JPH0413061A - 暖冷房機 - 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 本発明は暖冷房空調分野において、電動圧縮機で冷房を
行い、燃焼熱によって暖房を行なう冷媒加熱型の暖冷房
機に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の冷媒加熱型の暖冷房機は、第２図に示す
樟に、圧縮機１の吸入管２と吐出管３を接続する四方弁
４の他の２つの接続口に室外熱交換器５と逆止弁６と絞
り部７と室内熱交換器８とを順次ループ状に接続する回
路において、絞り部７と室内熱交換器８との接続管から
分岐して開閉弁９を介して、燃料供給装置ｌＯに接続し
たバーナー１１により冷媒を加熱する加熱器１２に接続
するとともに、加熱器１２の出口管を圧縮ｆ１１の吸入
管２に分岐接続する欅に構成されており、冷房運転は開
閉弁９を閉塞した状態で圧縮機１を運転し、室外熱交換
器５で、液化し絞り部７で膨張させ、室内熱交換器８で
蒸発吸熱し暖房を行ない冷媒蒸気は四方弁４を介して圧
縮機１の吸入側に戻り再び高圧蒸気となって圧縮機１よ
り圧送されていた。

一方、暖房運転は開閉弁９を開放した状態でノ＜−ナー
１１を燃焼させ加熱器１２で蒸発した冷媒蒸気を圧縮機
１により四方弁４を介して室内熱交換器８に圧送し凝縮
放熱させ暖房を行ない、凝縮した冷媒液を開閉弁９を通
して再び加熱器１２に送りこみ蒸発させていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、暖房運転において
電力消費が多い圧縮機を運転しなければならず、ランニ
ングコストが高くなるばかりで番よなく、−船釣に圧縮
機の熱容量は大きいため、暖房運転開始時には冷媒の温
度が上昇しにくくなると同時に、暖房運転時には、室外
熱交換器と加熱器が四方弁を介して圧縮機の吸入側で連
通してし）るため、暖房始動時には室外熱交換器に溜っ
た低温の冷媒液を蒸発させる事となり、加熱器出口の蒸
気の温度を低下させてしまい、室内機の吹き出し温度を
低下させるとともに所定の吹き出し温度に到達する迄、
長い時間がかかるという課題を存していた。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、暖房運転
のランニングコストが安く、室内機の吹き出し温度を速
く立ち上らせることのできる冷媒加熱型暖房機を得る事
を目的としている。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の暖冷房機は、圧縮
機、四方弁、室外熱交換器、第１絞り機構、第２絞り機
構、室内熱交換器を順次接続し、圧縮機の吐出管と四方
弁との間に第１逆止弁を配しミ第１絞り機構と第２絞り
機構との間に冷媒加熱器、気液セパレータ、冷媒搬送手
段を有する冷媒回路ブロックを配設し、冷媒配管ブロッ
クは第１’電磁弁を介して第１絞り機構と接続し、第２
１電磁弁を介して第２絞り機構と接続し、第２絞り機構
と室内熱交換器を接続する冷媒配管より分岐して冷媒搬
送手段と接続し、気液セパレータ出口ガス管を第２逆止
弁を介して第１逆止弁と四方弁の間の冷媒配管と接続し
、圧縮機の吐出管と吸入管の間に圧縮機運転中は閉成し
、圧縮機停止時に開となる第３のｔＭ１弁を配したバイ
パス管を接続する構成としたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、加熱器で蒸発した高温
の冷媒蒸気が気液セパレータから四方弁を通って室内熱
交換器へ導かれ、凝縮し、液となって冷媒搬送手段によ
って加熱器へと返流されることにより、圧縮機を運転す
ることなく暖房を行なうことができる。また、圧縮機停
止時に、吐出、吸入のバイパス弁である第３電磁弁を開
にして圧縮の高低圧のバランスを取るため、次の暖房起
動時の圧縮機運転開始時に確実に圧縮機運転可能となり
安全に確実に暖房運転を再開させることができる。さら
に冷房運転停止時に第１電磁弁、第２ｉｔ磁弁を閉し、
第３ｔｍ弁を開くことにより、次の冷房再開時の冷房運
転の立ち上がりが良好とな実施例 以下、本発明の一実施例について添付図面にもとづいて
説明する。

第１図は本発明の一実施例のシステムブロンク図を示す
、第１図において、１は圧縮機、２は四方弁、３は室外
熱交換器、４は第１絞り機構、５は第２絞り機構、６は
室内熱交換器、７はアキュムレータで順次接続される。

８は室外熱交換器３用の送風機、９は室内熱交換器６用
の送風機、１０は第１逆止弁で圧縮機１の吐出管１１と
四方弁２の間に配設される。第１絞り機構４と第２絞り
機構５との間に冷媒加熱器１２、気液セパレータ１３、
冷媒搬送手段１４を有する冷媒回路ブロック１５を配設
し、冷媒配管ブロック１５は第１ｔ［弁１６を介して第
１絞り機構４と接続し、第２［磁弁１７を介して第２絞
り機構５と接続される、気液セパレータ１３は加熱器１
２の上方に設けられ、ガス吐出管１８と液戻り管１９に
よってループ状に接続される、冷媒搬送手段１４は受液
器２０、第４電磁弁２１、第３逆止弁２２、第４逆止弁
２３で構成され、第４電磁弁２１は気液セパレータ１３
上部と受液器２０の上部を接続する蒸気導入管２４に配
設され、第３逆止弁２２は受液器２０の底部と気液セパ
レータ１３との間に配設され、第４逆止弁２３の出口側
を受液器２０の上部に入口側を第２絞り機構５と室外熱
交換器６を接続する冷媒配管２５より分岐した配管２６
に接続する、気液セパレータ１３の出口ガス管２７は第
２逆止弁２８を介して第１逆止弁１０と四方弁２の間の
冷媒配管２９と接続される。蒸気導入管２４と冷媒加熱
器１２は配管３０で接続され、この配管３０と第１’電
磁弁１６が接続される。また、第２電磁弁１７は液戻り
管１９に接続される。３１は第３電磁弁で圧縮機１の吐
出管１１と吸入管３２の間に配したバイパス管３３に配
設される。

３４は圧縮機１の下部に設けられた圧縮機加熱用ヒータ
で、圧縮Ｉｌｌの温度を検知する温度検知手段３５の検
知温度により設定温度に制御される。３６はｉｌ磁弁制
御部で冷房運転モードの信号と圧縮Ｉｌｌの運転信号と
により冷房運転時圧縮機運転中は第１１ｉｔ磁弁１６、
第２［ｍ弁１７を開とし、第３電磁弁３１を閉とし、圧
縮機停止時は第１電磁弁１６、第２電磁弁１７を閉とし
、第３電磁弁３１を開とする制御回路構成を有する。

上記冷媒回路構成において、冷房運転時は、四方弁２を
圧縮機ｌの吐出ガスが室外熱交換器３へ流れるごとく切
換え、第１電磁弁１６、第２電磁弁１７を開放し、第３
電磁弁３１を閉成し、圧縮機１を運転する。圧縮機１で
圧縮された高温高圧蒸気は吐出管１１から第１逆止弁ｌ
Ｏ２四方弁２を通り室外熱交換器３内で凝縮し、冷媒液
は第１絞り機構４で若干の減圧膨張をされ外気温度より
高めの気液混合状態で第１電磁弁１６より配管３０で気
液セパレータ１３と冷媒加熱器１２へ分流され、液戻り
管１９で合流して第２１ｉｔ磁弁１７を通り第２絞り機
構５で低圧低温に減圧膨張され、室内熱交換器６に導か
れ蒸発することにより冷房を行なう、蒸発した冷媒謂気
は四方弁２、吸入管２３、アキュムレータ７を通って圧
縮機１に導かれ再び圧縮ＩＩＩによって圧縮され冷房サ
イクルを形成する。ルームサーモ信号又は運転停止信号
等により圧縮１が運転停止するとｔ磁弁制御部３６によ
り第１電磁弁Ｉ６、第２１電磁弁１７を閉とし、第３電
磁弁３１を開とする。このことにより冷房運転中高圧で
あった室外熱交換器３は四方弁２と第１電磁弁１６によ
り他の冷媒回路部と絶縁され、中間圧部であった冷媒加
熱器１２、気液セパレータ１３、冷媒搬送手段１４を有
する冷媒回路ブロック１５は第１電磁弁１６、第２電磁
弁１７、四方弁２、第１逆止弁１０、第４逆止弁２３に
より高圧部、低圧部と絶縁され第３電磁弁３１が開くこ
とで圧縮機１の吐出管１１と吸入管３２が導通される。

したがって、冷房運転停止中は圧縮機１の吐出吸入の圧
力差が０に保たれることにより圧縮機１の再運転時に吐
出吸入の圧力差による負荷がまったくないために始動が
確実になる。また、冷房運転停止中に高圧部、中圧部の
高温の冷媒が低圧部で温度の低い室内熱交換器６へ流入
することがないため、冷房再運転時の冷風立ち上げが早
くサイクルの安定も早（さらに、圧縮機再運転時に多量
の液冷媒が圧縮Ｉｌｌの吸入側へ流入することもないた
めに、液圧縮現象も防止できる。

一方、暖房運転時は四方弁２を冷房運転時とは逆の方向
に切換え、第１電磁弁１６、第２電磁弁１７、第３電磁
弁３１ともに閉とし、第４電磁弁２１を任意の周りで開
閉させる。この時加熱器１２内の冷媒液は燃焼熱等の熱
源により加熱され暴発し気液セパレータ１３、出口ガス
管２７、第２逆止弁２８、四方弁２の順に通り室内熱交
換器６に入り凝縮放熱し暖房を行なう、凝縮した冷媒液
は第４１ｉ電磁弁２１が閉の時冷媒配管２５．２６を通
り第４逆止弁２３より受液器２０に流入する、一方第４
電磁弁が開の時受液器２０内に溜った冷媒液は重力作用
によって、第３逆止弁２２を介して気液セパレータ１３
へ落とし込まれる。

さらに気液セパレータ１３内の冷媒液は液戻り管１９を
通って加熱器１２に戻り再び加熱され蒸発して暖房サイ
クルを形成する。従って、第４ｉｉｔ磁弁２１を開閉さ
せることによって、冷媒の蒸気圧力の差と重力作用によ
り、冷媒を搬送させることができ、冷媒搬送のために圧
縮機のように多くの電力を消費することなく低ランニン
グコストの暖房運転が可能となる。

暖房運転開始時は、圧縮機１を運転し、室外熱交換器３
内の冷媒を回収する時に一定時間第１電磁弁】６、第４
１ｔｔｆｆ弁２１を開放して加熱器１２内に滞留してい
る圧縮機１のオイル室外熱交換器３を通して回収すると
ともに、冷媒配管２５．２６及び受液器２０内の冷媒蒸
気を引き出し冷媒液で満たす事ができ、暖房運転の始動
をより確実に行なうことができる。

発明の効果 以上のように本発明の暖冷房機によれば次の効果が得ら
れる。

（１）暖房運転時に圧縮機を運転しないので、低ランニ
ングコストの経済的暖房ができるとともに、熱容量の大
きな圧縮機を用いないので、暖房始動時に冷媒の温度を
す早く立ち上げる事ができるため、温風の吹き出し開始
時間を短縮することができる。

（２）加熱器、受液器両方から第１１１電磁弁を通じて
室外熱交換器へ接続されているため、暖房運転開始時に
圧縮機を運転し、冷媒加熱器に滞留する圧縮機オイルの
回収と液配管内及び受液器内の蒸気を確実に除去すると
同時に室外熱交換器に溜り込んだ冷媒を暖房回路側へ回
収でき、暖房運転を確実に始動させることができる。

（３）圧縮機吐出管と吸入管の間に圧縮機運転中は閉で
圧縮機停止時に開となる第３電磁弁を配設したバイパス
管を接続したことにより、圧縮機起動時に吐出吸入の圧
力差Ｏにしていることで圧縮機の確実な始動ができる。

（４）冷房運転時は圧縮機運転時第１電磁弁、第２ｉｉ
磁弁を開とし、第３電磁弁を閉とし、圧縮機運転停止時
は第１ｉｆ［弁、第２電磁弁を閉とし、第３電磁弁を開
とするｔ磁弁制御部を有することで、冷房停止時に冷房
運転時と同じ冷媒分布状態が保持できることで、冷房運
転再開時にサイクルの安定が早く冷風立ち上げが早い。

また室内熱交換器への冷媒の装置の溜り込みもないため
、圧縮機再始動時に液圧縮を発生することを防止できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におりる暖冷房機のシステム
ブロック図、第２図は従来の暖冷房機の構成を説明する
システムブロック図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・四方弁、３・旧
・・室外熱交換器、４・・・・・・第１絞り機構、５・
・・・・・第２絞り機構、６・・・・・室内熱交換器、
１０・・・・・・第１逆止弁、１２・・・中冷媒加熱器
、１３・・・・・・気液セパレータ、１４・・・・・・
冷媒搬送手段、１５・・・・・・冷媒回路ブロック、１
６・・・・・・第１ｉｉｔ磁弁、１７・・・・・・第２
１電磁弁、２８・・・・・・第２逆止弁、３１・・・・
・・第３電磁弁、３３・・・・・・バイパス管、３６・
・・・・・電磁弁制御部。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第２図 ／ ？

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、四方弁、室外熱交換器、第１絞り機構、
   第２絞り機構、室内熱交換器を順次接続し、圧縮機の吐
   出管と四方弁との間に第１逆止弁を配し、第１絞り機構
   と第２絞り機構との間に冷媒加熱器、気液セパレータ、
   冷媒搬送手段を有する冷媒回路ブロックを配設し、前記
   冷媒回路ブロックは第１電磁弁を介して第１絞り機構と
   接続し、第２電磁弁を介して第２絞り機構と接続し、第
   ２絞り機構と室内熱交換器を接続する冷媒配管より分岐
   して冷媒搬送手段と接続し、気液セパレータ出口ガス管
   を第２逆止弁を介して第１逆止弁と四方弁の間の冷媒配
   管と接続し、圧縮機の吐出管と吸入管の間に圧縮機運転
   中は閉成し、圧縮機停止時に開となる第３の電磁弁を配
   設したバイパス管を接続した暖冷房機。
2. （２）冷房運転時は圧縮機運転時第１電磁弁、第２電磁
   弁を開とし、第３電磁弁を閉とし、圧縮機運転停止時は
   第１電磁弁、第２電磁弁を閉とし、第３電磁弁を開とす
   る電磁弁制御部を有する特許請求の範囲第１項記載の暖
   冷房機。