JP4073165B2 - エンジン冷却装置及び冷凍装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを冷却すると共に、そのエンジン排熱を利用するエンジン冷却装置と、圧縮機がエンジンにより駆動されると共に、上記エンジン冷却装置を備えた冷凍装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍装置としての空気調和装置１００には、図２に示すように、圧縮機１０１がガスエンジン１０２により駆動されるガスヒートポンプ式空気調和装置が知られている。このような空気調和装置１００では、室外機１０３が、上記圧縮機１０１、四方弁１０５、室外熱交換器１０６及び室外膨張弁１０７を備え、室内機１０４が室内熱交換器１０８及び室内膨張弁１０９を備えて構成される。
【０００３】
四方弁１０５の切り換えにより、冷房運転時に室外熱交換器１０６が凝縮器となり、室内熱交換器１０８が蒸発器となって、冷媒の蒸発熱により室内熱交換器１０８が室内を冷房する。また、四方弁１０５の切り換えによる暖房運転時には、室外熱交換器１０６が蒸発器となり、室内熱交換器１０８が凝縮器となって、冷媒の凝縮熱により室内熱交換器１０８が室内を暖房する。
【０００４】
冷媒を圧縮する圧縮機１０１を駆動するガスエンジン１０２は、エンジン冷却装置１１０によって冷却される。このエンジン冷却装置１１０は、一端がガスエンジン１０２に付設された排ガス熱交換器（不図示）にガスエンジン１０２を介して接続されるとともに、他端がその排ガス熱交換器に直接接続された略閉ループ状の冷却水配管１１１にワックス三方弁１１２、温水三方弁１１３、温水熱交換器１１４、ラジエータ１１５及び循環ポンプ１１６が順次配設されて構成される。
【０００５】
ガスエンジン１０２の排熱（排気ガスの熱）を回収したエンジン冷却水は、循環ポンプ１１６の稼働により冷却水配管１１１内を循環する間に、温水熱交換器１１４、ラジエータ１１５にて冷却（放熱）され、これによりガスエンジン１０２を冷却する。
【０００６】
空気調和装置１００の暖房運転時には、温水三方弁１１３が、ワックス三方弁１１２からのエンジン冷却水をラジエータ１１５へ直接導き、このラジエータ１１５から放熱された熱（ガスエンジン１０２の排熱）は、蒸発器として機能する室外熱交換器１０６に取り込まれ、蒸発器の熱源として利用される。
【０００７】
また、空気調和装置１００の冷房運転時には、温水三方弁１１３が、ワックス三方弁１１２からのエンジン冷却水を温水熱交換器１１４へ導き、この温水熱交換器１１４が、温水供給系１１７を流れる温水とエンジン冷却水とを熱交換し、エンジン冷却水の熱（ガスエンジン１０２の排熱）により温水供給系１１７の温水を加熱する。この加熱された温水の熱は、給湯用や、デシカント空気調和装置の除湿剤の乾燥用に利用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のエンジン冷却装置１１０では、温水三方弁１１３は温水熱交換器１１４の上流側に設置されている。従って、この温水三方弁１１３が、ワックス三方弁１１２からのエンジン冷却水を温水熱交換器１１４へ導いたとき、この温水熱交換器１１４にて熱交換されたエンジン冷却水は、更にラジエータ１１５へも導かれて放熱される。このため、ガスエンジン１０２へ戻るエンジン冷却水が過剰に冷却されることになって、ガスエンジン１０２の冷却に対しては支障がないものの、温水熱交換器１１４の熱交換効率が低下し、温水供給系１１７の温水を十分に加熱することができない恐れがある。
【０００９】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができるエンジン冷却装置及び冷凍装置を提供することにある。
【００１０】
【発明を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたエンジン冷却装置において、上記熱交換器の下流側に、この熱交換器から流出した上記第１媒体を上記ラジエータ、上記エンジンへ導く三方弁が配置され、上記三方弁が、熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導く切替式三方弁であり、上記熱交換器と上記ラジエータとを連結して上記三方弁をバイパスするバイパス管が設けられ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部が上記バイパス管を経て上記ラジエータへ導かれ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の残りが上記三方弁を経て上記エンジンへ導かれるよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記第１媒体がエンジン冷却水であり、上記第２媒体が温水であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、順次接続された圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を冷媒が循環し、上記圧縮機がエンジンにより駆動されるとともにエンジン冷却装置を有し、このエンジン冷却装置は、上記エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたものである冷凍装置において、上記エンジン冷却装置における上記熱交換器の下流側に、この熱交換器から流出した上記第１媒体を上記ラジエータ、上記エンジンへ導く三方弁が配置され、上記エンジン冷却装置における三方弁が、熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導く切替式三方弁であり、上記熱交換器と上記ラジエータとを連結して上記三方弁をバイパスするバイパス管が設けられ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部が上記バイパス管を経て上記ラジエータへ導かれ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の残りが上記三方弁を経て上記エンジンへ導かれるよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記エンジン冷却装置における第１媒体がエンジン冷却水であり、第２媒体が温水であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１から４に記載の発明には、次の作用がある。
【００１９】
熱交換器の下流側に、この熱交換器から流出した第１媒体をラジエータ、エンジンへ導く三方弁が配置されたことから、上記熱交換器にて熱交換されて冷却された第１媒体を、ラジエータで必要以上に冷却することを防止できる。この結果、エンジンの冷却に支障がない範囲で第１媒体を高温に維持できるので、熱交換器の熱交換効率を向上させることができ、高温の第２媒体を取り出すことができる。
【００２０】
また、請求項１から４に記載の発明には、次の作用がある。
【００２１】
熱交換器から流出した第１媒体の一部が、切替式の三方弁をバイパスするバイパス管を経てラジエータへ導かれ、上記熱交換器から流出した第１媒体の残りが、上記三方弁を経てエンジンへ導かれるよう構成されたことから、熱交換器による熱交換だけでは冷却が不充分な第１媒体の熱量をラジエータにて放熱できる。この結果、第１媒体の温度上昇を抑制できるので、この第１媒体によりエンジンを好適に冷却できるとともに、第１媒体の温度を適温に維持するために三方弁を頻繁に切替制御する必要がないので、この三方弁の制御を安定化できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る冷凍装置の一実施の形態が適用された空気調和装置の冷媒回路を示す回路図である。
【００２６】
この図１に示すように、冷凍装置としてのヒートポンプ式空気調和装置１０は、室外機１１、複数台（例えば２台）の室内機１２Ａ、１２Ｂ及び制御装置１３を有してなり、室外機１１の室外冷媒配管１４と室内機１２Ａ、１２Ｂの各室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂとが連結されている。
【００２７】
室外機１１は室外に設置され、室外冷媒配管１４には圧縮機１６が配設されるとともに、この圧縮機１６の吸込側にアキュムレータ１７が、吐出側に四方弁１８がそれぞれ配設され、この四方弁１８側に室外熱交換器１９、室外膨張弁２４、ドライコア２５が順次配設されて構成される。室外熱交換器１９には、この室外熱交換器１９へ向かって送風する室外ファン２０が隣接して配置されている。また、圧縮機１６は、フレキシブルカップリング２７等を介してガスエンジン３０に連結され、このガスエンジン３０により駆動される。更に、室外膨張弁２４をバイパスして冷媒系バイパス管２６が配設されている。
【００２８】
一方、室内機１２Ａ、１２Ｂはそれぞれ室内に設置され、それぞれ、室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂに室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが配設されるとともに、室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂのそれぞれにおいて室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂの近傍に室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂが配設されて構成される。上記室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂには、これらの室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂへ送風する室内ファン２３Ａ、２３Ｂが隣接して配置されている。
【００２９】
尚、図１中の符号２８はストレーナを示す。また、符号２９は、圧縮機１６の吐出側の冷媒圧力を圧縮機１６の吸込側へ逃す安全弁である。
【００３０】
また、上記制御装置１３は、室外機１１及び室内機１２Ａ、１２Ｂの運転を制御し、具体的には、室外機１１におけるガスエンジン３０（即ち圧縮機１６）、四方弁１８、室外ファン２０及び室外膨張弁２４、並びに室内機１２Ａ、１２Ｂにおける室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂ、及び室内ファン２３Ａ、２３Ｂをそれぞれ制御する。更に、制御装置１３は、後述するエンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７、温水三方弁４５及び外部ポンプ５０等を制御する。
【００３１】
制御装置１３により四方弁１８が切り替えられることにより、ヒートポンプ式空気調和装置１０が冷房運転又は暖房運転に設定される。つまり、制御装置１３が四方弁１８を冷房側に切り換えたときには、冷媒が実線矢印の如く流れ、室外熱交換器１９が凝縮器に、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが蒸発器になって冷房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を冷房する。また、制御装置１３が四方弁１８を暖房側に切り換えたときには、冷媒が破線矢印の如く流れ、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが凝縮器に、室外熱交換器１９が蒸発器になって暖房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を暖房する。
【００３２】
また、制御装置１３は、冷房運転時には、室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。暖房運転時には、制御装置１３は、室外膨張弁２４及び室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。
【００３３】
一方、圧縮機１６を駆動するガスエンジン３０の燃焼室（不図示）には、エンジン燃料供給装置３１から混合気が供給される。このエンジン燃料供給装置３１は、燃料供給配管３２に、２個の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６が順次配設され、この燃料供給配管３２のアクチュエータ３６側端部がガスエンジン３０の上記燃焼室に接続されて構成される。
【００３４】
燃料遮断弁３３は、直列に２個配設されて２閉鎖型の燃料遮断弁機構を構成し、２個の燃料遮断弁３３が連動して全閉または全開し、燃料ガスの漏れのない遮断と連通とを択一に実施する。
【００３５】
ゼロガバナ３４は、燃料供給配管３２内における当該ゼロガバナ３４の前後の１次側燃料ガス圧力（一次圧ａ）と２次側燃料ガス圧力（二次圧ｂ）とのうち、一次圧ａの変動によっても二次圧ｂを一定の所定圧に調整して、ガスエンジン３０の運転を安定化させる。
【００３６】
燃料調整弁３５は、アクチュエータ３６の上流側から空気が導入されることで生成される混合気の空燃比を最適に調整するものである。また、アクチュエータ３６は、ガスエンジン３０の燃焼室へ供給される混合気の供給量を調整して、ガスエンジン３０の回転数を制御する。
【００３７】
ガスエンジン３０には、エンジンオイル供給装置３７が接続されている。このエンジンオイル供給装置３７は、オイル供給配管３８にオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０等が配設されたものであり、ガスエンジン３０へエンジンオイルを適宜供給する。
【００３８】
前記制御装置１３によるガスエンジン３０の制御は、具体的には、エンジン燃料供給装置３１の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６、並びにエンジンオイル供給装置３７のオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０を制御装置１３が制御することによってなされる。
【００３９】
さて、上記ガスエンジン３０は、エンジン冷却装置４１内を循環する第１媒体としてのエンジン冷却水により冷却される。このエンジン冷却装置４１は、一端がガスエンジン３０に付設された図示しない排ガス熱交換器にガスエンジン３０を介して接続されると共に、他端がその排ガス熱交換器に直接接続された略閉ループ形状の冷却水配管４２にワックス三方弁４３、熱交換器としての温水熱交換器４４、温水三方弁４５、ラジエータ４６及び循環ポンプ４７が順次配設され、冷却系バイパス管４８及び温水供給系４９を有して構成される。
【００４０】
上記循環ポンプ４７は、稼働時にエンジン冷却水を昇圧して、このエンジン冷却水を冷却水配管４２内で循環させる。
【００４１】
上記ワックス三方弁４３は、ガスエンジン３０を速やかに暖機させるためのものである。このワックス三方弁４３は、入口４３Ａが、冷却水配管４２におけるガスエンジン３０に付設の排ガス熱交換器側に、低温側出口４３Ｂが冷却水配管４２における循環ポンプ４７の吸込側に、高温側出口４３Ｃが冷却水配管４２における温水熱交換器４４側にそれぞれ接続される。
【００４２】
エンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吐出側から約４０℃でガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ流入し、ガスエンジン３０の排熱（排気ガスの熱）を回収した後にガスエンジン３０内を流れてこのガスエンジン３０を冷却し、約８０℃に加熱される。ガスエンジン３０からワックス三方弁４３に流入したエンジン冷却水は、低温（例えば８０℃以下）のときには低温側出口４３Ｂから循環ポンプ４７に戻されてガスエンジン３０を速やかに暖機し、高温（例えば８０℃以上）のときには高温側出口４３Ｃから温水熱交換器４４へ流れる。
【００４３】
この温水熱交換器４４は、外部ポンプ５０を備えた温水供給系４９の外部配管５１内を流れる第２媒体としての温水と、ワックス三方弁４３から流入したエンジン冷却水とを熱交換して、この温水供給系４９の温水をガスエンジン３０の排熱により加熱して昇温させるものである。
【００４４】
温水供給系４９の温水は、例えば約６０℃で温水熱交換器４４内に流入し、これにより約７０℃に昇温されて外部へ供給される。このように昇温された温水供給系４９の温水は、給湯用や、デシカント空気調和装置の除湿剤の乾燥用に利用される。ここで、デシカント空気調和装置は、除湿剤を用いて、室温を低下させることなく除湿を実施可能とする空気調和装置である。
【００４５】
温水熱交換器４４により温水供給系４９の温水と熱交換されたエンジン冷却水は、約６５℃まで温度低下（冷却）して温水三方弁４５へ流される。
【００４６】
この温水三方弁４５は、入口４５Ａが冷却水配管４２における温水熱交換器４４側に接続されて、この温水熱交換器４４の下流側に配置されたものである。また、温水三方弁４５のＯＮ側出口４５Ｂは、冷却水配管４２における循環ポンプ４７の吸込側に接続され、また、温水三方弁４５のＯＦＦ側出口４５Ｃは、冷却水配管４２におけるラジエータ４６側に接続される。
【００４７】
この温水三方弁４５は、エンジン冷却水の温度が基準値を超えていないときには、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て流入したエンジン冷却水を、ＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側を経てガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ導く。この導かれたエンジン冷却水によりガスエンジン３０が冷却される。また、温水三方弁４５は、エンジン冷却水の温度が基準値を超えたときに、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て流入したエンジン冷却水を、ＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導く。
【００４８】
ここで、温水三方弁４５は、本実施の形態では、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て流入したエンジン冷却水を、ＯＮ側出口４５Ｂを経て循環ポンプ４７の吸込側へ、または、ＯＦＦ側出口４５Ｃを経てラジエータ４６へそれぞれ択一に導く切替式の三方弁である。この温水三方弁４５は、モータ（不図示）により駆動され、このモータが制御装置１３により制御される。
【００４９】
ラジエータ４６は、エンジン冷却水を放熱して、このエンジン冷却水を約４０℃に冷却するものである。このラジエータ４６にて冷却されたエンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吸込側を経てガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ戻され、ガスエンジン３０を冷却する。また、このラジエータ４６は、空気調和装置１０の室外熱交換器１９に隣接配置される。
【００５０】
上記冷却系バイパス管４８は、冷却水配管４２において、温水熱交換器４４の出口側とラジエータ４６の入口側とを連結して温水三方弁４５をバイパスするものである。つまり、この冷却系バイパス管４８は、温水三方弁４５が、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の大部分を、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導いているときに、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の一部、つまりエンジン冷却水の一定量を常時、冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６へ導くものである。これにより、温水熱交換器４４のみでは冷却（放熱）が不十分なエンジン冷却水の熱量がラジエータ４６にて放熱されることになる。
【００５１】
ここで、エンジン冷却水が回収するガスエンジン３０の排熱量をＸ、温水熱交換器４４により熱交換される熱量をＹ、ラジエータ４６にて放熱される熱量をＺとする。
【００５２】
仮に、冷却系バイパス管４８が存在せず、温水三方弁４５が温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の全てを、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導いているときには、Ｘ＞Ｙとなって、ラジエータ４６にてエンジン冷却水の熱を必要以上に放熱することが回避される。この結果、エンジン冷却水を高温に保つことができるので、温水熱交換器４４の熱交換効率が向上して、温水供給系４９から高温（約７０℃）の温水が取り出し可能とされる。
【００５３】
また同様に、冷却系バイパス管４８が存在せず、温水三方弁４５が、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の全てを、入口４５Ａを経てＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導いているときには、Ｘ＜Ｙ＋Ｚとなって、ラジエータ４６によりエンジン冷却水の温度が急激に冷却され、温水熱交換器４４の熱交換効率が低下してしまう。
【００５４】
これらに対し、温水三方弁４５が、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の大部分を、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導き、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の一定量を常時、冷却系バイパス管４８を経由してラジエータ４６へ導いているときには、Ｘ≒Ｙ＋Ｚとなって、エンジン冷却水の温度上昇が抑制される。これにより、入口４５Ａから流入したエンジン冷却水を、ＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ流す温水三方弁４５の切替が長時間安定化されるので、温水三方弁４５をＯＮ側出口４５ＢとＯＦＦ側出口４５Ｃに択一に切替える切替制御の周期を長く安定化させることが可能となる。更に、ガスエンジン３０の冷却に支障がない範囲でエンジン冷却水を高温に保つことができるので、温水熱交換器４４の熱交換効率が向上し、温水供給系４９から高温（約７０℃）の温水を良好に取り出すことが可能となる。
【００５５】
上述のことから、空気調和装置１０の暖房運転時には、制御装置１３は、エンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７を稼働させてエンジン冷却水を循環させ、外部ポンプ５０を停止させ、更に、温水熱交換器４４から入口４５Ａに流入したエンジン冷却水を、ＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導くよう温水三方弁４５を切替制御する。このため、ラジエータ４６から放熱された熱（ガスエンジン３０の排熱）は、蒸発器として機能する室外熱交換器１９に取り込まれ、蒸発器の熱源として利用される。
【００５６】
空気調和装置１０の冷房運転時には、制御装置１３は、エンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７を稼働させてエンジン冷却水を循環させ、外部ポンプ５０を稼働させて温水熱交換器４４を機能させ、更に、エンジン冷却水が基準値以下の温度のときに、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の大部分を、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導くよう温水三方弁４５を切替制御する。このとき、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の一定量が常時、冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６へ導かれる。
【００５７】
温水三方弁４５の上述の切替制御によって、エンジン冷却水の温度が必要以上ラジエータ４６により冷却されることがないので、温水熱交換器４４の熱交換効率が向上して、温水供給系４９により高温（７０℃）の温水が取り出され有効利用される。しかも、温水熱交換器４４による熱交換によっては冷却（放熱）が不十分なエンジン冷却水の熱量が、冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６へ導かれるエンジン冷却水により放熱されることになるので、ガスエンジン３０は、このエンジン冷却水によって良好に冷却される。
【００５８】
また、この冷房運転時に、エンジン冷却水の温度が基準値を超えたときには、制御装置１３は、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て温水三方弁４５に流入したエンジン冷却水を、ＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導くよう温水三方弁４５を切替制御する。これにより、エンジン冷却水の温度が低下して、ガスエンジン３０が良好に冷却される。
【００５９】
以上のことから上記実施の形態によれば次の効果▲１▼及び▲２▼を奏する。
【００６０】
▲１▼温水熱交換器４４の下流側に、この温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水をラジエータ４６、ガスエンジン３０側へ導く温水三方弁４５が配置されたことから、温水熱交換器４４にて熱交換されて冷却されたエンジン冷却水を、ラジエータ４６にて必要以上に冷却することを防止できる。この結果、ガスエンジン３０の冷却に支障がない範囲でエンジン冷却水を高温に維持できるので、温水熱交換器４４の熱交換効率を向上させることができ、温水供給系４９から高温の温水を取り出すことができる。
【００６１】
▲２▼温水三方弁４５が、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水を、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂからガスエンジン３０側へ、入口４５Ａを経てＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６側へそれぞれ択一に導く切替式の三方弁である場合には、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の一部が、温水三方弁４５をバイパスする冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６へ導かれ、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の残り（大部分）が、温水三方弁４５の入口４５ＡからＯＮ側出口４５Ｂを経てガスエンジン３０側へ導かれるよう構成されたことから、温水熱交換器４４による熱交換だけでは冷却（放熱）が不十分なエンジン冷却水の熱量をラジエータ４６にて放熱できる。この結果、温水三方弁４５がＯＮ側出口４５Ｂ側に切り替えられている場合にも、エンジン冷却水の温度上昇を抑制できるので、このエンジン冷却水によりガスエンジン３０を好適に冷却できる。しかも、エンジン冷却水の温度上昇が抑制されるので、エンジン冷却水の温度を適温に維持するために温水三方弁４５を頻繁に切替制御する必要がなく、この温水三方弁４５の切替制御を安定化できる。
【００６２】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明に係るエンジン冷却装置によれば、熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができる。また、請求項３に記載の発明に係る冷凍装置によれば、エンジン冷却装置の熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷凍装置の一実施の形態が適用された空気調和装置の冷媒回路を示す回路図である。
【図２】従来の冷凍装置としての空気調和装置の冷媒回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１０ 空気調和装置（冷凍装置）
１３ 制御装置
１６ 圧縮機
１９ 室外熱交換器
２１Ａ、２１Ｂ 室内熱交換器
２２Ａ、２２Ｂ 室内膨張弁
２４ 室外膨張弁
３０ ガスエンジン
４１ エンジン冷却装置
４４ 温水熱交換器（熱交換器）
４５ 温水三方弁（三方弁）
４５Ａ 温水三方弁の入口
４５Ｂ 温水三方弁のＯＮ側出口
４５Ｃ 温水三方弁のＯＦＦ側出口
４６ ラジエータ
４７ 循環ポンプ
４８ 冷却系バイパス管
４９ 温水供給系
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを冷却すると共に、そのエンジン排熱を利用するエンジン冷却装置と、圧縮機がエンジンにより駆動されると共に、上記エンジン冷却装置を備えた冷凍装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍装置としての空気調和装置１００には、図２に示すように、圧縮機１０１がガスエンジン１０２により駆動されるガスヒートポンプ式空気調和装置が知られている。このような空気調和装置１００では、室外機１０３が、上記圧縮機１０１、四方弁１０５、室外熱交換器１０６及び室外膨張弁１０７を備え、室内機１０４が室内熱交換器１０８及び室内膨張弁１０９を備えて構成される。
【０００３】
四方弁１０５の切り換えにより、冷房運転時に室外熱交換器１０６が凝縮器となり、室内熱交換器１０８が蒸発器となって、冷媒の蒸発熱により室内熱交換器１０８が室内を冷房する。また、四方弁１０５の切り換えによる暖房運転時には、室外熱交換器１０６が蒸発器となり、室内熱交換器１０８が凝縮器となって、冷媒の凝縮熱により室内熱交換器１０８が室内を暖房する。
【０００４】
冷媒を圧縮する圧縮機１０１を駆動するガスエンジン１０２は、エンジン冷却装置１１０によって冷却される。このエンジン冷却装置１１０は、一端がガスエンジン１０２に付設された排ガス熱交換器（不図示）にガスエンジン１０２を介して接続されるとともに、他端がその排ガス熱交換器に直接接続された略閉ループ状の冷却水配管１１１にワックス三方弁１１２、温水三方弁１１３、温水熱交換器１１４、ラジエータ１１５及び循環ポンプ１１６が順次配設されて構成される。
【０００５】
ガスエンジン１０２の排熱（排気ガスの熱）を回収したエンジン冷却水は、循環ポンプ１１６の稼働により冷却水配管１１１内を循環する間に、温水熱交換器１１４、ラジエータ１１５にて冷却（放熱）され、これによりガスエンジン１０２を冷却する。
【０００６】
空気調和装置１００の暖房運転時には、温水三方弁１１３が、ワックス三方弁１１２からのエンジン冷却水をラジエータ１１５へ直接導き、このラジエータ１１５から放熱された熱（ガスエンジン１０２の排熱）は、蒸発器として機能する室外熱交換器１０６に取り込まれ、蒸発器の熱源として利用される。
【０００７】
また、空気調和装置１００の冷房運転時には、温水三方弁１１３が、ワックス三方弁１１２からのエンジン冷却水を温水熱交換器１１４へ導き、この温水熱交換器１１４が、温水供給系１１７を流れる温水とエンジン冷却水とを熱交換し、エンジン冷却水の熱（ガスエンジン１０２の排熱）により温水供給系１１７の温水を加熱する。この加熱された温水の熱は、給湯用や、デシカント空気調和装置の除湿剤の乾燥用に利用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のエンジン冷却装置１１０では、温水三方弁１１３は温水熱交換器１１４の上流側に設置されている。従って、この温水三方弁１１３が、ワックス三方弁１１２からのエンジン冷却水を温水熱交換器１１４へ導いたとき、この温水熱交換器１１４にて熱交換されたエンジン冷却水は、更にラジエータ１１５へも導かれて放熱される。このため、ガスエンジン１０２へ戻るエンジン冷却水が過剰に冷却されることになって、ガスエンジン１０２の冷却に対しては支障がないものの、温水熱交換器１１４の熱交換効率が低下し、温水供給系１１７の温水を十分に加熱することができない恐れがある。
【０００９】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができるエンジン冷却装置及び冷凍装置を提供することにある。
【００１０】
【発明を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたエンジン冷却装置において、上記熱交換器の下流側に、この熱交換器から流出した上記第１媒体を上記ラジエータ、上記エンジンへ導く三方弁が配置され、上記三方弁が、熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導く切替式三方弁であり、上記熱交換器と上記ラジエータとを連結して上記三方弁をバイパスするバイパス管が設けられ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部が上記バイパス管を経て上記ラジエータへ導かれ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の残りが上記三方弁を経て上記エンジンへ導かれるよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記第１媒体がエンジン冷却水であり、上記第２媒体が温水であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、順次接続された圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を冷媒が循環し、上記圧縮機がエンジンにより駆動されるとともにエンジン冷却装置を有し、このエンジン冷却装置は、上記エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたものである冷凍装置において、上記エンジン冷却装置における上記熱交換器の下流側に、この熱交換器から流出した上記第１媒体を上記ラジエータ、上記エンジンへ導く三方弁が配置され、上記エンジン冷却装置における三方弁が、熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導く切替式三方弁であり、上記熱交換器と上記ラジエータとを連結して上記三方弁をバイパスするバイパス管が設けられ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部が上記バイパス管を経て上記ラジエータへ導かれ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の残りが上記三方弁を経て上記エンジンへ導かれるよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記エンジン冷却装置における第１媒体がエンジン冷却水であり、第２媒体が温水であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１から４に記載の発明には、次の作用がある。
【００１９】
熱交換器の下流側に、この熱交換器から流出した第１媒体をラジエータ、エンジンへ導く三方弁が配置されたことから、上記熱交換器にて熱交換されて冷却された第１媒体を、ラジエータで必要以上に冷却することを防止できる。この結果、エンジンの冷却に支障がない範囲で第１媒体を高温に維持できるので、熱交換器の熱交換効率を向上させることができ、高温の第２媒体を取り出すことができる。
【００２０】
また、請求項１から４に記載の発明には、次の作用がある。
【００２１】
熱交換器から流出した第１媒体の一部が、切替式の三方弁をバイパスするバイパス管を経てラジエータへ導かれ、上記熱交換器から流出した第１媒体の残りが、上記三方弁を経てエンジンへ導かれるよう構成されたことから、熱交換器による熱交換だけでは冷却が不充分な第１媒体の熱量をラジエータにて放熱できる。この結果、第１媒体の温度上昇を抑制できるので、この第１媒体によりエンジンを好適に冷却できるとともに、第１媒体の温度を適温に維持するために三方弁を頻繁に切替制御する必要がないので、この三方弁の制御を安定化できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る冷凍装置の一実施の形態が適用された空気調和装置の冷媒回路を示す回路図である。
【００２６】
この図１に示すように、冷凍装置としてのヒートポンプ式空気調和装置１０は、室外機１１、複数台（例えば２台）の室内機１２Ａ、１２Ｂ及び制御装置１３を有してなり、室外機１１の室外冷媒配管１４と室内機１２Ａ、１２Ｂの各室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂとが連結されている。
【００２７】
室外機１１は室外に設置され、室外冷媒配管１４には圧縮機１６が配設されるとともに、この圧縮機１６の吸込側にアキュムレータ１７が、吐出側に四方弁１８がそれぞれ配設され、この四方弁１８側に室外熱交換器１９、室外膨張弁２４、ドライコア２５が順次配設されて構成される。室外熱交換器１９には、この室外熱交換器１９へ向かって送風する室外ファン２０が隣接して配置されている。また、圧縮機１６は、フレキシブルカップリング２７等を介してガスエンジン３０に連結され、このガスエンジン３０により駆動される。更に、室外膨張弁２４をバイパスして冷媒系バイパス管２６が配設されている。
【００２８】
一方、室内機１２Ａ、１２Ｂはそれぞれ室内に設置され、それぞれ、室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂに室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが配設されるとともに、室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂのそれぞれにおいて室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂの近傍に室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂが配設されて構成される。上記室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂには、これらの室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂへ送風する室内ファン２３Ａ、２３Ｂが隣接して配置されている。
【００２９】
尚、図１中の符号２８はストレーナを示す。また、符号２９は、圧縮機１６の吐出側の冷媒圧力を圧縮機１６の吸込側へ逃す安全弁である。
【００３０】
また、上記制御装置１３は、室外機１１及び室内機１２Ａ、１２Ｂの運転を制御し、具体的には、室外機１１におけるガスエンジン３０（即ち圧縮機１６）、四方弁１８、室外ファン２０及び室外膨張弁２４、並びに室内機１２Ａ、１２Ｂにおける室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂ、及び室内ファン２３Ａ、２３Ｂをそれぞれ制御する。更に、制御装置１３は、後述するエンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７、温水三方弁４５及び外部ポンプ５０等を制御する。
【００３１】
制御装置１３により四方弁１８が切り替えられることにより、ヒートポンプ式空気調和装置１０が冷房運転又は暖房運転に設定される。つまり、制御装置１３が四方弁１８を冷房側に切り換えたときには、冷媒が実線矢印の如く流れ、室外熱交換器１９が凝縮器に、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが蒸発器になって冷房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を冷房する。また、制御装置１３が四方弁１８を暖房側に切り換えたときには、冷媒が破線矢印の如く流れ、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが凝縮器に、室外熱交換器１９が蒸発器になって暖房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を暖房する。
【００３２】
また、制御装置１３は、冷房運転時には、室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。暖房運転時には、制御装置１３は、室外膨張弁２４及び室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。
【００３３】
一方、圧縮機１６を駆動するガスエンジン３０の燃焼室（不図示）には、エンジン燃料供給装置３１から混合気が供給される。このエンジン燃料供給装置３１は、燃料供給配管３２に、２個の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６が順次配設され、この燃料供給配管３２のアクチュエータ３６側端部がガスエンジン３０の上記燃焼室に接続されて構成される。
【００３４】
燃料遮断弁３３は、直列に２個配設されて２閉鎖型の燃料遮断弁機構を構成し、２個の燃料遮断弁３３が連動して全閉または全開し、燃料ガスの漏れのない遮断と連通とを択一に実施する。
【００３５】
ゼロガバナ３４は、燃料供給配管３２内における当該ゼロガバナ３４の前後の１次側燃料ガス圧力（一次圧ａ）と２次側燃料ガス圧力（二次圧ｂ）とのうち、一次圧ａの変動によっても二次圧ｂを一定の所定圧に調整して、ガスエンジン３０の運転を安定化させる。
【００３６】
燃料調整弁３５は、アクチュエータ３６の上流側から空気が導入されることで生成される混合気の空燃比を最適に調整するものである。また、アクチュエータ３６は、ガスエンジン３０の燃焼室へ供給される混合気の供給量を調整して、ガスエンジン３０の回転数を制御する。
【００３７】
ガスエンジン３０には、エンジンオイル供給装置３７が接続されている。このエンジンオイル供給装置３７は、オイル供給配管３８にオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０等が配設されたものであり、ガスエンジン３０へエンジンオイルを適宜供給する。
【００３８】
前記制御装置１３によるガスエンジン３０の制御は、具体的には、エンジン燃料供給装置３１の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６、並びにエンジンオイル供給装置３７のオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０を制御装置１３が制御することによってなされる。
【００３９】
さて、上記ガスエンジン３０は、エンジン冷却装置４１内を循環する第１媒体としてのエンジン冷却水により冷却される。このエンジン冷却装置４１は、一端がガスエンジン３０に付設された図示しない排ガス熱交換器にガスエンジン３０を介して接続されると共に、他端がその排ガス熱交換器に直接接続された略閉ループ形状の冷却水配管４２にワックス三方弁４３、熱交換器としての温水熱交換器４４、温水三方弁４５、ラジエータ４６及び循環ポンプ４７が順次配設され、冷却系バイパス管４８及び温水供給系４９を有して構成される。
【００４０】
上記循環ポンプ４７は、稼働時にエンジン冷却水を昇圧して、このエンジン冷却水を冷却水配管４２内で循環させる。
【００４１】
上記ワックス三方弁４３は、ガスエンジン３０を速やかに暖機させるためのものである。このワックス三方弁４３は、入口４３Ａが、冷却水配管４２におけるガスエンジン３０に付設の排ガス熱交換器側に、低温側出口４３Ｂが冷却水配管４２における循環ポンプ４７の吸込側に、高温側出口４３Ｃが冷却水配管４２における温水熱交換器４４側にそれぞれ接続される。
【００４２】
エンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吐出側から約４０℃でガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ流入し、ガスエンジン３０の排熱（排気ガスの熱）を回収した後にガスエンジン３０内を流れてこのガスエンジン３０を冷却し、約８０℃に加熱される。ガスエンジン３０からワックス三方弁４３に流入したエンジン冷却水は、低温（例えば８０℃以下）のときには低温側出口４３Ｂから循環ポンプ４７に戻されてガスエンジン３０を速やかに暖機し、高温（例えば８０℃以上）のときには高温側出口４３Ｃから温水熱交換器４４へ流れる。
【００４３】
この温水熱交換器４４は、外部ポンプ５０を備えた温水供給系４９の外部配管５１内を流れる第２媒体としての温水と、ワックス三方弁４３から流入したエンジン冷却水とを熱交換して、この温水供給系４９の温水をガスエンジン３０の排熱により加熱して昇温させるものである。
【００４４】
温水供給系４９の温水は、例えば約６０℃で温水熱交換器４４内に流入し、これにより約７０℃に昇温されて外部へ供給される。このように昇温された温水供給系４９の温水は、給湯用や、デシカント空気調和装置の除湿剤の乾燥用に利用される。ここで、デシカント空気調和装置は、除湿剤を用いて、室温を低下させることなく除湿を実施可能とする空気調和装置である。
【００４５】
温水熱交換器４４により温水供給系４９の温水と熱交換されたエンジン冷却水は、約６５℃まで温度低下（冷却）して温水三方弁４５へ流される。
【００４６】
この温水三方弁４５は、入口４５Ａが冷却水配管４２における温水熱交換器４４側に接続されて、この温水熱交換器４４の下流側に配置されたものである。また、温水三方弁４５のＯＮ側出口４５Ｂは、冷却水配管４２における循環ポンプ４７の吸込側に接続され、また、温水三方弁４５のＯＦＦ側出口４５Ｃは、冷却水配管４２におけるラジエータ４６側に接続される。
【００４７】
この温水三方弁４５は、エンジン冷却水の温度が基準値を超えていないときには、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て流入したエンジン冷却水を、ＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側を経てガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ導く。この導かれたエンジン冷却水によりガスエンジン３０が冷却される。また、温水三方弁４５は、エンジン冷却水の温度が基準値を超えたときに、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て流入したエンジン冷却水を、ＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導く。
【００４８】
ここで、温水三方弁４５は、本実施の形態では、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て流入したエンジン冷却水を、ＯＮ側出口４５Ｂを経て循環ポンプ４７の吸込側へ、または、ＯＦＦ側出口４５Ｃを経てラジエータ４６へそれぞれ択一に導く切替式の三方弁である。この温水三方弁４５は、モータ（不図示）により駆動され、このモータが制御装置１３により制御される。
【００４９】
ラジエータ４６は、エンジン冷却水を放熱して、このエンジン冷却水を約４０℃に冷却するものである。このラジエータ４６にて冷却されたエンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吸込側を経てガスエンジン３０の排ガス熱交換器へ戻され、ガスエンジン３０を冷却する。また、このラジエータ４６は、空気調和装置１０の室外熱交換器１９に隣接配置される。
【００５０】
上記冷却系バイパス管４８は、冷却水配管４２において、温水熱交換器４４の出口側とラジエータ４６の入口側とを連結して温水三方弁４５をバイパスするものである。つまり、この冷却系バイパス管４８は、温水三方弁４５が、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の大部分を、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導いているときに、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の一部、つまりエンジン冷却水の一定量を常時、冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６へ導くものである。これにより、温水熱交換器４４のみでは冷却（放熱）が不十分なエンジン冷却水の熱量がラジエータ４６にて放熱されることになる。
【００５１】
ここで、エンジン冷却水が回収するガスエンジン３０の排熱量をＸ、温水熱交換器４４により熱交換される熱量をＹ、ラジエータ４６にて放熱される熱量をＺとする。
【００５２】
仮に、冷却系バイパス管４８が存在せず、温水三方弁４５が温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の全てを、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導いているときには、Ｘ＞Ｙとなって、ラジエータ４６にてエンジン冷却水の熱を必要以上に放熱することが回避される。この結果、エンジン冷却水を高温に保つことができるので、温水熱交換器４４の熱交換効率が向上して、温水供給系４９から高温（約７０℃）の温水が取り出し可能とされる。
【００５３】
また同様に、冷却系バイパス管４８が存在せず、温水三方弁４５が、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の全てを、入口４５Ａを経てＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導いているときには、Ｘ＜Ｙ＋Ｚとなって、ラジエータ４６によりエンジン冷却水の温度が急激に冷却され、温水熱交換器４４の熱交換効率が低下してしまう。
【００５４】
これらに対し、温水三方弁４５が、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の大部分を、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導き、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の一定量を常時、冷却系バイパス管４８を経由してラジエータ４６へ導いているときには、Ｘ≒Ｙ＋Ｚとなって、エンジン冷却水の温度上昇が抑制される。これにより、入口４５Ａから流入したエンジン冷却水を、ＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ流す温水三方弁４５の切替が長時間安定化されるので、温水三方弁４５をＯＮ側出口４５ＢとＯＦＦ側出口４５Ｃに択一に切替える切替制御の周期を長く安定化させることが可能となる。更に、ガスエンジン３０の冷却に支障がない範囲でエンジン冷却水を高温に保つことができるので、温水熱交換器４４の熱交換効率が向上し、温水供給系４９から高温（約７０℃）の温水を良好に取り出すことが可能となる。
【００５５】
上述のことから、空気調和装置１０の暖房運転時には、制御装置１３は、エンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７を稼働させてエンジン冷却水を循環させ、外部ポンプ５０を停止させ、更に、温水熱交換器４４から入口４５Ａに流入したエンジン冷却水を、ＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導くよう温水三方弁４５を切替制御する。このため、ラジエータ４６から放熱された熱（ガスエンジン３０の排熱）は、蒸発器として機能する室外熱交換器１９に取り込まれ、蒸発器の熱源として利用される。
【００５６】
空気調和装置１０の冷房運転時には、制御装置１３は、エンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７を稼働させてエンジン冷却水を循環させ、外部ポンプ５０を稼働させて温水熱交換器４４を機能させ、更に、エンジン冷却水が基準値以下の温度のときに、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の大部分を、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導くよう温水三方弁４５を切替制御する。このとき、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の一定量が常時、冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６へ導かれる。
【００５７】
温水三方弁４５の上述の切替制御によって、エンジン冷却水の温度が必要以上ラジエータ４６により冷却されることがないので、温水熱交換器４４の熱交換効率が向上して、温水供給系４９により高温（７０℃）の温水が取り出され有効利用される。しかも、温水熱交換器４４による熱交換によっては冷却（放熱）が不十分なエンジン冷却水の熱量が、冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６へ導かれるエンジン冷却水により放熱されることになるので、ガスエンジン３０は、このエンジン冷却水によって良好に冷却される。
【００５８】
また、この冷房運転時に、エンジン冷却水の温度が基準値を超えたときには、制御装置１３は、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て温水三方弁４５に流入したエンジン冷却水を、ＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導くよう温水三方弁４５を切替制御する。これにより、エンジン冷却水の温度が低下して、ガスエンジン３０が良好に冷却される。
【００５９】
以上のことから上記実施の形態によれば次の効果▲１▼及び▲２▼を奏する。
【００６０】
▲１▼温水熱交換器４４の下流側に、この温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水をラジエータ４６、ガスエンジン３０側へ導く温水三方弁４５が配置されたことから、温水熱交換器４４にて熱交換されて冷却されたエンジン冷却水を、ラジエータ４６にて必要以上に冷却することを防止できる。この結果、ガスエンジン３０の冷却に支障がない範囲でエンジン冷却水を高温に維持できるので、温水熱交換器４４の熱交換効率を向上させることができ、温水供給系４９から高温の温水を取り出すことができる。
【００６１】
▲２▼温水三方弁４５が、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水を、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂからガスエンジン３０側へ、入口４５Ａを経てＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６側へそれぞれ択一に導く切替式の三方弁である場合には、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の一部が、温水三方弁４５をバイパスする冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６へ導かれ、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の残り（大部分）が、温水三方弁４５の入口４５ＡからＯＮ側出口４５Ｂを経てガスエンジン３０側へ導かれるよう構成されたことから、温水熱交換器４４による熱交換だけでは冷却（放熱）が不十分なエンジン冷却水の熱量をラジエータ４６にて放熱できる。この結果、温水三方弁４５がＯＮ側出口４５Ｂ側に切り替えられている場合にも、エンジン冷却水の温度上昇を抑制できるので、このエンジン冷却水によりガスエンジン３０を好適に冷却できる。しかも、エンジン冷却水の温度上昇が抑制されるので、エンジン冷却水の温度を適温に維持するために温水三方弁４５を頻繁に切替制御する必要がなく、この温水三方弁４５の切替制御を安定化できる。
【００６２】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明に係るエンジン冷却装置によれば、熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができる。また、請求項３に記載の発明に係る冷凍装置によれば、エンジン冷却装置の熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷凍装置の一実施の形態が適用された空気調和装置の冷媒回路を示す回路図である。
【図２】従来の冷凍装置としての空気調和装置の冷媒回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１０ 空気調和装置（冷凍装置）
１３ 制御装置
１６ 圧縮機
１９ 室外熱交換器
２１Ａ、２１Ｂ 室内熱交換器
２２Ａ、２２Ｂ 室内膨張弁
２４ 室外膨張弁
３０ ガスエンジン
４１ エンジン冷却装置
４４ 温水熱交換器（熱交換器）
４５ 温水三方弁（三方弁）
４５Ａ 温水三方弁の入口
４５Ｂ 温水三方弁のＯＮ側出口
４５Ｃ 温水三方弁のＯＦＦ側出口
４６ ラジエータ
４７ 循環ポンプ
４８ 冷却系バイパス管
４９ 温水供給系
Claims (4)
- エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたエンジン冷却装置において、
上記熱交換器の下流側に、この熱交換器から流出した上記第１媒体を上記ラジエータ、上記エンジンへ導く三方弁が配置され、
上記三方弁が、熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導く切替式三方弁であり、上記熱交換器と上記ラジエータとを連結して上記三方弁をバイパスするバイパス管が設けられ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部が上記バイパス管を経て上記ラジエータへ導かれ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の残りが上記三方弁を経て上記エンジンへ導かれるよう構成されたことを特徴とするエンジン冷却装置。 - 上記第１媒体がエンジン冷却水であり、上記第２媒体が温水であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン冷却装置。
- 順次接続された圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を冷媒が循環し、上記圧縮機がエンジンにより駆動されるとともにエンジン冷却装置を有し、このエンジン冷却装置は、上記エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたものである冷凍装置において、
上記エンジン冷却装置における上記熱交換器の下流側に、この熱交換器から流出した上記第１媒体を上記ラジエータ、上記エンジンへ導く三方弁が配置され、
上記エンジン冷却装置における三方弁が、熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導く切替式三方弁であり、上記熱交換器と上記ラジエータとを連結して上記三方弁をバイパスするバイパス管が設けられ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部が上記バイパス管を経て上記ラジエータへ導かれ、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の残りが上記三方弁を経て上記エンジンへ導かれるよう構成されたことを特徴とする冷凍装置。 - 上記エンジン冷却装置における第１媒体がエンジン冷却水であり、上記第２媒体が温水であることを特徴とする請求項３に記載の冷凍装置。
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