JPH0332943Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、住宅の居室内の暖房を目的とした
ヒートポンプ式床暖房装置に関する。

従来の技術 従来この種のヒートポンプ式床暖房装置は、例
えば実開昭48−85442号公報に示されているよう
に、第４図のような構造になつていた。すなわ
ち、暖房時は、ヒートポンプ式圧縮機ユニツト２
４の中の圧縮機より吐出された冷媒は四方弁を通
り、流路切換機構２５をへて直接、高温、高圧の
冷媒のまま、防熱性床下地材２６の上層部に蛇行
状あるいは渦巻状等床面部に平均的で分布し得る
如く床面放熱装置２７で床暖房を行なつている。

考案が解決しようとする問題点 しかし、このような構造のものでは、前記のご
とく、床面に設けた床面放熱装置２７に直接、高
温（約100℃位）の冷媒が流れるため、床面の温
度分布がある所では低く、また別の所では高くな
り、また高くなつた所で長時間体に接していると
低温やけどの危険もあり、不快である。

問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決する本考案の技術的な
手段は、四方弁と床面放熱器とを結ぶ吐出配管
と、第１逆止弁と室外熱交換器とを結ぶ低圧配管
とを熱交換可能に構成したものである。

作 用 この技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、圧縮機より吐出された冷媒は、高温
（100度Ｃ位）、高圧であり、この冷媒の過熱部を
吸熱側と熱交換させて、二相域の状態（圧力が一
定ならば温度も一定）で、床面放熱装置で放熱す
れば、床面の温度分布も一定（温度差なし）とな
り、低温やけどの危険性もない。

実施例 以下に本考案のその一実施例を示す添付図面を
用いて説明する。

第１図は、冷凍サイクル図で、室外ユニツト
１、室内ユニツト２、床面放熱器３及び各接続配
管から成り、室外ユニツト１は、圧縮機４、四方
弁５、この四方弁５の一方の配管を分岐する第２
分岐点１６から一方に第２逆止弁９、室内ユニツ
トからの接続口１７を設け他方に、吐出配管１
２、床面放熱器３への接続口１８を設ける。四方
弁５の片方には、室外熱交換器１０、低圧配管１
１を設け、この低圧配管１１を分岐する第１分岐
点１９から一方に冷房用キヤピラリチユーブ８、
室内ユニツトへの接続口２０を設け、他方に、第
１逆止弁６、キヤピラリチユーブ７、床面放熱器
からの接続口２１を設ける。また第２分岐管１６
と床面放熱器３への接続口１８との間の吐出配管
１２と、室外熱交換器１０と第１分岐点１９との
間の低圧配管１１とを熱交換可能とした二重管熱
交換器１３を設けている。また第１逆止弁６はキ
ヤピラリチユーブ７への流れを阻止する方向に接
続されていて第２逆止弁９は室内ユニツト１４へ
の流れを阻止する方向に接続されている。そして
また室外ユニツト１はその他各配管より成つてい
る。室内ユニツト２は、室内熱交換器１４及び入
口配管２２、出口配管２３から成り立つている。
第２図はモリエル線図、第３図は外気温と機器の
放熱量及び部屋の負荷熱量のグラフである。

上記構成において、本考案のヒートポンプ式床
暖房装置の冷凍サイクルを説明する。

暖房時室外ユニツト１の圧縮機４から吐出され
た冷媒は、第２図Ａ点の約100℃の高温高圧であ
り、四方弁５を通り第２分岐管１６から吐出配管
１２をへて二重管熱交換器１３で低圧配管１１に
放熱する。すなわち第２図のＢ点まで過熱ガス域
分を放熱する。その後冷媒は、接続口１８をへて
床面放熱器３でＣ点からＤ点までの気液二相域
分、すなわち圧力一定ならば温度も一定の部分を
放熱し、接続口２１を通り、暖房用キヤピラリチ
ユーブ７で減圧し、第１逆止弁６、第１分岐管１
９を流れ、二重管熱交換器１３で吐出配管１２か
らの熱を回収し、室外熱交換器１０で外気より吸
熱し、四方弁５を通り、圧縮機４へもどる回路を
形成する。このように約100℃の高温高圧の冷媒
を二重管熱交換器１３で低圧の低圧配管１１に熱
交換（熱回収）することにより、高圧側は、床面
放熱器３の入口側と出口側との温度差がモリエル
線図で示すように気液二相域となり、床面放熱器
３での温度差はわずかなものとなる。

よつて床面全体とし、床面温度が均一となり、
床面のある所は高く、またある所は低いというこ
とはなくなり、より一層の頭寒足熱の床暖房が行
なえる。また、入口側の温度が前記のように二相
域であるため床面放熱器１０の入口側が異常に高
温となることもないので低温やけどの危険性もな
い。

そして、第３図の外気温と機器の放熱量及び部
屋の負荷熱量のグラフより明らかなように、外気
温が下がると部屋の負荷熱量は大きくなるが、逆
に機器からの放熱量（供給熱量）としては、実線
のように急な傾きで低下していた。これは外気温
度が低下すると、室外熱交換器１０に氷がついて
しまい、外気と熱交換しにくくなり吸熱量が下が
り、よつて全体として床面放熱器３からの放熱量
が低下してしまうためである。そこで、室外熱交
換器１０に入る前の冷媒を加熱することにより、
トータル的に吸熱量は増加し、また霜や氷の成長
を遅らせることができるので、床面放熱器３から
の放熱量は外気温が下がつても大きな低下はみら
れず、したがつてより低外気温になつても従来の
ヒートポンプ式床暖房装置のように能力不足にな
り不快な暖房となることはない。

一方冷房運転時は、圧縮機４から吐出された冷
媒は四方弁５を通り、室外側熱交換器１０で放熱
し、二重管熱交換器１３、第１分岐点１９をへ
て、冷房用キヤピラリチユーブ８で減圧し、室内
ユニツトへの接続口２０を通り室内ユニツト２へ
入り、室内熱交換器１４で吸熱（室内を冷房）
し、第２逆止弁９を通り、四方弁５より圧縮機４
に戻つてくる一連の冷房運転サイクルを形成す
る。この時、第１逆止弁６があるため床面に設け
た床面放熱器３へは冷媒は流れず、また第２分岐
点１６は圧縮機４の吸入圧力とほぼ同じである。
すなわち圧力は約５Kg／cm²Ｇ前後であり、その時
の飽和温度は５℃である。そして床面放熱器３付
近の温度は冷房シーズンなので低くても25℃はあ
るので、床面放熱器３内部の冷媒は比重量の小さ
いガス状である。よつて床面放熱器３には冷媒は
流れず、内部は比重量の小さいガス状となり、床
面放熱器３がつめたくなり冷房することはなく、
冷媒がたまり込んで、圧縮機を焼損させたりする
こともない。本実施例については、二重管熱交換
器１３を用いて吐出配管１２と低圧配管１１とを
熱交換させたが、この吐出配管１２と低圧配管１
１とを接触させて熱交換させても同様となり、要
するに、吐出配管１２と低圧配管１１とを熱交換
可能とすれば同様の効果が得られる。

考案の効果 上記実施例より明らかなように、本考案のヒー
トポンプ式床暖房装置は、圧縮機、四方弁、床面
に設けた床面放熱器、キヤピラリチユーブ、室外
熱交換器を還状に連結し、床面放熱器と室外熱交
換器との間に床面放熱器への流れを阻止する第１
逆止弁を設け、さらに第１逆止弁と室外熱交換器
の間に第１分岐点を設け、この第１分岐点と室内
熱交換器との間に冷房用キヤピラリチユーブを設
け、室内熱交換器と四方弁との間に室内熱交換器
への流れを阻止する第２逆止弁を設け、四方弁と
床面放熱器とを結ぶ吐出配管と第１逆止弁と室外
熱交換器とを結ぶ低圧配管とを熱交換可能に構成
したので、高圧側配管は気液二相域となり床面放
熱器の入口と出口の温度差を小さくし、床面放熱
器内の配管を特別複雑にすることなく、床面の温
度分布を均一にし、快適な頭寒足熱の床暖房がで
きる等種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例におけるヒートポン
プ式床暖房装置の冷凍サイクル図、第２図は同装
置によるモリエル線図、第３図は外気温と機器の
放熱量及び部屋の負荷熱量を示す特性図、第４図
は従来のヒートポンプ式床暖房装置の暖房サイク
ルを示す構成図である。 ３……床面放熱器、４……圧縮機、５……四方
弁、６……第１逆止弁、７……キヤピラリチユー
ブ、８……冷房用キヤピラリチユーブ、９……第
２逆止弁、１０……室外熱交換器、１１……低圧
配管、１２……吐出配管、１４……室内熱交換
器、１９……第１分岐点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、床面に設けた床面放熱器、キ
   ヤピラリチユーブ、室外熱交換器を還状に連結
   し、前記床面放熱器と前記室外熱交換器との間に
   前記床面放熱器への流れを阻止する第１逆止弁を
   設け、さらに前記第１逆止弁と前記室外熱交換器
   の間に第１分岐点を設け、この第１分岐点と室内
   熱交換器との間に冷房用キヤピラリチユーブを設
   け、前記室内熱交換器と四方弁との間に室内熱交
   換器への流れを阻止する第２逆止弁を設け、前記
   四方弁と前記床面放熱器とを結ぶ吐出配管と、前
   記第１逆止弁と前記室外熱交換器とを結ぶ低圧配
   管とを熱交換可能に構成したヒートポンプ式床暖
   房装置。