JPS6321455A - 冷媒加熱暖冷房装置 - 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 本発明は、冷媒加熱し、熱搬送して暖房として利用する
暖房サイクルと、これと圧縮機とでハイブリッドサイク
ルを構成し冷房として利用する冷房サイクルとからなる
冷媒加熱ｉ暖冷房・左置に関するものである。

従来の技術 従来のこの挿の暖冷房装置は、第４図に示すように圧縮
機１、四方弁２、室内熱交換器３、二方弁４、冷媒加熱
用のバーナ５を有する冷媒加熱器６、アキュムレータ７
を順に連結して冷媒循環型暖房サイクルを構成し、さら
に前記圧縮機１、前記四方弁２、室外熱交換器８、第１
逆止弁９、キャピラリーチューブ１０、前記室内熱交換
器３、前記四方弁２、第２逆上弁１１、前記アキュムレ
ータ７を連結して冷房サイクルを構成して暖冷房をする
ようになっていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、例えば暖房サイク
ルにおいては、圧縮機１が冷媒加熱器６によって加熱さ
れた冷媒を室内熱交換器３へ熱搬送する冷媒ポンプとし
て利用されているため、圧縮機１のモータ部の許容温度
を越えないように使用することが必要であり、この結果
、冷媒加熱温度に限界あり高温暖房ができなくなり、快
適性が低下するという問題があった。

この場合の凝縮温度は約３６〜５５°Ｃ稈度になってい
る。一方冷房時の室外熱交換器の凝縮温度は通常３６〜
６５°Ｃ程度の範囲にある。したがって暖房時の凝縮温
度と、冷房時の凝縮温度との比率を前後に設定せざるを
得ないという問題があった。また冷媒を搬送する動力と
して圧縮機を使用するために、電力消費による運転効率
の低下という欠点も有していた。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するため本発明は冷媒を加熱する冷媒
加熱手段と、前記冷媒加熱手段から、熱を吸収する第１
熱交換手段、吐出通路開閉手段、放熱による凝縮手段と
して用いる第２熱交換手段と、熱搬送手段と、前記第１
熱交換手段とを順に連結し、かつ、前記熱搬送手段と、
前記第１熱交換手段のとの間を間欠的に圧力バランスを
行う圧力導入路設けた暖房サイフルと、圧縮手段と逆方
向閉止手段と、前記加熱手段を停止し、放熱手段として
用いる前記第１熱交換手段と、前記熱搬送手段をバイパ
スするバイパス開閉手段及び膨張手段、熱を吸熱し蒸発
器手段として用いる第２熱交換手段、前記圧縮手段の吸
入径路とを冷媒回路として順に連結された冷房サイクル
と、前記第１熱來換手段の温度、または、圧力または風
量または前記風量の発生源である送風機の回転数等を検
知する第１検知手段及び前記第２熱交換手段の温度、ま
たは圧力、または風量前記風量の発生源である送風機の
回転数等を検知する第２検知手段、そして前記圧縮機、
前記通路開閉手段、前記熱搬送手段、前記バイパス開閉
手段、前記膨張手段、前記加熱手段を制御する運転制御
手段とからなる構成である。

作用 上記構成により、圧縮機や冷媒ポンプ等を使用せずに熱
搬送を行うことができることとなる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図は、冷媒加熱暖冷房機で、１は冷媒加熱量制御手
段を有す６冷媒加熱手段２から熱を吸収する第１熱交換
手段全示し、これと、通路開閉手段３、放熱による凝縮
手段とじて用いて、かつ熱交換送風手段を有する第２熱
交換手段、そして冷媒を搬送する熱搬送手段とを１須次
連結し、かつ、前記第１熱交換手段１と前記熱搬送手段
５の間を間欠に三カバランスを行う圧力導入路６を設け
て構成する暖房サイクルと、圧縮手段了、逆方向閉止手
段８、前記加熱手段２を停止し、放熱手段として用いる
前記第１熱交換手段１と前記熱搬送手段をバイパス開閉
手段９及び膨張手段１０、熱を吸熱し蒸発手段として用
いる第２熱交換手段４、冷暖切替手段１３、前記圧縮手
段了の吸入側とを頴次連結された冷房サイクルと、暖房
時前記第１熱交換手段に配設された第１検知手段１４に
よって温度を検知し、その温度が第１設定温度以下にな
れば、あるいは初期スタートする場合には前記冷暖切替
手段１３、吐出通路開閉手段３、バイパス開閉手段９を
開にして、一定時間圧縮手段７を運転するポンプダウン
運転を行う暖房始動運転制御回路と前記第２熱交換手段
４に配設された第２検知手段１５によって温度を検知し
、第２設定温度以上になれば冷媒加熱手段２を停止する
制御回路と、暖房時、前記第２熱交換手段４の凝縮温度
と冷房時の第１熱交換手段１の凝縮温度の比率が１．５
以上となるように、前記冷媒加熱手段２の加熱量を制御
する前記カロ熱量制御手段の制御ならびに前記第２熱交
換手段４の熱交量を制御する前記熱交換送風手段の制御
を行うモード運転回路と、前記ポンプダウン運転後冷暖
切替手段１３、バイパス開閉手段９を閉、圧縮手段７を
停止後、冷媒加熱手段２を作動状態に入り、熱搬送手段
５の作用によって定常の暖房運転を行う暖房運転回路と
、前記冷媒加熱手段２を停止、冷暖切替手段１３及び、
バイパス開閉手段９を開き、吐出通路開閉手段を閉止後
、圧縮手段了を運転に入って冷房運転を行う冷房運転回
路を有する運転制御手段１６とから冷媒加熱暖冷房機が
構成されている。

゛　第２図は、本発明の要部熱搬送手段の第２実施例を
示し、第１逆止弁２０を介して冷媒が流入する入口部２
１と、出口部２２を介して第２逆止弁２３を有する第１
火室２４と、圧力導入口２８を有する第２火室２５、前
記第２次室２５と第１次室間を前記第１次室に溜ってい
る液による浮力と第２次室の圧力の差によって開閉する
フロート弁２７を配設して構成されている。そして前記
圧力導入口２６は第１図に示した第１熱交換手段１の出
口部と接続し、かつ第２逆止弁２３とは第１熱交換手段
１の入口部と、そして第１逆上前２０と第２熱交換手段
４の出口部をそれぞれ接続された前記熱搬送手段５が暖
房サイクルの中に配設されている。

第３図は熱搬送手段の他の実施例を示し、第１逆上弁３
０介して冷媒が流入する入口部３１と、出口部３２を介
して第２逆止弁３３を有する制御タンク３４、そして制
御タンク３４の一部に圧力導入口３５を設け、この圧力
導入口３６と電動開閉弁３６を接続し構成されている。

そして前記圧力導入口３６は第１図に示した第１熱交換
手段１の入口部と連通され、第１逆上弁３０と第２熱交
換手段４の出口を、第２逆止弁３３と第１熱交換手段１
の入口部をそれぞれ接続された熱搬送手段５が暖房サイ
クルの中に配設される。この電動開閉弁３６の作動は、
開時に制御タンク３４内の圧力と第１熱交換手段の圧力
がバランスするため、制御タンク３４内に溜っていた冷
媒が自然落下方式で第２逆上弁２３を介して、第１熱交
換手段１に流入し、閉時は第１逆止弁３０を介して冷媒
が制御タンク３４内に流入し液溜めされる。

第１図に示した本発明の一実施例の構成において、暖房
サイクルは熱搬送手段５の開作動時に液溜めされた冷媒
が熱搬送手段６の出口部を経て第１熱交換手段１へ流入
し、再び閉作動に移り、冷媒加熱手段２の加熱熱量によ
って加速的に暖められ、蒸発圧力と、第２熱交換手段４
の凝縮圧力との差力によって第２熱交換手段４へ糸送さ
れ、そして、凝縮される。凝縮された冷媒は第２熱交換
手段を熱搬送手段とに圧力差が生じ、熱搬送手段δ内に
戻り、液溜めされる。一方、熱搬送手段６内に液溜めさ
れた冷媒は再び開作動によって、熱搬送手段Ｓ内の圧力
と第１熱交換手段の圧力がバランスされることによって
第１熱交換手段１に流入し、再び閉作動に移って上記と
同様の搬送がくり返えされ、暖房運鼾が行なわれる。

したがって上記構成において熱搬送手段が従来のように
圧縮機や冷媒ポンプ等を使用していないため、冷媒加熱
温度に制限を受けるという問題が解消され、冷媒の物性
上からの上限温度−杯まで加熱し、高温度の冷媒を第２
熱交換手段４へ搬送し、高温度の暖房が可能になる。こ
の結果、快適な暖房の効果が得られる。凝縮温度として
従来例に比べて３６〜５６℃から６５〜７５℃まで高め
ることができる。

発明の効果 以上のような本発明の冷媒加熱暖房機によれば次のよう
な効果が得られる。

（１）熱搬送の方式として、圧縮機や冷媒ポンプ等を使
用せずに、自励式の熱搬送手段で行う構成になっている
ので、圧縮機や冷媒ポンプの温度上昇制限を受けること
がないため、冷媒自身の物性上からの最高温度まで加熱
し搬送でき、高温度の暖房効果が得られる。

（２）熱搬送手段として圧縮機や冷媒ポンプ等が使用せ
ずに、冷媒を高温度に加熱することができるため、暖房
時の第１熱交換手段の凝縮温度と冷房時の第１熱交換手
段の′ｌ１１１ｍ温度との比率を１．６倍以上に暖房サ
イクル設定ができる効果がある。

（３）無電力の熱搬送手段が可能になるため、暖房時の
経済運転の効果がある。

（４）暖房時には圧縮機を使用していないため、冷房時
の必要能力から圧縮機の容量を設定できるため、圧縮機
の小容量化が可能になり、低コスト化の効果がある。

（句　電動開閉弁を用いた熱搬送手段の構成にすること
ができるため電動開閉弁の開と閉の時間比率の違いによ
って、冷媒搬送比率を変えることができるため、暖房能
力可変の効果が期待できる０ （６）　　ファン及び回転数制御モータからなる送風装
置と熱交換器から構成する第２熱交換手段の設定が可能
になり、前記ファン回転数を変えて熱交量を制御する熱
交換制御手段と、加熱手段の加熱能力を制御して第２熱
交換手段の凝縮温度を制御できる運転制御手段を構成し
ているので凝縮温度を制御して採暖効果を高めること効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における冷媒加熱暖冷房
機のサイクル構成図、第２図、第３図は同熱搬送手段の
第１．第２の実施例の構成図、第４図は従来の冷媒加熱
暖冷房機の構成図である。 １・・・・・・第１熱交換手段、２・・・・・・冷媒加
熱手段、３・・・・・・吐出通路開閉手段、４・・・・
・・第２熱交換手段、６・・・・・・熱搬送手段、６・
・・・・・圧力導入路、７・・・・・・圧縮手段、８・
・・・・・逆方向閉止手段、９・・・・・・バイパス開
閉手段、１０・・・・・・膨張手段、１１・・・・・・
冷暖切替え手段、１２・・・・・・第２検知手段、１３
・・・・・・第１検知手段、１４・・・・・・運転制御
手段、２０・・・・・・第１逆止弁、２４・・・・・・
第１次室、２５・・・・・・第２次室、２７・・・・・
・フロート弁、３４・・・・・・制御タンク、３６・・
・・・・電動開閉弁。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名４−
　第２Ｉ＆夾挾乎段　　７１−玲踵切替え手段７−圧部
手段　　　　　Ｉ４−運耘４Ｐ＋ａ手段第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷媒を加熱する冷媒加熱手段と、前記冷媒加熱手
   段から熱を吸収する第１熱交換手段、吐出通路開閉手段
   、放熱による凝縮手段として用いる第２熱交換手段と、
   熱搬送手段と、前記第１熱交換手段とを順に連結し、か
   つ前記熱搬送手段と、前記第１熱交換手段のどの間を間
   欠的に圧力バランスを行う圧力導入路設けた暖房サイク
   ルと、圧縮手段と逆方向閉止手段と、前記加熱手段を停
   止し、放熱手段として用いる前記第１熱交換手段と、前
   記熱搬送手段をバイパスするバイパス開閉手段及び膨張
   手段、熱を吸熱し蒸発器手段として用いる第２熱交換手
   段、前記圧縮手段の吸入径路とを冷媒回路として順に連
   結された冷房サイクルと、前記第１熱交換手段の温度ま
   たは圧力または風量または前記風量の発生源である送風
   機の回転数等を検知する第１検知手段及び前記第２熱交
   換手段の温度、または圧力、または風量、前記風量の発
   生源である送風機の回転数等を検知する第２検知手段、
   そして前記圧縮機、前記通路開閉手段、前記熱搬送手段
   、前記バイパス開閉手段、前記膨張手段前記加熱手段を
   制御する運転制御手段とからなる冷媒加熱暖冷房装置。
2. （２）暖房時の凝縮手段として用いる第２熱交換手段の
   凝縮温度と、冷房時の凝縮器手段として用いる前記第１
   熱交換手段の凝縮温度との凝縮温度比を１．５倍以上に
   暖冷房サイクルを設定して構成された特許請求の範囲第
   １項記載の冷媒加熱暖冷房装置。
3. （３）入口部と出口部を有する第１次室と圧力導入口を
   有する第２次室と前記第１次室と第２次室の開口部を開
   閉するフロート弁とで熱搬送手段を構成し、前記入口部
   と第２熱交換手段を、前記出口部を第１熱交換手段を、
   前記圧力導入口と第１熱交換手段をそれぞれ冷媒回路と
   して連結してなる特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の冷媒加熱暖冷房装置。
4. （４）入口部と出口部、及び圧力導入口を有する圧力容
   器と、前記圧力導入口と連結した電動開閉弁とから熱搬
   送手段を構成し、前記入口部と第２熱交換手段を、前記
   出口部と第１熱交換手段を、前記電動開閉弁と第１熱交
   換手段をそれぞれ冷媒回路として連結してなる特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の冷媒加熱暖冷房装置。
5. （５）ファン及びファンモータからなる送風装置と熱交
   換器とから第２熱交換手段を構成し、前記ファンの回転
   数、あるいは加熱手段の加熱能力を制御して前記第２熱
   交換手段の凝縮温度、前記第１熱交換手段の蒸発温度を
   調整する制御手段を有する運転制御手段とからなる特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の冷媒加熱暖冷房装
   置。