JP4035570B2 - Engine exhaust heat recovery unit - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ヒートポンプ装置に使用されるエンジン排熱回収ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒートポンプ装置には、例えば暖房時、エンジンあるいは電動モータで駆動する圧縮機で加圧し、高温高圧化した冷媒を室内機に循環させて暖房するものがある。しかし、室内機のみの暖房で室内の人に十分暖かく感じさせるのには、多くのエネルギー消費を必要とする。このため、室内機を配置した部屋内の床に床暖房パネルを配置し、室内機と床暖房パネルの両方で暖房することが考えられている。
【０００３】
このため、本出願人は特願平９−１８９４４７号において、
『圧縮機により暖房運転中、冷媒を圧縮機から室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器そして圧縮機の順に循環させる冷媒回路を備え、圧縮機と室外熱交換器を内蔵する室外機と室内熱交換器を内蔵する室内機とからなるヒートポンプ装置に使用され、暖房時、前記室内熱交換器よりの上流の高圧高温冷媒が導かれる冷媒入口と、この高温高圧冷媒が通過する冷媒放熱器と、この冷媒放熱器通過後の冷媒の出口となる冷媒出口とを配置するとともに、前記室内熱交換器が配置される部屋に配置される床暖房パネルからの冷却水入口と、冷却水を循環させる冷却水ポンプと、前記冷媒放熱器からの熱を冷却水に伝達する受熱器と、前記床暖房パネルへの冷却水の出口である冷却水出口を配置したことを特徴とする床暖房ユニット。』を提案した。
【０００４】
これによれば、圧縮機で高温高圧化した冷媒を分岐し、一方を室内機の室内熱交換器に循環して室内空気を昇温し、他方をエンジン排熱回収ユニットへ循環して熱運搬液を介して床暖房パネルを加熱し、床温度を上昇できる。室内の人は室内空気と床の両方で暖められ、且つ、室外機と室内機との間の冷媒配管の途中にエンジン排熱回収ユニットを挿入し、且つ床媛房ユニットと床暖房パネルの間に冷却水を循環させる配管を施すのみで、ヒートポンプ装置をエンジン排熱回収可能とするに当たり、室外機や室内機の改造を必要とせず、改造工事が簡単に可能としている。
【０００５】
さらに、この特願平９−１８９４４７においては圧縮機をエンジンで駆動して、通常はエンジンから外気中に排出されるはずのエンジン排熱を、暖房中冷媒に回収するようにしており、結果としてエンジン排熱を室内空気の暖房用としてのみでなく、床暖房にも利用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジン排熱について全てを一旦冷媒と熱交換し、さらに熱運搬液と熱交換するようにしている。このため、外気温が特に低いため室内機のみならずエンジン排熱回収装置からも大きなエネルギーを部屋に供給する必要がある場合には、床暖房ユニットより上流及び膨張弁上流の冷媒はエンジン出力及びエンジン排熱の両方を得て極めて高い温度且つ高い圧力になるので、冷媒配管からの熱損失が大きくなり易く、且つ冷媒配管の耐圧能を高める必要がありコスト高となる問題がある。
【０００７】
さらに、エンジン排熱の一部及び圧縮機で高温高圧にした冷媒の凝縮熱を、給湯や乾燥等のための放熱部に供給することが考えられる。この場合においても同様の問題がある。すなわち、エンジン排熱の一部及び圧縮機で高温高圧にした冷媒の凝縮熱を、床暖房や給湯や乾燥等のためのエンジン排熱利用装置に供給する場合において、エンジン排熱の一部及び冷媒の凝縮熱を受熱するエンジン排熱回収ユニットにおいても同様に、エンジン排熱回収ユニットより上流及び膨張弁により上流の冷媒配管について、熱損失や高コストの問題があり得る。
【０００８】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、ヒートポンプ装置をエンジン排熱回収可能とするに当たり改造工事が簡単に可能とするのに加え、外気温が特に低いため室内機のみならずエンジン排熱回収装置からも大きなエネルギーを部屋に供給する必要がある場合において、エンジン排熱回収ユニットより上流及び膨張弁上流の冷媒の温度及び圧力を過大とすることのないエンジン駆動式ヒートポンプ用のエンジン排熱回収ユニットを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は以下のように構成した。
【００１０】
請求項１記載の発明は、
『エンジン駆動の圧縮機により暖房運転中、冷媒を圧縮機から室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器そして圧縮機に循環させる冷媒回路を備え、
少なくともエンジン、圧縮機、室外熱交換器を内蔵する室外機と、室内熱交換器を内蔵する室内機とからなるエンジン駆動式ヒートポンプ装置に使用され、
暖房時、前記室内熱交換器より上流の高熱高圧の冷媒が導かれる冷媒入口と、この高温高圧の冷媒が通過する冷媒放熱器と、この冷媒放熱器通過後の冷媒の出口となる冷媒出口と、エンジン排熱を吸収した冷却水が導かれるエンジン冷却水入口と、この冷却水が通過するエンジン冷却水放熱器と、このエンジン冷却水放熱器通過後の冷却水の出口となるエンジン冷却水出口と、熱運搬液の熱運搬液入口と、前記冷媒放熱器からの熱及びエンジン冷却水放熱器からの熱を熱運搬液にそれぞれ伝達する冷媒側受熱器及びエンジン冷却水側受熱器と、エンジン排熱利用のための放熱部への熱運搬液の熱運搬液出口とを配置し、
外管と、外管の内側に配置され前記放熱壁兼前記受熱壁となる内管からなる二重管の内管の内側にエンジン冷却水と熱運搬液の内の一方を流し、内管と外管の間に他方を流すようにして前記エンジン冷却水側二重管熱交換器を構成し、前記二重管の内管の内側に冷媒と熱運搬液の内の一方を流し、内管と外管の間に他方を流すようにして前記冷媒側二重管熱交換器を構成し、
それぞれ二重管をコイル状に巻いたエンジン冷却水側二重管熱交換器と冷媒側二重管熱交換器とを、いずれか一方を上、他方を下にして上下方向に重ねるとともに、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部と、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部とを配管により連結したことを特徴とするエンジン排熱回収ユニット。』である。
【００１１】
この請求項１記載の発明によれば、エンジン排熱回収ユニットを室外機とは独立に形成したので、エンジン排熱を回収したエンジン冷却水を、室外機の外部の温水ボイラーに循環させるためのエンジン冷却水出口、エンジン冷却水入口と、室内機に冷媒を循環するための冷媒出口、冷媒戻り口のセットを、複数持つものにおいては、温水ボイラーヘの循環を中止し、エンジン排熱回収ユニットに直接エンジン冷却水を循環するように配管するか、あるいは温水ボイラーヘの循環路の途中から分岐してエンジン排熱回収ユニットヘ循環するようにする一方、複数の冷媒出口、冷媒戻り口のセットの内一つを利用してエンジン排熱回収ユニットに冷媒を循環するようにするか、あるいは室内機への冷媒循環路から分岐してエンジン排熱回収ユニットヘ循環するようにするのみで、簡単にエンジン排熱回収ユニッ卜の追加設置が可能となる。また、冷媒出口、冷媒戻り口のセットを一つのみ配置し、外部の温水ボイラーに循環させるためのエンジン冷却水出口、エンジン冷却水入口を持たない室外機においては、室外機にエンジン冷却水出口、エンジン冷却水入口、及び冷媒出口、冷媒入口と、それぞれの室外機内配管を設ける改造のみで、室外機内に熱交換器を配置する必要がない。また、エンジン排熱回収ユニットにエンジン排熱が送られる分、エンジン排熱回収ユニットに冷媒を介して供給するエネルギーを暖房時における圧縮機高圧側の冷媒の圧力及び温度を低くできる。また、放熱壁と受熱壁との間に熱運搬用の別の液体を配置することがないので、エンジン冷却水から熱運搬液への熱移動、冷媒から熱運搬液への熱移動がそれぞれ簡単な構造により達成できる。また、両二重管受熱器の熱運搬液の通路とを互いに連結する配管の長さを短くできる。
【００２０】
請求項2記載の発明は、
『上側に冷媒側二重管熱交換器を、下側にエンジン冷却水側二重管熱交換器を配置し、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部を床暖房パネルからの熱運搬液入口とし、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部を床暖房パネルからの熱運搬液出口とし、前記冷媒側二重管熱交換器に導く冷媒温度より高温のエンジン冷却水を、前記エンジン冷却水側二重管熱交換器に導くようにしたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン排熱回収ユニット。』である。
【００２１】
この請求項2記載の発明によれば、請求項1の作用効果に加え、まず温度の低い冷媒と熱運搬液が熱交換し、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換するので、冷媒側二重管熱交換器とエンジン冷却水側二重管熱交換器の両方で熱運搬液に熱を与えることが可能となるので、効率良く熱運搬液を加熱できる。
【００２２】
請求項3記載の発明は、
『冷媒側二重管熱交換器の冷媒通路の上側端部を膨張弁への冷媒出口とし、前記冷媒通路の下側端部を圧縮機からの冷媒入口とし、エンジン冷却水側二重管熱交換器のエンジン冷却水通路の上側端部をエンジンへのエンジン冷却水出口とし、エンジン冷却水通路の下側端部をエンジンからのエンジン冷却水入口としたことを特徴とする請求項2に記載のエンジン排熱回収ユニット。』である。
【００２３】
この請求項3記載の発明によれば、請求項2の作用効果に加え、まず温度の低い冷媒と熱運搬液を熱交換させ、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換させることをより確実に実施できるので、より効率良く熱運搬液を加熱できる。
【００２４】
請求項4記載の発明は、
『下側に冷媒側二重管熱交換器を、上側にエンジン冷却水側二重管熱交換器を配置し、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部をエンジン排熱利用放熱器からの熱運搬液入口とし、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部をエンジン排熱利用放熱器への熱運搬液出口とし、前記冷媒側二重管熱交換器に導く冷媒温度より高温のエンジン冷却水を、前記エンジン冷却水側二重管熱交換器に導くようにしたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン排熱回収ユニット。』である。
【００２５】
この請求項4 記載の発明によれば、請求項５の作用効果に加え、まず温度の低い冷媒と熱運搬液が熱交換し、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換するので、冷媒側二重管熱交換器とエンジン冷却水側二重管熱交換器の両方で熱運搬液に熱を与えることが可能となるので、効率良く熱運搬液を加熱できる。
【００２６】
請求項5記載の発明は、『冷媒側二重管熱交換器の冷媒通路の下側端部を膨張弁への冷媒出口とし、前記冷媒通路の上側端部を圧縮機からの冷媒入口とし、エンジン冷却水側二重管熱交換器のエンジン冷却水通路の下側端部をエンジンへのエンジン冷却水出口とし、エンジン冷却水通路の上側端部をエンジンからのエンジン冷却水入口としたことを特徴とする請求項2に記載のエンジン排熱回収ユニット。』である。
【００２７】
この請求項5記載の発明によれば、請求項4の作用効果に加え、まず温度の低い冷媒と熱運搬液を熱交換させ、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換させることをより確実に実施できるので、より効率良く熱運搬液を加熱できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のエンジン駆動式ヒートポンプ装置の実施例を図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１はエンジン駆動式ヒートポンプ装置の全体構成を示す図である。エンジン駆動式ヒートポンプ装置１は、室外機２と、図２に示す室内機５２２とで構成されている。室外機２に備えられるエンジン２０１は、水冷火花点火式のガスエンジンであって、伝動装置２０２を介して冷媒の圧縮機２０８を駆動する。伝動装置２０２は、エンジン２０１の出力軸２０３と圧縮機２０８の入力軸２０６のそれぞれに固定されたプーリ２０４，２０７間にベルト２０５を掛け渡すことによって構成されている。エンジン２０１に対して、圧縮機２０８により冷媒を循環させるための冷媒回路２１０と、エンジン２０１の冷却と排熱の回収を行うための冷却水回路２５０が設けられていて、冷却水回路２５０には、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３と排気管に設けられた排気熱交換器２６２とが、冷却水への排熱供給部として組み込まれている。
【００３２】
冷媒回路２１０は、圧縮機２０８によりフロン等の冷媒を循環させる回路であって、圧縮機２０８とオイルセパレータ２３０が管路２１１により接続され、オイルセパレータ２３０と四方弁２３２が管路２１２により接続され、四方弁２３２と主に暖房時冷媒への放熱用熱交換器である二重管熱交換器２３３が管路２１３により接続され、二重管熱交換器２３３は水−冷媒間熱交換器であり、この二重管熱交換器２３３と複数個の室外熱交換器２３４が管路２１４により接続され、室外熱交換器２３４とディストリビュータ２３６が複数の管路２１５により接続され、ディストリビュータ２３６からの管路２１６が分岐してそれぞれ分岐管路２１６ａとなる。複数個の室内熱交換器２４０が、分岐管路２１６ａにそれぞれ配置された電子膨張弁２３８を介して、管路２１７により接続され、室内熱交換器２４０と四方弁２３２が分岐管路２１８ａを介して管路２１８に集合接続され、四方弁２３２と圧縮機２０８が、アキュムレータ２４５を介して、管路２１９により接続されている。
【００３３】
冷媒回路２１０のアキュムレータ２４５と圧縮機２０８の間の管路２１９には、オイルセパレータ２３０において冷媒から分離されたオイルを圧縮機２０８に戻すために、オイルセパレータ２３０から延びるオイル戻し通路２３１が途中の毛細管２７０を介して接続されている。管路２１４と管路２１５の間に配置された室外熱交換器２３４には、この室外熱交換器２３４に対して空気を通過させるための室外ファン２３５が設けられている。
【００３４】
分岐管路２１６ａには電子膨張弁２３８、ストレーナ２９１が配置されている。管路２１６にはドライヤー２４１、バルブ２９０が配置され、管路２１８にはバルブ２９２及びストレーナ２９３がそれぞれ配置されている。さらに、管路２１６には管路２９４が接続され、この管路２９４及び管路２１８には前記と同様にそれぞれ分岐管路を介して複数個の室内熱交換器が接続される。
【００３５】
管路２１４と管路２１６との間には、バイパス冷媒管路４２１が接続され、このバイパス冷媒管路４２１に電動バイパス弁４２２及び逆止弁４２３が配置されている。また、ドライヤー２４１とディストリビュータ２３６の間の管路２１６には、電動開閉弁４２４が配置され、さらに冷媒温度センサ４２５が配置されている。二重管熱交換器２３３と複数個の室外熱交換器２３４の間の管路２１４には、電動開閉弁４２６が配置されている。
【００３６】
管路２１１の途中には可撓管３００が配置され、また管路２１１を通過する冷媒温度を検知する高圧側温度センサ３０３と、圧縮機２０８から電子膨張弁２３８の間の高圧側冷媒回路の冷媒圧力を検知する高圧側圧力センサ３０１が配置される。高圧側冷媒回路は、冷房時には管路２１１、オイルセパレータ２３０、管路２１２、四方弁２３２、管路２１３、二重管熱交換器２３３、管路２１４、室外熱交換器２３４、管路２１５及び管路２１６で構成され、暖房時には管路２１１、オイルセパレータ２３０、管路２１２、四方弁２３２及び管路２１８、室内熱交換器２４０、及び管路２１７で構成される。
【００３７】
そして、圧縮機２０８には圧縮機温度センサ３０６が、管路２１９の途中には可撓管３００がそれぞれ配置される。また、電子膨張弁２３８から圧縮機２０８までの間の低圧側冷媒回路の冷媒圧力を検知する低圧側圧力センサ３０２が管路２１９に配置される。低圧側冷媒回路は、冷房時には管路２１７、室内熱交換器２４０、管路２１８、四方弁２３２及び、途中にアキュムレータ２４５が配置された管路２１９で構成され、暖房時には管路２１６、管路２１５、室外熱交換器２３４、管路２１４、二重管熱交換器２３３、管路２１３、四方弁２３２及び管路２１９で構成される。
【００３８】
一方、冷却水回路２５０は、室外側水ポンプ２６１に排気熱交換器２６２が管路２５１により接続され、エンジン２０１の排気管に設けられた排気熱交換器２６２と冷却水ジャケット２６３が管路２５２及び循環通路２５２ａにより接続され、冷却水ジャケット２６３とリニヤ三方弁２８０が循環通路２５２ｂと管路２５３により接続され、リニヤ三方弁２８０と室外ラジエータ２６５が管路２５４により接続され、室外ラジエータ２６５と室外側水ポンプ２６１が管路２５７により接続され、管路２５７の途中と水タンク２６７が管路２５５により接続され、管路２５７とリニヤ三方弁２８０が、二重管熱交換器２３３を介して管路２５６により接続されている。水タンク２６７には、リリーフ機能付きタンクキャップ４０６が接続されている。管路２５２には、切換弁Ｋが配置され、この切換弁Ｋにタンクキャップ４０６が管路２５９により接続されている。管路２５９は空気抜き用の通路として使用される。
【００３９】
管路２５５は、冷却水の補給用の通路として使用され、管路２５７は室外ラジエータ２６５から水ポンプに向けて冷却水を循環させる通路として使用される。室外ラジエータ２６５には、この室外ラジエータ２６５に対して空気を吹き付けるための室外ファン２６６が設けられている。なお、室外ファン２３５と２６６を一体大型化してもよい。
【００４０】
管路２５３には、リニヤ三方弁２８０を配置し、リニヤ三方弁２８０により管路２５６と管路２５４との切換を行うと共に冷却水の流量制御を行う。即ち、エンジン排熱を回収したエンジン冷却水を、この冷却水と冷媒回路２１０中の冷媒との間で熱交換する水−冷媒間熱交換器である二重管熱交換器２３３とエンジン排熱回収ユニット７０とに分岐して供給するように構成されている。
【００４１】
冷媒回路２１０と冷却水回路２５０に渡って設けられている二重管熱交換器２３３は、主に暖房時両回路を流れる冷媒と冷却水の間で熱交換を行う。また、エンジン２０１には吸気管３１７が接続され、吸気管３１７の上流部にはエアクリーナ３１８が配置され、吸気管３１７の下流部にはガス燃料を混合する混合器３１９とその下流のスロットル弁３２０とが配置されている。スロットル弁３２０はステップモータから構成されるスロットル弁開度制御アクチュエータ３１１により開閉制御される。混合器３１９のベンチュリ部にはガス吐出口が設けられ、この吐出口には、途中に燃料ガス流量制御弁３１２、減圧調整弁３１３、２つの開閉弁３１４を有して燃料ガス供給源３１５と連結されたガス供給管路３１６が接続されている。さらに、エンジン２０１には排気管３２３が接続され、その途中に設けられた排気熱交換器２６２を介して大気に排気ガスを排出可能としている。エンジン２０１にはエンジン回転数を検知するエンジン回転数センサ３１０が配置されている。
【００４２】
この実施の形態では、冷却水循環システムの循環路Ｓは、エンジン２０１の冷却水ジャケット２６３、切換弁Ｋ、これらを連通する循環通路２５２ａ，２５２ｂからなるエンジン側循環半路Ｓ１と、排気熱交換器２６２、リニヤ三方弁２８０、一方は室外ラジエータ２６５及び下記するエンジン排熱回収用エンジン冷却水側放熱管４０３、他方は二重管熱交換器２３３、室外側水ポンプ２６１、これらを連通する管路２５２，２５３，２５４，２５６，２５７、水配管４０２，４０４及びサーモスタット４００からなる放熱側循環半路Ｓ２を有している。エンジン側循環半路Ｓ１と放熱側循環半路Ｓ２で、冷却水温度が所定値を越えた場合のエンジン暖機時の循環路を形成している。冷却水ジャケット２６３の下流側連結点Ｐ１と上流側連結点Ｐ２とを結ぶ連通路９５０はバイパス路を構成し、放熱側循環半路Ｓ２とで、冷却水温度が一定所定値以下の時の循環路を形成する。
【００４３】
エンジン２０１の収容室には、エンジン収容室内温度センサ４３０が配置され、さらに循環通路２５２ｂには冷却水温度センサ４３１が配置され、この冷却水温度センサ４３１は冷却水ジャケット２６３の出口温度を検知する。また、管路２５２には冷却水温度センサ４３２が配置され、この冷却水温度センサ４３２は排気熱交換器２６２の出口温度を検知する。また、室外機２には外気温度センサ４３９が配置されている。
【００４４】
戸外において、室外機２と独立にこの発明の一実施形態のエンジン排熱回収ユニット７０が配置され、エンジン排熱回収ユニット７０とエンジン排熱回収ユニット７０から温水が循環供給され、エンジン排熱利用装置として機能する床暖房パネル５５６（エンジン排熱利用放熱器）とでエンジン排熱回収利用装置が構成される。各部屋に配置される室内機５２２の室内熱交換器２４０は、室外機側の接続ジョイント部ａ１〜ａ８を介して室外機２側に接続され、エンジン排熱回収ユニット７０は室外機側の接続ジョイント部ａ９〜ａ１２を介して室外機２側に接続される。
【００４５】
エンジン排熱回収ユニット７０は、エンジン排熱回収ユニット側の接続ジョイント部ｂ１〜ｂ６を有し、エンジン排熱回収ユニット側の接続ジョイント部ｂ３，ｂ４は分岐管路２１６ａ，２１８ａを介して室外機側の接続ジョイント部ａ１０，ａ９に接続され、エンジン排熱回収ユニット側の接続ジョイント部ｂ５，ｂ６は水配管４０４，４０２を介して室外機側の接続ジョイント部ａ１２，ａ１１に接続されている。室外機２の分岐管路２１６ａにはエンジン排熱回収用電子膨張弁２３８ａが配置され、ストレーナ２９１を介して室外機側の接続ジョイント部ａ１０に接続されている。
【００４６】
室外機２のリニヤ三方弁２８０と室外ラジエータ２６５の間の管路２５４には、サーモスタット４００が配置され、このサーモスタット４００と室外機側の接続ジョイント部ａ１１とを結ぶ管路の途中にはパックドバルブ４０１が配置されている。管路２５７と室外機側の接続ジョイント部ａ１２とを結ぶ管路の途中にはパックドバルブ４０５が配置されている。パックドバルブ４０１，４０５は手動式の開閉弁であり、エンジン排熱回収ユニット７０を使用しない場合に全閉、エンジン排熱回収ユニット７０を使用する場合に全開とする。あるいは、次のようにしても良い。パックドバルブ４０１，４０５を電子開閉弁とし、パックドバルブ４０１及びパックドバルブ４０５は暖房時、あるいは冷房時でも室内リモコン６１２の床暖房操作部５７０ｂがＯＮ時に同時に開くようにする。
【００４７】
リニヤ三方弁２８０は、サーモスタット４００ヘの温水流Ｉ1と暖房時、エンジン排熱を冷媒に回収するための二重管熱交換器２３３への温水流Ｉ2への分流を行う。サーモスタット４００は、上流直近の冷却水温度により温水流Ｉ3と温水流Ｉ4への分流を行う。
【００４８】
エンジン排熱回収ユニット７０には、エンジン排熱回収用熱交換ユニット７１及びエンジン排熱利用熱運搬液タンク４１０が配置されている。エンジン排熱回収ユニット側の接続ジョイント部ｂ１とｂ２の間にエンジン排熱利用熱運搬液循環管路４１１、４１２、４１６が接続され、エンジン排熱利用熱運搬液循環管路４１２にエンジン排熱利用熱運搬液ポンプ４１３が配置されている。暖房用熱運搬液循環管路４１２に接続されたエンジン排熱回収用受熱管４１４と、暖房用熱運搬液循環管路４１６に接続されたエンジン排熱回収用受熱管４１５はエンジン排熱回収用熱交換ユニット７１に内蔵されている。
【００４９】
また、エンジン排熱回収用エンジン冷却水側放熱管４０３はエンジン排熱回収ユニット側の接続ジョイント部ｂ５とｂ６に接続され、エンジン排熱回収用冷媒側放熱管４１８はエンジン排熱回収ユニット側の接続ジョイント部ｂ３とｂ４に接続され、このエンジン排熱回収用エンジン冷却水側放熱管４０３及びエンジン排熱回収用冷媒側放熱管４１８もエンジン排熱回収用熱交換ユニット７１に内蔵されている。
【００５０】
エンジン排熱回収用エンジン冷却水側放熱管４０３とエンジン排熱回収用受熱管４１５は一体化されて、二重管熱交換器を構成するようにしている。同様に、エンジン排熱回収用冷媒側放熱管４１８とエンジン排熱回収用受熱管４１４は一体化されて、二重管熱交換器を構成するようにしている。この２つの二重管熱交換器が連結されてエンジン排熱回収用熱交換ユニット７１を形成している。なお、各々の二重熱交換器の替わりに各々プレート熱交換器を構成するようにしても良い。エンジン排熱回収用冷媒側放熱管４１８の暖房時における直近下流の冷媒温度を検知する冷媒液温センサ４１９が配置されている。
【００５１】
図２は各部屋への空調機器の設置状況を示す図である。例えばエンジン排熱回収専用室５２０Ａ、空調対象Ｂ室５２０Ｂ、空調対象Ｃ室５２０Ｃ、空調対象Ｄ室５２０Ｄ及び空調対象Ｅ室５２ＯＥがある。空調対象Ｂ室５２０Ｂ乃至空調対象Ｅ室５２０Ｅには膨張弁非内蔵式室内機５２２が使用される。
【００５２】
床暖房専用室５２０Ａには、室内機が使用されない。
【００５３】
空調対象Ｂ室５２０Ｂ及び空調対象Ｃ室５２０Ｃの膨張弁非内蔵式室内機５２２には、室内熱交換器２４０、送風ファン２４０ａ及び室内冷媒温度センサ５７２が内蔵され、冷媒配管５３６，５３７及び分岐ユニット５３５を介して冷媒配管５３２，５３３に接続され、冷媒配管５３２，５３３は冷媒配管５３０，５３１接続される。冷媒配管５３０，５３１は室外機側の接続ジョイント部ａ１，ａ２を介して室外機２側に接続される。
【００５４】
分岐ユニット５３５には、冷媒配管５３２から空調対象Ｂ室５２０Ｂ及び空調対象Ｃ室５２０Ｃ側に冷媒配管５３６が分岐し、冷媒配管５３３から空調対象Ｂ室５２０Ｂ及び空調対象Ｃ室５２０Ｃ側に冷媒配管５３７が分岐し、冷媒配管５３６には電子膨張弁２３８ｂ及びストレーナ５３８が配置されている。
【００５５】
空調対象Ｄ室５２０Ｄ及び空調対象Ｅ室５２０Ｅの膨張弁非内蔵式室内機５２２には、室内熱交換器２４０、送風ファン２４０ａ及び室内冷媒液温度センサ５７２が内蔵され、冷媒配管５４０，５４１を介して室外機側の接続ジョイント部ａ３，ａ４及びａ５，ａ６を介して室外機２側に接続される。
【００５６】
床暖房専用室５２０Ａ乃至空調対象Ｅ室５２０Ｅには、室内リモコン装置５７０、室内温度センサ５７１、床温度センサ５７３が配置される。また、床暖房パネル（エンジン排熱利用放熱器）５５６が配置され、電子流量制御弁５５５、エンジン排熱利用熱運搬液管路５５２，５５３を介してエンジン排熱利用熱運搬液管路５５０，５５１に接続される。エンジン排熱利用熱運搬液管路５５０，５５１は、最末尾において連結されている。
【００５７】
なお、例えば、空調対象Ｂ室５２０Ｂ、空調対象Ｃ室５２０Ｃにおいて膨張弁非内蔵式室内機５２２の替わりにそれぞれ膨張弁内蔵式室内機を使用する場合には、分岐ユニット５３５は使用せず、冷媒配管５３６と冷媒配管５３７がそれぞれ冷媒配管５３２に接続される。それぞれの膨張弁内蔵式室内機は内部において冷媒配管５３６に接続される内部配管中及び冷媒配管５３７に接続されるそれぞれの内部配管中に電子膨張弁が配置される。すなわち、窒外機２の内部配管である管路２９４には電子膨張弁が配置されていないので、膨張弁内蔵式室内機の使用が可能となる。
【００５８】
図３はエンジン排熱回収ユニットの配管詳細図である。図３は図１におけるエンジン排熱回収ユニット７０のエンジン排熱利用熱運搬液タンクユニット４１０をより詳細に図示し、且つエア抜き通路類も図示したものである。
【００５９】
エンジン排熱利用熱運搬液タンクユニット４１０は、エア抜きタンク４１０Ａとリザーブタンク４１０Ｂからなっている。エア抜きタンク４１０Ａには、コンダクション７０１が設けられ、このコンダクション７０１には加圧キャップ７００が脱着可能に設けられている。エア抜きタンク４１０Ａは、所定以上の圧力に設定される。コンダクション７０１には、コンダクション７０１へのエア抜きを行う第１の熱運搬液エア抜き通路７０２が接続され、この第１の熱運搬液エア抜き通路７０２は熱運搬液ドレン通路７０３に接続されている。熱運搬液ドレン通路７０３は、エンジン排熱利用熱運搬液循環管路４１１に接続され、熱運搬液ドレン通路７０３には熱運搬液ドレンコック７０３ａが設けられている。
【００６０】
また、エア抜きタンク４１０Ａには、エア抜きタンク上部からのエア抜きを行う第２の熱運搬液エア抜き通路７０４が設けられ、この第２の熱運搬液エア抜き通路７０４は熱運搬液供給通路７０５に接続されている。熱運搬液供給通路７０５は第１の熱運搬液エア抜き通路７０２に接続され、熱運搬液はエア抜きタンク４１０Ａ内が負圧になる時、熱運搬液供給通路７０５から熱運搬液エア抜き通路７０２、コンダクション７０１を経て供給される。
【００６１】
リザーブタンク４１０Ｂには、外気圧導入通路７０６が接続され、外気圧導入通路７０６によりリザーブタンク４１０Ｂへの外気圧導入が行われる。また、リザーブタンク４１０Ｂには熱運搬液供給キャップ７０７が設けられ、この熱運搬液供給キャップ７０７を開いてリザーブタンク４１０Ｂへ熱運搬液が供給される。エンジン排熱利用熱運搬液循環管路４１２は、エンジン排熱利用熱運搬液ポンプ４１３を境としてエンジン排熱利用熱運搬液タンクユニット側熱運搬液循環管路４１２ａとエンジン排熱回収用熱交換ユニット側熱運搬液循環管路４１２ｂから構成される。
【００６２】
エンジン排熱回収用熱交換ユニット７１には、エンジン排熱回収用冷媒側放熱管４１８とエンジン排熱回収用受熱管４１４が一体化された冷媒側二重管熱交換器６００が備えられ、またエンジン排熱回収用エンジン冷却水側放熱管４０３とエンジン排熱回収用受熱管４１５が一体化されたエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１が備えられている。
【００６３】
この実施形態では、図３の（Ｂ）に示すように外管６００ｅと内管６００ｆからなる冷媒側二董管熱交換器６００において、外管６００ｅと内管６００ｆの間を冷媒が通過し、内管６００ｆの内部を熱運搬液が通過するので、内管６００ｆの外壁６００ｆｌがエンジン排熱回収用冷媒側放熱管４１８に相当し、内管６００ｆの内壁６００ｆｌがエンジン排熱回収用受熱管４１４に相当する。同様に外管６０ｌｅと内管６０ｌｆからなるエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１において、外管６０ｌｅと内管６０ｌｆの間をエンジン冷却水が通過し、内管６０１ｆの内部を熱運搬液が通過するので、内管６０１ｆの外壁６０１ｆ１がエンジン排熱回収用エンジン冷却水側放熱管４０３に相当し、内管６０１ｆの内壁６０１ｆ２がエンジン排熱回収用受熱管４１５に相当する。
【００６４】
冷媒側二重管熱交換器６００には、熱運搬液入口６００ａ、熱運搬液出口６００ｂ、冷媒入口６００ｃ及び冷媒出口６００ｄが設けられている。熱運搬液入口６００ａはエンジン排熱回収用熱交換ユニット側水循環管路４１２ｂと、熱運搬液出口６００ｂは連通管路８の一方と、冷媒入口６００ｃは配管２１８ａＡと、冷媒出口６００ｄは配管２１６ａＡとそれぞれ接続されている。
【００６５】
図３にて分かる通り、冷媒側二重管熱交換器６００内では冷媒と熱運搬液とを対向して流しているので、冷媒と熱運搬液との温度差が二重菅の全長に渡ってほぼ等しくすることができ、二重管の全長に渡って熱交換が可能となる。
【００６６】
エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１は、熱運搬液入口６０１ａ、熱運搬液出口６０１ｂ、エンジン冷却水入口６０１ｃ及びエンジン冷却水出口６０１ｄが設けられている。熱運搬液入口６０１ａは連通管路８の一方と、熱運搬液出口６０１ｂは暖房用熱運搬液循環管路４１６と、エンジン冷却水入口６０１ｃは水配管４０２Ａと、エンジン冷却水出口６０１ｄは水配管４０４Ａとそれぞれ接続されている。
【００６７】
なお、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１内でもエンジン冷却水と熱運搬液とを対向して流すようにしており、二重管の全長に渡って熱交換が可能となる。
【００６８】
水配管４０２Ａにはエンジン冷却水ドレン通路７１０が接続され、エンジン冷却水ドレン通路７１０にはエンジン冷却水ドレンコック７１０ａが設けられている。このエンジン冷却水ドレンコック７１０ａを開くことでエンジン冷却水が排出される。また、水配管４０４Ａにはエンジン冷却水エア抜き通路７１１が接続され、このエンジン冷却水エア抜き通路７１１のエア抜き通路開放端７１１ａからエンジン冷却水のエア抜きが行われる。さらにエンジン排熱回収用熱交換ユニット側熱運搬液循環管路４１２ｂには第２の熱運搬液エア抜き通路７１２が接続され、この第２の熱運搬液エア抜き通路７１２のエア抜き通路開放端７１２ａから熱運搬液エア抜きが行われる。
【００６９】
図４はエンジン排熱回収ユニットの外観図である。図４（Ａ）は左側面図、図４（Ｂ）は正面図、図４（Ｃ）は右側面図である。
【００７０】
エンジン排熱回収ユニット７０は、前パネル８０１、床パネル８０２、天井パネル８０３、後パネル８０４、右パネル８０５及び左パネル８０６により箱形に形成されている。床パネル８０２には一対の支持ステー８０７が設けられている。右パネル８０５には、電線取り出し用右カバー８０８が取り付けられ、左パネル８０６には、電線取り出し用左カバー８０９が取り付けられている。
【００７１】
図５乃至図８において、図３にて示すエンジン排熱回収ユニット７０を構成する各部品の実際の形状、配置及び配管等を示す。
【００７２】
図５はエンジン排熱回収ユニット内部詳細部分の断面図である。このエンジン排熱回収ユニット内部詳細部分は、エンジン排熱回収ユニット７０を左方より見たもので、二重管熱交換器を断面図で表示し、パネル類を取り外した状態を表示したものである。
【００７３】
エンジン排熱回収ユニット７０には、下部にエンジン冷却水側二重管熱交換器６１０が、上部に冷媒側二重管熱交換器６００が配置されている。また、エンジン排熱回収ユニット７０の下部には、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１の内側に熱運搬液ポンプ４１３が配置され、冷媒側二重管熱交換器６００より上方且つ右方には電装部品を収容した電装ボックス９００が配置されている。
【００７４】
なお、図５より分かる通り、重量物の熱運搬液ポンプ４１３をエンジン排熱回収ユニット７０の中央下部に配置しているので、エンジン排熱回収ユニット７０の安定性が高い。同様図５より分かる通り、エア抜き通路開放端７１１ａ、工ア抜き通路開放端７１２ａがエンジン排熱回収ユニット７０上部に配置されるので、エンジン冷却水、熱運搬液が溢れ出ることがない。但し、床暖房パネル５５６が建屋の２階等の高い位置に設置される場合、熱運搬液ポンプ４１３の吐出圧が大きくなるのでエア抜き通路開放端７１２ａにコックを配置し常時は閉めるとともに、熱運搬液ポンプ４１３の運転中にエア抜き通路７１２に溜まる空気を、運転中エア抜き通路開放端７１２ａを短時間だけ開にすることによりエア抜きする。この場合もコックがエンジン排熱回収ユニット７００上部に配置されるので、天井パネル８０３を取り外すことでコック操作によるエア抜き作業が容易となる。同様にエア抜き通路開放端７１１ａにコックを配置し常時は閉めるとともに、室外側水ポンプ２６１の運転中に短時間だけ開にすることによりエア抜きするようにしても良い。この場合もコック操作によるエア抜き作業が容易となる。
【００７５】
図６はエンジン排熱回収ユニット内部詳細部分の断面図である。このエンジン排熱回収ユニット内部詳細部分は、エンジン排熱回収ユニット７０を正面より見た物で、二重管熱交換器を切断し、パネル類を取り外した状態を表示したものである。エア抜きタンク４１０Ａの上部には、電装部品を収容した電装ボックス９００が配置されている。
【００７６】
図７は天井パネルを取り外したエンジン排熱回収ユニットの右側上面図である。エンジン排熱回収ユニット７０では、天井パネル８０３を取り外すと、電装ボックス９００内が露出し、電装部品の取り替え整備が可能となっている。
【００７７】
なお、図７と図８により分かる通り、天井パネル８０３を取り外し、電装ボックス９００は取り付いた状度で、エア抜きタンク４１０Ａ上部の加圧キャップ７００及びリザーブタンク４１０Ｂ上部の熱運搬液供給キャップ７０７の両方が、エンジン排熱回収ユニット７００上部において上方に露出するので、いずれかのキャップを取り外しての熱運搬液の補充が容易である。
【００７８】
図８は天井パネルとさらに電装ボックスを取り外したエンジン排熱回収ユニットの上面図である。冷媒側二重管熱交換器６００と、その下方のエンジン冷却水側二重管熱交換器６１０の両二重管熱交換器がそれぞれ１重のコイル状に巻かれており、このコイル内にエア抜きタンク４１０Ａ、リザーブタンク４１０Ｂ、熱運搬液ポンプ４１３を配置しており、スペースの有効利用ができ、エンジン排熱回収ユニット７０をコンパクトに形成できる。
【００７９】
この実施の形態では、エンジン排熱回収ユニット７０は、エンジン駆動式ヒートポンプ装置１に使用され、暖房時、室内熱交換器２４０より上流の高熱高圧の冷媒が、管路２１８から分岐管路２１８ａ、接続ジョイント部ａ９、室外機２の外部の配管である分岐管路２１８ａ、接続ジョイント部ｂ４、エンジン排熱回収ユニット７０内の配管２１８ａＡを経て導かれる冷媒入口６００ｃと、この高温高圧の冷媒が通過する冷媒放熱器であるエンジン排熱回収用冷媒側放熱管４１８と、この冷媒放熱器通過後の冷媒の出口となる冷媒出口６００ｄと、エンジン排熱を吸収した冷却水が管路２５３を通り、リニヤ三方弁２８０、サーモスタット４００、パックドバルブ４０１、接続ジョイント部ａ１１、水配管４０２、接続ジョイント部ｂ４、エンジン排熱回収ユニット７０内の水配管４０２ａＡを経て導かれるエンジン冷却水入口６０１ｃと、この冷却水が通過するエンジン冷却水放熱器であるエンジン排熱回収用エンジン冷却水側放熱管４０３と、このエンジン冷却水放熱器通過後の冷却水の出口となるエンジン冷却水出口６０１ｄと、室内に配置される床暖房パネル５５６からの熱運搬液（水、あるいは不凍液からなる）が接続ジョイント部ｂ２、熱運搬液循環管路４１１、エア抜きタンク４１０Ａ、エンジン排熱回収用タンクユニット側熱運搬液循環管路４１２ａ、この熱運搬液を循環させる液循環ポンプ４１３、エンジン排熱回収用熱交換ユニット側熱運搬液循環管路４１２ｂを経て導かれる熱運搬液入口６００ａと、前記の液循環ポンプ４１３と、冷媒放熱器からの熱及びエンジン冷却水放熱器からの熱を熱運搬液にそれぞれ伝達する冷媒側受熱器であるエンジン排熱回収用受熱管４１４及びエンジン冷却水側受熱器であるエンジン排熱回収用受熱管４１５と、床暖房パネル５５６への熱運搬液出口６０１ｂとを配置している。
【００８０】
このように、エンジン排熱回収ユニット７０を室外機２とは独立に形成したので、室外機２にエンジン冷却水の出口、入口、及び冷媒の出口、入口と、それぞれの室外機２内配管を設ける改造のみで、室外機２内に熱交換器を配置する必要がない。また、エンジン排熱回収ユニット７０にエンジン排熱が送られる分、エンジン排熱回収ユニット７０に冷媒を介して供給するエネルギーを暖房時における圧縮機高圧側の冷媒の圧力及び温度を低くできる。
【００８１】
また、エンジン排熱回収ユニット７０では、エンジン冷却水に接する放熱壁と、熱運搬液に接する受熱壁とを一体化してエンジン冷却水放熱器兼エンジン冷却水側受熱器となるエンジン冷却水用熱交換器であるエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１と、冷媒に接する放熱壁と、熱運搬液に接する受熱壁とを一体化して冷媒放熱器兼冷媒側受熱器となる冷媒用熱交換器である冷媒側二重管熱交換器６００とを配置している。このように、放熱壁と受熱壁との間に熱運搬用の別の液体を配置することがないので、エンジン冷却水から熱運搬液への熱移動、冷媒から熱運搬液への熱移動がそれぞれ簡単な構造により達成できる。
【００８２】
また、外管と、外管の内側に配置され放熱壁兼受熱壁となる内管からなる二重管の内管の内側にエンジン冷却水と熱運搬液の内の一方を流し、内管と外管の間に他方を流すようにしてエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１を構成し、二重管の内管の内側に冷媒と熱運搬液の内の一方を流し、内管と外管の間に他方を流すようにして冷媒側二重管熱交換器６００を構成しており、放熱壁と受熱壁との間に熱運搬用の別の液体を配置することがないので、エンジン冷却水から熱運搬液への熱移動、冷媒から熱運搬液への熱移動がそれぞれ簡単な構造により達成できる。
【００８３】
また、エンジン冷却水側受熱器であるエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１と冷媒用熱交換器である冷媒側二重管熱交換器６００では、冷媒側二重管熱交換器６００を上にし、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１下にして配置しているが、これらの内いずれか一方を上、他方を下にして上下方向に重ねて配置することができ、このようにエンジン排熱回収ユニット７０の床面積を小さくでき、上下方向には余裕があるが狭い空間にエンジン排熱回収ユニット７０を配置することができる。
【００８４】
また、それぞれ二重管をコイル状に巻いたエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１と冷媒側二重管熱交換器６００とを、いずれか一方を上、他方を下にして上下方向に重ねるとともに、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部と、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部とを配管により連結するから、両二重管受熱器の熱運搬液の通路とを互いに連結する配管の長さを短くできる。
【００８５】
また、上側に冷媒側二重管熱交換器６００を、下側にエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１を配置し、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部を床暖房パネル５５６からの熱運搬液入口６００ａとし、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部を床暖房パネル５５６からの熱運搬液出口６０１ａとし、冷媒側二重管熱交換器６００に導く冷媒温度より高温のエンジン冷却水を、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１に導くようにしている。このように、温度の低い冷媒と熱運搬液が熱交換し、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換するので、冷媒側二重管熱交換器６００とエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１の両方で熱運搬液に熱を与えることが可能となるので、効率良く熱運搬液を加熱できる。
【００８６】
また、冷媒側二重管熱交換器６００の冷媒通路の上側端部を膨張弁への冷媒出口６００ｄとし、冷媒通路の下側端部を圧縮機からの冷媒入口６００ｃとし、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１のエンジン冷却水通路の上側端部をエンジンへのエンジン冷却水出口６０１ｄとし、エンジン冷却水通路の下側端部をエンジンからのエンジン冷却水入口６０１ｃとしているから、温度の低い冷媒と熱運搬液を熱交換させ、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換させることをより確実に実施できるので、より効率良く熱運搬液を加熱できる。
【００８７】
また、下側に冷媒側二重管熱交換器６００を、上側にエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１を配置してもよく、この場合には、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部を床暖房パネル５５６からの熱運搬液入口とし、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部を床暖房パネル５５６への熱運搬液出口とし、冷媒側二重管熱交換器６００に導く冷媒温度より高温のエンジン冷却水を、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１に導くようにすることができ、温度の低い冷媒と熱運搬液が熱交換し、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換するので、冷媒側二重管熱交換器６００とエンジン冷却水側二重管熱交換器６０１の両方で熱運搬液に熱を与えることが可能となるので、効率良く熱運搬液を加熱できる。
【００８８】
また、冷媒側二重管熱交換器６００の冷媒通路の下側端部を膨張弁への冷媒出口６００ｄとし、冷媒通路の上側端部を圧縮機からの冷媒入口６００ｃとし、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１のエンジン冷却水通路の下側端部をエンジンへのエンジン冷却水出口６０１ｄとし、エンジン冷却水通路の上側端部をエンジンからのエンジン冷却水入口６０１ｃとしているから、温度の低い冷媒と熱運搬液を熱交換させ、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換させることをより確実に実施できるので、より効率良く熱運搬液を加熱できる。
【００８９】
図９はエンジン駆動式ヒートポンプ装置の制御回路図である。エンジン駆動式ヒートポンプ装置１は、室外機２、室内機５２２、エンジン排熱回収ユニット７０及び分岐ユニット５３５のそれぞれに制御装置、センサ群、アクチュエータ群を有している。室外機２の室外ＣＰＵ６１５、室内機５２２の室内ＣＰＵ６１６、エンジン排熱回収ユニット７０のＣＰＵ６１７及び分岐ユニット５３５の分岐ユニットＣＰＵ６１８は、データバス６２０，６２１，６２２により情報の授受を行い制御する。
【００９０】
室外ＣＰＵ６１５は、スロットル弁開度制御アクチュエータ３１１、リニヤ三方弁２８０の駆動アクチュエータ、電子膨張弁２３８の駆動アクチュエータ２３８ａ、室外ファン２３５，２６６の駆動アクチュエータ、室外側水ポンプ２６１の駆動アクチュエータ、その他アクチュエータ群６４０、例えば燃料ガス流量制御弁３１２、四方弁２３２、電動バイパス弁４２２、電動開閉弁４２６、電動開閉弁４２４等の制御を行い、エンジン回転センサ３１０、高圧側圧力センサ３０１、冷媒温度センサ４２５、エンジン冷却水温度センサ４３１，４３２、その他のセンサ群６４１、例えばエンジン収容室内温度センサ４３０、外気温度センサ４３９、高圧側温度センサ３０３等の検知データの取込みを行う。
【００９１】
室内ＣＰＵ６１６は、送風ファン２４０ａ、室内ルーバーモータ２４０ｂ、室内冷媒液温度センサ５７２、室内リモコン操作部５７０ａ、室内温度センサ５７１、電子膨張弁２３８の駆動アクチュエータ２３８ｂ等の制御あるいは検知データの取込みを行う。なお、室内リモコン操作部５７０ａは室内リモコン装置５７０に設けられる。
【００９２】
ＣＰＵ６１７は、エンジン排熱利用熱運搬液ポンプ４１３の駆動アクチュエータ４１３ａ、冷媒液温センサ４１９、床暖リモコン操作部５７０ｂ、床温度センサ５７３及び電子流量制御弁５５５等について、検知データを取り入れアクチュエータの制御を行う。室外機２内の電子膨張弁２３８の開度も、室外ＣＰＵ６１５を介してＣＰＵ６１７からの指令で制御される。
【００９３】
次に、エンジン駆動式ヒートポンプ装置１は、エンジン排熱を回収したエンジン冷却水を、この冷却水と冷媒回路２１０中の冷媒との間で熱交換する水−冷媒間熱交換器である二重管熱交換器２３３とエンジン排熱回収装置Ａとに分岐して供給するようにし、暖房要求検知手段からの暖房要求に基づき、送風ファン２４０ａを起動するとともに、暖房要求が大なる時、エンジン排熱回収装置Ａへの冷却水の供給に優先して、水−冷媒間熱交換器である二重管熱交換器２３３への冷却水の供給量を増加する制御を行う。この暖房の制御によりエンジン排熱を昇温するには時間がかかる床に設置される放熱部より、冷媒回路２１０中に回収させて室内熱交換器２４０に優先してエンジン排熱を供給するとともに、送風ファン２４０ａによる温風が室内の人に作用し暖房要求を満たすことができる。
【００９４】
図１０はエンジン排熱回収ユニット内の配線図である。エンジン排熱回収ユニット７０は、電線取り出し用左カバー８０９内に配置された接続端子８０９ａを介して室外機２に接続され、また電線取り出し用右カバー８０８内に配置された接続端子８０８ａを介して室内リモコン装置５７０の床暖リモコン操作部５７０ｂに接続される。
【００９５】
エンジン排熱回収ユニット７０に配置された電装ボックス９００内には、ＣＰＵ６１７、室外機２側と接続する信号インターフェース９５０、電源回路９５１、リレー９５２及びリレードライバ９５３が配置され、さらに室内リモコン装置５７０側と接続する信号インターフェース９５０が配置され、さらに冷媒液温センサ４１９等の各センサと接続するセンサインターフェース９５５等の電装部品が配置されている。
【００９６】
図１１はエンジン排熱回収ユニットの設置図である。エンジン排熱回収ユニット７０は、配線及び配管により室外機２と接続される。また、エンジン排熱回収ユニット７０は、室内に配置された室内リモコン装置５７０と配線により接続され、同様に室内に配置された床暖房パネル５５６と配管により接続される。
【００９７】
このように室外機２と、室内リモコン装置５７０及び床暖房パネル５５６との間に、エンジン排熱回収ユニット７０が配置され、図４の（Ｂ）、（Ｃ）に分かる通り、エンジン排熱回収ユニット７０の右側側面に、室外機２からの冷媒及びエンジン冷却水の各入口である接続ジョイント部ｂ４、ｂ６、及び、室外機２ヘの冷媒及びエンジン冷却水の各出口となる接続ジョイント部ｂ３、ｂ５を集中配置させるとともに、室外機２との間の電気配線のための電線取り出し用右カバー８０８を配置している。また、図４の（Ａ）、｛Ｂ）に分かる通り、エンジン排熱回収ユニット７０の右側側面に対向する左側側面に、床暖房パネル５５６からの熱運搬液の入口である接続ジョイント部ｂ４及び床暖房パネル５５６への熱運搬液の出口である接続ジョイント部ｂ３を集中配置させるとともに、床暖房パネル５５６、室内リモコン装置５７０へのとの間の電気配線のための電線取り出し用左カバー８０９を配置している。このため、配管長や配線長を短くでき、配管や配線接続等の施工作業を向上させることができる。
【００９８】
図１２は運転時のエネルギーの流れ図である。
【００９９】
エンジン２０１で燃料が燃焼して発生するエネルギーＥ１の内、Ｅ２の機械エネルギーが圧縮機２０８により冷媒に与えられ、エネルギーＥ１の内の排熱はさらに分岐され、エネルギーＥ３がエンジン冷却水に回収され、エネルギーＥ４が排気ガスとともにあるいはエンジン２０１表面から大気中に放出される。エンジン冷却水に回収されるエネルギーＥ３は、リニヤ三方弁２８０においてエンジン冷却水がＩ２、Ｉ１に分岐するのに連れてエネルギーＥ３１とエネルギーＥ３２に分岐する。蒸発器（暖房時室外熱交換器２３４、冷房時室内熱交換器２４０）においてエネルギーＥ５が冷媒に与えられ、エネルギーＥ３１が二重管熱交換器２３３において冷媒に与えられる。これにより、エネルギーＥ５とエネルギーＥ３１とエネルギーＥ４とが合流しエネルギーＥ６となる。エネルギーＥ３２はエンジン冷却水がサーモスタット４００でＩ３、Ｉ４に分岐するのに連れてエネルギーＥ３２１とエネルギーＥ３２２に分岐する。エネルギーＥ６は分岐し、エネルギーＥ６１、Ｅ６２となる。エネルギーＥ６１は凝縮器（暖房時室内熱交換器２４０、冷房時室外熱交換器２３４）において放熱される。エネルギーＥ６２とエネルギーＥ３２１は合流しエネルギーＥ７となり、床暖房パネル５５６から放熱される。一方エネルギーＥ３２２は室外ラジエータ２６５から大気中に放熱される。
【０１００】
エネルギーＥ２はエネルギーＥ１の３０〜４０％であり、暖房時外気温度が低いのでエネルギーＥ５は小さい。このため暖房開始時早期に室内温度を上昇するのは困難であるが、暖房開始時図４、図５、及び図７〜図１０のプログラムにより、リニヤ三方弁２８０の開度を大きく（少なくとも２０％開度以上と）し、Ｉ２を大きくして排熱の一部を冷媒に取り込むので、室内熱交換器２４０による放熱を大きくすることができ、放熱が開始されると室内ファンにより、室内の人が直ちに暖かい空気流を感知することができ、暖房要求を早期に満たすことができる。また、暖房開始時リニヤ三方弁２８０の開度を早期に５０％さらには１００％（Ｉ２＝５０〜１００％）とするとより良い。さらに、電子膨張弁２３８を所定開度に対して２０％開度以下さらには全閉にし、エンジン排熱回収用冷媒放熱器４１８の放熱量を抑えることにより、エンジン排熱の室内空気の暖房以外への利用のためのエンジン排熱回収に優先して室内熱交換器２４０による放熱をすることができる。放熱が開始されると室内ファンにより、室内の人が直ちに暖かい空気流を感知することができ、暖房要求を早期に満たすことができる。
【０１０１】
また、冷房時においては、蒸発器（室内熱交換器２４０）により吸熱がされつつ、エネルギーＥ３１、エネルギーＥ６２は０とされつつ、エネルギーＥ３２１によりエンジン排熱回収が可能となる。
【０１０２】
図１３は別の実施の形態のエンジン排熱回収ユニットを示す図である。このエンジン排熱回収ユニット１０７０が上記の実施の形態のエンジン排熱回収ユニット７０と違う点は、エンジン排熱回収用冷媒側放熱管４１８と接続ジョイント部ｂ３の間の冷媒配管１１００の途中に電子膨張弁１２３８ａを配置している点である。このエンジン排熱回収ユニット１０７０の接続ジョイント部ｂ３は室外機２の接続ジョイント部ａ１と、接続ジョイント部ｂ４は室外機２の接続ジョイント部ａ２とそれぞれ冷媒配管１１０１，１１０２で連結して使用される。すなわち、このエンジン排熱回収ユニット１０７０を電子膨張弁を持たない室外機２と連結されて使用することが容易に可能となる。
【０１０３】
そして室内機１５２２との間の冷媒配管は、接続ジョイント部ａ１と接続ジョイントｂ３を結ぶ冷媒配管１１０１の途中と室内機１５２２の間、接続ジョイント部ａ２と接続ジョイント部ｂ４を結ぶ冷媒配管１１０２の途中と室内機１５２２の間をそれぞれ連結することにより可能となる。この場合の室内機１５２２は、電子膨張弁１２３８ｂを内蔵する電子膨張弁内蔵式室内機１５２２が使用される。
【０１０４】
これによれば、圧縮機で高温高圧化した冷媒を分岐し、一方を室内機１５２２の室内熱交換器２４０に循環して室内空気を昇温し、他方をエンジン排熱回収ユニット１０７０ヘ循環して熱運搬液を介して床暖房パネル５５６を加熱し、床温度を上昇できる。室内の人は室内空気と床の両方で暖められ、且つ、室外機２と室内機１５２２との間の冷媒配管の途中にエンジン排熱回収ユニット１０７０を挿入し、且つエンジン排熱回収ユニット１０７０と床暖房パネル５５６の間に冷却水を循環させる配管を施すのみで、ヒートポンプ装置１をエンジン排熱回収可能とするに当たり、室外機２や室内機１５２２の改造を必要とせず、改造工事が簡単に可能としている。
【０１０５】
電子膨張弁１２３８ａの開度は、高圧側圧力センサ３０ｌで検知される高圧圧力に基づき算出される飽和液温度と、冷媒温度センサ４１９で検知される冷媒温度との差が、所定値より大きい場合に開度が大きくされる。これにより高圧圧力を低下せしめ、前記差を所定値に近づけるようにする。前記差が所定値より小さい場合に開度は小さくされる。これにより高圧圧力を上昇せしめて前記差を所定値に近づけるようにする。このように電子膨張弁１２３８ａは開度について、フィードバック制御方式のサブクール制御が実施される。なおさらに、電子膨張弁１２３８ａの替わりにキャピラリーを配置し、コストダウンを図ることもできる。
【０１０６】
図１４はエンジン排熱利用装置の他の実施の形態を示す図である。この実施の形態では、図１及び図２により示すエンジン駆動式ヒートポンプ装置１の床暖房パネル５５６の替わりに、エンジン排熱利用放熱器としての放熱部２００２と、この放熱部２００２を内蔵する熱交換タンク２０００及び主給湯タンク２００１を備えている。熱交換タンク２０００には、市水が供給され、上部には開閉弁２０１０が設けられている。放熱部２００２に、エンジン排熱回収ユニット７０から回収されたエンジン排熱を循環させるようにしている。
【０１０７】
この熱交換タンク２０００と主給湯タンク２００１とが連結されている。主給湯タンク２００１には、市水の水圧よりは高い開弁圧のリリーフ弁２００３及び蛇口２００４が設けられ、主給湯タンク２００１の内部にはフロート式の湯面レベル保持弁２００５が設けられている。
【０１０８】
この実施の形態では、エンジン排熱利用装置を、市水の導入部を設けた熱交換タンク２０００内に設ける放熱部２００２へエンジン排熱の一部を循環させるようにし、且つ主給湯タンク２００１に内部の温水の導出部を設けてなる給湯装置Ｇとしており、給湯装置Ｇに優先して早期に室内の暖房を可能とすることができる。
【０１０９】
図１５はエンジン排熱利用装置のさらに他の実施の形態を示す図である。この実施の形態では、前記他の実施形態と同様床暖房パネル５５６の替わりに、エンジン排熱利用放熱部２１１１と、この放熱部２１１１を内蔵する乾燥機２１００が備えられている。乾燥機２１００のケーシング２１０１の前側には開閉扉２１０２がヒンジ２１０３を支点に開閉可能になっている。乾燥機２１００のケーシング２１０１内には、空気取入口２１０４ａを有する取入シュラウド２１０４、空気排出口２１０５ａを有する排出シュラウド２１０５及び回転ドラム２１０６が設けられている。ケーシング２１０１には、取入シュラウド２１０４により外気を導く外気導入路２１０７が形成され、排出シュラウド２１０５により内気を排出する内気排出路２１０８が形成されている。回転ドラム２１０６は、回転ドラム保持軸受装置２１０９により回転可能になっており、ドラム駆動モータ２１１０により回転する。
【０１１０】
取入シュラウド２１０４の空気取入口２１０４ａから外気が取り入れられ、外気を導く外気導入路２１０７には、放熱部２１１１が配置されるとともに、ファン２１１２が配置されている。放熱部２１１１に、エンジン排熱回収ユニット７０から回収したエンジン排熱を循環させるようにしている。
【０１１１】
この実施の形態では、エンジン排熱利用装置を、外気を導く外気導入路２１０７と、内気を排出する内気排出路２１０８とを設けたケーシング２１０１の外気導入路２１０７に設置する放熱部２１１１へエンジン排熱の一部を循環させるようにした乾燥装置Ｈとしており、乾燥装置Ｈに優先して早期に室内の暖房を可能とすることができる。
【０１１２】
図１６はエンジン排熱利用装置のさらに他の実施の形態を示す図である。この実施の形態では、床暖房装置Ｉ、乾燥装置Ｈ、及び給湯装置Ｇが備えられている。給湯装置Ｇは、貯湯タンク２２００を有し、市水が供給される。貯湯タンク２２００にはリリーフ弁２２０３及び蛇口２２０４が設けられ、貯湯タンク２２００の内部には湯面レベル保持弁２２０５が設けられている。また、貯湯タンク２２００の内部には、放熱部２２０６が配置されている。この放熱部２００６に、エンジン排熱回収ユニット７０からエンジン排熱の一部を循環させるようにしている。床暖房装置Ｉは床暖房パネル５５６を有し、この床暖房装置Ｉ及び乾燥装置Ｈは、分岐湯量を調節可能なリニヤ三方弁２２１０を介してエンジン排熱回収ユニット７０から回収したエンジン排熱を循環させるようにしている。
【０１１３】
この実施の形態では、床暖房装置Ｉ、乾燥装置Ｈ、あるいは給湯装置Ｇの内少なくとも２つのエンジン排熱利用装置のそれぞれの放熱部にエンジン排熱の一部を循環させるようにしており、複数のエンジン排熱利用装置に優先して早期に室内の暖房を可能とすることができる。なお、給湯装置Ｇの放熱部２００６と床暖房パネル５５６を並列に連結したが、放熱部２００６から床暖房パネル５５６へエンジン排熱を回収した冷却水を直列に循環させるようにしても良い。
【０１１４】
図１７はエンジン排熱利用装置のさらに他の実施の形態を示す図である。この実施の形態では、エンジン排熱回収ユニット７０Ｂが図３の実施の形態のエンジン排熱回収ユニット７０と同様に形成されるが、エンジン排熱回収ユニット７０のエンジン排熱利用熱運搬液タンクユニット４１０を廃止し、市水を接続ジョイント部ｂ２´を介して供給する。
【０１１５】
また、この実施の形態では、図１及び図２によって示すエンジン駆動式ヒートポンプ装置１の床暖房パネル５５６の替わりに、給湯装置Ｇが備えられ、貯湯タンク２２００が接続ジョイント部ｂ１によりエンジン排熱回収ユニット７０Ｂに接続されている。これは、図３に示すエンジン排熱回収ユニット７０と異なり市水の水圧を利用しており、市水を接続ジョイント部ｂ２´、エンジン排熱回収用熱交換ユニット側熱運搬液循環管路４１２ｂを介して直接放熱部を兼ねる貯湯タンク２２００に供給するようになっており、この市水は冷媒側二重管熱交換器６００、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１を通り、接続ジョイント部ｂ１を介して貯湯タンク２２００に送られる。
【０１１６】
この実施の形態では、エンジン排熱利用装置を、エンジン冷却水が循環するエンジン冷却水放熱部と、このエンジン冷却水放熱部に相対する受熱部が、冷媒側二重管熱交換器６００、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１により構成され、この冷媒側二重管熱交換器６００、エンジン冷却水側二重管熱交換器６０１の受熱部に市水を導くとともに、受熱部で温度上昇した市水を外部に導出可能とする導出部を設けてなる給湯装置Ｇとしており、エンジン排熱利用装置を給湯装置Ｇとすることで、給湯装置Ｇに優先して早期に室内の暖房を可能とすることができる。
【０１１７】
【発明の効果】
前記したように、請求項１記載の発明では、暖房時、室内熱交換器より上流の高熱高圧の冷媒が導かれる冷媒入口と、この高温高圧の冷媒が通過する冷媒放熱器と、この冷媒放熱器通過後の冷媒の出口となる冷媒出口と、エンジン排熱を吸収した冷却水が導かれるエンジン冷却水入口と、この冷却水が通過するエンジン冷却水放熱器と、このエンジン冷却水放熱器通過後の冷却水の出口となるエンジン冷却水出口と、熱運搬液の熱運搬液入口と、冷媒放熱器からの熱及びエンジン冷却水放熱器からの熱を熱運搬液にそれぞれ伝達する冷媒側受熱器及びエンジン冷却水側受熱器と、エンジン排熱利用のための放熱部への熱運搬液の熱運搬液出口とを配置し、エンジン排熱回収ユニットを室外機とは独立に形成したので、エンジン排熱を回収したエンジン冷却水を、室外機の外部の温水ボイラーに循環させるためのエンジン冷却水出口、エンジン冷却水入口と、室内機に冷媒を循環するための冷媒出口、冷媒戻り口のセットを、複数持つものにおいては、温水ボイラーヘの循環を中止し、エンジン排熱回収ユニットに直接エンジン冷却水を循環するように配管するか、あるいは温水ボイラーヘの循環路の途中から分岐してエンジン排熱回収ユニツトヘ循環するようにする一方、複数の冷媒出口、冷媒戻り口のセットの内一つを利用してエンジン排熱回収ユニットに冷媒を循環するようにするか、あるいは室内機への冷媒循環路から分岐してエンジン排熱回収ユニットヘ循環するようにするのみで、簡単にエンジン排熱回収ユニッ卜の追加設置が可能となる。また、前記冷媒出口、冷媒戻り口のセットを一つのみ配置し、外部の温水ボイラーに循環させるためのエンジン冷却水出口、エンジン冷却水入口を持たない室外機においては、室外機にエンジン冷却水出口、エンジン冷却水入口、及び冷媒出口、冷媒入口と、それぞれの室外機内配管を設ける改造のみで、室外機内に熱交換器を配置する必要がない。また、エンジン排熱回収ユニットにエンジン排熱が送られる分、エンジン排熱回収ユニットに冷媒を介して供給するエネルギーを暖房時における圧縮機高圧側の冷媒の圧力及び温度を低くできる。また、外管と、外管の内側に配置され放熱壁兼受熱壁となる内管からなる二重管の内管の内側にエンジン冷却水と熱運搬液の内の一方を流し、内管と外管の間に他方を流すようにしてエンジン冷却水側二重管熱交換器を構成し、二重管の内管の内側に冷媒と熱運搬液の内の一方を流し、内管と外管の間に他方を流すようにして冷媒側二重管熱交換器を構成したから、放熱壁と受熱壁との間に熱運搬用の別の液体を配置することがないので、エンジン冷却水から熱運搬液への熱移動、冷媒から熱運搬液への熱移動がそれぞれ簡単な構造により達成できる。また、それぞれ二重管をコイル状に巻いたエンジン冷却水側二重管熱交換器と冷媒側二重管熱交換器とを、いずれか一方を上、他方を下にして上下方向に重ねるとともに、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部と、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部とを配管により連結したから、両二重管受熱器の熱運搬液の通路とを互いに連結する配管の長さを短くできる。
【０１２２】
請求項2記載の発明では、上側に冷媒側二重管熱交換器を、下側にエンジン冷却水側二重管熱交換器を配置し、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部を床暖房パネルからの熱運搬液入口とし、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部を床暖房パネルからの熱運搬液出口とし、冷媒側二重管熱交換器に導く冷媒温度より高温のエンジン冷却水を、エンジン冷却水側二重管熱交換器に導くようにしたから、請求項1の作用効果に加え、まず温度の低い冷媒と熱運搬液が熱交換し、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換するので、冷媒側二重管熱交換器とエンジン冷却水側二重管熱交換器の両方で熱運搬液に熱を与えることが可能となるので、効率良く熱運搬液を加熱できる。
【０１２３】
請求項3記載の発明では、冷媒側二重管熱交換器の冷媒通路の上側端部を膨張弁への冷媒出口とし、冷媒通路の下側端部を圧縮機からの冷媒入口とし、エンジン冷却水側二重管熱交換器のエンジン冷却水通路の上側端部をエンジンへのエンジン冷却水出口とし、エンジン冷却水通路の下側端部をエンジンからのエンジン冷却水入口としたから、請求項2の作用効果に加え、まず温度の低い冷媒と熱運搬液を熱交換させ、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換させることをより確実に実施できるので、より効率良く熱運搬液を加熱できる。
【０１２４】
請求項4記載の発明では、下側に冷媒側二重管熱交換器を、上側にエンジン冷却水側二重管熱交換器を配置し、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部をエンジン排熱利用放熱器からの熱運搬液入口とし、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部をエンジン排熱利用放熱器への熱運搬液出口とし、冷媒側二重管熱交換器に導く冷媒温度より高温のエンジン冷却水を、エンジン冷却水側二重管熱交換器に導くようにしたから、請求項1の作用効果に加え、まず温度の低い冷媒と熱運搬液が熱交換し、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換するので、冷媒側二重管熱交換器とエンジン冷却水側二重管熱交換器の両方で熱運搬液に熱を与えることが可能となるので、効率良く熱運搬液を加熱できる。
【０１２５】
請求項5記載の発明では、冷媒側二重管熱交換器の冷媒通路の下側端部を膨張弁への冷媒出口とし、冷媒通路の上側端部を圧縮機からの冷媒入口とし、エンジン冷却水側二重管熱交換器のエンジン冷却水通路の下側端部をエンジンへのエンジン冷却水出口とし、エンジン冷却水通路の上側端部をエンジンからのエンジン冷却水入口としたから、請求項4の作用効果に加え、まず温度の低い冷媒と熱運搬液を熱交換させ、次に温度の高いエンジン冷却水と熱交換させることをより確実に実施できるので、より効率良く熱運搬液を加熱できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン駆動式ヒートポンプ装置の全体構成を示す図である。
【図２】各部屋への空調機器の設置状況を示す図である。
【図３】エンジン排熱回収ユニットの詳細図である。
【図４】エンジン排熱回収ユニットの外観図である。
【図５】エンジン排熱回収ユニット内部詳細部分の断面図である。
【図６】エンジン排熱回収ユニット内部詳細部分の断面図である。
【図７】天井パネルを取り外したエンジン排熱回収ユニットの右側上面図である。
【図８】天井パネルとさらに電装ボックスを取り外したエンジン排熱回収ユニットの上面図である。
【図９】エンジン駆動式ヒートポンプ装置の制御回路図である。
【図１０】エンジン排熱回収ユニット内の配線図である。
【図１１】エンジン排熱回収ユニットの設置図である。
【図１２】運転時のエネルギーの流れ図である。
【図１３】別の実施の形態のエンジン排熱回収ユニットを示す図である。
【図１４】エンジン排熱利用装置の他の実施の形態を示す図である。
【図１５】エンジン排熱利用装置のさらに他の実施の形態を示す図である。
【図１６】エンジン排熱利用装置のさらに他の実施の形態を示す図である。
【図１７】エンジン排熱利用装置のさらに他の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１ エンジン駆動式ヒートポンプ装置
２ 室外機
７０，１０７０ エンジン排熱回収ユニット
２０１ エンジン
２０８ 圧縮機
２１０ 冷媒回路
２４０ 室内熱交換器
４０３ エンジン排熱回収用エンジン冷却水側放熱管
４１３ 液循環ポンプ
４１５ エンジン排熱回収用受熱管
４１８ エンジン排熱回収用冷媒側放熱管
５２２，１５２２ 室内機
５５６ 床暖房パネル
６００ 冷媒側二重管熱交換器
６００ｃ 冷媒入口
６００ｄ 冷媒出口
６０１ エンジン冷却水側二重管熱交換器
６０１ｃ エンジン冷却水入口
６０１ｂ 熱運搬液出口
６０１ｄ エンジン冷却水出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine exhaust heat recovery unit used in a heat pump device.
[0002]
[Prior art]
Among heat pump devices, for example, there is a heat pump device that is pressurized by a compressor driven by an engine or an electric motor during heating and circulates a high-temperature and high-pressure refrigerant in an indoor unit for heating. However, a large amount of energy is required to make the indoor person feel sufficiently warm by heating only the indoor unit. For this reason, it is considered to arrange a floor heating panel on the floor in the room where the indoor unit is arranged and to heat both the indoor unit and the floor heating panel.
[0003]
For this reason, the applicant of the present application in Japanese Patent Application No. 9-189447,
“In the heating operation by the compressor, an outdoor unit having a refrigerant circuit that circulates the refrigerant in the order from the compressor to the indoor heat exchanger, the expansion valve, the outdoor heat exchanger, and the compressor, and that incorporates the compressor and the outdoor heat exchanger; Used in a heat pump device comprising an indoor unit incorporating an indoor heat exchanger, during heating, a refrigerant inlet through which a high-pressure and high-temperature refrigerant upstream from the indoor heat exchanger is guided, and a refrigerant radiator through which the high-temperature and high-pressure refrigerant passes And a refrigerant outlet serving as an outlet of the refrigerant after passing through the refrigerant radiator, and a cooling water inlet from a floor heating panel arranged in a room where the indoor heat exchanger is arranged, and circulating the cooling water A floor heating unit comprising: a cooling water pump to be used; a heat receiver that transmits heat from the refrigerant radiator to the cooling water; and a cooling water outlet that is an outlet of cooling water to the floor heating panel. ”Was proposed.
[0004]
According to this, the high-temperature and high-pressure refrigerant is branched by the compressor, one is circulated to the indoor heat exchanger of the indoor unit to raise the temperature of the room air, and the other is circulated to the engine exhaust heat recovery unit to carry heat. The floor heating panel can be heated via the liquid to raise the floor temperature. A person in the room is warmed by both indoor air and the floor, and an engine exhaust heat recovery unit is inserted in the middle of the refrigerant pipe between the outdoor unit and the indoor unit, and between the floor kitchen unit and the floor heating panel. In order to make it possible to recover the exhaust heat from the engine by simply providing piping for circulating the cooling water, it is not necessary to modify the outdoor unit or the indoor unit, and the modification work can be easily performed.
[0005]
Further, in this Japanese Patent Application No. 9-189447, the compressor is driven by the engine, and the engine exhaust heat that should normally be discharged from the engine into the outside air is recovered to the refrigerant during heating. Engine exhaust heat is used not only for heating indoor air but also for floor heating.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, all of the engine exhaust heat is once exchanged with the refrigerant and further with the heat transport liquid. For this reason, when the outside air temperature is particularly low, it is necessary to supply a large amount of energy not only to the indoor unit but also from the engine exhaust heat recovery device to the room, the refrigerant upstream of the floor heating unit and upstream of the expansion valve Since both the exhaust heat of the engine is obtained and the temperature and pressure become extremely high, there is a problem that heat loss from the refrigerant pipe tends to increase and the pressure resistance of the refrigerant pipe needs to be increased, resulting in high costs.
[0007]
Furthermore, it is conceivable to supply a part of the engine exhaust heat and the heat of condensation of the refrigerant that has been made high-temperature and high-pressure by the compressor to the heat radiating unit for hot water supply or drying. In this case, there is a similar problem. That is, when supplying a part of the engine exhaust heat and the heat of condensation of the refrigerant that has been made high-temperature and high-pressure by the compressor to the engine exhaust heat utilization device for floor heating, hot water supply, drying, etc., a part of the engine exhaust heat and Similarly, in the engine exhaust heat recovery unit that receives the heat of condensation of the refrigerant, there may be a problem of heat loss and high cost in the refrigerant piping upstream of the engine exhaust heat recovery unit and upstream of the expansion valve.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and in addition to making it possible to easily modify the heat pump device to recover the exhaust heat of the engine, the outside air temperature is particularly low, so that not only the indoor unit but also the engine exhaust can be recovered. When it is necessary to supply a large amount of energy from the heat recovery device to the room, the engine exhaust for the engine-driven heat pump does not excessively increase the temperature and pressure of the refrigerant upstream of the engine exhaust heat recovery unit and upstream of the expansion valve. An object is to provide a heat recovery unit.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the problems and achieve the object, the present invention is configured as follows.
[0010]
The invention described in claim 1
`` With a refrigerant circuit that circulates refrigerant from the compressor to the indoor heat exchanger, expansion valve, outdoor heat exchanger and compressor during heating operation by the engine driven compressor,
  It is used in an engine-driven heat pump device comprising at least an engine, a compressor, an outdoor unit incorporating an outdoor heat exchanger, and an indoor unit incorporating an indoor heat exchanger,
  During heating, a refrigerant inlet through which high-temperature and high-pressure refrigerant upstream from the indoor heat exchanger is guided, a refrigerant radiator through which the high-temperature and high-pressure refrigerant passes, and a refrigerant outlet that becomes an outlet of the refrigerant after passing through the refrigerant radiator Engine cooling water inlet through which cooling water that has absorbed engine exhaust heat is guided, engine cooling water radiator through which this cooling water passes, and engine cooling water outlet serving as cooling water outlet after passing through this engine cooling water radiator A heat carrier liquid inlet of the heat carrier liquid, a refrigerant side heat receiver and an engine coolant side heat receiver that respectively transmit heat from the refrigerant radiator and heat from the engine coolant radiator to the heat carrier liquid, and the engine Place the heat carrier liquid outlet of the heat carrier liquid to the heat radiating part for waste heat utilization,
  One of the engine cooling water and the heat transport liquid is allowed to flow inside the outer pipe and the inner pipe of the double pipe formed of the inner pipe that is disposed inside the outer pipe and serves as the heat radiating wall and the heat receiving wall. The engine cooling water side double pipe heat exchanger is configured so that the other flows between the outer pipes, and one of the refrigerant and the heat carrying liquid is allowed to flow inside the inner pipe of the double pipe, The refrigerant side double pipe heat exchanger is configured to flow the other between the outer pipe and the outer pipe,
  The engine cooling water side double pipe heat exchanger and the refrigerant side double pipe heat exchanger, each of which has a double pipe wound in a coil shape, are stacked one above the other and the other side down in the vertical direction. The lower end of the heat transfer liquid passage of the double pipe receiver and the upper end of the heat transfer liquid passage of the lower double pipe receiver are connected by piping.An engine exhaust heat recovery unit. ].
[0011]
  According to the first aspect of the present invention, since the engine exhaust heat recovery unit is formed independently of the outdoor unit, the engine cooling water recovered from the engine exhaust heat is circulated to the hot water boiler outside the outdoor unit. If there are multiple sets of engine cooling water outlet, engine cooling water inlet, refrigerant outlet and refrigerant return port for circulating refrigerant to the indoor unit, stop circulation to the hot water boiler and use it as an engine exhaust heat recovery unit. Piping to circulate the engine cooling water directly or branch from the middle of the circulation path to the hot water boiler to circulate to the engine exhaust heat recovery unit, while one of the set of multiple refrigerant outlets and refrigerant return ports To circulate the refrigerant to the engine exhaust heat recovery unit using one of them, or branch off from the refrigerant circulation path to the indoor unit and use the engine exhaust heat recovery unit. Only to be f circulation, it becomes possible to easily add installation of the engine exhaust heat recovery unit Bok. In addition, in an outdoor unit that does not have an engine cooling water outlet and an engine cooling water inlet for circulating to an external hot water boiler with only one set of refrigerant outlet and refrigerant return port, the engine cooling water outlet is connected to the outdoor unit. The engine cooling water inlet, the refrigerant outlet, the refrigerant inlet, and the respective outdoor unit piping are simply modified, and it is not necessary to arrange a heat exchanger in the outdoor unit. Further, as the engine exhaust heat is sent to the engine exhaust heat recovery unit, the pressure and temperature of the refrigerant on the compressor high-pressure side during heating can be reduced by the energy supplied to the engine exhaust heat recovery unit via the refrigerant.In addition, since there is no separate liquid for heat transfer between the heat radiating wall and the heat receiving wall, heat transfer from engine cooling water to heat transfer liquid and heat transfer from refrigerant to heat transfer liquid are easy. Can be achieved by a simple structure. In addition, the length of the pipe connecting the passages of the heat transport liquids of the double pipe receivers can be shortened.
[0020]
  Claim2The described invention
  “The refrigerant side double pipe heat exchanger is arranged on the upper side, the engine cooling water side double pipe heat exchanger is arranged on the lower side, and the upper end of the heat transport liquid passage of the upper double pipe heat receiver is floor heated. The heat transfer liquid inlet from the panel, and the lower end of the heat transfer liquid passage of the lower double pipe receiver is the heat transfer liquid outlet from the floor heating panel to the refrigerant side double pipe heat exchanger. The engine cooling water having a temperature higher than the temperature of the refrigerant to be guided is guided to the engine cooling water side double pipe heat exchanger.1The engine exhaust heat recovery unit described in 1. ].
[0021]
  This claim2According to the described invention, the claims1In addition to the effects of the above, the refrigerant at low temperature and the heat transfer liquid exchange heat first, and then heat exchange with the engine cooling water at high temperature, so the refrigerant side double pipe heat exchanger and the engine cooling water side double pipe Since heat can be applied to the heat carrying liquid by both of the heat exchangers, the heat carrying liquid can be efficiently heated.
[0022]
  ClaimThreeThe described invention
  “The upper end of the refrigerant passage of the refrigerant side double pipe heat exchanger serves as a refrigerant outlet to the expansion valve, the lower end of the refrigerant passage serves as a refrigerant inlet from the compressor, and the engine cooling water side double pipe heat The upper end portion of the engine coolant passage of the exchanger is an engine coolant outlet to the engine, and the lower end portion of the engine coolant passage is an engine coolant inlet from the engine.2The engine exhaust heat recovery unit described in 1. ].
[0023]
  This claimThreeAccording to the described invention, the claims2In addition to the effects of the above, heat exchange between the low-temperature refrigerant and the heat-carrying liquid can be performed more reliably, and then heat exchange with the engine-cooled water with the higher temperature can be performed more reliably, so the heat-carrying liquid can be heated more efficiently. .
[0024]
  ClaimFourThe described invention
  “The refrigerant side double pipe heat exchanger is arranged on the lower side, the engine cooling water side double pipe heat exchanger is arranged on the upper side, and the lower end of the heat transport liquid passage of the lower double pipe heat receiver is The heat carrying liquid inlet from the engine exhaust heat radiator is used, and the upper end of the heat carrying liquid passage of the upper double pipe receiver is the heat carrier liquid outlet to the engine waste heat radiator, and the refrigerant side two The engine cooling water having a temperature higher than the refrigerant temperature led to the double pipe heat exchanger is led to the engine cooling water side double pipe heat exchanger.1The engine exhaust heat recovery unit described in 1. ].
[0025]
  This claimFour RecordAccording to the invention described above, in addition to the function and effect of claim 5, since the refrigerant having the low temperature and the heat transport liquid first exchange heat and then exchange heat with the engine cooling water having the high temperature, the refrigerant side double pipe heat Since heat can be applied to the heat carrier liquid by both the exchanger and the engine cooling water side double pipe heat exchanger, the heat carrier liquid can be efficiently heated.
[0026]
  ClaimFiveAccording to the invention described above, “the lower end portion of the refrigerant passage of the refrigerant side double tube heat exchanger serves as a refrigerant outlet to the expansion valve, and the upper end portion of the refrigerant passage serves as a refrigerant inlet from the compressor, The lower end of the engine cooling water passage of the side double pipe heat exchanger is an engine cooling water outlet to the engine, and the upper end of the engine cooling water passage is an engine cooling water inlet from the engine. Claim2The engine exhaust heat recovery unit described in 1. ].
[0027]
  This claimFiveAccording to the described invention, the claimsFourIn addition to the effects of the above, heat exchange between the low-temperature refrigerant and the heat-carrying liquid can be performed more reliably, and then heat exchange with the engine-cooled water with the higher temperature can be performed more reliably, so the heat-carrying liquid can be heated more efficiently. .
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an engine-driven heat pump device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0031]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an engine-driven heat pump apparatus. The engine-driven heat pump apparatus 1 includes an outdoor unit 2 and an indoor unit 522 shown in FIG. An engine 201 provided in the outdoor unit 2 is a water-cooled spark ignition type gas engine, and drives a refrigerant compressor 208 via a transmission device 202. The transmission device 202 is configured by spanning a belt 205 between pulleys 204 and 207 fixed to the output shaft 203 of the engine 201 and the input shaft 206 of the compressor 208, respectively. The engine 201 is provided with a refrigerant circuit 210 for circulating the refrigerant by the compressor 208, and a cooling water circuit 250 for cooling the engine 201 and recovering exhaust heat. A cooling water jacket 263 of the engine 201 and an exhaust heat exchanger 262 provided in the exhaust pipe are incorporated as an exhaust heat supply unit to the cooling water.
[0032]
The refrigerant circuit 210 is a circuit that circulates refrigerant such as chlorofluorocarbon by the compressor 208, and the compressor 208 and the oil separator 230 are connected by the pipe line 211, and the oil separator 230 and the four-way valve 232 are connected by the pipe line 212. The double pipe heat exchanger 233, which is a heat exchanger for radiating heat to the heating refrigerant, is connected to the four-way valve 232 through a pipe 213. The double pipe heat exchanger 233 is a water-refrigerant heat exchanger. The double pipe heat exchanger 233 and a plurality of outdoor heat exchangers 234 are connected by a pipe line 214, and the outdoor heat exchanger 234 and a distributor 236 are connected by a plurality of pipe lines 215, and a pipe from the distributor 236 is provided. The paths 216 branch to become branch pipe lines 216a. A plurality of indoor heat exchangers 240 are connected by a pipe line 217 via electronic expansion valves 238 respectively disposed in the branch pipe line 216a, and the indoor heat exchanger 240 and the four-way valve 232 are connected via the branch pipe line 218a. The four-way valve 232 and the compressor 208 are connected by a pipe line 219 via an accumulator 245.
[0033]
An oil return passage 231 extending from the oil separator 230 is provided in the pipeline 219 between the accumulator 245 of the refrigerant circuit 210 and the compressor 208 in order to return the oil separated from the refrigerant in the oil separator 230 to the compressor 208. They are connected via a capillary tube 270. The outdoor heat exchanger 234 disposed between the pipe line 214 and the pipe line 215 is provided with an outdoor fan 235 for allowing air to pass through the outdoor heat exchanger 234.
[0034]
An electronic expansion valve 238 and a strainer 291 are disposed in the branch pipe 216a. A dryer 241 and a valve 290 are arranged in the pipe line 216, and a valve 292 and a strainer 293 are arranged in the pipe line 218, respectively. Further, a pipe line 294 is connected to the pipe line 216, and a plurality of indoor heat exchangers are connected to the pipe line 294 and the pipe line 218 through branch pipes in the same manner as described above.
[0035]
A bypass refrigerant pipe 421 is connected between the pipe 214 and the pipe 216, and an electric bypass valve 422 and a check valve 423 are disposed in the bypass refrigerant pipe 421. In addition, an electric on-off valve 424 is disposed in a pipe line 216 between the dryer 241 and the distributor 236, and a refrigerant temperature sensor 425 is further disposed. An electric on-off valve 426 is disposed in the pipe line 214 between the double pipe heat exchanger 233 and the plurality of outdoor heat exchangers 234.
[0036]
A flexible pipe 300 is disposed in the middle of the pipe 211, and a high-pressure side temperature sensor 303 that detects a refrigerant temperature passing through the pipe 211 and a high-pressure side refrigerant circuit between the compressor 208 and the electronic expansion valve 238. A high-pressure sensor 301 that detects the refrigerant pressure is disposed. The high-pressure side refrigerant circuit includes a pipe 211, an oil separator 230, a pipe 212, a four-way valve 232, a pipe 213, a double pipe heat exchanger 233, a pipe 214, an outdoor heat exchanger 234, a pipe 215, and the like. It is comprised with the pipe line 216, and is comprised with the pipe line 211, the oil separator 230, the pipe line 212, the four-way valve 232, the pipe line 218, the indoor heat exchanger 240, and the pipe line 217 at the time of heating.
[0037]
A compressor temperature sensor 306 is disposed in the compressor 208, and a flexible tube 300 is disposed in the middle of the pipe 219. Further, a low-pressure sensor 302 that detects the refrigerant pressure in the low-pressure refrigerant circuit between the electronic expansion valve 238 and the compressor 208 is disposed in the pipe 219. The low-pressure side refrigerant circuit is configured by a pipe 217, an indoor heat exchanger 240, a pipe 218, a four-way valve 232, and a pipe 219 in which an accumulator 245 is disposed in the middle during cooling, and the pipe 216, pipe during heating. 215, an outdoor heat exchanger 234, a pipe 214, a double pipe heat exchanger 233, a pipe 213, a four-way valve 232, and a pipe 219.
[0038]
On the other hand, in the cooling water circuit 250, an exhaust heat exchanger 262 is connected to the outdoor water pump 261 through a pipe line 251, and an exhaust heat exchanger 262 provided in the exhaust pipe of the engine 201 and a cooling water jacket 263 are connected to the pipe line 252. And the cooling water jacket 263 and the linear three-way valve 280 are connected by the circulation passage 252b and the pipe line 253, the linear three-way valve 280 and the outdoor radiator 265 are connected by the pipe line 254, and the outdoor radiator 265 and the chamber are connected to each other. The outer water pump 261 is connected by a pipe line 257, the middle of the pipe line 257 and the water tank 267 are connected by a pipe line 255, and the pipe line 257 and the linear three-way valve 280 are piped through a double pipe heat exchanger 233. They are connected by a path 256. A tank cap 406 with a relief function is connected to the water tank 267. A switching valve K is disposed in the pipe 252, and a tank cap 406 is connected to the switching valve K through a pipe 259. The pipe line 259 is used as an air vent passage.
[0039]
The pipe line 255 is used as a passage for supplying cooling water, and the pipe line 257 is used as a passage for circulating the cooling water from the outdoor radiator 265 toward the water pump. The outdoor radiator 265 is provided with an outdoor fan 266 for blowing air to the outdoor radiator 265. Note that the outdoor fans 235 and 266 may be integrally enlarged.
[0040]
A linear three-way valve 280 is disposed in the pipe 253, and the switching between the pipe 256 and the pipe 254 is performed by the linear three-way valve 280 and the flow rate of the cooling water is controlled. That is, a double-tube heat exchanger 233 that is a water-refrigerant heat exchanger for exchanging heat between the engine coolant recovered from the engine exhaust heat and the coolant in the coolant circuit 210 and the engine exhaust heat. It is configured to be branched and supplied to the recovery unit 70.
[0041]
The double pipe heat exchanger 233 provided across the refrigerant circuit 210 and the cooling water circuit 250 mainly performs heat exchange between the refrigerant flowing through both circuits during heating and the cooling water. An intake pipe 317 is connected to the engine 201, an air cleaner 318 is disposed upstream of the intake pipe 317, and a mixer 319 that mixes gas fuel and a throttle valve 320 downstream of the intake pipe 317 are disposed. And are arranged. The throttle valve 320 is controlled to be opened and closed by a throttle valve opening control actuator 311 constituted by a step motor. A gas discharge port is provided in the venturi section of the mixer 319. The discharge port includes a fuel gas flow rate control valve 312, a pressure reducing adjustment valve 313, and two on-off valves 314 in the middle of the fuel gas supply source 315. A connected gas supply line 316 is connected. Further, an exhaust pipe 323 is connected to the engine 201, and exhaust gas can be discharged to the atmosphere via an exhaust heat exchanger 262 provided in the middle thereof. The engine 201 is provided with an engine speed sensor 310 that detects the engine speed.
[0042]
In this embodiment, the circulation path S of the cooling water circulation system includes an engine-side circulation half path S1 including a cooling water jacket 263 of the engine 201, a switching valve K, and circulation passages 252a and 252b communicating these, and an exhaust heat exchanger 262. , A linear three-way valve 280, one of which is an outdoor radiator 265 and an engine coolant side heat radiation pipe 403 for recovering engine exhaust heat, which will be described below, and the other is a double pipe heat exchanger 233, an outdoor water pump 261, and a pipe line 252 that connects these. , 253, 254, 256, 257, water pipes 402, 404 and a thermostat 400. The engine side circulation half path S1 and the heat radiation side circulation half path S2 form a circulation path when the engine is warmed up when the coolant temperature exceeds a predetermined value. The communication path 950 connecting the downstream side connection point P1 and the upstream side connection point P2 of the cooling water jacket 263 forms a bypass path, and the circulation path when the cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined value with the heat radiation side circulation half path S2. Form.
[0043]
An engine storage chamber temperature sensor 430 is disposed in the storage chamber of the engine 201, and a cooling water temperature sensor 431 is disposed in the circulation passage 252b. The cooling water temperature sensor 431 detects the outlet temperature of the cooling water jacket 263. . Further, a cooling water temperature sensor 432 is disposed in the pipe line 252, and the cooling water temperature sensor 432 detects the outlet temperature of the exhaust heat exchanger 262. In addition, an outdoor temperature sensor 439 is disposed in the outdoor unit 2.
[0044]
An engine exhaust heat recovery unit 70 according to an embodiment of the present invention is disposed outside the outdoor unit 2, and hot water is circulated and supplied from the engine exhaust heat recovery unit 70 and the engine exhaust heat recovery unit 70 to use the engine exhaust heat. An engine exhaust heat recovery and utilization device is configured with a floor heating panel 556 (an engine exhaust heat utilization radiator) that functions as a device. The indoor heat exchanger 240 of the indoor unit 522 arranged in each room is connected to the outdoor unit 2 side via connection joints a1 to a8 on the outdoor unit side, and the engine exhaust heat recovery unit 70 is connected to the outdoor unit side. It is connected to the outdoor unit 2 side through joint portions a9 to a12.
[0045]
The engine exhaust heat recovery unit 70 has connection joint portions b1 to b6 on the engine exhaust heat recovery unit side, and the connection joint portions b3 and b4 on the engine exhaust heat recovery unit side are outdoor units via branch pipes 216a and 218a. The connection joint portions b5 and b6 on the engine exhaust heat recovery unit side are connected to the connection joint portions a12 and a11 on the outdoor unit side through water pipes 404 and 402, respectively. An engine expansion heat recovery electronic expansion valve 238a is disposed in the branch line 216a of the outdoor unit 2, and is connected to a connection joint part a10 on the outdoor unit side via a strainer 291.
[0046]
A thermostat 400 is disposed in a pipe line 254 between the linear three-way valve 280 of the outdoor unit 2 and the outdoor radiator 265, and a packed valve is provided in the middle of the pipe line connecting the thermostat 400 and the connection joint part a11 on the outdoor unit side. 401 is arranged. A packed valve 405 is disposed in the middle of the pipe line connecting the pipe line 257 and the connection joint part a12 on the outdoor unit side. The packed valves 401 and 405 are manual on-off valves, and are fully closed when the engine exhaust heat recovery unit 70 is not used and fully opened when the engine exhaust heat recovery unit 70 is used. Alternatively, the following may be performed. The packed valves 401 and 405 are electronic on-off valves, and the packed valve 401 and the packed valve 405 are opened at the same time when the floor heating operation unit 570b of the indoor remote control 612 is turned on even during heating or cooling.
[0047]
The linear three-way valve 280 is a hot water flow I to the thermostat 4001And hot water flow I to the double-pipe heat exchanger 233 for recovering engine exhaust heat to refrigerant during heating2Divide to The thermostat 400 has a hot water flow I depending on the temperature of the coolant immediately upstream.ThreeAnd hot water flow IFourDivide to
[0048]
The engine exhaust heat recovery unit 70 is provided with an engine exhaust heat recovery heat exchange unit 71 and an engine exhaust heat utilization heat transport liquid tank 410. Engine exhaust heat utilization heat transport liquid circulation conduits 411, 412, and 416 are connected between the connection joint portions b1 and b2 on the engine exhaust heat recovery unit side, and the engine exhaust heat utilization heat transport fluid circulation conduit 412 is connected to the engine exhaust heat. A utilization heat carrying liquid pump 413 is arranged. An engine exhaust heat recovery heat receiving pipe 414 connected to the heating heat transport liquid circulation conduit 412 and an engine exhaust heat recovery heat reception pipe 415 connected to the heating heat transport liquid circulation conduit 416 are used for engine exhaust heat recovery. Built in the heat exchange unit 71.
[0049]
The engine exhaust heat recovery engine cooling water side radiating pipe 403 is connected to the connection joint portions b5 and b6 on the engine exhaust heat recovery unit side, and the engine exhaust heat recovery refrigerant side radiant pipe 418 is connected to the engine exhaust heat recovery unit side. Connected to the connection joints b3 and b4, the engine exhaust heat recovery engine cooling water side radiant pipe 403 and the engine exhaust heat recovery refrigerant side radiant pipe 418 are also built in the engine exhaust heat recovery heat exchange unit 71.
[0050]
Engine exhaust heat recovery engine cooling water side heat radiation pipe 403 and engine exhaust heat recovery heat reception pipe 415 are integrated to form a double pipe heat exchanger. Similarly, the engine exhaust heat recovery refrigerant side heat radiation pipe 418 and the engine exhaust heat recovery heat reception pipe 414 are integrated to form a double pipe heat exchanger. The two double pipe heat exchangers are connected to form an engine exhaust heat recovery heat exchange unit 71. In addition, you may make it each comprise a plate heat exchanger instead of each double heat exchanger. A refrigerant liquid temperature sensor 419 for detecting the refrigerant temperature immediately downstream when the refrigerant exhaust pipe 418 for recovering engine exhaust heat is heated is disposed.
[0051]
FIG. 2 is a diagram showing the installation status of air conditioning equipment in each room. For example, there is an engine exhaust heat recovery dedicated room 520A, an air conditioning target B room 520B, an air conditioning target C room 520C, an air conditioning target D room 520D, and an air conditioning target E room 52OE. An indoor unit 522 without an expansion valve is used for the air-conditioning target B room 520B to the air-conditioning target E room 520E.
[0052]
An indoor unit is not used in floor heating exclusive room 520A.
[0053]
The indoor unit 522 with no expansion valve in the air-conditioning target room B 520B and the air-conditioning target room C 520C includes an indoor heat exchanger 240, a blower fan 240a, and an indoor refrigerant temperature sensor 572, and refrigerant pipes 536, 537 and a branch unit. The refrigerant pipes 532 and 533 are connected to the refrigerant pipes 532 and 533 via the line 535, and the refrigerant pipes 532 and 533 are connected to the refrigerant pipes 530 and 531. The refrigerant pipes 530 and 531 are connected to the outdoor unit 2 side via connection joints a1 and a2 on the outdoor unit side.
[0054]
In the branch unit 535, a refrigerant pipe 536 branches from the refrigerant pipe 532 to the air-conditioning target B room 520B and the air-conditioning target C room 520C, and the refrigerant pipe 533 from the refrigerant pipe 533 to the air-conditioning target B room 520B and air-conditioning target C room 520C side. The electronic expansion valve 238b and the strainer 538 are disposed in the refrigerant pipe 536.
[0055]
The indoor unit 522 with no built-in expansion valve in the air conditioning target room D 520D and the air conditioning target room E 520E includes an indoor heat exchanger 240, a blower fan 240a, and an indoor refrigerant liquid temperature sensor 572, which are connected via refrigerant pipes 540 and 541. And connected to the outdoor unit 2 side via connection joints a3, a4 and a5, a6 on the outdoor unit side.
[0056]
An indoor remote controller 570, an indoor temperature sensor 571, and a floor temperature sensor 573 are disposed in the floor heating dedicated room 520A to the air conditioning target E room 520E. Further, a floor heating panel (engine exhaust heat radiator) 556 is disposed, and an engine exhaust heat utilization heat transport liquid line 550, an electronic flow control valve 555, an engine exhaust heat utilization heat transport liquid line 552, 553, 551 is connected. Engine exhaust heat utilization heat carrying liquid conduits 550 and 551 are connected at the end.
[0057]
For example, when the indoor unit with an expansion valve is used instead of the indoor unit without an expansion valve 522 in the air conditioning target room B 520B and the air conditioning target room C 520C, the branch unit 535 is not used and the refrigerant is used. A pipe 536 and a refrigerant pipe 537 are connected to the refrigerant pipe 532, respectively. Each expansion valve built-in indoor unit has an electronic expansion valve disposed in an internal pipe connected to the refrigerant pipe 536 and in each internal pipe connected to the refrigerant pipe 537. That is, since the electronic expansion valve is not arranged in the pipe line 294 that is the internal piping of the nitrided outdoor unit 2, the indoor unit with the expansion valve built-in can be used.
[0058]
FIG. 3 is a detailed piping diagram of the engine exhaust heat recovery unit. FIG. 3 shows the engine exhaust heat utilization heat transport liquid tank unit 410 of the engine exhaust heat recovery unit 70 in FIG. 1 in more detail, and also shows the air vent passages.
[0059]
The engine exhaust heat utilization heat transport liquid tank unit 410 includes an air vent tank 410A and a reserve tank 410B. The air vent tank 410A is provided with a conduit 701, and a pressure cap 700 is detachably provided on the conduit 701. The air bleeding tank 410A is set to a pressure higher than a predetermined pressure. A first heat carrying liquid air vent passage 702 that vents air to the conduit 701 is connected to the conduction 701, and the first heat carrying liquid air vent passage 702 is connected to the heat carrying liquid drain passage 703. ing. The heat carrier liquid drain passage 703 is connected to the engine exhaust heat utilization heat carrier liquid circulation pipe 411, and the heat carrier liquid drain passage 703 is provided with a heat carrier liquid drain cock 703a.
[0060]
The air vent tank 410A is provided with a second heat carrier liquid air vent passage 704 that vents air from the upper part of the air vent tank. The second heat carrier liquid air vent passage 704 is a heat carrier liquid supply passage. 705 is connected. The heat carrier liquid supply passage 705 is connected to the first heat carrier liquid air vent passage 702, and the heat carrier liquid passes from the heat carrier liquid supply passage 705 to the heat carrier liquid air vent passage when the inside of the air vent tank 410A becomes negative pressure. 702, supplied via the conduction 701.
[0061]
An external air pressure introduction passage 706 is connected to the reserve tank 410B, and the external air pressure is introduced into the reserve tank 410B through the external air pressure introduction passage 706. Further, the reserve tank 410B is provided with a heat carrier liquid supply cap 707, and the heat carrier liquid is supplied to the reserve tank 410B by opening the heat carrier liquid supply cap 707. The engine exhaust heat utilization heat transport liquid circulation line 412 is connected to the engine exhaust heat utilization heat transport liquid tank unit side heat transport liquid circulation line 412a with the engine exhaust heat utilization heat transport liquid pump 413 as a boundary. It is comprised from the unit side heat conveyance liquid circulation conduit 412b.
[0062]
The engine exhaust heat recovery heat exchange unit 71 includes a refrigerant side double pipe heat exchanger 600 in which an engine exhaust heat recovery refrigerant side heat radiating pipe 418 and an engine exhaust heat recovery heat reception pipe 414 are integrated. An engine cooling water side double-pipe heat exchanger 601 in which the engine cooling water side heat radiation pipe 403 for recovering engine exhaust heat and the heat receiving pipe 415 for recovering engine exhaust heat are integrated is provided.
[0063]
In this embodiment, as shown in FIG. 3 (B), in the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 composed of the outer tube 600e and the inner tube 600f, the refrigerant passes between the outer tube 600e and the inner tube 600f, Since the heat transfer liquid passes through the inner pipe 600f, the outer wall 600fl of the inner pipe 600f corresponds to the engine exhaust heat recovery refrigerant side heat radiating pipe 418, and the inner wall 600fl of the inner pipe 600f is the engine exhaust heat recovery heat receiving pipe 414. It corresponds to. Similarly, in the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601 including the outer pipe 60le and the inner pipe 60lf, the engine cooling water passes between the outer pipe 60le and the inner pipe 60lf, and the inside of the inner pipe 601f is a heat carrying liquid. Therefore, the outer wall 601f1 of the inner pipe 601f corresponds to the engine cooling water side heat radiating pipe 403 for recovering engine exhaust heat, and the inner wall 601f2 of the inner pipe 601f corresponds to the heat receiving pipe 415 for recovering engine exhaust heat.
[0064]
The refrigerant side double pipe heat exchanger 600 is provided with a heat carrying liquid inlet 600a, a heat carrying liquid outlet 600b, a refrigerant inlet 600c, and a refrigerant outlet 600d. The heat transfer liquid inlet 600a is a heat circulation unit side water circulation line 412b for engine exhaust heat recovery, the heat transfer liquid outlet 600b is one of the communication lines 8, the refrigerant inlet 600c is a pipe 218aA, and the refrigerant outlet 600d is a pipe 216aA. Each is connected.
[0065]
As can be seen in FIG. 3, since the refrigerant and the heat transport liquid flow oppositely in the refrigerant side double-tube heat exchanger 600, the temperature difference between the refrigerant and the heat transport liquid extends over the entire length of the double wall. The heat exchange is possible over the entire length of the double pipe.
[0066]
The engine cooling water side double pipe heat exchanger 601 is provided with a heat carrying liquid inlet 601a, a heat carrying liquid outlet 601b, an engine cooling water inlet 601c, and an engine cooling water outlet 601d. The heat transfer liquid inlet 601a is one of the communication lines 8, the heat transfer liquid outlet 601b is the heating heat transfer liquid circulation line 416, the engine cooling water inlet 601c is the water pipe 402A, and the engine cooling water outlet 601d is the water pipe. 404A is connected.
[0067]
The engine cooling water and the heat transfer liquid are allowed to flow in the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601 as well so that heat exchange can be performed over the entire length of the double pipe.
[0068]
An engine cooling water drain passage 710 is connected to the water pipe 402A, and an engine cooling water drain cock 710a is provided in the engine cooling water drain passage 710. The engine coolant is discharged by opening the engine coolant drain cock 710a. Further, an engine cooling water air vent passage 711 is connected to the water pipe 404A, and the engine cooling water is vented from an air vent passage opening end 711a of the engine cooling water air vent passage 711. Further, a second heat carrying liquid air vent passage 712 is connected to the heat exchange unit side heat carrying liquid circulation conduit 412b for engine exhaust heat recovery, and the air vent passage open end of the second heat carrying liquid air vent passage 712 is connected. The heat carrier liquid is vented from 712a.
[0069]
FIG. 4 is an external view of the engine exhaust heat recovery unit. 4A is a left side view, FIG. 4B is a front view, and FIG. 4C is a right side view.
[0070]
The engine exhaust heat recovery unit 70 is formed in a box shape by a front panel 801, a floor panel 802, a ceiling panel 803, a rear panel 804, a right panel 805, and a left panel 806. The floor panel 802 is provided with a pair of support stays 807. The right panel 805 is provided with an electric wire extraction right cover 808, and the left panel 806 is provided with an electric wire extraction left cover 809.
[0071]
5 to 8 show actual shapes, arrangements, pipes, and the like of the components constituting the engine exhaust heat recovery unit 70 shown in FIG.
[0072]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the internal detailed portion of the engine exhaust heat recovery unit. This engine exhaust heat recovery unit internal detail is a view of the engine exhaust heat recovery unit 70 from the left side, showing a state where the double pipe heat exchanger is shown in a sectional view and the panels are removed. is there.
[0073]
In the engine exhaust heat recovery unit 70, an engine coolant side double pipe heat exchanger 610 is disposed at the lower part, and a refrigerant side double pipe heat exchanger 600 is disposed at the upper part. In addition, a heat transport liquid pump 413 is disposed inside the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601 at the lower part of the engine exhaust heat recovery unit 70, above the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 and to the right. Is provided with an electrical box 900 containing electrical components.
[0074]
As can be seen from FIG. 5, the heavy heat carrier liquid pump 413 is disposed at the lower center of the engine exhaust heat recovery unit 70, so the stability of the engine exhaust heat recovery unit 70 is high. Similarly, as can be seen from FIG. 5, since the air vent passage opening end 711a and the work vent passage opening end 712a are disposed on the upper portion of the engine exhaust heat recovery unit 70, the engine cooling water and the heat transport liquid do not overflow. However, when the floor heating panel 556 is installed at a high position such as the second floor of the building, the discharge pressure of the heat transfer liquid pump 413 increases, so that a cock is disposed at the air vent passage open end 712a and is normally closed, The air accumulated in the air vent passage 712 during operation of the transport liquid pump 413 is vented by opening the air vent passage open end 712a for a short time during operation. Also in this case, since the cock is disposed on the upper portion of the engine exhaust heat recovery unit 700, the air venting operation by the cock operation is facilitated by removing the ceiling panel 803. Similarly, a cock may be arranged at the air vent passage opening end 711a and normally closed, and air may be vented by opening it for a short time during operation of the outdoor water pump 261. Also in this case, the air venting operation by the cock operation becomes easy.
[0075]
FIG. 6 is a cross-sectional view of the internal detailed portion of the engine exhaust heat recovery unit. This engine exhaust heat recovery unit internal detailed portion is a view of the engine exhaust heat recovery unit 70 as seen from the front, and shows a state in which the double pipe heat exchanger is cut and the panels are removed. On the upper part of the air vent tank 410A, an electrical box 900 containing electrical components is disposed.
[0076]
FIG. 7 is a right side top view of the engine exhaust heat recovery unit with the ceiling panel removed. In the engine exhaust heat recovery unit 70, when the ceiling panel 803 is removed, the interior of the electrical box 900 is exposed, and replacement of electrical components is possible.
[0077]
7 and 8, the ceiling panel 803 is removed, and the electrical box 900 is attached, and the pressure cap 700 above the air vent tank 410A and the heat transfer liquid supply cap 707 above the reserve tank 410B are removed. Since both are exposed upward in the upper part of the engine exhaust heat recovery unit 700, it is easy to replenish the heat-carrying liquid by removing any cap.
[0078]
FIG. 8 is a top view of the engine exhaust heat recovery unit from which the ceiling panel and the electrical box have been removed. The double pipe heat exchanger 600 of the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 and the engine cooling water side double pipe heat exchanger 610 below the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 are respectively wound in a single coil shape. The air vent tank 410A, the reserve tank 410B, and the heat carrying liquid pump 413 are arranged, space can be used effectively, and the engine exhaust heat recovery unit 70 can be formed compactly.
[0079]
In this embodiment, the engine exhaust heat recovery unit 70 is used in the engine-driven heat pump apparatus 1, and during heating, high-temperature and high-pressure refrigerant upstream from the indoor heat exchanger 240 is transferred from the pipe 218 to the branch pipe 218 a, The refrigerant joint 600a led through the connection joint part a9, the branch pipe 218a that is a pipe outside the outdoor unit 2, the connection joint part b4, the pipe 218aA in the engine exhaust heat recovery unit 70, and the high-temperature and high-pressure refrigerant pass through. Engine exhaust heat recovery refrigerant side heat radiation pipe 418 that is a refrigerant heat radiator, refrigerant outlet 600d that becomes the refrigerant outlet after passing through the refrigerant heat radiator, and cooling water that absorbs engine exhaust heat passes through the pipe line 253, Linear three-way valve 280, thermostat 400, packed valve 401, connection joint part a11, water pipe 402, connection joint part b4, air An engine cooling water inlet 601c guided through the water pipe 402aA in the gin exhaust heat recovery unit 70, an engine cooling water side radiator pipe 403 for recovering engine exhaust heat that is an engine cooling water radiator through which the cooling water passes, The engine coolant outlet 601d, which is the coolant outlet after passing through the engine coolant radiator, and the heat transfer liquid (made of water or antifreeze) from the floor heating panel 556 arranged in the room are connected joint part b2, heat Transport fluid circulation line 411, air vent tank 410A, engine exhaust heat recovery tank unit side heat transport fluid circulation conduit 412a, fluid circulation pump 413 for circulating this heat transport fluid, engine exhaust heat recovery heat exchange unit side heat The heat carrying liquid inlet 600a guided through the carrying liquid circulation line 412b, the liquid circulation pump 413, the heat from the refrigerant radiator, and Engine exhaust heat recovery heat receiving pipe 414 that is a refrigerant side heat receiver that transmits heat from the engine cooling water radiator to the heat transport liquid, engine exhaust heat recovery heat reception pipe 415 that is an engine coolant side heat receiver, A heat transport liquid outlet 601b to the heating panel 556 is disposed.
[0080]
As described above, the engine exhaust heat recovery unit 70 is formed independently of the outdoor unit 2, so the outlet of the engine cooling water, the inlet, the outlet and inlet of the refrigerant, and the piping in each outdoor unit 2 are provided in the outdoor unit 2. There is no need to arrange a heat exchanger in the outdoor unit 2 only by modification. Further, as the engine exhaust heat is sent to the engine exhaust heat recovery unit 70, the pressure and temperature of the refrigerant on the compressor high-pressure side during heating can be reduced by the energy supplied to the engine exhaust heat recovery unit 70 via the refrigerant.
[0081]
Further, in the engine exhaust heat recovery unit 70, heat for engine cooling water that integrates the heat radiating wall in contact with the engine cooling water and the heat receiving wall in contact with the heat carrying liquid and becomes the engine cooling water radiator and the engine cooling water side heat receiver. The heat exchanger for refrigerant which becomes the refrigerant radiator / refrigerant side heat receiver by integrating the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601 which is an exchanger, the heat radiating wall in contact with the refrigerant, and the heat receiving wall in contact with the heat transport liquid. A refrigerant-side double-tube heat exchanger 600, which is a storage device, is disposed. In this way, since no other liquid for heat transfer is arranged between the heat radiating wall and the heat receiving wall, heat transfer from the engine cooling water to the heat transfer liquid and heat transfer from the refrigerant to the heat transfer liquid are not performed. Each can be achieved with a simple structure.
[0082]
In addition, one of the engine cooling water and the heat transfer liquid is allowed to flow inside the outer pipe and the inner pipe of the double pipe, which is arranged inside the outer pipe and serves as a heat radiating wall and a heat receiving wall. The engine cooling water side double pipe heat exchanger 601 is configured so that the other flows between the outer pipes, and one of the refrigerant and the heat transport liquid is allowed to flow inside the inner pipe of the double pipe, The refrigerant side double pipe heat exchanger 600 is configured so that the other flows between the outer pipes, and another liquid for heat transfer is not disposed between the heat radiating wall and the heat receiving wall. Heat transfer from the engine coolant to the heat carrier liquid and heat transfer from the refrigerant to the heat carrier liquid can be achieved with simple structures.
[0083]
In addition, an engine coolant side double pipe heat exchanger 601 that is an engine coolant side heat receiver and a refrigerant side double pipe heat exchanger 600 that is a refrigerant heat exchanger include a refrigerant side double pipe heat exchanger 600. The engine cooling water side double-pipe heat exchanger 601 is arranged on the upper side, but one of them can be arranged on the upper side and the other on the lower side. In addition, the floor area of the engine exhaust heat recovery unit 70 can be reduced, and the engine exhaust heat recovery unit 70 can be arranged in a narrow space with room in the vertical direction.
[0084]
Also, the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601 and the refrigerant side double pipe heat exchanger 600, each of which has a double pipe wound in a coil shape, are arranged in the vertical direction with one of them facing up and the other facing down. Since the upper end of the heat transport liquid passage of the upper double tube receiver and the upper end of the heat transport liquid passage of the lower double tube receiver are connected by piping, It is possible to shorten the length of the pipe connecting the passage of the heat transfer liquid of the double pipe heat receiver.
[0085]
Moreover, the refrigerant | coolant side double pipe heat exchanger 600 is arrange | positioned at the upper side, the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601 is arrange | positioned below, and the upper side edge part of the channel | path of the heat conveyance liquid of an upper double pipe heat receiver Is the heat carrying liquid inlet 600a from the floor heating panel 556, and the lower end of the heat carrying liquid passage of the lower double pipe receiver is the heat carrying liquid outlet 601a from the floor heating panel 556, and the refrigerant side two Engine cooling water having a temperature higher than the refrigerant temperature led to the heavy pipe heat exchanger 600 is led to the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601. In this way, the refrigerant having the low temperature and the heat transport liquid exchange heat, and then exchange heat with the engine cooling water having the next highest temperature, so the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 and the engine cooling water side double pipe heat exchange. Since heat can be applied to the heat carrier liquid with both of the vessels 601, the heat carrier liquid can be efficiently heated.
[0086]
Further, the upper end of the refrigerant passage of the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 is a refrigerant outlet 600d to the expansion valve, and the lower end of the refrigerant passage is a refrigerant inlet 600c from the compressor. The upper end of the engine coolant passage of the heavy pipe heat exchanger 601 is an engine coolant outlet 601d to the engine, and the lower end of the engine coolant passage is an engine coolant inlet 601c from the engine. Since it is possible to more reliably perform heat exchange between the low refrigerant and the heat carrying liquid and then heat exchange with the engine cooling water having the next highest temperature, the heat carrying liquid can be heated more efficiently.
[0087]
Further, the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 may be arranged on the lower side, and the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601 may be arranged on the upper side. In this case, the lower double pipe heat exchanger is arranged. The lower end portion of the heat carrying liquid passage is used as a heat carrying liquid inlet from the floor heating panel 556, and the upper end portion of the heat carrying liquid passage of the upper double pipe receiver is the heat carrying liquid to the floor heating panel 556. The engine cooling water having a higher temperature than the refrigerant temperature led to the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 as an outlet can be led to the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601. Since the transport liquid exchanges heat and then exchanges heat with the engine cooling water having the next highest temperature, the heat transport liquid is heated by both the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 and the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601. Therefore, the heat carrying liquid can be efficiently heated.
[0088]
Further, the lower end of the refrigerant passage of the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 is a refrigerant outlet 600d to the expansion valve, the upper end of the refrigerant passage is a refrigerant inlet 600c from the compressor, and the engine cooling water side two The lower end of the engine coolant passage of the heavy pipe heat exchanger 601 is an engine coolant outlet 601d to the engine, and the upper end of the engine coolant passage is an engine coolant inlet 601c from the engine. Since it is possible to more reliably perform heat exchange between the low refrigerant and the heat carrying liquid and then heat exchange with the engine cooling water having the next highest temperature, the heat carrying liquid can be heated more efficiently.
[0089]
FIG. 9 is a control circuit diagram of the engine-driven heat pump apparatus. The engine-driven heat pump apparatus 1 includes a control device, a sensor group, and an actuator group in each of the outdoor unit 2, the indoor unit 522, the engine exhaust heat recovery unit 70, and the branch unit 535. The outdoor CPU 615 of the outdoor unit 2, the indoor CPU 616 of the indoor unit 522, the CPU 617 of the engine exhaust heat recovery unit 70, and the branch unit CPU 618 of the branch unit 535 perform information transfer by data buses 620, 621, and 622.
[0090]
The outdoor CPU 615 includes a throttle valve opening control actuator 311, a drive actuator for the linear three-way valve 280, a drive actuator 238a for the electronic expansion valve 238, a drive actuator for the outdoor fans 235 and 266, a drive actuator for the outdoor water pump 261, and other actuator groups. 640, for example, a fuel gas flow rate control valve 312, a four-way valve 232, an electric bypass valve 422, an electric on-off valve 426, an electric on-off valve 424, etc. are controlled, and an engine rotation sensor 310, a high-pressure sensor 301, a refrigerant temperature sensor 425, Detection data of the engine cooling water temperature sensors 431 and 432 and other sensor groups 641, for example, the engine storage room temperature sensor 430, the outside air temperature sensor 439, the high pressure side temperature sensor 303, and the like are taken in.
[0091]
The indoor CPU 616 controls the control of the blower fan 240a, the indoor louver motor 240b, the indoor refrigerant liquid temperature sensor 572, the indoor remote controller operation unit 570a, the indoor temperature sensor 571, the drive actuator 238b of the electronic expansion valve 238, etc., or captures detection data. The indoor remote control operation unit 570a is provided in the indoor remote control device 570.
[0092]
The CPU 617 takes in detection data for the drive actuator 413a, the refrigerant liquid temperature sensor 419, the floor warming remote control operation unit 570b, the floor temperature sensor 573, the electronic flow control valve 555, and the like of the engine exhaust heat utilization heat transport liquid pump 413, and controls the actuator. I do. The opening degree of the electronic expansion valve 238 in the outdoor unit 2 is also controlled by a command from the CPU 617 via the outdoor CPU 615.
[0093]
Next, the engine-driven heat pump device 1 is a water-refrigerant heat exchanger that exchanges heat between engine coolant recovered from engine exhaust heat between the coolant and the refrigerant in the refrigerant circuit 210. The pipe heat exchanger 233 and the engine exhaust heat recovery device A are branched and supplied, and the blower fan 240a is activated based on the heating request from the heating request detection means. Prior to the supply of the cooling water to the heat recovery apparatus A, control is performed to increase the supply amount of the cooling water to the double pipe heat exchanger 233 which is a water-refrigerant heat exchanger. While it takes time to raise the engine exhaust heat by this heating control, it is collected in the refrigerant circuit 210 from the heat radiating unit installed on the floor and supplied to the indoor heat exchanger 240 in preference to the engine exhaust heat. The warm air from the blower fan 240a can act on a person in the room to satisfy the heating requirement.
[0094]
FIG. 10 is a wiring diagram inside the engine exhaust heat recovery unit. The engine exhaust heat recovery unit 70 is connected to the outdoor unit 2 via a connection terminal 809a arranged in the left cover 809 for taking out the electric wire, and via a connection terminal 808a arranged in the right cover 808 for taking out the electric wire. It is connected to the floor warming remote control operation unit 570b of the indoor remote control device 570.
[0095]
In the electrical box 900 disposed in the engine exhaust heat recovery unit 70, a CPU 617, a signal interface 950 connected to the outdoor unit 2 side, a power supply circuit 951, a relay 952, and a relay driver 953 are disposed, and further on the indoor remote control device 570 side. A signal interface 950 for connecting to the sensor is disposed, and electrical components such as a sensor interface 955 for connecting to each sensor such as the refrigerant liquid temperature sensor 419 are disposed.
[0096]
FIG. 11 is an installation view of the engine exhaust heat recovery unit. The engine exhaust heat recovery unit 70 is connected to the outdoor unit 2 by wiring and piping. The engine exhaust heat recovery unit 70 is connected to an indoor remote control device 570 arranged indoors by wiring, and similarly connected to a floor heating panel 556 arranged indoors by piping.
[0097]
As described above, the engine exhaust heat recovery unit 70 is disposed between the outdoor unit 2, the indoor remote controller 570, and the floor heating panel 556, and as shown in FIGS. 4B and 4C, the engine exhaust heat recovery is performed. On the right side surface of the unit 70, connection joints b4 and b6 that are inlets of refrigerant and engine cooling water from the outdoor unit 2, and connection joints b3 that are outlets of refrigerant and engine cooling water to the outdoor unit 2 , B5 are arranged in a concentrated manner, and an electric wire take-out right cover 808 for electric wiring with the outdoor unit 2 is arranged. Further, as can be seen from FIGS. 4A and 4B, on the left side facing the right side of the engine exhaust heat recovery unit 70, the connection joint part b4 which is the inlet of the heat transfer liquid from the floor heating panel 556 and The connection joint part b3 that is the outlet of the heat transfer liquid to the floor heating panel 556 is centrally arranged, and a wire extraction left cover 809 for electric wiring between the floor heating panel 556 and the indoor remote control device 570 is provided. It is arranged. For this reason, piping length and wiring length can be shortened and construction work, such as piping and wiring connection, can be improved.
[0098]
FIG. 12 is a flowchart of energy during operation.
[0099]
Energy E generated by combustion of fuel in engine 2011E2Is given to the refrigerant by the compressor 208, and energy E1The exhaust heat is further branched and energy E3Is recovered in the engine coolant and energy E4Is discharged into the atmosphere together with the exhaust gas or from the surface of the engine 201. Energy E recovered in engine coolant3The engine coolant in the linear three-way valve 280 is I2, I1Energy E to branch to31And energy E32Branch to Energy E in the evaporator (outdoor heat exchanger 234 for heating, indoor heat exchanger 240 for cooling)5Is given to the refrigerant and energy E31Is given to the refrigerant in the double-tube heat exchanger 233. As a result, energy E5And energy E31And energy E4And merge energy E6It becomes. Energy E32The engine coolant is thermostat 400 and I3, I4Energy E to branch to321And energy E322Branch to Energy E6Branches and energy E61, E62It becomes. Energy E61Is radiated in the condenser (the indoor heat exchanger 240 for heating and the outdoor heat exchanger 234 for cooling). Energy E62And energy E321Is the combined energy E7Then, heat is radiated from the floor heating panel 556. On the other hand, energy E322Is radiated from the outdoor radiator 265 to the atmosphere.
[0100]
Energy E2Is energy E130 to 40% of the energy, and since the outside air temperature during heating is low, energy E5Is small. For this reason, it is difficult to raise the room temperature early at the start of heating, but the opening degree of the linear three-way valve 280 is increased (at least 20) by the programs of FIGS. 4, 5, and 7 to 10 at the start of heating. % Opening) and I2Since a part of the exhaust heat is taken into the refrigerant by increasing the heat dissipation, the heat radiation by the indoor heat exchanger 240 can be increased, and when the heat radiation starts, the indoor fan immediately senses a warm air flow by the indoor fan. And heating requirements can be met early. Further, the opening degree of the linear three-way valve 280 at the start of heating is set to 50% or even 100% (I2= 50 to 100%) is better. Further, the electronic expansion valve 238 is closed by 20% or less with respect to a predetermined opening and further fully closed, and the amount of heat released from the engine exhaust heat recovery refrigerant radiator 418 is suppressed. Heat can be radiated by the indoor heat exchanger 240 in preference to engine exhaust heat recovery for use in the indoor space. When the heat release is started, the indoor fan can immediately sense the warm air flow by the indoor fan, and the heating requirement can be satisfied early.
[0101]
During cooling, energy E is absorbed while being absorbed by the evaporator (indoor heat exchanger 240).31, Energy E62Is zero and energy E321This makes it possible to recover engine exhaust heat.
[0102]
FIG. 13 is a diagram showing an engine exhaust heat recovery unit according to another embodiment. The difference between the engine exhaust heat recovery unit 1070 and the engine exhaust heat recovery unit 70 of the above-described embodiment is that an electron is disposed in the refrigerant pipe 1100 between the engine exhaust heat recovery refrigerant side heat radiation pipe 418 and the connection joint part b3. The expansion valve 1238a is disposed. The connection joint part b3 of the engine exhaust heat recovery unit 1070 is connected to the connection joint part a1 of the outdoor unit 2 and the connection joint part b4 is connected to the connection joint part a2 of the outdoor unit 2 through refrigerant pipes 1101 and 1102, respectively. . That is, the engine exhaust heat recovery unit 1070 can be easily connected to the outdoor unit 2 having no electronic expansion valve.
[0103]
The refrigerant pipe between the indoor unit 1522 and the refrigerant pipe 1102 connecting the connection joint part a1 and the connection joint b3 and the refrigerant pipe 1102 connecting the connection joint part a2 and the connection joint part b4 between the indoor unit 1522 and the refrigerant pipe 1102 is provided. And the indoor unit 1522 can be connected to each other. In this case, as the indoor unit 1522, an electronic expansion valve built-in indoor unit 1522 that incorporates an electronic expansion valve 1238b is used.
[0104]
According to this, the high-temperature and high-pressure refrigerant is branched by the compressor, one is circulated to the indoor heat exchanger 240 of the indoor unit 1522, the room air is heated, and the other is circulated to the engine exhaust heat recovery unit 1070. Then, the floor heating panel 556 can be heated via the heat carrying liquid to raise the floor temperature. A person in the room is warmed by both indoor air and the floor, and an engine exhaust heat recovery unit 1070 is inserted in the refrigerant pipe between the outdoor unit 2 and the indoor unit 1522, and the engine exhaust heat recovery unit 1070 By simply providing piping for circulating the cooling water between the floor heating panels 556, it is not necessary to modify the outdoor unit 2 or the indoor unit 1522 in order to enable the heat pump device 1 to recover the exhaust heat of the engine. It is possible.
[0105]
The opening degree of the electronic expansion valve 1238a is determined when the difference between the saturated liquid temperature calculated based on the high pressure detected by the high pressure sensor 30l and the refrigerant temperature detected by the refrigerant temperature sensor 419 is greater than a predetermined value. The opening is increased. As a result, the high pressure is lowered, and the difference is brought close to a predetermined value. When the difference is smaller than a predetermined value, the opening degree is reduced. As a result, the high pressure is increased so that the difference approaches a predetermined value. As described above, the electronic expansion valve 1238a is subjected to the feedback control type subcool control with respect to the opening degree. Still further, a capillary can be arranged in place of the electronic expansion valve 1238a to reduce the cost.
[0106]
FIG. 14 is a diagram showing another embodiment of the engine exhaust heat utilization device. In this embodiment, instead of the floor heating panel 556 of the engine-driven heat pump apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2, a heat dissipating part 2002 as an engine exhaust heat radiator and heat exchange incorporating the heat dissipating part 2002 are provided. A tank 2000 and a main hot water supply tank 2001 are provided. City water is supplied to the heat exchange tank 2000, and an open / close valve 2010 is provided at the top. The engine exhaust heat recovered from the engine exhaust heat recovery unit 70 is circulated through the heat radiating unit 2002.
[0107]
The heat exchange tank 2000 and the main hot water supply tank 2001 are connected. The main hot water supply tank 2001 is provided with a relief valve 2003 and a faucet 2004 having a valve opening pressure higher than the water pressure of city water, and a float type hot water surface level holding valve 2005 is provided inside the main hot water supply tank 2001. .
[0108]
In this embodiment, the engine exhaust heat utilization device is configured to circulate a part of the engine exhaust heat to the heat radiating section 2002 provided in the heat exchange tank 2000 provided with the city water introduction section, and to the main hot water supply tank 2001. The hot water supply apparatus G is provided with an internal hot water deriving unit, and the room heating can be performed early in preference to the hot water supply apparatus G.
[0109]
FIG. 15 is a diagram showing still another embodiment of the engine exhaust heat utilization device. In this embodiment, instead of the floor heating panel 556 as in the other embodiments, an engine exhaust heat utilization heat radiating portion 2111 and a dryer 2100 incorporating the heat radiating portion 2111 are provided. On the front side of the casing 2101 of the dryer 2100, an open / close door 2102 can be opened and closed with a hinge 2103 as a fulcrum. In the casing 2101 of the dryer 2100, an intake shroud 2104 having an air intake 2104a, an exhaust shroud 2105 having an air exhaust 2105a, and a rotating drum 2106 are provided. In the casing 2101, an outside air introduction path 2107 that guides outside air by the intake shroud 2104 is formed, and an inside air discharge path 2108 that discharges the inside air by the discharge shroud 2105 is formed. The rotary drum 2106 is rotatable by a rotary drum holding bearing device 2109 and is rotated by a drum drive motor 2110.
[0110]
Outside air is taken in from the air inlet 2104a of the intake shroud 2104, and a heat radiation portion 2111 and a fan 2112 are arranged in the outside air introduction path 2107 that guides outside air. The engine exhaust heat recovered from the engine exhaust heat recovery unit 70 is circulated through the heat radiating unit 2111.
[0111]
In this embodiment, the engine exhaust heat utilization device is connected to the heat radiating portion 2111 installed in the outside air introduction path 2107 of the casing 2101 provided with the outside air introduction path 2107 for guiding outside air and the inside air discharge path 2108 for discharging the inside air. The drying apparatus H is configured to circulate a part of heat, and the room heating can be performed early in preference to the drying apparatus H.
[0112]
FIG. 16 is a view showing still another embodiment of the engine exhaust heat utilization device. In this embodiment, a floor heating device I, a drying device H, and a hot water supply device G are provided. The hot water supply apparatus G has a hot water storage tank 2200 and is supplied with city water. The hot water storage tank 2200 is provided with a relief valve 2203 and a faucet 2204, and a hot water level holding valve 2205 is provided inside the hot water storage tank 2200. In addition, a heat radiating unit 2206 is disposed inside the hot water storage tank 2200. A part of the engine exhaust heat from the engine exhaust heat recovery unit 70 is circulated in the heat radiating section 2006. The floor heating device I has a floor heating panel 556, and the floor heating device I and the drying device H receive the engine exhaust heat recovered from the engine exhaust heat recovery unit 70 via a linear three-way valve 2210 capable of adjusting the amount of branched hot water. It tries to circulate.
[0113]
In this embodiment, a part of the engine exhaust heat is circulated in each heat radiating portion of at least two engine exhaust heat utilization devices of the floor heating device I, the drying device H, or the hot water supply device G. It is possible to quickly heat the room earlier than the engine exhaust heat utilization device. In addition, although the heat radiating unit 2006 and the floor heating panel 556 of the hot water supply apparatus G are connected in parallel, the cooling water from which the engine exhaust heat is recovered from the heat radiating unit 2006 to the floor heating panel 556 may be circulated in series.
[0114]
FIG. 17 is a diagram showing still another embodiment of the engine exhaust heat utilization device. In this embodiment, the engine exhaust heat recovery unit 70B is formed in the same manner as the engine exhaust heat recovery unit 70 of the embodiment of FIG. 3, but the engine exhaust heat utilization heat transport liquid tank unit of the engine exhaust heat recovery unit 70 is formed. 410 is abolished and city water is supplied through the connection joint part b2 '.
[0115]
In this embodiment, instead of the floor heating panel 556 of the engine-driven heat pump apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2, a hot water supply device G is provided, and a hot water storage tank 2200 is connected to the engine exhaust heat by the connection joint portion b1. It is connected to the unit 70B. This is different from the engine exhaust heat recovery unit 70 shown in FIG. 3 in that it uses city water pressure. The city water is connected to the joint part b2 ′, the engine exhaust heat recovery heat exchange unit side heat transport liquid circulation line 412b. The hot water storage tank 2200, which also serves as a heat radiating part, is directly supplied to the city water through the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 and the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601. It is sent to the hot water storage tank 2200 via the part b1.
[0116]
In this embodiment, the engine exhaust heat utilization device includes an engine coolant radiating unit through which engine cooling water circulates and a heat receiving unit opposite to the engine cooling water radiating unit. The cooling water side double pipe heat exchanger 601 is configured to guide the city water to the heat receiving part of the refrigerant side double pipe heat exchanger 600 and the engine cooling water side double pipe heat exchanger 601, and the temperature at the heat receiving part. The hot water supply apparatus G is provided with a derivation unit that can extract the raised city water to the outside. By using the engine exhaust heat utilization apparatus as the hot water supply apparatus G, it is possible to heat the room at an early stage in preference to the hot water supply apparatus G. Can be possible.
[0117]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, during heating, the refrigerant inlet through which the high-temperature and high-pressure refrigerant upstream from the indoor heat exchanger is guided, the refrigerant radiator through which the high-temperature and high-pressure refrigerant passes, and the refrigerant heat dissipation A refrigerant outlet that becomes an outlet of the refrigerant after passing through the cooler, an engine cooling water inlet through which cooling water that has absorbed engine exhaust heat is guided, an engine cooling water radiator through which this cooling water passes, and this engine cooling water radiator passage Refrigerant-side heat receiving that transmits the engine coolant outlet that is the outlet of the subsequent coolant, the heat carrier fluid inlet of the heat carrier fluid, the heat from the refrigerant radiator and the heat from the engine coolant radiator to the heat carrier fluid, respectively. The engine and the engine cooling water side heat receiver and the heat carrier liquid outlet of the heat carrier liquid to the heat radiating part for engine exhaust heat utilization are arranged, and the engine exhaust heat recovery unit is formed independently of the outdoor unit. Recovered engine exhaust heat Engine cooling water outlet for circulating the engine cooling water to the hot water boiler outside the outdoor unit, engine cooling water inlet, refrigerant outlet for circulating the refrigerant to the indoor unit, and multiple sets of refrigerant return ports , Stop circulation to the hot water boiler and connect the engine cooling water directly to the engine exhaust heat recovery unit, or divide it from the middle of the circulation path to the hot water boiler and circulate it to the engine exhaust heat recovery unit. On the other hand, the refrigerant is circulated to the engine exhaust heat recovery unit using one of a set of a plurality of refrigerant outlets and refrigerant return ports, or the engine is branched from the refrigerant circulation path to the indoor unit. The engine exhaust heat recovery unit can be easily installed simply by circulating it to the exhaust heat recovery unit. Further, in an outdoor unit that has only one set of the refrigerant outlet and the refrigerant return port and does not have an engine cooling water outlet and an engine cooling water inlet for circulation to an external hot water boiler, the engine cooling water is connected to the outdoor unit. There is no need to arrange a heat exchanger in the outdoor unit, only by modifying the outlet, the engine coolant inlet, the refrigerant outlet, the refrigerant inlet, and the respective outdoor unit piping. Further, as the engine exhaust heat is sent to the engine exhaust heat recovery unit, the pressure and temperature of the refrigerant on the compressor high-pressure side during heating can be reduced by the energy supplied to the engine exhaust heat recovery unit via the refrigerant.In addition, one of the engine cooling water and the heat transfer liquid is allowed to flow inside the outer pipe and the inner pipe of the double pipe, which is arranged inside the outer pipe and serves as a heat radiating wall and a heat receiving wall. The engine cooling water side double pipe heat exchanger is configured so that the other flows between the outer pipes, and one of the refrigerant and the heat transport liquid flows inside the inner pipe of the double pipe, Since the refrigerant side double-pipe heat exchanger is configured so that the other flows between the pipes, there is no need to arrange another liquid for heat transfer between the heat radiating wall and the heat receiving wall. The heat transfer from the heat transfer liquid to the heat transfer liquid and the heat transfer from the refrigerant to the heat transfer liquid can be achieved with simple structures. In addition, the engine cooling water side double pipe heat exchanger and the refrigerant side double pipe heat exchanger, each of which has a double pipe wound in a coil shape, are stacked one on top of the other and the other side down, in the vertical direction. Since the lower end of the heat transfer liquid passage of the upper double pipe receiver and the upper end of the heat transfer liquid passage of the lower double pipe receiver are connected by piping, The length of the pipe connecting the passage of the heat transfer liquid of the pipe receiver can be shortened.
[0122]
  Claim2In the described invention, the refrigerant side double pipe heat exchanger is arranged on the upper side, the engine cooling water side double pipe heat exchanger is arranged on the lower side, and the upper end of the heat carrying liquid passage of the upper double pipe heat receiver The heat transfer liquid inlet from the floor heating panel and the lower end of the heat transfer liquid passage of the lower double pipe receiver as the heat transfer liquid outlet from the floor heating panel, and the refrigerant side double pipe heat The engine cooling water having a temperature higher than the refrigerant temperature led to the exchanger is led to the engine cooling water side double pipe heat exchanger.1In addition to the effects of the above, the refrigerant at low temperature and the heat transfer liquid exchange heat first, and then heat exchange with the engine cooling water at high temperature, so the refrigerant side double pipe heat exchanger and the engine cooling water side double pipe Since heat can be applied to the heat carrying liquid by both of the heat exchangers, the heat carrying liquid can be efficiently heated.
[0123]
  ClaimThreeIn the described invention, the upper end portion of the refrigerant passage of the refrigerant side double pipe heat exchanger is used as the refrigerant outlet to the expansion valve, the lower end portion of the refrigerant passage is used as the refrigerant inlet from the compressor, and the engine cooling water side two The upper end of the engine cooling water passage of the double pipe heat exchanger is an engine cooling water outlet to the engine, and the lower end of the engine cooling water passage is an engine cooling water inlet from the engine.2In addition to the effects of the above, heat exchange between the low-temperature refrigerant and the heat-carrying liquid can be performed more reliably, and then heat exchange with the engine-cooled water with the higher temperature can be performed more reliably, so the heat-carrying liquid can be heated more efficiently. .
[0124]
  ClaimFourIn the described invention, the refrigerant side double pipe heat exchanger is arranged on the lower side, the engine cooling water side double pipe heat exchanger is arranged on the upper side, and the heat transfer liquid passage of the lower double pipe heat receiver is arranged. The side end is the heat transfer liquid inlet from the engine exhaust heat radiator, and the upper end of the heat transport liquid passage of the upper double tube receiver is the heat transfer liquid outlet to the engine exhaust heat radiator, The engine cooling water having a temperature higher than the refrigerant temperature led to the refrigerant side double pipe heat exchanger is led to the engine cooling water side double pipe heat exchanger.1In addition to the effects of the above, the refrigerant at low temperature and the heat transfer liquid exchange heat first, and then heat exchange with the engine cooling water at high temperature, so the refrigerant side double pipe heat exchanger and the engine cooling water side double pipe Since heat can be applied to the heat carrying liquid by both of the heat exchangers, the heat carrying liquid can be efficiently heated.
[0125]
  ClaimFiveIn the described invention, the lower end portion of the refrigerant passage of the refrigerant side double pipe heat exchanger is used as the refrigerant outlet to the expansion valve, the upper end portion of the refrigerant passage is used as the refrigerant inlet from the compressor, and the engine cooling water side two The lower end of the engine cooling water passage of the double pipe heat exchanger is used as an engine cooling water outlet to the engine, and the upper end of the engine cooling water passage is used as an engine cooling water inlet from the engine.FourIn addition to the effects of the above, heat exchange between the low-temperature refrigerant and the heat-carrying liquid can be performed more reliably, and then heat exchange with the engine-cooled water with the higher temperature can be performed more reliably, so the heat-carrying liquid can be heated more efficiently. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an engine-driven heat pump device.
FIG. 2 is a diagram showing an installation state of air conditioning equipment in each room.
FIG. 3 is a detailed view of an engine exhaust heat recovery unit.
FIG. 4 is an external view of an engine exhaust heat recovery unit.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an internal detailed portion of the engine exhaust heat recovery unit.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an internal detailed portion of the engine exhaust heat recovery unit.
FIG. 7 is a right side top view of the engine exhaust heat recovery unit with the ceiling panel removed.
FIG. 8 is a top view of the engine exhaust heat recovery unit from which the ceiling panel and the electrical box are further removed.
FIG. 9 is a control circuit diagram of an engine-driven heat pump device.
FIG. 10 is a wiring diagram in the engine exhaust heat recovery unit.
FIG. 11 is an installation diagram of an engine exhaust heat recovery unit.
FIG. 12 is a flowchart of energy during operation.
FIG. 13 is a diagram showing an engine exhaust heat recovery unit according to another embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing another embodiment of the engine exhaust heat utilization device.
FIG. 15 is a view showing still another embodiment of the engine exhaust heat utilization device.
FIG. 16 is a view showing still another embodiment of the engine exhaust heat utilization device.
FIG. 17 is a view showing still another embodiment of the engine exhaust heat utilization device.
[Explanation of symbols]
1 Engine-driven heat pump device
2 outdoor unit
70,1070 Engine exhaust heat recovery unit
201 engine
208 Compressor
210 Refrigerant circuit
240 Indoor heat exchanger
403 Engine cooling water side radiator pipe for engine exhaust heat recovery
413 Liquid circulation pump
415 Heat receiving pipe for engine exhaust heat recovery
418 Refrigerant side radiator pipe for engine exhaust heat recovery
522, 1522 Indoor unit
556 floor heating panel
600 Refrigerant side double pipe heat exchanger
600c Refrigerant inlet
600d Refrigerant outlet
601 Engine cooling water side double pipe heat exchanger
601c Engine cooling water inlet
601b Heat carrying liquid outlet
601d Engine coolant outlet

Claims (5)

エンジン駆動の圧縮機により暖房運転中、冷媒を圧縮機から室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器そして圧縮機に循環させる冷媒回路を備え、
少なくともエンジン、圧縮機、室外熱交換器を内蔵する室外機と、室内熱交換器を内蔵する室内機とからなるエンジン駆動式ヒートポンプ装置に使用され、
暖房時、前記室内熱交換器より上流の高熱高圧の冷媒が導かれる冷媒入口と、この高温高圧の冷媒が通過する冷媒放熱器と、この冷媒放熱器通過後の冷媒の出口となる冷媒出口と、エンジン排熱を吸収した冷却水が導かれるエンジン冷却水入口と、この冷却水が通過するエンジン冷却水放熱器と、このエンジン冷却水放熱器通過後の冷却水の出口となるエンジン冷却水出口と、熱運搬液の熱運搬液入口と、前記冷媒放熱器からの熱及びエンジン冷却水放熱器からの熱を熱運搬液にそれぞれ伝達する冷媒側受熱器及びエンジン冷却水側受熱器と、エンジン排熱利用のための放熱部への熱運搬液の熱運搬液出口とを配置し、
外管と、外管の内側に配置され前記放熱壁兼前記受熱壁となる内管からなる二重管の内管の内側にエンジン冷却水と熱運搬液の内の一方を流し、内管と外管の間に他方を流すようにして前記エンジン冷却水側二重管熱交換器を構成し、前記二重管の内管の内側に冷媒と熱運搬液の内の一方を流し、内管と外管の間に他方を流すようにして前記冷媒側二重管熱交換器を構成し、
それぞれ二重管をコイル状に巻いたエンジン冷却水側二重管熱交換器と冷媒側二重管熱交換器とを、いずれか一方を上、他方を下にして上下方向に重ねるとともに、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部と、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部とを配管により連結したことを特徴とするエンジン排熱回収ユニット。A refrigerant circuit for circulating the refrigerant from the compressor to the indoor heat exchanger, the expansion valve, the outdoor heat exchanger and the compressor during the heating operation by the engine driven compressor is provided.
It is used in an engine-driven heat pump device comprising at least an engine, a compressor, an outdoor unit incorporating an outdoor heat exchanger, and an indoor unit incorporating an indoor heat exchanger,
During heating, a refrigerant inlet through which high-temperature and high-pressure refrigerant upstream from the indoor heat exchanger is guided, a refrigerant radiator through which the high-temperature and high-pressure refrigerant passes, and a refrigerant outlet that becomes an outlet of the refrigerant after passing through the refrigerant radiator Engine cooling water inlet through which cooling water that has absorbed engine exhaust heat is guided, engine cooling water radiator through which this cooling water passes, and engine cooling water outlet serving as cooling water outlet after passing through this engine cooling water radiator A heat carrier liquid inlet of the heat carrier liquid, a refrigerant side heat receiver and an engine coolant side heat receiver that respectively transmit heat from the refrigerant radiator and heat from the engine coolant radiator to the heat carrier liquid, and the engine Place the heat carrier liquid outlet of the heat carrier liquid to the heat radiating part for waste heat utilization,
One of the engine cooling water and the heat transport liquid is allowed to flow inside the outer pipe and the inner pipe of the double pipe formed of the inner pipe that is disposed inside the outer pipe and serves as the heat radiating wall and the heat receiving wall. The engine cooling water side double pipe heat exchanger is configured so that the other flows between the outer pipes, and one of the refrigerant and the heat carrying liquid is allowed to flow inside the inner pipe of the double pipe, The refrigerant side double pipe heat exchanger is configured to flow the other between the outer pipe and the outer pipe,
The engine cooling water side double pipe heat exchanger and the refrigerant side double pipe heat exchanger, each of which has a double pipe wound in a coil shape, are stacked one above the other and the other side down in the vertical direction. The engine exhaust pipe is characterized in that the lower end of the heat transfer liquid passage of the double pipe receiver and the upper end of the heat transfer liquid path of the lower double pipe receiver are connected by a pipe. Heat recovery unit. 上側に冷媒側二重管熱交換器を、下側にエンジン冷却水側二重管熱交換器を配置し、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部を床暖房パネルからの熱運搬液入口とし、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部を床暖房パネルからの熱運搬液出口とし、前記冷媒側二重管熱交換器に導く冷媒温度より高温のエンジン冷却水を、前記エンジン冷却水側二重管熱交換器に導くようにしたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン排熱回収ユニット。The refrigerant side double pipe heat exchanger is arranged on the upper side, and the engine cooling water side double pipe heat exchanger is arranged on the lower side. And the lower end of the heat transport liquid passage of the lower double pipe receiver as the heat transport liquid outlet from the floor heating panel, leading to the refrigerant side double pipe heat exchanger the engine cooling water temperature higher than the refrigerant temperature, engine exhaust heat recovery unit according to claim 1, characterized in that to guide the engine cooling water side double-pipe heat exchanger. 冷媒側二重管熱交換器の冷媒通路の上側端部を膨張弁への冷媒出口とし、前記冷媒通路の下側端部を圧縮機からの冷媒入口とし、エンジン冷却水側二重管熱交換器のエンジン冷却水通路の上側端部をエンジンへのエンジン冷却水出口とし、エンジン冷却水通路の下側端部をエンジンからのエンジン冷却水入口としたことを特徴とする請求項2に記載のエンジン排熱回収ユニット。The upper end of the refrigerant passage of the refrigerant side double pipe heat exchanger serves as a refrigerant outlet to the expansion valve, the lower end of the refrigerant passage serves as a refrigerant inlet from the compressor, and engine cooling water side double pipe heat exchange the upper end portion of the engine cooling water passage of the vessel and the engine cooling water outlet to the engine, according to the lower end portion of the engine cooling water passage to claim 2, characterized in that the engine cooling water inlet from the engine Engine exhaust heat recovery unit. 下側に冷媒側二重管熱交換器を、上側にエンジン冷却水側二重管熱交換器を配置し、下側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の下側端部をエンジン排熱利用放熱器からの熱運搬液入口とし、上側の二重管受熱器の熱運搬液の通路の上側端部をエンジン排熱利用放熱器への熱運搬液出口とし、前記冷媒側二重管熱交換器に導く冷媒温度より高温のエンジン冷却水を、前記エンジン冷却水側二重管熱交換器に導くようにしたことを特徴とする請求項1に記載のエンジン排熱回収ユニット。The refrigerant side double pipe heat exchanger is arranged on the lower side, the engine cooling water side double pipe heat exchanger is arranged on the upper side, and the lower end of the heat transport liquid passage of the lower double pipe heat receiver is placed on the engine. The refrigerant is used as the heat carrier liquid inlet from the exhaust heat utilization radiator, and the upper end of the heat carrier liquid passage of the upper double pipe receiver is used as the heat carrier liquid outlet to the engine exhaust heat radiator. hot engine coolant from the coolant temperature that leads to a tube heat exchanger, engine exhaust heat recovery unit according to claim 1, characterized in that to guide the engine cooling water side double-pipe heat exchanger. 冷媒側二重管熱交換器の冷媒通路の下側端部を膨張弁への冷媒出口とし、前記冷媒通路の上側端部を圧縮機からの冷媒入口とし、エンジン冷却水側二重管熱交換器のエンジン冷却水通路の下側端部をエンジンへのエンジン冷却水出口とし、エンジン冷却水通路の上側端部をエンジンからのエンジン冷却水入口としたことを特徴とする請求項2に記載のエンジン排熱回収ユニット。The lower end of the refrigerant passage of the refrigerant side double pipe heat exchanger serves as a refrigerant outlet to the expansion valve, the upper end of the refrigerant passage serves as a refrigerant inlet from the compressor, and engine cooling water side double pipe heat exchange the lower end of the engine cooling water passage of the vessel and the engine cooling water outlet to the engine, according to the upper end portion of the engine cooling water passage to claim 2, characterized in that the engine cooling water inlet from the engine Engine exhaust heat recovery unit.
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