KR20150096308A

KR20150096308A - 공기 조화기의 실외 유닛

Info

Publication number: KR20150096308A
Application number: KR1020140183025A
Authority: KR
Inventors: 마사루 마츠이; 요시츠구 니시야마; 데츠야 마스다; 마사아키 나가이
Original assignee: 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤
Priority date: 2014-02-14
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2015-08-24
Also published as: JP2015152239A; EP2908062B1; CN104848434B; CN104848434A; JP6292469B2; EP2908062A1

Abstract

본 개시의 일양태의 실외 유닛은, 실외 유닛(100)을 칸막이판(103)으로 상하 2단으로 분할하고, 하단에 기계실(101), 상단에 열교환기실(102)을 설치하여, 전원 구동 압축기(113)를 열교환기실(102)에, 엔진 구동 압축기(112)를 기계실(101)에 설치한다.

Description

공기 조화기의 실외 유닛{OUTDOOR UNIT OF AIR CONDITIONER}

본 개시는, 엔진에 의해 구동되는 비전원 구동 압축기와, 전력에 의해 구동되는 전원 구동 압축기를 병설한 공기 조화기의 실외 유닛에 관한 것이다.

가스 히트 펌프는, 부분 부하시에는, 가스 엔진의 열 효율이 저하하여, 공기 조화기로서의 운전 효율이 저하한다. 이를 회피하기 위해, 가스 엔진에 의해 구동되는 비전원 구동 압축기보다도 배제 용적이 작은 전원 구동 압축기를 병설하여, 부분 부하시는 전원 구동 압축기를 주체로 운전하고, 고부하시에는 가스 엔진을 주체로 운전하는, 이른바, 전원 구동 압축기와 비전원 구동 압축기의 하이브리드 실외 유닛이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

하이브리드 실외 유닛에서는, 가스 엔진에 의해 구동되는 비전원 구동 압축기는 전원 구동 압축기보다도 배제 용적이 크고, 또한, 배기 머플러, 냉각수 펌프 등, 전기식 히트 펌프에는 없는, 가스 히트 펌프 고유의 요소 부품도 설치할 필요가 있다.

따라서, 특허 문헌 1의 하이브리드 실외 유닛을 구성하는 경우에는, 가스 히트 펌프의 실외 유닛을 베이스로 하여, 전원 구동 압축기를 당해 실외 유닛의 내부에 추가 배치하는 것이 바람직하다.

그런데 종래의 가스 히트 펌프는, 본체 케이스 내부가 칸막이판에 의해 상하 2단으로 분할된 구조로 되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

1층 부분은 기계실이며, 가스 엔진, 가스 엔진에 의해 구동되는 비전원 구동 압축기, 비전원 구동 압축기의 토출 가스로부터 냉동기유를 분리하는 유 분리기, 가스 엔진의 배기 머플러, 가스 엔진의 냉각수를 순환시키는 냉각수 펌프, 제어 기판 등, 많은 부품이 탑재되어 있다.

또한, 열교환기실의 상면에는, 팬과 공기 취출구로 이루어지는 송풍기가 설치되어 있고, 팬이 회전함으로써, 열교환기 실내는 부압으로 되어, 공기 열교환기의 외주부로부터 공기를 집어넣는다. 그리고 공기 열교환기에 있어서 냉매와 열 교환된 공기는, 열교환기 실내를 통과하여 공기 취출구로부터 케이스 상방으로 배출된다.

일본국 특허공개 2003-56931호 공보 일본국 특허공개 2009-68750호 공보

그러나 종래, 하이브리드 실외 유닛에 있어서, 본체 케이스 내부에 있어서의 비전원 구동 압축기 혹은 전원 구동 압축기의 레이아웃의 검토가 이루어져 있지 않다. 전원 구동 압축기를, 실제로, 다른 요소 부품과 동일하게 기계실(1층)에 설치하는 경우, 기계실(1층)에는 빈 공간이 거의 없기 때문에, 종래의 부품 레이아웃을 대폭 변경할 필요가 있어, 개발 공정수를 필요로 한다고 하는 과제를 가지고 있었다.

본 개시의 일양태는, 가스 엔진에 의해 구동되는 비전원 구동 압축기와 전원 구동 압축기를 병설하는 실외 유닛에 있어서, 기존의 가스 히트 펌프의 실외 유닛 내부의 레이아웃을 변경하지 않고, 전원 구동 압축기를 용이하게 추가 배치하는 것을 가능하게 한 공기 조화기의 실외 유닛을 제공한다.

본 개시의 일양태는, 전력에 의해 구동하는 전원 구동 압축기와, 전력 이외의 구동원에 의해 구동하는 비전원 구동 압축기를 병렬로 접속한 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 본체 케이스를 칸막이판으로 상하 2단으로 분할하여, 상단에 열교환기실, 하단에 기계실을 설치하고, 전원 구동 압축기를 열교환기실에, 비전원 구동 압축기를 기계실에 설치하는 공기 조화기의 실외 유닛이다.

본 개시의 일양태에 관련된 공기 조화기의 실외 유닛에서는, 전원 구동 압축기를 열교환기실(2층)에 설치한다. 이에 따라, 전원 구동 압축기를 기존의 가스 히트 펌프의 실외 유닛 내부에 추가 배치할 때에, 당해 실외 유닛에 있어서의 기계실의 레이아웃을 변경할 필요성은 없다. 따라서, 기존의 가스 히트 펌프의 냉매 배관 부품이나, 가스 엔진, 비전원 구동 압축기나, 팽창 밸브, 전자 밸브 등의 각종 액츄에이터와 제어 기판을 연결하는 전원선·신호선 등을, 그대로 유용할 수 있어, 개발 기간을 단축하고, 제조 비용을 억제할 수 있다.

도 1은 본 개시의 공기 조화기의 냉동 사이클 구성도이다.
도 2는 본 개시의 실시의 형태 1에 있어서의 실외 유닛(100)의 종단면도이다.
도 3은 본 개시의 실시의 형태 1에 있어서의 실외 유닛(100)의 횡단면도이다.
도 4는 본 개시의 실시의 형태 2에 있어서의 실외 유닛(100)의 종단면도이다.
도 5는 본 개시의 실시의 형태 2에 있어서의 실외 유닛(100)의 횡단면도이다.
도 6은 본 개시의 실시의 형태 3에 있어서의 실외 유닛(100)의 종단면도이다.
도 7은 본 개시의 실시의 형태 3에 있어서의 실외 유닛(100)의 횡단면도이다.

본 개시의 제1의 양태는, 전력에 의해 구동하는 전원 구동 압축기와, 전력 이외의 구동원에 의해 구동하는 비전원 구동 압축기를 병렬로 접속한 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 본체 케이스를 칸막이판으로 상하 2단으로 분할하여, 상단에 열교환기실, 하단에 기계실을 설치하고, 전원 구동 압축기를 열교환기실에, 비전원 구동 압축기를 기계실에 설치하는 공기 조화기의 실외 유닛이다.

이에 따라, 전원 구동 압축기를 기존의 가스 히트 펌프의 실외 유닛 내부에 추가 배치할 때에, 당해 실외 유닛에 있어서의 기계실의 레이아웃을 변경할 필요성이 없다. 따라서, 기존의 가스 히트 펌프의 냉매 배관 부품이나, 가스 엔진, 비전원 구동 압축기나, 팽창 밸브, 전자 밸브 등의 각종 액츄에이터와 제어 기판을 연결하는 전원선·신호선 등을, 그대로 유용할 수 있어, 개발 기간을 단축하고, 제조 비용을 억제할 수 있다.

본 개시의 제2의 양태는, 제1의 양태의 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 전원 구동 압축기를, 열교환기실의 바닥면의 대략 중앙부에 설치하는 공기 조화기의 실외 유닛이다.

이에 따라, 전원 구동 압축기의 추가에 의한, 기존의 가스 히트 펌프의 실외 유닛의 수평 방향 중심 위치의 변화는 작다. 따라서, 본 개시에서는, 제1의 양태의 효과에 추가하여, 당해 실외 유닛은, 기존의 가스 히트 펌프의 실외 유닛과 거의 같은 중량 밸런스로 반송할 수 있어, 반송시에 설치 업자에게 과도한 부담을 주는 것을 피할 수 있다.

본 개시의 제3의 양태는, 제2의 양태의 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 칸막이판의 전원 구동 압축기의 주위에, 실외 유닛 내부의 공기가 열교환기실과 기계실을 이동하는 통기구를 적어도 1개 설치하는 공기 조화기의 실외 유닛이다.

이에 따라, 전원 구동 압축기를 열교환기실(2층)의 바닥면의 대략 중앙부에 설치한데다, 실외 유닛 내부의 공기가 열교환기실과 기계실을 이동하는 통기구를 확보한다. 따라서, 본 개시에서는, 제1과 제2의 양태의 효과에 추가하여, 기계실(1층)의 가스 엔진 배열(排熱)을, 열교환기실을 경유하여 본체 케이스 외로 배출하기 위한 통풍 경로를 확보할 수 있다.

본 개시의 제4의 양태는, 제1~제3 중 어느 하나의 양태의 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 비전원 구동 압축기가 가동하지 않는 경우에는, 상기 통기구의 통풍 저항을 크게 하는 공기 조화기의 실외 유닛이다.

이에 따라, 전원 구동 압축기만이 가동하고, 비전원 구동 압축기가 가동하지 않아, 가스 엔진 배열이 없는 경우는, 기계실(1층)로부터 열교환기실(2층)로 이동하는 공기량이 줄어든다. 따라서, 본 개시에서는, 제1부터 제3의 양태의 효과에 추가하여, 전원 구동 압축기만이 가동하는 경우는, 열교환기를 통과하는 풍량을 늘릴 수 있어, 공기 조화기의 운전 효율을 향상시킬 수 있다.

본 개시의 제5의 양태는, 제1~제4 중 어느 하나의 양태의 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 비전원 구동 압축기가 토출한 냉매로부터 냉동기유를 분리하는 비전원 구동 압축기 유(油) 분리기와, 전원 구동 압축기가 토출한 냉매로부터 냉동기유를 분리하는 전원 구동 압축기 유 분리기를 구비하고, 비전원 구동 압축기 유 분리기로부터 비전원 구동 압축기에 냉동기유를 흐르게 하는 배관의 유로 저항을, 전원 구동 압축기 유 분리기로부터 전원 구동 압축기에 냉동기유를 흐르게 하는 배관의 유로 저항보다도 작게 한 공기 조화기의 실외 유닛이다.

이에 따라, 비전원 구동 압축기 유 분리기로부터 비전원 구동 압축기로 되돌아오는 냉동기유의 양은, 전원 구동 압축기 유 분리기로부터 전원 구동 압축기로 되돌아오는 냉동기유의 양보다도 많아진다. 따라서, 본 개시에서는, 제1부터 제4의 양태의 효과에 추가하여, 비전원 구동 압축기의 운전 신뢰성을 높일 수 있다.

본 개시의 제6의 양태는, 제1~제5 중 어느 하나의 양태의 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 비전원 구동 압축기 유 분리기를 열교환기실에 설치하는 공기 조화기의 실외 유닛이다.

이에 따라, 비전원 구동 압축기 유 분리기를, 기계실(1층)에 설치된 비전원 구동 압축기보다도 높은 위치인 열교환기실(2층)에 설치하므로, 비전원 구동 압축기 유 분리기의 유면과, 비전원 구동 압축기의 유면의 사이에 헤드차가 발생한다. 따라서, 본 개시에서는, 제1~제4의 양태의 효과에 추가하여, 헤드차가 작은 전원 구동 압축기에 비해, 비전원 구동 압축기에는 비전원 구동 압축기 유 분리기로부터 더욱 많은 냉동기유를 되돌릴 수 있어, 제5의 양태보다도 비전원 구동 압축기의 운전 신뢰성을 높일 수 있다.

본 개시의 제7의 양태는, 제1~제6 중 어느 하나의 양태의 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 전원 구동 압축기의 냉동기유와, 비전원 구동 압축기의 냉동기유는 동일한 공기 조화기의 실외 유닛이다.

이에 따라, 전원 구동 압축기의 냉동기유와 비전원 구동 압축기의 냉동기유를 나눌 필요가 없다. 따라서, 제1~6의 양태의 효과에 추가하여, 비전원 구동 압축기 유 분리기와 전원 구동 압축기 유 분리기를 공통화할 수 있어, 실외 유닛의 제조 비용을 저감할 수 있다.

본 개시의 제8의 양태는, 제1~제7 중 어느 하나의 양태의 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 비전원 구동 압축기의 배제 용적은, 전원 구동 압축기의 배제 용적보다도 큰 공기 조화기의 실외 유닛이다.

일반적으로, 저부하시에 있어서, 전원 구동 압축기의 운전 효율은 비전원 구동 압축기보다도 높다. 비전원 구동 압축기의 배제 용적을, 전원 구동 압축기의 배제 용적보다도 크게 함으로써, 예를 들면, 비전원 구동 압축기만으로는 단속적으로 밖에 공조 운전할 수 없는 저부하시에는, 효율이 좋은 전원 구동 압축기만을 가동하고, 중~고부하시는 양자를 가장 효율이 좋은 부하 분담 배분으로 가동한다. 따라서, 본 개시에서는, 제1~7의 양태의 효과에 추가하여, 실외 유닛 전체로서의 운전 효율을 올릴 수 있다.

본 개시의 제9의 양태는, 제1~제8 중 어느 하나의 양태의 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 비전원 구동 압축기의 토출 및 흡입 배관의 내경은, 전원 구동 압축기의 토출 및 흡입 배관의 내경보다도 굵은 실외 유닛이다.

이에 따라, 배제 용적이 크고, 냉매 유량이 많은 비전원 구동 압축기의 토출 및 흡입 배관을 굵게 함으로써, 비전원 구동 압축기에 있어서의 토출 및 흡입 배관의 압력 손실의 증대를 억제하고, 냉동 사이클로부터의 비전원 구동 압축기로의 냉동기유의 반환량이 전원 구동 압축기에 비해 많아진다. 따라서, 제1~8의 양태의 효과에 추가하여, 실외 유닛 전체로서의 운전 효율의 저하를 방지하여, 비전원 구동 압축기의 운전 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상의 경우에 있어서, 제1 공조기(예를 들면, 비전원 구동 압축기를 가지고, 실내외 열교환기 등을 냉매 배관으로 접속한 공조기)와, 제1 공조기와 동일한 공조 대상 공간을 공조하는, 제1 공조기보다 능력이 작은, 적어도 1대의 제2 공조기(예를 들면, 전원 구동 압축기를 가지고, 실내외 열교환기 등을 냉매 배관으로 접속한 공조기)와, 공조 대상 공간의 공조 부하에 따라, 소비 에너지가 최소가 되도록, 제1 공조기와 제2 공조기를 제어하는 제어 수단을 구비하는 공기 조화 시스템으로 하는 것이 가능하다.

일반적으로, 공조기는 정격 능력이 작은 것일수록, 공조 부하를 처리할 수 있는 하한치(최소 능력)가 작고, 또한 효율이 높다. 따라서, 공조 부하가 낮은 경우에도, 정격 능력이 작은 공조기를 가동시킴으로써, 높은 효율로 공조 부하를 처리할 수 있어, 공기 조화 시스템의 소비 에너지를 최소화할 수 있다.

또한, 이 공기 조화 시스템에 있어서, 제어 수단은, 공조 대상 공간의 공조 부하가, 제1 공조기의 최소 능력보다도 작은 경우는, 제2 공조기만을 운전하고, 공조 대상 공간의 공조 부하가, 제1 공조기의 최소 능력 이상이고, 제1 공조기의 최소 능력과 제2 공조기의 최소 능력의 합보다도 작은 경우는, 제1 공조기 또는 제2 공조기 중 어느 한쪽을, 이들 공조기에 설치된 비전원 구동 압축기 또는 전원 구동 압축기의 운전 비용이 낮은, 혹은, 소비 에너지가 작은 쪽을 임의로 선택하여 운전하고, 공조 대상 공간의 공조 부하가, 제1 공조기의 최소 능력과 제2 공조기의 최소 능력의 합 이상인 경우는, 제1 공조기와 제2 공조기의 쌍방을 운전하는 공기 조화 시스템으로 하는 것이 가능하다.

이 구성에서는, 공조 부하가 제1 공조기의 최소 능력 이상이고, 또한, 제1 공조기의 최소 능력과 제2 공조기의 최소 능력의 합보다도 작은 경우는, 제1 공조기를 단독으로 운전시켰을 때의 쪽이, 제2 공조기를 단독으로 운전시켰을 때보다도 소비 에너지가 적은 경우는 제1 공조기만을 운전하고, 제2 공조기를 단독으로 운전시켰을 때의 쪽이, 제1 공조기를 단독으로 운전시켰을 때보다도 소비 에너지가 적은 경우는 제2 공조기만을 운전한다. 따라서, 공조 부하가 제1 공조기의 최소 능력 이상이고, 제1 공조기의 최소 능력과 제2 공조기의 최소 능력의 합보다도 작은 경우에도, 공기 조화 시스템의 소비 에너지를 최소화할 수 있다.

또한, 이들 공기 조화 시스템에 있어서, 제어 수단은, 제1 공조기와 제2 공조기의 쌍방을 운전하는 경우는, 공조 대상 공간의 전 공조 부하에 대한 제1 공조기의 공조 부하는, 제1 공조기의 최대 능력을, 제1 공조기의 최대 능력과 제2 공조기의 최대 능력의 합으로 구하는 합계 능력으로 나눈 값 ±10%의 비율로 하고, 나머지의 공조 부하를 제2 공조기가 맡도록 제어하는 공기 조화 시스템으로 하는 것이 가능하다.

이 구성에서는, 제1 공조기와 제2 공조기의 쌍방을 운전하는 경우는, 제1 공조기와 제2 공조기가 맡는 공조 부하의 비를, 제1 공조기와 제2 공조기의 최대 능력의 비 부근으로 한다. 따라서, 제1 공조기와 제2 공조기가 맡는 공조 부하를, 능력에 따른 배분으로 하게 되어, 공기 조화 시스템의 소비 에너지를 작게 할 수 있다.

이러한 공기 조화 시스템에 있어서, 제어 수단은, 제1 공조기와 제2 공조기의 쌍방을 운전하는 경우는, 제1 공조기에 있어서의 공조 부하와 소비 에너지의 관계와, 제2 공조기에 있어서의 공조 부하와 소비 에너지의 관계를 이용하여, 제1 공조기의 소비 에너지와 제2 공조기의 소비 에너지의 합이 최소가 되도록, 공조 대상 공간의 전 공조 부하에 대한, 제1 공조기의 공조 부하와 제2 공조기의 공조 부하를 결정하는 공기 조화 시스템으로 하는 것이 가능하다.

이 구성에서는, 제1 공조기와 제2 공조기의 쌍방을 운전하는 경우, 제1 공조기가 맡는 공조 부하를, 각 공조기에 있어서의 공조 부하와 소비 에너지의 관계를 이용하여, 제1 공조기와 제2 공조기의 소비 에너지의 합이 최소가 되도록 한다. 따라서, 제1 공조기와 제2 공조기의 쌍방을 운전하는 경우에도, 공기 조화 시스템의 소비 에너지를 가장 작게 할 수 있다.

또한, 이들 공기 조화 시스템에 있어서, 제1 공조기는 상용 전원 이외의 구동원을 이용하여 구동되는 공기 조화 시스템으로 하는 것이 가능하다. 이 구성에서는, 제1 공조기는 상용 전원을 이용하지 않고, 계약 전력을 낮게 억제하게 된다. 따라서, 전력 소비량이 억제되어, 계약 전력을 낮게 설정할 수 있어, 운전 비용을 낮출 수 있다.

이상의 공기 조화 시스템에 있어서, 소비 에너지 대신에, 운전 비용이 최소가 되도록, 제1 공조기와 제2 공조기를 제어하는 공기 조화 시스템으로 하는 것이 가능하다. 이 구성에서는, 이상과 같은 제어를 이용하여, 운전 비용을 낮출 수 있다.

이하, 본 개시의 실시의 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해서, 본 개시가 한정되는 것은 아니다.

(실시의 형태 1)

본 실시의 형태의 공기 조화기의 냉동 사이클 구성을 도 1에 나타낸다. 도 1의 공기 조화기는, 실외 유닛 1대에 대하여, 실내 유닛이 2대 접속된, 이른바 트윈 구성으로 되어 있다. 또한, 냉동 사이클 구성에 관해서는, 도 1에 나타낸 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실외 유닛은 2대 이상, 실내 유닛도 3대 이상, 병렬로 접속 가능하다.

100은 실외 유닛이며, 실외 유닛(100)과 실내 유닛(200, 210)은, 냉매가 유통하는 액관(50), 가스관(55)으로 연결되어 있다. 실외 유닛(100)에 있어서, 111은 예를 들면 가스를 구동원으로 하는 엔진, 112는 엔진(111)에서 구동력을 얻어 냉매를 압축하는 엔진 구동 압축기(비전원 구동 압축기), 113은 모터를 내장하여 상용 전원 등 전력에 의해 구동하는 전원 구동 압축기이다. 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)는, 냉동 사이클 내에서 병렬로 접속되어 있다. 엔진 구동 압축기(112)의 배제 용적은, 전원 구동 압축기(113)의 배제 용적보다도 크다. 또한, 엔진 구동 압축기(112), 전원 구동 압축기(113)의 윤활유는 동일한 냉동기유로 한다.

엔진 구동 압축기(112)의 토출 및 흡입 배관은, 전원 구동 압축기(113)의 토출 및 흡입 배관보다 굵다. 이렇게 함으로써, 냉매 유량이 많은 엔진 구동 압축기(112)의 토출 및 흡입 배관에 있어서의 압력 손실의 증대를 억제함과 더불어, 냉동 사이클로부터 엔진 구동 압축기(112)로의 냉동기유의 반환량이, 전원 구동 압축기(113)로의 냉동기유의 반환량보다 많아진다.

114는 어큐뮬레이터이며, 후술하는 사방 밸브(116)로부터, 엔진 구동 압축기(112)의 흡입 배관과 전원 구동 압축기(113)의 흡입 배관의 합류점에 이르는 냉매 배관에 접속되어, 양 압축기에 가스 냉매를 공급한다.

115는 유 분리기이며, 후술하는 사방 밸브(116)로부터, 엔진 구동 압축기(112)의 토출 배관과 전원 구동 압축기(113)의 토출 배관의 합류점에 이르는 냉매 배관에 설치되어 있고, 양 압축기의 토출 가스에 포함되는 냉동기유를 모아 분리한다. 유 분리기(115)에서 분리된 냉동기유는, 엔진 구동 압축기(112)의 흡입 배관에 유 반환관(115a)을 통하여 되돌려지고, 전원 구동 압축기(113)의 흡입 배관에 유 반환관(115c)을 통하여 되돌려져, 각각 개별로 되돌려진다. 또한, 유 반환관(115a, 115c)에는, 각각, 유 반환관 개폐 밸브(115b, 115d)가 설치된다.

또한, 유 분리기(115)는, 압축기마다 개별적으로 설치되어 있어도 된다. 개별적으로 설치되는 경우에는, 유 분리기(115)는, 엔진 구동 압축기(112)의 토출 배관에 1대, 전원 구동 압축기(113)의 토출 배관에 1대 설치된다.

116은 냉방과 난방에서 냉동 사이클을 전환하는 사방 밸브, 117은 냉매를 팽창시키는 실외 유닛 감압 장치이다. 또한, 118은, 엔진(111)의 냉각에 이용한 고온의 냉각수와 냉매의 열 교환을 행하는 엔진 배열 열교환기이며, 난방시에 이용한다. 엔진 배열 열교환기(118)에는, 냉각수 배관(도시하지 않음)이 설치되어 있다.

119는 엔진 배열 열교환기(118)에 유입되는 냉매 유량을 조정하는 엔진 배열 열교환기용 냉매 유량 조정 밸브이다. 120은 실외 열교환기(130)에 실외 유닛(100) 주위의 공기를 공급하는 실외 송풍 팬이다.

실내 유닛(200)에 있어서, 201은 실내 공기 열교환기, 202는 실내 공기 열교환기(201)에 실내 유닛(200) 주위의 공기를 공급하는 실내 송풍 팬, 203은 냉매를 팽창시키는 실내 유닛 감압 장치이다.

마찬가지로, 실내 유닛(210)에 있어서, 211은 실내 공기 열교환기, 212는 실내 공기 열교환기(211)에 실내 유닛(210) 주위의 공기를 공급하는 실내 송풍 팬, 213은 냉매를 팽창시키는 실내 유닛 감압 장치이다.

다음에, 본 실시의 형태에 있어서의 공기 조화기의 실외 유닛(100)의 내부 구조를 도 2, 도 3에 나타낸다. 도 2는 실외 유닛(100)을 전면에 평행한 연직 평면에서 자른 종단면도, 도 3은 실외 유닛(100)을 저면에 평행한 수평 평면에서 자른 횡단면도이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 실외 유닛(100)은 프레임 구성된 본체 케이스(100A)를 구비하고, 이 본체 케이스(100A)의 내부가, 칸막이판(103)에 의해 상하 2단으로 분할되어 있고, 101은 기계실, 102는 열교환기실이다.

또한, 실외 유닛(100)의 본체 케이스(100A)의 내부에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전력에 의해 구동하는 전원 구동 압축기(113)와, 전력 이외의 구동원에 의해 구동하는 엔진 구동 압축기(112)가 일체로 모아져 수납되어 있다.

그리고 예를 들면 공조 부하가, 엔진 구동 압축기(제1 공조기)(112)의 최소 능력보다도 작은 경우는, 전원 구동 압축기(제2 공조기)(113)만을 운전하고, 공조 대상 공간의 공조 부하가, 엔진 구동 압축기(제1 공조기)(112)의 최소 능력 이상이고, 제1 공조기의 최소 능력과 제2 공조기의 최소 능력의 합보다 작은 경우는, 엔진 구동 압축기(제1 공조기)(112) 또는 전원 구동 압축기(제2 공조기)(113) 중 어느 한쪽을, 이들 공조기에 설치된 엔진 구동 압축기(제1 공조기)(112) 또는 전원 구동 압축기(제2 공조기)(113)의 운전 비용이 낮은, 혹은, 소비 에너지가 작은 쪽을 임의로 선택하여 운전하고, 공조 대상 공간의 공조 부하가, 제1 공조기의 최소 능력과 제2 공조기의 최소 능력의 합 이상인 경우는, 엔진 구동 압축기(제1 공조기)(112)와 전원 구동 압축기(제2 공조기)(113)의 쌍방을 운전한다.

기계실(101)에는, 엔진(111), 엔진 구동 압축기(112)가 설치되어 있다. 도 2에는 나타내지 않지만, 이들 외에도, 어큐뮬레이터(114), 유 분리기(115), 사방 밸브(116), 실외 유닛 감압 장치(117), 엔진 배열 열교환기(118), 엔진 배열 열교환기용 냉매 유량 조정 밸브(119), 엔진(111)의 배기 머플러, 엔진(111)의 냉각수를 순환시키는 냉각수 펌프, 제어 기판, 냉매 배관 등, 많은 부품이 탑재되어 있다.

그리고 이들 부품의 배치는, 기존의 가스 히트 펌프 부품의 배치를 그대로 유용하고 있다.

열교환기실(102)에 있어서, 실외 열교환기(130)는 열교환기실(102)의 외벽을 형성하도록 구성되어 있고, 칸막이판(103)의 대략 중앙부에 전원 구동 압축기(113)가 설치되어 있다. 전원 구동 압축기(113)는, 예를 들면 내부 밀폐형 로터리 압축기이다. 열교환기실(102)은 예를 들면 빗물이 침수하기 때문에, 전원 구동 압축기(113)는 점선으로 표시하는 빗물 방호 커버(140)를 배치하는 것이 바람직하다. 전원 구동 압축기(113)는, 실외 열교환기(130)간 중앙에 배치되어, 안길이 방향으로도 대략 중심부에 설치되어 있다.

전원 구동 압축기(113)를, 기계실(101) 내가 아니라, 열교환기실(102) 내에 설치하기 때문에, 기계실(101)의 부품 레이아웃은, 기존의 가스 히트 펌프 기계실의 부품 레이아웃과 동일하다.

다음에, 실외 유닛(100)과 실내 유닛(200, 210)의 동작을 설명한다.

냉방 운전시, 사방 밸브(116)는 실선으로 냉매가 흐르도록 설정된다(도 1 참조). 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)로 압축된 고온 고압의 냉매는, 합류한 후, 유 분리기(115)에 유입된다. 유 분리기(115)에서, 냉동기유가 분리된 순도가 높은 가스 냉매는 사방 밸브(116)를 통과하여, 실외 열교환기(130)로 들어간다. 가스 냉매는, 실외 열교환기(130)에서, 외기와 열 교환하여 방열한 후 응축하여, 고압의 액 냉매로 되어 실외 유닛 감압 장치(117)를 통과하고, 액관(50) 내를 통과하여, 실내 유닛(200, 210)에 공급된다.

또한, 유 분리기(115)에서 분리된 냉동기유는, 엔진 구동 압축기(112)가 구동하고 있는 경우는 유 반환관 개폐 밸브(115b)를 개방으로 함으로써, 엔진 구동 압축기(112)의 흡입 배관으로 되돌려진다. 마찬가지로, 전원 구동 압축기(113)가 구동하고 있는 경우는 유 반환관 개폐 밸브(115d)를 개방으로 함으로써, 전원 구동 압축기(113)의 흡입 배관으로 되돌려진다. 엔진 구동 압축기(112)가 구동하고 있지 않은 경우는 유 반환관 개폐 밸브(115b)는 닫히고, 전원 구동 압축기(113)가 구동하고 있지 않은 경우는 유 반환관 개폐 밸브(115d)는 닫힌다.

실내 유닛(200)에 들어간 고압의 액 냉매는, 실내 유닛 감압 장치(203)에서 감압되어, 기액 2상 상태로 되어, 실내 열교환기(201)에 유입된다. 기액 2상 상태의 냉매는, 실내 열교환기(201)에서, 공조 대상으로 되어 있는 공간의 공기와 열 교환하여 흡열한 후 증발하고, 가스 냉매로 되어 실내 유닛(200)으로부터 유출된다.

실내 유닛(210)에 있어서도, 실내 유닛(200)과 마찬가지로, 우선, 고압의 액 냉매는, 실내 유닛 감압 장치(213)에서 감압되어, 기액 2상 상태로 되어, 실내 열교환기(211)에 유입된다. 기액 2상 상태의 냉매는, 실내 열교환기(211)에서, 공조 대상으로 되어 있는 공간의 공기와 열 교환하여 흡열한 후 증발하고, 가스 냉매로 되어 실내 유닛(210)으로부터 유출된다.

또한, 실내 유닛(200)만 냉방 운전을 행하는 경우는, 실내 유닛 감압 장치(213)를 닫아, 실내 유닛(210)의 실내 열교환기(211)에는 냉매의 공급을 행하지 않는다. 한편, 실내 유닛(210)만 냉방 운전을 행하는 경우는, 실내 유닛 감압 장치(203)를 닫아, 실내 유닛(200)의 실내 열교환기(201)에는 냉매의 공급을 행하지 않는다.

실내 유닛(200, 210)으로부터 유출된 가스 냉매는, 가스관(55) 내를 통과하여, 다시, 실외 유닛(100)으로 되돌아온다. 실외 유닛(100)에 유입된 가스 냉매는, 사방 밸브(116), 어큐뮬레이터(114)를 통과하여, 엔진 구동 압축기(112), 및, 전원 구동 압축기(113)로 되돌아온다.

냉방 운전시에 있어서의, 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)의 운전 방법은, 예를 들면 하기와 같이 한다.

냉방 부하가, 엔진 구동 압축기(112)가 최저 운전 주파수로 운전했을 때의 냉방 능력(엔진 구동 압축기(112)의 최소 냉방 능력)보다도 작은 경우에는, 엔진 구동 압축기(112)만으로는 단속 운전에 빠지기 때문에, 전원 구동 압축기(113)만을 운전한다.

냉방 부하가, 엔진 구동 압축기(112)의 최소 냉방 부하보다도 크고, 또한, 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)가 함께 최저 운전 주파수로 운전한 경우의 냉방 능력(양 압축기 운전시의 최소 냉방 능력)보다도 작은 경우는, 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113) 중 어느 한쪽, 예를 들면, 운전 비용이 낮거나, 혹은, 소비 에너지가 작은 쪽을 선택하여 운전한다.

냉방 부하가, 양 압축기 운전시의 최소 냉방 능력보다도 큰 경우는, 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)의 양쪽을, 예를 들면, 운전 비용, 혹은, 소비 에너지가 최소가 되도록 운전한다.

이 경우, 운전 비용, 혹은, 소비 에너지를 최소로 하기 위한 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)의 운전 주파수의 결정에는, 각 압축기의 운전 주파수와 운전 비용, 혹은, 소비 에너지와의 관계를 이용한다.

실제로는, 냉방 부하 전체에 대하여 엔진 구동 압축기(112)가 맡는 냉방 부하의 비율은, 양 압축기를 함께 최고 운전 주파수로 운전한 경우의 최대 냉방 능력(양 압축기 운전시의 최대 냉방 능력)에 대한, 엔진 구동 압축기(112)만을 최고 운전 주파수로 운전했을 때의 냉방 능력의 비율 ±15% 정도이다.

다음에, 난방 운전시에는, 사방 밸브(116)는 점선으로 냉매가 흐르도록 설정된다(도 1 참조). 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)에서 압축된 고온 고압의 냉매는, 합류한 후, 유 분리기(115)에 유입된다. 유 분리기(115)에서, 냉동기유가 분리된 순도가 높은 가스 냉매는 사방 밸브(116)를 통과하고, 실외 유닛(100)을 나와, 가스관(55) 내를 통과하여, 실내 유닛(200, 210)에 공급된다.

실내 유닛(200)에 들어간 고온 고압의 가스 냉매는, 실내 열교환기(201)에 유입된다. 고온 고압의 가스 냉매는, 실내 열교환기(201)에서, 공조 대상이 되어 있는 공간의 공기와 열 교환하여 방열한 후 응축하여, 고압의 액 냉매로 되고, 실내 유닛 감압 장치(203)를 통과하여, 실내 유닛(200)으로부터 유출된다.

실내 유닛(210)에 있어서도, 실내 유닛(200)과 마찬가지로, 우선, 고온 고압의 가스 냉매는, 실내 열교환기(211)에 유입된다. 고온 고압의 가스 냉매는, 실내 열교환기(211)에서, 공조 대상이 되어 있는 공간의 공기와 열 교환하여 방열한 후 응축하고, 고압의 액 냉매가 되어, 실내 유닛 감압 장치(213)를 통과하여, 실내 유닛(210)으로부터 유출된다.

또한, 냉방시와 마찬가지로, 실내 유닛(200)만 난방 운전을 행하는 경우는, 실내 유닛 감압 장치(213)를 닫고, 실내 유닛(210)의 실내 열교환기(211)에는 냉매의 공급을 행하지 않는다. 한편, 실내 유닛(210)만 난방 운전을 행하는 경우는, 실내 유닛 감압 장치(203)를 닫고, 실내 유닛(200)의 실내 열교환기(201)에는 냉매의 공급을 행하지 않는다.

실내 유닛(200, 210)으로부터 유출된 고압의 액 냉매는, 액관(50) 내를 통과하여, 다시, 실외 유닛(100)으로 되돌아온다. 실외 유닛(100)에 유입된 고압의 액 냉매는, 실외 유닛 감압 장치(117)에서 감압되어, 기액 2상 상태로 되어, 실외 열교환기(130)와 엔진 배열 열교환기(118)에 유입된다. 기액 2상 상태의 냉매는, 실외 열교환기(130)에서는 외기와, 또한, 엔진 배열 열교환기(118)에서는, 엔진(111)의 냉각에 이용한 고온의 냉각수와 열교환하여 흡열한 후 증발하고, 사방 밸브(116), 어큐뮬레이터(114)를 통과하여, 엔진 구동 압축기(112), 및, 전원 구동 압축기(113)로 되돌아온다.

난방 운전시에 있어서의, 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)의 운전 방법은, 예를 들면 하기와 같이 한다.

난방 부하가, 엔진 구동 압축기(112)가 최저 운전 주파수로 운전했을 때의 난방 능력(엔진 구동 압축기(112)의 최소 난방 능력)보다도 작은 경우에는, 엔진 구동 압축기(112)만으로는 단속 운전에 빠지기 때문에, 전원 구동 압축기(113)만을 운전한다.

난방 부하가, 엔진 구동 압축기(112)의 최소 난방 부하보다도 크고, 또한, 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)가 함께 최저 운전 주파수로 운전한 경우의 난방 능력(양 압축기 운전시의 최소 난방 능력)보다도 작은 경우는, 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113) 중 어느 한쪽, 예를 들면, 운전 비용이 낮거나, 혹은, 소비 에너지가 작은 쪽을 선택하여 운전한다.

난방 부하가, 양 압축기 운전시의 최소 난방 능력보다도 큰 경우는, 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)의 양쪽을, 예를 들면, 운전 비용, 혹은, 소비 에너지가 최소가 되도록 운전한다.

이 경우, 운전 비용, 혹은, 소비 에너지를 최소로 하기 위한 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)의 운전 주파수의 결정에는, 각 압축기의 운전 주파수와 운전 비용, 혹은, 소비 에너지의 관계를 이용한다.

실제로는, 난방 부하 전체에 대하여 엔진 구동 압축기(112)가 맡는 난방 부하의 비율은, 양 압축기를 함께 최고 운전 주파수로 운전한 경우의 최대 난방 능력(양 압축기 운전시의 최대 난방 능력)에 대한, 엔진 구동 압축기(112)만을 최고 운전 주파수로 운전했을 때의 난방 능력의 비율 ±15% 정도이다.

다만, 난방 운전시는, 항상, 실외 열교환기(130)의 착상(着霜) 상태를 감시하고 있고, 착상의 위험성이 있는 경우는, 운전 비용, 혹은, 소비 에너지가 최소가 되도록 각 압축기의 운전 주파수를 설정하고 있어도, 엔진 구동 압축기(112)의 운전 주파수를 올리고, 전원 구동 압축기(113)의 운전 주파수를 내리는 제어를 행한다.

엔진 구동 압축기(112)의 운전 주파수를 올리면, 엔진(111)의 배열량이 증가하여, 엔진 배열 열교환기(118)에 공급되는 냉각수 열량도 증가한다. 즉, 엔진 배열 열교환기(118)에서, 더욱 많은 냉매를 증발시킬 수 있어, 실외 열교환기(130)에 흐르는 냉매량을 줄여, 착상의 위험성을 저감시킨다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서는, 전원 구동 압축기(113)를, 기존의 가스 히트 펌프의 실외 유닛에 있어서의 열교환기실(102) 내부에 설치하기 때문에, 당해 실외 유닛에 있어서의 기계실(101)의 부품 레이아웃은, 기존의 가스 히트 펌프의 실외 유닛에 있어서의 기계실의 부품 레이아웃과 동일하다. 따라서, 기존의 가스 히트 펌프의 냉매 배관 부품이나, 가스 엔진, 비전원 구동 압축기나, 팽창 밸브, 전자 밸브 등의 각종 액츄에이터와 제어 기판을 연결하는 전원선·신호선 등을, 그대로 유용할 수 있어, 개발 기간을 단축하여, 제조 비용을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 전원 구동 압축기(113)를, 열교환기실(102)의 대략 중앙부에 설치하기 때문에, 전원 구동 압축기(113)의 추가에 의한, 기존의 가스 히트 펌프의 실외 유닛의 수평 방향 중심 위치의 변화는 작다.

따라서, 당해 실외 유닛은, 기존의 가스 히트 펌프와 거의 같은 중량 밸런스로 반송할 수 있고, 반송시에 설치 업자에게 과도한 부담을 주는 것을 피할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 엔진 구동 압축기(112)의 토출 및 흡입 배관의 내경은, 전원 구동 압축기(113)의 토출 및 흡입 배관의 내경보다 굵게 하고 있다.

따라서, 엔진 구동 압축기(112)에 있어서의 토출 및 흡입 배관에 있어서의 압력 손실의 증대를 억제하고, 실외 유닛 전체로서의 운전 효율의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 냉동 사이클로부터의 엔진 구동 압축기(112)로의 냉동기유의 반환량이, 전원 구동 압축기(113)로의 냉동기유의 반환량에 비해 많아져, 엔진 구동 압축기(112)의 운전 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

(실시의 형태 2)

본 실시의 형태에 있어서의 공기 조화기의 실외 유닛(100)의 내부 구조를 도 4, 도 5에 도시한다. 도 4는 실외 유닛(100)을 전면에 평행한 연직 평면에서 자른 종단면도, 도 5는 실외 유닛(100)을 저면에 평행한 수평 평면에서 자른 횡단면도이다.

도 4, 도 5에 있어서, 105a, 105b는, 실외 유닛(100) 내의 칸막이판(103)에 설치된 통풍구이다.

통풍구(105a, 105b)는, 칸막이판(103)을 폭 방향(도 5에 있어서의 횡방향)으로 2분하는 직선에 대하여, 거의 대칭이 되도록 배치되어 있다. 통풍구(105a, 105b)를 통하여, 실외 유닛 내부의 공기가 기계실(101)과 열교환기실(102)의 사이를 이동할 수 있다. 통풍구(105a, 105b)에는 개도 조정 밸브(도시하지 않음)가 설치되고, 통풍구(105a, 105b)의 개도는 조절 가능하게 되어 있다.

전원 구동 압축기(113)는, 통풍구(105a와 105b)의 사이에 배치되고, 안길이 방향에는 대략 중심부에 설치되어 있다. 그 외의 구성은, 실시의 형태 1과 동일하므로, 이들 설명은 생략한다.

실외 유닛(100)의 냉방, 난방시의 운전 동작은 실시의 형태 1과 같다. 여기서는, 냉방, 난방 운전시의 통풍구(105a, 105b)의 동작을 설명한다.

엔진(111)과 엔진 구동 압축기(112)가 가동하고 있는 경우, 엔진(111)에서는 가스 등의 연료를 연소시키기 때문에, 고온의 배열이 발생한다. 엔진(111)은, 기계실(101)에 설치된 냉각수 펌프(도시하지 않음)에 의해 순환되는 냉각수로 냉각된다.

또한, 엔진(111)의 배열을 받아 고온으로 된 냉각수는, 열교환기실(102)에 설치된 라디에이터(도시하지 않음)에서 방열한 후, 다시 엔진(111)으로 되돌려진다. 라디에이터는, 열교환기실(102)에 있어서, 실외 열교환기(130)의 안쪽에 설치되고, 실외 열교환기(130)에서 냉매와 열 교환을 끝낸 공기와 열 교환하는 구성으로 되어 있다.

엔진(111)의 배열은 상기 냉각수만으로는 완전하게 없앨 수 없다. 여기서, 통풍구(105a, 105b)의 개도 조정 밸브(도시하지 않음)를 열고, 실외 송풍 팬(120)의 동작에 의해 기계실(101) 내의 공기를 열교환기실(102)로 내보내고, 엔진(111)의 배열에 의해 기계실(101)이 고온으로 되는 것을 방지한다.

한편, 엔진(111)과 엔진 구동 압축기(112)가 가동하지 않고, 전원 구동 압축기(113)만이 가동하고 있는 경우, 엔진(111)의 배열은 발생하지 않기 때문에, 통풍구(105a, 105b)의 개도 조정 밸브(도시하지 않음)를 닫는다. 그러면, 기계실(101)로부터 열교환기실(102)로의 공기의 이동이 없어지기 때문에, 통풍구(105a, 105b)를 연 경우와 비교하여, 열교환기를 통과하는 풍량이 증가하여, 냉동 사이클 전체의 효율이 향상된다. 또한, 기계실(101)에 탑재되어 있는 제어 기판(도시하지 않음)의 냉각을 위해, 통풍구(105a, 105b)의 일부를 열도록 제어해도 된다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 칸막이판(103)을 폭 방향(도 5에 있어서의 횡방향)으로 2분하는 직선에 대하여 대략 대칭이 되도록 통풍구(105a, 105c)를 설치하고, 전원 구동 압축기(113)를 이들 통풍구의 사이에 배치하기 때문에, 전원 구동 압축기(113)의 설치 위치가 열교환기실(2층)의 바닥면의 대략 중앙부가 된다. 따라서, 실시의 형태 1의 효과에 추가하여, 기계실(1층)의 가스 엔진 배열을, 열교환기실을 경유하여 본체 케이스 외로 배출하기 위한 통풍 경로를 확보할 수 있다.

또한, 엔진(111)과 엔진 구동 압축기(112)가 가동하지 않고, 전원 구동 압축기(113)만이 가동하는 경우는, 통풍구(105a, 105c)의 개도 조정 밸브(도시하지 않음)를 폐쇄로 하여, 기계실(101)로부터 열교환기실(102)로의 공기의 이동을 차단하기 때문에, 열교환기를 통과하는 풍량이 증가하여, 냉동 사이클 효율을 향상시킬 수 있다.

(실시의 형태 3)

본 실시의 형태에 있어서의 공기 조화기의 실외 유닛(100)의 내부 구조를 도 6, 도 7에 도시한다. 도 6은 실외 유닛(100)을 전면에 평행한 연직 평면에서 자른 종단면도, 도 7은 실외 유닛(100)을 저면에 평행한 수평 평면에서 자른 횡단면도이다.

도 6, 도 7에 있어서, 유 분리기(115)는, 실외 유닛(100) 내의 칸막이판(103)의 위에 설치되어 있다. 유 분리기(115)는, 엔진 구동 압축기(112)의 토출관과, 전원 구동 압축기(113)의 토출관의 합류점(도 1 참조)에 접속되어 있다. 또한, 유 분리기(115)로부터 엔진 구동 압축기(112)의 흡입 배관에 접속한 유 반환관(115a)(도 1 참조)의 유로 저항은, 마찬가지로 유 분리기(115)로부터 전원 구동 압축기(113)의 흡입 배관에 접속한 유 반환관(115c)(도 1 참조)의 유로 저항보다도 작게 설정되어 있다.

유로 저항의 설정은, 예를 들면, 유 반환관(115a, 115c)에 설치된 세관(캐필러리 튜브)의 내경과 길이에 의해서 조정한다.

그 외의 구성은, 실시의 형태 1과 동일하므로, 이들 설명은 생략한다.

실외 유닛(100)의 냉방, 난방시의 운전 동작은 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2와 같다. 여기서는, 운전시의 유 분리기(115)로부터, 엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)로의 유 반환 동작에 대하여 설명한다.

유 분리기(115)에서 분리된 냉동기유는, 엔진 구동 압축기(112)가 구동하고 있는 경우는 유 반환관 개폐 밸브(115b)(도 1 참조)를 개방으로 함으로써, 엔진 구동 압축기(112)의 흡입 배관으로 되돌려진다.

마찬가지로, 전원 구동 압축기(113)가 구동하고 있는 경우는 유 반환관 개폐 밸브(115d)(도 1 참조)를 개방으로 함으로써, 전원 구동 압축기(113)의 흡입 배관으로 되돌려진다. 엔진 구동 압축기(112)가 구동하고 있지 않은 경우는 유 반환관 개폐 밸브(115b)는 닫히고, 전원 구동 압축기(113)가 구동하고 있지 않은 경우는 유 반환관 개폐 밸브(115d)는 닫힌다.

엔진 구동 압축기(112)와 전원 구동 압축기(113)가 동시에 가동하고 있는 경우, 유 분리기(115)는, 양 압축기의 토출 가스에 포함되는 냉동기유를 모아 분리하게 된다. 엔진 구동 압축기(112)의 배제 용적은, 전원 구동 압축기(113)의 배제 용적보다도 크게 설정되어 있기 때문에, 엔진 구동 압축기(112)가 토출하는 냉매 유량은, 전원 구동 압축기(113)가 토출하는 냉매 유량보다도 많다. 따라서, 엔진 구동 압축기(112)가 토출하는 냉동기유는, 전원 구동 압축기(113)가 토출하는 냉동기유보다도 많다.

본 실시의 형태에서는, 유 반환관(115a)(도 1 참조)의 유로 저항은 유 반환관(115c)(도 1 참조)의 유로 저항보다도 작게 설정되어 있기 때문에, 양 압축기가 동시에 가동하고 있는 경우에도, 유 분리기(115)로부터 엔진 구동 압축기(112)로 되돌아오는 냉동기유의 양은, 유 분리기(115)로부터 전원 구동 압축기(113)로 되돌아오는 냉동기유의 양보다도 많아진다.

또한, 유 분리기(115)는, 실외 유닛(100) 내의 칸막이판(103)의 위에 설치되어 있고, 유 분리기(115) 내의 냉동기유의 유면과, 엔진 구동 압축기(112)에 존재하는 냉동기유의 유면의 사이에는 큰 헤드차가 있다. 한편으로, 유 분리기(115) 내의 냉동기유의 유면과, 전원 구동 압축기(113)에 존재하는 냉동기유의 유면의 사이의 헤드차는 작다. 따라서, 저부하시 등, 냉동 사이클의 고압과 저압의 압력차가 작은 경우에도, 상기 헤드차에 의해, 유 분리기(115)로부터 엔진 구동 압축기(112)에는, 전원 구동 압축기(113)보다도 냉동기유가 되돌아오기 쉽다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 유 분리기(115)로부터 엔진 구동 압축기(112)의 흡입 배관에 접속된 유 반환관(115a)의 유로 저항은, 유 분리기(115)로부터 전원 구동 압축기(113)의 흡입 배관에 접속된 유 반환관(115c)의 유로 저항보다도 작게 설정되어 있기 때문에, 양 압축기가 동시에 가동하고 있는 경우에도, 유 분리기(115)로부터 엔진 구동 압축기(112)로 되돌아오는 냉동기유의 양은, 유 분리기(115)로부터 전원 구동 압축기(113)로 되돌아오는 냉동기유의 양보다도 많아진다. 따라서, 냉동기유의 토출량이 많은 엔진 구동 압축기(112)의 운전 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 유 분리기(115)는, 실외 유닛(100) 내의 칸막이판(103)의 위에 설치되어 있기 때문에, 저부하시 등, 냉동 사이클의 고압과 저압의 압력차가 작은 경우에도, 유 분리기(115)로부터 엔진 구동 압축기(112)에는 냉동기유가 되돌아오기 쉽다. 따라서, 냉동기유의 토출량이 많은 엔진 구동 압축기(112)의 운전 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다.

본 개시는, 운전 비용 혹은 에너지 소비량을 저감시키는 공기 조화기로서 매우 적합하게 이용할 수 있다.

100: 실외 유닛 101: 기계실
102: 열교환기실 103: 칸막이판
105, 105a, 105b, 105c: 통풍구 111: 엔진
112: 엔진 구동 압축기 113: 전원 구동 압축기
114: 어큐뮬레이터 115: 유 분리기
116: 사방 밸브 117: 실외 유닛 감압 장치
120: 실외 송풍 팬 130: 실외 열교환기
200, 210: 실내 유닛

Claims

전력에 의해 구동하는 전원 구동 압축기와, 전력 이외의 구동원에 의해 구동하는 비전원 구동 압축기를 병렬로 접속한 공기 조화기의 실외 유닛에 있어서, 본체 케이스를 칸막이판으로 상하 2단으로 분할하여, 상단에 열교환기실, 하단에 기계실을 설치하고, 상기 전원 구동 압축기를 상기 열교환기실에, 상기 비전원 구동 압축기를 상기 기계실에 설치하는, 공기 조화기의 실외 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 전원 구동 압축기를, 상기 열교환기실의 바닥면의 대략 중앙부에 설치하는, 공기 조화기의 실외 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 칸막이판의 상기 전원 구동 압축기의 주위에, 상기 실외 유닛 내부의 공기가 상기 열교환기실과 상기 기계실을 이동할 수 있는 통기구를 적어도 1개 설치하는, 공기 조화기의 실외 유닛.
청구항 3에 있어서,
상기 비전원 구동 압축기를 가동하지 않는 경우에는, 상기 통기구의 통풍 저항을 크게 하는, 공기 조화기의 실외 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 비전원 구동 압축기가 토출한 냉매로부터 냉동기유를 분리하는 비전원 구동 압축기 유(油) 분리기와, 상기 전원 구동 압축기가 토출한 냉매로부터 냉동기유를 분리하는 전원 구동 압축기 유 분리기를 구비하고, 상기 비전원 구동 압축기 유 분리기로부터 상기 비전원 구동 압축기에 냉동기유를 흐르게 하는 배관의 유로 저항을, 상기 전원 구동 압축기 유 분리기로부터 상기 전원 구동 압축기에 냉동기유를 흐르게 하는 배관의 유로 저항보다도 작게 한, 공기 조화기의 실외 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 비전원 구동 압축기 유 분리기를 상기 열교환기실에 설치하는, 공기 조화기의 실외 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 전원 구동 압축기의 냉동기유와, 상기 비전원 구동 압축기의 냉동기유는 동일한, 공기 조화기의 실외 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 비전원 구동 압축기의 배제 용적은, 상기 전원 구동 압축기의 배제 용적보다도 큰, 공기 조화기의 실외 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 비전원 구동 압축기의 토출 및 흡입 배관의 내경은, 상기 전원 구동 압축기의 토출 및 흡입 배관의 내경보다도 큰, 공기 조화기의 실외 유닛.