JPS60251357A - 冷暖房装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気熱源ヒートポンプ式の冷暖房装置に関す
るものである。

（従来技術） 本発明の属する技術分野におけろ従来技術としては、例
えば特開昭５８−５２９４６号公報に記載された冷暖房
装置がある。この冷暖房装置は、第４図図示の如く、２
台の圧縮機（例えば、高圧縮比のマルヂベーン式圧縮機
Ｉおよび低圧縮比の冷媒ガスポンプ２）、四路切換弁３
、室内側熱交換器４、膨張機構５，６、室外側熱交換器
７、冷媒加熱器８、気液分離器９およびアキコムレータ
１０からなっており、暖房運転時に高圧冷媒液を冷媒加
熱器８で加熱した後、気液分離器９て気液分離した冷媒
ガスを冷媒ガスポンプ２によって圧縮機１吐出側の高圧
冷媒ガス回路１１に合流させて暖房能力を向上させよう
としている。

ところが、このような構成からなる冷暖房装置において
は、前記冷媒ガスポンプ２は暖房運転時のみ運転され、
冷房運転時には運転停止され、何ら有効に作用しない。

特に、圧縮機１と冷媒カスポンプ２とを同一の駆動源で
駆動させろタイ・プのものにあっては、冷房運転時に冷
媒ガスポンプ駆動のために無駄な動力が消費される。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、」二記従来技術の項で指摘した問題点を改善
しようとしてなされ八もので、従来暖房運転時のみに作
用していた補助圧縮機（カスポンプ）か冷房運転中及び
給湯運転中にも有効に作用し得るようにすることを目的
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 第１発明は、上記目的の一つを達成するための手段とし
て、主圧縮機、四路切換弁、室内側熱交換器、冷房用お
よび暖房用の膨張機構、室外側熱交換器、暖房運転時に
高圧冷媒液を加熱する冷媒加熱器および該冷媒加熱器に
て加熱気化した冷媒ガスを前記圧縮機吐出側の高圧冷媒
ガス回路に導びくへく設けた補助圧縮機を備えた冷暖房
装置において、前記補助圧縮機の吸入側と冷房運転時に
おける低圧ガス域との間に、冷房運転時に冷媒流通を許
容するバイパス回路を介設したことを特徴としている。

第２発明は、上記目的の他の一つを達成する手段として
、第１発明の冷暖房装置に冷媒による加熱を行う給湯装
置をイ」投するとともに、補助圧縮機の吸入側と冷暖房
給湯運転時における低圧力ス域との間に、冷房運転時、
暖房給湯運転時および給湯専用運転時に冷媒流通を許容
するバイパス回路を介設したことを特徴としている。

（作用） 第１発明では、冷房運転時に、低圧冷媒ガスを補助圧縮
機で圧縮し得るようにすることによって、冷房時におい
て冷房能力の増大を図ることができるという作用が得ら
れる。勿論、暖房運転時には、従来同様に冷媒加熱によ
る暖房能方向」−を図ることができる。

第２発明では、冷房運転時は勿論、暖房給湯運転時およ
び給湯専用運転時にも、低圧冷媒ガスを補助圧縮機で圧
縮し得るようにすることによって、冷房時における冷房
能力は勿論、給湯専用時における給湯能力の増大を図る
ことができ、又、低負荷暖房時で冷媒加熱量を給湯に用
いろ暖房給湯運転時におけろ暖房能力の低減を防ぐこと
ができろという作用か得られる。

（実施例） 以下、第１図および第２図を参照して、第１発明のいく
つかの好適な実施例を説明オろ。

第１図には、第１発明の第１実施例にがかるヒートポン
プ式の冷暖房装置の系統図が示されている。

この冷暖房装置においては、主圧縮機（例えばマルチベ
ーン式の圧縮機用、四路切換弁３、室内側熱交換器４、
逆止弁１２を併設した冷房専用の膨張機構（例えば膨張
弁）５、気液分離器９、逆止弁Ｉ３を併設した暖房専用
の膨張機構（例えば膨張弁）６、室外側熱交換器７およ
びアキュムレータＩＯを循環状に配設して冷暖房回路Ａ
を形成している。

前記逆止弁Ｉ３は、室外側熱交換器７と暖房専用の膨張
弁６との間におｉ−する冷媒配管＋４．（つまり冷房運
転時において高圧液域となる冷媒配管）上気液分離器９
との間に分設された第１高圧液管１５に設けられており
、該第１高圧液管１５において逆止弁１３の下流側には
冷房時および低負荷暖房時に開成する開閉弁１６が設け
られている。

暖房時前記冷房専用の膨張弁５の下流側となる第２高圧
液管１７には逆止弁１８が介設され、その端部はＮＵ記
第１高圧液管１５における開閉弁１６の上流側の点Ｐに
接続されている。又、気液分離器９と暖房専用の膨張弁
６との間の第３高圧液管Ｉ９は前記第２高圧液管Ｉ７に
おける逆止弁１８の−。上流側に逆止弁２０を介して接
続されている。

前記点Ｐには、高圧冷媒液導出管２１が接続され、該高
圧冷媒液導出管２１の他端には、高圧冷媒液を加熱する
冷媒加熱器８が設けられいてる。

前記高圧冷媒液導出管２１には、前記開閉弁１６と反対
の開閉作動をする（つまり、高負荷暖房時およびフロス
ト時に開成する）開閉弁２２が介設されている。前記冷
媒加熱器８は逆止弁４２３を介して気液分離器９に接続
されている。

該気液分離器９の上部における冷媒ガス域には、冷媒ガ
ス配管からなる吸入回路２４が接続され、該吸入回路２
４は補助圧縮機（例えば冷媒ガスポンプ）２の吸入側に
後続されている。本実施例では、圧縮Ｒ１冷媒ガスポン
プ２とは各別の駆動源によって駆動されろ。

そして、この第１発明の特徴として、前記冷媒ガスポン
プ２の吸入側、つまり吸入回路２４と冷房運転時に低圧
ガス域となる室内側熱交換器４の戻り配管２５との間に
は、高負荷冷房時に開成する開閉弁２７を介設したバイ
パス回路２６が設けられている。一方、吸入回路２４に
おいてバイパス回路２６との接続個所より上流側には暖
房運転時に開成する開閉弁２８が介設されている。つま
り、開閉弁２７．２８の開閉操作により、冷媒ガスポン
プ２の吸入側を暖房時は気液分離器９のガス域に、冷房
時には戻り配管２５とそれぞれ連通可能ならしめている
。なお、開閉弁２７，２．８に代えて三方切換弁を用い
てもよい。

前記冷媒加熱器８の熱源としては圧縮機１の駆動源であ
るエンジン２９の排熱が利用されている。

なお、冷媒加熱器８の加熱源としては、電気ヒータ、温
水、燃焼排ガス等も利用できる。

次に、第１図図示の冷暖房装置の作用を説明する。

（１）冷房運転時 冷媒は、第１図において実線矢印で示す方向に循環して
、室内側熱交換器４にて室内空気から吸熱しく室内空気
を冷却）、その熱を室外側熱交換器７にて放熱する冷房
作用を行う。

該運転中、開閉弁１６は開成され、開閉弁２２は閉成さ
れて冷媒加熱器８は休止状態にある。そして、冷房負荷
が圧縮機１の能力以下の場合には、開閉弁２７．２８が
閉成されるとともに冷媒ガスポンプ２の運転が停止され
るが、例えば、運転開始時の室温が高い時、あるいは多
室形冷暖房装置における室内機複数運転時等のように冷
房負荷が大きい場合７こは、開閉弁２８を閉成すると七
もに、開閉弁２７を開成して、冷媒ガスポンプ２を圧縮
機１と同条件で運転する。その結果、冷房能力の増大を
図り得ることとなる。

（２）暖房運転時 冷媒は、第１図において点線矢印で示す方向に循環して
、室外側熱交換器７にて室外空気から吸熱した熱を室内
側熱交換器４にて放熱（室内空気を加熱）する暖房作用
を行う。

該運転中において、低負荷時には、開閉弁１６゜２７は
開成され、開閉弁２２．２８は閉成される。

即ち、冷媒加熱器８は休止状態とされ且つ高圧冷媒ガス
は室外側熱交換器７て放熱するとともに、恵庄冷ｎゴｆ
スの一部がバイパス回路２６を介ｊ７て冷媒ガスポンプ
２の吸入側にショートサーキットされる。

一方、高負荷時には、開閉弁１６．２７は閉成され、開
閉弁２２．２８は開成される。即ち、冷媒加熱器８は作
動状態となり、該冷媒加熱器８で加熱された高圧冷媒液
は気液分離器９において気液分離され、分離した冷媒ガ
スは冷媒ガスポンプ２を介して圧縮機ｌの吐出側の高圧
冷媒ガス回路１１に合流せしめられ、暖房能方向上に寄
与する。

第２図には、第１発明の第２実施例が示されており、こ
の場合、圧縮機ｌと冷媒ガスポンプ２とが同一の駆動源
であるエンジン２９で駆動されるように構成され、両者
の吐出冷媒が合流するよう？こされている。

第３図には、第２発明の実施例が示されている。

この場合、冷暖房装置に給湯装置Ｂが付設されている。

即ち、貯湯槽３０内に冷媒給湯熱交換器３１と排熱給湯
熱交換器３２とを併設して給湯装置Ｂが構成されている
。冷媒給湯熱交換器３１は、圧縮機吐出側の高圧冷媒ガ
ス回路１１と気液分離器９との間に冷暖房回路Δと並列
に介設され、排熱給湯熱交換器３２は冷媒加熱器８の下
流側に配置され、冷媒加熱器８休止時に給湯用熱源とし
て作用する。符号３３は給湯運転時開成する開閉弁、３
４は逆止弁である。而して、この場合、バイパス回路２
６は、冷暖房給温運転時、常に低圧ガス域となる圧縮機
■の吸入管３５（四路切換弁３と圧縮機Ｊとの間の配管
）から分岐せしめられている。

次に、第３図図示の冷暖房装置の作用を説明する。

冷房運転時および高負荷暖房運転時におＩＪろ作用は面
記第１発明と同様なので説明を省略し、暖房給湯運転時
および給湯専用運転時について説明する。

（Ｉ）暖房給湯運転時 冷媒は第３図点線矢印で示す方向に循環し、室外側熱交
換器７にて室外から吸熱した熱を室内側熱交換器４にて
放熱（室内空気を加熱）する暖房作用を行う。

該運転中において、開閉弁１６．２７は開成され、開閉
弁２２．２８は閉成される。即ち、冷媒加熱器８は休止
状態とされ、冷媒加熱に用いられるはずのエンジン排熱
は排熱給湯熱交換器３２へ送られて給湯用に費やされる
。そして、低圧ガス冷媒の一部は、バイパス回路２６を
介して冷媒ガスポンプ２の吸入側に供給されることとな
り、冷媒カスポンプ２は圧縮機１と同条件で運転される
。

その結果、冷媒加熱がなくなることによる暖房能力の減
少を防止することができる。

（ＩＩ）給湯専用運転時 冷媒は第３図点線矢印で示す方向に循環し、室外側熱交
換器７にて室外空気から吸熱した熱を冷媒給湯熱交換器
３１にて放熱する給湯作用をする。

該運転中においては、開閉弁１６，２７．３３は開成さ
れ、開閉弁２２．２８は閉成されて冷媒加熱器８は休止
状態にある。開閉弁２７の開成により、低圧ガス冷媒の
一部がバイパス回路２６を介して冷媒ガスポンプ２に吸
入され、該冷媒ガスポンプ２は圧縮機１と同条件で運転
される。その結果、給湯能力の増大を図ることができる
。

上記各実施例においては、室内側熱交換器４が一台の場
合を例にあげて説明したが、室内側熱交換器を複数含有
する多室用冷暖房装置にも適用可能なことは勿論である
。

（発明の効果） 叙上の如く、第１発明によれば、暖房運転時は補助圧縮
機により冷媒ガスを圧縮機吐出側に合流させて暖房能力
を向」二させるのみならず、冷房運転時においても、圧
縮機を同条件で並列運転できるようになっているので、
高負荷冷房運転に対応できろ冷房能力を得ろことができ
ろという優れノニ効果がある。

又、２台の圧縮機を同一駆動源で駆動するらのに適用す
る場合には、無駄な動力消費がなく、運転効率が向」ニ
するという効果もある。

又、第２発明によれば冷房運転時は勿論暖房給湯運転時
および給湯専用運転時にも２台の圧縮機暖房給湯運転時
にあっては、暖房能力を低減させろことなく給湯運転が
できるとともに、給湯専用運転時にあっては給湯能力を
増大せしめることができ、いずれの場合においても効率
の良い運転ができろという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ第１発明の第１および第
２実施例にかかる冷暖房装置の系統図、第３図は第２発
明の実施例にかかる冷暖房装置の系統図、第４図は従来
の冷暖房装置の系統図である。 １　・・・・・主圧縮機 ２　・・・・・補助圧縮機（冷媒ガスポンプ）３　・・
・・・四路切換弁 ４　・・・・・室内側熱交換器 ５．６　・・・・膨張機構 ７　・・・・・室外側熱交換器 ８　・・・・・冷媒加熱器 ９　・・・・・気液−分離器 １０　・・・・・アキ、ムレ−々 ｌｌ　・・・・・高圧冷媒ガス回路 ２４　・・・・・吸入回路 ２５　・・・・・戻り配管 ２６　・・・・・バイパス回路 ２７．２８　・・・開閉弁 ２９　・・・・・エンジン ３５　・・・・・吸入管 Ｂ　・・・・・給湯装置 出願人　ダイキン工業株式会社 代理人　弁理士大側　博、＝ｉ＞

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　主圧縮機（１）、四路切換弁（３）、室内側熱交換
   器（４）、膨張機構（５）、（６）、室外側熱交換器（
   ７）、暖房運転時に高圧冷媒液を加熱する冷媒加熱器（
   ８）および該冷媒加熱器（８）にて加熱気化した冷媒ガ
   スを前記主圧縮機（１）の吐出側の高圧冷媒ガス回路（
   １１）　に導くべく設Ｃツノ、二補助圧縮機（２）を備
   えた冷暖房装置において、前記補助圧縮機（２）の吸入
   側と冷房運転時における低圧ガス域との間に、冷房運転
   時に冷媒流通を許容するバイパス回路（２６）を介設し
   たことを特徴とする冷暖房装置。 ２、主圧縮機（１）、四路切換弁（３）、室内側熱交換
   器（４）、膨張機構（５）、（６）、室外側熱交換器（
   ７）、暖房運転時に高圧冷媒液を加熱器る冷媒加熱器（
   ８）、該冷媒加熱器（８）にて加熱気化した冷媒ガスを
   前記主圧縮機（１）の吐出側の高圧冷媒ガス回路（１１
   ）に導びくべく設けた補助圧縮機（２）および冷媒によ
   る加熱を行う給湯装置（Ｂ）を有する冷暖房装置におい
   て、補助圧縮機（２）の吸入側と冷暖房給ａ運転時にお
   ける低圧ガス域との間に冷房運転時、暖房給湯運転時お
   よび給湯専用運転時に冷媒流通を許容するバイパス回路
   （２６）を介設したことを特徴とする冷暖房装置。