JP3499287B2 - 熱ポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、空調機または冷凍機
として用いる熱ポンプ装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、熱ポンプ装置においては、水冷
却部を有するエンジンと、このエンジンにより駆動され
る圧縮機と、冷媒を凝縮器、膨張弁、蒸発器と循環させ
る冷媒回路とを備え、圧縮機の駆動により冷媒回路の冷
媒を循環させて熱移動させている。このような熱ポンプ
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】例えば、冷媒とエンジン冷却後の温水との
熱交換部、あるいはエンジン冷却後の温水との熱交換部
を有する温水タンク、あるいはエンジン冷却後の温水を
冷却するラジエータに温水を供給するには、切換動作す
る２つの弁があった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、切換動作を
するのに２つの弁の切換動作が必要であるため、これら
の弁が誤動作した時、特に両方の弁が閉となる場合には
エンジンのオーバーヒートが発生する。また、エンジン
の廃熱を有効に利用できず、熱ポンプ装置の効率が低下
する等の問題がある。 【０００５】この発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、誤動作そのものを簡単且つ確実に防止可能とし、エ
ンジンのオーバーヒートの発生防止、あるいは熱ポンプ
装置の効率低下を防止する熱ポンプ装置を提供すること
を目的としている。 【０００６】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明の熱ポンプ装置は、水冷却部を
有するエンジンと、このエンジンにより駆動される圧縮
機と、冷媒を凝縮器、膨張弁、蒸発器と循環させる冷媒
回路とを備え、前記圧縮機の駆動により前記冷媒回路の
冷媒を循環させて熱移動させる熱ポンプ装置において、
前記冷媒とエンジン冷却後の温水との熱交換部、あるい
はエンジン冷却後の温水との熱交換部を有する温水タン
ク、あるいはエンジン冷却後の温水を冷却するラジエ―
タの内少なくとも２つを有し、エンジン冷却後の温水配
管から２つに分岐してそれぞれ前記２つの機器に温水を
供給し、前記２つの機器からの熱交換後の温度低下した
温水を合流して前記エンジンの水冷却部への冷水配管に
戻し、前記分岐部あるいは合流部の内少なくとも一方に
三方弁を配置し、この三方弁が運転モ―ドの冷房、暖房
に基づき流れ方向を切換える機能と、運転負荷情報に応
じて弁開度を変化させて２つの温水回路の温水流量の比
が任意に制御できる機能とを備えていることを特徴とし
ている。 【０００７】 【作用】請求項１記載の発明では、エンジン冷却後の温
水配管から三方弁の作動により、冷媒とエンジン冷却後
の温水との熱交換部、あるいはエンジン冷却後の温水と
の熱交換部を有する温水タンク、あるいはエンジン冷却
後の温水を冷却するラジエ―タの内少なくとも２つに分
岐し、それぞれ熱交換部、温水タンクと、ラジエ―タの
２つの機器に温水を供給する。 【０００８】また、熱交換部、あるいは温水タンクと、
ラジエ―タの少なくとも２つの機器からの熱交換後の温
度低下した温水を三方弁の作動により合流してエンジン
水冷却部への冷水配管に戻している。 【０００９】 このように、エンジン冷却後の温水配管
からの分岐部、あるいはエンジン冷却部への冷水配管の
合流部の内少なくとも一方に配置した三方弁の作動によ
り、少なくとも２つの機器に温水を供給し、あるいは少
なくとも２つの機器より合流することで、誤動作そのも
のを簡単且つ確実に防止可能とし、エンジンのオ―バ―
ヒ―トの発生を防止している。そして、運転モ―ドの冷
房、暖房に基づく流れ方向の切換えを該三方弁で行い且
つ前記分岐された２つの温水回路の温水流量の比を弁開
度を変化させることで運転負荷情報に応じて任意に制御
することができる三方弁としたことで、分岐された２つ
の温水回路の温水流量のバランスを制御することがで
き、冷房、暖房運転時においてシステム異常を防ぐと共
に冷房・暖房能力の向上が図れ熱ポンプの効率低下を防
止している。 【００１０】 【実施例】以下、この発明の熱ポンプ装置の実施例を図
面に基づいて説明する。図１は熱ポンプ装置としての空
気調和機の概略構成図である。 【００１１】熱ポンプ装置としての空気調和機１には、
駆動源としてのエンジン部２、コンプレッサシステム部
３、ヒートポンプ部４が備えられ（駆動源としては電気
モータを用いてもよい）、エンジン部２とヒートポンプ
部４との間にエンジン部２の冷却水を循環させる温水回
路５が設けられ、またコンプレッサシステム部３とヒー
トポンプ部４との間にフロン等の冷媒を圧縮して循環さ
せる冷媒回路６が設けられている。これらのエンジン部
２、コンプレッサシステム部３、ヒートポンプ部４は、
操作部７からの指示に基づいて制御部８により制御され
る。 【００１２】エンジン部２にはアクチュエータ部９とセ
ンサ部１０が備えられ、センサ部１０からのエンジン情
報が制御部８へ送られ、制御部８からの指示によりアク
チュエータ部９を制御してエンジン２が運転される。エ
ンジン部２の吸気系から空気と燃料ガスの混合気を吸入
して燃焼し、排気系から排気ガスが排出される。このエ
ンジン部２の運転によりコンプレッサシステム部３が駆
動される。 【００１３】コンプレッサシステム部３には、複数の圧
縮機が備えられ、制御部８からの指示に基づきコンプレ
ッサシステム部３の圧縮機の運転数を空調負荷に応じて
制御する。コンプレッサシステム部３には、圧縮機の運
転数を検知する作動台数検知手段１８が設けられ、この
作動台数検知部１８から圧縮機の運転数情報を制御部８
に送る。このコンプレッサシステム部３の運転で冷媒回
路６を介してヒートポンプ部４が駆動される。 【００１４】ヒートポンプ部４にはアクチュエータ部１
１とセンサ部１２が備えられ、センサ部１２からのヒー
トポンプ情報が制御部８へ送られ、制御部８からの指示
によりアクチュエータ部１１を制御して暖房または冷房
か行われる。 【００１５】制御部８には、制御手段１３、記憶手段１
４及び駆動手段１５が備えられ、制御手段１３では操作
部７からの指示や記憶手段１４に記憶された情報、さら
にセンサ部１０からのエンジン情報、センサ部１２から
のヒートポンプ情報に基づき駆動手段１５を制御し、こ
の駆動手段１５によりエンジン部２のアクチュエータ部
９、コンプレッサシステム部３及びヒートポンプ部４の
アクチュエータ部１１を駆動する。 【００１６】操作部７には、スイッチ部１６や表示部１
７が備えられ、オペレータがスイッチ部１６を操作する
ことで制御部８に指示信号が送られて熱ポンプ装置１の
運転が行われ、その運転状態が表示部１７に表示され
る。 【００１７】次に、熱ポンプ装置としての空気調和機１
の詳細な構成を、図２乃至図６に基づいて詳細に説明す
る。図２は熱ポンプ装置としての空気調和機の冷房運転
時の概略構成図、図３は熱ポンプ装置としての空気調和
機の暖房運転時の概略構成図、図４は三方弁の断面図、
図５は三方弁の断面図、図６は三方弁の制御特性を示す
図である。 【００１８】図２及び図３において、符号１は熱ポンプ
装置としての空気調和機であり、この熱ポンプ装置とし
ての空気調和機１は室外ユニット２１、室内ユニット２
２から構成されている。エンジン部２、コンプレッサシ
ステム部３、温水回路５及び冷媒回路６が室外ユニット
２１に設けられ、ヒートポンプ部４は室外ユニット２１
の一部及び室内ユニット２２により構成される。 【００１９】エンジン部２には水冷式エンジン２３が備
えられ、この水冷式エンジン２３に吸気管２４を介して
ミキサー２５及びエアクリーナ２６が接続され、このエ
アクリーナ２６から空気をミキサー２５に供給する。ま
た、ミキサー２５には配管２７を介してパルスモータ２
８で作動される燃料供給量制御弁、ガバナ２９及び電磁
弁３０が接続され、これらの作動により燃料ガスがミキ
サー２５に供給される。ミキサー２５ではパルスモータ
３１によるスロットルの作動で燃料ガスと空気を混合し
て水冷式エンジン２３に供給する。 【００２０】また、水冷式エンジン２３にはオイル配管
３２を介して電磁弁３３及び上方位置にオイルタンク３
４が接続され、オイル量が減少時自動的に電磁弁３３が
開とされ、このオイルタンク３４からオイルが重力によ
り水冷式エンジン２３に供給される。 【００２１】また、水冷式エンジン２３には排気管３５
を介してマフラー３６、排気サイレンサー３７及びミス
トセパレータ３８が接続されている。水冷式エンジン２
３からの排気がマフラー３６と排気サイレンサ３７を流
れる時に冷却されて、排気から分離されて酸性分のある
ドレン水が生じる。ミストセパレータ３８においても、
排気から分離されて酸性分のあるドレン水が生じる。こ
れらのドレン水はそれぞれ配管３９を介してドレン水処
理装置４０に導かれ、このドレン水処理装置４０でドレ
ン水を中和して排水する。エンジン部２にはヒータ４１
が設けられ、このヒータ４１により水冷式エンジン２３
のオイルパン内オイル温度調節を行う。 【００２２】コンプレッサシステム部３には、２個の圧
縮機Ａ，Ｂが備えられ、この２個の圧縮機Ａ，Ｂはそれ
ぞれ電磁クラッチ４３を介して水冷式エンジン２３の出
力軸４４に接続される。このそれぞれの電磁クラッチ４
３は不図示のクラッチ駆動部材で接続したり、切り離し
たりの制御が行われる。４５は圧縮機Ａ，Ｂ内のオイル
温度調整用のヒータであり、低温起動に際して発熱され
る。 【００２３】冷媒回路６は、冷媒を圧縮して循環させ、
気化、液化することによりヒートポンプ機能を果たすも
のである。この冷媒回路６は、コンプレッサシステム部
３の圧縮機Ａ，Ｂから四方弁４６までの回路を形成する
基部回路４７と、室内ユニット２２に配置される室内回
路４８と、基部回路４７と室内回路４８との間に配置さ
れる室外回路４９とにより構成されている。 【００２４】基部回路４７は圧縮機Ａ，Ｂの吐出口側に
接続され、四方弁４６の第１のポート４６ａに連通する
吐出側回路５０と、四方弁４６の第２のポート４６ｂか
ら圧縮機Ａ，Ｂの吸込口側に連通する吸込側回路５１と
により構成されている。吐出側回路５０にはオイルセパ
レータ５２が設置され、このオイルセパレータ５２には
ヒータ５３が設けられ、このヒータ５３によりオイルセ
パレータ５２の温度調節を行う。オイルセパレータ５２
によりオイルがストレーナ５４を介して毛細管５５によ
りサブアキュームレータ５６の上流側に戻され、また電
磁弁５７を介してアキュームレータ５８の上流側に戻さ
れる。電磁弁５７は主に起動後、圧縮機Ａ，Ｂから多量
に流出するオイルがオイルセパレータ５２に溜ると開と
なり、その他の場合は閉とされる。 【００２５】サブアキュームレータ５６及びアキューム
レータ５８は吸込側回路５１に備えられている。このア
キュームレータ５８内には冷媒の液体と気体が内蔵さ
れ、気体は回路５１ｃから毛細管６０及び回路５１ｄ，
５１ｅ、５１ｆにより、またストレーナ６１及び毛細管
６２、回路５１ｄ、５１ｅ、５１ｆにより、サブアキュ
ームレータ５６に送られる。また、アキュームレータ５
８内には冷媒の液体はストレーナ６３及び毛細管６４、
回路５１ｄ、５１ｅ、５１ｆにより、サブアキュームレ
ータ５６に送られる。ヒータ５９は両毛細管６２，６
４、ストレーナ６１，６３まわりの温度調整を行う。な
お、アキュームレータ５８内の下部からオイルと液体の
冷媒が、回路５１ｇ、ストレーナ７７及び膨張弁７８及
びオリフィス７９を通って、回路５１ｅ，５１ｆを得て
サブアキュームレータ５６に送られる。 【００２６】サブアキュームレータ５６にはヒータ６５
が設けられ、このヒータ６５でサブアキュームレータ５
６の温度調節が行われる。サブアキュームレータ５６内
の冷媒の気体は、それぞれ圧縮機Ａ，Ｂの駆動によって
回路５１ｈ，５１ｉ及び一方向弁６７を介して吸引され
る。サブタンク５６内に溜るオイル及び液体の冷媒はオ
リフィス６６から少しづつ圧縮機Ａ，Ｂに吸引される。
また、吐出側回路５０はストレーナ６８、圧力が異常に
高い時開とされる電磁弁６９により吸込側回路５１と連
結され、圧力の異常な上昇を防止する。 【００２７】四方弁４６の第３のポート４６ｃには室外
回路４９を構成する回路４９ａが接続されており、この
回路４９ａには室外熱交換器７０が設置されている。こ
の室外熱交換器７０と室内回路４８の室内熱交換器７１
との間には、アキュームレータ５８に設けた熱交換器７
２、ストレーナ７３、手動弁７４を配置した回路４９ｂ
と、ジョイント７５及び電子膨張弁７６が接続されてい
る。 【００２８】また、室内回路４８には室内での熱交換を
行なう室内熱交換器７１が接続されており、この室内熱
交換器７１はジョイント８０及び室外回路４９を構成す
る回路４９ｃ及びその途中に配置される手動弁８１を介
して基部回路４７と、室外回路４８の中間に配置される
四方弁４６の第４のポート４６ｄと連通している。 【００２９】また、吸込側回路５１は、室外回路４９を
構成する回路４９ｂと膨張弁９０及びストレーナ９１を
介して接続され、さらに吐出側回路５０は回路４９ｂと
ストレーナ９２、電磁弁９３及び毛細管９４を介して接
続されている。 【００３０】水冷却部を構成する温水回路５は、温水の
熱源となる水冷式エンジン２３に熱交換部８２と、マフ
ラー３６に熱交換部９９を有し、温水はポンプ８６，８
７の作用によりサーモスタットを有する切替弁８３、流
れ方向切換弁を構成する三方弁８４、放熱器８５、ポン
プ８６、熱交換部９９、ポンプ８７を介して循環する。
放熱器８５にはラジエータ９６ａと冷却ファン９６ｂが
設けられている。切替弁８３の操作により一部の温水は
コンダクションアセンブリ９８に戻され、さらにコンダ
クションアセンブリ９８から冷却水管９７を介して放熱
器８５とポンプ８６の間に戻される。コンダクションア
センブリ９８には温水を補給するためのリカバリータン
ク８９が接続されている。 【００３１】始動時には、サーモスタットを有する切替
弁８３の作動で、温水が所定の温度になるまでポンプ８
７を介して温水を熱交換部８２に戻して循環させる。ま
た、三方弁８４の作動により温水がアキュムレータ５８
の熱交換器８８に供給され、アキュームレータ５８中の
液相の冷媒に熱を伝達し、気化を促進する。 【００３２】従って、図２に示すように、冷房として運
転する場合には四方弁４６を操作して、第１のポート４
６ａと第３のポート４６ｃとを連通させ、同時に第４の
ポート４６ｄと第２のポート４６ｂとを連通させた状態
とする。 【００３３】これによって、水冷式エンジン２３により
圧縮機Ａ，Ｂを駆動し、冷媒を圧縮し、この圧縮され、
高温、高圧になった冷媒ガスは室外ユニット２１の室外
熱交換器７０で、外気によって冷却され液化する。この
液化した冷媒は膨張弁７６の作動で減圧され、低圧とな
った冷媒液は室内ユニット２２の室内熱交換器７１で室
内空気から熱を奪って蒸発する。この時の蒸発熱により
冷却効果が生じて室内の冷房を行なう。蒸発した冷媒ガ
スは再び圧縮機Ａ，Ｂに戻り、同様なサイクルを繰返
す。 【００３４】また、暖房として運転する場合には、図３
に示すように、四方弁４６を操作して、第１のポート４
６ａを第４のポート４６ｄに連通させるとともに、第３
のポート４６ｃを第２のポート４６ｂに連通させた状態
とする。 【００３５】これによって、水冷式エンジン２３により
圧縮機Ａ，Ｂを駆動し、冷媒を圧縮し、この圧縮され、
高温、高圧になった冷媒ガスは室内ユニット２２の室内
熱交換器７１で、室内空気によって冷却され液化する。
この時、室内空気は凝縮熱によって暖められ、暖房効果
を生じる。この液化した冷媒は膨張弁７６の作動で減圧
され、低圧となった冷媒液は室外ユニット２１の室外熱
交換器７０で外気の熱を吸収して気化する。アキュ―ム
レ―タ５８において液相の冷媒が分離され、冷媒ガスが
再び圧縮機Ａ，Ｂに戻り、同様なサイクルを繰り返す。
温水回路５から三方弁８４を通って温水熱交換器８８を
通過する温水は、室外熱交換器７０の気化作用を補うべ
く、液相の冷媒に熱エネルギ―を供給する。 【００３６】図４及び図５に示すように、温水回路５の
三方弁８４としてリニア三方弁を用い、この三方弁８４
のポートＡが８４ａがアキュムレータ５８内の温水熱交
換器８８側へ接続され、ポートＢが室外ユニット２１の
放熱器８５側へ接続され、ポートＣが水冷式エンジン２
３の熱交換器８２側へ接続され、これらのポートＡ，
Ｂ，Ｃが回転弁体８４ａの回転で温水流量が制御され
る。 【００３７】室外熱交換器７０で構成される蒸発器の吸
熱能力と室内熱交換器７１で構成される凝縮器の放熱能
力の差あるいは比が大となる程、図６に示すように回転
弁体８４ａを回転して、ポ―トＣからポ―トＡへの温水
流量を増加させ、膨張弁７６から室外熱交換器７０で構
成される蒸発器を経由して圧縮機Ａ，Ｂに到る低圧側に
おいて熱を加えるようにしても良い。 【００３８】このように、冷媒とエンジン冷却後の温水
との熱交換部を構成するアキュームレータ５８、エンジ
ン冷却後の温水を外気で冷却するラジエータ９６ａを有
し、エンジン冷却後の温水配管１００から２つに分岐し
てそれぞれ２つの機器に温水を供給し、２つの機器から
の熱交換後の温度低下した温水を合流してエンジンの水
冷却部への冷水配管１０１に戻し、分岐部１０２に流れ
方向切換弁を構成する三方弁８４を配置しているが、合
流部１０３に流れ方向切換弁を構成する三方弁８４を配
置してもよい。 【００３９】エンジン冷却後の温水配管１００から三方
弁８４の切替作動により、エンジン冷却後の温水との熱
交換部を有するアキュームレータ５８、あるいはエンジ
ン冷却後の温水を外気で冷却するラジエータ９６ａの２
つに分岐し、それぞれアキュームレータ５８と、ラジエ
ータ９６ａの２つの機器に温水を供給する。 【００４０】従って、冷房、暖房に基づき切り換えると
ともに、室内機負荷、外気温に応じても、アキュムレー
タ５８ヘ流れる温水の量Ｑ１と、ラジエータ９６ａヘ流
れる量Ｑ２のバランスを制御することができ、熱は、温
水から温水熱交換器８８によりアキュームレータ５８内
の液相の冷媒に伝達され、この液相の冷媒から循環中の
気液２相の冷媒に伝達される。この熱伝達により、凝縮
後の冷媒温度が上昇して高圧側の圧力を上げ、アキュー
ムレータ５８での差圧を確保する。 【００４１】例えば、室内ユニット２２の負荷が大きい
程、アキュムレータ５８ヘ流れる温水の量Ｑ１／ラジエ
ータ９６ａヘ流れる量Ｑ２の値を増加させる。あるいは
アキュムレータ５８ヘ流れる温水の量Ｑ１の絶対量を増
加させる。 【００４２】一方、外気温が低い程、アキュムレータ５
８ヘ流れる温水の量Ｑ１／ラジエータ９６ａヘ流れる量
Ｑ２の値を増加させる。あるいはアキュムレータ５８ヘ
流れる温水の量Ｑ１の絶対量を増加させる。 【００４３】このように、分岐部１０２に配置した流れ
方向切換弁を構成する三方弁８４の切替作動により、２
つの機器に温水を供給することで、誤動作そのものを簡
単且つ確実に防止可能とし、エンジンのオーバーヒート
の発生防止、あるいは熱ポンプ装置の効率低下を防止す
ることができる。 【００４４】次に、熱ポンプ装置としての空気調和機１
の第２実施例を、図７に示す。この第２実施例で、図１
乃至図６の第１実施例と同じ符号を付した部材は、同様
に構成されるので説明を省略する。冷媒回路６には、圧
縮機Ａ，Ｂと四方弁４６との間に圧力センサ２００が設
けられている。また、室内回路４８には電子膨張弁７６
の両側に圧力センサ２０１，２０２が設けられ、さらに
室内温度センサ２０３及び冷媒温度センサ２０４が設け
られている。室外回路４９には室外温度センサ２０５及
び冷媒温度センサ２０６が設けられている。また、温水
回路５０には、温水タンク２０７が接続され、この温水
タンク２０７に温水温度センサ２０８が設けられてい
る。 【００４５】温水タンク２０７の温度を温水温度センサ
２０８で検出して、温度が低い程、温水回路５０により
温水熱交換器２０９への温水流量を増加する。 【００４６】また、冷房時、室内温度を室内温度センサ
２０３で検出し、室内温度が高い程、あるいは暖房時、
室外温度を室外温度センサ２０５で検出し、室外温度が
低い程、温水回路５０によりアキュムレータ５８への温
水流量を増加する。 【００４７】さらに、冷房時、室内温度を室内温度セン
サ２０３で検出し、室内温度が低い程、あるいは暖房
時、室外温度を室外温度センサ２０５で検出し、室外温
度が高い程、温水回路５０によりアキュムレータ５８へ
の温水流量を増加する。 【００４８】また、エンジン温度が高い程、サーモスタ
ット８３により温水熱交換器２０９、アキュムレータ５
８、あるいはラジエータ９６ａヘの温水流量を増加す
る。 【００４９】さらに、電子膨張弁７６の両側に圧力セン
サ２０１，２０２により、電子膨張弁７６の両側の圧力
差が小さい程、アキュムレータ５８ヘの温水流量を増加
する。 【００５０】次に、アキュムレータ５８、ラジエータ９
６ａ及び温水タンク２０７の制御について、図８乃至図
１０に基づいて説明する。図８乃至図１０において符号
５０は、図７で示す温水回路である。但し、図８の実施
例では表１の組み合わせの内欠けているものは図７から
消去している。 【００５１】図８の実施例は、エンジン２３にＡ、Ｂの
機器を並列に配置し、Ａ、Ｂの機器としては表１の組み
合わせを採用することができる。Ｘ、Ｙの内一方に、リ
ニア三方弁を配置する。 【００５２】この実施例では、 流量ｘ₁＝流量ｙ₁ 流量ｘ₂＝流量ｙ₂である。 【００５３】Ｙの戻り管側にリニア三方弁を配置した場
合、圧力低下があり、シールがし易い。 【００５４】 【表１】 図９の実施例は、エンジン２３に並列にＣを配置すると
ともに、さらに下流側において並列にＤ、Ｅの機器を配
置している。このＣ、Ｄ、Ｅの機器の組み合わせとして
は表２の組み合わせが取り得る。ＸＡ、ＹＡのいずれか
一方にリニア三方弁を配置する一方、ＸＢ，ＹＢのいず
れか一方にリニア三方弁を配置する。 【００５５】この実施例では、 流量ｘ_A1＝流量ｙ_A1 流量ｘ_A2＝流量ｙ_A2＝流量ｘ_B1＋流量ｘ_B2＝流量ｙ_B1＋
流量ｙ_B2 流量ｘ_B1＝流量ｙ_B1 流量ｘ_B2＝流量ｙ_B2である。 【００５６】この実施例ではＣの機器の流量コントロー
ルをＤ、Ｅの各機器の流量コントロールより優先させる
ことが可能となる。なお、Ｃ、Ｄ、Ｅの各機器の流量
は、いずれも最大とし得るし、いずれも最小になし得
る。つまり流量コントロールの制御の開開度が大とする
ことができる。 【００５７】 【表２】 図１０の実施例は、エンジン２３に並列にＦの機器を配
置するとともに、さらに下流側において直列にＧ、Ｈの
機器を配置している。Ｆ、Ｇ、Ｈの機器の組み合わせと
しては、表３の組み合わせが取り得る。Ｘ，Ｙのいずれ
か一方あるいは両方にリニア三方弁を配置する。この場
合、Ｆの機器のコントロールを優先させるとともに、Ｈ
の機器よりＧの機器の熱交換の効率を大きくすることが
できる。 【００５８】この実施例では、 流量ｘ₁＝流量ｙ₁ 流量ｘ₂＝流量ｙ₂である。 【００５９】 【表３】 図１１の実施例は、エンジン２３に直列にＫの機器を配
置するとともに、さらに下流側において並列にＩ、Ｊの
機器を配置している。Ｆ、Ｇ、Ｈの機器の組み合わせと
しては、表４の組み合わせが取り得る。Ｘ、Ｙのいずれ
か一方にリニア三方弁を配置する。この場合、Ｋの機器
に常に高い熱交換能を維持させることができる。 【００６０】この実施例では、 流量ｘ₁＝流量ｙ₁ 流量ｘ₂＝流量ｙ₂である。 【００６１】 【表４】 【００６２】 【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明
は、エンジン冷却後の温水配管から分岐部あるいはエン
ジンの水冷却部への冷水配管との合流部の内少なくとも
一方に配置した三方弁の作動により、熱交換部、温水タ
ンク及びラジエ―タの少なくとも２つの機器に温水を供
給し、あるいは少なくとも２つの機器より合流すること
で、誤動作そのものを簡単且つ確実に防止可能とし、エ
ンジンのオ―バ―ヒ―トの発生を防止することができ
る。そして、運転モ―ドの冷房、暖房に基づく流れ方向
の切換えを該三方弁で行い且つ前記分岐された２つの温
水回路の温水流量の比を弁開度を変化させることで運転
負荷情報に応じて任意に制御することができる三方弁と
したので、分岐された２つの温水回路の温水流量のバラ
ンスを制御することができ、冷房、暖房運転時において
システム異常を防ぐと共に冷房・暖房能力の向上が図れ
熱ポンプの効率低下が防止される。

【図面の簡単な説明】 【図１】熱ポンプ装置としての空気調和機の概略構成図
である。 【図２】熱ポンプ装置としての空気調和機の冷房運転時
の概略構成図である。 【図３】熱ポンプ装置としての空気調和機の暖房運転時
の概略構成図である。 【図４】三方弁の断面図である。 【図５】三方弁の断面図である。 【図６】三方弁の制御特性を示す図である。 【図７】熱ポンプ装置としての空気調和機の第２実施例
の概略構成図である。 【図８】熱ポンプ装置としての空気調和機の第３実施例
の概略構成図である。 【図９】熱ポンプ装置としての空気調和機の第４実施例
の概略構成図である。 【図１０】熱ポンプ装置としての空気調和機の第５実施
例の概略構成図である。 【図１１】熱ポンプ装置としての空気調和機の第６実施
例の概略構成図である。 【符号の説明】 ６ 冷媒回路 Ａ，Ｂ 圧縮機 ２３ エンジン ７０ 室外熱交換器 ７１ 室内熱交換器 ７６ 膨張弁 １００ 温水配管 １０１ 冷水配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−290365（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−123961（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−107064（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−89961（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−215435（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−148166（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−140567（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−207963（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−100762（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 27/02

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 水冷却部を有するエンジンと、このエン
   ジンにより駆動される圧縮機と、冷媒を凝縮器、膨張
   弁、蒸発器と循環させる冷媒回路とを備え、前記圧縮機
   の駆動により前記冷媒回路の冷媒を循環させて熱移動さ
   せる熱ポンプ装置において、 前記冷媒とエンジン冷却後の温水との熱交換部、あるい
   はエンジン冷却後の温水との熱交換部を有する温水タン
   ク、あるいはエンジン冷却後の温水を冷却するラジエ―
   タの内少なくとも２つを有し、 エンジン冷却後の温水配管から２つに分岐してそれぞれ
   前記２つの機器に温水を供給し、前記２つの機器からの
   熱交換後の温度低下した温水を合流して前記エンジンの
   水冷却部への冷水配管に戻し、 前記分岐部あるいは合流部の内少なくとも一方に三方弁
   を配置し、この三方弁が運転モ―ドの冷房、暖房に基づ
   き流れ方向を切換える機能と、運転負荷情報に応じて弁
   開度を変化させて２つの温水回路の温水流量の比が任意
   に制御できる機能とを備えていることを特徴とする熱ポ
   ンプ装置。