JP3809625B2 - エンジン駆動式ヒートポンプ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒートポンプの駆動源としてエンジンを使用するエンジン駆動式ヒートポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒートポンプの駆動源としてエンジンを使用するエンジン駆動式ヒートポンプ装置として、例えば特開平８−２１２４１号公報に開示されるように、エンジンと熱交換し昇温した冷却水を、冷媒への放熱用熱交換器すなわち排熱回収器でシステムの冷媒と熱交換、あるいは外部への放熱用熱交換器で外気と熱変換するようにしたものがある。このものは、エンジンの冷却水ジャケットに冷却水が循環するエンジン側循環半路を形成し、排気熱交換器と廃熱回収器と、これらを互いに結ぶ冷却水路により冷却水が循環する放熱側循環半路を形成し、エンジン側循環半路と放熱側循環半路とを複数の連結路と開閉弁を介して連結し、エンジン側循環半路に冷却水ポンプを備え、放熱側循環半路にも冷却水ポンプを備え、冷却水ジャケットの温度が低い場合に、放熱側循環半路とエンジン側循環半路とを分離し、それぞれ独立に循環させるようにすることにより、エンジン暖機中であっても、排気熱交換器により排気ガスを冷却可能とし、且つ廃熱を冷媒に伝達可能としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このものは、エンジン側循環半路の冷却水ポンプと、放熱側循環半路の冷却水ポンプを２個使い、暖機時に放熱側循環半路の排気熱交換器から熱回収して冷却水温度を下げて排熱回収効率を上げても、エンジン水温を確保して始動することができるが、エンジン側循環半路と放熱側循環半路と連結するための通路構成が複雑で、冷却水ポンプも複数必要であり、コストが嵩む。
【０００４】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単な通路構成で、しかも部品点数も削減でき、低コストで、暖機途中であっても排熱回収効率を上げることができ、かつエンジン水温を確保でき始動性が向上するエンジン駆動式ヒートポンプ装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
請求項１に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記排気熱交換器、続いて前記放熱用熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させるか、前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記エンジン側循環半路中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記パイバス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記エンジン側循環半路の冷却水温度を検知する水温検知センサかエンジン温度検知センサの一方あるいは両方を配置し、少なくとも一方の検知センサの信号により前記三方弁を制御して冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させるようにしたことを特徴とする。 単一の冷却水ポンプを用い、かつ流路切換により、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、三方弁を検出した冷却水温度に基づき確実に制御することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記放熱側循環半路の内前記排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記温度小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記温度が小なる時、前記パイパス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
エンジン負荷が小さくエンジンの出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジンの冷却水ジャケットヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、シリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジンの冷却水ジャケットの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができる。また、エンジン廃熱も利用可能とする。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【０００７】
請求項３に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記排気熱交換器、続いて前記放熱用熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させるか、前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記エンジン側循環半路中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記パイバス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記三方弁をサーモスタットとし、感温部を前記エンジン側循環半路中に露出させるようにし、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
単一の冷却水ポンプを用い、かつ流路切換により、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、三方弁をサーモスタットとすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【０００８】
請求項４に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記放熱側循環半路の内前記排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記温度小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記温度が小なる時、前記パイパス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記三方弁をサーモスタットとし、感温部を前記エンジン側循環半路中に露出させるようにし、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
エンジン負荷が小さくエンジンの出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジンの冷却水ジャケットヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、シリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジンの冷却水ジャケットの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができる。また、エンジン廃熱も利用可能とする。また、三方弁をサーモスタットとすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【０００９】
請求項５に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、前記冷却水ジャケットから前記排気熱交換器、続いて前記放熱用熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させるか、前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記エンジン側循環半路中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記パイバス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記エンジン側循環半路の冷却水温度を検知する水温検知センサかエンジン温度検知センサの一方あるいは両方を配置し、少なくとも一方の検知センサの信号により前記三方弁を制御して冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させるとともに、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とすることを特徴とする。
単一の冷却水ポンプを用い、かつ流路切換により、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、三方弁を検出した冷却水温度に基づき確実に制御することができる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置を適用したエンジン駆動式空気調和装置の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１はエンジン駆動式空気調和装置の全体構成を示す図である。エンジン駆動式空気調和装置１は、室外空調ユニット（以下、室外機ともいう）２と、室内空調ユニット３とで構成されている。室内空調ユニット３は、冷媒用室内熱交換器４、減圧用の膨張弁１８及び図示しない室内熱交換用送風ファンとを備えている。室外空調ユニット２は、エンジン５、圧縮機６，６等が配設された機関室７と、メインアキュムレータ（以下、放熱用熱交換器すなわち排熱回収器ともいう）８、サブアキュムレータ９、電装ボックス５０及び各機器同士を接続する管路等が配設された配管室１０と、冷媒用室外上部熱交換器１１、冷媒用室外下部熱交換器１２及びエンジン冷却水用熱交換器（温水熱交換器）としてのラジエータ１３等が配設された室外熱交換器室１４とを備えている。
【００１４】
エンジン５として水冷式ガス燃料エンジンが用いられ、エンジン５の吸気ポートには吸気管２１ａを介してガスミキサ２１ｂ、エアクリーナ２１ｃが接続されており、吸気管２１ａは機関室７の天壁及び室外熱交換器室１４の天壁を貫通して外部に開口している。ガスミキサ２１ｂは燃料管路２２によりガス燃料源に接続され、燃料管路２２にはガスミキサ２１ｂに一体化された流量制御弁２２ａ、不図示のゼロガバナ（減圧弁）及び２個の電磁弁が設けられ、燃料ガスボンベへ連結される。また、エンジン５の排気ポートには、排気管２３ａを介して排気熱交換器２３ｂ、排気サイレンサ２３ｃ、ミストセパレータ２３ｄが接続されており、排気管２３ａは室外熱交換器室１４上方の排気出口２３ｅに接続されている。また、エンジン５には潤滑油タンク２４ａが備えられ、澗滑油量が減少すると電磁弁２４ｂが開き、潤滑油が重力によって供給されるようになっている。
【００１５】
エンジン５の出力軸には、クラッチ６ａ，６ａを介して圧縮機６，６が接続されている。圧縮機６の吐出口は冷媒管路１６ａ、冷房運転位置に切り替えられた四方弁１５、冷媒管路１６ｂを介して冷媒用室外上部熱交換器１１、冷媒用室外下部熱交換器１２に接続され、この両熱交換器１１，１２は冷媒管路１６ｃ、メインアキュムレータ８内の熱交換部１６ｅ、冷媒管路１７ａ及び膨脹弁１８を介して冷媒用室内熱交換器４に接続されており、この冷媒用室熱交換器４は冷媒管路１７ｂ、四方弁１５、冷媒管路１６ｄ、メインアキュムレータ８、サブアキュムレータ９を介して圧縮機６，６の吸い込み口に接続されている。なお、１０２はドライヤ、１０３は液をバイパスするフィルタである。
【００１６】
なお、９００，９０１は毛細管であり、９１０，９１０は各々温度検知器と毛細管を組み合わせたものであり、冷媒温度を検知することによりメインアキュームレータ８内の液相冷媒のレベルを検知するためのものである。また、９１１は開閉弁、９１２はオイル排出通路であり、アキュームレータ下部に溜めるオイル量が多くなると手動あるいは自動により開閉弁９１１を開けオイルをメインアキュームレータ８からサブアキュームレータ９の方へ流すようにしている。
【００１７】
また、冷媒管路１６ａの途中には、冷媒中の潤滑油を分離するオイルセパレータ１９ａが設けられ、このオイルセパレータ１９ａで分離された潤滑油量が所定値以上になると、オイルストレーナ１９ｂ、所定値以上時に開く電磁弁１９ｃを介してメインアキュムレータ８に戻される。なお、潤滑油はさらにサブアキュムレータ９を介して圧縮機６に戻される。また、冷媒管路１６ａはオイルストレーナ２０ａ、管内圧力が所定圧以上時に開く電磁弁２０ｂを介してメインアキュムレータ８に接続されており、これにより冷媒管路圧力の異常上昇を回避している。
【００１８】
９０は電磁弁、９１はオイルストレーナであり、冷房時、冷媒用室内熱交換器４の負荷が特に小さくなる時、電磁弁９０が開き、冷媒を冷媒用室内熱交換器４を迂回してメインアキュームレータ８へ流すようにし、負荷とのバランスをとるようにしている。
【００１９】
また、天板３７ｅには、導入された外気を上方に排出する排出開口３７ｆが形成されており、排出開口３７ｆには、室外熱交換器室１４内に外気を金網３８ａ，３８ｂ部分から吸引し、上方に排出する室外熱交換用送風ファン４４が配設されている。また、中央仕切板４０には、換気用空気の排出口４０ｂが室外熱交換器室１４内に開口するように２箇所に形成されている。排出口４０ｂは消音ボックス４０ｃにより囲まれている。
【００２０】
底板４５と床板との間の空間はボックス状の換気通路４６となっており、底板４５には、機関室７内に換気用空気を吹き出す噴出口４５ａが多数、全面に渡って略均等に配置形成されている。また、換気通路４６の右中板４４ｂ側には配管室１０内に開口する２つの機関室空気取入口４６ａが形成されており、各空気取入口４６ａには換気ファン４７が配設されている。
【００２１】
端子室６９９は配管室１０と室内空調ユニット３とを結ぶ連通路となっており、冷媒管路８００，８０１の各継手８００ａ，８０１ａ及び燃料管路２２の電磁弁２２ｃはこの端子室６９９内に位置し、端子室６９９下方から導入される外部配管とそれぞれ接続される。
【００２２】
室外空調ユニット２としての室外機の冷却水循環システムの循環路Ｓが備えられている。この冷却水循環システムの循環路Ｓは、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂ、切換弁Ｋ、これらを連通する循環通路２９ａ１，２９ａ２からなるエンジン側循環半路Ｓ１と、排気熱交換器２３ｂ、リニア三方弁２８ｄ、一方はラジエータ１３、他方はメインアキュムレータ８内の熱交換部２９ｇ、冷却水ポンプ２８ｅ、これらを連通する循環通路２９ｅ１，２９ｅ２，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ，２９ｆ１，２９ｆ２，２９ｐからなる放熱側循環半路Ｓ２を有している。エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２で、冷却水温度が所定値を越えた場合のエンジン暖機時の循環路を形成している。連通路２９ｑはエンジン側循環半路Ｓ１を迂回するバイパス路を構成する。
【００２３】
また、ラジエータ１３には、冷却水用リザーバタンク３０ａが水管路３０ｃ，注入口３０ｂを介して接続されている。注入口３０ｂには切換弁Ｋの１つのポートも接続される。切換弁Ｋのポートは絞りを介して常時冷却水ジャケット２８ｂと連通し、エンジン冷機時の循環通路２９ａ１，２９ａ２、連通路２９ｑ内の空気抜きが可能となる。なお、冷却水用リザーバタンク３０ａにも上部に注水口３０ｄと大気との連通路３０ｅが設けられている。また、エンジン冷却水はリニア三方弁２８ｄが切り替えられると、水管路２９ｈによってメインアキュムレータ８内の熱交換部２９ｇに供給され、これにより冷媒に熱を与える。
【００２４】
冷却水ジャケット２８ｂの下流側連結点Ｐ１と上流側連結点Ｐ２とで循環路Ｓを、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とに区分して考えることができる。この実施の形態では、両連結点Ｐ１とＰ２を結ぶ連通路２９ｑを配置し、下流側連結点Ｐ１に切換弁Ｋが配置されている。この切換弁Ｋは、エンジン５が暖機状態にある時連通路２９ｑを遮断して冷却水をエンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とを循環させるとともに、エンジン５が冷機状態にある時連通路２９ｑを連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２９ｑに循環させるように切り替える。
【００２５】
また、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２には、切換弁Ｋをバイパスしてバイパス通路Ｄが接続され、このバイパス通路Ｄには絞りｄ１が形成されている。エンジン５が冷機状態にある時連通路２９ｑを連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２９ｑに循環させるとき、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とをバイパス通路Ｄにより連通して少量の冷却水を流すことができる。
【００２６】
エンジン５の昇温運転中、冷却水ジャケット２８ｂを冷却水が流れない場合には、冷却水ジャケット２８ｂの内、エンジン５の不図示の燃焼室等からの力熱量が大のホットスポットにおいて沸騰が発生し、その部分のエンジン構成壁（アルミニウム合金製のシリンダやシリンダヘッドの場合は特に）の熱腐食が発生する場合があるが、少量でも冷却水を流すことにより部分的沸騰を防止し、熱腐食を防止することができる。
【００２７】
また、冷却水ポンプ２８ｅを電動ポンプとし、冷却水温度を検知する水温検知センサＴ１をエンジン側循環半路Ｓ１に備え、この検出した冷却水温度に基づき冷却水ポンプ２８ｅを制御し冷却水の流量を制御し、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水の循環流量を少なくして冷却水温度が確保できる。この冷却水ポンプ２８ｅは、放熱側循環半路Ｓ２に配置しているが、エンジン側循環半路Ｓ１に配置しても良く、また水温検知センサＴ１は、エンジン側循環半路Ｓ１に配置しているが、放熱側循環半路Ｓ２に配置してもよい。
【００２８】
図２はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、図１の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。この実施の形態では、上流側連結点Ｐ２に切換弁Ｋが配置され、この切換弁Ｋは、エンジン５が暖機状態にある時連通路２９ｑを遮断して冷却水をエンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２を循環させるとともに、エンジン５が冷機状態にある時連通路２９ｑを連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２９ｑに循環させる。この切換弁Ｋをバイパスしてバイパス通路Ｄが、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に接続されている。
【００２９】
このように、図１及び図２に示す実施の形態では、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂと排気熱交換器２３ｂと冷媒への放熱用熱交換器８の３つの熱交換部を順に連結して閉じた循環路Ｓを形成している。この循環路Ｓに熱交換部の内冷却水ジャケット２８ｂを迂回する連通路２９ｑであるバイパス路を連結し、冷却水ジャケット２８ｂから排気熱交換器２３ｂ、続いて放熱用熱交換器８を経て冷却水ジャケット２８ｂに戻るように冷却水を循環させるか、冷却水ジャケット２８ｂから放熱用熱交換器８、続いて排気熱交換器２３ｂを経て冷却水ジャケット２８ｂに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプ２８ｅを、循環路Ｓの内、バイパス路の両端部となる２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として放熱用熱交換器８及び排気熱交換器２３ｂが配置される側となる放熱側循環半路Ｓ２か、循環路Ｓの内、２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として冷却水ジャケット２８ｂが配置される側となるエンジン側循環半路Ｓ１の内のいずれか一方に配置している。エンジン側循環半路Ｓ１中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、冷却水ポンプ２８ｅを放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合には、両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量を、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくし、冷却水ポンプをエンジン側循環半路Ｓ１に配置する場合には、両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、パイバス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。
【００３０】
このように、単一の冷却水ポンプ２８ｅを用い、かつ切換弁Ｋでの流路切換により、エンジン温度が低いかエンジン５の冷却水ジャケット２８ｂの温度が低い場合には、放熱用熱交換器８を通過してエンジン側循環半路Ｓ１に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂの温度を早く上昇させることができるのでエンジン５の暖機を早めることができ且つ後述するようにエンジン５のシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器２３ｂから放熱用熱交換器８へ、あるいは排気熱交換器２３ｂ及びエンジン側循環半路Ｓ１を経て放熱用熱交換器８へ冷却水は確実に循環するので、エンジン５の暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００３１】
また、冷却水ポンプ２８ｅを放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合おいて、冷却水温度あるいはエンジン温度の内少なくとも一方の温度が所定値以下なる時、冷却水ポンプ２８ｅからの流量を全量あるいはほとんど全てバイパス路へ流し、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにし、少なくとも一方の温度が所定値より大なる時、冷却水ポンプ２８ｅからの流量を全量あるいはほとんど全てエンジン側循環半路Ｓ１へ流し、バイパス路を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにする。これにより、エンジン５の暖機をより早めることができるとともに、排気熱交換器２３ｂから放熱用交換器８へ循環する冷却水の全てあるいはほとんどを流すことになり、エンジン５の暖機運転中においても、より多くの廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００３２】
また、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂと排気熱交換器２３ｂと冷媒への放熱用熱交換器８の３つの熱交換部を順に連結して閉じた循環路Ｓを形成し、この循環路Ｓに熱交換部の内冷却水ジャケット２８ｂを迂回する連通路２９ｑのバイパス路を連結し、冷却水ジャケット２８ｂから放熱用熱交換器８、続いて排気熱交換器２３ｂを経て冷却水ジャケット２８ｂに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプ２８ｅを、循環路Ｓの内、バイパス路の両端部となる２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として放熱用熱交換器８及び排気熱交換器２３ｂが配置される側となる放熱側循環半路Ｓ２か、循環路Ｓの内、２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として冷却水ジャケット２８ｂが配置される側となるエンジン側循環半路Ｓ１の内のいずれか一方に配置し、放熱側循環半路Ｓ２の内排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、冷却水ポンプ２８ｅを放熱側循環半路Ｓ１に配置する場合には、この温度小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくし、冷却水ポンプ２８ｅをエンジン側循環半路Ｓ１に配置する場合には、温度が小なる時、パイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。このように、エンジン負荷が小さくエンジン５の出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジン５の冷却水ジャケット２８ｂヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、エンジン５のシリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができる。また、エンジン廃熱も利用可能とする。
【００３３】
また、冷却水ポンプ２８ｅを放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合おいて、放熱側循環半路Ｓ２の内排気熱交換器下流部の冷却水温度が所定値以下なる時、冷却水ポンプ２８ｅからの流量を全量あるいはほとんど全て連通路２９ｑのバイパス路へ流し、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにし、前記冷却水温度が所定値より大なる時、冷却水ポンプ２８ｅからの流量を全量あるいはほとんど全てエンジン側循環半路Ｓ１へ流し、バイパス路を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにする。
これにより、前記冷却水温度が所定値より高い場合には、より多くエンジン廃熱の利用を可能とするとともに、より確実にエンジン５の冷却性を確保し
、オーバーヒートを防ぐことができる。
一方、前記冷却水温度が所定値より低い場合には、エンジン側へ循環する流量が少なくなるので、冷却水シャケット２８ｂの温度を上昇させることができ、腐食をより起きにくくすることができる。
【００３４】
すなわち、図ｌ及び図２において、冷却水ポンプ２８ｅを循環通路２９ｐ、２９ｅ１上に配置し、冷却水ポンプ２８ｅへの熱負荷を小さくしているが、排気熱交換器２３ｂの下流側且つ連結点Ｐ２上流側の循環通路２９ｅ２上あるいは冷媒への熱放出部となるメインアキュムレータ８内の熱交換部２９ｇの上流側となる循環通路２９ｂ上に、スペース等の都合により配置しても良い。また、図１及び図２において、排気熱交換器２３ｂを連結点Ｐ２上流側且つ冷却水ポンプ２８ｅの下流側に配置しており、切換弁Ｋには切換状態に拘らず、温度の高い冷却水が流入することになり、連結点Ｐ２に切換弁Ｋを配置する場合、サーモスタットとすることが可能となる。すなわち、感温部が循環通路２９ｅ２側の冷却水温度を検知しても、循環通路２９ａ１側の冷却水温度を検知しても、排気熱交換器２３ｂによる吸熱量を検知することができる。なお、排気熱交換器２３ｂを連結点Ｐ１下流側に配置しても良い。この場合には連結点Ｐ１にサーモスタット式の切換弁Ｋを配置することができ、感温部を循環通路２９ａ２側の冷却水温度を検知させるようにすると良い。これにより、エンジン５の昇温状態を簡単に検知できる。なお、さらに、上記の全てにおいて、切換弁Ｋと別に感温センサを冷却水ジャケット２８ｂ下流側の温度か、エンジン５のシリンダの温度を検知させて、この温度に基づき切換弁Ｋを作動させるようにしても良い。
【００３５】
図３はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の全体構成を示す図である。エンジン２０１は、水冷火花点火式のガスエンジンであって、伝動装置２０２を介して冷媒の圧縮機２０８を駆動する。エンジン２０１と圧縮機２０８の間に設けられる伝動装置２０２は、エンジン２０１の出力軸２０３と圧縮機２０８の入力軸２０６のそれぞれに固定されたプーリ２０４，２０７間にベルト２０５を掛け渡すことによって構成されている。エンジン２０１に対して、圧縮機２０８により冷媒を循環させるための冷媒回路２１０と、エンジン２０１の冷却と廃熱の回収を行うための冷却水回路２５０が設けられていて、冷却水回路２５０には、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３と排気管に設けられた排気熱交換器２６２が、冷却水への廃熱供給部として組み込まれている。
【００３６】
冷媒回路２１０は、圧縮機２０８によりフロン等の冷媒を循環させる回路であって、圧縮機２０８とオイルセパレータ２３０が管路２１１により接続され、オイルセパレータ２３０と四方弁２３２が管路２１２により接続され、四方弁２３２と冷媒への放熱用熱交換器である二重管熱交換器２３３が管路２１３により接続され、二重管熱交換器２３３と複数個の室外熱交換器２３４が分岐管路２１４により接続され、室外熱交換器２３４とディストリビュータ２３６が複数の管路２１５により接続され、ディストリビュータ２３６が管路２１６により接続され、複数個の室内熱交換器２４０が、分岐部２１７ａにそれぞれ配置された電子膨張弁２３８を介して、管路２１７により接続され、室内熱交換器２４０と四方弁２３２が管路２１８により集合接続され、四方弁２３２と圧縮機２０８が、アキュムレータ２４５を介して、管路２１９により接続されている。
【００３７】
冷媒回路２１０のアキュムレータ２４５と圧縮機２０８の間の管路２１９には、オイルセパレータ２３０において冷媒から分離されたオイルを圧縮機２０８に戻すために、オイルセパレータ２３０から延びるオイル戻し通路２３１が途中の毛細管２７０を介して接続されている。管路２１４と管路２１５の間に配置された室外熱交換器２３４には、この室外熱交換器２３４に対して空気を吹き付けるためのファン３２５が設けられており、管路２１７と管路２１８と間に並列に配置された複数個の電子膨張弁２３８及び室内熱交換器２４０に対しては、ドライヤー２４１、ストレーナ２４２，２４４がそれぞれ配備されている。
【００３８】
管路２１１の途中には可撓管３００が配置され、また管路２１１を通過する冷媒温度を検知する高圧側温度センサ３０３と、圧縮機２０８から電子膨張弁２３８の間の高圧側冷媒回路の冷媒圧力を検知する高圧側圧力センサ３０１が配置される。高圧側冷媒回路は、冷房時には管路２１１、オイルセパレータ２３０、管路２１２、四方弁２３２、管路２１３、二重管熱交換器２３３、管路２１４、室外熱交換器２３４、管路２１５及び管路２１６で構成され、暖房時には管路２１１、オイルセパレータ２３０、管路２１２、四方弁２３２及び管路２１８で構成される。そして、圧縮機２０８には圧縮機温度センサ３０６が、管路２１９の途中には可撓管３００がそれぞれ配置される。また、電子膨張弁２３８から圧縮機２０８までの間の低圧側冷媒回路の冷媒圧力を検知する低圧側圧力センサ３０２が管路２１９に配置される。低圧側冷媒回路は、冷房時には管路２１８、四方弁２３２及び、途中にアキュムレータ２４５が配置された管路２１９で構成され、暖房時には液ガス熱交換器２３３、管路２１６、管路２１５、室外熱交換器２３４、管路２１４、二重管熱交換器２３３、管路２１３、四方弁２３２及び管路２１９で構成される。
【００３９】
冷媒回路２１０には、オイルセパレータ２３０と四方弁２３２とを接続する管路２１２の途中と、四方弁２３２と圧縮機２０８を接続する管路２１９のアキュムレータ２４５より手前の部分との間に、冷媒パイパス路２２０が設けられており、冷媒パイパス路２２０の途中には、迂回する冷媒の流量を調節するための流量制御弁兼開閉弁となる開閉制御弁２２１が設置されている。
【００４０】
一方、冷却水回路２５０は、冷却水ポンプ２６１に排気熱交換器２６２が管路２５１により接続され、エンジン２０１の排気管に設けられた排気熱交換器２６２と冷却水ジャケット２６３が管路２５２により接続され、冷却水ジャケット２６３と切換弁２６４が管路２５３により接続され、切換弁２６４と室外ラジエータ２６５が管路２５４により接続され、室外ラジエータ２６５と水タンク２６７が管路２５５により接続され、管路２５５の途中と冷却水ポンプ２６１が管路２５７により接続され、管路２５７と切換弁２６４が、二重管熱交換器２３３を介して管路２５６により接続され、排気熱交換器２６２と管路２５４が管路２５８により接続され、管路２５８と水タンク２６７が管路２５９により接続されている。管路２５８には絞り弁２６８が設けられており、管路２５８，２５９は空気抜き用の通路として使用され、管路２５５は、冷却水の補給用の通路として使用されるとともに、室外ラジエータ２６５から水ポンプに向けて冷却水を循環させる通路として使用される。室外ラジエータ２６５には、この室外ラジエータ２６５に対して空気を吹き付けるためのファン２６６が設けられている。
【００４１】
冷媒回路２１０と冷却水回路２５０に渡って設けられている二重管熱交換器２３３は、両回路を流れる冷媒と冷却水の間で熱交換を行う。また、エンジン２０１には吸気管３１７が接続され、吸気管３１７の上流部にはエアクリーナ３１８が配置され、吸気管３１７の下流部にはガス燃料を混合する混合器３１９とその下流のスロットル弁３２０とが配置されている。スロットル弁３２０はステップモータから構成されるスロットル弁開度制御アクチュエータ３１１により開閉制御される。混合器３１９のベンチュリ部にはガス吐出口が設けられ、この吐出口には、途中に燃料ガス流量制御弁３１２、減圧調整弁３１３、２つの開閉弁３１４を有して燃料ガス供給源３１５と連結されたガス供給管路３１６が接続されている。さらに、エンジン２０１には排気管３２３が接続され、その途中に設けられた排気熱交換器２６２を介して大気に排気ガスを排出可能としている。エンジン２０１にはエンジン回転数を検知するエンジン回転数センサ３１０が配置されている。
【００４２】
この実施の形態では、冷却水循環システムの循環路Ｓは、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３、切換弁Ｋ、これらを連通する循環通路２５２ａ，２５２ｂからなるエンジン側循環半路Ｓ１と、排気熱交換器２６２、切換弁２６４、一方は室外ラジエータ２６５、他方は二重管熱交換器２３３、冷却水ポンプ２６１、これらを連通する管路２５２，２５３，２５４，２５５，２５６，２５７からなる放熱側循環半路Ｓ２を有している。エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２で、冷却水温度が所定値を越えた場合のエンジン暖機時の循環路を形成している。連通路２７０はバイパス路を構成する。
【００４３】
冷却水ジャケット２７０の下流側連結点Ｐ１と上流側連結点Ｐ２とで循環路Ｓを、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とに区分して考えることができ、この実施の形態では、両連結点Ｐ１とＰ２を結ぶ連通路２７０を配置し、下流側連結点Ｐ１に切換弁Ｋが配置されている。この切換弁Ｋは、エンジン２０１が暖機状態にある時連通路２７０を遮断して冷却水をエンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とを循環させるとともに、エンジン２０１が冷機状態にある時連通路２７０を連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２７０に循環させるように切り替える。
【００４４】
また、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２には、切換弁Ｋをバイパスしてバイパス通路Ｄが接続され、このバイパス通路Ｄには絞りｄ１が形成されている。エンジン２０１が冷機状態にある時連通路２７０を連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２７０に循環させるとき、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とをバイパス通路Ｄにより連通して少量の冷却水を流すことができる。
【００４５】
また、冷却水ポンプ２６１を電動ポンプとし、冷却水温度を検知する水温検知センサＴ１をエンジン側循環半路Ｓ１に備え、この検出した冷却水温度に基づき冷却水ポンプ２８ｅを制御し冷却水の流量を制御し、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水の循環流量を少なくして冷却水温度が確保できる。この冷却水ポンプ２６１は、放熱側循環半路Ｓ２に配置しているが、エンジン側循環半路Ｓ１に配置しても良く、また水温検知センサＴ１は、エンジン側循環半路Ｓ１に配置しているが、放熱側循環半路Ｓ２に配置してもよい。
【００４６】
図４はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、図３の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。この実施の形態では、上流側連結点Ｐ２に切換弁Ｋが配置され、この切換弁Ｋは、エンジン２０１が暖機状態にある時連通路２７０を遮断して冷却水をエンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２を循環させるとともに、エンジン２０１が冷機状態にある時連通路２７０を連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２７０に循環させる。この切換弁Ｋをバイパスしてバイパス通路Ｄが、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に接続されている。
【００４７】
このように、図３及び図４に示す実施の形態では、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３と排気熱交換器２６２と冷媒への放熱用熱交換器である二重管熱交換器２３３の３つの熱交換部を順に連結して閉じた循環路Ｓを形成している。この循環路Ｓに熱交換部の内冷却水ジャケット２６３を迂回する連通路２７０であるバイパス路を連結し、冷却水ジャケット２６３から排気熱交換器２６２、続いて二重管熱交換器２３３を経て冷却水ジャケット２６３に戻るように冷却水を循環させるか、冷却水ジャケット２６３から二重管熱交換器２３３、続いて排気熱交換器２６２を経て冷却水ジャケット２６３に戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプ２６１を、循環路Ｓの内、バイパス路の両端部となる２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として二重管熱交換器２３３及び排気熱交換器２３ｂが配置される側となる放熱側循環半路Ｓ２か、循環路Ｓの内、２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として冷却水ジャケット２６３が配置される側となるエンジン側循環半路Ｓ１の内のいずれか一方に配置している。エンジン側循環半路Ｓ１中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、冷却水ポンプ２６１を放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合には、両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量を、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくし、冷却水ポンプをエンジン側循環半路Ｓ１に配置する場合には、両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、パイバス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。
【００４８】
この実施の形態の場合も、単一の冷却水ポンプ２６１を用い、かつ切換弁Ｋでの流路切換により、エンジン温度が低いかエンジン２０１の冷却水ジャケット２６３の温度が低い場合には、二重管熱交換器２３３を通過してエンジン側循環半路Ｓ１に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３の温度を早く上昇させることができるのでエンジン２０１の暖機を早めることができ且つエンジン２０１のシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器２６２から二重管熱交換器２３３へ、あるいは排気熱交換器２６２及びエンジン側循環半路Ｓ１を経て二重管熱交換器２３３へ冷却水は確実に循環するので、エンジン２０１の暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００４９】
また、冷却水ポンプ２６１を放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合おいて、冷却水温度あるいはエンジン温度の内少なくとも一方の温度が所定値以下なる時、冷却水ポンプ２６１からの流量を全量あるいはほとんど全てバイパス路へ流し、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにし、少なくとも一方の温度が所定値より大なる時、冷却水ポンプ２６１からの流量を全量あるいはほとんど全てエンジン側循環半路Ｓ１へ流し、バイパス路を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにする。これにより、エンジン２０１の暖機をより早めることができるとともに、排気熱交換器２６２から二重管熱交換器２３３へ循環する冷却水の全てあるいはほとんどを流すことになり、エンジン２０１の暖機運転中においても、より多くの廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００５０】
また、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３と排気熱交換器２６２と冷媒への二重管熱交換器２３３の３つの熱交換部を順に連結して閉じた循環路Ｓを形成し、この循環路Ｓに熱交換部の内冷却水ジャケット２６３を迂回する連通路２７０のバイパス路を連結し、冷却水ジャケット２６３から二重管熱交換器２３３、続いて排気熱交換器２６２を経て冷却水ジャケット２６３に戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプ２６１を、循環路Ｓの内、バイパス路の両端部となる２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として二重管熱交換器２３３及び排気熱交換器２６２が配置される側となる放熱側循環半路Ｓ２か、循環路Ｓの内、２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として冷却水ジャケット２６３が配置される側となるエンジン側循環半路Ｓ１の内のいずれか一方に配置し、放熱側循環半路Ｓ２の内排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、冷却水ポンプ２６１を放熱側循環半路Ｓ１に配置する場合には、この温度小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくし、冷却水ポンプ２６１をエンジン側循環半路Ｓ１に配置する場合には、温度が小なる時、パイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。このように、エンジン負荷が小さくエンジン２０１の出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジン２０１の冷却水ジャケット２６３ヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、エンジン２０１のシリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となるが、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３の温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができ、またエンジン廃熱も利用可能とする。
【００５１】
また、冷却水ポンプ２６１を放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合おいて、放熱側循環半路Ｓ２の内排気熱交換器下流部の冷却水温度が所定値以下なる時、冷却水ポンプ２６１からの流量を全量あるいはほとんど全て連通路２７０のバイパス路へ流し、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにし、少なくとも一方の温度が所定値より大なる時、冷却水ポンプ２６１からの流量を全量あるいはほとんど全てエンジン側循環半路Ｓ１へ流し、バイパス路を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにする。これにより、より多くエンジン廃熱の利用を可能とするとともに、より確実にエンジン２０１の冷却水シャケット２６３の温度を上昇させることができ、腐食をより起きにくくすることができる。
【００５２】
図５はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、図３の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。この実施の形態では、管路２１６に接続した分岐管路２１６ａと、管路２１８の分岐管路２１８ａと間に、並列に室内熱交換器２４０が配置され、分岐管路２１６ａに電子膨張弁２３８、ストレーナ２９１が配置されている。管路２１６にはドライヤー２４１、バルブ２９０が配置され、管路２１８にはバルブ２９２及びストレーナ２９３がそれぞれ配置されている。さらに、管路２１６には管路２９４が接続され、この管路２９４及び管路２１８には前記と同様にそれぞれ分岐管路を介して複数個の室内熱交換器が接続される。
【００５３】
管路２５３には、図３の切換弁２６４に変えて制御弁２８０を配置し、制御弁２８０により管路２５６と管路２５４との切換を行うと共に冷却水の流量制御を行う。下流側連結点Ｐ１に切換弁Ｋが配置され、この切換弁Ｋに水タンク２６７が管路２５９により接続されている。管路２５９は空気抜き用の通路として使用される。
【００５４】
図６はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、上流側連結点Ｐ２に切換弁Ｋが配置され、図４及び図５の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。
【００５５】
図７はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、下流側連結点Ｐ１に切換弁Ｋが配置され、図３の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。この実施の形態では、ディストリビュータ２３６と受液器６１０が管路２１６を介して接続され、この管路２１６にはストレーナ２８１及び膨脹弁２８２が配置され、膨脹弁２８２には逆止弁２８３を備えるバイパス管路２８４が接続されている。受液器６１０には、管路２１８に接続された液ガス熱交換器２３７が管路２８５を介して接続され、管路２８５にはドライヤ２８６が配置されている。液ガス熱交換器２３７には、複数個の室内熱交換器２４０が、分岐部２１７ａにそれぞれ配置された電子膨張弁２３８、ストレーナ２３９を介して、管路２１７により接続されている。管路２１２とディストリビュータ２３６は、管路２８７を介して接続され、管路２８７には開閉弁２８８及び逆止弁２８９が配置されている。
【００５６】
エンジン２０１の排気管に設けられた排気熱交換器２６２には、管路４００及び管路４０１を介して水タンク２６７が接続されている。管路２５３と管路４００には管路４０２が接続され、この管路４０２は配管４０３を介して排気熱交換器２６２に接続されている。管路４０２には一対の逆止弁４０４，４０５が接続され、この逆止弁４０４，４０５の間に管路２５９及び管路２５８が接続されている。
【００５７】
図８はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、上流側連結点Ｐ２に切換弁Ｋが配置され、図４及び図７の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。
【００５８】
図９はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、図３の実施の形態と同様に構成されるが、図９（ａ）の実施の形態では、冷却水ポンプ２６１をエンジン側循環半路Ｓ１の冷却水ジャケット２６３の上流側に配置し、図９（ｂ）の実施の形態では、冷却水ジャケット２６３の下流側に配置している。
【００５９】
この実施の形態では、冷却水温度あるいはエンジン温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、連通路２７０のバイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、連通路２７０のパイバス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置しており、この実施の形態も単一の冷却水ポンプ２６１を用い、かつ流路切換により同様な作用、効果を有する。
【００６０】
また、前記温度が小なる時、パイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。これにより、エンジン負荷が小さくエンジン２０１の出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジン２０１の冷却水ジャケット２６３ヘの廃熱量が少ないためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる等、図３の実施の形態と同様な作用、効果を有する。
【００６１】
また、この実施の形態では、冷却水ポンプ２６１を電動ポンプとし、水温検知センサＴ１から検出した冷却水温度に基づき、制御手段Ｆは、電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御している。冷却水ポンプ２６１を電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度を確保することができる。
【００６２】
図１０は切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。この実施の形態は、切換弁Ｋをサーモスタットとし、図１０（ａ）サーモスタットＫ１０の配置位置を示し、下流側連結点Ｐ１に配置した切換弁Ｋに適用される。サーモスタットＫ１０は、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように弁体５００とエンジン循環路中に露出させた感温部５０１を有し、弁体５００にはバイパス通路５００ａが形成されている。冷却水温度により感温部５０１が変化し、ポートｋ１を閉じ、ポートｋ２，ｋ３を連通すると、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、ポートｋ２を閉じ、ポートｋ１，ｋ３を連通すると、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。このサーモスタットＫ１０は、図１、図３、図５、図７及び図９に示す実施の形態の下流側連結点Ｐ１に配置した切換弁Ｋに適用され、この場合サーモスタットＫ１０がバイパス通路５００ａを有するから切換弁Ｋをバイパスするバイパス通路Ｄは不要である。なお、電動ポンプの替わりに不図示のクランク軸に設けたプーリーによりベルト駆動される機械式の遠心ポンプでも良い。これにより、エンジンが運転中常時冷却水を循環させることができる。
【００６３】
図１１は切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。この実施の形態は、切換弁ＫをサーモスタットＫ１０とし、図１１（ａ）サーモスタットＫ１０の配置位置を示し、上流側連結点Ｐ２に配置した切換弁Ｋに適用される。サーモスタットＫ１０は、図１１（ｂ）に示すように一対の弁体５１０，５１１と感温部５１２を有し、弁体５１０，５１１にはバイパス通路５１０ａ，５１１ａが形成されている。冷却水温度により感温部５１２が変化し、ポートｋ５を閉じ、ポートｋ４，ｋ６を連通すると、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、ポートｋ６を閉じ、ポートｋ４，ｋ５を連通すると、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。このサーモスタットＫ１０は、図２、図４、図６及び図８に示す実施の形態の上流側連結点Ｐ２に配置した切換弁Ｋに適用され、この場合サーモスタットＫ１０がバイパス通路５１０ａ，５１１ａを有するから切換弁Ｋをバイパスするバイパス通路Ｄは不要である。このように、切換弁ＫをサーモスタットＫ１０とすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。
【００６４】
図１２は切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。この実施の形態は、切換弁Ｋを電磁弁Ｋ２０とし、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、電磁弁Ｋ２０が三方弁で構成され、図１２（ａ）は上流側連結点Ｐ２に配置し、図１２（ｂ）は下流側連結点Ｐ１に配置される。
【００６５】
冷却水温度を検出する水温検知センサＴ１と、この検出した冷却水温度に基づき電磁弁Ｋ２０を制御し、図１２（ａ）ではポートｋ５を閉じ、ポートｋ４，ｋ６を連通すると、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、ポートｋ６を閉じ、ポートｋ４，ｋ５を連通すると、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。図１２（ｂ）ではポートｋ１を閉じ、ポートｋ２，ｋ３を連通すると、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、ポートｋ２を閉じ、ポートｋ１，ｋ３を連通すると、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。
【００６６】
図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）は、電磁弁Ｋ３０が開閉弁で構成される。図１２（ｃ）は１個の電磁弁Ｋ３０ａを上流側連結点Ｐ２の下流側に配置し、他の１個の電磁弁Ｋ３０ｂを上流側連結点Ｐ２と下流側連結点Ｐ１の間に配置している。冷却水温度を検出する水温検知センサＴ１と、この検出した冷却水温度に基づき電磁弁Ｋ３０ａ，電磁弁Ｋ３０ｂを制御し、図１２（ｃ）では電磁弁Ｋ３０ａを閉じ、電磁弁Ｋ３０ｂを開くことで、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、電磁弁Ｋ３０ｂを閉じ、電磁弁Ｋ３０ａを開くことで、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２路に冷却水を循環させることができる。
【００６７】
図１２（ｄ）は１個の電磁弁Ｋ３０ｃを下流側連結点Ｐ１の下流側に配置し、他の１個の電磁弁Ｋ３０ｄを下流側連結点Ｐ１と上流側連結点Ｐ２との間に配置している。冷却水温度を検出する水温検知センサＴ１と、この検出した冷却水温度に基づき電磁弁Ｋ３０ｃ，電磁弁Ｋ３０ｄを制御し、図１２（ｄ）では電磁弁Ｋ３０ｃを閉じ、電磁弁Ｋ３０ｄを開くことで、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、電磁弁Ｋ３０ｄを閉じ、電磁弁Ｋ３０ｃを開くことで、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。また、エンジン温度検知センサＴ２を配置し、少なくとも一方の検知センサの信号により図１２（ａ），（ｂ）の電磁弁Ｋ２０あるいは図１２（ｃ），（ｄ）の電磁弁Ｋ３０ａ，Ｋ３０ｂ，Ｋ３０ｃ，Ｋ３０ｄを制御するようにしてもよい。このように、切換弁を電磁弁とすることで、低コストで、検出した冷却水温度に基づき確実に電磁弁を制御することができる。
【００６８】
【発明の効果】
前記したように、請求項１記載の発明では、請求項１記載の発明では、単一の冷却水ポンプを用い、かつ、三方弁を検出した冷却水温度に基づき確実に制御することができるので、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００６９】
請求項２に記載の発明では、エンジン負荷が小さくエンジンの出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジンの冷却水ジャケットヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、シリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジンの冷却水ジャケットの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができ、またエンジン廃熱も利用可能とすることができる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【００７０】
請求項３に記載の発明では、単一の冷却水ポンプを用い、かつ流路切換により、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、三方弁をサーモスタットとすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【００７１】
請求項４に記載の発明では、エンジン負荷が小さくエンジンの出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジンの冷却水ジャケットヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、シリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジンの冷却水ジャケットの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができ、またエンジン廃熱も利用可能とすることができる。また、三方弁をサーモスタットとすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【００７２】
請求項５に記載の発明では、単一の冷却水ポンプを用い、かつ、三方弁を検出した冷却水温度に基づき確実に制御することができるので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン駆動式空気調和装置の全体構成を示す図である。
【図２】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図３】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の全体構成を示す図である。
【図４】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図５】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図６】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図７】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図８】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図９】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図１０】切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。
【図１１】切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。
【図１２】切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
５ エンジン
２８ｂ 冷却水ジャケット
２８ｅ 冷却水ポンプ
２９ｑ 連通路
Ｓ１ エンジン側循環半路
Ｓ２ 放熱側循環半路
Ｓ 冷却水循環システム
Ｐ１ 下流側連結点
Ｐ２ 上流側連結点
Ｋ 切換弁
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒートポンプの駆動源としてエンジンを使用するエンジン駆動式ヒートポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒートポンプの駆動源としてエンジンを使用するエンジン駆動式ヒートポンプ装置として、例えば特開平８−２１２４１号公報に開示されるように、エンジンと熱交換し昇温した冷却水を、冷媒への放熱用熱交換器すなわち排熱回収器でシステムの冷媒と熱交換、あるいは外部への放熱用熱交換器で外気と熱変換するようにしたものがある。このものは、エンジンの冷却水ジャケットに冷却水が循環するエンジン側循環半路を形成し、排気熱交換器と廃熱回収器と、これらを互いに結ぶ冷却水路により冷却水が循環する放熱側循環半路を形成し、エンジン側循環半路と放熱側循環半路とを複数の連結路と開閉弁を介して連結し、エンジン側循環半路に冷却水ポンプを備え、放熱側循環半路にも冷却水ポンプを備え、冷却水ジャケットの温度が低い場合に、放熱側循環半路とエンジン側循環半路とを分離し、それぞれ独立に循環させるようにすることにより、エンジン暖機中であっても、排気熱交換器により排気ガスを冷却可能とし、且つ廃熱を冷媒に伝達可能としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このものは、エンジン側循環半路の冷却水ポンプと、放熱側循環半路の冷却水ポンプを２個使い、暖機時に放熱側循環半路の排気熱交換器から熱回収して冷却水温度を下げて排熱回収効率を上げても、エンジン水温を確保して始動することができるが、エンジン側循環半路と放熱側循環半路と連結するための通路構成が複雑で、冷却水ポンプも複数必要であり、コストが嵩む。
【０００４】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単な通路構成で、しかも部品点数も削減でき、低コストで、暖機途中であっても排熱回収効率を上げることができ、かつエンジン水温を確保でき始動性が向上するエンジン駆動式ヒートポンプ装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
請求項１に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記排気熱交換器、続いて前記放熱用熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させるか、前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記エンジン側循環半路中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記パイバス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記エンジン側循環半路の冷却水温度を検知する水温検知センサかエンジン温度検知センサの一方あるいは両方を配置し、少なくとも一方の検知センサの信号により前記三方弁を制御して冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させるようにしたことを特徴とする。 単一の冷却水ポンプを用い、かつ流路切換により、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、三方弁を検出した冷却水温度に基づき確実に制御することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記放熱側循環半路の内前記排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記温度小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記温度が小なる時、前記パイパス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
エンジン負荷が小さくエンジンの出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジンの冷却水ジャケットヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、シリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジンの冷却水ジャケットの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができる。また、エンジン廃熱も利用可能とする。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【０００７】
請求項３に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記排気熱交換器、続いて前記放熱用熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させるか、前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記エンジン側循環半路中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記パイバス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記三方弁をサーモスタットとし、感温部を前記エンジン側循環半路中に露出させるようにし、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
単一の冷却水ポンプを用い、かつ流路切換により、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、三方弁をサーモスタットとすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【０００８】
請求項４に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記放熱側循環半路の内前記排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記温度小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記温度が小なる時、前記パイパス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記三方弁をサーモスタットとし、感温部を前記エンジン側循環半路中に露出させるようにし、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
エンジン負荷が小さくエンジンの出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジンの冷却水ジャケットヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、シリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジンの冷却水ジャケットの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができる。また、エンジン廃熱も利用可能とする。また、三方弁をサーモスタットとすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【０００９】
請求項５に記載の発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置は、エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、前記冷却水ジャケットから前記排気熱交換器、続いて前記放熱用熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させるか、前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記エンジン側循環半路中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記パイバス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記エンジン側循環半路の冷却水温度を検知する水温検知センサかエンジン温度検知センサの一方あるいは両方を配置し、少なくとも一方の検知センサの信号により前記三方弁を制御して冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させるとともに、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とすることを特徴とする。
単一の冷却水ポンプを用い、かつ流路切換により、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、三方弁を検出した冷却水温度に基づき確実に制御することができる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置を適用したエンジン駆動式空気調和装置の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１はエンジン駆動式空気調和装置の全体構成を示す図である。エンジン駆動式空気調和装置１は、室外空調ユニット（以下、室外機ともいう）２と、室内空調ユニット３とで構成されている。室内空調ユニット３は、冷媒用室内熱交換器４、減圧用の膨張弁１８及び図示しない室内熱交換用送風ファンとを備えている。室外空調ユニット２は、エンジン５、圧縮機６，６等が配設された機関室７と、メインアキュムレータ（以下、放熱用熱交換器すなわち排熱回収器ともいう）８、サブアキュムレータ９、電装ボックス５０及び各機器同士を接続する管路等が配設された配管室１０と、冷媒用室外上部熱交換器１１、冷媒用室外下部熱交換器１２及びエンジン冷却水用熱交換器（温水熱交換器）としてのラジエータ１３等が配設された室外熱交換器室１４とを備えている。
【００１４】
エンジン５として水冷式ガス燃料エンジンが用いられ、エンジン５の吸気ポートには吸気管２１ａを介してガスミキサ２１ｂ、エアクリーナ２１ｃが接続されており、吸気管２１ａは機関室７の天壁及び室外熱交換器室１４の天壁を貫通して外部に開口している。ガスミキサ２１ｂは燃料管路２２によりガス燃料源に接続され、燃料管路２２にはガスミキサ２１ｂに一体化された流量制御弁２２ａ、不図示のゼロガバナ（減圧弁）及び２個の電磁弁が設けられ、燃料ガスボンベへ連結される。また、エンジン５の排気ポートには、排気管２３ａを介して排気熱交換器２３ｂ、排気サイレンサ２３ｃ、ミストセパレータ２３ｄが接続されており、排気管２３ａは室外熱交換器室１４上方の排気出口２３ｅに接続されている。また、エンジン５には潤滑油タンク２４ａが備えられ、澗滑油量が減少すると電磁弁２４ｂが開き、潤滑油が重力によって供給されるようになっている。
【００１５】
エンジン５の出力軸には、クラッチ６ａ，６ａを介して圧縮機６，６が接続されている。圧縮機６の吐出口は冷媒管路１６ａ、冷房運転位置に切り替えられた四方弁１５、冷媒管路１６ｂを介して冷媒用室外上部熱交換器１１、冷媒用室外下部熱交換器１２に接続され、この両熱交換器１１，１２は冷媒管路１６ｃ、メインアキュムレータ８内の熱交換部１６ｅ、冷媒管路１７ａ及び膨脹弁１８を介して冷媒用室内熱交換器４に接続されており、この冷媒用室熱交換器４は冷媒管路１７ｂ、四方弁１５、冷媒管路１６ｄ、メインアキュムレータ８、サブアキュムレータ９を介して圧縮機６，６の吸い込み口に接続されている。なお、１０２はドライヤ、１０３は液をバイパスするフィルタである。
【００１６】
なお、９００，９０１は毛細管であり、９１０，９１０は各々温度検知器と毛細管を組み合わせたものであり、冷媒温度を検知することによりメインアキュームレータ８内の液相冷媒のレベルを検知するためのものである。また、９１１は開閉弁、９１２はオイル排出通路であり、アキュームレータ下部に溜めるオイル量が多くなると手動あるいは自動により開閉弁９１１を開けオイルをメインアキュームレータ８からサブアキュームレータ９の方へ流すようにしている。
【００１７】
また、冷媒管路１６ａの途中には、冷媒中の潤滑油を分離するオイルセパレータ１９ａが設けられ、このオイルセパレータ１９ａで分離された潤滑油量が所定値以上になると、オイルストレーナ１９ｂ、所定値以上時に開く電磁弁１９ｃを介してメインアキュムレータ８に戻される。なお、潤滑油はさらにサブアキュムレータ９を介して圧縮機６に戻される。また、冷媒管路１６ａはオイルストレーナ２０ａ、管内圧力が所定圧以上時に開く電磁弁２０ｂを介してメインアキュムレータ８に接続されており、これにより冷媒管路圧力の異常上昇を回避している。
【００１８】
９０は電磁弁、９１はオイルストレーナであり、冷房時、冷媒用室内熱交換器４の負荷が特に小さくなる時、電磁弁９０が開き、冷媒を冷媒用室内熱交換器４を迂回してメインアキュームレータ８へ流すようにし、負荷とのバランスをとるようにしている。
【００１９】
また、天板３７ｅには、導入された外気を上方に排出する排出開口３７ｆが形成されており、排出開口３７ｆには、室外熱交換器室１４内に外気を金網３８ａ，３８ｂ部分から吸引し、上方に排出する室外熱交換用送風ファン４４が配設されている。また、中央仕切板４０には、換気用空気の排出口４０ｂが室外熱交換器室１４内に開口するように２箇所に形成されている。排出口４０ｂは消音ボックス４０ｃにより囲まれている。
【００２０】
底板４５と床板との間の空間はボックス状の換気通路４６となっており、底板４５には、機関室７内に換気用空気を吹き出す噴出口４５ａが多数、全面に渡って略均等に配置形成されている。また、換気通路４６の右中板４４ｂ側には配管室１０内に開口する２つの機関室空気取入口４６ａが形成されており、各空気取入口４６ａには換気ファン４７が配設されている。
【００２１】
端子室６９９は配管室１０と室内空調ユニット３とを結ぶ連通路となっており、冷媒管路８００，８０１の各継手８００ａ，８０１ａ及び燃料管路２２の電磁弁２２ｃはこの端子室６９９内に位置し、端子室６９９下方から導入される外部配管とそれぞれ接続される。
【００２２】
室外空調ユニット２としての室外機の冷却水循環システムの循環路Ｓが備えられている。この冷却水循環システムの循環路Ｓは、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂ、切換弁Ｋ、これらを連通する循環通路２９ａ１，２９ａ２からなるエンジン側循環半路Ｓ１と、排気熱交換器２３ｂ、リニア三方弁２８ｄ、一方はラジエータ１３、他方はメインアキュムレータ８内の熱交換部２９ｇ、冷却水ポンプ２８ｅ、これらを連通する循環通路２９ｅ１，２９ｅ２，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ，２９ｆ１，２９ｆ２，２９ｐからなる放熱側循環半路Ｓ２を有している。エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２で、冷却水温度が所定値を越えた場合のエンジン暖機時の循環路を形成している。連通路２９ｑはエンジン側循環半路Ｓ１を迂回するバイパス路を構成する。
【００２３】
また、ラジエータ１３には、冷却水用リザーバタンク３０ａが水管路３０ｃ，注入口３０ｂを介して接続されている。注入口３０ｂには切換弁Ｋの１つのポートも接続される。切換弁Ｋのポートは絞りを介して常時冷却水ジャケット２８ｂと連通し、エンジン冷機時の循環通路２９ａ１，２９ａ２、連通路２９ｑ内の空気抜きが可能となる。なお、冷却水用リザーバタンク３０ａにも上部に注水口３０ｄと大気との連通路３０ｅが設けられている。また、エンジン冷却水はリニア三方弁２８ｄが切り替えられると、水管路２９ｈによってメインアキュムレータ８内の熱交換部２９ｇに供給され、これにより冷媒に熱を与える。
【００２４】
冷却水ジャケット２８ｂの下流側連結点Ｐ１と上流側連結点Ｐ２とで循環路Ｓを、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とに区分して考えることができる。この実施の形態では、両連結点Ｐ１とＰ２を結ぶ連通路２９ｑを配置し、下流側連結点Ｐ１に切換弁Ｋが配置されている。この切換弁Ｋは、エンジン５が暖機状態にある時連通路２９ｑを遮断して冷却水をエンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とを循環させるとともに、エンジン５が冷機状態にある時連通路２９ｑを連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２９ｑに循環させるように切り替える。
【００２５】
また、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２には、切換弁Ｋをバイパスしてバイパス通路Ｄが接続され、このバイパス通路Ｄには絞りｄ１が形成されている。エンジン５が冷機状態にある時連通路２９ｑを連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２９ｑに循環させるとき、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とをバイパス通路Ｄにより連通して少量の冷却水を流すことができる。
【００２６】
エンジン５の昇温運転中、冷却水ジャケット２８ｂを冷却水が流れない場合には、冷却水ジャケット２８ｂの内、エンジン５の不図示の燃焼室等からの力熱量が大のホットスポットにおいて沸騰が発生し、その部分のエンジン構成壁（アルミニウム合金製のシリンダやシリンダヘッドの場合は特に）の熱腐食が発生する場合があるが、少量でも冷却水を流すことにより部分的沸騰を防止し、熱腐食を防止することができる。
【００２７】
また、冷却水ポンプ２８ｅを電動ポンプとし、冷却水温度を検知する水温検知センサＴ１をエンジン側循環半路Ｓ１に備え、この検出した冷却水温度に基づき冷却水ポンプ２８ｅを制御し冷却水の流量を制御し、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水の循環流量を少なくして冷却水温度が確保できる。この冷却水ポンプ２８ｅは、放熱側循環半路Ｓ２に配置しているが、エンジン側循環半路Ｓ１に配置しても良く、また水温検知センサＴ１は、エンジン側循環半路Ｓ１に配置しているが、放熱側循環半路Ｓ２に配置してもよい。
【００２８】
図２はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、図１の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。この実施の形態では、上流側連結点Ｐ２に切換弁Ｋが配置され、この切換弁Ｋは、エンジン５が暖機状態にある時連通路２９ｑを遮断して冷却水をエンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２を循環させるとともに、エンジン５が冷機状態にある時連通路２９ｑを連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２９ｑに循環させる。この切換弁Ｋをバイパスしてバイパス通路Ｄが、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に接続されている。
【００２９】
このように、図１及び図２に示す実施の形態では、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂと排気熱交換器２３ｂと冷媒への放熱用熱交換器８の３つの熱交換部を順に連結して閉じた循環路Ｓを形成している。この循環路Ｓに熱交換部の内冷却水ジャケット２８ｂを迂回する連通路２９ｑであるバイパス路を連結し、冷却水ジャケット２８ｂから排気熱交換器２３ｂ、続いて放熱用熱交換器８を経て冷却水ジャケット２８ｂに戻るように冷却水を循環させるか、冷却水ジャケット２８ｂから放熱用熱交換器８、続いて排気熱交換器２３ｂを経て冷却水ジャケット２８ｂに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプ２８ｅを、循環路Ｓの内、バイパス路の両端部となる２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として放熱用熱交換器８及び排気熱交換器２３ｂが配置される側となる放熱側循環半路Ｓ２か、循環路Ｓの内、２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として冷却水ジャケット２８ｂが配置される側となるエンジン側循環半路Ｓ１の内のいずれか一方に配置している。エンジン側循環半路Ｓ１中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、冷却水ポンプ２８ｅを放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合には、両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量を、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくし、冷却水ポンプをエンジン側循環半路Ｓ１に配置する場合には、両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、パイバス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。
【００３０】
このように、単一の冷却水ポンプ２８ｅを用い、かつ切換弁Ｋでの流路切換により、エンジン温度が低いかエンジン５の冷却水ジャケット２８ｂの温度が低い場合には、放熱用熱交換器８を通過してエンジン側循環半路Ｓ１に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂの温度を早く上昇させることができるのでエンジン５の暖機を早めることができ且つ後述するようにエンジン５のシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器２３ｂから放熱用熱交換器８へ、あるいは排気熱交換器２３ｂ及びエンジン側循環半路Ｓ１を経て放熱用熱交換器８へ冷却水は確実に循環するので、エンジン５の暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００３１】
また、冷却水ポンプ２８ｅを放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合おいて、冷却水温度あるいはエンジン温度の内少なくとも一方の温度が所定値以下なる時、冷却水ポンプ２８ｅからの流量を全量あるいはほとんど全てバイパス路へ流し、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにし、少なくとも一方の温度が所定値より大なる時、冷却水ポンプ２８ｅからの流量を全量あるいはほとんど全てエンジン側循環半路Ｓ１へ流し、バイパス路を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにする。これにより、エンジン５の暖機をより早めることができるとともに、排気熱交換器２３ｂから放熱用交換器８へ循環する冷却水の全てあるいはほとんどを流すことになり、エンジン５の暖機運転中においても、より多くの廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００３２】
また、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂと排気熱交換器２３ｂと冷媒への放熱用熱交換器８の３つの熱交換部を順に連結して閉じた循環路Ｓを形成し、この循環路Ｓに熱交換部の内冷却水ジャケット２８ｂを迂回する連通路２９ｑのバイパス路を連結し、冷却水ジャケット２８ｂから放熱用熱交換器８、続いて排気熱交換器２３ｂを経て冷却水ジャケット２８ｂに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプ２８ｅを、循環路Ｓの内、バイパス路の両端部となる２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として放熱用熱交換器８及び排気熱交換器２３ｂが配置される側となる放熱側循環半路Ｓ２か、循環路Ｓの内、２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として冷却水ジャケット２８ｂが配置される側となるエンジン側循環半路Ｓ１の内のいずれか一方に配置し、放熱側循環半路Ｓ２の内排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、冷却水ポンプ２８ｅを放熱側循環半路Ｓ１に配置する場合には、この温度小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくし、冷却水ポンプ２８ｅをエンジン側循環半路Ｓ１に配置する場合には、温度が小なる時、パイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。このように、エンジン負荷が小さくエンジン５の出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジン５の冷却水ジャケット２８ｂヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、エンジン５のシリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができる。また、エンジン廃熱も利用可能とする。
【００３３】
また、冷却水ポンプ２８ｅを放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合おいて、放熱側循環半路Ｓ２の内排気熱交換器下流部の冷却水温度が所定値以下なる時、冷却水ポンプ２８ｅからの流量を全量あるいはほとんど全て連通路２９ｑのバイパス路へ流し、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにし、前記冷却水温度が所定値より大なる時、冷却水ポンプ２８ｅからの流量を全量あるいはほとんど全てエンジン側循環半路Ｓ１へ流し、バイパス路を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにする。
これにより、前記冷却水温度が所定値より高い場合には、より多くエンジン廃熱の利用を可能とするとともに、より確実にエンジン５の冷却性を確保し
、オーバーヒートを防ぐことができる。
一方、前記冷却水温度が所定値より低い場合には、エンジン側へ循環する流量が少なくなるので、冷却水シャケット２８ｂの温度を上昇させることができ、腐食をより起きにくくすることができる。
【００３４】
すなわち、図ｌ及び図２において、冷却水ポンプ２８ｅを循環通路２９ｐ、２９ｅ１上に配置し、冷却水ポンプ２８ｅへの熱負荷を小さくしているが、排気熱交換器２３ｂの下流側且つ連結点Ｐ２上流側の循環通路２９ｅ２上あるいは冷媒への熱放出部となるメインアキュムレータ８内の熱交換部２９ｇの上流側となる循環通路２９ｂ上に、スペース等の都合により配置しても良い。また、図１及び図２において、排気熱交換器２３ｂを連結点Ｐ２上流側且つ冷却水ポンプ２８ｅの下流側に配置しており、切換弁Ｋには切換状態に拘らず、温度の高い冷却水が流入することになり、連結点Ｐ２に切換弁Ｋを配置する場合、サーモスタットとすることが可能となる。すなわち、感温部が循環通路２９ｅ２側の冷却水温度を検知しても、循環通路２９ａ１側の冷却水温度を検知しても、排気熱交換器２３ｂによる吸熱量を検知することができる。なお、排気熱交換器２３ｂを連結点Ｐ１下流側に配置しても良い。この場合には連結点Ｐ１にサーモスタット式の切換弁Ｋを配置することができ、感温部を循環通路２９ａ２側の冷却水温度を検知させるようにすると良い。これにより、エンジン５の昇温状態を簡単に検知できる。なお、さらに、上記の全てにおいて、切換弁Ｋと別に感温センサを冷却水ジャケット２８ｂ下流側の温度か、エンジン５のシリンダの温度を検知させて、この温度に基づき切換弁Ｋを作動させるようにしても良い。
【００３５】
図３はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の全体構成を示す図である。エンジン２０１は、水冷火花点火式のガスエンジンであって、伝動装置２０２を介して冷媒の圧縮機２０８を駆動する。エンジン２０１と圧縮機２０８の間に設けられる伝動装置２０２は、エンジン２０１の出力軸２０３と圧縮機２０８の入力軸２０６のそれぞれに固定されたプーリ２０４，２０７間にベルト２０５を掛け渡すことによって構成されている。エンジン２０１に対して、圧縮機２０８により冷媒を循環させるための冷媒回路２１０と、エンジン２０１の冷却と廃熱の回収を行うための冷却水回路２５０が設けられていて、冷却水回路２５０には、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３と排気管に設けられた排気熱交換器２６２が、冷却水への廃熱供給部として組み込まれている。
【００３６】
冷媒回路２１０は、圧縮機２０８によりフロン等の冷媒を循環させる回路であって、圧縮機２０８とオイルセパレータ２３０が管路２１１により接続され、オイルセパレータ２３０と四方弁２３２が管路２１２により接続され、四方弁２３２と冷媒への放熱用熱交換器である二重管熱交換器２３３が管路２１３により接続され、二重管熱交換器２３３と複数個の室外熱交換器２３４が分岐管路２１４により接続され、室外熱交換器２３４とディストリビュータ２３６が複数の管路２１５により接続され、ディストリビュータ２３６が管路２１６により接続され、複数個の室内熱交換器２４０が、分岐部２１７ａにそれぞれ配置された電子膨張弁２３８を介して、管路２１７により接続され、室内熱交換器２４０と四方弁２３２が管路２１８により集合接続され、四方弁２３２と圧縮機２０８が、アキュムレータ２４５を介して、管路２１９により接続されている。
【００３７】
冷媒回路２１０のアキュムレータ２４５と圧縮機２０８の間の管路２１９には、オイルセパレータ２３０において冷媒から分離されたオイルを圧縮機２０８に戻すために、オイルセパレータ２３０から延びるオイル戻し通路２３１が途中の毛細管２７０を介して接続されている。管路２１４と管路２１５の間に配置された室外熱交換器２３４には、この室外熱交換器２３４に対して空気を吹き付けるためのファン３２５が設けられており、管路２１７と管路２１８と間に並列に配置された複数個の電子膨張弁２３８及び室内熱交換器２４０に対しては、ドライヤー２４１、ストレーナ２４２，２４４がそれぞれ配備されている。
【００３８】
管路２１１の途中には可撓管３００が配置され、また管路２１１を通過する冷媒温度を検知する高圧側温度センサ３０３と、圧縮機２０８から電子膨張弁２３８の間の高圧側冷媒回路の冷媒圧力を検知する高圧側圧力センサ３０１が配置される。高圧側冷媒回路は、冷房時には管路２１１、オイルセパレータ２３０、管路２１２、四方弁２３２、管路２１３、二重管熱交換器２３３、管路２１４、室外熱交換器２３４、管路２１５及び管路２１６で構成され、暖房時には管路２１１、オイルセパレータ２３０、管路２１２、四方弁２３２及び管路２１８で構成される。そして、圧縮機２０８には圧縮機温度センサ３０６が、管路２１９の途中には可撓管３００がそれぞれ配置される。また、電子膨張弁２３８から圧縮機２０８までの間の低圧側冷媒回路の冷媒圧力を検知する低圧側圧力センサ３０２が管路２１９に配置される。低圧側冷媒回路は、冷房時には管路２１８、四方弁２３２及び、途中にアキュムレータ２４５が配置された管路２１９で構成され、暖房時には液ガス熱交換器２３３、管路２１６、管路２１５、室外熱交換器２３４、管路２１４、二重管熱交換器２３３、管路２１３、四方弁２３２及び管路２１９で構成される。
【００３９】
冷媒回路２１０には、オイルセパレータ２３０と四方弁２３２とを接続する管路２１２の途中と、四方弁２３２と圧縮機２０８を接続する管路２１９のアキュムレータ２４５より手前の部分との間に、冷媒パイパス路２２０が設けられており、冷媒パイパス路２２０の途中には、迂回する冷媒の流量を調節するための流量制御弁兼開閉弁となる開閉制御弁２２１が設置されている。
【００４０】
一方、冷却水回路２５０は、冷却水ポンプ２６１に排気熱交換器２６２が管路２５１により接続され、エンジン２０１の排気管に設けられた排気熱交換器２６２と冷却水ジャケット２６３が管路２５２により接続され、冷却水ジャケット２６３と切換弁２６４が管路２５３により接続され、切換弁２６４と室外ラジエータ２６５が管路２５４により接続され、室外ラジエータ２６５と水タンク２６７が管路２５５により接続され、管路２５５の途中と冷却水ポンプ２６１が管路２５７により接続され、管路２５７と切換弁２６４が、二重管熱交換器２３３を介して管路２５６により接続され、排気熱交換器２６２と管路２５４が管路２５８により接続され、管路２５８と水タンク２６７が管路２５９により接続されている。管路２５８には絞り弁２６８が設けられており、管路２５８，２５９は空気抜き用の通路として使用され、管路２５５は、冷却水の補給用の通路として使用されるとともに、室外ラジエータ２６５から水ポンプに向けて冷却水を循環させる通路として使用される。室外ラジエータ２６５には、この室外ラジエータ２６５に対して空気を吹き付けるためのファン２６６が設けられている。
【００４１】
冷媒回路２１０と冷却水回路２５０に渡って設けられている二重管熱交換器２３３は、両回路を流れる冷媒と冷却水の間で熱交換を行う。また、エンジン２０１には吸気管３１７が接続され、吸気管３１７の上流部にはエアクリーナ３１８が配置され、吸気管３１７の下流部にはガス燃料を混合する混合器３１９とその下流のスロットル弁３２０とが配置されている。スロットル弁３２０はステップモータから構成されるスロットル弁開度制御アクチュエータ３１１により開閉制御される。混合器３１９のベンチュリ部にはガス吐出口が設けられ、この吐出口には、途中に燃料ガス流量制御弁３１２、減圧調整弁３１３、２つの開閉弁３１４を有して燃料ガス供給源３１５と連結されたガス供給管路３１６が接続されている。さらに、エンジン２０１には排気管３２３が接続され、その途中に設けられた排気熱交換器２６２を介して大気に排気ガスを排出可能としている。エンジン２０１にはエンジン回転数を検知するエンジン回転数センサ３１０が配置されている。
【００４２】
この実施の形態では、冷却水循環システムの循環路Ｓは、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３、切換弁Ｋ、これらを連通する循環通路２５２ａ，２５２ｂからなるエンジン側循環半路Ｓ１と、排気熱交換器２６２、切換弁２６４、一方は室外ラジエータ２６５、他方は二重管熱交換器２３３、冷却水ポンプ２６１、これらを連通する管路２５２，２５３，２５４，２５５，２５６，２５７からなる放熱側循環半路Ｓ２を有している。エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２で、冷却水温度が所定値を越えた場合のエンジン暖機時の循環路を形成している。連通路２７０はバイパス路を構成する。
【００４３】
冷却水ジャケット２７０の下流側連結点Ｐ１と上流側連結点Ｐ２とで循環路Ｓを、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とに区分して考えることができ、この実施の形態では、両連結点Ｐ１とＰ２を結ぶ連通路２７０を配置し、下流側連結点Ｐ１に切換弁Ｋが配置されている。この切換弁Ｋは、エンジン２０１が暖機状態にある時連通路２７０を遮断して冷却水をエンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とを循環させるとともに、エンジン２０１が冷機状態にある時連通路２７０を連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２７０に循環させるように切り替える。
【００４４】
また、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２には、切換弁Ｋをバイパスしてバイパス通路Ｄが接続され、このバイパス通路Ｄには絞りｄ１が形成されている。エンジン２０１が冷機状態にある時連通路２７０を連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２７０に循環させるとき、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２とをバイパス通路Ｄにより連通して少量の冷却水を流すことができる。
【００４５】
また、冷却水ポンプ２６１を電動ポンプとし、冷却水温度を検知する水温検知センサＴ１をエンジン側循環半路Ｓ１に備え、この検出した冷却水温度に基づき冷却水ポンプ２８ｅを制御し冷却水の流量を制御し、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水の循環流量を少なくして冷却水温度が確保できる。この冷却水ポンプ２６１は、放熱側循環半路Ｓ２に配置しているが、エンジン側循環半路Ｓ１に配置しても良く、また水温検知センサＴ１は、エンジン側循環半路Ｓ１に配置しているが、放熱側循環半路Ｓ２に配置してもよい。
【００４６】
図４はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、図３の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。この実施の形態では、上流側連結点Ｐ２に切換弁Ｋが配置され、この切換弁Ｋは、エンジン２０１が暖機状態にある時連通路２７０を遮断して冷却水をエンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２を循環させるとともに、エンジン２０１が冷機状態にある時連通路２７０を連通して冷却水を放熱側循環半路Ｓ２と連通路２７０に循環させる。この切換弁Ｋをバイパスしてバイパス通路Ｄが、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に接続されている。
【００４７】
このように、図３及び図４に示す実施の形態では、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３と排気熱交換器２６２と冷媒への放熱用熱交換器である二重管熱交換器２３３の３つの熱交換部を順に連結して閉じた循環路Ｓを形成している。この循環路Ｓに熱交換部の内冷却水ジャケット２６３を迂回する連通路２７０であるバイパス路を連結し、冷却水ジャケット２６３から排気熱交換器２６２、続いて二重管熱交換器２３３を経て冷却水ジャケット２６３に戻るように冷却水を循環させるか、冷却水ジャケット２６３から二重管熱交換器２３３、続いて排気熱交換器２６２を経て冷却水ジャケット２６３に戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプ２６１を、循環路Ｓの内、バイパス路の両端部となる２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として二重管熱交換器２３３及び排気熱交換器２３ｂが配置される側となる放熱側循環半路Ｓ２か、循環路Ｓの内、２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として冷却水ジャケット２６３が配置される側となるエンジン側循環半路Ｓ１の内のいずれか一方に配置している。エンジン側循環半路Ｓ１中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、冷却水ポンプ２６１を放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合には、両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量を、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくし、冷却水ポンプをエンジン側循環半路Ｓ１に配置する場合には、両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、パイバス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。
【００４８】
この実施の形態の場合も、単一の冷却水ポンプ２６１を用い、かつ切換弁Ｋでの流路切換により、エンジン温度が低いかエンジン２０１の冷却水ジャケット２６３の温度が低い場合には、二重管熱交換器２３３を通過してエンジン側循環半路Ｓ１に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３の温度を早く上昇させることができるのでエンジン２０１の暖機を早めることができ且つエンジン２０１のシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器２６２から二重管熱交換器２３３へ、あるいは排気熱交換器２６２及びエンジン側循環半路Ｓ１を経て二重管熱交換器２３３へ冷却水は確実に循環するので、エンジン２０１の暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００４９】
また、冷却水ポンプ２６１を放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合おいて、冷却水温度あるいはエンジン温度の内少なくとも一方の温度が所定値以下なる時、冷却水ポンプ２６１からの流量を全量あるいはほとんど全てバイパス路へ流し、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにし、少なくとも一方の温度が所定値より大なる時、冷却水ポンプ２６１からの流量を全量あるいはほとんど全てエンジン側循環半路Ｓ１へ流し、バイパス路を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにする。これにより、エンジン２０１の暖機をより早めることができるとともに、排気熱交換器２６２から二重管熱交換器２３３へ循環する冷却水の全てあるいはほとんどを流すことになり、エンジン２０１の暖機運転中においても、より多くの廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００５０】
また、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３と排気熱交換器２６２と冷媒への二重管熱交換器２３３の３つの熱交換部を順に連結して閉じた循環路Ｓを形成し、この循環路Ｓに熱交換部の内冷却水ジャケット２６３を迂回する連通路２７０のバイパス路を連結し、冷却水ジャケット２６３から二重管熱交換器２３３、続いて排気熱交換器２６２を経て冷却水ジャケット２６３に戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプ２６１を、循環路Ｓの内、バイパス路の両端部となる２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として二重管熱交換器２３３及び排気熱交換器２６２が配置される側となる放熱側循環半路Ｓ２か、循環路Ｓの内、２つの連結点Ｐ１，Ｐ２を境として冷却水ジャケット２６３が配置される側となるエンジン側循環半路Ｓ１の内のいずれか一方に配置し、放熱側循環半路Ｓ２の内排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、冷却水ポンプ２６１を放熱側循環半路Ｓ１に配置する場合には、この温度小なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量をエンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量より少なくし、冷却水ポンプ２６１をエンジン側循環半路Ｓ１に配置する場合には、温度が小なる時、パイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。このように、エンジン負荷が小さくエンジン２０１の出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジン２０１の冷却水ジャケット２６３ヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、エンジン２０１のシリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となるが、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３の温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができ、またエンジン廃熱も利用可能とする。
【００５１】
また、冷却水ポンプ２６１を放熱側循環半路Ｓ２に配置する場合おいて、放熱側循環半路Ｓ２の内排気熱交換器下流部の冷却水温度が所定値以下なる時、冷却水ポンプ２６１からの流量を全量あるいはほとんど全て連通路２７０のバイパス路へ流し、エンジン側循環半路Ｓ１を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにし、少なくとも一方の温度が所定値より大なる時、冷却水ポンプ２６１からの流量を全量あるいはほとんど全てエンジン側循環半路Ｓ１へ流し、バイパス路を流れる冷却水流量を零あるいは極くわずかとするようにする。これにより、より多くエンジン廃熱の利用を可能とするとともに、より確実にエンジン２０１の冷却水シャケット２６３の温度を上昇させることができ、腐食をより起きにくくすることができる。
【００５２】
図５はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、図３の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。この実施の形態では、管路２１６に接続した分岐管路２１６ａと、管路２１８の分岐管路２１８ａと間に、並列に室内熱交換器２４０が配置され、分岐管路２１６ａに電子膨張弁２３８、ストレーナ２９１が配置されている。管路２１６にはドライヤー２４１、バルブ２９０が配置され、管路２１８にはバルブ２９２及びストレーナ２９３がそれぞれ配置されている。さらに、管路２１６には管路２９４が接続され、この管路２９４及び管路２１８には前記と同様にそれぞれ分岐管路を介して複数個の室内熱交換器が接続される。
【００５３】
管路２５３には、図３の切換弁２６４に変えて制御弁２８０を配置し、制御弁２８０により管路２５６と管路２５４との切換を行うと共に冷却水の流量制御を行う。下流側連結点Ｐ１に切換弁Ｋが配置され、この切換弁Ｋに水タンク２６７が管路２５９により接続されている。管路２５９は空気抜き用の通路として使用される。
【００５４】
図６はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、上流側連結点Ｐ２に切換弁Ｋが配置され、図４及び図５の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。
【００５５】
図７はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、下流側連結点Ｐ１に切換弁Ｋが配置され、図３の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。この実施の形態では、ディストリビュータ２３６と受液器６１０が管路２１６を介して接続され、この管路２１６にはストレーナ２８１及び膨脹弁２８２が配置され、膨脹弁２８２には逆止弁２８３を備えるバイパス管路２８４が接続されている。受液器６１０には、管路２１８に接続された液ガス熱交換器２３７が管路２８５を介して接続され、管路２８５にはドライヤ２８６が配置されている。液ガス熱交換器２３７には、複数個の室内熱交換器２４０が、分岐部２１７ａにそれぞれ配置された電子膨張弁２３８、ストレーナ２３９を介して、管路２１７により接続されている。管路２１２とディストリビュータ２３６は、管路２８７を介して接続され、管路２８７には開閉弁２８８及び逆止弁２８９が配置されている。
【００５６】
エンジン２０１の排気管に設けられた排気熱交換器２６２には、管路４００及び管路４０１を介して水タンク２６７が接続されている。管路２５３と管路４００には管路４０２が接続され、この管路４０２は配管４０３を介して排気熱交換器２６２に接続されている。管路４０２には一対の逆止弁４０４，４０５が接続され、この逆止弁４０４，４０５の間に管路２５９及び管路２５８が接続されている。
【００５７】
図８はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。この実施の形態では、上流側連結点Ｐ２に切換弁Ｋが配置され、図４及び図７の実施の形態と同じ符号を付して部材は、同様な構成、作用を有するので説明を省略する。
【００５８】
図９はエンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、図３の実施の形態と同様に構成されるが、図９（ａ）の実施の形態では、冷却水ポンプ２６１をエンジン側循環半路Ｓ１の冷却水ジャケット２６３の上流側に配置し、図９（ｂ）の実施の形態では、冷却水ジャケット２６３の下流側に配置している。
【００５９】
この実施の形態では、冷却水温度あるいはエンジン温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、連通路２７０のバイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、少なくとも一方の温度が大なる時、連通路２７０のパイバス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置しており、この実施の形態も単一の冷却水ポンプ２６１を用い、かつ流路切換により同様な作用、効果を有する。
【００６０】
また、前記温度が小なる時、パイパス路を流れる冷却水流量を放熱側循環半路Ｓ２を流れる冷却水流量より多くし、温度が大なる時、バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、連結点Ｐ１，Ｐ２の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる切換弁Ｋを配置する。これにより、エンジン負荷が小さくエンジン２０１の出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジン２０１の冷却水ジャケット２６３ヘの廃熱量が少ないためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる等、図３の実施の形態と同様な作用、効果を有する。
【００６１】
また、この実施の形態では、冷却水ポンプ２６１を電動ポンプとし、水温検知センサＴ１から検出した冷却水温度に基づき、制御手段Ｆは、電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御している。冷却水ポンプ２６１を電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度を確保することができる。
【００６２】
図１０は切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。この実施の形態は、切換弁Ｋをサーモスタットとし、図１０（ａ）サーモスタットＫ１０の配置位置を示し、下流側連結点Ｐ１に配置した切換弁Ｋに適用される。サーモスタットＫ１０は、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように弁体５００とエンジン循環路中に露出させた感温部５０１を有し、弁体５００にはバイパス通路５００ａが形成されている。冷却水温度により感温部５０１が変化し、ポートｋ１を閉じ、ポートｋ２，ｋ３を連通すると、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、ポートｋ２を閉じ、ポートｋ１，ｋ３を連通すると、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。このサーモスタットＫ１０は、図１、図３、図５、図７及び図９に示す実施の形態の下流側連結点Ｐ１に配置した切換弁Ｋに適用され、この場合サーモスタットＫ１０がバイパス通路５００ａを有するから切換弁Ｋをバイパスするバイパス通路Ｄは不要である。なお、電動ポンプの替わりに不図示のクランク軸に設けたプーリーによりベルト駆動される機械式の遠心ポンプでも良い。これにより、エンジンが運転中常時冷却水を循環させることができる。
【００６３】
図１１は切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。この実施の形態は、切換弁ＫをサーモスタットＫ１０とし、図１１（ａ）サーモスタットＫ１０の配置位置を示し、上流側連結点Ｐ２に配置した切換弁Ｋに適用される。サーモスタットＫ１０は、図１１（ｂ）に示すように一対の弁体５１０，５１１と感温部５１２を有し、弁体５１０，５１１にはバイパス通路５１０ａ，５１１ａが形成されている。冷却水温度により感温部５１２が変化し、ポートｋ５を閉じ、ポートｋ４，ｋ６を連通すると、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、ポートｋ６を閉じ、ポートｋ４，ｋ５を連通すると、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。このサーモスタットＫ１０は、図２、図４、図６及び図８に示す実施の形態の上流側連結点Ｐ２に配置した切換弁Ｋに適用され、この場合サーモスタットＫ１０がバイパス通路５１０ａ，５１１ａを有するから切換弁Ｋをバイパスするバイパス通路Ｄは不要である。このように、切換弁ＫをサーモスタットＫ１０とすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。
【００６４】
図１２は切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。この実施の形態は、切換弁Ｋを電磁弁Ｋ２０とし、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、電磁弁Ｋ２０が三方弁で構成され、図１２（ａ）は上流側連結点Ｐ２に配置し、図１２（ｂ）は下流側連結点Ｐ１に配置される。
【００６５】
冷却水温度を検出する水温検知センサＴ１と、この検出した冷却水温度に基づき電磁弁Ｋ２０を制御し、図１２（ａ）ではポートｋ５を閉じ、ポートｋ４，ｋ６を連通すると、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、ポートｋ６を閉じ、ポートｋ４，ｋ５を連通すると、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。図１２（ｂ）ではポートｋ１を閉じ、ポートｋ２，ｋ３を連通すると、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、ポートｋ２を閉じ、ポートｋ１，ｋ３を連通すると、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。
【００６６】
図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）は、電磁弁Ｋ３０が開閉弁で構成される。図１２（ｃ）は１個の電磁弁Ｋ３０ａを上流側連結点Ｐ２の下流側に配置し、他の１個の電磁弁Ｋ３０ｂを上流側連結点Ｐ２と下流側連結点Ｐ１の間に配置している。冷却水温度を検出する水温検知センサＴ１と、この検出した冷却水温度に基づき電磁弁Ｋ３０ａ，電磁弁Ｋ３０ｂを制御し、図１２（ｃ）では電磁弁Ｋ３０ａを閉じ、電磁弁Ｋ３０ｂを開くことで、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、電磁弁Ｋ３０ｂを閉じ、電磁弁Ｋ３０ａを開くことで、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２路に冷却水を循環させることができる。
【００６７】
図１２（ｄ）は１個の電磁弁Ｋ３０ｃを下流側連結点Ｐ１の下流側に配置し、他の１個の電磁弁Ｋ３０ｄを下流側連結点Ｐ１と上流側連結点Ｐ２との間に配置している。冷却水温度を検出する水温検知センサＴ１と、この検出した冷却水温度に基づき電磁弁Ｋ３０ｃ，電磁弁Ｋ３０ｄを制御し、図１２（ｄ）では電磁弁Ｋ３０ｃを閉じ、電磁弁Ｋ３０ｄを開くことで、放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができ、電磁弁Ｋ３０ｄを閉じ、電磁弁Ｋ３０ｃを開くことで、エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２に冷却水を循環させることができる。また、エンジン温度検知センサＴ２を配置し、少なくとも一方の検知センサの信号により図１２（ａ），（ｂ）の電磁弁Ｋ２０あるいは図１２（ｃ），（ｄ）の電磁弁Ｋ３０ａ，Ｋ３０ｂ，Ｋ３０ｃ，Ｋ３０ｄを制御するようにしてもよい。このように、切換弁を電磁弁とすることで、低コストで、検出した冷却水温度に基づき確実に電磁弁を制御することができる。
【００６８】
【発明の効果】
前記したように、請求項１記載の発明では、請求項１記載の発明では、単一の冷却水ポンプを用い、かつ、三方弁を検出した冷却水温度に基づき確実に制御することができるので、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。
【００６９】
請求項２に記載の発明では、エンジン負荷が小さくエンジンの出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジンの冷却水ジャケットヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、シリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジンの冷却水ジャケットの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができ、またエンジン廃熱も利用可能とすることができる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【００７０】
請求項３に記載の発明では、単一の冷却水ポンプを用い、かつ流路切換により、エンジン温度が低いかエンジンの冷却水ジャケットの温度が低い場合には、放熱用熱交換器を通過してエンジン側循環半路に入ってくる冷却水量が減ることとなり、エンジンの冷却水ジャケットの温度を早く上昇させることができるのでエンジンの暖機を早めることができ且つ後述するようにシリンダの腐食を防止できるとともに、排気熱交換器から放熱用熱交換器へ、あるいは排気熱交換器及びエンジン側循環半路を経て放熱用熱交換器へ冷却水は確実に循環するので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、三方弁をサーモスタットとすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【００７１】
請求項４に記載の発明では、エンジン負荷が小さくエンジンの出力が小さい時には、排気ガスヘの廃熱量やエンジンの冷却水ジャケットヘの廃熱量が少ない。このためエンジン暖機が終了していても、エンジン温度は下がり気味となる。この場合燃料ガス中にガス洩れ喚起用に混合される硫黄を成分に含む臭気成分が燃焼してガス状の二酸化硫黄が、シリンダ内で凝縮しシリンダの腐食の原因となってしまう。しかし、本構成によれば、エンジンの冷却水ジャケットの温度を上昇させることができ、腐食を起きにくくすることができ、またエンジン廃熱も利用可能とすることができる。また、三方弁をサーモスタットとすることで、冷却水温度に基づき自動的に作動し、回路構成が簡単で、かつ部品点数が削減できる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【００７２】
請求項５に記載の発明では、単一の冷却水ポンプを用い、かつ、三方弁を検出した冷却水温度に基づき確実に制御することができるので、エンジンの暖機運転中においても、廃熱の冷媒への回収が可能となる。また、冷却水ポンプを電動ポンプとすることで、水ポンプ流量制御により、低負荷変動時でも冷却水温度が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン駆動式空気調和装置の全体構成を示す図である。
【図２】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図３】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の全体構成を示す図である。
【図４】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図５】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図６】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図７】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図８】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図９】エンジン駆動式空気調和装置の他の実施の形態の冷却水循環システムの構成を示す図である。
【図１０】切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。
【図１１】切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。
【図１２】切換弁の他の実施の形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
５ エンジン
２８ｂ 冷却水ジャケット
２８ｅ 冷却水ポンプ
２９ｑ 連通路
Ｓ１ エンジン側循環半路
Ｓ２ 放熱側循環半路
Ｓ 冷却水循環システム
Ｐ１ 下流側連結点
Ｐ２ 上流側連結点
Ｋ 切換弁
Claims (5)
- エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記排気熱交換器、続いて前記放熱用熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させるか、前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記エンジン側循環半路中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記パイバス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記エンジン側循環半路の冷却水温度を検知する水温検知センサかエンジン温度検知センサの一方あるいは両方を配置し、少なくとも一方の検知センサの信号により前記三方弁を制御して冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させるようにしたことを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ装置。 - エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記放熱側循環半路の内前記排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記温度小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記温度が小なる時、前記パイパス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ装置。 - エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記排気熱交換器、続いて前記放熱用熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させるか、前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記エンジン側循環半路中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記パイバス路を流れる冷却水流量を、前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記三方弁をサーモスタットとし、感温部を前記エンジン側循環半路中に露出させるようにし、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ装置。 - エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、
前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記放熱側循環半路の内前記排気熱交換器下流部の冷却水温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記温度小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記温度が小なる時、前記パイパス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記三方弁をサーモスタットとし、感温部を前記エンジン側循環半路中に露出させるようにし、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ装置。 - エンジンの冷却水ジャケットと排気熱交換器と冷媒への放熱用熱交換器の３つの熱交換部を連結して閉じた循環路を形成し、
前記循環路に前記熱交換部の内前記冷却水ジャケットを迂回するバイパス路を連結し、前記冷却水ジャケットから前記排気熱交換器、続いて前記放熱用熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させるか、前記冷却水ジャケットから前記放熱用熱交換器、続いて前記排気熱交換器を経て前記冷却水ジャケットに戻るように冷却水を循環させる冷却水ポンプを、前記循環路の内、前記バイパス路の両端部となる２つの連結点を境として前記放熱用熱交換器及び前記排気熱交換器が配置される側となる放熱側循環半路か、前記循環路の内、前記２つの連結点を境として前記冷却水ジャケットが配置される側となるエンジン側循環半路の内のいずれか一方に配置し、
前記エンジン側循環半路中の冷却水温度あるいはエンジン温度に基づき、前記冷却水ポンプを前記放熱側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を、前記エンジン側循環半路を流れる冷却水流量より少なくし、前記冷却水ポンプを前記エンジン側循環半路に配置する場合には、前記両温度の内少なくとも一方の温度が小なる時、前記バイパス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より多くし、前記少なくとも一方の温度が大なる時、前記パイバス路を流れる冷却水流量を前記放熱側循環半路を流れる冷却水流量より少なくするように、前記連結点の一方あるいは両方に冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させる三方弁を配置し、
前記エンジン側循環半路の冷却水温度を検知する水温検知センサかエンジン温度検知センサの一方あるいは両方を配置し、少なくとも一方の検知センサの信号により前記三方弁を制御して冷却水の分流あるいは合流の割合を変化させるとともに、
前記冷却水ポンプを電動ポンプとし、前記冷却水温度を検知する水温検知センサと、この検知した冷却水温度に基づき前記電動ポンプを制御し冷却水の流量を制御する制御手段を備えることを特徴とするエンジン駆動式ヒートポンプ装置。
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| JP04652297A JP3809625B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | エンジン駆動式ヒートポンプ装置 |
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