JP2653749B2 - ヒートポンプパッケージ - Google Patents

ヒートポンプパッケージ

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JP2653749B2
JP2653749B2 JP5207126A JP20712693A JP2653749B2 JP 2653749 B2 JP2653749 B2 JP 2653749B2 JP 5207126 A JP5207126 A JP 5207126A JP 20712693 A JP20712693 A JP 20712693A JP 2653749 B2 JP2653749 B2 JP 2653749B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/021Inverters therefor
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数台数のコンプレッ
サーを有するマルチタイプのヒートポンプパッケージに
関し、詳しくは、屋外機の熱交換器を分割し、除霜時に
おける室内機からの冷風吹き出しを無くすものである。
【0002】
【従来の技術】旧式なヒートポンプパッケージには、例
えば、二台のコンプレッサーを有する場合、屋外機と室
内コイル(冷却器)が一対一で対応して設けられ、二組
の冷凍サイクルを構成するものがあった。この場合、冷
媒配管の本数は増えるが、屋外機が着霜した際の除霜運
転を個々に行うことができ、一方の組の冷凍サイクルで
は除霜運転(室内機冷房・室外機暖房)を行い、他方の
組の冷凍サイクルでは暖房運転(室内機暖房・室外機冷
房)を行うことができた。この結果、室内コイル同士で
排熱と吸熱とが同時に行われ、両者が打ち消し合うこと
で、室内には冷風が吹かずに済んだ。ところが、このよ
うな旧式のヒートポンプパッケージでは、きめ細かな空
調負荷に追従することが困難であった。即ち、負荷が少
ない場合には一方のコンプレッサーを発停させて追従す
ることになり、全体能力の0%又は50%又は100%
のきめの粗い運転となった。
【0003】このような問題を解消するため、近年で
は、屋外機のコンプレッサーがインバータ化され、イン
バータ・マルチタイプのヒートポンプパッケージが登場
した。この種のヒートポンプパッケージでは、図4に示
すように、屋外機に全体能力の50%を受け持つ定格コ
ンプレッサー1と、同じく50%を受け持つインバータ
コンプレッサー3が組み込まれている。したがって、0
%〜50%の能力所要時にはインバータコンプレッサー
3がこの間を無段階に運転され、50%〜100%の能
力所要時にはこれに定格コンプレッサー1が追加されて
運転され、結果的に0%〜100%までが無段階に運転
可能となった。これにより、負荷変動に対するヒートポ
ンプパッケージの追従性が飛躍的に向上することになっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インバータ・マルチタイプのヒートポンプパッケージで
は、負荷変動に対する追従性は飛躍的に向上したが、定
格コンプレッサー1とインバータコンプレッサー3が一
系統の冷凍サイクルで構成され、室内コイル5と室外コ
イル7とを一組でしか持たないため(図4参照)、除霜
運転時には室内コイル5が冷房となり、室内機から冷風
が吹くか或いは室内機ファンを停止せざるを得なかっ
た。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、除霜運
転時の冷風吹き出し、或いは、室内機ファンの停止を防
止することができるヒートポンプパッケージを提供し、
追従性を確保しつつ除霜時の不具合解消を図ることを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るヒートポンプパッケージの構成は、定格
コンプレッサーとインバータコンプレッサーとの高圧配
管を統合して室内側熱交換器に接続し、室内側熱交換器
からの液管を分岐して一方に第一膨張弁を接続するとと
もに他方に第二膨張弁を接続し、第一膨張弁を第一低圧
配管を介して室外側第一熱交換器に接続するとともにこ
の室外側第一熱交換器からの第一戻り配管を定格コンプ
レッサーの低圧側に接続し、第二膨張弁を第二低圧配管
を介して室外側第二熱交換器に接続するとともにこの室
外側第二熱交換器からの第二戻り配管をインバータコン
プレッサーの低圧側に接続し、定格コンプレッサーを迂
回するバイパス配管を第一戻り配管と高圧配管とに亘っ
て接続するとともにこのバイパス配管に電磁弁を設け、
インバータコンプレッサーを迂回するバイパス配管を第
二戻り配管と高圧配管とに亘って接続するとともにこの
バイパス配管に電磁弁を設け、電磁弁を定格コンプレッ
サーとインバータコンプレッサーの高圧配管にそれぞれ
設け、第一膨張弁を迂回するバイパス配管を液管と第一
低圧配管とに亘って接続するとともにこのバイパス配管
に電磁弁を設け、第二膨張弁を迂回するバイパス配管を
液管と第二低圧配管とに亘って接続するとともにこのバ
イパス配管に電磁弁を設け、電磁弁を第一膨張弁と第二
膨張弁の第一低圧配管、第二低圧配管にそれぞれ設けた
ことを特徴とするものである。
【0006】
【作用】通常暖房運転時には、定格コンプレッサー及び
インバータコンプレッサーからの高温高圧冷媒が室内側
熱交換器を通過して暖房が行われるとともに、第一膨張
弁、第二膨張弁を通過した冷媒が室外側第一熱交換器、
室外側第二熱交換器を通過して再び定格コンプレッサー
及びインバータコンプレッサーに戻される。一方、室外
側第一熱交換器が除霜の場合には、インバータコンプレ
ッサーからの高温高圧冷媒ガスが室内側熱交換器と室外
側第一熱交換器を通過することになり、室内側熱交換器
では暖房が行われるとともに、室外側第一熱交換器では
除霜が行われることになる。また、これとは逆に、室外
側第二熱交換器が除霜の場合には、定格コンプレッサー
からの高温高圧冷媒ガスが室内側熱交換器と室外側第二
熱交換器を通過することになり、室内側熱交換器では暖
房が行われるとともに、室外側第二熱交換器では除霜が
行われることになる。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係るヒートポンプパッケージ
の好適な実施例を図面を参照して詳細に説明する。図1
は本発明ヒートポンプパッケージの配管系統図である。
定格コンプレッサー11とインバータコンプレッサー1
3には高圧配管(冷媒吐出側配管)15が接続され、高
圧配管15は統合された後、室内側熱交換器17に接続
されている。熱交換器17には高圧配管15からの冷媒
を膨張弁へ導く液管19が接続され、液管19は二方に
分岐されてそれぞれ第一膨張弁21、第二膨張弁23へ
接続されている。第一膨張弁21、第二膨張弁23の低
圧側には第一低圧配管25、第二低圧配管27が接続さ
れ、第一低圧配管25、第二低圧配管27は室外側第一
熱交換器29、室外側第二熱交換器31に接続されてい
る。室外側第一熱交換器29、室外側第二熱交換器31
には第一戻り配管33、第二戻り配管35が接続され、
第一戻り配管33、第二戻り配管35は定格コンプレッ
サー11とインバータコンプレッサー13の低圧側(冷
媒戻り側)へ接続されている。
【0008】高圧配管15と第一戻り配管33には定格
コンプレッサー11を迂回するバイパス配管37が設け
られ、バイパス配管37には電磁弁39が設けられてい
る。また、バイパス配管37への分岐部37aと定格コ
ンプレッサー11との間の高圧配管15には電磁弁41
が設けられている。同様に、高圧配管15と第二戻り配
管35にはインバータコンプレッサー13を迂回するバ
イパス配管43が設けられ、バイパス配管43には電磁
弁45が設けられている。また、バイパス配管43への
分岐部43bとインバータコンプレッサー13との間の
高圧配管15には電磁弁47が設けられている。
【0009】更に、液管19と第一低圧配管25には第
一膨張弁21を迂回するバイパス配管49が設けられ、
バイパス配管49には電磁弁51が設けられている。ま
た、バイパス配管49への分岐部49aと第一膨張弁2
1との間の第一低圧配管25には電磁弁53が設けられ
ている。同様に、液管19と第二低圧配管27には第二
膨張弁23を迂回するバイパス配管55が設けられ、バ
イパス配管55には電磁弁57が設けられている。ま
た、バイパス配管55への分岐部55bと第二膨張弁2
3との間の第二低圧配管27には電磁弁59が設けられ
ている。
【0010】このように構成されたヒートポンプパッケ
ージ61の作用を図1〜図3に基づいて説明する。図2
は室外側第一熱交換器が除霜の場合の冷媒循環系統図、
図3は室外側第二熱交換器が除霜の場合の冷媒循環系統
図である。通常暖房運転時には、図1に示すように、電
磁弁39、45、51、57が閉じられる一方、電磁弁
41、47、53、59が開かれている。これにより、
定格コンプレッサー11及びインバータコンプレッサー
13からの高温高圧冷媒ガスが室内側熱交換器17を通
過して暖房が行われるとともに、第一膨張弁21、第二
膨張弁23を通過して減圧される。減圧された冷媒は、
室外側第一熱交換器29、室外側第二熱交換器31を通
過するのに伴って外気から吸熱を行い、再び定格コンプ
レッサー11及びインバータコンプレッサー13に戻さ
れることになる。
【0011】一方、室外側第一熱交換器29が除霜の場
合には、図2に示すように、電磁弁41、45、53、
57が閉じられる一方、電磁弁39、47、51、59
が開かれている。これにより、インバータコンプレッサ
ー13からの高温高圧冷媒ガスが室内側熱交換器17と
室外側第一熱交換器29を通過することになり、室内側
熱交換器17では暖房が行われるとともに、室外側第一
熱交換器29では除霜が行われることになる。なお、室
内側熱交換器17と室外側第一熱交換器29を通過した
冷媒は、合流し、第二膨張弁23、室外側第二熱交換器
31を通過して再びインバータコンプレッサー13へと
戻されることになる。
【0012】また、これとは逆に、室外側第二熱交換器
31が除霜の場合には、図3に示すように、電磁弁3
9、47、51、59が閉じられる一方、電磁弁41、
45、53、57開かれている。これにより、定格コン
プレッサー11からの高温高圧冷媒ガスが室内側熱交換
器17と室外側第二熱交換器31を通過することにな
り、室内側熱交換器17では暖房が行われるとともに、
室外側第二熱交換器31では除霜が行われることにな
る。なお、室内側熱交換器17と室外側第二熱交換器3
1を通過した冷媒は、合流し、第一膨張弁21、室外側
第一熱交換器29を通過して再び定格コンプレッサー1
1へと戻されることになるのである。
【0013】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るヒートポンプパッケージによれば、室外側熱交換器を
室外側第一熱交換器と室外側第二熱交換器に分割し、定
格コンプレッサー及びインバータコンプレッサーからの
高温高圧冷媒を交互に室外側第一熱交換器と室外側第二
熱交換器に供給するようにしたので、室外側熱交換器の
除霜が交互に行えるようになるとともに、室内側熱交換
器を常に暖房モードで運転することができ、除霜運転時
の冷風吹き出し、或いは、室内機ファンの停止が無くな
る。この結果、追従性を確保しつつ除霜時の不具合を解
消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明ヒートポンプパッケージの配管系統図で
ある。
【図2】室外側第一熱交換器が除霜の場合の冷媒循環系
統図である。
【図3】室外側第二熱交換器が除霜の場合の冷媒循環系
統図である。
【図4】従来のマルチタイプ・ヒートポンプパッケージ
の配管系統図である。
【符号の説明】
11 定格コンプレッサー 13 インバータコンプレッサー 15 高圧配管 17 室内側熱交換器 19 液管 21 第一膨張弁 23 第二膨張弁 25 第一低圧配管 27 第二低圧配管 29 室外側第一熱交換器 31 室外側第二熱交換器 33 第一戻り配管 35 第二戻り配管 37、43、49、55 バイパス配管 39、41、45、47、51、53、57、59 電
磁弁 61 ヒートポンプパッケージ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定格コンプレッサーとインバータコンプ
    レッサーとの高圧配管を統合して室内側熱交換器に接続
    し、 該室内側熱交換器からの液管を分岐して一方に第一膨張
    弁を接続するとともに他方に第二膨張弁を接続し、 該第一膨張弁を第一低圧配管を介して室外側第一熱交換
    器に接続するとともに該室外側第一熱交換器からの第一
    戻り配管を定格コンプレッサーの低圧側に接続し、 該第二膨張弁を第二低圧配管を介して室外側第二熱交換
    器に接続するとともに該室外側第二熱交換器からの第二
    戻り配管をインバータコンプレッサーの低圧側に接続
    し、 定格コンプレッサーを迂回するバイパス配管を第一戻り
    配管と高圧配管とに亘って接続するとともに該バイパス
    配管に電磁弁を設け、 インバータコンプレッサーを迂回するバイパス配管を第
    二戻り配管と高圧配管とに亘って接続するとともに該バ
    イパス配管に電磁弁を設け、 電磁弁を定格コンプレッサーとインバータコンプレッサ
    ーの高圧配管にそれぞれ設け、 第一膨張弁を迂回するバイパス配管を液管と第一低圧配
    管とに亘って接続するとともに該バイパス配管に電磁弁
    を設け、 第二膨張弁を迂回するバイパス配管を液管と第二低圧配
    管とに亘って接続するとともに該バイパス配管に電磁弁
    を設け、 電磁弁を第一膨張弁と第二膨張弁の第一低圧配管、第二
    低圧配管にそれぞれ設けたことを特徴とするヒートポン
    プパッケージ。
JP5207126A 1993-07-28 1993-07-28 ヒートポンプパッケージ Expired - Lifetime JP2653749B2 (ja)

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GB201610977D0 (en) * 2016-06-23 2016-08-10 Sunamp Ltd A thermal energy storage system

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