JPS6059497B2 - ヒ−トポンプ式冷凍装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷媒流路切換弁を有するヒートポンプ式冷凍
装置において、上記冷媒流路切換弁の作動時における圧
縮機の液圧縮防止に関するものである。

従来のヒートポンプ式冷凍装置は第１図に示すように
圧縮機１、四方弁２、室外側熱交換器３、キャピラリチ
ューブ４、室内側熱交換器５を連絡配管しヒートポンプ
式冷媒回路を構成している。

上記四方弁２は基盤６に金具７にて固定され、圧縮機１
は基盤６に支持台８にて弾性的に支持されると共に、圧
縮機１の吐出管９、吸入管１０は圧縮機１の振動吸収の
ためにそれぞれ十分に弾性を有する様に曲り部１１、１
２を設けた接続管１ ３、１４にて上記四方弁２に接続
している。この結果、接続管１３、１４は長くならざる
を得なく、特に吸入管１０と接続し低圧冷媒ガスが流通
する接続管１４の径は太く、その冷媒通路容積は大きく
ならざるを得なかつた。 一方、ヒートポンプ運転時、
室外側熱交換器３に着霜が生じた場合には、吸熱量が減
少し、未蒸発の冷媒液が室外側熱交換器３より四方弁２
、接続管１４を通り上記圧縮機１の吸入管１０に設けら
れた気液分離器１５まで流れてくる。

この気液分離器１５では冷媒の液とガスを分離し冷媒ガ
スのみ吸入管１０より圧縮機１に吸入される様になつて
いるが、上記室外側熱交換器３の着霜量が多くなれば、
四方弁２を切換えて除霜を行なう時、この四方弁２を切
換えた瞬間、低圧となつている接続管１４はそれまては
高圧となつている室内側熱交換器５と連通され、急激な
冷媒ガスの流動が生じ、接続管１４内の冷媒液は急激な
ガス流動の為にミスト化し、気液分離器１５で補集され
ず吸入管１０より圧縮機１に吸入され液圧縮が生じる。
この液圧縮の現象は、除霜運転から暖房運転に切換えた
時にも生じ、圧縮機１内の圧縮機構部に大きな応力がか
かり、破損に至る場合があつた。 本発明のヒートポン
プ式冷凍装置の一実施例を第２図に示す。

圧縮機１６には冷媒の吐出を行う吐出管１７、冷媒を圧
縮装置の吸入部へ吸入させるための吸入管１８を有し、
この吸入管１８には気液二相の冷媒より冷媒ガスのみを
上記圧縮装置に吸入するために気液分離器１９が設けら
れている。この気液分離器１９の吸入接続管２０、及び
上記吐出管１７はそれぞれ冷媒流路切換弁２１に接続さ
れている。この冷媒流路切換弁２１は配管２２を介して
利用側熱交換器２３、冷媒絞り装置２４、熱源側熱交換
器２５と順次接続され、配管２６により再び冷媒流路切
換弁２−Ｕこ接続され、ヒートポンプ式冷媒回路を構成
している。前記吸入接続管２０は第１逆止弁２７を設け
た第１配管２８により前記配管２２と、又、第２逆止弁
２９を設けた第２配管３０に前記配管２６と接続してい
る。次にこのヒートポンプ式冷凍装置の動作を説明する
。

冷却運転時は圧縮機１６より吐出された冷媒は冷媒流路
切換弁２１により配管２６に導かれ、熱源側熱交換器２
５で放熱液化し、絞り装置２４で減圧膨脹し利用側熱交
換器２３て吸熱蒸発し被冷却物質を冷却し、配管２２、
冷媒流路切換弁２１を介して吸入接続管２０に流入し、
気液分離器１９より吸入管１８を介して圧縮機１６へ吸
入される。

この冷却運転時は第２逆止弁は閉成しており、高圧冷媒
が第２配管２８を介して吸入接続管２０へ流入する事は
ない。加熱運転時は、上記冷媒流路切換弁２１を切換え
、圧縮機１６より吐出された冷媒は配管２２へ導き、利
用側熱交換器２３で放熱液化し被加熱物質を加熱し、絞
り装置２４て減圧膨脹し、熱源側熱交換器２５で吸熱蒸
発し冷媒流路切換弁２１、気液分離器１９を介して吸入
管１８より圧縮機１６へ吸入される。

この加熱運転時は第１逆止弁２７は閉成しており高圧冷
媒が第１配管２８を介して吸入接続管２０へ流入する事
はない。上記熱源側熱交換器２５に着霜あるいは着氷し
、吸熱量が低下すれば、その着霜あるいは着氷状態を検
知し上記冷媒流路切換弁２１を切換え、圧縮機１６の吐
出管１７と熱源側熱交換器２５を接続し圧縮機１６の吐
出冷媒ガスにより上記霜あるいは氷を融解する。この冷
媒流路切換弁２１の切換時には上記従来例て述べた様に
吸入接続管２０は加熱運転時に高圧となつている配管２
２と接続され、配管２２あるいは利用側熱交換器２３の
冷媒ガスが吸入接続管２０に急激に流入し圧力上昇が生
じる。この時、第２逆止弁２９を介して第２配管３０に
よりリそれまで低圧となつていた配管２６、熱源側熱交
換器２５へと上記吸入接続管２０の冷媒ガス及び液は流
動し圧縮機１６に吸入される冷媒液量は低下し、液圧縮
を防止あるいは緩和出来る。この冷媒流路切換弁２１の
切換時に吸入接続管２０により熱源側熱交換器２５へ流
入したミスト状の冷媒によりこの熱源側熱交換器２５の
圧力は上昇し、除霜運転への切換時の熱源側熱交換器２
５の圧力上昇速度が速くなり除霜あるいは除氷を短時間
に終了する事が出来る。上記熱源側熱交換器２５の除霜
あ、るいは除氷時には被加熱物質を冷却しない様に利用
側熱交換器２３の熱交換量を極力減少させる様に制御す
るため未蒸発の冷媒液が吸入接続管２０へと流入してく
る。次に上記熱源側熱交換器の除霜あるいは除氷が終了
し再び加熱運転に切換える時、冷媒流路切換弁２１を切
換える。

この時、加熱運転より除霜運転に切換えた時と同様に吸
入接続管２０に高圧冷媒ガスが流入し上記吸入接続管２
０の冷媒液はミスト状となる、吸入接続管２０は第１逆
止弁２７を介して第１配管２８により除霜運転時に低圧
となつている配管２２、利用側熱交換器２３と接続され
ており、吸入接続管２０の冷媒は上記配管２２、利用側
熱交換器２３へと流入し、気液分離器１９へ流入するミ
スト状冷媒量を減少させる。この結果、圧縮機１６に吸
入される冷媒液量を減少させ液圧縮の防止あるいは緩和
を行う事が出来る。この加熱運転時への切換時に配管２
２、利用側熱交換器２３へ流入した冷媒により利用側熱
交換器２３の圧力は上昇し、加熱運転切換後の圧力上昇
速度が速くなり、加熱運転の立ち上がりが良好となる。
以上の実施例は吸入接続管２０を逆止弁を介して冷媒流
路切換弁２１と利用側熱交換器２３あるいは熱源側熱交
換器２５を接続する配管２２あるいは配管２６と接続し
たが、利用側熱交換器２３あるいは熱源側熱交換器２５
と接続してもよく又、その他の配管でもよく、要するに
冷媒流路切換弁の切換前後に圧力が低圧より高圧へ切換
わる配管部へ接続すればよい。

本発明のヒートポンプ式冷凍装置は圧縮機、冷媒流路切
換弁、利用側熱交換器、絞り装置、熱源側熱交換器を有
し、前記利用側熱交換器による加熱運転、冷却運転ある
いは熱源側熱交換器の除霜運転を上記冷媒流路切換弁に
よる冷媒流れの切換により行うヒートポンプ冷媒回路を
構成し、上記冷媒流路切換弁の切換時に、この冷媒流路
切換弁と前記圧縮機の吸入部と接続する吸入接続管から
上記冷媒流路切換弁の切換前は低圧となり切換後は高圧
となる配管部へ冷媒を流通させる構成とした逆止弁、を
有する冷媒回路を設けた事を特徴とするヒートポンプ式
冷凍装置であり、上記冷媒流路切換弁の切換時に、吸入
接続管に高圧冷媒ガスが急激に流れ込み、上記吸入接続
管内の冷媒液がミスト化する様な場合においても、上記
吸入接続管より上記逆止弁を介して自動的にミスト状の
冷媒液をを上記配管部へ戻す事が出来、圧縮機の液圧縮
防止あるいは緩和をはかると共に、上記配管部に導かれ
た冷媒は圧縮機の吐出圧力を急速に上昇させ、上記冷媒
流路切換弁の切換後のヒートポンプ式冷凍装置の立ち上
がりを良好にする事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のヒートポンプ式冷凍装置の説明図、第２
図は本発明の一実施例におけるヒートポンプ式冷凍装置
の冷媒回路図である。 １６・・・・・・圧縮機、２０・・・・・・吸入接続管
、２１・・・・・冷媒流路切換弁、２３・・・・・利用
側熱交換器、２５・・・・・・熱源側熱交換器、２７・
・・・・・第１逆止弁、２９・・・・・・第２逆止弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機、冷媒流路切換弁、利用側熱交換器、絞り装
   置、熱源側熱交換器を有し、前記利用側熱交換器による
   加熱運転、冷却運転あるいは熱源側熱交換器の除霜運転
   を上記冷媒流路切換弁による冷媒流れの切換により行う
   ヒートポンプ冷媒回路を構成し、上記冷媒流路切換弁の
   切換時に、この冷媒流路切換弁と前記圧縮機の吸入部と
   接続する吸入接続管から、上記冷媒流路切換弁の切換前
   は低圧となり切換後高圧となる配管部へ冷媒を流通させ
   る構成とした逆止弁を有する冷媒回路を設けた事を特徴
   とするヒートポンプ式冷凍装置。