JPH0239186Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、冷・暖房運転するヒートポンプ式の
空気調和機に係り、特に、暖房時における空気調
和機の除霜装置に関する。

（従来の技術） 従来のヒートポンプ式の空気調和機は、第１図
に示される冷凍サイクルにおいて、冷房運転時、
圧縮機ａを駆動することにより、この圧縮機ａで
加圧された冷媒を実線で示す矢印方向に吐出口a₁
から吐出し、この冷媒を四方弁ｂ−室外熱交換器
ｃ−減圧器ｄ−室内熱交換器ｅへ供給し、ここ
で、熱交換して室内を冷房し、仕事を了えた冷媒
は、上記四方弁ｂを介して上記圧縮機ａの吸込口
a₂へ還流するようになつている。

又一方、暖房運転時には、上記四方弁ｂを切換
えることにより行われる。

即ち、暖房運転時、上記四方弁ｂを暖房用に切
換えると共に、上記圧縮機ａを駆動すると、この
圧縮機ａで加圧されたホツトガス冷媒は、点線で
示す矢印方向に吐出口a₁から吐出し、上記四方弁
ｂから室内熱交換器ｅへ圧送され、ここで、熱交
換して室内を暖房すると共に、他方、仕事を了え
た冷媒は、上記減圧器ｄ−上記室外熱交換器ｃ−
上記四方弁ｂを介して、上記圧縮機ａの吸込口a₂
へ還流するようになつている。

又一方、暖房運転時は、外気温度が低下して上
記室外熱交換器ｃに着霜が始まり、この室外熱交
換器ｃの熱交換率（熱交換能力）が低下すると、
上記四方弁ｂを冷房運転時に切換えて、前述した
ように、ホツトガス冷媒を着霜した室外熱交換器
ｃへ流して除霜するようになつている。

しかし、上述したヒートポンプ式の空気調和機
では、除霜運転時（除霜時間中）、上記室内熱交
換器ｅは、低圧側となつて、暖房運転時の室温度
よりも低温度になる関係上、室内熱交換器ｅの温
風吹出用送風フアンの送風は停止されるようにな
り、その結果、高圧側の室外熱交換器ｃの圧力上
昇が遅延して長い除霜時間を費すばかりでなく、
除霜運転直前における暖房効率の極端な低下をも
たらすと共に、上記四方弁ｂの反転（切換動作）
をするときの冷媒音を発生する等の欠点がある。

又一方、第２図及び第３図に示される従来のヒ
ートポンプ式の空気調和機（実開昭55−64077号
公報記載）の考案は、ロータリ型の冷媒の圧縮機
ａに順次、四方弁ｂ、室外熱交換器ｃ、減圧器ｄ
及び室内熱交換器ｅを冷媒管ｇで接続して連通し
たヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成し、上記
圧縮機ａの圧縮室Ｂと吸込側Ａとをバイパス管ｆ
を介して連通するように設け、このバイパス管ｆ
の一部を上記室外熱交換器ｃ内を引通して圧縮過
程におけるホツトガス冷媒の一部を流すように
し、これによつて、暖房運転時、室外熱交換器ｃ
に着霜する霜を除霜しながら、室外の熱交換を施
すようになつている。

しかし、上述したヒートポンプ式の空気調和機
は、室外熱交換器ｃで減圧された液冷媒を蒸発さ
せながら、同時に、その傍らでは、圧縮過程中の
ガス冷媒を流して室外熱交換器ｃの除霜をするた
め、室外温度及び温度の条件が大幅に変化して、
上記室外熱交換器ｃの除霜をしなくても良い条件
になつたとき、上記バイパスｆのホツトガス冷媒
によつて加温する結果となり、熱の交換効率を低
下させる等の欠点がある。

又一方、第４図に示される既に提案されたヒー
トポンプ式の空気調和機は、冷房運転時、圧縮機
１を駆動することにより、この圧縮機１で加圧さ
れたガス冷媒を実線で示す矢印方向に吐出口１ａ
から吐出し、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構
成する冷媒管２で繋がれている四方弁３から室外
熱交換器４−各減圧器５ａ，５ｂ−室内熱交換器
６に供給され、ここで熱交換して室内を冷房し、
他方、仕事を了えた冷媒は、上記四方弁３を介し
て上記圧縮機１の冷媒の吸込口１ｂへ還流するよ
うになつている。

又一方、上記圧縮機１のインジエクシヨンポー
ト１ｃと上記各減圧器５ａと５ｂとの間の冷媒管
２には、他の減圧器７及びドライヤ８で構成され
るインジエクシヨン回路９が上記圧縮機１を冷却
し得るようにして設けられており、このインジエ
クシヨン回路９の一部と上記四方弁３及び上記室
内熱交換器６とを繋ぐ流路２ａとの間には、側路
１０が付設されており、この側路１０には、二方
弁１１が設けられている。

従つて、暖房運転時、上記四方弁３を切換える
と共に、上記側路１０の二方弁１１を閉弁する。

次に、圧縮機１を駆動すると、この圧縮機１で
加圧されたガス冷媒は、点線で矢印方向に吐出口
１ａから吐出し、上記四方弁３から流路２ａに繋
がる室内熱交換器６へ圧送され、ここで熱交換し
て、室内を暖房すると共に、他方、仕事を了えた
ガス冷媒は、各減圧器５ｂ，５ａ−室外熱交換器
４−四方弁３を通して上記圧縮機１の吸込口１ｂ
へ還流する。

又一方、上記暖房運転時、インジエクシヨン回
路９のドライヤ８及び減圧器７を通して圧縮機１
のインジエクシヨンポート１ｃに流入する液冷媒
は、上記圧縮機１自体を冷却するようになつてい
る。

他方、上記暖房運転時、外気温度が低下して、
上記室外熱交換器４に着霜が始まり、この室外熱
交換器４の熱交換効率が低下すると、上記四方弁
３を冷房運転時に切換えて、前述したように、ホ
ツトガス冷媒を室外熱交換器４へ流して除霜する
ようになつている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上述したヒートポンプ式の空気
調和機は、前述した各具体例と同じように、除霜
運転時、上記四方弁３を冷房運転時に切換えて冷
媒の流れを室外熱交換器４へ流して除霜する関係
上、上記室内熱交換器６は低圧側となつて、暖房
運転時の室温より低温度になるため、上記室内熱
交換器６側の送風フアンの送風は、停止されるよ
うになり、その結果、高圧側の室外熱交換器４の
圧力上昇が遅延して長い除霜時間を費すばかりで
なく、暖房効率を著しく低下すると共に、上記四
方弁３の切換操作時、冷媒の流れ音による騒音を
発生する等の欠点がある。

本考案は、上述した欠点を解消するために、暖
房運転時における除霜時、四方弁を操作すること
なく、しかも、暖房運転を継続しながら、除霜を
施し、暖房効率の向上を図ることを目的とする空
気調和機を提供するものである。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段及びその作用） 本考案は、ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構
成し、しかも、インジエクシヨン回路を備えた空
気調和機において、圧縮機のインジエクシヨンポ
ートと暖房時の室外熱交換器の流出口とを繋ぐ流
路に開閉動作をする第２の二方弁を設け、上記圧
縮機の吸込口と四方弁とを接続する還流路に、除
霜時に閉弁する第１の二方弁を付設し、上記吸込
口と暖房時の室内熱交換器の流出口との間に第１
バイパスを設け、上記吸込口と暖房時の上記室外
熱交換器の流入口との間に第２バイパスを接続
し、上記両バイパスに除霜時の冷媒の流れる方向
に沿つて、第３の二方弁、第４の二方弁、減圧器
及び気液分離器を順に配設し、通常の暖房運転
時、第１の二方弁を開弁し、他の第２の二方弁、
第３の二方弁及び第４の二方弁を閉弁し、除霜検
出時、上記還流路の第１の二方弁を閉弁し、他の
第２の二方弁、第３の二方弁及び第４の二方弁を
開弁して除霜し、除霜運転時、四方弁を切換える
ことなく、除霜を施し、しかも、暖房運転を継続
し得るように構成したものである。

（考案の実施例） 以下、本考案を図示の一実施例について説明す
る。

なお、本考案は、上述した具体例と同一構成部
材には、同じ符号を付して説明する。

第５図及び第６図において、符号１は、ヒート
ポンプ式の冷凍サイクルを構成する空気調和機の
圧縮機であつて、冷房運転時、この圧縮機１を駆
動することにより、この圧縮機１で加圧されたガ
ス冷媒は、実線で示す矢印方向に吐出口１ａから
吐出し、冷凍サイクルを構成した冷媒管２によつ
て繋がれている四方弁３から室外熱交換器４−各
減圧器５ａ，５ｂ−室内熱交換器６に供給され、
ここで熱交換して室内を冷房し、仕事を了えた冷
媒は、上記四方弁３及び還流路２ｂに設けられた
第１の二方弁１２を通して上記圧縮機１の吸込口
１ｂへ還流するようになつている。

なお、上記冷房運転時、後述する第２の二方弁
１３、第３の二方弁１５、第４の二方弁１９は閉
弁されている。

一方、上記圧縮機１のインジエクシヨンポート
１ｃと上記各減圧器５ａ及び５ｂとの間の冷媒管
２には、他の減圧器７及びドライヤ８で構成され
るインジエクシヨン回路９が、上記圧縮機１を冷
却し得るようにして設けられており、このインジ
エクシヨン回路９の一部と暖房時の上記室外熱交
換器４の流出口とを繋ぐ流路２ｃには、開閉動作
をする第２の二方弁１３が設けられている。又、
上記圧縮機１の吸込口１ｂと上記四方弁３とを接
続する還流路２ｂには、除霜時にのみ閉弁する第
１の二方弁１２が付設されており、上記吸込口１
ｂと暖房時の室内熱交換器６の流出口６ａとの間
には、第１バイパス１４が設けられている。さら
に、この第１バイパス１４の流路上には、除霜時
の冷媒の流れる方向に沿つて第３の二方弁１５、
減圧器１６及び気液分離器１７が配設されてお
り、除霜時、液ガス冷媒は、上記減圧器１６によ
つて減圧して液化し、さらに、この液冷媒は上記
気液分離器１７でガス冷媒と液冷媒とに気液分離
してガス冷媒のみを上記圧縮機１へ還流するよう
に構成されている。

他方、上記吸込口１ｂと室外熱交換器４の流出
口４ａとの間には、第２バイパス１８が設けられ
ており、この第２バイパス１８の流路上には、除
霜時の冷媒の流れる方向に沿つて第４の二方弁１
９、減圧器２０及び気液分離器２１が配設されて
いる。

従つて、暖房運転時、予め、上記四方弁３を切
換えると共に、上記第１の二方弁１２は開弁し、
他の第２の二方弁１３、第３の二方弁１５、第４
の二方弁１９は閉弁される。

次に、上記圧縮機１を駆動すると、この圧縮機
１で加圧されたホツトガス冷媒は、点線で示す矢
印方向に吐出口１ａから吐出し、上記四方弁３か
ら流路２ａに繋がる室内熱交換器６へ圧送され、
ここで熱交換が行われて室内を暖房すると共に、
他方、仕事を了えたガス冷媒は、各減圧器５ａ，
５ｂ−室外熱交換器４−四方弁３−還流路２ｂの
第１の二方弁１２を通して上記圧縮機１の吸込口
１ｂへ還流される。又、上記インジエクシヨン回
路９を通過した一部の液冷媒は、上記インジエク
シヨンポート１ｃから圧縮機１へ流入して、この
液冷媒によつて圧縮機１を冷却するようになつて
いる。

他方、上記暖房運転時に、外気温度が低下し
て、上記室外熱交換器４に霜が着霜を始めると、
第６図に示されるように、着霜センサによる温度
センサ２２が霜を検出する。すると、この検出信
号がコンパレータ２３を介して中央演算処理装置
（Ｃ，Ｐ，Ｕ）２４に入力し、ここで演算処理さ
れて、その出力信号が、リレードライバー２５、
ミニチユアリレー２７を通して上記圧縮機１、上
記第１の二方弁１２、第２の二方弁１３、第３の
二方弁１５、第４の二方弁１９へ送信される。し
かして、除霜運転の信号を受信すると、上記第２
の二方弁１３、第３の二方弁１５、第４の二方弁
１９は開弁し、第１の二方弁１２は閉弁する。特
に、この場合、上記四方弁３は切換動作をしな
い。

このようにして除霜運転動作になると、第５図
に示されるように、上記圧縮機１の吐出口１ａか
ら吐出したガス冷媒は、・付の実線で示す矢印方
向に流れる。

即ち、圧縮機１の吐出口１ａから吐出するホツ
トガス冷媒は、四方弁３から流路２ａを通つて室
内熱交換器６に圧送され、ここで、熱交換して室
内を暖房すると共に、他方、仕事を了えたガス冷
媒は、第３の二方弁１５、減圧器１６及び気液分
離器１７を備えた第１バイパス１４を通して上記
圧縮機１の吸込口１ｂに還流する。

又一方、上記インジエクシヨンポート１ｃから
流出した一部のガス冷媒は、第２の二方弁１３を
通つて室外熱交換器４に流入する。ここで、ホツ
トガス冷媒は熱交換して室外熱交換器４に着霜し
た霜を除霜する。

このようにして、除霜を了えたガス冷媒は、第
４の二方弁１９、減圧器２０及び気液分離器２１
を備えた第２バイパス１８を通して上記圧縮機１
の吸込口１ｂに還流する。

従つて、除霜運転時、四方弁３を切換えること
なく、しかも、暖房運転を継続しながら、除霜を
施し、暖房効率の向上を図るようになつている。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、ヒートポン
プ式の冷凍サイクルを構成し、しかも、インジエ
クシヨン回路９を備えた空気調和機において、圧
縮機１のインジエクシヨンポート１ｃと暖房時の
室外熱交換器４の流出口とを繋ぐ流路２ｃに開閉
動作する第２の二方弁１３を設け、上記圧縮機１
の吸込口１ｂと四方弁３とを接続する還流路２ｂ
に、除霜時に閉弁する第１の二方弁１２を付設
し、上記吸込口１ｂと暖房時の室内熱交換器６の
流入口６ａとの間に第１バイパス１４を設け、上
記吸込口１ｂと暖房時の上記室外熱交換器４の流
入口４ａとの間に第２バイパス１８を設け、この
両バイパス１４，１８に除霜時の冷媒の流れる方
向に沿つて第３の二方弁１５、第４の二方弁１
９、減圧器１６，２０及び気液分離器１７，２１
を順に配設し、着霜検出時、上記還流管２ｂの第
１の二方弁１２を閉弁し、他の第２の二方弁１
３、第３の二方弁１５、第４の二方弁１９を開弁
して除霜するようにしてあるので、暖房運転をし
ながら除霜を施すことができるばかりでなく、四
方弁３を切換えることなく除霜できるから、冷媒
の流れる耳ざわりな騒音もなくなり、しかも、暖
房効率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、従来の空気調和機の各系
統図、第４図は、既に提案されている空気調和機
の系統図、第５図は、本考案による空気調和機の
系統図、第６図は、本考案による空気調和機に組
込まれる温度センサによる作動を説明するための
系統図である。 １……圧縮機、３……四方弁、４……室外熱交
換器、３……室内熱交換器、９……インジエクシ
ヨン回路、１２……第１の二方弁、１３……第２
の二方弁、１４……第１バイパス、１５……第３
の二方弁、１６……減圧器、１７……気液分離
器、１８……第２バイパス、１９……第４の二方
弁、２０……減圧器、２１……気液分離器、２２
……温度センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成し、しか
   も、インジエクシヨン回路を備えた空気調和機に
   おいて、圧縮機のインジエクシヨンポートと暖房
   時の室外熱交換器の流出口とを繋ぐ流路に開閉動
   作する第２の二方弁を設け、上記圧縮機の吸込口
   と四方弁とを接続する還流路に、除霜時に閉弁す
   る第１の二方弁を付設し、上記吸込口と暖房時の
   室内熱交換器の流出口との間に第１バイパスを設
   け、上記吸込口と暖房時の上記室外熱交換器の流
   入口との間に第２バイパスを設け、上記第１バイ
   パスに、除霜時の冷媒の流れる方向に沿つて第３
   の二方弁、減圧器及び気液分離器を順に配設し、
   上記第２バイパスに除霜時の冷媒の流れる方向に
   沿つて第４の二方弁、減圧弁及び気液分離器を順
   に配設し、通常の暖房運転時、第１の二方弁を開
   弁し、他の第２の二方弁、第３の二方弁及び第４
   の二方弁を閉弁し、着霜検出時、上記還流路の第
   １の二方弁を閉弁し、他の第２の二方弁、第３の
   二方弁及び第４の二方弁を開弁して除霜するよう
   に制御手段を具備したことを特徴とする空気調和
   機。