JPS6315514B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は四方弁によつて冷却サイクルと加熱サ
イクルを切換える冷凍サイクルに係わり、特に圧
縮機が起動停止をくり返す場合の冷凍効率を向上
させる冷凍サイクルに関するものである。

（従来例の構成とその問題点） 従来、圧縮機、逆止弁、凝縮器、減圧器、蒸発
器を順次連結した冷凍サイクルにおいて、凝縮器
出口側より蒸発器入口側に至る管路に圧縮機起動
時に開し、停止時に閉じるような開閉弁を設ける
とともに、上記圧縮機の吐出側と上記逆止弁との
間と上記圧縮機吸込側とをバイパス弁を介して連
結するバイパス路を設けたものがあつた。これに
より圧縮機が起動停止をくり返す場合、圧縮機停
止時に高圧液冷媒が蒸発器へ流入するのを防止し
て、省エネルギーを図るとともに、バイパス弁に
よつて圧縮機の再起動を容易に行なうようにした
ものがあつた。しかし、従来では、上記冷凍サイ
クルを四方弁の切換えで冷却および加熱を行なう
冷凍サイクルに応用したものはなく、冷却、加熱
時共に圧縮機の起動停止をくり返す場合の効率を
上げることはできなかつた。

（発明の目的） 本発明は、上記従来の欠点を解消するもので、
冷却、加熱を四方弁の切換えで行なう冷凍サイク
ルにおいて、圧縮機の起動停止をくり返す場合の
効率向上を簡単な構成で行なうことを目的とする
ものである。

（発明の構成） この目的を達成するために本発明は、冷却、加
熱両サイクルに共通の第１の逆止弁を圧縮機の吐
出側と四方弁の中間に設け、同じく両サイクルに
共通の三方弁を利用側熱交換器と熱源側熱交換器
の中間に設け、上記三方弁の他方をバイパス管と
して上記圧縮機と上記第１の逆止弁との中間に接
続し、冷却、加熱サイクル共に上記三方弁での冷
媒の流れ方向を同一にするために、第２〜第５の
逆止弁を上記利用側熱交換器と熱源側熱交換器と
の中間に設けるとともに、上記三方弁の切換圧力
を制御する感温筒を設けたものである。又、さら
にこの感温筒を２つ設け、第１の感温筒は圧縮機
出口から四方弁までの吐出管、第２の感温筒は加
熱サイクルの四方弁から熱源側熱交換の間に設け
たものである。

この構成によつて、三方弁への冷媒の流入方向
を冷却、加熱両サイクルにおいて同一にしたた
め、一つの三方弁で上記両サイクルにおいて、圧
縮機が起動停止をくり返す場合に、圧縮機停止時
に高圧冷媒を低圧側へ流出するのを防止して、省
エネルギーを図るとともに、バイパス管によつて
圧縮機の再起動を容易にしたものである。さらに
感温筒を２つ設け、冷却、加熱両サイクルにおい
ても、三方弁が圧縮機の起動停止に伴つて切換わ
るようにしたものである。

（実施例の説明） 以下、本発明をその一実施例を示す第１図ない
し第２図を参考に説明する。第１図において、冷
房サイクルとしての冷却サイクルは圧縮機１、順
方向の第１の逆止弁２、四方弁３、室外に設けら
れた熱源側熱交換器４、第１の減圧器５、順方向
の第２の逆止弁６、三方弁７の第１の入口管８、
同じく第１の出口管９、順方向の第３の逆止弁１
０、室内側に設けられた利用側熱交換器１１、上
記四方弁３、アキユームレータ１２、および上記
圧縮機１の吸入管１３を順次連結して構成されて
いる。次に暖房サイクルとしての加熱サイクルは
上記圧縮機１、順方向の上記第１の逆止弁２、上
記四方弁３、上記利用側熱交換器１１、第２の減
圧器１４、順方向の第４の逆止弁１５、上記第１
の入口管８、上記出口管９、順方向の第５の逆止
弁１６、上記熱源側熱交換器４、上記四方弁３、
上記アキユームレータ１２、および、上記吸入管
１３を順次連結して構成されている。又、バイパ
ス管１７は上記三方弁７の第２の入口管１８と、
第３の減圧器１９を介して吐出管２０の上記圧縮
機１と上記第１の逆止弁２との間に接続されてい
る。又、三方弁７には接続細管２１を介して第１
の感温筒２２と第２の感温筒２３が直列に接続さ
れており、第１の感温筒２２は圧縮機１から四方
弁３までの吐出管２０に、第２の感温筒２３は、
四方弁３と熱源側熱交換器４との間の配管に各々
熱的に接触固定してある。なお、２４，２５は各
各熱源側、利用側熱交換器の送風機であり、２６
は被空調室の温度検知器である。

次に、第２図は第１図の三方弁７の詳細図であ
り、２７はダイヤフラムで下面は出口管９と常時
連通した第１の圧力室２８と接している。又上面
は第２の圧力室２９になつており、感温筒２２，
２３の雰囲気温度によつて、この第２の圧力室２
９の圧力は変化する。ダイヤフラム２７には第１
の弁３０と第２の弁３１が連動しており、ダイヤ
フラム２７が下降すると第１の弁３０が開放さ
れ、第１の入口管８と第１の圧力室２８が連通
し、第２の弁３１は閉鎖されて第２の入口管１８
と第１の圧力室２８間の連通が閉鎖される。ま
た、ダイヤフラム２７が上昇すると第１の弁３０
は閉鎖され、第２の弁３１は開放される。

以上の構成で次に作用を説明すると、先ず、冷
房運転時、被空調室の温度が設定値より高い場合
は温度検知器２６によつて圧縮機１、送風機２
４，２５は運転されている。又、第１、第２の感
温筒２２，２３は共に高温の吐出温度雰囲気にあ
り第２の圧力室２９は高圧となつている。又第１
の圧力室２８は冷房サイクルの低圧に近い値を示
しており、その結果ダイヤフラム２７は押下げら
れて、第１の弁３０が開、第２の弁３１が閉の状
態となつている。従つて、第１の入口管８と出口
管９が連通しており、送風機２５によつて冷房が
行なわれている。その後、被空調室の温度が設定
値に低下すると温度検知器２６によつて、圧縮機
１、および送風機２４の運転が停止する。これに
より感温筒２２，２３の温度が低下して第２の圧
力室２９の圧力が低下するとともに、第１の圧力
室２８の圧力が上昇する。従つてダイヤフラム２
７が押上げられて、第１の弁３０が閉、第２の弁
３１が開状態となる。その結果、高圧冷媒は冷房
サイクルの第１の逆止弁２と三方弁７の間の熱源
側熱交換器４側に封じ込まれると同時に、圧縮機
１と第１の逆止弁２の間の高圧ガスはバイパス管
１７の第３の減圧器１９、第２の入口管１８、出
口管９、第３の逆止弁１０を経て低圧側の利用側
熱交換器１１側へ流れ、圧縮機１の前後の吸入管
１３と吐出管２０には差圧がなくなる。従つて、
再び被空調室の温度が上昇すると冷房が開始され
る。

次に暖房運転時、被空調室の温度が設定値より
低い場合は温度検知器２６によつて圧縮機１、送
風機２４，２５は運転されている。又、第１の感
温筒２２は高温の吐出温度雰囲気、第２の感温筒
２３は低温の吸入温度雰囲気にあり、第２の圧力
室２９は中間的な圧力になつている。又、第１の
圧力室２８は蒸発圧力に近い値となつている。従
つて、ダイヤフラム２７は押下げられており、第
１の弁３０が開、第２の弁３１が閉の状態となつ
ている。従つて、第１の入口管８と出口管９が連
通しており、送風機２５によつて暖房が行なわれ
ている。その後、被空調室の温度が設定値に上昇
すると温度検知器２６によつて、圧縮機１、およ
び送風機２４の運転が停止する。これにより第１
の感温筒２２の温度は大きく低下するが第２の感
温筒２３の温度は比較的小さく上昇する。その結
果、第２の圧力室２９内の圧力は低下する。一
方、第１の圧力室２８内の圧力は上昇する。従つ
てダイヤフラム２７が押上げられて、第１の弁３
０が閉、第２の弁３１が開状態となる。そのた
め、高圧冷媒は冷房サイクルの第１の逆止弁２と
三方弁７の間の利用側熱交換器１１側に封じ込ま
れると同時に、圧縮機１と第１の逆止弁２の間の
高圧ガスはバイパス管１７の第３の減圧器１９、
第２の入口管１８、出口管９、第５の逆止弁１６
を経て低圧側の熱源側熱交換器４へ流れ、圧縮機
１の前後の差圧がなくなる。その後、再び被空調
室の温度が低下すると暖房が開始される。

以上のように冷房時には、圧縮機１が停止する
と、高圧液冷媒が蒸発器として作用している利用
側熱交換器１１に多量に流れ込むことがなく、
又、バイパス管１７には、第３の減圧器１９を設
けるとともに、圧縮機１と第１の逆止弁２との中
間と、第２の入口管１８とを連結しているので、
利用側熱交換器１１へ流入する高圧冷媒は少な
い。又、第１の減圧器５は三方弁７の上流側に設
けたので、高圧液冷媒の流出はほとんど無いよう
にできる。従つて、利用側熱交換器１１の表面に
付着している凝縮水が再蒸発して被空調室の湿度
が上昇して不快になることがない。又、圧縮機１
の再起動は容易に行なえるとともに、早急に安定
時に近い冷媒分布になるので冷房能力の立上りが
早く、過渡時の冷凍効率が高いものとなる。又、
第１、第２の感温筒２２，２３を設けたので、三
方弁７の切換は単に第１の圧力室２８の圧力変化
だけによらず、第２の圧力室２９の圧力変化も作
用するので、切換動作が短時間で完了するもので
ある。

一方、暖房時には、同様に圧縮機１の停止時高
圧冷媒が多量に利用側熱交換器１１から熱源側熱
交換器４へ流出することがないので、利用側熱交
換器１１は蓄熱効果で若干の暖房が可能で、送風
機２５による吹出空気温度が大きく低下して不快
になることも少ない。又、冷房時と同様、暖房の
立上りが早く過渡時の暖房効率が高くなる。又、
第１の感温筒２２を吐出管、第２の感温筒を熱源
側熱交換器４の出口側に設置したため、第２の圧
力室２９の圧力は第１の圧力室２８の圧力と大き
く異なることがなく、その結果、三方弁７の切換
動作が短時間で行なえる等の効果がある。

なお、本実施例では第１、第２の減圧器５，１
４は三方弁７の上流側に設けたが、これに限らず
利用側および熱源側熱交換器の間のどこであつて
も本発明の効果を大きく減じることはない。又、
第２の減圧器１４の一部又は全部を第１の減圧器
５と共通にしても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明の冷凍サイクルは、圧縮
機、順方向の第１の逆止弁、四方弁、熱源側熱交
換器、順方向の第２の逆止弁、三方弁の第１の入
口管、上記三方弁の出口管、順方向の第３の逆止
弁、利用側熱交換器、上記四方弁、および上記圧
縮機の吸入管を順次連結した冷却サイクルと、上
記冷却サイクル途中の上記熱源側熱交換器と上記
利用側熱交換器入口の間に設けられた第１の減圧
器と、上記圧縮機、上記順方向の第１の逆止弁、
上記四方弁、上記利用側熱交換器、順方向の第４
の逆止弁、上記第１の入口管、上記出口管、順方
向の第５の逆止弁、上記熱源側熱交換器、上記四
方弁、および上記吸入管を順次連結した加熱サイ
クルと、上記加熱サイクル途中の上記利用側熱交
換器出口と上記熱源側熱交換器入口の間に設けら
れた上記第１の減圧器、又は、別の第２の減圧器
と、上記圧縮機と上記第１の逆止弁との間と上記
三方弁の第２の入口管とを連結するバイパス管
と、接続細管で上記三方弁に接続された上記三方
弁の切換圧力を制御する感温筒とを設けたもので
あるから、冷却、加熱両サイクル共に一つの共用
の三方弁によつて圧縮機が起動停止をくり返す場
合の圧縮機停止時の快適性向上、および圧縮機再
起動時の冷却、加熱能力の立上りが早く過渡時の
効率が高い。又、上記バイパス管を介して三方弁
によつて圧縮機停止時に圧縮機の前後の差圧を小
さくし次の起動が容易である。又、三方弁には感
温筒を設けたので、切換動作が短時間で済む。

又、この感温筒を２つ設け、第１の感温筒は吐
出管に第２の感温筒は上記冷却サイクルの上記四
方弁下流側と上記熱源側熱交換器の間、又は、上
記熱源側熱交換器に設けたので冷却、加熱時共に
三方弁の切換動作を短時間で行なえるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例として冷暖房空調機に
応用した冷凍サイクル図、第２図は第１図の三方
弁の詳細図である。 １…圧縮機、２…第１の逆止弁、３…四方弁、
４…熱源側熱交換器、５…第１の減圧器、６…第
２の逆止弁、７…三方弁、８…第１の入口管、９
…第１の出口管、１０…第３の逆止弁、１１…利
用側熱交換器、１２…アキユームレータ、１３…
吸入管、１４…第２の減圧器、１５…第４の逆止
弁、１６…第５の逆止弁、１７…バイパス管、１
８…第２の入口管、１９…第３の減圧器、２０…
吐出管、２１…接続細管、２２…第１の感温筒、
２３…第２の感温筒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機、順方向の第１の逆止弁、四方弁、熱
   源側熱交換器、順方向の第２の逆止弁、三方弁の
   第１の入口管、上記三方弁の出口管、順方向の第
   ３の逆止弁、利用側熱交換器、上記四方弁、およ
   び上記圧縮機の吸入管を順次連結した冷却サイク
   ルと；上記冷却サイクル途中の上記熱源側熱交換
   器出口と上記利用側熱交換器入口の間に設けられ
   た第１の減圧器と；上記圧縮機、上記順方向の第
   １の逆止弁、上記四方弁、上記利用側熱交換器、
   順方向の第４の逆止弁、上記第１の入口管、上記
   出口管、順方向の第５の逆止弁、上記熱源側熱交
   換器、上記四方弁、および上記吸入管を順次連結
   した加熱サイクルと；上記加熱サイクル途中の上
   記利用側熱交換器出口と上記熱源側熱交換器入口
   の間に設けられた上記第１の減圧器、又は、別の
   第２の減圧器と；上記圧縮機と上記第１の逆止弁
   との間と上記三方弁の第２の入口管とを連結する
   バイパス管と；接続細管で上記三方弁に接続され
   た上記三方弁の切換圧力を制御する感温筒と；を
   設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置。 ２ 上記感温筒を２つ設け、第１の感温筒は上記
   圧縮機と上記四方弁との間の吐出管付近に設置す
   るとともに、第２の感温筒は上記冷却サイクルの
   上記四方弁下流側と上記熱源側熱交換器の間、又
   は上記熱源側熱交換器に設けたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の冷凍サイクル装置。