JPH01260267A - ヒートポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、−台の室外熱交換器に複数基の室内熱交換器
を接続し、室内熱交換器の個別運転を行う冷暖房用のヒ
ートポンプ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のヒートポンプ装置は、第２図に示すよう
に圧縮機ｌの高圧側より四方弁２を経て室外熱交換器３
から複数の開閉弁４Ａ、４Ｂ、減圧装置５Ａ、５Ｂ、室
内熱交換器６Ａ、６Ｂ、開閉弁７Ａ、７Ｂが順次接続さ
れ、その先は合流して再び四方弁２を経てアキュムレー
タ８を介し、圧縮機１の低圧側に接続されて冷媒回路が
構成されている。冷媒の流れは、四方弁２によって切替
えられ、冷房の場合は実線の矢印の方向に、暖房の場合
は点線の矢印の方向に流れるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

併しながら、上記の構成に於いては、各室内熱交換器の
人口側と出口側に開閉弁が設けられているので、冷房運
転では、室内熱交換器の出口側での流路抵抗となる開閉
弁による圧損（低圧圧損）による冷房能力低下の問題が
あり、また、室内熱交換器の個別運転では、内圧の上昇
した体止側室内熱交換器への切替時の急激な圧力変化に
よる異音の発生の問題、及び暖房時に体止側の室内熱交
換器に開閉弁からガス冷媒が漏洩して室内熱交換器で凝
縮液化しそのために生じる液冷媒の溜りによりサイクル
内での冷媒不足から能力低下を生じる問題があり、さら
に、暖房運転では、室内熱交換器の運転台数が少ない場
合、圧縮機の高圧側の圧力上昇を生じる問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、簡単な改良変更により上記の問
題を解消したヒートポンプ装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明のヒートポンプ装置
は、圧縮機と、 冷房時に凝縮器として働き、暖房時に蒸発器として働く
送風ファンを有する室外熱交換器と、冷房時に蒸発器と
して働き、暖房時に凝縮器として働く送風ファンを有す
る複数の室内熱交換器と、 前記の室外熱交換器と室内熱交換器の間にあって、各室
内熱交換器に接続される減圧装置及び開閉弁と、 を少なくとも備え、冷房運転では前記の室内熱交換器の
使用側の開閉弁のみが開き、且つ使用側の送風ファンの
みが作動し、暖房運転では前記の室内熱交換器の使用側
及び体止側とも開閉弁が開き、且つ使用側の送風ファン
のみが作動する構成とするものである。

〔作用〕

上記の構成になるヒートポンプ装置は、従来の同種装置
と異って、 （イ）各室内熱交換器の冷房時の低圧側に開閉弁が無い
ので、低圧側の開閉弁による冷房運転時の低圧圧損は無
くなる。

（ロ）各室内熱交換器の冷房時の低圧側は連通して、且
つ室内熱交換器内の圧力は低くなっているため、個別運
転時の切替に於いて圧力変化が小さいので、異音の発生
はなくなる。

（ハ）各室内熱交換器の暖房時の体止側は、開閉弁が開
いていて冷媒が常時流れているので、液冷媒の溜りは無
くなる。

（ニ）各室内熱交換器の開閉弁は、暖房運転時には室内
熱交換器の個別使用に関係なく全て開弁じ、冷媒は常時
循環状態となるため、体止側は僅かながら、凝縮器とし
ての機能があるので、圧縮機の高圧側の圧力上昇が抑え
られる。

〔実施例］ 以下、本発明のヒートポンプ装置を図に示す実施例につ
いて説明する。

第１図に於いて、ｌは図示しないエンジン又はモータ等
によって回転駆動される圧縮機で、この圧縮機１の高圧
側より冷媒の流れを切替える四方弁２を経て送風ファン
９を有する室外熱交換器３に接続される。この室外熱交
換器３は、冷房時には凝縮器として働き、暖房時には蒸
発器として働く。室外熱交換器３より電磁弁からなる開
閉弁４Ａと手中ピラリからなる減圧装置５Ａを介して、
送風ファンＩＯＡを有する室内熱交換器６Ａに接続され
、これと並列に室外熱交換器３より開閉弁４Ｂと減圧装
置５Ｂを介して、送風ファンＩＯＢを有する室内熱交換
器６Ｂに接続される。（第１図は室内熱交換器が２基の
場合の例である）この室内熱交換器６Ａ、６Ｂは、冷房
時には蒸発器として働き、暖房時には凝縮器として働く
。室内熱交換器６Ａ、６Ｂは、出口側で合流して再び四
方弁２を経て冷媒の気液を分離し、ガス冷媒と分離した
コンプレッサオイルとを送るアキュムレータ８を介して
圧縮機１の低圧側に接続され、以上により冷媒回路が構
成される。

第３図は上記実施例の電気回路を示すもので、１０１は
電源スィッチ、１０２は冷房接点Ｃと暖房接点Ｈを有す
る冷暖房スイ・ソチ、１０３，１０４は室内熱交換器の
個別運転スイッチ、１０５は接点１０５ａを有するリレ
ー、１０６は接点１０６ａを有するリレー、１０７は接
点１０７ａと１０７ｂを有するリレー、１０８はダブル
接点１０８ａを有するリレー、１０９は同じくダブル接
点１０９ａを有するリレー、１１０は電源のバッテリで
、圧縮機１、四方弁２、開閉弁４Ａと４Ｂ、送風ファン
９とＩＯＡとＩＯＢが第３図に示すように接続されて電
気回路が構成されている。

次に、上記実施例に於ける装置の作動を冷房運転時と暖
房運転時に分けて、第１図、第３図及び各室内熱交換器
の個別運転使用に於ける開閉弁と送風ファンの作動状態
をまとめた表１を参照して説明する。

表１ く冷房運転時〉 先づ電源スィッチ１０１を入れ、次いで冷暖房スイッチ
１０２を冷房接点Ｃ側に入れると、リレー１０９に通電
し接点１０９ａが閉じる。次に個別運転スイッチ１０３
又は１０４を入れると、リレーＩＱ５又は１０６に通電
し接点１０５ａ又は１０６ａが閉じるので、圧縮機１と
室外熱交換器３の送風ファン９が作動すると共に、リレ
ー１０７に通電し接点’１０７　ａと１０７ｂが閉じる
。個別運転スイッチ１０３を入れた場合は、接点１０９
ａは閉じているで、開閉弁４Ａが開き且つ送風ファンＩ
ＯＡが作動し、他方、個別運転スイッチ１０４を入れた
場合は、同じく接点１０９Ａは閉じているので、開閉弁
４Ｂが開き且つ送風ファン１０Ｂが作動する。言い換え
れば、室内熱交換器の使用側の開閉弁が開き送風ファン
が作動する。

次に、冷媒の流れを説明すると、圧縮機ｌの高圧側から
高温高圧のガス冷媒が四方弁２の通路２ａと２ｂを通り
室外熱交換器３に送られ、ここで凝縮液化して液冷媒と
なり、開閉弁４Ａ、４Ｂを通り減圧装置５Ａ、５Ｂで減
圧されて霧状冷媒となり、室内熱交換器６Ａ、６Ｂで蒸
発する際に周囲より熱を奪うので室内が冷房される。但
し、個別運転スイッチを入れない方の室（体止側）は、
開閉弁が閉じ送風ファンも停止しているので冷房されな
い。室内熱交換器６Ａ、６Ｂで蒸発し低温低圧となった
ガス冷媒は、再び四方弁２の通路２ｄと２ｃを通りアキ
ュムレータ８を経て圧縮機１の低圧側に戻り、以上のサ
イクルを繰返す、（冷房運転に於ける冷媒の流れを実線
の矢印で示す）〈暖房運転時〉 先ず電源スィッチ１０１を入れ、次いで冷暖房スイッチ
１０２を暖房接点Ｈ側に入れると、リレー１０８に通電
し接点１０８ａが閉じる。次に個別運転スイッチ１０３
又は１０４を入れると、リレー１０５又は１０６に通電
し接点１０５ａ又は１０６ｂが閉じるので、圧縮機１と
室外熱交換器３の送風ファン９が作動すると共に、リレ
ー１０７に通電し接点１０７ａが閉じて四方弁２は暖房
側の通路に切替えられ、同時に接点１０７ｂも閉じて既
に閉じている接点１０８ａを介して通電され開閉弁４Ａ
と４Ｂが開く。個別運転スイッチ１０３を入れた場合は
、開閉弁４Ａと４Ｂが共に開き且つ送風ファン１’ＯＡ
が作動し、他方、個別運転スイッチ１０４を入れた場合
も、開閉弁４Ａと４Ｂが共に開き且つ送風、ファンＩＯ
Ｂが作動する。

言い換えれば、室内熱交換器の使用側、体止側とも開閉
弁は開き使用側の送風ファンが作動する。

次に冷媒の流れを説明すると、圧縮機ｌの高圧側から高
温高圧のガス冷媒が四方弁２の通路２ａと２ｄを通り室
内熱交換器６Ａ、６Ｂに送られ、ここで凝縮液化する際
に周囲に熱を放出するので室内が暖房される。但し、個
別運転スイッチを入れない方の室（体止側）は、送風フ
ァンが停止しているので暖房されない。室内熱交換器６
Ａ、６Ｂで凝縮液化した液冷媒は、減圧装置５Ａ、５Ｂ
で減圧されて霧状冷媒となり、開閉弁４Ａ、４Ｂを通っ
て室外熱交換器３に送られ、ここで蒸発してガス冷媒と
なり、再び四方弁２の通路２ｂと２０を通りアキュムレ
ータ８を経て圧縮機１の低圧側に戻り、以上のサイクル
を繰返す。（暖房運転に於ける冷媒の流れを点線の矢印
で示す）第４図は本発明のヒートポンプ装置の更に他の
実施例を示すもので、第１図の実施例と異なる点は、開
閉弁４Ａ、４Ｂとキャピラリ５Ａ、５Ｂに代えて冷媒の
流路の開閉と、減圧・可変機能を有する電子式膨張弁２
０Ａ、２０Ｂを用いて、熱交換器の出口を入口の温度差
から冷媒の適合した減圧制御を行うことにある。例えば
、第４図に示すように、室外熱交換器３の入口と出口（
但し冷房時の入口と出口で以下も同じ）の温度Ｔｅｌと
Ｔ’ｏｚ、室内熱交換器６Ａの入口と出口の温度Ｔ、と
ＴＩｚ、室内熱交換器６Ｂの入口と出口の温度Ｔ’ｚ＋
とＴｚｚが制御装置２００に入力されると、制御装置２
００より減圧に対する最適の弁開度条件が指示されて、
デユーティ比制御による冷媒の減圧の最適制御が行われ
る。

また、室内熱交換の個別運転に於ける冷媒流路の開閉と
送風ファンの作動は、前記の表１の組合せに従って制御
装置２００から指示されて制御される。

なお、本実施例では、冷媒の流路を切替えて冷房と暖房
を行うために四方弁２を用いたが、この四方弁２に代え
て信頼性の高い電磁弁（開閉弁）を複数個用いることに
より同様の切替えを行うことが出来る。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。

（１）冷房運転に於いて、低圧圧損が無くなるので冷房
能力が向上する。

（２）室内熱交換器の個別運転に於いて、従来のような
切替時の異音の発生は無くなり、且つ体止側の室内熱交
換器への液冷媒の溜りが無くなるので冷暖房能力が向上
する。

（３）暖房運転に於いて、圧縮機の高圧側の圧力上昇度
合が抑えられるので暖房運転の温度範囲が広くなる。

等の技術上の効果に加えて、開閉弁の一部廃止によるコ
ストダウンと搭載性向上の効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヒートポンプ装置の一実施例を示す冷
媒回路図、第２図は従来のヒートポンプ装置の冷媒回路
図、第３図は本発明のヒートポンプ装置の一実施例を示
す要部の電気回路図、第４図は本発明のヒートポンプ装
置の更に他の実施例を示す冷媒回路図である。 １・・・圧縮機、３・・・室外熱交換器、４Ａ、４Ｂ・
・・開閉弁、５Ａ、５Ｂ・・・減圧装置、６Ａ、６Ｂ・
・・室内熱交換器、ＩＯＡ、ＩＯＢ・・・送風ファン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　圧縮機と、 冷房時に凝縮器として働き、暖房時に蒸発器として働く
   送風ファンを有する室外熱交換器と、冷房時に蒸発器と
   して働き、暖房時に凝縮器として働く送風ファンを有す
   る複数の室内熱交換器と、 前記の室外熱交換器と室内熱交換器の間にあって、各室
   内熱交換器に接続される減圧装置及び開閉弁と、 を少なくとも備え、冷房運転では前記の室内熱交換器の
   使用側の開閉弁のみが開き、且つ使用側の送風ファンの
   みが作動し、暖房運転では前記の室内熱交換器の使用側
   及び体止側とも開閉弁が開き、且つ使用側の送風ファン
   のみが作動するようにしたことを特徴とするヒートポン
   プ装置。