JP2539298Y2 - ヒートポンプ式冷暖房装置 - Google Patents
ヒートポンプ式冷暖房装置Info
- Publication number
- JP2539298Y2 JP2539298Y2 JP1991047859U JP4785991U JP2539298Y2 JP 2539298 Y2 JP2539298 Y2 JP 2539298Y2 JP 1991047859 U JP1991047859 U JP 1991047859U JP 4785991 U JP4785991 U JP 4785991U JP 2539298 Y2 JP2539298 Y2 JP 2539298Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat exchanger
- heat storage
- refrigerant
- snow melting
- 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 - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、ヒートポンプ式可逆
サイクルを採用した冷暖房装置に関するものである。
サイクルを採用した冷暖房装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ヒートポンプ式冷暖房装置には、夏期に
おいては冷房装置として運転し、冬期になると冷媒の循
環方向を逆転して暖房装置として運転できるものがあ
る。例えば図８は冷凍サイクルの基本的な構成を示すも
ので、ここに示すヒートポンプ式冷暖房装置１は、室内
機の第１熱交換器２と、室外機３の圧縮機４、第２熱交
換器５および膨張弁６とを環状に接続して構成されてい
る。この冷暖房装置１によって暖房を行う場合には、冷
媒を図８の時計方向（破線の矢印方向）に循環させる。
すなわち、冷媒ガスは圧縮機４によって圧縮されて高温
高圧の過熱蒸気になり、この過熱蒸気は凝縮器である第
１熱交換器２で室内の空気を加熱して暖房を行なうとと
もに、内部エネルギを失うことにより凝縮する。そして
膨張弁６で断熱膨張して温度を下げ、第２熱交換器５で
外部から吸熱する。しかる後、再び圧縮機４に吸い込ま
れ、このようにして圧縮−凝縮−断熱膨張−蒸発−圧縮
の過程を連続的に繰り返すことによってヒートサイクル
が形成される。
おいては冷房装置として運転し、冬期になると冷媒の循
環方向を逆転して暖房装置として運転できるものがあ
る。例えば図８は冷凍サイクルの基本的な構成を示すも
ので、ここに示すヒートポンプ式冷暖房装置１は、室内
機の第１熱交換器２と、室外機３の圧縮機４、第２熱交
換器５および膨張弁６とを環状に接続して構成されてい
る。この冷暖房装置１によって暖房を行う場合には、冷
媒を図８の時計方向（破線の矢印方向）に循環させる。
すなわち、冷媒ガスは圧縮機４によって圧縮されて高温
高圧の過熱蒸気になり、この過熱蒸気は凝縮器である第
１熱交換器２で室内の空気を加熱して暖房を行なうとと
もに、内部エネルギを失うことにより凝縮する。そして
膨張弁６で断熱膨張して温度を下げ、第２熱交換器５で
外部から吸熱する。しかる後、再び圧縮機４に吸い込ま
れ、このようにして圧縮−凝縮−断熱膨張−蒸発−圧縮
の過程を連続的に繰り返すことによってヒートサイクル
が形成される。
【０００３】また、この冷凍サイクルは可逆サイクルで
もあるため、夏期においては冷媒を、図８において反時
計方向（実線の矢印方向）に循環させると、冬期とは逆
に第１熱交換器２が蒸発器となり、室内の空気から熱を
吸収した冷媒は圧縮機４に吸い込まれ、圧縮されて高温
高圧の過熱蒸気となり、凝縮器である第２熱交換器５に
送られる。第２熱交換器５では過熱蒸気の熱を外気と熱
交換させて放熱する。そして放熱によって温度低下した
冷媒は、膨張弁６で断熱膨張する際にさらに冷却され、
その後に第１熱交換器２において室内の空気と熱交換が
行われ、熱交換された冷気によって室内が冷房される。
そして蒸発器である第１熱交換器２で完全に蒸発した冷
媒は、再び圧縮機４に吸い込まれる。このようにして圧
縮−凝縮−断熱膨張−蒸発−圧縮の過程を連続的に繰り
返すことによって冷凍サイクルが形成される。
もあるため、夏期においては冷媒を、図８において反時
計方向（実線の矢印方向）に循環させると、冬期とは逆
に第１熱交換器２が蒸発器となり、室内の空気から熱を
吸収した冷媒は圧縮機４に吸い込まれ、圧縮されて高温
高圧の過熱蒸気となり、凝縮器である第２熱交換器５に
送られる。第２熱交換器５では過熱蒸気の熱を外気と熱
交換させて放熱する。そして放熱によって温度低下した
冷媒は、膨張弁６で断熱膨張する際にさらに冷却され、
その後に第１熱交換器２において室内の空気と熱交換が
行われ、熱交換された冷気によって室内が冷房される。
そして蒸発器である第１熱交換器２で完全に蒸発した冷
媒は、再び圧縮機４に吸い込まれる。このようにして圧
縮−凝縮−断熱膨張−蒸発−圧縮の過程を連続的に繰り
返すことによって冷凍サイクルが形成される。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
ヒートポンプ式冷暖房装置１においては、暖房用の熱源
を外気としているため、特に寒冷地においては冬期に外
気温が著しく低下すると熱源が熱量不足となり、外気か
ら熱を採取するだけでは、暖房温度が不充分となるた
め、電気ヒータ等の補助熱源を設けなければならないと
いう問題があった。
ヒートポンプ式冷暖房装置１においては、暖房用の熱源
を外気としているため、特に寒冷地においては冬期に外
気温が著しく低下すると熱源が熱量不足となり、外気か
ら熱を採取するだけでは、暖房温度が不充分となるた
め、電気ヒータ等の補助熱源を設けなければならないと
いう問題があった。
【０００５】また、従来のヒートポンプ式冷暖房装置１
においては、夏期に冷房運転を行っている際に、室内か
ら取り出した熱を大気中に無駄に放出しており、熱を有
効利用しているとはいえなかった。
においては、夏期に冷房運転を行っている際に、室内か
ら取り出した熱を大気中に無駄に放出しており、熱を有
効利用しているとはいえなかった。
【０００６】この考案は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、冷房運転時の排熱を蓄熱して、この熱を冬期にお
ける暖房運転時の主熱源あるいは補助熱源とするヒート
ポンプ式冷暖房装置を提供することを目的としている。
ので、冷房運転時の排熱を蓄熱して、この熱を冬期にお
ける暖房運転時の主熱源あるいは補助熱源とするヒート
ポンプ式冷暖房装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの考案は、室内に配置された第１熱交
換器と圧縮機と、室外に配置された第２熱交換器と膨張
器とを順に接続した冷媒循環管路を備えたヒートポンプ
式冷暖房装置において、蓄熱部と、蓄熱部内熱交換器
と、その蓄熱部内熱交換器が前記第２熱交換器に対して
バイパス路となる第１接続形態と前記圧縮機と第２熱交
換器との間に蓄熱部内熱交換器が直列状態となる第２接
続形態と蓄熱部内熱交換器を前記冷媒循環管路から遮断
する第３接続形態とに切り換える切換弁機構とが設けら
れ、さらに、前記冷媒循環管路のうち前記膨張器と第１
熱交換器との間に、冷媒との間で熱交換を行う熱交換部
が設けられるとともに、その熱交換部から融雪対象箇所
に熱を運んで放出する融雪システムが設けられているこ
とを特徴としている。
めの手段としてこの考案は、室内に配置された第１熱交
換器と圧縮機と、室外に配置された第２熱交換器と膨張
器とを順に接続した冷媒循環管路を備えたヒートポンプ
式冷暖房装置において、蓄熱部と、蓄熱部内熱交換器
と、その蓄熱部内熱交換器が前記第２熱交換器に対して
バイパス路となる第１接続形態と前記圧縮機と第２熱交
換器との間に蓄熱部内熱交換器が直列状態となる第２接
続形態と蓄熱部内熱交換器を前記冷媒循環管路から遮断
する第３接続形態とに切り換える切換弁機構とが設けら
れ、さらに、前記冷媒循環管路のうち前記膨張器と第１
熱交換器との間に、冷媒との間で熱交換を行う熱交換部
が設けられるとともに、その熱交換部から融雪対象箇所
に熱を運んで放出する融雪システムが設けられているこ
とを特徴としている。
【０００８】また、請求項１の構成に加えて、前記蓄熱
部に蓄えた熱によって加熱される採熱部が前記蓄熱部内
に配置されるとともに、その採熱部から融雪対象箇所に
熱を運んで放出する融雪システムが設けることができ
る。
部に蓄えた熱によって加熱される採熱部が前記蓄熱部内
に配置されるとともに、その採熱部から融雪対象箇所に
熱を運んで放出する融雪システムが設けることができ
る。
【０００９】
【作用】上記のように、ヒートポンプ式冷暖房装置にお
いて、蓄熱部と、蓄熱部内熱交換器と、その蓄熱部内熱
交換器が前記第２熱交換器に対してバイパス路となる第
１接続形態と、前記圧縮機と第２熱交換器との間に蓄熱
部内熱交換器が直列状態となる第２接続形態と、蓄熱部
内熱交換器を前記冷媒循環管路から遮断する第３接続形
態とに切り換える切換弁機構とが設けられているので、
夏期における冷房運転時に切換弁機構によって蓄熱部内
熱交換器が前記圧縮機と第２熱交換器との間に直列状態
（第２接続形態）となるように切り換えて、冷房運転時
の排熱を蓄熱部に蓄える。また冬期の暖房運転時には、
外気温があまり低くないときには切換弁機構によって、
蓄熱部内熱交換器を冷媒循環管路から遮断した状態（第
３接続形態）とし、外気から採熱して暖房運転を行う。
また外気温が低すぎて暖房用熱源として利用できないと
きには、弁切替機構によって、その蓄熱部内熱交換器が
第２熱交換器に対してバイパス路となる状態（第１接続
形態）とし、蓄熱部に蓄えられた熱を熱源として暖房運
転を行う。さらに、前記冷媒循環管路のうち前記膨張器
と第１熱交換器との間に、冷媒との間で熱交換を行う熱
交換部が設けられるとともに、その熱交換部から融雪対
象箇所に熱を運んで放出する融雪システムが設けられて
いるので、暖房運転時の余剰熱を有効に利用して道路等
の融雪を行う。
いて、蓄熱部と、蓄熱部内熱交換器と、その蓄熱部内熱
交換器が前記第２熱交換器に対してバイパス路となる第
１接続形態と、前記圧縮機と第２熱交換器との間に蓄熱
部内熱交換器が直列状態となる第２接続形態と、蓄熱部
内熱交換器を前記冷媒循環管路から遮断する第３接続形
態とに切り換える切換弁機構とが設けられているので、
夏期における冷房運転時に切換弁機構によって蓄熱部内
熱交換器が前記圧縮機と第２熱交換器との間に直列状態
（第２接続形態）となるように切り換えて、冷房運転時
の排熱を蓄熱部に蓄える。また冬期の暖房運転時には、
外気温があまり低くないときには切換弁機構によって、
蓄熱部内熱交換器を冷媒循環管路から遮断した状態（第
３接続形態）とし、外気から採熱して暖房運転を行う。
また外気温が低すぎて暖房用熱源として利用できないと
きには、弁切替機構によって、その蓄熱部内熱交換器が
第２熱交換器に対してバイパス路となる状態（第１接続
形態）とし、蓄熱部に蓄えられた熱を熱源として暖房運
転を行う。さらに、前記冷媒循環管路のうち前記膨張器
と第１熱交換器との間に、冷媒との間で熱交換を行う熱
交換部が設けられるとともに、その熱交換部から融雪対
象箇所に熱を運んで放出する融雪システムが設けられて
いるので、暖房運転時の余剰熱を有効に利用して道路等
の融雪を行う。
【００１０】また、前記蓄熱部に蓄えた熱によって加熱
される採熱部が前記蓄熱部内に配置されるとともに、そ
の採熱部から融雪対象箇所に熱を運んで放出する融雪シ
ステムを設ければ、冬期に路面等の融雪が必要な場合
に、暖房の運転時あるいは非運転時にかかわらず、蓄熱
部の熱を使用して融雪を行うことが可能となる。
される採熱部が前記蓄熱部内に配置されるとともに、そ
の採熱部から融雪対象箇所に熱を運んで放出する融雪シ
ステムを設ければ、冬期に路面等の融雪が必要な場合
に、暖房の運転時あるいは非運転時にかかわらず、蓄熱
部の熱を使用して融雪を行うことが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、この考案のヒートポンプ式冷暖房装置
の一実施例を図１ないし図７に基づいて説明する。
の一実施例を図１ないし図７に基づいて説明する。
【００１２】図１はこの実施例の装置の全体の構成を示
す図で、ヒートポンプ式冷暖房装置１１は、冷凍サイク
ルの基本構成として室外機１３内に納められた圧縮機１
４と第２熱交換器１５と膨張弁１６と、建物Ｈの室内に
配設された第１熱交換器１７とを順に接続した冷媒循環
管路１２を備えている。さらに、この基本構成に加え
て、冷媒循環管路１２の前記圧縮機１４と第２熱交換器
１５との間には、（イ）（ロ）（ハ）３つの接続ポート
を備えた第１三方弁１８が介設されており、この第１三
方弁１８の中央の接続ポート（ハ）に一端を接続し、他
端を圧縮機１４とこの第１三方弁１８との間に接続して
Ｕ字状に設けられた熱出入回路１９を有している。また
第２熱交換器１５と膨張弁１６との間には、（イ）
（ロ）（ハ）３つの接続ポートを備えた第２三方弁２０
が介設されており、この第２三方弁２０の中央の接続ポ
ート（ハ）に一端を接続し、他端を前記熱出入回路１９
の第１三方弁１８に近接した位置に接続したバイパス回
路２１が設けられている。
す図で、ヒートポンプ式冷暖房装置１１は、冷凍サイク
ルの基本構成として室外機１３内に納められた圧縮機１
４と第２熱交換器１５と膨張弁１６と、建物Ｈの室内に
配設された第１熱交換器１７とを順に接続した冷媒循環
管路１２を備えている。さらに、この基本構成に加え
て、冷媒循環管路１２の前記圧縮機１４と第２熱交換器
１５との間には、（イ）（ロ）（ハ）３つの接続ポート
を備えた第１三方弁１８が介設されており、この第１三
方弁１８の中央の接続ポート（ハ）に一端を接続し、他
端を圧縮機１４とこの第１三方弁１８との間に接続して
Ｕ字状に設けられた熱出入回路１９を有している。また
第２熱交換器１５と膨張弁１６との間には、（イ）
（ロ）（ハ）３つの接続ポートを備えた第２三方弁２０
が介設されており、この第２三方弁２０の中央の接続ポ
ート（ハ）に一端を接続し、他端を前記熱出入回路１９
の第１三方弁１８に近接した位置に接続したバイパス回
路２１が設けられている。
【００１３】また、室外機１３の設置場所付近の地中に
は、土壌を蓄熱材として断熱層２２ａで囲繞した蓄熱槽
２２が構築されており、熱出入回路１９のＵ字状に形成
された部分がこの蓄熱槽２２内に埋設され、蓄熱材との
間で熱交換を行う熱交換器となっている。またこの蓄熱
槽２２内には、降雪期に建物Ｈの玄関前の歩道等の融雪
を行なう温水循環式の融雪装置２３の採熱部２３ａが配
設されている。
は、土壌を蓄熱材として断熱層２２ａで囲繞した蓄熱槽
２２が構築されており、熱出入回路１９のＵ字状に形成
された部分がこの蓄熱槽２２内に埋設され、蓄熱材との
間で熱交換を行う熱交換器となっている。またこの蓄熱
槽２２内には、降雪期に建物Ｈの玄関前の歩道等の融雪
を行なう温水循環式の融雪装置２３の採熱部２３ａが配
設されている。
【００１４】さらに、前記冷媒循環管路１２の膨張弁１
６と第２熱交換器１７との間の区間には、前記温水循環
式の融雪装置２３のもう一つの採熱手段である熱採取回
路２４の第３熱交換器２４ａが、熱交換可能に近接配置
されている。なお図１において符号１５ａ，１７ａは、
熱交換器１５，１７にそれぞれ設けられたモータ駆動フ
ァン、２５は温水循環式の融雪装置２３の循環ポンプで
ある。
６と第２熱交換器１７との間の区間には、前記温水循環
式の融雪装置２３のもう一つの採熱手段である熱採取回
路２４の第３熱交換器２４ａが、熱交換可能に近接配置
されている。なお図１において符号１５ａ，１７ａは、
熱交換器１５，１７にそれぞれ設けられたモータ駆動フ
ァン、２５は温水循環式の融雪装置２３の循環ポンプで
ある。
【００１５】次に上記のように構成されるこの実施例の
作用を図２ないし図７に基づいて説明すると、夏期にお
いては図２に示すように、冷媒循環路１２の冷媒の循環
方向を図１において反時計方向に循環させるとともに、
第１三方弁１８の圧縮機１４側の接続ポート（イ）を閉
塞し、かつ第２三方弁２０のバイパス回路２１に通じる
接続ポート（ハ）を閉塞する。その結果、圧縮機１４か
ら熱出入回路１９を経て第１三方弁１８と第２熱交換器
１５および第２三方弁２０を経由して、室内に配設され
た第１熱交換器１７に連通する循環路が形成される。
作用を図２ないし図７に基づいて説明すると、夏期にお
いては図２に示すように、冷媒循環路１２の冷媒の循環
方向を図１において反時計方向に循環させるとともに、
第１三方弁１８の圧縮機１４側の接続ポート（イ）を閉
塞し、かつ第２三方弁２０のバイパス回路２１に通じる
接続ポート（ハ）を閉塞する。その結果、圧縮機１４か
ら熱出入回路１９を経て第１三方弁１８と第２熱交換器
１５および第２三方弁２０を経由して、室内に配設され
た第１熱交換器１７に連通する循環路が形成される。
【００１６】この夏期における運転パターンを、エンタ
ルピｈを横軸に、絶対圧力Ｐを縦軸にそれぞれ取って、
冷凍サイクルＦと飽和線（飽和液線＋飽和蒸気線）Ｓと
を重ねて示した図３の線図と対比させて説明する。
ルピｈを横軸に、絶対圧力Ｐを縦軸にそれぞれ取って、
冷凍サイクルＦと飽和線（飽和液線＋飽和蒸気線）Ｓと
を重ねて示した図３の線図と対比させて説明する。
【００１７】まず室内に配設された第１熱交換器１７が
蒸発器となり、室内の空気から熱を吸収した冷媒の蒸気
は、（Ａ点）において圧縮機１４に吸い込まれ、圧縮さ
れて高温高圧の過熱蒸気となる（Ｂ点）。この過熱蒸気
は熱出入回路１９を通過する際に、蓄熱槽２２内の蓄熱
材（土壌）に熱を奪われてエンタルピが低下する（Ｃ
点）。その蒸気は第１三方弁１８を経由して凝縮器であ
る第２熱交換器１５へ送られ、第２熱交換器１５におい
ては、蓄熱されずに残った熱を外気と熱交換させて放熱
し、凝縮する（Ｄ点）。そして放熱することによってエ
ンタルピを更に低下した冷媒は、膨張弁６で断熱膨張し
て温度が低下し（Ｅ点）、その後に第１熱交換器２にお
いて室内の空気から熱を奪い、熱交換された冷気によっ
て室内が冷房される。
蒸発器となり、室内の空気から熱を吸収した冷媒の蒸気
は、（Ａ点）において圧縮機１４に吸い込まれ、圧縮さ
れて高温高圧の過熱蒸気となる（Ｂ点）。この過熱蒸気
は熱出入回路１９を通過する際に、蓄熱槽２２内の蓄熱
材（土壌）に熱を奪われてエンタルピが低下する（Ｃ
点）。その蒸気は第１三方弁１８を経由して凝縮器であ
る第２熱交換器１５へ送られ、第２熱交換器１５におい
ては、蓄熱されずに残った熱を外気と熱交換させて放熱
し、凝縮する（Ｄ点）。そして放熱することによってエ
ンタルピを更に低下した冷媒は、膨張弁６で断熱膨張し
て温度が低下し（Ｅ点）、その後に第１熱交換器２にお
いて室内の空気から熱を奪い、熱交換された冷気によっ
て室内が冷房される。
【００１８】そして熱出入回路１９において行われる蓄
熱槽２２への蓄熱量は、基本的には過熱蒸気となるスー
パヒート領域の（Ｂ点）から乾燥飽和蒸気領域である
（Ｃ点）までとする。ただし蓄熱量を前記スーパヒート
領域の（Ｂ点）から飽和線Ｓに囲まれた内側となる湿り
飽和蒸気領域内の（Ｃ1 点）までとすることもでき、こ
の場合には蓄熱量は当然増大する。しかし湿り飽和蒸気
の湿り度があまり大きいと、凝縮した冷媒が、Ｕ字状に
形成された熱出入回路１９内に溜る虞れがある。そし
て、以上のようにして夏期における冷房運転時の排熱
を、大気中に無駄に捨てることなく蓄熱槽２２に蓄積す
る。
熱槽２２への蓄熱量は、基本的には過熱蒸気となるスー
パヒート領域の（Ｂ点）から乾燥飽和蒸気領域である
（Ｃ点）までとする。ただし蓄熱量を前記スーパヒート
領域の（Ｂ点）から飽和線Ｓに囲まれた内側となる湿り
飽和蒸気領域内の（Ｃ1 点）までとすることもでき、こ
の場合には蓄熱量は当然増大する。しかし湿り飽和蒸気
の湿り度があまり大きいと、凝縮した冷媒が、Ｕ字状に
形成された熱出入回路１９内に溜る虞れがある。そし
て、以上のようにして夏期における冷房運転時の排熱
を、大気中に無駄に捨てることなく蓄熱槽２２に蓄積す
る。
【００１９】また、冬期における暖房運転について説明
すると、図４は外気温があまり低くない場合の運転パタ
ーンである第１パターンを示すもので、冷媒循環路１２
の冷媒の循環方向を図４において時計方向とするととも
に、第１三方弁１８の熱出入回路１９に通じる接続ポー
ト（ハ）を閉塞し、かつ第２三方弁２０のバイパス回路
２１に通じる接続ポート（ハ）を閉塞する。その結果、
圧縮機１４から室内に配設された第１熱交換器１７を経
て膨張弁１６と第２三方弁２０と第２熱交換器１５およ
び第１三方弁１８を経由して再び圧縮機１４に連通する
循環路が形成される。
すると、図４は外気温があまり低くない場合の運転パタ
ーンである第１パターンを示すもので、冷媒循環路１２
の冷媒の循環方向を図４において時計方向とするととも
に、第１三方弁１８の熱出入回路１９に通じる接続ポー
ト（ハ）を閉塞し、かつ第２三方弁２０のバイパス回路
２１に通じる接続ポート（ハ）を閉塞する。その結果、
圧縮機１４から室内に配設された第１熱交換器１７を経
て膨張弁１６と第２三方弁２０と第２熱交換器１５およ
び第１三方弁１８を経由して再び圧縮機１４に連通する
循環路が形成される。
【００２０】したがって、第２熱交換器１５において低
温の外気より熱吸収した低温冷媒ガスが圧縮機１４に吸
い込まれる。そして低温の飽和蒸気は圧縮機１４で圧縮
され、高温高圧の過熱蒸気となって凝縮器である第１熱
交換器１７に送られる。第１熱交換器１７では、この過
熱蒸気の熱を室内の空気と熱交換させて冷却し凝縮さ
せ、代りに熱交換して暖められた空気は室内を暖房す
る。
温の外気より熱吸収した低温冷媒ガスが圧縮機１４に吸
い込まれる。そして低温の飽和蒸気は圧縮機１４で圧縮
され、高温高圧の過熱蒸気となって凝縮器である第１熱
交換器１７に送られる。第１熱交換器１７では、この過
熱蒸気の熱を室内の空気と熱交換させて冷却し凝縮さ
せ、代りに熱交換して暖められた空気は室内を暖房す
る。
【００２１】このとき、凝縮器である第１熱交換器１７
の入口側では、冷媒の蒸気の一部が液化を始め、出口側
では全て液化する。液化した冷媒液は更に冷却されて過
冷却状態となるとともに膨張弁１６で断熱膨張して、そ
の冷媒液の一部が蒸発し、気液混合状態となる。この気
液混合状態の冷媒は、蒸発器である第２熱交換器１５に
入り、冷媒液が蒸発して周囲から熱を奪う。そして蒸発
器である第２熱交換器１５で完全に蒸発した冷媒は、再
び圧縮機１４に吸い込まれる。このようにして圧縮−凝
縮−断熱膨張−蒸発−圧縮の過程を連続的に繰り返すこ
とによって暖房運転が行われる。
の入口側では、冷媒の蒸気の一部が液化を始め、出口側
では全て液化する。液化した冷媒液は更に冷却されて過
冷却状態となるとともに膨張弁１６で断熱膨張して、そ
の冷媒液の一部が蒸発し、気液混合状態となる。この気
液混合状態の冷媒は、蒸発器である第２熱交換器１５に
入り、冷媒液が蒸発して周囲から熱を奪う。そして蒸発
器である第２熱交換器１５で完全に蒸発した冷媒は、再
び圧縮機１４に吸い込まれる。このようにして圧縮−凝
縮−断熱膨張−蒸発−圧縮の過程を連続的に繰り返すこ
とによって暖房運転が行われる。
【００２２】また、降雪時等の融雪を行なう必要がある
場合には、蓄熱槽２２内に採熱部２３ａを配設した温水
循環式の融雪装置２３の循環ポンプ２５を起動すると、
採熱部２３ａを通過するときに、蓄熱槽２２に蓄えられ
ている熱によって加熱された温水が、地表の直下に埋設
された区間を通過する際に放出される熱によって融雪を
行なう。このように、この実施例のヒートポンプ式冷暖
房装置１１によれば、暖房のほかに融雪も行うことがで
きる。
場合には、蓄熱槽２２内に採熱部２３ａを配設した温水
循環式の融雪装置２３の循環ポンプ２５を起動すると、
採熱部２３ａを通過するときに、蓄熱槽２２に蓄えられ
ている熱によって加熱された温水が、地表の直下に埋設
された区間を通過する際に放出される熱によって融雪を
行なう。このように、この実施例のヒートポンプ式冷暖
房装置１１によれば、暖房のほかに融雪も行うことがで
きる。
【００２３】また図５は外気温が低く過ぎて、外気を熱
源に利用できない場合の運転パターンである第２パター
ンを示すもので、冷媒循環路１２の冷媒の循環方向を図
５において時計方向とするとともに、第１三方弁１８の
圧縮機１４側の接続ポート（イ）および熱出入回路１９
に通じる接続ポート（ハ）をそれぞれ閉塞し、かつ第２
三方弁２０の第２熱交換器１５に通じる接続ポート
（ロ）を閉じるとともにバイパス回路２１に通じる接続
ポート（ハ）を開く。その結果、圧縮機１４から室内に
配設された第１熱交換器１７を経て膨張弁１６と第２三
方弁２０とバイパス回路２１を経由して、さらに熱出入
回路１９を経て再び圧縮機１４に連通する循環路が形成
される。
源に利用できない場合の運転パターンである第２パター
ンを示すもので、冷媒循環路１２の冷媒の循環方向を図
５において時計方向とするとともに、第１三方弁１８の
圧縮機１４側の接続ポート（イ）および熱出入回路１９
に通じる接続ポート（ハ）をそれぞれ閉塞し、かつ第２
三方弁２０の第２熱交換器１５に通じる接続ポート
（ロ）を閉じるとともにバイパス回路２１に通じる接続
ポート（ハ）を開く。その結果、圧縮機１４から室内に
配設された第１熱交換器１７を経て膨張弁１６と第２三
方弁２０とバイパス回路２１を経由して、さらに熱出入
回路１９を経て再び圧縮機１４に連通する循環路が形成
される。
【００２４】したがって、蓄熱槽２２に蓄えられた熱を
暖房の熱源とし、これを熱出入回路１９を通過する際に
蓄熱槽２２から熱吸収した低温冷媒ガスが圧縮機１４に
吸い込まれる。そして低温の飽和蒸気は圧縮機１４で圧
縮され、高温高圧の過熱蒸気となって凝縮器である第１
熱交換器１７に送られる。第１熱交換器１７では、この
過熱蒸気の熱を室内の空気と熱交換させて冷却し凝縮さ
せ、代りに熱交換して暖められた空気は室内を暖房す
る。
暖房の熱源とし、これを熱出入回路１９を通過する際に
蓄熱槽２２から熱吸収した低温冷媒ガスが圧縮機１４に
吸い込まれる。そして低温の飽和蒸気は圧縮機１４で圧
縮され、高温高圧の過熱蒸気となって凝縮器である第１
熱交換器１７に送られる。第１熱交換器１７では、この
過熱蒸気の熱を室内の空気と熱交換させて冷却し凝縮さ
せ、代りに熱交換して暖められた空気は室内を暖房す
る。
【００２５】そして、第１熱交換器１７で熱を奪われて
凝縮し、液化した冷媒液は膨張弁１６で断熱膨張してそ
の冷媒液の一部が蒸発し、気液混合状態となる。この気
液混合状態の冷媒は、バイパス回路２１を経由して蒸発
器である熱出入回路１９に送られ、蓄熱部２２に蓄えら
れた熱によって加熱され、蒸発して低温冷媒ガスとな
り、再び圧縮機１４に吸い込まれる。このようにして圧
縮−凝縮−断熱膨張−蒸発−圧縮の過程を連続的に繰り
返すことによって暖房運転が行われる。
凝縮し、液化した冷媒液は膨張弁１６で断熱膨張してそ
の冷媒液の一部が蒸発し、気液混合状態となる。この気
液混合状態の冷媒は、バイパス回路２１を経由して蒸発
器である熱出入回路１９に送られ、蓄熱部２２に蓄えら
れた熱によって加熱され、蒸発して低温冷媒ガスとな
り、再び圧縮機１４に吸い込まれる。このようにして圧
縮−凝縮−断熱膨張−蒸発−圧縮の過程を連続的に繰り
返すことによって暖房運転が行われる。
【００２６】したがって、この実施例のヒートポンプ式
冷暖房装置１１によれば、外気温が低過ぎて暖房用熱源
とできないときのために従来は設けられていた電気ヒー
タ等の補助熱源を不要とできる。
冷暖房装置１１によれば、外気温が低過ぎて暖房用熱源
とできないときのために従来は設けられていた電気ヒー
タ等の補助熱源を不要とできる。
【００２７】また、暖房運転時の余剰熱によって融雪を
行なう運転形態である第３パターンの場合には図６に示
すように、前記第２パターンの場合と同様に蓄熱部２２
に蓄えられた熱を熱源として暖房を行なうとともに、図
示していない弁装置によって温水循環式の融雪装置２３
のもう一つの採熱手段である熱採取回路２４を融雪装置
２３に連通させ、循環ポンプ２５を起動する。
行なう運転形態である第３パターンの場合には図６に示
すように、前記第２パターンの場合と同様に蓄熱部２２
に蓄えられた熱を熱源として暖房を行なうとともに、図
示していない弁装置によって温水循環式の融雪装置２３
のもう一つの採熱手段である熱採取回路２４を融雪装置
２３に連通させ、循環ポンプ２５を起動する。
【００２８】そのため、暖房運転を行っている冷媒循環
管路１２の室内に配設されている第１熱交換器１７と室
外機１３の膨張弁１６との間の区間に、熱交換可能に近
接配置した第３熱交換器２４ａによって、第１熱交換器
１７で放出しきれなかった冷媒の余剰熱を採取し、この
採取した熱によって温水を加熱し、この余剰熱で加熱さ
れた温水が融雪装置２３内を循環することによって融雪
が行われる。このように、この第３パターンによって暖
房運転することによって、暖房運転時の余剰熱を有効に
利用して融雪を行うことができる。
管路１２の室内に配設されている第１熱交換器１７と室
外機１３の膨張弁１６との間の区間に、熱交換可能に近
接配置した第３熱交換器２４ａによって、第１熱交換器
１７で放出しきれなかった冷媒の余剰熱を採取し、この
採取した熱によって温水を加熱し、この余剰熱で加熱さ
れた温水が融雪装置２３内を循環することによって融雪
が行われる。このように、この第３パターンによって暖
房運転することによって、暖房運転時の余剰熱を有効に
利用して融雪を行うことができる。
【００２９】なお、融雪に必要な温度は低くてもよいた
め、図７の線図に示すように（Ｄ点）と（Ｄ1 点）との
間の余剰エネルギを、第３熱交換器２４ａによって効率
的に取り出すことによって、融雪用熱源として有効に利
用することができるとともに、冷媒を充分に冷却するこ
とができる。また上記実施例においては、切換弁機構と
して三方弁１８，２０を用いた場合について説明した
が、三方弁以外の各種弁装置を用いてもほぼ同様に実施
することができる。
め、図７の線図に示すように（Ｄ点）と（Ｄ1 点）との
間の余剰エネルギを、第３熱交換器２４ａによって効率
的に取り出すことによって、融雪用熱源として有効に利
用することができるとともに、冷媒を充分に冷却するこ
とができる。また上記実施例においては、切換弁機構と
して三方弁１８，２０を用いた場合について説明した
が、三方弁以外の各種弁装置を用いてもほぼ同様に実施
することができる。
【００３０】
【考案の効果】以上、説明したようにこの考案のヒート
ポンプ式冷暖房装置は、蓄熱部と、蓄熱部内熱交換器
と、その蓄熱部内熱交換器が前記第２熱交換器に対して
バイパス路となる第１接続形態と前記圧縮機と第２熱交
換器との間に蓄熱部内熱交換器が直列状態となる第２接
続形態と蓄熱部内熱交換器を冷媒循環管路から遮断する
第３接続形態とに切り換える切換弁機構とが設けられ、
さらに、前記冷媒循環管路のうち前記膨張器と第１熱交
換器との間に、冷媒との間で熱交換を行う熱交換部が設
けられるとともに、その熱交換部から融雪対象箇所に熱
を運んで放出する融雪システムが設けられているので、
夏期における冷房運転時の排熱を蓄積しておき、冬期の
暖房運転時の主熱源あるいは補助熱源として有効に利用
することができる。さらに、降雪時や積雪時に暖房運転
を行う場合には、暖房の余剰熱を融雪対象箇所に運んで
放出する融雪システムを作動させることによって、暖房
運転時の余剰熱を利用して融雪を行うとともに、暖房余
剰熱を大気中へ放散することによる大気の温暖化等の環
境への悪影響を防止することができる。
ポンプ式冷暖房装置は、蓄熱部と、蓄熱部内熱交換器
と、その蓄熱部内熱交換器が前記第２熱交換器に対して
バイパス路となる第１接続形態と前記圧縮機と第２熱交
換器との間に蓄熱部内熱交換器が直列状態となる第２接
続形態と蓄熱部内熱交換器を冷媒循環管路から遮断する
第３接続形態とに切り換える切換弁機構とが設けられ、
さらに、前記冷媒循環管路のうち前記膨張器と第１熱交
換器との間に、冷媒との間で熱交換を行う熱交換部が設
けられるとともに、その熱交換部から融雪対象箇所に熱
を運んで放出する融雪システムが設けられているので、
夏期における冷房運転時の排熱を蓄積しておき、冬期の
暖房運転時の主熱源あるいは補助熱源として有効に利用
することができる。さらに、降雪時や積雪時に暖房運転
を行う場合には、暖房の余剰熱を融雪対象箇所に運んで
放出する融雪システムを作動させることによって、暖房
運転時の余剰熱を利用して融雪を行うとともに、暖房余
剰熱を大気中へ放散することによる大気の温暖化等の環
境への悪影響を防止することができる。
【００３１】また、前記蓄熱部に蓄えた熱によって加熱
される採熱部が前記蓄熱部内に配置されるとともに、そ
の採熱部から融雪対象箇所に熱を運んで放出する融雪シ
ステムを設ければ、冬期に路面等の融雪が必要な場合
に、暖房の運転時あるいは非運転時にかかわらず、蓄熱
部の熱を使用して融雪を行うことができる。
される採熱部が前記蓄熱部内に配置されるとともに、そ
の採熱部から融雪対象箇所に熱を運んで放出する融雪シ
ステムを設ければ、冬期に路面等の融雪が必要な場合
に、暖房の運転時あるいは非運転時にかかわらず、蓄熱
部の熱を使用して融雪を行うことができる。
【図１】 この考案の一実施例のヒートポンプ式冷暖房
装置の全体の構成を示す説明図。
装置の全体の構成を示す説明図。
【図２】 夏期における冷房運転の１パターンを示す説
明図。
明図。
【図３】 図２の運転パターンにおける冷凍サイクルと
飽和線との関係を示す線図。
飽和線との関係を示す線図。
【図４】 冬期における暖房運転の第１パターンを示す
説明図。
説明図。
【図５】 同じく第２パターンを示す説明図。
【図６】 暖房と融雪とを行う第３パターンを示す説明
図。
図。
【図７】 図６の運転パターンにおける冷凍サイクルと
飽和線との関係を示す線図。
飽和線との関係を示す線図。
【図８】 従来のヒートポンプ式冷暖房装置の一例を示
す説明図。
す説明図。
１１…ヒートポンプ式冷暖房装置、 １２…冷媒循環管
路、 １３…室外機、１４…圧縮機、 １５…第２熱交
換器、 １６…膨張弁、 １７…第１熱交換器、１８…
第１三方弁、 １９…熱出入回路、 ２０…第２三方
弁、 ２１…バイパス回路、 ２２…蓄熱槽、 ２３…
融雪装置、 ２３ａ…採熱部、 ２４…熱採取回路、
２４ａ…第３熱交換器、 ２５…循環ポンプ。
路、 １３…室外機、１４…圧縮機、 １５…第２熱交
換器、 １６…膨張弁、 １７…第１熱交換器、１８…
第１三方弁、 １９…熱出入回路、 ２０…第２三方
弁、 ２１…バイパス回路、 ２２…蓄熱槽、 ２３…
融雪装置、 ２３ａ…採熱部、 ２４…熱採取回路、
２４ａ…第３熱交換器、 ２５…循環ポンプ。
フロントページの続き (72)考案者 益子 耕一 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)考案者 伊藤 雅彦 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)考案者 斎藤 祐士 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−60164（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 室内に配置された第１熱交換器と圧縮機
と、室外に配置された第２熱交換器と膨張器とを順に接
続した冷媒循環管路を備えたヒートポンプ式冷暖房装置
において、 蓄熱部と、蓄熱部内熱交換器と、その蓄熱部内熱交換器
が前記第２熱交換器に対してバイパス路となる第１接続
形態と前記圧縮機と第２熱交換器との間に前記蓄熱部内
熱交換器が直列状態となる第２接続形態と蓄熱部内熱交
換器を前記冷媒循環管路から遮断する第３接続形態とに
切り換える切換弁機構とが設けられ、さらに、前記冷媒
循環管路のうち前記膨張器と第１熱交換器との間に、冷
媒との間で熱交換を行う熱交換部が設けられるととも
に、その熱交換部から融雪対象箇所に熱を運んで放出す
る融雪システムが設けられていることを特徴とするヒー
トポンプ式冷暖房装置。 - 【請求項２】 前記蓄熱部に蓄えた熱によって加熱され
る採熱部が前記蓄熱部内に配置されるとともに、その採
熱部から融雪対象箇所に熱を運んで放出する融雪システ
ムが設けられていることを特徴とする請求項１記載のヒ
ートポンプ式冷暖房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991047859U JP2539298Y2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991047859U JP2539298Y2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04132370U JPH04132370U (ja) | 1992-12-08 |
| JP2539298Y2 true JP2539298Y2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=31926711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991047859U Expired - Fee Related JP2539298Y2 (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | ヒートポンプ式冷暖房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2539298Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008275214A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Osaka Gas Co Ltd | 圧縮式ヒートポンプ装置 |
| JP2014037953A (ja) * | 2012-08-15 | 2014-02-27 | Kunio Sugano | 蓄熱保温水槽使用の冷暖房エアコン |
| CN104913538B (zh) * | 2015-04-29 | 2018-08-21 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 一种温室气温调节系统及其调节方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5960164A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-06 | 高砂熱学工業株式会社 | 蓄熱式冷房機 |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP1991047859U patent/JP2539298Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04132370U (ja) | 1992-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR200390333Y1 (ko) | 히트펌프식 냉난방 시스템 | |
| JP2008170015A (ja) | 貯湯槽付き冷凍サイクル装置 | |
| JPS6155018B2 (ja) | ||
| JP2539298Y2 (ja) | ヒートポンプ式冷暖房装置 | |
| JPH074777A (ja) | エンジン排熱回収装置 | |
| JP2004251557A (ja) | 二酸化炭素を冷媒として用いた冷凍装置 | |
| KR100389269B1 (ko) | 히트 펌프 시스템 | |
| JP3289373B2 (ja) | ヒートポンプ給湯機 | |
| JPS59134469A (ja) | 冷暖房給湯加熱装置 | |
| JPS6255063B2 (ja) | ||
| JPS6122752B2 (ja) | ||
| JPS6028933Y2 (ja) | ヒートポンプ式ルームエアコンデイシヨナ | |
| KR100291107B1 (ko) | 냉난방기의 저압 냉매 온도 상승 장치 | |
| JPS6143194Y2 (ja) | ||
| JPH045904B2 (ja) | ||
| JPH08291950A (ja) | 空気調和装置 | |
| JPH0222611Y2 (ja) | ||
| KR100313550B1 (ko) | 차량의냉매를이용한프리히팅장치 | |
| JP2691423B2 (ja) | エンジン駆動熱ポンプ式空調装置 | |
| JP3030826U (ja) | 冷暖房給湯装置 | |
| JPH06300318A (ja) | 輻射冷房装置 | |
| JPH0252789B2 (ja) | ||
| JPH0446344B2 (ja) | ||
| JPH04263749A (ja) | 輻射冷暖房装置 | |
| JPH0253702B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |