JPH01155153A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は空気調和機に係り、特に凝縮器の放熱エネルギ
を高めることができる空気調和機に関する。

（従来の技術） 従来、空気調和機は第８図に示すように、主に圧縮機ｌ
、凝縮器３、減圧装置である膨張弁５、蒸発器６及びこ
れらを順次接続する配管１２により構成されている。そ
のモリエル線図が第９図に示されている。モリエル線図
（Ａ）の８−９間のエンタルピ差１０は凝縮器３の放熱
エネルギを示している。尚、１１は飽和液線である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の空気調和機では凝縮器３の放熱エ
ネルギは、冷媒循環量が略一定の場合には圧縮機１の吐
出冷媒温度に依存するため、叶出冷媒温度が低ければ凝
縮器３からの吹出空気温度を高くすることができなかっ
た。

また、放射式空気調和機の場合も吐出ガス温度が低けれ
ば放射面の温度を高くすることができなかった。

前者の空気調和機の場合、吹出空気温度を高くするため
には凝縮器３の通過空気量を小さくすればよいが、通過
空気量減少に伴い温風到達範囲の縮小、温度分布の悪化
等が生じ、暖房能力が低下する。同時に、冷凍サイクル
内での低温高圧の大幅上昇により圧縮ｎ１の寿命が短く
なるおそれがある。

また容置可変式空気調和機の場合、低容呈運転時は吐出
冷媒温度が低いため、快適性を優先すると最大風量運転
できず、容置可変式空気調和機の特徴である省エネ・快
適運転機能を発揮できない。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、圧縮機か
らの吐出冷媒温度を高くすることにより凝縮器の放熱エ
ネルギを高め、安定した暖房効果を発揮・確保でき、更
に空気調和機の長寿命化を達成できる空気調和機を従供
することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、圧縮機、凝縮器、
減圧装置、蒸発器を順次接続して、冷凍ザイクルを形成
してなる空気調和機に、暖房運転時、に泥圧縮機の温度
が所定値未満のとき、凝縮器に加熱冷媒を移送する圧縮
機の吐出側と吸込側あるいは圧縮機のシリンダとを結ん
で形成され冷媒を循環させるバイパス通路を設けて吐出
冷媒の温度を」−昇させるようにしたものである。

（作　用） バイパス通路は、圧縮機の吐出側から分岐して吸込側あ
るいは圧縮機のシリンダに接続されている。空気調和機
の暖房運転時、圧縮機の温度が所定値未満の場合には圧
縮機により加圧された温度の高い冷媒の一部が圧縮機の
吸込側あるいは圧縮機のシリンダに戻される。そして戻
された高温の冷媒と蒸発器からの低温の冷媒が圧縮機に
供給されることになる。これにより圧縮機の吸込側の冷
媒温度は」１昇し、圧縮機の吐出側の冷媒の温度ら」１
昇する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る空気調和機の一例とし。

ての空気調和機１５（以下「空気調和機」と称す）のブ
ロック線図である。

図示されるように空気調和１ａ１５の暖房運転時の基本
的な部分は略従来例と同様に、圧縮機１６、四方弁１７
、′ａ、縮器１８、減圧装置、例えば膨張弁１９、蒸発
器２０及びこれらを順次接続する配管２１により構成さ
れているが、これらの他に、圧縮機１６の吐出側から分
岐されて吸込側に接続されるバイパス通路２２、バイパ
ス通路２２を開閉する開閉弁である二方弁２３、二方弁
２３の下流に設けられ、冷媒通過量を調節するキャピラ
リチューブ２４、圧縮機１６の吐出冷媒温度を検知する
温度センサ２５、空気調和機１５の運転開始と同時に起
動されるタイマー２６、このタイマー２６により計測さ
れる時間ｔと温度センサ２５により検知される温度θと
により二方弁２３を開閉制御する弁制御手段２７が備え
られている。

弁制御手段２７は詳しくは第２図のフローチャートに示
された如き制御をするように構成されている。即ち、圧
縮機１６がＯＮされる（ステップ５１）と、タイマー２
６が起動される（ステップ５２）、そして、タイマー２
６が計測する時間ｔが所定時間ｔｏ、例えば１分未満か
否か判定され（ステップ５３）、前者が後者と等しくな
るまでは三方弁２３は閉じられたままでいる〈ステップ
５４）、所定時間ｔｏ経過後は、温度センサ２５により
検知された吐出冷！ｊＸ温度θが予め設定された設定値
θ１　（以下「第１設定値」と称す）と比較され（ステ
ップ５５）、第１設定値θ１、例えは７０°Ｃよりも低
ければ二方弁２３は開作動される（ステップ５６）、そ
うでなければ、二方弁２３は閉じられたままでいる（ス
テップ５７）、ステップ５６後はステップ５５に戻り、
吐出冷媒温度θと第１設定値θ１とが比較されるが、ス
テップ５７後は吐出冷媒温度θが、第１設定値θ１より
低い他の設定値θ２、例えば６０℃（以下「第２設定値
」と称す）と比較されるステップ５８に至り、第２設定
値θ２に達するまで二方弁２３は閉じられたままでいる
。

圧縮機１６の起動後所定時間ｔｏが経過するまで二方弁
２３が閉じられている理由は、圧縮機１６の起動直後は
圧ｍｔｒａ内部の圧力が低いため、特にロータリ式圧縮
機においてはブレードの背圧不足によりジャンピングが
起き易く、圧縮不良を起こしたり、異常音を発するおそ
れがあるためである。二方弁２３が圧縮ｆｉ１６の起動
と同時に開かれると上述の不具合が発生し易く、圧縮機
１６の起動後１分程度バイパス通路２２を閉成ずべく二
方弁２３を閉じる。

二方弁２３が第１設定値θ１に基づき一旦閉じられた後
、それより値の小さい第２設定値θ２を基準に開閉制御
されるのは、二方弁２３の開・閉作動が頻繁に行われな
いようにするためであり、これにより滑らかな空気調和
機制御ができるわけである。具体的には第３図に示すよ
うに第１設定値θ１を７０℃、第２設定値θ２を６０℃
としたヒステリシスをもたせる例もある。

次に以上のように構成された空気調和Ｒ１５が暖房運転
されたときの作用を説明する。

圧ｆｆ１１１’ｌ１６がＯＮされると第２図のフローチ
ャートに基づき説明したようにタイマー２６が起動され
、所定時間ｔｏに達するまでは三方弁２３は閉じられて
いる。所定時間ｔｏ経過後、圧縮機１６からの吐出冷媒
温度θと第１設定値θ１とが比較され、もしθ≦０１な
らば二方弁２３は開かれる。二方弁２３が開かれると圧
縮ｆｉ１６吐出側吐出圧高温冷媒の一部が圧縮ａ１６の
吸込側に循環される。このとき循環される冷媒はキャピ
ラリチューブ２４により流量調節される。従って、圧１
ａ１１１１６の吸込側には蒸発器２０から送られてくる
低圧低温の冷媒とバイパス通路２２を経由してくる流量
調節された高圧高温の冷媒とが供給されることになる。

この結果、圧縮機１６から吐出される冷媒はバイパス通
路２２が閉じられているときと比べ高温になる。第４図
にこのときのモリエル線図（Ｂ）と従来のモリエル線図
（＾）を比較した図が示されている。

モリエル線図（Ｂ）においては冷媒の循環量は多少減少
するが、熱交換器である凝縮器１８の熱交換効率が高く
なるので凝縮器１８の放熱エネルギは従来の１０から２
９へ増加さＡる。

よって本実施例においては、圧縮ｆｉ１６の起動後所定
時間ｔｏが経過するまで二方弁２３が閉じられているの
で、圧縮不良や異常音を発することがない。

また、圧縮１１１１６の吐出冷媒温度を上昇させて凝縮
器１８の放熱エネルギを増大させることができる。これ
により風量を減少させることなく高温空気を吹き出すこ
とが可能となり、良好な室内温度分布を得られる。

更に、二方弁２３の開閉を滑らかに制御できる。

加えて、冷凍サイクル内が低温高圧になることが避けら
れるので、空気調和１ｆｉ１５の長寿命化が達成できる
。

尚、上記実施例では二方弁２３の開閉は圧縮機１６の吐
出冷媒の温度に因ったが、圧縮ａ１６の表面温度を弁制
御手段２７への入力としてもよい。

また、バイパス通路２２にキャピラリチューブ２４を設
けなくてもよいし、二方弁２３の代わりに、電子膨張弁
等のように開度変化自在な弁を設けてもよい。

更に、圧縮機１６の起動と同時にバイパス通路２２を開
いても圧縮不良や異常音等の不具合が生じなければ、タ
イマー２６を設けずに圧縮機１６の起動と同時に吐出冷
媒の温度θを第１設定値θ１と比較してもよい。つまり
第２図のフローチャートの５２乃至５４を省略してもよ
い。

加えて、放射式空気調和機、圧縮機が容量可変式の空気
調和機及びインジェクション式空気調和機においては冷
媒循環量の減少がない、あるいは回転数の上昇により維
持できるので上述の作用・効果が期待できる。

特に部分的に高温を必要とする放射式空気調和機には有
効である。

また、圧縮機が容量可変式の空気調和機の場合は第５図
に示すＣの如きモリエル線図が得られ、冷凍サイクルの
許容圧力が上限であったとしても高温冷媒による高温空
気吹出や高温放射が可能となる。同空気調和機の場合、
その安定運転時、室温が上昇し圧ｍ機能力が下がると体
感温度も下がるおそれがあるので、吐出冷媒の温度が６
０℃以下になるとバイパス通路を開くようにする。

更に、第６図に示すようにインジェクション式空気調和
機３０では圧縮機１６のシリンダ内に、その圧縮行程の
途中、吐出側からの冷媒を供給することになるが、この
場合、キャピラリチューブは通常不要である。このモリ
エル線図は第７図中のＤによって示されるように、容量
可変でなくとも暖房能力を維持でき高温吐出冷媒を提供
することができる。尚、２つは放射面温度センサである
。

［発明の効果］ 以上間するに本発明によれば次のごとき優れた効果を発
揮する。

圧縮機から吐出冷媒の温度が設定値未満のとき高温の吐
出冷媒をバイパス通路を経由させて吸込側あるいは圧縮
機のシリンダに循環できるので、吸込冷媒温度を高くす
ることができ、これにより吐出冷媒温度が上昇し、凝縮
器から高温空気を吹き出すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明に係る空気調和機の一実施例としての
空気調和機のブロック線図、第２図は第１図に示された
空気調和機の弁制御手段を説明するためのフローヂャ−
１へ、第３図は第１図に示された二方弁の制御を説明す
る図、第４図は従来構造と第１図の空気調和機のモリエ
ル線図、第５図は本発明の他の実施例と従来構造のモリ
エル線図、第６図は本発明の他の天方麺例としてのイン
ジェクション式空気調和機のブロック線図、第７図は従
来構造と第６図の空気調和機のモリエル線図、第８図は
従来ｔｉｌｌ造のブロック線図、第９図は第８図のモリ
エル線図である。 図中、１５は空気調和機、１６は圧縮機、１８は凝縮器
、１つは減圧装置である膨張弁、２０は蒸発器、２２は
バイパス通路である。 代理人弁理士　　則　　近　　憲　　倍量　　　　　　
　宇　　　治　　　　　　　弘第３図 第４図 工 第５図 第９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を順次接続
   して冷凍サイクルを形成してなる空気調和機において、
   暖房運転時、上記圧縮機の温度が所定値未満のとき、上
   記凝縮器に加熱冷媒を移送する上記圧縮機の吐出側と吸
   込側あるいは圧縮機のシリンダとを結んで形成され冷媒
   を循環させるバイパス通路を設けて、吐出冷媒の温度を
   上昇させることを特徴とする空気調和機。
2. （２）　上記圧縮機の温度が上記圧縮機からの吐出冷媒
   の温度である上記特許請求の範囲第１項記載の空気調和
   機。
3. （３）　上記上記圧縮機の温度が上記圧縮機の表面温度
   である上記特許請求の範囲第１項記載の空気調和機。
4. （４）　上記バイパス通路に開閉弁を設け、上記圧縮機
   が起動され所定時間経過後、上記開閉弁が開制御される
   上記特許請求の範囲第１項記載の空気調和機。