JPS6038562A - 空気調和機 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は空気調和機に関し、特に容量制御機構を有す
る圧縮機、利用側熱交換器、空気側熱交換器、膨張弁、
四方弁およびアキュムレータを冷媒配管により順次連結
してなる空気熱源ヒートポンプ方式による空気調和機に
関するものである。

〔従来技術〕

空気熱源ヒートポンプ方式による空気調和機は、空気側
熱交換器を利用して室外空気の熱エネルギーを吸収して
室内側へ放出するものであって、その熱効率が高いこと
から急速に普及しつつある。

第１図は、従来一般に用いられている空気熱源ヒートポ
ンプ方式による空気調和機の一実施例を示すブロック図
である。同図に於いて、１は冷媒を圧縮する圧縮機、２
は圧縮機１の吐出口に接続された吐出管、３はこの吐出
管２に接続された四方弁、４は利用側熱交換器であって
、四方弁３を介して圧縮機１に接続されズいる。５は一
端が利用側熱交換器４に接続された四方切換弁、６は四
方切換弁５と四方弁３との間に接続された空気側熱交換
器である。７はアキュムレータ８と四方弁３との間を接
続するアキュムレータ入口配管、９はアキュムレータ８
と圧縮機１を接続するアキュムレータ出口配管である。

なお、図中に点線で示す矢印は暖房運転時に於ける冷媒
の流れを示し、破線で示す矢印は冷房運転時に於ける冷
媒の流れを示す。

この様に構成された空気調和機に於いて、まず暖房運転
時に圧縮機１に於いて高温、高圧に圧縮された冷媒は、
吐出管２．四方弁３を介して利用側熱交換器４に供給さ
れることにより、利用側流体（温水あるいは温風）に熱
をうばわれて凝縮液化する。そして、この利用側熱交換
器４を通過した冷媒は、四方弁切換弁５を介して減圧装
置により低温、低圧の蒸発しやすい状態となって空気側
熱交換器６に供給される。空気側熱交換器６に於いては
、空気（外気）より熱をうばって蒸発し、この蒸発した
冷媒は四方弁３．アキュムレータ入口配管７．アキュム
レータ８．アキュムレータ出口配管９を介して圧縮機１
に戻ることによってザイクルを形成する。この様にして
、利用側流体が加熱されることにより暖房に供せられる
。

一方、冷房運転時に於ける冷媒の流れは、利用側熱交換
器４が蒸発器となり、利用側流体（冷水あるいは冷風）
によって冷房が行なわれる。

しかしながら、上述した空気熱源ヒートポンプ方式によ
る空気調和機は、暖房運転時に利用側流体温度が高く、
かつ外気温度が低い場合には高圧側が高くて低圧側が低
くなるために、吐出ガス温度が異常に高くなって冷媒の
分解および潤滑油の変化等により、圧縮機に対して老酷
な運転となる問題を有している。

〔発明の概要〕

従って、この発明による電気調和機は、上述した従来の
欠恢を除去するためになさハたものであって、圧縮機の
出力側とアキュムレータとの間にホットガスバイパス回
路を設けることにより、利用側流体温度が高（、かつ外
気温度が低い場合にも吐出ガス温度を適正化することが
出来る空気熱源ヒートポンプ方式による空気調和機を提
供するものである。

〔発明の実施例〕

第２図はこの発明による空気調和機の一実施例を示すブ
ロック図であって、第１図と同一部分は同−記号な用い
てその詳細説明を省略しである。

同図に於いて１３は一端が吐出配管２に接続された止弁
、１４は一端が前記止弁５の出口側に接続された電磁開
閉弁、１５は前記電磁開閉弁１５とアキュムレータ８と
の間に接続された第１キヤビ２リーチユープ、１６は止
弁１３の出口側とアキュムレータ８との間に接続された
第２キヤピラリーチユーブである。

このように構成された空気調和機に於いて、暖房運転時
には利用側流体の温度が高いほど、また外気温度が低い
ほど高圧側は高く低圧側は低くなって吐出ガス温度は高
くなる。この状態において、吐出配管２の内部は高圧で
しかも吐出ガスの温度が高くなっており、一方アキュム
レータ８の入口配管７の内部は低圧でしかも低温となっ
ている。

そして、圧縮機１が全運転時に電磁開閉弁１４を開くと
、吐出配管内の圧力とアキュムレータ８０入ロ配管７内
の圧力との差圧が止弁１３．電磁開閉弁１４．第１キヤ
ピラリーチユーブ１５および第２キヤピラリーチユーブ
１６を流れる冷媒の流体抵抗と同一になる冷媒量が吐出
配管内からアキュムレータ入口配管７に流レル。

一方、減圧装置１０はアキュムレータの出口配管９にそ
の感温筒１１を備えているために、この位置に於ける温
度が一定となる様に制御される。

この結果、吐出配管２からバイノくスされる冷媒ガスと
空気側熱交換器６より蒸発して四方弁３を介してアキュ
ムレータの入口配管７に流れる冷媒とが混合された状態
の温度が感温筒１１に検出される。従って、バイパス回
路からのノくイノ（ス量か多くなれば、蒸発器となる空
気側熱交換器６の出口側に於ける冷媒状態は過熱度がな
くなって、飽和冷媒ガスと飽和冷媒液の混合状態による
二相状態となる。この場合、一般に周知の様に、蒸発器
に於いては冷媒が二相状態の時に冷媒側熱伝達率が最も
高い値を示す。よって、空気側熱交換器６の出口側冷媒
状態が相域となることがら、空気側熱交換器６に於ける
熱交換　性が大きく向上することになり、その結果とし
て低圧側の圧力が上昇する。

一方、圧縮機１かも吐出される吐出ガスの一部は、前述
した場合と同様に、バイパス回路を介してバイパスされ
るために、利用側熱交換器４に流れる冷媒量は減少し、
その結果として高圧側の圧力が低下する。また、バイパ
ス配管によりバイパスされる冷媒の量が多（なる状態、
つまり高圧側が高く、かつ低圧側が低（なる状態（利用
側流体温度が高くて外気温度が低い状態）では、アキュ
ムレータ内に流入する冷媒状態、すなわちバイパスされ
た冷媒と空気側熱交換器６の出口冷媒との混合されたも
のは二相状態となる。そして、この二相状態でアキュム
レータ８内に流入すると、アキュムレ−２８０作用によ
って気液分離されるために、ガス冷媒のみがアキュムレ
ータ出口配管９から排出される。そして、アキュムレー
タ８の底部には、分離された液冷媒が溜まることになる
が、この液冷媒は油戻し配管１２を通ってアキュムレー
タ８の出口配管９から排出される。この結果、圧縮機１
に吸込まれる冷媒は、はとんど過熱度の無い冷媒となる
。ここで、第１キャピラリーチューブ１５．第２キヤピ
ラリーチユーブ１６の長さは、適当なバイパス量となる
ように試験によって決める必要がある。

この様に、バイパス回路を設けて、そのバイパス量を適
正化することにより、高圧側圧力の低下および低圧側圧
力の上昇およびアキュムレータ８かもの適正な液戻しに
より、吐出ガスの温度を適正な値に保つことが出来る。

また、圧縮機１が容量制御運転される場合には、電磁開
閉弁１４を閉とすることにより第１キヤピラリーチユー
ブ１５に流れる冷媒をしゃ断し、第２キヤピラリーチユ
〜プ１６のみに流れる様にすることによりバイパス量を
減じることが出来、これに伴なって容量制御運転時に於
いても適正なバイパス量を保持することが出来る。もし
、この様な処置を講じない場合ニハ、バイパス量が過大
となってアキュムレータ内に液冷媒が多量に溜まるため
に、液バツク運転の要因となって圧縮機の破損につなが
る。

以上は暖房運転時の場合であるが、冷房運転時の場合は
高圧側および低圧側の圧力差が暖房時に比較して小さく
、また吐出ガス温度もさほど上昇しない。よって、バイ
パス量もさほど多くのものを必要としない。従って、冷
房運転時に於いては、電磁開閉弁１４を閉として第２キ
ヤピラリーチユーブのみによりバイパス量を小さくさせ
ることにより吐出ガス温度をいく分下げることが出来る
。

なお、上記実施例に於いては、バイパス配管の一端をア
キュムレータ８の入口配管７に接続した場合について説
明したが、アキュムレータ８に直接接続しても良いこと
は言うまでない。

〔考案の効果〕

以上説明した様に、この考案による空気調和機は、圧縮
機の吐出側とアキヱレータとの間に電磁弁と第１キヤピ
ラリーによる直列体と、第１キヤピラリーに対して並列
に接続された第２キヤピラリーとによってバイパス通路
を構成し、暖房時の圧縮機全運転に対しては電磁弁を開
としてバイパス量を多くし、また容量制御運転時には電
磁弁を閉としてバイパス量を少なくし、更に冷房運転時
には電磁弁を閉として少なくすることにより、吐出ガス
温度を適正値に保つように構成したものであるために、
特に暖房時の低外気温でかつ利用側流体の温度が高いよ
うな厳しい条件下に於いても信頼性の高い運転が行なえ
る優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気熱源ヒートポンプ方式による空気調
和機の一実施例を示すブロック図、第２図はこの発明に
よる空気調和機の一実施例を示すブロック図である。 １・・・圧縮機、２・・・吐出配管、３・・・四方弁、
４・・・利用側熱交換器、５・・・四方切換弁、６・・
・空気側熱交換器、７゛“アキュムレータ入口配管、８
・・・アキュムレータ、９・・・アキュムレータ出口配
管、１０・・・減圧装置、１１・・・感温筒、１２・・
・油戻し配管、１３゛°止弁、１４°・・電磁開閉弁、
１５・・・第１キヤピラリーチユーブ、１６・・・第２
キヤピラリーチユーブ。 なお、図中同一または相半部分は同一記号を用いて示し
である。 代理人　大　岩　増雄（外２名） 矛　１１　乙 オ　２　目 ：ニー −−−４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）容量制御機構を有する圧縮機と、四方弁と、利用
   側熱交換器と、空気側熱交換器およびアキュムレータが
   順次連結されて構成される空気熱源ヒートポンプ式によ
   る空気調和機に於いて、前記圧縮機の吐出配管と前記ア
   キュムレータの入口側配管との間に接続された止弁、電
   磁開閉弁、第１キヤピラリーチユーブの直列体と、前記
   電磁開閉弁と第１キヤピラリーに対して並列に接続され
   た第２キヤピラリーとによってホットガスバイパス回路
   を設け、暖房運転時および圧縮機の全運転時には前記電
   磁弁を開くとともに容量制御運転時には閉とし、冷房運
   転時には圧縮機の運転状態に関係なく電磁開閉弁を閉じ
   ることを特徴とする空気調和機。 （２１ホットガスバイパス回路の一端はアキュムレータ
   に直接接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の空気調和機。