JPS6355629B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、非共沸型混合冷媒を用いたヒートポ
ンプ式空気調和装置に関し、冷房運転時、暖房運
転時共、効率の良い運転を提供せんとするもので
ある。

従来、ヒートポンプ式空気調和機においては、
冷房運転時と暖房運転時の使用雰囲気温度が異な
るため、冷房運転条件時に最適効率を発揮する冷
凍サイクルを構成すれば、暖房運転時に効率が悪
く暖房能力の低いものになり、またこの逆に暖房
運転条件を基準に設定すれば、同様に冷房運転時
に効率が悪くなるという問題点があつた。従つて
冷凍サイクルを設計する場合には、これらの中間
的なポイントを採用せざるを得ないため、全体的
にあまり効率の良いものとはならなかつた。

本発明は以上の欠点を解決せんとしてなされた
もので、冷房運転時、暖房運転時共、効率良い運
転が行なえるヒートポンプ式空気調和装置を得ん
とするものである。

以下に本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

この発明のヒートポンプ式空気調和装置は、混
合冷媒を用いることに特徴を有するので、まず、
混合冷媒より説明する。第１の冷媒は、通常の冷
凍サイクルに用いられる冷媒で、主として冷房運
転時に最大効率を発揮するもので、吐出圧力に対
して比較的飽和温度の低いＲ（フロン）−22を用い
ている。第２の冷媒は、暖房運転時に高能力を発
揮させるために加えられるもので、吐出圧力に対
して飽和温度の比較的高いＲ（フロン）−13を用い
ている。この第１、第２の冷媒の混合割合は、実
験によれば95％：５％の割合が最適とされている
が、暖房能力の設定値を上げるためには多少増大
させても良いことは言うまでもない。

次に同装置としての冷凍サイクルについて説明
する。

１は圧縮機で、吐出側１ａと吸入側１ｂが合体
する部分は冷・暖房運転時に逆サイクルさせるた
めの四方弁２が備えられている。３は室外側熱交
換器で、冷房運転時は凝縮器として暖房運転時は
蒸発器として作用する。以下順次、暖房用減圧装
置としての第１キヤピラリーチユーブ４、この第
１キヤピラリーチユーブ４に並列接続した第１逆
止弁５、気液分離器６、冷房用減圧装置としての
第２キヤピラリーチユーブ７、この第２キヤピラ
リーチユーブ７に並列接続した第２逆止弁８、室
内側熱交換器９とで弁２に対して環状に接続して
いる。１１は冷媒貯溜タンクで、前記気液分離器
６の上部（ガス層部）と導管１０にて接続されて
いる。この冷媒貯溜タンク１１の外周は蒸発コイ
ル１２が密着巻きされており、冷媒貯溜タンク１
１と熱交換されるよう構成されている。この蒸発
コイル１２の一方は圧縮機１の吸入側１ｂに、も
う一方は、第２キヤピラリーチユーブ７の入口部
より分岐し冷房運転時にのみ開くバイパス弁１３
を介して比較的抵抗の大なる第３キヤピラリーチ
ユーブ１４を介して連通されて冷却回路を構成し
ている。

次に上記構成における作用に関して暖房運転
時、冷房運転時に分けて説明する。

暖房運転時は、第１冷媒、第２冷媒と混合され
た混合冷媒は圧縮機１より吐出され四方弁２を介
して室内側熱交換器９で凝縮される。この時、冷
媒は、飽和温度の高い第２冷媒を含んだ混合冷媒
であるため、凝縮温度が高く暖房能力が充分発揮
される。熱交換された混合冷媒は第２キヤピラリ
ーチユーブ７の抵抗が大であり、又バイパス弁１
３は閉じていることにより第２逆止弁８の方向へ
流れ気液分離器６、第１キヤピラリーチユーブ
４、室外側熱交換器を介して再び四方弁２を経て
圧縮機１にもどる。

次に冷房運転時について説明する。

冷房運転時は、圧縮機１より吐出された混合冷
媒は、四方弁２を介して室外側熱交換器３に導か
れ、熱交換された後第１キヤピラリーチユーブ４
の抵抗が大なるため、第１逆止弁５より気液分離
器６へと流れる。この時、気液分離器６内は、飽
和温度の低い第１冷媒（Ｒ−22）は液化される
が、飽和温度の高い第２冷媒（Ｒ−13）はガス状
となつて気液分離器６の上部（ガス層部）から導
管１０を介して冷媒貯溜タンク１１内に流入し充
満する。しかしながら、バイパス弁１３が開いて
いるため、凝縮液化した第１冷媒（Ｒ−22）は、
より抵抗の大なる第３キヤピラリー１４により、
蒸発し、冷媒貯溜タンク１１の外周にて密着巻き
された蒸発コイル１２で熱交換されるため、冷媒
貯溜タンク１１内は充分冷却されこれによつて第
２冷媒が液状となつて貯溜する。一方、第１冷媒
（Ｒ−22）の液化冷媒は第２キヤピラリーチユー
ブ７、室内側熱交換器９、四方弁２を介して圧縮
機１へともどる。

この様に当初、第１冷媒（Ｒ−22）と第２冷媒
（Ｒ−13）の混合冷媒状であつたものが運転時間
の経過と共に第１冷媒Ｒ−22のみの冷凍サイクル
が構成されることになる。なお、冷媒貯溜タンク
１１に入つた第２冷媒は蒸発コイル１２の冷却作
用がなくなれば、つまり再び暖房運転になれば、
液体が蒸発してガスに戻り、冷媒循環回路に戻る
ものである。

以下に説明した様に本発明によれば冷房運転時
にのみ飽和温度の高い一方の冷媒が、気液分離器
のガス層部に連通した冷媒貯溜タンクに凝縮液化
するので、暖房運転時は混合冷媒となつて凝縮温
度を上げ暖房能力を向上させ、冷房運転時は効率
の良い一方の冷媒のみで運転するサイクルを提供
するので暖房・冷房短運転時共、効率を上げるこ
とができる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すヒートポンプ式
空気調和装置の冷凍サイクル図である。 ６……気液分離器、１１……冷媒貯溜タンク、
１２，１３，１４……蒸発コイル、バイパス弁、
第３キヤピラリー（冷却回路）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、暖房用減
   圧装置、気液分離器、冷房用減圧装置、室内側熱
   交換器等を、順次環状に連接しかつ、飽和温度の
   異なる複数の冷媒を封入して冷凍サイクルを構成
   し、前記気液分離器のガス層に連通する冷媒貯溜
   タンクを備えると共に、この冷媒貯溜タンクを冷
   房運転時のみ冷却せしめる冷却回路を備えたヒー
   トポンプ式空気調和装置。