JP3134957B2 - エンジン駆動式熱ポンプ装置 - Google Patents
エンジン駆動式熱ポンプ装置Info
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- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- 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
- F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
- F25B2400/051—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the accumulator and another part of the cycle
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- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、水冷式エンジンで駆
動する圧縮機により、冷媒回路中の冷媒を循環させるエ
ンジン駆動式熱ポンプ装置に関するものである。
動する圧縮機により、冷媒回路中の冷媒を循環させるエ
ンジン駆動式熱ポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、エンジン駆動式熱ポンプ装置に
おいては、熱ポンプを駆動するエンジンの排熱を熱源と
して利用することができ、従来からエンジンの排気ガス
中の排熱は排気ガス熱交換器により、またエンジンを水
冷式エンジンとする場合には二重管式熱交換器を用いて
液相の冷媒中に、エンジンにより加熱された冷却水を流
通させてエンジンからの排熱を冷媒に回収するようにし
ている。
おいては、熱ポンプを駆動するエンジンの排熱を熱源と
して利用することができ、従来からエンジンの排気ガス
中の排熱は排気ガス熱交換器により、またエンジンを水
冷式エンジンとする場合には二重管式熱交換器を用いて
液相の冷媒中に、エンジンにより加熱された冷却水を流
通させてエンジンからの排熱を冷媒に回収するようにし
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ンの冷却水からの排熱回収を行なう二重管式熱交換器
は、エンジンの冷却水回路中に設置された比較的小容量
の熱交換器であって、この小容量の熱交換器中に冷媒回
路を構成する管路を配置してエンジンの冷却水からの熱
回収を行なうものであるので、この二重管式熱交換器内
での冷媒容量が少量である。そのため、圧縮機の回転速
度が低速である場合には冷媒の流速も遅くなるので冷媒
が過熱状態となることがあり、エンジンの冷却水から冷
媒への熱伝達率が低下することもある。
ンの冷却水からの排熱回収を行なう二重管式熱交換器
は、エンジンの冷却水回路中に設置された比較的小容量
の熱交換器であって、この小容量の熱交換器中に冷媒回
路を構成する管路を配置してエンジンの冷却水からの熱
回収を行なうものであるので、この二重管式熱交換器内
での冷媒容量が少量である。そのため、圧縮機の回転速
度が低速である場合には冷媒の流速も遅くなるので冷媒
が過熱状態となることがあり、エンジンの冷却水から冷
媒への熱伝達率が低下することもある。
【０００４】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、エンジン駆動式熱ポンプ装置において、水
冷式エンジンの冷却水から冷媒への排熱回収を安定して
効率よく行なうことを目的とするものである。
れたもので、エンジン駆動式熱ポンプ装置において、水
冷式エンジンの冷却水から冷媒への排熱回収を安定して
効率よく行なうことを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明に係るエンジン駆動式熱ポンプ装置は、水
冷式エンジンで駐動する圧縮機により、アキュムレータ
を備えた冷媒回路中の冷媒を循環させる熱ポンプ装置に
おいて、前記圧縮機の吐出口と四方弁の第１ポートを結
ぶ吐出側回路と、前記圧縮機の吸込口と前記四方弁の第
２ポートを結ぶ吸込側回路からなる基部回路と、前記四
方弁の第３ポートから室外熱交換器、室内熱交換器を経
て第４ポートに至る主相変換回路とからなる冷媒回路と
を有し、冷房運転時、四方弁の内部において第１ポート
と第３ポートを連通させるとともに第４ポートと第２ポ
ートを連通させるようにし、暖房運転時、四方弁の内部
において第１ポートと第４ポートを連通させるとともに
第３ポートと第２ポートを連通させるようにし、前記吸
込側回路にアキュムレータを配置し、さらに前記水冷式
エンジンの冷却水を放熱用熱交換器と前記アキュムレー
タ内の液相冷媒と熱交換する温水管路とのいずれかに分
流する弁装置を設け、この弁装置は、冷房運転状態にお
いて冷房負荷が大きい場合に、前記水冷式エンジンの冷
却水を前記放熱用熱交換器に循環させ、また冷房運転状
態において冷房負荷が小さい場合に、前記水冷式エンジ
ンの冷却水を前記温水管路に循環させるようにし、また
前記弁装置は、暖房運転状態において暖房負荷が大きい
場合に、前記水冷式エンジンの冷却水を前記温水管路に
循環させ、暖房負荷が小さい場合に、前記水冷式エンジ
ンの冷却水を前記放熱用熱交換器に循環させるようにし
たことを特徴とするものである。
に、この発明に係るエンジン駆動式熱ポンプ装置は、水
冷式エンジンで駐動する圧縮機により、アキュムレータ
を備えた冷媒回路中の冷媒を循環させる熱ポンプ装置に
おいて、前記圧縮機の吐出口と四方弁の第１ポートを結
ぶ吐出側回路と、前記圧縮機の吸込口と前記四方弁の第
２ポートを結ぶ吸込側回路からなる基部回路と、前記四
方弁の第３ポートから室外熱交換器、室内熱交換器を経
て第４ポートに至る主相変換回路とからなる冷媒回路と
を有し、冷房運転時、四方弁の内部において第１ポート
と第３ポートを連通させるとともに第４ポートと第２ポ
ートを連通させるようにし、暖房運転時、四方弁の内部
において第１ポートと第４ポートを連通させるとともに
第３ポートと第２ポートを連通させるようにし、前記吸
込側回路にアキュムレータを配置し、さらに前記水冷式
エンジンの冷却水を放熱用熱交換器と前記アキュムレー
タ内の液相冷媒と熱交換する温水管路とのいずれかに分
流する弁装置を設け、この弁装置は、冷房運転状態にお
いて冷房負荷が大きい場合に、前記水冷式エンジンの冷
却水を前記放熱用熱交換器に循環させ、また冷房運転状
態において冷房負荷が小さい場合に、前記水冷式エンジ
ンの冷却水を前記温水管路に循環させるようにし、また
前記弁装置は、暖房運転状態において暖房負荷が大きい
場合に、前記水冷式エンジンの冷却水を前記温水管路に
循環させ、暖房負荷が小さい場合に、前記水冷式エンジ
ンの冷却水を前記放熱用熱交換器に循環させるようにし
たことを特徴とするものである。
【０００６】この発明によれば、暖房負荷が大きい時に
は、室外熱交換器での吸熱量に比べ室内熱交換器での要
求放熱量が大きくなる。この不足する熱量を外気からの
吸熱量に温水からの熱量が付加されるので暖房能力を高
めることができる。また、暖房負荷が小さい時には、室
外熱交換器での吸熱量にバランスした室内熱交換器での
要求放熱量となるので、熱交換する温水管路へ水冷式エ
ンジンの温水を供給する必要がない。
は、室外熱交換器での吸熱量に比べ室内熱交換器での要
求放熱量が大きくなる。この不足する熱量を外気からの
吸熱量に温水からの熱量が付加されるので暖房能力を高
めることができる。また、暖房負荷が小さい時には、室
外熱交換器での吸熱量にバランスした室内熱交換器での
要求放熱量となるので、熱交換する温水管路へ水冷式エ
ンジンの温水を供給する必要がない。
【０００７】また、冷房負荷が小さい時には、室外熱交
換器での放熱量が室内熱交換器での吸熱量に比べて大き
くなり、室外熱交換器で液化した冷媒を室内熱交換器で
気化できず、時間の経過とともにアキュムレータ内の液
冷媒の液面が上昇する。そして上昇する分冷媒循環量が
減少する。しかも減少した冷媒が圧縮機から室外熱交換
器、室内熱交換器を経るとさらにアキュムレータ内の液
冷媒量が増えて、最終的には循環する冷媒が不足して冷
房そのものが不能となってしまう。しかし、冷房負荷が
小さい時にアキュムレータ内の液冷媒を水冷式エンジン
からの温水で加熱し気化させて圧縮機に吸引させるの
で、循環する冷媒が不足して冷房そのものが不能となる
ようなことはない。冷房負荷が大きい時には、室外熱交
換器で放熱量と室内熱交換器での吸熱量がバランスする
ので熱交換する温水管路へ水冷式エンジンの温水を供給
する必要がない。すなわち、温水管路への水冷式エンジ
ンの温水の循環を制御するのみで、暖房能力を上げるこ
とが可能であるとともに、冷房運転時における運転性を
向上させることができる。
換器での放熱量が室内熱交換器での吸熱量に比べて大き
くなり、室外熱交換器で液化した冷媒を室内熱交換器で
気化できず、時間の経過とともにアキュムレータ内の液
冷媒の液面が上昇する。そして上昇する分冷媒循環量が
減少する。しかも減少した冷媒が圧縮機から室外熱交換
器、室内熱交換器を経るとさらにアキュムレータ内の液
冷媒量が増えて、最終的には循環する冷媒が不足して冷
房そのものが不能となってしまう。しかし、冷房負荷が
小さい時にアキュムレータ内の液冷媒を水冷式エンジン
からの温水で加熱し気化させて圧縮機に吸引させるの
で、循環する冷媒が不足して冷房そのものが不能となる
ようなことはない。冷房負荷が大きい時には、室外熱交
換器で放熱量と室内熱交換器での吸熱量がバランスする
ので熱交換する温水管路へ水冷式エンジンの温水を供給
する必要がない。すなわち、温水管路への水冷式エンジ
ンの温水の循環を制御するのみで、暖房能力を上げるこ
とが可能であるとともに、冷房運転時における運転性を
向上させることができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面により、この発明のエンジン駆動
式熱ポンプ装置を詳細に説明する。 まず、図１乃至図
３はこの発明のエンジン駆動式熱ポンプ装置の第１実施
例を示し、図１はエンジン駆動式熱ポンプ装置の概略構
成図、図２はアキュムレータの構造を示す断面図、図３
は図２のＩＩＩ―ＩＩＩ断面図である。
式熱ポンプ装置を詳細に説明する。 まず、図１乃至図
３はこの発明のエンジン駆動式熱ポンプ装置の第１実施
例を示し、図１はエンジン駆動式熱ポンプ装置の概略構
成図、図２はアキュムレータの構造を示す断面図、図３
は図２のＩＩＩ―ＩＩＩ断面図である。
【０００９】図１において、符号１は熱ポンプ装置を示
し、２は圧縮機、３は圧縮機２を駆動する水冷式エンジ
ンである。そして、この熱ポンプ装置１は、前記圧縮機
２によりフロン等の冷媒を圧縮して循環させる冷媒回路
４と、水冷式エンジン３の冷却水を循環させる温水回路
５とを有する。
し、２は圧縮機、３は圧縮機２を駆動する水冷式エンジ
ンである。そして、この熱ポンプ装置１は、前記圧縮機
２によりフロン等の冷媒を圧縮して循環させる冷媒回路
４と、水冷式エンジン３の冷却水を循環させる温水回路
５とを有する。
【００１０】冷媒回路４は、冷媒を圧縮して循環させ、
気化，液化することにより熱ポンプ機能を果たすもので
ある。この冷媒回路４は、圧縮機２から四方弁６までの
回路を形成する基部回路７を備え、四方弁６から第１ジ
ョイント８までの回路を形成する第１回路１１と、四方
弁６から第２ジョイント９までの回路を形成する第２回
路１２と、これらの第１および第２ジョイント８，９の
間に接続される室内回路１３とにより構成されている。
この第１回路１１、第２回路１２及び室内回路１３が、
四方弁６の第３ポート６ｃから室外熱交換器２２、室内
熱交換器２４を経て第４ポート６ｄに到る主相変換回路
を構成している。
気化，液化することにより熱ポンプ機能を果たすもので
ある。この冷媒回路４は、圧縮機２から四方弁６までの
回路を形成する基部回路７を備え、四方弁６から第１ジ
ョイント８までの回路を形成する第１回路１１と、四方
弁６から第２ジョイント９までの回路を形成する第２回
路１２と、これらの第１および第２ジョイント８，９の
間に接続される室内回路１３とにより構成されている。
この第１回路１１、第２回路１２及び室内回路１３が、
四方弁６の第３ポート６ｃから室外熱交換器２２、室内
熱交換器２４を経て第４ポート６ｄに到る主相変換回路
を構成している。
【００１１】基部回路７は、圧縮機２の吐出口側に接続
され四方弁６の第１ポート６ａに連通する吐出側回路１
４と、四方弁６の第２ポ―ト６ｂから圧縮機２の吸込口
側に連通する吸込側回路１５とにより構成されている。
され四方弁６の第１ポート６ａに連通する吐出側回路１
４と、四方弁６の第２ポ―ト６ｂから圧縮機２の吸込口
側に連通する吸込側回路１５とにより構成されている。
【００１２】吐出側回路１４中には、圧縮機２から吐出
された冷媒に含まれるオイル分を分離するオイルセパレ
ータ１６が設置されており、このオイルセパレタ１６で
分離されたオイルは吸込側回路１５に戻すようになって
おり、バイパス弁１６ａの開閉により冷媒の循環量を調
整するバイパス通路が設置されている。
された冷媒に含まれるオイル分を分離するオイルセパレ
ータ１６が設置されており、このオイルセパレタ１６で
分離されたオイルは吸込側回路１５に戻すようになって
おり、バイパス弁１６ａの開閉により冷媒の循環量を調
整するバイパス通路が設置されている。
【００１３】また、吸込側回路１５中には、アキュムレ
ータ１７が設置されており、このアキュムレータ１７に
より、圧縮機２に吸い込まれる冷媒の状態を一定に維持
するようになっている。
ータ１７が設置されており、このアキュムレータ１７に
より、圧縮機２に吸い込まれる冷媒の状態を一定に維持
するようになっている。
【００１４】なお、この吸込側回路１５には、この回路
内を流通する冷媒の低圧飽和温度を検出する検温手段１
８が設置され、また前記アキュムレ一夕１７にはこのア
キュムレータ１７内の冷媒の液面を検出する液面検知手
段１９ａ，１９ｂが設置されてアキュムレータ１７内の
液相冷媒Ｒの液面は一定の高さに制御されている。ま
た、このアキュムレータ１７の底部からこのアキュムレ
ータ１７より下流側となる吸込側回路１５にバルブ５０
を介して連通するバイパス管路２１が設けられている。
内を流通する冷媒の低圧飽和温度を検出する検温手段１
８が設置され、また前記アキュムレ一夕１７にはこのア
キュムレータ１７内の冷媒の液面を検出する液面検知手
段１９ａ，１９ｂが設置されてアキュムレータ１７内の
液相冷媒Ｒの液面は一定の高さに制御されている。ま
た、このアキュムレータ１７の底部からこのアキュムレ
ータ１７より下流側となる吸込側回路１５にバルブ５０
を介して連通するバイパス管路２１が設けられている。
【００１５】前記四方弁６の第３ポート６ｃには前記第
１回路１１が接続されており、この第１回路１１中には
室外熱交換器２２が設置されているとともに、この室外
熱交換器２２より第１ジョイント８側の部位において、
第１回路１１の管路は前記アキュムレータ１７内の液相
冷媒Ｒ中に配置され、バルブ５１を介して第１ジョイン
ト８に接続されている。
１回路１１が接続されており、この第１回路１１中には
室外熱交換器２２が設置されているとともに、この室外
熱交換器２２より第１ジョイント８側の部位において、
第１回路１１の管路は前記アキュムレータ１７内の液相
冷媒Ｒ中に配置され、バルブ５１を介して第１ジョイン
ト８に接続されている。
【００１６】前記第２回路１２は、四方弁６の第４ポー
ト６ｄを第２ジョイント９にバルブ５２を介して連通す
る管路で構成されている。
ト６ｄを第２ジョイント９にバルブ５２を介して連通す
る管路で構成されている。
【００１７】室内回路１３は、前記のように構成された
第１ジョイント８と第２ジョイント９との間を連通する
回路であって、この室内回路１３中には室内での熱交換
を行なう室内熱交換器２４が設置されている。
第１ジョイント８と第２ジョイント９との間を連通する
回路であって、この室内回路１３中には室内での熱交換
を行なう室内熱交換器２４が設置されている。
【００１８】このように構成された冷媒回路４におい
て、冷房として用いる場合には四方弁６を操作して、第
１ポート６ａと第３ポート６ｃとを連通させ、同時に第
４ポート６ｄと第２ポート６ｂとを連通させた状態とす
る。これによって、室外熱交換器２２で放熱された冷媒
が室内熱交換器２４で気化し、室内の冷房を行なう。
て、冷房として用いる場合には四方弁６を操作して、第
１ポート６ａと第３ポート６ｃとを連通させ、同時に第
４ポート６ｄと第２ポート６ｂとを連通させた状態とす
る。これによって、室外熱交換器２２で放熱された冷媒
が室内熱交換器２４で気化し、室内の冷房を行なう。
【００１９】また、暖房として用いる場合には、四方弁
６を操作して、第１ポート６ａを第４ポート６ｄに連通
させるとともに、第３ポート６ｃを第２ポート６ｂに連
通させた状態とする。これによって、圧縮機２で圧縮さ
れた冷媒は、まず室内熱交換器２４で放熱して暖房し、
この後アキュムレータ１７および室外熱交換器２２で吸
熱して次のサイクルに備える。
６を操作して、第１ポート６ａを第４ポート６ｄに連通
させるとともに、第３ポート６ｃを第２ポート６ｂに連
通させた状態とする。これによって、圧縮機２で圧縮さ
れた冷媒は、まず室内熱交換器２４で放熱して暖房し、
この後アキュムレータ１７および室外熱交換器２２で吸
熱して次のサイクルに備える。
【００２０】このような冷媒回路４を有する熱ポンプ装
置１の温水回路５は、次のように構成されている。温水
回路５は、温水の熱源となる水冷式エンジン３や排気ガ
ス熱交換器２５および循環ポンプ２６を共有とし、この
温水からの放熱状態を調整可能とするために第１から第
３の温水管路２７ａ，２７ｂ，２７ｃを互いに並列に接
続して構成したものである。
置１の温水回路５は、次のように構成されている。温水
回路５は、温水の熱源となる水冷式エンジン３や排気ガ
ス熱交換器２５および循環ポンプ２６を共有とし、この
温水からの放熱状態を調整可能とするために第１から第
３の温水管路２７ａ，２７ｂ，２７ｃを互いに並列に接
続して構成したものである。
【００２１】第１の温水管路２７ａは、弁装置を構成す
る感温切換弁２８を介して接続されており、この第１の
温水管路２７ａは循環する冷却水の温度が所定値より低
い場合に、冷却水は他の温水管路２７ｂ，２７ｃへは流
通せず、この第１の温水管路２７ａのみを流通するもの
である。これによって、冷却水は外部に放熱せず、冷機
状態にある水冷式エンジン３の暖機を迅速に行なわせ
る。
る感温切換弁２８を介して接続されており、この第１の
温水管路２７ａは循環する冷却水の温度が所定値より低
い場合に、冷却水は他の温水管路２７ｂ，２７ｃへは流
通せず、この第１の温水管路２７ａのみを流通するもの
である。これによって、冷却水は外部に放熱せず、冷機
状態にある水冷式エンジン３の暖機を迅速に行なわせ
る。
【００２２】第２および第３の温水管路２７ｂ，２７ｃ
は、前記感温切換弁２８の下流側で分岐されており、第
２の温水管路２７ｂには第１バルブ４１とその下流に放
熱用熱交換器２９とが設置されている。そのため、この
第２の温水管路２７ｂを流通する冷却水はその有する熱
をこの放熱用熱交換器２９から大気中に廃棄することが
できる。
は、前記感温切換弁２８の下流側で分岐されており、第
２の温水管路２７ｂには第１バルブ４１とその下流に放
熱用熱交換器２９とが設置されている。そのため、この
第２の温水管路２７ｂを流通する冷却水はその有する熱
をこの放熱用熱交換器２９から大気中に廃棄することが
できる。
【００２３】また、第３の温水管路２７ｃには第２バル
ブ４２が設置され、この第２バルブ４２の下流側の部位
で管路は後述するように前記アキュムレ一夕１７内の液
相の冷媒中に配置されている。そのため、この第３の温
水管路２７ｃを流通する冷却水の有する熱は、前記吸込
側回路１５を流通してアキュムレータ１７内に貯溜され
た冷媒に伝達することができる。
ブ４２が設置され、この第２バルブ４２の下流側の部位
で管路は後述するように前記アキュムレ一夕１７内の液
相の冷媒中に配置されている。そのため、この第３の温
水管路２７ｃを流通する冷却水の有する熱は、前記吸込
側回路１５を流通してアキュムレータ１７内に貯溜され
た冷媒に伝達することができる。
【００２４】このアキュムレータ１７の構造は、図２お
よび図３に示すとおりである。アキュムレータ１７は、
密封した容器状に形成された本体３１を有し、この本体
３１内の上部に前記吸込側回路１５の上流側管路１５ａ
を開放して接続するとともに、上端を開放状態とした下
流側管路１５ｂを本体３１の上部に固定した突沸防止用
バッフルプレート３２にその上端を支持させて構成した
もので、この本体３１の内部には前記バッフルプレート
３２より下方となる所定の高さで液相冷媒Ｒが貯溜され
る。
よび図３に示すとおりである。アキュムレータ１７は、
密封した容器状に形成された本体３１を有し、この本体
３１内の上部に前記吸込側回路１５の上流側管路１５ａ
を開放して接続するとともに、上端を開放状態とした下
流側管路１５ｂを本体３１の上部に固定した突沸防止用
バッフルプレート３２にその上端を支持させて構成した
もので、この本体３１の内部には前記バッフルプレート
３２より下方となる所定の高さで液相冷媒Ｒが貯溜され
る。
【００２５】この液相冷媒Ｒ中には、第１回路１１と第
３温水管路２７ｃとが浸漬して配置されている。そのた
め、このアキュムレータ１７の本体３１中に貯溜された
液相冷媒Ｒと、前記第１回路１１内を流通する冷媒との
間、および前記第３温水管路２７ｃ内を流通する水冷式
エンジン３の冷却水との間においては、各管壁を通じて
の熱交換が可能となっている。
３温水管路２７ｃとが浸漬して配置されている。そのた
め、このアキュムレータ１７の本体３１中に貯溜された
液相冷媒Ｒと、前記第１回路１１内を流通する冷媒との
間、および前記第３温水管路２７ｃ内を流通する水冷式
エンジン３の冷却水との間においては、各管壁を通じて
の熱交換が可能となっている。
【００２６】なお、前記突沸防止用バッフルプレート
は、前記第１回路１１を流通する冷媒や第３温水管路２
７ｃを流通する冷却水の温度が高いので、本体３１中に
貯溜された液相冷媒Ｒの突沸により下流側管路１５ｂに
液相冷媒を吸い込むのを防止する。
は、前記第１回路１１を流通する冷媒や第３温水管路２
７ｃを流通する冷却水の温度が高いので、本体３１中に
貯溜された液相冷媒Ｒの突沸により下流側管路１５ｂに
液相冷媒を吸い込むのを防止する。
【００２７】このように構成された実施例において、前
記第１および第２バルブ４１，４２は、不図示のマイク
ロコンピュータにより制御されて次のように作動する。
前記冷媒回路４が冷房状態で冷房負荷が大きい場合に
は、前記第１バルブ４１は開とされ、第２バルブ４２は
閉とされる。これによって、第３の温水管路２７ｃには
高温の冷却水が循環せず、高温の冷却水は放熱用熱交換
器２９で放熱されるので、本体３１中の液相冷媒Ｒは加
熱されず、大きな冷房能力を発揮する。
記第１および第２バルブ４１，４２は、不図示のマイク
ロコンピュータにより制御されて次のように作動する。
前記冷媒回路４が冷房状態で冷房負荷が大きい場合に
は、前記第１バルブ４１は開とされ、第２バルブ４２は
閉とされる。これによって、第３の温水管路２７ｃには
高温の冷却水が循環せず、高温の冷却水は放熱用熱交換
器２９で放熱されるので、本体３１中の液相冷媒Ｒは加
熱されず、大きな冷房能力を発揮する。
【００２８】また、冷媒回路４が冷房状態で冷房負荷が
小さい場合には、前記第１バルブ４１は閉とされ、第２
バルブ４２は開とされ、本体３１中の液相冷媒Ｒを加熱
して蒸発熱を付加できるので、オイルセパレータ１６か
らのバイパス弁１６ａの開放等の容量制御を廃止するこ
とが可能となり、運転中の室内熱交換器２４の容量を冷
房負荷に合わせて小さくすることが可能である。
小さい場合には、前記第１バルブ４１は閉とされ、第２
バルブ４２は開とされ、本体３１中の液相冷媒Ｒを加熱
して蒸発熱を付加できるので、オイルセパレータ１６か
らのバイパス弁１６ａの開放等の容量制御を廃止するこ
とが可能となり、運転中の室内熱交換器２４の容量を冷
房負荷に合わせて小さくすることが可能である。
【００２９】前記冷媒回路４が暖房状態で暖房負荷が大
きい場合には、前記第１バルブ４１は閉とされ、第２バ
ルブ４２は開とされる。これによって、冷却水の排熱は
本体３１内の液相冷媒Ｒに伝達され、冷媒による熱サイ
クルの温度が上昇するので、暖房能力が高められる。
きい場合には、前記第１バルブ４１は閉とされ、第２バ
ルブ４２は開とされる。これによって、冷却水の排熱は
本体３１内の液相冷媒Ｒに伝達され、冷媒による熱サイ
クルの温度が上昇するので、暖房能力が高められる。
【００３０】また、前記冷媒回路４が暖房状態で暖房負
荷が小さい場合には、前記第１バルブ４１は開とされ、
第２バルブ４２は閉とされ、冷却水の排熱は放熱用熱交
換器２９から廃棄される。そのため、運転中の室内熱交
換器２４の容量を小さくすることができ、バイパス弁１
６ａの開放等の容量制御を廃止することが可能となる。
荷が小さい場合には、前記第１バルブ４１は開とされ、
第２バルブ４２は閉とされ、冷却水の排熱は放熱用熱交
換器２９から廃棄される。そのため、運転中の室内熱交
換器２４の容量を小さくすることができ、バイパス弁１
６ａの開放等の容量制御を廃止することが可能となる。
【００３１】さらに、この熱ポンプ装置１の運転初期に
おいては、前記第１バルブ４１は閉とされ、第２バルブ
４２は開とされる。これは、運転初期において、冷媒を
液状のまま下流側管路１５ｂ内に吸い込んで圧縮機２が
いわゆる液圧縮を生じるおそれがあるが、水冷式エンジ
ン３により加熱された冷却水を本体３１内の液相冷媒Ｒ
中に循環させて加熱することによりこれを防止するため
である。
おいては、前記第１バルブ４１は閉とされ、第２バルブ
４２は開とされる。これは、運転初期において、冷媒を
液状のまま下流側管路１５ｂ内に吸い込んで圧縮機２が
いわゆる液圧縮を生じるおそれがあるが、水冷式エンジ
ン３により加熱された冷却水を本体３１内の液相冷媒Ｒ
中に循環させて加熱することによりこれを防止するため
である。
【００３２】以上のように、第１バルブ４１と第２バル
ブ４２とを設け、第１バルブ４１を閉とし、第２バルブ
４２を開とすることで、低温下での冷房時等に蒸発側負
荷の増大により、従来行なわれていた室外熱交換器２２
のファンについての回転数制御を省略することができ
る。また、複数の室内熱交換器２４を備えたいわゆるマ
ルチエアコンの運転時において、前記と同様に第１バル
ブ４１を閉とし、第２バルブ４２を開として蒸発側負荷
を増大することにより、バイパス弁１６ａを備えたバイ
パス通路の省略が可能となる。
ブ４２とを設け、第１バルブ４１を閉とし、第２バルブ
４２を開とすることで、低温下での冷房時等に蒸発側負
荷の増大により、従来行なわれていた室外熱交換器２２
のファンについての回転数制御を省略することができ
る。また、複数の室内熱交換器２４を備えたいわゆるマ
ルチエアコンの運転時において、前記と同様に第１バル
ブ４１を閉とし、第２バルブ４２を開として蒸発側負荷
を増大することにより、バイパス弁１６ａを備えたバイ
パス通路の省略が可能となる。
【００３３】次に、図４に示す第２実施例について説明
する。この第２実施例においては、アキュムレータ１７
中に第３の温水管路２７ｃのみが配置され、前記吸込側
回路１５に相当するものが設置されていない点が先に説
明した第１実施例と異なる。
する。この第２実施例においては、アキュムレータ１７
中に第３の温水管路２７ｃのみが配置され、前記吸込側
回路１５に相当するものが設置されていない点が先に説
明した第１実施例と異なる。
【００３４】しかし、この第２実施例においても、第３
の温水管路２７ｃとアキュムレータ１７の本体内に貯溜
された液相冷媒Ｒとの間での熱交換は、先に説明した第
１実施例と同様に行なわれ、前記第１実施例と同様に機
能する。
の温水管路２７ｃとアキュムレータ１７の本体内に貯溜
された液相冷媒Ｒとの間での熱交換は、先に説明した第
１実施例と同様に行なわれ、前記第１実施例と同様に機
能する。
【００３５】なお、図において３４は電磁弁、３５はマ
イクロコンピュータを示し、この第２実施例のその他の
点は第１実施例と概ね同様であり、同様に機能するもの
であるので、先の第１実施例との共通の部分は図中に同
一の参照番号を付与して、その説明は繰り返さない。
イクロコンピュータを示し、この第２実施例のその他の
点は第１実施例と概ね同様であり、同様に機能するもの
であるので、先の第１実施例との共通の部分は図中に同
一の参照番号を付与して、その説明は繰り返さない。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、暖房負荷が大きい時には、室外熱交換器での
吸熱量に比べ室内熱交換器での要求放熱量が大きくな
り、この不足する熱量を外気からの吸熱量に温水からの
熱量が付加されるので暖房能力を高めることができる。
発明では、暖房負荷が大きい時には、室外熱交換器での
吸熱量に比べ室内熱交換器での要求放熱量が大きくな
り、この不足する熱量を外気からの吸熱量に温水からの
熱量が付加されるので暖房能力を高めることができる。
【００３７】また暖房負荷が小さい時には、室外熱交換
器での吸熱量にバランスした室内熱交換器での要求放熱
量となるので、熱交換する温水管路へ水冷式エンジンの
温水を供給する必要がない。
器での吸熱量にバランスした室内熱交換器での要求放熱
量となるので、熱交換する温水管路へ水冷式エンジンの
温水を供給する必要がない。
【００３８】また、冷房負荷が小さい時には、室外熱交
換器での放熱量が室内熱交換器での吸熱量に比べて大き
くなり、室外熱交換器で液化した冷媒を室内熱交換器で
気化できず、時間の経過とともにアキュムレータ内の液
冷媒の液面が上昇し、この上昇する分冷媒循環量が減少
し、しかも減少した冷媒が圧縮機から室外熱交換器、室
内熱交換器を経るとさらにアキュムレータ内の液冷媒量
が増えて、最終的には循環する冷媒が不足して冷房その
ものが不能となってしまうが、冷房負荷が小さい時にア
キュムレータ内の液冷媒を水冷式エンジンからの温水で
加熱し気化させて圧縮機に吸引させるので、循環する冷
媒が不足して冷房そのものが不能となるようなことはな
い。
換器での放熱量が室内熱交換器での吸熱量に比べて大き
くなり、室外熱交換器で液化した冷媒を室内熱交換器で
気化できず、時間の経過とともにアキュムレータ内の液
冷媒の液面が上昇し、この上昇する分冷媒循環量が減少
し、しかも減少した冷媒が圧縮機から室外熱交換器、室
内熱交換器を経るとさらにアキュムレータ内の液冷媒量
が増えて、最終的には循環する冷媒が不足して冷房その
ものが不能となってしまうが、冷房負荷が小さい時にア
キュムレータ内の液冷媒を水冷式エンジンからの温水で
加熱し気化させて圧縮機に吸引させるので、循環する冷
媒が不足して冷房そのものが不能となるようなことはな
い。
【００３９】冷房負荷が大きい時には、室外熱交換器で
放熱量と室内熱交換器での吸熱量がバランスするので熱
交換する温水管路へ水冷式エンジンの温水を供給する必
要がなく、温水管路への水冷式エンジンの温水の循環を
制御するのみで、冷房能力を上げることが可能であると
ともに、冷房運転時における運転性を向上させることが
できる。
放熱量と室内熱交換器での吸熱量がバランスするので熱
交換する温水管路へ水冷式エンジンの温水を供給する必
要がなく、温水管路への水冷式エンジンの温水の循環を
制御するのみで、冷房能力を上げることが可能であると
ともに、冷房運転時における運転性を向上させることが
できる。
【図１】第１実施例のエンジン駆動式熱ポンプ装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】アキュムレータの構造を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ―ＩＩＩ断面図である。
【図４】第２実施例のエンジン駆動式熱ポンプ装置の概
略構成図である
略構成図である
１ 熱ポンプ装置 ２ 圧縮機 ３ 水冷式エンジン ４ 冷媒回路 ５ 温水回路 １７ アキュムレータ ２７ｃ 第３の温水管路 ４１ 第１バルブ ４２ 第２バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 27/00 F25B 13/00 341 F25B 27/02 F25B 43/00
Claims (1)
- 【請求項１】水冷式エンジンで駆動する圧縮機により、
アキュムレータを備えた冷媒回路中の冷媒を循環させる
熱ポンプ装置において、 前記圧縮機の吐出口と四方弁の第１ポートを結ぶ吐出側
回路と、前記圧縮機の吸込口と前記四方弁の第２ポート
を結ぶ吸込側回路からなる基部回路と、 前記四方弁の第３ポートから室外熱交換器、室内熱交換
器を経て第４ポートに至る主相変換回路とからなる冷媒
回路とを有し、 冷房運転時、四方弁の内部において第１ポートと第３ポ
ートを連通させるとともに第４ポートと第２ポートを連
通させるようにし、 暖房運転時、四方弁の内部において第１ポートと第４ポ
ートを連通させるとともに第３ポートと第２ポートを連
通させるようにし、 前記吸込側回路にアキュムレータを配置し、 さらに前記水冷式エンジンの冷却水を放熱用熱交換器と
前記アキュムレータ内の液相冷媒と熱交換する温水管路
とのいずれかに分流する弁装置を設け、 この弁装置は、冷房運転状態において冷房負荷が大きい
場合に、前記水冷式エンジンの冷却水を前記放熱用熱交
換器に循環させ、また冷房運転状態において冷房負荷が
小さい場合に、前記水冷式エンジンの冷却水を前記温水
管路に循環させるようにし、 また前記弁装置は、暖房運転状態において暖房負荷が大
きい場合に、前記水冷式エンジンの冷却水を前記温水管
路に循環させ、暖房負荷が小さい場合に、前記水冷式エ
ンジンの冷却水を前記放熱用熱交換器に循環させるよう
にしたことを特徴とするエンジン駆動式熱ポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03357744A JP3134957B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | エンジン駆動式熱ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03357744A JP3134957B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | エンジン駆動式熱ポンプ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29855699A Division JP3295716B2 (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | エンジン駆動式熱ポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180529A JPH05180529A (ja) | 1993-07-23 |
| JP3134957B2 true JP3134957B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=18455702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03357744A Expired - Fee Related JP3134957B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | エンジン駆動式熱ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3134957B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4514532B2 (ja) * | 2004-07-05 | 2010-07-28 | 古河電気工業株式会社 | 交流損失測定装置及び測定方法 |
| JP5999332B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2016-09-28 | スズキ株式会社 | 車両の空調装置 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP03357744A patent/JP3134957B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05180529A (ja) | 1993-07-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |