JPH03199869A - 吸収式ヒートポンプ冷暖房装置に於ける冷媒系統 - 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） 本発明は吸収式ヒートポンプ冷暖房装置に於ける冷媒系
統に関するものである。

（従来の技術） 吸収式サイクルは各種冷温水装置に於いて広く実用に供
されているが、ヒートポンプ冷暖房装置、特に空冷式ヒ
ートポンプ冷暖房装置としては殆ど実用化されていない
。この吸収式サイクルを用いて空冷式ヒートポンプ冷暖
房装置を構成する場合、冷房運転に於いては蒸発器から
吸熱するので、室内側熱交換器を蒸発器として動作させ
れば良く、この点に関しては室内側熱交換器への冷媒配
管は２管で良いが、暖房運転に於いては凝縮器と吸収器
の両方に於いて発生する熱を放熱するので、通常考えら
れる構成では、室内側熱交換器はこれらの動作をさせる
２つの熱交換器が必要となり、従って室内側熱交換器へ
の冷媒配管は４管が必要となり、結局室内側熱交換器へ
の冷媒配管は間管式％式％ （発明が解決しようとする課題） 口管式の冷媒配管では、配管、施工が煩雑となり、所要
スペースも大きくなってしまうという課題がある。

本発明は以上の課題を解決することを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するための本発明の構成を、その実施
例を表わした図につき説明すると、本発明の吸収式ヒー
トポンプ冷暖房装置に於ける冷媒系統は、室内熱交換器
１と、第一及び第二の室外熱交換器２，３を設け、該室
内熱交換器１と第一室外熱交換器２の一端側の夫々を四
方弁４の各選択口４ａ、４ｂに接続すると共に、他端側
の夫々に膨張弁５ａ、５ｂと逆止弁６ａ、６ｂの並列経
路７ａ、７ｂの一端側を接続し、該並列経路７ａ。

７ｂの他端側を相互に接続すると共に、吸収サイクルを
構成する再生器８からの高圧冷媒蒸気経路９及び吸収器
１０に至る低圧冷媒蒸気経路１１の夫々を前記四方弁４
の各共通口４ｉ、４ｏに接続し、前記吸収器ｌＯとの熱
交換部１２を設けた吸収器放熱経路１３を構成して、そ
の上流側及び下流側を、対応して設けた各三方弁１４．
１５の共通口１４ｃ、１５ｃに接続すると共に、夫々の
三方弁１４．１５の一方の選択ロ＋４ａ、１５ａ間に前
記第二室外熱交換器３を接続し、上流側三方− 弁１４の他方の選択口１４ｂを前記並列経路７ｂの他端
側に接続すると共に、下流側三方弁１５の他方の選択口
１５ｂを逆止弁１６を介して前記室内熱交換器１の一端
側に接続したものである。

上記の構成に於いて、第２図または第３図に示すように
第一室外熱交換器２の他端側に接続している並列経路７
ｂの逆止弁６ｂに代えて、開閉弁６″　を接続する構成
とすることができる。また本発明の冷媒系統は、第２図
に示すように、上記の吸収器放熱経路１３に於いて、吸
収器１０との熱交換部１２の上流側に冷媒タンク１７と
、この冷媒タンク１７からの経路を共通口１８ｃに接続
した三方弁１８とを設け、該三方弁１８の一方の選択口
１８ａは前記熱交換部１２側に接続すると共に、他方の
選択口１８ｂは並列経路７ｂの他端側に接続して冷媒量
調節機構１．９を構成することができる。

（作用及び実施例） 次に、上記の本発明の作用を、実施例に対応する第１図
〜第３図を参照して説明する。

４− まず、冷房を行う場合には、第１図（ａ）に示すように
、四方弁４は共通口４１を選択口４ｂを介して第一室外
熱交換器２と連通させると共に、共通口４０を選択口４
ａを介して室内熱交換器１と連通させる。一方、図中ハ
ツチングで示したように、吸収器放熱経路１３の上流側
三方弁１４は、共通口１４ｃと選択口１４ａを連通させ
、下流側三方弁１５は、共通口１５ｃと選択口１５ａを
連通させるように操作する。

しかして再生器８に於いて適宜の加熱源により加熱され
て発生した高温高圧の冷媒蒸気は、高圧冷媒蒸気経路９
を通り、四方弁４を経て第一室外熱交換器２に至り、こ
こで外気に放熱して凝縮する。次いで冷媒は逆止弁６ｂ
を経て室内側との経路２０ｂを流れ、室内機Ｒ内の膨張
弁５ａを経て減圧されて室内熱交換器ｌに至る。そして
冷媒は該室内熱交換器１に於いて蒸発して室内の熱を奪
い、室内の冷房を行うことができる。このようにして室
内の熱を奪った低圧の冷媒蒸気は、室内側との経路２０
ａを流れ、四方＃−４を経て低圧蒸気経路１１に還流し
、再生器８から吸収器１０に至る濃溶液経路２１の濃溶
液と合流して吸収器１０に至り、ここで吸収された後に
溶液タンク２２に流入し、次いで希溶液経路２３を経て
再生器８に還流する。

一方、吸収器放熱経路１３を流れる冷媒は熱交換部１２
に於いて、吸収器１０で発生する吸収熱を奪って蒸発し
、下流側三方弁１５を経て第二室外熱交換器３に至り、
ここで外気に放熱して凝縮した後、三方弁１４から吸収
器放熱経路１３に還流して循環する。

このようにして、室内熱交換器１を蒸発器、第一室外熱
交換器２を凝縮器として動作させると共に、第二室外熱
交換器３を吸収器１０の冷却用放熱手段として動作させ
ることにより、吸収式サイクルを利用した冷房を行うこ
とができる。

次に暖房を行う場合には、第１図（ｂ）に示すように、
四方弁４は共通口４０を選択口４ｂを介して第一室外熱
交換器２と連通させると共に、共通口４ｊを選択口４ａ
を介して室内熱交換器１と連通させる。一方、前述と同
様に図中ハツチングで示したように、吸収器放熱経路１
３の上流側三方弁１４は、共通口１４ｃと選択口１４ｂ
を連通させ、下流側三方弁１５は、共通口１５ｃと選択
口１５ｂを連通させる。

しかして再生器８に於いて発生した高温高圧の冷媒蒸気
は高圧冷媒蒸気経路９を通り、四方弁４を経て室内側と
の経路２０ａを流れて、室内熱交換器１に至り、ここで
室内に放熱して凝縮し、暖房に供される。次いで冷媒は
逆止弁６ａを経て室内側との経路２０ｂを流れ、一部は
前記上流側三方弁１４から吸収器放熱経路１３に流入す
ると共に残りは膨張弁５ｂを経て減圧されて第一室外熱
交換器２に至る。そして冷媒は該第−室外熱交換器２に
於いて蒸発して外気の熱を奪う。そして外気の熱を奪っ
た低圧の冷媒蒸気は、前述の冷房運転と同様に四方弁４
を経て低圧蒸気経路１１を通り、冷房運転と同様に再生
器８から吸収器１０に至る濃溶液経路２１の濃溶液と合
流して吸収器ＩＯに至り、該濃溶液に吸収された後に溶
液タンク− ２２に流入し、次いで希溶液経路２３を経て再生器８に
還流する。

一方、前述した通り、室内側との経路２０ｂから吸収器
放熱経路１３に流入した冷媒は熱交換部１２に於いて、
吸収器１０で発生する吸収熱を奪って蒸発し、下流側三
方弁１５を経て放熱経路２４を流れ、逆止弁１６を経て
室内側との経路２０ａに至り、前記高圧蒸気経路９から
四方弁４を経て流入した高温高圧の冷媒蒸気と合流して
室内熱交換器１に至り、ここで放熱して室内の暖房に供
される。

このように、再生器９からの冷媒蒸気と、吸収器８で発
生する熱を奪った冷媒蒸気を合流させて室内熱交換器ｌ
に供給して凝縮器として動作させると共に、第一室外熱
交換器２を蒸発器として動作させることにより吸収式サ
イクルを利用したヒートポンプ暖房を行うことができる
。

以上の説明から明らかなように、本発明に於いては冷房
運転は勿論のこと暖房運転に於いても室内熱交換器１へ
の経路、即ち室内側との経路２０ａ，２０ｂは一対で良
く、従って室内熱交換器１への配管は二管式として構成
することができる。

次に、上記の構成に於いて、第一室外熱交換器２の他端
側に接続している並列経路７ｂの逆止弁６ｂに代えて、
開閉弁６′　を接続する構成とした場合には、以下に示
すように除霜運転を行うことができる。即ち、第２図に
示すように、暖房運転に於いて、開閉弁６′　を開とす
ると、再生器８がら室内側との経路２０ａを経て室内熱
交換器１に至った冷媒蒸気は、ここで一部数熱し、凝縮
しながら室内側との経路２０ｂを経て並列経路７ｂの他
端側に至り、膨張弁５ｂ側でなく開閉弁６′側を流れて
第一室外熱交換器２に至る。そして冷媒蒸気はここで凝
縮し、かかる放熱により、それまで蒸発器として動作し
ていた該第−室外熱交換器２の霜を溶かし、除去するこ
とができる。

かかる除霜運転に於いて、吸収器放熱経路１３は、第１
図（ａ）と同様に、第二室外熱交換器３と連通状態とし
て、吸収器１０に於いて発生する熱を該第二室外熱交換
器１０に於いて放熱することにより、かかる放熱を除霜
に利用することができる。

以上の冷房、暖房又は除霜運転に於いて、吸収器放熱経
路１３を流れる冷媒の量の、全体量に対しての割合は、
例えば第３図に示す冷媒量調節機構１９により調節する
ことができる。即ち、例えば暖房運転を表わした第３図
（ａ）の状態に於いて吸収器放熱経路１３に流入する冷
媒量が次第に過多となる場合には、かかる冷媒量の過多
に対応する冷媒タンク１７内の液面の上昇を液面計２６
によって検出して三方弁１８を制御し、第３図（ｂ）に
示すように共通口１８ｃと選択口１８ｂを連通状態とし
て、室内側との経路２０ｂから吸収器放熱経路１３に流
入した冷媒を返送経路２７を経て、該室内側との経路２
Ｏｂ側に返送すると共に、このようにして過多を解消し
た場合には、三方弁１８を制御して再び第３図（ａ）に
示す状態に戻し、このようにして冷媒タンク１７の液面
を一定に制御することにより、吸収器放熱経路１３を流
れる冷媒の量の、全体量に対しての割合を適切に維持す
ることができる。

以上の本発明は、適宜の冷媒、吸収剤を用いた吸収式サ
イクルに適用することができ、以上の説明に於ける希溶
液とは冷媒が多く含まれている状態の溶液、濃溶液とは
冷媒の少ない溶液を表わすものである。

尚、図中の符号２８は減圧手段、２９は希溶液経路２３
のポンプ、３０は溶液熱交換器である。

（発明の効果） 本発明は以上の通り、冷房運転に於いては蒸発器として
動作させる室内熱交換器を、暖房運転に於いては再生器
からの冷媒蒸気と、吸収器で発生する熱を奪った冷媒と
を合流させて供給して、凝縮器として動作させるので、
冷房運転は勿論のこと暖房運転に於いても室内熱交換器
への経路、即ち室内側との経路は一対で良く、従って該
室内熱交換器への配管を二管式として構成することがで
きるという効果がある。また本発明は、第一室外熱交換
器の逆止弁に代えて開閉弁を使用することにより、簡単
な構成でデフロスト運転可能な構成１ １２− とすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例の構成、動作
を冷房運転、暖房運転に於いて説明した系統説明図、第
２図は本発明の他の実施例の構成、動作を除霜運転に於
いて説明した系統説明図、第３図（ａ）、（ｂ）は本発
明の他の実施例の構成、動作を冷媒量の調節動作に於い
て説明した系統説明図である。 符号ｌ・・・室内熱交換器、２・・・第一室外熱交換器
、３・・・第二室外熱交換器、４・・・四方弁、５・・
・膨張弁、６．１６・・・逆止弁、６′・・・開閉弁、
７ａ、７ｂ・・・並列経路、８・・・再生器、９・・・
高圧冷媒蒸気経路、１０・・・吸収器、１１・・低圧冷
媒蒸気経路、１２・・・熱交換部、１３・・・吸収器放
熱経路、１４，１５゜１８・・・三方弁、１６・・・、
１７・・・冷媒タンク、１９・・・冷媒量調節機構、２
０ａ、２０ｂ・・・室内側との経路、２１・・・濃溶液
経路、２２・・・溶液タンク、２３・・・希溶液経路、
２４・・・放熱経路、２５．２９・・・ポンプ、２６・
・・液面計、２７・・・返送経路、２８・・減圧手段、
３０・・・溶液熱交換器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）室内熱交換器と、第一及び第二の室外熱交換器を
   設け、該室内熱交換器と第一室外熱交換器の一端側の夫
   々を四方弁の各選択口に接続すると共に、他端側の夫々
   に膨張弁と逆止弁の並列経路の一端側を接続し、該並列
   経路の他端側を相互に接続すると共に、吸収サイクルを
   構成する再生器からの高圧冷媒蒸気経路及び吸収器に至
   る低圧冷媒蒸気経路の夫々を前記四方弁の各共通口に接
   続し、前記吸収器との熱交換部を設けた吸収器放熱経路
   を構成して、その上流側及び下流側を、対応して設けた
   各三方弁の共通口に接続すると共に、夫々の三方弁の一
   方の選択口間に前記第二室外熱交換器を接続し、上流側
   三方弁の他方の選択口を前記並列経路の他端側に接続す
   ると共に、下流側三方弁の他方の選択口を逆止弁を介し
   て前記室内熱交換器の一端側に接続したことを特徴とす
   る吸収式ヒートポンプ冷暖房装置に於ける冷媒系統
2. （２）請求項１の第一室外熱交換器の他端側に接続して
   いる並列経路の逆止弁に代えて、開閉弁を接続した構成
   としたことを特徴とする吸収式ヒートポンプ冷暖房装置
   に於ける冷媒系統
3. （３）請求項１の吸収器放熱経路に於いて、吸収器との
   熱交換部の上流側に冷媒タンクと、この冷媒タンクから
   の経路を共通口に接続した三方弁とを設け、該三方弁の
   一方の選択口は前記熱交換部側に接続すると共に、他方
   の選択口は並列経路の他端側に接続して冷媒量調節機構
   を構成したことを特徴とする吸収式ヒートポンプ冷暖房
   装置に於ける冷媒系統