JPH10184453A - エンジンヒートポンプ式空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン１の排熱を熱源として利用するエン
ジンヒ−トポンプ式空調装置において、エンジン１の排
熱を増加させて暖房能力を向上させる。 【解決手段】 エンジン１の吸気口２５と連通し、エン
ジン１吸気を清浄化するエアクリーナ２９の空気入口
に、外気導入ダクト３０と内気導入ダクト３１とが接続
されている。この空気入口には、外気導入ダクト３０お
よび内気導入ダクト３１を開閉するドア３６が配設さ
れ、このドア３６によって外気導入ダクト３０からの外
気と内気導入ダクト３１からの内気とが切替えられてエ
アクリーナ２９に導入される。この切換は、温度センサ
３４によって検出される外気温度に応じて制御装置４３
によって自動制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排熱を
熱源として利用するエンジンヒートポンプ式空調装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のエンジンヒートポンプ式
空調装置に用いられる一般的な室外機２０の構造を図９
に示す。この室外機２０は屋外に設置され、その内部
は、エンジン１が設置されているエンジン室２１、エア
クリーナ２９等が設置されている補助室２３が横に並
び、これらの上に図示しない室外熱交換器が配置された
熱交換器室２４が設けられ、これら３つの室が壁によっ
て仕切られて構成されている。

【０００３】エンジン室２１には、エンジン１およびこ
のエンジン１によって駆動されるコンプレッサ２が設置
されている。また、冷媒を加熱する図示しない冷媒加熱
器にエンジン１の排熱を回収したエンジン冷却水（温
水）を供給する循環回路が、エンジン１に接続されてお
り、暖房運転時には、エンジン１の排熱がヒートポンプ
の吸熱源となっている。

【０００４】ここで、エンジンヒートポンプ式空調装置
が起動されると、換気ファン３２によって外気が補助室
２３へ導入され、図９の矢印のように流れる。そして、
外気の一部はエンジン室２１内へ流れ換気を行い、一部
は外気導入口３０からエアクリ−ナ２９を通りエンジン
１に導入される。このようにして、換気ファン３２から
の外気をエンジン１の吸気として用いている。

【０００５】それによって、外気の温度が高く冷房負荷
も大きい（エンジン負荷大の）夏期には、エンジン室２
１の内気に比べて低温の外気をエンジン１に吸入するこ
とにより、エンジン１のオーバーヒートを防止してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来において
は、冬期においても、夏期と同様に換気ファン３２によ
って温度の低い外気をエンジンに導入している。この場
合、エンジン吸気が低温で比重の大きい空気となるため
に、エンジン吸気の充填量が大きくなりエンジン効率が
上がり、同一の軸出力（コンプレッサ動力）を得るため
の燃費は良くなる。このため、図４に示すように、エン
ジンの排熱が減少してしまう。その結果、この排熱を熱
源として利用するエンジンヒートポンプ式空調装置の吸
熱源が減少し、暖房能力が低下するという問題が生じて
いた。

【０００７】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
エンジンの排熱を熱源として利用するエンジンヒートポ
ンプ式空調装置において、エンジンの排熱を増加させて
暖房能力を向上させることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等の検討によれ
ば、外気が低温時の場合、上述のように換気ファンによ
って、エンジン室の内気に比べて低温の外気を吸入しな
くとも、エンジンのオーバーヒートの心配は無く、逆
に、高温の内気をエンジンに吸入しても良いことがわか
った。

【０００９】本発明は上記点に着目して、以下の技術的
手段を採用する。すなわち、請求項１の発明によれば、
エンジン（１）の排熱を熱源として利用するエンジンヒ
ートポンプ式空調装置において、エンジン（１）が設置
されているエンジン室（２１）と、エンジン（１）の吸
気をエンジン室（２１）の外気と内気とに切換え可能な
エンジン吸気手段（２２）とを有することを特徴とす
る。

【００１０】それによって、冬期の暖房運転時に、エン
ジン吸気を高温の内気とした場合、高温で比重が小さい
内気がエンジン吸気となるために、エンジン吸気の充填
量が小さくなりエンジン効率が低下する。ここで、エン
ジン（１）の軸出力を、低温の外気をエンジン（１）に
吸入する場合と同じく一定に保つためには、より多くの
燃料を投入する必要がある。ここで、軸出力に変わらな
かった燃料はエンジン（１）排熱の増大につながり、暖
房能力が向上できるという効果が得られる。

【００１１】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加えて、外気温度を検出する温度検出手段（３４）
と、この温度検出手段（３４）からの信号を受けてエン
ジン吸気手段（２２）を制御する制御手段（４３）とを
有することを特徴とする。それによって、外気温度が所
定温度よりも高い時には、エンジン（１）に外気が導入
され、外気温度が所定温度よりも低い時には、エンジン
（１）に内気が導入されるように作用し、上記の効果に
加えて、外気温度に応じて、内外気切換作用が自動制御
できるという効果が得られる。

【００１２】ここで、エンジン吸気手段（２２）として
は、具体的には請求項３のように、エンジン（１）の吸
気口（２５）と連通し、エンジン（１）へ導入される空
気を清浄化するエアクリーナ（２９）と、エアクリーナ
（２９）に外気を導入する外気導入ダクト（３０）と、
エアクリーナ（２９）に内気を導入する内気導入ダクト
（３１）と、外気導入ダクト（３０）および内気導入ダ
クト（３１）を開閉する開閉ドア（３６）とを有するも
のにすることができる。

【００１３】また、請求項４の発明によれば、請求項１
および２の発明に加えて、外気導入ダクト（３０）の端
部が外気導入用送風手段（３２）下流に開口して設けら
れ、さらに、外気導入ダクト（３０）の圧力損失が内気
導入ダクト（３１）よりも大きくなるように、両ダクト
が形成されていることを特徴とする。それによって、外
気導入用送風手段（３２）の運転時には、外気導入ダク
ト（３０）から外気がエンジンに導入される。一方、外
気導入用送風手段（３２）の停止時には、外気が導入さ
れずエンジン（１）の吸気負圧によって各ダクト内には
内気が流れこむ。

【００１４】ここで、外気導入ダクト（３０）と内気導
入ダクト（３１）との圧力損失の関係より、内気導入ダ
クト（３１）を流れる空気量の方が外気導入ダクト（３
０）を流れる空気量よりも多くなる。その結果、エンジ
ン室（２１）の高温の内気がエアクリーナ（２９）に流
れ込むこととなる。このため、上記請求項３の発明に記
載したような開閉ドアを必要とすることなく、暖房能力
向上の効果が得られる。

【００１５】また、請求項５の発明のように、請求項１
〜３の発明に加えて、外気導入用送風手段（３２）から
の外気によってエンジン室（２１）を換気するようにす
れば、エンジン室（２１）の過昇温が抑制でき、エンジ
ン（１）のオーバーヒートを防止できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明の
エンジンヒートポンプ式空調装置の全体構成を示す冷媒
回路図である。先ず、全体の構成を説明すると、灯油又
は軽油を燃料とする水冷式のエンジン１によって駆動さ
れるコンプレッサ２、冷媒中のオイルを分離するオイル
セパレータ３、冷媒の流路を切り替える四方弁４、冷房
時は蒸発器として働き且つ暖房時は凝縮器として働く室
内熱交換器５、冷房時の減圧手段である冷房用膨張弁
６、暖房時の減圧手段である暖房用膨張弁７、冷房時は
凝縮器として働き且つ暖房時は蒸発器として働く室外熱
交換器８、エンジン排熱によって温められた温水で冷媒
を加熱する冷媒加熱器９、冷媒を気液に分離しガス冷媒
を導出するアキュムレ−タ１０が冷媒管路によって順次
接続され、基本となる冷凍サイクルが構成されている。
尚、符号１１は室内熱交換器５の送風ファンである室内
ファン、１２は室外熱交換器８の送風ファンである室外
ファンである。

【００１７】また、冷房用膨張弁６および暖房用膨張弁
７としては、周知のように、運転時に蒸発器となる方の
熱交換器出口の冷媒温度および冷媒圧力を各々温度セン
サおよび圧力センサで検知し、これらセンサからの検知
信号に応じて弁開度を制御する電子膨張弁が用いられ
る。そして、冷房用膨張弁６は、冷房時には液冷媒を減
圧膨張し、暖房時には全開となって減圧を行わず、一
方、暖房用膨張弁７は、暖房時には液冷媒を減圧膨張
し、冷房時には全開となって減圧を行わないように制御
される。

【００１８】一方、冷媒加熱器９に温水を循環供給する
循環回路は、エンジン１からサ−モスタット１３を介し
ラジエ−タ１４を通ってエンジン１に戻る回路と、エン
ジン１からサ−モスタット１１を介し冷媒加熱器９を通
ってエンジン１に戻る回路とにより構成され、水ポンプ
１５によって循環される。そして、温水温度がサーモス
タット１１の設定温度より大きい時には前者の回路を、
設定温度より小さい時には後者の回路を温水は流れるよ
うになっている。

【００１９】次に、エンジンヒートポンプ式空調装置の
室外機２０について述べる。図２は、その全体構成を示
すものである。この室外機２０は屋外に設置され、全体
が１つの室として構成されており、その内部は、エンジ
ン１およびエンジン１によって駆動されるコンプレッサ
２とが設置されているエンジン室２１と、エンジン室２
１の横にエンジン１に空気を吸入するエンジン吸気手段
２２等が設置されている補助室２３が設けられ、これら
の上に熱交換器室２４が配され、これら３つの室が壁に
よって仕切られて構成されている。

【００２０】尚、エンジン室２１内には、図示しない冷
媒加熱器９がエンジン１の高温部分近傍に設置されてお
り、エンジン１と循環回路によって接続されている。ま
た、熱交換器室２４には、室外熱交換器８、室外ファン
１２が設置されているが、図２においては省略してい
る。尚、熱交換器室２４の外面は室外熱交換器８によっ
て形成され、室外熱交換器８に形成された隙間から空気
の出入りが可能となっている。また、室外ファン１２の
駆動時には、熱交換器室２４内の空気は屋外へ（図２の
上方方向へ）排気されるように流れるようになってい
る。

【００２１】次に、補助室２３に設置されたエンジン吸
気手段２２について説明する。片方の端部がエンジン１
の吸気口２５と連通しているダクト２６が、エンジン室
２１内から仕切り壁２７に設けられたダクト孔２８を通
って補助室２３内へと至るように略水平に設置されてい
る。そして、ダクト２６は仕切り壁２７に設けられたエ
アクリーナ２９の空気出口とつながっている。エアクリ
ーナ２９は、エンジン１へ導入する空気を清浄化するも
のであり、その空気入口には、外気導入ダクト３０およ
び内気導入ダクト３１が接続されている。

【００２２】外気導入ダクト３０は、その端部が補助室
２３の側壁に取り付けられた換気ファン（外気導入用送
風手段）３２の下流側近傍に開口して設けられ、外気吸
入口３３として構成されている。換気ファン３２はモー
タ３２ａによって駆動される。尚、換気ファン３２の上
流側には、外気温度を検出する温度センサ（温度検出手
段）３４が設けられている。この温度センサ３４の取付
け位置は、換気ファン３２の発熱の影響による温度検出
誤差を避けるため、図２のようにファン上流が好まし
い。

【００２３】一方、内気導入ダクト３１は、その端部が
仕切り壁２７に設けられた孔に開口して接続され、内気
吸入口３５として構成されている。尚、内気吸入口３５
は、高温の内気を取り入れるために、エンジン１の高熱
発生部分近傍に開口して設けられるが、本実施形態で
は、ダクト孔２８より下方の仕切り壁２７の略中央とな
る高さに設けられている。

【００２４】さらに、エアクリーナ２９の空気入口に
は、外気導入ダクト３０および内気導入ダクト３１を開
閉するドア３６が設けられている。このドア３６は、サ
ーボモータ３７により作動して、エアクリーナ２９に流
入する空気の通路を切り換えることができるようになっ
ている。具体的には、ドア３６が外気導入位置Ｌ（ハッ
チング位置）にあるときには、エアクリーナ２９の空気
入口は、外気導入ダクト３０と連通され、内気導入ダク
ト３１とは遮断される。一方、ドア３６が内気導入位置
Ｒ（点線位置）にあるときには、エアクリーナ２９の空
気入口は、内気導入ダクト３１と連通され、外気導入ダ
クト３０とは遮断される。

【００２５】以上のように、ダクト２６、エアクリーナ
２９、外気導入ダクト３０、内気導入ダクト３１、ドア
３６およびサーボモータ３７によってエンジン吸気手段
２２が構成されている。また、エンジン室２１は図２の
ように密閉構造となっているので、換気するために、エ
ンジン室２１と補助室２３とを仕切る仕切り壁２７には
第１換気口３８が、エンジン室２１と熱交換器室２４と
を仕切る仕切り壁３９には第２換気口４０が設けられて
いる。

【００２６】また、エンジン１の排気側からマフラ４１
が設けられた排気管４２が伸び、エンジン室２１から仕
切り壁３９を通じて熱交換器室２４内部を通り、屋外へ
開口している。そして、エンジン１の排気ガスは、この
排気管４２を通って屋外へ放出される。また、補助室２
３内部の側壁には、制御手段として電子回路からなる制
御装置４３が設けられている。この制御装置４３は、図
３に示すように、２つの判定回路（第１判定回路４３
ａ、第２判定回路４３ｂ）と２つの温度設定回路（第１
温度設定回路４３ｃ、第２温度設定回路４３ｄ）によっ
て構成されている。

【００２７】温度センサ３４が検出した外気温度と第１
温度設定回路４３ｃに設定された第１設定温度との大小
を、第１判定回路４３ａが判定し、その判定結果に応じ
てサーボモータ３７によってドア３６の作動が制御され
る。また、温度センサ３４が検出した外気温度と第２温
度設定回路４３ｄに設定された第２設定温度との大小
を、第２判定回路４３ｂが判定し、その判定結果に応じ
てモータ３２ａによって換気ファン３２の作動が制御さ
れる。

【００２８】ここで、外気をエンジン吸気とするとエン
ジン排熱が減少して空調装置の暖房負荷に見合った暖房
能力が得られない外気温度を第１設定温度Ｔ１としてい
る。ここで、第１設定温度Ｔ１はエンジンやヒートポン
プの仕様によって変わるが、通常０〜５℃であり、本実
施形態では０℃とする。また、第１設定温度よりも低い
温度を第２設定温度Ｔ２とし、本実施形態では−５℃程
度とする。

【００２９】以下、上記した構成に基づき、本実施形態
の作動を述べる。尚、本発明に係るエンジンヒートポン
プ式空調装置の暖房運転時、冷房運転時における冷媒回
路および循環回路の作動は周知のものであるため概略を
記すにとどめ、主として本発明の要部であるエンジン吸
気手段２２の作用について述べることとする。（１）夏
期の冷房時の場合冷房時には、冷媒は図１の点線矢印の
ように流れ、室内熱交換器５にて冷媒が蒸発し、蒸発潜
熱が室内空気から室内ファン１１によって奪われ室内が
冷房される。この時、サーモスタット１３の作動によっ
てエンジン冷却水（温水）はラジエータ１４側の循環回
路を流れ、冷媒加熱器９には流れないため、冷媒は加熱
されない。

【００３０】この場合、通常、温度センサ３４で検出さ
れる外気温度（以下、検出外気温度と略記する）は高温
であり第１設定温度Ｔ１（０℃程度）より高い。このた
め、制御装置４３の第１判定回路４３ａが検出外気温度
をＴ１よりも高いと判定し、サーボモータ３７によって
ドア３６が外気導入位置Ｌとなる。また、制御装置４３
の第２判定回路４３ｂが検出外気温度をＴ２（−５℃）
よりも高いと判定し、モータ３２ａによって換気ファン
３２が運転状態となる。従って、補助室２３およびエン
ジン室２１内の空気は、図２の実線矢印のように流れ
る。

【００３１】すなわち、屋外から換気ファン３２を通っ
て補助室２３内に導入された外気は、外気吸入口３３か
ら外気導入ダクト３０を通りエアクリーナ２９へと流
れ、吸気口２５からエンジン１へ吸入される。エンジン
１に吸入された外気は、燃焼に用いられ排気ガスとなっ
て、排気管４２から屋外へ排気される。このように、夏
期の冷房時には、外気がエンジン１の吸気となる。

【００３２】また、外気は、補助室２３内を下方にも流
れ、第１換気口３８からエンジン室２１内に入り、エン
ジン室２１内を換気して第２換気口４０から熱交換器室
２４を通り、屋外へ排気される。（２）冬期の暖房時の
場合暖房時には、冷媒は図１の実線矢印のように流れ、
室内熱交換器５にて冷媒が凝縮し、凝縮熱が室内空気へ
室内ファン１１によって流れ室内が暖房される。そし
て、室外熱交換器８にて蒸発した冷媒は、冷媒加熱器９
にて、エンジンの排熱によって温められたエンジン冷却
水から吸熱を行い、この吸熱分は暖房に用いられる。

【００３３】（ｉ）外気温度がＴ１（０℃）より高くな
っている場合この場合も上述した冷房時と同様に、換気
ファン３２（運転状態）、ドア３６（外気導入位置Ｌ）
となり、図２の実線矢印のように流れる。そして、外気
がエンジン１の吸気として用いられることとなる。 （ｉｉ）外気温度がＴ１（０℃）より低くＴ２（−５
℃）よりも高い場合この場合、制御装置４３の第１判定
回路４３ａが検出外気温度をＴ１よりも低いと判定し、
サーボモータ３７によってドア３６が内気導入位置Ｒと
なる。また、制御装置４３の第２判定回路４３ｂが検出
外気温度をＴ２よりも高いと判定し、モータ３２ａによ
って換気ファン３２が運転状態となる。従って、補助室
２３およびエンジン室２１内の空気は、図２の点線矢印
のように流れる。

【００３４】すなわち、換気ファン３２から補助室２３
内に導入された外気は、補助室２３内を下方に流れ、第
１換気口３８からエンジン室２１内に入る。一方、内気
は、第２換気口４０から熱交換器室２４を通り、屋外へ
排気されるとともに、内気吸入口３５から内気導入ダク
ト３１へ導入され、エアクリーナ２９へと流れ吸気口２
５からエンジン１へ吸入される。このように、内気がエ
ンジン１の吸気となる。尚、本発明者等の検討によれ
ば、Ｔ１より低い温度では、エンジンに内気を吸入して
も、オーバーヒートの恐れはない。

【００３５】（ｉｉｉ）外気温度がＴ２（−５℃）より
も低い場合この場合、制御装置４３の第１判定回路４３
ａが検出外気温度をＴ１よりも低いと判定し、サーボモ
ータ３７によってドア３６が内気導入位置Ｒとなる。ま
た、制御装置４３の第２判定回路４３ｂが検出外気温度
をＴ２よりも低いと判定し、モータ３２ａによって換気
ファン３２が停止状態となる。ここで、Ｔ２は、本発明
者等の検討により、外気温度がこれより低いと、エンジ
ン１に内気を吸入し、且つ、エンジン室２１内を換気し
なくともエンジン１がオーバーヒートしない温度として
いる。

【００３６】従って、補助室２３およびエンジン室２１
内の空気は、図２の点線矢印のように流れる。すなわ
ち、屋外から外気は導入されず、エンジン室２１内の換
気は行われないが、エンジン室２１内の内気が、内気吸
入口３５から内気導入ダクト、エアクリーナ２９へと流
れ、吸気口２５からエンジン１へ吸入される。このよう
に、内気がエンジン１の吸気となる。

【００３７】尚、上述したように熱交換器室２４は空気
の出入りが可能であるので、熱交換器室２４内の空気が
第２換気口４０からエンジン室２１内へ補充され、エン
ジン室２１内の内気が欠乏する恐れはない。ところで、
外気温度が極低温（−１０℃以下）になると、室外熱交
換器８にて外気からの吸熱は不可となる。この場合は室
外ファン１２を停止させて、外気吸熱を行わないことが
ある。このため、エンジン排熱が重要な吸熱源となる
が、上述と同様の理由により暖房能力が低下してしま
う。この様な場合にも上述の（ｉｉｉ）の場合と同様に
作動させれば、暖房能力が向上できる。尚、外気吸熱が
不可となる外気温度を上述の第１設定温度Ｔ１としても
よい。

【００３８】ところで、本実施形態によれば、冬期の暖
房運転時で外気温度がＴ１より低い時には、高温で比重
が小さい内気がエンジン吸気となるために、エンジン吸
気の充填量が小さくなりエンジン効率が低下する。ここ
で、エンジン１の軸出力を、低温の外気をエンジン１に
吸入する場合と同じく一定に保つためには、より多くの
燃料を投入する必要がある。ここで、軸出力に変わらな
かった燃料はエンジン１排熱の増大につながり、暖房能
力が向上できるという効果が得られる。

【００３９】図４に、軸出力、換言すればサイクル負荷
をエンジン吸気温度の変化に対して同一に維持した時の
エンジン吸気温度に対する熱収支の概略を示す（エンジ
ンのロス分を含む）。軸出力を同一に維持すると、エン
ジン吸気温度が上昇するにつれてエンジンの利用可能排
熱（冷却水排熱＋排気排熱）が増大することがわかる。
本実施形態においては、冷却水排熱を回収しており、こ
の冷却水排熱が増大するため、暖房能力が向上できる。

【００４０】また、本実施形態によれば、外気温度がＴ
１よりも高い時には、エンジン室２１の内気よりも低温
の外気をエンジン吸気とすることによりエンジン吸気の
温度上昇が抑えられエンジン負荷の過大が防止できる。
また、本実施形態によれば、外気温度がＴ２よりも高い
時には、エンジン室２１内が外気で換気されるので、エ
ンジン１の過昇温が抑制され、オーバーヒートが防止で
きるという効果が得られる。

【００４１】また、本実施形態によれば、温度検出手段
である温度センサ３４からの信号を受けて制御装置４３
が、エンジン吸気手段２２を操作しているので、外気温
度に応じて、エンジン吸気の内外気切換作用が自動制御
できるという効果が得られる。 （第２実施形態）本実施形態は、冷却水排熱のみを回収
していた上記第１実施形態の構成に加えて、さらに、排
気排熱をエンジン冷却水に回収するようにしたものであ
り、排気熱回収熱交換器９ａが循環回路中のエンジン１
とサーモスタット１３との間に配設されている。図５
に、その回路図を示す（実線矢印：冷房時の冷媒流れ、
点線矢印：暖房時の冷媒流れ）。尚、その他は上記第１
実施形態と同一であり、説明を省略する。

【００４２】図６に、本実施形態において、エンジン吸
気を低温の外気から高温の内気に切換えることによる暖
房能力向上の効果を示す。ここで、暖房能力は、消費し
た燃料発熱量に対する利用可能発熱の割合で表す。外気
温度が−１０℃の時、この外気をエンジンに直接導入し
た場合の暖房能力が１として規格化して示してある。外
気温度が−１０℃の時、通常エンジン室２１の内気温度
は４０℃前後となる。よって、この時、外気をエンジン
吸気とする場合に比べ、内気をエンジン吸気とすれば、
約１０％暖房能力が向上できる。

【００４３】尚、上記第１実施形態においては、冷却水
排熱のみ回収しているので、上記と同様の比較をする
と、暖房能力の向上は５〜６％となる。 （第３実施形態）本実施形態は、エンジン１の排気排熱
を冷媒に直接回収するようにしたものであり、排気熱回
収熱交換器９ｂが冷媒回路中の冷媒加熱器９と四方弁４
との間に配設されている。図７に、その回路図を示す
（実線矢印：冷房時の冷媒流れ、点線矢印：暖房時の冷
媒流れ）。尚、その他は上記第２実施形態と同一であ
り、説明を省略する。

【００４４】（第４実施形態）次に、第４実施形態形態
について図８を参照して述べるが、主として上記第１実
施形態と異なっている点について述べ、同一部分につい
ては省略する。尚、図８において上記第１実施形態と同
一部分には同符号を付してあるが、同一部分のうち、コ
ンプレッサ２、熱交換器室２４、およびマフラ４１は図
示せず省略した。

【００４５】本実施形態は、上記第１実施形態と比べる
と、ドアおよびサーボモータが無く、外気導入ダクト３
０の圧力損失が内気導入ダクト３１よりも大きくなるよ
うに、外気導入ダクト３０のダクト径が内気導入ダクト
３１よりも小さく形成されている点が異なる。さらに、
外気吸入口３３は、換気ファン３２からの外気を大量に
取り込むために、拡径したラッパ形状となっている。

【００４６】尚、本実施形態では、ドアとサーボモータ
を持たないため、制御装置４３において、上述した第１
設定温度Ｔ１は無い。尚、本実施形態においては、上述
した第２設定温度Ｔ２を０℃程度としている。以下、本
実施形態の作動を述べる。 （１）夏期の冷房運転時の場合および冬期の暖房運転時
で外気温度が第２設定温度Ｔ２（０℃）より高くなって
いる場合（換気ファン３２運転状態、エンジン吸気を外
気とする場合）この場合、補助室２３およびエンジン室
２１内の空気は、図８の実線矢印のように流れる。すな
わち、外気吸入口３３から導入された外気は、一部が外
気導入ダクト３０を通りエアクリーナ２９からエンジン
１へ吸入され、残りは内気導入ダクト３１を流れてエン
ジン室２１内に導入される。また外気は、第１換気口３
８からエンジン室２１内にも入り、エンジン室２１内を
換気し、熱交換器室２４へ流れる。

【００４７】（２）冬期の暖房運転時で外気温度が第２
設定温度Ｔ２（０℃）より低くなっている場合（換気フ
ァン３２停止状態、エンジン吸気を内気とする場合）こ
の場合は、空気は図８の点線矢印のように流れる。すな
わち、外気が導入されずエンジン１の吸気負圧によって
各ダクト内には内気が流れこむ。外気導入ダクト３０と
内気導入ダクト３１との圧力損失の関係から、内気導入
ダクト３１の方が通気抵抗が小さいため、内気導入ダク
ト３１を流れる空気量の方が外気導入ダクト３０を流れ
る空気量よりも多くなる。その結果、内気がエアクリー
ナ２９へと流れ込むこととなる。よって、高温の内気が
エンジン１の吸気となる。

【００４８】このように、本実施形態においては、ドア
およびサーボモータを持たなくとも、上記第１実施形態
と同等の効果が得られるため、上記第１実施形態と比べ
て、構造および制御方法の面での簡易化が実現できる。
（他の実施形態）本発明に係るエンジンヒートポンプ式
空調装置において、エンジンの排熱は冷媒の加熱だけで
なく、例えば室内に温水熱交換式のヒータコアを設置し
エンジンから配管を設けて、暖房時にはこのヒータコア
にエンジン冷却水（温水）を循環させることによりエン
ジン排熱を直接暖房源として用いてもよい。

【００４９】また、本発明に係るヒートポンプ式空調装
置の圧縮機の駆動源は、上記実施形態のように、灯油又
は軽油を用いるエンジンに限定されるものではなく、例
えばガスやガソリン等を用いるエンジン等を駆動源とし
て用いてもよい。また、上述の内気導入ダクトの内気吸
入口の位置は、エンジンの高熱発生部分近傍に開口して
いればよく、例えば、エンジンの高熱となる排気管近傍
に開口していてもよい。

【００５０】また、上記第４実施形態において、各ダク
トの圧力損失に大小関係を設ける手段としては、ダクト
径の大小だけでなく、ダクト長やダクト形状を設計変更
して構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態におけるエンジンヒート
ポンプ式空調装置の全体構成と冷媒流れを示す回路図で
ある。

【図２】本発明の第１実施形態におけるエンジンヒート
ポンプ式空調装置の室外機の断面構成図である。

【図３】本発明の第１実施形態におけるエンジンヒート
ポンプ式空調装置の制御装置の制御ブロック図である。

【図４】本発明の第１実施形態におけるエンジン吸気温
度に対するエンジン排熱の熱収支を表すグラフである。

【図５】本発明の第２実施形態におけるエンジンヒート
ポンプ式空調装置の全体構成と冷媒流れを示す回路図で
ある。

【図６】本発明の第２実施形態におけるエンジンヒート
ポンプ式空調装置の暖房能力を表すグラフである。

【図７】本発明の第３実施形態におけるエンジンヒート
ポンプ式空調装置の全体構成と冷媒流れを示す回路図で
ある。

【図８】本発明の第４実施形態におけるエンジンヒート
ポンプ式空調装置の室外機の断面構成図である。

【図９】従来のエンジンヒートポンプ式空調装置の室外
機の断面構成図である。

【符号の説明】

１…エンジン、２１…エンジン室、２２…エンジン吸気
手段、２５…吸気口、２９…エアクリーナ、３０…外気
導入ダクト、３１…内気導入ダクト、３２…換気ファ
ン、３４…温度センサ、３６…ドア、３８…第１換気
口、４０…第２換気口、４３…制御装置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン（１）の排熱を熱源として利用
   するエンジンヒ−トポンプ装置において、前記エンジン
   （１）が設置されているエンジン室（２１）と、前記エ
   ンジン（１）の吸気を前記エンジン室（２１）の外気と
   内気とに切換え可能なエンジン吸気手段（２２）とを有
   することを特徴とするエンジンヒートポンプ式空調装
   置。
2. 【請求項２】 前記外気温度を検出する温度検出手段
   （３４）と、前記温度検出手段（３４）からの信号を受
   けて前記エンジン吸気手段（２２）を制御する制御手段
   （４３）とを有し、前記外気温度が所定温度よりも高い
   時には、前記エンジン（１）に前記外気が導入され、前
   記外気温度が所定温度よりも低い時には、前記エンジン
   （１）に前記内気が導入されることを特徴とする請求項
   １に記載のエンジンヒートポンプ式空調装置。
3. 【請求項３】 前記エンジン吸気手段（２２）は、前記
   エンジン（１）の吸気口（２５）と連通し、前記エンジ
   ン（１）へ導入される空気を清浄化するエアクリーナ
   （２９）と、前記エアクリーナ（２９）に前記外気を導
   入する外気導入ダクト（３０）と、前記エアクリーナ
   （２９）に前記内気を導入する内気導入ダクト（３１）
   と、前記外気導入ダクト（３０）および前記内気導入ダ
   クト（３１）を開閉する開閉ドア（３６）とを有するも
   のであることを特徴とする請求項１または２に記載のエ
   ンジンヒートポンプ式空調装置。
4. 【請求項４】 前記エンジン室（２１）内へ前記外気を
   導入する外気導入用送風手段（３２）が備えられ、前記
   外気導入ダクト（３０）の端部が前記外気導入用送風手
   段（３２）下流に開口して設けられており、前記外気導
   入ダクト（３０）の圧力損失が前記内気導入ダクト（３
   １）よりも大きくなるように、両ダクトが形成されてい
   ることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン
   ヒートポンプ式空調装置。
5. 【請求項５】 前記エンジン室（２１）内へ前記外気を
   導入する外気導入用送風手段（３２）が備えられ、前記
   エンジン室（２１）には、室内に空気が導入される第１
   換気口（３８）と、室外へ空気が排気される第２換気口
   （４０）とが設けられ、前記外気導入用送風手段（３
   ２）からの前記外気が、前記第１換気口（３８）から前
   記エンジン室（２１）へ導入され、前記エンジン室（２
   １）を換気して前記第２換気口（４０）から排気される
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記
   載のエンジンヒートポンプ式空調装置。