JPH0331630A - ヒートポンプ式空気調和機 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、蓄熱を利用したヒートポンプ式空気調和機に
関するものである。

従来の技術 従来、空気熱源ヒートポンプ式空気調和機の室外熱交換
器の除霜方法は、大半が四方弁を切換えて冷房サイクル
とし、室外熱交換器を凝縮器、室内熱交換器を蒸発器と
する逆サイクル除霜方式で、この時コールドドラフト防
止のために室内ファンを停止していた。この方式では、
基本的に冷凍サイクル中の冷媒循環量が少なく圧縮機の
電気人力の冷凍サイクル中の冷媒循環量が少なく圧縮機
の電気入力の増大がそれほど期待できないので、除霜時
間が長くなること、並びに除霜中の数分間は室内ファン
が停止するので暖房感が欠如し快適性が損なわれること
、さらには除霜運転終了後、四方弁を切換えて暖房運転
に復帰してからち室内熱交換器の温度が上昇するまでに
時間を要するなど使用者からすれば満足できるものでは
なかった。

近年、このような欠点を有する逆サイクル除霜方式にか
わって圧縮機周囲に蓄熱材を充填した蓄熱槽を設け、暖
房中に圧縮機廃熱をこの蓄熱槽に蓄え、除霜時にこの熱
を利用する除霜方式が提案されている（例えば特開昭６
３−１６９４５７号公報）。

以下、図面を参照しながら上記従来のヒートポンプ式空
気調和機について説明する。

第４図は従来のヒートポンプ式空気調和機における冷凍
サイクル図である。

同図においてｌは圧縮機、２は四方弁、３は室内熱交換
器、４はキャピラリチューブ、５は室外熱交換器である
。また、６はキャピラリチューブ４をバイパスするバイ
パス回路であり、このバイパス回路６には二方弁７、逆
止弁８、熱交換器９が備えられている。また、ｌＯは蓄
熱槽で、この蓄熱槽ｌＯは圧縮機１の周囲に熱交換可能
なように接触されて配設され内部に潜熱蓄熱材（Ｎ　ａ
　ＣＨ。

Ｃ００・３ＨｇＯ）１１が充填されており、この蓄熱材
１１と熱交換可能なように前記熱交換器９が配設されて
いる。そして、さらにその周囲を断熱材１２で囲んでい
る。この冷凍サイクルにおいて、暖房運転時には二方弁
７は閉の状態であり、圧縮機１から吐出された冷媒は、
四方弁２、室内熱交換器３、キャピラリチューブ４、室
外熱交換器５、四方弁２と流れ、圧縮機１ｇ吸入される
。この時、前述の構造により、従来は圧縮機ｌから外気
へ放熱されていた熱を蓄熱槽ＩＯに蓄えることが可能で
ある。

次に、除霜運転時は二方弁７を開とする。これにより、
圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁２、室内熱交換
器３へと流れ、暖房に利用された後わずかの冷媒はキャ
ピラリチューブ４を通って室外熱交換器５へと流れ、残
りの大部分の冷媒はバイパス回路６へ流入し、二方弁７
を通って熱交換器９へと流れて蓄熱材１１より熱を奪い
、逆止弁８を通った後キャピラリチューブ４を通過した
冷媒と合流して室外熱交換器５へと流れる。そして、こ
こで冷媒が持つ熱を利用して除霜を行い、さらに四方弁
２を通過して圧縮機１に吸入される。

このように、従来圧ｍｍから外気へ放熱していた熱を回
収して除霜に利用することができるのでエネルギ効率を
高めることができ、また高い暖房能力を保ちながら除霜
を行うことができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来のヒートポンプ式空気調和機に
は、以下のような課題があった。

すなわち、外気温の低い厳寒時とか積雪の多い地域等は
着霜量が多くなり、除霜回数が増えたり、除霜時間が長
くなったりする。そのような場合は、蓄熱槽に蓄熱した
熱量は完全に使いきってしまい、次に蓄熱するときも、
完全に蓄熱することができなくなってしまい、除霜能力
の低下、除霜時間が長くなってしまうという課題があっ
た。

本発明は上記課題に烏み、蓄熱を利用した簡単な構成の
冷凍サイクルで、掻めて短時間で除霜を終えることがで
きるように、短時間に蓄熱槽へ熱を留めることを目的と
している。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のヒートポンプ式空気
調和機は、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧器、室
外熱交換器等を連結して冷媒回路を構成し、内部に蓄熱
材を充填した蓄熱槽を前記圧縮機の周囲に前記圧縮機と
熱交換的に配設し、前記蓄熱槽の内部に前記蓄熱材と熱
交換する熱交換器を配設し、前記圧縮機の吐出側から前
記四方弁へ至る吐出配管に一端を接続し、他端を前記吐
出配管の前記四方弁側へ接続したバイパス回路を設け、
前記バイパス回路の冷媒流路を開閉可能とする流路制御
手段を有し、前記バイパス回路と前記蓄熱槽を熱交換的
に接続したものである。

作用 本発明は上記手段により、次のような作用を有する。

すなわち、内部に蓄熱材を充填した蓄熱槽を圧ｍ機の周
囲に圧縮機と熱交換的に配設し、圧縮機の吐出側から四
方弁へ至る吐出配管に一端を接続し、他端を吐出配管の
四方弁側へ接続したバイパス回路を設け、バイパス回路
と蓄熱槽を熱交換的に接続することで、短時間で蓄熱槽
に熱量を留めることができるので、除霜能力を高めるこ
とができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す添付図面の第１図〜第２
図を参考に説明する。なお、本実施例を説明するに当り
、第４図に示す従来のものと同一の機能をもつものには
同一の番号を付して説明を省略する。

第１図は、本発明の一実施例におけるヒートポンプ式空
気調和機の冷凍サイクル図、第２図は第１図に示す圧縮
機ｌの周囲の概略横断面図である。

同図において１３は吐出側から四方弁２に至る吐出配管
１５の第２バイパス回路であり、この第２バイパス回路
１３には第２二方弁１４が備えられ、また蓄熱槽ｌＯの
内部に配設する熱交換器９の流路を２分割に分け、前記
熱交換機９の一部分に冷媒が流れ、この熱交換機９は、
蓄熱材１１と熱交換可能なように配設されている。

上記構成において、暖房運転時には、第２二方弁１４を
開とし、圧縮機ｌから吐出された冷媒の一方は、吐出配
管１５を通って四方弁２へ流れる。そして他の冷媒は、
第２バイパス回路１３へ流入し、第２二方弁１４を通っ
て蓄熱槽１０の内部に配設されている熱交換器９の一部
分へ流れて蓄熱材１１に熱を与えて、配管１５を通過し
た冷媒と合流して四方弁２へ流れる。また第１バイパス
回路６は、従来例と同様に二方弁７を閉とし冷媒が流れ
ないようになっている。

除霜運転時には、第２二方弁１４閉とし、従来例と同様
に二方弁７を開とし第１バイパスに冷媒が流れ、蓄熱槽
１０の内部の熱交換器９の一部分へ流れて蓄熱材１１よ
り熱を奪って逆止弁８を通り、減圧器４を通過した冷媒
と合流して室外熱交換器５へと流れる。そしてここで除
霜に利用された後、四方弁２を通過して圧縮機１に吸入
される。

このように、従来圧縮機ｌから外気へ放熱していた熱と
、吐出配管１５をバイパスして、第２バイパス回路１３
の高温の冷媒熱からの熱の回収を同時にすることで、蓄
熱槽１０に短時間に蓄熱することができ、除霜時に必要
な熱量を十分に確保できる。

また、本発明の他の実施例として、第３図について説明
する。

同図においても、第１図の第一実施例と同様に、蓄熱槽
１０に蓄熱するときは、圧縮機ｌの吐出側から四方弁２
に至る吐出配管１５に第２バイパス回路を設け、この第
２バイパス回路１３には第２二方弁１４が備えられ、ま
た蓄熱槽１０の内部に配設する熱交換器９の流路を２分
割に分け、前記熱交換器９の一部分に冷媒が流れ、この
熱交換器９は、蓄熱材１１と熱交換可能なように配設さ
れている。

また、１６は減圧器４から室外熱交換器５へ至る配管に
一端を接続し、他端を室内熱交換器３から四方弁２を介
して圧縮機１の吸入側へ至る配管に接続した第３バイパ
ス回路であり、この第３バイパス回路１６には第３二方
弁及び前記熱交換器９が備えられており、この熱交換器
９は蓄熱材１１は熱交換可能なように配設されている。

上記構成において、暖房運転時には、第一実施例と同様
のために説明は省略する。除霜運転時は、四方弁２を冷
房サイクルに切り換え、第２二方弁１４を閉とし、第３
二方弁１７を開とする。これにより、圧縮機ｌから吐出
された冷媒は、四方弁２より室外熱交換器５へと流れ、
冷媒がもつ熱を利用して除霜を行い、はとんどの冷媒は
第３バイパス回路１６へ流入し、第３二方弁１７を通っ
て熱交換器９へと流れて蓄熱材１１より熱を奪い、圧縮
機ｌに吸入される。

この実施例においても、蓄熱槽ｌｏに蓄熱するときは、
従来圧縮機１から外気へ放熱した熱と、吐出配管１５を
バイパスして、第２バイパス回路の高温の冷媒熱からの
熱の回収と同時にすることができ、他のどのような冷凍
サイクルにおいても同様な効果が得られる。

発明の効果 上記実施例より明らかなように本発明は、内部に蓄熱材
を充填した蓄熱槽を圧縮機の周囲に圧縮機と熱交換的に
配設し、圧縮機の吐出側がら四方弁へ至る吐出配管に一
端を接続し、他端を吐出配管の四方弁側へ接続したバイ
パス回路を設け、バイパス回路と蓄熱槽を熱交換的に接
続することで、短時間で除霜に必要な熱量が得られ、除
霜時の必要な能力が十分に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すヒートポンプ式空
気調和機の冷凍サイクル図、第２図は同ヒートポンプ式
空気調和機の圧縮機周囲の概略横断面図、第３図は本発
明の他の実施例を示すヒートポンプ式空気調和機の冷凍
サイクル図、第４図は従来のヒートポンプ式空気調和機
の冷凍サイクル図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・四方弁、３・・
・・・・室内熱交換器、４・・・・・・キャピラリチェ
ーブ（減圧器）、５・・・、・・・室外熱交換器、６・
・・・・・第１バイパス回路、７・・・・・・二方弁、
９・・・・・・熱交換器、１０・・・・・・蓄熱槽、１
１・・・・・・蓄熱材、１３・・・・・・第２バイパス
回路、１４・・・・・・第２二方弁、１５・・・・・・
吐出配管、１６・・・・・・第３バイパス回路、１７・
・・・・・第３二方弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧器、室外熱交換器
   等を連結して冷媒回路を構成し、内部に蓄熱材を充填し
   た蓄熱槽を前記圧縮機の周囲に前記圧縮機と熱交換的に
   配設し、前記圧縮機の吐出側から前記四方弁へ至る吐出
   配管に一端を接続し、他端を前記吐出配管の前記四方弁
   側へ接続したバイパス回路を設け、前記バイパス回路の
   冷媒流路を開閉可能とする流路制御手段を有し、前記バ
   イパス回路と前記蓄熱槽を熱交換的に接続したヒートポ
   ンプ式空気調和機。