JPS58120061A

JPS58120061A - ヒ−トポンプ式冷凍装置

Info

Publication number: JPS58120061A
Application number: JP102182A
Authority: JP
Inventors: 小國　研作; 晃渥美; 和孝末藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-01-08
Filing date: 1982-01-08
Publication date: 1983-07-16

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】本発明はヒートポンプ式空調機のインジェクション回路
を有する冷凍サイクルに関するものである。

第１図に従来のヒートポンプサイクルの構造を示す。図
において、１は圧縮機、２は室外熱交換器、３は室内熱
交換器、４は四方弁、５は中間圧気液分離器、６はイン
ジェクション回路、７は第１キヤピラリチユーブ、８は
第２キヤピラリチユブ、９は空気加熱電気ヒータで、上
記各機器は図示のように配管接続されている。中間圧気
液分離器５は、第１キヤピラリチユーブ７と第２キヤピ
ラリチユーブ８の間に設けられ、インジェクション回路
６は中間圧気液分離器５上部から圧縮機インジェクショ
ンポート（図示せず）に接続される。

暖房運転時には冷媒は破線矢印方向に循環し、また冷房
運転時には冷媒は実線矢印方向に循環する。

第２図には、インジェクションを行うサイクルをモリエ
ル線図上に示す。暖房運転上例に作用を説明する。冷媒
は破線矢印のように流れ、室内熱交換器３で凝縮した液
冷媒は第２キヤピラリチユーブ８で減圧され、與２図の
Ａ点で示す状態となり、中間圧気液分離器５内で第２図
の、Ｂ点と０点で示される液と蒸気に分離される。Ｂ点
の液冷媒は第２キヤピラリチユーブ８で減圧され室外熱
交換器で蒸発する。−力Ｃ点で示される蒸気冷媒はイン
ジェクション回路６に流入する。第２図から明らかなよ
うに、低圧側のエンタルピ差はＡ４Ｂの分゛゛だけ大き
くなり（Δｉｅ）　、低圧側への流量ＧＲは小さくなる
が、　ｊ、ｉｅの増加割合が大きく、Δ１ｅＸＧＲすな
わち室外熱交換器でのくみ上げ熱量が太き（なる。した
がって暖房能力成績係数が単段サイクルの場合より同上
する。しかし乍ら、外気温度が低下すると暖房負荷が大
きくなり、インジェクションのみの能力向上では不足で
あり、室内側には空気加熱用ヒータ９を設けていた。第
３図には。

圧縮機のインジェクション流量と圧縮機入力当りの吐出
流量の特性を示す。これよりあるインジェクション流量
までは入力当りの吐出量が増加し。

電気入力も増加するが、これ以上に暖房能力を向上させ
得ることがわかる。

従来のインジェクションサイクルでは、中間圧力は次の
ようにして決定される。圧縮機側から見れば、中間圧力
ｐｍとシリンダ内圧ｐＯとの差圧インジェクション流量
Ｇｉの駆動力となる。すなわちＧｉ＝ＣＡｏ「で表わさ
れる。Ｃは流量係数Ａｏｉｄインジェクションボートの
面積である。一方インジエクション流量Ｇｉは吐出流量
Ｇｔ、第１キャピラリチューブ後の冷媒乾き度ＸＯとす
ればＧ’ｉ　＝ＱｔＸＸｏ　　で決定される。したがっ
てＧｉ＝Ｇ’ｉとなる中間圧が実際の運転圧力となる。

インジェクション流量を増加するには中間圧を高くする
ことが必要であるが、中間圧は任意には設定できない。

まタインジエクションボートの面積を増加することは、
構造的な面から制限がある。

上記のように、従来のインジェクションサイクルでは、
インジェクション流量の増加をはかることが困難であり
、暖房能力の増加にも制限があった。また暖房負荷に見
合った能力を得るために設けた電気ヒータ９（第１図参
照）を使用した場合には、空調機として成績係数が低下
するという問題があった。

本発明は上記に鑑みて発明されたもので、インジェクシ
ョン流量の増加をはかり暖房能力全回上させることを目
的とする。

上記目的を達成するため１本発明は中間圧気液分離器内
に加熱器を設け、冷媒を加熱することにより中間圧力を
上昇させインジェクション流量を増加させる特徴を有す
る。

本発明の一実施例を第４図にもとすき説明する。

図において、第１図の従来例と同一部分は同符号で示し
、その説明を省略する。本実施例が第１図の従来例と相
異するところは、従来空気を加熱していた心気ヒータを
取シ除き、中間圧気液分離器５内に冷媒加熱用の電気ヒ
ータ１０ａを設けた構造である。この電気ヒータ１０ａ
は中間圧気液分離器５内の下部の液相部に設けられてい
る。

以下上紀、構造の冷凍サイクルの作用を第２図に破線で
示したモリエル線図にもとすき説明する。

電気ヒータ１０ａに通電した状態では、室内熱交換器で
凝縮した液冷媒は第２キヤピラリチユーブ８で減圧され
たのち、液冷媒は冷媒加熱ヒータ１０ａで加熱され一部
は蒸気となる。この蒸気発生によって中間圧は上昇し、
Ａ′点になり気液分離器５内ではＢ′点の液とＣ１点の
蒸気に分離さｎる。

また冷媒加熱によって乾き度はＤ′点のように大きくな
る。したがって圧縮６機へのインジェクション流量を増
加させることができる。この場合、第３図に示したよう
にインジェクション流量の増加により、圧縮機入力当り
の吐出冷媒流軟カー増加する。このことから、圧縮機入
力当りの暖房能力カ１増加する。

したがって、従来空気加熱用心気ヒータを使用していた
状態と比較して実施例によれレイ、同−心気ヒータ能力
のもとでは、暖房能力が同上し、同一暖房能力のもとで
は省電力となる。

また除霜時には四方弁４を切換えて冷房運転のサイクル
を行うが、この場合にも電気ヒータは通電される。した
がって、室外熱交換器２で凝縮した冷媒が、第１キヤピ
ラリチユーブ７で減圧され中間圧気液分離器５内で加熱
されるが、電気ヒータ１０ａの容量を適宜選定すること
により、総べての液冷媒を蒸気化することができ、室内
熱交換器３での冷媒の蒸気は不用となり、室内への冷風
カー防止できる。

以上のように本実施例によれば、インジェクション流量
を増加させることができ、さらに加熱源能力を制御する
ことによシ、インジェクション流量全制御することもで
きる。また、除霜時の室内への冷風防止も可能となシ快
適性が向上する。

第５図は本発明の他の実施例を示す。本実施例が前記実
施例と相異するところは、中間圧気液分離器の加熱器の
熱源としての高温の吐出ガスを用いる構造である。即ち
、図示のように、四方弁４から室内熱交換器３に至る配
管１１（暖房時吐出配管となる）に二本の分岐配置２ａ
、　１２ｂを接続し、この分岐管を中間圧気液分離器内
下部の液相に設けられた加熱管１０ｂＫ接続し、また−
刀の分岐管１２ａには開閉弁１３が設けられている。そ
の他の部分は第４図の実施例と同様である。

次に上記構造の冷凍サイクルの作用について説明する。

暖房時に外気温度が低下し、インジェクション流ｔ’を
増加する必要の生じた場合には、開閉弁１３を開路し、
高温の吐出ガスの一部を分岐管１２ａ、１２ｂを介し加
熱管１０ｂに流させ、中間圧気液分離器５内の冷媒液を
加熱する。この結果、第４図の実施例と同様に、中間圧
が上昇し、乾き度も同様に大きくなる。従ってインジェ
クション流量を大きくすることが出来、暖房能力を増加
させる。

以上説明したように本発明によれば中間圧気液分離器内
の冷媒液を加熱することにより、中間圧気液分離器内の
中間圧力を上昇し、インジェクション流量は増加され暖
房能力を増大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートポンプ式冷凍サイクル図、第２図
はモリエル線図上のインジェクションサイクルを示し、
第３図はインジェクション時の圧縮機特性図を示す。第
４図は本発明の一実施例を示すヒートポンプ式冷凍サイ
クル図、第５図は他の実施例を示す冷凍サイクル図であ
る。１・・・圧縮機、２・・・室外熱交換器、３・・・室内
熱交換器、４・・・四方切換弁、５・・・気液分離器、
（・・・インジェクション回路、７・・・第１キヤピラ
リチユーブ。８・・・第２キヤピラリチユーブ、　１０ａ・・・電気
ヒータ、１０ｂ・・・加熱管、１２ａ、１２ｂ−分岐管
、１３・・・開閉弁。代理人弁理士　　秋　本　正　笑第１図第３０

Claims

【特許請求の範囲】１、圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、第１絞シ装噴
、中間圧気液分離器、第２絞シ装置、室内側熱交換器を
順次配管接続し、中間圧気液分離器の気相部と圧縮機を
接続するインジェクション回路にてサイクルを形成し、
中間圧気液分離器の液相部に加熱器を設けたことを特徴
とするヒートポンプ式冷凍装置。２、加熱器が電気ヒータである特許請求の範囲第１項記
載のヒートポンプ式冷凍装置。３、加熱器が、吐出配管に分岐接続された加熱管である
特許請求の範囲第１項記載のヒートポンプ式冷凍装置。