JPS59115943A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、四方弁によって冷却サイクルと加熱サイクル
を切換える冷凍サイクルに係わり、特に圧縮機が起動停
止をくシ返す場合の冷凍効率を向上させる冷凍サイクル
に関するものである。

（従来例の構成とその問題点） 従来、圧縮機、逆止弁、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次
連結した冷凍サイクルにおいて、凝縮器出口側よ〜り蒸
発器入口側に至る管路に圧縮機起動時に関し、停止時に
閉じるような開閉弁を設けるとともに、上記圧縮機の吐
出側と上記逆止弁との間と上記圧縮機吸込側とをバイパ
ス弁を介して連結するバイｉ”ス路を設けたものがあっ
た。これにより圧縮機が起動停止をくり返す場合、圧縮
機停止時に高圧液冷媒が蒸発器へ流入するのを防止して
、省エネルギーを図るとともに、バイパス弁によって圧
縮機の再起動を容易に行なうようにしたものがあった。

しかし、従来では、上記冷凍サイクルを四方弁の切換え
で冷却および加熱を行なう冷凍サイクルに応用したもの
はなく、冷却、加熱時共に圧縮機の起動停止をくシ返す
場合の効率を上げることはできなかった。

（発明の目的） 本発明は、上記従来の欠点を解消するもので、冷却、加
熱を四方弁の切換えで行なう冷凍サイクルにおいて、圧
縮機の起動停止音くり返す場合の効率向上を簡単な構成
で行なうことを目的とするものである。

（発明の構成） この目的を達成するために本発明は、冷却、加熱両サイ
クルに共通の第１の逆止弁を圧縮機の吐出側と四方弁の
中間に設け、同じく両サイクルに共通の三方弁を利用側
熱交換器と熱源側熱交換器の中間に設け、上記三方弁の
他方をバイパス管として上記圧縮機と上記第１の逆止弁
との中間に接続し、冷却、加熱サイクル共に上記三方弁
での冷媒の流れ方向を同一にするために、第２〜第５の
逆止弁を上記利用側熱交換器と熱源側熱交換器との中間
に設けるとともに、上記三方弁の切換圧力を制御する感
温筒を設けたものである。又、さらにこの感温筒を２つ
設け、第１の感温筒は圧縮機出口から四方弁までの吐出
管、第２の感温筒は加熱サイクルの四方弁から熱源側熱
交換の間に設けたものである。

この構成によって、三方弁への冷媒の流入方向を冷却、
加熱両サイクルにおいて同一にしたため、一つの三方弁
で上記両サイクルにおいて、圧縮機が起動停止を〈シ返
す場合に、圧縮機停止時に高圧冷媒を低圧側へ流出する
のを防止して、省エネルギーを図るとともに、バイパス
管によって圧縮機の再起動を容易にしたものである。さ
らに感温筒を２つ設け、冷却、加熱両サイクルにおいて
も、三方弁が圧縮機の起動停止に伴って切換ゎるように
したものである。

（実施例の説明） 以下、本発明をその一実施例を示す第１図ないし第２図
を参考に説明する。第１図において、冷房サイクルとし
ての冷却サイクルは圧縮機１、順方向の第１の逆止弁２
、四方弁３、室外に設けられた熱源側熱交換器４、第１
の減圧器５、順方向の第２の逆止弁６、三方弁７の第１
の入口管８、同じく第１の出口管９、順方向の第３の逆
止弁１０、室内側に設けられた利用側熱交換器１１、上
記四方弁３、アキュームレータ１２、および上記圧縮機
１の吸入管１３を順次連結して構成されている。次に暖
房サイクルとしての加熱サイクルは上記圧縮機１、順方
向の上記第１の逆止弁２、上記四方弁３、上記利用側熱
交換器１１、第２の減圧器１４、順方向の第４の逆止弁
１５、上記第１の入口管８、上記出口管９、順方向の第
５の逆止弁１６、上記熱源側熱交換器４、上記四方弁３
、上記アキュームレータ１２、および、上記吸入管１３
を順次連結して構成されている。又、バイ／Ｊ’ス管１
７は上記三方弁７の第２の入口管１８と、第３の減圧器
１９を介して吐出管２０の上記圧縮機１と上記第１の逆
止弁２との間に接続されている。又、三方弁７には接続
細管２１を介して第１の感温筒２２と第２の感温筒２３
が直列に接続されており、第１の感温筒２２は圧縮機１
から四方弁３までの吐出管２０に、第２の感温筒２３は
、四方弁３と熱源側熱交換器４との間の配管に各々熱的
に接触固定しである。なお、２４．２５は各各熱源側、
利用側熱交換器の送風機であり、２６は被空調室の温度
検知器である。

次に、第２図は第１図の三方弁７の詳細図であシ、２７
はダイヤフラムで下面は出口管９と常時連通した第１の
圧力室２８と接している。父上面は第２の圧力室２９に
なっており、感温筒２２゜２３の雰囲気温度によって、
この第２の圧力室２９の圧力は変化する。ダイヤフラム
２７には第１の弁３０と第２の弁３１が連動しており、
ダイヤフラム２７が下降すると第１の弁３０が開放され
、第１の入口管８と第１の圧力室２８が連通し、第２の
弁３１は閉鎖されて第２の入口管１８と第１の圧力室２
８間の連通が閉鎖される。また、ダイヤフラム２７が上
昇すると第１の弁３０は閉鎖され、第２の弁３１は開放
される。

以上の構成で次に作用を説明すると、先ず、冷房運転時
、被空調室の温度が設定値より高い場合は温度検知器２
６によって圧縮機１、送風機２４゜２５は運転されてい
る。又、第１．第２の感温筒２２．２３は共に高温の吐
出温度雰囲気にあり第２の圧力室２９は高圧となってい
る・。又第１の圧力室２８は冷房サイクルの低圧に近い
値を示しており、その結果ダイヤフラム２７は押下げら
れて、第１の弁３０が開、第２の弁３１が閉の状態とな
っている。従って、第１の入口管８と出口管９が連通し
ており、送風機２５によって冷房が行なわれている。そ
の後、被空調室の温度が設定値に低下すると温度検知器
２６によって、圧縮機１、および送風機２４の運転が停
止する。これにより感温筒２２．２３の温度が低下して
第２の圧力室２９の圧力が低下するとともに、第１の圧
力室２８の圧力が上昇する。従ってダイヤフラム２７が
押上げられて、第１の弁３ｏが閉、第２の弁３１が開状
態となる。その結果、高圧冷媒は冷房サイクルの第１の
逆止弁２と三方弁７０間の熱源側熱交換器４側に封じ込
まれると同時に、圧縮機１と第１の逆止弁２の間の高圧
ガスはバイパス管１７の第３の減圧器１９、第２の入口
管１８、出口管９、第３の逆止弁１ｏを経て低圧側の利
用側熱交換器１１側へ流れ、圧縮機１の前後の吸入管１
３と吐出管２０には差圧がなくなる。従って、再び被空
調室の温度が上昇すると冷房が開始される。

次に暖房運転時、被空調室の温度が設定値より低い場合
は温度検知器２６によって圧縮機１、送風機２４．２５
は運転されている。又、第１０感温筒２２は高温の吐出
温度雰囲気、第２の感温筒２３は低温の吸入温度雰囲気
にあり、第２の圧力室２９は中間的な圧力になっている
。又、第１の圧力室２８は蒸発圧力に近い値となってい
る。従って、ダイヤフラム２７は押下げられておシ、第
１の弁３０が開、第２の弁３１が閉の状態となっている
。従って、第１の入口管８と出口管９が連通しており、
送風機２５によって暖房が行なわれている。その後、被
空調室の温度が設定値に上昇すると温度検知器２６によ
って、圧縮機１、および送風機２４の運転が停止する。

これにより第１の感温筒２２の温度は大きく低下するが
第２の感温筒２３の温度は比較的小さく上昇する。その
結果、第２の圧力室２９内の圧力は低下する。一方、第
１の圧力室２８内の圧力は上昇する。従ってダイヤフラ
ム２７が押上げられて、第１の弁３０が閉、第２の弁３
１が開状態となる。そのため、高圧冷媒は暖房ザイクル
の第１の逆止弁２と三方弁７の間の利用側熱交換器１１
側に封じ込まれると同時に、圧縮機１と第１の逆上弁２
の間の高圧ガスはバイパス管１７の第３の減圧器１９、
第２の入口管１８、出口管９、第５の逆止弁１６を経て
低圧側の熱源側熱交換器４へ流れ、圧縮機１０前後の差
圧がなくなる。その後、再び被空調室の温度が低下する
と暖房が開始される。

以上のように冷房時には、圧縮機１が停止すると、高圧
液冷媒が蒸発器として作用している利用側熱交換器１１
に多量に流れ込むことがなく、又、バイパス管１７には
、第３の減圧器１９を設けるとともに、圧縮機１と第１
の逆止弁２との中間と、第２の入口管１８とを連結して
いるので、利用側熱交換器１１へ流入する高圧冷媒は少
ない。又、第１の減圧器５は三方弁７の上流側に設けた
ので、高圧液冷媒の流出はほとんど無いようにできる。

従って、利用側熱交換器１１の表面に付着している一凝
縮水が再蒸発して被空調室の湿度が上昇して不快になる
ことがない。又、圧縮機１の再起動は容易に行なえると
ともに、早急に安定時に近い冷媒分布になるので冷房能
力の立上シが早く、過渡時の冷凍効率が高いものとなる
。又、第１．第２の感温筒２２２３を設けたので、三方
弁７の切換は単に第１の圧力室２８の圧力変化だけによ
らず、第２の圧力室２９の圧力変化も作用するので、切
換動作が短時間で完了するものである。

一方、暖房時には、同様に圧縮機１の停止時高圧冷媒が
多量に利用側熱交換器１１から熱源側熱交換器４へ流出
することがないので、利用側熱交換器１１は蓄熱効果で
若干の暖房が可能で、送風機２５による吹出空気温度が
大きく低下して不快に彦ることも少ない。又、冷房時と
同様、暖房の立上りが早く過渡時の暖房効率が高くなる
。又、第１の感温筒２２を吐出管、第２の感温筒を熱源
側熱交換器４の出口側に設置したため、第２の圧力室２
９の圧力は第１の圧力室２８の圧力と大きく異なること
がなく、その結果、三方弁７の切換動作が短時間で行な
える等の効果がある。

なお、本実施例では第１．第２の減圧器５．１４は三方
弁７の上流側に設けたが、これに限らず利用側および熱
源側熱交換器の間のどこであっても本発明の効果を大き
く減じることはない。又、第２の減圧器１４の一部又は
全部を第１の減圧器５と共通にしても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明の冷凍サイクルは、圧縮機、順方向
の第１の逆止弁、四方弁、熱源側熱交換器、順方向の第
２の逆止弁、三方弁の第１の入口管、上記三方弁の出口
管、順方向の第３の逆止弁、利用側熱交換器、上記四方
弁、および上記圧縮機の吸入管を順次連結した冷却サイ
クルと、上記冷却サイクル途中の上記熱源側熱交換器と
上記利用側熱交換器入口の間に設けられた第１の減圧器
と、上記圧縮機、上記順方向の第１の逆止弁、上記四方
弁、上記利用側熱交換器、順方向の第４の逆止弁、上記
第１の入口管、上記出口管、順方向の第５の逆止弁、上
記熱源側熱交換器、上記四方弁、お−よび上記吸入管を
順次連結した加熱サイクルと、上記加熱サイクル途中の
上記利用側熱交換器出口と上記熱源側熱交換器入口の間
に設けられた上記第１の減圧器、又は、別の第２の減圧
器と、上記圧縮機と上記第１の逆止弁との間と上記三方
弁の第２の入口管とを連結する・々イ／ぞス管と、接続
細管で上記三方弁に接続された上記三方弁の切換圧力を
制御する感温筒とを設けたものであるから、冷却、加熱
肉ザイクル共に−ろの共用の三方弁によって圧縮機が起
動停止をくり返す場合の圧縮機停止時の快適性向上、お
よび圧縮機再起動時の冷却、加熱能力の立上りが早く過
渡時の効率が高い。

又、上記バイパス管を介して三方弁によって圧縮機停止
時に圧縮機の前後の差圧を小さくし次の起動が容易であ
る。又、三方弁には感温筒を設けたので、切換動作が短
時間で済む。

又、この感温筒を２つ設け、第１の感温筒は吐出管に第
２の感温筒は上記冷却サイクルの上記四方弁下流側と上
記熱源側熱交換器の間、又は、上記熱源側熱交換器に設
けたので冷却、′加熱時共に三方弁の切換動作を短時間
で行なえるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例として冷暖房空調機に応用した
冷凍サイクル図、第２図は第１図の三方弁の詳細図であ
る。 １・・・圧縮機、２・・第１の逆止弁、３・・四方弁、
４・・・熱源側熱交換器、５・・第１の減圧器、６パ第
２の逆止弁、７・・三方弁、８・・・第１の入口管、９
・・第１の出口管、１０・・・第３の逆止弁、１１・・
・利用側熱交換器、１２・・・アキュームレータ、１３
・・吸入管、１４・・第２の減圧器、１５・・・第４の
逆止弁、１６・・・第５の逆止弁、１７・パイ・ぐス管
、１８・・第２の入口管、１９・・第３の減圧器、２０
・・吐出管、２１・・・接続細管、２２　・第１の感温
筒、２３・・第２の感温筒。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機、順方向の第１の逆止弁、四方弁、熱源側
   熱交換器、順方向の第２の逆止弁、三方弁の第１の入口
   管、上記三方弁の出口管、順方向の第３の逆止弁、利用
   側熱交換器、上記四方弁、および上記圧縮機の吸入管を
   順次連結した冷却サイクルと；上記冷却サイクル途中の
   上記熱源側熱交換器出口と上記利用側熱交換器入口の間
   に設けられた第１の減圧器と；上記圧縮機、上記順方向
   の第１の逆止弁、上記四方弁、上記利用側熱交換器、順
   方向の第４の逆止弁、上記第１の入口管、上記出口管、
   順方向の第５の逆止弁、上記熱源側熱交換器、上記四方
   弁、および上記吸入管を順次連結した加熱サイクルと；
   上記加熱サイクル途中の上記利用側熱交換器出口と上記
   熱源側熱交換器入口の間に設けられた上記第１の減圧器
   、又は、別の第２の減圧器と二上記圧縮機と上記第１の
   逆止弁との間と上記三方弁の第２の入口管とを連結する
   バイパス管と；接続細管で上記三方弁に接続された上記
   三方弁の切換圧力を制御する感温筒と；を設けたことを
   特徴とする冷凍サイクル装置。
2. （２）上記感温筒を２つ設け、第１の感温筒は上記圧縮
   機と上記四方弁との間の吐出管付近に設置するとともに
   、第２の感温筒は上記冷却サイクルの上記四方弁下流側
   と上記熱源側熱交換器の間、又は上記熱源側熱交換器に
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の冷凍サイクル装置。