JPH0424375Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は温室等の熱負荷に対して冷暖房を行な
えるようにしてあるエンジン駆動型ヒートポンプ
であつて、詳しくは凝縮器への温水熱交換媒体循
環回路内で凝縮器出口側に、エンジン冷却水を熱
源とした第１熱交換器及びエンジン排ガスを熱源
とした第２熱交換器で構成されるエンジン排熱を
利用した熱交換器を介装してあるエンジン駆動型
ヒートポンプに関する。

〔従来の技術〕

この種のエンジン駆動型ヒートポンプとして従
来より知られているものの一つに、特開昭60−
66071号公報における第１図で示されたものがあ
り、ここで示されたものは、凝縮器への温水熱交
換媒体循環回路内の凝縮器出口側に、エンジン冷
却水を熱源とする第１熱交換器とエンジン排ガス
を熱源とする第２熱交換器を備え、これら熱交換
器と凝縮器及び熱負荷を配管で直列に連結しただ
けのものであつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕 上記したように、凝縮器と熱交換器及び熱負荷
を直列に配管接続したものを基本とするヒートポ
ンプを、蒸発器に対して熱交換用井戸水を循環さ
せるとともに温水回路内の温水を暖房負荷に向け
て循環させる暖房状態と、凝縮器に対して熱交換
用井戸水を循環させるとともに冷水回路内の冷水
を冷房負荷に向けて循環させる冷房状態とに、切
換使用する場合に、冷房時には凝縮器からエンジ
ン排熱利用熱交換器を循環する温水熱交換媒体と
しての井戸水循環量を比較的小量（例えば200
／分）に抑えて地下水源の有効利用を図るよう
にすることができるが、暖房時にはエンジン利用
熱交換器から暖房負荷に亘つて循環する温水熱交
換媒体循環量を、蒸発器に循環される井戸水との
熱量バランスを維持する為に、冷房時に循環して
いた井戸水の循環量に比べて多く（例えば350
／分）しなければならなかつた。

従つて、冷房時に比べて暖房時の方がエンジン
排熱利用熱交換器を循環する温水熱交換媒体の循
環量が多いので、温水熱交換媒体の冷房時におけ
る温度と暖房時における温度とがエンジン排熱利
用の熱交換器での伝熱特性（熱通過抵抗）に影響
を与えない範囲内にあれば、循環量が多くなつた
分だけ熱交換量が増大して、エンジン冷却水の温
度低下が設定よりも大きくなつて、エンジン過冷
却現象を引起していた。

本考案の目的は温水熱交換媒体循環回路に簡単
な機構を加えるとともに、温度センサの設置対象
を合理的に選択することによつて、冷暖房時何れ
の場合であつてもエンジンの過冷却現象を未然に
回避して円滑な運転作動を行なえるものを提供す
る点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案による特徴構成は凝縮器排出側と負荷と
を直結するバイパス回路を設けるとともに、この
バイパス回路内に、凝縮器からの温水熱交換媒体
をバイパス回路に分岐流入させる開状態と、流入
を阻止する閉状態とに開閉自在な電磁バルブを介
装し、エンジン排熱利用熱交換器から帰還するエ
ンジン冷却水の温度を検出するセンサを設け、蒸
発器に対して熱交換用井戸水を循環させるととも
に、温水回路内の温水を暖房負荷に向けて循環さ
せる暖房作動時には、前記電磁バルブを開作動さ
せ、かつ、凝縮器に対して熱交換用井戸水を循環
させるとともに、冷水回路内の冷水を冷房負荷に
向けて循環させる冷房作動時のうち、前記センサ
の検出温度が設定値よりも高いときは前記電磁バ
ルブを閉作動させ、前記センサの検出温度が設定
値よりも低いときは前記電磁バルブを開作動させ
る制御手段を備えてある点にあり、その作用効果
は次の通りである。

〔作用〕

つまり、暖房時にはバルブを開状態に維持する
ことによつて、前記バイパス回路を介して凝縮器
から排出された熱交換媒体の一部を直接熱負荷に
向けて循環させることができるので、エンジン排
熱利用熱交換器を循環する熱交換媒体の循環量を
冷房時の循環量よりも少ないものに抑制すること
ができる。そして、冷房作動時には、エンジンの
暖機状態をエンジン冷却水の温度を検出すること
で判断して、例えば運転立ち上がり時等において
冷却水の温度が低いときは、電磁バルブを開作動
させてエンジン排熱利用熱交換器への熱交換媒体
の流入量を少なくしてエンジン冷却水の過剰低下
を抑制するのである。又、エンジンが充分暖機さ
れ冷却水の温度が設定値よりも高くなつた後は、
電磁バルブを閉作動させて冷房作動に必要な所定
量の熱交換媒体を循環させることになるのであ
る。しかも、バイパス回路の設置部位が凝縮器出
口から熱負荷に直結するようになつているので、
凝縮器での循環量は所定量を維持でき、凝縮器と
蒸発器での熱バランスを崩すことはない。

〔考案の効果〕

その結果、暖房時のエンジンの過冷却現象を未
然に回避できるとともに、冷房作動時でのエンジ
ンの運転立ち上がり時等において、エンジンの過
冷却を防止して、円滑に作動し難い欠点や暖機運
転時間に長時間を要するといつた弊害の発生を防
止することができるものとなつた。

〔実施例〕

第１図及び第２図に示すように、凝縮器１、膨
脹弁２、蒸発器３、エンジンＥ駆動型圧縮機４を
備えた冷媒循環回路に対して、凝縮器１への温水
熱交換媒体循環回路５内で凝縮器１出口側に、エ
ンジン排ガスを熱源とした第２熱交換器７とこの
第２熱交換器７との熱交換を行つた後のエンジン
冷却水を熱源とする第１熱交換器６からなるエン
ジン排熱を利用した熱交換器８を介装するととも
に、蒸発器３に対して冷水熱交換媒体循環回路９
を設けてある。これら冷温水熱交換媒体循環回路
９，５に対して夫々井戸水循環回路１０と温室等
の熱負荷循環回路１１とを連通状態にして、第１
図に示すように、熱負荷１２に凝縮器１からの温
水を循環させるとともに、蒸発器３に井戸水を循
環させる暖房状態と、第２図に示すように、冷水
熱交換媒体循環回路５と温室等の熱負荷循環回路
１１及び井戸水循環回路１０と温水熱交換媒体循
環回路９とを連通状態にして、熱負荷１２に冷水
を循環させる冷房状態とに切換可能なヒートポン
プを構成してある。

暖房状態での暖房負荷１２Ａに対して循環され
る温水循環量は350／分で、蒸発器３側への冷
水循環量は200／分である。又、冷房状態での
冷房負荷１２Ｂに対して循環される冷水循環量は
300／分で、凝縮器１側への温水（井戸水）循
環量は200／分である。そして、暖房状態での
温水の暖房負荷１２Ａとの熱交換後の下降温度は
５℃であつて、冷房状態での冷水の冷房負荷１２
Ｂとの熱交換後の上昇温度は11℃に設定してあ
る。

凝縮器１排出側と熱負荷１２とを直結するバイ
パス回路１３を設けるとともに、このバイパス回
路１３に凝縮器１からの熱水をバイパス回路に流
入させる電磁バルブ１４を設け、暖房時には電磁
バルブ１４を開作動させて、エンジン排熱利用熱
交換器８へ循環する熱水量を冷房時の循環量
（200／分）まで低下させることができ、エンジ
ンＥの過冷却を防止できる。又、冷房時には電磁
バルブ１４を閉作動させて、凝縮器１からの熱水
量を全量エンジン排熱利用熱交換器８へ流入させ
るようにしてある。

エンジンＥ冷却水回路内で温水熱交換媒体との
熱交換を終えてエンジンＥに帰還する帰還回路内
に冷却水の温度を感知するサーミスター等のセン
サ１５を設け、このセンサ１５での検出結果を制
御装置１６〔制御手段の一例〕を介して電磁バル
ブ１４に伝達するようにしてある。従つて、この
温度センサ１５の検出結果が、エンジンの正常な
運転状態に対応して設定された冷却水の設定温度
より低い温度を検出した場合には、電磁バルブ１
４を開状態にして、エンジン排熱利用熱交換器８
への熱交換媒体循環量を減少させるようにしてあ
る。

〔別実施例〕

エンジン排熱利用熱交換器８は凝縮器１からの
温水をエンジン冷却水を熱源とした第１熱交換器
６で熱交換させた後、エンジン排気ガスを熱源と
した第２熱交換器７で熱交換するように、両熱交
換器６，７を温水と熱交換させるようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係るエンジン駆動型ヒートポン
プの実施例を示し、第１図は暖房状態を示す全体
構成図、第２図は冷房状態を示す全体構成図であ
る。 １……凝縮器、３……蒸発器、５……温水熱交
換媒体循環回路、８……エンジン排熱利用熱交換
器、１２……負荷、１２Ａ……暖房負荷、１２Ｂ
……冷房負荷、１３……バイパス回路、１４……
バルブ、１５……センサ、１６……制御手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 凝縮器１への温水熱交換媒体循環回路５内で、
   凝縮器１出口側にエンジン排熱を利用した熱交換
   器８を介装してあるエンジン駆動型ヒートポンプ
   であつて、前記凝縮器１排出側と熱負荷１２とを
   直結するバイパス回路１３を設けるとともに、こ
   のバイパス回路１３内に、凝縮器１からの温水熱
   交換媒体をバイパス回路１３に分岐流入させる開
   状態と、流入を阻止する閉状態とに開閉自在な電
   磁バルブ１４を介装し、エンジン排熱利用熱交換
   器８から帰還するエンジン冷却水の温度を検出す
   るセンサ１５を設け、蒸発器３に対して熱交換用
   井戸水を循環させるとともに、温水回路内の温水
   を暖房負荷１２Ａに向けて循環させる暖房作動時
   には、前記電磁バルブ１４を開作動させ、かつ、
   凝縮器１に対して熱交換用井戸水を循環させると
   ともに、冷水回路内の冷水を冷房負荷１２Ｂに向
   けて循環させる冷房作動時のうち、前記センサ１
   ５の検出温度が設定値よりも高いときは前記電磁
   バルブ１４を閉作動させ、前記センサ１５の検出
   温度が設定値よりも低いときは前記電磁バルブ１
   ４を開作動させる制御手段１６を備えてあるエン
   ジン駆動型ヒートポンプ。