JPS6222393B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6222393B2 JPS6222393B2 JP56146806A JP14680681A JPS6222393B2 JP S6222393 B2 JPS6222393 B2 JP S6222393B2 JP 56146806 A JP56146806 A JP 56146806A JP 14680681 A JP14680681 A JP 14680681A JP S6222393 B2 JPS6222393 B2 JP S6222393B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- liquid receiver
- suction pipe
- amount
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、空気調和機の冷凍サイクル、特に分
離型空気調和機の冷凍サイクルに関するもので、
冷凍サイクルの高効率化および、負荷変動に対す
る追随性の向上を目的としたものである。
離型空気調和機の冷凍サイクルに関するもので、
冷凍サイクルの高効率化および、負荷変動に対す
る追随性の向上を目的としたものである。
従来、空気調和機に用いられている主な冷凍サ
イクルは、第１図に示すように、圧縮機１ａ、室
外側熱交換器（凝縮器）２ａ、キヤピラリチユー
ブ等の減圧装置３ａ、室内側熱交換器（蒸発器）
４ａの順に環状に配管にて連結した構成となつて
いる。また、一般的に空気調和機の電源は、50Hz
と60Hzを共用するように設計しており、しかも
JIS（日本工業規格）によつて決められた空調条
件下において最高の効率となるように冷凍サイク
ルを設計している。
イクルは、第１図に示すように、圧縮機１ａ、室
外側熱交換器（凝縮器）２ａ、キヤピラリチユー
ブ等の減圧装置３ａ、室内側熱交換器（蒸発器）
４ａの順に環状に配管にて連結した構成となつて
いる。また、一般的に空気調和機の電源は、50Hz
と60Hzを共用するように設計しており、しかも
JIS（日本工業規格）によつて決められた空調条
件下において最高の効率となるように冷凍サイク
ルを設計している。
しかるに、50Hz運転時は、圧縮機１ａの吐出流
量が60Hz運転時に比べて小さくなり、減圧装置３
ａの減圧効果が小さくなり、室内側熱交換器４ａ
に多量の冷媒が流入するため、圧縮機１ａに吸入
される冷媒の過熱度は60Hz運転の場合より小さく
なる。冷凍サイクルの効率は過熱度によつて影響
され、おおむね過熱度が5deg〜10deg程度にて最
高値を示す。ところが、上記のように50Hz運転時
と60Hz運転時では過熱度が異なるため、各々の周
波数の妥協点において使用することとなり、各々
の周波数で運転の最高効率点では運転できないこ
とが多かつた。
量が60Hz運転時に比べて小さくなり、減圧装置３
ａの減圧効果が小さくなり、室内側熱交換器４ａ
に多量の冷媒が流入するため、圧縮機１ａに吸入
される冷媒の過熱度は60Hz運転の場合より小さく
なる。冷凍サイクルの効率は過熱度によつて影響
され、おおむね過熱度が5deg〜10deg程度にて最
高値を示す。ところが、上記のように50Hz運転時
と60Hz運転時では過熱度が異なるため、各々の周
波数の妥協点において使用することとなり、各々
の周波数で運転の最高効率点では運転できないこ
とが多かつた。
また、室内側の負荷が上昇した場合、室内側熱
交換器４ａの能力が上昇するが、それに見合つて
減圧装置３ａの冷媒供給量は増大しないため、圧
縮機１ａに吸入される冷媒の過熱度は大巾に増大
し、最高効率点よりずれることとなつていた。
交換器４ａの能力が上昇するが、それに見合つて
減圧装置３ａの冷媒供給量は増大しないため、圧
縮機１ａに吸入される冷媒の過熱度は大巾に増大
し、最高効率点よりずれることとなつていた。
さらに、上記のように冷媒過熱度が大きく増大
した場合、室内側熱交換器４ａの一部は過熱蒸気
のため温度が上昇し、高温高湿の空気がその室内
側熱交換器４ａを通過した場合、フアンや風胴に
結露するという欠点を有していた。
した場合、室内側熱交換器４ａの一部は過熱蒸気
のため温度が上昇し、高温高湿の空気がその室内
側熱交換器４ａを通過した場合、フアンや風胴に
結露するという欠点を有していた。
こういつた欠点を補うものとして従来において
は第２図のように、圧縮機１ａの吸入管５ａの温
度を感知して減圧量を調整する温度式自動膨張弁
６ａを組み込んだ冷凍サイクルが用いられていた
が、室外ユニツトと室内ユニツトに分離した分離
型空気調和機においては、室外ユニツトと室内ユ
ニツトと連結する内外接続配管７ａがあることに
よつて室内側熱交換器（蒸発器）４ａと圧縮機１
ａの間の圧力損失が大きい場合は、感熱部８ａの
近傍の圧力を検知する機構９ａを付加して圧力と
温度の両方で動作する外圧均等型温度自動膨張弁
６ａを用いなければならず、これは高価であるば
かりでなく、感熱部８ａの感熱状態によつては冷
凍サイクルが不安定になつてハンチング現象を起
こし、また、機構が複雑で可動部分があるため故
障が多い等の種々の欠点を有していた。
は第２図のように、圧縮機１ａの吸入管５ａの温
度を感知して減圧量を調整する温度式自動膨張弁
６ａを組み込んだ冷凍サイクルが用いられていた
が、室外ユニツトと室内ユニツトに分離した分離
型空気調和機においては、室外ユニツトと室内ユ
ニツトと連結する内外接続配管７ａがあることに
よつて室内側熱交換器（蒸発器）４ａと圧縮機１
ａの間の圧力損失が大きい場合は、感熱部８ａの
近傍の圧力を検知する機構９ａを付加して圧力と
温度の両方で動作する外圧均等型温度自動膨張弁
６ａを用いなければならず、これは高価であるば
かりでなく、感熱部８ａの感熱状態によつては冷
凍サイクルが不安定になつてハンチング現象を起
こし、また、機構が複雑で可動部分があるため故
障が多い等の種々の欠点を有していた。
また、第３図に示す如く、冷媒を貯蔵する受液
器１０ａを減圧装置３ａと室内側熱交換器４ａと
の間に連結し、さらに圧縮機１ａの吸入管５ａを
受液器１０ａに貫通させ、負荷に応じて受液器内
に貯蔵される冷媒の液相の割合を変化させて冷媒
回路中の冷媒循環量を最適なものに調節する冷凍
サイクル（例えば、吸入管５ａの温度が上昇する
と、受液器内の冷媒が蒸発して液相の割合が少な
くなり、その結果、冷媒回路中の冷媒循環量が多
くなつて過熱度が調節される冷凍サイクル）が知
られているが、分離型空気調和機では内外接続配
管７ａがあり、この接続配管７ａが減圧装置の一
部として働くため、減圧装置３ａの出口の圧力に
対する飽和温度は、空調負荷が増大して吸入管５
ａの温度が高くなつた場合より高くし、したがつ
て、負荷増大時においても受液器内には過冷却液
が充満したままで冷媒量の調節が行なわれないと
いう欠点があつた。
器１０ａを減圧装置３ａと室内側熱交換器４ａと
の間に連結し、さらに圧縮機１ａの吸入管５ａを
受液器１０ａに貫通させ、負荷に応じて受液器内
に貯蔵される冷媒の液相の割合を変化させて冷媒
回路中の冷媒循環量を最適なものに調節する冷凍
サイクル（例えば、吸入管５ａの温度が上昇する
と、受液器内の冷媒が蒸発して液相の割合が少な
くなり、その結果、冷媒回路中の冷媒循環量が多
くなつて過熱度が調節される冷凍サイクル）が知
られているが、分離型空気調和機では内外接続配
管７ａがあり、この接続配管７ａが減圧装置の一
部として働くため、減圧装置３ａの出口の圧力に
対する飽和温度は、空調負荷が増大して吸入管５
ａの温度が高くなつた場合より高くし、したがつ
て、負荷増大時においても受液器内には過冷却液
が充満したままで冷媒量の調節が行なわれないと
いう欠点があつた。
本発明は、上記従来の冷凍サイクルに見られる
種々の欠点を解消するもので、以下、本発明の一
実施例を第４図、第５図を参照して説明する。
種々の欠点を解消するもので、以下、本発明の一
実施例を第４図、第５図を参照して説明する。
第４図は本発明の一実施例を示す分離型空気調
和機の冷凍サイクル図で、Ａは室外ユニツト、Ｂ
は室内ユニツトである。この２つのユニツトは、
接続配管９，１０により連結されている。１は圧
縮機、２は室外側熱交換器（凝縮器）、３はキヤ
ピラリチユーブよりなる減圧装置、４は室内側熱
交換器（蒸発器）、５は圧縮機１の吸入管で、こ
れらは図示する順に環状に連結されている。６は
冷媒を貯蔵する受液器で、第５図に示す如く吸入
管５がその内部を貫通し、連結管７によつて減圧
装置３の出口点Ｘと連結されている。８は電気ヒ
ータで、受液器６の外周に巻付けられている。
和機の冷凍サイクル図で、Ａは室外ユニツト、Ｂ
は室内ユニツトである。この２つのユニツトは、
接続配管９，１０により連結されている。１は圧
縮機、２は室外側熱交換器（凝縮器）、３はキヤ
ピラリチユーブよりなる減圧装置、４は室内側熱
交換器（蒸発器）、５は圧縮機１の吸入管で、こ
れらは図示する順に環状に連結されている。６は
冷媒を貯蔵する受液器で、第５図に示す如く吸入
管５がその内部を貫通し、連結管７によつて減圧
装置３の出口点Ｘと連結されている。８は電気ヒ
ータで、受液器６の外周に巻付けられている。
次に冷媒量の調節について説明すると、今、空
気調和機の冷媒回路中には、最高負荷時に必要な
量の冷媒が充填されているものとする。
気調和機の冷媒回路中には、最高負荷時に必要な
量の冷媒が充填されているものとする。
一般に、冷凍装置の冷媒回路に負荷に対して適
応する量の冷媒が充填されているときには、吸入
管の温度はある温度に保たれる。
応する量の冷媒が充填されているときには、吸入
管の温度はある温度に保たれる。
したがつて、上記装置が最適の負荷条件で運転
されている間は、吸入管５の温度はある温度に保
たれている。この場合、冷媒回路中のＸの点で
は、分離型空気調和機であるための内外接続配管
９があり、こ接続配管９も減圧機能を持つため、
比較的高い圧力となつており、その飽和温度は吸
入管５より高くなつている。したがつて、受液器
６の内部では冷媒の凝縮が行なわれ、ある高さの
液がたまつている。受液器６は前記の如く電気ヒ
ータ８が巻きつけられているため、電気ヒータ８
にある一定の電流が流されると、その発熱により
受液器６内側面では冷媒の蒸発が行なわれる。す
なわち、受液器６内で吸入管５による凝縮と電気
ヒータ８の発熱による蒸発とがバランスして液面
はある高さに保たれているのである。
されている間は、吸入管５の温度はある温度に保
たれている。この場合、冷媒回路中のＸの点で
は、分離型空気調和機であるための内外接続配管
９があり、こ接続配管９も減圧機能を持つため、
比較的高い圧力となつており、その飽和温度は吸
入管５より高くなつている。したがつて、受液器
６の内部では冷媒の凝縮が行なわれ、ある高さの
液がたまつている。受液器６は前記の如く電気ヒ
ータ８が巻きつけられているため、電気ヒータ８
にある一定の電流が流されると、その発熱により
受液器６内側面では冷媒の蒸発が行なわれる。す
なわち、受液器６内で吸入管５による凝縮と電気
ヒータ８の発熱による蒸発とがバランスして液面
はある高さに保たれているのである。
ここで、負荷が減少した場合を考えると、冷媒
回路中の冷媒は過充填の状態となり、冷媒回路中
を過剰の冷媒が循環するので、吸入管５内での冷
媒の過熱度は小さくなり、吸入管５の温度は下
る。したがつて、吸入管５が貫通している受液器
６内での凝縮量が多くなり、より高い液位でバラ
ンスする。この結果、受液器６の内部に含まれる
冷媒の質量は負荷減少前と比較して増加する。こ
の増加した冷媒は、冷媒が回路中より受液器６内
に流入した冷媒であるため、冷媒回路中の過剰な
冷媒が取除かれたこととなり、吸入管５の温度は
元の最適値に近づく。
回路中の冷媒は過充填の状態となり、冷媒回路中
を過剰の冷媒が循環するので、吸入管５内での冷
媒の過熱度は小さくなり、吸入管５の温度は下
る。したがつて、吸入管５が貫通している受液器
６内での凝縮量が多くなり、より高い液位でバラ
ンスする。この結果、受液器６の内部に含まれる
冷媒の質量は負荷減少前と比較して増加する。こ
の増加した冷媒は、冷媒が回路中より受液器６内
に流入した冷媒であるため、冷媒回路中の過剰な
冷媒が取除かれたこととなり、吸入管５の温度は
元の最適値に近づく。
これとは逆に、負荷がある負荷条件よりも増加
したときには、上記吸入管５の温度が上がり、受
液器内の凝縮量は減少するためより低い液位でバ
ランスする。このことは、冷媒回路中の有効冷媒
量が増大したこととなり、吸入管５の温度は元の
最適値に近づく。
したときには、上記吸入管５の温度が上がり、受
液器内の凝縮量は減少するためより低い液位でバ
ランスする。このことは、冷媒回路中の有効冷媒
量が増大したこととなり、吸入管５の温度は元の
最適値に近づく。
これから明らかなように負荷の変動に応じて、
吸入管５の温度が変化し、受液器６内の冷媒の凝
縮と蒸発のバランスによつて受液器６内の液量を
制御し、冷凍サイクル内の冷媒量を常に最適な値
に保てるのである。
吸入管５の温度が変化し、受液器６内の冷媒の凝
縮と蒸発のバランスによつて受液器６内の液量を
制御し、冷凍サイクル内の冷媒量を常に最適な値
に保てるのである。
第５図は上記受液器６の具体的構造の一例を示
しているが、受液器６は同図のように直径大なる
管に吸入管５を貫通して両端を偏平にすれば比較
的簡単に製作できる。また受液器６内の凝縮量と
蒸発量の調整は吸入管５の管径および電気ヒータ
の発熱量を適切に選ぶことによつて簡単に行なえ
る。
しているが、受液器６は同図のように直径大なる
管に吸入管５を貫通して両端を偏平にすれば比較
的簡単に製作できる。また受液器６内の凝縮量と
蒸発量の調整は吸入管５の管径および電気ヒータ
の発熱量を適切に選ぶことによつて簡単に行なえ
る。
以上の説明から明らかなように本発明は、圧縮
機、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器
を環状に配管で連結して分離型空気調和機を構成
し、減圧装置と室内側熱交換器との間に受液器を
連結し、この受液器に圧縮機の吸入管を貫通させ
るなどして熱交換的に配設すると共に、発熱体を
巻付けるなどして熱交換的に配設したので、負荷
条件に対して循環冷媒が適量であるときは、受液
器内の冷媒量は、減圧装置の出口における圧力に
対する飽和温度より低い温度となる吸入管による
凝縮と高い温度となる発熱体による蒸発とがある
液位でバランスし、負荷が減少すれば吸入管の温
度が下がり凝縮量が増加し受液器内の冷媒量が増
大して冷媒回路内の冷媒を減少させ、負荷が増大
すると凝縮量が減り受液器内の冷媒量が減少して
冷媒回路内の冷媒を増大させることとなり、冷媒
回路中の冷媒を負荷に応じて適量に保持すること
ができ、従来のものに比して負荷条件にかかわら
ず効率のよい冷凍装置を提供することができる。
また低負荷時に液冷媒が圧縮機に帰還するのを防
ぐことができるので、液圧縮による圧縮機の故障
を防止できるとともに高負荷時に熱交換器の過熱
度が大きくなることによつて生じる、高温高湿度
の空気が通過した場合、未凝縮の水分がフアンや
風胴に結露するという問題は解消される。さらに
従来のような温度式自動膨張弁による過熱度調節
装置に比して構造が簡単で可動部分がないため、
故障が少なくまた極めて安価につくることがで
き、さらに受液器内の凝縮と蒸発のバランスをと
るため蒸発を促す制御が発熱体の容量を変えるこ
とで容易に行えるという種々の利点を有するもの
である。
機、室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器
を環状に配管で連結して分離型空気調和機を構成
し、減圧装置と室内側熱交換器との間に受液器を
連結し、この受液器に圧縮機の吸入管を貫通させ
るなどして熱交換的に配設すると共に、発熱体を
巻付けるなどして熱交換的に配設したので、負荷
条件に対して循環冷媒が適量であるときは、受液
器内の冷媒量は、減圧装置の出口における圧力に
対する飽和温度より低い温度となる吸入管による
凝縮と高い温度となる発熱体による蒸発とがある
液位でバランスし、負荷が減少すれば吸入管の温
度が下がり凝縮量が増加し受液器内の冷媒量が増
大して冷媒回路内の冷媒を減少させ、負荷が増大
すると凝縮量が減り受液器内の冷媒量が減少して
冷媒回路内の冷媒を増大させることとなり、冷媒
回路中の冷媒を負荷に応じて適量に保持すること
ができ、従来のものに比して負荷条件にかかわら
ず効率のよい冷凍装置を提供することができる。
また低負荷時に液冷媒が圧縮機に帰還するのを防
ぐことができるので、液圧縮による圧縮機の故障
を防止できるとともに高負荷時に熱交換器の過熱
度が大きくなることによつて生じる、高温高湿度
の空気が通過した場合、未凝縮の水分がフアンや
風胴に結露するという問題は解消される。さらに
従来のような温度式自動膨張弁による過熱度調節
装置に比して構造が簡単で可動部分がないため、
故障が少なくまた極めて安価につくることがで
き、さらに受液器内の凝縮と蒸発のバランスをと
るため蒸発を促す制御が発熱体の容量を変えるこ
とで容易に行えるという種々の利点を有するもの
である。
第１図、第２図、第３図はそれぞれ異なつた従
来例を示す冷凍サイクル図、第４図は本発明の一
実施例を示す空気調和機の冷凍サイクル図、第５
図は同冷凍サイクルに設けた受液器部の斜視図で
ある。 １……圧縮機、２……室外側熱交換器、３……
減圧装置、４……室内側熱交換器、５……吸入
管、６……受液器、７……連結管、８……発熱
体。
来例を示す冷凍サイクル図、第４図は本発明の一
実施例を示す空気調和機の冷凍サイクル図、第５
図は同冷凍サイクルに設けた受液器部の斜視図で
ある。 １……圧縮機、２……室外側熱交換器、３……
減圧装置、４……室内側熱交換器、５……吸入
管、６……受液器、７……連結管、８……発熱
体。
Claims (1)
- １ 圧縮機、室外側熱交換器、減圧装置、及び室
内側熱交換器をそれぞれ環状に配管で連結して分
離型空気調和機を構成し、前記減圧装置と室内側
熱交換器との間に受液器を連結し、この受液器に
前記圧縮機の吸入管を熱交換的に配設し、かつ、
前記受液器に熱交換的に発熱体を配設してなる空
気調和機の冷凍サイクル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56146806A JPS5847967A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 空気調和機の冷凍サイクル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56146806A JPS5847967A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 空気調和機の冷凍サイクル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5847967A JPS5847967A (ja) | 1983-03-19 |
| JPS6222393B2 true JPS6222393B2 (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=15415945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56146806A Granted JPS5847967A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 空気調和機の冷凍サイクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5847967A (ja) |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP56146806A patent/JPS5847967A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5847967A (ja) | 1983-03-19 |
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