JPH10141798A - ヒ−トポンプ装置 - Google Patents

ヒ−トポンプ装置

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JPH10141798A
JPH10141798A JP29687896A JP29687896A JPH10141798A JP H10141798 A JPH10141798 A JP H10141798A JP 29687896 A JP29687896 A JP 29687896A JP 29687896 A JP29687896 A JP 29687896A JP H10141798 A JPH10141798 A JP H10141798A
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JP
Japan
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refrigerant
heat exchanger
heating
heat
accumulator
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Application number
JP29687896A
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English (en)
Inventor
Kenji Nakajima
謙司 中島
Koichi Endo
浩一 遠藤
Ichiro Furuhata
一郎 降旗
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
    • F25B2400/05—Compression system with heat exchange between particular parts of the system
    • F25B2400/051—Compression system with heat exchange between particular parts of the system between the accumulator and another part of the cycle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52—Heat 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)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸入側にアキュムレ−タ11が配設された圧
縮機2からの冷媒を冷媒回路中で循環させる冷暖房切り
替え可能なヒ−トポンプ装置において、外気吸熱を増大
し、暖房能力を向上させる。 【解決手段】 室内熱交換器5の暖房運転時の下流側と
室外熱交換器8の暖房運転時の上流側の間の冷媒管路1
2の途中部が、アキュムレータ11の貯留液冷媒W中に
浸積されて中間熱交換部7として構成され、この中間熱
交換部7下流の冷媒管路12に減圧手段として暖房用膨
張弁8を設ける。暖房運転時に、室内熱交換器5で凝縮
された冷媒は、中間熱交換部7にて貯留液冷媒Wと熱交
換して過冷却されるので、室外熱交換器9にて外気吸熱
が増大できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸入側にアキュム
レ−タが配設された圧縮機からの冷媒を冷媒回路中で循
環させる冷暖房切り替え可能なヒ−トポンプ装置に関す
るものであり、例えば、水冷式エンジンを圧縮機の駆動
源に用いた空調装置に用いて好適である。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の水冷式エンジンを用いた
ヒ−トポンプ装置として、特開平5−180529号公
報に記載のものが提案されている。これは、エンジンの
冷却水排熱を効率よく回収するという目的でなされたも
ので、アキュムレ−タ内の貯留液冷媒中に、エンジン冷
却水管路が配置された構成としている。さらに、暖房運
転時に、凝縮器となる室内熱交換器下流の膨張弁と、蒸
発器となる室外熱交換器上流との間をつなぐ冷媒回路
が、アキュムレ−タ内の貯留液冷媒中に配置されてい
る。
【0003】それによって、暖房運転時には、エンジン
冷却水が管路中を流通してアキュムレ−タ内の貯留液冷
媒を加熱するため、エンジン冷却水から冷媒への排熱回
収が安定して効率良く行われる。ここで、このヒ−トポ
ンプ装置の作動を図4のサイクル(点線イ〜ヘ)にて述
べる。暖房運転時には、冷媒は、凝縮器となる室内熱交
換器で凝縮されて膨張弁入口に至り(点イ)、膨張弁に
て点イから点ロまで減圧膨張され、膨張弁出口に至る
(点ロ)。続いて、減圧膨張された冷媒は、アキュムレ
−タ内の低温の貯留液冷媒と熱交換して点ロから点ハま
で過冷却され、蒸発器となる室外熱交換器入口に至る
(点ハ)。そして、外気吸熱を行い(点ハ→点ニ)、室
外熱交換器出口に至り(点ニ)、アキュムレータにてエ
ンジン冷却水から吸熱して(点ニ→ホ)、気液分離され
た後、圧縮機に吸引される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この種のヒ−トポンプ
装置においては、暖房能力の一層の向上が望まれてい
る。ここで、図4のQaは、蒸発器である室外熱交換器
での外気吸熱であり、Qwは、アキュムレータにおける
エンジン冷却水からの吸熱であるが、暖房能力の向上の
ためには、特に、外気吸熱Qaの増大が必要である。
【0005】従来のヒ−トポンプ装置においては、図4
の点ロから点ハの過冷却過程における冷媒は気液二相状
態であり熱容量が小さいため、熱交換(q)が非常に小
さく過冷却域に至らない。その結果、室外熱交換器入口
(点ハ)では、冷媒の乾き度(湿り蒸気中の飽和蒸気の
割合)が0.2程度であり気相成分を含んでいるので、
室外熱交換器中での圧力損失が大きくなってしまう。そ
のため、室外熱交換器において蒸発温度が上昇し、また
圧縮機吸入圧が低下して、冷媒循環量が減少してしま
い、外気吸熱(Qa)の増大が困難であるという問題が
生じていた。
【0006】ちなみに、図4の従来サイクルにおいて圧
力損失低減のため乾き度を0にしようとすると点ロ’と
なるが、冷媒温度が高く平均蒸発温度(室外熱交換器入
口での冷媒温度と出口での冷媒温度の加算平均)も高く
なってしまう。その結果、外気との温度差がとれなくな
ってしまう。本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
吸入側にアキュムレ−タが配設された圧縮機からの冷媒
を冷媒回路中で循環させる冷暖房切り替え可能なヒ−ト
ポンプ装置において、外気吸熱を増大し、暖房能力を向
上させることを目的とする
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。請求項1の発
明によれば、吸入側にアキュムレ−タ(11)が配設さ
れた圧縮機(2)からの冷媒を冷媒回路中で循環させる
冷暖房切り替え可能なヒ−トポンプ装置において、室内
熱交換器(5)と暖房運転時に液冷媒を減圧膨張させる
暖房用減圧手段(8)との間に、内部を通過する冷媒と
アキュムレ−タ(11)の内部に貯留された液冷媒(貯
留液冷媒W)とを熱交換させる中間熱交換部(7)を設
けたことを特徴とする。
【0008】ここで、本発明によるサイクルを図4の実
線(A〜F)で示す。暖房運転時には、凝縮器となる室
内熱交換器(5)にて凝縮された液冷媒(点A)は、中
間熱交換部(7)に送られる。続いて、中間熱交換部
(7)内部を通過する液冷媒は、アキュムレータ(1
1)内の貯留液冷媒(W)と熱交換し点Aから点Bまで
過冷却される(交換熱量Qsc)。点Aにおける液冷媒
は、気液二相状態と比べて十分に熱容量が大きいため、
十分に過冷却される。続いて、過冷却された液冷媒は、
暖房用減圧手段(8)によって点Bから飽和液線上の点
Cまで減圧膨張されるが、十分に低い冷媒温度を維持し
つつ、乾き度0とされる。
【0009】また同時に、この過冷却作用によって、ア
キュムレ−タ(11)内の低温の貯留液冷媒(W)が加
熱されて蒸発し、従来よりも圧縮機(2)の吸入圧が上
昇する(点ホ→点E)ため、冷媒の比容積が小さくな
り、圧縮機(2)の充填効率が良くなる。このため、圧
力損失の低減と相まって冷媒循環量が増大できる。よっ
て、室外熱交換器(9)における外気吸熱が増大(Q’
a)して、暖房能力が向上できる。
【0010】このように本発明においては、上述した中
間熱交換部(7)の過冷却作用(交換熱量Qsc)によ
って、低い平均蒸発温度(t1)を実現して外気と十分
な温度差を確保しつつ、圧力損失低減による冷媒循環量
の増大が達成できる。また請求項2の発明によれば、ア
キュムレータ(11)と室内熱交換器(5)との間に設
けられ、冷房運転時に冷媒を減圧膨張させる冷房用減圧
手段(6)を備えたことを特徴とする。それによって、
冷房運転時には、室外熱交換器(9)で凝縮された液冷
媒を中間熱交換部(7)を通して冷房用減圧手段(6)
に流入させるように作用し、上述した暖房運転時におけ
る効果に加えて、冷房運転時にも、上述と同様の過冷却
作用がなされ、室内熱交換器(5)における内気吸熱が
増大して、冷房能力が向上できる。
【0011】ここで、中間熱交換部(7)としては、具
体的には請求項3の発明のように、室内熱交換器(5)
の暖房運転時の下流側と暖房用減圧手段(8)の上流側
の間の冷媒管路(12)が、アキュムレ−タ(11)内
の貯留液冷媒(W)中に浸積されていることにより構成
されたものとすれば達成できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)以下、本発明に係るヒ−トポンプ装置
を、圧縮機の駆動源に水冷式エンジンを用いて室内空調
を行うエンジン駆動式ヒ−トポンプ装置(以下、本実施
形態中においては、ヒ−トポンプ装置と略記する)とし
て適用した例を図1ないし図3を参照して説明する。
【0013】図1は、ヒ−トポンプ装置の全体構成を示
す回路図である。尚、本実施形態ではフロン系冷媒を使
用している。先ず、全体の構成を説明すると、水冷式の
エンジン1によって駆動され冷媒を圧縮する圧縮機2、
冷媒中のオイルを分離するオイルセパレータ3、圧縮機
2の吐出側に位置し吐出される冷媒の流れ方向を切り替
える切替装置としての四方弁4、冷房時は蒸発器として
働き且つ暖房時は凝縮器として働く室内熱交換器5、冷
房運転時の冷房用減圧手段である冷房用膨張弁6、中間
熱交換部7、暖房運転時の暖房用減圧手段である暖房用
膨張弁8、冷房時は凝縮器として働き且つ暖房時は蒸発
器として働く室外熱交換器9、エンジン排熱によって温
められたエンジン冷却水(温水)で冷媒を加熱する冷媒
加熱器10、圧縮機の吸入側に配設され冷媒を気液に分
離しガス冷媒を導出するアキュムレ−タ11が冷媒管路
によって順次接続され、基本となる冷凍サイクルが構成
されている。
【0014】ここで、中間熱交換部7は、上記冷凍サイ
クルにおいて、室内熱交換器5、冷房用膨張弁6、暖房
用膨張弁8、室外熱交換器9と続く冷媒管路12のう
ち、冷房用膨張弁6と暖房用膨張弁8との間の途中部
が、アキュムレータ11内の貯留液冷媒W中に浸積して
配設されている。そして、暖房運転時および冷房運転時
には、室内熱交換器5で凝縮されて出てきた液冷媒が、
この中間熱交換部7内部を通過する時に貯留液冷媒Wと
熱交換して過冷却されるようになっている。
【0015】また、冷房用膨張弁6および暖房用膨張弁
8としては、周知のように、各運転時に蒸発器となる方
の熱交換器出口の冷媒温度および冷媒圧力を各々温度セ
ンサおよび圧力センサで検知し、これらセンサからの検
知信号に応じて弁開度を制御する電子膨張弁が用いられ
る。そして、冷房用膨張弁6は、冷房運転時には液冷媒
を減圧膨張し、暖房運転時には全開となって減圧を行わ
ず、一方、暖房用膨張弁8は、暖房運転時には液冷媒を
減圧膨張し、冷房運転時には全開となって減圧を行わな
いように制御される。
【0016】次に、アキュムレータ11およびその内部
を通る中間熱交換部7について図2および図3を参照し
て述べる。アキュムレータ11は底部を有する円筒形状
の容器本体101とこの容器本体101の上部を覆う蓋
101aとからなっている。容器本体101は、高さが
約500mm、外径が220mmとなっており、内部に
は、所定の液面高さ(約170mm)にて液冷媒が貯留
されている。尚、この液面高さは、容器本体101側面
に設けられたサイトグラス101bによって目視確認さ
れる。また、蓋101aには、4つの開口孔102、1
03、104、105が形成されている。
【0017】そして、冷媒管路12の途中部が、容器本
体101外部から蓋101aの開口孔102および10
3にて接合支持されて容器本体101内部に設けられ、
容器本体101の底部と所定間隔を介して吊り下がるよ
うに配置されている。そして、この冷媒管路12の貯留
液冷媒W中に浸積されている部分が中間熱交換部7とし
て構成されている。この中間熱交換部7は、径が約13
mmの管路(例えばアルミまたは銅等の熱伝導性の良い
材料製)が、外径が約160mmのスパイラル状に巻か
れたものとなっている。
【0018】この冷媒管路12と開口孔102および1
03は、容器本体101内の冷媒が漏出しないようにろ
う付け又ははんだ付け等によって接合されている。そし
て、冷媒管路12は、開口孔102の外側では、冷房用
膨張弁6を経て室内熱交換器5と接続されており、一
方、開口孔103外側では、暖房用膨張弁8を経て室外
熱交換器9と接続されている。(図1参照) また、端部が四方弁の第3ポ−ト4cに接続された冷媒
管路13が(図1参照)、開口孔104を通して容器本
体101内部に至り、他端部を貯留液冷媒Wの液面上に
開放して配置されており、その管径が液面側に向かって
略テ−パ状に絞られている。また、端部が圧縮機2の吸
入側に接続された冷媒管路14が(図1参照)、開口孔
105を通して容器本体101内部に至り、中間熱交換
部7のスパイラル内側にてU字状に配置され、他端部を
貯留液冷媒Wの液面上の開放して配置されている。尚、
図3に示すように、容器本体101内部において、冷媒
管路13と冷媒管路14の両開放端部は、互いに重なり
合わないようにずらして配置されている。
【0019】以上のように冷媒回路が構成されている
が、ここで、符号15は室内ファン(室内熱交換器5の
送風ファン)、16は室外ファン(室外熱交換器9の送
風ファン)である。一方、冷媒加熱器10にエンジン冷
却水を循環供給する循環回路は、エンジン1からサ−モ
スタット17を介しラジエ−タ18を通ってエンジン1
に戻る回路と、エンジン1からサ−モスタット17を介
し冷媒加熱器10を通ってエンジン1に戻る回路とによ
り構成されている。
【0020】尚、上述したエンジン1、圧縮機2、四方
弁4、冷房用膨張弁6、暖房用膨張弁8、室内ファン1
5、室外ファン16および循環回路は図示しない電気回
路によって構成される制御装置によって制御されるよう
になっている。そして、この制御装置は、ヒ−トポンプ
装置を暖房運転と冷房運転とに切り替える冷暖房切換ス
イッチを有している。
【0021】次に、上述した構成において本実施形態の
作用について、図1、図2および図4を参照して述べ
る。始めに、暖房運転について述べる。まず、図示しな
い制御装置の切換スイッチが暖房に投入されるとエンジ
ン1、圧縮機2、四方弁4、冷房用膨張弁6、暖房用膨
張弁8、室内ファン15、室外ファン16および上述し
た循環回路が作動する。ここで、切替装置としての四方
弁4の第1ポート4aと第2ポート4bとが連通し、第
3ポート4cと第4ポート4dとが連通するように操作
される。この際、冷房用膨張弁6は全開となり、冷媒の
減圧膨張を行わず、一方、暖房用膨張弁8は冷媒の減圧
膨張を行うように弁開度を操作される。このようにし
て、暖房運転が始まり、図1および図2の実線の矢印で
示すように、冷媒が流れる。
【0022】ここで、図4を参照して、本実施形態のヒ
−トポンプ装置の暖房運転時における冷媒の流れを説明
する。図4は、本実施形態のヒ−トポンプ装置における
サイクル(実線A〜F)および従来のヒ−トポンプ装置
のサイクル(点線イ〜ヘ)におけるモリエル線図を模式
的に示したものである。圧縮機2を出た高温高圧の冷媒
は、オイルセパレータ3を通過し油分を分離した後、四
方弁の第1ポート4aから第2ポート4bを経て室内熱
交換器5へ入る(点F)。室内熱交換器5で冷媒は室内
へ放熱し凝縮し(点F→A)、この時室内を暖房する。
室内熱交換器5を出た液冷媒は全開となった冷房用膨張
弁6を通り、中間熱交換部7入口(点A)に至る。
【0023】続いて、液冷媒は中間熱交換部7を流通す
る間に、アキュムレータ11の低温の貯留液冷媒Wへ放
熱して過冷却される(点A→B)。この時の過冷却作用
による交換熱量はQscで表す。中間熱交換部7を出た
液冷媒(点B)は、暖房用膨張弁8によって減圧膨張さ
れ(点B→C)、蒸発器となる室外熱交換器9入口に至
る(点C)。ここで、暖房用膨張弁8の弁開度は、蒸発
器となる室外熱交換器9出口(点D)の冷媒温度および
冷媒圧力に応じて、減圧膨張後の冷媒が乾き度(湿り蒸
気中の飽和蒸気の割合)が0となるように制御される。
【0024】その後、冷媒は、室外熱交換器9にて蒸発
して外気吸熱(Q’a)を行った後(点C→D)、冷媒
加熱器10にてエンジン冷却水より吸熱(Q’w:温水
吸熱)を行い、四方弁4の第4ポート4dから第3ポー
ト4cを経て冷媒管路13を通り、アキュムレータ11
に入る。ここで、液冷媒は、アキュムレータ11内にて
気液分離され、気相冷媒は、冷媒管路14を通って圧縮
機2へ入る。
【0025】一方、エンジン1の冷却水は、通常暖房運
転時には、エンジン1からサ−モスタット17を経て冷
媒加熱器10にて冷媒と熱交換され(図4のQ’w)、
冷却されてエンジン1へ戻る。また、冷凍サイクルの負
荷が上昇、冷却水温が上昇し、サ−モスタット17の設
定温度以上になった場合には、サ−モスタット17が作
動して、ラジエ−タ18側へ冷却水は流れ、ラジエ−タ
18にて放熱を行う。
【0026】次に、冷房運転について述べるが、基本的
には周知のように暖房運転時と逆回りに流れるため、主
として暖房運転時と異なる点について述べ、その他は説
明を省略する。冷房運転開始時には、四方弁の第1ポー
ト4aと第4ポート4dとが連通し、第2ポート4bと
第3ポート4cとが連通するように操作される。また、
冷房用膨張弁6は冷媒の減圧膨張を行い、一方、暖房用
膨張弁8は全開となり、冷媒の減圧膨張を行わないよう
に操作される。そして、図1および図2の点線の矢印で
示すように、冷媒が流れる。
【0027】ここで、冷媒は、室外熱交換器9にて凝縮
し、中間熱交換部7にて過冷却され、室内熱交換器5に
て蒸発する。冷媒加熱器10での温水吸熱は行われない
ことを除いて、暖房運転時と同様のサイクルが行われ
る。その結果、室内熱交換器5での室内気吸熱により、
室内が冷房される。ところで、本実施形態のサイクル
(図4の実線A〜F)においては、室内熱交換器5から
出た冷媒(点A)は熱容量の大きい液相状態であるた
め、中間熱交換部7にてアキュムレータ11内の貯留液
冷媒Wとの熱交換によって、十分に過冷却される(点A
→B)。このため、減圧膨張されても、低い冷媒温度を
維持しつつ乾き度0とでき、低い平均蒸発温度(t2)
と圧力損失の低減が実現できる。よって、外気吸熱が増
大でき、暖房能力が向上できる。
【0028】さらに、本実施形態では、暖房運転時に上
述の過冷却作用によって、アキュムレ−タ11内の低温
の貯留液冷媒Wが加熱されて蒸発し、従来よりも圧縮機
2の吸入圧が上昇する(図4の点ホ→点E)ため、冷媒
の比容積が小さくなり、圧縮機2の充填効率が良くな
る。このため、圧力損失の低減と相まって冷媒循環量が
増大できる。よって、外気吸熱が増大でき、暖房能力が
向上できる。
【0029】さらに、暖房運転時に、上記の圧縮機2の
吸入圧上昇によって、圧縮機2の圧縮機動力が増加し、
それに伴って駆動源であるエンジン1の動力も増加す
る。このため、エンジン排熱によってエンジン冷却水温
が上昇し、冷媒加熱器10での冷媒によるエンジン冷却
水からの吸熱(温水吸熱、Q’w)が増加するので、よ
り暖房能力が向上できる。
【0030】ここで、本実施形態において、暖房能力が
向上した結果を図5に示す。暖房能力は、次の式で表さ
れる暖房効率で示した。 暖房効率=(圧縮機動力+温水吸熱+外気吸熱)/(燃
料発熱量) そして、室外熱交換器9入口の冷媒の乾き度に対し、暖
房効率、平均蒸発温度および圧縮機2の吸入圧を各々対
応させて表した。本実施形態では、過冷却作用によっ
て、蒸発器となる室外熱交換器9入口での乾き度が従来
の0.2から0となるため、圧力損失の低減、平均蒸発
温度の低下、圧縮機2吸入圧の上昇が起こり、従来と比
べて暖房効率を約15%向上させることができた。
【0031】また、本実施形態の冷房運転時において
も、中間熱交換部7において、上述した暖房運転時と同
様の過冷却作用がなされ、室内熱交換器での室内気から
の吸熱が増大し、冷房能力を向上できる。 (第2実施形態)次に、第2実施形態形態について図6
ないし図9を参照して述べるが、主として上記第1実施
形態と異なっている点について述べる。尚、上記第1実
施形態と同一部分には同符号を付して説明を省略する。
【0032】本実施形態は、上記第1実施形態と比べ
て、室内熱交換器5と室外熱交換器9の間に冷房運転時
に使用されるバイパス管路が設けられている点、および
除霜用のバイパス管路が設けられている点が異なる。図
6は、本実施形態のヒ−トポンプ装置の全体構成を示す
回路図である。ここで、室内熱交換器5から続く冷媒管
路12には、第1の冷房用膨張弁6と通電により開閉す
る第1電磁弁19(逆止弁付き)とが設けられており、
これらが一体となって室内機20として構成されてい
る。尚、図のように室内機は3台が並列に配設されてお
り、いずれも構成、作用は同じである。
【0033】そして、室内機20から続く冷媒管路12
のA点からB点までをバイパスするようにバイパス管路
21が設けられ、このバイパス管路21には、通電によ
り開閉する第2電磁弁22(逆止弁付き)と冷房運転時
にのみ減圧を行う第2の冷房用膨張弁6aが設けられて
おり、冷房運転時に使用されるようになっている。そし
て、冷房運転時には、冷房用膨張弁6と冷房用膨張弁6
aとで2段階に減圧される。また、冷媒管路12には、
冷房時にはこの冷媒管路12を冷媒が通らないように逆
止弁12aが設けられている。
【0034】一方、オイルセパレ−タ3の下流側の点C
より分岐して、暖房運転時に減圧を行う暖房用膨張弁8
と室外熱交換器9の間(D点)に接続される第1除霜用
バイパス管路23が設けられており、第1除霜用バイパ
ス管路23には、この管路23を通電により開閉する第
3電磁弁24(逆止弁付き)と逆止弁23aが設けられ
ている。また、バイパス管路21のE点より分岐して、
室外熱交換器9と冷媒加熱器10の間(F点)に接続さ
れる第2除霜用バイパス管路25が設けられており、第
2除霜用バイパス管路25には、この管路25を通電に
より開閉する第4電磁弁26(逆止弁付き)と逆止弁2
5aが設けられている。
【0035】尚、上述した第1〜第4の電磁弁は、室外
熱交換器9への着霜検知機能を有する図示しない制御装
置によって制御されるようになっている。そして、図6
に本実施形態のヒ−トポンプ装置の暖房運転時の冷媒の
流れを、図7に冷房運転時の冷媒の流れを、図8に除霜
運転時の冷媒の流れを各々矢印にて示した。また、図9
には各状態運転時における第2〜第4電磁弁の開閉状態
を表にして示した。
【0036】本実施形態においても、上記第1実施形態
と同様に、本発明の目的である暖房能力の向上が達成で
きる。尚、冷房運転時には、冷媒はバイパス管路21を
通り冷媒管路12を通らず、中間熱交換部7をバイパス
するため、過冷却作用はなされない。 (他の実施形態)本発明に係るヒ−トポンプ装置の圧縮
機の駆動源は、上記実施形態のように、水冷式エンジン
に限定されるものではなく、例えば電気式モ−タ、空冷
式エンジン等の駆動源を用い、これらの排熱によって冷
媒を加熱するものとしても上述した暖房能力向上効果が
得られる。
【0037】また、上記各実施形態中の暖房用膨張弁お
よび冷房用膨張弁は、例えば、周知の機械制御式膨張
弁、およびキャピラリーチューブ等の固定絞りで置換さ
れてもよいことは勿論である。また、中間熱交換部とし
ては、アキュムレータの外周に配管を設け、凝縮された
液冷媒がこの配管中を通ることによって、アキュムレー
タ内部の貯留液冷媒と熱交換して過冷却されるものであ
ってもよい。
【0038】また、上記各実施形態中の中間熱交換部と
しては冷媒管路が伝熱フィンを有するものとしたり、冷
媒管路を蛇腹状としたりして、熱交換面積を向上させた
ものとしてもよい。また、本発明のヒ−トポンプ装置の
用途は、空調ヒ−トポンプ空調装置に限定されるもので
はなく、冷温蔵庫として用いることもできる。尚、冷温
蔵庫として用いる場合には、本発明中の暖房運転は加熱
運転を、冷房運転は冷却運転を意味する。
【0039】尚、以上に述べた実施形態における例えば
アキュムレータの大きさなどの具体的な数値はあくまで
も一例であり、これらの数値に限定されるものではな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるヒ−トポンプ装
置の全体構成と冷媒流れを示す回路図である。
【図2】本発明の第1実施形態におけるアキュムレータ
の断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態におけるアキュムレータ
の上面図である。
【図4】本発明の第1実施形態および従来技術における
ヒ−トポンプのモリエル線図である。
【図5】本発明の第1実施形態におけるヒ−トポンプ装
置の暖房能力を表すグラフである。
【図6】本発明の第2実施形態におけるヒ−トポンプ装
置の全体構成と暖房運転時の冷媒流れを示す回路図であ
る。
【図7】本発明の第2実施形態におけるヒ−トポンプ装
置の全体構成と冷房運転時の冷媒流れを示す回路図であ
る。
【図8】本発明の第2実施形態におけるヒ−トポンプ装
置の全体構成と除霜運転時の冷媒流れを示す回路図であ
る。
【図9】本発明の第2実施形態の電磁弁の各運転時にお
ける開閉状態を表す図表である。
【符号の説明】
1…エンジン、2…圧縮機、4…四方弁、5…室内熱交
換器、6…冷房用膨張弁、7…中間熱交換部、8…暖房
用膨張弁、9…室外熱交換器、11…アキュムレータ、
12…冷媒管路、W…液冷媒。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒を圧縮する圧縮機(2)と、 前記圧縮機(2)の冷媒の流れ下流側に設けられ、冷媒
    の流れ方向を切り替えることにより室内の空気の冷房と
    暖房を行う切替装置(4)と、 前記冷媒と室内空気とを熱交換する室内熱交換器(5)
    と、 前記冷媒と室外空気とを熱交換する室外熱交換器(9)
    と、 前記室外熱交換器(9)と前記室内熱交換器(5)との
    間に設けられ、暖房運転時に前記冷媒を減圧膨張させる
    暖房用減圧手段(8)と、 前記圧縮機(2)の冷媒の流れ上流側に設けられ、前記
    冷媒を気液分離するアキュムレータ(11)とを備える
    ヒートポンプ装置において、 前記室内熱交換器(5)と前記暖房用減圧手段(8)と
    の間に設けられ、内部を通過する前記冷媒と前記アキュ
    ムレータ(11)内の貯留液冷媒(W)とを熱交換させ
    る中間熱交換部(7)を備えることを特徴とするヒ−ト
    ポンプ装置。
  2. 【請求項2】 前記アキュムレータ(11)と前記室内
    熱交換器(5)との間に設けられ、冷房運転時に前記冷
    媒を減圧膨張させる冷房用減圧手段(6)を備えること
    を特徴とする請求項1に記載のヒ−トポンプ装置。
  3. 【請求項3】 前記中間熱交換部(7)は、 前記室内熱交換器(5)の暖房運転時の下流側と前記暖
    房用減圧手段(8)の上流側の間の冷媒管路(12)
    が、前記アキュムレ−タ(11)内の貯留液冷媒(W)
    中に浸積されていることにより構成されていることを特
    徴とする請求項1または2に記載のヒ−トポンプ装置。
  4. 【請求項4】 前記圧縮機(2)がエンジン(1)によ
    って駆動され、 前記エンジン(1)の排熱によって冷媒を加熱すること
    を特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の
    ヒ−トポンプ装置。
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