JP3444918B2 - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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- JP3444918B2 JP3444918B2 JP6971693A JP6971693A JP3444918B2 JP 3444918 B2 JP3444918 B2 JP 3444918B2 JP 6971693 A JP6971693 A JP 6971693A JP 6971693 A JP6971693 A JP 6971693A JP 3444918 B2 JP3444918 B2 JP 3444918B2
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- outdoor heat
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- 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)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高沸点冷媒と低沸点
冷媒とを混合した非共沸混合冷媒を封入した冷凍サイク
ルを有して暖房運転可能な空気調和装置に関する。
冷媒とを混合した非共沸混合冷媒を封入した冷凍サイク
ルを有して暖房運転可能な空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】非共沸混合冷媒を使用した従来の空気調
和装置としては、例えば図６に示すような冷凍サイクル
構成を備えたものがある（特開昭６０−１４００４８号
公報参照）。この冷凍サイクル構成において、暖房運転
時での冷媒の流れについて説明すると、圧縮機１から出
た冷媒は、四方弁３を経て凝縮器となる室内熱交換器５
で凝縮し、キャピラリチーブからなる絞り７で減圧され
て、蒸発器となる室外熱交換器９で蒸発する。蒸発した
冷媒は、四方弁３を経て圧縮機１に戻り圧縮される。
和装置としては、例えば図６に示すような冷凍サイクル
構成を備えたものがある（特開昭６０−１４００４８号
公報参照）。この冷凍サイクル構成において、暖房運転
時での冷媒の流れについて説明すると、圧縮機１から出
た冷媒は、四方弁３を経て凝縮器となる室内熱交換器５
で凝縮し、キャピラリチーブからなる絞り７で減圧され
て、蒸発器となる室外熱交換器９で蒸発する。蒸発した
冷媒は、四方弁３を経て圧縮機１に戻り圧縮される。
【０００３】上記従来例の冷凍サイクルに対応する暖房
運転時のモリエル線図を図７に示す。これによれば、非
共沸混合冷媒では、等温線Ｔが右下がりの直線となって
いるため、蒸発器（室外熱交換器９）の入口部に相当す
るＡ点から始まる蒸発過程において、蒸発温度が一定と
はならず、室外熱交換器９の出口Ｂに近付くにつれて蒸
発温度が上昇する。蒸発温度が上昇して室外空気温度よ
り高くなると、熱交換しなくなる熱交換器の無効域が発
生するという不具合が生じる。
運転時のモリエル線図を図７に示す。これによれば、非
共沸混合冷媒では、等温線Ｔが右下がりの直線となって
いるため、蒸発器（室外熱交換器９）の入口部に相当す
るＡ点から始まる蒸発過程において、蒸発温度が一定と
はならず、室外熱交換器９の出口Ｂに近付くにつれて蒸
発温度が上昇する。蒸発温度が上昇して室外空気温度よ
り高くなると、熱交換しなくなる熱交換器の無効域が発
生するという不具合が生じる。
【０００４】このため、前記図６の従来例では、室外熱
交換器９を第１熱交換器９ａと第２熱交換器９ｂとの二
つに分離し、この両熱交換器９ａ，９ｂ相互間にキャピ
ラリチーブからなる絞り１１を設けてある。図７では、
室外熱交換器９による蒸発領域をＳとし、第１熱交換器
９ａ，第２熱交換器９ｂによる蒸発領域をそれぞれ
Ｓ1，Ｓ2としてある。この絞り１１により、冷媒を図７
上のＣ点からＤ点まで減圧することで、室外熱交換器９
の入口Ａ点での温度はＴ1であったものを、出口付近の
Ｆ点での飽和温度はＴ2を下回るものとして、室外熱交
換器９内での蒸発温度の上昇幅を小さくしている。この
絞り１１がない場合には、Ｃ点から一点鎖線のように出
口付近Ｐ点での飽和温度はＴ2を越え、Ｔ3付近まで上昇
してしまい、したがって絞り１１を設けることで、蒸発
温度の上昇幅が小さくなり、熱交換器の無効域の発生が
防止される。
交換器９を第１熱交換器９ａと第２熱交換器９ｂとの二
つに分離し、この両熱交換器９ａ，９ｂ相互間にキャピ
ラリチーブからなる絞り１１を設けてある。図７では、
室外熱交換器９による蒸発領域をＳとし、第１熱交換器
９ａ，第２熱交換器９ｂによる蒸発領域をそれぞれ
Ｓ1，Ｓ2としてある。この絞り１１により、冷媒を図７
上のＣ点からＤ点まで減圧することで、室外熱交換器９
の入口Ａ点での温度はＴ1であったものを、出口付近の
Ｆ点での飽和温度はＴ2を下回るものとして、室外熱交
換器９内での蒸発温度の上昇幅を小さくしている。この
絞り１１がない場合には、Ｃ点から一点鎖線のように出
口付近Ｐ点での飽和温度はＴ2を越え、Ｔ3付近まで上昇
してしまい、したがって絞り１１を設けることで、蒸発
温度の上昇幅が小さくなり、熱交換器の無効域の発生が
防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の冷凍サイクル構成では、圧縮機の吸込圧力Ｐ
saが絞り１１の減圧分だけ低下するため、吸込時での冷
媒の比容積Ｖsaが大きくなり（密度が小さくなり）、か
つ圧縮比が大きくなることから、図７でのＢ点からＥ点
までの圧縮機の仕事が増加し、効率の悪い運転となって
運転コストが高くなるという問題がある。
うな従来の冷凍サイクル構成では、圧縮機の吸込圧力Ｐ
saが絞り１１の減圧分だけ低下するため、吸込時での冷
媒の比容積Ｖsaが大きくなり（密度が小さくなり）、か
つ圧縮比が大きくなることから、図７でのＢ点からＥ点
までの圧縮機の仕事が増加し、効率の悪い運転となって
運転コストが高くなるという問題がある。
【０００６】そこで、この発明は、圧縮機の仕事を増加
させることなく、室外側の熱交換器の蒸発器としての無
効域の発生を防止することを目的としている。
させることなく、室外側の熱交換器の蒸発器としての無
効域の発生を防止することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、圧縮機、室外熱交換器、室内熱
交換器及び、膨張機構を備えた冷凍サイクル内に非共沸
混合冷媒を封入し、前記室内熱交換器を凝縮器、前記室
外熱交換器を蒸発器として暖房運転を行う際の前記室外
熱交換器の冷媒出口側に、蓄熱材を満たした蓄熱槽内に
収容される熱交換器を設け、前記冷凍サイクルの蓄熱運
転時に、前記圧縮機から吐出される前記非共沸混合冷媒
を前記熱交換器に導入して前記蓄熱材に蓄熱する一方、
前記冷凍サイクルの暖房運転時に、前記室外熱交換器か
ら流出する前記非共沸混合冷媒を、減圧することなく前
記熱交換器に導入して前記蓄熱材に蓄熱された熱によっ
て蒸発させる構成としてある。請求項２の発明は、圧縮
機、室外熱交換器、室内熱交換器及び、膨張機構を備え
た冷凍サイクル内に非共沸混合冷媒を封入し、前記室内
熱交換器を凝縮器、前記室外熱交換器を蒸発器として暖
房運転を行う際の前記室外熱交換器の冷媒出口側に熱交
換器を設け、前記冷凍サイクルの暖房運転時に、前記室
外熱交換器から流出する前記非共沸混合冷媒を、減圧す
ることなく前記熱交換器に導入して室外熱交換器などが
収納される室外ユニット内の発熱体部を構成する電子部
品の熱により蒸発させる構成としてある。
に、請求項１の発明は、圧縮機、室外熱交換器、室内熱
交換器及び、膨張機構を備えた冷凍サイクル内に非共沸
混合冷媒を封入し、前記室内熱交換器を凝縮器、前記室
外熱交換器を蒸発器として暖房運転を行う際の前記室外
熱交換器の冷媒出口側に、蓄熱材を満たした蓄熱槽内に
収容される熱交換器を設け、前記冷凍サイクルの蓄熱運
転時に、前記圧縮機から吐出される前記非共沸混合冷媒
を前記熱交換器に導入して前記蓄熱材に蓄熱する一方、
前記冷凍サイクルの暖房運転時に、前記室外熱交換器か
ら流出する前記非共沸混合冷媒を、減圧することなく前
記熱交換器に導入して前記蓄熱材に蓄熱された熱によっ
て蒸発させる構成としてある。請求項２の発明は、圧縮
機、室外熱交換器、室内熱交換器及び、膨張機構を備え
た冷凍サイクル内に非共沸混合冷媒を封入し、前記室内
熱交換器を凝縮器、前記室外熱交換器を蒸発器として暖
房運転を行う際の前記室外熱交換器の冷媒出口側に熱交
換器を設け、前記冷凍サイクルの暖房運転時に、前記室
外熱交換器から流出する前記非共沸混合冷媒を、減圧す
ることなく前記熱交換器に導入して室外熱交換器などが
収納される室外ユニット内の発熱体部を構成する電子部
品の熱により蒸発させる構成としてある。
【０００８】
【作用】請求項１の発明の構成によれば、暖房運転時、
室外熱交換器では非共沸混合冷媒の蒸発温度が上昇し、
蒸発温度が外気温度より高くなって室外熱交換器の出口
付近にて熱交換しなくなっても、室外熱交換器を出た冷
媒は、蓄熱運転によって充分蓄熱された蓄熱材により加
熱される熱交換器にて吸熱して蒸発し、圧縮機に吸い込
まれる。この蒸発過程において、冷媒は減圧されていな
いことから比容積が大きくなることはなく、圧縮比も大
きくならないので、圧縮機の仕事が増加することはな
い。請求項２の発明の構成によれば、暖房運転時、室外
熱交換器では非共沸混合冷媒の蒸発温度が上昇し、蒸発
温度が外気温度より高くなって室外熱交換器の出口付近
にて熱交換しなくなっても、室外熱交換器を出た冷媒
は、室外ユニット内の電子部品により加熱される熱交換
器にて吸熱して蒸発し、圧縮機に吸い込まれる。この蒸
発過程において、冷媒は減圧されていないことから比容
積が大きくなることはなく、圧縮比も大きくならないの
で、圧縮機の仕事が増加することはない。また、電子部
品は熱交換器に放熱されて温度低下する。
室外熱交換器では非共沸混合冷媒の蒸発温度が上昇し、
蒸発温度が外気温度より高くなって室外熱交換器の出口
付近にて熱交換しなくなっても、室外熱交換器を出た冷
媒は、蓄熱運転によって充分蓄熱された蓄熱材により加
熱される熱交換器にて吸熱して蒸発し、圧縮機に吸い込
まれる。この蒸発過程において、冷媒は減圧されていな
いことから比容積が大きくなることはなく、圧縮比も大
きくならないので、圧縮機の仕事が増加することはな
い。請求項２の発明の構成によれば、暖房運転時、室外
熱交換器では非共沸混合冷媒の蒸発温度が上昇し、蒸発
温度が外気温度より高くなって室外熱交換器の出口付近
にて熱交換しなくなっても、室外熱交換器を出た冷媒
は、室外ユニット内の電子部品により加熱される熱交換
器にて吸熱して蒸発し、圧縮機に吸い込まれる。この蒸
発過程において、冷媒は減圧されていないことから比容
積が大きくなることはなく、圧縮比も大きくならないの
で、圧縮機の仕事が増加することはない。また、電子部
品は熱交換器に放熱されて温度低下する。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
する。
【００１０】図１は、この発明の第１実施例を示す空気
調和装置における冷凍サイクル構成図である。この冷凍
サイクルには非共沸混合冷媒が封入されており、暖房運
転時、冷媒の流れる順に主な構成要素を説明すると、圧
縮機１３，暖房運転及び冷房運転など運転状態によって
冷媒の流れ方向が切り替わる四方弁１５，暖房時に凝縮
器となり冷房時に蒸発器となる室内熱交換器１７，冷媒
を減圧させる電子制御弁（ＰＭＶ1）１９，暖房時に蒸
発器となり冷房時に凝縮器となる室外熱交換器２１，内
部に蓄熱材２３を満たし熱交換器２５を組み込んだ蓄熱
槽２７である。蓄熱材２３としては、例えば冬期の外気
温度よりも少し高い相変化温度（融解温度、凝固温度）
を有する潜熱蓄熱材（例えばパラフィン）などが望まし
い。もちろん、水などの顕熱蓄熱材を用いることも可能
であるが、温度レベルは冬期の外気温度よりも少し高い
位がよい。
調和装置における冷凍サイクル構成図である。この冷凍
サイクルには非共沸混合冷媒が封入されており、暖房運
転時、冷媒の流れる順に主な構成要素を説明すると、圧
縮機１３，暖房運転及び冷房運転など運転状態によって
冷媒の流れ方向が切り替わる四方弁１５，暖房時に凝縮
器となり冷房時に蒸発器となる室内熱交換器１７，冷媒
を減圧させる電子制御弁（ＰＭＶ1）１９，暖房時に蒸
発器となり冷房時に凝縮器となる室外熱交換器２１，内
部に蓄熱材２３を満たし熱交換器２５を組み込んだ蓄熱
槽２７である。蓄熱材２３としては、例えば冬期の外気
温度よりも少し高い相変化温度（融解温度、凝固温度）
を有する潜熱蓄熱材（例えばパラフィン）などが望まし
い。もちろん、水などの顕熱蓄熱材を用いることも可能
であるが、温度レベルは冬期の外気温度よりも少し高い
位がよい。
【００１１】室内熱交換器１７の両側には、二方弁（Ｍ
Ｖ1 ，ＭＶ2 ）２９，３１が設けられ、室内熱交換器１
７及び二方弁（ＭＶ1 ，ＭＶ2 ）２９，３１をバイパス
する流路には二方弁（ＭＶ3 ）３３が設けられている。
一方、蓄熱槽２７の両側には、室外熱交換器２１側に電
子制御弁（ＰＭＶ2 ）３５が、四方弁１５側に二方弁
（ＭＶ5 ）３７がそれぞれ設けられ、蓄熱槽２７，電子
制御弁（ＰＭＶ2 ）３５及び二方弁（ＭＶ5 ）３７をバ
イパスする流路には、二方弁（ＭＶ4 ）３９が設けられ
ている。
Ｖ1 ，ＭＶ2 ）２９，３１が設けられ、室内熱交換器１
７及び二方弁（ＭＶ1 ，ＭＶ2 ）２９，３１をバイパス
する流路には二方弁（ＭＶ3 ）３３が設けられている。
一方、蓄熱槽２７の両側には、室外熱交換器２１側に電
子制御弁（ＰＭＶ2 ）３５が、四方弁１５側に二方弁
（ＭＶ5 ）３７がそれぞれ設けられ、蓄熱槽２７，電子
制御弁（ＰＭＶ2 ）３５及び二方弁（ＭＶ5 ）３７をバ
イパスする流路には、二方弁（ＭＶ4 ）３９が設けられ
ている。
【００１２】次に、このような構成の冷凍サイクルにお
ける蓄熱及び暖房の各運転モードについて説明する。図
２は、各種運転モードでの四方弁１５を始めとする各弁
の開閉状態を示している。なお、四方弁１５については
図１での実線が「正」、破線が「逆」としてある。
ける蓄熱及び暖房の各運転モードについて説明する。図
２は、各種運転モードでの四方弁１５を始めとする各弁
の開閉状態を示している。なお、四方弁１５については
図１での実線が「正」、破線が「逆」としてある。
【００１３】蓄熱運転では、圧縮機１３から出た冷媒は
四方弁１５を経た後、二方弁（ＭＶ5 ）３７が開、二方
弁（ＭＶ4 ）３９が閉であることから蓄熱槽２７に達
し、ここで熱交換器２５で蓄熱材２３に放熱して凝縮
し、電子制御弁（ＰＭＶ2 ）３５で減圧され（絞ら
れ）、室外熱交換器２１で室外空気から吸熱して蒸発す
る。室外熱交換器２１を出た冷媒は、全開状態の電子制
御弁（ＰＭＶ1 ）１９を通り、前後の二方弁（ＭＶ1 ，
ＭＶ2 ）２９，３１が閉状態となっている室内熱交換器
１７をバイパスし、開状態の二方弁（ＭＶ3 ）３３を通
って四方弁１５に達し、圧縮機１３に戻り圧縮される。
四方弁１５を経た後、二方弁（ＭＶ5 ）３７が開、二方
弁（ＭＶ4 ）３９が閉であることから蓄熱槽２７に達
し、ここで熱交換器２５で蓄熱材２３に放熱して凝縮
し、電子制御弁（ＰＭＶ2 ）３５で減圧され（絞ら
れ）、室外熱交換器２１で室外空気から吸熱して蒸発す
る。室外熱交換器２１を出た冷媒は、全開状態の電子制
御弁（ＰＭＶ1 ）１９を通り、前後の二方弁（ＭＶ1 ，
ＭＶ2 ）２９，３１が閉状態となっている室内熱交換器
１７をバイパスし、開状態の二方弁（ＭＶ3 ）３３を通
って四方弁１５に達し、圧縮機１３に戻り圧縮される。
【００１４】蓄熱運転中の室外熱交換器２１では、非共
沸混合冷媒を用いているため、熱交換器入口温度よりも
熱交換器出口温度が高くなり、熱交換器出口付近では室
外空気から吸熱できなくなる可能性があるが、蓄熱運転
は主に深夜に行うと考えているため、安価な夜間電力を
使用でき、多少効率の悪い運転でも運転コストは低めに
抑えられると考えられる。
沸混合冷媒を用いているため、熱交換器入口温度よりも
熱交換器出口温度が高くなり、熱交換器出口付近では室
外空気から吸熱できなくなる可能性があるが、蓄熱運転
は主に深夜に行うと考えているため、安価な夜間電力を
使用でき、多少効率の悪い運転でも運転コストは低めに
抑えられると考えられる。
【００１５】暖房運転では、圧縮機１３から出た冷媒
は、四方弁１５を経て閉状態の二方弁（ＭＶ3 ）３３，
開状態の二方弁（ＭＶ1 ，ＭＶ2 ）２９，３１によって
室内熱交換器１７を通過し、ここで室内空気に放熱して
凝縮し、絞り状態の電子制御弁（ＰＭＶ1 ）１９で減圧
されて室外熱交換器２１に達する。室外熱交換器２１で
は冷媒は、室外空気から吸熱して第１回目の蒸発をし、
さらに閉状態の二方弁（ＭＶ4 ）３９，開状態の二方弁
（ＭＶ5 ）３７，全開状態の電子制御弁（ＰＭＶ2 ）３
５によって蓄熱槽２７内の熱交換器２５に流入して蓄熱
材２３から吸熱して第２回目の蒸発をし、四方弁１５を
経て圧縮機１３に戻り圧縮される。
は、四方弁１５を経て閉状態の二方弁（ＭＶ3 ）３３，
開状態の二方弁（ＭＶ1 ，ＭＶ2 ）２９，３１によって
室内熱交換器１７を通過し、ここで室内空気に放熱して
凝縮し、絞り状態の電子制御弁（ＰＭＶ1 ）１９で減圧
されて室外熱交換器２１に達する。室外熱交換器２１で
は冷媒は、室外空気から吸熱して第１回目の蒸発をし、
さらに閉状態の二方弁（ＭＶ4 ）３９，開状態の二方弁
（ＭＶ5 ）３７，全開状態の電子制御弁（ＰＭＶ2 ）３
５によって蓄熱槽２７内の熱交換器２５に流入して蓄熱
材２３から吸熱して第２回目の蒸発をし、四方弁１５を
経て圧縮機１３に戻り圧縮される。
【００１６】室外熱交換器２１での第１回目の蒸発過程
では、使用する冷媒が非共沸混合冷媒であることから、
蒸発温度が上昇して外気温度より高くなり、室外熱交換
器２１の出口付近にて熱交換しなくなる可能性がある。
このような場合でも、室外熱交換器２１を出た冷媒は、
蓄熱槽２７にて加熱されて第２回目の蒸発をして熱交換
するので、室外側の熱交換器（室外熱交換器２１及び熱
交換器２５）の無効域の発生は防止される。
では、使用する冷媒が非共沸混合冷媒であることから、
蒸発温度が上昇して外気温度より高くなり、室外熱交換
器２１の出口付近にて熱交換しなくなる可能性がある。
このような場合でも、室外熱交換器２１を出た冷媒は、
蓄熱槽２７にて加熱されて第２回目の蒸発をして熱交換
するので、室外側の熱交換器（室外熱交換器２１及び熱
交換器２５）の無効域の発生は防止される。
【００１７】この熱交換する蒸発過程においては、冷媒
を減圧させていないので、冷媒の比容積は大きくなら
ず、圧縮比も大きくなることはなく、したがって圧縮機
１３の仕事が増加することはない。この結果、暖房能力
を低下させることなく、暖房運転を効率よく行うことが
できる。
を減圧させていないので、冷媒の比容積は大きくなら
ず、圧縮比も大きくなることはなく、したがって圧縮機
１３の仕事が増加することはない。この結果、暖房能力
を低下させることなく、暖房運転を効率よく行うことが
できる。
【００１８】暖房運転時のモリエル線図を図３に示す。
ここでは、室外熱交換器２１での蒸発領域をＳ1 で、蓄
熱槽２７内の熱交換器２５での蒸発領域をＳ2 で示して
いる。これによれば、室外熱交換器２１及び熱交換器２
５での蒸発圧力は、一定であり、圧縮機１３の吸込圧力
Ｐsbと同じである。
ここでは、室外熱交換器２１での蒸発領域をＳ1 で、蓄
熱槽２７内の熱交換器２５での蒸発領域をＳ2 で示して
いる。これによれば、室外熱交換器２１及び熱交換器２
５での蒸発圧力は、一定であり、圧縮機１３の吸込圧力
Ｐsbと同じである。
【００１９】暖房運転時における理論圧縮機仕事Ｌにつ
いて、従来例（添字ａ）と本実施例（添字ｂ）とを比較
すると、吐出圧力は、Ｐda＝Ｐdbで等しく、吸込圧力
は、Ｐsa＜Ｐsbで本実施例の方が高いものとなってい
る。
いて、従来例（添字ａ）と本実施例（添字ｂ）とを比較
すると、吐出圧力は、Ｐda＝Ｐdbで等しく、吸込圧力
は、Ｐsa＜Ｐsbで本実施例の方が高いものとなってい
る。
【００２０】このため、圧縮比は、（Ｐda／Ｐsa）＞
（Ｐdb／Ｐsb）となって従来例の方が大きくなる。
（Ｐdb／Ｐsb）となって従来例の方が大きくなる。
【００２１】エンタルピについて見ると、ｈ3a＝ｈ3b，
ｈ2a＝ｈ2b，ｈ1a＜ｈ1bであり、吸込時での比容積は、
Ｖsa＞Ｖsbである。
ｈ2a＝ｈ2b，ｈ1a＜ｈ1bであり、吸込時での比容積は、
Ｖsa＞Ｖsbである。
【００２２】一方、理論圧縮機仕事Ｌは、次式で表され
る。
る。
【００２３】Ｌ＝（ｋ／ｋ−１）Ｐs Ｖs Ｇ｛（Ｐd ／
Ｐs ）k/(k-1) −１｝＝Ｇ（ｈ2 −ｈ1 ） Ｇ：冷媒循環量＝一定 ｋ：比熱比＝一定 以上から、Ｌa ＞Ｌb 、つまり従来例より本実施例の方
が圧縮機の仕事が小さいものとなる。
Ｐs ）k/(k-1) −１｝＝Ｇ（ｈ2 −ｈ1 ） Ｇ：冷媒循環量＝一定 ｋ：比熱比＝一定 以上から、Ｌa ＞Ｌb 、つまり従来例より本実施例の方
が圧縮機の仕事が小さいものとなる。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】図４は、この発明の第２実施例を示す空気
調和装置における冷凍サイクル構成図である。この冷凍
サイクルにも非共沸混合冷媒が封入されており、暖房運
転時、冷媒の流れる順に主な構成要素を説明すると、圧
縮機６１，四方弁６３，室内熱交換器６５，電子制御弁
（ＰＭＶ1）６７，室外熱交換器６９，二方弁（ＭＶ1）
７１である。
調和装置における冷凍サイクル構成図である。この冷凍
サイクルにも非共沸混合冷媒が封入されており、暖房運
転時、冷媒の流れる順に主な構成要素を説明すると、圧
縮機６１，四方弁６３，室内熱交換器６５，電子制御弁
（ＰＭＶ1）６７，室外熱交換器６９，二方弁（ＭＶ1）
７１である。
【００３０】二方弁（ＭＶ1）７１をバイパスする流路
７３ａ，７３ｂを室外ユニット内の発熱体部を構成する
電子部品（例えばインバータ）７５まで引き出し、この
流路７３ａ，７３ｂに接続した熱交換器７７を放熱フィ
ン７９に巻き付けてある。流路７３ｂ，７３ａには、二
方弁（ＭＶ2，ＭＶ3）８１，８３がそれぞれ設けられて
いる。
７３ａ，７３ｂを室外ユニット内の発熱体部を構成する
電子部品（例えばインバータ）７５まで引き出し、この
流路７３ａ，７３ｂに接続した熱交換器７７を放熱フィ
ン７９に巻き付けてある。流路７３ｂ，７３ａには、二
方弁（ＭＶ2，ＭＶ3）８１，８３がそれぞれ設けられて
いる。
【００３１】図５は、図４の第２実施例の冷凍サイクル
における暖房及び冷房の各運転モードでの四方弁６３を
始めとする各弁の開閉状態を示している。なお、四方弁
６３については図４での実線が「正」、破線が「逆」と
してある。
における暖房及び冷房の各運転モードでの四方弁６３を
始めとする各弁の開閉状態を示している。なお、四方弁
６３については図４での実線が「正」、破線が「逆」と
してある。
【００３２】この実施例においても、暖房運転時には、
室内熱交換器６５を出た凝縮した冷媒が、室外熱交換器
６９で第１回目の蒸発を行い、さらに室外熱交換器６９
を出た冷媒は、二方弁（ＭＶ1 ）７１が閉，二方弁（Ｍ
Ｖ2 ，ＭＶ3 ）８１，８３が開となっているので、流路
７３ａを流れて電子部品７５の放熱フィン７９に巻き付
けられた熱交換器７７に達し、ここで放熱フィン７９か
ら吸熱して第２回目の蒸発をする。蒸発した冷媒は流路
７３ｂを通って四方弁６３を経て圧縮機６１に戻り圧縮
される。
室内熱交換器６５を出た凝縮した冷媒が、室外熱交換器
６９で第１回目の蒸発を行い、さらに室外熱交換器６９
を出た冷媒は、二方弁（ＭＶ1 ）７１が閉，二方弁（Ｍ
Ｖ2 ，ＭＶ3 ）８１，８３が開となっているので、流路
７３ａを流れて電子部品７５の放熱フィン７９に巻き付
けられた熱交換器７７に達し、ここで放熱フィン７９か
ら吸熱して第２回目の蒸発をする。蒸発した冷媒は流路
７３ｂを通って四方弁６３を経て圧縮機６１に戻り圧縮
される。
【００３３】したがって、この場合にも、非共沸混合冷
媒の特徴である室外熱交換器６９の出口付近にて冷媒の
温度上昇があっても、圧縮機６１の仕事を増大させるこ
とななく、室外側の熱交換器（室外熱交換器６９及び熱
交換器７７）の無効域の発生を防止でき、暖房時での運
転効率が向上するという前記第１実施例と同様な効果を
奏する。また、この場合の電子部品７５は、熱交換器７
７に放熱されるので、温度上昇が抑制される。
媒の特徴である室外熱交換器６９の出口付近にて冷媒の
温度上昇があっても、圧縮機６１の仕事を増大させるこ
とななく、室外側の熱交換器（室外熱交換器６９及び熱
交換器７７）の無効域の発生を防止でき、暖房時での運
転効率が向上するという前記第１実施例と同様な効果を
奏する。また、この場合の電子部品７５は、熱交換器７
７に放熱されるので、温度上昇が抑制される。
【００３４】なお、前述した各実施例ともに、冷房運転
時については説明していないが、この場合には四方弁１
５，６３を破線の如く、また他の弁も図２及び図５に従
って切り替えれば、冷媒の流れが暖房時と逆になり、従
来と同様の冷房運転が可能である。
時については説明していないが、この場合には四方弁１
５，６３を破線の如く、また他の弁も図２及び図５に従
って切り替えれば、冷媒の流れが暖房時と逆になり、従
来と同様の冷房運転が可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１の発
明によれば、室外熱交換器の暖房運転時での冷媒流れ下
流側に、蓄熱運転によって充分蓄熱された蓄熱材により
加熱される熱交換器を設けたため、非共沸混合冷媒の特
徴である室外熱交換器の出口付近での温度上昇があって
も、冷媒は室外熱交換器から吸熱後、蓄熱材からも充分
吸熱できることから、蒸発器としての無効域が発生せ
ず、しかもこのとき冷媒の減圧を行っていないことから
圧縮機仕事が増加することはなく、暖房能力を低下させ
ることなく運転効率が向上する。請求項２の発明によれ
ば、室外熱交換器の暖房運転時での冷媒流れ下流側に、
室外ユニット内の電子部品により加熱される熱交換器を
設けたため、非共沸混合冷媒の特徴である室外熱交換器
の出口付近での温度上昇があっても、冷媒は室外熱交換
器から吸熱後、電子部品からも吸熱できることから、蒸
発器としての無効域が発生せず、しかもこのとき冷媒の
減圧を行っていないことから圧縮機仕事が増加すること
はなく、暖房能力を低下させることなく運転効率が向上
する。また、電子部品は熱交換器に放熱されて温度上昇
を抑えることができる。
明によれば、室外熱交換器の暖房運転時での冷媒流れ下
流側に、蓄熱運転によって充分蓄熱された蓄熱材により
加熱される熱交換器を設けたため、非共沸混合冷媒の特
徴である室外熱交換器の出口付近での温度上昇があって
も、冷媒は室外熱交換器から吸熱後、蓄熱材からも充分
吸熱できることから、蒸発器としての無効域が発生せ
ず、しかもこのとき冷媒の減圧を行っていないことから
圧縮機仕事が増加することはなく、暖房能力を低下させ
ることなく運転効率が向上する。請求項２の発明によれ
ば、室外熱交換器の暖房運転時での冷媒流れ下流側に、
室外ユニット内の電子部品により加熱される熱交換器を
設けたため、非共沸混合冷媒の特徴である室外熱交換器
の出口付近での温度上昇があっても、冷媒は室外熱交換
器から吸熱後、電子部品からも吸熱できることから、蒸
発器としての無効域が発生せず、しかもこのとき冷媒の
減圧を行っていないことから圧縮機仕事が増加すること
はなく、暖房能力を低下させることなく運転効率が向上
する。また、電子部品は熱交換器に放熱されて温度上昇
を抑えることができる。
【図１】この発明の第１実施例を示す空気調和装置にお
ける冷凍サイクル構成図である。
ける冷凍サイクル構成図である。
【図２】図１の空気調和装置における各種弁の開閉状態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】図１の空気調和装置の冷凍サイクルに対応する
暖房運転時のモリエル線図である。
暖房運転時のモリエル線図である。
【図４】この発明の第２実施例を示す空気調和装置にお
ける冷凍サイクル構成図である。
ける冷凍サイクル構成図である。
【図５】図４の空気調和装置における各種弁の開閉状態
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】従来例を示す空気調和装置における冷凍サイク
ル構成図である。
ル構成図である。
【図７】図６の空気調和装置の冷凍サイクルに対応する
暖房運転時のモリエル線図である。
暖房運転時のモリエル線図である。
１３，６１ 圧縮機
１７，６５ 室内熱交換器
１９，６７ 電子制御弁（膨張機構）
２１，６９ 室外熱交換器
２３ 蓄熱材
２５，７７ 熱交換器
２７ 蓄熱槽
７５ 電子部品（発熱体部）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−177063（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−45362（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−156981（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−213518（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−75755（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−61267（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F25B 1/00 321
F25B 1/00 395
Claims (2)
- 【請求項１】 圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器及
び、膨張機構を備えた冷凍サイクル内に非共沸混合冷媒
を封入し、前記室内熱交換器を凝縮器、前記室外熱交換
器を蒸発器として暖房運転を行う際の前記室外熱交換器
の冷媒出口側に、蓄熱材を満たした蓄熱槽内に収容され
る熱交換器を設け、前記冷凍サイクルの蓄熱運転時に、
前記圧縮機から吐出される前記非共沸混合冷媒を前記熱
交換器に導入して前記蓄熱材に蓄熱する一方、前記冷凍
サイクルの暖房運転時に、前記室外熱交換器から流出す
る前記非共沸混合冷媒を、減圧することなく前記熱交換
器に導入して前記蓄熱材に蓄熱された熱によって蒸発さ
せることを特徴とする空気調和装置。 - 【請求項２】 圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器及
び、膨張機構を備えた冷凍サイクル内に非共沸混合冷媒
を封入し、前記室内熱交換器を凝縮器、前記室外熱交換
器を蒸発器として暖房運転を行う際の前記室外熱交換器
の冷媒出口側に熱交換器を設け、前記冷凍サイクルの暖
房運転時に、前記室外熱交換器から流出する前記非共沸
混合冷媒を、減圧することなく前記熱交換器に導入して
室外熱交換器などが収納される室外ユニット内の発熱体
部を構成する電子部品の熱により蒸発させることを特徴
とする空気調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6971693A JP3444918B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6971693A JP3444918B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 空気調和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281268A JPH06281268A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3444918B2 true JP3444918B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=13410841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6971693A Expired - Fee Related JP3444918B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3444918B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP6971693A patent/JP3444918B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281268A (ja) | 1994-10-07 |
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