JPH0835731A - ヒートポンプ装置 - Google Patents

ヒートポンプ装置

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JPH0835731A
JPH0835731A JP6170655A JP17065594A JPH0835731A JP H0835731 A JPH0835731 A JP H0835731A JP 6170655 A JP6170655 A JP 6170655A JP 17065594 A JP17065594 A JP 17065594A JP H0835731 A JPH0835731 A JP H0835731A
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JP
Japan
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outdoor heat
heat exchanger
line
sub
main
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JP6170655A
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Tsutomu Ozu
努 小津
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Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒートポンプの能力制御範囲を拡大する。 【構成】 メイン及びサブ室外熱交換器6a、6bを組
み込み、空調負荷が設定値より大きい場合には双方のメ
イン及びサブ室外熱交換器6a、6b内に冷媒を通して
この室外熱交換器6a、6bを凝縮器又は蒸発器として
利用し、空調負荷が設定値以下の場合であって、冷房時
にはサブ室外熱交換器6bを蒸発器として利用し、暖房
時には凝縮器として利用するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一台の室外機を用いて
複数の室内機を運転するヒートポンプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ヒートポンプ装置は、室外機内にコンプ
レッサと室外熱交換器を組み込み、四方弁の切り替えに
より冷房運転と暖房運転を行う構成である。
【0003】図7はこの従来型のヒートポンプ装置を示
すもので、1は室外機であって、この室外機1内にはコ
ンプレッサ2、メイン室外熱交換器ライン3、室内熱交
ガスライン4、四方弁5、室外熱交換器6、電子膨張弁
7、逆止弁8a付の電子膨張弁バイパスライン8、レシ
ーバータンク9、高低圧バイパス切り替え電磁弁11付
の高低圧バイパスライン10が組み込まれている。一
方、室内機12内には室内熱交換器13、電子膨張弁1
4が組み込まれている。
【0004】上記従来のヒートポンプ装置の場合、冷房
と暖房の切り替えは四方弁5で行い、空調負荷が少ない
場合には、コンプレッサ2の原動機の回転数を高速回転
から低速回転まで制御すると共に冷媒を高低圧バイパス
ライン10を経由してバイパスさせることにより対応し
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記制御方法
を採った場合、次のような欠点がある。
【0006】a.原動機としてエンジンを用いる場合、
回転数制御範囲を大きくとろうとすると、低回転数域で
はエンジンの振動が大きくなるため、あまり低い回転数
まで使用できない。
【0007】b.冷媒の高低圧部のバイパス量を多くし
すぎるとコンプレッサ2の吸入温度、吐出温度が高くな
り、コンプレッサ2の耐久性が悪くなるため、あまりバ
イパス量を多くできない。
【0008】c.能力制御範囲を大きくできないと、
イ.小容量室内機12において、1台だけの運転ができ
ない、ロ.室内外の温度が高い場合の暖房時に冷媒高圧
が高くなりすぎる場合がある、ハ.室内外の温度が低い
場合の冷房時に冷媒低圧が低くなりすぎて室内熱交換器
13が凍結することがある。
【0009】本発明の目的は、ヒートポンプ装置におい
て、上述したa〜cの欠点を解消することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係るヒートポン
プ装置の構成は次のとおりである。
【0011】1.室外熱交換器を2ヶ組み込み、空調負
荷が設定値より大きい場合には双方の室外熱交換器内に
冷媒を通してこの室外熱交換器を凝縮器又は蒸発器とし
て利用し、空調負荷が設定値以下の場合であって、冷房
時には室外熱交換器の一方を蒸発器として利用し、暖房
時には凝縮器として利用するように構成して成るヒート
ポンプ装置。
【0012】2.室外機内において、メイン室外熱交換
器ラインと室内熱交換器ガスラインを切り替え回路付の
バイパスラインで結び、前記バイパスラインを分岐して
サブ室外熱交換器ラインを設けてこのサブ室外熱交換器
ラインをレシーバータンクの下流側に結び、前記メイン
室外熱交換器ライン側にはメイン室外熱交換器を取り付
け、サブ室外熱交換器ライン側にはサブ室外熱交換器を
取り付けると共に、前記メイン室外熱交換器ライン及び
サブ室外熱交換器ラインにおいて、前記メイン及びサブ
室外熱交換器とレシーバータンク間に夫々電子膨張弁を
取り付けると共にこの電子膨張弁をバイパスする逆止弁
付の電子膨張弁バイパスラインを取り付け、更に、前記
電子膨張弁バイパスラインとレシーバータンク間におい
て、メイン室外熱交換器ラインとサブ室外熱交換器ライ
ンを切り替え回路付の制御バイパスラインで結び、空調
負荷検出器で検出される空調負荷が設定値以上の場合、
前記メイン及びサブ室外熱交換器の双方を経由して冷媒
を流し、空調負荷が設定値以下であって、冷房時には前
記サブ室外熱交換器側が蒸発器として機能するように冷
媒の流れを切り替え、暖房時には凝縮器として機能する
ように冷媒の流れを切り替える制御器を設けたこと、を
特徴とするヒートポンプ装置。
【0013】
【作用】空調負荷が設定値以上の場合、制御器は二つの
メイン、サブ双方の室外熱交換器に冷媒を通して高負荷
運転を行い、空調負荷が設定値以下の場合であって、暖
房運転の場合には、メイン室外熱交換器側を蒸発器とし
て運転し、サブを凝縮器として運転し、冷房の場合には
メイン室外熱交換器を凝縮器として運転し、サブを蒸発
器として運転する。この運転に際して、コンプレッサを
駆動する原動機の回転も同時に制御することにより、負
荷に対する制御範囲を大きくとることができる。
【0014】
【実施例】図1は本発明を実施したヒートポンプ装置、
図2は切り替え回路の説明図、図3は高負荷暖房運転時
の説明図、図4は低負荷暖房運転時の説明図、図5は高
負荷冷房運転時の説明図、図6は低負荷冷房運転時の説
明図である。この図1〜図6において、1は室外機、2
はコンプレッサ、3はメイン室外熱交換器ライン、4は
室内熱交換器ガスライン、5は四方弁、6aはメイン室
外熱交換器ライン3に取り付けられたメイン室外熱交換
器、7aは電子膨張弁、8aは逆止弁8b付の電子膨張
弁バイパスライン、9はレシーバータンク、15は前記
メイン室外熱交換器ライン3と室内熱交換器ガスライン
4を結ぶバイパスライン、3aはバイパスライン15を
分岐してレシーバータンク9の下流側に結んだサブ室外
熱交換器ライン、6bはサブ室外熱交換器ライン3aに
取り付けられたサブ室外熱交換器、7a′はサブ室外熱
交換器ライン3a側の電子膨張弁、8a′は逆止弁8
b′付の電子膨張弁バイパスラインである。16はメイ
ン室外熱交換器ライン3とメイン及びサブ室外熱交換器
6a、6bの下流側において、メイン室外熱交換器ライ
ン3とサブ室外熱交換器ライン3aを結んだ制御バイパ
スライン、17は切り替え回路であって、この切り替え
回路17は図2に示すように、逆止弁17aと切替弁1
7bを往復分組み込んだ構成である。図中12は室内
機、13は室内熱交換器、14は電子膨張弁、18は制
御器であって、この制御器18は次の運転制御を行う。
【0015】・暖房高負荷運転(図3) この運転の場合、図3に示すように、コンプレッサ2か
ら送り出された冷媒は四方弁5→室内熱交換器ガスライ
ン4→各室内機12→レシーバータンク9→メイン室外
熱交換器ライン3及びサブ室外熱交換器ライン3a→メ
イン室外熱交換器6a及びサブ室外熱交換器6b→バイ
パスライン15→四方弁5→コンプレッサ2と流れ、室
内機12側の室内熱交換器13は凝縮器として機能し、
メイン及びサブ室外熱交換器6a、6bは蒸発器として
機能する。
【0016】・暖房低負荷運転(図4) この運転の場合、コンプレッサ2から送り出された冷媒
は四方弁5を出て室内熱交換器ガスライン4に流れた冷
媒はそのまま一台の室内機12側に至る流れと、バイパ
スライン15側に分流し、サブ室外熱交換器ライン3a
からサブ室外熱交換器6bを通り、一台の室内機12か
ら戻った冷媒と合流し、レシーバータンク9→メイン室
外熱交換器ライン3→メイン室外熱交換器6a→四方弁
5→コンプレッサ2と戻る。この時、サブ室外熱交換器
6bは凝縮器として機能する。
【0017】・冷房高負荷運転(図5) この運転の場合、図5に示すように、コンプレッサ2か
ら送り出された冷媒は四方弁5→メイン室外熱交換器ラ
イン3→メイン室外熱交換器6a→電子膨張弁バイパス
ライン8a→レシーバータンク9の流れと同時に、バイ
パスライン15→サブ室外熱交換器6a→制御バイパス
ライン16→レシーバータンク9→各室内機12→室内
熱交換器ガスライン4→四方弁5→コンプレッサ2と流
れ、室内機12側の室内熱交換器13は蒸発器として機
能し、メイン及びサブ室外熱交換器6a、6bは凝縮器
として機能する。
【0018】・冷房低負荷運転(図6) この運転の場合、コンプレッサ2から送り出された冷媒
は四方弁5→メイン室外熱交換器ライン3a→メイン室
外熱交換器6a→電子膨張弁バイパスライン8a→レシ
ーバータンク9→一台の室内機12→室内熱交換器ガス
ライン4→四方弁5→コンプレッサ2に至る流れと、メ
イン室外熱交換器ライン3aから室内機12をバイパス
するかたちでサブ室外熱交換器ライン3aからサブ室外
熱交換器6bを通り、四方弁5からコンプレッサ2と戻
る流れが生じる。この時、サブ室外熱交換器6bは蒸発
器として作用する。
【0019】以上の運転操作は、制御器18が、各切り
替え回路17内の切替弁17bを切り替えることにより
行うものであって、負荷の検出は各室内機12からの運
転信号により行い、この信号を基に負荷を計算し、何れ
の運転を行うかを決定して切り替え回路17を制御する
ものである。
【0020】
【発明の効果】本発明の効果は次のとおりである。
【0021】a.コンプレッサを駆動する原動機の回転
数制御と冷媒の高低圧部のバイパスと本発明装置を組み
合わせることにより、能力制御範囲を拡大することがで
きる。
【0022】b.能力制御範囲を大きくできるため、
イ.小容量室内機一台だけの運転が可能、ロ.室内外の
温度が高い場合の暖房時冷媒高圧が高くなりすぎないよ
うにできる、ハ.室内外の温度が低い場合の冷房時に冷
媒低圧が低くなりすぎないようにすることができ、この
結果室内熱交換器の凍結を防止できる。
【0023】c.コンプレッサに無理がかからないの
で、この耐久性が増す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るヒートポンプ装置の説明図。
【図2】切り替え回路の説明図。
【図3】暖房高負荷運転時の説明図。
【図4】暖房低負荷運転時の説明図。
【図5】冷房高負荷運転時の説明図。
【図6】冷房低負荷運転時の説明図。
【図7】従来のヒートポンプ装置の説明図。
【符号の説明】
1 室外機 2 コンプレッサ 3 メイン室外熱交換器ライン 3a サブ室外熱交換器ライン 4 室内熱交換器ガスライン 5 四方弁 6a メイン室外熱交換器 6b サブ室外熱交換器 7a、7a′電子膨張弁 8a、8a′電子膨張弁バイパスライン 8b、8b′逆止弁 9 レシーバータンク 12… 室内機 13… 室内熱交換器 14… 電子膨張弁 15 バイパスライン 16 制御バイパスライン 17… 切り替え回路 17a 逆止弁 17b 切替弁 18 制御器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室外熱交換器を2ヶ組み込み、空調負荷
    が設定値より大きい場合には双方の室外熱交換器内に冷
    媒を通してこの室外熱交換器を凝縮器又は蒸発器として
    利用し、空調負荷が設定値以下の場合であって、冷房時
    には室外熱交換器の一方を蒸発器として利用し、暖房時
    には凝縮器として利用するように構成して成るヒートポ
    ンプ装置。
  2. 【請求項2】 室外機内において、メイン室外熱交換器
    ラインと室内熱交換器ガスラインを切り替え回路付のバ
    イパスラインで結び、前記バイパスラインを分岐してサ
    ブ室外熱交換器ラインを設けてこのサブ室外熱交換器ラ
    インをレシーバータンクの下流側に結び、前記メイン室
    外熱交換器ライン側にはメイン室外熱交換器を取り付
    け、サブ室外熱交換器ライン側にはサブ室外熱交換器を
    取り付けると共に、前記メイン室外熱交換器ライン及び
    サブ室外熱交換器ラインにおいて、前記メイン及びサブ
    室外熱交換器とレシーバータンク間に夫々電子膨張弁を
    取り付けると共にこの電子膨張弁をバイパスする逆止弁
    付の電子膨張弁バイパスラインを取り付け、更に、前記
    電子膨張弁バイパスラインとレシーバータンク間におい
    て、メイン室外熱交換器ラインとサブ室外熱交換器ライ
    ンを切り替え回路付の制御バイパスラインで結び、空調
    負荷検出器で検出される空調負荷が設定値以上の場合、
    前記メイン及びサブ室外熱交換器の双方を経由して冷媒
    を流し、空調負荷が設定値以下であって、冷房時には前
    記サブ室外熱交換器側が蒸発器として機能するように冷
    媒の流れを切り替え、暖房時には凝縮器として機能する
    ように冷媒の流れを切り替える制御器を設けたこと、を
    特徴とするヒートポンプ装置。
JP6170655A 1994-07-22 1994-07-22 ヒートポンプ装置 Pending JPH0835731A (ja)

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