JPH0285660A - ヒートポンプ式空調和機 - 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、暖房運転を継続しながら室外熱交換器の除霜
を行なう機能を備えたヒートポンプ式空気調和機に関す
るものである。

従来の技術 近年、ヒートポンプ式空気調和機は、暖房運転時、室外
熱交換器に生ずる霜を除去する際、暖房室内の快適性を
維持するために、暖房α転を継続しながら室外熱交換器
の除霜を行なう方式が採用されている。

以下図面を参照しながら上述した従来のと一トボンブ式
空気調和機の一例について説明する。

第３図は従来のヒートポンプ式空気調和機の冷凍サイク
ル図である。

１は圧縮機、２は油分離器、３は冷のサイクル・暖房サ
イクルを切替える四方弁、４は冷房運転時凝縮器として
作用する室外熱交換器、５は膨張弁、６は冷房運転時蒸
発器として作用する室内熱交換器、７はアキュムレータ
で、これらを配管２１゜３３．２４．２５．２６．２７
．３４．３０にて、環状に接続して、冷凍サイクルを構
成している。

３２は油分離器２と圧縮機１の吸入側の配管３０を接続
する配管で、間にオイル戻し弁１２を介している。

１３は暖房時、蒸発器となる室外熱交換器４の出口に設
けられた圧力センサーで、設定圧力以下になると除霜運
転検知手段４１で除霜するかどうか判定する。４２は膨
張弁制御手段で膨張弁５を制御、４３はオイル戻し弁制
御手段でオイル戻し弁１２を制御している。

以上のように構成されたヒートポンプ式空気調和機につ
いて、以下その動作について説明する。

冷房運転時は、圧縮機１で圧縮された高温、高圧の冷媒
ガスは、油分離器２．四方弁３を通り、室外熱交換器４
で放熱し凝縮液化する。更に膨張弁６にて、断熱膨張し
て、低温、低圧の気液二相の冷媒となり、室内熱交換器
６で吸熱し蒸発・ガス化してアキュムレータ７に至り、
圧縮機１に戻るサイクルを繰り返す。

暖房運転時は、圧縮機１で圧縮された高温、高圧の冷媒
ガスは油分離器２．四方弁３を通り、室内熱交換器６で
凝縮液化する。更に膨張弁６にて、断熱膨張して、低温
、低圧の気液二相の冷媒となり、室外熱交換器４で吸熱
し、蒸発・ガス化してアキュムレータ７に至り、圧縮機
１に戻るサイクルを繰り返す。

圧縮機１から冷媒と共に吐出される冷＃機油は油分離器
２にて、分離され、分離された冷凍機油は、配管３２を
通りオイル戻し弁１２で減圧され、配管３ｏに導出され
、圧縮機１に戻される。

次に暖房時の除霜運転の制御について第４図のフローチ
ャートも参照しながら説明する。

ステップ６１で、圧力センサー１３が検知した蒸発器出
口圧力が設定値以下になっているかどうか検知し、ステ
ップ６２で、除霜運転をす乙かどうか判定する。除霜運
転をすると判定した場合、ステップ６３にて膨張弁６の
開度を全開に設定・制御し、ステップ６４でオイル戻し
弁１２の開度を最適に設定・制御する。

以上の制御により、蒸発圧力が上昇し、室外熱交換′ａ
４に付着した霜を除去することが可能となる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、除霜運転時に、膨
張弁の開度を大きくとるために、室外熱交換器で蒸発す
ることが出来なかった大量の液冷媒が圧縮機に戻るため
、液圧縮が起こり易くなり、最悪の場合、圧縮機が停止
したり、破損するという課題を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、除霜運転時に室外熱交換器で
蒸発することが出来なかった液冷媒が圧縮機に戻ること
を抑制する機能を備えたヒートポンプ式空気調和機を提
供するものである。

課題を解決するだめの手段 上記課題を解決するために本発明のヒートポンプ式空気
調和機は圧縮機と、蓄熱槽付油分離器の間に設置した第
１三方弁、蓄熱槽付油分離器の出口に設置した第２三方
弁、アキュムレータと圧縮機の間に設置した第３三方弁
と、第１三方弁と四方弁の入口を結ぶバイパス回路、第
２三方弁と第３三方弁を結ぶバイパス回路と、蓄熱槽付
油分離器と圧縮機の吸入側の配管をオイル戻し弁を介し
て結ぶオイル戻し用配管を設け、暖房時の除霜時に蓄熱
槽付油分離器にアキュムレータより導出する冷媒を通し
た後にオイル戻し用配管を経て圧縮機に導出する三方弁
制御手段と、オイル戻し弁の開度を大きく設定するオイ
ル戻し制御手段を備えたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、通常の冷暖房゛運転時
には、圧縮機より吐出される冷媒を蓄熱槽付油分離器を
介し蓄熱槽に伝熱的に熱量を与えた後に室内熱交換器に
導入するように第１三方弁及び第２三方弁を設定しかつ
アキュムレータより導出される冷媒を圧縮機の吸入側に
導入するように第３三方弁を設定し、暖房時の除霜運転
時は、圧縮機より吐出される冷媒を蓄熱槽付油分離器を
介さずに直接、室内熱交換器に導入するように第１三方
弁を切換えかつアキュムレータより導出される冷媒を蓄
熱槽付油分離器に導入した後に圧縮機の吸入側に導入す
るように第２三方弁、第３三方弁を設定することにより
通常の暖房運転時は蓄熱（曹付油分離器の蓄熱槽に熱が
貯められ、除霜運転時に、蓄熱槽内の熱が、アキュムレ
ータから流出する冷媒の乾き度を上げるのに使われるた
め液圧縮が起こりにくくなり圧縮機の信頼性が向上する
。

実施例 以下本発明の一実施例のヒートポンプ式空気調和機につ
いて図面を参照しながら説明する。第１図は本発明の実
施例におけるヒートポンプ式空気調和機の冷凍サイクル
図とブロック図で、冷凍サイクルの構成については、第
３図の従来例と同一あるいは同等部分については、同一
の記号で示しているので特にここでは、従来例に更に付
は加えた構成について詳しく説明することにする。

８は第１三方弁で、圧縮機１と蓄熱槽付油分離器２の間
に設置しており、四方弁３の入口の配管３３とをバイパ
ス回路３１にて接続している。９は第２三方弁で、蓄熱
槽付油分離器２とアキュムレータの出口の配管３０．四
方弁３の入口の配管３３をそれぞれ配管２３．バイパス
回路２日にて接続している。１０は第３三方弁で第２三
方弁とはバイパス回路２８．アキュムＶ−夕７とは配管
３０、圧縮機１とは配管３６で接続している。１１は蓄
熱槽で、１４は蓄熱槽をおおう断熱槽である。

４４は第１三方弁８．第２三方弁９．第３三方弁１０を
制御する三方弁制御手段である。

以上のように構成されたヒートポンプ式空気調和機につ
いて、冷房時、暖房時の動作を説明する。

冷房時は、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは
、配管２１．第１三方弁８．配管２２を通り蓄熱槽付油
分離器２に入り、蓄熱槽１１に伝熱的に熱量を与えまた
冷媒と共に吐出された冷凍機油を分離する。次に冷媒ガ
スは第２三方弁９゜配管２３．配管３３．四方弁３．配
管２７を通９室外熱交換器４で放熱して凝縮・液化する
。更に減圧装置５にて、断熱膨張して、低温、低圧の気
液二相の冷媒となり、室内熱交換器６で吸熱し蒸発・ガ
ス化して、配管２４．四方弁３．配管３４を経てアキュ
ムレータ７に至り、圧縮機１に戻るサイクルを繰り返す
。

暖房時、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは配
管２１．第１三方弁８．配管２２を通り蓄熱槽付油分離
器２に入り、蓄熱槽１１に伝熱的に熱量を与えまだ冷媒
と共に吐出された冷凍機油を分離する。次に冷媒ガスは
第２三方弁９．配管２３、配管３３．四方弁３．配管２
４ｆ、通り室内熱交換器６で凝縮液化する。更に減圧装
置６にて、断熱膨張して、低温、低圧の気液二相の冷媒
となり、室外熱交換器４で吸熱し、蒸発・ガス化して配
管２７．四方弁３を通りアキュムレータ７に至り、圧縮
機１に戻るサイクルを繰り返す。

蓄熱槽付油分離器２で分離されたオイルは、配管３２．
オイル戻し弁１２を通り圧縮機１に戻される。

暖房時の除霜運転時は、圧縮機１にて圧縮された高温高
圧の冷媒ガスは、蓄熱槽付油分離器２に入らずに、第１
三方弁８．バイパス回路３１．配管３３．四方弁３．配
管２４を通って、室内熱交換器６にて凝縮・液化する。

更に、全開に設定されている膨張弁６を通り、室外熱交
換器４に入り付着している霜を除去する。次に四方弁３
．配管３４、アキュムレータ７、配管３０．第３三方弁
１０゜バイパス回路２８．第２三方弁９を通り蓄熱槽付
油分離器２に入る。この時に、蓄熱槽１１に貯められた
熱は、冷媒の乾き度の上昇に使われ、冷媒は、完全に蒸
発し、オイル戻し用配管３２を経て圧縮＠１に戻る。

次に第２図のフローチャートも参照しながら除霜運転時
の膨張弁５．オイル戻し弁１２、及び三方弁８，９．１
０の制御について、更に詳しく説明する。

ステップ６１で、圧力センサー１３が検知した蒸発器出
口圧力が設定値以下になっているかどうか検知し、ステ
ップ６２で、除霜運転をするかどうか判定する。除霜運
転をすると判定した場合、ステップ６３にて膨張弁６の
開度を全開に設定・制御し、ステップ６４でオイル戻し
弁１２の開度を全開とし、それまでに蓄熱槽付油分離器
２に貯留［７−Ｃいるオイルを圧縮機１に全て戻す。次
に第１三方弁８．第２三方弁９．第３三方弁１ｏを、除
霜回路になるように、三方弁制御手段４４にて制御する
。

以上のように本実施例によれは、圧縮機と蓄熱槽付油分
離器２の間に設置した第１三方弁８．蓄熱槽付油分離器
２の出口に設置した第２三方弁９゜アキュムレータ７と
圧縮機１０間に設置した第３三方弁１ｏと第１三方弁８
と四方弁３の入口を結ぶバイパス回路、第２三方弁９と
第３三方弁１゜を結ぶバイパス回路２８と蓄熱槽付油分
離器２と圧縮機１の吸入側の配管３ｏをオイル戻し弁１
２を介して結ぶオイル戻し用配管３２を設け、暖房時の
除霜時に蓄熱槽付油分離器２にアキュムレータ７より導
出する冷媒を通した後にオイル戻し用配管３２を経て圧
縮機１に導出する三方弁制御手段４４とオイル戻し弁１
２の開度を全開に設定するオイル戻し弁制御手段４３を
備えることにより、室外熱交換器４より流出する乾き度
の小さい冷媒を、蓄熱槽付油分離器２の蓄熱ＰＢ１１に
貯められた熱により、乾き度を上昇させることができ、
液圧縮が起こりにくくなり圧縮機１の信頼性の向上をは
かることができる。

発明の効果 以上のように本発明は、圧縮機と蓄熱槽付油分離器の間
に設置した第１三方弁、蓄熱槽付油分離器の出口に設置
した第２三方弁、アキュムレータと圧縮機の間に設置し
た第３三方弁と、第１三方弁と四方弁の入口を結ぶパイ
パヌ回路、第２三方弁と第３三方弁を結ぶバイパス回路
と、蓄熱槽付油分離器と、圧縮機の吸入側の配管をオイ
ル戻し弁を介して結ぶオイル戻し用配管を設け、暖房時
の除霜時に蓄熱槽付油分離器にアキュムレータより導出
する冷媒を通した後にオイル戻し用配管を経て圧縮機に
導出する三方弁制御手段と、オイル戻し弁の開度を大き
く設定するオイル戻し弁制御手段を備えることにより、
通常の暖房運転時に蓄熱槽付油分離器に貯められた熱が
、除霜運転時、室外熱交換器から流出する冷媒の乾き度
を上げるのに使用され、液圧縮が起こりにくくなり圧縮
機の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるヒートポンプ式空気調
和機の冷凍サイクル図、第２図は同フローチャート図、
第３図は従来例におけるヒートポンプ式空気調和機の冷
凍サイクル図、第４図は同フローチャート図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・蓄熱槽付油分離
器、８・・・・・・第１三方弁、９・・・・・・第２三
方弁、１０・・・・・・第３三方弁。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名ス一
　　壬摘織 ９−翼２三ｔ、１？ ＠　２　図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、蓄熱槽付油分離器、四方弁、室外熱交換器、膨
   張弁、室内熱交換器とアキュムレータを環状に接続して
   冷凍サイクルを構成し、前記圧縮機と前記蓄熱槽付油分
   離器の間に設置した第１三方弁、前記蓄熱槽付油分離器
   の出口に設置した第２三方弁、前記アキュムレータと前
   記圧縮機の間に設置した第３三方弁と、前記第１三方弁
   と前記四方弁の入口を結ぶバイパス回路、前記第２三方
   弁と前記第３三方弁を結ぶバイパス回路と、前記蓄熱槽
   付油分離器と前記圧縮機の吸入側の配管をオイル戻し弁
   を介して結ぶオイル戻し用配管を設け、暖房時の除霜時
   に前記蓄熱槽付油分離器に前記アキュムレータより導出
   する冷媒を通した後に前記オイル戻し用配管を経て前記
   圧縮機に導出する三方弁制御手段と、前記オイル戻し弁
   の開度を大きく設定するオイル戻し弁制御手段を備えた
   ことを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。