JPS5921955A - ヒ−トポンプ式冷凍サイクル - 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かもの高温高圧
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〇 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。捷だ、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捷つという特性がある。

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１つ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じてなしたも
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。

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、及
び第１乃至第５電磁弁の冷房時の動作説明図、第４図は
同暖房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、また
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は冷媒ガスを圧縮するための圧縮
機で、その一端開口部には第１の電磁弁１０１を介して
室外側熱交換器１３の一端を接続し、該室外側熱交換器
１３の他端には圧縮機１１の運転停止時に閉成する第５
の電磁弁１４及び膨張装置１５を介して室内側熱交換器
１６の一端を接続し、又該室内側熱交換器１６の他端に
は第２の電磁弁２０１を介して圧縮機１１の他端開口部
を接続している。

そして、前記圧縮機１１と第１の電磁弁１０１間の流路
と前記室内側熱交換器１６と第２の電磁弁２０１間の流
路との間を連通ずる第１のバイパス流路１８を設けると
共に、この第１のバイパス流路１８に第３の電磁弁１０
２を介在させ、また前記第１の電磁弁１０１と室外側熱
交換器１３間の流路と前記第２の電磁弁２０１と圧縮機
１１間の流路間とを連通ずる第２のバイパス流路１つを
設けると共にこの第２のバイパス流路１９には第４の電
磁弁２０２を介在させている。

第３図及び第４図は上記ヒートポンプ式冷凍サイクルに
おける前記圧縮機１１．第１の電磁弁１０１、第２の電
磁弁２０１．第３の電磁弁１０２゜第４の電磁弁２０２
．及び第５の電磁弁１４の冷房運転及び暖房運転時の動
作状態を示したものであり、圧縮機１１の運転停止及び
運転再開に際して各電磁弁はこの第３図及び第４図の如
く動作する。すなわち、冷房運転時圧縮機１１が停止す
る際には第３図に示す如く先ず第５の電磁弁１４が閉成
し、こｈＫ少し遅延して圧縮機１１が停止し、さらに遅
延して第１の電磁弁１０１が閉成すると共に第３の電磁
弁１０２が開成する。また、圧縮機１１の運転再開に際
しては先ず圧縮機１１が運転を開始すると共に第３の電
磁弁１０２が閉成し、少し遅延して第１の電磁弁１０１
が開成し、さらに遅延して第５の電磁弁１４が開成する
。なお、この冷房運転時には第２の電磁弁２０１は開成
状態を維持し、また第４の電磁弁２０２は閉成状態を維
持する。

暖房運転時圧縮機１１が停止する際には第４図に示す如
く、先ず、第５の電磁弁１４が閉成し、これに少し遅延
して圧縮機１１が停止し、さらに遅延して第３の電磁弁
１０２が開成すると共に第１の電磁弁１０１が開成する
。また、圧縮機１１の運転再開に際しては先ず圧縮機１
１が運転全開始すると共に第１の電磁弁１０１が閉成し
、これに少し遅延して第３の電磁弁１０２が開成し、さ
らπ遅延して第５の電磁弁１４が開成する。なお、この
暖房運転時には第２の電磁弁２０１は閉成状態を維持し
、第４の電磁弁２０２は開成状態を維持する。

次に、」二記冷凍サイクルの動作を説明する。

先ず、最初冷房運転に際し、電磁弁１０１゜１４．２０
１を開成して圧縮機１１を駆動すると該圧縮機１１で圧
縮された高温・高圧の冷媒ガスは第１の電磁弁１０１に
介して室外側熱交換器１３に流れここで凝縮された後、
電磁弁１４及び膨張装置１５を介して室内側熱交換器１
６内に送られる。而して該室内側熱交換器１６に送られ
た液状の冷媒は室内側熱交換器１６内で蒸発しこの時周
囲より気化熱を奪う。然る後室内側熱交換器１６で気化
した冷媒ガスは第２の電磁弁２０１を通して圧縮機１１
に帰還される。この動作の繰返しにより室内は上記室内
側熱交換器１６により所定の温度に冷却される。

而して室内温度が所定の温度に達するとサーモスタット
（図示せず）が動作して先ず電磁弁１４全閉成し、その
後遅延して圧縮機１１の運転を停止し、更に遅延して第
１の電磁弁１０１が閉成すると共に第３の電磁弁１０２
が開成される。このため圧縮機１１の高圧側の冷媒は第
１のバイパス流路１８を通して圧縮機１１の低圧側に瞬
時に流れ圧縮機１１の吐出側と吸入側の圧力はバランス
する０即ち何時でも圧縮機１１の再始動可能な状態とな
り、従来のような３分遅延再始動の必要はなくなる。

従って、室温の細かいコントロールが可能となる。

又、圧縮機１１の停止前に第１の電磁弁１０１を閉成す
れば、高圧冷媒側が過圧縮になる危険性があるため、圧
縮機１１の停止後に第１の電磁弁１０１を閉成する必要
があり、このように制御すれば高圧冷媒全通常運転時に
近い状態で第５の電磁弁１４と第１の電磁弁１０１との
間に保持させることができる。

然る後、室温が上昇し、サーモスタットが検知すると圧
縮機１１は再始動し、第３の電磁弁１０２が切替わる。

又、第５の電磁弁１４も所定圧力になった後最後に開成
する。

そして、上記室外側熱交換器１３で凝縮された液状冷媒
は膨張装置１５全通して室内側熱交換器１６に流れ、直
ちに冷却作用が行なわれる。従って、従来に比して立上
り時間が短縮され、効率は向」ニする。

次に、暖房運転について説明する。暖房運転に際しては
第３の電磁弁１０２及び第４の電磁弁２０２を開成し、
第１．第３の電磁弁１０１．２０１は閉成して圧縮機１
１を駆動すれば良く、このようにすることにより圧縮機
１１からの冷媒ガスは第３の電磁弁１０２．第１のバイ
パス流路１８を通って室内側熱交換器１６に流れここで
凝縮された後膨張装置１５及び第５の電磁弁１４全通し
て室外側熱交換器１３に給送される。即ち室内側熱交換
器１６は凝縮器として作用する。そして室外側熱交換器
１３は蒸発器として作用する。そして室外側熱交換器１
３で蒸発した冷媒ガスは第２のバイパス流路１９及び第
４の電磁弁２０２全通して圧縮機１１に帰還される。

然る後室内温度が室内側熱交換器１６の作用によって所
定温度に達するとサーモスタットが動作して先ず第５の
電磁弁１４が停止し、その後遅延して圧縮機１１の運転
が停止し、更に遅延して第３の電磁弁１０２が閉成する
。この時、第１の電磁弁１０１が開成するように切替わ
り上述冷房運転の時と同様にして圧縮機１１の高圧冷媒
ガスは第１の電磁弁１０１及び第２バイパス流路１９全
介して低圧側に流れ圧力バランスすると共に室内側熱交
換器１６の高圧冷媒はそのまま保持される。

即ち圧縮機１１の吐出、吸入圧力は第１の電磁弁１０１
の動作により瞬時にバランスするため何時でも再始動可
能な状態となっている。

再始動時には冷房時と同様の動作にて先ず圧縮機１１が
始動し、第１の電磁弁１０１が同時（或は若干遅延して
も良い）に切賛わる。その後節３の電磁弁１０２が切替
わり最後に所定圧力になった時第５の電磁弁１４が切替
わり、すばやく通常の暖房運転に入る。

なお、この時室内ファンは停止あるいは微風状態にして
室内温度との熱交換による高圧圧力の低下を抑制するも
のとする。このようにしても室内温度は従来の如く急激
に下ることはない。

上記のようにして暖房運転時においても効率のよい運転
ができる。

一般に暖房運転の場合には暖房負荷か大きくこのため圧
縮機１１が停止してから遅延時間である３分間の間に室
内温度が大きく低下してしまい室温の変動範囲が広くな
り不快感を感じるが本発明のように構成することにより
確実にサーモスタットのコントロール範囲内で室温を調
節することかでき、快適性を損うことはない。

なお、第５の電磁弁１４は膨張装置１５と室内側熱交換
器１６の間に挿入しても同様の効果が得られる。

本発明によれば、確実にサーモスタットのコントロール
の範囲内で室内温度を調節することがてき・関連性を損
うことがないと共に、圧縮機の運転再開時の立上り時間
を犬［ＩＪに短縮でき、運転損失の少ない高効率の冷凍
サイクルを提供できる０

【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図は同冷凍ザイクルにおける圧縮機
及び第１乃至第５電磁弁の冷房時の動作説明図、第４図
は同暖房時の動作説明図である。 １１：圧縮機、１３：室外側熱交換器、１４：第５の電
磁弁、１５：膨張装置、１６二室内側熱交換器、１８：
第１のバイパス流路、１９：第２のバイパス流路、１ｏ
１：第１の電磁弁、１０２：第３の電磁弁、２ｏ１：第
２の電磁弁、２０２：第４の電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機、第１の電磁弁、室外側熱交換器、膨張装置
   、室内側熱交換器、第２の電磁弁を順次環状に接続し、
   前記圧縮機と第１の電磁弁間の流路と室外側熱交換器と
   第２の電磁弁間の流路とを連通ずる第１のバイパス流路
   を設けると共に、前記第１の電磁弁と室外側熱交換器間
   の流路と第２の電磁弁と圧縮機間の流路とを連通する第
   ２のバイパス流路を設け、第１のバイパス流路に第３の
   電磁弁を設けると共に第２のバイパス流路に第４の電磁
   弁を設け、且つ前記室外側熱交換器と室内側熱交換器の
   間に第５の電磁弁を設けてなるヒートポンプ式冷凍サイ
   クルにおいて、冷房時サーモがオフした時は第５電磁弁
   閉−圧縮機停止一第１電磁弁閉、第３電磁弁開の順に制
   御すると共にオンした時は第３電磁弁閉、圧縮機始動−
   第１電磁弁開−第５電磁弁開の順に制御し、また暖房時
   ザーモがオフした時は第５電磁弁閉−圧縮機停止一第３
   電磁弁閉。 第１電磁弁開の順に制御すると共にオンした時は第１電
   磁弁閉、圧縮機始動−第３電磁弁開−第５電磁弁開の順
   に制御することを特徴としたヒートポンプ式冷凍サイク
   ル。