JPS6146866A

JPS6146866A - ヒ−トポンプ装置

Info

Publication number: JPS6146866A
Application number: JP59168323A
Authority: JP
Inventors: 安立　正明; 博由田中; 生駒　光博; 善行津田; 智朗安藤; 文俊西脇
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-08-10
Filing date: 1984-08-10
Publication date: 1986-03-07

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外気を熱源とする空気調和機や給湯機等のヒー
トポンプ装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点外気を熱源とする空気調和機や給湯機等のヒートポンプ
装置における暖房、給湯運転では外気と熱交換を行う室
外熱交換器は蒸発器として機能する。したがって、外気
温が低下すると蒸発温度が０℃以下になり、外気中の水
蒸気が室外熱交換器伝熱面に霜として付着し、霜層を形
成する。

従来のヒートポンプ装置は、第１図に示す空気調和機の
ように、圧縮機１、冷媒回路切換用四方弁２、室内熱交
換器３、膨張弁４、室外熱交換器５を冷媒配管６で環状
に連結し、内部をフロン系冷媒等作動流体が実線矢印方
向に流動する蒸気圧縮式サイクルを構成している。なお
、７，８はそれぞれ室内、外熱交換器３．５用フアンで
ある。

そして、暖房運転では室外熱交換器６およびファン８に
よシ外気から吸収した熱を圧縮機１によシ汲上げ室内熱
交換器３およびファン７によシ室内に放熱し暖房に供す
る。

したがって、前述のように蒸発器として機能している室
外熱交換器５の伝熱面には外気温が低下すると着霜現象
が生じて霜層が形成される。この霜層は断熱作用があり
、しかも空気通過面積の減少により通過風量が減少する
ために熱交換量すなわち外気からの吸熱量が減少する。

そのために室内熱交換器３の放熱量すなわち暖房能力が
減少し、更に運転を続けると益々減少して暖房機能をは
ださなくなるので除霜運転を必要とした。この除霜運転
中は勿論暖房機能をはださない。

以上のように、従来の外気を熱源としたヒートポンプ装
置では低外気温時には室外熱交換器に着霜現象が生じ、
運転経過時間と共に暖房能力が著しく低下し、除霜運転
を必要とするなど暖房機能の点で不十分であった。

発明の目的本発明は室外熱交換器に着霜現象を生じさせず　−除霜
運転を不要にするヒートポンプ装置を提供し前記従来の
欠点を解消することを目的とするＯ発明の構成本発明のヒートポンプ装置は、圧縮機、室内熱交換器、
膨張弁および室外熱交換器を主構成部品として環状に連
結し、前記室外熱交換器の送風路に送風機および膨張機
を前記室外熱交換器を介して連結したものである。

実施例の説明本発明の一実施例を第２図により説明する０冷媒圧縮機
９、冷媒回路切換用四方弁１０、室内熱交換器１１、膨
張弁１２、室外熱交換器１３を冷媒配管１４で環状に連
結し、内部をフロン系冷媒等の作動流体が暖房時には実
線矢印１５方向に流動する蒸気圧縮式サイクルを構成し
ている。なお、１６は室内熱交換器１１用フアンである
。

そして、室外熱交換器１３の送風路１７には送風機すな
わち空気圧縮機１８、送風回路切換用四方弁１９、室外
熱交換器１３、送風回路切換用四方弁２０および空気膨
張機２１が順番に連結されている。すなわち、送風機１
８と膨張機２１は室外熱交換器を介して送風路１７で連
結されており、また、電動機２２を介して同軸上に連結
されている。なお、送風回路切換用四方弁１９．２０の
各々−送風路２３．２４は外気に開放されているＯすな
わち、室外熱交換器１３の送風方法は空気のオープンサ
イクルを構成しておシ、暖房時には外気が実線白ぬき矢
印２６方向に流動する。

なお、２８は外気温センサー、２９は室外熱交換器１３
の冷媒配管１４温度センサーである。

以上のような構成である為に次のような作用効果を有す
る。

で暖房運転時において空気のオープンサイクルは電動機２
２により送風機１８と膨張機２１を回転させると外気は
送風路２３より流入し、送風機１日により高温高圧に圧
縮され送風回路切換用四方弁１９を通過して室外熱交換
器１３に流入するつこ＼で外気は冷媒配管１４内を流動
する作動流体に熱を与えて低温になり、送風回路切換用
四方弁２゜を通過し、膨張機２１で仕事をして動力を回
収し低温低圧になった後送風路２４より大気に放出され
る。そして、蒸気圧縮式サイクルでは、室外熱交換器１
３で吸収した熱を圧縮機９で汲上げ室内熱交換器１１お
よびファン１６により放熱し暖房に供する。

したがって、室外熱交換器１３には加熱された外気が流
入するので温度センサー２８あるいは２９の検出温度に
応じて電動機２２０回転数を制御すれば伝熱面温度を０
℃以上にすることができ着霜現象が生じないために除霜
運転を必要とせず、室内熱交換器１１の熱交換量すなわ
ち暖房能力を安定に維持でき暖房機能を十分発揮できる
。

なお、冷房運転時においては、冷媒回路および送風回路
切換用四方弁１０，１９．２０は破線で示すように切換
る。そして、空気のオープンサイクルでは電動機２２に
よシ送風機１８と膨張機２１を回転させると、外気は破
線白ぬき矢印２６で示すように、送風路２４よシ流入し
、膨張機２１によシ低温低圧にされ送風回路切換用四方
弁２０を通過して凝縮器として機能している室外熱交換
器１３に流入する。こ＼で外気は冷媒配管１４内を流動
する作動流体から熱を奪い、送風回路切換用四方弁１９
、送風機１８を通過して送風路２３よシ大気に放出され
る。そして、蒸気圧縮式サイクルでは、破線矢印２７で
示すように圧縮機９で高温高圧にされたフロン系冷媒等
の作動流体ガスが室外熱交換器１３で放熱して液化して
膨張弁１２を通過して低温低圧になシ室内熱交換器１１
およびファン１６にり吸熱して冷房に供する。

次に、送風回路切換用四方弁１９．２０を用いない他の
一実施例の空気オープンサイクル部を第３図に示す。第
２図と同一番号のものは同じ構成要素を表わす。本実施
例では、室外熱交換器１３と送風機１８、膨張機２１を
連結する送風路１アの−部は皿ばねの組合せあるいは蛇
腹状の伸縮可能送風路部３３になっている。なお、３４
はドレン水処理穴である。

そして、暖房運転時においては、空気のオープンサイク
ルでは、送風路１７は送風機１８の吐出部３ｏおよび膨
張機２１の吸入部３１と連結され、電動機２２によシ送
風機１８と膨張機２１を回転させると外気は送風機１８
の吸入部２９よシ流入し、送風機１８によシ高温高圧に
され吐出部３０、送風路１７を通過して室外熱交換器１
３に流入する。ここで外気は冷媒配管１４内を流動する
作動流体に熱を与えて低温になり送風路１７、膨張機２
１の吸入部３１を通過し、膨張機２１で仕事をして動力
を回収し低温低圧になって膨張機２１の吐出部３２よシ
犬気に放出される。また、室外熱交換器で結露したドレ
ス水はドレス水処理穴３４よシ送風路１７外に放出され
る。

また、冷房運転時においては、送風路１７は図中破線略
図で示すように、送風機１８の吸入部２９、　および膨
張機２１の吐出部３２と送風路１７を支持する機構系（
図示せず）により連結され、電動機２２により送風機１
８と膨張機２１を回転させると外気は膨張機２１の吸入
部３１より流入し、膨張機２１により低温低圧にされ吐
出部３２、送風路１７を通過して室外熱交換器１３に流
入する。

こ＼で外気は冷媒配管１４内を流動する作動流体から熱
を奪い、送風路１７、送風機１８の吸入部２９、吐出部
３０を通過して大気に放出される。

以上のような構成と作用により、前記実施例と同様の効
果を有する。

発明の効果以上のように本発明のヒートポンプ装置は圧縮機、室内
熱交換器、膨張弁および室外熱交換器を主構成部品とし
て環状に連結し、前記室外熱交換器の送風路に送風機お
よび膨張機を前記室外熱交換器を介して連結したもので
あるから、外気温が低下しても室外熱交換器に着霜現象
が生じない為除霜を必要とせずし房機能を十分発揮でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すヒートポンプ装置の構成図、第２
図は本発明の一実施例によるヒートポンプ装置の構成図
、第３図は他の実施例によるヒートポンプ装置の構成図
である。９・・・・・・圧縮機、１０・・・・・−冷媒回路切換
用四方弁、１１・・・　室内熱交換器、１２・・・・−
膨張弁、１３・・・室外熱交換器、１４・・・・・冷媒
配管、１７・・・・・・送風路、１８・・・・・・送風
機、１９．２０・・申送風回路切換用四方弁、２１・・
・・・膨張機、２８．２９・・・・温度センサー。代理人の氏名　弁理士　中　尾敏　男　ほか１名第１図第２図１ｆ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

圧縮機、室内熱交換器、膨張弁および室外熱交換器を環
状に連結し、前記室外熱交換器の送風路に送風機および
膨張機を前記室外熱交換器を介して連結したヒートポン
プ装置。