JPH10246122A - エンジン駆動空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンプレッサ及びエンジンの支持構造を小型化
しつつ、防振効果を向上する。 【解決手段】コンプレッサ２とエンジン３０とは、エン
ジン３０から駆動力を入力するコンプレッサ２の入力軸
と、この入力軸に駆動力を出力するエンジン３０の出力
軸とが同一軸線上に配設され、軸継手２３により接続さ
れている。また、コンプレッサ２とエンジン３０とは、
共通の基台３上に防振マットＧ２を介して配設されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンを駆動源
とするコンプレッサにより冷房或いは暖房を行う空調装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、空調装置に用いられるコンプレッ
サの駆動源は、電動モータやレシプロ式エンジンが主流
である。

【０００３】また、特開平６−１４６９８７号公報に
は、空調装置に用いられるエンジンの回転数を制御する
ものが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】レシプロエンジンにて
発電機やコンプレッサ等を駆動する場合、常用回転数が
約９００〜１８００ｒｐｍ（エンジンの振動周波数は約
１５〜３０Ｈｚ）と低いために、成形ゴムにより支持し
て防振を行なっている。そして、この成形ゴムのたわみ
やエンジン本体の大きな振動及び振幅のために、排気ガ
スの配管、コンプレッサの配管等は位置の自由度を持た
せる必要があり、そのためフレキシブルなパイプやジョ
イント等を使用している。しかしながら、レシプロエン
ジンは高回転に適しておらず防振ゴムもエンジンの固有
振動数を低下する必要があるために大型化してしまう。
更に、フレキシブルなパイプやジョイントは高価であ
る。

【０００５】また、従来はコンプレッサ等を取り付ける
場合には、エンジンと共通のベースを必要としていた。
この場合、エンジンの駆動軸とコンプレッサの駆動軸と
の位置決めを必要とするため、エンジンを着脱するたび
に高精度の芯出しという作業を必要とし、熟練作業者に
より長時間を要し手間となっていた。

【０００６】更に、空調装置の駆動源としてエンジンを
用いる場合、初期運転時の過負荷状態を考慮してエンジ
ンの出力性能を選定するとオーバスペックなエンジンと
なり、反対に定常運転時の負荷を元にエンジンの出力性
能を選定すると、初期運転時に出力不足になりエンジン
に多大な負荷がかかり回転数が低下してしまう。そし
て、エンジンの回転数が低下するとコンプレッサ出力が
低下して、定常状態になるまでの初期運転に長時間を要
して運転効率が悪くなる。

【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、高回転且つ低振動
に優れたロータリ式エンジンを適用することで安価で小
型の防振マットを使用でき、簡単な支持構造で電動機並
みの振動に押させることができ、製造効率やコスト面で
有利なエンジン駆動空調装置を提供することである。

【０００８】また、初期の組み付け時に芯出しを行なえ
ば、その後のエンジン着脱時に芯出しを必要とせず、小
型で軽量な装置を実現できるエンジン駆動空調装置を提
供することである。

【０００９】また、コンプレッサ負荷を適正にコントロ
ールして、エンジンの過負荷状態を回避できるエンジン
駆動空調装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わるエンジン駆動空
調装置は、以下の構成を備える。即ち、エンジンを駆動
源とするコンプレッサにより冷房或いは暖房を行う空調
装置であって、前記駆動源にロータリ式エンジンが用い
られると共に、前記駆動源から駆動力を入力するコンプ
レッサの入力軸と、該入力軸に駆動力を出力する前記駆
動源の出力軸とが同一軸線上に配設されている。

【００１１】また、好ましくは、前記エンジンを冷却す
るラジエータ及び冷却用ファンが前記コンプレッサ側に
配設されている。

【００１２】また、好ましくは、前記冷却用ファンの空
気吸込口は前記エンジン側に配設され、前記冷却用ファ
ンの熱排出口は前記コンプレッサ側に配設されている。

【００１３】また、好ましくは、前記エンジンと冷媒用
熱交換機とは共通のキャビネットに保持され、一体的な
ユニットを構成している。

【００１４】また、好ましくは、前記ロータリ式エンジ
ンは、ＬＰガスを燃料とする。

【００１５】また、好ましくは、前記ロータリ式エンジ
ンは、２７００ｒｐｍから３６００ｒｐｍの回転領域で
駆動される。

【００１６】また、好ましくは、前記ロータリ式エンジ
ンは、４５Ｈｚから６０Ｈｚの振動周波数領域で駆動さ
れる。

【００１７】また、好ましくは、前記エンジンと前記コ
ンプレッサとは共通のハウジング上に保持されている。

【００１８】また、好ましくは、前記エンジンと前記コ
ンプレッサとは薄肉ゴムからなる防振マットを介して前
記ハウジング上に保持されている。

【００１９】また、好ましくは、前記エンジンが過負荷
状態の場合、前記コンプレッサの冷媒により加熱又は冷
却される循環流体の流量を変化させる。

【００２０】また、好ましくは、前記循環流体の温度
が、冷房時で所定温度以下の場合若しくは暖房時で所定
温度以上の場合に、該循環流体の流量を制限する。

【００２１】また、好ましくは、前記循環流体の温度
は、前記冷媒と循環流体との熱交換手段若しくは該循環
流体と空気との熱交換手段において検出される。

【００２２】また、好ましくは、前記キャビネットは、
前記エンジンと前記コンプレッサとが配置される第１室
と、該第１室の上方に設けられ、前記エンジンを冷却す
るラジエータ及び冷却用ファンとが配置される第２室
と、該第１室と第２室に隣接して設けられ、前記コンプ
レッサの冷媒により加熱又は冷却される循環流体と冷媒
との熱交換手段若しくは該循環流体と空気との熱交換手
段が配置される第３室とを有する。

【００２３】また、好ましくは、前記エンジンの出力軸
と前記コンプレッサの入力軸とは、両軸のなす角度誤差
を許容しない軸継手により同一軸線上で連結されてい
る。

【００２４】また、好ましくは、前記エンジンの排気ガ
スは、前記第３室に設けられるマフラを介して外部に排
出される。

【００２５】また、好ましくは、前記第３室の上部に
は、前記コンプレッサの冷媒放熱用ファンが設けられて
いる。

【００２６】また、好ましくは、前記第３室には、前記
冷媒と循環流体との熱交換手段と該循環流体と空気との
熱交換手段とが設けられている。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる実施形態に
つき添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２８】［空調システム全体の概略構成］本実施形
態の空調システムは、図８に示すように、コンプレッサ
２により冷媒を圧縮し、この冷媒により循環流体（通常
は水）を加熱又は冷却する冷媒圧縮装置１００と、加熱
又は冷却した循環流体で空気を加熱又は冷却して送風路
２０１に送る送風装置２００とからなる。冷媒圧縮装置
１００と送風装置２００とは、循環パイプ３００により
接続されている。つまり、冷媒圧縮装置１００では冷媒
と循環流体との間で熱を交換し、送風装置２００では循
環流体と空気との間で熱を交換する。

【００２９】［冷媒圧縮装置全体の概略構成］先ず、本
実施形態に係る冷媒圧縮装置の概略構成について説明す
る。図１は、本発明の実施形態に係る冷媒圧縮装置内部
の概略構成を示す側面図である。図２は、図１に示す冷
媒圧縮装置の右側面図である。図３は、図１に示す冷媒
圧縮装置を上方から見た平面図である。

【００３０】図１〜図３に示すように、本実施形態の冷
媒圧縮装置１００は箱体状のキャビネット１により全体
が構成され、キャビネット１は、最大の容積を有するメ
イン室１ａと、このメイン室１ａに隣接し、仕切りを隔
てて設けられた複数の第１サブ室１ｂ、第２サブ室１
ｃ、第３サブ室１ｄとを有する。第１サブ室１ｂ、第２
サブ室１ｃは、メイン室１ａの奥行方向に沿って第３サ
ブ室１ｄの上部に設けられている。第３サブ室１ｄは、
第１サブ室１ｂと第２サブ室１ｃを貫通させたものと略
同等の容積を有する。メイン室１ａ内部には、エンジン
３０の周辺装置として、エンジンの排気ガス音を消音す
るマフラ６、このマフラ６から外部に排気ガスを排出す
る排気ガス出口７、エンジンの冷却水（クーラント）を
循環させるためのポンプ１１、エンジンのオイルタンク
１３等が設けられている。また、メイン室１ａ内部に
は、コンプレッサ２の周辺装置として、コンプレッサの
冷媒を循環させる配管２５及び弁１４、冷媒を蓄積する
アキュムレータ１２、冷媒と循環流体との間の水側熱交
換器１６、温められた循環流体の熱交換器２６、循環流
体を図８に示す送風装置２００側に循環させるための流
体出口１５及び流体入口１７、冷媒と空気との間の空気
側熱交換器１８、電動モータ２１に駆動される冷媒熱放
出ファン２０、このファン２０を保護するカバー２２等
を有する。その他、冷媒の詳細な配管等については周知
であるので説明を省略する。

【００３１】第３サブ室１ｄには、冷媒を圧縮するコン
プレッサ２と、このコンプレッサ２の駆動源となるロー
タリ式エンジン（以下、エンジンと略称する）３０が配
設されている。エンジン３０は、ＬＰガス又は都市ガス
等の低廉な燃料が使用される。コンプレッサ２に接続さ
れた配管２５にはストレーナ１９が設けられ、圧縮され
た冷媒は、ストレーナ１９を介して圧力が付与されて配
管２５内部を循環する。エンジン３０から排出される排
気ガスは、触媒５により浄化されてマフラ６に導かれ
る。また、エンジン３０の電気系統はバッテリ４から電
力が供給される。コンプレッサ２とエンジン３０とは、
図２に示すように、エンジン３０から駆動力を入力する
コンプレッサ２の入力軸と、この入力軸に駆動力を出力
するエンジン３０の出力軸とが同一軸線上に配設され、
軸継手２３により接続されている。また、コンプレッサ
２とエンジン３０とは、共通の基台３上に防振マットＧ
２を介して配設されている。

【００３２】第２サブ室１ｃには、冷却ファン９と、ク
ーラントのリザーバタンク１０と、エンジンを冷却する
ラジエータ２４が配設されている。冷却ファン９は、第
２サブ室１ｃの対角線に沿うように外側に向けて配置さ
れ、ラジエータ２４は、冷却ファン９に対向するように
略直交するように２つ設けられている。図３に示すよう
に、冷却ファン９を作動させると、矢印Ｄ１方向から外
気が吸い込まれ、ラジエータ２４を通過して矢印Ｄ２、
Ｄ３方向に熱を含む空気が排出される。即ち、第１サブ
室１ｂは、ラジエータ２４の外気吸入口となり、第２サ
ブ室１ｃはラジエータ２４の熱排出口となっている。

【００３３】ラジエータ２４と冷却ファン９は、第３サ
ブ室１ｄ内部のコンプレッサ２が配置された場所の上部
に配設されている。冷却ファン９の外気吸込口は第１サ
ブ室１ｂのエンジン３０が配置された場所の上部に配設
され、冷却ファンの熱排出口はコンプレッサ２が配置さ
れた場所の上部に配設されている。

【００３４】従って、ラジエータ２４をエンジン３０か
ら離すことによって、エンジンから発する熱の影響が少
なくなりラジエータ２４の冷却効率が上昇する。

【００３５】また、エンジン３０とコンプレッサ２とは
共通のキャビネット１に保持され、一体的なユニットを
構成しているので装置全体を小型化できる。

【００３６】［防振支持機構］次に、本実施形態の冷媒
圧縮装置のエンジンとコンプレッサの支持構造について
説明する。図４は、従来のエンジンとコンプレッサの支
持構造を示す模式図である。図５は、本実施形態のエン
ジンとコンプレッサの支持構造を示す模式図である。図
６は、従来の支持構造と本実施形態の支持構造の振動伝
達率を示す図である。

【００３７】図４に示すように、レシプロエンジン３
０’にて発電機やコンプレッサ２等を駆動する場合、常
用回転数が約９００〜１８００ｒｐｍ（エンジンの振動
周波数は約１５〜３０Ｈｚ）と低いために、所定の厚さ
及び高さを有する成形ゴム体Ｇ１により支持して防振を
行なっている。それに対して、本実施形態では、レシプ
ロ型エンジンに比較して高回転で低振動のロータリ式エ
ンジンを駆動源として使用することにより、図５に示す
ように、薄肉な防振ゴムマットＧ２を使用可能としてい
る。

【００３８】図６に示すように、レシプロ型エンジンの
場合、防振支持構造として成形ゴム体Ｇ１を用いれば固
有振動数を低下させることができるため振動伝達率を低
く抑えることができる（図６中ａ点〜ｂ点参照）。しか
しながら、防振ゴムマットＧ２でレシプロ型エンジンを
支持した場合には、固有振動数を低く抑えることができ
ないため振動伝達率が高くなり防振できなくなってしま
う（図６中ａ’点〜ｂ’点参照）。そこで、本実施形態
では、ロータリ型エンジンの高回転で低振動な特性を利
用することにより防振マットＧ２でも振動伝達率を低く
抑えることができるのである（図６中ｃ点〜ｄ点参
照）。更に、防振マットＧ２によりロータリ型エンジン
３０の防振効果を高めるために、本実施形態では、エン
ジン回転数を２７００ｒｐｍ〜３６００ｒｐｍ（エンジ
ンの振動周波数で４５Ｈｚ〜６０Ｈｚ）という振動伝達
率の低い状態で運転させるのである。

【００３９】このような支持構造を採用することで、以
下の効果が発揮される。即ち、 コンプレッサ等の高圧冷媒ガスを発生する機器に用い
る高圧用のフレキシブル継手は高価で、配管支持等を含
めて施工が難しいが、防振マットで支持されたエンジン
は振幅が小さいため、配管等にフレキシブルな継手を必
要としない。

【００４０】成形ゴム体は初期たわみが発生するため
組み付け時の位置ズレが大きく、組み付けが難しいが、
防振マットは変位が小さく組み付けが容易にできる。

【００４１】成形ゴム体は劣化等により亀裂が生じる
と、極端に負荷荷重が増大し最悪の場合破損する虞があ
るが、防振マットは圧力が負荷される面積を大きく取れ
るために、一気に破損することがなく安全性が高い。

【００４２】成形ゴム体は振動が大きいため、トラッ
ク等で運搬する場合に振動を抑制するためのボルト止め
を行う必要があるが、防振マットは振動が小さいために
ボルト止め等を必要としない。

【００４３】［コンプレッサの支持構造］次に、コンプ
レッサの支持構造について説明する。

【００４４】図７は、本実施形態のコンプレッサの支持
構造を示す側面図である。

【００４５】図７に示すように、コンプレッサ２は防振
マットＧ２を介して共通基台３上に支持されるハウジン
グ２９に固定されている。このハウジング２９は、共通
基台３に対して水平に配置された水平金属板２８と、こ
の水平金属板２８に直交するように接続された垂直金属
板２７とを有する。そして、この垂直金属板２７のコン
プレッサ２とは反対の面にはエンジン３０の一端部が支
持されていると共に、スタータモータ３１が固定されて
いる。エンジン３０の駆動軸とコンプレッサ２の駆動軸
とは継手２３により連結されている。

【００４６】このように、従来はコンプレッサ等を取り
付ける場合には、エンジンの駆動軸とコンプレッサの駆
動軸との位置決めを必要とするため、エンジンを着脱す
るたびに高精度の芯出しという作業を必要としていた
が、本実施形態のように、コンプレッサ２をハウジング
２９に取り付けることにより、最初にエンジンの駆動軸
とコンプレッサの駆動軸との位置決めを行なってハウジ
ングとエンジンの位置関係を高精度に設定してしまえ
ば、後でメンテナンスのためエンジンをを取り外しても
再度取り付ける際に芯出し作業を必要としない。更に、
従来の共通ベースに比べて、ハウジングは小型で軽量で
あり、コストの低減を図ることができる。

【００４７】［コンプレッサの負荷制御］次に、コンプ
レッサの負荷制御について説明する。図８は、本実施形
態の空調システム全体の概略構成を示す図である。

【００４８】図８に示すように、本実施形態の空調シス
テムは、冷媒圧縮装置１００のコンプレッサ２により冷
媒を圧縮し、この冷媒により加熱又は冷却した循環流体
（通常は水）を循環パイプ３００を介してポンプで送風
装置２００に送り、この循環流体で空気を加熱又は冷却
して送風路２０１に送るようになっている。ここで、コ
ンプレッサ２の負荷は、冷媒の循環流量と圧力で決定さ
れるが、冷媒の循環量はコンプレッサの回転数に比例
し、圧力は冷媒の配管の圧力損失のため冷媒の流速の２
乗に比例し、負荷としては冷媒の流量と圧力の積で表さ
れる。一方、冷暖房に要する負荷は、循環流体の流量と
冷媒との温度差により決定されるので、本実施形態で
は、コンプレッサの負荷制御を循環流体の流量を変化さ
せることにより行うようにしている。以下では、循環流
体の流量制御を冷媒圧縮装置側で行う場合と送風装置側
で行う場合とに分けて説明する。

【００４９】＜冷媒圧縮装置側での流量制御＞ （第１の制御例）次に、コンプレッサの負荷制御に関す
る第１の制御例について説明する。図９は、第１の制御
例の装置構成を示す模式図である。

【００５０】図９に示すように、冷媒圧縮装置１００の
循環出口１５側の循環パイプ３００に温度センサ４０と
循環流体の流量調整弁４１とを設け、循環流体はポンプ
４３で循環されている。そして、冷房時に循環流体の出
口温度が所定温度以下（暖房時に循環流体の出口温度が
所定温度以上）となるように、流量調整弁で流量を絞る
方向にコントロールする。但し、バイパス弁４２により
最低流量は確保される。

【００５１】この第１の制御例によれば、流量調整弁４
１で循環流体の流量をコントロールできるので、コンプ
レッサ負荷を適正にコントロールして、エンジンの過負
荷状態を回避できる。

【００５２】（第２の制御例）次に、コンプレッサの負
荷制御に関する第２の制御例について説明する。図１０
は、第２の制御例の装置構成を示す模式図である。

【００５３】図１０に示すように、冷媒圧縮装置１００
の循環出口１５側の循環パイプ３００に温度センサ４０
を設け、循環流体はポンプ４３で循環されている。そし
て、冷房時に循環流体の出口温度が所定温度以下（暖房
時に循環流体の出口温度が所定温度以上）となるよう
に、ポンプ４３の回転数をポンプ駆動モータ４４で低下
させて流量を絞る方向にコントロールする。

【００５４】この第２の制御例によれば、ポンプ４３の
回転数で循環流体の流量をコントロールできるので、コ
ンプレッサ負荷を適正にコントロールして、エンジンの
過負荷状態を回避できる。

【００５５】（第３の制御例）次に、コンプレッサの負
荷制御に関する第３の制御例について説明する。図１１
は、第３の制御例の装置構成を示す模式図である。

【００５６】図１１に示すように、冷媒圧縮装置１００
の循環出口１５側の循環パイプ３００に温度センサ４０
と循環流体を３方向に分配する３方流量調整弁４５とを
設け、循環流体はポンプ４３で循環されている。そし
て、冷房時に循環流体の出口温度が所定温度以下（暖房
時に循環流体の出口温度が所定温度以上）となるよう
に、３方流量調整弁４５で分配する弁開度を調整して流
量を絞る方向にコントロールする。但し、バイパス弁４
２により最低流量は確保される。

【００５７】この第３の制御例によれば、３方流量調整
弁４５で循環流体の流量をコントロールできるので、コ
ンプレッサ負荷を適正にコントロールして、エンジンの
過負荷状態を回避できる。

【００５８】＜温度計の取り付け位置による制御＞図１
２に示すように、上記第１〜第３の制御例において、温
度センサ４０を冷媒圧縮装置１００の循環入口１７側に
取り付けた場合と循環出口１５側に取り付けた場合とで
は、流量のコントロール内容が異なる。即ち、 温度センサ４０を循環入口１７側に取り付けた場合、
冷房時に循環流体が所定温度（例えば、１４℃）を越え
る場合、冷媒圧縮装置１００に入る流量を低減する。

【００５９】温度センサ４０を循環入口１７側に取り
付けた場合、暖房時に循環流体が所定温度（例えば、４
０℃）を下回る場合、冷媒圧縮装置１００に入る流量を
低減する。

【００６０】温度センサ４０を循環出口１５側に取り
付けた場合、冷房時に循環流体が所定温度（例えば、８
℃）を越える場合、冷媒圧縮装置１００から出る流量を
低減する。

【００６１】温度センサ４０を循環出口１５側に取り
付けた場合、暖房時に循環流体が所定温度（例えば、５
０℃）を下回る場合、冷媒圧縮装置１００から出る流量
を低減する。

【００６２】＜送風装置側での流量制御＞送風装置２０
０では、一般に送風温度を一定にする制御を行うが、以
下のコンプレッサの負荷制御時には送風温度制御用温度
センサと負荷制御用温度センサを切り換えて使用する。

【００６３】（第４の制御例）コンプレッサの負荷制御
に関する第４の制御例について説明する。図１３は、第
４の制御例の装置構成を示す模式図である。

【００６４】図１３に示すように、送風装置２００の循
環流体の出口に温度センサ５０ａと循環流体の流量調整
弁５１とを設け、送風路２０１に送風温度の温度センサ
５０ｂを設け、温度センサ５０ａと５０ｂとは、切換え
スイッチ５３により切換えられる。送風ファンはファン
モータ５４により駆動されている。そして、冷房時にコ
ンプレッサが過負荷状態ならば、循環流体の出口温度が
所定温度以上（暖房時に循環流体の出口温度が所定温度
以下）とならないように、流量調整弁５１で流量をコン
トロールする。但し、バイパス弁５２により最低流量は
確保される。そして、コンプレッサが定常状態に移行し
たならば、切換えスイッチ５３を温度センサ５０ｂに切
り換えて送風温度が一定になるように循環流体の流量を
絞る方向にコントロールする。

【００６５】この第４の制御例によれば、切換えスイッ
チ５３によりコンプレッサの過負荷状態と定常状態とで
切換えて循環流体の流量をコントロールできるので、コ
ンプレッサ負荷を適正にコントロールしながらエンジン
の過負荷状態を回避できる。 （第５の制御例）コンプレッサの負荷制御に関する第５
の制御例について説明する。図１４は、第５の制御例の
装置構成を示す模式図である。

【００６６】図１４に示すように、送風装置２００の循
環流体の出口に温度センサ５０ａ、送風路２０１に送風
温度の温度センサ５０ｂを設け、温度センサ５０ａと５
０ｂとは切換えスイッチ５３により切換えられる。送風
ファンはファンモータ５４により駆動されている。そし
て、冷房時にコンプレッサが過負荷状態ならば、循環流
体の出口温度が所定温度以上（暖房時に循環流体の出口
温度が所定温度以下）とならないように、送風ファンの
回転数を変化させて送風量を絞る方向にコントロールす
る。そして、コンプレッサが定常状態に移行したなら
ば、切換えスイッチ５３を温度センサ５０ｂに切り換え
て送風温度が一定になるように循環流体の流量をコント
ロールする。

【００６７】この第５の制御例によれば、切換えスイッ
チ５３によりコンプレッサの過負荷状態と定常状態とで
切換えて送風量をコントロールできるので、コンプレッ
サ負荷を適正にコントロールしながらエンジンの過負荷
状態を回避できる。

【００６８】（第６の制御例）次に、コンプレッサの負
荷制御に関する第６の制御例について説明する。図１５
は、第６の制御例の装置構成を示す模式図である。

【００６９】図１５に示すように、送風装置２００の循
環流体の出口に温度センサ５０ａと循環流体を３方向に
分配する３方流量調整弁５５とを設け、送風路２０１に
送風温度の温度センサ５０ｂを設け、温度センサ５０ａ
と５０ｂとは、切換えスイッチ５３により切換えられ
る。送風ファンはファンモータ５４により駆動されてい
る。そして、冷房時にコンプレッサが過負荷状態なら
ば、循環流体の出口温度が所定温度以上（暖房時に循環
流体の出口温度が所定温度以下）とならないように、３
方流量調整弁５５でバイパス弁５２に分流して流量を絞
る方向にコントロールする。そして、コンプレッサが定
常状態に移行したならば、切換えスイッチ５３を温度セ
ンサ５０ｂに切り換えて送風温度が一定になるように循
環流体の流量をコントロールする。

【００７０】この第６の制御例によれば、切換えスイッ
チ５３によりコンプレッサの過負荷状態と定常状態とで
切換えて、３方流量調整弁５５で循環流体の流量をコン
トロールできるので、コンプレッサ負荷を適正にコント
ロールして、エンジンの過負荷状態を回避できる。

【００７１】＜温度計の取り付け位置による制御＞図１
６に示すように、上記第４〜第６の制御例において、温
度センサ５０ａを送風装置２００の循環流体の入口側に
取り付けた場合と出口側に取り付けた場合とでは、流量
のコントロール内容が異なる。即ち、 温度センサ５０ａを入口側に取り付けた場合、冷房時
に循環流体が所定温度（例えば、１４℃）を越える場
合、送風装置２００に入る流量を低減する。

【００７２】温度センサ５０ａを入口側に取り付けた
場合、暖房時に循環流体が所定温度（例えば、４０℃）
を下回る場合、送風装置２００に入る流量を低減する。

【００７３】温度センサ５０ａを出口側に取り付けた
場合、冷房時に循環流体が所定温度（例えば、８℃）を
越える場合、送風装置２００から出る流量を低減する。

【００７４】温度センサ５０ａを出口側に取り付けた
場合、暖房時に循環流体が所定温度（例えば、５０℃）
を下回る場合、送風装置２００から出る流量を低減す
る。

【００７５】＜冷媒圧縮装置での流量制御＞以下では、
循環流体の温度制御及びエンジン制御用電子コントロー
ルユニット（ＥＣＵ）３５を用いて循環流体の流量制御
を行う。ＥＣＵ３５は、コンプレッサが定常状態である
ならば、冷媒圧縮装置１００から出る循環流体の水温を
一定にするべくコンプレッサ２の回転数をコントロール
する。即ち、必要とするコンプレッサ負荷に応じてエン
ジンの目標回転数を決定し、エンジン回転数を目標回転
数に近づける制御を実行する。

【００７６】ところが、コンプレッサが過負荷状態の場
合には、エンジンに過大な負荷がかかり回転数が低下す
るため、目標回転数と実回転数の回転数偏差が大きくな
る。従って、本実施形態では、ＥＣＵ３５からエンジン
３０に出力される目標回転数制御信号と実回転数検出信
号から回転数偏差を検出し、この回転数偏差に基づいて
エンジンの過負荷状態を検出する。尚、エンジンが過負
荷状態の場合には、吸気マニホールドの負圧が所定圧力
より上昇するため、この負圧からエンジンの過負荷状態
を検出することもできる。

【００７７】（第７の制御例）コンプレッサの負荷制御
に関する第７の制御例について説明する。図１７は、第
７の制御例の装置構成を示す模式図である。

【００７８】図１７に示すように、冷媒圧縮装置１００
は、冷媒圧縮装置１００から出る循環流体の温度を検出
する温度センサ６０と、循環流体の流量調整弁６１とが
内蔵されている。そして、エンジンの回転数偏差が所定
値以上になった場合には、冷房時に循環流体の出口水温
が所定温度以下（暖房時に循環流体の出口水温が所定温
度以上）となるように、流量調整弁６１で流量を絞る方
向にコントロールする。但し、バイパス弁６２により最
低流量は確保される。そして、回転数偏差が所定回転数
以下になった場合には、定常状態の流量に戻すように循
環流体の流量をコントロールする。尚、過負荷状態と定
常状態とで制御が互いに干渉しないように、定常制御で
の目標温度を、例えば冷房で７℃、暖房で５０℃とし、
過負荷制御での目標温度を冷房で１０℃、暖房で４０℃
として目標温度に差を設けている。

【００７９】この第７の制御例によれば、エンジンの回
転数偏差に基づいてコンプレッサの負荷状態を検出で
き、循環流体の流量をコンプレッサの過負荷状態と定常
状態とで切換えて流量調整弁６５で循環流体の流量をコ
ントロールできるので、コンプレッサ負荷を適正にコン
トロールして、エンジンの過負荷状態を回避できる。

【００８０】尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲
で上記実施形態を修正又は変更したものに適用可能であ
る。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、空調装
置のコンプレッサの駆動源にロータリ式エンジンが用い
られると共に、駆動源から駆動力を入力するコンプレッ
サの入力軸と、該入力軸に駆動力を出力する前記駆動源
の出力軸とが同一軸線上に配設されていることにより、
高回転且つ低振動に優れたロータリ式エンジンを適用す
ることで、簡単な支持構造で電動機並みの振動に押させ
ることができ、製造効率やコスト面で有利となる。

【００８２】また、エンジンを冷却するラジエータ及び
冷却用ファンがコンプレッサ側に配設されていることに
より、エンジンの熱の影響を抑えてラジエータの冷却効
率を向上する。

【００８３】また、冷却用ファンの空気吸込口はエンジ
ン側に配設され、冷却用ファンの熱排出口は前記コンプ
レッサ側に配設されていることにより、エンジンの熱の
影響を抑えてラジエータの冷却効率を向上する。

【００８４】また、エンジンと冷媒用熱交換機とは共通
のキャビネットに保持され、一体的なユニットを構成し
ていることにより、装置を小型化できる。

【００８５】また、ロータリ式エンジンは、ＬＰガスを
燃料とすることによりガソリンに比べて装置のランニン
グコストが低減する。

【００８６】また、ロータリ式エンジンは、２７００ｒ
ｐｍから３６００ｒｐｍの回転領域で駆動され、４５Ｈ
ｚから６０Ｈｚの振動周波数領域で駆動されることによ
り、高回転且つ低振動に優れたロータリ式エンジンを安
価で小型の防振マットで支持できる。

【００８７】また、エンジンとコンプレッサとは共通の
ハウジング上に保持されていることにより、初期の組み
付け時に芯出しを行なえば、その後のエンジン着脱時に
芯出しを必要とせず、小型で軽量な装置を実現できる。

【００８８】また、エンジンとコンプレッサとは薄肉ゴ
ムからなる防振マットを介してハウジング上に保持され
ていることにより、簡単な支持構造で電動機並みの振動
に押させることができる。

【００８９】また、エンジンが過負荷状態の場合、コン
プレッサの冷媒により加熱又は冷却される循環流体の流
量を変化させることにより、コンプレッサ負荷を適正に
コントロールして、エンジンの過負荷状態を回避でき
る。

【００９０】また、循環流体の温度が、冷房時で所定温
度以下の場合若しくは暖房時で所定温度以上の場合に、
循環流体の流量を制限することにより、コンプレッサ負
荷を適正にコントロールして、エンジンの過負荷状態を
回避できる。

【００９１】また、循環流体の温度は、冷媒と循環流体
との熱交換部分若しくは循環流体と空気との熱交換部分
において検出されることにより、正確な温度が検出でき
る。

【００９２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る冷媒圧縮装置内部の概
略構成を示す側面図である。

【図２】図１に示す冷媒圧縮装置の右側面図である。

【図３】図１に示す冷媒圧縮装置を上方から見た平面図
である。

【図４】従来のエンジンとコンプレッサの支持構造を示
す模式図である。

【図５】本実施形態のエンジンとコンプレッサの支持構
造を示す模式図である。

【図６】従来の支持構造と本実施形態の支持構造の振動
伝達率を示す図である。

【図７】本実施形態のコンプレッサの支持構造を示す側
面図である。

【図８】本実施形態の空調システム全体の概略構成を示
す図である。

【図９】第１の制御例の装置構成を示す模式図である。

【図１０】第２の制御例の装置構成を示す模式図であ
る。

【図１１】第３の制御例の装置構成を示す模式図であ
る。

【図１２】第１〜第３の制御例において、温度センサを
循環入口側の循環パイプに取り付けた場合と出口側に取
り付けた場合における流量のコントロール内容を示す図
である。

【図１３】第４の制御例の装置構成を示す模式図であ
る。

【図１４】第５の制御例の装置構成を示す模式図であ
る。

【図１５】第６の制御例の装置構成を示す模式図であ
る。

【図１６】第４〜第６の制御例において、温度センサを
送風装置の循環流体の入口側に取り付けた場合と出口側
に取り付けた場合における流量のコントロール内容を示
す図である。

【図１７】第７の制御例の装置構成を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１…キャビネット ２…コンプレッサ ３…共通基台 ４…バッテリ ５…触媒 ６…マフラ ７…排気ガス出口 １６…熱交換器 １６…水側熱交換器 １８…空気側熱交換器 ２０…冷媒熱放出ファン ３０…ロータリ型エンジン １００…冷媒圧縮装置 ２００…送風装置

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンを駆動源とするコンプレッサに
   より冷房或いは暖房を行う空調装置であって、 前記駆動源にロータリ式エンジンが用いられると共に、
   前記駆動源から駆動力を入力するコンプレッサの入力軸
   と、該入力軸に駆動力を出力する前記駆動源の出力軸と
   が同一軸線上に配設されていることを特徴とするエンジ
   ン駆動空調装置。
2. 【請求項２】 前記エンジンを冷却するラジエータ及び
   冷却用ファンが前記コンプレッサ側の上下方向位置に配
   設されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジ
   ン駆動空調装置。
3. 【請求項３】 前記冷却用ファンの空気吸込口は前記エ
   ンジン側に配設され、前記冷却用ファンの熱排出口は前
   記コンプレッサ側の上下方向位置に配設されていること
   を特徴とする請求項２に記載のエンジン駆動空調装置。
4. 【請求項４】 前記エンジンと冷媒用熱交換機とは共通
   のキャビネットに保持され、一体的なユニットを構成し
   ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
   かに記載のエンジン駆動空調装置。
5. 【請求項５】 前記ロータリ式エンジンは、ＬＰガスを
   燃料とすることを特徴とする請求項１に記載のエンジン
   駆動空調装置。
6. 【請求項６】 前記ロータリ式エンジンは、２７００ｒ
   ｐｍから３６００ｒｐｍの回転領域で駆動されることを
   特徴とする請求項１に記載のエンジン駆動空調装置。
7. 【請求項７】 前記ロータリ式エンジンは、４５Ｈｚか
   ら６０Ｈｚの振動周波数領域で駆動されることを特徴と
   する請求項１に記載のエンジン駆動空調装置。
8. 【請求項８】 前記エンジンと前記コンプレッサとは共
   通のハウジング上に保持されていることを特徴とする請
   求項１若しくは請求項５乃至請求項７のいずれかに記載
   のエンジン駆動空調装置。
9. 【請求項９】 前記エンジンと前記コンプレッサとは薄
   肉ゴムからなる防振マットを介して前記ハウジング上に
   保持されていることを特徴とする請求項８に記載のエン
   ジン駆動空調装置。
10. 【請求項１０】 前記エンジンが過負荷状態の場合、前
    記コンプレッサの冷媒により加熱又は冷却される循環流
    体の流量を変化させることを特徴とする請求項１に記載
    のエンジン駆動空調装置。
11. 【請求項１１】 前記循環流体の温度が、冷房時で所定
    温度以下の場合若しくは暖房時で所定温度以上の場合
    に、該循環流体の流量を制限することを特徴とする請求
    項１０に記載のエンジン駆動空調装置。
12. 【請求項１２】 前記循環流体の温度は、前記冷媒と循
    環流体との熱交換手段若しくは該循環流体と空気との熱
    交換手段において検出されることを特徴とする請求項１
    １に記載のエンジン駆動空調装置。
13. 【請求項１３】 前記キャビネットは、前記エンジンと
    前記コンプレッサとが配置される第１室と、該第１室の
    上方に設けられ、前記エンジンを冷却するラジエータ及
    び冷却用ファンとが配置される第２室と、該第１室と第
    ２室に隣接して設けられ、前記コンプレッサの冷媒によ
    り加熱又は冷却される循環流体と冷媒との熱交換手段若
    しくは該循環流体と空気との熱交換手段が配置される第
    ３室とを有することを特徴とする請求項４に記載のエン
    ジン駆動空調装置。
14. 【請求項１４】 前記エンジンの出力軸と前記コンプレ
    ッサの入力軸とは、両軸のなす角度誤差を許容しない軸
    継手により同一軸線上で連結されていることを特徴とす
    る請求項９に記載のエンジン駆動空調装置。
15. 【請求項１５】 前記エンジンの排気ガスは、前記第３
    室に設けられるマフラを介して外部に排出されることを
    特徴とする請求項１３に記載のエンジン駆動空調装置。
16. 【請求項１６】 前記第３室の上部には、前記コンプレ
    ッサの冷媒放熱用ファンが設けられていることを特徴と
    する請求項１３に記載のエンジン駆動空調装置。
17. 【請求項１７】 前記第３室には、前記冷媒と循環流体
    との熱交換手段と該循環流体と空気との熱交換手段とが
    設けられていることを特徴とする請求項１３に記載のエ
    ンジン駆動空調装置。