JPH0689963B2 - ヒ−トポンプ式冷暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、１台の室外ユニツトと、複数の室内ユニツト
を有するヒートポンプ式冷暖房装置に関するもので、例
えばビル等のオフイス冷暖房空調に利用される。

（従来の技術） 本発明に係る従来技術としては、特公昭52−16577号公
報にて記載されたものがある。

この従来技術は第３図により説明すると、冷房時には圧
縮機32から吐出した高温高圧の冷媒ガスは、室外熱交換
器34に入り、外気に放熱し、凝縮液化した冷媒は液分岐
点42を通過した後、並列に構成された室内ユニツト36a,
36b内のキヤピラリーチユーブ39a,39bにて減圧され、室
内側熱交換器37a,37b室内空気より吸熱して蒸発し、分
岐点43、四方弁33の順に流れ、圧縮機32に吸入される。

一方暖房運転時には、圧縮機32より吐出した高温高圧の
冷媒ガスは、四方弁33より配管41、分岐点43を経て、室
内側熱交換器37a,37bにてこれを送風するモータ付フア
ン38a,38bにより送られる室内空気に過熱して凝縮液化
する。そしてキヤピラリーチユーブ39a,39bにて減圧さ
れ分岐管40a,40b、分岐点42の順に流れ、室外側熱交換
器34にて吸熱して蒸発し、圧縮機32に吸入される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしこの従来技術においては、暖房運転時、室内ユニ
ツトやモータ付フアンの風量が互いに異なる場合や、フ
アンによつて吸入される空気温度に差がある場合、キヤ
ピラリー管に流入する冷媒の凝縮の度合や温度に大きな
差が生じる。これを第４図の圧力エンタルピ線図で説明
すると、Peは凝縮圧力、Pcは蒸発圧力である。Ａは圧縮
機前の状態、Ｂは凝縮器入口の状態、Ｃはキヤピラリー
管前の状態、Ｄは蒸発器前の状態である。ここで室内温
度に差がある場合、あるいはフアン風量が異なる場合、
Ｃ点は夫々Ca,Cbの点に変化する。Cbについてみると、
ここでは冷媒は完全に凝縮しておらず、適性な過冷却度
とならず、蒸発器での外気からの吸熱が有効に行なわれ
ず、装置の成績係数を低下させる。またCaについてみる
と過度の過冷却度となり、室内の暖房要求に対して冷媒
流量が相対的に不足している状態となる。

本発明はかかる問題にかんがみ、暖房時の成績係数を向
上させることを、その技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記課題を解決するために講じた技術的手段は、室外ユ
ニツトに、圧縮機と、吐出圧力を検出する圧力センサー
と、該圧力センサーにより検出される圧力を一定に保持
すべく圧縮機の回転数を制御するコントローラと、原動
機とを設け、室内ユニツトに、液配管中に配設される冷
房運転用の膨張弁と、該膨張弁と並列に配設される逆止
弁および感温流量制御弁とを設ける、ことである。

（作用） これによれば、暖房運転時、室内熱交換器内の圧力、即
ち凝縮圧力をフアンモータの回転数や室内温度に関係せ
ず設定値に保ち、更に感温流量制御の働きにより、ここ
を通過する冷媒液の温度をあらかじめ設定された温度に
保つことにより、ヒートポンプサイクルの成績係数を常
に高い値に維持することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について第１図，第２図に基づき
説明する。

１は室外ユニツトであり、圧縮機2,圧縮機２から吐出さ
れる高温高圧の冷媒ガスを検出する圧力センサー3,圧縮
機２の回転数をコントローラ４によつて変化させる原動
機5,四方弁6,室外熱交換器7,室外熱交換器７に送風する
ためのモータ付フアン8,膨張弁9,逆止弁10によつて構成
される。

11a,11bは室内ユニツトであり、室内熱交換器12a,12b
と、この室内熱交換器12a,12bに送風するためのモータ
付フアン13a,13b,膨張弁14a,14b、膨張弁14a,14bと並列
に感温流量制御弁20a,20bおよび、逆止弁15a,15bによつ
て構成される。

前記室外ユニツト１と室内ユニツト11a,11bは配管16,17
と、途中分岐点18,19で分岐した分岐管16a,16b,17a,17b
より接続されている。

感温流量制御弁20a,20bは、第２図に示すように冷媒液
の入口21を形成し、ケーシング22内には、設定温度によ
つて体積変化を起すワツクス23を充填した感温筒24と、
ワツクス23の体積変化に応じて揚程を変化させる弁棒2
5、および弁棒25のガタを防ぐスプリング26によつて構
成される。

上記構成により冷房運転を行なう場合、圧縮機２から吐
出した高温高圧のガスは四方弁６から室外熱交換器７に
て外気に放熱して凝縮し液化する。凝縮液化された冷媒
は逆止弁10を通過し、分岐点18で各室内ユニツト11a,11
bに分配され、分岐管16a,16bを経由して膨張弁14a,14b
にて減圧され、室内熱交換器12a,12bにて室内空気から
吸熱してガス状態となり室内冷房を行い、更に分岐管17
a,17bにより分岐点19,四方弁６を経て圧縮機２に吸入さ
れる。

ここで各室内ユニツト11a,11bのフアン風量、冷房負荷
により、圧縮機２の吸入圧力は変化するが圧力センサー
３′により吸入圧力の変化を検出し、コントローラ４に
て原動機５の回転数即ち、圧縮機２の回転数を制御して
吸入圧力を設定値に保つ。これにより室内側熱交換器12
a,12bでの蒸発温度は設定値に保つことができるので冷
風吹き出し温度も、ほぼ一定に保つことができる。この
とき感温流量制御弁20a,20bには、これと直列に設置さ
れた逆止弁15a,15bの作用により冷媒は流れない。

一方暖房運転を行う場合、圧縮機２から吐出した高温高
圧の冷媒ガスは四方弁６から分岐点19に入り、分岐管17
a,17bを経て室内側熱交換器12a,12bにて室内空気に放熱
し、凝縮して冷却液となる。この後、感温流量制御弁20
a,20b、逆止弁15a,15bを通過して分岐管16a,16bを経て
分岐点18で合流し、膨張弁９にて減圧され、室外熱交換
器７に流入して外気より吸熱蒸発し、四方弁６を経て、
圧縮機２に吸入される。

前記感温流量制御弁20a,20bは、設定された液温より高
い冷媒が通路を絞り、室内側熱交換器12a,12bで液化し
た後、設定温度まで液温が下るように熱交換器12a,12b
内での液面レベルを上げ、設定値より低い冷媒が通過す
ると入口を拡げて熱交換器12a,12b内の液面レベルを下
げて液での冷却を少なくし、結果として個々を通過する
液温度を一定に保つ働きをする。

ここで室内熱交換器12a,12bの圧力（凝縮圧力）は、吐
出圧力センサー３、コントローラ４により原動機５の回
転数、即ち圧縮機２の回転数を制御することで設定値に
保たれているので結果として感温流量制御弁20a,20bを
通過する冷媒のいわゆる過冷却度は一定に保つことがで
きる。

〔発明の効果〕 以上の如く、暖房時には凝縮圧力を圧縮機回転数の制御
により一定に保つとともに、冷媒凝縮液の温度を感温流
量制御弁によつて一定に保つものであるから各部屋の室
温、フアン風量に関係せず、常に高い成績係数を保ち得
るとともに、室内ユニツトの吹き出し空気温度をほとん
ど一定に保つことができる。

また１台の室内ユニツトが運転を停止した場合、このユ
ニツトにもガス状冷媒が循環するが、このユニツトでの
放熱は小さく、ガス状のままで休止室内ユニツト中に溜
り込むことになり、液状で冷媒が溜り込むことがないの
で循環冷媒量が不足することも、また過剰になることも
なく暖房運転ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す冷媒回路図、第２
図は感温流量制御弁の断面図、第３図は従来装置の冷媒
回路図、第４図は圧力エンタルピ線図である。 １……室外ユニツト,2……圧縮機,3……圧力センサー,4
……コントローラ,5……原動機,11a,11b……室内ユニツ
ト,13a,13b……膨張弁,14a,14b……逆止弁,20a,20b……
感温流量制御弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１台の室外ユニツトと、複数の室内ユニツ
   トを有するヒートポンプ式冷暖房装置において、前記室
   外ユニツトは、圧縮機と、吐出圧力を検出する圧力セン
   サーと、該圧力センサーにより検出される圧力を一定に
   保持すべく圧縮機の回転数を制御するコントローラと、
   原動機とを有し、前記室内ユニツトには、液配管中に配
   設される冷房運転用の膨張弁と、該膨張弁と並列に配設
   される逆止弁および感温流量制御弁とを有するヒートポ
   ンプ式冷暖房装置。