JPS6252371A - 熱ポンプ装置 - Google Patents
熱ポンプ装置Info
- Publication number
- JPS6252371A JPS6252371A JP60190794A JP19079485A JPS6252371A JP S6252371 A JPS6252371 A JP S6252371A JP 60190794 A JP60190794 A JP 60190794A JP 19079485 A JP19079485 A JP 19079485A JP S6252371 A JPS6252371 A JP S6252371A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- refrigerant
- compressor
- heat source
- side heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
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。
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、非共沸混合冷媒を用いた熱ポンプ装置の冷凍
サイクルに関する。
サイクルに関する。
従来の技術
従来非共沸混合冷媒を用いた熱ポンプ装置は、冷凍サイ
クル内部を循環する冷媒組成を可変にすることにより能
力制御や性能改善を行うことができ、第２図の如き従来
例が提案されている。第２図は非共沸混合冷媒を用いた
熱ポンプ装置を冷暖房装置として適用した実施例であり
、圧縮機１、四方弁２、負荷側熱交換器３、主絞り装置
４、熱源側熱交換器６等を環状に接続し、主サイクル回
路を構成している。また主絞り装置４のバイパスとして
絞り装置６，７、逆止弁８，９、充填材１゜を充填した
分離器１１、貯留器１２等を連結した副サイクル回路を
構成し、分離器１１の下部には加熱器１３、上部には冷
却器１４を配置し、本実施例では加熱器１３の加熱用熱
源として圧縮機１からの吐出ガスを、電磁弁１５を介し
たバイパス回路１６から導くことによって構成している
。また冷却器１４の冷却用熱源としては、圧縮機１の吸
入ガスを用いてもよいしく図示せず）、低温の外気で冷
却する如く構成してもよく、冷凍サイクル内部には非共
沸混合冷媒が封入されている。
クル内部を循環する冷媒組成を可変にすることにより能
力制御や性能改善を行うことができ、第２図の如き従来
例が提案されている。第２図は非共沸混合冷媒を用いた
熱ポンプ装置を冷暖房装置として適用した実施例であり
、圧縮機１、四方弁２、負荷側熱交換器３、主絞り装置
４、熱源側熱交換器６等を環状に接続し、主サイクル回
路を構成している。また主絞り装置４のバイパスとして
絞り装置６，７、逆止弁８，９、充填材１゜を充填した
分離器１１、貯留器１２等を連結した副サイクル回路を
構成し、分離器１１の下部には加熱器１３、上部には冷
却器１４を配置し、本実施例では加熱器１３の加熱用熱
源として圧縮機１からの吐出ガスを、電磁弁１５を介し
たバイパス回路１６から導くことによって構成している
。また冷却器１４の冷却用熱源としては、圧縮機１の吸
入ガスを用いてもよいしく図示せず）、低温の外気で冷
却する如く構成してもよく、冷凍サイクル内部には非共
沸混合冷媒が封入されている。
かかる熱ポンプ装置の作用様態を暖房運転時を中心に説
明すると、高能力を得るためには、主サイクル回路を循
環する冷媒組成として低沸点冷媒を多く循環させること
が知られておシ、電磁弁１５を閉止することになり、封
入した非共沸混合冷媒とほぼ等しい組成の混合冷媒が、
主には圧縮機１−四方弁２−負荷側熱交換器３−主絞り
装置４−熱源側熱交換器６−四方弁２−圧縮機１の順に
循環し、一部は負荷側熱交換器３からバイパスして、逆
止弁８−分離器１１下部−絞り装置７−熱源側熱交換器
６と循環し余剰冷媒は貯留器１２で貯留されることにな
るため、低沸点冷媒を含んだ混合冷媒により、負荷側熱
交換器３において高暖房能力を出力することが可能とな
る。
明すると、高能力を得るためには、主サイクル回路を循
環する冷媒組成として低沸点冷媒を多く循環させること
が知られておシ、電磁弁１５を閉止することになり、封
入した非共沸混合冷媒とほぼ等しい組成の混合冷媒が、
主には圧縮機１−四方弁２−負荷側熱交換器３−主絞り
装置４−熱源側熱交換器６−四方弁２−圧縮機１の順に
循環し、一部は負荷側熱交換器３からバイパスして、逆
止弁８−分離器１１下部−絞り装置７−熱源側熱交換器
６と循環し余剰冷媒は貯留器１２で貯留されることにな
るため、低沸点冷媒を含んだ混合冷媒により、負荷側熱
交換器３において高暖房能力を出力することが可能とな
る。
一方能力を低減させる場合には、電磁弁１６を開放する
と、圧縮機１からの吐出ガスの一部はバイパス回路１６
を経由して加熱器１３内を流れるだめ、副サイクル回路
を循環していた一部の混合冷媒を加熱することになる。
と、圧縮機１からの吐出ガスの一部はバイパス回路１６
を経由して加熱器１３内を流れるだめ、副サイクル回路
を循環していた一部の混合冷媒を加熱することになる。
このとき非共沸混合冷媒の性質として、より揮発性の高
い低沸点冷媒が気化され、分離器１ｏ内を上昇し、冷却
器１４により凝縮液化され、貯留器１２内の余剰冷媒と
混合し、一部は分離器１０内を流下還流してくる。
い低沸点冷媒が気化され、分離器１ｏ内を上昇し、冷却
器１４により凝縮液化され、貯留器１２内の余剰冷媒と
混合し、一部は分離器１０内を流下還流してくる。
ここで分離器１０内部においては上昇するガス冷媒と流
下する液冷媒が微少な流速状態の中で充填材１ｏにより
気液接触が促進され、いわゆる精留作用により貯留器１
２中では低沸点冷媒が濃縮され、分離器１１の下部に連
結された主サイクル回路は高沸点冷媒の濃度が高まるこ
とによって、負荷側熱交換器３において低暖房能力を実
現することが可能となるものである。
下する液冷媒が微少な流速状態の中で充填材１ｏにより
気液接触が促進され、いわゆる精留作用により貯留器１
２中では低沸点冷媒が濃縮され、分離器１１の下部に連
結された主サイクル回路は高沸点冷媒の濃度が高まるこ
とによって、負荷側熱交換器３において低暖房能力を実
現することが可能となるものである。
なお冷房運転時は四方弁２を切換えることにより、主に
は圧縮機１−四方弁２−熱源側熱交換器６−主絞り装置
４−負荷側熱交換器３−四方弁２−圧縮機１の順に循環
し、一部は熱源側熱交換器６からバイパスして、逆上弁
９−分離器１１下部−絞シ装置ｅ→負荷側熱交換器３と
循環し、精留作用による冷媒組成の可変手段は暖房運転
時と同じである。すなわち絞り装置６，７及び逆止弁８
゜９は、本実施例では分離器１ｏを高圧に位置させ凝縮
器として作用する熱交換器からの高圧液冷媒を分離器１
０内に供給し、加熱器１３での気化を促進するだめのも
のであり、場合によって分離器１ｏを中間圧に位置させ
てもよい。
は圧縮機１−四方弁２−熱源側熱交換器６−主絞り装置
４−負荷側熱交換器３−四方弁２−圧縮機１の順に循環
し、一部は熱源側熱交換器６からバイパスして、逆上弁
９−分離器１１下部−絞シ装置ｅ→負荷側熱交換器３と
循環し、精留作用による冷媒組成の可変手段は暖房運転
時と同じである。すなわち絞り装置６，７及び逆止弁８
゜９は、本実施例では分離器１ｏを高圧に位置させ凝縮
器として作用する熱交換器からの高圧液冷媒を分離器１
０内に供給し、加熱器１３での気化を促進するだめのも
のであり、場合によって分離器１ｏを中間圧に位置させ
てもよい。
発明が解決しようとする問題点
上記従来例の如き熱ポンプ装置は、特に冷暖房装置とし
て適用する場合、暖房運転の低外気温時には高暖房能力
を必要とするため、精留作用を停止した運転モードとす
る。しかしながら従来の冷暖房装置と同じく、低外気温
時には熱源側熱交換器已において着霜を生じ、高暖房能
力も徐々に低下し、圧縮機１に液バンクを生じるもので
あった。
て適用する場合、暖房運転の低外気温時には高暖房能力
を必要とするため、精留作用を停止した運転モードとす
る。しかしながら従来の冷暖房装置と同じく、低外気温
時には熱源側熱交換器已において着霜を生じ、高暖房能
力も徐々に低下し、圧縮機１に液バンクを生じるもので
あった。
かかるとき除霜運転に入るには、四方弁２を切換え、冷
房運転の精留作用を停止した運転モードにより、熱源側
熱交換器６に圧縮機１からの吐出ガスを導入して除霜を
行わしめることが可能となるものの、負荷側熱交換器３
が冷却され体感上冷風を感じる等の不具合点を生じるも
のであり、冷媒組成を可変にする技術との有機的な結合
は見られないものであった。
房運転の精留作用を停止した運転モードにより、熱源側
熱交換器６に圧縮機１からの吐出ガスを導入して除霜を
行わしめることが可能となるものの、負荷側熱交換器３
が冷却され体感上冷風を感じる等の不具合点を生じるも
のであり、冷媒組成を可変にする技術との有機的な結合
は見られないものであった。
問題点を解決するだめの手段
本発明になる熱ポンプ装置は、非共沸混合冷媒の組成可
変手段として精留作用を行う分離器を用い、加熱器の加
熱源として圧縮機から熱源側熱交換器入口に電磁弁を介
して接続したノ（イノ（ス回路を用いて圧縮機吐出ガス
を導入する如く構成し、除霜運転時には同じく電磁弁を
開放して圧縮機吐出ガスを熱源側熱交換器に導入して四
方弁を切換えることなく除霜を行わしめるものである。
変手段として精留作用を行う分離器を用い、加熱器の加
熱源として圧縮機から熱源側熱交換器入口に電磁弁を介
して接続したノ（イノ（ス回路を用いて圧縮機吐出ガス
を導入する如く構成し、除霜運転時には同じく電磁弁を
開放して圧縮機吐出ガスを熱源側熱交換器に導入して四
方弁を切換えることなく除霜を行わしめるものである。
作 用
本発明になる熱ポンプ装置の冷凍サイクル構成を採用す
ることにより、低能力運転時には電磁弁を開放し吐出ガ
スバイパスを加熱源として分離器の精留作用を行わしめ
主サイクル回路に高沸点冷媒を多く循環させ、高能力運
転時には吐出ガスノくイバスを停止して精留作用を停止
させ主サイクル回路に低沸点冷媒を多く循環させ、除霜
運転時には同じく電磁弁を開放すると・圧縮機吐出ガス
が熱源側熱交換器に導入されるため、熱源側熱交換器の
着霜を融解せしめ、除霜後は電磁弁を閉止することによ
り元の高能力運転に戻すことが可能であり、負荷側熱交
換器では能力は低下するものの冷風を感じる等の不具合
点を解消できるものであり、除霜も短時間で終了するた
め主サイクル回路中はほとんど低沸点冷媒を多く循環さ
せておくことが可能となるものである。
ることにより、低能力運転時には電磁弁を開放し吐出ガ
スバイパスを加熱源として分離器の精留作用を行わしめ
主サイクル回路に高沸点冷媒を多く循環させ、高能力運
転時には吐出ガスノくイバスを停止して精留作用を停止
させ主サイクル回路に低沸点冷媒を多く循環させ、除霜
運転時には同じく電磁弁を開放すると・圧縮機吐出ガス
が熱源側熱交換器に導入されるため、熱源側熱交換器の
着霜を融解せしめ、除霜後は電磁弁を閉止することによ
り元の高能力運転に戻すことが可能であり、負荷側熱交
換器では能力は低下するものの冷風を感じる等の不具合
点を解消できるものであり、除霜も短時間で終了するた
め主サイクル回路中はほとんど低沸点冷媒を多く循環さ
せておくことが可能となるものである。
実施例
本発明になる熱ポンプ装置を、冷暖房装置として適用し
た第１図の実施例をもって説明する。第１図において１
〜１４は第２図の従来例と同一構成要素である。本発明
の特徴とする所は、加熱器１３の加熱源として、圧縮機
１から熱源側熱交換器６人口に至る電磁弁１７を介した
バイパス回路１８を構成し、圧縮機吐出ガスを精留作用
及び除霜運転の両方に利用する如くなしたことに有する
ものである。
た第１図の実施例をもって説明する。第１図において１
〜１４は第２図の従来例と同一構成要素である。本発明
の特徴とする所は、加熱器１３の加熱源として、圧縮機
１から熱源側熱交換器６人口に至る電磁弁１７を介した
バイパス回路１８を構成し、圧縮機吐出ガスを精留作用
及び除霜運転の両方に利用する如くなしたことに有する
ものである。
第１図に示した熱ポンプ装置の作用様態を、暖房運転時
を中心に以下に説明する。まず低暖房能力運転時には電
磁弁１７を開放すると、圧縮機１の吐出ガスの一部が加
熱器１３に導かれ、このとき従来例と同様に分離器１１
の精留作用により主サイクル回路には高沸点冷媒が多く
循環し負荷側熱交換器３では能力を低減させることが可
能となるものである。なおこの徐加熱器１３に導かれる
圧縮機１の吐出ガスの一部は熱を奪われ、そのまま熱源
側熱交換器５に導入されるものの未だ比較的高温状態で
あり、負荷側熱交換器３に単に高沸点冷媒を多く循環さ
せる第２図の如き従来例に比してより暖房能力を低減さ
せることが可能となるものであり、同時に熱源側熱交換
器６の低圧圧力を上昇せしめ、圧縮機１の圧縮比を減少
させて高効率な運転を可能にする等の副次的効果も合せ
もつものである。
を中心に以下に説明する。まず低暖房能力運転時には電
磁弁１７を開放すると、圧縮機１の吐出ガスの一部が加
熱器１３に導かれ、このとき従来例と同様に分離器１１
の精留作用により主サイクル回路には高沸点冷媒が多く
循環し負荷側熱交換器３では能力を低減させることが可
能となるものである。なおこの徐加熱器１３に導かれる
圧縮機１の吐出ガスの一部は熱を奪われ、そのまま熱源
側熱交換器５に導入されるものの未だ比較的高温状態で
あり、負荷側熱交換器３に単に高沸点冷媒を多く循環さ
せる第２図の如き従来例に比してより暖房能力を低減さ
せることが可能となるものであり、同時に熱源側熱交換
器６の低圧圧力を上昇せしめ、圧縮機１の圧縮比を減少
させて高効率な運転を可能にする等の副次的効果も合せ
もつものである。
次に高暖房能力運転時には、電磁弁１７を閉止すると分
離器１１での精留作用が停止され、従来例と同じく主サ
イクル回路には低沸点冷媒が多く循環し、負荷側熱交換
器３では高能力を維持することが可能となるものである
。
離器１１での精留作用が停止され、従来例と同じく主サ
イクル回路には低沸点冷媒が多く循環し、負荷側熱交換
器３では高能力を維持することが可能となるものである
。
さらにこのとき低外気温等の理由により、熱源側熱交換
器６で着霜を生じてくると、本発明では電磁弁１７を開
放することにより、圧縮機１の吐出ガスの一部を熱源側
熱交換器６に導くことになるため、着霜を融解せしめる
ことができるため、暖房能力は若干低下するものの、従
来例の如く四方弁２を切換える必要がなく、負荷側熱交
換器３では冷風を感じる等の不具合点を解消できるもの
である。なおこの際除霜は短時間で終了することになる
だめ、主サイクル回路はほとんど低沸点冷媒が多い一部
ま循環することになり、たとえば圧縮機１を回転数制御
型圧縮機で構成し、電磁弁１７の開放前に、圧縮機１０
回転数を増大し、冷媒循環量を増大する様にしておけば
、電磁弁１７を開放後は、よりすみやかな除霜を行うこ
とができるものである。
器６で着霜を生じてくると、本発明では電磁弁１７を開
放することにより、圧縮機１の吐出ガスの一部を熱源側
熱交換器６に導くことになるため、着霜を融解せしめる
ことができるため、暖房能力は若干低下するものの、従
来例の如く四方弁２を切換える必要がなく、負荷側熱交
換器３では冷風を感じる等の不具合点を解消できるもの
である。なおこの際除霜は短時間で終了することになる
だめ、主サイクル回路はほとんど低沸点冷媒が多い一部
ま循環することになり、たとえば圧縮機１を回転数制御
型圧縮機で構成し、電磁弁１７の開放前に、圧縮機１０
回転数を増大し、冷媒循環量を増大する様にしておけば
、電磁弁１７を開放後は、よりすみやかな除霜を行うこ
とができるものである。
発明の効果
本発明になる熱ポンプ装置は、非共沸混合冷媒を用い分
離器、貯留器、加熱器、冷却器等から成る副サイクル回
路の精留作用により主サイクル回路の冷媒組成を可変に
すると共に、圧縮機から熱源側熱交換器入口に至る電磁
弁を介したバイパス回路を加熱器用の熱源として用いた
ため、低外気温時の除霜運転にも電磁弁を開放すること
により、負荷側熱交換器で冷風を感じる等の不具合点を
解消することができ、電磁弁を精留作用を働かせる場合
と除霜運転の両方に兼用することができ、精留作用を働
かせる場合には高沸点冷媒を多く循環させるだけの従来
例に比してさらに能力を低減でき、低圧を上昇せしめ、
圧縮比を減少させることにより圧縮機の高効率な運転が
実現できる等の副次的効果も合せもつことができるもの
である。
離器、貯留器、加熱器、冷却器等から成る副サイクル回
路の精留作用により主サイクル回路の冷媒組成を可変に
すると共に、圧縮機から熱源側熱交換器入口に至る電磁
弁を介したバイパス回路を加熱器用の熱源として用いた
ため、低外気温時の除霜運転にも電磁弁を開放すること
により、負荷側熱交換器で冷風を感じる等の不具合点を
解消することができ、電磁弁を精留作用を働かせる場合
と除霜運転の両方に兼用することができ、精留作用を働
かせる場合には高沸点冷媒を多く循環させるだけの従来
例に比してさらに能力を低減でき、低圧を上昇せしめ、
圧縮比を減少させることにより圧縮機の高効率な運転が
実現できる等の副次的効果も合せもつことができるもの
である。
第１図は本発明の一実施例における熱ポンプ装置の原理
図、第２図は従来例における非共沸混合。 冷媒を用いた熱ポンプ装置の原理図である。 １・・・・・・圧縮機、３・・・・・・負荷側熱交換器
、４・・・・・・主絞り装置、６・・・・・・熱源側熱
交換器、１１・・・・・・分離器、１２・・・・・・貯
留器、１３・・・・・・加熱器、１４・・・・・・冷却
器、１７・・・・・・電磁弁、１８・・・・・・バイパ
ス回路。
図、第２図は従来例における非共沸混合。 冷媒を用いた熱ポンプ装置の原理図である。 １・・・・・・圧縮機、３・・・・・・負荷側熱交換器
、４・・・・・・主絞り装置、６・・・・・・熱源側熱
交換器、１１・・・・・・分離器、１２・・・・・・貯
留器、１３・・・・・・加熱器、１４・・・・・・冷却
器、１７・・・・・・電磁弁、１８・・・・・・バイパ
ス回路。
Claims (1)
- 少くとも圧縮機，負荷側熱交換器，主絞り装置，熱源
側熱交換器を環状接続した主サイクル回路と、少くとも
分離器，貯留器，加熱器，冷却器から成る副サイクル回
路と、圧縮機出口と熱源側熱交換器入口に至る電磁弁を
介したバイパス回路を前記加熱器の加熱源と成し、非共
沸混合冷媒を封入したことを特徴とする熱ポンプ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190794A JPS6252371A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 熱ポンプ装置 |
| KR1019860002009A KR890004867B1 (ko) | 1985-03-25 | 1986-03-19 | 열펌프장치 |
| EP86104022A EP0196051B1 (en) | 1985-03-25 | 1986-03-24 | Heat pump with a reservoir storing higher pressure refrigerant of non-azeotropic mixture |
| DE8686104022T DE3675047D1 (de) | 1985-03-25 | 1986-03-24 | Waermepumpe mit einem behaelter zur lagerung des kaeltemittels mit hoeherem partialdruck einer nichtazeotropen mischung. |
| US06/844,065 US4722195A (en) | 1985-03-25 | 1986-03-25 | Heat pump with a reservoir storing higher pressure refrigerant of non-azeotropic mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190794A JPS6252371A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 熱ポンプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6252371A true JPS6252371A (ja) | 1987-03-07 |
Family
ID=16263848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60190794A Pending JPS6252371A (ja) | 1985-03-25 | 1985-08-29 | 熱ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6252371A (ja) |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP60190794A patent/JPS6252371A/ja active Pending
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