JP6312943B1 - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
空気調和機(10)は、冷媒回路(13)と、冷媒とを備えている。冷媒回路(13)は、圧縮機(1)、凝縮器(2)、圧力調整弁(3)および蒸発器(4)を有する。冷媒は、R32である。圧力調整弁(3)は、凝縮器(2)から流入した冷媒を蒸発器(4)に流す流路(33)と、流路(33)から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室(S2)と、流路(33)内に配置された弁部(34)とを含んでいる。圧力調整弁(3)は、弁部(34)の弁開度を調整することにより流路(33)を流れる冷媒の流量を調整可能である。弁部(34)は、流路(33)内の圧力が圧力基準室(S2)内の圧力よりも大きくなると弁開度を増加させ、流路(33)内の圧力が圧力基準室(S2)内の圧力よりも小さくなると弁開度を減少させるように構成されている。The air conditioner (10) includes a refrigerant circuit (13) and a refrigerant. The refrigerant circuit (13) includes a compressor (1), a condenser (2), a pressure regulating valve (3), and an evaporator (4). The refrigerant is R32. The pressure regulating valve (3) includes a flow path (33) for flowing the refrigerant flowing from the condenser (2) to the evaporator (4), and a pressure reference partitioned from the flow path (33) and filled with an inert gas. The chamber (S2) and the valve part (34) arrange | positioned in the flow path (33) are included. The pressure regulating valve (3) can adjust the flow rate of the refrigerant flowing through the flow path (33) by adjusting the valve opening degree of the valve section (34). The valve section (34) increases the valve opening when the pressure in the flow path (33) becomes larger than the pressure in the pressure reference chamber (S2), and the pressure in the flow path (33) is increased to the pressure reference chamber (S2). ) Is configured to decrease the valve opening when the pressure is smaller than the pressure in the parenthesis.
Description
本発明は、空気調和機に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner.
地球環境を考慮して、低GWP(Global Warming Potential:地球温暖化係数)冷媒を用いた省冷媒の空気調和機が求められている。低GWP冷媒を用いた省冷媒の空気調和機を実現する冷媒としてR32が用いられている。R32は、ポリトロープ指数が小さく、圧縮機からの吐出温度が上がりやすい冷媒である。そのため、冷媒としてR32が用いられると、高外気で凝縮温度が高い時に冷媒の圧縮機からの吐出温度が上がりやすくなる。冷媒の圧縮機からの吐出温度が上がると圧縮機が故障するおそれがあるため、圧縮機が故障しないように冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇しないことが求められる。 In consideration of the global environment, a refrigerant-saving air conditioner using a low GWP (Global Warming Potential) refrigerant is required. R32 is used as a refrigerant for realizing a refrigerant-saving air conditioner using a low GWP refrigerant. R32 is a refrigerant having a small polytropic index and easily increasing the discharge temperature from the compressor. Therefore, when R32 is used as the refrigerant, the discharge temperature of the refrigerant from the compressor is likely to increase when the condensation temperature is high due to high outside air. If the discharge temperature of the refrigerant from the compressor rises, the compressor may break down. Therefore, it is required that the discharge temperature of the refrigerant from the compressor does not rise above the set temperature so that the compressor does not break down.
そのため、従来、冷媒としてR32が用いられた空気調和機では、LEV(Linear Expansion Valve:電子膨張弁)を用いて冷媒の圧縮機からの吐出温度が調節されている。具体的には、冷媒の圧縮機からの吐出温度を検出したサーミスタからの信号に基づいてマイクロコンピュータがLEVの弁開度を制御することにより、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇しないように調節されている。 Therefore, conventionally, in an air conditioner using R32 as a refrigerant, the discharge temperature of the refrigerant from the compressor is adjusted using LEV (Linear Expansion Valve). Specifically, the microcomputer controls the valve opening degree of the LEV based on the signal from the thermistor that detects the discharge temperature of the refrigerant from the compressor, so that the discharge temperature of the refrigerant from the compressor is lower than the set temperature. It is adjusted not to rise.
冷媒としてR32が用いられ、LEVを備えた空気調和機は、たとえば特開2016−109356号公報(特許文献1)に開示されている。 An air conditioner using R32 as a refrigerant and equipped with LEV is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-109356 (Patent Document 1).
上記の公報に記載された空気調和機では、LEVの弁開度の調整に対する冷媒の圧縮機からの吐出温度の応答時間が長い。そのため、冷媒の圧縮機からの吐出温度の上昇に対して、LEVの弁開度の調整が間に合わずに、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇するという問題がある。また、冷媒量が少なくなるとLEVの弁開度の調整に対する冷媒の圧縮機からの吐出温度の応答時間は短くなる。そのため、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度となるようにLEVの弁開度が調整されても、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度の上下の温度となる現象(ハンチング)が発生するという問題がある。 In the air conditioner described in the above publication, the response time of the discharge temperature from the refrigerant compressor to the adjustment of the valve opening of the LEV is long. Therefore, there is a problem that the discharge temperature of the refrigerant from the compressor rises higher than the set temperature without adjusting the valve opening of the LEV in time for the rise in the discharge temperature of the refrigerant from the compressor. Further, when the amount of refrigerant decreases, the response time of the discharge temperature of the refrigerant from the compressor with respect to the adjustment of the valve opening of the LEV becomes shorter. Therefore, even if the valve opening of the LEV is adjusted so that the discharge temperature of the refrigerant from the compressor becomes the set temperature, a phenomenon (hunting) in which the discharge temperature of the refrigerant from the compressor becomes a temperature above and below the set temperature. There is a problem that occurs.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒の圧縮機からの吐出温度の上昇を抑制でき、かつ低GWP冷媒を用いた省冷媒の空気調和機を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is suppressing the raise of the discharge temperature from the compressor of a refrigerant | coolant, and providing a refrigerant | coolant air conditioner using the low GWP refrigerant | coolant. is there.
本発明の空気調和機は、冷媒回路と、冷媒とを備えている。冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、圧力調整弁および蒸発器を有する。冷媒は、冷媒回路を、圧縮機、凝縮器、圧力調整弁、蒸発器の順に流れる。冷媒は、R32である。圧力調整弁は、ケースと、ケースの内部を仕切るようにケースの内側に取り付けられたダイヤフラムと、ケースの内部をダイヤフラムで仕切られかつ凝縮器から流入した冷媒を蒸発器に流す流路と、ダイヤフラムで流路から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室と、流路内に配置された弁部と、流路内に配置された仕切部材とを含んでいる。圧力調整弁は、弁部の弁開度を調整することにより流路を流れる冷媒の流量を調整可能である。弁部は、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも大きくなると弁開度を増加させ、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも小さくなると弁開度を減少させるように構成されている。弁部は、ダイヤフラムに接続された弁体と、仕切部材に設けられた弁座とを有している。圧力調整弁は、弁体が弁座に接している状態でも圧力調整弁内に冷媒を流すことが可能に構成されている。 The air conditioner of the present invention includes a refrigerant circuit and a refrigerant. The refrigerant circuit has a compressor, a condenser, a pressure regulating valve, and an evaporator. The refrigerant flows through the refrigerant circuit in the order of the compressor, the condenser, the pressure regulating valve, and the evaporator. The refrigerant is R32. The pressure regulating valve includes a case, a diaphragm attached to the inside of the case so as to partition the inside of the case , a flow path in which the inside of the case is partitioned by the diaphragm and the refrigerant flowing from the condenser flows to the evaporator, and the diaphragm The pressure reference chamber partitioned from the flow path and filled with the inert gas, the valve portion disposed in the flow path, and the partition member disposed in the flow path are included. The pressure adjustment valve can adjust the flow rate of the refrigerant flowing through the flow path by adjusting the valve opening degree of the valve portion. The valve unit is configured to increase the valve opening when the pressure in the flow path becomes larger than the pressure in the pressure reference chamber and to decrease the valve opening when the pressure in the flow path becomes smaller than the pressure in the pressure reference chamber Has been. The valve part has the valve body connected to the diaphragm, and the valve seat provided in the partition member. The pressure regulating valve is configured to allow the refrigerant to flow through the pressure regulating valve even when the valve body is in contact with the valve seat .
本発明の空気調和機によれば、圧力基準室内の圧力を冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度での流路内の圧力に設定することで、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも大きくなると弁部の弁開度を増加させて、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇することを抑制することができる。また、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇する前に弁部の弁開度を調整することによりハンチングの発生を抑制することができる。そして、R32は低GWP冷媒である。これにより、低GWP冷媒を用いた省冷媒の空気調和機を実現することができる。 According to the air conditioner of the present invention, the pressure in the pressure reference chamber is set to the pressure in the flow channel at the discharge temperature from the compressor of the refrigerant at the set temperature, so that the pressure in the flow channel is set in the pressure reference chamber. When the pressure becomes larger than the pressure, the valve opening degree of the valve portion is increased, and the discharge temperature of the refrigerant from the compressor can be suppressed from rising above the set temperature. Moreover, the occurrence of hunting can be suppressed by adjusting the valve opening of the valve portion before the discharge temperature of the refrigerant from the compressor rises above the set temperature. R32 is a low GWP refrigerant. Thereby, the refrigerant | coolant air conditioner using a low GWP refrigerant | coolant is realizable.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1を参照して、本発明の実施の形態1における空気調和機10の構成について説明する。本実施の形態の空気調和機10は、冷房専用機である。つまり、本実施の形態の空気調和機10は冷房機能を備えているが暖房機能を備えていない。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
With reference to FIG. 1, the structure of the
本実施の形態の空気調和機10は、圧縮機1と、凝縮器2と、圧力調整弁3と、蒸発器4と、凝縮器用送風機5と、蒸発器用送風機6と、配管PI1〜PI4と、冷媒とを主に有している。圧縮機1と、凝縮器2と、圧力調整弁3と、凝縮器用送風機5とは室外機11に収容されている。蒸発器4と、蒸発器用送風機6とは室内機12に収容されている。
The
冷媒回路13は、圧縮機1、凝縮器2、圧力調整弁3および蒸発器4を有する。圧縮機1と、凝縮器2と、圧力調整弁3と、蒸発器4とが配管PI1〜PI4を介して連通されることにより冷媒回路13が構成されている。具体的には、圧縮機1と凝縮器2とは互いに配管PI1で接続されている。凝縮器2と圧力調整弁3とは互いに配管PI2で接続されている。圧力調整弁3と蒸発器4とは互いに配管PI3で接続されている。蒸発器4と圧縮機1とは互いに配管PI4で接続されている。
The
冷媒回路13は、圧縮機1、配管PI1、凝縮器2、配管PI2、圧力調整弁3、配管PI3、蒸発器4、配管PI4の順に冷媒が循環するように構成されている。つまり、冷媒は、冷媒回路13を、圧縮機1、凝縮器2、圧力調整弁3、蒸発器4の順に流れる。冷媒は、R32である。冷媒回路13を流れる冷媒の量は300g以上500g以下であることが好ましい。
The
圧縮機1は、冷媒を圧縮するように構成されている。また、圧縮機1は吸入した冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。圧縮機1は容量可変に構成されている。本実施の形態の圧縮機1は、回転数を可変に制御可能に構成されている。具体的には、圧縮機1は、図示しない制御装置からの指示に基づいて駆動周波数が変更されることにより、圧縮機1の回転数が調整される。これにより、圧縮機1の容量が変化する。この圧縮機1の容量は単位時間あたりの冷媒を送り出す量である。つまり、圧縮機1は高容量運転および低容量運転を行うことができる。高容量運転では、圧縮機1の駆動周波数を高くすることにより冷媒回路13を循環する冷媒の流量を多くして運転が行われる。低容量運転では、圧縮機1の駆動周波数を低くすることにより冷媒回路13を循環する冷媒の流量を少なくして運転が行われる。
The
凝縮器2は、圧縮機1により圧縮された冷媒を凝縮するように構成されている。凝縮器2は、パイプとフィンとで構成された空気熱交換器である。圧力調整弁3は、凝縮器2により凝縮された冷媒を減圧するように構成されている。圧力調整弁3は、膨張弁としての機能を有している。また、圧力調整弁3は、機械式の圧力制御弁である。また、圧力調整弁3は、圧力調整弁3を通る冷媒の流量を調整可能に構成されている。この圧力調整弁3を通る冷媒の流量は、単位時間当たりの流量である。蒸発器4は、圧力調整弁3により減圧された冷媒を蒸発させるように構成されている。蒸発器4は、パイプとフィンとで構成された空気熱交換器である。
The
凝縮器用送風機5は、凝縮器2における室外の空気と冷媒との熱交換量を調整するように構成されている。凝縮器用送風機5はファン5aとモータ5bとで構成されている。モータ5bは、ファン5aを回転数可変に回転させるように構成されていてもよい。また、モータ5bはファン5aを回転数一定に回転させるように構成されていてもよい。蒸発器用送風機6は、蒸発器4における室内の空気と冷媒との熱交換量を調整するように構成されている。蒸発器用送風機6は、ファン6aとモータ6bとで構成されている。モータ6bは、ファン6aを回転数可変に回転させるように構成されていてもよい。また、モータ6bはファン6aを回転数一定に回転させるように構成されていてもよい。
The
図1および図2を参照して、本実施の形態における圧力調整弁3の構成について詳しく説明する。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the
圧力調整弁3は、ケース31と、ダイヤフラム32と、流路33と、弁部34と、バネ35と、仕切部材36とを有している。圧力調整弁3は、弁部34の弁開度を調整することにより流路33を流れる冷媒の流量を調整可能に構成されている。
The
ケース31の内部を仕切るようにケース31の内側にダイヤフラム32が取り付けられている。ケース31は、ダイヤフラム32で仕切られた第1室S1と、第2室S2とを有している。
A
第1室S1は、凝縮器2から流入した冷媒を蒸発器4に流す流路33を有している。具体的には、第1室S1は、流入部31aおよび流出部31bを有している。流入部31aは配管PI2に接続されている。流出部31bは配管PI3に接続されている。第1室S1は、冷媒回路を流れる冷媒が配管PI2から流入部31aを通って第1室S1に流入し、流出部31bを通って配管PI3に流出するように構成されている。つまり、図2中矢印A1で示すように、冷媒回路を流れる冷媒は、第1室S1に流入部31aから流入し、流出部31bから流出する。本実施の形態では、流入部31aから流出部31bに至る経路が冷媒の流路33を構成している。
The first chamber S <b> 1 has a
第1室S1の圧力は、流路33内の冷媒の圧力となる。第1室S1の圧力は、凝縮器2から流入した冷媒の圧力であるため、冷媒回路13を流れる高圧側の冷媒の圧力である。したがって、圧力調整弁3は、高圧の圧力調整弁である。
The pressure in the first chamber S1 is the pressure of the refrigerant in the
第2室S2は圧力基準室S2を構成している。圧力基準室S2は流路33から仕切られている。圧力基準室S2には不活性ガスが封入されている。圧力基準室S2は圧力基準室S2内に不活性ガスが封入された状態で密閉されている。圧力基準室S2内の圧力は被活性ガスの圧力となる。不活性ガスは、たとえば窒素、ヘリウムなどである。窒素はコストが低いという利点がある。ヘリウムは安全性が高いという利点がある。圧力基準室S2内の圧力は、たとえば3MPa以上4MPa以下である。
The second chamber S2 constitutes a pressure reference chamber S2. The pressure reference chamber S2 is partitioned from the
ダイヤフラム32は、第1室S1の圧力と第2室S2の圧力との差圧、つまり、流路33内の冷媒の圧力と、圧力基準室S2内の不活性ガスの圧力との差圧により、図2中両矢印A2で示す方向に変形可能に構成されている。具体的には、ダイヤフラム32は、流路33内の冷媒の圧力が圧力基準室S2内の不活性ガスの圧力よりも大きい場合には、圧力基準室S2側に凸状に湾曲するように構成されている。他方、ダイヤフラム32は、流路33内の冷媒の圧力が圧力基準室S2内の不活性ガスの圧力以下の場合には、平面状に構成されている。つまり、この場合には、ダイヤフラム32は圧力基準室S2側に凸状に湾曲しない。
The
第1室S1内には、弁部34と、バネ35と、仕切部材36とが配置されている。仕切部材36は、第1室S1を流入部31a側の第1領域と、流出部31b側の第2領域とに仕切るように構成されている。つまり、仕切部材36は、流入部31aから流出部31bに至る流路33において流入部31aと流出部31bとの間に配置されている。
In the first chamber S1, a
弁部34は、弁体34aと、弁座34bとを有している。弁部34は、弁体34aと弁座34bとの間の隙間により弁開度を調整可能に構成されている。弁体34aは軸状に構成されている。弁体34aの一端(第1端)はダイヤフラム32に接続されている。弁体34aの他端(第2端)はバネ35に接続されている。弁体34aは、ダイヤフラム32の変形によって、図2中両矢印A3で示す方向に移動するように構成されている。つまり、弁体34aは、ダイヤフラム32の変形によって、弁体34aの軸方向に移動するように構成されている。弁体34aは一端から他端に向かって断面積が連続的に小さくなるテーパ形状を有している。弁体34aは、円錐台状に構成されており、軸方向に弁座34bに向かって連続的に直径が小さくなるように構成されている。
The
弁座34bは、仕切部材36に設けられている。弁座34bは、流入部31aから流出部31bに至る流路33において、流入部31aと流出部31bとの間に配置されている。弁座34bは、弁座34bを貫通する弁孔37の周囲に設けられている。弁体34aがダイヤフラム32の変形によって弁体34aの軸方向に移動することで、弁体34aが弁座34bから離れることにより、弁孔37が開かれる。具体的には、流路33内の冷媒の圧力が圧力基準室S2内の不活性ガスの圧力よりも大きくなると、ダイヤフラム32が圧力基準室S2側に凸状に湾曲する。このため、ダイヤフラム32に接続された弁体34aが弁体34aの軸方向に圧力基準室S2側に移動する。これにより、弁体34aの他端が弁座34bから離れることにより、弁体34aから弁孔37が露出することで、弁孔37が開かれる。
The
弁座34bは、第1室S1の第1領域側の面(上面)および第1室S1の第2領域側の面(下面)の各々が凹むように構成されている。つまり、弁座34bは、第1室S1の第1領域側および第2領域側の各々に凹部を有している。弁座34bは、第1室S1の第1領域側の凹部の底部と第1室S1の第2領域側の凹部の底部とが互いに連通している。互いに連通する第1室S1の第1領域側の凹部の底部と第1室S1の第2領域側の凹部の底部とが弁孔37を構成している。
The
具体的には、弁座34bは、第1室S1の第1領域側の面および第2領域側の面の各々がすり鉢状に構成されている。弁座34bは、第1室S1の第1領域側の面が第1室S1の第2領域に向かって直径が連続的に小さくなるようにすり鉢状に構成されている。弁座34bの第1室S1の第1領域側の面は、第1室S1の第2領域に向かって直径が連続的に小さくなるようにすり鉢状に構成されている。
Specifically, in the
弁部34は、流路33内の圧力が圧力基準室S1内の圧力よりも大きくなると弁開度を増加させるように構成されている。つまり、弁部34は、流路33内の圧力が圧力基準室S2内の圧力よりも大きくなると、弁体34aが弁体34aの軸方向においてダイヤフラム32側に移動することにより、弁体34aと弁座34bとの間の隙間が大きくなることで、弁開度を増加させるように構成されている。また、弁部34は、流路35内の圧力が圧力基準室S2内の圧力よりも小さくなると弁開度を減少させるように構成されている。つまり、弁部34は、流路35内の圧力が圧力基準室S2内の圧力よりも小さくなると、弁体34aが弁体34aの軸方向においてバネ35側に移動することにより、弁体34aと弁座34bとの間の隙間が小さくなることで、弁開度を減少させるように構成されている。
The
弁部34は、ダイヤフラム32の変形によって弁体34aが弁体34aの軸方向に移動することにより、弁体34aと弁座34bとの間の隙間の大きさが連続的に変化するように構成されている。つまり、弁部34は、弁体34aの軸方向の移動量に比例して、弁部34の弁開度を増加または減少させるように構成されている。
The
バネ35は、弁体34aの他端とケース31の底部とに接続されている。バネ35は弾性力により弁体34aをケース31の底部に向かって付勢するように構成されている。
The
仕切部材36には細孔38が設けられている。細孔38は仕切部材36を貫通するように設けられている。細孔38は流路33の一部を構成している。細孔38は弁体34aにより閉じられておらず常に開いているため、冷媒は常に細孔38を通って第1室S1内を第1領域から第2領域に流れることが可能である。本実施の形態では、細孔38はキャピラリとしての機能を有している。つまり、冷媒は細孔38を通過することで減圧される。
The
次に、本実施の形態の空気調和機10の冷媒回路の冷媒の流れについて説明する。
図1を参照して、圧縮機1に流入した冷媒は圧縮機1により圧縮されて高温高圧ガス冷媒となる。圧縮機1から吐出された高温高圧ガス冷媒は、配管PI1を通って凝縮器2に流入する。凝縮器2に流入した冷媒は、凝縮器2において空気と熱交換する。具体的には、凝縮器2において、冷媒は空気中への放熱によって凝縮され、空気は冷媒によって加熱される。凝縮器2で凝縮された高圧液冷媒は、配管PI2を通って圧力調整弁3に流入する。Next, the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit of the
With reference to FIG. 1, the refrigerant flowing into the
圧力調整弁3に流入した冷媒は、圧力調整弁3で減圧されて低圧の気液二相冷媒となる。圧力調整弁3で減圧された冷媒は、配管PI3を通って蒸発器4に流入する。蒸発器4に流入した冷媒は、蒸発器4において空気と熱交換する。具体的には、蒸発器4において、空気は冷媒によって冷却され、冷媒は低圧ガス冷媒となる。蒸発器4において減圧されて低圧ガスとなった冷媒は、配管PI4を通って圧縮機1に流入する。圧縮機1に流入した冷媒は、再度圧縮されて加圧されてから圧縮機1から吐出される。
The refrigerant flowing into the
続いて、図2および図3を参照して、本実施の形態における圧力調整弁3の動作について詳しく説明する。
Next, the operation of the
流路33内の冷媒の圧力が圧力基準室S2内の不活性ガスの圧力以下であると、ダイヤフラム32は平面状に維持されるため、弁体34aが弁座34bに接している。このため、弁孔37が弁体34aによって塞がれた状態が維持される。この状態では弁部34は閉じられている。
If the pressure of the refrigerant in the
流路33内の冷媒の圧力が圧力基準室S2内の不活性ガスの圧力よりも高くなると、ダイヤフラム32は圧力基準室S2側に凸状となるように変形する。このダイヤフラム32の変形によって弁体34aが弁体34aの軸方向において圧力基準室S2側に移動する。このため、弁体34aが弁座34bから離れる。この状態で弁部34は開かれる。さらに、ダイヤフラム32の変形によって弁体34aが弁体34aの軸方向において圧力基準室S2側に移動すると、弁体34aと弁座34bとの間の隙間が大きくなる。つまり、弁部34の弁開度が大きくなる。これにより、圧力調整弁3を流れる冷媒量が増加することで、蒸発器4に流入する冷媒量も増加する。このため、過熱度(SH)が小さくなる。よって、冷媒の圧縮機1からの吐出温度の上昇が抑制される。
When the pressure of the refrigerant in the
また、弁体34aの軸方向の移動量は、流路33内の冷媒の圧力と、圧力基準室S2内の不活性ガスの圧力と、弁体34aに接続されたバネ35の付勢力によって調整することが可能である。また、弁部34の弁開度は、弁体34aと弁座34bとの間の隙間によって調整することが可能である。したがって、弁体34aの軸方向の移動量と、弁部34の弁開度とを調整することにより、圧力調整弁3を流れる冷媒量を調整することが可能である。
Further, the amount of axial movement of the
次に、本実施の形態の作用効果について比較例と対比して説明する。以下、特に説明しない限り、この比較例では、実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。 Next, the effects of the present embodiment will be described in comparison with a comparative example. Hereinafter, unless otherwise specified, in this comparative example, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and description thereof will not be repeated.
図4を参照して、比較例の空気調和機10は、LEV(電子膨張弁)30と、サーミスタ7と、マイクロコンピュータ8とを備えている点で、本実施の形態の空気調和機10と異なっている。比較例の空気調和機10では、冷媒の圧縮機1からの吐出温度を検出したサーミスタ7からの信号に基づいてマイクロコンピュータ8がLEV30の弁開度を制御することにより、冷媒の圧縮機1からの吐出温度が設定温度(圧縮機1が故障しないように設定された温度)よりも上昇しないように調節されている。
With reference to FIG. 4, the
本実施の形態の空気調和機10では、冷媒はR32である。R32は、ポリトロープ指数が小さく、圧縮機1からの吐出温度が上がりやすい冷媒であるため、冷媒としてR32が用いられると、高外気(高い外気温度)で凝縮温度が高い時に、冷媒の圧縮機1からの吐出温度が上がりやすくなる。
In the
本実施の形態の空気調和機10によれば、圧力基準室S2内の圧力を冷媒の圧縮機1からの吐出温度が設定温度(圧縮機1が故障しないように設定された温度)での流路33内の圧力に設定することで、流路33内の圧力が圧力基準室S2内の圧力よりも大きくなると弁部34の弁開度を増加させることができる。このため、冷媒の圧縮機1からの吐出温度が設定温度よりも上昇することを抑制することができる。なお、圧力調整弁3を流れる冷媒量を増加させることにより、蒸発器4に流入する冷媒量も増加させることができるため、過熱度を小さくすることができる。したがって、冷媒の圧縮機1からの吐出温度の上昇を抑制することができる。また、冷媒の圧縮機1からの吐出温度が設定温度よりも上昇する前に弁部34の弁開度を調整することによりハンチングの発生を抑制することができる。そして、R32は低GWP冷媒である。これにより、低GWP冷媒を用いた省冷媒の空気調和機10を実現することができる。
According to the
また、比較例の空気調和機10では、冷媒の圧縮機1からの吐出温度を調整するために、LEV30、サーミスタ7、マイクロコンピュータ8が必要になるため、空気調和機10の構成が複雑となる。また、空気調和機10の製造コストが高くなる。これに対して、本実施の形態の空気調和機10では、圧力調整弁3により冷媒の圧縮機1からの吐出温度を調整することできるため、空気調和機10の構成が簡単となる。また、空気調和機10の製造コストを低くすることができる。
Further, in the
また、本実施の形態の空気調和機10では、圧力調整弁3は、弁部34の弁開度を調整することにより流路33を流れる冷媒の流量を調整可能であるため、仮に弁部34が単純に開閉(ON/OFF)される場合に比べて、ハンチングの発生を抑制することができる。また、冷媒の流量の制御性を向上することができる。
Further, in the
また、本実施の形態の空気調和機10では、冷媒回路13を流れる冷媒の量は300g以上500g以下である。経済産業省の資料(平成15年度届出外排出量の推計方法等に係わる資料)によれば、ルームエアコンの平均冷媒フロン充填量は800gである。したがって、本実施の形態の空気調和機10では、冷媒の量をルームエアコンの平均冷媒フロン充填量である800gの半分程度にすることができる。なお、冷媒の量をルームエアコンの平均冷媒フロン充填量の半分である400gの±100gであれば、冷却能力を維持しつつ省冷媒を実現することができる。
Moreover, in the
比較例の空気調和機10では、冷媒量が少なくなると、LEV30の弁開度の調整に対する冷媒の圧縮機1からの吐出温度の応答時間が短くなるため、設定温度に対してハンチングが発生するおそれがある。これに対して、本実施の形態の空気調和機10では、圧力基準室S2内の圧力を基準にして弁部34の弁開度を増加させるため、冷媒量が少なくなっても設定温度に対するハンチングの発生を抑制することができる。したがって、制御性を向上することができる。
In the
本実施の形態の空気調和機10では、圧縮機1は、回転数を可変に制御可能である。このため、圧縮機1の回転数を可変に制御することにより、省電力化を図ることができる。また、圧縮機1の回転数が上がることにより、冷媒の圧縮機1からの吐出温度が上がる場合でも、圧力基準室S2内の圧力を基準にして弁部34の弁開度を増加させることにより圧縮機1の冷媒の吐出温度の上昇を抑制することができる。
In the
実施の形態2.
以下、特に説明しない限り、実施の形態2では、実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
Hereinafter, unless otherwise specified, in the second embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and description thereof will not be repeated.
図5を参照して、本発明の実施の形態2の空気調和機10は、上記の実施の形態1の空気調和機10に比べて、圧力調整弁3の構成が異なっている。
Referring to FIG. 5, the
本実施の形態の空気調和機10では、圧力調整弁3はキャピラリ39を含んでいる。キャピラリ39は、圧力調整弁3のケース31と蒸発器4とに接続されている。圧力調整弁3のケース31内の構成は実施の形態1の構成と同一である。キャピラリ39は、冷媒回路13において弁部34と蒸発器4との間に配置されている。このため、キャピラリ39により冷媒を減圧することができる。
In the
本実施の形態によれば、キャピラリ39によって冷媒の減圧を調整することができる。このため、冷媒の減圧の調整が容易となる。 According to the present embodiment, the pressure reduction of the refrigerant can be adjusted by the capillary 39. For this reason, it becomes easy to adjust the decompression of the refrigerant.
実施の形態3.
以下、特に説明しない限り、実施の形態3では、実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
Hereinafter, unless otherwise specified, in the third embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and description thereof will not be repeated.
図6を参照して、本発明の実施の形態3の空気調和機10は、上記の実施の形態1の空気調和機10に比べて、圧力調整弁3の構成が異なっている。
Referring to FIG. 6, the
本実施の形態の空気調和機10では、圧力調整弁3はキャピラリ39を含んでいる。キャピラリ39は、冷媒回路13において圧力調整弁3のケース31と並列に接続されている。圧力調整弁3のケース31内の構成は実施の形態1の構成と同一である。キャピラリ39は、冷媒回路13において弁部34と並列に配置されている。このため、キャピラリ39により冷媒を減圧することができる。
In the
本実施の形態によれば、キャピラリ39によって冷媒の減圧を調整することができる。このため、冷媒の減圧の調整が容易となる。 According to the present embodiment, the pressure reduction of the refrigerant can be adjusted by the capillary 39. For this reason, it becomes easy to adjust the decompression of the refrigerant.
続いて、図7を参照して、実施の形態3の空気調和機10の変形例について説明する。この変形例は、実施の形態1とは細孔38が設けられていない点で異なっている。この変形例では、キャピラリ39が冷媒回路13において弁部34と並列に配置されているため、実施の形態1の細孔38が設けられていなくても、キャピラリ39により冷媒回路13に冷媒を常に流すことができる。
Then, with reference to FIG. 7, the modification of the
実施の形態1の細孔38に比べてキャピラリ39の方が冷媒の減圧の調整が容易である。このため、本実施の形態の空気調和機10の変形例では、キャピラリ39により冷媒の減圧の調整が容易となる。
Compared with the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 圧縮機、2 凝縮器、3 圧力調整弁、4 蒸発器、5 凝縮器用送風機、6 蒸発器用送風機、7 サーミスタ、8 マイクロコンピュータ、9 キャピラリ、10 空気調和機、11 室外機、12 室内機、13 冷媒回路、31 ケース、31a 流入部、31b 流出部、32 ダイヤフラム、33 流路、34a 弁体、34b 弁座、35 バネ、36 仕切部材、37 弁孔、38 細孔、39 キャピラリ、S1 第1室、S2 第2室(圧力基準室)。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記冷媒回路を、前記圧縮機、前記凝縮器、前記圧力調整弁、前記蒸発器の順に流れる冷媒とを備え、
前記冷媒は、R32であり、
前記圧力調整弁は、ケースと、前記ケースの内部を仕切るように前記ケースの内側に取り付けられたダイヤフラムと、前記ケースの前記内部を前記ダイヤフラムで仕切られかつ前記凝縮器から流入した前記冷媒を前記蒸発器に流す流路と、前記ダイヤフラムで前記流路から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室と、前記流路内に配置された弁部と、前記流路内に配置された仕切部材とを含み、
前記圧力調整弁は、前記弁部の弁開度を調整することにより前記流路を流れる前記冷媒の流量を調整可能であり、
前記弁部は、前記流路内の圧力が前記圧力基準室内の圧力よりも大きくなると前記弁開度を増加させ、前記流路内の圧力が前記圧力基準室内の圧力よりも小さくなると前記弁開度を減少させるように構成されており、
前記弁部は、前記ダイヤフラムに接続された弁体と、前記仕切部材に設けられた弁座とを有し、
前記圧力調整弁は、前記弁体が前記弁座に接している状態でも前記圧力調整弁内に前記冷媒を流すことが可能に構成されている、空気調和機。 A refrigerant circuit having a compressor, a condenser, a pressure regulating valve and an evaporator;
The refrigerant circuit comprises the compressor, the condenser, the pressure regulating valve, and a refrigerant that flows in the order of the evaporator,
The refrigerant is R32;
The pressure regulating valve includes a case, a diaphragm attached to the inside of the case so as to partition the inside of the case, and the refrigerant partitioned into the diaphragm by the diaphragm and flowing in from the condenser. A flow path for the evaporator, a pressure reference chamber partitioned from the flow path by the diaphragm and filled with an inert gas, a valve portion disposed in the flow path, and a flow path disposed in the flow path Including a partition member ,
The pressure adjusting valve is capable of adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the flow path by adjusting the valve opening of the valve portion.
The valve portion increases the valve opening when the pressure in the flow path becomes larger than the pressure in the pressure reference chamber, and opens the valve when the pressure in the flow path becomes smaller than the pressure in the pressure reference chamber. Configured to reduce the degree,
The valve portion includes a valve body connected to the diaphragm, and a valve seat provided on the partition member,
The pressure regulator is an air conditioner configured to allow the refrigerant to flow through the pressure regulator even when the valve body is in contact with the valve seat .
前記キャピラリは、前記冷媒回路において前記弁部と前記蒸発器との間に配置されている、請求項1または2に記載の空気調和機。 The pressure regulating valve includes a capillary;
The air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the capillary is disposed between the valve unit and the evaporator in the refrigerant circuit.
前記キャピラリは、前記冷媒回路において前記弁部と並列に配置されている、請求項1または2に記載の空気調和機。 The pressure regulating valve includes a capillary;
The air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the capillary is arranged in parallel with the valve portion in the refrigerant circuit.
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