JP2000055482A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低圧側圧力損失の低減に基づく暖房運転時の
性能改善と除霜運転時の除霜性能の改善を図る。 【解決手段】 暖房運転時に、圧縮機３から吐出された
冷媒が四方弁１を介して室内熱交換器５、減圧器７、室
外熱交換器９を通り、再び四方弁１を介して圧縮機３の
吸込側３ａに戻る暖房サイクルを構成し、前記減圧器７
と室外熱交換器９とをつなぐ低圧側回路に、気液分流器
１１を設け、前記気液分流器１１で分流した比体積の大
きいガス冷媒をバイパス回路１３によって圧縮機３の吸
込側３ａへ直接戻し、熱交換時の圧力損失を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気調和機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、暖房運転時の性能改善を図る目的
として、低圧側の圧力損失低減を図る手段が知られてい
る。圧力損失低減を図る手段は、室外熱交換器の入口側
と減圧器とをつなぐ低圧側となる回路に、気液分流器を
設置し、気液分流器で分流したガス冷媒を、サブ回路に
よって室外熱交換器の出口側と四方弁とをつなぐ回路へ
戻すようにするもので、そのサブ回路には、逆止弁が設
けられた構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】サブ回路に設けられた
逆止弁は、気液分流器から送り出されたガス冷媒が気液
分流器側へ戻るのを阻止する手段となっている。

【０００４】このために、気液分流器から送り出される
比体積の大きいガス冷媒は逆止弁によって戻りが阻止さ
れる結果、その体積分の圧力損失の影響を四方弁で受け
るようになる点、また、サブ回路には、暖房運転時以外
に冷媒を循環させるメリットがない点、また、サブ回路
は、冷媒循環流量等に影響される最適な流路抵抗の調整
ができず、効率のよい能力改善が難しい点があった。

【０００５】そこで、この発明は、前記問題点の解決を
図った空気調和機を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の請求項１にあっては、暖房運転時に、圧
縮機から吐出された冷媒が四方弁を介して室内熱交換
器、減圧器、室外熱交換器を通り、再び四方弁を介して
圧縮機の吸込側に戻る暖房サイクルを構成する空気調和
機において、前記減圧器と室外熱交換器とをつなぐ回路
に、気液分流器を設け、前記気液分流器で分流したガス
冷媒を圧縮機の吸込側へ戻すバイパス回路を設ける。

【０００７】これにより、低圧側となる気液分流器から
送り出される比体積の大きいガス冷媒を、圧縮機の吸込
側へバイパス回路によって戻すことが可能となり、蒸発
器側となる熱交換性能の向上と四方弁の圧力損失の影響
を改善できる。

【０００８】また、この発明の請求項２によれば、バイ
パス回路に、開閉流量制御弁を設ける。

【０００９】これにより、冷媒循環流量等に影響される
最適なバイパス回路の流路抵抗の調整が可能となり、効
率のよい運転が行なえる。

【００１０】また、この発明の請求項３よれば、開閉流
量制御弁を、暖房運転時に、バイパス回路に冷媒が流れ
るよう制御する。

【００１１】これにより、暖房運転時の最適なバイパス
回路の流路抵抗制御が可能となり、効率のよい暖房が得
られる。

【００１２】また、この発明の請求項４によれば、開閉
流量制御弁を、暖房運転時の圧縮機の回転数に応じてバ
イパス回路に冷媒が流れるよう制御する。

【００１３】これにより、暖房運転時の冷媒循環量に応
じて最適なガスインジェクションを行なうことができ、
暖房性能の向上が図れる。

【００１４】また、この発明の請求項５によれば、開閉
流量制御弁を、除霜運転時に、バイパス回路に冷媒が流
れるよう制御する。

【００１５】これにより、除霜運転時に、開閉流量制御
弁を開とすることで、室内熱交換器をバイパスする流路
が形成され、室外熱交換器を通るサイクルのトータル冷
媒循環量が増大し、除霜時間が短縮される。

【００１６】また、この発明の請求項６によれば、開閉
流量制御弁を、圧縮機内の保有畜熱量の検出温度に応じ
て制御する。

【００１７】これにより、除霜運転時に、開閉流量制御
弁を開け、冷媒流量を増大させることで、圧縮機内に保
有する畜熱量を、除霜熱量として素早く活用することが
でき、短時間の除霜が可能となる。

【００１８】また、この発明の請求項７によれば、気液
分流器を、Ｔジョイントタイプ又はＹジョイントタイプ
とする。

【００１９】これにより、コスト性の面で大変好ましい
ものとなる。

【００２０】また、この発明の請求項８によれば、開閉
流量制御弁を、暖房運転時と除霜運転時に、バイパス回
路に冷媒が流れるよう制御する。

【００２１】これにより、暖房性能及び除霜性能を同時
に改善し、暖房低外気温時の除霜を含めた暖房低温性能
を大幅に向上させることが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図４の図面を参照
しながらこの発明の実施形態について具体的に説明す
る。

【００２３】図１は空気調和機の暖房運転モード時の回
路を示しており、四方弁１を実線位置に切換えること
で、圧縮機３から吐出された冷媒は、四方弁１，室内熱
交換器５，減圧器７，室外熱交換器９，四方弁１を介し
て再び圧縮機３に戻る暖房サイクルを構成するようにな
っている。

【００２４】減圧器７と室外熱交換器９とをつなぐ低圧
側となる回路には気液分流器１１が配置されている。気
液分流器１１は、気・液に分離する機能を有するタンク
タイプとなっていて、分離されたガス冷媒は、バイパス
回路１３を介して圧縮機３の吸込側３ａへ戻るようにな
っている。

【００２５】なお、気液分流器１１は、タンクタイプと
なっているが、Ｔ型をしたＴジョイントタイプあるいは
Ｙ型をしたＹジョイントタイプ（いずれも図示していな
い）とすることも可能である。これにより、コストの安
い気液分流器が得られるようになる。

【００２６】一方、バイパス回路１３には、開と閉の２
態様の二方弁１５と流路抵抗を制御する流量調整弁１７
とから成る開閉流量制御弁１９を有している。

【００２７】なお、開閉流量制御弁１９は、各運転モー
ド条件に応じて開閉自在に制御可能となっている。

【００２８】このように構成された空気調和機におい
て、暖房運転時にあっては、図１に示す如く圧縮機３か
ら吐出された冷媒は、四方弁１，室内熱交換器５，減圧
器７，気液分流器１１，室外熱交換器９，四方弁１，を
介して再び圧縮機３に戻る暖房サイクルを構成し、室内
熱交換器５において熱交換された温風は室内へ吹き出さ
れるようになる。

【００２９】この暖房運転時において、二方弁１５及び
流量調整弁１７を開とすることで、熱交換時のマイナス
要因となる気液分流器１１で分流された比体積の大きい
ガス冷媒は、バイパス回路１３を介して圧縮機３の吸込
側３ａへ直接戻るようになる。この結果、四方弁１での
圧力損失の影響と、蒸発器側となる熱交換性能の改善が
できるようになり暖房性能の向上が図れる。

【００３０】また、暖房運転時の圧縮機３の回転周波数
に応じて、二方弁１５を開、流量調整弁１７の開度を制
御することで、圧縮回転周波数（冷媒循環量）に応じた
バイパス回路１３に流れる好適な流路抵抗の確保が可能
となるため、最適なガスインジェクションを行なうこと
ができる。この結果、暖房性能の向上が図れる。

【００３１】この場合、図３に示す如く、流量調整弁１
７を、回転周波数Ｈｚに比例して開度が大きく制御でき
る電子式膨張弁を用いてもよい。

【００３２】次に、室外熱交換器９に着霜した霜を取除
くには、除霜運転を行なう。即ち、圧縮機３から吐出さ
れた冷媒を、四方弁１により室外熱交換器９へ送り出
す。その冷媒は室外熱交換器９から気液分流器１１，減
圧器７，室内熱交換器５，四方弁１を介して再び圧縮機
３へ戻る除霜（冷凍）サイクルを構成し、圧縮機３から
吐出された高温高圧の冷媒で室外熱交換器９の除霜を行
なう。

【００３３】この除霜運転時において、二方弁１５及び
流量調整弁１７を開とすることで、室内熱交換器５をバ
イパスするバイパス回路１３により、室外熱交換器９を
通るサイクルのトータル冷媒循環量が増大し、除霜時間
が短縮される。

【００３４】また、流量調整弁１７の開度を調整するこ
とで、室内熱交換器５を流れる冷媒循環量の制御が可能
となり、除霜性能を低下させることなく、除霜中の室内
冷媒音の抑制、室温の低下防止が可能となる。

【００３５】一方、圧縮機３のケース温度が高い時に
は、流量調整弁１７の開度を大きくすることで、ケース
内の畜熱量を除霜熱量として素早く活用することがで
き、短時間での除霜が可能となる。

【００３６】この場合、図４に示す如く、流量調整弁１
７を、圧縮機３のケース温度に比例して開度が大きく制
御できる電子式膨張弁を用いてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明の空気
調和機によれば、バイパス回路により低圧側圧力損失と
なる比体積の大きいガス冷媒を圧縮機の吸込側に直接戻
すことが可能となり、四方弁に作用する圧力損失の影響
の改善及び低圧側圧力損失低減に基づく暖房運転時の性
能改善と、除霜運転時の除霜性能の改善ができる。この
ため、暖房効率の向上が図れると共に、短時間で除霜が
行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる暖房運転時の空気調和機の回
路図。

【図２】除霜運転時の空気調和機の回路図。

【図３】流量調整弁を圧縮機の回転数に応じて開となる
電子式膨張弁とした説明図。

【図４】流量調整弁を圧縮機のケース温度に応じて開と
なる電子式膨張弁とした説明図。

【符号の説明】

１ 四方弁 ３ 圧縮機 ３ａ 吸込側 ５ 室内熱交換器 ７ 減圧器 ９ 室外熱交換器 １１ 気液分流器 １３ バイパス回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暖房運転時に、圧縮機から吐出された冷
   媒が四方弁を介して室内熱交換器、減圧器、室外熱交換
   器を通り、再び四方弁を介して圧縮機の吸込側に戻る暖
   房サイクルを構成する空気調和機において、前記減圧器
   と室外熱交換器とをつなぐ回路に、気液分流器を設け、
   前記気液分流器で分流したガス冷媒を前記圧縮機の吸込
   側へ戻すバイパス回路を設けたことを特徴とする空気調
   和機。
2. 【請求項２】 バイパス回路に、開閉流量制御弁を設け
   たことを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 【請求項３】 開閉流量制御弁は、暖房運転時に、バイ
   パス回路に冷媒が流れるよう制御されることを特徴とす
   る請求項２記載の空気調和機。
4. 【請求項４】 開閉流量制御弁は、暖房運転時の圧縮機
   の回転数に応じてバイパス回路に冷媒が流れるよう制御
   されることを特徴とする請求項２記載の空気調和機。
5. 【請求項５】 開閉流量制御弁は、除霜運転時に、バイ
   パス回路に冷媒が流れるよう制御されることを特徴とす
   る請求項２記載の空気調和機。
6. 【請求項６】 開閉流量制御弁は、圧縮機内の保有畜熱
   量の検出温度に応じて制御されることを特徴とする請求
   項２記載の空気調和機。
7. 【請求項７】 気液分流器は、Ｔジョイントタイプ又は
   Ｙジョイントタイプとしたことを特徴とする請求項１記
   載の空気調和機。
8. 【請求項８】 開閉流量制御弁は、暖房運転時と除霜運
   転時に、バイパス回路に冷媒が流れるよう制御されるこ
   とを特徴とする請求項２記載の空気調和機。