JPH03113249A - 冷暖房融雪装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、積雪の融解及び室内の冷暖房を行う冷暖房
融雪装置に関するものである。

［従来の技術］ 第７図及び第８図は、従来の冷暖房融雪装置の冷媒回路
図、及び同装置の家屋への据付図である。

同図において、１は圧縮機、２は四方弁、３は室内熱交
換器、４は室外熱交換器、５は絞り装置、６は室内送風
機、７は室外送風機、８は圧縮機ｌの吐出側と四方弁２
間に一次側を接続した融雪用熱交換器であり、これらは
冷媒配管９により閉ループに接続することで冷媒回路を
構成している。

また、融雪用熱交換器８の二次側には不凍液循環ポンプ
１０及び配管１１を介して融雪パネル１２が接続されて
いる。

第８図において、３０は家屋であり、その屋根部には融
雪パネル１２が設置されている。また、３１は第７図に
示す圧縮機１．四方弁２．室外熱交換器４、その送風機
７及び融雪用熱交換器８゜循環ポンプ１０を組込んだ装
置本体部であり、これは屋外に設置されている。

次に動作について説明する。

第７図において、実線の矢印は暖房運転時及び融雪運転
時の冷媒の流れを示し、破線の矢印は冷房運転時の冷媒
の流れを示す。

まず、融雪運転時において、圧縮機１で高温高圧となっ
た冷媒ガスは融雪用熱交換器８に入る。

この融雪用熱交換器９では、その−次側を流れる高温高
圧の冷媒ガスと、二次側を流れる不凍液との間で熱交換
が行われるため、不凍液は冷媒ガスの凝縮熱に依って加
熱される。加熱された不凍液は循環ポンプ１０により融
雪パネル１２に送られ、融雪パネル１２上に積もった雪
を融かすことにより除雪する。そして、融雪用熱交換器
８で凝縮された冷媒液は四方弁２を通して室内熱交換器
３に送られる。

しかし、融雪運転時は送風ｍ６が停止しているため、冷
媒液は室内熱交換器３を素通りし、絞り装置６で減圧さ
れた後、室外熱交換器４に入る。

室内熱交換器４では外気熱エネルギを吸収して蒸発し、
冷媒ガスとなって圧縮機１に入り、再び高温高圧の冷媒
ガスとなる。

暖房運転時は、循環ポンプ１０の運転を停止し、室内送
風機６を運転することにより暖房を行う。

また、冷房運転時は、四方弁２を破線の状態に切り換え
て冷媒回路の冷媒の流れを第７図の破線矢印方向にする
ことにより冷房を行う。そして、日射が極度に強くない
限り、循環ポンプｌＯを運転し、これにより融雪パネル
１２を放熱器として機能させれば、効率のよい冷房運転
ができる。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のような従来の冷暖房融雪装置では、圧縮機１から
吐出された高温高圧の冷媒ガスは常に融雪用熱交換器８
を通過する構成になっているため、積雪がない冬場の暖
房、除霜時にも圧縮機１からの高温高圧ガスは融雪用熱
交換器８で熱交換された後、室内熱交換器３及び室外熱
交換器４へ送られることになり、その結果、暖房能力が
低下してしまう。

また、融雪負荷と暖房負荷が同時に発生した場合、融雪
能力及び暖房能力が共に低下してしまう問題があった。

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、積雪のない冬場における暖房及び除霜の能力
低下を防止し、効率的な運転を可能にした冷暖房融雪装
置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る冷暖房融雪装置は、圧縮機、四方弁、室
内熱交換器、絞り装置、室外熱交換器を閉ループに接続
してなる冷媒回路と、前記冷媒回路の室内熱交換器の四
方弁との冷媒通路及び絞り装置との冷媒通路間に冷媒の
流れを開閉する電磁弁を介して接続した融雪用熱交換器
と、前記融雪用熱交換器の二次側に冷媒循環ポンプを介
して接続した融雪パネルと、前記室内熱交換器への冷媒
の流れを開閉する電磁弁とを備えてなるものである。

また、この発明は、上記構成の冷暖房融雪装置に、室内
の吹出温度を検出する温度センサ、及びこの温度センサ
により検出された吹出空気温度が設定値以下の時動作さ
れる補助暖房装置を付加してなるものである。

［作　用］ この発明においては、室内熱交換器の電磁弁及び融雪用
熱交換器の電磁弁と、四方弁とを、冷房。

暖房、融雪、融雪＋暖房、及び除霜の各運転モードに応
じて切換えると、冷媒回路の冷媒系路が上記各運転に適
合した流れに変化することになる。

従って、各運転モードにおける熱ロスがなくなり、効率
的な運転が可能になる。

また、この発明においては、温度センサにより検出され
る室内への吹出空気温度が設定値以下になると補助暖房
装置が動作し、融雪負荷に関係なく高温風を室内に吹出
し、室内空気を加熱することになる。従って、融雪と暖
房の両負荷が生じた時の暖房能力の低下を防止できる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第５図は、この発明の一実施例を示す冷暖房
融雪装置の構成図であり、第１図は冷房時、第２図は暖
房時、第３図は融雪時、第４図は融雪・暖房時、第５図
は除霜時の系統図を示す。

同図において、第７図と同一の部分には同一符号を付し
て説明すると、冷凍サイクル用冷媒回路は、圧縮機１．
四方弁２．室内熱交換器３．室外熱交換器４．絞り装置
５を配管９により閉ループに接続することで構成されて
いる。そして、四方弁２と室内熱交換器３間を結ぶ冷媒
通路と、室内熱交換器３と絞り装置５間を結ぶ冷媒通路
には、電磁弁１３．１４がそれぞれ直列に接続されてい
る。

また、融雪用熱交換器８の一次側の一端は、四方弁２と
電磁弁１３との接続点に電磁弁１５を介して配管９ａに
より接続され、さらに−次側の他端は、絞り装置５と電
磁弁１４との接続点に電磁弁１６を介して配管９ｂによ
り接続されている。

融雪用熱交換器８の二次側には、第７図と同様に配管１
１によって融雪用の不凍液循環ポンプ１０及び融雪パネ
ル１２が直列に接続されている。

次に、上記のように構成された本実施例の動作について
説明する。

第１図に示す冷房運転時は、循環ポンプ１０を停止し、
電磁弁１３．１４を開に、電磁弁１５゜１６を閉にし、
そして四方弁２を第１図に示す接続状態に切換える。か
かる状態で圧縮機１を駆動すると、冷媒は第１図の矢印
方向に流れる。即ち、圧縮機１から吐出高温高圧のガス
冷媒は四方弁２を経て室外熱交換器４に入り、ここで室
外送風機７により通風される外気により冷却され凝縮す
ることによって高圧の液冷媒となる。この液冷媒は絞り
装置５を通過することにより減圧されて低圧の気液混合
冷媒となり、電磁弁１４を経て室内熱交換器３に入る。

ここで室内送風機６により送風される室内空気により加
熱され蒸発して低圧のガス冷媒となる。これにより室内
空気は冷却され、室内を冷房する。

一方、室内空気と熱交換器された低圧のガス冷媒は電磁
弁１３及び四方弁２を経て圧縮機１に吸入され、再び高
温高圧のガス冷媒となる。

次に暖房運転する場合の動作を第２図について述べる。

この場合は、ポンプ１０を停止し、電磁弁１３゜１４を
閉じ、電［１５，１６を開き、かつ四方弁２を第２図に
示す接続状態に切換える。かかる状態で圧縮機１を駆動
すると、冷媒は第２図の矢印方向に流れる。即ち、圧縮
機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁２．電
磁弁１３を経て室内熱交換器３に入り、室内送風機６に
より通風される室内空気により冷却されて高圧の液冷媒
となる。この時、室内空気は冷媒によって加熱され、室
内の暖房を行う。また、高圧の液冷媒は電磁弁１４を経
て絞り装置５により減圧され、低圧の気液混合冷媒とな
って室外熱交換器４に入る。ここで室外送風機７により
通風される室外空気と熱交換して蒸発し、低圧のガス冷
媒となり、さらに四方弁２を経て圧縮機１に吸入される
。

次に融雪運転時の動作を第３図について述べる。

この場合は、ポンプ１０を運転し、室内送風機６を停止
させ、かつ電磁弁１３．１４を閉に、電磁１５．１６を
開にし、四方弁２を第３図に示す接続状態に切換える。

かかる状態で圧縮機ｌを駆動すると、冷媒は第３図の矢
印方向に流れる。

即ち、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四
方弁２及び電磁弁１５を経て融雪用熱交換器８に入る。

ここでポンプｌＯにより循環される不凍液と熱交換する
ことで冷却され高圧の液冷媒となる。また、ガス冷媒の
凝縮熱で加熱された不凍液は融雪パネル１２内を流れる
ことで、該融雪パネル１２上に積もった雪を融解する。

一方、高圧の液冷媒は電磁弁１６を経て絞り装置５によ
り減圧され、低圧の気液混合冷媒となって室外熱交換器
４に入る。ここで、室外送風機７により通風される室外
空気と熱交換されて蒸発し、低圧のガス冷媒となる。こ
のガス冷媒は四方弁２を経て圧縮機１に吸入され、再び
高温高圧のガス冷媒に圧縮される。

次に融雪及び暖房運転時の動作を第４図について述べる
。゛この場合は、ポンプ１０を運転し、かつ送風機６．
７も運転状態に保持すると共に、電磁弁１３〜１６を開
にし、四方弁２を第４図に示す接続状態に切換える。か
かる状態で圧縮機１を駆動すると、冷媒は第４図の矢印
方向に流れる。

即ち、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四
方弁２を経て室内熱交換器３側と融雪用熱交換器８側と
の２方向へ分流する。このうち、一方は電磁弁１３を経
て室内熱交換器３に入り、室内送風機６により通風され
る室内空気により冷却され高圧の液冷媒となる。そして
ガス冷媒の凝縮熱により加熱された室内空気は室内を暖
房する。

また、上記の高圧の液冷媒は電磁弁１４を経て絞り装置
５により減圧され低圧の気液混合冷媒となって室外熱交
換器４に入る。ここで、室外送風機７により通風される
室外空気により加熱され蒸発して低圧のガス冷媒となり
、さらに四方弁２を経て圧縮機１が吸入される。

また、分流ガス冷媒の他方は電磁弁１５を経て融雪用熱
交換器８に入る。ここで、ポンプ１０により循環される
不凍液と熱交換することで、冷媒され高圧の液冷媒とな
る。そして、ガス冷媒の凝縮熱で加熱された不凍液は融
雪パネル１２内を流れることによって、該融雪パネル１
２上に積もった雪を融解する。

一方、上記高圧の液冷媒は電磁弁１６を経て絞り装置５
に入り減圧されて低圧の気液混合冷媒となる。この気液
混合冷媒は室外熱交換器４に入り、室外送風機７により
通風される室外空気と熱交換されて蒸発し、低圧のガス
冷媒となり、四方弁２を経て圧縮機１に吸入される。

次に除霜運転時の動作を第５図について述べる。

この場合は、ポンプ１０及び室外送風機７を運転し、室
外送風機７を停止し、さらに電磁弁１３゜１４を閉に、
電磁弁１５．１６を開にすると共に、四方弁２を第５図
に示す接続状態に切換える。かかる状態で圧縮機ｌを駆
動すると、冷媒は第５図の矢印方向に流される。

即ち、暖房時、融雪時及び融雪＋暖房時に室外空気温度
が低下すると、室外熱交換器４の表面に着霜が生じるた
め、冷凍サイクルは除霜運転に入る。これに伴い圧縮機
ｌから吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁２を経て
室外熱交換器４に入り、室外熱交換器４を加熱すること
で、その表面に付着した霜を溶融する。また、室外熱交
換器４を加熱することで冷媒された高温高圧のガス冷媒
は高圧の液冷媒となる。この高圧液冷媒は絞り装置５で
減圧され、低圧の気液混合冷媒となって融雪用熱交換器
８に入る。ここで、低圧の気液混合冷媒はポンプ１０に
より循環される不凍液と熱交換して蒸発し、低圧のガス
冷媒となり、電磁弁１５及び四方弁２を経て圧縮機１に
吸入される。

上述のような本実施冷凍サイクルにあっては、冷媒回路
中に電磁弁１３〜１６及び四方弁２を組込み、これら電
磁弁１３〜１６及び四方弁２を冷房、暖房、融雪、融雪
＋暖房、除霜の各運転モードに応じて切換え、冷媒の流
れを変えると共に、従来のように圧縮機１の吐出側に融
雪用熱交換器８を直結する方式になっていないため、各
運転モードにおける熱ロスがなくなり、効率的な運転が
可能になり、暖房能力、除霜能力も向上できる。

また、融雪＋暖房時は、圧縮機１からの高温高圧ガス冷
媒を暖房系と融雪系に振り分けて流すようにしたので、
暖房と融雪の再運転時の能力を向上できる。

第６図は、この発明による冷暖房融雪装置の他の実施例
を示す構成図である。

図において、１７は室内機であり、第１図に示す室内熱
交換器３及び送風機６を備えている。室内機１７の吹出
口１７ａには、吹出空気温度を検出する温度センサ１８
が取り付けられている。また、１９は室内機１７に組付
けたヒータ等の補助暖房装置、２０はリモートコントロ
ーラである。

２１は第１図に示す圧縮機１．四方弁２．室内熱交換器
４．送風機７．絞り装置５及び電磁弁１３〜１６を内蔵
する室外機であり、この室外機２１と室内機１７間は冷
媒配管９により接続されている。また、２２は第１図に
示す融雪用熱交換器８及びポンプ１０を有する融雪ユニ
ットで、この融雪ユニット２２と融雪パネル１２間は配
管９ａ。

９ｂにより接続されている。２３は融雪パネル１２に取
り付けた降雪センサである。

上記構成の実施例において、融雪＋暖房運転時は、温度
センサ１８により室外機１７の吹出空気温度を検出し、
吹出空気温度をリモートコントローラ２０内の制御部に
取り込み、吹出空気温度が設定値以下になったことを制
御部が判断した時、補助暖房装置１９を運転させる。こ
れにより、融雪負荷の有無に関係なく、室内に高温風を
吹出し、室内を快適に暖房し得るほか、暖房能力及び融
雪能力の低下を防止できる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、冷媒回路中に冷房、
暖房、融雪、融雪＋暖房、除霜の各運転モードに応じて
冷媒の流れを変える電磁弁及び四方弁を組込んだ構成に
したので、各運転モードにおける熱ロスが排除され効率
的な運転が可能になると共に、積雪がない冬場の暖房能
力、除霜能力を向上できるという効果がある。

また、融雪士暖房運転時に室内機の吹出温度が設定値以
下になった時、補助暖房装置を運転できる構成にしたの
で、暖房能力が低下するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はこの発明による冷暖房融雪装置の一実
施例を示すもので、第１図は暖房運転時の構成図、第２
図は冷房運転時の構成図、第３図は融雪運転時の構成図
、第４図は融雪＋暖房運転時の構成図、第５図は除霜運
転時の構成図である。 第６図はこの発明による冷暖房融雪装置の他の実施例を
示す構成図である。 第７図は従来の冷暖房融雪装置の構成図、第８図は同装
置の据付図である。 ■・・・圧縮機、２・・・四方弁、３・・・室内熱交換
器、４・・・室外熱交換器、５・・・絞り装置、６・・
・室内送風機、７・・・室外送風機、８・・・融雪用熱
交換器、１０・・・ポンプ、１２・・・融雪パネル、１
３〜１６・・・電磁弁、１８・・・温度センサ、１９・
・・補助暖房装置。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、四方弁、室内熱交換器、絞り装置、室外
   熱交換器を閉ループに接続してなる冷媒回路と、前記冷
   媒回路の室内熱交換器の四方弁との冷媒通路及び絞り装
   置との冷媒通路間に冷媒の流れを開閉する電磁弁を介し
   て接続した融雪用熱交換器と、前記融雪用熱交換器の二
   次側に冷媒循環ポンプを介して接続した融雪パネルと、
   前記室内熱交換器への冷媒の流れを開閉する電磁弁とを
   備えたことを特徴とする冷暖房融雪装置。
2. （２）圧縮機、四方弁、室内熱交換器、絞り装置、室外
   熱交換器を閉ループに接続してなる冷媒回路と、前記冷
   媒回路の室内熱交換器の四方弁との冷媒通路及び絞り装
   置との冷媒通路間に冷媒の流れを開閉する電磁弁を介し
   て接続した融雪用熱交換器と、前記融雪用熱交換器の二
   次側に冷媒循環ポンプを介して接続した融雪パネルと、
   前記室内熱交換器への冷媒の流れを開閉する電磁弁と、
   室内への吹出温度を検出する温度センサと、前記温度セ
   ンサで検出された吹出空気温度が設定値以下の時動作し
   て室内吹出空気を加熱する補助暖房装置とを備えたこと
   を特徴とする冷暖房融雪装置。