JPH0749892B2 - ヒートポンプ式空気調和機 - Google Patents
ヒートポンプ式空気調和機Info
- Publication number
- JPH0749892B2 JPH0749892B2 JP26440687A JP26440687A JPH0749892B2 JP H0749892 B2 JPH0749892 B2 JP H0749892B2 JP 26440687 A JP26440687 A JP 26440687A JP 26440687 A JP26440687 A JP 26440687A JP H0749892 B2 JPH0749892 B2 JP H0749892B2
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- JP
- Japan
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- heat exchanger
- way valve
- refrigerant
- main circuit
- compressor
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はヒートポンプ式空気調和機に関するものであ
る。
る。
従来の技術 以下図面を参照しながら説明する。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。
トポンプ式空気調和機の冷凍サイクル図である。
第４図において、31は圧縮器、32は室内側熱交換器、33
は減圧機構、34は室外側熱交換器、35は四方弁である。
従来の冷凍サイクルは上記31〜35の各構成要素を順次、
環状に配管接続し冷媒を循環させる構成が基本である。
は減圧機構、34は室外側熱交換器、35は四方弁である。
従来の冷凍サイクルは上記31〜35の各構成要素を順次、
環状に配管接続し冷媒を循環させる構成が基本である。
一方、近年、吸着・脱着反応熱を利用したいわゆるケミ
カルヒートポンプの研究が進んでおり、第４図の冷凍サ
イクルと組み合わせて性能向上を図る試みが成されてき
ている。第５図に示す特開昭60−16280号公報によれ
ば、冷蔵庫40に於て、41は圧縮機、42は凝縮器、43は減
圧機構、44は蒸発器である。これらにより構成される主
回路の圧縮機41の周囲に吸着剤45を充填した反応容器46
を置き、副回路凝縮器47、吸着媒体（吸着剤に吸着され
る物質）48を貯めるタンク49、副回路蒸発器50を環状に
接続した構成とし、吸着剤45に吸着媒体48を吸着させた
時に副回路蒸発器50における吸着媒体の蒸発熱（吸熱）
によって冷却し、主回路の蒸発器44による冷却の補助を
するものである。
カルヒートポンプの研究が進んでおり、第４図の冷凍サ
イクルと組み合わせて性能向上を図る試みが成されてき
ている。第５図に示す特開昭60−16280号公報によれ
ば、冷蔵庫40に於て、41は圧縮機、42は凝縮器、43は減
圧機構、44は蒸発器である。これらにより構成される主
回路の圧縮機41の周囲に吸着剤45を充填した反応容器46
を置き、副回路凝縮器47、吸着媒体（吸着剤に吸着され
る物質）48を貯めるタンク49、副回路蒸発器50を環状に
接続した構成とし、吸着剤45に吸着媒体48を吸着させた
時に副回路蒸発器50における吸着媒体の蒸発熱（吸熱）
によって冷却し、主回路の蒸発器44による冷却の補助を
するものである。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来のヒートポンプ式空気調和機は以下
のような問題があった。すなわち、第４図の最も一般的
な構成では、除霜運転中は、室外側熱交換器に付着した
霜を融解するために、例えば四方弁35を切り替えて行う
と、室内熱交換器の温度が低下するのでこの間暖房が中
断するという問題があった。
のような問題があった。すなわち、第４図の最も一般的
な構成では、除霜運転中は、室外側熱交換器に付着した
霜を融解するために、例えば四方弁35を切り替えて行う
と、室内熱交換器の温度が低下するのでこの間暖房が中
断するという問題があった。
又近年四方弁を切り替えずにバイパス回路等を設けて暖
房を続けながら除霜運転するものも提案され、商品化さ
れているが、それでも除霜時の熱源はその間圧縮機で発
生する冷媒熱であり、基本的に熱源不足のため暖房能力
が大きく取れないという問題があった。
房を続けながら除霜運転するものも提案され、商品化さ
れているが、それでも除霜時の熱源はその間圧縮機で発
生する冷媒熱であり、基本的に熱源不足のため暖房能力
が大きく取れないという問題があった。
又暖房立ち上がり時も、これと同様のことが言え、機器
が十分に冷えているため、その熱容量が大きく、さらに
は冷媒が途中で凝縮して十分な循環量が得られない等の
理由により、温風が出るまでの時間、あるいは部屋が十
分に暖まるまでに長い時間を要していた。
が十分に冷えているため、その熱容量が大きく、さらに
は冷媒が途中で凝縮して十分な循環量が得られない等の
理由により、温風が出るまでの時間、あるいは部屋が十
分に暖まるまでに長い時間を要していた。
これらの改善には冷凍サイクル上の工夫がなされてきて
いるがまだ充分ではない。更にケミカルヒートポンプと
の組み合わせが考えられるが、第５図に示した従来例で
は冷房補助に使用したものであり上記の暖房時の除霜特
性の改善への応用については適用できない。又同様の理
由で、暖房立ち上がり時の特性改善への応用についても
適用できない。
いるがまだ充分ではない。更にケミカルヒートポンプと
の組み合わせが考えられるが、第５図に示した従来例で
は冷房補助に使用したものであり上記の暖房時の除霜特
性の改善への応用については適用できない。又同様の理
由で、暖房立ち上がり時の特性改善への応用についても
適用できない。
本発明は上記問題点を鑑み、より良好な除霜特性及びよ
り良好な立ち上がり特性を有した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ものである。
り良好な立ち上がり特性を有した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ものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明のヒートポンプ式
空気調和機は、圧縮機、室内側熱交換器、減圧機構、室
外側熱交換器を環状に接続して冷媒を循環させる主回路
を構成し、前記冷媒と反応することにより可逆的な吸熱
・発熱を示す吸着剤を充填した反応容器を前記圧縮機出
口から前記室内側熱交換器までの配管の一部に並列に設
け、更に、前記反応容器と前記主回路の低圧部を配管接
続したものである。
空気調和機は、圧縮機、室内側熱交換器、減圧機構、室
外側熱交換器を環状に接続して冷媒を循環させる主回路
を構成し、前記冷媒と反応することにより可逆的な吸熱
・発熱を示す吸着剤を充填した反応容器を前記圧縮機出
口から前記室内側熱交換器までの配管の一部に並列に設
け、更に、前記反応容器と前記主回路の低圧部を配管接
続したものである。
作用 本発明は、例えば暖房を継続しながら行う除霜運転中の
数分間は反応容器内で吸着剤と冷媒を反応させることに
より発生する熱を用いて冷媒を加熱して暖房能力を補
い、除霜運転中の暖房能力を向上する。また、例えば始
動時主回路が十分な暖房能力を発生するまでの数分間は
反応容器内で吸着剤冷媒を反応させることにより発生す
る熱を用いて冷媒を加熱して、暖房能力を補い始動時の
暖房能力を向上する。そして、吸着剤より冷媒を脱着さ
せる再生時においては反応容器内を主回路の低圧部と接
続することにより減圧して再生効率を向上させ、暖房立
ち上がり性能の向上、及び除霜特性の改善を図るもので
ある。
数分間は反応容器内で吸着剤と冷媒を反応させることに
より発生する熱を用いて冷媒を加熱して暖房能力を補
い、除霜運転中の暖房能力を向上する。また、例えば始
動時主回路が十分な暖房能力を発生するまでの数分間は
反応容器内で吸着剤冷媒を反応させることにより発生す
る熱を用いて冷媒を加熱して、暖房能力を補い始動時の
暖房能力を向上する。そして、吸着剤より冷媒を脱着さ
せる再生時においては反応容器内を主回路の低圧部と接
続することにより減圧して再生効率を向上させ、暖房立
ち上がり性能の向上、及び除霜特性の改善を図るもので
ある。
実施例 以下、本発明の一実施例について第１図を用いて説明す
る。
る。
第１図において、１は圧縮機、２は室内熱交換器、３は
可変減圧機構、４は室外熱交換器、５は吸着剤としてシ
リカゲル、６は反応容器、7,8は共に三方弁、９はバイ
パス回路、10はリターン回路、11は電磁弁、12は四方弁
で、又冷媒としてはフロン系冷媒R22（図示せず）であ
る。
可変減圧機構、４は室外熱交換器、５は吸着剤としてシ
リカゲル、６は反応容器、7,8は共に三方弁、９はバイ
パス回路、10はリターン回路、11は電磁弁、12は四方弁
で、又冷媒としてはフロン系冷媒R22（図示せず）であ
る。
上記圧縮機１、四方弁12、室内熱交換器２、可変減圧機
構３、室外熱交換器４を順次配管接続した主回路13にお
いて、三方弁７は、四方弁12と室内熱交換器２との間に
設けられ、三方弁８は三方弁７と室内熱交換器２との間
に設けられている。バイパス回路９は、三方弁７と三方
弁８を結ぶ配管と並列に設けられている。さらにバイパ
ス回路９はその途中に反応容器６を備えており、前記反
応容器６にはシリカゲル５が図示しないフィルター等に
より、主回路13への流出を防止するように充填されてい
る。リターン回路10は、室外熱交換器４と四方弁12とを
結ぶ配管と反応容器６を結んでいる。さらにリターン回
路10はその途中に電磁弁11を備えている。
構３、室外熱交換器４を順次配管接続した主回路13にお
いて、三方弁７は、四方弁12と室内熱交換器２との間に
設けられ、三方弁８は三方弁７と室内熱交換器２との間
に設けられている。バイパス回路９は、三方弁７と三方
弁８を結ぶ配管と並列に設けられている。さらにバイパ
ス回路９はその途中に反応容器６を備えており、前記反
応容器６にはシリカゲル５が図示しないフィルター等に
より、主回路13への流出を防止するように充填されてい
る。リターン回路10は、室外熱交換器４と四方弁12とを
結ぶ配管と反応容器６を結んでいる。さらにリターン回
路10はその途中に電磁弁11を備えている。
次にこの構成になるヒートポンプ式空気調和機の動作を
第１図、第２図及び第３図を用いて説明する。
第１図、第２図及び第３図を用いて説明する。
暖房運転時は三方弁７、８はそれぞれ主回路13側へ切り
換えられており、電磁弁11は閉じた状態で、冷媒Ｒ−22
は圧縮機１、四方弁12、三方弁７、三方弁８、室内熱交
換器２、可変減圧機構３、室外熱交換器４、四方弁12を
順次流れ圧縮機１にもどる。この様子をモリエル線図上
で示したものが第２図である。この際、可変減圧機構３
は所定状態まで絞られた状態である。
換えられており、電磁弁11は閉じた状態で、冷媒Ｒ−22
は圧縮機１、四方弁12、三方弁７、三方弁８、室内熱交
換器２、可変減圧機構３、室外熱交換器４、四方弁12を
順次流れ圧縮機１にもどる。この様子をモリエル線図上
で示したものが第２図である。この際、可変減圧機構３
は所定状態まで絞られた状態である。
図示しない除霜制御装置により着霜を検出すると、四方
弁12はそのままの状態で可変減圧機構３を全開状態とし
て暖房を続けながら除霜運転に入る。
弁12はそのままの状態で可変減圧機構３を全開状態とし
て暖房を続けながら除霜運転に入る。
除霜運転が開始すると同時に三方弁7,8がそれぞれバイ
パス回路９側へ切り替わり、圧縮機７を出た冷媒Ｒ−22
は四方弁12、三方弁７、反応容器６、三方弁８、室内熱
交換器２、可変減圧機構３、室外熱交換器４、四方弁12
を順次流れ圧縮機１へもどる回路を流れるようになる。
反応容器６内を冷媒Ｒ−22が流れる際、冷媒Ｒ−22の一
部が乾燥状態にあるシリカゲル５に吸着され、数十キロ
カロリーの反応熱を発生し冷媒Ｒ−22に与えられる。
パス回路９側へ切り替わり、圧縮機７を出た冷媒Ｒ−22
は四方弁12、三方弁７、反応容器６、三方弁８、室内熱
交換器２、可変減圧機構３、室外熱交換器４、四方弁12
を順次流れ圧縮機１へもどる回路を流れるようになる。
反応容器６内を冷媒Ｒ−22が流れる際、冷媒Ｒ−22の一
部が乾燥状態にあるシリカゲル５に吸着され、数十キロ
カロリーの反応熱を発生し冷媒Ｒ−22に与えられる。
この様子をモリエル線図上で示したものが第３図であ
る。第３図において、ｂ−ｃの部分が吸着反応により冷
媒Ｒ−22の得たエンタルピーである。反応容器６を出た
冷媒Ｒ−22は室内熱交換器２でそのエンタルピーの一
部、第３図におけるｃ−ｄの部分を暖房エネルギーとし
て使用し、開いた状態の可変減圧機構３を経て、室外熱
交換器４へ至り、除霜の熱源としての残りのエンタルピ
ー、第５図におけるｅ−ａの部分を使用する。
る。第３図において、ｂ−ｃの部分が吸着反応により冷
媒Ｒ−22の得たエンタルピーである。反応容器６を出た
冷媒Ｒ−22は室内熱交換器２でそのエンタルピーの一
部、第３図におけるｃ−ｄの部分を暖房エネルギーとし
て使用し、開いた状態の可変減圧機構３を経て、室外熱
交換器４へ至り、除霜の熱源としての残りのエンタルピ
ー、第５図におけるｅ−ａの部分を使用する。
即ち、除霜運転中は室外熱交換器４に付着した霜を融解
するための熱源としてシリカゲル５とフレオン系冷媒Ｒ
−22の反応熱を利用することにより、室内熱交換器２に
流れる冷媒の温度を高く維持して暖房を連続できる。従
ってより良好な除霜特性が得られる。
するための熱源としてシリカゲル５とフレオン系冷媒Ｒ
−22の反応熱を利用することにより、室内熱交換器２に
流れる冷媒の温度を高く維持して暖房を連続できる。従
ってより良好な除霜特性が得られる。
次に図示しない除霜制御装置により除霜終了を検出する
と、可変減圧機構３は所定状態まで絞られ三方弁7,8は
それぞれ主回路13側へ切り替わり、又、電磁弁11を開い
て、反応容器６内でシリカゲル５から冷媒Ｒ−22が脱着
する再生過程が開始する。即ち、この再生過程は減圧を
利用するもので、反応容器６内は除霜運転中の高圧状態
から、低圧状態に変化する。するとそれまでシリカゲル
５に吸着されていた冷媒Ｒ−22はリターン回路10、電磁
弁11を経て、主回路13へもどる。この再生過程は十数分
で平衝に達し、再生は殆ど終了する。一定再生時間終了
後、あるいは運転終了時には電磁弁11を閉じて、シリカ
ゲル５は減圧乾燥された状態を維持するようにする。
と、可変減圧機構３は所定状態まで絞られ三方弁7,8は
それぞれ主回路13側へ切り替わり、又、電磁弁11を開い
て、反応容器６内でシリカゲル５から冷媒Ｒ−22が脱着
する再生過程が開始する。即ち、この再生過程は減圧を
利用するもので、反応容器６内は除霜運転中の高圧状態
から、低圧状態に変化する。するとそれまでシリカゲル
５に吸着されていた冷媒Ｒ−22はリターン回路10、電磁
弁11を経て、主回路13へもどる。この再生過程は十数分
で平衝に達し、再生は殆ど終了する。一定再生時間終了
後、あるいは運転終了時には電磁弁11を閉じて、シリカ
ゲル５は減圧乾燥された状態を維持するようにする。
暖房立ち上がり時についても、可変減圧機構３を所定の
絞り状態とする以外、上述した除霜時と同様であり、反
応熱を利用して立ち上がり時間を短縮するもので、説明
を省略する。
絞り状態とする以外、上述した除霜時と同様であり、反
応熱を利用して立ち上がり時間を短縮するもので、説明
を省略する。
又、冷房運転は、三方弁７、８も主回路13側へ切り替
え、電磁弁11は閉じ、可変減圧機構３は所定状態まで絞
り、四方弁12を切り替えるだけで従来通りの冷房が行な
えるので、説明を省略する。
え、電磁弁11は閉じ、可変減圧機構３は所定状態まで絞
り、四方弁12を切り替えるだけで従来通りの冷房が行な
えるので、説明を省略する。
上記の実施例においては、三方弁７を四方弁12と室内熱
交換器２との間に、又三方弁８を三方弁７と室内熱交換
器２の間に設け、反応容器６を三方弁7,8を結ぶ配管と
並列に設けたが、三方弁７は圧縮機１出口と四方弁12の
間、又三方弁８は三方弁７と四方弁12の間に設け反応容
器６を三方弁7,8を結ぶ配管と並列に設けてもよい。
交換器２との間に、又三方弁８を三方弁７と室内熱交換
器２の間に設け、反応容器６を三方弁7,8を結ぶ配管と
並列に設けたが、三方弁７は圧縮機１出口と四方弁12の
間、又三方弁８は三方弁７と四方弁12の間に設け反応容
器６を三方弁7,8を結ぶ配管と並列に設けてもよい。
又、リターン回路10は、室内熱交換器２と四方弁12とを
結ぶ配管と反応容器６を結んでいたが、可変減圧機構３
と室外熱交換器４とを結ぶ配管と反応容器６を結んでも
よい。又、四方弁12と圧縮機１とを結ぶ配管と反応容器
６を結んでもよい。反応容器６と主回路13の低圧部を結
べばよい。
結ぶ配管と反応容器６を結んでいたが、可変減圧機構３
と室外熱交換器４とを結ぶ配管と反応容器６を結んでも
よい。又、四方弁12と圧縮機１とを結ぶ配管と反応容器
６を結んでもよい。反応容器６と主回路13の低圧部を結
べばよい。
又、冷媒としてフロン系冷媒Ｒ−22を用いたが、この外
フロン系冷媒Ｒ−12、Ｒ−13B1等の冷媒でもよい。又吸
着剤としてシリカゲルを用いたが、ゼオライト（沸石）
や活性炭等でもよい。
フロン系冷媒Ｒ−12、Ｒ−13B1等の冷媒でもよい。又吸
着剤としてシリカゲルを用いたが、ゼオライト（沸石）
や活性炭等でもよい。
発明の効果 以上のように、本発明は発熱・吸熱を伴う可逆反応を行
なう反応容器を、従来の冷凍サイクルに組み合わせ、主
回路の圧力差を効果的に利用することにより可逆反応の
再生過程を効率よく行うことが出来、除霜運転時及び暖
房起動時に主回路が十分な暖房能力を発生できない間、
化学反応により熱を発生させその熱により暖房能力を補
い、快適な暖房を実現することが出来る。
なう反応容器を、従来の冷凍サイクルに組み合わせ、主
回路の圧力差を効果的に利用することにより可逆反応の
再生過程を効率よく行うことが出来、除霜運転時及び暖
房起動時に主回路が十分な暖房能力を発生できない間、
化学反応により熱を発生させその熱により暖房能力を補
い、快適な暖房を実現することが出来る。
第１図は本発明の一実施例を示す冷凍サイクル図、第２
図は従来例のモリエル線図、第３図は本発明のモリエル
線図、第４図及び第５図はそれぞれ従来例を示す冷凍サ
イクル図である。 １……圧縮機、２……室内熱交換器、３……可変減圧機
構、４……室外熱交換器、５……吸着剤（シリカゲ
ル）、６……反応容器、7,8……三方弁、９……バイパ
ス回路、10……リターン回路、11……電磁弁、12……四
方弁、13……主回路。
図は従来例のモリエル線図、第３図は本発明のモリエル
線図、第４図及び第５図はそれぞれ従来例を示す冷凍サ
イクル図である。 １……圧縮機、２……室内熱交換器、３……可変減圧機
構、４……室外熱交換器、５……吸着剤（シリカゲ
ル）、６……反応容器、7,8……三方弁、９……バイパ
ス回路、10……リターン回路、11……電磁弁、12……四
方弁、13……主回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 轟 恒彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−129657（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−143468（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−161369（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−3467（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】圧縮機、室内側熱交換器、減圧機構、室外
側熱交換器を環状に接続して冷媒を循環させる主回路を
構成し、前記冷媒と反応することにより可逆的な吸熱・
発熱を示す吸着剤を充填した反応容器を前記圧縮機出口
から前記室内側熱交換器までの配管の一部に並列に設
け、更に、前記反応容器と前記主回路の低圧部を配管接
続したヒートポンプ式空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26440687A JPH0749892B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | ヒートポンプ式空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26440687A JPH0749892B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | ヒートポンプ式空気調和機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107063A JPH01107063A (ja) | 1989-04-24 |
| JPH0749892B2 true JPH0749892B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=17402717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26440687A Expired - Fee Related JPH0749892B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | ヒートポンプ式空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749892B2 (ja) |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26440687A patent/JPH0749892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01107063A (ja) | 1989-04-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |