JP2010121896A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷房運転もしくは暖房運転に関わらず、エンジンが排出する熱エネルギを有効に利用できる空気調和装置を提供すること。
【解決手段】ガスエンジン３０により駆動される圧縮機１５、四方弁１８及び室外熱交換器１９を接続してなる冷媒回路１を備え、ガスエンジン３０の排気ガスを高温熱源として駆動されるスターリングエンジン７０と、このスターリングエンジン７０の出力軸７０Ａに連結され、圧縮機１５を補助して動作する補助圧縮機７２とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンで駆動される圧縮機を備える空気調和装置に関する。

従来、エンジンで圧縮機を駆動する空気調和装置が知られている。この種の空気調和装置では、エンジンを冷却するためのエンジン冷却水と、圧縮機に吸入される冷媒との間で熱交換するプレート式熱交換器を冷媒回路に設け、暖房運転時に圧縮機に吸入される冷媒をエンジン冷却水によって加熱することにより、暖房運転時における運転効率を向上させたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２２６８７３号公報

しかしながら、従来の技術では、エンジン冷却水を介して、エンジン排熱を空調運転に利用できるのは暖房運転時のみであり、冷房運転時には、エンジンの排気ガスが有する熱エネルギをそのまま外部に放出せざるを得ないといった問題があった。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、冷房運転もしくは暖房運転に関わらず、エンジンが排出する熱エネルギを有効に利用できる空気調和装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、エンジンにより駆動される圧縮機、四方弁及び室外熱交換器を接続してなる冷媒回路を備える空気調和装置において、前記エンジンの排気ガスを高温熱源として駆動されるスターリングエンジンと、このスターリングエンジンの出力軸に連結され、前記圧縮機を補助して動作する補助圧縮機とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、スターリングエンジンにより、エンジンの排気ガスの熱エネルギを利用して補助圧縮機を駆動させることができるため、この補助圧縮機が動作する分、上記圧縮機を低い回転数で駆動させることができる。これにより、冷房運転もしくは暖房運転に関わらず、圧縮機を駆動するためのエンジンの燃料消費量を抑えることができ、消費エネルギの低減化を図ることができる。

この構成において、前記補助圧縮機は、前記冷媒回路上に前記圧縮機と並列に設けられた構成としても良い。この構成によれば、冷媒回路を循環する冷媒量を保ったまま、圧縮機を低い回転数で駆動させることができるため、空調能力を低下させることなく、圧縮機を駆動するためのエンジンの燃料消費量を抑えることができ、消費エネルギの低減化を図ることができる。

また、前記スターリングエンジンの低温熱源として利用される冷却水回路を備え、この冷却水回路を、前記エンジンを冷却するエンジン冷却水回路とは別系統に設けた構成としても良い。この構成によれば、エンジン冷却水回路を流れるエンジン冷却水の温度に関係なく、スターリングエンジンに冷却水を供給することができるため、このスターリングエンジンの高温熱源と低温熱源との温度差を大きく取ることができる。これにより、スターリングエンジンが出力するエネルギを大きく確保できるため、その分、消費エネルギの低減化を図ることができる。

また、本発明は、エンジンにより駆動される圧縮機、四方弁及び室外熱交換器を接続してなる冷媒回路と、冷却水ポンプにより冷却水をエンジンに送り込み前記エンジンを冷却するエンジン冷却水回路とを備えた空気調和装置において、前記エンジンの排気ガスを高温熱源として駆動されるスターリングエンジンと、このスターリングエンジンの出力軸に連結され、前記冷却水ポンプまたは前記室外熱交換器の送風ファン等の負荷装置に供給する電力を発電する発電機とを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、スターリングエンジンにより、エンジンの排気ガスの熱エネルギを利用して発電機を駆動することができるため、この発電機が発電した電力で冷却水ポンプや送風ファン等の負荷装置を運転できる。これにより、冷房運転もしくは暖房運転に関わらず、空気調和装置への電力供給量を低減することができ、消費エネルギの低減化を図ることができる。

本発明によれば、スターリングエンジンにより、エンジンの排気ガスの熱エネルギを利用して補助圧縮機を駆動させることができるため、この補助圧縮機が動作する分、上記圧縮機を低い回転数で駆動させることができる。これにより、冷房運転もしくは暖房運転に関わらず、圧縮機を駆動するためのエンジンの燃料消費量を抑えることができ、消費エネルギの低減化を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係るガスヒートポンプ（ＧＨＰ）式の空気調和装置１０の冷媒回路の構成を示す図である。
空気調和装置１０は、室外機１１及び複数台（例えば５台）の室内機１２Ａ〜１２Ｅを有し、室外機１１の室外冷媒配管１３と室内機１２Ａ〜１２Ｅの各室内冷媒配管１４Ａ〜１４Ｅとが連結されている。なお、図１では、空気調和装置１０の冷媒回路は符号１を付して示し、ガスエンジン３０の冷却を行う冷却水回路は符号４３を付して示している。

室外機１１は室外に設置され、室外冷媒配管１３には圧縮機１５が配設されるとともに、この圧縮機１５の吸込側にアキュムレータ１６が、吐出側に逆止弁７１を介して、オイルセパレータ１７及び四方弁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２０、ドライコア２１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（送風ファン）２２が隣接して配置されている。また、圧縮機１５は、圧縮機１５側のプーリ（不図示）と、ガスエンジン３０側のプーリ（不図示）との間に掛け渡されるＶベルト３０Ａを介してガスエンジン（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。

オイルセパレータ１７には、このオイルセパレータ１７で分離したオイルを圧縮機１５に戻すためのオイル戻し管２３が設けられ、このオイル戻し管２３は、アキュムレータ１６の入口に接続されている。
また、冷媒高圧側（圧縮機１５の吐出側）と冷媒低圧側（図示の例ではアキュムレータ１６の入口）との間は、バイパス弁２４を介して接続されている。また、室外冷媒配管１３には、閉鎖弁２５Ａ、２５Ｂが設けられている。さらに、室外冷媒配管１３には、この室外冷媒配管１３を流れる液冷媒をアキュムレータ１６の手前に適宜供給するためのリキッド管２６が設けられ、このリキッド管２６にリキッド弁２６Ａが設けられている。

一方、室内機１２Ａ〜１２Ｅは各室内に設置され、室内冷媒配管１４Ａ〜１４Ｅにそれぞれ配設される室内熱交換器２７Ａ〜２７Ｅと、各室内熱交換器２７Ａ〜２７Ｅの近傍に配設される室内膨張弁２８Ａ〜２８Ｅとを備えて構成される。また、室内熱交換器２７Ａ〜２７Ｅには、これらの室内熱交換器２７Ａ〜２７Ｅへ送風する室内ファン２９Ａ〜２９Ｅが隣接して配置されている。

室外機１１は、空気調和装置１０全体を制御する制御装置（不図示）を備えており、この制御装置が四方弁１８を切り換えることにより、冷房運転又は暖房運転が行われる。つまり、四方弁１８が冷房側に切り換えられたときには、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２７Ａ〜２７Ｅが蒸発器として機能して冷房運転状態となり、各室内熱交換器２７Ａ〜２７Ｅが室内を冷房する。また、四方弁１８が暖房側に切り換えられたときには、冷媒が破線矢印の如く流れ、室内熱交換器２７Ａ〜２７Ｅが凝縮器に、室外熱交換器１９が蒸発器として機能して暖房運転状態となり、各室内熱交換器２７Ａ〜２７Ｅが室内を暖房する。
また、冷房運転時には、室内膨張弁２８Ａ〜２８Ｅのそれぞれの弁開度が空調負荷に応じて制御される。暖房運転時には、室外膨張弁２０及び室内膨張弁２８Ａ〜２８Ｅのそれぞれの弁開度が空調負荷に応じて制御される。

一方、圧縮機１５を駆動するガスエンジン３０の燃焼室には、エンジン燃料供給装置３１から燃料と空気との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、燃料遮断弁３３、ゼロガバナ３４、燃料調整弁３５及びスロットル３６が順次配設され、この燃料供給配管３２のスロットル３６側の端部がガスエンジン３０の燃焼室に接続されて構成される。
燃料遮断弁３３は、閉鎖型の燃料遮断弁機構を構成し、燃料遮断弁３３が全閉または全開し、燃料ガスの漏れのない遮断と連通とを択一に実施する。
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。

燃料調整弁３５は、スロットル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。このスロットル３６の上流側にはエンジンユニット外から空気を吸入する空気供給配管３７が接続されている。この空気供給配管３７の吸込口にはエアフィルタ３８が配設されている。
ガスエンジン３０には、エンジンオイル供給装置３９が接続されている。このエンジンオイル供給装置３９は、オイル供給配管４０にオイルレベルスイッチ４１Ａを内蔵した常時オイルパン４１及びオイル供給ポンプ４２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。

また、ガスエンジン３０は、エンジン冷却水回路４３を循環するエンジン冷却水により冷却される。このエンジン冷却水回路４３は、ラジエータ４９とガスエンジン３０との間に冷却水を循環させる第１冷却水経路４３Ａと、この第１冷却水経路４３Ａに設けられたワックス三方弁４５で分岐し、ラジエータ４９を経由せずに冷却水をガスエンジン３０に戻す経路、つまり、冷却水をワックス三方弁４５とガスエンジン３０との間に循環させる第２冷却水経路４３Ｂと、第１冷却水経路４３Ａに設けられた冷却水三方弁４７で分岐し、プレート式熱交換器４８とガスエンジン３０との間に冷却水を循環させる第３冷却水経路４３Ｃとを備えている。
また、エンジン冷却水回路４３には、リザーブタンク５０が配設されており、リザーブタンク５０は、エンジン冷却水回路４３内の冷却水が水漏れ等で減少すると、冷却水配管の内圧が冷却水を重力により自動的に補充するように調整されている。

ワックス三方弁４５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４５の入口４５Ａには、冷却水配管を介してガスエンジン３０の冷却水出口が接続され、ワックス三方弁４５の一方の出口４５Ｂには、循環ポンプ４６とガスエンジン３０に付設したスターリングエンジン７０とが順次接続されている。循環ポンプ４６は、稼働時にエンジン冷却水を吐出してエンジン冷却水をエンジン冷却水回路４３内に循環させる。

冷却水三方弁４７は、ワックス三方弁４５を介して流入した高温のエンジン冷却水をラジエータ４９とプレート式熱交換器４８とのいずれか一方、若しくは、分流比を変更して両方に導く流量調整式の三方弁である。この冷却水三方弁４７の入口４７Ａには、冷却水配管を介してワックス三方弁４５の他方の出口４５Ｃが接続され、冷却水三方弁４７の一方の出口４７Ｂには、冷却水配管を介してプレート式熱交換器４８が接続され、また、冷却水三方弁４７の他方の出口４７Ｃには、冷却水配管を介してラジエータ４９が接続される。なお、この冷却水三方弁４７は、モータ（不図示）により駆動され、このモータが制御装置（不図示）により制御される。

ラジエータ４９は、エンジン冷却水を冷却させるものであり、室外ファン２２の送風空気が供給されるように、この室外ファン２２に隣接して配置されている。このラジエータ４９にて冷却されたエンジン冷却水は、循環ポンプ４６によってスターリングエンジン７０へ介して、ガスエンジン３０に戻され、このガスエンジン３０を冷却する。
また、プレート式熱交換器４８は、冷媒回路１内の冷媒とエンジン冷却水回路内の冷却水との間で熱交換を行い、冷媒をガスエンジン３０の熱で加温されたエンジン冷却水で加温する冷却水・冷媒熱交換器である。このプレート式熱交換器４８は、冷媒回路１の四方弁１８と圧縮機１５との間に配置され、暖房運転時に蒸発器（すなわち室外熱交換器１９）で蒸発した冷媒にガスエンジン３０の排熱を回収させることにより、暖房能力の増強を図る排気ガス熱回収用の熱交換器である。特に、外気温度が低い（例えば０℃以下）の場合には、蒸発器にて外気と冷媒との熱交換が十分にできないこともあるため、プレート式熱交換器４８をサブエバポレータとして機能させることにより、暖房能力の維持及び増強が図られる。従って、このプレート式熱交換器４８は主として暖房運転時に利用される。

上記したスターリングエンジン７０は、エンジン冷却水回路４３を流れるエンジン冷却水を低温熱源として利用するとともに、ガスエンジン３０から排出される排気ガスを高温熱源として利用し、これらエンジン冷却水と排気ガスとの温度差によって駆動させる外燃機関の一種である。
このスターリングエンジン７０は、出力軸７０Ａを備え、この出力軸７０Ａには上記圧縮機１５とは別個の補助圧縮機７２が連結されている。具体的には、この補助圧縮機７２は、補助圧縮機７２側のプーリ（不図示）と、スターリングエンジン７０の出力軸７０Ａ側のプーリ（不図示）との間に掛け渡されるＶベルト７３を介してスターリングエンジン７０に連結され、このスターリングエンジン７０により駆動される。
本実施形態では、補助圧縮機７２は、冷媒回路１において上記圧縮機１５と並列に設けられている。すなわち、補助圧縮機７２の吸入管７２Ａは圧縮機１５の吸入管１５Ａに接続され、補助圧縮機７２の吐出管７２Ｂは、上記逆止弁７１の下流側で、圧縮機１５の吐出管１５Ｂに接続されている。補助圧縮機７２の吐出管７２Ｂには、逆止弁７４が設けられており、これら逆止弁７１、７４は、並列に配置された圧縮機１５、補助圧縮機７２の一方から吐出された冷媒が他方の圧縮機に逆流するのを防止するための弁である。
また、スターリングエンジン７０には、当該スターリングエンジン７０を通過した、排気ガスを処理処理して排出するための、マフラ５１、排気トップ５２、及び、中和装置６０が接続されている。スターリングエンジン７０の排気側と、マフラ５１の吸気側とは、排気管５３（排気ホースを含む）を介して接続されており、スターリングエンジン７０から排出されたドレンを含む排気ガスが排気管５３を通じてマフラ５１へ流入する。排気ガスは、マフラ５１内で消音板（不図示）に衝突して消音されると共に、排気ガス中の水分が消音板に衝突してドレン水となる。
マフラ５１を通過した排気ガスは、排気トップ５２に流入し、この排気ガスは、排気トップ５２内で冷却され、排気ガス中の水分が凝縮しドレンが発生して、最終的な排気ガスは排気トップ５２を介して外に排気される。排気トップ５２内部で発生したドレンは、不図示の戻しホースを介してマフラ５１に戻されて中和装置６０に導かれる。この中和装置６０は、ドレンに含まれる排気ガス中のＳＯｘやＮＯｘ等の有害物質を中和するものである。

次に、スターリングエンジン７０について説明する。
図２は、スターリングエンジンの構造を示す概略図である。スターリングエンジン７０は、高温熱源側のピストンシリンダ（以下、ピストンとシリンダを合わせて称する）８０と、低温熱源側のピストンシリンダ８１とを備え、これらのピストンシリンダ８０、８１は作動流体が充填された状態で接続されている。本実施形態では、作動流体として、ヘリウムを用いているが、水素、窒素、空気などを利用することもできる。
また、各ピストンシリンダ８０、８１は、各々のピストンを９０度位相をずらした状態でクランクシャフト８２に取り付けられている。クランクシャフト８２の一端には、フライホール（不図示）が取り付けられ、他端には上記出力軸７０Ａ（図１）が取り付けられている。高温熱源側のピストンシリンダ８０には、ガスエンジン３０から排出される排気ガスの熱エネルギを回収するための高温熱源側熱交換器８３が備えられている。この高温熱源側熱交換器８３は、ガスエンジン３０から排出された排気ガスが流入する吸気口８３Ａと、この排気ガスをマフラ５１へ排出する排気口８３Ｂとを備えて構成される。

また、低温熱源側のピストンシリンダ８１には、ガスエンジン３０のエンジン冷却水と熱交換をするための低温熱源側熱交換器８４が備えられている。低温熱源側熱交換器８４には、ラジエータ４９で冷却されたエンジン冷却水が循環ポンプ４６を介して流入する吸入口８４Ａと、熱交換されたエンジン冷却水がガスエンジン３０へ排出する排出口８４Ｂとを備えて構成される。また、高温熱源側熱交換器８３と低温熱源側熱交換器８４との間には、高温熱源側のピストンシリンダ８０と、低温熱源側のピストンシリンダ８１とを繋ぐ再生器８５が設けられている。スターリングエンジン７０内の作動流体がこれらの間を行き来することで、この作動流体が膨張・凝縮を繰返し、クランクシャフト８２を介して出力軸７０Ａを回転させる。この出力軸７０Ａには、補助圧縮機７２が接続されているため、スターリングエンジン７０の出力軸７０Ａの回転によって補助圧縮機７２が駆動される。これにより、圧縮機１５とともに補助圧縮機７２によって圧縮されて吐出した冷媒が冷媒回路１を循環することにより、空調運転が実行される。

以上、説明したように、本実施形態によれば、ガスエンジン３０により駆動される圧縮機１５、四方弁１８及び室外熱交換器１９を接続してなる冷媒回路１を備え、ガスエンジン３０の排気ガスを高温熱源として駆動されるスターリングエンジン７０と、このスターリングエンジン７０の出力軸７０Ａに連結され、圧縮機１５を補助して動作する補助圧縮機７２とを備えるため、スターリングエンジン７０により、ガスエンジンの排気ガスの熱エネルギを利用して補助圧縮機７２を駆動させることができる。これによれば、補助圧縮機７２が動作する分、圧縮機１５を低い回転数で駆動させることができるため、冷房運転もしくは暖房運転に関わらず、圧縮機１５を駆動するためのガスエンジンの燃料消費量を抑えることができ、消費エネルギの低減化を図ることができる。

また、本実施形態によれば、補助圧縮機７２は、冷媒回路１において圧縮機１５と並列に設けたため、冷媒回路１を循環する冷媒量を保ったまま、圧縮機１５を低い回転数で駆動させることができる。このため、空調能力を低下させることなく、圧縮機１５を駆動するためのガスエンジンの燃料消費量を抑えることができ、消費エネルギの低減化を図ることができる。

次に、別の実施形態について説明する。
図３は、別の実施形態に係る空気調和装置１００の冷媒回路の構成を示す図である。この図３は、図１に比べて一部省略し、室外機１１に相当する部分のみを記載したものである。この別の実施形態の空気調和装置１００を構成する各機器のうち、上記した実施形態と同一の構成のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。
スターリングエンジン７０の出力は、高温熱源と低温熱源の温度差が大きくなるに従い、大きくなるため、出力アップという観点によれば、低温熱源側熱交換器（図２）８４に供給されるエンジン冷却水についても低温とすることが望ましい。
一方、エンジン冷却水が所定温度（例えば７０℃）を下回ると、ガスエンジン３０のヘッドカバー内やブローバイホース等に存在するオイルミストを含むブローバイガスが冷えてオイルスラッジ（マヨネーズスラッジとも称する）が発生する。このため、オイルスラッジの発生を回避するためには、スターリングエンジン７０の低温熱源側熱交換器８４に供給されるエンジン冷却水温度を、オイルスラッジの発生を回避する最低温度以上（例えば、７０℃程度以上）にする必要が生じる。これにより、スターリングエンジン７０の出力がエンジン冷却水温度によって制約を受けることとなる。

この別の実施形態では、図３に示すように、空気調和装置１００は、スターリングエンジン７０の低温熱源として利用される冷却水回路９０を備え、この冷却水回路９０は、上記したエンジン冷却水回路４３とは別系統に形成されている。具体的には、冷却水回路９０は、室外熱交換器１９及びラジエータ４９に隣接して配置されるスターリングエンジン用冷却器９１を備え、このスターリングエンジン用冷却器９１とスターリングエンジン７０の低温熱源側熱交換器８４とを冷却水配管９２で接続して構成されている。この冷却水配管９２には、冷却水を冷却水回路９０内で循環させるポンプ９３が設けられている。

この別の実施形態によれば、スターリングエンジン７０の低温熱源として利用される冷却水回路９０を備え、この冷却水回路９０を、ガスエンジン３０を冷却するエンジン冷却水回路４３とは別系統に設けたため、このエンジン冷却水回路４３を流れるエンジン冷却水の温度に関係なく、スターリングエンジン７０の低温熱源側熱交換器８４に冷却水を供給することができるため、このスターリングエンジン７０の高温熱源と低温熱源との温度差を大きく取ることができる。これにより、スターリングエンジン７０が出力するエネルギを大きく確保できるため、補助圧縮機７２の出力を上げることができ、その分、ガスエンジン３０の消費エネルギを低減することができる。

次に、別の実施形態について説明する。
図４は、この別の実施形態に係る空気調和装置２００の冷媒回路の構成を示す図である。この図４では、上記した図３と同様に、室外機１１に相当する部分のみを記載したものである。この別の実施形態の空気調和装置２００を構成する各機器のうち、上記した実施形態と同一の構成のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。
この別の実施形態では、空気調和装置２００は、スターリングエンジン７０の出力軸７０Ａに連結された発電機１１０を備える。この発電機１１０は、発電機１１０側のプーリ（不図示）と、スターリングエンジン７０の出力軸７０Ａ側のプーリ（不図示）との間に掛け渡されるＶベルト１１１を介してスターリングエンジン７０に連結され、このスターリングエンジン７０により駆動される。また、発電機１１０には、この発電機１１０で発電した電力を蓄えるバッテリ１１２が接続される。このバッテリ１１２は制御装置（不図示）の制御下、空気調和装置２００の運転中に、室外ファン２２、循環ポンプ４６またはポンプ９３等の負荷装置に電力を供給し、これら負荷装置への電力供給量を低減することができ、消費エネルギの低減化を図ることができる。

この別の実施形態では、発電機１１０で発電された電力が供給される負荷装置の一例として、室外ファン２２、循環ポンプ４６またはポンプ９３等を例示したが、これに限るものではなく、例えば、電気モータで駆動する補助圧縮機を設ける構成としても良い。この構成によれば、スターリングエンジン７０の出力軸７０Ａに補助圧縮機７２を連結する構成に比べて、排熱の利用効率が低減するものの、電気モータで駆動する補助圧縮機をスターリングエンジン７０に隣接して配置する必要はなく、当該補助圧縮機を配置するレイアウト構成の自由度を高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、補助圧縮機７２を圧縮機１５に並列に設ける構成について説明したが、これに限るものでなく、例えば、補助圧縮機７２を低段側、圧縮機１５を高段側とする直列配置しても良い。この構成によれば、補助圧縮機７２で中間圧力まで上昇した冷媒を、圧縮機１５で所望の高圧圧力まで上昇させれば良いため、この圧縮機１５の負荷を低減することができる。これによれば、圧縮機１５を駆動するためのガスエンジンの燃料消費量を抑えることができ、消費エネルギの低減化を図ることができる。
また、ガスエンジンの排気ガスとエンジン冷却水とを熱交換させる排気ガス熱交換器を、スターリングエンジン７０の下流側に配置する構成としても良い。この構成によれば、排気ガス熱交換器において、スターリングエンジン７０の高温熱源として利用した排気ガスの熱エネルギをエンジン冷却水に回収することにより、排気ガスの熱エネルギーの利用効率を更に高めることができる。

本実施の形態に係る空気調和装置の冷媒回路の構成を示す図である。 スターリングエンジンの構造を示す概略図である。 別の実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路の構成を示す図である。 別の実施形態に係る空気調和装置の冷媒回路の構成を示す図である。

符号の説明

１ 冷媒回路
１０、１００、２００ 空気調和装置
１１ 室外機
１５ 圧縮機
１８ 四方弁
１９ 室外熱交換器
２２ 室外ファン（送風ファン）
３０ ガスエンジン（エンジン）
４３ エンジン冷却水回路
４６ 循環ポンプ（冷却水ポンプ）
７０ スターリングエンジン
７０Ａ 出力軸
７１ 逆止弁
７２ 補助圧縮機
７４ 逆止弁
８２ クランクシャフト
８３ 高温熱源側熱交換器
８４ 低温熱源側熱交換器
９０ 冷却水回路
９１ スターリングエンジン用冷却器
９３ ポンプ
１１０ 発電機
１１２ バッテリ

Claims (4)

1. エンジンにより駆動される圧縮機、四方弁及び室外熱交換器を接続してなる冷媒回路を備える空気調和装置において、
   前記エンジンの排気ガスを高温熱源として駆動されるスターリングエンジンと、このスターリングエンジンの出力軸に連結され、前記圧縮機を補助して動作する補助圧縮機とを備えることを特徴とする空気調和装置。
2. 前記補助圧縮機は、前記冷媒回路上に前記圧縮機と並列に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記スターリングエンジンの低温熱源として利用される冷却水回路を備え、この冷却水回路を、前記エンジンを冷却するエンジン冷却水回路とは別系統に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
4. エンジンにより駆動される圧縮機、四方弁及び室外熱交換器を接続してなる冷媒回路と、冷却水ポンプにより冷却水をエンジンに送り込み前記エンジンを冷却するエンジン冷却水回路とを備えた空気調和装置において、
   前記エンジンの排気ガスを高温熱源として駆動されるスターリングエンジンと、このスターリングエンジンの出力軸に連結され、前記冷却水ポンプまたは前記室外熱交換器の送風ファン等の負荷装置に供給する電力を発電する発電機とを備えたことを特徴とする空気調和装置。

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