JPH03199870A - 吸収式ヒートポンプ冷暖房装置に於ける冷媒系統 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は吸収式ヒートポンプ冷暖房装置に於ける冷媒系
統に関するものである。

（従来の技術） 吸収式サイクルは各種冷温水装置に於いて広く実用に供
されているが、ヒートポンプ冷暖房装置、特に空冷式ヒ
ートポンプ冷暖房装置としては殆ど実用化されていない
。この吸収式サイクルを用いて空冷式ヒートポンプ冷暖
房装置を構成する場合、冷房運転に於いては蒸発器から
吸熱するので、室内側熱交換器を蒸発器として動作させ
れば良く、この点に関しては室内側熱交換器への冷媒配
管は２ｖで良いが、暖房運転に於いては凝縮器と吸収器
の両方に於いて発生する熱を放熱するので、通常考えら
れる構成では、室内側熱交換器はこれらの動作をさせる
２つの熱交換器が必要となり、従って室内側熱交換器へ
の冷媒配管は４管が必要となり、結局室内側熱交換器へ
の冷媒配管は四菅式％式％ （発明が解決しようとする課題） 間管式の冷媒配管では、配管、施工が煩雑となり、所要
スペースも大きくなってしまうという課題がある。

本発明は以上の課題を解決することを１的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するための本発明の構成を、その実施
例を表わした図につき説明すると、本発明の吸収式ヒー
トポンプ冷暖房装置に於ける冷媒系統は、室内熱交換器
１と室外熱交換器２を設け、該室内熱交換器１と室外熱
交換器２の一端側の夫々を四方弁３の各選択口３ａ、３
ｂに接続すると共に、他端側の夫々に膨張弁４ａ、４ｂ
と逆止弁５ａ、５ｂの並列経路６ａ、６ｂの一端側を接
続し、該並列経路６ａ、−６ｂの他端側を相互に接続す
ると共に、吸収サイクルを構成する再生器７からの高圧
冷媒蒸気経路８及び吸収器９に至る低圧冷媒蒸気経路１
０の夫々を前記四方弁３の各共通口３ｊ、３ｏに接続し
、前記吸収器９との熱交換部１１を設けた吸収器放熱経
路１２を構成して、その上流側を前記並列経路６ｂの他
端側に接続すると共に、下流側を三方弁１３の共通口＋
３ｃに接続し、該三方弁１３の一方の選択口＋３ａを前
記室外熱交換器２の一端側に接続すると共に、他方の選
択口１３ｂを逆止弁１４を経て前記室内熱交換器ｌの一
端側に接続したものである。

上記の構成に於いて、本発明の冷媒系統は、第２図に示
すように、吸収器放熱経路１２に於いて、吸収器９との
熱交換部１１の上流側に冷媒タンク１５と、この冷媒タ
ンクＩ５からの経路を共通口１６ｃに接続した三方弁１
６とを設け、該三方弁− − １６の一方の選択口１６ａは前記熱交換部１１側に接続
すると共に、他方の選択口１６ｂは吸収式サイクルを構
成する溶液タンク１７に逆止弁１８を介して接続して冷
媒量調節機構１９を構成することができる。

（作用及び実施例） 次に、上記の本発明の作用を、実施例に対応する第１図
〜第３図を参照して説明する。

まず、冷房を行う場合には、第１図（ａ）に示すように
、四方弁３は共通口３１を選択口３ｂを介して室外熱交
換器２と連通させると共に、共通口３０を選択口３ａを
介して室内熱交換器ｌと連通させる。一方、図中ハツチ
ングで示したように、吸収器放熱経路１２の三方弁１３
は、共通口１３Ｃと選択口１３ａを連通させるように操
作する。

しかして再生器７に於いて適宜の加熱源により加熱され
て発生した高温高圧の冷媒蒸気は、高圧冷媒蒸気経路８
を通り、四方弁３を経て室外熱交換器２に至り、ここで
外気に放熱して凝縮する。

次いで冷媒は逆止弁５ｂを経て室内側との経路２０ｂを
流れ、室内機Ｒ内の膨張弁４ａを経て減圧されて室内熱
交換器ｌに至る。そして冷媒は該室内熱交換器ｌに於い
て蒸発して室内の熱を奪い、室内の冷房を行うことがで
きる。このようにして室内の熱を奪った低圧の冷媒蒸気
は、室内側との経路２０ａを流れ、四方弁３を経て低圧
蒸気経路１０に還流し、再生器７から吸収器９に至る濃
溶液経路２１の濃溶液と合流して吸収器９に至り、ここ
で濃溶液に吸収された後に溶液タンク１７に流入し、次
いで希溶液経路２２を経て再生器７に還流する。

一方、吸収器放熱経路■２を流れる冷媒は熱交換部１１
に於いて、吸収器９で発生する吸収熱を奪って蒸発し、
三方弁１３から経路２４を経て前記再生器７からの冷媒
蒸気と合流して室外熱交換器２に至り、ここで凝縮して
放熱される。こうして、室外熱交換器２から逆止弁５ｂ
を経て並列経路６ｂの他端側に至った冷媒は、一部が吸
収器放熱経路１２に分岐して流入し、循環する。

以上の如くして、室内熱交換器ｌを蒸発器として動作さ
せると共に、室外熱交換器２に、再生器７からの冷媒蒸
気と吸収器９で発生する熱を奪った冷媒蒸気を合流させ
て流入して凝縮器として動作させるので、この室外熱交
換器２は吸収器９の冷却用放熱手段を兼用し、こうして
吸収式サイクルを利用した冷房を行うことができる。

次に暖房を行う場合には、第１図（ｂ）に示すように、
四方弁３は共通口３ｏを選択口３ｂを介して室外熱交換
器２と連通させると共に、共通口３１を選択口３ａを介
して室内熱交換器１と連通させる。一方、前述と同様に
図中ハツチングで示したように、吸収器放熱経路１２の
三方弁１３は、共通口１３ｃと選択口＋３ｂを連通させ
るように操作する。

しかして再生器７に於いて発生した高温高圧の冷媒蒸気
は高圧冷媒蒸気経路８を通り、四方弁３を経て室内側と
の経路２０ａを流れて、室内熱交換器】に至り、ここで
室内に放熱して凝縮し、暖房に供される。次いで冷媒は
逆止弁５ａを経て室内側との経路２０ｂを流れ、一部は
吸収器放熱経路１２に流入すると共に残りは膨張弁４ｂ
を経て減圧されて室外熱交換器２に至る。そして冷媒は
該室外熱交換器２に於いて蒸発して外気の熱を奪う。そ
して外気の熱を奪った低圧の冷媒蒸気は、前述の冷房運
転と同様に四方弁３を経て低圧蒸気経路１０を通り、冷
房運転と同様に再生器７から吸収器９に至る濃溶液経路
２１の濃溶液と合流して吸収器９に至り、該濃溶液に吸
収された後に溶液タンク１７に流入し、次いで希溶液経
路２２を経て再生器７に還流する。

一方、前述した通り、室内側との経路２０ｂから吸収器
放熱経路１２に流入した冷媒は熱交換部１１に於いて、
吸収器９で発生する吸収熱を奪って蒸発し、三方弁１３
を経て放熱経路２５を流れ、逆止弁１４を経て室内側と
の経路２０ａに至り、前記高圧蒸気経路８から四方弁３
を経て流入した高温高圧の冷媒蒸気と合流して室内熱交
換器ｌに至り、ここで放熱して室内の暖房に供される。

このように、再生器７からの冷媒蒸気と、吸収器９で発
生する熱を奪った冷媒蒸気を合流させて− 室内熱交換器ｌに供給して凝縮器として動作させると共
に、室外熱交換器２を蒸発器として動作させることによ
り吸収式サイクルを利用したヒートポンプ暖房を行うこ
とができる。

以上の説明から明らかなように、本発明に於いては冷房
運転は勿論のこと暖房運転に於いても室内熱交換器ｌへ
の経路、即ち室内側との経路２０ａ、２０ｂは一対で良
く、従って室内熱交換器１への配管は二管式として構成
することができる。

以上の暖房運転に於いて、室外熱交換器２に霜が発生し
た場合には、三方弁１３を操作して、共通口１３ｃと選
択口１３ａを対応させると、前記経路２０ｂから流入し
た吸収器放熱経路１２の冷媒は冷房時と同様に経路２４
を経て室外熱交換器２の一端側に至り、一部は四方弁３
を経て低圧蒸気経路１０へと流れると共に、残りは該室
外熱交換器２を一端側から他端側方向に流れ、ここで放
熱して凝縮し、かかる放熱により、それまで蒸発器とし
て動作していた室外熱交換器２の霜を溶がし、除去する
ことができる。そして、該室外熱交換器２に於いて凝縮
し、逆止弁５ｂを経た冷媒は、再び吸収器放熱経路１２
に流入して、一部は前述した通り、低圧冷媒経路１０へ
と流れると共に、残りは室外熱交換器２との間を循環し
て除霜を行うことができる。

以上の冷房、暖房又は除霜運転に於いて、吸収器放熱経
路１２を流れる冷媒の量の、全体量に対しての割合は、
例えば第３図に示す冷媒量調節機構１９により調節する
ことができる。即ち暖房運転を表わした第３図（ａ）の
状態に於いて吸収器放熱経路１２に流入する冷媒量が過
多となる場合には、かかる冷媒量の過多に対応する冷媒
タンク１５内の液面の上昇を液面計２６によって検出し
て三方弁１６を制御し、第３図（ｂ）に示すように共通
口１６ｃと選択口１６ｂを連通状態として、吸収器放熱
経路１２に流入した冷媒を逆止弁１８を設けた返送経路
２７を経て、溶液タンク１７側に返送すると共に、この
ようにして過多を解消した場合には、三方弁１６を制御
して再び第３図（ａ）に示す状態に戻し、このようにし
て冷媒りンク１５の液面を一定に制御することにより、
吸収器放熱経路１２を流れる冷媒の量の、全体量に対し
ての割合を適切に維持することができる。

以上の本発明は、適宜の冷媒、吸収剤を用いた吸収式サ
イクルに適用することができ、以上の説明に於ける希溶
液とは冷媒が多く含まれている状態の溶液、濃溶液とは
冷媒の少ない溶液を表わすものである。

尚、図中の符号２８は減圧手段、２３．２９はポンプ、
３０は溶液熱交換器である。

（発明の効果） 本発明は以上の通り、冷房運転に於いては蒸発器として
動作させる室内熱交換器を、暖房運転に於いては再生器
からの冷媒蒸気と、吸収器で発生する熱を奪った冷媒と
を合流させて供給して、凝縮器として動作させるので、
冷房運転は勿論のこと暖房運転に於いても室内熱交換器
への経路、即ち室内側との経路は一対で良く、従って該
室内熱交換器への配管を二管式として構成することがで
きると共に、デフロスト運転も可能であるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施例の構
成、動作を冷房運転、暖房運転、デフロスト運転に於い
て説明した系統説明図、第２図（ａ）、（ｂ）は本発明
の他の実施例の構成、動作を冷媒量の調節動作に於いて
説明した系統説明図である。 符号１・・・室内熱交換器、２・・・室外熱交換器、３
・・・四方弁、４・・・膨張弁、５，１４．１８・・・
逆止弁、６ａ、６ｂ・・・並列経路、７・・・再生器、
８・・・高圧冷媒蒸気経路、９・・・吸収器、２０・・
・低圧冷媒蒸気経路、１１・・・熱交換部、１２・・・
吸収器放熱経路、１３．１６・・・三方弁、１５・・・
冷媒タンク、１７・・・溶液タンク、１９・・・冷媒量
調節機構、２０ａ、２０ｂ・・・室内側との経路、２１
・・・濃溶液経路、２２・・・希溶液経路、２４・・・
経路、２５・・・放熱経路、２３゜２９・・・ポンプ、
２６・・・液面計、２７・・・返送経路、２８・・・減
圧手段、３０・・・溶液熱交換器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）室内熱交換器と室外熱交換器を設け、該室内熱交
   換器と室外熱交換器の一端側の夫々を四方弁の各選択口
   に接続すると共に、他端側の夫々に膨張弁と逆止弁の並
   列経路の一端側を接続し、該並列経路の他端側を相互に
   接続すると共に、吸収サイクルを構成する再生器からの
   高圧冷媒蒸気経路及び吸収器に至る低圧冷媒蒸気経路の
   夫々を前記四方弁の各共通口に接続し、前記吸収器との
   熱交換部を設けた吸収器放熱経路を構成して、その上流
   側を前記並列経路の他端側に接続すると共に、下流側を
   三方弁の共通口に接続し、該三方弁の一方の選択口を前
   記室外熱交換器の一端側に接続すると共に、他方の選択
   口を逆止弁を経て前記室内熱交換器の一端側に接続した
   ことを特徴とする吸収式ヒートポンプ冷暖房装置に於け
   る冷媒系統
2. （２）請求項１の吸収器放熱経路に於いて、吸収器との
   熱交換部の上流側に冷媒タンクと、この冷媒タンクから
   の経路を共通口に接続した三方弁とを設け、該三方弁の
   一方の選択口は前記熱交換部側に接続すると共に、他方
   の選択口は吸収式サイクルを構成する溶液タンクに逆止
   弁を介して接続して冷媒量調節機構を構成したことを特
   徴とする吸収式ヒートポンプ冷暖房装置に於ける冷媒系
   統