リニア三方弁２８ｄがメイン
アキュームレータ８の上方に配置されている。第２の冷
却水ポンプ２８ｅも換気通路を構成する配管室１０内に
おいて冷却される。このように、排気熱交換器２３ｂと
アキュムレータ８を循環する温水の循環駆動用の第２の
冷却水ポンプ２８ｅを換気される配管室１０内に、さら
に換気ファン４７の近傍に配置することで、配管室１０
内には液相の冷媒を蓄えるメインアキュムレータ８が配
置されており、これにより一層効果的に冷却される。

【００８３】室外熱交換器室１４内の前側にはラジエー
タ１３が配置されている。リニア三方弁２８ｄの作動に
よって配管２９ｂが配管２９ｃまたは配管２９ｆ１のい
ずれかと連通するようになっている。

【００８４】配管２９ａ１はエンジン５の冷却水ジャケ
ット２８ｂと第１の冷却水ポンプ２８ａを連通し、左側
板３７ｃに沿って配置されている。配管２９ｅ１は排気
熱交換器２３ｂの下側と第２の冷却水ポンプ２８ｅを連
通し、エンジン５の下方を通って換気通路４６に入り、
さらに換気通路４６に配置されている。配管２９ｓは配
管２９ｑを介して第１の冷却水ポンプ２８ａとサーモス
タット２８ｃを連通し、前側板３７ａの下方から機関室
７内の右側に沿って立ち上がる一方、配管２９ｑは圧縮
機６の上方を通って配置されている。配管２９ｅ２は排
気熱交換器２３ｂの右側と配管２９ｓを連通し、圧縮機
６の上方に配置されている。

【００８５】配管２９ｂはサーモスタット２８ｃとリニ
ア三方弁２８ｄを連通し、エンジン５上方から圧縮機６
の上方を通り、右中板４４ｂを貫通してメインアキュー
ムレータ８の上方に配置されている。配管２９ｐは第２
の冷却水ポンプ２８ｅと、一方が配管２９ｃを介してラ
ジエータ１３と連通し、他方が配管２９ｆ１を介してリ
ニア三方弁２８ｄと連通し、配管２９ｐは右側板３７ｄ
に沿って上方に伸び、配管２９ｃはラジエータ１３の下
部に連通し、配管２９ｆ１はリニア三方弁２８ｄからメ
インアキュームレータ８の上方に配置されている。配管
２９ｄはラジエータ１３上部から下方に伸び、配管２９
ｆ２と合流して第２の冷却水ポンプ２８ｅに連通してい
る。

【００８６】ラジエータ１３に接続した配管３０ｃはラ
ジエータ１３の上方から下方に伸びて冷却水リザーブタ
ンク３０ａに接続されている。冷却水リザーブタンク３
０ａは、配管室１０の右前側に配置されている。配管２
９ｒは配管２９ｓと配管２９ｂを連通し、圧縮機６の上
方に配置されている。

【００８７】ラジエータ１３は室外熱交換器室１４内に
おいて左右方向に配置され、且つラジエータ１３の一方
の端において冷却水入口１３ａ、冷却水出口１３ｂを配
置している。冷却水入口１３ａと冷却水出口１３ｂを配
置した室外機の左右方向の一方の端部に、かつ室外熱交
換器室１４の下方にリニア三方弁２８ｄ、メインアキュ
ームレータ８及び第２の冷却水ポンプ２８ｅ、冷却水用
リザーブタンク３０ａを配置しており、これらを近接し
て配置することで互いの間の配管長さを短くできる。

【００８８】室外熱交換器室１４内において左右方向に
ラジエータ１３の他に冷媒用室外熱交換器１１，１２を
配置し、冷媒用室外熱交換器１１，１２の冷媒入口、冷
媒出口をラジエータ１３の冷却水入口、冷却水出口と同
じ右端部に配置している。

【００８９】室外熱交換器室１４と下部の配管室１０を
区切る中央仕切板４０を貫通する配管は、その端部にお
いて互いに隣接させた。すなわち、中央仕切板４０の貫
通孔に、弾発部材（ゴム）性の一体のパッド４９を配置
して、貫通孔を閉栓するとともに、パッド４９に冷媒の
行き管、戻り管及び冷却水の行き管、戻り管の少なくと
も４つの管貫通孔４９ａを設けている。管路が集中する
ので、管路の接続作業がやりやすい。

【００９０】シール用パッド４９には、各管路孔と左側
板３７ｃ方向側端部を結ぶ各切り込み４９ａがある。そ
れにより配管が終った後、右側板３７ｄを取り外した状
態で右側からシール用パッド４９を配管に嵌め込むこと
ができる。シール用パッド４９の周囲は中央仕切板４０
及び右側板３７ｄとシール状態を形成することにより、
配管室１０と熱交換室１４を区画する。

【００９１】ラジエータ１３の注水口３０ｂと、注水口
を有する冷却用リザーブタンク３０ａを同一端部に配置
しており、室外機の前側板３７ａを脱着可能とすること
で、ラジエータ１３や冷却用リザーブタンク３０ａへの
水の補給作業がやりやすい。また、エンジン５ヘのオイ
ル補給用タンク２４ａも同一端部、かつオイル補給用タ
ンク２４ａの注入口２４ａ２は冷却水用リザープタンク
３０ａの注水口３０ａ１より上方としており、水及びオ
イルの補給作業がやりやすい。また、オイル補給用タン
ク２４ａの注入口２４ａ２は注入口２４ａ２を開いたま
ま注水する時、水がこぼれても、オイルと混ざることが
ない。

【００９２】このように、室外空調ユニット２である室
外機に、エンジン５を収容する機関室７と、ラジエータ
１３を収容する室外熱交換器室１４と、冷媒と熱交換す
るメインアキュームレータ８である廃熱回収器を収容す
る配管室１０の互いに隣接する３つの部屋とを配置し、
エンジン５からラジエータ１３及びメインアキュームレ
ータ（廃熱回収器）８に到る冷却水循環路を配置し、機
関室７内のエンジン５から配管室１０内に到った後、即
ち配管２９ｂは、サーモスタット２８ｃから下方且つ右
方に伸び、機関室７から右中板４４ｂの略中間高さの部
分を貫通して配管室１０に入り、リニア三方弁２８ｄに
接続される。リニア三方弁２８ｄで分岐して一方は配管
２９ｃ，２９ｄにより室外熱交換器室１４内のラジエー
タ１３を経由して配管室１０内に戻り、他方は配管２９
ｆ１，２９ｆ２が配管室１０内においてメインアキュー
ムレータ８である廃熱回収器に到った後、互いに配管室
１０内で合流し、その上で配管２９ｐ，２９ｅ１を介し
て機関室７内のエンジン５に戻すようにした冷却水循環
システムＳを備えており、効率的に配管の分岐と合流を
行なうことで、機関室７、配管室１０及び室外熱交換器
室１４を区画する区画壁を貫通する冷却水管の本数を最
小限にすることができる。

【００９３】また、配管室７内の冷却水循環システムＳ
を構成する配管室１０内の冷却水管を、配管２９ｃ，２
９ｄ，２９ｆ１，２９ｆ２として、図１１及び図１３に
示すように、室内機を上方から見て長手方向一方の端部
（右端）にのみ配置しており、配管室１０内での配管長
さを短くすることができ、コストが低減し、さらに冷却
水管路をコンパクトにできる。

【００９４】また、ラジエータ１３における配管２９ｃ
が接続された入口１３ａと、分岐部であるリニア三方弁
２８ｄと、メインアキュームレータ８である廃廃熱回収
器における配管２９ｆ１が接続された入口８ａとの間の
互いの高さ方向の位置が、この入口１３ａ、リニア三方
弁２８ｄ、入口８ａの順になるように、ラジエータ１
３、分岐部のリニア三方弁２８ｄ及びメインアキューム
レータ（廃熱回収器）８を配置するとともに、ラジエー
タ１３における配管２９ｄが接続された出口１３ｂと、
配管２９ｄと配管２９ｆ２との合流部２９ｈと、メイン
アキュームレータ（廃熱回収器）８における出口８ｂの
間の互いの高さ方向の位置が、この出口１３ｂ、合流部
２９ｈ、出口８ｂの順になるようにしており、ラジエー
タ１３とメインアキュームレータ（廃熱回収器）８の間
の冷却水管路を構成する配管２９ｃ，２９ｄ，２９ｆ
１，２９ｆ２の空気抜きができる。

【００９５】なお、サーモスタット２８ｃからリニア三
方弁を結ぶ管路２９の途中は、下流程下方に下がる部分
があるが、エンジン停止後、残熱により弁２８ｃ５が弁
座２９ｃ２を開いている状態で、空気は管路２９、弁座
２８ｃ２を通り空気抜き孔２８ｃ８を通り空気抜き管Ａ
を通って注水口３０ｂに抜くことができる。なお、水ジ
ャケット２８ｂ管路２９ａ２，２９ａ２の材はエンジン
運転中においても管路２９ｇの空気はエンジン停止中サ
ーモスタット２９ｃから空気抜き管Ｄを取って抜くこと
ができる。

【００９６】次に、この発明を、図１６乃至図２６に基
づいて詳細に説明する。図１６乃至図２３は冷却水循環
システムを示す図、図２４乃至図２６は弁特性を示す図
である。

【００９７】図１６は図１乃至図１５で説明した冷却水
循環システムの模式図であり、冷却水循環システムＳに
は、エンジン循環路Ｓ１、放熱用循環路Ｓ２、第１連接
路Ｓ３、第２連結路Ｓ４、第１連結点Ｐ１、第２連結点
Ｐ２、第３連結点Ｐ３及び第４連結点Ｐ４が設けられ、
開閉弁（サーモスタット）２８ｃは図１４に示すように
構成され、図２４の弁特性図で示すように作動する。

【００９８】図１７の冷却水循環システムＳは、図１６
と同様に構成されるが、開閉弁（サーモスタット）１０
００は図１４のサーモスタット２８ｃと異なり、一方向
路の流れをＯＮＯ，ＦＦにするためのものであり、第１
連結路Ｓ３中、第１連結点Ｐ１側に配置されるワックス
部が温度を感知し、温度が所定値より高ければ、弁部を
開き、流れを許容するものである。

【００９９】なお、このサーモスタット１０００の温度
を感知しての開閉についての弁特性は、図２５に示すよ
うにヒステリシスを持つ。

【０１００】さらに、図１４に示すサーモスタット２８
ｃは上記したように、流れを２方向に分岐させるととも
に、分岐部上流側の温度に基づき、温度が６０℃以下に
おいて一方にのみ流し、６０℃から７０℃においては両
方向に分岐させて流し、７５℃以上において、他方のみ
に流す。この弁の特性は図２４に示す。これにて分かる
通り弁の切換え開閉特性にヒステリシスを持つ。

【０１０１】図１８の冷却水循環システムＳは、図１７
と同様に構成されるが、第３連結点Ｐ３が放熱用循環路
Ｓ２中、第２の冷却水ポンプ２８ｃの上流側に配置され
ている。

【０１０２】図１９の冷却水循環システムＳは、図１４
に示す開閉弁（サーモスタット）２８ｃが用いられ、か
つ図１８の連結方法と同様、第３連結点Ｐ３が放熱用循
環路Ｓ２中第２の冷却水ポンプ２８ｃの上流側に配置さ
れる。

【０１０３】図２０の冷却水循環システムＳは、第１の
冷却水ポンプ２８ａと冷却水ジャケット２８ｂを直列に
結ぶ２つの冷却水路の内、第１の冷却水ポンプ２８ｃの
下流側となる冷却水路中に第１連結点Ｐ１を配置してい
る。なお、図１７から図１９の実施例においては、第１
の冷却水ポンプ２８ｃの上流側となる冷却水路中に第１
連結点Ｐ１を配置している。

【０１０４】そして第１連結点と第２連結点を除く、エ
ンジン循環路に温度センサー２５１を設け、冷却水の温
度に基づき制御部２５２により、開閉弁２６１，２６２
を制御し、この開閉弁２６１，２６２の組み合わせで、
図２６に示すように、三方弁と同様に機能する。但し、
図２６に示す三方弁は温度について言えば、６０℃以下
で弁回転角は０度、７５℃以上で弁回転角は９０度であ
り、６０℃から７０℃の間において温度の増加に応じて
弁回転角が０度から増加していく。なお、温度が所定以
上になると冷却水は、冷却水ジャケット２８ｂ、第１の
冷却水ポンプ２８ａ、第１連結路Ｓ３、放熱用熱変換器
２５０、第２の冷却水ポンプ２８ｅ、排気ガス熱交換器
２３ｂ、第２連結路Ｓ４そして冷却水ジャケット２８ｂ
に戻るという循環になる。すなわち、第１連結点Ｐ１と
第２連結点Ｐ２の間を除くエンジン循環路Ｓ１に温度セ
ンサー２５１を配置したので、暖機中のみでなく、常に
循環する冷却水の温度を感知できるという効果がある。

【０１０５】図２１の冷却水循環システムＳは、第１連
結点Ｐ１と第２連結点Ｐ２の間に温度センサー２５３を
設け、冷却水の温度情報と温水温度信号以外の例えば負
荷に基づく情報に基づき制御部２５２により流量制御弁
２６３を制御する。温度センサー２５３は、暖機後、第
１連結点Ｐ１と第２連結点Ｐ２の間の流量が減少あるい
は停止する場合、温度センサー２５３が正確な冷却水温
感知をできない場合がある。しかし、エンジンは一度暖
機すれば、運転中温度が下がることがないことを考慮す
れば、暖機完了の感知ができるだけでもよく、第１連結
点Ｐ１と第２連結点Ｐ２の間のエンジン循環路Ｓ１に配
置しても特に支障がない。なお、開閉弁（電磁弁）２６
３を第２連結路Ｓ４に配置している。

【０１０６】図２２の冷却水循環システムＳは、冷却水
ジャケット２８ｂの途中箇所から分岐して第１連結路Ｓ
３となっている。また、サーモスタット２８ｃが第２連
結点Ｐ２に配置されている。所定温度以上になると第１
連結点Ｐ１と第２連結点Ｐ２との間となる冷却水ジャケ
ット２８ｂに冷却水は流れる。エンジンの冷却能力が不
足する場合があるが、サーモスタット２８ｃの弁２８ｃ
６の完全閉弁温度を高くすることにより改善できる。

【０１０７】図２３の冷却水循環システムＳは、第１の
冷却水ポンプ２８ａの上流側に温度センサー２５７を設
け、冷却水の温度情報に基づき制御部２５２による制御
信号と、温水温度信号以外の例えば負荷に基づく情報に
基づきリニア三方弁２６５を制御し、図２６に示すよう
に機能する。

【０１０８】このように、請求項１記載の発明の冷却水
循環システムＳは、エンジン５の冷却水ジャケット２８
ｂと第１の冷却水ポンプ２８ａと、冷却水ジャケット２
８ｂと第１の冷却水ポンプ２８ａとを結ぶ並列の冷却水
路により、冷却水が循環するエンジン循環路Ｓ１を形成
し、排気熱交換器２３ｂと放熱用熱交換器（ラジエー
タ）１３と第２の冷却水ポンプ２８ｅと、これらを互い
に結ぶ冷却水路により放熱用循環路Ｓ２を形成し、エン
ジン循環路Ｓ１の内、冷却水ジャケット２８ｂの途中箇
所あるいは上記２つの冷却水路の内、任意の位置である
第１連結点Ｐ１と放熱用循環路Ｓ２を連結する第１連接
路Ｓ３と、エンジン循環路Ｓ１の内、第１連接点Ｐ１よ
り下流の箇所である第２連結点Ｐ２と、放熱用循環路Ｓ
２の内、第１連接路Ｓ３の連結点である第３連結点Ｐ３
より上流の箇所を連結する第２連結路Ｓ４とを配置し、
第１連接路Ｓ３と第２連結路Ｓ４の内少なくとも一方
に、開閉弁を配置するとともに、この開閉弁とエンジン
循環路Ｓ１との間及びエンジン循環路Ｓ１中のいずれか
の箇所の冷却水温度に基づき、この冷却水温度が大なる
時、開閉弁開度を大となるようにしている。

【０１０９】開閉弁により冷機運転時にはエンジン循環
路Ｓ１を冷却水が流れる。所定の温度になると、開閉弁
が作動して切り換わり、暖気運転が行なわれ、暖気運転
時には放熱用循環路Ｓ２を冷却水が流れる。

【０１１０】このように、開閉弁を配置し、この開閉弁
とエンジン循環路Ｓ１との間及びエンジン循環路Ｓ１中
のいずれかの箇所の冷却水温度に基づき、この冷却水温
度が大なる時、開閉弁開度を大となるようにし、暖機途
中であっても、排気熱交換器２３ｂにより排気ガスを冷
却することができる。

【０１１１】次に、請求項２記載の発明の冷却水循環シ
ステムＳは、エンジン５の冷却水ジャケット２３ｂと第
１の冷却水ポンプ２８ｅと、冷却水ジャケット２８ｂと
第１の冷却水ポンプ２８ｅとを結ぶ並列の冷却水路によ
り、冷却水が循環するエンジン循環路Ｓ１を形成し、排
気熱交換器２３ｂと放熱用熱交換器（ラジエータ）１３
と第２の冷却水ポンプ２８ｅと、これらを互いに結ぶ冷
却水路により放熱用循環路Ｓ２を形成し、エンジン循環
路ｓ１の内、冷却水ジャケット２８ｂの途中箇所あるい
は上記２つの冷却水路の内、任意の位置である第１連結
点Ｐ１と放熱用循環路Ｓ２を連結する第１連接路Ｓ３
と、エンジン循環路Ｓ２の内、第１連接点Ｐ１より下流
の箇所である第２連結点Ｐ２と、放熱用循環路Ｓ２の
内、第１連接路Ｓ３の連結点である第３連結点Ｐ３より
上流の箇所を連結する第２連結路Ｓ４とを配置し、第１
連接点Ｐ１と第２連結点Ｐ２の内少なくとも一方に、流
れ方向切替弁を配置し、エンジン循環路Ｓ１中の箇所の
冷却水温度に基づき、この冷却水温度が大なる時、第１
連接点Ｐ１に流れ方向切替弁を配置する場合、エンジン
循環路Ｓ１と第３連結路Ｓ５との間の流路抵抗を小とす
るように流量方向切替弁を設定し、第２連接点Ｐ２に流
れ方向切替弁を配置する場合、第２連結路Ｓ３と第２連
結路Ｓ３を介してエンジン循環路Ｓ１に到る通路の流路
抵抗を小とするように流れ方向切替弁を設定するように
しており、暖機途中であっても、排気熱交換器により排
気ガスを冷却することができる。

【０１１２】また、請求項１及び請求項２記載の発明の
冷却水循環システムＳでは、第１の冷却水ポンプ２８ａ
及び第２の冷却水ポンプ２８ｅの内、少なくとも第１の
冷却水ポンプ２８ａを電動ポンプとすると、エンジン回
転数によらずに流量を確保できる。

【０１１３】また、第１の冷却水ポンプ２８ａ及び第２
の給却水ポンプ２８ｅの内、少なくとも第２の冷却水ポ
ンプ２８ｅを電動ポンプとすることで、エンジン停止後
所定時間第２の冷却水ポンプ２８ｅの運転を継続する
と、エンジン停止後の排気熱交換器２３ｂにより排気ガ
スを冷却することができ、エンジン停止後、排気管等の
残留熱を放熱可能である。また、エンジン停止後状態
で、冷却水の循環により空気抜きができる。

【０１１４】なお、放熱用熱交換器としてはラジエータ
でも、冷媒熱交換器でも良い。即ち冷媒熱交換器の場
合、暖気中、開閉弁を閉じた状態でも、放熱用熱交換器
としての冷媒熱交換器、即ちメインアキュームレータ８
の熱交換部２９ｇに冷却水（温水）を循環させて、排熱
を回収可能である。なお、図１から図１４の実施例にお
いてはラジエータ１３と熱交換部２９ｇが三方弁２８ｄ
によりいずれか片方あるいは両方が放熱用熱交換器とす
ることができる。

【０１１５】また、エンジン回転数のみでなく、室内機
側の負荷に応じ、第１あるいは及び第２の冷却水ポンプ
の回転数を大きくし、冷媒熱交換器に多くの冷却水を循
環させることができる。

【０１１６】また、開閉弁が閉じた場合、エンジン回転
数と第１の冷却水ポンプ２８ａ及び第２の給却水ポンプ
２８ｅの回転数の比例関係を止め、第１の冷却水ポンプ
２８ａ及び第２の給却水ポンプ２８ｅの回転数のエンジ
ン回転数に対する相対値を下げることにより、水洩れを
防止できる。

【０１１７】また、暖機途中であっても、排気熱交換器
２３ｂにより排気ガスを冷却することができる。なお、
図２７のエンジンの断面図に示すように、エンジン５に
ウェットライナー採用アルミダイカスト製のシリンダ２
７０を用いることができる。シリンダ２７０に鋳鉄スリ
ーブ２７１を嵌合しており、シリンダ２７０と鋳鉄スリ
ーブ２７１との間に水ジャケット２７２が形成される。
この水ジャケット２７２の下側にＯリング２７３でシー
ルし、上側は鋳鉄スリーブ２７１の段部２７１ａをシリ
ンダ２７０の段部２７０ａに係合し、この係合部はシー
ル剤２７４でシールしている。

【０１１８】このように、アルミダイカスト化によりに
中子が使えない不具合点を、鋳鉄スリーブ２７１と水ジ
ャケット２７２を組み合わせることで、中子を不要とし
て解決している。また、温度差による熱膨張率の差を素
材の熱膨張率の差により吸収し易い。鋳鉄スリーブ２７
１の内径を変更することでシリンダ２７０共通で排気量
変更が容易にできる。

【０１１９】さらに、第１及び第２の冷却水ポンプを同
軸のポンプ軸に配置し、且つポンプ軸をクランク軸で駆
動するようにしても良い。

【０１２０】また、流れ方向切替弁として電気信号を受
けて切替制御するリニア三方弁を使用してもよい。

【０１２１】また、温度感知ワックスの膨張収縮に基づ
き流れ方向を切り換える三方弁、すなわちサーモスタッ
ド２８ｃでも良い。

【０１２２】流れ方向切替弁として、２つに分岐したそ
れぞれの通路に開閉弁を配置しても良い。

【０１２３】また、請求項１記載の発明の冷却水循環シ
ステムＳでは、開閉弁を第１連接路Ｓ３に配置する場
合、第１連接点Ｐ１と開閉弁の間あるいはエンジン循環
路Ｓ１中冷却水ジャケット入り口と第２連結点Ｐ２の間
の内いずれかの箇所の冷却水温に基づき開閉弁を制御す
るか、開閉弁を第２連接路Ｓ４に配置する場合、エンジ
ン循環路Ｓ１中冷却水ジャケット２８ｂの入り口と第２
連接点Ｐ２の間の冷却水温に基づき開閉弁を制御するよ
うにすと、開閉弁の開開に伴い、制御のために検知する
冷却水温の変化が少ない。

【０１２４】また、請求項２記載の発明の冷却水循環シ
ステムＳでは、第１連結点Ｐ１と冷却水ジャケット２８
ｂの上流側入口との間の冷却水温度に基づき、流れ方向
切替弁を制御するようにすると、流れ方向切替弁の流れ
方向が切変わった時の、制御のために検知する冷却水温
の変化が少ない。

【０１２５】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明
は、開閉弁を配置し、この開閉弁とエンジン循環路との
間及びエンジン循環路中のいずれかの箇所の冷却水温度
に基づき、この冷却水温度が大なる時、開閉弁開度を大
となるようにしたから、暖機途中であっても、排気熱交
換器により排気ガスを冷却することができる。

【０１２６】請求項２記載の発明は、流れ方向切替弁を
配置し、エンジン循環路中の箇所の冷却水温度に基づ
き、この冷却水温度が大なる時、第１連接点に流れ方向
切替弁を配置する場合、エンジン循環路と第３連結路と
の間の流路抵抗を小とするように流量方向切替え弁を設
定し、第２連接点に流れ方向切替弁を配置する場合、第
２連結路と第２連結路を介してエンジン循環路に到る通
路の流路抵抗を小とするように流れ方向切替弁を設定し
たから、暖機途中であっても、排気熱交換器により排気
ガスを冷却することができる。

【０１２７】請求項３記載の発明は、第１の冷却水ポン
プ及び第２の冷却水ポンプの内、少なくとも第１の冷却
水ポンプを電動ポンプとすることで、エンジン回転数に
よらずに流量を確保できる。

【０１２８】請求項４記載の発明は、第１の冷却水ポン
プ及び第２の給却水ポンプの内、少なくとも第２の冷却
水ポンプを電動ポンプとし、エンジン停止後所定時間第
２の冷却水ポンプの運転を継続することで、エンジン停
止後の排気熱交換器により排気ガスを冷却することがで
きる。また、エンジン停止後状態での空気抜きができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジン駆動式空気調和装置の全体構成を示す
図である。

【図２】室外空調ユニットの正面図である。

【図３】室外空調ユニットの右側面図である。

【図４】室外熱交換器室の床面の平面図である。

【図５】パッドの平面図である。

【図６】機関室、配管室の断面平面の模式図である。

【図７】電装ボックスの断面図である。

【図８】エンジン冷却水の注水口部分の配置図である。

【図９】注水口の断面図である。

【図１０】排気熱交換器の断面図である。

【図１１】冷却水循環システムを示す正面図である。

【図１２】冷却水循環システムを示す右側面図である。

【図１３】冷却水循環システムの平面図である。

【図１４】サーモスタットの断面図である。

【図１５】室外空調ユニットの外板壁の概略構成を示す
断面図である。

【図１６】冷却水循環システムを示す図である。

【図１７】冷却水循環システムを示す図である。

【図１８】冷却水循環システムを示す図である。

【図１９】冷却水循環システムを示す図である。

【図２０】冷却水循環システムを示す図である。

【図２１】冷却水循環システムを示す図である。

【図２２】冷却水循環システムを示す図である。

【図２３】冷却水循環システムを示す図である。

【図２４】弁特性を示す図である。

【図２５】弁特性を示す図である。

【図２６】弁特性を示す図である。

【図２７】シリンダの断面図である。

【符号の説明】

５ エンジン １３ 放熱用熱交換器（ラジエータ） ２３ｂ 排気熱交換器 ２８ａ 第１の冷却水ポンプ ２８ｂ 冷却水ジャケット ２８ｅ 第２の冷却水ポンプ Ｓ 冷却水循環システム ｓ１ エンジン循環路 Ｓ２ 放熱用循環路 Ｓ３ 第１連接路 Ｓ４ 第２連接路 Ｐ１ 第１連結点 Ｐ２ 第２連接点 Ｐ３ 第３連結点 ２８ｃ 開閉弁（サーモスタット）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２５Ｂ 27/02 Ｆ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの冷却水ジャケットと第１の冷却
   水ポンプと、前記冷却水ジャケットと前記第１の冷却水
   ポンプとを結ぶ並列の冷却水路により、冷却水が循環す
   るエンジン循環路を形成し、排気熱交換器と放熱用熱交
   換器と第２の冷却水ポンプと、これらを互いに結ぶ冷却
   水路により放熱用循環路を形成し、前記エンジン循環路
   の内、前記冷却水ジャケットの途中箇所あるいは上記２
   つの冷却水路の内、任意の位置である第１連結点と前記
   放熱用循環路を連結する第１連接路と、前記エンジン循
   環路の内、前記第１連接点より下流の箇所である第２連
   結点と、前記放熱用循環路の内、前記第１連接路の連結
   点である第３連結点より上流の箇所を連結する第２連結
   路とを配置し、前記第１連接路と第２連結路の内少なく
   とも一方に、開閉弁を配置するとともに、この開閉弁と
   前記エンジン循環路との間及び前記エンジン循環路中の
   いずれかの箇所の冷却水温度に基づき、この冷却水温度
   が大なる時、前記開閉弁開度を大となるようにした冷却
   水循環システムを備えることを特徴とするエンジン駆動
   式ヒートポンプ装置。
2. 【請求項２】エンジンの冷却水ジャケットと第１の冷却
   水ポンプと、前記冷却水ジャケットと前記第１の冷却水
   ポンプとを結ぶ並列の冷却水路により、冷却水が循環す
   るエンジン循環路を形成し、排気熱交換器と放熱用熱交
   換器と第２の冷却水ポンプと、これらを互いに結ぶ冷却
   水路により放熱用循環路を形成し、前記エンジン循環路
   の内、前記冷却水ジャケットの途中箇所あるいは上記２
   つの冷却水路の内、任意の位置である第１連結点と前記
   放熱用循環路を連結する第１連接路と、前記エンジン循
   環路の内、第１連接点より下流の箇所である第２連結点
   と、前記放熱用循環路の内、第１連接路の連結点である
   第３連結点より上流の箇所を連結する第２連結路とを配
   置し、前記第１連接点と第２連結点の内少なくとも一方
   に、流れ方向切替弁を配置し、エンジン循環路中の箇所
   の冷却水温度に基づき、この冷却水温度が大なる時、前
   記第１連接点に流れ方向切替弁を配置する場合、前記エ
   ンジン循環路と第３連結路との間の流路抵抗を小とする
   ように流量方向切替弁を設定し、前記第２連接点に流れ
   方向切替弁を配置する場合、前記第２連結路と第２連結
   路を介して前記エンジン循環路に到る通路の流路抵抗を
   小とするように流れ方向切替弁を設定するようにした冷
   却水循環システムを備えることを特徴とするエンジン駆
   動式ヒートポンプ装置。
3. 【請求項３】第１の冷却水ポンプ及び第２の冷却水ポン
   プの内、少なくとも第１の冷却水ポンプを電動ポンプと
   したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のエ
   ンジン駆動式ヒートポンプ装置。
4. 【請求項４】第１の冷却水ポンプ及び第２の給却水ポン
   プの内、少なくとも第２の冷却水ポンプを電動ポンプと
   し、エンジン停止後所定時間第２の冷却水ポンプの運転
   を継続するようにしたことを特徴とする請求項１または
   請求項２記載のエンジン駆動式ヒートポンプ装置。