JPS6213587B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 圧縮機運転による従来エアコンに、冷媒回路構
成上で暖房室外ユニツトを付加接続し、室内ユニ
ツトを付加接続し、室内ユニツトと暖房室外ユニ
ツトの間を冷媒循環させるとともに冷媒をバーナ
等で加熱して暖房を行う暖冷房装置の問題点は、
冷媒の加熱による異常な温度および圧力上昇を防
止し、冷媒の熱分解を防いだ暖房サイクルを構成
することにより、室内外の温度変化に対して、常
に安定した暖房運転を供することにある。

本発明は以上の点に立脚し、暖房運転時には室
内ユニツト、暖房室外ユニツト側へ、暖房サイク
ル構成上必要な冷媒量を保証し、いかなる運転条
件においても、異常のない暖房運転を得ることを
目的にしたものである。

従来から同一の室内ユニツト、冷媒配管を用い
て暖冷房を行なうものとしては、周知のヒートポ
ンプエアコンや本発明に関する冷媒循環による冷
媒加熱方式の暖房運転を行なうものがある。周知
のヒートポンプエアコンは、装置を構成する冷媒
回路が冷暖房とも同一であり、冷媒の流れ分布の
上で大きな差がないので、冷房サイクル、暖房サ
イクルともに、同一の冷媒のもとで安定してお
り、実用上問題ない。他方、冷媒循環による冷媒
加熱方式の暖房運転を行なうものにおいては、冷
房運転時と暖房運転時の冷媒流路が全く異なるこ
とにより、冷媒の分布の変化でサイクル構成上の
必要冷媒量に差がある。また暖房運転時には特に
不使用の室外熱交換器、アキユムレータ、圧縮機
が低温、低圧状態になるので冷媒が流入帯留しや
すく、そのために暖房サイクル構成に必要な冷媒
量不足を生じていた。

本発明は以上の問題点を解決するために、圧縮
機、室内熱交換器、室外熱交換器等から成る冷房
用冷媒回路に冷媒加熱器を有する暖房装置を上記
室内熱交換器に対して並列に付加接続するととも
に、冷房用冷媒回路の一部である室外熱交換器の
上部冷媒出入口には四方弁、圧縮機、第１電磁弁
および第１電磁弁に並設された圧縮機への逆流を
防止する第１逆止弁を順次接続し、室外熱交換器
の下部冷媒出入口には室外熱交換器への逆流を防
止する第３逆止弁を接続した構成としたものであ
る。

以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図に本発明による暖冷房装置の冷媒回路構
成を示す。１は冷房室外ユニツト、２は冷媒加熱
器を有する暖房室外ユニツト、３は室内ユニツト
であり、各ユニツトは冷媒配管４，５で接続され
暖冷房装置を形成している。冷房室外ユニツト１
において、６は圧縮機、７はアキユムレータ、８
は冷媒汲上げ運転時に流路を切換える四方弁、９
は室外熱交換器、１０は室外フアン、１１は四方
弁８と冷媒配管５の間に設けられた第１電磁弁、
１２は第１電磁弁に並設された圧縮機６側への逆
流を防止する第１逆止弁、１３は四方弁８と室外
熱交換器９との間に設けられた室外熱交換器９へ
の流れのみを許す第２逆止弁、１４は第２逆止弁
に並設された冷媒汲上げ運転用キヤピラリチユー
ブ、１５は室外熱交換器９と冷媒配管４との間に
設けられた室外熱交換器９への逆流を防止する第
３逆止弁、１６は冷房用キヤピラリチユーブであ
る。１７および１８は冷房用冷媒回路の一部であ
る室外熱交換器９に設けられた上部および下部冷
媒出入口であり、上部冷媒出入口１７には第２逆
止弁１３およびキヤピラリチユーブ１４、四方弁
８、アキユムレータ７、圧縮機６、第１電磁弁１
１および第１電磁弁１１に並設した圧縮機６への
逆流を防止する第１逆止弁１２を順次接続し、下
部冷媒出入口１８には室外熱交換器９への逆流を
防止する第３逆止弁１５および冷房用キヤピラリ
チユーブ１６に接続され、それぞれ冷媒配管４を
介して暖房室外ユニツト２および室内ユニツト３
に接続されている。

暖房室外ユニツト２において、１９は冷媒循環
用ポンプ、２０は冷媒加熱器、２１はバーナ、２
２はポンプ１９と冷媒配管４の間に設けられた第
２電磁弁である。

室内ユニツト３において、２３は暖房時凝縮
器、冷房時蒸発器となる室内熱交換器、２４は室
内フアンである。

この室内熱交換器２０を有する室内ユニツト３
に対して冷媒加熱器２０を有する暖房装置である
暖房室外ユニツト２は冷房室外ユニツト１と並列
に付加接続されている。

以上の構成において、暖房運転は第１電磁弁１
１、第１逆止弁１２、第３逆止弁１５を閉成し、
第２電磁弁２２を開成せしめ、ポンプ１９の運転
とともに冷媒加熱器２０をバーナ２１で加熱して
冷媒を加熱蒸発させ、室内熱交換器２３において
室内フアン２４の運転により気化した冷媒を凝縮
液化させて暖房運転を行なうものである。

この暖房運転を正常に作用させるには暖房回路
内に規定量の冷媒を確保することが必要であり、
もし冷媒量が不足すると異常な温度上昇あるいは
冷媒の分解等により安定した暖房運転が維持でき
なくなる。この冷媒不足は冷房運転によつて多量
の冷媒が冷房ユニツト１内に滞溜した場合あるい
は暖房回路内の冷媒が閉成している第１電磁弁１
１、第１逆止弁１２、第３逆止弁１５からリーク
し、低外気温下で休止している低圧の冷房ユニツ
ト１内に滞溜することにより生じる場合がある。

このような冷房室外ユニツト１に滞溜した冷媒
を暖房回路内に汲上げるために、圧縮機６による
冷媒汲上げ運転を行なう。

この冷媒汲上げ運転は第１電磁弁１１を閉成し
圧縮機６の運転とともに四方弁８を図示実線方向
に切換えることにより、室外熱交換器９、冷媒汲
上げ運転用キヤピラリチユーブ１４、四方弁８、
アキユムレータ７を経て冷媒を圧縮機６に吸入
し、四方弁８、第１逆止弁１２を介して暖房回路
側に冷媒を汲上げるものである。

この時、本発明の特徴とするところは、冷媒汲
上げ運転時に室外熱交換器９の冷媒汲上げ口とな
る冷媒出入口１７を第２図に示したように熱交換
器９の上部に設けたことにある。

第３図は横軸をキヤピラリチユーブ１４での絞
り量、縦軸を暖房回路への冷媒汲上げ量とし、曲
線Ａは室外熱交換器９での冷媒汲上げ口を熱交上
部とした場合、曲線Ｂは下部とした場合を示して
いる。図中曲線Ｂのように熱交換器下部を冷媒汲
上げ口とした場合は冷媒流量絞り量によつてほと
んど冷媒汲上げ量は変化せず、かつ冷媒汲上げ量
も熱交上部から汲上げたＡの場合よりはるかに少
なくなつている。

これは室外熱交換器９内の冷媒のうち、液冷媒
は重力により下部に溜り、上部はガス冷媒となつ
ているためである。すなわち、熱交下部から汲上
げた場合液冷媒が吸入されるがキヤピラリチユー
ブ１４により減圧してもほとんど気化せずにアキ
ユムレータ７を経て圧縮機６に吸入され、液冷媒
の圧縮機６内の潤滑油への多量の溶解作用を生じ
るため、冷媒は圧縮機６内に滞溜を生じて暖房回
路側への汲上げ量は増加しない。逆に熱交上部か
ら汲上げた場合は上部に溜つたガス冷媒が吸入さ
れるとともに下部に溜つた液冷媒も室外熱交換器
内で室外空気により加熱ガス化され順次圧縮機６
内に吸入される。ガス冷媒で圧縮機６内に吸入さ
れると潤滑油への冷媒の溶解量は少なくなり暖房
回路への冷媒汲上げ量も多くなる。

このように室外熱交換器９からガス冷媒で圧縮
機６に吸入させることが重要である。第４図は冷
媒汲上げ時の気液冷媒の分離をさらに確実にしガ
ス冷媒のみを吸入させるために、室外熱交換器９
の冷媒出入口１７部に気液分離器２５を設けたも
のである。

以上のように本発明は冷媒汲上げ運転時に室外
熱交換器９内の冷媒の気液分離をして、ガス冷媒
として圧縮機に吸入させることにより、冷媒汲上
げを充分に行ない、常時安定した冷媒加熱による
暖房運転を確保するものである。

なお冷房運転は従来周知のもので、室外熱交換
器９を凝縮器とし、冷房用キヤピラリチユーブ１
６を用いて室内熱交換器２３を蒸発器とし、第１
電磁弁１１を開成し、四方弁８を図示破線方向に
切換え、圧縮機６の運転により行なうものであ
る。

このとき暖房室外ユニツト２に設けた第２電磁
弁２２は閉成せしめ、暖房ユニツト内を冷媒が貫
流するのを防止している。また冷媒汲上げ運転用
キヤピラリチユーブ１４には第２逆止弁１３が並
設されているため従来同等の冷房運転が可能であ
る。

以上のように本発明によれば、冷媒汲み上げ運
転時にガス冷媒で圧縮機に吸入させるため圧縮機
内の潤滑油への冷媒の溶解などによる冷媒の溜り
込みが発生せず残留されることなく吐出され、圧
縮機を含む冷房室外ユニツト内の冷媒を暖房室外
ユニツト側に短時間で確実に安定した冷媒汲み上
げが完了でき、暖房能力の大きな冷媒加熱暖房運
転による急速暖房が可能となるだけでなく、冷媒
加熱暖房運転時に異常温度上昇による冷媒の熱分
解などを生じない機器、信頼性の高い冷媒加熱暖
房を実用に供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による暖冷房装置の
冷媒回路構成図、第２図は冷房室外ユニツトの一
部外観図、第３図は冷媒汲上げ方法の違いによる
汲上げ量の違いを示す特性図、第４図は他の実施
例を示す冷媒回路構成図である。 ６……圧縮機、８……四方弁、９……室外熱交
換器、１２，１３，１５……第１，第２，第３逆
止弁、１４……冷媒汲上げ運転用キヤピラリチユ
ーブ、１６……冷房用キヤピラリチユーブ、１
７，１８……冷媒出入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器等から
   成る冷房用冷媒回路に冷媒加熱器を有する暖房装
   置を上記室内熱交換器に対して並列に付加接続す
   るとともに、冷房用冷媒回路の一部である室外熱
   交換器の上部冷媒出入口には四方弁、圧縮機、第
   １電磁弁および第１電磁弁に並設された圧縮機へ
   の逆流を防止する第１逆止弁を順次接続し、室外
   熱交換器の下部冷媒出入口には室外熱交換器への
   逆流を防止する第３逆止弁を接続した暖冷房装
   置。 ２ 室外熱交換器の上部冷媒出入口に気液分離器
   を接続した特許請求の範囲第１項記載の暖冷房装
   置。