專利名稱：空氣調(diào)節(jié)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及至少進(jìn)行供暖運(yùn)行的空氣調(diào)節(jié)機(jī)。本發(fā)明可以用于通過(guò)以例如氣體發(fā)動(dòng)機(jī)等的發(fā)動(dòng)機(jī)為代表的驅(qū)動(dòng)部操作壓縮冷卻劑的壓縮機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式的空氣調(diào)節(jié)機(jī)。
背景技術(shù)：
以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式的空氣調(diào)節(jié)機(jī)為例說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)?？諝庹{(diào)節(jié)機(jī)又稱為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式的熱泵裝置，一般來(lái)說(shuō)具有壓縮冷卻劑的壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、供暖運(yùn)行時(shí)從壓縮機(jī)排出的冷卻劑通過(guò)、并與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而加熱室內(nèi)的室內(nèi)熱交換器、供暖運(yùn)行時(shí)使通過(guò)室內(nèi)熱交換器的冷卻劑與外部空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)的起蒸發(fā)器作用的室外熱交換器、連接壓縮機(jī)、室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器的冷卻劑循環(huán)通路、使在冷卻劑循環(huán)通路流動(dòng)并流向壓縮機(jī)的冷卻劑與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行熱交換從而蒸發(fā)的蒸發(fā)用熱交換器。這里，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水由發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行加熱。
但是，室外熱交換器在供暖運(yùn)行時(shí)，作為通過(guò)熱交換獲得外部空氣的熱量并蒸發(fā)冷卻劑的蒸發(fā)器發(fā)揮作用，因而其前提是外部空氣的溫度要高于室外熱交換器的冷卻劑的溫度。因此，室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)，如果外部空氣溫度低，室外熱交換器就不能從外部空氣獲得足夠的熱量，不能實(shí)現(xiàn)作為蒸發(fā)器的功能目標(biāo)。反過(guò)來(lái)，會(huì)從室外熱交換器向溫度低的外部空氣發(fā)出熱量，從而有可能降低空氣調(diào)節(jié)器的供暖能力。
還有，當(dāng)外部空氣溫度低時(shí)，由于室內(nèi)溫度也低，從而必須提高供暖能力。作為提高供暖能力的技術(shù)，已知有下面的專利文獻(xiàn)1-3所涉及的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1中公開了一種設(shè)置著如下的控制機(jī)構(gòu)的被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式的熱泵裝置的空氣調(diào)節(jié)機(jī)，即具備驅(qū)動(dòng)循環(huán)冷卻劑的壓縮機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，在室外溫度、室內(nèi)溫度低的低溫供暖狀態(tài)下，能夠根據(jù)冷卻劑的高壓側(cè)壓力、通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間、配氣正時(shí)、燃料控制泵來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱量。這樣，可以提高室外溫度、室內(nèi)溫度低時(shí)的低溫供暖狀態(tài)下的室內(nèi)供暖能力。
專利文獻(xiàn)2中公開了一種設(shè)置著如下的控制機(jī)構(gòu)的被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式的熱泵裝置的空氣調(diào)節(jié)機(jī)，即具備驅(qū)動(dòng)循環(huán)冷卻劑的壓縮機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、在室外溫度、室內(nèi)溫度低時(shí)的低溫供暖狀態(tài)下，能夠根據(jù)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水的溫度、通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間、配氣正時(shí)、燃料控制泵來(lái)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱量。這樣，可以提高室外溫度、室內(nèi)溫度低時(shí)的低溫供暖狀態(tài)下的室內(nèi)供暖能力。
專利文獻(xiàn)3中公開了一種如下的空氣調(diào)節(jié)機(jī)，即具備將由鍋爐生成的溫水等流體流入并加熱冷卻劑的作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用的室外熱交換器、并且根據(jù)空調(diào)負(fù)荷來(lái)調(diào)節(jié)流入室外熱交換器的溫水等流體的量。根據(jù)這種設(shè)備，在室外熱交換器的上游側(cè)設(shè)有供暖運(yùn)行時(shí)全開、制冷運(yùn)行時(shí)全閉的供暖用開閉閥。
專利文獻(xiàn)1特開平08-049942號(hào)公報(bào)。
專利文獻(xiàn)2特開平11-022551號(hào)公報(bào)。
專利文獻(xiàn)3特開平9-217963號(hào)公報(bào)。
根據(jù)與上述專利文獻(xiàn)1、2有關(guān)的技術(shù)，即使有效地增加了來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱量，當(dāng)室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)的外部空氣的溫度低時(shí)，作為蒸發(fā)器的室外熱交換器還是不能充分獲得外部空氣的熱量。不僅如此，當(dāng)利用增加的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱量使得室外熱交換器的冷卻劑的溫度高于外部空氣溫度時(shí)，室外熱交換器中，有可能向外部空氣放出熱量。此時(shí)，本來(lái)作為蒸發(fā)器的室外熱交換器變成了冷凝器。這樣有可能白白增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱量。
當(dāng)外部空氣溫度低的情況下，作為蒸發(fā)器的室外熱交換器向外部空氣發(fā)出熱量時(shí)，即使降低或停止朝向室外熱交換器的扇風(fēng)量，也不能抑制室外熱交換器的自然放熱。
還有，根據(jù)與上述專利文獻(xiàn)3有關(guān)的技術(shù)，雖然記述了在室外熱交換器的上游側(cè)設(shè)置的供暖用開閉閥在室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)全開，但沒有提及當(dāng)外部空氣溫度低時(shí)的關(guān)閉操作。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種空氣調(diào)節(jié)機(jī)，當(dāng)室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣溫度低時(shí)，抑制從室外熱交換器的冷卻劑向外部空氣的放熱，抑制本來(lái)作為蒸發(fā)器的室外熱交換器作為冷凝器而作用的情況，即使在外部空氣溫度低時(shí)也能夠抑制供暖能力的降低。
本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)機(jī)為具有壓縮冷卻劑的壓縮機(jī)、在室內(nèi)設(shè)置、從壓縮機(jī)排出的高溫冷卻劑在其中流過(guò)、供暖運(yùn)行時(shí)與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換從而加熱室內(nèi)的室內(nèi)熱交換器、在室外設(shè)置、供暖運(yùn)行時(shí)使通過(guò)室內(nèi)熱交換器的冷卻劑與外部空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)的室外熱交換器、連接壓縮機(jī)、室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器的冷卻劑循環(huán)通路、相對(duì)于室外熱交換器并聯(lián)設(shè)置以繞過(guò)室外熱交換器并與冷卻劑循環(huán)通路連通的并聯(lián)通路、和設(shè)置在并聯(lián)通路或冷卻劑循環(huán)通路上、使在并聯(lián)通路或冷卻劑循環(huán)通路流動(dòng)并流向壓縮機(jī)的冷卻劑與來(lái)自加熱源的介質(zhì)進(jìn)行熱交換從而蒸發(fā)的蒸發(fā)用熱交換器，其特征在于具有供暖運(yùn)行時(shí)可以開閉室外熱交換器的上游側(cè)的第1開閉閥、供暖運(yùn)行時(shí)可以開閉室外熱交換器的下游側(cè)的第2開閉閥、供暖運(yùn)行時(shí)當(dāng)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，可以進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥和第2開閉閥的閉閥操作的控制機(jī)構(gòu)。
供暖運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)壓縮冷卻劑。被壓縮后變?yōu)楦邷馗邏旱睦鋮s劑流過(guò)室內(nèi)熱交換器，在室內(nèi)熱交換器中與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換并向室內(nèi)放熱，加熱室內(nèi)。還有，在室內(nèi)熱交換器放出熱量后的冷卻劑流過(guò)室外熱交換器，在室外熱交換器與外部空氣進(jìn)行熱交換，從外部空氣獲得熱量而蒸發(fā)。室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)，冷卻劑通過(guò)冷卻劑循環(huán)通路進(jìn)行循環(huán)。蒸發(fā)后的冷卻劑回到壓縮機(jī)或收集器?？紤]到壓縮機(jī)的壓縮性能，作為回到壓縮機(jī)的冷卻劑，最好能夠充分氣化(蒸發(fā))。
室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)，外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，如上所述，室外熱交換器不能從外部空氣獲得充分的熱量。此時(shí)，室外熱交換器不僅損害了作為蒸發(fā)冷卻劑的蒸發(fā)器的功能，而且室外熱交換器的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，其結(jié)果有可能降低供暖能力。這里，室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)，當(dāng)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥和第2開閉閥的閉閥操作。這樣，由于室外熱交換器的上游側(cè)的第1開閉閥被關(guān)閉，因而抑制了室外熱交換器的上游側(cè)的冷卻劑流入室外熱交換器。還有，由于室外熱交換器的下游側(cè)的第2開閉閥被關(guān)閉，因而抑制了室外熱交換器的下游側(cè)的冷卻劑逆向流入室外熱交換器。因此，室外熱交換器的冷卻劑的流量減少或者停止，從而可以抑制室外熱交換器的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，從而抑制了供暖能力的降低。
還有，如上所述，如果在供暖運(yùn)行時(shí)抑制冷卻劑流入室外熱交換器，就有可能損害冷卻劑循環(huán)通路的冷卻劑的循環(huán)性能。在此方面，根據(jù)本發(fā)明，相對(duì)室外熱交換器并聯(lián)設(shè)置了連通冷卻劑循環(huán)通路的并聯(lián)通路。這樣，不能流入室外熱交換器的冷卻劑可以繞過(guò)室外熱交換器而通過(guò)并聯(lián)通路，從而確保冷卻劑循環(huán)通路的提供供暖作用的冷卻劑流量。在此意義上，可以抑制供暖能力的下降。
控制機(jī)構(gòu)可以在室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)進(jìn)行上述閉閥操作時(shí)，先關(guān)閉上游側(cè)的第1開閉閥后，再關(guān)閉下游側(cè)的第2開閉閥。這樣，可以減少或者消除進(jìn)行閉閥操作后的狀態(tài)下殘留在室外熱交換器中的冷卻劑量。這樣，由于可以抑制殘留在室外熱交換器中的冷卻劑的流量，從而可以抑制流過(guò)冷卻劑循環(huán)通路的提供供暖作用的冷卻劑的流量的減少，可以抑制供暖能力的下降。
還有，控制機(jī)構(gòu)可以在室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)進(jìn)行上述閉閥操作后，外部空氣溫度上升時(shí)，開啟第1開閉閥和第2開閉閥。此時(shí)，可以先開啟下游側(cè)的第2開閉閥，再開啟上游側(cè)的第1開閉閥。這樣，可以使冷卻劑容易再流入室外熱交換器。
還有，可以在并聯(lián)通路中設(shè)置有使冷卻劑膨脹、并可調(diào)節(jié)開度的膨脹閥。此時(shí)，室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣溫度低時(shí)，控制機(jī)構(gòu)在進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥和第2開閉閥的操作時(shí)，能夠進(jìn)行增加膨脹閥的開度的開度增加操作。此時(shí)，如上所述，供暖運(yùn)行時(shí)進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥和第2開閉閥的閉閥操作后，可以抑制冷卻劑流向室外熱交換器，從而使冷卻劑流向作為其他流路的并聯(lián)通路，增加了流過(guò)并聯(lián)通路的冷卻劑的流量。這樣，為了對(duì)應(yīng)于流過(guò)并聯(lián)通路的冷卻劑流量的增加，最好增加設(shè)置在并聯(lián)通路的膨脹閥的開度。
還有，蒸發(fā)用熱交換器可以與膨脹閥一起設(shè)置在并聯(lián)通路中。此時(shí)，如果增加膨脹閥的開度，流過(guò)設(shè)置在并聯(lián)通路的蒸發(fā)用熱交換器的冷卻劑的流量也增加，因此蒸發(fā)用熱交換器的熱交換量隨之增加，從而有可能降低蒸發(fā)用熱交換器的介質(zhì)(例如發(fā)動(dòng)劑冷卻水)的溫度。其結(jié)果是蒸發(fā)用熱交換器的蒸發(fā)力不足，從而有可能降低蒸發(fā)用熱交換器的冷卻劑的蒸發(fā)流量，進(jìn)而降低蒸發(fā)用熱交換器的作為蒸發(fā)器的功能。這里，控制機(jī)構(gòu)可以在增加膨脹閥的開度時(shí)，進(jìn)行增加單位時(shí)間內(nèi)從加熱源供給蒸發(fā)用熱交換器的熱量的熱量增加操作。進(jìn)行上述熱量增加操作后，可以增加單位時(shí)間內(nèi)從加熱源供給蒸發(fā)用熱交換器的熱量，即使蒸發(fā)用熱交換器的熱交換量增加，也可以確保蒸發(fā)用熱交換器的冷卻劑的蒸發(fā)流量，進(jìn)而確保蒸發(fā)用熱交換器的作為蒸發(fā)器的功能。
利用驅(qū)動(dòng)部驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。作為驅(qū)動(dòng)部，只要能夠驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)即可，可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)、馬達(dá)等。作為上述加熱源，可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)、鍋爐、燃料電池、燃?xì)廨啓C(jī)中的任一種。還有，也可以采用其他熱源?？傊灰軌蜃鳛榧訜嵩刺峁┐龠M(jìn)蒸發(fā)用熱交換器的冷卻劑的氣化即可。上述發(fā)動(dòng)機(jī)包括利用氣體燃料燃燒驅(qū)動(dòng)的燃?xì)廨啓C(jī)、利用液體燃料的燃燒驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。還有，來(lái)自加熱源的介質(zhì)可以是在加熱源被加熱的以水為主要成分的液體介質(zhì)。這種液體介質(zhì)可以僅為水，也可以為含有防凍液的水。液體介質(zhì)可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)、鍋爐、燃料電池、燃?xì)廨啓C(jī)的廢熱加熱。


圖1為示意性表示與第1實(shí)施例有關(guān)的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的概念圖。
圖2為示意性表示與將第1實(shí)施例具體化的第1應(yīng)用例有關(guān)的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的配管的概念圖。
圖3為示意性表示發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的流通配管的概念圖。
圖4為示意性表示與第2實(shí)施例有關(guān)的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的概念圖。
圖5為示意性表示與將第2實(shí)施例具體化的第2應(yīng)用例有關(guān)的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的配管的概念圖。
圖中1-冷卻劑循環(huán)回路，11-氣體發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)，加熱源)，13-壓縮機(jī)，14-室外熱交換器，17-室內(nèi)熱交換器，67-蒸發(fā)用熱交換器，71-第1開閉閥，72-第2開閉閥，75-控制機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
(第1實(shí)施例)圖1表示本發(fā)明實(shí)施例的概念。與本實(shí)施例有關(guān)的空氣調(diào)節(jié)機(jī)為氣體發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式空氣調(diào)節(jié)機(jī)。首先，參照?qǐng)D1說(shuō)明氣體發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式空氣調(diào)節(jié)機(jī)的冷卻劑循環(huán)通路1。冷卻劑循環(huán)通路1進(jìn)行室內(nèi)制冷或制熱，作為基本要素具有作為通過(guò)燃燒氣體燃料驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))11、在分離為氣態(tài)冷卻劑和液態(tài)冷卻劑的狀態(tài)下收容冷卻劑的收集器12、被氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)且隨著驅(qū)動(dòng)從收集器12吸入氣態(tài)冷卻劑并壓縮的壓縮機(jī)13、用于空調(diào)而使冷卻劑與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換并在供暖運(yùn)行時(shí)將高溫高壓的冷卻劑的熱量釋放到室內(nèi)從而作為使冷卻劑冷凝的冷凝器作用的室內(nèi)熱交換器17、用于空調(diào)而使冷卻劑與外部空氣進(jìn)行熱交換并在供暖運(yùn)行時(shí)獲得外部空氣熱量從而作為使冷卻劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器作用的室外熱交換器14。冷卻劑循環(huán)通路1連接收集器12、壓縮器13、室內(nèi)熱交換器17、室外熱交換器14。
如圖1所示，相對(duì)于室外熱交換器14并聯(lián)設(shè)置著并聯(lián)通路19。并聯(lián)通路19通過(guò)與冷卻劑循環(huán)通路1分支的分支部19s、與冷卻劑循環(huán)通路1合流的合流部19h，連通冷卻劑循環(huán)通路1，繞過(guò)室外熱交換器17而使冷卻劑流過(guò)。并聯(lián)通路19中設(shè)置有使冷卻劑膨脹氣化的膨脹閥18。冷卻劑循環(huán)通路1中，蒸發(fā)用熱交換器67設(shè)置在并聯(lián)通路19的下游。
蒸發(fā)用熱交換器67具有被作為加熱源的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11的廢熱加熱的溫水的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水(介質(zhì))流通的水通路、和流過(guò)并聯(lián)通路19以及冷卻劑循環(huán)通路1并流向收集器12的冷卻劑通路，冷卻劑通路的冷卻劑與水通路的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水(溫水)進(jìn)行熱交換，利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的熱量蒸發(fā)流向收集器12的冷卻劑。
蒸發(fā)用熱交換器67設(shè)置在收集器12的近側(cè)。其理由為考慮到供給壓縮機(jī)13的冷卻劑通過(guò)壓縮機(jī)13進(jìn)行壓縮，冷卻劑氣化比液化更為理想，因此回到收集器12的冷卻劑在蒸發(fā)用熱交換器67進(jìn)行氣化。
根據(jù)本實(shí)施例，該蒸發(fā)用熱交換器67為由連接冷卻劑循環(huán)通路1的冷卻劑通路、與流過(guò)發(fā)動(dòng)劑冷卻水的水通路組成2重管結(jié)構(gòu)的2重管熱交換器。如圖1所示，蒸發(fā)用熱交換器67和室外熱交換器14相互串聯(lián)配置。還有，并聯(lián)通路19與室外熱交換器14并聯(lián)配置，成為繞過(guò)室外熱交換器14的旁路通路。冷卻劑循環(huán)通路1中設(shè)置有作為流路切換閥的四通閥62。四通閥62如圖1所示，在供暖運(yùn)行時(shí)，連接接口62d和接口62c，同時(shí)連接接口62a和接口62b。還有，制冷運(yùn)行時(shí)，連接四通閥62的接口62d和接口62a，同時(shí)連接接口62c和接口62b。
還有，如圖1所示，設(shè)置有能夠開閉室外熱交換器14的上游側(cè)(室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)的上游側(cè))的第1開閉閥71、和能夠開閉的室外熱交換器14的下游側(cè)(室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)的下游側(cè))第2開閉閥72。設(shè)置有控制第1開閉閥71和第2開閉閥72的控制機(jī)構(gòu)75。
接著，說(shuō)明室內(nèi)供暖運(yùn)行的情況。利用氣體燃料驅(qū)動(dòng)氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11后，則驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)13。然后，從收集器12將氣態(tài)冷卻劑吸入到壓縮機(jī)13，在壓縮機(jī)13進(jìn)行壓縮。被壓縮而成為高溫高壓的冷卻劑從壓縮機(jī)13向箭頭A1方向排出，通過(guò)四通閥62的接口62d、62c，沿箭頭A2方向、箭頭A3方向流動(dòng)，直至室內(nèi)熱交換器17。還有，高溫高壓的冷卻劑在室內(nèi)熱交換器17與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，向室內(nèi)放出熱量，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行加熱。
經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器17的冷卻劑進(jìn)行冷凝即液化。經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器17的冷卻劑通過(guò)分支部19s向箭頭A4方向和箭頭A5方向分流。向箭頭A4方向流動(dòng)的冷卻劑經(jīng)過(guò)第1開閉閥71、接口14u直至室外熱交換器14，從室外熱交換器14獲得外部空氣的熱量，進(jìn)行冷卻劑的氣化。還有，在室外熱交換器14經(jīng)過(guò)熱交換而進(jìn)行了的氣化的冷卻劑通過(guò)接口14d、第2開閉閥72，再通過(guò)四通閥62的接口62a、62b，向箭頭A6方向流動(dòng)，經(jīng)過(guò)合流部19h，朝向蒸發(fā)用熱交換器67。
另外，在分支部19s向箭頭A5方向分流的冷卻劑到達(dá)膨脹閥18，在膨脹閥18膨脹，進(jìn)行氣化。還有，經(jīng)過(guò)膨脹閥18的冷卻劑在合流部19h與經(jīng)過(guò)室外熱交換器14的冷卻劑合流。合流后的冷卻劑沿箭頭A6方向流動(dòng)，流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67。流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑通過(guò)與為溫水的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行熱交換，被加熱后進(jìn)一步進(jìn)行氣化。氣化后的冷卻劑沿箭頭A7方向流動(dòng)，回到收集器12。
當(dāng)室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，室外熱交換器14的冷卻劑不能從外部空氣獲得充分的熱量。此時(shí)，室外熱交換器14不僅損害了作為蒸發(fā)器的功能，而且室外熱交換器14的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，其結(jié)果有可能降低供暖能力。這里，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，控制機(jī)構(gòu)75進(jìn)行關(guān)閉上游側(cè)的第1開閉閥71和下游側(cè)的第2開閉閥72的閉閥操作。這樣，由于上游側(cè)的第1開閉閥71被關(guān)閉，抑制了室外熱交換器14的上游側(cè)的冷卻劑從接口14u流入室外熱交換器14。
還有，由于下游側(cè)的第2開閉閥72被關(guān)閉，抑制了室外熱交換器14的下游側(cè)的冷卻劑從接口14d逆向流入室外熱交換器14。因此，室外熱交換器14的入口與出口均被封鎖，從而可以減少室外熱交換器14的冷卻劑，這樣可以抑制外部空氣溫度低時(shí)室外熱交換器14的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，從而確實(shí)抑制了供暖能力的降低。
如圖1所示，設(shè)置有探測(cè)外部空氣溫度的外部空氣溫度傳感器200、和在蒸發(fā)用熱交換器67與收集器12之間的配管內(nèi)設(shè)置的探測(cè)該配管的冷卻劑溫度的溫度傳感器202。外部空氣溫度傳感器200的探測(cè)信號(hào)和溫度傳感器202的探測(cè)信號(hào)輸入到控制機(jī)構(gòu)75。
根據(jù)外部空氣溫度傳感器200的探測(cè)信號(hào)和溫度傳感器202的探測(cè)信號(hào)，控制機(jī)構(gòu)75決定實(shí)施關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的閉閥操作。此時(shí)，供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣溫度低，外部空氣溫度傳感器200探測(cè)到的外部空氣溫度T1低于溫度傳感器202探測(cè)到的氣化的冷卻劑的溫度T2時(shí)，可以認(rèn)為流過(guò)室外熱交換器14的冷卻劑在外部空氣的冷卻下已經(jīng)冷凝，因此最好實(shí)施關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的閉閥操作。還有，供暖運(yùn)行時(shí)，外部空氣溫度傳感器200探測(cè)到的外部空氣溫度T1高于溫度傳感器202探測(cè)到的氣化的冷卻劑的溫度T2時(shí)，認(rèn)為室外熱交換器14可以從外部空氣獲得熱量并促進(jìn)室外熱交換器14的冷卻劑的氣化，因此最好實(shí)施開放第1開閉閥71和第2開閉閥72，讓冷卻劑流過(guò)室外熱交換器14的開閥操作。
另外，有時(shí)也可以不設(shè)置溫度傳感器202，而設(shè)置探測(cè)外部空氣溫度的外部空氣溫度傳感器200，控制機(jī)構(gòu)75根據(jù)外部空氣溫度傳感器200來(lái)決定實(shí)施關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的閉閥操作。
還有，如上所述關(guān)閉第1開閉閥71后，抑制了室外熱交換器14的上游側(cè)的冷卻劑流入室外熱交換器14，從而有可能限制用于供暖的冷卻劑的流量。這一方面，根據(jù)本實(shí)施例，如圖1所示，相對(duì)于室外熱交換器14并聯(lián)設(shè)置連通冷卻劑循環(huán)通路1的并聯(lián)通路19。這樣，不能流入室外熱交換器14的冷卻劑可以沿箭頭A5方向通過(guò)并聯(lián)通路19，從而可以確保流過(guò)冷卻劑循環(huán)通路1的用于供暖的冷卻劑的流量。在此意義上，可以抑制供暖能力的降低。
根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣的溫度低，實(shí)施關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的閉閥操作時(shí)，最好控制機(jī)構(gòu)75在關(guān)閉上游側(cè)的第1開閉閥71后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，再關(guān)閉第2開閉閥72。這樣，即使關(guān)閉了第1開閉閥71，室外熱交換器14的冷卻劑也可以在慣性作用下向下游流動(dòng)。然后，關(guān)閉第2開閉閥72，可以減少或者消除殘留在室外熱交換器14的冷卻劑。這樣，可以抑制殘留在室外熱交換器14的冷卻劑的流量，從而可以抑制流過(guò)冷卻劑循環(huán)通路1的提供供暖作用的冷卻劑流量的減少，可以抑制供暖能力的下降。但是，閉閥操作時(shí)的關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的順序并不局限上述方式，有時(shí)為了控制簡(jiǎn)便起見，也可以同時(shí)關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72。
還有，根據(jù)本實(shí)施例，外部空氣的溫度變暖，高于上述設(shè)定溫度時(shí)，為了讓蒸發(fā)用熱交換器14發(fā)揮蒸發(fā)器的作用，控制機(jī)構(gòu)75進(jìn)行開啟第1開閉閥71和第2開閉閥72的開閥操作。此時(shí)，最好在開啟第2開閉閥72后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，再開啟第1開閉閥71。這樣，可以使冷卻劑容易地再流入室外熱交換器14。但是，開閥操作時(shí)的開啟第1開閉閥71和第2開閉閥72的順序并不局限上述方式，有時(shí)為了控制簡(jiǎn)便起見，也可以同時(shí)開啟第1開閉閥71和第2開閉閥72。
進(jìn)行上述閉閥操作，可以抑制冷卻劑流入室外熱交換器14，從而增加流過(guò)其他流路即并聯(lián)通路19的冷卻劑的流量。根據(jù)本實(shí)施例，在并聯(lián)通路19中設(shè)置的膨脹閥18能夠調(diào)節(jié)開度。因此最好控制機(jī)構(gòu)75在進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的閉閥操作時(shí)，能夠進(jìn)行增加膨脹閥18的開度的開度增加操作。這樣增加膨脹閥18的開度，可以確保單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)膨脹閥18的冷卻劑流量，從而可以抑制流過(guò)冷卻劑循環(huán)通路1的提供供暖作用的冷卻劑流量的減少，可以抑制供暖能力的下降。
(第1應(yīng)用例)圖2為應(yīng)用了第1實(shí)施例的第1應(yīng)用例。與第1實(shí)施例相同的部件采用相同的符號(hào)。與本應(yīng)用例有關(guān)的空氣調(diào)節(jié)機(jī)為氣體發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式空氣調(diào)節(jié)機(jī)。首先，參照?qǐng)D2說(shuō)明氣體發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式空氣調(diào)節(jié)機(jī)的冷卻劑循環(huán)通路1。冷卻劑循環(huán)通路1進(jìn)行室內(nèi)制冷或制熱，具有室外機(jī)10和室內(nèi)機(jī)16。室外機(jī)10作為基本要素具有作為通過(guò)燃燒氣體燃料驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))11、在分離為氣態(tài)冷卻劑和液態(tài)冷卻劑的狀態(tài)下收容冷卻劑的收集器12、被氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)且隨著驅(qū)動(dòng)從收集器12吸入氣態(tài)冷卻劑并壓縮的壓縮機(jī)13、用于空調(diào)而與冷卻劑進(jìn)行熱交換的作為熱交換器的室外熱交換器14、用于空調(diào)而與冷卻劑進(jìn)行熱交換的作為熱交換器的多個(gè)室內(nèi)熱交換器17。
壓縮機(jī)13利用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11通過(guò)同步皮帶等的動(dòng)力傳送部件進(jìn)行連動(dòng)。因此，氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11作為壓縮機(jī)13的驅(qū)動(dòng)源。壓縮機(jī)13具有將收集器12的冷卻劑吸入壓縮室的吸進(jìn)口15、和排出在壓縮室被壓縮的高溫高壓的冷卻劑的排出口20。
接著，說(shuō)明室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)的冷卻劑循環(huán)通路1的基本路徑。氣體燃料驅(qū)動(dòng)的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11被驅(qū)動(dòng)后，則驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)13。收集器12的氣態(tài)冷卻劑從收集器12的吸進(jìn)口12a經(jīng)過(guò)通路1x被吸入，在壓縮機(jī)13的壓縮室進(jìn)行壓縮。被壓縮而成為高溫高壓的冷卻劑從壓縮機(jī)13的排出口20向箭頭A1方向排出，到達(dá)通路1a、油分離器61。在油分離器61從冷卻劑中分離出油。然后被分離了油的冷卻劑通過(guò)四通閥62的接口62d、62c，沿箭頭A2方向、箭頭A3方向流動(dòng)(參照?qǐng)D2)，經(jīng)過(guò)通路1f、球閥65B、通路1e，直至室內(nèi)熱交換器17，在室內(nèi)熱交換器17與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，向室內(nèi)放出熱量，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行加熱。
經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器17的冷卻劑在膨脹閥21中膨脹，經(jīng)過(guò)通路1d、球閥65A，到達(dá)分支部19s，在分支部19s向箭頭A4方向和箭頭A5方向分流。向箭頭A4方向分流的冷卻劑經(jīng)過(guò)通路1c、第1開閉閥71(電磁閥)，經(jīng)過(guò)止回閥80、毛細(xì)管81，從接口14u直至室外熱交換器14，再?gòu)氖彝鉄峤粨Q器14的接口14d排出，經(jīng)過(guò)第2開閉閥72(二通閥)、四通閥62的接口62a、接口62b，到達(dá)作為二重管熱交換器的蒸發(fā)用熱交換器67。
在分支部19s向箭頭A5方向分流的冷卻劑流過(guò)并聯(lián)通路19到達(dá)膨脹閥18，在膨脹閥18膨脹，進(jìn)行氣化。還有，經(jīng)過(guò)膨脹閥18的冷卻劑在合流部19h與經(jīng)過(guò)室外熱交換器14的冷卻劑合流。合流后的冷卻劑沿箭頭A6方向流動(dòng)，流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67。流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑與溫水的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行熱交換，被加熱后進(jìn)一步進(jìn)行氣化。氣化后的冷卻劑沿箭頭A7方向流動(dòng)，回到收集器12的回歸口12c。收容在收集器12的回歸后的冷卻劑為液態(tài)冷卻劑和氣態(tài)冷卻劑的分離狀態(tài)。如上所述，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行供暖。
接著，說(shuō)明室內(nèi)制冷運(yùn)行時(shí)的冷卻劑循環(huán)通路1的基本路徑。氣體燃料驅(qū)動(dòng)的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11被驅(qū)動(dòng)后，則驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)13。收集器12的氣態(tài)冷卻劑從收集器12的吸進(jìn)口12a經(jīng)過(guò)通路1x被吸入，在壓縮機(jī)13的壓縮室進(jìn)行壓縮。被壓縮而成為高溫高壓的氣態(tài)冷卻劑從壓縮機(jī)13的排出口20排出，到達(dá)通路1a、油分離器61。在油分離器61從冷卻劑中分離出油。然后被分離了油的冷卻劑通過(guò)作為流路切換閥的四通閥62的接口62d、62a，沿箭頭B1方向流過(guò)通路1b、經(jīng)過(guò)第2開閉閥72、接口14d，直至室外熱交換器14。然后高溫高壓的冷卻劑在室外熱交換器14與室外空氣進(jìn)行熱交換，被冷卻、冷凝即液化。即在制冷運(yùn)行中，室外熱交換器14作為冷凝器。液化后的冷卻劑沿箭頭B2方向流過(guò)通路1m，經(jīng)過(guò)球閥65A，沿箭頭B3方向流過(guò)通路1d，到達(dá)膨脹閥21，在膨脹閥21膨脹，降到低溫。
降到低溫的冷卻劑到達(dá)室內(nèi)熱交換器17，在室內(nèi)熱交換器17與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行冷卻，然后沿箭頭B4方向流過(guò)通路1e，經(jīng)過(guò)球閥65B，沿箭頭B5方向流過(guò)通路1f，經(jīng)過(guò)四通閥62的接口62c、接口62b到達(dá)合流部19h。還有，冷卻劑沿箭頭A6方向流動(dòng)，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67，沿箭頭A7方向流過(guò)通路1h，回到收集器12的回歸口12c。收容在收集器12的回歸后的冷卻劑為液態(tài)冷卻劑和氣態(tài)冷卻劑的分離狀態(tài)。
圖2所示的應(yīng)用例中也能夠獲得與第1實(shí)施例相同的作用效果。即，供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，室外熱交換器14不能從外部空氣獲得充分的熱量，此時(shí)，室外熱交換器14不僅損害了作為蒸發(fā)器的功能，而且室外熱交換器14的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，有可能降低供暖能力。這里，室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)，當(dāng)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，控制機(jī)構(gòu)75進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的閉閥操作。這樣，由于第1開閉閥71被關(guān)閉，抑制了室外熱交換器14的上游側(cè)的冷卻劑從接口14u流入室外熱交換器14。還有，由于第2開閉閥72被關(guān)閉，抑制了室外熱交換器14的下游側(cè)的冷卻劑經(jīng)過(guò)接口14d逆向流入室外熱交換器14內(nèi)。因此，室外熱交換器的冷卻劑的流量減少或者停止，從而可以抑制室外熱交換器14的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，從而可靠地抑制了供暖能力的降低。
還有，由于通過(guò)關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72，抑制了冷卻劑流入室外熱交換器14，有可能損害流過(guò)冷卻劑循環(huán)通路1的能夠作用于供暖的冷卻劑的流量。在此方面，相對(duì)于室外熱交換器14并聯(lián)設(shè)置連通冷卻劑循環(huán)通路1的并聯(lián)通路19，不能流入室外熱交換器14的冷卻劑可以通過(guò)其他流路即并聯(lián)通路19，從而可以確保能夠作用于供暖的冷卻劑的流量。在此意義上，可以抑制供暖能力的降低。
當(dāng)實(shí)施上述的關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的閉閥操作時(shí)，最好控制機(jī)構(gòu)75在關(guān)閉上游側(cè)的第1開閉閥71后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，再關(guān)閉第2開閉閥72。這樣，實(shí)施了閉閥操作后的狀態(tài)下，可以減少或者消除殘留在室外熱交換器14的冷卻劑。這樣，可以抑制殘留在室外熱交換器14的冷卻劑的流量，從而可以抑制能夠提供供暖作用的冷卻劑流量的減少，可以抑制供暖能力的下降。但是，閉閥操作時(shí)的關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的順序并不局限上述方式。
還有，控制機(jī)構(gòu)75在進(jìn)行上述閉閥操作之后再進(jìn)行開啟第1開閉閥71和第2開閉閥72的開閥操作時(shí)，最好在開啟下游側(cè)的第2開閉閥72后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，再開啟上游側(cè)的第1開閉閥71。這樣，可以使冷卻劑容易地再流入室外熱交換器14。但是，開閥操作時(shí)的開啟第1開閉閥71和第2開閉閥72的順序并不局限上述方式。
進(jìn)行上述閉閥操作，可以抑制冷卻劑流入室外熱交換器14，從而增加流過(guò)其他流路即并聯(lián)通路19的冷卻劑的流量。在此方面，最好控制機(jī)構(gòu)75在進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥和第2開閉閥的閉閥操作時(shí)，能夠進(jìn)行增加膨脹閥18的開度的開度增加操作。這樣增加膨脹閥18的開度，即使在第1開閉閥71和第2開閉閥72處于關(guān)閉的情況下，也可以抑制流過(guò)冷卻劑循環(huán)通路1的提供供暖作用的冷卻劑流量的減少，可以抑制供暖能力的下降。
圖3表示流過(guò)設(shè)置在冷卻劑循環(huán)通路1的蒸發(fā)用熱交換器67的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水100的路徑。如圖3所示，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行循環(huán)的冷卻水回路100具有第1通水路101、流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67的第2通水路102、流過(guò)散熱器107的第3通水路103、作為控溫元件的第1恒溫器104、作為控溫元件的第2恒溫器105、作為冷卻水輸送部的水泵106。
水泵106驅(qū)動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水被送到氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11，由于冷卻氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11，故發(fā)動(dòng)劑冷卻水成為溫水。這里，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的水溫低時(shí)，雖然流過(guò)第1水通路101，但通過(guò)第1恒溫器104以及第2恒溫器105的作用，使其不流過(guò)第2通水路102以及第3通水路103。這樣，維持發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度。
隨著氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速增加，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的水溫上升，通過(guò)第1恒溫器104以及第2恒溫器105的作用，也流過(guò)第2通水路102、蒸發(fā)用熱交換器67。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的熱量也被蒸發(fā)用熱交換器67奪取，從而抑制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的過(guò)于高溫化。氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速如果進(jìn)一步增大，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的水溫進(jìn)一步上升，則通過(guò)第1恒溫器104以及第2恒溫器105的作用，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水既流過(guò)第2通水路102以及第3通水路103，也流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67和散熱器107。此時(shí)，也通過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67和散熱器107奪取發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的熱量，從而抑制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的過(guò)于高溫化。這樣，通過(guò)第1恒溫器104以及第2恒溫器105的作用，將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度設(shè)定在基本一定的溫度范圍內(nèi)。
這樣，被作為加熱源的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11的廢熱加熱的溫水即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67的水通路。因此，流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑通路的冷卻劑與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行熱交換而獲得熱量，可以利用發(fā)動(dòng)劑冷卻水的熱量促進(jìn)蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑的氣化。
(第2實(shí)施例)圖4表示本發(fā)明第2實(shí)施例的概念。第2實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施例相同。以下，以與第1實(shí)施例不同的部分為中心進(jìn)行說(shuō)明。即，如圖4所示，設(shè)置有開閉室外熱交換器14的上游側(cè)(供暖運(yùn)行時(shí)的上游側(cè))的第1開閉閥71、開閉室外熱交換器14的下游側(cè)(供暖運(yùn)行時(shí)的下游側(cè))的第2開閉閥72。還有，如圖4所示，相對(duì)于室外熱交換器14并聯(lián)設(shè)置著并聯(lián)通路19。并聯(lián)通路19通過(guò)與冷卻劑循環(huán)通路1分支的分支部19s、與冷卻劑循環(huán)通路1合流的合流部19h，連通冷卻劑循環(huán)通路1，繞過(guò)室外熱交換器17而使冷卻劑流過(guò)。
并聯(lián)通路19中串聯(lián)設(shè)置有使冷卻劑膨脹氣化的膨脹閥18、和蒸發(fā)用熱交換器67。蒸發(fā)用熱交換器67為板狀熱交換器，具有利用作為加熱源的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱加熱的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水(介質(zhì))流過(guò)的水通路、和從并聯(lián)通路19流向收集器12的冷卻劑流過(guò)的冷卻劑通路。然后，冷卻劑通路的冷卻劑與水通路的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行熱交換，利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的熱量蒸發(fā)流向收集器12的冷卻劑。如圖4所示，室外熱交換器14和蒸發(fā)用熱交換器67處于相互并聯(lián)的位置關(guān)系。
下面說(shuō)明室內(nèi)供暖運(yùn)行的情況。利用氣體燃料的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11驅(qū)動(dòng)后，壓縮器13隨之驅(qū)動(dòng)，氣態(tài)的冷卻劑在壓縮機(jī)13被壓縮。被壓縮而成為高溫高壓的冷卻劑從壓縮機(jī)13沿箭頭A1方向排出，通過(guò)四通閥62的接口62d、62c，沿箭頭A2方向、箭頭A3方向流到室內(nèi)熱交換器17，在室內(nèi)熱交換器17與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，向室內(nèi)放出熱量，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行加熱。經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器17的冷卻劑進(jìn)行冷凝即液化。
經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器17的冷卻劑經(jīng)過(guò)分支部19s向箭頭A4方向、箭頭A5方向分流。沿箭頭A4方向流動(dòng)的冷卻劑經(jīng)過(guò)第1開閉閥71從接口14u到達(dá)室外熱交換器14。然后，室外熱交換器14的冷卻劑獲得外部空氣的熱量，進(jìn)行氣化。還有，冷卻劑從室外熱交換器14的接口14d排出，經(jīng)過(guò)第2開閉閥72，通過(guò)四通閥62的接口62a、62b，流向合流部19h。
還有，從分支部19s流向箭頭A5方向(參照?qǐng)D4)的冷卻劑流過(guò)并聯(lián)通路19，到達(dá)膨脹閥18，在膨脹閥18膨脹氣化。還有，經(jīng)過(guò)膨脹閥18的冷卻劑流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67。該蒸發(fā)用熱交換器67形成為板狀熱交換器。蒸發(fā)用熱交換器67內(nèi)的冷卻劑與為溫水的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行熱交換，從而進(jìn)行氣化。還有，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑在合流部19h與經(jīng)過(guò)室外熱交換器14的冷卻劑合流。合流后的冷卻劑沿箭頭A6、A7方向流動(dòng)，回到收集器12。
第2實(shí)施例基本上能夠獲得與第1實(shí)施例相同的作用效果。即，供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，室外熱交換器14不能從外部空氣獲得充分的熱量。此時(shí)，室外熱交換器14不僅損害了作為蒸發(fā)器的功能，而且室外熱交換器14的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，有可能降低供暖能力。
根據(jù)本實(shí)施例，室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)當(dāng)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，如上述一樣，控制機(jī)構(gòu)75進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的閉閥操作。這樣，由于第1開閉閥71被關(guān)閉，抑制了室外熱交換器14的上游側(cè)的冷卻劑從接口14u流入室外熱交換器14。還有，由于第2開閉閥72被關(guān)閉，抑制了室外熱交換器14的下游側(cè)的冷卻劑經(jīng)過(guò)接口14d逆向流入室外熱交換器14。因此，減少或消除室外熱交換器14的冷卻劑，從而可以抑制室外熱交換器14的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，從而當(dāng)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)能確實(shí)抑制供暖能力的降低。
還有，由于通過(guò)關(guān)閉第2開閉閥72，抑制了室外熱交換器14的上游側(cè)的冷卻劑流入室外熱交換器14，有可能降低作用于供暖的冷卻劑的流量。在此方面，根據(jù)本實(shí)施例，相對(duì)于室外熱交換器14并聯(lián)設(shè)置連通冷卻劑循環(huán)通路1的并聯(lián)通路19。因此不能流入室外熱交換器14的冷卻劑可以沿箭頭A5方向通過(guò)并聯(lián)通路19，從而可以確保作用于供暖的冷卻劑的流量。在此意義上，可以抑制供暖能力的降低。
根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)實(shí)施上述閉閥操作后外部空氣溫度變高時(shí)，為了確保室外熱交換器14的冷卻劑的氣化，控制機(jī)構(gòu)75進(jìn)行開啟第1開閉閥71和第2開閉閥72的開閥操作。此時(shí)，可以在開啟下游側(cè)的第2開閉閥72后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，再開啟上游側(cè)的第1開閉閥71。這樣，可以使冷卻劑容易地再流入室外熱交換器14。但是，開閥操作時(shí)的開啟第1開閉閥71和第2開閉閥72的順序并不局限上述方式。
進(jìn)行上述閉閥操作后，可以抑制冷卻劑流入室外熱交換器14，從而增加流過(guò)其他流路即并聯(lián)通路19的冷卻劑的流量。在此方面，根據(jù)本實(shí)施例，最好控制機(jī)構(gòu)75在進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥和第2開閉閥的閉閥操作時(shí)，能夠進(jìn)行增加膨脹閥18的開度的開度增加操作。這樣增加膨脹閥18的開度，可以抑制提供供暖作用的冷卻劑流量的減少，可以抑制供暖能力的下降。
如上所述，在增加膨脹閥18的開度時(shí)，由于蒸發(fā)用熱交換器67在并聯(lián)通路19中與膨脹閥18串聯(lián)設(shè)置，從而增加了流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑的流量。此時(shí)，由于增加了蒸發(fā)用熱交換器67的熱交換量，與冷卻劑進(jìn)行熱交換的蒸發(fā)用熱交換器67的溫水即發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度有可能低于目標(biāo)溫度。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度降低時(shí)，蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑蒸發(fā)的蒸發(fā)量有可能降低，從而有可能降低蒸發(fā)用熱交換器67的作為蒸發(fā)器的功能。因此，如上所述，增加膨脹閥8的開度時(shí)，控制機(jī)構(gòu)75增加氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速，從而增加氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11產(chǎn)生的熱量。即，進(jìn)行增加單位時(shí)間內(nèi)從氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11供給蒸發(fā)用熱交換器67的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的熱量的熱量增加操作。由此，可以增加單位時(shí)間內(nèi)從氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11供給蒸發(fā)用熱交換器67的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的熱量，可以確保在蒸發(fā)用熱交換器67中冷卻劑蒸發(fā)的蒸發(fā)量，從而確保蒸發(fā)用熱交換器67的作為蒸發(fā)器的功能。
(第2應(yīng)用例)圖5為應(yīng)用了第2實(shí)施例的第2應(yīng)用例。第2應(yīng)用例與第1應(yīng)用例的結(jié)構(gòu)相同。與第1應(yīng)用例相同的部件采用相同的符號(hào)。如圖5所示，設(shè)置有開閉室外熱交換器14的上游側(cè)(供暖運(yùn)行時(shí)的上游側(cè))的第1開閉閥71、和開閉室外熱交換器14的下游側(cè)(供暖運(yùn)行時(shí)的下游側(cè))的第2開閉閥72。本應(yīng)用例中，如圖5所示，室外熱交換器14由多個(gè)并聯(lián)配置的室外熱交換器14A、14B組成。因此，第2開閉閥72由控制一個(gè)室外熱交換器14A的流路的第2開閉閥72A、和控制另一個(gè)室外熱交換器14B的流路的第2開閉閥72B組成。第1開閉閥71可以開閉多個(gè)并聯(lián)配置的室外熱交換器14A、14B。
還有，如圖5所示，相對(duì)于室外熱交換器14并聯(lián)設(shè)置并聯(lián)通路19。并聯(lián)通路19通過(guò)與冷卻劑循環(huán)通路1分支的分支部19s、與冷卻劑循環(huán)通路1合流的合流部19h，連通冷卻劑循環(huán)通路1，繞過(guò)室外熱交換器17而使冷卻劑流過(guò)。并聯(lián)通路19中串聯(lián)設(shè)置有使冷卻劑膨脹氣化的膨脹閥18、和蒸發(fā)用熱交換器67。蒸發(fā)用熱交換器67使冷卻劑與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行熱交換，從而蒸發(fā)流向收集器12的冷卻劑。蒸發(fā)用熱交換器67不是2重管熱交換器，而是板狀熱交換器。如圖5所示，室外熱交換器14與蒸發(fā)用熱交換器67為并聯(lián)的位置關(guān)系。
根據(jù)本實(shí)施例，供暖運(yùn)行以及制冷運(yùn)行時(shí)的操作基本上與上述第1應(yīng)用例相同。下面進(jìn)行室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)的說(shuō)明。氣體燃料驅(qū)動(dòng)的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11被驅(qū)動(dòng)后，則驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)13。然后，氣態(tài)冷卻劑在壓縮機(jī)13進(jìn)行壓縮。高溫高壓的冷卻劑從壓縮機(jī)13向箭頭A1方向排出，通過(guò)油分離器61、四通閥62的接口62d、62c，沿箭頭A2方向、箭頭A3方向流動(dòng)，直至室內(nèi)熱交換器17，在室內(nèi)熱交換器17與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，向室內(nèi)放出熱量，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行加熱。
經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器17的冷卻劑到達(dá)膨脹閥21、球閥65A，通過(guò)分支部19s向箭頭A4方向和箭頭A5方向分流(參照?qǐng)D5)。向箭頭A4方向流動(dòng)的冷卻劑經(jīng)過(guò)第1開閉閥71、止回閥80、毛細(xì)管81，從接口14u直至室外熱交換器14(14A、14B)。室外熱交換器14(14A、14B)的冷卻劑獲得外部空氣的熱量而進(jìn)行氣化。還有，冷卻劑通過(guò)室外熱交換氣14(14A、14B)的接口14d排出，經(jīng)過(guò)第2開閉閥72(72A、72B)、四通閥62的接口62a、62b，流向合流部19h。
還有，從分支部19s向箭頭A5方向流動(dòng)的冷卻劑流過(guò)并聯(lián)通路19，到達(dá)膨脹閥18，在膨脹閥18膨脹，進(jìn)行氣化，還有，經(jīng)過(guò)膨脹閥18的冷卻劑流過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67。蒸發(fā)用熱交換器67內(nèi)的冷卻劑與為溫水的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行熱交換，進(jìn)行氣化。還有，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑在合流部19h與經(jīng)過(guò)室外熱交換器14(14A、14B)的冷卻劑合流。合流后的冷卻劑沿箭頭A6方向、箭頭A7方向流動(dòng)，回到收集器12的回歸口12c。
第2應(yīng)用例基本上也能夠獲得與第1實(shí)施例相同的作用效果。即，供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，室外熱交換器14不能從外部空氣獲得充分的熱量，此時(shí)，室外熱交換器14不僅損害了作為蒸發(fā)器的功能，而且室外熱交換器14的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，有可能降低供暖能力。這里，根據(jù)本實(shí)施例，室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)，當(dāng)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，控制機(jī)構(gòu)75如上述一樣，進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥71和第2開閉閥72的閉閥操作。這樣，室外熱交換器14的冷卻劑減少或者消失，從而可以抑制室外熱交換器14的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，從而當(dāng)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)也能夠抑制供暖能力的降低。
(其他)根據(jù)上述實(shí)施例1、2、應(yīng)用例1、2，作為加熱蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑的熱源，采用了利用氣體燃料驅(qū)動(dòng)的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)11。但并不局限于此，也可以采用利用汽油或輕油等液體燃料驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。還有，也可采用其他燃料驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，也可以采用鍋爐、燃料電池、燃?xì)廨啓C(jī)，利用由鍋爐、燃料電池、燃?xì)廨啓C(jī)生成的熱量加熱的溫水對(duì)蒸發(fā)用熱交換器67的冷卻劑進(jìn)行加熱。另外，本發(fā)明并不只局限于上述實(shí)施例，在不超出要點(diǎn)的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行適當(dāng)變更。
(發(fā)明效果)如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，如上所述，由于室外熱交換器不能從外部空氣獲得充分的熱量，故不僅損害了作為蒸發(fā)器的功能，而且室外熱交換器的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，有可能降低供暖能力。這里，當(dāng)外部空氣的溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行關(guān)閉第1開閉閥和第2開閉閥的閉閥操作。這樣，由于第1開閉閥被關(guān)閉，因而抑制了室外熱交換器的上游側(cè)的冷卻劑流入室外熱交換器。另外，由于第2開閉閥被關(guān)閉，因而抑制了室外熱交換器的下游側(cè)的冷卻劑逆向流入室外熱交換器。因此，可以抑制室外熱交換器的冷卻劑的熱量被外部空氣奪取，從而抑制了供暖能力的降低。
還有，如果抑制室外熱交換器的下游側(cè)的冷卻劑流入室外熱交換器，則有可能損害冷卻劑的循環(huán)性能。在此方面，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置了相對(duì)于室外熱交換器并聯(lián)設(shè)置的連通冷卻劑循環(huán)通路的并聯(lián)通路，因此不能流入室外熱交換器的冷卻劑可以通過(guò)并聯(lián)通路，從而確保冷卻劑的循環(huán)性能，在此意義上，可以抑制供暖能力的下降。
權(quán)利要求
1.一種空氣調(diào)節(jié)機(jī)，具有壓縮冷卻劑的壓縮機(jī)、在室內(nèi)設(shè)置、從上述壓縮機(jī)排出的高溫冷卻劑在其中流過(guò)、供暖運(yùn)行時(shí)與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換從而加熱室內(nèi)的室內(nèi)熱交換器、在室外設(shè)置、供暖運(yùn)行時(shí)使通過(guò)上述室內(nèi)熱交換器的冷卻劑與外部空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)的室外熱交換器、連接上述壓縮機(jī)、上述室內(nèi)熱交換器、上述室外熱交換器的冷卻劑循環(huán)通路、相對(duì)于上述室外熱交換器并聯(lián)設(shè)置以繞過(guò)上述室外熱交換器并與上述冷卻劑循環(huán)通路連通的并聯(lián)通路、和設(shè)置在上述并聯(lián)通路或上述冷卻劑循環(huán)通路上、使在上述并聯(lián)通路或上述冷卻劑循環(huán)通路流動(dòng)并流向上述壓縮機(jī)的冷卻劑與來(lái)自加熱源的介質(zhì)進(jìn)行熱交換從而蒸發(fā)的蒸發(fā)用熱交換器，其特征在于具有供暖運(yùn)行時(shí)可以開閉上述室外熱交換器的上游側(cè)的第1開閉閥、供暖運(yùn)行時(shí)可以開閉上述室外熱交換器的下游側(cè)的第2開閉閥、和供暖運(yùn)行時(shí)當(dāng)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，可以進(jìn)行關(guān)閉上述第1開閉閥和上述第2開閉閥的閉閥操作的控制機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)機(jī)，其特征在于上述控制機(jī)構(gòu)在進(jìn)行上述閉閥操作時(shí)，在關(guān)閉上述第1開閉閥后，關(guān)閉上述第2開閉閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣調(diào)節(jié)機(jī)，其特征在于上述控制機(jī)構(gòu)在進(jìn)行上述閉閥操作后開啟時(shí)，在開啟上述第2開閉閥后，開啟上述第1開閉閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣調(diào)節(jié)機(jī)，其特征在于上述并聯(lián)通路中設(shè)置有使冷卻劑膨脹、并可調(diào)節(jié)開度的膨脹閥，上述控制機(jī)構(gòu)在進(jìn)行關(guān)閉上述第1開閉閥和上述第2開閉閥的閉閥操作時(shí)，能夠進(jìn)行增加上述膨脹閥的開度的開度增加操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣調(diào)節(jié)機(jī)，其特征在于上述蒸發(fā)用熱交換器與上述膨脹閥一起設(shè)置在上述并聯(lián)通路中，上述控制機(jī)構(gòu)在增加上述膨脹閥的開度時(shí)，能夠進(jìn)行增加單位時(shí)間內(nèi)從上述加熱源供給上述蒸發(fā)用熱交換器的熱量的熱量增加操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)機(jī)，其特征在于上述加熱源為發(fā)動(dòng)機(jī)、鍋爐、燃料電池、燃?xì)廨啓C(jī)中的任一種，從上述加熱源供給的介質(zhì)是被上述加熱源加熱、主要成分為水的液體介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種空氣調(diào)節(jié)機(jī)，具有流過(guò)從壓縮機(jī)(13)排出的高溫冷卻劑、并在供暖運(yùn)行時(shí)加熱室內(nèi)的室內(nèi)熱交換器(17)、供暖運(yùn)行時(shí)使通過(guò)室內(nèi)熱交換器(17)的冷卻劑與外部空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)的室外熱交換器(14)、和使流向壓縮機(jī)(13)的冷卻劑與來(lái)自加熱源(11)的介質(zhì)進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)的蒸發(fā)用熱交換器(67)。具有可開閉室外熱交換器(14)的上游側(cè)的第1開閉閥(71)、可開閉室外熱交換器(14)的下游側(cè)的第2開閉閥(72)、和供暖運(yùn)行時(shí)當(dāng)外部空氣溫度低于設(shè)定溫度時(shí)關(guān)閉第1開閉閥(71)和第2開閉閥(72)的控制機(jī)構(gòu)(75)。當(dāng)室內(nèi)供暖運(yùn)行時(shí)外部空氣溫度低時(shí)，抑制從室外熱交換器的冷卻劑向外部空氣的放熱，從而抑制供暖能力的降低。
文檔編號(hào)F25B27/02GK1576752SQ20041006163
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月25日
發(fā)明者片山伸高 申請(qǐng)人:愛信精機(jī)株式會(huì)社