JPS5984063A - ヒートポンプ式冷凍サイクルの除霜制御方法 - 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　トポンブ式冷凍サイクルに関するもの
である。

従来のピー１−ポフ１式冷凍→Ｊ−イクルにおいては第
１図に示すごとく圧縮機／、四方切換弁３．室外側熱交
換器グ、膨張装置ｊおよび室内側熱交換器にを順次埋伏
に接続し、冷房運転時には実線矢印で示すごとく圧縮機
／からの高温高圧の冷媒ガスを室外側熱交換器ダに送り
、ここで凝縮した後膨張装置ｊを介して室内側熱交換器
２で蒸発させ暖房・里転時には破線矢印で示４−ごとく
圧縮機／からの高温高圧の冷媒ガスを逆貼環させて暖房
を行うものである。

一般にこの種の冷凍す°イクルにおいて、暖房運転時、
除霜を行う場合、四方ψノ換ＪＴ’３を切換えることに
より高温高圧の冷媒ガスを室外側熱定換器グに流し、該
熱交換器グに寸着した霜と熱交換させ、霜を融解除去す
るようになっているが、該四方切換弁３を切換える際、
室内側熱交換器に中にあった高Ｔ１ユの１１ν冷媒が圧
縮機７番こ逆流し、液王縮防１１−用のアキュムレータ
ー２中に滞留してしまむ）当冷メ巾す−イクル中に循環
する冷媒ｂ１か不足するため１−分な除１）１が行なえ
ず、またこのために−、除霜に多大の時間を必要とし、
その間１１Ｃ房運転ができないことより、室温の低ドを
まねき、快適性をそこなうという欠点があった。

一木発ｒｆＪ　Ｇよ、」二記欠点を除去することを目的
としてなしたものであり、除霜時の圧縮（幾への液戻り
を防Ｉトシ、効果的な除霜を行ない除霜時間の短ワ１１
を図ったヒー　トポンプ式冷凍ザイクルを提供するもの
である。

以ド、本発明の一実施例を図面に基いて説１月する。

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し、また細線丸
印は、冷凍サイクル切換時の冷媒の流れを示す。

第２図において、／／は冷媒ガスを圧縮するための圧縮
機で、その吐出側には第１の電磁弁７．２を介して室外
側熱交換器／３の一端を接続し、該室外側熱交換器／３
の他端には圧縮機／／の運転停止時に閉成する第５の電
磁弁／り及び膨張装置／ｊを介して室内側熱交換器／乙
の一端を接続し又、該室内側熱交換器／２の他：’ｆ；
ｆ、１には第２の電磁弁／７．アキュムレーター／♂を
介して圧縮機／／の吸入側を接続している。

前記圧縮機／／と第／の電磁弁／。２間の流路と前記室
内側熱交換器／にと第一の電磁弁７７間の流路との間を
連通ずる第１のバイパス流路／りを設けると共に、この
第１のバイパス流路／２に第３の電磁弁、、２０を介在
させ、また前記第１の電磁弁７．２と室外側熱交換器７
３間の流路と前記第１の電磁弁／２と圧縮１幾／／間の
流路間とを連通ずる第一のバイパス流路、、２／を設＋
Ｊると共にこの第２のバイパス流路、２／にはε（Ｓり
の電磁弁、２．２を介在させている。

第３図及び第り図は、本発明のヒー！・ポンプ式冷凍サ
イクルにおける前記圧縮１／／、第１の電磁弁／、２．
第Ｊの電磁弁／２．第３の電磁弁、２０゜第グの電磁弁
、２．２．及び第一の電磁弁／り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、圧縮鍋／／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
７図の如く動作する。

すなわち、冷房運転時圧縮１幾／／が停止する際には第
３図に示す如く第１の電磁ｆｔ、　／　Ｊ及び第一の電
磁弁／グが閉成すると共に、第３の電磁弁、、２０が開
成する。圧縮機／／の再開に際しては哨／の電磁弁／、
２及び第５の電磁弁／グが開成すると共に、第３の電磁
弁コθが開成する。なお、この冷房運転時には第一の電
磁弁／７は開成状態を維持し、また第グの電磁弁〕。２
は閉成状態を維持する。

暖房時圧縮機／／が停車する際には第７図に示す如く第
３の電磁弁、、２０及び第５の電磁弁／グか閉成すると
共に第１の電磁弁／！が開成する。

圧縮機／／の運転再開に際しては第３の電磁弁、２０及
び第一の電磁弁／グが開成すると共に第１の電磁弁／、
２が閉成する。なお、この暖房運転時には第一の電磁弁
／Ｚは閉成状態を維持し、第りの電磁弁、２−？は開成
状態を維持する。

第５図はに記ヒー　トポンプ式冷凍ザイクルにおける」
二記圧縮Ｉ１１　／　／　、第１の電磁弁／、２．第２
の電磁弁／７．第３の電磁弁、２０．第グの電磁弁！。

２．及び第一の電磁弁／りの冷凍サイクル切換時の動作
状態を示したものであり、冷凍ザイクル切換に際して各
電磁弁はｔｒｙ　Ｊ図の如く動作する。

すなわち、暖房運転時、除霜を行うため冷房運転に冷凍
サイクルを切換える際には、先ず第グの電磁弁ツノが閉
成し、これに少し遅延して第１の電磁弁／、、２が開成
し、さらに遅延して第３の電磁か一〇か閉成し、またさ
らに遅延して第一の電磁弁／７が開成する。

また、除霜終了後、再び暖房運転に冷凍サイクルをりＪ
換える際には、先ず第一の電磁弁／２を閉成し、これに
少し遅延し−Ｃ第３の電磁弁、、２０が開［ｉｊｉ　ｌ
、、さらに遅延して第１の電磁弁／コが閉成しまたさら
に遅延して、第ダの電７ｊ４；　ｆｆツノが開成する。

なおこの間、第５の電磁弁／４’は開成状態を維持する
。

次に冷凍サイクルの動作を説［す１する。

先ず醋初冷房１■転に際し、第１の電磁弁／。２゜第一
の１１Ｘ磁弁／７．および第５の電磁弁／りを開成して
圧Ｒ：・：ＩＳ　／／を運転すると該圧縮機／／で圧縮
された高’／！Ｗｒ　＋高圧の冷媒ガスは第７の電磁か
７．２を介］７て室外側熱交換器７３（こ流れ、ここで
／３＋、１１れ“・１された後、第ｊの電磁弁／グおよ
び膨張装置／、５を介して室内側熱交換器／乙内に送ら
れる。

而して該室内側熱交換器／２に送られた液状の冷媒は室
内側熱交換器／に内で蒸発し、この１１１ｐ周囲より気
化熱を奪う。然る後室内側熱交換器／２て気化した冷媒
ガスは第一の電磁弁／２を通］７て圧縮：Ｘ４　／　／
に帰還される。この動作の繰返しにより室内（ｊ：、ｌ
ｘ記室内側熱交換器／ｇにより所定の〆１情度に冷Ｊｉ
ｌｔ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）が動作して圧縮機／／の運転を停止１−す
ると共に第１の電磁弁／ノおよび第ｊの電磁弁／グが閉
成し、また第３の電磁弁、２０が開成する。このため圧
縮機／／の高圧側の冷媒は第１のバイパス流路／２を通
じて圧縮機／／の低圧側に流れ、圧縮機／／の吐出側と
吸入側の圧ＪＪはバランスする。またこのとき、第１の
電磁弁／、２と第５の電磁弁／ダの間の室外側す、１〜
交換器／３内の高ＩＪＥ冷媒は、通常運転時に近し）状
態（こ保持される、１ 然る後、室温が−に竹し、これを１）−−モスク・ノド
が検知するとロー（縮機／／が丙始動すると共に第１の
電磁弁／、、２および第ｊの電磁弁／４／が開成し、ま
た第３の電磁弁−〇が閉成する。このようにしてただち
に通常運転に入るものである。

次に暖房・下転について説１月する。暖房運転に際して
は第３の電磁弁。２０及び第グの電磁弁、２，２を開成
し、第１の電磁弁／、、２及び第）の電磁弁／Ｚを閉成
して圧縮１幾／／を運転４〜れば良く、このようにする
ことにより圧縮機／／からの冷媒ガスは第３の電磁弁、
２０．第１のノくイノぐス流路／２を通って室内側熱交
換器／にに流れ、ここで凝縮された後膨張装置１５およ
び第５の電磁弁／グを通して室外側熱交換器／３に給送
される。即ち室内側熱交換；（ｇ／イは凝縮器として作
用し、室外側熱交換器１３ｔｉ蒸発器さして作用する。

そ（７て室外側熱交換器／３で蒸発した冷媒ガスは第一
のバイパス流路、２／および第りの電磁弁、２．２を１
１ｎシて圧縮器／／に帰節される。

然る後室内温度が室内側熱交換Ｗ／　ｌの作用によって
所定〆！ｌｌｔ度に達するとサーモスタットが動作し７
て月、縮筬／／の運転をイ・：Ｃ止すると八番こ第３の
電磁弁−〇および第ｊの電磁弁／グか閉成しまた第／の
７１４１昧弁／−！が開成する。このように［７て１．
１−述冷男運転の時と同様にして圧縮ｉ（’ｆｉ　／／
の高圧冷媒カスは第１の電磁弁／、２及び第一のバイパ
ス流路、２／を介して低圧側に流れ圧力バランスすると
共ζこ室内側熱交換器／Ｚの高圧冷媒はそのまま保乃さ
れる。

ｉｆｆ始動時には冷房時と同、１１の動作にて月縮機／
／か始動すると共に第３の電磁弁、２０および第３の電
１１４に弁／りが開成し、また第１の電磁弁／。２が閉
成する。このようにして、通常の暖房運転に入る。

なお、第５の電磁弁／グは木実姉例の場合膨張装置７．
５と室外側熱交換器／３の間に設けているが、これを膨
張装置／ｊと室外側熱交換器／Ｚの間に設けても同様の
効果が１けられる。ところで、暖房運転時、室外側熱交
換器／３ににＪ着した霜を取り除くために除霜運転を行
なう場合、冷凍サイクルを暖房運転から冷房運転にｌ、
ＩＪ換えて行うが、その場合、まず第りの電磁弁、２．
２を閉成した後、第／の電磁弁／、、２を開成する。

こうすることによって、室内側熱交Ｊ＋＝　藷／　を中
に滞溜している高温、高Ｕ［の冷媒はｌｒ、　／のバイ
パス流路／２．第３の電磁ｔｐ。２０゛、および第１の
電磁弁／、２を通じて、低温、低１工の室外側熱交換器
／３中に流れ込む。このとき第りの電ｌｉ＆ｉ弁、２，
２は閉成しているので第一のバイパス流ｔｔＲ、，２ｙ
を通して高温、高圧の冷媒液が圧縮機／／の吸入側・＼
帰ることはない。この時、室外側熱交換器／３中に流れ
込んだ高温、高圧の冷媒と室外側熱交換器／３に伺着し
た霜とが熱交換を行い霜が融けはじめる。次に室内側熱
交換器／２と室外側熱交換器／３とが１１：勾バランス
し、室内側セル交ｊｐ／！”ｌ：、’、　７　ｇから室
外側Ｓ°、１〜交Ｊ６Ｊ３器／３・＼冷媒が流れて行か
なくなった１１１ｊ、第３の電磁弁ノθを閉成し、次い
て第２の電ｊ鼓弁／７を開成する。

これにより、冷凍サイクルは完全に冷呵匝転にし月（ｆ
ｌったことになり、第一の電磁＊／７を通して室内側熱
交換器／２側から圧縮器／／に吸入された冷媒カスは第
１の電磁弁／、、２を通じて室外側熱交換器／３に吐出
され、この高温、高圧の冷媒ガスにより、室外側熱交換
器／３に（−１着した霜が取り除かれる。このように各
電磁弁を制御することにより、圧縮（７隻／／の１及入
側へ冷媒液が逆流することなく、冷凍→ノーイクルを切
換えるこ表ができ、ア吉ユムレータ−７，２に冷媒液が
滞溜して、サイクル中の冷媒用が不足するということが
防げるため効イ（の良い除霜が行える。

次に除霜が完了して除霜運転（冷房運転）から暖房運転
に冷凍サイクルを切換える場さ、まず第一の電磁弁／Ｚ
を閉成し、次いで第３の電磁π２０を開成する。これに
より、室外側熱交換器／３中にある高圧の冷媒液は第１
の電磁弁／。２．＠／のバイパス流路／２．第３の電磁
弁−〇を１１ｒＩＬで室内側熱交換器／Ｚ中に７５１す
れ込む。室外側；′ソ〜交換器／３と室内側熱交ＪＳ器
／ｌが圧力バランスして室外側’ｉ、４５交換器／３か
ら冷媒が流れていかなくなった時第／の電磁弁／。２を
閉成し、次いて第グの電磁弁、２．２を開成する。

これにより冷凍サイクルは完全に暖房運転に切換ったこ
とになり、この間１石綿機／／の吸入側へ冷媒液か逆流
することがｆ、ｌいので、ただちに通常状態に近い状態
で暖房運転を再開することができる。

このように不発り目こよれば、暖房ｉｉ［転性除霜を行
うために冷凍サイクルを１１）換える際、圧縮画への冷
媒液の戻りを防市てきるため、圧縮を次の信頼性を高め
るとともに、効率よく除霜が行えるため短時間ですみ、
その間の室内温度の降Ｆも小さく抑えることができるの
で快適性が向−１−１−１また除霜終了後もただちに通
常状態に近い暖房運転が行えるので室温の回復も早くな
り、快適性がいっそう向１−する。

【図面の簡単な説明】

ｉ’（ｒ、　ｙ図は従来のヒートポンプ式冷凍サイクル
の冷媒回路１＝、２１、第。２図は不発（！１１に係る
ヒ−１−ポンプ式冷凍サイクルの冷媒回路図、ＮＢ　３
１Ｎ＜１は木発［月の冷凍サイクルにおりる圧縮機およ
び第／ないし第５電磁弁の冷房時の動作説１１図、第り
図は同暖房時のｊｉｊ１７作説ｒ！／１図、第５図は同
除霜時の動作説ｒｌｌ１図である。 ／／は圧縮機、／、２は第１の電磁弁、／りは第５の電
磁弁、／７は第一の電磁弁、／２は第１のバイパス流路
、。２０は第３の電磁弁１．２／は第。２のバイパス流
路１．２．２は第グの電磁ブｒをそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　圧縮機、第１の電磁弁、室外側熱変度１器、膨張
   装置、室内側熱交換器、第コの電磁弁を順次環状に接続
   し、室外側熱交換器と膨張装置間のｂ；Ｃ路又は膨張装
   置と室内側熱交換器間の１４ε路に第ｊの電磁弁を設け
   、圧縮機の吐出側より室内側熱交換器と１５．２の電磁
   弁間の流路を連通ずる第３の電磁弁を有する第／のバイ
   パス流路と、第１の電磁弁と室内側熱交換器間の流路よ
   り圧縮機の吸入側に連通ずる第グの電磁ｆ１を（Ｔする
   第２のバイパス流路をそれぞれ設け、暖房運転から冷房
   運転への切換時に第グの電磁弁閉１Ｊ１２＞第１の電磁
   か開成）第３の電磁弁閉成蒼第２の電磁弁開成の順に制
   御し、冷房運転がら暖房運転への切換時に第２の電磁弁
   開成−＞第３の電磁弁開成〉第１の電磁弁閉成〉第グの
   電磁弁開成の順に制御する如く構成したことを特徴とす
   るヒートポンプ式冷凍ザイクル。