JPS58115273A - ヒ−ト・ポンプ式温水器回路 - 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】 本発明は、室内熱交換器と戸外熱交換器、液体熱交換器
、液体供給装置、圧縮機、導管及び弁装置が備えられた
、空間の加熱、空間の冷却、液体の加熱、空間の加熱と
液体の加熱又は空間の冷却と液体の加熱を行なうヒート
・ポンプ式冷却回路に係る。液体熱交換器は高温蒸気管
内に配設され、液体の加熱が要求される場合に液体が当
該管内を循環する。液体熱交換器は非過熱器又は凝縮器
として使用可能であシ、室内熱交換器と戸外熱交換器は
弁位置によシ決定される冷媒流れの径路に応じて凝縮器
又は蒸発器として使用可能である。冷媒充填制御を維持
するためバイパスされる熱交換器は圧縮機吸入ポートへ
通気される。

本願で開示する本発明は広汎には冷却分野に関するもの
で、更に詳細には空間の加熱又は冷却を行なうヒート・
ポンプの分野に関するものである。

特に、本発明は、空間の加熱又は冷却、空間の加熱又は
冷却と同時に液体を加熱し、空間内の空気を修変せずに
液体を加熱する改良型冷却回路に関するものである。

当技術においては、空間内の空気の加熱又は冷却を行な
うヒート・ポンプとして公知の可逆冷却装置を提供する
ことが知られている。当技術においては、家庭用又はそ
の他の目的に水の如き液体を加熱する冷却回路を使用す
ることも知られている。更に、温度調整と水の加熱の両
機能を単一の冷凍システム内で結合し、１つのユニット
内で両機能の利点を得ることも提案されている。例えば
、米国特許第４，２４９，３９０号には空間が冷却され
る詩宗が加熱され、空間が加熱される時成る状態下で水
が加熱されるシステムが開示しである。このシステムが
水のみの加熱を行なえず、水の加熱なしに空間の冷却を
行”えないことは明らかである。

米国特許第３，９１６，６３８号には、ヒート・ポンプ
が空間の冷却のため作動される時家庭用に水を加熱する
目的に使用可能、又は家庭用給水を加熱せずに空間を冷
却するためヒート・ポンプを使用出来るようなヒート・
ポンプについて開示しである。空間加熱モードにおいて
は補助給水熱交換器はバイパスされる。

本出願人の米国特許第４，２９９，０９８号にはヒート
・ポンプ式温水器用冷却回路と当該回路用制御装置が開
示しである。当該特許で開示した回路の作動モードは、
空間を加熱するモード；　空間を冷却するモード；　空
間内の空気を修変せずに液体を加熱するモード；　空間
の冷却と液体の加熱を行なうモードの４種類がある。ヒ
ート・ポンプと温水器の作動を組合せるその他の冷却回
路の場合と同様、本出願人の前掲の特許に開示せる回路
には空間の加熱と液体の加熱を同時に行なう機能が含ま
れていない。

従って、本発明の主要目的の１つの目的は、空間の加熱
、空間の冷却、又は液体の加熱を行なうため使用出来、
液体の加熱と空間の冷却を同時に行なうか又は液体の加
熱と空間の加熱を同時に行なうため使用出来るヒート・
ポンゾ式温水器用の冷却回路を提供するととにある。

本発明のその他の目的は、冷媒対液体熱交換器を凝縮器
として又は非過熱器として異なる作動モードで使用し、
回路内の冷媒充填制御を維持するためパイｉｅスされる
熱交換器を圧縮機の吸入側に通気するヒート・ポンプ式
温水器冷却回路を提供することにある。

これらの目的及びその他の目的は本発明では冷却圧縮機
、室内熱交換器２戸外熱交換器、冷媒対液体熱交換器、
液体供給装置、室内熱交換器と戸外熱交換器を各々凝縮
器又は蒸発器として使用出来るよう冷媒を流す弁装置を
含む冷媒導管網を提供することによフ達成される。冷媒
対液体熱交換器が高温蒸気導管内に配設され、液体が冷
媒との熱又換関係を以って当該導管を貫流、循環する際
、非過熱器又は凝縮器として使用出来る。任意の作動モ
ードで非作動熱交換器は適度の冷媒充填を維持する゛目
的で圧縮機の吸入側に通気される。本発明の回路には以
下に簡単に要約した６種類の作動モードがある。

液体を加熱せずに空間を加熱する第１作動モードにおい
て、圧縮機から出る高温の冷媒蒸気は冷媒対液体熱交換
器に液体を循環させずに当該熱交換器を質流する。冷媒
対液体熱交換器から出る冷媒は、凝縮器として機能する
室内熱交換器へ弁装置によシ向けられ、蒸発器として機
能する戸外熱交換器へ室内熱交換器から向けられる。

空間を加熱して液体を加熱する第２作動モードにおいて
、冷媒の流れ径路は第１モードに対して先に要約された
モードと類似している。液体供給装置は液体を冷媒対液
体熱交換器に循環させるよう励起され、冷媒蒸気は冷媒
対液体熱交換器内で非過熱されたり又は非過熱されない
が、いずれの場合でも冷媒は全体的に凝縮されない。

液体を加熱せずに空間を冷却する第３作動モードにおい
て、圧縮機から出る高温蒸気は再び冷媒対液体熱交換器
を液体が循環することなしに当該熱交換器を貫流する。

依然高温の蒸気は弁装置によって凝縮器として作動する
戸外熱交換器へ向けられ、次に蒸発器として作動する室
内熱交換器へ向けられる。

空間を冷却して液体を加熱する第４作動モードにおいて
、冷媒の流れは第３．モードに対し要約さ、た流れと同
様である。液体供給装置は液体を冷し対液体熱交換器を
貫流、循環させるよう励起さしる。

空間を冷却して液体を加熱する代替的装置としＣ機能す
る第５作動モードにおいて、冷媒対液体熱交換器１は凝
縮機として作動する。低圧縮機速度において冷媒対液体
熱交換器が凝縮器として作動し又は代替的に第１冷媒対
液体熱交換器と直列になった第２冷媒対液体熱交換器を
使用出来るよう、可変型圧縮機を使用出来る。凝縮冷媒
は蒸発器として機能する室内熱交換器へ流れ、低温の冷
媒蒸気は当該熱交換器から圧縮機吸入ポートへ流れる。

このモードにおいては戸外熱交換器がバイパスされる。

空間の加熱又は冷却を伴なわずに液体を加熱する第６モ
ードにおいて、戸外熱交換器１は蒸発器として使用され
、室内熱交換器はバイパスされる。

オプションの熱交換器を備えた又は備えていない冷媒対
液体熱又換器は凝縮器として作動する。

室内熱交換器と戸外熱又換器、オプションの冷媒対液体
熱交換器を含む熱交換器のいずれがが作動上、回路から
排除される場合、排除された熱交換器は導管と弁装置を
介して回路内に適度の冷媒充填制御を維持するよう圧縮
機吸入ポートに接続される。

本発明のその他の目的と利点については詳細な説明と添
附図面から明らかとなろう。

ここで図面、特に第１図を更に詳細に参照すると、番号
１０ば、空間を加熱し、空間を冷却し、又は液体を加熱
し；　又は空間の加熱と液体の加熱、又は空間の冷却と
液体の加熱を同時に行なう目的に使用出来る本発明を具
体化しているヒート・ポンプ型温水器回路を表わす。現
用のヒート・ポンプ型温水器回路の主たる用途の１つは
家庭用に水を加熱することが考えられているが、本発明
を具体化している回路ではその他の液体を加熱可能であ
るところから本願で水又は水系統を参照する場合それは
温水器回路によって加熱されるその他の液体についても
同等に関係があることを理解すべきである。ヒート・ポ
ンプ型温水器回路には室内熱交換器装置１２２戸外熱交
換器装置１４．圧縮機／温水器装置１６．給水／貯水装
置１８が含まれている。

室内熱交換器装置１２は慣用的な設計のもので、第１及
び第２冷媒流れ接続部２０ａ、２０ｂを有するコイル２
０を含む。熱交換器に空気を循環させるためファン装置
２２が設けである。冷媒導管２４．２６が各々第１及び
第２冷媒流れ接続部２０ａ、２０ｂから圧縮機／温水器
装置１６へ延在している。冷媒導管２６内には膨張／パ
イ／、ｏス弁２８が配設しである。

戸外熱交換器装置１４も慣用的な設計であり、第１及び
第２冷媒流れ接続部３０ａ　、３０ｂを有するコイル３
０を含む。熱交換器に空気を循環させるためファン装置
３２が設けである。第１及び第２冷媒流れ接続部３０ａ
、３０ｂから各々圧縮機／温水器装置１６へ冷媒導管３
４．３６が延在している。冷媒導管３６内には膨張／バ
イパス弁３８が配設されている。

圧縮機／温水器装置１６には排出ポート、５０　ａと吸
入ポー）５０ｂを有する圧縮機５０が含まれている。冷
媒導管５２は吸入アキュムレーター５４から圧縮機の吸
入、ｔ？　−）　５０　ｂへ延在し、冷媒導管５６は排
出ポー）５０ａから冷媒対液体熱交換器５８へ延在して
いる。冷媒対液体熱交換器には当該熱交換器に対して冷
媒を流出入させる入口５８ａ、出口５８ｂが含まれ、更
に、液体を冷媒対液体熱交換器に供給する液体流れ接続
部６（１゜６２が含まれている。最初の液体流れ接続部
６０は液体供給導管６４に接続されている。

冷媒人口６６’ａと冷媒出口６６ｂを各々有する任意の
冷媒対液体熱又換器６６を提供出来る。当該任意の冷媒
対液体熱交換器は最初に述べた冷媒対液体熱交換器と直
列作動するよう接続されている。従って、当該任意の冷
媒対液体熱交換器が使用される場合、冷媒の出口５８ｂ
は冷媒人口６６ａと流れ連通状態にされ、冷媒対液体熱
交換器５８から排出される冷媒は当該任意の冷媒対液体
熱交換器内へ流入する。液体を流すため両者の液体熱交
換器を直列に接続するよう当該任意の冷媒対液体熱交換
器に対して液体流れ接続部６８．７０が設けである。液
体流れ接続部７０は液体供給導管６４に接続してあシ、
ポンシフ４を配設せる液体導管７２は液体流れ接続部６
８において当該任意の冷媒対液体熱交換器を液体貯蔵タ
ンク７６に接続する。液体貯蔵タンクには液体供給導管
７８を介して冷凍回路内で加熱されている供給液体が貯
蔵されている。液体流れ接続部６２と液体貯蔵タンク７
６の間には高温液体戻り導管８０が配設されている。家
庭用の目的に供する湯の如き加熱された液体をその加熱
液体の使用場所へ分配するため液体貯蔵タンク７６から
分配導管８２が設けである。

冷媒対液体熱交換器５８と第１四方弁９２の間に冷媒導
管９０が配設されている。第１四方弁は通常ヒート・ポ
ンプ・システムに使用されている慣用的な設計のもので
、第１ＶＸｌ方弁には第１図に示す如くポー）１，２．
３及び４が含まれている。

第１四方弁にはポート１，２の間及びポート３゜４の間
の第１位置で流れ連通状態になシ、第２位置でポート１
，２の間及びポート２，３の間を流れ連通状態にする可
動要素が含まれている。ポート１は冷媒対液体熱又換器
５８からの冷媒導管９゜に接続されている。ポート２は
オプションの冷媒対液体熱交換器６６内の冷媒管に接続
され、当該冷媒対液体熱交換器に冷媒人口６６ａにおい
て接続されている。ポート３は第１四方弁と吸入アキュ
ムレーター５４の間に配設せる冷媒導管９４に接続され
、第１四方弁９２のポート４は第１四方弁と第２四方弁
９８の間に配設せる冷媒導管９６に接続されている。

第２四方弁９８は第１四方弁９２と類似した構造にする
ことが出来、第２四方弁には第１図に番号１，２，３．
４で示したポートが含まれている。

第２四方弁には第１位置でポート１，２及び３゜４を流
れ連通状態にすると共に、第２位置でポートｌ、４及び
ポート２，３を流れ連通状態にする可動要素が含まれて
いる。第２四方弁９８のポート１は第１四方弁９２のポ
ート４から延在する冷媒導管９６に接続されている。第
２四方弁９８のポート２はコイル２０の第１冷媒流れ接
続部２０ａへ延在している前述した冷媒導管２４に接続
されている。第２四方弁９８のポート３は、第２四方弁
と吸入アキュムレーター５４の間に延在する導管１００
に接続され、第２四方弁９８のポート４はコイル３０の
第１冷媒流れ接続部３０ａから前述した冷媒導管３４に
接続される。従って、冷媒流れ導管、第１及び第２四方
弁の配列は、第１四方弁にそのポート１から流入する冷
媒対液体熱交換器５８からの冷媒が第１弁位置において
オプションの冷媒対液体熱交換器内へ流入し又は第２弁
位置において第２四方弁内へ流入可能となるようにしで
ある。第２四方弁にそのポート１から流入する冷媒は第
２弁位置において第２四方弁からコイル２０の第１冷媒
流れ接続部２０ａ内へ又はコイル３０の第１冷媒流れ接
続部３０ａ内へ流入可能である。

オプションの冷媒対液体熱交換器６６の冷媒出口６６ｂ
は導管１０２によってソレノイド／逆止弁装置１０４に
接続されている。第２冷媒流れ接続部２０ｂと第２冷媒
流れ接続部３０ｂから出ている冷媒導管２６．３６も各
々ソレノイド／逆止弁装置に接続されている。ソレノイ
ド／逆止弁装置には流れを向けるため第２冷媒流れ接続
部２０ｂ　。

３０ｂ、冷媒出口６６ｂを相互に接続する逆止弁１０６
．１０８．１１０及びソレノイド弁１１２゜１１４が含
まれている。特に、逆止弁１０６は第２冷媒流れ接続部
２０ｂを通ってコイル２０内へ流れる流れを阻止する。

逆止弁１０８は第２冷媒流れ接続部３０ｂを通ってコイ
ル３０内へ流れる流れを阻止し、逆止弁１１０は冷媒出
口６６ｂを通って冷媒対液体熱交換器６６内へ流れる流
れを阻止する。弁装置に流入する冷媒の流れをコイル２
０．３０の前述した第２冷媒流れ接続部に選択的に向け
るためソレノイド弁１１２，１１４は、逆止弁１０６，
１０８と並列に配設しである。

本発明を具体化しているヒート・Ｉンプ式温水冷却回路
の使用及び作動にあたって、第１四方弁９２と第２四方
弁９８はその第１又は第２位置のいずれかに選択的に位
置付けられ、ンレノイド弁は所望の特定の作動モードに
対して冷媒の流れを向けるよう選択的に開閉される。従
って、第２図乃至第７図を参照し乍ら６種類の各作動モ
ードについて完全に説明する。

空間が加熱されて液体の加熱が何ら行なわれない第２図
に模式的に示されている第１作動モードにおいては、圧
縮機５０から出た排出蒸気が冷媒導管５６を通って冷媒
対液体熱交換器５８へ流れる。液体供給保持装置のポン
プ７４は非作動状態にあるところから、冷媒対液体熱交
換器内で液体は循環しない。依然高温の冷媒蒸気は冷媒
対液体熱又換器５８から導管９０へ流れ、第１四方弁９
２のポート１を通って当該第１四方弁内へ流入する。

第１四方弁９２はポート１，４が流れ連通状態になるよ
う位置付けられ、第１四方弁内へ流入する冷媒は第１四
方弁から冷媒導管９６を通って第２四方弁９８へ流れる
。第２四方弁はポート１，２が連通状態にあって冷媒が
第２”：′四方弁から冷媒導管２４を通ってコイル２０
へ流れるような位置にある。コイル２０内の高温の蒸気
ｉｄファン装置２２によシ循環される室内熱交換器装置
１２を貫流する空気に熱を放出する。こうして室内熱交
換器装置は凝縮器として作動し、当該室内熱交換器装置
から流れる液状冷媒は膨張／バイパス弁２８のバイパス
部と冷媒導管２６を通ってソレノイド／逆止弁装置１０
４へ流れる。ソレノイド／逆止弁装置の逆止弁１０６は
流体を当該装置に貫流させ、ソレノイド弁１１４は流体
を冷媒導管３６内へ流すよう開く。冷媒は膨張／バイパ
ス弁３８の膨張側を通）且つ蒸発器として機能するコイ
ル３ｏを通って流れる。低温の冷媒蒸気は冷媒導管３４
を通って第２四方弁９８へ流れ、第２四方弁にポート４
から流入し、第２四方弁のポート３がら流出して導管１
００へ流入し、吸入アキュムレータき５４へ流れて、圧
縮機５０の吸入ポート５ｏｂへの回路を閉成する。導管
１０２内の逆止弁１１０の封止作用によって、圧縮機の
吸入側と冷媒導管９４を介して連通ずる第１四方弁９２
のポート２゜３を通じてオプションの冷媒対液体熱交換
器６６のサイホン作用が可能となる。

ここで第３図を参照し乍ら、室内空間が加熱されて液体
も加熱される作動の第２モードについて説明する。冷媒
の流れ回路はモード１に対して説明した点でモード２と
類似している。然し乍ら、第２モードにおいては、ポン
プ７４は液体貯蔵タンク７６からの液体を液体導管７２
を介して冷媒対液体熱交換器へ循環するよう励起される
。オプションの冷媒対液体熱交換器６６が回路内で使用
される場合には、モード２での冷媒が当該熱交換器をバ
イパスし、液体は冷媒との熱交換関係を以って流れるこ
となしに当該熱交換器を貫流する。

オプションの熱交換器から流出する液体は液体供給導管
６４を通って冷媒対液体熱交換器５８へ流れ、当該熱交
換器を貫流し、当該液体は過熱冷媒と熱交換関係を以っ
て流れる。熱は過熱冷媒から液体へ伝達され、当該液体
は当該熱交換器から導管８０を介して液体貯蔵タンク７
６へ流れる。冷媒対液体熱交換器を貫流する冷媒は液体
への伝熱により過熱が除かれるか又は除かれず又は部分
的に凝縮される。然し乍ら、冷媒はモード２での作動中
に冷媒対液体熱交換器内で如何なる場合でも完全に凝縮
されることばない。従って、依然高温で多分過熱状態の
蒸気がモード１での作動に関し説明した如く冷媒回路を
閉成する目的上冷媒対液体熱交換器から第１四方弁９２
から第２四方弁９８へ流れる。オプションの冷媒対液体
熱交換器６６は逆止弁１１０で密封され、以前説明した
如く回路内の冷媒充填制御を維持する目的上、第１四方
弁９２を通って圧縮機の吸入側に吸入される。

液体を加熱せずに室内空間を冷却するモード３での本発
明の作動をここで特に第４図を参照し乍ら説明する。第
１四方弁９２は以前のモードに関して説明した位置にと
どまる。然しなから、第２四方弁９８はポート１がポー
ト４と連通状態にあってポート２がポート３と連通状態
にあるその第２位置へ調節される。従って、圧縮機５，
０から出る高温冷媒蒸気は内部を貫流する液体を有しな
い冷媒対液体熱交換器を通って流れるのでポンプ７４は
非作動状態となシ、蒸気は冷媒対液体熱交換器から導管
９０．第１四方弁９２．冷媒導管９６を通って第２四方
弁９８へ流れる。第２四方弁から冷媒は冷媒導管３４を
通シ、凝縮器として作動する戸外熱交換器装置１４へ流
れる。コイル３０の第２冷媒流れ接続部３０ｂから流れ
る液体冷媒は冷媒導管３６からソレノイド／逆止弁装置
１０４へ流れ、ここで逆止弁１０８ｉｌ−１：当該逆止
弁での貫流を可能にし、ソレノイド弁１１２が開かれ、
冷媒液体を冷媒導管２６へ流すことが出来る。冷媒は膨
張／バイパス弁２８の膨張側を通り、第２冷媒流れ接続
部２０ｂを介してコイル２０内へ流入する。室内熱交換
器は蒸発器として作動し、室内熱交換器から出る低温の
冷媒蒸気は冷媒導管２４を通って第２四方弁９８へ流れ
、ポート２から流入する。低温冷媒蒸気は当該弁からポ
ート３及び導管１００を通って吸入アキュムレーター５
４及び圧縮機５０の吸入側へ流れる。前述した作動モー
ドの場合と同様、オプションの冷媒対液体熱交換器６６
は第１四方弁９２のポーｉ）２，３を介して圧縮機の吸
入側に接続され、当該熱交換器は逆止弁１１０によって
村上されることで回路内の冷媒充填制御を維持するサイ
ホン効果が発生する。

ここで第５図に移シ、作動の第４モードについて説明す
るが、本モードにおいて室内空間は液体が加熱される間
に同時に冷却される。冷媒の流れは第４図を参照して説
明したモードとモード３にＭ似しているが、モード４に
おいてポンプ７４は液体貯蔵タンク７６から冷媒対液体
熱交換器へ液体を循環させるよう励起される。この場合
も高温冷媒蒸気は冷媒対液体熱交換器内で過熱され又は
過熱されず、当該蒸気は完全に凝縮されることはなく、
従って戸外熱交換器は回路内で凝縮器として作動するよ
う要求される。

ここで第５図を参照して、室の冷却と同時に液体を加熱
するオプション・モードについて説明する。このオプシ
ョン・モード即ち本願でモード５として表わしたモード
においては、冷媒対液体熱又換器、又は諸態交換器が凝
縮器として作動する。

従って、戸外熱交換器はバイパス出来る。このモードは
分配導管８２を介して大量の液体を要する場合の如く、
大容積の加熱液体が要求される場合に利点がある。オプ
ションの冷媒対液体熱交換器６６が使用される場合、第
１四方弁９２はポート１．２が連通状態となり、ポート
３，４が連通状態となるよう調節される。従って、冷媒
対液体熱交換器５８から排出される冷媒は第１四方弁９
２を通って冷媒対液体熱交換器６６へ流れ、そこで凝縮
される。凝縮された冷媒は導管１０２を通ってソレノイ
ド／逆止弁装置へ流れ、そこで逆止弁１１０は当該逆止
弁に貫流を可能にし、ソレノイド弁１１２は開かれて冷
媒を冷媒導管２６内へ流−人させることが出来る。次に
冷媒は膨張／バイパス弁２８の膨張側を通シ、蒸発器と
して作動するコイル２０の第２冷媒流れ接続部２０ｂ内
へ流入する。コイル２０から出る低温蒸気は冷媒導管２
４を介して第２四方弁９８へポート２から流入し、当該
ポートはモード５の作動でポート３と連通状態にあり、
冷媒の蒸気は導管１００を介して吸入アキュムレーター
５４へ流れる。戸外熱交換器装置１４はモード５ではバ
イパスされるが、逆止弁１０８、ソレノイド弁１１４の
対土作用及び第２四方弁９８のポート１，４と第１四方
弁９２のポー）３．４を介して行なわれるサイホン作用
で戸外熱交換器装置は回路内の冷媒充填制御を維持する
圧縮機の吸入側に接続される。

成る条件下においては、オプションの熱交換器よシもむ
しろ回路内の可変圧縮機を使用する方が好ましいかも知
れない。冷媒対液体熱交換器が凝縮器として作動するモ
ード５で回路を動作させる場合、圧縮機は低速度で作動
する。この状況においては、オプションの熱交換器は省
略出来る。第１四方弁９２は冷媒対液体熱又換器５８か
ら排出された冷媒を第２四方弁９８又はソレノイド／逆
止弁装置１０４へ向け、液体熱又換器が非過熱器として
又は凝縮器として使用される際の冷媒の流れ径路を変化
させる。

ここで第７図を参照し、戸外熱交換器を蒸発器として使
用し液体を加熱するも室内空間の温度には影響を与えな
いような作動の最終モードについて説明する。圧縮機５
０の高温蒸気は冷媒対液体熱交換器５８を貫流し、液体
はポンシフ４により循環される。第１四方弁９２はポー
ト１，２が連通状態になシ、ポート３，４が連通状態に
なるよう調節される。従って、冷媒対液体熱交換器５８
から出る冷媒は第１四方弁を通って冷媒対液体熱交換器
６６へ流れ、当該熱交換器から凝縮した冷媒は導管１０
２を通ってンレノイド／逆止弁装置１０４へ流れる。逆
止弁１１０は当該逆止弁の貫流を可能にし、ソレノイド
弁１１４が開かれて冷媒を冷媒導管３６と膨張／バイパ
ス弁３８の膨張側を通って蒸発器として作動するコイル
３０に流し得るようにする。低温の冷媒蒸気は冷媒導管
３４゜第２四方弁９８のポート４，３及び導管１００を
通って吸入アキュムレーター５４へ流れる。室内空間に
は温度調整が生じないととから室内熱交換器装置１２は
循環する冷媒によシバイパスされる。

逆止弁１０６とソレノイド弁１１２の封止作用及び第２
四方弁９８のポート２，１と第１四方弁９２のポート４
，３を通じてのサイホン作用は、室内熱交換器を冷媒導
管９４を介して圧縮機の吸入側に接続することによシ冷
媒充填制御を維持する。

モード５の場合と同様、可変圧縮機及び別の導管配列を
モード６で使用出来る。従って冷媒対液体熱交換器５８
はオプションの液体熱交換器を伴なわずに凝縮器として
使用出来る。

従って、本発明のヒート・ポンプ式温水器回路は空間の
加熱又は冷却、空間の加熱又は冷却と同時に液体の加熱
を行ない、室内空間の温度に影響を与えずに液体を加熱
する装置を提供するものである。本回路は各作動モード
で回路を通じて冷媒充填制御を維持する目的でバイ／、
ｏスされる熱交換器のサイホン作用を提供するものであ
る。

ヒート・ポンプ式温水器回路の一実施態様について本願
で詳細に図示、説明を行なって来たが本発明の範囲から
逸脱せずに各種の変更を行なうことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を具体化しているヒート−ポンプ温水
器回路の模式的な（２）。 第２図は、液体を加熱せずに空間を加熱する冷媒の流れ
を太線で示す回路の模式的な図。 第３図は、空間を加熱し且つ液体を加熱する冷媒の流れ
を太線で示し、液体の流れを破線で示す模式的な図。 第４図は、液体を加熱せずに空間を冷却する冷媒の流れ
を太線で示す模式的な図。 第５図は、空間を冷却し且つ液体を加熱する冷媒の流れ
を太線で示し、液体の流れを破線で示す模式的な図。 第６図は、空間を冷却し、液体を加熱する任意の方法に
対する冷媒の流れを太線で示し且つ液体の流れを破線で
示す模式的な図。 第７図は、空間内の空゛気に対して温度補正を伴なわず
に液体のみを加熱する冷媒の流れを太線で示し、流体の
流れを破線で示す模式的な図。 主要部分の符号の説明 １８・・給水／貯水装置　　　　２０・・・コイル２０
ａ・・第１冷媒流れ接続部　２０’ｂ・・・第２冷媒流
れ接続部２２・・・ファン装置　　　２４・・・冷媒導
管２６・・冷媒導管　　　　　２８・・・膨張／バイパ
ス弁３０・・・コイル　　　　　　　３０ａ・・・第１
冷媒流れ接続部３０ｂ・・・第２冷媒流れ接続部　３２
・・ファン装置３４・・・冷媒導管　　　　３６・・・
冷媒導管３８・・・膨張／バイパス弁　　　５０・・・
圧縮機５０ａ・・・排出ポート　　　５０ｂ・・吸入ポ
ート５２・・・冷媒４管　　　　　　　５４・・・吸入
アキュムレーター５６・・・冷媒導管　　　　　　５８
・・冷媒対液体熱交換器５８ａ・・・入口　′５８ｂ・
・・出口６０・・液体流れ接続部　　６２・・・液体流
れ接続部６４・・・液体供給導管　　６６・・・冷ｆＩ
ＤＷｉ、賭交囮６６ａ・・冷媒人口　　　　６６ｂ・・
・冷媒出口６８・・・液体流れ接続部　　７０・・・液
体流れ接続部７２・・・液体導管　　　　７４・・・ポ
ンプ７６・・・液体貯蔵タンク　　７８・・・液体供給
導管８０・・・導管　　　　　　８２・・・分配導管９
０・・導管　　　　　　９２・・・第１四方弁９４・・
冷媒導管　　　　９６・・・冷媒導管９８・・・第２四
方弁　　　１００・・・導管１０２・・・導管　　　　
　　　　　１０４・・・ンレノイトン逆止弁装置１０６
・・・逆止弁　　　　　１０８・・・逆止弁１１０・・
・逆止弁　　　　　１１２・・・ソレノイド弁１１４・
・・ソレノイド弁 特　許　出　願　人　　　ザ　トレーン　カンノやニイ
代理人　弁理士　　成　　島　　光　　雄４３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　　第１及び第２冷媒流れ接続部を有する室内熱交
   換器；　第１及び第２流れ接続部を有する戸外熱交換器
   ；　吸入ポート及び排出ポートを有する圧縮機；　前記
   圧縮機排出部に連通している冷媒入口を有し且つ冷媒出
   口を有する液体熱交換器；導管と、前記流れ接続部、前
   記吸入ポート、前記冷媒出口を異なる導管径路によシ選
   択的に連通状態にする弁装置から成る冷却回路であって
   、ａ、前記液体熱交換器の前記冷媒出口が前記室内熱交
   換器の前記第１流れ接続部に接続され、前記室内熱交換
   器の前記第２流れ接続部が前記戸外熱交換器の前記第２
   流れ接続部に接続され、前記戸外熱交換器の前記第１流
   れ接続部が前記圧縮機吸入ポートに接続される第１径路
   、 ｂ、前記冷媒出口が前記戸外熱交換器の前記第１流れ接
   続部に接続され、前記戸外熱交換器の前記第２流れ接続
   部が前記室内熱交換器の前記第２流れ接続部に接続され
   、前記室内熱交換器の前記第１流れ接続部が前記圧縮機
   吸入ポートに接続される第２径路、 Ｃ１前記冷媒出口が前記室内熱交換器の前記第２流れ接
   続部に接続され、前記室内熱交換器の前記第１流れ接続
   部が前記圧縮機吸入ポートに接続され、前記戸外熱交換
   器の前記第２流れ接続部が効果的に閉じられ、前記戸外
   熱交換器の前記第１流れ接続部が前記圧縮機吸入ポート
   に接続される第３径路、 ｄ。前記冷媒出口が前記戸外熱交換器の前記第２流れ接
   続部に接続され、前記戸外熱交換器の前記第１流れ接続
   部が前記圧縮機吸入ポートに接続され、前記室内熱交換
   器の前記第２流れ接続部が効果的に閉じられ、前記室内
   熱交換器の前記第１流れ接続部が前記圧縮機吸入ポート
   に接続される第４径路、 とを含むことを特徴とする冷却回路。 ２）　　前記圧縮機が可変型圧縮機である特許請求の範
   囲１）項に記載の冷却回路。 ３）　　第２冷媒対液体熱交換器が冷凍回路内に配設さ
   れ、前記導管に接続せる冷媒入口と冷媒出口を含み、前
   記流れ接続部、前記吸入ポート、前記最初に述べた液体
   熱交換器の前記出口に連通ずる弁装置を含み、 ａ、前記第１及び第２径路内で前記第２液体熱交換器の
   前記出口が効果的に閉じられ、前記第２液体熱交換器の
   前記入口が前記圧縮機吸入ポートに接続され、 ｂ、前記第３径路において前記第２液体熱交換器の前記
   入口が前記第１液体熱交換器の前記出口に接続され、前
   記第２液体熱交換器の前記出口が前記室内熱交換器の前
   記第２流れ接続部に接続され、 Ｃ０前記第４径路において前記第２液体熱交換器の前記
   入口が前記第１液体熱交換器の前記出口に接続され、前
   記第２液体熱交換器の前記出口が前記戸外熱交換器の前
   記第２流れ接続部に接続されるようにして成る、特許請
   求の範囲１）項に記載の冷却回路。 ４）　　室内熱交換器を質流する冷媒と空間内の空気の
   間で熱を伝達し、第１及び第２冷媒流れ接続部を含む室
   内熱交換器；　戸外熱交換器を貫流する冷媒と大気の間
   で熱を伝達し、第１及び第２冷媒流れ接続部を含む戸外
   熱交換器；　冷却回路内の冷媒を圧縮し、排出ポートと
   吸入ポートを含む圧縮機；　熱を冷媒から液体へ伝達し
   、前記圧縮機排出ポートと冷媒出口に連通ずる冷媒入口
   を含む冷媒対液体熱交換器；　第１導管装置と、前記冷
   媒出口を前記室内熱交換器と戸外熱交換器の前記第１流
   れ接続部に選択的に接続する第１弁装置；第２導管装置
   と、前記室内熱交換器と戸外熱交換器の前記第２流れ接
   続部を前記圧縮機吸入ポートに接続する第２弁装置；　
   前記冷媒出口を前記第１及び第２導管と弁装置に選択的
   に接続する第３弁装置から成シ、前記弁装置が、 １　前記冷媒出口からの高温冷媒蒸気が前記室内熱交換
   器の前記第１流れ接続部に向けられ、液体冷媒が前記室
   内熱交換器の前記第２流れ接続部から前記戸外熱交換器
   の前記第２流れ接続部へ向けられ、前記戸外熱交換器の
   前記第１流れ接続部からの低温冷媒蒸気が前記吸入ポー
   トに向けられる第１モード １１　　前記冷媒出口からの高温冷媒蒸気が前記戸外熱
   交換器の前記第１流れ接続部に向けられ、液体冷媒が前
   記戸外熱交換器の前記第２流れ接続部から前記室内熱交
   換器の前記第２流れ接続部に向けられ、低温冷媒蒸気が
   前記室内熱交換器の前記第１流れ接続部から前記圧縮機
   ポートに向けられる第２モード ＩＩＩ　　液体冷媒が前記冷媒出口から前記室内熱交換
   器の前記第２流れ接続部へ向けられ、低温の冷媒蒸気が
   前記室内熱交換器の前記第１流れ接続部から前記圧縮機
   吸入ポートへ向けられる第３モード １■　　液体冷媒が前記冷媒出口から前記戸外熱交換器
   の前記第２流れ接続部へ向けられ、前記戸外熱交換器の
   前記第１流れ接続部からの低温冷媒蒸気が前記圧縮機吸
   入ポートに向けられる第４モーにて前記冷却回路を作動
   させるよう冷媒を流すようにして成る冷却回路。 ５）　　第２冷媒対液体熱交換器が設けられ；　前記第
   １及び第３弁装置が第１及び第２四方弁を含み；　前記
   第１四方弁が第１ポートにおいて前記最初に述べた冷媒
   対液体熱交換器の前記冷媒出口と連通し、第２ポートに
   おいて前記第２冷媒対液体熱交換器の冷媒入口と連通し
   、第３ポートにおいて前記圧縮機の前記吸入ポートと連
   通し、第４ポートにおいて前記第２四方弁と連通し；　
   前記第２四方弁が第１ポートにおいて前記第１四方弁の
   前記第４ポートと連通し、第２ポートにおいて前記室内
   熱交換器の前記第１流れ接続部と連通し、第３ポートに
   おいて前記圧縮機吸入ポートと連通し、第４ポートにお
   いて前記戸外熱交換器の前記第１流れ接続部と連通ずる
   よう接続され；　前記各四方弁が第１作動位置において
   第１ポートを第２ポートに連通させ、第３ポートを第４
   ポートに連通させ、且つ第２作動位置において第１ポー
   トを第４ポートに連通させ、第２ポートを第３ポートに
   連通させることを選択的に行なう要素を含むようにして
   成る特許請求の範囲４）項に記載の冷却回路。 ６）　　前記第２液体熱交換器が導管によシソレノイド
   ／逆止弁装置に接続せる冷媒出口を含み；導管で前記弁
   装置を前記室内熱交換器と戸外熱交換器の前記第２流れ
   接続部に接続し；　前記第２流れ接続部と前記第２液体
   熱交換器の前記冷媒出口から冷媒を流すととが出来且づ
   とれらへの冷媒の流れを阻止する逆止弁が前記導管内に
   配設され；冷媒を前記弁装置から前記第２流れ接続部へ
   選択的に流すソレノイド弁が設けである特許請求の範囲
   ５）項に記載の冷凍回路。 ７）　　前記圧縮機が可変型圧縮機である特許請求の範
   囲４）項に記載の冷凍回路。 ８）　　前記室内熱交換器と戸外熱交換器の前記第２流
   れ接続部の間に導管が配鰻され；　前記導管内に配設せ
   る逆止弁が前記第２流れ接続部から流出する冷媒の流れ
   を制限し、前記逆止弁と並列のソレノイド弁が前記第２
   流れ接続部に向かう冷媒の流れを選択的に可能ならしめ
   る、特許請求の範囲４）項又は７）項に記載の冷却回路
   。 ９）　　室内熱交換器と戸外熱交換器；　排出ポートと
   吸入ポートを有する圧縮機；　冷媒対液体熱交換器；　
   前記圧縮機と前記熱交換器を相互に接続する導管装置；
   　前記熱交換器と前記圧縮機の間の流れ連通径路を選択
   的に制御する弁装置から成シ、前記弁装置が少なくとも
   、 ａ、前記液体熱交換器が前記圧縮機排出ポートと前記室
   内熱交換器の間で流れ連通状態にあシ、前記戸外熱交換
   器が前記室内熱交換器と前記圧縮機吸入ポートの間で流
   れ連通状態にある第１径路す。前記液体熱交換器が前記
   圧縮機排出ポートと前記戸外熱交換器の間で流れ連通状
   態にあシ、前記室内熱交換器が前記戸外熱交換器と前記
   圧縮機吸入ポートの間で流れ連通状態にある第２径路Ｃ
   ０前記液体熱皮換器が前記圧縮機排出ポートと前記室内
   熱交換器の間で流れ連通状態にあり、前記室内熱交換器
   から排出される冷媒が前記圧縮機吸入ポートに向けられ
   、前記戸外熱交換器が冷媒流れでパイ／、ｏスされる第
   ３径路 ｄ、前記液体熱交換器が前記圧縮機排出ポートと前記戸
   外熱交換器の間で流れ連通状態にあシ、前記戸外熱交換
   器から排出される冷媒が前記圧縮機吸入ポートに向けら
   れ、前記室内熱交換器が冷媒の流れでバイパスされる第
   ４径路 において冷媒の流れを向けるようにして成る冷却回路。 １０）　　前記最初に述べた液体熱交換器から排出され
   る冷媒を受取る回路に第２液体熱交換器が配設され；　
   前記弁装置が、冷媒を前記第２液体熱交換器へ選択的に
   向ける弁と、冷媒流れを少なくとも ａ、　　前記戸外熱交換器が前記第２液体熱交換器と前
   記圧縮機吸入ポートの間で流れ連通状態に配設され、前
   記室内熱交換器が冷媒流れによりバイパスされる第１径
   路 す、前記室内熱交換器が前記第２液体熱交換器と前記圧
   縮機吸入ポートの間で流れ連通状態に配設され、前記戸
   外熱交換器が冷媒流れによってバイノやスされる第２径
   路 内に向ける弁装置を含む特許請求の範囲９）項に記載の
   冷却回路。 １１）　　空間の加熱、空間の冷却、液体の加熱、空間
   の加熱と液体の加熱、又は空間の冷却と液体の加熱を選
   択的に行なう冷却回路であって、前記冷却回路が、 ａ、冷媒と室内空間の空気の間で熱を伝達する室内熱交
   換器 Ｉ　前記室内熱交換器内の第１及び第２冷媒流れ接続部 す、冷媒と大気の間で熱を伝達する戸外熱交換器 １　前記戸外熱交換器内の第１及び第２冷媒・流れ接続
   部 曹 Ｃ９冷媒と液体の間で熱を伝達する冷媒対液体熱交換器 １　前記液体熱交換器内の冷媒入口と冷媒出口 ｄ、排出ポートと吸入ポートを有する圧縮機１　前記液
   体熱交換器の前記冷媒入口に接続された前記排出ポート ｅ、前記室内熱交換器と戸外熱交換器の前記第２流れ接
   続部と前記液体熱交換器の前記出口を相互に接続する第
   １導管装置と第１弁装置１　前記第２流れ接続部と前記
   出口からの冷媒の流れを可能にしタシ、これらへの冷媒
   の流れを阻止する前記導管装置内に配設せる逆止弁１１
   　　排出冷媒を成る作動位置で前記熱交換器の一方から
   前記室内熱交換器の前記第２流れ接続部へ流し、別の作
   動位置で前記戸外熱交換器の前記第２流れ接続部へ流す
   ことを選択的に行なうソレノイド弁 ｆ、前記室内熱交換器と戸外熱交換器の前記第１流れ接
   続部と前記圧縮機吸入ポートを相互に接続する第２導管
   装置と第２弁装置 １　冷媒を前記室内熱交換器と戸外熱交換器の前記第１
   流れ接続部に向け、冷媒を前記第１流れ接続部から前記
   圧縮機吸入ポートへ向ける選択的に連通可能なポートを
   有する前記第２弁装置ｇ、前記液体熱交換器の前記出口
   を前記第１及び第２弁、導管装置を相互に接続する第３
   導管装置と第３弁装置 を含むようにして成る冷却回路。 １２）　　前記圧縮機が可変型圧縮機である特許請求の
   範囲１１）項に記載の冷却回路。 １３）　　第１四方弁が前記回路内に配設され、前記四
   方弁が ａ、前記液体熱交換器の前記冷媒出口と連通ずる第１ボ
   ート ｂ、第２液体熱交換器と連通ずる第２ポートＣ０前記圧
   縮機吸入ポートと連通ずる第３ポート ｄ、前記室内熱交換器と戸外熱交換器の前記第１流れ接
   続部と選択的に連通可能な第４ポートを有し、 前記第２液体熱又換器から前記第１導管、弁装置へ導管
   が配設されている特許請求の範囲１１）項に記載の冷凍
   回路。 １４）　　第２四方弁が前記回路内に配設され、ａ、前
   記第１四方弁の前記第４ポートと連通する第１ポート ｂ、前記室内熱交換器の前記第１流れ接続部と連通ずる
   第２ポート Ｃ０前記圧縮機吸入ホードと連通ずる第３ポート ｄ、前記戸外熱交換器の前記第１流れ接続部と連通ずる
   第４ポート を含む特許請求の範囲１３）項に記載の冷却回路。 １５）　　排出ポートと吸入ポートを有する圧縮機；前
   記排出ポートと流れ連通状態にある冷媒入口を有し且つ
   冷媒出口を有する冷媒対液体熱交換器；第１及び第２冷
   媒流れ接続部を有する室内熱交換器；　第１及び第２冷
   媒流れ接続部を有する戸外熱交換器；前言己冷媒対液体
   熱交換器の前記冷媒出口を前記室内熱交換器と戸外熱交
   換器の前記第１冷媒流れ接続部と流れ連通状態に接続す
   る第１導管装置；　前記室内熱交換器と戸外熱交換器の
   前記第２流れ接続部、前記液体熱交換器の前記出口と前
   記吸入ポートを接続する第２導管装置；　第１作動位置
   において冷媒を前記液体熱交換器から前記室内熱交換器
   の前記第１流れ接続部へ向け。 第２作動位置において冷媒を前記液体熱交換器から前記
   戸外熱交換器の前記第１流れ接続部へ向ける第１弁装置
   ；　第１位置において冷媒を前記室内熱交換器の前記第
   ２流れ接続部から前記戸外熱交換器の前記第２流れ接続
   部へ向け、第２位置において冷媒を前記戸外熱交換器の
   前記第２流れ接続部から前記室内熱交換器の前記第２流
   れ接続部へ向け、第３位置において冷媒を前記出口から
   前記戸外熱交換器の前記第２流れ接続部へ向け、第４位
   置において前記室内熱交換器の前記第２流れ接続部へ向
   ける第２弁装置；　第１位置において冷媒を前記冷媒対
   液体熱交換器の前記冷媒出口から前記第２弁装置へ向は
   且つ第２位置において前記第１弁装置へ向ける第３弁装
   置から成るヒート・ポンプ式冷却回路。 １６）　　冷媒入口と冷媒出口を有する第２冷媒対液体
   熱交換器が提供され；　前記第２液体熱交換器の前記出
   口が前記第２弁装置に接続され、前記第３弁装置が第１
   位置において前記第１液体熱交換器出口を前記第２液体
   熱交換器に接続し、第２位置において前記第１弁装置に
   接続するようにした特許請求の範囲１５）項に記載のヒ
   ート・ポンプ式１７）　　前記弁装置が各々前記第１液
   体熱交換器出口、前記第２液体熱交換器入口、前記圧縮
   機吸入ポート、第２四方弁に接続せる第１．第２．第３
   ゜第４ポートを有する第１四方弁を含み；　前記第１四
   方弁が、第１位置において第１ポートと第２ポート、第
   ３ポートと第４ポートを連通状態にし且つ第２位置にお
   いて第１ポートと第４ポート。 第２ポートと第３ポートを連通状態にするよう選択的に
   調節可能となっている特許請求の範囲１６）項に記載の
   ヒート・ポンプ式冷却回路。 １８）　　前記第２四方弁が、前記室内熱交換器の前記
   流れ接続部に接続せる第１ポ」ト、前記圧縮機吸入ポー
   トに接続せる第３ポート、前記戸外熱交換器の前記第１
   流れ接続部に接続せる第４ポートを含み；　第１位置に
   おいて第１．第２ポート及び第３．第４ポートを相互に
   接続し、第２位置において第１．第４ポート及び第２．
   第３ポートを相互に接続する要素を含むようにした特許
   請求の範囲１７）項に記載のヒート・ポンプ式冷却回路
   。 １９）　　前記圧縮機が可変型圧縮機である特許請求の
   範囲１５）項に記載のヒート・ポンプ式冷却回路。 ２０）　　第２冷媒対液体熱交換器が提供され；　前記
   最初に述べた冷媒対液体熱交換器の前記冷媒出口に接続
   せる第１２−ト、前記第２冷媒対液体熱交換器の冷媒入
   口に接続せる第２ポート、前記圧縮機吸入ポートに接続
   せる第３ポート、前記最初に述べた弁装置に接続せる第
   ４ポートを有する第１四方弁が提供され、第１作動位置
   において前記第１ポートを前記第２ポートに連通させ、
   前記第３ポートを前記第４ポートに連通させ、第２作動
   位置において前記第１ポートを前記第４ポートに連通さ
   せ前記第２ポートを前記第３ポートに連通させる要素が
   提供され；　導管で前記第２冷媒対液体熱交換器の冷媒
   出口を前記第２弁装置に接続するようにした特許請求の
   範囲１５）項に記載のヒート・ポンプ式冷却回路。 ２１）　　室内空間の空気と水を同時に加熱するヒート
   ・ポンプ式温水器冷凍回路であって、第１及び第２流れ
   接続部を有する室内凝縮器；　第１及び第２流れ接続部
   を有する戸外蒸発器；　冷媒入口ポートと出口ポートを
   有する冷媒対液体熱交換器；吸入ポートと排出テートを
   有する圧縮機：ａ、前記排出ポートを前記入口ポートに
   す、前記出口ポートを前記室内凝縮器の前記第１流れ接
   続部に Ｃ０前記凝縮器の前記第２流れ接続部を前記戸外蒸発器
   の前記第２流れ接続部に ｄ、前記蒸発器の前記第１流れ接続部を前記圧縮機吸入
   ポートに接続する導管装置を含むようにして成るヒート
   ・ポンプ式温水器冷却回路。 ２２）　　前記出口ボートと前記凝縮器の前記第１流れ
   接続部の間の前記導管装置に第２冷媒対液体熱交換器が
   配設しである特許請求の範囲２１）項（（記載のヒート
   ・ポンプ式温水器冷却回路。