JP5862704B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置1の概略構成図である。
室内ユニット4は、室内に設置されており、冷媒回路10の一部を構成している。室内ユニット4は、主として、室内熱交換器41を有している。
室外ユニット2は、室外に設置されており、冷媒回路10の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、第1膨張弁24と、レシーバ25と、第2膨張弁26(開閉可能弁)と、液側閉鎖弁27(開閉可能弁)と、ガス側閉鎖弁28とを有している。
冷媒連絡管5、6は、空気調和装置1を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。
空気調和装置1は、室内側制御部44と室外側制御部38とから構成される制御部8によって、室外ユニット2及び室内ユニット4の各機器の制御を行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部44と室外側制御部38との間を接続する伝送線8aとによって、上記の冷房運転や暖房運転等を含む空気調和装置1全体の運転制御を行う制御部8が構成されている。
次に、空気調和装置1の基本動作について、図1を用いて説明する。空気調和装置1は、基本動作として、冷房運転及び暖房運転を行うことが可能である。
暖房運転時には、四路切換弁22が暖房サイクル状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。
冷房運転時には、四路切換弁22が冷房サイクル状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。
<膨張弁の基本構造>
空気調和装置1において、レシーバ25の上流側及び下流側に設けられた第1膨張弁24及び第2膨張弁26として、溝付きニードル型の膨張弁を使用すると、冷房運転や暖房運転の起動時に、液冷媒が圧縮機21に戻る液バックが発生するおそれがある。これに対して、第1膨張弁24及び第2膨張弁26として、ニードルに溝が形成されておらず、ニードルが弁座に対して着座することによって全閉される全閉型の膨張弁を使用することが考えられる。
しかし、第1膨張弁24及び第2膨張弁26(開閉可能弁)として全閉型の膨張弁を使用すると、2つの膨張弁24、26が全閉した状態になると、レシーバ25が液封になるおそれがある。このため、第1及び第2膨張弁24、26として全閉型の膨張弁を使用した場合において、2つの膨張弁24、26が全閉した状態になっても、液封防止管を設けることなくレシーバ25の液封を防止できるようにするためには、冷媒回路10のうちレシーバ25を含む2つの膨張弁24、26間の部分に存在する冷媒の圧力が上昇した際に、冷媒回路10のうちレシーバ25を含む2つの膨張弁24、26間の部分に存在する冷媒を冷媒回路10の他の部分に逃がすことができるようにする必要がある。
また、第2膨張弁26(開閉可能弁)として全閉型の膨張弁を使用した場合において、液側閉鎖弁27(開閉可能弁)や第2膨張弁26の誤操作等によって液側閉鎖弁27及び第2膨張弁26の両方を全閉した状態になると、冷媒回路10のうち液側閉鎖弁27と第2膨張弁26との間の部分の液封が発生するおそれがある。このような液側閉鎖弁27と第2膨張弁26との間の部分の液封を防止できるようにするためには、冷媒回路10のうち液側閉鎖弁27と第2膨張弁26との間の部分における冷媒の圧力が上昇した際に、冷媒回路10のうち液側閉鎖弁27と第2膨張弁26との間の部分に存在する冷媒を冷媒回路10の他の部分に逃がすことができるようにする必要がある。
上記実施形態の空気調和装置1(図1及び図2参照)では、レシーバ25の上流側及び下流側に全閉型の第1膨張弁24及び第2膨張弁26(開閉可能弁)が設けられた構成において、レシーバ25の液封とともに、液側閉鎖弁27(開閉可能弁)と第2膨張弁26との間の液封を防止するために、第1膨張弁24を第1配置状態で設けるとともに、第2膨張弁26を第2配置状態で設けている。
上記実施形態及び変形例1の空気調和装置1(図1参照)において、図8に示すように、レシーバ25の上部空間から冷媒を抜くためのガス抜き弁30aを設けることがある。
上記変形例2の空気調和装置1(図8参照)において、図9に示すように、ガス抜き弁30aとして、第1膨張弁24や第2膨張弁26(開閉可能弁)と同様に、全閉型の膨張弁を使用することが考えられる。ここで、ガス抜き弁30aについても、第1膨張弁24や第2膨張弁26と同じ構造を有する全閉型の膨張弁が使用される(図3〜図5参照)。
上記実施形態及び変形例1〜3の空気調和装置1(図1〜図16参照)では、レシーバ25の上流側及び下流側に全閉型の膨張弁からなる第1膨張弁24及び第2膨張弁26(開閉可能弁)が設けられ(ガス抜き弁30aを有する構成も含む)、そして、第2膨張弁26と室内熱交換器41との間に液側閉鎖弁27(開閉可能弁)が設けられた構成を前提として、レシーバ25の液封を防止するための構造(第1膨張弁24、第2膨張弁26及び/又はガス抜き弁30aを第1配置状態で設置)を採用している。
上記変形例4のように、液側閉鎖弁27(開閉可能弁)の誤操作等によってレシーバ25が液封になる場合も考慮すると、図17及び図18に示すような、第2膨張弁26(開閉可能弁)を有しない構成を前提とする場合にも、レシーバ25の液封を想定して、全閉型の膨張弁からなる第1膨張弁24(全閉型の膨張弁からなるガス抜き弁30aを有する場合には、ガス抜き弁30a)を配置する必要がある。
10 冷媒回路
21 圧縮機
23 室外熱交換器
41 室内熱交換器
24 第1膨張弁
26 第2膨張弁(開閉可能弁)
27 液側閉鎖弁(開閉可能弁)
30a ガス抜き弁
52a 上部弁室(弁座のニードル離反方向側の空間)
52b 下部弁室(弁座のニードル進行方向側の空間)
55 弁座
61 ニードル
62 バネ
Claims (5)
- 圧縮機(21)、室外熱交換器(23)、第1膨張弁(24)、レシーバ(25)、第2膨張弁(26)、液側閉鎖弁(27)、室内熱交換器(41)が順に接続されることによって構成された冷媒回路(10)を有する空気調和装置において、
前記第1膨張弁及び前記第2膨張弁として、ニードル(61)が弁座(55)に対して着座することによって全閉される全閉型の膨張弁を使用するとともに、前記ニードルが前記弁座に着座する際の前記ニードルの移動方向をニードル進行方向とし、かつ、前記ニードルが前記弁座から離反する際の前記ニードルの移動方向をニードル離反方向とすると、前記第1膨張弁を、前記レシーバからの冷媒が前記弁座の前記ニードル進行方向側から流入し前記ニードルと前記弁座との間の隙間を通じて前記弁座の前記ニードル離反方向側に流出する第1配置状態で前記冷媒回路に設け、前記第2膨張弁を、前記レシーバからの冷媒が前記弁座の前記ニードル離反方向側から流入し前記ニードルと前記弁座との間の隙間を通じて前記弁座の前記ニードル進行方向側から流出する第2配置状態で前記冷媒回路に設け、
前記第1配置状態で前記冷媒回路に設けられた前記第1膨張弁及び前記第2配置状態で前記冷媒回路に設けられた前記第2膨張弁は、前記全閉時において、前記弁座に対して着座した前記ニードルを前記ニードル進行方向に付勢するバネ(62)を有しており、前記弁座の前記ニードル離反方向側の空間(52a)における冷媒の圧力に対する前記弁座の前記ニードル進行方向側の空間(52b)における冷媒の圧力の圧力差である逆圧開弁圧力差によって発生する前記ニードルを前記ニードル離反方向へ押す力が、前記バネの前記ニードル進行方向への付勢力に打ち勝つと、前記ニードルが前記弁座に対して着座した状態から解除されるように構成されている、
空気調和装置(1)。 - 前記レシーバ(25)、前記第1膨張弁(24)、前記第2膨張弁(26)及び前記液側閉鎖弁(27)が設置される場所における雰囲気温度の最高値に対応する冷媒の飽和圧力である最高飽和圧力と前記第1膨張弁の前記逆圧開弁圧力差との合計が、前記レシーバの耐圧圧力以下になるように、前記全閉時における前記第1膨張弁の前記バネの付勢力が設定されている、
請求項1に記載の空気調和装置(1)。 - 前記レシーバ(25)の前記耐圧圧力は、前記レシーバの設計圧力に安全率を乗じて得られる圧力値である、
請求項2に記載の空気調和装置(1)。 - 前記第2膨張弁(26)及び前記液側閉鎖弁(27)が設置される場所における雰囲気温度の最高値に対応する冷媒の飽和圧力である最高飽和圧力と前記第2膨張弁の前記逆圧開弁圧力差との合計が、前記冷媒回路(10)のうち前記第2膨張弁から前記液側閉鎖弁までの部分を構成する部品の耐圧圧力の最小値以下になるように、前記全閉時における前記第2膨張弁の前記バネの付勢力が設定されている、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。 - 前記冷媒回路(10)のうち前記第2膨張弁(26)から前記液側閉鎖弁(27)までの部分を構成する部品の前記耐圧圧力は、前記冷媒回路のうち前記第2膨張弁から前記液側閉鎖弁までの部分を構成する部品の設計圧力に安全率を乗じて得られる圧力値である、
請求項4に記載の空気調和装置(1)。
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