JPH08233404A - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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- JPH08233404A JPH08233404A JP7041044A JP4104495A JPH08233404A JP H08233404 A JPH08233404 A JP H08233404A JP 7041044 A JP7041044 A JP 7041044A JP 4104495 A JP4104495 A JP 4104495A JP H08233404 A JPH08233404 A JP H08233404A
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- heat exchanger
- heat
- compressor
- cooling
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷房運転又は暖房運転において蒸発器の吸熱
量に対して凝縮器の放熱量が過大となる場合であって
も、圧縮機をそのまま駆動してその駆動源のエネルギー
の有効利用を図ることができる空気調和装置を提供する
こと。 【構成】 冷媒を循環させる冷媒回路３に少なくとも圧
縮機２、四方弁（切換部）５、室内熱交換器８、膨張弁
７及び室外熱交換器７を設けて構成される空気調和装置
において、外部から冷媒に熱を供給可能な単一の二重管
熱交換器（熱供給部）１０と冷媒の流れを切り換える三
方弁（切換手段）Ａ，Ｂを前記冷媒回路３に設け、冷房
運転時及び暖房運転時に前記膨張弁７を通過した低圧の
冷媒を前記二重管熱交換器１０に導くよう構成する。本
発明によれば、冷房運転及び暖房運転の何れにおいて
も、蒸発器として機能する室内熱交換器８又は室外熱交
換器６での吸熱量の不足分は二重管熱交換器１０におい
て外部から冷媒に与えられる熱量によって補われるた
め、液相冷媒の圧縮機２への吸引が防がれ、前記目的が
達成される。
量に対して凝縮器の放熱量が過大となる場合であって
も、圧縮機をそのまま駆動してその駆動源のエネルギー
の有効利用を図ることができる空気調和装置を提供する
こと。 【構成】 冷媒を循環させる冷媒回路３に少なくとも圧
縮機２、四方弁（切換部）５、室内熱交換器８、膨張弁
７及び室外熱交換器７を設けて構成される空気調和装置
において、外部から冷媒に熱を供給可能な単一の二重管
熱交換器（熱供給部）１０と冷媒の流れを切り換える三
方弁（切換手段）Ａ，Ｂを前記冷媒回路３に設け、冷房
運転時及び暖房運転時に前記膨張弁７を通過した低圧の
冷媒を前記二重管熱交換器１０に導くよう構成する。本
発明によれば、冷房運転及び暖房運転の何れにおいて
も、蒸発器として機能する室内熱交換器８又は室外熱交
換器６での吸熱量の不足分は二重管熱交換器１０におい
て外部から冷媒に与えられる熱量によって補われるた
め、液相冷媒の圧縮機２への吸引が防がれ、前記目的が
達成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、外部から冷媒に熱を供
給可能な単一の熱供給部を備える空気調和装置に関す
る。
給可能な単一の熱供給部を備える空気調和装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】空気調和装置は、冷媒を循環させる冷媒
回路に少なくとも圧縮機、四方弁等の切換部、室内熱交
換器、膨張弁及び室外熱交換器を設けて構成されるが、
暖房運転時には、冷媒は圧縮機から切換部、凝縮器とし
て機能する室内熱交換器、膨張弁及び蒸発器として機能
する室外熱交換器の順に冷媒回路を循環する。又、冷房
運転時においては、冷媒は圧縮機から切換部、凝縮器と
して機能する室外熱交換器、膨張弁及び蒸発器として機
能する室内熱交換器の順に冷媒回路を循環する。
回路に少なくとも圧縮機、四方弁等の切換部、室内熱交
換器、膨張弁及び室外熱交換器を設けて構成されるが、
暖房運転時には、冷媒は圧縮機から切換部、凝縮器とし
て機能する室内熱交換器、膨張弁及び蒸発器として機能
する室外熱交換器の順に冷媒回路を循環する。又、冷房
運転時においては、冷媒は圧縮機から切換部、凝縮器と
して機能する室外熱交換器、膨張弁及び蒸発器として機
能する室内熱交換器の順に冷媒回路を循環する。
【０００３】ところで、暖房運転時に室内熱交換器にお
ける放熱量が十分でないために暖房能力が不足する場
合、或は外気温度が低いために室外熱交換器で吸熱が殆
どできない場合には、冷媒が気化しないまま圧縮機に吸
い込まれることとなり、圧縮機の故障の原因となる。こ
のため、圧縮機の駆動を停止すると冷媒の循環による暖
房が不可能となる。斯かる場合、その不足分を補助ヒー
タの発熱量で補う方法）つまり、冷媒を介することな
く、補助ヒータで直接室内を暖める方法）が提案されて
いる（特開平５−２５６４９６号公報参照）。
ける放熱量が十分でないために暖房能力が不足する場
合、或は外気温度が低いために室外熱交換器で吸熱が殆
どできない場合には、冷媒が気化しないまま圧縮機に吸
い込まれることとなり、圧縮機の故障の原因となる。こ
のため、圧縮機の駆動を停止すると冷媒の循環による暖
房が不可能となる。斯かる場合、その不足分を補助ヒー
タの発熱量で補う方法）つまり、冷媒を介することな
く、補助ヒータで直接室内を暖める方法）が提案されて
いる（特開平５−２５６４９６号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法によれば、たとえ補助ヒータによって暖房が可能とな
っても、圧縮機を駆動する動力源の利用が不可能とな
り、エネルギーの有効利用の視点からは有利であるとは
言えない。
法によれば、たとえ補助ヒータによって暖房が可能とな
っても、圧縮機を駆動する動力源の利用が不可能とな
り、エネルギーの有効利用の視点からは有利であるとは
言えない。
【０００５】尚、冷房運転時においても、室外熱交換器
での放熱量が過大であり、そのために室内熱交換器での
吸熱量が十分でない場合には、同様に圧縮機の駆動源の
有効利用が不可能となる。
での放熱量が過大であり、そのために室内熱交換器での
吸熱量が十分でない場合には、同様に圧縮機の駆動源の
有効利用が不可能となる。
【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、冷房運転又は暖房運転におい
て蒸発器の吸熱量に比して凝縮器の放熱量が過大となる
場合であっても、圧縮機をそのまま駆動してその駆動源
のエネルギーの有効利用を図ることができる空気調和装
置を提供することにある。
で、その目的とする処は、冷房運転又は暖房運転におい
て蒸発器の吸熱量に比して凝縮器の放熱量が過大となる
場合であっても、圧縮機をそのまま駆動してその駆動源
のエネルギーの有効利用を図ることができる空気調和装
置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、冷媒を循環させる冷媒回路に少なくとも圧縮
機、切換部、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器を
設けて構成される空気調和装置において、外部から冷媒
に熱を供給可能な単一の熱供給部と冷媒の流れを切り換
える切換手段を前記冷媒回路に設け、冷房運転時及び暖
房運転時に膨張弁を通過した低圧の冷媒を前記熱供給部
に導くよう構成したことを特徴とする。
発明は、冷媒を循環させる冷媒回路に少なくとも圧縮
機、切換部、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器を
設けて構成される空気調和装置において、外部から冷媒
に熱を供給可能な単一の熱供給部と冷媒の流れを切り換
える切換手段を前記冷媒回路に設け、冷房運転時及び暖
房運転時に膨張弁を通過した低圧の冷媒を前記熱供給部
に導くよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明によれば、冷房運転及び暖房運転の何れ
においても、蒸発器での吸熱量の不足分は熱供給部にお
いて外部から与えられる熱によって補われ、しかも、こ
の場合、膨張弁を通過して低温低圧となった冷媒に熱供
給部から熱が与えられるため、熱の供給効率が高く、圧
縮機を駆動したまま冷房又は暖房運転が可能となり、圧
縮機の駆動源のエネルギーを有効に利用することができ
る。
においても、蒸発器での吸熱量の不足分は熱供給部にお
いて外部から与えられる熱によって補われ、しかも、こ
の場合、膨張弁を通過して低温低圧となった冷媒に熱供
給部から熱が与えられるため、熱の供給効率が高く、圧
縮機を駆動したまま冷房又は暖房運転が可能となり、圧
縮機の駆動源のエネルギーを有効に利用することができ
る。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１０】＜第１実施例＞図１は本発明の第１実施例
に係るエンジン駆動式空気調和装置の基本構成を示す回
路図、図２は冷却水回路に設けられるリニア三方弁の特
性図、図３は冷媒の状態変化を示すモリエル線図であ
る。
に係るエンジン駆動式空気調和装置の基本構成を示す回
路図、図２は冷却水回路に設けられるリニア三方弁の特
性図、図３は冷媒の状態変化を示すモリエル線図であ
る。
【００１１】図１において、１は水冷エンジン、２はエ
ンジン１によって駆動される圧縮機であって、本空気調
和装置は圧縮機２を含んで閉ループを構成する冷媒回路
３とエンジン１を冷却する冷却水を循環させる冷却水回
路４を含んで構成されている。
ンジン１によって駆動される圧縮機であって、本空気調
和装置は圧縮機２を含んで閉ループを構成する冷媒回路
３とエンジン１を冷却する冷却水を循環させる冷却水回
路４を含んで構成されている。
【００１２】上記冷媒回路３は圧縮機２によってフロン
等の冷媒を循環させる回路であって、これは圧縮機２の
吐出側から四方弁５に至る冷媒ライン３ａと、四方弁５
から室外熱交換器６に至る冷媒ライン３ｂと、室外熱交
換器６から膨張弁７に至る冷媒ライン３ｃと、四方弁５
から室内熱交換器８に至る冷媒ライン３ｄと、室内熱交
換器８から膨張弁７に至る冷媒ライン３ｅと、四方弁５
からアキュームレータ９に至る冷媒ライン３ｆと、アキ
ュームレータ９から圧縮機２の吸入側に至る冷媒ライン
３ｇを含んで構成されている。
等の冷媒を循環させる回路であって、これは圧縮機２の
吐出側から四方弁５に至る冷媒ライン３ａと、四方弁５
から室外熱交換器６に至る冷媒ライン３ｂと、室外熱交
換器６から膨張弁７に至る冷媒ライン３ｃと、四方弁５
から室内熱交換器８に至る冷媒ライン３ｄと、室内熱交
換器８から膨張弁７に至る冷媒ライン３ｅと、四方弁５
からアキュームレータ９に至る冷媒ライン３ｆと、アキ
ュームレータ９から圧縮機２の吸入側に至る冷媒ライン
３ｇを含んで構成されている。
【００１３】而して、本実施例においては、前記冷媒ラ
イン３ｃ，３ｅの途中には電磁式の三方弁Ａ，Ｂがそれ
ぞれ設けられており、これらの冷媒ライン３ｃ，３ｅか
ら分岐する冷媒ライン３ｈ，３ｉは熱供給部を構成する
二重管熱交換器１０に接続されている。そして、冷媒ラ
イン３ｈ，３ｉからそれぞれ分岐する冷媒ライン３ｊ，
３ｋは前記三方弁Ｂ，Ａにそれぞれ接続されている。
尚、冷媒ライン３ｈ，３ｉには一方向弁Ｖ１，Ｖ２がそ
れぞれ設けられている。
イン３ｃ，３ｅの途中には電磁式の三方弁Ａ，Ｂがそれ
ぞれ設けられており、これらの冷媒ライン３ｃ，３ｅか
ら分岐する冷媒ライン３ｈ，３ｉは熱供給部を構成する
二重管熱交換器１０に接続されている。そして、冷媒ラ
イン３ｈ，３ｉからそれぞれ分岐する冷媒ライン３ｊ，
３ｋは前記三方弁Ｂ，Ａにそれぞれ接続されている。
尚、冷媒ライン３ｈ，３ｉには一方向弁Ｖ１，Ｖ２がそ
れぞれ設けられている。
【００１４】一方、前記冷却水回路４はエンジン１を冷
却する冷却水を冷却水ポンプ１１によって循環させる回
路であって、これは、冷却水ポンプ１１の吐出側から排
気ガス熱交換器１２を通ってエンジン１の冷却水入口に
至る冷却水ライン４ａと、エンジン１の冷却水ジャケッ
ト１ａを通って前記二重管熱交換器１０に至る冷却水ラ
イン４ｂ及び二重管熱交換器１０から前記冷却水ポンプ
１１に至る冷却水ライン４ｃを含んで構成されている。
そして、冷却水ライン４ｂの途中には図２に示す特性を
有するリニア三方弁１３が設けられており、該リニア三
方弁１３から分岐して前記冷却水ライン４ｃに接続され
る冷却水ライン４ｄの途中にはラジエータ１４が設けら
れている。
却する冷却水を冷却水ポンプ１１によって循環させる回
路であって、これは、冷却水ポンプ１１の吐出側から排
気ガス熱交換器１２を通ってエンジン１の冷却水入口に
至る冷却水ライン４ａと、エンジン１の冷却水ジャケッ
ト１ａを通って前記二重管熱交換器１０に至る冷却水ラ
イン４ｂ及び二重管熱交換器１０から前記冷却水ポンプ
１１に至る冷却水ライン４ｃを含んで構成されている。
そして、冷却水ライン４ｂの途中には図２に示す特性を
有するリニア三方弁１３が設けられており、該リニア三
方弁１３から分岐して前記冷却水ライン４ｃに接続され
る冷却水ライン４ｄの途中にはラジエータ１４が設けら
れている。
【００１５】尚、エンジン１にはサーモスタット１５及
び冷却水ポンプ１６があり、エンジン１が始動直後の冷
機状態にあるとき、サーモスタット１５は冷却水温が低
いことを検知し、冷却水ジャケット１ａと冷却水ライン
４ｂとの連通状態から冷却水ジャケット１ａと冷却水ラ
イン４ｅとの連通状態に切り換える。これにより冷却水
ジャケット１ａと排気ガス熱交換器１２の間のみで冷却
水を循環させ、エンジン１の暖機運転を可能としてい
る。尚、このとき、冷却水ポンプ１１は停止させる。
び冷却水ポンプ１６があり、エンジン１が始動直後の冷
機状態にあるとき、サーモスタット１５は冷却水温が低
いことを検知し、冷却水ジャケット１ａと冷却水ライン
４ｂとの連通状態から冷却水ジャケット１ａと冷却水ラ
イン４ｅとの連通状態に切り換える。これにより冷却水
ジャケット１ａと排気ガス熱交換器１２の間のみで冷却
水を循環させ、エンジン１の暖機運転を可能としてい
る。尚、このとき、冷却水ポンプ１１は停止させる。
【００１６】又、冷却水ポンプ１１及び１６の吐出方向
を共に逆にしても良い。この場合のサーモスタット１５
はシリンダ壁温を感知して冷却水ライン４ｂ及び４ｃと
の間の連通状態を切り換える。
を共に逆にしても良い。この場合のサーモスタット１５
はシリンダ壁温を感知して冷却水ライン４ｂ及び４ｃと
の間の連通状態を切り換える。
【００１７】次に、本実施例に係る空気調和装置の暖房
運転時の作用を図３に示すモリエル線図を参照しながら
説明する。
運転時の作用を図３に示すモリエル線図を参照しながら
説明する。
【００１８】エンジン１によって圧縮機２が駆動される
と、図３のａで示される状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ
1 ）の気相冷媒は冷媒ライン３ｇから圧縮機２に吸引さ
れて圧縮され、図３のｂで示される状態（圧力Ｐ2 、エ
ンタルピｉ2 ）の高温高圧冷媒となる。尚、このときの
圧縮機２の所要動力（エンジン１の出力）ＡＬは（ｉ2
−ｉ1 ）で表される。
と、図３のａで示される状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ
1 ）の気相冷媒は冷媒ライン３ｇから圧縮機２に吸引さ
れて圧縮され、図３のｂで示される状態（圧力Ｐ2 、エ
ンタルピｉ2 ）の高温高圧冷媒となる。尚、このときの
圧縮機２の所要動力（エンジン１の出力）ＡＬは（ｉ2
−ｉ1 ）で表される。
【００１９】而して、上記高温高圧の気相冷媒は冷媒ラ
イン３ａを通って四方弁５に至るが、暖房運転時におい
ては、図１に破線にて示すように四方弁５のポートａと
ｂ及びポートｃとｄがそれぞれ連通しており、従って、
高温高圧の気相冷媒は冷媒ライン３ｄへと流れ、凝縮器
として機能する室内熱交換器８に導かれる。
イン３ａを通って四方弁５に至るが、暖房運転時におい
ては、図１に破線にて示すように四方弁５のポートａと
ｂ及びポートｃとｄがそれぞれ連通しており、従って、
高温高圧の気相冷媒は冷媒ライン３ｄへと流れ、凝縮器
として機能する室内熱交換器８に導かれる。
【００２０】上述のように室内熱交換器８に導かれた高
温高圧の気相冷媒は室内の空気に凝縮熱Ｑ2 を放出して
液化し、過冷却（サブクール）されて図３に示すｃの状
態（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ3 ）の液相冷媒となり、こ
のときの放熱量Ｑ2 （＝ｉ2−ｉ3 ）によって室内の暖
房が行われる。
温高圧の気相冷媒は室内の空気に凝縮熱Ｑ2 を放出して
液化し、過冷却（サブクール）されて図３に示すｃの状
態（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ3 ）の液相冷媒となり、こ
のときの放熱量Ｑ2 （＝ｉ2−ｉ3 ）によって室内の暖
房が行われる。
【００２１】一方、冷却水ポンプ１１の駆動によって冷
却水回路４内を循環する冷却水は、冷却水ポンプ１１か
ら吐出されて冷却水ライン４ａを流れ、その途中で排気
ガス熱交換器１２においてエンジン１から排出される排
気ガスの熱を回収して加熱された後、エンジン１の冷却
水ジャケット１ａを通って該エンジン１を冷却する。そ
して、エンジン１の冷却に供された冷却水は冷却水ライ
ン４ｂを流れて三方弁１３に至るが、三方弁１３は前記
二重管熱交換器１０の後述の熱負荷に対して図２に示す
特性を示し、三方弁１３の上流の冷却水量ｑは二重管熱
交換器１０の熱負荷に応じてｑ1 （二重管熱交換器１０
へ流れる冷却水量）とｑ2 （ラジエータ１４に流れる冷
却水量）に分配され、二重管熱交換器１０を流れる流量
ｑ1 の冷却水はそこを流れる冷媒を加熱する一方、冷媒
により冷却され、ラジエータ１４を流れる流量ｑ2 の冷
却水は大気中に放熱して冷却水ポンプ１１に戻り、以
後、同様に冷却水回路４を循環する。
却水回路４内を循環する冷却水は、冷却水ポンプ１１か
ら吐出されて冷却水ライン４ａを流れ、その途中で排気
ガス熱交換器１２においてエンジン１から排出される排
気ガスの熱を回収して加熱された後、エンジン１の冷却
水ジャケット１ａを通って該エンジン１を冷却する。そ
して、エンジン１の冷却に供された冷却水は冷却水ライ
ン４ｂを流れて三方弁１３に至るが、三方弁１３は前記
二重管熱交換器１０の後述の熱負荷に対して図２に示す
特性を示し、三方弁１３の上流の冷却水量ｑは二重管熱
交換器１０の熱負荷に応じてｑ1 （二重管熱交換器１０
へ流れる冷却水量）とｑ2 （ラジエータ１４に流れる冷
却水量）に分配され、二重管熱交換器１０を流れる流量
ｑ1 の冷却水はそこを流れる冷媒を加熱する一方、冷媒
により冷却され、ラジエータ１４を流れる流量ｑ2 の冷
却水は大気中に放熱して冷却水ポンプ１１に戻り、以
後、同様に冷却水回路４を循環する。
【００２２】又、前記三方弁Ａ，Ｂは冷媒の流れ方向を
図１に示す，の方向に切り換えるものであって、冷
房運転時と暖房運転時において冷媒の流れ方向，を
表１に示すようにそれぞれ切り換える。
図１に示す，の方向に切り換えるものであって、冷
房運転時と暖房運転時において冷媒の流れ方向，を
表１に示すようにそれぞれ切り換える。
【００２３】
【表１】 而して、表１に示すように暖房運転時においては三方弁
Ｂは冷媒の方向の流れを許容するため、室内熱交換器
８において液化した高圧の液相冷媒は前記膨張弁７によ
って減圧されて図３にｄにて示す状態（圧力Ｐ1 、エン
タルピｉ3 ）となってその一部が気化する。そして、こ
の暖房運転時おいては、表１に示すように三方弁Ａは
方向の冷媒の流れを許容するため、膨張弁７によって減
圧された前記冷媒は冷媒ライン３ｋを通って二重管熱交
換器１０に至り、前述のように、そこを流れる流量ｑ1
の冷却水によって加熱されてその一部が気化し、図３に
ｅにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ4 ）となる。
尚、このとき、二重管熱交換器１０において冷却水から
冷媒に与えられる熱量ΔＱ1 は（ｉ4 −ｉ3 ）にて表さ
れる（図３参照）。
Ｂは冷媒の方向の流れを許容するため、室内熱交換器
８において液化した高圧の液相冷媒は前記膨張弁７によ
って減圧されて図３にｄにて示す状態（圧力Ｐ1 、エン
タルピｉ3 ）となってその一部が気化する。そして、こ
の暖房運転時おいては、表１に示すように三方弁Ａは
方向の冷媒の流れを許容するため、膨張弁７によって減
圧された前記冷媒は冷媒ライン３ｋを通って二重管熱交
換器１０に至り、前述のように、そこを流れる流量ｑ1
の冷却水によって加熱されてその一部が気化し、図３に
ｅにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ4 ）となる。
尚、このとき、二重管熱交換器１０において冷却水から
冷媒に与えられる熱量ΔＱ1 は（ｉ4 −ｉ3 ）にて表さ
れる（図３参照）。
【００２４】上述のように二重管熱交換器１０において
冷却水から熱量ΔＱ1 を与えられた冷媒は、途中で一方
向弁Ｖ１を通過して冷媒ライン３ｈ，３ｃを流れ、蒸発
器として機能する前記室外熱交換器６に至り、ここで外
気からＱ1 （＝ｉ1 −ｉ4 ）の蒸発熱を奪って気化し、
過熱（スーパーヒート）されて図３のａにて示す状態
（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ1 ）に復帰する。そして、冷
媒は室外熱交換器６から冷媒ライン３ｂを通って四方弁
５に至るが、前述のように暖房運転時には四方弁５のポ
ートｃとｄとが連通しているため、冷媒は四方弁５を通
って冷媒ライン３ｆ側へ流れ、アキュームレータ９に導
かれる。アキュームレータ９においては、冷媒の気液が
分離され、気相冷媒は冷媒ライン３ｇを通って圧縮機２
に吸引され、以後、以上説明したと同様の作用を繰り返
して室内の暖房に供せられる。
冷却水から熱量ΔＱ1 を与えられた冷媒は、途中で一方
向弁Ｖ１を通過して冷媒ライン３ｈ，３ｃを流れ、蒸発
器として機能する前記室外熱交換器６に至り、ここで外
気からＱ1 （＝ｉ1 −ｉ4 ）の蒸発熱を奪って気化し、
過熱（スーパーヒート）されて図３のａにて示す状態
（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ1 ）に復帰する。そして、冷
媒は室外熱交換器６から冷媒ライン３ｂを通って四方弁
５に至るが、前述のように暖房運転時には四方弁５のポ
ートｃとｄとが連通しているため、冷媒は四方弁５を通
って冷媒ライン３ｆ側へ流れ、アキュームレータ９に導
かれる。アキュームレータ９においては、冷媒の気液が
分離され、気相冷媒は冷媒ライン３ｇを通って圧縮機２
に吸引され、以後、以上説明したと同様の作用を繰り返
して室内の暖房に供せられる。
【００２５】以上の暖房運転において、外気温度が低い
ために室外熱交換器６における冷媒の外気からの吸熱量
Ｑ1 が小さいため、この吸熱量Ｑ1 のみでは室外熱交換
器６において冷媒の全てが気化しない場合であっても、
冷媒は二重管熱交換器１０において熱量ΔＱ1 を付与さ
れるためにその全てが蒸発して気化する。このとき、二
重管熱交換器１０においては、膨張弁７を通過して低温
低圧となった冷媒に冷却水から熱量ΔＱ1 が付与される
ため、該熱量ΔＱ1 の冷媒への供給効率が高い。
ために室外熱交換器６における冷媒の外気からの吸熱量
Ｑ1 が小さいため、この吸熱量Ｑ1 のみでは室外熱交換
器６において冷媒の全てが気化しない場合であっても、
冷媒は二重管熱交換器１０において熱量ΔＱ1 を付与さ
れるためにその全てが蒸発して気化する。このとき、二
重管熱交換器１０においては、膨張弁７を通過して低温
低圧となった冷媒に冷却水から熱量ΔＱ1 が付与される
ため、該熱量ΔＱ1 の冷媒への供給効率が高い。
【００２６】従って、本実施例においては、外気温度が
低く、そのために室外熱交換器６における冷媒の吸熱量
Ｑ1 が十分でない場合であっても、液相冷媒の圧縮機２
への吸引が防がれるため、圧縮機２をそのまま駆動して
暖房運転を行うことができ、エンジン１のエネルギーを
有効に利用することができ、室内を直接暖める補助ヒー
タ等は不要となる。
低く、そのために室外熱交換器６における冷媒の吸熱量
Ｑ1 が十分でない場合であっても、液相冷媒の圧縮機２
への吸引が防がれるため、圧縮機２をそのまま駆動して
暖房運転を行うことができ、エンジン１のエネルギーを
有効に利用することができ、室内を直接暖める補助ヒー
タ等は不要となる。
【００２７】次に、本空気調和装置の冷房運転時の作用
を図３に示すモリエル線図を参照しながら説明する。
を図３に示すモリエル線図を参照しながら説明する。
【００２８】エンジン１によって圧縮機２が駆動される
と、図３にａにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ
1 ）の気相冷媒は圧縮機２によって圧縮されて図３にｂ
にて示す状態（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ2 ）の高温高圧
冷媒となり、冷媒ライン３ａを通って四方弁５に至る。
冷房運転においては、図１に実線にて示すように四方弁
５のポートａとｃ、ポートｂとｄがそれぞれ連通してお
り、従って、高温高圧の気相冷媒は冷媒ライン３ｂへと
流れ、凝縮器として機能する室外熱交換器６に導かれ
る。
と、図３にａにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ
1 ）の気相冷媒は圧縮機２によって圧縮されて図３にｂ
にて示す状態（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ2 ）の高温高圧
冷媒となり、冷媒ライン３ａを通って四方弁５に至る。
冷房運転においては、図１に実線にて示すように四方弁
５のポートａとｃ、ポートｂとｄがそれぞれ連通してお
り、従って、高温高圧の気相冷媒は冷媒ライン３ｂへと
流れ、凝縮器として機能する室外熱交換器６に導かれ
る。
【００２９】室外熱交換器６に導かれた高温高圧の気相
冷媒は外気に凝縮熱Ｑ2 を放出して液化し、過冷却され
て図３に示すｃの状態（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ3 ）の
液相冷媒となる。尚、このときの凝縮熱Ｑ2 は（ｉ2 −
ｉ3 ）で表される。
冷媒は外気に凝縮熱Ｑ2 を放出して液化し、過冷却され
て図３に示すｃの状態（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ3 ）の
液相冷媒となる。尚、このときの凝縮熱Ｑ2 は（ｉ2 −
ｉ3 ）で表される。
【００３０】而して、冷房運転時においては三方弁Ａは
表１に示すように図１のにて示す方向の冷媒の流れを
許容するため、室外熱交換器６において液化した高圧の
液相冷媒は膨張弁７を通過することによって減圧され、
図３にｄにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ3 ）と
なってその一部が気化する。そして、冷房運転時におい
ては、表１に示すように三方弁Ｂは方向の冷媒の流れ
を許容するため、膨張弁７によって減圧された前記冷媒
は冷媒ライン３ｊを通って二重管熱交換器１０に至り、
暖房運転時と同時に冷却水から熱量ΔＱ1 を与えられて
その一部が気化し、図３にｅにて示す状態（圧力Ｐ1 、
エンタルピｉ4 ）となる。尚、熱量ΔＱ1 は（ｉ4 −ｉ
3 ）にて表される（図３参照）。
表１に示すように図１のにて示す方向の冷媒の流れを
許容するため、室外熱交換器６において液化した高圧の
液相冷媒は膨張弁７を通過することによって減圧され、
図３にｄにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ3 ）と
なってその一部が気化する。そして、冷房運転時におい
ては、表１に示すように三方弁Ｂは方向の冷媒の流れ
を許容するため、膨張弁７によって減圧された前記冷媒
は冷媒ライン３ｊを通って二重管熱交換器１０に至り、
暖房運転時と同時に冷却水から熱量ΔＱ1 を与えられて
その一部が気化し、図３にｅにて示す状態（圧力Ｐ1 、
エンタルピｉ4 ）となる。尚、熱量ΔＱ1 は（ｉ4 −ｉ
3 ）にて表される（図３参照）。
【００３１】上述のように二重管熱交換器１０において
冷却水から熱量ΔＱ1 を付与された冷媒は、途中で一方
向弁Ｖ２を通過して冷媒ライン３ｉ，３ｅを流れ、蒸発
器として機能する室内熱交換器８に至り、ここで室内の
空気から蒸発熱Ｑ1 （＝ｉ1−ｉ4 ）を奪って気化して
図３にａにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ1 ）に
復帰し、この蒸発熱Ｑ1 が奪われることによって室内が
冷房される。
冷却水から熱量ΔＱ1 を付与された冷媒は、途中で一方
向弁Ｖ２を通過して冷媒ライン３ｉ，３ｅを流れ、蒸発
器として機能する室内熱交換器８に至り、ここで室内の
空気から蒸発熱Ｑ1 （＝ｉ1−ｉ4 ）を奪って気化して
図３にａにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ1 ）に
復帰し、この蒸発熱Ｑ1 が奪われることによって室内が
冷房される。
【００３２】その後、冷媒は室内熱交換器８から冷媒ラ
イン３ｄを通って四方弁５に至るが、前述のように冷房
運転時には四方弁５のポートｂとｄとが連通しているた
め、冷媒は四方弁５を通って冷媒ライン３ｆ側へ流れ、
アキュームレータ９に導かれる。そして、アキュームレ
ータ９においては、冷媒の気液が分離され、気相冷媒は
冷媒ライン３ｇを通って圧縮機２に吸引され、以後、以
上説明したと同様の作用を繰り消して室内の冷房に供さ
れる。
イン３ｄを通って四方弁５に至るが、前述のように冷房
運転時には四方弁５のポートｂとｄとが連通しているた
め、冷媒は四方弁５を通って冷媒ライン３ｆ側へ流れ、
アキュームレータ９に導かれる。そして、アキュームレ
ータ９においては、冷媒の気液が分離され、気相冷媒は
冷媒ライン３ｇを通って圧縮機２に吸引され、以後、以
上説明したと同様の作用を繰り消して室内の冷房に供さ
れる。
【００３３】以上の冷房運転において、室外熱交換器６
での放熱量Ｑ2 が過大であり、そのために室内熱交換器
８での吸熱量Ｑ1 が十分でない場合、その不足分の熱量
（膨張弁７を通過した冷媒が完全に気化するに必要な熱
量）ΔＱ1 は二重管熱交換器１０において冷却水によっ
て付与されるため、液相冷媒の圧縮機２への吸引が防が
れる。従って、冷房運転においても圧縮機２をそのまま
駆動することができ、エンジン１のエネルギーの有効利
用を図ることができる。
での放熱量Ｑ2 が過大であり、そのために室内熱交換器
８での吸熱量Ｑ1 が十分でない場合、その不足分の熱量
（膨張弁７を通過した冷媒が完全に気化するに必要な熱
量）ΔＱ1 は二重管熱交換器１０において冷却水によっ
て付与されるため、液相冷媒の圧縮機２への吸引が防が
れる。従って、冷房運転においても圧縮機２をそのまま
駆動することができ、エンジン１のエネルギーの有効利
用を図ることができる。
【００３４】又、この場合、膨張弁７の上流側である高
圧側の圧力が過度に低下するため、膨張弁７を通過する
冷媒量が過度に減少し、低圧側である室内熱交換器８に
よる吸熱が不能となる問題も発生する可能性もあるが、
二重管熱交換器１０により冷媒に熱を与えることができ
るため、圧縮機２の吸込口でのエンタルピが増加し、結
果的に高圧側での圧力低下を防止でき、冷媒の循環量が
低下するのを防ぐことができる。
圧側の圧力が過度に低下するため、膨張弁７を通過する
冷媒量が過度に減少し、低圧側である室内熱交換器８に
よる吸熱が不能となる問題も発生する可能性もあるが、
二重管熱交換器１０により冷媒に熱を与えることができ
るため、圧縮機２の吸込口でのエンタルピが増加し、結
果的に高圧側での圧力低下を防止でき、冷媒の循環量が
低下するのを防ぐことができる。
【００３５】尚、図３における凝縮熱Ｑ2 は暖房状態に
おける室内熱交換器８或は冷房状態における室外熱交換
器６においてのみ冷媒から放出されるもののみでなく、
圧縮機２の吐出口から膨張弁７に至る高圧側冷媒管路に
おいて放出される全ての熱量を含むものである。同様
に、蒸発熱Ｑ1 は暖房状態における室外熱交換器６或は
冷房状態における室内熱交換器８においてのみ冷媒に吸
収されるもののみでなく、膨張弁７から圧縮機２の吸込
口に至る低圧側冷媒管路において冷媒に吸収される熱量
を含むものである。但し、二重管熱交換器１０や、アキ
ュームレータ９内に貯留される液相の冷媒中においてエ
ンジン冷却水管を配管するようにしてエンジン冷却水を
利用して冷媒加熱するもの、或は電気ヒータ等の補助冷
媒加熱ヒータにより冷媒に吸収される熱量はＱ1 には含
まれない。そして、上記した熱負荷はΔＱ1 として与え
られ、ΔＱ1 ＝Ｑ2 −Ｑ1 −ＡＬとなる。
おける室内熱交換器８或は冷房状態における室外熱交換
器６においてのみ冷媒から放出されるもののみでなく、
圧縮機２の吐出口から膨張弁７に至る高圧側冷媒管路に
おいて放出される全ての熱量を含むものである。同様
に、蒸発熱Ｑ1 は暖房状態における室外熱交換器６或は
冷房状態における室内熱交換器８においてのみ冷媒に吸
収されるもののみでなく、膨張弁７から圧縮機２の吸込
口に至る低圧側冷媒管路において冷媒に吸収される熱量
を含むものである。但し、二重管熱交換器１０や、アキ
ュームレータ９内に貯留される液相の冷媒中においてエ
ンジン冷却水管を配管するようにしてエンジン冷却水を
利用して冷媒加熱するもの、或は電気ヒータ等の補助冷
媒加熱ヒータにより冷媒に吸収される熱量はＱ1 には含
まれない。そして、上記した熱負荷はΔＱ1 として与え
られ、ΔＱ1 ＝Ｑ2 −Ｑ1 −ＡＬとなる。
【００３６】即ち、蒸発熱Ｑ1 に対して凝縮熱Ｑ2 が
過大になるか、凝縮熱Ｑ2 に対して蒸発熱Ｑ1 が過小
となる場合に熱負荷が大きくなり、前記補助冷媒加熱ヒ
ータによる冷媒加熱が必要になる。
過大になるか、凝縮熱Ｑ2 に対して蒸発熱Ｑ1 が過小
となる場合に熱負荷が大きくなり、前記補助冷媒加熱ヒ
ータによる冷媒加熱が必要になる。
【００３７】例えばの場合として、室外熱交換器６の
数より多数の室内熱交換器８を配置している場合の冷房
状態において、運転する室内熱交換器８の数を絞るとき
がある。
数より多数の室内熱交換器８を配置している場合の冷房
状態において、運転する室内熱交換器８の数を絞るとき
がある。
【００３８】この場合には、室外熱交換器６の放熱能力
が室内熱交換器８の吸熱能力より可成り大きくなってし
まう。このため、図７に示すように冷暖切換スイッチ１
００からの冷房情報に基づき、三方弁Ａ駆動アクチュエ
ータ１０９及び三方弁Ｂ駆動アクチュエータ１１０を表
１に基づく駆動命令を制御装置２００に出力させるとと
もに、室内機運転スイッチ１０１からの室内機運転台数
に基づき、運転台数が所定数以下且つ運転台数が少ない
程、熱負荷が大きいとしてリニア三方弁１０駆動アクチ
ュエータ１０８を駆動し、二重管熱交換器１０への温水
循環量を増加させるようにする。或は、二重管熱交換器
１０の代わりの補助冷媒加熱ヒータの熱量を増加させ
る。
が室内熱交換器８の吸熱能力より可成り大きくなってし
まう。このため、図７に示すように冷暖切換スイッチ１
００からの冷房情報に基づき、三方弁Ａ駆動アクチュエ
ータ１０９及び三方弁Ｂ駆動アクチュエータ１１０を表
１に基づく駆動命令を制御装置２００に出力させるとと
もに、室内機運転スイッチ１０１からの室内機運転台数
に基づき、運転台数が所定数以下且つ運転台数が少ない
程、熱負荷が大きいとしてリニア三方弁１０駆動アクチ
ュエータ１０８を駆動し、二重管熱交換器１０への温水
循環量を増加させるようにする。或は、二重管熱交換器
１０の代わりの補助冷媒加熱ヒータの熱量を増加させ
る。
【００３９】又、の場合として、冷房中外気温センサ
１０２からの外気温情報に基づき、外気温度が所定温度
以下の場合、所定温度より低ければ低い程凝縮熱Ｑ2 が
大きくなるため、熱負荷が大きくなるとして、同様に二
重管熱交換器１０への温水循環量を増加させるようにし
ても良い。
１０２からの外気温情報に基づき、外気温度が所定温度
以下の場合、所定温度より低ければ低い程凝縮熱Ｑ2 が
大きくなるため、熱負荷が大きくなるとして、同様に二
重管熱交換器１０への温水循環量を増加させるようにし
ても良い。
【００４０】又、の場合として、暖房中室内温度設定
スイッチ１０４の設定温度と室内温センサ１０３によっ
て検出された室内温度の差が大きい程、室内熱交換器８
のファン１１３の回転数を増加させるとともに、熱負荷
が大きいとして、同様に二重管熱交換器１０への温水循
環量を増加させるようにしても良い。
スイッチ１０４の設定温度と室内温センサ１０３によっ
て検出された室内温度の差が大きい程、室内熱交換器８
のファン１１３の回転数を増加させるとともに、熱負荷
が大きいとして、同様に二重管熱交換器１０への温水循
環量を増加させるようにしても良い。
【００４１】又、の場合として、暖房中外気温センサ
１０２からの外気温情報に基づき、外気温度が所定温度
以下の場合、所定温度より低ければ低い程凝縮熱Ｑ1 が
小さくなり、場合によってＱ1 が負となってしまうた
め、室外熱交換器６のファン１１４を停止する一方、同
様に二重管熱交換器１０への温水循環量を増加させるよ
うにしても良い。
１０２からの外気温情報に基づき、外気温度が所定温度
以下の場合、所定温度より低ければ低い程凝縮熱Ｑ1 が
小さくなり、場合によってＱ1 が負となってしまうた
め、室外熱交換器６のファン１１４を停止する一方、同
様に二重管熱交換器１０への温水循環量を増加させるよ
うにしても良い。
【００４２】又、高圧側の配管が低圧側の配管に比べて
長い場合、冷房時にはＱ2 が過大になるため、この場
合、空気調和装置の設置者が配管レイアウト補助スイッ
チ１０５を作動させるようにし、制御装置２００はこの
スイッチ１０５の情報と、冷房運転情報に基づき、これ
による熱負荷の増大を二重管熱交換器１０への温水循環
量を増加させることにより補正できるようにしても良
い。
長い場合、冷房時にはＱ2 が過大になるため、この場
合、空気調和装置の設置者が配管レイアウト補助スイッ
チ１０５を作動させるようにし、制御装置２００はこの
スイッチ１０５の情報と、冷房運転情報に基づき、これ
による熱負荷の増大を二重管熱交換器１０への温水循環
量を増加させることにより補正できるようにしても良
い。
【００４３】又、膨張弁７を境にして上流側となる高圧
側圧力センサ１０６の高圧側圧力値のみ、或は該圧力値
と膨張弁７を境にして低圧側となる低圧側圧力センサ１
０７の低圧側圧力値との差圧に基づき、高圧側圧力値が
低くなる程或は差圧が小さくなる程、膨張弁７の開度を
大きくするか、二重管熱交換器１０への温水循環量を増
加させるか、或は膨張弁７の開度と循環量の双方を増加
させるようにしても良い。
側圧力センサ１０６の高圧側圧力値のみ、或は該圧力値
と膨張弁７を境にして低圧側となる低圧側圧力センサ１
０７の低圧側圧力値との差圧に基づき、高圧側圧力値が
低くなる程或は差圧が小さくなる程、膨張弁７の開度を
大きくするか、二重管熱交換器１０への温水循環量を増
加させるか、或は膨張弁７の開度と循環量の双方を増加
させるようにしても良い。
【００４４】尚、四方弁５を境にして圧縮機２側に両圧
力センサ１０６，１０７を配置している（図１参照）。
四方弁５を境にして膨張弁７側に両圧力センサ１０６，
１０７を且つ膨張弁７を境にして室内熱交換器８側の冷
媒回路と室外熱交換器６側の冷媒回路との両方にそれぞ
れ圧力センサ１０６，１０７を配置する場合には、冷暖
切換スイッチ１００の情報に基づき、暖房中は室内熱交
換器８側の冷媒回路に配置される圧力センサを高圧側且
つ室外熱交換器６側の冷媒回路に配置している圧力セン
サを低圧側になる、且つ冷房中は逆となると制御装置２
００により判断させる。
力センサ１０６，１０７を配置している（図１参照）。
四方弁５を境にして膨張弁７側に両圧力センサ１０６，
１０７を且つ膨張弁７を境にして室内熱交換器８側の冷
媒回路と室外熱交換器６側の冷媒回路との両方にそれぞ
れ圧力センサ１０６，１０７を配置する場合には、冷暖
切換スイッチ１００の情報に基づき、暖房中は室内熱交
換器８側の冷媒回路に配置される圧力センサを高圧側且
つ室外熱交換器６側の冷媒回路に配置している圧力セン
サを低圧側になる、且つ冷房中は逆となると制御装置２
００により判断させる。
【００４５】＜第２実施例＞次に、本発明の第２実施例
を図４及び図５に基づいて説明する。尚、図４は第２実
施例に係るエンジン駆動式空気調和装置の基本構成を示
す回路図、図５は冷媒の状態変化を示すモリエル線図で
あり、図４においては図１に示したと同一要素には同一
符号を付しており、以下、それらについての説明は省略
する。
を図４及び図５に基づいて説明する。尚、図４は第２実
施例に係るエンジン駆動式空気調和装置の基本構成を示
す回路図、図５は冷媒の状態変化を示すモリエル線図で
あり、図４においては図１に示したと同一要素には同一
符号を付しており、以下、それらについての説明は省略
する。
【００４６】本実施例においては、図４に示すように、
冷媒ライン３ｄ，３ｂにそれぞれ三方弁Ａ，Ｂと三方弁
Ｃ，Ｄをそれぞれ配設し、三方弁ＢとＤを冷媒ライン３
ｍで連結するとともに、三方弁ＡとＣを冷媒ライン３ｐ
で連結し、且つ、冷媒ライン３ｍ，３ｐのそれぞれの中
間部を冷媒ライン３ｎで連結している。そして、冷媒ラ
イン３ｎには図示のように二重管熱交換器１０を設けて
いる。
冷媒ライン３ｄ，３ｂにそれぞれ三方弁Ａ，Ｂと三方弁
Ｃ，Ｄをそれぞれ配設し、三方弁ＢとＤを冷媒ライン３
ｍで連結するとともに、三方弁ＡとＣを冷媒ライン３ｐ
で連結し、且つ、冷媒ライン３ｍ，３ｐのそれぞれの中
間部を冷媒ライン３ｎで連結している。そして、冷媒ラ
イン３ｎには図示のように二重管熱交換器１０を設けて
いる。
【００４７】ところで、前記三方弁Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは冷
媒の流れ方向を図４に示す，の方向に切り換えるも
のであって、これらは冷房運転時と暖房運転時において
冷媒の流れ方向を表２に示すようにそれぞれ切り換え
る。
媒の流れ方向を図４に示す，の方向に切り換えるも
のであって、これらは冷房運転時と暖房運転時において
冷媒の流れ方向を表２に示すようにそれぞれ切り換え
る。
【００４８】
【表２】 ここで、本実施例に係る空気調和装置の暖房運転時の作
用の要点のみを図５に示すモリエル線図を参照しながら
説明する。
用の要点のみを図５に示すモリエル線図を参照しながら
説明する。
【００４９】表２に示すように、暖房運転時においては
三方弁Ａ，Ｂは共に方向の流れを許容するため、圧縮
機２によって圧縮されて図５のｂに示す状態（圧力Ｐ
2 、エンタルピｉ2 ）にある高温高圧の気相冷媒は冷媒
ライン３ｄを通って凝縮器として機能する室内熱交換器
８に至り、該室内熱交換器８において凝縮熱Ｑ2 を放出
して液化し、過冷却されて図５に示すｃの状態（圧力Ｐ
2 、エンタルピｉ3 ）の液相冷媒となる。そして、この
液相冷媒は膨張弁７を通過することによって減圧されて
図５にｄにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ3 ）と
なってその一部が気化し、冷媒ライン３ｃを通って蒸発
器として機能する室外熱交換器６に導入される。ここ
で、本実施例においては、外気温度が低いために室外熱
交換器６においては冷媒は外気からＱ1 の蒸発熱を奪っ
てその一部が気化するのみであり、冷媒は図５にｅにて
示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ4 ）となる、尚、こ
のときの蒸発熱量Ｑ1 は（ｉ4 −ｉ3 ）で表される。
三方弁Ａ，Ｂは共に方向の流れを許容するため、圧縮
機２によって圧縮されて図５のｂに示す状態（圧力Ｐ
2 、エンタルピｉ2 ）にある高温高圧の気相冷媒は冷媒
ライン３ｄを通って凝縮器として機能する室内熱交換器
８に至り、該室内熱交換器８において凝縮熱Ｑ2 を放出
して液化し、過冷却されて図５に示すｃの状態（圧力Ｐ
2 、エンタルピｉ3 ）の液相冷媒となる。そして、この
液相冷媒は膨張弁７を通過することによって減圧されて
図５にｄにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ3 ）と
なってその一部が気化し、冷媒ライン３ｃを通って蒸発
器として機能する室外熱交換器６に導入される。ここ
で、本実施例においては、外気温度が低いために室外熱
交換器６においては冷媒は外気からＱ1 の蒸発熱を奪っ
てその一部が気化するのみであり、冷媒は図５にｅにて
示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ4 ）となる、尚、こ
のときの蒸発熱量Ｑ1 は（ｉ4 −ｉ3 ）で表される。
【００５０】ところで、暖房運転時においては、表２に
示すように三方弁Ｃ，Ｄは共に方向の流れを許容する
ため、室外熱交換器６を通過した冷媒は冷媒ライン３
ｍ，３ｎを流れて二重管熱交換器１０に至り、そこを流
れる冷却水から熱量ΔＱ1 （＝ｉ1 −ｉ4 ）を付与され
てその全てが蒸発して気化し、更に加熱されて図５に示
すａの状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ1 ）に復帰する。
そして、二重管熱交換器１０を通過した冷媒は三方弁Ｃ
を通って四方弁５に至り、以後は第１実施例にて説明し
たと同様の作用を繰り返す。
示すように三方弁Ｃ，Ｄは共に方向の流れを許容する
ため、室外熱交換器６を通過した冷媒は冷媒ライン３
ｍ，３ｎを流れて二重管熱交換器１０に至り、そこを流
れる冷却水から熱量ΔＱ1 （＝ｉ1 −ｉ4 ）を付与され
てその全てが蒸発して気化し、更に加熱されて図５に示
すａの状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ1 ）に復帰する。
そして、二重管熱交換器１０を通過した冷媒は三方弁Ｃ
を通って四方弁５に至り、以後は第１実施例にて説明し
たと同様の作用を繰り返す。
【００５１】而して、本実施例においても、暖房運転時
において外気温度が低く、そのために室外熱交換器６に
おける冷媒の吸熱量Ｑ1 が十分でない場合であっても、
二重管熱交換器１０において冷却水からΔＱ1 の熱量が
与えられることによって冷媒の全てが完全に気化するた
め、液相冷媒の圧縮機２への吸引が防がれ、従って、圧
縮機２をそのまま駆動して暖房運転を行うことができ、
エンジン１のエネルギーの有効利用を図ることができ
る。
において外気温度が低く、そのために室外熱交換器６に
おける冷媒の吸熱量Ｑ1 が十分でない場合であっても、
二重管熱交換器１０において冷却水からΔＱ1 の熱量が
与えられることによって冷媒の全てが完全に気化するた
め、液相冷媒の圧縮機２への吸引が防がれ、従って、圧
縮機２をそのまま駆動して暖房運転を行うことができ、
エンジン１のエネルギーの有効利用を図ることができ
る。
【００５２】次に、本空気調和装置の冷房運転時の作用
の要点のみを図５に示すモリエル線図を参照しながら説
明する。
の要点のみを図５に示すモリエル線図を参照しながら説
明する。
【００５３】表２に示すように、冷房運転時においては
三方弁Ｃ，Ｄは共に方向の流れを許容するため、図５
のｂに示す状態（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ2 ）にある高
温高圧の気相冷媒は冷媒ライン３ｂを通って凝縮器とし
て機能する室外熱交換器６に至り、ここで、凝縮熱Ｑ2
を放出して液化し、過冷却されて図５に示すｃの状態態
（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ3 ）の液相冷媒となる。そし
て、この液相冷媒は膨張弁７を通過することによって減
圧されて図５にｄにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピ
ｉ3 ）となってその一部が気化し、冷媒ライン３ｅを通
って蒸発器として機能する室内熱交換器８に至り、ここ
で室内の空気から蒸発熱Ｑ1 を奪ってその一部が気化
し、図５にｅにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ
4 ）となる。
三方弁Ｃ，Ｄは共に方向の流れを許容するため、図５
のｂに示す状態（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ2 ）にある高
温高圧の気相冷媒は冷媒ライン３ｂを通って凝縮器とし
て機能する室外熱交換器６に至り、ここで、凝縮熱Ｑ2
を放出して液化し、過冷却されて図５に示すｃの状態態
（圧力Ｐ2 、エンタルピｉ3 ）の液相冷媒となる。そし
て、この液相冷媒は膨張弁７を通過することによって減
圧されて図５にｄにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピ
ｉ3 ）となってその一部が気化し、冷媒ライン３ｅを通
って蒸発器として機能する室内熱交換器８に至り、ここ
で室内の空気から蒸発熱Ｑ1 を奪ってその一部が気化
し、図５にｅにて示す状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ
4 ）となる。
【００５４】ところで、冷房運転時においては、表２に
示すように三方弁Ａ，Ｂは共に方向の流れを許容する
ため、室内熱交換器８を通過した冷媒は冷媒ライン３
ｄ，３ｍ，３ｎへと流れて二重管熱交換器１０に至り、
そこを流れる冷却水から熱量ΔＱ1 （＝ｉ1 −ｉ4 ）を
付与されてその全てが蒸発して気化し、更に過熱されて
図５に示すａの状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ1 ）に復
帰する。そして、二重管熱交換器１０を通過した冷媒
は、三方弁Ａを通って四方弁５に至り、以後は第１実施
例にて説明したと同様の作用を繰り返す。
示すように三方弁Ａ，Ｂは共に方向の流れを許容する
ため、室内熱交換器８を通過した冷媒は冷媒ライン３
ｄ，３ｍ，３ｎへと流れて二重管熱交換器１０に至り、
そこを流れる冷却水から熱量ΔＱ1 （＝ｉ1 −ｉ4 ）を
付与されてその全てが蒸発して気化し、更に過熱されて
図５に示すａの状態（圧力Ｐ1 、エンタルピｉ1 ）に復
帰する。そして、二重管熱交換器１０を通過した冷媒
は、三方弁Ａを通って四方弁５に至り、以後は第１実施
例にて説明したと同様の作用を繰り返す。
【００５５】而して、本実施例においても、冷房運転時
において室外熱交換器６での放熱量Ｑ2 が過大であり、
そのために室内熱交換器８での吸熱量Ｑ1 が十分でない
場合、その不足分の熱量ΔＱ1 は二重管熱交換器１０に
おいて冷却水によって付与されて冷媒は完全に気化する
ため、液相冷媒の圧縮機２への吸引が防がれる。従っ
て、冷房運転においても圧縮機２をそのまま駆動するこ
とができ、エンジン１のエネルギーの有効利用を図るこ
とができる。
において室外熱交換器６での放熱量Ｑ2 が過大であり、
そのために室内熱交換器８での吸熱量Ｑ1 が十分でない
場合、その不足分の熱量ΔＱ1 は二重管熱交換器１０に
おいて冷却水によって付与されて冷媒は完全に気化する
ため、液相冷媒の圧縮機２への吸引が防がれる。従っ
て、冷房運転においても圧縮機２をそのまま駆動するこ
とができ、エンジン１のエネルギーの有効利用を図るこ
とができる。
【００５６】尚、図６に本実施例の変形例を示すが、同
図に示すように三方弁Ｄを冷媒ライン３ｎの冷媒ライン
３ｍからの分岐点に設けても同様の効果が得られる。
図に示すように三方弁Ｄを冷媒ライン３ｎの冷媒ライン
３ｍからの分岐点に設けても同様の効果が得られる。
【００５７】図４及び図５に示す実施例においても、前
述したようにセンサ群或はスイッチ群の情報に基づき熱
負荷の大小を制御装置２００が判断し、各アクチュエー
タを駆動し、熱負荷の大小に応じて二重管熱交換器１０
への温水の循環量を増減する。或は、二重管熱交換器１
０の代替物としてされるアキュームレータへの温水の循
環量を増減するか、或は代替物として配置される電気ヒ
ータへの供給電力量を増減する。
述したようにセンサ群或はスイッチ群の情報に基づき熱
負荷の大小を制御装置２００が判断し、各アクチュエー
タを駆動し、熱負荷の大小に応じて二重管熱交換器１０
への温水の循環量を増減する。或は、二重管熱交換器１
０の代替物としてされるアキュームレータへの温水の循
環量を増減するか、或は代替物として配置される電気ヒ
ータへの供給電力量を増減する。
【００５８】又、図４において冷媒ライン３ｅに膨張弁
７に近い方を三方弁Ｂとする形で三方弁Ａ，Ｂを配置
し、その他冷媒ライン３ｍ，３ｐ，３ｎ、二重管熱交換
器１０を図４のものと同様に配置しても良い。この場合
には冷房時には図３に示すようにＱ1 に先行してΔＱ1
が冷媒に付与され、冷房時には図５に示すようにＱ1 に
遅れてΔＱ1 が冷媒に付与される。
７に近い方を三方弁Ｂとする形で三方弁Ａ，Ｂを配置
し、その他冷媒ライン３ｍ，３ｐ，３ｎ、二重管熱交換
器１０を図４のものと同様に配置しても良い。この場合
には冷房時には図３に示すようにＱ1 に先行してΔＱ1
が冷媒に付与され、冷房時には図５に示すようにＱ1 に
遅れてΔＱ1 が冷媒に付与される。
【００５９】図４において、冷媒ライン３ｃに膨張弁７
に近い方を三方弁Ｄとする形で三方弁Ｃ，Ｄを配置し、
その他冷媒ライン３ｍ，３ｐ，３ｎ、二重管熱交換器１
０を図４のものと同様に配置しても良い。この場合には
暖房時に図３に示すようにＱ1 に先行してΔＱ1 が冷媒
に付与され、冷房時には図５に示すようにＱ1 に遅れて
ΔＱ1 が冷媒に付与される。
に近い方を三方弁Ｄとする形で三方弁Ｃ，Ｄを配置し、
その他冷媒ライン３ｍ，３ｐ，３ｎ、二重管熱交換器１
０を図４のものと同様に配置しても良い。この場合には
暖房時に図３に示すようにＱ1 に先行してΔＱ1 が冷媒
に付与され、冷房時には図５に示すようにＱ1 に遅れて
ΔＱ1 が冷媒に付与される。
【００６０】即ち、四方弁５の代わりに図８に示すよう
に２つの三方弁Ｅ、Ｆを配置し、暖房時に弁Ｅ側はの
連通を開、の連通を閉とし、弁Ｆ側はの連通を閉、
の連通を開とし、冷房時は全く逆とするように制御し
ても良い。尚、図８中、５’の構成により前記四方弁５
と同様の作用がなされる。
に２つの三方弁Ｅ、Ｆを配置し、暖房時に弁Ｅ側はの
連通を開、の連通を閉とし、弁Ｆ側はの連通を閉、
の連通を開とし、冷房時は全く逆とするように制御し
ても良い。尚、図８中、５’の構成により前記四方弁５
と同様の作用がなされる。
【００６１】ところで、本願において四方弁とは圧縮機
２の吐出口に連結される冷媒ライン３ａ及び吸込口に連
結される冷媒ライン３ｆと、室外熱交換器６と連結され
る冷媒ライン３ｂ及び室内熱交換器８と連結される冷媒
ライン３ｂとの中間部に配置され、冷媒ライン３ａと冷
媒ライン３ｂ、冷媒ライン３ｆと冷媒ライン３ｄをそれ
ぞれ連通する暖房状態と、冷媒ライン３ａと冷媒ライン
３ｂ、冷媒ライン３ｆと冷媒ライン３ｄをそれぞれ連通
する冷房状態を交互に切り換え可能とする１つの弁（図
１等に図示のもの）或は複数の弁より成る切換弁装置の
総称である。
２の吐出口に連結される冷媒ライン３ａ及び吸込口に連
結される冷媒ライン３ｆと、室外熱交換器６と連結され
る冷媒ライン３ｂ及び室内熱交換器８と連結される冷媒
ライン３ｂとの中間部に配置され、冷媒ライン３ａと冷
媒ライン３ｂ、冷媒ライン３ｆと冷媒ライン３ｄをそれ
ぞれ連通する暖房状態と、冷媒ライン３ａと冷媒ライン
３ｂ、冷媒ライン３ｆと冷媒ライン３ｄをそれぞれ連通
する冷房状態を交互に切り換え可能とする１つの弁（図
１等に図示のもの）或は複数の弁より成る切換弁装置の
総称である。
【００６２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、冷媒を循環させる冷媒回路に少なくとも圧縮
機、切換部、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器を
設けて構成される空気調和装置において、外部から冷媒
に熱を供給可能な単一の熱供給部と冷媒の流れを切り換
える切換手段を前記冷媒回路に設け、冷房運転時及び暖
房運転時に膨張弁を通過した低圧の冷媒を前記熱供給部
に導くよう構成したため、冷房運転又は暖房運転におい
て蒸発器の吸熱量に比して凝縮器の放熱量が過大となる
場合であっても、圧縮機をそのまま駆動してその駆動源
のエネルギーの有効利用を図ることができるという効果
が得られる。
よれば、冷媒を循環させる冷媒回路に少なくとも圧縮
機、切換部、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換器を
設けて構成される空気調和装置において、外部から冷媒
に熱を供給可能な単一の熱供給部と冷媒の流れを切り換
える切換手段を前記冷媒回路に設け、冷房運転時及び暖
房運転時に膨張弁を通過した低圧の冷媒を前記熱供給部
に導くよう構成したため、冷房運転又は暖房運転におい
て蒸発器の吸熱量に比して凝縮器の放熱量が過大となる
場合であっても、圧縮機をそのまま駆動してその駆動源
のエネルギーの有効利用を図ることができるという効果
が得られる。
【図１】本発明の第１実施例に係るエンジン駆動式空気
調和装置の基本構成を示す回路図である。
調和装置の基本構成を示す回路図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るエンジン駆動式空気
調和装置の冷却水回路に設けられるリニア三方弁の特性
図である。
調和装置の冷却水回路に設けられるリニア三方弁の特性
図である。
【図３】本発明の第１実施例に係るエンジン駆動式空気
調和装置における冷媒の状態変化を示すモリエル線図で
ある。
調和装置における冷媒の状態変化を示すモリエル線図で
ある。
【図４】本発明の第２実施例に係るエンジン駆動式空気
調和装置の基本構成を示す回路図である。
調和装置の基本構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第２実施例に係るエンジン駆動式空気
調和装置における冷媒の状態変化を示すモリエル線図で
ある。
調和装置における冷媒の状態変化を示すモリエル線図で
ある。
【図６】本発明の第２実施例の変形例に係るエンジン駆
動式空気調和装置の基本構成を示す回路図である。
動式空気調和装置の基本構成を示す回路図である。
【図７】本発明に係る空気調和装置の制御系の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図８】四方弁に代わる構成例を示す部分回路図であ
る。
る。
１ エンジン（駆動源） ２ 圧縮機 ３ 冷媒回路 ５ 四方弁（切換部） ６ 室外熱交換器 ７ 膨張弁 ８ 室外熱交換器 １０ 二重管熱交換器（熱供給部） Ａ〜Ｄ 三方弁（切換手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 冷媒を循環させる冷媒回路に少なくとも
圧縮機、切換部、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換
器を設けて構成される空気調和装置において、外部から
冷媒に熱を供給可能な単一の熱供給部と冷媒の流れを切
り換える切換手段を前記冷媒回路に設け、冷房運転時及
び暖房運転時に膨張弁を通過した低圧の冷媒を前記熱供
給部に導くよう構成したことを特徴とする空気調和装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7041044A JPH08233404A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7041044A JPH08233404A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 空気調和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233404A true JPH08233404A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12597413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7041044A Pending JPH08233404A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08233404A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1669696A2 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-14 | LG Electronics, Inc. | Cooling/heating apparatus using cogeneration system |
| JP2011179727A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高顕熱形ガスヒートポンプ空気調和機 |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP7041044A patent/JPH08233404A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1669696A2 (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-14 | LG Electronics, Inc. | Cooling/heating apparatus using cogeneration system |
| EP1669696A3 (en) * | 2004-12-13 | 2011-11-23 | LG Electronics, Inc. | Cooling/heating apparatus using cogeneration system |
| JP2011179727A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高顕熱形ガスヒートポンプ空気調和機 |
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