发动机驱动式热泵装置制造方法及图纸

一种能得到对应于室内热交换器的运转台数的高取暖能力的发动机驱动的热泵装置，包括发动机１驱动的压缩机２使致冷剂循环的致冷剂回路３和使冷却发动机的冷却水循环的冷却水回路４，上述致冷剂回路３中设计有膨胀阀８和室内机７（室内热交换器）和室外机１０（室外热交换器），上述冷却水回路４中，设计有排气热交换器２５，设计有在取暖时使致冷剂高压侧压力与室内机的运转台数无关地基本保持一定的控制装置。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在取暖运转时吸收发动机的废热作为致冷剂的蒸发热量的发动机驱动式热泵装置。图8是发动机驱动式热泵装置在取暖运转时的基本回路结构图，图9是分别表示致冷剂状态变化的莫里埃图(P-i线图)。在此，说明取暖运转时的基本循环。通过发动机1驱动压缩机2时，如图9所示的①状态(压力P1，焓i1)的气相致冷剂被压缩机2压缩，变成图9中所示②的状态(压力P2，焓i2)的高温、高压的致冷剂。而此时压缩机2所要的动力(压缩热量)AL用(i2-i1)表示。上述高温高压致冷剂被导入起冷凝器作用的室内热交换器7(以下称为室内机)，在此向室内空气放出凝结热Q2而被液化。通过室内机7的液相致冷剂的状态如图9中③状态(压力P2，焓I3)所示，通过放出热量Q2＝(i2-i3)，完成了对室内的取暖。然后，通过膨胀阀8的减压，上述状态③的液相致冷剂变成图9中④所示状态(压力P1，焓i3)而使其中一部分气化，再被导入作为蒸发器作用的室外热交换器10(以下称为室外机)中。一方面，通过水泵24循环的冷却水，在排气气体换热器25中与排气气体进行交换，回收发动机1的废热，这些热量在室外机10中提供给致冷剂。从而，致冷剂在上述室外机10中接受到外界给予的热和发动机1的废热而蒸发，进一步过热回到图9所示①的状态(压力P1，焓I1)，然后反复重复进行这些操作。而且，在室内机7给予致冷剂的热量用Q1＝(i1-i3)表示。而且，由于上述那样回收发动机1的废热并将其提供给致冷剂，所以提高了致冷剂的循环温度，因此也提高取暖能力(放热量Q2)。然而，因为在上述发动机驱动式热泵装置如上述那样利用发动机的废热，而当发动机的负荷变小时，产生的发动机废热量也小，取暖能力就会下降。例如，使有多台室内机的热泵装置多台运转时，运转的室内机的台数多于标准时，在致冷运转时能够得到大于标准的致冷能力，但在取暖运转时由于冷凝器的传热面大，图10中所示的致冷剂的高压侧压力P2下降，就会产生取暖能力下降而不能得到比标准多的取暖能力的问题。鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种发动机驱动式热泵装置，因为它在取暖时，使致冷剂的高压侧的压力与室内机的运转台数无关地基本保持一定，所以能够得到与室内机的运转台数对应的较高的取暖能力。为了达到上述目的，权利要求1所述的专利技术是在发动机驱动式热泵装置，设计有由发动机驱动的压缩机使致冷剂循环的致冷剂循环回路和循环冷却发动机的冷却水循环的冷却水回路，所述循环回路设计有室内机，膨胀阀及室外热交换器，上述冷却水循环回路中设计有排气燃气热交换器其特征在于还设置在取暖时使致冷剂高压侧的压力与上述室内交换器运转台数无关地基本保持不变的控制装置。权利要求2所述的本专利技术是在权利要求1所述的专利技术中，还具有特征在于上述控制装置控制上述膨胀阀的开度。在权利要求3所述专利技术是在权利要求1所述专利技术中，还具有特征在于上述控制装置控制上述室内交换器的风量。在权利要求4所述专利技术是在权利要求1所述专利技术中，还具有特征在于上述控制装置通过循环一部分上述室内交换器的吹出空气来控制室内机的吸入温度。在权利要求5所述专利技术是在权利要求1所述专利技术中，还具有特征在于上述控制装置控制上述发动机的热效率。若根据本专利技术，由于在取暖时致冷剂的高压侧的压力能够与室内机运转台数无关地保持基本一致，能够对应室内机的运转台数增加压缩机的负荷，结果，发动机的负荷也上升，增加了该发动机放出的废热量，能够得到对应于室内热交换器的运转台数的高的取暖能力。图1是表示本专利技术的发动机驱动式热泵装置的基本结构的回路图。图2是表示本专利技术的发动机驱动式热泵装置的控制系统结构的框图。图3是感温换向阀的特性图。图4是线性三通阀的特性图。图5是室内机(室内机)的模式断面图。图6是以发动机热效率为参数，表示与压缩机转速相对应的蒸发热量和废热量的关系图。图7是本专利技术的发动机驱动式热泵装置中室内机运转台数与致冷剂高压侧压力及取暖能力的关系图。图8是热泵装置的基本结构回路图。图9是莫里埃图。图10是已有热泵装置中室内机运转台数与致冷剂高压侧压力及取暖能力的关系图。图11是表示阀的计时控制的曲柄角与吸气阀和排气阀的阀提升量的关系图。下面根据附图说明本专利技术的实施例。图1是表示本专利技术的发动机驱动式热泵装置基本结构的回路图。图2是表示本专利技术的发动机驱动式热泵装置的控制系统结构的框图。图3感温换向阀的特性图。图4是线性三通阀的特性图。首先，根据图1说明本专利技术的实施例的热泵装置的基本结构。在图1中，1是水冷发动机，2(2A，2B)是由水冷发动机1驱动的两台压缩机。在本热泵装置中，设计有包括压缩机2(2A，2B)而构成的闭环致冷剂回路3和使冷却发动机1的冷却水循环的冷却水回路4。上述致冷剂回路3是由压缩机2流出的氟里昂等的致冷剂循环的回路，该回路包含，由压缩机2A、2B的各排出侧至油分离器5的致冷剂管线3a；由油分离器5至四通阀6的致冷剂管线3b；由四通阀6至n台室内机7(7-1，…，7-n)的致冷剂管线3c；由室内机7经过膨胀阀8通过主储液器9至两台室外机10的致冷剂管线3d；由室外机10至上述四通阀6的致冷剂管线3e；由上述四通阀6至上述主储液器9的致冷剂管线3f；由主储液器9至辅储液器11的致冷剂管线3g；由上述辅储液器11至上述压缩机2A，2B各吸入侧的致冷剂管线3i。而且，从上述油分离器5导出由油返回管线12和旁路管线3j，油返回管线12与上述致冷剂管线3g连接，旁路冷剂管线3j与上述致冷剂管线3f连接，该旁路管线3j与旁路阀13连接。而且，上述主储液器9，辅储液器11中分别设计有检测出储存的液相致冷剂的液面的液面检测传感器14，15，主储液器9的底部通过旁路管线3k与上述冷剂管线3g连接，旁路管线3k上设计有旁路阀16。而且，在上述说明的致冷剂回路3的致冷剂管线3中设计有检测致冷剂高压侧压力的高压侧压力传感器17，在致冷剂管线3i上设计有检测致冷剂低压侧压力的低压侧压力传感器18。且，上述室内机7附近设计室内温度传感器19，在上述室外机10附近设计有室外温度传感器20。因此，上述高压侧压力传感器17和室内温度传感器19与图2所示控制装置21连接。而在图2所示控制装置21中，连接着致冷、取暖开关22和n个室内机使用的开关23。另一方面，上述冷却回路4是通过水泵24使冷却发动机1的冷却水循环的冷却水回路。该回路包含由水泵24排出侧通过排气燃气热交换器25至发动机1的冷却水入口的冷却水管线4a；由发动机1的冷却水出口至感温换向阀26的冷却水管线4b；由上述感温换向阀26至线性三通阀27的冷却水管线4c；由线性三通阀27导出的通过上述主储液器9内与上述水泵24的吸入侧连接的冷却水管线4d；从上述感温换向阀26、线性三通阀27分别导出并连接到上述冷却水管线4d的冷却水管线4e、4f，在冷却水管线4f上设计有放热用热交换器28。然而，上述感温换向阀26，通过在此设置的恒温器作用，如图3所示，当冷却水温度在60℃以下时使冷却水管线4全部关闭，同时使冷却水管线4e全部打开，只让冷却水管线4e中有冷却水流动，当冷却水温度超过60℃时，开始打开冷却水管线4c，并开始关闭冷却水管线4e，使两个冷却水管线4c，4e中有冷却水流动，当冷却水温度超过75℃时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机驱动式热泵装置，具有发动机驱动的压缩机循环致冷剂的致冷剂回路和使冷却发动机的冷却水循环的冷却水回路，上述致冷剂回路中设计有膨胀阀和室内机和室外热交换器，上述冷却水回路中设计有排气热交换器，其特征在于：还设置有在取暖时使致冷剂高压侧压力与室内机的运转台数无关地基本保持一定的控制装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：三泽诚，
申请(专利权)人：雅马哈发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]