JPH05256527A - ヒートポンプ式空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は室外側熱交換器のサーキットに液だ
まりを生じて凝縮能力を低下させたり、圧縮機への冷媒
液インジェクション量を低下させたりすることのないヒ
ートポンプ式空気調和機を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、
室外側絞り機構、室内側絞り機構、及び室内側熱交換器
によりヒートポンプサイクルを構成すると共に、前記室
外側熱交換器を複数サーキットに分割し、その冷房時に
おける出口側に集合管を配してなるヒートポンプ式空気
調和機において、前記集合管と前記室外側絞り機構との
間に熱交換器を設け同熱交換器及び室外側絞り機構と並
列に冷房時冷媒の流れを阻止する逆止弁を有する回路を
接続すると共に、前記室外側絞り機構の入口側から流量
調整手段、前記熱交換器、逆止弁を経て前記室内側熱交
換器から圧縮機に至る低圧側に接続されたバイパス回路
を具備してなることを特徴とするヒートポンプ式空気調
和機を構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒートポンプ式空気調和
機、詳しくはその冷媒回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２，１３に従来の冷凍サイクルの二
つの例を示す。図１４はたとえば図１３の室外熱交換器
の部分斜視図である。

【０００３】図１２において、従来の冷凍サイクルは、
圧縮機１、四方弁２、配管接合部３、室内外接続配管
４、配管接合部５、室内熱交換器６、分配管７ａ，７
ｂ、分配器８、膨張機構９、逆止弁１０、配管接合部１
１、室内外接続配管１２、配管接合部１３、膨張機構２
９、逆止弁３０、分配器１８、分配管１９ａ，１９ｂ，
１９ｃ、室外熱交換器２０、室外ユニット２２、室内ユ
ニット２３、アキュムレータ２１、圧縮機１の吸入管２
８よりなっている。別の従来例図１３では更に、液イン
ジェクション管２４、絞り機構２５が追加されている。

【０００４】これらの作用を概述すると次の通りであ
る。

【０００５】冷房運転時は圧縮機１から吐出された高温
・高圧の冷媒ガスは四方弁２を介して室外熱交換器２０
に入る。ここで、放熱し凝縮して高圧の液冷媒となり各
サーキット毎に分配管１９ａ，１９ｂ，１９ｃを通り分
配器１８で合流し、膨張機構２９で減圧され低圧の液ガ
ス二相冷媒になる。

【０００６】二相冷媒は配管接合部１３、室内外接続配
管１２、配管接合部１１を通り逆止弁１０を通り、分配
器８で分配され分配管７ａ，７ｂを介して室内熱交換器
６に入る。ここで吸熱蒸発して、配管接合部５、室内外
接続配管４、配管接合部３、四方弁２を通りアキュムレ
ータ２１に入る。ここで、液状の未蒸発冷媒は下部にた
まり、分離されたガス冷媒が吸入管２８を通り圧縮機１
に吸込まれ圧縮される。

【０００７】一方、暖房運転時は圧縮機１から吐出され
た高温・高圧のガス冷媒は四方弁２を介して配管接合部
３、室内外接続配管４、配管接合部５を通り室内熱交換
器６に入る。ここで、放熱凝縮して高圧の液冷媒とな
り、各サーキット毎に分配管７ａ，７ｂを通り分配器８
で合流して膨張機構９に入る。

【０００８】ここで減圧され低圧の液ガス二相冷媒とな
り、配管接合部１１、室内外接続配管１２、配管接合部
１３を通り逆止弁３０を通り、分配器１８で分配され、
分配管１９ａ，１９ｂ，１９ｃを介して室外熱交換器２
０に入る。ここで吸熱蒸発して四方弁２を介してアキュ
ムレータ入口管３１からアキュムレータ２１に入る。こ
こで未蒸発冷媒を分離して、ガス冷媒は吸入管２８から
圧縮機１に戻り圧縮される。このような冷媒サイクルで
は室内ユニット２３と室外ユニット２２を接続する室内
外接続配管１２内の冷媒が冷房および暖房運転時とも、
液ガス二相状態となるため長配管における追加冷媒量が
少くなる利点がある。又、冷媒量が少いことは圧縮機１
に対する液バックの軽減など、システムの信頼性が向上
する利点がある。

【０００９】一方、広範囲な運転条件において、圧縮機
１内の温度が異常に上昇しないように、図１３では液冷
媒を圧縮機１に噴射して、これを冷却するための液イン
ジェクション管２４が設けられている。冷房運転時は室
外熱交換器２０後の高圧の液冷媒が絞り機構２５で減圧
され液インジェクション管２４を介して圧縮機１内に噴
射される。また、暖房運転時は室外ユニット２２内の逆
止弁３０後の低圧の二相冷媒が絞り機構２５を通り液イ
ンジェクション管２４を介して圧縮機１内に噴射され、
これを冷却する。

【００１０】なお、暖房運転では室外熱交換器２０の吸
熱源は空気であるため、低外気温では室外熱交換器２０
は着霜する。吸熱効率が着霜により低下するため、定期
的に冷房運転のサイクルに切換えデフロストを行う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来の空気調和
機には、解決すべき次の（１）〜（３）の課題があっ
た。 （１）冷媒サイクルでの必要冷媒量は室外熱交換器２０
が凝縮器として利用される冷房運転時に決定される。図
１２に示すように室外熱交換器２０では熱交換器内での
圧力損失を低下させるため複数サーキット１９ａ，１９
ｂ，１９ｃになっている。

【００１２】冷媒量を最少限にするには室外熱交換器２
０で凝縮した液冷媒を少くし、各サーキット間のバラツ
キを無すことである。しかし、従来回路では各サーキッ
ト間の負荷変動により一部のサーキットに液だまりを生
じやすく室外熱交換器２０内の冷媒量が増す欠点があ
る。さらに液だまりにより室外熱交換器２０全体として
凝縮能力の低下を生じさせるため、システムの運転効率
が下がるという問題があった。 （２）暖房運転時の圧縮機１の温度上昇防止のための液
インジェクション回路は、室外ユニット２２内の液ガス
二相冷媒を圧縮機１にインジェクションするため、逆止
弁３０後の圧力と圧縮機１の液インジェクション管２４
との圧力差が少いことから冷却に必要な液冷媒が十分と
れない欠点がある。このため、暖房運転時は圧縮機１の
温度が高くなり運転範囲が狭くなるという問題があっ
た。 （３）室外熱交換器２０は図１４に示すように底板３２
の上に取付けられるため、暖房運転時は室外熱交換器２
０より底板３２も低温に冷やされる。低外気温時に行な
われるデフロスト運転によって、とけたドレン水が底板
３２で凍りつき、デフロスト運転毎に成長し室外熱交換
器２０内のパイプ２０ｂを圧迫し変形させるという問題
があった。

【００１３】本発明は上記のような問題を解消したヒー
トポンプ式空気調和機を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として次の（１）〜（４）に記載のヒートポンプ式
空気調和機を提供しようとするものである。 （１）圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側絞り機
構、室内側絞り機構、及び室内側熱交換器によりヒート
ポンプサイクルを構成すると共に、前記室外側熱交換器
を複数サーキットに分割し、その冷房時における出口側
に集合管を配してなるヒートポンプ式空気調和機におい
て、前記集合管と前記室外側絞り機構との間に熱交換器
を設け同熱交換器及び室外側絞り機構と並列に冷房時冷
媒の流れを阻止する逆止弁を有する回路を接続すると共
に前記室外側絞り機構の入口側から流量調整手段、前記
熱交換器、逆止弁を経て前記室内側熱交換器から圧縮機
に至る低圧側に接続されたバイパス回路を具備してなる
ことを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。 （２）圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側絞り機
構、室内側絞り機構、及び室内側熱交換器によりヒート
ポンプサイクルを構成とすると共に、前記室外側熱交換
器を複数サーキットに分割し、その冷房時における出口
側に集合管を配してなるヒートポンプ式空気調和機にお
いて、前記室外側熱交換器の下部を分割して分割熱交換
器を設け、同熱交換器を前記集合管と室外側絞り機構と
の間に接続すると共に同熱交換器及び室外側絞り機構と
並列に冷房時冷媒の流れを阻止する逆止弁を有する回路
を接続してなることを特徴とするヒートポンプ式空気調
和機。 （３）暖房時、前記圧縮機から室内側熱交換器に至る高
圧ガスの一部を逆止弁を経て、前記分割熱交換器に導入
する回路を設けると共に同熱交換器出口の高圧液冷媒の
一部を絞り機構を介して圧縮機にインジェクションする
液インジェクション回路を設けてなることを特徴とする
上記（２）記載のヒートポンプ式空気調和機。 （４）前記分割熱交換器中の冷媒流路と暖房時前記高圧
ガスを導入して凝縮させる流路と、冷房時室外側熱交換
器で凝縮した冷媒を流して過冷却をつける流路とに分け
てなることを特徴とする上記（２）記載のヒートポンプ
式空気調和機。

【００１５】なお、上記（１）〜（３）中の「絞り機
構」とは流れを逆にした場合は「膨張機構」と同義で、
本明細書中、状況に応じて「膨張機構」、「膨張手段」
等ということがある。

【００１６】

【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。 （１）．上記（１）の構成にあっては、冷房運転時は、
室外側熱交換器内の各サーキットで凝縮途中の二相冷媒
は膨張機構と集合管との間に設けられた熱交換器で、膨
張機構の前から流量調整手段によって減圧され低圧・低
温となった冷媒と熱交換することで冷却され液化し必要
な過冷却度を得て膨張機構へ流れる。これにより、室外
側熱交換器の各サーキット間に負荷変動があっても、冷
媒が二相状態のため液冷媒が少くなり室外側熱交換器内
の冷媒が低減できる。

【００１７】暖房運転時は室内ユニット側から送られる
低圧の冷媒を逆止弁によって、室外ユニット内の膨張機
構と前記熱交換器をバイパスし、室外側熱交換器内の各
サーキットに分配され蒸発する。前記熱交換器内は、低
圧の室外ユニットの膨張機構から室外側熱交換器の集合
管に接続され、一方、膨張機構から流量調整管を通して
前記熱交換器に接続されているため、低圧のガス状態と
なる。これにより前記熱交換器内の冷媒量を低減する。 （２）．上記（２）の構成にあっては冷房運転時は、室
外側熱交換器内の各サーキットで凝縮した液冷媒は流れ
やすく集合管を通り室外側熱交換器内で分割された熱交
換器に集まる。ここで、必要な過冷却度がつくまで冷却
され膨張機構へ流れる。これにより、室外側熱交換器の
各サーキット間に負荷変動があっても、液化した冷媒は
室外側熱交換器内には、ほとんど無いため必要冷媒量は
少くなる。

【００１８】暖房運転時は室内ユニット側から送られる
低圧の冷媒を逆止弁によって、室外ユニット内の膨張機
構と室外側熱交換器内で分割された熱交換器をバイパス
し、室外側熱交換器内の各サーキットに分配され蒸発す
る。分割された熱交換器内はほとんど冷媒が流れないた
め、外気温と同じ温度になり霜が付かない。これによっ
て室外側熱交換器の底板を冷やすことなくドレン水の凍
結がなくなる。 （３）．上記（３）の構成にあっては暖房運転で圧縮機
より吐出された高温・高圧のガス冷媒は四方弁を出た後
に分流され逆止弁を通り、熱交換器に入る。ここで、室
外空気と熱交換して放熱・凝縮し高圧の液冷媒となる。
熱交換器を出た高圧の液冷媒は絞り機構を通り減圧さ
れ、液インジェクション回路を介して圧縮機に液噴射し
て圧縮機を冷却する。

【００１９】なお、開閉弁は冷房運転時に開、暖房運転
時に閉となる。 （４）．上記（４）の構成にあっては暖房運転時は圧縮
機から吐出された高圧のガス冷媒は、四方弁を通り、室
内側熱交換器に至る配管から分岐し、逆止弁を介して室
外側熱交換器で分割された熱交換器に流れる。ここで、
放熱凝縮して高圧の液冷媒となり、流量調整管、圧縮機
のインジェクション管を通し圧縮機に液噴射して、これ
を冷却する。

【００２０】冷房運転時は、室外側熱交換器内の各サー
キットで凝縮した液冷媒は流れやすく集合管を通り室外
側熱交換器内で分割された熱交換器に集まる。ここで、
必要な過冷却度がつくまで冷却され膨張機構へ流れる。
これにより室外側熱交換器の各サーキット間に負荷変動
があっても、液化した冷媒は室外側熱交換器内には、ほ
とんど無いため必要冷媒量は少くなる。

【００２１】

【実施例】本発明の第１〜第１１実施例を図１〜図１１
により説明する。なお、従来例ないしは先の実施例と同
様の構成品には同符号を付し、必要ある場合を除き説明
を省略する。また、「課題を解決するための手段」の項
で説明した通り、「絞り機構」を実施例によっては「膨
張機構」、「膨張手段」等と呼称する場合がある。

【００２２】（第１実施例）請求項１記載の発明に係る
第１実施例を図１により説明する。

【００２３】図１は第１実施例の冷媒回路図である。図
において、１４は逆止弁、１５は膨張機構、１６は流量
調整管、１７は熱交換器、２７は逆止弁である。その他
の構成は図１２に示した従来例の対応部分と同一である
から説明を省略する。冷媒の流れは、冷房運転時は圧縮
機１から吐出した高温・高圧のガス冷媒は四方弁２を介
して室外熱交換器２０に入る。ここで各サーキット毎に
放熱し凝縮途中の二相冷媒となって各サーキットの分配
管１９ａ，１９ｂ，１９ｃを通って分配器１８で合流
し、熱交換器１７に入る。ここで膨張機構１５前の高圧
液冷媒を流量調整管１６で減圧された低圧低温の冷媒と
熱交換する。高圧の二相冷媒は放熱凝縮して必要な過冷
却度を得て、膨張機構１５に入る。ここで減圧され低圧
・低温の液ガス二相冷媒となって、配管接合部１３、室
内外接続配管１２、配管接合部１１、逆止弁１０を通り
分配器８に入る。以降は従来例と同一である。一方、熱
交換器１７内の低圧低温の冷媒は吸熱蒸発して逆止弁２
７を通り、室内ユニット２３から室内外接続配管４、配
管接合部３を流れてくる低圧冷媒と合流して四方弁２に
入る。そしてアキュムレータ２１、圧縮機１の吸入管２
８から圧縮機１に吸込まれ圧縮される。これにより冷房
運転時の室外熱交換器２０内は二相冷媒となるため、各
サーキット間の負荷の違いによる液だまりは防止でき冷
媒量が最少にできる。又、膨張機構１５前での必要過冷
却度は熱交換器１７で得ることができるため、フラッシ
ュガスが混入しない安定なシステムとすることができ
る。

【００２４】一方、暖房運転時には室内ユニット２３か
ら室内外接続配管１２、配管接合部１３を通った低圧低
温の冷媒は逆止弁１４を通り分配器１８で分配され、分
配管１９ａ，１９ｂ，１９ｃを介して室外熱交換器２０
内の各サーキットに分配される。以降は従来例と同一で
ある。暖房運転時の熱交換器１７内は、逆止弁１４によ
ってバイパスされるため、冷媒はほとんど流れないが、
低圧となるため、ほぼガス冷媒となる。これにより暖房
時の熱交換器１７内の冷媒量を最少限にできる。

【００２５】（第２実施例）請求項１記載の発明に係る
第２実施例を図２により説明する。

【００２６】図２は第２実施例の要部の図で第１実施例
の流量調整管１６を流量調整弁３３に変えた例である。
３４は圧力センサ、３５は温度センサで、その他は第１
実施例と変らない。冷房時は圧縮機１の吸入管２８の温
度、圧力を温度センサ３５、圧力センサ３４で検知し、
吸入管２８の温度が圧力飽和温度よりある温度差になる
ように、流量調整弁３３の流量を調整することにより、
熱交換器１７で熱交換する量を変化させ、膨張機構１５
前の温度（過冷却度）を変えることができる。これによ
り膨張機構１５の流量特性が可変となり、広範囲の運転
状態においても、適正な流量が確保される。常に圧縮機
１の吸入過熱度を適正値に保つため高負荷および低負荷
条件においても、圧縮機１の異常温度上昇や異常低下が
防止できる。

【００２７】（第３実施例）請求項２記載の発明に係る
第３実施例を図３により説明する。

【００２８】図３は第３実施例の冷媒回路図である。図
において、室外熱交換器２０を分割した分割熱交換器２
０ａ、膨張機構１５、逆止弁１４以外の構成は従来例の
図１２と同一であるから説明を省略する。冷媒の流れ
は、冷房運転時は圧縮機１から吐出された高温高圧のガ
ス冷媒は四方弁２を介して室外熱交換器２０に入る。こ
こで各サーキット毎に放熱・凝縮して液冷媒は分配管１
９ａ，１９ｂ，１９ｃを通り分配器１８で合流し、室外
熱交換器２０の下部の分割熱交換器２０ａに入る。ここ
で液冷媒はさらに冷却され必要な過冷却度が付き、膨張
機構１５に流れる。ここで減圧され、低圧・低温の冷媒
となり、配管接合部１３、室内外接続配管１２、配管接
合部１１、逆止弁１０を通り分配器８に流れる。以降は
従来例と同じである。一方、暖房運転時は室内ユニット
２３の膨張機構９を出た低圧・低温の冷媒は配管接合部
１１、室内外接続配管１２、配管接合部１３を通り逆止
弁１４を通り分配器１８に入る。ここで分配管１９ａ，
１９ｂ，１９ｃを介して室外熱交換器２０内の各サーキ
ットに分配される。室外熱交換器２０で吸熱蒸発して四
方弁２を介してアキュムレータ２１に入る。ここで未蒸
発の液冷媒を分離してガス冷媒は圧縮機１に吸込まれ圧
縮される。一方室外熱交換器２０の下部に設けられた分
割熱交換器２０ａは、暖房運転時は逆止弁１４によって
室内ユニット２３から送られてくる低圧・低温の冷媒が
バイパスされるため、分割熱交換器２０ａ内はほとんど
冷媒が流れない状態となる。このため、吸熱源である室
外空気温度とほとんど同じ温度まで上昇し、霜が付なく
なる。

【００２９】なお、図中２２ａは室外ユニットである。

【００３０】（第４実施例）請求項３記載の発明に係る
第４実施例を図４により説明する。

【００３１】図４は第４実施例の冷媒回路である。図に
おいて、分割熱交換器２０ａ、逆止弁１４，３６，３
７、開閉弁３８以外の構成は図１３に示した従来例の対
応部分と同一であるから説明を省略する。なお、２２ｂ
は室外ユニットである。開閉弁３８は冷房運転時に開、
暖房運転時に閉となる。冷媒の流れは、暖房運転時は圧
縮機１を吐出した高温・高圧のガス冷媒は四方弁２を通
り、その後分流された冷媒は逆止弁３７を通り分割熱交
換器２０ａに入る。ここで室外空気と熱交換して放熱凝
縮する。凝縮した高圧の液冷媒は絞り機構２５を通り減
圧され液インジェクション管２４を介して圧縮機１に液
噴射して圧縮機１を冷却する。

【００３２】一方、四方弁２を出た冷媒は配管接合部
３、室内外接続配管４、配管接合部５を通り室内熱交換
器６に入る。ここで放熱凝縮して高圧の液冷媒となる。
そして分配管７ａ，７ｂを通り分配器８を通り、絞り機
構９で減圧され、低圧の冷媒となって配管接合部１１、
室内外接続管１２、配管接合部１３を通り逆止弁１４か
ら分配器１８に入る。そして、分配管１９ａ，１９ｂ，
１９ｃを介して室外熱交換器２０の各サーキットに分配
される。室外熱交換器２０で室外空気と熱交換して吸熱
・蒸発して四方弁２を介してアキュムレータ２１に入
る。ここで液状の未蒸発冷媒は分離され、ガス冷媒が吸
入管２８を通り圧縮機１に吸込まれ圧縮される。

【００３３】一方、冷房運転では、圧縮機１から吐出さ
れた高温高圧のガス冷媒は四方弁２を介して室外熱交換
器２０に入る。ここで室外空気と熱交換して放熱凝縮し
高圧の液冷媒となり各サーキット毎に分配管１９ａ，１
９ｂ，１９ｃを通り分配器１８で集合され、逆止弁３６
を通り分割熱交換器２０ａに入る。ここで室外空気と熱
交換して、放熱・冷却され過冷却されて開閉弁３８を通
り膨張機構１５に入る。ここで減圧され低圧の冷媒とな
って配管接合部１３、室内外接続配管１２を通り室内ユ
ニット２３に向う。以降は従来例と同一である。

【００３４】一方、分割熱交換器２０ａを出た高圧の液
冷媒の一部は絞り機構２５で減圧され液インジェクショ
ン管２４を介して圧縮機１に液噴射して圧縮機１を冷却
する。このように暖房運転および暖房運転とも分割熱交
換器２０ａで高圧の液冷媒があるため圧縮機１の液イン
ジェクション管２４との圧力差が十分とれ、圧縮機１の
冷却を有効に行なえる。

【００３５】（第５実施例）請求項３記載の発明に係る
第５実施例を図５により説明する。

【００３６】図５は第５実施例の要部の図で第４実施例
の逆止弁３７を開閉弁３９にした例である。本実施例の
場合は冷房時に開閉弁３９を閉、暖房時に開とすること
で第４実施例と同じ作用となる。

【００３７】（第６実施例）請求項３記載の発明に係る
第６実施例を図６により説明する。

【００３８】図６は第６実施例の要部の図で圧縮機１か
ら四方弁２に至る配管から開閉弁３９を介して、分割熱
交換器２０ａの冷房時入口に配管接続した例である。そ
の他の構成は第５実施例と同様である。開閉弁３９は冷
房時に閉、暖房時に開とすることで第４実施例と同じ作
用となる。

【００３９】（第７実施例）請求項３記載の発明に係る
第７実施例を図７により説明する。

【００４０】図７は第７実施例の要部の図で、分割熱交
換器２０ａの出口から開閉弁４０、絞り機構４１を介し
て圧縮機１の入口の吸入管２８に接続した例である。分
割熱交換器２０ａで放熱凝縮した高圧の液冷媒は開閉弁
４０を通り、絞り機構４１で減圧され、低圧・低温の冷
媒となって圧縮機１の入口の配管に噴射され、圧縮機１
を冷却する。開閉弁４０は圧縮機１の本体の温度が上昇
し、ある設定値になったら開、又、温度が低下し、ある
値となったら閉とする。なお、絞り機構４１からの配管
接続は圧縮機１の入口の吸入管２８でも、アキュムレー
タ２１の入口管２１ａでも同様の作用となる。

【００４１】（第８実施例）請求項３記載の発明に係る
第８実施例を図８により説明する。

【００４２】図８は第８実施例の要部の図で、第７実施
例に加え、分割熱交換器２０ａの出口から絞り機構２５
を介して液インジェクション管２４に接続した回路を追
加した例である。

【００４３】（第９実施例）請求項４記載の発明に係る
第９実施例を図９により説明する。

【００４４】図９は第９実施例の冷媒回路図である。

【００４５】分割熱交換器２０ａと膨張機構１５とを膨
張機構１５ａを介して配管接続した以外は第４実施例の
図４の対応部分と同一であるから説明を省略する。

【００４６】冷媒の流れは、冷房運転時は圧縮機１から
吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁２を介して室外
熱交換器２０に入る。

【００４７】ここで、各サーキット毎に放熱凝縮して、
液冷媒は分配管１９ａ，１９ｂ，１９ｃを通り分配器１
８で合流し、一方は逆止弁３６を通り室外熱交換器２０
の下部の分割熱交換器２０ａに入る。ここで、液冷媒は
さらに冷却され必要な過冷却度が付き、開閉弁３８を通
り膨張機構１５に入る。ここで、減圧され低温・低圧の
冷媒となり、配管接合部１３へ向う。一方、分配器１８
を出て、分岐された液冷媒は分割熱交換器２０ａに入
り、冷却され必要な過冷却度がつき膨張機構１５ａに入
る。ここで、減圧され低圧・低温の冷媒となり配管接合
部へ向う。以降は従来例と同じである。一方、分割熱交
換器２０ａを出た高圧の液冷媒は絞り機構２５を通り減
圧され液インジェクション管２４を介して圧縮機１内に
噴射され圧縮機１を冷却する。

【００４８】暖房運転時は室内ユニット２３の膨張機構
９を出た低圧・低温の冷媒は配管接合部１１、室内外接
続配管１２、配管接合部１３を通り逆止弁１４を通り分
配器１８に入る。ここで、分配管１９ａ，１９ｂ，１９
ｃを介して室外熱交換器２０内の各サーキットに分配さ
れる。室外熱交換器２０で吸熱蒸発して四方弁２を介し
てアキュムレータ入口管２１ａからアキュムレータ２１
に入る。ここで未蒸発の液冷媒を分離してガス冷媒は入
口管２８を通り圧縮機１に吸込まれ圧縮される。

【００４９】一方、圧縮機１から吐出した高圧・高温の
ガス冷媒は四方弁２を通り分岐され、一部は逆止弁３７
を通り分割熱交換器２０ａに入る。ここで、放熱凝縮し
て高圧の液冷媒となる。液冷媒は絞り機構２５を通り減
圧され、液インジェクション管２４を介して圧縮機１内
に噴射され圧縮機１を冷却する。暖房運転時は室外熱交
換器２０の下部に設けられた分割熱交換器２０ａの一部
は、逆止弁１４によって室内ユニット２３から送られて
くる低圧・低温の冷媒がバイパスされるため、ほとんど
冷媒が流れない状態となる。このため、吸熱源である室
外空気温度とほとんど同じ温度まで上昇し、霜が付かな
くなる。また、分割熱交換器２０ａには高温のガス冷媒
が逆止弁３７を介して送り込まれるため霜が付くことが
ない。なお、図中、２２ｃは室外ユニットである。

【００５０】（第１０実施例）請求項４記載の発明に係
る第１０実施例を図１０により説明する。

【００５１】図１０は第１０実施例の要部の図で、第９
実施例の逆止弁３７のかわりに開閉弁４２を用いて、圧
縮機１と四方弁２の間から高温のガス冷媒を取出した例
である。開閉弁４２は冷房運転時に閉、暖房運転時に開
とする。

【００５２】（第１１実施例）請求項４記載の発明に係
る第１１実施例を図１１により説明する。

【００５３】図１１は第１１実施例の要部の図で、分割
熱交換器２０ａ内の高圧の液冷媒を開閉弁４３、流量調
整管４４を介して圧縮機１の吸入管２８に液冷媒を噴射
して圧縮機１を冷却する例である。高圧の液冷媒は流量
調整管４４で減圧され、低圧・低温の冷媒となって、圧
縮機の吸入管２８から圧縮機１内に流れ込む。また、流
量調整管４４を接続する配管は図１１に示す圧縮機の吸
入管２８でもアキュムレータ入口管２１ａでも同じ効果
がある。

【００５４】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の作用を有する。 （１）集合管と室外側熱交換器との間に熱交換器を設け
ることにより冷房運転時の室外側熱交換器内を液ガス二
相状態にできる。又、膨張機構前の必要過冷却度は低温
の冷媒を用いて冷却する熱交換器構造のため効率が良
く、小形化できる。これらにより冷媒量が低減できる。 （２）室外側熱交換器内が液・ガス二相状態のため、各
サーキット間の負荷変動による液だまりが生じない。こ
れにより室外側熱交換器全体としての凝縮能力の低下が
なく、効率が良くなる。 （３）冷房運転時は室外側熱交換器の液冷媒を、室外側
熱交換器、下方の分割熱交換器に集めることができるた
め、室外側熱交換器内の冷媒量を少くできる。室外側熱
交換器内の各サーキットの負荷変動に対する液だまりが
防止できるため、室外側熱交換器の性能が有効に作用す
る。 （４）暖房運転時は室外側熱交換器の下方の分割熱交換
器には、ほとんど低温の冷媒が流れないため着霜がな
く、室外側熱交換器の底板との間のドレン水の凍結がな
い。これにより凍結による熱交換器の変形がなくなる。 （５）分割熱交換器で高圧の液冷媒を得ることができる
ため、冷房運転および暖房運転において、圧縮機の冷却
に必要な液冷媒を連続的に液インジェクションすること
ができる。又、圧縮機の入口配管側への液噴射回路が可
能となる。これらにより圧縮機の広範囲な運転でも内部
温度の異常上昇を防止し、運転範囲を拡大することがで
きる。 （６）暖房時は室外側熱交換器の下方の分割熱交換器に
は高温の冷媒が流れるため着霜がなく、室外側熱交換器
の底板との間のドレン水の凍結がない。これにより凍結
による熱交換器の変形がなくなり信頼性が向上する。 （７）暖房運転において、圧縮機の冷却に必要な液冷媒
を連続的に液インジェクションすることができる。これ
により圧縮機の広範囲な運転でも内部温度の異常上昇を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の冷媒回路図、

【図２】本発明の第２実施例の要部の冷媒回路図、

【図３】本発明の第３実施例の冷媒回路図、

【図４】本発明の第４実施例の冷媒回路図、

【図５】本発明の第５実施例の要部の冷媒回路図、

【図６】本発明の第６実施例の要部の冷媒回路図、

【図７】本発明の第７実施例の要部の冷媒回路図、

【図８】本発明の第８実施例の要部の冷媒回路図、

【図９】本発明の第９実施例の冷媒回路図、

【図１０】本発明の第１０実施例の要部の冷媒回路図、

【図１１】本発明の第１１実施例の要部の冷媒回路図、

【図１２】従来例の冷媒回路図、

【図１３】別の従来例の冷媒回路図、

【図１４】図１３の室外熱交換器２０の部分斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 四方弁 １４ 逆止弁 １５，１５ａ 膨張機構 １６ 流量調整管 １７ 熱交換器 １８ 分配器 １９ａ，１９ｂ，１９ｃ 分配管 ２０ 室外熱交換器 ２０ａ 分割熱交換器 ２１ アキュムレータ ２１ａ アキュムレータ入口管 ２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 室外ユニット ２３ 室内ユニット ２４ 液インジェクション管 ２５ 絞り機構 ２７ 逆止弁 ２８ 吸入管 ３３ 流量調整弁 ３４ 圧力センサ ３５ 温度センサ ３６，３７ 逆止弁 ３８，３９，４０ 開閉弁 ４１ 絞り機構 ４２，４３ 開閉弁 ４４ 流量調整弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 孝 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60番 地の１ 中菱エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 三浦 智 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60番 地の１ 中菱エンジニアリング株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
   側絞り機構、室内側絞り機構、及び室内側熱交換器によ
   りヒートポンプサイクルを構成すると共に、前記室外側
   熱交換器を複数サーキットに分割し、その冷房時におけ
   る出口側に集合管を配してなるヒートポンプ式空気調和
   機において、前記集合管と前記室外側絞り機構との間に
   熱交換器を設け同熱交換器及び室外側絞り機構と並列に
   冷房時冷媒の流れを阻止する逆止弁を有する回路を接続
   すると共に前記室外側絞り機構の入口側から流量調整手
   段、前記熱交換器、逆止弁を経て前記室内側熱交換器か
   ら圧縮機に至る低圧側に接続されたバイパス回路を具備
   してなることを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
2. 【請求項２】 圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
   側絞り機構、室内側絞り機構、及び室内側熱交換器によ
   りヒートポンプサイクルを構成とすると共に、前記室外
   側熱交換器を複数サーキットに分割し、その冷房時にお
   ける出口側に集合管を配してなるヒートポンプ式空気調
   和機において、前記室外側熱交換器の下部を分割して分
   割熱交換器を設け、同熱交換器を前記集合管と室外側絞
   り機構との間に接続すると共に同熱交換器及び室外側絞
   り機構と並列に冷房時冷媒の流れを阻止する逆止弁を有
   する回路を接続してなることを特徴とするヒートポンプ
   式空気調和機。
3. 【請求項３】 暖房時、前記圧縮機から室内側熱交換器
   に至る高圧ガスの一部を逆止弁を経て、前記分割熱交換
   器に導入する回路を設けると共に同熱交換器出口の高圧
   液冷媒の一部を絞り機構を介して圧縮機にインジェクシ
   ョンする液インジェクション回路を設けてなることを特
   徴とする請求項２記載のヒートポンプ式空気調和機。
4. 【請求項４】 前記分割熱交換器中の冷媒流路と暖房時
   前記高圧ガスを導入して凝縮させる流路と、冷房時室外
   側熱交換器で凝縮した冷媒を流して過冷却をつける流路
   とに分けてなることを特徴とする請求項２記載のヒート
   ポンプ式空気調和機。