JPS6334468A - 空気調和機 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は空気調和機に係り、特に蓄熱器を協えた空気調
和機に関する。

（従来の技術） ヒートポンプ式空気調和機は暖房室−［り時に早く室温
を上昇さけるために多くの暖房能力を必要とするが外気
温が低いと能力があまり出ず立上り時間が遅くなる。イ
ンバータを右した空気調和機においては圧縮機の回転数
を上げて出力を上げることはできるが、室外熱交換器を
必要以上に人さくはできないため十分な＠房能力を出す
ことはできない。また、外気温瓜が低い場合、室外熱交
換器に＠′Ｍするが、これを除去するために定期的な除
霜が必要である。この除霜は一般に冷ｂ１側に切換える
逆サイクル除霜が行なわれ、除霜中暖房が停止し室温が
低下する。

これらの改善のために空気調和機に蓄熱型を設け、この
蓄熱器に蓄えた熱を一時的に利用し−（能力面上を図る
試みは従来からなされ一〇いた。従来のこの種の空気調
和機として例えば第７図に丞される特公昭４９−２００
２３号公報記載のものがある。この空気調和機は、冷凍
運転時に圧縮機で高温高圧になった冷媒を蓄熱器に導き
蓄熱しておき、蒸発器表面の着霜や結氷を融解Ｊる除霜
運転時にこの蓄熱を利用するように構成したものである
。即ち、冷凍運転時には冷媒は実線矢印で示されるにう
に順次圧縮機１、四方弁４、蓄熱器６、室外熱交換器（
凝縮器）３、減圧装置５、室内熱交換器（蒸発器）２を
流れ圧縮機１に環流し、このリイクルの間に蓄熱器６に
高温冷媒からその熱を吸収し、蓄熱しておく一方、除霜
運転時には四方弁４を切換えて流路切換えを図り、冷媒
は破線矢印で示されるように順次圧縮機１、四方弁４、
蒸発器２、バイパス箆Ｂ、蓄熱器６を流れ圧縮機１に環
流し、このとき蒸発器２を除霜して熱交換され液化した
冷媒は蓄熱器６で熱交換されて気化して圧縮機に戻るよ
うになっている。なお、符号１７．１８．１９は逆止弁
である。このように冷凍運転時に高温冷媒より吸熱して
蓄熱υる一方、除霜運転時に蒸発器を通過しく除霜後の
冷媒に上記蓄熱を放出して加熱するようにしたものであ
る。

（発明が解、決しようと１６問題点） しかしながら、上述の空気調和機にあっては、蓄熱器に
おける蓄熱は除霜改善には利用され（いたが、最も蓄熱
器の蓄熱を利用したい暖房立上り時にｔよ全く利用され
ていないという問題点がある。

本発明は上記事情に鑑み０１案されたもので、その目的
とする処は、暖房立上り時に蓄熱器における蓄熱を有効
に利用して高暖房能力を出１゛ことができるとともに、
除霜時に６蓄熱器の蓄熱を有効に利用できる空気調和機
を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため本発明は、圧縮貞、四方弁、
室内熱交換き、膨脹弁、室外熱交換器を順次管路で接続
してなる冷凍り°イクルを備えた空。

気調和闘において、蓄熱材を加熱する加熱手段とこの蓄
熱材から吸熱する吸熱熱交換器とを有した蓄熱器を設け
、第１開閉弁と絞り機構とを右した管路を一端を上記室
内熱交換器と膨脹弁との闇に接続し他端を上記吸熱熱交
換器の入口に接続するように設り、第２開閉弁と逆止弁
を有した管路を一端を上記室外熱交換器と圧縮機との間
に接続し他端を上記吸熱熱交換器の入口に接続づ゛るよ
うに設置ノ、さらに上記吸熱熱交換器の出［１と圧縮機
の吸入管とを接続する管路を設けたことを特徴とするも
のである。

（作　用） 本発明は前記手段により、蓄熱器内の蓄熱材に蓄熱して
おき、除霜時に膨脹弁を聞き第１開閉弁を閉じ、第２開
閉弁を開くことにより圧縮機より吐出された冷媒は室内
熱交換器に入り、ここで放熱暖房した後、膨脹弁を介し
て室外熱交換器に入り、ここで残余の熱を放熱して除霜
し液化ケる。

そして、第２開閉弁を介して吸熱熱交換器に入り、ここ
で蓄熱材より吸熱して気化した後圧縮機に環流覆る。一
方、暖房立上り時には膨脹弁を閉じ、第１聞閉弁を間さ
、第２開閉弁を閉じることにより圧縮機より吐出された
冷媒は室内熱交換器に入り、ここで放熱暖房した後、第
１開閉弁を通って吸熱熱交換器に入り、ここで蓄熱材よ
り吸熱し又気化した後圧縮機に環流づる。

（実施例） 以下、本発明に係る空気調和機の一実施例を第１図乃〒
第５図を参照して説明する。

第１図は空気調和機の冷凍サイクル図を示し、同図にお
いて符号１は圧縮機、２は室内熱交換器、３は室外熱交
換器、４は四方弁、５は化１ＦＩｌ膨脹弁である。

符号６は蓄熱器であり、蓄熱器６の蓄熱ｍ６ａ内には例
えばパラフィン１１５°　（融点４５　°Ｃ）からなる
蓄熱材７と、この蓄熱材７を加熱する加熱用ヒータ８と
、液冷媒の蒸発により蓄熱材７から熱を吸熱する吸熱熱
交換器９が設＆すられている。

また、室内熱交換器２と電動膨部弁５との間の配管から
第１問ｍ弁１０１キｔ？ピラリ１３を経て吸熱熱交換器
９に至る配管と、暖ＩＡ時に室外熱交換器３の出口側と
なる低圧配管から））２開閉弁１１、第１逆止弁１４を
経て吸熱熱交換′５９に至る配管とが設けられ、更に吸
熱熱交換器９の出に１から圧縮代１の吸込管に至る配電
が設りられている。

一ブノ、室外熱交換器３と圧＄ｌ１１ｎｉの吸込管とを
結ぶ配管には第３聞閉弁１２と第２逆止弁１５とが介装
されている。

、ト記圧縮機１への電源周波数の制御、電動膨１表弁５
の制御及び運転モードの切換えは室内温度、蓄熱材４　
Ｕをもとにコン１−ローラによりｆ、ＩＩ御されている
。

次に、前述のように構成された本発明に係る空気調和へ
の動作につい′Ｃ説明ツる。

各モードに−３ける電動膨脹弁５、第１開閉弁１０、第
２開閉弁１１、第３開閉弁１２の各状態を表わした吹入
及び第２図乃至第６図にもとずき各動作を説明りる。

（１）　暖房モード 通常の暖房運転を続行するＩＭ房モードにＪ３いては、
第１．第２開１１１弁１０．１１が閉じ、第３間ＩＩＩ
弁１２が間となるため、冷媒の流れが第２図に示される
ように圧縮機１ぐ加圧された冷媒は四ｌｊ弁４、室内熱
交換器２、電動膨脹弁５、室外熱交換器３及び四方弁４
を経′Ｃ圧細＾１に環流する。

このサイクルの間に室内熱交換器２で放熱されて通常の
暖Ｄ）運転が行われ、この間晶熱材７１まヒータ８によ
り加熱されている。

（２）　除霜モード 室外熱交換器３の除霜を行うモードにおいては、第１開
閉弁１０は閉じ、第２開閉弁゛１１は開き、第３開閏弁
１２は１！１じる。したがって、冷媒の流れは第３図に
示されるように圧ｔＩＢ機１で加圧された冷媒は、四方
弁４を介して室内熱交換器２に入り、ここで室内に放熱
して液化する。一方、除霜時、電動膨脹弁５は通常の暖
房時の制御は（ｊわず、暖房時より開度の大きい所定の
１７ｆｌ瓜に設定されているため、全ての熱を室内で放
熱Ｊ゛ることなり゛市ｌｌ＋膨脹弁５を通り室外熱交換
器３に入る。そして、ここで残余の熱を放熱して除霜し
、こうしく全部液化した冷媒は、第２開閉弁１１を通り
、吸熱熱交換器９に入り、更にここで蓄熱材７から吸熱
して気化し圧縮Ｉ’ｌｌに環流する。このようにして暖
房を継続しながら除霜を行うことができる。

（３）　＠房室上りモード 暖房の起動時、通常、圧縮！！１１の運転停止中は室外
熱交換器３に冷媒が溜り込んでいるため、一定時間冷媒
の回収運転を行った後、蓄熱利用の暖房立上り運転に入
る。この冷媒回収運転４；Ｌ　＋ｙイクルとしては通常
暖房と同じで電動膨脹弁５を仝閑にしてＥＥ圧縮機を運
転する。このとさ、室外熱交換：Ｓ３の室外ファンら運
転する。この運転が終了すると、第１ｆ７１１閉弁１０
が聞き、第２．第３聞閏弁１１．１２が閉じ、これと同
時に電動膨脹弁５が閉じ、室外ファンがＯＦＦとなる。

このとき、圧縮機１から吐出された冷媒ガスは第４図で
示されるように室内熱交換器２Ｑ１１１然して液化し、
第１開閉弁１０、キャピラリ１３を通り蓄熱槽６ａ内の
吸熱熱交換器９に入る。ここで、液冷媒は蓄熱材７から
吸熱して蒸発し圧縮機１に環流する。しかして、蓄熱材
７は夜間等にＩＢ温に蓄熱されているため、ここで蒸発
する冷媒の蒸発温度は＾くなり、したがって圧縮機の吸
込み圧力も高くなり冷媒の蒸発量が増大するため室内熱
交換器２において大きな出力で一気に暖房を行うことが
できる。この運転中、冷媒の蒸発温度は外気温より十分
高く、このため外気と熱交換する室外熱交換器３内に冷
媒が凝縮液化する恐れがある。

これを防止するため第１．第２逆止弁１４．１５が設【
ノられ、吸熱熱交換器９を出た冷媒が室外熱交換器３に
流れ込まないようにしている。

（４）　冷房モード 冷房モードにおいては、第１．第２開閉弁１０゜１１が
閉じ、第３聞閉弁１２が聞き通常の冷房運転と同様に逆
１ノイクルで行われ、第５図に示されるように圧縮確１
で加圧された冷媒は四方弁４、室外熱交換器３、電動膨
脹弁５、室内熱交！ｌｋ器２を経て圧縮機１に環流され
る。

次に、本発明の他の実施例を第６図を参照して説明する
。

第６図に図示した実施例では、蓄熱器６内の蓄熱槽６ａ
内に加熱熱交換器２０を設け、この加熱熱交換器２０の
入口を圧縮機１の吐出管に接続し、出口を四方弁４に接
続するように構成し、蓄熱器６から加熱用ヒータ８を除
去したものである。その他の構成は上述した実施例と同
様であり、各モードにおｔする動作は蓄熱モード以外は
第１図の実施例と全く同様に行なわれる。

暖房立上り用として夜間などに蓄熱する蓄熱モートニア
３　イＴ　Ｌヨ、第１．第２　ｍｌ　ｉｌｌ弁１０，１
１がｍじ、第３同ｍ弁１２が内き、通常の暖房運転と冷
媒の流れは同一となる。但、このとき室内熱交換２３２
の室内ファンは停止状態で加熱熱交換器２０にてほぼ全
然足を放熱し、この放熱により蓄熱材７に蓄熱される。

〔発明の効果〕

以上、実施例の説明から明らかなように本発明によれば
、蓄熱器内の蓄熱Ｈに蓄熱し−ＣＪｊき、除霜時に第１
開閉ブ１をｌじ、第２開開弁を開くことにより圧縮機か
ら吐出された冷媒は室内熱交換器に入り、ここで放熱し
た後、室外熱交換器に入り、ここで放熱して除霜し、第
２開１１弁を通り吸熱熱交換器で吸熱して圧縮機に環流
するサイクルを構成でき、蓄熱器の蓄熱を有効に利用し
て除霜できる。そして、暖房立上り時に膨脹弁をｍじ、
第１開閉弁を聞き、第２開閉弁を閉じることにより圧縮
機から吐出された冷媒は室内熱交換器に入り、ここで放
熱した後、第１開閉弁を通って吸熱熱交換器で吸熱して
圧縮機に環流づるυイクルを構成でき、蓄熱器の蓄熱を
利用して高暖房能力を出すことができる。

また、本発明によれば暖房立上り時、暖房ナイクルで膨
脹弁閉の運転を行うことにより夜間等に室外熱交換器に
溜った冷媒を回収することができ、その後の暖房立上り
運転時、安定した冷凍サイクルが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気調和様の一実施例の冷凍サイ
クルを示す図、第２図乃至第５図は同空気調和機の各運
転モードにおける説明図、第６図は本発明の他の実施例
の冷凍サイクルを示す図、第７図は従来の空気調和機の
冷凍サイクルを示す図である。 １・・・圧縮機、２・・・室内熱交換器、３・・・室外
熱交換器、４・・・四方弁、５・・・電動膨服弁、６・
・・蓄熱２．７・・・蓄熱材、８・・・加熱用ヒータ、
９・・・吸熱熱交換器、１０・・・第１開閉弁、１１・
・・第２開閉弁、１２・・・第３開閉弁、１３・・・キ
ャピラリ、１４・・・第１逆止弁、１５・・・第２逆止
弁。 第１図 第２図 第３図 第４図 ＃７５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨脹弁、室外熱交換器
   を順次管路で接続してなる冷凍サイクルを備えた空気調
   和機において、蓄熱材を加熱する加熱手段とこの蓄熱材
   から吸熱する吸熱熱交換器とを有した蓄熱器を設け、第
   １開閉弁と絞り機構とを有した管路を一端を上記室内熱
   交換器と膨脹弁との間に接続し他端を上記吸熱熱交換器
   の入口に接続するように設け、第２開閉弁と逆止弁を有
   した管路を一端を上記室外熱交換器と圧縮機との間に接
   続し他端を上記吸熱熱交換器の入口に接続するように設
   け、さらに上記吸熱熱交換器の出口と圧縮機の吸入管と
   を接続する管路を設けたことを特徴とする空気調和機。