JPS6321462A

JPS6321462A - 空気調和機

Info

Publication number: JPS6321462A
Application number: JP16345586A
Authority: JP
Inventors: 永治桑原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1988-01-29

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は空気調和機に係り、特に蓄熱器をｕｉ＋えた空
気調和機に関する。

（従来の技術）ヒートポンプ式空気調和ｎは暖房立上り時に甲（室温を
上昇さぼるために多くの暖房能ツノを必要とするが外気
温が低いと能力があまり出ず立上り時間が遅くなる。イ
ンバータを右した空気漏和分においては圧縮機の回転数
を上げて出力を上げることはできるが、室外熱交換器を
必要以上に大きくはできないため十分な暖房能力を出す
ことはできない。また、外気温度が低い場合、室外熱交
換器に着霜するが、これを除去するために定期的な除霜
が必要である。この除霜は一般に冷房側に切換える逆イ
ナイクル除霜が行なわれ、除霜中”／ｊ、　ｒＡが停止
し室温が低下する。

これらの改善のために空気調和綴に蓄熱器を設け、この
蓄熱器に蓄えた熱を一時的に利用して能方向上を図る試
みは従来からなされていた。従来のこの種の空気調和様
として例えば第９図に示される特公昭４９−２００２３
号公報記載のものがある。この空気調和機は、冷凍運転
時に圧縮機で高温高圧になった冷媒を蓄熱器２に導き蓄
熱しておき、蒸発器表面の着霜や結氷を融解する除霜運
転時にこの蓄熱を利用するように構成したらのである。

即ち、冷凍運転時には冷媒は実線矢印で示されるように
順次圧縮層１、四方弁４、蓄熱器１１、室外熱交換器（
ａＮｉ各）３、減圧装置５、室内熱交換器（蒸発器）２
を流れ圧縮！１１に環流し、この１ナイクルの間に蓄熱
器１１に高温冷媒からその熱を吸収し、蓄熱しておく一
方、除霜運転時には四方弁４を切換えて流路切換えを図
り、冷媒は破線矢印て・示されるように順次圧縮機１、
四方弁４、蒸発器２、バイパス管Ｂ１蓄熱器１１を流れ
圧縮機１に環流し、このとき蒸発器２・を除霜して熱交
換され液化した冷媒は蓄熱器１１で熱交換されて気化し
て圧縮機に戻るようになっている。

なお、符号１７．１８．１９は逆止弁である。このよう
に冷凍運転時に高温冷媒より吸熱して蓄熱する一方、除
霜運転時に蒸発器を通過して除霜後の冷媒に上記蓄熱を
放出して加熱するようにしたものである。

（発明が解決しようとする間＠点）しかしながら、上述の空気調和機にあっては、蓄熱器に
おける蓄熱は除霜改善には利用されていたが、最も蓄熱
器の蓄熱を利用したい暖房立上り時には全く利用されて
いないという問題点がある。

本発明は上記事情に鑑み０１案されたもので、その目的
とする処は、暖ｍ立上り時に蓄熱器における蓄熱を有効
に利用して高暖房能力を出すことができるとともに、除
霜時にも蓄熱ムの蓄熱をイ１効に利用できる空気調８］
顆を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するため本発明は、圧縮様、四方弁、
室内熱交換器、膨脹弁、室外熱交換２；を順次管路で接
続してなる冷凍サイクルを備えた空気調和機において、
蓄熱材を加熱する加熱手段とこの蓄熱材から吸熱する吸
熱熱交換器とを有した蓄熱器を設け、第１開閉弁を有し
た管路を一端を上記室内熱交換器と膨脹弁との間に接続
し他端を上記吸熱熱交換器の入口に接続するように設け
、さらに第２開閉弁を有した管路を一端を上記室外熱交
換器とＩＩＦ弁との間に接続し他端を上記吸熱熱交換器
の入口に接続するように設け、上記吸熱熱交換器の出口
を上記室外熱交換器と圧縮機との間に接続したことを特
徴とするものである。

（作　用）本発明は前記手段により、蓄熱器内の蓄熱材に蓄熱して
Ｊ３き、除霜時に四方弁を反転して冷房側に切換え、膨
脹弁を閉じ、第２開閉弁を開くことにより圧縮層から吐
出された冷媒は室外熱交換器に入り、ここで放熱して除
霜した後、第２開閉弁を通り吸熱熱交換器で吸熱して圧
縮機に環流し、蓄熱器の蓄熱を有効に利用して除霜でき
る。一方、暖房立上り時に四方弁【よ暖房側で膨脹弁を
閉じ、第１開閉弁を開くことにより圧縮機から吐出され
た冷媒は室内熱交換器に入りここで放熱暖房した後、第
１開閉弁を通って吸熱熱交換器で吸熱して圧縮機に環流
し、蓄熱器の蓄熱を利用して高＠房能力を出すことがで
きる。

（実施例）以下、本発明に係る空気調和機の一実施例を第１図乃至
第８図を参照して説明する。

第１図は空気調和機の冷凍サイクル図を示し、同図にお
いて符号１は圧縮機、２は室内熱交換器、３は室外熱交
換器、４は四方弁、５は電子Ｖ、脹弁である。

符号１１は蓄熱器であり、蓄熱器１１には例えばパラフ
ィン１１５°　（融点４５℃）からなる蓄熱材１２と、
吐出ガスにより蓄熱材１２を加熱する加熱熱交換器１５
および液冷媒の蒸発により蓄熱材１２から熱を吸熱する
吸熱熱交換′：１１３が設置されている。上記加熱熱交
ｌ！にＦ１１５の入口は圧縮層１の吐出管に接続され、
加熱熱交換器１５の出口は四方弁４に接続されている。

また、室内熱交換器２と電子膨脹弁５との間の配管から
第１開閉弁６、絞り装置６ａ、第１逆止弁８を経て吸熱
熱交換器１３に至る配管と、室外熱交換器３と電子膨脹
弁５との間の配管から第２開閉弁７、第２逆止弁９を経
て吸熱熱交換器１３に至る配管とが設けられ、更に吸熱
熱交換器１３の出口から圧縮様１と四方弁４の間の吸込
性に至る配管が設けられている。

上記圧縮機１への電源周波数の制御、゛電子膨脹弁５の
制御及び運転モードの切換えは室内温度、冷媒温度、蓄
熱材温度をもとにコントローラにより制御されている。

次に、前述のように構成された本発明に係る空気調和曙
の動作について説明する。

各モードにおける電子ｍ脹弁５、第１開閉弁６、第２開
閉弁７及び四方弁４の各状態を表わした次表及び第２図
乃至第８図にもとずき各動作を説咀する。

（１）　　Ｉｌｌｌｌ−ド通常の暖房運転を続行する暖房モードにおいては、冷媒
の流れが第２図に示されるように圧縮鳴１で加圧された
冷媒は蓄熱器１１の加熱熱交換器１５に入り、一部蓄熱
材１２に放熱して蓄熱する。

その後、室内熱交換器２に入りここで放熱して室内を暖
房する。蓄熱材１２のｒｇＡ度が圧縮機１からの吐出ガ
ス温度レベルまで上昇すると加熱熱交換器１５での放熱
が終わり、全ての熱が室内熱交換器２で放熱される。そ
して、室内熱交換器２を出た冷媒は電子膨脹弁５、室外
熱交換器３を経て圧縮機１に環流する。

（２）　除霜モード室外熱交換器の除霜を行うモードにおいては、除霜開始
信号が入ると、暖房側に設定されていた四方弁４は反転
して冷房側に切換わり、又、電子膨脹弁５が閉じ、第２
開閉弁７が開となる。このため、冷媒の流れは第３図に
示されるように圧縮機１から吐出された冷媒は、まず室
外熱交換器３に入り、ここで放熱して除霜した後、第２
ｒｒ８閉弁７を通過し吸熱熱交換器１３に入り、ここで
蓄熱材１２から吸熱して冷媒が気化し圧縮別１に環流す
る。

（３）　蓄熱モード暖房立上り用として夜間などに蓄熱づる凸熱モードにお
いては、第１・第２開閉弁６，７はいずれも閉であり通
常の暖房運転と冷媒の流れは同じであり、第４図に示さ
れる。ただし、室内熱交換器２の室内ファンは停止状態
で加熱熱交換器１５にてほぼ全熱旦を放熱する。加熱熱
交換器１５の能力は、通常、暖房時の蓄熱との兼合いで
小さく設定されており、圧縮！１１１の運転能力もそれ
に応じて小さくなるよう制御されている。

（４）　暖房立上りモード蓄熱器２に蓄熱しておいた熱を利用して暖房立上り時に
大ぎな出力で一気に暖房を行う場合には、電子膨脹弁５
が閉じ、第１開閉弁６が開く。このため、冷媒の流れは
第５図に示されるように圧縮ｎ１から吐出された冷媒は
蓄熱器１１を介して室内熱交換器２に入りここで放熱暖
房して液化する。

この液冷媒は第１闇開弁６、絞り装置６ａ（配管の抵抗
が大きい場合にはこの絞り装置は必要ないこともある）
、逆止弁８を通り蓄熱器１１内の吸熱熱交換器１３へ入
りここで吸熱然発しで気化する。そして、この気化した
冷媒は再び圧稲別１に環流する。この運転中、然発渇度
は外気温より十分高く、このため外気と熱交換する室外
熱交換器３内に冷媒が覆縮液化する恐れがある。これを
防止するため第３逆止弁１０を設り、吸熱熱交換器１３
を出た冷媒が室外熱交換″？ｉ３に流れ込まないように
している。

（５）　冷房モード冷房モードにおいては、通常の冷房運転と同様に逆サイ
クルで行われ、第６図に示されるように圧縮機１で加圧
された冷媒は蓄熱器１１を介して四方弁４、室外熱交換
器３、電子膨脹弁５、室内熱交換器２を経て圧縮機１に
環流される。

次に、本発明の他の実施例を第７図を参照して説明する
。

第７図に図示した実施例では、蓄熱器１１内に加熱用ヒ
ータ１４を設け、この加熱用ヒータ１４にて蓄熱材１２
を加熱するように構成し、蓄熱器１１から加熱熱交換７
ｊ１１５を除去したものである。

その他の構成は上述した実施例と同様であり、各モード
における動作は蓄熱モード以外は第１図の実施例と全く
同様に行なわれる。なお、蓄熱モードでは加熱用ヒータ
１４をＯＮすることにより蓄熱材１２に蓄熱される。

第８図は本発明の更に他の実施例を示すものである。こ
の実施例においては蓄熱器１１における加熱熱交換器１
５を四方弁４と室内熱交換１２の間に設置したものであ
る。その他の構成は上述した第１図の実施例と全く同様
である。この実施例においてら各モードにおける動作は
第１図−の実施例と全く同様である。

〔発明の効果〕

以上、実施例の説明から町らかなように本発明によれば
、蓄熱器内の蓄熱材に蓄熱しておき、除霜時に四方弁を
反転して冷房側に切換え、膨脹弁を閉じ、第２開閉弁を
開くことにより圧縮機から吐出された冷媒は室外熱交換
器に入り、ここで放熱して除霜した後、第２開閉弁を通
り吸熱熱交換器で吸熱して圧縮機に環流する勺イクルを
構成でき、蓄熱器の蓄熱を有効に利用して除霜Ｃきる。

また、暖房立上り時に四方弁は暖房側で、膨脹弁を閉じ
、第１開閉弁を開くことにより圧縮機から吐出された冷
媒は室内熱交換器に入りここで放熱暖房した後、第１開
閉弁を通って吸熱熱交換器で吸熱して圧縮機に環流する
サイクルを構成でき、蓄熱器の蓄熱を利用して高腰ｍ能
力を出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気調和機の一実施例の冷凍サイ
クルを示す図、第２図乃至第６図は同空気調和灘の各モ
ードにおける説明図、第７図は本発明の他の実施例の冷
凍サイクルを示す図、第８図は本発明の更に他の実施例
の冷凍サイクルを丞す図、第９図は従来の空気調和灘の
冷凍ｑナイクルを示す図である。１・・・圧縮様、２・・・室内熱交換器、３・・・室外
熱交換器、４・・・四方弁、５・・・電子膨脹弁、６・
・・第１開閉弁、７・・・第２開閉弁、８・・・第１逆
止弁、９・・・第２逆止弁、１０・・・第３逆止弁、１
１・・・蓄熱器、１２・・・蓄熱材、１３・・・吸熱熱
交換器、１４・・・加熱用ヒータ、１５・・・加熱熱交
換器。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄％３目ワロ瞭

Claims

【特許請求の範囲】

　圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨脹弁、室外熱交換
器を順次管路で接続してなる冷凍サイクルを備えた空気
調和機において、蓄熱材を加熱する加熱手段とこの蓄熱
材から吸熱する吸熱熱交換器とを有した蓄熱器を設け、
第１開閉弁を有した管路を一端を上記室内熱交換器と膨
脹弁との間に接続し他端を上記吸熱熱交換器の入口に接
続するように設け、さらに第２開閉弁を有した管路を一
端を上記室外熱交換器と膨脹弁との間に接続し他端を上
記吸熱熱交換器の入口に接続するように設け、上記吸熱
熱交換器の出口を上記室外熱交換器と圧縮機との間に接
続したことを特徴とする空気調和機。