JPH067026B2 - 冷暖房装置 - Google Patents

冷暖房装置

Info

Publication number
JPH067026B2
JPH067026B2 JP59180172A JP18017284A JPH067026B2 JP H067026 B2 JPH067026 B2 JP H067026B2 JP 59180172 A JP59180172 A JP 59180172A JP 18017284 A JP18017284 A JP 18017284A JP H067026 B2 JPH067026 B2 JP H067026B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
temperature side
medium
low temperature
side heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59180172A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6159159A (ja
Inventor
徳二 西場
和雄 野村
房夫 寺田
勝治 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP59180172A priority Critical patent/JPH067026B2/ja
Publication of JPS6159159A publication Critical patent/JPS6159159A/ja
Publication of JPH067026B2 publication Critical patent/JPH067026B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は空気調和機として利用される冷暖房装置に関す
る。
(ロ)従来の技術 従来の冷暖房装置は圧縮機を四方切換弁を介して室内側
熱交換器と室外側熱交換器とに切換接続した通常のヒー
トポンプサイクルで運転するものであり、この圧縮機の
駆動力としてエネルギー効率の良いエンジンを用いたも
のが例えば特開昭56−960号公報で提案されてい
る。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 エンジンを動力源とした冷暖房装置では、エンジンの騒
音や振動及び排気ガス等の問題点があり、未だ実用化に
至っていないのが現状である。
本発明はかかる問題点を解決し、併せてエンジンほどに
精密な加工が要求されず且つ部品点数も少ない安価な冷
凍機を採用しながらも冷暖房能力を充分に発揮する冷暖
房装置を提供することを目的としたものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は、作動ガスが封入されたシリンダと、このシリ
ンダ内を高温室と中温室と低温室とに区画する高温側デ
ィスプレーサー及び低温側ディスプレーサーと、高温室
と中温室とをつなぐガス流路に配置された作動ガス加熱
用の高温側熱交換器と高温側再生器及び中温側熱交換器
と、低温室と中温室とをつなぐガス流路に配置された低
温側熱交換器及び低温側再生器とから成る冷凍機を有す
る装置において、前記中温側熱交換機で加熱された媒体
が流れる中温管路と、前記低温側熱交換器で冷却された
媒体が流れる低温管路と、室内に設置された室内側熱交
換器と、室外に設置された放熱用室外側熱交換器及び吸
熱用室外側熱交換器と、冷房時には前記低温側熱交換器
を低温管路を介して室内側熱交換器に、前記中温側熱交
換器を中温管路を介して放熱用室外側熱交換器にそれぞ
れ連通し、かつ、暖房時には前記中温側熱交換器を中温
管路を介して室内側熱交換器に、前記低温側熱交換器を
低温管路を介して吸熱用室外側熱交換器にそれぞれ連通
するための流路切換弁とを備えたものである。
(ホ)作用 本発明装置の冷凍機(15)は低温工学の技術分野で知られ
ているブルマイアサイクルを用い、これに高温側熱交換
器(6)で強制的に作動ガスを加熱する外部加熱方式を採
用することにより低温側熱交換器(12)から低温媒体を、
中温側熱交換器(8)から中温媒体を取り出して低温媒体
を冷房に、中温媒体を暖房に利用し、且つ冷暖房時の放
熱と吸熱の作用を夫々専用の室外側熱交換器(17)(18)で
行なわせて冷暖房能力を充分発揮させるようにしたもの
である。即ち、冷房時は切換弁(19)(20)(21)(22)、(23)
(24)(25)(26)(27)(28)で低温側熱交換器(12)と室内側熱
交換器(16)とを結ぶ閉サイクルを、中温側熱交換器(8)
と放熱用室外側熱交換器(17)とを結ぶ閉サイクルを夫々
形成して室内側熱交換器(16)で低温媒体の熱を室内へ放
出して冷房すると共に放熱用室外側熱交換器(17)で中温
媒体の熱を室外へ放出し、暖房時は切換弁(19)(20)(21)
(22)、(23)(24)(25)(26)(27)(28)を切換えて中温側熱交
換器(8)と室内側熱交換器(16)とを結ぶ閉サイクルを、
低温側熱交換器(12)と吸熱用室外側熱交換器(18)とを結
ぶ閉サイクルを夫々形成して室内側熱交換器(16)で中温
媒体の熱を室内へ放出して暖房すると共に吸熱用室外側
熱交換器(18)で外気から熱を汲みあげるようにしたもの
である。
(ヘ)実施例 本発明の一実施例を第1図に基づいて説明すると、(29)
は回転軸(30)を中心として時計方向に回転する回動桿(3
1)と、この回転桿の先端(32)と枢支された揺動桿(33)(3
4)とからなるクランク部で、冷凍機(15)の機械室(35)内
に収納されている。
そして、冷凍機(15)は揺動桿(33)(34)と枢支され位相が
約70°ずれて往復動する高温側ディスプレーサー(1)
及び低温側ディスプレーサー(2)と、この高温側ディス
プレーサー(1)で高温室(3)と中温室(4)とに区画される
高温側シリンダ(5)と、この高温室(3)と中温室(4)とを
つなぐガス流路に順次配置された高温側熱交換器(6)と
高温側再生器(7)及び中温側熱交換器(8)と、低温側ディ
スプレーサー(2)で低温室(9)と中温室(10)とに区画され
る低温側シリンダ(11)と、この低温室(9)と中温室(10)
とをつなぐガス流路に順次配置された低温側熱交換器(1
2)と低温側再生器(13)及び補助中温側熱交換器(36)と、
両中温室(4)(10)を連通させる連通室(14)とを備えてい
る。
尚、両ディスプレーサー(1)(2)の役目は封入された作動
ガス(ヘリウムガスやチッ素ガス等)を高温室(3)と中
温室(4)との、又、低温室(9)と中温室(10)との間で移動
させるものであって、作動ガスを圧縮や膨張させるもの
ではない為、両ディスプレーサー(1)(2)にはシリンダ
(5)(11)とシールするリングを設けておらず、精密な加
工を必要としないと共に運転時に振動が少ない利点を有
している。
(37)は補助中温側熱交換器(36)の媒体(不凍液やフロン
冷媒等)入口側に設けた中温側循環ポンプ、(38)は低温
側熱交換器(12)の媒体(不凍液やフロン冷媒等)出口側
に設けた低温側循環ポンプで、冷房時には低温側熱交換
器(12)を室内側熱交換器(16)に、中温側熱交換器(8)を
放熱用室外側熱交換器(17)に夫々接続し、暖房時には中
温側熱交換器(8)を室内側熱交換器(16)に、低温側熱交
換器(12)を吸熱用室外側熱交換器(18)に夫々接続する三
方切換弁(19)(20)(21)(22)を管路に設けてある。
而して、放熱用室外側熱交換器(17)は吸熱用室外側熱交
換器(18)の約1.8倍の熱交換容量を以下の条件から算出
して設定してある。
即ち、冷房時の放熱用室外側熱交換器(17)の放熱量Qc
5000Kcal/h、暖房時の吸熱用室外側熱交換器(1
8)の吸熱量QNが2000Kcal/h、冷房時の中温側熱
交換器(8)の温度80℃と放熱用室外側熱交換器(17)の
温度35℃との温度差△Tcが45℃、暖房時の低温側熱
交換器(12)の温度−10℃と吸熱用室外側熱交換器(18)
の温度0℃との温度差△TNが10℃との条件のもとで、
排熱用室外側熱交換器(17)の熱交換容量Ac、吸熱用室外
側熱交換器(18)の熱交換容量AN、定数K、の関係式Qc
Ac・K・△Tc、QN=AN・K・△TNからAc=5000/K
・35、AN=2000/K・10に置き換えるとAN/Ac
≒1.8が求められる。
以上の如く構成されており、バーナー(39)で高温側熱交
換器(6)を約700℃に加熱すると共に図示しない小出
力のモーターで回転軸(30)を駆動すると、高温側ディス
プレーサー(1)は図示の位置から下降し始めると共に図
示の如く上死点の位置にある低温側ディスプレーサー
(2)は左方向に移動し始めるようになる。高温側ディス
プレーサー(1)が下死点に達して再び上昇し始めると高
温室(3)内の作動ガスが高温側ディスプレーサー(1)で押
し出され、途中、バーナー(39)で約700℃に加熱され
て高温側再生器(7)を通る。高温側再生器(7)で高熱を蓄
えて温度が下がった作動ガスは中温側熱交換器(8)を通
る際、この熱交換器及びこれと連結された補助中温側熱
交換器(36)で中温管路(40)中の媒体と熱交換してこの媒
体を約80℃に昇温させると共に温度が下がった作動ガ
スは中温室(4)へ移動する。
この間、低温側ディスプレーサー(2)は左方向へ移動し
続けており、中温室(10)から押し出される作動ガスと中
温室(4)へ移動した作動ガスとが混合して補助中温側熱
交換器(36)、低温側再生器(13)、低温側熱交換器(12)を
通って低温側室(9)へ流入するようになり、内容量の大
きいこの低温側室(9)内で作動ガスは圧力が降下して温
度が下がる。然る後、低温側ディスプレーサー(2)が下
死点に達し、再び右方向へ移動し始めると低温の作動ガ
スが低温側室(9)から押し出されて低温側熱交換器(12)
を通る際、低温管路(41)中の媒体と熱交換してこの媒体
を約−10℃に冷却させると共に低温側再生器(13)で冷
熱を蓄えて補助中温側熱交換器(36)へ流入する。
尚、高温側再生器(7)は中温室(4)から高温室(3)へ、低
温側再生器(13)は中温室(10)から低温室(9)へ作動ガス
が移動する際にこのガスを加熱、冷却することにより運
転効率を高めるものである。
このように、高温側熱交換器(6)では作動ガスを高温度
に保つように外部からバーナー(39)で加熱すると共に、
中温側熱交換器(8)では作動ガスの温度が一定になるよ
うに外部から冷却し、かかる状態で両ディスプレーサー
(1)(2)を移動させることによって低温部が発生する所謂
ブルマイヤサイクルによる冷凍機(15)を用い、この低温
部の吸熱を低温側熱交換器(12)で冷房に、中温側熱交換
器(8)での発熱を暖房に利用したものである。
即ち、冷房運転時は第1〜第4の三方切換弁(19)(20)(2
1)(22)を実線状態にすることにより、実線矢印の如く、
低温側熱交換器(12)で冷却された低温媒体が低温側循環
ポンプ(38)−第1の三方切換弁(19)−室内側熱交換器(1
6)−第2の三方切換弁(20)−低温側熱交換器(12)と環状
に流れる閉サイクルを形成して室内側熱交換器(16)での
室内の冷房を行なうと共に、補助中温側熱交換器(36)か
ら中温側熱交換器(8)を通って加熱された高温媒体が第
2の三方切換弁(21)−放熱用室外側熱交換器(17)−第4
の三方切換弁(22)−高温側循環ポンプ(37)−補助中温側
熱交換器(36)と環状に流れる閉サイクルを形成して放熱
用室外側熱交換器(17)で室外へ放熱する。
又、暖房運転時は第1〜第4の三方切換弁(19)(20)(21)
(22)を破線状態に切換えることにより、破線矢印の如
く、補助中温側熱交換器(36)から中温側熱交換器(8)を
通って加熱された高温媒体が第2の三方切換弁(21)−第
1の三方切換弁(19)−室内側熱交換器(16)−第4の三方
切換弁(22)−高温側循環ポンプ(37)と環状に流れる閉サ
イクルを形成して室内側熱交換器(16)で室内の暖房を行
なうと共に、低温側熱交換器(12)で冷却された低温媒体
が低温循環ポンプ(38)−吸熱用室外側熱交換器(18)−第
2の三方切換弁(20)−低温側熱交換器(12)と環状に流れ
る閉サイクルを形成して吸熱用室外側熱交換器(18)で外
気から熱を汲みあげる。
かかる運転に於いて、中温側熱交換器(8)の温度(約8
0℃)が冷房時の放熱用室外側熱交換器(17)の温度(約
35℃)と暖房時の室内側熱交換器(16)の温度(約25
℃)よりも高く、又、低温側熱交換器(12)の温度(−1
0℃)が冷房時の室内側熱交換器(16)の温度(10℃)
の暖房時の吸熱用室外側熱交換器(18)の温度(0℃)よ
りも低いので、循環ポンプ(37)(38)を用いずにヒートパ
イプで接続しても良い。
尚、循環ポンプ(37)(38)で強制的に熱移送する場合は媒
体が液状態となっている上記一実施例で示した箇所に設
置するように留意する必要がある。
又、補助中温側熱交換器(36)を省くようにしても良い。
第2図は本発明の他実施例を示したもので、第1図と異
なるのは三方切換弁(19)(20)(21)(22)の代わりに二方切
換弁(23)(24)(25)(26)(27)(28)を用いたものであり、第
1図と同様に冷房時の媒体の流れを実線矢印で、暖房時
の媒体の流れを破線矢印で示すことにより、動作説明は
省略する。
(ト)発明の効果 本発明は振動や騒音が少ない安価な外燃式の冷凍機を切
換弁を介して室内側熱交換器と室外側熱交換器とに接続
して冷暖房装置を構成したので、エンジンで圧縮機を駆
動する従来の冷暖房装置と比較して大気汚染のない静粛
の運転で室内を冷暖房できると共にヒートポンプサイク
ルに必要な圧縮機、マフラー、膨張弁、気液分離器等の
多数の冷凍部品を不要とした簡易な回路構成で仕上げる
ことができる。
しかも、室外側熱交換器を冷房時の放熱用と暖房時の吸
熱用とに二分割してこの放熱量及び吸熱量が冷凍機で冷
却、加熱される低温媒体温度及び中温媒体温度とマッチ
するように熱交換容量を設定しているので、冷暖房能力
を充分発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す配管系統図、第2図は
本発明の他実施例を示す配管系統図である。 (1)…高温側ディスプレーサー、(2)…低温側ディスプレ
ーサー、(3)…高温室、(4)(10)…中温室、(5)…高温側
シリンダ、(6)…高温側熱交換器、(7)…高温側再生器、
(8)…中温側熱交換器、(9)…低温室、(11)…低温側シリ
ンダ、(12)…低温側熱交換器、(13)…低温側再生器、(1
4)…連通室、(15)…冷凍機、(16)…室内側熱交換器、(1
7)…放熱用室外側熱交換器、(18)…吸熱用室外側熱交換
器、(19)(20)(21)(22)、(23)(24)(25)(26)(27)(28)…切
換弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 勝治 群馬県邑楽郡大泉町大字坂田180番地 東 京三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−14064(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】作動ガスが封入されたシリンダと、このシ
    リンダ内を高温室と中温室と低温室とに区画する高温側
    ディスプレーサー及び低温側ディスプレーサーと、高温
    室と中温室とをつなぐガス流路に配置された作動ガス加
    熱用の高温側熱交換器と高温側再生器及び中温側熱交換
    器と、低温室と中温室とをつなぐガス流路に配置された
    低温側熱交換器及び低温側再生器とから成る冷凍機を有
    する装置において、前記中温側熱交換器で加熱された媒
    体が流れる中温管路と、前記低温側熱交換器で冷却され
    た媒体が流れる低温管路と、室内に設置された室内側熱
    交換器と、室外に配置された放熱用室外側熱交換器及び
    吸熱用室外側熱交換器と、冷房時には前記低温側熱交換
    器を低温管路を介して室内側熱交換器に、前記中温側熱
    交換器を中温管路を介して放熱用室外側熱交換器にそれ
    ぞれ連通し、かつ、暖房時には前記中温側熱交換器を中
    温管路を介して室内側熱交換器に、前記低温側熱交換器
    を低温管路を介して吸熱用室外側熱交換器にそれぞれ連
    通するための流路切換弁とを備えたことを特徴とする冷
    暖房装置。
JP59180172A 1984-08-29 1984-08-29 冷暖房装置 Expired - Lifetime JPH067026B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59180172A JPH067026B2 (ja) 1984-08-29 1984-08-29 冷暖房装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59180172A JPH067026B2 (ja) 1984-08-29 1984-08-29 冷暖房装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6159159A JPS6159159A (ja) 1986-03-26
JPH067026B2 true JPH067026B2 (ja) 1994-01-26

Family

ID=16078651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59180172A Expired - Lifetime JPH067026B2 (ja) 1984-08-29 1984-08-29 冷暖房装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH067026B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2653438B2 (ja) * 1987-08-20 1997-09-17 三菱電機株式会社 スターリング熱機関

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57129368A (en) * 1981-02-04 1982-08-11 Osaka Gas Co Ltd Air conditioning equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6159159A (ja) 1986-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4148195A (en) Liquid piston heat-actuated heat pump and methods of operating same
JP2009144598A (ja) 外燃機関
JPH07180921A (ja) スターリング冷蔵庫
JP2714155B2 (ja) 冷却庫
JPH067026B2 (ja) 冷暖房装置
JP2667487B2 (ja) 冷暖房装置
US4455841A (en) Heat-actuated heat pumping apparatus and process
JP2008163931A (ja) スクロール式外燃機関
JPH068705B2 (ja) 気体冷凍機
CN223795409U (zh) 热泵空调
JPH0565777B2 (ja)
CN223795513U (zh) 热泵装置
JP3276853B2 (ja) 熱源機
JPH03244968A (ja) 冷凍装置
JP2009115435A (ja) 冷暖房システム
JPS6256420B2 (ja)
JPH0424474A (ja) 熱駆動型ヒートポンプ装置
JPH08158939A (ja) クーク・ヤーボロフサイクル機関
JPH1019404A (ja) 外燃式熱ガス機関
JP2000213416A (ja) 外燃式熱ガス機関およびその始動方法
JP2000018742A (ja) 冷却装置
JPH11223402A (ja) スターリング加熱装置
GB2042157A (en) Closed heating or cooling system
JPH09273822A (ja) 熱ガス機関の能力制御装置
JP2000249426A (ja) 外燃式熱ガス機関およびその始動方法