JP2666331B2 - ヒートポンプ式アキュムレータサイクル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輌や船舶等に用いられるヒートポンプ式
アキュムレータサイクルに於いて、冷媒の追込み装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

ヒートポンプ式アキュムレータサイクルに於いては、
冷媒（フレオン）の気液を分離してガス冷媒のみを圧縮
機に吸入させるアキュムレータが設置されている。

このアキュムレータに内蔵されている乾燥剤は定期的
に交換する必要があるが、従来は配管内の冷媒を一度抜
いて大気中に放出してから、乾燥剤が交換されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、大気中に放出されたフレオンガスが成層圏のオ
ゾン層を破壊するため、このような状態が長期間に及ぶ
と人体に悪い影響を与える可能性のあることが訴えられ
ている。

なお、有用な冷媒物資を大気中に放出して捨てること
は、資源の有効利用からも好ましくない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ヒート
ポンプ式アキュムレータサイクルに於いて、簡単な冷媒
の追込み装置を付加することにより、アキュムレータの
乾燥剤の交換を、大気中に冷媒を放出しなくて行なえる
ようにするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のヒートポンプ式
アキュムレータサイクルは、 a.圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、およびアキュ
ムレータを包含し、且つ前記アキュムレータ内に乾燥剤
を交換可能に保持したヒートポンプ式アキュムレータサ
イクルであって、 前記圧縮機から前記室外熱交換器、室内熱交換器、お
よびアキュムレータの順に冷媒が流れる冷房運転時と、
前記圧縮機から前記室内熱交換器、室外熱交換器、およ
びアキュムレータの順に冷媒が流れる暖房運転時と、前
記圧縮機から前記室外熱交換器、室内熱交換器、および
アキュムレータへの冷媒の流れを遮断し且つ前記室外熱
交換器、室内熱交換器、およびアキュムレータから前記
圧縮機への冷媒の帰還を遮断する冷媒追込み運転時とに
前記冷媒の流れを切替える弁手段と、 この弁手段を駆動する駆動手段と、 前記室内熱交換器と前記弁手段とを接続する配管途中
に設けられ、前記冷媒追込み運転時にこの配管を流れる
冷媒の流れを遮断する開閉弁 とを備えたという技術手段を採用するものであり、 b.なお、前記開閉弁は前記冷房運転時において前記配管
を流れる冷媒の流れを遮断するようにしたものであり、 c.さらに、前記弁手段は、前記開閉弁が前記冷媒の流れ
を遮断し、且つ前記圧縮機が停止してから前記圧縮機か
ら前記室外熱交換器、室内熱交換器、およびアキュムレ
ータへの冷媒の流れを遮断し且つ前記室外熱交換器、室
内熱交換器、およびアキュムレータから前記圧縮機への
冷媒の帰還を遮断するするようにしたものである。

〔作用〕

本発明によるヒートポンプ式アキュムレータサイクル
について、その作用を説明する。

始めに、切替え弁手段により冷媒の流れを室外熱交換
器から室内熱交換器へ流れる冷房運転とし、この状態で
圧縮機を回す。

次いで、上記の切替へ弁手段からアキュムレータに通
ずる経路を開閉弁によって遮断し、開閉弁、アキュムレ
ータ及び圧縮機に至る配管中のガスを圧縮機で吸い込ん
で負圧とした後、圧縮機を停止させ、同時に前記の切替
え弁手段を駆動して、圧縮機から室外熱交換器へ行く経
路と室内熱交換器とに行く経路を遮断すれば、冷媒が切
替へ弁手段、室内熱交換器、室外熱交換器及び開閉弁の
間に追込まれて封止されさた状態となる。

この状態で、アキュムレータの乾燥剤を交換すれば、
アキュムレータに通ずる配管の中は負圧のため、冷媒を
大気中に放出させないで行うことが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

先ず冷媒の流れは、第４図に於いて冷房モードの場
合、圧縮機１より四方弁20の通路21aと21bを通り室外熱
交換器２、ノズル３、キヤピラリー４、ノズル３、室内
熱交換器５、開閉弁６を経て再び四方弁20の通路21dと2
1cを通りアキュムレータ７を経て圧縮機に戻る。なお、
８は低圧プレッシャスイッチ、９は高圧プレッシャスイ
ッチである。

次に暖房モードの場合、冷媒の流れは、圧縮機１より
四方弁20の点線で示す通路21aと21dを通り、開閉弁６、
室内熱交換器５、ノズル３、キャピラリー４、ノズル
３、室外熱交換器２を経て再び四方弁20の点線で示す通
路21bと21cを通りアキュムレータ７を経て圧縮機１に戻
り、冷房モードの場合とは逆の流れとなる。

以上の冷媒の流れについて、四方弁20の作動と関連さ
せて説明する。

第１図、第２図及び第３図は、四方弁20の作動を説明
するため要部を拡大して示すもので、30は電磁弁であ
り、該電磁弁30より四方弁20に対してパイプ30a,30b,30
c及び30dが接続されている。22は両端にピストン23を有
するスライド弁で、該スライド弁22は差圧によって動く
ピストン23と連動とするようになっていて、前記の四方
弁20の通路21b,21c及び21dを開閉する機能を有する。

先ず、冷房モードに於ける四方弁20の作動を説明する
と、第２図に於いて電磁弁30に通電することにより、電
磁弁30のパイプ30aと30cの間が連通して四方弁20の室20
aが高圧となるが、同時に電磁弁30のパイプ30bと30dの
間も連通して四方弁20の室20bが引かれて低圧となるの
で、四方弁20の室20aと20bの間には圧力差が生じる。

そのため、この圧力差によりスライド弁22に接合され
たピストン23は、第２図のように動いて四方弁20の通路
21aと21b及び通路21cと21dが連通するので、前述した冷
媒モードの流れとなって冷房サイクルを形成する。

次に、暖房モードに於ける四方弁20の作動を説明する
と、第３図に於いて電磁弁30の通電することを止めるこ
とにより、電磁弁30のパイプ30bと30cの間は連通して四
方弁20の室20bが高圧となり、同時に電磁弁30のパイプ3
0aと30dの間も連通して四方弁20の室20が引かれて低圧
となるため、スライド弁22に接合されたピストン23は、
第３図のように冷房モードの場合とは逆の位置に停止し
た状態となり、四方弁20の通路21aと21d及び通路21bと2
1cが連通するので、前述した冷房モードの場合とは冷媒
の流れが逆となり暖房サイクルを形成する。

次に、冷房追込みに於ける四方弁20の作動を説明する
と、上記の冷房モードに於いて、開閉弁６を閉じると圧
縮機１は低圧側からガスを吸い込んで負圧に近い状態と
なり、低圧プレッシャスイッチ８が働いて圧縮機１は停
止する。この場合、四方弁20内のスライド弁22は、第３
図の暖房モードの状態に動きが、その途中に於いて第１
図に示すようにスライド弁を冷房と暖房との略中間点で
止めることにより、四方弁20の通路21b、21c及び21dが
遮断されるので、冷媒は四方弁20の通路21b、室外熱交
換器２、室内熱交換器５及び開閉弁６までの経路の間に
閉じ込められる。この場合、開閉弁６からアキュムレー
タ７及びアキュムレータ７から圧縮機１の間の管路内は
負圧となっている。なお、圧縮機１と四方弁20の間の管
路内は高圧となっているが、圧縮機１に設けられた逆止
弁（図示しない）によって圧縮機１からアキュムレータ
７側に逆流することはない。

従って、この状態でアキュムレータ７を取外すことに
より、冷媒ガスを大気中に放出しないで、アキュムレー
タ７の乾燥剤を交換することが出来る。

第５図に上記冷媒追込み装置の操作を行う電気回路の
一例を示す。

第５図に於いて、100は接点Ｈ（暖房モード）、Ｃ
（冷房モード）及びＧ（ガス追込みモード）を有するモ
ードスイッチ、101はアンプ、102はコンプレッサクラッ
チ、103はコンプレッサクラッチリレー、104はバッテリ
ーを示し、前記開閉弁６とスライド弁22を駆動する電磁
弁30は、図に示すように接点Ｇより接続され、また、低
圧フレッシャスイッチ８と高圧プレッシャスイッチ９
は、図に示すようにコンプレッサクラッチ102に接続さ
れ電気回路が構成される。

以下、冷媒ガス追込み機構について、第５図の電気回
路図に基づいて説明する。

今、第５図に於いてモードスイッチ100をＧ（ガス追
込みモード）の位置にもってくると、信号がアンプ101
（ガス追込み制御回路を含む）に入力され、それと同時
に、冷媒追込み開閉弁６の電磁コイルに通電され、まず
第１歩として、冷媒回路がここで遮断されることとな
る。さらに、圧縮機１が低圧側からどんどんガス吸込ん
で、負圧に近い状態となり、低圧プレッシャスイッチ８
が働き、スイッチ８が開いてコンプレッサクラッチ102
に通電されなくなり、クラッチ102が切れて圧縮機１は
停止するが、同時に、アンプ101から、四方弁20のスラ
イド弁22が冷房から暖房へ切り替わる途中にスライド弁
22を止める信号（実際には、電磁弁30のコイルに流れる
電流値による制御を行う）が出力され、電磁弁30が作動
して第１図に示すようにスライド弁22を途中に止めるよ
うになり、冷媒サイクルに於ける閉回路（四方弁20、室
外熱交換器２、室内熱交換器５、開閉弁６）が形成さ
れ、この閉回路中に冷媒が追い込まれる。

冷媒を追い込んでから、アキュムレータ７を交換した
後、再び作動させるには、一度、モードスイッチ100を
ヒータモードＨ、もしくはクーラーモードＣに回し、四
方弁20のスライド弁22を移動させてから、再度どちらか
のモードで起動する。

本実施例では、四方弁20の通路切替は差圧で動くスラ
イド弁22で行ったが、第６図及び第７図（ａ），（ｂ）
に示すように回転弁22′で行っても良い。

即ち、第６図は冷媒追込みの場合に於ける回転弁22′
の位置を示すもので、四方弁20の通路21a,21b,21c及び2
1dは回転弁22′で遮断され、冷媒が通路21bからストッ
プ弁６の間で閉じ込められる。

第７図（ａ）は冷房モードの場合に於ける回転弁22′
の位置を示すもので、通路21aと21b及び通路21cと21dが
連通して冷房サイクルを形成する。

第７図（ｂ）は暖房モードの場合に於ける回転弁22′
の位置を示すもので、通路21aと21d及び21bと21cが連通
して上記の冷房モードの場合は冷媒の流れが逆となり暖
房サイクルを形成する。

なお、本発明の冷媒追込み装置は、車輌用や船舶用の
ほかに家庭用の冷暖房サイクルに対しても適用出来るも
のであり、ヒートポンプ式アキュムレータサイクルが使
用されるものに対しては全てに適用出来るものである。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成しているので、以
下に記載するような効果を奏する。

圧縮機から室外熱交換器、室内熱交換器及びアキュム
レータに冷媒が流れる冷房経路の状態に於いて、室内熱
交換器の出口側に配置された開閉弁を閉じることによ
り、開閉弁、アキュムレータ及び圧縮機の間は負圧とな
る。

開閉弁が閉じ、次いで圧縮機が停止してから弁手段が
駆動して、圧縮機から室外熱交換器及び圧縮機から室内
熱交換器の二経路を遮断するので、冷媒は弁手段、室外
熱交換器及び室内熱交換器の間に追い込まれる。

以上の状態に於いてアキュムレータを取外しても、ア
キュムレータの部分は負圧であり、且つ冷媒は前記の間
に封じ込まれているので、冷媒が大気中に放出されるこ
とはない。

以上の冷媒追込みは、スイッチ操作で容易に行われ、
しかも、冷媒追込みのための付加装置は簡単なものとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、及び第３図は本発明の冷媒追込み装置
の実施例を示す概略図で、第１図は冷媒追込み時、第２
図は冷房時及び第３図は暖房時の概略図、第４図は作動
説明のためのシステム構成図、第５図は作動説明のため
の電気回路図、第６図及び第７図（ａ），（ｂ）は他の
実施例を示す概略図である。 １……圧縮機,2……室外熱交換器,5……室内熱交換器,6
……開閉弁,7……アキュムレータ,20……四方弁（弁手
段）,22……スライド弁（弁手段）,30……電磁弁（駆動
手段）。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、お
   よびアキュムレータを包含し、且つ前記アキュムレータ
   内に乾燥剤を交換可能に保持したヒートポンプ式アキュ
   ムレータサイクルであって、 前記圧縮機から前記室外熱交換器、室内熱交換器、およ
   びアキュムレータの順に冷媒が流れる冷房運転時と、前
   記圧縮機から前記室内熱交換器、室外熱交換器、および
   アキュムレータの順に冷媒が流れる暖房運転時と、前記
   圧縮機から前記室外熱交換器、室内熱交換器、およびア
   キュムレータへの冷媒の流れを遮断し且つ前記室外熱交
   換器、室内熱交換器、およびアキュムレータから前記圧
   縮機への冷媒の帰還を遮断する冷媒追込み運転時とに前
   記冷媒の流れを切替える弁手段と、 この弁手段を駆動する駆動手段と、 前記室内熱交換器と前記弁手段とを接続する配管途中に
   設けられ、前記冷媒追込み運転時にこの配管を流れる冷
   媒の流れを遮断する開閉弁 とを備えたことを特徴とするヒートポンプ式アキュムレ
   ータサイクル。
2. 【請求項２】前記開閉弁は前記冷房運転時において前記
   配管を流れる冷媒の流れを遮断することを特徴とする請
   求項１記載のヒートポンプ式アキュムレータサイクル。
3. 【請求項３】前記弁手段は、前記開閉弁が前記冷媒の流
   れを遮断し、且つ前記圧縮機が停止してから前記圧縮機
   から前記室外熱交換器、室内熱交換器、およびアキュム
   レータへの冷媒の流れを遮断し且つ前記室外熱交換器、
   室内熱交換器、およびアキュムレータから前記圧縮機へ
   の冷媒の帰還を遮断することを特徴とする請求項１また
   は２記載のヒートポンプ式アキュムレータサイクル。