JPS61175453A - 熱機関ヒ−トポンプ式エアコンデイシヨナ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はニアコンディショナの圧縮機の駆動装置として
熱機関を用いるようにした熱機関ヒートポンプ式ニアコ
ンディショナに関するものである。

〔従来技術〕

従来のヒートポンプ式ニアコンディショナで、特に家庭
用に使用されているものにおいては、フレオン等の冷媒
の圧縮のためのコンプレッサは電動−機によって駆動さ
れている。

このようなヒートポンプ式ニアコンディショナの普及と
共に、それに必要とされる電力使用量も大なるものとな
り、特に外気温度が低下して暖房が不可欠となる場合に
はヒートポンプ暖房の効率が低下し、その電力使用量も
増大する。

そこで、上記の点を考慮して熱機関によって２つの圧縮
機を駆動するようにし、更にこれらの圧縮機の一方の圧
縮比が他方よりも小なるように調節することによって必
要電力を最少にし、またエネルギー効率の高いヒートポ
ンプ冷暖房装置を提案した特開昭５６−７１７７３の発
明がなされている。

しかしながら、上記のヒートポンプ冷暖房装置の構成で
は、その圧縮機を駆動する熱機関の廃熱を熱源とする暖
房時の除霜運転ができないという問題がある。

（発明の目的〕 そこで本発明は、前記従来の問題点を解消し、熱機関で
駆動される複数のコンプレッサを設けることにより所要
動力を極めて少なくできると共に、その熱機関の廃熱を
利用して暖房時の除霜運転ができる熱機関ヒートポンプ
式１７コンデイシヨナを提供することを目的としたもの
である。

〔発明の構成〕

即ち、本発明の熱機関ヒートポンプ式ニアコンディショ
ナは、熱機関で駆動される同容量で、かつ複数のコンプ
レッサを装備し、暖房運転時には第１コンプレッサの蒸
発器の熱源を外気とし、かつ第２コンプレッサの蒸発器
の熱源を熱機関の廃熱とすると共に、第２コンプレッサ
の回転数を第１コンプレッサの回転数より小さくし、暖
房期の除霜運転時には第２コンプレッサのみを駆動し、
かつ熱機関の廃熱を除霜モードの熱源とし、更に冷房運
転時には複数のコンプレッサを使用した冷凍サイクルを
形成せしめ、かつその冷房能力を熱機関の回転数制御に
加えて該コンプレッサの台数制御可能とすることにより
構成される。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明するが、第
１図はその実施例の系統図である。

まず、第１図において、４は第１コンプレッサ、５は第
２コンプレッサであり、それぞれ電磁クラッチが附属さ
れており、これら２個のコンプレフサ４，５は同容量の
もので、熱機関３により駆動用プーリ６及びＶベルト７
を介して駆動される。

また、図中の１点鎖線２で示す範囲内は、このニアコン
ディショナの室内ユニットであり、その内部において四
方弁８に連通ずる９は室内熱交換器、１０は室内ファン
モータ、１１は冷房用膨張弁、１２は逆止弁、１３は電
磁弁、工４はフィルタである。

更に、図中の１点鎖線１で示す範囲内は室外ユニットで
あり、そのうちの熱機関３には消音器２８、そして排気
ガス熱交換器２７及びそ°れに接続された廃熱回収用蒸
発器２３、温調弁３０、ラジェータ３１及び冷却水を熱
機関３に供給する水ポンプ３２が設けられている。

また、この室外ユニット１には、受液器１５、フィルタ
１６、暖房用膨張弁１７、室外熱交換器１８、室外ファ
ンモータ１９、逆止弁２０゜２４．２５．２６及び電磁
弁２１．３３が設けられている。

更に、第１図に示す構成からなる本発明の熱機関ヒート
ポンプ式ニアコンディショナにおいて、冷媒ラインを実
線で、均圧管を一点鎖線で、そして熱機関３の冷却水ラ
インを矢印Ｗ付の実線で示している。

そこで、上記のニアコンディショナの各運転モードにつ
いて説明すると、まず暖房運転時には、第２−Ａ図に示
すごとく、第１コンプレッサ４の蒸発器の熱源を室外ユ
ニット１の室外熱交換器１８における外気とし、かつ第
２コンプレッサ５の蒸発器の熱源を熱機関３の廃熱回収
用蒸発器２３からの排熱とすると共に、第２コンプレッ
サ５の回転数Ｎｃ２を第１コンプレッサ４の回転数Ｎｃ
ｌより小さく　、Ｎｃｌ＞ＮＣ２のごとく両方のコンプ
レッサ４．５を駆動（ＯＮ）する。

ここで、電磁弁３３．１３は閉とし、電磁弁２１は開と
する。

即ち、暖房運転時には熱機関３の廃熱を冷媒によって暖
房出力に加算できる。

上記第２−Ａ図の暖房モード時における各部位における
圧力・エンタルピ線図は第２−Ｂ図に示した通りである
。

次に、暖房期の除霜運転時には、第３−Ａ図に示すごと
く第２コンプレフサ５のみを駆動（ＯＮ）し、かつ熱機
関３の廃熱を除霜モードの熱源として利用することにな
り、この場合も電磁弁３３，１３は閉とし、電磁弁２１
は開とする。

即ち、暖房期の除霜運転時には熱機関３の廃熱を除霜用
熱源としており、この第３−Ａ図の各部位における圧力
・エンタルピ線図は第３−Ｂ図の通りである。

更に、第４−Ａ図、第５−Ａ図及び第６−Ａ図は、冷房
運転時に第１コンプレッサ４及び第２コンプレッサ５の
熱機関３による回転数制御に加えて、台数制御を行って
その冷房能力を制御可能とした各冷房時の運転モードを
示しており、第４−Ａ図は第１コンプレッサ４及び第２
コンプレッサ５の２台を並列運転させた冷房モードで、
電磁弁３３．１３は開、電磁弁２１は閉とし、その際の
圧力・エンタルピ線図を第４−Ｂ図に示している。

また、第５−Ａ図は第１コンプレッサ４のみの１台の運
転モードで電磁弁３３．２１を閉、電磁弁１３を開とし
、圧力・エンタルピ線図を第５−Ｂ図に示し、更に第６
−Ａ図は第２コンプレッサ５のみの１台の運転モードで
電磁弁３３．２１を閉、電磁弁１３を開とし、圧力・エ
ンタルピ線図を第６−Ｂ図に示している。

〔発明の効果〕

従って、本発明の熱機関ヒートポンプ式ニアコンディシ
ョナでは暖房運転時、その熱機関の廃熱を冷媒によって
暖房出力に追加できるので、室内ユニットは冷媒の直膨
コイルのみでよく、複雑化しないと共に、熱機関廃熱を
フルに活用できるので、暖房能力及びシステム効率が向
上し、室外熱交換器の霜付開始外気温度が大巾に低下す
るという効果がある。

また、暖房期の除霜運転時に熱機関の廃熱を除霜用熱源
とすることができるので、除霜所要時間の短縮及び従来
の電動ヒートポンプで室内ユニットに除霜用熱源として
必要であった電気ヒータ等の補助装置が不要となるとい
う利点もある。

更に、冷房運転時の冷房能力制御のため、熱機関の回転
数制御に加えて、コンプレッサの台数制御を付加してい
るので、能力制御範囲の拡大とシステム発停回数低減を
はかりうるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における・熱機関ヒートポン
プ式ニアコンディショナの系統図、第２−Ａ図は第１図
の暖房モードを示し、第２−Ｂ図は第２−Ａ図の圧力・
エンタルピ線図、第３−Ａ図は第１図の除霜モードを示
し、第３−Ｂ図は第３−Ａ図の圧力・エンタルピ線図、
第４−Ａ図は第１図のコンプレッサ２台運転の冷房モー
ドを示し、第４−Ｂ図は第４−Ａ図の圧力・エンタルピ
線図、第５−Ａ図は第１コンプレッサのみ運転の冷房モ
ードを示し、第５−Ｂ図は第５−Ａ図の圧力・エンタル
ピ線図、第６＝Ａ図は第２コンプレッサのみ運転の冷房
モードを示し、第６−Ｂ図は第６−Ａ図の圧力・エンタ
ルピ線図である。 ３・・・熱機関、４・・・第１コンプレッサ、５・・・
第２コンプレッサ、９・・・室内熱交換器、１３・・・
電磁弁、１８・・・室外熱交換器、２１・・・電磁弁、
２３・・・廃熱回収用蒸発器、２７・・・排気ガス熱交
換器、３３・・・電磁弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱機関で駆動される同容量で、かつ複数のコンプレッサ
   を装備し、暖房運転時には第１コンプレッサの蒸発器の
   熱源を外気とし、かつ第２コンプレッサの蒸発器の熱源
   を熱機関の廃熱とすると共に、第２コンプレッサの回転
   数を第１コンプレッサの回転数より小さくし、暖房期の
   除霜運転時には第２コンプレッサのみを駆動し、かつ熱
   機関の廃熱を除霜モードの熱源とし、更に冷房運転時に
   は複数のコンプレッサを使用した冷凍サイクルを形成せ
   しめ、かつその冷房能力を熱機関の回転数制御に加えて
   該コンプレッサの台数制御可能としたことを特徴とする
   熱機関ヒートポンプ式エアコンディショナ。