JP2645855B2 - 冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は圧縮機をエンジンで駆動する冷凍装置に関す
る。

（ロ）従来の技術 エンジンの排熱を利用して高温水を取り出す装置が特
開昭57−14086号公報で提示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記公報で提示の装置では、排気ガス熱交換器での沸
騰防止やエンジンオイルの劣化防止、及びエンジンの冷
却水ポンプの信頼性やエンジンの耐久性の向上を図るた
めに温水取り出し温度は100℃以下に抑えられており、
この温水温度を例えば120℃程度まで昇温させて居住室
の加湿用蒸気として利用することはできなかった。

本発明はかかる課題を解決したエンジン駆動式冷凍装
置を提供することを目的としたものである。

（ニ）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、エンジンで駆動
される圧縮機と熱源側熱交換器と減圧器と利用側熱交換
器とを接続した冷媒回路と、エンジンの排熱を放熱器で
放出する冷却媒体回路と、エンジンの排気ガス流路とを
備えた冷凍装置において、エンジンから前記放熱器へ至
る冷却媒体回路の途中にバイパス流路を設けて、このバ
イパス流路にこの流路中の媒体を前記排気ガス流路中の
ガスで加熱する第１加熱器と、この昇温された媒体で利
用側媒体を加熱する第２加熱器とを設けるようにしたも
のである。

更にこのバイパス流路に第２加熱器をバイパスする補
助流路を設けたり、利用側媒体を蒸気式加湿器に導くと
好ましい。

（ホ）作 用 エンジンを冷却して昇温した冷却水（冷却媒体）の一
部がバイパス流路を流れる際、第１加熱器により排気ガ
スで120℃程度まで再加熱されこの再加熱された冷却水
により利用側熱媒体が第２加熱器で加熱された110℃程
度の蒸気となる。そしてこの蒸気を蒸気式加湿器に導く
ことにより居住室内が加湿される。尚、かかる加湿運転
が行なわれない時は補助流路を開くことにより第１加熱
器の空だきが防止される。

（ヘ）実施例 本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、（１）
は屋外に設置される室外ユニット、（２）は居住室内に
設置される室内ユニットで、エンジン（３）で駆動され
る圧縮機（４）と冷暖流路切換用の四方弁（５）と熱源
側熱交換機（６）と減圧器（７）と利用側熱交換器
（８）とが図示の如く接続された冷媒回路（９）を備え
ている。

（10）は冷却水ポンプ（11）を有する冷却媒体回路
で、エンジン（３）のシリンダブロックを冷却するウオ
ータージャケットであるエンジン冷却器（12）と、排気
ガス管を集合したマニホールド（13）の冷却器（14）
と、排気ガス熱交換器（15）と、この熱交換器から放熱
器（16）へ至る途中に設けられたバイパス流路（17）
と、このバイパス流路に設けられこの流路中の媒体（冷
却水）を排気ガス通路の一部であるマニホールド（13）
のガスで加熱する第１加熱器（18）と、この第１加熱器
で昇温された媒体で給水路（19）中の利用側媒体（水）
を加熱する第２加熱器（20）と、この第２加熱器をバイ
パスする補助流路（21）と、開閉弁（22）（23）とが図
示の如く接続されている。（24）は熱源側熱交換器
（６）と放熱器（16）とを外気と熱交換させる室外送風
機である。

（25）は第２加熱器（20）へ矢印の如く給水路（19）
から供給されて蒸気となった利用側媒体が噴出する蒸気
式加湿器で、室内送風機（26）により図示の如く利用側
熱交換器（８）を通る室内空気路中に設けられている。
（27）は加湿器（25）及び利用側熱交換器（８）から滴
下される水を受けるドレンパンである。

次に回路動作を説明する。エンジン（３）を始動させ
て圧縮機（４）を駆動させると、圧縮機（４）の吐出冷
媒は暖房時に実線状態に設定されている四方弁（５）を
経て利用側熱交換器（８）−減圧器（７）−熱源側熱交
換器（６）−四方弁（５）−圧縮機（４）と循環し、蒸
発器として作用する熱源側熱交換器（６）で熱源を汲み
とって凝縮器として作用する利用側熱交換器（８）で室
内が暖房される。

かかる暖房時、冷却媒体回路（10）中の冷却水は冷却
水ポンプ（11）で循環されており、エンジン冷却器（1
2）でエンジン（３）のシリンダブロックを冷却して昇
温した冷却水とマニホールド（13）の冷却器（14）を通
って昇温した冷却水とが合流して排気ガス熱交換器（1
5）を通ることにより約50℃になり、この昇温した水の
一部がバイパス流路（17）へ、且つ残りが放熱器（16）
へ流れる。そしてバイパス流路（17）に流入した一部の
冷却水は第１加熱器（18）によりマニホールド（13）の
排気ガスで120℃程度まで再加熱され、再加熱された冷
却水により利用側熱媒体である水が第２加熱器（20）に
おいて加熱されて110℃程度の蒸気となる。そしてこの
蒸気が蒸気式加湿器（25）に導かれて居住室内が加湿さ
れる。

一方、第２加熱器（20）で熱交換した冷却水は主開閉
弁（22）を経て放熱器（16）へ流れ、再び冷却水ポンプ
（11）ヘ戻って循環される。

かかる加湿運転が行なわれない時は主開閉弁（22）を
閉じると共に補助開閉弁（23）を開くことにより、第１
加熱器（18）が加湿用の水の供給停止により空だきされ
ることはない。

冷房運転時は四方弁（５）を破線状態に切り換えるこ
とにより、圧縮機（４）−四方弁（５）−熱源側熱交換
器（６）−減圧器（７）−利用側熱交換器（８）−四方
弁（５）−圧縮機（４）と冷媒が循環し、熱源側熱交換
器（６）が凝縮器として、利用側熱交換器（８）が蒸発
器として夫々作用して居住室内が冷房される。

かかる冷房時は加湿運転が行なわれないために主開閉
弁（22）が閉じると共に補助開閉弁（23）が開かれ、上
述の如く冷却媒体回路（10）中を冷却水が流れてエンジ
ン（３）が冷却される。

尚、上記実施例において、バイパス流路（17）を排気
ガス熱交換器（15）の後流側に設けたが、例えばエンジ
ン冷却器（12）と排気ガス熱交換器（15）との間にバイ
パス流路（17）を設けるようにしても良い。

又、利用側媒体を加湿用蒸気として用いたが、これ以
外に用いることも可能である。

（ト）発明の効果 本発明によれば、エンジン駆動式冷凍装置において、
エンジンを冷却して昇温した冷却媒体の一部をバイパス
流路に流して第１加熱器によりエンジンの排気ガスで再
加熱して120℃程度とし、この冷却媒体で第２加熱器に
より利用側媒体を110℃程度に加熱するようにしたの
で、エンジンを所定温度以下に抑えながら加湿用の蒸気
を第２加熱器で生成でき、エンジンの排気ガスより熱を
有効に回収することができる。

又、加湿運転の停止時には第２加熱器をバイパスする
補助流路により第１加熱器が空だきされるのを防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す冷凍装置の配管系統図であ
る。 （３）……エンジン、（４）……圧縮機、（６）……熱
源側熱交換器、（７）……減圧器、（８）……利用側熱
交換器、（９）……冷媒回路、（10）……冷却媒体回
路、（16）……放熱器、（17）……バイパス流路、（1
8）……第１加熱器、（20）……第２加熱器、（21）…
…補助流路、（25）……蒸気式加湿器。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンで駆動される圧縮機と熱源側熱交
   換器と減圧器と利用側熱交換器とを接続した冷媒回路
   と、エンジンの排熱を放熱器で放出する冷却媒体回路
   と、エンジンの排気ガス流路とを備えた冷凍装置におい
   て、エンジンから前記放熱器へ至る冷却媒体回路の途中
   にバイパス流路を設けて、このバイパス流路にこの流路
   中の媒体を前記排気ガス流路中のガスで加熱する第１加
   熱器と、この昇温された媒体で利用側媒体を加熱する第
   ２加熱器とを設けたことを特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】バイパス流路に第２加熱器をバイパスする
   補助流路を設けた請求項１に記載の冷凍装置。
3. 【請求項３】利用側媒体を蒸気式加湿器に導いた請求項
   １に記載の冷凍装置。