JPH022066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、缶体内に収容された熱媒に接触せし
めた内燃機関によつて冷凍回路の圧縮機を駆動す
るようにしてある熱交換装置に関する。

冷凍回路においては、圧縮機を潤滑する冷凍機
油が冷媒とともに圧縮機吐出管に吐出されること
は避けられない。そこで一般に、圧縮機の吐出管
に油分離器を接続し、ここにおいて冷媒から冷凍
機油を分離し、さらにこの分離された冷凍機油を
毛細管を通して圧縮機の吸入室または圧縮機付近
の吸入管に戻すようにした構成が採られている。
そのような構成の冷凍回路の場合、特に冬季など
のように油分離器の周囲温度が低い場合は、油分
離器の内部が冷却され、冷凍機油および冷媒の温
度が低下し、その結果、冷媒の冷凍機油に対する
溶解度が大きくなり、油分離器内下部に溜つた冷
凍機油中に多量の冷媒が溶け込むことになる。そ
のため、毛細管を通つて圧縮機に吸入される冷媒
の割合の増加に伴い、冷凍機油の割合が減つてし
まう。したがつて、圧縮機の潤滑効果が悪化し、
圧縮機内や各摺動部の摩耗を引き起こすおそれが
あるとともに、冷凍回路の冷媒循環量の減少によ
つて成績係数を低下させるという問題もある。

それ故に本発明の目的は、冷凍回路の圧縮機の
吐出側に設けられている油分離器を効果的に作用
させることによつて上述の問題を解消することに
ある。

本発明によれば、缶体内に収容された熱媒に内
燃機関を接触させ、該内燃機関によつて冷凍回路
の圧縮機を駆動するとともに、該内燃機関の運転
時に発生する熱によつて該熱媒を加温するように
してある熱交換装置において、上記圧縮機の吐出
側に設けられている油分離器を上記缶体内の熱媒
に接触させてあることを特徴とする内燃機関を用
いた熱交換装置が得られる。

以下図面を参照しながら本発明について実施例
を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示している。第１
図において、断熱構造の第一の缶体１の内部に水
等の熱媒２を収容し、さらにこの熱媒２に水密構
造の内燃機関３を接触させている。内燃機関３は
フタ４に保持させてある。内燃機関３の側面およ
び下面には、缶体１との間にスプリング５，６を
取付けてある。フタ４には内燃機関３のための給
気管７および排気管８が貫通している。また排気
管８の缶体１の内部部分には、排ガス熱交換器９
が設けられている。こうして内燃機関３の運転時
には、それ自体から発生する熱および排ガス熱に
よつて熱媒２が加温されるようになつている。そ
のときの缶体１の熱媒２は比較的高温（例えば75
℃）になる。なお１１は補助的に設けた電気ヒー
タである。

第一の缶体１の内側にはさらに、給湯用熱交換
器１２と第一の暖房用熱交換器１３とが組みつけ
られている。これらの熱交換器１２，１３は通水
又は循環水によつて熱媒２中の温度を取り出すも
のである。こうして給湯用熱交換器１２によつて
取り出された温度は給湯に寄与し、また第一の暖
房用熱交換器１３によつて取り出された温度は比
較的高温の暖房に寄与する。

さらに第一の缶体１のフタ４には、内燃機関３
によつて駆動される冷凍回路の圧縮機１４も保持
されている。この冷凍回路は圧縮機１４の他に、
油分離器１５、凝縮器１６、膨張弁１７および蒸
発器１８を有したものである。また油分離器１５
は下部を毛細管１９によつて圧縮器１４の吸入室
または圧縮機１４付近の吸入管２１に接続されて
いる。今、内燃機関３によつて圧縮機１４が駆動
されると、吐出管２２に吐出された冷媒は、まず
油分離器１５において冷凍機油を除去される。油
分離器１５において除去された冷凍機油は、油分
離器１５の下部に溜り、そして圧縮機１４の吸入
側と吐出側との圧力差により毛細管１９を通つて
減圧されて圧縮機１４の吸入側へ戻る。一方、冷
媒は凝縮器１６において放熱し、膨張弁１７を通
つて蒸発器１８において吸熱し、吸入管２１を通
つて圧縮機１４に戻る。その結果、断熱構造の第
二の缶体２３内の水等の熱媒２４が加温される。
このときの熱媒２４の温度は比較的低温（例えば
40〜45℃）である。こうして得られた熱媒２４の
温度は、第二の暖房用熱交換器２５の循環水によ
つて取り出され、比較的低温の暖房に寄与する。

なお図面では、凝縮器１６の放熱を利用して暖
房を行う場合についてのみ示しているが、蒸発器
１８を利用しての冷房もまた同様に可能なことは
言うまでもない。

さて上述の如く、第一の缶体１内に収容された
熱媒２に内燃機関３を接触させ、この内燃機関３
によつて冷凍回路の圧縮機１４を駆動するととも
に、この内燃機関３の運転時に発生する熱によつ
て熱媒２を加温するようにしてある熱交換装置に
おいて、圧縮機１４の吐出側に設けられている油
分離器１５を第一の缶体１内の熱媒２中に浸漬し
てある。これによると油分離器１５の周囲温度は
高温に保たれるので、冬季のような外気温の低い
ときでも油分離器１５の内部が冷却されることな
く、冷媒の冷凍器油に対する溶解度は小さく保た
れる。それ故に油分離器１５から毛細管１９を通
して圧縮機１４に戻る冷媒の割合が減り、冷凍器
油の割合が増える。したがつて、圧縮機１４の潤
滑効果を高め、圧縮機１４の各摺動部の摺動を円
滑に保ち、摺動部品の摩耗をおさえる効果があ
る。さらに冷凍回路の冷媒循環量は増加し、冷
房・暖房給湯能力が大きく、成績係数の高い冷
房・暖房給湯機が得られる。

なお熱媒２の温度分布は上層部ほど高温であ
る。この点に鑑み、油分離器１５の配置高さを熱
媒２の上層部に位置するように選ぶことは好まし
い。

また第２図は本発明の他の実施例として、油分
離器１５を取付金具２６およびボルト２７を用い
て内燃機関３のシリンダ部の外壁面に密着取り付
けしたものを示している。これによると、油分離
器１５の周囲温度はさらに高温に保たれる上に内
燃機関３の始動時で熱媒２の温度が低い場合にも
油分離器１５の温度は十分に高くなるので、第１
図の実施例と同様な作用をより効果的にかつ内燃
機関３の始動後直ちに得ることができるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第２図は本発明の他の実施例を示す概略構成図で
ある。 １……第一の缶体、２……熱媒、３……内燃機
関、１２……給湯用熱交換器、１３……第一の暖
房用熱交換器、１４……圧縮機、１５……油分離
器、１６……凝縮器、１７……膨張弁、１８……
蒸発器、１９……毛細管、２３……第二の缶体、
２４……熱媒、２５……第二の暖房用熱交換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 缶体内に収容された熱媒に内燃機関を接触さ
   せ、該内燃機関によつて冷凍回路の圧縮機を駆動
   するとともに、該内燃機関の運転時に発生する熱
   によつて該熱媒を加温するようにしてある熱交換
   装置において、上記圧縮機の吐出側に設けられて
   いる油分離器を上記缶体内の熱媒に接触させてあ
   ることを特徴とする内燃機関を用いた熱交換装
   置。 ２ 上記油分離器は上記内燃機関の外壁面に密着
   取付けされていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の内燃機関を用いた熱交換装置。 ３ 上記油分離器は上記熱媒の上層部に位置づけ
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の内燃機関を用いた熱交換装置。