JPH01118080A - ヒートポンプ式空気調和機 - Google Patents
ヒートポンプ式空気調和機Info
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- JPH01118080A JPH01118080A JP27610787A JP27610787A JPH01118080A JP H01118080 A JPH01118080 A JP H01118080A JP 27610787 A JP27610787 A JP 27610787A JP 27610787 A JP27610787 A JP 27610787A JP H01118080 A JPH01118080 A JP H01118080A
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- heat
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- bypass circuit
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- 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、空気を熱源とするヒートポンプ式空気調和機
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術
従来、空気熱源ヒートポンプ式空気調和機の室外熱交換
器の除霜方法は、大半が四方弁を切換えて冷房サイクル
とじ、室外熱交換器を凝縮器、室内熱交換器を蒸発器と
する逆サイクル除霜方式で、この時コールドドラフト防
止のために室内ファンを停止していた。この方式では、
基本的に冷凍サイクル中の冷媒循環量が少なく圧縮機入
力の増大がそれほど期待できないので、除霜時間が長く
なること、並びに除霜中の数分間は室内ファンが停止す
るので暖房感が欠如し快適性が損なわれること、さらに
は除霜運転終了後、四方弁を切換えて暖房運転に復帰し
てからも室内熱交換器の温度が上昇するまでに時間を要
することなど使用者からすれば満足できるものではなか
った。
器の除霜方法は、大半が四方弁を切換えて冷房サイクル
とじ、室外熱交換器を凝縮器、室内熱交換器を蒸発器と
する逆サイクル除霜方式で、この時コールドドラフト防
止のために室内ファンを停止していた。この方式では、
基本的に冷凍サイクル中の冷媒循環量が少なく圧縮機入
力の増大がそれほど期待できないので、除霜時間が長く
なること、並びに除霜中の数分間は室内ファンが停止す
るので暖房感が欠如し快適性が損なわれること、さらに
は除霜運転終了後、四方弁を切換えて暖房運転に復帰し
てからも室内熱交換器の温度が上昇するまでに時間を要
することなど使用者からすれば満足できるものではなか
った。
近年、このような欠点を有する逆サイクル除霜方式にか
わって、バイパス回路等を設けることで、除霜運転時に
も四方弁を暖房サイクルのままとし、室内熱交換器およ
び室外熱交換器の両方を凝縮器として作用させ、若干の
暖房能力を維持しながら除霜を行なう暖房継続除霜方式
が提案されている(例えば実開昭60−59042号公
報)。
わって、バイパス回路等を設けることで、除霜運転時に
も四方弁を暖房サイクルのままとし、室内熱交換器およ
び室外熱交換器の両方を凝縮器として作用させ、若干の
暖房能力を維持しながら除霜を行なう暖房継続除霜方式
が提案されている(例えば実開昭60−59042号公
報)。
以下、図面を参照しながら上記従来のヒートポンプ式空
気調和機について説明する。
気調和機について説明する。
第4図は、従来のヒートポンプ式空気調和機の第1の例
における冷凍サイクル図を示すものである。同図におい
て、1は容量制御可能な周波数可変圧縮機(以下単に圧
縮機と称す。)、2は四方弁、3は室内熱交換器、4は
キャピラリ、5は室外熱交換器、6はホットガスバイパ
ス回路、7は二方弁、8はバイパスキャピラリである。
における冷凍サイクル図を示すものである。同図におい
て、1は容量制御可能な周波数可変圧縮機(以下単に圧
縮機と称す。)、2は四方弁、3は室内熱交換器、4は
キャピラリ、5は室外熱交換器、6はホットガスバイパ
ス回路、7は二方弁、8はバイパスキャピラリである。
また、9は室外熱交換器温度センサ、10はこのセンサ
9からの信号を受けて圧縮機1.二方弁7.室内外ファ
ン(図示せず)等を制御して室外熱交換器5の除霜運転
を行なう除霜制御コントローラである。ホットガスバイ
パス回路6は、圧縮機1の吐ヒ 出管の室外熱交換器5の暖房運転時に入口側となる配管
とを連結し、途中に二方弁7とバイパスキャピラリ8を
備えて構成されている。
9からの信号を受けて圧縮機1.二方弁7.室内外ファ
ン(図示せず)等を制御して室外熱交換器5の除霜運転
を行なう除霜制御コントローラである。ホットガスバイ
パス回路6は、圧縮機1の吐ヒ 出管の室外熱交換器5の暖房運転時に入口側となる配管
とを連結し、途中に二方弁7とバイパスキャピラリ8を
備えて構成されている。
通常の暖房運転時には、二方弁7は閉の状態で暖房サイ
クル゛を形成するが、低外気温時に室外熱交換器温度セ
ンサ9からの信号により室外熱交換器5の着霜を検知す
ると、除霜制御コントローラー0よシ指令を発して圧縮
機1の周波数を高め、圧縮機1の本体温度を上昇させて
蓄熱する。そして、所定時間経過後、除霜制御コントロ
ーラ10よシ指令を発して、圧縮機1を最大周波数とし
、二方弁7を開いて圧縮機1から吐出された高温の冷媒
の大部分をホットガスバイパス回路6を経て室外熱交換
器5の入口側へ導き、残りを暖房運転時と同様に四方弁
2.室内熱交換器3.キャピラリ4と流して若干の暖房
運転を継続して行ない、室外熱交換器5の入口でホット
ガスバイパス回路6を通過した冷媒と合流させる。この
合流後の冷媒は、自身のもつ凝縮熱で室外熱交換器5を
除霜した後、四方弁2を経て圧縮機1に戻シ、除霜サイ
クルを完結する。
クル゛を形成するが、低外気温時に室外熱交換器温度セ
ンサ9からの信号により室外熱交換器5の着霜を検知す
ると、除霜制御コントローラー0よシ指令を発して圧縮
機1の周波数を高め、圧縮機1の本体温度を上昇させて
蓄熱する。そして、所定時間経過後、除霜制御コントロ
ーラ10よシ指令を発して、圧縮機1を最大周波数とし
、二方弁7を開いて圧縮機1から吐出された高温の冷媒
の大部分をホットガスバイパス回路6を経て室外熱交換
器5の入口側へ導き、残りを暖房運転時と同様に四方弁
2.室内熱交換器3.キャピラリ4と流して若干の暖房
運転を継続して行ない、室外熱交換器5の入口でホット
ガスバイパス回路6を通過した冷媒と合流させる。この
合流後の冷媒は、自身のもつ凝縮熱で室外熱交換器5を
除霜した後、四方弁2を経て圧縮機1に戻シ、除霜サイ
クルを完結する。
このように、暖房サイクルのままで除霜を行なうことが
できるので、除霜時の快適性の改善を図ることが可能と
なった。
できるので、除霜時の快適性の改善を図ることが可能と
なった。
また、第5図は従来のヒートポンプ式空気調和機の第2
の例における冷凍サイクル図を示す。この例においては
、ホットガスバイパス回路6のかわりにキャピラリ4を
バイパスするバイパス回路11を設けている。そして、
バイパス回路11には二方弁12.逆止弁13を備えて
いる。
の例における冷凍サイクル図を示す。この例においては
、ホットガスバイパス回路6のかわりにキャピラリ4を
バイパスするバイパス回路11を設けている。そして、
バイパス回路11には二方弁12.逆止弁13を備えて
いる。
除霜時には、二方弁12を開いてほとんどの冷媒をバイ
パス回路11を通過させることで、室外熱交換器5の冷
媒圧力を上昇させ、室内熱交換器3および室外熱交換器
5の両方を凝縮器として作用させることで、第1の例で
説明した効果と同様の効果を得ることが可能である。
パス回路11を通過させることで、室外熱交換器5の冷
媒圧力を上昇させ、室内熱交換器3および室外熱交換器
5の両方を凝縮器として作用させることで、第1の例で
説明した効果と同様の効果を得ることが可能である。
さらに、蓄熱材を充填した蓄熱槽を冷媒回路と熱交換的
に接続し、暖房運転時に蓄熱槽に熱を蓄え、除霜運転時
にその熱を利用して短時間で霜を融かすことができる方
式も提案されている(例えば特公昭54−38737号
公報)。
に接続し、暖房運転時に蓄熱槽に熱を蓄え、除霜運転時
にその熱を利用して短時間で霜を融かすことができる方
式も提案されている(例えば特公昭54−38737号
公報)。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記方法では以下のような問題点があっ
た。
た。
第6図は、第4図に示す従来のヒートポンプ式空気調和
機の第1の例におけるバイパスキャピラリの絞シ量と除
霜時間および除霜運転時の暖房能力との関係を示すもの
である。同図よシ明らかなように、バイパスキャピラリ
8の絞シ量を大きくすれば、除霜運転時に室内熱交換器
3を通過する冷媒の循環量が増加し、圧力も上昇するの
で暖房能力は増加するが、室外熱交換器5を通過する冷
媒の圧力が低下して凝縮能力が減少するので、除霜時間
が長くなってしまう。したがって、短時間に除霜を終え
ようとするためには暖房能力を大きくとることはできな
かった。例えば、1馬カクラスのヒートポンプ式空気調
和機では、はとんどの製品に総合電流を20A以下に押
えるような制御装置が設けられておシ、この場合、圧縮
機入力のうち冷媒に与えられる熱量は、発明者らの実験
の結果、最大でも1300にcal/hである。除霜を
5分間で終えるとすると、この間、圧縮機入力より冷媒
に与えられた熱量は108にclである。
機の第1の例におけるバイパスキャピラリの絞シ量と除
霜時間および除霜運転時の暖房能力との関係を示すもの
である。同図よシ明らかなように、バイパスキャピラリ
8の絞シ量を大きくすれば、除霜運転時に室内熱交換器
3を通過する冷媒の循環量が増加し、圧力も上昇するの
で暖房能力は増加するが、室外熱交換器5を通過する冷
媒の圧力が低下して凝縮能力が減少するので、除霜時間
が長くなってしまう。したがって、短時間に除霜を終え
ようとするためには暖房能力を大きくとることはできな
かった。例えば、1馬カクラスのヒートポンプ式空気調
和機では、はとんどの製品に総合電流を20A以下に押
えるような制御装置が設けられておシ、この場合、圧縮
機入力のうち冷媒に与えられる熱量は、発明者らの実験
の結果、最大でも1300にcal/hである。除霜を
5分間で終えるとすると、この間、圧縮機入力より冷媒
に与えられた熱量は108にclである。
圧縮機重量が10Kg、比熱が0.1で、圧縮機本体温
度が除霜運転中に30°C降下したとすると、aOにC
1の熱量が冷媒に与えられる。主に、これら2つの熱量
の合計138にclの熱が冷媒に与えられる。これに対
して、着霜量が9009であるとすると、除霜に72に
C1の熱が用いられ、残シの(138−72)にcal
の熱が暖房に利用可能である。これは単位時間当979
2にaml/hであシ、この程度の暖房能力では除霜運
転時の快適性の低下を十分に押えることができなかった
。
度が除霜運転中に30°C降下したとすると、aOにC
1の熱量が冷媒に与えられる。主に、これら2つの熱量
の合計138にclの熱が冷媒に与えられる。これに対
して、着霜量が9009であるとすると、除霜に72に
C1の熱が用いられ、残シの(138−72)にcal
の熱が暖房に利用可能である。これは単位時間当979
2にaml/hであシ、この程度の暖房能力では除霜運
転時の快適性の低下を十分に押えることができなかった
。
また、圧縮機本体を蓄熱体として利用し、乾き度の低い
冷媒を吸入して圧縮機本体の熱を奪っているため、圧縮
機信頼性も低かった。
冷媒を吸入して圧縮機本体の熱を奪っているため、圧縮
機信頼性も低かった。
第5図に示す第2の例の場合も、除霜運転時の暖房能力
は低く、第1の例で示したのと同様の問題点を有してい
た。さらに、第2の例において室内機と室外機とを接続
配管で結ぶセパレートタイプのヒートポンプ式空気調和
機の場合、圧縮機1の周波数を上昇させて冷媒の循環量
を増加させたシ、接続配管を長くしたシすると全冷媒が
通過するため室内熱交換器3の出口とバイパス回路11
の入口とを結ぶ接続配管での圧力損失が増加し、室外熱
交換器5を通過する冷媒の圧力が低下し、凝縮能力が低
下して除霜時間が長くなってしまったシ、あるいは除霜
できなくなってしまうという問題点があった。
は低く、第1の例で示したのと同様の問題点を有してい
た。さらに、第2の例において室内機と室外機とを接続
配管で結ぶセパレートタイプのヒートポンプ式空気調和
機の場合、圧縮機1の周波数を上昇させて冷媒の循環量
を増加させたシ、接続配管を長くしたシすると全冷媒が
通過するため室内熱交換器3の出口とバイパス回路11
の入口とを結ぶ接続配管での圧力損失が増加し、室外熱
交換器5を通過する冷媒の圧力が低下し、凝縮能力が低
下して除霜時間が長くなってしまったシ、あるいは除霜
できなくなってしまうという問題点があった。
さらに、蓄熱を利用する方式は、原理的には逆サイクル
除霜方式で、室内熱交換器を蒸発器として作用させて室
内よシ吸熱するかわシに蓄熱された熱を取っていた。し
たがって、この方式では除霜時間の短縮および除霜運転
時の室内への冷風吹出しの防止は可能であるが、除霜運
転時に室内を暖房することはできず、また蓄熱槽に蓄熱
するのに電気ヒータを用いているので、暖房運転時のエ
ネルギ効率が低下するという問題点があった。
除霜方式で、室内熱交換器を蒸発器として作用させて室
内よシ吸熱するかわシに蓄熱された熱を取っていた。し
たがって、この方式では除霜時間の短縮および除霜運転
時の室内への冷風吹出しの防止は可能であるが、除霜運
転時に室内を暖房することはできず、また蓄熱槽に蓄熱
するのに電気ヒータを用いているので、暖房運転時のエ
ネルギ効率が低下するという問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑み、暖房運転時に圧縮機の廃熱
を、潜熱蓄熱材を充填した蓄熱槽に蓄熱し、除霜運転時
にこの熱を利用することで、高い暖房能力を保ちながら
除霜を行ない、かつ圧縮機信頼性およびエネルギ効率の
高いヒートポンプ式空気調和機を提供するものである。
を、潜熱蓄熱材を充填した蓄熱槽に蓄熱し、除霜運転時
にこの熱を利用することで、高い暖房能力を保ちながら
除霜を行ない、かつ圧縮機信頼性およびエネルギ効率の
高いヒートポンプ式空気調和機を提供するものである。
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に本発明のヒートポンプ式空
気調和機は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧器、
室内熱交換器を順次環状に連結した冷媒回路と、前記減
圧器と前記室外熱交換器を結ぶ管路の一部をバイパスす
るバイパス回路と、前記管路と前記バイパス回路との冷
媒流路を切換える流路切換手段とを設け、前記バイパス
回路に潜熱蓄熱材を充填した蓄熱槽を熱交換的に設け、
この蓄熱槽を前記圧縮機の外周に配設したものである。
気調和機は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧器、
室内熱交換器を順次環状に連結した冷媒回路と、前記減
圧器と前記室外熱交換器を結ぶ管路の一部をバイパスす
るバイパス回路と、前記管路と前記バイパス回路との冷
媒流路を切換える流路切換手段とを設け、前記バイパス
回路に潜熱蓄熱材を充填した蓄熱槽を熱交換的に設け、
この蓄熱槽を前記圧縮機の外周に配設したものである。
作 用
本発明は、上記手段によシ次のような作用を有する。
すなわち、圧縮機の周囲に蓄熱槽を配設することで暖房
運転時に圧縮機の廃熱を回収して蓄熱槽に蓄熱し、この
熱を除霜に利用することができるのでエネルギ効率を高
めることができる。また、除霜運転時にバイパス回路に
冷媒を流して蓄熱槽内の潜熱蓄熱材と熱交換を行なうこ
とで、高い暖房能力を保ちながら除霜運転を行なうこと
が可能であシ、かつ圧縮機吸入冷媒の乾き度を高く保つ
ことができるので、圧縮機信頼性も高い。さらに、セパ
レートタイプのヒートポンプ式空気調和機の場合で接続
配管での圧力損失が大きく、室外熱交換器を通過する冷
媒の圧力が低くても、過熱域にある冷媒を利用できるの
で、除霜可能である。
運転時に圧縮機の廃熱を回収して蓄熱槽に蓄熱し、この
熱を除霜に利用することができるのでエネルギ効率を高
めることができる。また、除霜運転時にバイパス回路に
冷媒を流して蓄熱槽内の潜熱蓄熱材と熱交換を行なうこ
とで、高い暖房能力を保ちながら除霜運転を行なうこと
が可能であシ、かつ圧縮機吸入冷媒の乾き度を高く保つ
ことができるので、圧縮機信頼性も高い。さらに、セパ
レートタイプのヒートポンプ式空気調和機の場合で接続
配管での圧力損失が大きく、室外熱交換器を通過する冷
媒の圧力が低くても、過熱域にある冷媒を利用できるの
で、除霜可能である。
実施例
以下、本発明をその一実施例を示す添付図面の第1図〜
第3図を参考に説明する。なお、本実施例を説明するに
当シ、第4図および第5図に示す従来のものと同一の機
能をもつものには同一の番号を付して説明を省略する。
第3図を参考に説明する。なお、本実施例を説明するに
当シ、第4図および第5図に示す従来のものと同一の機
能をもつものには同一の番号を付して説明を省略する。
第1図は、本発明の一実施例におけるヒートポンプ式空
気調和機の冷凍サイクル図、第2図は第1図に示す圧縮
機1の周囲の概略横断面図である。
気調和機の冷凍サイクル図、第2図は第1図に示す圧縮
機1の周囲の概略横断面図である。
同図において、4aは電磁力によシ弁開度の調節が可能
な電動膨張弁である。14は、電動膨張弁4aと室外熱
交換器5を結ぶ管路をバイパスするバイパス回路であり
、この管路とバイパス回路14との分岐部に冷媒流路を
切換える三方弁15が設けられている。また、バイパス
回路14には逆止弁16、熱交換器17が備えられてい
る。また、18は蓄熱槽で、内部に潜熱蓄熱材(NaC
H3COO・3H20)1’9が充填されておシ、この
蓄熱材19と熱交換可能なように前記熱交換器17が配
設されている。さらに、蓄熱槽18は圧縮機1と熱交換
可能なように、その一部が圧縮機1の胴部に密着するよ
うに配設されている。そして、このように配設された圧
縮機1および蓄熱槽18の周囲を断熱材20で囲んでい
る。
な電動膨張弁である。14は、電動膨張弁4aと室外熱
交換器5を結ぶ管路をバイパスするバイパス回路であり
、この管路とバイパス回路14との分岐部に冷媒流路を
切換える三方弁15が設けられている。また、バイパス
回路14には逆止弁16、熱交換器17が備えられてい
る。また、18は蓄熱槽で、内部に潜熱蓄熱材(NaC
H3COO・3H20)1’9が充填されておシ、この
蓄熱材19と熱交換可能なように前記熱交換器17が配
設されている。さらに、蓄熱槽18は圧縮機1と熱交換
可能なように、その一部が圧縮機1の胴部に密着するよ
うに配設されている。そして、このように配設された圧
縮機1および蓄熱槽18の周囲を断熱材20で囲んでい
る。
この冷媒回路において、暖房運転時には電動膨張弁4暑
は所定弁開度を保ち、三方弁15のバイパス回路14側
は閉の状態である。したがって、圧縮機1から吐出され
た冷媒は、四方弁2.室内熱交換器3.電動膨張弁4m
、室外熱交換器5゜四方弁2と流れ、圧縮機1に吸入さ
れる。この時、前述の構造によシ従来は圧縮機1から外
気へ放熱されていた熱を蓄熱槽18に蓄えることが可能
である。
は所定弁開度を保ち、三方弁15のバイパス回路14側
は閉の状態である。したがって、圧縮機1から吐出され
た冷媒は、四方弁2.室内熱交換器3.電動膨張弁4m
、室外熱交換器5゜四方弁2と流れ、圧縮機1に吸入さ
れる。この時、前述の構造によシ従来は圧縮機1から外
気へ放熱されていた熱を蓄熱槽18に蓄えることが可能
である。
次に、除霜運転時は電動膨張弁4虐の弁開度を大きくし
て絞シ量を減少させ、三方弁15のバイパス回路14側
を開とする。これにより、圧縮機1から吐出された冷媒
は、四方弁2.室内熱交換器3へと流れ、暖房に利用さ
れた後、三方弁15よシバイパス回路14へ流入し、熱
交換器17へと流れて蓄熱材19よシ熱を奪って逆上弁
16を通り、室外熱交換器5へと流れる。そして、ここ
で除霜に利用された後、四方弁2を通過して圧縮機1に
吸入される。
て絞シ量を減少させ、三方弁15のバイパス回路14側
を開とする。これにより、圧縮機1から吐出された冷媒
は、四方弁2.室内熱交換器3へと流れ、暖房に利用さ
れた後、三方弁15よシバイパス回路14へ流入し、熱
交換器17へと流れて蓄熱材19よシ熱を奪って逆上弁
16を通り、室外熱交換器5へと流れる。そして、ここ
で除霜に利用された後、四方弁2を通過して圧縮機1に
吸入される。
第3図は、第1図に示したヒートポンプ式空気調和機の
除霜運転時の冷凍サイクルをモリエル線図上に示した図
である。同図におけるa −Hの記号は、第1図におけ
るa−9の位置における冷媒の状態を示す。まず、圧縮
機1で圧縮された冷媒は(a−bL室内熱交換器3で暖
房に利用されて凝縮しくC→d)、電動膨張弁4a等を
通過の際の圧力損失で圧力が低下しくd−+6)、バイ
パス回路14の熱交換器17で蓄熱材19よシ熱を奪い
(1B−+f)、室外熱交換器5で除霜に利用されて凝
縮しくf→g)、四方弁2を通過して圧縮機1に吸入さ
れる(g→a)。このように、暖房に用いられて凝縮し
た冷媒(d)は、蓄熱材19よシ熱を奪うことで再び(
りまでエンタルピが引き上げられ、また電動膨張弁4m
の弁開度を大きくすることで室外熱交換器5を通過する
冷媒の飽和温度は霜の融解温度(約O″C)よシ高くな
るので、冷媒が2相状態の領域でも除霜可能であり、し
たがって暖房能力を大きくとっても大きな除霜能力を有
し、短時間で除霜を終えることが可能である。
除霜運転時の冷凍サイクルをモリエル線図上に示した図
である。同図におけるa −Hの記号は、第1図におけ
るa−9の位置における冷媒の状態を示す。まず、圧縮
機1で圧縮された冷媒は(a−bL室内熱交換器3で暖
房に利用されて凝縮しくC→d)、電動膨張弁4a等を
通過の際の圧力損失で圧力が低下しくd−+6)、バイ
パス回路14の熱交換器17で蓄熱材19よシ熱を奪い
(1B−+f)、室外熱交換器5で除霜に利用されて凝
縮しくf→g)、四方弁2を通過して圧縮機1に吸入さ
れる(g→a)。このように、暖房に用いられて凝縮し
た冷媒(d)は、蓄熱材19よシ熱を奪うことで再び(
りまでエンタルピが引き上げられ、また電動膨張弁4m
の弁開度を大きくすることで室外熱交換器5を通過する
冷媒の飽和温度は霜の融解温度(約O″C)よシ高くな
るので、冷媒が2相状態の領域でも除霜可能であり、し
たがって暖房能力を大きくとっても大きな除霜能力を有
し、短時間で除霜を終えることが可能である。
ここで、発明者らの実験結果の一例を示すと、暖房運転
時の圧縮機入力が1700W(1462Kaml/h
)の場合、従来方式では1250Kcal/hの熱が冷
媒に与えられ、212にcal/hの熱が外気に放熱さ
れていた。これに対して本実施例で示した構造とするこ
とで、212にo a l/hのうちの約70%の15
0にc a l/hの熱を回収して蓄熱槽18に蓄熱す
ることができた。
時の圧縮機入力が1700W(1462Kaml/h
)の場合、従来方式では1250Kcal/hの熱が冷
媒に与えられ、212にcal/hの熱が外気に放熱さ
れていた。これに対して本実施例で示した構造とするこ
とで、212にo a l/hのうちの約70%の15
0にc a l/hの熱を回収して蓄熱槽18に蓄熱す
ることができた。
蓄熱材(Na′CH3COO・3H20)19の融解潜
熱は、60 Kcal/hであるから蓄熱材19を蓄熱
槽18内に2.5に9充填しておけば、1時間で150
にolの熱量を蓄熱することができる。これを全部除霜
運転時に利用できるとすれば、冷媒に与えられる熱量は
従来例で説明した圧縮機入力よシ与えられる熱量108
にC1に105にclを加えて258Kcal となる
。一方、除霜に用いられる熱量は72にclであるから
残シの186にclの熱量が暖房に利用可能である。こ
れは、単位時間当p2232にcal/hであるので、
十分に室内の快適性を保つことができる。
熱は、60 Kcal/hであるから蓄熱材19を蓄熱
槽18内に2.5に9充填しておけば、1時間で150
にolの熱量を蓄熱することができる。これを全部除霜
運転時に利用できるとすれば、冷媒に与えられる熱量は
従来例で説明した圧縮機入力よシ与えられる熱量108
にC1に105にclを加えて258Kcal となる
。一方、除霜に用いられる熱量は72にclであるから
残シの186にclの熱量が暖房に利用可能である。こ
れは、単位時間当p2232にcal/hであるので、
十分に室内の快適性を保つことができる。
このように、従来圧縮機から外気に放熱してい、た熱を
回収して除霜に利用することができるので、エネルギ効
率を高めることができる。また、潜熱蓄熱材19を用い
ているので潜熱を利用しきってしまうまで蓄熱材19の
温度はほぼ一定であり(本実施例の場合は58°C)、
熱交換器17を通過する冷媒と一定の温度差を保ちなが
ら熱交換できるので、熱交換器17をコンパクトに設計
できる。また、室外熱交換器5で除霜に利用される冷媒
は、大部分が過熱ガスの状態であるので(f→C1)、
圧縮機周波数を上昇させて冷媒循環量を増加させたシ、
接続配管を長くすることで(d−a)の圧力損失が増加
し、(f−4g)の冷媒の圧力が低下しても、除霜を行
なうことが可能である。さらに、圧縮機吸入冷媒(a)
の乾き度を高く保つことができるので、圧縮機信頼性の
高い除霜運転を行なうことができる。
回収して除霜に利用することができるので、エネルギ効
率を高めることができる。また、潜熱蓄熱材19を用い
ているので潜熱を利用しきってしまうまで蓄熱材19の
温度はほぼ一定であり(本実施例の場合は58°C)、
熱交換器17を通過する冷媒と一定の温度差を保ちなが
ら熱交換できるので、熱交換器17をコンパクトに設計
できる。また、室外熱交換器5で除霜に利用される冷媒
は、大部分が過熱ガスの状態であるので(f→C1)、
圧縮機周波数を上昇させて冷媒循環量を増加させたシ、
接続配管を長くすることで(d−a)の圧力損失が増加
し、(f−4g)の冷媒の圧力が低下しても、除霜を行
なうことが可能である。さらに、圧縮機吸入冷媒(a)
の乾き度を高く保つことができるので、圧縮機信頼性の
高い除霜運転を行なうことができる。
なお、本実施例において、流路切換手段は三方弁を用い
て説明したが、これに限定されるものではなく、複数個
の二方弁を組み合わせる等、他の手段を用いてもよい。
て説明したが、これに限定されるものではなく、複数個
の二方弁を組み合わせる等、他の手段を用いてもよい。
また、潜熱蓄熱材は本実施例で用いたNa CH3CO
O・3H20以外のものを用いてもよい。また、本実施
例では除霜時に電動膨張弁の弁開度を大きくして除霜能
力を高めたが、この制御はなくても除霜は可能である。
O・3H20以外のものを用いてもよい。また、本実施
例では除霜時に電動膨張弁の弁開度を大きくして除霜能
力を高めたが、この制御はなくても除霜は可能である。
また、圧縮機に能力可変形のものを用いなくても同様の
効果を得ることができる。
効果を得ることができる。
さらに、本実施例においては除霜時についてのみ説明し
たがそれに限定されることなく、暖房運転時に暖房能力
が不足している場合等にも利用可能である。
たがそれに限定されることなく、暖房運転時に暖房能力
が不足している場合等にも利用可能である。
発明の効果
以上のように本発明のヒートポンプ式空気調和機は、圧
縮機周囲に蓄熱槽を配設し、少なくともこの蓄熱槽が外
気と接する部分に断熱材を配設することで、エネルギ効
率を高めることができる。
縮機周囲に蓄熱槽を配設し、少なくともこの蓄熱槽が外
気と接する部分に断熱材を配設することで、エネルギ効
率を高めることができる。
また、除霜運転時にバイパス回路に冷媒を流して蓄熱槽
内の潜熱蓄熱材と熱交換を行なうことで、高い暖房能力
を保ちながら除霜運転を行なうことが可能であシ、圧縮
機信頼性も高い。さらに、セパレートタイプのヒートポ
ンプ式空気調和機の場合で接続配管での圧力損失が大き
く、室外熱交換器を通過する冷媒の圧力が低くても除霜
可能である等の効果を有する。
内の潜熱蓄熱材と熱交換を行なうことで、高い暖房能力
を保ちながら除霜運転を行なうことが可能であシ、圧縮
機信頼性も高い。さらに、セパレートタイプのヒートポ
ンプ式空気調和機の場合で接続配管での圧力損失が大き
く、室外熱交換器を通過する冷媒の圧力が低くても除霜
可能である等の効果を有する。
第1図は本発明の一実施例におけるヒートポンプ式空気
調和機の冷凍サイクル図、第2図は第1図における圧縮
機周囲の概略横断面図、第3図は同ヒートポンプ式空気
調和機の冷凍サイクルをモリエル線図に示した図、第4
図は従来のヒートポンプ式空気調和機の第1の例におけ
る冷凍サイクル図、第5図は同ヒートポンプ式空気調和
機の第2の例における冷凍サイクル図、第6図は同ヒー
トポンプ式空気調和機のバイパスキャピラリの絞シ量と
除霜時間、暖房能力の関係を示す特性図である。 1・・・・・・圧縮機、2・・・・・・四方弁、3・・
・・・・室内熱交換器、4・・・・・・電動膨張率(減
圧器)、5・・・・・・室外熱交換器、14・・・・・
・バイパス回路、15・・・・・・三方弁(流路切換手
段)、17・・・・・・熱交換器、18・・・・・・蓄
熱槽、19・・・・・・蓄熱材、20・・・・・・断熱
材。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1−
圧縮機 14・−バイパス回路 、ff1−!Fr 8材 第1図 /−−一圧橿次 第3CI?1 エンタルC→犬 第6図
調和機の冷凍サイクル図、第2図は第1図における圧縮
機周囲の概略横断面図、第3図は同ヒートポンプ式空気
調和機の冷凍サイクルをモリエル線図に示した図、第4
図は従来のヒートポンプ式空気調和機の第1の例におけ
る冷凍サイクル図、第5図は同ヒートポンプ式空気調和
機の第2の例における冷凍サイクル図、第6図は同ヒー
トポンプ式空気調和機のバイパスキャピラリの絞シ量と
除霜時間、暖房能力の関係を示す特性図である。 1・・・・・・圧縮機、2・・・・・・四方弁、3・・
・・・・室内熱交換器、4・・・・・・電動膨張率(減
圧器)、5・・・・・・室外熱交換器、14・・・・・
・バイパス回路、15・・・・・・三方弁(流路切換手
段)、17・・・・・・熱交換器、18・・・・・・蓄
熱槽、19・・・・・・蓄熱材、20・・・・・・断熱
材。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1−
圧縮機 14・−バイパス回路 、ff1−!Fr 8材 第1図 /−−一圧橿次 第3CI?1 エンタルC→犬 第6図
Claims (1)
- 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧器、室内熱交換器
を順次環状に連結した冷媒回路と、前記減圧器と前記室
外熱交換器を結ぶ管路の一部をバイパスするバイパス回
路と、前記管路と前記バイパス回路との冷媒流路を切換
える流路切換手段とを設け、前記バイパス回路に潜熱蓄
熱材を充填した蓄熱槽を熱交換的に設け、この蓄熱槽を
前記圧縮機の外周に配設したヒートポンプ式空気調和機
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27610787A JPH01118080A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | ヒートポンプ式空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27610787A JPH01118080A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | ヒートポンプ式空気調和機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01118080A true JPH01118080A (ja) | 1989-05-10 |
Family
ID=17564893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27610787A Pending JPH01118080A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | ヒートポンプ式空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01118080A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100838368B1 (ko) * | 2007-06-11 | 2008-06-13 | (주)일진기건 | 공기열원 히트펌프 시스템 |
CN103154643A (zh) * | 2010-09-30 | 2013-06-12 | 松下电器产业株式会社 | 蓄热装置和具备该蓄热装置的空气调节机 |
WO2013099164A1 (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | パナソニック株式会社 | 空気調和機 |
CN103574758A (zh) * | 2012-07-25 | 2014-02-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调器***及其除霜方法 |
CN104879975A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-02 | 北京工业大学 | 一种应用于冰箱的热气旁通联合相变蓄热除霜*** |
CN106152642A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-11-23 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调器逆向循环除霜控制方法 |
JP2019105409A (ja) * | 2017-12-13 | 2019-06-27 | 株式会社デンソー | ヒートポンプサイクル |
CN110307680A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-10-08 | 广东美的制冷设备有限公司 | 运行控制方法、控制装置、空调器和计算机可读存储介质 |
WO2021012781A1 (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-28 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调器 |
CN114440453A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-06 | 浙江乾丰智能科技有限公司 | 一种基于模糊算法的空气能热水器结霜程度判定方法 |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP27610787A patent/JPH01118080A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100838368B1 (ko) * | 2007-06-11 | 2008-06-13 | (주)일진기건 | 공기열원 히트펌프 시스템 |
CN103154643A (zh) * | 2010-09-30 | 2013-06-12 | 松下电器产业株式会社 | 蓄热装置和具备该蓄热装置的空气调节机 |
CN103154643B (zh) * | 2010-09-30 | 2016-08-03 | 松下电器产业株式会社 | 蓄热装置和具备该蓄热装置的空气调节机 |
JP2013133961A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Panasonic Corp | 空気調和機 |
WO2013099164A1 (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-04 | パナソニック株式会社 | 空気調和機 |
CN103574758A (zh) * | 2012-07-25 | 2014-02-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调器***及其除霜方法 |
CN104879975A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-02 | 北京工业大学 | 一种应用于冰箱的热气旁通联合相变蓄热除霜*** |
CN106152642A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-11-23 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调器逆向循环除霜控制方法 |
JP2019105409A (ja) * | 2017-12-13 | 2019-06-27 | 株式会社デンソー | ヒートポンプサイクル |
CN110307680A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-10-08 | 广东美的制冷设备有限公司 | 运行控制方法、控制装置、空调器和计算机可读存储介质 |
WO2021012781A1 (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-28 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 空调器 |
CN114440453A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-06 | 浙江乾丰智能科技有限公司 | 一种基于模糊算法的空气能热水器结霜程度判定方法 |
CN114440453B (zh) * | 2022-03-01 | 2024-01-16 | 北溪特(浙江)科技有限公司 | 一种基于模糊算法的空气能热水器结霜程度判定方法 |
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