JPS6193361A - エンジン駆動ヒ−トポンプシステム - 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〕 本光明はヒートポンプシステムに関し、特に冷媒圧縮機
をエンノン駆動方式としたヒートポンプシステムに関す
る。

〔従来技術〕

従来、室内の空調と共に給湯を行うヒートポンプシステ
ムは、圧縮機がモータ駆動形であるものが多い。ところ
が、このシステムでは外気を熱源とする場合に各間の出
力低下の問題がある。これに対して、圧縮機をエンジン
駆動としたものが提供されているが、冷房運転と暖房運
転の切換えを四方弁で冷媒の流れを変えることにより行
っており、配管及び回路構成部品が多く、信頼性、サイ
ズ、重量等に問題があった。

本発明は主に住宅用としてのヒートポンプシステムを四
方弁によらない単純な配管及び回路構成で実現するエン
ジン駆動ヒートポンプシステムを提供しようとするもの
である・ 〔問題点を解決するための手段〕 本発明では、圧縮機を駆動するエンジンとヒートポンプ
回路の一部である凝縮器とを槽内に収容された熱媒中に
浸漬させて暖房源とし、凝１器と外気との間で熱交換を
行う吸放熱用熱交換器との間には凝縮器からの冷媒を高
温、高圧のまま通すか、低温、低圧にして通すかの切換
えを行う弁回路を設け、一方、冷房用熱交換器にはそ゛
の・々イ・ぐス回路を設けたことを特徴とするＯ 〔実施例〕 図面は本発明の実施例を回路図で示す。

槽１内の熱媒２中には圧縮機３を駆動するための内燃機
関４の一部と排ガス管５の一部が浸漬されている。熱媒
２中にはまた。圧縮機３の吐出側に接続した凝縮器６が
浸漬されている。７は外気との間で熱交換を行う吸放熱
用熱交換器、８は冷房用熱交換器である。

図であきらかなように、凝縮器６．吸放熱用熱交換器７
．冷房用熱交換器８は圧縮機３に直列に接続されている
。そして、このような回路において冷媒の流′れを逆向
きに変えることなく冷房運転と暖房運転を切換えるため
に以下のような弁回路を設けている口すなわち、凝縮器
６と吸放熱用熱交換器７どの間には、受液器（気液分離
器）９と自動温度式膨張弁１０との直列回路に電磁弁１
１を並列に接続した回路を挿入接続している。また。

膨張弁１２と冷房用熱交換器８とに並列に受液器１３を
介して電磁弁１４を接続している。１５は膨張弁１０を
バイ／？スするための電磁弁、１６は圧縮機３をパイ・
ンスするための電磁弁、１７は逆止弁である・ 次に動作を説明する。

暖房を含む熱媒２の加温運転は、内燃機関４による運動
によって圧縮機３から吐出された高温。

高圧冷媒を凝縮器６に流入せしめる。内燃機関４゜排ガ
ス管５．冷媒からの放熱によシ熱媒２は加熱され、同時
に冷媒の液化が行われる。冷媒は更に受液器、９によシ
液体と気体とに分離され、液体は膨張弁１０に至る（こ
の時弁１１は閉成）。膨張弁１０を出た冷媒は低温、低
圧となって吸放熱用熱交換器７に至り、ここで吸熱、蒸
発した後電磁弁１４を通り圧縮機３に戻る。

このようにして熱媒２の加熱が行われる。暖房は槽１内
の熱媒をポンプ１８にて暖房すべき室内に置かれた室内
機（図示省略）に導いて放熱せしめ、−環回路１９によ
シ槽１内に戻す。なお、給湯を行う場合には、槽１内に
水道水との熱交換器′を配置することで容易に実現でき
る。一方、上記加温運転中に吸放熱用熱交換器７に着氷
あるいは着霜が生じた場合には、除霜運転として電磁弁
、　　１１を開とし凝縮器６からの高温、高圧の冷媒を
吸放熱用熱交換器７へ通すような運転を行えば良いＯ 冷房運転の場合には、圧縮機３から吐出された冷媒は凝
縮器６を経て電磁弁１１を通り、吸放熱用熱交換器７に
て凝縮する。そして、熱交換器７を出た冷媒は受液器１
３にて液化した冷媒のみが膨張弁１２に至シ、低温、低
圧になった冷媒が冷房用熱交換器８で蒸発し圧縮機３に
戻る。冷房用熱交換器８は９例えば２重管式熱交換器で
あり。

熱交換器内で冷却された液体をポンプ２０で冷房すべき
室内に置かれた室内機（図示省略）に尋いて吸熱せしめ
、循環回路２１より熱交換器８に戻すＯ ところで、この冷房運転時、熱媒２の温度が熱交換器７
で冷媒が凝縮する時の温度よシ高ければ。

冷凍回路としては正常に動作する。これとは逆に。

熱交換器７での凝縮温度が熱媒２の温度より高くなると
、冷媒不足となることがある。このため。

冷房運転に入る以前に熱媒２が所定温度まで上昇してい
ることが必要である。しかし、受液器９の出口と熱交換
器７の出口とを弁を介して結ぶバイ・やス回路（図示省
略）を設けることにより、凝縮器６．熱交換器８を経由
する回路で熱媒２を加熱しつつ冷房を行うことができる
。

電磁弁１５は受液器９の出口と熱交換器７の入口との間
に設けられたパイ・ぐス回路中におかれ。

熱媒の加熱運転後に冷房運転に切替える際、受液器９内
に残存した冷媒を回路中に戻すための弁である。

電磁弁１６はアンロード回路を形成するための弁で、内
燃機関４を起動する時に、電磁弁１６を開とすることで
負荷を軽くし起動を容易にするものである。

なお、電磁弁１１が開となる冷房運転時の冷媒通路は、
受液器９の入口と膨張弁１０の出口とを結ぶ回路が望ま
しい。これは冷房運転時には、冷媒は気体状態で通過す
るため受液器９を通すと圧力損失が増加して不都合とな
るためである。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように２本発明では冷媒回路中に四方
切換弁を使用せずに圧縮機から吐出された高温・高圧冷
媒を凝縮器に直接導くことによシヒートポンプの効率を
高めることができる０また。

冷媒回路の構成部品数も少なく２機器の信頼性も向上す
る。しかも、内燃機関の廃熱を簡便な手法によシ回収で
きるため、成績係数の高い空調及び給湯が可能なヒート
ポンプシステムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の回路図である。 図中、１は槽、２は熱媒、３は圧縮機、４は内燃機関、
６は凝縮器、７は吸放熱用熱交換器、８は冷房用熱交換
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、槽内に収容された熱媒に接触させた内燃機関と、該
   内燃機関により、駆動される圧縮機と、該圧縮機をもと
   に構成されたヒートポンプ回路とを含み、該ヒートポン
   プ回路は前記槽内に浸漬された凝縮器と外気との間で熱
   交換を行う吸放熱用熱交換器と、第１の膨張手段と、冷
   房用熱交換器とを経由して前記圧縮機に戻るように構成
   し、前記凝縮器と吸放熱用熱交換器との間には冷媒の受
   液器と第２の膨張手段との直列回路に第１のバイパス弁
   を並列接続した回路を接続し、前記第１の膨張弁と冷房
   用熱交換器に並列に第２のバイパス弁を接続し、前記第
   ２の膨張弁に第３のバイパス弁を接続し、更に、前記冷
   房用熱交換器と室内機との間を接続する冷房回路と、前
   記槽と室内機との間を接続する暖房回路とを設けて成る
   エンジン駆動ヒートポンプシステム。 ２、前記第３のバイパス弁は、ヒートポンプ運転時前記
   吸放熱用熱交換器に着氷、着霜した場合に、高温・高圧
   の冷媒を前記吸放熱用熱交換器に通すために開とされる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジン
   駆動ヒートポンプシステム。