JPH0633919B2 - 冷暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一個、あるいは複数個の室内熱交換器を接続
する冷暖房装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来例のひとつを第１図に基づいて説明する。第１図
は、１室の冷暖房が行える場合の冷凍サイクルの系統図
である。

１は圧縮機、２は室外熱交換器、３は圧縮機１への液戻
りを防止する気液分離器である。

４は冷暖房それぞれの冷房の流れ方向を変える四方切換
弁である。５は室内熱交換器である。また、減圧機構と
しては、膨張弁を用いる方法もあるが、本従来例では、
２本の毛細管を用いている。

冷房運転時、室外熱交換器２で凝縮した高圧ガスは、冷
房用毛細管６で減圧されて、室内熱交換器５で蒸発され
る。又、暖房運転時は、四方切換弁４を切換えることに
より、室内熱交換器５で高圧ガスを凝縮させ、暖房用毛
細管７で減圧させ、室外熱交換器２で蒸発される。逆止
弁８ａ，８ｂは冷暖房それぞれの運転時に決められた流
路に冷媒を流すために設けてある。

従来はこのように構成されているのであるが、冷房，暖
房では、凝縮器となる熱交換器と蒸発器となる熱交換器
が室内，室外でそれぞれ入れかわるため、それぞれの熱
交換器の能力が異なることにより、冷房，暖房それぞれ
別の減圧機構部を設けなくてはならない。

また、室内側の負荷変動に応じて、適切な冷媒循環量を
流すという工夫もなされていない。

すなわち、冷房用，暖房用のそれぞれの毛細管の設定
は、標準条件において設定されたものであるから、標準
条件外の運転においては、適切な冷媒循環量を流すこと
ができず、不経済な運転を行っているのである。

発明の目的 本発明は、一室あるいは、多室の冷暖房装置の減圧機構
部を簡単な回路で構成しながら、適切な冷暖房運転を可
能とし、なおかつ、信頼性の高い冷暖房装置とすること
を目的とする。

発明の構成 本発明は冷暖房装置の減圧機構部を主毛細管と副毛細管
を直列に接続して構成し、それぞれの毛細管の外壁面上
に電気ヒータを取付けて、この電気ヒータのにり制御す
る制御装置を有し、この制御装置により、冷房時は主毛
細管に取付けた電気ヒータの入力は四方切換弁のＯＮ−
ＯＦＦで制御し、また副毛細管に取付けた電気ヒータの
入力は、室内熱交換器の入口と出口に取付けたサーミス
タの温度差で制御し、暖房時は、室外熱交換器の入口と
出口に取付けたサーミタで、主毛細管の電気ヒータを制
御する冷暖房装置である。

実施例の説明 本発明による一実施例を第２〜第４図において説明す
る。

図において、１〜５は従来例と同一であるから、同一番
号をつけて説明を省略する。

減圧機構部は、２本の毛細管である主毛細管９ａと副毛
細管９ｂを直列に接続して構成され、それぞれの毛細管
の外壁面上には、それぞれ電気ヒータ１０ａ，１０ｂが
取付けてある。室内熱交換器５の入口と出口には、それ
ぞれサーミスタ１１ａ，１１ｂが取付けてあり、室内熱
交換器５の入口と出口の温度を感知するために設けてあ
り、室外機外熱交換器２の入口と出口には、それぞれサ
ーミスタ１２ａ、１２ｂを取付け、入口と出口温度を感
知し、電気ヒータ１０ａ、１０ｂの入力を制御する制御
装置１３を設け、四方切換弁４を制御するＯＮ−ＯＦＦ
信号を発信する発信装置１４を設けている。

本発明は、このような簡単な構成のもとで、冷暖房運転
時の負荷の変動に対して、適切な冷媒循環量を流すこと
ができるものである。

本来、毛細管は入口から過冷却された液冷媒を流すと流
れが進行するとともに、液冷媒として、圧力が降下し、
あるところで、液冷媒は、発泡しその後は、液とガスの
混在したフラッシュガスとして出口から流れ出すという
特性をもつ。

第３図は、前述の毛細管の特性を示すグラフである。横
軸である毛細管の長さ方向の増加に対して、入口から発
泡点までは、液冷媒として、圧力は比例的に降下し、発
泡点を過ぎると、冷媒はフラッシュガスとなり、圧力は
著しく降下する特性を示している。

ところが、毛細管の外壁面上から、熱量を加えると、前
述の説明における発泡点の位置は、上流側へ移動する特
性があり、その結果、毛細管の抵抗は増加し、毛細管を
流れる流量は現象するという特性を持つ。

第４図は、この特性を示したグラフである。毛細管の外
壁面上に取付けられた電気ヒータに対して、単位時間当
りの電気の入力Ｑ（Ｊ／Ｓ）を増加させていくと同一サ
イズの毛細管において、流すことの可能な冷媒量Ｇ（kg
/h）が減少していく特性を示している。

Ｑ（Ｊ／Ｓ）が、零の時は、通常の毛細管に流れる流量
である。

毛細管を加熱することで、抵抗が増加するという特性を
利用して、減圧機構部を構成したのが本発明である。

従来は、冷暖房の各運転時における室内外熱交換器の負
荷の差による減圧量の差を、冷暖房それぞれの減圧機構
部を設けて行っていたのであるが、本発明では、次の方
法で行っている。

すなわち、冷房時、１時減圧となる主毛細管９ａの減圧
量を、その壁面上に取付けた電気ヒータ１０ａの電気入
力は、制御装置１３により四方切換弁４のＯＦＦに連動
して、零とすることで適当な冷媒循環量になるように主
毛細管９ａを設定する。暖房時は、流れ方向が、冷房時
とは逆となり、副毛細管９ｂが１次減圧となる。従って
副毛細管９ｂの壁面上に取付けられた電気ヒータ１０ｂ
を適切な暖房運転になるよう、電気ヒータ１０ｂの電気
量を、制御装置１３により四方切換弁４のＯＮに連動し
て、入力するのである。

上記のような方法で、冷暖房の負荷の差に対応した減圧
機構として働くことが可能となる。

また、従来例では考慮されていない、室内熱交換器５の
負荷変動に対して、適切な冷媒循環量を流すため次の方
法で制御を行う。冷房時、２次減圧となる副毛細管９ｂ
の外壁面上に取付けられた電気ヒータ１０ｂを制御装置
１３により室内熱交換器５の入口と出口に設けてあるサ
ーミスタ１１ａ，１１ｂの温度差が一定になるよう制御
する。すなわち、蒸発器の過熱度が一定になるよう減圧
量を調節することで、室内負荷の変動に対しても適切な
冷媒循環量を流すことが可能となる。一般に、室内負荷
に対して、冷媒循環量が多過ぎると過熱度がとれなくな
るため、この場合は適当な電気入力量を増加させること
で、２次減圧量を増加させることができ、結果として冷
媒循環量は減少する。

また、過熱度が大き過ぎる場合は、電気入力量を減少さ
せることで、２次減圧量は、減少し、結果として、冷循
量は増加する方向へ動く。

暖房時も基本的には、冷房時と同じである。すなわち、
２次減圧となる主毛細管９ａの外壁面上に取付けられた
電気ヒータ１０ａの電気入力量を制御装置１３により室
外熱交換器２の入口と出口に設けてあるサーミスタ１２
ａ，１２ｂの温度差が一定になるように制御するのであ
る。

発明の効果 このように、本発明は、従来、室内の負荷変動に対し
て、適切な冷媒循環量を流すようには、構成されていな
い、冷暖房装置の減圧機構部を直列に接続した主・副の
各毛細管の外壁面上に電気ヒータを取付け、これを四方
弁の切換えによりそれぞれをＯＮ，ＯＦＦするもので、
簡単に冷媒循環量を冷暖房いずれの時でも適切に制御で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例による１室冷暖装置の冷凍サイクルの
系統図、第２図は、本発明の実施例による１室冷暖房装
置の冷凍サイクルの系統図、第３図は、毛細管の長さ方
向と圧力降下の特性グラフ、第４図は、毛細管に熱量を
加えた時の熱量と冷媒量の特性グラフである。 １……圧縮器、２……室外熱交換器、４……四方切換
弁、５……室内熱交換器、９ａ……主毛細管、９ｂ……
副毛細管、１０ａ，１０ｂ……電気ヒータ、１１ａ，１
１ｂ，１２ａ，１２ｂ……サーミスタ、１３……制御装
置、１４……発信装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機と、室内熱交換器と、室外熱交換器
   と、四方切換弁と、暖房時と冷房時とで主、副の関係が
   変わる主毛細管と副毛細管を直列に接続した減圧機構部
   と、前記主、副のそれぞれの毛細管の外壁面上に取付け
   た電気ヒータと、前記四方切換弁を制御するためのＯＮ
   −ＯＦＦ信号を発信する発信手段と、前記ＯＮ−ＯＦＦ
   信号発信手段により発信したＯＮ−ＯＦＦ信号により、
   前記主毛細管に取付けた前記電気ヒータの入力を制御
   し、また冷房時は、前記室内熱交換器の入口と出口に取
   付けたサーミスタと、このサーミスタの出力により前記
   室内熱交換器の入口と出口の温度差を検出しその温度差
   に応じて前記副毛細管に取付けた前記電気ヒータの入力
   を制御し、さらに暖房時は、前記室外熱交換器の入口と
   出口に取付けたサーミスタと、このサーミスタの出力に
   より前記室外熱交換器の入口と出口の温度差を検出しそ
   の温度差に応じて前記副毛細管に取付けた前記電気ヒー
   タの入力を制御する制御手段とからなる冷暖房装置。