JPH0333989B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヒートポンプ式冷凍サイクルに関す
るものである。

従来のヒートポンプ式冷凍サイクルにおいて
は、第１図に示すごとく圧縮機１、四方切換弁
３、室外側熱交換器４、膨張装置５および室内側
熱交換器６を順次環状に接続し、冷房運転時には
実線矢印で示すごとく圧縮機１からの高温高圧の
冷媒ガスを室外側熱交換器４に送り、ここで凝縮
した後膨張装置５を介して室内側熱交換器６で蒸
発させ、暖房運転時には破線矢印で示すごとく圧
縮機１からの高温高圧の冷媒ガスを逆循環させて
暖房を行うものである。

一般にこの種の冷凍サイクルにおいて、暖房運
転時、除霜を行う場合、四方切換弁３を切換える
ことにより高温高圧の冷媒ガスを室外側熱交換器
４に流し、該熱交換器４に付着した霜と熱交換さ
せ、霜を融解除去するようになつているが、該四
方切換弁３を切換える際、室外側熱交換器６中に
あつた高圧の液冷媒が圧縮機１に逆流し、液圧縮
防止用のアキユムレーター２中に滞留してしま
い、該冷凍サイクル中を循環する冷媒量が不足す
るため十分な除霜が行なえず、またこのために、
除霜に多大の時間を必要とし、その間暖房運転が
できないことより、室温の低下をまねき、快適性
をそこなうという欠点があつた。

本発明は、上記欠点を除去することを目的とし
てなしたものであり、除霜時の圧縮機の液戻りを
防止し、効果的な除霜を行ない除霜時間の短縮を
図つたヒートポンプ式冷凍サイクルを提供するも
のである。

以下、本発明の一実施例を図面に基いて説明す
る。

第２図は本発明に係るヒートポンプ式冷凍サイ
クル冷媒回路図、第３図は本発明の他の実施例を
示すヒートポンプ式冷凍サイクルの冷媒回路図を
示す。

なお、実線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを
示し、破線矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示
し、また細線矢印は、冷凍サイクル切換時の冷媒
の流れを示す。

第２図において、１１は圧縮機、１２はアキユ
ムレーター、１３は冷房運転と暖房運転を切換え
る四方切換弁、１４は冷房運転時には凝縮器、暖
房運転時には蒸発器として作用する室外側熱交換
器、１５は膨張弁あるいはキヤピラリーチユーブ
等からなる膨張装置、１６は冷房運転時は蒸発
器、暖房運転時には凝縮器として作用する室内側
熱交換器、１７は圧縮機１１の吐出側と四方切換
弁１３を結ぶ流路中に設けた第１の逆止弁、１８
は圧縮機１１の吐出側と吸入側を短絡する第１の
バイパス流路、１９は第１のバイパス流路１８と
圧縮機１１の吸入側と四方切換弁１３との間の流
路の交点に設けた三方切換弁、２０は三方切換弁
１９と四方切換弁１３の間の流路と室外側熱交換
器１４と四方切換弁１３との間を結ぶ第２のバイ
パス流路、２１は三方切換弁１９と四方切換弁１
３間の流路と室内側熱交換器１６と四方切換弁１
３との間の流路を結ぶ第３のバイパス流路、２２
は上記第２のバイパス流路中に設けた第２の逆止
弁、２３は上記第２のバイパス流路中に設けた第
３の逆止弁である。

次に本発明の冷凍サイクルの動作について説明
する。

本冷凍サイクルは、通常運転時には三方切換弁
１９は圧縮機１１の吸入側と四方切換弁１３を結
ぶ流路が開成状態となり、圧縮機１１と第１のバ
イパス流路１８を結ぶ流路は閉成状態となり、第
１の逆止弁１７は開成状態となり、第２及び第３
の逆止弁２２，２３は閉成状態となり、第１図に
示した従来の冷凍サイクルと同様の運転状態とな
る。

暖房運転時に、タイマーデイアイサーあるいは
霜付検出装置等（図示せず）の信号により、除霜
を開始するために冷凍サイクルを暖房運転から冷
房運転に切換えて行なうが、その場合、まず、三
方切換弁１９を切換えて圧縮機１１の吸入側と四
方切換弁１３を結ぶ流路を切換えて圧縮機１１の
吸入側と四方切換弁１３を結ぶ流路を閉成状態
に、圧縮機１１と第１のバイパス流路１８を結ぶ
流路を開成状態となるようにすると、四方切換弁
１３から三方切換弁１９を通つて圧縮機11に吸入
されていた冷媒の流れは遮断される。この時圧縮
機１１より吐出した高圧の冷媒ガスは第１のバイ
パス流路１８、三方切換弁１９を通つて圧縮機１
１の吸入側へ流れる。しかる後に四方切換弁１３
を切換えると室内側熱交換器１６に滞留していた
高温高圧の冷媒は四方切換弁１３、第２のバイパ
ス流路２０及び第２の逆止弁２２を通つて低温低
圧の室外側熱交換器１４中に流入するが、三方切
換弁１９が切換えられているので圧縮機１１の吸
入側へ液冷媒が流れこむことがない。この室外側
熱交換器１４に流入した高温高圧の冷媒により、
室外側熱交換器１４に付着していた霜とが熱交換
し、霜が融触しはじめる。

第１の逆止弁１７は、第２の逆止弁２２を通じ
て室外側熱交換器１４に流れ込んだ冷媒が四方切
換弁１３、第１のバイパス流路及び三方切換弁１
９を通じて圧縮機１１の吸入側へ流入することを
防止する。

次に、室内側熱交換器１６と室外側熱交換器１
４とが圧力バランスし、室内側熱交換器１６から
室外側熱交換器１４に冷媒が流れて行かなくなつ
た時に三方切換弁１９を切換え、圧縮機１１の吸
入側と第１のバイパス流路１８を結ぶ流路を閉成
状態、圧縮機１１の吸入側と四方切換弁１３を結
ぶ流路を開成状態とすると、圧縮機１１からの吐
出ガスにより第１の逆止弁１７は開成状態とな
り、また第２の逆止弁２２は閉成状態となり、第
１図に示した従来の冷凍サイクルと同様の運転状
態となつて、圧縮機１１から吐出された高温高圧
のガスにより室外側熱交換器１４に付着した霜が
融解除去される。

除霜が終了し、再び暖房運転に切換える場合
は、三方切換弁１９を切換え、圧縮機１１の吸入
側と四方切換弁１３を結ぶ流路を閉成状態、圧縮
機１１の吸入側と第１のバイパス流路１８を結ぶ
流路を開成状態とし、四方切換弁１３を切換える
と室外側熱交換器１４中に滞留している高圧の冷
媒は四方切換弁１３、第３のバイパス流路２１、
第３の逆止弁２３を通つて室内側熱交換器１６に
流入し、室外側熱交換器１４と室内側熱交換器１
６が圧力バランスして室外側熱交換器１４から室
内側熱交換器１６へ冷媒が流れていかなくなつた
時に、三方切換弁１９を切換え、圧縮機１１の吸
入側と四方切換弁１３とを結ぶ流路を開成状態に
第１のバイパス流路１８を閉成状態とすることに
より、第１図に示した従来の冷凍サイクルと同様
の運転状態となり暖房運転を再開する。

第３図は、本発明の他の実施例を示すもので、
第２のバイパス流路２０を三方切換弁１９と四方
切換弁１３との間の流路と室外側熱交換器１４と
膨張装置１５との間の流路を結ぶ様に設け、又、
第２のバイパス流路２１を三方切換弁１９と四方
切換弁１３との間の流路と室内側熱交換器１６と
膨張装置１５との間の流路を結ぶ様に設けたもの
であり、前記第２図に示した実施例と同様の制御
及び動作を行なうものである。

尚、本発明の実施にあたつては、第１のバイパ
ス流路２０を三方切換弁１９と四方切換弁１３の
間の流路と室外側熱交換器１４を含む四方切換弁
１３と膨張装置１５間の流路の任意の点を結ぶバ
イパス流路とすればよく、又第２のバイパス流路
１９は三方切換弁１９と四方切換弁１３の間の流
路と室内側熱交換器１６を含む四方切換弁１３と
膨張装置１５間の流路の任意の点と結ぶバイパス
流路とすればよい。

この様に、本発明によれば、暖房運転時に除霜
を行なうため冷凍サイクルを切換える際に圧縮機
の吸入側へ、室内側熱交換器あるいは室外側熱交
換器から液冷媒が流入し、アキユムレーターへの
滞留を防げるので、短時間で効率のよい除霜がで
き、除霜時の室温降下を少なくすることができ
る。

除霜運転から暖房運転に復帰した後も、ただち
に定常状態に近い冷媒分布で運転を行なうことが
できるので室温の回復も早く行なえ、快適性のす
ぐれた暖房を行なうことができる。

又、室外側熱交換器を常に霜の付着が少ない効
率の良い状態で使用できるため効率の良い暖房運
転が可能となる。

更に、圧縮機への液戻りが防止できるので、圧
縮機の信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートポンプ式冷凍サイクルの
冷媒回路図、第２図は本発明に係るヒートポンプ
式冷凍サイクルの冷媒回路図、第３図は本発明の
他の実施例を示すヒートポンプ式冷凍サイクルの
冷媒回路図である。 １１は圧縮機、１２はアキユムレーター、１３
は四方切換弁、１４は室外側熱交換器、１５は膨
張装置、１６は室内側熱交換器、１７は第１の逆
止弁、１８は第１のバイパス流路、１９は三方切
換弁、２０は第２のバイパス流路、２１は第３の
バイパス流路、２２は第２の逆止弁、２３は第３
の逆止弁をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機、四方切換弁、室外側熱交換器、電動
   膨張弁、室内側熱交換器を順次接続し、暖房時に
   おける除霜を四方切換弁によつて暖房サイクルか
   ら冷房サイクルに切り換えることによつて行うヒ
   ートポンプ式冷凍サイクルにおいて、 圧縮機の吐出側と四方切換弁とを結ぶ流路に設
   けられ、圧縮機の吐出側から四方切換弁側への流
   通のみを可能とする第１の逆止弁と、 この第１の逆止弁と圧縮機とを結ぶ流路と、上
   記圧縮機の吸入側とを結ぶ第１のバイパス流路
   と、 この第１のバイパス流路と、圧縮機の吸入側と
   四方切換弁とを結ぶ流路との交点に設けられた三
   方弁と、 この三方弁と四方切換弁との間の流路と、上記
   室外側熱交換器を含む四方切換弁と電動膨張弁と
   の間の任意の点と、を結ぶ第２のバイパス流路
   と、 この第２のバイパス流路に設けられ、四方切換
   弁側から室外側熱交換器側への流通のみを可能と
   する第２の逆止弁と、 上記三方弁と四方切換弁との間の流路と、上記
   室内側熱交換器を含む四方切換弁と電動膨張弁と
   の間の任意の点と、を結ぶ第３のバイパス流路
   と、 この第３のバイパス流路に設けられ、四方切換
   弁側から室内側熱交換器側への流通のみを可能と
   する第３の逆止弁と、 当該冷凍サイクルの運転を制御すると共に、上
   記四方切換弁及び三方弁を制御する制御部を設
   け、 上記制御部は、 上記四方切換弁を、冷房運転時または除霜運転
   時に冷房サイクル側に切換え暖房運転時に暖房サ
   イクル側に切換える四方切換弁制御手段と、 上記三方弁を、冷房運転時または暖房運転時に
   上記四方切換弁と圧縮機の吸入側とを接続し、除
   霜切換え時に上記第１のバイパス流路を圧縮機の
   吸入側に接続するよう制御する三方弁制御手段
   と、 除霜開始切換え時に、上記三方弁を第１のバイ
   パス流路が圧縮機の吸入側に接続されるよう切り
   換えた後、四方切換弁を暖房サイクルから冷房サ
   イクルに切換えてから、遅延して三方弁を四方切
   換弁と圧縮機の吸入側とを接続するように制御す
   る除霜開始制御手段と、 除霜終了切換え時に、上記三方弁を第１のバイ
   パス流路が圧縮機の吸入側に接続されるよう切り
   換えた後、四方切換弁を冷房サイクルから暖房サ
   イクルに切換えてから、遅延して三方弁を四方切
   換弁と圧縮機の吸入側とを接続するように制御す
   る除霜終了制御手段と、 から構成して成るヒートポンプ式冷凍サイクル。