JPS6243252Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、１個の三方弁と２個の開閉弁を用い
て冷房、暖房および除霜の切替えを可能としたヒ
ートポンプ式冷凍サイクルに関する。

冷房と暖房とをスイツチの切替えのみで容易に
得られるヒートポンプ式の冷凍サイクルが多用さ
れる。ところが冷房と暖房との切替えにともなう
冷媒導通方向の切替えはふつう四方弁によつて行
われる。四方弁が１個あれば切替えができるので
装置内のスペースをとらずにすむ。

しかしながら、四方弁は構造が複雑であるとこ
ろから故障率が高く、コスト高の要因となつてい
る。またこの内部で高温冷媒と低温冷媒とが対向
して流通し、互いに熱損失が大きく弁自体の熱リ
ーク損失が大きい。また暖房時において室外側交
換器は着霜しやすく、熱交換効率を低下させるの
で除去する必要がある。このときは四方弁を暖房
サイクルから冷房サイクルに切替えてホツトガス
を室外側熱交換器に導く。除霜後は再び暖房サイ
クルに切替えるが、それまで室内側熱交換器にお
いては一時的に冷却器となつているので、暖房作
用に容易になじまずいわゆる立上りが悪い。

本考案は上記事情に着目してなされたものであ
り、その目的とするところは、１個の三方弁と２
個の開閉弁とを組合せることにより、簡単な構成
で冷媒の熱損失をなくし除霜の立上りを速やかに
できるようにした冷媒サイクルを提供しようとす
るものである。

以下本考案の一実施例を図面にもとずいて説明
する。第１図中１は圧縮機、２は冷房用開閉弁、
３は室外側熱交換器、４は逆止弁、５は主減圧装
置である主毛細管、６は室内側熱交換器、７は後
述する三方弁であり、これらは冷媒管Ｐを介して
上記番号順に連通し主冷凍サイクル回路Ａを構成
する。上記冷房用開閉弁２は通常用いられる電磁
二方弁である。上記三方弁７は第２図に示すよう
になつていて、筒状の弁本体８の略中央部内は一
段くびれた形状の案内ポート９となつている。こ
の案内ポート９には出口側ポート１０が開口し圧
縮機１の吸込側と連通する。弁本体８の両端部に
は第１の入口側ポート１１と第２の入口側ポート
１２とが設けられる。第１の入口側ポート１１は
上記室内側熱交換器６と連通する。第２の入口側
ポート１２は後述する第２の補助回路Ｂに連通す
る。また弁本体８内には弁座１３，１４が収容さ
れ、連結杆１５と連結する。各弁座１３，１４は
第１、第２の入口側ポート１１，１２にかかる冷
媒の圧力差によつて低圧側へ移動してこのポート
を閉成し、高圧側のポートを開放するようになつ
ている。第１図に示す圧縮機１と冷房用開閉弁２
とを連通する冷媒管Ｐと室内側熱交換器６と三方
弁７の第１の入口側ポート１１とを連通する冷媒
管Ｐとは中途部に暖房用開閉弁１５を設けた冷媒
管からなる第１の補助回路Ｃにて連通する。上記
暖房用開閉弁１５は通常の電磁二方弁で良い。上
記第２の補助回路Ｂは一端部を三方弁７の第２の
入口側ポート１２に、かつ他端部を上記室外側熱
交換器３と逆止弁４とを連通する冷媒管Ｐに連通
する。また上記冷房用開閉弁２と室外側熱交換器
３との間と、逆止弁４と主毛細管５との間とはバ
イパス回路１６により連通される。このバイパス
回路１６の中途部には補助減圧装置である補助毛
細管１７が設けられる。

つぎに上記実施例の作用について説明する。冷
房運転を行う場合は冷房用開閉弁２を開放し暖房
用開閉弁１５を閉成する。圧縮機１を駆動するこ
とにより冷媒は実線矢印に示すように導びかれ
る。すなわち冷媒は冷房用開閉弁２から室外側熱
交換器３、逆止弁４、主毛細管５、室内側熱交換
器６へと導びかれる。一部の冷媒は室外側熱交換
器３から第２の補助回路Ｂを介して三方弁７へ導
びかれる。このため第２の入口側ポート１２が第
１の入口側ポート１１より高圧となり、第２図に
二点鎖線で示すように弁座１３，１４は低圧側で
ある第１の入口側ポート１１方向へ移動する。第
１の入口側ポート１１は案内ポート９を介して出
口側ポート１０と連通する。上記室内側熱交換器
６から導出した冷媒は三方弁７の第１の入口側ポ
ート１１へ導びかれ、さらに圧縮機１へと吸込ま
れる。以上のような径路を冷媒は循環し、各機器
においては周知の冷凍サイクル作用がなされ冷房
作用が行われる。

暖房運転に切換えるには、冷房用開閉弁２を閉
成し暖房用開閉弁１５を開放する。冷媒は第３図
に破線矢印に示すように導びかれる。すなわち三
方弁７においては、第２図に実線で示すように弁
座１３，１４が移動し、第２の入口側ポート１２
を開放する。冷媒は圧縮機１−暖房用開閉弁１５
−室内側熱交換器６−主毛細管５−補助毛細管１
７−室外側熱交換器３−三方弁７−圧縮機１の順
で循環する。冷媒の循環により各機器においては
周知の冷凍サイクル作用がなされ暖房作用を得
る。

暖房運転中に室外側熱交換器３に霜が附着し熱
交換効率が低下したら除霜運転に切替える。この
場合冷、暖房用開閉弁２，１５をともに開放す
る。冷媒は第４図に一点鎖線矢印で示すように循
環する。すなわち三方弁７においては第１の入口
側ポート１１に圧縮機１の吐出圧がそのままかか
り、第２の入口側ポート１２には室外側熱交換器
３を導通して圧力が低下した冷媒が導びかれる。
このため第２図に実線で示すように第１の入口側
ポート１１は閉成され、第２の入口側ポート１２
が開放される。冷媒の一部は上記暖房運転時と同
様の径路を循環するとともに残りの冷媒は冷房用
開閉弁２から室外側熱交換器３に導びかれる。こ
の冷媒は圧縮機１から吐出されたホツトガスであ
り、凝縮熱で上記霜は溶融する。

除霜運転終了後は直ちに暖房運転に切替えるべ
く冷房用開閉弁２を閉成すれば良い。室内側熱交
換器６においては除霜運転中も一部のホツトガス
が導びかれて弱い暖房作用を行つていたので、暖
房運転に切換えれば直ちに本格的な暖房作用がで
きる。すなわち立上り時間は極めて短時間です
む。

本考案は以上説明したようになるから、従来の
四方弁を用いたものより部品の構造が簡単化して
故障率の低下が得られるとともにコスト低減化を
図れる。さらに弁内部での熱ロスがなくなり冷凍
能力の向上化を得るとともに除霜後の立上りが早
く、特に暖房効率の向上る得るなどの効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は冷凍
サイクルの構成図であり、冷房運転時の冷媒径路
を示す図、第２図は三方弁の縦断面図、第３図は
暖房運転時の冷媒径路を示す図、第４図は除霜運
転時の冷媒径路を示す図である。 １……圧縮機、２……冷房用開閉弁、３……室
外側熱交換器、４……逆止弁、５……主減圧装置
（主毛細管）、６……室内側熱交換器、７……三方
弁、１１……第１の入口側ポート、１２……第２
の入口側ポート、１０……出口側ポート、Ｐ……
冷媒管、Ａ……主冷凍サイクル回路、１５……暖
房用開閉弁、Ｃ……第１の補助回路、Ｂ……第２
の補助回路、１７……補助減圧装置（補助毛細
管）、１６……バイパス回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、冷房用開閉弁、室外側熱交換器、逆止
   弁、主減圧装置、室内側熱交換器、圧力差により
   開閉する三方弁の第１の入口側ポートと出口側ポ
   ートとを順次冷媒管を介して連通する主冷凍サイ
   クル回路と、上記圧縮機吐出側と冷房用開閉弁と
   の間および上記室内側熱交換器と三方弁の第１の
   入口側ポートとの間とを連通し中途部に暖房用開
   閉弁を有する第１の補助回路と、室外側熱交換器
   と逆止弁との間および上記三方弁の第２の入口側
   ポートとを連通する第２の補助回路と、上記冷房
   用開閉弁と室外側熱交換器との間および逆止弁と
   主減圧装置との間を連通し中途部に補助減圧装置
   を有するバイパス回路とからなり、上記三方弁は
   冷房用開閉弁と暖房用開閉弁との開閉操作にとも
   なつて第１、第２の入口側ポートを互いに開閉し
   て冷媒導通方向を定め、かつ冷、暖房用開閉弁を
   ともに開放したとき暖房運転を継続したまま室外
   側熱交換器に対する除霜作用をなすことを特徴と
   する冷凍サイクル。