JP4626380B2 - 内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置 - Google Patents

内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4626380B2
JP4626380B2 JP2005130425A JP2005130425A JP4626380B2 JP 4626380 B2 JP4626380 B2 JP 4626380B2 JP 2005130425 A JP2005130425 A JP 2005130425A JP 2005130425 A JP2005130425 A JP 2005130425A JP 4626380 B2 JP4626380 B2 JP 4626380B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
refrigerant
ejector
air conditioner
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005130425A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006308181A (ja
Inventor
義実 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Aisin Corp filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2005130425A priority Critical patent/JP4626380B2/ja
Publication of JP2006308181A publication Critical patent/JP2006308181A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4626380B2 publication Critical patent/JP4626380B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/001Ejectors not being used as compression device
    • F25B2341/0011Ejectors with the cooled primary flow at reduced or low pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General 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
    • F25B2400/23Separators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine

Description

本発明は、内燃機関により駆動されるコンプレッサにより室外熱交換器及び室内熱交換器を備えた冷媒循環路に冷媒を循環させて空気調和を行う内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置、特に冷媒循環路にエジェクタを設けた内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置に関する。
この種のエジェクタを設けた内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置としては、特開平06−018121号公報(特許文献1)に記載されたものがある。この技術は、エンジンにより駆動されるコンプレッサからの冷媒を室内熱交換器及び室外熱交換器等を順次経てコンプレッサ側に戻すヒートポンプを設け、室内熱交換器を経た冷媒の一部をエンジン冷却水の廃熱により加熱してコンプレッサ側に戻す冷媒加熱器を設け、冷媒加熱器からの冷媒をエジェクタのノズルに導入するとともに室外熱交換器からの冷媒をエジェクタの吸引部に導入し、両冷媒を混合部で混合してこれらの圧力を同一にしてディフューザからコンプレッサに戻すようにしたものである。この技術によれば、冷媒加熱器からの冷媒と室内側熱交換器からの冷媒とをエジェクタにより混合して同一の圧力としてコンプレッサに吸引させるようにしたので、冷媒加熱器及び室内側熱交換器の双方からの冷媒をコンプレッサに連続的に吸引させることができ、従って、性能が向上して、効率をよくすることができ、以て暖房能率の向上を図ることができるという効果を奏するものである。
特開平06−018121号公報(段落〔0009〕〜〔0010〕、段落〔0018〕〜〔0021〕、〔0029〕、図1)。
しかしながら、上記特許文献1の技術では、エジェクタは暖房の際には作動するが冷房の際には作動しないので、エジェクタによるヒートポンプのサイクル効率(成績係数)の向上は暖房の際には行われるが冷房の際には行われず、また、エジェクタのノズルの手前に減圧弁を設けておりここでの膨張損失エネルギが増大してエジェクタの冷媒搬送駆動力が低下するので、冷媒加熱器へ送る冷媒流量を増大させる効果が少なくなってエジェクタの出口圧力の上昇を促す作用が発揮できず、さらに、エジェクタのノズルの上流部の冷媒加熱器で冷媒が加熱されてガス化され、これによっても冷媒の質量流量が制限されるので、ヒートポンプのサイクル効率を充分に高めることができなかった。また空調装置では室外機と室内機の間の配管が長くなるが、冷房時にこの配管内の冷媒にガス化による気泡が発生すると流通抵抗が変化して複数の室内機に対する冷媒の分配が変化するという問題がある。
本発明は暖房の際だけでなく冷房の際にもエジェクタによるサイクル効率の向上を可能とし、エジェクタのノズルの手前に減圧弁の代わりに空調装置の作動状態に応じて開度が変化する制御弁を設け、また冷房時には室内機の室内熱交換器に供給される冷媒を過冷却するようにしてこのような各問題を解決することを目的とする。
本発明による内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置は、内燃機関により駆動されるコンプレッサから供給される冷媒が循環される冷媒循環路に、室外熱交換器と、室内熱交換器と、制御装置により制御されて室外熱交換器及び室内熱交換器に対するコンプレッサからの冷媒の供給順序を切り換える切換弁と、一列に接続された吸引部と混合部とディフューザ及び導入された冷媒を吸引部側から混合部に向けて噴出するノズルよりなるエジェクタを設け、室外熱交換器とエジェクタと切換弁とコンプレッサにより室外機を構成し、室内熱交換器により室内機を構成してなる内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置において、エジェクタのディフューザから送り出される冷媒が通る冷媒循環路の戻り管路に気液分離装置を設けてコンプレッサには気液分離装置で分離された気相冷媒を戻し、切換弁による冷媒の供給順序の切り換えに応じて凝縮器となる方の室外熱交換器または室内熱交換器からの冷媒がノズルに導入され、蒸発器となる方の室外熱交換器または室内熱交換器からの冷媒が吸引部に導入され、また蒸発器となる方の室外熱交換器または室内熱交換器には気液分離装置で分離された液相冷媒が導入されるように、エジェクタと室外熱交換器と室内熱交換器は冷媒循環路に接続され、気液分離装置で分離された液相冷媒が導入されて蒸発器となる方の室外熱交換器または室内熱交換器に送る室外機内の循環管路に、冷房運転時に同循環管路を通る冷媒を過冷却する過冷却熱交換器を設けたことを特徴とするものである。
前項に記載の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置は、エジェクタのディフューザと気液分離装置の間の戻り管路に、暖房運転時にコンプレッサを駆動する内燃機関の冷却水を循環させて冷媒に廃熱を回収する冷却水熱交換器を設けることが好ましい。
項に記載の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置は、常にエジェクタのノズルの上流側となる循環管路に制御装置により開度が制御される制御弁を設けることが好ましい。
請求項1に記載の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置の発明によれば、エジェクタのディフューザから送り出される冷媒が通る冷媒循環路の戻り管路に気液分離装置を設けてコンプレッサには気液分離装置で分離された気相冷媒を戻し、切換弁による冷媒の供給順序の切り換えに応じて凝縮器となる方の室外熱交換器または室内熱交換器からの冷媒がノズルに導入され、蒸発器となる方の室外熱交換器または室内熱交換器からの冷媒が吸引部に導入され、また蒸発器となる方の室外熱交換器または室内熱交換器には気液分離装置で分離された液相冷媒が導入されるように、エジェクタと室外熱交換器と室内熱交換器は冷媒循環路に接続され、気液分離装置で分離された液相冷媒が導入されて蒸発器となる方の室外熱交換器または室内熱交換器に送る室外機内の循環管路に、冷房運転時に同循環管路を通る冷媒を過冷却する過冷却熱交換器を設けている。エジェクタと室外熱交換器と室内熱交換器は冷媒循環路に前述のように接続されるので、切換弁による切り換えの状態にかかわらず室外熱交換器及び室内熱交換器からの冷媒はひとつのエジェクタを通って流れる。冷媒回路中にエジェクタを設けたヒートポンプでは、サイクル効率を向上させることができるが、請求項1の発明では切換弁による切り換えの状態にかかわらず、従って暖房時及び冷房時の両方において、ひとつのエジェクタによるサイクル効率の向上が行われるので、エジェクタを増設することなくヒートポンプのサイクル効率を従来よりも高めることができる。また室外機に設けられ気液分離装置で分離された液相冷媒が導入されて蒸発器となる方の室外熱交換器または室内熱交換器に送る循環管路に、冷房運転時に同循環管路を通る冷媒を過冷却する過冷却熱交換器を設けており、冷房時に室外機から室内機に送り出される液相冷媒は過冷却されるので、室外機と室内機の間の配管が長い場合であってもこの配管内の冷媒に気泡が発生するおそれはなく、従ってこのような気泡発生に伴う流通抵抗の変化により複数の室内機に対する冷媒の分配が変化するなどの不都合を生じるおそれはなくなる。
エジェクタのディフューザと気液分離装置の間の戻り管路に、暖房運転時にコンプレッサを駆動する内燃機関の冷却水を循環させて冷媒に廃熱を回収する冷却水熱交換器を設けた請求項2に記載の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置によれば、暖房運転時にはコンプレッサを駆動する内燃機関から回収した廃熱を暖房に使用することができるので、空調装置の暖房能力を高めることができる。
また、常にエジェクタのノズルの上流側となる循環管路に制御装置により開度が制御される制御弁を設けた請求項3に記載の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置によれば、空調装置の作動状態に応じてエジェクタの吸引部に最適な吸引力が発生するように制御弁によりノズルへの冷媒流入量を制御することによりエジェクタによるサイクル効率の向上をさらに一層高めることができる。
図1及び図2図は、本発明による内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置の実施形態の回路図であり、図1は冷房時の作動状態を示し、図2は暖房時の作動状態を示している。図1及び図2に示すように、この実施形態の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置は、1台の室外機10と、各室に設けられて個別に運転・停止ができる複数の室内機20と、この両者10,20のの作動を制御する制御装置40により構成されている。この制御装置40には、空調装置の起動・停止、冷暖房温度の設定、作動状態の表示などを行う操作器41が設けられている。
この実施形態の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置は、屋外に設置された1つの室外機10と各室内に設置された複数の室内機20により構成されている。室外機10は、ガスエンジン(内燃機関)により駆動される2台のコンプレッサ11(11a,11b)と、このコンプレッサ11から供給される冷媒が循環される冷媒循環路30と、この冷媒循環路30に設けられた室外熱交換器13と、四方弁(切換弁)12と、エジェクタ15と、冷却水熱交換器16と、アキュムレータ(気液分離装置)17と、過冷却熱交換器18を備えている。エジェクタ15は、一列に順次接続された吸引部15bと混合部15cとディフューザ15d、及び導入された冷媒を吸引部15b側から混合部15cに向けて噴出するノズル15aよりなるものである。
両コンプレッサ11は並列に配置され、各コンプレッサ11の吐出ポートは冷媒循環路30の供給管路30aにより四方弁12の入口ポート12aに接続され、供給管路30aの途中にはオイルセパレータ14が設けられている。四方弁12の出口ポート12bに一端が接続された戻り管路30cは、エジェクタ15の吸引部15bから混合部15cとディフューザ15dを通って両コンプレッサ11の吸入ポートに他端が接続され、エジェクタ15とコンプレッサ11の吸入ポートの間には冷却水熱交換器16とアキュムレータ17が設けられている。冷却水熱交換器16はエジェクタ15からの冷媒が通る管路の外側を水ジャケットにより覆ったもので、水ジャケットにはコンプレッサ11を駆動するガスエンジン(図示省略)からの冷却水を循環させるための冷却水入口16a及び冷却水出口16bが設けられている。アキュムレータ17はエジェクタ15から送られてくる気相と液相とが混合された冷媒を気相と液相とに分離するものであり、分離された気相冷媒がコンプレッサ11の吸入ポートに戻されるようになっている。オイルセパレータ14の底部はコンプレッサ11の直前の戻り戻り管路30cに連通され、冷媒から分離されたオイルは異物及び水分を除去してコンプレッサ11に戻される。
四方弁12の1対の切換ポート12c,12dにそれぞれ一端が接続された冷媒循環路30の循環管路30b1及び30b2は、それぞれ室外機10から外に出て各室内に延び、循環管路30b1の室外機10内となる部分には切換ポート12c側から順に室外熱交換器13、逆止弁35及び開閉弁31が設けられている。室外機10から各室内に延びるこの2つの循環管路30b1,30b2の間には、複数の室内機20が並列に設けられている。各室内機20は、それぞれ室内熱交換器21と、この室内熱交換器21の室外熱交換器13側に直列に設けられた電子膨張弁22と、この電子膨張弁22と並列に直列接続されたキャピラリ23と逆止弁24により構成されており、逆止弁24は室内熱交換器21から流出する向きの流れを許容する向きに配置されている。各室内機20は、逆止弁24側が循環管路30b1に接続され、室内熱交換器21側が循環管路30b2に接続されている。各室内機20にはその室内機20の起動・停止、冷暖房温度の設定、作動状態の表示などを行う操作器(図示省略)が設けられている。
アキュムレータ17の底部に一端が接続されて液相冷媒が導入される循環管路30b3は、室外機10内で開閉弁31と室内機20の間となる循環管路30b1に他端が接続され、この他端に近い循環管路30b3には循環管路30b1側に向かう流れを許容する逆止弁37が設けられている。循環管路30b3にはアキュムレータ17と逆止弁37の間となる位置に、アキュムレータ17側から流量制御弁33と過冷却熱交換器18が設けられている。この過冷却熱交換器18は、冷却水熱交換器16と同様、アキュムレータ17からの冷媒が通る管路の外側をジャケットにより覆ったもので、ジャケットの一端部にはアキュムレータ17と流量制御弁33の間から液相冷媒が過冷却制御弁34を介して導入され、ジャケットの他端部は循環管路30b2に接続されている。
循環管路30b3の過冷却熱交換器18と逆止弁37の間は、循環管路30b4により循環管路30b1の室外熱交換器13と逆止弁35の間に接続され、循環管路30b4には、室外熱交換器13に流入する流れを許容する向きに逆止弁36が設けられている。循環管路30b1の開閉弁31と逆止弁35の間をエジェクタ15のノズル15aに接続する循環管路30b5には電動式比例制御弁(制御弁)32が設けられている。電動式比例制御弁32は制御装置40により制御されて、空調装置の作動状態に応じてエジェクタ15の吸引部15bに導入される冷媒を吸引するのに最適な吸引力が発生するようにノズル15aへの冷媒流入量を制御するものである。
制御装置40は、操作器41及び各室内機20の操作器から入力された指令ならびに温度センサ及び圧力センサ(何れも図示省略)により検出された各所の温度及び圧力などに基づいて、コンプレッサ11、四方弁12、電子膨張弁22、開閉弁31、電動式比例制御弁32、流量制御弁33、過冷却制御弁34などの制御を行って、空調装置の作動を制御するものである。
次に上述した実施形態の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置の作動の説明をする。先ず図1により冷房運転時の作動を説明する。この冷房運転状態では制御装置40は四方弁12の入口ポート12aを一方の切換ポート12cに連通するとともに出口ポート12bを他方の切換ポート12dに連通し、開閉弁31を閉じ、冷却水熱交換器16のジャケットに対するガスエンジンからの冷却水の供給を遮断して、ガスエンジンによりコンプレッサ11を駆動する。コンプレッサ11により圧縮された高温高圧の気相冷媒は、矢印に示すように、四方弁12から循環管路30b1を通って室外熱交換器13に入り、ファン13aから送り込まれる外気により冷却されて液化される。この高圧の液相冷媒は、循環管路30b1の開閉弁31は閉じられ、逆止弁36は流出を阻止する向きであるので、逆止弁35及び電動式比例制御弁32を通ってエジェクタ15のノズル15aに導入され、吸引部15b側から混合部15cに向けて噴出されて吸引部15b内の圧力を低下させる。
後述するように室内機20の室内熱交換器21で蒸発された気相冷媒はこの圧力が低下された吸引部15b内に吸入され、ノズル15aからの液相冷媒と混合部15c内で混合され、ディフューザ15dで圧力が上昇されてその末端に接続された戻り管路30cに送り込まれる。この気相と液相とが混合された冷媒は冷却水熱交換器16を通りアキュムレータ17において気相と液相とに分離され、分離された気相冷媒はコンプレッサ11の吸入ポートに戻される。制御装置40は、作動している室内機20の数、設定温度、環境温度、各部の圧力などの空調装置の作動状態に応じてエジェクタ15の吸引部15bに最適な吸引力を発生させて、エジェクタ15によるサイクル効率の向上が最大となるように電動式比例制御弁32の開度を制御してノズル15aへの冷媒流入量を制御する。
アキュムレータ17で分離された液相冷媒は循環管路30b3に導入され、過冷却熱交換器18により過冷却され、逆止弁37から循環管路30b1を通り、電子膨張弁22により減圧されて室内熱交換器21に入って蒸発されてこれを冷却する。シロッコファン21aから室内に送り込まれる空気が室内熱交換器21により冷却されることにより室内は冷房される。蒸発された気相冷媒は循環管路30b2から四方弁12を通って、前述のようにエジェクタ15の吸引部15bに吸入される。なおこの冷房運転では、室外熱交換器13と逆止弁35の間は高圧ラインの一部であり、循環管路30b3は低圧ラインの一部であるので、逆止弁36を通って後者から前者に向かう冷媒の流れが循環管路30b4に生じることはない。この冷房運転では室外熱交換器13が凝縮器となり、室内熱交換器21が蒸発器となる。
制御装置40は流量制御弁33と過冷却制御弁34の開度を制御して循環管路30b3を流れる液相冷媒の一部を分流し、分流された液相冷媒は過冷却制御弁34によりにより減圧されて過冷却熱交換器18のジャケット内に入って蒸発されて循環管路30b3を通る液相冷媒を過冷却し、蒸発された気相冷媒は循環管路30b2を通る気相冷媒に合流される。空調装置では室外機10と各室の室内機20を連通する循環管路30b1,30b2が長くなり、循環管路30b1を通る液相冷媒に気泡が発生すると流通抵抗が変化して複数の室内機20に対する冷媒の分配が変化するという問題がある。しかしながらこの実施形態では循環管路30b1を通って各室内機20に送り出される液相冷媒は過冷却されるので、室外機10と室内機20の間の配管が長い場合であっても循環管路30b1内の液相冷媒にガス化による気泡が発生するおそれはない。従ってこのような気泡発生に伴う流通抵抗の変化により複数の室内機20に対する冷媒の分配が変化するなどの不都合を生じるおそれはなくなる。この制御装置40による流量制御弁33と過冷却制御弁34の開度の制御は、空調装置の作動状態に応じて適切な過冷却が行われるようになされる。
次に図2により暖房運転時の作動を説明する。この暖房運転状態では制御装置40は四方弁12の入口ポート12aを他方の切換ポート12dに連通するとともに出口ポート12bを一方の切換ポート12cに連通し、開閉弁31を開き、冷却水熱交換器16のジャケットにガスエンジンからの冷却水を循環させ、流量制御弁33は後述のように開度を制御するとともに過冷却制御弁34は閉じてガスエンジンによりコンプレッサ11を駆動する。コンプレッサ11により圧縮された高温高圧の気相冷媒は、矢印に示すように、四方弁12から循環管路30b2を通って室内機20の室内熱交換器21に入り、シロッコファン21aから送り込まれる室内空気は、室内熱交換器21を通過する際に高温高圧の気相冷媒により加熱され、これにより室内は暖房されるとともに、気相冷媒は冷却されて液化される。この高圧の液相冷媒は、開かれた電子膨張弁22とキャピラリ23及び逆止弁24を通って循環管路30b1に送り込まれるが、開閉弁31は開かれており、逆止弁35,37は流出を阻止する向きであるので、開閉弁31及び電動式比例制御弁32を通ってエジェクタ15のノズル15aに導入され、吸引部15b側から混合部15cに向けて噴出されて吸引部15b内の圧力を低下させる。
後述するように室外機10の室外熱交換器13で蒸発された気相冷媒はこの圧力低下により吸引部15b内に吸入され、前述した冷房の場合と同様、ノズル15aからの液相冷媒と混合部15c内で混合され、ディフューザ15dで圧力が上昇されて、戻り管路30cに送り込まれ、冷却水熱交換器16を通り、アキュムレータ17において分離された気相冷媒はコンプレッサ11の吸入ポートに戻される。この混合された冷媒は、冷却水熱交換器16を通過する際にガスエンジンを冷却して高温になって水ジャケット内を通る冷却水と熱交換されて、ガスエンジンの廃熱の一部を回収する。電動式比例制御弁32に対する制御装置40の制御は、前述した冷房の場合と同様である。
アキュムレータ17で分離された液相冷媒は循環管路30b3に導入されるが、制御装置40により過冷却制御弁34は閉じられ、流量制御弁33は空調装置の作動状態に応じた開度となっているので、過冷却熱交換器18による冷却がなされることはないが適度に減圧され、循環管路30b4から逆止弁36を通り室外熱交換器13に入り、ファン13aから送り込まれる外気により加熱されて蒸発される。蒸発された気相冷媒は循環管路30b1から四方弁12を通って、エジェクタ15の吸引部15bに吸入される。なおこの暖房運転では、室内熱交換器21と開閉弁31の間の循環管路30b1は高圧ラインの一部であり、循環管路30b3は低圧ラインの一部であるので、逆止弁37を通って後者から前者に向かう冷媒の流れが生じることはない。この暖房運転では室内熱交換器21が凝縮器となり、室外熱交換器13が蒸発器となる。この暖房運転では、冷却水熱交換器16で回収したガスエンジンの廃熱は室内熱交換器21において放熱されるので、暖房能力が向上される。
上述した実施形態の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置によれば、室外熱交換器13と室内熱交換器21に対する冷媒の供給順序を四方弁12により切り換えて冷房運転と暖房運転の何れとした状態でも、凝縮器となる方の室外熱交換器13または室内熱交換器21からの冷媒がノズル15aに導入され、蒸発器となる方の室外熱交換器13または室内熱交換器21からの冷媒が吸引部15bに導入され、また蒸発器となる方の室外熱交換器13または室内熱交換器21には気液分離装置17で分離された液相冷媒が導入されるように冷媒循環路30に接続されるので、冷房運転と暖房運転の何れの状態でも室外熱交換器13及び室内熱交換器21からの冷媒はエジェクタ15を通って流れる。すなわち、エジェクタ15によるサイクル効率の向上は冷房運転及び暖房運転の何れの場合でも行われるので、空調装置のヒートポンプのサイクル効率を特許文献1に記載の技術よりも高めることができる。
上述した実施形態では、エジェクタ15のディフューザ15dと気液分離装置17の間の戻り管路30cに冷却水熱交換器16を設け、コンプレッサを駆動する内燃機関の冷却水を暖房時にこの冷却水熱交換器16のジャケットにガスエンジンからの冷却水を循環させており、このようにすれば、冷却水熱交換器16で回収したガスエンジンの廃熱を室内熱交換器21において放熱させることができるので、空調装置の暖房能力を向上させることができる。
また上述した実施形態では、室外機10のアキュムレータ17に接続されて、冷房運転時に循環管路30b1を通して室内熱交換器21に冷媒を送る循環管路30b1に過冷却熱交換器18を設けており、このようにすれば、冷房運転時に室外機10から室内機20に送り出される液相冷媒は過冷却されるので、室外機10と室内機20の間の配管が長い場合であってもこの配管内の冷媒にガス化による気泡が発生するおそれはなく、従ってこのような気泡発生に伴う流通抵抗の変化により複数の室内機20に対する冷媒の分配が変化するなどの不都合を生じるおそれはない。
また上述した実施形態では、冷房運転及び暖房運転の何れの場合でもエジェクタ15のノズル15aの上流側となる循環管路30b5に制御装置40により開度が制御される電動式比例制御弁32を設けており、このようにすれば、空調装置の作動状態に応じて制御装置40により電動式比例制御弁32の開度を制御することによりエジェクタ15の吸引部15bに最適な吸引力を発生させてエジェクタ15によるサイクル効率の向上をさらに一層高めることができる。
本発明による内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置の一実施形態の、冷房運転状態における全体的作動状態を示す回路図である。 図1に示す実施形態の暖房運転状態における全体的作動状態を示す回路図である。
符号の説明
10…室外機、11…コンプレッサ、12…切換弁(四方弁)、13…室外熱交換器、15…エジェクタ、15a…ノズル、15b…吸引部、15c…混合部、15d…ディフューザ、16…冷却水熱交換器、17…気液分離装置(アキュムレータ)、18…過冷却熱交換器、20…室内機、21…室内熱交換器、30…冷媒循環路、30c…戻り管路、30b3,30b5…循環管路、32…制御弁(電動式比例制御弁)、40…制御装置。

Claims (3)

  1. 内燃機関により駆動されるコンプレッサから供給される冷媒が循環される冷媒循環路に、室外熱交換器と、室内熱交換器と、制御装置により制御されて前記室外熱交換器及び室内熱交換器に対する前記コンプレッサからの冷媒の供給順序を切り換える切換弁と、一列に接続された吸引部と混合部とディフューザ及び導入された冷媒を前記吸引部側から前記混合部に向けて噴出するノズルよりなるエジェクタを設け
    前記室外熱交換器とエジェクタと切換弁とコンプレッサにより室外機を構成し、前記室内熱交換器により室内機を構成してなる内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置において、
    前記エジェクタのディフューザから送り出される冷媒が通る前記冷媒循環路の戻り管路に気液分離装置を設けて前記コンプレッサには前記気液分離装置で分離された気相冷媒を戻し、
    前記切換弁による冷媒の供給順序の切り換えに応じて凝縮器となる方の前記室外熱交換器または室内熱交換器からの冷媒が前記ノズルに導入され、蒸発器となる方の前記室外熱交換器または室内熱交換器からの冷媒が前記吸引部に導入され、また蒸発器となる方の前記室外熱交換器または室内熱交換器には前記気液分離装置で分離された液相冷媒が導入されるように、前記エジェクタと室外熱交換器と室内熱交換器は前記冷媒循環路に接続され
    前記気液分離装置で分離された液相冷媒が導入されて蒸発器となる方の前記室外熱交換器または室内熱交換器に送る前記室外機内の循環管路に、冷房運転時に同循環管路を通る冷媒を過冷却する過冷却熱交換器を設けたこと
    を特徴とする内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置。
  2. 請求項1に記載の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置において、前記エジェクタのディフューザと気液分離装置の間の戻り管路に、暖房運転時にコンプレッサを駆動する内燃機関の冷却水を循環させて冷媒に廃熱を回収する冷却水熱交換器を設けたことを特徴とする内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置において、常に前記エジェクタのノズルの上流側となる循環管路に前記制御装置により開度が制御される制御弁を設けたことを特徴とする内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置。
JP2005130425A 2005-04-27 2005-04-27 内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置 Expired - Fee Related JP4626380B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005130425A JP4626380B2 (ja) 2005-04-27 2005-04-27 内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005130425A JP4626380B2 (ja) 2005-04-27 2005-04-27 内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006308181A JP2006308181A (ja) 2006-11-09
JP4626380B2 true JP4626380B2 (ja) 2011-02-09

Family

ID=37475267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005130425A Expired - Fee Related JP4626380B2 (ja) 2005-04-27 2005-04-27 内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4626380B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11781791B2 (en) 2018-09-10 2023-10-10 Carrier Corporation Ejector heat pump operation

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4781390B2 (ja) * 2008-05-09 2011-09-28 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
WO2011048662A1 (ja) * 2009-10-20 2011-04-28 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置
JP5334905B2 (ja) * 2010-03-31 2013-11-06 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置
JP6387672B2 (ja) * 2014-05-09 2018-09-12 富士電機株式会社 冷媒回路装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002318018A (ja) * 2000-03-15 2002-10-31 Denso Corp エジェクタサイクルおよび気液分離器
JP2002327967A (ja) * 2001-03-01 2002-11-15 Denso Corp エジェクタサイクル

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002318018A (ja) * 2000-03-15 2002-10-31 Denso Corp エジェクタサイクルおよび気液分離器
JP2002327967A (ja) * 2001-03-01 2002-11-15 Denso Corp エジェクタサイクル

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11781791B2 (en) 2018-09-10 2023-10-10 Carrier Corporation Ejector heat pump operation

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006308181A (ja) 2006-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3217121B1 (en) Outdoor unit for air conditioner and method for controlling air conditioner
WO2009107626A1 (ja) 冷凍装置
JP4375171B2 (ja) 冷凍装置
JPH07234038A (ja) 多室型冷暖房装置及びその運転方法
WO2006013834A1 (ja) 冷凍装置
CN100425928C (zh) 发动机驱动式空气调节机
JP2007225141A (ja) ガスヒートポンプ式空気調和装置及びガスヒートポンプ式空気調和装置の起動方法
JP4626380B2 (ja) 内燃機関駆動ヒートポンプ式空調装置
JP2006194565A (ja) 空気調和装置
JP3941817B2 (ja) 空気調和機
JP2010048506A (ja) マルチ型空気調和機
WO2007102345A1 (ja) 冷凍装置
EP1717522B1 (en) Air conditioner
KR101606269B1 (ko) 공기조화기
JP4889714B2 (ja) 冷凍サイクル装置及びこれを搭載した空気調和機
JP2009068771A (ja) 冷凍サイクル装置
JP2008267653A (ja) 冷凍装置
JP2010112582A (ja) 冷凍装置
JP2008116167A (ja) 冷凍サイクル装置
JP4434821B2 (ja) 空気調和装置
KR100821729B1 (ko) 공기 조화 시스템
KR20180065310A (ko) 히트펌프
KR20070039282A (ko) 차량용 히트 펌프 시스템
JP2006232145A (ja) 車両用空調装置
JP5691498B2 (ja) エンジン駆動式空気調和装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080317

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100601

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101012

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101025

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4626380

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees