JPS5815818Y2 - 水冷式熱交換器を具備した空気調和機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、水道水などを熱源とする水冷式熱式換器を具
備した空気調和機に関するもので、その目的とするとこ
ろは、ヒートポンプ点冷凍サイクルを構成した空気調和
機の冷房過負荷制御ち−よび暖房過負荷制御にあり、過
負荷運転による種々の弊害を防止するものである。

従来、この種の空気調和機は−ぞの冷凍ザイクルが第４
図に示す如く構成されていた。

すなわち、同図に釦いて、１′は圧縮機、２′は四方切
換弁、３′は空気側熱交換器、４′はキャピラリチュー
ブ、５は水冷式熱交換器を示している。

このような構威であると、冷房運転時、水冷式熱交換器
５′を通る水量が減少したり、水温が上昇したりする冷
房過負荷の場合、水冷式熱交換器５′での放熱が妨げら
れて冷媒ガスの高圧側が標準点より異常に上昇し、圧縮
機１′の中のシリンダ等の焼付け、破損、冷媒ガスの分
解、オイルの炭化等の問題が発生し、また同様に、暖房
運転時、水冷式熱交換器５′を通過する水量が増大した
り、水温が上昇したりする暖房過負荷の場合においても
水冷式熱交換器５′での吸熱が多すぎて、冷媒ガスの高
圧側が標準点より異常に上昇し、圧縮機１内のシリンダ
等の焼付き、破損、冷媒ガスの分解、オイルの炭化等の
問題が発生していた。

本考案は、上記従来の空気調和機にみられる欠点を除去
するものである。

そのための構成として、本考案は、圧縮機、四方切換弁
、空気側熱交換器、キャピラリチューブおよび水冷式熱
交換器を順次環状に連結してヒートポンプ式冷凍サイク
ルを構威し、このヒートポンプ式冷凍サイクルのキャピ
ラリチューブと水冷式熱交換器の間に、冷媒の流れを流
通・停止制御する冷媒開閉弁を具備したバイパス配管の
一端を連結し、さらにこのバイパス配管の他端を前記水
冷式熱交換器の入口側と冷媒管の中間に連結し、さらに
前記水冷式熱交換器に、この冷却水の流通を制御する給
水弁を設け、また前記冷凍サイクルに、この冷凍サイク
ル内の圧力または温度を検出して前記冷媒開閉弁と給水
弁の開閉を制御する検出装置を設け、前記給水弁の動作
点前記冷媒開閉弁の動作点よりも高く設定したものであ
る。

以下、本考案をその一実施例を示す図面の第１図〜第３
図を参考に説明する。

同図に訃いて、１は圧縮機、２は四方切換弁、３は室内
側に配設される空気側熱交換器、４はキャピラリチュー
ブ、５は水冷式熱交換器で、これらを環状に連結するこ
とによりヒートポンプ式冷凍サイクルを構成している。

前記水冷式熱交換器５は、井戸あるいは水道等に連結さ
れた配管５ａを具備し、水が循環する如く構成されてい
る。

６゜７はそれぞれ前記冷凍サイクルの暖房時にトいて高
圧側となる箇所に設けられた圧力スイッチで、その各動
作点は圧力スイッチ６の動作点が高く設定されている。

８ａは前記水冷式熱交換器５の中間と前記キャピラリチ
ューブ４と水冷式熱交換器５の間に連結されたバイパス
配管で、冷媒の流れを制御する温媒開閉弁８が設けられ
ている。

９は前記水冷式熱交換器５の給水側の配管５ａに設けら
れた給水弁である。

ここで、前記圧力スイッチ６ば、高位設定の動作点で前
記給水弁９を閉じ、筐た圧力スイッチ７は、低位設定の
動作点で前記冷媒開閉弁８を開く。

１０は前記バイパス配管８ａの接続点と水冷式熱交換器
５との間に設けられた電磁弁で、前記圧力スイッチ７の
低位設定の動作点で閉じる。

上記構成からなる冷凍サイクルの電気回路は、第２図に
示す如く構成されている。

同図にむいて１１ｒｄ、冷暖切換スイッチで、圧縮機１
、四方切換弁２、給水弁９、圧力スイッチ６，７、冷媒
開閉弁８、電磁弁１０が同図に示す如く接続されている
。

１２は圧縮機１の起動用コンデンサである。上記構成Ｖ
Ｃ釦いて、暖房運転時、冷媒は矢印で示す如く流れ、水
冷式熱交換器５での吸熱が増大し、高圧が上昇すると、
まず、圧力スイッチ７の低位設定の動作点でバイパス配
管８ａ中にある冷媒開閉弁８を開き、同時に電磁弁１０
を閉じ、水冷式熱交換器５での吸熱を減らす。

しかし水冷式熱交換器５を通過する水量がさらに多く、
水温もより高い場合は、冷媒ガスの高圧がさらに上昇す
るため、圧力スイッチ６の高位設定の動作点で電磁弁９
が閉じ、水冷式熱交換器５を通過する水の流れを止め、
吸熱を著しく減少させ、圧力を下げる。

ここで、圧力スイッチ６の高位設定の復帰点が圧力スイ
ッチＩの低位設定の復帰点より高い場合１ず冷媒ガスの
圧力が、圧力スイッチ６の高位設定の復帰点に達すると
給水弁９を開き、水冷式熱交換器５に通水し、さらに圧
力が圧力スイッチ７の低位設定の復帰点に達すると、冷
媒開閉弁８が閉じ、電磁弁１０が開き、標準サイクルに
戻る。

また圧力スイッチ６の高位設定の復帰点と圧力スイッチ
７の低位設定の復帰点が同一の場合、各電磁弁８，９．
１０が同時に作動し、標準状態に戻る。

さらに圧力スイッチ７の高位設定の復帰点が圧力スイッ
チ７の低位設定の復帰点より低い場合、１ず圧力が圧力
スイッチ７の低位設定の復帰点に達し、冷媒開閉弁８、
電磁弁１０が作動し、バイパス配管８ａを閉じて標準サ
イクルに戻す。

さらに圧力が圧力スイッチ６の高位設定の復帰点に達す
ると給水弁９が開き、水冷式熱交換器５に通水する。

ここで、復帰点がいずれた高いかによって冷凍サイクル
に問題は生じない。

また上記圧力スイッチ６，７の代りに２連圧力スイツチ
もしくは２連サーモスタツトを使用してもよい。

また圧力スイッチとサーモスタットを組合せて使用し、
電磁弁１０を無くしてもよい。

また給水弁９は水冷式熱交換器５の排水側に取付けても
よく、圧力スイッチ６，７を空気側熱交換器３もしくは
空気側熱交換器３とキャピラリチューブ４の間の冷媒配
管に取付けてもよい。

上記のようなヒートポンプ方式冷凍サイクルの構成にす
れば、暖房運転時、冷媒開閉弁８もしくは、水量給水弁
９の作動により、低位設定で冷媒ガスをバイパスさせて
、圧力を下げ、さらに高位設定で水冷式熱交換器の通水
を遮断することで圧力を下げることができ、圧縮機１内
のシリンダ等の焼付け、破損、冷媒ガスの分解、オイル
の炭化等の問題を解消することができる。

さらに、暖房時、冷凍サイクル内の圧力が異常に上昇し
ても、圧縮機１の運転を停止することなく暖房運転が連
続して行なえ、すぐれた暖房能力を発揮する。

なお、上記実施例に限らず、第３図に示す如く給水弁９
の感圧を機械的に行なう如く構成してもよく、また冷媒
開閉弁８も同様の構成としても、上記実施例と同様の作
用効果が得られる。

上記実施例より明らかなように、本考案の水冷式熱交換
器を具備した空気調和機は、圧縮機、四方切換弁、空気
側熱交換器、キャピラリチューブおよび水冷式熱交換器
を順次環状に連結してヒートポンプ式冷凍サイクルを構
威し、この冷凍サイクルを構成し、この冷凍サイクルの
キャピラリチューブと水冷式熱交換器の間に、冷媒の流
れを流通・停止制御する冷媒開閉弁を具備したバイパス
配管の一端を連結し、さらにこのバイパス配管の他端を
前記水冷式熱交換器の入口側と冷媒管の中間に連結し、
さらに前記水冷式熱交換器に、この冷却水の流通を制御
する給水弁を設け、また前記冷凍サイクルに、この冷凍
サイクル内の圧力または温度を検出して前記冷媒開閉弁
と給水弁の開閉を制御する検出装置を設け、前記給水弁
の動作点を前記冷媒開閉弁の動作点よりも高く設定した
もので、検出装置による給水弁、冷媒開閉弁の開閉制御
により、暖房時の過負荷運転、訟よび過負荷運転にとも
なう種々の弊害が防止でき、しかも給水弁の動作点を冷
媒開閉弁の動作点かりも高く設定しているため、２段に
わたって過負荷防止が行なえ、信頼性、安全性の向上が
はかれる等、種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における水冷式熱交換器を具
備した空気調和機の冷凍サイクル図、第２図は同空気調
和機の概略電気回路図、第３図は本考案の他の実施例に
おける空気調和機の冷凍サイクル図、第４図は従来例を
示す冷凍サイクル図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・四方切換弁、３
・・・・・・空気側熱交換器、４・・・・・・キャピラ
リチューブ、５・・・・・・水冷式熱交換器、６，７・
・・・・・圧力スイッチ（検出装置）、８・・・・・・
冷媒開閉弁、８ａ・・・・・・バイパス配管、９・・・
・・・給水弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機四方切換弁、空気側熱交換器、キャピラリチュー
   ブおよび水冷式熱交換器を順次環状に連結してヒートポ
   ンプ式冷凍サイクルを構威し、とのヒートポンプ式冷凍
   サイクルのキャピラリチューブと水冷式熱交換器の間に
   、冷媒の流れを流通・停止制御する冷媒開閉弁を具備し
   たバイパス配管の一端を連結し、さらにこのバイパス配
   管の他端を前記水冷式熱交換器の入口側と冷媒管の中間
   に連結し、さらに前記水冷式熱交換器に、この冷却水の
   流通を制御する給水弁を設け、また前記冷凍サイクルに
   、この冷凍サイクル内の圧力ｌたは温度を検出して前記
   冷媒開閉弁と給水弁の開閉を制御する検出装置を設け、
   前記給水弁の動作点を前記冷媒開閉弁の動作点よシも高
   く設定した水冷式熱交換器を具備した空気調和機。