JP3046994B2 - エンジン駆動式冷凍装置 - Google Patents
エンジン駆動式冷凍装置Info
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- JP3046994B2 JP3046994B2 JP7037038A JP3703895A JP3046994B2 JP 3046994 B2 JP3046994 B2 JP 3046994B2 JP 7037038 A JP7037038 A JP 7037038A JP 3703895 A JP3703895 A JP 3703895A JP 3046994 B2 JP3046994 B2 JP 3046994B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンジン駆動式の冷凍装
置に関するものであり、特に詳しくは冷媒/水熱交換器
を備えて、室外熱交換器で放熱または吸熱して冷媒回路
を流れている冷媒と水とを熱交換して、利用側熱交換器
に所定の温度の水を循環供給し、利用側熱交換器で冷却
または加熱操作を行うタイプの冷凍装置に関する。
置に関するものであり、特に詳しくは冷媒/水熱交換器
を備えて、室外熱交換器で放熱または吸熱して冷媒回路
を流れている冷媒と水とを熱交換して、利用側熱交換器
に所定の温度の水を循環供給し、利用側熱交換器で冷却
または加熱操作を行うタイプの冷凍装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に示した、冷媒/水熱交換器1の外
側の水配管3を水回路51に接続すると共に、水配管3
に挿通した冷媒配管5を冷媒回路61に接続し、室外ユ
ニット60のガスや油などを燃料とするエンジン62に
よって駆動する圧縮機63から吐出され、室外熱交換器
64で放熱または吸熱して冷媒配管5を流れている冷媒
と、水配管3を流れている水とが熱交換し、所望の温度
の水を利用側熱交換器として室内に設けられた室内熱交
換器50に循環供給し、この室内熱交換器で冷房または
暖房を行う、いわゆるチラー式エンジン駆動エアコン
が、冷媒(フロンなど)の使用量の減少が図れる、
漏洩時の悪影響が少ないので配管の引き回しが容易であ
る、などと云った理由から広く使用されるようになって
きている。
側の水配管3を水回路51に接続すると共に、水配管3
に挿通した冷媒配管5を冷媒回路61に接続し、室外ユ
ニット60のガスや油などを燃料とするエンジン62に
よって駆動する圧縮機63から吐出され、室外熱交換器
64で放熱または吸熱して冷媒配管5を流れている冷媒
と、水配管3を流れている水とが熱交換し、所望の温度
の水を利用側熱交換器として室内に設けられた室内熱交
換器50に循環供給し、この室内熱交換器で冷房または
暖房を行う、いわゆるチラー式エンジン駆動エアコン
が、冷媒(フロンなど)の使用量の減少が図れる、
漏洩時の悪影響が少ないので配管の引き回しが容易であ
る、などと云った理由から広く使用されるようになって
きている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のチ
ラー式エンジン駆動エアコンは、冷媒/水熱交換器に流
入する水温を検出して冷媒/水熱交換器から室内熱交換
器に供給する熱量制御を行う方式であるため、流量変
化に伴う制御、負荷変動に伴う制御が出来ない、実際
の取り出し温度と制御の目標温度との間に誤差が生じ、
精度の高い温度制御ができない、などと云った問題点が
あった。また、水温に対するエンジンの回転数制御が粗
く、リニアな制御ができないと云った問題点もあり、こ
れら問題点の解決か課題となっていた。
ラー式エンジン駆動エアコンは、冷媒/水熱交換器に流
入する水温を検出して冷媒/水熱交換器から室内熱交換
器に供給する熱量制御を行う方式であるため、流量変
化に伴う制御、負荷変動に伴う制御が出来ない、実際
の取り出し温度と制御の目標温度との間に誤差が生じ、
精度の高い温度制御ができない、などと云った問題点が
あった。また、水温に対するエンジンの回転数制御が粗
く、リニアな制御ができないと云った問題点もあり、こ
れら問題点の解決か課題となっていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術の
課題を解決するため、利用側熱交換器に循環供給する水
と室外熱交換器で放熱または吸熱してエンジン駆動式の
圧縮機を有した冷媒回路を流れている冷媒とが熱交換
し、利用側熱交換器に冷熱または温熱を供給する冷媒/
水熱交換器を備えたエンジン駆動式冷凍装置において、
課題を解決するため、利用側熱交換器に循環供給する水
と室外熱交換器で放熱または吸熱してエンジン駆動式の
圧縮機を有した冷媒回路を流れている冷媒とが熱交換
し、利用側熱交換器に冷熱または温熱を供給する冷媒/
水熱交換器を備えたエンジン駆動式冷凍装置において、
【0005】
【0006】冷媒/水熱交換器の水配管を複数本に分岐
して複数の階に分散配置し、この分散配置した水配管そ
れぞれの出口側を、両端から取り出し可能な出口側水配
管に合流管を介して接続すると共に、分散配置した水配
管それぞれに冷媒配管を分岐して挿通し、さらに、前記
水配管の流入側に設けた温度検出手段と、前記合流管の
合流点より下流部分に設けた温度検出手段と、これら温
度検出手段が出力する温度信号に基づいてエンジンの回
転数を制御する制御手段と、を備えるようにしたもので
あり、
して複数の階に分散配置し、この分散配置した水配管そ
れぞれの出口側を、両端から取り出し可能な出口側水配
管に合流管を介して接続すると共に、分散配置した水配
管それぞれに冷媒配管を分岐して挿通し、さらに、前記
水配管の流入側に設けた温度検出手段と、前記合流管の
合流点より下流部分に設けた温度検出手段と、これら温
度検出手段が出力する温度信号に基づいてエンジンの回
転数を制御する制御手段と、を備えるようにしたもので
あり、
【0007】冷媒/水熱交換器の水配管を複数本に分岐
して複数の階に分散配置し、この分散配置した水配管そ
れぞれの出口側を、両端から取り出し可能な出口側水配
管に合流管を介して接続すると共に、分散配置した水配
管それぞれに冷媒配管を分岐して挿通し、さらに、前記
水配管の流入側に設けた温度検出手段と、前記合流管と
前記出口側水配管との接続部の中心に設けた温度検出手
段と、これら温度検出手段が出力する温度信号に基づい
てエンジンの回転数を制御する制御手段と、を備えるよ
うにしたものである。
して複数の階に分散配置し、この分散配置した水配管そ
れぞれの出口側を、両端から取り出し可能な出口側水配
管に合流管を介して接続すると共に、分散配置した水配
管それぞれに冷媒配管を分岐して挿通し、さらに、前記
水配管の流入側に設けた温度検出手段と、前記合流管と
前記出口側水配管との接続部の中心に設けた温度検出手
段と、これら温度検出手段が出力する温度信号に基づい
てエンジンの回転数を制御する制御手段と、を備えるよ
うにしたものである。
【0008】
【0009】
【作用】請求項1の発明においては、各階に設置した冷
媒/水熱交換器からの合流後の冷温水温度が温度検出手
段によって検出されるため、各階の冷媒/水熱交換器の
熱交換量に差がある場合にも、冷温水出口温度のより正
確な検出が可能になり、且つ出口側水配管の両側または
所望の片側から冷温水を取り出すことができる。
媒/水熱交換器からの合流後の冷温水温度が温度検出手
段によって検出されるため、各階の冷媒/水熱交換器の
熱交換量に差がある場合にも、冷温水出口温度のより正
確な検出が可能になり、且つ出口側水配管の両側または
所望の片側から冷温水を取り出すことができる。
【0010】請求項2の発明においては、合流管から出
口側水配管に流入した冷温水温度が温度検出手段によっ
て検出されるため、各階の冷媒/水熱交換器の熱交換量
に差がある場合にも、冷温水出口温度のより正確な検出
が可能になり、且つ出口側水配管の両側または所望の片
側から冷温水を取り出すことができる。
口側水配管に流入した冷温水温度が温度検出手段によっ
て検出されるため、各階の冷媒/水熱交換器の熱交換量
に差がある場合にも、冷温水出口温度のより正確な検出
が可能になり、且つ出口側水配管の両側または所望の片
側から冷温水を取り出すことができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1と図2に基づ
いて説明する。これらの図において前記図3の符号と同
一符号で示した部分は、図3によって説明したものと同
様の機能を持つ部分であり、本発明の理解を妨げない範
囲で説明は省略した。
いて説明する。これらの図において前記図3の符号と同
一符号で示した部分は、図3によって説明したものと同
様の機能を持つ部分であり、本発明の理解を妨げない範
囲で説明は省略した。
【0012】室外ユニット60から冷媒回路61に流れ
出た冷媒と、室内熱交換器50で冷却または加熱操作し
て水回路51を流れてきた水とが熱交換する冷媒/水熱
交換器1は、図1・図2に示した構成となっている。
出た冷媒と、室内熱交換器50で冷却または加熱操作し
て水回路51を流れてきた水とが熱交換する冷媒/水熱
交換器1は、図1・図2に示した構成となっている。
【0013】すなわち、この実施例の冷媒/水熱交換器
1は、1階F1と2階F2とに分散して設置してあり、
1階F1に設置した冷媒/水熱交換器1Aの水配管3A
と2階F2に設置した冷媒/水熱交換器1Bの水配管3
Bとは、水回路51に並列に接続してあり、冷媒/水熱
交換器1Aの冷媒配管5Aと冷媒/水熱交換器1Bの冷
媒配管5Bも冷媒回路61に並列に接続してある。
1は、1階F1と2階F2とに分散して設置してあり、
1階F1に設置した冷媒/水熱交換器1Aの水配管3A
と2階F2に設置した冷媒/水熱交換器1Bの水配管3
Bとは、水回路51に並列に接続してあり、冷媒/水熱
交換器1Aの冷媒配管5Aと冷媒/水熱交換器1Bの冷
媒配管5Bも冷媒回路61に並列に接続してある。
【0014】冷媒/水熱交換器1は、具体的には図2に
示したように、1階に設置した冷媒/水熱交換器1Aは
コイル状に形成した三個の冷媒/水熱交換器a・b・c
を積重した構成であり、2階の冷媒/水熱交換器1Bも
同様の構成であって、水配管3Aの出口側と水配管3B
の出口側とが、合流管3Cを介して、両端から取り出し
可能な出口側水配管3Dに接続している。
示したように、1階に設置した冷媒/水熱交換器1Aは
コイル状に形成した三個の冷媒/水熱交換器a・b・c
を積重した構成であり、2階の冷媒/水熱交換器1Bも
同様の構成であって、水配管3Aの出口側と水配管3B
の出口側とが、合流管3Cを介して、両端から取り出し
可能な出口側水配管3Dに接続している。
【0015】そして、水配管3Aと水配管3Bに分岐す
る前の水配管3に、この配管内を通る水の温度T1 を検
出して出力する温度検出手段S1を設けると共に、合流
管3Cの合流点Pの下流側にも、この部分の配管内を通
る水の温度T2 を検出して出力する温度検出手段S2を
設置してある。この温度検出手段S2は、合流管3Cと
出口側水配管3Dとの接続部に設けられた接続配管3E
の中心部に設置しても良い。
る前の水配管3に、この配管内を通る水の温度T1 を検
出して出力する温度検出手段S1を設けると共に、合流
管3Cの合流点Pの下流側にも、この部分の配管内を通
る水の温度T2 を検出して出力する温度検出手段S2を
設置してある。この温度検出手段S2は、合流管3Cと
出口側水配管3Dとの接続部に設けられた接続配管3E
の中心部に設置しても良い。
【0016】なお、水回路51の水は、冷/暖房何れの
場合も矢印で示した向きに流れ、冷媒は冷房時は矢印で
示した向きに流れ、暖房時には逆向きに流れるように、
図示しない流路切換の弁機構を室外ユニット60に設け
てある。したがって、冷媒と水は、冷媒/水熱交換器1
を冷房時には逆向きに流れて熱交換し、暖房時には同一
の向きに流れて熱交換する。
場合も矢印で示した向きに流れ、冷媒は冷房時は矢印で
示した向きに流れ、暖房時には逆向きに流れるように、
図示しない流路切換の弁機構を室外ユニット60に設け
てある。したがって、冷媒と水は、冷媒/水熱交換器1
を冷房時には逆向きに流れて熱交換し、暖房時には同一
の向きに流れて熱交換する。
【0017】10は、記憶・演算・比較などの所要の機
能を備えたマイクロコンピュータを内蔵した制御器であ
って、冷房運転時に温度検出手段S2が検出する温度T
2 が設定温度Cs 以上のときには、例えば次の(1)式
に基づき、温度T2 が設定温度Cs 未満のときには、例
えば次の(2)式に基づいて算出される回転数Nで、エ
ンジン62が回転するように構成してある。
能を備えたマイクロコンピュータを内蔵した制御器であ
って、冷房運転時に温度検出手段S2が検出する温度T
2 が設定温度Cs 以上のときには、例えば次の(1)式
に基づき、温度T2 が設定温度Cs 未満のときには、例
えば次の(2)式に基づいて算出される回転数Nで、エ
ンジン62が回転するように構成してある。
【0018】 N=467{(T1 −Cs )+(T2 −Cs )−2}+800・・・・(1) N=467{(T1 −Cs )+4(T2 −Cs )−2}+800・・・(2)
【0019】また、制御装置10は、暖房運転時に温度
検出手段S2が検出する温度T2 が設定温度Hs 以下の
ときには、例えば次の(3)式に基づき、温度T2 が設
定温度Hs を越えているときには、例えば次の(4)式
に基づいて算出される回転数Nで、エンジン62が回転
するように構成してある。
検出手段S2が検出する温度T2 が設定温度Hs 以下の
ときには、例えば次の(3)式に基づき、温度T2 が設
定温度Hs を越えているときには、例えば次の(4)式
に基づいて算出される回転数Nで、エンジン62が回転
するように構成してある。
【0020】 N=467{(Hs −T1 )+(Hs −T2 )−3}+800・・・・(3) N=467{(Hs −T1 )+4(Hs −T2 )−3}+800・・・(4)
【0021】但し、冷/暖房何れの場合にも、上記演算
式によって求めた回転数Nが、800rpm以下のとき
は800rpmで回転させる制御信号を出力し、220
0rpm以上のときは2200rpmで回転させる制御
信号を出力するように構成してある。
式によって求めた回転数Nが、800rpm以下のとき
は800rpmで回転させる制御信号を出力し、220
0rpm以上のときは2200rpmで回転させる制御
信号を出力するように構成してある。
【0022】したがって、設定温度Cs を例えば7℃に
設定して行う冷房運転中に、温度検出手段S1・S2が
検出する温度T1が11℃、T2が7℃であると、
(1)式よりエンジン62の回転数Nは1734rpm
と演算されるので、制御装置10からエンジン62を1
734rpmで回転させる制御信号が出力される。
設定して行う冷房運転中に、温度検出手段S1・S2が
検出する温度T1が11℃、T2が7℃であると、
(1)式よりエンジン62の回転数Nは1734rpm
と演算されるので、制御装置10からエンジン62を1
734rpmで回転させる制御信号が出力される。
【0023】そして、上記設定の冷房運転中に例えば冷
房負荷が減少し、温度検出手段S1が検出する温度T1
が10℃に低下すると、(1)式よりエンジン62の回
転数Nが1267rpmと求まるので、この制御信号が
エンジン62に向けて出力され、負荷の減少に応じて冷
媒/水熱交換器1に流れる冷媒の量が速やかに減少し、
これにより冷媒/水熱交換器1から室内熱交換器50に
循環供給する水の温度低下が防止され、設定温度Cs
(7℃)がほぼ維持される。
房負荷が減少し、温度検出手段S1が検出する温度T1
が10℃に低下すると、(1)式よりエンジン62の回
転数Nが1267rpmと求まるので、この制御信号が
エンジン62に向けて出力され、負荷の減少に応じて冷
媒/水熱交換器1に流れる冷媒の量が速やかに減少し、
これにより冷媒/水熱交換器1から室内熱交換器50に
循環供給する水の温度低下が防止され、設定温度Cs
(7℃)がほぼ維持される。
【0024】一方、上記設定の冷房運転中に冷房負荷が
増大し、温度検出手段S1が検出する温度T1が12℃
に上昇したときには、(1)式よりエンジン62の回転
数Nが2201rpmと求まるが、エンジン62の最高
回転数が2200rpmと設定されているので、制御装
置10からはエンジン62を2200rpmで回転させ
る制御信号が出力され、これによりエンジン62は定格
の最大速度で回転し、負荷の増大に応じて冷媒/水熱交
換器1に供給する冷媒の量が速やかに増加する。したが
って、この場合も冷媒/水熱交換器1から室内熱交換器
50に循環供給する水の温度上昇が防止されて、設定温
度Cs (7℃)がほぼ維持される。
増大し、温度検出手段S1が検出する温度T1が12℃
に上昇したときには、(1)式よりエンジン62の回転
数Nが2201rpmと求まるが、エンジン62の最高
回転数が2200rpmと設定されているので、制御装
置10からはエンジン62を2200rpmで回転させ
る制御信号が出力され、これによりエンジン62は定格
の最大速度で回転し、負荷の増大に応じて冷媒/水熱交
換器1に供給する冷媒の量が速やかに増加する。したが
って、この場合も冷媒/水熱交換器1から室内熱交換器
50に循環供給する水の温度上昇が防止されて、設定温
度Cs (7℃)がほぼ維持される。
【0025】上記したように、本発明のチラー式エンジ
ン駆動エアコンによれば、温度検出手段S2が検出する
水温に変動がなく、負荷が変動したような場合にも温度
検出手段S1が検出する水温に基づいてエンジン62の
回転数を制御することで、冷媒/水熱交換器1に供給す
る冷媒の量が速やかに制御されるので、冷媒/水熱交換
器1から室内熱交換器50に供給する水の温度と設定温
度CS との差を極く僅かに抑え、水の温度をほぼ所定の
温度に制御することができ、室温を一定にする制御が簡
単になる。
ン駆動エアコンによれば、温度検出手段S2が検出する
水温に変動がなく、負荷が変動したような場合にも温度
検出手段S1が検出する水温に基づいてエンジン62の
回転数を制御することで、冷媒/水熱交換器1に供給す
る冷媒の量が速やかに制御されるので、冷媒/水熱交換
器1から室内熱交換器50に供給する水の温度と設定温
度CS との差を極く僅かに抑え、水の温度をほぼ所定の
温度に制御することができ、室温を一定にする制御が簡
単になる。
【0026】なお、設定温度Hs を所定の温度(例え
ば、42℃)に設定して行う暖房運転も、上記冷房運転
と同様に、温度検出手段S1・S2が検出する温度T1
・T2に基づいてエンジン62の回転数が制御されて、
冷媒/水熱交換器1から水回路51に流れ出る水の温度
と設定温度HS との差を極く僅かに抑え、水の温度が所
定の設定温度Hs 一定となるように制御される。
ば、42℃)に設定して行う暖房運転も、上記冷房運転
と同様に、温度検出手段S1・S2が検出する温度T1
・T2に基づいてエンジン62の回転数が制御されて、
冷媒/水熱交換器1から水回路51に流れ出る水の温度
と設定温度HS との差を極く僅かに抑え、水の温度が所
定の設定温度Hs 一定となるように制御される。
【0027】ところで、本発明は上記実施例に限定され
るものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から
逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
るものではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から
逸脱しない範囲で各種の変形実施が可能である。
【0028】
【0029】
【発明の効果】請求項1の発明においては、各階に設置
した冷媒/水熱交換器からの合流後の冷温水温度が温度
検出手段によって検出されるため、各階の冷媒/水熱交
換器の熱交換量に差がある場合にも、冷温水出口温度の
より正確な検出が可能になり、且つ出口側水配管の両側
または所望の片側から冷温水を取り出すことができる。
した冷媒/水熱交換器からの合流後の冷温水温度が温度
検出手段によって検出されるため、各階の冷媒/水熱交
換器の熱交換量に差がある場合にも、冷温水出口温度の
より正確な検出が可能になり、且つ出口側水配管の両側
または所望の片側から冷温水を取り出すことができる。
【0030】請求項2の発明においては、合流管から出
口側水配管に流入した冷温水温度が温度検出手段によっ
て検出されるため、各階の冷媒/水熱交換器の熱交換量
に差がある場合にも、冷温水出口温度のより正確な検出
が可能になり、且つ出口側水配管の両側または所望の片
側から冷温水を取り出すことができる。
口側水配管に流入した冷温水温度が温度検出手段によっ
て検出されるため、各階の冷媒/水熱交換器の熱交換量
に差がある場合にも、冷温水出口温度のより正確な検出
が可能になり、且つ出口側水配管の両側または所望の片
側から冷温水を取り出すことができる。
【図1】一実施例の構成を示す説明図である。
【図2】一実施例の要部を示す説明図である。
【図3】従来技術を示す説明図である。
1・1A・1B・a・b・c 冷媒/水熱交換器 3・3A・3B 水配管 3C 合流管 3D 出口側水配管 3E 接続配管 5・5A・5B 冷媒配管 10 制御装置 50 室内熱交換器 51 水回路 60 室外ユニット 61 冷媒回路 62 エンジン 63 圧縮機 64 室外熱交換器 F1 1階 F2 2階 P 合流点 S1・S2 温度検出手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−208455(JP,A) 特開 平2−126058(JP,A) 特開 昭62−46173(JP,A) 特開 昭55−99541(JP,A) 実開 昭58−30167(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 27/00 F25B 1/00 371 F25B 30/02
Claims (2)
- 【請求項1】 利用側熱交換器に循環供給する水と室外熱
交換器で放熱または吸熱してエンジン駆動式の圧縮機を
有した冷媒回路を流れている冷媒とが熱交換し、利用側
熱交換器に冷熱または温熱を供給する冷媒/水熱交換器
を備えたエンジン駆動式冷凍装置において、冷媒/水熱
交換器の水配管を複数本に分岐して複数の階に分散配置
し、この分散配置した水配管それぞれの出口側を、両端
から取り出し可能な出口側水配管に合流管を介して接続
すると共に、分散配置した水配管それぞれに冷媒配管を
分岐して挿通し、さらに前記水配管の流入側に設けた温
度検出手段と、前記合流管の合流点より下流部分に設け
た温度検出手段と、これら温度検出手段が出力する温度
信号に基づいてエンジンの回転数を制御する制御手段
と、を備えたことを特徴とするエンジン駆動式冷凍装
置。 - 【請求項2】 利用側熱交換器に循環供給する水と室外熱
交換器で放熱または吸熱してエンジン駆動式の圧縮機を
有した冷媒回路を流れている冷媒とが熱交換し、利用側
熱交換器に冷熱または温熱を供給する冷媒/水熱交換器
を備えたエンジン駆動式冷凍装置において、冷媒/水熱
交換器の水配管を複数本に分岐して複数の階に分散配置
し、この分散配置した水配管それぞれの出口側を、両端
から取り出し可能な出口側水配管に合流管を介して接続
すると共に、分散配置した水配管それぞれに冷媒配管を
分岐して挿通し、さらに前記水配管の流入側に設けた温
度検出手段と、前記合流管と前記出口側水配管との接続
部の中心に設けた温度検出手段と、これら温度検出手段
が出力する温度信号に基づいてエンジンの回転数を制御
する制御手段と、を備えたことを特徴とするエンジン駆
動式冷凍装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7037038A JP3046994B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | エンジン駆動式冷凍装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7037038A JP3046994B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | エンジン駆動式冷凍装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08233398A JPH08233398A (ja) | 1996-09-13 |
JP3046994B2 true JP3046994B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=12486454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7037038A Expired - Fee Related JP3046994B2 (ja) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | エンジン駆動式冷凍装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3046994B2 (ja) |
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