JP2000234824A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】四方弁を用いつつ、冷凍サイクル中での圧力損
失を少なくして、四方弁が有する熱損失の問題を少なく
する冷凍サイクル装置、特に空気調和装置を提供するこ
と。 【解決手段】圧縮機、室内熱交換器、絞り装置、及び室
外熱交換器を四方弁を介して配管で接続し、前記四方弁
は、冷房運転時に前記圧縮機から前記室外熱交換器につ
ながる冷媒通路を遮断する構成とし、前記冷媒通路と並
列にバイパス管を設け、冷房運転時に前記バイパス管に
冷媒を流す空気調和装置であって、前記四方弁を、前記
圧縮機の吐出口とつながる配管が水平よりも下方に位置
するように配設する空気調和装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、四方弁を介して配管で
接続した空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷暖房可能な一般的な空気調和装
置は、冷凍サイクル中に四方弁を設け、この四方弁の切
り替えによって、冷房運転と暖房運転を行っている。一
方、四方弁を用いることなく、冷房運転と暖房運転を行
うことができる冷凍サイクルが過去において提案されて
いる。例えば、特開昭５４−８９３５３号公報では、１
つの三方弁と２つの開閉弁を用いて冷房運転と暖房運転
とを切り換えることができる冷凍サイクルが提案されて
いる。また同公報には、更に２つの開閉弁の代わりに三
方弁を用いることができることも提案されている。ま
た、特開昭５８−１９３０５８号公報では、４つの開閉
弁を用いて冷房運転と暖房運転とを切り換えることがで
きる冷凍サイクルが提案されている。なお、２つの三方
弁を用いて冷房運転と暖房運転とを切り換えることがで
きる冷凍サイクルについては、特開昭５７−１５０７６
３号公報においても提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来一般的に用いられ
ている四方弁では、一つの弁体の中で高温高圧の冷媒ガ
スと低温低圧の冷媒ガスが流通する冷媒通路が存在する
ために、弁体を通じて熱交換を行ってしまい、大きな熱
損失となってしまう。一方、過去において提案されてい
るように、四方弁を用いることなく、複数の開閉弁や三
方弁を組み合わせる方法によれば、上記のような熱損失
は生じないが、現存する二方弁や三方弁は、構造上四方
弁に比べると圧力損失が大きいという問題を有してい
る。従って、四方弁を用いつつ、四方弁の内部で生じる
熱損失を少なくすることが重要である。

【０００４】なお、四方弁を用いつつ、四方弁の内部で
生じる熱損失を少なくするものとして、特開昭５６−６
６６６０号公報がある。これは、圧縮機の吐出側と四方
弁との間に三方弁を設けることによって、冷房運転時
に、圧縮機から吐出される冷媒を、四方弁を通すことな
く室外熱交換器に送るものである。しかしながら、一般
に三方弁は、その構造上、開閉弁（二方弁）と比較する
と、圧力損失が大きい。以下に図１１から図１３を用い
て三方弁と二方弁との基本的な構造の違いについて簡単
に説明する。図１１、図１２に示すように、三方弁５０
０は、一つの流入管５０１と二つの流出管５０２、５０
３を備えている。また内部に備えたスライド弁５０４
は、一方の流出管５０２と他方の流失管５０３とを選択
的に切り替えるものである。図１１は、スライド弁５０
４を右方向に移動させて、流入管５０１と流出管５０３
とを連通させ、矢印Ａから矢印Ｂの流れを構成してい
る。また図１２は、スライド弁５０４を左方向に移動さ
せて、流入管５０１と流出管５０２とを連通させ、矢印
Ａから矢印Ｃの流れを構成している。これに対し、図１
３に示すように、二方弁６００は、一つの流入管６０１
と一つの流出管６０２を備えている。また内部に備えた
スライド弁６０３は、流出管６０２を開閉するものであ
る。図１３は、スライド弁５０４を左方向に移動させ
て、流入管６０１と流出管６０２とを連通させ、矢印Ａ
から矢印Ｃの流れを構成している。上記のように、三方
弁５００は、矢印Ａから矢印Ｂに流れるときに大きな圧
力損失を生じることになる。また、特開昭５６−６６６
６０号公報に示されているように、四方弁の高圧側通路
を遮断して利用する場合には、高圧側通路に残留する冷
媒が、低圧側通路を流れる冷媒によって冷却され、その
結果、四方弁中の高圧側通路に液冷媒が滞留する可能性
がある。このように、四方弁中に液冷媒が滞留すると、
四方弁の切り替え時に、弁の開閉作動に遅れ等の不都合
や弁体が破損するという不都合を生じてしまう。

【０００５】そこで本発明は、四方弁を用いつつ、冷凍
サイクル中での圧力損失を少なくして、四方弁が有する
熱損失の問題を少なくする冷凍サイクル装置、特に空気
調和装置を提供することを目的とする。また、本発明
は、四方弁中に液冷媒が滞留する状態をなくし、四方弁
の開閉作動に遅れ等の不都合や弁体が破損するという不
都合をなくすことのできる冷凍サイクル装置、特に空気
調和装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、圧縮機、室内熱交換器、絞り装置、及び室外熱交換
器を四方弁を介して配管で接続し、前記四方弁は、冷房
運転時に前記圧縮機から前記室外熱交換器につながる冷
媒通路を遮断する構成とし、前記冷媒通路と並列にバイ
パス管を設け、冷房運転時に前記バイパス管に冷媒を流
す空気調和装置であって、前記四方弁を、前記圧縮機の
吐出口とつながる配管が水平よりも下方に位置するよう
に配設することを特徴とする。請求項２記載の本発明
は、圧縮機、室内熱交換器、絞り装置、及び室外熱交換
器を四方弁を介して配管で接続し、前記四方弁は、暖房
運転時に前記圧縮機から前記室内熱交換器につながる冷
媒通路を遮断する構成とし、前記冷媒通路と並列にバイ
パス管を設け、暖房運転時に前記バイパス管に冷媒を流
す空気調和装置であって、前記四方弁を、前記圧縮機の
吐出口とつながる配管が水平よりも下方に位置するよう
に配設することを特徴とする。請求項３記載の本発明
は、請求項１又は請求項２に記載の空気調和装置におい
て、前記バイパス管には、開閉弁を設けていることを特
徴とする。請求項４記載の本発明は、請求項３に記載の
空気調和装置において、前記開閉弁と並列にバイパス管
を設け、前記バイパス管に、前記圧縮機の吐出口からの
冷媒流れを阻止する方向に逆止弁を設け、前記逆止弁
は、所定の圧力が加わると阻止を解除することを特徴と
する。請求項５記載の本発明は、請求項１又は請求項２
に記載の空気調和装置において、前記圧縮機の吐出口か
ら前記四方弁までの配管に、冷凍サイクル中の低圧側配
管に接続するバイパス管を設け、前記バイパス管に、所
定の圧力が加わると阻止を解除するリリーフ弁を設けた
ことを特徴とする。請求項６記載の本発明は、圧縮機の
吐出口につながる第１の配管、室内熱交換器につながる
第２の配管、室外熱交換器につながる第３の配管、及び
圧縮機の吸入口につながる第４の配管を接続し、暖房運
転時には、前記第１の配管と前記第２の配管を連通させ
るとともに、前記第３の配管と前記第４の配管を連通さ
せ、冷房運転時には、前記第２の配管と前記第４の配管
を連通させるとともに、前記第１の配管と前記第３の配
管を連通させない四方弁を用いた空気調和装置であっ
て、前記四方弁を、第１の配管が水平よりも下方に位置
するように配設することを特徴とする。請求項７記載の
本発明は、圧縮機の吐出口につながる第１の配管、室内
熱交換器につながる第２の配管、室外熱交換器につなが
る第３の配管、及び圧縮機の吸入口につながる第４の配
管を接続し、冷房運転時には、前記第１の配管と前記第
３の配管を連通させるとともに、前記第２の配管と前記
第４の配管を連通させ、暖房運転時には、前記第３の配
管と前記第４の配管を連通させるとともに、前記第１の
配管と前記第２の配管を連通させない四方弁を用いた空
気調和装置であって、前記四方弁を、第１の配管が水平
よりも下方に位置するように配設することを特徴とす
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明における第１及び第２の実
施の形態は、四方弁を、圧縮機の吐出口とつながる配管
が水平よりも下方に位置するように配設するものであ
る。本実施の形態によれば、四方弁内の高圧側通路に残
留する冷媒が、低圧側通路を流れる冷媒によって冷却さ
れ、液冷媒となっても、圧縮機の吐出口とつながる配管
から下方に流れるため、四方弁中の高圧側配管に液冷媒
が滞留することがない。従って、四方弁中に液冷媒が滞
留することによって四方弁の作動が遅くなったり損傷を
生じることを防止することができる。

【０００８】本発明における第３の実施の形態は、第１
又は第２の実施の形態において、バイパス管に開閉弁を
設け、この開閉弁によって冷媒の流れを制御するもので
ある。本実施の形態によれば、開閉弁によって制御する
ことで、圧力損失を低減することができる。

【０００９】本発明における第４の実施の形態は、第３
の実施の形態において、開閉弁と並列にバイパス管を設
け、このバイパス管に、圧縮機の吐出口からの冷媒流れ
を阻止する方向に逆止弁を設けたものである。そしてこ
の逆止弁は、所定の圧力が加わると阻止を解除するもの
とすることによって、圧縮機の高圧側配管が閉塞された
異常時で、電気的な保護制御機能が作動しない場合であ
っても、この逆止弁の破壊によって圧縮機の損傷を防止
することができる。

【００１０】本発明における第５の実施の形態は、第１
又は第２の実施の形態において、圧縮機の吐出口から前
記四方弁までの配管に、冷凍サイクル中の低圧側配管に
接続するバイパス管を設け、このバイパス管に、所定の
圧力が加わると阻止を解除するリリーフ弁を設けたこと
によって、圧縮機の高圧側配管が閉塞された異常時で、
電気的な保護制御機能が作動しない場合であっても、こ
のリリーフ弁の開閉により、圧縮機の損傷を防止し、弁
自体が破壊されることもない。

【００１１】本発明における第６及び第７の実施の形態
は、四方弁を、圧縮機の吐出口とつながる配管が水平よ
りも下方に位置するように配設するものである。本実施
の形態によれば、四方弁内の高圧側通路に残留する冷媒
が、低圧側通路を流れる冷媒によって冷却され、液冷媒
となっても、圧縮機の吐出口とつながる配管から下方に
流れるため、四方弁中の高圧側配管に液冷媒が滞留する
ことがない。従って、四方弁中に液冷媒が滞留すること
によって四方弁の作動が遅くなったり損傷を生じること
を防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下、四方弁内の冷媒通路の一部を閉塞する
四方弁の一実施例について図１及び図２を用いて説明す
る。図１は同実施例による四方弁の概略構成を示す冷房
運転動作時の断面図、図２は暖房運転動作時の断面図で
ある。本実施例による四方弁は、冷房運転時に圧縮機の
吐出冷媒が四方弁を流れないようにしたものである。

【００１３】四方弁２００は、バルブ本体２１０とパイ
ロットバルブ２２０とで構成されている。バルブ本体２
１０には、ガス側配管６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｄ、６２Ｅ
が接続されている。このとき、ガス側配管６２Ｅとガス
側配管６２Ｄとは、ほぼ対向するように配置されてい
る。また、ガス側配管６２Ｅの両側部には、それぞれガ
ス側配管６２Ａとガス側配管６２Ｂとが配置されてい
る。バルブ本体２１０は、２つのピストン２１１，２１
２によって、３つの室２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃに
分けられている。これらピストン２１１，２１２は、ブ
ラケット２１３によって、スライド弁２１４とともに連
結されている。すなわち、ピストン２１１，２１２、ブ
ラケット２１３、及びスライド弁２１４は、一体となっ
てバルブ本体２１０内を摺動する。ピストン２１１に
は、室２１０Ａと室２１０Ｂとを連通する連通路２１１
Ａと、室２１０Ａの外部導出口２１５を封止する突起２
１１Ｂとが設けられている。また、ピストン２１２にも
同様に、室２１０Ｂと室２１０Ｃとを連通する連通路２
１２Ａと、室２１０Ｃの外部導出口２１６を封止する突
起２１２Ｂとが設けられている。パイロットバルブ２２
０は、３つの冷媒連絡路２２１，２２２，２２３を備え
ており、例えばソレノイドコイル（図示せず）等によっ
て、これらの冷媒連絡路２２１，２２２，２２３の連通
状態を変更する。ここで、冷媒連絡路２２１は外部導出
口２１５とつながっており、冷媒連絡路２２２は外部導
出口２１６とつながっている。また冷媒連絡路２２３
は、低圧側であるガス側配管６２Ｅとつながっている。

【００１４】次にこの四方弁２００の動作について説明
する。この四方弁２００は、パイロットバルブ２２０を
動作させることで冷媒通路を変更することができる。ま
す、パイロットバルブ２２０によって、図１に示すよう
に、冷媒連絡路２２１と冷媒連絡路２２３とを連通状態
とする。圧縮機から吐出された高圧の冷媒は、ガス側配
管６２Ｄからバルブ本体２１０内の室２１０Ｂに導入さ
れる。室２１０Ｂ内に導入された高圧の冷媒は、連通路
２１１Ａから室２１０Ａへ、又連通路２１２Ａから室２
１０Ｃに流れる。このとき、連通路２１１Ａから室２１
０Ａへ流れた冷媒は、外部導出口２１５から、冷媒連絡
路２２１、冷媒連絡路２２３を経由して低圧側であるガ
ス側配管６２Ｅに流れる。従って、室２１０Ａのガス圧
は高まらない。一方、連通路２１２Ａから室２１０Ｃへ
流れた冷媒は、初期においては、外部導出口２１６か
ら、冷媒連絡路２２２に流れる。しかし、この冷媒連絡
路２２２は封止されているため、外部導出口２１６から
の冷媒の導出は行われなくなり、室２１０Ｃは高圧状態
となる。従って、ピストン２１２には、室２１０Ａ側へ
の力が加わり、スライド弁２１４を図１に示す状態に移
動する。このとき、ピストン２１１も室２１０Ａを狭く
する方向に動作する。この動作によって、外部導出口２
１５は、突起２１１Ｂによって封止され、連通路２１１
Ａは冷媒が流れなくなる。以上のように、図１に示す状
態では、ガス側配管６２Ａはスライド弁２１４によって
封止され、ガス側配管６２Ｂとガス側配管６２Ｅとが連
通状態となる。またガス側配管６２Ａが封止されるた
め、ガス側配管６２Ｄも封止状態となる。

【００１５】次に、パイロットバルブ２２０によって、
図２に示すように、冷媒連絡路２２２と冷媒連絡路２２
３とを連通状態とする。圧縮機から吐出された高圧の冷
媒は、ガス側配管６２Ｄからバルブ本体２１０内の室２
１０Ｂに導入される。室２１０Ｂ内に導入された高圧の
冷媒は、連通路２１１Ａから室２１０Ａへ、又連通路２
１２Ａから室２１０Ｃに流れる。このとき、連通路２１
２Ａから室２１０Ｃへ流れた冷媒は、外部導出口２１６
から、冷媒連絡路２２２、冷媒連絡路２２３を経由して
低圧側であるガス側配管６２Ｅに流れる。従って、室２
１０Ｃのガス圧は高まらない。一方、連通路２１１Ａか
ら室２１０Ａへ流れた冷媒は、初期においては、外部導
出口２１５から、冷媒連絡路２２１に流れる。しかし、
この冷媒連絡路２２１は封止されているため、外部導出
口２１５からの冷媒の導出は行われなくなり、室２１０
Ａは高圧状態となる。従って、ピストン２１１には、室
２１０Ｃ側への力が加わり、スライド弁２１４を図２に
示す状態に移動する。このとき、ピストン２１２も室２
１０Ｃを狭くする方向に動作する。この動作によって、
外部導出口２１６は、突起２１２Ｂによって封止され、
連通路２１２Ａは冷媒が流れなくなる。以上のように、
図２に示す状態では、ガス側配管６２Ａとガス側配管６
２Ｅが連通状態となり、ガス側配管６２Ｂとガス側配管
６２Ｄが連通状態となる。

【００１６】次に、上記実施例で説明した四方弁２００
の配設方法について図３と図４を用いて説明する。図３
は、図１又は図２に示す四方弁２００の側面図、図４は
この四方弁の配設条件を説明するための側面図である。
このような四方弁２００を用いた場合、図１に示す使用
状態では、バルブ本体２１０内の室２１０Ｂ内は高圧状
態の冷媒が存在している。一方。ガス側配管６２Ｂとガ
ス側配管６２Ｅとは低圧の冷媒が流れているため、この
室２１０Ｂ内の高圧ガスは冷却され液化する。仮にこの
液化した冷媒が四方弁２００内に滞留すると、弁体２１
４の動作に支障をきたすことになる。従って、図１から
図３に示すように、圧縮機の吐出口と接続されるガス側
配管６２Ｄを下方に位置させる必要がある。このように
ガス側配管６２Ｄを下方に位置させることで、室２１０
Ｂ内の液冷媒は、ガス側配管６２Ｄから下方に流れ、室
２１０Ｂ内に滞留することを防止することができる。な
お、四方弁２００の配設にあたっては、ガス側配管６２
Ｄを、図１から図３に示すように最下部に位置させるこ
とが最も好ましいが、図４に示すようにガス側配管６２
Ｄが水平よりも下方に傾いていれば、室２１０Ｂ内に多
量の液冷媒が滞留することを有効に防止することができ
る。

【００１７】次に、上記で説明した四方弁２００を用い
た空気調和装置の一実施例を図５、図６に示す。図５は
冷房運転時の冷凍サイクル図、図６は暖房運転時の冷凍
サイクル図である。図に示すように、圧縮機１０、四方
弁２００、室外熱交換器３０、絞り装置４０、室内熱交
換器５０をそれぞれ配管を介して環状に接続している。
ここで、圧縮機１０、四方弁２００、室外熱交換器３
０、絞り装置４０は室外機Ａに設けられ、室内熱交換器
５０は室内機Ｂに設けられている。

【００１８】室外機Ａと室内機Ｂとは、液側接続配管６
１Ｃとガス側接続配管６２Ｃとで接続されている。液側
接続配管６１Ｃは、液側室外バルブ８１と液側室内バル
ブ８２によって接続され、ガス側接続配管６２Ｃは、ガ
ス側室外バルブ８３とガス側室内バルブ８４によって接
続されている。また、液側配管６１Ａは、室外熱交換器
３０と絞り装置４０とを接続し、液側配管６１Ｂは、絞
り装置４０と液側室外バルブ８１とを接続している。ガ
ス側配管６２Ａは、四方弁２００と室外熱交換器３０と
を接続し、ガス側配管６２Ｂは、四方弁２００とガス側
室外バルブ８３とを接続し、ガス側配管６２Ｄは、圧縮
機１０の吐出口と四方弁２００とを接続し、ガス側配管
６２Ｅは、四方弁２００と圧縮機１０の吸入口とを接続
している。なお、ガス側配管６２Ｅには、アキュムレー
タ７０が接続されている。なお、四方弁２００中の冷媒
通路２２は、ガス側配管６２Ｂとガス側配管６２Ｄをと
を連通し、冷媒通路２４は、ガス側配管６２Ｂとガス側
配管６２Ｅとを連通する通路である。

【００１９】同図に示すように、バイパス管９１Ａは、
一端をガス側配管６２Ｄに、他端をガス側配管６２Ａに
接続している。このバイパス管９１Ａには、開閉弁９１
Ｂが設けられている。また、バイパス管１１０は、一端
をガス側配管６２Ｄに、他端をガス側配管６２Ｅに接続
している。このバイパス管１１０には、リリーフ弁１１
１が設けられている。

【００２０】冷房運転と暖房運転との切り替えは、四方
弁２００を切り替えて冷媒の流れを変化させることによ
り行われる。冷房運転時には、室外熱交換器３０は凝縮
器として、室内熱交換器５０は蒸発器として機能する。
また、暖房運転時には、室内熱交換器５０は凝縮器とし
て、室外熱交換器３０は蒸発器として機能する。

【００２１】以下に冷媒の流れについて説明する。まず
冷房運転における冷媒流れについて図５を用いて説明す
る。冷房運転時には、開閉弁９１Ｂを開状態とする。従
って、圧縮機１０で圧縮された高温高圧の冷媒は、バイ
パス管９１Ａを流れて室外熱交換器３０に導かれる。こ
のとき、四方弁２００から室外熱交換器３０への冷媒流
れは阻止されている。そして室外熱交換器３０で凝縮し
た冷媒は、液側配管６１Ａを通って絞り装置４０で減圧
され、液側配管６１Ｂ、液側接続配管６１Ｃを通って室
内熱交換器５０に導かれる。この室内熱交換器５０で蒸
発した冷媒は、ガス側接続配管６２Ｃ、ガス側配管６２
Ｂ、四方弁２００の冷媒通路２４、ガス側配管６２Ｅを
通って圧縮機１０の吸入口に吸入される。

【００２２】次に暖房運転における冷媒流れについて図
６を用いて説明する。暖房運転時には、開閉弁９１Ｂを
閉状態とする。従って、圧縮機１０で圧縮された高温高
圧の冷媒は、四方弁２００の冷媒通路２２、ガス側配管
６２Ｂ、ガス側接続配管６２Ｃを通って室内熱交換器５
０に導かれる。この室内熱交換器５０で凝縮した冷媒
は、液側接続配管６１Ｃ、液側配管６１Ｂを通って絞り
装置４０に導かれる。そして、絞り装置４０で減圧され
た冷媒は、液側配管６１Ａを通って、室外熱交換器３０
に導かれる。この室外熱交換器３０で蒸発した冷媒は、
ガス側配管６２Ａ、四方弁２００の冷媒通路２３を通っ
て圧縮機１０の吸入口に吸入される。

【００２３】本実施例は、上記の説明から明らかなよう
に、冷房運転時に圧縮機１０から吐出される高温の冷媒
は、バイパス管９１Ａを流れ、四方弁２００内の冷媒通
路２１を通過することがない。従って、冷房運転時に圧
縮機１０から吐出される高温の冷媒は、四方弁２００を
介して冷媒通路２４側を流れる低温の冷媒に熱を与える
ことがないので、圧縮効率を低下させることがない。

【００２４】なお、開閉弁９１Ｂとしては、電磁弁の
他、膨張弁を用いることもできる。膨張弁を用いる場合
には、電磁弁のように開閉のいずれかの動作時に常時入
力を必要とせず、開閉動作を行う時だけ入力を行えばよ
いため、消費電力の低減を図ることができる。また、本
実施例における開閉弁９１Ｂとしては、バイパス管９１
Ａのガス側配管６２Ａ又はガス側配管６２Ｄとの接続部
に三方弁等を用いたものであってもよい。

【００２５】次に、バイパス管１１０とリリーフ弁１１
１について図９を用いて説明する。リリーフ弁１１１
は、本体内に弁体１１２とこの弁体１１２を弁座１１３
に常時応圧する弾性体１１４とを備えている。そしてこ
のリリーフ弁１１１は、所定の圧力が弁体１１２に加わ
ったときに、バイパス管１１０を連通状態とする。ここ
で、このリリーフ弁１１１は、４０ｋｇｆ／ｃｍ２以上
の圧力が弁体１１２に加わったときに開状態となるよう
に設定している。従って、ガス側配管６２Ｄ側の冷媒圧
力が、この圧力を越えると、弁体１１２は弾性体１１４
を押し、冷媒をガス側配管６２Ｅ側に流す。このような
リリーフ弁１１１を設けることで、圧縮機の吐出側配管
が何らかの障害によって閉塞され、また電気的な保護制
御機能が働かない場合であっても圧縮機の損傷を防止す
ることができる。

【００２６】次に、上記で説明した四方弁２００を一部
変更した空気調和装置の一実施例を図７、図８に示す。
本実施例で示す四方弁２００は、図７及び図８に示して
いるように弁体２１４を左右逆にするか、又はガス側配
管６２Ａとガス側配管６２Ｂとの取付位置を入れ替えた
ものである。図７は冷房運転時の冷凍サイクル図、図８
は暖房運転時の冷凍サイクル図である。

【００２７】同図に示すように、バイパス管９３Ａは、
一端をガス側配管６２Ｂに、他端をガス側配管６２Ｄに
接続している。このバイパス管９３Ａには、開閉弁９３
Ｂが設けられている。なお、本実施例で示すリリーフ弁
１１１を備えたバイパス管１１０については図５及び図
６に示すものと同じ機能を果たすものである。

【００２８】以下に冷媒の流れについて説明する。まず
冷房運転における冷媒流れについて図７を用いて説明す
る。冷房運転時には、開閉弁９３Ｂを閉状態とする。圧
縮機１０で圧縮された高温高圧の冷媒は、四方弁２００
の冷媒通路２１、ガス側配管６２Ａを流れて室外熱交換
器３０に導かれる。そして室外熱交換器３０で凝縮した
冷媒は、液側配管６１Ａを通って絞り装置４０で減圧さ
れ、液側配管６１Ｂ、液側接続配管６１Ｃを通って室内
熱交換器５０に導かれる。この室内熱交換器５０で蒸発
した冷媒は、ガス側接続配管６２Ｃ、ガス側配管６２
Ｂ、四方弁２００の冷媒通路２４、ガス側配管６２Ｅを
通って圧縮機１０の吸入口に吸入される。

【００２９】次に暖房運転における冷媒流れについて図
８を用いて説明する。暖房運転時には、開閉弁９３Ｂを
開状態とする。従って、圧縮機１０で圧縮された高温高
圧の冷媒は、バイパス管９３Ａ、ガス側配管６２Ｂ、ガ
ス側接続配管６２Ｃを流れて室内熱交換器５０に導かれ
る。このとき、四方弁２００から室内熱交換器５０への
冷媒流れは阻止されている。この室内熱交換器５０で凝
縮した冷媒は、液側接続配管６１Ｃ、液側配管６１Ｂを
通って絞り装置４０に導かれる。そして、絞り装置４０
で減圧された冷媒は、液側配管６１Ａを通って、室外熱
交換器３０に導かれる。この室外熱交換器３０で蒸発し
た冷媒は、ガス側配管６２Ａ、四方弁２００の冷媒通路
２３、ガス側配管６２Ｅを通って圧縮機１０の吸入口に
吸入される。

【００３０】本実施例は、上記の説明から明らかなよう
に、暖房運転時に圧縮機１０から吐出される高温の冷媒
は、バイパス管９３Ａを流れ、四方弁２００内を通過す
ることがない。従って、暖房運転時に圧縮機１０から吐
出される高温の冷媒は、四方弁２００を介して冷媒通路
２１側を流れる低温の冷媒に熱を奪われることがないた
め、室内熱交換器５０での凝縮能力を低下させることが
ない。また暖房運転時に圧縮機１０に吸入される低温の
冷媒は、四方弁２００を介して高温の冷媒から熱を与え
られることがないので、圧縮効率を低下させることがな
い。

【００３１】なお、開閉弁９３Ｂとしては、上記実施例
と同様に、電磁弁の他、膨張弁を用いることもできる。
また、本実施例における開閉弁９３Ｂとしては、バイパ
ス管９３Ａのガス側配管６２Ｂ又はガス側配管６２Ｄと
の接続部に三方弁等を用いたものであってもよい。

【００３２】次に、図５に示す実施例について、一部変
更した実施例を図１０に示す。本実施例は、図５におけ
るリリーフ弁１１１を備えたバイパス管１１０に代え
て、逆止弁１２１を備えたバイパス管１２０を開閉弁９
１Ｂと並列に設けたものである。本実施例によるバイパ
ス管１１０には、通常の使用状態では冷媒は流れず、リ
リーフ弁１１１を備えたバイパス管１１０と同じ機能を
果たすものである。四方弁２００が図１０の状態にある
冷房運転時には、ガス側配管６２Ｄからガス側配管６２
Ａに向かってバイパス管９１Ａに冷媒が流れるが、この
とき逆止弁１２１には冷媒は流れない。一方暖房運転時
においても、ガス側配管６２Ｄが高圧であるため、逆止
弁１２１には冷媒流れを阻止する方向に圧力が加わって
いるために冷媒は流れない。ここで、この逆止弁１２１
は、４０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力が加わったときに破
壊を生じて開状態となるように設定している。従って、
ガス側配管６２Ｄ側の冷媒圧力が、この圧力を越える
と、逆止弁１２１には冷媒が流れ、高圧冷媒をガス側配
管６２Ａ側に流す。このような逆止弁１２１を設けるこ
とで、圧縮機の吐出側配管が何らかの障害によって閉塞
され、また電気的な保護制御機能が働かない場合であっ
ても圧縮機の損傷を防止することができる。

【００３３】なお、上記実施例は空気調和装置で説明し
たが、自販機などの四方弁を有する冷凍サイクル装置に
あっても適用することができる。また、圧縮機の代わり
に冷媒加熱装置を備えたものであっても、高温の冷媒と
低温の冷媒とを一つの弁体中を流れ、かつ流路を変更可
能な四方弁を備えた冷凍サイクル装置であれば本発明を
適用することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明は、四方弁を用いつ
つ、この四方弁が有する熱損失の問題を少なくする冷凍
サイクル装置、特に空気調和装置を提供することがで
き、より具体的には下記のような効果を奏する。請求項
１及び請求項２記載の本発明によれば、四方弁内の高圧
側通路に残留する冷媒が、低圧側通路を流れる冷媒によ
って冷却され、液冷媒となっても、圧縮機の吐出口とつ
ながる配管から下方に流れるため、四方弁中の高圧側配
管に液冷媒が滞留することがない。従って、四方弁中に
液冷媒が滞留することによって四方弁の作動が遅くなっ
たり損傷を生じることを防止することができる。請求項
３記載の本発明によれば、開閉弁によって制御すること
で、圧力損失を低減することができる。請求項４記載の
本発明によれば、逆止弁を所定の圧力が加わると阻止を
解除するものとすることによって、圧縮機の高圧側配管
が閉塞された異常時で、電気的な保護制御機能が作動し
ない場合であっても、この逆止弁の破壊によって圧縮機
の損傷を防止することができる。請求項５記載の本発明
によれば、所定の圧力が加わると阻止を解除するリリー
フ弁を設けたことによって、圧縮機の高圧側配管が閉塞
された異常時で、電気的な保護制御機能が作動しない場
合であっても、このリリーフ弁の開閉により、圧縮機の
損傷を防止し、弁自体が破壊されることもない。請求項
６及び請求項７記載の本発明によれば、四方弁内の高圧
側通路に残留する冷媒が、低圧側通路を流れる冷媒によ
って冷却され、液冷媒となっても、圧縮機の吐出口とつ
ながる配管から下方に流れるため、四方弁中の高圧側配
管に液冷媒が滞留することがない。従って、四方弁中に
液冷媒が滞留することによって四方弁の作動が遅くなっ
たり損傷を生じることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は四方弁の一実施例による概略構成を示す
冷房運転動作時の断面図

【図２】同実施例による四方弁の暖房運転動作時の断面
図

【図３】同実施例による四方弁の側面図

【図４】同実施例による四方弁の配設条件を説明するた
めの側面図

【図５】本発明の一実施例である空気調和装置の冷房運
転時の冷凍サイクル図

【図６】図５に示す空気調和装置の暖房運転時の冷凍サ
イクル図

【図７】本発明の他の実施例である空気調和装置の冷房
運転時の冷凍サイクル図

【図８】図７に示す空気調和装置の暖房運転時の冷凍サ
イクル図

【図９】図５に示す空気調和装置の要部冷凍サイクル図

【図１０】本発明の他の実施例である空気調和装置の冷
凍サイクル図

【図１１】三方弁の概略構成を示す断面図

【図１２】三方弁の概略構成を示す断面図

【図１３】二方弁の概略構成を示す断面図

【符号の説明】

１０ 圧縮機 ３０ 室外熱交換器 ４０ 絞り装置 ５０ 室内熱交換器 ９１Ａ バイパス管 ９１Ｂ 開閉弁 ９３Ａ バイパス管 ９３Ｂ 開閉弁 １１１ リリーフ弁 ２００ 四方弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 仁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 澤井 清 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山向 昌樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 平谷 壽士 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、室内熱交換器、絞り装置、及び
   室外熱交換器を四方弁を介して配管で接続し、前記四方
   弁は、冷房運転時に前記圧縮機から前記室外熱交換器に
   つながる冷媒通路を遮断する構成とし、前記冷媒通路と
   並列にバイパス管を設け、冷房運転時に前記バイパス管
   に冷媒を流す空気調和装置であって、前記四方弁を、前
   記圧縮機の吐出口とつながる配管が水平よりも下方に位
   置するように配設することを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 圧縮機、室内熱交換器、絞り装置、及び
   室外熱交換器を四方弁を介して配管で接続し、前記四方
   弁は、暖房運転時に前記圧縮機から前記室内熱交換器に
   つながる冷媒通路を遮断する構成とし、前記冷媒通路と
   並列にバイパス管を設け、暖房運転時に前記バイパス管
   に冷媒を流す空気調和装置であって、前記四方弁を、前
   記圧縮機の吐出口とつながる配管が水平よりも下方に位
   置するように配設することを特徴とする空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記バイパス管には、開閉弁を設けてい
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気
   調和装置。
4. 【請求項４】 前記開閉弁と並列にバイパス管を設け、
   前記バイパス管に、前記圧縮機の吐出口からの冷媒流れ
   を阻止する方向に逆止弁を設け、前記逆止弁は、所定の
   圧力が加わると阻止を解除することを特徴とする請求項
   ３に記載の空気調和装置。
5. 【請求項５】 前記圧縮機の吐出口から前記四方弁まで
   の配管に、冷凍サイクル中の低圧側配管に接続するバイ
   パス管を設け、前記バイパス管に、所定の圧力が加わる
   と阻止を解除するリリーフ弁を設けたことを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載の空気調和装置。
6. 【請求項６】 圧縮機の吐出口につながる第１の配管、
   室内熱交換器につながる第２の配管、室外熱交換器につ
   ながる第３の配管、及び圧縮機の吸入口につながる第４
   の配管を接続し、暖房運転時には、前記第１の配管と前
   記第２の配管を連通させるとともに、前記第３の配管と
   前記第４の配管を連通させ、冷房運転時には、前記第２
   の配管と前記第４の配管を連通させるとともに、前記第
   １の配管と前記第３の配管を連通させない四方弁を用い
   た空気調和装置であって、前記四方弁を、第１の配管が
   水平よりも下方に位置するように配設することを特徴と
   する空気調和装置。
7. 【請求項７】 圧縮機の吐出口につながる第１の配管、
   室内熱交換器につながる第２の配管、室外熱交換器につ
   ながる第３の配管、及び圧縮機の吸入口につながる第４
   の配管を接続し、冷房運転時には、前記第１の配管と前
   記第３の配管を連通させるとともに、前記第２の配管と
   前記第４の配管を連通させ、暖房運転時には、前記第３
   の配管と前記第４の配管を連通させるとともに、前記第
   １の配管と前記第２の配管を連通させない四方弁を用い
   た空気調和装置であって、前記四方弁を、第１の配管が
   水平よりも下方に位置するように配設することを特徴と
   する空気調和装置。