JPH0148447B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、暖房装置に関し、特に蒸気圧縮式
の暖房装置の性能の向上に関するものである。

〔従来技術〕

従来の暖房装置の一例を第１図に示す。図にお
いて、１は圧縮機、２は凝縮器、３は減圧装置、
４は蒸発器であり、これらを配管によつて順次接
続し、熱媒体を封入して暖房装置を構成してい
る。

このような従来の暖房装置においては、圧縮機
１で高温高圧にされた熱媒体の蒸気は凝縮器２で
凝縮して液化する。次に減圧装置３で低温低圧に
され、蒸発器４で暖められて再び蒸気になつて圧
縮機１に還流する。この循環において、凝縮器２
では液化する際の凝縮熱を周囲へ放熱して、例え
ば室内の暖房を行なう。一方、蒸発器４では熱媒
体を蒸発させるために周囲より気化熱を吸収して
おり、通常は凝縮器２を室内に設置し、圧縮機
１、減圧装置３及び蒸発器４は室外に設置してい
る。

以上のように構成された装置では、外気温度が
低下するにつれて熱媒体の蒸発温度が低下する。
このため圧縮機１の吸入圧力が下がり、凝縮器２
への熱媒体の流量が不足して暖房能力が低下する
という欠点があつた。この暖房能力の低下を補う
補助熱源として、ヒータを凝縮器２付近に別個に
組込んだ暖房装置があつた。しかし、ヒータを凝
縮器の付近に設けることは凝縮器側の装置が大き
くなつてしまうなどの欠点があつた。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、圧縮機、凝縮器、
減圧装置及び蒸発器をこの順序に結合して熱媒体
を循環させ、凝縮器で熱媒体の蒸気を液化して熱
を放出する暖房主循環路、凝縮器により液化した
熱媒体を開いた第１開閉弁を介して導入流路から
導入し溜める受液器、閉じた第２開閉弁を介して
受液器と結合し、熱媒体を加熱してその蒸気を発
生させ、導出流路から凝縮器に送る加熱器、及び
間歇器に受液器の内圧を実質的に加熱器の内圧以
上にし、導入流路の第１開閉弁を閉じ、受液器と
加熱器との間の第２開閉弁を開いて、受液器から
熱媒体を加熱器に流入させる制御装置を備えるこ
とにより、外気温が低い時にも凝縮器への熱媒体
の流量を低下させずに暖房熱量を維持し、暖房能
力の低下しない暖房装置を得ると共に、加熱器で
発生させた熱で、熱媒体を蒸発させ、この熱媒体
を暖房主循環路の一部を通つて凝縮器に送り込む
ようにして、凝縮器側を複雑大形化させないよう
にしようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第２図について説
明する。

図において、圧縮機１、凝縮器２、減圧装置３
及び蒸発器４で暖房主循環路８を構成している。
また、１１は凝縮器２により液化した熱媒体を第
１開閉弁、例えば導入方向とする第１逆止弁７を
介して導入流路５から導入して溜める受液器、１
２は電源１４を有する発熱体１５によつて連続し
て熱媒体を加熱してその蒸気を発生させる加熱器
で、発生した蒸気は導出流路６から暖房主循環路
８の一部を通つて凝縮器２へ送られる。この加熱
器１２は受液器１１に第２開閉弁、例えば加熱器
１２への流れ方向を順方向とする第２逆止弁１３
を介して結合されており、この実施例では加熱器
１２は受液器１１の下位に配置されている。さら
に、２１は加熱器１２内の熱媒体の液面検出器で
あり、２３は電磁弁で、加熱器１２の気相部と受
液器１１とを接続する流路２２に設けられてお
り、例えば流路２２は導出流路６と、第１逆止弁
７と受液器１１との結合点とを接続している。こ
の場合、液面検出器２１、流路２２及び電磁弁２
３で制御装置２０を構成し、熱媒体を受液器１１
から第２逆止弁１３を通つて加熱器１２へ間歇的
に送り込むように制御している。また、１６は液
体の熱媒体である。

このような構成の暖房装置は、加熱器１２によ
り熱媒体の蒸気を発生させて、導出流路６、暖房
主循環路８の一部を通つて凝縮器２へ送り、凝縮
器２内での熱媒体流量を適正に維持しようとする
ものである。この際、加熱器１２への熱媒体の流
量１６の補充は制御装置２０によつて間歇的に受
液器１１から行なう。この時の動作について述べ
る。電磁弁２３を閉じた状態での暖房装置内の圧
力関係は、加熱器１２内の熱媒体が発熱体１５に
よつて連続して加熱され、その蒸気が発生してい
ることが原因して、加熱器１２の気相部の内圧、
導出流路６と暖房主循環路８との結合点の内圧、
導入流路５と暖房主循環路８との結合点の内圧、
受液器１１の内圧の順に低くなつている。よつ
て、加熱器１２で発生した熱媒体の蒸気は凝縮器
２に供給される。一方凝縮器２で液化した熱媒体
の一部は開いた第１逆止弁７を介して導入流路５
を通つて受液器１１に流れ込んで溜る。このとき
受液器１１の内圧は加熱器１２の内圧より低いた
めに第２逆止弁１３は閉じているので、第２逆止
弁１３を通しての液流はない。

次に加熱器１２内の熱媒体の流量１６が不足し
てきた時は、これを液面検出器２１で検出して電
磁弁２３を開き、加熱器１２の気相部と受液器１
１とを流路２２によつて連通させる。この時の暖
房装置内の圧力関係は、受液器１１の内圧と加熱
器１２の内圧が一致して高くなり、導出流路６と
暖房主循環路８との結合点の内圧、導入流路５と
暖房主循環路８との結合点の内圧の順に低くな
る。このため、導入流路５の第１逆止弁７は閉
じ、受液器１１と加熱器１２の間の第２逆止弁１
３は、受液器１１が加熱器１２より上位に設置さ
れているため、受液器１１内の液体熱媒体の重力
により開き、受液器１１内の液体熱媒体１６は加
熱器１２へ第２逆止弁１３を通つて流れる。な
お、この時にも加熱器１２で発生した熱媒体の蒸
気は凝縮器２に供給されている。

このように、上記の装置では暖房主循環路８の
熱媒体の流れとは別に、熱媒体の蒸気を連続して
凝縮器２に補給できるため、外気温が低い時にも
暖房能力が低下しない。また、加熱器が室外側に
付加できる構成であるため室内への長い配線が不
要で、室内側にヒータを付加する場合に比べ配線
費用が大幅に低減される。さらに、室内側は、す
なわち凝縮器側はコンパクトにできる。

また、第３図はこの発明の他の実施例を示すも
ので、２４は三方弁であり、その一流路を導入流
路５の入口側、２つ目の流路を導入流路５の出口
側、３つ目の流路を加熱器１２の気相部に結合し
ている。この実施例では、通常は導入流路５の入
口側と出口側を接続して（この時、加熱器１２の
気相部への結合はしや断される）、第２逆止弁１
３を閉状態にして熱媒体を受液器１１に溜める。
加熱器１２の液量１６が不足してきた時は、これ
を液面検出器２１によつて検出して三方弁２４を
回転させ、導入流路５の出口側と加熱器１２の気
相部を接続するように切換える（この時、導入流
路５の入口側への結合はしや断される）、これに
より受液器１１の内圧は、加熱器１２の内圧と等
しくなり、受液器１１の液状熱媒体の重力によ
り、第２逆止弁１３は開状態となり、受液器１１
から加熱器１２へ第２逆止弁１３を通つて熱媒体
が流入する。この実施例においても上記実施例と
同様の効果を奏し、さらに三方弁２４に第１開閉
弁の機能も備えているため、構成が簡単になる。

また、第４図はこの発明のさらに他の実施例を
示すもので、２５は電源、２６は発熱体、２７は
スイツチであり、スイツチ２７を開閉して受液器
１１内の熱媒体を加熱する加熱部を備え、受液器
１１内と加熱器１２内の圧力差を制御するように
したものである。すなわち、通常はスイツチ２７
を開いて受液器１１内の熱媒体の圧力を下げ、第
１逆止弁７は開状態、第２逆止弁１３は閉状態の
液体の熱媒体を導入流路５を通して受液器１１に
溜める。加熱器１２内の液量が不足してきた時に
は、スイツチ２７を閉じて受液器１１の内圧を加
熱器１２の内圧以上に上げ、その結果として第１
逆止弁７を閉状態、第２逆止弁１３を開状態にし
て液体の熱媒体が受液器１１から第２逆止弁１３
を通つて加熱器１２へ流れるようにする。この実
施例においても上記実施例と同様の効果を奏し、
加えて受液器１１と加熱器１２との位置関係は限
定しないため、幅広く利用できる効果がある。

第５図はこの発明のさらに他の実施例である。
図において、２８は液面検出機能を備えたフロー
ト弁で、フロート弁２８と加熱器１２の液相部同
志、気相同志がそれぞれ接続されており、フロー
ト弁２８の気相部と受液器１１を接続する流路が
開閉可能に構成されている。この実施例では受液
器１１は加熱器１２より上位に配置されている。
加熱器１２内の熱媒体の液量が充分な時には、フ
ロート弁２８は上昇して閉状態となり、加熱器１
２の内圧は受液器１１の内圧より高くなつて第１
逆止弁７が開状態、第２逆止弁１３が閉状態とな
なり、熱媒体を受液器１１に溜める。加熱器１２
内の熱媒体の液量が不足してきた時には、フロー
ト弁２８も下降して開状態となり、受液器１１の
内圧は加熱器１２の内圧と実質的に等しくなり、
受液器１１の液体熱媒体の重力により、第１逆止
弁７は閉状態、第２逆止弁１３は開状態になる。
このため受液器１１から加熱器１２へ第２逆止弁
１３を通つて熱媒体が流れる。この実施例におい
ても、上記一実施例と同様、凝縮器２への熱媒体
の流量を適正に維持することができる。

さらに、導入流路５は必ずしも暖房主循環路８
の高圧圧力側に結合する必要はなく、例えば第６
図のように蒸発器４入口と連結してもよく、液体
媒体が得られる部分に接続すれば同様の効果を奏
する。

また、加熱器１２の発熱体１５は必ずしも熱媒
体中に浸漬した電気ヒータである必要はなく、外
部から加熱してもよく、また、石油、ガスなど加
熱できるものならどんな熱源でもよい。また、加
熱器１２内の熱媒体の液量を検出する液面検出器
２１は必ずしも必要ではなく、一定の時間間隔で
間歇的に受液器１１から加熱器１２へ熱媒体を流
すようにしてもよい。また、第１、第２開閉弁は
圧力差によつて開閉するようにしているが、電気
的に電磁弁２３と連動して開閉させるようにして
もよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、圧縮
機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器をこの順序に結
合して熱媒体を循環させ、凝縮器で熱媒体の蒸気
を液化して熱を放出する暖房主循環路、凝縮器に
より液化した熱媒体を開いた第１開閉弁を介して
導入流路から導入し溜める受液器、閉じた第２開
閉弁を介して受液器と結合し、熱媒体を加熱して
その蒸気を発生させ、導出流路から凝縮器に送る
加熱器、及び間歇的に受液器の内圧を実質的に加
熱器の内圧以上にし、導入流路の第１開閉弁を閉
じ、受液器と加熱器との間の第２開閉弁を開い
て、受液器から熱媒体を加熱器に流入させる制御
装置を備えることにより、外気温が低い時にも凝
縮器への熱媒体の流量を低下させず、暖房能力の
低下しない暖房装置を提供できる効果がある。さ
らに加熱器で発生させた熱で、熱媒体を蒸発さ
せ、この熱媒体を暖房主循環路の一部を通つて凝
縮器に送り込むようにして、凝縮器側を複雑大形
化させないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の暖房装置を示す回路図、第２図
はこの発明の一実施例の暖房装置を示す回路図、
第３図〜第６図はそれぞれこの発明のさらに他の
実施例を示す回路図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……減圧装
置、４……蒸発器、５……導入流路、６……導出
流路、７……第１開閉弁、８……暖房主循環路、
１１……受液器、１２……加熱器、１３……第２
開閉弁、２０……制御装置。なお、図中、同一符
号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器をこの
   順序に結合して熱媒体を循環させ、上記凝縮器で
   熱媒体の蒸気を液化して熱を放出する暖房主循環
   路、上記凝縮器により液化した熱媒体を開いた第
   １開閉弁を介して導入流路から導入し溜める受液
   器、閉じた第２開閉弁を介して上記受液器と結合
   し、熱媒体を加熱してその蒸気を発生させ、導出
   流路から上記凝縮器に送る加熱器、及び間歇的に
   上記受液器の内圧を実質的に上記加熱器の内圧以
   上にし、上記導入流路の第１開閉弁を閉じ、上記
   受液器と上記加熱器との間の第２開閉弁を開い
   て、上記受液器から熱媒体を上記加熱器に流入さ
   せる制御装置を備えた暖房装置。 ２ 第１開閉弁は凝縮器から受液器への熱媒体の
   流れを順方向とする第１逆止弁で構成され、第２
   開閉弁は上記受液器から加熱器への熱媒体の流れ
   を順方向とする第２逆止弁で構成されたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の暖房装置。 ３ 加熱器を受液器より下位に配置し、制御装置
   は上記加熱器の気相部と上記受液器とを電磁弁を
   介して接続する流路を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の暖房装
   置。