JPS5849779B2 - 冷暖兼用空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷暖兼用空気調和機に関するものである。

通常の冷暖房用冷凍サイクルを第１図により説明する。

１′は圧縮機、２′は四方弁、３′は室外側熱交換器、
４′は減圧装置（キャピラリ）、５′は逆止弁、６′は
減圧装置（キャピラリ）、７′は逆止弁、８′は室内側
熱交換器、９′は液溜めで、冷媒の流れは冷房時実線矢
印→、暖房運転時破線矢印一一一〉方向に流れる。

通常、冷房及び暖房は使用運転点が異なるため、必要と
する冷媒量に差を生じる。

そのため、従来は（７）冷暖別々の減圧装置を使用して
、冷媒循環量を変えることによって、冷媒量を同一に出
来るようにするか、もしくは（イ）冷房時に適正冷媒量
を選定すれば、通常暖房時は余剰冷媒となるため、暖房
高圧液ラインの液溜め（あるいは低圧吸入ラインのアキ
ュムレータ）に余剰冷媒を一時貯えていたＯ 即ち、従来のものでは減圧装置、逆止弁が冷暖用に各１
対を必要とし、又暖房時の高圧液ラインに液溜め等が必
要であり、またこれらを併用することもあった。

その結果、減圧装置、逆止弁、液溜め（あるいはアキュ
ムレータ）等、多数の部品を必要とするほか、冷媒回路
も複雑となり、これら減圧装置及び液溜めの選定にかな
りの手間と時間を必要とした。

以下、述べる３つの発明は、夫々圧縮機から吐出された
冷媒が四方弁を切換えることにより、暖房時には室内側
熱交換器、減圧装置、室外側熱交換器の順に流過して圧
縮機に戻るようにした冷暖兼用空気調和機にかいて、上
記従来のものの欠点を除去することを目的としている。

１番目の発明は、上記冷暖兼用空気調和機にかいて、暖
房時に冷媒を四方弁と室内側熱交換器間から減圧装置と
室外側熱交換器間に流過させるバイパス回路を設けて、
冷房時むよび暖房時の必要冷媒量を同一としたものであ
る。

２番目の発明は、上記１番目の冷暖兼用空気調和機と同
じくバイパス回路を有するが、これに下記条件の逆止弁
、減圧装置を設けたものである。

即ち、四方弁と室内側熱交換器間と、減圧装置と室外側
熱交換器間との間に、暖房時の高負荷または低負荷信号
を受けて開く弁と減圧装置を、この順にバイパス回路に
接続したものであり、同じく冷房時督よび暖房時の必要
冷媒量を同一としたものである。

３番目の発明は、２番目の発明におけるバイパス回路に
、暖房時の高負荷又は低負荷信号を受けて減圧圧力調節
を行う弁を設けたものであり、同じく冷房時および暖房
時の必要冷媒量を同一としたものである。

以下、１番目乃至３番目の発明を第２図乃至第４図を参
照して説明する。

１番目の発明を示す第２図において、１は圧縮機、２は
四方弁、３は室外側熱交換器、４は減圧装置（キャピラ
リ）、５は室内側熱交換器、Ｂはこの発明によるバイパ
ス回路で、同回路Ｂには逆止弁６及び減圧装置（キャピ
ラリ）７が設置されてかり、暖房時には破線矢印のよう
に圧縮機１よりの高圧加熱吐出ガスは切換わった四方弁
２を通って、室内側熱交換器５で凝縮され、減圧装置４
で減圧され、室外側熱交換器３で蒸発して、再び四方弁
２を通り圧縮機１に吸入される。

又圧縮機１よりの高圧加熱吐出ガスの一部は、四方弁２
を通過後分流され、逆止弁６を通って減圧装置７で減圧
され、前記暖房サイクルにより減圧装置４を経た冷媒と
合流する。

即ち、ホットガスバイパスを行なうようになっている。

冷房時は通常の冷凍サイクルである。

即ち、冷媒は実線矢印で示すごとく、圧縮機１→四方弁
２→室外側熱交換器３→減圧装置４→室内側熱交換器５
→四方弁２→圧縮機１へと流れる。

即ち、減圧装置７には逆止弁６によってバイパスは行な
われない。

つまり、冷媒は減圧装置７を経て逆止弁６に到るが、同
逆止弁６に阻止される。

冷房時冷媒のバイパスは行なわれないようになっている
が、この発明では暖房時四方弁２と室内側熱交換器５間
から減圧装置４と室外側熱交換器３間に冷媒を流過させ
るバイパス回路があれば良い。

即ち、この１番目の発明は圧縮機１から吐出された冷媒
が四方弁２を切換えることにより、暖房時には室内側熱
交換器５、減圧装置４、室外側熱交換器３の順に流過し
、冷房時には室外側熱交換器３、減圧装置４、室内側熱
交換器５の順に流過して圧縮機１に帰るようにした冷暖
兼用空気調和機に釦いて、暖房時に冷媒を前記四方弁２
と室内側熱交換器５間から前記減圧装置４と室外側熱交
換器３間に流過させるバイパス回路Ｂを設け、冷房時釦
よび暖房時の必要冷媒量を同一としたことを特徴とする
冷暖兼用空気調和機である。

上記本発明の構成により、暖房時ホットガスバイパスを
行なうことにより、（ｉ）冷暖サイクル時の必要冷媒量
を同一にすることが出来る。

（ｉ）室内側熱交換器を使用する冷媒量を減少させるこ
とが出来るので、単一の減圧装置（冷暖共兼用）ですみ
、従来のどとく液だめ等が不要となり、従って、部品点
数も少く冷媒回路が簡略化できるｏ （ｉｉＤバイパス
用減圧装置の選択により、暖房高負荷時、及び低負荷時
の運転可能範囲が拡大する。

次に、２番目の発明を示す第３図に示された冷暖兼用空
気調和機は第２図の発明と同じく、圧縮機１、四方弁２
、室外側熱交換器３、減圧装置（キャピラリ）４、室内
側熱交換器５を有し、冷房時冷媒は実線矢印のごとく、
圧縮機１→四方弁２→室外側熱交換器３→減圧装置４→
室内側熱交換器５→四方弁２→圧縮機１へと流れ、暖房
（通常負荷）時冷媒は破線矢印のごとく、圧縮機１より
の加熱吐出ガスは四方弁２を通り、室内側熱交換器５で
凝縮し、減圧装置４で断熱膨脹した湿り冷媒は、室外側
熱交換器３で蒸発して再び四方弁２を通，り、圧縮機１
に吸入される。

しかし、高負荷、低負荷の暖房時に釦いては、上記圧縮
機１よりの加熱吐出ガスの一部は四方弁２を通過後、分
流されてバイパス回路Ｂを通り、室内側熱交換器５を通
過して来た冷媒と合流するようになっている。

矢印〜Ｎ◆は暖房負荷もしくは低負荷時の冷媒流れを示
す。

バイパス回路Ｂには電磁弁（もしくは逆止弁）６ａ及び
バイパス用減圧装置（キャピラリ）７が設置されており
、前記電磁弁６ａは通常の暖房時には閉じてオ・ク。

冷暖同一の減圧装置４であり、また同一冷媒量のため、
若干高圧が上がり、低圧は下がり気味になり、高負荷、
低負荷時の運転が制限される。

そこで、（Ｉ）暖房高負荷時には（イ）圧力検出器によ
り高圧側の圧力を検知して、もしくは（口）外温をサー
モにより外温を検知して、あるいは←→配管温度（室内
側熱交換器５出口、減圧装置４前）をサーモにより検知
して上記電磁弁６ａを開き、バイパス回路Ｂへ加熱吐出
ガスを分流する。

なか、バイパス量は減圧装置７（キャピラリ）によって
決まる。

加熱吐出ガスをバイパスする事により運転点が変わり、
暖房負荷時の運転可能範囲が増大する。

次に、（ＩＩ）暖房抵負荷時には（イ）圧力検出器によ
り低圧側の圧力を検知して、もしくは（口）外温サーモ
により外温を検知して、あるいは←→配管温度（室外熱
交換器３出口）をサーモにより検出して電磁弁６ａを開
き、バイパス回路Ｂへ加熱吐出ガスをバイパスすること
により、運転点が変化し暖房低負荷時の運転可能範囲が
拡がる。

即ち、必要に応じ暖房高負荷、低負荷時に上記（Ｉ）
， （Ｉ）の機能をとり入れるようになっている。

即ち、第３図に示された２番目の発明は、圧縮機から吐
出された冷媒が四方弁を切換えることにより暖房時には
室内側熱交換器、減圧装置、室外側熱交換器の順に流過
し、冷房時には室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交
換器の順に流過して圧縮機に帰るようにした冷暖兼用空
気調和機にかいて、前記四方弁２と室内側熱交換器５間
と、前記減圧装置４と室外側熱交換器３間との間に、暖
房時の高負荷または低負荷信号を受けて開く弁と減圧装
置を、この順に介装してなるバイパス回路Ｂを接続し、
冷房時釦よび暖房時の必要冷媒量を同一としたことを特
徴とする冷暖兼用空気調和機である。

この発明にあっては、前記１番目の発明の効果（ｉ）
， （ｉｉ）を有し、暖房通常負荷時には冷媒が主回路
のみ流れるので、その暖房能力が低減しない。

高圧側圧力、低圧側圧力の変化に伴い高負荷、低負荷時
の暖房運転が制限されるが、高負荷、低負荷側の圧力等
を検知して電磁弁（もしくは逆止弁）を開き、バイパス
回路へ加熱吐出ガスを分流させることにより運転点を変
化し、０■）暖房高負荷時、低負荷時の運転範囲を拡大
することが出来る。

つまり、暖房時高負荷、低負荷時の機能をとり入れ、そ
の運転範囲を増大できる。

次に、３番目の発明を示す第４図の冷暖兼用空気調和機
に釦いて、圧縮機１、四方弁２、室外側熱交換器３、城
圧装置（キャビラリ）４、室内側熱交換器５からなる主
回路は第２図、第３図の発明と同じであるが、バイパス
回路Ｂに高圧圧力調整弁６ｂと低圧圧力調整弁６ｃが並
列に設けられている。

矢印→ぱ冷房時、一一〉は通常負荷の暖房時、ＡＡＡ〜
は高負荷もしくは低負荷暖房時の冷媒の流れを示す。

通常の暖房時には高圧圧力調整弁６ｂ、低圧圧力調整弁
６ｃは共に閉にする。

（Ｉ） 高負荷暖房では、高圧圧力の検知により高圧
圧力調整弁６ｂを開き、加熱吐出ガスをバイパス回路へ
分流する。

（ＩＩ） 低負荷暖房では、低圧圧力の検知により低
圧圧力調整弁６ｃを開き、バイパス回路Ｂへ加熱吐出ガ
スを分流するようになっている。

なお、バイパス量は夫々高圧圧力調整弁６ｂ、低圧圧力
調整弁６ｃで調整される。

即ち、第４図に示された３番目の発明の冷暖兼用空気調
和機は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、減圧装置、
室内側熱交換器からなる主回路を有し、暖房時、冷房時
夫々第２図、第３図の発明と同じ冷媒の流れをするが、
上記四方弁と室内側熱交換器間と、減圧装置と室外側熱
交換器間との間に、暖房時の高負荷又は低負荷信号を受
けて開く弁６ｂ，６ｃを介装してなるバイパス回路Ｂを
接続し、冷房時および暖房時の必要冷媒量を同一とした
ことを特徴とする冷暖兼用空気調和機であるＯ この発明にあっても、２番目の発明と同じく前記１番目
の発明の効果（ｉ） ， （ｉｉ）を有し、暖房通常負
荷時に暖房能力を低減せず、室内吹出空気温度を高く出
来、暖房フィーリングが向上する。

また２番目の発明と同じく暖房高負荷、低負荷時の機能
をとり入れ、その運転可能範囲を拡大することが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来一般の冷暖房用の冷凍サイクル図、第２図
、第３図、第４図は夫々１番目乃至３番目の発明による
冷暖兼用空気調和機の冷凍サイクルの例示図である。 図において、１・・・・・・圧縮機、２・・・・・・四
方弁、３・・・・・・室外側熱交換器、４・・・・・・
減圧装置、５・・・・・・室内側熱交換器、Ｂ・・・・
・・バイパス回路で、６・・・・・・逆止弁、７・・・
・・・減圧装置、６ａ・・・・・・電磁弁（逆止弁）、
６ｂ・・・・・・高圧圧力調整弁、６ｃ・・・・・・低
圧圧力調整弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機から吐出された冷媒が四方弁を切換えること
   により、暖房時には室内側熱交換器、減圧装置、室外側
   熱交換器の順に流過し、冷房時には室外側熱交換器、減
   圧装置、室内側熱交換器の順に流過して圧縮機に帰るよ
   うにした冷暖兼用空気調和機において、暖房時に冷媒を
   該四方弁と該室内側熱交換器間から該減圧装置と該室外
   側熱交換器間に流過させるバイパス回路を設け、冷房時
   および暖房時の必要冷媒量を同一としたことを特徴とす
   る冷暖兼用空気調和機。 ２ 圧縮機から吐出された冷媒が四方弁を切換えること
   により、暖房時には室内側熱交換器、減圧装置、室外側
   熱交換器の順に流過し、冷房時には室外側熱交換器、減
   圧装置、室内側熱交換器の順に流過して圧縮機に帰るよ
   うにした冷暖兼用空気調和機において、該四方弁と該室
   内側熱交換器間と、該減圧装置と該室外側熱交換器間と
   の間に、暖房時の高負荷または低負荷信号を受けて開く
   弁と減圧装置を、この順に介装してなるバイパス回路を
   接続し、冷房時卦よび暖房時の必要冷媒量を同一とした
   ことを特徴とする冷暖兼用空気調和島３ 圧縮機から吐
   出された冷媒が四方弁を切換えることにより、暖房時に
   は室内側熱交換器、減圧装置、室外側熱交換器の順に流
   過し、冷房時には室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱
   交換器の順に流過して圧縮機に帰るようにした冷暖兼用
   空気調和機に釦いて、該四方弁と該室内側熱交換器間と
   、該減圧装置と該室外側熱交換器間との間に、暖房時の
   高負荷又は低負荷信号を受けて減圧圧力調節を行う弁を
   介装してなるバイパス回路を接続し、冷房時および暖房
   時の必要冷媒量を同一としたことを特徴とする冷暖兼用
   空気調和機。