JPH0245736Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は、電導式膨張弁を用いて冷暖房運転
可能な冷凍サイクルを構成してなる空気調和装置
の改善に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

近時、空気調和装置にあつては、多様な信号媒
体にて冷凍サイクル制御を行うことができるもの
として、電動式膨張弁を用いて冷暖房運転可能な
冷凍サイクルを構成するようにしたものが開発さ
れている。

これは、第１図で示すように、冷暖切換え用の
四方弁ａを備える冷凍サイクルｂの室内側熱交換
器ｃと室外側熱交換機ｄとの間に、制御部ｅによ
り絞り動作が制御される電動式膨張弁ｆを配して
構成されるもので、温度検知器ｇを通じて制御部
ｅに入力される温度情報で冷房，暖房運転を所期
に制御するようにしている。

ところで、冷暖房可能な空気調和装置では、暖
房運転において室外側熱交換器ｄに生じる霜を取
り除くために、暖房運転時、冷房運転に換えて霜
を取る、いわゆる除霜運転が行なわれている。

そして、この除霜運転にあたつて電動式膨張弁
ｆを採用したものでは、通常、第２図で示すよう
に、電動式膨張弁ｆのほぼ同一のままに暖房運転
時、除霜運転に入るようにした制御が採られる。

ところが、このような同一開度で暖房運転から
除霜運転に切換える技術では、除霜運転が行なわ
れても、第３図に示すように、室内側熱交換器ｄ
内に暖房運転時における液相冷媒が多量に存在し
て熱容量がきわめて大くなつているとともに、液
相冷媒にて室外側熱交換機ｄの内面を大きく覆つ
て、除霜の熱交換性能を低下させてしまう不都合
がある。このため、室外側熱交換機ｄにおける除
霜に供する温度上昇は遅く、除霜時間の長期化が
余儀なくされるものであつた。

〔考案の目的〕

この考案は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、除霜時間の短縮化
を図ることがきる空気調和装置を提供することに
ある。

〔考案の概要〕

この考案は電動式膨張弁を制御部で、除霜運転
に入る直前の暖房運転の一定時間、暖房運転の絞
り開度より小に絞り開度制御することにより、室
外側熱交換機内に存在する液相冷媒が減少化した
状態で除霜運転に入るようにして、熱交換性能を
飛躍的に高めて、早い温度上昇により除霜時間を
短縮しようとするものである。

〔考案の実施例〕

以下、この考案を図面に示す実施例にもとづい
て説明する。第４図はこの考案の一実施例を示
し、図中１は圧縮器、２は四方弁、３は室外側熱
交換器、４は室内側熱交換器である。そして、こ
れら各機器は冷媒循環路５で順次連結される。ま
た室外側熱交換機３と室内側熱交換器４との間に
は、電動式膨張弁６が設けられ、冷暖房運転可能
な冷凍サイクル７を構成している。なお、７ａは
電動式膨張弁６に対して並列に設けた冷房用のキ
ヤピラリーチユーブを示す。一方、図中は８は電
動式膨張弁６を制御する制御部を示す。そして、
この制御部８の出力側は電動式膨張弁６に信号線
９ａを介して接続されるとともに、制御部８の入
力側は圧力機１の出口側に設けた温度検知器１０
に信号線９ｂを介して接続され、温度検知器１０
から制御部８に入力される冷凍サイクルの温度に
もとづき電動式膨張弁６を所期に絞り制御するよ
うになつている。ここで、電動式膨張弁６につい
て説明すれば、これはたとえば第５図で示すよう
に、２つの入出管１１ａ，１１ｂを弁ポート部１
２を介して連通した弁本体１３を設け、この弁本
体１３内にダイヤフラム１４で弁ポート部１２に
対し開閉自在に支持された弁棒１５を内装すると
ともに、弁本体１２の頭部側にボール１６ｂ、進
退自在に螺合されたドライバー１６ｃおよびダイ
ヤフラム１４を介して弁棒１５を進退動作させる
ステツピングモータ１６を順に設けて構成される
ものが採用されていて、制御部８から信号が出力
されることにより、ステツピングモータ１６の出
力軸１６ａのステツピング回転でドライバー回転
でドライバー１６ｃおよびボール１６ｂを進退動
させて、ダイヤフラム１４、弁棒１５を通じ、弁
ポート部１２を所要の流通面積に開けたり、閉じ
たりすることができるようになつている。

また制御部８は、暖房運転から除霜運転に切換
わるとき、その除霜運転に入る直前の暖房運転に
おいて、一定時間の間、電動式膨張弁６の絞り開
度を暖房運転状態の絞り開度より小さい、たとえ
ば最小開度となるように設定されている。

つぎにこのように構成された空気調和装置の作
用について説明する。

暖房を行うときには、四方弁２を暖房側に切換
えて圧縮機１を運転することにより、圧縮機１、
四方弁２、室内側熱交換器４、電動式膨張弁６、
室外側熱交換器３を順に冷媒が破線で示すように
流れる暖房サイクルが構成され、暖房が行なわれ
ることになる。なお、冷房を行なうときには、四
方弁２を冷房側に切換えて圧縮機１を運転すれ
ば、実線で示す冷房サイクルの構成により、冷房
が行われるものである。

そして、この暖房運転において室外側熱交換器
３に霜つきを生じ、この霜を解消すべく除霜運転
を行なうときには、霜の発生とともに四方弁２が
冷房側へ切換わつて除霜運転が入ることになる。
この除霜運転の切換え時、従来では電動式膨張弁
６の絞り開度がほぼ同一のままで暖房運転から除
霜運転に切換わり、室外側熱交換器３内に多量に
存在する冷相冷媒で除霜運転の熱交換性能を低下
せしめ、除霜時間に長い時間を要したが、この考
案では、第６図で示すように、除霜運転に入る直
前の暖房運転の一定時間、電動式膨張弁６が制御
部８の指令で暖房運転の状態のときの絞り開度よ
り、絞られ（絞り開度小）て、ある一定時間、た
とえば最小開度のもとで暖房運転が行なわれ、そ
の後除霜運転に入る。しかして、除霜運転に入る
直前の室外側熱交換器３では、第７図に示すよう
に、室外側熱交換器３内に存在する液相冷媒が減
少化されると共に、圧縮機の吐出温度が上昇す
る。かくして、室外熱交換器３内の冷媒が減少化
した状態で通常より高温の吐出温度の冷媒によつ
て除霜運転に入ることになり室外側熱交換器３で
は早い温度上昇を呈した効率の良い高い熱交換性
能が得られる。したがつて、除霜時間を短縮する
ことができるものである。実験によれば、第８図
で示すように、除霜に入つてのちの室外側熱交換
器３の温度変化は、従来の電動式膨張弁６の制御
による温度上昇推移Ａに比べ、この考案の除霜運
転に入る直前に電動式膨張弁６を絞る制御による
温度上昇推移Ｂが、明らかに早い温度上昇を示す
ものであつた。

また、この考案を上述した実施例では、冷房用
のキヤピラリチユーブを付加した電動式膨張弁を
備えた冷凍サイクルに適用したが単独で冷房，暖
房時の絞り動作を行なう可逆式の電動式膨張弁を
備える冷凍サイクルにも適用できることはいうま
でもない。

また、上述した実施例では、たんに冷凍サイク
ルの温度で電動式翻張弁を動作させて冷暖房サイ
クルを制御するようにしたが、第１０図で示すよ
うに、制御部８の回路内に、抵抗器２０およびキ
ヤパシター２１で構成される時定数回路２２を設
ければ、抵抗器２０とキヤパシター２１との容量
変化により、電動式膨張弁６の応答性を任意に設
定することができるもので、冷凍サイクル状態の
周期的変動を防止して、冷凍能力の低下を回避す
ることができるものである。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案によれば、除霜運
転に入る直前の暖房運転における一定時間、電動
式膨張弁の絞り開度を小に、絞り開度制御したか
ら、室外側熱交換器内に存在する液相冷媒が減少
化した浄態で通常より高温の吐出温度の冷媒によ
つて除霜運転に入ることになり、除霜運転時にお
ける室外側熱交換器としては飛躍的に熱交換性能
が高められることになる。

したがつて、早い温度上昇で霜つきを解消する
ことができるようになり、除霜時間を短縮化する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電動式膨張弁を採用した空気調
和装置を示す構成図、第２図はその暖房運転から
除霜運転に切換わるときの電動式膨張弁の開度状
況を示す線図、第３図はその除霜運転に入る前の
室外側熱交換器内における冷媒の存在状況を示す
断面図、第４図はこの考案の一実施例の空気調和
装置を示す構成図、第５図はその電動式膨張弁の
構造を示す断面図、第６図は除霜運転に入る直前
における電動式膨張弁の開度状況を示す線図、第
７図はその除霜運転前の室外側熱交換器内におけ
る冷媒の存在状況を示す断面図、第８図は除霜運
転時における室外側熱交換器の温度上昇推移を従
来の温度上昇推移と対比して示した線図、第９図
はこの考案の他の実施例の空気調和装置を示す構
成図である。 ３……室外側熱交換器、４……室内側熱交換
器、６……電動式膨張弁、８……制御部、１０…
…温度検知器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 室外側熱交換器と室内側熱交換器との間に電動
   式膨張弁を設けて構成される冷暖房運転可能な冷
   凍サイクルと、除霜運転に入る直前の暖房運転
   時、電動式膨張弁の絞り開度を暖房運転の開度に
   比べ一定時間小さくする手段とを具備したことを
   特徴とする空気調和装置。