JPS58120054A - 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】 この発明は、利用側及び非利用側熱交換器の各々の被熱
交換媒体の温度によシ、膨張弁の弁開度を調節するよう
にした冷凍装置に関するものである。

まず、従来の空気調和装置について説明する。

第１図において、（１）は圧縮機％、（２１は四方切換
弁。

（３）は冷房時は凝縮器、暖房時は蒸発器として作用す
る非利用側熱交換器、（４）は非利用側熱交換器（３）
に送風を行なう送風機、（５）は温度式膨張弁であシ、
温度検出用の感温筒（６）は、圧縮機（１）の吸入配管
（７）に取付けられている。また、膨張弁（５）の均圧
管（８）も同様、吸入配管（７）に接続されている。（
９）は冷房時は蒸発器、暖房時は凝縮器として作用する
利用側熱交換器、（１０はアキュームレータである。

次に動作について説明する。まず、冷房時について説明
する。第１図中、実線矢印にて示すように圧縮機（１）
よシ吐出された冷媒ガスは四方切換弁（２）を通シ、非
利用側熱交換器（３）に流れ、送風機（４）によシ通風
される突気と熱交換され、凝縮する。

そして、第１の逆止弁＠υを通シ、膨張弁（５）にて減
圧され、第２の逆止弁（ロ）から、利用側熱交換器（９
）に至る。利用側熱交換器（９）中で、通水されている
水と熱交換して、水を冷却し、この水を室内に循環させ
、室内のファンコイルユニット（図示せず）等を介して
冷房を行なう。また、冷媒は利用側熱交換器（９）中で
、水との熱交換により蒸発し、四方切換弁（２〕、アキ
ュームレータ（至）を通シ、圧縮機（１）に戻る０次に
暖房運転時について説明する。第１図中、破線矢印にて
示すように圧縮機（１）よシ吐出された冷媒ガスは四方
切換弁（２ンを通シ、利用側熱交換器（９）に流れ、通
水されている水と熱交換して水を加熱し、この水を室内
に循環させ、室内のファンコイルユニット（図示せず）
等を介して暖房を行なう、また、冷媒は利用側熱交換器
（９）中で水との熱交換にょシ凝縮する。そして、第３
の逆上弁−を通シ、膨張弁（５）にて減圧され、第４の
逆止弁（２）から、非利用側熱交換器（３）に至る。非
利用側熱交換器（３）中で、送風機（４）にょシ通風さ
れる空気と熱交換し、蒸発して四方切換弁（２）、アキ
ュームレータ（至）を通シ、圧縮ａ（１）に戻る、冷媒
流れは上記の如くであシ、また、膨張弁（５）は圧縮機
（１）の吸入配管（７）の冷媒温度と冷媒圧カの飽和温
度との差、すなわちスーパーヒートにょシ、膨張弁（５
）の弁開度が決められ、冷媒の流れを制御する。従って
、低圧側の条件のみに依存し、高圧側の条件変化に対し
て応答が非常に悪かった。従来の空気調和装置は以上の
ように構成されているので例えば、冷房時（夏期）、夕
立等にょシ条件が急変した時、非利用側熱交換器（３〕
が急激に冷却され、高圧圧力が低下するが、膨張弁（５
Ｊの弁開度は一定でめシ、高低圧力差が小さくなるため
冷媒循環量が減少し。

低圧圧力が降下して能力ダウン、しいては低圧カットを
生じる場合もめる。また、暖房時（冬期）。

特に朝の立上シ時（運転開始時）では、水温が低いため
利用側熱交換器（９）が冷却され、高圧圧力が低下し、
上記冷房時同様、低圧圧力が降下して、非利用側熱交換
器（３）の蒸発温度が低下し、非利用側熱交換器（３）
に着霜を生じ、除霜を頻ばんに行なったシ、また、能力
低下も生じるため利用側熱交換器（９）の水温が上昇し
ない結果となる。

この発明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あシ、以下、この発明の一実施例を
第２図において説明する。同図において、■は利用側熱
交換器（９）の被熱交換媒体（水ンの入口参〇の温度及
び非利用側熱交換器（３）の被熱交換媒体（空Ｘ）の入
口温度を検出し、これらの温度に基づき演算し、あらか
じめ設定された所定の出力な生ぜしめる制御器、（ａｘ
ａ）　（ａｌｂ）は各々の被熱交換媒体（水）及び（空
気）の入口の温度を検出するためにセットされた温度セ
ンサーである。−は制御器−からの出力信号によシ弁開
度が調節される熱電式膨張弁である。また、同一符号は
従来例と同一部分を示すので、その説明は省略する。

この発明の作用について説明するまえに、一般的に最適
冷媒循環量（ある条件において最大能力を発揮し得る冷
媒循環１）について説明すれば、通常、冷凍サイクルに
おいては、高圧条件及び低圧条件が決定されれば、圧縮
機（１）の能力が決定でき、しかも、それに見合った熱
交換器（３）　（９）が具備されておれば、最適冷媒循
環量が決定される。ここで、高圧条件及び低圧条件を、
入口空気温度及び入口水温にて代表させれば一般的傾向
として、冷房時は第３図、暖房時は第４図の如くなる。

次にこの発明の作用について説明する。第２図に示すよ
うに冷房時には、圧縮機（１）よシ吐出された冷媒ガス
は四方切換弁（２）を通シ、非利用熱交換器（３）にて
凝縮され、熱電式膨張弁−を通９減圧され、利用側熱交
換器（９）にて蒸発し、四方切換弁（２）、アキューム
、レータ００を通シ圧縮＠　（１）に戻る。ここで冷媒
制御は、非利用側熱交換器（３）の入口空気温（高圧側
条件）及び利用側熱交換器（９）の入口水温（低圧側条
件）を各々温度センサー（３ｏｂ）　、　（３０ａ）に
て検出し、制御器−では第１の演算回路によシ検出した
各々の温度に基づき第３図にて代表される各々の温度と
最適冷媒循環量との関係の演算を行ない最適冷媒循環量
を決定したのち、第２の演算回路で第５図にて示す最適
冷媒循環量と電圧との関係の演算して膨張弁制御用の電
圧を決定し、そして、出力回路より所定の出力（電圧）
を熱電式膨張弁−に送る。上記信号によシ、第６図にて
示す如き熱電式膨張弁−は所定の弁開度をとり、最適冷
媒循環量が確保できる。また、夕立等に１９急激に非利
用ぽ熱交換器（３）の入口空気温が低下しても、即座に
制（財）器翰は上記演算を行ない、膨脹弁顛の弁開度を
大きくとるように出力し、凝縮された液冷媒を低圧側に
流すため低圧圧力を適正に維持することができる。一方
、暖房時には、氏Ｎ機（１）より吐出された冷媒ガスは
四方切換弁（２）を通り、利用側熱交換器（９）にて凝
縮され、熱電式膨張弁■を通り、減圧され、非利用側熱
交換器（３）にて蒸発し、四方切換弁（２）、アキュー
ムレータαＯを通シ、圧縮機（１）に戻る。また、冷媒
循５１Ｉ量制御については、利用側熱交換器（９）の入
口水温（高圧側条件）及び非利用側熱交換器（３）の入
口空気温（低圧側条件）を温度センサー（ａｏａ）　（
３ｏｂ）にて検出し、制御器−によシ第４図にて代表さ
れる各々の温度と最適冷媒循環量との関係の演算を行な
い、最適冷媒循環量から第５図に示する電圧を演算して
、所定出力（電圧）７に膨張弁−に送る。従って、上述
の如く、最適冷媒循環量が確保できる。また、冬期の朝
の立上少時、（水温は５°Ｃ程度）においても、上記制
御器−により膨張弁−の弁開度を大きくとるように出力
し、凝縮された液冷媒を低圧側に流すため利用側熱交換
器（９）内の伝熱面積が有効に（凝縮のために）利用で
き、能力アンプが図れると共に、低圧圧力の異常低下を
防ぎ、着装置の減少またこれに伴なう除霜回数の減少が
図れる。

なお、上記実施例では利用側及び非利用側熱交換器（９
）　（３）の入口水温及び入口空気を検出する場合につ
いて述べたが、必ずしも限定されるｔのではなく、例え
ば凝縮温度と蒸発温度、あるいは圧力においても以上の
ようにこの発明によれば、高圧側条件、及び低圧側条件
を検出し、この条件に基づき制御器よシ所定の信号を出
力し、膨張弁の弁開度を調節するようにしたので、最適
冷媒循環量を確保することができ、冷房時の条件急変時
、及び暖房時の立上シ時においても、最適運転を行なう
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷凍サイクル図、第２図はこの発明の一
実施例を示す冷凍サイクル図、第３図及び第４図は冷房
及び暖房時の最適冷媒循環量の概念図、第５図及び第６
図は、最適冷媒循環量と弁開度の関係を示す概念図であ
る。 図中、（１）は圧縮機、（３）は非利用側熱交換器、（
９）は利用側熱交換器、国は制御器、（３０ａＸ３０ｂ
）は温度センサー、顛は凧電式膨張弁である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　葛野信− 第１図 第２図 入　ｌコ　７Ｋ　澁　（°Ｃ） 第４図 入ロアに逼−（０ｃ） 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、利用側熱交換器、及び非利用側熱交換器を有す
   る冷凍サイクルにおいて、上記利用側熱交換器及び上記
   非利用側熱交換器の被熱交換媒体の各々の入口温度ある
   いはこれらに見合った温度または圧力を検出するセンサ
   ーを有し、上記検出した温度または圧力に基づき、所定
   の信号を出力する制御装置と、上記利用側熱交換器と非
   利用側熱交換器との間に設けられ、上記制御装置からの
   出力信号により、弁開度が調節され、上記冷凍サイクル
   の冷媒循環量を制御する膨張弁を備えてなる空気調和装
   置。