JPH0749875B2 - エンジン駆動熱ポンプ式空調装置 - Google Patents

エンジン駆動熱ポンプ式空調装置

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JPH0749875B2
JPH0749875B2 JP60192737A JP19273785A JPH0749875B2 JP H0749875 B2 JPH0749875 B2 JP H0749875B2 JP 60192737 A JP60192737 A JP 60192737A JP 19273785 A JP19273785 A JP 19273785A JP H0749875 B2 JPH0749875 B2 JP H0749875B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007Combined heating, ventilating, or cooling devices

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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は冷媒圧縮機をエンジンにより駆動する熱ポンプ
式空調装置に関するものである。
〔従来技術〕
熱ポンプ式空調装置には、その冷媒圧縮機をエンジンに
よって駆動するようにしたものがある。このようなエン
ジン駆動熱ポンプ式空調装置を家庭用に使用する場合
は、設置場所に制約があるため、エンジン,圧縮機,室
外熱交換器などの主要機器を任意に配置することはでき
ず、通常は一つの箱体に纏めて収納するようにしてい
た。
ところが、上述のように主要機器が一つの箱体に収納さ
れていると、箱体内の雰囲気がエンジンの熱によって高
温状態になっている。このような高温条件下に、冷房運
転時に凝縮器として作用する室外熱交換器は、室内から
搬送してきた熱を放熱しなければならないため、その熱
交換効率が低下してしまう問題がある。また、暖房運転
時には室外熱交換器は蒸発器として作用し、外部熱を吸
収するが、そのとき結露現象を起こすことが多々あるた
め、上記高温の箱体内を湿潤な雰囲気にし、その湿気に
よってエンジンや電装品等の補器類の劣化を招く原因に
なりやすい。
また、上述のように主要機器が箱体内に一体であると運
搬を困難にし、特にスペースの狭い一般家庭に持ち込む
ことが難しくなるという問題もある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上述した冷房運転時における室外熱交
換器の熱交換効率の低下や、暖房運転時におけるエンジ
ンや一部補器類の湿気による劣化を防止し、かつ一般家
庭にも設置可能にするように可搬性を向上したエンジン
駆動熱ポンプ式空調装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
上記目的を達成する本発明は、エンジン1で駆動される
圧縮機3により圧縮した冷媒を室外熱交換器10および室
内熱交換器12に強制循環する冷媒循環回路と、前記エン
ジン1の冷却水をポンプ20により室外熱交換器29および
室内熱交換器30に強制循環すると共に、リザーブタンク
33を途中に連結するエンジン冷却水循環回路とを有する
空調装置において、 前記エンジン1と圧縮機3とを主要機器として収納する
第1ユニットIと、前記冷媒循環回路およびエンジン冷
却水循環回路の室外熱交換器10,29を主要機器として収
納する第2ユニットIIとを互いに独立に分割すると共
に、前記第1ユニットIの上部または側部に前記第2ユ
ニットIIを配置可能に構成し、 前記第2ユニットIIを仕切壁36aにより第1の室Aと第
2の室Bとに区画し、その第1の室Aに前記冷媒循環回
路と冷媒水循環回路との室外熱交換器10,29を収納する
と共に、前記第2の室Bに前記冷媒およびエンジン冷却
水の配管系40と前記リザーブタンク33とを収納し、かつ
該第2の室Bを前記第1の室Aの底部と側部とを囲む形
状にし、その側部のスペースに前記リザーブタンク33を
配置し、前記底部のスペースには前記配管系40を配置
し、 さらに前記リザーブタンク33を、前記エンジン冷却水循
環回路において前記室外および室内熱交換器29,30の下
流側に連結すると共に、前記第2ユニットIIを前記第1
ユニットIの側部に配置したとき、該第1ユニットIよ
りも上方に位置するようにしたことを特徴とするもので
ある。
〔実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例により説明する。
第1図は本発明によるエンジン駆動熱ポンプ式空調装置
のシステム図である。
第1図において、1は都市ガス,プロパンガスなどのガ
ス燃料によって駆動されるエンジン、2は始動モータで
ある。3はエンジン1によって駆動される圧縮機であ
り、フロンなどの冷媒を圧縮して高温高圧のガスにする
ようになっている。
圧縮機3の吐出管4と吸入管5との間には四方切換弁6
が接続され、この四方切換弁6から延長する配管7,8に
は、一方の配管7側にはファン9を付設した室外熱交換
器10が接続され、他方の配管8側にはファン11を付設し
た室内熱交換器12が接続されている。また、室外熱交換
器10から延長する配管13と、室内熱交換器12から延長す
る配管14との間には、暖房用膨張弁15、冷房用膨張弁1
6、逆止弁17,18、レシーバ19などが設けられている。
上記冷媒循環回路において、四方切換弁6を冷媒が実線
矢印のように循環するように切り換えると、室外熱交換
器10が蒸発器として作用する一方、室内熱交換器12が凝
縮器として作用して暖房回路を構成する。また、冷媒が
破線矢印のように循環するように切り換えると、上記と
は逆に室外熱交換器10が凝縮器として作用する一方、室
内熱交換器12が蒸発器として作用して冷房回路を構成す
る。
上記エンジン1にはシリンダ等を冷却するジャケット21
と共に、消音器22内にもジャケット23が設けられ、これ
らジャケット21,23の中をエンジン冷却水がポンプ20に
よって強制循環されるようになっている。消音器22のジ
ャケット23から延長する配管24は、途中で電磁弁27,28
を介して配管25と26に分岐され、一方の配管25には上記
室外熱交換器10と並列に設けた室外熱交換器29が接続さ
れ、また他方の配管26には上記室内熱交換器12と並列に
設けた室内熱交換器30が接続され、再びジャケット23に
還流することによりエンジン冷却水循環回路を形成して
いる。この室内熱交換器30には、ポンプ20とポンプ32に
よりエンジン冷却水が強制循環されることにより室内暖
房用に使用される。ポンプ32はポンプ20の容量が不足す
るときに設ければよく、ポンプ20のみで容量が十分であ
れば必ずしも設ける必要はない。33はエンジン冷却水の
リザーブタンクであり、上記エンジン冷却水循環回路に
おいて、室外熱交換器29や室内熱交換器30の下流側に連
結されている。
第1図の空調装置のシステムは、冷暖房専用回路になっ
ているが、この冷暖房回路に第5図や第6図のように給
湯回路を付設することもできる。
第5図は、第1図におけるエンジン冷却水循環路の管路
24と25との間にバイパス路45を設け、このバイパス路45
に電磁弁46と湯水用の熱交換器45を設けたものである。
この熱交換器47に、貯湯タンク48を介して給水管49と出
湯管50が設けられている。
第6図は、エンジン冷却水循環路の熱交換器47のほか
に、さらに冷媒循環回路における圧縮機3の吐出管4と
膨張弁15,16の出口側との間にバイパス路51を設け、こ
のバイパス路51に逆止弁52,電磁弁53および湯水用の熱
交換器54を設けたものである。この給湯回路には、戻し
キャピラリ55,56,57および電磁弁58,59,60を有する管路
61,62,63が設けられ、冷暖房モードのほかに給湯単独運
転ができるようになっている。この場合、冷房時の冷媒
排熱を利用しないときには、戻しキャピラリ57の管路63
は設置する必要はない。
上述した空調装置において、エンジン1と圧縮機3など
は第1のユニットIを構成し、この第1のユニットIは
第2図に示すように箱体35に収納されている。この箱体
35の内面には吸音材37が張りつけられ、上記エンジン1,
圧縮機3のほかに消音器22,ポンプ20,始動モータ2,吸気
消音器38などの付属機器が収納されている。
また、ファン9を付設している室外熱交換器10などは第
2のユニットIIを構成し、上記箱体35の上部に着脱自在
に積層した別の箱体36に収納されている。この箱体36
は、仕切壁36aを介して二つの室A,Bに分割されており、
その第1の室Aには上記室外熱交換器10,29がファン9
と共に収納され、また第2の室Bは上記第1の室Aの底
部下方と側部とを囲むように形成され、側部のスペース
にはエンジン冷却水のリザーブタンク33や制御ボックス
39が配置され、また底部下方のスペースには冷媒やエン
ジン冷却水の配管系40が配置されている。
配管系40は、第1図のシステム図で説明した四方切換弁
6,膨張弁15,16,逆止弁17,18,レシーバ19およびこれらを
接続する配管から構成され、例えば第3図に示すような
配置になっている。
また、ファン11を付設する室内熱交換器12は第3のユニ
ットIIIを構成している。上述した第1のユニットIお
よび第2のユニットIIは、一般にはベランダなどの室外
に配置されるが、この第3のユニットIIIは、冷暖房を
必要とする室内に設置される。
第1のユニットIと第2のユニットIIとは、上述のよう
に互いに独立となるように分割構成されているため、第
2図のように上下に積層配置してもよいが、第4図に示
すように並列配置してもよい。この並列配置は、特に外
観上から装置を高くすることが好ましくない場所とか、
高さが制限されている場所に設置する場合に有効であ
る。この並列配置の場合、第1のユニットIの箱体35と
第2のユニットIIの箱体36との間は、冷媒を循環する一
対の接続管41,41とエンジン冷却水を循環する一対の接
続管42,42によって相互に連結され、かつ第2ユニットI
I内のリザーブタンク33が第1ユニットIよりも上方に
位置するようになっている。
上述した空調装置によると、エンジン1と室外熱交換器
10とが、それぞれ互いに独立の箱体35,36に分離して収
納されているため、室外熱交換器10側の箱体36内の雰囲
気が、エンジン1の熱によって加熱されることはない。
したがって、冷房運転時に室外熱交換器10が凝縮器とし
て、室内から搬送してきた熱を放熱するときのその放熱
を円滑にし、熱交換効率を向上する。また、暖房運転時
に室外熱交換器10が蒸発器として外部熱を吸収すると
き、その結露現象によって箱体36内を潤滑な雰囲気にし
たとしても、湿気に対して弱いエンジン1や同電装品等
の補器類は別の箱体35内に収納してあるため、それらの
劣化を招くことはない。
また、第2ユニットIIを第1ユニットIの上に載せた場
合には、第2ユニットIIが底部に配管系40を配置したス
ペースを有しているため、室外熱交換器10,29をエンジ
ン1の熱的影響から更に遠ざけることができ、熱交換効
率を向上することができる。
また、エンジン冷却水循環回路については、リザーブタ
ンク33を室外熱交換器29および室内熱交換器30の下流側
に連結しているので、暖房運転中の空調装置を停止した
後にリザーブタンク33のエンジン冷却水が冷えた状態
で、空調装置を再始動するとき、その冷えたエンジン冷
却水が室内熱交換器30を直接通過することがないため、
暖房運転効率を低下させることがない。また、このリザ
ーブタンク33は、第2ユニットIIを第1ユニットIの上
部に配置する場合は勿論のこと、第1ユニットIの側部
に配置する場合においても、常にエンジン冷却水循環回
路の最上位に位置しているので、エンジン冷却水循環回
路の空気抜きを第2ユニットII内で可能にしている。
また、第1のユニットIと第2のユニットIIとが互いに
独立に分割構成されているため、運搬が容易になり、特
に運搬スペースや設置スペースが制約される一般家庭内
へ運搬し、設置するのを容易にする。
〔発明の効果〕
上述したように本発明は、エンジン駆動熱ポンプ式空調
装置において、エンジン1と圧縮機3とを主要機器とし
て収納する第1ユニットIと、冷媒系とエンジン冷却水
系との両室外熱交換器10,29とリザーブタンク33とを主
要機器として収納する第2ユニットIIとを互いに独立に
したので、冷房運転時には冷媒系の室外熱交換器10の凝
縮器としての放熱作用を円滑にして、その熱交換効率を
向上し、まだ暖房運転時には冷媒系の室外熱交換器10が
蒸発器として作用するとき、その結露現象の湿気によっ
てエンジンや補器類を劣化させないようにする。
また、第2ユニットIIを仕切壁36aにより第1の室Aと
第2の室Bとに区画し、その第1の室Aに室外熱交換器
10,29を収納すると共に、前記第2の室Bに冷媒および
エンジン冷却水の配管系40とリザーブタンク33とを収納
し、かつ第2の室Bを前記第1の室Aの底部と側部とを
囲む形状にし、その側部のスペースに前記リザーブタン
ク33を配置し、前記底部のスペースには前記配管系40を
配置したので、第2ユニットIIを第1ユニットIの上に
載せた場合、第2ユニットIIが底部に介在させた配管系
のスペース40によって、室外熱交換器10,29をエンジン
の熱的影響から更に遠ざけ、熱交換効率を向上する。
また、エンジン冷却水循環回路については、リザーブタ
ンク33を室外熱交換器29および室内熱交換器30の下流側
に連結したので、暖房運転中の空調装置を停止した後に
リザーブタンク33のエンジン冷却水が冷えた状態で空調
装置を再始動したとき、その冷えたエンジン冷却水が室
内熱交換器30に直接通過することがないようにするた
め、暖房運転効率を低下させることがない。また、この
リザーブタンク33は、第2ユニットIIを第1ユニットI
の上部に配置する場合は勿論のこと、第1ユニットIの
側部に配置する場合にも、常にエンジン冷却水循環回路
の最上位に位置するようにしているので、エンジン冷却
水循環回路の空気抜きを第2ユニット内で行うことを可
能にする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるエンジン駆動熱ポンプ式空調装置
のシステム図、第2図は同装置を一部切断して示す概略
縦断面図、第3図は第2図のIII−III矢視図、第4図は
ユニットの配置を異にする本発明の他の実施例による装
置を一部切断して示す概略縦断面図、第5図および第6
図はそれぞれ給湯回路を付設した本発明の他の実施例に
よるシステム図である。 1…エンジン、3…圧縮機、9,11…ファン、10,29…室
外熱交換器、12,30…室内熱交換器、33…リザーブタン
ク、35,36…箱体、36a…仕切壁、I…第1ユニット、II
…第2ユニット、A…第1の室、B…第2の室。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン(1)で駆動される圧縮機(3)
    により圧縮した冷媒を室外熱交換器(10)および室内熱
    交換器(12)に強制循環する冷媒循環回路と、前記エン
    ジン(1)の冷却水をポンプ(20)により室外熱交換器
    (29)および室内熱交換器(30)に強制循環すると共
    に、リザーブタンク(33)を途中に連結するエンジン冷
    却水循環回路とを有する空調装置において、 前記エンジン(1)と圧縮機(3)とを主要機器として
    収納する第1ユニット(I)と、前記冷媒循環回路およ
    びエンジン冷却水循環回路の室外熱交換器(10,29)を
    主要機器として収納する第2ユニット(II)とを互いに
    独立に分割すると共に、前記第1ユニット(I)の上部
    または側部に前記第2ユニット(II)を配置可能に構成
    し、 前記第2ユニット(II)を仕切壁(36a)により第1の
    室(A)と第2の室(B)とに区画し、その第1の室
    (A)に前記冷媒循環回路と冷却水循環回路との室外熱
    交換器(10,29)を収納すると共に、前記第2の室
    (B)に前記冷媒およびエンジン冷却水の配管系(40)
    と前記リザーブタンク(33)とを収納し、かつ該第2の
    室(B)を前記第1の室(A)の底部と側部とを囲む形
    状にし、その側部のスペースに前記リザーブタンク(3
    3)を配置し、前記底部のスペースには前記配管系(4
    0)を配置し、 さらに前記リザーブタンク(33)を、前記エンジン冷却
    水循環回路において前記室外および室内熱交換器(29,3
    0)の下流側に連結すると共に、前記第2ユニット(I
    I)を前記第1ユニット(I)の側部に配置したとき、
    該第1ユニット(I)よりも上方に位置するようにした
    ことを特徴とするエンジン駆動熱ポンプ式空調装置。
JP60192737A 1985-08-31 1985-08-31 エンジン駆動熱ポンプ式空調装置 Expired - Fee Related JPH0749875B2 (ja)

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