JP3576211B2 - Engine driven heat pump device - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【産業上の利用分野】
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し、空調設備に適用された室外機にエンジン等の潤滑油補給装置を備え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】
エンジン駆動式ヒートポンプ装置は、例えば空調設備に適用され、この室外機にエンジンの潤滑油補給装置を備えるものがある。従来は、室外機を、エンジンを収容する機関室と、熱交換器を収容する熱交換器室に区画し、エンジンを潤滑するオイルを補給するための潤滑油タンクを機関室内に配置していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジンを潤滑するオイルは、温度が高い環境に長期間放置されると、劣化が進むことがある。
【０００４】
このように、エンジンを潤滑するオイルの劣化が進むと、エンジンの長期使用中、劣化したオイルを供給することとなり、エンジンの耐久性を低下させてしまう一原因となる。
【０００５】
この発明は、かかる点に鑑みなされたもので、潤滑油タンクを室外機の内で、温度の低い場所に配置することによりエンジンを潤滑するオイルの劣化を防止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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１記載の発明のエンジン駆動式ヒ―トポンプ装置は、室外機の下部にエンジンを収容する機関室と、室外機の上部に室外熱交換用送風ファンを有する室外熱交換器室を区画壁で区画し、
前記エンジンを潤滑するオイルを収容する潤滑油タンクを、前記室外熱交換器室の内部に配置して前記潤滑油タンク内のオイル油面高さをエンジン側のオイル油面高さより常に上方位置となるようにすると共に、潤滑油タンクのオイル注入口を室外熱交換器室内で前方に位置させ、
前記潤滑油タンクから前記エンジンへのオイル補給通路を、前記機関室と前記室外熱交換器室を区切る前記区画壁に貫通配置させ、区画壁に換気用空気の排出口を設け、この排出口を囲むように消音ボックスを形成したことを特徴としている。
【０００８】
【作用】
請求項１記載の発明では、機関室と、熱交換器を収容する室外熱交換器室とに区画し、区画された室外熱交換器室に潤滑油タンクを配置することで、エンジンの熱の影響が軽減され、しかも潤滑油タンクを室外機の内で、温度の低い室外熱交換器室に配置することによりオイルの劣化を防止する。
また、オイル油面は、エンジンに対し常に高い位置にあるのでオイル補給が短時間で可能であり、かつオイル補給時に、使用済みのオイルが未使用のオイルを貯蔵している潤滑油タンク側へ逆流することがない。
また、前記潤滑油タンクのオイル注入口を室外熱交換器室内で前方に位置させたので、潤滑油注入作業が簡単に実施できる。
また、区画壁に換気用空気の排出口を設け、この排出口を囲むように消音ボックスを形成したので、室外熱交換器室内に進入した雨水等が排出口から機関室内に進入するのが防止される。
【００１０】
【実施例】
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。
【００１１】
図１乃至図１５は、図１６及び図１７に示す本願発明を説明するための本願発明に関連するエンジン駆動式空気調和装置の一実施例を説明するためのものであり、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、図２は室外空調ユニットの正面図、図３は室外空調ユニットの右側面図、図４は室外熱交換器室の床面の平面図、図５はパッドの平面図、図６は機関室、配管室の断面平面の模式図、図７は電装ボックスの断面図、図８はエンジン冷却水の注水口部分の配置図、図９は注水口の断面図、図１０は排気熱交換器の断面図、図１１はエンジンの潤滑油補給装置の正面図、図１２はエンジンの断面図、図１３はシリンダヘッドカバーの断面図、図１４はエンジンの潤滑油補給装置の概略構成ブロック図、図１５は室外空調ユニットの外板壁の概略構成を示す断面図である。
【００１２】
まず、図１のエンジン駆動式空気調和装置の全体構成を示す図において、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―タ（以下，廃熱回収器ともいう）８、サブアキュムレ―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）としてのラジェ―タ１３等が配設された室外熱交換器室１４とを備えている。なお、上部熱交換器１１は図３で分かる通り、２個の同様なものを並置配置しており、図１６においては便宜的に一つで表示している。
【００１３】
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の天壁を貫通して外部に開口している。この吸気管２１ａは後述するように、機関室７内で開口させても良い。
【００１４】
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、ゼロガバナ（減圧弁）２２ｂ、及び２個の電磁弁２２ｃが設けられている。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２３ｅが接続されており、排気管２３ａは室外熱交換室１４上方に開口している。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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ま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。
【００１８】
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、潤滑油はサブアキュムレータ９にも戻される。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。
【００１９】
９０は電磁弁、９１はオイルストレーナであり、冷房時、室内機４の負荷が特に小さくなる時、電磁弁９０が開き、冷媒を室内機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。
【００２０】
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Ｓが備えられている。この冷却水循環システムＳは、冷却水温度が所定値以下のエンジン冷機時に、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂ、サーモスタット２８ｃ、第１の冷却水ポンプ２８ａを循環する第１循環路２９ａ１，２９ａ２，２９ｑ，２９ｓと、エンジン冷機時、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、第２の冷却水ポンプ２８ｅを循環する第２循環路２９ｅ１，２９ｅ２，２９ｒ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ，２９ｆ１，２９ｆ２，２９ｐからなるとともに、冷却水温度が所定値を越えた場合のエンジン暖機時に、排気熱交換器２３ｂ、第１の冷却水ポンプ２８ａ、エンジン５の冷却水ジャケット２８ｂ、サーモスタット２８ｃ、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、第２の冷却水ポンプ２８ｅの順で循環する第３循環路２９ｅ１，２９ｅ２，２９ｓ，２９ａ１，２９ａ２，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ，２９ｆ１，２９ｆ２，２９ｐを有している。第１の冷却水ポンプ２８ａは後記するように、機関室内の導入通路開口近傍に配置し、または配管室内に配置する。
【００２１】
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にはサーモスタット２８ｃの１つのポートも接続され、サーモスタット２８ｃはジグル弁で構成されている。サーモスタット２８ｃ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、エンジン冷機時の第１循環路２９ａ１，２９ａ２，２９ｑ，２９ｓ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。
【００２２】
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２９ｄ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。
【００２３】
次に、室外空調ユニット２の具体的な構造を、図２乃至図１５に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
室外空調ユニット２のケーシング３１は、１対の土台３２上に床板３３を載置して固定するとともに、４隅に支柱３４を立設し、この四本の支柱３４の上端を右側面上及び左側面上でそれぞれ各１本の図示しない天井梁で接続し、床板３３は前後端を折り曲げて床梁３３ａを形成し、左、右側面を左、右側板３７ｃ，３７ｄで、天井面を天板３７ｅでそれぞれ覆った構造である。天板３７ｅは、前後左右端部を折り曲げ、各板３７ａ〜３７ｄあるいは支柱３４との連結部が形成されている。
【００２５】
さらに、前側面は図１５に示すように、折り曲げられた機関室側仕切板４１ａ，４１ｂに、それぞれ上端が折り曲げられた右、左の前側板３７ａ，３７ａを締付ネジ３５により締結している。同様に後側面は、折り曲げられた配管室側仕切板４２ａ，４２ｂに、それぞれ上端が折り曲げられた正面から見て、右、左の後側板３７ｂ，３７ｂが取り付けられている。
【００２６】
前、後側板３７ａ，３７ｂはケーシング３１の前、後側面の後述する仕切板３９より下側部分を覆っており、これらの前、後、左、右側板３７ａ〜３７ｄは各機器の整備性を確保するために着脱可能になっている。
【００２７】
また、ケーシング３１の前、後側面の前側板３７ａ，後側板３７ｂの上部は外気導入開口となっており、各開口にはフィルタとして機能する金網３８ａ，３８ｂが横枠３６ａ，３６ｂの各々上下に着脱可能に装着されている。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。排出開口３７ｆの周囲には、金網３８ｃが立設されている。
【００２８】
仕切板３９は、室外熱交換器室１４と、機関室７及び配管室１０とを画成するためのものであり、機関室７の天井を構成する中央仕切板４０及び機関室側仕切板４１ａ，４１ｂと、配管室１０の天井を構成する配管室側仕切板４２ａ，４２ｂとで構成され、これらで区画壁が構成される。機関室側仕切板４１ａ，４１ｂ及び配管室側仕切板４２ａ，４２ｂは上方に着脱可能となっている。
【００２９】
なお、脱のとき、前、後側板３７ａ，３７ｂも脱となることになり、機関室７は天井側、前側及び両方の角部が開放され、配管室１０は天井側、後側及び両方の角部が開放され、それぞれの室内の機器の整備作業がやり易い。
【００３０】
また、中央仕切板４０と配管室側仕切板４２ａ，４２ｂとの境界部で、かつ機関室７の前側壁を構成する後中板４４ａの外側上部（配管室１０側上部）には横樋４８（排水通路）がこれらの中央、配管室側仕切板４０，４２ａ，４２ｂと分解可能に、つまり新しいものと交換可能に配設されている。横樋４８は室外空調ユニット２の長手方向（図１左右方向）、つまり熱交換器の配置面方向に延びる溝状のもので、左側面側ほど低くなるように傾斜している。横樋４８の最高所に位置する右端部４８ｂは右側板３７ｄを取り外すことにより、あるいは開口部（清掃用穴）を設けることにより外方に露出可能となっている。
【００３１】
なお、中央仕切板４０が横樋４８をＶ字形状で覆うようにし、横樋４８上方のＶ字形底に複数の雨水滴下用孔を設けるようにしてもよい。
【００３２】
また、横樋４８の最低所に位置する左側端部４８ａには筒状の縦樋（排水管）４３が分解可能に接続されている。この縦樋４３は左側板３７ｃの内面と機関室７の前側壁を構成する後中板４４ａの外面とで構成されるコーナ部を下方に延びており、その下端に開口する排水口４３ａは床板３３の下方に位置し、かつ外方に向いている。この縦樋４３は左側板３７ｃを取り外すことにより、新しいものと交換可能となっている。
【００３３】
また、機関室側仕切板４１ａ，４１ｂ、配管室側仕切板４２ａ，４２ｂ及び中央仕切板４０は、横樋４８側ほど低くなるように傾斜している。そのため、室外熱交換器室１４内に進入した雨水等は直ちに横樋４８に集水され、縦樋４３を通って外方に排出される。また、機関室側仕切板４１ａ，４１ｂ、配管室側仕切板４２ａ，４２ｂ及び中央仕切板４０の傾斜により機関室側仕切板４１ａ，４１ｂ及び配管室側仕切板４２ａ，４２ｂの外側端部の位置が高くなり、前、後側板３７ａ，３７ｂを取り外して内部を点検整備する場合の開口が大きくなっている。
【００３４】
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。消音ボックス４０ｃの開口４０ｄは横樋４８より上方に位置するとともに、排出口４０ｂに対しては横樋４８の下流方向に位置している。これにより、室外熱交換器室１４内に進入した雨水等、あるいは横樋４８内を流れる雨水等が排出口４０ｂから機関室７内に進入するのを防止している。
【００３５】
なお、消音ボックス４０ｃの内側にはスポンジ状の吸音シートが貼り付けられている。
【００３６】
機関室７の側壁は、前側板３７ａ、左側板３７ｃ，後中板４４ａ、右中板４４ｂで、天壁は機関室側仕切板４１ａ，４１ｂ及び中央仕切板４０で、また底壁は床板３３との間に間隔を開けて配置された底板４５でそれぞれ構成されている。後中板４４ａ、右中板４４ｂの上、下端面は、仕切り板３９、床板３３に気密に接続されており、このようにして機関室７は防音構造に構成されている。後中板４４ａ、右中板４４ｂは機関室７と配管室１０との区画壁となっている。
【００３７】
底板４５と床板３３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。縦樋４３の排水口４３ａは機関室空気取入口４６ａの反対側に、つまり空気取入口４６ａから充分離間した位置に設けられている。
【００３８】
配管室１０内の後側板３７ｂ内面側には、各種コントロール機器等が収容配置された電装ボックス５０が配設されている。この電装ボックス５０の底面には空気取入口５０ａが、側面上部には排出口５０ｂが形成されており、かつ底面と床板３３との間には空気通路となる隙間が開けてある。床板３３には外気を配管室１０内に導入するための配管室空気取入口３３ｂが形成されており、この空気取入口３３ｂを通って外気が配管室１０内に導入される。また、導入された外気の一部は空気取入口５０ａから電装ボックス５０内に導入され、排出口５０ｂから排出され、電装ボックス５０内を換気する。また、縦樋４３の排水口４３ａは配管室空気取入口３３ｂより離間するとともに、下方に位置する。
【００３９】
なお、端子室６９９の下方には床板３３がなく、また天井もない。端子室６９９は配管室１０とケーシング３１の外とを結ぶ連通路となっている。また、端子室６９９は後側板３７ｂを外した状態で後方外部に開放される。冷媒管路８００，８０１の各継手８００ａ，８０１ａ及び燃料管路２２ｄの他はこの端子室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。外部電源に接続される。端部にプラグを持つコードも端子室６９９を通る。
【００４０】
室外熱交換器室１４内の前、後側面上部に、冷媒用室外上部熱交換器１１，１１が、後側下部に冷媒用室外下部熱交換器１２が、また前側下部にエンジン冷却水用熱交換器としてのラジエータ１３がそれぞれ配設されている。冷媒用室外上部熱交換器１１，１１は垂直方向に向けて、かつ金網３８ａ，３８ｂに沿うように配置されているのに対し、下部の室外熱交換器１２及びラジエータ１３は下部ほど内側に位置するように傾斜させて配置されており、このラジエータ１３の上端右端部に注水口３０ｂが設けられている。
【００４１】
注水口３０ｂは、図８、図９及び図１１に示すように、ケーシング３１の側壁を構成する横枠３６ａの右端部及び支柱３４に設けられた注入扉６３に対向しており、斜め上向きに配置されたラジエータ１３のへッドパイプ１３ｃの上端に接続された給水筒６０と、この給水筒６０の開口６０ａを開閉するキャップ６１と、このキャップ６１内に配設されたプレッシャバルブ６２とを備えている。開口６０ａは室外空調ユニット２のケーシング３１の側壁を構成する金網３８ａに向かって斜め上向きに開口している。プレッシャバルブ６２は、その弁体６２ｂで給水筒６０の中間部に形成された弁座口６０ａを開閉するようになっており、弁体６２ｂはスプリング６２ａで閉方向に付勢されている。
【００４２】
プレッシャバルブ６２は、冷却水の両循環回路の最高内圧を規定する。すなわち、循環回路の内圧が開弁圧を越えると、プレッシャバルブ６２が開き、残留する空気、水蒸気あるいは温水を冷却水用リザーバタンク３０ａに導き、循環回路構成部品を異常な水蒸気圧が発生したとしても保護可能としている。プレッシャバルブ６２ｃは、循環回路の外方と内方の差圧が所定以上になる時開き外方から内側への流れを許容する。
【００４３】
エンジン５が停止し、冷却水温が下がり、循環回路中の水蒸気分が凝縮して内圧が大気圧以下に下がり外方と内方との差圧が大きくなるとプレッシャバルブ６０ｃが開き、冷却水用リザーバタンク３０ａ内の水が大気圧により押し上げられ、循環回路中に補充される。
【００４４】
冷却水点検のためキャップ６１を外すと、シール６１ａによる気密性がなくなり、管路３０ｃ中の水は冷却水用リザーバタンク３０ａ内に戻ってしまい、水位が下がってしまう。
【００４５】
エンジン運転による回路中の水蒸気、プレッシャバルブ６２を通過しても水蒸気の冷却水用リザーバタンク３０ａへの移動、エンジン停止による移動した水蒸気量に相当する水量分の水位上昇の繰り返しにより少しずつ水位が上昇し、循環回路内に補充可能となるが、それまでの間は冷却水量が不足する可能性がある。しかしこの実施例では給水筒６０の位置が下方になる分水位上昇が早く冷却水量不足になりにくい。その分メインアキュームレータ８あるいはラジエータ１３での熱交換を十分に実施させることができる。すなわち、熱交換により発生蒸気圧が下がっても補充可能となるまでの時期が短くなるからである。
【００４６】
ラジエータ１３の下端部は機関室側仕切板４１ａ，４１ｂを越えて中央仕切板４０と消音ボックス４０ｃとの上側コーナ部上に位置している。また、冷媒用室外下部熱交換器１２の下端部は管室側仕切板４２ａ，４２ｂからさらに横樋４８を越えて中央仕切板４０と消音ボックス４０ｃとの下側コーナ部上に位置している。
【００４７】
ラジエータ１３、冷媒用熱交換器１１，１２と配管室１０内の各機器と接続する各管路２９ｃ，２９ｄ，１６ｂ，１６ｃ及び３０ｃは、配管室１０の右側板３７ｄ側で、かつ前後方向中央部にまとめられ、中央仕切板４０の左端部に配設された１つのシール用パッド４９内を貫通しており、このように複数の管路が１つのパッドによってシールされている。
【００４８】
シール用パッド４９には、各管路孔と左側板３７ｃ方向側端部を結ぶ各切り込み４９ａがある。それにより配管が終った後、右側板３７ｄを取り外した状態で右側からシール用パッド４９を配管に嵌め込むことができる。シール用パッド４９の周囲は中央仕切板４０及び右側板３７ｄをシール状態に形成することにより、配管室１０と室外熱交換室１４を区画する。
【００４９】
また、各熱交換器１１〜１３に接続された管路は、下側の熱交換器１２及びラジエータ１３の斜め配置に沿って斜めに配索されている。
【００５０】
前記したように、室外空調ユニット２である室外機の長手方向において、機関室７、配管室１０を並べ、機関室７の下部に換気通路４６を配置し、かつ換気通路４６と配管室１０との間にファン４７を配置している。配管室１０内の後側には、長手方向にメインアキュムレ―タ８とサブアキュムレ―タが並べて配置し、配管室１０内の換気ファン４７に対向した位置には、潤滑油タンク２４ａ及び冷却水リザ―ブタンク３０ａを配置しており、オイルについて温度劣化を防止できる。潤滑油タンク２４ａの前側の凹部に、リザ―ブタンク３０ａを位置させている。また、潤滑油タンク２４ａの注入口２４ａ２、リザ―ブタンク３０ａの注水口３０ａ１、ラジェ―タ１３への供給口３０ｂを全てエンジン前傾側、すなわち室外ユニット２の前後方向における前方に配置し、前側板３７ａを外すことによりエンジン５の整備、補給が簡単に実施できる。
【００５１】
機関室７内には、室外空調ユニット２を保守点検する時に使用する点検装置Ｔが前側板３７ａに対面して配置され、前側板３７ａを外すと容易に操作することができる。また、機関室７内において長手方向にエンジン５と圧縮機６とを並べ配置している。
【００５２】
圧縮機６の上方にエアクリーナ２１ｃが配置され、さらに排気サイレンサ２３ｃとオイルセパレータ２３ｄとを並べて配置している。エアクリーナ２１ｃの上流側に接続した吸気管２１ａは、機関室７の天壁を構成する中央仕切板４０及び室外熱交換器室１４の天壁を構成する天板３７ｅを貫通して外部に開口し、エアクリーナ２１ｃの下流側に接続したガスミキサ２１ｂはエンジン５の吸気ポートに接続されている。オイルセパレータ２３ｄの上流側に接続した排気管２３ａは、機関室７の天壁を構成する中央仕切板４０及び室外熱交換器室１４の天壁を構成する天板３７ｅを貫通して外部に開口し、オイルセパレータ２３ｄの下流側に接続した排気サイレンサ２３ｃは排気熱交換器２３ｂに接続されている。
【００５３】
排気熱交換器２３ｂはエンジン５の前側に配置され、排気熱交換器２３ｂの長手方向圧縮機側に排気出口２３ｂ１を配置し、シリンダヘッド５ａの横にスロットルを内蔵するガスミキサ２１ｂを配置し、ガスミキサ２１ｂと吸気サイレンサ２１ｃとを吸気管２１ａ１で連結した。圧縮機６はエンジン５のクランク軸の延長上に配置され、エンジン５のシリンダヘッド５ａの全体より低い位置にあり、これにより圧縮機６の上部空間を有効利用可能であり、エアクリーナ２１ｃ、さらに排気サイレンサ２３ｃとオイルセパレータ２３ｄとを並べて配置し、機関室７を小さくできる。また、排気熱交換器２３ｂから排気サイレンサ２３ｃの間の排気管２３ａ１を短くでき、排気管２３ａ１の脱着作業性が良くなる。
【００５４】
排気が排気管２３ａ，２３ａ１と排気サイレンサ２３ｃを流れる時に冷却されて、排気から分離されて酸性分のあるドレン水が生じる。ミストセパレータ２３ｅにおいても、排気から分離されて酸性分のあるドレン水が生じる。これらのドレン水はそれぞれ配管１０１，１０２，１０３を介して中和器１０４に導かれ、この中和器１０４でドレン水を中和してパイプ１０５を介して排水する。オイルセパレータ２３ｄはオイル戻り通路１０６を介してエンジン５のオイルパンに連通し、またブリーザ通路１０７を介してシリンダヘッド５ａに連通している。
【００５５】
エンジン５の上方以外の位置における機関室７内に、エンジン５に連結される圧縮機６の上方空間にエアクリーナ２１ｃ、排気サイレンサ２３ｃ及びミストセパレータ２３ｅを配置し、圧縮機６の下に中和器１０４を配置し、これらの位置関係は中和器１０４より高い位置に、排気熱交換器２３ｂが配置され、さらに高い位置にエアクリーナ２１ｃ、排気サイレンサ２３ｃ及びミストセパレータ２３ｅが配置され、機関室７の高さを低くできる。また、排気熱交換器２３ｂでの凝縮水を確実に中和器１０４に導ける。また、ミストセパレータ２３ｅでの凝縮水を確実に中和器１０４に導ける。
【００５６】
また、排気サイレンサ２３ｃ、ミストセパレータ２３ｅ、中和器１０４は、室内空調ユニット２の右側に配置され、排気熱交換器２３ｂのドレン口も右側に配置されているので、ドレン水配管１０１，１０２，１０３を短く且つドレン水が滞留することがなくなる。
【００５７】
エンジン５の吸気取入口近傍においてエアクリーナ２１ｃとオイルセパレータ２３ｄとを隣接させており、オイルセパレータ２３ｄでのオイルを分離後のブリーザガスをエアクリーナ２１ｃに導く管路１０８を短くできる。また、エアクリーナ２１ｃとエンジン５のガスミキサ２１ｂとの間の吸気管２１ａ１を短くできる。
【００５８】
次に、排気熱交換器２３ｂについて説明する。排気熱交換器２３ｂは、図１０に示すように構成される。排気熱交換器２３ｂは、エンジン５の排気側の側部に組み付けられ、エンジン５と排気熱交換器２３ｂが一体化されている。
【００５９】
排気熱交換器２３ｂには排気通路の膨張室に凹凸を有する上流側熱交換部２１０と、排気通路を断面が非円形なスクリューパイプで構成した下流側熱交換部２１１とが備えられている。
【００６０】
上流側熱交換部２１０はケーシング２０７内にコの字状の排気通路の膨張室２１２が形成され、この膨張室２１２内にはフィン２１３や突起２１４で凹凸が形成されている。この膨張室２１２内には一方の側部２０７ｃから区画壁２０７ｄが他方の側部２０７ｅに近接して伸び、この側部２０７ｅ側で連通した上膨張室２１２ａと下膨張室２１２ｂが形成されている。
【００６１】
上流側熱交換部２１０の排気通路の上膨張室２１２ａの周囲には、上冷却水通路２１５ａが形成され、この上冷却水通路２１５ａは区画壁２０７ｄにまで伸びている。また、下膨張室２１２ｂの周囲には下冷却水通路２１５ｂが形成され、冷却水入口２２６から入る冷却水は、下流側熱交換部２１１内を右に流れた後、下冷却水通路２１５ｂに入り、この下冷却水通路２１５ｂを左に流れた後上冷却水通路２１５ａに入り、この上冷却水通路２１５ａを右の流れ、ケーシング２０７の上側右端部に形成された冷却水出口２１５ｃから排出され、冷却水管２９ｅ２に入る。
【００６２】
上流側熱交換部２１０はケーシング２０７に不図示の接続部が形成され、この接続部をエンジン５の排気側に直接接続可能になっている。エンジン５の排気側から排気ガスがケーシング２０７の４箇所に形成された排気ガス入口２１６から上膨張室２１２ａに導入され、この排気ガスは下膨張室２１２ｂに導かれて、さらに下流側熱交換部２１１に導かれる。
【００６３】
このように、エンジン５の燃焼室での混合気の燃焼によって生じた高温、高圧の排気ガスは、排気熱交換器２３ｂの上流側熱交換部２１０に導入され、ここで冷却水との間で熱交換して冷却される。
【００６４】
この上流側熱交換部２１０の排気通路の膨張室２１２により、エンジン５の排気側からの排気ガスの排気抵抗が小さくなり、排気効率が向上すると共に、また排気圧力が小さくなり消音効果も向上する。しかも、上流側熱交換部２１０の膨張室２１２にはフィン２１３や突起２１４で凹凸が形成されており、この凹凸によって表面積が増加して、高い熱交換効率を得ることができる。
【００６５】
下流側熱交換部２１１の排気ガス通路は断面が非円形なスクリューパイプ２２０で構成しており、この複数のスクリューパイプ２２０の一端部に閉塞プレート２２１を設け、他方にガスケット２２２を設け、さらに中間部にガイドプレート２２３を設けてパイプユニット２２４にしている。このスクリューパイプ２２０は、十字形断面を有し、その外周に放射状に突出する４つの凸部２２０ａはスクリューパイプ２２０の外周を長さ方向に沿ってスパイラルを描いている。
【００６６】
パイプユニット２２４はケーシング２０７に形成された冷却水室２２５に配置され、この冷却水室２２５の下側に冷却水入口２２６が形成され、上側に冷却水出口２２７が形成されている。エンジン５から冷却水が冷却水入口２２６から冷却水室２２５に供給され、この冷却水室２２５を循環して冷却水出口２２７から上流側熱交換部２１０の下冷却水通路２１５ｂに供給される。
【００６７】
パイプユニット２２４の閉塞プレート２２１はＯリング２２８でシールされ、さらにガスケット２２９を介してカバー２３０がボルト２３１でケーシング２０７の側部２０７ｅ下部に締め付け固定されている。カバー２３０で集合排気室２３２が形成され、カバー２３０の中央部に排気ガス出口２３３が設けられ、またカバー２３０の下側にはドレン水出口２３４が設けられている。
【００６８】
パイプユニット２２４の他方はガスケット２２２がボルト２３５でケーシング２０７の側部２０７ｃ下部に締め付け、さらにガスケット２２２を介してカバー２３６がボルト２３７でケーシング２０７の側部２０７ｃに締め付け固定されている。このカバー２３６で連通集合排気室２３８が形成され、この連通集合排気室２３８に上流側熱交換部２１０の下膨張室部２１２ｂから排気ガスが導入される。この排気ガスは連通集合排気室２３８からパイプユニット２２４のスクリューパイプ２２０を通って集合排気室２３２に導かれ、この集合排気室２３２から排気ガス出口２３３より排出される。
【００６９】
このように、下流側熱交換部２１１の排気通路がスクリューパイプ２２０で構成されているため、排気ガスはスクリューパイプ２２０内を旋回流となって流れ、排気ガスの乱流効果によって排気ガスの冷却水への熱伝達率が高められ、高い熱交換効率が得られる。
【００７０】
この排気熱交換器２３ｂにおいて、上流側熱交換部２１０と、下流側熱交換部２１１とで、排気ガスが冷却水との間で熱交換してこれが有する熱が有効に回収されると同時に、その温度及び圧力が下げられて排気騒音が低減される。
【００７１】
次に、エンジン５の具体的な実施例を、図１１乃至図１４について説明する。エンジン５はクランクケースを兼ねるオイルパン３００にシリンダブロック３０１が固定され、シリンダブロック３０１は前側に傾斜している。シリンダブロック３０１にはシリンダヘッド３０２が載置され、シリンダヘッド３０２にはシリンダヘッドカバー３０３が取り付けられている。
【００７２】
４０１はクランク軸３３５のメインジャーナル軸受、すなわちクランクジャーナル３５８のまわりでシリンダブロック３０１にオイルパン３００を締結するための締付ボルトである。これによりいわゆる軸受キャップは不要となる。
【００７３】
シリンダヘッドカバー３０３は、水平面に対して所定角度θだけ前側に傾斜し、上部３０３ａには前側にオイル注入口３０３ｂが形成され、オイル注入口３０３ｂにシールするためのパッキン３０４を介してキャップ３０５が取付られている。キャップ３０５は前側に向いており、前側から容易に着脱でき、オイルの補給作業が容易である。シリンダヘッドカバー３０３には後側の天井壁から下方に伸びるリブ３０３ｃが形成され、このリブ３０３ｃに対向してプレート３０６が取付ビス３０７によって取り付けられ、これによりオイル分離室３０８が形成されている。オイル分離室３０８に上下に蛇行する通路３０９が形成され、この蛇行する通路３０９によってオイルが分離され、プレート３０６の立ち上がり部に形成されたオイル戻り孔３０６ａ，３０６ｂからシリンダヘッド内に戻すようになっている。また、シリンダヘッドカバー３０３の上部には連結管３１０が設けられ、この連結管３１０からオイル分を含む空気がオイルセパレータ２３ｄに送られる。
【００７４】
エンジン５の前後には取付ブラケット３２０，３２１が取付ブラケット３２０はシリンダブロック３０１に、取付ブラケット３２１はオイルパン３００に各々ボルト３２２，３２３で締付固定され、この取付ブラケット３２０，３２１は載置台３２４の防振ゴム３２５，３２６の取付部３２５ａ，３２６ａに取り付けられている。エンジン５は防振ゴム３２５，３２６でマウントされ、防振構造になっている。
【００７５】
アルミ合金ダイキャスト製のシリンダブロック３０１には鋳鉄スリーブ３３０が下部をＯリング３３０ａにより水密にした状態で嵌合され、このスリーブ３３０にピストン３３１が往復動可能に設けられ、ピストン３３１はピストンピン３３２を介してコンロッド３３３の小端３３３ａが連結され、コンロッド３３３の大端３３３ｂはクランクピン３３４を介してクランク軸３３５に連結され、ピストン３３１の往復動によってコンロッド３３３を介してクランク軸３３５が回転する。ピストン３３１の頂部とシリンダヘッド３０２の間に燃焼室３３６が形成され、この燃焼室３３６にはシリンダヘッド３０２に形成された吸気通路３３７と排気通路３３８が開口しており、開口部は吸気弁３３９と排気弁３４０によって開閉される。吸気弁及３３９び排気弁３４０は動弁機構３４１によって作動し、この動弁機構３４１のカム軸３４２はクランク軸３３５に連動して回転し、カム軸３４２のカム３４２ａがプッシュロッド３４３を上下動し、これによりロッカーアーム３４４が上下動して吸気弁３３９と排気弁３４０が作動する。シリンダブロック３０１の前側には排気熱交換器２３ｂが取り付けられ、排気通路３３８から排気ガスが排気熱交換器２３ｂに排出され、吸気通路３３７に吸気管２３ａが接続されている。排気熱交換器２３ｂは取付ボルト３４５によりシリンダヘッド３０２に、取付ステー３４６によりシリンダブロック３０１に取り付けられている。エンジン５が前側板３７ａ側に寄せて配置されており、エンジン前方の前側板３７ａを外して、前側から取付ボルト３４５を外して取付ステー３４６から外すことで、前側から容易に着脱することができ、保守点検作業が容易である。
【００７６】
このように、エンジン５を前側に傾斜し、傾斜軸の下方に排気ポートを配置し、排気ポートの下方に排気熱交換器２３ｂを直結配置しており、しかも前側板３７ａを着脱可能としており、点火プラグ４００の交換、キャップ３０５を外しての注油作業が容易となり、エンジン５の整備性が向上する。
【００７７】
エンジン５のオイルパン３５０にはオイルが貯留され、エンジン５の前側からオイルパン３５０内にオイルレベルゲージ３５１が挿着可能に取り付けられる。オイルレベルゲージ３５１には下限マーク３５１ａと上限マーク３５１ｂが付されており、下限オイルレベルと上限オイルレベルが検出可能になっている。エンジン５のシリンダブロック３０１の前側内部にオイルポンプ３５２が取り付けられている。
【００７８】
また、シリンダブロック３０１とスリーブ３３０との間に水ジャケット３６０が形成され、この水ジャケット３６０に冷却水が配管２９ａ１から供給される。水ジャケット３６０から冷却水がシリンダヘッド３０２に形成された水ジャケット３６１を循環して冷却し、水ジャケット３６１から配管２９ａ２へ送り出され、冷却水の冷却経路を二点鎖線の矢印で示す。
【００７９】
次に、オイルの潤滑経路について、図１２及び図１４に基づいて説明する。図１２ではオイルの潤滑経路を実線の矢印で示す。
【００８０】
オイルポンプ３５２の駆動により、フィルタ３５４を介してカム軸３４２内の中空部であるメインギャラリ３５５に供給される。なお、リリーフバルブ３５３はオイルポンプ３５２出口側が高圧になりすぎる時オイルをオイルパン３００内に逃がすためのものである。
【００８１】
リリーフバルブ３５６はオイルフィルタ３５４が目詰りした時バイパスとしてメインギャラリ３５５へオイルを送るためのものである。
【００８２】
メインギャラリ３５５からカム軸ジャーナル３５７、クランクジャーナル３５８、コンロッド３３３の大端３３３ｂに送られ、それぞれを潤滑してオイルパン３００に戻される。また、メインギャラリ３５５からそれぞれのシリンダヘッド３０２に送られ、動弁機構３４４を介してオイルパン３００に戻される。シリンダヘッド３０２にはオイル分離室３０８が設けられ、これらのオイル分離室３０８からクランク室内のブリーザガスがブリーザ通路１０７を通ってオイルセパレータ２３ｄに送られ、ブリーザガス中のオイルはオイルキャッチャーにより捕捉分離されてオイル戻り通路１０６を介して、オイルパン３００に戻される。
【００８３】
また、オイルポンプ３５２からオイルフィルタ３５４を介して変速ギヤケース３８０に送られ、変速ギヤケース３８０内に設けられた軸受３８１，３８２、ギヤ３８３を潤滑してオイルパン３００に戻される。
【００８４】
エンジン５には潤滑油補給装置Ｊが備えられ、電磁弁２４ｂの開作動によって潤滑油タンク２４ａからオイルが供給される。潤滑油タンク２４ａにはオイル注入口２４ａ２が設けられており、キャップ２４ａ１を外してオイル注入口２４ａ２からオイルが補給される。
【００８５】
潤滑油補給装置Ｊは、図１１に示すように構成されている。潤滑油タンク２４ａの上部にはオイル注入口２４ａ２が前側を向くようにして設けられ、キャップ２４ａ１を前側から容易に着脱できるようになっている。潤滑油タンク２４ａの下部にはオイル補給通路（以下オイルパイプともいう）３９０が接続され、このオイルパイプ３９０はエンジン５の下方を通り、ステ―３９１に取り付けられた電磁弁２４ｂの一方のジョイント２４ｂ１に接続されている。電磁弁２４ｂの他方のジョイント２４ｂ２にはオイルパイプ３９２が接続され、このオイルパイプ３９２はエンジン５に設けられたオイル入口３５２ａに接続され、オイルがオイルパン内のオイル面上方から注がれる。
【００８６】
オイルの供給のための電磁弁２４ｂは、床に固定設置され、オイルポンプ３５２へのオイル入口３５２ａを結ぶ管路の間を、弾性のあるゴム製の管であるオイルパイプ３９２で連結し、電磁弁２４ｂと潤滑油タンク２４ａの間も同様に形成されオイル管路であるオイルパイプ３９０は配管室１０と機関室７との区画壁である右中板４４ｂを貫通させた後、機関室７内で床に這わしており、この方のオイルパイプ３９０が長い。
【００８７】
エンジン５は振動変位するが、少なくともオイルパイプ３９２は、弾性により相対変位可能である。本実施例ではオイルパイプ３９０もオイルパイプ３９２と共通パイプ材を使用している。
【００８８】
また、電磁弁２４ｂとオイルパン３５０ヘのオイル入口３５２ａを結ぶオイル管路であるオイルパイプ３９２は、振られることとなるが、長さが短かいので慣性力も小さくなり、オイルパイプ３９２の付け根に大きな応力は発生しにくいため、オイルパイプ３９２の耐久性が向上する。
【００８９】
また、エンジン５への潤滑油タンク２４ａも同一端部、かつ潤滑油タンク２４ａのオイル注入口２４ａ２は冷却水用リザ―ブタンク３０ａの注水口３０ａ１より上方としており、水及びオイルの補給作業がやりやすい。また、潤滑油タンク２４ａのオイル注入口２４ａ２はオイルキャップ２４ａ１を開いたままリザ―ブタンク３０ａに注水する時、水がこぼれても、オイルと混ざることがない。
【００９０】
また、潤滑油タンク２４ａの形状を、図３に示すように、側面から視てＬ字型とし、冷却用リザーブタンク３０ａを潤滑油タンク２４ａの凹み部２４ａ３に配置し、かつ潤滑油タンク２４ａの上部の油面表面積を下部より大きくしている。これにより、冷却用リザーブタンク３０ａと潤滑油タンク２４ａの両方をコンパクトな空間に収めることが可能である。
【００９１】
また、冷却用リザーブタンク３０ａと潤滑油タンク２４ａは、両方の前方に注水口、注入口をそれぞれ配置しており、作業性を向上させることができる。
【００９２】
また、潤滑油タンク２４ａは、上方に配置しており、オイルが減少しても、オイル油面を高くすることができ、オイルパン３００に対する油面を長い間高めに設定可能であり、オイルの補給が短時間で可能である。なお、オイルパン３００の下面前方にドレンプラグ３００ａが配置されており、オイル抜き作業が容易となる。
【００９３】
次に、この発明に対応する実施例を、図１６及び図１７に基づいて説明する。図１６は室外空調ユニットの正面図、図１７は室外空調ユニットの平面図である。
【００９４】
この実施例では、図１乃至図１５と同じ部材は同じ符号を付して説明を省略する。室外調和ユニット２は区画壁である仕切板３９によって上部に室外熱交換器室１４が区画され、下部には後中板４４ａと左中板４４ｄとを配置して機関室７と配管室１０とが区画されている。機関室７の右側にエンジン５を配置し、圧縮機６はエンジン５の左側に位置している。室外熱交換器室１４にはラジエータ１３及び熱交換器１１が配置されている。このラジエータ１３の右側には潤滑油タンク２４ａが配置され、潤滑油タンク２４ａに接続されたオイルパイプ３９０が仕切板３９を貫通して電磁弁２４ｂを介してエンジン５にオイルを供給するようになっている。
【００９５】
機関室７にはエンジン５の右側に冷却用リザーブタンク３０ａが配置されている。吸気管２１ａの先端開口が底板４５に形成された噴出口４５ａに対向している。これにより換気ファン４７による過給作用を受けることとなる。また、新気は液相冷媒をたくわえるメインアキュームレータ８を収容した配管室１０を迂回して導入されるので、新気の温度が低下し、この点でも充填効率が上昇し大きな出力を得ることができる。
【００９６】
このように、室外空調ユニット２である室外機を、エンジン５を収容する機関室７と、熱交換器を収容する熱交換器室１０とに区画し、エンジン５を潤滑するオイルを収容する潤滑油タンク２４ａを、熱交換器室１０に配置することで、エンジン５の熱の影響が軽減され、しかも潤滑油タンク２４ａを室外機の内で、温度の低い室外熱交換器室１４に配置することによりオイルの劣化を防止することができる。
【００９７】
また、室外空調ユニット２である室外機を、エンジン５を収容する機関室７と、熱交換器を収容する室外熱交換器室１４と、エンジン５により駆動される圧縮機６により循環される冷媒回路の途中に配置されるメインアキュムレータ８を収容する配管室１０に区画し、エンジン５を潤滑するオイルを収容する潤滑油タンク２４ａを、室外熱交換器室１４に配置することで、エンジン５の熱の影響が軽減され、しかも潤滑油タンク２４ａを室外機の内で、温度の低い室外熱交換器室１４に配置することによりオイルの劣化を防止することができる。
【００９８】
【発明の効果】
前記したように、請求項１記載の発明は、機関室と、熱交換器を収容する室外熱交換器室とに区画し、区画された室外熱交換器室に潤滑油タンクを配置することで、エンジンの熱の影響が軽減され、しかも潤滑油タンクを室外機の内で、温度の低い室外熱交換器室に配置することによりオイルの劣化を防止する。
また、オイル油面は、エンジンに対し常に高い位置にあるのでオイル補給が短時間で可能であり、かつオイル補給時に、使用済みのオイルが未使用のオイルを貯蔵している潤滑油タンク側へ逆流することがない。
また、前記潤滑油タンクのオイル注入口を室外熱交換器室内で前方に位置させたので、潤滑油注入作業が簡単に実施できる。
また、区画壁に換気用空気の排出口を設け、この排出口を囲むように消音ボックスを形成したので、室外熱交換器室内に進入した雨水等が排出口から機関室内に進入するのが防止される。
【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】室外空調ユニットの正面図である。
【図３】室外空調ユニットの右側面図である。
【図４】室外熱交換器の床面の平面図である。
【図５】パッドの平面図である。
【図６】機関室、配管室の断面平面の模式図である。
【図７】電装ボックスの断面図である。
【図８】エンジン冷却水の注水口部分の配置図である。
【図９】注水口の断面図である。
【図１０】排気熱交換器の断面図である。
【図１１】エンジンの潤滑油補給装置の正面図である。
【図１２】エンジンの断面図である。
【図１３】シリンダヘッドカバ―の断面図である。
【図１４】エンジンの潤滑油補給装置の概略構成ブロック図である。
【図１５】室外空調ユニットの外板壁の概略構成を示す断面図である。
【図１６】室外空調ユニットの正面図である。
【図１７】室外空調ユニットの平面図である。
【符号の説明】
２ 室外空調ユニット（室外機）
５ エンジン
７ 機関室
８ メインアキュムレ―タ（廃熱回収器）
１０ 配管室
１４ 室外熱交換器室
２４ａ 潤滑油タンク
２４ａ２ オイル注入口
３７ａ 室外機の前側板
３９ 区画壁
４０ｂ 換気用空気の排出口
４０ｃ 消音ボックス
４４ 室外熱交換用送風ファン
３９０ オイル補給通路（オイルパイプ）[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an engine-driven heat pump device using an engine as a drive source of a heat pump, and more particularly to an engine-driven heat pump device having an outdoor unit applied to an air conditioner and having a lubricating oil supply device such as an engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An engine-driven heat pump device is applied to, for example, an air conditioner, and there is an outdoor unit having a lubricating oil supply device for an engine. Conventionally, an outdoor unit is divided into an engine room accommodating an engine and a heat exchanger room accommodating a heat exchanger, and a lubricating oil tank for replenishing oil for lubricating the engine is disposed in the engine room. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the oil for lubricating the engine may be deteriorated if left in a high temperature environment for a long time.
[0004]
As described above, if the oil for lubricating the engine deteriorates, the deteriorated oil is supplied during long-term use of the engine, which is one of the causes of reducing the durability of the engine.
[0005]
The present invention has been made in view of the above points, and provides an engine-driven heat pump device that prevents deterioration of oil that lubricates an engine by arranging a lubricating oil tank in a place with a low temperature in an outdoor unit. It is aimed at.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, an engine-driven heat pump device according to the present invention has an engine room for accommodating an engine at a lower portion of an outdoor unit and a blower fan for outdoor heat exchange at an upper portion of the outdoor unit. Partition the outdoor heat exchanger room with partition walls,
SaidA lubricating oil tank containing oil for lubricating the engine is disposed inside the outdoor heat exchanger room.The height of the oil level in the lubricating oil tank is always higher than the level of the oil level on the engine side, and the oil inlet of the lubricating oil tank is positioned forward in the outdoor heat exchanger chamber.,
An oil supply passage from the lubricating oil tank to the engine is arranged to penetrate the partition wall that separates the engine room and the outdoor heat exchanger room.A ventilation air outlet is provided on the partition wall, and a muffling box is formed around this outlet.It is characterized by doing.
[0008]
[Action]
According to the first aspect of the present invention, the engine heat and the outdoor heat exchanger chamber accommodating the heat exchanger are partitioned, and the lubricating oil tank is disposed in the partitioned outdoor heat exchanger chamber, so that the heat of the engine is reduced. The influence is reduced, and the deterioration of oil is prevented by arranging the lubricating oil tank in the outdoor heat exchanger room having a low temperature in the outdoor unit.
In addition, the oil level is always high with respect to the engine, so it is possible to replenish the oil in a short time, and at the time of oil replenishment, the used oil goes to the lubricating oil tank side where unused oil is stored. No backflow.
Further, since the oil inlet of the lubricating oil tank is located forward in the outdoor heat exchanger room, the lubricating oil injection operation can be easily performed.
In addition, a ventilation air outlet is provided on the partition wall, and a muffling box is formed so as to surround this outlet, preventing rainwater, etc., entering the outdoor heat exchanger room from entering the engine room from the outlet. Is done.
[0010]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of an engine-driven air conditioner to which the engine-driven heat pump device of the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0011]
1 to 1516 and 17 are related to the present invention for describing the present invention.FIG. 1 is a view illustrating an overall configuration of an engine-driven air conditioner, FIG. 2 is a front view of an outdoor air conditioning unit, and FIG. 3 is an outdoor air conditioner. FIG. 4 is a plan view of a floor of an outdoor heat exchanger room, FIG. 5 is a plan view of a pad, FIG. 6 is a schematic sectional view of an engine room and a piping room, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the cooling water injection port, FIG. 9 is a cross-sectional view of the water injection port, FIG. 10 is a cross-sectional view of the exhaust heat exchanger, FIG. 12 is a cross-sectional view of the engine, FIG. 13 is a cross-sectional view of a cylinder head cover, FIG. 14 is a schematic block diagram of a lubricating oil supply device of the engine, and FIG. 15 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an outer panel wall of an outdoor air conditioning unit. .
[0012]
First, in the diagram showing the overall configuration of the engine-driven air conditioner of FIG. 1, the engine-drivenair conditioner 1 includes an outdoor air conditioning unit (hereinafter, also referred to as an outdoor unit) 2 and an indoor air conditioning unit 3. ing. The indoor air-conditioning unit 3 includes a refrigerantindoor heat exchanger 4, adecompression expansion valve 18, and an indoor heat exchange blower fan (not shown). The outdoor air conditioning unit 2 includes anengine room 7 in which anengine 5,compressors 6, 6 and the like are disposed, a main accumulator (hereinafter also referred to as a waste heat recovery unit) 8, asub accumulator 9, anelectrical component box 50, Apiping chamber 10 in which pipes and the like connecting each device are arranged, a refrigerant outdoorupper heat exchanger 11, a refrigerant outdoorlower heat exchanger 12, and an engine cooling water heat exchanger (hot water heat exchanger) And an outdoorheat exchanger room 14 in which aradiator 13 and the like are disposed. Theupper heat exchanger 11 is shown in FIG.3As you can see, two similar things are juxtaposed and16Are displayed as one for convenience.
[0013]
A water-cooled gas fuel engine is used as theengine 5, and agas mixer 21 b and anair cleaner 21 c are connected to an intake port of theengine 5 via anintake pipe 21 a, and theintake pipe 21 a is connected to a top wall of theengine room 7 and outdoor heat exchange. It opens to the outside through the ceiling wall of the instrument room. Theintake pipe 21a may be opened in theengine room 7 as described later.
[0014]
Thegas mixer 21b is connected to a gas fuel source via afuel line 22, and thefuel line 22 is provided with aflow control valve 22a, a zero governor (reducing valve) 22b, and twosolenoid valves 22c integrated with thegas mixer 21b. ing. Further, anexhaust heat exchanger 23b, anexhaust silencer 23c, and amist separator 23e are connected to an exhaust port of theengine 5 via an exhaust pipe 23a.OutdoorIt opens above theheat exchange chamber 14.
[0015]
Further, theengine 5 is provided with a lubricatingoil tank 24a, and when the amount of lubricating oil decreases, thesolenoid valve 24b opens to supply lubricating oil by gravity.
[0016]
Compressors 6, 6 are connected to the output shaft of theengine 5 via clutches 6a, 6a. The discharge port of thecompressor 6 is connected to the refrigerant outdoorupper heat exchanger 11 and the refrigerant outdoorlower heat exchanger 12 via therefrigerant line 16a, the four-way valve 15 switched to the cooling operation position, and therefrigerant line 16b. The twoheat exchangers 11 and 12 are connected to the refrigerantindoor heat exchanger 4 via arefrigerant line 16c, a heat exchange part 16e in themain accumulator 8, and arefrigerant line 17a. Theexchanger 4 is connected to the suction ports of thecompressors 6, 6 via therefrigerant line 17b, the four-way valve 15, the refrigerant line 16d, themain accumulator 8, and thesub-accumulator 9. In addition, 102 is a dryer, 103 is a filter which bypasses a liquid.
[0017]
Note that 900 and 901 are capillary tubes, and 910 and 910 are each a combination of a temperature detector and a capillary tube, and are for detecting the refrigerant temperature to detect the level of the liquid-phase refrigerant in themain accumulator 8. It is.Reference numeral 911 denotes an open / close valve, and 912 denotes an oil discharge passage. When the amount of oil accumulated in the lower portion of the accumulator increases, the open /close valve 911 is opened manually or automatically so that oil flows from themain accumulator 8 to thesub-accumulator 9. .
[0018]
An oil separator 19a for separating the lubricating oil in the refrigerant is provided in the middle of therefrigerant pipe 16a. When the amount of the lubricating oil separated by the oil separator 19a exceeds a predetermined value, the oil strainer 19b is set to a predetermined value. At this time, it is returned to themain accumulator 8 via theelectromagnetic valve 19c that opens. The lubricating oil is also returned to thesub accumulator 9. Therefrigerant line 16a is connected to themain accumulator 8 via anoil strainer 20a and asolenoid valve 20b that opens when the pressure in the line is equal to or higher than a predetermined pressure, thereby avoiding an abnormal increase in refrigerant line pressure.
[0019]
Reference numeral 90 denotes an electromagnetic valve, and 91 denotes an oil strainer. When cooling, when the load on theindoor unit 4 becomes particularly small, theelectromagnetic valve 90 opens to allow the refrigerant to bypass theindoor unit 4 and flow to themain accumulator 8. And try to balance.
[0020]
An outdoor unit cooling water circulation system S as the outdoor air conditioning unit 2 is provided. The cooling water circulation system S includes first circulation paths 29a1, 29a2, 29q, which circulate through the coolingwater jacket 28b, thethermostat 28c, and the firstcooling water pump 28a of theengine 5 when the temperature of the cooling water is equal to or lower than a predetermined value. 29s, when the engine is cold, theexhaust heat exchanger 23b, the linear three-way valve 28d, one is theradiator 13, the other is theheat exchange part 29g in themain accumulator 8, and the second circulation path 29e1 that circulates through the secondcooling water pump 28e. , 29e2, 29r, 29b, 29c, 29d, 29f1, 29f2, and 29p, and when the engine is warmed up when the coolant temperature exceeds a predetermined value, theexhaust heat exchanger 23b, thefirst coolant pump 28a, One of a coolingwater jacket 28b, athermostat 28c, and a linear three-way valve 28d of theengine 5 is a radiator. 3. The other is a third circulation path 29e1, 29e2, 29s, 29a1, 29a2, 29b, 29c, 29d, 29f1, 29f2 that circulates in the order of theheat exchange part 29g in themain accumulator 8 and the secondcooling water pump 28e. 29p. As will be described later, the firstcooling water pump 28a is arranged near the opening of the introduction passage in the engine room, or is arranged in the piping room.
[0021]
Further, a coolingwater reservoir tank 30a is connected to theradiator 13 via awater pipe 30c and aninlet 30b. One port of athermostat 28c is also connected to theinlet 30b, and thethermostat 28c is constituted by a jiggle valve. The port of thethermostat 28c is always in communication with the coolingwater jacket 28b via a throttle, and air can be vented from the first circulation paths 29a1, 29a2, 29q, 29s when the engine is cold. The coolingwater reservoir tank 30a is also provided with awater inlet 30d and acommunication path 30e between the coolingwater reservoir 30a and the atmosphere.
[0022]
Further, when the linear three-way valve 28d is switched, the engine cooling water is supplied to theheat exchange unit 29g in themain accumulator 8 by thewater pipe 29d, thereby giving heat to the refrigerant.
[0023]
Next, a specific structure of the outdoor air-conditioning unit 2 will be described in detail with reference to FIGS.
[0024]
Thecasing 31 of the outdoor air-conditioning unit 2 mounts and fixes afloor plate 33 on a pair ofbases 32, and standsuprights 34 at four corners. On the left side, each is connected by one ceiling beam (not shown), thefloor plate 33 is bent at the front and rear ends to form afloor beam 33a, the left and right sides are left, and theright side plates 37c and 37d, and the ceiling surface is This is a structure covered with aplate 37e. Thetop plate 37e is bent at the front, rear, left and right ends to form a connection portion with each of theplates 37a to 37d or thesupport 34.
[0025]
Further, as shown in FIG. 15, the right and leftfront side plates 37a, 37a whose upper ends are bent are fastened to the bent engine roomside partition plates 41a, 41b by tighteningscrews 35, as shown in FIG. . Similarly, right and leftrear plates 37b, 37b are attached to the pipe chamberside partition plates 42a, 42b on the rear side, respectively, as viewed from the front where the upper ends are bent.
[0026]
The front andrear plates 37a and 37b cover lower portions of a front and rear side of thecasing 31 below apartition plate 39, which will be described later, and these front, rear, left andright plates 37a to 37d serve to improve the maintainability of each device. It is detachable to secure.
[0027]
The upper portions of thefront side plate 37a and therear side plate 37b on the front and rear sides of thecasing 31 are openings for introducing outside air, and wire meshes 38a and 38b functioning as filters are provided at the top and bottom of thehorizontal frames 36a and 36b, respectively. It is attached detachably. Adischarge opening 37f for discharging the introduced outside air upward is formed in thetop plate 37e, and theoutside opening 37f sucks outside air into the outdoorheat exchanger chamber 14 from the wire meshes 38a and 38b. , An outdoor heatexchange blower fan 44 that discharges air upward. Awire mesh 38c is provided upright around thedischarge opening 37f.
[0028]
Thepartition plate 39 is for defining the outdoorheat exchanger room 14, theengine room 7 and thepiping room 10, and includes acentral partition plate 40 and an engine roomside partition plate 41 a constituting a ceiling of theengine room 7. , 41b, and piping roomside partition plates 42a, 42b constituting the ceiling of the piping room 10., These constitute a partition wall.The engine roomside partition plates 41a and 41b and the piping roomside partition plates 42a and 42b are detachable upward.
[0029]
At the time of removal, the front andrear side plates 37a and 37b are also removed, theengine room 7 is opened at the ceiling side, the front side and both corners, and thepiping room 10 is opened at the ceiling side, the rear side and both. The corners are open, making it easier to perform maintenance work on the equipment in each room.
[0030]
Further, at the boundary between thecenter partition plate 40 and the pipe compartmentside partition plates 42a and 42b, and on the upper outside (the upper portion on the side of the pipe compartment 10) of the rearmiddle plate 44a constituting the front side wall of theengine room 7, a gutter 48 ( The drainage passage) is disposed so as to be disassembled from the center and the pipe chamberside partition plates 40, 42a, and 42b, that is, exchangeable with a new one. Thegutter 48 is a groove extending in the longitudinal direction (the left-right direction in FIG. 1) of the outdoor air-conditioning unit 2, that is, in the direction in which the heat exchanger is disposed. Theright end 48b located at the highest point of thegutter 48 can be exposed to the outside by removing theright side plate 37d or by providing an opening (cleaning hole).
[0031]
Thecentral partition plate 40 may cover thegutter 48 in a V-shape, and a plurality of rainwater dripping holes may be provided on the V-shaped bottom above thegutter 48.
[0032]
A tubular vertical gutter (drainage pipe) 43 is connected to theleft end 48a located at the lowest part of thehorizontal gutter 48 so as to be disassembled. Thedownspout 43 extends downward at a corner formed by the inner surface of theleft side plate 37c and the outer surface of the rearmiddle plate 44a constituting the front wall of theengine room 7, and the drain port 43a opening at the lower end thereof is provided with a floor plate. It is located below 33 and faces outward. Thedownspout 43 can be replaced with a new one by removing theleft side plate 37c.
[0033]
Further, the engine roomside partition plates 41a and 41b, the pipe roomside partition plates 42a and 42b, and thecenter partition plate 40 are inclined so as to become lower toward thegutter 48 side. Therefore, rainwater or the like that has entered the outdoorheat exchanger room 14 is immediately collected by thehorizontal gutter 48 and discharged to the outside through thevertical gutter 43. Also, due to the inclination of the engine roomside partition plates 41a, 41b, the pipe roomside partition plates 42a, 42b, and thecenter partition plate 40, the positions of the outer ends of the engine roomside partition plates 41a, 41b and the pipe roomside partition plates 42a, 42b. And the opening when the front andrear side plates 37a and 37b are removed to inspect and maintain the inside is large.
[0034]
Further, thecentral partition plate 40 is formed at two locations so as to openventilation air outlets 40 b into the outdoorheat exchanger chamber 14. Theoutlet 40b is surrounded by amuffling box 40c. Theopening 40d of the silencingbox 40c is located above thegutter 48, and is located downstream of thegutter 48 with respect to theoutlet 40b. This prevents rainwater or the like entering the outdoorheat exchanger room 14 or rainwater or the like flowing in thehorizontal gutter 48 from entering theengine room 7 from thedischarge port 40b.
[0035]
In addition, a sponge-like sound absorbing sheet is stuck inside thesound deadening box 40c.
[0036]
The side walls of theengine room 7 are thefront side plate 37a, theleft side plate 37c, the rearmiddle plate 44a, and the rightmiddle plate 44b, the top wall is the engine roomside partition plates 41a, 41b and thecenter partition plate 40, and the bottom wall is thefloor plate 33. And abottom plate 45 arranged with a space between them. The upper and lower end surfaces of the rearmiddle plate 44a and the rightmiddle plate 44b are airtightly connected to thepartition plate 39 and thefloor plate 33, and thus theengine room 7 is configured to have a soundproof structure. The rearmiddle plate 44a and the rightmiddle plate 44b are partition walls of theengine room 7 and thepiping room 10.
[0037]
The space between thebottom plate 45 and thefloor plate 33 is a box-shapedventilation passage 46, and thebottom plate 45 has a large number ofoutlets 45 a for blowing ventilation air into theengine room 7, substantially uniformly over the entire surface. It is arranged and formed. Further, two engineroom air inlets 46a opening into the pipingchamber 10 are formed on the rightmiddle plate 44b side of theventilation passage 46, and aventilation fan 47 is disposed in eachair inlet 46a. . The drainage port 43a of thedownspout 43 is provided on the opposite side of the engineroom air intake 46a, that is, at a position separated from theair intake 46a.
[0038]
Anelectrical box 50 in which various control devices and the like are accommodated is provided on the inner surface side of therear plate 37b in the pipingchamber 10. Anair inlet 50a is formed at the bottom of theelectrical component box 50, and adischarge port 50b is formed at the upper part of the side surface. A gap serving as an air passage is opened between the bottom and thefloor plate 33. Thefloor plate 33 is provided with a pipingchamber air inlet 33b for introducing outside air into the pipingchamber 10, and outside air is introduced into the pipingchamber 10 through theair inlet 33b. A part of the introduced outside air is introduced into theelectrical box 50 from theair inlet 50a, and is discharged from theoutlet 50b to ventilate theelectrical box 50. Further, the drainage port 43a of thedownspout 43 is separated from the pipechamber air inlet 33b and is located below.
[0039]
Note that there is nofloor plate 33 below the terminal room 699 and no ceiling. The terminal chamber 699 is a communication passage connecting the pipingchamber 10 and the outside of thecasing 31. The terminal chamber 699 is opened to the rear outside with therear side plate 37b removed. The rest of thejoints 800a, 801a of therefrigerant pipes 800, 801 and the fuel pipe 22d are located in the terminal chamber 699, and are connected to external pipes introduced from below the terminal chamber 699, respectively. Connected to external power supply. A cord having a plug at the end also passes through the terminal chamber 699.
[0040]
Inside the outdoorheat exchanger chamber 14, upper and lower rearside heat exchangers 11 and 11, upper and lowerrear heat exchangers 12, and lower andlower heat exchangers 12 for engine coolant on the lower front side.Radiators 13 are provided as exchangers. The outdooroutdoor heat exchangers 11 and 11 for the refrigerant are arranged vertically and along the wire nets 38a and 38b, while theoutdoor heat exchanger 12 and theradiator 13 on the lower side are located closer to the lower side. Theradiator 13 is provided with awater inlet 30b at the right end of the upper end thereof.
[0041]
As shown in FIGS. 8, 9 and 11, thewater injection port 30b faces the right end of thehorizontal frame 36a constituting the side wall of thecasing 31 and theinjection door 63 provided on thecolumn 34, and faces obliquely upward. Awater supply cylinder 60 connected to the upper end of ahead pipe 13c of theradiator 13 disposed, acap 61 for opening and closing anopening 60a of thewater supply cylinder 60, and a pressure valve 62 disposed in thecap 61 are provided. I have. Theopening 60a opens obliquely upward toward thewire netting 38a that forms the side wall of thecasing 31 of the outdoor air conditioning unit 2. The pressure valve 62 opens and closes avalve seat opening 60a formed in an intermediate portion of thewater supply cylinder 60 with itsvalve body 62b, and thevalve body 62b is urged in a closing direction by aspring 62a.
[0042]
The pressure valve 62 regulates the maximum internal pressure of both circulation circuits of the cooling water. That is, when the internal pressure of the circulating circuit exceeds the valve opening pressure, the pressure valve 62 is opened, and the remaining air, steam or hot water is guided to the coolingwater reservoir tank 30a, and the circulating circuit components are regarded as having an abnormal steam pressure. Also protectable. Thepressure valve 62c opens when the pressure difference between the outside and the inside of the circulation circuit becomes equal to or higher than a predetermined value, and allows the flow from the outside to the inside.
[0043]
When theengine 5 stops and the temperature of the cooling water drops, the water vapor in the circulation circuit condenses and the internal pressure drops below the atmospheric pressure, and when the differential pressure between the outside and the inside increases, the pressure valve 60c opens to open the cooling water reservoir. The water in thetank 30a is pushed up by the atmospheric pressure and is replenished in the circulation circuit.
[0044]
If thecap 61 is removed for checking the cooling water, the airtightness of theseal 61a is lost, and the water in thepipe 30c returns to the coolingwater reservoir tank 30a, and the water level drops.
[0045]
Even if the water vapor passes through the pressure valve 62 in the circuit due to the engine operation, the water level is gradually increased by repeating the movement of the water vapor to the coolingwater reservoir tank 30a and the increase in the water level by the water amount corresponding to the moved water vapor amount due to the engine stop. It rises and can be refilled in the circulation circuit, but in the meantime, the amount of cooling water may be insufficient. However, in this embodiment, the water level rises quickly when the position of thewater supply cylinder 60 is lowered, and the amount of cooling water is unlikely to be insufficient. The heat exchange in themain accumulator 8 or theradiator 13 can be sufficiently performed accordingly. That is, even if the generated steam pressure is reduced by the heat exchange, the time until the replenishment becomes possible is shortened.
[0046]
The lower end of theradiator 13 is located above the engine roomside partition plates 41a and 41b and on the upper corner portion of thecenter partition plate 40 and thesound deadening box 40c. Further, the lower end of the refrigerant outdoorlower heat exchanger 12 is located on the lower corner portion of thecentral partition plate 40 and thesound deadening box 40c beyond the tube roomside partition plates 42a and 42b and further beyond thehorizontal gutter 48.
[0047]
Theradiator 13, therefrigerant heat exchangers 11 and 12, and therespective pipe lines 29c, 29d, 16b, 16c and 30c connected to the respective devices in the pipingchamber 10 are located on theright side plate 37d side of the pipingchamber 10 and at the center in the front-rear direction. And penetrates through onesealing pad 49 disposed at the left end of thecenter partition plate 40, and thus a plurality of pipelines are sealed by one pad.
[0048]
Thesealing pad 49 hascuts 49a connecting the pipe holes and theleft side plate 37c direction end. Thus, after the piping is completed, thesealing pad 49 can be fitted into the piping from the right side with theright side plate 37d removed. By forming thecenter partition plate 40 and theright side plate 37d in a sealed state around thesealing pad 49, the piping chamber 10OutdoorAheat exchange chamber 14 is defined.
[0049]
Further, the pipelines connected to theheat exchangers 11 to 13 are obliquely routed along the oblique arrangement of thelower heat exchanger 12 and theradiator 13.
[0050]
As described above, theengine room 7 and thepiping room 10 are arranged in the longitudinal direction of the outdoor unit as the outdoor air-conditioning unit 2, theventilation passage 46 is disposed below theengine room 7, and theventilation passage 46 and thepiping room 10 Thefan 47 is arranged between the two. Amain accumulator 8 and a sub-accumulator are arranged side by side in the longitudinal direction on the rear side in the pipingchamber 10, and a lubricatingoil tank 24 a and a cooling water Since thereserve tank 30a is provided, it is possible to prevent the temperature of the oil from deteriorating. Recess on the front side of the lubricating oil tank 24aPart, Areserve tank 30a. In addition, the lubricating oil tank 24aInjectionOf the mouth 24a2 and the reserve tank 30aWater injectionPort 30a1, supply port 30 to radiator 13bAre arranged on the forward leaning side of the engine, that is, in front of the outdoor unit 2 in the front-rear direction, and maintenance and replenishment of theengine 5 can be easily performed by removing thefront plate 37a.
[0051]
In theengine room 7, an inspection device T used for maintenance and inspection of the outdoor air-conditioning unit 2 is disposed so as to face thefront side plate 37a, and can be easily operated by removing thefront side plate 37a. Theengine 5 and thecompressor 6 are arranged in theengine room 7 in the longitudinal direction.
[0052]
Anair cleaner 21c is arranged above thecompressor 6, and anexhaust silencer 23c and anoil separator 23d are arranged side by side. Theintake pipe 21a connected to the upstream side of theair cleaner 21c is opened to the outside through thecenter partition plate 40 forming the top wall of theengine room 7 and thetop plate 37e forming the top wall of the outdoorheat exchanger room 14. Thegas mixer 21b connected to the downstream side of theair cleaner 21c is connected to the intake port of theengine 5. Theexhaust pipe 23a connected to the upstream side of theoil separator 23d is opened to the outside through thecentral partition plate 40 forming the top wall of theengine room 7 and thetop plate 37e forming the top wall of the outdoorheat exchanger room 14. Theexhaust silencer 23c connected downstream of theoil separator 23d is connected to theexhaust heat exchanger 23b.
[0053]
Theexhaust heat exchanger 23b is arranged on the front side of theengine 5, the exhaust outlet 23b1 is arranged on the compressor side of theexhaust heat exchanger 23b in the longitudinal direction, and thegas mixer 21b having a built-in throttle is arranged beside the cylinder head 5a. 21b and theintake silencer 21c were connected by an intake pipe 21a1. Thecompressor 6 is disposed on an extension of the crankshaft of theengine 5 and is located at a position lower than the entire cylinder head 5a of theengine 5, whereby the upper space of thecompressor 6 can be effectively used, and theair cleaner 21c and the exhaust gas By arranging thesilencer 23c and theoil separator 23d side by side, theengine room 7 can be made smaller. Further, the length of the exhaust pipe 23a1 between theexhaust heat exchanger 23b and theexhaust silencer 23c can be shortened, and the workability of attaching and detaching the exhaust pipe 23a1 is improved.
[0054]
The exhaust gas is cooled when flowing through theexhaust pipes 23a, 23a1 and theexhaust silencer 23c, and is separated from the exhaust gas to generate drain water having an acidic content. Also in themist separator 23e, drain water containing an acidic component is generated by being separated from the exhaust gas. These drain waters are guided to aneutralizer 104 viapipes 101, 102, and 103, respectively, and the drain water is neutralized by theneutralizer 104 and discharged through apipe 105. Theoil separator 23d communicates with the oil pan of theengine 5 via theoil return passage 106, and communicates with the cylinder head 5a via thebreather passage 107.
[0055]
Anair cleaner 21c, anexhaust silencer 23c and amist separator 23e are arranged in a space above thecompressor 6 connected to theengine 5 in theengine room 7 at a position other than above theengine 5, and a neutralizer is provided below thecompressor 6. Theexhaust heat exchanger 23b is disposed at a position higher than theneutralizer 104, and theair cleaner 21c, theexhaust silencer 23c, and themist separator 23e are disposed at higher positions. Height can be reduced. In addition, the condensed water in theexhaust heat exchanger 23b can be reliably guided to theneutralizer 104. Further, the condensed water in themist separator 23e can be surely guided to theneutralizer 104.
[0056]
Further, theexhaust silencer 23c, themist separator 23e, and theneutralizer 104 are disposed on the right side of the indoor air conditioning unit 2, and the drain port of theexhaust heat exchanger 23b is also disposed on the right side. 103 is short and drain water does not stay.
[0057]
Theair cleaner 21c and theoil separator 23d are adjacent to each other in the vicinity of the intake port of theengine 5, and thepipe 108 that guides the breather gas after separating oil in theoil separator 23d to theair cleaner 21c can be shortened. Further, the intake pipe 21a1 between theair cleaner 21c and thegas mixer 21b of theengine 5 can be shortened.
[0058]
Next, theexhaust heat exchanger 23b will be described. Theexhaust heat exchanger 23b is configured as shown in FIG. Theexhaust heat exchanger 23b is mounted on the exhaust side of theengine 5, and theengine 5 and theexhaust heat exchanger 23b are integrated.
[0059]
Theexhaust heat exchanger 23b is provided with an upstreamheat exchange section 210 having projections and depressions in the expansion chamber of the exhaust passage, and a downstreamheat exchange section 211 having an exhaust passage formed by a screw pipe having a non-circular cross section.
[0060]
In the upstreamheat exchange section 210, anexpansion chamber 212 of a U-shaped exhaust passage is formed in acasing 207, andfins 213 andprojections 214 form unevenness in theexpansion chamber 212. In theexpansion chamber 212, apartition wall 207d extends from oneside 207c in the vicinity of theother side 207e, and anupper expansion chamber 212a and a lower expansion chamber 212b communicating with theside 207e are formed. .
[0061]
An uppercooling water passage 215a is formed around theupper expansion chamber 212a of the exhaust passage of the upstreamheat exchange section 210, and the uppercooling water passage 215a extends to thepartition wall 207d. A lowercooling water passage 215b is formed around the lower expansion chamber 212b, and the cooling water entering from the cooling water inlet 226 flows to the right in the downstreamheat exchange unit 211 and then enters the lowercooling water passage 215b. After flowing to the left through the lowercooling water passage 215b, it enters the uppercooling water passage 215a, flows right through the uppercooling water passage 215a, and is discharged from the coolingwater outlet 215c formed at the upper right end of thecasing 207. It enters the cooling water pipe 29e2.
[0062]
The upstreamheat exchange section 210 has a connection portion (not shown) formed in thecasing 207, and this connection portion can be directly connected to the exhaust side of theengine 5. Exhaust gas from the exhaust side of theengine 5 is introduced into theupper expansion chamber 212a fromexhaust gas inlets 216 formed at four places of thecasing 207, and the exhaust gas is guided to the lower expansion chamber 212b, and further, is connected to the downstream heat exchange section. It is led to 211.
[0063]
As described above, the high-temperature, high-pressure exhaust gas generated by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of theengine 5 is introduced into the upstreamheat exchange section 210 of theexhaust heat exchanger 23b, where the exhaust gas exchanges with the cooling water. It is cooled by heat exchange.
[0064]
Due to theexpansion chamber 212 in the exhaust passage of the upstreamheat exchange section 210, the exhaust resistance of the exhaust gas from the exhaust side of theengine 5 is reduced, and the exhaust efficiency is improved. . Moreover, unevenness is formed in theexpansion chamber 212 of the upstreamheat exchange section 210 by thefins 213 and theprojections 214, and the unevenness increases the surface area, so that high heat exchange efficiency can be obtained.
[0065]
The exhaust gas passage of the downstream sideheat exchange unit 211 is constituted by ascrew pipe 220 having a non-circular cross section. Aclosing plate 221 is provided at one end of the plurality ofscrew pipes 220, and agasket 222 is provided at the other end. Aguide plate 223 is provided in the portion to form apipe unit 224. Thescrew pipe 220 has a cruciform cross section, and four projections 220a radially protruding from the outer periphery of thescrew pipe 220 form a spiral along the length of the outer periphery of thescrew pipe 220.
[0066]
Thepipe unit 224 is disposed in a coolingwater chamber 225 formed in thecasing 207. A cooling water inlet 226 is formed below the coolingwater chamber 225, and a coolingwater outlet 227 is formed above the coolingwater chamber 225. Cooling water from theengine 5 is supplied from the cooling water inlet 226 to the coolingwater chamber 225, circulates through the coolingwater chamber 225, and is supplied from the coolingwater outlet 227 to the lowercooling water passage 215 b of the upstreamheat exchange unit 210.
[0067]
Theclosing plate 221 of thepipe unit 224 is sealed by an O-ring 228, and the cover 230 is further fixed to the lower part of theside part 207e of thecasing 207 bybolts 231 via agasket 229. Acollective exhaust chamber 232 is formed by the cover 230, anexhaust gas outlet 233 is provided at the center of the cover 230, and adrain water outlet 234 is provided below the cover 230.
[0068]
On the other side of thepipe unit 224, thegasket 222 is fastened to the lower part of theside part 207 c of thecasing 207 withbolts 235, and thecover 236 is further fixed to theside part 207 c of thecasing 207 withbolts 237 via thegasket 222. A communicationcollective exhaust chamber 238 is formed by thecover 236, and exhaust gas is introduced into the communicationcollective exhaust chamber 238 from the lower expansion chamber 212 b of the upstreamheat exchange unit 210. The exhaust gas is guided from the communicationcollective exhaust chamber 238 to thecollective exhaust chamber 232 through thescrew pipe 220 of thepipe unit 224, and is discharged from thecollective exhaust chamber 232 from theexhaust gas outlet 233.
[0069]
As described above, since the exhaust passage of the downstreamheat exchange unit 211 is constituted by thescrew pipe 220, the exhaust gas flows in thescrew pipe 220 as a swirling flow, and the exhaust gas is cooled by the turbulent flow effect of the exhaust gas. The heat transfer coefficient to water is increased, and high heat exchange efficiency is obtained.
[0070]
In theexhaust heat exchanger 23b, the exhaust gas exchanges heat with the cooling water in the upstreamheat exchange unit 210 and the downstreamheat exchange unit 211, and the heat of the exhaust gas is effectively recovered. The temperature and pressure are reduced, and exhaust noise is reduced.
[0071]
Next, a specific embodiment of theengine 5 will be described with reference to FIGS. In theengine 5, acylinder block 301 is fixed to anoil pan 300 also serving as a crankcase, and thecylinder block 301 is inclined forward. Acylinder head 302 is mounted on thecylinder block 301, and acylinder head cover 303 is attached to thecylinder head 302.
[0072]
Reference numeral 401 denotes a main journal bearing of thecrankshaft 335, that is, a tightening bolt for fastening theoil pan 300 to thecylinder block 301 around thecrank journal 358. This eliminates the need for a so-called bearing cap.
[0073]
Thecylinder head cover 303 is inclined forward by a predetermined angle θ with respect to a horizontal plane, anupper portion 303a is formed with anoil inlet 303b on the front side, and acap 305 is attached via a packing 304 for sealing theoil inlet 303b. Have been. Thecap 305 faces the front side, and can be easily attached and detached from the front side, so that the oil supply operation is easy. Arib 303c extending downward from the ceiling wall on the rear side is formed on thecylinder head cover 303, and aplate 306 is attached to therib 303c with anattachment screw 307, thereby forming anoil separation chamber 308. Apassage 309 meandering up and down is formed in theoil separation chamber 308, the oil is separated by themeandering passage 309, and the oil returns to the inside of the cylinder head fromoil return holes 306a and 306b formed at the rising portion of theplate 306. ing. Aconnection pipe 310 is provided above thecylinder head cover 303, and air containing oil is sent from theconnection pipe 310 to theoil separator 23d.
[0074]
At the front and rear of theengine 5, mountingbrackets 320 and 321 are fastened and fixed to thecylinder block 301 and the mountingbracket 321 to theoil pan 300 bybolts 322 and 323, respectively. Are attached to the mountingportions 325a and 326a of thevibration isolation rubbers 325 and 326. Theengine 5 is mounted withanti-vibration rubbers 325 and 326 and has an anti-vibration structure.
[0075]
Acast iron sleeve 330 is fitted to the aluminum alloy die-cast cylinder block 301 in a state where the lower part is watertight by an O-ring 330a. Apiston 331 is provided on thesleeve 330 so as to be able to reciprocate. Thelarge end 333b of the connectingrod 333 is connected to thecrankshaft 335 via thecrankpin 334, and the reciprocating motion of thepiston 331 causes thecrankshaft 335 to rotate via the connectingrod 333. . Acombustion chamber 336 is formed between the top of thepiston 331 and thecylinder head 302. Anintake passage 337 and anexhaust passage 338 formed in thecylinder head 302 are opened in thecombustion chamber 336. And the exhaust valve 340. The intake valve 339 and the exhaust valve 340 are operated by avalve mechanism 341, and thecamshaft 342 of thevalve mechanism 341 rotates in conjunction with thecrankshaft 335, and thecam 342 a of thecamshaft 342 moves thepush rod 343 up and down. As a result, therocker arm 344 moves up and down, and the intake valve 339 and the exhaust valve 340 operate. Anexhaust heat exchanger 23b is mounted on the front side of thecylinder block 301, exhaust gas is discharged from theexhaust passage 338 to theexhaust heat exchanger 23b, and anintake pipe 337 is connected to theintake passage 337. Theexhaust heat exchanger 23b is attached to thecylinder head 302 byattachment bolts 345 and to thecylinder block 301 by attachment stays 346. Theengine 5 is disposed close to thefront plate 37a, and thefront plate 37a in front of the engine is removed, the mountingbolt 345 is removed from the front, and the mountingstay 346 is removed, so that theengine 5 can be easily attached and detached from the front. And maintenance work is easy.
[0076]
As described above, theengine 5 is inclined forward, the exhaust port is disposed below the inclined axis, theexhaust heat exchanger 23b is directly connected below the exhaust port, and thefront side plate 37a is detachable. The replacement of thespark plug 400 and the lubrication work with thecap 305 removed become easy, and the maintainability of theengine 5 is improved.
[0077]
Oil is stored in theoil pan 350 of theengine 5, and anoil level gauge 351 is attached to theoil pan 350 from the front side of theengine 5 so as to be insertable. Theoil level gauge 351 has a lower limit mark 351a and anupper limit mark 351b, so that the lower limit oil level and the upper limit oil level can be detected. Anoil pump 352 is mounted inside the front side of thecylinder block 301 of theengine 5.
[0078]
Awater jacket 360 is formed between thecylinder block 301 and thesleeve 330, and cooling water is supplied to thewater jacket 360 from the pipe 29a1. Cooling water circulates through thewater jacket 361 formed in thecylinder head 302 and cools from thewater jacket 360, and is sent out from thewater jacket 361 to the pipe 29a2. The cooling water cooling path is indicated by a two-dot chain line arrow.
[0079]
Next, an oil lubrication path will be described with reference to FIGS. In FIG. 12, the oil lubrication path is indicated by solid arrows.
[0080]
By driving theoil pump 352, the oil is supplied to amain gallery 355 which is a hollow portion in thecamshaft 342 via afilter 354. Therelief valve 353 is for releasing oil into theoil pan 300 when the pressure on the outlet side of theoil pump 352 becomes too high.
[0081]
Therelief valve 356 is for sending oil to themain gallery 355 as a bypass when theoil filter 354 is clogged.
[0082]
It is sent from themain gallery 355 to thecamshaft journal 357, thecrank journal 358, and thelarge end 333 b of the connectingrod 333, lubricating each, and returned to theoil pan 300. The oil is sent from themain gallery 355 to therespective cylinder heads 302 and returned to theoil pan 300 via thevalve operating mechanism 344.Oil separation chambers 308 are provided in thecylinder head 302, and breather gas in the crank chamber is sent from theseoil separation chambers 308 to theoil separator 23d through thebreather passage 107, and oil in the breather gas is captured and separated by an oil catcher. The oil is returned to theoil pan 300 via theoil return passage 106.
[0083]
Further, the oil is sent from theoil pump 352 to thetransmission gear case 380 via theoil filter 354, and thebearings 381, 382 and thegear 383 provided in thetransmission gear case 380 are lubricated and returned to theoil pan 300.
[0084]
Theengine 5 is provided with a lubricating oil supply device J, and oil is supplied from the lubricatingoil tank 24a by opening thesolenoid valve 24b. The lubricatingoil tank 24a has an oil inlet 24a2Is provided, and the cap 24a1Remove the oil inlet 24a2Oil is replenished.
[0085]
The lubricating oil supply device J is configured as shown in FIG. An oil inlet 24 is provided at the upper part of the lubricating oil tank 24a.a2Is provided so as to face the front side, and the cap 24a1Can be easily attached and detached from the front side. In the lower part of the lubricating oil tank 24aOil supplypassageAn oil pipe 390 is connected to one joint 24b1 of thesolenoid valve 24b attached to thestay 391. Anoil pipe 392 is connected to the other joint 24b2 of thesolenoid valve 24b. Theoil pipe 392 is connected to anoil inlet 352a provided in theengine 5, and the oil is poured from above the oil surface in the oil pan.
[0086]
Theelectromagnetic valve 24b for supplying oil is fixedly installed on the floor, and a pipe connecting theoil inlet 352a to theoil pump 352 is connected by anoil pipe 392 which is an elastic rubber pipe. Theoil pipe 390, which is also formed between thevalve 24b and the lubricatingoil tank 24a and is an oil pipe, penetrates the rightmiddle plate 44b which is a partition wall between thepipe chamber 10 and theengine chamber 7, and then theengine pipe 7 And theoil pipe 390 on this side is long.
[0087]
Theengine 5 is displaced by vibration, but at least theoil pipe 392 can be relatively displaced by elasticity. In this embodiment, theoil pipe 390 also uses the same pipe material as theoil pipe 392.
[0088]
Theoil pipe 392, which is an oil pipe connecting thesolenoid valve 24b and theoil inlet 352a to theoil pan 350, is swung. Since large stress does not easily occur, the durability of theoil pipe 392 is improved.
[0089]
Also, the lubricatingoil tank 24a to theengine 5 has the same end, and the oil inlet 24 of the lubricating oil tank 24a.a2Is located above the water inlet 30a1 of the coolingwater reserve tank 30a, so that water and oil can be easily supplied. Also, the oil inlet 24 of the lubricating oil tank 24aa2Is oilCap 24a1Keep openReserve tank 30aWhen spilled, water will not mix with oil.
[0090]
Further, as shown in FIG. 3, the shape of the lubricatingoil tank 24a is L-shaped when viewed from the side, and thecooling reserve tank 30a is disposed in the recess 24a3 of the lubricatingoil tank 24a. The oil surface area of the upper part is larger than that of the lower part. Thereby, both thecooling reserve tank 30a and the lubricatingoil tank 24a can be accommodated in a compact space.
[0091]
In addition, the coolingreserve tank 30a and the lubricatingoil tank 24a are provided with a water inlet and an inlet, respectively, in front of both, so that workability can be improved.
[0092]
Further, the lubricatingoil tank 24a is disposed above, so that the oil level can be raised even if the oil level decreases, and the oil level with respect to theoil pan 300 can be set higher for a long time. Replenishment is possible in a short time. In addition, thedrain plug 300a is arrange | positioned at the front lower surface of theoil pan 300, and an oil draining operation becomes easy.
[0093]
Next, the inventionCorresponding embodimentWill be described with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. 16 is a front view of the outdoor air conditioning unit, and FIG. 17 is a plan view of the outdoor air conditioning unit.
[0094]
In this embodiment, the same members as those in FIGS. 1 to 15 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.You.The outdoor harmony unit 2Partition wallOn the upper part by the partition plate 39OutdoorTheheat exchanger room 14 is partitioned, and a lowermiddle plate 44a and a leftmiddle plate 44d are arranged at a lower portion to partition theengine room 7 and thepiping room 10. Theengine 5 is disposed on the right side of theengine room 7, and thecompressor 6 is located on the left side of the engine 5.OutdoorThe radiator 13 and theheat exchanger 11 are arranged in theheat exchanger room 14. A lubricatingoil tank 24a is disposed on the right side of theradiator 13, and anoil pipe 390 connected to the lubricatingoil tank 24a penetrates thepartition plate 39 to supply oil to theengine 5 via theelectromagnetic valve 24b. ing.
[0095]
In theengine room 7, acooling reserve tank 30a is disposed on the right side of theengine 5. The tip opening of the intake pipe 21aFormed on the bottom plate 45It faces theejection port 45a. As a result, the supercharging effect of theventilation fan 47 is received. Further, since fresh air is introduced around the pipingchamber 10 containing themain accumulator 8 for storing the liquid-phase refrigerant, the temperature of the fresh air decreases, and in this regard, the charging efficiency increases and a large output can be obtained. it can.
[0096]
Thus, the outdoor air conditioning unit 2Is divided into anengine room 7 containing theengine 5 and aheat exchanger room 10 containing the heat exchanger, and a lubricatingoil tank 24a containing oil for lubricating theengine 5 is provided with a heat exchanger 24. By arranging the lubricatingoil tank 24a in the outdoor unit by placing the lubricatingoil tank 24a in the outdoor unit,OutdoorBy arranging in theheat exchanger chamber 14, deterioration of oil can be prevented.
[0097]
Also, the outdoor air conditioning unit 2Is housed in theengine room 7 that houses theengine 5 and the heat exchanger.OutdoorIt is partitioned into aheat exchanger room 14 and apiping room 10 that houses amain accumulator 8 disposed in the middle of a refrigerant circuit circulated by acompressor 6 driven by theengine 5, and contains oil that lubricates theengine 5. Lubricatingoil tank 24a,Arranged in the outdoor heat exchanger room 14As a result, the effect of heat of theengine 5 is reduced, and the lubricatingoil tank 24a is placed in the outdoor unit at a low temperature.Arranged in the outdoor heat exchanger room 14Thereby, deterioration of the oil can be prevented.
[0098]
【The invention's effect】
As described above, the invention according toclaim 1 divides the engine room and the outdoor heat exchanger room accommodating the heat exchanger, and arranges the lubricating oil tank in the divided outdoor heat exchanger room. In addition, the influence of heat of the engine is reduced, and the deterioration of oil is prevented by arranging the lubricating oil tank in the outdoor heat exchanger room having a low temperature in the outdoor unit.
In addition, the oil level is always high with respect to the engine, so it is possible to replenish the oil in a short time, and at the time of oil replenishment, the used oil goes to the lubricating oil tank side where unused oil is stored. No backflow.
Further, since the oil inlet of the lubricating oil tank is located forward in the outdoor heat exchanger room, the lubricating oil injection operation can be easily performed.
In addition, a ventilation air outlet is provided on the partition wall, and a muffling box is formed so as to surround this outlet, preventing rainwater, etc., entering the outdoor heat exchanger room from entering the engine room from the outlet. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an engine-driven air conditioner.
FIG. 2 is a front view of the outdoor air conditioning unit.
FIG. 3 is a right side view of the outdoor air conditioning unit.
FIG. 4 is a plan view of a floor surface of the outdoor heat exchanger.
FIG. 5 is a plan view of a pad.
FIG. 6 is a schematic diagram of a sectional plane of an engine room and a piping room.
FIG. 7 is a sectional view of an electrical component box.
FIG. 8 is a layout diagram of a water inlet of an engine cooling water.
FIG. 9 is a sectional view of a water inlet;
FIG. 10 is a cross-sectional view of the exhaust heat exchanger.
FIG. 11 is a front view of the lubricating oil supply device for the engine.
FIG. 12 is a sectional view of the engine.
FIG. 13 is a sectional view of a cylinder head cover.
FIG. 14 is a schematic block diagram of a lubricating oil supply device for an engine.
FIG. 15 is a sectional view showing a schematic configuration of an outer panel wall of the outdoor air conditioning unit.
FIG. 16 is a front view of the outdoor air conditioning unit.
FIG. 17 is a plan view of the outdoor air conditioning unit.
[Explanation of symbols]
2 outdoor air conditioning unit (outdoor unit)
5 Engine
7 engine room
8 Main accumulator (waste heat recovery unit)
10 Plumbing room
14 outdoor heat exchanger room
24a Lubricating oil tank
24a2 Oil inlet
37a Front panel of outdoor unit
39 partition wall
40b Ventilation air outlet
40c silence box
44 Blower fan for outdoor heat exchange
390 Oil supply passage (oil pipe)

Claims (1)

Translated fromJapanese

室外機の下部にエンジンを収容する機関室と、室外機の上部に室外熱交換用送風ファンを有する室外熱交換器室を区画壁で区画し、
前記エンジンを潤滑するオイルを収容する潤滑油タンクを、前記室外熱交換器室の内部に配置して前記潤滑油タンク内のオイル油面高さをエンジン側のオイル油面高さより常に上方位置となるようにすると共に、潤滑油タンクのオイル注入口を室外熱交換器室内で前方に位置させ、
前記潤滑油タンクから前記エンジンへのオイル補給通路を、前記機関室と前記室外熱交換器室を区切る前記区画壁に貫通配置させ、区画壁に換気用空気の排出口を設け、この排出口を囲むように消音ボックスを形成したことを特徴とするエンジン駆動式ヒ―トポンプ装置。An engine room that houses the engine at the lower part of the outdoor unit, and an outdoor heat exchanger room that has a blower fan for outdoor heat exchange at the upper part of the outdoor unit are partitioned by partition walls,
The lubricating oil tank containing oil for lubricatingsaid engine,and always upper position the oil oil level height of the oil oil level height of the engine-side and disposed in the outdoor heat exchanger chamberin the lubricating oil tank And the oil inlet of the lubricating oil tank is located forward in the outdoor heat exchanger room ,
An oil supply passage from the lubricating oil tank to the engine is arranged to penetrate the partition wall that separates the engine room and the outdoor heat exchanger room, andan exhaust port for ventilation air is provided in the partition wall. An engine-driven heat pump device, wherein a sound deadening box is formed so as to surround the heat pump device.

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