JPH11211015A - 冷媒加熱器、室外機ユニットおよび空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼筒内に供給された燃料の気化を促進させ
ることによって、外気温の極めて低い状況下においても
快適な暖房状態を実現する。 【解決手段】 室外機ユニット２０に組み込む冷媒加熱
器２６の燃焼筒４２に、ヒータ４４に先端を向けた状態
で燃料供給ノズル４３を挿通させた。また、燃料供給ノ
ズル４３の先端には、基端部側よりも大径とされた拡径
部４３ａから長孔状の吐出口Ｈに向けて上下面が相互接
近してなる偏平先端部４３ｂを設けた。さらに、偏平先
端部４３ｂの長軸Ｌは、ヒータ４４の長さ方向に沿う面
と平行になるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暖房運転時に、液
冷媒を加熱しガス冷媒として循環させる冷媒加熱式の空
気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ヒートポンプを利用して暖房を行
う空気調和機の他に、冷媒加熱方式を採用した空気調和
機が開発されている。

【０００３】冷媒加熱式の空気調和機は、室内熱交換
器、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁等に加え、暖房運転
時に室外熱交換器にかわって液冷媒を加熱して蒸発気化
させる冷媒加熱器を室外機ユニットに備えている。

【０００４】この冷媒加熱器には、屋外の空気を取り込
んで後段の燃焼部に供給する給気部と、給気部から供給
された空気と外部から供給された燃料とを混合して燃焼
させ、高温の燃焼ガスを発生させる燃焼部と、燃焼部に
おいて発生させた燃焼ガスにより液冷媒を加熱する熱交
換部とが設けられている。

【０００５】燃焼部は、円筒形のケーシングに有底円筒
状の燃焼筒１（図８参照）が収納されて構成されてお
り、燃焼筒１の側壁２には、給気部から供給される空気
を当該燃焼筒１の内部に流入させるための開口３が断面
円形の側壁２に対して直交するように開通されている。

【０００６】この開口３には、燃焼筒１の内部に灯油等
の燃料を供給するための燃料供給ノズル４が当該開口３
の内周面との間に間隙を設けた状態に挿通されており、
給気部から供給された空気は、この間隙を通って燃焼筒
１の内部に流入するようになっている。

【０００７】また、燃焼筒１の側壁２には、燃料供給ノ
ズル４から供給された燃料を加熱して気化させるヒータ
５が、当該燃焼筒１の内部空間を取り巻くようにして埋
め込まれており、気化された燃料は、前記開口３から流
入した空気と混合して予混合気となって燃焼室（図示
略）へと送り込まれ、供給部から別流路を流通して供給
される空気とともに、点火プラグにより点火されて燃焼
ガスを発生させる。

【０００８】このように、冷媒加熱式の空気調和機で
は、冷媒加熱器において灯油等の燃料を燃焼させて燃焼
ガスを発生させ、さらにこの燃焼ガスで液冷媒を加熱し
て蒸発気化させるようになっており、ヒートポンプ式の
空気調和機やファンヒータ等と比較して次のようなメリ
ットがある。

【０００９】(１)ヒートポンプ式の空気調和機では、特
に、寒冷地等で屋外の気温が極端に低くなった場合に、
室外熱交換器における熱交換（液冷媒を屋外の空気で加
熱して蒸発気化させる）が十分に行われず、所望の暖房
状態を実現できない可能性がある。

【００１０】これに対し冷媒加熱式の空気調和機では、
液冷媒を冷媒加熱器によって強制的に加熱して気化させ
るので、屋外の気温に左右されずに安定した暖房運転を
行って所望の暖房状態を実現することができる。

【００１１】(２)ヒートポンプ式の空気調和機では、室
外熱交換器に霜が付着して熱交換が十分に行えなくなっ
た場合に、暖房運転を停止して一時的に冷房運転を行
い、室外熱交換器から放熱して霜を除去するいわゆるデ
フロスト動作が数時間おきに行われるため、快適性が損
われることがある。

【００１２】これに対し冷媒加熱式の空気調和機では、
デフロスト動作を行う必要がないので、低温多湿の状況
下でも常に安定した暖房運転を行って所望の暖房状態を
実現することができる。

【００１３】(３)ファンヒータでは、燃焼ガスが室内に
排気されるために定期的に室内の換気を行う必要があ
り、暖房効率が悪い。これに対し冷媒加熱式の空気調和
機では、冷媒加熱器が室外機ユニットに収納されて燃焼
ガスが屋内に排出されるため、換気の頻度が少なくて済
み、暖房効率の向上が見込まれる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冷媒加熱器では、燃焼筒１内での燃料の気化を促進させ
るべく、先端が注射針状に形成されてなる先鋭パイプ６
を燃料供給ノズル４に継ぎ足して燃料を霧状に吐出させ
るようにしているため、吐出された燃料が燃焼筒１内で
円錐状に拡散し、ヒータ５の埋設位置から離れたところ
に拡散した燃料については十分に気化されないといった
不具合が生じていた。

【００１５】このように、燃料が十分に気化されないま
まの状態で生成された予混合気が燃焼室に送り込まれる
と、燃焼時における発熱量が低下して冷媒加熱を十分に
行うことができなくなる。このため、上述のように構成
された従来の冷媒加熱器では、燃費の低下を抑制しつつ
暖房能力を向上させることは困難であった。

【００１６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、燃焼筒内に供給された燃料の気化を促進させること
によって、寒冷地等の極めて外気温の低い状況下におい
ても快適な暖房状態を実現することのできる冷媒加熱
器、該冷媒加熱器を備える室外ユニットおよび該室外ユ
ニットを備える空気調和機を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載の冷媒加熱器は、暖房運転時に、室内熱交換器に
おいて液化された冷媒を加熱し気化させたうえで圧縮機
に送出する冷媒加熱器であって、屋外からの吸入空気と
燃料とを内部で混合燃焼させる燃焼筒と、該燃焼筒の側
壁に内部空間を取り囲むように埋設され前記燃料を加熱
気化させるヒータと、該ヒータに先端を向けた状態で前
記燃焼筒の内部に挿通される燃料供給ノズルとが設けら
れ、前記燃料供給ノズルは、基端部側よりも大径とされ
た拡径部から長孔状の吐出口に向けて上下面が相互接近
してなる偏平先端部を備えるとともに、該偏平先端部の
長軸が、前記ヒータの長さ方向に沿う面と平行に配され
ることを特徴とするものである。

【００１８】このような構成では、燃料供給ノズルから
吐出された燃料は、ヒータの長さ方向に交差する方向、
特に直交方向に拡散することが抑制され、燃焼筒の内壁
面のうち、ヒータによって最も加熱される領域に向けて
集中的に吐出される。

【００１９】これにより、燃焼筒内に供給された燃料の
気化が促進され、従来の冷媒加熱器よりも燃焼時におけ
る同一燃料供給量あたりの発熱量が増大し、熱交換機能
の向上が図られる。

【００２０】さらに、燃料供給ノズルに拡径部を設ける
ことによって、脈動防止のためのバッファ機能が付与さ
れるため、燃料が電磁ポンプ等により間欠的に供給され
る場合であっても、拡径部に貯留された燃料によって脈
動が抑制され、燃焼の安定化が図られる。

【００２１】請求項２記載の室外機ユニットは、請求項
１記載の冷媒加熱器と、該冷媒加熱器で気化された冷媒
を吸入圧縮し室内熱交換器に送出する圧縮機とを備える
ことを特徴とするものである。

【００２２】このような構成では、室外機ユニットに流
入した液冷媒は、冷媒加熱器を経由することによって、
容易に液化（凝縮）し得る高温高圧のガス冷媒になり、
その後、圧縮機によって更に圧縮されることになる。

【００２３】よって、ガス冷媒は、より一層液化し易い
状態、すなわち室内空気への放熱量が増大することで暖
房能力の向上に寄与し得る状態となって、室内機ユニッ
トへと送出されることになる。

【００２４】請求項３記載の室外機ユニットは、請求項
２記載の室外機ユニットにおいて、前記冷媒加熱器また
は室外熱交換器のいずれか一方を選択的に作動させ、前
記室内熱交換器で液化された冷媒を加熱し気化させるこ
とを特徴とするものである。

【００２５】このような構成では、寒冷地等の外気温が
極めて低い状況下では、冷媒加熱器を用いて暖房能力を
高めた状態で運転させておくことができ、また、冷媒加
熱器に供給すべき燃料が切れた場合には、室外機ユニッ
トに併設された燃料タンクに燃料が補給されるまでの
間、室外熱交換器を作動させてヒートポンプ運転を行う
ことによって暖房運転を継続させることができる。

【００２６】請求項４記載の空気調和機は、請求項２ま
たは請求項３記載の室外機ユニットと、暖房運転時に該
室外機ユニットから送出された冷媒を凝縮液化させるこ
とで室内の空気を暖める室内熱交換器を有する室内機ユ
ニットとを備えることを特徴とするものである。

【００２７】このような構成では、室内熱交換器からの
液冷媒は、冷媒加熱器を経由することによって、容易に
液化（凝縮）し得る高温高圧のガス冷媒になるととも
に、この冷媒ガスが圧縮機によって更に圧縮され、より
一層液化し易い状態で室内機ユニットへと送出されるこ
とになるため、室内熱交換器における室内空気への放熱
量が増大して、暖房能力の向上が図られる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る空気調和機の
第１の実施形態を図１から図６に示して説明する。ま
ず、図６を参照しながら全体構成について説明すると、
本実施形態の空気調和機は、室内機ユニット１０と室外
機ユニット２０とから構成されている。

【００２９】室内機ユニット１０には、冷房運転時に低
温低圧の液冷媒を蒸発気化させて室内の空気から熱を奪
い、暖房運転時には高温高圧のガス冷媒を凝縮液化させ
て室内の空気を暖める室内熱交換器１１が具備されてい
る。

【００３０】室外機ユニット２０には、冷房運転時に高
温高圧のガス冷媒を凝縮液化させて屋外の空気に放熱す
る室外熱交換器２１と、室内熱交換器１１または室外熱
交換器２１のいずれかから吸入されるガス冷媒を圧縮し
て高温高圧のガス冷媒として吐出する圧縮機２２と、圧
縮機２２に流入するガス冷媒に含まれる液状成分を貯留
するアキュムレータ２３と、圧縮機２２において圧縮さ
れた高温高圧のガス冷媒を室内熱交換器１１または室外
熱交換器２１のいずれかに選択的に送出する四方弁２４
と、冷房運転時に室外熱交換器２１から送出される高温
高圧の液冷媒を減圧膨張させて低温低圧の液冷媒とする
キャピラリチューブ２５とに加え、暖房運転時に高温高
圧の液冷媒を加熱して高温高圧のガス冷媒とする冷媒加
熱器２６が具備されている。

【００３１】冷媒加熱器２６は、暖房運転時、室外機ユ
ニット２０に併設された燃料タンク２７から定油面器２
８を介して電磁ポンプ２９の作動により供給される灯油
等の燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させ、この
燃焼ガスで室内熱交換器１１において液化された高温高
圧の液冷媒を加熱して高温高圧のガス冷媒とするもので
ある。

【００３２】冷媒加熱器２６には、図３および図４に示
すように、屋外の空気を取り込んで後段の燃焼部に供給
する給気部３０と、給気部３０から供給された空気を灯
油等の燃料と混合して燃焼させる燃焼部４０と、燃焼部
４０において発生させた燃焼ガスにより液冷媒を加熱す
る熱交換部５０とが設けられている。

【００３３】給気部３０は、円筒状のケーシング３１の
内部に、ふたつのファン３２と、これらファン３２を回
転駆動させる駆動モータ３３とが収納されて構成されて
いる。ケーシング３１の側面には、屋外の空気を取り込
む空気取入口３４が設けられている。

【００３４】ファン３２の回転によってケーシング３１
の内側に取り込まれた空気は、駆動モータ３３の側面に
沿って流れ、ケーシング３１に設けられた連通口３５か
ら燃焼部４０に供給されるようになっている。燃焼部４
０は、駆動モータ３３に近接するケーシング３１の一端
面に固定された円筒状のケーシング４１に、有底円筒状
の燃焼筒４２が収納されて構成されている。

【００３５】燃焼筒４２の側壁には、給気部３０から供
給される空気の一部（以下、一次空気とする）を燃焼筒
４２の内部に流入させる開口４２ａが、断面円形の燃焼
筒４２の側壁に対して直交するように開通されている。
この開口４２ａには、燃焼筒４２の内部に燃料を供給す
る燃料供給ノズル４３が、燃焼筒４２の内部に先端を配
した状態で挿入されている。

【００３６】燃料供給ノズル４３は、前述した電磁ポン
プ２９に接続されており、開口４２ａの配設方向と平行
に、かつ開口４２ａの内面との間に間隙を設けた状態に
配置されており、給気部３０から供給された空気が、こ
の間隙を通って燃焼筒４２の内部に流入するようになっ
ている。

【００３７】ヒータ４４は、燃料供給ノズル４３を介し
て燃焼筒４２の内部に供給された燃料を加熱して蒸発気
化させるもので、後述する予混合室Ｓ1を形成する燃焼
筒４２の内部空間を取り巻くようにして埋め込まれてい
る。

【００３８】そして、本実施形態における燃料供給ノズ
ル４３の先端部には、図１および図２に示すように、基
端部側よりも大径とされた拡径部４３ａから長孔状の吐
出口Ｈに向けて上下面が相互に接近してなる偏平先端部
４３ｂが形成されており、この偏平先端部４３ｂは、そ
の長軸Ｌがヒータ４４の長さ方向に沿う平面内に配され
た状態でヒータ４４に向けられている。

【００３９】ここで、燃料供給ノズル４３に拡径部４３
ａを形成しているのは、当該燃料供給ノズル４３の基端
部が約φ３mm〜４mmと細径であることから、この再径の
ままの状態では先端を偏平させて前記長孔の吐出口Ｈを
成形するのが困難だからであり、基端部を拡径してこれ
を潰すことによって成形を容易にし、生産性を高めるた
めである。

【００４０】また、かかる拡径部４３ａを設けることに
よって、燃料供給ノズル４３に脈動防止のためのバッフ
ァ機能を付与することもできる。すなわち、燃料供給ノ
ズル４３には、前記電磁ポンプ２９から間欠的に燃料が
供給されるため、燃焼を安定させるべく何らかの脈動防
止対策を講じておくことが好ましく、本実施形態では、
拡径部４３ａに貯留された燃料によって脈動を抑制する
ことができるようになっている。

【００４１】燃焼筒４２の内側底面中央には、図５に示
すように、円柱状の突起部４５が立設されている。この
突起部４５の中心には、給気部３０から供給される残り
の空気（以下、二次空気とする）を、後述する燃焼室Ｓ
2に向けて流通させる流路４５ａが、燃焼筒４２の軸線
方向に向けて開設されている。

【００４２】燃焼筒４２の内部には、燃料供給ノズル４
３から供給された燃料と一次空気とを混合させる予混合
室Ｓ1を形成する予混合室隔壁４６が、燃焼筒４２の底
面に対して水平に設置されている。予混合室隔壁４６
は、燃焼筒４２の内部空間に合わせて円形とされ、その
中央には、突起部４５の側面との間に隙間を設けた状態
に形成された筒状部４６ａが設けられている。

【００４３】燃焼筒４２の内部に流入した一次空気は、
予混合室Ｓ1において燃料と混合されて予混合気とな
り、突起部４５に沿って流れて筒状部４６ａとの隙間を
通って予混合室Ｓ1から流出するようになっている。さ
らに燃焼筒４２の内部には、予混合気を噴出して燃焼さ
せる複数の炎孔４７ａが穿設されたバーナ隔壁４７が、
予混合室隔壁４６に対して平行に設置されている。

【００４４】バーナ隔壁４７は、予混合室隔壁４６と同
様に円形とされ、中央には段付きの凹所４７ｂが設けら
れており、凹所４７ｂの底面を突起部４５の先端に当接
させて固定されている。炎孔４７ａは、燃焼筒４２の周
方向に沿い等間隔に離間して配列されている。予混合室
Ｓ1から流出した予混合気は、凹所４７ｂの内面に沿っ
て外方に拡散するように流れて、各炎孔４７ａから噴出
するようになっている。

【００４５】燃焼筒４２の開口端には、バーナ隔壁４７
との間で燃焼室Ｓ2を形成する燃焼室隔壁４８が、燃焼
筒４２の底面に対して水平に配設されている。燃焼室隔
壁４８は、予混合室隔壁４６と同様に円形とされ、一方
の側面中央を突起部４５の先端に当接させて固定されて
いる。

【００４６】燃焼室隔壁４８には、燃焼室Ｓ2において
発生する燃焼ガスを吹き出す複数の吹出し孔４８ａが、
燃焼筒４２の周方向に沿い等間隔に離間して穿設されて
いる。また、燃焼室Ｓ2には、炎孔４７ａから噴出され
る予混合気に点火する点火プラグ４９が、燃焼筒４２の
開口端側から燃焼室隔壁４８を貫通して配設されてい
る。

【００４７】燃焼室Ｓ2に噴出した予混合気は、点火プ
ラグ４９により点火され、二次空気とともに燃焼して高
温の燃焼ガスとなって吹出し孔４８ａから吹き出され、
熱交換部５０に流入するようになっている。

【００４８】熱交換部５０は、図４に示すように、燃焼
室隔壁４８に対応するケーシング４１の他方の端面に固
定された熱交換部本体５１の周囲に、室内熱交換器１１
で液化された高温高圧の液冷媒を流通させる冷媒配管５
２が、熱交換部本体５１との接触面積をより大きく確保
するように複雑に屈曲された状態で添設されて構成され
ている。

【００４９】熱交換部本体５１は、冷媒配管５２が添設
される有底円筒状の外筒５３と、底面を近接させかつ外
筒５３の内面との間に十分な間隙を設けた状態で外筒５
３の内部に配置された有底円筒状の内筒５４とを備えて
おり、外筒５３の開口端を燃焼部４０に対向させ、外筒
５３の内部で内筒５４の開口端を開放した状態に配置さ
れている。

【００５０】外筒５３の周囲に配された冷媒配管５２に
は、筒状の遮蔽板５５が被され、また、外筒５３の底面
には、熱交換部本体５１の内部を流通した燃焼ガスを屋
外に向けて排出する排気筒５６が連結されている。

【００５１】熱交換部５０に流入した燃焼ガスは、内筒
５４の内部に流入し、内側底面に当って滞留したのち、
流れの遅い乱流状態となってＵターンし、内筒５４の開
口端まで戻ったところで再びＵターンし、外筒５３と内
筒５４との間隙を通って外筒５３の底面に向けて流れ、
排気筒５６から室外機ユニット２０の外に排出されるよ
うになっている。

【００５２】上記のように構成された空気調和機では、
冷房運転時において、四方弁２４は圧縮機２２と室外熱
交換器２１、室内熱交換器１１とアキュムレータ２３、
がそれぞれ接続された状態となっている。

【００５３】この状態で、圧縮機２２から吐出された高
温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２１に送られる。こ
の高温高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２１で凝縮液化
され、屋外の空気に放熱して高温高圧の液冷媒となる。

【００５４】さらに、この高温高圧の液冷媒はキャピラ
リチューブ２５を通過する過程で減圧されて低温低圧の
液冷媒となり、逆止弁６０を経て室内機ユニット１０に
送られる。

【００５５】室内機ユニット１０に送られた低温低圧の
液冷媒は、室内熱交換器１１で蒸発気化され、室内の空
気から熱を奪って冷却したのち、低温低圧のガス冷媒と
なって室外機ユニット２０に送られる。

【００５６】室外機ユニット２０に送られた低温低圧の
ガス冷媒は、四方弁２４および逆止弁６１を経てアキュ
ムレータ２３に流入し、液状成分が分離されたのち圧縮
機２１に吸入される。圧縮機２１に吸入されたガス冷媒
は、圧縮機２１の作動により圧縮され、高温高圧のガス
冷媒となって再び室外熱交換器２１に送られる。

【００５７】一方、暖房運転時においては、四方弁２４
は圧縮機２２と室内熱交換器１１、室外熱交換器２１と
アキュムレータ２３、がそれぞれ接続された状態となっ
ている。この状態で、圧縮機２２から吐出された高温高
圧のガス冷媒は、室内機ユニット１０の室内熱交換器１
１に送られる。

【００５８】この高温高圧のガス冷媒は、室内熱交換器
１１で凝縮液化され、室内の空気に放熱して暖めたの
ち、高温高圧の液冷媒となって室外機ユニット２０に送
られる。室外機ユニット２０に送られた高温高圧の液冷
媒は、逆止弁６０により室外熱交換器２１への流入を阻
止されるが、電磁弁６２が開放されて冷媒加熱器２６に
流入する。

【００５９】冷媒加熱器２６に流入した液冷媒は、冷媒
加熱器２６の作動により加熱されて蒸発気化され、高温
高圧のガス冷媒となってアキュムレータ２３に流入し、
液状成分が分離されたのち圧縮機２１に吸入される。圧
縮機２１に吸入されたガス冷媒は、圧縮機２１の作動に
より圧縮され、さらに高温高圧のガス冷媒となって再び
室内熱交換器１１に送られる。

【００６０】以上説明したように、本実施形態において
は、室内熱交換器１１からの液冷媒は、冷媒加熱器２６
を経由することによって、容易に液化（凝縮）し得る高
温高圧のガス冷媒になるとともに、この冷媒ガスが圧縮
機２２によって更に圧縮され、より一層液化し易い状態
で、室内機ユニット１０へと送出されることになるた
め、室内熱交換器１１における室内空気への放熱量が増
大する。

【００６１】特に、燃料供給ノズル４３の先端に、長孔
状の吐出口Ｈを有する偏平先端部４３ｂが設けられると
ともに、この偏平先端部４３ｂの長軸Ｌがヒータ４４の
長さ方向に沿う平面内に配されているため、吐出口Ｈか
ら霧状に吐出される燃料がヒータ４４の長さ方向に交差
する方向、特に直交する方向に拡散することが抑制され
ている。

【００６２】このため、燃料が燃焼筒４２の内壁面のう
ち、ヒータ４４によって最も加熱される領域Ｒに向けて
集中的に吐出されることになり、これにより、燃焼筒４
２に供給された燃料の気化が促進されることとなって、
燃焼時における発熱量がより一層増大するようになって
いる。

【００６３】さらに、燃料供給ノズル４３に拡径部４３
ａを設けることによって、脈動防止のためのバッファ機
能を付与しているため、燃料が電磁ポンプ２９から間欠
的に供給されるにもかかわらず、拡径部４３ａに貯留さ
れた燃料によって脈動が抑制され、燃焼の安定化も図ら
れている。

【００６４】よって、寒冷地等、屋外の気温が極端に低
くなった場合であっても、室外熱交換器において液冷媒
を屋外の空気で加熱して蒸発気化させる熱交換が十分に
行われることになり、快適な暖房状態を提供することが
できる。

【００６５】なお、本実施形態では、燃料供給ノズル４
３の先端開口を長孔状の吐出口Ｈとするために、基端部
を拡径した後、これを潰すこととしているが、前記拡径
部４３ａと偏平先端部４３ｂとからなる別体品を作製し
ておき、これを燃料供給ノズル４３の先端に装着するよ
うにしてもよい。

【００６６】次に、本発明に係る空気調和機の第２の実
施形態を図７に示して説明する。なお、前記第１の実施
形態において既に説明した構成要素には、同一符号を付
して説明を省略する。

【００６７】図７の空気調和機は、暖房を行う際に、冷
媒加熱器２６を作動させて行う冷媒加熱運転または従来
のヒートポンプ運転を任意に選択可能な、冷媒加熱式と
ヒートポンプ式とが併用された空気調和機である。

【００６８】この空気調和機には、室外機ユニット２０
に、暖房運転時に室内熱交換器１１から送出される高温
高圧の液冷媒を減圧膨張させて低温低圧の液冷媒とする
キャピラリチューブ７０と、冷房運転時に閉塞されて室
外熱交換器２１から送出される高温高圧の液冷媒の流通
を阻止し、暖房運転時には開放されて高温高圧の液冷媒
をキャピラリチューブ７０に向けて流通させる電磁弁７
１とが具備されている。

【００６９】上記のように構成された空気調和機では、
冷房運転時において電磁弁７１が閉塞されるため、前記
第１の実施形態に示した空気調和機と同様の冷房サイク
ルが実現される。

【００７０】一方、暖房運転時においては、例えば、燃
料タンク２７内の燃料がすべて消費されてしまった場
合、電磁弁６２が閉塞されるとともに電磁弁７１が開放
され、冷媒加熱運転が停止してヒートポンプ運転が開始
される。

【００７１】すなわち、圧縮機２２から吐出された高温
高圧のガス冷媒は、室内機ユニット１０の室内熱交換器
１１に送られる。この高温高圧のガス冷媒は、室内熱交
換器１１で凝縮液化され、室内の空気に放熱して暖めた
後、高温高圧の液冷媒となって室外機ユニット２０に送
られる。

【００７２】室外機ユニット２０に送られた高温高圧の
液冷媒は、逆止弁６０により室外熱交換器２１への流入
を阻止され、閉塞された電磁弁６２により冷媒加熱器２
６への流入を阻止されるが、電磁弁７１が開放されてキ
ャピラリチューブ７０を通過する過程で減圧され、低温
低圧の液冷媒となって室外熱交換器２１に送られる。

【００７３】この低温低圧の液冷媒は、室外熱交換器２
１で蒸発気化され、屋外の空気から熱を奪って低温低圧
のガス冷媒となり、四方弁２４および逆止弁６１を経て
アキュムレータ２３に流入し、液状成分が分離された
後、圧縮機２２に吸入される。圧縮機２２に吸入された
ガス冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となり、再
び室内熱交換器１１に送られる。

【００７４】このような構成では、寒冷地等の外気温が
極めて低い状況下では、冷媒加熱器２６を用いて暖房能
力を高めた状態で運転させておくことができ、また、燃
料タンク２７内の燃料が切れた場合には、室外熱交換器
２１を作動させてヒートポンプ運転を行うことによっ
て、燃料タンク２７に燃料が補給されるまでの間、暖房
運転を継続させることができ、快適な暖房状態を常時維
持することができる。

【００７５】なお、冷媒加熱運転とヒートポンプ運転と
の切り換えは燃料切れを検知して自動的に行われる場合
と、必要に応じて人為的に行われる場合がある。

【００７６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次のような効果を奏することができる。 （ａ）請求項１記載の冷媒加熱器においては、燃料供給
ノズルから吐出された燃料が、ヒータの長さ方向に交差
する方向、特に直交方向に拡散することが抑制され、燃
焼筒の内壁面のうちヒータによって最も加熱される領域
に向けて集中的に吐出される。

【００７７】このため、燃焼筒内に供給された燃料の気
化が促進され、従来の冷媒加熱器よりも、燃焼時におけ
る同一燃料供給量あたりの発熱量が増大し、熱交換機能
の向上が図られる。よって、本冷媒加熱器を室外機ユニ
ットに組み込んで空気調和機を構成すれば、寒冷地にお
いても、低い運転コストにて快適な暖房状態を提供する
ことができる。

【００７８】（ｂ）また、燃料供給ノズルに拡径部を設
けることによって、脈動防止のためのバッファ機能が付
与されるため、燃料が電磁ポンプ等により間欠的に供給
される場合であっても、拡径部に貯留された燃料によっ
て脈動が抑制され、燃焼の安定化が図られる。よって、
上述の暖房状態をより安定させることができる。

【００７９】（ｃ）請求項２記載の室外機ユニットにお
いては、室外機ユニットに流入した液冷媒は、冷媒加熱
器を経由することによって、容易に液化（凝縮）し得る
高温高圧のガス冷媒になり、その後、圧縮機によって更
に圧縮されることになるため、ガス冷媒が、より一層液
化し易い状態、すなわち室内空気への放熱量が増大する
ことで暖房能力の向上に寄与し得る状態となって、室内
機ユニットへと送出されることになる。

【００８０】よって、本室外機ユニットを既存の室内機
ユニットに組み合わせれば、室内機ユニットに何等改良
を施すことなく、低コストにて、上述と同様の効果を得
ることのできる空気調和機を提供することができる。

【００８１】（ｄ）請求項３記載の室外機ユニットにお
いては、寒冷地等の外気温が極めて低い状況下では、冷
媒加熱器を用いて暖房能力を高めた状態で運転させてお
くことができ、また、冷媒加熱器に供給すべき燃料が切
れた場合には、室外熱交換器を作動させてヒートポンプ
運転を行うことによって、燃料切れが生じても暖房運転
を継続させることができる。

【００８２】よって、本室外機ユニットを既存の室内機
ユニットに組み合わせれば、室内機ユニットに何等改良
を施すことなく、低コストにて、上述の快適な暖房状態
をより安定させた状態で継続させることのできる空気調
和機を提供することができる。

【００８３】（ｅ）請求項４記載の空気調和機において
は、室内熱交換器からの液冷媒は、冷媒加熱器を経由す
ることによって、容易に液化（凝縮）し得る高温高圧の
ガス冷媒になり、この冷媒ガスが、圧縮機によって更に
圧縮され、より一層液化し易い状態で室内機ユニットへ
と送出されることになる。

【００８４】よって、室内機ユニットに何等改良を施す
ことなく、室内熱交換器における室内空気への放熱量を
増大させることができ、暖房能力の向上を低コストにて
実現することができるとともに、寒冷地においても低い
運転コストで快適な暖房状態を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる空気調和機の第１の実施形態
の要部を示す縦断面図である。

【図２】 （ａ）は本発明に係わる冷媒加熱器に設けら
れる燃料供給ノズルの要部斜視図であり、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 （ａ）は本発明に係わる室外機ユニットの一
部を断面にして示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の左
側面図である。

【図４】 図３に示す室外機ユニットの要部を示す縦断
面図である。

【図５】 図４の要部拡大図である。

【図６】 本発明に係わる空気調和機の第１の実施形態
を示す冷媒系統図である。

【図７】 本発明に係わる空気調和機の第２の実施形態
を示す冷媒系統図である。

【図８】 冷媒加熱器の従来例の要部を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１１ 室内熱交換器 ２０ 室外機ユニット ２２ 圧縮機 ２６ 冷媒加熱器 ４２ 燃焼筒 ４３ 燃料供給ノズル ４３ａ 拡径部 ４３ｂ 偏平先端部 ４４ ヒータ Ｈ 吐出口 Ｌ 長軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暖房運転時に、室内熱交換器において液
   化された冷媒を加熱し気化させたうえで圧縮機に送出す
   る冷媒加熱器であって、 屋外からの吸入空気と燃料とを内部で混合燃焼させる燃
   焼筒と、該燃焼筒の側壁に内部空間を取り囲むように埋
   設され前記燃料を加熱気化させるヒータと、該ヒータに
   先端を向けた状態で前記燃焼筒の内部に挿通される燃料
   供給ノズルとが設けられ、 前記燃料供給ノズルは、基端部側よりも大径とされた拡
   径部から長孔状の吐出口に向けて上下面が相互接近して
   なる偏平先端部を備えるとともに、 該偏平先端部の長軸が、前記ヒータの長さ方向に沿う面
   と平行に配されることを特徴とする冷媒加熱器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷媒加熱器と、該冷媒加
   熱器で気化された冷媒を吸入圧縮し室内熱交換器に送出
   する圧縮機とを備えることを特徴とする室外機ユニッ
   ト。
3. 【請求項３】 前記冷媒加熱器または室外熱交換器のい
   ずれか一方を選択的に作動させ、前記室内熱交換器で液
   化された冷媒を加熱し気化させることを特徴とする請求
   項２記載の室外機ユニット。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３記載の室外機ユ
   ニットと、暖房運転時に該室外機ユニットから送出され
   た冷媒を凝縮液化させることで室内の空気を暖める室内
   熱交換器を有する室内機ユニットとを備えることを特徴
   とする空気調和機。