JPS59217459A - 空気調和機 - 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】 この発明は、室内側と室外側のユニ７トを有する分高１
１形空気調和（代のようなヒートポンプ力式の空気調和
（代の冷凍サイクルに関するものである。

従来、」１記のような空気調和機の冷凍サイクルとし′
ζ第１図に示すものかあった。

第１図において、■は圧、縮（幾、２は四方弁、３は室
外側熱交換器、４はディ又１リビユーク、５は膨張弁、
６は接続配管、７は室内側熱交換器、８は接続配管、９
はアキュームレータであり、分離形空気調和（幾では少
なくとも室内側熱交換器７が室内側ユニットに設けられ
、室内側ユニントに設けられていない各部材が室外側ユ
ニットに設けられている。

このような冷凍サイクルは、空気調和機の冷房運転時に
圧縮（幾１から吐出された高温高圧の冷媒とこの冷媒に
混入された潤滑用の冷凍（民泊か四方弁２を経て室外側
熱交換器３に至り、ここで熱交換されて高温高圧の液冷
媒となり、この液冷媒かディス）　ｌ）ピユータ・・１
を経て膨張弁５で減圧され、接続配７Ｓ・６を経て室内
側熱交換器７に至り、ここで蒸発して接続配管８を通り
四ノｊ弁２、アキュームレータ９を経て再び圧縮促１に
吸入される循環サイクルを形成している。

しめ化、このような冷凍サイクルでは、接続配管６，８
が長くなった場合には、圧縮（幾１の連続運転中１こ、
圧縮（幾１から吐出された冷媒に混入された冷凍（民泊
も絶えず吐出され、この冷凍（民泊が冷凍サイクルを循
環して圧縮機１に戻って来るまでに時間かかがり、圧縮
機１内の冷凍機油が少なくなって、圧縮機の潤滑不良を
起し、摺動部の焼付などを起す欠点がある。また、この
ような欠点は暖房運転時にも同様である。

さらに、圧縮機の容量制御運転や低負荷運転を行なった
時に、冷媒の循環量が少なくなり、配管内を流れる冷媒
の速度が低下するために、冷凍機油の圧縮機への戻１）
が悪くなって、上述したと同様な圧縮機の潤滑不良を起
す欠点がある。

この発明は、上述した従来のものの欠点を除去しようと
するものであって、圧縮機の吐出側と四方弁の１旧こ油
分離器を設け、この油分離器とアキュームレータを電磁
弁を介してバイパス路で接続し、上記電磁弁を制御装置
によって圧縮機の運転中に所定時間おぎに所定時間だけ
開いて、油分離器に１　　　　　　　　　　　　溜まっ
ている冷凍機油をバイパス路から７キユームレータに戻
すことにより、冷凍（民泊の不足による圧縮機の潤滑不
良を防止できるようにした空気調和機の冷凍サイクルを
提供することを目的としている。

以下、この発明の一実施例を第２図、第３図について説
明する。

第２図において、第１図と同一部分は同符号をっけてこ
れらの説明を省略する。１０は油分離器であり、この油
分離器１０は冷凍サイクルの圧縮機１の吐出側と四方弁
２の開にこれらと上部が接続されて設けられている。１
１は油分離器１０の下部とアキュームレータ９を接続す
るバイパス路、１２はバイパス路１１の途中に設けられ
た電磁弁である。

第３図はこの実施例による制御装置の電気回路を示す。

ｆ５３図において、ＣＭは圧縮機１用電動磯、Ｆ、Ｍは
室外側熱交換器３に送風するための送風（代用電動機、
Ｆ、Ｍは室内側熱交換器７に送風するための送風（代用
電動機、ＳＷｌは運転スイッチ、ＳＷ２は冷暖房切換ス
イッチ、２３　Ｗは室内温度サーモスイッチであり、室
内温度が設定値より高い時は上記サーモスイッチ２３Ｗ
の接点が（ハ）−（イ）に、設定値より低い時はその接
点が（ロ）−（ハ）に切換えられるようになっている。

５２Ｆは送風代用電動機Ｆ２Ｍ用の接触器のコイルであ
り、このフィル５２Ｆが通電励磁されるとその接点５２
Ｆか閉となり、送風（代用電動ＩＰ２Ｍに通電されてこ
れが運転され非通電消磁されると接点５２ｆが開となり
送風（代用電動機Ｆ２Ｍか停止される。主た、５２Ｃは
圧縮機用電動機ＣＭと送風（代用電動機Ｆ１Ｍの接触器
のコイルであり、このフィル５２Ｃが通電励磁されると
その接点５２ｃか閉となり、圧縮機用電動ｔ［ＣＭおよ
び送風磯用電動磯Ｆ＋ｈ４か運転され、非通電消磁され
ると接−、弘５２ｃが開となり、圧縮機用電動＋ｉＣＭ
、送風（代用電動機Ｆ、Ｍが停止される。２ＩＣは電磁
弁１２のフィルであり、このフィル２１Ｃか通電励磁さ
れると電磁弁１２が開となり、非通電消磁されると電磁
弁１２か閉となる。２１Ｓ４は四方弁２のコイルで、こ
のフィル２１Ｓ、が通電励磁されると第２図の破線矢印
のように冷媒が流れる暖房運転となり、非通電消磁され
るとｆ５２図の実線矢印のように冷媒か流れる冷房運転
（またはデフロスト運転）となるように四方弁２か切換
えられる。ＴＭはタイマのモータであ１）、　このモー
タＴＭは通電されると回転し、非通電にされると回転か
停止する。ｔｍはタイマの接点であり、設定時間（Ｌｍ
、　十ｂｎ、　）でタイマ用モータカ弓回転しこの時に
設定時間［１ｏ１の開は接点Ｌ　＋１１が開、次の設定
時開ｔｍ２の間は接点Ｌｍが閉となり、これを繰返す。

Ｙは限時継電器であり、この限時継電器Ｙは通電される
と一定時開ｔｍ３たけ、その接点ｙか閉となり、その後
は通電されている限り接点ｙか開となる。そして、接触
器のフィル５２Ｃ１％Ｗｔ弁１２のフィル２１Ｃ、タイ
マのモータＴＭ、限時継電器Ｙは室内温度サーモスイッ
チ２３Ｗの接点（ハ）に対し並列に接続されている。

２（３Ｓは吸入配管に数句けられたサーモスタットの接
点であって、温度かある設定値以下になると閉じ、設定
値より高いと開く。２ＧＩ）、は霜取開始サーモスタッ
トの接点であって、温度が設定値以下になると閉し、設
定値よＩ）高いと開く。

２ＧＩ）２は霜取終了サーモスタットの接点であって、
温度か設定値以下になると閉し、設定値より高いと開く
。なお、霜取開始サーモスタットの設定値は霜取終了サ
ーモスタットの設定値よりも低い。×２は補助リレーの
フィルであって、サーモスタツ）２６Ｄ、、２６Ｄ２と
直列に接続され、通電励磁されるとその接点２χａが閉
じ接点２χ１〕ツ２χｃ、２χｄ、２χｅか開き、非通
電消磁されると接点２χａが開き接点２χｂ、２χｃ、
２χｄ。

２χｅか閉じる。×３は補助リレーのフィルであって、
サーモスタットの接点２６Ｓと直列に接続され、通電励
磁されるとその接点３χａが閉じ、非通電消磁されると
接点３χａか開く。Ｘｌは補助リレーのコイルであって
サーモスタツ）の接点２６１）、　　、２６Ｄ２と直列
で補助リレーのコイルＸ２と並列に接続され、通電励磁
されるとその接点１χａか閉し、非通電消磁されると接
点１χａ１　　　　　　　　　　　　か開く。また、電
磁弁１２のコイル２１にタイマの接点１．＋１１、限時
継電器Ｙの接点ｙ、補助リレーＸ２および×３の接点２
χａおよび３χａが並列に接続されている°。

そして、室内温度がサーモスイッチ２３Ｗの設定値より
も高い冷房時には、運転スイッチＳＷ１を投入すると、
接触器のコイル５２Ｆか励磁されて接点５２［が閑とな
り、室内側熱交換器の送風機用電動機Ｆ２Ｍか起動され
冷暖房切換スイッチＳＷ２が冷房側（ニ）となり、サー
モスイッチ２３Ｉ１１の接点（イ）と（ハ）か接続され
ているので、接触器のコイル５２Ｃが励磁されて接点５
２ｃか閉となり、圧縮機の電動１１　ＣＭか駆動し始め
圧縮機１か起動される。

また、限時継電器Ｙも励磁されるので、接点ｙは閑と、
なって、電磁弁のフィル２１Ｃか励磁され、電磁弁１２
か開となり、バイパス路１１が開く。

さらに、設定時間ｔ１ｎ、ｌｌ＋：経過した後に限時側
１電器Ｙか消磁されて接点ｙか開となり、電磁弁のコイ
ル２１Ｃか消磁されて電磁弁１２か閉となり、バイパス
路１１は閉しる。なお、これは暖房時の起動でも同様で
ある。タイマのモータ］゛Ｎ４は通電されて回転し続け
、設定時間ｔｍ、か経過すると、接点しτ０か閉となり
、電磁弁のコイル２１Ｃが励磁されて電磁弁１２か開と
なり、設定時間ｔ１０２の経過後に接点Ｌ＋ｎが開とな
りコイル２１Ｃが消磁されて電磁弁１２が閉じ、以後上
述した動作を繰返えす。なお、これは暖房時も同様であ
る。

室内温度がサーモスイッチ２３Ｗの設定値よりも低い暖
房時には、運転スイッチＳＷ１　を投入すると、接触器
のコイル５２Ｆが励磁されて接点５２ｆか閉となり、室
内側熱交換器の送風用電動機１’、Ｍが起動され、冷暖
房切換スイッチＳＷ２か暖房側（ホ）となり、四方弁２
のコイル２１Ｓ４か励磁されて暖房運転となり、サーモ
スイッチ２３Ｗの接点（ロ）と（ハ）か接続されている
ので、接触器のコイル５２Ｃ７！ｌ傷ｊ磁されて接点５
２ｃが閉となり、圧縮機１が起動される。

限時継電器Ｙも励磁されるので、接点ｙは閉となって電
磁弁のコイル２１Ｃが励磁され、電磁弁１２か開となり
バイパス路１１が形成される。

さらに、設定時間Ｌ＋ｎ、　　後に限時継電器Ｙが消磁
されて接点ｙが開となり、コイル２１Ｃが消磁されて電
磁弁１２か閉となり、／ヘイバス路１１は閉じる。

タイマのモータＴＭは通電されて回転を続け、上述した
冷房時と同様に設定時間ｔ１０、が経過するとコイル２
１Ｃか動磁され、設定時間ＬＩｌ１２の経過後に消磁さ
れて電磁弁１２か開閉される動作を繰返えす。

また、暖房低温時に、吸入配管に数句けられたサーモス
タットの温度か設定値以下になると、その接点２６Ｓか
閉じ、補助リレーのコイル×３か励磁されて接点３χａ
が閉となり、電磁弁のコイル２１Ｃか゛励磁されて電磁
弁１２が開となりバイパス路１１が開く。

さらに、除霜（デフロスト）は、まず設定温度か高い方
の霜取終了サーモスフ７Ｆの設定値Ｖノ、下になるとそ
の接点２６Ｄ、か閉となり、次に霜取開始サーモスタッ
トの設定値以下になるとその接点２６Ｄ１が閉となり、
補助リレーのフィル×２か励磁されて接点２χＣが開と
なるので、四方弁２のコイル２１８４力弓肖磁されて除
霜を開始する。

同時に補助リレーのフィル×２の接点２χｄ。

２χｅか開となって室内側熱交換器７の電動１ｍ　Ｆ　
、　＋＜か停止し接点２χａが開となって電磁弁のコイ
ル２１Ｃか励磁されて電磁弁１２が開となり、バイパス
路１１か開く。また、補助リレーのコイル×１は励磁さ
れて接点１χａが閉となり、霜取開始サーモスタットの
接点２６Ｄ１と並列に接続される。除霜か開始されると
、すぐに霜取開始サーモスタットの設定値より温度が上
昇してその接点２６Ｉ）、は開となり、霜取終了サーモ
スタットの接点２６Ｄ　２．接点１χａ、補助リレーの
コイルＸ２．Ｘｉの回路か形成される。霜取サーモスフ
７１・の設定値よりも温度が」１昇した時に、イの接点
２６Ｄ２か開となり、補助リレーのコイルＸ２゜×１が
消磁されて霜取が終了する。

次に、第２図に示す冷凍サイクルの動作を説明する。第
２図中、実線矢印は冷房、除霜運転時の１　　　　　　
　　　　　　冷媒の流れ、破線矢印は暖房時の冷媒の流
れ、１点鎖線はバイパス路中の冷媒、冷凍（民泊の流れ
を示す。

冷房運転時には、圧縮代１がら吐出された高温高圧の冷
媒ガスと冷凍（民泊が油分部１器１　（ｌに」一部から
入り、冷凍機油は冷媒ガスと分離されて油分離器１０の
底に溜まっている。冷凍機油と分離した冷媒が又は油分
離器１０の上部から出て四方弁２を通り室外側熱交換器
３に至り、ここで熱交換して高温高圧の冷媒液となり、
ディストリビュータ４を通り膨張弁５で滅叩され、接続
配管６を経て室内側熱交換器７で蒸発し、さらに接続配
管８、四方弁２、アキュームレータ９を経て圧縮（（氾
こ戻る。

この運転中は、バイパス路１１の途中にある電磁弁１２
か閉しられているが、油分離器１ｏに冷凍機油か溜まる
と信号により電磁弁１２が開かれて、油分離器１（）の
下部に溜まった冷凍Ｂ砦＋Ｉ＋がバイパス路１１を通り
、電磁弁１４２を介してアキュームレータ５Ｊに戻さｈ
、室内側熱交換器７がら戻って来た１成層低圧の冷媒ガ
スと共に、圧縮（１月に足ることになり、冷凍（民泊の
循環回路が大幅に短縮される。この動作は暖房運転時も
は（１同様である。

したかって、空気調和機の室内側ユニントと室外側ユニ
ットの距離か遠く離れている場合、すなわち接続配管６
，８か長い場合でも、冷凍機油の循環回路はバイパス路
１１を通り短いため、圧縮（茂１の冷凍１ｒｆｉｔ＋ｈ
不足を起すことがない。また、圧縮代１が容量制御形の
場合に、圧縮代から吐出される冷媒の循環量が大幅に減
少して少量になる運転時、すなわち冷媒の配管内を動く
速度が低くなった時にも、冷凍（民泊が循環する回路の
距離か短いために、冷凍機油の戻り不足を起すことはな
い。

そして、圧縮代１の起動時には、限時継電器Ｙによって
、起動後一定時間ｔ　ｎ＋　３だけ電磁弁１２を開いて
おくようにしたので、圧縮（幾１の停止時に冷凍機油中
に混入して寝込んでいる冷媒が圧縮代の起動によってフ
ォーミングを起し、通常の連続運転時に比べて大量の冷
凍機油が圧縮代１から吐出しても、油分離器１０によっ
て冷凍機油が冷媒から分離してこの冷媒の回路を循環す
ることなく、バイパス路１１を経由し、開いている電磁
弁１２を介してアキュームレータ５〕に戻り、低圧のガ
スと共に圧縮代１に戻り・、圧縮代の冷凍機油の不足を
短時間で補うことかで゛ぎる。

さらに、暖房運転から除霜運転になると、補助リレーの
コイル×２か励磁され、接点２χａか閉し、電磁弁のフ
ィル２ＩＣ／ｌ−励磁されて電磁弁１２か開き、これと
共に四方弁２か切換えられる。このため、圧縮代１で圧
縮された高温高圧の冷媒力スは、油分離器１０を経て四
方弁ンを通り室外側熱交換器３に至り、これの除霜を行
なった後にディストリビュータ４を経て膨張弁５で減圧
され、接続配管６、室内側熱交換器７、接続配管８を経
て四方弁２を通りアキュームレーク９に戻される。

同時に圧縮代１から出た高温高圧の冷媒ガスの一部は、
油分離器１０の下部からバイパス路１１を経由し、電磁
弁２を通ってアキュームレーク（Ｊに戻される。アキュ
ームレータ０て・は、蒸発器として働く室内側熱交換器
７を通って来た低温低圧の冷媒ガスにバイパス路１１を
通って来た高温高圧の冷媒ガスか混合されるために、低
圧冷媒ガスの圧力か上昇して圧縮（妓１に戻る。この結
果、冷媒ガスに比容積か小さく循環量が多い状態を作る
ことかでと、したがって室外側熱交換器３に付着した霜
を短時間で溶解して除去することがでとる。

＋１＞２房低温時には、室外側熱交換器３１こすぐに着
７計する恐れかあるため、吸入配管に取（Ｊけられたサ
ーモスタットの設定値以下の温度になるとその接点２６
Ｓか閉となり、補助リレーのコイルＸ３が励磁されてそ
の接点３χａが閉し、電磁弁のフィル２　Ｉ　Ｃを励磁
させて電磁弁１２を開ぎ、圧縮（）笈１がら出た高温高
圧の冷媒ガスの一部が油分離器１０、バイパス路１１を
経てアキュームレータ″：Ｊにバイパスして戻され、こ
れによって暖房低温時の１ｒ１房能力が増力１ける。

そしこ、容量可変形の圧縮機１を使用している場合には
、上述した除霜、暖房低温時の電磁弁１２か開い′こい
る状態で、圧縮機を能力が最大の運転状態にすることに
より、除霜能力、暖房能力の増・１　　　　　　　　　
　　加に一層効果的である。

冷房、暖房運転時に、圧縮機１の起動後に一定時間Ｌｍ
、の連続運転を行ない、その後にタイマモータＴ　Ｍの
接点Ｌ＋ｎが閉となり、タイマモータＴＭか回転を続け
ることにより、設定時開ｔ　Ｉｌｌ　：間隔で設定時間
Ｌｍ、、だけコイル２１Ｃが励磁されて電磁弁１２が開
くので、油分離器」（）に溜められている冷凍機油は、
油分離器１０がらバイパス路１１を経由し電磁弁１２を
介してアキュームレータ９に戻され、蒸発器となってい
る熱交換器から戻って来た低温低圧の冷媒力スとＪ（に
圧析ｉ磯１に戻されて、圧縮機に冷凍（１餌＋１＋が補
充されるので、その不足か生じない。

さらに、この実施例の冷凍サイクルは、上述のように構
成したので、空気調和（穴の停止時に接続配管８に溜ま
っていた冷媒が圧縮（幾１の吐出１」側に自重によって
戻って来ても、油分離器１０に溜められて、圧縮（幾１
の吐出口に侵入することを防止でき、したがって起動時
に圧縮（幾１の弁の破損を防ぐことかてぎる。

なお、上記実施例では圧祈ｉ眠が室外側にあるスプリン
ト形の空気調和（幾について述へたが、この発明は、圧
縮（茂か室内側にあるリモート形のものにも適用できる
。また、上記実施例では絞り装置として膨張弁を用いた
か゛、この発明は、キャピラリチューフ、電気式膨張弁
、またはオリフィスの、１涌な絞り装置を用いることか
でた、絞り装置の取［・ｊ位置も室内側熱交換器と室外
側熱交換器間のとの位置にしてもよい。

以１ユ説明したように、この発明によれば、圧縮（蔑の
吐出側と四方弁の［１旧こ油分離器を設け、この油分離
器とアキュームレータを電磁弁を介してバイパス路で接
続し、１．＝記電磁弁を開いてバイパス路から冷凍機油
および高温高圧の冷媒ガスをバイパス路を経由してアキ
ュームレータに戻すようにしたので、室内側と室外側の
ユニットの設置距離１なわもこれらの接続配管を長くす
ることが簡単にでと、また、容量可変形の圧縮機を用い
た場合に冷媒吐出量が大幅に低下する運転をしても、冷
凍（戊油を容易かつ十分に圧縮機に戻すことができ、と
くに圧縮機の運転中に所定時間おきに上記電磁弁を所定
時間だけ開くタイマのような手段を制御装置に設けたの
で、連続運転時に圧縮（幾から冷媒ガスに混入して吐出
され続けている冷凍（Ｋ油をバイパス路からアキューム
レータを経て圧ｍＲに戻すことかできてその信頼性が大
幅に向上し、したかってヒートポンプにおける運転特性
、快適性、信頼性が高く、高精度の冷凍サイクルを簡単
な構成で安価に提供できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気調和磯の冷凍サイクルを示す構成説
明図、第２図はこの発明の一実施例による冷凍サイクル
を示す構成説明図、第３図はこの発明の一実施例の制御
装置の電気回路図である。 １・・・圧縮（幾、２・・・四方弁、３・・・室外側熱
交換器、４・・・ディストリビュータ、５・・・膨張弁
、６，８・・・接続配管、７・・・室外側熱交換器、９
・・・アキュームレータ、１０・・・油分離器、１１・
・・バイパス路、１２・・・電磁弁。 ＣＭ・・・圧縮機用電動（幾 Ｆ　１Ｍ、Ｆ　２　Ｍ・・・室外側、室内側熱交換器の
送風成用電動（幾 Ｓ〜′１　・・・運転スイッチ ＳＷ、　　・・・冷暖房切換スイッチ ２３Ｗ・・・室内温度サーモスタット ５２Ｃ，５２Ｆ・・・接触器のコイル ２１Ｃ・・・電磁弁のコイル ２１Ｓ４　・・・四方弁のフィル Ｔｈｉ・・・タイムのモータ Ｙ・・・限時継電器 ２６Ｄ、、２Ｃ）Ｄ、　　・・・霜取開始、霜取終了サ
ーモスタットの接点 ２ＧＳ・・・サーモスタットの接点 ＸＩ、　ｙ：’、Ｘ、’！・・・補助リレーのコイル。 ５・お、図中同一符号は同一または相当部分を示［。 代理人　　大　　岩　　増　　１！１゜（ばか２名） ２１　図 矛　２　図 矛　３９ 昭和　５８年１１月２６　日 １旨′１１）長官１，５ １゛ｊ「件の表示　　　ｆ１脩ｌ昭５８−９３６３５号
２、発明の名称 空処調和級の冷凍サイクル ニジ１抽正をする者 °ｊ′Ｆ１′１．との関係　　特許出願人代表者片由仁
へ部 ／１゜代理人 ５、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書筒７頁５行目に「サーモスタット」とある
を「サーモスタット」と補正する。 （２）同第７頁１９行目に「コイル２／」とあるを「コ
イル２／Ｃ」と補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮敗、四方弁、室外側熱交換器、絞り装置、室内側熱
   交換器およびアキユームレータを環状に接続した冷凍サ
   イクルを有する空気調和機において、」１記圧縮（戊の
   吐出側と四方弁の間に設けた油分離器と、この油分離器
   と上記アキュームレータを電磁弁を介して接続するバイ
   パス路と、上記圧縮磯の運転中に所定時間おぎに一ト記
   電磁弁を所定時間だけ開く手段をもつ制御装置とを鮒１
   乏たことを特徴とする空気調和機の不凍サイクル。