JPS63243668A

JPS63243668A - エンジン駆動式空気調和機

Info

Publication number: JPS63243668A
Application number: JP62076617A
Authority: JP
Inventors: 浜岡　允
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-11

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、エンジンを駆動源とするエンジン駆動式空
気調和機に関する。

（従来の技術）従来、エンジンを駆動源とするエンジン駆動式空気調和
機としては、第３図に示すものがある。

１は圧縮機で、この圧縮機１に四方弁２．室外熱交換器
３．減圧装置たとえばキャピラリチューブ４．室内熱交
換器５などを順次連通し、ヒートポンプ式冷凍サイクル
を構成している。さらに、各熱交換器間たとえばキャピ
ラリチューブ４と室内熱交換器５との連通部から圧縮機
１の圧縮室にかけて、第１開閉弁（電磁開閉弁）６およ
び冷媒加熱用熱交換器７を介してガスインジェクション
サイクル８を設けている。そして、圧縮機１の冷媒吐出
側配管に冷媒圧力センサ９を設けている。

２０はエンジンで、燃料供給源（図示しない）から供給
されるガスを燃焼し、上記圧縮機１を駆動するものであ
る。そして、エンジン２０の排気管２０ａに排ガス熱交
換器２１を設け、その排ガス熱交換器２１．第２開閉弁
（電磁開閉弁）２２．上記冷媒加熱用熱交換器７．ポン
プ２３．エンジン２０を順次介して温水サイクル２４を
構成している。ざらに、この海水サイクル２４の開閉弁
２２および冷媒加熱用熱交換器７と並列に、第３開閉弁
（電磁開閉弁）２５およびラジエタ２６を連通している
。

すなわち、エンジン２０を起動すると、圧縮機１が運転
オンし、冷房運転または暖房運転の開始となる。

冷房運転時は、図示実線矢印で示すように圧縮機１．四
方弁２．室外熱交換器３．キャピラリチューブ４．室内
熱交換器５を通して冷媒が流れ、室外熱交換器３が凝縮
器、室内熱交換器５が蒸発器として作用する。なお、こ
の冷房運転時は開閉弁６　、２２．２５の全てを閉成し
、ポンプ２３は駆動しない。

暖房運転時は、四方弁２の切換作動により、図示破線矢
印で示すように圧縮画１．四方弁２．至内熱交換器５．
キャピラリチューブ４．室外熱交換器３を通して冷媒が
流れ、空白熱交換器５が凝縮器、室外熱交換器３が蒸発
器として作用する。

そして、この暖房運転時、開閉弁６，２２を開放すると
ともに、ポンプ２３を駆動する。

開閉弁２２が開放してポンプ２３が動作すると、エンジ
ン２０の排熱による温水が冷媒加熱用熱交換器７に供給
される。一方、開閉弁６が開放すると、室内熱交換器５
を経た液冷媒の一部が冷媒加熱用熱交換器７に流入し、
そこで温水熱を奪って気化し、圧縮ｌにインジェクショ
ンされる。したがって、エンジン２０の排熱が暖房補助
熱となり、暖房能力が向上する。

また、この暖房運転時、冷媒圧力センサ９が冷凍サイク
ルの高圧側圧力を検知しており、その高圧側圧力が所定
値以上になると（外気温の上昇などに基づく過負荷時）
、開閉弁２５を開放し、温水熱の一部をラジエタ２６を
介して外気に放出する。

これは、暖房補助熱を減らして負荷を低減し、高圧側圧
力の上昇を抑えて圧縮［１ひいてはエンジン２０を保護
するものである。

なお、暖房補助熱を減らすだけでは負荷を低減しきれな
い場合があり、その場合には開閉弁６を閉成してガスイ
ンジェクションサイクル８を遮断し、排熱利用を中止す
るようにしている。

（発明が解決しようとする問題点）ただし、このような開閉弁６の開成による排熱利用中止
に際しては、冷媒加熱用熱交換器７に冷媒が残留し、そ
れが温水から熱を奪って高温度となる。このため、高圧
側圧力が一時的に急上昇し、高圧スイッチ（図示しない
）が作動して不要にも運転停止に至ることがある。最悪
の場合には、エンジン２０がブレークダウンし、運転で
きなくなることさえある。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、暖房過負荷時、不要な運転停
止やエンジンのブレークダウンを生じることなく負荷を
低減することができ、常に安定した運転を可能とする安
全性および信頼性にすぐれたエンジン駆動式空気調和機
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）圧縮機、四方弁、至外熱交換器、減圧装置。

室内熱交換器を順次連通してなるヒートポンプ式冷凍サ
イクルと、前記各熱交換器間から前記圧縮機にかけて第
１開閉弁および冷媒加熱用熱交換器を介して設けたガス
インジェクションサイクルと、前記圧縮機を駆動するエ
ンジンと、このエンジンから舶記冷媒加熱用熱交換器に
かけて第２開閉弁を介して設けた温水サイクルと、暖房
運転時、前記第１および第２開閉弁を開放する手段と、
暖房運転時、過負荷状態になると前記第１および第２開
閉弁を閉成する手段とからなる。

（作用）暖房過負荷時、第１開閉弁の開成によるガスインジェク
ションサイクルの遮断と、第２開閉弁２２の開成による
温水供給の停止との二段構えによリ、エンジンの排熱利
用が中止となる。これにより、負荷が低減する。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。ただし、図面において第３図と同一部分には同一
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第１図に示すように、制御部３０を設ける。この制御部
３０は、空気調和機全般にわたる制御を行なうもので、
たとえばマイクロコンピュータおよびその周辺回路など
からなる。

しかして、制御部３０に対し、運転操作部３１．タイマ
回路３２．四方弁２．第１開閉弁６．冷媒圧力センサ９
．エンジン２０．ポンプ２３．第２開閉弁２２゜第３開
閉弁２５を接続する。

つぎに、上記のような構成において作用を説明する。

操作部３１で冷房運転を設定し、かつ運転開始操作を行
なう。すると、制御部３０がエンジン２０を起動する。

エンジン２０が起動すると、圧縮機１が運転オンし、冷
房運転の開始となる。

この冷房運転時、制御部３０は開閉弁６　、２２．２５
の全てを閉成するとともに、ポンプ２３を停止したまま
とする。

一方、操作部３１で暖房運転を設定し、かつ運転開始操
作を行なう。すると、制御部３０は、エンジン２０を起
動するとともに、四方弁２を切換作動する。つまり、暖
房運転の開始となる。

この暖房運転時、制御部３０は、開閉弁６，２２を開放
するとともに、ポンプ２３を駆動する。開閉弁２２が開
放してポンプ２３が動作すると、エンジン２０の排熱に
よる温水が冷媒加熱用熱交換器７に供給される。一方、
開閉弁６が開放すると、室内熱交換器５を経た液冷媒の
一部が冷媒加熱用熱交換器７に流入し、そこで温水熱を
奪って気化し、圧縮機１にインジェクションされる。

したがって、エンジン２０の排熱が暖房補助熱となり、
暖房能力が向上する。

また、この暖房運転時、制御部３０は冷媒圧力センサ９
によって冷凍サイクルの高圧側圧力を検知しており、そ
の高圧側圧力が所定値以上になるとく過負荷時）、開閉
弁２５を開放する。開閉弁２５が開放すると、温水熱の
一部がラジエタ２６を介して外気に放出される。これは
、暖房補助熱を減らして負荷を低減し、高圧側圧力の上
昇を抑えて圧縮機１を始めとする冷凍サイクル機器、ひ
いてはエンジン２０の安全を確保するものである。

なお、暖房補助熱を減らすだけでは負荷を軽減しきれな
い場合がある。しかして、高圧側圧力がさらに高い設定
値に達すると、制御部３０は開閉弁２２をまず閉成し、
それからタイマ回路３２の計時に基づく時間遅れをもっ
て開閉弁６を閉成する。

開閉弁２２が閉成すると、冷媒加熱用熱交換器７に対す
る温水の供給が停止する。そして、開閉弁６が閉成する
と、ガスインジェクションサイクル８が遮断する。つま
り、排熱利用が中止となる。

このように、暖房過負荷時は排熱利用を中止することに
より、負荷を確実に低減することができる。特に、この
排熱利用の中止にあたっては、開閉弁６の開成によるガ
スインジェクションサイクル８の遮断と、開閉弁２２の
閉成による温水供給の停止との二段構えを採用している
ので、従来のようにガスインジェクションサイクル８を
遮断するだけのものに比べ、負荷低減効果が大である。

しかも、開閉弁２２を先に閉成し、温水供給を前もって
停止しているので、冷媒加熱用熱交換器７に残留する冷
媒が高濃度になることがない。よって、高圧側圧力の一
時的な急上昇を回避することができ、高圧スイッチ（図
示しない）の作動による不要な運転停止を防ぐことがで
きる。さらには、エンジン２０のブレークダウンを防ぐ
ことができる。

すなわち、不要な運転停止やエンジンのブレークダウン
を生じることなく負荷を低減することができ、常に安定
した運転を行なうことができる。

これにより、安全性の向上が図れるとともに、信頼性の
向上が図れる。

なお、上記実施例では、開閉弁６の開成と開閉弁２２の
開成との間に時間差をもたせたが、必ずしもそうする必
要はなく、たとえば第２図に示すように開閉弁２２に対
してバイパスキャビラリチューブ４０を並列に連通し、
開閉弁６．２２を同時に閉成するようにしてもよい。こ
の場合、開閉弁６が閉成しても、キャピラリチューブ４
０を通しである程度の冷媒の流れが継続することにより
、冷媒加熱用熱交換器７における冷媒の温度上昇を防ぎ
、高圧側圧力の一時的な急上昇を回避することになる。

また、開閉弁２５の開放による暖房補助熱の低減を負荷
低減手段の一部としたが、必ずしもそうする必要はなく
、開閉弁２５を開放するかしないかはあくまでも使用者
の運転モード選択としてもよい。

その他、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果コ以上述べたようにこの発明によれば、圧縮機。

四方弁、室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換器を順次
連通してなるヒートポンプ式冷凍サイクルと、前記各熱
交換器間から前記圧縮機にかけて第１開閉弁および冷媒
加熱用熱交換器を介して設けたガスインジェクションサ
イクルと、前記圧縮機を駆動するエンジンと、このエン
ジンから前記冷媒加熱用熱交換器にかけて第２開閉弁を
介して設けた温水サイクルと、暖房運転時、前記第１お
よび第２開閉弁を開放する手段と、暖房運転時、過負荷
状態になると前記第１および第２開閉弁を閉成する手段
とを設けたので、暖房過負荷時、不要な運転停止やエン
ジンのブレークダウンを生じることなく負荷を低減する
ことができ、常に安定した運転を可能とする安全性およ
び信頼性にすぐれたエンジン駆動式空気調和機を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す図、第２図は
同実施例の変形例の要部の構成を示す図、第３図は従来
におけるエンジン駆動式空気調和機の一例の構成を示す
図である。１・・・圧縮機、３・・・室外熱交換器、５・・・室内
熱交換器、６・・・第１開閉弁、７・・・冷媒加熱用熱
交換器、８・・・ガスインジェクションサイクル、２０
・・・エンジン、２２・・・第２開閉弁、２４・・・温
水サイクル、３０・・・制御部。一１２ダト（すＬＪ＃！第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮機，四方弁，室外熱交換器，減圧装置，室内
熱交換器を順次連通してなるヒートポンプ式冷凍サイク
ルと、前記各熱交換器間から前記圧縮機にかけて第１開
閉弁および冷媒加熱用熱交換器を介して設けたガスイン
ジェクションサイクルと、前記圧縮機を駆動するエンジ
ンと、このエンジンから前記冷媒加熱用熱交換器にかけ
て第２開閉弁を介して設けた温水サイクルと、暖房運転
時、前記第１および第２開閉弁を開放する手段と、暖房
運転時、過負荷状態になると前記第１および第２開閉弁
を閉成する手段とを具備したことを特徴とするエンジン
駆動式空気調和機。
（２）第１および第２開閉弁の閉成にあたっては、第２
開閉弁を先に閉成し、それに遅れて第１開閉弁を閉成す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジ
ン駆動式空気調和機。
（３）第１開閉弁と並列にバイパスキャピラリチューブ
を連通していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のエンジン駆動式空気調和機。