JPH0579900B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はヒートポンプ式空気調和機に関する
ものである。

（従来の技術） ヒートポンプ式空気調和機において、圧縮機か
ら吐出されたホツトガスを室外熱交換器へとバイ
パスさせてデフロストを行なうようにしたホツト
ガスデフロスト方式は、例えば実開昭60−89555
号公報に記載されているように公知である。第３
図に基づいてこの空気調和機について説明する
と、図において５１は圧縮機であるが、この圧縮
機５１の吐出配管５２と吸込配管５３とはそれぞ
れ四路切換弁５４に接続されており、この四路切
換弁５４には第１ガス管５５をして室内熱交換器
５６が接続されている。また室内熱交換器５６に
は、第１液管５７、膨張弁５８、第２液管５９が
順次接続されると共に、第２液管５９には室外熱
交換器６０が接続され、この室外熱交換器６０は
第２ガス管６１によつて上記四路切換弁５４に接
続されている。一方、上記圧縮機５１の吐出配管
５２にはホツトガスバイパス通路６２が接続さ
れ、このホツトガスバイパス通路６２は上記第２
液管５９に接続されている。このホツトガスバイ
パス通路６２には、該通路６２を開閉するための
電磁弁６３が介設されている。なお図中、６４は
制御回路である。

そして上記した空気調和機においては、暖房運
転時に室外熱交換器６０に所定量以上の着霜が生
じた際に、上記電磁弁６３を開弁し、圧縮機５１
から吐出されたホツトガスを、ホツトガスバイパ
ス通路６２を経由して室外熱交換器６０へと供給
し、これによりデフロストを行うのである。この
とき、膨張弁５８をわずかではあるが開弁し、室
内熱交換器５６へもガス冷媒を供給することによ
り、室内の暖房を継続し得るようなされている。

上記において使用される電磁弁６３の具体例と
しては、例えば「冷凍用自動制御機器」（昭和52
年２月10日、（社）日本冷凍協会発行）の第55頁
に記載された電磁弁がある。この電磁弁６３にお
いては、第４図に示すように、弁本体６５に第１
通路６６と第２通路６７とが形成されると共に、
両通路６６，６７を連通させる流路６８が形成さ
れており、この流路６８内に弁座が介設されてい
る。７０は弁体であつて、この弁体７０が上記弁
座６９に当接、離反することによつて、上記流路
６８が開閉されるのであつて、この弁体７０は、
電磁コイル７１等の電気的駆動機構によつて上下
方向に往復駆動されるようになつている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記のような従来の空気調和機には次
のような欠点がある。まずその第１の欠点は、上
記のような構造の電磁弁６３は比較的流通抵抗が
大きいため、上記のように多量のホツトガスを通
過させようとすれば、大口径の弁、例えばパイロ
ツト形電磁弁を使用する必要が生じ、装置価格の
上昇を招くということである。またこの種の弁に
おいては摺動部に異物が介存し、これにより作動
不良の発生する確率が大きいという欠点もある。
さらに第２の欠点は、デフロスト時に室内熱交換
器５６に分配されるガス冷媒量を、膨張弁５８の
開度を調整することによつて制御するような構造
であるために、膨張弁５８の制御が複雑になり、
またこのような複数な制御を行なつても分配量を
正確には制御し得ないということである。

この発明は上記した従来の欠点を解決するため
になされたものであつて、その目的は、装置を安
価に構成することが可能であると共に、デフロス
ト時の室内熱交換器への冷媒分配量を簡便かつ正
確に設定することの可能なヒートポンプ式空気調
和機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明のヒートポンプ式空気調和機に
おいては、入口通路１７と第１出口通路１８及び
第２出口通路１９とを有すると共に、弁本体１６
内における弁体２１の往復摺動によつて上記入口
通路１７を第１出口通路１８と第２出口通路１９
とに切換連通させる構造の切換弁Ａにおける上記
入口通路１７を圧縮機１の吐出配管２に接続す
る。また上記切換弁Ａの第１出口通路１８には室
内熱交換器１４、膨張機構１０、室外熱交換器
８、圧縮機１の吸込配管３を順次接続する。一方
上記切換弁Ａの第２出口通路１９はホツトガスバ
イパス通路４１を介して上記室外熱交換器８に接
続し、また上記切換弁Ａの入口通路１７と第１出
口通路１８との前後をバイパスするバイパス通路
４２を設ける。そして上記ホツトガスバイパス通
路４１とバイパス通路４２にはそれぞれ流れ抵抗
Ｒ２，Ｒ１を介設してある。

（作用） 上記した空気調和機においては、切換弁Ａの入
口通路１７と第１出口通路１８に連通させた状態
で、圧縮機１からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器
１４に供給することによつて暖房運転を行なう。
一方、デフロスト時には、切換弁Ａの弁体２１を
移動させ、入口通路１７を第２出口通路１９に連
通させることにより圧縮機１からの吐出ガス冷媒
をホツトガスバイパス通路４１を経由して室外熱
交換器８へと供給する。このとき、切換弁Ａの入
口通路１７と第１出口通路１８との前後をバイパ
スするバイパス通路４２が設けられているので、
ガス冷媒の一部はこのバイパス通路４２から室内
熱交換器１４へと供給され、暖房運転状態は継続
されることになる。この場合、室内熱交換器１４
へと分配されるガス冷媒量は、ホツトガスバイパ
ス通路４１とバイパス通路４２との両者の流れ抵
抗Ｒ２，Ｒ１によつて定められることになる。

（実施例） 次にこの発明のヒートポンプ式空気調和機の具
体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に
説明する。

第１図において、１は圧縮機であつて、この圧
縮機１の吐出配管２と吸込配管３とは四路切換弁
４に接続されている。上記吸込配管３にはアキユ
ムレータ５が、また上記吐出配管２には切換弁Ａ
がそれぞれ介設されているが、この切換弁Ａの構
造については後述する。上記四路切換弁４には、
第１ガス管６と第２ガス管７との一端部がそれぞ
れ接続されており、上記第１ガス管６の他端部は
室外熱交換器８に接続されている。また上記室外
熱交換器８には、第１液管９を介して暖房用膨張
弁１０が接続され、この暖房用膨張弁１０には第
２液管１１が接続されている。そして上記第２ガ
ス管７と上記第２液管１１との間に、複数の室内
ユニツト１２……１２が互いに並列に接続されて
いる。各室内ユニツト１２は、冷房用膨張弁１３
と室内熱交換器１４とを直列に接続して構成され
たものであつて、冷房用膨張弁１３が第２液管１
１側に、また室内熱交換器１４が第２ガス管７側
にそれぞれ配置されている。

次に上記切換弁Ａの構造について第２図に基づ
いて説明する。この切換弁Ａは、パイロツト電磁
弁１５を有するスライド形の四路切換弁と略同様
の構造を有するものであつて、円筒状の弁本体１
６の一側部に入口通路１７が、これとは相対向す
る側の側部には、所定の間隔を置いて第１出口通
路１８と第２出口通路１９とがそれぞれ形成され
ている。なお図においては、両出口通路１８，１
９の間の位置に、中央通路２０が形成されている
が、本実施例においては、この通路２０は閉止し
て使用するものとする。そして上記弁本体１６内
には、弁体２１が往復摺動自在に配置されてお
り、この弁体２１の移動によつて、上記入口通路
１７を第１出口通路１８と第２出口通路１９とに
切換連通し得るようなされている。また上記弁体
２１の両端部には、弁本体１６の内周面に摺接す
る第１ピストン２２と第２ピストン２３とが形成
されている。すなわち、弁本体１６の内部は、上
記両ピストン２２，２３によつて３つの室に区画
されており、両端部の室が、第１パイロツト室２
４と第２パイロツト室２５となされ、中央部の室
が流体の流路２６となされているのである。なお
上記両ピストン２２，２３にはそれぞれブリード
ホール２７，２８が形成されている。一方、上記
パイロツト電磁弁１５は、第１パイロツト通路２
９と、第２パイロツト通路３０と、両通路２９，
３０の間に配置された逃し通路３１とを有するも
のであつて、電磁弁本体３２内に設けた第１及び
第２の２つの弁座３３，３４を開閉することによ
り、いずれか一方のパイロツト通路２９又は３０
を閉止した状態において、他方のパイロツト通路
３０又は２９を逃し通路３１に連通させるような
機能を有するものである。なお、３５はパイロツ
ト弁体であつて、このパイロツト弁体３５は、上
記弁座３３，３４に対応した第１及び第２の２つ
の弁部３６，３７を有しており、コイル等の電気
的な駆動源３８によつて往復駆動し得るようなさ
れている。そして上記第１パイロツト通路２９が
配管３９によつて上記第１パイロツト室２４に、
また上記第２パイロツト通路３０が配管４０によ
つて上記第２パイロツト室２５にそれぞれ接続さ
れているのである。

また第１図のように、上記切換弁Ａの入口通路
１７は、吐出配管２の圧縮機１側に、上記第１出
口通路１８は吐出配管２の四路切換弁４側にそれ
ぞれ接続されており、また上記第２出口通路１９
は、ホツトガスバイパス通路４１を介して上記第
１液管９へと接続されている。そして上記吐出配
管２においては、上記切換弁Ａの入口通路１７と
第１出口通路１８との前後をバイパスするバイパ
ス通路４２が設けられており、上記ホツトガスバ
イパス通路４１と上記バイパス通路４２とにはそ
れぞれ流れ抵抗Ｒ２，Ｒ１が介設されている。な
お上記パイロツト電磁弁１５の逃し通路３１は、
配管４３によつて圧縮機１の吸込配管３に接続さ
れている。

次に上記空気調和機の作動状態について説明す
るが、上記切換弁Ａは、通常の冷房及び暖房運転
時には、パイロツト電磁弁１５が非作動状態に在
り、弁体２１は第２図に示すような位置に存し、
入口通路１７が第１出口通路１８に連通すると共
に、第２出口通路１９が閉止された状態となつて
いる。まず冷房運転時には、圧縮機１から吐出さ
れたガス冷媒は、第１図に実線矢印で示すよう
に、上記切換弁Ａの入口通路１７から第１出口通
路１８を経由して四路切換弁４へと送られ、室外
熱交換器８にて凝縮し、次いで各室内熱交換器１
４にて蒸発すると共に、四路切換弁４から圧縮機
１の吸込配管３へと返流される流れとなる。この
場合、四路切換弁４には上記バイパス通路４２か
らもガス冷媒が供給されることになる。この冷房
運転時には、暖房用膨張弁１０を全開にし、各冷
房用膨張弁１３の開度を制御することによつて冷
媒流量の制御を行う。一方暖房運転時には、切換
弁Ａはそのままの状態で、四路切換弁４を切換え
る。そうするとガス冷媒は、上記と同様に四路切
換弁４へと至り、次いで各室内熱交換器１４内に
て凝縮すると共に、室外熱交換器８にて蒸発し、
四路切換弁４を経由して圧縮機１の吸込配管３へ
返流される流れとなる。この場合、各冷房用膨張
弁１３は全開又は中間開度とし、暖房用膨張弁１
０の開度を制御することによつて冷媒流量の制御
を行う。そしてデフロスト運転を行う必要のある
場合には、パイロツト電磁弁１５の駆動源３８に
通電してパイロツト弁体３５を移動させ、第１弁
部３６を第１弁座３３から離反させると共に、第
２弁部３７を第２弁座３４に当接させることによ
り、切換弁Ａの第１パイロツト室２４を、配管３
９、第１パイロツト通路２９、逃し通路３１、配
管４３をそれぞれ経由して圧縮機１の吸込配管３
へと連通させる。そうすると第１パイロツト室２
４内の圧力が急激に低下し、一方流路２６内には
圧縮機１から吐出された高圧ガス冷媒の圧力が作
用しているので、第１ピストン２２がこの圧力に
よつて押動され、弁体２１が、第２図の右方へと
移動し、入口通路１７が第２出口通路１９へと連
通すると共に、第１出口通路１８が閉止された状
態となる。この結果、圧縮機１から吐出されたホ
ツトガスは、第１図に鎖線矢印で示すように、上
記切換弁Ａの入口通路１７から第２出口通路１９
へと送出され、ホツトガスバイパス通路４１を経
由して、室外熱交換器８でデフロストを行い、次
いで四路切換弁４から圧縮機１の吸込配管３へと
返流される流れとなる。この場合、圧縮機１から
吐出されたガス冷媒の一部は、バイパス通路４２
から四路切換弁４へと送られ、室内熱交換器１４
を経由して室外熱交換器８へと至り、上記と同様
に圧縮機１へと返流されることになるため、室内
の暖房は継続して行われることになる。なおこの
デフロスト運転時には、暖房用膨張弁１０及び冷
房用膨張弁１３はいずれも全開にしておく。

以上のように上記空気調和機においては、ホツ
トガスバイパス通路４１の開閉を行うための切換
弁Ａとして、流通抵抗の少ないスライド形の弁を
使用しているために、比較的小形の切換弁Ａを使
用することが可能となり、そのため装置全体を安
価に構成することが可能である。また上記構造の
弁は、従来の電磁弁に比較して、その流通経路が
簡素であるために、流通音が小さくなり、そのた
めデフロスト時の騒音量が低減されることにな
る。さらに上記のようなパイロツト電磁弁１５に
よつて上記切換弁Ａを作動させるようにした場合
には、従来の直動形の弁に比較して、信頼性を向
上することが可能である。

また上記デフロスト時には、室内熱交換器１４
へ分配されるガス冷媒量が、上記ホツトガスバイ
パス通路４１に介設した流れ抵抗Ｒ２とバイパス
通路４２に介設した流れ抵抗Ｒ１とによつて定め
られることになるため、従来の膨張弁の開度を制
御するよような場合に比較して、簡便かつ正確に
分配量を定めることが可能である。

（発明の効果） この発明のヒートポンプ式空気調和機において
は、上記のようにホツトガスバイパス通路の開閉
を行うための切換弁として、流通抵抗の少ないス
ライド形の弁を使用しているために、比較的小形
の切換弁を使用することが可能であり、そのため
装置全体を安価に構成することが可能となる。ま
たデフロスト時には、室内熱交換器へ分配される
ガス冷媒量を、ホツトガスバイパス通路に介設し
た流れ抵抗とバイパス通路に介設した流れ抵抗と
によつて定めるようにしてあるため、従来の膨張
弁の開度を制御するような場合に比較して、簡便
かつ正確に分配量を定めることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のヒートポンプ式空気調和機
の一実施例の冷媒回路図、第２図は上記において
使用する切換弁の一例の縦断面図、第３図は従来
装置の冷媒回路図、第４図は上記において使用す
る電磁弁の縦断面図である。 １……圧縮機、２……吐出配管、３……吸込配
管、８……室外熱交換器、１０……暖房用膨張
弁、１４……室内熱交換器、１６……弁本体、１
７……入口通路、１８……第１出口通路、１９…
…第２出口通路、２１……弁体、４１……ホツト
ガスバイパス通路、４２……バイパス通路、Ａ…
…切換弁、Ｒ１，Ｒ２……流れ抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入口通路１７と第１出口通路１８及び第２出
   口通路１９とを有すると共に、弁本体１６内にお
   ける弁体２１の往復摺動によつて上記入口通路１
   ７を第１出口通路１８と第２出口通路１９とに切
   換連通させる構造の切換弁Ａにおける上記入口通
   路１７を圧縮機１の吐出配管２に接続し、上記切
   換弁Ａの第１出口通路１８には室内熱交換器１
   ４、膨張機構１０、室外熱交換器８、圧縮機１の
   吸込配管３を順次接続する一方、上記切換弁Ａの
   第２出口通路１９はホツトガスバイパス通路４１
   を介して上記室外熱交換器８に接続し、また上記
   切換弁Ａの入口通路１７と第１出口通路１８との
   前後をバイパスするバイパス通路４２を設け、上
   記ホツトガスバイパス通路４１とバイパス通路４
   ２にはそれぞれ流れ抵抗Ｒ２，Ｒ１を介設したこ
   とを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。