JPH0464870A

JPH0464870A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH0464870A
Application number: JP17269790A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Watanabe; 滋樹渡邉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1992-02-28

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）本発明は室外側水熱交換器を有する水冷ヒトポンプ式空
気調和機に係り、特に、暖房運転中の過負荷等による高
圧に対する余裕度の向上を図った空気調和機に関する。

（従来の技術）従来、この種の水冷ヒートポンプ式空気調和機は、圧縮
機、四方弁、室内側空気熱交換器、絞り装置、室外側水
熱交換器およびアキュムレータを冷媒配管により順次接
続して冷媒を循環させる閉じた冷凍サイクルを構成して
いる。

そして、暖房運転中の過負荷等の高圧時には、高圧スイ
ッチにより検出された高圧側の圧力が設定値を超えると
、直ちに圧縮機への通電を遮断して暖房運転を停止させ
ている。

（発明が解決しようとする課題）このように従来の空気調和機では、暖房運転中の過負荷
等の高圧時に、その高圧が設定値を超えたことを高圧ス
イッチにより検出すると、直ちに暖房運転を停止させて
しまい、高圧に対する裕度が低いので、モジュラツクシ
ステムやクーリングタワー等にこの空気調和機を使用す
ることができない。つまり、モジュラツクシステムは暖
房運転時には蒸発作用を行なう水熱交換器に給水される
冷却水をボイラーで加温するので、この冷却水温度が高
くなる。

このために、水熱交換器における蒸発圧力が高くなり、
これに連動して高圧側の圧力が高圧スイッチの設定値よ
りも高くなる場合がある。

また、水熱交換器の冷却水を冷却するクーリングタワー
も密閉型であるので、冷却水温度が高くなる場合がある
。

そこで本発明は、前記事情を考慮してなされたもので、
その目的は暖房運転中の過負荷等の高圧に対する裕度を
大きくして稼働率を高めることができる空気調和機を提
供することにある。

〔発明の構成〕（課題を解決するための手段）本発明は前記課題を解決するために次のように構成され
る。

つまり本発明は、圧縮機、四方弁、室内側空気熱交換器
、絞り装置、室外側水熱交換器およびアキュムレータを
冷媒配管により順次接続して冷媒を循環させる閉じた冷
凍サイクルを構成する空気調和機において、暖房運転時
に前記室内側空気熱交換器に流入するホットガス状冷媒
の一部を前記アキュムレータに案内する第１開閉弁を付
設した第１のバイパス管と、暖房運転時に前記室内側空
気熱交換器から流出する液冷媒の一部を前記アキュムレ
ータに案内する第２開閉弁を付設した第２のバイパス管
と、前記圧縮機の冷媒吐出側の圧力を検出して、その検
出値が設定値を超えたときに前記第１、第２の開閉弁を
開放する圧力スイッチとを設けたことを特徴とする。

（作用）暖房運転中に過負荷等により高圧側の圧力が上昇し、そ
の高圧が圧力スイッチの設定値を超えると、これを検出
した圧力スイッチにより第１および第２開閉弁が同時に
開放される。

このために、第１および第２のバイパス管を介してホッ
トガス冷媒と液状冷媒がほぼ同時にアキュムレータに戻
され、室外側水熱交換器に流入する冷媒の流入量が減少
するので、この室外側水熱交換器における蒸発圧力が低
下し、これに連動して高圧側の圧力上昇が緩和され、暖
房運転時の高圧に対する余裕度を大きくして稼働率を高
めることができる。

（実施例）以下本発明の実施例を第１図〜第６図に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す冷凍サイク
ル図であり、図において、空気調和機１は圧縮機２、四
方弁３、室内側空気熱交換器４、第１のキャピラリチュ
ーブ５ａに直列に接続した第２のキャピラリチューブ５
ｂと逆止弁６との並列回路、水冷の室外側水熱交換器７
およびアキュムレータ８を冷媒配管９によりこの順に順
次かつ環状に接続して、冷媒を循環させる閉じた冷凍サ
イクルを構成している。

この冷凍サイクルは四方弁３の切換操作により冷媒を図
中実線矢印方向に循環させると冷房運転され、図中破線
矢印方向に循環させると暖房運転される。

そして、アキュムレータ８の冷媒流入側は第１のバイパ
ス管１０を介して第１キヤピラリチユブ５ａと第２キヤ
ピラリチユーブ５ｂとの間の冷媒配管９の途中に連絡さ
れると共に、第２のバイパス管１１を介して四方弁３と
室内側空気熱交換器４との間の冷媒配管９の途中に連絡
されている。

第１のバイパス管１０はその途中に第３のキャピラリチ
ューブ１２と電磁常閉弁より成る第１バイパス弁１３を
それぞれ介在させている。

また、第２のバイパス管１１はその途中に第４キャピラ
リチューブ１４と電磁常閉弁より成る第２バイパス弁１
５をそれぞれ介在させている。

そして、冷媒配管９中、圧縮機２の吸込側の吸込管９ａ
には低圧スイッチ１６を設ける一方、圧縮機２の吐出側
の吐出管９ｂには冷媒吐出圧を検出する高圧スイッチ１
７と圧力スイッチ１８とをそれぞれ設けている。

高圧スイッチ１７は暖房運転中の過負荷運転等で圧縮機
２からの冷媒吐出圧が設定値を超えたときに、過圧保護
のために圧縮機２への通電を遮断して暖房運転を停止さ
せるものであり、圧力スイッチ１８は高圧スイッチ１７
の設定値よりも低い設定値を圧縮機２の冷媒吐出圧が超
えたときに第１および第２バイパス弁１３．１５を同時
に開放するものである。

つまり、圧力スイッチ１８は第２図に示すように第１お
よび第２バイパス弁１３．１５に電力を給電する電源回
路１９に常開接点１８ａを介在させており、圧縮機２の
冷媒吐出圧が設定圧を超えたことを検出したときに常開
接点１８ａを閉じて第１、第２バイパス弁１．３．１５
を通電してほぼ同時に開放させるようになっている。

なお、第２図中、符号２０は冷暖房の運転モード等を選
択するロータリスイッチであり、２１はファン用モータ
である。

次に本実施例の作用を説明する。

暖房運転中に過負荷等で圧縮機２の冷媒吐出圧が圧力ス
イッチ１８の設定値を超えると、これを検出した圧力ス
イッチ１８かその常開接点１８ａを閉じて第１、第２バ
イパス弁１３．１５を通電してほぼ同時に開放する。

このために、室内側空気熱交換器４で凝縮されて液化し
、第１キヤピラリチユーブ５ａで減圧された液冷媒の一
部は、第１のバイパス管１０に案内されて、さらに第３
キヤピラリチユーブ１２で減圧されてから、アキュムレ
ータ８に戻される。

また、これとほぼ同時に四方弁３からのガス状冷媒の一
部は第２のバイパス管１１に案内されて、第４キヤピラ
リチユーブ１４により減圧されてからアキュムレータ８
に戻される。

このために、室外側水熱交換器７に流入する冷媒の流入
量が減少するので、ここでの蒸発圧力が低下し、これに
連動して高圧側の圧力が低下する。

したがって、高圧側の圧力は第３図中折線Ａに示すよう
に、その圧力上昇カーブが鈍化し、高圧スイッチ１７が
動作する高圧設定値までの裕度を大きくすることてがで
き、その運転範囲の拡大を図ることができる。

このために、本実施例をモジュラツクシステムやクーリ
ングタワー等に適用することができる。

また、本実施例によれば、室外側水熱交換器７の容量を
大型化せずに、高圧余裕度を大きくできるので、その分
、コスト低減を図ることができる。

また、アキュムレータ８には液冷媒の一部と共に、高温
のホットガスの一部を戻すので、アキュムレータ８内の
冷媒の温度を高めて、圧縮機２への液バツクを防止する
と共に、冷媒吸込温度を高めることかできる。

第４図は本発明の他の実施例を示す冷凍サイクル図であ
り、本実施例は前記実施例において圧縮機２とアキュム
レータ８の各本体ケースをそれぞれ加熱する第１、第２
ヒータ２２．２３をそれぞれ設け、これら両ヒータ２２
．２３を第１、第２バイパス弁１３．１５の開放動作と
同時に通電加熱するように構成した点に特徴がある。

つまり、本実施例は第５図に示すように電源回路１９の
第１、第２バイパス弁１３．１５に並列にヒータリレー
２４を接続する一方、このヒータリレー２４の常開接点
２４ａを、第１、第２ヒータ２２．２３との並列回路に
直列に接続している。

このために、圧力スイッチ１８の常開接点１８ａが閉じ
ると、第１、第２バイパス弁１３．１５の通電開放と同
時に、ヒータリレー２４が通電されて第１、第２ヒータ
２２，２３が同時に通電加熱する。

このために、圧縮機２内の冷媒を加熱することができる
上に、アキュムレータ８内の冷媒を加熱することかでき
るので、圧縮機２の冷媒吸込温度を上界させることかで
きるうえに、第６図中、折線Ｂに示すように圧縮機２の
底部温度を従来例に比して高くすることができる。

このために圧縮機２の運転停止時の冷媒の寝込みを防止
できる上に、運転時の液バツクを防止でき、圧縮機２の
故障を未然に防止できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本願第１の発明は、暖房運転中の過
負荷等により高圧側の圧力が圧力スイッチの設定値を超
えたときには、暖房運転時に室内側空気熱交換器内に流
入するガス状冷媒の一部と、室内側空気熱交換器から流
出する液冷媒の一部をアキュムレータに案内するので、
暖房運転時に室外側水熱交換器に流入する冷媒の流入量
を減少させ、この室外側水熱交換器の蒸発圧力を低下さ
せることにより高圧側の圧力上昇を鈍化させ、高圧スイ
ッチが動作する高圧設定値までの裕度を大きくすること
ができる。

また、本願の第２の発明は、前記第１の発明において、
第１、第２開閉弁の開動作時に圧縮機およびアキュムレ
ータをヒータにより加熱するので、圧縮機内の冷媒を加
熱することができると共に、冷媒吸込温度を高くするこ
とができるので、圧縮機自体の温度を高くすることがで
きると共に、冷媒吸込温度を高くすることができる。

このために、圧縮機の運転時の液バツクを防止できる上
に、運転停止時の冷媒寝込みを防止でき、圧縮機の故障
を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気調和機の一実施例の全体構成
を示す冷凍サイクル図、第２図は第１図で示す実施例の
電源回路図、第３図は第１図で示す実施例の高圧側圧力
の上昇鈍化を従来例と比較して示すグラフ、第４図は本
発明の第２の実施例の冷凍サイクル図、第５図は第４図
で示す第２実施例の電源回路図、第６図は第４図で示す
圧縮機の底部温度の変動を従来例と比較して示すグラフ
である。２・・・圧縮機、３・・・四方弁、４・・・室内側空気
熱交換器、５ａ・・・第１キヤピラリチユーブ、５ｂ・
・・第２キヤピラリチユーブ、７・・・室外側水熱交換
器、８・・・アキュムレータ、９・・・冷媒配管、１８
・・・圧力スイッチ、２２・・・第１ヒータ、２３・・
・第２ヒータ。

Claims

【特許請求の範囲】

１、圧縮機、四方弁、室内側空気熱交換器、絞り装置、
室外側水熱交換器およびアキュムレータを冷媒配管によ
り順次接続して冷媒を循環させる閉じた冷凍サイクルを
構成する空気調和機において、暖房運転時に前記室内側
空気熱交換器に流入するホットガス状冷媒の一部を前記
アキュムレータに案内する第１開閉弁を付設した第１の
バイパス管と、暖房運転時に前記室内側空気熱交換器か
ら流出する液冷媒の一部を前記アキュムレータに案内す
る第２開閉弁を付設した第２のバイパス管と、前記圧縮
機の冷媒吐出側の圧力を検出して、その検出値が設定値
を超えたときに前記第１、第２の開閉弁を開放する圧力
スイッチとを設けたことを特徴とする空気調和機。