JPH1123110A - エンジン駆動式冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除霜時の圧縮機への液バックを確実に阻止す
ることができ、然も、圧縮機圧力変動の低下を無くした
エンジン駆動式冷却装置を提供する。 【解決手段】 膨張弁７に第１の開閉弁ＳＶ１を介設し
たバイパス配管１６を設ける。蒸発器８の出口側の配管
８Ａと圧縮機４の吸入側の配管４Ｂ間に第２の開閉弁Ｓ
Ｖ２を介設する。第２の開閉弁ＳＶ２に並列に分岐配管
１４Ａを介設する。分岐配管１４Ａに電動膨張弁１４を
設ける。圧縮機４を駆動するエンジン２のラジエータ３
に分岐配管１４Ａを交熱的に設ける。第１の開閉弁ＳＶ
１を閉じ、第２の開閉弁ＳＶ２を開いて冷却運転を行
う。第１の開閉弁ＳＶ１を開き、第２の開閉弁ＳＶ２を
閉じて圧縮機４より吐出された高温高圧のガス冷媒を蒸
発器８に流入させて除霜を行う。除霜時に蒸発器８内で
液化した冷媒を分岐配管１４Ａに設けた電動膨張弁１４
で絞り、ラジエータ３の放熱により蒸発させてから圧縮
機４に吸い込ませる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラジエータを備え
たエンジンにより駆動される冷却装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種エンジン駆動式冷却装置
は、例えば特開平８−２９１９５０号公報（Ｆ２５Ｂ２
７／００）に空気調和装置として示されている。この場
合、エンジンによって圧縮機が駆動されると、圧縮機か
ら吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁から凝縮器に
流入する。そして、凝縮器で凝縮液化された後、膨張弁
を経て蒸発器に至り、そこで蒸発して冷却作用を発揮し
た後、圧縮機に戻るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷却装
置の除霜運転では四方弁を用いて冷媒流路を反転させ、
圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を直接蒸発器
に流入させることにより蒸発器の除霜を行っていたた
め、四方弁におけるロスや圧力変動による冷却装置の能
力低下を引き起こしてしまう問題があった。

【０００４】また、四方弁を切り替えて冷媒流路を反転
させた場合、除霜から冷却に切り替わる際に凝縮器から
圧縮機へ液バックしてしまう問題もあった。

【０００５】本発明は係る従来の技術的課題を解決する
ために成されたものであり、除霜時の圧縮機への液バッ
クを確実に防止することができ、然も、圧縮機の圧力変
動の低下を防止若しくは抑制したエンジン駆動式冷却装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明のエンジン
駆動式冷却装置は、ラジエータを備えたエンジンにより
駆動される圧縮機と、凝縮器と、減圧装置及び蒸発器を
順次環状に配管接続することにより冷媒回路を形成して
おり、減圧装置をバイパスするバイパス配管と、このバ
イパス配管に介設された第１の開閉弁と、蒸発器から圧
縮機に至る配管に介設された第２の開閉弁と、この第２
の開閉弁に並列に接続され、ラジエータに交熱的に設け
られた分岐配管とを備え、冷却運転中は第１の開閉弁を
閉じ、第２の開閉弁を開くと共に、蒸発器の除霜中は第
１の開閉弁を開き、第２の開閉弁を閉じるものである。

【０００７】また、請求項２の発明のエンジン駆動式冷
却装置は、上記において分岐配管には電動膨張弁を介設
したものである。

【０００８】また、請求項３の発明のエンジン駆動式冷
却装置は、上記各発明において蒸発器の下方にはドレン
水を受けるドレンパンを設けると共に、凝縮器から減圧
装置に至る配管をドレンパンに交熱的に添設したもので
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明のエンジン駆動式冷却装
置１の冷媒回路１１を示している。本発明のエンジン駆
動式冷却装置１は、エンジン２の出力によって圧縮機４
を駆動するもので、圧縮機４の吐出側の配管４Ａは凝縮
器５に接続され、凝縮器５の出口側の配管５Ａはドレン
パンコイル６、減圧装置としての膨張弁７を介して蒸発
器８に接続されている。そして、蒸発器８の出口側の配
管８Ａは第２の開閉弁ＳＶ２を介して圧縮機４の吸入側
の配管４Ｂに接続され、これにて環状の冷媒回路１１が
構成されている。

【００１０】前記蒸発器８の出口側の配管８Ａには膨張
弁７の感温筒９が交熱的に添設されており、膨張弁７は
感温筒９が検出した蒸発器８の出口側配管８Ａの温度に
より開度が調整される。

【００１１】また、ドレンパンコイル６は蒸発器８のド
レン水を受けるドレンパン１５内に設けられており、高
温冷媒がドレンパンコイル６を加熱することによってド
レンパン１５内に貯留されたドレン水を加熱蒸発させる
ように構成されている。また、膨張弁７には並列にバイ
パス配管１６が接続されており、このバイパス配管１６
には第１の開閉弁ＳＶ１が介設されている。尚、１０は
凝縮器５を空冷するための送風機である。

【００１２】一方、圧縮機４にはエンジン２が取り付け
られており、圧縮機４はこのエンジン２の動力によって
駆動される。また、エンジン２には水管２Ａを介してラ
ジエータ３が設けられており、ラジエータ３の出口側の
水管２Ｂはエンジン２に帰還されて環状の冷却水回路１
２が形成されている。

【００１３】尚、エンジン２はガソリン、軽油、或い
は、重油等によって駆動するものであり、エンジン２の
動作は周知の技術であるので詳細な説明は省略する。ま
た、ラジエータ３はエンジン２の水冷式の冷却器であ
る。

【００１４】また、ラジエータ３の出口側の水管２Ｂに
は水タンク１３が配管接続されており、この水タンク１
３はラジエータ３内の水が少なくなったときに補充する
もので、図示しないフロートにより常時所定量の冷却水
が貯留される。

【００１５】尚、冷却水回路１２には図示しないラジエ
ータ水循環ポンプが取り付けられており、エンジン２が
駆動して所定の温度に達すると冷却水回路１２内の冷却
水を循環する。また、ラジエータ３には図示しないファ
ンが取り付けられ、ラジエータ３が所定の温度に達する
とファンが駆動されラジエータ３は空冷される。

【００１６】他方、前記蒸発器８の出口側の配管８Ａに
は第２の開閉弁ＳＶ２をバイパスするかたちで分岐する
分岐配管１４Ａが接続されており、この分岐配管１４Ａ
はラジエータ３に引き込まれた後、吸入側の配管４Ｂに
接続されている。係る分岐配管１４Ａは、蒸発器８の出
口側の配管８Ａと圧縮機４の吸入側の配管４Ｂとの間に
介設されると共に、第２の開閉弁ＳＶ２に並列に接続さ
れ、且つ、ラジエータ３と交熱的に設けられている。

【００１７】以上の構成で次にエンジン駆動式冷却装置
１の動作説明を行う。尚、バイパス配管１６に設けられ
た第１の開閉弁ＳＶ１は図示しない制御装置によって閉
じ、第２の開閉弁ＳＶ２は開いているものとする。エン
ジン２の運転によって圧縮機４が駆動されると、圧縮機
４から吐出された高温高圧のガス冷媒は配管４Ａから凝
縮器５に流入し、そこで送風機１０により放熱されて凝
縮液化された後、凝縮器５の出口側の配管５Ａからドレ
ンパンコイル６に流入する。そこで、ドレンパン１５内
に貯留されたドレン水を加熱し、ドレン水を蒸発させ
る。

【００１８】そして、ドレンパンコイル６を出た冷媒は
膨張弁７（減圧装置）に至り、そこで絞られた後、蒸発
器８に流入する。蒸発器８に流入した冷媒はそこで蒸発
し、その時に周囲から熱を吸収することにより冷却作用
を発揮する。蒸発器８を出た冷媒は第２の開閉弁ＳＶ２
を経て圧縮機４に吸い込まれる。

【００１９】ところで、上記冷却運転において、蒸発器
８が冷却作用を発揮すると、空気中に含まれる水蒸気が
蒸発器８に霜として付着する。蒸発器８に霜が付着する
と冷却能力が低下してしまうので、冷却装置１は除霜運
転に入る。この除霜運転においては、制御装置はバイパ
ス配管１６の第１の開閉弁ＳＶ１を開いて、第２の開閉
弁ＳＶ２を閉じると共に、送風機１０の運転を停止す
る。これにより、圧縮機４から吐出された高温高圧のガ
ス冷媒は配管４Ａから凝縮器５に流入し、凝縮器５の出
口側の配管５Ａからドレンパンコイル６に流入して、ド
レンパン１５内に貯留したドレン水を加熱する。

【００２０】そして、ドレンパンコイル６を出た冷媒は
第１の電磁弁ＳＶ１が開いているのでバイパス配管１６
から蒸発器８に流入し、そこで蒸発器８を加熱して除霜
する。蒸発器８を加熱して凝縮され、液化された冷媒は
蒸発器８の出口側の配管８Ａを経て分岐配管１４Ａに入
り、電動膨張弁１４で絞られた後、ラジエータ３部分に
至る。ラジエータ３内の分岐配管１４Ａに流入した冷媒
はそこで冷却水回路１２のラジエータ３からの放熱によ
り蒸発した後、圧縮機４に吸い込まれることになる。
尚、このときの蒸発作用によってラジエータ３は冷却さ
れることになる。

【００２１】即ち、冷却運転時においては制御装置はバ
イパス配管１６に設けられた第１の開閉弁ＳＶ１を閉
じ、第２の開閉弁ＳＶ２を開いて通常の冷却運転を行う
と共に、除霜運転時には、第１の開閉弁ＳＶ１を開き、
第２の開閉弁ＳＶ２を閉じて蒸発器８の除霜運転を行
う。そして、蒸発器８で液化された冷媒はラジエータ３
の冷却水回路１２と熱交換し、ドレン水から熱を吸収し
て蒸発した後、圧縮機４に吸い込まれる。

【００２２】このように、減圧装置としての膨張弁７を
バイパスするバイパス配管１６に第１の開閉弁ＳＶ１を
設けると共に、蒸発器８の出口側の配管８Ａと圧縮機４
の吸入側の配管４Ｂに第２の開閉弁ＳＶ２を設け、この
第２の開閉弁ＳＶ２に並列に分岐配管１４Ａをラジエー
タ３に交熱的に設けている。そして、第１の開閉弁ＳＶ
１を閉じて第２の開閉弁ＳＶ２を開いたときは冷却運転
を行い、第１の開閉弁ＳＶ１を開き、第２の開閉弁ＳＶ
２を閉じたとき蒸発器８の除霜を行っている。そして、
蒸発器８の除霜時には蒸発器８内で液化した冷媒をエン
ジン２のラジエータ３と交熱的に設けられた分岐配管１
４Ａに流入させ、そこでラジエータ３からの放熱により
蒸発させている。

【００２３】これにより、蒸発器８の除霜時の圧縮機４
への液バックを解消することが可能となり、圧縮機４の
故障発生を未然に回避することができるようになる。特
に、分岐配管１４Ａに電動膨張弁１４を設けているの
で、冬季などの除霜時にはこの電動膨張弁１４を絞るこ
とにより、分岐配管１４Ａで蒸発し切れなかった液冷媒
をラジエータ３内で効率よく蒸発することができ、圧縮
機４に液冷媒が戻る不都合を未然に解消することができ
るようになる。

【００２４】また、蒸発器８の下方に設けたドレン水を
受けるドレンパン１５内に凝縮器５から膨張弁７に至る
配管５Ａを交熱的に添設しているので、配管５Ａ中を流
れる高温冷媒によってドレンパン１５における除霜水が
再凍結するのを未然に回避することが可能となる。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、ラジ
エータを備えたエンジンにより駆動される圧縮機と、凝
縮器と、減圧装置及び蒸発器を順次環状に配管接続する
ことにより冷媒回路を形成して成るエンジン駆動式冷却
装置において、減圧装置をバイパスするバイパス配管
と、このバイパス配管に介設された第１の開閉弁と、蒸
発器から圧縮機に至る配管に介設された第２の開閉弁
と、この第２の開閉弁に並列に接続され、ラジエータに
交熱的に設けられた分岐配管とを設け、冷却運転中は第
１の開閉弁を閉じ、第２の開閉弁を開くと共に、蒸発器
の除霜中は第１の開閉弁を開き、第２の開閉弁を閉じる
ように構成したので、蒸発器の除霜時に蒸発器内で液化
した冷媒をエンジンのラジエータと交熱的に設けられた
分岐配管に流し、そこでラジエータからの放熱により、
蒸発させることができるようになる。

【００２６】これにより、蒸発器の除霜時の圧縮機への
液バックを解消することができるようになり、圧縮機の
故障発生を未然に回避し、耐久性を向上させることが可
能となる。特に、四方弁を用いて冷媒流路を反転させる
ものでは無いので、四方弁におけるロスや圧力変動によ
る能力の低下を引き起こさず、また、除霜から冷却に切
り替わる際の凝縮器からの液バックなども生じないもの
である。

【００２７】請求項２の発明によれば、上記に加えて分
岐配管に電動膨張弁を介設したので、冬季などの除霜時
にはこの電動膨張弁を絞ることにより、分岐配管で蒸発
し切れなかった液冷媒が圧縮機に戻る不都合を解消する
ことができるようになるものである。

【００２８】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えて蒸発器の下方にドレン水を受けるドレンパンを設け
ると共に、凝縮器から減圧装置に至る配管をドレンパン
に交熱的に添設したので、配管中を流れる高温冷媒によ
ってドレンパンにおける除霜水の再凍結を未然に回避
し、排水性を向上させることが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジン駆動式冷却装置の冷媒回路図
である。

【符号の説明】

１ 冷却装置 ２ エンジン ３ ラジエータ ４ 圧縮機 ５ 凝縮器 ６ ドレンパンコイル ７ 膨張弁 ８ 蒸発器 １１ 冷媒回路 １２ 冷却水回路 １４ 電動膨張弁 １４Ａ 分岐配管 １５ ドレンパン １６ バイパス配管 ＳＶ１ 第１の開閉弁 ＳＶ２ 第２の開閉弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラジエータを備えたエンジンにより駆動
   される圧縮機と、凝縮器と、減圧装置及び蒸発器を順次
   環状に配管接続することにより冷媒回路を形成して成る
   エンジン駆動式冷却装置において、 前記減圧装置をバイパスするバイパス配管と、このバイ
   パス配管に介設された第１の開閉弁と、前記蒸発器から
   圧縮機に至る配管に介設された第２の開閉弁と、この第
   ２の開閉弁に並列に接続され、前記ラジエータに交熱的
   に設けられた分岐配管とを備え、冷却運転中は前記第１
   の開閉弁を閉じ、前記第２の開閉弁を開くと共に、前記
   蒸発器の除霜中は前記第１の開閉弁を開き、前記第２の
   開閉弁を閉じることを特徴とするエンジン駆動式冷却装
   置。
2. 【請求項２】 分岐配管には電動膨張弁を介設したこと
   を特徴とする請求項１のエンジン駆動式冷却装置。
3. 【請求項３】 蒸発器の下方にはドレン水を受けるドレ
   ンパンを設けると共に、凝縮器から減圧装置に至る配管
   を前記ドレンパンに交熱的に添設したことを特徴とする
   請求項１または請求項２のエンジン駆動式冷却装置。