JPH02247467A - 空気調和装置 - 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〕 大発明は、冷凍サイクル回路を用いて冷暖房運転を行な
う空気調和装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来この種の空気調和装置は、概略第２図に示すような
構成とされていた。これを簡単に説明すると、図中（υ
は圧縮機、（２）は四方切換弁、（３）は室外側熱交換
器、１４１．１５１は冷房運転時、暖房運転時にそれぞ
れ膨張機構として機能する第１および第２の絞り装置、
（６）は室内側熱交換器、（７）はアキュムレータで、
これらを順次冷媒配管で連結接続することで冷凍サイク
ル回路が構成されている。なお、１８１．（９）は室内
側、室外側熱交換器＋６１．＋３目こそれぞれ送風する
室内側および室外側送風機で、また（４ａ）、　（４ｂ
）は第１の絞り装置（４）を構成する第１の減圧袋＠（
キャピラリチューブ）およびこれをバイパスする回路中
に設けられた第１の逆止弁、（５ｍ）、　（５ｂ）は第
２の絞り装置（５）を構成する第２の減圧装置（キャピ
ラリチューブ）およびこれをバイパスする回路中に設け
られた第２の逆止弁である。

このような構成による空気調和装置において、冷房運転
時（冷媒の流れを図中太い実線による矢印で示す）には
、圧縮機（１）から吐出された高温高圧のガス冷媒は、
四方切換弁１２１を通り、室外側熱交換器（３）で室外
側送風機（９）によって送風される室外空気と熱交換し
、ガス冷媒が凝縮液化される。

そして、第１の絞り装置ｆｆ１ｔ４＋側でのバイパス回
路中の第１の逆止弁（４ｂ）を通り、第２の絞り装置（
５）を構成する第２の減圧装置（５ａ）側に導入されて
減圧され、低温低圧の液冷媒となる。その後、この液冷
媒は室内側熱交換器（６１に入り、室内側送風機（８）
によって送風される室内空気と熱交換し、室内空気を冷
却するとともに、これにより液冷媒が蒸発ガス化され、
四方切換弁（２）、アキュムレータ（７）を通り圧縮＠
　ｔｌＪに戻るという冷房時の冷凍サイクルが構成され
、以後冷媒は上述した冷凍サイクル経路内を順次液化、
気化を緩り返しながら循環される。

一方、暖房運転時（冷媒の流れを図中細い実線による矢
印で示す）には、圧縮ｆｉ　ｔｌＪから吐出された高温
高圧のガス冷媒は、暖房側に切換えられた四方切換弁（
２）を通り、室内側熱交換器（６）に入り、室内側送風
機（８）によって送風される室内空気と熱交換して室内
空気を加熱するとともに、これによりガス冷媒が凝縮液
化される。そして、この液冷媒は、第２の絞り装置（５
）をバイパスする回路中の第２の逆止弁（５ｂ）を通り
、第１の絞り装置（４）を構成する第１の減圧装置（４
＆）に導かれて減圧され、低温低圧の液冷媒となる。そ
の後、液冷媒は室外側熱交換器（３）に入り、室外側送
風機（９）によって送風される室外空気と熱交換し室外
空気から採熱して室外空気を冷却するとともに、これに
より液冷媒が蒸発ガス化し、四方切換弁（２）、アキュ
ムレータ（７）を通り圧縮機１１１に戻り、これにより
暖房時の冷凍サイクルが構成される。

また、このような暖房運転を継続して行なっていると、
たとえば室外空気温度が低い場合、室外側熱交換器（３
１に着霜が生じてくる。このような着霜が多くなると熱
交換効率が悪くなり、室外空気からの採熱量が減少する
ため、空気調和装置の暖房能力が著しく低下する。した
がって、このような場合には、デフロスト（除霜）を行
なうことが必要とされる。

このようなデフロスト運転時（冷媒の流れを図中破線に
よる矢印で示す）には、圧縮機（υから吐出された高温
高圧のガス冷媒は、暖房側から冷房側へと切換えられた
四方切換弁（２１を通り、室外側熱交換器（３１に入る
。ここで、室外側送風機（９）は停止している。そして
、この室外側熱交換器（３１の表面に着霜していた霜を
高温ガス冷媒で溶解し、この冷媒が凝縮液化して第１の
絞り装置（４）をバイパスする第１の逆止弁（４ｂ）を
通り、第２の絞り装置（５）を構成する第２の減圧装置
（５ｍ）によって減圧されて低温低圧の液冷媒となり、
室内側熱交換器（６）に入り、次で四方切換弁（２）お
よびアキュムレータ（７）を通って圧縮機（υに戻ると
いう冷凍サイクル運転を行なうものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した暖房運転中のデフロスト運転時にお
いて、低温低圧の液冷媒が室内側熱交換器（６）に導入
された場合に若干の問題を生じている。

すなわち、この室内側熱交換器（６）に対向して配着さ
れる室内側送風機（８）は、このデフロスト運転時に通
常は微風運転を行なっているか、あるいは停止されてい
る。そして、たとえば微風運転を行なっている場合には
、低温低圧の液冷媒と室内空気とが熱交換され、室内空
気を冷却するとともに液冷媒が蒸発ガス化し、四方切換
弁（２）およびアキュムレータ（７）を通り圧縮ａｔυ
に戻る。したがって、このような場合には、室内側に冷
風が吹出されることとなり、空気調和装置を著しく低下
させてしまうという問題を生じている。

また、室内側送風８！　＋８１を停止させた場合には、
低温低圧の液冷媒は採熱できず、冷媒は液のままアキュ
ムレータ（７）に入り圧縮機ｉｌｌに戻るため、圧縮機
（υが液圧縮し、圧縮機トラブルを生じることがあった
。

さらに、上述した従来装置によれば、特にデフロスト時
における高圧圧力が低いため、低圧圧力も低下し、圧縮
機（１）の能力が充分に発揮できず、デフロスト時間も
長くかかる等といった欠点があった。また、暖房運転時
に四方切換弁（２）を冷房側に切換え、デフロスト運転
を行なうため、切換え時に熱のロスが生じるという問題
もあった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、暖房運
転中のデフロスト運転時において冷風の室内への吹出し
を防止するとともに、四方切換弁を暖房側としたままで
のデフロスト運転を行ない、低圧圧力を上げて圧縮機能
力を高め、圧縮機への液戻りをも防止し得る空気調和装
置を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る空気調和装置は、第１の減圧装置および第
２の減圧装置をバイパスする逆止弁を有する第１、第２
のバイパス回路および前記圧縮機の吐出側配管から三方
切換弁を介して前記第１および第２の絞り装置間の配管
側にバイパスして接続され、該吐出側配管よりも細い内
径を有する配管とこの配管をバイパスする第１の吐出圧
力調整弁とを有する第４のバイパス回路を設けるように
し、さらにこの第４のバイパス回路からアキュームレー
タの入口配管側にバイパスして接続され第２の吐出圧力
調整弁を有する第５のバイパス回路を設けるようにした
ものである。

〔作用〕

本発明によれば、暖房運転中のデフロスト運転時に四方
切換弁を暖房運転の状態としたままで室内側および室外
側熱交換器への送風機を停止し。

かつ三方切換弁を切換え、第４のバイパス回路あるいは
第４．５のバイパス回路を共に開路してデフロスト運転
を行なうことで、従来のような四方切換弁の切換え時に
おける熱ロスを防止し、かつ室内側への冷風吹出しを防
止するとともに、本冷凍サイクルの高圧・低圧圧力共、
高い状態で運転する為圧縮機の能力を高め、液戻り現象
をも防止し得るものである。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る空気調和装置の一実施例を示すも
のであり、同図において前述した第２図と同一または相
当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。

さて、本発明によれば、圧縮機１１３、四方切換弁＋２
１、室外側熱交換器（３）、第１の絞り装置（４）、第
２の絞り装置（５）、室内側熱交換器（６）およびアキ
ュムレータ（１）を冷媒配管で順次接続してなる冷媒回
路を備えてなる空気調和装置において、圧縮機（υの吐
出側配管から分岐され、アキュムレータ（７）と圧ｆｆ
ａ機（υとの間を接続する吸入側配管（１ａ）と熱交換
可能に構成されたサクション熱交換器（ロ）を通りかつ
補助キャピラリチューブ（２）を通って第１および第２
の絞り装置（４１，１５１間の配管側にバイパスして接
続された第３のバイパス配管σＧを備え、かつ第１の減
圧装置（４ｍ・）をバイパスする逆止弁（４ｂ）を設け
た第１のバイパス回路（４ｃ）と第２の減圧装置（５ａ
）をバイパスする逆止弁（５ｂ）を設けた第２のバイパ
ス回路（５Ｃ）とを設けるとともに、圧縮８３１（υの
吐出側配管（１ｂ）から三方切換弁（至）を介して前記
第１および第２の絞り装置（４１，１５１間の配管側に
バイパスして接続され、吐出側配管（１ｂ）の内径より
も細い内径を有する配管（至）とこの配管（ト）をバイ
パスする第１の吐出圧力調整弁α・とを有する第４のバ
イパス回路α４および第４のバイパス回路α４からアキ
ュームレータ（７）の入口配管側にバイパスして接続さ
れ、第２の吐出圧力調整弁（至）を有する第５のバイパ
ス回路を備えている。

そして、このような構成において、デフロスト運転時に
四方切換弁（２）を暖房運転状態としたままで室内側お
よび室外側熱交換器（６１，＋３目ζ送風する送風機［
８１，（９１を停止させるとともに、三方切換弁０を切
換えて第４および第５のバイパス回路αＩ。

（財）を開路してデフロスト運転を行なえるようにして
いる。

以上の構成による空気調和装置において、冷房運転時Ｃ
冷媒の流れは図中太い実線による矢印方向）には、圧縮
機（１］から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切
換弁（２）を通り室外側熱交換器（３）で室外側送風機
（９）によって送風される室外空気と熱交換するととも
に、これによりガス冷媒が凝縮液化する。そして、第１
の絞り装置（４）における第１の減圧装置（４＆）によ
って減圧され、低温低圧の液冷媒となる。一方、圧縮機
（１）から吐出された高温高圧のガス冷媒の一部は、第
３のバイパス回路αＧを通りサクション熱交換器（ロ）
で圧縮機（υへ吸入される低圧冷媒と熱交換し、吸入冷
媒を加熱して完全に気化させ、自らは凝縮液化し、補助
キャピラリチューブ（２）によって減圧されて低温低圧
の液冷媒となり、第１および第２の絞り装置（４１，１
５１間の配管に合流し、第２の絞り装置（５）における
第２のバイパス回路〔５Ｃ）を通り、室内側熱交換器（
６）に入り室内側送風Ｆａｔａ＋から送風される室内空
気と熱交換して室内空気を冷却するとともに、これによ
り液冷媒は蒸気ガス化し、四方切換弁＋２）およびアキ
ュムレータ（７）を通り圧縮１１　（ＩＪに戻るという
冷凍サイクル回路が構成される。

また、暖房運転時（冷媒の流れは図中細い実線による矢
印方向）には、圧縮機１１３から吐出された高温高圧の
ガス冷媒は、暖房側に切換えられた四方切換弁＋２１を
通って室内側熱交換器（６）に入り、室内４！１１送風
機（８１から送風される室内空気と熱交換して室内空気
を加熱するとともに、これによりガス冷媒は凝縮液化す
る。そして、第２の絞り装置（５）における第２の減圧
装置（５＆）によって減圧され、低温低圧の液冷媒とな
る。一方、圧縮機（１］から吐出された高温高圧のガス
冷媒の一部は、第３のバイパス回路αＧを通り、サクシ
ョン熱交換器α℃で圧縮ａｌｌ　ＩＩＪに吸入される低
圧冷媒と熱交換し吸入冷媒を加熱して完全に気化させ、
自らは凝縮液化し補助キャピラリチューブ（２）によっ
て減圧され、低温低圧の液冷媒となって前記配管側に合
流し、第１の絞り装Ｗ！！　（４１における第１のバイ
パス回路（４６）を通り、室外側熱交換器（３１に入り
室外側送風機（９）から送風される室外空気と熱交換し
、室外空気から採熱して室外空気を冷却するとともに、
これにより液冷媒は蒸発ガス化し、四方切換弁（２）、
アキュムレータ（７）を通り、圧縮機（１）に戻るとい
う冷凍サイクル回路が構成される。

また、このような暖房運転時において、たとえば室外空
気温度が低く、室外側熱交換器（３）にＭ箱が生じた場
合に必要とされるデフロスト運転時Ｃ冷媒の流れは図中
破線による矢印方向）には。

圧縮ｓ（１］から吐出された高温高圧のガス冷媒は、デ
フロスト側に切換えられている状態の三方切換弁（至）
を通り第１および第２の絞り装＠　（４１、１５１間の
配管側に接続されている第４のバイパス回路α４の配管
（ト）を通って該配管側に流入される。

一方、ここで圧縮機（１）から吐出された高温高圧のガ
ス冷媒の一部は、第３のバイパス回路αＯを通り、サク
ション熱交換器（ロ）で圧縮機（１月こ吸入される低圧
冷媒と熱交換され、吸入冷媒を加熱して完全に気化させ
るとともに、自らは凝縮液化し補助キャピラリチューブ
（２）によって減圧されて低温低圧の液冷媒となり、前
記第４のバイパス回路α４の配管（至）を通った高温高
圧のガス冷媒と混合される。

そして、これら合流されたガス冷媒は、第１の絞り装置
（４］における第１のバイパス回路（４６）を通り室外
側熱交換器（３１に入る。このとき、室外側送風機（９
）は停止されている。そして、高温ガス冷媒は、室外側
熱交換器（３）の表面に着霜した霜を高温ガス冷媒で融
解し、この冷媒が凝縮液化して四方切換弁（２）を通り
アキュムレータ（７）に入り圧縮機（υに戻されること
になる。

したがって、このようなデフロスト時においては、四方
切換弁（２）を暖房側から冷房側に切換えることなく、
デフロスト運転に入ることができ、これにより切換えの
ための熱ロスがない。また、低温液冷媒が室内側熱交換
器（６）内を通過しないために、従来のような室内側に
冷風が吹出されるといった問題も解消される。

さらに第４のバイパス回路α４の一部を構成する配管（
至）の内径を吐出側配管（ｌｂ）より細くするようにし
たもので圧力損失が生じ、圧縮機ｔｌＪの高圧側圧力が
上昇し、入力が増加するので圧縮５（１）の能力が増大
し、デフロスト時間を短くする事が可能となる。

また、デフロスト終了信号はデフロスト中の室外熱交換
器（３１の出口側温度をサーミスタ等の検出装置で検出
しているが、高圧側圧力を上昇させている為にデフロス
ト終了百前の急激な高圧側圧力の上昇により、室外熱交
換器（３）の出口側温度が終了温度に達する前に高圧カ
ットによる異常停止する場合がある。この時第４のバイ
パス回路α４途中の吐出側配管径よりも細い配管（至）
をバイパスする第１の吐出圧力調整弁α０が開き、高圧
側圧力を一定に維持する。

しかし、更に高圧圧力の上昇が急激な場合、第１の吐出
圧力調整弁０６よりもセット値の若干高い第２の吐出圧
力調整弁（至）を開路し、高温・高圧ガス冷媒を低圧側
にバイパスし高圧圧力を一定に維持し、高圧カットによ
る異常停止を防止できる。

また、第４のバイパス回路α４より第５のバイパス回路
（至）の方が高低圧力差が大きい為、スムーズにガス冷
媒をバイパス出来る為高圧圧力を一定にする為には効果
が大きい。

また、サクション熱゛交換器Ｉによって圧縮機（１）に
対する吸入側配管（１ａ）を、圧縮機（１３から吐出さ
れた高温高圧のガス冷媒で熱交換するように構成したの
で、圧縮＠　（１）への液戻り現象を防止でき、圧縮機
トラブルを防止することが可能となる。

なお、図中曽で示したように室内側熱交換器（６）に対
面して電熱器を設置するようにすると、デフロスト運転
中において冷媒がこの室内側熱交換器（６）を通らない
ため、室内側送風機（８）を運転することができ、デフ
ロスト運転中も暖房運転を継続できるといった利点を奏
する。このようなデフロスト運転時において、第４のバ
イパス回路α４を通る高温高圧のガス冷媒の一部が、第
５のバイパス回路αηへと分岐され、第２の吐出圧力調
整弁（至）で流量を制御されながらアキュムレータ（７
）の入口配管側に流入するので、高圧圧力を一定に制御
しつつ低圧圧力が上昇し、圧縮機（υの能力が増大し、
デフロスト時間をより一層短縮できるという利点がある
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る空気調和装置によれ
ば、四方切換弁を暖房運転のままで三方切換弁を切換え
て、デフロスト運転を行なうことが可能で、従来のよう
な四方切換弁の切換えによる熱ロス等を防止でき、しか
も、従来のような室内側への冷風の吹出し等といった問
題を一掃することが可能となる等種々優れた効果がある
。更にデフロスト運転時に吐出側配管よりも細い内径を
なした配管を有するバイパス回路を、圧縮機からの吐出
側ガス冷媒が通るので高圧圧力が増大し、これにより圧
縮機能力を向上させることができ、デフロスト時間を短
くすることができる利点がある。

また、デフロスト運転中に高圧圧力が上昇しすぎた場合
は、第１の吐出圧力調整弁により高圧圧力を一定に維持
し、更に高圧圧力が上昇すれば第２の吐出圧力調整弁に
より吐出側ガス冷媒を低圧側にバイパスし、高圧圧力を
一定に制御するので高圧カットによる異常停止を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気調和装置の一実施例を示す冷
凍サイクル回路の概略構成図、第２図は従来例を示す冷
凍サイクル回路の概略構成図である。 これらの図において、（υは圧縮機、（１ｍ）は吸入側
配管、（ｌｂ）は吐出側配管、（２）は四方切換弁、（
３）は室外側熱交換器、　（４１、（５１は第１および
第２の絞り装置、（４ｍ）、　Ｃ３ａ１は第１および第
２の減圧装置、（４ｂ）、　（５ｂ）は逆止弁、（４ｏ
）、　（５ａ）は第１および第２のバイパス回路、（６
）は室内側熱交換器、（７）はアキュムレータ、　１８
１．　（９１は室内側および室外側送風機、０は三方切
換弁、α４は第４のバイパス回路、（至）は細管、αＱ
は第１の吐出圧力調整弁、いは第５のバイパス回路、（
至）は第２の吐出圧力調整弁である。 なお、各図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、四方切換弁、室外側熱交換器、第１の絞り装置
   、第２の絞り装置、室内側熱交換器およびアキュムレー
   タを冷媒配管で順次接続してなる冷媒回路と、前記第１
   の絞り装置を構成する第１の減圧装置をバイパスする逆
   止弁を有する第１のバイパス回路と前記第２の絞り装置
   を構成する第２の減圧装置をバイパスする逆止弁を有す
   る第２のバイパス回路とを設けるとともに、前記圧縮機
   の吐出配管から三方切換弁を介して前記第１および第２
   の絞り装置間の配管側にバイパスして接続され、前記吐
   出側配管の内径よりも細い内径を有する配管と、この配
   管をバイパスする第１の吐出圧力調整弁とを有する第４
   のバイパス回路を設け、かつ、第４のバイパス回路から
   アキュームレータの入口配管側にバイパスして接続され
   、第２の吐出圧力調整弁を有する第５のバイパス回路を
   設け、デフロスト運転時に第４および第５のバイパス回
   路を開路するように構成したことを特徴とする空気調和
   装置。