JPS6029560A - ヒ−トポンプ式空気調和機 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、四方弁により冷媒の流通方向を変化せしめて
冷房運転および１祷房運転を選択的に行なうようにした
ヒートポンプ式空気調和機に係り。

特に、除霜運転を暖房運転と並行し得るようにしたヒー
トポンプ式空気調和機に関する。

〔発明の技術的背景〕

前述したヒートポンプ式空気調和機において、熱交換器
への石屑を除去するための除霜運転としては、四方弁に
より冷媒の流通方向ケ変化せしめるいわゆるリバースサ
イクルのほか第１図に示すようなホットガヌバイバヌサ
イクルがある。

この第１図のものは、室内側熱交換器１、膨張弁２およ
び室外側熱交換器８を含む管路４と、圧縮機５を含む管
路６とを四方弁７を介して接続し。

さらに、前記膨張弁２および室外側熱交換器８間の管路
４ａと、圧縮機５の下流側管路６ａとを二方弁８を備え
たバイバヌ管路９により接続したものである。前記膨張
弁２は、その弁体がモータの駆動により弁座と弁体との
距離を可変とした比例制御弁とされており、外気状態に
応じ、冷媒の膨張状態を自由に制御し得るようＴｆ−ｆ
ｉっている。なお、四方弁７内の実線は冷房運転時の冷
媒の流れを、また破線は暖房運転時の冷媒の流れをそれ
ぞれ示している。

前述した構成によれば、四方弁７の切換えにより、圧縮
機５から室外側熱交換器ｓ４Ｂ張弁２、案内ｍ１ｌｌ熱
交換器１の順に冷媒が流れて冷房運転が行なわれ、また
、圧縮機５から室内側熱交換器１、膨張弁２、案外側熱
交換器８の順に冷媒が流れて暖房運転が行なわれる。さ
らに、暖房運転時に除霜運転を行なうには、バイバフ管
路９に介装されている二方弁８を開くと、このバイパス
管路９を介して圧縮機５からの高渦の冷媒が直接室外側
熱交換器８に導入され、室外側熱交換器８の着霜は除去
される。また、このとき、案内側熱交換器１および膨張
弁２を介しても少量の冷媒が流れるので、暖房運転も継
続して行なわれる。

〔背景技術の問題点〕

ところで、前記膨張弁２内のロータ（図示せず）は軸受
に支持さ才１て回転するが、膨張弁２内で冷媒は低部化
するため、潤滑油がこの低温のためその粘性を増してロ
ータの回転に悪影響を与えるおそれがある。また、膨張
弁２および二方弁８が別１固ｒ設けられているため、両
者を合わせたコストが高いし、またろう付は箇所も多く
なる。

〔発明の目的〕

本発明は、前述した従来のものにおける欠点を除去し、
電気的駆動手段が安定的に作動し、しかも接続作業を簡
単に行なえ安価ＶＣ製造できるヒートポンプ式空気調和
機を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、５内側および室外側の両熱交換器間の管路に
、弁座との離接によ９両熱交換器からの管路を開閉する
第１弁体と、弁座との離接により圧縮機の下流側管路か
らバイパスするバイパス管路および前記室外側熱交換器
からの管路を開閉する第２弁体とを備えた三方制御弁を
介装し、前記第１弁体は菫、気的駆動手段により弁座か
ら離間して両熱交換器間を通過する冷媒を膨張せしめる
とともに、弁座からの離間距離が大きくなると前記第２
弁体をその弁座から離間せしめるように押動するもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下１本発明を図面に示す実施例により説明する。なお
、前述した従来のものと同一の構成については１図面中
に同一の狩号を付し、その説明は省略する。

第２図は本発明に係るヒートポンプ式空気調和機の冷凍
サイクルの全体を示すものであり、室内側熱交換器１お
よび室外側熱交換′ａ８間の・管路４には第８図に拝承
する三方制御弁１０が介装されている。また、この三方
制御弁１０には、圧縮機５の下流側骨路６ａと接続され
たバイバフ管路９が接続されている。

前記三方制御弁ｌＯは、第８図に示すようｒＣ，円筒形
のケーシング１１を有しておシ、このケーシング１１の
下部周壁１２には、前記バイパス管路９および室外側熱
交換器８からの管路４ａが、バイバフ管路９が上方に位
置するようにろう付けにより接続されている。また、前
記ケーシング１１の底壁１３には室内側熱交換器１から
の管路４ｂがろう付けにより接続されている。前記各管
路４ａ、４ｂ。

９は前記ケーシング１１内の内部空所１４と連逸してお
り、このうち管路４ｂの近傍の内部空所１４の周壁には
弁座１５が形成され、また管路９．４ｂ間の内部空所１
４の胸壁には他の弁座１６が形成されている。

前記ケーシング１１の上部には可逆回転モータ１７が配
設されてお９、このモータ１７のヌテータ１８がケーシ
ング１１の薄肉周壁１２ａの外側に取付けられている。

一方、前記ケーシング１１内には、ケーシング１１の上
端部から下端部にまで達するシャフト２０が配設されて
おり、このシャフト２０Ｖｃは前記ヌテータ１８に対向
するようにロータ２】が嵌着されている。また、前記シ
ャフト２０の上端部には雄ねじ２２が形成されており、
この雄ねじ２２は、前記ケーシング１１の頂壁２３に垂
設された雄ねじ陥２４内に螺合している。したがって、
ロータ２１の回転によりシャフト２０はケーシング１１
内翁・昇降することになる。前記シャフト２０の下端に
は第１弁体２５が突設されており、この第１弁体２５は
シャツ）　２０の昇降に伴力って弁座１５に対し継続す
る。

前記ロータ２１および第１弁体２５間のシャフト２０に
はカップ状の第２弁体２６が摺動自在に挿通されており
、この第２弁体２６はＡｉｌ記弁座１６上に着座し得る
ようになっている。また、この第２弁体２６の上端には
フランジ２７が周設されており、このフランジ２７とケ
ーシング１１の内周面との間には微小間隙が形成されて
いる。したがって、バイパス管路９から内部空所１４内
に導入された高圧ガスがこの微小間隙を介して第２弁体
２６より上方の内部空所１４内に達し、この第２弁体２
６を弁座１６に圧接するように押圧する・ なお、前記モータ１７の駆動は室温などに対応するよう
匹図示しない制御部で制御されるようになっている。

つぎに、前述した実施例の作用について説明する。

第８図に示す状態においては、第１弁体２５が弁座１５
上に着座しており、室外側熱交換器８からの管路４ａと
？お内側熱交換器１からの管路４ｂは連通しておらず、
冷房運転、暖房運転とも行なうことはできない。そこで
、冷暖房運転を行なう場合は、モータ１７を駆動してロ
ータ２１を回転せしめ。

シャフト２０をその雄ねじ２２と雌ねじ筒２４との螺合
により上昇して第１弁体２５を弁座１５から離間せしめ
る。すると、前記両管路４ａ、４ｂが連通して側熱交換
器８．１間に冷媒が流れるが、第１弁体２５が弁座１５
から離間して形成された連通口は両管路４　ａ、、　４
　ｂの口径より小さい断面積なので、冷媒は絞られるこ
とになり、低温、圓圧の液冷媒になる。なお１両管路４
ａ、４ｂ間を流れる冷媒の流量は、第４図に破線で示す
ように、第１弁体２５のストロークに正比例する。

つぎに、除霜運転を行なう場合は、さらにモータ１７を
駆動【２て第１弁体２５をさらに上昇せしめ。

この第１弁体２５の上端を第２弁体２６の下端に当接せ
しめて第２弁体２６を冷媒のガヌ圧に抗して上方に押動
する。すると、前記両管路４ａ、４ｂにバイパス管路９
が連通し、冷房運転、暖房運転によって異なるが、圧縮
機５の下流側の高温冷媒ガヌがバイパス管路９から管路
４ｂまたは４ａに流入し、室内側熱交換器１または室外
側熱交換器８を暖めて除霜する。このバイパス管路９か
らの冷媒の流量は、第４図に実線で示すように、第２弁
体２６が弁座１６から離間すると一度に大量の流量が得
られる。

なお、暖房時に除籍運転に切換えた場合、圧縮機５から
吐出された冷媒のごく一部は四方弁７から室内側熱交換
器ｌに流れるのでわずかながら暖房運転される。

前述１７だ実施例によれば、比例制御タイプの膨張弁と
開閉弁の機能を備えた三方制御弁１０を有しているので
暖房運転と除霜運転を並行できるし。

まｆｃ、モータ１７内にはバイパス管路９からの高温の
冷媒が導入されるので潤滑油の粘性が増すおそれもない
。さらに、前記三方制和１１弁１０は従来の膨張弁２と
二方弁８とを組合せたものなので、配管のろう付は箇所
が従来の４ｓ所から８箇所と減少するし、弁と１てのコ
ヌトも安価になる。

なお、電気的ＩＥ駆動段としては、バルヌモータ電磁コ
イル、バイメタルヒータ、形状記憶合金など釉々のもの
が考えられる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るヒートポンプ式空気
調和機は、案内側および室外側の両酷交換器の管路に、
弁座との離接により面熱交換器からの管路を開閉するｖ
ｆＪ１弁体と、弁座との離接により圧縮機の下流側管路
からバイパスするバイパス管路および室外熱交換器から
の管路を開閉する第２弁体とを備えた三方制御弁を介装
し、前記第１弁体は電気的駆動手段により弁座から離間
して面熱交換器を通過する冷媒を膨張せしめるとともに
、弁座からの離間距離が大きくなると前記第２弁体をそ
の弁座から離間せしめるように押動するように構成され
ているので、電気的駆動手段が安定的に作動すると、弁
の接続作業も簡単に行なえるし、さらには安価に製造で
きるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートポンプ式空気調和機を示す管路図
、第２図は本発明に係るヒートポンプ式空気調和機の実
施例を示す管路図、第８図は第２図の三方制御弁の断面
図、第４図は第８図の三方制御弁における冷媒の流量特
性を示すグラフでおる。 １・・・室内側熱交換器、２・・・膨張弁、８・・・室
外側熱交換器５５・・・圧縮機、７・・・四方弁、８・
・・二方弁、９・・・バイパス管路、１０・・・三方制
御弁、１１・・・ケーシング、１４・・・内部空所、１
５．１６・・・弁座、１７・・・モータ、１８・・・ス
テータ、２０・・・シャツ）、２１・・・ロータ、２４
・・喀雌ねじ筒、２５・・・第１弁体、２６・・・第２
弁体。 出願人代理人　猪　股　清 （ｌ］） ５１−　−２　ｍ ５３　図 ｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内側熱交換器および室外側熱交換器を含む管路と、圧
   縮機を含む管路とを四方弁を介して接続した空気調和機
   において、前記両熱交換器間の管路に、弁座との離接に
   よシ両熱交換器からの管路を開閉する第１弁体と、弁座
   との離接により前記圧縮機の下流側・管路からバイバヌ
   するバイバヌ管路および前記室外側熱交換器からの管路
   を開閉する第２弁体とを備えた三方制御弁を介装し、前
   記第１弁体は電気的駆動手段により弁座から離間して両
   熱交換器間を通過する冷媒を膨張せしめるとともに、弁
   座からの離間距離が大きくなると前記第２弁体全その弁
   座から離間せしめるように押動することを時宜とするヒ
   ートポンプ式空気調和機。