JPS591963A - ヒートポンプ式冷凍サイクルの制御方法 - 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】 本発明はヒートポンプ式冷凍サイクルに関するものであ
る。

従来のヒートポンプ式冷凍サイクルに於ては、第１図に
示す如く圧縮機１．四方弁２．室外側熱交換器３．膨張
装置４及び室内側熱交換器５を順次環状に接続し、冷房
運転時には実線矢印で示す如く圧縮機１からの高温高圧
の冷媒ガスを室外側熱交換器３に送り、ここで凝縮した
後膨張装置４を介して室内側熱交換器５で蒸発させ、暖
房運転時には破線矢印で示す如く圧縮機１からの高温高
圧の冷媒ガスを逆循環させて暖房を行うものである。

一般にこの種の冷凍サイクルに於いて、圧縮機１が停止
するとサイクル内の冷媒は高圧側から低圧側へと流れ、
次第に圧力バランスするようになるが、通常このバラン
スには２〜３分の時間が必要である。また、圧縮機１の
再始動に関しては吐出側と吸入側の圧力差が太きければ
始動しにくく過電流が流れてしまうという特性がある。

従って従来では安全のために３分遅延方式を採用してい
る○ しかし、このような冷凍サイクルに於いて３分遅延に入
れば負荷状態等により室温がサーモスタットの下限より
低下した場合でも３分以内であれば再始動せず、このた
め３分の遅延時間内に室温が設定温度より大きくはずれ
てしまうという欠点が有った。

また、他の問題点として圧縮機１が停止し圧力バランス
した状態から再始動する時、定常の圧力状態に復帰する
まで一定の時間を要し、この間充分な能力が得られず効
率が低下するという欠点があった。

本発明は上記欠点を除去することを目的としてなしたも
のであり、圧縮機停止時における圧力バランス時間の短
縮化、及び圧縮機の運転再開時の立上り時間の短縮化を
図ったヒートポンプ式冷凍サイクルを提供するものであ
る。

以下、本発明の一実施例を図面に基いて説明するＯ 第２図は本発明に係るヒートポンプ式冷凍サイクルの冷
媒回路図、第３図は同冷凍サイクルにおける圧縮機、四
方弁、第１乃至第３電磁弁の冷房−運転時の動作°説明
図、第４図は同暖房運転時の動作説明図である。

なお、実線矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示し、破線
矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示す。

第２図において、１１はサーモスタット（図示せず）等
によって０Ｎ−ＯＦＦ制御される圧縮機。

１２は冷房運転と暖房運転とを切替える四方弁。

１３は冷房運転時凝縮器として、また暖房運転時蒸発器
として作用する室外側熱交換器、１４は減圧手段として
の膨張弁、この膨張弁１４の代りにキャピラリチューブ
を用いてもよい、１５は冷房運転時蒸発器として、また
暖房運転時凝縮器として作用する室内側熱交換器、１６
は前記四方弁１２と室外側熱交換器１３の間の管路中に
設けられた第１電磁弁、１７は室外側熱交換器１３と室
内側熱交換器１５の・間の前記膨張弁１４近傍に設けら
れた第２電磁弁、この第２電磁弁１７の設置個所は膨張
弁１４の前あるいは後のどちらでもよい。

１８は室内側熱交換器１５と四方弁１２の間の管路中に
設けられた第３電磁弁である。

第３図及び第４図は上記冷凍サイクルにおける圧縮機１
１．四方弁１２．第１電磁弁１６．第２電磁弁１７．第
３電磁弁１８の冷房運転及び暖房運転時の動作説明図で
あり、これら圧縮機１１゜四方弁１２．電磁弁１６，１
７．１８はそれぞれの運転状態においてこれら第３図及
び第４図の如く動作する。すなわち、冷房運転時、第３
図に示す如く圧縮機１１が運転中は第１電磁弁１６及び
第２電磁弁１７は開成状態にある。そして、圧縮機１１
が停止すると、第１電磁弁１６及び第２電磁弁１７は閉
成する。第３電磁弁１８は冷房運転時圧縮機１１の運転
、停止に関係なく開成状態を続ける。また、四方弁１２
は冷房運転時は、冷房側にあるが、圧縮機１１が停止す
ると、それと同時にあるいは少し遅れて一時的に暖房側
に切替わり、すぐに再び冷房側に切替わる。そして、圧
縮機１１が再始動すると、この再始動に少し遅れて第１
電磁弁１６が開成し、さらに遅延して第２電磁弁１７が
開成する。

また、暖房運転においては第４図の如く圧縮機１１の運
転、停止に関係なく第１電磁弁１６は開成状態を続け、
第２電磁弁１７及び第３電磁弁１８は圧縮機１１が停止
すると、同時に停止し、圧縮機１１が再始動すると、こ
れに少し遅れて第３電磁弁１８．第２電磁弁１７の順に
開成する。四方弁１２は、暖房運転中暖房側に切替わっ
ているが、圧縮機１１が停止すると、これと同時にある
いは少し遅れて一時的に冷房側に切替わり、そしてすぐ
に再び暖房側に切替わる。

次に上記冷凍サイクルの動作について説明する。

冷房運転を行う場合、四方弁１２を冷房側に切替える。

四方弁１２を冷房側に切替えて圧縮機１１　ｉｆ：運転
すると、−！ｔ１図に示した従来例で説明したと同様の
冷房運転が行われる。

この冷房運転時、にサーモスタットによって圧縮機１１
が停止すると第１電磁弁１６及び第２電磁弁１７も閉と
なる。従って、高圧冷媒は第１電磁弁１６−室外側熱交
換器１３−膨張弁１４−第２電磁弁１７の管路中に保持
される。このとき、四方弁１２は圧縮機１１の停止と同
時にあるいは少し遅れて一時的に暖房側に切替わり、そ
してすぐに再び冷房側に切替わる。従って、圧縮機１１
内の圧力は瞬時にバランスし、何時でも再始動可能な状
態となる。

そして、サーモスタットによって圧縮機１１が再始動す
ると、それに少し遅れて第１電磁弁１６が開となり、所
定の圧力以上に昇圧すると第２電磁弁１７も開となり、
通常の冷房運転が始まる。

このとき、高圧冷媒が第１電磁弁１６−室外側熱交換器
１３−膨張弁１４−第２電磁弁１７の管路中に保持され
ているので、サイクルの安定状態に達するまでの時間が
非常に速く効率のよい運転が可能となる。

この冷房運転時、第３電磁弁１８は圧縮機１１の運転停
止に関係なく開成状態を維持する。

なお、圧縮機１１の再始動時、第１電磁弁１６及び第２
電磁弁１７が、圧縮機１１の再始動から遅れて開成状態
となるが、これは予め遅延時間を決めておき、その時間
に達したときに開成状態にするようにしても、あるいは
冷媒圧力を検出して所定の圧力以上になったときに開成
状態になるようにしてもよい。

また、暖房運転の場合は、四方弁１２を暖房側に切替え
て行うが、この暖房運転の場合は第１電磁弁１６が圧縮
機１１の運転、停止に関係なく開成状態を続け、サーモ
スタットにより圧縮機１１が停止したとき、第２電磁弁
１７及び第３電磁弁１８が閉成し、そして圧縮機１１が
再始動するとそれに遅延して開成状態となって冷房運転
時と同様の作用をなす。勿論、・四方弁１２は圧縮機１
１が停止したとき、一時的に冷房側に切替わって圧縮機
１１内の圧力バランスを行う。

なお、圧縮機１１の再始動時における第３電磁弁１８の
開成は、第１電磁弁１６及び第２電磁弁１７と同様に時
間あるいは冷媒圧力によって行う。

以上のように本発明によれば、サイクルの安定状態に達
するまでの時間が非常に速く、効率のよい運転が可能で
あると共に、何時でも再始動可能

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートポンプ式冷凍サイクルの冷媒回路
図、第２図は本発明に係るヒートポンプ式冷凍サイクル
の冷媒回路図、第３図は同冷凍サイクルにおける圧縮機
、四方弁、第１乃至第３電磁弁の冷房運転時の動作説明
図、第４図は同暖房運転時の動作説明図である。 １１：圧縮機、１２：西方弁、１３：室外側熱交換器、
１４：膨張弁、１５：室内側熱交換器。 １６：第１電磁弁、１７：第２電磁弁、工８：第３電磁
弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、圧縮機、この圧縮機を０Ｎ−ＯＦＦ制御するサーモ
   スタット、冷房運転と暖房運転とを切替える四方弁を備
   え、この四方弁と室内側熱交換器の間の管路中に第１電
   磁弁を、室外側熱交換器と四方弁の間の管路中に第２電
   磁弁を、また室内側熱交換器と室外側熱交換器の間の膨
   張装置近傍に第３電磁弁を設け、前記サーモスタットに
   よって圧縮機の運転が停止したとき、第２電磁弁及び第
   ｉｔたは第３電磁弁を閉成すると共に、前記四方弁を一
   時的に切替えて高低圧側をバイパスすることを特徴とし
   てなるヒートポンプ式冷凍サイクル。