JPH0515946B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、冷暖房を行なう空調用室外ユニツト
に関するもので特に寒冷時においても充分な暖房
能力を発揮することができる空調用室外ユニツト
に関するものである。

（従来の技術） いわゆるヒートポンプを使用する暖房装置は、
ヒートポンプを使用しない他の暖房装置に比べて
経済的な暖房が行なえることを特徴としている。
しかしながら、ヒートポンプを使用する暖房装置
は、外気から吸収した熱を利用して室内を暖房す
る装置であるので、その暖房能力は外気温に依存
する。このため、ヒートポンプを使用する暖房装
置には、外気温の低下に伴つてその暖房能力が低
下し、経済的な暖房が行えなくなるという問題点
がある。この問題点を解決するため、種々の装置
が提案されている。

たとえば、実開昭60−116161号公報には外気温
が低下した寒冷時には、内燃機関の冷却水を室外
側の熱交換器に導き、内燃機関の排熱を利用して
除霜を行い、暖房能力の悪化を防ぐ装置が紹介さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし上述した装置では、機関の冷却水の熱を
外気に放出する単一の放熱器が室外側熱交換器の
全面を均一に覆う構造となつている。

また、第５図に示したように、機関から冷却水
が吸収する熱量は、室外側熱交換器の全面にて冷
媒が吸収する全熱量よりも小さいので、放熱器に
流入する際の冷却水の温度と放熱器から流出した
冷却水の温度との間には大きな温度差が生じる。

このため、放熱器のある部分（冷却水が流入す
る部分）では確実に除霜できても、他の部分（冷
却水が流出する部分）では充分に除霜できず、室
外側熱交換器の全面を確実に除霜できないという
問題点が生じていた。

そこで本発明では、室外側熱交換器の全面を確
実に除霜し得る空調室外ユニツトを構成すること
を技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 前記課題を解決するために講じた技術的手段
は、 冷媒を圧縮する圧縮機と、 該圧縮機を駆動する機関と、 前記冷媒と外気との熱交換を行なう室外側熱交
換器と、 該室外側熱交換器と外気が触れ合う面のうち風
上側の面のそれぞれ一部を覆うように装着され、
前記機関の冷却水の熱を外気に放出して冷却水を
冷却する複数の暖房時用放熱器と、 該複数の暖房時用放熱器の一つに選択的に冷却
水を送出するための水流路切換弁と、 該水流路切換弁を制御する制御装置と、 を設けたことである。

（作用） 前記本発明の構成によれば、複数の暖房時用放
熱器は、室外側熱交換器と外気が触れ合う面のそ
れぞれ一部を覆つており、水流路切換弁によつて
選択された放熱器に集中的に冷却水が送出され
る。したがつて、選択された放熱器が覆う室外側
熱交換器の一部は確実に除霜される。

制御装置によつて水流路切換弁を制御し、室外
側熱交換器の各部に冷却水を送出すれば、室外側
熱交換器の全面が確実に除霜される。

（実施例） 以下図面に基づいて本発明の実施例について説
明する。

第２図、第３図、第４図は本実施例の空調用室
外ユニツトの外観を描いた図である。図におい
て、空調用室外ユニツト３の側面には開口部１４
が設けられている。開口部１４には室外側熱交換
器１２Ｌが固定されている。また、図示されてい
ないが、空調用室外ユニツト３の裏側の側面にも
同様の開口部が設けられており、この開口部には
室外側熱交換器１２Ｒが固定されている。

また、空調用室外ユニツト３の上面には二つの
フアン１３が固定されている。フアン１３が回転
すると、空調用室外ユニツト３内の空気が外気に
放出され、代わりに室外側熱交換器１２Ｌ，１２
Ｒを介して外気が空調用室外ユニツト３内に流入
してくる。

以下、第１図に基づいて説明する。第１図は本
実施例の概略構成図である。

図において、空調用室外ユニツト３内には内燃
機関１が固定されている。内燃機関１の出力シヤ
フトには圧縮機２の入力シヤフトが接続されてい
る。

また、空調用室外ユニツト３内には室外側熱交
換器１２Ｌ，１２Ｒが固定されている。

室外側熱交換器１２Ｌには、それぞれ独立した
暖房時用放熱器として動作し、室外側熱交換器１
２Ｌの一部を覆う放熱管１４Ｌ，１５Ｌ，１６
Ｌ，１７Ｌが内蔵されている。さらに室外側熱交
換器１２Ｌの全面を覆い、冷媒と外気との熱交換
を行うための冷媒管１８Ｌも内蔵されている。放
熱管１４Ｌ，１５Ｌ，１６Ｌ，１７Ｌの一端は一
つにまとめられて室外側熱交換器１２Ｌの外部に
引きだされている。また、放熱管１４Ｌ，１５
Ｌ，１６Ｌ，１７Ｌの他端は、それぞれ独立して
室外側熱交換器１２Ｌの外部に引き出され、冷却
水流路切換弁１１Ｌの制御ポートに接続されてい
る。

全く同様に、室外側熱交換器１２Ｒにも、それ
ぞれ独立した暖房時用放熱器として動作し、室外
側熱交換器１２Ｒの一部を覆う放熱管１４Ｒ，１
５Ｒ，１６Ｒ，１７Ｒと、室外側熱交換器１２Ｒ
の全面を覆い冷媒と外気との熱交換を行うための
冷媒管１８Ｒが内蔵されている。そして、放熱管
１４Ｒ，１５Ｒ，１６Ｒ，１７Ｒの一端は一つに
まとめられて室外側熱交換器１２Ｒの外部に引き
出されている。また、放熱管１４Ｒ，１５Ｒ，１
６Ｒ，１７Ｒの他端はそれぞれ独立して引き出さ
れ、冷却水流路切換弁１１Ｒの制御ポートに接続
されている。

冷却水流路切換弁１１Ｌ，１１Ｒは、５ポート
切換電磁弁で、制御回路１９からの電気信号に応
じて、４つの制御ポートに接続された各放熱管の
一つと共通ポートとを選択的に接続する。

制御回路１９は所定の時間間隔で順次水流路切
換弁を切り換えるための信号を発生する回路であ
る。

本実施例においては、制御回路１９は所定の周
期で発振する発振回路、発振回路の出力をカウン
トするカウンタ、カウンタの出力に応じて水流路
切換弁１１Ｌ，１１Ｒを駆動する駆動回路等から
成つているものである。

以下冷却水が流れる冷却水回路を説明する。二
つの室外側熱交換器１２Ｌ，１２Ｒは全く同じ構
成であるので、以後図示左方の室外側熱交換器１
２Ｌについてのみ説明し、室外側熱交換器１２Ｒ
については詳述しない。

循環ポンプ１０から送出された冷却水は内燃機
関１に流入する。内燃機関１に流入した冷却水は
内燃機関１の排熱を吸収して加熱される。次に冷
却水は二つに分割され、一方は水流路切換弁１１
の共通ポートに、他方は水流路切換弁１１Ｒの共
通ポートに流入する。

水流路切換弁１１Ｒの共通ポートに流入した冷
却水は、４つの制御ポートに接続された放熱管１
４Ｌ，１５Ｌ，１６Ｌ，１７Ｌの中から選択され
た一つの放熱管に送出される。図示した状態で
は、水流路切換弁１１Ｌの共通ポートに流入した
冷却水は室外側熱交換器１２Ｌに内蔵された放熱
管１４Ｌに送出される。この時、制御回路１９か
らの信号に応じて水流路切換弁１１Ｌが切り換わ
ることにより、冷却水は他の放熱管１５Ｌ，１６
Ｌ，１７Ｌにも送出される。放熱管１４Ｌ，１５
Ｌ，１６Ｌ，１７Ｌのどれか一つを通過した冷却
水は、再び循環ポンプ１０に戻り、冷却水回路を
一周する。

次に冷媒が流れる冷媒回路を説明する。

圧縮機２から送出された冷媒は四方弁４に送出
される。四方弁は空調用室外ユニツト３の運転状
態を切り換えるための弁で、図示した状態は暖房
運転を選択した状態である。冷房運転を行う場合
は、本発明の要旨とは特に関係ないので、説明を
省略する。

四方弁４を通過した冷媒は、空調用室内ユニツ
ト５に内蔵された室内側熱交換器２０に送出され
る。

室内側熱交換器２０では冷媒が外気と熱交換し
て凝縮し、室内側熱交換器２０が取り付けられた
部屋を暖房する。

室内側熱交換器２０を通過した冷媒は、膨張弁
６と逆止弁７介をして再び空調用室外ユニツト３
に送出される。

空調用室外ユニツト３に送出された冷媒は、膨
張弁９と逆止弁８を介して室外側熱交換器１２
Ｌ，１２Ｒに送出される。室外側熱交換器１２
Ｌ，１２Ｒには、その全面を覆うように冷媒管１
８Ｌ，１８Ｒが内蔵されている。室外側熱交換器
１２Ｌ，１２Ｒに送出された冷媒は、この冷媒管
１８Ｌ，１８Ｒの内部を流れる。

冷媒管１８Ｌ，１８Ｒでは、冷媒が外気から熱
を奪つて蒸発する。冷媒管１８Ｌ，１８Ｒを通過
した冷媒は四方弁４を介して再び圧縮機２に戻
る。

冷媒は以上に述べたような冷媒回路内を巡環す
る。

冷媒が冷媒管１８Ｌ，１８Ｒを通過し外気と熱
交換する際には、室外側熱交換器１２Ｌ，１２Ｒ
を通過する外気が急冷される。このため、室外側
熱交換器１２Ｌ，１２Ｒでは外気中の水蒸気が凝
結し、いわゆる着霜が生じる。室外側熱交換器１
２Ｌ，１２Ｒに着霜が生じると、冷媒と外気との
間の着霜が阻害され、暖房能力が低下する。

また、たとえば空調用室外ユニツト３が停止状
態であつても、自然条件によつては、室外側熱交
換器１２Ｌ，１２Ｒに着霜が生じることがある。

そこで、内燃機関１の冷却水を室外側熱交換器
１２Ｌ，１２Ｒの外気と触れ合う面に流すことに
よつて、室外側熱交換器１２Ｌ，１２Ｒの除霜を
行うとともに、除霜後の着霜も防止する。

本実施例では、内燃機関１の廃熱を吸収した冷
却水を、制御回路１９によつて制御される水流路
切換弁１１Ｌ，１１Ｒを同時に切り換えることに
より、各放熱管１４Ｌ，１５Ｌ，１６Ｌ，１７Ｌ
および１４Ｒ，１５Ｒ，１６Ｒ，１７Ｒに順次一
定時間つづ冷却水を流すようにしている。

本実施例では水流路切換弁１１Ｌ，１１Ｒを同
時に切り換える例のみを示したが、異なる位置に
固定された室外側熱交換器１２Ｌ，１２Ｒの状態
に応じて水流路切換弁１１Ｌ，１１Ｒをそれぞれ
独立して制御可能としてもよい。

また、本実施例では圧縮機２の動力源として内
燃機関１を使用しているが、特に内燃機関である
必要はなく、外燃機関であつてもよいことは言う
までもない。外燃機関としては、例えばスターリ
ングエンジン等が考えられる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明は、 冷媒を圧縮する圧縮機と、 該圧縮機を駆動する機関と、 前記冷媒と外気との熱交換を行なう室外側熱交
換器と、 該室外側熱交換器と外気が触れ合う面のそれぞ
れ一部を覆うように装着され、前記機関の冷却水
の熱を外気に放出して冷却水を冷却する複数の暖
房時用放熱器と、 該複数の暖房時用放熱器の一つに選択的に冷却
水を送出するための水流路切換弁と、 該水流路切換弁を制御する制御装置と、 を設けた装置である。

このため、制御装置によつて水流路切換弁を制
御し、室外側熱交換器の各部に冷却水を送出して
室外側熱交換器の全面を確実に除霜することがで
きる。

また、本発明の課題を達成するためには、ある
一定の時間毎に暖房運転を中止し、冷房運転を行
なつて室外側熱交換器の温度を上昇させる方法も
考えられる。しかしながら、この方法は室内の人
間に一時的にせよ不快感を与える。

本発明ではこの様な不快感を室内の人間に与え
ることなく室外側熱交換器の全面を除霜をするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の空調用室外ユニツト
の概略構成図である。第２図は本発明の空調用室
外ユニツトの外観を描いた上面図、第３図は本発
明の空調用室外ユニツトの外観を描いた正面図、
第４図は本発明の空調用室外ユニツトの外観を描
いた側面図である。第５図は空調用室外ユニツト
にて使用されるエネルギーの比率を示した説明用
図面である。 １……内燃機関（機関）、２……圧縮機、３…
…空調用室外ユニツト、４……四方弁、５……空
調用室内ユニツト、６，９……膨張弁、７，８…
…逆止弁、１０……循環ポンプ、１１Ｌ，１１Ｒ
……水流路切換弁、１２Ｌ，１２Ｒ……室外側熱
交換器、１３……フアン、１４Ｌ，１５Ｌ，１６
Ｌ，１７Ｌ、１４Ｒ，１５Ｒ，１６Ｒ，１７Ｒ…
…放熱管（複数の暖房時用放熱器）、１８Ｌ，１
８Ｒ……冷媒管、１９……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷媒を圧縮する圧縮機と、 該圧縮機を駆動する機関と、 前記冷媒と外気との熱交換を行う室外側熱交換
   器と、 該室外側熱交換器と外気が触れ合う面のうち風
   上側の面のそれぞれ一部を覆うように装着され、
   前記機関の冷却水の熱を外気に放出して冷却水を
   冷却する複数の暖房時用放熱器と、 該複数の暖房時用放熱器の一つに選択的に冷却
   水を送出するための水流路切換弁と、 該水流路切換弁を制御する制御装置と、 を有した空調用室外ユニツト。