JPH0420763A - 空気調和機 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は電磁弁を有するホットガスバイパス管路を備
えた空気調和機に関する。

（ロ）従来の技術 空気調和機の従来技術としては、実公昭５３−１８６１
６号公報に記載されているものがある。

この空気調和機は、圧縮機、室内熱交換器、キャピラリ
ーチューブ、室外熱交換器を順次配管接続して構成した
冷凍回路と、前記圧縮機の吐出管路と室外熱交換器の入
口管路とを接続する電磁弁付のホットガスバイパス管路
とを備えたものである。

そして、このような空気調和機ではキャピラリーチュー
ブを減圧装置として用いているので、冷凍回路に流れる
冷媒量の制御ができないという欠点があった。このため
、本出願人は前記減圧装置として電気式膨張弁を用いて
空気調和機を構成することを試みた。

（ハ）発明が解決しようとする課題 前記電気式膨張弁を用いて構成した空気調和機では、除
重運転時に暖房能力を停止させることなしに除霜を行な
う、いわゆるノンストップ除霜のため、抵抗の大きい室
内熱交換器側にも冷媒が流れるように電気式膨張弁の開
度を全開にすると、除霜中の急激な圧力変動により圧縮
機内の潤滑才イルが圧縮機から吐出してしまい、圧縮機
内の潤滑オイルの液面が低下する〔第４図参照〕。この
とき、圧縮機内の潤滑オイルのほとんどが吐出すること
もある。このため、圧縮機内の摺動部分に充分潤滑オイ
ルが供給きれず、耐久性が低下するという欠点があった
。

この発明は、除霜運転時に圧縮機内の潤滑オイルの吐出
が抑えられた空気調和機を提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明は、圧縮機と室内熱交換器と電気式膨張弁と室
外熱交換器とを環状に接続すると共に、前記圧縮機の吐
出管路と室外熱交換器の入口管路とを電磁弁を有するホ
ットガスバイパス管路で接続した冷凍回路と、前記電気
式膨張弁の弁開度を制御する制御器とを備えた空気調和
機において、前記室外熱交換器の除霜運転時に前記電磁
弁を開くと共に、前記電気式膨張弁の弁開度を半開にす
る除霜制御手段を前記制御器に設けたものである。

（ネ）作用 この空気調和機では、除霜運転時に制御器に設けられた
除霜制御手段がホットガスバイパス管路の電磁弁を開く
と共に、電気式膨張弁の弁開度を半開にする。このよう
に電気式膨張弁の開度が制御されると、除霜運転中にお
ける冷凍回路中の急激な圧力変動が抑えられる。

（へ〉実施例 この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの空気調和機の冷媒回路図で、この図におい
て、（１）は能力可変型であり、且つ、２つのシリンダ
ー（２）（３）を有する圧縮機、（４）は四方弁、（５
）はマフラ、（６）は室内熱交換器、（７）はストレー
ナ、（８〉は供給きれる駆動パルス信号に応じて開度が
５００段階に変化する電気式膨張弁、（９）はストレー
ナ、（１０）は室外熱交換器、（１１）はアキュームレ
ータ、（１２）はこれらを冷媒管路（１３）　、　（１
４）　、　（１５）　、　（１６）　、　（１７）　、
　（１８）　、　（１９）　、　（２０）　、　（２１
）で接続して構成したヒートポンプ式の冷凍回路である
。

り２２）は圧縮機（１）の吐出管路（１３）と室外熱交
換器（１０）の入口管路（１９）とを接続するホットガ
スバイパス管路、（２３）はこのホットガスバイパス管
路に設けられた電磁弁である。

（２４）は圧縮機（１）の吐出冷媒温度を検知する冷媒
温度検知器、（２５）はこの検知器の検知温度に応じて
前記電気式膨張弁（８）へ駆動パルスを出力する冷暖房
制御手段、（２６）は室外空気温度を検知する室外温度
検知器、（２７）は室外熱交換器（１０）の冷媒温度を
検知する冷媒温度検知器、（２８）はこの検知器及び前
記検知器（２６）の両検知温度が予め決められた領域内
にある時は、除霜運転きせる除霜制御手段である。この
除霜制御手段（２８）は除重運転時に電磁弁（２３）を
開き、電気式膨張弁（８）に２５０パルスの駆動パルス
〔この電気式膨張弁（８）は比例的に冷媒流量が変化し
ないので、正確に５０％の開度ではなく、約５０％の開
度となる〕を出力する。そして、この除霜運転時には、
ホットガスバイパス管路（２２）と室内熱交換器（６）
とに流れる冷媒の比がだいたい１対１となっており、暖
房能力が発揮されている。（２９）は前記両制御手段（
２５）（２８）を備え、電磁弁（２３）の開閉及び電気
式膨張弁（８）の開度を制御する制御器で、この制御器
は例えばマイクロコンピュータ等で構成されている。

このように構成された空気調和機では、その暖房運転時
〔ただし、運転開始直後と除霜終了直後の一定時間は除
く〕に電気式膨張弁（８）は次に説明するように制御さ
れる。圧縮機（１）は能力可変型であるため暖房負荷等
に応して運転周波数が制御きれている。そして、冷暖房
制御手段（２８）には、予め圧縮機（１〉の運転周波数
に応じた目標の冷媒吐出温度が記憶されており、検知器
（２４）の検知した温度が前記記憶されている目標の冷
媒吐出温度より低ければ電気式膨張弁（８）を絞り、記
憶されている目標の冷媒吐出温度より高ければ電気式膨
張弁（８）を開かせる。このような暖房運転が継続され
ると、室外空気中の水蒸気が室外熱交換器（１０〉で冷
却きれて、室外熱交換器（１０）に霜が付着してくる。

そして、検知器（２６）（２７）の両検知温度が、予め
決められた領域内になると除霜制御手段（２８）は除霜
運転を開始する。除霜制御手段（２８）は電磁弁（２３
）を開くと共に、電気式膨張弁（８）に２５０パルスの
駆動パルスを出力して電動式膨張弁（８）の開度を半開
に制御する。

このような除霜運転が制御器（２９〉により行なわれる
と、第２図に示すように、電気式膨張弁（８）が全開に
制御きれていた従来のものに比べて、本発明のものは冷
凍回路（１２）における急激な圧力変動が小きく抑えら
れると共に、圧縮機（１）の吐出側と吸入側との圧力差
の低下が抑えられる。圧力差の低下は、具体的に記すと
、約１．５〜２．５ｋｇ／　ｃｍ　’小さく抑えられる
。このため、圧縮機（１）内の潤滑オイルの吐出が少な
い〔第３図及び第４図に示す円状のサイトグラス内の様
子参照〕。

尚、除霜運転は所定時間、例えば３分間は強制的に継続
され、その後は室外熱交換器（１０）での冷媒温度が所
定温度以上になるまであるいは強制復帰時間になるまで
継続される。除霜運転が終了すると自動的に暖房運転に
復帰する。この除霜終了直後の暖房運転では、運転開始
直後の暖房運転とは電気式膨張弁（８）の開度制御を変
えている。この電気式膨張弁（８）の開度制御を変えて
いる理由は両運転状態で、圧縮機り１）の温度や冷凍回
路（１２）内の圧力等の状態が異なるためである。電気
式膨張弁（８）の制御されるステップ数は、圧縮機（１
）の運転周波数×定数〔この定数は運転開始直後の暖房
運転と除霜終了直後の暖房運転とで異なる〕＋定数〔こ
の定数は外気温度と、運転開始直後の暖房運転及び除霜
終了直後の暖房運転とで異なる〕で算出されたステップ
数に制御される。このステップ数は圧縮機（１）の運転
周波数が同一であれば、除霜運転終了直後の方がステッ
プ数が小さく、電気式膨張弁（８）の開度が絞られた制
御となる。そして、この除霜運転終了直後の暖房運転制
御の時間は、運転開始直後の暖房運転制御の時間の半分
に設定している。

このように、除霜終了直後の一定時間は電動式膨張弁（
８）の開度が、圧縮機（１）の運転周波数と室外温度と
から算出されたステップ数に制御きれるようにすると、
除霜終了直後の暖房能力の立ち上がりが非常に早くなる
。

この実施例では除霜運転時に電気式膨張弁（８）の開度
が、約５０％の開度に制御されるような例を示したが、
この開度に限定されるものではなく、暖房能力を失なわ
ないような電気式膨張弁（８）の開度〔例えば約３０％
の開度、電気式膨張弁（８）の開度が絞られると冷凍回
路（１２）中の圧力変動が抑えられて圧縮機（１）内の
潤滑オイルの吐出が抑えられることが確認きれているた
め〕までの開度であれば構わない。

（ト）発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、除霜運転時に冷
凍回路中の急激な圧力変動が抑えられて、圧縮機内の潤
滑オイルの吐出が抑えられる。

このため、圧縮機内の摺動部分への給油不足が抑えられ
て、摺動部分の損傷が抑えられた空気調和機を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す空気調和機の冷媒回路
図、第２図は同空気調和機における圧縮機の吐出側圧力
と吸入側圧力との関係を示す線図、第３図は同空気調和
機における圧縮機内の潤滑オイルの状態と運転時間との
関係を示す説明図、第４図は従来の空気調和機における
圧縮機内の潤滑オイルの状態と運転時間との関係を示す
説明図である。 （１）・・・圧縮機、　（６）・・・室内熱交換器、　
（８）・・・電気式膨張弁、　（１０）・・・室外熱交
換器、　（２２）・・・ホットガスバイパス管路、　（
２３〉・・・電磁弁、　（２８）・・・除霜制御手段、
　（２９）・・・制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機と室内熱交換器と電気式膨張弁と室外熱交
   換器とを環状に接続すると共に、前記圧縮機の吐出管路
   と室外熱交換器の入口管路とを電磁弁を有するホットガ
   スバイパス管路で接続した冷凍回路と、前記電気式膨張
   弁の弁開度を制御する制御器とを備えた空気調和機にお
   いて、前記室外熱交換器の除霜運転時に前記電磁弁を開
   くと共に前記電気式膨張弁の弁開度を半開にする除霜制
   御手段を前記制御器に設けたことを特徴とする空気調和
   機。