(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器により上記第１媒体が第２媒体と熱交換するエンジン冷却方法において、
上記熱交換器の下流側に配置され、入口が熱交換器側に接続されるとともに一方の出口が上記ラジエータ側に他方の出口が上記エンジン側に接続された三方弁を、上記エンジンを冷却した直後の上記第１媒体の温度と、上記熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき制御して、この三方弁から上記ラジエータと上記エンジンへ導く第１媒体を調整し、上記ラジエータと上記エンジンへ導く第１媒体の流量を分配することを特徴とするエンジン冷却方法。
【請求項２】
上記三方弁は切替式三方弁であり、上記エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、上記熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導くよう構成されるとともに、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部を上記三方弁を介さずに上記ラジエータへ導くバイパス管により上記熱交換器の出口側と上記ラジエータの入口側とが連結されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン冷却方法。
【請求項３】
上記第１媒体が上記ラジエータに導かれるように当該三方弁が一旦切り替えられたときは、遅延タイマの設定時間に相当する時間を経過した後でなければ、上記第１媒体が上記エンジンへ導かれるように上記三方弁が切り替えられないことを特徴とする請求項１に記載のエンジン冷却方法。
【請求項４】
上記第１媒体がエンジン冷却水であり、上記第２媒体が温水であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエンジン冷却方法。
【請求項５】
エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたエンジン冷却装置において、
上記熱交換器の下流側に配置され、入口が熱交換器側に接続されるとともに一方の出口が上記ラジエータ側に他方の出口が上記エンジン側に接続された三方弁は、上記エンジンを冷却した直後の上記第１媒体の温度と、上記熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記ラジエータと上記エンジンへ導く上記第１媒体を調整し、上記ラジエータと上記エンジンへ導く第１媒体の流量を分配するよう構成されたことを特徴とするエンジン冷却装置。
【請求項６】
上記三方弁は切替式三方弁であり、エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導くよう構成されるとともに、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部を上記三方弁を介さずに上記ラジエータへ導くバイパス管により上記熱交換器の出口側と上記ラジエータの入口側とが連結されることを特徴とする請求項５に記載のエンジン冷却装置。
【請求項７】
上記第１媒体が上記ラジエータに導かれるように当該三方弁が一旦切り替えられたときは、遅延タイマの設定時間に相当する時間を経過した後でなければ、上記第１媒体が上記エンジンへ導かれるように上記三方弁が切り替えられないことを特徴とする請求項６に記載のエンジン冷却装置。
【請求項８】
上記三方弁は比例式三方弁であり、エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体の流量をラジエータとエンジンへ分配して導くよう構成されたことを特徴とする請求項５に記載のエンジン冷却装置。
【請求項９】
上記第１媒体がエンジン冷却水であり、上記第２媒体が温水であることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のエンジン冷却装置。
【請求項１０】
順次接続された圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を冷媒が循環し、上記圧縮機がエンジンにより駆動されるとともにエンジン冷却装置を有し、このエンジン冷却装置は、上記エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたものである冷凍装置において、
上記エンジン冷却装置における上記熱交換器の下流側に配置され、入口が熱交換器側に接続されるとともに一方の出口が上記ラジエータ側に他方の出口が上記エンジン側に接続された三方弁は、上記エンジンを冷却した直後の上記第１媒体の温度と、上記熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記ラジエータと上記エンジンへ導く上記第１媒体を調整し、上記ラジエータと上記エンジンへ導く第１媒体の流量を分配するよう構成されたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項１１】
上記エンジン冷却装置における三方弁は切替式三方弁であり、エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導くよう構成されるとともに、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部を上記三方弁を介さずに上記ラジエータへ導くバイパス管により上記熱交換器の出口側と上記ラジエータの入口側とが連結されることを特徴とする請求項１０に記載の冷凍装置。
【請求項１２】
上記第１媒体が上記ラジエータに導かれるように当該三方弁が一旦切り替えられたときは、遅延タイマの設定時間に相当する時間を経過した後でなければ、上記第１媒体が上記エンジンへ導かれるように上記三方弁が切り替えられないことを特徴とする請求項１１に記載の冷凍装置。
【請求項１３】
上記エンジン冷却装置における三方弁は比例式三方弁であり、エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体の流量をラジエータとエンジンへ分配して導くよう構成されたことを特徴とする請求項１０に記載の冷凍装置。
【請求項１４】
上記エンジン冷却装置における第１媒体がエンジン冷却水であり、第２媒体が温水であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを冷却すると共に、そのエンジン排熱を利用するエンジン冷却方法及び装置、並びに圧縮機がエンジンにより駆動されると共に、上記エンジン冷却装置を備えた冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷凍装置としての空気調和装置１００には、図２に示すように、圧縮機１０１がガスエンジン１０２により駆動されるガスヒートポンプ式空気調和装置が知られている。このような空気調和装置１００では、室外機１０３が、上記圧縮機１０１、四方弁１０５、室外熱交換器１０６及び室外膨張弁１０７を備え、室内機１０４が室内熱交換器１０８及び室内膨張弁１０９を備えて構成される。
【０００３】
四方弁１０５の切り換えにより、冷房運転時に室外熱交換器１０６が凝縮器となり、室内熱交換器１０８が蒸発器となって、冷媒の蒸発熱により室内熱交換器１０８が室内を冷房する。また、四方弁１０５の切り換えによる暖房運転時には、室外熱交換器１０６が蒸発器となり、室内熱交換器１０８が凝縮器となって、冷媒の凝縮熱により室内熱交換器１０８が室内を暖房する。
【０００４】
冷媒を圧縮する圧縮機１０１を駆動するガスエンジン１０２は、エンジン冷却装置１１０によって冷却される。このエンジン冷却装置１１０は、一端部がガスエンジン１０２に付設された排ガス熱交換器（不図示）にガスエンジン１０２を介して接続されるとともに、他端部がその排ガス熱交換器に直接接続された略閉ループ形状の冷却水配管１１１に温水熱交換器１１４、ワックス三方弁１１２、ラジエータ１１５及び循環ポンプ１１６が配設され、ワックス三方弁１１２とラジエータ１１５とが並列配置されて構成される。
【０００５】
ガスエンジン１０２の排熱を回収したエンジン冷却水は、循環ポンプ１１６の稼働により冷却水配管１１１内を循環し、この間に温水熱交換器１１４及びラジエータ１１５にて冷却（放熱）され、または温水熱交換器１１４のみにて冷却（放熱）され、これによりガスエンジン１０２を冷却する。
【０００６】
上記温水熱交換器１１４は、空気調和装置１００の冷房運転時に、温水供給系１１７を流れる温水と上記エンジン冷却水とを熱交換するものであり、この加熱された温水が有効利用される。
【０００７】
従来、温水熱交換器１１４にて加熱されて取り出される温水の温度は、約４５℃が標準である。このときのワックス三方弁１１２の設定温度は約６０〜７０℃である。
【０００８】
従って、温水熱交換器１１４から流出したエンジン冷却水は、その温度が６０℃未満のときには、ワックス三方弁１１２によってすべて循環ポンプ１１６の吸込側へ導かれる。温水熱交換器１１４から流出したエンジン冷却水の温度が７０℃以上の時には、このエンジン冷却水は全てラジエータ１１５側へ導かれ、このラジエータ１１５にて冷却（放熱）されたエンジン冷却水が、ワックス三方弁１１２を経て循環ポンプ１１６の吸込側へ戻される。また、温水熱交換器１１４から流出したエンジン冷却水は、その温度が６０℃以上７０℃未満の時には、ワックス三方弁１１２によって循環ポンプ１１６の吸込側とラジエータ１１５側との双方へ導かれる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなエンジン冷却装置１１０において、温水熱交換器１１４にて加熱されて取り出される温水の温度を約７０℃としたときには、ワックス三方弁１１２の設定温度が約６５〜７５℃以上となる。従って、温水熱交換器１１４から流出するエンジン冷却水は、その温度が約６５℃以上となるまでは、ラジエータ１１５へ導かれて冷却（放熱）されることがなく、ガスエンジン１０２へ戻される。
【００１０】
このため、エンジン冷却水は、ガスエンジン１０２内で約９０℃以上の温度となることがあり、局部的に沸騰して、気泡の滞留により流れが阻害されることがある。このような場合には、ガスエンジン１０２の冷却が不充分となったり、エンジンオイルが劣化する等の不具合が発生する恐れがある。
【００１１】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、第１媒体（例えばエンジン冷却水）によりエンジンを好適に冷却できるとともに、熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体（例えば温水）を取り出すことができるエンジン冷却方法及び装置並びに冷凍装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器により上記第１媒体が第２媒体と熱交換するエンジン冷却方法において、上記熱交換器の下流側に配置され、入口が熱交換器側に接続されるとともに一方の出口が上記ラジエータ側に他方の出口が上記エンジン側に接続された三方弁を、上記エンジンを冷却した直後の上記第１媒体の温度と、上記熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき制御して、この三方弁から上記ラジエータと上記エンジンへ導く第１媒体を調整し、上記ラジエータと上記エンジンへ導く第１媒体の流量を分配することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記三方弁は切替式三方弁であり、上記エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、上記熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導くよう構成されるとともに、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部を上記三方弁を介さずに上記ラジエータへ導くバイパス管により上記熱交換器の出口側と上記ラジエータの入口側とが連結されることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記第１媒体が上記ラジエータに導かれるように当該三方弁が一旦切り替えられたときは、遅延タイマの設定時間に相当する時間を経過した後でなければ、上記第１媒体が上記エンジンへ導かれるように上記三方弁が切り替えられないことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、上記第１媒体がエンジン冷却水であり、上記第２媒体が温水であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたエンジン冷却装置において、上記熱交換器の下流側に配置され、入口が熱交換器側に接続されるとともに一方の出口が上記ラジエータ側に他方の出口が上記エンジン側に接続された三方弁は、上記エンジンを冷却した直後の上記第１媒体の温度と、上記熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記ラジエータと上記エンジンへ導く上記第１媒体を調整し、上記ラジエータと上記エンジンへ導く第１媒体の流量を分配するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、上記三方弁は切替式三方弁であり、エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導くよう構成されるとともに、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部を上記三方弁を介さずに上記ラジエータへ導くバイパス管により上記熱交換器の出口側と上記ラジエータの入口側とが連結されることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、上記第１媒体が上記ラジエータに導かれるように当該三方弁が一旦切り替えられたときは、遅延タイマの設定時間に相当する時間を経過した後でなければ、上記第１媒体が上記エンジンへ導かれるように上記三方弁が切り替えられないことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、上記三方弁は比例式三方弁であり、エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体の流量をラジエータとエンジンへ分配して導くよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項５〜８のいずれかに記載の発明において、上記第１媒体がエンジン冷却水であり、上記第２媒体が温水であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、順次接続された圧縮機、凝縮器、膨張機構、蒸発器を冷媒が循環し、上記圧縮機がエンジンにより駆動されるとともにエンジン冷却装置を有し、このエンジン冷却装置は、上記エンジンの排熱を回収する第１媒体が熱交換器、ラジエータにて冷却されて循環し、上記エンジンを冷却するとともに、上記熱交換器が上記第１媒体と第２媒体とを熱交換するよう構成されたものである冷凍装置において、上記エンジン冷却装置における上記熱交換器の下流側に配置され、入口が熱交換器側に接続されるとともに一方の出口が上記ラジエータ側に他方の出口が上記エンジン側に接続された三方弁は、上記エンジンを冷却した直後の上記第１媒体の温度と、上記熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記ラジエータと上記エンジンへ導く上記第１媒体を調整し、上記ラジエータと上記エンジンへ導く第１媒体の流量を分配するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、上記エンジン冷却装置における三方弁は切替式三方弁であり、エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体をラジエータとエンジンとへ択一に導くよう構成されるとともに、上記熱交換器から流出した上記第１媒体の一部を上記三方弁を介さずに上記ラジエータへ導くバイパス管により上記熱交換器の出口側と上記ラジエータの入口側とが連結されることを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、上記第１媒体が上記ラジエータに導かれるように当該三方弁が一旦切り替えられたときは、遅延タイマの設定時間に相当する時間を経過した後でなければ、上記第１媒体が上記エンジンへ導かれるように上記三方弁が切り替えられないことを特徴とするものである。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、上記エンジン冷却装置における三方弁は比例式三方弁であり、エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、熱交換器により熱交換された直後の上記第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づき、上記熱交換器から流出した第１媒体の流量をラジエータとエンジンへ分配して導くよう構成されたことを特徴とするものである。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、請求項１０〜１３のいずれかに記載の発明において、上記エンジン冷却装置における第１媒体がエンジン冷却水であり、第２媒体が温水であることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項１〜１４に記載の発明には、次の作用がある。
【００２３】
エンジン冷却装置における熱交換器の下流側に配置された三方弁が、ラジエータとエンジンへ導く第１媒体の調整を、エンジンを冷却した直後の第１媒体の温度と、熱交換器により熱交換された直後の第１媒体の温度と、上記第２媒体の熱交換後の設定温度に基づき設定される上記第１媒体の設定値とに基づいて実行することから、上記熱交換器にて熱交換されて冷却された第１媒体をラジエータで必要以上に冷却することを防止できるので、熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができるとともに、エンジンの冷却に支障が生じないように第１媒体の温度を維持できるので、第１媒体によるエンジンの冷却を好適に実施できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［Ａ］第１実施の形態
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る冷凍装置の一実施の形態が適用された空気調和装置の冷媒回路を示す回路図である。
【００２６】
この図１に示すように、冷凍装置としてのヒートポンプ式空気調和装置１０は、室外機１１、複数台（例えば２台）の室内機１２Ａ、１２Ｂ及び制御装置１３を有してなり、室外機１１の室外冷媒配管１４と室内機１２Ａ、１２Ｂの各室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂとが連結されている。
【００２７】
室外機１１は室外に設置され、室外冷媒配管１４には圧縮機１６が配設されるとともに、この圧縮機１６の吸込側にアキュムレータ１７が、吐出側に四方弁１８がそれぞれ配設され、この四方弁１８側に室外熱交換器１９、室外膨張弁２４、ドライコア２５が順次配設されて構成される。室外熱交換器１９には、この室外熱交換器１９へ向かって送風する室外ファン２０が隣接して配置されている。また、圧縮機１６は、フレキシブルカップリング２７等を介してガスエンジン３０に連結され、このガスエンジン３０により駆動される。更に、室外膨張弁２４をバイパスして冷媒系バイパス管２６が配設されている。
【００２８】
一方、室内機１２Ａ、１２Ｂはそれぞれ室内に設置され、それぞれ、室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂに室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが配設されるとともに、室内冷媒配管１５Ａ、１５Ｂのそれぞれにおいて室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂの近傍に室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂが配設されて構成される。上記室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂには、これらの室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂへ送風する室内ファン２３Ａ、２３Ｂが隣接して配置されている。
【００２９】
尚、図１中の符号２８はストレーナを示す。また、符号２９は、圧縮機１６の吐出側の冷媒圧力を圧縮機１６の吸込側へ逃す安全弁である。
【００３０】
また、上記制御装置１３は、室外機１１及び室内機１２Ａ、１２Ｂの運転を制御し、具体的には、室外機１１におけるガスエンジン３０（即ち圧縮機１６）、四方弁１８、室外ファン２０及び室外膨張弁２４、並びに室内機１２Ａ、１２Ｂにおける室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂ、及び室内ファン２３Ａ、２３Ｂをそれぞれ制御する。更に、制御装置１３は、後述するエンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７、温水三方弁４５及び外部ポンプ５０等を制御する。
【００３１】
制御装置１３により四方弁１８が切り換えられることにより、ヒートポンプ式空気調和装置１０が冷房運転又は暖房運転に設定される。つまり、制御装置１３が四方弁１８を冷房側に切り換えたときには、冷媒が実線矢印の如く流れ、室外熱交換器１９が凝縮器に、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが蒸発器になって冷房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を冷房する。また、制御装置１３が四方弁１８を暖房側に切り換えたときには、冷媒が破線矢印の如く流れ、室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが凝縮器に、室外熱交換器１９が蒸発器になって暖房運転状態となり、各室内熱交換器２１Ａ、２１Ｂが室内を暖房する。
【００３２】
また、制御装置１３は、冷房運転時には、室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。この冷房運転時に、冷媒は、室外膨張弁２４をバイパスして冷媒系バイパス管２６を流れる。暖房運転時には、制御装置１３は、室外膨張弁２４及び室内膨張弁２２Ａ、２２Ｂのそれぞれの弁開度を空調負荷に応じて制御する。
【００３３】
一方、圧縮機１６を駆動するガスエンジン３０の燃焼室（不図示）には、エンジン燃料供給装置３１から混合気が供給される。このエンジン燃料供給装置３１は、燃料供給配管３２に、２個の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６が順次配設され、この燃料供給配管３２のアクチュエータ３６側端部がガスエンジン３０の上記燃焼室に接続されて構成される。
【００３４】
燃料遮断弁３３は、直列に２個配設されて２閉鎖型の燃料遮断弁機構を構成し、２個の燃料遮断弁３３が連動して全閉または全開し、燃料ガスの漏れのない遮断と連通とを択一に実施する。
【００３５】
ゼロガバナ３４は、燃料供給配管３２内における当該ゼロガバナ３４の前後の１次側燃料ガス圧力（一次圧ａ）と２次側燃料ガス圧力（二次圧ｂ）とのうち、一次圧ａの変動によっても二次圧ｂを一定の所定圧に調整して、ガスエンジン３０の運転を安定化させる。
【００３６】
燃料調整弁３５は、アクチュエータ３６の上流側から空気が導入されることで生成される混合気の空燃比を最適に調整するものである。また、アクチュエータ３６は、ガスエンジン３０の燃焼室へ供給される混合気の供給量を調整して、ガスエンジン３０の回転数を制御する。
【００３７】
ガスエンジン３０には、エンジンオイル供給装置３７が接続されている。このエンジンオイル供給装置３７は、オイル供給配管３８にオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０等が配設されたものであり、ガスエンジン３０へエンジンオイルを適宜供給する。
【００３８】
前記制御装置１３によるガスエンジン３０の制御は、具体的には、エンジン燃料供給装置３１の燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びアクチュエータ３６、並びにエンジンオイル供給装置３７のオイル遮断弁３９及びオイル供給ポンプ４０を制御装置１３が制御することによってなされる。
【００３９】
さて、上記ガスエンジン３０は、エンジン冷却装置４１内を循環する第１媒体としてのエンジン冷却水により冷却される。このエンジン冷却装置４１は、一端部がガスエンジン３０に付設の図示しない排ガス熱交換器にガスエンジン３０を介して接続されるとともに、他端部がその排ガス熱交換器に直接接続された略閉ループ形状の冷却水配管４２にワックス三方弁４３、熱交換器としての温水熱交換器４４、温水三方弁４５、ラジエータ４６及び循環ポンプ４７が順次配設され、冷却系バイパス管４８及び温水供給系４９を有して構成される。
【００４０】
上記循環ポンプ４７は、稼働時にエンジン冷却水を昇圧して、このエンジン冷却水を冷却水配管４２内で循環させる。
【００４１】
上記ワックス三方弁４３は、ガスエンジン３０を速やかに暖機させるためのものである。このワックス三方弁４３は、入口４３Ａが、冷却水配管４２におけるガスエンジン３０に付設の排ガス熱交換器側に、低温側出口４３Ｂが冷却水配管４２における循環ポンプ４７の吸込側に、高温側出口４３Ｃが冷却水配管４２における温水熱交換器４４側にそれぞれ接続される。
【００４２】
エンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吐出側から約４０℃でガスエンジン３０に付設された排ガス熱交換器へ流入し、ガスエンジン３０の排熱（排気ガスの熱）を回収した後に、ガスエンジン３０に流れてこのガスエンジン３０を冷却し、約８０℃に加熱される。ガスエンジン３０からワックス三方弁４３に流入したエンジン冷却水は、低温（例えば８０℃以下）のときには低温側出口４３Ｂから循環ポンプ４７に戻されてガスエンジン３０を速やかに暖機し、高温（例えば８０℃以上）のときには高温側出口４３Ｃから温水熱交換器４４へ流れる。
【００４３】
この温水熱交換器４４は、外部ポンプ５０を備えた温水供給系４９の外部配管５１内を流れる第２媒体としての温水と、ワックス三方弁４３から流入したエンジン冷却水とを熱交換して、この温水供給系４９の温水をガスエンジン３０の排熱により加熱して昇温させるものである。
【００４４】
温水供給系４９の温水は、例えば約６０℃で温水熱交換器４４内に流入し、この温水熱交換器４４により約７０℃に昇温されて外部の利用部へ供給される。このように昇温された温水供給系４９の温水は、給湯用や、デシカント空気調和装置の除湿剤の乾燥用に利用される。ここで、デシカント空気調和装置は、除湿剤を用いて、室温を低下させることなく除湿を実施可能とする空気調和装置である。
【００４５】
温水熱交換器４４により温水供給系４９の温水と熱交換されたエンジン冷却水は、約６５℃まで温度低下（冷却）して温水三方弁４５へ流される。
【００４６】
この温水三方弁４５は、入口４５Ａが冷却水配管４２における温水熱交換器４４側に接続されて、この温水熱交換器４４の下流側に配置されたものである。また、温水三方弁４５のＯＮ側出口４５Ｂは、冷却水配管４２における循環ポンプ４７の吸込側に接続され、また、温水三方弁４５のＯＦＦ側出口４５Ｃは、冷却水配管４２におけるラジエータ４６側に接続される。
【００４７】
この温水三方弁４５は、本実施の形態では、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て流入したエンジン冷却水を、ＯＮ側出口４５Ｂを経て循環ポンプ４７の吸込側へ、またはＯＦＦ側出口４５Ｃを経てラジエータ４６へ択一に導く切替式の三方弁である。温水三方弁４５は、モータ（不図示）により駆動され、このモータを制御装置１３が制御する。
【００４８】
ここで、冷却水配管４２には、温水熱交換器４４と温水三方弁４５の入口４５Ａとの間に温水熱交換器出口温度センサ５２が設置される。この温水熱交換器出口温度センサ５２により、温水熱交換器４４にて熱交換された直後のエンジン冷却水の温度が検出され、この検出温度は制御装置１３へ送信される。更に、冷却水配管４２には、ガスエンジン３０とワックス三方弁４３との間にエンジン出口温度センサ５３が設置される。このエンジン出口温度センサ５３により、ガスエンジン３０を冷却した直後のエンジン冷却水の温度が検出され、この検出温度が制御装置１３へ送信される。
【００４９】
上記温水三方弁４５は、エンジン出口温度センサ５３による検出温度が約８５℃未満（＜約８５℃）で、且つ温水熱交換器出口温度センサ５２による検出温度が設定値未満（＜設定値（後述））の時に、制御装置１３によってＯＮ側出口４５Ｂ側に切り替えられ、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て流入したエンジン冷却水を、ＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側を経てガスエンジン３０に付設の排ガス熱交換器（不図示）へ導く。この導かれたエンジン冷却水によりガスエンジン３０が冷却される。
【００５０】
また、温水三方弁４５は、エンジン出口温度センサ５３による検出温度が約９０℃以上（≧約９０℃）、または温水熱交換器出口温度センサ５２による検出温度が設定値以上（≧設定値）のときに、制御装置１３によってＯＦＦ側出口４５Ｃ側に切り替えられ、温水熱交換器４４から入口４５Ａを経て流入したエンジン冷却水を、ＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導く。
【００５１】
上記設定値は、温水供給系４９から取り出される温水の設定温度が約７０℃以上のときには、例えば約７３℃に設定される。この設定値を変えることによって、温水供給系４９から取り出される温水の温度が変更される。
【００５２】
制御装置１３は、温水三方弁４５をＯＦＦ側出口４５Ｃ側からＯＮ側出口４５Ｂ側へ切り替えるときには、この温水三方弁４５の頻繁な切替を防止するために、例えば１０分間の遅延タイマを設定する。従って、温水三方弁４５がＯＦＦ側出口４５Ｃ側に一旦切り替えられたときには、遅延タイマの設定時間（例えば１０分間）に相当する時間を経過したのちでなければ、ＯＮ側出口４５Ｂ側に切り替えられることがない。また、制御装置１３は、温水三方弁４５をＯＮ側出口４５Ｂ側からＯＦＦ側出口４５Ｃ側へ切り替えるときには遅延タイマを設定せず、エンジン冷却水を迅速に冷却させる。
【００５３】
前記ラジエータ４６は、エンジン冷却水を放熱して、このエンジン冷却水を約４０℃に冷却するものである。このラジエータ４６にて冷却されたエンジン冷却水は、循環ポンプ４７の吸込側を経てガスエンジン３０に付設の排ガス熱交換器へ戻され、ガスエンジン３０を冷却する。また、このラジエータ４６は、空気調和装置１０の室外熱交換器１９に隣接配置される。
【００５４】
上記冷却系バイパス管４８は、冷却水配管４２において、温水熱交換器４４の出口側とラジエータ４６の入口側とを連結して温水三方弁４５をバイパスするものである。つまり、この冷却系バイパス管４８は、温水三方弁４５が、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の大部分を、入口４５Ａを経てＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導いているときに、温水熱交換器４４から流出したエンジン冷却水の一部、つまりエンジン冷却水の一定量を常時、冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６へ導くものである。これにより、温水熱交換器４４のみでは冷却（放熱）が不十分なエンジン冷却水の熱量がラジエータ４６にて放熱されることになる。
【００５５】
次に、上述のように構成されたエンジン冷却装置４１の作用を説明する。
【００５６】
空気調和装置１０（つまりガスエンジン３０）の停止時、または空気調和装置１０（つまりガスエンジン３０）の起動時には、制御装置１３は、エンジン冷却装置４１の温水三方弁４５をＯＦＦ側出口４５Ｃ側に切り替える。空気調和装置１０の起動時に、制御装置１３は遅延タイマを設定し、例えば遅延タイマを残り１０分からタイムカウントし、残り０分となった時点で、空気調和装置１０の運転状態に応じた後述の温水三方弁４５の切替を実行する。
【００５７】
空気調和装置１０の暖房運転時に、制御装置１３は、エンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７を稼働させ、外部ポンプ５０を停止させ、温水三方弁４５をＯＦＦ側出口４５Ｃ側に切り替える。これにより、温水熱交換器４４から温水三方弁４５の入口４５Ａに流入したエンジン冷却水は、ＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導かれ、このラジエータ４６にて放熱される。これにより、エンジン冷却水に回収されてラジエータ４６により放熱されたガスエンジン３０の排熱は、空気調和装置１０の暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器１９に取り込まれ、この蒸発器の熱源として利用される。と同時に、ラジエータ４６にて放熱されたエンジン冷却水により、ガスエンジン３０が好適に冷却される。
【００５８】
また、空気調和装置１０の冷房運転時、即ち、冷暖自動運転の冷房運転時、ドライ運転時、及び冷暖自動運転の冷房運転以外の通常の冷房運転時に、制御装置１３は、エンジン冷却装置４１の循環ポンプ４７を稼働させ、外部ポンプ５０を稼働させ、更に、温水三方弁４５をＯＮ側出口４５Ｂ側またはＯＦＦ側出口４５Ｃ側に切り替える。
【００５９】
つまり、空気調和装置１０の冷房運転時に、温水供給系４９から取り出される温水の温度が約７０℃になるまでは、エンジン出口温度センサ５３によるエンジン冷却水の検出温度が約８５℃未満であり、かつ温水熱交換器出口温度センサ５２によるエンジン冷却水の検出温度が設定値（約７３℃）未満となっているので、制御装置１３は、温水三方弁４５をＯＮ側出口４５Ｂ側に切り替え、温水熱交換器４４から入口４５Ａに流入したエンジン冷却水を、ＯＮ側出口４５Ｂを経て循環ポンプ４７の吸込側へ導く。これにより、エンジン冷却水は、温水熱交換器４４により温水供給系４９の温水と熱交換されて冷却され、更に一部が冷却系バイパス管４８を経てラジエータ４６により放熱されて冷却され、その後ガスエンジン３０を冷却する。このとき、ラジエータ４６によるエンジン冷却水の放熱は最小限に抑えられる。
【００６０】
空気調和装置１０の冷房運転時に、温水供給系４９から取り出される温水の温度が約７０℃を越えると、温水熱交換器出口温度センサ５２によるエンジン冷却水の検出温度が設定値（例えば約７３℃）以上となるので、制御装置１３は、温水三方弁４５をＯＦＦ側出口４５Ｃ側に切り替える。また、ガスエンジン３０の負荷が大きく、エンジン出口温度センサ５３によるエンジン冷却水の検出温度が約９０℃以上となったときにも、制御装置１３は、温水三方弁４５をＯＦＦ側出口４５Ｃ側に切り替える。これにより、温水熱交換器４４から温水三方弁４５の入口４５Ａに流入したエンジン冷却水は、ＯＦＦ側出口４５Ｃを経てラジエータ４６へ導かれる。従って、エンジン冷却水は、全てが、温水熱交換器４４により温水供給系４９の温水と熱交換されて冷却され、更にラジエータ４６により放熱されて冷却され、その後ガスエンジン３０を冷却する。
【００６１】
このように、エンジン冷却水の全てがラジエータ４６により放熱されて冷却されるので、エンジン冷却水は、局部沸騰が防止されて気泡滞留による流れの阻害が回避され、この結果、エンジンを有効に冷却できると共に、エンジンオイルの劣化を防止できる。
【００６２】
空気調和装置１０の冷却運転時に、温水三方弁４５がＯＦＦ側出口４５Ｃ側に切り替わった結果、エンジン冷却装置４１におけるエンジン冷却水の温度と、温水供給系４９から取り出される温水温度とが共に低下し、エンジン出口温度センサ５３によるエンジン冷却水の検出温度が約８５℃未満となり、且つ温水熱交換器出口温度センサ５２によるエンジン冷却水の検出温度が設定値（例えば約７３℃）未満となると、遅延タイマの設定時間経過後に、制御装置１３は温水三方弁４５をＯＮ側出口４５Ｂ側に切り替える。これにより、ラジエータ４６からのエンジン冷却水の放熱量が再び抑制される。
【００６３】
ここで、空気調和装置１０の冷房運転時に外部ポンプ５０が停止されていると、温水熱交換器４４にて熱交換が実行されない。従って、温水熱交換器出口温度センサ５２にて検出されるエンジン冷却水の温度が、エンジン出口温度センサ５３にて検出されるエンジン冷却水の温度とほぼ等しくなる。このため、この空気調和装置１０の冷房運転時に、温水熱交換器出口温度センサ５２にて検出されるエンジン冷却水の温度はやがて設定値（例えば約７３℃）を越えることになり、制御装置１３は、前述の如く、温水三方弁４５をＯＦＦ側出口４５Ｃ側に切り替える。この状態は外部ポンプ５０が稼働するまで維持され、ラジエータ４６により冷却されたエンジン冷却水によって、ガスエンジン３０が良好に冷却される。
【００６４】
以上のことから、上記実施の形態によれば次の効果▲１▼及び▲２▼を奏する。
【００６５】
▲１▼エンジン冷却装置４１における温水熱交換器４４の下流側に配置された温水三方弁４５が、ラジエータ４６と循環ポンプ４７へ導くエンジン冷却水の調整を、ガスエンジン３０を冷却した直後のエンジン冷却水の温度（エンジン出口温度センサ５３による検出温度）と、温水熱交換器４４により熱交換された直後のエンジン冷却水の温度（温水熱交換器出口温度センサ５２による検出温度）とに基づいて実行することから、温水熱交換器４４にて熱交換されて冷却されたエンジン冷却水を、ラジエータ４６にて必要以上に冷却することを防止できる。この結果、温水熱交換器４４の熱交換効率を向上させて、温水供給系４９により高温の温水を取り出すことができる。と同時に、ガスエンジン３０の冷却に支障が生じないようにエンジン冷却水の温度を維持できるので、このエンジン冷却水によるガスエンジン３０の冷却を好適に実施できる。
【００６６】
▲２▼温水供給系４９から取り出される温水温度が約６０〜８０℃の範囲では、温水熱交換器４４にて熱交換された直後のエンジン冷却水の温度は、温水供給系４９から温水熱交換器４４へ流入する温水の温度（約６０℃）を変化させたときに最も大きく変化し、且つ温水供給系４９を流れる温水の流量が変動しても変化が少ない。このため、温水熱交換器出口温度センサ５２が、冷却水配管４２において温水熱交換器４４の下流側で且つ温水三方弁４５の上流側に設置されて、温水熱交換器４４にて熱交換された直後のエンジン冷却水の温度を検出し、この検出温度を温水熱交換器出口温度センサ５２の切替制御用に使用することによって、温水供給系４９を流れる温水の流量が広範囲に変動しても、温水供給系４９から取り出される温水温度を、約６０〜８０℃の範囲で高精度に制御することができる。
【００６７】
［Ｂ］第２の実施の形態
この第２の実施の形態では、温水三方弁４５は切替式三方弁ではなく、入口４５Ａに流入したエンジン冷却水の流量を、ＯＮ側出口４５Ｂ側とＯＦＦ側出口４５Ｃ側とへ分配して流す比例式三方弁である。この比例式の温水三方弁４５は、入口４５Ａに流入したエンジン冷却水の一部をＯＦＦ側出口４５Ｃからラジエータ４６へ導き、残りをＯＮ側出口４５Ｂから循環ポンプ４７の吸込側へ導くことが可能となるので、冷却系バイパス管４８が不用となる。
【００６８】
この比例式の温水三方弁４５はモータにより駆動され、このモータを制御装置１３が制御して、温水三方弁４５のＯＮ側出口４５ＢとＯＦＦ側出口４５Ｃとの開度を設定する。
【００６９】
つまり、エンジン出口温度センサ５３にて検出されたエンジン冷却水温度が約７０℃未満の場合に、制御装置１３は、温水三方弁４５のＯＮ側出口４５Ｂを１％／ｓｅｃの開度速度で開けて、エンジン冷却水の温度を上昇させる。また、エンジン出口温度センサ５３にて検出されたエンジン冷却水温度が約９０℃以上の場合に、制御装置１３は、温水三方弁４５のＯＦＦ側出口４５Ｃを５％／ｓｅｃの開度速度で開けて、ラジエータ４６の放熱によりエンジン冷却水を冷却させる。
【００７０】
エンジン出口温度センサ５３にて検出されたエンジン冷却水温度が約７０℃以上約９０℃未満の場合で、且つ、温水熱交換器出口温度センサ５２にて検出されたエンジン冷却水温度と設定値（例えば約７３℃）との温度差が３℃以上、即ち
（設定値）−（温水熱交換器出口温度センサ５２による検出温度）≧３℃
の場合に、制御装置１３は、温水三方弁４５のＯＮ側出口４５Ｂを１％／ｓｅｃの開度速度で開けて、ラジエータ４６によるエンジン冷却水の放熱を抑制する。
【００７１】
また、エンジン出口温度センサ５３にて検出されたエンジン冷却水温度が約７０℃以上約９０℃未満の場合で、且つ、温水熱交換器出口温度センサ５２にて検出されたエンジン冷却水温度と設定値（例えば約７３℃）との温度差が−３℃未満、即ち
（設定値）−（温水熱交換器出口温度センサ５２による検出温度）＜−３℃
の場合に、制御装置１３は、温水三方弁４５のＯＦＦ側出口４５Ｃを１％／ｓｅｃの開度速度で開けて、ラジエータ４６の放熱によりエンジン冷却水を冷却させる。
【００７２】
従って、上記第２の実施の形態によっても、温水三方弁４５が循環ポンプ４７側とラジエータ４６側とへ導くエンジン冷却水を、温水熱交換器出口温度センサ５２とエンジン出口温度センサ５３との検出温度に基づき調整することから、前記第１の実施の形態の効果▲１▼及び▲２▼と同様な効果を奏する。
【００７３】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明に係るエンジン冷却方法によれば、第１媒体によりエンジンを好適に冷却できると共に、熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができる。
【００７５】
また、請求項５に記載の発明に係るエンジン冷却装置によれば、第１媒体によりエンジンを好適に冷却できると共に、熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができる。
【００７６】
更に、請求項１０に記載の発明に係る冷凍装置によれば、エンジン冷却装置を流れる第１媒体によりエンジンを好適に冷却できると共に、エンジン冷却装置の熱交換器の熱交換効率を向上させて高温の第２媒体を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷凍装置の一実施の形態が適用された空気調和装置の冷媒回路を示す回路図である。
【図２】従来の冷凍装置としての空気調和装置の冷媒回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１０  空気調和装置（冷凍装置）
１３  制御装置
１６  圧縮機
１９  室外熱交換器
２１Ａ、２１Ｂ  室内熱交換器
２２Ａ、２２Ｂ  室内膨張弁
２４  室外膨張弁
３０  ガスエンジン
４１  エンジン冷却装置
４４  温水熱交換器（熱交換器）
４５  温水三方弁（三方弁）
４５Ａ  温水三方弁の入口
４５Ｂ  温水三方弁のＯＮ側出口
４５Ｃ  温水三方弁のＯＦＦ側出口
４６  ラジエータ
４７  循環ポンプ
４８  冷却系バイパス管
４９  温水供給系
５２  温水熱交換器出口温度センサ
５３  エンジン出口温度センサ
【図１】
0004097405.tif 000002
【図２】
0004097405.tif 000003