JPS6322463Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、空気調和装置の冷房運転時の起動
時圧縮機入力特性を改善する制御に関するもので
ある。

通常、冷凍サイクルでは蒸発温度によつて適正
冷媒流量が異なり、蒸発温度が高くなるとともに
大きな冷媒流量が必要であるが、冷凍サイクルの
減圧装置としてキヤピラリチユーブを用いたもの
では、その冷媒流量の調整巾が小さく、蒸発温度
が高いときには、冷媒流量が不足し、蒸発器出口
冷媒の過熱度が大きくなりすぎて圧縮機の温度が
上昇したり、蒸発温度が低いときには冷媒流量が
過大になつて圧縮機に液もどりを生じたりするこ
とがある。したがつて、これらの問題を解決する
ために、第１図に示すような冷凍サイクルが考え
られている。すなわち第１図において、１は圧縮
機、２は四方切換弁、３は外気と熱交換する非利
用側熱交換器、４は水と熱交換する利用側熱交換
器、５は非利用側熱交換器３と利用側熱交換器４
の間に設けられた減圧装置で、第２図に示すよう
に外管５１内の軸心部に冷媒流通路５２及び外周
に小経のスパイラル状溝５３を有する内管５４を
密着挿入する。そして、スパイラル状溝５３及び
冷媒流通路５２を互いに並列になるように入口管
５５，５６及び出口管５７を介して後述する各逆
止弁に接続し、入口管５６には、外気温及び利用
側熱交換器４の出口水温などの検出信号に基づき
弁開度が制御される電気式膨脹弁などの流量調整
弁５８を設けている。６，７はそれぞれ非利用側
及び利用側熱交換器３，４から減圧装置５の入口
管５５へのみ流通を許容する第１および第２の逆
止弁、８，９は減圧装置５の出口管５７から利用
側および非利用側熱交換器４，３へのみ流通を許
容する第３及び第４の逆止弁、１０は減圧装置５
の入口管５５と冷房時に利用側熱交換器４の入口
とに接続されることにより減圧装置５とは並列関
係のキヤピラリチユーブである。また図中実線矢
印は冷房サイクル時の冷媒の流通方向を示す。

冷房サイクル時には、利用側熱交換器４が蒸発
器、非利用側熱交換器３が凝縮器となる。圧縮機
１で圧縮された冷媒ガスは、非利用側熱交換器３
で凝縮液化し第１の逆止弁６を経て一部は減圧装
置５を通り第３の逆止弁８を経て、また残りはキ
ヤピラリチユーブ１０を経て利用側熱交換器４に
至り、ここを流れる水を冷却して蒸発し圧縮機１
に戻る。このとき、減圧装置５に行く液冷媒は、
その多くは入口管５５を経てスパイラル状溝５３
を流通し減圧され出口管５７に至るが、一部の液
冷媒は、入口管５６から流量調整弁５８を通り減
圧され、冷媒流通路５２内で蒸発し、スパイラル
状溝５３を流通する冷媒を冷却し、その流路抵抗
を変化させることにより、スパイラル状溝５３を
流れる冷媒の流量を適切に制御する。このとき流
量調整弁５８は、外気温度および利用側熱交換器
４の出口側水温などの検出信号に基づき演算され
た電圧が印加され弁の開度を調整する。これは、
外気温度および水温などによつて冷房能力が変化
するためである。このような制御となつている装
置においては、一般に冷房運転のスタート時に
は、利用側熱交換器４を流れる水の温度は高い場
合が多く、このため冷媒を多く流し冷凍効果を大
きくすべく、流量調整弁５８の開度は全開となつ
ていることが多いが、このように起動初期から流
量調整弁５８が全開の場合、起動時に冷媒回路の
低圧側圧力（圧縮機１の吸込圧力）は、あまり低
下しない。一般に、圧縮機の入力は、起動後数分
〜十数分後の間に乗切り負荷と呼ばれるピーク負
荷を示すが、このピーク負荷の値は、起動後の圧
縮機吸込圧力が低い程小さく、またこれが小さい
程圧縮機の寿命等信頼性が向上するものである。
しかし、従来装置では上記のごとく起動時の圧縮
機１吸込圧力の低下は小さく、したがつて乗切り
負荷を低く押えることはできなかつた。

この考案は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、空気調和装置の
起動時に冷媒回路の圧縮機吸込側圧力を低下さ
せ、起動後に現われる乗切り負荷の値を低下させ
ることのできる空気調和装置を提供することを目
的としている。

以下、第３図に示すこの考案の一実施例につい
て説明する。第３図において第１図と異なるとこ
ろは冷房運転の起動時に流量調整弁５８をある設
定時間、強制的に閉とする弁制御装置６０を設け
た点である。

次に動作について説明する。冷房運転時の圧縮
機運転中は、従来装置と同じく利用側熱交換器４
が蒸発器、非利用側熱交換器３が凝縮器となる。
圧縮機１で圧縮された冷媒ガスは、非利用側熱交
換器３で凝縮液化し第１の逆止弁６を経て一部は
減圧装置５を通り第３の逆止弁８を経て、また残
りはキヤピラリチユーブ１０を経て利用側熱交換
器４に至り、ここを流れる水を冷却して蒸発し圧
縮機１に戻る。この時、減圧装置５に行く液冷媒
は、その多くは入口管５５を経てスパイラル状溝
５３を流通し減圧され出口管５７に至るが、一部
の液冷媒は、入口管５６から流量調整弁５８を通
り減圧され、冷媒流通路５２内で蒸発し、スパイ
ラル状溝５３を流通する冷媒を冷却し、その流路
抵抗を変化させることにより、スパイラル状溝５
３を流れる冷媒の流量を適切に制御する。この
時、流量調整弁５８は、外気温度および水温など
の検出信号に基づき演算された電圧が印加され弁
の開度を調整する。これは、外気温度および水温
などによつて冷房能力が変化するためである。

次に冷房運転のスタート時には、流量調整弁５
８は弁制御装置６０により強制的に閉となり冷媒
流通路５２には冷媒は流れない。非利用側熱交換
器３から減圧装置５に行つた液冷媒は、入口管５
５を経てスパイラル状溝５３に至るが、冷媒流通
路５２内には前述のごとく冷媒は流れていなく、
したがつて、スパイラル状溝５３を流れる冷媒は
冷却されないため、その流路抵抗は大きいまま維
持される。このため、高圧側と低圧側を結ぶスパ
イラル状溝５３を流れる冷媒の流路抵抗は、従来
装置より大きくなり、起動時における低圧側圧力
は、従来装置より低くなる。前述したごとく、起
動時にみられる圧縮機入力の乗切り負荷は、起動
後の低圧側圧力の低下が大きい程小さく、したが
つて、上述したごとく本考案の制御を用いたシス
テムでは、その乗切り負荷は従来装置より小さい
値となる。

なお、上記実施例では起動時に流量調整弁５８
を強制的に閉とする制御について述べたが、この
制御を解除し通常の信号（例えば外気温度と水温
の検知による信号）による動作に復帰させるため
の信号には、タイマなどを用いても良い。

また、利用側熱交換器４の熱媒体に水を用いる
例について述べたが、特にこれに限定されること
なく空気を用いても良く、さらに冷媒回路にはア
キユムレータ、受液器など取り付けても良いこと
は言うまでもない。

以上のように、この考案によれば、冷房運転起
動時に、空気調和装置の冷媒回路中の流量調整弁
を強制的に閉にする制御としたことにより、圧縮
機入力の起動時数分から十数分後に現われる乗切
り負荷を低下でき、信頼性の高い空気調和装置が
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気調和装置を示す構成図、第
２図は第１図に示される減圧装置の一例を示す構
成図、第３図はこの考案の一実施例を示す構成図
である。 図において、１は圧縮機、２は四方切換弁、３
は非利用側熱交換器、４は利用側熱交換器、５は
減圧装置、５８は流量調整弁、６〜９は第１〜第
４の逆止弁、６０は弁制御装置である。なお、図
中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 圧縮機、四方切換弁、利用側熱交換器、非利
   用側熱交換器、減圧装置などによる冷凍サイク
   ルを備え、前記減圧装置を、減圧機能付きの流
   量調整弁を上流側に有する冷媒流通路と、この
   冷媒流通路に前記流量調整弁をバイパスして並
   列接続される減圧部とからなり、前記流量調整
   弁の弁開度を外気温と利用側熱交換器の出口側
   熱媒体温度に応じて制御することにより冷媒流
   通路を流通する液冷媒を利用して前記減圧部を
   流通する冷媒の冷却量を調整し該減圧部を流通
   する冷媒流量を制御するように構成してなる空
   気調和装置において、冷房運転起動時に前記流
   量調整弁を所定時間にわたつて強制的に閉状態
   とする弁制御装置を設けたことを特徴とする空
   気調和装置。 (2) 流量調整弁を閉状態とする時間はタイマで制
   御されることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の空気調和装置。