JP3097220B2 - エンジン駆動式空気調和装置 - Google Patents

エンジン駆動式空気調和装置

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JP3097220B2
JP3097220B2 JP03252338A JP25233891A JP3097220B2 JP 3097220 B2 JP3097220 B2 JP 3097220B2 JP 03252338 A JP03252338 A JP 03252338A JP 25233891 A JP25233891 A JP 25233891A JP 3097220 B2 JP3097220 B2 JP 3097220B2
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン駆動式空気調
和装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エンジン駆動式空気調和装置の従来技術
としては様々なものが提案されてきている。例えば、単
一の冷媒回路に複数の室内側熱交換器が配設されたエン
ジン駆動式空気調和装置では、室内側熱交換器の運転台
数に応じてコンプレツサの回転数制御、即ち冷媒回路の
能力制御を行なう必要がある。このため、コンプレツサ
を駆動するエンジンの回転数が制御され、例えば図2に
示すように室内側熱交換器の運転台数に応じて領域A,
B,Cが用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術のエ
ンジン駆動式空気調和装置では、室内側熱交換器の運転
台数が1台と最低台数になると、エンジンの回転数の最
低値Dをもつてコンプレツサを駆動しても冷媒回路の能
力には余剰が生じるため、コンプレツサの吐出冷媒の余
剰分をバイパス回路を介してコンプレツサの吸入側へと
直ちに戻している。
【0004】ところで、エンジン駆動式空気調和装置で
は、暖房時の暖房能力向上のためにエンジンの高温冷却
水を冷媒回路の冷媒と熱交換するようになつている。し
かし、前述のように室内側熱交換器の運転台数が最低台
数になると、エンジンの回転数を最低値Dとしてもエン
ジン排熱量は室内側熱交換器の運転台数にみあつた量ま
で低下しないので、高温冷却水より冷媒回路へ付与され
る熱量が過剰となるといつた不具合を有している。
【0005】そこで、本発明では、複数台の室内側熱交
換器を有するエンジン駆動式空気調和装置において、室
内側熱交換器の台数に係わらず冷媒回路を適正に運転で
きるようにすることを、その技術的課題とする。
【0006】
【発明の構成】
【0007】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の技術的
課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、コ
ンプレッサ、四方切替弁、複数の室内側熱交換器、膨張
弁、冷媒−冷却水熱交換器及び室外側熱交換器を有する
冷媒回路と、冷媒回路においてコンプレッサの吐出側と
吸込側とを連通するバイパス回路と、コンプレッサを駆
動するエンジンと、エンジンの冷却水が流通する冷却水
配管と、冷却水配管上に配設されるラジエタ、第1電磁
弁、前記冷媒−冷却水熱交換器および第2電磁弁とを有
するエンジン駆動式空気調和装置において、第1電磁弁
はその開閉によって前記ラジエタへの冷却水の流通と遮
断を切り替えるとともに、第2電磁弁はその開閉によっ
て前記冷媒−冷却水熱交換器への冷却水の流通と遮断を
切り替えるものであり、暖房モード時に室内側熱交換器
が少なくとも2台以上作動している際には、冷媒回路の
能力制御をエンジンの回転数制御によって行い、暖房モ
ード時に室内側熱交換器が1台のみ作動している際に
は、冷媒回路の能力制御を、エンジンの回転数を最低値
とすると共にバイパス回路を開とし、同時に第1、第2
電磁弁を共に開としてラジエタ及び冷媒−冷却水熱交換
器へ冷却水を流通することによって行うようにしたこと
である。
【0008】
【作用】上述した本発明の技術的手段によれば、暖房モ
ード時に室内側熱交換器の運転台数が2台以上の場合に
は冷媒回路がエンジンの回転数制御によって適正に運転
され、室内側熱交換器の運転台数が1台となっても、エ
ンジンの回転数を最低値とするとともにバイパス回路を
開として室内、室外側熱交換器を流れる冷媒量を低減
し、冷媒回路の能力を適正に保つことができる。同時
に、第1、第2電磁弁を開くことで冷媒−冷却水熱交換
器に流入する高温の冷却水量が低減するので、冷媒回路
への与熱量が適正量となる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の技術的手段を具体化した実施
例について添付図面に基づいて説明する。
【0010】図1において、エンジン駆動式空気調和装
置10の複数台の室内機11,12,13,14,15
(ここでは5台を示すが、特にこの台数に限定されるも
のではなく複数台あれば何台でもよい。)には、それぞ
れ室内側熱交換器11a,12a,13a,14a,1
5aおよび膨張弁11b,12b,13b,14b,1
5bが分岐冷媒配管11c,12c,13c,14c,
15c上に配設されている。
【0011】一方、単一の室外機16内にはエンジンル
ーム17が形成され、このエンジンルーム17内にはエ
ンジン18およびその補機類とコンプレツサ19が配設
されている。エンジン18は例えばガスをその燃料とす
るものであり、その吸気管20の一端は室外機16の外
部へと突出し、その途中にはインテークサイレンサ21
およびエアクリーナ22がエンジンルーム17内に配設
されている。
【0012】また、エンジン18の排気管23の一端は
室外機16の外部へと突出し、その途中には排ガス−冷
却水熱交換器24がエンジンルーム17内に配設され、
マフラー25が室外機16内に配設されている。
【0013】エンジン18は水冷式であり、その冷却水
配管26は以下のように構成されている。即ち、エンジ
ンルーム17内に配設されたポンプ27から吐出された
冷却水は、エンジン18と排ガス−冷却水熱交換器24
を並列的に流れ、この後一体となつて冷却水配管26中
を流れてエンジンルーム17を出る。次に室外機16内
において第1,第2電磁弁30,31の開閉状態に応じ
てラジエタ28,冷却水−冷媒熱交換器29を流れ、こ
の後一体となつて冷却水配管26中を流れてポンプ27
へと還流する。尚、冷却水配管26上のラジエタ28下
流側にはフイルタ32が配設され、またリザーバタンク
33が接続されている。
【0014】更に、エンジン18は図示しないガス供給
源よりガス配管34を介して燃料ガスが供給され、ガス
配管34上には電磁弁35,36およびレギユレータ3
7が配設されている。
【0015】一方、冷媒回路38は冷媒配管39(分岐
冷媒配管11c,12c,13c,14c,15cを含
む)上に配設される後述の各種構成装置からなり、冷媒
配管39内を冷媒が循環する。即ち、冷媒配管39上に
はコンプレツサ19、オイルセパレータ40、四方切換
弁41、室内側熱交換器11a,12a,13a,14
a,15a、レシーバ42、膨張弁43、室外側熱交換
器44、四方切換弁41、冷媒−冷却水熱交換器29お
よびアキユムレータ45が配設されている。
【0016】ここで、オイルセパレータ40は、冷媒に
混入しコンプレツサ19を潤滑するオイルが四方切換弁
41へと流出することを防止するもので、また、四方切
換弁41は冷媒回路38を暖房モード又は冷房モードの
いずれかに切換えるものである。
【0017】ところで、ラジエタ28および室外側熱交
換器44の前面にはモータ46,47によりそれぞれ駆
動されるフアン48,49が配設されている。尚、室内
側熱交換器11a,12a,13a,14a,15aの
前面にもそれぞれ図示しない同様のモータおよびフアン
が配設されている。
【0018】また、冷媒配管39のオイルセパレータ4
0直下流部とアキユムレータ45直上流部とをバイパス
回路50が接続している。このバイパス回路50は、第
1,第2バイパス管51,52、各バイパス管上に配設
された電磁弁53,54および第2バイパス管52上に
配設されたキヤピラリチユーブ55からなる。更に、オ
イセパレータ40にて分離されたオイルが流れるオイル
戻し管56がオイセパレータ40と冷媒配管39のアキ
ユムレータ45直下流部との間に配設され、オイル戻し
管56の途中と冷媒配管39のアキユムレータ45直上
流部とを電磁弁57を有する連通管58が接続してい
る。同様に、冷媒配管39のレシーバ42と膨張弁43
との間と冷媒配管39の冷媒−冷却水熱交換器29と四
方切換弁41との間とを電磁弁59および膨張弁60を
有するインジエクシヨン用連通管61が接続している。
【0019】以上の構成を有するエンジン駆動式空気調
和装置10の作動について以下に説明する。但し、本発
明実施例の要点はエンジン駆動式空気調和装置の暖房モ
ード時に限るものであるため、以下暖房モード時におい
て説明する。
【0020】エンジン18に駆動されるコンプレツサ1
9が吐出した冷媒は冷媒配管39をオイルセパレータ4
0へと向かう。ここで、冷媒中のオイルを分離された
後、冷媒は四方切換弁41を介して室内側熱交換器11
a,12a,13a,14a,15aを流れて凝縮し、
室内機11,12,13,14,15が配設された図示
しない各室内を暖房した後、レシーバ42をとおり膨張
弁43にて膨張する。この後、冷媒は室外側熱交換器4
4にて蒸発し、四方切換弁41を介して冷媒−冷却水熱
交換器29にて高温のエンジン冷却水よりエンジン排熱
を受け取り、アキユムレータ45を通つた後にコンプレ
ツサ19へと還流する。
【0021】ここで、冷却水配管26において、第1電
磁弁30が閉じられ第2電磁弁31のみが開かれること
で、冷媒−冷却水熱交換器29にはエンジン18の高温
冷却水が流入している。
【0022】さて、複数の室内側熱交換器11a,12
a,13a,14a,15aはそれぞれ独立運転可能と
されており、その運転台数が少なくとも2台以上の場合
には、図2に示す従来技術の場合と同様に室内側熱交換
器11a,12a,13a,14a,15aの運転台数
に応じてエンジン18の回転数が制御される。ここで、
室内側熱交換器11a,12a,13a,14a,15
aの運転台数がいずれか1台となった場合には、エンジ
ン18の回転数を制御範囲における最低値として、電磁
弁53、54を開くことでコンプレッサ19の吐出側か
ら直接吸込側へと冷媒を流して室内側熱交換器への冷媒
流量を低減させる。同時に、コンプレッサ19の冷媒吸
込温度が上昇しないように、電磁弁59を開としてイン
ジェクション用連通管61を作用させる。この結果、冷
媒回路39を流れる冷媒量が室内側熱交換器の運転台数
(1台)にみあった量となる。
【0023】しかし、エンジン18の回転数を制御範囲
における最低値としても、エンジン18の排熱量は依然
多いため、通常閉状態とされている第1電磁弁30を開
くことでエンジン18の高温冷却水を冷媒−冷却水熱交
換器29とラジエタ28の両方に流し、冷媒−冷却水熱
交換器29における冷媒への与熱量を減らす。
【0024】以上により室内側熱交換器11a,12
a,13a,14a,15aの運転台数に係わらず、冷
媒回路38を適正に運転することが可能となる。
【0025】
【発明の効果】上述したように本発明のエンジン駆動式
空気調和装置では、室内側熱交換器の運転台数が2台以
上の場合には冷媒回路がエンジンの回転数制御によつて
適正に運転される。また、室内側熱交換器の運転台数が
1台の場合には、エンジンの回転数を最低値とすると共
にバイパス回路を開として室内,室外側熱交換器を流れ
る冷媒量を低減し、冷媒回路の能力を適正に保つことが
できる。同時に、第1,第2電磁弁を開くことで冷媒−
冷却水熱交換器に流入する高温冷却水量が低減するの
で、冷媒回路への与熱量が適正量となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のエンジン駆動式空気調和装置の
構成図を示す。
【図2】従来技術のコンプレツサ特性図を示す。
【符号の説明】
10 エンジン駆動式空気調和装置、 11a,12a,13a,14a,15a 室内側熱交
換器、 11b,12b,13b,14b,15b,43 膨張
弁、 18 エンジン、 19 コンプレツサ、 26 冷却水配管、 28 ラジエタ、 29 冷媒−冷却水熱交換器、 30 第1電磁弁、 31 第2電磁弁、 38 冷媒回路、 41 四方切替弁、 44 室外側熱交換器、 50 バイパス回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コンプレッサ、四方切替弁、複数の室内側
    熱交換器、膨張弁、冷媒−冷却水熱交換器及び室外側熱
    交換器を有する冷媒回路と、 該冷媒回路において前記コンプレッサの吐出側と吸込側
    とを連通するバイパス回路と、 前記コンプレッサを駆動するエンジンと、 該エンジンの冷却水が流通する冷却水配管と、 該冷却水配管上に配設されるラジエタ、第1電磁弁、前
    記冷媒−冷却水熱交換器および第2電磁弁とを有するエ
    ンジン駆動式空気調和装置において、 前記第1電磁弁はその開閉によって前記ラジエタへの冷
    却水の流通と遮断を切り替えるとともに、前記第2電磁
    弁はその開閉によって前記冷媒−冷却水熱交換器への冷
    却水の流通と遮断を切り替えるものであり、暖房モード時に 前記室内側熱交換器が少なくとも2台以
    上作動している際には、前記冷媒回路の能力制御を前記
    エンジンの回転数制御によって行い、暖房モード時に 前記室内側熱交換器が1台のみ作動して
    いる際には、前記冷媒回路の能力制御を、前記エンジン
    の回転数を最低値とすると共に前記バイパス回路を開と
    し、同時に前記第1、第2電磁弁を共に開として前記ラ
    ジエタ及び前記冷媒−冷却水熱交換器へ冷却水を流通す
    ることによって行うことを特徴とするエンジン駆動式空
    気調和装置。
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