JPH0769090B2 - ヒートポンプ式空気調和機 - Google Patents

ヒートポンプ式空気調和機

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JPH0769090B2
JPH0769090B2 JP18904588A JP18904588A JPH0769090B2 JP H0769090 B2 JPH0769090 B2 JP H0769090B2 JP 18904588 A JP18904588 A JP 18904588A JP 18904588 A JP18904588 A JP 18904588A JP H0769090 B2 JPH0769090 B2 JP H0769090B2
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

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 従来のヒートポンプ式空気調和機の一例について図面を
参照しながら説明する。
第2図は従来のヒートポンプ式空気調和機の冷媒回路で
ある。
第2図において、1は圧縮機、2はアキュームレータ、
3は室内熱交換器、4は室外熱交換器、5は減圧器、6
は四方弁、7はオイルセパレータ、8はオイル用キャピ
リーチューブである。
以上の構成の動作を説明する。
暖房を例にとって説明すると、第2図の実線矢印で示す
ように、圧縮機1で断熱圧縮された高温高圧の冷媒ガス
はオイルセパレータ7を介して四方弁6を通って室内熱
交換器3へと流入し、凝縮液化し高圧冷媒液となる。そ
して減圧器5で断熱膨張し低温低圧の気液二相状態とな
る。室外熱交換器4で蒸発気化し、ガス状態となってア
キュームレータ2に流入し、再び圧縮機1へと吸入され
る。
この時、圧縮機1で吐出された冷媒ガス中のオイルはオ
イルセパレータ7で分離され、オイルセパレータ7のオ
イル戻し口よりオイル用キャピラリーチューブ8を通じ
て圧縮機1とアキュームレータ2の間の吸入管へ戻る。
この時のオイルの流動方向を第2図上で、一点鎖線矢印
で示している。
又、冷房時の冷媒の流動方向を点線矢印で示すように、
暖房の逆サイクルとなる。ただし、オイルセパレータは
オイル吐出等が多く、圧縮機の潤滑を確保できない場合
に設けたものである。
発明が解決しようとする課題 以上のようなヒートポンプ式空気調和機の構成におい
て、長時間冷凍サイクルを停止させておくと、高圧形の
圧縮機1の温度が低下し、圧縮機1内の潤滑油に冷媒が
溶解する、いわゆる寝込み現象も発生する。
このような状態下で暖房運転を開始すると、圧縮機構部
より吐出された冷媒が冷えた圧縮機1の内部で凝縮する
場合もあり、室内熱交換器3の圧力がなかなか上昇せ
ず、そのため室内熱交換器3で冷媒が凝縮しなくなり、
減圧器5の入口が気液二相状態となる。このため、減圧
器5の抵抗が大きく室内熱交換器3より室外熱交換器4
へ移動する冷媒量も少なくなる。
一方、圧縮機1は吸入を続けているため室外熱交換器
4、アキュームレータ2内の冷媒の圧力は急激に低下
し、圧縮機1の吸入冷媒量も減少し、圧縮器1より室内
熱交換器3への流出冷媒量も減少する。
このように、従来の暖房始動初期の冷媒循環量が少な
く、しかも室内熱交換器の圧力上昇が遅いため、圧縮機
の仕事量の増加も緩やかであり、また室外熱交換器4に
おける冷媒循環量も少なく、外気温も低いと十分な吸熱
能力が得られない。その結果として室内熱交換器3の放
熱能力も小さい。このように冷凍サイクルが定常状態に
達するまでかなりの時間がかかり、この間十分な暖房能
力が得られずに温風の吹き出しまでの時間が長くなり、
部屋の温度上昇が遅いという課題を有していた。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、暖房始動時
における温風吹出しを早くし、立上りの早いヒートポン
プ式空気調和機を提供するものである。
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、減圧器およ
び室外熱交換器を順次連結した冷暖ヒートポンプの主回
路と、前記減圧器と前記室外熱交換器の間より分岐し、
蓄熱槽を接続して、前記四方弁と前記圧縮機のアキュー
ムレータとの間に合流するバイパス回路の形成し、前記
圧縮機と前記四方弁の間の吐出管の途中にオイルセパレ
ータを設け、前記オイルセパレータのオイル戻し口をオ
イル用キャピラーチューブに連通させた後に、蓄熱槽を
接続し、さらに前記圧縮機と前記アキュームレータの間
の吸入管と連通するオイル回収回路を設け、前記蓄熱槽
を蓄熱材および蓄熱熱交換器より構成すると共に、前記
主回路と前記バイパス回路との流路切替を行なう流路切
替手段を設けたものである。
作用 本発明は前記構成によって、暖房安定時にオイルセパレ
ータで分離されたオイルが、オイル用キャピラリーチュ
ーブを通過した後に、蓄熱槽に熱を与える。この蓄熱槽
の熱を、暖房始動時の吸熱源として利用することで、始
動直後より冷媒循環量を増大させ、圧縮機の仕事量及び
蓄熱槽からの吸熱量を増やし、暖房立上り特性を良好に
するものである。
実施例 以下本発明の一実施例のヒートポンプ式空気調和機につ
いて図面を参照しながら説明する。
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
調和機の冷媒回路を示すもをである。
第1図において、1は圧縮機、2はアキュームレータ、
3は室内熱交換器、4は室外熱交換器、5は減圧器、6
は四方弁、7はオイルセパレータ、9は流路切替手段と
しての電磁3方弁で順次連結して主回路を構成してい
る。10は室外熱交換器4をバイパスして、蓄熱槽11に熱
交換的に接続したバイパス回路で、電磁3方弁9への通
電によりバイパス回路へ連通するものである。8はオイ
ル用キャピラリーチューブで、次に蓄熱槽11と熱交換的
に接続し、アキュームレータ2と圧縮機1の間に連通す
るもので、オイル回収回路を構成している。
ここで、蓄熱槽11の内部には相変化を利用して少量で多
くの熱の授受が可能なように蓄熱利用方式の蓄熱材12が
充填されると共に、オイルの熱を蓄熱したり、蓄えられ
た熱を利用するための蓄熱熱交換器13が設けられてい
る。
以上の構成の動作を説明する。
暖房運転の定常時では、電磁3方弁9は非通電で、主回
路側へ切替わっており、圧縮機1で断熱圧縮された高温
高圧ガスは、オイルセパレータ7を介して四方弁6を通
過し、室内熱交換器3で凝縮し、高圧冷媒液となり、減
圧器5で断熱膨張して低温低圧の気液二相状態となる。
そして、電磁3方弁9を通過し、室外熱交換器4で蒸発
して、低温低圧の溶媒ガスとなり圧縮機1へもどる。
この時、バイパス回路10は電磁3方弁9によって閉塞さ
れ、冷媒は流れないようになっている。
このように、圧縮機1より吐出された冷媒ガス中のオイ
ルはオイルセパレータ7で大半が分離され、オイル用キ
ャピラリチューブ8へ流れる。このオイル用キャピラリ
ーチューブ8は、オイルセパレータ7のオイル戻し口よ
り流入されて来る高温高圧の冷媒ガスの流動の阻止し、
オイルのみの流動を促進させるたものものである。この
オイルは、蓄熱槽11へ流入し蓄熱熱交換器13を介して蓄
熱材12への熱を蓄わえることができる。
今、暖房運転が停止されると、蓄熱槽11の温度は下がる
が、蓄熱材12の融点付近で温度は維持される。こうし
て、暖房運転後、数時間経過して再び暖房運転が開始さ
れると、電磁3方弁9へ通電がなされ、バイパス回路10
側に流路が切替わり、圧縮機1で断熱圧縮された冷媒
は、オイルセパレータ7、四方弁6を通過し室内熱交換
器3で凝縮液化し、減圧器5で断熱膨張した後に電磁3
方弁9を介してバイパス回路へ流入する。そして蓄熱槽
11内の蓄熱熱交換器13に入り、蓄熱材12より吸熱して蒸
発気化して、圧縮機1へと吸入される。このように、吸
熱源となる蓄熱材12の温度レベルも高く、十分の熱を保
有しているため、圧縮機1の吸入圧力がそれ程低くなら
ず冷媒循環量が増大することとなる。
ここで、蓄熱材12からの吸熱作用が行なわれ続けると、
蓄熱材12の融点における潜熱変化を終えて顕熱変化に移
行し、温度が低下してくるので、この時に電磁3方弁9
を非通電としてバイパス回路10より主回路側へ流路切替
をして、室外周囲空気からの吸熱作用へと切り替える。
以上のように本実施例によれば、暖房定常時に圧縮機1
より吐出され分離されたオイルの熱を蓄熱槽11内の蓄熱
熱交換器13を介して蓄熱材12に蓄わえることができる。
この蓄熱材12を保有熱を、暖房始動時にあって室外熱交
換器4の代わりに吸熱源として利用することで、吸入圧
力の低下を抑制し、冷媒循環量を増大させ、圧縮機1の
仕事量を増し、吸熱量も大きいために、室内熱交換器3
よりの放熱量を増大させ、暖房立上り特性が良好とな
る。
発明の効果 以上のように、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、減圧器および室外熱交
換器を順次連結した冷暖ヒートポンプの主回路と、前記
減圧器と前記室外熱交換器の間より分岐し、蓄熱槽を接
続して、前記四方弁と前記圧縮器のアキュームレータと
の間に合流するバイパス回路を形成し、前記圧縮機と前
記四方弁の間の吐出管の途中にオイルセパレータを設
け、前記オイルセパレータのオイル戻し口をオイル用キ
ャピラリーチャーブに連通させた後に、蓄熱槽を接続
し、さらに前記圧縮機と前記アキュームレータの間の吸
入管と連通するオイル回収回路を設け、前記蓄熱槽を蓄
熱材および蓄熱熱交換機より構成すると共に、前記主回
路と前記バイパス回路との流路切替を行なう流路切替手
段を設けたもので、暖房運転定常時に圧縮機より吐出さ
れ回収されたオイルの熱を蓄熱材に蓄え、暖房始動時
に、この蓄熱材を吸熱源とすることで、吸入圧力の低下
を抑制し、冷媒循環量を増大させ、圧縮機の仕事量を増
し、吸熱量も大きいために、室内熱交換器よりの放熱量
が増大し、暖房立上り特性の良好なヒートポンプ式空気
調和機を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すヒートポンプ式空気調
和機の冷媒回路図、第2図は従来のヒートポンプ式空気
調和機の冷媒回路図である。 1……圧縮機、2……アキュームレータ、3……室内熱
交換器、4……室外熱交換器、5……減圧器、6……四
方弁、7……オイルセパレータ、8……オイル用キャピ
ラリーチューブ、9……電磁3方弁、11……蓄熱槽、12
……蓄熱材、13……蓄熱熱交換器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧器お
    よび室外熱交換器を順次連結した冷暖ヒートポンプの主
    回路と、前記減圧器と前記室外熱交換器の間より分岐
    し、蓄熱槽を接続して、前記四方弁と前記圧縮機のアキ
    ュームレータとの間に合流するバイパス回路を形成し、
    前記圧縮機と変機四方弁の間の吐出管の途中にオイルセ
    パレータを設け、前記オイルセパレータのオイル戻し口
    をオイル用キャピラリーチューブーに連通させた後に蓄
    熱槽を接続し、さらに前記圧縮機と前記アキュームレー
    タの間の吸入管と連通するオイル回収回路を設け、前記
    蓄熱槽を蓄熱材および蓄熱熱交換器より構成すると共
    に、前記主回路と前記バイパス回路との流路切替を行な
    う流路切替手段を設けたヒートポンプ式空気調和機。
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