JPH05223410A - ヒートポンプ - Google Patents
ヒートポンプInfo
- Publication number
- JPH05223410A JPH05223410A JP4189794A JP18979492A JPH05223410A JP H05223410 A JPH05223410 A JP H05223410A JP 4189794 A JP4189794 A JP 4189794A JP 18979492 A JP18979492 A JP 18979492A JP H05223410 A JPH05223410 A JP H05223410A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- valve
- compressor
- refrigerant
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】除霜運転の短時間化を図れるヒートポンプを提
供する。 【構成】圧縮機1の回りには、圧縮機1で発生した熱の
一部を蓄熱する蓄熱槽6が設けられ、この蓄熱槽6内に
は吸熱用の熱交換器20が設けられている。熱交換器2
0の一端側はバルブ21の出口と圧縮機1の吸込み口と
に接続され、他端側はバルブ22の出口に接続されてい
る。バルブ21,22の入口は、四方弁4に接続されて
いる。除霜運転時にはバルブ22が開、バルブ21が閉
に制御され、冷媒が熱交換器20を通って圧縮機1に吸
込まれる。
供する。 【構成】圧縮機1の回りには、圧縮機1で発生した熱の
一部を蓄熱する蓄熱槽6が設けられ、この蓄熱槽6内に
は吸熱用の熱交換器20が設けられている。熱交換器2
0の一端側はバルブ21の出口と圧縮機1の吸込み口と
に接続され、他端側はバルブ22の出口に接続されてい
る。バルブ21,22の入口は、四方弁4に接続されて
いる。除霜運転時にはバルブ22が開、バルブ21が閉
に制御され、冷媒が熱交換器20を通って圧縮機1に吸
込まれる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプに係り、
特に、除霜運転の短縮化を図れるようにヒートポンプに
関する。
特に、除霜運転の短縮化を図れるようにヒートポンプに
関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、ヒートポンプは、圧縮
機,四方弁,室内の熱を吸放熱する室内熱交換器,膨張
弁,室外の熱を吸放熱する室外熱交換器で構成された閉
ループ内に冷媒を循環させる吸放熱サイクルで構成され
たもので、冷媒の通流経路を切換えるだけで冷房用にも
暖房用にも使用できることから家庭等で広く使用されて
いる。
機,四方弁,室内の熱を吸放熱する室内熱交換器,膨張
弁,室外の熱を吸放熱する室外熱交換器で構成された閉
ループ内に冷媒を循環させる吸放熱サイクルで構成され
たもので、冷媒の通流経路を切換えるだけで冷房用にも
暖房用にも使用できることから家庭等で広く使用されて
いる。
【0003】このようなヒートポンプを暖房用として使
用した場合、通常は、暖房運転立上げ時点から温風が吹
出すまでに相当の時間を必要とする。これは、暖房運転
立上げ時点では圧縮機等が冷えていることに起因する。
居住者にとっては、暖房運転立上げ時点から温風が吹出
すことが望ましく、このような要望を満たすために、通
常は圧縮機のケースに電気ヒータを装着し、暖房運転立
上げと同時に電気ヒータを付勢することによって温風の
吹出すまでの時間を短縮する方式が採用されている。し
かし、上記のように電気ヒータを装着する方式は、電気
ヒータでの電力消費が伴うため、省エネルギ化の点にお
いて好ましい方式とは言えない。
用した場合、通常は、暖房運転立上げ時点から温風が吹
出すまでに相当の時間を必要とする。これは、暖房運転
立上げ時点では圧縮機等が冷えていることに起因する。
居住者にとっては、暖房運転立上げ時点から温風が吹出
すことが望ましく、このような要望を満たすために、通
常は圧縮機のケースに電気ヒータを装着し、暖房運転立
上げと同時に電気ヒータを付勢することによって温風の
吹出すまでの時間を短縮する方式が採用されている。し
かし、上記のように電気ヒータを装着する方式は、電気
ヒータでの電力消費が伴うため、省エネルギ化の点にお
いて好ましい方式とは言えない。
【0004】そこで、このような不具合を解消するため
に、最近では暖房運転時の余剰熱を蓄熱槽に蓄えてお
き、翌日の運転開始時にその熱を放出させることによっ
て温風吹出しまでの時間の短縮化を図ろうとする提案が
なされている。
に、最近では暖房運転時の余剰熱を蓄熱槽に蓄えてお
き、翌日の運転開始時にその熱を放出させることによっ
て温風吹出しまでの時間の短縮化を図ろうとする提案が
なされている。
【0005】ところで、上記のように蓄熱槽を設ける方
式にあっても、暖房運転の途中において除霜運転を必要
とすることには変わりないが、従来のヒートポンプにあ
っては、除霜運転に際して蓄熱槽に蓄えられている熱の
活用率が悪く、除霜に長時間を要する問題があった。
式にあっても、暖房運転の途中において除霜運転を必要
とすることには変わりないが、従来のヒートポンプにあ
っては、除霜運転に際して蓄熱槽に蓄えられている熱の
活用率が悪く、除霜に長時間を要する問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、蓄熱槽を
設けた従来のヒートポンプにあっては、除霜運転時に蓄
熱槽に蓄えられている熱の活用率が悪く、除霜に長時間
を要する問題があった。そこで本発明は、上述した不具
合を解消でき、除霜時間の短縮化に寄与できるヒートポ
ンプを提供することを目的としている。
設けた従来のヒートポンプにあっては、除霜運転時に蓄
熱槽に蓄えられている熱の活用率が悪く、除霜に長時間
を要する問題があった。そこで本発明は、上述した不具
合を解消でき、除霜時間の短縮化に寄与できるヒートポ
ンプを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るヒートポンプは、圧縮機,四方弁,室
内の熱を吸放熱する室内熱交換器,膨張弁,室外の熱を
吸放熱する室外熱交換器で構成された閉ループ内に冷媒
を循環させる吸放熱サイクルと、前記圧縮機に伝熱的に
連結して設けられ、上記圧縮機で発生した熱の一部を蓄
熱する蓄熱槽と、この蓄熱槽内に設けられた吸熱用熱交
換器と、除霜運転時に前記吸放熱サイクルの冷媒の一部
を前記吸熱用熱交換器に通流させて前記蓄熱槽内の熱を
上記吸放熱サイクルに注入する手段とを備えている。
に、本発明に係るヒートポンプは、圧縮機,四方弁,室
内の熱を吸放熱する室内熱交換器,膨張弁,室外の熱を
吸放熱する室外熱交換器で構成された閉ループ内に冷媒
を循環させる吸放熱サイクルと、前記圧縮機に伝熱的に
連結して設けられ、上記圧縮機で発生した熱の一部を蓄
熱する蓄熱槽と、この蓄熱槽内に設けられた吸熱用熱交
換器と、除霜運転時に前記吸放熱サイクルの冷媒の一部
を前記吸熱用熱交換器に通流させて前記蓄熱槽内の熱を
上記吸放熱サイクルに注入する手段とを備えている。
【0008】
【作用】除霜運転時には、蓄熱槽内に設けられた吸熱用
熱交換器に吸放熱サイクルの冷媒の一部が通流し、これ
によって蓄熱槽内の熱が吸放熱サイクルに注入される。
したがって、蓄熱槽内に蓄えられている熱も有効に使っ
て除霜できるので、除霜時間の短縮化が可能となる。
熱交換器に吸放熱サイクルの冷媒の一部が通流し、これ
によって蓄熱槽内の熱が吸放熱サイクルに注入される。
したがって、蓄熱槽内に蓄えられている熱も有効に使っ
て除霜できるので、除霜時間の短縮化が可能となる。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1には本発明の一実施例に係るヒートポンブの概
略構成が示されている。
る。図1には本発明の一実施例に係るヒートポンブの概
略構成が示されている。
【0010】同図において、1は圧縮機を示し、2は室
内に配置され暖房運転時には凝縮器として、また冷房運
転時には蒸発器として使用される送風機付きの熱交換器
を示し、3は室外に配置され暖房運転時には蒸発器とし
て、また冷房運転時には凝縮器として使用される送風機
付きの熱交換器を示し、4は暖房および冷房運転を切換
えるための四方弁を示し、5は膨張弁を示している。
内に配置され暖房運転時には凝縮器として、また冷房運
転時には蒸発器として使用される送風機付きの熱交換器
を示し、3は室外に配置され暖房運転時には蒸発器とし
て、また冷房運転時には凝縮器として使用される送風機
付きの熱交換器を示し、4は暖房および冷房運転を切換
えるための四方弁を示し、5は膨張弁を示している。
【0011】圧縮機1は、図2に示すように、金属材等
で形成された蓄熱槽6内に収容されている。そして、蓄
熱槽6内には、たとえば圧縮機ケースの大部分が没する
レベルに潜熱蓄熱材7が収容されている。
で形成された蓄熱槽6内に収容されている。そして、蓄
熱槽6内には、たとえば圧縮機ケースの大部分が没する
レベルに潜熱蓄熱材7が収容されている。
【0012】この潜熱蓄熱材7としては、相変化温度が
30℃前後で、かつ安定した過冷却状態を保持するも
の、たとえば酢酸ナトリウム系の水和塩が用いられてい
る。すなわち、図3に示すように相変化温度Tm以上に
加熱された状態から冷却されると、Tmでは凝固せずに
Tm以下の温度まで過冷却状態を安定に保持し、この状
態で刺激が与えられるとTmとなって凝固を開始するも
のが用いられている。
30℃前後で、かつ安定した過冷却状態を保持するも
の、たとえば酢酸ナトリウム系の水和塩が用いられてい
る。すなわち、図3に示すように相変化温度Tm以上に
加熱された状態から冷却されると、Tmでは凝固せずに
Tm以下の温度まで過冷却状態を安定に保持し、この状
態で刺激が与えられるとTmとなって凝固を開始するも
のが用いられている。
【0013】蓄熱槽6内で、潜熱蓄熱材7より上方位置
には、図2に示すように刺激付与機構8が配置されてい
る。この刺激付与機構8は、中央部が回動自在に支持さ
れ一端側に前記潜熱蓄熱材7中に先端部が侵入し得る針
Nを有するとともに他端側に鉄片Iを有したレバー9
と、このレバー9に対し前記針Pが潜熱蓄熱材7から遠
ざかる向きの力を常に付与するバネ10と、鉄片Iに対
向する位置に配置され付勢されたとき上記鉄片Iを吸着
して前記針Nを潜熱蓄熱材7中に侵入させる電磁石11
とで構成されている。
には、図2に示すように刺激付与機構8が配置されてい
る。この刺激付与機構8は、中央部が回動自在に支持さ
れ一端側に前記潜熱蓄熱材7中に先端部が侵入し得る針
Nを有するとともに他端側に鉄片Iを有したレバー9
と、このレバー9に対し前記針Pが潜熱蓄熱材7から遠
ざかる向きの力を常に付与するバネ10と、鉄片Iに対
向する位置に配置され付勢されたとき上記鉄片Iを吸着
して前記針Nを潜熱蓄熱材7中に侵入させる電磁石11
とで構成されている。
【0014】また、蓄熱槽6内で潜熱蓄熱材7の収容空
間には吸熱用の熱交換器20が配置されている。この熱
交換器20の一端側は圧縮機1の吸い込み口とバルブ2
1の出口に接続されており、他端側はバルブ22の出口
に接続されている。バルブ21,22の入口はそれぞれ
共通に四方弁4に接続されている。そして、圧縮機1,
四方弁4,刺激付与機構8,バルブ21,22は、運転
モードに応じて図示しない制御装置によって後述する関
係に制御される。次に、上記のように構成されたヒート
ポンプの動作を説明する。
間には吸熱用の熱交換器20が配置されている。この熱
交換器20の一端側は圧縮機1の吸い込み口とバルブ2
1の出口に接続されており、他端側はバルブ22の出口
に接続されている。バルブ21,22の入口はそれぞれ
共通に四方弁4に接続されている。そして、圧縮機1,
四方弁4,刺激付与機構8,バルブ21,22は、運転
モードに応じて図示しない制御装置によって後述する関
係に制御される。次に、上記のように構成されたヒート
ポンプの動作を説明する。
【0015】まず、すでに暖房運転が行われているもの
とする。暖房運転時は、バルブ21が開、バルブ22が
閉に制御される。このとき冷媒は、圧縮機1〜四方弁4
〜熱交換器2〜膨張弁5〜熱交換器3〜四方弁4〜バル
ブ21〜圧縮機1の経路で流れる。圧縮機1で圧縮され
た冷媒は高温に保たれているので、この高温の冷媒が通
流する熱交換器2から温風が吹き出ることになり、結
局、室内の暖房が行われることになる。このとき、蓄熱
槽6内の潜熱蓄熱材7は、圧縮機1のケースからの熱伝
導で相変化温度Tm以上に加熱され、液体の状態に保た
れている。
とする。暖房運転時は、バルブ21が開、バルブ22が
閉に制御される。このとき冷媒は、圧縮機1〜四方弁4
〜熱交換器2〜膨張弁5〜熱交換器3〜四方弁4〜バル
ブ21〜圧縮機1の経路で流れる。圧縮機1で圧縮され
た冷媒は高温に保たれているので、この高温の冷媒が通
流する熱交換器2から温風が吹き出ることになり、結
局、室内の暖房が行われることになる。このとき、蓄熱
槽6内の潜熱蓄熱材7は、圧縮機1のケースからの熱伝
導で相変化温度Tm以上に加熱され、液体の状態に保た
れている。
【0016】上記のような暖房運転は、暖房を必要とし
なくなった時点でいつでも停止できるが、今、就眠に伴
って図4に示す時点toで停止させたものとする。この
ように停止すると、外気によって潜熱蓄熱材7が冷却さ
れ、その温度が徐々に低下する。この場合、潜熱蓄熱材
7として前述した特性のものが用いられているので、こ
の潜熱蓄熱材7は相変化温度Tm以下に冷却されても液
体状態を保持する。すなわち、過冷却状態を安定に保持
する。
なくなった時点でいつでも停止できるが、今、就眠に伴
って図4に示す時点toで停止させたものとする。この
ように停止すると、外気によって潜熱蓄熱材7が冷却さ
れ、その温度が徐々に低下する。この場合、潜熱蓄熱材
7として前述した特性のものが用いられているので、こ
の潜熱蓄熱材7は相変化温度Tm以下に冷却されても液
体状態を保持する。すなわち、過冷却状態を安定に保持
する。
【0017】しかして、翌朝、暖房運転を開始するため
に、図4に示す時点t1 で制御装置に指令を与えると、
制御装置はバルブ21を開に、バルブ22を閉に制御
し、さらに圧縮機1を動作開始させると同時に電磁石1
1を短時間だけ付勢する。電磁石11が付勢されると、
レバー9が回動して針Nが潜熱蓄熱材7中に侵入して潜
熱蓄熱材7に刺激を与える。このように刺激が与えられ
ると、潜熱蓄熱材7は、瞬時に相変化温度Tmまで温度
上昇して凝固を開始し、今まで蓄えていた潜熱を放出す
る。
に、図4に示す時点t1 で制御装置に指令を与えると、
制御装置はバルブ21を開に、バルブ22を閉に制御
し、さらに圧縮機1を動作開始させると同時に電磁石1
1を短時間だけ付勢する。電磁石11が付勢されると、
レバー9が回動して針Nが潜熱蓄熱材7中に侵入して潜
熱蓄熱材7に刺激を与える。このように刺激が与えられ
ると、潜熱蓄熱材7は、瞬時に相変化温度Tmまで温度
上昇して凝固を開始し、今まで蓄えていた潜熱を放出す
る。
【0018】このとき、バルブ22は閉じられているの
で、このバルブ22を介して熱交換器20に冷媒は流入
しない。このため、熱交換器20内に残っている冷媒は
蓄熱槽6内の蓄熱材7から吸熱して高温高圧となる。す
なわち、熱交換器20内の冷媒は、あたかも閉じ込めら
れた状態となっているので、通流している場合に較べて
はるかに高温に加熱される。この高温に加熱された冷媒
が圧縮機1の動作によりバルブ21を通過した冷媒と一
緒に圧縮機1に吸込まれる。したがって、圧縮機1から
高温の冷媒が吐出される。加えて、蓄熱槽6内の蓄熱材
7から圧縮機1のケースを介して吐出冷媒に熱が伝えら
れる。このため、暖房運転立上げ時において、圧縮機1
から高温の冷媒を吐出させることができる。
で、このバルブ22を介して熱交換器20に冷媒は流入
しない。このため、熱交換器20内に残っている冷媒は
蓄熱槽6内の蓄熱材7から吸熱して高温高圧となる。す
なわち、熱交換器20内の冷媒は、あたかも閉じ込めら
れた状態となっているので、通流している場合に較べて
はるかに高温に加熱される。この高温に加熱された冷媒
が圧縮機1の動作によりバルブ21を通過した冷媒と一
緒に圧縮機1に吸込まれる。したがって、圧縮機1から
高温の冷媒が吐出される。加えて、蓄熱槽6内の蓄熱材
7から圧縮機1のケースを介して吐出冷媒に熱が伝えら
れる。このため、暖房運転立上げ時において、圧縮機1
から高温の冷媒を吐出させることができる。
【0019】また、暖房運転の途中で除霜を行うときに
は、バルブ21が閉に、バルブ22が開に制御され、同
時に刺激付与機構8が短時間だけ付勢され、さらに四方
弁4が切換えられて逆サイクルで運転される。したがっ
て、この場合には冷媒がバルブ22、熱交換器20を通
って圧縮機1に吸込まれ、熱交換器20を通る間に潜熱
蓄熱材7から吸熱して十分高温になった状態で圧縮機1
に吸込まれることになる。このため、圧縮機1から十分
に高温の冷媒を吐出させることができるので、結局、短
時間で除霜を終了することができる。
は、バルブ21が閉に、バルブ22が開に制御され、同
時に刺激付与機構8が短時間だけ付勢され、さらに四方
弁4が切換えられて逆サイクルで運転される。したがっ
て、この場合には冷媒がバルブ22、熱交換器20を通
って圧縮機1に吸込まれ、熱交換器20を通る間に潜熱
蓄熱材7から吸熱して十分高温になった状態で圧縮機1
に吸込まれることになる。このため、圧縮機1から十分
に高温の冷媒を吐出させることができるので、結局、短
時間で除霜を終了することができる。
【0020】このように、除霜時に蓄熱槽6に蓄えられ
ている熱を有効利用できるので、除霜に要する時間を短
縮することができる。また、圧縮機1を囲むように蓄熱
槽6を設けているので、定常運転時の熱リークを抑制す
ることができ、それだけ除霜および暖房の立上げに使え
るエネルギを確保することができる。
ている熱を有効利用できるので、除霜に要する時間を短
縮することができる。また、圧縮機1を囲むように蓄熱
槽6を設けているので、定常運転時の熱リークを抑制す
ることができ、それだけ除霜および暖房の立上げに使え
るエネルギを確保することができる。
【0021】
【発明の効果】蓄熱槽に効率よく蓄熱できるとともに、
蓄熱槽に蓄えられている熱を有効利用して除霜できるの
で、除霜時間の短縮化に寄与できる。
蓄熱槽に蓄えられている熱を有効利用して除霜できるの
で、除霜時間の短縮化に寄与できる。
【図1】本発明の一実施例に係るヒートポンプの系統図
【図2】同ヒートポンプに組込まれた蓄熱槽の部分を取
出して示す断面図
出して示す断面図
【図3】同蓄熱槽に収容されている潜熱蓄熱材の特性を
説明するための図、
説明するための図、
【図4】同ヒートポンプの動作を説明するための図
1…圧縮機 2,3…熱交換
器 4…四方弁 5…膨張弁 6…蓄熱槽 7…潜熱蓄熱材 8…刺激付与機構 20…吸熱用の
熱交換器 21,22…バルブ
器 4…四方弁 5…膨張弁 6…蓄熱槽 7…潜熱蓄熱材 8…刺激付与機構 20…吸熱用の
熱交換器 21,22…バルブ
Claims (1)
- 【請求項1】圧縮機,四方弁,室内の熱を吸放熱する室
内熱交換器,膨張弁,室外の熱を吸放熱する室外熱交換
器で構成された閉ループ内に冷媒を循環させる吸放熱サ
イクルと、前記圧縮機に伝熱的に連結して設けられ、上
記圧縮機で発生した熱の一部を蓄熱する蓄熱槽と、この
蓄熱槽内に設けられた吸熱用熱交換器と、除霜運転時に
前記吸放熱サイクルの冷媒の一部を前記吸熱用熱交換器
に通流させて前記蓄熱槽内の熱を上記吸放熱サイクルに
注入する手段とを具備してなることを特徴とするヒート
ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4189794A JPH05223410A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | ヒートポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4189794A JPH05223410A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | ヒートポンプ |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60159337A Division JPH0730968B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | ヒ−トポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05223410A true JPH05223410A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=16247320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4189794A Pending JPH05223410A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | ヒートポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05223410A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012042695A1 (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | パナソニック株式会社 | 蓄熱装置およびこれを備える空気調和装置 |
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Citations (1)
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-
1992
- 1992-07-17 JP JP4189794A patent/JPH05223410A/ja active Pending
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