JP2003056932A - 空気調和装置 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 求められる負荷の大きさに関わらず高効率運
転が可能な空気調和装置を提供する。 【解決手段】 室内熱交換器２１、室外熱交換器１１、
膨張弁１４，２２および四方弁１３を冷媒管路３０を介
して接続するとともに圧縮機１２Ａ，１２Ｂを並列に接
続し、圧縮機１２ＡをガスエンジンＥＧで、圧縮機１２
Ｂを電動モータＭで駆動する空気調和装置において、冷
媒配管３０ａと圧縮機１２Ｂの上流側に位置する冷媒配
管３０ｂとの間にバイパス配管３３を設け、バイパス配
管３３には、開閉弁Ｖ４と、排熱利用熱交換器４０とを
設置し、冷媒配管３０ａには開閉弁Ｖ５を設け、冷媒配
管３０ａ，３０ｃ間にバイパス配管３４を設け、バイパ
ス配管３４には、開閉弁Ｖ６と、圧弁膨張弁３５と、排
熱利用熱交換器４１とを設置し、冷媒配管３０ａには開
閉弁Ｖ７を設ける。
転が可能な空気調和装置を提供する。 【解決手段】 室内熱交換器２１、室外熱交換器１１、
膨張弁１４，２２および四方弁１３を冷媒管路３０を介
して接続するとともに圧縮機１２Ａ，１２Ｂを並列に接
続し、圧縮機１２ＡをガスエンジンＥＧで、圧縮機１２
Ｂを電動モータＭで駆動する空気調和装置において、冷
媒配管３０ａと圧縮機１２Ｂの上流側に位置する冷媒配
管３０ｂとの間にバイパス配管３３を設け、バイパス配
管３３には、開閉弁Ｖ４と、排熱利用熱交換器４０とを
設置し、冷媒配管３０ａには開閉弁Ｖ５を設け、冷媒配
管３０ａ，３０ｃ間にバイパス配管３４を設け、バイパ
ス配管３４には、開閉弁Ｖ６と、圧弁膨張弁３５と、排
熱利用熱交換器４１とを設置し、冷媒配管３０ａには開
閉弁Ｖ７を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気調和装置に関
し、特に圧縮機を駆動する駆動手段の排熱を利用して冷
媒の加熱を行う構造を有するヒートポンプ式の空気調和
装置に関する。
し、特に圧縮機を駆動する駆動手段の排熱を利用して冷
媒の加熱を行う構造を有するヒートポンプ式の空気調和
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧縮機の駆動手段にガスエンジン等の内
燃機関を採用し、さらにこの内燃機関の排熱を利用して
冷媒の加熱を行う構造を有するヒートポンプ式の空気調
和装置がある。この空気調和装置においては、圧縮機に
求められる負荷が小さければ回転数を低くし、大きけれ
ば回転数を高くするといった具合に、負荷に応じてエン
ジンの回転数を変化させるようになっている。そのた
め、エンジンには広い回転数域を備えることが求められ
る。
燃機関を採用し、さらにこの内燃機関の排熱を利用して
冷媒の加熱を行う構造を有するヒートポンプ式の空気調
和装置がある。この空気調和装置においては、圧縮機に
求められる負荷が小さければ回転数を低くし、大きけれ
ば回転数を高くするといった具合に、負荷に応じてエン
ジンの回転数を変化させるようになっている。そのた
め、エンジンには広い回転数域を備えることが求められ
る。
【０００３】しかしながら、ガスエンジン等の内燃機関
は高効率運転の可能な回転数域が限られている。そこで
従来の空気調和装置においては、通常運転の際に頻繁に
求められる負荷の範囲に対応する回転数域で高効率運転
が可能なようにエンジンの調整がなされている。
は高効率運転の可能な回転数域が限られている。そこで
従来の空気調和装置においては、通常運転の際に頻繁に
求められる負荷の範囲に対応する回転数域で高効率運転
が可能なようにエンジンの調整がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和装置で
は、上記のような調整を行うため、一般的な範囲を外れ
た大きさの負荷が求められた場合には、エンジンに効率
の悪い運転を行わせることになる。そのため、燃費が悪
化する等して運転コストが増加するといった問題点が指
摘されている。
は、上記のような調整を行うため、一般的な範囲を外れ
た大きさの負荷が求められた場合には、エンジンに効率
の悪い運転を行わせることになる。そのため、燃費が悪
化する等して運転コストが増加するといった問題点が指
摘されている。
【０００５】特開平11-132594号公報には、容量の大き
な圧縮機を電動モータまたはエンジンのいずれか一方で
選択的に駆動させ、負荷が小さい場合は電動モータで圧
縮機を駆動し、負荷が大きい場合はエンジンで圧縮機を
駆動させてエンジンに効率の悪い運転をさせない技術に
ついて開示されている。
な圧縮機を電動モータまたはエンジンのいずれか一方で
選択的に駆動させ、負荷が小さい場合は電動モータで圧
縮機を駆動し、負荷が大きい場合はエンジンで圧縮機を
駆動させてエンジンに効率の悪い運転をさせない技術に
ついて開示されている。
【０００６】しかしながら、上記公報に開示された技術
では、例えば求められる負荷が小さい場合、容量の大き
な圧縮機を低速で駆動させるので十分な圧縮効率が得ら
れない。容量の大きな圧縮機を低速で駆動すると、中高
速で駆動する場合と比較して被圧縮流体の漏洩が多くな
るからである。
では、例えば求められる負荷が小さい場合、容量の大き
な圧縮機を低速で駆動させるので十分な圧縮効率が得ら
れない。容量の大きな圧縮機を低速で駆動すると、中高
速で駆動する場合と比較して被圧縮流体の漏洩が多くな
るからである。
【０００７】また、上記公報に開示された技術では、本
来非力な電動モータで内部摩擦の大きな圧縮機を駆動さ
せることで電動モータに無理を強いることになり、結果
的に見て装置全体としては高い運転効率が得られている
とは言い難い。
来非力な電動モータで内部摩擦の大きな圧縮機を駆動さ
せることで電動モータに無理を強いることになり、結果
的に見て装置全体としては高い運転効率が得られている
とは言い難い。
【０００８】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、求められる負荷の大きさに関わらず高効率運転
が可能な空気調和装置を提供することを目的としてい
る。
であり、求められる負荷の大きさに関わらず高効率運転
が可能な空気調和装置を提供することを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のような構成の空気調和装置を採用
する。すなわち請求項１記載の空気調和装置は、室内熱
交換器、室外熱交換器、膨張弁および四方弁を冷媒管路
を介して接続するとともに該冷媒管路に容量の異なる２
つの圧縮機を並列に接続し、該２つの圧縮機に個々に駆
動手段を設け、前記２つの圧縮機のうち少なくとも容量
の大きな圧縮機を駆動する駆動手段に内燃機関を採用し
た空気調和装置であって、暖房運転時に中温中圧の液冷
媒を導通することとなる中圧冷媒管路に一端を接続さ
れ、前記２つの圧縮機のうち容量の小さな圧縮機の上流
側に位置する一方の冷媒管路に他端を接続された第１の
バイパス管路を設け、該第１のバイパス管路には、暖房
運転時に必要に応じて開閉して前記第１のバイパス管路
への冷媒の導入を制限する第１の開閉弁と、前記内燃機
関の排熱を利用して低温低圧の液冷媒を加熱、気化させ
る第１の排熱利用熱交換器とを前記中圧冷媒管路側から
順に並べて設け、前記第１のバイパス管路との接続箇所
より上流側に位置する前記一方の冷媒管路には、必要に
応じて開閉して前記容量の小さな圧縮機への冷媒の導入
を制限する第２の開閉弁を設け、前記第１のバイパス管
路との接続箇所より暖房運転時の上流側に位置する前記
中圧冷媒管路に一端を接続され、前記２つの圧縮機のう
ち容量の大きな圧縮機の上流側に位置する他方の冷媒管
路に他端を接続された第２のバイパス管路を設け、該第
２のバイパス管路には、暖房運転時に必要に応じて開閉
して前記第２のバイパス管路への冷媒の導入を制限する
第３の開閉弁と、中温中圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒
に減圧する減圧弁と、前記内燃機関の排熱を利用して低
温低圧の液冷媒を加熱、気化させる第２の排熱利用熱交
換器とを前記中圧冷媒管路側から順に並べて設け、前記
第１のバイパス管路との接続箇所より暖房運転時の下流
側に位置する前記中圧冷媒管路には、必要に応じて開閉
して前記室外熱交換器への冷媒の導入を制限する第４の
開閉弁を設けたことを特徴とする。
めの手段として、次のような構成の空気調和装置を採用
する。すなわち請求項１記載の空気調和装置は、室内熱
交換器、室外熱交換器、膨張弁および四方弁を冷媒管路
を介して接続するとともに該冷媒管路に容量の異なる２
つの圧縮機を並列に接続し、該２つの圧縮機に個々に駆
動手段を設け、前記２つの圧縮機のうち少なくとも容量
の大きな圧縮機を駆動する駆動手段に内燃機関を採用し
た空気調和装置であって、暖房運転時に中温中圧の液冷
媒を導通することとなる中圧冷媒管路に一端を接続さ
れ、前記２つの圧縮機のうち容量の小さな圧縮機の上流
側に位置する一方の冷媒管路に他端を接続された第１の
バイパス管路を設け、該第１のバイパス管路には、暖房
運転時に必要に応じて開閉して前記第１のバイパス管路
への冷媒の導入を制限する第１の開閉弁と、前記内燃機
関の排熱を利用して低温低圧の液冷媒を加熱、気化させ
る第１の排熱利用熱交換器とを前記中圧冷媒管路側から
順に並べて設け、前記第１のバイパス管路との接続箇所
より上流側に位置する前記一方の冷媒管路には、必要に
応じて開閉して前記容量の小さな圧縮機への冷媒の導入
を制限する第２の開閉弁を設け、前記第１のバイパス管
路との接続箇所より暖房運転時の上流側に位置する前記
中圧冷媒管路に一端を接続され、前記２つの圧縮機のう
ち容量の大きな圧縮機の上流側に位置する他方の冷媒管
路に他端を接続された第２のバイパス管路を設け、該第
２のバイパス管路には、暖房運転時に必要に応じて開閉
して前記第２のバイパス管路への冷媒の導入を制限する
第３の開閉弁と、中温中圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒
に減圧する減圧弁と、前記内燃機関の排熱を利用して低
温低圧の液冷媒を加熱、気化させる第２の排熱利用熱交
換器とを前記中圧冷媒管路側から順に並べて設け、前記
第１のバイパス管路との接続箇所より暖房運転時の下流
側に位置する前記中圧冷媒管路には、必要に応じて開閉
して前記室外熱交換器への冷媒の導入を制限する第４の
開閉弁を設けたことを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の空気調和装置は、請求項１
記載の空気調和装置において、前記２つの圧縮機のうち
少なくとも容量の大きな圧縮機を駆動する駆動手段にガ
スエンジンを採用したことを特徴とする。
記載の空気調和装置において、前記２つの圧縮機のうち
少なくとも容量の大きな圧縮機を駆動する駆動手段にガ
スエンジンを採用したことを特徴とする。
【００１１】請求項３記載の空気調和装置は、請求項１
または２記載の空気調和装置において、前記２つ圧縮機
のうち容量の小さなものを駆動する駆動手段に電動モー
タを採用したことを特徴とする。
または２記載の空気調和装置において、前記２つ圧縮機
のうち容量の小さなものを駆動する駆動手段に電動モー
タを採用したことを特徴とする。
【００１２】請求項４記載の空気調和装置は、請求項１
記載の空気調和装置において、前記２つの圧縮機に個々
に設けた駆動手段の少なくともいずれか一方を電動モー
タとし、該電動モータを駆動する発電装置を併設し、該
発電装置の排熱を暖房運転時の冷媒加熱に利用すること
を特徴とする。
記載の空気調和装置において、前記２つの圧縮機に個々
に設けた駆動手段の少なくともいずれか一方を電動モー
タとし、該電動モータを駆動する発電装置を併設し、該
発電装置の排熱を暖房運転時の冷媒加熱に利用すること
を特徴とする。
【００１３】請求項５記載の空気調和装置は、請求項
１、２、３または４記載の空気調和装置において、前記
暖房運転時に、前記第１、第３の開閉弁を閉じ前記第
２、第４の開閉弁を開いて前記２つの圧縮機のうち容量
の小さいもののみを駆動させるか、前記第１、第２の開
閉弁を閉じ前記第３、第４の開閉弁を開いて前記２つの
圧縮機のうち容量の大きなもののみを駆動させるか、ま
たは前記第１、第４の開閉弁を開き前記第２、第３の開
閉弁を閉じて前記２つの圧縮機を同時に駆動させるかい
ずれかの運転を、求められる負荷に応じて選択的に実行
することを特徴とする。
１、２、３または４記載の空気調和装置において、前記
暖房運転時に、前記第１、第３の開閉弁を閉じ前記第
２、第４の開閉弁を開いて前記２つの圧縮機のうち容量
の小さいもののみを駆動させるか、前記第１、第２の開
閉弁を閉じ前記第３、第４の開閉弁を開いて前記２つの
圧縮機のうち容量の大きなもののみを駆動させるか、ま
たは前記第１、第４の開閉弁を開き前記第２、第３の開
閉弁を閉じて前記２つの圧縮機を同時に駆動させるかい
ずれかの運転を、求められる負荷に応じて選択的に実行
することを特徴とする。
【００１４】請求項６記載の空気調和装置は、請求項
１、２、３、４または５記載の空気調和装置において、
前記第１、第２、第４の開閉弁を閉じ前記第３の開閉弁
を開いて前記２つの圧縮機のうち容量の大きなもののみ
を駆動させる運転を、求められる負荷および屋外の気温
に応じて実行することを特徴とする。
１、２、３、４または５記載の空気調和装置において、
前記第１、第２、第４の開閉弁を閉じ前記第３の開閉弁
を開いて前記２つの圧縮機のうち容量の大きなもののみ
を駆動させる運転を、求められる負荷および屋外の気温
に応じて実行することを特徴とする。
【００１５】請求項７記載の空気調和装置は、請求項
１、２、３、４、５または６記載の空気調和装置におい
て、冷房運転時に、前記第１、第３の開閉弁を閉じ前記
第２、第４の開閉弁を開いて前記２つの圧縮機のうち容
量の小さいもののみを駆動させるか、前記第１、第２、
第３の開閉弁を閉じ前記第４の開閉弁を開いて前記２つ
の圧縮機のうち容量の大きなもののみを駆動させるか、
または前記第１、第３の開閉弁を閉じ前記第２、第４の
開閉弁を開いて前記２つの圧縮機を同時に駆動させるか
いずれかの運転を、求められる負荷に応じて選択的に実
行することを特徴とする。
１、２、３、４、５または６記載の空気調和装置におい
て、冷房運転時に、前記第１、第３の開閉弁を閉じ前記
第２、第４の開閉弁を開いて前記２つの圧縮機のうち容
量の小さいもののみを駆動させるか、前記第１、第２、
第３の開閉弁を閉じ前記第４の開閉弁を開いて前記２つ
の圧縮機のうち容量の大きなもののみを駆動させるか、
または前記第１、第３の開閉弁を閉じ前記第２、第４の
開閉弁を開いて前記２つの圧縮機を同時に駆動させるか
いずれかの運転を、求められる負荷に応じて選択的に実
行することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に係る実施形態を図１およ
び図２に示して説明する。図１には、容量の異なる２つ
の圧縮機をガスエンジンと電動モータとで個々に駆動す
る構造を有するヒートポンプ式の空気調和装置を示す。
この空気調和装置は、室外ユニット１０と室内ユニット
２０とから構成されており、これらは冷媒を導通する冷
媒配管３０や図示しない電気配線等によって接続されて
いる。
び図２に示して説明する。図１には、容量の異なる２つ
の圧縮機をガスエンジンと電動モータとで個々に駆動す
る構造を有するヒートポンプ式の空気調和装置を示す。
この空気調和装置は、室外ユニット１０と室内ユニット
２０とから構成されており、これらは冷媒を導通する冷
媒配管３０や図示しない電気配線等によって接続されて
いる。
【００１７】室外ユニット１０には、屋外の空気と冷媒
との間で熱交換を行う室外熱交換器１１と、室外熱交換
器１１または後述する室内熱交換器２１に冷媒を送出す
る２つの圧縮機１２Ａ，１２Ｂと、冷媒配管３０を流通
する冷媒の流れ方向を切り替える四方弁１３と、暖房運
転時に使用される膨張弁１４と、冷媒を気液分離するレ
シーバ１５と、室外熱交換器１１に屋外の空気を流通さ
せる室外ファン１６とが具備され、冷媒配管３０を介し
て接続されて冷媒循環系の一部を構成している。
との間で熱交換を行う室外熱交換器１１と、室外熱交換
器１１または後述する室内熱交換器２１に冷媒を送出す
る２つの圧縮機１２Ａ，１２Ｂと、冷媒配管３０を流通
する冷媒の流れ方向を切り替える四方弁１３と、暖房運
転時に使用される膨張弁１４と、冷媒を気液分離するレ
シーバ１５と、室外熱交換器１１に屋外の空気を流通さ
せる室外ファン１６とが具備され、冷媒配管３０を介し
て接続されて冷媒循環系の一部を構成している。
【００１８】２つの圧縮機１２Ａ，１２Ｂは容量が異な
り、室外ユニット１０において上記各機器と冷媒配管３
０からなる冷媒循環系に並列に接続されている。圧縮機
１２Ａ，１２Ｂのうち、容量の大きな圧縮機１２Ａの駆
動手段にはガスエンジン（内燃機関）ＥＧが採用され、
容量の小さな圧縮機１２Ｂの駆動手段には電動モータＭ
が採用されている。
り、室外ユニット１０において上記各機器と冷媒配管３
０からなる冷媒循環系に並列に接続されている。圧縮機
１２Ａ，１２Ｂのうち、容量の大きな圧縮機１２Ａの駆
動手段にはガスエンジン（内燃機関）ＥＧが採用され、
容量の小さな圧縮機１２Ｂの駆動手段には電動モータＭ
が採用されている。
【００１９】ガスエンジンＥＧは、中程度の負荷に対応
して圧縮機１２Ａの能力を活かして（すなわち圧縮機１
２Ａの容量に見合った回転数域で）駆動させたときに燃
費の良い高効率運転が行えるように調整されている。電
動モータＭは、小さい負荷に対応して圧縮機１２Ｂの能
力を活かして（すなわち圧縮機１２Ｂの容量に見合った
回転数域で）駆動させたときに無理のない運転が行える
ように適切な出力が得られるものが選択されている。
して圧縮機１２Ａの能力を活かして（すなわち圧縮機１
２Ａの容量に見合った回転数域で）駆動させたときに燃
費の良い高効率運転が行えるように調整されている。電
動モータＭは、小さい負荷に対応して圧縮機１２Ｂの能
力を活かして（すなわち圧縮機１２Ｂの容量に見合った
回転数域で）駆動させたときに無理のない運転が行える
ように適切な出力が得られるものが選択されている。
【００２０】圧縮機１２Ａ，１２Ｂの上流側には個々に
アキュムレータ１７Ａ，１７Ｂがそれぞれ設けられ、下
流側にはオイルセパレータ１８Ａ，１８Ｂおよび各圧縮
機への冷媒の逆流を阻止する逆止弁Ｖ１がそれぞれ設け
られている。オイルセパレータ１８Ａ，１８Ｂには、ガ
ス冷媒から分離した油分を圧縮機１２Ａ，１２Ｂの上流
側に戻す油戻し管１９がそれぞれ設けられている。
アキュムレータ１７Ａ，１７Ｂがそれぞれ設けられ、下
流側にはオイルセパレータ１８Ａ，１８Ｂおよび各圧縮
機への冷媒の逆流を阻止する逆止弁Ｖ１がそれぞれ設け
られている。オイルセパレータ１８Ａ，１８Ｂには、ガ
ス冷媒から分離した油分を圧縮機１２Ａ，１２Ｂの上流
側に戻す油戻し管１９がそれぞれ設けられている。
【００２１】膨張弁１４の前後の冷媒配管３０には、膨
張弁１４をバイパスするバイパス配管３１が設けられ、
バイパス管路３１には暖房運転時にバイパス配管３１へ
の冷媒の流入を阻止する逆止弁Ｖ２が設けられている。
張弁１４をバイパスするバイパス配管３１が設けられ、
バイパス管路３１には暖房運転時にバイパス配管３１へ
の冷媒の流入を阻止する逆止弁Ｖ２が設けられている。
【００２２】室内ユニット２０には、屋内の空気と冷媒
との間で熱交換を行う室内熱交換器２１と、冷房運転時
に使用される電磁膨張弁２２と、室内熱交換器２１に室
内の空気を流通させる室内ファン２３とが具備され、冷
媒配管３０を介して接続されて室外ユニット１０ととも
に冷媒循環系を構成している。
との間で熱交換を行う室内熱交換器２１と、冷房運転時
に使用される電磁膨張弁２２と、室内熱交換器２１に室
内の空気を流通させる室内ファン２３とが具備され、冷
媒配管３０を介して接続されて室外ユニット１０ととも
に冷媒循環系を構成している。
【００２３】電磁膨張弁２２の前後の冷媒配管３０に
は、電磁膨張弁２２をバイパスするバイパス配管３２が
設けられ、バイパス配管３２には冷房運転時にバイパス
配管３２への冷媒の流入を阻止する逆止弁Ｖ３が設けら
れている。
は、電磁膨張弁２２をバイパスするバイパス配管３２が
設けられ、バイパス配管３２には冷房運転時にバイパス
配管３２への冷媒の流入を阻止する逆止弁Ｖ３が設けら
れている。
【００２４】また、上記室外ユニット１０には、室外熱
交換器１１と室内熱交換器２１とに連通し暖房運転時に
中温中圧の液冷媒（すなわち凝縮器である室内熱交換器
２１を通過した後の液冷媒）を導通することとなる冷媒
配管（中圧冷媒管路）３０ａに一端を接続され、容量の
小さな圧縮機１２Ｂの上流側に位置する分岐冷媒配管
（一方の冷媒管路）３０ｂに他端を接続されたバイパス
配管（第１のバイパス管路）３３が設けられている。
交換器１１と室内熱交換器２１とに連通し暖房運転時に
中温中圧の液冷媒（すなわち凝縮器である室内熱交換器
２１を通過した後の液冷媒）を導通することとなる冷媒
配管（中圧冷媒管路）３０ａに一端を接続され、容量の
小さな圧縮機１２Ｂの上流側に位置する分岐冷媒配管
（一方の冷媒管路）３０ｂに他端を接続されたバイパス
配管（第１のバイパス管路）３３が設けられている。
【００２５】バイパス配管３３には、必要に応じて開閉
してバイパス配管３３への液冷媒の導入を制限する開閉
弁（第１の開閉弁）Ｖ４、ガスエンジンＥＧの排熱を利
用して低温低圧の液冷媒を加熱、気化させる排熱利用熱
交換器（第１の排熱利用熱交換器）４０が、冷媒配管３
０ａ側から順に並んで設けられている。
してバイパス配管３３への液冷媒の導入を制限する開閉
弁（第１の開閉弁）Ｖ４、ガスエンジンＥＧの排熱を利
用して低温低圧の液冷媒を加熱、気化させる排熱利用熱
交換器（第１の排熱利用熱交換器）４０が、冷媒配管３
０ａ側から順に並んで設けられている。
【００２６】また、分岐冷媒配管３０ｂには、必要に応
じて開閉して圧縮機１２Ｂへの冷媒の導入を制限する開
閉弁（第２の開閉弁）Ｖ５が設けられている。
じて開閉して圧縮機１２Ｂへの冷媒の導入を制限する開
閉弁（第２の開閉弁）Ｖ５が設けられている。
【００２７】上記室外ユニット１０には、バイパス配管
３３との接続箇所より暖房運転時の上流側に位置する冷
媒配管３０ａに一端を接続され、容量の大きな圧縮機１
２Ａの上流側に位置する分岐冷媒配管（他方の冷媒管
路）３０ｃに他端を接続されたバイパス配管（第２のバ
イパス管路）３４が設けられている。
３３との接続箇所より暖房運転時の上流側に位置する冷
媒配管３０ａに一端を接続され、容量の大きな圧縮機１
２Ａの上流側に位置する分岐冷媒配管（他方の冷媒管
路）３０ｃに他端を接続されたバイパス配管（第２のバ
イパス管路）３４が設けられている。
【００２８】バイパス配管３４には、必要に応じて開閉
してバイパス配管３４への冷媒の導入を制限する開閉弁
（第３の開閉弁）Ｖ６、中温中圧の液冷媒を低温低圧の
液冷媒に減圧する膨張弁（減圧弁）３５、ガスエンジン
ＥＧの排熱を利用して低温低圧の液冷媒を加熱、気化さ
せる排熱利用熱交換器（第２の排熱利用熱交換器）４１
が、冷媒配管３０ａ側から順に並んで設けられている。
してバイパス配管３４への冷媒の導入を制限する開閉弁
（第３の開閉弁）Ｖ６、中温中圧の液冷媒を低温低圧の
液冷媒に減圧する膨張弁（減圧弁）３５、ガスエンジン
ＥＧの排熱を利用して低温低圧の液冷媒を加熱、気化さ
せる排熱利用熱交換器（第２の排熱利用熱交換器）４１
が、冷媒配管３０ａ側から順に並んで設けられている。
【００２９】さらに、上記室外ユニット１０には、バイ
パス配管３３との接続箇所より暖房運転時の下流側に位
置する冷媒配管３０ａに、必要に応じて開閉して室外熱
交換器１１への冷媒の導入を制限する開閉弁（第４の開
閉弁）Ｖ７が設けられている。
パス配管３３との接続箇所より暖房運転時の下流側に位
置する冷媒配管３０ａに、必要に応じて開閉して室外熱
交換器１１への冷媒の導入を制限する開閉弁（第４の開
閉弁）Ｖ７が設けられている。
【００３０】ガスエンジンＥＧと排熱利用熱交換器４０
との間には、ガスエンジンＥＧの排熱を伝達し排熱利用
熱交換器４０において冷媒と熱交換させる排熱伝達手段
４２が設けられている。ガスエンジンＥＧと排熱利用熱
交換器４１との間にも、同様の排熱伝達手段４３が設け
られている。排熱伝達手段４２，４３は、例えばガスエ
ンジンＥＧの排気を排熱利用熱交換器４０、４１に直接
導くもの、ガスエンジンＥＧで加熱された冷却水を排熱
利用熱交換器４０、４１に導いて間接的に熱を伝達する
もの等である。
との間には、ガスエンジンＥＧの排熱を伝達し排熱利用
熱交換器４０において冷媒と熱交換させる排熱伝達手段
４２が設けられている。ガスエンジンＥＧと排熱利用熱
交換器４１との間にも、同様の排熱伝達手段４３が設け
られている。排熱伝達手段４２，４３は、例えばガスエ
ンジンＥＧの排気を排熱利用熱交換器４０、４１に直接
導くもの、ガスエンジンＥＧで加熱された冷却水を排熱
利用熱交換器４０、４１に導いて間接的に熱を伝達する
もの等である。
【００３１】さらに、上記空気調和装置には、２つの圧
縮機１２Ａ，１２Ｂに求められる負荷に応じて各圧縮機
を個別に駆動させたり２つをともに駆動させたりする制
御を行う制御部５０が設けられている。制御部５０で
は、圧縮機１２Ａ，１２Ｂの駆動を制御するとともに、
冷房運転／暖房運転の切り換え時や求められる負荷の大
きさに応じて四方弁１３や開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ
７を切り換える制御を行うようになっている。
縮機１２Ａ，１２Ｂに求められる負荷に応じて各圧縮機
を個別に駆動させたり２つをともに駆動させたりする制
御を行う制御部５０が設けられている。制御部５０で
は、圧縮機１２Ａ，１２Ｂの駆動を制御するとともに、
冷房運転／暖房運転の切り換え時や求められる負荷の大
きさに応じて四方弁１３や開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ
７を切り換える制御を行うようになっている。
【００３２】上記のように構成された空気調和装置の作
動の仕方を冷房運転と暖房運転とに分け、さらにそれぞ
れの運転状態において求められる負荷の大きさごとに分
けて説明する。 ［冷房運転；低負荷時］このモードでは、容量の小さな
圧縮機１２Ｂのみが電動モータＭによって駆動される。
開閉弁Ｖ４，Ｖ６は閉じられ、開閉弁Ｖ５，Ｖ７は開か
れる。冷媒は圧縮機１２Ｂで圧縮されて高温高圧のガス
冷媒となり、オイルセパレータ１８Ｂ、四方弁１３を経
て室外熱交換器１１に流入する。室外熱交換器１１で
は、高温高圧のガス冷媒が室外ファン１６によって取り
込まれた屋外の空気に熱を与えて排熱し、自らは凝縮、
液化して中温中圧の液冷媒となる。
動の仕方を冷房運転と暖房運転とに分け、さらにそれぞ
れの運転状態において求められる負荷の大きさごとに分
けて説明する。 ［冷房運転；低負荷時］このモードでは、容量の小さな
圧縮機１２Ｂのみが電動モータＭによって駆動される。
開閉弁Ｖ４，Ｖ６は閉じられ、開閉弁Ｖ５，Ｖ７は開か
れる。冷媒は圧縮機１２Ｂで圧縮されて高温高圧のガス
冷媒となり、オイルセパレータ１８Ｂ、四方弁１３を経
て室外熱交換器１１に流入する。室外熱交換器１１で
は、高温高圧のガス冷媒が室外ファン１６によって取り
込まれた屋外の空気に熱を与えて排熱し、自らは凝縮、
液化して中温中圧の液冷媒となる。
【００３３】この中温中圧の液冷媒は、膨張弁１４をバ
イパスし、レシーバ１５にて気液分離された後、冷媒配
管３０を通じて室内ユニット２０に送出され、電磁膨張
弁２２を通過する過程で減圧されて低温低圧の液冷媒と
なり、室内熱交換器２１に流入する。室内熱交換器２１
では、低温低圧の液冷媒が室内ファン２３によって取り
込まれた室内の空気から熱を奪って冷却し、自らは蒸
発、気化して低温低圧のガス冷媒となる。この低温低圧
のガス冷媒は、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、四方弁１３、アキュムレータ１７Ｂを経て
圧縮機１２Ｂに吸入、圧縮される。以降は上記過程を繰
り返すこととなる。
イパスし、レシーバ１５にて気液分離された後、冷媒配
管３０を通じて室内ユニット２０に送出され、電磁膨張
弁２２を通過する過程で減圧されて低温低圧の液冷媒と
なり、室内熱交換器２１に流入する。室内熱交換器２１
では、低温低圧の液冷媒が室内ファン２３によって取り
込まれた室内の空気から熱を奪って冷却し、自らは蒸
発、気化して低温低圧のガス冷媒となる。この低温低圧
のガス冷媒は、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、四方弁１３、アキュムレータ１７Ｂを経て
圧縮機１２Ｂに吸入、圧縮される。以降は上記過程を繰
り返すこととなる。
【００３４】［冷房運転；中負荷時］このモードでは、
容量の大きな圧縮機１２ＡのみがガスエンジンＥＧによ
って駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６は閉じられ、
開閉弁Ｖ７は開かれる。このモードでは圧縮機が容量の
小さな１２Ｂから容量の大きな１２Ａに切り換えられる
だけで、作動の仕方は低負荷時と同じである。なお、圧
縮機の切り換えに伴い機能するオイルセパレータおよび
アキュムレータもそれぞれに対応して設けられたものに
切り換わる。
容量の大きな圧縮機１２ＡのみがガスエンジンＥＧによ
って駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６は閉じられ、
開閉弁Ｖ７は開かれる。このモードでは圧縮機が容量の
小さな１２Ｂから容量の大きな１２Ａに切り換えられる
だけで、作動の仕方は低負荷時と同じである。なお、圧
縮機の切り換えに伴い機能するオイルセパレータおよび
アキュムレータもそれぞれに対応して設けられたものに
切り換わる。
【００３５】［冷房運転；高負荷時］このモードでは、
圧縮機１２Ａ，１２Ｂがそれぞれの駆動手段によって同
時に駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ６は閉じられ、開閉弁
Ｖ５，Ｖ７は開かれる。このモードは２つの圧縮機１２
Ａ，１２Ｂが同時に駆動するだけで、作動の仕方は低負
荷時や中負荷時と同じである。
圧縮機１２Ａ，１２Ｂがそれぞれの駆動手段によって同
時に駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ６は閉じられ、開閉弁
Ｖ５，Ｖ７は開かれる。このモードは２つの圧縮機１２
Ａ，１２Ｂが同時に駆動するだけで、作動の仕方は低負
荷時や中負荷時と同じである。
【００３６】［暖房運転；低負荷時］このモードでは、
容量の小さな圧縮機１２Ｂのみが電動モータＭによって
駆動される。開閉弁Ｖ４、Ｖ６は閉じられ、Ｖ５，Ｖ７
は開かれる。冷媒は圧縮機１２Ｂで圧縮されて高温高圧
のガス冷媒となり、オイルセパレータ１８Ｂ、四方弁１
３を経て室内ユニット２０に送出され、室内熱交換器２
１に流入する。室内熱交換器２１では、高温高圧のガス
冷媒が室内ファン２３によって取り込まれた室内の空気
に熱を与えて加熱し、自らは凝縮、液化して中温中圧の
液冷媒となる。
容量の小さな圧縮機１２Ｂのみが電動モータＭによって
駆動される。開閉弁Ｖ４、Ｖ６は閉じられ、Ｖ５，Ｖ７
は開かれる。冷媒は圧縮機１２Ｂで圧縮されて高温高圧
のガス冷媒となり、オイルセパレータ１８Ｂ、四方弁１
３を経て室内ユニット２０に送出され、室内熱交換器２
１に流入する。室内熱交換器２１では、高温高圧のガス
冷媒が室内ファン２３によって取り込まれた室内の空気
に熱を与えて加熱し、自らは凝縮、液化して中温中圧の
液冷媒となる。
【００３７】この中温中圧の液冷媒は、電磁膨張弁２２
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、膨張
弁１４を通過する過程で減圧されて低温低圧の液冷媒と
なり、室外熱交換器１１に流入する。室外熱交換器１１
では、低温低圧の液冷媒が室外ファン１６によって取り
込まれた屋外の空気から熱を奪い、自らは蒸発、気化し
て低温低圧のガス冷媒となる。この低温低圧のガス冷媒
は、四方弁１３、アキュムレータ１７Ｂを経て圧縮機１
２Ｂに吸入、圧縮される。以降は上記過程を繰り返すこ
ととなる。
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、膨張
弁１４を通過する過程で減圧されて低温低圧の液冷媒と
なり、室外熱交換器１１に流入する。室外熱交換器１１
では、低温低圧の液冷媒が室外ファン１６によって取り
込まれた屋外の空気から熱を奪い、自らは蒸発、気化し
て低温低圧のガス冷媒となる。この低温低圧のガス冷媒
は、四方弁１３、アキュムレータ１７Ｂを経て圧縮機１
２Ｂに吸入、圧縮される。以降は上記過程を繰り返すこ
ととなる。
【００３８】［暖房運転；中負荷時］このモードでは、
容量の大きな圧縮機１２ＡのみがガスエンジンＥＧによ
って駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ５は閉じられ、開閉弁
Ｖ６，Ｖ７は開かれる。冷媒は圧縮機１２Ａで圧縮され
て高温高圧のガス冷媒となり、オイルセパレータ１８
Ａ、四方弁１３を経て室内ユニット２０に送出され、室
内熱交換器２１に流入する。室内熱交換器２１では、高
温高圧のガス冷媒が室内ファン２３によって取り込まれ
た室内の空気に熱を与えて加熱し、自らは凝縮、液化し
て中温中圧の液冷媒となる（ここまでは圧縮機が１２Ｂ
から１２Ａに切り換えられるだけで、作動の仕方は低負
荷時と同じ）。
容量の大きな圧縮機１２ＡのみがガスエンジンＥＧによ
って駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ５は閉じられ、開閉弁
Ｖ６，Ｖ７は開かれる。冷媒は圧縮機１２Ａで圧縮され
て高温高圧のガス冷媒となり、オイルセパレータ１８
Ａ、四方弁１３を経て室内ユニット２０に送出され、室
内熱交換器２１に流入する。室内熱交換器２１では、高
温高圧のガス冷媒が室内ファン２３によって取り込まれ
た室内の空気に熱を与えて加熱し、自らは凝縮、液化し
て中温中圧の液冷媒となる（ここまでは圧縮機が１２Ｂ
から１２Ａに切り換えられるだけで、作動の仕方は低負
荷時と同じ）。
【００３９】この中温中圧の液冷媒は、電磁膨張弁２２
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、一部
がバイパス配管３４に流入する。バイパス配管３４に流
入しなかった残りの液冷媒は、膨張弁１４を通過する過
程で減圧されて低温低圧の液冷媒となり、室外熱交換器
１１に流入して屋外の空気から熱を奪い、自らは蒸発、
気化して低温低圧のガス冷媒となる。
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、一部
がバイパス配管３４に流入する。バイパス配管３４に流
入しなかった残りの液冷媒は、膨張弁１４を通過する過
程で減圧されて低温低圧の液冷媒となり、室外熱交換器
１１に流入して屋外の空気から熱を奪い、自らは蒸発、
気化して低温低圧のガス冷媒となる。
【００４０】バイパス配管３４に流入した中温中圧の液
冷媒は、膨張弁３５を通過する過程で減圧されて低温低
圧の液冷媒となり、排熱利用熱交換器４１に流入する。
排熱利用熱交換器４１では、低温低圧の液冷媒がガスエ
ンジンＥＧから排熱伝達手段４３を介して伝達された排
熱を利用して加熱され、蒸発、気化して低温低圧のガス
冷媒となる。
冷媒は、膨張弁３５を通過する過程で減圧されて低温低
圧の液冷媒となり、排熱利用熱交換器４１に流入する。
排熱利用熱交換器４１では、低温低圧の液冷媒がガスエ
ンジンＥＧから排熱伝達手段４３を介して伝達された排
熱を利用して加熱され、蒸発、気化して低温低圧のガス
冷媒となる。
【００４１】室外熱交換器１１において蒸発、気化した
低温低圧のガス冷媒と、排熱利用熱交換器４１において
蒸発、気化した低温低圧のガス冷媒とはアキュムレータ
１７Ａで合流し、圧縮機１２Ａに吸入される。以降は上
記過程を繰り返すこととなる。
低温低圧のガス冷媒と、排熱利用熱交換器４１において
蒸発、気化した低温低圧のガス冷媒とはアキュムレータ
１７Ａで合流し、圧縮機１２Ａに吸入される。以降は上
記過程を繰り返すこととなる。
【００４２】［暖房運転；高負荷時］このモードでは、
圧縮機１２Ａ，１２Ｂがそれぞれの駆動手段によって同
時に駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ７は開かれ、開
閉弁Ｖ６は閉じられる。冷媒は圧縮機１２Ａ，１２Ｂか
ら高温高圧のガス状態で吐出され、オイルセパレータ１
８Ａ，１８Ｂを経て合流し、四方弁１３を経て室内ユニ
ット２０に送出され、室内熱交換器２１に流入する。室
内熱交換器２１では、高温高圧のガス冷媒が室内ファン
２３によって取り込まれた室内の空気に熱を与えて加熱
し、自らは凝縮、液化して中温中圧の液冷媒となる。
圧縮機１２Ａ，１２Ｂがそれぞれの駆動手段によって同
時に駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ７は開かれ、開
閉弁Ｖ６は閉じられる。冷媒は圧縮機１２Ａ，１２Ｂか
ら高温高圧のガス状態で吐出され、オイルセパレータ１
８Ａ，１８Ｂを経て合流し、四方弁１３を経て室内ユニ
ット２０に送出され、室内熱交換器２１に流入する。室
内熱交換器２１では、高温高圧のガス冷媒が室内ファン
２３によって取り込まれた室内の空気に熱を与えて加熱
し、自らは凝縮、液化して中温中圧の液冷媒となる。
【００４３】この中温中圧の液冷媒は、電磁膨張弁２２
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、一部
がバイパス配管３３に流入する。バイパス配管３３に流
入しなかった残りの液冷媒は、膨張弁１４を通過する過
程で減圧されて低温低圧の液冷媒となり、室外熱交換器
１１に流入して屋外の空気から熱を奪い、自らは蒸発、
気化して低温低圧のガス冷媒となる。
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、一部
がバイパス配管３３に流入する。バイパス配管３３に流
入しなかった残りの液冷媒は、膨張弁１４を通過する過
程で減圧されて低温低圧の液冷媒となり、室外熱交換器
１１に流入して屋外の空気から熱を奪い、自らは蒸発、
気化して低温低圧のガス冷媒となる。
【００４４】バイパス配管３３に流入した中温中圧の液
冷媒は、排熱利用熱交換器４０に流入し、ガスエンジン
ＥＧから排熱伝達手段４２を介して伝達された排熱を利
用して加熱され、蒸発、気化して中温中圧のガス冷媒と
なる。
冷媒は、排熱利用熱交換器４０に流入し、ガスエンジン
ＥＧから排熱伝達手段４２を介して伝達された排熱を利
用して加熱され、蒸発、気化して中温中圧のガス冷媒と
なる。
【００４５】室外熱交換器１１において蒸発、気化した
低温低圧のガス冷媒は、アキュムレータ１７Ａを経て圧
縮機１２Ａに吸入、圧縮される。排熱利用熱交換器４０
において蒸発、気化した中温中圧のガス冷媒は、アキュ
ムレータ１７Ｂを経て圧縮機１２Ｂに吸入される。この
場合の圧縮機１２Ｂはガスポンプとして機能し、中温中
圧のガス冷媒を高温高圧のガス冷媒として吐出する。以
降は上記過程を繰り返すこととなる。
低温低圧のガス冷媒は、アキュムレータ１７Ａを経て圧
縮機１２Ａに吸入、圧縮される。排熱利用熱交換器４０
において蒸発、気化した中温中圧のガス冷媒は、アキュ
ムレータ１７Ｂを経て圧縮機１２Ｂに吸入される。この
場合の圧縮機１２Ｂはガスポンプとして機能し、中温中
圧のガス冷媒を高温高圧のガス冷媒として吐出する。以
降は上記過程を繰り返すこととなる。
【００４６】［暖房運転；低外気温，低負荷時］このモ
ードでは、容量の大きな圧縮機１２Ａのみがガスエンジ
ンＥＧによって駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ７は
閉じられ、開閉弁Ｖ６は開かれる。冷媒は圧縮機１２Ａ
で圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、オイルセパレ
ータ１８Ａ、四方弁１３を経て室内ユニット２０に送出
され、室内熱交換器２１に流入する。室内熱交換器２１
では、高温高圧のガス冷媒が室内ファン２３によって取
り込まれた室内の空気に熱を与えて加熱し、自らは凝
縮、液化して中温中圧の液冷媒となる。
ードでは、容量の大きな圧縮機１２Ａのみがガスエンジ
ンＥＧによって駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ５，Ｖ７は
閉じられ、開閉弁Ｖ６は開かれる。冷媒は圧縮機１２Ａ
で圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、オイルセパレ
ータ１８Ａ、四方弁１３を経て室内ユニット２０に送出
され、室内熱交換器２１に流入する。室内熱交換器２１
では、高温高圧のガス冷媒が室内ファン２３によって取
り込まれた室内の空気に熱を与えて加熱し、自らは凝
縮、液化して中温中圧の液冷媒となる。
【００４７】この中温中圧の液冷媒は、電磁膨張弁２２
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、バイ
パス配管３４に流入する。バイパス配管３４に流入した
中温中圧の液冷媒は、膨張弁３５を通過する過程で減圧
されて低温低圧の液冷媒となり、排熱利用熱交換器４１
に流入する。排熱利用熱交換器４１では、低温低圧の液
冷媒がガスエンジンＥＧから排熱伝達手段４３を介して
伝達された排熱を利用して加熱され、蒸発、気化して低
温低圧のガス冷媒となる。
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、バイ
パス配管３４に流入する。バイパス配管３４に流入した
中温中圧の液冷媒は、膨張弁３５を通過する過程で減圧
されて低温低圧の液冷媒となり、排熱利用熱交換器４１
に流入する。排熱利用熱交換器４１では、低温低圧の液
冷媒がガスエンジンＥＧから排熱伝達手段４３を介して
伝達された排熱を利用して加熱され、蒸発、気化して低
温低圧のガス冷媒となる。
【００４８】排熱利用熱交換器４１において蒸発、気化
した低温低圧のガス冷媒はアキュムレータ１７Ａを経て
圧縮機１２Ａに吸入、圧縮される。以降は上記過程を繰
り返すこととなる。
した低温低圧のガス冷媒はアキュムレータ１７Ａを経て
圧縮機１２Ａに吸入、圧縮される。以降は上記過程を繰
り返すこととなる。
【００４９】［暖房運転；低外気温，中／高負荷時］こ
のモードでは、圧縮機１２Ａ，１２Ｂがそれぞれの駆動
手段によって同時に駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ６は開
かれ、開閉弁Ｖ５，Ｖ７は閉じられる。冷媒は圧縮機１
２Ａ，１２Ｂから高温高圧のガス状態で吐出され、オイ
ルセパレータ１８Ａ，１８Ｂを経て合流し、四方弁１３
を経て室内ユニット２０に送出され、室内熱交換器２１
に流入する。室内熱交換器２１では、高温高圧のガス冷
媒が室内ファン２３によって取り込まれた室内の空気に
熱を与えて加熱し、自らは凝縮、液化して中温中圧の液
冷媒となる。
のモードでは、圧縮機１２Ａ，１２Ｂがそれぞれの駆動
手段によって同時に駆動される。開閉弁Ｖ４，Ｖ６は開
かれ、開閉弁Ｖ５，Ｖ７は閉じられる。冷媒は圧縮機１
２Ａ，１２Ｂから高温高圧のガス状態で吐出され、オイ
ルセパレータ１８Ａ，１８Ｂを経て合流し、四方弁１３
を経て室内ユニット２０に送出され、室内熱交換器２１
に流入する。室内熱交換器２１では、高温高圧のガス冷
媒が室内ファン２３によって取り込まれた室内の空気に
熱を与えて加熱し、自らは凝縮、液化して中温中圧の液
冷媒となる。
【００５０】この中温中圧の液冷媒は、電磁膨張弁２２
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、一部
がバイパス配管３３に流入し、残りがバイパス配管３４
に流入する。バイパス配管３３に流入した中温中圧の液
冷媒は、排熱利用熱交換器４０に流入し、ガスエンジン
ＥＧから排熱伝達手段４２を介して伝達された排熱を利
用して加熱され、蒸発、気化して中温中圧のガス冷媒と
なる。
をバイパスし、冷媒配管３０を通じて室外ユニット１０
に送出され、レシーバ１５にて気液分離された後、一部
がバイパス配管３３に流入し、残りがバイパス配管３４
に流入する。バイパス配管３３に流入した中温中圧の液
冷媒は、排熱利用熱交換器４０に流入し、ガスエンジン
ＥＧから排熱伝達手段４２を介して伝達された排熱を利
用して加熱され、蒸発、気化して中温中圧のガス冷媒と
なる。
【００５１】バイパス配管３４に流入した中温中圧の液
冷媒は、膨張弁３５を通過する過程で減圧されて低温低
圧の液冷媒となり、排熱利用熱交換器４１に流入する。
排熱利用熱交換器４１では、低温低圧の液冷媒がガスエ
ンジンＥＧから排熱伝達手段４３を介して伝達された排
熱を利用して加熱され、蒸発、気化して低温低圧のガス
冷媒となる。
冷媒は、膨張弁３５を通過する過程で減圧されて低温低
圧の液冷媒となり、排熱利用熱交換器４１に流入する。
排熱利用熱交換器４１では、低温低圧の液冷媒がガスエ
ンジンＥＧから排熱伝達手段４３を介して伝達された排
熱を利用して加熱され、蒸発、気化して低温低圧のガス
冷媒となる。
【００５２】排熱利用熱交換器４０において蒸発、気化
した中温中圧のガス冷媒は、アキュムレータ１７Ｂを経
て圧縮機１２Ｂに吸入される。この場合の圧縮機１２Ｂ
はガスポンプとして機能し、中温中圧のガス冷媒を高温
高圧のガス冷媒として吐出する。排熱利用熱交換器４１
において蒸発、気化した低温低圧のガス冷媒は、アキュ
ムレータ１７Ａを経て圧縮機１２Ａに吸入、圧縮され
る。以降は上記過程を繰り返すこととなる。
した中温中圧のガス冷媒は、アキュムレータ１７Ｂを経
て圧縮機１２Ｂに吸入される。この場合の圧縮機１２Ｂ
はガスポンプとして機能し、中温中圧のガス冷媒を高温
高圧のガス冷媒として吐出する。排熱利用熱交換器４１
において蒸発、気化した低温低圧のガス冷媒は、アキュ
ムレータ１７Ａを経て圧縮機１２Ａに吸入、圧縮され
る。以降は上記過程を繰り返すこととなる。
【００５３】上記のような作動をする空気調和装置にお
いては、図２に示すように、圧縮機に求められる負荷が
小さければ容量の小さい圧縮機１２Ｂを電動モータＭで
駆動して効率を稼ぎ、求められる負荷が中程度であれば
容量の大きい圧縮機１２ＡをガスエンジンＥＧの好適な
回転数域で駆動して高効率運転を実現し、求められる負
荷が大きければ大小２つの圧縮機１２Ａ，１２Ｂをそれ
ぞれの駆動手段で同時に駆動してさらなる高効率運転を
実現することができる。これにより、求められる負荷の
大きさに関わらず高いＣＯＰ（成績係数）が得られる。
いては、図２に示すように、圧縮機に求められる負荷が
小さければ容量の小さい圧縮機１２Ｂを電動モータＭで
駆動して効率を稼ぎ、求められる負荷が中程度であれば
容量の大きい圧縮機１２ＡをガスエンジンＥＧの好適な
回転数域で駆動して高効率運転を実現し、求められる負
荷が大きければ大小２つの圧縮機１２Ａ，１２Ｂをそれ
ぞれの駆動手段で同時に駆動してさらなる高効率運転を
実現することができる。これにより、求められる負荷の
大きさに関わらず高いＣＯＰ（成績係数）が得られる。
【００５４】１基の圧縮機をガスエンジン等の内燃機関
１基で駆動する従来の空気調和装置と比較すると、従来
の空気調和装置は、求められる頻度の高い中程度の負荷
に対応して高効率運転が行えるようにエンジンが調整さ
れるため、小さな負荷が求められる場合はエンジンの回
転数を高効率運転が行える回転数域から外して（回転数
を下げて）運転させなければならず、効率が著しく低下
する。大きな負荷が求められる場合にはエンジンの回転
数を高効率運転が行える回転数域から外して（回転数を
上げて）運転させなければならず、この場合も同様に効
率が著しく低下する。このため、本実施形態の空気調和
装置のように負荷の大きさに関わらず高いＣＯＰを維持
することはできない。
１基で駆動する従来の空気調和装置と比較すると、従来
の空気調和装置は、求められる頻度の高い中程度の負荷
に対応して高効率運転が行えるようにエンジンが調整さ
れるため、小さな負荷が求められる場合はエンジンの回
転数を高効率運転が行える回転数域から外して（回転数
を下げて）運転させなければならず、効率が著しく低下
する。大きな負荷が求められる場合にはエンジンの回転
数を高効率運転が行える回転数域から外して（回転数を
上げて）運転させなければならず、この場合も同様に効
率が著しく低下する。このため、本実施形態の空気調和
装置のように負荷の大きさに関わらず高いＣＯＰを維持
することはできない。
【００５５】さらに、ガスエンジンＥＧと電動モータＭ
とを、求められる負荷の大きさに応じてそれらを選択的
に駆動したり同時に駆動したりするので、常時内燃機関
を駆動させる従来の空気調和装置と比較してＣＯ2やＮ
Ｏｘの排出量を抑えることができ、環境への配慮もなさ
れる。
とを、求められる負荷の大きさに応じてそれらを選択的
に駆動したり同時に駆動したりするので、常時内燃機関
を駆動させる従来の空気調和装置と比較してＣＯ2やＮ
Ｏｘの排出量を抑えることができ、環境への配慮もなさ
れる。
【００５６】また、本実施形態の空気調和装置において
は、中程度以上の負荷が求められる場合、室外熱交換器
１１で屋外の空気から熱を汲み上げながら、ガスエンジ
ンＥＧの排熱を利用して冷媒の加熱を行うので、さらな
る高効率運転が可能である。
は、中程度以上の負荷が求められる場合、室外熱交換器
１１で屋外の空気から熱を汲み上げながら、ガスエンジ
ンＥＧの排熱を利用して冷媒の加熱を行うので、さらな
る高効率運転が可能である。
【００５７】しかも、外気温が低く、従来の空気調和装
置では頻繁にデフロスト（霜取り）運転に移行しそうな
状況でも、室外熱交換器１１を使わず排熱利用熱交換器
４０，４１を使用して冷媒の加熱が可能なので、デフロ
スト運転に伴う一時的な運転の中断がなく、安定した空
調が得られる。
置では頻繁にデフロスト（霜取り）運転に移行しそうな
状況でも、室外熱交換器１１を使わず排熱利用熱交換器
４０，４１を使用して冷媒の加熱が可能なので、デフロ
スト運転に伴う一時的な運転の中断がなく、安定した空
調が得られる。
【００５８】ところで、本実施形態においては容量の大
きな圧縮機１２Ａの駆動手段としてガスエンジンＥＧを
採用したが、当該駆動手段としての内燃機関には、ガス
エンジン以外にマイクロガスタービンを採用することが
可能である。また、その他の燃料を消費して回転力を取
り出すことができる原動機を採用することも可能であ
る。
きな圧縮機１２Ａの駆動手段としてガスエンジンＥＧを
採用したが、当該駆動手段としての内燃機関には、ガス
エンジン以外にマイクロガスタービンを採用することが
可能である。また、その他の燃料を消費して回転力を取
り出すことができる原動機を採用することも可能であ
る。
【００５９】本実施形態においては容量の小さな圧縮機
１２Ｂの駆動手段として電動モータＭを採用したが、圧
縮機１２Ｂの能力を活かせる回転数域で高効率運転が可
能な内燃機関があればこれを圧縮機１２Ｂの駆動手段と
して採用することも可能である。
１２Ｂの駆動手段として電動モータＭを採用したが、圧
縮機１２Ｂの能力を活かせる回転数域で高効率運転が可
能な内燃機関があればこれを圧縮機１２Ｂの駆動手段と
して採用することも可能である。
【００６０】また、大小２つの圧縮機１２Ａ，１２Ｂの
駆動手段をいずれも電動モータとし、これらに電力を供
給する発電装置を併設し、該発電装置の排熱を排熱利用
熱交換器４０に伝達して冷媒の加熱を行うようにするこ
とも可能である。この場合の発電装置には、発電機に動
力源としてガスエンジンやマイクロガスタービンを設置
したものや、燃料電池等を採用することが好ましい。
駆動手段をいずれも電動モータとし、これらに電力を供
給する発電装置を併設し、該発電装置の排熱を排熱利用
熱交換器４０に伝達して冷媒の加熱を行うようにするこ
とも可能である。この場合の発電装置には、発電機に動
力源としてガスエンジンやマイクロガスタービンを設置
したものや、燃料電池等を採用することが好ましい。
【００６１】上記の各実施形態においては大小２つの圧
縮機１２Ａ，１２Ｂを具備する空気調和装置について説
明したが、本発明は容量の異なる３つもしくはそれ以上
の数の圧縮機を備える空気調和装置としても実施可能で
ある。
縮機１２Ａ，１２Ｂを具備する空気調和装置について説
明したが、本発明は容量の異なる３つもしくはそれ以上
の数の圧縮機を備える空気調和装置としても実施可能で
ある。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
圧縮機に求められる負荷が小さければ容量の小さな圧縮
機をそれに見合った出力が得られる駆動手段で駆動して
効率を稼ぎ、求められる負荷が中程度であれば容量の大
きな圧縮機をそれに見合った出力が得られる駆動手段で
駆動して高効率運転を実現し、求められる負荷が大きけ
れば容量の異なる複数の圧縮機をそれぞれの駆動手段で
同時に駆動してさらなる高効率運転を実現することがで
きる。つまり、求められる負荷の大きさに応じて最も効
率の良い運転が行える圧縮機を選択して駆動するので、
負荷の大きさに関わらず高いＣＯＰが得られる。
圧縮機に求められる負荷が小さければ容量の小さな圧縮
機をそれに見合った出力が得られる駆動手段で駆動して
効率を稼ぎ、求められる負荷が中程度であれば容量の大
きな圧縮機をそれに見合った出力が得られる駆動手段で
駆動して高効率運転を実現し、求められる負荷が大きけ
れば容量の異なる複数の圧縮機をそれぞれの駆動手段で
同時に駆動してさらなる高効率運転を実現することがで
きる。つまり、求められる負荷の大きさに応じて最も効
率の良い運転が行える圧縮機を選択して駆動するので、
負荷の大きさに関わらず高いＣＯＰが得られる。
【００６３】さらに、容量の大きな圧縮機の駆動手段と
して内燃機関を採用するとともに、容量の小さな圧縮機
の駆動手段として電動モータを採用し、求められる負荷
の大きさに応じてそれらを選択的に駆動したり同時に駆
動したりするので、常時内燃機関を駆動させる従来の空
気調和装置と比較してＣＯ2やＮＯｘの排出量を抑える
ことができ、環境にも優しい。
して内燃機関を採用するとともに、容量の小さな圧縮機
の駆動手段として電動モータを採用し、求められる負荷
の大きさに応じてそれらを選択的に駆動したり同時に駆
動したりするので、常時内燃機関を駆動させる従来の空
気調和装置と比較してＣＯ2やＮＯｘの排出量を抑える
ことができ、環境にも優しい。
【００６４】また、本発明によれば、圧縮機の駆動手段
として採用した内燃機関の排熱を、暖房運転時に、容量
の小さい圧縮機をガスポンプとして用いる構造を介し
て、冷媒の加熱に利用することにより、さらなる高効率
運転が可能である。
として採用した内燃機関の排熱を、暖房運転時に、容量
の小さい圧縮機をガスポンプとして用いる構造を介し
て、冷媒の加熱に利用することにより、さらなる高効率
運転が可能である。
【図１】 本発明に係る空気調和装置の概略構成図であ
る。
る。
【図２】 本発明による空気調和装置と従来のガスエン
ジン駆動型空気調和装置とについて、負荷の大きさに対
応する成績係数を比較した図である。
ジン駆動型空気調和装置とについて、負荷の大きさに対
応する成績係数を比較した図である。
１０ 室外ユニット
１１ 室外熱交換器
１２Ａ，１２Ｂ 圧縮機
１４ 膨張弁
２０ 室内ユニット
２１ 室内熱交換器
３０ａ 冷媒配管（中圧冷媒管路）
３０ｂ 冷媒配管（一方の冷媒管路）
３０ｃ 分岐冷媒配管（他方の冷媒管路）
３３ バイパス配管（第１のバイパス管路）
３４ バイパス配管（第２のバイパス管路）
３５ 膨張弁
４０ 排熱利用熱交換器（第１の排熱利用熱
交換器） ４１ 排熱利用熱交換器（第２の排熱利用熱
交換器） ４２，４３ 排熱伝達手段 ５０ 制御部 ＥＧ ガスエンジン（内燃機関） Ｍ 電動モータ Ｖ４ 開閉弁（第１の開閉弁） Ｖ５ 開閉弁（第２の開閉弁） Ｖ６ 開閉弁（第３の開閉弁） Ｖ７ 開閉弁（第４の開閉弁）
交換器） ４１ 排熱利用熱交換器（第２の排熱利用熱
交換器） ４２，４３ 排熱伝達手段 ５０ 制御部 ＥＧ ガスエンジン（内燃機関） Ｍ 電動モータ Ｖ４ 開閉弁（第１の開閉弁） Ｖ５ 開閉弁（第２の開閉弁） Ｖ６ 開閉弁（第３の開閉弁） Ｖ７ 開閉弁（第４の開閉弁）
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ２４Ｆ 11/02 Ｆ２４Ｆ 11/02 Ｙ
Ｆ２５Ｂ 27/00 Ｆ２５Ｂ 27/00 Ａ
(72)発明者 笠原 秀晃
愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１
番地 三菱重工業株式会社冷熱事業本部内
(72)発明者 中島 彰
愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１
番地 三菱重工業株式会社冷熱事業本部内
Ｆターム(参考） 3L060 AA03 AA05 CC19 DD01 DD03
EE02 EE08 EE09
3L092 AA02 AA03 BA05 BA08 BA16
BA27 CA04 DA01 DA03 DA14
EA00 FA01 FA02 FA23 MA04
NA13 PA01
Claims (7)
- 【請求項１】 室内熱交換器、室外熱交換器、膨張弁お
よび四方弁を冷媒管路を介して接続するとともに該冷媒
管路に容量の異なる２つの圧縮機を並列に接続し、該２
つの圧縮機に個々に駆動手段を設け、前記２つの圧縮機
のうち少なくとも容量の大きな圧縮機を駆動する駆動手
段に内燃機関を採用した空気調和装置であって、 暖房運転時に中温中圧の液冷媒を導通することとなる中
圧冷媒管路に一端を接続され、前記２つの圧縮機のうち
容量の小さな圧縮機の上流側に位置する一方の冷媒管路
に他端を接続された第１のバイパス管路を設け、 該第１のバイパス管路には、暖房運転時に必要に応じて
開閉して前記第１のバイパス管路への冷媒の導入を制限
する第１の開閉弁と、前記内燃機関の排熱を利用して低
温低圧の液冷媒を加熱、気化させる第１の排熱利用熱交
換器とを前記中圧冷媒管路側から順に並べて設け、 前記第１のバイパス管路との接続箇所より上流側に位置
する前記一方の冷媒管路には、必要に応じて開閉して前
記容量の小さな圧縮機への冷媒の導入を制限する第２の
開閉弁を設け、 前記第１のバイパス管路との接続箇所より暖房運転時の
上流側に位置する前記中圧冷媒管路に一端を接続され、
前記２つの圧縮機のうち容量の大きな圧縮機の上流側に
位置する他方の冷媒管路に他端を接続された第２のバイ
パス管路を設け、 該第２のバイパス管路には、暖房運転時に必要に応じて
開閉して前記第２のバイパス管路への冷媒の導入を制限
する第３の開閉弁と、中温中圧の液冷媒を低温低圧の液
冷媒に減圧する減圧弁と、前記内燃機関の排熱を利用し
て低温低圧の液冷媒を加熱、気化させる第２の排熱利用
熱交換器とを前記中圧冷媒管路側から順に並べて設け、 前記第１のバイパス管路との接続箇所より暖房運転時の
下流側に位置する前記中圧冷媒管路には、必要に応じて
開閉して前記室外熱交換器への冷媒の導入を制限する第
４の開閉弁を設けたことを特徴とする空気調和装置。 - 【請求項２】 前記２つの圧縮機のうち少なくとも容量
の大きな圧縮機を駆動する駆動手段にガスエンジンを採
用したことを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。 - 【請求項３】 前記２つ圧縮機のうち容量の小さなもの
を駆動する駆動手段に電動モータを採用したことを特徴
とする請求項１または２記載の空気調和装置。 - 【請求項４】 前記２つの圧縮機に個々に設けた駆動手
段の少なくともいずれか一方を電動モータとし、該電動
モータを駆動する発電装置を併設し、該発電装置の排熱
を暖房運転時の冷媒加熱に利用することを特徴とする請
求項１記載の空気調和装置。 - 【請求項５】 前記暖房運転時に、前記第１、第３の開
閉弁を閉じ前記第２、第４の開閉弁を開いて前記２つの
圧縮機のうち容量の小さいもののみを駆動させるか、前
記第１、第２の開閉弁を閉じ前記第３、第４の開閉弁を
開いて前記２つの圧縮機のうち容量の大きなもののみを
駆動させるか、または前記第１、第４の開閉弁を開き前
記第２、第３の開閉弁を閉じて前記２つの圧縮機を同時
に駆動させるかいずれかの運転を、求められる負荷に応
じて選択的に実行することを特徴とする請求項１、２、
３または４記載の空気調和装置。 - 【請求項６】 前記第１、第２、第４の開閉弁を閉じ前
記第３の開閉弁を開いて前記２つの圧縮機のうち容量の
大きなもののみを駆動させる運転を、求められる負荷お
よび屋外の気温に応じて実行することを特徴とする請求
項１、２、３、４または５記載の空気調和装置。 - 【請求項７】 冷房運転時に、前記第１、第３の開閉弁
を閉じ前記第２、第４の開閉弁を開いて前記２つの圧縮
機のうち容量の小さいもののみを駆動させるか、前記第
１、第２、第３の開閉弁を閉じ前記第４の開閉弁を開い
て前記２つの圧縮機のうち容量の大きなもののみを駆動
させるか、または前記第１、第３の開閉弁を閉じ前記第
２、第４の開閉弁を開いて前記２つの圧縮機を同時に駆
動させるかいずれかの運転を、求められる負荷に応じて
選択的に実行することを特徴とする請求項１、２、３、
４、５または６記載の空気調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001249248A JP4570292B2 (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001249248A JP4570292B2 (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003056932A true JP2003056932A (ja) | 2003-02-26 |
| JP4570292B2 JP4570292B2 (ja) | 2010-10-27 |
Family
ID=19078281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001249248A Expired - Fee Related JP4570292B2 (ja) | 2001-08-20 | 2001-08-20 | 空気調和装置 |
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|---|---|
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- 2001-08-20 JP JP2001249248A patent/JP4570292B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| JP4570292B2 (ja) | 2010-10-27 |
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