JPH0213906Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は四方弁を備えて暖房サイクルと除霜サ
イクルとに切換えることが可能な空気調和機に関
する。

冷房サイクルと暖房サイクルとの切換えを四方
弁の操作によつて可能となし、かつ、対空気形熱
源側熱交換器の除霜を冷房サイクルでの運転によ
つて行なわせる空気調和機は既に多数提供されて
いる。

この場合に用いる四方弁の構造は第１図、第２
図、第５図に示したものが一般的であつて、四方
弁本体１２とパイロツト弁２５とからなり、四方
弁本体１２は角形状椀状のスライド弁１７を挾ん
で１対の第１・第２ピストン１９ａ，１９ｂを両
側に配置し、かつそれらをロツド１８によつて連
結してなる弁体を、シリンダ内に気密を保持して
摺動可能に収設せしめると共に、前記両ピストン
１９ａ，１９ｂの外側には、第１・第２ニードル
弁２０ａ，２０ｂを夫々突設せしめて、前記弁体
の摺動により各ニードル弁２０ａ，２０ｂがシリ
ンダの両端部に設けた第１・第２パイロツト圧ポ
ート２３，２４を交互に開閉し得るように形成し
ている。

なお、前記各ピストン１９ａ，１９ｂには夫々
第１・第２オリフイス２１，２２が貫通して穿設
されている。

前記四方弁本体１２はシリンダの中央部に高圧
導入用の流入ポート１３を開口すると共に、この
流入ポート１３に対向するシリンダ中央部に、低
圧導出用の流出ポート１４を開口し、かつ該流出
ポート１４を挾みその両側に第１・第２切換ポー
ト１５，１６を並設し開口せしめていて、前記ス
ライド弁１７が第１図において左方に移動した状
態で流出ポート１４と第１切換ポート１５とを気
密連通し、かつ流入ポート１３と第２切換ポート
１６とを気密連通するようになり、逆に右方に移
動した状態で流出ポート１４と第２切換ポート１
６とを気密連通し、かつ流入ポート１３と第１切
換ポート１５とを気密連通するようになつてい
る。

一方、パイロツト弁２５は２個の第１・第２切
換ポート２５ａ，２５ｂと１個の共通ポート２５
ｂとを弁体部に一列に開口していて、ソレノイド
２５ｓを励磁した際にスプール弁が第１図におい
て右方に移動することにより、第１切換ポート２
５ａは閉ざされ、かつ共通ポート２５ａと第２切
換ポート２５ｃとが気密連通する一方（この状態
は第２図に図示される）、ソレノイド２５ｓを消
磁しばね復帰した際には逆に左方に移動すること
により、第２切換ポート２５ｃは閉ざされ、かつ
共通ポート２５ｂと第１切換ポート２５ａとが気
密連通するようになつている。

そして、このパイロツト弁２５の第１切換ポー
ト２５ａを配管P₁によつて第１パイロツト圧ポ
ート２３に連絡させ、共通ポート２５ｂを配管
P₂によつて前記流出ポート１４に連絡させ、さ
らに第２切換ポート２５ｃを配管P₃によつて第
２パイロツト圧ポート２４に連絡せしめて、かく
して前記四方弁２が構成されるものである。

かかる構造の四方弁２を操作して暖房サイクル
（第１図参照）と除霜サイクル（第２図参照）と
の切換えを行なう場合に、特に除霜運転完了直後
に暖房運転に切換えたとすると、高圧域と低圧域
とが急激に圧力均衡することにより衝撃音が発生
する。

これを防止するために、除霜運転完了後に、高
圧域と低圧域との圧力差が僅少になるまで圧縮機
の運転を一定時間停止した後、暖房運転に切換え
るようにした操作手段が従来から行なわれてお
り、その１例が特開昭58−28937号公報によつて
開示され、公知である。

ところで、四方弁本体１２のスライド弁１７が
左方あるいは右方に完全に移動するためには、第
１ピストン１９ａと第２ピストン１９ｂとの各背
圧間の圧力差がある値以上存在することが必要で
あるが、前述のように一定時間圧縮機を停止した
場合には、前述した背圧間の圧力差が外気条件や
負荷条件等により種々変動してある値以下に低下
することがあり、かかる条件下でパイロツト弁２
５を除霜サイクルから暖房サイクルに切換える
と、スライド弁１７は第２図の位置から左方に移
動するが第２ピストン１９ｂの背圧が低く、かつ
第１、第２ピストン１９ａ，１９ｂの背圧間の圧
力差が小さいために、スライド弁１７の動作が緩
漫となつて、流入ポート１３、流出ポート１４、
第１・第２切換ポート１５，１６が連通する過渡
状態の経過時間が長くなる現象が生じる結果、前
述した背圧間の圧力差が極端に小さくなつてスラ
イド弁１７の移動が停止してしまつて、中間位置
（第５図参照）から動かなくなり、サイクルの切
換えが不可能となる事態を招き好ましくなく、そ
の防止対策の必要に迫られていた。

本考案はかかる実状に対処して、その解決をは
かるべく案出されたものであつて、本考案の目的
はソレノイド制御パイロツト操作形の四方弁にお
ける確実な切換作動を実現することによつて制御
信頼性の向上と熱エネルギー損失の解消をはから
せる点に存する。

そのために本考案は、圧縮機，四方弁，利用側
熱交換器，減圧機構及び対空気形熱源側熱交換器
により可逆冷凍サイクルを形成し、前記四方弁の
切換え操作によつて冷凍サイクルを暖房サイクル
と除霜サイクルとに切換え可能となすと共に、除
霜完了に応じて発信する除霜完了信号により前記
圧縮機をいつたん停止し、該圧縮機の高低圧圧力
が略々均衡するに要する一定時間経過後圧縮機を
再起動する圧縮機起動手段と、前記圧縮機起動手
段の作動により圧縮機が再起動した後、該圧縮機
の高低圧圧力差が前記四方弁における切換え作動
に必要な所定背圧圧力差に達する所定時間の経過
によつて前記四方弁を除霜サイクル側から暖房サ
イクル側に切換える四方弁遅延切換手段とを設け
た構成としたものであり、除霜サイクルから暖房
サイクルに切換える際に圧縮機を四方弁の切換え
に先行し付勢することによつて、四方弁の弁本体
内における高低圧々力の差圧を一定以上確保する
ことが可能となつて、四方弁が中立位置で停止す
る異常状態を無くすることができ、もつて所期の
目的を達成し得るに至つたのである。

以下、本考案の１実施例について添付図面を参
照しつつ詳述する。

第１図、第２図は本考案空気調和機の１例の装
置回路図で、特に四方弁２の構造を拡大したもの
であつて、この空気調立機は圧縮機１、四方弁
２、利用側熱交換器３、減圧機構４及び対空気形
熱交換器５を要素として公知の可逆冷凍サイクル
に形成している。

そして四方弁２の切換え操作によつて暖房サイ
クル（第１図参照）と除霜（冷房）サイクル（第
２図参照）とに切換えることができる。

前記四方弁２の構造及び機能においてはさきに詳
述しているので説明を省略するが、暖房側切換状
態（第１図参照）で四方弁本体１２のスライド弁
１７外方のシリンダ内空間（斜線示の部分）は高
圧域であり、第２パイロツト圧ポート２４を介し
このシリンダ内空間に連通している配管P₃もま
た高圧域であつて、この状態から第２図々示の除
霜側に切換えるには、パイロツト弁２５のソレノ
イド２５ｓを励磁させると、低圧域である配管
P₁は第１切換ポート２５ａで低圧側とはしや断
される一方、配管P₃及び第２ピストン１９ｂの
右側の室は、配管P₂を介して流出ポート１４と
連通して低圧域となるので、第２ピストン１９ｂ
の右側の室の圧力と第１ピストン１９ａの左側の
室の圧力との間の圧力差によつて弁体は右方に摺
動し第２図々示の状態になる。

このように四方弁２が切換作動することによつ
て、暖房サイクルは除霜サイクルに切換ると共
に、四方弁本体１２のシリンダ内及び配管P₁は
第２図に斜線示されるように高圧域となり、か
つ、パイロツト圧ポート２４及び配管P₃は低圧
域となることによつて第２図々示の弁位置は安定
保持される。

この除霜サイクルによつて除霜運転が行なわ
れ、そして除霜完了時点で四方弁２を暖房側に切
り換えて除霜運転を暖房運転に転換させるのであ
るが、その場合に前述したように四方弁２が中立
位置で停止しないように、第３図に示す制御回路
によつて四方弁２及び圧縮機１の制御を行なわせ
ている。

第３図において、８はマイコン制御器であつ
て、熱源側熱交換器５のコイル温度が低下し着霜
した場合にこの温度を検出して除霜開始信号を発
する温度検出器（図示せず）の前記信号をデイジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換装置と、該Ａ／Ｄ
変換装置のデイジタル信号を入力する入力インタ
フエースと、この入力インタフエースからのデイ
ジタル信号を処理する中央処理装置と、該中央処
理装置からの四方弁切換信号、圧縮機発停信号及
び室外フアン発停信号を出力するリレードライバ
とから形成されている。

一方、6Mは利用側熱交換器３に設けたフアン
のモータであり、1Mは圧縮機１モータ、7Mは熱
源側熱交換器５に設けたフアンのモータであつ
て、圧縮機モータ1Mは第１出力接点９を直列に
介し電源に接続し、フアンモータ7Mは第２出力
接点１０を直列に介し電源に接続し、さらにパイ
ロツト弁２５のソレノイド２５ｓは第３出力接点
１１を直列に介し電源に接続しており、第１出力
接点９と圧縮機モータ1Mとの直列回路により圧
縮機起動手段イを形成し、第３出力接点１１とソ
レノイド２５ｓとの直列回路により四方弁遅延切
換手段ロを形成している。

今、暖房運転中に前記温度検出器が着霜を検出
して除霜開始信号を発すると、前記中央処理装置
の作動によつて第２出力接点１０を閉成から開放
に切換えると共に第３出力接点１１を開放から閉
成に切換える。

なお、第１出力接点９は閉成状態を保持させて
おく。

その結果、前記フアンモータ7Mが停止すると
共に四方弁２の切換作動によつて冷凍サイクルは
暖房サイクルから除霜サイクルに切換えられるの
で除霜が開始する。

その後、マイコン制御器８内に設けた中央処理
装置のタイマが作動して所定時間経過時点になる
と除霜完了信号を発する。

これにより、第１出力接点９を閉成から開放に
切換えると共に、第２出力接点１０を開放から閉
成に切換えるので圧縮機１が停止すると同時に熱
源側熱交換器５のフアンが付勢する。

かくして圧縮機１の高圧側圧力が低下してく
る。

なお、第３出力接点１１は閉成したままであ
る。

次いで、前記タイマが作動して高低圧々力が
略々均衡する時間（圧縮機１停止後約３分程度）
経過したときに発する信号によつて第１出力接点
９を開放から閉成に切り換えるので圧縮機１は再
起動する。

この場合において、第３出力接点１１は閉成し
たままである。

さらに前記タイマが作動して第１出力接点を開
放から閉成に切り換えた時点から所定値の高低
圧々力差がつく所定時間約２〜３秒経過した時点
で発する信号によつて第３出力接点１１を閉成か
ら開放に切換える。

この時点では第２図において第１・第２ピスト
ン１９ａ，１９ｂ間のスライド弁１７外側のシリ
ンダ室及び第２ピストン１９ｂの右側のシリンダ
室は高圧域となり、一方、第１ピストン１９ａの
左側のシリンダ室はパイロツト弁２５の切換りに
よつて低圧域に連通するので、確実に弁切換えが
成されて、除霜側から暖房側に切換えが完了す
る。

以上説明した運転切換えの作動態様は第４図の
経時線図に示した通りである。

このようにして除霜から暖房への切換えは四方
弁２が正確に作動するので、円滑かつ確実に成さ
れ、切換え時の異音発生も防止できる。

本考案は以上詳述した如き構成及び作用を有す
るものであつて、圧縮機起動手段イによつて除霜
完了信号で停止させた圧縮機１を四方弁２内の高
低圧々力が均衡した時点で再起動させているの
で、切換えの際の異常音発生を未然に防止するこ
とが可能である。

また、本考案は四方弁遅延切換手段ロの作動に
よつて圧縮機１が再起動後、四方弁において確実
な弁移動を保証し得る所定値の高低圧々力差がつ
くに十分な所定時間の経過により、前記四方弁２
を除霜サイクル側から暖房サイクル側に切換える
ようにしたので、該四方弁２は所定位置まで正確
に切換作動し、中立位置で停止する如き不都合は
解消され、かくして四方弁２の不確実な作動にも
とづくエネルギー損失を抑えると共に制御信頼性
を向上せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案空気調和機の１例の
装置回路図、第３図は同じく運転制御回路図、第
４図は同じく運転経時線図である。第５図は従来
の空気調和機において除霜サイクルから暖房サイ
クルへの切換の際の四方弁中立停止状態を併せ示
した装置回路図である。 １……圧縮機、２……四方弁、３……利用側熱
交換器、４……減圧機構、５……対空気形熱源側
熱交換器、イ……圧縮機起動手段、ロ……四方弁
遅延切換手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機１、四方弁２、利用側熱交換器３、減圧
   機構４及び対空気形熱源側熱交換器５を備え、前
   記四方弁２の切換え操作によつて冷凍サイクルを
   暖房サイクルと除霜サイクルとに切換え可能とな
   すと共に、除霜完了に応じて発信する除霜完了信
   号により圧縮機１を一端停止し、該圧縮機１の高
   低圧圧力が略々均衡するに要する一定時間経過後
   に圧縮機１を再起動する圧縮機起動手段イと、前
   記圧縮機起動手段イの作動により圧縮機１が再起
   動した後、該圧縮機１の高低圧圧力差が前記四方
   弁２における切換え作動に必要な所定背圧圧力差
   に達する所定時間の経過によつて前記四方弁２を
   除霜サイクル側から暖房サイクル側に切換える四
   方弁遅延切換手段ロとを設けたことを特徴とする
   空気調和機。