JPS6375449A

JPS6375449A - ヒ−トポンプ式冷凍装置

Info

Publication number: JPS6375449A
Application number: JP22070986A
Authority: JP
Inventors: 敏彦光永
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1988-04-05

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】（イ）産業上の利用分野この発明は膨張弁の弁開度を温度センサーと圧力センサ
ーとで制御して圧縮機の吸込側に供給される冷媒の相状
態を変えるよう位したヒートポンプ式冷凍装置の改良に
関する。

（ロ）従来の技術従来の冷凍装置は例えば特公昭５ｇ−７９０３号公報に
示きれているように構成きれている。ここで、この公報
を参考に従来例を説明する。第３図において、５０は圧
縮機、５１は凝縮器、５２は受液器、５３は膨張弁、５
４は蒸発器、５５は熱交換器形のアキュームレータであ
り、これらを配管接続して、凝縮器５１で室外空気に放
熱を蒸発器５４で室内空気からの吸熱を行なわせるよう
になっている。

アキュームレータ５５は圧縮Ｊａ５０の吸入管に連結し
たＵ字出口管５６を、その流入口が器体５７内上部に開
口する如く立設させている。そして、アキュームレータ
５５は本体頂部に開口させた入口管５８を、蒸発器５４
と連絡させる一方、器体５７内下方に加熱装置としての
熱交換コイル５９を、横設して有していてこのフィルを
、受液器５２出口と膨張弁５３とを連絡する液管途中に
介挿させている。

また、６０は膨張弁５３の開度を制御するための感温筒
で、この感温筒は蒸発器５４に取付けられている。蒸発
器５４はクロスフィンコイル形の熱交換器であり、流入
側分流器と合流用の流出側へラダーとの間に熱交換チュ
ーブを並列に接続して複数パスの冷媒分流路を形成した
ものである。

前記複数パスのうちの１つの冷媒分流路は他の冷媒分流
路より長く形成するものであり、この長さはこの１つの
冷媒分流路の熱交換量（すなわち冷媒１ｋｇ当り周囲の
被冷却物（例えば空気）からうばう熱量（Ｋｃａｌ　）
のこと）が他の冷媒分流路の前記熱交換量に比して大き
くなるように、かつ、出口における冷媒が過熱状態にな
るように決定される。そして、この過熱状態の冷媒温度
を感知し得るように、感温筒６０が前記１つの冷媒分流
路の出口で合流前である流出流へラダーまでに配設され
ている。

この構造の冷凍装置では蒸発器５４の一番長い冷媒分流
路の出口側に感温筒６ｏを取付け、他の冷媒分流路を流
れる冷媒よりも過熱状態にし、感温筒の取付けられた冷
媒分流路を流れる冷媒の過熱度を膨張弁５３の弁開度で
制御し、蒸発器５４の流出側へラダーに流入する冷媒の
乾き度を制御することにより、この蒸発器の複数のバス
の冷媒分流路を流れる冷媒が湿り状態で蒸発するように
し、蒸発器５４での熱交換効率が向上するようにしてい
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかしながら、従来の冷凍装置は蒸発器５４から湿り状
態で蒸発して流出した冷媒をアキュームレータ５５の器
体５７内で熱交換コイル５９内の高圧冷媒と熱交換させ
て乾きガス冷媒となった後に圧縮機５０に吸入させてい
るため、この圧縮機で圧縮された冷媒の温度が高くなる
問題があった。

この発明は上記の問題を解決するために、蒸発器から圧
縮機へ流れる冷媒の温度と圧力とを温度センサーと圧力
センサーとで検出し、この検出された圧力に対する飽和
温度と検出温度とを比較して膨張弁の開度を制御し、圧
縮機に圧縮される冷媒を冷房運転時に湿り状態にし、暖
房運転時に乾き状態にして運転状態にかかわらず能力を
向上させることを目的としたものである。

（ニ）問題点を解決するための手段この発明は膨張弁の開度を制御する温度センサーと圧力
センサーとを圧縮機に接続された配管に取付け、冷房運
転時にＪＥ圧縮機配管内を流れる冷媒の温度と圧力とを
温度センサーと圧力センサーとで検出し、この圧力セン
サーで検出された検出圧力に対する飽和温度を温度セン
サーで検出された検出温度より高くなるように膨張弁の
弁開度を制御し、暖房運転時に同様に温度センサーと圧
力センサーとで温度と圧力とを検出し、検出圧力に対す
る飽和温度を検出温度より低くあるいは等しくなるよう
に膨張弁の弁開度を制御するものである。

（ネ）作用この発明は上記のように構成したことにより、圧縮機の
配管に取付けられた温度センサーと圧力センサーとで蒸
発器から圧縮機へ流れる冷媒の温度と圧力とを検出し、
この検出された圧力に対する飽和温度と検出温度とを比
較し、冷房運転時には飽和温度を検出温度よりも高くな
るように膨張弁を制御して冷媒を湿り状態で蒸発させ、
圧縮機で圧縮される冷媒温度を低くしてこの圧縮機の温
度が上昇しないようにし、かつ、暖房運転時には飽和温
度を検出温度よりも低くなるように膨張弁を制御して冷
媒を乾き状態で蒸発させ、圧縮機で圧縮される冷媒温度
を高くして暖房能力が向上するようにしたものである。

（へ）実施例以下この発明を第１図及び第２図に示す実施例に基づい
て説明する。

１は回転圧縮機、２は冷房及び暖房運転に切換える四方
切換弁、３は冷房運転時に凝縮器、暖房運転時に蒸発器
として作用する室外側熱交換器、４は電動膨張弁、５は
冷房運転時に蒸発器、暖房運転時に凝縮器として作用す
る室内側熱交換器であり、これらは配管接続されてヒー
トポンプの冷凍サイクルを構成している。６は回転圧縮
機１と四方切換弁２とを連絡する吐出管、７は四方切換
弁２と回転圧縮機１とを連絡する吸込管である。

吐出管６にはこの吐出管内を流れる冷媒の温度と圧力と
を検出する第１温度センサー８と第２圧力センサー９と
が゛取付けられている。また、吸込管７にはこの吸込管
内を流れる冷媒の温度と圧力とを検出する第２温度セン
サー１０と第２圧力センサー１１とが取付けられている
。１２は第１・第２温度センサー８，１０と第１・第２
圧力センサー９，１１とからの出力信号によって電動膨
張弁４の弁開度を制御する制御装置で、この制御装置は
記憶機能、演算機能およびこれらの機能を制御する制御
部１３と、この制御部の出力信号（弁開度指令信号）に
基づき電動膨張弁４を作動する弁駆動部１４とで構成さ
れている。

このように構成されたヒートポンプ式冷凍装置において
、冷房運転時に回転圧縮機１により圧縮されて吐出され
た冷媒は実線矢印で示すように四方切換弁２を通り、凝
縮器として作用する室外側熱交換器３に導かれる。この
室外側熱交換器内に流入した冷媒は凝縮液化し、電動膨
張弁４で減圧される。そして、減圧された液冷媒は蒸発
器として作用する室内側熱交換器５で気化して冷却作用
を行なう。この気化した冷媒は四方切換弁２から吸込管
７を通り回転圧縮機１へ戻る。一方、暖房運転時におい
ては、点線矢印で示すように冷媒は循環され、室内側熱
交換器５で空気と熱交換して暖房作用が行なわれ、電動
膨張弁４で減圧され、室外側熱交換器３で気化し、四方
切換弁２から吸込管７を通って回転圧縮機１に戻る。

四方切換弁２を冷房運転側に切換えである運転時には室
内側熱交換器５で蒸発して吸込管７から回転圧縮機１へ
戻る冷媒の温度と圧力とが第２温度センサー１０と第２
圧力センサー１２とで検出される。モして、この第２圧
力センサーで検出された圧力Ｐ２に対する飽和温度ＴＳ
＊と、第２温度センサー１０で検出された温度Ｔ、とは
制御部１３で比較され、Ｔ＊＜Ｔｓｔになるように弁駆
動部１４で電動膨張弁４の弁開度が制御される。そのた
め、回転圧縮機１に吸入される冷媒は湿り状態になるこ
とにより、この回転圧縮機で圧縮される冷媒吐出温度が
高くならないようにしている。そして、冷媒吐出温度を
低くおさえることにより、回転圧縮機１は温度が高くな
らないようにしている。

四方切換弁２を暖房運転側に切換えである運転時にも室
外側熱交換器３で蒸発して吸込管７から回転圧縮機１へ
戻る冷媒の温度と圧力とが第２温度センサー１０と第２
圧力センサー１１とで検出される。そして、この第２圧
力センサーで検出された圧力Ｐ、に対する飽和温度ＴＳ
２と、第２温度センサー１０で検出された温度Ｔ、とは
制御部１３で比較され、Ｔ２≧Ｔ’ｓｚになるように弁
駆動部１４で電動膨張弁４の弁開度が制御きれる。その
ため、回転圧縮機１に吸入される冷媒は乾き状態になる
ことにより、この回転圧縮機で圧縮袋れる′冷媒吐出温
度が高くなるようにしている。そして、冷媒吐出温度が
高くなることにより、室内側熱交換器５での暖房能力は
向上する。また、検出温度Ｔ２が飽和温度Ｔｉｎよりも
十分に大きい場合には電動膨張弁４の弁開度を開けて回
転圧縮機１に供給きれる冷媒量を増やして能力が向上す
るようにしている。また、回転圧縮機１の液圧縮は吐出
管６に取付けられた第１温度センサー８と第１圧力セン
サー９とでこの回転圧縮機から吐出された冷媒の温度と
圧力とを検出し、第１温度センサー８で検出された温度
Ｔ１と、第１ＩＩＥカセンサー９で検出された圧力Ｐ、
に対する飽和温度Ｔ’ｓ＋とを比較するにより検出され
る。すなわち、温度Ｔ１が飽和温度Ｔｓ＋より低いとき
に、吐出管６を流れる冷媒が湿りあるいは完全液状態で
あることから、回転圧縮機１が液圧縮を行なっているこ
とがわかる。そして、制御部１３で膨張弁４を全閉にし
、回転圧縮機１が運転されないようにしている。

また、運転状態にかかわらず、第１圧力センサー９と第
２圧力センサー１１とで検出された圧力Ｐ＋、Ｐｚが同
時に下がった場合にはガス欠状態であることが検出され
、回転圧縮機１は制御部１３で停止させられる。

この発明は回転圧縮機１で圧縮される冷媒を湿り状態あ
るいは乾き状態に電動膨張弁４の弁開度を調整して制御
し、冷房運転と暖房運転とに適した運転が行なわれるよ
うにしたものである。

（ト）発明の効果この発明のヒートポンプの冷凍装置は膨張弁の開度を制
御する温度センサーと圧力センサーとを圧縮機に接続さ
れた配管に取付け、冷房運転時に圧縮機の配管内を流れ
る冷媒の温度と圧力とを温度センサーと圧力センサーと
で検出し、この圧力センサーで検出された検出圧力に対
する飽和温度を温度センサーで検出された検出温度より
高くなるように膨張弁の弁開度を制御し、暖房運転時に
同様に温度センサーと圧力センサーとで温度と圧力とを
検出し、検出圧力に対する飽和温度を検出温度より低く
あるいは等しくなるように膨張弁の弁開度を制御するの
であるから、冷房運転時に圧縮機に湿り状態の冷媒を供
給きせ、この圧縮機で圧縮された吐出ガス温度を低くし
て圧縮機が高温にならないようにでき、かつ、暖房運転
時に圧縮機に乾き状態の冷媒を供給させ、この圧縮機で
圧縮された吐出ガス温度を高くして凝縮器での暖房能力
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明を示し、第１図はヒートポ
ンプ式の冷媒回路図、第２図は電動膨張弁の弁開度を制
御する制御装置のブロック図、第３図は従来例を示す冷
媒回路図である。１・・・回転圧縮機、　２・・・口実切換弁、　３・・
・室外側熱交換器、　４・・・電動膨張弁、　５・・・
室内側熱交換器、　　８，１０・・・温度センサー、　
　９，１１・・・圧力センサー。出願人　三洋電機株式会社外１名代理人　弁理士　西野卓嗣　外１名第１ｒＡ第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１、圧縮機、冷媒流路切換弁、室外側熱交換器、膨張弁
及び室内側熱交換器を配管接続してヒートポンプ式の冷
凍サイクルを構成し、前記圧縮機に接続された配管に温
度センサーと圧力センサーとを取付け、この温度センサ
ーと圧力センサーとで膨張弁の開度を制御するようにし
たヒートポンプ式冷凍装置において、冷房運転時には圧
縮機の配管内を流れる冷媒の温度と圧力とを温度センサ
ーと圧力センサーとで検出し、この圧力センサーで検出
された検出圧力に対する飽和温度を温度センサーで検出
された検出温度より高くなるように膨張弁の弁開度が制
御され、暖房運転時には同様に温度センサーと圧力セン
サーとで温度と圧力とを検出し、検出圧力に対する飽和
温度を検出温度より低くあるいは等しくなるように膨張
弁の弁開度が制御されていることを特徴とするヒートポ
ンプ式冷凍装置。