JP2000018734A - ヒートポンプ式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房運転時、凝縮圧力低下を抑え、室内ユニ
ット吹出空気温度の低下を防止して快適性を維持する。 【解決手段】 一端を室内熱交換器５と四方弁２の接続
部とし、他端を冷媒分配器７と室外熱交換器３を構成す
る複数の系統配管との接続部とし、前記両接続部間に、
系統配管数ｉ（ｉ＝１〜４）に応じて分岐する分岐管と
バイパス用減圧装置ＫＹを有し、かつ前記分岐管に設置
された複数の切替用二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を有す
る第１バイパス回路ＢＰ１を備え、暖房運転時に系統配
管温度検出手段８により検出した系統配管の配管温度Ｔ
Ｐｉ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以下の時に、切替用
二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を開とし、系統配管の配管
温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以上の時に、
切替用二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を閉じる第１制御装
置ＣＮ１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気を熱源とする
ヒートポンプ式空気調和機において、冷暖房運転時の冷
凍サイクル制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ヒートポンプ式空気調和機については、
さまざまな開発がなされており、例えば、特開昭６２−
１５８９５８号公報に示されているようなヒートポンプ
式空気調和機がある。

【０００３】その基本的な技術について以下に述べる。
上記従来のヒートポンプ式空気調和機は図５に示すよう
に、室外ユニットＡおよび室内ユニットＢから構成され
ている。

【０００４】室外ユニットＡは、圧縮機１，四方弁２，
室外熱交換器３，暖房用減圧装置４ｂ，第１逆止弁６ａ
からなり、そして室内ユニットＢは室内熱交換器５，冷
房用減圧装置４ａ，第２逆止弁６ｂから構成されてい
る。

【０００５】そして、圧縮機１，四方弁２，室外熱交換
器３，暖房用減圧装置４ｂ，冷房用減圧装置４ａ，室内
熱交換器５を冷媒配管にて環状に順次接続して冷凍サイ
クルを形成している。

【０００６】以上のように構成されたヒートポンプ式空
気調和機について、その動作を説明する。

【０００７】まず、冷房運転の場合、四方弁２によって
冷房回路に切り替えられ、図中の実線矢印の方向に冷媒
が流れて冷房サイクルが形成され、室外熱交換器３を凝
縮器、室内熱交換器５を蒸発器として作用させる。

【０００８】上記冷房サイクルにおいて、圧縮機１を出
た高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器３にて凝縮して高
温高圧の液冷媒となり、第１逆止弁６ａを通過して、室
内ユニットＢへ流入し、冷房用減圧装置４ａで所望の蒸
発圧力まで減圧された後、室内熱交換器５にて蒸発する
ことにより室内空気から吸熱（冷房運転）するというサ
イクルを繰り返す。

【０００９】一方、暖房運転の場合、四方弁２によって
暖房回路に切り替えられ、図中の破線矢印の方向に冷媒
が流れて暖房サイクルが形成され、室内熱交換器５を凝
縮器、室外熱交換器３を蒸発器として作用させる。

【００１０】上記暖房サイクルにおいて、圧縮機１を出
た高温高圧のガス冷媒は室内熱交換器５にて凝縮するこ
とにより室内空気へ放熱（暖房運転）して高温高圧の液
冷媒となり、暖房用減圧装置４ｂにより減圧膨張されて
二相冷媒となって、室外熱交換器３にて蒸発するという
サイクルを繰り返す。

【００１１】以上のようなヒートポンプ式空気調和機で
は、暖房運転時、室外熱交換器３への着霜が生じ、暖房
能力を低下させるため、定期的に除霜を行っている。こ
の時の除霜方法には、冷房サイクルにして除霜する逆サ
イクルデフロストと、暖房サイクルのままで蒸発圧力を
上昇させて除霜する順サイクルデフロストの２通りがあ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来の構成は、暖房運転時に、室外熱交換器３の除霜を
行う場合、逆サイクルデフロストにおいては冷房サイク
ルにするため暖房運転が停止し、また、順サイクルデフ
ロストにおいても圧縮機１の吐出圧力が低下するため凝
縮圧力が下がり、室内ユニットＢの吹き出し空気温度が
低下するため快適性が悪くなるという欠点を有してい
た。

【００１３】そこで、本発明は前記従来の課題を解決す
るもので、除霜時の凝縮圧力の低下を極力抑えて、室内
ユニットＢの吹き出し空気温度の低下を防止して暖房運
転時の快適性を保つヒートポンプ式空気調和機を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の技術的手段として請求項１に記載した発明は、圧縮
機と四方弁と室外熱交換器と前記室外熱交換器を構成す
る複数の系統配管へ液冷媒を分配する冷媒分配器と暖房
用減圧装置とを有する室外ユニットと、冷房用減圧装置
と室内熱交換器とを有する室内ユニットとから構成さ
れ、かつ前記圧縮機，前記四方弁，前記室外熱交換器，
前記冷媒分配器，前記暖房用減圧装置，前記冷房用減圧
装置，前記室内熱交換器を順次冷媒配管にて環状に接続
した冷凍サイクルであって、一端を前記室内熱交換器と
前記四方弁の接続部とし、他端を前記冷媒分配器と前記
室外熱交換器を構成する複数の系統配管との接続部と
し、前記両接続部間に、前記系統配管の数に応じて分岐
する分岐管とバイパス用減圧装置を有し、かつ前記分岐
管に設置された複数の切替用二方弁を有する第１バイパ
ス回路を設け、暖房運転時に前記室外熱交換器出口にお
ける系統配管の配管温度を検出する系統配管温度検出手
段と、前記系統配管の配管温度が所定温度以下の場合
に、前記切替用二方弁を開とし、前記系統配管の配管温
度が所定温度以上の場合に、前記切替用二方弁を閉とす
る第１制御装置を設けることとしたものである。

【００１５】また、請求項２に記載した発明は、冷媒分
配器に接続する室外熱交換器を構成する複数の系統配管
にそれぞれ制御用二方弁を備え、暖房運転時に前記系統
配管の配管温度が所定温度以下の場合に、前記制御用二
方弁を閉じる第２制御装置を設けることとしたものであ
る。

【００１６】また、請求項３に記載した発明は、一端を
前記室内熱交換器と前記四方弁の接続部とし、他端を前
記冷媒分配器と前記室外熱交換器を構成する複数の系統
配管との間に位置する複数の三方弁とし、前記接続部と
前記三方弁との間に、前記系統配管の数に応じて分岐す
る分岐管とバイパス用減圧装置を有する第２バイパス回
路を設け、暖房運転時に前記室外熱交換器出口における
系統配管の配管温度を検出する系統配管温度検出手段
と、前記系統配管の配管温度が所定温度以下の場合に、
前記第２バイパス回路と前記系統配管を連通させ、前記
系統配管の配管温度が所定温度以上の場合に、前記冷媒
分配器と前記系統配管を連通させるように前記三方弁を
開閉する第３制御装置を設けることとしたものである。

【００１７】また、請求項４に記載した発明は、一端を
前記室内熱交換器と前記四方弁の接続部とし、他端を前
記四方弁と前記室外熱交換器を構成する複数の系統配管
との接続部とし、前記両接続部間に、前記系統配管の数
に応じて分岐する分岐管とバイパス用減圧装置を有し、
かつ前記分岐管に設置された複数の切替用二方弁を有す
る第３バイパス回路を設け、暖房運転時に前記室外熱交
換器出口における系統配管の配管温度を検出する系統配
管温度検出手段と、前記系統配管の配管温度が所定温度
以下の場合に、前記切替用二方弁を開とし、前記系統配
管の配管温度が所定温度以上の場合に、前記切替用二方
弁を閉とする第４制御装置を設けることとしたものであ
る。

【００１８】上記各請求項に記載した発明によれば、暖
房運転における除霜時に、凝縮圧力の低下を極力抑え
て、室内ユニットＢの吹き出し空気温度の低下を防止し
て暖房運転時の快適性を保つことで使用者の要望を満た
すことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明は各請求項に記載した構成
とすることによって実施できるのであるが、その実施を
容易に理解できるようにするため、構成に加えて作用を
以下に併記する。

【００２０】すなわち、本発明の請求項１に記載の発明
は、圧縮機と四方弁と室外熱交換器と前記室外熱交換器
を構成する複数の系統配管へ液冷媒を分配する冷媒分配
器と暖房用減圧装置とを有する室外ユニットと、冷房用
減圧装置と室内熱交換器とを有する室内ユニットとから
構成され、かつ前記圧縮機，前記四方弁，前記室外熱交
換器，前記冷媒分配器，前記暖房用減圧装置，前記冷房
用減圧装置，前記室内熱交換器を順次冷媒配管にて環状
に接続した冷凍サイクルにおいて、一端を前記室内熱交
換器と前記四方弁の接続部とし、他端を前記冷媒分配器
と前記室外熱交換器を構成する複数の系統配管との接続
部とし、前記両接続部間に、前記系統配管の数に応じて
分岐する分岐管とバイパス用減圧装置を有し、かつ前記
分岐管に設置された複数の切替用二方弁を有する第１バ
イパス回路を設け、暖房運転時に前記室外熱交換器出口
における系統配管の配管温度を検出する系統配管温度検
出手段と、前記系統配管の配管温度が所定温度以下の場
合に、前記切替用二方弁を開とし、前記系統配管の配管
温度が所定温度以上の場合に、前記切替用二方弁を閉と
する第１制御装置を備える構成としたものである。

【００２１】そして、上記構成によれば、系統配管温度
検出手段により、暖房運転時に前記室外熱交換器出口に
おける系統配管の配管温度を検出し、前記第１制御装置
により前記配管温度が所定温度以下の場合に前記室外熱
交換器の前記系統配管にかなりの着霜が生じていて除霜
の必要ありと判断して、前記系統配管に連接する前記切
替用二方弁を開とする。従って本動作により高温高圧ガ
スを前記系統配管にバイパスさせることで前記系統配管
毎に除霜を行うという作用を有する。

【００２２】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
冷媒分配器と室外熱交換器を構成する複数の系統配管と
の間であって、前記冷媒分配器と室外熱交換器とを結ぶ
複数の系統配管にそれぞれ制御用二方弁を備え、暖房運
転時に前記系統配管の配管温度が所定温度以下の場合
に、前記制御用二方弁を閉じる第２制御装置を備える構
成としたものである。

【００２３】そして、上記構成によれば、系統配管温度
検出手段により、暖房運転時に前記室外熱交換器出口に
おける系統配管の配管温度を検出し、前記第２制御装置
により前記配管温度が所定温度以下の場合に前記室外熱
交換器の前記系統配管にかなりの着霜が生じていて除霜
の必要ありと判断して、前記系統配管に連接する前記切
替用二方弁を開とするとともに、前記系統配管に連接す
る前記制御用二方弁を閉じることとする。従って本動作
により冷媒分配器より流入する低温冷媒の流入を阻み、
高温高圧ガスのみを前記系統配管にバイパスできるので
除霜時間が短縮するという作用を有する。

【００２４】また、本発明の請求項３に記載の発明は、
圧縮機と四方弁と室外熱交換器と複数の三方弁と前記室
外熱交換器を構成する複数の系統配管へ液冷媒を分配す
る冷媒分配器と暖房用減圧装置とを有する室外ユニット
と、冷房用減圧装置と室内熱交換器とを有する室内ユニ
ットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記四方弁，前
記室外熱交換器，複数の前記三方弁，前記冷媒分配器，
前記暖房用減圧装置，前記冷房用減圧装置，前記室内熱
交換器を順次冷媒配管にて環状に接続した冷凍サイクル
であって、一端を前記室内熱交換器と前記四方弁の接続
部とし、他端を前記冷媒分配器と前記室外熱交換器を構
成する複数の系統配管との間に位置する複数の前記三方
弁とし、前記接続部と前記三方弁との間に、前記系統配
管の数に応じて分岐する分岐管とバイパス用減圧装置を
有する第２バイパス回路を設け、暖房運転時に前記室外
熱交換器出口における系統配管の配管温度を検出する系
統配管温度検出手段と、前記系統配管の配管温度が所定
温度以下の場合に、前記第２バイパス回路と前記系統配
管を連通させ、前記系統配管の配管温度が所定温度以上
の場合に、前記冷媒分配器と前記系統配管を連通させる
ように前記三方弁を開閉する第３制御装置を設ける構成
としたものである。

【００２５】そして、上記構成によれば、前記系統配管
温度検出手段により、暖房運転時に前記室外熱交換器出
口における前記系統配管の配管温度を検出し、前記第３
制御装置により、前記系統配管の配管温度が所定温度以
下の場合に、前記室外熱交換器の前記系統配管にかなり
の着霜が生じていて除霜の必要ありと判断して、前記第
２バイパス回路と前記系統配管を連通させるように前記
三方弁を開閉することとする。従って本動作により高温
高圧ガスを前記系統配管にバイパスさせることで前記系
統配管毎に除霜を行うという作用を有し、かつ三方弁を
用いることで構造が簡単になるという効果がある。

【００２６】また、本発明の請求項４に記載の発明は、
圧縮機と四方弁と室外熱交換器と前記室外熱交換器を構
成する複数の系統配管と暖房用減圧装置とを有する室外
ユニットと、冷房用減圧装置と室内熱交換器とを有する
室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記四
方弁，前記室外熱交換器，前記暖房用減圧装置，前記冷
房用減圧装置，前記室内熱交換器を順次冷媒配管にて環
状に接続した冷凍サイクルであって、一端を前記室内熱
交換器と前記四方弁の接続部とし、他端を前記四方弁と
前記室外熱交換器を構成する複数の系統配管との接続部
とし、前記両接続部間に、前記系統配管の数に応じて分
岐する分岐管とバイパス用減圧装置を有し、かつ前記分
岐管に設置された複数の切替用二方弁を有する第３バイ
パス回路を設け、暖房運転時に前記室外熱交換器出口に
おける系統配管の配管温度を検出する系統配管温度検出
手段と、前記系統配管の配管温度が所定温度以下の場合
に、前記切替用二方弁を開とし、前記系統配管の配管温
度が所定温度以上の場合に、前記切替用二方弁を閉とす
る第４制御装置を設ける構成としたものである。

【００２７】そして、上記構成によれば、系統配管温度
検出手段により、暖房運転時に前記室外熱交換器出口に
おける系統配管の配管温度を検出し、前記第４制御装置
により前記配管温度が所定温度以下の場合に前記室外熱
交換器の前記系統配管にかなりの着霜が生じていて除霜
の必要ありと判断して、前記系統配管に連接する前記切
替用二方弁を開とする。従って、上記構成によれば、本
動作により高温高圧ガスを前記系統配管にバイパスさせ
ることで前記系統配管毎に除霜を行い、前記圧縮機への
液バックを防止するという作用を有する。

【００２８】以下、本発明の実施の形態について添付図
面に基づいて説明を行うが、従来と同一構成については
同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００２９】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における冷凍サイクル図である。

【００３０】実施の形態１のヒートポンプ式空気調和機
は、室外ユニットＡ１と室内ユニットＢから構成されて
いる。

【００３１】室外ユニットＡ１は、圧縮機１，四方弁
２，室外熱交換器３，冷媒分配器７，暖房用減圧装置４
ｂ，第１逆止弁６ａおよび第１バイパス回路ＢＰ１から
構成されている。

【００３２】室内ユニットＢは、室内熱交換器５，冷房
用減圧装置４ａ，第２逆止弁６ｂとから構成されてい
る。

【００３３】上記構成において、冷凍サイクルは、圧縮
機１，四方弁２，室外熱交換器３，冷媒分配器７，暖房
用減圧装置４ｂ，冷房用減圧装置４ａ，室内熱交換器５
を順次冷媒配管にて環状に接続して構成されている。

【００３４】第１バイパス回路ＢＰ１は、一端を室内熱
交換器５と四方弁２の接続部とし、他端を冷媒分配器７
と室外熱交換器３を構成する複数の系統配管ＬＰｉ（ｉ
＝１〜４）との接続部とし、前記両接続部間に、系統配
管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）の数に応じて分岐する分岐管と
バイパス用減圧装置ＫＹを有し、かつ前記分岐管に設置
された複数の切替用二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を有す
る。

【００３５】ここで示すｉは、室外熱交換器３を構成す
る複数の系統配管の番号を示すものであり、本実施の形
態では４つの系統配管を有しているのでｉ＝１〜４であ
る。

【００３６】また、第１制御装置ＣＮ１は、暖房運転時
に室外熱交換器３の出口におけるｉ（ｉ＝１〜４）番目
の系統配管の配管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）を検出する
系統配管温度検出手段８と、系統配管の配管温度ＴＰｉ
（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以下の場合に、切替用二
方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を開とし、前記系統配管の配
管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以上の場合
に、切替用二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を閉じる動作を
行うものである。

【００３７】次に、この実施の形態１の構成における作
用を説明する。但し、第１バイパス回路ＢＰ１と系統配
管温度検出手段８と第１制御装置ＣＮ１の作用以外は、
従来例と同一作用であることから、各運転パターンの作
用については説明を省略する。そして、従来例と異なる
作用についてのみ説明する。

【００３８】系統配管温度検出手段８により、暖房運転
時に室外熱交換器３の出口における１番目の系統配管Ｌ
Ｐ１の配管温度ＴＰ１を検出する。第１制御装置ＣＮ１
により配管温度ＴＰ１が所定温度Ｔ１以下の場合に室外
熱交換器３の系統配管ＬＰ１に着霜が生じていて除霜の
必要ありと判断して、系統配管ＬＰ１に連接する切替用
二方弁ＤＶｉを開とする。本動作により高温高圧ガスを
系統配管ＬＰ１にバイパスさせることで除霜を行う。ｉ
＝２〜４番目の系統配管ＬＰ２〜ＬＰ４についても同様
に作用するものとする。

【００３９】また、第１バイパス回路ＢＰ１中に、バイ
パス用減圧装置ＫＹを設けているので系統配管ＬＰ１へ
のバイパス量は必要最小限に制御可能となり、除霜時の
凝縮圧力の低下を精度良く抑えることができる。

【００４０】従って、系統配管温度検出手段８により系
統配管毎に室外熱交換器３への着霜検出を行い、かつ除
霜を行うことが可能であるので、室外熱交換器３を一斉
に除霜する場合と比較して、系統配管毎に除霜開始のタ
イミングをずらすことが可能なので、凝縮圧力の低下を
抑えるという作用を有する。このため、除霜中にもかか
わらず室内ユニットＢからの吹き出し空気温度の低下を
抑え、快適性を維持できる効果がある。

【００４１】以上のように、上記実施の形態１では、暖
房運転時に室外熱交換器３の出口におけるｉ（ｉ＝１〜
４）番目の系統配管の配管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）を
検出する系統配管温度検出手段８と、系統配管の配管温
度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以下の場合に、
切替用二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を開とし、前記系統
配管の配管温度がＴＰｉ（ｉ＝１〜４）所定温度Ｔ１以
上の場合に、切替用二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を閉と
する動作を行う第１制御装置ＣＮ１を備えているもので
ある。

【００４２】以上のような操作により、室外熱交換器３
を一斉に除霜する場合と比較して、系統配管毎に除霜開
始のタイミングをずらすことが可能となり、凝縮圧力の
低下を抑えるという作用を有する。このため、除霜中に
もかかわらず、室内ユニットＢからの吹き出し空気温度
の低下を抑え、快適性を維持できる効果がある。

【００４３】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２における冷凍サイクル図である。

【００４４】実施の形態２のヒートポンプ式空気調和機
は、室外ユニットＡ２と室内ユニットＢから構成されて
いる。第２制御装置ＣＮ２と制御用二方弁ＮＶｉ（ｉ＝
１〜４）以外は、実施の形態１と同一構成であることか
ら、異なる第２制御装置ＣＮ２と制御用二方弁ＮＶｉ
（ｉ＝１〜４）についてのみ説明する。

【００４５】複数の制御用二方弁ＮＶｉ（ｉ＝１〜４）
は、冷媒分配器７に接続される室外熱交換器３を構成す
る複数の系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）にそれぞれ設け
られている。

【００４６】第２制御装置ＣＮ２は、暖房運転時に系統
配管ＬＰｉの配管温度ＴＰｉが所定温度Ｔ１以下の場合
に、制御用二方弁ＮＶｉ（ｉ＝１〜４）を閉じる動作を
行うものである。

【００４７】次に、この実施の形態２の構成における作
用を説明する。但し、第２制御装置ＣＮ２と制御用二方
弁ＮＶｉ（ｉ＝１〜４）の作用以外は、実施の形態１と
同一作用であることから、各運転パターンの作用につい
ては説明を省略する。そして、実施の形態１と異なる作
用についてのみ説明する。

【００４８】系統配管温度検出手段８により、暖房運転
時に室外熱交換器３の出口における系統配管ＬＰ１の配
管温度ＴＰ１を検出する。

【００４９】第２制御装置ＣＮ２により、配管温度ＴＰ
１が所定温度Ｔ１以下の場合に室外熱交換器３の系統配
管ＬＰ１にかなりの着霜が生じていて除霜の必要ありと
判断して、系統配管ＬＰ１に連通する切替用二方弁ＤＶ
１を開とするとともに、系統配管ＬＰ１に連通する制御
用二方弁ＮＶ１を閉じる。

【００５０】本動作により冷媒分配器７より流入する低
温冷媒を防ぎ、高温高圧ガスのみを系統配管ＬＰ１にバ
イパスするので、除霜時間が短縮するという作用を有す
る。

【００５１】以上のように、上記実施の形態２では、冷
媒分配器７に接続する室外熱交換器３を構成する複数の
系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）にそれぞれ制御用二方弁
ＮＶ１〜ＮＶ４を備え、第２制御装置ＣＮ２により、暖
房運転時に系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）の配管温度Ｔ
Ｐ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以下の場合に、制御用
二方弁ＮＶｉ（ｉ＝１〜４）を閉じる動作を行うもので
ある。

【００５２】以上のような操作により、室外熱交換器３
を一斉に除霜する場合と比較して、系統配管毎に除霜開
始のタイミングをずらすことが可能となり、凝縮圧力の
低下を極力抑えるという作用に加えて、冷媒分配器７よ
り流入する低温冷媒を防ぎ、高温高圧ガスのみを系統配
管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）にバイパスでき除霜時間が短縮
するという作用を有する。このため、除霜中にもかかわ
らず、室内ユニットＢからの吹き出し空気温度の低下を
抑え、かつ除霜時間が短縮するので暖房時の快適性を維
持できる効果がある。

【００５３】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３における冷凍サイクル図である。

【００５４】実施の形態３のヒートポンプ式空気調和機
は、既に説明済みである実施の形態１と比較して、第２
バイパス回路ＢＰ２と三方弁ＴＶｉ（ｉ＝１〜４）と第
３制御装置ＣＮ３を除いて同一の構成であることからそ
の説明を省略し、異なる部分の構成についてのみ説明す
る。

【００５５】第２バイパス回路ＢＰ２は、一端を室内熱
交換器５と四方弁２の接続部とし、他端を冷媒分配器７
と室外熱交換器３を構成する複数の系統配管ＬＰｉ（ｉ
＝１〜４）との間に位置する複数の三方弁ＴＶｉ（ｉ＝
１〜４）とし、前記接続部と三方弁ＴＶｉ（ｉ＝１〜
４）との間に、系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）の数に応
じて分岐する分岐管とバイパス用減圧装置ＫＹを有す
る。

【００５６】第３制御装置ＣＮ３は、暖房運転時に室外
熱交換器３の出口における系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜
４）の配管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）を検出する系統配
管温度検出手段８と、系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）の
配管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以下の場
合に、第２バイパス回路ＢＰ２と系統配管ＬＰｉ（ｉ＝
１〜４）を連通させ、系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）の
配管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以上の場
合に、冷媒分配器７と系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）を
連通させるように三方弁ＴＶｉ（ｉ＝１〜４）を開閉す
る。

【００５７】次に、この実施の形態３の構成における作
用を説明する。但し、第３制御装置ＣＮ３と三方弁ＴＶ
ｉ（ｉ＝１〜４）の作用以外は、実施の形態１と同一作
用であることから、各運転パターンの作用については説
明を省略する。そして、実施の形態１と異なる第３制御
装置ＣＮ３と三方弁ＴＶｉ（ｉ＝１〜４）の作用につい
てのみ説明する。

【００５８】系統配管温度検出手段８により、まず、暖
房運転時に室外熱交換器３の出口における１番目の系統
配管ＬＰ１の配管温度ＴＰ１を検出する。第３制御装置
ＣＮ３により配管温度ＴＰ１が所定温度Ｔ１以下の場合
に室外熱交換器３の系統配管ＬＰ１に着霜が生じていて
除霜の必要ありと判断して、系統配管ＬＰ１に連接する
三方弁ＴＶ１について、第２バイパス回路ＢＰ２と系統
配管ＬＰ１を連通させる。本動作により高温高圧ガスを
系統配管ＬＰ１にバイパスさせることで除霜を行う。ｉ
＝２〜４番目の系統配管ＬＰ２〜ＬＰ４についても同様
に作用するものとする。

【００５９】また、第２バイパス回路ＢＰ２中に、バイ
パス用減圧装置ＫＹを設けているので系統配管ＬＰ１へ
のバイパス量は必要最小限に制御可能となり、除霜時の
凝縮圧力の低下を精度良く抑えることができる。

【００６０】以上のように、上記実施の形態３では、暖
房運転時に室外熱交換器３の出口におけるｉ（ｉ＝１〜
４）番目の系統配管の配管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）を
検出する系統配管温度検出手段８と、系統配管の配管温
度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以下の場合に、
第２バイパス回路ＢＰ２と系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜
４）を連通させ、系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）の配管
温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以上の場合
に、冷媒分配器７と系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１〜４）を連
通させるように三方弁ＴＶｉ（ｉ＝１〜４）を開閉する
第３制御装置を備えているものである。

【００６１】従って、系統配管温度検出手段８により系
統配管毎に着霜検出を行い、かつ除霜を行うことが可能
であるので、室外熱交換器３を一斉に除霜する場合と比
較して、系統配管毎に除霜開始のタイミングをずらすこ
とが可能となり、凝縮圧力の低下を極力抑えるという作
用を有する。このため、除霜中にもかかわらず、室内ユ
ニットＢからの吹き出し空気温度の低下を抑え、快適性
を維持できる効果があるだけでなく、実施の形態２にお
ける制御用二方弁ＮＶｉ（ｉ＝１〜４）と切替用二方弁
ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）の組合せと比較して、部品点数が
減るため構造が簡単となる効果も有する。

【００６２】（実施の形態４）図４は本発明の実施の形
態４における冷凍サイクル図である。

【００６３】実施の形態４のヒートポンプ式空気調和機
は、室外ユニットＡ４と室内ユニットＢから構成されて
いる。

【００６４】室外ユニットＡ４は、圧縮機１，四方弁
２，室外熱交換器３，冷媒分配器７，暖房用減圧装置４
ｂ，第１逆止弁６ａおよび第３バイパス回路ＢＰ３から
構成されている。

【００６５】室内ユニットＢは、室内熱交換器５，冷房
用減圧装置４ａ，第２逆止弁６ｂとから構成されてい
る。

【００６６】上記構成において、冷凍サイクルは、圧縮
機１，四方弁２，室外熱交換器３，冷媒分配器７，暖房
用減圧装置４ｂ，冷房用減圧装置４ａ，室内熱交換器５
を順次冷媒配管にて環状に接続して構成されている。

【００６７】第３バイパス回路ＢＰ３は、一端を室内熱
交換器５と四方弁２の接続部とし、他端を四方弁２と室
外熱交換器３を構成する複数の系統配管ＬＰｉ（ｉ＝１
〜４）との接続部とし、前記両接続部間に、系統配管Ｌ
Ｐｉ（ｉ＝１〜４）の数に応じて分岐する分岐管とバイ
パス用減圧装置ＫＹを有し、かつ前記分岐管に設置され
た複数の切替用二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を有する。
ここで示すｉは、室外熱交換器３を構成する複数の系統
配管の番号を示すものであり、本実施の形態４には、４
つの系統配管を有しているのでｉ＝１〜４である。

【００６８】また、第４制御装置ＣＮ４は、暖房運転時
に室外熱交換器３の出口におけるｉ（ｉ＝１〜４）番目
の系統配管の配管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）を検出する
系統配管温度検出手段８と、系統配管の配管温度ＴＰｉ
（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以下の場合に、切替用二
方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を開とし、系統配管ＬＰｉ
（ｉ＝１〜４）の配管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）が所定
温度Ｔ１以上の場合に、切替用二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜
４）を閉とする動作を行うものである。

【００６９】次に、この実施の形態４の構成における作
用を説明する。但し、第３バイパス回路ＢＰ３と系統配
管温度検出手段８と第４制御装置ＣＮ４の作用以外は、
従来例と同一作用であることから、各運転パターンの作
用については説明を省略する。そして、従来例と異なる
作用についてのみ説明する。

【００７０】系統配管温度検出手段８により、まず、暖
房運転時に室外熱交換器３の出口における１番目の系統
配管ＬＰ１の配管温度ＴＰ１を検出する。第４制御装置
ＣＮ４により配管温度ＴＰ１が所定温度Ｔ１以下の場合
に室外熱交換器３の系統配管ＬＰ１に着霜が生じていて
除霜の必要ありと判断して、系統配管ＬＰ１に連通する
切替用二方弁ＤＶ１を開とする。

【００７１】本動作により高温高圧ガスを系統配管ＬＰ
１にバイパスさせることで除霜を行う。また、ｉ＝２〜
４番目の系統配管ＬＰ２〜ＬＰ４についても同様に作用
するものとする。

【００７２】また、第１バイパス回路ＢＰ１中に、バイ
パス用減圧装置ＫＹを設けているので系統配管ＬＰ１へ
のバイパス量は必要最小限に制御可能となり、除霜時の
凝縮圧力の低下を精度良く抑えることができる。

【００７３】従って、系統配管温度検出手段８により系
統配管毎に着霜検出を行い、かつ除霜を行うことが可能
であるので、室外熱交換器３を一斉に除霜する場合と比
較して、系統配管毎に除霜開始のタイミングをずらすこ
とが可能となり、凝縮圧力の低下を極力抑えるという作
用を有する。このため、除霜中にもかかわらず、室内ユ
ニットＢからの吹き出し空気温度の低下を抑え、快適性
を維持できる効果がある。また、室外熱交換器３の出口
に高温高圧のガス冷媒をバイパスしているので、圧縮機
１への液バックを防止する効果も併せ持つ。

【００７４】以上のように、上記実施の形態４では、暖
房運転時に室外熱交換器３の出口におけるｉ（ｉ＝１〜
４）番目の系統配管の配管温度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）を
検出する系統配管温度検出手段８と、系統配管の配管温
度ＴＰｉ（ｉ＝１〜４）が所定温度Ｔ１以下の場合に、
切替用二方弁ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を開とし、前記系統
配管の配管温度が所定温度以上の場合に、切替用二方弁
ＤＶｉ（ｉ＝１〜４）を閉とする第４制御装置を備えて
いるものである。

【００７５】以上のような操作により、室外熱交換器３
を一斉に除霜する場合と比較して、系統配管毎に除霜開
始のタイミングを遅らせることが可能となり、凝縮圧力
の低下を極力抑えるという作用を有する。このため、除
霜中にもかかわらず、室内ユニットＢからの吹き出し空
気温度の低下を抑え、快適性を維持できるだけでなく、
室外熱交換器３の出口に高温高圧のガス冷媒をバイパス
しているので、圧縮機１への液バックを防止する効果も
併せ持つ。

【００７６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載のヒートポン
プ式空気調和機は、圧縮機と四方弁と室外熱交換器と前
記室外熱交換器を構成する複数の系統配管へ液冷媒を分
配する冷媒分配器と暖房用減圧装置とを有する室外ユニ
ットと、冷房用減圧装置と室内熱交換器とを有する室内
ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記四方
弁，前記室外熱交換器，前記冷媒分配器，前記暖房用減
圧装置，前記冷房用減圧装置，前記室内熱交換器を順次
冷媒配管にて環状に接続した冷凍サイクルであって、一
端を前記室内熱交換器と前記四方弁の接続部とし、他端
を前記冷媒分配器と前記室外熱交換器を構成する複数の
系統配管との接続部とし、前記両接続部間に、前記系統
配管の数に応じて分岐する分岐管とバイパス用減圧装置
を有し、かつ前記分岐管に設置された複数の切替用二方
弁を有する第１バイパス回路を設け、暖房運転時に前記
室外熱交換器出口における系統配管の配管温度を検出す
る系統配管温度検出手段と、前記系統配管の配管温度が
所定温度以下の場合に、前記切替用二方弁を開とし、前
記系統配管の配管温度が所定温度以上の場合に、前記切
替用二方弁を閉とする第１制御装置を備えている。

【００７７】従って、前記系統配管温度検出手段により
前記系統配管毎に着霜検出を行い、かつ除霜を行うこと
が可能であるので、前記室外熱交換器を一斉に除霜する
場合と比較して、前記系統配管毎に除霜開始のタイミン
グをずらすことが可能となり、凝縮圧力の低下を極力抑
えるという作用を有する。このため、除霜中にもかかわ
らず、前記室内ユニットからの吹き出し空気温度の低下
は最小限に抑えられ、快適性を維持できる効果がある。

【００７８】また、請求項２記載のヒートポンプ式空気
調和機は、冷媒分配器に接続される室外熱交換器を構成
する複数の系統配管にそれぞれ制御用二方弁を備え、暖
房運転時に前記系統配管の配管温度が所定温度以下の場
合に、前記制御用二方弁を閉じる第２制御装置を備えて
いる。

【００７９】従って、前記系統配管毎に除霜開始のタイ
ミングをずらすことが可能となり、凝縮圧力の低下を極
力抑えることができる。このため、除霜中にもかかわら
ず、前記室内ユニットからの吹き出し空気温度の低下は
最小限に抑えられ、快適性を維持できるだけでなく、前
記冷媒分配器より流入する低温冷媒を阻止するので、高
温高圧ガスのみを前記系統配管にバイパスでき、除霜時
間が短時間で済むという効果がある。

【００８０】また、請求項３記載のヒートポンプ式空気
調和機は、一端を前記室内熱交換器と前記四方弁の接続
部とし、他端を前記冷媒分配器と前記室外熱交換器を構
成する複数の系統配管との間に位置する複数の前記三方
弁とし、前記接続部と前記三方弁との間に、前記系統配
管の数に応じて分岐する分岐管とバイパス用減圧装置を
有する第２バイパス回路を設け、暖房運転時に前記室外
熱交換器出口における系統配管の配管温度を検出する系
統配管温度検出手段と、前記系統配管の配管温度が所定
温度以下の場合に、前記第２バイパス回路と前記系統配
管を連通させ、前記系統配管の配管温度が所定温度以上
の場合に、前記冷媒分配器と前記系統配管を連通させる
ように前記三方弁を開閉する第３制御装置を備えてい
る。

【００８１】従って、前記系統配管温度検出手段により
系統配管毎に着霜検出を行い、かつ除霜を行うことが可
能であるので、系統配管毎に除霜開始のタイミングをず
らすことが可能となり、前記室外熱交換器を一斉に除霜
する場合よりも凝縮圧力の低下をより小さくできる作用
を有する。このため、除霜中にもかかわらず、前記室内
ユニットからの吹き出し空気温度の低下は最小限に抑え
られ、快適性を維持できる効果があるだけでなく、制御
用二方弁と切替用二方弁の組合せを要する場合と比較し
て、部品点数が減るため構造が簡単となる効果も有す
る。

【００８２】また、請求項４記載のヒートポンプ式空気
調和機は、一端を前記室内熱交換器と前記四方弁の接続
部とし、他端を前記四方弁と前記室外熱交換器を構成す
る複数の系統配管との接続部とし、前記両接続部間に前
記系統配管の数に応じて分岐する分岐管とバイパス用減
圧装置を有し、かつ前記分岐管に設置された複数の切替
用二方弁を有する第３バイパス回路を設け、暖房運転時
に前記室外熱交換器出口における系統配管の配管温度を
検出する系統配管温度検出手段と、前記系統配管の配管
温度が所定温度以下の場合に、前記切替用二方弁を開と
し、前記系統配管の配管温度が所定温度以上の場合に、
前記切替用二方弁を閉とする第４制御装置を備えてい
る。

【００８３】従って、前記室外熱交換器を一斉に除霜す
る場合と比較して、系統配管毎に除霜開始のタイミング
を遅らせることが可能となり、凝縮圧力の低下を極力抑
えるという作用を有する。このため、除霜中にもかかわ
らず、前記室内ユニットからの吹き出し空気温度の低下
は最小限に抑えられ、快適性を維持できるだけでなく、
前記室外熱交換器の出口に高温高圧のガス冷媒をバイパ
スしているので、前記圧縮機への液バックを防止する効
果も併せ持つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ式
空気調和機の冷凍サイクル図

【図２】本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ式
空気調和機の冷凍サイクル図

【図３】本発明の実施の形態３におけるヒートポンプ式
空気調和機の冷凍サイクル図

【図４】本発明の実施の形態４におけるヒートポンプ式
空気調和機の冷凍サイクル図

【図５】従来例におけるヒートポンプ式空気調和機の冷
凍サイクル図

【符号の説明】 １ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 室外熱交換器 ４ａ 冷房用減圧装置 ４ｂ 暖房用減圧装置 ７ 冷媒分配器 ８ 系統配管温度検出手段 Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 室外ユニット Ｂ 室内ユニット ＢＰ１ 第１バイパス回路 ＢＰ２ 第２バイパス回路 ＢＰ３ 第３バイパス回路 ＣＮ１ 第１制御装置 ＣＮ２ 第２制御装置 ＣＮ３ 第３制御装置 ＣＮ４ 第４制御装置 ＤＶ１ 第１切替用二方弁 ＤＶ２ 第２切替用二方弁 ＤＶ３ 第３切替用二方弁 ＤＶ４ 第４切替用二方弁 ＫＹ バイパス用減圧装置 ＮＶ１，ＮＶ２，ＮＶ３，ＮＶ４ 制御用二方弁 ＴＶ１，ＴＶ２，ＴＶ３，ＴＶ４ 三方弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と四方弁と室外熱交換器と前記室
   外熱交換器を構成する複数の系統配管へ液冷媒を分配す
   る冷媒分配器と暖房用減圧装置とを有する室外ユニット
   と、冷房用減圧装置と室内熱交換器とを有する室内ユニ
   ットとから構成され、かつ前記圧縮機，前記四方弁，前
   記室外熱交換器，前記冷媒分配器，前記暖房用減圧装
   置，前記冷房用減圧装置，前記室内熱交換器を順次冷媒
   配管にて環状に接続した冷凍サイクルであって、一端を
   前記室内熱交換器と前記四方弁の接続部とし、他端を前
   記冷媒分配器と前記室外熱交換器を構成する複数の系統
   配管との接続部とし、前記両接続部間に、前記系統配管
   の数に応じて分岐する分岐管とバイパス用減圧装置を有
   し、かつ前記分岐管に設置された複数の切替用二方弁を
   有する第１バイパス回路を設け、暖房運転時に前記室外
   熱交換器出口における系統配管の配管温度を検出する系
   統配管温度検出手段と、前記系統配管の配管温度が所定
   温度以下の場合に、前記切替用二方弁を開とし、前記系
   統配管の配管温度が所定温度以上の場合に、前記切替用
   二方弁を閉とする第１制御装置を備えたヒートポンプ式
   空気調和機。
2. 【請求項２】 冷媒分配器に接続される室外熱交換器を
   構成する複数の系統配管にそれぞれ制御用二方弁を備
   え、暖房運転時に前記系統配管の配管温度が所定温度以
   下の場合に、前記制御用二方弁を閉じる第２制御装置を
   備えた請求項１記載のヒートポンプ式空気調和機。
3. 【請求項３】 圧縮機と四方弁と室外熱交換器と複数の
   三方弁と前記室外熱交換器を構成する複数の系統配管へ
   液冷媒を分配する冷媒分配器と暖房用減圧装置とを有す
   る室外ユニットと、冷房用減圧装置と室内熱交換器とを
   有する室内ユニットとから構成され、かつ前記圧縮機，
   前記四方弁，前記室外熱交換器，複数の前記三方弁，前
   記冷媒分配器，前記暖房用減圧装置，前記冷房用減圧装
   置，前記室内熱交換器を順次冷媒配管にて環状に接続し
   た冷凍サイクルであって、一端を前記室内熱交換器と前
   記四方弁の接続部とし、他端を前記冷媒分配器と前記室
   外熱交換器を構成する複数の系統配管との間に位置する
   複数の前記三方弁とし、前記接続部と前記三方弁との間
   に、前記系統配管の数に応じて分岐する分岐管とバイパ
   ス用減圧装置を有する第２バイパス回路を設け、暖房運
   転時に前記室外熱交換器出口における系統配管の配管温
   度を検出する系統配管温度検出手段と、前記系統配管の
   配管温度が所定温度以下の場合に、前記第２バイパス回
   路と前記系統配管を連通させ、前記系統配管の配管温度
   が所定温度以上の場合に、前記冷媒分配器と前記系統配
   管を連通させるように前記三方弁を開閉する第３制御装
   置を備えたヒートポンプ式空気調和機。
4. 【請求項４】 圧縮機と四方弁と室外熱交換器と前記室
   外熱交換器を構成する複数の系統配管と暖房用減圧装置
   とを有する室外ユニットと、冷房用減圧装置と室内熱交
   換器とを有する室内ユニットとから構成され、かつ前記
   圧縮機，前記四方弁，前記室外熱交換器，前記暖房用減
   圧装置，前記冷房用減圧装置，前記室内熱交換器を順次
   冷媒配管にて環状に接続してなる冷凍サイクルであっ
   て、一端を前記室内熱交換器と前記四方弁の接続部と
   し、他端を前記四方弁と前記室外熱交換器を構成する複
   数の系統配管との接続部とし、前記両接続部間に、前記
   系統配管の数に応じて分岐する分岐管とバイパス用減圧
   装置を有し、かつ前記分岐管に設置された複数の切替用
   二方弁を有する第３バイパス回路を設け、暖房運転時に
   前記室外熱交換器出口における系統配管の配管温度を検
   出する系統配管温度検出手段と、前記系統配管の配管温
   度が所定温度以下の場合に、前記切替用二方弁を開と
   し、前記系統配管の配管温度が所定温度以上の場合に、
   前記切替用二方弁を閉とする第４制御装置を備えたヒー
   トポンプ式空気調和機。