JPS58130973A - エンジン駆動ヒ−トポンプ装置 - Google Patents

エンジン駆動ヒ−トポンプ装置

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JPS58130973A
JPS58130973A JP57014086A JP1408682A JPS58130973A JP S58130973 A JPS58130973 A JP S58130973A JP 57014086 A JP57014086 A JP 57014086A JP 1408682 A JP1408682 A JP 1408682A JP S58130973 A JPS58130973 A JP S58130973A
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JP
Japan
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heat
engine
heat exchanger
outdoor
radiator
Prior art date
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Pending
Application number
JP57014086A
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English (en)
Inventor
唐土 宏
修一 井上
二郎 柚田
藤尾 勝晴
秀夫 平野
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.)
KOGATA GAS REIBO GIJUTSU
KOGATA GAS REIBOU GIJUTSU KENKIYUU KUMIAI
Original Assignee
KOGATA GAS REIBO GIJUTSU
KOGATA GAS REIBOU GIJUTSU KENKIYUU KUMIAI
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Publication date
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Publication of JPS58130973A publication Critical patent/JPS58130973A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Landscapes

  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は天然ガスや石油を熱源とする内燃機関(エンジ
ン)によって圧縮機を駆動してヒートポンプ冷暖房運転
やヒートポンプ給湯加熱を行なうエンジン駆動冷暖房給
湯装置に関するもので、その目的とするところは、エン
ジンの排熱を利用して給湯加熱を行なう排熱回収回路中
にエンジン冷却水を冷却するラジェータを切換弁を介し
て挿入し、ヒートポンプ冷暖房回路の室外熱交換器と一
体構成にして送風ファンを兼用することによってラジェ
ータ放熱エネルギの有効利用と、装置の小形、軽量化及
び省電力化を図ることにある。
最近の電力供給事情の厳しさ、す寿わち新規に発電所を
建設することの困難さや夏季に電力需要が急激に増加し
、供給量に追っているだめに、電気エネルギー(電動機
)で圧縮機を駆動して冷暖房運転や給湯運転を行なう従
来の電動式ヒートポンプ機に替って、−次エネルギー換
算でトータル効率の良いエンジン駆動冷暖房給湯装置が
知られてきている。これはエンジンにより圧縮機を駆動
して冷暖房ヒートポンプ運転やヒートポンプ給湯運転を
行ない、同時にエンジン冷却水や燃焼排ガスから熱回収
を行なってその排熱を給湯や暖房に利用するものである
第1図に従来のエンジン駆動ヒートポンプ装置の構成図
を示している。
1′は排ガス熱交換器2′はエンジン1′を始動させる
スタータ、5′はエンジン1′により駆動される圧縮機
、6′は四方弁、7a’ は室外ファン及び7b’は室
外熱交換器、8′は減圧器、9′は室内熱交換器で、こ
れらを連結して冷暖ヒートポンプ回路A′を構成してい
る。そして該冷暖ヒートポンプ回路へ′から三方電磁弁
10′を介して冷媒回路を分岐させ、蓄熱槽11′内の
流体12′を冷媒の凝縮熱で熱交換する加熱器13′を
有するヒートポンプ給湯回路B′を構成している。そし
て、前記エンジンにより循環させて排熱を回収し、蓄熱
槽11′内の流体12′と熱交換する排熱器15′を有
する排熱回収回路C′を構成している。16a′はラジ
ェータファンで、16b′はラジェータでありエンジン
1′のオーバヒートを防止するだめのもので、排熱器1
5′において蓄熱槽11′内の流体12′ともはや熱交
換しない程流体12′の温度1が上昇し、そしてエンジ
ン1′を冷却すべき冷却水の温度が上昇した場合に水用
3方弁17′を切換えて冷却媒体をラジェータ16b′
側に流してエンジン1′や排ガス熱交換器2′から回収
した排熱を大気等に放熱する。
このような従来のエンジン駆動ヒートポンプ装置におい
ては次のような欠点を有していた。
(1)電気エネルギーを使わず天然ガスで冷暖房及び給
湯を行なう装置であるが、室内ファン(図示せず)、室
外ファン7a′、ラジェータファン16a’、スタータ
4′、ポンプ14′等電気エネルギを少なからず消費し
ている。
(11)冬期等のヒートポンプ暖房運転時にも蓄熱槽1
1′内の流体12′が充分加熱された時エンジン1′ 
のオーバヒート防止のため冷却水をラジェータ16b′
で放熱するが、熱エネルギを無駄に捨てており損失であ
る。
(面 室外熱交換器−rb’やラジェータ16b及び各
種ファンで室外ユニットが大形化している。
本発明は前記従来の欠点を除去するものである0そのだ
めの構成として、本発明は、エンジンと、前記エンジン
により駆動される圧縮機、四方弁。
室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器を順次連結した冷
暖ヒートポンプ回路と、前記ヒートポンプ回路から三方
電磁弁を介して分岐させ、蓄熱槽内の流体を冷媒の凝縮
熱で加熱する加熱器を有するヒートポンプ給湯回路と、
前記エンジンの排ガス熱交換器に冷却水をポンプにより
循環して排熱を回・収し、排熱を前記蓄熱槽内の流体と
熱交換する排熱器を有する排熱回収回路とを設け、かつ
前記排熱回収回路中に三方電磁弁を介して分岐させ前記
冷却水を冷却するラジェータを前記室外熱交換器と一体
に設け、室外ファンにより前記冷却水を冷却するもので
ある。
以下、本発明の一実施例につき図面の第2図〜第4図に
沿って説明する。
1は排ガス熱交換器2を有するエンジン、3は排ガスの
吐出マフラ、4はエンジン1を始動させるスタータ、5
はエンジン1により駆動される圧縮機、6は四方弁、7
aは室外ファン、7bは室外熱交換器、8は減圧器、9
は室内熱交換器で、これらを順次連結して冷暖ヒートポ
ンプ回路Aを構成し、この冷暖ヒートポンプ回路Aから
三方電磁弁10を介して冷媒回路を分岐し、蓄熱槽11
内の流体12を冷媒の凝縮熱で熱交換する加熱器13を
有するヒートポンプ給湯回路Bを構成している。そして
、前記エンジン1と排ガス熱交換器2に冷却水をポンプ
14により循環させて排熱を回収し、蓄熱槽11内の流
体12と熱交換して加熱する排熱器16を有する排熱回
収回路Cを構成している。16bは室外熱交換器7bと
一体構成にしたラジェータであり、室外ファン7aで送
風冷却しこの排熱回収回路C中で排熱器16とエンジン
1との間に排熱器16の下流側に三方電磁弁17を介し
て直列に挿入している。通常は排熱器16にて蓄熱槽1
1内の流体12で十分冷却されるのでラジェータ15へ
流す必要はないが、流体12の温度が上昇してきて、排
熱器15出口の冷却水温が高くなれば三方電磁弁17を
切換えてラジェータ16b側に冷却水を流して放熱冷却
させてエンジン1へ流れるものである。
このラジェータ16bと室外熱交換器7bとを一体にし
たものを第3図、第4図に示しているが、第3図はラジ
ェータ16bが室外熱交換器7bの下部に配置された場
合、第4図はラジェータ16bが室外熱交換器7bより
室外ファン7aによる送風通路の風上側に配置された場
合を図示している。
以上の構成の下で動作を説明すると、冷暖房運転時には
先ずスタータ4でエンジン1を始動させて圧縮機6を駆
動させ、冷暖房運転に応じて四方弁6を切換え、冷暖ヒ
ートポンプ回路Aにおいて冷房時は冷媒(図示せず)を
矢印破線の如く流して室外熱交換器7を凝縮器となし、
室内熱交換器(図示せず)を矢印点線の如く流して室外
熱交換器7を蒸発器となし、室内熱交換器9を凝縮器と
して作用させ、冷暖房運転を行なう0また、ヒートポン
プ給湯運転時にはヒートポンプ給湯回路Bを利用し、四
方弁6を暖房側に切換え、かつ三方電磁弁1oも切換え
て冷媒(図示せず)を矢印実線のように流して、加熱器
13を凝縮器、室外熱交換器7を蒸発器として作用させ
て蓄熱槽11内の流体12を加熱する給湯加熱運転を行
なう。
冷暖ヒートポンプ運転、ヒートポンプ給湯運転いずれの
場合もエンジン1を運転させているので同時に排熱回収
回路Cを利用することによって、エンジン1及び排ガス
熱交換器2にポンプ14により冷却水(図示せず)を流
して排熱を回収して排熱器15で蓄熱槽11内の流体1
2を加熱する。
一般にヒートポンプ給湯回路Bの加熱器13で加温でき
る流体12の温度は冷媒(図示せず)の圧力条件から5
5℃程度であるが、排熱回収回路Cにおける排熱器15
で得られる流体12の温度は85〜90℃程度である。
そして加熱器13で加熱された流体12は排熱器15で
さらに加熱されるようになっている。つぎに、排熱回収
回路Cにおいて、蓄熱槽11内の流体12の温度が上昇
してくると排熱器15にて冷却水が流体12と熱交換し
にくくなり、さらに排熱器16人口の冷却水温度が上昇
するが、エンジン1に戻る冷却水温度がある設定値(例
えば90℃)を越える場合には三方電磁弁17を切換え
て室外熱交換器7bと一体となっているラジェータ16
bに冷却水を流して既に回っている室外ファン7aで冷
却することによりエンジン1への戻りの冷却水温度を下
げてエンジン1の過熱を防止する。
第3図、第4図に室外熱交換器7bと一体にしたラジェ
ータ16bを示しているが、ともにラジェータ16bの
放熱が室外熱交換器7bに伝わるように、第3図の場合
はラジェータ16bを室外熱交換器7bの下部に配置し
、第4図は空気の流れの中でラジェータ16bを室外熱
交換器7bの上流側に配置している。したがって、室外
熱交換器7bが蒸発器として作用している暖房運転時や
ヒートポンプ給湯加熱運転時にはラジェータ16bの放
熱分がいくらかでも室外熱交換器7bに吸熱され暖房能
力や給湯能力の増加が図れる。逆に夏季の冷房運転時に
は損失となり冷房能力のダウンとなるが、冬期の暖房運
転時間が長いこと、冷房能力よりも高い暖房能力の方が
要求されることを考えるとかなりの効果を有する。又、
室外熱交換器7bに霜が付着するようなフロスト条件の
運転時にはこのラジェータによる放熱により霜を溶かす
ことも可能となる利点を有する。そして又、室外ファン
了aを兼用す!ことにより消費電力の低減と、軽量小型
化を実現できる。
上記説明から明らかなように、本発明によれば次の効果
を奏する。
1)ラジェータでの放熱分をヒートポンプ運転時に室外
熱交換器で吸熱させて暖房、給湯能力の増加を図る。
11)ラジェータと室外熱交換器を一体にし、ファンを
共用することによって消費電力の低減と、軽量小形化が
可能である。
111)ヒートポンプ運転時に室外熱交換器に霜が付着
しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のエンジン駆動ヒートポンプ装置の回路構
成図、第2図は本発明のエンジン駆動ヒートポンプ装置
の一実施例を示す回路説明図である。第3図、第4図は
それぞれラジェータと室外熱交換器を一体にした説明図
である。 10・0・拳エンジン、6・・−0・圧縮1tL e・
・・−・−四方弁、7a・・・・・・室外ファン、7b
・・・・・・室外熱交換器、8・・・・・・減圧器、9
・・・・・・室内熱交換器、1o・・・・・拳電磁弁、
11・・・・・・・蓄熱槽、13・・・・・・加熱機、
14・・・・・・ポンプ、15・・・・・・排熱器、1
6b0・・・・ラジェータ、17・・・・・・切換弁、
A・・・・・・冷暖ヒートポンプ回路、B・・・・・・
ヒートポンプ給湯回路、C・・・・・・排熱回収回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジンと、前記エンジンにより駆動される圧縮
    機、四方弁、室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器を順
    次連結した冷暖ヒートポンプ回路と、前記ヒートポンプ
    回路から三方電磁弁を介して分岐させ、蓄熱槽内の流体
    を冷媒の凝縮熱で加熱する加熱器を有するヒートポンプ
    給湯回路と、前記エンジンの排ガス熱交換器に冷却水を
    ポンプにより循環して排熱を回収し、排熱を前記蓄熱槽
    内の流体と熱交換する排熱器を有する排熱回路とを設け
    、かつ前記排熱回収回路中に三方電磁弁を介して分岐さ
    せ前記冷却水を冷却するラジェータを前記室外熱交換器
    と一体に設け、室外ファンにより前記冷却水を冷却する
    エンジン駆動ヒートポンプ装置4゜
  2. (2)  ラジェータを室外熱交換器の下部に配設した
    特許請求の範囲第1項記載のエンジン駆動ヒートポンプ
    装置。
  3. (3)  ラジェータを室外熱交換器より風上側に配設
    した特許請求の範囲第1項記載のエンジン駆動ヒトポン
    プ装置。
JP57014086A 1982-01-29 1982-01-29 エンジン駆動ヒ−トポンプ装置 Pending JPS58130973A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6144268A (ja) * 1984-08-09 1986-03-03 松下電器産業株式会社 エンジン駆動ヒ−トポンプ装置
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