JPH03282173A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、冷凍サイクルを形成する熱源側熱交換器お
よび利用側熱交換器間に、第１の絞り装置と、開閉制御
弁と共に第１の絞り２置のバイパス路を形成する第２の
絞り装置とを介装した空気調和装置に関する。

（従来の技術） 第３図はこの種の従来の空気調和装置の冷凍サイクル系
統図である。同図において、圧縮機１の吐出側は四方弁
５の入口に、圧縮機１の吸入側は四方弁５の出口にそれ
ぞれ管接続（以下、単に接続と言う）されている。そし
て、四方弁５の第１の出入口に熱源側熱交換器２の一端
が接続され、この熱源側熱交換器２の他端は、逆止弁ブ
リッジ６によって冷媒を一方向にのみ通流させるように
した第１の絞り装置としての膨張弁３を介して、利用側
熱交換器４の一端に接続されている。この利用側熱交換
器４の他端は四方弁５の第２の出入口に接続されている
。また、膨張弁３の入側と出側との間に、電磁弁７と第
２の絞り装置としてのキャピラリチューブ８とが直列に
接続され、これらが膨張弁３のバイパス路を形成してい
る。

ここで、膨張弁３は順方向と逆方向とで絞り特性が異な
ることから、冷房および暖房のどちらの運転時でも冷媒
を順方向に通流させるべく逆止弁ブリッジ６が設けられ
ている。この逆止弁ブリッジ６は、逆止弁６ａ、６ｂの
直列接続路と逆止弁６ｃ、６ｄの直列接続路とが並列接
続され、その両端間に膨張弁３が接続される一方、逆止
弁６ａ。

６ｂの相互接合点が利用側熱交換器４の一端に、逆止弁
６ｃ、６ｄの相互接合点が熱源側熱交換器２の他端にそ
れぞれ接続されている。

この冷凍サイクル系統において、暖房運転か冷房運転か
に応じて四方弁５の励磁状態を変更することにより、第
１および第２の出入口における冷媒の通流方向が逆にな
る。この結果、暖房運転時には、破線の矢印に示したよ
うに、圧縮機１−四方弁５−利用側熱交換器４−逆止弁
６ａ＝膨脹弁３−逆止弁６ｄ−熱源側熱交換器２−四方
弁５−圧縮機１の経路で冷媒が循環する。また、冷房運
転時には、実線の矢印で示したように、圧縮機１−四方
弁５−熱源側熱交換器２−逆止弁６ｃ−膨張弁３−逆止
弁６ｂ−利用側熱交換器４−四方弁５−圧縮機１の経路
で冷媒が循環する。

ところで、最近の空気調和装置は、利用側の空調負荷に
応じて圧縮機１を能力制御運転するものが主流をなして
いる。この能力制御運転を継続する過程で、圧縮機１の
吐出側の圧力が過大になると運転停止に追込まれる。ま
た、熱源側熱交換器２に着霜すると熱交換効率の低下に
よってやはり運転停止に追込まれる。

そこで、圧力過大に対処するために、圧縮機１の吐出側
に冷媒温度を検出する温度センサ９を設け、その検出値
が設定値を超えたときに電磁弁７を開放して膨張弁３の
バイパス路にも冷媒を流し、これによって冷媒の循環量
を増加やす。また、着霜に対処するために、熱源側熱交
換器２の温度を検出する温度センサ１０を設け、その検
出値が所定値より低い状態が一定時間以上続いたときに
四方弁５を切換えて、−時的な冷房運転、すなわち、除
霜運転をすると共に、電磁弁７を開放して冷媒の循環量
を増加させる。

これらの制御はマイクロコンピュータを用いた図示省略
の制御部によって行われるが、第４図にその制御手順の
一例を示す。すなわち、暖房運転中、温度センサ９によ
って検出される圧縮機１の吐出側の冷媒温度ｔｄが９０
℃より低いか否かを判定しくステップ１０１　）　、９
０℃より低ければ電磁弁７を閉成し、冷媒循環量を減ら
して液バツクを防止する（ステップ１０２）。続いて、
温度センサ９の出力信号に基づいて、圧縮機１の吐出側
冷媒温度が１１０℃を超えたか否かを判定しくステップ
１０３　）　、１１０℃を超えておれば電磁弁７を開放
して冷媒の循環流量を増やす（ステップ１０４）。次に
、温度センサｌＯの出力信号に基づいて熱源側熱交換器
２の温度が一３℃よりも低いか否かを判定しくステップ
１０５　）　、もし、−３℃よりも低いと判定した場合
にはタイマーによる時間の積算動作を開始する（ステッ
プ１０６）。さらに、積算時間が５５分を超えたか否か
、すなわち、−３℃よりも低い状態が５５分以上続いた
か否かをを判定する（ステップ１０７）。そして、５５
分を超えた段階で四方弁５を切換えて冷房運転に移行し
、熱源側熱交換器２の除霜を開始すると共に、電磁弁７
を開放して冷媒循環流量を増やし、さらに、この時点で
タイマをリセットさせて時間の積算動作を再開する（ス
テップ１０８）。次に、この運転状態が１０分を経過し
たか否かを判定しくステップ１０９）、その一方で温度
センサｌＯの出力信号に基づいて熱源側熱交換器２の温
度が１２℃を超えたかどうかを判定する（ステップ１０
８）。そして、１０分を経過するか、あるいは、１２℃
を超えたと判定した時点で四方弁５を切換えて暖房運転
に移行し、これと併せて電磁弁７を閉成する一方、タイ
マをリセットして元の運転状態に復帰させる（ステップ
１１１）。

なお、冷媒の過熱および除霜制御に伴う温度および時間
の閾値は第４図に示す以外の値を採用できることはいう
までもない。

かくして、圧縮機の吐出側の圧力が過大になりそうなと
き、あるいは、熱源側熱交換器に着霜したときに、膨張
弁３のバイパス路を形成するキャピラリチューブ８を動
作させて冷媒の循環流量を増大させ、これによって、圧
力を低減させたり、除霜に要する時間を短縮させたりす
ることができる。

（発明が解決しようとする課題） 除霜運転に際して、循環する冷媒流量を増やせばその分
だけ除霜時間は短くなる。しかしながら、キャピラリチ
ューブ８を除去して電磁弁７のみによってバイパス路を
形成したのでは、圧縮機の吐出側の圧力の低減に対して
、膨張弁３の機能を損なうことになる。従って、除霜運
転に際してのみ、より多くの冷媒を循環させることが望
まれるが、従来の空気調和装置にあっては、除霜運転時
にもキャピラリチューブ８が介在するバイパス路になっ
ているため、冷媒循環量の増加幅が小さく、除霜時間の
短縮効果も少なかった。このため、除霜運転時間をある
程度長く設定しても霜が残ることがあった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、除霜時間を大幅に短縮でき、併せて、除霜運転に伴
う暖房効果の低下を抑えることのできる空気調和装置を
得ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、冷凍サイクルを形成する熱源側熱交換器お
よび利用側熱交換器間に、第１の絞り装置と、開閉制御
弁と共に前記第１の絞り装置のバイパス路を形成する第
２の絞り装置とを介装し、圧縮機の吐出側冷媒の過熱時
および除霜運転時に前記開閉制御弁を開放させる空気調
和装置において、前記熱源側交換器から前記利用側熱交
換器に向かう冷媒に対してのみ、前記第２の絞り装置の
バイパス路を形成する逆止弁を設けたものである。

（作　用） この発明においては、熱源側交換器から利用側熱交換器
に向かう冷媒に対してのみ、第２の絞り装置のバイパス
路を形成する逆止弁を備えているので、除霜運転時に第
２の絞り装置による流量制限なしで冷媒を循環させるこ
とができ、これよって、除霜時間を大幅に短縮すること
ができる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例の冷凍サイクル系統図であ
る。図中、従来装置を示す第３図と同一の要素には同一
の符号を付してその説明を省略する。これは、電磁弁７
およびキャピラリチューブ８の相互接合点と、逆止弁６
ａおよび６ｂの相互接合点との間に、熱源側熱交換器２
から利用側熱交換器４に向かう冷媒に対してのみキャピ
ラリチューブ８のバイパス路となる逆止弁６ｅを付加し
たのであり、この点が従来装置と構成上、異なっている
。

この冷凍サイクル系統において、第４図を用いて説明し
たと同様な制御をするものとし、特に、従来装置に対し
て新たな要素を付加した部分についてその動作を説明す
る。

暖房運転中に利用側熱交換器４から熱源側熱交換器２に
向かう冷媒は利用側熱交換器４−逆止弁６ａ−膨張弁３
−逆止弁６ｄ→熱源側熱交換器２の経路を辿って流れる
。

この状態で圧縮機１の吐出側冷媒の温度が１１０℃を超
えると、冷媒は利用側熱交換器４−電磁弁７−キャピラ
リチューブ８ 熱源側熱交換器２の経路を辿って流れる。

また、暖房運転を継続したことにより、温度センサ１０
によって検出される熱源側熱交換器２の温度が一３℃以
下になっている状態か５５分を超えると、四方弁５が切
換えられ、冷媒は熱源側熱交換器２から利用側熱交換器
４に向かう。このとき、電磁弁７も開かれるので、冷媒
の大部分は、熱源側熱交換器２−逆止弁６Ｃ−電磁弁７
−逆止弁６ｅ−利用側熱交換器４の経路を辿って流れる
。

この場合、冷媒に対する抵抗も少ないことから、循環流
量は増大し、＠霧状態の熱源側熱交換器２に多量の熱を
供給することができ、これによって、除霜時間を大幅に
短縮することができる。

なお、上記実施例においては、膨張弁３のバイパス路を
形成する電磁弁７およびキャピラリチューブ８が、冷媒
の流れの方向で見て、電磁弁７の次にキャピラリチュー
ブ８を配置した場合について説明したが、ときにより、
これらの配置が逆になることもある。

第２図は冷媒の流れの方向から見て、キャピラリチュー
ブ８の次に電磁弁７を配置した場合の構成例である。同
図において、逆止弁６ｃ、６ｄの相互接合点と、キャピ
ラリチューブ８および電磁弁７の相互接合点との間に、
逆止弁６ｅが接続されている。

このようにすれば、除霜運転中に熱源側熱交換器２から
利用側熱交換器４に向かう冷媒の大部分は、熱源側熱交
換器２−逆止弁６ｅ−電磁弁７−逆止弁６ｂ−利用側熱
交換器４の経路を辿って流れる。

このようにしても、上述したと同様に冷媒に対する抵抗
が少ないことから、循環流量は増大し、着霜状態の熱源
側熱交換器２に多量の熱を供給することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、熱源側交換器から利用側熱交換器に向かう冷媒に対し
てのみ、第２の絞り装置のバイパス路を形成する逆止弁
を設けたので、除霜運転時に第２の絞り装置による流量
制限なしで冷媒を循環させることができ、これよって、
除霜時間を大幅に短縮できると共に、除霜運転に伴う暖
房効果の低下を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の冷凍サイクル系統図、第
２図は他の実施例の冷凍サイクル系統図、第３図は従来
の空気調和装置の冷凍サイクル系統図、第４図はこの空
気調和装置の制御動作を説明するためのフローチャート
である。 １・・・圧縮機、２・・・熱源側熱交換器、３・・・膨
張弁、４・・・利用側熱交換器、５・・・四方弁、６ａ
〜６ｅ・・・逆止弁、７・・・電磁弁、８・・・キャピ
ラリチューブ、ＩＯ・・・温度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷凍サイクルを形成する熱源側熱交換器および利用側熱
   交換器間に、第１の絞り装置と、開閉制御弁と共に前記
   第１の絞り装置のバイパス路を形成する第２の絞り装置
   とを介装し、圧縮機の吐出側冷媒の過熱時および除霜運
   転時に前記開閉制御弁を開放させる空気調和装置におい
   て、前記熱源側交換器から前記利用側熱交換器に向かう
   冷媒に対してのみ、前記第２の絞り装置のバイパス路を
   形成する逆止弁を設けたことを特徴とする空気調和装置
   。