JP2001012783A - ヒートポンプ式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室外機を大型化することなく、温水循環用放
熱器によって除霜運転を行うことができるヒートポンプ
式空気調和機を提供する。 【解決手段】 圧縮機１３、室外熱交換器１７を含む室
外機５に、室内熱交換器７を含む室内機３を接続したヒ
ートポンプ式空気調和機において、室外機５の筐体５Ａ
内における室外熱交換器１７の風上側に温水を循環可能
に構成した放熱器３１を設け、この放熱器３１に外部熱
源機３９からの温水を供給及び排出するための配管の接
続口Ａ、Ｂを室外機５の筐体５Ａに設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除霜手段を備えた
ヒートポンプ式空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧縮機、室外熱交換器を含む室
外機に、室内熱交換器を含む室内機を冷媒配管で接続し
たヒートポンプ式空気調和機が知られている。

【０００３】この種のものでは、暖房運転を行う場合、
外気温度が低下すると、室外熱交換器に着霜し、十分な
暖房能力が得られなくなる。従って、これを解消するた
めに除霜運転が行われる。この除霜運転の手段として
は、従来、種々のものが提案されている。例えば、室外
熱交換器にホットガスを供給してホットガス除霜する、
或いは電気ヒータを用いて除霜する等である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の除霜の技術は、いずれも技術的に一長一短を有
し、その他の除霜手段の出現が望まれている。

【０００５】例えば、室外熱交換器の風上側に放熱器を
配置し、この放熱器に温水を流して下流側の室外熱交換
器の着霜を溶かす技術が考えられる。しかし、この場
合、放熱器に温水を供給するための熱源機を、室外機の
筐体内に収納しなくてはならず、室外機が大型化すると
いう問題がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上述した従来技
術が有する課題を解消し、室外機を大型化することな
く、温水循環用放熱器によって除霜運転を行うことがで
きるヒートポンプ式空気調和機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
圧縮機、室外熱交換器を含む室外機に、室内熱交換器を
含む室内機を接続したヒートポンプ式空気調和機におい
て、前記室外機の筐体内における前記室外熱交換器の風
上側に温水を循環可能に構成した放熱器を設け、この放
熱器に外部熱源機からの温水を供給及び排出するための
配管の接続口を前記室外機の筐体に設けたことを特徴と
するものである。

【０００８】この発明では、室外機の室外熱交換器の風
上側に温水を循環可能に構成した放熱器を設けているの
で、外気温度が低い場合でも、室外熱交換器の吸込み温
度が上昇するので、暖房運転能力が低下することがな
く、しかも、この室外熱交換器に着霜することがない。

【０００９】また、室外機の筐体内に放熱器を組み込
み、それに供給する温水は、外部熱源機から供給される
構成となる。従って、室外機に熱源機を組み込まない分
だけ、室外機は小型化される。

【００１０】この放熱器を含む室外機は、汎用機として
製造することができ、仮に外気温度が余り低下しない地
域にこれを設置した場合には、この放熱器に温水配管を
接続しないで使用すればよく、これを接続しないで使用
したとしても、何らの支障も発生することがない。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、放熱器への温水の供給経路に開閉弁を設
け、外気温度が所定温度以下の時、当該開閉弁を開放す
る手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１２】一般的に、外気温度が所定温度以下の時、
暖房運転能力が低下すると共に、室外熱交換器に着霜す
る。

【００１３】この発明では、外気温度が所定温度以下の
時、開閉弁を開放することにより、室外熱交換器の吸込
み温度を上昇させて、暖房運転能力を向上させると共
に、室外熱交換器の除霜が行われる。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載のも
のにおいて、放熱器への温水の供給経路に開閉弁を設け
ると共に、前記室外熱交換器にコイル温度を検知するセ
ンサを設け、このセンサでの検知温度が前記室外熱交換
器の着霜判定に関する基準温度よりも低くなった場合に
は、前記開閉弁を開放する手段を備えたことを特徴とす
るものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１６】図１において、１はヒートポンプ式空気調
和機を示している。このヒートポンプ式空気調和機１
は、室内機３と室外機５とから構成される分離型空気調
和機である。この室外機５には、冷媒を圧縮する圧縮機
１３が設けられ、この圧縮機１３の吐出管１３ａには、
冷媒の流れを変え、冷房運転と暖房運転とを切り替える
四方弁１５が接続されている。

【００１７】この四方弁１５は冷房運転時に点線で示す
位置に切り替えられる。この冷房運転時には、四方弁１
５を経た冷媒が、点線の矢印で示すように、室外熱交換
器１７、膨張弁（減圧装置）２１を経て室内機３の室内
熱交換器７に流入し、マフラ２３、四方弁１５、アキュ
ームレータ２５を経て圧縮機１３に戻される。１７ａは
室外ファンを示し、７ａは室内ファンを示す。

【００１８】暖房運転時には、四方弁１５が実線で示す
位置に切り替えられる。すると、四方弁１５を経た冷媒
は、実線の矢印で示すように、マフラ２３を経て室内熱
交換器７に流入し、ここから膨張弁２１に送られ、室外
熱交換器１７、四方弁１５、アキュームレータ２５を経
て圧縮機１３に戻される。

【００１９】この実施形態では、室外ファン１７ａの風
路内であって、室外熱交換器１７の風上側に放熱器３１
が配置されている。

【００２０】この放熱器３１には温水が循環される構成
となっており、そのために放熱器３１には供給管３１ａ
及び排出管３１ｂが接続されている。これら供給管３１
ａの接続口Ａ、及び排出管３１ｂの接続口Ｂは室外機５
の筐体５Ａに取り付けられ、それぞれの接続口Ａ、Ｂは
筐体５Ａの外部に臨んでいる。

【００２１】このヒートポンプ式空気調和機１を設置す
る場合には、別に温水を作り出すための外部熱源機３９
が必要になる。

【００２２】この外部熱源機３９を準備し、温水配管３
３，３５を介して、当該外部熱源機３９をそれぞれの接
続口Ａ、Ｂに接続する。この場合、接続口Ａ、Ｂは筐体
５Ａの外部に臨んでいるので、接続は極めて容易であ
る。

【００２３】温水配管３３には電磁式の開閉弁３７が接
続され、この開閉弁３７には、除霜運転時にのみ、開閉
弁３７を開放するコントローラ４１が接続されている。
このコントローラ４１には、外気温度センサ４２が接続
され、この外気温度センサ４２によって検出された外気
温度が所定温度以下に至った場合、開閉弁３７に開信号
が出力され、開閉弁３７が全開される。

【００２４】一般的に、外気温度が所定温度以下の時、
暖房運転能力が低下すると共に、室外熱交換器１７に着
霜する。

【００２５】この実施形態では、外気温度が所定温度以
下の時、開閉弁３７を開放することにより、室外熱交換
器１７の吸込み温度を上昇させて、暖房運転能力を向上
させると共に、室外熱交換器１７の除霜が行われる。

【００２６】別の実施形態では、室外熱交換器１７にコ
イル温度を検知するセンサ４４を設け、このセンサ４４
での検知温度が、室外熱交換器１７の着霜判定に関する
基準温度よりも低くなった場合、開閉弁３７が開放され
る。

【００２７】これによれば、室外熱交換器１７の吸込み
温度を上昇させて、暖房運転能力を向上させると共に、
室外熱交換器１７の除霜が行われる。

【００２８】つぎに、作用を説明する。

【００２９】ヒートポンプ式暖房運転時には、圧縮機１
３から吐出された冷媒が、四方弁１５、マフラ２３、室
内熱交換器７に流入し、ここでは冷媒が凝縮し、空気は
室内ファン７ａで送風されて、室内が暖房される。

【００３０】この室内熱交換器７を経た冷媒は、膨張弁
２１を経て室外熱交換器１７に流入する。ここで、冷媒
が蒸発される。なお、この室外熱交換器１７において冷
媒が蒸発する際に、外気温度が極端に低い場合には、上
記のように室外熱交換器１７に着霜する。この室外熱交
換器１７を経た冷媒は、四方弁１５、アキュムレータ２
５を経て圧縮機１３に戻される。

【００３１】また、冷房運転時には、圧縮機１３から吐
出された冷媒は、四方弁１５を経て、室外熱交換器１７
に流入し、ここでは、冷媒が凝縮する。

【００３２】この室外熱交換器１７を経た冷媒は、膨張
弁２１を経て、室内熱交換器７に流入し、ここでは冷媒
が蒸発して、空気は室内送風機１１で送風されて、室内
が冷房される。そして、冷媒は、四方弁１５、アキュム
レータ２５を経て圧縮機１３に戻される。

【００３３】以上の構成において、暖房運転が行われて
いる場合、室外熱交換器１７に着霜があると、開閉弁３
７が開かれ、放熱器３１に外部熱源機３９からの温水が
供給される。この放熱器３１は室外熱交換器１７の風上
側に配置されているので、放熱器３１で暖められた温風
が、室外熱交換器１７に送られ、この室外熱交換器１７
に付いた霜が溶かされる。

【００３４】外部熱源機３９がすでに設置されている現
場等では、そこから温水配管を引き出して、これをそれ
ぞれの接続口Ａ、Ｂに接続するだけでよいので、工事は
簡単であり、電気ヒータ等による除霜に比べて、ランニ
ングコストを低減することができる等の効果が得られ
る。

【００３５】この実施形態では、室外機５の室外熱交換
器１７の風上側に温水を循環可能に構成した放熱器３７
を設けているので、外気温度が低い場合でも、室外熱交
換器１７の吸込み温度が上昇するので、暖房運転能力が
低下することがなく、しかも、この室外熱交換器１７に
着霜することがない。

【００３６】また、室外機５の筐体５Ａ内に放熱器３１
を組み込み、それに供給する温水は、外部熱源機３９か
ら供給される構成となるので、室外機５に熱源機３９を
組み込まない分だけ、室外機５を小型化することができ
る。

【００３７】この放熱器３９を含む室外機５は、汎用機
として製造することができ、仮に外気温度が余り低下し
ない地域にこれを設置した場合には、この放熱器３１に
温水配管３３，３５を接続しないで使用すればよく、こ
れを接続しないで使用したとしても、何らの支障も発生
することがない。

【００３８】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明は、これに限定されるものでないことは
明らかである。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、室外機の室外熱交換器
の風上側に温水を循環可能に構成した放熱器を設けてい
るので、外気温度が低い場合でも、室外熱交換器の吸込
み温度が上昇するので、暖房運転能力が低下することが
なく、しかも、この室外熱交換器に着霜することがな
い。

【００４０】また、室外機の筐体内に放熱器を組み込
み、それに供給する温水は、外部熱源機から供給される
構成となる。従って、室外機に熱源機を組み込まない分
だけ、室外機は小型化される。

【００４１】この放熱器を含む室外機は、汎用機として
製造することができ、仮に外気温度が余り低下しない地
域にこれを設置した場合には、この放熱器に温水配管を
接続しないで使用すればよく、これを接続しないで使用
したとしても、何らの支障も発生することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施形態を示す冷媒回路図であ
る。

【符号の説明】

１ ヒートポンプ式空気調和機 ３ 室内機 ５ 室外機 ５Ａ 筐体 ７ 室内熱交換器 １３ 圧縮機 １７ 室外熱交換器 ２１ 膨張弁（減圧装置） ３１ 放熱器 ３１ａ 供給管 ３１ｂ 排出管 ３３，３５ 温水配管 ３７ 開閉弁 ３９ 外部熱源機 ４１ コントローラ（手段） ４２ 外気温度センサ ４４ コイル温度センサ Ａ 接続口 Ｂ 接続口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽田 伴久 大阪府守口市大日東町１番１号 三洋電機 ガス機器株式会社内 (72)発明者 堀井 治雄 大阪府守口市大日東町１番１号 三洋電機 ガス機器株式会社内 (72)発明者 渡部 喜次 大阪府守口市大日東町１番１号 三洋電機 ガス機器株式会社内 Ｆターム(参考） 3L092 AA09 BA06 BA16 BA27 DA01 EA02 FA23 MA00 NA16 PA00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、室外熱交換器を含む室外機に、
   室内熱交換器を含む室内機を接続したヒートポンプ式空
   気調和機において、 前記室外機の筐体内における前記室外熱交換器の風上側
   に温水を循環可能に構成した放熱器を設け、この放熱器
   に外部熱源機からの温水を供給及び排出するための配管
   の接続口を前記室外機の筐体に設けたことを特徴とする
   ヒートポンプ式空気調和機。
2. 【請求項２】 前記放熱器への温水の供給経路に開閉弁
   を設け、外気温度が所定温度以下の場合、開閉弁を開放
   する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のヒー
   トポンプ式空気調和機。
3. 【請求項３】 前記放熱器への温水の供給経路に開閉弁
   を設けると共に、前記室外熱交換器にコイル温度を検知
   するセンサを設け、このセンサでの検知温度が前記室外
   熱交換器の着霜判定に関する基準温度よりも低くなった
   場合、前記開閉弁を開放する手段を備えたことを特徴と
   する請求項１記載のヒートポンプ式空気調和機。