JPH0432304B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は分離形冷暖房装置、詳しくは、圧縮
機、四路切換弁、熱源側熱交換器とを備えた室外
ユニツトに利用側熱交換器を備えた室内ユニツト
を接続して成る分離形冷暖房装置に関する。 （従来技術） 冷媒回路を用いた冷房装置、暖房装置におい
て、それぞれ低圧制御、高圧制御を行なうことは
従来から知られている。 例えば、実公昭46−14440号公報に記載され、
第３図に概略示すように、圧縮機５０、熱源側熱
交換器５１、受液器５２、冷房用膨張弁５３、利
用側熱交換器５４、アキユムレータ５５を順次接
続して冷媒回路を形成する冷房装置において、低
圧制御をすべく、前記受液器５２のガス域と前記
アキユムレータ５５とをホツトガスバイパス管５
６で接続し、この管５６に低圧圧力検出管５７を
接続して吸入ガス圧力の変化（低下）により弁開
度を機械的に調整（増大）する低圧制御弁５８を
介装する如く成したものが知られている。 又、実公昭51−37266号公報に記載され、第４
図に示すように、暖房装置において、第３図に示
したものと同様に受液器５２のガス域とアキユム
レータ５５とを接続するホツトガスバイパス管５
６を設ける一方、前記第３図に示したものと異な
り、該管５６に、高圧圧力出管５９を接続して凝
縮圧力の変化（上昇）により弁開度を調整（増
大）する高圧制御弁６０を介装する如く成したも
のが知られている。尚、第４図において、６１は
暖房用膨張弁で、その他第３図と同一符号で示し
たものは、同第３図で示したものと同一の構成を
示すものである。 ところが、第３，４図に示したものは、各制御
弁５８，６０に、低圧又は高圧圧力を直接作用さ
せて、弁開度を機械的に制御する如く成した弁を
用いていたので、詳しくは、前記各制御弁５８，
６０は例えば、低圧圧力の下限又は高圧圧力の上
限を設定する設定スプリング（図示せず）を設
け、このスプリングの押力と前記低圧圧力又は高
圧圧力による押圧力とを対抗させて、前記弁の弁
開度を調整する如く成したものを用いていたの
で、１個の前記制御弁５８又は６０を用いて低圧
制御と高圧制御との両方を行なうことができなか
つたのである。従つて、従来、冷房および暖房運
転の両方を可能にした冷暖房装置において、冷房
運転時に低圧制御を、また、暖房運転時には高圧
制御をそれぞれ行なうためには、制御弁を低圧制
御用と高圧制御用との２個用いなければならなか
つたのであり、この結果、冷媒回路が複雑化する
問題があつた。 （発明の目的） 本発明は上記従来の問題点に鑑み、とりわけ室
外ユニツトと室内ユニツトとから成る分離形冷暖
房装置において、この問題を解決すべく発明した
もので、目的は、前記制御弁として電気的に弁開
度を調整できる電動弁を用いると共に、該弁の弁
開度を高圧圧力相当飽和温度（凝縮温度）、およ
び低圧圧力相当飽和温度（蒸発温度）を基に制御
するように成し、換言すると、高圧・低圧制御の
ための検出要素を圧力に換えて、検出部の構成が
比較的簡単な温度とする一方、室外ユニツト側に
前記各飽和温度を検出するための検出回路を設け
て、前記各検出部と前記電動弁とを接続する検出
信号送信用の配線をすべて室外ユニツト内に配設
できるように成すことにより、全体に簡単な構成
でありながら、高圧・低圧制御を一つの電動弁で
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、熱源側熱交
換器、四路切換弁とを備えた室外ユニツトに、利
用側熱交換器を備えた室内ユニツトを接続して成
る分離形冷暖房装置において、前記圧縮機に接続
する吐出ガス管と吸入ガス管との間に、凝縮器と
して作用する検出用熱交換器及び減圧機構を介装
し、高圧圧力相当飽和温度及び低圧圧力相当飽和
温度を検出可能とした検出回路を介装して、この
検出回路における前記減圧機構の入口側に第１温
度検出器を、また、出口側に第２温度検出器をそ
れぞれ設けると共に、前記吐出ガス管と前記吸入
ガス管との間に、前記各温度検出器からの出力に
より開度制御を行なう電動弁をもつたホツトガス
バイパス管を介装し、一つの前記電動弁の開度
を、前記検出回路で検出する高圧圧力相当飽和温
度を基に制御することにより、高圧制御を、又、
低圧圧力相当飽和温度を基に制御することにより
低圧制御を行なえるように成したのである。 （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、室外ユニツトＡと室内
ユニツトＢとから成り、冷暖房運転を可能とした
分離形冷暖房装置である。 前記室外ユニツトＡは圧縮機１、熱源側熱交換
器２、冷房又は暖房用の膨張機構として作用する
膨張弁３を備え、これら機器を可逆サイクルを構
成可能とすべく、四路切換弁４を用いて下記する
如く接続している。 即ち、圧縮機１に接続する吐出ガス管５、吸入
ガス管６を前記四路切換弁４の一対の固定ポート
にそれぞれ接続し、又、該四路切換弁４の一対の
切換ポートに、前記熱源側熱交換器２の一方の出
入口に接続する接続管７、および前記室内ユニツ
トＢの一方の接続側となるガス管８をそれぞれ接
続している。更に、前記熱源側熱交換器２の他方
の出入口には、前記室内ユニツトＢの他方接続側
となる液管９を接続し、この液管９に前記膨張弁
３を介装させている。 又、前記室内ユニツトＢは利用側熱交換器１０
を備えており、この利用側熱交換器１０を一対の
連絡管３０を介して室外ユニツトＡにおける前記
ガス管８、液管９に接続することにより冷媒回路
を形成する如く成している。 尚、前記室外ユニツトＡにおいて、１１は受液
器、１２はアキユムレータである。 而して、斯く構成する分離形冷暖房装置におい
て、高圧、低圧制御を行なうべく、 第１に、高圧側から低圧側にホツトガスを流通
させるホツトガスバイパス管１３を、前記吐出ガ
ス管５と吸入ガス管６との間に接続すると共に、
このバイパス管１３にホツトガスのバイパス量を
調整する電動弁１４を介装するのである。又、こ
の電動弁１４について詳記すると、該弁１４はス
テツパー電動機を備え、電気信号により開度制御
が行なえるように成しているのである。そして、 第２に、前記吐出ガス管５と連通する前記バイ
パス管１３の出入口側と、吸入ガス管６における
前記バイパス管１３の接続点より圧縮機１側との
間に、前記熱源側熱交換器２に並設され、凝縮器
として作用する検出用熱交換器１５及びキヤピラ
リーチユーブから成る減圧機構１６とを順次介装
する検出回路１７を設けて、該検出回路１７にお
ける前記熱交換器１５で、吐出ガス圧力（高圧圧
力）と同圧の圧力で吐出ガス冷媒を凝縮させる一
方、この凝縮した液冷媒を前記減圧機構１６の出
口側（吸入ガス管６側）で、吸入ガス圧力（低圧
圧力）と同圧の圧力で蒸発させるように成すと共
に、 第３に、前記検出回路１７における前記熱交換
器１５の出口側であつて、前記減圧機構１６の入
口側にサーミスタから成る第１温度検出器１８を
付設すると共に、前記減圧機構１６の出口側に同
じくサーミスタから成る第２温度検出器１９を付
設して、これら検出器１８，１９により、それぞ
れ高圧圧力相当飽和温度（凝縮温度）、低圧圧力
相当飽和温度（蒸発温度）を検出する如く成し、
更に、 第４に、前記第１、第２温度検出器１８，１９
と前記電動弁１４とを信号送信用の配線で接続
し、前記各検出器１８，１９の出力により前記電
動弁１４の開度制御を行なう如く成すのである。 詳しくは、前記電動弁１４には、前記各検出器
１８，１９からの出力を入力して、前記電動弁１
４に、開度制御のための信号を出力する制御器Ｋ
を付設している。そして、この制御器に高圧圧力
の設定上限圧力に相当する設定飽和温度、および
低圧圧力の設定下限圧力に相当する設定飽和温度
をインプツトしておき、暖房運転時、前記第１温
度検出器１８のみを作用させることにより、該検
出器１８の出力を基に、実際の高圧圧力相当飽和
温度と前記設定飽和温度とを比較し、この比較信
号により前記電動弁１４の開度制御を行ない、
又、冷房運転時は、前記第２温度検出器１９のみ
を作用させて、同様にして前記電動弁１４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、前記膨張弁３にも
電気的に開度制御が行なえる電動弁を用いて、該
弁３により、暖房運転時には凝縮液冷媒の過冷却
度を、又、冷房運転時には吸入ガスの過熱度をそ
れぞれ一定に制御する如く成している。詳しく
は、 第１に、前記膨張弁３を、前記電動弁１４と同
様にステツパー電動機（図示せず）を備え、電気
信号により開度制御可能と成すと共に、 第２に、前記過冷却度、加熱度を冷媒温度を直
接検地して検出すべく、前記第１、第２温度検出
器１８，１９を利用すると共に、これら以外に、
暖房運転時に前記利用側熱交換器１０の出口側
（液管９側）の凝縮液冷媒の温度を検出する第３
温度検出器２０を、前記液管９における前記膨張
弁３の室内ユノニツトＢ側に付設し、更に、冷房
運転時に吸入ガス温度を検出する第４温度検出器
２１を、前記吸入ガス管６における前記ホツトガ
スバイパス管１３との接続点と前記検出回路１７
との接続点との間に付設するのである。そして、 第３に、前記第１〜４温度検出器１８〜２１と
前記膨張弁３とを信号送信用の配線により接続す
るのである。 斯くして、暖房運転時、第１、第３温度検出器
１８，２０を作用させて、高圧圧力相当飽和温度
と凝縮液冷媒の温度とを検地して過冷却度を検出
し、この検出信号を基に過冷却度が一定に保持さ
れるように、前記膨張弁３の開度制御を行ない、
又、冷房運転時には、第２、第４温度検出器１
９，２１を作用させて、低圧圧力相当飽和温度と
吸入ガス温度とを検地して吸入ガスの過熱度を検
出し、この検出信号を基に、吸入ガスの過熱度が
一定になるように前記膨張弁３の開度制御を行な
う如く成しているのである。 尚、前記膨張弁３にも、前記電動弁１４の場合
と同様な制御器Ｌを付設している。 而して、以上の如く構成する分離形冷暖房装置
の運転による作用を説明する。 先ず暖房運転時を説明する。 前記四路切換弁４を切換操作して、冷媒回路を
第１図実線イで示す如く形成する。斯くして、圧
縮機１を駆動させると、冷媒は圧縮機１から高圧
ガス冷媒となつて吐出され、四路切換弁４を介し
て利用側熱交換器１０に至り、凝縮して高圧冷媒
となり、更に前記膨張弁３で減圧されて低圧液冷
媒となつて前記熱源側熱交換器２に至り、そこで
蒸発し、四路切換弁４を介して再び圧縮機１に流
入するのであつて、前記利用側熱交換器１０で暖
房作用を生じるのである。 一方、前記検出回路１７にも、吐出ガス管５か
ら高圧ガス冷媒が流入し、この高圧ガス冷媒は前
記検出用熱交換器１５において、高圧圧力（吐出
圧力）と同圧圧力で凝縮し、液冷媒となつて前記
減圧機構１６に至り、減圧されて該減圧機構１６
の出口側において、低圧圧力（吸入ガス圧力）と
同圧圧力で蒸発し、低圧ガス冷媒となつて、前記
吸入ガス管６に流入するのである。 また、暖房運転時は、前記した如く、第１、第
３温度検出器１８，２０の出力を前記膨張弁３に
入力させることにより、該弁３が前記利用側熱交
換器１０の出口側の凝縮液冷媒の過冷却度を一定
にするように作用するのである。 而して、暖房運転時、前記第１温度検出器１８
の出力を前記電動弁１４に入力させて、該弁１４
を作用させることにより、暖房負荷の低下等によ
り高圧圧力が設定上限圧力以上になると、これに
対応して、前記検出用熱交換器１５での冷媒の凝
縮温度も前記設定飽和温度以上となり、この結
果、前記第１温度検出器１８の出力を基に前記電
動弁１４が開方向に動作して、ホツトガスが前記
ホツトガスバイパス管１３を介して吐出ガス管５
から吸入ガス管６に流出するのである。そして、
このことにより、高圧圧力を前記設定上限圧力以
下に保持できるのである。 次に冷房運転時について説明する。 前記四路切換弁４を切換操作して、第１図点線
矢印ロで示す如く、冷媒回路を形成する。斯くし
て、圧縮機１を駆動させると、冷媒は前記四路切
換弁４を介して、暖房運転時とは逆サイクルで循
環し、利用側熱交換器１０において冷房作用を生
じるのである。 一方、前記検出回路１７には、第１図点線矢印
で示す如く、暖房運転時と全く同様に冷媒が流通
するのである。 また、冷房運転時には、前記した如く、第２、
第４温度検出器１９，２１の出力を前記膨張弁３
に作用させることにより、該弁３が吸入ガスの過
熱度を一定にするように作用するのである。 而して、この冷房運転時に、前記第２温度検出
器１９の出力を、前記電動弁１４に作用させるこ
とにより、冷房負荷の低下等により低圧圧力が設
定下限圧力以下に低下すると、これに対応して前
記検出回路７における減圧機構１６の出口側での
冷媒の蒸発温度も前記設定飽和温度以下に低下
し、この結果、前記第２温度検出器１９の出力を
基に前記電動弁１４が開方向に動作して、ホツト
ガスが前記ホツトガスバイパス１３を介して吐出
ガス管５から吸入ガス管６に流出するのである。
そして、このことにより、低圧圧力を前記設定下
限圧力以上に保持できるのである。 以上の如く、本実施例によれば、 第１に、１個の電動弁１４により、高圧制御と
低圧制御とが行なえると共に、 第２に、前記電動弁１４の開度制御を冷媒温
度、具体的には高圧圧力相当飽和温度または低圧
圧力相当飽和温度を検出することにより行なえる
ようにしたから、前記検出器１８，１９も圧力を
検出する場合に比し著しく簡単に構成でき、その
上、 第３に、前記各温度をいづれも、室内ユニツト
Ｂの利用側熱交換器１０において検知しなくと
も、室外ユニツトＡ内において検知できるように
したから、前記第１、第２温度検出器１８，１９
と前記電動弁１４とを接続する信号送信用の配線
を室外・内ユニツトＡ，Ｂ間のわたり配線を設け
ることなく、すべて室内ユニツトＡ内に配設する
ことができるので、従つて、配設作業を容易にで
きるのであり、全体に構造が簡単でありながら、
高圧・低圧制御を一つの電動弁１４で行なえるの
である。 更に、本実施例によれば、前記した如く、室外
ユニツトＡにおいて、高圧圧力相当飽和温度、低
圧圧力相当飽和温度を検出できるようにしたか
ら、前記膨張弁３を冷媒温度を検知して凝縮液冷
媒の過冷却度および吸入ガスの過熱度を検出する
ようにしながら、しかも、各温度検出器１８〜２
１と前記膨張弁３とを電気的に接続する信号送信
用の配線をすべて室外ユニツトＡ内に設けること
ができるのである。従つて、この点においても配
線作業が容易なのである。 以下、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、一台の室外ユニツトＡ
に、３台の室内ユニツトＢ，Ｃ，Ｄを並列に接続
すると共に、給湯ユニツトＥを接続し、冷房・暖
房運転以外に冷房・給湯運転、給湯運転を行なえ
るようにしている。 以下、各運転を行なうための主回路を説明した
後に、前記検出回路の構成を説明する。 室外ユニツトＡにおいて、１は圧縮機、２は熱
源側熱交換器、１１は受液器、３は電気式の膨張
弁であり、SV₁，SV₁はそれぞれ前記各運転を行
なうために冷媒回路を切換えるための四路切換
弁、２２は冷房運転時にのみ冷媒の流れを許す逆
止弁、７０は暖房運転時および給湯運転時作用さ
せる電動式の膨張弁、２３は同じく給湯・暖房運
転時のみ流れを許す逆止弁、２四はデフロスト運
転時のみ開放する開閉弁、２５は開閉弁、８１は
ガス側支管、９１は液側支管である。 又、１０は室内ユニツトＢ，Ｃ，Ｄに設ける各
利用側熱交換器、２６は前記給湯ユニツトＥに設
ける給湯用熱交換器である。 尚、その他第２図に示した符号で、第１実施例
第１図に示したものと同符号のものはそれぞれ第
１実施例と同一の構成を示すものである。 而して、第１表に示す如く、前記四路切換弁
SV₁，SV₂を切換操作し、また、各開閉弁２４を
開閉操作し、更に、前記各膨張弁３および膨張弁
７０を過熱度制御（以下、SHと表示する）弁と
して作用させるか、過冷却制御（以下、SCと表
示する）弁として作用させるかによつて、前記４
通りの運転が行なえる。

【表】 尚、四路切換弁SV₁，SV₂は通電（ON）によ
り第２図点線側配管を連通し、非通電（OFF）
により第２図実線側配管を連通するものである。 又、各開閉弁２４は通電（ON）開形のもので
ある。又、第１表において、各膨張弁３、７０に
示した番号、例えば１９−２１は後記する温度検
出器を示すものである。 又、第２図において、実線矢印ハは冷房運転而
の冷媒回路を、点線矢印ニは冷房・給湯運転、一
転鎖線矢印ホは給湯運転を、二点鎖線矢印ヘは暖
房運転時の冷媒回路を示すものである。尚、前記
各膨張弁３を各別に閉鎖することにより、各室内
ユニツトＢ，Ｃ，Ｄを停止できる。 以上の如く構成する分離形冷暖房装置におい
て、第１実施例と基本的に同様に、 第１に、前記圧縮機１に接続する吐出ガス管５
と吸入ガス管６との間に電動弁１４を介装するホ
ツトガスバイパス管１３を設けると共に、 第２に、検出用熱交換器１５とキヤピラリーチ
ユーブから成る減圧機構１６とを介装する検出回
路１７を、前記吐出ガス管５に連通する前記バイ
パス管１３の入口側と、前記吸入ガス管６との間
に接続するのであり、 第３に、前記検出回路１７における前記検出用
熱交換器１５の出口側、および減圧機構１６の出
口側にそれぞれ第１、第２温度検出器１８，１９
を設けるのであり、そして、 第４に、これら温度検出器１８，１９と前記電
動弁１４とを電気的に接続するのである。 更に、本実施例においては、冷房運転および冷
房給湯運転時には、前記膨張弁３により各室内ユ
ニツトＢ毎に吸入ガスの過熱度を制御し、暖房運
転時には、前記膨張弁３により同様に凝縮液冷媒
の過冷却度を制御すると同時に、前記膨張弁７０
により吸入ガスの過熱度をも制御し、更に給湯運
転時は前記膨張弁７０のみ作用させて吸入ガスの
過熱度を制御すべく、下記の如く成している。 即ち、前記第１、第２温度検出器１８，１９以
外に、前記各液側支管９１における前記膨張弁３
の室内ユニツトＢ側に各第３温度検出器２０を、
又、前記各ガス側支管８１に各第４温度検出器２
１を付設し、前記各膨張弁３と前記第１〜４温度
検出器１８〜２１とを各々対応させて電気的に接
続する一方、吸入ガス管６に暖房・給湯運転時に
作用して吸入ガス温度を検出する第５温度検出器
７１を設け、前記膨張弁７０と第２、第５温度検
出器１９、７１とを電気的に接続するのである。 尚、前記受液器１１は、貯留液冷媒量を変化さ
せることにより、暖房運転時に前記膨張弁３と電
動弁１４とを同時に開度制御するために、これら
弁３，７０間の液管９，９１に出入する冷媒量に
アンバランスが生じるのを調整する機能をもたせ
ており、又、該受液器１１のガス域と低圧側とを
接続し、キヤピラリーチユーブ２７を介装するバ
イパス管２８は、前記受液器１１内の貯留冷媒量
の増減を可能にするためのガス抜き通路を形成す
るものである。 尚、上記実施例においては、前記電動弁１４に
ステツパー電動機を備えるものを用いたが、特公
昭55−143362号公報に記載されている様な熱電形
のものや、特開昭53−1352号公報に記載されてい
るソレノイドを用いたものを使用してもよい。 （発明の効果） 以上の如く、本発明は前記圧縮機１に接続する
吐出ガス管５と吸入ガス管６との間に、凝縮器と
して作用する検出用熱交換器１５及び減圧機構１
６を介装し、高圧圧力相当飽和温度及び低圧圧力
相当飽和温度を検出可能とした検出回路１７を介
装して、この検出回路１７における前記減圧機構
１６の入口側に第１温度検出器１８を、また、出
口側に第２温度検出器１９をそれぞれ設けると共
に、前記吐出ガス管５と、前記吸入ガス管６との
間に、前記各温度検出器１８，１９からの出力に
より開度制御を行なう電動弁１４をもつたホツト
ガスバイパス管１３を介装したから、１個の電動
弁１４により、高圧制御と低圧制御とが行なえる
と共に、前記電動弁１４の開度制御を、冷媒温
度、具体的には高圧圧力相当飽和温度または低圧
圧力相当飽和温度を検出することにより行なえる
ようにしたから、前記各温度検出器１８，１９も
圧力を検出する場合に比し著しく簡単な構成にで
き、その上、前記各温度をいづれも、室内ユニツ
トＢの利用側熱交換器１０において検出しなくと
も、室外ユニツトＡ内において検出できるように
したから、前記第１、第２温度検出器１８，１９
と前記電動弁１４とを接続する信号送信用の配線
をすべて室外ユニツトＡ内においてできるのであ
り、従つて、配管作業を容易にできるのであり、
全体に構造が簡単でありながら高圧・低圧制御を
一つの電動弁１４で行なえるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す冷媒回路図、第
２図は同じく他の実施例を示す冷媒回路図、第
３、第４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、４……
四路切換弁、５……吐出ガス管、６……吸入ガス
管、１３……ホツトガスバイパス路、１４……電
動弁、１５……検出用熱交換器、１６……減圧機
構、１７……検出回路、１８……第１温度検出
器、１９……第２温度検出器、Ａ……室外ユニツ
ト、Ｂ，Ｃ，Ｄ……室内ユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧縮機１、熱源側熱交換器２、四路切換弁４
   とを備えた室外ユニツトＡに、利用側熱交換器１
   ０を備えた室内ユニツトＢを接続して成る分離形
   冷暖房装置において、前記圧縮機１に接続する吐
   出ガス管５と吸入ガス管６との間に、凝縮器とし
   て作用する検出用熱交換器１５及び減圧機構１６
   を介装し、高圧圧力相当飽和温度及び低圧圧力相
   当飽和温度を検出可能とした検出回路１７を介装
   して、この検出回路１７における前記減圧機構１
   ６の入口側に、第１温度検出器１８を、また、出
   口側に第２温度検出器１９をそれぞれ設けると共
   に、前記吐出ガス管５と前記吸入ガス管６との間
   に、前記各温度検出器１８，１９からの出力によ
   り開度制御を行なう電動弁１４をもつたホツトガ
   スバイパス管１３を介装したことを特徴とする分
   離形冷暖房装置。