JPS62293066A - エンジン駆動型ヒ−トポンプ式空調機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンによりコンプレッサを駆動するにうに
したヒートポンプ式空調機に関し、特にコンプレッサを
複数個設けるととしに、室外の熱交換部として、室外熱
交換器の他に、エンジンの廃熱回収器を設けた空調機に
ｌｙｌ′ｒＪる。

（従来の技術） この種の空調機の一例は本件出願人による特願昭６０−
１５５０３号に記載されている。この構造によると、暖
房運転状態では、冷媒を市外熱交換器及びエンジンの廃
熱回収器で加熱するようになっている。従って冷媒に対
する加熱■を充分に大きくし、暖房能力を高めることが
できる。又暖房能りの調整は、エンジンの回転数を変え
ることにＪ：り行える、 （発明が解決しようとする問題点） ところが従来構造では、所要暖房負荷が装置の最低暖房
能力（エンジンを最低回転数で運転する場合の暖ｒＡ能
力）よりも低い場合、空調機を断続的に運転して室内の
温度を調整する必要がある。

ところが断続運転を行うと、室内ユニットがらの空気の
吹出し温度もＩ！ｌ′ｉ続的に変化するので、快適性が
ｎわれるという問題が生じる。又断続運転を行うと、エ
ンジンやコンプレッサの始動・停止回数が多くなるので
、それら（特に起動装置）の耐久性に悪影響が及ぼされ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するために、本発明は、エンジンにより
駆動される複数個のコンプレッサと、室内空調用の室内
熱交換器と、室外熱交換器と、エンジンの廃熱回収器と
、上記各部を接続する冷媒用通路機構と、上記通路閤構
に設けられて冷媒の流れをｆ、ｌ１ｔｌｌする制御Ｉ機
構とを設け、室内熱交換器とコンプレッサとの間におい
て、上記通路機構に、室外熱交換器を通過する室外熱交
換各側通路と、廃熱回収器を通過する廃熱回収器側通路
とを並列状態で形成し、低能力暖房運転状態において上
記廃熱回収器側通路を上記制ｔＩＩＲ構が閉鎖するよう
にしたことを特徴としている。

（作用） 上記構成によると、暖房運転状態では、コンプレツリか
ら吐出された冷媒が室内熱交１！ｉ！！器で熱を放出し
て室内を暖房する。

そして通常の暖房運転状態では、室内熱交換器を通過し
た冷媒の一部は室外熱交換器用通路へ流入し、そこで外
気により加熱された後に、コンプレッサへ戻る。又残り
の冷媒は廃熱回収器へ流入し、そこでエンジンの廃熱に
より加熱された後に、コンプレツリへ戻る。このように
通常の暖房運転状態では、外気の熱及びエンジンの廃熱
の両方が冷媒に与えられるので、室内熱交換器での冷媒
の放熱間、すなわち暖房能力は高くなる。

所要暖房能力の低い低能力運転状態では、室内熱交換器
を通過した冷媒の全てが室外熱交換器だけに流入し、そ
こで外気により加熱された後に、コンプレツナへ戻る。

このように低能力暖房運転状態は、外気の熱だけが冷媒
に与えられるので、室内熱交換器での冷媒の放熱量、づ
なわち暖房能力を充分に低く設定できる。

（実施例） 第１図において、１は室外ユニットで、空調を必要とす
る室の外に設置されており、複数個（図示の実施例では
２個）のコンプレッサ２．３、エンジン４、室外熱交換
器５、廃熱回収器６等を備えている。７は室内ユニット
で、空調を必要と、する室に設置されており、室内熱交
換器８等を備えている。エンジン４を除くこれらの機器
は冷媒通路機構９により接続されている。冷媒としては
例えばフロンが使用される。室外熱交換器５及び室内熱
交換器８には電動ファンＦｌ　、Ｆ２が併設されている
。

上記コンプレツナ２．３は容量が同一であり、共通のエ
ンジン４によりベルト機構及び電磁クラッチ（図示せず
）を介して駆動される。コンプレッサ２．３の冷媒吐出
通路１０．１１は共通の吐出通路１２を介して４方弁１
３に接続している。

暖房運転解きには、第１図の如く、４方弁１３は通路１
２を室内熱交換器８の入口通路１５に接続している。

室内熱交換器８の吐出通路１６は、膨張弁１７、電磁弁
１８、フィルタ１９を上流側から順に猫え、その出口は
リキッドレシーバ２ｏに接続している。

又通路１６には上記膨張弁１７及び電磁弁１８を避けた
形でバイパス通路２１が設けである。暖房運転状態では
、電磁弁１８は閉鎖しているので、室内熱交換器８から
吐出された冷媒は通路２１を流れ、フィルタ１９を通っ
てリキッドレシーバ２０へ流入でる。

リキッドレシーバ２０には通路２２の入口が接続してい
る。通路２２は途中にフィルタ２３を備えており、出口
が室外熱交換器５まで延びる通路２５と廃熱回収器６ま
で延びる通路２６とに接続している。通路２５は途中に
膨張弁２７と逆止５７２８を並列状態で備えている。通
路２６は電磁弁３０と膨１脹弁３１とを直列状態で備え
ている。

室外熱交換器５の出口通路３２は前記４方弁１３に接続
している。図示の暖房運転状態にＪ３いて、４方弁１３
は通路３２を通路３３に接続している。

通路３３の出口はコンプレッサ２の吸入通路Ｊ　５とコ
ンプレッサ３の吸入通路３６とに接続している。通路３
６は途中に電磁弁３７と逆止弁３８とを錨え、前記廃熱
回収２：６の出口通路３９が、逆止弁３８と］ンブレッ
勺３の間にＪ３いて、通路３６に接続している。

エンジン４の排気通路４０には、マフラ４１よりも上流
側の部分に排気熱交換器４２が設けである。エンジン４
の冷却水通路４５は排気熱交換器４２、廃熱回収器６、
ラジェータ４６を通過している。エンジン４から冷却水
通路４５へ流入した冷１１水は、排気熱交換器４２にお
いて排気ガスにより加熱され！、：後、廃熱回収器６及
びラジェータ４６を経てエンジン４へ戻るようになって
いる。

冷７ＪＪ水通路４５には、廃熱回収器６とラジェータ４
６の間において、サーモスタット５０が設けである。サ
ーモスタット５０はバイパス通路５１により冷却水通路
４５のラジェータ４６よりも下流側の部分と接続されて
いる。ナーモスタット５０は、冷却水温度が所定値より
も低い時に、冷却水通路４５の上流部を通路５１に接続
し、それにより、冷却水がラジェータ４６で冷却される
ことを防、止し、エンジン４が適冷されることを防止す
るようになっている。

図示のシステムには、第３図のような制御装置が設けで
ある。第３図において、５７はマイクロ二１ンビ１−タ
、５８１よそのＣＰＵ、５９はＲＯＭ、６０はＲＡＭ、
６１はＩ１０ボート、６２はＤ／Δコンバータ、６３は
Δ／ｆ）コンバータ、６５はパスラインである。Δ／Ｄ
コンバータ６３にはＴ内ユニット７に設けたリモートコ
ントロール式室温設定番５４及び室温センサー５５（室
内機吸込温度センサー）が接続している。Ｉ１０ボート
６１には室温設定器５４ならびに室外ユニット１の電磁
弁３０．３７等が接続している。Ｄ／Ａコンバータ６２
にはエンジン４の電子ガバナー５６が接続している。こ
れらにより第１図の装置は次のように制御される。

暖房運転状態は２種類の運転状態、すなわち室内熱交換
器８の所要暖房能力が所定値よりも低い場合（低能力運
転状態）と、室内熱交換器８の所要暖房能力が所定値以
上の場合（通常運転状ｒＩ！、）とに切換えることがで
きる。いずれの場合でも、コンプレッサ２．３から通路
２２までの冷媒の流れは同じである。すなわち暖房運転
状態では、前述の如く４方弁１３は通路１２を通路１５
に接続しているので、コンプレッサ２．３から吐出され
た圧縮冷媒は４方弁１３を打て室内熱交換器８へ流入し
、室内熱交換器８においてＹ内の空気を加熱した後にリ
キッドレシーバ２０等を経て通路２２へ流入する。

そして第１図の低能力運転状態では、電磁弁３０が閉鎖
され、電磁弁３７が開放される。従って全ての冷媒は通
路２２から通路２５を経て市外熱交換器５だけに流入し
、室外熱交換器５において外気の熱を吸収した後に、通
路３２から４方弁１３を経て通路３３へ流れ、通路３３
からそれぞれ通路３５．３６を経てコンプレツナ２．３
へ戻る。

ｊＯ常の暖房運転状態では、電磁か３０が間放し、電磁
弁３７が開鎖する。従って第２図の如く、冷媒の一部は
通路２２から通路２！′）を経て室外熱交換器５へ流入
し、残りの冷媒は、通路２６から廃熱回収器６へ流入す
る。室外熱交換器５へ流入した冷媒は室外熱交換器５に
おいて外気から熱を奪った後、通路３２から４方弁１３
及び通路３３．３５を経てコンプレッサ２へ流入する。

廃熱回収ムロへ流入した冷媒は、冷却水の熱を奪った後
、通路３９から通路３６を経てコンプレッサ３へ流入す
る。又この運転状態では、エンジン４の回転数を変える
ことにより、冷ｒＪｌ水の循環けや温度を変え、それに
より廃熱回収器６における冷媒の加熱片を調整し、室内
熱交換器８の暖房能力を調整することができる。

上記２種類の暖房運転状！Ｉ！１によ、第４図のフロー
ヂャートに従って制御される。なＪ３第４図において、
Ｎ、ｘｉはエンジン制御回転数、εは室温設定値、ε１
、ε２、ε３　（ε２〉ε〉ε１〉ε３）は実際の室温
と室温設定値εとの差である。

図示されていないが、冷房運転状態では４方弁１３が切
り換わり、コンプレッサ２．３から吐出された冷媒が室
外熱交換器５において熱を放出した後に室内熱交換器８
へ流入する。

（発明の効果） 以１−説明したように本発明によると、暖房運転時の冷
媒加熱源としてＶ外熱交換器５及び完熟回取器６を設け
、通常の運転状態ではその両方を使用し、低能力運転状
態では室外熱交換器５だけを使用するので、暖房能力の
調整範囲を大幅に下げることが可能である。従って、所
２２暖房能力が低い場合でも、装置を連続して運転する
ことができ、室内ユニット７からの吹出し空気の温度を
常に一定値にＮ持し１快適さを向上さけることができる
。

又エンジン４等の起動装舊の負担を少なくし、各部の耐
久性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は低能力暖房運転状態における本発明実施例の略
図、第２図は通常暖房運転状態にお各部る本発明実施例
の略図、第３図は制御ＶｔＷｌの略図、第４図は制御フ
ローチャートである。２．３・・・コンプレッサ、４・
・・エンジン、５・・・室外熱交換器、６・・・廃熱回
収器、８・・・室内空調用室内熱交換ム、９・・・冷媒
用通路機構 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社Ｉ　　　ｏ　
　　令 第１図 ８・・・室内空調用室内熱交換器、９・・・冷媒用通路
機構第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンにより駆動される複数個のコンプレッサと、室
   内空調用の室内熱交換器と、室外熱交換器と、エンジン
   の廃熱回収器と、上記各部を接続する冷媒用通路機構と
   、上記通路機構に設けられて冷媒の流れを制御する制御
   機構とを設け、室内熱交換器とコンプレッサとの間にお
   いて、上記通路機構に、室外熱交換器を通過する室外熱
   交換器側通路と、廃熱回収器を通過する廃熱回収器側通
   路とを並列状態で形成し、低能力暖房運転状態において
   上記廃熱回収器側通路を上記制御機構が閉鎖するように
   したことを特徴とするエンジン駆動型ヒートポンプ式空
   調機。