JPH0579895B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は分離形空気調和装置、詳しくは、圧縮
機及び熱源側熱交換器を備えた室外ユニツトと、
利用側熱交換器を備えた複数の室内ユニツトとか
ら成り、前記室外ユニツトの液管を分岐した複数
の液側支管とガス管を分岐した複数のガス側支管
とに連絡管を介して前記各室内ユニツトの各利用
側熱交換器をそれぞれ接続した分離形空気調和装
置に関する。 （従来技術） 従来空気調和装置において、電気式膨張弁を用
いて吸入ガスの過熱度を制御するように成したも
のは、例えば実開昭50−22751号公報にも記載さ
れているように一体形空気調和装置においてはす
でに知られている。この従来のものを第３図に基
づいて説明する。 第３図中、５０は圧縮機、５１は凝縮器、５２
は電気式膨張弁、５３は蒸発器で、これら機器を
冷媒配管で順次接続して冷媒回路を形成してい
る。而して、吸入ガスの過熱度を検出すべく、前
記蒸発器５３の入口側部分に該蒸発器５３での冷
媒蒸発温度を検出する第１温度検出器５４を、又
前記蒸発器５３の出口側に吸入ガス温度を検出す
る第２温度検出器５５を設けると共に、これら検
出器５４，５５を制御器５６に検出信号送信用の
配線により接続し、更に該制御器５６を前記膨張
弁５２に配線により接続し、斯くして前記各検出
器５４，５５からの出力に基づき前記制御器５６
が出す制御信号により、前記膨張弁５２の開度を
吸入ガスの過熱度が一定になるように制御する如
く成していたのである。 ところで、凝縮器として作用する熱源側熱交換
器および前記膨張弁５２を室外ユニツトに、又、
蒸発器として作用する利用側熱交換器を室内ユニ
ツトに配設する分離形空気調和装置において、冷
房運転時に吸入ガスの過熱度を制御すべく前記し
た従来の方式、即ち、前記利用側熱交換器（蒸発
器５３）の入口及び出口部分に前記各温度検出器
５４，５５を設けて、冷媒の蒸発温度、吸入ガス
温度をそれぞれ直接検出して前記膨張弁５２を制
御する方式を用いると、前記熱交換器（蒸発器５
３）における冷媒蒸発温度を検出すべく、前記第
１温度検出器５４を必ず室内ユニツトに配設しな
ければならず、このため、前記第１温度検出器５
４と前記膨張弁５２とを検出信号送信用の配線で
接続すべく室内・室外ユニツト間に連絡用のわた
り配線を設けなければならないのであつて、この
結果、配線作業が煩雑になる問題があつた。 （発明の目的） 本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したも
ので、目的は、室外ユニツト内において吸入ガス
の圧力で液冷媒を蒸発させる蒸発域をもつ回路を
形成し、該回路において蒸発温度（吸入ガスの圧
力相当飽和温度）が検出できるように成すことに
より、電気式膨張弁を用いながら、室内・室外ユ
ニツト間に送信用の前記わたり配線を設けること
なく、複数の利用側熱交換器での過熱度を個別に
制御できるようにする点にある。 （発明の構成） 而して本発明の構成は、圧縮機１及び熱源側熱
交換器２を備えた室外ユニツトＡと、利用側熱交
換器４を備えた複数の室内ユニツトＢ，Ｃ，Ｄと
から成り、前記室外ユニツトＡの液管７を分岐し
た複数の液側支管７ａとガス管２１を分岐した複
数のガス側支管２１ａとに連絡管１１を介して前
記各室内ユニツトＢ，Ｃ，Ｄの各利用側熱交換器
４をそれぞれ接続した分離形空気調和装置におい
て、前記各液側支管７ａに電気式膨張弁３を介装
する一方、前記室外ユニツトＡに、一端を高圧側
配管に、また、他端を低圧側配管に接続し、か
つ、減圧機構１３を備え、該減圧機構１３の出口
側に、吸入ガスの圧力相当飽和温度を検出する第
１温度検出器１４を設けた検出回路１２を設ける
と共に、前記各ガス側支管２１ａにそれぞれ第２
温度検出器１５を設けて、前記第１温度検出器１
４と、前記各ガス側支管２１ａに設けた前記各第
２温度検出器１５とで前記各利用側熱交換器４の
出口側における吸入ガスの加熱度を検出し、前記
各温度検出器１４，１５から出力される加熱度に
より前記各電気式膨張弁３の開度制御を個別に行
うごとくしたのである。 （実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。 第１図に示したものはヒートポンプ式の分離形
空気調和装置で、１台の室外ユニツトＡに３台の
室内ユニツトＢ，Ｃ，Ｄを並列に接続している。 また、前記室外ユニツトＡに圧縮機１、冷房時
凝縮器となる熱源側熱交換器２の他に、冷・暖房
運転を可能にする四路切換弁１９を備え、該切換
弁１９の一対の固定ポートに吐出ガス管６と吸入
ガス管５を接続し、一対の接続ポートに冷・暖房
運転時でそれぞれ高圧又は低圧冷媒ガスが流れる
接続管２０及び低圧又は高圧冷媒ガスが流れるガ
ス管２１を接続している。また、前記接続管２０
には前記熱源側熱交換器２を接続すると共に、該
熱交換器２には、冷・暖房運転時でそれぞれ液冷
媒が流れる液管７を接続している。 更に、前記室外ユニツトＡに３台の室内ユニツ
トＢ，Ｃ，Ｄを接続すべく、前記室外ユニツトＡ
における前記液管７及びガス管２１にそれぞれ３
本の液側支管７ａ及びガス側支管２１ａを接続
し、各液側支管７ａと各ガス側支管２１ａとにそ
れぞれ連絡管１１を介して前記各室内ユニツト
Ｂ，Ｃ，Ｄの各利用側熱交換器４を接続してい
る。 而して、斯く構成する分離形空気調和におい
て、前記各液側支管７ａに、冷房運転時過熱度制
御弁として作用し、また、暖房運転時過冷却度制
御弁として作用する電気式膨張弁３をそれぞれ介
装すると共に、室外ユニツトＡ内において吸入ガ
スの圧力相当飽和温度を検出すべく、前記吐出ガ
ス管６に補助吐出管１７を接続し、該補助吐出管
１７を前記熱源側熱交換器２と並列に設けた補助
熱交換器１６に接続し、該補助熱交換器１６の出
口側に、前記吸入ガス管５に連通する補助吸入管
１８を接続して、この補助吸入管１８に減圧機構
であるキヤピラリーチユーブ１３を介装した検出
回路１２を設けたのである。 斯くすると、前記吐出ガス管６から高圧のガス
冷媒の一部が前記補助吐出管１７に流れて前記補
助熱交換器１６で高圧液冷媒となり、ついで、前
記キヤピラリーチユーブ１３で減圧され、出口側
において前記吸入ガス管５内と同一圧力で蒸発す
るのである。 そして、冷房運転時、前記各ガス側支管２１ａ
を流れる吸入ガスの過熱度を各別に制御すべく、
前記検出回路１２の前記キヤピラリーチユーブ１
３の出口側にサーミスタから成る第１温度検出器
１４を、また、室外ユニツトＡに配管される前記
各ガス側支管２１ａに各別にサーミスタから成る
第２温度検出器１５を設けて、斯くすることによ
り、前記第１温度検出器１４により吸入ガスの圧
力相当飽和温度を、また、前記各第２温度検出器
１５により各利用側熱交換器４の出口側の吸入ガ
ス温度を検出して、これら検出温度から過熱度が
検出できるようにする。 さらに、前記各膨張弁１３と、前記第１温度検
出器１４及び前記各膨張弁３にそれぞれ対応する
各第２温度検出器１４とを検出信号送信用の配線
（図示しない）で室外ユニツトＡ内で接続し、前
記第１温度検出器１４と各第２温度検出器１５の
出力する信号を基に、前記各利用側熱交換器４の
出口側の吸入ガスの過熱度を一定の設定過熱度に
保持するごとく前記各膨張弁３の開度を個別に調
節するごとく成すのである。 尚、前記膨張弁３は、該弁３の開度を調節する
ステツパー電動機を備え、また、該電動機には前
記第１温度検出器１４と各第２温度検出器１５の
出力を入力して過熱度を算出すると共に、該過熱
度と前記設定過熱度とを比較して前記電動機を動
作させる制御器（図示しない）を接続している。 また、第１図中、９はアキユムレータ、１０は
前記液管７に設ける受液器、２２は開閉弁、２３
は補助アキユムレータ、２４はドライヤーであ
る。 以上の如く構成する前記空気調和装置の作用を
説明する。 冷房運転時前記圧縮機１の駆動により、冷媒は
圧縮機１→四路切換弁１９→熱源側熱交換器２→
受液器１０→各電気式膨張弁３→各利用側熱交換
器４→四路切換弁１９→アキユムレータ９→圧縮
機１と循環し、前記吸入ガス管５には、前記各利
用側熱交換器４で蒸発し、過熱ガスとなつた低圧
冷媒ガスが流入するのである。 これと同時に、前記吐出ガス管６を流れる高圧
冷媒ガスの一部は、前記補助吐出管１７に流れて
前記補助熱交換器１６で高圧液冷媒となり、つい
で前記キヤピラリーチユーブ１３で減圧され、該
キヤピラリーチユーブ１３の出口側において前記
吸入ガス管５内と同圧の圧力（吸入ガスの圧力）
で蒸発し、飽和蒸気となり前記吸入ガス管５に合
流するのである。 斯くして、前記第１温度検出器１４により吸入
ガスの圧力相当飽和温度が、また、前記各第２温
度検出器１５により各利用側熱交換器４の出口側
の吸入ガスの温度がいずれも前記室外ユニツトＡ
内で検出でき、従つて、これら検出温度を比較す
ることにより吸入ガスの過熱度を検出できるので
あつて、これら前記第１温度検出器１４及び前記
各第２温度検出器１５の出力に基づき前記室外ユ
ニツトＡ内に設けた前記各膨張弁３の開度が個別
に調節され、この結果、前記各ガス側支管２１ａ
を流れる吸入ガスの過熱度を前記設定過熱度に個
別に制御できるのである。 以上のように構成することにより、前記室外ユ
ニツトＡ内で、主回路とは別に前記検出回路１５
を設けて、該検出回路１５において、吸入ガスの
圧力相当飽和温度を検出し、この検出した温度と
前記各利用側熱交換器４の出口側の吸入ガス温度
とを比較することにより、吸入ガスの過熱度を検
出するようにしたから、吸入ガスの加熱度の検出
のばらつきを少なくでき、従つて、過熱度を一定
の設定過熱度に安定して保持できるのであり、さ
らに、冷媒の蒸発温度を検出するために従来のよ
うに前記利用側熱交換器４の入口側近傍に温度検
出器を設ける必要がなく、この結果、前記各膨張
弁３と第１温度検出器１４及び第２温度検出器１
５とを接続する検出信号送信用の配線を全て室外
ユニツトＡ内に設けることができ、配線作業を容
易に行えるのである。 また、前記各液側支管７ａに設けた各電気式膨
張弁３の開度制御を個別に行うことができるか
ら、各利用側熱交換器４の能力を有効に発揮させ
ることができる。 また、以上の第１実施例では、暖房運転時にお
いて前記した如く前記各膨張弁３を過冷却度制御
弁として作用させることにより、凝縮器として作
用する前記利用側熱交換器４の熱効率を向上させ
るようにしており、斯くするために下記の如く構
成している。即ち、前記検出回路１２における補
助熱交換器１６の出口側と前記キヤピラリーチユ
ーブ１３との間に吐出ガスの圧力相当飽和温度を
検出する第３温度検出器２５を設けると共に、前
記各液側支管７ａに各利用側熱交換器４の出口側
の液冷媒の温度を検出する第４温度検出器２６を
設け、これら温度検出器２５，２６の検出する検
出温度から各過冷却度を検出するようにしている
のであつて、前記各電気式膨張弁３と、前記第３
温度検出器２５及び前記各膨張弁３にそれぞれ対
応する各第４温度検出器２６とを検出信号送信用
の配線（図示せず）で接続してこれら温度検出器
２５，２６の出力を基に前記各膨張弁３の開度を
調節する如くし成しているのである。 尚、前記第１、第２温度検出器１４，１５と第
３、第４温度検出器２５，２６とは冷房、暖房運
転により選択的に作用させるようにしている。 次に、本発明の第２実施例を第２図に基づいて
説明する。 第２図に示したものは、１台の室外ユニツトＡ
に３台の室内ユニツトＢ，Ｃ，Ｄを並列に接続す
ると共に給湯ユニツトＥを接続し、冷・暖房運転
以外に冷房・給湯運転、給湯運転を行えるように
している。 以下、各運転を行うための主回路を説明した後
に前記検出回路の構成を説明する。 室外ユニツトＡにおいて１は圧縮機、２は熱源
側熱交換器、１０は受液器、３は電気式膨張弁、
９はアキユムレータであり、SV１，SV２はそれ
ぞれ前記各運転を行うために冷媒回路を切換える
ための四路切換弁、２７は冷房運転時にのみ冷媒
の流れを許す逆止弁、７０は暖房運転時及び給湯
運転時膨張弁として作用させる開度制御可能な電
磁弁、２８は同じく給湯、暖房運転時のみ流れを
許す逆止弁、２９はデフロスト運転時のみ開放す
る開閉弁である。 又４は室内ユニツトＢ，Ｃ，Ｄに設ける各利用
側熱交換器、３０は前記給湯ユニツトＥに設ける
給湯用熱交換器である。 尚、その他第２図に示した符号で第１実施例の
第１図に示したものと同符号のものはそれぞれ第
１実施例と同一構成を示すものである。 而して第１表に示す如く前記四路切換弁SV１，
SV２を切換操作し、また開閉弁２９を開閉操作
し、更に前記各膨張弁３及び電磁弁７０を過熱度
制御（以下SHと表示する）弁として作用させる
か、過冷却度制御（以下SCと表示する）弁とし
て作用させるかによつて、前記４通りの運転が行
える。

【表】 尚、四路切換弁SV１，SV２は通電ONにより
第２図点線側配管を連通し、非電通OFFにより
第２図実線側配管を連通するものである。 又開閉弁２９は通電ON開形のものである。
又、第１表において、各膨張弁３、電磁弁７０に
おいて示した番号、例えば１４−１５は後記する
温度検出器を示すものである。 又、第２図において実線矢印(ハ)は冷房運転時の
冷媒回路を、点線矢印(ニ)は冷房・給湯運転、一点
鎖線矢印(ホ)は給湯運転を、二点鎖線矢印(ヘ)は暖房
運転時の冷媒回路を示すものである。 以上の如く構成する分離形空気調和装置におい
て、前記検出回路を下記の如く構成するのであ
る。 即ち、液管７に一端を接続すると共に、他端を
吸入ガス管５に接続する前記検出回路１２を設け
るのである。尚、３１は暖房運転時の逆流防止用
の逆止弁である。 そして前記検出回路１２における前記キヤピラ
リーチユーブ１３の出口側に吸入ガスの圧力相当
飽和温度を検知する第１温度検出器１４を設け、
また、冷房、冷房給湯運転時に低圧ガス通路とな
るガス側支管２１ａに吸入ガス温度を検知する第
２温度検出器１５を設け、これら検知温度から冷
房、冷房給湯運転時の過熱度を検出できるように
する一方、前記吸入ガス管(5)に暖房、給湯運転時
吸入ガス温度を検知する第５温度検出器７１を設
け、第１，第５温度検出器１４，７１により暖
房、給湯運転時の過熱度を検出できるようにして
いる。 更に、本実施例においては暖房運転時には前記
した吸入ガスの過熱度制御のみならず凝縮液冷媒
の過冷却度制御を行うために暖房運転時において
は第１実施例の検出回路１２と同じ作用をもつよ
うに、前記キヤピラリーチユーブ１３の入口側と
暖房運転時高圧ガス通路となるガス管２１とを接
続し、この接続回路に補助熱交換器１６、逆止弁
３２を介装する一方、前記補助熱交換器１６の出
口側に吐出ガスの圧力相当飽和温度を検出する第
３温度検出器２５を設け、また前記液側支管７ａ
に凝縮液冷媒温度を検出する第４温度検出器２６
を設けて、これら温度検出器２５，２６により暖
房運転時の凝縮液冷媒の過冷却度を検出できるよ
うにしている。 尚、第２図においては前記膨張弁３、電磁弁７
０と各温度検出器１４，１５，２５，２６，７１
との接続配線、制御器を省略している。 尚、前記受液器１０には、貯留液冷媒量を変化
させることにより、暖傍運転時に前記膨張弁３と
前記電磁弁７０とを同時に開度制御するために、
これら弁３，７０の間の液管７に出入する冷媒量
にアンバランスが生じるのを調整する機能をもた
せている。又、該受液器１０のガス域と低圧側と
を接続し、キヤピラリーチユーブ３５を介装する
バイパス管３６は、前記受液器１０内の貯留液冷
媒量の増減を可能にするためのガス抜き通路を形
成するものである。 尚、上記実施例においては、前記膨張弁３はス
テツパー電動機を備えるものを用いたが、これ以
外に特公昭55−143362号公報に記載されている様
な熱電形の電気式膨張弁や、特開昭53−1352号公
報に記載されているソレノイドを用いた電気式膨
張弁（流量調整弁）を用いてもよい。 （発明の効果） 以上の如く、本発明は前記各液側支管７ａに電
気式膨張弁３を介装する一方、前記室外ユニツト
Ａに、一端を高圧側配管に、また、他端を低圧側
配管に接続し、かつ、減圧機構１３を備え、該減
圧機構１３の出口側に、吸入ガス冷媒の圧力相当
飽和温度を検出する第１温度検出器１４を設けた
検出回路１２を設けると共に、前記各ガス側支管
２１ａにそれぞれ第２温度検出器１５を設けて、
前記第１温度検出器１４と、前記各ガス側支管２
１ａに設けた前記各第２温度検出器１５とで前記
各利用側熱交換器４の出口側における吸入ガスの
加熱度を検出し、前記各温度検出器１４，１５か
ら出力される加熱度により前記各電気式膨張弁３
の開度制御を個別に行うごとくしたから、前記室
外ユニツトＡ内で、主回路とは別に前記検出回路
１５を設けて、該検出回路１５において、吸入ガ
スの圧力相当飽和温度を検出できるのであつて、
この検出した温度と前記各利用側熱交換器４の出
口側の吸入ガス温度とを比較することにより、吸
入ガスの過熱度を検出できるから、吸入ガスの加
熱度の検出のばらつきを少なくでき、従つて、過
熱度を一定の設定過熱度に安定して保持できるの
であり、さらに、前記第１及び各第２温度検出器
１４，１５と前記各膨張弁３とを接続する検出信
号送信用の配線をすべて室外ユニツトＡ内に設け
ることができ、室外ユニツトＡ、室内ユニツト
Ｂ，Ｃ，Ｄ間に前記膨張弁３の開度制御のための
前記配線を殊更に設ける必要がなく、この結果、
従来の方式に比較して配線作業を著しく容易にな
し得ながら各液側支管７ａに設けた各電気式膨張
弁３の開度制御を個別に行うことができ、各利用
側熱交換器４の過熱度を個別に制御して各利用側
熱交換４の能力を有効に発揮させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す冷媒回路
図、第２図は同第２実施例の冷媒回路図、第３図
は従来例を示す冷媒回路図である。 １……圧縮機、２……熱源側熱交換器、３……
電気式膨張弁、４……利用側熱交換器、５……吸
入ガス管（吸入ガス通路）、７……液管、７ａ…
…液側支管、１１……連絡管、１２……検出回
路、１３……減圧機構（キヤピラリーチユーブ）、
１４……第１温度検出器、１５……第２温度検出
器、２１ａ……ガス側支管、Ａ……室外ユニツ
ト、Ｂ，Ｃ，Ｄ……室内ユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機１及び熱源側熱交換器２を備えた室外
   ユニツトＡと、利用側熱交換器４を備えた複数の
   室内ユニツトＢ，Ｃ，Ｄとから成り、前記室外ユ
   ニツトＡの液管７を分岐した複数の液側支管７ａ
   とガス管２１を分岐した複数のガス側支管２１ａ
   とに連絡管１１を介して前記各室内ユニツトＢ，
   Ｃ，Ｄの各利用側熱交換器４をそれぞれ接続した
   分離形空気調和装置において、前記各液側支管７
   ａに電気式膨張弁３を介装する一方、前記室外ユ
   ニツトＡに、一端を高圧側配管に、また、他端を
   低圧側配管に接続し、かつ、減圧機構１３を備
   え、該減圧機構１３の出口側に、吸入ガスの圧力
   相当飽和温度を検出する第１温度検出器１４を設
   けた検出回路１２を設けると共に、前記各ガス側
   支管２１ａにそれぞれ第２温度検出器１５を設け
   て、前記第１温度検出器１４と、前記各ガス側支
   管２１ａに設けた前記各第２温度検出器１５とで
   前記各利用側熱交換器４の出口側における吸入ガ
   スの加熱度を検出し、前記各温度検出器１４，１
   ５から出力される加熱度により前記各電気式膨張
   弁３の開度制御を個別に行うごとくしたことを特
   徴とする分離形空気調和装置。