JPH0522761Y2

JPH0522761Y2 -

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Publication number: JPH0522761Y2
Application number: JP4867788U
Authority: JP
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1993-06-11
Anticipated expiration: 2003-04-11
Also published as: JPH01151167U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、例えばビルの空調用として用いる熱
回収形のヒートポンプに関するものである。

（従来の技術）従来、第３図に示す熱回収形の、即ち冷水と温
水とを同時に作り出す形式のヒートポンプが公知
であり、冷媒の流路として熱回収運転流路Ａ、放
熱流路Ｂおよび暖房運転流路Ｃが形成してある。

このうち、熱回収運転流路Ａは圧縮機１１から
第１三方切換弁１２、凝縮器１３、膨張弁１４、
第２三方切換弁１５、蒸発器１６、第３三方切換
弁１７を経て圧縮機１１に戻る循環流路からなつ
ている。また、放熱流路Ｂは第１三方切換弁１２
から空気熱交換器１８、逆止弁１９を有する配管
２０を経て、凝縮器１３に至つており、暖房運転
流路Ｃは、上記両熱流路と一部共用して、圧縮機
１１から第１三方切換弁１２、凝縮器１３、膨張
弁１４、第２三方切換弁１５、空気熱交換器１８
から第３三方切換弁１７を経て圧縮機１１に戻る
循環流路からなつている。さらに、凝縮器１３内
の熱交換器２１の出側に温度調節計２２を設け
て、これにより第１三方切換弁１２の切換えを行
わせている。具体的には、温度調節計２２による
検出温度が設定値より低い場合には熱回収運転流
路Ａを開とし、上記検出温度が設定値以上の場合
には放熱流路Ｂを開とするように形成してある。

そして、温度調節計２２の検出温度が低く、第
１三方切換弁１２が熱回収運転流路Ａを開にして
いる状態では、実線の矢印で示すように圧縮機１
１で圧縮された高温の冷媒ガスは、全量が凝縮器
１３に流れ、ここで熱交換器２１内を流れる温水
との間で熱交換を行なつて冷却され、液体とな
り、底部に溜る。また、この底部に溜つた冷媒液
は膨張弁１４にて膨張した後、蒸発器１６に流入
し、ここで、この内部の熱交換器内を流れる冷水
との間で熱交換を行つて、即ち冷水から熱を吸収
し、蒸発して冷媒ガスとなり、再度圧縮機１１に
戻り、圧縮され、以下上記同様のサイクルを繰返
す。

さらに、この状態から温水負荷が減少してゆく
と、即ち熱交換器２１内の温水温度が上昇してく
ると、温度調節計２２により第１三方切換弁１２
は放熱流路Ｂ側へ切換えられてゆき、圧縮機１１
で圧縮された冷媒ガスは通常ビルの屋上等、高い
所に設置された空気熱交換器１８にも流れ、ここ
で放熱、液化して冷媒となつて自然落下し、凝縮
器１３内に溜り、以下上記同様のサイクルを繰り
返す。

この様に、蒸発器１６における冷水は常に冷媒
の全体と熱交換を行つているが、凝縮器１３にお
ける温水と熱交換する冷媒量を全体の０〜100％
まで制御出来るように形成してある。

（考案が解決しようとする課題）上記従来の装置において、温水負荷が小さくな
り、第１三方切換弁１２が放熱流路Ｂ側に切換つ
てゆき、一点鎖線の矢印で示すように圧縮機１１
を出た冷媒の約10％が空気熱交換器１８へ流れ
て、放熱を始めた場合を考える。

この場合に、外的な状態として冬期の外気約10
℃程度であれば、空気熱交換器１８へ流れた高
温、高圧の冷媒ガスは、大気に熱を奪われて圧力
が10〜12Kg／cm²となる。さらに、第１三方切換弁
１２から直接に凝縮器１３に向かう冷媒の流量が
少なく、この冷媒ガスが熱交換器２１で40〜45℃
の温水と熱交換する結果、凝縮器１３内の圧力が
18〜19Kg／cm²と高くなり、空気熱交換器１８と凝
縮器１３と間の配管２０中に冷媒液が溜り始め、
やがて一杯（大形装置では約1000Kg）となる。

そして、この状態に続いて冷房負荷が無くな
り、即ち冷水温度が下がり、凝縮器１３内での熱
交換だけが必要になつた時には、第２三方切換弁
１５を切換えて熱回収運転は停止させられ、上記
暖房運転流路Ｃにより運転が行われる。この場
合、冷媒は、破線の矢印で示すように第２三方切
換弁１５から空気熱交換器１８を経て圧縮機１１
へ一点鎖線の矢印で示す放熱時の流れとは逆方向
に流れる。

しかし、上述のように空気熱交換器１８に至る
配管２０中に冷媒液が充満している場合には、瞬
時に多量の冷媒液が圧縮機１１内に流れ込んで圧
縮機１１が破損してしまうという問題がある。

本考案は、斯る従来の問題点を課題としてなさ
れたもので、冷媒液が空気熱交換器と凝縮器との
間の配管中に溜ることを防止するようにしたヒー
トポンプを提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために、本考案は、圧縮機
から第１三方切換弁、凝縮器、膨張弁、第２三方
切換弁、蒸発器、第３三方切換弁を経て上記圧縮
機に戻る冷媒の熱回収運転流路と、上記第１三方
切換弁から空気熱交換器、逆止弁を経て上記凝縮
器に至る冷媒の放熱流路と、上記両流路と一部を
共用して、上記圧縮機から上記第１三方切換弁、
凝縮器、膨張弁、第２三方切換弁、空気熱交換器
から上記第３三方切換弁を経て、上記圧縮機に戻
る冷媒の暖房運転流路と、上記凝縮器内の熱交換
器の出側に設けた温度調節計とを備え、この温度
調節計により第１三方切換弁の切換えを行わせ
て、この温度調節計による検出温度が設定値より
低い場合には上記熱回収運転流路を開とし、上記
検出温度が設定値以上の場合には上記放熱流路を
開とするように形成したヒートポンプにおいて、
開閉弁を介して上記熱回収運転流路の上記凝縮器
内と上記圧縮機の吸込側とを連通させるバイパス
流路と、上記凝縮器内の圧力と上記放熱流路の空
気熱交換器入側圧力との差圧を検出する差圧検出
手段と、上記熱回収運転流路による運転の停止時
に、停止後、設定時間が経過したことと、上記差
圧検出手段により上記凝縮器内の圧力の方が小さ
くなつたことのいずれかが検出されるまでの間だ
け上記開閉弁を開き、検出後、上記圧縮機の駆動
手段を設定時間だけ停止させ、この設定時間経過
後、上記電磁弁を閉とする制御手段とを設けて形
成した。

（作用）上記のように構成することより熱回収運転から
暖房運転に移行する間に凝縮器内は圧力降下し
て、上記配管中の冷媒液は自然落下する。

（実施例）次に、本考案の一実施例を図面にしたがつて説
明する。

第１図は、本考案に係るヒートポンプを示し、
第２図に示すヒートポンプとは、凝縮器内減圧用
の手段を設けた点を除き、他は実質的に同一であ
り、互いに対応する部分には同一番号を付して説
明を省略する。

図示するように、本ヒートポンプには凝縮器１
３の減圧用の手段として、電磁弁１を介して熱回
収運転流路Ａの凝縮器１３内と圧縮機１１の吸込
側とを連通させるバイパス流路Ｄと、凝縮器１３
内の圧力P1と放熱流路Ｂの空気熱交換器１８の
入側圧力P2との差圧ΔP（＝P2−P1）を検出する
差圧検出手段２と図示しない操作部から熱回収運
転停止信号および差圧検出手段２から差圧信号を
受けて、電磁弁１、第１三方切換弁１２、圧縮機
１１の駆動手段を制御する制御手段３とが設けて
ある。

そして、制御手段３が上記操作部から熱回収運
転停止信号を受けると、第２図に示す制御フロー
を実行する。

即ち、ステツプ１（S1）では、電磁弁１を開
き、第１三方切換弁１２を100％空気熱交換器１
８側に切換え、内蔵するタイマを例えば５分間に
設定する。

ステツプ２（S2）で、上記タイマの設定時間が
経過したか否かを判断し、経過していないときは
ステツプ３（S3）へ、経過しているときはステツ
プ４（S4）へ進む。

ステツプ３で、上記差圧ΔPが正か否かを判断
し、否のときはステツプ２に戻り、正のときはス
テツプ４に進む。

ステツプ４で、圧縮機１１の駆動手段を停止さ
せる。

ステツプ５（S5）で、内蔵するタイマを例えば
１分間に設定する。

ステツプ６（S6）で、このタイマの設定時間が
経過しているか否かを判断し、経過していないと
きは、再度このステツプ６を繰返し、経過してい
るときは、ステツプ７（S7）へ進む。

ステツプ７で、電磁弁１を閉じる。

この結果、凝縮器１３内の冷媒ガスは圧縮機１
１内に吸込まれて、外気温度に関係なく、また熱
交換器２１内の温水温度が高い場合でも凝縮器１
３内の圧力が下がり、数十秒で空気熱交換器１８
の入側圧力よりも凝縮器１３内の圧力の方が低く
なり、空気熱交換器１８と凝縮器１３との間の配
管２０内の冷媒液は重力により凝縮器１３内に落
下する。

そして、圧縮機１１の駆動手段を停止させ、バ
イパス流路Ｄを閉じた後は、即ちステツプ７に続
いて本来の運転、例えば暖房運転の制御フローに
戻る。

（考案の効果）以上の説明より明らかなように、本考案によれ
ば、圧縮機から第１三方切換弁、凝縮器、膨張
弁、第２三方切換弁、蒸発器、第３三方切換弁を
経て上記圧縮機に戻る冷媒の熱回収運転流路と、
上記第１三方切換弁から空気熱交換器、逆止弁を
経て上記凝縮器に至る冷媒の放熱流路と、上記両
流路と一部を共用して、上記圧縮機から上記第１
三方切換弁、凝縮器、膨張弁、第２三方切換弁、
空気熱交換器から上記第３三方切換弁を経て、上
記圧縮機に戻る冷媒の暖房運転流路と、上記凝縮
器内の熱交換器の出側に設けた温度調節計とを備
え、この温度調節計により第１三方切換弁の切換
えを行わせて、この温度調節計による検出温度が
設定値より低い場合には上記熱回収運転流路を開
とし、上記検出温度が設定値以上の場合には上記
放熱流路を開とするように形成したヒートポンプ
において、開閉弁を介して上記熱回収運転流路の
上記凝縮器内と上記圧縮機の吸込側とを連通させ
るバイパス流路と、上記凝縮器内の圧力と上記放
熱流路の空気熱交換器入側圧力との差圧を検出す
る差圧検出手段と、上記熱回収運転流路による運
転の停止時に、停止後、設定時間が経過したこと
と、上記差圧検出手段により上記凝縮器内の圧力
の方が小さくなつたことのいずれかが検出される
までの間だけ上記開閉弁を開き、検出後、上記圧
縮機の駆動手段を設定時間だけ停止させ、この設
定時間経過後、上記電磁弁を閉とする制御手段と
を設けて形成してある。

このため、熱回収運転から暖房運転への切換え
を行う場合でも、冷媒液の圧縮機内への流入を防
止することが出来、圧縮機が破損するという事態
をなくすことが出来るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るヒートポンプの冷媒およ
び制御系統図、第２図は熱回収運転停止時のフロ
ーチヤート、第３図は従来のヒートポンプの冷媒
系統図である。１……電磁弁、２……差圧検出手段、３……制
御手段、１１……圧縮機、１２……第１三方切換
弁、１３……凝縮器、１４……膨張弁、１５……
第２三方切換弁、１６……蒸発器、１７……第３
三方切換弁、１８……空気熱交換器、１９……逆
止弁、２１……熱交換器、２２……温度調節計、
Ａ……熱回収運転流路、Ｂ……放熱流路、Ｃ……
暖房運転流路、Ｄ……バイパス流路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

圧縮機から第１三方切換弁、凝縮器、膨張弁、
第２三方切換弁、蒸発器、第３三方切換弁を経て
上記圧縮機に戻る冷媒の熱回収運転流路と、上記
第１三方切換弁から空気熱交換器、逆止弁を経て
上記凝縮器に至る冷媒の放熱流路と、上記両流路
と一部を共用して、上記圧縮機から上記第１三方
切換弁、凝縮器、膨張弁、第２三方切換弁、空気
熱交換器から上記第３三方切換弁を経て、上記圧
縮機に戻る冷媒の暖房運転流路と、上記凝縮器内
の熱交換器の出側に設けた温度調節計とを備え、
この温度調節計により第１三方切換弁の切換えを
行わせて、この温度調節計による検出温度が設定
値より低い場合には上記熱回収運転流路を開と
し、上記検出温度が設定値以上の場合には上記放
熱流路を開とするように形成したヒートポンプに
おいて、開閉弁を介して上記熱回収運転流路の上
記凝縮器内と上記圧縮機の吸込側とを連通させる
バイパス流路と、上記凝縮器内の圧力と上記放熱
流路の空気熱交換器入側圧力との差圧を検出する
差圧検出手段と、上記熱回収運転流路による運転
の停止時に、停止後、設定時間が経過したこと
と、上記差圧検出手段により上記凝縮器内の圧力
の方が小さくなつたことのいずれかが検出される
までの間だけ上記開閉弁を開き、検出後、上記圧
縮機の駆動手段を設定時間だけ停止させ、この設
定時間経過後、上記電磁弁を閉とする制御手段と
を設けたことを特徴とするヒートポンプ。