JPH10238823A - エンジン駆動熱ポンプ装置の室外機ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の配管及び電気配線が動力部を収納した
ケースの内外にわたって配設される構造において、組立
性を向上させる。 【解決手段】 動力部収納ケース１のフレーム２内にコ
ンプレッサ２１及びフレーム２を含む動力部を収納し、
動力部収納ケース１とその上方に配設された補助ケース
１８に、エンジン２２の燃料系、吸・排気系、冷却系及
び潤滑系と、コンプレッサ２１に連結される冷媒循環系
等の構成部品を組み込んで室外機ユニットを構成してい
る。また、シール部材８５により燃料供給管３６、冷却
水管５０ａ，５０ｂ及び電装品のワイヤーハーネス８
０，８１を一括に保持し、シール部材８５を、フレーム
２に形成された切欠き部１７に嵌着することにより燃料
供給管３６等をフレーム２の内外にわたって配設すると
ともにシールを達成するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン駆動の空
調装置等の熱ポンプ装置における室外機ユニットに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、コンプレッサをエンジンで駆
動するようにしたエンジン駆動熱ポンプ装置は空調装置
等において一般に知られている。このエンジン駆動熱ポ
ンプ装置は、空調装置に適用されるような場合に、１乃
至複数の部屋に配設される室内機ユニットとこれに接続
される室外機ユニットとで構成される。

【０００３】室外機ユニットは、コンプレッサ及びエン
ジンを含む動力部と、エンジンの燃料系、吸・排気系、
冷却系及び潤滑系や上記コンプレッサに連結される冷媒
循環系の一部等を備え、これらをケース内に収納した構
成となっている（例えば、特開昭６１−１６２８６１号
公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の室外機ユニッ
トでは、コンプレッサやエンジン等の振動騒音等を防止
することや、運搬性、据付け性を向上する必要があるた
め、上記ケースとして剛性の高いものを用いるのが望ま
しい。

【０００５】しかし、大型の室外機ユニット等の場合に
は、ケース全体を剛性の高いものとするとコスト高を招
くことになるので、例えば、直方体形状の各綾線部に棒
状の支柱及び桁を配置するとともに、各面に板状のパネ
ルを配置し、互いにボルト等で連結して形成するケース
を上下に配置することにより室外機ユニットを構成し、
振動発生源となるエンジン等の動力部を下段のケースに
収納する一方、室外熱交換器等を上段のケースに収納す
ることが行われている。これにより、サイズ小型化のた
めに運搬性が向上し、かつ、それぞれ剛性を向上するこ
とができる。

【０００６】このような室外機ユニットでは、上下各ケ
ースにわたって流体の配管及び電気配線を配設する必要
があるが、室外機ユニットの組立性を考えると、各配管
等を容易に各ケース内外にわたって配設できることが望
まれる。また、この場合、配管等とケースの隙間をシー
ルして雨水等の侵入を防止するとともに、エンジン騒音
の外部への放出を防止する必要もあり、このようなシー
ル部材の組付性をも考慮する必要がある。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、動力部を収納したケースの内外にわた
って流体の配管及び電気配線が配設された構造におい
て、組立性を向上させることができる室外機ユニットを
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】本発明は、コンプレッサ
及びエンジン等の動力部をケース内に納め、ケース外に
配置されたユニット構成部材と上記動力部とにわたって
流体の配管及び電気配線を配設するようにした室外機ユ
ニットにおいて、上記ケースの側壁に切欠き部を形成す
るとともに、流体の配管及び電気配線をシール部材によ
って一体に保持し、このシール部材を上記切欠き部に嵌
着することにより流体の配管及び電気配線を上記ケース
内外にわたって配設したものである（請求項１）。

【０００９】このようにすれば、流体の配管及び電気配
線をシール部材によって一括に保持した状態で切欠き部
に嵌着するだけで、流体の配管等をケース内外にわたっ
て配設するとともにシールが達成される。そのため、流
体の配管等の組付性が向上する。この場合、上記流体の
配管としては、エンジンの燃料系及び冷却系の配管を、
上記電気配線としては、電源系及び信号系のワイヤーハ
ーネスを、上記切欠き部を介してケース内外に配設する
ことができる（請求項３）。

【００１０】このような構成においては、シール部材
に、流体の配管及び電気配線をそれぞれ嵌合するための
独立した貫通穴を設ける（請求項２）のが好ましい。こ
のようにすれば、各流体の配管等を個別にシールするこ
とができるため、シール性が向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。

【００１２】図１〜図３は、本発明のエンジン駆動熱ポ
ンプ装置の一例としての空調装置における室外機ユニッ
トとその内部構造を示している。図１及び図２に示すよ
うに、室外機ユニットは、動力部収納ケース１とその上
方に配置される補助ケース１８とからなる枠組みを有し
ており、この枠組みに室外機ユニットの構成部品を組み
込んだ構造となっている。

【００１３】動力部収納ケース１は、熱ポンプ装置のコ
ンプレッサとこれを駆動するエンジンとを含む動力部を
収納、保持するもので、概略直方体の箱状とされ、当実
施形態においては、このケース１の主要部をなすフレー
ム２が、少なくとも上下両面、一側面及び背面の４面の
壁を一体に成形した鋳造品、すなわちアルミ合金ダイカ
スト品により構成されている。

【００１４】具体的に説明すると、上記フレーム２は、
図５〜図８に示すように、前面側の略全体に開口部３を
有するとともに、一方の側面（図５では右側の側面）に
部分的に開口部を有し、上面部２ａ、底面部２ｂ、背面
部２ｃ及び左側面部２ｄの各壁と、前面と右側面との間
のコーナー部に設けられた支柱２ｅとが、アルミダイカ
ストで一体成形され、上記各壁で囲われた内部が、動力
部を収納するエンジンルームとなっている。上記底面部
２ｂはフレーム２の左側面部２ｄより外側に張出してお
り、この張出部分２ｆの上方に熱ポンプ装置の冷媒循環
系の配管等を装備するための小室が形成されるようにな
っている。

【００１５】上記フレーム２の上面部２ａの右側の部分
には後記エンジン２２の吸気管等を通す窓４や排気管を
通す穴５が設けられている。上面部２ａの左側の部分は
右側の部分よりも低く形成され、かつ、その一部には、
後記アキュムレータ６４等での結露により生じる水を集
めて背面側に導く凹部６が形成され、この凹部６の前端
の壁面に冷媒循環系の取付け部７が設けられている。上
面部２ａの左側の前段部には縦壁８が形成され、この縦
壁８に、後記ワイヤーハーネス８０，８１を通す上下一
対の通路８ａ，８ｂが形成されている。

【００１６】上記フレーム２の底面部２ｂには、その下
面側に、左右両端近傍に位置して前後方向に延びる一対
の脚部１０と、この一対の脚部１０の間に配設された補
強用のリブ１１及び遮音用の突部１２が一体に連設され
るとともに、上面側に、エンジンマウントブラケットの
回り止め用の突条１３及び取付け穴１４等が設けられて
いる。

【００１７】また、左側面部２ｄには、パックドバルブ
取付け用のブラケット１５、正面パネル取付用ブラケッ
ト１６等が一体に連成されているとともに、ワイヤーハ
ーネス及び冷却水配管等を通すための切欠き部１７が形
成されている。

【００１８】そして、フレーム２に対し、その前面側の
開口部３を覆う正面パネル、右側面の開口部を覆う右側
面パネル、左側面部２ｄの外方において上記張出部分２
ｆの上方の小室を囲う側面カバー、背面側下部を覆う背
面下部カバー等がボルト等により着脱可能に取付けられ
ることにより動力部収納ケース１が構成されている。

【００１９】一方、補助ケース１８は、図１に示すよう
に、略中央にファン配置用の空洞部１９ａを備えた合成
樹脂製の本体部分１９を有しており、この本体部分１９
に正面カバー、天井カバーあるいはファンガード等の各
種カバーがボルト等で着脱可能に取付けられる構成とな
っている。

【００２０】そして、上記動力部収納ケース１のフレー
ム２上に補助ケース１８の本体部分１９が設置、固定さ
れ、これらに対して上記各種パネル及びカバー類等が組
付けられるとともに、その背面部に室外熱交換器２０及
びラジエータ５６が取り付けられることにより室外機ユ
ニットの枠組部分が構成されている。なお、図１及び図
２では、便宜上、両ケース１，１８のカバーやパネルを
取外した状態で内部を示している。

【００２１】上記動力部収納ケース１のフレーム２によ
り形成されたエンジンルーム内には、熱ポンプ装置のコ
ンプレッサ２１と、これを駆動するエンジン２２とを含
む動力部が収納されている。当実施形態において上記エ
ンジン２２は水冷ガスエンジンであり、このエンジン２
２のクランク軸２２ａとコンプレッサ２１の回転軸とが
駆動ベルト２３を介して接続されるとともに、コンプレ
ッサ２１のハウジングがエンジン２２のクランクケース
に連結された状態で、これらエンジン２２及びコンプレ
ッサ２１が、マウント２４及びマウントブラケット２５
を介してフレーム２の底面部２ｂ上に設置されている。

【００２２】また、上記補助ケース１８には、その空洞
部１９内に送風ファン３０が配置されている。さらに、
エンジンの吸気系、燃料系、排気系、潤滑系及び冷却系
と上記コンプレッサ２１に連結される冷媒循環系の一部
とが上記両ケース１，１８にわたって配設されている。

【００２３】エンジンの吸気系は、エアクリーナ３１
と、このエアクリーナ３１に外気を導入する吸気導入管
３２と、エアクリーナ３１を通った空気をエンジンに導
く吸気管３３とを備えている。上記エアクリーナ３１及
び吸気導入管３２は上記補助ケース１８内に配置されて
いる。また、吸気管３３は、エアクリーナ３１から下方
に導出され、上記フレーム２の上面部２ａに設けられた
窓穴４を通ってフレーム２内に延び、エンジン２２のヘ
ッド部２２ｂ上側に設置されたミキサー３４に接続され
ている。そして、このミキサー３４で空気と燃料が混合
されて、その混合気がエンジン２２に供給されるように
なっている。なお、エアクリーナ３１の下方にはブロー
バイガス通路に接続されるオイルセパレータ３５が配置
されている。

【００２４】エンジンの燃料系は、上記ミキサー３４に
接続された燃料供給管３６を備え、この燃料供給管３６
の上流側はフレーム２の左側面部２ｄに形成された上記
切欠き部１７を介して外側方に延び、外部の燃料ガス供
給源（図示せず）に接続されるようになっており、この
燃料供給管３６に電磁弁３７，３８及びゼロガバナ３９
が介設されている。

【００２５】エンジンの排気系は、エンジン２２の横に
接続される排ガス熱交換器４２から導出された排気管４
１を備え、この排気管４１は上方へ延び、フレーム２の
上面部に設けられた穴５を通って補助ケース１８内に達
し、エアクリーナ３１の上方に配置された排気サイレン
サ４３に接続されている。なお、４４は排ガス熱交換器
４２や排気サイレンサ４３等からのドレン水を濾過する
ドレンフィルタであって、フレーム２内の側部下端に配
置されている。

【００２６】エンジンの潤滑系はオイルタンク４５を備
えている。このオイルタンク４５は、エンジン２２の側
方に配置され、オイル流通管４６を介してエンジン２２
のオイルパンに接続されている。

【００２７】また、エンジンの冷却系は、フレーム２の
張出部分２ｆに配置された水ポンプ５１から吐出される
冷却水をエンジン２２に導く冷却水管５０ａを備え、こ
の冷却水管５０ａがフレーム２の上記切欠き部１７を介
してエンジンルーム内に導入されて排ガス熱交換器４２
に接続され、この排ガス熱交換器４２から水ポンプ５２
を経てエンジン２２のウォータジャケット５３の冷却水
入口に接続されるとともに、ウォータジャケット５３の
冷却水出口からサーモスタット５４を介して導出された
冷却水管５０ｂが上記切欠き部１７を介してエンジンル
ーム外に導出されてリニア三方弁５５に接続されてい
る。さらに、上記リニア三方弁５５から２本の冷却水管
５０ｃ，５０ｄが導出され、各冷却水管５０ｃ，５０ｄ
がラジエータ５６及び二重管熱交換器５７にそれぞれ接
続されるとともに、ラジエータ５６及び二重管熱交換器
５７からそれぞれ導出された冷却水管５０ｅ，５０ｆが
合流して冷却水ポンプ５１に接続されている。また、冷
却水管５０ｆには、リカバリタンク５８及び加圧キャッ
プ５９が接続されている。

【００２８】上記水ポンプ５２は上記フレーム２の背面
側下部に設けられた水ポンプ室９２内に配置され、水ポ
ンプ５１はフレーム２の左側面部２ｄの外側の小室内
で、上記張出部２ｆ上に配置されている。上記ラジエー
タ５６は室外熱交換器２０の前面側に装備され、上記送
風ファン３０の後方に配置されている。また、上記二重
管熱交換器５７、リカバリタンク５８及び加圧キャップ
５９は補助ケース１８の上部に配設されている。

【００２９】一方、上記コンプレッサ２１に連結される
冷媒循環系は、コンプレッサ２１の吐出口にフレキシブ
ルチューブ６１ａを介して上流端側が接続された吐出側
冷媒管６０ａと、コンプレッサ２１の吸入口にフレキシ
ブルチューブ６１ｂを介して下流端側が接続された吸入
側冷媒管６０ｂとを備え、吐出側冷媒管６０ａの下流端
及び吸入側冷媒管６０ｂの上流端が四方弁６２に接続さ
れている。また吐出側冷媒管６０ａにはオイルセパレー
タ６３が介設され、吸入側冷媒管６０ｂにはアキュムレ
ータ６４が介設されている。上記オイルセパレータ６３
及びアキュムレータ６４は補助ケース１０の左側方部に
配置されている。

【００３０】上記四方弁６２から冷媒管６０ｃ，６０ｅ
が導出されている。冷媒管６０ｃは、下方に延びて上記
フレーム２の左側面部２ｄの外側の小室に達し、この小
室内で、パックドバルブ６５及びストレーナ６６を経て
その先で複数に分岐しており、各分岐管６０ｄの先端に
はフランジ６７が設けられている。

【００３１】また、冷媒管６０ｅは、二重管熱交換器５
７を経て室外熱交換器２０に達し、さらに室外熱交換器
２０から導出された冷媒管６０ｆが上記フレーム２の左
側面部２ｄの外側の小室に達し、この小室内で、フィル
タドライヤ６８、サイトグラス６９、パックドバルブ７
０を経て分岐部７１に達しており、分岐部７１から導出
された分岐管６０ｇには電子膨張弁７２及びストレーナ
７３が介設され、各分岐管６０ｇの先端にはフランジ７
４が設けられている。

【００３２】そして、図外の複数の室内熱交換器との接
続用の配管が、上記各分岐管６０ｄ及び６０ｇの各先端
のフランジ６７，７４に着脱可能に接続されるようにな
っている。

【００３３】図４は、フレーム２により形成されたエン
ジンルーム内の電装品に対する電気配線のレイアウトを
模式的に示している。

【００３４】この図に示すように、エンジンルーム内に
は、電源系（２００Ｖ系）のワイヤーハーネス８０とそ
れ以外の信号系のワイヤーハーネス８１とが配索されて
いる。これらのワイヤーハーネス８０，８１は、それぞ
れ上記補助ケース１８に取付けられた電装品ボックス８
２（図１参照）から導出されてフレーム２内に導入され
ている。

【００３５】ワイヤーハーネス８０，８１の幹線部は、
同図に示すように上面部２ａの左側前端部の縦壁８に形
成された通路８ａ，８ｂにそれぞれ通されてフレーム２
の上面部２ａに沿って配索されている。そして、電源系
のワイヤーハーネス８０の幹線部からは、コンプレッサ
２１、エンジン２２のオイルパン、オイルセパレータ３
５、ドレンフィルタ４４等の各ヒーター類、あるいはエ
ンジン２２のスタータモータ、イグニッションコイル、
冷却水ポンプ５１，５２等の各電装部品に対する電線が
分岐してそれぞれ接続され、信号系のワイヤーハーネス
８１の幹線部からは、コンプレッサ２１、冷却水温、エ
ンジンルーム内等の各サーミスタ、あるいは燃料制御
弁、クランク軸パルサー、カム軸パルサー、エンジンオ
イルレベルスイッチ、スロットルモータ等の各種電装部
品に対する電線が分岐してそれぞれ接続されている。

【００３６】ここで、上記各ワイヤーハーネス８０，８
１は、上記エンジンにおける燃料系の燃料供給管３６及
び冷却系の冷却水管５０ａ，５０ｂと一体に上記切欠き
部１７を介してエンジンルームの内外にわたって配設さ
れている。

【００３７】切欠き部１７は、図４及び図８に示すよう
に、フレーム２の左側面部２ｄの上部に形成され、フレ
ーム２の前面側に開口して前後方向に延びる細長の形状
とされており、上記ワイヤーハーネス８０，８１等はシ
ール部材を介してこの切欠き部に保持されている。

【００３８】シール部材（８５）は、図８に示すように
細長の形状とされ、その長手方向には、ワイヤーハーネ
ス８０，８１等を嵌め込むための貫通穴が形成されてい
る。具体的には、シール部材８５の一端側から冷却水管
５０ａ，５０ｂを嵌合する貫通穴８６，８７、燃料供給
管３６を嵌合する貫通穴８８、ワイヤーハーネス８０，
８１を嵌合する貫通穴８９，９０が一列に並べて形成さ
れている。各貫通穴８６〜９０に対しては、シール部材
８５の周囲からそれぞれ切り込み８６ａ〜９０ａが形成
されており、ワイヤーハーネス８０，８１等がこれらの
切り込み８６ａ〜９０ａを介して各貫通穴８６〜９０に
嵌入されるようになっている。また、シール部材８５に
は、その周縁部にわたって溝部９２が形成されている。

【００３９】そして、上記冷却水管５０ａ，５０ｂ、燃
料供給管３６、ワイヤーハーネス８０，８１をそれぞれ
貫通穴８６〜９０に嵌入した状態で、同図に示すよう
に、シール部材８５が切欠き部１７に嵌着されることに
より、ワイヤーハーネス８０，８１等がエンジンルーム
の内外にわたって配設されている。この際、上記溝部９
２に切欠き部１７の縁部１７が圧入されることによりシ
ール部材８５が切欠き部１７に嵌着される。

【００４０】以上のような当実施形態の室外機ユニット
によると、コンプレッサ２１及びエンジン２２を含む動
力部が動力部収納ケース１に収納され、エンジンの燃料
系、吸・排気系、冷却系、潤滑系等の構成部材や配管、
及びコンプレッサ２１に接続される冷媒潤滑系の構成部
材や配管が、上記動力部収納ケース１とその上方に設置
された補助ケース１８とに配設されるため、エンジン２
２の振動騒音を抑えながらコスト高を抑えた合理的な構
造となっている。

【００４１】つまり、上記動力部収納ケース１の主要部
をなすフレーム２は、上面部２ａ、底面部２ｂ、背面部
２ｃ及び左側面部２ｄの４面の壁及び前面右側コーナー
の支柱２ｅがアルミ合金ダイカストで一体成形されてい
るためフレーム２の剛性が高く、振動騒音の発生原因と
なるコンプレッサ２１及びエンジン２２等の動力部が、
このように剛性の高いフレーム２に収納されることで振
動騒音が効果的に抑えられる。その一方、動力部以外の
構成部材の多くを補助ケース１８に収納するようにして
いるので、比較的コスト高となるフレーム２が最小限度
の大きさに抑えられ、これにより室外機ユニットのコス
ト高が抑えられている。

【００４２】その上、動力部収納ケース１のフレーム２
と補助ケース１８とにわたって配設されるエンジンの燃
料系、吸・排気系、冷却系の配管、コンプレッサ２１に
接続される冷媒潤滑系の配管及び各種電気配線のうち、
燃料供給管３６、冷却水管５０ａ，５０ｂ及び電装品の
ワイヤーハーネス８０，８１は、シール部材８５により
一括に保持され、このシール部材８５が上記切欠き部１
７に嵌着されることによって燃料供給管３６等がフレー
ム内外にわたって配設されるとともにシールが達成され
るようになっているので、極めて組立性のよいものとな
っている。

【００４３】しかも、シール部材８５に形成された貫通
穴８６〜９０に燃料供給管３６等を個別に嵌合させるの
で、複数の配管等をシール部材で一体にまとめるように
いしながらも、シール性がよく、これによってエンジン
ルームへの雨水等の侵入及びエンジン騒音の外部への洩
れを確実に防止することができるという特徴もある。

【００４４】また、室外機ユニットの枠組みが動力部収
納ケース１とその上方に配置される補助ケース１８とか
ら構成されるため、各ケース１，１８毎に分離すること
により、サイズ小型化のため運搬性が向上し、かつ、そ
れぞれ剛性を向上することができることに加え、特に、
下段ケースとなる動力部収納ケース１が上述のように高
い剛性を有しているので、補助ケース１８を載置した状
態で動力部収納ケース１の下側にフォークリフトの爪を
挿入して運搬する等が可能となる。また、動力部収納ケ
ース１が振動を受けて共振しても騒音源となることがな
いという利点もある。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、コンプ
レッサ及びエンジン等の動力部をケース内に納め、ケー
ス外に配置されたユニット構成部材と動力部とにわたっ
て流体の配管及び電気配線を配設するようにした室外機
ユニットにおいて、流体の配管及び電気配線をシール部
材によって一括に保持し、ケースの側壁に形成された切
欠き部にシール部材を嵌着することにより流体の配管等
をケース内外にわたって配設するとともにシールを達成
するようにしたので、流体の配管等の組付性を容易にし
て室外機ユニットの組立性を向上させることができる。

【００４６】このような構成において、シール部材に、
流体の配管及び電気配線をそれぞれ嵌合するための独立
した貫通穴を設けて各配管等を保持するようにすれば、
シール性が高まり、ケース内への雨水等の侵入をより確
実に防止することができるとともに、エンジン騒音の外
部への洩れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジン駆動熱ポンプ装置の室外機ユ
ニットの一例を示す正面図である。

【図２】上記室外機ユニットの側面図である。

【図３】上記室外機ユニットの内部構成を示す説明図で
ある。

【図４】動力部収納ケース内に配索されるワイヤーハー
ネスを示す正面図である。

【図５】上記室外機ユニットに適用される動力部収納ケ
ースのフレームを示す正面図である。

【図６】上記フレームの平面図である。

【図７】上記フレームの断面図である。

【図８】上記フレームの側面図ある。

【図９】上記フレームに対する燃料供給管等の挿通構造
を説明する要部斜視図である。

【符号の説明】

１ 動力部収納ケース ２ フレーム １７ 切欠き部 １８ 補助ケース ２１ コンプレッサ ２２ エンジン ３６ 燃料供給管 ５０ａ，５０ｂ 冷却水管 ８０，８１ ワイヤーハーネス ８５ シール部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンプレッサ及びエンジン等の動力部を
   ケース内に納め、ケース外に配置されたユニット構成部
   材と上記動力部とにわたって流体の配管及び電気配線を
   配設するようにした室外機ユニットにおいて、上記ケー
   スの側壁に切欠き部を形成するとともに、流体の配管及
   び電気配線をシール部材によって一体に保持し、このシ
   ール部材を上記切欠き部に嵌着することにより流体の配
   管及び電気配線を上記ケース内外にわたって配設したこ
   とを特徴とするエンジン駆動熱ポンプ装置の室外機ユニ
   ット。
2. 【請求項２】 上記シール部材には、流体の配管及び電
   気配線をそれぞれ嵌合するための独立した貫通穴を設け
   たことを特徴とする請求項１記載のエンジン駆動熱ポン
   プ装置の室外機ユニット。
3. 【請求項３】 上記流体の配管としてエンジンの燃料系
   及び冷却系の配管を、上記電気配線として電源系及び信
   号系のワイヤーハーネスを上記切欠き部を介してケース
   内外に配設することを特徴とする請求項１又は２記載の
   エンジン駆動熱ポンプ装置の室外機ユニット。