JPH0375462A - ヒートポンプシステム - 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） この発明はドライ運転可能なヒートポンプシステムに関
するものである。

（従来の技術） 従来のこの種ヒートポンプシステムを空気調和機に採用
した場合を、本発明の実施例図面である第１図で説明す
ると、圧縮機１の吐出管２から吸込管３へ接続する冷媒
配管４に、第ｌ室外熱交換器１０及び第２室外熱交換器
１１、減圧弁１２、第１室内熱交換器１３及び第２室内
熱交換器１４を順次に介設し、上記冷媒配管４と吐出管
２及び吸込管３との接続部に四路切換弁１５を設け、更
に第１室内熱交換器１３と第２室内熱交換器１４と間の
冷媒配管４に第１開閉弁１６と絞り１７との並列回路を
介設して冷房、暖房及びドライ運転可能な冷凍サイクル
を構成している。そして減圧弁１２と第１室内熱交換器
１３との間の冷媒配管４にはレシーバ２０が分岐接続さ
れ、冷房時と暖房時間の冷媒量をＫＮ　！ｆｆするよう
になされている。

また上記第１室外熱交換器１０及び第２室外熱交換器１
１近傍には室外ファン２１が設けられ、第１室内熱交換
器１３及び第２室内熱交換器１４近傍には室内ファン２
２が設けられている。

なお、この発明に関連する先行技術としては実願平１−
４００４８号がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この種ヒートポンプシステムでは、ドラ
イ運転時には暖房時よりもさらに少ない冷媒量で運転す
るのが好ましいにもかかわらず、上記従来例ではドライ
運転時には暖房時より更に冷媒量を減らすように調節す
ることができないという問題がある。一方上記レシーバ
２０とは別のレシーバをドライ運転時の冷媒貯溜用に設
けることも考えられるが、この場合には、別のレシーバ
と開閉弁等が必要になり、構造が複雑になってしまうと
いう問題がある。

この発明は上記従来の欠点を解消するためになされたも
のであって、その目的は、ドライ運転時専用のレシーバ
等を設けずに、ドライ運転時に流通冷媒量を減少させる
ように冷媒量を調節できるヒートポンプシステムを提供
することにある。

（課題を解決するための手段） そこで第１請求項のヒートポンプシステムにおいては、
圧縮機ｌの吐出側から吸込側へ接続する冷媒配管４に、
圧縮機側から室外熱交換器１０゜１１、ドライ運転時に
は開度減少制御される減圧機構１２、第１及び第２室内
熱交換器１３．１４を順次に介設し、第１及び第２室内
熱交換器１３．１４間にドライ運転時には閉制御される
第１開閉弁機構１６と絞り機構１７とを互いに並列に設
け、上記室外熱交換器ｌ０１１１へ送風可能でドライ運
転時には停止制御される室外ファン２１を設けたヒート
ポンプシステムであって、上記室外熱交換器１０．１１
の冷媒通路３３に形成された分岐接続部３４と上記減圧
機構１２より第１室内熱交換器側の冷媒配管４とをバイ
パス通路３０で接続すると共に、上記分岐接続部３４よ
り室外熱交換器ｌ０１１１の出口側の部分にドライ運転
時に冷媒を貯溜する冷媒貯溜部３６を形成し、上記バイ
パス通路３０にドライ運転時には開制御される第２開閉
弁機構３１を介設している。

また第２請求項のヒートポンプシステムにおいては、上
記バイパス配管３０の第２開閉弁機構３１よりも第１室
内熱交換器１３側に蓄熱熱交換器３２を介設し、この蓄
熱熱交換器３２を圧縮機１に対して熱交換可能に配置し
ている。

（作用） 上記第１請求項のヒートポンプシステムにおいては、ド
ライ運転時に冷媒を室外熱交換器１０．１１から両室内
熱交換器１３．１４へ圧縮ｊｌｌｌで圧送しながら、室
外ファン２１を停止し、減圧機構１２の開度を減少させ
、第１開閉弁機構１６を閉弁し、第２開閉弁機構３１を
開弁する。以上のドライ運転状態では圧縮機１で圧縮さ
れた冷媒は室外熱交換器１０．１１からバイパス通路３
０を通って第１室内熱交換器１３において凝縮し、そし
て絞り機構−１７を通過する際に減圧されて第２室内熱
交換器１４で蒸発して上記圧縮機１へ戻る。

このとき両室内熱交換器１３．１４が配置されている室
内側では、まず第２室内熱交換器１４で冷却、除湿され
た後に、第１室内熱交換器１３で再加熱されて、低湿度
の空気が吹き出される。

以上のドライ運転時においては、必要とされる冷媒量が
少ないので、冷媒配管１４等を流通する冷媒量を減少さ
せなければならない。この時、上記室外熱交換器１０．
１１の冷媒貯溜部３６．３６はドライ運転時に開度減少
制御される減圧機構１２によって冷媒の流通が抑制され
た状態になっているので、この冷媒貯溜部３６．３６に
圧縮機１から圧送されて来る冷媒が凝縮して貯溜する。

したがってドライ運転時の余剰な冷媒が上記室外熱交換
器１０．１１の冷媒貯溜部３６．３６に貯溜されること
になる。

第２請求項のヒートポンプシステムにおいては、ドライ
運転状態でバイパス通路３０を流れる冷媒が上記蓄熱熱
交換器３２を通過する際に、圧細機１からの放熱で加熱
されて第１室内熱交換器工３へ供給される。そして第１
室内熱交換器１３では冷媒が凝縮する際に発生する熱を
放熱して、室内側の空気を再加熱するが、この再加熱時
に放熱可能な熱量が上記蓄熱熱交換器３２において加熱
される熱量分だけ増えることになり、第１室内熱交換器
１３での再加熱能力が向上する。したがって、圧縮機１
から放熱される廃熱を第１室内熱交換器１３での再加熱
に熱源として利用することが可能になる。

（実施例） 次にこの発明のヒートポンプシステムの具体的な実施例
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

本発明を冷房、暖房及びドライ運転可能な空気調和機に
採用した場合を示す第１図において、上記従来例と同一
符号で示した部分は従来例と同−又は相当部分を示して
おり、以下相違部分を主に説明する。

第１図中において、第１室外熱交換器１０及び第２室外
熱交換器１１の出口側近傍部分（詳しくは後述）と冷媒
配管４における減圧弁１２（減圧機構）の第１室内熱交
換器１３側近傍部分との間には、バイパス通路３０が接
続されており、バイパス通路３０の途中には第２開閉弁
３１（第２開閉弁機構）が介設されている。そして第２
開閉弁３１よりも第１室内熱交換器１３側のバイパス通
路３０には蓄熱熱交換器３２が介設されており、この蓄
熱熱交換器３２は上記圧縮機１の側面を囲むように熱交
換可能に配置されている。蓄熱熱交換器３２の内部には
蓄熱材が内蔵されており、この蓄熱材に圧縮機１から発
生する熱を蓄熱しておき、バイパス通路３０を流通する
冷媒に熱を付与するようになされている。

第１図の要部を示す第２図において、第１室外熱交換器
１ｏ及び第２室外熱交換器１１の冷媒通路３３．３３の
出口近傍部分には、分岐接続部３４．３４が形成されて
おり、この分岐接続部３４．３４に上記バイパス通路３
０の枝管３５．３５が分岐接続している。したがって、
この分岐接続部３４．３４より出口側部分の冷媒通路３
３．３３が冷媒貯溜部３６．３６になっており、ドライ
運転時には冷媒貯溜部３６．３６内に余剰な冷媒を貯溜
するようになされている。

次に上記一実施例装置の作動状態を説明する。

まず冷房時には圧縮機１の吐出管２から圧送された冷媒
を第１図中の冷媒配管４における右回り方向に流すよう
に四路切換弁１５を切換操作し、第２開閉弁３１を閉弁
し、且つ第１開閉弁１６（第１開閉弁機構）を開弁して
室外ファン２１及び室内ファン２２を駆動し、第１室外
熱交換器１０及び第２室外熱交換器１１で凝縮した冷媒
を、第１室内熱交換器１３及び第２室内熱交換器１４で
蒸発させ、室内ファン２２で送風される室内の空気を冷
却し、冷房する。この冷房時において上記レシーバ２０
には減圧弁１２を通過した後の低圧冷媒が流れ込むので
、レシーバ２０内に貯溜される冷媒量は僅かであり、冷
房時に必要な冷媒量が上記冷媒配管４等の冷凍サイクル
内を循環する。次に暖房時には逆に、冷媒が冷媒配管４
の左回りに流すように四路切換弁１５を切り換え、第２
開閉弁３１を閉弁し、且つ第１開閉弁１６を開弁して室
外ファン２１及び室内ファン２２を駆動し、第１室内熱
交換器１３及び第２室内熱交換器１４での凝縮熱を利用
して室内を暖房する。また、デフロスト時には第２開閉
弁３１を開弁して第１室外熱交換器１０及び第２室外熱
交換器１１に蓄熱熱交換器３２で加熱された冷媒を流し
て除霜する。

なお、上記暖房時にレシーバ２０には、減圧弁１２の前
位の高圧冷媒が流入するので、冷房時より多量の冷媒が
レシーバ２０内に貯溜され、上記冷凍サイクル内を流通
する冷媒量が冷房時より減少することになる。

そしてドライ運転時には上記冷房運転サイクルで減圧弁
１２を閉弁又は開度減少制御すると共に、第２開閉弁３
１を開弁し、且つ第１開閉弁１６を閉弁して室外ファン
２１を停止する。このドライ回路状態では第１室外熱交
換器１０及び第２室外熱交換器１１を出た冷媒はバイパ
ス通路３０を通って減圧弁１２をバイパスする・ことに
なるので、冷媒は第１室外熱交換器ｌＯ及び第２室外熱
交換器１１では凝縮されることはなく、蓄熱熱交換器３
２で圧縮機１からの放熱を受熱して第１室内熱交換器１
３へ流れる。第１室内熱交換器１３へ流れ込んだ冷媒は
、第１開閉弁１６が閉弁しているために絞り１７（絞り
抵抗）の流路抵抗が存在することから、第１室内熱交換
器１３内で凝縮することになる。次いで冷媒は絞り１７
を通過した後に、第２室内熱交換器１４で蒸発し、空気
を冷却、除湿することになる。したがって、室内ファン
２２で送風される空気はまず第２室内熱交換器１４で冷
却、′除湿された後に、第１室内熱交換器１３で再加熱
され、低湿度の空調空気となって吹き出される。

以上のドライ運転時においては、必要な冷媒量は暖房時
よりも更に少ないので、余剰の冷媒をどこかに貯溜しな
ければならないが、第２図に示すように、第１室外熱交
換器１０及び第２室外熱交換器１１の冷媒通路３３．３
３における分岐接続部３４．３４より出口側の冷媒貯溜
部３６．３６は上記減圧弁１２によって冷媒の流通が抑
制された状態になっているので、この冷媒貯溜部３６．
３６に凝縮した冷媒が貯溜することになる。しかも上記
レシーバ２０には暖房運転時と略同量の冷媒が貯溜され
ているため、このドライ運転時には、冷媒貯溜部３６．
３６の貯溜量だけ上記暖房時より回路内を流れる冷媒量
がさらに減少し、ドライ運転に適した冷媒量になる。そ
して上記第１室内熱交換器１３へ流れ込む冷媒は蓄熱熱
交換器３２を通過する際に、圧縮機１の熱を受けて加熱
されているので、その分だけ第１室内熱交換器１３での
再加熱時に発生する熱量が増え、外気温が低く、また自
然風の存在する場合のように不足傾向になり易い再加熱
時の熱量が増加する。このように圧縮機１で発生する廃
熱を第１室内熱交換器１３での再加熱に利用することが
可能になり、熱効率が向上すると共に、圧縮機１が冷媒
の略凝縮温度で冷却されるので圧ｗｉ機１の効率も向上
する。

以上にこの発明の具体的な実施例について説明したが、
この発明は上記実施例に限定されるものではなく、この
発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である
。例えば上記実施例においては、第１室外熱交換器１０
及び第２室外熱交換器１１を並列に設けているが、室外
熱交換器の個数は任意に選択し得る。また第１開閉弁１
６及び第２開閉弁３１は開閉可能な弁機構であれば、形
状記憶合金を利用したような他の弁機構にすることもで
きる。さらに減圧弁１２はキャピラリチューブ等の他の
減圧機構でもよいし、絞り１７もオリフィス等の他の絞
り機構でもよい。

（発明の効果） 上記したように、第１請求項のヒートポンプシステムに
おいては、回路中を流通する冷媒量を減少させることが
好ましいドライ運転時に、室外熱交換器の冷媒貯溜部は
減圧機構によって冷媒の流通が抑制された状態になって
いるので、この冷媒貯溜部に冷媒を凝縮して貯溜するこ
とができる。

したがってドライ運転時の余剰な冷媒が上記室外熱交換
器の冷媒貯溜部に貯溜されることになる。

しかも、この構成では、ドライ運転専用のレシーバ等を
設ける必要がなく、構造が簡単になる。

第２請求項のヒートポンプシステムにおいては、ドライ
運転状態でバイパス通路を流れる冷媒が蓄熱熱交換器を
通過する際に圧縮機からの熱で加熱されて第１室内熱交
換器へ供給される。そして第１室内熱交換器での再加熱
時に放熱可能な熱量が上記蓄熱熱交換器において加熱さ
れる熱量分だけ増えることになり、第１室内熱交換器で
の再加熱能力を向上させることができる。したがって圧
縮機から放熱される廃熱を第１室内熱交換器での再加熱
に熱源として利用することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヒートポンプシステムを示す配管系統
図、第２図は第１図の要部拡大断面図である。 １０６．圧縮機、４・・・冷媒配管、１０・・・第１室
外熱交換器、１１・・・第２室外熱交換器、１２・・・
減圧弁（減圧機構）、１３・・・第１室内熱交換器、１
４・・・第２室内熱交換器、１６・・・第１開閉弁（第
１開閉弁機構）、１７・・・絞り（絞り機構）、２１・
・・室外ファン、３０・・・バイパス通路、３１・・・
第２開閉弁（第２開閉弁機構）、３２・・・蓄熱熱交換
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機（１）の吐出側から吸込側へ接続する冷媒配
   管（４）に、圧縮機（１）側から室外熱交換器（１０、
   １１）、ドライ運転時には開度減少制御される減圧機構
   （１２）、第１及び第２室内熱交換器（１３）（１４）
   を順次に介設し、第１及び第２室内熱交換器（１３）（
   １４）間にドライ運転時には閉制御される第１開閉弁機
   構（１６）と絞り機構（１７）とを互いに並列に設け、
   上記室外熱交換器（１０、１１）へ送風可能でドライ運
   転時には停止制御される室外ファン（２１）を設けたヒ
   ートポンプシステムであって、上記室外熱交換器（１０
   、１１）の冷媒通路（３３）に形成された分岐接続部（
   ３４）と上記減圧機構（１２）よりも第１室内熱交換器
   （１３）側の冷媒配管（４）とをバイパス通路（３０）
   で接続すると共に、上記分岐接続部（３４）より室外熱
   交換器（１０、１１）の出口側の部分にドライ運転時に
   冷媒を貯溜する冷媒貯溜部（３６）を形成し、上記バイ
   パス通路（３０）にドライ運転時には開制御される第２
   開閉弁機構（３１）を介設したことを特徴とするヒート
   ポンプシステム。 ２、上記バイパス配管（３０）の第２開閉弁機構（３１
   ）よりも第１室内熱交換器（１３）側に蓄熱熱交換器（
   ３２）を介設し、この蓄熱熱交換器（３２）を圧縮機（
   １）に対して熱交換可能に配置したことを特徴とする第
   １請求項記載のヒートポンプシステム。