JPS62158964A - エンジン駆動熱ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は冷媒の圧縮機をエンジンにより駆動する熱ポン
プ装置に関するものである。

〔従来技術〕

エンジン駆動熱ポンプ装置を家庭用空調装置として使用
する場合は、設置場所に制約があるため、エンジン、圧
縮機、空気熱交換器（室外熱交換器）などの主要機器を
任意に配置することはできず、通常は一つの箱体に纏め
て収納するようにしていた。ところが、このように主要
機器が一つの箱体に収納されていると、箱体内の雰囲気
がエンジンの熱によって高温状態になるため、例えば冷
房運転時に凝縮器として作用する空気熱交換器は熱を放
熱し難くくなり、熱交換効率を低下してしまうという問
題がある。

また、電装品等は熱による悪影響を受けることになる。

また、暖房運転時には空気熱交換器は蒸発器として作用
し、外部熱を吸収するが、そのときの結露現象により上
記高温の箱体内を湿潤な雰囲気にし、その湿気によって
エンジンや電装品等の劣化を招きやすくなる。

また、メンテナンスの必要な機器が一つの箱体内に散在
する状態で収納されていると、それぞれの機器に対する
メンテナンスをやり難くする問題がある。特に、冷媒循
環回路の配管に接続された弁類などのメンテナンスは非
常に面倒になるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述した冷房運転時における空気熱交
換器の熱交換効率の低下や、暖房運転時におけるエンジ
ンや電装品の劣化を防止し、かつ諸機器のメンテナンス
を容易にするエンジン駆動熱ポンプ装置を提供すること
にある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明は、エンジン駆動による圧縮
機により冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を空気熱交換器、
膨張弁などを設けた冷媒循環回路に強制循環させるエン
ジン駆動熱ポンプ装置において、前記エンジンと圧縮機
を主要機器として収納する第１ユニットと、前記空気熱
交換器を主要機器として収納する第２ユニットと、前記
冷媒循環回路の配管主要部および電装品を収納する第３
ユニットとを互いに独立に分割構成し、第２ユニットを
第１ユニットの上に配置すると共に、第３ユニットを第
１ユニットと第２ユニットとの両ユニット側部に跨るよ
うに配置したことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例により説明する。

第３図は本発明によるエンジン駆動熱ポンプ装置を空調
装置として使用したときのシステム図である。

この第３図において、１は都市ガス、プロパンガスなど
のガス燃料によって駆動されるエンジン、２は始動モー
タである。３はエンジン１によって駆動される圧縮機で
あり、フロンなどの冷媒を圧縮して高温高圧のガスにす
るようになっている。

圧縮機３の吐出管４と吸入管５との間には四方切換弁６
が接続され、この四方切換弁６から延長する配管７，８
には、一方の配管７側にはファン９を付設した空気熱交
換器１０が接続され、他方の配管８側にはファン１１を
付設した室内熱交換器１２が接続されている。また、空
気熱交換器１０から延長する配管１３と、室内熱交換器
１２から延長する配管１４との間には、暖房用膨張弁１
５、冷房用膨張弁１６、逆止弁１７．１８、レシーバ１
９などが設けられている。

上記冷媒循環回路において、四方切換弁６により冷媒が
実線矢印方向へ循環するように切り換えると、空気熱交
換器１０が蒸発器として作用する一方、室内熱交換器１
２が凝縮器として作用して室内を暖房する暖房回路にな
る。また、上記四方切換弁６を冷媒が破線矢印方向へ循
環するように切り換えると、上記とは逆に室外熱交換器
１０が凝縮器として作用する一方、空気熱交換器１２が
蒸発器として作用し、室内を冷房する冷房回路になる。

上記エンジン１にはシリンダ等を冷却するジャケット２
１と共に、消音器２２内にもジャケット２３が設けられ
、これらジャケット２１゜２３の中をエンジン冷却水が
ポンプ２０によって強制循環されるようになっている。

消音器２２のジャケット２３から延長する配管２４は、
途中で電磁弁２７．２８を介して配管２５と２６に分岐
され、一方の配管２５には上記空気熱交換器１０と並列
に設けた空気熱交換器２９が接続され、また他方の配管
２６には上記室内熱交換器１２と並列に設けた室内熱交
換器３０が接続されている。この室内熱交換器３０には
、ポンプ２０とポンプ３２によりエンジン冷却水が強制
循環されることにより室内暖房用に使用される。ポンプ
３２はポンプ２０の容量が不足するときに設ければよく
、ポンプ２０のみで容量が十分であれば必ずしも設ける
必要はない。

３３はエンジン冷却水のリザーブタンクである。

第１．２図は上述したシステム図に示した工ンジン駆動
熱ポンプ装置の組立図で、互いに独立に分割構成された
第１ユニットＩ、第２ユニット■、第３ユニットの組み
立てによって構成されている。

このうち第１ユニット■には、エンジン１と圧縮機３な
どが主要部として箱体３５の中に収納されている。箱体
３５の壁面には図示しない吸音材や防振材が張りつけら
れ、その内部には上記エンジン１．圧縮機３のほかに、
さらに消音器２２．ポンプ２０．始動モータ２．吸気消
音器３８などの付属機器も収納されている。

また、第２ユニット■には、ファン９を付設した空気熱
交換器１０が主要部として箱体３６の中に収納されてい
る。箱体３６は上記第１ユニッｌ−１の箱体３５の上部
に脱着自在に組みつけられている。

また、第３ユニット■には、箱体３９の中に、冷媒循環
回路を構成する配管４，５，７，８゜１３．１４等の配
管主要部、これらの配管に接続された膨張弁１５，１６
．逆止弁１７，１８゜四方切換弁６．レシーバ１９等お
よびエンジンの動力系を制御するための電装ボックス４
０や熱ポンプのシステム系を制御するための電装ボック
ス４１等が収納されている。箱体３９は、上下に積み上
げられた第１ユニツ）Ｉの箱体３５と第２ユニット■の
箱体３６との側部に対し両ユニットに跨るように縦長に
配置され、かつ着脱自在になっている。この第３ユニッ
ト■の取り付けに際し、箱体３５と３６の外面に防振材
、吸音材あるいはシール材などを介在させて取り付ける
ようにすることが望ましい。

この箱体３９は鋼板だけからなり、上記第１ユニット■
の箱体３５のように内面に防振材や吸音材は張りつけら
れておらず、内部からの熱の放出がしやすくなっている
。この箱体３９の中には、上記冷媒循環回路の配管主要
部、弁頻および電装品のほかに、エンジン冷却水を循環
する配管２５．２６や、これらに接続される電磁弁２８
．リザーブタンク３３等も収納されている。さらに、エ
ンジン１に外部からガス燃料を受は入れる電磁弁４２お
よびガス圧を調圧するゼロガバナ４３も収納されている
。

第４図は上記第１ユニット■、第２ユニット■、第３ユ
ニット■を分解した状態で示した斜視図である。このよ
うに各ユニットが分割自在になっているため搬送はユニ
ット毎に行えばよく、それによって可搬性を向上するこ
とができる。また装着するときは、第２ユニット■を下
部４隅で第１ユニット■のフレーム上部４隅にボルトで
連結し、この両連結体に対し、第３ユニットＩＩＩを第
２ユニット■に対して６個のボルト孔４５　、−−−−
−−−、　４５を介して連結すると共に、第１ユニット
Ｉに対し４個のボルト孔４６　、−・−・、４６を介し
て連結するようにする。このような連結において、第３
ユニット■は第１ユニットＩと第２ユニット■の両者の
かすがいとなり、分割状態になっている各ユニットを組
立てたときの全体の剛性アンプを図っている。

また、第３ユニット■の側面は開口状態で、蓋板４７が
ボルト４８　、−−−−−−−、　４　Ｂによって着脱
自在に設けられており、内部機器のメンテナンス作業を
容易にするようにしている。なお、第４図に示す第３ユ
ニツ）Ｉ［［の場合は、上述した四方切換弁６．レシー
バ１９．膨張弁１５゜１６等がボックス４９内に収納さ
れた状態になっている。

上述したエンジン駆動熱ポンプ装置によると、エンジン
１と空気熱交換器１０と電装ボックス４０．４１とが、
それぞれ互いに独立の箱体３５．３６．３９に分離され
て収納されているため、箱体３６内の雰囲気や箱体３９
内の電装ボックス４０．４１が、エンジン１の熱によっ
て加熱されることはない。したがって、冷房運転時に空
気熱交換器１０が凝縮器として放熱するときの放熱作用
を円滑にし、それによって熱交換効率を向上し、また電
装ボックス４０．４１に対する熱の悪影響をなすくこと
ができる。また、暖房運転時に空気熱交換器ｌＯが蒸発
器として外部熱を吸収するとき、結露現象によって箱体
３６内の雰囲気が湿潤状態になったとしても、その湿気
によってエンジン１や電装ボックス４０．４１が劣化等
の悪影響を受けることはない。

また、上記実施例のように第１ユニットＩの箱体３５の
内面に防振材や吸音材を張りつけたものでは、それ自身
が断熱作用を有するため熱からの悪影響を一層小さくし
、また上記実施例のように第３ユニット■の箱体３９を
鋼板だけにし、内面に防振材や吸音材を張らないものに
すれば、箱体３９からの放熱を良好にするこめ、熱の影
響をほとんどなくすことができる。例えば、電磁弁は温
度が高くなると吸引力が低下して作動を悪くするが、こ
のような問題をなくすことができる。

また、冷媒循環回路の配管主要部と膨張弁等および電装
品が、箱体３９内に第３ユニットとして集中配置され、
かつその状態で第１ユニットＩおよび第２ユニット■の
側部に配置されているため、上記膨張弁等や電装品のメ
ンテナンスを極めてやりやすくしている。また、第３ユ
ニラ）Ｉが第１ユニット■の側部に配置されていること
によって、エンジン熱の電装品に対する影響を一層小さ
くすることができる。

また、配管主要部等が第３ユニットとして集中配置され
るようになっているため、この第３ユニットを、例えば
空調だけのシステム、複数の室内熱交換器を同時運転す
るマルチシステム、給湯器を付設したシステム等のよう
に機能毎に組んだ多数のシステムを用意するようにすれ
ば、これらのユニットの交換により各システムに対して
簡単に対応できるようにすることができる。

また、メンテナンスときのアッセンブリ交換を容易に行
うことができるようになる。

しかも、もし第３ユニット■が第１ユニットＩと第２ユ
ニットＩの間に介在されていると装置の全高が大きくな
り、特に家庭内などへの収納に不利になるが、上述のよ
うに第３ユニット■を第１ユニットＩと第２ユニット■
の側部に配置することにより全高を低くすることができ
、また第１ユニットＩと第２ユニット■に跨るようにし
ているため第３ユニットの厚さを小さくすることができ
、装置全体の横幅を大幅に拡大を招くことはない。した
がって、装置全体をコンパクトにすることができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明は、エンジン駆動による圧縮機に
より冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を空気熱交換器、膨張
弁などを設けた冷媒循環回路に強制循環させるエンジン
駆動熱ポンプ装置において、前記エンジンと圧縮機を主
要機器として収納する第１ユニットと、前記空気熱交換
器を主要機器として収納する第２ユニットと、前記冷媒
循環回路の配管主要部および電装品を収納する第３ユニ
ットとを互いに独立に分割構成し、第２ユニットを第１
ユニットの上に配置すると共に、第３ユニットを第１ユ
ニットと第２ユニットとの両ユニット側部に跨るように
配置したものである。

したがって、冷房運転時には第２ユニット内の空気熱交
換器が凝縮器として作用するときの放熱を円滑にし、そ
の熱交換効率を向上し、また第３ユニット内の電装品に
対する熱の悪影響をなくすことができる。また、暖房運
転時には空気熱交換器が蒸発器として作用するときの結
露現象による湿気によって、エンジンや電装品が劣化さ
れることがない。

また、第３ユニットに配管主要部や電装品が集中配置さ
れ、それが第１ユニットと第２ユニットの側部に配置さ
れているため、これら機器のメンテナンス作業を極めて
やりやすくする。

また、第３ユニットが第１と第２の両ユニットの側部に
跨るように配置されているため、装置全体をコンパクト
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエンジン駆動熱ポンプ装置を壁面
を除いた透視状態で示す概略正面図、第２図は第１図の
Ａ矢視を同じく透視状態で示す概略側面図、第３図は同
エンジン駆動熱ポンプ装置のシステム図、第４図は上記
エンジン駆動熱ポンプ装置をユニット毎に分解した状態
で示す斜視図である。 １−エンジン、　３−圧縮機、　１ｏ−空気熱交換器、
　４，５，７，８．１３，１４−配管、　１５−・−暖
房用膨張弁、　１６−・冷房用膨張弁、　３５．　３６
．　３９−・箱体、　４ｏ、４１−電装ボックス（電装
品）、　　Ｉ・・−第１ユニット、　ｎ　−第２ユニッ
ト、　Ｉ　−第３ユニット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジン駆動による圧縮機により冷媒を圧縮し
   、圧縮した冷媒を空気熱交換器、膨張弁などを設けた冷
   媒循環回路に強制循環させるエンジン駆動熱ポンプ装置
   において、前記エンジンと圧縮機を主要機器として収納
   する第１ユニットと、前記空気熱交換器を主要機器とし
   て収納する第２ユニットと、前記冷媒循環回路の配管主
   要部および電装品を収納する第３ユニットとを互いに独
   立に分割構成し、第２ユニットを第１ユニットの上に配
   置すると共に、第３ユニットを第１ユニットと第２ユニ
   ットとの両ユニット側部に跨るように配置したことを特
   徴とするエンジン駆動熱ポンプ装置。
2. （２）　第３ユニット内にエンジン冷却水の循環用配管
   の主要部を配置した特許請求の範囲第１項記載のエンジ
   ン駆動熱ポンプ装置。