CN1576752A - 空气调节机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气调节机，具有流过从压缩机(13)排出的高温冷却剂、并在供暖运行时加热室内的室内热交换器(17)、供暖运行时使通过室内热交换器(17)的冷却剂与外部空气进行热交换而蒸发的室外热交换器(14)、和使流向压缩机(13)的冷却剂与来自加热源(11)的介质进行热交换而蒸发的蒸发用热交换器(67)。具有可开闭室外热交换器(14)的上游侧的第1开闭阀(71)、可开闭室外热交换器(14)的下游侧的第2开闭阀(72)、和供暖运行时当外部空气温度低于设定温度时关闭第1开闭阀(71)和第2开闭阀(72)的控制机构(75)。当室内供暖运行时外部空气温度低时，抑制从室外热交换器的冷却剂向外部空气的放热，从而抑制供暖能力的降低。

Description

空气调节机

技术领域

本发明涉及至少进行供暖运行的空气调节机。本发明可以用于通过以例如气体发动机等的发动机为代表的驱动部操作压缩冷却剂的压缩机的发动机驱动式的空气调节机。

背景技术

以发动机驱动式的空气调节机为例说明现有技术。空气调节机又称为发动机驱动式的热泵装置，一般来说具有压缩冷却剂的压缩机、驱动压缩机的发动机、供暖运行时从压缩机排出的冷却剂通过、并与室内空气进行热交换而加热室内的室内热交换器、供暖运行时使通过室内热交换器的冷却剂与外部空气进行热交换而蒸发的起蒸发器作用的室外热交换器、连接压缩机、室内热交换器、室外热交换器的冷却剂循环通路、使在冷却剂循环通路流动并流向压缩机的冷却剂与发动机冷却水进行热交换从而蒸发的蒸发用热交换器。这里，发动机冷却水由发动机的废热进行加热。

但是，室外热交换器在供暖运行时，作为通过热交换获得外部空气的热量并蒸发冷却剂的蒸发器发挥作用，因而其前提是外部空气的温度要高于室外热交换器的冷却剂的温度。因此，室内供暖运行时，如果外部空气温度低，室外热交换器就不能从外部空气获得足够的热量，不能实现作为蒸发器的功能目标。反过来，会从室外热交换器向温度低的外部空气发出热量，从而有可能降低空气调节器的供暖能力。

还有，当外部空气温度低时，由于室内温度也低，从而必须提高供暖能力。作为提高供暖能力的技术，已知有下面的专利文献1-3所涉及的技术。专利文献1中公开了一种设置着如下的控制机构的被称为发动机驱动式的热泵装置的空气调节机，即具备驱动循环冷却剂的压缩机的发动机，在室外温度、室内温度低的低温供暖状态下，能够根据冷却剂的高压侧压力、通过控制发动机的点火时间、配气正时、燃料控制泵来增加发动机的废热量。这样，可以提高室外温度、室内温度低时的低温供暖状态下的室内供暖能力。

专利文献2中公开了一种设置着如下的控制机构的被称为发动机驱动式的热泵装置的空气调节机，即具备驱动循环冷却剂的压缩机的发动机、在室外温度、室内温度低时的低温供暖状态下，能够根据冷却发动机的冷却水的温度、通过控制发动机的点火时间、配气正时、燃料控制泵来增加发动机的废热量。这样，可以提高室外温度、室内温度低时的低温供暖状态下的室内供暖能力。

专利文献3中公开了一种如下的空气调节机，即具备将由锅炉生成的温水等流体流入并加热冷却剂的作为蒸发器发挥作用的室外热交换器、并且根据空调负荷来调节流入室外热交换器的温水等流体的量。根据这种设备，在室外热交换器的上游侧设有供暖运行时全开、制冷运行时全闭的供暖用开闭阀。

专利文献1：特开平08-049942号公报。

专利文献2：特开平11-022551号公报。

专利文献3：特开平9-217963号公报。

根据与上述专利文献1、2有关的技术，即使有效地增加了来自发动机的废热量，当室内供暖运行时的外部空气的温度低时，作为蒸发器的室外热交换器还是不能充分获得外部空气的热量。不仅如此，当利用增加的发动机废热量使得室外热交换器的冷却剂的温度高于外部空气温度时，室外热交换器中，有可能向外部空气放出热量。此时，本来作为蒸发器的室外热交换器变成了冷凝器。这样有可能白白增大了发动机的废热量。

当外部空气温度低的情况下，作为蒸发器的室外热交换器向外部空气发出热量时，即使降低或停止朝向室外热交换器的扇风量，也不能抑制室外热交换器的自然放热。

还有，根据与上述专利文献3有关的技术，虽然记述了在室外热交换器的上游侧设置的供暖用开闭阀在室内供暖运行时全开，但没有提及当外部空气温度低时的关闭操作。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种空气调节机，当室内供暖运行时外部空气温度低时，抑制从室外热交换器的冷却剂向外部空气的放热，抑制本来作为蒸发器的室外热交换器作为冷凝器而作用的情况，即使在外部空气温度低时也能够抑制供暖能力的降低。

本发明的空气调节机为具有

压缩冷却剂的压缩机、

在室内设置、从压缩机排出的高温冷却剂在其中流过、供暖运行时与室内空气进行热交换从而加热室内的室内热交换器、

在室外设置、供暖运行时使通过室内热交换器的冷却剂与外部空气进行热交换而蒸发的室外热交换器、

连接压缩机、室内热交换器、室外热交换器的冷却剂循环通路、

相对于室外热交换器并联设置以绕过室外热交换器并与冷却剂循环通路连通的并联通路、和

设置在并联通路或冷却剂循环通路上、使在并联通路或冷却剂循环通路流动并流向压缩机的冷却剂与来自加热源的介质进行热交换从而蒸发的蒸发用热交换器，其特征在于：具有

供暖运行时可以开闭室外热交换器的上游侧的第1开闭阀、

供暖运行时可以开闭室外热交换器的下游侧的第2开闭阀、

供暖运行时当外部空气温度低于设定温度时，可以进行关闭第1开闭阀和第2开闭阀的闭阀操作的控制机构。

供暖运行时，驱动压缩机压缩冷却剂。被压缩后变为高温高压的冷却剂流过室内热交换器，在室内热交换器中与室内的空气进行热交换并向室内放热，加热室内。还有，在室内热交换器放出热量后的冷却剂流过室外热交换器，在室外热交换器与外部空气进行热交换，从外部空气获得热量而蒸发。室内供暖运行时，冷却剂通过冷却剂循环通路进行循环。蒸发后的冷却剂回到压缩机或收集器。考虑到压缩机的压缩性能，作为回到压缩机的冷却剂，最好能够充分气化(蒸发)。

室内供暖运行时，外部空气温度低于设定温度时，如上所述，室外热交换器不能从外部空气获得充分的热量。此时，室外热交换器不仅损害了作为蒸发冷却剂的蒸发器的功能，而且室外热交换器的冷却剂的热量被外部空气夺取，其结果有可能降低供暖能力。这里，室内供暖运行时，当外部空气温度低于设定温度时，控制机构进行关闭第1开闭阀和第2开闭阀的闭阀操作。这样，由于室外热交换器的上游侧的第1开闭阀被关闭，因而抑制了室外热交换器的上游侧的冷却剂流入室外热交换器。还有，由于室外热交换器的下游侧的第2开闭阀被关闭，因而抑制了室外热交换器的下游侧的冷却剂逆向流入室外热交换器。因此，室外热交换器的冷却剂的流量减少或者停止，从而可以抑制室外热交换器的冷却剂的热量被外部空气夺取，从而抑制了供暖能力的降低。

还有，如上所述，如果在供暖运行时抑制冷却剂流入室外热交换器，就有可能损害冷却剂循环通路的冷却剂的循环性能。在此方面，根据本发明，相对室外热交换器并联设置了连通冷却剂循环通路的并联通路。这样，不能流入室外热交换器的冷却剂可以绕过室外热交换器而通过并联通路，从而确保冷却剂循环通路的提供供暖作用的冷却剂流量。在此意义上，可以抑制供暖能力的下降。

控制机构可以在室内供暖运行时进行上述闭阀操作时，先关闭上游侧的第1开闭阀后，再关闭下游侧的第2开闭阀。这样，可以减少或者消除进行闭阀操作后的状态下残留在室外热交换器中的冷却剂量。这样，由于可以抑制残留在室外热交换器中的冷却剂的流量，从而可以抑制流过冷却剂循环通路的提供供暖作用的冷却剂的流量的减少，可以抑制供暖能力的下降。

还有，控制机构可以在室内供暖运行时进行上述闭阀操作后，外部空气温度上升时，开启第1开闭阀和第2开闭阀。此时，可以先开启下游侧的第2开闭阀，再开启上游侧的第1开闭阀。这样，可以使冷却剂容易再流入室外热交换器。

还有，可以在并联通路中设置有使冷却剂膨胀、并可调节开度的膨胀阀。此时，室内供暖运行时外部空气温度低时，控制机构在进行关闭第1开闭阀和第2开闭阀的操作时，能够进行增加膨胀阀的开度的开度增加操作。此时，如上所述，供暖运行时进行关闭第1开闭阀和第2开闭阀的闭阀操作后，可以抑制冷却剂流向室外热交换器，从而使冷却剂流向作为其他流路的并联通路，增加了流过并联通路的冷却剂的流量。这样，为了对应于流过并联通路的冷却剂流量的增加，最好增加设置在并联通路的膨胀阀的开度。

还有，蒸发用热交换器可以与膨胀阀一起设置在并联通路中。此时，如果增加膨胀阀的开度，流过设置在并联通路的蒸发用热交换器的冷却剂的流量也增加，因此蒸发用热交换器的热交换量随之增加，从而有可能降低蒸发用热交换器的介质(例如发动剂冷却水)的温度。其结果是蒸发用热交换器的蒸发力不足，从而有可能降低蒸发用热交换器的冷却剂的蒸发流量，进而降低蒸发用热交换器的作为蒸发器的功能。这里，控制机构可以在增加膨胀阀的开度时，进行增加单位时间内从加热源供给蒸发用热交换器的热量的热量增加操作。进行上述热量增加操作后，可以增加单位时间内从加热源供给蒸发用热交换器的热量，即使蒸发用热交换器的热交换量增加，也可以确保蒸发用热交换器的冷却剂的蒸发流量，进而确保蒸发用热交换器的作为蒸发器的功能。

利用驱动部驱动压缩机。作为驱动部，只要能够驱动压缩机即可，可以采用发动机、马达等。作为上述加热源，可以采用发动机、锅炉、燃料电池、燃气轮机中的任一种。还有，也可以采用其他热源。总之，只要能够作为加热源提供促进蒸发用热交换器的冷却剂的气化即可。上述发动机包括利用气体燃料燃烧驱动的燃气轮机、利用液体燃料的燃烧驱动的发动机。还有，来自加热源的介质可以是在加热源被加热的以水为主要成分的液体介质。这种液体介质可以仅为水，也可以为含有防冻液的水。液体介质可以利用发动机、锅炉、燃料电池、燃气轮机的废热加热。

附图说明

图1为示意性表示与第1实施例有关的气体发动机驱动式的空气调节机的概念图。

图2为示意性表示与将第1实施例具体化的第1应用例有关的气体发动机驱动式的空气调节机的配管的概念图。

图3为示意性表示发动机冷却水的流通配管的概念图。

图4为示意性表示与第2实施例有关的气体发动机驱动式的空气调节机的概念图。

图5为示意性表示与将第2实施例具体化的第2应用例有关的气体发动机驱动式的空气调节机的配管的概念图。

图中：1-冷却剂循环回路，11-气体发动机(发动机，加热源)，13-压缩机，14-室外热交换器，17-室内热交换器，67-蒸发用热交换器，71-第1开闭阀，72-第2开闭阀，75-控制机构。

具体实施方式

(第1实施例)

图1表示本发明实施例的概念。与本实施例有关的空气调节机为气体发动机驱动式空气调节机。首先，参照图1说明气体发动机驱动式空气调节机的冷却剂循环通路1。冷却剂循环通路1进行室内制冷或制热，作为基本要素具有作为通过燃烧气体燃料驱动的驱动部的气体发动机(发动机)11、在分离为气态冷却剂和液态冷却剂的状态下收容冷却剂的收集器12、被气体发动机11驱动且随着驱动从收集器12吸入气态冷却剂并压缩的压缩机13、用于空调而使冷却剂与室内空气进行热交换并在供暖运行时将高温高压的冷却剂的热量释放到室内从而作为使冷却剂冷凝的冷凝器作用的室内热交换器17、用于空调而使冷却剂与外部空气进行热交换并在供暖运行时获得外部空气热量从而作为使冷却剂蒸发的蒸发器作用的室外热交换器14。冷却剂循环通路1连接收集器12、压缩器13、室内热交换器17、室外热交换器14。

如图1所示，相对于室外热交换器14并联设置着并联通路19。并联通路19通过与冷却剂循环通路1分支的分支部19s、与冷却剂循环通路1合流的合流部19h，连通冷却剂循环通路1，绕过室外热交换器17而使冷却剂流过。并联通路19中设置有使冷却剂膨胀气化的膨胀阀18。冷却剂循环通路1中，蒸发用热交换器67设置在并联通路19的下游。

蒸发用热交换器67具有被作为加热源的气体发动机11的废热加热的温水的发动机冷却水(介质)流通的水通路、和流过并联通路19以及冷却剂循环通路1并流向收集器12的冷却剂通路，冷却剂通路的冷却剂与水通路的发动机冷却水(温水)进行热交换，利用发动机冷却水的热量蒸发流向收集器12的冷却剂。

蒸发用热交换器67设置在收集器12的近侧。其理由为：考虑到供给压缩机13的冷却剂通过压缩机13进行压缩，冷却剂气化比液化更为理想，因此回到收集器12的冷却剂在蒸发用热交换器67进行气化。

根据本实施例，该蒸发用热交换器67为由连接冷却剂循环通路1的冷却剂通路、与流过发动剂冷却水的水通路组成2重管结构的2重管热交换器。如图1所示，蒸发用热交换器67和室外热交换器14相互串联配置。还有，并联通路19与室外热交换器14并联配置，成为绕过室外热交换器14的旁路通路。冷却剂循环通路1中设置有作为流路切换阀的四通阀62。四通阀62如图1所示，在供暖运行时，连接接口62d和接口62c，同时连接接口62a和接口62b。还有，制冷运行时，连接四通阀62的接口62d和接口62a，同时连接接口62c和接口62b。

还有，如图1所示，设置有能够开闭室外热交换器14的上游侧(室内供暖运行时的上游侧)的第1开闭阀71、和能够开闭的室外热交换器14的下游侧(室内供暖运行时的下游侧)第2开闭阀72。设置有控制第1开闭阀71和第2开闭阀72的控制机构75。

接着，说明室内供暖运行的情况。利用气体燃料驱动气体发动机11后，则驱动压缩机13。然后，从收集器12将气态冷却剂吸入到压缩机13，在压缩机13进行压缩。被压缩而成为高温高压的冷却剂从压缩机13向箭头A1方向排出，通过四通阀62的接口62d、62c，沿箭头A2方向、箭头A3方向流动，直至室内热交换器17。还有，高温高压的冷却剂在室内热交换器17与室内的空气进行热交换，向室内放出热量，对室内进行加热。

经过室内热交换器17的冷却剂进行冷凝即液化。经过室内热交换器17的冷却剂通过分支部19s向箭头A4方向和箭头A5方向分流。向箭头A4方向流动的冷却剂经过第1开闭阀71、接口14u直至室外热交换器14，从室外热交换器14获得外部空气的热量，进行冷却剂的气化。还有，在室外热交换器14经过热交换而进行了的气化的冷却剂通过接口14d、第2开闭阀72，再通过四通阀62的接口62a、62b，向箭头A6方向流动，经过合流部19h，朝向蒸发用热交换器67。

另外，在分支部19s向箭头A5方向分流的冷却剂到达膨胀阀18，在膨胀阀18膨胀，进行气化。还有，经过膨胀阀18的冷却剂在合流部19h与经过室外热交换器14的冷却剂合流。合流后的冷却剂沿箭头A6方向流动，流过蒸发用热交换器67。流过蒸发用热交换器67的冷却剂通过与为温水的发动机冷却水进行热交换，被加热后进一步进行气化。气化后的冷却剂沿箭头A7方向流动，回到收集器12。

当室内供暖运行时外部空气温度低于设定温度时，室外热交换器14的冷却剂不能从外部空气获得充分的热量。此时，室外热交换器14不仅损害了作为蒸发器的功能，而且室外热交换器14的冷却剂的热量被外部空气夺取，其结果有可能降低供暖能力。这里，根据本实施例，当室内供暖运行时外部空气温度低于设定温度时，控制机构75进行关闭上游侧的第1开闭阀71和下游侧的第2开闭阀72的闭阀操作。这样，由于上游侧的第1开闭阀71被关闭，抑制了室外热交换器14的上游侧的冷却剂从接口14u流入室外热交换器14。

还有，由于下游侧的第2开闭阀72被关闭，抑制了室外热交换器14的下游侧的冷却剂从接口14d逆向流入室外热交换器14。因此，室外热交换器14的入口与出口均被封锁，从而可以减少室外热交换器14的冷却剂，这样可以抑制外部空气温度低时室外热交换器14的冷却剂的热量被外部空气夺取，从而确实抑制了供暖能力的降低。

如图1所示，设置有探测外部空气温度的外部空气温度传感器200、和在蒸发用热交换器67与收集器12之间的配管内设置的探测该配管的冷却剂温度的温度传感器202。外部空气温度传感器200的探测信号和温度传感器202的探测信号输入到控制机构75。

根据外部空气温度传感器200的探测信号和温度传感器202的探测信号，控制机构75决定实施关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的闭阀操作。此时，供暖运行时外部空气温度低，外部空气温度传感器200探测到的外部空气温度T1低于温度传感器202探测到的气化的冷却剂的温度T2时，可以认为流过室外热交换器14的冷却剂在外部空气的冷却下已经冷凝，因此最好实施关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的闭阀操作。还有，供暖运行时，外部空气温度传感器200探测到的外部空气温度T1高于温度传感器202探测到的气化的冷却剂的温度T2时，认为室外热交换器14可以从外部空气获得热量并促进室外热交换器14的冷却剂的气化，因此最好实施开放第1开闭阀71和第2开闭阀72，让冷却剂流过室外热交换器14的开阀操作。

另外，有时也可以不设置温度传感器202，而设置探测外部空气温度的外部空气温度传感器200，控制机构75根据外部空气温度传感器200来决定实施关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的闭阀操作。

还有，如上所述关闭第1开闭阀71后，抑制了室外热交换器14的上游侧的冷却剂流入室外热交换器14，从而有可能限制用于供暖的冷却剂的流量。这一方面，根据本实施例，如图1所示，相对于室外热交换器14并联设置连通冷却剂循环通路1的并联通路19。这样，不能流入室外热交换器14的冷却剂可以沿箭头A5方向通过并联通路19，从而可以确保流过冷却剂循环通路1的用于供暖的冷却剂的流量。在此意义上，可以抑制供暖能力的降低。

根据本实施例，当供暖运行时外部空气的温度低，实施关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的闭阀操作时，最好控制机构75在关闭上游侧的第1开闭阀71后，经过一定时间，再关闭第2开闭阀72。这样，即使关闭了第1开闭阀71，室外热交换器14的冷却剂也可以在惯性作用下向下游流动。然后，关闭第2开闭阀72，可以减少或者消除残留在室外热交换器14的冷却剂。这样，可以抑制残留在室外热交换器14的冷却剂的流量，从而可以抑制流过冷却剂循环通路1的提供供暖作用的冷却剂流量的减少，可以抑制供暖能力的下降。但是，闭阀操作时的关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的顺序并不局限上述方式，有时为了控制简便起见，也可以同时关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72。

还有，根据本实施例，外部空气的温度变暖，高于上述设定温度时，为了让蒸发用热交换器14发挥蒸发器的作用，控制机构75进行开启第1开闭阀71和第2开闭阀72的开阀操作。此时，最好在开启第2开闭阀72后，经过一定时间，再开启第1开闭阀71。这样，可以使冷却剂容易地再流入室外热交换器14。但是，开阀操作时的开启第1开闭阀71和第2开闭阀72的顺序并不局限上述方式，有时为了控制简便起见，也可以同时开启第1开闭阀71和第2开闭阀72。

进行上述闭阀操作，可以抑制冷却剂流入室外热交换器14，从而增加流过其他流路即并联通路19的冷却剂的流量。根据本实施例，在并联通路19中设置的膨胀阀18能够调节开度。因此最好控制机构75在进行关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的闭阀操作时，能够进行增加膨胀阀18的开度的开度增加操作。这样增加膨胀阀18的开度，可以确保单位时间内流经膨胀阀18的冷却剂流量，从而可以抑制流过冷却剂循环通路1的提供供暖作用的冷却剂流量的减少，可以抑制供暖能力的下降。

(第1应用例)

图2为应用了第1实施例的第1应用例。与第1实施例相同的部件采用相同的符号。与本应用例有关的空气调节机为气体发动机驱动式空气调节机。首先，参照图2说明气体发动机驱动式空气调节机的冷却剂循环通路1。冷却剂循环通路1进行室内制冷或制热，具有室外机10和室内机16。室外机10作为基本要素具有作为通过燃烧气体燃料驱动的驱动部的气体发动机(发动机)11、在分离为气态冷却剂和液态冷却剂的状态下收容冷却剂的收集器12、被气体发动机11驱动且随着驱动从收集器12吸入气态冷却剂并压缩的压缩机13、用于空调而与冷却剂进行热交换的作为热交换器的室外热交换器14、用于空调而与冷却剂进行热交换的作为热交换器的多个室内热交换器17。

压缩机13利用气体发动机11通过同步皮带等的动力传送部件进行连动。因此，气体发动机11作为压缩机13的驱动源。压缩机13具有将收集器12的冷却剂吸入压缩室的吸进口15、和排出在压缩室被压缩的高温高压的冷却剂的排出口20。

接着，说明室内供暖运行时的冷却剂循环通路1的基本路径。气体燃料驱动的气体发动机11被驱动后，则驱动压缩机13。收集器12的气态冷却剂从收集器12的吸进口12a经过通路1x被吸入，在压缩机13的压缩室进行压缩。被压缩而成为高温高压的冷却剂从压缩机13的排出口20向箭头A1方向排出，到达通路1a、油分离器61。在油分离器61从冷却剂中分离出油。然后被分离了油的冷却剂通过四通阀62的接口62d、62c，沿箭头A2方向、箭头A3方向流动(参照图2)，经过通路1f、球阀65B、通路1e，直至室内热交换器17，在室内热交换器17与室内的空气进行热交换，向室内放出热量，对室内进行加热。

经过室内热交换器17的冷却剂在膨胀阀21中膨胀，经过通路1d、球阀65A，到达分支部19s，在分支部19s向箭头A4方向和箭头A5方向分流。向箭头A4方向分流的冷却剂经过通路1c、第1开闭阀71(电磁阀)，经过止回阀80、毛细管81，从接口14u直至室外热交换器14，再从室外热交换器14的接口14d排出，经过第2开闭阀72(二通阀)、四通阀62的接口62a、接口62b，到达作为二重管热交换器的蒸发用热交换器67。

在分支部19s向箭头A5方向分流的冷却剂流过并联通路19到达膨胀阀18，在膨胀阀18膨胀，进行气化。还有，经过膨胀阀18的冷却剂在合流部19h与经过室外热交换器14的冷却剂合流。合流后的冷却剂沿箭头A6方向流动，流过蒸发用热交换器67。流过蒸发用热交换器67的冷却剂与温水的发动机冷却水进行热交换，被加热后进一步进行气化。气化后的冷却剂沿箭头A7方向流动，回到收集器12的回归口12c。收容在收集器12的回归后的冷却剂为液态冷却剂和气态冷却剂的分离状态。如上所述，对室内进行供暖。

接着，说明室内制冷运行时的冷却剂循环通路1的基本路径。气体燃料驱动的气体发动机11被驱动后，则驱动压缩机13。收集器12的气态冷却剂从收集器12的吸进口12a经过通路1x被吸入，在压缩机13的压缩室进行压缩。被压缩而成为高温高压的气态冷却剂从压缩机13的排出口20排出，到达通路1a、油分离器61。在油分离器61从冷却剂中分离出油。然后被分离了油的冷却剂通过作为流路切换阀的四通阀62的接口62d、62a，沿箭头B1方向流过通路1b、经过第2开闭阀72、接口14d，直至室外热交换器14。然后高温高压的冷却剂在室外热交换器14与室外空气进行热交换，被冷却、冷凝即液化。即在制冷运行中，室外热交换器14作为冷凝器。液化后的冷却剂沿箭头B2方向流过通路1m，经过球阀65A，沿箭头B3方向流过通路1d，到达膨胀阀21，在膨胀阀21膨胀，降到低温。

降到低温的冷却剂到达室内热交换器17，在室内热交换器17与室内的空气进行热交换，对室内进行冷却，然后沿箭头B4方向流过通路1e，经过球阀65B，沿箭头B5方向流过通路1f，经过四通阀62的接口62c、接口62b到达合流部19h。还有，冷却剂沿箭头A6方向流动，经过蒸发用热交换器67，沿箭头A7方向流过通路1h，回到收集器12的回归口12c。收容在收集器12的回归后的冷却剂为液态冷却剂和气态冷却剂的分离状态。

图2所示的应用例中也能够获得与第1实施例相同的作用效果。即，供暖运行时外部空气的温度低于设定温度时，室外热交换器14不能从外部空气获得充分的热量，此时，室外热交换器14不仅损害了作为蒸发器的功能，而且室外热交换器14的冷却剂的热量被外部空气夺取，有可能降低供暖能力。这里，室内供暖运行时，当外部空气温度低于设定温度时，控制机构75进行关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的闭阀操作。这样，由于第1开闭阀71被关闭，抑制了室外热交换器14的上游侧的冷却剂从接口14u流入室外热交换器14。还有，由于第2开闭阀72被关闭，抑制了室外热交换器14的下游侧的冷却剂经过接口14d逆向流入室外热交换器14内。因此，室外热交换器的冷却剂的流量减少或者停止，从而可以抑制室外热交换器14的冷却剂的热量被外部空气夺取，从而可靠地抑制了供暖能力的降低。

还有，由于通过关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72，抑制了冷却剂流入室外热交换器14，有可能损害流过冷却剂循环通路1的能够作用于供暖的冷却剂的流量。在此方面，相对于室外热交换器14并联设置连通冷却剂循环通路1的并联通路19，不能流入室外热交换器14的冷却剂可以通过其他流路即并联通路19，从而可以确保能够作用于供暖的冷却剂的流量。在此意义上，可以抑制供暖能力的降低。

当实施上述的关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的闭阀操作时，最好控制机构75在关闭上游侧的第1开闭阀71后，经过一定时间，再关闭第2开闭阀72。这样，实施了闭阀操作后的状态下，可以减少或者消除残留在室外热交换器14的冷却剂。这样，可以抑制残留在室外热交换器14的冷却剂的流量，从而可以抑制能够提供供暖作用的冷却剂流量的减少，可以抑制供暖能力的下降。但是，闭阀操作时的关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的顺序并不局限上述方式。

还有，控制机构75在进行上述闭阀操作之后再进行开启第1开闭阀71和第2开闭阀72的开阀操作时，最好在开启下游侧的第2开闭阀72后，经过一定时间，再开启上游侧的第1开闭阀71。这样，可以使冷却剂容易地再流入室外热交换器14。但是，开阀操作时的开启第1开闭阀71和第2开闭阀72的顺序并不局限上述方式。

进行上述闭阀操作，可以抑制冷却剂流入室外热交换器14，从而增加流过其他流路即并联通路19的冷却剂的流量。在此方面，最好控制机构75在进行关闭第1开闭阀和第2开闭阀的闭阀操作时，能够进行增加膨胀阀18的开度的开度增加操作。这样增加膨胀阀18的开度，即使在第1开闭阀71和第2开闭阀72处于关闭的情况下，也可以抑制流过冷却剂循环通路1的提供供暖作用的冷却剂流量的减少，可以抑制供暖能力的下降。

图3表示流过设置在冷却剂循环通路1的蒸发用热交换器67的发动机冷却水100的路径。如图3所示，发动机冷却水进行循环的冷却水回路100具有第1通水路101、流过蒸发用热交换器67的第2通水路102、流过散热器107的第3通水路103、作为控温元件的第1恒温器104、作为控温元件的第2恒温器105、作为冷却水输送部的水泵106。

水泵106驱动后，发动机冷却水被送到气体发动机11，由于冷却气体发动机11，故发动剂冷却水成为温水。这里，发动机冷却水的水温低时，虽然流过第1水通路101，但通过第1恒温器104以及第2恒温器105的作用，使其不流过第2通水路102以及第3通水路103。这样，维持发动机冷却水的温度。

随着气体发动机11的转速增加，发动机冷却水的水温上升，通过第1恒温器104以及第2恒温器105的作用，也流过第2通水路102、蒸发用热交换器67。此时，发动机冷却水的热量也被蒸发用热交换器67夺取，从而抑制发动机冷却水的过于高温化。气体发动机11的转速如果进一步增大，发动机冷却水的水温进一步上升，则通过第1恒温器104以及第2恒温器105的作用，发动机冷却水既流过第2通水路102以及第3通水路103，也流过蒸发用热交换器67和散热器107。此时，也通过蒸发用热交换器67和散热器107夺取发动机冷却水的热量，从而抑制发动机冷却水的过于高温化。这样，通过第1恒温器104以及第2恒温器105的作用，将发动机冷却水的温度设定在基本一定的温度范围内。

这样，被作为加热源的气体发动机11的废热加热的温水即发动机冷却水流过蒸发用热交换器67的水通路。因此，流过蒸发用热交换器67的冷却剂通路的冷却剂与发动机冷却水进行热交换而获得热量，可以利用发动剂冷却水的热量促进蒸发用热交换器67的冷却剂的气化。

(第2实施例)

图4表示本发明第2实施例的概念。第2实施例的基本结构与第1实施例相同。以下，以与第1实施例不同的部分为中心进行说明。即，如图4所示，设置有开闭室外热交换器14的上游侧(供暖运行时的上游侧)的第1开闭阀71、开闭室外热交换器14的下游侧(供暖运行时的下游侧)的第2开闭阀72。还有，如图4所示，相对于室外热交换器14并联设置着并联通路19。并联通路19通过与冷却剂循环通路1分支的分支部19s、与冷却剂循环通路1合流的合流部19h，连通冷却剂循环通路1，绕过室外热交换器17而使冷却剂流过。

并联通路19中串联设置有使冷却剂膨胀气化的膨胀阀18、和蒸发用热交换器67。蒸发用热交换器67为板状热交换器，具有利用作为加热源的气体发动机的废热加热的发动机冷却水(介质)流过的水通路、和从并联通路19流向收集器12的冷却剂流过的冷却剂通路。然后，冷却剂通路的冷却剂与水通路的发动机冷却水进行热交换，利用发动机冷却水的热量蒸发流向收集器12的冷却剂。如图4所示，室外热交换器14和蒸发用热交换器67处于相互并联的位置关系。

下面说明室内供暖运行的情况。利用气体燃料的气体发动机11驱动后，压缩器13随之驱动，气态的冷却剂在压缩机13被压缩。被压缩而成为高温高压的冷却剂从压缩机13沿箭头A1方向排出，通过四通阀62的接口62d、62c，沿箭头A2方向、箭头A3方向流到室内热交换器17，在室内热交换器17与室内的空气进行热交换，向室内放出热量，对室内进行加热。经过室内热交换器17的冷却剂进行冷凝即液化。

经过室内热交换器17的冷却剂经过分支部19s向箭头A4方向、箭头A5方向分流。沿箭头A4方向流动的冷却剂经过第1开闭阀71从接口14u到达室外热交换器14。然后，室外热交换器14的冷却剂获得外部空气的热量，进行气化。还有，冷却剂从室外热交换器14的接口14d排出，经过第2开闭阀72，通过四通阀62的接口62a、62b，流向合流部19h。

还有，从分支部19s流向箭头A5方向(参照图4)的冷却剂流过并联通路19，到达膨胀阀18，在膨胀阀18膨胀气化。还有，经过膨胀阀18的冷却剂流过蒸发用热交换器67。该蒸发用热交换器67形成为板状热交换器。蒸发用热交换器67内的冷却剂与为温水的发动机冷却水进行热交换，从而进行气化。还有，经过蒸发用热交换器67的冷却剂在合流部19h与经过室外热交换器14的冷却剂合流。合流后的冷却剂沿箭头A6、A7方向流动，回到收集器12。

第2实施例基本上能够获得与第1实施例相同的作用效果。即，供暖运行时外部空气的温度低于设定温度时，室外热交换器14不能从外部空气获得充分的热量。此时，室外热交换器14不仅损害了作为蒸发器的功能，而且室外热交换器14的冷却剂的热量被外部空气夺取，有可能降低供暖能力。

根据本实施例，室内供暖运行时当外部空气温度低于设定温度时，如上述一样，控制机构75进行关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的闭阀操作。这样，由于第1开闭阀71被关闭，抑制了室外热交换器14的上游侧的冷却剂从接口14u流入室外热交换器14。还有，由于第2开闭阀72被关闭，抑制了室外热交换器14的下游侧的冷却剂经过接口14d逆向流入室外热交换器14。因此，减少或消除室外热交换器14的冷却剂，从而可以抑制室外热交换器14的冷却剂的热量被外部空气夺取，从而当外部空气温度低于设定温度时能确实抑制供暖能力的降低。

还有，由于通过关闭第2开闭阀72，抑制了室外热交换器14的上游侧的冷却剂流入室外热交换器14，有可能降低作用于供暖的冷却剂的流量。在此方面，根据本实施例，相对于室外热交换器14并联设置连通冷却剂循环通路1的并联通路19。因此不能流入室外热交换器14的冷却剂可以沿箭头A5方向通过并联通路19，从而可以确保作用于供暖的冷却剂的流量。在此意义上，可以抑制供暖能力的降低。

根据本实施例，当实施上述闭阀操作后外部空气温度变高时，为了确保室外热交换器14的冷却剂的气化，控制机构75进行开启第1开闭阀71和第2开闭阀72的开阀操作。此时，可以在开启下游侧的第2开闭阀72后，经过一定时间，再开启上游侧的第1开闭阀71。这样，可以使冷却剂容易地再流入室外热交换器14。但是，开阀操作时的开启第1开闭阀71和第2开闭阀72的顺序并不局限上述方式。

进行上述闭阀操作后，可以抑制冷却剂流入室外热交换器14，从而增加流过其他流路即并联通路19的冷却剂的流量。在此方面，根据本实施例，最好控制机构75在进行关闭第1开闭阀和第2开闭阀的闭阀操作时，能够进行增加膨胀阀18的开度的开度增加操作。这样增加膨胀阀18的开度，可以抑制提供供暖作用的冷却剂流量的减少，可以抑制供暖能力的下降。

如上所述，在增加膨胀阀18的开度时，由于蒸发用热交换器67在并联通路19中与膨胀阀18串联设置，从而增加了流过蒸发用热交换器67的冷却剂的流量。此时，由于增加了蒸发用热交换器67的热交换量，与冷却剂进行热交换的蒸发用热交换器67的温水即发动机冷却水的温度有可能低于目标温度。当发动机冷却水的温度降低时，蒸发用热交换器67的冷却剂蒸发的蒸发量有可能降低，从而有可能降低蒸发用热交换器67的作为蒸发器的功能。因此，如上所述，增加膨胀阀8的开度时，控制机构75增加气体发动机11的转速，从而增加气体发动机11产生的热量。即，进行增加单位时间内从气体发动机11供给蒸发用热交换器67的发动机冷却水的热量的热量增加操作。由此，可以增加单位时间内从气体发动机11供给蒸发用热交换器67的发动机冷却水的热量，可以确保在蒸发用热交换器67中冷却剂蒸发的蒸发量，从而确保蒸发用热交换器67的作为蒸发器的功能。

(第2应用例)

图5为应用了第2实施例的第2应用例。第2应用例与第1应用例的结构相同。与第1应用例相同的部件采用相同的符号。如图5所示，设置有开闭室外热交换器14的上游侧(供暖运行时的上游侧)的第1开闭阀71、和开闭室外热交换器14的下游侧(供暖运行时的下游侧)的第2开闭阀72。本应用例中，如图5所示，室外热交换器14由多个并联配置的室外热交换器14A、14B组成。因此，第2开闭阀72由控制一个室外热交换器14A的流路的第2开闭阀72A、和控制另一个室外热交换器14B的流路的第2开闭阀72B组成。第1开闭阀71可以开闭多个并联配置的室外热交换器14A、14B。

还有，如图5所示，相对于室外热交换器14并联设置并联通路19。并联通路19通过与冷却剂循环通路1分支的分支部19s、与冷却剂循环通路1合流的合流部19h，连通冷却剂循环通路1，绕过室外热交换器17而使冷却剂流过。并联通路19中串联设置有使冷却剂膨胀气化的膨胀阀18、和蒸发用热交换器67。蒸发用热交换器67使冷却剂与发动机冷却水进行热交换，从而蒸发流向收集器12的冷却剂。蒸发用热交换器67不是2重管热交换器，而是板状热交换器。如图5所示，室外热交换器14与蒸发用热交换器67为并联的位置关系。

根据本实施例，供暖运行以及制冷运行时的操作基本上与上述第1应用例相同。下面进行室内供暖运行时的说明。气体燃料驱动的气体发动机11被驱动后，则驱动压缩机13。然后，气态冷却剂在压缩机13进行压缩。高温高压的冷却剂从压缩机13向箭头A1方向排出，通过油分离器61、四通阀62的接口62d、62c，沿箭头A2方向、箭头A3方向流动，直至室内热交换器17，在室内热交换器17与室内的空气进行热交换，向室内放出热量，对室内进行加热。

经过室内热交换器17的冷却剂到达膨胀阀21、球阀65A，通过分支部19s向箭头A4方向和箭头A5方向分流(参照图5)。向箭头A4方向流动的冷却剂经过第1开闭阀71、止回阀80、毛细管81，从接口14u直至室外热交换器14(14A、14B)。室外热交换器14(14A、14B)的冷却剂获得外部空气的热量而进行气化。还有，冷却剂通过室外热交换气14(14A、14B)的接口14d排出，经过第2开闭阀72(72A、72B)、四通阀62的接口62a、62b，流向合流部19h。

还有，从分支部19s向箭头A5方向流动的冷却剂流过并联通路19，到达膨胀阀18，在膨胀阀18膨胀，进行气化，还有，经过膨胀阀18的冷却剂流过蒸发用热交换器67。蒸发用热交换器67内的冷却剂与为温水的发动机冷却水进行热交换，进行气化。还有，经过蒸发用热交换器67的冷却剂在合流部19h与经过室外热交换器14(14A、14B)的冷却剂合流。合流后的冷却剂沿箭头A6方向、箭头A7方向流动，回到收集器12的回归口12c。

第2应用例基本上也能够获得与第1实施例相同的作用效果。即，供暖运行时外部空气的温度低于设定温度时，室外热交换器14不能从外部空气获得充分的热量，此时，室外热交换器14不仅损害了作为蒸发器的功能，而且室外热交换器14的冷却剂的热量被外部空气夺取，有可能降低供暖能力。这里，根据本实施例，室内供暖运行时，当外部空气温度低于设定温度时，控制机构75如上述一样，进行关闭第1开闭阀71和第2开闭阀72的闭阀操作。这样，室外热交换器14的冷却剂减少或者消失，从而可以抑制室外热交换器14的冷却剂的热量被外部空气夺取，从而当外部空气温度低于设定温度时也能够抑制供暖能力的降低。

(其他)

根据上述实施例1、2、应用例1、2，作为加热蒸发用热交换器67的冷却剂的热源，采用了利用气体燃料驱动的气体发动机11。但并不局限于此，也可以采用利用汽油或轻油等液体燃料驱动的发动机。还有，也可采用其他燃料驱动的发动机。另外，也可以采用锅炉、燃料电池、燃气轮机，利用由锅炉、燃料电池、燃气轮机生成的热量加热的温水对蒸发用热交换器67的冷却剂进行加热。另外，本发明并不只局限于上述实施例，在不超出要点的范围内，可以进行适当变更。

(发明效果)

如上所述，根据本发明，当供暖运行时外部空气的温度低于设定温度时，如上所述，由于室外热交换器不能从外部空气获得充分的热量，故不仅损害了作为蒸发器的功能，而且室外热交换器的冷却剂的热量被外部空气夺取，有可能降低供暖能力。这里，当外部空气的温度低于设定温度时，控制机构进行关闭第1开闭阀和第2开闭阀的闭阀操作。这样，由于第1开闭阀被关闭，因而抑制了室外热交换器的上游侧的冷却剂流入室外热交换器。另外，由于第2开闭阀被关闭，因而抑制了室外热交换器的下游侧的冷却剂逆向流入室外热交换器。因此，可以抑制室外热交换器的冷却剂的热量被外部空气夺取，从而抑制了供暖能力的降低。

还有，如果抑制室外热交换器的下游侧的冷却剂流入室外热交换器，则有可能损害冷却剂的循环性能。在此方面，根据本发明，设置了相对于室外热交换器并联设置的连通冷却剂循环通路的并联通路，因此不能流入室外热交换器的冷却剂可以通过并联通路，从而确保冷却剂的循环性能，在此意义上，可以抑制供暖能力的下降。

Claims (6)

1.一种空气调节机，具有

压缩冷却剂的压缩机、

在室内设置、从上述压缩机排出的高温冷却剂在其中流过、供暖运行时与室内空气进行热交换从而加热室内的室内热交换器、

在室外设置、供暖运行时使通过上述室内热交换器的冷却剂与外部空气进行热交换而蒸发的室外热交换器、

连接上述压缩机、上述室内热交换器、上述室外热交换器的冷却剂循环通路、

相对于上述室外热交换器并联设置以绕过上述室外热交换器并与上述冷却剂循环通路连通的并联通路、和

设置在上述并联通路或上述冷却剂循环通路上、使在上述并联通路或上述冷却剂循环通路流动并流向上述压缩机的冷却剂与来自加热源的介质进行热交换从而蒸发的蒸发用热交换器，其特征在于：具有

供暖运行时可以开闭上述室外热交换器的上游侧的第1开闭阀、

供暖运行时可以开闭上述室外热交换器的下游侧的第2开闭阀、和

供暖运行时当外部空气温度低于设定温度时，可以进行关闭上述第1开闭阀和上述第2开闭阀的闭阀操作的控制机构。

2.根据权利要求1所述的空气调节机，其特征在于：上述控制机构在进行上述闭阀操作时，在关闭上述第1开闭阀后，关闭上述第2开闭阀。

3.根据权利要求1或2所述的空气调节机，其特征在于：上述控制机构在进行上述闭阀操作后开启时，在开启上述第2开闭阀后，开启上述第1开闭阀。

4.根据权利要求1或2所述的空气调节机，其特征在于：上述并联通路中设置有使冷却剂膨胀、并可调节开度的膨胀阀，

上述控制机构在进行关闭上述第1开闭阀和上述第2开闭阀的闭阀操作时，能够进行增加上述膨胀阀的开度的开度增加操作。

5.根据权利要求4所述的空气调节机，其特征在于：上述蒸发用热交换器与上述膨胀阀一起设置在上述并联通路中，上述控制机构在增加上述膨胀阀的开度时，能够进行增加单位时间内从上述加热源供给上述蒸发用热交换器的热量的热量增加操作。

6.根据权利要求1所述的空气调节机，其特征在于：上述加热源为发动机、锅炉、燃料电池、燃气轮机中的任一种，从上述加热源供给的介质是被上述加热源加热、主要成分为水的液体介质。

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