JPS593349Y2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は室内を冷暖房する空気調和装置に係り、特に
ヒートポンプ式空気調和装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

従来、この種のヒートポンプ式空気調和装置は、第１図
に示すように、圧縮機ａ、四方弁ｂ、室外側熱交換器Ｃ
、キャピラリチューブｄ、室内側熱交換器ｅを順次繰て
、四方弁すから圧縮機ａに戻る冷凍サイクルが構成され
、四方弁すの切換操作をすることにより室内を冷暖房す
るようになっている。

しかしながら、この空気調和装置においては、圧縮機ａ
から吐出される冷媒および圧縮機ａに還流される冷媒は
いずれも１つの四方弁す内を経由するため、この四方弁
す内を吐出冷媒および還流される冷媒が通る際、両冷媒
は四方弁すの器壁を介して相互に影響しあい、熱交換さ
れる。

このため、圧縮機ａから吐出される吐出冷媒の熱損失が
大きく、その損失量は例えば１００〜２００ Ｋｃａｌ
／ ｈにも達し、セット能力に無駄が生じていた。

また、上記空気調和装置においては、冷暖房能力が一定
であるため、外気温度に応じて室内を適温に制御するこ
とが困難であった。

このため、冷暖房能力を可変なものとしてその調整を行
なえるようにすることが要望されていた。

〔考案の目的〕

本考案は上述した点を考慮し、吐出冷媒の熱損失をでき
るだけ小さくして、セット能力を効率的に充分発揮する
ことができるようにした空気調和装置を提供することを
目的とする。

〔考案の概要〕

上記目的達成のため本考案に係る空気調和装置は、圧縮
機、第１乃至第３のポートを有する第１の三方弁の第１
および第２のポート、室外側熱交換器、キャピラリチュ
ーブ、室内側熱交換器、開閉弁を順次管路で接続して循
環路を構成し、上記第１の三方弁の第３のポートと、上
記室内側熱交換器と開閉弁との間の管路とを第１の管路
を介して接続するとともに、上記第１の三方弁と室外側
熱交換器との間の管路と、上記開閉弁と圧縮機との間の
管路とを、第１乃至第３のポートを有する第２の三方弁
の第１および第２のポートを介して第２の管路で接続し
、上記第２の三方弁の第３のポートを上記圧縮機の吐出
側に接続して構成されており、四方弁を用いず上記両三
方弁および開閉弁の切換えにより冷暖房の切換えを行な
うようになされている。

〔考案の実施例〕

以下、本考案に係る空気調和装置の一実施例について添
付図面を参照して説明する。

第２図および第３図は冷房時および暖房時のヒートポン
プ式空気調和装置を示すものである。

図中、符号１０は圧縮機であって、この圧縮機１０は第
１の三方弁１１．室外側熱交換器１２、キャピラリチュ
ーブ１３、室内側熱交換器１４および開閉弁１５を順次
繰て、圧縮機１０の流入側に接続され、１つの冷凍サイ
クルを構成している。

上記三方弁１１は第１乃至第３のポー）Ａ、Ｂ、Ｃを有
しており、この第１のポートＡが圧縮機１０に、第２の
ポー）Ｂが室外側熱交換器１２にそれぞれ接続されてい
る。

また、上記第１の三方弁１１の第３のポートＣは、開閉
弁１５と室内側熱交換器１４との間の管路に第１の管路
１６を介して接続されており、前記三方弁１１を切換操
作することにより、圧縮機１０からの吐出冷媒が、室外
側熱交換器１２および室内側熱交換器１４のいずれか一
方に選択的に供給されるようになっている。

一方、上記第１の三方弁１１と室外側熱交換器１２との
間の管路と、上記開閉弁１５と圧縮機１０との間の管路
とが第２の管路１７で接続されている。

この第２の管路１７の途中には、第１乃至第３のポー）
Ｄ、Ｅ、Ｆを有する第２の三方弁１８が設けられており
、この第１のポー）Ｄおよび第２のポートＥが上記第２
の管路１７と連通ずるようになされている。

上記第２の三方弁１８の第３のポー）Ｆは圧縮機１０の
吐出側に接続されている。

また、上記開閉弁１５を有する管路２０と上記第２の管
路１７とにより帰還路２１を構成し、圧縮機１０から吐
出された吐出冷媒がこの帰還路２１を通って再び圧縮機
１０に還流されるようになっている。

上記帰還路２１は第１の三方弁１１を大きく迂回し、圧
縮機１０に還流される冷媒が第１の三方弁１１を通らな
いようになっている。

上記第２の三方弁１８は第４図乃至第６図に示すように
、筒状本体２５を有し、この筒状本体２５の上部外周部
に電磁コイル２６が配設されている。

この筒状本体２５の下側方部には、第３のポートＦに接
続される圧縮機１０からの導入管２７と第２のポー）Ｅ
に接続される圧縮機１０への導出管２８とが上下に近接
して設けられている。

また、上記導入管２７、導出管２８とは別に第２の管路
１７を形成する連通管２９が第１のポートＤに連結さて
いる。

また、筒状本体２５の底部には、ダイヤフラム３０が設
けられている。

このダイヤフラム３０は、室温を検出する検出器３１に
連絡されており、室温の上下による封入ガスの膨張収縮
により上下動するようになっている。

このダイヤフラム３０の上下動により、これにスプリン
グ３２を介して接続された閉塞体３３を弾撥的に上下動
させるようになっている。

この閉塞体３３は筒状本体２５内に内装される一方、こ
の閉塞体３３内の側部には導入管２７と導出管２８とを
相互に連通させる弁体３４が設けられている。

この弁体３４はスプリング３５により導入管２７と導出
管２８との各ポー）Ｅ、Ｆ側に押圧され、上記ポート側
に圧接される。

今、冷房運転中で電磁コイル２６を非通電状態に保持す
ると、閉塞体３３内に挿設した弁体３４が導入管２７お
よび導出管２８のいずれか一方を少なくとも閉塞し、導
入管２７から導出管２８に通ずるバイパス管路を閉塞し
、これにより、冷媒の循環が停止される（第４図）。

次に、検出器３１が室温の下降を検出してダイヤフラム
３０が下方に移動すると、閉塞体３３が下動し、弁体３
４が導入管２７と導出管２８とを相互に連通し、バイパ
ス管路内に冷媒を循環させる。

この場合、導入管２７と導出管２８との各ポートの開口
量は弁体３４の移動量により調節され、これにより、圧
縮機１０の流入側に還流される冷媒温度を調節でき、冷
房運転中に、冷房能力を変化させ、調節することができ
る（第５図）。

さらに、暖房運転中で、電磁コイル２６に通電されると
、閉塞体３３が上昇して、第６図に示すように連通管２
９と導出管２８とを連通させ、冷房運転中と異なる冷媒
流路を形成することとなる。

次に、空気調和装置の作用について説明する。

冷房運転時には、第２図に示すように、第１の三方弁１
１の第１のポー）Ａと第２のポートＢを連通させて、圧
縮機１０からの吐出冷媒を第１の三方弁１１．室外側熱
交換器１２、キャピラリチューブ１３に順次案内した後
、この冷媒は室内側熱交換器１４に供給され、ここで室
内空気と熱交換され、室内を冷房した後、開閉弁（二方
弁）１５を有する管路２０を通って再び圧縮機１０に還
流される。

その場合において、室温が下がりすぎると、検出器（感
温部）３１により感知されてダイヤフラム３０が作動さ
れ、第２の三方弁１８の導入管２７および導出管２８の
各ポー）Ｅ、Ｆを連通させ、バイパス管路を開放する。

これにより、圧縮機１０からの吐出冷媒の一部がバイパ
ス管路内を循環し、冷房能力が変化する。

このとき、ダイヤフラム３０は室温に対応して上下動が
制御されるから、バイパス管路内を循環する冷媒量を調
節でき、的確な室温調節および節電を図ることができる
。

また、暖房運転時には、第３図に示すように第１の三方
弁１１を切換えて第１のポー）Ａと第３のポートＣを連
通させ、圧縮機１０からの吐出冷媒を直接室内側熱交換
器１４に案内し、ここで室内空気と熱交換し、室内を暖
房する。

この場合には、第２の三方弁１８を切換えて第１のポー
トＤと第２のポートＥを連通させ連通管２９と導出管２
８とを連通させるとともに、開閉弁１５は閉塞操作され
る。

前記室内側熱交換器１４゛で熱交換され冷却された冷媒
はキャピラリチューブ１３、室外側熱交換器１２を経た
後、第２の管路１７内に案内され、続いて第２の三方弁
１８を通って圧縮機１０に還流される。

冷媒流路の切換は、２個の三方弁１１．１８および開閉
弁１５を個別に操作することなく、互いに連動させ、同
時に行なえるようにすることも可能であるのは勿論であ
る。

したがって、本実施例に係る空気調和装置は冷房運転時
にも、暖房運転時にも圧縮機１０から吐出された高温・
高圧冷媒が、圧縮機１０に還流される低温・低圧冷媒と
熱交換することがないから、従来の四方弁を使用した空
気調和装置のような熱損失は全く生じることがない。

２個の三方弁１１．１８と開閉弁１５とを使用すること
により、吐出側管路と帰還路２１とを互いに熱交換可能
に接触することかない別系統のものとすることができる
から、極めて効率よく運転することができる。

また、冷房運転時には、ダイヤフラム付第２三方弁１８
により、室温如何によって冷凍サイクル内を流れる吐出
冷媒量を自動的に調節制御できるから、装置全体の冷房
能力の可変を図ることができ、室温調節・節電が図れる
。

〔考案の効果〕

以上に述べたように、本考案に係る空気調和装置におい
ては、四方弁を用いず２つの三方弁と開閉弁とにより冷
媒流路の切換を行なうので、圧縮機からの高温・高圧の
吐出冷媒が、圧縮機へ還流される低温低圧の冷媒と流路
切換部で直接熱交換することがなく、熱損失を有効的に
防止して運転することができ、しかも運転効率を充分に
かつ確実に図ることができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気調和装置を示す冷凍サイクル図、第
２図および第３図はこの考案に係る空気調和装置の一実
施例を示す、暖房時および冷房時の冷凍サイクル図、第
４図は圧縮機への帰還路に組み込まれる三方弁の断面図
、第５図は冷房能力可変時の前記三方弁の要部断面図、
第６図は暖房時の上記三方弁の要部断面図である。 １０・・・・・・圧縮機、１１・・・・・・第１の三方
弁、１２・・・・・・室外側熱交換器、１３・・・・・
・キャピラリチューブ、１４・・・・・・室内側熱交換
器、１５・・・・・・閉塞弁（三方弁）、１６・・・・
・・第１の管路、１７・・・・・・第２の管路、１８・
・・・・・第２の三方弁、２０・・・・・・管路、２１
・・・・・・帰還路、２７・・・・・・導入管、２８・
・・・・・導出管、２９・・・・・・連通管、３０・・
・・・・ダイヤフラム、３３・・・・・・閉塞体、３４
・・・・・・弁体、３５・・・・・・スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、第１乃至第３のポートを有する第１の三方弁の
   第１および第２のポート、室外側熱交換器、キャピラリ
   チューブ、室内側熱交換器、開閉弁を順次管路で接続し
   て循環路を構威し、上記第１の三方弁の第３のポートと
   、上記室内側熱交換器と開閉弁との間の管路とを第１の
   管路を介して接続するとともに、上記第１の三方弁と室
   外側熱交換器との間の管路と、上記開閉弁と圧縮機との
   間の管路とを、第１乃至第３のポートを有する第２の三
   方弁の第１および第２のポートを介して第２の管路で接
   続し、上記第２の三方弁の第３のポートを上記圧縮機の
   吐出側に接続したことを特徴とする空気調和装置。