JPS6030420B2 - ヒ−トポンプ式床暖房装置 - Google Patents

ヒ−トポンプ式床暖房装置

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JPS6030420B2
JPS6030420B2 JP56188691A JP18869181A JPS6030420B2 JP S6030420 B2 JPS6030420 B2 JP S6030420B2 JP 56188691 A JP56188691 A JP 56188691A JP 18869181 A JP18869181 A JP 18869181A JP S6030420 B2 JPS6030420 B2 JP S6030420B2
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JP
Japan
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floor
heat exchanger
radiator
heating
valve
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JP56188691A
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隆士 川崎
健兒 石井
信吾 浜田
賢一郎 今須
昭 中沢
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Panasonic Holdings Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/84Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、床面などに設置した放熱器により暖房を行な
うようにした床暖房装置の改良に関するもので、立上が
り時間の短縮化をはかることを目的の一つとするもので
ある。
従来この種の床暖房装置は、第4図に示すような冷凍サ
イクルであった。
すなわち圧縮機aの吐出側と吸入側との間に四方弁b,
熱源側熱交換器c,減圧装置d,室内利用側熱交換器e
。逆止弁fから成る直列回路を環状に接続し、さらに床
面などに設置した放熱器g,逆止弁hから成る直列回路
を、前記逆止弁fと室内利用側熱交換器eとから成る直
列回路と並列に接続する冷凍サイクルを形成していた。
iは室内ファンである。そして暖房運転時は、実線矢印
のように圧縮機aからの袷煤は、四方弁bを経て、放熱
器g,逆止弁h、減圧装置dを通り、熱源側熱交換器c
を経て、四方弁bへ流れ、圧縮機aにもどる一連の暖房
サイクルを形成していた。しかし、このような暖房サイ
クルで、外気温が5℃以下の温度で立上りを行なうと、
装置自体も今まで停止していたので外気温とほぼ同じ温
度であり、立上がり時間が長いという欠点、すなわち、
快適な頭寒足熱状態にするまでに1時間以上の長時間を
必要としていた。
またこの暖房サイクルで運転すると、逆止弁fが完全に
閉止されないため冷煤は、室内利用側熱交換器e側マナ
も流れる。
それによりり冷媒は室内利用側熱交換器eにおいて凝縮
して液になり、この室内利用側熱交換器e内に、液とし
てどんどんたまり込んでしまい、袷媒の循環量が減って
しまい、暖房能力が低下し、遂には圧縮機を焼損してし
まうという問題があつた。また、冷房時においては、破
線矢印にように、圧縮機aより吐出された冷煤は、四方
弁bを通り、熱源側熱交換器c,減圧装置d,室内ファ
ンiの強制対流により吸熱する室内利用側熱交換器eを
経て逆止弁fを通り四方弁bへ戻り、圧縮機aへ流れる
冷房サイクルが形成される。しかし、前記と同じく、逆
止弁hの特性として前後の圧力の差が少なすぎても、又
、大きすぎても冷媒が洩れるという性質がある。しかる
に、逆止弁hの前後の圧力差が小さすぎるために、完全
に閉止することができていないので床面などに設けた放
熱器にも冷媒が流れることになり、しかも圧縮機aの吸
入圧力とほぼ同じ圧力であることから、袷媒量としては
少ないものの、足元にある床面などに設けた放熱器gが
蒸発器に変わってしまい、足元が冷たく感じるという種
々の欠点を有していた。本発明は、上記従来の床暖房装
置にみられる欠点を除去するものである。
以下に本発明にその一実施例を示す添付図面を用いて説
明する。
第1図において、1は圧縮機で、その吐出側と吸入側と
の間に四方弁2,室内利用側熱交換器3,電磁開閉弁4
,第一の減圧装置5,第二の減圧装置6,熱源側熱交換
器7が順次直列に接続されている。
8は床面などに設置されている放熱器で、冷房時、前記
放熱器8の上流側に阻止側となるような逆止弁9を直列
に設けた回路を、前記電磁開閉弁4と第一の減圧装置5
の直列回路に並列の設けた冷凍サイクルを構成している
10は室内ファン、11は室外ファンである。
第2図は、同一実施例の電気回路図で、冷暖切換スイッ
チ12の暖房側に、リレー13とタイマー14の直列回
路と、この直列回路と並列に四方弁コイル15を設けた
回路とを接続している。
また冷房側には、リレー16を設け、これら回路を運転
スイッチ17を介して電源18に接続する。またリレー
13のリレー接点13aとりレー16のリレー接点16
aとの並列回路と、室内ファンモーター9と電磁開閉弁
コイル20との並列回路とを直列接続し、前記同様に運
転スイッチ17を介して電源18に接続させる。また圧
縮機用モータ21も同様に運転スイッチ17を介して電
源18に接続させる。前記構成において次に動作説明を
する。
今、外気温が5℃以下の状態で、初めて暖房運転を行な
ったとするとすなわち、床面などに設けた床面放熱器8
や、室内利用側熱交換器3などが冷えきっている時に、
冷暖切換スイッチ12を暖房側にし、運転スイッチ17
を閉じる。
そうすると、一定時間回路を閉じるタイマー14により
、リレー13に電圧が一定時間かかり、これによりリレ
ー援点13aが閉じて、室内ファンモーター19及び電
磁開閉弁コイル20のおのおのに電圧が印加される。ま
た、圧縮機用モータ21にも電圧が印加されることによ
り、冷煤は圧縮機1で吐出されて、四方弁2を通り、室
内利用側熱交換器3に流入する。ここで室内ファン10
の回転により、強制対流で室内利用側熱交換器3を流れ
る高温,高圧の冷煤は凝縮する。このとき、電磁開閉弁
4は一定時間開いているので、冷媒はこの電磁開閉弁4
と床面などに設けた床面放熱器8とを並列に流れ、熱源
側熱交換器7を通り、四方弁2を経て、圧縮機1へ戻る
一連の暖房立上りサイクルを形成する。この電磁開閉弁
4を開けて、室内ファン10を回転させることにより、
吐出された高温,高圧の冷煤の大半を室内利用側熱交換
器3にて放熱し、残りの分を床面などに設けた床面放熱
器8自体の子熱的なものに使用する。大半を強制対流に
より放熱し、いち早く頭寒足熱の快適状態にする。ある
所までの室温又は床面などに設けた床面放熱器8の表面
温度まで達すれば、すなわちある一定時間(タイマー1
4の閉時間)が経過すれば、リレー接点13aは開いて
、室内ファンモータ19及び電磁開閉弁コイル201こ
印加されていた電圧が印加されなくなり、冷煤は、圧縮
機1から四方弁2,室内利用側熱交換器3,床面などに
設けた床面放熱器8,逆止弁9,第二の減圧装置6,熱
源側熱交換器7を通り四方弁2を経て、圧縮機1へと循
環する。この通常の暖房サイクルで、第3図のモリェル
線図から、室内利用側熱交換器3はガス城のA点から気
液二相域のB点までを放熱することにより、床面などに
設けた放熱器8が気液二相城のB点から同Cまで放熱す
る。
よって第3図にモリェル線図上の破線の等温線からもわ
かるように、床面などに設けた放熱器8の入口と出口と
の温度差がごくわずかとなる。したがって、床面全般の
温度分布が均一となり、従来の温水式床暖房などよりも
一層の快適暖房が行なえる。また、冷房時に蒸発器とな
る室内利用側熱交換器3の全てを暖房時では前記のよう
に、ガス域分の放熱を行なう放熱器として用いるため、
冷媒が従来のように室内利用側熱交換器3にたまり込む
ことがなく、圧縮機の焼損などが防げる。また、第1図
によつに、電磁開閉弁4があるため、ごく少量の冷煤し
か洩れていないので、床面などに設けた放熱器8を流れ
る冷煤の循環量が減少することもなく、その結果放熱量
を低下させることがない。また、冷房運転時においては
、四方弁2が冷房側に切り換わり、圧縮機1の吐出冷媒
は四方弁2を通り、熱源側熱交換器7,第一の減圧装置
6,第二の減圧装置5,電磁開閉弁4をへて、室内利用
側熱交換器3を流れ、四方弁2を通り、圧縮機1へ戻る
冷媒循環路をなす。
第一の減圧装置6で、第3図のモリェル線図のD点、す
なわち中間圧力の7k9/仇・Gぐらいの圧力にするこ
とにより、逆止弁9での前後の圧力差がある程度あるた
め冷煤の洩れる量が少なくなる。そして、床面などに設
けた放熱器8の圧力が第1図中のX線と同じ、すなわち
圧縮機の吸入圧力とほぼ同一の圧力、約5k9/地・G
となる。このとき、床面などに設けた放熱器8は、低く
ても2000以上であり、圧力約5k9/仇・Gの飽和
温度5℃よりもはるかに高いので、冷媒は比重量の小さ
いガス体となっている。したがって、この床面などに設
けた放熱器8に溜り込む冷煤量は、ごくごく徴量である
ため、放熱器8が蒸発器に変わることがない。よって冷
房運転時、床面などに設けた放熱器8により、床面が冷
やされることがないので、不快な冷房運転が防げる。ま
た床面などに設けた放熱器8にたまり込む冷煤量がごく
数量なため、楯環冷媒量はそとんど減少せず、その結果
、室内利用側熱交換器3での冷房能力を低下させること
がない。このように室内利用側熱交換器3の冷房時蒸発
器を暖房時、凝縮器としているため、冷媒がどこにも溜
り込むことがなく、圧縮機を損傷することがない。また
冷房運転時においても、第一の減圧装置6により中間圧
に減圧し、さらに逆止弁9があるため、床面などに設け
た放熱器8への冷煤溜りはごく徴量のガス冷煤であり、
圧縮機の損傷が防げる。またこの放熱器8が蒸発器とな
り、床面を冷やすということもなくなる。なお、本実施
例では室内ファンモーター9及び電磁開閉弁コイルの通
電をタイマー14の時間により制御するようにしたが、
床面放熱器8の温度や、高圧側の冷煤温度や圧力を検知
して制御するようにしても同じ効果が得られる。
本発明の床暖房装置は、圧縮機,四方弁,室内利用側熱
交換器,床面などに設けた床面放熱器,逆止弁,第二の
減圧装置,熱源側熱交換器を環状に連結し、前記床面放
熱器と逆止弁との直列回路に、暖房運転時の立上り時お
よび冷房運転時だけ開放する電磁開閉弁と第一の減圧装
置との直列回路を並列に設け、前記室内利用側熱交換器
に付設する室内ファンを暖房運転時に立上り時及び冷房
運転時だけ回転する室内ファンを設けたものであり、暖
房運転の立上り時に、非常に速い強制対流式の室内ファ
ンを回転させて運転することにより、立上り時間の短縮
がはかれ、しかも、立上り後においては、床暖房により
効果的な暖房ができ、さらに通常の冷房機と同様の冷房
効果が得られる優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるヒートポンプ式床暖
房装置の冷凍サイクル図、第2図は同床暖房装置の電気
回路図、第3図は同床暖房装置のモリェル線図、第4図
は従来のヒートポンプ式床暖房装置の冷凍サイクル図で
ある。 1・・・・・・圧縮機、2・・・・・・四方弁、3・・
・・・・室内利用側熱交換器、4…・・・電磁開閉弁、
5…・・・第一の減圧装置、6・・…・第二の減圧装置
、7・・・・・・熱源側熱交換器、8・…・・床面放熱
器、9・・・・・・逆止弁、10......室内ファ
ン。 第1図 第3図 第2図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 圧縮機,四方弁,室内利用側熱交換器,床面などに
    設けた床面放熱器,逆止弁,第二の減圧装置,熱源側熱
    交換器を環状に連結し、前記床面放熱器と逆止弁との直
    列回路に、冷房運転時と暖房運転に立上り時だけ開放す
    る電磁開閉弁と第一の減圧装置との直列回路を並列に設
    け、前記室内利用側熱交換器に付設する室内フアンを暖
    房運転の立上り時及び冷房運転時だけ運転させる電気制
    御回路を設けたヒートポンプ式床暖房装置。
JP56188691A 1981-11-24 1981-11-24 ヒ−トポンプ式床暖房装置 Expired JPS6030420B2 (ja)

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JPH02142813U (ja) * 1990-02-14 1990-12-04
EP4230851A1 (en) 2022-02-18 2023-08-23 Yanmar Holdings Co., Ltd. Engine

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FR2682177B1 (fr) * 1991-10-07 1993-11-26 Sofath Dispositif de climatisation sur plancher chauffant.

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