JPS60101228A - エンジン駆動熱ポンプ式給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はエンジンにより駆動を行う熱ポンプ式給湯装置
に関するものである。

〔従来技術〕

熟ポンプ式給湯装置は冷媒を圧縮機により圧縮循環し、
その循環系に設けた熱交換器により給湯水を加熱するよ
うにしたものである。この熱ポンプ式給湯装置の圧縮機
を電動機に代えてエンジンにより駆動するものがある。

このエンジン駆動式の熱ポンプ式給湯装置を家庭等で簡
便に使用できるようにするためには、装置全体の設置床
面積を小さくすると共に、振動の発生を小さく抑制でき
るようにすることが必要である。

〔発明の目的と概要〕

本発明の目的は装置全体の設置床面積を小さくすると共
に、振動の発生を小さく抑制することができるエンジン
駆動熱ポンプ式給湯装置を提供せんとするものである。

上記目的を達成する本発明は、エンジンにより圧縮機を
駆動し、この圧縮機により冷媒を圧縮循環させながら、
循環系の途中に設けた熱交換器により水を加熱するよう
にした熱ポンプ式給湯装置において、前記エンジンを複
数個の防振ゴムで支持すると共に、エンジン上部に前記
圧縮機を支持し、この圧縮機を前記複数の防振ゴムで囲
まれた平面視領域内に配置したことを特徴とするもので
ある。

〔発明の実施例〕

ｌＪ、Ｔ、本発明を図に示す実施例により説明する。

第１図は本発明のエンジン駆動熱ポンプ式給湯装置を組
込んだシステムを示したもので、■は都市ガス、プロパ
ンガス等の家庭ガスを燃料として運転される４サイクル
エンジンであり、空気過剰率１．１〜１．６程度のリー
ン燃焼をさせるエンジンである。このエンジン１により
圧縮機２が駆動される。圧縮機２はフレオン等の冷媒を
圧縮し、その冷媒を温水熱交換機３、膨張弁４、さらに
ファン６を付設した空気熱交換器５に順次循環させる冷
媒回路Ｉを形成している。この冷媒回路Ｉでは、冷媒は
圧縮ｖ１２により圧縮されて高圧ガスとなり、まず温水
熱交換機３において凝縮液化して凝縮熱を放熱する。

次に液化した冷媒は膨張弁４において膨張することによ
り一部がガス化した低圧低温の冷媒となり、次いで空気
熱交換器５においてファン６から強制送風される外気か
ら熱を吸収してほんとんどがガス化する。ガス化した冷
媒は再び圧縮機２に戻り、以後上記サイクルを繰り返す
。

燃料ガスは吸気管７からエンジン１に給気され、排気ガ
スは排気管８からマフラ９を経て大気中に排気される。

この排気管８及びマフラ９は詳細を後述するような水ジ
ャケットで囲まれ、その水ジャケットが熱交換器１０を
構成している。また、エンジン１を冷却するための冷却
ジャケット１ａには冷却水ポンプ１１により冷却水が循
環される。エンジン１から熱を奪った冷却水はその冷却
水回路■中の熱交換器１２において放熱を行う。１３は
ジスターンタンク、１４は起動モータである。

１５は貯湯槽である。貯湯槽１５には給水管１７から新
しい水が補給され、また出湯管１８から給湯が行われる
。この貯湯槽１５内の水は温水ポンプ１６、冷媒回路■
の温水熱交換器３、冷却水回路■の熱交換器１２、マフ
ラ９に付設した熱交換器１０をそれぞれ循環して加熱さ
れる温水回路■を形成している。この温水回路■は、第
２図のように貯湯槽１５の温水がエンジンｌの冷却ジャ
ケット１ａを直接循環するようにして第１図における冷
却水回路■を兼用さセる構成にしてもよい。

第３〜７図は本発明の装置の具体例であり、第１図にお
ける鎖線Ａで囲んだ部分を示すものである。

エンジン１はシリンダ部１ｂを横置きにした所謂横置エ
ンジンであり、下部の四隅部分をそれぞれ防振ゴム１９
により支持板２０の上に支持されている。支持板２０は
防音材から形成されている。エンジン１の上部には圧縮
機２が支持固定され、かつ平面視において上記四隅に配
置した４個の防振ゴム１９に囲まれた領域内に納められ
ている。このように設置された圧縮機２はエンジン１の
クランク軸から歯付ゴムベルト２１を介して駆動される
。

エンジン１の上部には、圧縮機２のほかにさらにマフラ
９、起動モータ１４、空気清浄器２２等が支持されてい
る。これらの機器のさらに上方には、内外二重に配置し
た冷却水回路■の熱交換器１２及び温水回路位置の温水
熱交換器３が設けられ、その内側に冷却水ポンプ１１が
配置されている。これらの機器は、下部が防音材の支持
板２０に囲まれると共に、周囲及び上部を防音壁２３．
２４により囲まれている。さらに上部防音壁２３の外側
上方には空気熱交換器５、ファン６、ジスターンタンク
１３等が設けである。

支持板２０には、貯湯槽１５に対する給水管１７、出湯
管１８や、燃料供給管等が下方へ貫通するように設けら
れている。

第６，７図に詳細を示すように、エンジン１の上部に配
置したマフラ９は円筒形をしており、全体が斜めに傾斜
して取付けられている。周囲は水ジャケットの熱交換器
１０で囲まれ、そこに上述した貯湯槽１５の温水が下部
の入口２６から導入され、上部の出口２７から排出され
るようになっている。内部には多数の仕切板２５が固定
され、その仕切板２５には排気ガスが流通する絞り孔２
５ａが設けである。絞り孔２５ａは隣接する仕切板２５
同士で位置が異なり、一方が下側にあるときは他方は上
側になるように配置され、排気ガスがジクザク状に通る
ようにしである。また仕切板２５の上下端にはそれぞれ
ドレン通路２８．２８が設けられ、さらに領Ｐ１最下端
の位置にドレン管２９が内外に貫通するように設けられ
、凝縮したドレンが外部へ排出されるようにしている。

マフラ９の傾斜上端側の下部は、比較的短くした排気管
８によりエンジン１の排気孔との間を連結されている。

排気管８はステンレス等の二重管構造であり、外周は水
ジャケットの熱交換器８ａとなっている。排気管８から
排出された排気ガスは、マフラ９において多数の仕切板
２５の絞り孔２５ａを通過する間に膨張収縮を繰り返し
て消音され、傾斜下端側の排気口３゜から排気される。

上述した装置では、圧縮機２をエンジン１の側部に配置
しないでその上部に配置しているため、圧縮機２自身が
設置床面積を占めることがない。しかも加振源となるエ
ンジン１を複数の防振ゴム１９で支持すると共に、同じ
加振源である圧縮Ｉｌ！２をエンジン１の上部において
、上記複数の防振ゴム１９で囲まれる平面視領域内に配
置するため、圧縮機２の加振力は複数の防振ゴム１９に
対しはソ゛均等に分散され、躍りの発生を抑制すること
ができる。

また、上記実施例のように圧縮機２だけでなく、マフラ
９や起動モータ１４等もエンジン１の上部に支持させれ
ば、いっそう設置床面積を小さくすることができる。ま
た上記実施例のようにマフラ９をエンジン１上部に配置
すれば排気管８を短縮化することができ、マフラ９に至
るまでの放熱量を小さくすることができる。そのめ熱交
換器１０での熱吸収効率の向上を可能にする。また排気
管８からの放熱を小さくするため、ゴム製の歯付ベルト
２１の熱劣化を抑制することができる。

また上記実施例はマフラ９を水ジャケットの熱交換器１
０で囲んて排気熱を有効に利用したものであるが、この
構成はＮＯｘ等の排気ガス対策上からは実施例のような
希薄ガスにょろり−ン燃焼を行わせるエンジン１を使用
する場合において効果を発揮することができる。排気ガ
ス処理に触媒を使用するエンジンでは、その触媒が挿入
されたマフラが水ジャケットで冷却されていると反応が
促進されず、有害成分の除去が不可能であるからである
。特にエンジン温度の低い始動初期において、リーン燃
焼と触媒処理との効果の差は顕著である。実施例は家庭
ガスの場合であるが、ガソリンエンジンの場合でも空気
過剰率の大きな希薄混合気を使用するリーン燃焼エンジ
ンであれば、同様に水ジャケットを設けたマフラを有効
に活用することができる。

〔発明の効果〕

上述したように本発明は、エンジンにより圧縮機を駆動
し、この圧縮機により冷媒を圧縮循環さゼながら、循環
系の途中に設けた熱交換器により水を加熱するようにし
た熱ポンプ式給湯装置において、前記エンジンを複数個
の防振ゴムで支持すると共に、エンジン上部に前記圧縮
機を支持し、この圧縮機を前記複数の防振ゴムで囲まれ
た平面視領域内に配置したので、圧縮機が床面積を占め
ることがないため設置床面積を小さくし、しかも圧縮機
の加振力は複数の防振ゴムに対しは＼゛均等分散される
ため踊りを抑制し、振動の発生を少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を組込んだ給湯システム図、第２
図は他の実施例による給湯システム図、第３図は本発明
による装置を一部破断して示す正面図、第４図は同じく
一部破断して示す側面図、第５図は同装置をマフラを除
いた状態にした平面図、第６図は同装置のマフラ部分を
特に断面にして示す要部拡大正面図、第７図は第６図の
■−■矢視図である。 １・・・エンジン、　２・・・圧縮機、　３・・・温水
熱交換器、　１５・・・貯湯槽、　１９・・・防振ゴム
。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　１（６ 弁理士　斎　下　和　彦 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンにより圧縮機を駆動し、この圧縮機により冷媒
   を圧縮循環させながら、循環系の途中に設けた熱交換器
   により水を加熱するようにした熱ポンプ式給湯装置にお
   いて、前記エンジンを複数個の防振ゴムで支持すると共
   に、エンジン」二部に前記圧縮機を支持し、この圧縮機
   を前記複数の防振ゴムで囲まれた平面視領域内に配置し
   たことを特徴とするエンジン駆動熱ポンプ式給湯装置。