JPH08136067A

JPH08136067A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH08136067A
Application number: JP27216194A
Authority: JP
Inventors: Yasufumi Takahashi; 康文高橋
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1994-11-07
Filing date: 1994-11-07
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】低温時の冷房運転において、アキュムレータ
に容量を超える冷媒が溜まることを防止するものであ
る。【構成】圧縮機１０２と、圧縮機１０２の出口に接続
されている四方弁１０４と、四方弁１０４に接続されて
いる室外熱交換器１０３と、室外熱交換器１０３に接続
されている減圧機構１０６と、減圧機構１０６と四方弁
１０４の間に接続されている室内熱交換器１０８と、圧
縮機１０２の入口と四方弁１０４の間に接続されたアキ
ュムレータ１０５と、アキュムレータ１０５に取付けら
れ圧縮機１０２と室外熱交換器１０３に接続された熱交
換器１と、熱交換器１と室外熱交換器１０３の間に弁２
を備えた構成としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いかなる条件でも安全
性の高い運転を行うことのできることを目的とした空気
調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、空調機は１年を通じて使用される
ため、あらゆる条件で連続に運転することが求められて
いる。

【０００３】以下に従来の空調機について図６を参照し
ながら説明する。図６に示す冷凍サイクルにおいて冷房
時には、室外ユニット１０１内には、圧縮機１０２、室
外熱交換器１０３、冷凍サイクルを暖房運転と冷房運転
とに切替えるための四方弁１０４、アキュムレータ１０
５、冷媒の減圧量と流量を可変するための電動膨張弁１
０６が設けてある。室内ユニット１０７内には室内熱交
換器１０８が設けられている。室外ユニット１０１と、
室内ユニット１０７は接続配管ａ１０９および、接続配
管ｂ１１０で接続されており、室外ユニット１０１内の
電動膨張弁１０６から接続配管ａ１０９により室内ユニ
ット１０７の室内熱交換器１０８の一端に接続され、他
端から接続配管ｂ１１０が室外ユニット１０１に接続さ
れ、室外ユニット１０１内で、接続配管ｂ１１０が四方
弁１０４に接続される。

【０００４】上記構成により冷房時の運転動作を説明す
る。いま室内ユニット１０７の運転時には、圧縮機１０
２で高温高圧になった冷媒ガスが実線の矢印に示すよう
に四方弁１０４を通り、室外熱交換器１０３に入り、室
外ファン（図示せず）により、室外空気と熱交換し、冷
媒ガスが凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は、電動膨張
弁１０６により所定の流量に調整されると同時に減圧さ
れた後に、接続配管ａ１０９により室内ユニット１０７
の室内熱交換器１０８に冷媒が流れ、それぞれの室内フ
ァン（図示せず）により室内空気と熱交換することによ
り、蒸発気化する。蒸発気化した冷媒ガスは、接続配管
ｂ１１０により室外ユニット１０１に流れ、再び四方弁
１０４を通り、アキュムレータ１０５で冷媒はガスだけ
に分別され、圧縮機１０２に吸込まれる。

【０００５】暖房時には、圧縮機１０２で高温になった
冷媒ガスが破線の矢印の示すように四方弁１０４を通
り、接続配管ｂ１１０により室内ユニット１０７の室内
熱交換器１０８に冷媒が流れ、それぞれの室内ファン
（図示せず）により室内空気と熱交換することにより、
冷媒ガスが凝縮液化する。凝縮液化した冷媒は、接続配
管ａ１０９により室外ユニット１０１に流れ、電動膨張
弁１０６により所定の流量に調整されると同時に減圧さ
れた後に室外熱交換器１０３に入り、室外ファン（図示
せず）により室外空気と熱交換し、冷媒は蒸発気化す
る。蒸発気化した冷媒ガスは、再び、四方弁１０４を通
り、アキュムレータ１０５で冷媒はガスだけに分別さ
れ、圧縮機１０２に吸込まれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
低温時に冷房運転を行うとアキュムレータに溜り込んだ
冷媒が容量を超える場合には、圧縮機の液冷媒の吸入を
防止できない。また、低温時に暖房運転を行うと室外熱
交換器に着霜が発生し連続運転することができないもの
であった。

【０００７】また、上記構成では、熱交換器に流れる冷
媒量を調節することができず、アキュムレータの方に大
量に冷媒が流れ本流に冷媒が流れなくなることが起きる
ものであった。

【０００８】また、上記構成では、熱交換器に流す冷媒
を外的条件によって調節する必要があった。

【０００９】また、熱交換器に全ての冷媒を流し、能力
を最大に発揮することができないものであった。

【００１０】また、暖房運転時に熱交換器を通過した冷
媒が液化している場合、蒸発過程を経ずにアキュムレー
タに戻るものであった。

【００１１】本発明は上記課題を解決するもので、低温
時の冷房運転において、アキュムレータに容量を超える
冷媒が溜まることを防止し、低温時の暖房運転におい
て、簡単な構造によって室外熱交換器に着霜することを
防止することができる空気調和機を提供することを第１
の目的としている。

【００１２】第２の目的は、熱交換器に流れる冷媒量を
最適な量に調節するものである。第３の目的は、熱交換
器に流す冷媒を自動で調節するものである。

【００１３】第４の目的は、熱交換器に全ての冷媒を流
し、能力を最大にすることができるものである。

【００１４】第５の目的は、暖房運転時に熱交換器を通
過し液化した冷媒を気化させることができるものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための第１の手段は、圧縮機と、前記圧縮機の出
口に接続されている四方弁と、前記四方弁に接続されて
いる室外熱交換器と、前記室外熱交換器に接続されてい
る減圧機構と、前記減圧機構と前記四方弁の間に接続さ
れている室内熱交換器と、前記圧縮機の入口と前記四方
弁の間に接続されたアキュムレータと、前記アキュムレ
ータに取付けられ前記圧縮機の前記室外熱交換器に接続
された熱交換器と、前記熱交換器と前記室外熱交換器の
間に弁を備えた構成としたものである。

【００１６】また、第２の目的を達成するための第２の
手段は、第１の手段記載の熱交換器と圧縮機の間の弁を
廃し、同位置に流量調節弁を配置した構成としたもので
ある。

【００１７】また、第３の目的を達成するための第３の
手段は、第２の手段記載の熱交換器と圧縮機の間の弁を
廃し、同位置にサーモバルブを配置した構成としたもの
である。

【００１８】また、第４の目的を達成するための第４の
手段は、第１の手段記載の四方弁と圧縮機の出口の間、
かつ、前記圧縮機と熱交換器が接続された位置よりも四
方弁よりに弁ｂを配置した構成としたものである。

【００１９】また、第５の目的を達成するための第５の
手段は、第１の手段記載の熱交換器と弁の間と室外熱交
換器と減圧機構の間を結ぶよう弁ｃを配置した構成とし
たものである。

【００２０】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、低
温時に冷房運転を行う場合は、弁を開くことにより圧縮
機からの高温ガスが熱交換器を介してアキュムレータを
加熱しアキュムレータに溜まった冷媒を気化させること
ができる。また、低温時に暖房運転する場合は、弁を開
くことにより圧縮機からの高温ガスが熱交換器を介して
アキュムレータを加熱しアキュムレータに溜まった冷媒
を気化させ、高圧冷媒によって室外熱交換器の圧力が上
がることにより冷媒の飽和温度が上昇し室外熱交換器の
温度を上昇させることができる。

【００２１】また、第２の手段の構成により、熱交換器
に流れる冷媒量を任意に調節する事ができるので、熱交
換器に流れる冷媒量を最適にすることができ、アキュム
レータの加熱量を最適にできる。

【００２２】また、第３の手段の構成により、熱交換器
に流れる冷媒量を任意に設定した温度によって自動調節
することができる。

【００２３】また、第４の手段の構成により、圧縮機か
らの冷媒を全て熱交換器に流すことができるのでアキュ
ムレータの加熱を最大にすることができる。

【００２４】また、第５の手段の構成により、暖房運転
時に熱交換器で凝縮した冷媒を室外熱交換器によって蒸
発させることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の第１の手段による第１実施例
について図１を参照しながら説明する。なお、従来例と
同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明は省略す
る。冷凍サイクルを図１に示す。図１において、室外ユ
ニット１０１内に、圧縮機１０２、室外熱交換器１０
３、冷凍サイクルを暖房運転と冷房運転とに切替えるた
めの四方弁１０４、アキュムレータ１０５、冷媒の減圧
量と流量を可変するための電動膨張弁１０６、圧縮機１
０２の出口と室外熱交換器１０３の冷房運転時の入口の
間にアキュムレータ１０５と熱交換するための熱交換器
１と、熱交換器１と室外熱交換器１０３の冷房運転時の
入口の間に熱交換器１に流れる冷媒をon/offするための
弁２が設けてあり、室内ユニット１０７内には室内熱交
換器１０８が設けられている。

【００２６】上記構成により冷房時の運転動作を説明す
る。アキュムレータ１０５に冷媒が溜まった時に弁２を
開くと、圧縮機１０２で高温高圧となった冷媒ガスの一
部が熱交換器１を通り室外熱交換器１０３に入る。この
とき、アキュムレータ１０５と熱交換器１は熱交換し、
アキュムレータ１０５に溜まる冷媒は熱交換器１の熱に
より蒸発しサイクルに戻る。また、暖房運転時に弁２を
開くと、圧縮機１０２で高温高圧となった冷媒ガスの一
部が熱交換器１を通るためアキュムレータ１０５と熱交
換器１は熱交換しアキュムレータ１０５に溜まる冷媒は
熱交換器１の熱により蒸発しサイクルに戻すことができ
る。そして、冷媒ガスの一部が熱交換器１を通り四方弁
１０４と室外熱交換器１０３の間に戻るため、高圧の冷
媒が室外熱交換器１０３の圧力を上がり蒸発温度の上昇
により室外熱交換器１０３に付着した霜を融解する。

【００２７】このように本発明の第１実施例の空気調和
機によれば、冷房運転時はアキュムレータ１０５が加熱
されアキュムレータ１０５に溜まった冷媒は気化しアキ
ュムレータ１０５から圧縮機１０２に流れ、アキュムレ
ータ１０５の容量を超える冷媒量が溜まることを防止す
る。また、暖房運転時にはアキュムレータ１０５が加熱
されアキュムレータ１０５に溜まった冷媒は気化しアキ
ュムレータ１０５から圧縮機１０２に流れ、アキュムレ
ータ１０５の容量を超える冷媒量が溜まることを防止
し、高圧の冷媒は室外熱交換器１０３の圧力を上げるた
め室外熱交換器１０３の温度は上昇し室外熱交換器１０
３が着霜状態の場合は霜を融解することができる。

【００２８】以下、本発明の第２の手段による第２実施
例について図２を参照しながら説明する。なお、第１実
施例と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明は
省略する。冷凍サイクルを図２に示す。図２において、
室外ユニット１０１内に、熱交換器１と室外熱交換器１
０３の冷房運転時の入口の間に熱交換器１に流れる冷媒
を調節するための流量調節弁３が設けてある。

【００２９】上記構成により冷房時の運転動作を説明す
る。アキュムレータ１０５に冷媒が溜まった時に流量調
節弁３を開くと、圧縮機１０２で高温高圧となった冷媒
ガスの一部が熱交換器１を通り室外熱交換器１０３に入
る。このとき、アキュムレータ１０５と熱交換器１は熱
交換する。また、暖房運転時に流量調節弁３を開くと、
圧縮機１０２で高温高圧となった冷媒ガスの一部が熱交
換器１を通り四方弁１０４とアキュムレータ１０５を介
して圧縮機１０２に入る。このとき、アキュムレータ１
０５の方に大量に冷媒が流れると本流に冷媒が流れなく
なるため適当な開度とすることにより、最適な冷媒量が
熱交換器１を通過しアキュムレータ１０５と熱交換器１
は熱交換を行い、高圧となった冷媒が室外熱交換器の圧
力を上げる。

【００３０】このように本発明の第２実施例の空気調和
機によれば、冷房運転時はアキュムレータ１０５が加熱
されアキュムレータ１０５に溜まった冷媒は気化しアキ
ュムレータ１０５から圧縮機１０２に流れ、アキュムレ
ータ１０５の容量を超える冷媒量が溜まることを防止す
る。また、暖房運転時には、熱交換器１に最適な冷媒量
を流すことにより本流の冷媒量を阻害することなくアキ
ュムレータ１０５が加熱されアキュムレータ１０５に溜
まった冷媒は気化しアキュムレータ１０５から圧縮機１
０２に流れ、アキュムレータ１０５の容量を超える冷媒
量が溜まることを防止し、高圧の冷媒は室外熱交換器１
０３の圧力を上げるため室外熱交換器１０３の温度は上
昇し室外熱交換器１０３が着霜状態の場合は霜を融解す
ることができる。

【００３１】以下、本発明の第３の手段による第３実施
例について図３を参照しながら説明する。なお、第２実
施例と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明は
省略する。冷凍サイクルを図３に示す。図３において、
室外ユニット１０１内に、熱交換器１と室外熱交換器１
０３の冷房運転時の入口の間に熱交換器１に流れる冷媒
を自動調節するためのサーモバルブ４が設けてあり、サ
ーモバルブ４の感熱部は圧縮機１０２の入口に取付けて
ある。

【００３２】上記構成により運転動作を説明する。低温
時には圧縮機１０２の入口の温度が低くなり、サーモバ
ルブ４の感熱部が圧縮機１０２の入口の温度の低下によ
り自動的に開く。例えば、サーモバルブ４の設定温度を
０℃とした時、圧縮機入口の温度が０℃以下になると温
度の低下に伴いサーモバルブ４の開度は大きくなり、圧
縮機１０２で高温高圧となった冷媒ガスの一部が熱交換
器１を通り、アキュムレータ１０５と熱交換器１は熱交
換する。

【００３３】このように本発明の第３実施例の空気調和
機によれば、熱交換器１を通る冷媒量が自動的に調節さ
れるため、常に最適な冷媒量が熱交換器１に流れ、冷房
運転時はアキュムレータ１０５が加熱されアキュムレー
タ１０５に溜まった冷媒は気化しアキュムレータ１０５
から圧縮機１０２に流れ、アキュムレータ１０５の容量
を超える冷媒量が溜まることを防止する。また、暖房運
転時には、熱交換器１に最適な冷媒量が流れることによ
り本流の冷媒量を阻害することなくアキュムレータ１０
５が加熱されアキュムレータ１０５に溜まった冷媒は気
化しアキュムレータ１０５から圧縮機１０２に流れ、ア
キュムレータ１０５の容量を超える冷媒量が溜まること
を防止し、高圧の冷媒は室外熱交換器１０３の圧力を上
げるため室外熱交換器１０３の温度は上昇し室外熱交換
器１０３が着霜状態の場合は霜を融解することができ
る。

【００３４】以下、本発明の第４の手段による第４実施
例について図４を参照しながら説明する。なお、第１実
施例と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明は
省略する。冷凍サイクルを図４に示す。図４において、
室外ユニット１０１内に、圧縮機１０２の出口と四方弁
１０４の間に流れる冷媒をon/offするための弁ｂ５が設
けてある。

【００３５】上記構成により冷房時の運転動作を説明す
る。弁２を開き弁ｂ５を閉めることにより、圧縮機１０
２で高温高圧となった冷媒ガスの全てが熱交換器１を通
り室外熱交換器１０３に入る。このとき、アキュムレー
タ１０５と熱交換器１は熱交換される熱量は最大となり
アキュムレータ１０５に溜まった冷媒は急速に気化す
る。

【００３６】このように本発明の第４実施例の空気調和
機によれば、冷房運転時はアキュムレータ１０５が急速
に加熱されアキュムレータ１０５に溜まった冷媒は気化
しアキュムレータ１０５から圧縮機１０２に流れ、アキ
ュムレータ１０５の容量を超える冷媒量が溜まることを
防止する。

【００３７】以下、本発明の第５の手段による第５実施
例について図５を参照しながら説明する。なお、第５実
施例と同一のものは同一番号を付し、その詳細な説明は
省略する。冷凍サイクルを図５に示す。図５において、
室外ユニット１０１内に、熱交換器１と弁２の間と室外
熱交換器１０３と減圧機構１０６の間を結ぶよう配置し
た弁ｃ６が設けてある。

【００３８】上記構成により暖房時の運転動作を説明す
る。暖房運転時に弁ｃ６を開くと、圧縮機１０２で高温
高圧となった冷媒ガスの一部が熱交換器１を通り、室外
熱交換器１０３に入り、四方弁１０４とアキュムレータ
１０５を介して圧縮機１０２に入る。このとき、アキュ
ムレータ１０５と熱交換器１は熱交換し液化している冷
媒は室外熱交換器で気化し、高圧となった冷媒が室外熱
交換器１０３の圧力を上げ室外熱交換器１０３に付着し
た霜を融解する。

【００３９】このように本発明の第５実施例の空気調和
機によれば、暖房運転時にはアキュムレータ１０５が加
熱されアキュムレータ１０５に溜まった冷媒は気化しア
キュムレータ１０５から圧縮機１０２に流れ、アキュム
レータ１０５の容量を超える冷媒量が溜まることを防止
し、熱交換器１で液化した冷媒は室外熱交換器１０３に
よって気化されアキュムレータ１０５に溜まることを防
止でき、高圧の冷媒は室外熱交換器１０３の圧力を上げ
るため室外熱交換器１０３の温度は上昇し室外熱交換器
１０３が着霜状態の場合は霜を融解することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
の実施例によれば、低温時の冷房運転において、アキュ
ムレータに溜まる冷媒は熱交換器の熱により蒸発しサイ
クルに戻すことができるため、アキュムレータに液が溜
まり易い場合でも安全に連続運転ができ、低温時の暖房
時においては、アキュムレータに溜まる冷媒は熱交換器
の熱により蒸発しサイクルに戻すことができ、室外熱交
換器の蒸発温度を上げることにより室外熱交換器に付着
した霜を融解するため連続に運転することができる効果
のある空気調和機を提供できる。

【００４１】また、熱交換器に流れる冷媒量を調節でき
る流量調節弁を用いたので、運転条件によって最適な流
量を調節できる。

【００４２】また、熱交換器に流れる冷媒量を自動調節
できるサーモバルブを用いたので、運転条件によって最
適な流量が自動的に調節される。

【００４３】また、圧縮機からの冷媒を四方弁の手前で
止めることができる構造としたので、全ての冷媒を熱交
換器に流すことができるため、アキュムレータを加熱す
る効果を最大とすることができる。

【００４４】また、熱交換器を通過した冷媒を室外熱交
換器と減圧機構の間に流すこともできる構造としたの
で、暖房運転時に熱交換器を通過した冷媒を室外熱交換
で蒸発させることができるため熱交換器を通過した冷媒
がアキュムレータに溜まることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の空気調和機の系統図

【図２】同第２実施例の空気調和機の系統図

【図３】同第３実施例の空気調和機の系統図

【図４】同第４実施例の空気調和機の系統図

【図５】同第５実施例の空気調和機の系統図

【図６】従来の空気調和機の系統図

【符号の説明】

１熱交換器２弁３流量調節弁４サーモバルブ５弁ｂ６弁ｃ１０２圧縮機１０３室外熱交換器１０４四方弁１０５アキュムレータ１０６電動膨張弁１０８室内熱交換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒートポンプ式の空気調和機において、圧
縮機と、前記圧縮機の出口に接続されている四方弁と、
前記四方弁に接続されている室外熱交換器と、前記室外
熱交換器に接続されている減圧機構と、前記減圧機構と
前記四方弁の間に接続されている室内熱交換器と、前記
圧縮機の入口と前記四方弁の間に接続されたアキュムレ
ータと、前記アキュムレータに取付けられ前記圧縮機の
出口と前記室外熱交換器に接続された熱交換器と、前記
熱交換器と前記圧縮機の出口の間に弁を備えた空気調和
機。
【請求項２】熱交換器と圧縮機の間に流量調節弁を配置
した請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】熱交換器と圧縮機の間にサーモバルブを配
置した請求項１または２記載の空気調和機。
【請求項４】四方弁と圧縮機の出口の間、かつ、前記圧
縮機と熱交換器が接続された位置よりも四方弁よりに弁
ｂを配置した請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】熱交換器と弁の間と室外熱交換器と減圧機
構の間を連結するよう弁ｃを配置した請求項１記載の空
気調和機。