JPH05118682A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
- Publication number
- JPH05118682A JPH05118682A JP27976791A JP27976791A JPH05118682A JP H05118682 A JPH05118682 A JP H05118682A JP 27976791 A JP27976791 A JP 27976791A JP 27976791 A JP27976791 A JP 27976791A JP H05118682 A JPH05118682 A JP H05118682A
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- Japan
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- refrigerant
- heat exchanger
- flow
- flow rate
- air
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 冷媒を流すための複数の流路を備えた空気調
和機用熱交換器の各流路における熱交換の状態に応じた
冷媒の分流を行い得る冷媒流量の制御手段を備えた空気
調和機の提供。 【構成】 冷媒入口ラインから流入した冷媒を熱交換器
１の入口３，４に分流する。分流後の各冷媒流は入口
３，４のライン上に配備された流量調節弁Ｖ1，Ｖ2 を
介して熱交換器１の流路５，６に流入する。流路５，６
に流入した各冷媒流は熱交換器１に送られてくる空気と
熱交換を行った後出口７，８に到る。ここで各冷媒流は
合流後冷媒出口ライン９より流出する。出口７，８側の
流路５，６上にはそれぞれ温度検出器Ｔ1 ，Ｔ2 を配備
し，この検出温度ｔ1 ，ｔ2 に基づき流量調節弁Ｖ1 ，
Ｖ2 の開度調節を行い，各流路５，６を通る冷媒流量を
制御する。
和機用熱交換器の各流路における熱交換の状態に応じた
冷媒の分流を行い得る冷媒流量の制御手段を備えた空気
調和機の提供。 【構成】 冷媒入口ラインから流入した冷媒を熱交換器
１の入口３，４に分流する。分流後の各冷媒流は入口
３，４のライン上に配備された流量調節弁Ｖ1，Ｖ2 を
介して熱交換器１の流路５，６に流入する。流路５，６
に流入した各冷媒流は熱交換器１に送られてくる空気と
熱交換を行った後出口７，８に到る。ここで各冷媒流は
合流後冷媒出口ライン９より流出する。出口７，８側の
流路５，６上にはそれぞれ温度検出器Ｔ1 ，Ｔ2 を配備
し，この検出温度ｔ1 ，ｔ2 に基づき流量調節弁Ｖ1 ，
Ｖ2 の開度調節を行い，各流路５，６を通る冷媒流量を
制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気調和機に係り，詳し
くは空気調和機用熱交換器の冷媒の分流機構に関するも
のである。
くは空気調和機用熱交換器の冷媒の分流機構に関するも
のである。
【従来の技術】空気調和機の熱交換器については冷媒の
通る銅管の外周に多数枚のアルミフィンを取付けたフィ
ン＆チューブ型の熱交換器が主流である。このような熱
交換器の性能向上を図るべくアルミフィンの単位面積当
たりの冷媒通過量を大きくとるために，銅管を細径化す
ると共に多数の銅管を設置して熱交換率をアップするよ
うになってきた。この場合，熱交換器に設けられた１箇
所の冷媒入口から冷媒を入れて１箇所の冷媒出口から取
り出すいわゆる１パス方式では，冷媒の流路となる銅管
内部での冷媒の圧力損失が大きくなる。この圧力損失は
冷媒を循環する冷凍サイクル系のエネルギの損失となる
ため，例えば冷媒を２箇所の冷媒入口から入れて２箇所
の冷媒出口から取り出す２パス方式，又は冷媒を３箇所
の冷媒入口から入れて３箇所の冷媒出口から取り出す３
パス方式を採用している。図４は従来の空気調和機の一
例を示す熱交換器廻りの冷媒の流れを示す模式図である
（本図は２パス方式の例である）。図中，冷媒入口ライ
ン２から流入した冷媒は熱交換器１の入口側で入口３，
４に分流される。分流された各冷媒流はそれぞれ熱交換
器１内の各流路５，６を通って熱交換器１の出口７，８
に導かれた後合流して冷媒出口ライン９より流出する。
この時，熱交換器１が，凝縮器１の様にその内部を通る
冷媒の状態が気体である場合は冷媒のほぼ均一な分流が
得られるため分流は余り問題にはならない。しかし，蒸
発器の様にその内部を通る冷媒の状態が液体である場合
は重力による影響も加わって冷媒を均一に分流できない
おそれがあった。
通る銅管の外周に多数枚のアルミフィンを取付けたフィ
ン＆チューブ型の熱交換器が主流である。このような熱
交換器の性能向上を図るべくアルミフィンの単位面積当
たりの冷媒通過量を大きくとるために，銅管を細径化す
ると共に多数の銅管を設置して熱交換率をアップするよ
うになってきた。この場合，熱交換器に設けられた１箇
所の冷媒入口から冷媒を入れて１箇所の冷媒出口から取
り出すいわゆる１パス方式では，冷媒の流路となる銅管
内部での冷媒の圧力損失が大きくなる。この圧力損失は
冷媒を循環する冷凍サイクル系のエネルギの損失となる
ため，例えば冷媒を２箇所の冷媒入口から入れて２箇所
の冷媒出口から取り出す２パス方式，又は冷媒を３箇所
の冷媒入口から入れて３箇所の冷媒出口から取り出す３
パス方式を採用している。図４は従来の空気調和機の一
例を示す熱交換器廻りの冷媒の流れを示す模式図である
（本図は２パス方式の例である）。図中，冷媒入口ライ
ン２から流入した冷媒は熱交換器１の入口側で入口３，
４に分流される。分流された各冷媒流はそれぞれ熱交換
器１内の各流路５，６を通って熱交換器１の出口７，８
に導かれた後合流して冷媒出口ライン９より流出する。
この時，熱交換器１が，凝縮器１の様にその内部を通る
冷媒の状態が気体である場合は冷媒のほぼ均一な分流が
得られるため分流は余り問題にはならない。しかし，蒸
発器の様にその内部を通る冷媒の状態が液体である場合
は重力による影響も加わって冷媒を均一に分流できない
おそれがあった。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】上記したように，従来
の空気調和機の２パス方式，又は３パス方式の冷媒流路
においては冷媒の自然な流れによる分流方式を採用して
いるため，冷媒流量を均等に別けてそれぞれのパスへ流
すことは困難であり，不均一な分流となりやすい。不均
一な分流の場合は熱交換器での熱交換率が大幅に低下す
る。また，極端な場合，片方のパスの冷媒が完全に蒸発
しきってしまい熱交換器の温度が上昇する。この場合に
は吸込空気調和機を除湿せずに通過させるため，後方に
位置する冷えた送風機のファンに結露しやすくなる。本
発明はこのような従来の技術における課題を解決するめ
に冷媒の分流機構を改良し，冷媒を流すための複数の流
路を備えた熱交換器の各流路における熱交換の状態に応
じた冷媒の分流を行い得る冷媒流量の制御手段を備えた
空気調和機を提供することを目的とするものである。
の空気調和機の２パス方式，又は３パス方式の冷媒流路
においては冷媒の自然な流れによる分流方式を採用して
いるため，冷媒流量を均等に別けてそれぞれのパスへ流
すことは困難であり，不均一な分流となりやすい。不均
一な分流の場合は熱交換器での熱交換率が大幅に低下す
る。また，極端な場合，片方のパスの冷媒が完全に蒸発
しきってしまい熱交換器の温度が上昇する。この場合に
は吸込空気調和機を除湿せずに通過させるため，後方に
位置する冷えた送風機のファンに結露しやすくなる。本
発明はこのような従来の技術における課題を解決するめ
に冷媒の分流機構を改良し，冷媒を流すための複数の流
路を備えた熱交換器の各流路における熱交換の状態に応
じた冷媒の分流を行い得る冷媒流量の制御手段を備えた
空気調和機を提供することを目的とするものである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，冷媒を流すための複数の流路を備えてなる
空気調和機用熱交換器において，上記熱交換器の各流路
出口での冷媒温度を検出する温度検出手段と，上記温度
検出手段により検出された冷媒温度に基づいて上記熱交
換器の各流路間の冷媒の流量を制御する制御手段とを設
けたことを特徴とする空気調和機として構成される。
に本発明は，冷媒を流すための複数の流路を備えてなる
空気調和機用熱交換器において，上記熱交換器の各流路
出口での冷媒温度を検出する温度検出手段と，上記温度
検出手段により検出された冷媒温度に基づいて上記熱交
換器の各流路間の冷媒の流量を制御する制御手段とを設
けたことを特徴とする空気調和機として構成される。
【０００４】
【作用】本発明によれば，熱交換器の各流路出口での冷
媒温度を検出することにより，各流路を通る冷媒流量を
それぞれの流路における熱交換の状態に応じて制御する
ことができる。即ち，熱交換器を通過する風量や周囲温
度条件の変化に伴い，各流路間で必要とされる冷媒流量
がそれぞれ異なってくるため，上記冷媒の流量制御を行
うことにより最適の分流状態を得ることができる。
媒温度を検出することにより，各流路を通る冷媒流量を
それぞれの流路における熱交換の状態に応じて制御する
ことができる。即ち，熱交換器を通過する風量や周囲温
度条件の変化に伴い，各流路間で必要とされる冷媒流量
がそれぞれ異なってくるため，上記冷媒の流量制御を行
うことにより最適の分流状態を得ることができる。
【０００５】
【実施例】以下，添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る空気調和機の熱交換
器廻りの冷媒の流れを示す模式図，図２は本発明の他の
実施例に係る空気調和機の熱交換器廻りの冷媒の流れを
示す模式図，図３は上記他の実施例に適用可能な三方口
流量調節弁の構造を示す断面図である。また，前記図４
に示した従来の空気調和機の熱交換器廻りの冷媒の流れ
を示す模式図と共通する要素には同一の符号を使用す
る。図１は熱交換器１の流路が２系統のいわゆる２パス
方式の場合を示す。図中，冷媒入口ライン２から流入し
た冷媒は熱交換器１の入口側で入口３，４に分流され
る。分流された各冷媒流はそれぞれ，入口３，４のライ
ン上に配備された二方口の流量調節弁Ｖ1 ，Ｖ2 を介し
て熱交換器１内の流路５，６に流入する。流入した各冷
媒流はそれぞれ流路５，６において熱交換器１に送られ
てくる空気と熱交換を行った後，出口７，８に到る。こ
こで各冷媒流は合流して１本の冷媒出口ラインとなり熱
交換器１の外部に流出する。出口７，８側の流路５，６
上にはそれぞれ温度検出器Ｔ1 ，Ｔ2 が配備されてお
り，温度検出器Ｔ1 ，Ｔ2 により出口７，８側の冷媒温
度（又はライン表面温度）ｔ1 ，ｔ2 が検出される。こ
の検出温度ｔ1 ，ｔ2 は熱交換器１の流路５，６におけ
る冷媒の分流状態及び熱交換状態を示すパラメータであ
り，検出温度ｔ1 ，ｔ2 の差が小さい程分流が均一に行
われ，かつ熱交換率が良い。このため，検出温度ｔ1 ，
ｔ2 の差を制御回路１０にて算出し，この差が小さくな
る方向に，流量調節弁Ｖ1 ，Ｖ2 の開度調節を行う。上
記検出温度ｔ1 ，ｔ 2 の差の代わりに検出温度ｔ1 ，ｔ
2 の平均値を求めて，検出温度と平均値との差等を用い
ても良い。このようにして，熱交換器１の流路５，６に
おける冷媒の熱交換の状態に応じた分流状態となる様に
冷媒流量の制御を行うことができる。熱交換器１の流路
が３系統以上の場合についても，温度検出器と流量調節
弁とを各流路数ずつ配備することにより上記と同様に冷
媒流量の制御を行うことができる。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る空気調和機の熱交換
器廻りの冷媒の流れを示す模式図，図２は本発明の他の
実施例に係る空気調和機の熱交換器廻りの冷媒の流れを
示す模式図，図３は上記他の実施例に適用可能な三方口
流量調節弁の構造を示す断面図である。また，前記図４
に示した従来の空気調和機の熱交換器廻りの冷媒の流れ
を示す模式図と共通する要素には同一の符号を使用す
る。図１は熱交換器１の流路が２系統のいわゆる２パス
方式の場合を示す。図中，冷媒入口ライン２から流入し
た冷媒は熱交換器１の入口側で入口３，４に分流され
る。分流された各冷媒流はそれぞれ，入口３，４のライ
ン上に配備された二方口の流量調節弁Ｖ1 ，Ｖ2 を介し
て熱交換器１内の流路５，６に流入する。流入した各冷
媒流はそれぞれ流路５，６において熱交換器１に送られ
てくる空気と熱交換を行った後，出口７，８に到る。こ
こで各冷媒流は合流して１本の冷媒出口ラインとなり熱
交換器１の外部に流出する。出口７，８側の流路５，６
上にはそれぞれ温度検出器Ｔ1 ，Ｔ2 が配備されてお
り，温度検出器Ｔ1 ，Ｔ2 により出口７，８側の冷媒温
度（又はライン表面温度）ｔ1 ，ｔ2 が検出される。こ
の検出温度ｔ1 ，ｔ2 は熱交換器１の流路５，６におけ
る冷媒の分流状態及び熱交換状態を示すパラメータであ
り，検出温度ｔ1 ，ｔ2 の差が小さい程分流が均一に行
われ，かつ熱交換率が良い。このため，検出温度ｔ1 ，
ｔ2 の差を制御回路１０にて算出し，この差が小さくな
る方向に，流量調節弁Ｖ1 ，Ｖ2 の開度調節を行う。上
記検出温度ｔ1 ，ｔ 2 の差の代わりに検出温度ｔ1 ，ｔ
2 の平均値を求めて，検出温度と平均値との差等を用い
ても良い。このようにして，熱交換器１の流路５，６に
おける冷媒の熱交換の状態に応じた分流状態となる様に
冷媒流量の制御を行うことができる。熱交換器１の流路
が３系統以上の場合についても，温度検出器と流量調節
弁とを各流路数ずつ配備することにより上記と同様に冷
媒流量の制御を行うことができる。
【０００６】次に，他の実施例を図２に示す。図中，冷
媒入口ライン２から流入した冷媒は分岐部１４に配備さ
れた三方口の流量調節弁Ｖ3 により分流される。分流後
の各冷媒流の流れは上記図１の実施例と同様であるので
説明を省略する。図２の実施例では熱交換器１出口の冷
媒温度ｔ1 ，ｔ2 に基づいて，流量調節弁Ｖ3 による冷
媒流量の制御を行う。流量調節弁Ｖ3 は図３に示すよう
に，冷媒の分岐管１４の内側に回転自在に支持された可
動片１１と，分岐管１４を貫通する軸１２と，分岐管１
４の外側に配設され，軸１２を介して可動片１１を回転
駆動するステッピングモータ１３とから構成されてい
る。図中の矢印は冷媒の流れ方向を示している。可動片
１１の形状はその回転中心に対し，非対称となっている
ため，ステッピングモータ１３による可動片１１の回転
につれて流量調節弁Ｖ3 の２つの出口の流路断面積の比
率が変化する。この出口流路断面積の比率の変化を冷媒
温度ｔ1 ，ｔ2 の差の変化と対応させることにより，図
２の熱交換器１の流路５，６における冷媒の熱交換の状
態に応じた分流状態となる様に冷媒流量の比率を制御す
ることができる。このような三方口の流量調節弁Ｖ3を
用いた場合は，熱交換器１の流路５，６を通る冷媒の流
量の比率を変えるため，両流路の合計流量は略一定値と
なる。このため，冷媒循環系全体の流量変動を起こすこ
となく安定した運転状態が得られる。
媒入口ライン２から流入した冷媒は分岐部１４に配備さ
れた三方口の流量調節弁Ｖ3 により分流される。分流後
の各冷媒流の流れは上記図１の実施例と同様であるので
説明を省略する。図２の実施例では熱交換器１出口の冷
媒温度ｔ1 ，ｔ2 に基づいて，流量調節弁Ｖ3 による冷
媒流量の制御を行う。流量調節弁Ｖ3 は図３に示すよう
に，冷媒の分岐管１４の内側に回転自在に支持された可
動片１１と，分岐管１４を貫通する軸１２と，分岐管１
４の外側に配設され，軸１２を介して可動片１１を回転
駆動するステッピングモータ１３とから構成されてい
る。図中の矢印は冷媒の流れ方向を示している。可動片
１１の形状はその回転中心に対し，非対称となっている
ため，ステッピングモータ１３による可動片１１の回転
につれて流量調節弁Ｖ3 の２つの出口の流路断面積の比
率が変化する。この出口流路断面積の比率の変化を冷媒
温度ｔ1 ，ｔ2 の差の変化と対応させることにより，図
２の熱交換器１の流路５，６における冷媒の熱交換の状
態に応じた分流状態となる様に冷媒流量の比率を制御す
ることができる。このような三方口の流量調節弁Ｖ3を
用いた場合は，熱交換器１の流路５，６を通る冷媒の流
量の比率を変えるため，両流路の合計流量は略一定値と
なる。このため，冷媒循環系全体の流量変動を起こすこ
となく安定した運転状態が得られる。
【０００７】以上のように，熱交換器１の各出口側の冷
媒温度ｔ1 ，ｔ2 に基づいて，各流５，６を通る冷媒流
量を制御することにより，熱交換器１を通過する空気と
各流路５，６内を通過する冷媒との間における熱交換の
状態に応じた冷媒の分流を行うことができる。その結
果，冷暖房能力の製品によるバラツキがなくなり，空気
調和機の性能の確保が容易になる。例えば，蒸発器の様
にその流路を通る冷媒が液体である場合でも最適の分流
状態を得ることができると共に，この分流状態を維持す
ることにより最適の熱交換の状態を得ることができる。
また，蒸発器を通過する風量や周囲温度条件の変化によ
る冷媒の蒸発速度の変化にも追従して冷媒流量が制御さ
れるため，冷媒不足による蒸発器の温度上昇を未然に防
ぎ，蒸発器を通過する空気の除湿能力の低下による送風
機ファンへの結露を生じるおそれがなくなる。尚，図
１，２のいずれの実施例においても熱交換器１の冷媒入
口３，４側に流量調節弁（Ｖ1 ，Ｖ2又はＶ3 ）を配備
しているが，実使用においてはこれらの流量調節弁を熱
交換器１の冷媒出口７，８側に配備しても何ら支障はな
い。
媒温度ｔ1 ，ｔ2 に基づいて，各流５，６を通る冷媒流
量を制御することにより，熱交換器１を通過する空気と
各流路５，６内を通過する冷媒との間における熱交換の
状態に応じた冷媒の分流を行うことができる。その結
果，冷暖房能力の製品によるバラツキがなくなり，空気
調和機の性能の確保が容易になる。例えば，蒸発器の様
にその流路を通る冷媒が液体である場合でも最適の分流
状態を得ることができると共に，この分流状態を維持す
ることにより最適の熱交換の状態を得ることができる。
また，蒸発器を通過する風量や周囲温度条件の変化によ
る冷媒の蒸発速度の変化にも追従して冷媒流量が制御さ
れるため，冷媒不足による蒸発器の温度上昇を未然に防
ぎ，蒸発器を通過する空気の除湿能力の低下による送風
機ファンへの結露を生じるおそれがなくなる。尚，図
１，２のいずれの実施例においても熱交換器１の冷媒入
口３，４側に流量調節弁（Ｖ1 ，Ｖ2又はＶ3 ）を配備
しているが，実使用においてはこれらの流量調節弁を熱
交換器１の冷媒出口７，８側に配備しても何ら支障はな
い。
【０００８】
【発明の効果】本発明に係る空気調和機は上記したよう
に構成されているため，熱交換器の複数の流路における
それぞれの熱交換の状態に応じた冷媒の分流を行うこと
ができる。従って，蒸発器の様にその流路を通る冷媒の
状態が液体である場合にも最適の分流状態を得ると共に
この分流状態を維持することにより最適の熱交換率をも
得ることができる。また，蒸発器を通過する風量や周囲
温度条件の変化による冷媒の蒸発速度の変化に追従して
冷媒流量を調節するため，冷媒不足による蒸発器の温度
上昇を未然に防ぐことができ，蒸発器を通過する空気調
和機の除湿能力の低下による送風機のファンへの結露を
生じるおそれがなくなる。
に構成されているため，熱交換器の複数の流路における
それぞれの熱交換の状態に応じた冷媒の分流を行うこと
ができる。従って，蒸発器の様にその流路を通る冷媒の
状態が液体である場合にも最適の分流状態を得ると共に
この分流状態を維持することにより最適の熱交換率をも
得ることができる。また，蒸発器を通過する風量や周囲
温度条件の変化による冷媒の蒸発速度の変化に追従して
冷媒流量を調節するため，冷媒不足による蒸発器の温度
上昇を未然に防ぐことができ，蒸発器を通過する空気調
和機の除湿能力の低下による送風機のファンへの結露を
生じるおそれがなくなる。
【０００９】
【図１】 本発明の一実施例に係る空気調和機の熱交換
器廻りの冷媒の流れを示す模式図。
器廻りの冷媒の流れを示す模式図。
【図２】 本発明の他の実施例に係る空気の熱交換器廻
りの冷媒の流れを示す模式図。
りの冷媒の流れを示す模式図。
【図３】 上記他の実施例に適用可能な三方口流量調節
弁の構造を示す断面図。
弁の構造を示す断面図。
【図４】 従来の空気調和機の一例を示す熱交換器廻り
の冷媒の流れを示す模式図。
の冷媒の流れを示す模式図。
１…熱交換器 ５，６…流路 ７，８…出口 Ｔ1 ，Ｔ2 …温度検出器（温度検出手段） Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 …流量調節弁（制御手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 冷媒を流すための複数の流路を備えてな
る空気調和機用熱交換器において，上記熱交換器の各流
路出口での冷媒温度を検出する温度検出手段と，上記温
度検出手段により検出された冷媒温度に基づいて上記熱
交換器の各流路間の冷媒の流量を制御する制御手段とを
設けたことを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27976791A JPH05118682A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27976791A JPH05118682A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 空気調和機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118682A true JPH05118682A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17615627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27976791A Pending JPH05118682A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05118682A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-10-25 JP JP27976791A patent/JPH05118682A/ja active Pending
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