JP5592508B2 - カスケードヒートポンプ装置 - Google Patents
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Description
前記第1圧縮器又は第2圧縮器で圧縮された冷媒が凝縮される室外熱交換器と、前記第2圧縮器で圧縮された冷媒が前記第1圧縮器を迂回して、前記第1圧縮器の吐出側に流動するようにするバイパス配管と、前記第2圧縮器の吐出側に提供され、前記第2圧縮器から吐出された冷媒を前記第1圧縮器及びバイパス配管のうちの何れか一つに流入するようにする第1流量調節部とが備えられる。
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係るカスケードヒートポンプ装置1は、第1冷媒サイクル10、第2冷媒サイクル20、第3冷媒サイクル30を備える。
図2ないし図5は、本発明の第1の実施の形態に係るカスケードヒートポンプ装置での冷媒の流れを示す図である。
図2に示すように、第1冷媒は、第1圧縮器11で圧縮された後に第1室外熱交換器12で凝縮され、冷媒熱交換器36で第3冷媒と熱交換し、冷媒貯蔵部15を通過して第1室内熱交換器13から蒸発する。
図6は、本発明の第2の実施の形態に係るカスケードヒートポンプ装置の構成図である。
図6に示すように、本発明の第2の実施の形態に係るカスケードヒートポンプ装置1は、第1冷媒サイクル10、第2冷媒サイクル20、第3冷媒サイクル30を備える。
図8ないし図10は、本発明の第2の実施の形態に係るカスケードヒートポンプ装置での冷媒の流れを示す図である。
Claims (18)
- 第1圧縮器及び第1室内熱交換器を有する第1冷媒サイクルと、
第2圧縮器及び第2室内熱交換器を有する第2冷媒サイクルと、
前記第1圧縮器又は第2圧縮器で圧縮された冷媒が凝縮される室外熱交換器と、
前記第2圧縮器で圧縮された冷媒が前記第1圧縮器を迂回して、前記第1圧縮器の吐出側に流動するようにするバイパス配管と、
前記第2圧縮器の吐出側に提供され、前記第2圧縮器から吐出された冷媒を前記第1圧縮器及びバイパス配管のうちの何れか一つに流入するようにする第1流量調節部と、
前記第1流量調節部の吐出側から前記第1圧縮器の吐出側に延びて、冷媒が前記第1圧縮器をバイパスするようにする平圧配管と、
前記平圧配管の開度を調節する第2流量調節部と、を備えるカスケードヒートポンプ装置。 - 前記バイパス配管の一端部は、前記第1流量調節部に連結され、
他端部は、前記第1圧縮器の吐出側に連結されることを特徴とする請求項1に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第1冷媒サイクル又は第2冷媒サイクルの一側に提供され、
第3圧縮器、第3室内熱交換器が備えられて、冷房又は暖房運転を行う第3冷媒サイクルをさらに備える、請求項1に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第3冷媒サイクルには、
前記室外熱交換器から吐出された冷媒と、前記第3冷媒サイクルを循環する冷媒との間に熱交換がなされるようにする冷媒熱交換器が備えられる、請求項3に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第3冷媒サイクルには、
前記冷媒熱交換器の一側に提供され、前記第3冷媒サイクルの冷媒が外部空気と熱交換できるようにする第3室外熱交換器がさらに備えられる、請求項4に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第3冷媒サイクルには、
前記第3室内熱交換器の一側に提供されて冷媒を減圧させる第3膨張器と、
前記冷媒熱交換器の一側に提供されて冷媒を減圧させる第4膨張器と
がさらに備えられる、請求項3に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第2冷媒サイクルには、
前記室外熱交換器で凝縮された冷媒のうち、少なくとも一部の冷媒が流入して熱交換される過冷却熱交換器と、
前記過冷却熱交換器に流入する冷媒のうち、少なくとも一部の冷媒を膨脹するための過冷却膨張器と
が備えられる、請求項1に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第1冷媒サイクルに備えられて、前記第1圧縮器及び第1室内熱交換器を循環する冷媒の流動をガイドする第1冷媒配管と、
前記第2冷媒サイクルに備えられて、前記第2圧縮器及び第2室内熱交換器を循環する冷媒の流動をガイドする第2冷媒配管と、
をさらに備える、請求項1に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第1冷媒配管には、
前記室外熱交換器を通過した冷媒のうち、少なくとも一部の冷媒を前記第2冷媒配管に分枝されるようにする第1分枝部と、
前記第2室内熱交換器を通過した冷媒が前記第1冷媒配管に合枝されるようにする第1合枝部と、
が備えられる、請求項8に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第1流量調節部は、前記第2圧縮器の吐出端と第1合枝部との間に提供されることを特徴とする請求項9に記載のカスケードヒートポンプ装置。
- 前記第1冷媒サイクルには、
前記室外熱交換器で凝縮された冷媒のうち、少なくとも一部の冷媒が前記過冷却膨張器に流入するようにする第2分枝部と、
前記過冷却熱交換器を通過した冷媒が前記第1冷媒サイクルの第1冷媒配管に合枝されるようにする第2合枝部と
が備えられる、請求項7に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第1流量調節部及び第2流量調節部の開度を制御する制御部がさらに備えられ、
前記制御部は、
外気温度が設定温度以下になると、前記第1流量調節部を制御して冷媒が前記バイパス配管を流動するようにし、前記第2流量調節部を閉鎖し、
外気温度が設定温度以上になると、前記第1流量調節部を制御して冷媒が前記第2圧縮器及び第1圧縮器で2段に圧縮されるようにし、前記第2流量調節部を開放することを特徴とする請求項1に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第1圧縮器の吸入側の圧力を感知する吸入圧力感知部と、
前記第1圧縮器の吐出側の圧力を感知する吐出圧力感知部とをさらに備え、
前記第1圧縮器の吐出側の圧力と吸入側の圧力との差が設定圧力以下になると、前記第2流量調節部は閉鎖されることを特徴とする請求項1に記載のカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第1流量調節部は、四方バルブであり、前記第2流量調節部は、チェックバルブであることを特徴とする請求項1に記載のカスケードヒートポンプ装置。
- 冷蔵用圧縮器及び冷蔵用室内熱交換器を有する冷蔵サイクルと、
前記冷蔵サイクルに具備され、前記冷蔵用圧縮器及び冷蔵用室内熱交換器を循環する冷媒の流動をガイドする第1冷媒配管と、
冷凍用圧縮器及び冷凍用室内熱交換器を有する冷凍サイクルと、
前記冷凍サイクルに具備され、前記冷凍用圧縮器及び冷凍用室内熱交換器を循環する冷媒の流動をガイドする第2冷媒配管と、
前記冷蔵用圧縮器又は冷凍用圧縮器で圧縮された冷媒が凝縮される室外熱交換器と、
空調のための圧縮器及び空調用室内熱交換器を有する空調サイクルと、
前記室外熱交換器の一側に提供され、前記室外熱交換器で凝縮された冷媒と前記空調サイクルの冷媒との間で熱交換がなされる冷媒熱交換器と、
前記冷凍用圧縮器の吐出側に提供され、前記冷凍用圧縮器で圧縮された冷媒が前記冷蔵用圧縮器で2段に圧縮可能なように冷媒の流動方向を調節する第1流量調節部と、
前記第1流量調節部に連結され、前記冷凍用圧縮器で圧縮された冷媒が前記冷蔵用圧縮器を迂回するようにガイドするバイパス配管と、が含まれ、
前記第1冷媒配管には、前記室外熱交換器を通過した冷媒のうち少なくとも一部の冷媒を前記第2冷媒配管に分枝されるようにする第1分枝部及び前記冷凍用室内熱交換器を通過した冷媒が前記第1冷媒配管に合枝されるようにする第1合枝部が含まれ、
前記第1流量調節部は、前記冷凍用圧縮器の吐出側と前記第1合枝部との間に提供されることを特徴とするカスケードヒートポンプ装置。 - 前記第1流量調節部の吐出側に連結され、前記冷蔵用圧縮器に流入する冷媒のうち、少なくとも一部の冷媒を迂回させる平圧配管がさらに備えられる、請求項15に記載のカスケードヒートポンプ装置。
- 前記平圧配管に備えられ、冷媒の流れを選択的に遮断する第2流量調節部がさらに備えられる、請求項16に記載のカスケードヒートポンプ装置。
- 外気温度を感知する外気温度感知部と、
前記外気温度感知部で認識された外気温度が設定温度以上になると、前記第1流量調節部を制御して冷媒が前記2段に圧縮されるようにする制御部と、
をさらに備える、請求項15に記載のカスケードヒートポンプ装置。
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