JPH01131862A - ヒートポンプ装置 - Google Patents
ヒートポンプ装置Info
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- JPH01131862A JPH01131862A JP62288855A JP28885587A JPH01131862A JP H01131862 A JPH01131862 A JP H01131862A JP 62288855 A JP62288855 A JP 62288855A JP 28885587 A JP28885587 A JP 28885587A JP H01131862 A JPH01131862 A JP H01131862A
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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
この発明は、蓄熱材と共に蓄熱路に内蔵させた蓄熱用熱
交換器を備えたヒートポンプ装置に関するものである。
交換器を備えたヒートポンプ装置に関するものである。
第9図は特開昭62−176990号公報に示された上
記のようなヒートポンプ装置の冷媒回路構成図である。 第9図において、1は圧縮機、2は室内側にある凝縮器
、3は膨張弁または毛細管のような第1減圧装置、4は
室外側にある蒸発器であり、これらが順次接続されて冷
凍サイクルが構成されている。上記凝縮器2と第1減圧
装置3の間を一端とし、蒸発器4と圧縮機1の吸入側を
他端とし、−端および他端に第1開閉弁8および第3開
閉弁10を有し、蓄熱W16に相変化温度が0℃〜30
℃の間にある蓄熱材7と共に内蔵された蓄熱吸熱用の熱
交換器5、上記第1減゛圧装置3および蒸発器4がこの
順に接続されて、第1の冷媒回路12が構成されている
。また、凝縮器2と第1開閉弁8の間で第2開閉弁9を
介して一端が第1の冷媒回路12に接続され、膨張弁ま
たは毛細管のような第2の減圧装置13、第1の冷媒回
路12と共用する蒸発器4、第1減゛圧装置3および熱
交換器7をこの順に接続し、圧縮機1の吸入側と第3開
閉弁10の間で第4開閉弁11を介して第1の冷媒口v
B12に他端が接続されて、除霜用の第2の冷媒回路1
4が構成されている。なお、第2の冷媒回路14は、第
1の冷媒回路12と、第1開閉弁8と熱交換器5の間で
分岐されている。 次に、このヒートポンプ装置の冷媒回路の動作について
説明する。暖房運転時には、第1.第3開閉弁8,10
が開き、第2.第4開閉弁9,11が閉じ、冷媒は第9
図に実線矢印で示すように流れる。そして、圧縮機1か
ら吐出された高温高圧の冷媒ガスが凝m器2に送られ、
ここで暖房のため放熱し凝縮液化する。暖房効果を発揮
し、凝縮器2を出た40℃前後の冷媒液は、第1冷媒回
路12に入り、第1開閉弁8を経て蓄熱器6内の熱交換
器5に送られ、蓄熱器6内に充填されている相変化温度
がO℃〜30℃間にある蓄熱材7を加熱しこれに蓄熱す
る。熱交換器5を出た冷媒液は第1減圧装置3を通って
減圧され、低温低圧となった後、蒸発器4に送られここ
で蒸発する。蒸発した冷媒ガスは第3開閉弁10を通っ
て圧縮機1に吸入される。そして、上述したサイクルを
繰返す。この暖房運転において、外気温度が低く冷媒の
蒸発温度が0℃以下になる場合があり、この場合には、
蒸発器4の伝熱面に霜が付着し、暖房能力が低下する。 そこで、付着した霜を除去する除霜運転が必要となり、
この運転が行われる。 除霜運転時には、第10図のフローチャー1・に示すよ
うに、除霜運転に入ると直ちに第1.第3開閉弁8,1
0が閉じ、第2.第4 rJIJ閉弁9.117>f開
き、冷媒は第9図の破線矢印に示すように流れる。そし
て、圧縮機1から吐出された高温高圧の冷媒ガスが凝m
器2に送られ、ここで放熱して暖房が行われる。この時
、冷媒ガスはその暖房効果をすべて発揮せず、一部に冷
媒ガスを残した気液混合状態で第2の冷媒回路14に入
り、第2開閉弁9を経て第2減圧装置13に送られる。 ここで、気液2相の冷媒ガスは中間圧力まで減圧され、
例えば凝縮温度が10℃〜20℃程度の状態になって蒸
発器4に送られ、ここで放熱することで全体が凝縮し冷
媒液となる。この放熱によって蒸発器4に付着していた
霜が融かされて除霜が行われる。 蒸発器4を出た冷媒液は、第1減圧装置3を通り、ここ
で低温低圧になって蓄熱器6内の熱交換器5に送られる
。この熱交換′l!j5内で、冷媒液は蓄熱材7から吸
熱して蒸発し、冷媒ガスとなって第4開閉弁11を通り
、圧縮機1に戻る。上述した除霜運転は、除霜が完了す
るまで続けられ、除霜完了時には第1〜第4開閉弁8〜
11が上述した暖房運転状態に戻り暖房運転が再開され
る。
記のようなヒートポンプ装置の冷媒回路構成図である。 第9図において、1は圧縮機、2は室内側にある凝縮器
、3は膨張弁または毛細管のような第1減圧装置、4は
室外側にある蒸発器であり、これらが順次接続されて冷
凍サイクルが構成されている。上記凝縮器2と第1減圧
装置3の間を一端とし、蒸発器4と圧縮機1の吸入側を
他端とし、−端および他端に第1開閉弁8および第3開
閉弁10を有し、蓄熱W16に相変化温度が0℃〜30
℃の間にある蓄熱材7と共に内蔵された蓄熱吸熱用の熱
交換器5、上記第1減゛圧装置3および蒸発器4がこの
順に接続されて、第1の冷媒回路12が構成されている
。また、凝縮器2と第1開閉弁8の間で第2開閉弁9を
介して一端が第1の冷媒回路12に接続され、膨張弁ま
たは毛細管のような第2の減圧装置13、第1の冷媒回
路12と共用する蒸発器4、第1減゛圧装置3および熱
交換器7をこの順に接続し、圧縮機1の吸入側と第3開
閉弁10の間で第4開閉弁11を介して第1の冷媒口v
B12に他端が接続されて、除霜用の第2の冷媒回路1
4が構成されている。なお、第2の冷媒回路14は、第
1の冷媒回路12と、第1開閉弁8と熱交換器5の間で
分岐されている。 次に、このヒートポンプ装置の冷媒回路の動作について
説明する。暖房運転時には、第1.第3開閉弁8,10
が開き、第2.第4開閉弁9,11が閉じ、冷媒は第9
図に実線矢印で示すように流れる。そして、圧縮機1か
ら吐出された高温高圧の冷媒ガスが凝m器2に送られ、
ここで暖房のため放熱し凝縮液化する。暖房効果を発揮
し、凝縮器2を出た40℃前後の冷媒液は、第1冷媒回
路12に入り、第1開閉弁8を経て蓄熱器6内の熱交換
器5に送られ、蓄熱器6内に充填されている相変化温度
がO℃〜30℃間にある蓄熱材7を加熱しこれに蓄熱す
る。熱交換器5を出た冷媒液は第1減圧装置3を通って
減圧され、低温低圧となった後、蒸発器4に送られここ
で蒸発する。蒸発した冷媒ガスは第3開閉弁10を通っ
て圧縮機1に吸入される。そして、上述したサイクルを
繰返す。この暖房運転において、外気温度が低く冷媒の
蒸発温度が0℃以下になる場合があり、この場合には、
蒸発器4の伝熱面に霜が付着し、暖房能力が低下する。 そこで、付着した霜を除去する除霜運転が必要となり、
この運転が行われる。 除霜運転時には、第10図のフローチャー1・に示すよ
うに、除霜運転に入ると直ちに第1.第3開閉弁8,1
0が閉じ、第2.第4 rJIJ閉弁9.117>f開
き、冷媒は第9図の破線矢印に示すように流れる。そし
て、圧縮機1から吐出された高温高圧の冷媒ガスが凝m
器2に送られ、ここで放熱して暖房が行われる。この時
、冷媒ガスはその暖房効果をすべて発揮せず、一部に冷
媒ガスを残した気液混合状態で第2の冷媒回路14に入
り、第2開閉弁9を経て第2減圧装置13に送られる。 ここで、気液2相の冷媒ガスは中間圧力まで減圧され、
例えば凝縮温度が10℃〜20℃程度の状態になって蒸
発器4に送られ、ここで放熱することで全体が凝縮し冷
媒液となる。この放熱によって蒸発器4に付着していた
霜が融かされて除霜が行われる。 蒸発器4を出た冷媒液は、第1減圧装置3を通り、ここ
で低温低圧になって蓄熱器6内の熱交換器5に送られる
。この熱交換′l!j5内で、冷媒液は蓄熱材7から吸
熱して蒸発し、冷媒ガスとなって第4開閉弁11を通り
、圧縮機1に戻る。上述した除霜運転は、除霜が完了す
るまで続けられ、除霜完了時には第1〜第4開閉弁8〜
11が上述した暖房運転状態に戻り暖房運転が再開され
る。
従来のヒートポンプ装置は、以上のように構成され、第
1〜第4開閉弁8〜11が暖房運転状態から除霜運転状
態に切換わる時に、第11図のタイムチャートに示すよ
うに、瞬時に切換えられるので、暖房運転時に蓄熱器6
内の蓄熱材7に放熱していた熱交換器5内の比較的高温
(蓄熱材7の相変化1度に近い温度)で高圧の冷媒液が
第1〜第4開閉弁8〜11の切換えと同時に除霜用の第
2の冷媒回路14を経て圧縮機1に急激に戻され、熱の
有効な利用を図ることができないという問題点があった
。 この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、蓄熱器内の熱交換器に溜まっている冷媒液
の熱を有効に利用し、蒸発器の除霜時間を短縮できるヒ
ートポンプ装置を得ることを目的としている。
1〜第4開閉弁8〜11が暖房運転状態から除霜運転状
態に切換わる時に、第11図のタイムチャートに示すよ
うに、瞬時に切換えられるので、暖房運転時に蓄熱器6
内の蓄熱材7に放熱していた熱交換器5内の比較的高温
(蓄熱材7の相変化1度に近い温度)で高圧の冷媒液が
第1〜第4開閉弁8〜11の切換えと同時に除霜用の第
2の冷媒回路14を経て圧縮機1に急激に戻され、熱の
有効な利用を図ることができないという問題点があった
。 この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、蓄熱器内の熱交換器に溜まっている冷媒液
の熱を有効に利用し、蒸発器の除霜時間を短縮できるヒ
ートポンプ装置を得ることを目的としている。
この発明は、上記のような冷凍サイクルを有し、また上
記のような第1の冷媒回路と第2の冷媒回路とを備えた
と一トポンプ装置において、第1゜第2冷媒回路の路弁
および第1減圧装置に接続した制御装置を具備させ、と
の制御装置によって、除霜運転の開始時に蓄熱材と共に
蓄熱器に内蔵させた熱交換器側から蒸発器に冷媒を導い
た後、第2の冷媒回路による除霜運転状態に切換えるよ
うにしたものである。
記のような第1の冷媒回路と第2の冷媒回路とを備えた
と一トポンプ装置において、第1゜第2冷媒回路の路弁
および第1減圧装置に接続した制御装置を具備させ、と
の制御装置によって、除霜運転の開始時に蓄熱材と共に
蓄熱器に内蔵させた熱交換器側から蒸発器に冷媒を導い
た後、第2の冷媒回路による除霜運転状態に切換えるよ
うにしたものである。
この発明におけるヒートポンプ装置では除霜運転の開始
時に蓄熱器に内蔵させた熱交換器に溜まっている冷媒液
は、蒸発器に導かれ、蒸発器に付着している霜に放熱し
、除霜熱源として働き、その後通常の除霜運転状態にし
ているので、上記熱交換器に溜まっている冷媒液の有効
な利用を図ることができる。
時に蓄熱器に内蔵させた熱交換器に溜まっている冷媒液
は、蒸発器に導かれ、蒸発器に付着している霜に放熱し
、除霜熱源として働き、その後通常の除霜運転状態にし
ているので、上記熱交換器に溜まっている冷媒液の有効
な利用を図ることができる。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第1図はこの発明の第1実施例によるヒートポンプ装置
の冷媒回路構成図、第2図および第3図は第1実施例の
フローチャートおよびタイムチャートである。 第1図において、1は圧縮機、2は凝縮器、3は膨張弁
からなる第1減圧装置、4は蒸発器である。まな5は熱
交換器であり、蓄熱器6内に蓄熱材7と共に内蔵させで
ある。8〜11は第1〜第4開閉弁、12は第1.第3
開閉弁8,10を両端に有する第1の冷媒回路、14は
第2.第4開閉弁9,11を両端に有し、第2減圧装置
13を備えた第2の冷媒回路である。そして、以上の構
成は第9図に示す従来のものと同様である。15は第1
〜第1Fl閉弁8〜11および第1減圧装置3に接続さ
れて、これを制御する制御装置であり、この制御装置1
5は第2図、第3図に示すように、暖房運転から除霜運
転に切換わる時に、まず第1減圧装置3が全開し、制御
装置15に内蔵したタイマ(図示せず)などによって圧
m機1に液戻りがないように予め設定された時間を後に
第1.第3M閉弁8,10が開から閉、第2.第4開閉
弁9.11が閉から開になるように制御するものである
。 次に、第1実施例によるヒートポンプ装置の動作につい
て説明する。暖房運転中は、第1図の実線矢印に示すよ
うに冷媒が流れ、蓄熱器6に内蔵された熱交換器5に、
上述した従来のものと同様に比較的高温の冷媒液が凝縮
器2から入り、相変化温度がO℃〜30℃の間にある蓄
熱材7を加熱し、冷媒液自身も相変化温度に近い温度と
なり、熱交換器5内に溜まる。そして、冷媒液は第1減
圧装置3によって絞られ、減圧されて蒸発器4に入り、
ここで蒸発されている。 上述した暖房運転によって蒸発器4に霜が付着し除霜が
必要になると、これを図示しない検知器で検知し、信号
を制御装置!15に入力させることで、この制御装置が
働いて除霜運転に入る。除霜運転の開始時には、第1〜
第4開閉弁8〜11は第1の冷媒回路12を用いる暖房
運転状態のままで、制御装置15からの指令で第1減圧
装置3の弁開度を全開にする。このため、今まで蓄熱器
6内の熱交換器5に溜まっていた比較的高温、すなわち
M熱材7の相変化温度に近い温度で高圧の冷媒液が第1
減圧装M3によって絞られることなく、低圧、低温であ
った蒸発N4に流込み、蒸発器4に付着した霜に放熱し
、この霜を融かすことができる。そして、圧縮機1に液
戻りが生じないような設定時間も後に、制御装置15か
らの指令で第1〜第4開閉弁8〜11を除霜運転状態に
切換え、第1If4圧装置3を絞り、第1図の破線矢印
に示すように冷媒が流れ、上述した従来のものと同様に
蒸発器4内の圧力は直ちに中間圧力、すなわち凝縮温度
が10℃〜20℃の圧力となり、この状態で蒸発viI
4の除霜を行い、蓄熱器6内の熱交換器5で蓄熱材7か
ら吸熱して冷媒液を蒸発させることにより、短時間で蒸
発器4の除霜を完了させることができる。なお、除霜完
了後は、制御装置15からの指令で再び暖房運転状態に
戻る。 上述したように、第1実施例のヒートポンプ装置では、
蓄熱用の熱交換器5に溜められた冷媒液を、第1減圧装
置3を全開させて、除霜運転の開始時に蒸発器4に移動
させ、これに放熱させるようにしたので、冷媒がもつ熱
エネルギを有効に利用して、除霜運転時間の短縮を図る
ことができる。 なお、上記実施例では、除霜運転時における第1〜第4
UIJ閉弁8〜11の切換えを、圧m機1に液戻りしな
い時間tを予め設定して行う場合について説明したが、
この発明は、第4図に示すように圧縮機1の吸入口直前
に設けられたアキュムレータ16に液面検知器17を設
け、冷媒が所定の液面に到達した時に、これを検知して
信号を制御装置15に送り、第2の冷媒回@14への切
換えを行うと、熱エネルギをさらに有効に利用して、除
霜時間を短縮させることができる。 また、第1実施例では第1.第2開閉弁8,9を設けた
がこれらに代えて1つの三方弁とし、第1実施例の第3
.第4弁10.11に代えて他の1つの三方弁としても
よい。 第5図および第6図はこの発明の第2実施例によるヒー
トポンプ装置のフローチャー1・およびタイムチャート
である。 第5図、第6図において、第1図ないし第3図と同一符
号は相当部分を示し、第2実施例では、暖房運転から除
霜運転に切換わる時に、まず、第31Jl閏弁10を開
から閉にすると共に、第1減圧装置3を全開にし、ある
設定時間tf′!けポンプダウン運転を行った後に、第
1.第3開閉弁8,10を開から閉、第2.第4開閉弁
9,11を閉から開になるように、第5図、第6図には
図示しない制御装置による制御を行うものである。 次に、第2実施例によるヒートポンプ装置の動作につい
て説明する。暖房運転中は、蓄熱器6内の熱交換器5へ
第1実施例と同様に比較的高温の冷媒液が凝縮器2から
入り、蓄熱材7を加熱し、冷媒液自身もその相変化温度
になって熱交換1#5内に溜まり、冷媒液は第1減圧装
[3によって絞られ、減圧されて蒸発器4に入り、ここ
で蒸発されている。 暖房運転によって蒸発器4に霜が付着し、制御装置が働
いて除霜運転に入る。除霜運転の開始時には、まず第3
開閉弁10を開から閉とし、第1減圧装置3を全開とし
て、ポンプダウン運転をある設定時間tたけ行う。この
運転によって、今まで低圧低温であった蒸発器4に蓄熱
Ws6内の熱交換器5内に溜まっていた、蓄熱材7の相
変化温度に近い比較的高温で高圧の冷媒液が蒸発器4に
移動してこれに付着した霜に放熱し、これを融かすと共
に蒸発WI4内の圧力を高める。次に、設定時間を後に
、第1減圧装着3を絞り、第1.第2゜第4開閉弁8,
9.11を除霜運転状態に切換えると、第1実施例と同
様に蒸発器4内の圧力は直ちに中間圧力、すなわち凝縮
温度が10℃〜20℃の圧力となり、この状態で除霜を
行うことができる。そして、蓄熱器6内の熱交換器5で
は蓄熱材7から吸熱して冷媒液を蒸発させることにより
、短時間で除霜を完了させることができる。 なお、第2実施例の上述した以外の構成、動作は第1実
施例と同様である。 上述したように、第2実施例のヒートポンプ装置では、
蓄熱用の熱交換器5に溜められた冷媒液を除霜運転の開
始時にポンプダウン運転によって蒸発器4に移動させて
これに放熱させるようにしたので、冷媒がもつ熱エネル
ギを有効に利用して、除霜運転時間の短縮を図ることが
できろ。 第7図はこの発明の第3実施例によるヒートポンプ装置
の冷媒回路構成図、第8図は第3実施例のタイムチャー
トである。 第7図および第8図において、第1図ないし第3図と同
一符号は相当部分を示す。第3実施例では、第1減圧装
置3は、毛細管または減圧弁からなる装置本体3aをバ
イパスする管路3bに第5開閉弁13が設けられている
。また、制御装置15は、第8図に示すように、除′M
信号が入力されると、第1開閉弁8が開から閉となり、
設定時間を後に第3開閉弁10が開から閉、第2.第4
゜第5開閉弁9,11.15が閉から開になるように制
御するものである。なお、第5実施例の上述した以外の
構成は第1実施例と同様である。 次に、第3実施例によるヒートポンプ装置の動作につい
て説明する。暖房運転中は、第7図の実線矢印に示すよ
うに冷媒が流れ、蓄熱器6に内蔵された熱交換器5に、
第1実施例と同様に比較的高温の冷媒液が凝縮器2から
入り、相変化温度が0℃〜30℃の間にある蓄熱材7を
加熱し、冷媒液自身も相変化温度に近い比較的高い温度
となり、熱交換N5内に溜まり、冷媒液は第1減圧装置
3の装置本体3aによって絞られ、減圧されて蒸発器4
に入り、ここで蒸発されている。 上述した暖房運転によって蒸発器4に霜が付着し除霜が
必要になると、これを検知器(図示せず)で検知し、信
号を制御装置15に入力させ、この装置15が働いて除
霜運転を開始する。除霜運転の開始時には、第1開閉弁
8を開から閉とし、予め設定された時間tだけ運転を行
うと、熱交換器5に溜まっていた比較的高い温度の液冷
媒が一部を残して蒸発器4を通って徐々に圧縮機1に吸
入され、高圧側つまり凝縮器2に溜まる。設定時間を後
に第30i閉弁10を閉、第2.第4.第5開閉弁9,
11.15を開とし、第2減圧装置13を、高圧に維持
すると共に2次側の冷媒温度が5℃〜10℃になるよう
な開度として、除霧運転を行う。この除霜運転によって
、5℃〜10℃の冷媒は蒸発器4で熱交換し、霜を融か
しながら凝縮し、第5jFl閉弁18すなわち全開状態
の第1減圧装置3を通って、熱交換器5に入り、ここで
蓄熱材7から熱を吸収して蒸発し、圧縮機1に吸入され
、このサイクルを繰返して除霜運転を行う。なお、除霜
完了後は、制御装置15からの指令で再び暖房運転状態
に戻る。 上述したように、第3実施例のヒートポンプ装置では、
第5開閉弁18を第1減圧装M3の装置本体3aをバイ
パスする管路3bを設け、除霜運転の開始時に設定時間
tだけ、第1開閉弁8を閉として運転を行い、熱交換器
5に溜まった液冷媒を蒸発器4を通って徐々に圧縮81
1に吸入され、液冷媒が蒸発器4を通る際にこれに付着
した霜を融かすことができる。また、圧縮機1に吸入さ
れた冷媒を凝縮器2に溜め、設定時間を後に第3開閉弁
10を閑、第2.第4.第5開閉弁9,11゜15を開
とし、第2減圧装置13を2次側の冷媒温度が5℃〜1
0℃になる開度として除霜運転を行うようにしたので、
従来のヒートポンプ装置のように暖房運転から除霜運転
への切換え時に急激な液バツクによる圧縮機1の故障を
生ずることがなく、信頼性の向上を図ることができる。 さらに、第5開閉弁18を開にして除霜運転を行うこと
で、冷媒を高圧に維持し、蒸発器4に入る冷媒を5℃〜
10℃にしたので、冷媒の循環量を確保できると共に蒸
発器4からの放熱が少なく効率のよい除霜をしながら短
時間で暖房を可能にすることができる。
の冷媒回路構成図、第2図および第3図は第1実施例の
フローチャートおよびタイムチャートである。 第1図において、1は圧縮機、2は凝縮器、3は膨張弁
からなる第1減圧装置、4は蒸発器である。まな5は熱
交換器であり、蓄熱器6内に蓄熱材7と共に内蔵させで
ある。8〜11は第1〜第4開閉弁、12は第1.第3
開閉弁8,10を両端に有する第1の冷媒回路、14は
第2.第4開閉弁9,11を両端に有し、第2減圧装置
13を備えた第2の冷媒回路である。そして、以上の構
成は第9図に示す従来のものと同様である。15は第1
〜第1Fl閉弁8〜11および第1減圧装置3に接続さ
れて、これを制御する制御装置であり、この制御装置1
5は第2図、第3図に示すように、暖房運転から除霜運
転に切換わる時に、まず第1減圧装置3が全開し、制御
装置15に内蔵したタイマ(図示せず)などによって圧
m機1に液戻りがないように予め設定された時間を後に
第1.第3M閉弁8,10が開から閉、第2.第4開閉
弁9.11が閉から開になるように制御するものである
。 次に、第1実施例によるヒートポンプ装置の動作につい
て説明する。暖房運転中は、第1図の実線矢印に示すよ
うに冷媒が流れ、蓄熱器6に内蔵された熱交換器5に、
上述した従来のものと同様に比較的高温の冷媒液が凝縮
器2から入り、相変化温度がO℃〜30℃の間にある蓄
熱材7を加熱し、冷媒液自身も相変化温度に近い温度と
なり、熱交換器5内に溜まる。そして、冷媒液は第1減
圧装置3によって絞られ、減圧されて蒸発器4に入り、
ここで蒸発されている。 上述した暖房運転によって蒸発器4に霜が付着し除霜が
必要になると、これを図示しない検知器で検知し、信号
を制御装置!15に入力させることで、この制御装置が
働いて除霜運転に入る。除霜運転の開始時には、第1〜
第4開閉弁8〜11は第1の冷媒回路12を用いる暖房
運転状態のままで、制御装置15からの指令で第1減圧
装置3の弁開度を全開にする。このため、今まで蓄熱器
6内の熱交換器5に溜まっていた比較的高温、すなわち
M熱材7の相変化温度に近い温度で高圧の冷媒液が第1
減圧装M3によって絞られることなく、低圧、低温であ
った蒸発N4に流込み、蒸発器4に付着した霜に放熱し
、この霜を融かすことができる。そして、圧縮機1に液
戻りが生じないような設定時間も後に、制御装置15か
らの指令で第1〜第4開閉弁8〜11を除霜運転状態に
切換え、第1If4圧装置3を絞り、第1図の破線矢印
に示すように冷媒が流れ、上述した従来のものと同様に
蒸発器4内の圧力は直ちに中間圧力、すなわち凝縮温度
が10℃〜20℃の圧力となり、この状態で蒸発viI
4の除霜を行い、蓄熱器6内の熱交換器5で蓄熱材7か
ら吸熱して冷媒液を蒸発させることにより、短時間で蒸
発器4の除霜を完了させることができる。なお、除霜完
了後は、制御装置15からの指令で再び暖房運転状態に
戻る。 上述したように、第1実施例のヒートポンプ装置では、
蓄熱用の熱交換器5に溜められた冷媒液を、第1減圧装
置3を全開させて、除霜運転の開始時に蒸発器4に移動
させ、これに放熱させるようにしたので、冷媒がもつ熱
エネルギを有効に利用して、除霜運転時間の短縮を図る
ことができる。 なお、上記実施例では、除霜運転時における第1〜第4
UIJ閉弁8〜11の切換えを、圧m機1に液戻りしな
い時間tを予め設定して行う場合について説明したが、
この発明は、第4図に示すように圧縮機1の吸入口直前
に設けられたアキュムレータ16に液面検知器17を設
け、冷媒が所定の液面に到達した時に、これを検知して
信号を制御装置15に送り、第2の冷媒回@14への切
換えを行うと、熱エネルギをさらに有効に利用して、除
霜時間を短縮させることができる。 また、第1実施例では第1.第2開閉弁8,9を設けた
がこれらに代えて1つの三方弁とし、第1実施例の第3
.第4弁10.11に代えて他の1つの三方弁としても
よい。 第5図および第6図はこの発明の第2実施例によるヒー
トポンプ装置のフローチャー1・およびタイムチャート
である。 第5図、第6図において、第1図ないし第3図と同一符
号は相当部分を示し、第2実施例では、暖房運転から除
霜運転に切換わる時に、まず、第31Jl閏弁10を開
から閉にすると共に、第1減圧装置3を全開にし、ある
設定時間tf′!けポンプダウン運転を行った後に、第
1.第3開閉弁8,10を開から閉、第2.第4開閉弁
9,11を閉から開になるように、第5図、第6図には
図示しない制御装置による制御を行うものである。 次に、第2実施例によるヒートポンプ装置の動作につい
て説明する。暖房運転中は、蓄熱器6内の熱交換器5へ
第1実施例と同様に比較的高温の冷媒液が凝縮器2から
入り、蓄熱材7を加熱し、冷媒液自身もその相変化温度
になって熱交換1#5内に溜まり、冷媒液は第1減圧装
[3によって絞られ、減圧されて蒸発器4に入り、ここ
で蒸発されている。 暖房運転によって蒸発器4に霜が付着し、制御装置が働
いて除霜運転に入る。除霜運転の開始時には、まず第3
開閉弁10を開から閉とし、第1減圧装置3を全開とし
て、ポンプダウン運転をある設定時間tたけ行う。この
運転によって、今まで低圧低温であった蒸発器4に蓄熱
Ws6内の熱交換器5内に溜まっていた、蓄熱材7の相
変化温度に近い比較的高温で高圧の冷媒液が蒸発器4に
移動してこれに付着した霜に放熱し、これを融かすと共
に蒸発WI4内の圧力を高める。次に、設定時間を後に
、第1減圧装着3を絞り、第1.第2゜第4開閉弁8,
9.11を除霜運転状態に切換えると、第1実施例と同
様に蒸発器4内の圧力は直ちに中間圧力、すなわち凝縮
温度が10℃〜20℃の圧力となり、この状態で除霜を
行うことができる。そして、蓄熱器6内の熱交換器5で
は蓄熱材7から吸熱して冷媒液を蒸発させることにより
、短時間で除霜を完了させることができる。 なお、第2実施例の上述した以外の構成、動作は第1実
施例と同様である。 上述したように、第2実施例のヒートポンプ装置では、
蓄熱用の熱交換器5に溜められた冷媒液を除霜運転の開
始時にポンプダウン運転によって蒸発器4に移動させて
これに放熱させるようにしたので、冷媒がもつ熱エネル
ギを有効に利用して、除霜運転時間の短縮を図ることが
できろ。 第7図はこの発明の第3実施例によるヒートポンプ装置
の冷媒回路構成図、第8図は第3実施例のタイムチャー
トである。 第7図および第8図において、第1図ないし第3図と同
一符号は相当部分を示す。第3実施例では、第1減圧装
置3は、毛細管または減圧弁からなる装置本体3aをバ
イパスする管路3bに第5開閉弁13が設けられている
。また、制御装置15は、第8図に示すように、除′M
信号が入力されると、第1開閉弁8が開から閉となり、
設定時間を後に第3開閉弁10が開から閉、第2.第4
゜第5開閉弁9,11.15が閉から開になるように制
御するものである。なお、第5実施例の上述した以外の
構成は第1実施例と同様である。 次に、第3実施例によるヒートポンプ装置の動作につい
て説明する。暖房運転中は、第7図の実線矢印に示すよ
うに冷媒が流れ、蓄熱器6に内蔵された熱交換器5に、
第1実施例と同様に比較的高温の冷媒液が凝縮器2から
入り、相変化温度が0℃〜30℃の間にある蓄熱材7を
加熱し、冷媒液自身も相変化温度に近い比較的高い温度
となり、熱交換N5内に溜まり、冷媒液は第1減圧装置
3の装置本体3aによって絞られ、減圧されて蒸発器4
に入り、ここで蒸発されている。 上述した暖房運転によって蒸発器4に霜が付着し除霜が
必要になると、これを検知器(図示せず)で検知し、信
号を制御装置15に入力させ、この装置15が働いて除
霜運転を開始する。除霜運転の開始時には、第1開閉弁
8を開から閉とし、予め設定された時間tだけ運転を行
うと、熱交換器5に溜まっていた比較的高い温度の液冷
媒が一部を残して蒸発器4を通って徐々に圧縮機1に吸
入され、高圧側つまり凝縮器2に溜まる。設定時間を後
に第30i閉弁10を閉、第2.第4.第5開閉弁9,
11.15を開とし、第2減圧装置13を、高圧に維持
すると共に2次側の冷媒温度が5℃〜10℃になるよう
な開度として、除霧運転を行う。この除霜運転によって
、5℃〜10℃の冷媒は蒸発器4で熱交換し、霜を融か
しながら凝縮し、第5jFl閉弁18すなわち全開状態
の第1減圧装置3を通って、熱交換器5に入り、ここで
蓄熱材7から熱を吸収して蒸発し、圧縮機1に吸入され
、このサイクルを繰返して除霜運転を行う。なお、除霜
完了後は、制御装置15からの指令で再び暖房運転状態
に戻る。 上述したように、第3実施例のヒートポンプ装置では、
第5開閉弁18を第1減圧装M3の装置本体3aをバイ
パスする管路3bを設け、除霜運転の開始時に設定時間
tだけ、第1開閉弁8を閉として運転を行い、熱交換器
5に溜まった液冷媒を蒸発器4を通って徐々に圧縮81
1に吸入され、液冷媒が蒸発器4を通る際にこれに付着
した霜を融かすことができる。また、圧縮機1に吸入さ
れた冷媒を凝縮器2に溜め、設定時間を後に第3開閉弁
10を閑、第2.第4.第5開閉弁9,11゜15を開
とし、第2減圧装置13を2次側の冷媒温度が5℃〜1
0℃になる開度として除霜運転を行うようにしたので、
従来のヒートポンプ装置のように暖房運転から除霜運転
への切換え時に急激な液バツクによる圧縮機1の故障を
生ずることがなく、信頼性の向上を図ることができる。 さらに、第5開閉弁18を開にして除霜運転を行うこと
で、冷媒を高圧に維持し、蒸発器4に入る冷媒を5℃〜
10℃にしたので、冷媒の循環量を確保できると共に蒸
発器4からの放熱が少なく効率のよい除霜をしながら短
時間で暖房を可能にすることができる。
以上説明したように、この発明によれば、制御装置によ
って、路弁および第1減圧装置に指令を与え、除霜運転
の開始時に、蓄熱器に蓄熱材と共に内蔵された熱交換器
に溜まっている比較的高い温度の冷媒液を蒸発器に導き
、蒸発器に付着する霜に放熱してこの霜を融かし、その
後通常の除霜運転にしているので、上記熱交換器に溜ま
っている冷媒液を有効に利用して、蒸発器の除霜時間を
短縮できるという効果がある。
って、路弁および第1減圧装置に指令を与え、除霜運転
の開始時に、蓄熱器に蓄熱材と共に内蔵された熱交換器
に溜まっている比較的高い温度の冷媒液を蒸発器に導き
、蒸発器に付着する霜に放熱してこの霜を融かし、その
後通常の除霜運転にしているので、上記熱交換器に溜ま
っている冷媒液を有効に利用して、蒸発器の除霜時間を
短縮できるという効果がある。
第1図はこの発明の第1実施例によるヒートポンプ装置
の冷媒回路構成図、第2図および第3図は第1実施例の
フローチャー1・およびクイムチヤード、第4図は第1
実施例の変形例による圧縮機およびアキュムレータ部分
の構成説明図、第5図および第6図はこの発明の第2実
施例によるヒートポンプ装置のフローチャー1・および
タイムチャー1−1第7図はこの発明の第3実施例によ
るヒートポンプ装置の冷媒回路構成図、第8図は第3実
施例のタイムチャート、第9図は従来例のヒートポンプ
装置の冷媒回路構成図、第10図および第11図は従来
例のフローチャー1・およびタイムチャートである。 1・・圧縮機、2 ・凝縮器、3・・第1減圧装置、3
a・・装置本体、3b・・・バイパス管路、4・・蒸発
器、5・・・熱交換器、6・・・蓄熱器、7・・・蓄熱
材、8゜10−・第1.第3開閉弁(第1の冷媒回路の
弁)、9.11・・・第2.第4開閉弁(第2の冷媒回
路の弁)、12.14・・第1.第2の冷媒回路、13
・第2減圧装置、15・・制御装置、18 ・第5開閉
弁。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄(外2名) 第1図 1・・・圧縮4!l 2・・・凝縮器 3・
・・第1戚田装置 4・・・連発器5・・・熱交換
器 6・・・蓄熱器 7・・・蓄熱材 8,10
・・・第1.第3開閉弁9.11・・・第2.第4開閉
弁 12.14・・・第1.第2の冷媒回路13・
・・第2減圧装置 15・・・制御装置第2図 第3図 一一劉一一−11−栖−−− 1” 第4図 第5図 第7図 18・・・第5開閉弁 匡 正匡 圧 距 圧 E 巨 HW E匡 Er Er Er 正O
プ 第9図 第10図 第11図 1 一卵→→ト←劉−・ 手続補正書(自発)
の冷媒回路構成図、第2図および第3図は第1実施例の
フローチャー1・およびクイムチヤード、第4図は第1
実施例の変形例による圧縮機およびアキュムレータ部分
の構成説明図、第5図および第6図はこの発明の第2実
施例によるヒートポンプ装置のフローチャー1・および
タイムチャー1−1第7図はこの発明の第3実施例によ
るヒートポンプ装置の冷媒回路構成図、第8図は第3実
施例のタイムチャート、第9図は従来例のヒートポンプ
装置の冷媒回路構成図、第10図および第11図は従来
例のフローチャー1・およびタイムチャートである。 1・・圧縮機、2 ・凝縮器、3・・第1減圧装置、3
a・・装置本体、3b・・・バイパス管路、4・・蒸発
器、5・・・熱交換器、6・・・蓄熱器、7・・・蓄熱
材、8゜10−・第1.第3開閉弁(第1の冷媒回路の
弁)、9.11・・・第2.第4開閉弁(第2の冷媒回
路の弁)、12.14・・第1.第2の冷媒回路、13
・第2減圧装置、15・・制御装置、18 ・第5開閉
弁。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄(外2名) 第1図 1・・・圧縮4!l 2・・・凝縮器 3・
・・第1戚田装置 4・・・連発器5・・・熱交換
器 6・・・蓄熱器 7・・・蓄熱材 8,10
・・・第1.第3開閉弁9.11・・・第2.第4開閉
弁 12.14・・・第1.第2の冷媒回路13・
・・第2減圧装置 15・・・制御装置第2図 第3図 一一劉一一−11−栖−−− 1” 第4図 第5図 第7図 18・・・第5開閉弁 匡 正匡 圧 距 圧 E 巨 HW E匡 Er Er Er 正O
プ 第9図 第10図 第11図 1 一卵→→ト←劉−・ 手続補正書(自発)
Claims (4)
- (1)圧縮機と凝縮器と第1減圧装置と蒸発器とを順次
接続させた冷凍サイクルを有し、上記凝縮器の出口側お
よび蒸発器の出口側にそれぞれ配設した弁を一端および
他端に持ち蓄熱材と共に蓄熱器に内蔵させた熱交換器と
上記第1減圧装置と、蒸発器をこの順に接続した第1の
冷媒回路と、第1の冷媒回路の一端に第1の冷媒回路と
切換可能に弁を介して一端が接続し第2減圧装置と第1
の冷媒回路と共用する上記蒸発器と第1減圧装置と熱交
換器をこの順に接続し第1の冷媒回路の他端に弁を介し
て他端が接続した第2の冷媒回路とを備えたヒートポン
プ装置において、上記各弁および第1減圧装置に接続し
除霜運転の開始時に上記熱交換器側から蒸発器に冷媒を
導いた後、第2の冷媒回路による除霜運転状態に切換え
る制御装置を具備させたことを特徴とするヒートポンプ
装置。 - (2)制御装置は、除霜運転の開始時に暖房状態のまま
第1減圧装置を全開させるものである特許請求の範囲第
1項記載のヒートポンプ装置。 - (3)制御装置は、除霜運転の開始時に暖房運転状態の
まま第1減圧装置を全開させると共に、第1の冷媒回路
の他端に配設した弁を閉じるものである特許請求の範囲
第1項記載のヒートポンプ装置。 - (4)第1減圧装置は、装置本体とこの本体をバイパス
する管路に設けた開閉弁とを有し、制御装置は、除霜運
転の開始時に冷媒回路の一端に配設した弁を閉じて熱交
換器側から蒸発器に冷媒を導き圧縮機に徐々に戻した後
、上記開閉弁を全開すると共に、第2の冷媒回路による
除霜運転状態に切換えるものである特許請求の範囲第1
項記載のヒートポンプ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62288855A JPH01131862A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | ヒートポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62288855A JPH01131862A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | ヒートポンプ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01131862A true JPH01131862A (ja) | 1989-05-24 |
Family
ID=17735620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62288855A Pending JPH01131862A (ja) | 1987-11-16 | 1987-11-16 | ヒートポンプ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01131862A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6021940B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2016-11-09 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
-
1987
- 1987-11-16 JP JP62288855A patent/JPH01131862A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6021940B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2016-11-09 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
JPWO2014083867A1 (ja) * | 2012-11-29 | 2017-01-05 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置 |
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Legal Events
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