JPH055582A - 蓄熱熱交換器及びこれを備えたヒートポンプ空気調和 機 - Google Patents

蓄熱熱交換器及びこれを備えたヒートポンプ空気調和 機

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JPH055582A
JPH055582A JP3180556A JP18055691A JPH055582A JP H055582 A JPH055582 A JP H055582A JP 3180556 A JP3180556 A JP 3180556A JP 18055691 A JP18055691 A JP 18055691A JP H055582 A JPH055582 A JP H055582A
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JP
Japan
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heat
heat exchanger
heat storage
pipe
exchanger
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3180556A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Imaida
毅 今飯田
Harunobu Mizukami
春信 水上
Katsuji Yamakami
勝治 山神
Yoichi Mihara
陽一 三原
Takeshi Ito
武司 伊藤
Toshihiko Yamanaka
敏彦 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH055582A publication Critical patent/JPH055582A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 暖房運転開始時における暖房能力の低下を抑
制するとともに蓄熱熱交換器内に効率的に蓄熱し、か
つ、これから効率的に採熱する。 【構成】 蓄熱熱交換器10内に蓄熱材2を充填するとと
もに蓄熱管5と採熱管6を交互、かつ、鉛直方向に配設
してなるフインチューブ形熱交換器7を収納する。そし
て、蓄熱管5を高温ガス配管3から上方に立上らせ採熱
管6を除霜用採熱配管4にそれぞれ接続する。この蓄熱
熱交換器10をヒートポンプ空気調和機に組み込んで高温
ガスをサーモサイフォン効果によって蓄熱管5内に供給
することにより蓄熱し、除霜運転時採熱管6内で冷媒ガ
スを蒸発させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蓄熱熱交換器及びこれを
備えたヒートポンプ空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】図3には従来のヒートポンプ空気調和機
の系統図が示されている。この空気調和機の暖房運転時
には、圧縮機11で圧縮された高温・高圧の冷媒ガスは実
線矢印で示すように、四方弁12を経て蓄熱熱交換器17に
入り、その蓄熱管17a を流過する過程で管外の蓄熱材に
熱を与えることによって冷媒ガスの一部が凝縮する。こ
の冷媒は室内熱交換器15に入り、ここで室内空気に放熱
することによってその全てが凝縮液化する。次いで、こ
の冷媒液は絞り装置14で絞られることによって断熱膨張
して気液二相となる。次いで、この冷媒は室外熱交換器
13で蒸発気化した後、四方弁12を経て圧縮機11に戻り、
このサイクルを繰り返す。なお、この暖房運転時には開
閉弁16は閉とされている。
【0003】上記暖房運転によって室外熱交換器13の外
面に霜が付着すると、除霜運転が行われる。除霜運転時
には、絞り装置14が閉とされ、開閉弁16が開とされる。
しかして、圧縮機11で圧縮された高温・高圧の冷媒ガス
は四方弁12、蓄熱熱交換器17の蓄熱管17a 、室内熱交換
器15、キャピラリチューブ18、蓄熱熱交換器17の採熱管
17b、開閉弁16をこの順に通って室外熱交換器13に入
り、この外面に付着した霜を溶融することによって降温
した後、四方弁12を経て圧縮機11に戻り、このサイクル
を繰り返す。なお、この除霜運転時には室内熱交換器15
で冷媒ガスが殆ど放熱しないように図示外の室内送風機
を停止する。圧縮機11から吐出される冷媒ガスの温度が
低下すると、冷媒ガスは蓄熱熱交換器17の採熱管17b を
流過する過程で蓄熱材より吸熱して高温となり、この状
態で室外熱交換器13に流入する。
【0004】冷房運転時には、四方弁12が上記と逆方向
に切り換えられ、開閉弁16は閉じられる。しかして、圧
縮機11から吐出された冷媒は破線矢印で示すように、四
方弁12、室外熱交換器13、絞り装置14、室外熱交換器1
5、蓄熱熱交換器17の蓄熱管17a 及び四方弁12をこの順
に循環する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の空気調和機
においては、その暖房運転の開始時に下記の問題点が生
ずる。圧縮機11で圧縮機された高温・高圧の冷媒ガスが
蓄熱熱交換器17の蓄熱材によって熱を奪われるため、室
内熱交換器15へ供給される冷媒の温度が低下することに
より暖房立上り時の暖房能力が大巾に減少する。開閉弁
16が閉とされているため、室内熱交換器15を出た冷媒が
キャピラリチューブ18を通って蓄熱熱交換器17に入りそ
の採熱管17b 内に冷媒液として滞留するので冷媒回路内
を循環する冷媒量が不足して能力低下を引き起こす。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、第1の発明の要旨
とするところは、蓄熱材が充填されたケース内にフイン
を備えた多数の蓄熱管と採熱管とを交互に、かつ、鉛直
方向に配設してなるフインチューブ形熱交換器を収納
し、上記蓄熱管を高温ガス配管から立上らせるとともに
上記採熱管を除霜用採熱配管に接続したことを特徴とす
る蓄熱熱交換器にある。第2の発明の要旨とするところ
は、暖房運転時、圧縮機から吐出された冷媒が除霜運転
時に逆方向に切り換えられる四方弁、室内熱交換器、除
霜運転時に全閉とされる絞り装置及び室外熱交換器をこ
の順に循環するヒートポンプ空気調和機において、上記
四方弁と上記室内熱交換器間のガス配管中に請求項1記
載の蓄熱熱交換器の高温ガス配管を接続するとともに、
上記蓄熱熱交換器の除霜用採熱配管の一端を除霜運転時
に開弁する開閉弁を介して上記室外熱交換器と絞り装置
との間に接続し、かつ、上記除霜用採熱配管の他端を上
記圧縮機の吸入管に接続したことを特徴とするヒートポ
ンプ空気調和機にある。
【0007】
【作用】本発明においては、上記構成を具えているた
め、暖房運転時、圧縮機から吐出された高温の冷媒ガス
は四方弁を経て蓄熱熱交換器の高温ガス配管に入り、こ
こからフインチューブ形熱交換器の多数の蓄熱管内にサ
ーモサイフォン効果により流入して管外の蓄熱材を加熱
することにより冷媒ガスの一部が凝縮液化する。凝縮し
た冷媒液はサーモサイフォン効果によって高温ガス配管
に戻りこの中を流過する高温ガスに伴われて室内熱交換
器に入ってここで冷媒ガスの全てが凝縮液化する。次い
で、この冷媒は絞り装置で断熱膨張し、室外熱交換器で
蒸発気化した後、四方弁を経て圧縮機に循環する。除霜
運転時、四方弁が逆方向に切り換えられるとともに開閉
弁が開とされ、かつ、絞り装置が全閉とされるので、圧
縮機から吐出された高温の冷媒ガスは四方弁を経て室外
熱交換器に入り、ここでその外面に付着した霜を溶融す
ることによって凝縮液化する。次いで、開閉弁を通り蓄
熱熱交換器の除霜用採熱配管を経て多数の採熱管に入
り、この中を流過する過程で管外の蓄熱材から吸熱する
ことによって蒸発気化した後吸入管を経て圧縮機に吸入
される。
【0008】
【実施例】本発明の1実施例が図1及び図2に示されて
いる。図1に示すように、四方弁12と室内熱交換器15間
のガス配管に蓄熱熱交換器10が介装されている。この蓄
熱熱交換器10の詳細が図2に示されている。蓄熱熱交換
器10のケース1内には蓄熱材2が充填され、かつ、フイ
ンチューブ形熱交換器7が収納されている。フインチュ
ーブ形熱交換器7は多数の逆U字形蓄熱管5と採熱管6
とこれらに結合された多数のフイン8とを備え、これら
蓄熱管5及び6は互いに隣接して交互に配設されそれぞ
れ鉛直方向に伸びている。熱交換器7の下には高温ガス
管3及び除霜用採熱配管4が設置され、各蓄熱管5はそ
の下端を高温ガス管3に接続することにより高温ガス管
3から上方に立ち上げられている。また、各採熱管6は
その下端を除霜用採熱配管4に接続することにより直列
に連結されている。そして、高温ガス管3の入口3aは四
方弁12に接続され、出口3bは室内熱交換器15に接続され
ている。また、除霜用採熱配管4の入口4aは開閉弁16を
介して室外熱交換器13と絞り装置14との間に接続され、
出口4bは圧縮機11の吸入管21に接続されている。他の構
成は図3に示す従来のものと同様であり、対応する部材
には同じ符号が付されている。
【0009】暖房運転時、圧縮機11から吐出された高温
・高圧の冷媒ガスは実線矢印で示すように、四方弁12を
経て蓄熱熱交換器10の高温ガス管3内にその入口3aから
流入し、ここからサーモサイフォン効果によって蓄熱管
5内を上昇して管外の蓄熱材2と熱交換することによっ
てこれを加熱する。これによって冷媒ガスの一部が凝縮
液化しこの冷媒液はサーモサイフォン効果によって高温
ガス管3内に戻り、この中を流過する冷媒ガスに伴われ
て出口3bから流出して室内熱交換器15に入り、ここで室
内空気を加熱することによって全ての冷媒ガスが凝縮液
化する。次いで、この冷媒液は絞り装置14に入り、ここ
で絞られることによって断熱膨張した後、室外熱交換器
13に入り、ここで外気から吸熱して蒸発気化する。この
冷媒ガスは四方弁12、吸入管21を経て圧縮機11へ吸い込
まれこのサイクルを繰り返す。この暖房運転によって蓄
熱熱交換器10内の蓄熱材2には遂次熱が蓄えられて行
く。なお、暖房運転時、開閉弁16は閉とされている。
【0010】除霜運転時、四方弁12が上記と逆方向に切
り換えられ、開閉弁16が開、絞り装置14が全閉とされ
る。しかして、圧縮機11から吐出された高温・高圧の冷
媒ガスは破線矢印で示すように、四方弁12を経て室外熱
交換器13に入り、室外熱交換器13の外面に付着した霜を
溶融することによって凝縮液化する。次いで、開閉弁16
を通り蓄熱熱交換器10の除霜用採熱配管4を経て採熱管
6を流過する過程で管外の蓄熱材2より熱を奪って蒸発
気化する。次いで、この冷媒ガスは吸入管21を経て圧縮
機11に吸入され、これを繰り返す。この除霜運転時、絞
り装置14が全閉とされ、かつ、四方弁12は逆方向に切り
換えられているため、蓄熱熱交換器10の蓄熱管5及び高
圧ガス管3内に冷媒が液化して滞留することはない。冷
房運転時、開閉弁16は閉とされ、冷媒は圧縮機11、四方
弁12、室外熱交換器13、絞り装置14、室内熱交換器15、
蓄熱熱交換器10の高温ガス配管3、四方弁12、吸入管21
を経て圧縮機11に戻り、このサイクルを繰り返す。
【0011】しかして、暖房運転時、高温の冷媒ガスが
高温ガス管3から上方に立上る蓄熱管5内にサーモサイ
フォン効果によって流入して管外の蓄熱材に熱を与える
ので高温ガスの温度低下が少なく、従って、暖房運転の
立上り時における暖房能力の低下を抑制できる。また、
蓄熱材に熱を与えることによって蓄熱管内で凝縮した冷
媒液はサーモサイフォン効果によって高温ガス配管3内
に戻り、この高温ガス配管3内を流れる冷媒ガスに伴わ
れて円滑に排出されるので、冷媒回路内を循環する冷媒
の量の減少に基づく暖房能力の低下を生じない。
【0012】更に、蓄熱管5と採熱管6が交互に配設さ
れているため、ケース1内の蓄熱材2を効率良く加熱し
又はこれから効率良く採熱することができる。更に、高
温ガス配管3の入口3a及び除霜用採熱配管4の入口4aが
近接しているので、蓄熱した側から採熱することがで
き、従って、蓄熱材2の流動性が悪い場合であっても効
率よく蓄熱し、かつ、採熱することができる。除霜運転
時、四方弁が逆方向に切り換えられるとともに絞り装置
が全閉とされるので、室内熱交換器15には冷媒が循環す
ることはなく、従って、従来のように室内熱交換器15内
で冷媒ガスの温度が低下することはない。
【0013】
【発明の効果】本発明の蓄熱熱交換器においては、多数
の蓄熱管を高温ガス配管から立上らせるため、高温ガス
は高温ガス配管からサーモサイフォン効果によって多数
の蓄熱管内に上昇して管外の蓄熱材を加熱するので、高
温ガスの温度低下を低減できる。そして、多数の蓄熱管
及び採熱管は交互に配設されているので蓄熱材を効率的
に加熱し又はこれから効率的に採熱できる。また、本発
明のヒートポンプ空気調和機においては、暖房運転時に
おける高温冷媒ガスの温度低下が少ないので暖房立上り
時の暖房能力の低下を抑制できる。また、蓄熱管内で凝
縮した冷媒液はサーモサイフォン効果により高温ガス配
管内に戻り高温ガス配管内を流過する冷媒ガスに伴われ
て排出されるので、蓄熱熱交換器内に冷媒液が滞留する
のを防止することができる。更に、除霜運転時に室内熱
交換器に冷媒ガスが循環しないので、この室内熱交換器
で冷媒ガスが放熱することはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す略示的系統図である。
【図2】上記実施例における蓄熱熱交換器の拡大断面図
である。
【図3】従来の空気調和機の略示的系統図である。
【符号の説明】
11 圧縮機 12 四方弁 13 室外熱交換器 14 絞り装置 15 室内熱交換器 10 蓄熱熱交換器 1 ケース 2 蓄熱材 7 フインチューブ形熱交換器 5 蓄熱管 6 採熱管 8 フイン 3 高温ガス配管 4 除霜用採熱配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山神 勝治 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町三丁目 1番地 三菱重工業株式会社エアコン製作 所内 (72)発明者 三原 陽一 愛知県西春日井郡西枇杷島町字旭町三丁目 1番地 三菱重工業株式会社エアコン製作 所内 (72)発明者 伊藤 武司 名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱 重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 山中 敏彦 名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱 重工業株式会社名古屋研究所内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 蓄熱材が充填されたケース内にフインを
    備えた多数の蓄熱管と採熱管とを交互に、かつ、鉛直方
    向に配設してなるフインチューブ形熱交換器を収納し、
    上記蓄熱管を高温ガス配管から立上らせるとともに上記
    採熱管を除霜用採熱配管に接続したことを特徴とする蓄
    熱熱交換器。 【請求項2】 暖房運転時、圧縮機から吐出された冷媒
    が除霜運転時に逆方向に切り換えられる四方弁、室内熱
    交換器、除霜運転時に全閉とされる絞り装置及び室外熱
    交換器をこの順に循環するヒートポンプ空気調和機にお
    いて、上記四方弁と上記室内熱交換器間のガス配管中に
    請求項1記載の蓄熱熱交換器の高温ガス配管を接続する
    とともに、上記蓄熱熱交換器の除霜用採熱配管の一端を
    除霜運転時に開弁する開閉弁を介して上記室外熱交換器
    と絞り装置との間に接続し、かつ、上記除霜用採熱配管
    の他端を上記圧縮機の吸入管に接続したことを特徴とす
    るヒートポンプ空気調和機。
JP3180556A 1991-06-26 1991-06-26 蓄熱熱交換器及びこれを備えたヒートポンプ空気調和 機 Withdrawn JPH055582A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335542B2 (en) 1994-06-15 2002-01-01 Seiko Epson Corporation Fabrication method for a thin film semiconductor device, the thin film semiconductor device itself, liquid crystal display, and electronic device
JP2008064372A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Kenji Umetsu 熱交換器型蓄熱システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335542B2 (en) 1994-06-15 2002-01-01 Seiko Epson Corporation Fabrication method for a thin film semiconductor device, the thin film semiconductor device itself, liquid crystal display, and electronic device
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980903