JPS6054573B2 - 空気調和機の冷凍サイクル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気調和機の冷凍サイクルに関するもので、
その目的とするところは、圧縮機の停止時に利用側熱交
換器等から冷媒流通音を発生させないことにある。

従来の空気調和機において、高圧側と低圧側を電磁弁
を有するバイパス管で連絡し、圧縮機の停止時にバイパ
ス管中の電磁弁を開いて高圧側と低圧側の圧力差を短時
間のうちに縮小させ、圧縮機の再起動を容易にするもの
があるが、この種の空気調和機は電磁弁を開いた時、短
時間のうちに多量の冷媒がバイパス管および電磁弁を通
過するため大騒音や振動が発生するという欠点があつた
。

さらにこの騒音や振動が冷媒流通を許容している利用側
熱交換器に伝播するため、使用者に不快感を与えるとい
う大きな欠点があつた。 また、従来の空気調和機にあ
つて、圧縮機の停止時に前述の如きバイパス管を使用せ
ず、絞り装置や利用側熱交換器自身を使用して高圧側と
低圧側の圧力差を小さくするものがあるが、この種の空
気調和機は、圧力差が小さくなるのに長い時間を必要と
するため、圧縮機の再起動をすぐ行えなかつたり、圧縮
機が再起動可能な圧力差になる以前に再起動させようと
する圧縮機を損傷させたり、また圧力差が完全にｏにな
る迄の間、絞り装置や利用側熱交換器を冷媒が流れ続け
るため、この圧力平衡に要する長時間の間、絞り装置や
利用側熱交換器から冷媒流通音が発生し、使用者に不快
感を与えるという大きな欠点があつた。

本発明の上記の如き欠点を除去するもので、以下にそ
の実施例をもとに本発明の説明をする。

第１図は、本発明による空気調和機の冷凍サイクルの
１実施例で、この冷凍サイクルは、圧縮機１、吐出マフ
ラ２、熱源側熱交換器３、絞り装置４、利用側熱交換器
５、熱源側熱交換器３と絞り装置４との間の高圧液ライ
ン６と利用側熱交換器５ど圧縮機１との間の低圧ガスラ
イン７とを結ぶバイパス管８とこのバイパス管８中に設
けられ通電時に通路を閉止する形式の電磁弁９と、高圧
液ライン６とバイパス管８との合流部１２と利用側熱交
換器５との間の高圧液ライン６中に通電時通路を開放す
る形式の電磁弁１３と、低圧ガラスライン７とバイパス
管８との合流部１０と利用側熱交換器５との間の低圧ガ
スライン７中に、合流部１０側を流れの阻止側とした逆
止弁１１とから構成されている。上記構成において動作
を説明する。

まず空気調和機の運転時においては、圧縮機１から吐出
された冷媒ガスは、吐出マフラ２を通り、熱源側熱交換
器３で液化し高圧液ライン６、通電され通路の開放され
ている電磁弁１３、を経て絞り装置４で減圧され利用側
熱交換器５で蒸発し、逆止弁１１、低圧ガスライン７を
通つて再び圧縮機１へ戻る。ここでバイパス管８中の電
磁弁９は通電されているので通路が閉じているため、冷
媒を流さない。今このようにして運転されている空気調
和機の圧縮機１が、温度調節器の働らきまたは空気調和
機自身を停止させたことにより停止すると、それと同時
またはやや遅れて電磁弁９への通電が停止され電磁弁９
の通路が開放されるため、バイパス管８を冷媒が流れ、
高圧側の圧力と低圧側の圧力は短時間のうちに平衡する
。又電磁弁９への通電停止と同時に電磁弁１３への通電
も停止されるので高圧側の冷媒は電磁弁１３を通つて低
圧側の利用側熱交換器５へ流れ込むことはない。むしろ
バイパス管８を通過した冷媒により低圧ガスライン７の
圧力は、利用側熱交換器５より高くなるため、冷媒の流
れは通常の運転時とは逆に低圧ガスライン７から利用側
熱交換器５へ向う。ここで逆止弁１１は低圧ガスライン
７から利用側熱交換器５への冷媒を阻止するため、低圧
ガスライン７から利用側熱交換器５への冷媒が流通する
ことにより発生する冷媒流通音と、この冷媒の流通にの
つて来るバイパス管８および電磁弁９で発生する大騒音
や振動が利用側熱交換器５へ侵入することを防ぐことが
出来る。また前述の如く、高圧液ライン６の冷媒はバイ
パス管８と電磁弁９を通り電磁弁１３を通過しないため
、絞り装置４を通過する時の冷媒音と、バイパス管８お
よび電磁弁９で発生する大騒音や振動を利用側熱交換器
５に侵入させることがないので、圧縮機１の停止時バイ
パス管て圧力平衡を行ない圧縮機の再起動を短時間のう
ちに可能にすると同時にこの間絞り装置４や利用側熱交
換器５から大騒音や振動を発生させないという大きな効
果を有している。また第２図は本発明による空気調和機
の冷凍サイクルの他の実施例で、室外ユニット１０１は
、２極用モータＣ２と４極用モータＣ４を有する極数変
換型圧縮機１０２、吐出マフラ１０３、熱源側熱交換器
１０４、受液器１０５、液側主管１０６を複数に分岐し
てできた液側支管１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ１この
液側支管１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ中にそれぞれ設
けられた通電時に通路を開放する形式の電磁弁１０８ａ
，１０８ｂ，１０８ｃ１液側支管１０７ａ，１０７ｂ，
１０７ｃの室内ユニット１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ
との接続部に設けた封鎖接続口１０９ａ，１０９ｂ，１
０９ｃ１ガス側主管１１３を分岐してできたガス側支管
１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ１このガス側支管１１１
ａ，１１１ｂ，１１１ｃの室内ユニット１２０ａ，１２
０ｂ，１２０ｃとの接続部に設けた接続口１１０ａ，１
１０ｂ，１１０Ｃ１ガス側主管１１３中に設けた封鎖弁
１１２、アキュムレータ１１４、通電時に通路を閉止す
る形式の電磁弁１１６を配設し液側主管１０６とガス側
主管１１３とを結ぶバイパス管１１５、ガス側主管１１
３とバイパス管１１５との合流部１１７と封鎖弁１１２
との間に合流点１１７側を流れの阻止側とした逆止弁１
１８とからなつている。

また室内ユニット１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃは、そ
れぞれ利用側熱交換器１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ１
絞り装置１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃとから構成され
ている。この１台の室外ユニット１０１に複数台の室内
ユニット１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃを接続したもの
は、多室形空気調和機と呼ばれ任意の台数の室内ユニッ
トを単独又は同時に運転することが可能な空気調和機で
ある。以下にその動作を説明する。実際の運転動作の前
に極数変換型圧縮機１０２の説明を行なう。

現在一般に用いられている圧縮機は２極モータを有する
ものでその回転数は６０サイクル時すベリがないとする
と毎分３６００回転である。ところがこの極数変換形圧
縮機１０２は２極用モータと４極用モータをもつている
ので６０サイクル時すベリがないとすると回転数は２極
用モータ運転時毎分３６００回転、４極用モータ運転時
毎分１８００回転となり、４極用モータ運転時は２極用
モータ運転時の半分のピストン押しのけ量となる。従つ
てこの極数変換型圧縮機１０２は２極用モータ運転時の
能力を２とする４極用モータ運転時の能力は１となり、
１つの圧縮機で２段階の能力をもつことができる。この
ことは空調負荷の大きい時は２極用モータ運転で大能力
を出し、空調負荷の小さい時は４極用モータ運転で小能
力を出して見合つた運転を可能とする。また、例えば多
室空気調和機の室内ユニット１２０ａ，１２０ｂ，１２
０ｃのうち１室を運転している時は４極用モータ運転を
し、２，３室を運転している時は２極用モータ運転とす
ることにより空調負荷に見合つた能力を得ることか出来
る。ここで動作の説明にはいる。

令室内ユニット１２０ａ，１２０ｂが運転され、極数変
換形圧縮機１０２が４極用モータに通電され動いている
とする。この時極数変換型圧縮機１０２から吐出された
冷媒ガスは吐出マフラ１０３を径て熱源側熱交換器１０
４にて液化し、受液器１０５、液側主管１０６、液側支
管１０７ａ，１０７ｂ中の通電され通路の開いている電
磁弁１０８ａ，１０８ｂ１封鎖接続口１０９ａ，１０９
ｂ１室内ユニット１２０ａ，１２０ｂの絞り装置１２２
ａ，１２２ｂを経て利用側熱交換器１２１ａ，１２１ｂ
にて蒸発してガス化し、接続［日１０ａ，１１０ｂ１ガ
ス側支管１１１ａ，１１１ｂ、ガス側主管１１３中に配
設された封鎖弁１１２、逆止弁１１８、アキュムレータ
１１４を通つて再び極数変換形圧縮機１０２へ戻る。な
お極数変換形圧縮機１０２の運転中はバイパス管１１５
中の電磁弁１１６は通電されているため通路が閉止して
いるので冷媒を流さない。また室内ユニット１２０ｃは
運転されていないため電磁弁１０８ｃは通電されておら
ず、室内ユニット１２０ｃを冷媒は流れない。今こうし
た運転状態において、室内ユニット１２０ａと１２０ｂ
の設置された空間の温度が上昇したため、室内ユニット
１２０ａ，１２０ｂはさらに大きい能力を要求されるに
至り、４極用モータ運転よりも能力の大きい２極用モー
タ運転に切換える必要が生じた。しかし極数変換型圧縮
機１０２は、モータと機械部分の保護のため瞬時に４極
用モータから２極用モータへ又逆に２極用モータから４
極用モータに切換えることができない。モータと機械部
分保護のためには高圧側圧力と低圧側圧力が平衡してか
ら極数変換形圧縮機１０２を再起動させなければならな
い。この圧力平衡の間に極数変換形圧縮機１０２の停止
している時間、室内ユニット１２０ａ，１２０ｂは空調
していないことになり、能力増大要求の出ているこの時
は特に極数変換形圧縮機１０２を停止しなければならな
いということは不都合である。しかし極数変換型圧縮機
保護のためこの時一旦極数変換形圧縮機１０２を停止し
、この間すみやかに高圧側の圧力と低圧側の圧力を平衡
させ、短時間のうちに新たに切換えた２極用モータで極
数変換形圧縮機１０２を運転出来るようにするため、バ
イパス管１１５中の電磁弁１１６の通電を停止し電磁弁
１１６の通路を開いてバイパス管１１５に冷媒が流れる
ようにする。こうして高圧側の圧力と低圧側の圧力は短
時間のうちに平衡し、直ちに極数変換形圧縮機１０２の
再起動が可能となるため室内ユニット１２０ａ，１２０
ｂの停止時間は極めて短時間ですむ。また電磁弁１１６
の通路の開放中室内ユニット１２０ａ，１２０ｂへ冷媒
を導く液側支管１０７ａ，１０７ｂ中に設けられている
電磁弁１０８ａ，１０８ｂの通路を閉止するので、絞り
装置１２２ａ，１２２ｂ側から室内ユニット１２０ａ，
１２０ｂへ冷媒が流入することがないので、バイパス管
１１５、電磁弁１１６で発生する大騒音や振動が室内ユ
ニット１２０ａ，１２０ｂへ伝播されることがない。

一方バイパス管１１５を通過した冷媒によりガス側主管
１１３の圧力は利用側熱交換器１２１ａ，１２１ｂより
高くなるため、冷媒の流れは通常の運転時とは逆にガス
側主管１１３から利用側熱交換器１２１ａ，１２１ｂへ
向ｌう。ここで逆止弁１１８はガス側主管１１３の合流
部１１７側の冷媒が利用側熱交換器１２１ａ，１２１ｂ
へ流れるのを阻止するため、低圧ガスライン１１３の合
流部１１７側から利用側熱交換器１２１ａ，１２１ｂへ
冷媒が流通することにより・発生する冷媒流通音と、こ
の冷媒流通にのつて来かつバイパス管１１５および電磁
弁１１６で発生する大騒音や振動が利用側熱交換器１２
１ａ，１２１ｂへ侵入することを防ぐことができる。上
述の如く多室形空気調和機において極数変換）形圧縮機
１０２の２極用モータと４極用モータとの運転切換は、
室内ユニットの設置されている各々の空間の負荷変化や
、使用者の意志による運転室数の切換時に何度となく発
生する。またこの極数切換時の停止に加え各室内ユニッ
トの負荷要求が満されたために極数変換形圧縮機１０２
の運転が不要となり、極数変換形圧縮機１０２を停止す
る場合もある。従つて一般の１台の空気調和機の運転の
場合に較らべ極数変換形圧縮機を用いた多室形空気調和
機の場合は極数変換形圧縮機の一旦停止する機会が多い
ため、このような場合の騒音振動対策として本発明は大
きな効果を発揮する。今迄述べて来た如く、本発明によ
る空気調和機の冷凍サイクルは、圧縮機の停止時にバイ
パス管により圧力平衡を行ない圧縮機の早期の再起動を
可能とすると同時にその圧力平衡時に室内ユニットから
騒音や振動を発生させないという大きな効果を有してい
る。

しかも高圧管路中絞り装置より圧縮機側に流量制御装置
を設けているため、圧縮機を停止させ前記流量制御装置
を閉じることにより、絞り装置部を冷媒が通過すること
はほとんどなく、絞り部を冷媒が通るときの不快な騒音
をなくすことができる。さらにバイパス管を流れる冷媒
は、高圧液冷媒から流れるため、流通抵抗が小さく、し
たがつて、圧力平衡が短時間となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における空気調和機の冷凍サ
イクルを示す冷媒回路図、第２図は本発明の他の実施例
における空気調和機の冷凍サイクルを示す冷媒回路図で
ある。 １・・・・・・圧縮機、３・・・・・・熱源側熱交換器
、４・・・・絞り装置、５・・・・・・利用側熱交換器
、６・・・・・・高圧液ライン、７・・・・・・低圧ガ
スライン、８・・・・・・バイパス管、９・・・・・・
電磁弁、１１・・・・・・逆止弁、１３・・・・・・電
磁弁、１０６・・・・・液側主管、１０８ａ，１０８ｂ
，１０８ｃ，１１３・・・・・・ガス側主管、１１４・
・・・アキュムレータ、１１５・・・・・・バイパス管
、１１６・・・・・・電磁弁、１１８・・・・・・逆止
弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置、利用側熱交換
   器を環状に連結して冷凍サイクルを構成し、前記熱源側
   熱交換器と絞り装置の間に形成される高圧液ラインと、
   前記利用側熱交換器と圧縮機の間に形成される低圧ガス
   ラインとをバイパス管により接続し、前記バイパス管に
   、前記圧縮機の停止と同時あるいはほぼ同時にバイパス
   管を連通する電磁弁を設け、さらに前記低圧ガスライン
   におけるバイパス管との合流部と前記利用側熱交換器の
   間に、利用側熱交換器から圧縮機側への流れを順方向と
   する逆止弁を設け、さらに前記高圧液ラインにおけるバ
   イパス管との合流部と絞り装置の間に、前記圧縮機の停
   止と同時あるいはほぼ同時に閉塞する電磁弁を設けた空
   気調和機の冷凍サイクル。