JPS6143194Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ヒートポンプ式エアコン、ヒートポ
ンプ式温・冷水製造機、冷凍・冷蔵装置等におけ
るデフロスト方式を改良した空気熱源ヒートポン
プ式冷媒サイクルに関する。

ヒートポンプ式エアコンにおいて暖房運転時に
室外熱交換器表面の除霜（デフロスト）をおこな
うには、一般には冷媒を暖房運転時と逆に流す冷
房運転をおこなつている。しかしこの場合冷風が
室内側に吹出し、不快感を感じさせる問題があ
る。

これを改善する手段として蓄熱槽を別途設けて
これを暖房運転時間中に電気ヒータ又は吐出する
冷媒ガスを用いて蓄熱しておき、デフロスト時に
はこれを熱源として霜を溶かすものがある。しか
し電気ヒータを用いた場合には、暖房運転中電気
入力が増加して効率が低下し、又吐出冷媒ガスを
用いた場合には、暖房に使用する高温の冷媒ガス
の熱の一部を蓄熱に利用するため暖房能力が相対
的に低下して効率が悪い欠点がある。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、蓄熱槽に蓄熱するデフロ
スト用の熱源として暖房を行なつて液化した比較
的低温の冷媒液を用いることにより暖房の高効率
化を図ることができる空気熱源ヒートポンプ式冷
媒サイクルを提供するものである。

すなわち本考案は圧縮機、四方弁、逆止弁、熱
源側熱交換器、暖房用絞り、冷房用絞り、利用側
熱交換器、及びアキユームレータをこの順に接続
してなる空気熱源ヒートポンプ式冷媒サイクルに
おいて、暖房時、前記利用側熱交換器で凝縮した
冷媒を蓄熱槽内に設けた高温熱交換器を経て前記
暖房用絞りに導くと共に前記熱源側熱交換器で蒸
発した冷媒を前記アキユームレータ入口側に導く
吸熱運転回路と、デフロスト時、前記利用側熱交
換器を通過した冷媒を前記暖房用絞り及び冷房用
絞りをバイパスして前記熱源側熱交換器へ導くと
共に同熱源側熱交換器で凝縮液化した冷媒デフロ
スト用絞り、前記蓄熱槽内に設けた低温熱交換器
を経て前記逆止弁と四方弁との間に導くデフロス
ト運転回路を設けたことを特徴とする空気熱源ヒ
ートポンプ式冷媒サイクル。

以下本考案の実施例を図面にもとづいて説明す
る。

図面は空気熱源ヒートポンプ式冷媒サイクルの
冷媒系統図を示し、この冷媒サイクルは圧縮機
１、熱源側熱交換器２、利用側熱交換器３、膨張
手段であるキヤピラリーチユーブ４，５，６及び
蓄熱槽７内に配設した高温熱交換器８、低温熱交
換器９を組合せて構成されている。なお膨張手段
としてキヤピラリーチユーブの代りに膨張弁を用
いることもできる。

上記圧縮機１は四方弁１０に接続され、この四
方弁１０は利用側熱交換器３に接続されるととも
にアキユムレータ１１を介して圧縮機１に接続さ
れ、更に逆止弁１２を介して熱源側熱交換器２に
接続されている。上記利用側熱交換器３は空気、
水、アンモニア等の利用側熱媒と熱交換し、放熱
時は凝縮機、吸熱時は蒸発器として作用するもの
で蓄熱槽７の高温熱交換器８、逆止弁１３、暖房
用キヤピラリーチユーブ４を介して熱源側熱交換
器２に接続されるとともにこれと分岐した管路に
おいて電磁弁１４を介して熱源側熱交換器２に接
続されている。また熱源側熱交換器２と利用側熱
交換器３との間にはこれらの管路と別の管路に利
用側熱交換器３への冷媒の流動が可能な逆止弁１
５及び冷房用キヤピラリーチユーブ６が配設され
ている。

上記熱源側熱交換器２は放熱時は凝縮機、吸熱
時は蒸発器として作用するもので、電磁弁１６を
介して四方弁１０とアキユムレータ１１間を接続
する管路に接続しており、さらに蓄熱槽用キヤピ
ラリーチユーブ５、低温熱交換器９を介して四方
弁１０と逆止弁１２間を接続する管路に接続して
いる。なお図中１７は利用側熱交換器３のフア
ン、１８は熱源側熱交換器２のフアンである。

本考案はこれら機器により吸熱運転回路、デフ
ロスト運転回路及び放熱運転回路とを選択して形
成するようにしている。

吸熱運転回路は電磁弁１４を閉じ、電磁弁１６
を開き逆止弁１２，１５を閉じ、逆止弁１３を開
き圧縮機１と利用側熱交換器３とを四方弁１０に
より連結することにより形成され、冷媒を圧縮機
１、四方弁１０、利用側熱交換器３、高温熱交換
器８、逆止弁１３、暖房用キヤピラリーチユーブ
４、熱源側熱交換器２、電磁弁１６、アキユーム
レータ１１及び圧縮機１を循環するようにしてい
る。

デフロスト運転回路は、吸熱運転回路とは逆に
電磁弁１４を開き、電磁弁１６を閉じ又逆止弁１
２，１５，１３については吸熱時と同様として形
成され、冷媒が圧縮機１、四方弁１０、利用側熱
交換器３、電磁弁１４、熱源側熱交換器２、蓄熱
槽用キヤピラリーチユーブ５、低温側熱交換器
９、四方弁１０、アキユムレータ１１及び圧縮機
１を循環するようになつている。

放熱運転回路は電磁弁１４，１６をそれぞれ閉
じ、逆止弁１２，１５を開き、逆止弁１３を閉
じ、四方弁１０により圧縮機１と熱源側熱交換器
２を連結することにより形成され、冷媒が圧縮機
１、四方弁１０、逆止弁１２、熱源側熱交換器
２、逆止弁１５、冷房用キヤピラリーチユーブ
６、利用側熱交換器３、四方弁１０、アキユムレ
ータ１１及び圧縮機１を循環するようになつてい
る。

次にこのように構成された冷媒サイクルの作用
を説明する。

まず暖房時には吸熱運転回路を形成する。この
回路において圧縮機１を出た高温冷媒ガスは四方
弁１０により利用側熱交換器３に導かれ、室内に
熱を放出しながら凝縮して冷媒液となり、利用側
熱交換器２を出る。この冷媒液は電磁弁１４が閉
じ、又冷却用キヤピラリーチユーブ６を通過する
には大きな圧力損失があるため、大部分は高温熱
交換器８に流入して蓄熱槽７に熱を放出する。こ
の場合通常のヒートポンプ暖房では50℃内外で運
転され、過冷却により高温熱交換器８に至るまで
に45℃程度となり、この温度の冷媒をさらに過冷
却させることにより蓄熱槽７に蓄熱する。この後
冷媒は逆止弁１３を通り暖房用キヤピラリーチユ
ーブ４に到り、ここで冷媒液は断熱膨張し、この
後熱源側熱交換器２で外気から熱を吸収してガス
化し、ガス化した冷媒は電磁弁１６を通り、アキ
ユムレータ１１を通つて圧縮機１に帰る。

次に熱源側熱交換器２の表面に霜がつくと、タ
イマーその他の信号によりデフロスト運転回路を
形成する。この回路において圧縮機１を出た冷媒
ガスは四方弁１０を通り利用側熱交換器３に流れ
込む。この際フアン１７を停止して熱伝達がほと
んど行なわれないようにする。この結果冷媒は液
化せずガス状態のまま、電磁弁１４を通つて熱源
側熱交換器２に導かれる。なお高温熱交換器８、
冷房用キヤピラリーチユーブ６は抵抗が大きくこ
ちらにはほとんど流れない。この熱交換器２で熱
を放出して熱交換器２の表面の霜をとかしながら
凝縮し、液化したのち蓄熱槽用キヤピラリーチユ
ーブ５に到る。キヤピラリーチユーブ５で膨張し
た冷媒液はすでに蓄熱してある蓄熱槽７から低温
熱交換器９を介して吸熱してガス化し、この後四
方弁１０及びアキユムレータ１１を通つて圧縮機
１に吸入される。

冷却時には放熱運転回路が形成され、圧縮機１
を出た冷媒ガスは四方弁１０及び逆止弁１２を通
つて熱源側熱交換器２に到り、ここで外気に熱を
放出して凝縮、液化した後逆止弁１５を通り冷房
用キヤピラリーチユーブ６に到る。ここで冷媒は
断熱膨張した後利用側熱交換器３に導かれここで
熱を吸収して蒸発した後、四方弁１０、アキユム
レータ１１を通つて圧縮機１に吸入される。

以上説明したように本考案によれば、蓄熱槽を
加熱するのに利用側熱交換器で熱を放出した後の
冷媒を用いたので、従来の冷房運転により除霜す
るものの如く冷気吹出しがなく不快感を感じさせ
ない。また加熱用の電気ヒータを用いていないの
で入力が低減され、高効率化がはかれ、さらに吐
出ガスによつて蓄熱するものではないので暖房能
力の低下がなく高効率を図れるなどヒートポンプ
式エアコン、ヒートポンプ式温・冷水製造機、冷
凍・冷蔵装置等の除霜にきわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す空気熱源ヒート
ポンプ式冷媒サイクルの冷媒系統図である。 １……圧縮機、２……熱源側熱交換器、３……
利用側熱交換器、４〜６……キヤピラリーチユー
ブ（膨張手段）、７……蓄熱槽、８……高温熱交
換器、９……低温熱交換器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、逆止弁、熱源側熱交換器、暖
   房用絞り、冷房用絞り、利用側熱交換器、及びア
   キユームレータをこの順に接続してなる空気熱源
   ヒートポンプ式冷媒サイクルいおいて、暖房時、
   前記利用側熱交換器で凝縮した冷媒を蓄熱槽内に
   設けた高温熱交換器を経て前記暖房用絞りに導く
   と共に前記熱源側熱交換器で蒸発した冷媒を前記
   アキユームレータ入口側に導く吸熱運転回路と、
   デフロスト時、前記利用側熱交換器を通過した冷
   媒を前記暖房用絞り及び冷房用絞りをバイパスし
   て前記熱源側熱交換器へ導くと共に同熱源側熱交
   換器で凝縮液化した冷媒をデフロスト用絞り、前
   記蓄熱槽内に設けた低温熱交換器を経て前記逆止
   弁と四方弁との間に導くデフロスト運転回路を設
   けたことを特徴とする空気熱源ヒートポンプ式冷
   媒サイクル。