JPH0330769Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本案は室外ユニツトと室内ユニツトとを分離し
たスプリツト型冷暖房機に適したヒートポンプ式
空気調和機に関する。

(ロ) 従来の技術 一般に膨張弁は冷房時に蒸発器となる室内熱交
換器と暖房時に蒸発器となる室外熱交換器の夫々
の冷媒流入側と流出側とに冷媒温度を検出する２
組のセンサを設け、冷房時と暖房時とで２組のセ
ンサから個別に温度差を検出して弁開度を制御す
るようにしているが、室内熱交換器を圧縮機、室
外熱交換器及び膨張弁が収納される室外ユニツト
と分離させたスプリツト型冷暖房機では室内熱交
換器に設けた２個のセンサから信号線を室外ユニ
ツトに導かなければならない、不具合さがあつ
た。

このため、膨張弁に流入する冷媒の一部を圧縮
機の吸入側に導くバイパス管路を室外ユニツト内
に設け、このバイパス管路と、四方弁から圧縮機
に至る冷媒吸入管路と、膨張弁から室外熱交換器
に至る冷媒管路に夫々センサを設けてこれらセン
サの検出温度で膨張弁の弁開度を制御するように
した装置が特開昭59−77268号公報で提示されて
いる。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 四方弁から圧縮機に至る冷媒吸入管路は四方弁
内部において高低圧室間での冷媒漏れや熱伝達の
影響により冷媒温度が変動するため、この管路に
上記公報で提示の装置のように冷暖房時に圧縮機
の吸込冷媒温度を検出するセンサを設けたのでは
検出温度も変動してこの温度と他のセンサからの
検出温度との差で制御される膨張弁の弁開度が不
安定となり、蒸発器として作用する室内熱交換器
や室外熱交換器で充分冷媒過熱度がとれず、熱交
換器が有効に働かない問題点を有していた。

本案はかかる問題点を解決すると共に、圧縮機
が異常温度に上昇するのを防止したヒートポンプ
式空気調和機を提供するものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本案は膨張弁に流入する冷媒の一部を圧縮機の
吸入側に導くバイパス管路を設け、このバイパス
管路に冷媒温度を検出する第１センサを、四方弁
と室外熱交換器との間の管路に冷媒温度を検出す
る第２センサを、四方弁と室内熱交換器との間の
管路に冷媒温度を検出する第３センサを夫々設け
ると共に、冷房サイクル時に、第２センサで検出
した吐出冷媒温度が冷房設定値以下の時に第１セ
ンサの検出温度と第３センサの検出温度との差に
基づいて弁開度を制御し且つこの冷房設定値以上
の時にこの弁開度を上述の温度差に関係なく開放
する。又、暖房サイクル時に、第３センサで検出
した吐出冷媒温度が暖房設定値以下の時に第１セ
ンサの検出温度と第２センサの検出温度との差に
基づいて弁開度を制御し且つこの暖房設定値以上
の時にこの弁開度を上述の温度差に関係なく開放
する。

(ホ) 作用 冷房サイクル時には、第２センサで検出した吐
出冷媒温度が設定値以下の時に第１センサと第３
センサの検出温度の差で膨張弁の弁開度を制御し
て室内熱交換器で充分に冷媒過熱度がとれるよう
に運転され、高負荷状態になつて圧縮機の吐出冷
媒温度が設定値以上に上昇した時は第２センサで
検出して膨張弁の弁開度を大きくすることにより
冷媒過熱度を減少させて吐出温度が設定値以下に
下がるように制御される。

暖房サイクル時には、第３センサで検出した吐
出冷媒温度が設定値以下の時に第１センサと第２
センサの検出温度の差で膨張弁の弁開度を制御し
て室外熱交換器で充分に冷媒過熱度がとれるよう
に運転され、高負荷状態となつて圧縮機の吐出冷
媒温度が設定値以上に上昇した時は第３センサで
検出して膨張弁の弁開度を大きくすることにより
冷媒過熱度を減少させて吐出温度が設定値以下に
下がるように制御される。

(ヘ) 実施例 図面に基づいて説明すると、１は圧縮機２と、
冷暖流路切換用の四方弁３と、室外熱交換器４
と、４個の逆止弁５，６，７，８と、レシーバ９
と、小型電動機で冷媒の減圧を調整する電動式膨
張弁１０と、アキユームレータ１１を収納した室
外ユニツトで、一端を電動式膨張弁１０の冷媒流
入側に且つ他端をアキユームレータ１１の上部に
連通させて電動式膨張弁１０に流入する冷媒の一
部を圧縮機２の吸入側に導くバイパス管路１２に
は、冷媒流量を調整するためのキヤピラリーチユ
ーブ１３が設けられている。

１４はバイパス管路１２に設けられこの管路内
を流れる高圧液冷媒の温度を検出する第１セン
サ、１５は四方弁３と室外熱交換器４との間の管
路に設けられこの管路内を流れる冷媒の温度を検
出する第２センサ、１６は四方弁３と室内熱交換
器１７との間の管路に設けられこの管路内を流れ
る冷媒の温度を検出する第３センサで、これらセ
ンサ１４，１５，１６からの信号が制御器１８に
入力されて、この制御器１８からの出力で電動式
膨張弁１０の開度が調整される。この制御器１８
は第１並びに第２の冷房制御手段と、第１並びに
第２の暖房制御手段とから構成されている。詳述
すれば、冷房サイクル時には第２センサ１５で検
出した吐出冷媒温度が冷房設定値以下の時に第１
センサ１４の検出温度と第３センサ１６の検出温
度との差で電動式膨張弁１０の弁開度を制御する
（第１の冷房制御手段）ことにより、室内熱交換
器１７で充分に冷媒過熱度がとれるように運転さ
れる。又、暖房サイクル時には第３センサ１６で
検出した吐出冷媒温度が暖房設定値以下の時に第
１センサ１４の検出温度と第２センサ１５の検出
温度との差で電動式膨張弁１０の弁開度を制御す
る（第１の暖房制御手段）ことにより、室外熱交
換器４で充分に冷媒過熱度がとれるように運転さ
れる。

併せて、冷房並びに暖房サイクル中の高負荷運
転時において、圧縮機２の吐出冷媒温度が冷房並
びに暖房設定値以上に上昇するとこの温度を冷房
サイクル時には第２センサ１５で、暖房サイクル
時には第３センサ１６で夫々検出して電動式膨張
弁１０の弁開度を冷房並びに暖房サイクルの検出
温度の差に関係なく開放し、（第２の冷房並びに
暖房制御手段）冷媒過熱度を減少させることによ
り吐出冷媒温度を下げるようにしている。

１９は室内熱交換器１７を収納した室内ユニツ
ト、２０，２１は室外ユニツト１と室内ユニツト
１９を接続するユニツト間配管である。

次に回路動作を説明する。冷房サイクル時には
四方弁３を実線状態に設定すると、圧縮機２から
吐出された高圧冷媒ガス四方弁３−室外熱交換器
４−逆止弁５−レシーバ９−電動式膨張弁１０−
逆止弁６−ユニツト間配管２０−室内熱交換器１
７−ユニツト間配管２１−四方弁３−アキユーム
レータ１１を順次流れて圧縮機２に戻ると共に、
電動式膨張弁１０に流入する高圧液冷媒の一部が
バイパス管路１２を経てアキユームレータ１１に
流れる。かかる運転中、このバイパス管路１２を
流れる高圧液冷媒の温度を第１センサ１４で、室
内熱交換器１７で気化した低圧ガス冷媒の温度を
第３センサ１６で、圧縮機２から吐出された高圧
ガス冷媒の温度を第２センサ１５で夫々検出し
て、この吐出冷媒温度が冷房設定値以下にある時
は第１センサ１４の検出温度と第３センサ１６の
検出温度との差で電動式膨張弁１０の弁開度を制
御している（第１の冷房制御手段）。高負荷運転
になつて吐出冷媒温度が冷房設定値以上に上昇す
ると制御器１８は第１センサ１４及び第３センサ
１６からの信号よりも優先して第２センサ１５か
らの信号を入力してこの第２センサ１５の検出温
度で電動式膨張弁１０の弁開度を大きくすること
により冷媒過熱度を減少させて吐出冷媒温度を冷
房設定値よりも下げるようにする（第２の冷房制
御手段）。

又、暖房運転時には四方弁３を破線状態に切換
えると、圧縮機２から吐出された高圧冷媒ガスは
四方弁３−ユニツト間配管２１−室内熱交換器１
７−ユニツト間配管２０−逆止弁７−レシーバ９
−電動式膨張弁１０−逆止弁８−室外熱交換器４
−四方弁３−アキユームレータ１１を順次流れて
圧縮機３に戻ると共に、電動式膨張弁１０に流入
する高圧液冷媒の一部がバイパス管路１２を経て
アキユームレータ１１に流れる。かかる運転中、
このバイパス管路１２を流れる高圧液冷媒の温度
を第１センサ１４で、室外熱交換器４で気化した
低圧ガス冷媒の温度を第２センサ１５で、圧縮機
２から吐出された高圧ガス冷媒の温度を第３セン
サ１６で夫々検出してこの吐出冷媒温度が暖房設
定値以下にある時は第１センサ１４の検出温度と
第２センサ１５の検出温度との差で電動式膨張弁
１０の弁開度を制御している（第１の暖房制御手
段）。高負荷運転になつて吐出冷媒温度が暖房設
定値以上に上昇すると制御器１８は第１センサ１
４及び第２センサ１５からの信号よりも優先して
第３センサ１６からの信号を入力してこの第３セ
ンサ１６の検出温度で電動式膨張弁１０の弁開度
を大きくすることにより冷媒過熱度を減少させて
吐出冷媒温度を暖房設定値よりも下げるようにす
る（第２の暖房制御手段）。

尚、上記実施例では膨張弁１０として電動式膨
張弁を用いたが、ダイヤフラム内蔵の二温度式膨
張弁や電気ヒータの発熱量で冷媒の減圧を調整す
る熱電式膨張弁を用いても良い。

(ト) 考案の効果 本案によれば、膨張弁に流入する冷媒の一部を
圧縮機の吸入側に導くバイパス管路を設け、この
バイパス管路に設けた第１センサの検出温度と比
較する温度検出用の第２センサ（暖房時）を四方
弁と室外熱交換器との間の管路に、且つ第１セン
サの検出温度と比較する温度検出用の第３センサ
（冷房時）を四方弁と室内熱交換器との間の管路
に夫々設けたので、四方弁内部において高低圧室
間での冷媒漏れや熱伝達があつてもこの影響を上
記両管路で受けることはなく、暖房時には第１と
第２のセンサの検出温度の差で、且つ冷房時には
第１と第３のセンサの検出温度の差で膨張弁の弁
開度を的確に制御することができる。

しかも、暖房時には第３センサで、且つ冷房時
には第２センサで圧縮機の吐出冷媒温度を検出
し、この吐出温度が冷房時もしくは暖房時の夫々
の設定値以下にある時は上述の如く検出温度差で
膨張弁が制御され、高負荷状態になつて吐出冷媒
温度が冷房時もしくは暖房時の夫々の設定値以上
に上昇した時は膨張弁の弁開度を大きくすること
により冷媒過熱度を減少させて吐出温度を冷房時
もしくは暖房時の夫々の設定値以下に抑えるの
で、圧縮機が異常温度に上昇してモータ巻線が焼
損するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すヒートポンプ式冷
媒回路図である。 ２……圧縮機、３……四方弁、４……室外熱交
換器、１０……膨張弁、１２……バイパス管路、
１４……第１センサ、１５……第２センサ、１６
……第３センサ、１７……室内熱交換器、１８…
…制御器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 四方弁を介して圧縮機を室外熱交換器、膨張
   弁、室内熱交換器と順次環状に連結すると共に、
   高圧液冷媒の一部を圧縮機の吸入側に導くバイパ
   ス管路を設けた冷媒回路と、前記膨張弁の弁開度
   を調整する制御器とを備えたヒートポンプ式空気
   調和機において、前記バイパス管路に冷媒温度を
   検出する第１センサを、四方弁と室外熱交換器と
   の間の管路に冷媒温度を検出する第２センサを、
   四方弁と室内熱交換器との間の管路に冷媒温度を
   検出する第３センサを夫々設け、前記制御器に
   は、冷房サイクル時に第２センサで検出した吐出
   冷媒温度が冷房設定値以下の時に第１センサの検
   出温度と第３センサの検出温度との差に基づいて
   前記膨張弁の弁開度を制御し且つこの冷房設定値
   以上の時にこの膨張弁の弁開度を前記検出温度の
   差に関係なく開放する冷房制御手段と、暖房サイ
   クル時に第３センサで検出した吐出冷媒温度が暖
   房設定値以下の時に第１センサの検出温度と第２
   センサの検出温度との差に基づいて弁開度を制御
   し且つこの暖房設定値以上の時にこの膨張弁の弁
   開度を前記検出温度の差に関係なく開放する暖房
   手段とを備えたことを特徴とするヒートポンプ式
   空気調和機。