JPH0431505Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はヒートポンプ式空気調和機に関する。

（従来の技術） 従来のヒートポンプ式空気調和機の１例が第３
図に示され、暖房運転時、圧縮機１から吐出され
た高温・高圧の冷媒ガスは破線矢印で示すように
吐出管８、四方弁２を経て室内熱交換器３に入
り、ここで室内空気に放熱することにより凝縮液
化する。次いで、この冷媒液は絞り機構４に入つ
て断熱膨張した後、室外熱交換器５に入り、ここ
で外気より吸熱して蒸発気化する。その後、この
冷媒ガスは四方弁２を経て圧縮機１に戻る。

低温・多湿時等において暖房運転を継続するこ
とにより室外熱交換器５に一定量以上の霜が付着
すると、除霜運転が行われる。除霜運転時には一
端が圧縮機１の吐出管８に、他端が絞り機構４と
室外熱交換器５間の冷媒回路に接続されたバイパ
ス回路６に介装された開閉弁７が開くと同時に絞
り機構４が全開となる。すると、圧縮機１から吐
出された高温・高圧の冷媒ガスの大部分は吐出管
８からバイパス回路６、開閉弁７を経て室外熱交
換器５に入り、ここで放熱して霜を溶融すること
により自身は凝縮液化する。また、圧縮機１から
吐出された冷媒ガスの残部は四方弁２、室内熱交
換器３、絞り機構４を経て室外熱交換器５に入り
ここで凝縮液化し、さきに分岐した冷媒と合流し
て四方弁２を経て圧縮機１に戻る。

冷房運転時、圧縮機１から吐出された冷媒は実
線矢印で示すように吐出管８、四方弁２、室外熱
交換器５、絞り機構４、室内熱交換器３、四方弁
２を経て圧縮機１に戻る。

（考案が解決しようとする問題点） 上記従来のヒートポンプ式空気調和機において
は、その暖房運転時に室外熱交換器５に霜が付着
すると、圧縮機１の温度が急激に低下する。従つ
て、この状態から除霜運転を開始した場合、除霜
のための熱が少ないので、除霜に関する時間が長
いという不具合があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記不具合を解消するために提案され
たものであつて、その要旨とするところは、圧縮
機、四方弁、室内熱交換器、絞り機構及び室外熱
交換器により冷媒循環回路を構成するとともに一
端が上記圧縮機の吐出管に他端が上記絞り機構と
室外熱交換器間の冷媒回路に接続されたバイパス
回路に第１開閉弁を設けたヒートポンプ式空気調
和機において、上記バイパス回路と熱交換する冷
媒液溜を設け、同冷媒液溜を第２開閉弁を有する
冷媒通路を介して上記室内熱交換器と絞り機構と
の間の冷媒回路に接続し、冷暖房運転時には第１
開閉弁及び第２開閉弁は閉とし、暖房運転時に着
霜を検知すると第２開閉弁を開とする加熱運転を
行い、圧縮機の温度が所定温度に上昇した後絞り
機構、第１開閉弁及び第２開閉弁を開とする除霜
運転を行う制御装置を設けたことを特徴とするヒ
ートポンプ式空気調和機にある。

（作用） 本考案においては、上記構成を具えているた
め、冷房運転時には冷媒は圧縮機、四方弁、室内
熱交換器、絞り機構、室内熱交換器をこの順に循
環する。暖房運転時には冷媒は圧縮機、四方弁、
室内熱交換器、絞り機構、室外熱交換器をこの順
に循環する。暖房運転時に着霜を検知すると、第
２開閉弁を開とする加熱運転が行われ、室内熱交
換器で凝縮液化した液冷媒の一部を冷媒通路及び
第２開閉弁を経て冷媒液溜に導いてここに溜め冷
媒循環回路内を循環する冷媒量を減少させること
により圧縮機の温度を上昇させる。

圧縮機の温度が所定温度に上昇した後絞り機
構、第１開閉弁及び第２開閉弁を開とする除霜運
転が行われ、圧縮機から吐出された高温・高圧の
冷媒ガスをバイパス通路に流すことによつて冷媒
液溜内の液冷媒を加熱する。これによつて冷媒液
溜内の液冷媒は冷媒通路及び第２開閉弁を経て冷
媒循環回路内に戻り以後冷媒循環回路内を循環す
る。

（実施例） 本考案の１実施例が第１図及び第２図に示され
ている。第１図に示すように、一端が圧縮機１の
吐出管８に、他端が絞り機構４と室外熱交換器５
間の冷媒回路に接続されたバイパス回路６と熱交
換する冷媒液溜９を配設し、この冷媒液溜９は冷
媒通路１０を介して室内熱交換器３と絞り機構４
との間の冷媒回路に接続されている。そして、こ
の冷媒通路１０には除霜運転時及び除霜開始前の
加熱運転時に開となる第２開閉弁１１が介装され
ている。バイパス回路６には第１開閉弁７が介装
されている。

このヒートポンプ式空気調和機には図示しない
制御装置が付設され、この制御装置の指令によつ
て冷暖房運転時には第１開閉弁７及び第２開閉弁
１１を閉とし、暖房運転時に着霜を検知すると第
２開閉弁１１を開とする加熱運転を行い、圧縮機
１の温度が所定温度に上昇した後絞り機構４、第
１開閉弁７及び第２開閉弁１１を開とする除霜運
転を行う。他の構成は第３図に示す従来のものと
同様であり、対応する部材には同じ符号が付され
ている。

しかして、冷房運転時には、第１開閉弁７及び
第２開閉弁１１は閉とされる。すると、圧縮機１
から吐出された高温・高圧の冷媒ガスは実線矢印
で示すように吐出管８、四方弁２を経て室外熱交
換器５に入り、ここで外気に放熱することにより
凝縮液化して低温・高圧の冷媒液となる。この冷
媒液は絞り機構４に入り、ここで絞られることに
より断熱膨張して低温・低圧の気液二相となる。
次いで、この気液二相の冷媒は室内熱交換器３に
入り、ここで室内空気を冷却することにより蒸発
気化して低温・低圧の冷媒ガスとなる。そして、
冷媒ガスは四方弁２を経て圧縮機１に戻り、以
後、上記を繰り返す。

暖房運転時には第１開閉弁７及び第２開閉弁１
１は閉とされ、四方弁２は破線矢印のように切り
換えられる。従つて、圧縮機１から吐出された冷
媒は破線矢印に示すように吐出管８、四方弁２、
室内熱交換器３、絞り機構４、室外熱交換器５、
四方弁２をこの順に経て圧縮機１に戻り、以後、
上記を繰り返す。

暖房運転を継続することによつて室外熱交換器
５への着霜を検知すると加熱運転が行われる。加
熱運転時には四方弁２は暖房運転時と同様破線で
示す切換位置を占め、第１開閉弁７は閉とされて
いるが、第２開閉弁１１が開とされる。すると、
室内熱交換器３から流出した液冷媒の一部が冷媒
通路１０、開閉弁１１を通つて冷媒液溜り９に入
り、絞り機構４を流過後の液冷媒との温度差によ
りここに溜まる。この結果、循環回路中を循環す
る冷媒量が減少し、圧縮機１の温度が上昇する。
そして、圧縮機１の温度が所定の温度に上昇した
後、除霜運転に入る。

除霜運転時には四方弁２は暖房運転時及び加熱
運転と同様破線で示す切換位置を占めているが、
第１開閉弁７及び第２開閉弁１１が開とされ同時
に絞り機構４が全開とされる。この結果、圧縮機
１から吐出された高温・高圧の冷媒ガスの大部分
は吐出管８からバイパス回路６、第１開閉弁７を
経て室外熱交換器５に入り、これに付着した霜を
溶融することによつて凝縮液化する。高温・高圧
の冷媒ガスがバイパス回路６を流過する際、この
バイパス回路６と熱交換する冷媒液溜９内の液冷
媒を加熱するので、冷媒液溜９内の液冷媒は冷媒
通路１０、第２開閉弁１１を経て循環回路内に出
て行き冷媒回路を循環する冷媒量が増加する。一
方、圧縮機１から吐出された冷媒ガスの残部は四
方弁２、室内熱交換器３、全開された絞り機構４
を経て室外熱交換器５内に入り、ここで凝縮液化
する。そして、さきに分岐した冷媒と合流して四
方弁２を経て圧縮機１に戻り、以後、上記を繰り
返す。

第２図にはこの空気調和機の制御要領を示すフ
ローチヤートが示され、第２図に示すようにステ
ツプ１における暖房運転中において、室外熱交換
器５に着霜したか否かがステツプ２で判断され、
然りの場合はステツプ３において加熱運転が行わ
れる。その後、ステツプ４において、圧縮機１の
温度が上昇したか否かが判断され、然りの場合に
はステツプ５において除霜運転が行われる。次い
で、ステツプ６で除霜が完了したか否かが判断さ
れ、然りの場合にはステツプ１に戻つて暖房運転
が開始されるが、否の場合にはステツプ５に戻つ
て除霜運転が継続される。ステツプ２において着
霜していないと判断された場合にはステツプ１に
戻つて暖房運転が継続される。また、ステツプ４
で圧縮機１の温度が上昇していないと判断された
場合にはステツプ３に戻つて加熱運転が継続され
る。

（考案の効果） 本考案においては、暖房運転時に室外熱交換器
への着霜を検知すると、第２開閉弁を開とする加
熱運転を行つて冷媒液溜内に液冷媒を溜めること
により冷媒循環回路内を循環する冷媒量を少なく
して圧縮機の温度を上昇させ、圧縮機の温度が所
定温度に上昇した後絞り機構、第１開閉弁及び第
２開閉弁を開とする除霜運転を行つて、加熱運転
時に冷媒液溜内に溜まつた液冷媒を冷媒循環回路
に戻して冷媒循環量を増大させるので、除霜に要
する時間が大巾に短縮され、従つて、暖房フイー
リングを著しく向上しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の１実施例を示し、
第１図は冷媒系統図、第２図は制御要領を示すフ
ローチヤートである。第３図は従来のヒートポン
プ式空気調和機の冷媒系統図である。 圧縮機……１、四方弁……２、室内熱交換器…
…３、絞り機構……４、室外熱交換器……５、吐
出管……８、バイパス回路……６、第１開閉弁…
…７、冷媒液溜……９、冷媒通路……１０、第２
開閉弁……１１。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、絞り機構及び
   室外熱交換器により冷媒循環回路を構成するとと
   もに一端が上記圧縮機の吐出管に他端が上記絞り
   機構と室外熱交換器間の冷媒回路に接続されたバ
   イパス回路に第１開閉弁を設けたヒートポンプ式
   空気調和機において、上記バイパス回路と熱交換
   する冷媒液溜を設け、同冷媒液溜を第２開閉弁を
   有する冷媒通路を介して上記室内熱交換器と絞り
   機構との間の冷媒回路に接続し、冷暖房運転時に
   は第１開閉弁及び第２開閉弁は閉とし、暖房運転
   時に着霜を検知すると第２開閉弁を開とする加熱
   運転を行い、圧縮機の温度が所定温度に上昇した
   後絞り機構、第１開閉弁及び第２開閉弁を開とす
   る除霜運転を行う制御装置を設けたことを特徴と
   するヒートポンプ式空気調和機。