JP2005055109A - ヒートポンプ式暖房乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浴室の空気状態の変化に伴う冷媒の温度及び圧力の上昇を抑制し、暖房性能と乾燥性能の改善を図ることを目的とする。
【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機１０２と、冷媒が利用側空気としての浴室の空気に対して放熱する放熱器２０２と、余剰した冷媒を回収する余剰冷媒回収手段２０３としてのアキュムレーター２０９と、冷媒を減圧して膨張させる膨張機構１０６と、冷媒が熱源側空気としての浴室の空気から吸熱する吸熱器２０１とを順に配管接続して冷媒を充填した冷媒回路１１６を備え、浴室の温度上昇に伴う放熱量の低下によって、冷媒回路１１６内に余剰した冷媒をアキュムレーター２０９内部に高密度状態で貯留することによって回収し、圧縮機１０２から吐出する冷媒の圧力および温度上昇を抑制することにより、圧縮機１０２の停止や回転数の減速等の対策を不要にし、暖房性能と乾燥性能の改善を図る。
【選択図】 図６

Description

本発明は、主に一般家庭の浴室等に使用されるヒートポンプ式の暖房乾燥装置に関する。

従来、この種のヒートポンプ式暖房乾燥装置は、対象空間である浴室等に設置される室内機に複数の熱交換器を備え、暖房運転は複数の熱交換器の双方を放熱器として動作させ、乾燥運転は複数の熱交換器の双方を放熱器として動作させる暖房運転モードと、複数の熱交換器の一方を放熱器、他方を吸熱器として動作させる除湿運転モードとを外気温度に応じて切替えて行うものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、そのヒートポンプ式暖房乾燥装置について図８を参照しながら説明する。

図に示すように、非対象空間である屋外に設置される室外機（１０１）は、冷媒を圧縮する圧縮機（１０２）、冷媒の流れ方向を切り替える四方弁（１０３）、外気と冷媒を熱交換させる室外側熱交換器（１０４）、室外側熱交換器（１０４）に外気を送風する室外側送風機（１０５）、冷媒を減圧して膨張させる膨張機構（１０６）、膨張機構（１０６）と並列に設けられた室外側電磁弁（１０７）を備えており、また、対象空間である浴室に設置される室内機（１０８）は、浴室の空気と冷媒とを熱交換する第一室内側熱交換器（１０９）及び第二室内側熱交換器（１１０）、第一室内熱交換器（１０９）と第二室内熱交換器（１１０）を接続する配管中に並列に設けられたキャピラリチューブ（１１１）と室内側電磁弁（１１２）、第一室内熱交換器（１０９）および第二室内熱交換器（１１０）に浴室の空気を送風する室内側送風機（１１３）を備えている。そして室外機（１０１）と室内機（１０８）を第一冷媒配管（１１４）と第二冷媒配管（１１５）により接続して冷媒が循環する冷媒回路（１１６）を構成している。

以上の構成において、暖房運転モードは、室外側電磁弁（１０７）を閉鎖状態に、室内側電磁弁（１１２）を開放状態にして、室外側熱交換器（１０４）を吸熱器として、第一室内側熱交換器（１０９）及び第二室内側熱交換器（１１０）を放熱器として動作させることにより実行される。即ち、圧縮機（１０２）により圧縮された冷媒が、第一冷媒配管（１１４）、第一室内側熱交換器（１０９）、室内側電磁弁（１１２）、第二室内側熱交換器（１１０）、第二冷媒配管（１１５）、膨張機構（１０６）、室外側熱交換器（１０４）の順に冷媒回路（１１６）内を循環し、この循環する冷媒が、室外側熱交換器（１０４）において室外側送風機（１０５）により送風される外気から吸熱し、第一室内側熱交換器（１０９）および第二室内側熱交換器（１１０）において室内機側送風機（１１３）により送風される浴室の空気に対して放熱することにより、浴室の空気を加熱して暖房運転を実行する。

また、除湿運転モードは、室外側電磁弁（１０７）を開放状態に、室内側電磁弁（１１２）を閉鎖状態にして、第一室内側熱交換器（１０９）を吸熱器として、第二室内側熱交換器（１１０）を放熱器として動作させることにより実行される。即ち、圧縮機（１０２）により圧縮された冷媒が、室外側熱交換器（１０４）、室外側電磁弁（１０７）、第二冷媒配管（１１５）、第二室内側熱交換器（１１０）、キャピラリチューブ（１１１）、第一室内側熱交換器（１０９）、第一冷媒配管（１１４）の順に冷媒回路（１１６）内を循環し、この循環する冷媒が、第一室内熱交換器（１０９）において室内機側送風機（１１３）により送風される浴室の空気から吸熱することによって冷却減湿を行い、第二室内熱交換器（１０９）において冷却減湿後の浴室の空気に対して放熱することによって再加熱して除湿運転を実行する。

以上の暖房運転モードと除湿運転モードの切り替えは、圧縮機（１０２）により圧縮される冷媒の圧力あるいは温度の状態に応じて行われる。即ち、暖房運転によって浴室の温度が上昇し、冷媒が高温高圧の限界付近となった場合に、室内機（１０８）に備えられた第一室内側熱交換器（１０９）を吸熱器として動作させ、温度の低い除湿風を出すことにより、浴室の温度上昇を抑えながら乾燥運転を行うものである。
特開２００２−３４９９３０号公報（第５−６頁、第３図、第９図）

以上述べた従来のヒートポンプ式暖房乾燥装置では、圧縮機（１０２）により圧縮される冷媒の温度および圧力を許容範囲内に抑えるために暖房運転モードと除湿運転モードの切り替えを行う必要があった。この切り替えを行うため、室内機（１０８）に第一室内側熱交換器（１０９）と第二室内側熱交換器（１１０）の複数の熱交換器を設け、更に各々を接続する配管途中に室内側電磁弁（１１２）、キャピラリチューブ（１１１）を並列に接続する必要があり、室内機（１０８）が大型化して施工性が悪化するとともに高価になるという問題点があった。

そして、このような切り替え運転を行う要因である冷媒の温度及び圧力の上昇は、浴室の空気状態の変化によって、室内側の熱交換器における放熱量が減少し、冷媒回路（１１６）内において冷媒が余剰する運転状態となることに起因していた。従って、上記の冷媒量過多による温度及び圧力上昇を緩和するには、圧縮機（１０２）の停止や圧縮機（１０２）の回転数を減速する等の対策を講じる必要があり、この対策によって浴室の空気への放熱量が更に低下するので、暖房運転モードにおいては浴室の十分な暖房が行えずに快適性を損ねるという問題点があり、乾燥運転モードにおいては乾燥時間が長くなるという問題点があった。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、小型で安価な構成において、浴室の空気状態の変化に伴う冷媒の温度及び圧力の上昇を抑制し、暖房性能と乾燥性能の改善を図ることを目的とするものである。

上記した目的を達成するために、本発明が講じた第１の課題解決手段は、冷媒を圧縮する圧縮機（１０２）と、冷媒が供給空気に対して放熱する放熱器（２０２）と、冷媒を膨張させて減圧する膨張機構（１０６）と、冷媒が供給空気から吸熱する吸熱器（２０１）と、前記圧縮機（１０２）と前記放熱器（２０２）と前記膨張機構（１０６）と前記吸熱器（２０１）を順に配管接続して冷媒を充填した冷媒回路（１１６）とを備え、前記吸熱器（２０１）に熱源側空気を供給するとともに、前記放熱器（２０２）に利用側空気を供給し、前記吸熱器（２０１）において冷媒の吸熱により冷却された熱源側空気を非対象空間に供給するとともに前記放熱器（２０２）において冷媒の放熱により加熱された利用側空気を対象空間に供給することにより暖房運転もしくは乾燥運転を行うヒートポンプ式暖房乾燥装置において、前記放熱器（２０２）から前記膨張機構（１０６）までの前記冷媒回路（１１６）中に余剰した冷媒を回収する余剰冷媒回収手段（２０３）を備えたものである。

また、本発明が講じた第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段において、余剰冷媒回収手段（２０３）は、放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させる保有冷媒量増加手段（２０４）を備え、前記保有冷媒量増加手段（２０４）に余剰した冷媒を回収するように構成されているものである。

また、本発明が講じた第３の課題解決手段は、上記第２の課題解決手段において、保有冷媒量増加手段（２０４）は、放熱器（２０２）に冷媒を通す冷媒通路（２０５）を備え、前記冷媒通路（２０５）を分岐部のない単一の通路とすることにより、前記放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させるように構成されるものである。

また、本発明が講じた第４の課題解決手段は、上記第２または第３の課題解決手段において、保有冷媒量増加手段（２０４）は、放熱器（２０２）に冷媒を通す冷媒通路（２０５）を備え、前記冷媒通路（２０５）を細管化して延長し、前記放熱器（２０２）の単位容積当りの前記冷媒通路（２０５）内容積を増加することにより、前記放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させるように構成されるものである。

また、本発明が講じた第５の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段において、余剰冷媒回収手段（２０３）は、冷媒が熱源側空気に対して放熱する第二放熱器（２０７）を備え、前記第二放熱器（２０７）に余剰した冷媒を回収するように構成されているものである。

また、本発明が講じた第６の課題解決手段は、上記第５の課題解決手段において、第二放熱器（２０７）に供給された熱源側空気が吸熱器（２０１）に供給されるように構成されているものである。

また、本発明が講じた第７の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段において、余剰冷媒回収手段（２０３）は、放熱器（２０２）の下流側に配管接続されるアキュムレーター（２０９）を備え、前記アキュムレーター（２０９）に余剰した冷媒を回収するように構成されているものである。

また、本発明が講じた第８の課題解決手段は、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６または第７の課題解決手段において、熱源側空気として非対象空間の空気を使用し、利用側空気として対象空間の空気を使用するように構成されているものである。

また、本発明が講じた第９の課題解決手段は、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６または第７の課題解決手段において、熱源側空気として対象空間の空気を使用し、利用側空気として対象空間の空気を使用するように構成されているものである。

また、本発明が講じた第１０の課題解決手段は、上記第１、第２、第３、第４、第５、第６または第７の課題解決手段において、熱源側空気として対象空間の空気を使用し、利用側空気として非対象空間の空気を使用するように構成されているものである。

次に上記課題解決手段による作用を説明する。

上記第１の課題解決手段では、圧縮機（１０２）と放熱器（２０２）と膨張機構（１０６）と吸熱器（２０１）を配管接続して冷媒を充填した冷媒回路（１１６）の放熱器（２０２）と膨張機構（１０６）の間に余剰した冷媒を回収する余剰冷媒回収手段（２０３）が設けられる。圧縮機（１０２）により圧縮された冷媒は、まず放熱器（２０２）に送られる。放熱器（２０２）には利用側空気が供給され、冷媒が供給される利用側空気に対して放熱する。冷媒の放熱により利用側空気は加熱されて対象空間に供給される。放熱器（２０２）で放熱した冷媒は次に膨張機構（１０６）に送られる。膨張機構（１０６）では冷媒が膨張し、その圧力が低下する。膨張機構（１０６）において減圧された冷媒は吸熱器（２０１）に送られる。この吸熱器（２０１）には熱源側空気が供給され、冷媒が熱源側空気から吸熱する。吸熱器（２０１）において冷媒の吸熱により冷却された熱源側空気は非対象空間に供給される。一方、吸熱器（２０１）において熱源側空気から吸熱した冷媒は圧縮機（１０２）に戻って冷媒回路（１１６）内を循環する。この循環により放熱器（２０２）における利用側空気への放熱と吸熱器（２０１）における熱源側空気からの吸熱が連続的に繰り返されてヒートポンプ動作が実行される。ここで利用側空気の温度が上昇する場合、例えば、利用側空気として浴室等の対象空間の空気を用いる際にはヒートポンプ動作の進行により対象空間の空気温度が上昇するような場合、或いは、利用側空気として屋外等の非対象空間の空気を用いる際には気候条件により外気温度が高い場合、この利用側空気の温度の上昇によって放熱器（２０２）内の冷媒と放熱器（２０２）に供給される利用側空気との温度差が縮小する。この温度差の縮小によって冷媒の供給空気への放熱量が減少する。この放熱量の減少によりヒートポンプ動作の圧力状態を維持可能な冷媒充填量、即ち、適正冷媒量の値が低下する。従って、実際に冷媒回路（１１６）内に充填されている冷媒量と上記した適正冷媒量との差分に相当する冷媒が冷媒回路（１１６）内において余剰することになる。余剰冷媒回収手段（２０３）は、この冷媒回路（１１６）内における冷媒の余剰分を高密度状態で貯留することにより、余剰した冷媒を回収する。即ち、ヒートポンプ動作においては、冷媒の圧力が高く温度が低いポイント、つまり、冷媒回路（１１６）内の放熱器（２０２）の出口から膨張機構（１０６）の入口に至る経路において、冷媒の密度が最も高い状態となる。余剰冷媒回収手段（２０３）は放熱器（２０２）と膨張機構（１０６）の間に設けられる。従って、余剰冷媒回収手段（２０３）に高密度状態の冷媒が貯留することになり、冷媒回路（１１６）内に余剰した冷媒が余剰冷媒回収手段（２０３）に回収されることになる。

また、上記第２の課題解決手段では、余剰冷媒回収手段（２０３）が、放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させる保有冷媒量増加手段（２０４）により構成される。従って、余剰した冷媒が保有冷媒量増加手段（２０４）に高密度状態で貯留される。これにより冷媒回路（１１６）内において余剰した冷媒が回収されることになる。

また、上記第３の課題解決手段では、保有冷媒量増加手段（２０４）が、放熱器（２０２）に備えられる冷媒通路（２０５）を分岐部のない単一の通路とすることにより構成される。分岐部のない単一の通路構成とすることにより冷媒通路（２０５）内部を流れる冷媒の流速が上昇する。流速の上昇により放熱器（２０２）の冷媒側の熱伝達率が上昇する。この熱伝達率の上昇により熱通過率が上昇する。また、放熱器（２０２）の体積が同一の下では、冷媒通路（２０５）の通路長さは、分岐通路でも単一通路でも等しくなるので伝熱面積も等しくなる。放熱器（２０２）の利用側空気への放熱量は、熱通過率と伝熱面積と冷媒と利用側空気との温度差の積に依存する。従って、単一の冷媒通路（２０５）により構成される放熱器（２０２）は分岐した冷媒通路（２０５）により構成されるものに対して、熱通過率の上昇割合に応じて放熱量が増加する。放熱量は、放熱器（２０２）における冷媒のエンタルピー変化に比例するので、放熱量の増加により、放熱器（２０２）における冷媒のエンタルピーが更に低下する。放熱器（２０２）において冷媒のエンタルピーが低下すると冷媒の密度が上昇することになる。従って、この冷媒の密度上昇分に応じて放熱器（２０２）における保有可能冷媒量が増加することになる。

また、上記第４の課題解決手段では、保有冷媒量増加手段（２０４）が、放熱器（２０２）に備わる冷媒通路（２０５）を細管化して延長し、通路内容積を増加することにより構成される。冷媒通路（２０５）を細管化することにより放熱器（２０２）の内部を流れる冷媒の流速が上昇し、放熱器（２０２）の冷媒側の熱伝達率が上昇する。熱伝達率の上昇は、熱通過率の上昇、即ち、放熱量を上昇させるので、冷媒のエンタルピーが低下して密度が上昇し、この密度上昇分に応じて放熱器（２０２）における保有冷媒量が増加する。また、冷媒通路（２０５）を延長することにより放熱器（２０２）同一体積の下での冷媒通路（２０５）の内容積が増加するので、この通路内容積の増加分に応じて放熱器（２０２）の保有可能冷媒量が増加することになる。

また、上記第５の課題解決手段では、余剰冷媒回収手段（２０３）として第二放熱器（２０７）が設けられる。この第二放熱器（２０７）には熱源側空気が供給され、第二放熱器（２０７）内を流れる冷媒が、熱源側空気に対して放熱する。この放熱により、第二放熱器（２０７）に供給された冷媒はエンタルピーが低下して密度が上昇する。これにより、第二放熱器（２０７）内には冷媒が高密度の状態で存在可能となり、冷媒回路（１１６）内において余剰した冷媒が回収されることになる。

また、上記第６の課題解決手段では、第二放熱器（２０７）に供給された熱源側空気が吸熱器（２０１）に供給される。第二放熱器（２０７）に供給された熱源側空気は、冷媒の放熱により加熱されてエンタルピーが増加する。このエンタルピーが増加した熱源側空気が吸熱器（２０１）に供給される。吸熱器（２０１）では、このエンタルピーが増加した熱源側空気から冷媒が吸熱して蒸発する。吸熱器（２０１）における吸熱量は、供給空気と冷媒とのエンタルピーの差に比例する。従って、熱源側空気のエンタルピーが増加することにより、冷媒とのエンタルピー差が拡大し、吸熱器（２０１）における吸熱量が増加する。一方、熱源側空気は冷媒の吸熱によって冷却される。この冷却過程において熱源側空気がその露点温度以下まで冷却されると、空気中に含まれる水分が飽和して吸熱器（２０１）に結露する。そして、吸熱器（２０１）の表面温度が零度以下であれば、結露水が吸熱器（２０１）表面に凝固して着霜現象が発生し、吸熱量が低下することになる。しかしながら、吸熱器（２０１）に供給される熱源側空気は第二放熱器（２０７）の放熱により加熱されているため、自身の露点温度との温度差が拡大している。従って、冷却過程における吸熱器（２０１）への結露発生が抑制され、着霜による吸熱量の低下が防止される。

また、上記第７の課題解決手段では、余剰冷媒回収手段（２０３）が、放熱器（２０２）の下流側に配管接続されたアキュムレーター（２０９）により構成される。

従って、余剰した冷媒がアキュムレーター（２０９）内部に高密度状態で貯留される。これにより冷媒回路（１１６）内において余剰した冷媒が回収されることになる。

また、上記第８の課題解決手段では、熱源側空気として非対象空間の空気が使用され、利用側空気として対象空間の空気が使用される。吸熱器（１０２）に供給される非対象空間の空気は、冷媒の吸熱により冷却された後に、非対象空間に供給される。また、放熱器（２０２）に供給される対象空間の空気は、冷媒の放熱により加熱された後に対象空間に供給される。これにより、対象空間の空気が放熱器（２０２）を介して対象空間内を循環するので、対象空間の温度が効率的に上昇することになる。

また、上記第９の課題解決手段では、熱源側空気として対象空間の空気が使用され、利用側空気にも対象空間の空気が使用される。吸熱器（２０１）に供給される対象空間の空気は、冷媒の吸熱により冷却された後に、非対象空間に供給される。また、放熱器（２０２）供給される対象空間の空気は、冷媒の放熱により加熱された後に対象空間に供給される。これにより、対象空間の空気が放熱器（２０２）を介して循環することになるので、対象空間の温度が効率的に上昇するとともに、この温度上昇によりエンタルピーが増加した対象空間の空気から冷媒が吸熱するので、吸熱効率が向上することになる。

また、上記第１０の課題解決手段では、熱源側空気として対象空間の空気が使用され、利用側空気として非対象空間の空気が使用される。吸熱器（２０１）に供給される対象空間の空気は、冷媒の吸熱により冷却された後に、非対象空間に供給される。また、放熱器（２０２）供給される非対象空間の空気は、冷媒の放熱により加熱された後に対象空間に供給される。これにより、対象空間の空気の一部が非対象空間の空気と入れ替わって対象空間の換気が行われることになる。

本発明によれば、放熱器（２０２）の放熱量低下に伴い余剰した冷媒を余剰冷媒回収手段（２０３）に高密度状態で貯留することによって回収することができる。これにより、冷媒量過多の運転状態が回避されて、圧縮機（１０２）から吐出する冷媒の圧力上昇及び温度上昇を抑制することができる。また、冷媒量過多による圧縮機（１０２）への液戻りも回避することができる。従って、信頼性確保のために圧縮機（１０２）の停止や圧縮機（１０２）の回転数等の対策を講じる必要がなく、暖房性能並びに乾燥性能の改善を図ることができる。

また、上記第２の課題解決手段によれば、放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させる保有冷媒量増加手段（２０４）を備えることによって余剰冷媒回収手段（２０３）を構成することができる。これにより、冷媒回路（１１６）に余剰した冷媒を簡易な構成で回収することが可能となり、安価な装置構成とすることができる。また、余剰冷媒回収手段（２０３）を放熱器（２０２）と一体化できるので装置構成を小型にすることができる。

また、上記第３の課題解決手段によれば、放熱器（２０２）に冷媒を通す冷媒通路（２０５）を分岐部のない単一の通路構成とすることよって保有冷媒量増加手段（２０４）を構成することができる。これにより放熱器（２０２）自体を安価な構成とすることができる。そして放熱器（２０２）の製造を容易にすることができる。

また、上記第４の課題解決手段によれば、放熱器（２０２）に冷媒を通す冷媒通路（２０５）を細管化して延長し、放熱器（２０２）の単位容積当りの冷媒通路（２０５）内容積を増加することによって保有冷媒量増加手段（２０４）を構成することができる。これにより放熱器（２０２）自体を小型にすることができる。

また、上記第５の課題解決手段によれば、冷媒が熱源側空気に対して放熱する第二放熱器（２０７）を備えることによって余剰冷媒回収手段（２０３）を構成することができる。これにより、冷媒回路（１１６）に余剰した冷媒を室外機（１０１）内において回収することが可能となり、室内機（１０８）を小型化することができる。従って、室内機（１０８）の施工性を向上することができる。

また、上記第６の課題解決手段によれば、第二放熱器（２０７）に供給されてエンタルピーが上昇した熱源側空気を吸熱器（２０１）に供給して吸熱器（２０１）の吸熱量を増加することができる。これに伴い、放熱器（２０２）の放熱量も増加するので、暖房性能および乾燥性能を向上することができる。また、吸熱器（２０１）の結露も抑制されるので、着霜による性能低下も抑制することができる。

また、上記第７の課題解決手段によれば、放熱器（２０２）の下流側にアキュムレーター（２０９）を配管接続することによって、余剰冷媒回収手段（２０３）を構成することができる。これにより、冷媒回路（１１６）に余剰した冷媒を簡易な構成で回収することが可能となり、安価な装置構成とすることができる。また、回収すべき余剰冷媒量の変化に対して、アキュムレーター（２０９）内に貯留される冷媒量が変動することによって対応できるので、広範囲な環境条件において安定した圧力状態での運転が可能となる。

また、上記第８の課題解決手段によれば、放熱器（２０２）に供給される対象空間の空気を、冷媒の放熱によって加熱した後に対象空間に供給して対象空間内を循環させることにより、対象空間の温度を効率的に上昇させることができる。これにより、暖房性能および乾燥性能を向上することができる。

また、上記第９の課題解決手段によれば、放熱器（２０２）に供給される対象空間の空気を、冷媒の放熱によって加熱した後に対象空間に供給して対象空間内を循環させることによって対象空間の温度を上昇させることができる。そして、この温度上昇によりエンタルピーが増加した対象空間の空気を冷媒の吸熱の熱源に使用することによって吸熱効率を向上することができる。

また、上記第１０の課題解決手段によれば、吸熱器（２０１）に供給される対象空間の空気を、冷媒の吸熱により冷却した後に、非対象空間に供給するとともに、放熱器（２０２）供給される非対象空間の空気を、冷媒の放熱により加熱した後に対象空間に供給することによって、対象空間の空気の一部を非対象空間の空気と入れ替えることができる。これにより、対象空間に暖房や乾燥のための加熱した空気を供給するのと同時に対象空間の換気を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、従来の例と同一の構成要素については同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。

（実施の形態１）
本発明の実施形態１に係るヒートポンプ式暖房乾燥装置は、室外機（１０１）と室内機（１０８）を分離して設け、熱源側空気として外気を使用し、利用側空気として浴室の空気を使用するように構成されている。そのヒートポンプ式暖房乾燥装置の概略構成を図１に示す。図１において、室外機（１０１）は、冷媒を圧縮する圧縮機（１０２）と、冷媒の流れ方向を切り替える四方弁（１０３）と、冷媒が外気から吸熱する吸熱器（２０１）と、吸熱器（２０１）に外気を供給する室外側送風機（１０５）と、冷媒を減圧して膨張させる膨張機構（１０６）とを備えており、室内機（１０８）は冷媒が浴室の空気に対して放熱する放熱器（２０２）と、放熱器（２０２）に浴室の空気を供給する室内側送風機（１１３）を備えている。そして、室外機（１０１）と室内機（１０８）を第一冷媒配管（１１４）と第二冷媒配管（１１５）により接続して冷媒回路（１１６）を構成し、冷媒回路（１１６）内に冷媒を充填している。ここで、圧縮機（１０２）が作動すると冷媒回路（１１６）に充填された冷媒が、実線で記した矢符に示すように第一冷媒配管（１１４）、放熱器（２０２）、第二冷媒配管（１１５）、膨張機構（１０６）、吸熱器（２０１）の順に流れ、圧縮機（１０２）に戻って、冷媒回路（１１６）内を循環することになる。そして、室外側送風機（１０５）と室内側送風機（１１３）を作動すれば、吸熱器（２０１）には外気が供給され、放熱器（２０２）には浴室の空気が供給されるので、吸熱器（２０１）において冷媒が外気から吸熱し、その吸熱分を放熱器（２０２）において浴室の空気に放熱するというヒートポンプ動作が実行される。このヒートポンプ動作の進行により浴室の温度が上昇し、冷媒回路（１１６）内において冷媒が余剰する場合に、この余剰冷媒を回収する余剰冷媒回収手段（２０３）として、放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させる保有冷媒量増加手段（２０４）を備えている。

その保有冷媒量増加手段（２０４）の具体的な構成を図２に示す。図２において、放熱器（２０２）は、冷媒を通す冷媒通路（２０５）と、冷媒通路（２０５）の外周に設けられ、放熱器（２０２）に供給される浴室の空気と冷媒通路（２０５）内を流れる冷媒との熱伝達を促進する伝熱板（２０６）を備えたフィンチューブ方式の熱交換器構成となっている。そして保有冷媒量増加手段（２０４）は、冷媒通路（２０５）の形状および冷媒通路（２０５）の通路構成によって形成される。ここで、例えば、家庭用の空調装置等に用いられるフィンチューブ方式の熱交換器の一般的な構成では、冷媒通路（２０５）を流れる冷媒の圧力損失を低減するため、冷媒通路（２０５）に分岐部を設け、この分岐した冷媒通路（２０５）に各々冷媒を並行して流す多パス方式が使用される。そして、冷媒通路（２０５）の管径も冷媒の圧力損失を考慮し、外径７ｍｍ以上とすることが一般的である。しかしながら、図２に示した放熱器（２０２）の冷媒通路（２０５）は分岐部のない単一の通路構成となっており、また、その管径も外径７ｍｍ未満となっている。このように冷媒通路（２０５）の管外径を細管化することにより、放熱器（２０２）の単位容積当りの冷媒通路（２０５）内容積を増加することができ、放熱器（２０２）における保有冷媒量が増加することになる。更に、冷媒通路（２０５）を細管化して単一の通路構成とすることにより、冷媒通路（２０５）内を流れる冷媒の流速が大幅に上昇する。この流速の上昇により、放熱器（２０２）の冷媒側の熱伝達率が上昇して熱通過率も上昇する。放熱器（２０２）における放熱量は、熱通過率と伝熱面積と冷媒と供給空気との温度差の積に依存するため、熱通過率の上昇割合に応じて放熱量が増加する。この放熱量は、冷媒通路（２０５）における冷媒のエンタルピー変化に比例するので、放熱量の増加によって、冷媒通路（２０５）を流れる冷媒のエンタルピーが低下して、その分冷媒の密度が上昇する。この冷媒の密度上昇に応じて放熱器（２０２）における保有可能冷媒量が増加することになる。このようにして、冷媒通路（２０５）を細管化し、分岐部のない単一の通路構成とすることにより、保有冷媒量増加手段（２０４）が形成されることになる。

上記構成において、次に運転動作を説明する。まず、暖房や乾燥を行うために利用側空気である浴室の空気を放熱器（２０２）において冷媒の放熱により加熱する動作を行う場合は、圧縮機（１０２）、室外側送風機（１０５）、室内側送風機（１１３）が作動して、四方弁（１０３）が図１における実線で記した矢符に示す方向に冷媒が流れるように切り替えられる。圧縮機（１０２）の作動によって圧縮された冷媒は、四方弁（１０３）を通って、第一冷媒配管（１１４）、放熱器（２０２）、第二冷媒配管（１１５）、膨張機構（１０６）、吸熱器（２０１）の順に流れ、再び四方弁（１０３）を通って圧縮機（１０２）に戻り、冷媒回路（１１６）内を循環する。吸熱器（１０２）には、室外側送風機（１０５）により熱源側空気である外気が供給され、この供給される外気から冷媒が吸熱する。一方、放熱器（２０２）には室内側送風機（１１３）によって利用側空気である浴室の空気が供給され、この供給される浴室の空気に対して冷媒が放熱することにより浴室の空気が加熱される。このような吸熱器（２０１）における外気からの吸熱と放熱器（２０２）における浴室の空気への放熱を繰り返すことによりヒートポンプ動作が実行されて、浴室内の温度が上昇し、暖房や乾燥が行われる。

次に、上記のヒートポンプ動作を行っている冷媒の状態変化を図３に示すモリエル線図（圧力−エンタルピー線図）を用いて説明する。図３に示した点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄを実線で結んだサイクルは、冷媒回路（１１６）内を循環する冷媒の状態変化を示しいる。冷媒は圧縮機（１０２）において圧縮されることにより圧力とエンタルピーが上昇して点Ａから点Ｂの状態となり、放熱器（２０２）において供給される浴室の空気に対して放熱することによりエンタルピーが減少して点Ｂから点Ｃの状態となり、膨張機構（１０６）において膨張して減圧されることにより圧力が低下して点Ｃから点Ｄの状態となり、吸熱器（２０１）において供給される外気から吸熱することによりエンタルピーが増加して点Ｄから点Ａの状態に戻る。このような冷媒の状態変化により、吸熱器（２０１）において吸熱し、放熱（２０２）において放熱するヒートポンプが動作し、この時、点Ｂと点Ｃのエンタルピー差に冷媒循環量を乗じた値が放熱器（２０２）における放熱量、点Ａと点Ｄ（点Ｃ）のエンタルピー差に冷媒循環量を乗じた値が吸熱器（２０１）における吸熱量となり、放熱量と吸熱量の差、即ち点Ｂと点Ａのエンタルピー差に冷媒循環量を乗じた値が圧縮機（１０２）の圧縮仕事量になる。また、このような状態変化において点Ｃで示される状態、即ち、放熱器（２０２）から膨張機構（１０６）に至る冷媒回路（１１６）において冷媒は最も高密度な状態で存在することになる。ここで、ヒートポンプ動作の進行により、浴室の温度が更に上昇した場合は、放熱器（２０２）において冷媒と供給空気との温度差が減少して放熱量が低下するとともに圧力が上昇し、点Ａ’、点Ｂ’、点Ｃ’、点Ｄ’で結んだサイクル状態に変化する。ここで、冷媒回路（１１６）内に余剰する冷媒を回収できない場合は、放熱器（２０２）内部において冷媒が更に高密度で存在しなければならず、点Ｂ’の圧力、即ち点Ａ’から点Ｂ’に至る高圧側の圧力が更に上昇することになる。このようにして浴室の温度上昇と上記した高圧側の圧力上昇が繰り返されると、圧縮機（１０２）の使用限界に近づくため、圧縮機（１０２）の作動を停止したり、圧縮機（１０２）の回転数を低下させる等の対策が必要となる。しかしながら本実施形態では、放熱器（２０２）の冷媒通路（２０５）を分岐部の無い単一の通路構成とし、その冷媒通路（２０５）の外径も７ｍｍ未満に細管化しているので、熱通過率の上昇と冷媒通路（２０５）の内容積増加により、余剰した冷媒の回収が可能となる。これを図３のモリエル線図上に示すと、点Ｃ’はエンタルピーが低下して点Ｃ”となり、点Ｄ’も同様にエンタルピーが低下して点Ｄ”となる。即ち、点Ｃ”は点Ｃ’に対して更に冷媒の密度が上昇しており、この密度差に相当する余剰冷媒が回収されて高圧側の圧力上昇が抑制されることになるのである。

次に、吸熱器（２０１）に発生した霜を除去するための、除霜運転について説明する。吸熱器（２０１）における冷媒の吸熱により、供給される外気がその露点温度以下まで冷却されると、飽和した水分が吸熱器（２０１）の表面に結露する。ここで吸熱器（２０１）の表面温度が零度以下である場合には、結露した水分が凝固して吸熱器（２０１）表面に霜が生成される。この霜が成長すると、吸熱器（１０４）における有効伝熱面積の減少や、風路抵抗増加に伴う外気供給量の低下により、吸熱量を低下させるという不具合が生じる。この不具合解消のため、吸熱器（２０１）に発生した霜を除去するための除霜運転が実行される。この除霜運転を行う場合には、室外側送風機（１０５）、室内側送風機（１１３）は停止して、圧縮機（１０２）のみが作動し、四方弁（１０３）が図１における点線で記した矢符に示す方向に冷媒が流れるように切り替えられる。圧縮機（１０２）の作動により圧縮された高温の冷媒は四方弁（１０３）を通り、吸熱器（２０１）、膨張機構（１０６）、第二冷媒配管（１１５）、第一冷媒配管（１１４）、放熱器（２０２）の順に流れ、再び、四方弁（１０３）を通り圧縮機（１０２）に戻って、冷媒回路（１１６）内を循環する。吸熱器（２０１）には高温の冷媒が供給されるため、この冷媒の熱を利用して吸熱器（２０１）表面に生成した霜の除去が行われる。また、放熱器（２０２）においては、室内側送風機（１１３）が停止しているため、冷媒が供給空気から吸熱することなく放熱器（２０２）を通過する。従って、浴室の空気が冷媒の吸熱により冷却されることはなく、除霜運転時の浴室の温度低下が抑制される。また、放熱器（２０２）通過時の吸熱に伴う冷媒の状態変化、即ち、エンタルピーの上昇および非体積の上昇が発生しないので、冷媒通路（２０５）の管径が細く、通路長さが長くなるように構成されていても、冷媒通路（２０５）を通過する冷媒の圧力損失が極端に増加することはない。従って、このような圧力損失の増加に伴う不具合、例えば、冷媒循環量の低下が発生せず、吸熱器（１０２）には、霜を除去するのに十分な量の高温冷媒が供給されることになる。

以上のように、本実施形態１によれば、放熱器（２０２）の放熱量低下に伴い余剰した冷媒を余剰冷媒回収手段（２０３）に高密度状態で貯留することによって回収することができる。これにより、冷媒量過多の運転状態が回避されて、圧縮機（１０２）から吐出する冷媒の圧力上昇及び温度上昇を抑制することができる。また、冷媒量過多による圧縮機（１０２）への液戻りも回避することができる。従って、信頼性確保のために圧縮機（１０２）の停止や圧縮機（１０２）の回転数等の対策を講じる必要がなく、暖房性能並びに乾燥性能の改善を図ることができる。

また、放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させる保有冷媒量増加手段（２０４）を備えることによって余剰冷媒回収手段（２０３）を構成することができる。これにより、冷媒回路（１１６）に余剰した冷媒を簡易な構成で回収することが可能となり、安価な装置構成とすることができる。また、余剰冷媒回収手段（２０３）を放熱器（２０２）と一体化できるので装置構成を小型にすることができる。

また、放熱器（２０２）に冷媒を通す冷媒通路（２０５）を分岐部のない単一の通路構成とすることよって保有冷媒量増加手段（２０４）を構成することができる。これにより放熱器（２０２）自体を安価な構成とすることができる。そして放熱器（２０２）の製造を容易にすることができる。

また、放熱器（２０２）に冷媒を通す冷媒通路（２０５）を細管化して延長し、放熱器（２０２）の単位容積当りの冷媒通路（２０５）内容積を増加することによって保有冷媒量増加手段（２０４）を構成することができる。これにより放熱器（２０２）自体を小型にすることができる。

また、放熱器（２０２）に供給される浴室の空気を、冷媒の放熱により加熱した後に浴室に供給して浴室内を循環させることにより、浴室の温度を効率的に上昇させることができる。これにより、暖房性能および乾燥性能を向上することができる。

また、吸熱器（２０１）に生じた霜を除去する除霜運転を、浴室の温度低下を抑制しながら行うことができる。更に、除霜運転時に放熱器（２０２）を通過する冷媒の圧力損失の増加を抑制することができる。これにより、吸熱器（２０１）に高温の冷媒を十分に供給して、除霜運転を効率的に行うことができる。

なお、冷媒回路（１１６）に充填される冷媒としては、ＨＣＦＣ冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等を使用することができる。

また、各構成要素を室外機（１０１）と室内機（１０８）に分離して設けたが、一体のユニット内に設ける構成とすることもできる。

また、対象空間を浴室に設定したが、乾燥室や洗面所等の暖房乾燥対象空間に設定してもよく、また、非対象空間を室外に設定したが、ベランダや廊下等の非暖房乾燥対象空間に設定しても良い。

また、放熱器（２０２）の冷媒通路（２０５）を外径７ｍｍ未満としたが、具体的には、外径６．３５ｍｍ、外径５ｍｍ、外径４．７６ｍｍ、外径４ｍｍ、外径３．１８ｍｍの通路を使用することができる。

（実施の形態２）
本発明の実施形態２は、上記実施形態１のヒートポンプ式暖房乾燥装置の余剰冷媒回収手段（２０３）を、保有冷媒量増加手段（２０４）から第二放熱器（２０７）に変更したものである。以下、実施形態１と異なる点について説明する。図４は、本実施形態２の概略構成を示しており、図４において、第二放熱器（２０７）は室外機（１０１）に設けられ、冷媒回路（１１６）の第二冷媒配管（１１５）と膨張機構（１０６）との間に接続される。そして、室外側送風機（１０５）が第二放熱器（２０７）、吸熱器（２０１）の順に外気を供給するように構成されている。ここで、圧縮機（１０２）が作動すると冷媒回路（１１６）に充填された冷媒が、実線で記した矢符に示すように第一冷媒配管（１１４）、放熱器（２０２）、第二冷媒配管（１１５）、第二放熱器（２０７）、膨張機構（１０６）、吸熱器（２０１）の順に流れ、圧縮機（１０２）に戻って、冷媒回路（１１６）内を循環することになる。そして、室外側送風機（１０５）と室内側送風機（１１３）を作動すれば、第二放熱器（２０７）に熱源側空気である外気が供給され、この外気に対して冷媒が放熱して外気が加熱される。加熱された外気は次に吸熱器（２０１）に供給され、この外気から冷媒が吸熱する。一方、放熱器（２０２）には室内側送風機（１１３）によって利用側空気である浴室の空気が供給され、この供給される浴室の空気に対して冷媒が放熱することにより浴室の空気が加熱される。このような吸熱器（２０１）における外気からの吸熱と放熱器（２０２）における浴室の空気への放熱を繰り返すことによりヒートポンプ動作が実行されて、浴室内の温度が上昇し、暖房や乾燥が行われる。ここで、吸熱器（２０１）には第二放熱器（２０７）において加熱されエンタルピーが上昇した外気が供給される。これにより吸熱器（２０１）を流れる冷媒と吸熱器（２１０）に供給される外気とのエンタルピー差が拡大する。吸熱量は、この冷媒と供給空気とのエンタルピー差に比例するので吸熱量が増加することになる。また、外気が第二放熱器（２０７）により加熱されることにより、加熱された後の外気の温度と露点温度との差が拡大する。吸熱器（２０１）では、冷媒の吸熱により外気は冷却されるが、露点温度までの温度差が拡大しているため、露点温度以下には冷却されず、吸熱器（２０１）への結露発生が抑制されることになる。

次に、上記のヒートポンプ動作を行っている冷媒の状態変化を図５に示すモリエル線図（圧力−エンタルピー線図）を用いて説明する。図５に示した点Ａ、点Ｂ、点Ｅ、点Ｃ、点Ｄを実線で結んだサイクルは、冷媒回路（１１６）内を循環する冷媒の状態変化を示しいる。冷媒は圧縮機（１０２）において圧縮されることにより圧力とエンタルピーが上昇して点Ａから点Ｂの状態となり、放熱器（２０２）において供給される浴室の空気に対して放熱することによりエンタルピーが減少して点Ｂから点Ｅの状態となり、第二放熱器（２０７）において供給される外気に対して放熱することにより、更にエンタルピーが減少して点Ｅから点Ｃの状態となり、膨張機構（１０６）において膨張して減圧することにより圧力が低下して点Ｃから点Ｄの状態となり、吸熱器（２０１）において供給される外気から吸熱することによりエンタルピーが増加して点Ｄから点Ａの状態に戻る。ここで、ヒートポンプ動作の進行により、浴室の温度が更に上昇した場合は、放熱器（２０２）において冷媒と供給空気との温度差が減少するため放熱量が低下し、点Ｅの状態が点Ｅ’の状態に移動する。ここで、冷媒回路（１１６）内に余剰する冷媒を回収できない場合は、放熱器（２０２）内部において冷媒が更に高密度で存在しなければならず、高圧側の圧力が更に上昇することになる。しかしながら本実施形態では、冷媒回収手段（２０３）として第二放熱器（２０７）が設けられている。従って余剰した冷媒は、第二放熱器（２０７）において外気に対して放熱することにより、密度が上昇し、第二放熱器（２０７）内部に回収されることになる。これを図５のモリエル線図で説明すると、点Ａと点Ｅのエンタルピー差に冷媒循環量を乗じた値である放熱器（２０２）での放熱量が、浴室の温度上昇により点Ａと点Ｅ’のエンタルピー差に冷媒循環量を乗じた値に低下する。その低下分に相当する放熱量は第二放熱器（２０７）において放熱される。即ち、点Ｅと点Ｃのエンタルピー差に冷媒循環量を乗じた値である第二放熱器（２０７）での放熱量が点Ｅ’と点Ｃのエンタルピー差に冷媒循環量を乗じた値に上昇することになる。これにより、放熱器（２０２）での放熱量低下に伴い余剰した冷媒が第二放熱器（２０７）に回収されて高圧側の圧力上昇が抑制されることになる。

以上のように、本実施形態２によれば、冷媒が外気に対して放熱する第二放熱器（２０７）を備えることによって余剰冷媒回収手段（２０３）を構成することができる。これにより、冷媒回路（１１６）に余剰した冷媒を室外機（１０１）内において回収することが可能となり、室内機（１０８）を小型化することができる。従って、室内機（１０８）の施工性を向上することができる。

また、第二放熱器（２０７）に供給されてエンタルピーが上昇した外気を吸熱器（２０１）に供給して吸熱器（２０１）の吸熱量を増加することができる。これに伴い、放熱器（２０２）の放熱量も増加するので、暖房性能および乾燥性能を向上することができる。また、吸熱器（２０１）の結露も抑制されるので、着霜による性能低下も抑制することができる。

なお、冷媒回路（１１６）に充填される冷媒としては、ＨＣＦＣ冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等を使用することができる。

また、各構成要素を室外機（１０１）と室内機（１０８）に分離して設けたが、一体のユニット内に設ける構成とすることもできる。

また、対象空間を浴室に設定したが、乾燥室や洗面所等の暖房乾燥対象空間に設定してもよく、また、非対象空間を室外に設定したが、ベランダや廊下等の非暖房乾燥対象空間に設定しても良い。

（実施の形態３）
本発明の実施形態３は、構成要素を本体（２０８）内に設けて、余剰冷媒回収手段（２０３）を、放熱器（２０２）の下流側にアキュムレーター（２０９）を備えることにより構成している。また、熱源側空気と利用側空気の双方に対象空間である浴室の空気を使用している。それに伴い吸熱器（２０１）に供給された熱源側空気としての浴室の空気を非対象空間である室外に排出する排気通路（２１０）を本体（２０８）に接続した構成となっている。そのヒートポンプ式暖房乾燥装置の概略構成を図６に示す。図６において、本体（２０８）内には、冷媒を圧縮する圧縮機（１０２）と、冷媒が利用側空気としての浴室の空気に対して放熱する放熱器（２０２）と、余剰した冷媒を回収する余剰冷媒回収手段（２０３）としてのアキュムレーター（２０９）と、冷媒を減圧して膨張させる膨張機構（１０６）と、冷媒が熱源側空気としての浴室の空気から吸熱する吸熱器（２０１）とを順に配管接続して冷媒を充填した冷媒回路（１１６）が設けられる。また、利用側空気としての浴室の空気を放熱器（２０２）に供給した後に浴室に戻して循環させる循環用送風機（２１１）と、熱源側空気としての浴室の空気を吸熱器（２０１）に供給した後に排気通路（２１０）を通じて室外に排気する排気用送風機（２１２）が設けられており、排気通路（２１０）は本体（２０８）と室外を連通するように接続されている。

上記構成において次に運転動作を説明する。圧縮機（１０２）が作動すると冷媒回路（１１６）に充填された冷媒が、放熱器（２０２）、アキュムレーター（２０９）、膨張機構（２０７）、吸熱器（２０１）の順に流れ、圧縮機（１０２）に戻って、冷媒回路（１１６）内を循環することになる。そして、吸熱器（２０１）には排気用送風機（２１２）の作動により、熱源側空気としての浴室の空気が供給され、冷媒の吸熱により冷却された後、排気通路（２１０）を通じて室外に排気される。一方、放熱器（２０２）には、循環用送風機（２１１）の作動により、利用側空気としての浴室の空気が供給され、冷媒の放熱により加熱された後、浴室に戻って循環する。この循環により浴室内の温度が上昇し、暖房や乾燥が行われる。また、この浴室内の温度上昇に伴い放熱器（２０２）の放熱量が低下することによって、冷媒回路（１１６）内に余剰した冷媒は、放熱器（２０２）の下流にあるアキュムレーター（２０９）に高密度な状態で貯留されることによって回収されることになる。そして、この余剰する冷媒の量は、浴室の温度上昇度合いによって変化するものであるが、本実施形態では、その余剰冷媒量の変化に応じて、アキュムレーター（２０９）内の貯留量が変動して常に安定した圧力状態が維持されることになる。また、浴室内の温度が上昇することにより、浴室の空気のエンタルピーが上昇する。このエンタルピーが上昇した浴室の空気から冷媒が吸熱するので、浴室の空気と冷媒とのエンタルピー差が拡大して吸熱効率が向上することになる。

以上のように、本実施形態３によれば、放熱器（２０２）の下流側にアキュムレーター（２０９）を配管接続することによって、余剰冷媒回収手段（２０３）を構成することができる。これにより、冷媒回路（１１６）に余剰した冷媒を簡易な構成で回収することが可能となり、安価な装置構成とすることができる。また、回収すべき余剰冷媒量の変化に対して、アキュムレーター（２０９）内に貯留される冷媒量が変動することによって対応できるので、広範囲な環境条件において安定した圧力状態での運転が可能となる。

また、放熱器（２０２）に供給される浴室の空気を、冷媒の放熱によって加熱した後に浴室に供給して浴室内を循環させることによって、浴室の温度を上昇させることができる。そして、この温度上昇によりエンタルピーが増加した浴室の空気を冷媒の吸熱の熱源に使用するので吸熱効率を向上することができる。

なお、冷媒回路（１１６）に充填される冷媒としては、ＨＣＦＣ冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等を使用することができる。

また、各構成要素を本体（２０８）内に一体で設ける構成としたが、室外機（１０１）と室内機（１０８）に分離して設け、冷媒配管によって室外機（１０１）と室内機（１０８）を接続して冷媒回路（１１６）を形成するような構成とすることもできる。

また、対象空間を浴室に設定したが、乾燥室や洗面所等の暖房乾燥対象空間に設定してもよく、また、非対象空間を室外に設定したが、ベランダや廊下等の非暖房乾燥対象空間に設定しても良い。

（実施の形態４）
本発明の実施形態４は、上記実施形態３のヒートポンプ式暖房乾燥装置の利用側空気として、非対象空間である室外の空気を使用している。それに伴い、非対象空間である室外の空気を放熱器（２０２）に供給するための給気通路（２１３）を本体（２０８）に接続した構成となっている。以下、実施形態３と異なる点について説明する。図７は、本実施形態４の概略構成を示しており、図４において、本体（２０８）内には、冷媒を圧縮する圧縮機（１０２）と、冷媒が外気に対して放熱する放熱器（２０２）と、余剰した冷媒を回収する余剰冷媒回収手段（２０３）としてのアキュムレーター（２０９）と、冷媒を減圧して膨張させる膨張機構（１０６）と、冷媒が浴室の空気から吸熱する吸熱器（２０１）とを順に配管接続して冷媒を充填した冷媒回路（１１６）が設けられる。また、浴室の空気を吸熱器（２０１）に供給した後に排気通路（２１０）を通じて室外に排気する排気用送風機（２１２）と、外気を給気通路（２１３）を通じて放熱器（２０２）に供給した後に浴室に供給する給気用送風機（２１４）が設けられており、排気通路（２１０）及び給気通路（２１３）は本体（２０８）と室外を連通するように接続されている。

上記構成において次に運転動作を説明する。圧縮機（１０２）が作動すると冷媒回路（１１６）に充填された冷媒が、放熱器（２０２）、アキュムレーター（２０９）、膨張機構（２０７）、吸熱器（２０１）の順に流れ、圧縮機（１０２）に戻って、冷媒回路（１１６）内を循環することになる。そして、吸熱器（２０１）には排気用送風機（２１２）の作動により、浴室の空気が供給され、冷媒の吸熱により冷却された後、排気通路（２１０）を通じて室外に排気される。一方、放熱器（２０２）には、給気用送風機（２１４）の作動により、外気が供給され、冷媒の放熱により加熱された後、浴室に供給される。この加熱された外気の供給により浴室内の温度が上昇し、暖房や乾燥が行われる。また、排気用送風機（２１２）の作動により、浴室の空気が室外に排気されるとともに、給気用送風機（２１４）の作動により、室外の空気が浴室内に給気されるので、浴室の空気の一部が室外の空気と入れ替わって浴室の換気も行われることになる。

以上のように、本実施形態４によれば、吸熱器（２０１）に供給される浴室の空気を、冷媒の吸熱により冷却した後に、室外に排気し、放熱器（２０２）供給される外気を、冷媒の放熱により加熱した後に浴室に供給することにより、浴室の空気の一部を外気と入れ替えることができる。これにより、浴室内に暖房や乾燥のための加熱した空気を供給すると同時に浴室の換気を行うことができる。

なお、冷媒回路（１１６）に充填される冷媒としては、ＨＣＦＣ冷媒（分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む）、ＨＦＣ冷媒（分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む）、炭化水素、二酸化炭素等を使用することができる。

また、各構成要素を本体（２０８）内に一体で設ける構成としたが、室外機（１０１）と室内機（１０８）に分離して設け、冷媒配管によって室外機（１０１）と室内機（１０８）を接続して冷媒回路（１１６）を形成するような構成とすることもできる。

また、対象空間を浴室に設定したが、乾燥室や洗面所等の暖房乾燥対象空間に設定してもよく、また、非対象空間を室外に設定したが、ベランダや廊下等の非暖房乾燥対象空間に設定しても良い。

本発明に係るヒートポンプ式暖房乾燥装置は、余剰冷媒回収手段（２０３）により、広範な温度域における安定した運転を提供するものであり、浴室内の暖房や洗濯物の乾燥等、高温の環境下において加熱が所望される用途に有用である。

本発明の実施形態１に係るヒートポンプ式暖房乾燥装置の概略構成を示した図 同ヒートポンプ式暖房乾燥装置の保有冷媒量増加手段（２０４）の具体的な構成を示した図 同ヒートポンプ式暖房乾燥装置の冷媒の状態変化を示すモリエル線図 本発明の実施形態２に係るヒートポンプ式暖房乾燥装置の概略構成を示した図 同ヒートポンプ式暖房乾燥装置の冷媒の状態変化を示すモリエル線図 本発明の実施形態３に係るヒートポンプ式暖房乾燥装置の概略構成を示した図 本発明の実施形態４に係るヒートポンプ式暖房乾燥装置の概略構成を示した図 従来のヒートポンプ式暖房乾燥装置の概略構成を示した図

符号の説明

１０２ 圧縮機
１０６ 膨張機構
１１６ 冷媒回路
２０１ 吸熱器
２０２ 放熱器
２０３ 余剰冷媒回収手段
２０４ 保有冷媒量増加手段
２０５ 冷媒通路
２０７ 第二放熱器
２０９ アキュムレーター

Claims (10)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機（１０２）と、冷媒が供給空気に対して放熱する放熱器（２０２）と、冷媒を膨張させて減圧する膨張機構（１０６）と、冷媒が供給空気から吸熱する吸熱器（２０１）と、前記圧縮機（１０２）と前記放熱器（２０２）と前記膨張機構（１０６）と前記吸熱器（２０１）を順に配管接続して冷媒を充填した冷媒回路（１１６）とを備え、前記吸熱器（２０１）に熱源側空気を供給するとともに前記放熱器（２０２）に利用側空気を供給し、前記吸熱器（２０1）において冷媒の吸熱により冷却された熱源側空気を非対象空間に供給するとともに、前記放熱器（２０２）において冷媒の放熱により加熱された利用側空気を対象空間に供給することにより暖房運転もしくは乾燥運転を行うヒートポンプ式暖房乾燥装置において、前記放熱器（２０２）から前記膨張機構（１０６）までの前記冷媒回路（１１６）中に、余剰した冷媒を回収する余剰冷媒回収手段（２０３）を備えたことを特徴とするヒートポンプ式暖房乾燥装置。
2. 余剰冷媒回収手段（２０３）は、放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させる保有冷媒量増加手段（２０４）を備え、前記保有冷媒量増加手段（２０４）に余剰した冷媒を回収するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式暖房乾燥装置。
3. 保有冷媒量増加手段（２０４）は、放熱器（２０２）に冷媒を通す冷媒通路（２０５）を備え、前記冷媒通路（２０５）を分岐部のない単一の通路とすることにより、前記放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させることを特徴とする請求項２記載のヒートポンプ式暖房乾燥装置。
4. 保有冷媒量増加手段（２０４）は、放熱器（２０２）に冷媒を通す冷媒通路（２０５）を備え、前記冷媒通路（２０５）を細管化して延長し、前記放熱器（２０２）の単位容積当りの前記冷媒通路（２０５）内容積を増加することにより、前記放熱器（２０２）の保有冷媒量を増加させることを特徴とする請求項２または３記載のヒートポンプ式暖房乾燥装置。
5. 余剰冷媒回収手段（２０３）は、冷媒が熱源側空気に対して放熱する第二放熱器（２０７）を備え、前記第二放熱器（２０７）に余剰した冷媒を回収するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式暖房乾燥装置。
6. 第二放熱器（２０７）に供給された熱源側空気が吸熱器（２０１）に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項５記載のヒートポンプ式暖房乾燥装置。
7. 余剰冷媒回収手段（２０３）は、放熱器（２０２）の下流側に配管接続されるアキュムレーター（２０９）を備え、前記アキュムレーター（２０９）に余剰した冷媒を回収するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式暖房乾燥装置。
8. 熱源側空気として非対象空間の空気を使用し、利用側空気として対象空間の空気を使用するように構成されていることを特徴とする１、２、３、４、５、６または７記載のヒートポンプ式暖房乾燥装置。
9. 熱源側空気として対象空間の空気を使用し、利用側空気として対象空間の空気を使用するように構成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載のヒートポンプ式暖房乾燥装置。
10. 熱源側空気として対象空間の空気を使用し、利用側空気として非対象空間の空気を使用するように構成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または至７記載のヒートポンプ式暖房乾燥装置。

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