JPH04203776A - ヒートポンプ式空気調和機 - 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、蓄熱を利用したヒートポンプ式空気調和機に
関するものである。

従来の技術 従来、空気熱源ヒートポンプ式空気調和機の室外熱交換
器の除霜方法は、大半が四方弁を切り換えて冷房サイク
ルとし、室外熱交換器を凝縮器、室内熱交換器を蒸発器
とする逆サイクル除霜方式で、この場合、コールドトラ
フト防止のために室内ファンを停止していた。この方式
では、基本的に冷凍サイクル中の冷媒循環量が少なく圧
縮機の電気人力の増大がそれほど期待てきないので、除
霜時閉が長くなること、並びに除霜中の数分間は室内フ
ァンが停止するので暖房感が欠如し快適性が損なわれる
こと、ざらには除霜運転終了後、四方弁を切り換えて暖
房運転に復帰してからも室内熱交換器の温度が上昇する
までに時閉を要するなど使用者からすれば満足できるも
のではなかった。

近年、このような欠点を有する逆サイクル除霜方式にか
わって、圧縮機周囲に蓄熱材を充填した蓄熱槽を設け、
暖房中に圧縮機廃熱をこの蓄熱槽に蓄え、除霜時にこの
熱を利用する除霜方式が提案されている（例えば特閏昭
６３−１６９４５７号公報）。

以下、図面を参照しながら、蓄熱利用式の上記従来のヒ
ートポンプ式空気調和機について説明する。

第４図は従来のヒートポンプ式空気調和機における冷媒
サイクル図である。　　゛ 同図において、ｌは圧縮機、２は四方弁、３は室内熱交
換器、４はキャピラリチューブ、５は室外熱交換器であ
る。また、６はキャピラリチューブ４をバイパスするバ
イパス回路であり、このバイパス回路６には二方弁７、
逆止弁８、熱交換器９が備えられている。また、ｌＯは
蓄熱槽で、この蓄熱槽１０は圧縮機ｌの周囲に熱交換可
能なように接触されて配設され、内部に潜熱蓄熱材（Ｎ
ａＣＨ３ＣＯ０・３Ｈ２０）１１が充填されており、こ
の蓄熱材１１と熱交換可能なように前記熱交換器９が配
設されている。そして、さらにその周囲を断熱材１２で
囲んでいる。

この冷凍サイクルにおいて、暖房運転時には二方弁７は
閉の状態であり、圧縮機ｌから吐出された冷媒は、四方
弁２、室内熱交換器３、キャピラリチューブ４、室外熱
交換器５、四方弁２と流れ、圧縮機ｌに吸収される。こ
の時、前述の構造により、従来は圧縮Ｉｌｌから外気へ
放熱されていた熱を蓄熱槽１０に蓄えることが可能であ
る・次に、除霜運転時は、二方弁７を開とする。これに
より、圧縮機ｌから吐出された冷媒は、四方弁２、室内
熱交換器３へと流れ、暖房に利用された後、わずかな一
部の冷媒はキャピラリチューブ４を通って室外熱交換器
５へと流れ、残りの大部分の冷媒はバイパス回路６へ流
入し、二方弁７を通って熱交換器９へと流れて蓄熱材１
１より熱を奪い、逆上弁８を通った後キャピラリチュー
ブ４を通過した冷媒と合流して室外熱交換器５へと流れ
る。そして、ここで冷媒が持つ熱を利用して除霜を行い
、さらに四方弁２を通過して圧縮機ｌに吸収される。

このように、従来、圧縮機から外気へ放熱していた熱を
回収して除霜に利用することができるのでエネルギー効
率を高めることができ、また高い暖房能力を保ちながら
除霜を行うことができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来のヒートポンプ式空気調和機に
は、以下のような課題があった。

すなわち、外気温の低い厳寒時とか積雪の多い地域等は
着霜量が多くなり、除霜回数が増えたり、除霜時間が長
くなったりする。そのような場合は、蓄熱槽に蓄熱した
熱量は完全に使いきってしまい、次に蓄熱する時も、完
全に蓄熱することができなくなってしまい、除霜能力の
低下、除霜時間が長くなってしまうという課題があった
。

本発明は上記従来のヒートポンプ式空気調和機の課題に
鑑み、蓄熱を利用した簡単な構成の冷凍サイクルで、極
めて短時間で除霜を終えることができるように、短時間
で蓄熱槽へ熱を留めることが出来るヒートポンプ式空気
調和機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧器、室
外熱交換器等を連結して冷媒回路を構成し、内部に蓄熱
材を充填した蓄熱槽を前記圧縮機の周囲に前記圧縮機と
熱交換的に配設したヒートポンプ式空気調和機において
、前記圧縮機の吐出側から前記四方弁へ至る吐出配管の
途中に一端を接続し、他端を前記四方弁から前記室内熱
交換器に至る配管の途中へ接続したバイパス回路を設け
、前記バイパス回路に、冷媒流路を開閉可能とする流路
制御手段を設け、前記バイパス回路と前記蓄熱槽を熱交
換的に接続しているヒートポンプ式空気調和機である。

作用 本発明では、圧縮機の吐出側から四方弁へ至る吐出配管
に一端を接続し、他端を四方弁から室内熱交換器側へ接
続したバイパス回路を設け、バイパス回路と蓄熱槽を熱
交換的に接続することで、短時間で蓄熱槽に熱量を留め
ることができるので除霜能力を高めることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

なお、本実施例を説明するに当り、第４図に示す従来の
ものと同一の機能を持つものには同一の番号を付して説
明を省略する。

第１図は本発明の一実施例におけるヒートポンプ式空気
調和機の冷凍サイクル図、第２図は第１図に示す圧縮器
１の周囲の概略横断面図である。

同図において、１３は吐出側から四方弁２に至る吐出配
管１５の第２バイパス回路であり、一端がその吐出配管
１５に接続されている。そして、この第２バイパス回路
１；３は、第２二方弁１４を介して、熱交換器９に配設
され、更に、四方弁２と室内熱交換器３との間の配管へ
接続されている。

蓄熱槽１０の内部に配設する熱交換器９の流路は二分割
に分けられ、前記熱交換器９の一部分にその冷媒が流れ
、この熱交換器９は、蓄熱材１１と熱交換可能なように
配設されている。

上記構成において、暖房運転時には、第２二方弁１４を
間とし、圧縮機１から吐出された冷媒の一方は、吐出配
管１５を通って四方弁２へ流れ、他の冷媒は、第２バイ
パス回路１３へ流入し、第２二方弁１４を通って蓄熱槽
１０の内部に配設されている熱交換器９の一部分へ流れ
て蓄熱材１１に熱を与えて、その後四方弁２を通過した
冷媒と合流して室内熱交換３へ流れる。

また第１バイパス回路６は、その間、従来例と同様に二
方弁７を閉とし、冷媒が流れないようになっている。

除霜運転時には、第２二方弁１４を閉とし、従来例と同
様に二方弁７を閏とし第１バーｆバス回路６に冷媒が流
れ、蓄熱槽１０の内部の熱交換器９の一部分へ流れて蓄
熱材１１より熱を奪って逆比弁８を通り、減圧器４を通
過した冷媒と合流して室外熱交換器５へと流れる。そし
てここで除霜に利用された後、四方弁２を通過して圧縮
機ｌに吸収される。

このように、従来圧縮機ｌから外気へ放熱していた熱と
、吐出配管１５をバイパスとして、第２バイパス回路１
３の高温の冷媒熱から熱の回収を同時にすることで、蓄
熱槽１０に短時閉に蓄熱することができ、除霜時に必要
な熱量を充分に確保できる。

また、本発明の他の実施例として、第３図について説明
する。

同図においても、第１図の第１の実施例と同様に、蓄熱
槽ｌＯに蓄熱するときは、圧縮機ｌの吐出側から四方弁
２に至る吐出配管１５に第２バイパス回路１３を設け、
この第２バイパス回Ｈ１３に第２四方弁１４を備け、ま
た蓄熱槽１０の内部に配設する熱交換器９の流路を二分
割に分け、その熱交換器９の一部分に冷媒が流れ、この
熱交換器９は、蓄熱材１１と熱交換可能なように配設さ
れている。

また、１６はキャピラリチューブ４から室外熱交換器５
へ至る配管に一端を接続し、他端を室内熱交換器３から
四方弁２を介して圧縮機ｌの吸収側へ至る配管に接続し
た第３バイパス回路であり、この第３バイパス回路１６
には第３二方弁及び前記熱交換器９が備えられており、
この熱交換器９は蓄熱材１１と熱交換可能なように配設
されている。

上記構成において、暖房運転時には、第１の実施例と同
様のために説明を省略する。

除霜運転時は、四方弁２を冷房サイクルに切り換え、第
２二方弁１４を閉とし、第３二方弁１７を間とする。こ
れにより、圧縮機ｌから吐出された冷媒は、四方弁２よ
り室外熱交換器５へと流れ、冷媒が持つ熱を利用して除
霜を行い、はとんどの冷媒は第３バイパス回路１６へ流
入し、第３二方弁１７を通って熱交換器９へと流れて蓄
熱材１１より熱を奪い、圧縮機１に吸収される。

この実施例においても、蓄熱槽１０に蓄熱する時は、従
来圧縮Ｉｌｌから外気へ放熱した熱と、吐出配管１５を
バイパスとして、第２バイパス回路１３の高温の冷媒熱
かのら熱の回収と同時にすることができ、他のどのよう
な冷凍サイクルにおいても同様な効果が得られる。

発明の詳細 な説明より明らかなように本発明は、内部に蓄熱材を充
填した蓄熱槽を圧縮機の周囲に圧縮機と熱交換的に配設
し、圧縮機の吐出側から四方弁へ至る吐出配管に一端を
接続し、他端を四方弁から室内熱交換器に至る配管へ接
続したバイパス回路と蓄熱槽を熱交換的に接続すること
で、短時間で除霜に必要な熱量が得られ、除霜時の必要
な能力が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すヒートポンプ式空
気調和機の冷凍サイクル図、第２図は同ヒートポンプ式
空気調和機の圧縮機周囲の概略横断面図、第３図は本発
明の他の実施例を示すヒートポンプ式空気調和機の冷凍
サイクル図、第４図は従来のヒートポンプ式空気調和機
の冷凍サイクル図である。 １・・・圧縮機、２・・・四方弁、３・・・室内熱交換
器、４・・・キャピラリチューブ（減圧器）、５・・・
室外熱交換器、６・・・第１バイパス回路、７・・・二
方弁、・９・・・熱交換器、１０・・・蓄熱槽、１１・
・・蓄熱材、１３・・・第２バイパス回路、１４・・・
第２二方弁、１５・・・吐出配管、１６・・・第３バイ
パス回路、１７・・・第３二方弁。 代理人　弁理士　松　１）正　道 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧器、室外熱交換器
   等を連結して冷媒回路を構成し、内部に蓄熱材を充填し
   た蓄熱槽を前記圧縮機の周囲に前記圧縮機と熱交換的に
   配設したヒートポンプ式空気調和機において、前記圧縮
   機の吐出側から前記四方弁へ至る吐出配管の途中に一端
   を接続し、他端を前記四方弁から前記室内熱交換器に至
   る配管の途中へ接続したバイパス回路を設け、前記バイ
   パス回路に、冷媒流路を開閉可能とする流路制御手段を
   設け、前記バイパス回路と前記蓄熱槽を熱交換的に接続
   していることを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。