JPH0233104Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ヒートポンプ式の冷暖房装置に係
り、更に詳しくはヒートポンプ式冷暖房装置に冷
媒加熱器を付加した装置に関するものである。

（従来技術） こ種の空気熱源ヒートポンプ式冷暖房装置にお
いては、暖房運転開始時の立ち上がりが悪く、速
暖効果が得られないとともに、外気温度が低下し
た際には暖房能力が低下して十分な暖房効果が得
られないうえ、デフロスト時間が長い等の問題が
あつたため、この問題を解決するものとして、第
１図図示の如く、高圧液冷媒を加熱する冷媒加熱
器を付設した冷暖房装置が提案されている（特開
昭58−52946号）。この冷暖房装置は、圧縮機１、
四路切換弁３、室内側熱交換器４、膨張機構５，
６、室外側熱交換器７、四路切換弁３、アキユム
レータ１０を順次接続する冷媒回路と、室内側熱
交換器４と室外側熱交換器との間と、圧縮機１と
四路切換弁３との間に介設した冷媒加熱器８、気
液分離器９及び冷媒ガスポンプ２の直列回路とに
より、構成され、暖房運転時に、高圧液冷媒を冷
媒加熱器８で加熱した後、気液分離器９で気液分
離したガス冷媒を冷媒ガスポンプ２によつて圧縮
機１吐出側の高圧ガス冷媒回路１１に合流させて
暖房能力を向上させようとしている。

このような構造の冷暖房装置においては、装置
の安定運転のために、冷媒加熱器８による冷媒加
熱量を制御する必要があり、第１図図示のものに
あつては、加熱源１２から冷媒加熱器８への熱媒
の供給を高圧圧力あるいは凝縮温度を検出して開
閉動作する電磁弁１３によつて制御することで対
処している。ところが、この場合、冷媒加熱器と
冷媒非加熱時とにおける高圧圧力差あるいは凝縮
温度差が大きいため、電磁弁１３が閉作動して、
冷媒加熱が休止されると、急激に高圧あるいは凝
縮温度が低下し、すぐに電磁弁１３が開作動する
こととなり、電磁弁１３がチヤタリングをおこ
し、安定運転が望めなくなるという問題があつ
た。

（考案の目的） 本考案の目的は、暖房運転時において、冷媒加
熱器において過剰な冷媒加熱を防ぎ高圧圧力が常
に設定値以下となるようにして装置の安定運転を
確保することにある。

（考案の構成） 本考案は、圧縮機、四路切換弁、室内側熱交換
器、膨張機構及び室外側熱交換器等からなり、し
かも、前記室内側熱交換器と室外側熱交換器との
間に、該冷媒加熱器で加熱された冷媒を液冷媒と
ガス冷媒とに分離する気液分離器とを設け、該気
液分離器で分離したガス冷媒を高圧冷媒ガス回路
に導びく如くなした冷暖房装置において、前記冷
媒加熱器と並列に、高圧圧力制御弁をもつバイパ
ス回路を設けて、高圧液冷媒の圧力が設定圧力以
上になると、高圧液冷媒の一部又は全量が高圧圧
力制御弁を介して前記冷媒加熱器をバイパスし得
るように構成して、冷媒加熱器において過剰な冷
媒加熱を防ぎ、装置の安定運転を確保する如くな
したものである。

（実施例） 以下、第２図に示す実施例に基づいて本考案の
冷暖房装置を説明する。

この冷暖房装置は、ヒートポンプ式冷暖房装置
に給湯システムを付加して構成されている。

この冷暖房装置においては、エンジン１４によ
つて駆動される圧縮機１、四路切換弁３、室内側
熱交換器４、冷房専用の膨張機構５、暖房専用の
膨張機構６、室外側熱交換器７、四路切換弁３、
アキユムレータ１０を順次配管にて接続し、さら
に前記室内側熱交換器４と室外側熱交換器７との
間に、高圧液冷媒を加熱する冷媒加熱器８と、該
冷媒加熱器８で加熱された冷媒を液冷媒とガス冷
媒とに分離する気液分離器９とを介設し、更に該
気液分離器９で分離したガス冷媒を気液分離器９
の上部気相部より冷媒ガスポンプ２を介して圧縮
機１吐出側の高圧冷媒ガス回路１１に導びく如く
なした冷暖房回路Ａを形成している。

この冷暖房回路Ａにおいて、冷媒加熱器８の入
口側及び該冷媒加熱器８をバイパスする回路１５
には、それぞれ逆作動する電磁弁１６及び１７が
介設されている。電磁弁１６は冷媒加熱を必要と
する高負荷暖房運転時及びデフロスト運転時に開
作動し、一方電磁弁１７は冷媒加熱を必要としな
い低負荷暖房運転時及び冷房運転時に開作動す
る。尚、電磁弁１６，１７に代えて、三方電磁弁
を使用してもさしつかえない。

そして、本考案の特徴として、前記冷媒加熱器
８及び電磁弁１６と並列に、高圧圧力制御弁１８
をもつバイパス回路１９が設けられている。該高
圧圧力制御弁１８は、高圧圧力に感応して流量制
御する如く作用するもので、高圧圧力が設定値以
下では全閉となつて高圧液冷媒の全量を冷媒加熱
器８側へ流通せしめる一方、高圧圧力が設定値以
上になると、その圧力に応じた開度となつて高圧
液冷媒の一部あるいかは全量をバイパス回路１９
側へ流通せしめる。つまり、この高圧圧力制御弁
１８の流量制御作用によつて、高圧圧力が常に設
定値以下となるように運転されるのである。

尚、前記冷暖房回路Ａにおいて、符号２０は暖
房運転時にのみ冷媒流通を許容する逆止弁２１，
２２は冷房運転時にのみ冷媒流路を許容する逆止
弁、２３は室内フアン、２４は室外フアンをそれ
ぞれ示している。

前記冷媒加熱器８の熱源としては、圧縮機１の
駆動源であるエンジン１４の排熱が利用されてい
る。つまり、エンジン１４の排熱を冷却水熱交換
器２５及び排ガス熱交換器２６にて循環水に回収
して、冷媒加熱器８の加熱源として供給してい
る。尚、冷媒加熱器８の加熱源としては、電気ヒ
ータ、温水、燃焼排ガス等も利用できる。

本実施例の場合、冷暖房回路Ａに給湯システム
が付設されている。即ち、貯湯タンク２７内に冷
媒給湯熱交換器２８と排熱給湯熱交換器２９とを
併設して給湯システムが構成されている。

前記冷媒給湯熱交換器２８は、圧縮機１吐出側
の高圧冷媒ガス回路１１と気液分離器９との間に
冷暖房回路Ａと並列に付設されている。符号３０
は給湯運転時開作動する電磁弁、３１は逆止弁で
ある。

前記排熱給湯熱交換器２９は、循環水ポンプ３
２、冷却水熱交換器２５、排ガス熱交換器２６及
び冷媒加熱器８とともに循環水回路を構成し、冷
媒加熱器休止時に給湯用熱源として作用する。符
号３３は三方弁、３４はラジエータである。

次に、図示の冷暖房装置の作用を説明する。

(1) 暖房運転時 冷媒は、第２図において実線矢印で示す方向に
循環して、室外側熱交換器７にて室外空気から吸
熱した熱を室内側熱交換器４にて放熱（室内空気
を加熱）する暖房作用を行なう。

該運転中において、低負荷時には、電磁弁１６
が閉作動し、電磁弁１７が開作動して、冷媒加熱
器８は休止状態とされる。一方、高負荷時には、
前記と逆に電磁弁１７が閉作動し、電磁弁１６が
開作動して、冷媒加熱器８は作動状態となり、該
冷媒加熱器８で加熱された高圧液冷媒から分離し
た冷媒ガスは冷媒ガスポンプ２を介して圧縮機吐
出側の高圧冷媒ガスと合流せしめられ、暖房能力
向上に寄与する。しかして、高圧圧力が設定値以
下であるときには、高圧圧力制御弁１８は全閉状
態となり、室内側熱交換器４からの高圧液冷媒の
全量が冷媒加熱器８側に流通せしめられる。一
方、高圧圧力が設定値以上になると、高圧圧力制
御弁１８はその圧力に応じた開度を保ち、室内側
熱交換器４からの高圧液冷媒の一部又は全量が冷
媒加熱器８をバイパスする如く流通せしめられ
る。つまり、冷媒加熱器８への高圧液冷媒の流量
は、高圧圧力制御弁１８によつて、高圧圧力が常
に設定値以下になる如く制御されるのである。

(2) 冷房運転時 冷媒は、第２図において、点線矢印で示す方向
に循環して、室内側熱交換器４にて室内空気から
吸熱し（室内空気を冷却）、その熱を室外側熱交
換器７にて放熱する冷房作用を行なう。

該運転中には、電磁弁１６は閉作動し、電磁弁
１７は開作動し、冷媒加熱器８は休止状態とな
る。尚、給湯運転を併用とするときには、電磁弁
３０を開作動して圧縮機１の吐出冷媒を室外側熱
交換器７へ供給せずに冷媒給湯熱交換器２８へ供
給するようにすればよい。

上記実施例においては、室内熱交換器が一台の
場合を例にあげて説明したが、該室内側熱交換器
の台数はこの実施例に限定されるものではなく、
二台以上であつてもよいことは勿論である。

（考案の効果） 本考案は叙上の如く、冷媒加熱器８と並列に高
圧圧力制御弁１８を設けて、冷媒加熱時におい
て、設定圧力以下では高圧液冷媒の全量を冷媒加
熱器８側に流通させる如くなす一方、設定圧力以
上になると、高圧液冷媒の一部又は全量を高圧圧
力制御弁１８側へ流通させて、冷媒加熱器８への
流量を制御し得るように構成したので、冷媒加熱
器を作動させるとき過剰な冷媒加熱を防止するこ
とができ、高圧圧力を設定値以下に保持した状態
での暖房運転が可能となり、従来例におけるよう
な電磁弁のチヤタリングがなくなり、冷暖房装置
の安定運転が可能となるという実用的な効果があ
る。

又、本実施例の如く、圧縮機１をエンジン１４
で駆動するようにすれば、エンジン排熱を冷媒加
熱源に利用できて省エネルギーをはかるととも
に、高圧圧力制御弁１８で冷媒加熱器８への冷媒
循環量をコントロールできるので、過剰な冷媒加
熱を防止でき、余剰のエンジン排熱を給湯等に有
効利用できるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷暖房装置の系統図、第２図は
本考案の実施例にかかる冷暖房装置の系統図であ
る。 １……圧縮機、３……四路切換弁、４……室内
側熱交換器、５，６……膨張機構、７……室外側
熱交換器、８……冷媒加熱器、９……気液分離
器、１１……高圧冷媒ガス回路、１８……高圧圧
力制御弁、１９……バイパス回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機１、四路切換弁３、室内側熱交換器４、
   膨張機構５，６及び室外側熱交換器７等から成
   り、しかも、前記室内側熱交換器４と室外側熱交
   換器７との間に、高圧液冷媒を加熱する冷媒加熱
   器８と、該冷媒加熱器８で加熱された冷媒を液冷
   媒とガス冷媒とに分離する気液分離器９とを設
   け、該気液分離器９で分離したガス冷媒を高圧冷
   媒ガス回路１１に導びく如くなした冷暖房装置に
   おいて、前記冷媒加熱器８と並列に、高圧圧力制
   御弁１８をもつバイパス回路１９を設けて、高圧
   液冷媒の圧力が設定圧力以上になると、高圧液冷
   媒の一部又は全量が高圧圧力制御弁１８を介して
   前記冷媒加熱器８をバイパスし得るように構成し
   たことを特徴とする冷暖房装置。