JPH0473054B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気調和装置、詳しくは、圧縮機、室
内側熱交換器、膨張機構及び室外側熱交換器を備
え、暖房運転可能とした空気調和装置に関する。

（従来技術） 一般にこの種空気調和装置においては、暖房運
転の起動時に吸入圧が一時的に極端に低下して、
室外側熱交換器において、該熱交換器に残留付着
していた水分が氷結し、この氷がフロストの核と
なつてフロストの成長が促進され、この結果、デ
フロスト間隔が短く成る問題や、暖房運転の立ち
上がりが悪い問題を生じていた。

そこで、従来からこれらの問題を解決する手段
として、例えば、暖房運転の起動時に圧縮機にお
ける圧縮行程途中の中間圧ガス冷媒を吸入側にバ
イパスさせ、吸入圧の低下を防止するごとくした
ものが特公昭55−18341号公報において提案され
ている。

このものを第４図に基づいて説明すると、 レシプロ型の圧縮機におけるシリンダ５０に、
シリンダ室５１と吸入チヤンバー５２とを連通す
るバイパス孔５３を形成すると共に、該バイパス
孔５３を閉鎖する弁体５４を設け、該弁体５４の
背面側に高圧の制御圧を導入する制御通路５５を
連通すると共に、この制御通路５５に、吐出ガス
温度を検出する検出体（図示せず）の出力を基に
該通路５５を電気的に開閉制御する開閉弁５６を
介装している。

尚、５７はバイアススプリングであ。

かくして、暖房運転の起動時は吐出ガス温度が
低いので、前記開閉弁５６が閉止されて、前記弁
体５４の背面への高圧の作用が阻止されるから、
該弁体５４が前記バイアススプリング５７により
押し上げられて、前記バイパス孔５３が開放さ
れ、かくして、前記シリンダ室５１内の圧縮行程
途中の中間圧冷媒が前記吸入チヤンバー５２にバ
イパスし、吸入圧の極端な低下が防止されるよう
にしているのである。

一方、このバイパス運転の過程で吐出ガス温度
が上昇すると、前記検出体がこの温度上昇を検出
して前記開閉弁５６を開放し、前記弁体５４の背
面に高圧を作用させて、該弁５４により前記バイ
パス孔５３を閉鎖し、通常の暖房運転を開始する
ごとくしているのである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のものにおいては、暖
房運転の起動時に圧縮冷媒ガスを吸入側にバイパ
スするために、吐出ガス温度を検出して電気的に
前記開閉弁５６を開閉制御する手段が必要である
ために、構造が複雑で製造コストが高くつく問題
があつた。

しかして、本発明の目的は、圧縮冷媒ガスを吸
入側にバイパスさせる通路を工夫すると共に、特
に、該通路を開閉する手段を、吐出ガス温度を直
接感温して開閉動作するごとく工夫して、電気的
な制御を用いない簡単な構造でありながら暖房運
転の起動時にのみ、圧縮冷媒ガスを吸入側にバイ
パスできるようにする点にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の構成を第１，２図に基づいて説明する
圧縮機４、室内側熱交換器３、膨張機構２及び室
外側熱交換器１、四路切換弁５を備え、冷暖房運
転可能とした空気調和装置において、一端側が前
記四路切換弁５に、また、他端側が前記室内側熱
交換器３に接続され冷房運転時低圧ガス管とな
り、暖房運転時高圧ガス管となるガス管６と、前
記圧縮機４と四路切換弁５との間に接続される吸
入ガス管４２との間に、前記各熱交換器１，３及
び膨張機構２を側路するバイパス管７を介装する
と共に、バイパス管７の前記ガス管６側入口部分
に、該バイパス管７を開閉する弁体８２と、形状
記憶合金から成り、かつ、吐出ガスに感温して吐
出ガス温度が所定温度より低い時に前記弁体８２
を開動作させると共に、前記所定温度以上で前記
弁体８２を閉動作させる動作体８７とから成る感
温バルブ８を設けたのである。

（作用） 暖房運転時、前記圧縮機４を駆動させても吐出
ガス温度は直ぐには上昇せず、低温のままである
から、低温の吐出ガスが流通する前記ガス管６側
の前記バイパス管７入口部分に設けられた前記感
温バルブ８は、前記所定温度より低い低温に保持
され、このため、該バルブ８は前記バイパス管７
を開放するごとく動作して、従つて、該バイパス
管７を介して吐出ガスが前記圧縮機４の吸入側と
なる前記吸入ガス管４１にバイパスするのであ
る。このことにより起動時の吸入圧の極端な低下
が防止できると共に、暖房運転の立ち上がりを改
善できるのである。

また、前記圧縮機４の運転により吐出ガス温度
が上昇し、前記所定温度以上になると、前記感温
バルブ８が前記バイパス管７を閉鎖するごとく動
作して通常の暖房運転が開始できるのである。

冷房運転時、前記ガス管６に所定温度より低い
低温の吸入ガスが流通し、前記動作体８７が縮ん
で前記弁体８２を作動させて、前記バイパス管７
を開放するごとく作動し、前記ガス管６を流通す
る吸入ガス冷媒は、前記感温バルブ８で前記バイ
パス管７側と前記四路切換弁５側とに分流して、
共に前記吸入ガス管４２に流出するのである。

（実施例） 第１図に示すものは、ステーシヨナリーベーン
型の圧縮機を備え、冷房運転と暖房運転とを行え
るようにしたヒートポンプ式空気調和装置であ
る。

１は室外側熱交換器、２は膨張機構として作用
するキヤピラリーチユーブ、３は室内側熱交換器
で、これら機器と圧縮機４とを四路切換弁５を介
して接続している。かくして前記四路切換弁５を
実線で示すごとく切換え位置させることにより、
前記圧縮機４から吐出する冷媒を実線矢印のごと
く循環させる冷房運転が行え、一方、前記四路切
換弁５を破線で示すごとく切換え位置させること
により、前記圧縮機４から吐出される吐出ガスを
破線矢印で示すごとく循環させる暖房運転を行え
るようにしている。

しかして、以上のごとく構成する空気調和装置
において、一端側が前記四路切換弁５に、また、
他端側が前記室内側熱交換器３に接続され冷房運
転時低圧ガス管となり、暖房運転時高圧ガス管と
なるガス管６と、前記圧縮機４と四路切換弁５と
の間に接続される吸入ガス管４２との間に、前記
各熱交換器１，３及び膨張機構２を側路するバイ
パス管７を介装すると共に、このバイパス管７の
前記ガス管６側入口部分に、該バイパス管７を開
閉する感温バルブ８を設けるのである。

この感温バルブ８の具体的な構造を、以下、第
２，３図に基づいて説明する。

このバルブ８は、略円筒状のハウジング８１内
に、弁体８２を摺動案内する弁孔８３を形成する
と共に、前記ハウジング８１の一端に、前記ガス
管６の四路切換弁５側部分６ａを接続する第１出
入口８４を形成すると共に、前記ハウジング８１
の他端に、前記バイパス管７を接続する第２出入
口８５を形成し、更に、前記ハウジング８１の側
部に、前記ガス管６の室内側熱交換器３側部分６
ｂを接続する第３出入口８６を形成している。

更に、前記ハウジング８１の前記第２出入口８
５部分に、着座面８５ａを形成する一方、前記弁
体８２を、先端に前記着座面８５ａに着座する円
錐台状のシート面８２ｂをもつ軸状の弁部８２ｃ
と、該弁部８２ｃに一体に設けられ、前記弁孔８
３の内面に沿つて摺動する円盤状の案内部８２ｄ
とから形成している。

また、前記案内部８２ｄには、第３図に示すよ
うに、該案内部８２ｄを貫通する冷媒流れを許す
冷媒流通溝８２ｅを半径方向に４箇所形成してい
る。

更に、前記弁孔８３における、前記案内部８２
ｄと前記第１出入口８４側端面との間には、形状
記憶合金から成るコイル状の動作体８７を介在さ
せていると共に、前記案内部８２ｄと前記第２出
入口８５側内面との間には、前記弁体８２を前記
第１出入口８４側に押圧するバイアススプリング
８８を介在させている。

前記動作体８７は、所定温度（例えば、50℃）
より低い時に、前記弁体８２の摺動方向に縮むよ
うにしており、この縮み動作に伴なつて、前記バ
イアススプリング８８の押圧力により前記弁体８
２が右動し、前記バイパス管７を開放するごとく
作用すると共に、所定温度以上で逆に延びて前記
弁体８２を前記バイアススプリング８８の押圧力
に抗して左動させ、前記バイパス管７を閉鎖する
ごとく作用するようにしている。

次に、以上のごとく構成する空気調和装置の作
用を説明する。

まず、暖房運転時について説明する。

前記圧縮機４を駆動すると、冷媒は第１図の破
線矢印で示すしたごとく循環するが、この起動当
初において吐出ガス温度が前記した所定温度より
低いので、前記感温バルブ８の前記動作体８７が
縮んで前記弁体８２を右動させ、前記バイパス管
７を開放するごとく動作する。

このため、前記圧縮機４から吐出したガスは、
前記室内側熱交換器３に流出すると共に、その一
部が前記バイパス管７へと分流し、前記吸入ガス
管４２へと流出する。

この結果、圧縮機４の吸入圧力の極端な低下が
防止され、前記室外側熱交換器１において、残留
する水分が氷結するのが抑制されるのである。

また、暖房運転の立ち上がりも改善されるので
ある。

そして、前記バイパス管７が開放された状態で
運転が継続されることによつて、吐出ガス温度が
前記所定温度に達すると前記感温バルブ８の前記
動作体８７が伸びて前記弁体８２を右動させ、前
記バイパス管７を閉鎖するごとく動作する。かく
して、通常の暖房運転が開始されるのである。

次に、冷房運転について説明する。

この場合は前記圧縮機４を運転すると冷媒は第
１図実線矢印で示したごとく循環し、前記ガス管
６には常時、前記所定温度よりはるかに低い低温
の吸入ガスが流通する。従つて、前記感温バルブ
８も前記所定温度より低い温度に保持される。こ
のため、前記動作体８７が縮んで前記弁体８２を
右動させて、前記バイパス管７を開放するごとく
動作し、従つて、前記ガス管６を流通する吸入ガ
ス冷媒は前記感温バルブ８で、前記バイパス管７
と前記ガス管６における前記四路切換弁５側部分
６ａとに分流して、共に前記吸入ガス管４２に流
出するのである。

尚、本発明はヒートポンプ式の空気調和装置の
みならず、通常の暖房運転のみを行う空気調和装
置に適用できることは勿論である。この場合前記
バイパス管７は前記圧縮機４の吐出側と室内側熱
交換器３と接続する吐出ガス管と前記吸入ガス管
４２とを接続するように設ければよい。

（発明の効果） 以上のごとく本発明によれば、一端側が前記四
路切換弁５に、また、他端側が前記室内側熱交換
器３に接続され冷房運転時低圧ガス管となり、暖
房運転時高圧ガス管となるガス管６と、前記圧縮
機４と四路切換弁５との間に接続される吸入ガス
管４２との間に、前記各熱交換器１，３及び膨張
機構２を側路するバイパス管７を介装すると共
に、このバイパス管７の前記ガス管６側入口部分
に、該バイパス管７を開閉する弁体８２と、形状
記憶合金から成り、かつ、吐出ガスに感温して吐
出ガス温度が所定温度より低い時に前記弁体８２
を開動作させると共に、前記所定温度以上で前記
弁体８２を閉動作させる動作体８７とから成る感
温バルブ８を設けたから、暖房運転の起動時温度
の低い吐出ガスから成る高圧ガスに直接感温する
前記感温バルブ８は前記バイパス管７を開放する
ごとく作動し、該バイパス管７を介して吐出ガス
を前記圧縮機４の吸入側にバイパスすることがで
き、暖房運転の起動時の吸入圧の極端な低下を防
止することができる。

従つて、従来のような圧縮冷媒ガスのバイパス
を電気的に制御する制御手段を設ける必要がな
く、極めて簡単な構成でありながら、暖房運転の
起動時に、圧縮冷媒ガスを吸入側にバイパスさせ
て吸入圧の極端な低下を防止でき、このことによ
り起動時の室外側熱交換器１における氷結に伴う
デフロスト間隔時間が短縮されるのを防止できる
と共に、暖房運転の立ち上がりも良好にできるの
である。

また、冷房運転時には前記ガス管６を流通する
吸入ガス冷媒の温度は低く、前記感温バルブ８が
前記バイパス管７を開放するごとく作動し、前記
ガス管６を流通する吸入ガス冷媒は、前記感温バ
ルブ８において前記バイパス管７と前記四路切換
弁５とを経由するように分流するが、合流して前
記吸入ガス管４２に流出するから、前記感温バル
ブ８を前記バイパス管７に設けるにも拘らず冷房
運転を通常通り支障なく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の実施例の説明図で、第１
図は冷媒回路図、第２図は感温バルブの実施例の
縦断面図、第３図は第２図の−断面図、第４
図は従来例の説明図である。 １……室外側熱交換器、２……膨張機構、３…
…室内側熱交換器、４……圧縮機、６……ガス管
（吐出管）、７……バイパス管、８……感温バル
ブ、８２……弁体、８７……動作体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機４、室内側熱交換器３、膨張機構２及
   び室外側熱交換器１、四路切換弁５を備え、冷暖
   房運転可能とした空気調和装置において、一端側
   が前記四路切換弁５に、また、他端側が前記室内
   側熱交換器３に接続され冷房運転時低圧ガス管と
   なり、暖房運転時高圧ガス管となるガス管６と、
   前記圧縮機４と四路切換弁５との間に接続される
   吸入ガス管４２との間に、前記各熱交換器１，３
   及び膨張機構２を側路するバイパス管７を介装す
   ると共に、このバイパス管７の前記ガス管６側入
   口部分に、該バイパス管７を開閉する弁体８２
   と、形状記憶合金から成り、かつ、吐出ガスに感
   温して吐出ガス温度が所定温度より低い時に前記
   弁体８２を開動作させると共に、前記所定温度以
   上で前記弁体８２を閉動作させる動作体８７とか
   ら成る感温バルブ８を設けたことを特徴とする空
   気調和装置。