JPS6246162A - 空気調和装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は空気調和装置、詳しくは、圧縮機、室内側熱交
換器、膨張機構及び室外側熱交換器を４ｉ＆え、暖房運
転可能とした空気調和Ｋ　Ｇ’Ｚに関する。

（従　　来　　技　　術　　） 一般にこの種空気調和装置においては、暖房運転の起動
時に吸入圧が一時的に極端に低下して、室外側熱交換器
において、該熱交換器に残留骨ｎしていた水分が氷結し
、この氷がフロストの核となってフロストの成長が促進
され、この結果、デフロスト間隔が短く成る間ｍや、暖
房運転の立ち上がりが悪い問題を生じていた。

そこで、従来からこれらの問題を解決する手段として、
例えば、暖房運転の起動時に圧縮機における圧縮行程途
中の中間圧ガス冷媒を吸入側にバイパスさせ、吸入圧の
低下を防止するごとくしたものが特公昭５５−１８３４
１号公報において提案されている。

このものを第４図に基づいて説明すると、レシプロ型の
圧縮機におけるシリンダ（５０）に、シリンダ室（５１
）と吸入チャンバー（５２）とを連通ずるバイパス孔（
５３）を形成すると共に、該バイパス孔（５３）を閉鎖
する弁体（５４）を設け、該弁体（５４）の背面側に高
圧の制御圧を導入する制御通路（５５）を連通ずると共
に、この制御通路（５５）に、吐出ガス温度を検出する
検出体（図示せず）の出方を基に該通路（５５）を電気
的に開閉制御する開閉弁（５６）を介装している。

尚、（５７）はバイアススプリングであ。

かくして、暖房運転の起動時は吐出ガス温度が低いので
、前記開閉弁（５６）が閉止されて、前記弁体（５４）
の背面への高圧の作用が阻止されるから、該弁体（５４
）が前記バイアススプリング（５７）＋：より押し上げ
られて、前記バイパス孔（５３）が開放され、かくして
、前記シリンダ室（５１）内の圧縮行程途中の中間圧冷
媒が前記吸入チャンバー（５２）にバイパスし、吸入圧
の極端な低下が防止されるようにしているのである。

一方、このバイパス運転の過程で吐出ガス温度が上昇す
ると、前記検出体がこの温度上昇を検出して前記開閉弁
（５６）を開放し、前記弁体（５４）の背面に高圧を作
用させて、該弁（５４）により前記バイパス孔（５３）
を閉鎖し、通常の暖房運転を開始するごとくしているの
である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のものにおいては、暖房運転の
起動時に圧縮冷媒ガスを吸入側にバイパスするために、
吐出ガス温度を検出して電気的に前記開閉弁（５６）を
開閉制御する手段が必要であるために、構造が複雑で製
造コストが高くつく問題があった。

しかして、本発明の目的は、圧縮冷媒ガスを吸入側にバ
イパスさせる通路を工夫すると共に、特に、該通路を開
閉する手段を、吐出ガス温度を直接感゛温して開閉動作
するごとく工夫して、電気的な制御を用いない簡単な構
造でありながら暖房運転の起動時にのみ、圧縮冷媒ガス
を吸入側にバイパスできるようにする点にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の構成を第１，２図に基づいて説明すると、圧縮
機（４）、室内側熱交換器（３）、膨張機構（２）及び
室外側熱交換器（１）を備え、暖房運転可能とした空気
調和装置において、暖房運転時、ｉｌ？＋記圧縮機（４
）の吐出側と前記室内側熱交２　器（３）とを接続する
吐出ガス管（６）と、前記圧縮機（４）の吸入側と前記
室外側熱交換器（１）とを接続する吸入ガス管（４１）
とを、前記各熱交換器（１）（３）及び膨張機構（２）
を側路するバイパス管（７）で接続すると共に、このバ
イパス管（７）の前記吐出ガス管（６）側入口部分に、
該バイパス管（７）を開閉する弁体（８２）と、形状記
憶合金から成り、かっ、吐出ガスに感温して吐出ガス温
度が所定温度より低い時に前記弁体（８２）を開動作さ
せると共に、前記所定温度以上で前記弁体（８２）を閉
動作させる動作体（８７）とから成る感温バルブ（８）
を　　　□設けたのである。

（作　　　　用　　） 暖房運転時、前記圧縮機（４）を駆動させても吐出ガス
温度は直ぐには上昇せず、低温のままであるから、低温
の吐出ガスが流通する前記吐出ガス管（６）側の前記バ
イパス管（７）入口部分に設けられた前記感温バルブ（
８）は、前記所定温度より低い低温に保持され、このた
め、該バルブ（８）は前記バイパス管（７）を開放する
ごとく動作し、従って、該バイパス管（７）を介して吐
出ガスが前記圧縮機（４）の吸入側となる前記吸入ガス
管（４１）にバイパスするのである。このことにより起
動時の吸入圧の極端な低下が防止できると共に、暖房運
転の立ち上がりを改善できるのである。

また、前記圧縮機（４）の運転により吐出ガス温度が上
昇し、前記所定温度以上になると、前記感温バルブ（８
）が前記バイパス管（７）を閉鎖するごとく動作して通
常の暖房運転が開始できるのである。

（実　　施　　例　　） 第１図に示すものは、ステーンｄナリーベーン型の圧縮
機を備え、冷房運転と暖房運転とを行えるようにしたヒ
ートポンプ式空気調和装置である。

（１）は室外側熱交換器、（２）は膨張機構として作用
するキャピラリーチューブ、（３）は室内側熱交換器で
、これら機器と圧縮機（・１）とを四路切換弁（５）を
介して接続している。かくして前記四路切換弁（５）を
実線で示すごとく切換え位置させることにより、前記圧
縮機（４）から吐出する冷媒を実線矢印のごと（循環さ
せる冷房運転が行え、一方、前記四路切換弁（５）を破
線で示すごとく切換え位置させることにより、前記圧縮
機（４）から吐出される吐出ガスを破線矢印で示すごと
（循環させる暖房運転を行えるようにしている。

しかして、以上のごとく構成する空気調和装Ｈｚにおい
て、暖房運転時に圧縮機（４）の吐出冷媒ガスが流通す
る前記四路切換弁（５）と前記室内側熱交換器（３）と
を接続する第１ガス管（６）と、前記圧縮機（４）の吸
入側と前記四路切換弁（５）とを接続する吸入ガス管（
４２）とを接続するバイパス管（７）を設けると共に、
該バイパス管（７）における前記第１ガス管（６）への
接続部に、該バイパス管（７）を開閉する感温バルブ（
８）を設けるのである。

この感温バルブ（８）の具体的な構造を、以下、第２．
３図に基づいて説明する。

このバルブ（８）は、略円筒状のハウジング（８１）内
に、弁体（８２）を摺動案内する弁孔（８３）を形成す
るき共に、前記ハウジング（８１）の一端に、前記第１
ガス管（６）の四路切換弁（５）側部分（６ａ）を接続
する第１出入口（８４）を形成すると共に、前記ハウジ
ング（８１）の他端に、前記バイパス管（７）を接続す
る第２出入口（８５）を形成し、更に、前記ハウジング
（８１）の側部に、前記第１ガス管（６）の室内側熱交
換器（３）側部分（６ｂ）を接続する第３出入口（８６
）を形成している。

更に、前記ハウジング（８１）の前記第２出入口（８５
）部分に、着座面（８５ａ）を形成する一方、前記弁体
（８２）を、先端に前記ｎ座面（８５ａ）に着座する円
錐台状のシート面（８２ｂ）をもつ軸状の弁部（８２ｃ
）と、該弁部（８２ｃ）に一体に設けられ、前記弁孔（
８３）の内面に沿って摺動する円盤状の案内部（８２ｄ
）とから形成している。

また、前記案内部（８２ｄ）には、第３図に示すように
、該案内部（８２ｄ）を貫通する冷媒流れを許す冷媒流
通溝（８２ｅ）を半径方向に４箇所形成している。

更に、前記弁孔（８３）における、前記案内部（８２ｄ
）と前記第１出入口（８４）側端面との間には、形状記
憶合金から成るコイル状の動作体（８７）を介在させて
いると共に、前記案内部（８２ｄ）と前記第２出入口（
８５）側内面との間には、前記弁体（８２）を前記第１
出入「］（８４）側に押圧するバイアススプリング（８
８）を介在させている。

前記動作体（８７）は、所定温度（例えば、５０°Ｃ）
より低い時に、前記弁体（８２）の（）り動ノ」向に縮
むようにしており、この縮み動作に伴なっテ、前記バイ
アススプリング（８８）の押圧力により前記弁体（８２
）が右動し、前記バイパス管（７）を開放するごとく作
用、すると共に、所定４′」度以上で逆に延びて前記弁
体（８２）を前記バイアススプリング（８８）の押圧力
に抗して左動させ、前記バイパス管（７）を閉鎖するご
とく作用するようにしている。

次に、以上のごとく構成する空気調和装置の作用を説明
する。

まず、暖房運転時について説明する。

前記圧縮機（４）を駆動すると、冷媒は第１図の破線矢
印で示すしたごとく循環するが、この起動当初において
吐出ガス温度が前記した所定温度より低いので、前記感
温バルブ（８）の前記動作体（８７）が縮んで前記弁体
（８２）を右動させ、前記バイパス管（７）を開放する
ごと（動作する。

このため、前記圧縮機（４）から吐出したガスは、前記
室内側熱交換器（３）に流出すると共に、その一部が前
記バイパス管（７）へと分流し、前記吸入ガス管（４１
）へと流出する。

この結果、圧縮機（４）の吸入圧力の極端な低下が防止
され、前記室外側熱交換器（１）において、残留する水
分が氷結するのが抑制されるのである。

また、暖房運転の立ち上がりも改善されるのである。

そして、前記バイパス管（７）が開放された状態で運転
が継続されることによって、吐出ガス温度が前記所定温
度に達すると前記感温バルブ（８）の前記動作体（８７
）が伸びて前記弁体（８２）を右動させ、前記バイパス
管（７）を閉鎖するごとく動作する。か（して、通常の
暖房運転が開始されるのである。

次に、冷房運転について説明する。

この場合は前記圧縮機（４）を運転すると冷媒は第１図
実線矢印で示したごとく循環し、前記第１ガス管（６）
には常時、前記所定温度よりはるかに低い低温の吸入ガ
スが流通する。従って、前記感温バルブ（８）も前記所
定温度より低い温度に保持される。このため、前記動作
体（８７）が縮んで前記弁体（８２）を右動させて、前
記バイパス管（７）を開放するごとく動作し、従って、
前記第１ガス管（６）を流通する吸入ガス冷媒は前記感
温バルブ（８）で、前記バイパス管（７）と前記第１ガ
ス管（６）における前記四路切換弁（５）側部分（６ａ
）とに分流して、共に前記吸入ガス管（４１）に流出す
るのである。

尚、本発明はヒートポンプ式の空気調和装置のみならず
、通常の暖房運転のみを行う空気調和装置に適用できる
ことは勿論である。この場合前記バイパス管（７）は前
記圧縮機（４）の吐出側と室内側熱交換器（３）と接続
する吐出ガス管と前記吸入ガス管（４１）とを接続する
ように設ければよい。

（発明の効果　） 以上のごとく本発明によれば、圧縮機の吐出側と吸入側
とを接続するバイパス管を設けると共に、該バイパス管
を、吐出ガスに直接感温する感温バルブを用いて開閉制
御できるようにしたから、従来のように圧縮冷媒ガスの
バイパスを電気的に制御する制御手段を設ける必要がな
く、極めて簡単な構造でありながら暖房運転の起動時に
、圧縮冷媒ガスを吸入但１にバイパスさせて吸入圧の極
端な低下を防止でき、このことにより起動時の室外側熱
交換器における氷結に伴うデフロスト間隔時間が短縮さ
れるのを防止できると共に、暖房運転の立ち上がりも良
好にすることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の詳細な説明図で、第１図は冷媒回
路図、第２図は感温バルブの実施例の縦断面図、第３図
は第２図のＩ−Ｉ断面図、第４図は従来例の説明図であ
る。 （１）・・・・・室外側熱交換器 （２）・・・・・膨張機構 （３）・・・・・室内側熱交換器 （４）・・・・・圧縮機 （６）・・・・・第１ガス管（吐出管）（７）・・・・
・バイパス管 （８）・・・・・感温バルブ （８２）・・・・・弁体 （８７）・・・・・動作体 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（４）、室内側熱交換器（３）、膨張機構
   （２）及び室外側熱交換器（１）を備え、暖房運転可能
   とした空気調和装置において、暖房運転時、前記圧縮機
   （４）の吐出側と前記室内側熱交換器（３）とを接続す
   る吐出ガス管（６）と、前記圧縮機（４）の吸入側と前
   記室外側熱交換器（１）とを接続する吸入ガス管（４１
   ）とを、前記各熱交換器（１）（３）及び膨張機構（２
   ）を側路するバイパス管（７）で接続すると共に、この
   バイパス管（７）の前記吐出ガス管（６）側入口部分に
   、該バイパス管（７）を開閉する弁体（８２）と、形状
   記憶合金から成り、かつ、吐出ガスに感温して吐出ガス
   温度が所定温度より低い時に前記弁体（８２）を開動作
   させると共に、前記所定温度以上で前記弁体（８２）を
   閉動作させる動作体（８７）とから成る感温バルブ（８
   ）を設けたことを特徴とする空気調和装置。