JPS6018754Y2 - 室外ユニツト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はキャピラリーチューブを減圧機構として用いな
がら、その冷媒流量制御性能を向上することができて、
起動時を含んで圧縮機への液戻りの防止と装置のエネル
ギー有効比高維持をはかり得る冷房用室外ユニットに関
腰特に将来の増設を見込んで取り敢ず１台の室内ユニッ
トと組合わせて設置したときの安定した運転を保証でき
、かつイニシャルコストの低減をはかると共に、増設後
の２台同時運転はもとより、増設分の室内ユニット１台
だけの運転に際しても冷媒の過不足を生じない冷房運転
が行なえる２室用室外ユニツトを提供するものである。

１台の室外ユニットに対し２台の室内ユニットを並列接
続する形式の冷房装置で安価なかつ汎用性のあるものを
提供する目的から減圧器にキャピラリーチューブを使用
したものがあるが、ｌ室運転時と２室運転時とでは所要
冷媒量に差が当然生じるのに対して、キャピラリーチュ
ーブの制御性能が固定的であることによって冷媒の過不
足を生じ安定した運転が果されない欠点があった。

従って、将来の増設を見込んで取り敢えず１台の室内ユ
ニットと組合わせて使用するような場合に、残りの１台
を増設したいときには室内ユニットを追加するだけでな
く、冷媒の充填を必要として、連装コストの増大は避け
られないし、工数が多くかかり、かつ面倒な取扱いを要
し不経済である。

一方、キャピラリーチューブを減圧器として用いた室外
ユニットは起動時に液戻りを生じやすく、これが圧縮機
の弁割れ、異音の発生等の原因となるため問題となって
いることも、またよく知られている。

ところで、この液戻り現象は、停止中、高低圧力がバラ
ンスし、蒸発器内に溜っていた液冷媒及び圧縮機の起動
に伴って凝縮器から蒸発器に入ってきた液冷媒が、蒸発
器において未蒸発のままアキュムレータに戻り、アキュ
ムレータ内で気液分離が完全に行ない得ないことに起因
し生じるものである。

このような問題点が依然として満足し得る解決を見ない
まま現在に至っている実状に鑑みて、本考案は威された
ものであって、その目的とするところは、２台の室内ユ
ニットに対して共用される室外ユニットを、２台同時運
転及び各１台の単独運転の場合にもキャピラリーチュー
ブを減圧器として用いながら循環冷媒量の過不足が生じ
なくて安定した運転を保証し得るように構成せしめるこ
とにより、低装置コストで、しかも能力制御性能が高い
装置を提供しようとする点にあり、さらに圧縮機への液
戻りを排除して安全性に富ましめることもまた重要な目
的とするものである。

しかして、本考案は特に、高圧液管を分岐して２本の分
岐管を設け、各分岐管の連絡配管を介して２台の室内ユ
ニットを接続可能とした室外ユニットであって、前記各
分岐管に開閉弁をそれぞれ介設し、各第１キヤピラリー
チユーブと各開閉弁との間の各分岐管相互を接続するバ
イパス管を設け、さらに該バイパス管に第２キヤピラリ
ーチユーブを介設する一方、熱伝導性の仕切り板により
内部を上下に仕切り、王室と下室とを形威した容器を設
けると共に、前記仕切り板を該仕切り板の周縁からその
中央に向けて漸次上室側に盛り上ったバット状に形威し
、前記容器の上室を低圧ガス管に介設してアキュムレー
タと威す一方、前記容器の下室の内容積を室内ユニット
２台運転時の必要冷媒充填量と室内ユニット１台運転時
の必要冷媒充填量との差分の冷媒量を貯溜し得る大きさ
と威して、前記下室を、前記開閉弁のうち一方の開閉弁
と該開閉弁が介設された分岐管の第１キヤピラリーチユ
ーブと第２キヤピラリーチユーブとの間の三叉部に連通
管を介して接続した構成としたものであって、各室内ユ
ニットに対応せしめた各第１キヤピラリーチユーブと両
室内ユニットに共通せしめた第２キヤピラリーチユーブ
との組み合わせによって循環冷媒量を適正に調節するこ
とが可能であると共に、熱交換形容器で受液器とアキュ
ムレータとを一体的に備えてなる前記容器を設けたこと
によって余剰冷媒の貯溜と液戻りの防止とを確実に果し
得るものであって、かくして所期の目的は十分に達成さ
れるに至る。

以下、本考案の１実施例について添付図面を参′照しな
がら詳述する。

第１図は、本考案室外ユニットの１例を用いて２台の室
内ユニッ）２ａ、２ｂを同時又は各個別に運転し得る２
室用冷房機を示したものであり、室外ユニット１は圧縮
機３、凝縮器４、減圧器８、アキュムレータとしての上
室６と冷媒溜めとしての下室７からなる容器２３および
ドライヤフィルター１６により構成され、一方、室内ユ
ニット２ａｔ２ｂは蒸発器９ａ、９ｂおよび室内ファン
（図示せず）により構成されるものであって、２ａは最
初に設置する１台目の室内ユニット、２ｂは２台目とし
て追加設置する室内ユニットである。

室外ユニット１は、高圧液管５から両室内ユニット２ａ
、２ｂに対応させて、分岐管１０ａ、１０ｂを岐出し、
この各分岐管１０ａ、１０ｂに開閉弁１２ａ、１２ｂ、
例えば、電磁弁を夫々設けていて、それ等分岐管１０ａ
、１０ｂに関連させて、減圧器８を配設すると共に、各
分岐管１０ａ、１０ｂは連絡配管２２ａｔ２２ｂを介し
て各室内ユニット２ａ、２ｂに接続可能となしている。

前記減圧器８は、キャピラリーチューブを要素としてお
り、分岐管１０ａ、１０ｂの分岐個所１７と各開閉弁１
２ａ、１２ｂとの間に夫々介設した第１キヤピラリーチ
ユーブ１１ａ、 １ ｌ ｂト該両第１キャピラリー
チューブｌｌａ、ｌｌｂと各開閉弁１２ａｔ１２ｂとの
間の分岐管１０ａ、１０ｂ相互間を連絡するバイパス管
１３中に介設した第２キヤピラリーチユーブ１４とから
構成される。

一方、前記容器２３は前述の如くアキュムレータ６と冷
媒溜め７とを備えていて、図示の如く、熱伝導性の仕切
り２１を介した上下２室の一体になる容器から構成され
、上室６を、冷凍回路の低圧ガス管１８中に介設して、
前記アキュムレータ６として使用する一方、仕切り２１
を介して、上室６と熱交換的に設けた下室７を、前記冷
媒溜め７として使用している。

上記冷媒溜め７は室内ユニット１台運転時に冷凍回路中
に克服すべき所要冷媒量と、室内ユニット２台運転時の
同じく所要冷媒量との差分の冷媒量、および室内ユニッ
トを接続する現地据付工事の際にエアパージするための
冷媒量の合計を収容し得るに充分な内容積を有していて
、この冷媒溜め７を、前記開閉弁１２ａ、１２ｂのうち
一方の開閉弁１２ｂと該開閉弁１２ｂが介設された分岐
管の第１キヤピラリーチユーブと前記第３キヤピラリー
チユーブ１４とを接続する三叉部２０に対して連通管１
５例えばキャピラリーチューブ２４を有する抵抗管など
を介して接続している。

なお、１９は逆止弁であって、低圧ガス管１８の気密性
を保つために逆流防止用として設けている。

しかして、前記仕切り２１は単に上室６と下室７とを仕
切るためのものではなくて、冷房運転中に冷媒間の熱交
換量を調節し得る機能を持たせる構造と威した点に特徴
が存し、アキュムレータ６として作用する上室６内の貯
溜低圧冷媒液に対する接触面積が、該低圧冷媒液の増減
量に対応して、増減し得る如き形態となしている。

かかる機能を発揮し得るものとしては、図示の如く周縁
から中央に向けて漸次的に上室側に盛り上ったバット形
の板体により、仕切り２１を形成したものが挙げられ、
この仕切用板体は上室６内に溜った冷媒液が少いときに
は、周縁部分が該冷媒液に直接接触し、冷媒液の増量に
つれて、盛り上り部分が下側から順に冷媒液に接触する
ことになる。

上述の構成になる容器は、第２図々示の如く、上下方向
から突合わせる上半胴部６ａ、下半胴部７ａと、それ等
両胴部６ａ、７ａの突合わせ部に介装する仕切り２１と
を溶接一体化することにより、製作容易な容器として威
し得るものであり、仕切り２１は、周縁を下半胴部７ａ
の開口縁に被装し得る蓋形に形成して、下手胴部７ａと
仕切り２１の先端とが接する個所と、上半胴部６ａの下
端と仕切り板２１とが接する個所とは、適当距離を存し
て位置がづれるようにしており、溶接処理の確実性と容
易性とを満足し得る如き構造となっている。

次に、前記冷房装置の冷房運転の態様を説明すると、１
台目の室内ユニット２ａのみを運転するときは、開閉弁
１２ｂを閉じ、開閉弁１２ａを開かせることにより、凝
縮器４を通った冷媒液は分岐管１０ａ、１０ｂに分流し
て第１キヤピラリーチユーブｌｌａで減圧した冷媒と第
１キヤピラリーチユーブ１１ｂ１第２キヤピラリーチユ
ーブ１：４の直列回路を経て減圧した冷媒液とが合流し
た後、開閉弁１２ａを通過して室内ユニット２ａの蒸発
器９ａに至り、ここで蒸発液化した後、アキュムレータ
６を経て圧縮機３に吸入される。

この冷房運転時において、三叉部２０の圧力は、中間圧
域となっていて、低圧ガス管１８の圧力よりも大きいた
め、アキュムレータ６内の冷媒温度は三叉部２０におけ
る冷媒温度よりも低く、その結果冷媒溜め７内がアキュ
ムレータ６内の低圧ガスで冷却されることとなり、冷媒
溜め７内金部には、冷媒が凝縮液化して充填状態で溜め
られる。

従って、冷媒溜め７によって循環冷媒量の調節が威され
て冷媒回路中の循環冷媒量は１台目の室内ユニット２ａ
に見合うた量となり、凝縮器４に冷媒が液で溜る問題は
無くなる。

一方、アキュムレータ６内の低圧冷媒は熱交換によって
乾きガスとなり、圧縮機３に湿りの状態で吸入されるこ
とはない。

次に、連装分の２台目の室内ユニット２ｂのみを運転す
るときは、開閉弁１２ａを閉じ、開閉弁１２ｂを開かせ
ることにより、減圧器８を経た冷媒液は開閉弁１２ｂを
通過して室内ユニット２ｂの蒸発器９ｂに至り、蒸発気
化後、アキュムレータ６を経て圧縮器３に吸入される。

この場合、三叉部２０の圧力は、蒸発器２ｂの圧力と同
圧であって、冷媒温度は蒸発器２ｂ通過後の過熱された
冷媒よりも低い。

従って、アキュムレータ６内の冷媒と冷媒溜め７内の冷
媒とは、室内ユニット２ａ１台運転時に比して温度差が
小さくなり、熱交換量が少いことから冷媒溜め７内に溜
る冷媒量は室内ユニット２ａ１台運転時に比して少くな
る。

これは、流動する冷媒系統内の循環冷媒量が室内ユニッ
ト２ａ１台運転時に比して多くなることを意味しており
、連装する室内ユニット２ｂの方が最初に設置した１金
目の室内ユニット２ａに較べて配管亘長が長いのが普通
であ゛るから、このような設置形態をとっている場合に
適切な機能を発揮し得るものである。

以上の個別運転とは違って２室同時に冷房運転を行った
場合は、開閉弁１２ａ、１２ｂを開かせると、吐出冷媒
ガスは凝縮器４で外気と熱交換して高圧冷媒液となり、
分岐管１０ａ、１０ｂに分流後、第１キャピラリーチュ
ーブｌｌａ、ｌｌｂで夫々減圧し、室内ユニット２ａ、
２ｂの各蒸発器９ａｗ９ｂに至り、室内空気からの吸熱
により蒸発し、冷媒ガスとなって低圧ガス管１８、アキ
ュムレータ６を経て圧縮器３に吸入される。

ここで、室温が高い高冷房負荷のときは、蒸発器９ａ、
９ｂで吸入ガスの過熱度が大となり、従って第１キャピ
ラリーチューブｌｌａ、ｌｌｂの出口における冷媒温度
に比して吸入ガスの温度は高くなる。

その結果、冷媒溜め７内に低圧冷媒液が溜っていると、
この冷媒は、アキュムレータ６内の過熱吸入ガスによっ
て加熱され蒸発し、従って冷媒溜め７内にはガス冷媒の
みが存在して液としては溜らず、高冷房負荷に適応した
所要量の冷媒が冷媒回路内に循環する。

このように、液溜め容器７は、冷房負荷の大島により変
化する系統内の所要冷媒量に見合って、冷媒を溜めたり
、系統内に供給する調節機能ならびに吸入ガスが湿りに
なるのを防止する機能を発揮するが、圧縮機３の起動時
に生ずる液戻りを防止する機能も併せ有する。

即ち、冷房運転起動時つまり圧縮機３起動時は停止中、
蒸発器９ａに溜っていた液冷媒の蒸発温度が下りきらな
いために、この液冷媒の一部が未蒸発のままアキュムレ
ータ６に戻る。

しかし、アキュムレータ６内では気液分離が完全とはい
えないが行われ、アキュムレータ６内に液冷媒が溜る。

また、このようにアキュムレータ６内に液冷媒が溜ると
きは、アキュムレータ６内の冷媒温度が、蒸発器入口側
の冷媒温度をほぼ等しい第１キャピラリーチューブｌｌ
ａ、ｌｌｂと開閉弁１２ａ、１２ｂ間の冷媒温度より低
くなっている。

このため、液溜め容器７内が仕切り２１を介して、アキ
ュムレータ６によって冷却され、液溜め容器７内に液冷
媒が溜まる。

しかし、前述するように仕切り２１をバット形としてい
るので、起動時アキュムレータ６内の液量増加に応じて
、接触面積増大により冷媒液溜め７の冷却機能力がふえ
るため、凝縮器４から蒸発器９ａ、９ｂに流れる余剰冷
媒が、急速に冷媒溜め７内に収容される結果、この応答
性が良好な点により、蒸発器を出た冷媒の極端な湿り状
態は急速に解消され、液戻りは短時間のうちに防止でき
る。

以上の説明によって、冷媒溜め７が圧縮機起動時の液戻
りに対して、応答性の良い液溜め機能を発揮し得ること
から明らかであるが、さらに前記三叉部２０に対して連
通管１５を介して接続していることにより、室内ユニッ
ト２ａあるいは室内ユニット２ｂの単独運転ならびに両
室内ユニット２ａ、２ｂの同時運転の能力が各々異なる
３種の冷房運転に対して適正な貯溜冷媒量の調節が威さ
れるものである。

以上の説明によって明らかにしたように、本考案によれ
ば、連絡配管の亘長が相互に異なるなどによって所要循
環冷媒量に差を有する２台の室内ユニット２ａ、２ｂに
接続せしめる室外ユニットにおいて、前記各室内ユニッ
ト２ａ、２ｂが個別単独運転、同時併行運転をする場合
の各運転態様に応じた適切な温度・圧力条件を示す前記
三叉部２０を選定して容器２３の液溜めとして作用する
下室７を連通管１５を介して前記三叉部２０に接続しこ
とにより、室内ユニット２ａ、２ｂの一方を運転する部
分負荷運転時には凝縮器に冷媒を停溜させないで前記下
室７に運転条件に見合った適正な冷媒を貯溜することが
可能となり、従って凝縮器の伝熱部分がその有効面積を
１００％近くまで活用できて冷房能力の向上がはかれる
一方、圧縮機への液戻りを防止でき、さらに圧縮機動力
は低下しエネルギー有効化が良くなってランニングコス
トの低減化も果される。

一方、２室同時に運転する全負荷運転時においては、高
負荷の場合は液溜め容器としての下室７に液を溜めず、
低負荷の場合は液として溜めることが自動的に威される
結果、循環冷媒量の調節が行えて負荷の軽量に関係なく
、キャピラリーチューブを減圧器として用いながら安定
した運転が果されるし、さらに吸入ガスの過熱あるいは
湿りを限度以内におさまるよう調節されるので圧縮機の
負担を軽減する上にもすぐれた効果を発揮する。

また、将来買増しの予定で取敢えず室内ユニットを１台
設置して運転する場合、室内ユニットを２台設置して１
台だけ運転する場合の何れにおいても何等支障なく運転
できるので、各様のニーズに対応可能である。

しかし、本考案は、アキュムレータとしての上室６と冷
媒溜めとしての下室７との間に熱交換的に介した仕切り
２１を、前記上室６内冷媒液の増減に対応して熱交換量
を増減し得るバット形に形成したから、圧縮機起動時に
応答性の良い余剰冷媒収容機能を発揮して、液戻りの防
止を迅速かつ確実に果すことができる。

かくして各第１キヤピラリーチユーブ１１ａ。

１１ｂ１第２キヤピラリーチユーブ１４と、上室６、下
室７を有する容器２６とを組合わせて設けることによっ
て汎用性に富む単純構造でありながら、能力に見合った
適正な循環冷媒量調節と液冷媒戻りの防止とが果される
こととなり、実用価値の大なる室外ユニットである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例に係る冷房装置の配管系統図
、第２図は第１図における容器の拡大断面図である。 ２ａ、２ｂ・・・・・・室内ユニット、５・・・・・・
高圧液管、６・・・・・・上室、７・・・・・・下室、
１０ａ、１０ｂ・・・・・・分岐管、ｌｌａ、ｌｌｂ・
・・・・・第１キヤピラリーチユーブ、１２ａ、１２ｂ
・・・・・・開閉弁、１３・・・・・・バイパス管、１
４・・・・・・第２キヤピラリーチユーブ、１５・・・
・・・連通管、１７・・・・・・分岐個所、１８・・・
・・・低圧ガス管、２１・・・・・・仕切り板、２２ａ
、２２ｂ・・・・・・連絡配管、２３・・・・・・容器
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高圧液管５を分岐して２本の分岐管１０ａ、１０ｂを設
   け、各分岐管１０ａ、１０ｂに連絡配管２２ ａ、
   ２２ ｂを介して２台の室内ユニット２ａ、２ｂを接続
   可能とした室外ユニットであって、前記各分岐管１０ａ
   、１０ｂに開閉弁１２ａ、１２ｂをそれぞれ介設すると
   共に、前記両分肢管１０ａ、１０ｂの分岐個所１７と前
   記各開閉弁１２ａ、１２ｂとの間の各分岐管１０ａ、１
   ０ｂに第１キャピラリーチューブｌｌａ、ｌｌｂをそれ
   ぞれ介設し、各第１キヤピラリーチユーブ１１ａ、１１
   ｂと各開閉弁１２ａ、１２ｂとの間の各分岐管１０ａ、
   １０ｂ相互を接続するバイパス管１３を設け、さらに該
   バイパス管１３に第２キヤピラリーチユーブ１４を介設
   する一方、熱伝導性の仕切り板２１により内部を上下に
   仕切り、上室６と下室７とを形威した容器２３を設ける
   と共に、前記仕切り板２１を、該仕切り板２１の周縁か
   らその中央に向けて漸次上室６側に盛り上ったハツト状
   に形威し、前記容器２３の上室６を低圧ガス管１８に介
   設してアキュムレータと威す一方、前記容器２３の下室
   ７の内容積を室内ユニット２台運転時の必要冷媒充填量
   と室内ユニット１台運転時の必要冷媒充填量との差分の
   冷媒量を収容し得る大きさと威して、前記下室７を、前
   記開閉弁１２ａ、１２ｂのうち一方の開閉弁１２ｂと該
   開閉弁１２ｂが介設された分岐管１０ｂの第１キヤピラ
   リーチユーブｌｌｂと第２キヤピラリーチユーブ１４と
   の間の三叉部２０に連通管１５を介して接続したことを
   特徴とする室外ユニット。