JPH11247715A - ガスエンジン装置、室外機ユニット及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 交換が必要な消耗部品を使用することなくブ
ローバイガスからオイルミストを除去し、ガスヒートポ
ンプ式空気調和機に使用するガスエンジンの連続運転時
間を延長すると共に、メンテナンス費用を低減すること
を目的とする。 【解決手段】 オイルパン４１ａを備えたガスエンジン
４１と、オイルパン４１ａと連通しガスエンジン４１に
供給する潤滑油を貯蔵しておくオイルサブタンク８１
と、オイルパン４１ａ内の潤滑油を吸引してガスエンジ
ン４１内を循環させるオイルポンプ８３と、ガスエンジ
ン４１の燃焼室からクランクケース４５内へ漏出したブ
ローバイガスをエンジン吸気系に導くブローバイガス戻
し流路４３とを具備し、該ブローバイガス戻し流路４３
の途中に空間部８１ａを設け、ブローバイガスを空間部
８１ａにいったん開放した後エンジン吸気系に導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気圧縮機をガス
エンジンによって駆動するとともに、暖房運転時には、
当該ガスエンジンの排気ガスを液冷媒の加熱源として利
用するガスヒートポンプ式空気調和機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ヒートポンプを利用して冷暖房を行う空
気調和機は、室内熱交換器、圧縮機、室外熱交換器、膨
張弁等の構成要素を含む冷媒回路を備えている。室内の
冷暖房は、冷媒がこの回路を巡る途中で、室内熱交換器
及び室外熱交換器においてそれぞれ熱の交換を行うこと
によって実現される。また、この冷媒回路には、室外熱
交換器による冷媒の熱の受け取り（暖房運転時）のみに
頼るのではなく、冷媒そのものを直接的に加熱するため
の冷媒加熱器が設置されることがある。

【０００３】ところで、近年、上記の冷媒回路中の圧縮
機の動力源として、通常使用されている電動機に代わ
り、ガスエンジンを利用するものが開発されている。こ
のガスエンジンを利用した空気調和機は、一般にガスヒ
ートポンプ式空気調和機（以下ＧＨＰと略す）と呼ばれ
ている。このＧＨＰによれば、比較的安価であるガスを
燃料として利用できるため、電動機を利用した圧縮機を
備えた空気調和機（以下ＥＨＰと略す）のように、ラン
ニングコストがかさむということがなく消費者にとって
コストダウンが可能となる。

【０００４】また、ＧＨＰにおいては、例えば暖房運転
時に、ガスエンジンから排出される高温の排気ガスの熱
を冷媒の加熱源として利用すれば、優れた暖房効果を得
ることが可能になるとともに、ＥＨＰに比してエネルギ
の利用効率を高めることができる。ちなみに、この場合
において、ＧＨＰのエネルギ利用効率は、ＥＨＰと比較
して１．２〜１．５倍ほど高くなる。また、このような
仕組みを導入すれば、冷媒回路中において、上述したよ
うな冷媒加熱器等の機器を特別に設置する必要がなくな
る。

【０００５】その他、ＧＨＰでは、暖房運転時に必要な
室外熱交換器の霜除去動作、いわゆるデフロスト動作に
ついてもエンジンの排熱を利用して実施することができ
る。一般に、ＥＨＰにおけるデフロスト動作は、暖房運
転を停止して一時的に冷房運転を行って室外熱交換器の
霜除去を行うようになされている。この場合、室内に対
しては冷風が吹き出すことになるから、室内環境の快適
性を損なうこととなる。ＧＨＰでは、上記したような事
情から連続暖房運転が可能となり、ＥＨＰで懸念される
ような問題の発生がない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように多くの利点
を有するＧＨＰであるが、従来からのＧＨＰに関して
は、次のような問題点が指摘されている。

【０００７】上述したように、ＧＨＰは圧縮機の駆動源
としてガスエンジンを使用しているが、空気調和機に用
いられるガスエンジンは、たとえば自動車用のエンジン
と比較してかなり長時間の耐久性、及びメンテナンス不
要の連続運転に耐えることが要求される。

【０００８】ところで、ガスエンジンを長時間にわたっ
て運転すると、ピストンリングとシリンダとの間隙を通
って燃焼室からクランクケースへ漏れるガス、すなわち
ブローバイガスに含まれているミスト状の潤滑油（以下
オイルミストと呼ぶ）が問題になる。ブローバイガス
は、通常クランクケースからエンジン吸気系に戻されて
再度燃焼室に送られるが、この時オイルミストが吸気弁
などに付着して堆積し、いわゆるデポジット堆積の原因
となってトラブルを引き起こすことがある。このため、
クランクケースからエンジン吸気系にブローバイガスを
導いているブローバイガス戻し流路の途中に不織布のフ
ィルタを配置し、このフィルタでオイルミストを除去す
ることが従来より行われている。しかし、このようなフ
ィルタは運転時間などに応じて定期的に交換する必要が
ある消耗部品であるため、メンテナンス不要の連続運転
時間を制限するだけでなく、メンテナンスに費用を要す
るといった問題がある。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、フィルタのように交換を
必要とする消耗部品を使用することなくブローバイガス
からオイルミストを除去し、ガスエンジンの連続運転時
間を延長すると共に、メンテナンス費用を低減すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために以下の手段をとった。すなわち、請求項
１に記載のガスエンジン装置は、オイルパンを備えたガ
スエンジンと、前記オイルパンと連通し前記ガスエンジ
ンに供給する潤滑油を貯蔵しておくオイルサブタンク
と、前記オイルパン内の潤滑油を吸引して前記ガスエン
ジン内を循環させるオイルポンプと、前記ガスエンジン
の燃焼室からクランクケース内へ漏出したブローバイガ
スをエンジン吸気系に導くブローバイガス戻し流路とを
具備し、該ブローバイガス戻し流路の途中に空間部を設
け、前記ブローバイガスを前記空間部にいったん開放し
た後前記エンジン吸気系に導くように構成したこと特徴
とするものである。

【００１１】このガスエンジン装置においては、ブロー
バイガスはいったん空間部に開放されてその流速が低下
するので、ブローバイガスに含まれるオイルミストは空
間部に分離されて残り、エンジン吸気系まで到達するこ
とはない。従って、オイルミストの除去にフィルタなど
の消耗部品を使用する必要がなくなり、連続運転時間の
延長が可能になる。

【００１２】請求項２に記載の室外気ユニットは、ブロ
ーバイガス戻し流路の途中に空間部を設け、前記ブロー
バイガスを前記空間部にいったん開放した後前記エンジ
ン吸気系に導くようにしたガスエンジン装置と、該ガス
エンジン装置に燃料のガス及び空気を供給する燃料吸入
系と、ラジエタ及び排気ガス熱交換器を備え前記ガスエ
ンジンの冷却水を循環させる冷却水系と、前記ガスエン
ジンが排出する排気ガスを外部へ導く排気ガス系とを具
備してなるガスエンジン部と、前記ガスエンジン装置に
より駆動されガス状の冷媒を圧縮して吐出する圧縮機
と、冷媒と外気との間で熱交換させる室外熱交換器と、
冷房運転時に液状の冷媒を減圧、膨張させる膨張弁と、
前記ガスエンジン装置の冷却水から前記冷媒に熱を回収
する水熱交換器とを具備してなる冷媒回路部と、を備え
て構成したことを特徴とするものである。

【００１３】この室外機ユニットでは、ガスエンジン装
置においてブローバイガスからオイルミストを除去する
のに消耗部品を使用する必要がないので、ガスエンジン
装置及びこれを構成要素とする室外機ユニットの連続運
転時間を延長できる。

【００１４】請求項３に記載の空気調和機は、ブローバ
イガス戻し流路の途中に空間部を設け、前記ブローバイ
ガスを前記空間部にいったん開放した後前記エンジン吸
気系に導くようにしたガスエンジン装置と、該ガスエン
ジン装置に燃料のガス及び空気を供給する燃料吸入系
と、ラジエタ及び排気ガス熱交換器を備え前記ガスエン
ジンの冷却水を循環させる冷却水系と、前記ガスエンジ
ンが排出する排気ガスを外部へ導く排気ガス系とを具備
してなるガスエンジン部と、前記ガスエンジン装置によ
り駆動されガス状の冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
冷媒と外気との間で熱交換させる室外熱交換器と、冷房
運転時に液状の冷媒を減圧、膨張させる膨張弁と、前記
ガスエンジン装置の冷却水から前記冷媒に熱を回収する
水熱交換器とを具備してなる冷媒回路部とを備えた室外
機ユニットと、室内の空気を吸い込んで吹き出し口から
吹き出すファンと、前記室外機ユニットから供給される
冷媒と前記ファンで吸い込んだ室内の空気との間で熱交
換させる室内熱交換器とを備えた室内機ユニットと、を
備えて構成したことを特徴とするものである。

【００１５】この空気調和機では、室外機ユニットのガ
スエンジン装置においてブローバイガスからオイルミス
トを除去するのに消耗部品を使用する必要がないので、
ガスエンジン装置及びこれを構成要素とする室外機ユニ
ットの連続運転時間を延長できるようになる。したがっ
て、室外機ユニットを構成要素とする空気調和機の連続
運転時間の延長を可能にする。

【００１６】請求項４に記載の空気調和機は、前記空間
部を前記オイルサブタンク内に形成したことを特徴とす
るものである。

【００１７】この空気調和機によれば、従来よりあるオ
イルサブタンクに空間部を形成したので、新たに大きな
スペースの増加を伴うことなくブローバイガスからオイ
ルミストを除去することができ、しかも、除去したオイ
ルミストはオイルサブタンクに落下するので再利用が可
能になる。

【００１８】請求項５に記載の空気調和機は、前記オイ
ルポンプが前記オイルパンから吸引した潤滑油の一部を
前記オイルサブタンクへ直接戻すようにしたことを特徴
とするものである。

【００１９】この空気調和機によれば、オイルサブタン
ク内へオイルパンから吸引する温度の高い潤滑油の一部
が戻されるので、オイルサブタンク内の油温を高くして
ブローバイガスによるドレンの発生を防止することがで
きる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて、図１から図４を参照して説明する。図１に示す
ＧＨＰ（ガスヒートポンプ式空気調和機）１は、大きく
室内機ユニット１０及び室外機ユニット２０から構成さ
れている。室内機ユニット１０は、冷房運転時に低温低
圧の液冷媒を蒸発気化させて室内の空気から熱を奪い、
暖房運転時には高温高圧のガス冷媒を凝縮液化させて室
内の空気を暖める室内熱交換器１１と、室内の空気を吸
い込んで室内熱交換器１１を通し、冷媒と熱交換させた
後に吹き出し口から吹き出す室内機ファン１２とを具備
している。

【００２１】室外機ユニット２０は、その内部でさらに
冷媒回路を構成する冷媒回路部３０と、ガスエンジン４
１を中心として、これに付随する機器を備えたガスエン
ジン部４０の大きく二つの構成部分により構成されてい
る。

【００２２】冷媒回路部３０内には、室外熱交換器３
１、水熱交換器３２、圧縮機３３、アキュムレータ３
４、四方弁３５、オイルセパレータ３６、膨張弁３７、
及び三方弁３８が具備されている。室外熱交換器３１
は、冷房運転時に高温高圧のガス冷媒を凝縮液化させて
屋外の空気に放熱し、逆に暖房運転時には低温低圧の液
冷媒を蒸発気化させて室外気から熱を奪う。つまり、冷
暖房それぞれの運転時において、室外熱交換器３１は、
先の室内熱交換器１１と逆の働きを行うことになる。

【００２３】水熱交換器３２は、後述するガスエンジン
４１の冷却水から冷媒が熱を回収するために設けられて
いる。すなわち、暖房運転時において、冷媒は室外熱交
換器３１における熱交換のみに頼るのではなく、ガスエ
ンジン４１の冷却水からも熱を与えられることになるか
ら、暖房運転の効果をより高めることが可能となる。

【００２４】圧縮機３３は、室内熱交換器１１又は室外
熱交換器３１のいずれかより吸入されるガス冷媒を圧縮
して高温高圧のガス冷媒として吐出する。これにより冷
房時には、外気温が高い場合でも、冷媒は室外熱交換器
３１を通して室外気に放熱することが可能となり、暖房
時には室内熱交換器１１を通して室内空気に熱を与える
ことが可能となる。

【００２５】アキュムレータ３４は、圧縮機３３に流入
するガス冷媒に含まれる液状成分を貯留するために設け
られている。また、四方弁３５は、圧縮機３３において
圧縮された高温高圧のガス冷媒を室内熱交換器１１又は
室外熱交換器３１のいずれかに選択的に送出するために
設けられている。

【００２６】オイルセパレータ３６は、冷媒中に含まれ
る油分を分離するものである。また、膨張弁３７は、冷
房運転時に室外熱交換器３１から送出される高温高圧の
液冷媒を減圧、膨張させて低温低圧の液冷媒とするため
のものである。さらに、三方弁３８は、暖房運転時には
冷媒を水熱交換器３２に導き、冷房運転時には冷媒を水
熱交換器３２のバイパス回路３０ａに導くために設けら
れている。

【００２７】一方、ガスエンジン部４０にはガスエンジ
ン４１を中心として、冷却水系５０、排気ガス系６０、
燃料吸入系７０、及びエンジンオイル系８０の四つの系
が具備されている。ガスエンジン４１は、冷媒系３０内
に設置されている圧縮機３３の駆動源となり、シャフト
又はベルト等により接続されてガスエンジン４１から圧
縮機３３に動力が伝達されるようになっている。

【００２８】冷却水系５０は、水ポンプ５１、リザーバ
タンク５２、ラジエタ５３を備え、これらにより構成さ
れる回路を巡る冷却水により、ガスエンジン４１を冷却
するための系である。水ポンプ５１は、ガスエンジン４
１の冷却水を回路に循環させるために設けられている。
リザーバタンク５２は、この回路を流れる冷却水におい
て、その余剰分を一時貯蔵しておく、あるいは冷却水が
回路に不足した場合にそれを供給するためのものであ
る。ラジエタ５３は、室外熱交換器３１と一体的に構成
されたものであって、冷却水がガスエンジン４１から奪
った熱を外気に放出するために設けられている。

【００２９】冷却水系５０には、上記した構成の他に排
気ガス熱交換器５４が設けられている。これは排気ガス
の熱を冷却水に回収するために設けられているものであ
る。また、冷却水系５０には先に説明した水熱交換器３
２が備えられ、冷媒系３０及び冷却水系５０の両系に跨
るように配置されている。これらのことから、暖房運転
時には、冷却水はガスエンジン４１から熱を奪うだけで
なく排気ガスからも熱を回収し、かつその回収された熱
が、冷却水より水熱交換器３２を通して冷媒に与えられ
る仕組みになっている。

【００３０】排気ガス系６０は、マフラ６１、排気トッ
プ６２、ドレンフィルタ６３を備え、ガスエンジン４１
から排出される排気ガスを外部へ導くための系である。
マフラ６１は、ガスエンジン４１が排気ガスを排出する
ときに伴う騒音を吸収するために設けられている。排気
トップ６２は、排気ガスに含まれている水分を分離し、
これを外部環境に飛散させることのないように設けられ
ている。この働きの観点から、排気トップ６２は、別名
排気セパレータと呼ばれることもある。ドレンフィルタ
６３は、いま述べた排気トップ６２から分離された水分
を一時貯蔵しておくために設けられている。また、ドレ
ンフィルタ６３の内部には中和剤が備えられている。こ
れは、排気ガスに含まれている水分が一般に強酸性とな
っていることに対応しており、この酸性水分を中和して
無害化する目的で備えられているものである。

【００３１】燃料吸入系７０は、ガスレギュレータ７
１、電磁弁７２、吸気ボックス７３、エアクリーナ７４
を備え、ガスエンジン４１に燃料及び空気を供給するた
めの系である。ガスレギュレータ７１は、電磁弁７２を
介して室外ユニット２０の外部から供給される燃料とな
るガスの送出圧力を調整するために設けられている。一
方、吸気ボックス７３は、室外ユニット２０外部から空
気を取り入れるために設けられている。また、吸気ボッ
クス７３は、この吸気時に発生する騒音を防止する働き
も担っている。エアクリーナ７４は、このように吸入さ
れた空気から塵埃を取り除くために設けられている。上
記したように外部より供給されたガス及び空気はそれぞ
れ、図１に示すように、ガスレギュレータ７１、エアク
リーナ７４を通過した後、混合されてガスエンジン４１
の燃焼室に送り込まれ混合燃料ガスとして使用されるこ
とになる。

【００３２】エンジンオイル系８０はオイルサブタンク
８１を備え、ガスエンジン４１内の各駆動部分に潤滑油
を供給するために設けられている。ガスエンジン４１下
部には、このオイルサブタンク８１内のオイルを受け入
れるためにオイルパン４１ａが設けられている。オイル
サブタンク８１とオイルパン４１ａとの間は、図２に示
すように、連通路８２，８２をもって連結されている。
ガスエンジン４１のクランクシャフト４２下方にはオイ
ルポンプ８３が設けられている。オイルポンプ８３の作
動により、オイルパン４１ａの底面近傍に開口しオイル
ストレーナを備えた吸引口８４から吸引された潤滑油
は、潤滑流路８５を通ってクランクシャフト４２及び図
示省略のカムシャフト、バルブロッカーシャフト、ディ
ストリビュータードライブギヤなどに供給され、駆動部
分の潤滑を行うようになっている。なお、ガスエンジン
４１の内部を循環して高温となった潤滑油は、オイルパ
ン４１ａに落下してくる。

【００３３】また、潤滑流路８５には、オイルポンプ８
３の２次側で分岐し、オイルサブタンク８１へ連通する
潤滑油戻し流路８６が設けられている。この潤滑油戻し
流路８６は、図２に一点鎖線の矢印で示したように、オ
イルポンプ８３で吸引した潤滑油の一部をオイルサブタ
ンク８１へ直接戻すようになっており、オイルパン４１
ａに落下した高温の潤滑油をオイルサブタンク８１へ戻
すことでオイルサブタンク内の油温を上昇させている。

【００３４】このように、オイルパン４１ａを備えたガ
スエンジン４１、オイルサブタンク８１、オイルポンプ
８３などを具備してなるガスエンジン装置は、さらにブ
ローバイガス戻し流路４３を備えている。ブローバイガ
スは、ガスエンジン４１の燃焼室からピストン４４の外
周面に取り付けられたピストンリング４４ａとシリンダ
との間隙を通ってクランクケース４５に漏出したガスで
あり、ミスト（霧）状になった潤滑油、すなわちオイル
ミストを含んでいる。図２に破線で示した矢印がオイル
ミストを含んだブローバイガスの流れであり、このガス
は、クランクケース４５から流路４６によってエンジン
上部のシリンダヘッドカバー４７まで導かれた後、一端
がここに連通するブローバイガス戻し流路４３ａに流れ
込む。ブローバイガス戻し流路４３ａの他端はオイルサ
ブタンク８１の油面上部に形成された空間部８１ａに連
結され、この戻し流路８１ａにより導かれたブローバイ
ガスはいったん空間部８１ａに開放されることによって
その流速が低下する。このため、ブローバイガス中に含
まれていたオイルミストは、図２に二点鎖線の矢印で示
したように、比重が大きいために空間部８１ａにおいて
ブローバイガスから分離され、油面に落下して回収され
る。

【００３５】オイルサブタンク８１にはさらに、一端が
オイルサブタンク８１の空間部８１ａに開口し、他端が
ガスエンジン４１の吸気系、たとえば吸気マニホールド
４８に連通しているブローバイガス戻し流路４３ｂが設
けられている。このブローバイガス戻し流路４３ｂは、
吸気マニホールド４８に生じる負圧により、空間部８１
ａから流速が低下しオイルミストが分離されたブローバ
イガスを、図２に実線の矢印で示すように吸い出して吸
気マニホールド４８へ導く。こうして吸気マニホールド
４８に導かれたブローバイガスは、白抜矢印で示してあ
る新規に吸入した空気（新気）と合流させられて再度燃
焼室内へ戻され、燃料のガスとともに燃焼される。

【００３６】以上述べた構成のうち室外機ユニット２０
として説明した各部及び各系は、図３及び図４に示すよ
うに、室外機筐体２１内に収められている。これらの図
に示されているように、室外機筐体２１内部は仕切板２
２により上下に二分割された形態となっている。いまこ
れら上下の空間をそれぞれ、熱交換室２３、機械室２４
と呼ぶことにする。なお、図３及び図４では、図１及び
図２により説明したような配管類に関して、その図示を
省略したものとなっている。

【００３７】熱交換室２３には、室外機筐体２１の前面
及び背面をすべて覆うように室外熱交換器３１、ラジエ
タ５３が備えられている。これら室外熱交換器３１及び
ラジエタ５３は、前述したように一体的な構造とされて
いる。また、熱交換室２３には、図１に示した要素のう
ち、マフラ６１、排気トップ６２、吸気ボックス７３等
が備えられている。ちなみに、図３に示されているマフ
ラ６１及び排気トップ６２、及びこれらを繋ぐ配管６０
ａは、図４においてはその図示が省略されている。

【００３８】熱交換室２３には、上記に示した構成要素
の他、室外機ファン９１、ファンモータ９２、ファン取
付具９３が備えられている。室外機ファン９１は、室外
機筐体２１の天井面から吊り下げられたファン取付具９
３に装着されたファンモータ９２の出力軸に取り付けら
れている。本実施形態においては、この室外機ファン９
１は２セット取り付けられている。また、これら室外機
ファン９１の取付位置に対応するように、室外機筐体２
１の天井面には開口部９４が設けられており、該開口部
９４には網状覆蓋９５が設けられている。この室外機フ
ァン９１は、室外熱交換器３１の働きを補助するもので
ある。

【００３９】また、熱交換室２３内には、仕切板２２上
に換気ボックス９６が２個備えられ、そのそれぞれの内
部には換気ファン９７が設けられている。これら換気ボ
ックス９６及び換気ファン９７は、機械室２４内部の熱
を熱交換室２３に導くために設けられている。したがっ
て、機械室２４内で熱せられた空気は、換気ファン９
６、熱交換室２３、室外機ファン９１の経路を通って室
外機筐体２１の外部へと排出されることになる。なお、
吸気ボックス７３は、これら両換気ボックス９６の上部
に載置されている。吸気ボックス７３から吸入された空
気は、両換気ボックス９６間の空間部を通じてガスエン
ジン４１に届くようにされている。

【００４０】次に、機械室２４についての説明を行う。
機械室２４内には、図１にて説明した各部及び各系の構
成要素のほとんどが収められている。これら構成要素の
内、図３及び図４においては、冷媒回路部３０における
圧縮機３３、アキュムレータ３４、四方弁３５、オイル
セパレータ３６、及びガスエンジン部４０におけるガス
エンジン４１、ドレンフィルタ６３、エアクリーナ７４
をそれぞれ示した。

【００４１】機械室２４内には、上記した構成要素の
他、排水パイプ１０１が設けられている。この排水パイ
プ１０１は、仕切板２２に設けられた開口部２２ａと室
外機筐体２１の床面開口部２５とを繋ぐパイプである。
これは先述した天井面開口部９４を通して室外機筐体２
１内部に入り込んだ雨水を、該室外機筐体２１外部に排
出するために設けられている。

【００４２】また、機械室２４内には、基礎板１０２、
防振ゴム１０３が設けられている。基礎板１０２は略四
角形状の板であり、機械室２４内に収められている冷媒
回路部３０、ガスエンジン部４０内の各構成要素を載置
するための床面として使用されている。この基礎板１０
２下面の四隅には、防振ゴム１０３が配されている。し
たがって、基礎板１０２及び防振ゴム１０３は、この上
方に載置される冷媒回路部３０、ガスエンジン部４０か
ら発生する機械的振動を抑制する働きを担っている。

【００４３】以下、上記の構成となるＧＨＰ１におい
て、室内冷房及び暖房のそれぞれの運転時の作用につい
て説明する。まず、冷房運転時において、冷媒回路部３
０の四方弁３５は、圧縮機３３と室外熱交換器３１、室
内熱交換器１１とアキュムレータ３４、がそれぞれ接続
された状態となっている。この状態では、圧縮機３３よ
り吐出された高温高圧のガス冷媒は、図１に実線の矢印
で示すように流れ、四方弁３５及び三方弁３８を通って
室外熱交換器３１に送られる。なお、このとき、三方弁
３８は、冷媒が水熱交換器３２を通らないようにするた
め、バイパス回路３０ａに対して開かれた状態とされて
いる。

【００４４】高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器３１で
凝縮液化され、屋外の空気に放熱して高温高圧の液冷媒
となる。さらにこの高温高圧の液冷媒は膨張弁３７を通
過する過程で減圧されて低温低圧の液冷媒となり、室内
器ユニット１０に送られる。

【００４５】室内機ユニット１０に送られた低温低圧の
液冷媒は室内熱交換器１１で蒸発気化され、室内機ファ
ン１２で吸い込んだ室内の空気から熱を奪って冷却した
のち、低温低圧のガス冷媒となり、室外機ユニット２０
内の冷媒回路部３０に送られる。

【００４６】冷媒回路部３０に送られた低温低圧のガス
冷媒は四方弁３５を経てアキュムレータ３４に流入し、
液状成分が分離されたのち圧縮機３３に吸入される。圧
縮機３３に吸入されたガス冷媒は圧縮機３３の作動によ
り圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって再び室外熱交
換器３１に送られる。

【００４７】一方、暖房運転時においては、四方弁３５
は圧縮機３３と室内熱交換器１１、室外熱交換器３１と
アキュムレータ３４、がそれぞれ接続された状態となっ
ている。この状態では、圧縮機３３より吐出された高温
高圧のガス冷媒は、図１に破線の矢印で示すように流
れ、四方弁３５を通って室内器ユニット１０の室内熱交
換器１１に送られる。

【００４８】高温高圧のガス冷媒は室内熱交換器１１で
凝縮液化され、室内機ファン１２で吸い込んだ室内の空
気に放熱して暖めたのち、高温高圧の液冷媒となって室
外機ユニット２０内の冷媒回路部３０に送られる。冷媒
回路部３０に送られた高温高圧の液冷媒は、室外熱交換
器３１へと流入する。室外熱交換器３１においては、高
温高圧の液冷媒は外気から熱を奪い蒸発気化して低温低
圧のガス冷媒となる。

【００４９】また、三方弁３８は、冷房時とは逆に冷媒
が水熱交換器３２を通る回路に開かれているため、上記
の低温低圧のガス冷媒は水熱交換器３２に流入し、エン
ジン冷却水との間で熱交換を行ってさらに加熱された高
温高圧のガス冷媒となる。この高温高圧のガス冷媒は、
アキュムレータ３４に流入し液状成分が分離されたのち
圧縮機３３に吸入される。圧縮機３３に吸入されたガス
冷媒は圧縮され、さらに高温高圧のガス冷媒となって再
び室内熱交換器１１に送られる。

【００５０】上述したように構成されたＧＨＰ１では、
室外機ユニット２０の圧縮機３３を駆動するガスエンジ
ン装置が、ブローバイ戻し流路４３ａ，４３ｂの途中に
空間部８１ａを備え、クランクケース４５から導かれた
オイルミストを含むブローバイガスを空間部８１ａにい
ったん開放するようにしたので、狭い流路４３ａを流れ
てきたブローバイガスは広い空間部８１ａで流速が一気
に低下する。このため、ブローバイガスの速い流れに運
ばれてきたオイルミストは、自重によりガスから分離し
てオイルサブタンク８１内の潤滑油の油面に落下する。
このようなブローバイガスとオイルミストとの分離は、
たとえばフィルタのように、運転時間が長くなると目詰
まりなどにより性能が低下する構成要素を含んでいない
ため、消耗部品の交換のような特別なメンテナンスを必
要とせず、少なくともブローバイガスの系統がＧＨＰ１
全体のメンテナンス間隔を決める要因になることはな
い。

【００５１】したがって、ガスエンジン装置、及びこれ
を使用して構成される室外機ユニット２０やＧＨＰ１の
連続運転が可能な時間を延長でき、また、メンテナンス
項目が減ることによる維持費の低減が可能になる。しか
も、空間部８１ａを従来よりあるオイルサブタンク８１
に設けたので、設置スペースを確保するためガスエンジ
ン装置や室外機ユニット２０が大きくなるといった不都
合もない。

【００５２】さらに、ブローバイガスをサブオイルタン
ク８１に戻す場合、サブオイルタンク内の油温が低いと
ブローバイガスに含まれた水分が結露してドレンが発生
し、このドレンが潤滑油に混じることで潤滑油の劣化を
促進してしまうという危惧もある。しかし、オイルポン
プ８３が吸い上げた高温の潤滑油の一部を直接オイルサ
ブタンク８１に戻すようにしたことで、サブオイルタン
ク８１内の油温は上昇するので、ドレンの発生が防止さ
れ、潤滑油の劣化を防ぐことができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガスエン
ジン装置によれば、ブローバイガス中のオイルミストを
メンテナンスが不要な構成、すなわちブローバイガス戻
し流路の途中に設けた空間部で分離除去することができ
るので、フィルタのような消耗部品が不要となり、メン
テナンス項目の低減により維持費の削減が可能になる。
また、メンテナンスが不要になることは、連続運転を妨
げる要因もなくなることになり、ガスエンジン装置、及
びこれを使用する室外機ユニットやガスヒートポンプ式
空気調和機の連続運転可能時間の延長に効果を奏する。

【００５４】さらに、従来よりあるサブオイルタンクに
空間部を形成することで、ガスエンジン装置、及びこれ
を使用する室外機ユニットやガスヒートポンプ式空気調
和機が大型化するのを防止できるといった効果を奏し、
さらにまた、オイルパンから吸い上げた潤滑油の一部を
直接オイルサブタンクに戻すようにしたことにより、ド
レンの発生による潤滑油の劣化促進を防止できるといっ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るガスヒートポンプ式空気調和機
の実施形態を示した概略構成図である。

【図２】 本発明に係るガスエンジン装置の実施形態を
示した概略構成図である。

【図３】 本発明に係る室内機ユニット内部の概略構造
を示す正面図である。

【図４】 図３の側面図である。

【符号の説明】

１ ガスヒートポンプ式空気調和
機（ＧＨＰ） １０ 室内機ユニット ２０ 室外機ユニット ３０ 冷媒回路部 ３１ 室外熱交換器 ３３ 圧縮機 ３２ 水熱交換器 ３５ 四方弁 ３７ 膨張弁 ４０ ガスエンジン部 ４１ ガスエンジン ４１ａ オイルパン ４３，４３ａ，４３ｂ ブローバイガス戻し流路 ４８ 吸気マニホールド ５０ 冷却水系 ５３ ラジエタ ５４ 排気ガス熱交換器 ６０ 排気ガス系 ７０ 燃料吸入系 ８０ エンジンオイル系 ８１ オイルサブタンク ８１ａ 空間部 ８３ オイルポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森島 立二 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 中島 彰 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社エアコン製作所 内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイルパンを備えたガスエンジンと、前
   記オイルパンと連通し前記ガスエンジンに供給する潤滑
   油を貯蔵しておくオイルサブタンクと、前記オイルパン
   内の潤滑油を吸引して前記ガスエンジン内を循環させる
   オイルポンプと、前記ガスエンジンの燃焼室からクラン
   クケース内へ漏出したブローバイガスをエンジン吸気系
   に導くブローバイガス戻し流路とを具備し、該ブローバ
   イガス戻し流路の途中に空間部を設け、前記ブローバイ
   ガスを前記空間部にいったん開放した後前記エンジン吸
   気系に導くように構成したことを特徴とするガスエンジ
   ン装置。
2. 【請求項２】 ブローバイガス戻し流路の途中に空間部
   を設け、前記ブローバイガスを前記空間部にいったん開
   放した後前記エンジン吸気系に導くようにしたガスエン
   ジン装置と、該ガスエンジン装置に燃料のガス及び空気
   を供給する燃料吸入系と、ラジエタ及び排気ガス熱交換
   器を備え前記ガスエンジンの冷却水を循環させる冷却水
   系と、前記ガスエンジンが排出する排気ガスを外部へ導
   く排気ガス系とを具備してなるガスエンジン部と、 前記ガスエンジン装置により駆動されガス状の冷媒を圧
   縮して吐出する圧縮機と、冷媒と外気との間で熱交換さ
   せる室外熱交換器と、冷房運転時に液状の冷媒を減圧、
   膨張させる膨張弁と、前記ガスエンジン装置の冷却水か
   ら前記冷媒に熱を回収する水熱交換器とを具備してなる
   冷媒回路部と、 を備えて構成したことを特徴とする室外機ユニット。
3. 【請求項３】 ブローバイガス戻し流路の途中に空間部
   を設け、前記ブローバイガスを前記空間部にいったん開
   放した後前記エンジン吸気系に導くようにしたガスエン
   ジン装置と、該ガスエンジン装置に燃料のガス及び空気
   を供給する燃料吸入系と、ラジエタ及び排気ガス熱交換
   器を備え前記ガスエンジンの冷却水を循環させる冷却水
   系と、前記ガスエンジンが排出する排気ガスを外部へ導
   く排気ガス系とを具備してなるガスエンジン部と、 前記ガスエンジン装置により駆動されガス状の冷媒を圧
   縮して吐出する圧縮機と、冷媒と外気との間で熱交換さ
   せる室外熱交換器と、冷房運転時に液状の冷媒を減圧、
   膨張させる膨張弁と、前記ガスエンジン装置の冷却水か
   ら前記冷媒に熱を回収する水熱交換器とを具備してなる
   冷媒回路部とを備えた室外機ユニットと、 室内の空気を吸い込んで吹き出し口から吹き出すファン
   と、前記室外機ユニットから供給される冷媒と前記ファ
   ンで吸い込んだ室内の空気との間で熱交換させる室内熱
   交換器とを備えた室内機ユニットと、 を備えて構成したことを特徴とする空気調和機。
4. 【請求項４】 前記空間部を前記オイルサブタンク内に
   形成したことを特徴とする請求項３に記載の空気調和
   機。
5. 【請求項５】 前記オイルポンプが前記オイルパンから
   吸引した潤滑油の一部を前記オイルサブタンクへ直接戻
   すようにしたことを特徴とする請求項３又は請求項４の
   いずれかに記載の空気調和機。