JP4035570B2 - エンジン排熱回収ユニット - 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
【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
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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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