JPH11142015A - エンジン駆動式冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン駆動式空調装置の冷却能力を向上す
る。 【解決手段】 エンジン１１にて駆動される圧縮機２１
が圧縮した第１冷媒を室外熱交換器２２にて凝縮し、凝
縮された第１冷媒を減圧手段２６にて減圧し、減圧され
た第１冷媒を室内熱交換器２３にて蒸発させるエンジン
駆動式空調装置２００であって、第１、第２吸着コア
２、３および第１、第２蒸発凝縮器６、７を有する吸着
式冷凍装置２００を備えている。吸着コア２、３におい
て第２冷媒を吸着させるとき、蒸発凝縮器６、７にて第
２冷媒を凝縮させ、吸着コア２、３において第２冷媒を
脱着させるとき、蒸発凝縮器６、７にて第２冷媒を蒸発
させており、蒸発凝縮器６、７にて第２冷媒が蒸発する
ときの蒸発潜熱を冷熱源として、室外熱交換器２２の出
口部を流れる第１冷媒を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン駆動式冷
凍装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記したエンジン駆動式冷凍装置は、エ
ンジンにて駆動される圧縮機により冷媒を圧縮し、この
圧縮された冷媒を凝縮器にて凝縮し、この凝縮された冷
媒を減圧手段にて減圧膨張し、この減圧膨張された冷媒
を蒸発器にて蒸発させ、この蒸発させた冷媒を再び圧縮
機に吸入させるものである。

【０００３】凝縮器の出口部には過冷却用熱交換器が設
けてあり、この過冷却用熱交換器において冷媒を過冷却
することにより、エンジン駆動式冷凍装置の冷却能力を
向上させている。過冷却用熱交換器は、通常室外に配さ
れており、この過冷却用熱交換器内の冷媒は室外空気に
て冷却される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、上記
したようなエンジン駆動式冷凍装置に関して、冷却能力
をさらに向上したい、といった要望がある。本発明は上
記点に鑑みてなされたもので、エンジン駆動式冷凍装置
の冷却能力を向上することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、エンジン
を熱源として駆動されるとともに、外気よりも大きな冷
熱源である吸着式冷凍装置を用いて、エンジン駆動式冷
凍装置における凝縮器の出口部を流れる冷媒を冷却する
ことにより、上記目的を達成することを見出した。

【０００６】すなわち、請求項１ないし４に記載の発明
では、エンジン（１１）にて駆動される圧縮機（２１）
が圧縮した第１冷媒を第２凝縮器（２２）にて凝縮し、
この凝縮された第１冷媒を減圧手段（２４）にて減圧
し、この減圧された第１冷媒を第２蒸発器（２３）にて
蒸発させるエンジン駆動式冷凍装置であって、エンジン
（１１）にて加熱された加熱媒体にて加熱されることに
より第２冷媒を脱着し、冷却媒体にて冷却されることに
より第２冷媒を吸着する吸着コア（２、３）と、吸着コ
ア（２、３）が第２冷媒を吸着するとき第２冷媒を蒸発
させる第２蒸発器（６、７）、（６ａ）と、吸着コア
（２、３）が第２冷媒を脱着するとき第２冷媒を凝縮さ
せる第２凝縮器（７、６）、（７ａ）とを備える吸着式
冷凍装置（１００）を備え、第２蒸発器（６、７）、
（６ａ）にて第２冷媒が蒸発するときの蒸発潜熱を冷熱
源として、第１凝縮器（２２）の出口部を流れる第１冷
媒を冷却することを特徴としている。

【０００７】これによれば、第１凝縮器（２２）の出口
部を流れる第１冷媒を、従来よりも良好に冷却できるの
で、エンジン駆動式冷凍装置の冷却能力を向上できる。
また、請求項２に記載の発明では、第２蒸発器（６、
７）は、蒸発器用熱交換器（６０、７０）および第２冷
媒を、蒸発器室（８１２、８２２）の内部に収容してな
り、第１凝縮器（２２）の出口部近傍に、出口部熱交換
器（２５）を設け、蒸発器用熱交換器（６０、７０）
と、出口部熱交換器（２５）との間に熱交換媒体を循環
可能とする冷却用媒体回路（Ｂ）を設け、第２蒸発器
（６、７）において、上記蒸発潜熱を冷熱源として蒸発
器用熱交換（６０、７０）内の熱交換媒体を冷却し、こ
の冷却された熱交換媒体を、冷却用媒体回路（Ｂ）を経
て出口部熱交換器（２５）に循環させることにより、第
１凝縮器（２２）の出口部を流れる第１冷媒を冷却する
ことを特徴としている。このようにして本発明を良好に
実施可能となる。

【０００８】また、請求項３に記載の発明では、第２蒸
発器（６、７）、（６ａ）は、第１凝縮器（２２）の出
口部に接続される蒸発器用熱交換器（６０、７０）、
（６０ａ）と、第２冷媒とを、蒸発器室（８１２、８２
２）の内部に収容してなり、第２蒸発器（６、７）、
（６ａ）において、上記蒸発潜熱を冷熱源として蒸発器
用熱交換器（６０、７０）、（６０ａ）内の第１冷媒を
冷却することを特徴としている。これによれば、上記請
求項２に記載の冷却用媒体回路（Ｂ）が必要ないので、
構造が単純となり、コスト安となる。

【０００９】また、請求項４に記載の発明では、第２凝
縮器（７、６）は、凝縮器用熱交換器（７０、６０）お
よび第２冷媒を、凝縮器室（８２２、８１２）の内部に
収容してなり、第２凝縮器（７、６）よりも重力方向上
方に室外熱交換器（４０）、（２５０、２５１）を設
け、凝縮器用熱交換器（７０、６０）と、室外熱交換器
（４０）、（２５０、２５１）との間に熱交換媒体を循
環可能とする放熱用媒体回路（Ｇ）、（Ｐ１、Ｐ２）を
備え、第２凝縮器（７、６）にて第２冷媒が凝縮すると
きの凝縮熱を温熱源として、凝縮器用熱交換器（７０、
６０）内の熱交換媒体を加熱して蒸発させ、この蒸発し
た熱交換媒体が、放熱用媒体回路（Ｇ）、（Ｐ１、Ｐ
２）を経て室外熱交換器（４０）、（２５０、２５１）
内に上昇して、外気にて冷却されて凝縮し、この凝縮し
た熱交換媒体が自重により放熱用媒体回路（Ｇ）、（Ｐ
１、Ｐ２）を経て凝縮器用熱交換器（７０、６０）内へ
還流することを特徴としている。

【００１０】これによれば、放熱用媒体回路（Ｇ）に熱
交換媒体を強制的に循環させるポンプ手段を必要としな
いので、コスト安となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。 （第１の実施形態）図１および図２は本発明の第１の実
施形態のエンジン駆動式空調装置２００のシステム構成
を示すものであり、このエンジン駆動式空調装置２００
は、ビルや事務所等の室内を空調する空調装置として使
用される。

【００１２】このエンジン駆動式空調装置２００は、圧
縮機２１にて第１冷媒（例えばＲ１３４ａ）が循環され
る冷媒回路２０１を備えるとともに、水冷式のエンジン
１１の廃熱にて駆動される吸着式冷凍装置１００を備え
ている。圧縮機２１はエンジン１１にて駆動されるもの
であり、この圧縮機２の吐出部には、四方切替弁１２の
第１ポート１２ａが接続されている。四方切替弁１２の
うち第１ポート１２ａと連通可能な第２ポート１２ｂに
は、室外熱交換器（第１凝縮器）２２が接続されてお
り、四方切替弁１２のうち第１ポート１２ａと連通可能
な第３ポート１２ｃには、室内熱交換器（第１蒸発器）
２３が接続されている。

【００１３】室外熱交換器２２は、冷房時に第１冷媒を
凝縮する凝縮器としてはたらき、暖房時に第１冷媒を蒸
発させる蒸発器としてはたらく。室内熱交換器２３は、
冷房時に蒸発器としてはたらき、暖房時に凝縮器として
はたらく。室外熱交換器２２は、電動送風ファン２２ａ
により送風される外気と熱交換するものであり、室内熱
交換器２３は、電動送風ファン２３ａにより送風される
内気と熱交換するものである。

【００１４】第２、第３ポート１２ｂ、１２ｃと連通可
能な第４ポート１２ｄには、アキュムレータ２４の冷媒
入口部が接続されており、このアキュムレータ２４の冷
媒出口部には、圧縮機２１の吸入部が接続されている。
アキュムレータ２４は、第１冷媒を気液分離するととも
に、ガス状の第１冷媒を導出するものである。室外熱交
換器２２と室内熱交換器２３との間には、第１冷媒を減
圧膨張する減圧手段（例えばキャピラリチューブ）２６
が直列的に接続されており、室外熱交換器２２と減圧手
段２６との間には、補助熱交換器（出口部熱交換器）２
５が設けられている。補助熱交換器２５は、密閉容器２
５ｂの内部に冷媒熱交換器２５ａを収容したものであ
り、冷媒熱交換器２５ａが、室外熱交換器２２と減圧手
段２６との間に直列的に接続されている。

【００１５】なお、エンジン１１、圧縮機２１、四方切
替弁１２、室外熱交換器２２、アキュムレータ２４、補
助熱交換器２５、および、減圧手段２６は、室外に配さ
れており、室内熱交換器２３は、室内に設置される図示
しない空調ダクト内に配されている。次に、吸着式冷凍
装置１００について詳しく説明する。

【００１６】吸着式冷凍装置１００は、第１、第２吸着
コア２、３、および、第１、第２蒸発凝縮器（第２蒸発
器、第２凝縮器）６、７を備えている。第１、第２吸着
コア２、３は、第１、第２吸着コア室８１１、８２１の
内部に、第１、第２吸着用熱交換器２０、３０を収容し
てなり、第１、第２蒸発凝縮器６、７は、第１、第２蒸
発凝縮器室（蒸発器室、凝縮器室）８１２、８２２の内
部に、第１、第２蒸発凝縮用熱交換器（蒸発器用熱交換
器、凝縮器用熱交換器）６０、７０を収容してなる。な
お、第１、第２吸着コア室８１１、８２１と第１、第２
蒸発凝縮器室８１２、８２２は、第１、第２連通部８１
３、８２３にて気密に連通されている。そして、第１、
第２吸着コア室８１１、８２１と、第１、第２蒸発凝縮
器室８１２、８２２と、第１、第２連通部８１３、８２
３とにより、第１、第２真空断熱容器８１、８２を構成
している。これら真空断熱容器８１、８２の内部にはそ
れぞれ、所定量の第２冷媒（例えば水）が封入されてい
る。なお、図１中記号Ｌは液体状の第２冷媒を示す。

【００１７】第１、第２吸着用熱交換器２０、３０は、
図４に示すように、一対のタンク２１、２２と、これら
タンク２１、２２の間に並列的に積層配置されるチュー
ブ２３および伝熱フィン２４とを備えている。タンク２
１、２２には、入口パイプ２１ａ、出口パイプ２２ａが
連結させてある。タンク２１、２２、チューブ２３、お
よび、伝熱フィン２４の間に形成される間隙に、多数の
吸着剤Ｓが充填保持されている。

【００１８】第１、第２蒸発凝縮用熱交換器６０、７０
は、一対のタンク６１、６２と、これらタンク６１、６
２の間に並列的に積層配置されるチューブ６３および伝
熱フィン６４とを備えている。タンク６１、６２には、
入口パイプ６１ａ、出口パイプ６２ａが連結させてあ
る。第１、第２真空断熱容器８１、８２は、２重の密閉
容器８ａ、８ｂの間に断熱層としての空気層８ｃを設け
てなり、内側の密閉容器８ｂの内部が真空状態とされて
いる。

【００１９】図１に示すように、吸着式冷凍装置１００
には、複数の媒体回路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが設けら
れている。媒体回路Ａは、エンジン１１と、第１吸着用
熱交換器２０（または第２吸着用熱交換器３０）との間
に熱交換媒体を循環可能とするものである。媒体回路
（冷却用媒体回路）Ｂは、補助熱交換器２５の密閉容器
２５ｂと、第１蒸発凝縮用熱交換器６０（または第２蒸
発凝縮用熱交換器７０）との間に熱交換媒体を循環可能
とするものである。

【００２０】媒体回路Ｃは、エンジン駆動式空調装置２
００の室外熱交換器２２とは別の室外熱交換器４と、第
１蒸発凝縮用熱交換器６０（または第２蒸発凝縮用熱交
換器７０）と、第１吸着用熱交換器２０（または第２吸
着用熱交換器３０）との間に熱交換媒体を循環可能とす
るものである。媒体回路Ｄは、エンジン１１と、第１吸
着用熱交換器２０（または第２吸着用熱交換器３０）
と、第１蒸発凝縮用熱交換器６０（または第２蒸発凝縮
用熱交換器７０）との間に熱交換媒体を循環可能とする
ものである。

【００２１】媒体回路Ｅは、補助熱交換器２５の密閉容
器２５ｂと、第１蒸発凝縮用熱交換器６０（または第２
蒸発凝縮用熱交換器７０）と、第１吸着用熱交換器２０
（または第２吸着用熱交換器３０）との間に熱交換媒体
を循環可能とするものである。媒体回路Ｆは、上記した
媒体回路Ｂ、Ｅのうち、補助熱交換器２５の密閉容器２
５ｂをバイパスするものであり、この媒体回路Ｆに室外
熱交換器４が接続されている。

【００２２】四方切替弁８３、８４、８５、８６、８
７、８８、および、三方切替弁９１、９２、９３、９４
により、上記各媒体回路Ａ〜Ｆへの熱交換媒体流れを切
り替えている。なお、媒体回路Ｂに電動ポンプＰ１が設
けてあり、媒体回路Ｃ、Ｅ、Ｆの合流部に電動ポンプＰ
２が設けてある。媒体回路Ａ、Ｄの合流部に、エンジン
１１にて駆動される図示しない機械ポンプが設けてあ
る。

【００２３】吸着式冷凍装置１００は、第１吸着コア２
にて第２冷媒を吸着させる（吸着行程）とともに、第２
吸着コア３にて第２冷媒を脱着させる（脱着行程）第１
行程と、第１吸着コア２にて第２冷媒を脱着させるとと
もに、第２吸着コア３にて第２冷媒を吸着させる第２行
程とを、所定時間（例えば６０秒）毎に交互に行なうも
のである。これにより、後述する高温な熱交換媒体、お
よび、低温な熱交換媒体を、連続的に生成可能となって
いる。

【００２４】次に、上記構成による作動を説明する。室
内冷房を行なうときは、四方切替弁１２を図１中実線で
示す位置として、図１中実線矢印で示す方向に第１冷媒
を冷媒回路２０１に循環させるとともに、吸着式冷凍装
置１００にて生成される低温な（例えば１２℃程度の）
熱交換媒体を補助熱交換器２５の密閉容器２５ｂ内に連
続的に循環させる。

【００２５】このような室内冷房時においては、上記各
切替弁８３〜８８、９１〜９４を図１中実線で示す位置
とすることにより、吸着式冷凍装置１００が上記第１行
程を行なう。すなわち、エンジン１１のエンジン冷却水
（加熱媒体）が、媒体回路Ａを経て第２吸着用熱交換器
３０に循環されるので、このエンジン冷却水にて第２吸
着コア３が加熱されて、吸着剤Ｓから第２冷媒が脱着さ
れる。

【００２６】また、室外熱交換器４からの比較的低温な
（例えば３５℃程度の）熱交換媒体（冷却媒体）が、媒
体回路Ｃを経て、第２蒸発凝縮用熱交換器７０および第
１吸着用熱交換器２０に循環される。この結果、第２蒸
発凝縮器７が冷却されるので、第２蒸発凝縮器７におい
て第２冷媒が凝縮され、かつ、第１吸着コア２が冷却さ
れるので、第１吸着コア２の吸着剤Ｓが第２冷媒を吸着
する。

【００２７】これにより、第１真空断熱容器８１の内部
の圧力が下がり、第１蒸発凝縮器６の第２冷媒が蒸発す
るので、このときの蒸発潜熱を冷熱源として、第１蒸発
凝縮用熱交換器６０内の熱交換媒体が冷却される。この
冷却された低温な熱交換媒体が、媒体回路Ｂを経て補助
熱交換器２５の密閉容器２５ｂ内を循環するので、補助
熱交換器２５の冷媒熱交換器２５ａ内の（室外熱交換器
２２にて凝縮された後の）第１冷媒が冷却される。

【００２８】また、上記第１行程を上記所定時間行なっ
た後に、上記各切替弁８３〜８６のみを図１中点線位置
に切り替えることにより、吸着式冷凍装置１００が上記
第２行程を行なう。このときは、上記第１行程の吸着と
脱着、蒸発と凝縮が入れ替わるだけであるため、具体的
な作動説明は省略する。そして、エンジン駆動式空調装
置２００の冷媒回路２０１においては、圧縮機２１から
吐出された高温高圧のガス状の第１冷媒が、室外熱交換
器２２において送風ファン２２ａにより送風される外気
と熱交換して（外気にて冷却されて）、凝縮する。室外
熱交換器２２にて凝縮された高温高圧の第１冷媒は、補
助熱交換器２５において、上記低温な熱交換媒体により
冷却された後、減圧手段２６において減圧されて、低温
低圧の気液二相状態となる。

【００２９】この気液二相状態の第１冷媒は、室内熱交
換器２３において送風ファン２３ａにより送風される内
気と熱交換して蒸発してガス状となり、このガス状の第
１冷媒は、アキュムレータ２４を経て圧縮機２１に再び
吸入される。そして、室内熱交換器２３においては、内
気と第１冷媒とが熱交換することにより内気が冷却され
（内気が第１冷媒の蒸発潜熱を冷熱源として冷却さ
れ）、この冷却された内気を、送風ファン２３ａにて室
内に送風することにより、室内の冷房が行なわれる。

【００３０】一方、室内暖房を行なうときは、四方切替
弁１２を図２中実線で示す位置として、図２中実線矢印
で示す方向に第１冷媒を冷媒回路２０１内に循環させる
とともに、吸着式冷凍装置１００にて生成される高温な
（例えば４５℃程度の）熱交換媒体を補助熱交換器２５
の密閉容器２５ｂ内に連続的に循環させる。このとき、
冷媒回路２０１においては、圧縮機２１から吐出された
高温高圧のガス状の第１冷媒が、室内熱交換器２３にお
いて送風ファン２３ａにより送風される内気と熱交換し
て（内気に放熱して）、凝縮する。これにより、内気が
加熱されて室内暖房が行なわれる。この凝縮された高温
高圧の液状の第１冷媒は、減圧手段２６において減圧さ
れて、低温低圧の気液二相状態となる。

【００３１】この気液二相状態の第１冷媒は、補助熱交
換器２５の密閉容器２５ｂ内に循環される高温の熱交換
媒体と熱交換して蒸発してガス状となる。このとき、熱
交換媒体は、第１冷媒の蒸発潜熱を冷熱源として冷却さ
れる。ガス状の第１冷媒は、アキュムレータ２４を経て
圧縮機２１に再び吸入される。このような室内暖房時に
おいては、上記各切替弁８３〜８８、９１〜９４を図２
中実線で示す位置とすることにより、吸着式冷凍装置１
００が上記第１行程を行なう。

【００３２】すなわち、エンジン１１のエンジン冷却水
（加熱媒体）が、媒体回路Ｄを経て、第２吸着用熱交換
器３０および第１蒸発凝縮用熱交換器６０に循環され
る。この結果、エンジン冷却水にて第２吸着コア３が加
熱されて吸着剤Ｓから第２冷媒が脱着され、かつ、エン
ジン冷却水にて第１蒸発凝縮器６が加熱されて第１冷媒
が蒸発する。

【００３３】また、補助熱交換器２５において冷却され
た熱交換媒体が、媒体回路Ｅを経て、第２蒸発凝縮用熱
交換器７０および第１吸着用熱交換器２０に循環され
る。この結果、第２蒸発凝縮器７が冷却されるので、第
２蒸発凝縮器７において第２冷媒が凝縮され、かつ、第
１吸着コア２が冷却されるので、第１吸着コア２の吸着
剤Ｓが第２冷媒を吸着する。

【００３４】また、上記第１行程を上記所定時間行なっ
た後に、上記各切替弁８３〜８６のみを図１中点線位置
に切り替えることにより、吸着式冷凍装置１００が上記
第２行程を行なう。このときは、上記第１行程の吸着と
脱着、蒸発と凝縮が入れ替わるだけであるため、具体的
な作動説明は省略する。そして、室内暖房を行なうとき
において、補助熱交換器２５にて第１冷媒を加熱する必
要がないときは、図３に示すように、吸着式冷凍装置１
００にて生成される高温な熱交換媒体を、媒体回路Ｆを
経て室外熱交換器４に循環させることにより、高温な熱
交換媒体から外気へ放熱させる。また、室内冷房を行な
うときにおいて、補助熱交換器２５にて第１冷媒を加熱
する必要がないときは、吸着式冷凍装置１００にて生成
される低温な熱交換媒体を、媒体回路Ｆを経て室外熱交
換器４に循環させることにより、低温な熱交換媒体から
内気へ放冷させる。

【００３５】次に、本実施形態の奏する効果を説明す
る。まず、室内冷房時において、蒸発凝縮器６、７にて
第２冷媒が蒸発するときの蒸発潜熱を冷熱源として、室
外熱交換器２２の出口部を流れる第１冷媒を冷却してい
るので、エンジン駆動式冷凍装置の冷却能力を従来より
も向上できる。また、上記した室内冷房時、室内暖房
時、および、放冷時において、エンジン冷却水は、上記
した脱着熱、または、蒸発潜熱に対応する熱を放熱して
いるので、周知のラジエータを廃止できる。

【００３６】（第２の実施形態）本実施形態のエンジン
駆動式空調装置２００は、図５に示すように、上記第１
の実施形態における媒体回路Ｂ〜Ｆを廃止する替わり
に、第１蒸発凝縮用熱交換器６０（または第２蒸発凝縮
用熱交換器７０）を、エンジン駆動式空調装置２００の
冷媒回路２０１のうち、室外熱交換器２２（凝縮器）と
減圧手段２６との間に接続可能とするとともに、冷媒回
路（放熱用媒体回路）Ｇおよび媒体回路Ｈを設けたもの
である。

【００３７】冷媒回路Ｇは、第１蒸発凝縮用熱交換器６
０（または第２蒸発凝縮用熱交換器７０）と、室外熱交
換器４０との間に、第１冷媒と同一の冷媒を循環可能と
するものである。室外熱交換器４０は、蒸発凝縮用熱交
換器６０、７０よりも重力方向上方に配置されている。
媒体回路Ｈは、室外熱交換器４と、第１吸着用熱交換器
２０（または第２吸着用熱交換器３０）との間に熱交換
媒体を循環可能とするものである。室外熱交換器２２、
４、および、４０は、送風ファン２２ａにて同時に送風
される。

【００３８】四方切替弁９５、９６により、第１、第２
蒸発凝縮用熱交換器６０、７０を、冷媒回路２０１また
は冷媒回路Ｇに切替接続するようになっている。四方切
替弁９７、９８により、媒体回路Ａと媒体回路Ｈとを切
り替えるようになっている。媒体回路Ｈのみに電動ポン
プＰ３が設けてある。本実施形態のエンジン駆動式空調
装置２００は室内冷房を行なうものであり、上記第１の
実施形態における四方切替弁１２が廃止されている。

【００３９】そして、上記各四方切替弁９５〜９８を図
５中点線で示す位置とすることにより、吸着式冷凍装置
１００が上記第１行程を行なう。具体的には、エンジン
１１のエンジン冷却水（加熱媒体）が、媒体回路Ａを経
て第２吸着用熱交換器３０に循環されるので、このエン
ジン冷却水にて第２吸着コア３が加熱されて、吸着剤Ｓ
から第２冷媒が脱着される。

【００４０】また、室外熱交換器４からの比較的低温な
（例えば３５℃程度の）熱交換媒体（冷却媒体）が、媒
体回路Ｈを経て、第１吸着用熱交換器２０に循環される
ので、第１吸着コア２が冷却されて、吸着剤Ｓが第２冷
媒を吸着する。これにより、第１蒸発凝縮器６の第２冷
媒が蒸発するので、このときの蒸発潜熱を冷熱源とし
て、第１蒸発凝縮用熱交換器６０内の第１冷媒が冷却さ
れる。このようにして、室外熱交換器２２にて凝縮され
た後の第１冷媒が冷却される。

【００４１】また、第２蒸発凝縮器７においては、第２
冷媒が凝縮されるので、第２蒸発凝縮用熱交換器７０内
の冷媒は、第２冷媒の凝縮熱を温熱源として加熱され、
蒸発する。蒸発したガス状の冷媒は、密度の減少により
自然対流で冷媒回路Ｇを上昇して、室外熱交換器４０内
に流入する。室外熱交換器４０においてガス状の冷媒は
外気と熱交換して冷却され、凝縮する。凝縮した液状の
冷媒は、密度の増大により自重にて冷媒回路Ｇを下降し
て第２蒸発凝縮用熱交換器７０内へ還流し、再度、第２
蒸発凝縮器７の冷却作用に供される。つまり、蒸発凝縮
用熱交換器７０（６０）、室外熱交換器４０、および、
冷媒回路Ｇにより、熱サイフォンを構成している。

【００４２】上記第１行程が所定時間行なわれた後は、
上記各四方切替弁９５〜９８を図５中実線で示す位置と
して吸着式冷凍装置１００に上記第２行程を行なわせ
る。本実施形態によれば、エンジン駆動式空調装置２０
０の冷媒回路２０１の途中に、蒸発凝縮器６、７の蒸発
凝縮用熱交換器６０、７０を接続可能としているので、
蒸発凝縮器６、７において冷媒回路２０１を循環する第
１冷媒を冷却できる。よって、上記第１の実施形態にお
ける媒体回路Ｂが必要ないので、構造が単純となり、コ
スト安となる。

【００４３】また、冷媒回路Ｇには、自然対流にて冷媒
が循環されるので、電動ポンプを設ける必要がなく、コ
スト安である。 （第３の実施形態）図６に示す本実施形態は、上記第２
の実施形態における室外熱交換器４０、および、媒体回
路Ｇ（切替弁９５、９６）を廃止するとともに、第１、
第２蒸発凝縮用熱交換器６０、７０のエンジン駆動式空
調装置２００への接続形態を変形したものである。

【００４４】すなわち、エンジン駆動式空調装置２００
の冷媒回路２０１のうち、室外熱交換器２２と減圧手段
２６との間に、第１、第２電磁弁２５０ａ、２５１ａ
と、第１、第２補助室外熱交換器２５０、２５１と、第
１、第２蒸発凝縮用熱交換器６０、７０とを、直列的に
接続してある。第１電磁弁２５０ａ、第１補助室外熱交
換器２５０、および、第１蒸発凝縮用熱交換器６０と、
第２電磁弁２５１ａ、第２補助室外熱交換器２５１、お
よび、第２蒸発凝縮用熱交換器７０とは、並列的に配さ
れている。

【００４５】第１、第２補助室外熱交換器２５０、２５
１の冷媒出口部と、第１、第２蒸発凝縮用熱交換器６
０、７０の冷媒入口部とが、冷媒配管Ｐ１、Ｐ２にて連
通されており、第１、第２蒸発凝縮用熱交換器６０、７
０の冷媒出口部は、合流部Ｋにおいて合流している。第
１、第２補助室外熱交換器２５０、２５１は、第１、第
２蒸発凝縮用熱交換器６０、７０よりも重力方向上方に
配置されている。

【００４６】第１、第２蒸発凝縮用熱交換器６０、７０
の冷媒出口部には、図６に示す方向のみに冷媒を流す第
１、第２逆止弁６０ａ、７０ａが設けられている。第
１、第２補助室外熱交換器２５０、２５１の近傍には電
動送風ファン２５００が設けられており、この送風ファ
ン２５００により、第１補助室外熱交換器２５０および
第２補助室外熱交換器２５１に並列的に外気を送風する
ようになっている。

【００４７】冷媒回路２０１のうち、圧縮機２１と室外
熱交換器２２との間には、冷媒加熱器１０が設けられて
いる。冷媒加熱器１０は、第１冷媒とエンジン冷却水と
を熱交換して第１冷媒を加熱するものである。冷媒回路
２０１のうち、室内熱交換器２２と第１、第２電磁弁２
５０ａ、２５１ａとの間には、気液分離器２７および電
磁弁２７ａが設けられている。冷媒回路２０１には、気
液分離器２７から第１、第２補助室外熱交換器２５０、
２５１を経て合流部Ｋへ至る冷媒回路をバイパスするバ
イパス回路２８が設けられており、このバイパス回路２
８には、逆止弁２８ａが設けられている。

【００４８】エンジン１１と冷媒加熱器１０との間に
は、熱交換媒体を循環可能とする媒体回路Ｊを備えてい
る。三方切替弁８９により、媒体回路Ａと媒体回路Ｊと
を切り替えている。室外熱交換器２２および４は、送風
ファン２２ａにて同時に送風される。冷媒回路２０１に
は、室内熱交換器２３が複数台（３台）並列的に設けら
るとともに、これら室内熱交換器２３への冷媒流れを断
続する電磁弁２３ｂがそれぞれ独立に設けられている。
これら室内熱交換器２３の近傍には、内気を送風する送
風ファン２３ａがそれぞれ独立に設けられている。な
お、本実施形態のエンジン駆動式空調装置２００は、室
内冷房、および、室内暖房を行なうものであり、冷媒回
路２０１に四方切替弁１２を備えている。

【００４９】そして、室内冷房を行なうときは、四方切
替弁１２を図１中実線で示す位置とし、かつ、電磁弁２
７ａを開いて、図６中実線矢印で示す方向に第１冷媒を
冷媒回路２０１内に循環させるとともに、室外熱交換器
２２の出口部において、第１冷媒を連続的に過冷却す
る。このような室内冷房時においては、上記各切替弁８
９、９７を図１中点線で示す位置とし、切替弁９８を図
１中実線で示す位置とし、第１電磁弁２５０ａを開き、
第２電磁弁２５０ｂを閉じ、送風ファン２５００を作動
させることにより、吸着式冷凍装置１００が上記第１行
程を行なう。

【００５０】具体的には、エンジン１１のエンジン冷却
水（加熱媒体）が、媒体回路Ａを経て第２吸着用熱交換
器３０に循環されるので、このエンジン冷却水にて第２
吸着コア３が加熱されて、吸着剤Ｓから第２冷媒が脱着
される。また、室外熱交換器４からの比較的低温な熱交
換媒体が、媒体回路Ｈを経て、第１吸着用熱交換器２０
に循環されるので、第１吸着コア２が冷却されて、吸着
剤Ｓが第２冷媒を吸着する。これにより、第１蒸発凝縮
器６の第２冷媒が蒸発するので、このときの蒸発潜熱を
冷熱源として、第１蒸発凝縮用熱交換器６０内の第１冷
媒が冷却される。このようにして、室外熱交換器２２に
て凝縮された後の第１冷媒が冷却される。

【００５１】また、第２蒸発凝縮器７では第２冷媒が凝
縮されるので、第２蒸発凝縮用熱交換器７０内の冷媒
は、第２冷媒の凝縮熱を温熱源として加熱され、蒸発す
る。蒸発したガス状の冷媒は、密度の減少により自然対
流で冷媒配管Ｐ２を上昇して、補助室外熱交換器２５１
内に流入する。補助室外熱交換器２５１においてガス状
の冷媒は、送風ファン２５００にて送風される外気と熱
交換して冷却され、凝縮する。凝縮した液状の冷媒は、
密度の増大により自重にて冷媒配管Ｐ２を下降して第２
蒸発凝縮用熱交換器７０内へ還流し、再度、第２蒸発凝
縮器７の冷却作用に供される。つまり、蒸発凝縮用熱交
換器７０（６０）、補助室外熱交換器２５１（２５
０）、および、冷媒配管Ｐ２（Ｐ１）により、ヒートパ
イプを構成している。

【００５２】そして、エンジン駆動式空調装置２００の
冷媒回路２０１においては、圧縮機２１から吐出された
高温高圧のガス状の第１冷媒が、室外熱交換器２２にお
いて送風ファン２２ａにより送風される外気と熱交換し
て（外気にて冷却されて）、凝縮する。室外熱交換器２
２にて凝縮された高温高圧の液状の第１冷媒は、気液分
離器２７にて気液分離されて、液状の第１冷媒のみが下
流側へ供給される。そして、液状の第１冷媒が、補助室
外熱交換器２５０にて過冷却され、さらに、第１蒸発凝
縮器６において過冷却された後、減圧手段２６において
減圧されて、低温低圧の気液二相状態となる。

【００５３】この気液二相状態の第１冷媒は、室内熱交
換器２３において送風ファン２３ａによる送風される内
気と熱交換して蒸発してガス状となり、このガス状の第
１冷媒は、アキュムレータ２４を経て圧縮機２１に再び
吸入される。また、上記第１行程を上記所定時間行なっ
た後に、上記各切替弁９７、９８のみを図６中実線位置
に切り替え、第１電磁弁２５０ａを閉じ、第２電磁弁２
５１ａを開き、送風ファン２５００を作動させることに
より、吸着式冷凍装置１００が上記第２行程を行なう。
このときは、上記第１行程の吸着と脱着、蒸発と凝縮が
入れ替わるだけであるため、具体的な作動説明は省略す
る。

【００５４】一方、室内暖房を行なうときは、四方切替
弁１２を図６中点線で示す位置とし、かつ、電磁弁２７
ａを閉じて、図６中点線矢印で示す方向に第１冷媒を冷
媒回路２０１内に循環させるとともに、四方切替弁８９
を図６中点線で示す位置とする。送風ファン２５００は
停止させておく。これにより、圧縮機２１から吐出され
た高温高圧のガス状の第１冷媒が、室内熱交換器２３に
おいて送風ファン２３ａにより送風される内気と熱交換
して（内気に放熱して）、凝縮する。これにより、内気
が加熱されて室内暖房が行なわれる。この凝縮された高
温高圧の液状の第１冷媒は、減圧手段２６において減圧
されて、低温低圧の気液二相状態となる。

【００５５】この気液二相状態の第１冷媒は、バイパス
回路２８を経て、室外熱交換器２２において外気と熱交
換して加熱され、さらに、冷媒加熱器１０においてエン
ジン冷却水と熱交換して加熱することにより、蒸発して
ガス状となる。ガス状の第１冷媒は、アキュムレータ２
４を経て圧縮機２１に再び吸入される。このような室内
暖房時においては、吸着式冷凍装置１００は作動しな
い。

【００５６】本実施形態によれば、第１、第２蒸発凝縮
用熱交換器６０、７０のそれぞれに対応して、補助室外
熱交換器２５０、２５１を設けているので、上記第２の
実施形態における四方切替弁９５、９６を廃止できる。
また、室内冷房時では、室外熱交換器２２にて凝縮され
た第１冷媒を気液分離器２７にて気液分離した後、液状
の第１冷媒のみを蒸発凝縮用熱交換器６０、７０にて冷
却するので、この蒸発凝縮用熱交換器６０、７０におい
て第１冷媒を過冷却できる。

【００５７】また、第２冷媒を凝縮する蒸発凝縮器３
（または４）の蒸発凝縮用熱交換器６０（または７０）
に対応する冷媒配管Ｐ１、Ｐ２には、自然対流にて冷媒
が循環されるので、電動ポンプを設ける必要がなく、コ
スト安である。 （第４の実施形態）本実施形態は、図７に示すように、
吸着式冷凍装置１００として、第１、第２吸着コア２、
３と、蒸発器６ａと、凝縮器７ａとを備えている。蒸発
器６ａは、蒸発器室８１４の内部に、第２冷媒および蒸
発器用熱交換器６０ａを収容してなり、凝縮器７ａは、
凝縮器室８１５の内部に、第２冷媒および凝縮器用熱交
換器７０ａを収容してなる。

【００５８】上記両吸着用熱交換器２０、３０には、室
外熱交換器（図示せず）またはエンジン（図示せず）か
らの熱交換媒体（冷却媒体または加熱媒体）を交互に循
環させている。凝縮用熱交換器７０ａには、室外熱交換
器（図示せず）からの熱交換媒体を循環させている。蒸
発用熱交換器６０ａは、冷媒回路２０１のうち、気液分
離器２７と減圧手段２６の間に接続されており、この間
を流れる第１冷媒が循環される。気液分離器２７は、室
外熱交換器（凝縮器）２２の出口部において第１冷媒の
気液分離を行なうとともに、蒸発用熱交換器６０ａに液
状の第１冷媒のみを供給するものである。

【００５９】第１、第２吸着コア室８１１、８２１と蒸
発器室８１４とは、連通部８１６、８１７にて連通され
ており、第１、第２吸着コア室８１１、８２１と凝縮器
室８１５とは、連通部８１８、８１９にて連通されてい
る。上記各連通部８１６、８１７、８１８、８１９に
は、開閉弁８１６ａ、８１７ａ、８１８ａ、８１９ａが
設けてある。蒸発器室８１４と凝縮器室８１５とは、キ
ャピラリチューブ８２０にて連通されている。

【００６０】そして、開閉弁８１７ａ、８１８ａを閉
じ、開閉弁８１６ａ、８１９ａを開き、第１吸着用熱交
換器２０に冷却媒体を循環させ、第２吸着用熱交換器３
０に加熱媒体を循環させることにより、吸着式冷凍装置
１００が第１行程を行なう。また、開閉弁８１７ａ、８
１８ａを開き、開閉弁８１６ａ、８１９ａを閉じ、第１
吸着用熱交換器２０に加熱媒体を循環させ、第２吸着用
熱交換器３０に冷却媒体を循環させることにより、吸着
式冷凍装置１００が第２行程を行なう。

【００６１】そして、吸着式冷凍装置１００の蒸発器６
ａにおいては、蒸発用熱交換器６０ａ内の第１冷媒、つ
まり、気液分離器２７から供給される液状の第１冷媒
が、第２冷媒の蒸発潜熱を冷熱源として過冷却される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係わり、室内冷房時
において、室外熱交換器の出口部を流れる第１冷媒を冷
却するときのエンジン駆動式空調装置を示す概略的な全
体構成図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係わり、室内暖房時
において、室外熱交換器の入口部を流れる第１冷媒を加
熱するときのエンジン駆動式空調装置を示す概略的な全
体構成図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係わり、室内暖房時
において、室外熱交換器の入口部を流れる第１冷媒を加
熱しないときのエンジン駆動式空調装置を示す概略的な
全体構成図である。

【図４】本発明の第１の実施形態に係わる吸着コアおよ
び蒸発凝縮器の構造を示す概略的な部分断面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係わるエンジン駆動
式空調装置を示す概略的な全体構成図である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係わるエンジン駆動
式空調装置を示す概略的な全体構成図である。

【図７】本発明の第４の実施形態に係わるエンジン駆動
式空調装置を示す概略的な全体構成図である。

【符号の説明】

１１…エンジン、２００…エンジン駆動式空調装置（エ
ンジン駆動式冷凍装置）、２１…圧縮機、２２…室外熱
交換器（第１凝縮器）、２６…減圧手段、２３…室内熱
交換器（第１蒸発器）、１００…吸着式冷凍装置、２、
３…吸着コア、６、７…蒸発凝縮器（第２蒸発器、第２
凝縮器）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン（１１）にて駆動される圧縮機
   （２１）が圧縮した第１冷媒を、第１凝縮器（２２）に
   て凝縮し、減圧手段（２６）にて減圧した後、第１蒸発
   器（２３）にて蒸発させるエンジン駆動式冷凍装置（２
   ００）であって、 前記エンジン（１１）にて加熱された加熱媒体にて加熱
   されることにより第２冷媒を脱着し、冷却媒体にて冷却
   されることにより第２冷媒を吸着する吸着コア（２、
   ３）と、前記吸着コア（２、３）が第２冷媒を吸着する
   とき第２冷媒を蒸発させる第２蒸発器（６、７）、（６
   ａ）と、前記吸着コア（２、３）が第２冷媒を脱着する
   とき第２冷媒を凝縮させる第２凝縮器（７、６）、（７
   ａ）とを備える吸着式冷凍装置（１００）を備え、 前記第２蒸発器（６、７）、（６ａ）にて第２冷媒が蒸
   発するときの蒸発潜熱を冷熱源として、前記第１凝縮器
   （２２）の出口部を流れる第１冷媒を冷却することを特
   徴とするエンジン駆動式冷凍装置。
2. 【請求項２】 前記第２蒸発器（６、７）は、蒸発器用
   熱交換器（６０、７０）および第２冷媒を、蒸発器室
   （８１２、８２２）の内部に収容してなり、 前記第１凝縮器（２２）の出口部近傍には、出口部熱交
   換器（２５）が設けられており、 前記蒸発器用熱交換器（６０、７０）と、前記出口部熱
   交換器（２５）との間に熱交換媒体を循環可能とする冷
   却用媒体回路（Ｂ）を備え、 前記第２蒸発器（６、７）において、前記蒸発潜熱を冷
   熱源として前記蒸発器用熱交換器（６０、７０）内の熱
   交換媒体を冷却し、この冷却された熱交換媒体を、前記
   冷却用媒体回路（Ｂ）を経て前記出口部熱交換器（２
   ５）に循環させることにより、前記第１凝縮器（２２）
   の出口部を流れる第１冷媒を冷却することを特徴とする
   請求項１に記載のエンジン駆動式冷凍装置。
3. 【請求項３】 前記第２蒸発器（６、７）、（６ａ）
   は、前記第１凝縮器（２２）の出口部に接続される蒸発
   器用熱交換器（６０、７０）、（６０ａ）と、第２冷媒
   とを、蒸発器室（８１２、８２２）の内部に収容してな
   り、 前記第２蒸発器（６、７）、（６ａ）において、前記蒸
   発潜熱を冷熱源として前記蒸発器用熱交換器（６０、７
   ０）、（６０ａ）内の第１冷媒を冷却することを特徴と
   する請求項１に記載のエンジン駆動式冷凍装置。
4. 【請求項４】 前記第２凝縮器（７、６）は、凝縮器用
   熱交換器（７０、６０）および第２冷媒を、凝縮器室
   （８２２、８１２）の内部に収容してなり、 前記第２凝縮器（７、６）よりも重力方向上方に室外熱
   交換器（４０）、（２５０、２５１）を設け、 前記凝縮器用熱交換器（７０、６０）と、前記室外熱交
   換器（４０）、（２５０、２５１）との間に熱交換媒体
   を循環可能とする放熱用媒体回路（Ｇ）、（Ｐ１、Ｐ
   ２）を備え、 前記第２凝縮器（７、６）にて第２冷媒が凝縮するとき
   の凝縮熱を温熱源として、前記凝縮器用熱交換器（７
   ０、６０）内の熱交換媒体を加熱して蒸発させ、この蒸
   発した熱交換媒体が、前記放熱用媒体回路（Ｇ）、（Ｐ
   １、Ｐ２）を経て前記室外熱交換器（４０）、（２５
   ０、２５１）内に上昇して、外気にて冷却されて凝縮
   し、この凝縮した熱交換媒体が自重により前記放熱用媒
   体回路（Ｇ）、（Ｐ１、Ｐ２）を経て前記凝縮器用熱交
   換器（７０、６０）内へ還流す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駆動式冷
   凍装置。