JPS6179950A - 多室冷暖房装置 - Google Patents

多室冷暖房装置

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JPS6179950A
JPS6179950A JP20082884A JP20082884A JPS6179950A JP S6179950 A JPS6179950 A JP S6179950A JP 20082884 A JP20082884 A JP 20082884A JP 20082884 A JP20082884 A JP 20082884A JP S6179950 A JPS6179950 A JP S6179950A
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JP
Japan
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refrigerant
pressure
heating
pump
heater
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JP20082884A
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修一 井上
唐土 宏
善樹 泉
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明は補助熱源により高圧液冷媒を加熱する冷媒加熱
器を有し、その熱エネルギを暖房時の低圧蒸発器で得ら
れた主熱源からの暖房出力に加える事でヒートポンプ暖
房能力の増加をはかる多室冷暖房装置において、冷媒加
熱器内を流れる冷媒の流量制御手段に関するものである
従来例の構成とその問題点 従来、空気熱源ヒートポンプ式の多室冷暖房装置では低
外気温時の暖房能力不足や暖房運転開始時の暖房効果の
立ち上り特性の改善を図るため、例えば第2図で示され
るような冷媒加熱器を有した冷暖房装置が提案されてい
る。第3図はその動作を表わしたモリエル線図である。
第2図において、1は屋外ユニット部分、2および2は
屋内ユニット部分で、これらのユニットはそれぞれ2本
の冷媒配管3,4および3′、4により接続されている
。屋外ユニット部分1におい回路となる配管4および4
′から減圧器8への糸路に設けられた受液器であり、受
液器9からは冷媒ポンプ10、冷媒加熱器11および逆
止弁12を直列に介して圧縮機5の吐出冷媒ガス配管1
3と接続される冷媒回路14が設けられている。15お
よび16は屋内ユニット2を使用する時に開動作する電
磁弁、15′および16′は屋内ユニット2′を使用す
る時に開動作する電磁弁である。電磁弁15.15は分
岐回路17を介して四方弁6と、電磁弁16 、16’
は分岐回路18を介して受液器9とそれぞれ接続されて
いる。
冷媒加熱器11に設けられる補助熱源としては例えば圧
縮機5をエンジンで駆動する場合に得られるエンジン排
熱や、電気ヒータなど何でもよいが第2図の従来例では
2個の電気ヒータ19および19を用いた例を示してい
る。各電気ヒータは電源20に対して並列に接続され、
それぞれスイッチ21および21を有している。各スイ
ッチは屋内ユニット2を暖房運転している時にスイッチ
21かONし、屋内ユニット2′を暖房運転している時
にスイッチ21′がONとなるよう構成されている。
以上の従来の構成において、暖房2室運転時の動作を第
3図を併用して説明する。屋内熱交換器22および22
で凝縮した高圧冷媒液は受液器9へ流入しく第3図d点
)、二方向に分岐される。
一方は減圧器8で減圧され屋外熱交換器7へ流入しく第
3図e点)、外気より吸熱気化し圧縮機5に吸入後(第
3図a点)圧縮され、高圧冷媒ガスとして吐出される。
他方は、冷媒ポンプ10により冷媒加熱器11に流入し
く第3図f点)、電気ヒータ19および19により加熱
気化された後、逆止弁12を経て、圧縮機5から出た吐
出冷媒カスと混合しく第3図C点)四方弁6を経て再び
屋内熱交換器22および22′で凝縮液化される。
以上の説明でわかるように、 GM、圧縮機5の冷媒流量 Gp 、冷媒ポンプ10の冷媒流量 GO9屋内熱交換器22および22を流れる合計の冷媒
流量 QH:暖房能力 とすれば GC= GM + GC となり、QHは QH=Gc (ic−id)=GM(iC’ci)十G
p(ic  id) すなわち、冷媒加熱器11の加熱能力QRHQ RH”
” GP (ic  id)ふんだけ暖房能力が増加す
る事になり、低外気温時の暖房能力不足や暖房運転開始
時の暖房効果の立ち上り特性の改善を図る手段として用
いられていた。しかしこのような従来の冷暖房装置で暖
房1室運転を行なうため冷媒加熱器11の電気ヒータ1
9又は19′のいずれかOFFして加熱量QRHを半減
させようとした場合には次のような欠点があった。
冷媒ポンプ10の冷媒流量Gpは所要の最大能力、すな
わち暖房2室運転時の冷媒加熱能力QRHに合わせて設
計されており、電気ヒータ19,19か共にONになっ
た時に冷媒加熱器11を出た冷媒の状態が適性な過熱ガ
ス域となるように設計される。その理由は、圧縮機5か
ら出た吐出ガスと合流して(第2図C点)、四方弁6、
冷媒配管3を経て屋内熱交換器22および22′の入口
に至る経路中の冷媒ガス状態を過熱ガス状態に保つため
である。もし冷媒加熱器11の出口冷媒状態が飽和状態
に近いと、圧縮機5との合流点(第3図C点)は飽和ガ
ス領域に近ずく事になり、屋内熱交換器22および22
の入口に至る前に、経路中での放熱により飽和域に達し
てしまい、本来は暖房能力に100%利用すべき凝縮潜
熱の一部が失われてしまい、暖房効率の低下を招く事に
なる。
しかしながら、暖房1室運転時は電気ヒータ19.19
の一方をOFFにする事は、屋内熱交換器の台数減少に
よる冷媒回路の高圧異常上昇を防ぐ点からは必要不可欠
である。したかって冷媒加熱能力QRHを半減させた場
合は、冷媒ポンプ10の冷媒流量Gpか暖房2室時と同
一であれは冷媒加熱器11の出口冷媒状態は飽和域に入
ってしまい(第3図g点)、前述の暖房効率の低下を招
くという欠点を生じてくる。これを防止するために冷媒
ポンプ10の流量Gpを加熱量QRHの変化に合わせて
変化させ、冷媒加熱器11の出口冷媒状態を一定の過熱
ガス状態に保つ必要かあった。このため冷媒ポンプ1o
の流量可変手段を設ける必要かある。具体的には冷媒ポ
ンプ10の回転数を変化させる方法や冷媒ポンプ10の
出口または入口側に流量調整弁を設ける方法があったが
、前者は電気的な制御回路が必要であり、後者は弁を駆
動する可動部分が必要であるなど、共にコストアップや
複雑化の要因となっていた。
発明の目的 本発明は、複数の高圧冷媒凝縮熱交換器にそれぞれ第1
次減圧器を設け、冷媒ポンプの吸い込み側を第1次減圧
器の出口側に接続するという安価で簡単な構成で冷媒ポ
ンプの流量制御を行ない、冷媒加熱器の加熱量が暖房2
室時から暖房1室時へと大きく変化しても、冷媒加熱器
出口の冷媒状態を過熱ガス状態に保つ冷媒流量制御手段
を提供する事を目的とするものである。
発明の構成 この目的を達成するため本発明は、複数の高圧冷媒凝縮
熱交換器と、各高圧冷媒凝縮熱交換器から出た高圧液冷
媒を独立に減圧する複数の第1次減圧器と、前記複数の
第1次減圧器を出た冷媒を減圧する第2次減圧器と、1
台の低圧蒸発熱交換器および圧縮機により構成されるヒ
ートポンプ暖房サイクルに、前記第1次減圧器を出た冷
媒を冷媒ポンプ、冷媒加熱器および逆止弁を介して圧縮
機吐出冷媒回路へ導く冷媒回路を設けたものである。
この構成により暖房2室運転から1室運転に移行し冷媒
加熱器の加熱量が変化しても冷媒ポンプの流量が減少し
冷媒加熱器出口の冷媒状態を過熱ガス状態に保つことが
できる。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例について添付図面の第1図を参
考に説明する。
同図において、第2図の従来例と同一部品は同一番号に
て示しである。従来例と異なる構成部分は、屋内熱交換
器22および22′から分岐回路18に至る冷媒回路中
に第1次減圧器23および23′を設け、分岐回路18
から屋外熱交換器7に至る冷媒回路中に第2次減圧器2
4を設け、前記第1次減圧器23.23’と第2次減圧
器24とを結ぶ冷媒回路に冷媒ポンプ10の吸込側を接
続し、前記第1次減圧器23.23’を出た冷媒ポンプ
10、冷媒加熱器11および逆止弁12を介して圧縮機
吐出冷媒回路13へ導いている点である。
以上の構成であるため、冷媒ポンプ10の吸い込み側冷
媒の圧力は常に凝縮圧力より低く、蒸発圧力よりは高い
圧力となる。
次に本発明の詳細な説明する。第4図はその動作を表わ
したモリエル線図である。暖房2室運転時、冷媒加熱器
11の加熱能力QRHは電気ヒータ19 、19’が共
に○Nされている。屋内熱交換器22 、22’で凝縮
した液冷媒(第4図d点)は第1次減圧器23および2
3′で若干減圧され圧力PM2となり、受液器9に流入
しく第4図量2点)二方向に分岐される。一方は第2次
減圧器24で減圧され屋外熱交換器7へ流入しく第4図
e点)、外気より吸熱気化し圧縮機5に吸入後(第4図
a点)圧縮され、高圧冷媒カスとして吐出される。
他方は冷媒ポンプ10に流入し、電気ヒータ19および
19′により加熱気化された後、逆止弁12を経て、圧
縮機5から出た吐出ガス冷媒と混合しく第4図C点)四
方弁6を経て再び屋内熱交換器22および22′で凝縮
液化される。
この時、冷媒ポンプ10の吸い込み側の冷媒圧力PM2
は絞り抵抗23および23′のため凝縮圧力PC2より
若干低く、蒸発圧力PE2よりは高い中間圧力となって
いる。
第5図は冷媒ポンプ1oの流量特性図であり、横軸は冷
媒流量Gp、g軸は冷媒ポンプ10の吐出揚程ΔPであ
る。暖房2室運転時、実線24て示す流量特性を有する
冷媒ポンプ10はΔp2=PC2−PM2の吐出揚程で
運転され冷媒流量GP2を流し、冷媒加熱器11の出口
冷媒状態が適性な過熱ガス状態を維持している。
次に暖房1室時の動作について説明する。暖房1室時一
方の屋内ユニット、例えば2′は停止されるから、冷媒
加熱器11内の電気ヒータ19も○FFとなり冷媒加熱
能力QRHは減少する。この時の冷媒ポンプ10にかか
る吐出揚程ΔP1はΔP1 ”PCI −PMlであり
暖房2室時の吐出揚程ΔP2に比較しΔP1)ΔP2と
なっている。
これは、暖房1室時は屋内熱交換器の台数が減少し凝縮
圧力PCI を上昇させると同時に、屋内熱交換器22
に比較し相対的に大きくなる屋外熱交換器7のため蒸発
圧力P。1が上昇し、圧縮機5の冷媒流量が増加するた
め、暖房2室運転時に比較し暖房1室運転時の方が1室
あたりの冷媒流量が増加するためである。
この結果第5図に示すように、冷媒ポンプ1゜の吐出揚
程はΔP1へ増加し、冷媒ポンプ10の流量はGPlへ
と減少する。
すなわち、前記第1次減圧器の絞り抵抗を適切に設定す
れば、暖房2室運転時と暖房1室時の冷媒ポンプ流量を
冷媒加熱器11の加熱能力の大小に応じて切換える事が
できる。
この結果、圧縮機5からでた吐出冷媒ガスとの合流点(
第1図C点)の過熱度は適切に保たれ、四方弁6、冷媒
配管3を経て屋内熱交換器2の入口に至る経路中の冷媒
ガス状態を過熱ガス状態に保つ事ができ、その経路中で
は放熱による冷媒の凝縮を防止でき、屋内熱交換器2内
で凝縮潜熱を有効に使用でき、暖房効率の低下を防止で
きる。
発明の効果 以上述べたように本発明は、複数の高圧冷媒凝縮熱交換
器と、各高圧冷媒凝縮熱交換器から出た高圧液冷媒を独
立に減圧する複数の第1次減圧器と、前記複数の第1次
減圧器を出た冷媒を減圧する第2次減圧器と、1台の低
圧蒸発熱交換器および圧縮機により構成されるヒートポ
ンプ暖房サイクルにおいて、前記第1次減圧器を出た冷
媒を冷媒ポンプ、冷媒加熱器および逆止弁を介して圧縮
機吐出冷媒回路へ導く冷媒回路を設けるという安価で簡
単な構成により、暖房2室運転時と暖房1室運転時とで
冷媒ポンプに作用する吐出揚程を変化させ、その冷媒流
量を制御する事ができる。
その結果、冷媒加熱器出口の冷媒の状態を最過熱ガス状
態に保つ事ができ、屋内熱交換器入口前で冷媒ガスが凝
縮してしまい、暖房効率が低下するのを防止する事がで
きる。なお、本発明の実施例では2室冷暖房装置につい
て述べたが、屋内外ユニ、7)が各1台の1室冷暖房装
置で本発明を実施しても、冷媒加熱能力の変化に対して
は同様の効果を有する事は言うまでもない。
また、第1図の実施例では第1次減圧器をキャピラリチ
ー−ブで構成しているが、自動膨張弁などで構成しても
同様の効果を得る事ができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の多室冷暖房装置の一実施例を示す冷媒
回路図、第2図は従来の多室冷暖房装置の冷媒回路図、
第3図は第2図の多室冷暖房装置の動作を表わすモリエ
ル線図、第4図は第1図の多室冷暖房装置の動作を表わ
すモリエル線図、第5図は冷媒ポンプの流量特性図であ
る。 5・・ 圧縮機、7・・・・・・屋外熱交換器、10 
・冷媒ポンプ、11・・ 冷媒加熱器、12・・ 逆止
弁、22.22’  ・・屋内熱交換器、23.23−
・第1次減圧器、24・・−第2次減圧器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の高圧冷媒凝縮熱交換器と、各高圧冷媒凝縮熱交換
    器から出た高圧液冷媒を独立して減圧する複数の第1次
    減圧器と、前記複数の第1次減圧器を出た冷媒を減圧す
    る第2次減圧器と、1台の低圧蒸発熱交換器および圧縮
    機により構成されるヒートポンプ暖房サイクルに、前記
    第1次減圧器を出た冷媒を冷媒ポンプ、冷媒加熱器およ
    び逆止弁を介して圧縮機吐出冷媒回路へ導く冷媒回路を
    設けた多室冷暖房装置。
JP20082884A 1984-09-26 1984-09-26 多室冷暖房装置 Granted JPS6179950A (ja)

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JPS6179950A true JPS6179950A (ja) 1986-04-23
JPH0252785B2 JPH0252785B2 (ja) 1990-11-14

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343935A (en) * 1990-09-14 1994-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Multiple type air conditioning apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343935A (en) * 1990-09-14 1994-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Multiple type air conditioning apparatus

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