JPH0422233Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、空気調和機の室外側熱交換器の凍結
防止に関するものである。

従来の技術 従来、空気調和機においては、暖房運転時外気
温の低下とともに室外側熱交換器が着霜して来る
ため、その除霜方法についてさまざまな工夫がな
されて来た。

以下図面を参照しながら、上述した従来の空気
調和機の一例について説明する。

第４図はヒートポンプ式空気調和機の冷凍サイ
クル図であり、圧縮機２０７、四方弁２０８、室
内側熱交換器２０９、減圧器２１０、室外側熱交
換器２１１からなる。暖房時、圧縮機２０７から
吐出された冷媒は実線で示すように四方弁２０８
を経て室内側熱交換器２０９で放熱し減圧器２１
０で減圧し、室外側熱交換器２１１で吸熱し四方
弁２０８を経て圧縮機２０７へ戻る。

暖房時外気温が低い場合、室外側熱交換器２１
１で凝縮した凝縮水は徐々に室外側熱交換器２１
１に着霜し始めるため四方弁２０８を切替え冷房
運転とし室外側熱交換器２１１に着霜した霜をと
かす。（点線矢印） 第５図は第４図の冷凍サイクルを改善したもの
で、室外側熱交換器３１１と減圧器３１０の間の
冷媒管よりバイパス管３０５を設け、前記バイパ
ス管３０５の他端を四方弁３０８と圧縮機３０７
の間の吸入管とつなぎ並列回路を構成し、かつバ
イパス管３０５の中間に電磁弁３１３を設けたも
のである。暖房時、室外側熱交換器３１１が着霜
して来ると第４図の場合と同様四方弁３０８を切
替え冷房運転とするとともに電磁弁３１３を開き
室内側熱交換器３０９へは冷媒をほとんど流さず
圧縮機３０７の吸入側へ冷媒を帰し除霜運転を行
う。（例えば、実公昭55−45236号公報） 考案が解決しようとする問題点 しかしながら上記第４図の構成では、除霜運転
のたびに冷房運転となるため室内側では冷風が吹
き出しフイーリングが悪いと言う問題点を有して
いた。また上記第５図の構成では除霜時冷媒をバ
イパスさせるため、室内側での吸熱が抑えられフ
イーリングもよくなり、また直接冷媒が圧縮機の
吸入側へ戻つて来るためその結果圧縮機の入力も
上昇し除霜時間を短縮することができる。しかし
ながらその反面バイパス管を開閉するための電磁
弁、ならびに室外側熱交換器が着霜したかどうか
感知するための温度センサーあるいは圧力センサ
ーが必要となり、また電子回路等の部品点数も増
しコストもアツプする。さらに電磁弁が開となつ
ている間はつねに電磁弁に通電されているため入
力もそれだけ増すと言う欠点を有していた。

本考案は上記問題に鑑み、空気調和機の暖房運
転時の室外側熱交換器の凍結防止を目的とするも
のである。

問題点を解決するための手段 上記問題を解決するために本考案の空気調和機
は、圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、減圧装
置、室外側熱交換器を環状に連結してヒートポン
プ式冷凍サイクルを構成し、前記室外側熱交換器
と減圧器の間の冷媒管よりバイパス管を設け、前
記バイパス管の他端を四方弁と圧縮機の間の吸入
管とつなぎ並列回路を構成し、かつバイパス管の
中間に形状の変化する形状記憶合金より形成した
開閉弁を設けたものである。

作 用 本考案は上記した構成によつて、室外側熱交換
器に凝縮水が着霜した際、四方弁が切替つて冷房
運転となり除霜を行うとともに、その際バイパス
回路の開閉弁が開き冷媒を直接圧縮機の吸入側へ
流すため室内側での吸熱が抑えられフイーリング
がよくなり、また圧縮機の入力も上昇し除霜時間
を短縮でき、かつ電磁弁、センサー等も不必要と
なりかつ入力も低減できる。

実施例 以下本考案の一実施例を添付図面の第１図から
第３図を参考に説明する。

第３図はヒートポンプ式空気調和機の冷凍サイ
クルである。７は圧縮機、８は四方弁、９は室内
側熱交換器、１０は減圧器、１１は室外側熱交換
器、５はバイパス管、１２は形状記憶合金より形
成した開閉弁である。室外側熱交換器１１と減圧
器１０の間の冷媒管よりバイパス管５を設け、前
記バイパス管５の他端を四方弁８と圧縮機７の間
の吸入管６とつなぎ並列回路を構成し、かつバイ
パス管５の中間に形状の変化する形状記憶合金よ
り形成した開閉弁１２が設けられている。

第１図は前記開閉弁１２が閉となつている状態
を示す断面図である。６は吸入管、５はバイパス
管であり、開閉弁１２は弁２、形状記憶合金製の
スプリング１、シリンダ４よりなり、シリンダ４
には圧縮機７の吸入口１４よりゲージキヤピ３が
接続されている。冷房運転時ならびに室外側熱交
換器１１が着霜していない暖房運転時には形状記
憶合金製のスプリング１が伸びているため弁２が
そのばね力により押されバイパス管５の流路を閉
じている。

第２図は開閉弁１２が開となつている状態を示
す断面図である。暖房運転時外気温度が低下して
来ると蒸発圧力の低下とともに室外側熱交換器６
で凝縮した凝縮水は徐々に着霜して来る。着霜が
進行すると四方弁８が切替り冷房運転となり室側
熱交換器６に高温高圧の冷媒が流れ除霜運転とな
る。この時圧縮機７の吸入側の圧力は負圧近くに
なり圧縮機７の冷媒循環量は極端に低下する。シ
リンダ４には圧縮機７の吸入口１４よりゲージキ
ヤピ３が接続されているため、吸入圧力が低下す
るとシリンダ４内の温度も低下する。その結果、
形状記憶合金製のスプリング１が徐々に縮みバイ
パス管５の流路を閉じていた弁２が開き一点鎖線
で示すごとくバイパス管５より冷媒が直接圧縮機
７の吸入側へ流れるためほとんど室内側熱交換器
９へは冷媒は流れない。除霜が終了すると徐々に
圧縮機７の吸入圧力が上昇し再び第１図に示すご
とく弁２は閉じる。

なお形状記憶合金の特性として変態温度を境に
して変形が生じ、すなわち形状変化が起こり低温
側と高温側とそれぞれ記憶させた形状に復元する
性質が一般に知られており、本考案もこの効果を
利用している。

一般的な空気調和機において、冷房運転時であ
れば、圧縮機７の吸入温度は最低約０℃前後、暖
房運転時であれば最低約−10℃前後、除霜運転時
であれば約−30℃前後である。そのため、形状記
憶合金の変態温度を約−30℃前後に設定すること
により、除霜時のみ開閉弁２が開き、通常の冷房
運転時には開閉弁２を閉にすることができる。

したがつて、室外側熱交換器１１と減圧器１０
の間の冷媒管よりバイパス管５を設け、前記バイ
パス管の他端を四方弁８と圧縮機７の間の吸入管
６とつなぎ並列回路を構成し、かつバイパス管５
の中間に形状の変化する形状記憶合金より形成し
た開閉弁１２を設けたことにより、暖房運転時室
外側熱交換器１１が着霜して来ると四方弁８を切
替えて除霜運転になるとともに開閉弁１２が開き
バイパス管５を通つて直接圧縮機７の吸入側へ冷
媒が流れるためほとんど室内側熱交換器９へは冷
媒は流れず、その結果室内側での吸熱が抑えられ
フイーリングもよくなる。また直接冷媒が圧縮機
７の吸入側へ戻つて来るためその結果圧縮機７の
入力も上昇し除霜時間を短縮することができる。
さらにバイパス管５を開閉するための電磁弁１３
ならびに電磁弁１３の開閉のタイミングを検知す
るための圧力センサーあるいは温度センサーなら
びに電子回路等も必要なく部品点数が減少しコス
トも下げることができ、かつ構造も簡単である。
また電磁弁１３を使用しないため入力も減少させ
ることができる。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、本考案は圧縮
機、四方弁、室内側熱交換器、減圧装置、室外側
熱交換器を環状に連結してヒートポンプ式冷凍サ
イクルを構成し、前記室外側熱交換器と減圧器の
間の冷媒管よりバイパス管を設け、前記バイパス
管の他端を四方弁と圧縮機の間の吸入管とのつな
ぎ並列回路を構成し、かつバイパス管の中間に形
状の変化する形状記憶合金より形成した開閉弁を
設けてあるため、暖房運転時室外側熱交換器が着
霜して来ると、四方弁８を切替えて除霜運転にな
るとともに開閉弁が開きバイパス管を通つて直接
圧縮機の吸入側へ冷媒が流れるためほとんど室内
側熱交換器へは冷媒は流れず、その結果室内側で
の吸熱が抑えられフイーリングもよくなる。また
直接冷媒が圧縮機の吸入側へ戻つて来るためその
結果圧縮機７の入力も上昇し除霜時間を短縮する
ことができる。さらにバイパス管を開閉するため
の電磁弁ならびに電磁弁の開閉のタイミングを検
知するための圧力センサーあるいは温度センサー
ならびに電子回路等も必要なく部品点数が減少し
コストも下げることができ、かつ構造が簡単であ
る。また電磁弁を使用しないため入力も減少させ
ることができる等種々の利点を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案の一実施例における開
閉弁の構造を示す断面図、第３図は本考案の一実
施例における冷凍サイクル図、第４図、第５図は
従来の冷凍サイクル図である。 １……形状記憶合金製のスプリング、２……
弁、４……シリンダ、１２……開閉弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、減圧装置、
   室外側熱交換器を順に環状に連結してヒートポン
   プ式冷凍サイクルを構成し、前記室外側熱交換器
   と減圧器の間の冷媒管よりバイパス管を設け、前
   記バイパス管の他端を四方弁と圧縮機の間の吸入
   管とつなぎ並列回路を構成し、かつバイパス管の
   中間に、シリンダ部内に形状記憶合金を有する開
   閉弁を設け、前記圧縮機の吸入側と前記開閉弁の
   シリンダ部をゲージキヤピにて接続し、除霜運転
   時の前記圧縮機の吸入圧力低下による前記圧縮機
   の吸入側の温度低下を前記ゲージキヤピを介して
   前記シリンダ部に伝えることにより前記形状記憶
   合金は、前記開閉弁が開状態となるように形状を
   変化し、かつ前記開閉弁の開状態により前記バイ
   パス管を通つて冷媒が直接前記圧縮機の吸入側へ
   流れ、ホツトガスバイパス除霜を行う空気調和
   機。