JPS6111572A - ヒ−トポンプエアコン - 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】 ［発明の技術分野１ 本発明はビー１〜ポンプーＦツノ］ンに係り、特に高温
煉１吹出しを可能となしｌこビー１−ポンプ］−ア］ン
に関−リ−る３゜ ［発明の技術的ｉ’！ｉ　’ｊ’Ａとイの問題点］従来
、スゾリッｌ〜型のビー１〜ポンプエア］ンにあって（
ま、その冷凍サイクルにインバーウニ１ンブレツリーと
電動膨張弁とを用いることによって冷凍サイクルの能力
を可変させ、しってエアコンの省エネルギ竹と起動ＩＬ
′１の立上り運転特性どの向上が図られている。イして
今後史にピー１〜ポンプエア」ンの商品性を高めるため
には、ぞの１援用運転時にお（プる吹出し温度をｌＪｉ
！させて高温風の吹出しを可能となし、その温風感を向
コーさせることが望まれている。

ところで、インバータコニ１ンブレツリと電動膨張弁と
を有した冷凍サイクルでは１．インバータ周波数と電動
膨張弁の開度とを調節することによって、コンプレッサ
から吐出される冷媒の湿度を容易に制御することができ
、吐出冷Ｗ、温度を１１０〜１２０℃にまで高めること
ができる。しかしながら、単に吐出冷媒の温度を上昇さ
けたたりでは、吐出管から室内熱交換器に至るまでの間
に四方弁やその接続配管部での熱損失が大きく、室内熱
交換器に高温の冷媒を有効に供給することができなかっ
た。これはＶ外機と室内機とが分離されたスプリット型
のヒートポンプエアコンにあってはその接続配管部の経
路長が長くなるために顕著であり、例えば冷媒の吐出温
度を１０５℃程度にした場合でも室内熱交換器（コンデ
ンサ）の入口では７８℃程度にまで時下してしまい、吹
出し温度は５４℃程度にしか上昇させえなかった。また
、室内機と室外機とが一体に形成されて接続配管部の経
路長が比較的に短いウィンド型上−１〜ポンプエアコン
であっても、冷媒の吐出温度を１０５℃程度にした場合
、室内熱交換器（コンデンサ）の入口では約９０″Ｃに
降下してしまい吹田温度は５８℃程度にしか上界さＵえ
イ１かった１゜ そして史に、ウィンド型上−１−ポンプ王アー］ンにあ
っては、現在インバータ」ンプレツリを使用したものは
児受【ノられり”、王の開発が急がれているものであっ
た。

［発明の［１的］ 本発明は、上述の如き問題点に鑑みてそれを有効に解決
すべく創案されたものである。

本発明の目的は、ヒートポンプニ［アロンにおいて、そ
の冷凍り゛イクルにインバータコンプレッサと電動膨張
弁とを使用し−Ｃ冷媒の吐出温度を制御させると共に、
イの冷凍］Ｊ−イクルに高温用吹出（）回路を備えるこ
とにより、高温＋１１１運転と通常運転とを選択できる
にうにしたヒートポンプエアコンを提供することにある
１゜ ［発明の概要１ 本発明は、上記目的を達成覆るために、インバータコン
プレッサー、四方弁、室外熱交換器、電動膨張弁、室内
熱交換器とを順次接続し、インバータコンプレッサーの
回転数ど電動膨張弁の開度とを調節してコンプレッサー
の冷媒吐出温度を制御Ｊるようにした冷凍４ノイクルを
有するヒートポンプエアコンにおいて、上記冷凍サイク
ルに、その」ンプレッザの吐出側と室内熱交換器とを結
んで四方弁をバイパスする吐出冷媒のバイパス流路を設
り該バイパス流路に、上記冷媒吐出温度の制御によつ−
Ｃ冷媒を高温吐出させたときにそのバイパス流路を開放
ざぜる開閉弁を設けると共にそのバイパス流路の周側部
に断熱材層を形成してヒートポンプエアコンを構成する
もので、冷媒を高温吐出ざゼたときにその高温冷媒をバ
イパス流路から室内熱交換器に直に吐出させることによ
り吐出冷媒の熱損失を可及的に抑えて高温の冷媒を室内
熱交換器に供給し、ビー１−ポンプエアー１ンに高温吹
出しを行なわけるものである。

し発明の実施例］ 以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づぎ詳述
する。

第１図は、本発明に係るヒートポンプエアコン１の冷凍
サイクル２の概略構成図を示している。

図示するように冷凍サイクル２は、インバータ周波数を
変化させることによっＣその回転数を変更できるインバ
ータ」ンプレッリ３．四万弁４．室外熱交換器５．］コ
ンプレッサの冷媒吐出温度を感知してそれに応じて弁開
度を変化させる電動膨張弁６．室内熱交換器７どが順次
接続されて形成される。８は電動膨張弁６の感熱部であ
り、９は室内送風機である。

また、ヒー１へポンプ［−アロン１には、１ニ述した冷
凍１ノ−イクル２の作動及びその運転状態とを制御する
公知の制御Ｇｔｆ’？（マイコン）１０が設【ノられて
いる。

この制御装置１０は第１図及び第２図に示ずＪ、うに室
内及び室外の熱交換器５．７の調度、−」ンプレッリ３
から田川される冷媒温度、１ンプレツサ３への通電電流
値等の入力信号に応じ−Ｃインバータコンプレッ１ノ３
のインバータ周波数、電動膨張弁６の聞亀、四方弁４の
切換作動等の出力信号を発してそれらの作動を制御する
ように構成されており、冷凍サイクル２はインバータコ
ンブレツー　〇　− サ３の回転数と電動膨張弁６の開度とが調節されること
によって、インバータコンプレッサ３から吐出される冷
媒の吐出温度を任意に制御できるよう構成されている。

ところで本発明の特長とするところは、ヒートポンプエ
アコン１の暖房運転時にその吹田温度を高めて温風感を
向上させるための高温吹出し回路１１を設けたことにあ
る。図示するように、高温吹出し回路１１は、インバー
タコンプレッサ３の吐出側と室内熱交換器７とを結んで
上記冷凍サイクル２の四方弁４をバイパスさせるように
設けられた吐出冷媒のバイパス流路１２によって構成さ
れる。

このバイパス流路１２にはその流路を開閉させるための
開閉弁１３が設けられ、この開閉弁１３には電磁二方弁
１４が採用されている。電磁二方弁１４は上記制御装置
１０によってその開閉作動が制御され、暖房運転時に冷
凍ナイクル２の冷媒吐出温度が例えば１００℃以−トの
高温となるように制御されたときにそれと同時にバイパ
ス流路１２を開放し、冷媒の吐出温度が７０〜９０℃の
通常の吐出温度に制御されたとぎにバイパス流路１２を
閉じるように構成されている。また、バイパス流路１２
の周側部にはその断熱性を強化さけるために断熱効果の
高い断熱材層１５が形成されている。

つまり高温吹出し回路１１は、インバータコンプレッサ
ノ゛３の回転数を高め、かつ電動膨張弁６の開度を絞っ
てインバータコンプレッサ３から吐出される冷媒の温度
を１０５℃程度に高めたときに、この高温吐出された冷
媒を、四方弁４を通過させずに断熱性の強化されたバイ
パス流路１２から西。

に室内熱交換器７（コンデンサ）に吐出ざＶて、室内熱
交換器７（コンデンサ）の入口に１００℃程度の高温冷
媒を供給することによって室内への吹出し温度を高温と
なすように構成されている。

次に本実施例の作用についで述べる。

ピー１〜ボンブー１−ア］ン１の通常の暖房運転時及び
その省エネ運転時には、冷凍サイクル２のバイパス流路
１２の開閉弁１３は閉じられており、インバータコンプ
レツ１す３から吐出された冷媒は四方弁４を通過して室
内熱交換器７へと通常の回路を流される。このどき冷媒
吐出温度は制御装置１０によって７０〜９０℃に保たれ
ており、室内への吹出し温度は４５−５０’Ｃに維持さ
れている。

ヒートポンプエアコン１が高温風運転に切換えられると
、制御装置１０はインバータ周波数を高めてインバータ
コンプレッサ３の回転速度を速め、かつ電動膨張弁６の
開度を絞り、冷媒の吐出温度を１１０〜１２０℃程度に
制御する。そしてそれと同時にバイパス流路１２の開閉
弁１３を開放し、高温吐出される冷媒を四方弁４を通過
させずに断熱性の強化されたバイパス流路１２つまり高
温吹出し回路１１から直に室内熱交換器７（コンデンサ
）へと吐出させる。従って高温吐出された冷媒は、高温
を維持されたまま室内熱交換器７に供給されることにな
る。そして、上述の高温吹出し回路１１を、室内機側ど
室外機側とが一体に形成されたウィンド型ヒートポンプ
エアコンに装備すれば、上記バイパス流路１２の経路長
を可及的に短縮させることができるので、そのバイパス
流路１２で＝　　９　〜 の熱損失を更に抑えることができる。こうすることによ
り、室内熱交換器７（］コンデンサの入目に供給する吐
出冷媒の温度は１００℃程度に維持でき、ウィンド型上
−１〜ポンプエアコンの室内への吹出温度を６０〜６５
℃に高めて高温風の吹出しが可能となる。

１表］ 口Ｐ位二℃１ 前表は、従来の通常の回路のみを有したスプリット型と
ウィンド型のヒートポンプエアコンと、高温吹出し回路
１１ど通常の回路とを備えた本発明に係るウィンド型ヒ
ートポンプ］−アコン１との吐出冷媒温度と吹出し温度
とを対比させたものである。この表からも明らかなよう
に、従来ではコンプレッサからの冷媒の吐出温度を１０
５℃に高めてもコンデンサ入口での温度はスプリット型
″Ｃ７８℃、ウィンド型で９０℃まで降下し、吹田温度
はそれぞれ５４°Ｃ１５８℃にしか上昇させえなかった
。ところが、本発明に係るヒートポンプエアコン１では
、その高温吹出し回路１１（直吐出）を使用すれば冷媒
の吐出温度を１０５℃にした場合、コンデンサ７の入口
での温度は１００℃に維持することができ、その結果吹
出し温度を６３℃にまで上昇さけうろことがわかる。ま
た、この表で吹出温度のト（１と［０とは室内送風機９
の送用量の差によるものである。

尚、スプリッ１〜型ヒー１ヘボンブエアコンの場合でも
］ンブレッザを室内機側に配設した機種であれば１−述
したウィンド型ヒートポンプエアコンと同等の効果を得
ることがぐきる。

即ら、本発明のピー１〜ポンプ］アコン１は、インバー
ターＩＩンプレツリ３と電動膨張弁６とを用いて冷媒の
１１出調度を制御し、かつ高温吹出し回路１１どして冷
凍４Ｊイクル２に四方弁４をバー７バスさ１！′Ｃ１１
出冷媒を直に室内熱交換器７に吐出させるバイパス流路
１２を設け、冷媒を高温田川ざ１！たとぎにそのバイパ
ス流路１２を開放さ■ることにより、室内熱交換器７に
供給Ｊる冷媒の熱損失を可及的に抑えてピー１〜ポンプ
エアコン１の高湿吹出しを可能となしている。そして、
冷媒の吐出温度制御とバイパス流路１２の開閉弁１３の
開閉作動制御とによっでピー１−ポンプ■ア］ン１の運
転状態を通常運転と高温ｍ運転とに切換えて選択できる
ようにしている。Ｊ：た、インバータコンプレッサ３を
使用Ｊることによって、冷７ＩＪサイクル２の能力を可
変さけることができ、通常運転時における省エネ運転と
起動時にお【ノる立」−り運転特性の向上とを可能にし
ている。

「発明の効果］ 以上要するに、本発明によれば次の如き優れた効果を発
揮する。

（１）　　インバータコンプレッサと電動膨張弁とを用
いて冷媒の吐出温度を制御し、かつ冷凍サイクルに四方
弁をバイパスさせて吐出冷媒を直に室内熱交換器に吐出
ざぜ゛るバイパス流路を設け、冷媒を高温吐出させたと
きにそのバイパス流路を開放させるようにしたので、室
内熱交換器に供給する吐出冷媒の熱損失を可及的に抑え
て高温吹出しを行うことができる。

（２）　　冷媒の吐出温度制御とバイパス流路の開閉制
御とによって通常運転と高温風運転とを選択できる。

（３）　　特にウィンド型エアコンに本発明を採用すれ
ば高温吹出しの効果が顕著であり、更にインバータコン
プレッサを使用することにより、冷凍サイクルの能力を
可変させることができ、通常運転時における省エネ運転
が可能となり、また起動時における立上り運転特性を向
上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高温吹出し回路を備えた本発明のヒートポンプ
エアコンの冷凍サイクルを示す概略構成図、第２図は第
１図の冷凍サイクルのｉｌｉ制御系統図である。 図中、１はヒートポンプエアコン、２は冷凍サイクル、
３はインバータコンプレッサ、４は四方弁、５は室外熱
交換器、６は電動膨張弁、７は室内熱交換器、１２はバ
イパス流路、１３は開閉弁、１５は断熱材層である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　インバータコンプレッサ，四方弁，室外熱交換
   器，電動膨張弁，室内熱交換器とを順次接続し、インバ
   ータコンプレッサの回転数と電動膨張弁の開度とを調節
   してコンプレッサの冷媒吐出温度を制御するようにした
   冷凍サイクルを有するヒートポンプエアコンにおいて、
   上記冷凍サイクルに、そのコンプレッサの吐出側と室内
   熱交換器とを結んで四方弁をバイパスする吐出冷媒のバ
   イパス流路を設け、該バイパス流路に、上記冷媒吐出温
   度の制御によって冷媒を高温吐出させたときにそのバイ
   パス流路を開放させる開閉弁を設けると共にそのバイパ
   ス流路の周側部に断熱材層を形成したことを特徴とする
   ヒートポンプエアコン。
2. （２）　上記ヒートポンプエアコンがウインド型ヒート
   ポンプエアコンである上記特許請求の範囲第１項記載の
   ヒートポンプエアコン。