JPS60133267A - 分離形空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ットと利用側熱交換器を
備えた室内ユニットとから成り、前記室外ユニットに、
電動式膨張弁を設け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、前記電動式膨張弁を用い
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６図に基づいて説明する。

第６図中、（５０）は圧縮機、（５１）は凝縮器、（５
２）は電動式膨張弁、（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（５
６）の入口側部分に、該蒸発器（５６）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（５６）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（５
２）に配線により接続し、斯くして、前記各検出器（５
４）、（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（成
していたのである。

ところで、図示していないが、暖房運転を可能にした一
体形の空気調和装置において、第６図のものと同様に前
記電動式膨張弁を用いる一方、該弁に接続する一対の温
度検出器を凝縮器（利用側熱交換器）の入口側と出口側
とに付設して、凝縮液冷媒の過冷却度を検出できるよう
成し、この検出した過冷却度を基に前記膨張弁の開度制
御を行なうようにすれば、前記電動式膨張弁を用いて凝
縮液冷媒の過冷却度制御が行なえるのである。

しかしながら、熱源側熱交換器および前記膨張弁を備え
る室外ユニットに、利用側熱交換器を備える室内ユニッ
トを接続して成る分離形空気調和装置において、暖房運
転時、上記した従来の手段と同様にして、前記電動式膨
張弁により、前記利用側熱交換器での凝縮液冷媒の過冷
却度を制御する場合、凝縮液冷媒の過冷却度を検出する
ための一対の温度検出器のうち、凝縮液冷媒の温度を検
出する一方の温度検出器は、前記膨張弁の入口側に設け
ることにより室外ユニット側に設置可能であるが、凝縮
温度を検出する他方の温度検出器は、前記利用側熱交換
器の入口側に、即ち、室内ユニット内に設けなければな
らず、従って、この場合、前記膨張弁と前記他方の温度
検出器とを電気的に接続する配線を室外ユニットと室内
ユニットとを接続するわたり配線としな番すればならな
いのであって、この結果−配線作業が煩雑になる問題が
あった。。

（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、室外ユニット内において、利用側熱交換器での冷
媒の凝縮温度を検出できるように成して、電動式膨張弁
と各温度検出器とを電気的に接続する配線をすべて室外
ユニット内に設けられるようにし、このことにより配線
作業を簡単に行なえるように成す点にある。

（−発　明　の　構　成） 而して、本発明の構成は、圧縮機と、熱源側熱交換器を
備えた室外ユニットと、利用側熱交換器を備えた室内ユ
ニットとから成る分離形空気調和装置において、前記室
外ユニットに、暖房運転時の前記利用側熱交換器におけ
る凝縮液冷媒の過冷却度を調整する電動式膨張弁を設け
ると共に、前記室外ユニットに、検出用熱交換器と減圧
機構とを備え、一端を前記圧縮機の吐出側に、また、他
端を低圧側配管に接続し、吐出ガスの圧力相当飽和温度
を検出可能とした検出回路を設けて、この検出回路と前
記膨張弁の高圧側とに、それぞれ第１および第２温度検
出器を設け、凝縮液冷媒の過冷却度を検出するごとく成
す一方、前記各温度検出器からの出力により、前記膨張
弁の開度制御を行なうごと（成し、斯く、第１．２温度
検出器をいずれも室外ユニット内に配設しながら、前記
第１，２温度検出器からの出力により前記電動式膨張弁
の開度を調節して、前記凝縮液冷媒の過冷却度を制御で
きるようにしたのである。

（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図に示したものは圧縮機（１）、蒸発器として作用
する熱源側熱交換器（２）、電動式膨張弁（６）を備え
る室外ユニツ１−（Ａ）に、凝縮器として作用する利用
側熱交換器（４）を備えた一台の室内ユニツＩ−（Ｂ）
を接続して成る暖房運転専用の分離形空気調和装置であ
る。

前記室外ユニツ）（Ａ）に備える前記機器は冷媒配管で
それぞれ接続しているのであって、第１図において、（
５）は吐出ガス管、（６）は吸入ガス管、（７）は液管
で、該液管（７）に前記膨張弁（６）を介装している。

尚、（８）は受液器、（９）はアキュムレータである。

そして、前記室内ユニット（Ｂ）に設ける利用側熱交換
器（４）を一対の連絡配管（１ｏ）を介して、前記室外
ユニッ）（Ａ）に設ける前記吸入ガス管（６）、液管（
７）にそれぞれ接続して冷媒回路を形成するのである。

而して斯（構成する分離形空気調和装置において、 第１に、室外ユニット（Ａ）内において、吐出ガスの凝
縮温度を検出すべく、前記圧縮機（１）の吐出側である
吐出ガス管（５）と低圧側配管である吸入ガス管（６）
とを接続し、かつ、凝縮器として作用する検出用熱交換
器（１１）と減圧機構として作用するキャピラリーチュ
ーブ（１２）とを順次介装する検出回路（１６）を設け
て、前記熱交換器（１１）で吐出ガス冷媒が吐出ガス圧
力、即ち凝縮圧力と同一の圧力で凝縮するように成すの
である。

Ｍ２に、前記検出回路（１６）における前記熱交換器（
１１）の出口側にサーミスタから成る第１温度検出器（
１４）を設けて、前記熱交換器（１１）における吐出ガ
ス冷媒の凝縮温度、換言すると、吐出ガスの圧力相当飽
和温度を検出可能とする一方、前記液管（７）における
前記膨張弁（６）の室内ユニツ１−（Ｂ）側、即ち、高
圧側に同じ（サーミスタから成る第２温度検出器（１５
）を設けて、凝縮液冷媒の温度を検出できるように成し
、斯（して、これら温度検出器（１４）。

（１５）による各検出温度により凝縮液冷媒の過冷却度
を検出できるように成すのである。更に、第６に、前記
各温度検出器（１４）、（１５）と前記膨張弁（６）と
を信号送信用の配線で接続し、前記各温度検出器（１４
）、（１５）力、らの出力により、前記膨張弁（６）の
開度制御を行なえるようにするのである。

尚、詳しくは、前記膨張弁（６）は、開度を調節するた
めのステッパー電動機を備えており、又、該電動機には
、前記第１，２温度検出器（１４）、（１５）の出力を
入力して過冷却度を算出すると共に、該過冷却度と所望
の設定過冷却度とを比較して、前記電動機を動作させる
制御器（Ｋンを接続している。

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
。

前記圧縮機（１）の駆動により、冷媒は、圧縮機（１）
−利用側熱交換器（４）−受液器（８）−電動式膨張弁
（６）−熱源側熱交換器（２）−アキュムレータ（９）
−圧縮機（１）と循環し、前記利用側熱交換器（４）に
おいて吐出ガス冷媒が凝縮して凝縮液冷媒となることに
より、暖房作用を生じるのである。

これと同時に、前記吐出ガス管（５）を流れる吐出ガス
の一部は前記検出回路（１６）に流入して、前記検出用
熱交換器（１１）において吐出ガス圧力と同圧圧力で凝
縮して高圧液冷媒となり、史に、前記キャピラリーチュ
ーブ（１２）で減圧されて、今度は吸入ガスと同一圧力
となす、蒸発しながら前記吸入ガス管（６）に流入する
のである。

斯くして、前記第１温度検出器（１４）により、吐出ガ
スの圧力相当飽和温度が、又、前記第２温度検出器（１
５）により、前記利用側熱交換器（４）の出口側の凝縮
液冷媒の温度が検知でき、従って、これら検出温度から
凝縮液冷媒の過冷却度が検出できるのであり、更に、こ
の検出された過冷却度を基に前記膨張弁（６）の開度制
御が行なわれて、前記凝縮液冷媒の過冷却度が常に一定
に保持されるのである。

以上の如（、吐出ガスの圧力相当飽和温度を検出するた
めの前記検出回路（１６）を室外ユニツ１−（Ａ）側に
別途設けたから、凝縮液冷媒の湿度を検出する第２温度
検出器（１５）のみならず、吐出ガス冷媒の凝縮温度（
尚、この温度は吐出ガスの圧力相当飽和温度に等しい。

）を検出する第１温度検出器（１４）も室外ユニツ）（
Ａ）に設番すられ、この結果、これら温度検出器（１４
）、（１５）と前記膨張弁（６）とを接続する配線をす
べて室外ユニッ）（Ａ）内に配設できるのである。

尚、前記検出回路（１６）の設は方は前記したものに限
ることな（、第１図点線（ハ）で示すように、一端を吐
出ガス管（５）に、他端を前記液管（７）の前記膨張弁
（６）の出口側（低圧側）に接続するようにしてもよい
。

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、ヒートポンプ式の分離形空気調
和装置で、１台の室外ユニッ１−（Ａ）に３台の室内ユ
ニット（１，（Ｃ；）、（Ｄ）を並列に接続している。

本実施例と前記した第１実施例の主な相違点は、 第１に、冷房、暖房運転を可能にすべ（、冷媒回路を可
逆サイクルとするための四路切換弁（１６）を室外ユニ
ツ１−（Ａ）に設をす、抜弁（１６）の一対の固定ボー
トに吐出ガス管（５）と吸入ガス管（６）とを接続し、
又、一対の接続ホードに冷房、暖房運転時でそれぞれ高
圧または低圧ガス管となるガス管（１７）、又低圧また
は高圧ガス管となる接続管（１８）をそれぞれ接続して
いる点。

第２に、前記室外ユニット（Ａ）に６台の室内ユニット
（Ｂ）ｔ（Ｃ）ｔ（Ｄ）を接続すべく、前記室外ユニツ
）（Ａ）に設ける前記液管（７）、ガス管（１７）にそ
れぞれ６本の液側支管（７１）、ガス側支管（１７１）
を接続し、更に、前記各液側支管（７１）に暖房運転時
過冷却制御弁として作用し、冷房運転時、過熱度制御弁
として作用する電動式膨張弁（６）をそれぞれ介装して
いる点である。

尚、第２図において、（１９）は開閉弁、（２０）はド
ライヤー、（２１）は補助アキュムレータで、その他、
第１図と同符号のものは、第１実施例と同一の構成を示
している。

しかして、本実施例にお番する前記検出回路（１６）の
構成は第１実施例と全（同様であって、一端を吐出ガス
管（５ンに、また、他端を吸入ガス管（６）に接続し、
かつ、検出用熱交換器（１１）とキャピラリーチューブ
（１２）とを順次介装して構成している。

又、一対の温度検出器も第１実施例と同様に第１温度検
出器（１４）を前記検出用熱交換器（１１）の出口側に
設ける一方、６個の第２温度検出器（１５）を前記液側
支管（７１）にお番する前記各膨張弁（６）の暖房運転
時に右ける高圧側、即ち、室内ユニットＣＢ）、（Ｃ）
、ＣＤ）側に段重す、暖房運転時各室内ユニッ）ＣＢ、
）、（Ｃ）、（Ｄ）毎に凝縮液冷媒の過冷却度を検出で
きるように成している。

そして、前記各膨張弁（６）と、第１温度検出器（１４
）および各車重ユニット（Ｂ）ν（Ｃ）？（Ｄ）毎に対
応する各第２温度検出器（１５）とをそれぞれ配線（図
示せず）で接続し、暖房運転時、これら第１，２温度検
出器（１４）、（１５、）の出力を基に、凝縮液冷媒の
過冷却度を一定にするように、前記膨張弁（６）の開度
制御を行なう如く成しているのである。

更に本実施例においては、冷房運転時に前記膨張弁（６
）を用いて吸入ガスの過熱度制御も行なえるように下記
の如（成している。

即ち、第１に、前記検出回路（１６）におけるキャピラ
リーチューブ（１２）の出口側（吸入ガス管（６）側）
に吸入ガスの圧力相当飽和温度を検出する第６温度検出
器（２２）を設けると共に、前記各ガス側支管（１７１
）に各室内ユニット（Ｂ）ｔ（Ｃ）、（Ｄ）に対応する
各吸入ガス温度を検出する第４温度検出器（２６）をそ
れぞれ設け、これら第６．第４温度検出器（２２）。

（２６）による各検出温度から吸入ガスの過熱度を検出
できるように成す一方、 第２に、前記第１．第２温度検出器（２２）、（２３）
と前記膨張弁（６）とを電気的に接続して、冷房運転時
、前記各温度検出器（２２）。

（２６）の出力を基に、前記膨張弁（６）の開度制御が
できるようにしている。

尚、前記した吸入ガスの圧力相当飽和温度は、冷房運転
時においては利用側熱交換器（４）における冷媒蒸発温
度にはゾ等しい。又、前記第６．第４７２１度検出器（
２２）、（２５）もサーミスタから成るものである。

次に、以上の如く構成する前記空気調和装置の運転によ
る作用を説明する。

先ず、暖房運転について説明する。四路切換弁（１６）
を切換操作して、冷媒回路をｓ２図実線矢印（イ）で示
す如く形成する。

そして、圧縮機（１）を駆動させると、冷媒は前記第１
実施例と同様に循環し、各室内ユニッ）（Ｂ）、（Ｃ）
、ＣＤ）に＃いて暖房作用を生じる。又、前記検出回路
（１６）にも前記第１実施例と同様に冷媒が流通し、前
記検出用熱交換器（１１）において、吐出ガスが吐出ガ
ス圧力で凝縮するので、前記第１．第２ｍ度検出器（１
４）、（１５）の出力を基に前記膨張弁（６）の開度を
制御することにより、各室内ユニットＣＢ）。

（Ｃ）、（Ｄ）毎に凝縮液冷媒の過冷却度を設定過冷却
度に保持できるのである。

次に、冷房運転について説明する。

この時は、前記四路切換弁（１６）を切換えて冷媒回路
を第２図点線矢印（ロ）で示す如（形成する。そして、
前記圧縮機（１）を駆動させると、冷媒は前記四路切換
弁（１６）を介して暖房運転時と逆サイクルで循環し、
前記熱源側熱交換器（２）において吐出ガスが凝縮する
一方、前記利用側熱交換器（４）において、前記膨張弁
（６）で減圧された低圧液冷媒が蒸発して冷房作用を生
じるのである。

これと同時に、前記検出回路（１６）には、暖房運転時
と同様に吐出ガスの一部が流入し、前記検出用熱交換器
（１１）で凝縮して高圧液冷媒となり、更に前記キャピ
ラリーチューブ（１２）で減圧されて、該チューブ（１
２）の出口側で吸入ガス圧力と同圧圧力で蒸発し、前記
吸入ガス！（６）に流入するのである口 従って、第６温度検出器（２２）により、吸入ガス圧力
相当飽和温度が検知でき、この第６温度検出器（２２ン
と前記各第４温度検出器（２４）との出力から吸入ガス
の過熱度が検出できるのである。斯くして、前記温度検
出器（２２）、（２６）の出力を基に、前記各膨張弁（
６）の開度制御を行なうことにより、前記各室内ユニッ
ト（Ｂ）、ＣＣ）、ＣＤ）毎に吸入ガスの過熱度を前記
設定過熱度に保持できるのである。

尚、冷房運転時において、任意の室内ユニツ１−（Ｂ）
ｔ（Ｃ）、（Ｄ）を停止させる場合は、停止させる室内
ユニット（Ｂ）ｌ（Ｃ）ｌ（Ｄ）に対応する前記各膨張
弁（６）を閉鎖させることにより行なえるのであり、又
、暖房運転時においては、前記膨張弁（６）を過冷却制
御弁として作用させながら、室内ユニットＣＢ）　ｔ　
（Ｃ）　ｔ　（Ｄンに段重する室内ファン（図示せず）
を停止させることにより、各室内ユニットＣＢ）Ｆ（Ｃ
）Ｐ（Ｄ）毎に運転を停止できる。

尚、上記実施例においては、前記膨張弁（６）はステッ
パー電動機を備えるものを用いたが蔦これ以外に、特公
昭５５−１４３３６２号公報に記載されている様な熱電
形の電動式膨張弁や、特開昭５５−１３５２号公報に記
載されているソレノイドを用いた電動式膨張弁（流量調
整弁）を用いてもよい。

（発　明　の　効　果） 以上の如く、本発明は前記室外ユニツ）（Ａ〕に、暖房
運転時の前記利用側熱交換器（４）における凝縮液冷媒
の過冷却度を調整する電動式膨張弁（３）を設けると共
に、前記室外ユニット（Ａ）に、検出用熱交換器（１１
ンと減圧機構（１２）とを備え、一端を前記圧縮機（１
ンの吐出側に、また、他端を低圧側配管に接続し、吐出
ガスの圧力相当飽和温度を検出可能とした検出回路（１
６）を設けて、この検出回路（１６）と前記膨張弁（６
）の高圧側とに、それぞれ第１および第２ｍ度検出器（
１４）、（１５）を設け、凝縮液冷媒の過冷却度を検出
するごとく成す一方、前記各温度検出器（１４ン、（１
５）からの出力により、前記膨張弁（３）の開度制御を
行なうごとく成したから、前記第１．２温度検出器（１
４）。

（１５）と前記膨張弁（６）とを接続する検出信号送信
用の配線をすべて室外ユニット（Ａ）内に設けられ、従
って、電動式膨張弁（６）を用いながら、前記室内、室
外ユニッ）（Ａ）ｔ（Ｂ）間に前記膨張弁（６ンの制御
のための前記配線を殊更に設ける必要がな（、この結果
、従来の方式に比して、配線作業を著しく容易になし得
るのである。

【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６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 （６）・・・電動式膨張弁 （４）−・・利用側熱交換器 （５）・・・吐出ガス管 （６〕・・・吸入ガス管 （１１）・・・検出用熱交換器 （１２）・・・キャピラリーチューブ（減Ｊｆ４ｆｉ構
）（１５）・・・検出回路 （１４）・・・第１温度検出器 （１５）・・・第２温度検出器 （Ａ）・・・室外ユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧縮機（１）と、熱源側熱交換器（２）を備えた
   室外ユニッ１−（Ａ）と、利用側熱交換器（４）を備え
   た室内ユニット（Ｂ）とから成る分離形空気調和装置に
   おいて、前記室外ユニット（Ａ）に、暖房運転時の前記
   利用側熱交換器（４）における凝縮液冷媒の過冷却度を
   調整する電動式膨張弁（６）を設けると共に、前記室外
   ユニツ）（Ａ）に、検出用熱交換器（１１）と減圧機構
   （１２）とを備え、一端を前記圧縮機（１）の吐出側に
   、また、他端を低圧側配管に接続し、吐出ガスの圧力相
   当紀和温度を検出可能トした検出回路（１６）を設けて
   、この検出回路（１６）と前記膨張弁（６）の高圧側と
   に、それぞれ第１および第２温度検出器（１４）、（１
   ５）を設け、凝縮液冷媒の過冷却度を検出するごとく成
   す一万、前記各湿度検出器（１４）、（１５）からの出
   力により前記膨張弁（６）の開度制御を行なうごとく成
   したことを特徴とする分離形空気調和装置。