JP6307028B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和装置に関し、特に、室内熱交換器を冷媒の放熱器として機能させて暖房運転を行う空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to an air conditioner that performs a heating operation by causing an indoor heat exchanger to function as a radiator of a refrigerant.
近年、実使用環境、特に低負荷時の運転効率の向上、低負荷時の消費効率の表示が求められるようになり、そのために低循環量域での運転状態を出現させて最小暖房能力を評価する必要がある。かかる評価では、中間能力運転時よりも冷媒循環量が少なくなるので、液溜まりが発生し易い。 In recent years, it has become necessary to improve the operating efficiency at the time of actual use, especially at low loads, and to display the consumption efficiency at low loads. For this purpose, the operating conditions in the low circulation range have appeared and the minimum heating capacity has been evaluated. There is a need to. In such an evaluation, the refrigerant circulation amount is smaller than that during the intermediate capacity operation, so that liquid pool is likely to occur.
液溜まりを防止する手段として、例えば特許文献(特開平5−280808号公報)に開示されているヒートポンプシステムでは、電動膨張弁を開けることで一時的に解消する方法が採られている。 As a means for preventing liquid pooling, for example, in a heat pump system disclosed in a patent document (Japanese Patent Laid-Open No. 5-280808), a method of temporarily eliminating it by opening an electric expansion valve is employed.
ところで、従来の空気調和装置においては、室内熱交換器に取り付けられるサーミスタの取付け位置は、電装品のハーネス長さ及びメンテナンス性の観点等から、室内ユニットの前面パネルを開けたときに近い側となる熱交換器の下段に取り付けられている。 By the way, in the conventional air conditioner, the attachment position of the thermistor attached to the indoor heat exchanger is close to the side when the front panel of the indoor unit is opened from the viewpoint of the harness length and maintainability of the electrical components. Is attached to the lower stage of the heat exchanger.
しかしながら、従来通りに熱交換器の下段にサーミスタを取り付けたまま、最小暖房能力を出すような低い圧縮機回転数で運転された場合、そのサーミスタ取付け位置に対応する部分においても液溜まり状態となり、たとえ電動膨張弁を開けて制御を行ったとしても解消せず、液溜まりの影響で正確な飽和温度を検出することができなくなる。その結果、サブクール制御に支障をきたし、さらには高圧を低めに検知してしまうので、安全面においても好ましくない。 However, if the thermistor is attached to the lower stage of the heat exchanger as usual and operated at a low compressor speed that produces the minimum heating capacity, the portion corresponding to the thermistor attachment position also becomes a liquid pool state, Even if the control is performed by opening the electric expansion valve, it is not solved, and an accurate saturation temperature cannot be detected due to the influence of the liquid pool. As a result, the subcool control is hindered and the high pressure is detected at a low level, which is not preferable in terms of safety.
また、圧力センサを設けてその検出値から飽和温度を換算する手段も考えられるが、製品コストの増加要因となるので、得策とは言えない。 Although a means for providing a pressure sensor and converting the saturation temperature from the detected value is also conceivable, this is not a good measure because it causes an increase in product cost.
本発明の課題は、室内熱交換器を冷媒の放熱器として機能させて暖房運転を行う空気調和装置において、低循環量域での運転状態で液溜まりが生じた場合でも、正しく飽和温度を検出することができる空気調和装置を提供することにある。 An object of the present invention is to correctly detect a saturation temperature even when a liquid pool is generated in an operation state in a low circulation amount region in an air conditioner that performs a heating operation by causing an indoor heat exchanger to function as a refrigerant radiator. An object of the present invention is to provide an air conditioner that can be used.
本発明の第1観点に係る空気調和装置は、床置き又は2つ以上の吹出口を有する天井設置型室内機の室内熱交換器を冷媒の放熱器として機能させて暖房運転を行う空気調和装置であって、分流器と、温度センサとを備えている。分流器は、分流器本体及び複数の分流管を有している。分流器本体は、放熱器として機能する室内熱交換器の出口に配置される。分流管は、分流器本体から室内熱交換器に形成された複数のパスそれぞれに分岐する。温度センサは、室内熱交換器を流れる二相冷媒の温度を検出する。また、温度センサは、複数のパスのうち分流器本体よりも上側に位置するパスに取り付けられている。そして、空気調和装置は、定格能力の45%よりも低い能力で運転される。 An air conditioner according to a first aspect of the present invention is an air conditioner that performs a heating operation by causing an indoor heat exchanger of a ceiling-mounted indoor unit having a floor or two or more outlets to function as a refrigerant radiator. In this case, a shunt and a temperature sensor are provided. The shunt has a shunt body and a plurality of shunt tubes. The shunt body is disposed at the outlet of the indoor heat exchanger that functions as a radiator. The shunt pipe branches from the shunt main body into a plurality of paths formed in the indoor heat exchanger. The temperature sensor detects the temperature of the two-phase refrigerant flowing through the indoor heat exchanger. Moreover, the temperature sensor is attached to the path located above the flow divider main body among the plurality of paths . The air conditioner is operated with a capacity lower than 45% of the rated capacity.
最小暖房能力を出すような低い圧縮機回転数で運転されると、分流器本体よりも高い位置にある冷媒パスでは液溜まりが生じ難く、分流器本体よりも低い位置にある冷媒パスでは液溜まりが生じ易い。これは、冷媒循環量が少なくなるため、分流器本体よりも低い位置にある冷媒パス内の液が、重力の影響により分流器本体まで持ち上げられないことが要因と考えられる。 When operating at a low compressor speed that produces the minimum heating capacity, liquid pools are less likely to occur in the refrigerant path higher than the shunt body, and liquid pools are lower in the refrigerant path lower than the shunt body. Is likely to occur. This is considered to be caused by the fact that the amount of refrigerant circulation is reduced, so that the liquid in the refrigerant path at a position lower than the flow divider main body cannot be lifted up to the flow divider main body due to the influence of gravity.
しかしながら、この空気調和装置では、たとえ最小暖房能力を出すような低い圧縮機回転数で運転され冷媒循環量が少なくなっても、室内熱交換器において、分流器よりも上側に位置するパスでは液溜まりが発生しないので、その領域に取り付けられた温度センサは正確な飽和温度を検出することができる。 However, in this air conditioner, even if the refrigerant circulation rate is reduced by operating at a low compressor speed that produces the minimum heating capacity, the liquid is not passed through the path located above the flow divider in the indoor heat exchanger. Since accumulation does not occur, a temperature sensor attached to the region can detect an accurate saturation temperature.
その結果、サブクール制御に支障をきたす虞も解消され、従来のような液溜まり解消のためだけに電動弁開動作制御を行う必要もなく、当然に圧力センサを備える必要もない。 As a result, the possibility of hindering the subcool control is also eliminated, and it is not necessary to control the motor-operated valve opening operation only for eliminating the liquid pool as in the prior art, and naturally it is not necessary to provide a pressure sensor.
本発明の第2観点に係る空気調和装置は、第1観点に係る空気調和装置であって、温度センサが、複数のパスのうち最上段に位置するパスから数えて全パス数の30%を占める範囲内にあるパスに取り付けられている。この空気調和装置では、さらに確実に正確な飽和温度を検出することができる。 An air conditioner according to a second aspect of the present invention is the air conditioner according to the first aspect, wherein the temperature sensor counts 30% of the total number of paths counted from the uppermost path among a plurality of paths. It is attached to the path that occupies the area. In this air conditioner, an accurate saturation temperature can be detected more reliably.
本発明の第3観点に係る空気調和装置は、第2観点に係る空気調和装置であって、温度センサが、複数のパスのうち最上段に位置するパスに取り付けられている。この空気調和装置では、さらに確実に正確な飽和温度を検出することができる。 An air conditioner according to a third aspect of the present invention is the air conditioner according to the second aspect, wherein a temperature sensor is attached to a path located at the uppermost stage among a plurality of paths. In this air conditioner, an accurate saturation temperature can be detected more reliably.
本発明の第4観点に係る空気調和装置は、第1観点から第4観点のいずれか1つに係る空気調和装置であって、複数のパスのうち温度センサが取り付けられる特定パスにおいて、温度センサは特定パスを流れる冷媒の流れに対してガス側端寄りの部分に取り付けられている。 An air conditioner according to a fourth aspect of the present invention is the air conditioner according to any one of the first aspect to the fourth aspect, wherein the temperature sensor is in a specific path to which the temperature sensor is attached among a plurality of paths. Is attached to a portion near the gas side end with respect to the flow of the refrigerant flowing through the specific path.
この空気調和装置では、温度センサが、パスを流れる冷媒の流れに対して、液寄りの部分を避けてガス側端寄りの部分に取り付けられるので、システム全体でサブクールがついたときに飽和温度を検出することができなくなることが回避される。 In this air conditioner, the temperature sensor is attached to the part near the gas side, avoiding the part close to the liquid, with respect to the flow of the refrigerant flowing through the path. It is avoided that it cannot be detected.
本発明の第1観点に係る空気調和装置では、たとえ最小暖房能力を出すような低い圧縮機回転数で運転され冷媒循環量が少なくなっても、室内熱交換器において、分流器よりも上側に位置するパスでは液溜まりが発生しないので、その領域に取り付けられた温度センサは正確な飽和温度を検出することができる。その結果、サブクール制御に支障をきたす虞も解消され、従来のような液溜まり解消のためだけに電動弁開動作制御を行う必要もなく、当然に圧力センサを備える必要もない。 In the air conditioning apparatus according to a first aspect of the present invention, even if fewer refrigerant circulation amount is operated at low compressor speed as gives a minimum heating capacity, in the indoor heat exchanger, above the the shunt Since the liquid pool does not occur in the path that is positioned, the temperature sensor attached to the area can detect the correct saturation temperature. As a result, the possibility of hindering the subcool control is also eliminated, and it is not necessary to control the motor-operated valve opening operation only for eliminating the liquid pool as in the prior art, and naturally it is not necessary to provide a pressure sensor.
本発明の第2観点に係る空気調和装置では、温度センサが複数のパスのうち最上段に位置するパスから数えて全パス数の30%を占める範囲内にあるパスに取り付けられているので、さらに確実に正確な飽和温度を検出することができる。 In the air conditioning apparatus according to the second aspect of the present invention, the temperature sensor is attached to a path that occupies 30% of the total number of paths counting from the path located at the top of the plurality of paths. Furthermore, an accurate saturation temperature can be detected with certainty.
本発明の第3観点に係る空気調和装置では、温度センサが複数のパスのうち最上段に位置するパスに取り付けられているので、さらに確実に正確な飽和温度を検出することができる。 In the air conditioner according to the third aspect of the present invention, since the temperature sensor is attached to the uppermost path among the plurality of paths, the accurate saturation temperature can be detected more reliably.
本発明の第4観点に係る空気調和装置では、温度センサが、パスを流れる冷媒の流れに対して、液寄りの部分を避けてガス側端寄りの部分に取り付けられるので、システム全体でサブクールがついたときに飽和温度を検出することができなくなることが回避される。 In the air conditioner according to the fourth aspect of the present invention, the temperature sensor is attached to the portion near the gas side while avoiding the portion close to the liquid with respect to the flow of the refrigerant flowing through the path. It is avoided that the saturation temperature cannot be detected when the light is on.
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are specific examples of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention.
(1)空気調和装置10
図1は、本発明の一実施形態に係る空気調和装置10の冷媒回路Cの構成を示す配管系統図である。図1において、空気調和装置10は、室内の冷房及び暖房を行う。図1に示すように、空気調和装置10は、室外に設置される室外ユニット11と、室内に設置される室内ユニット20とを有する。室外ユニット11と室内ユニット20とは、2本の連絡配管2,3によって互いに接続される。これにより、空気調和装置10では、冷媒回路Cが構成される。冷媒回路Cでは、充填された冷媒が循環することで、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
(1)
FIG. 1 is a piping system diagram showing a configuration of a refrigerant circuit C of an
(1−1)室外ユニット11
室外ユニット11には、圧縮機12、室外熱交換器13、室外膨張弁14、及び四方切換弁15が設けられている。
(1-1)
The
(1−1−1)圧縮機12
圧縮機12は、低圧の冷媒を圧縮し、圧縮後の高圧の冷媒を吐出する。圧縮機12では、スクロール式、ロータリ式等の圧縮機構が圧縮機モータ12aによって駆動される。圧縮機モータ12aは、インバータ装置によって、その運転周波数が可変に構成されている。
(1-1-1)
The
(1−1−2)室外熱交換器13
室外熱交換器13は、フィン・アンド・チューブ式の熱交換器である。室外熱交換器13の近傍には、室外ファン16が設置される。室外熱交換器13では、室外ファン16が搬送する空気と冷媒とが熱交換する。
(1-1-2)
The
(1−1−3)室外膨張弁14
室外膨張弁14は、開度可変の電子膨張弁である。室外膨張弁14は、冷房運転時の冷媒回路Cにおける冷媒の流れ方向において室外熱交換器13の下流側に配置されている。
(1-1-3)
The
冷房運転時、室外膨張弁14の開度は全開状態である。他方、暖房運転時は、室外膨張弁14の開度は、室外熱交換器13に流入する冷媒を室外熱交換器13において蒸発させることが可能な圧力(すなわち、蒸発圧力)まで減圧するように調節される。
During the cooling operation, the degree of opening of the
(1−1−4)四方切換弁15
四方切換弁15は、第1から第4までのポートを有している。四方切換弁15では、第1ポートが圧縮機12の吐出側に接続され、第2ポートが圧縮機12の吸入側に接続され、第3ポートが室外熱交換器のガス側端部に接続され、第4ポートがガス側閉鎖弁5に接続されている。
(1-1-4) Four-
The four-
四方切換弁15は、第1状態(図1の実線で示す状態)と第2状態(図1の破線で示す状態)とに切り換わる。第1状態の四方切換弁15では、第1ポートと第3ポートが連通し且つ第2ポートと第4ポートが連通する。第2状態の四方切換弁15では、第1ポートと第4ポートが連通し且つ第2ポートと第3ポートが連通する。
The four-
(1−1−5)室外ファン16
室外ファン16は、室外ファンモータ16aによって駆動されるプロペラファンによって構成される。室外ファンモータ16aは、インバータ装置によって、その回転数が可変に構成される。
(1-1-5)
The
(1−1−6)液連絡配管2及びガス連絡配管3
2本の連絡配管は、液連絡配管2及びガス連絡配管3によって構成される。液連絡配管2は、一端が液側閉鎖弁4に接続され、他端が室内熱交換器32の液側端部に接続される。ガス連絡配管3は、一端がガス側閉鎖弁5に接続され、他端が室内熱交換器32のガス側端部に接続される。
(1-1-6)
The two communication pipes are constituted by a
(1−2)室内ユニット20
室内ユニット20には、室内熱交換器32と、室内膨張弁39、室内ファン27と、冷媒温度センサ183が設けられている。
(1-2)
The
(1−2−1)室内熱交換器32
室内熱交換器32は、フィン・アンド・チューブ式の熱交換器である。室内熱交換器32の近傍には、室内ファン27が設置される。
(1-2-1)
The
(1−2−2)室内膨張弁39
室内膨張弁39は、冷媒回路Cにおいて室内熱交換器32の液端部側に接続される。室内膨張弁39は、開度が可変な電子膨張弁で構成される。
(1-2-2)
The
(1−2−3)室内ファン27
室内ファン27は、室内ファンモータ27aによって駆動される遠心式の送風機である。室内ファンモータ27aは、インバータ装置によって、その回転数が可変に構成されている。
(1-2-3)
The
(1−2−4)冷媒温度センサ183
冷媒温度センサ183は、室内熱交換器32の所定位置に取り付けられ、室内熱交換器32流れる気液二相状態の冷媒の温度を検出する。空気調和装置10では、この冷媒温度センサ183の検出温度に基づいて冷房能力や暖房能力が調節される。
(1-2-4)
The
(1−3)制御部800
制御部800は、室外側制御部801及び室内側制御部803で構成されている。室外側制御部801は、室外ユニット11内に配置され、各機器の動作を制御する。また、室内側制御部803は、室内ユニット20内に配置され、冷媒温度センサ183の検出値から飽和温度を求めたり、室内ファン27の回転数制御を実行したりする。
(1-3)
The
室外側制御部801及び室内側制御部803はそれぞれ、マイクロコンピュータやメモリ等を有しており、相互に制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
Each of the outdoor
(2)室内ユニット20の詳細構造
図2は、空気調和装置10の室内ユニット20の外観斜視図である。また、図3は、空気調和装置10の室内ユニット20の縦断面図である。さらに、図4は、空気調和装置10の室内ユニット20の内部を天面側から視た平面図である。
(2) Detailed Structure of
図2、図3及び図4において、本実施形態の室内ユニット20は、天井埋込式に構成されている。室内ユニット20は、室内ユニット本体21と、室内ユニット本体21の下部に取り付けられる化粧パネル40とを有している。
2, 3, and 4, the
(2−1)室内ユニット本体21
図2及び図3に示すように、室内ユニット本体21は、略直方体形状の箱形のケーシング22を有している。ケーシング22の側板24には、室内熱交換器32と接続する液側接続管6とガス側接続管7とが貫通している(図4参照)。液側接続管6には、液連絡配管2が接続され、ガス側接続管7には、ガス連絡配管3が接続される。
(2-1)
As shown in FIGS. 2 and 3, the indoor unit
ケーシング22の内部には、室内ファン27と、ベルマウス31と、室内熱交換器32と、ドレンパン36とが収容されている。
Inside the
図3及び図4に示すように、室内ファン27は、ケーシング22の内部中央に配置されている。室内ファン27は、室内ファンモータ27aと、羽根車30とを有している。室内ファンモータ27aは、ケーシング22の天板に支持されている。羽根車30は、駆動軸27bの回転方向に沿うように配列された複数のターボ翼30aによって構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ベルマウス31は、室内ファン27の下側に配置されている。ベルマウス31は、上端及び下端にそれぞれ円形の開口を有し、化粧パネル40に向かうにつれて開口面積が拡大した筒状に形成される。ベルマウス31の内部空間は、室内ファン27の羽根収容空間に連通している。
The
図4に示すように、室内熱交換器32は、室内ファン27の周囲を囲むように伝熱管が曲げられて配設されている。室内熱交換器32は、上方に起立するようにドレンパン36の上面に設置されている。室内熱交換器32には、室内ファン27から側方へ吹き出された空気が通過する。室内熱交換器32は、冷房運転時に空気を冷却する蒸発器を構成し、暖房運転時に空気を加熱する凝縮器(放熱器)を構成する。
As shown in FIG. 4, the
(2−2)化粧パネル40
化粧パネル40は、ケーシング22の下面に取り付けられる。化粧パネル40は、パネル本体41と吸込グリル60とを備えている。
(2-2)
The
パネル本体41は、平面視において矩形の枠状に形成されている。パネル本体41には、1つのパネル側吸込流路42と、4つのパネル側吹出流路43とが形成される。
The
図3に示すように、パネル側吸込流路42は、パネル本体41の中央部に形成されている。パネル側吸込流路42の下端には、室内空間に臨む吸込口42aが形成されるまた、パネル側吸込流路42の内部には、吸込口42aから吸い込んだ空気中の塵埃を捕捉する集塵フィルタ45が設けられる。
As shown in FIG. 3, the panel-
各パネル側吹出流路43は、パネル側吸込流路42の周囲を囲むように、パネル側吸込流路42の外側に形成される。各パネル側吹出流路43は、各パネル側吸込流路42の四辺に沿ってそれぞれ延びている。各パネル側吹出流路43の下端には、室内空間に臨む吹出口43aがそれぞれ形成される。
Each panel
吸込グリル60は、パネル側吸込流路42の下端(即ち、吸込口42a)に取り付けられる。
The
(3)運転動作
次に、本実施形態に係る空気調和装置10の運転動作について説明する。空気調和装置10では、冷房運転と暖房運転とが切り換えて行われる。
(3) Driving | operation operation | movement Next, the driving | operation operation | movement of the
(3−1)冷房運転
冷房運転では、図1に示す四方切換弁15が実線で示す状態となり、圧縮機12、室内ファン27、室外ファン16が運転状態となる。これにより、冷媒回路Cでは、室外熱交換器13が凝縮器となり、室内熱交換器32が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
(3-1) Cooling Operation In the cooling operation, the four-
具体的には、圧縮機12で圧縮された高圧冷媒は、室外熱交換器13を流れ、室外空気と熱交換する。室外熱交換器13では、高圧冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器13で凝縮した冷媒は、室内ユニット20へ送られる。室内ユニット20では、冷媒が室内膨張弁39で減圧された後、室内熱交換器32を流れる。
Specifically, the high-pressure refrigerant compressed by the
室内ユニット20では、室内空気が吸込口42a、パネル側吸込流路42、ベルマウス31の内部空間を順に上方に流れ、室内ファン27の羽根収容空間へ吸い込まれる。羽根収容空間の空気は、羽根車30によって搬送され、径方向外方へ吹き出される。この空気は、室内熱交換器32を通過し、冷媒と熱交換する。室内熱交換器32では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、空気が冷媒によって冷却される。
In the
室内熱交換器32で冷却された空気は、各本体側吹出流路37に分流した後、パネル側吹出流路43を下方に流れ、吹出口43aより室内空間へ供給される。また、室内熱交換器32で蒸発した冷媒は、圧縮機12に吸入され再び圧縮される。
The air cooled by the
(3−2)暖房運転
暖房運転では、図1に示す四方切換弁15が破線で示す状態となり、圧縮機12、室内ファン27、室外ファン16が運転状態となる。これにより、冷媒回路Cでは、室内熱交換器32が凝縮器となり、室外熱交換器13が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
(3-2) Heating Operation In the heating operation, the four-
具体的には、圧縮機12で圧縮された高圧冷媒は、室内ユニット20の室内熱交換器32を流れる。室内ユニット20では、室内空気が吸込口42a、パネル側吸込流路42、ベルマウス31の内部空間を順に上方に流れ、室内ファン27の羽根収容空間へ吸い込まれる。羽根収容空間の空気は、羽根車30によって搬送され、径方向外方へ吹き出される。この空気は、室内熱交換器32を通過し、冷媒と熱交換する。室内熱交換器32では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮し、空気が冷媒によって加熱される。
Specifically, the high-pressure refrigerant compressed by the
室内熱交換器32で加熱された空気は、各本体側吹出流路37に分流した後、パネル側吹出流路43を下方に流れ、吹出口43aより室内空間へ供給される。また、室内熱交換器32で凝縮した冷媒は、室外膨張弁14で減圧された後、室外熱交換器13を流れる。室外熱交換器13では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器13で蒸発した冷媒は、圧縮機12に吸入され再び圧縮される。
The air heated by the
(4)ガス側配管70、液側配管80、及びそれらの周辺構造
次に、室内ユニット20の内部に収容されるガス側配管70、液側配管80、及びその周辺構造について説明する。
(4) Gas side piping 70, liquid side piping 80, and those surrounding structures Next, the gas side piping 70 accommodated in the inside of the
図4に示すように、室内熱交換器32には第1側端部32aと第2側端部32bとが形成されている。第1側端部32aは室内熱交換器32の伝熱管の長手方向の一方の側端に形成され、第2側端部32bは室内熱交換器32の伝熱管の長手方向の他方の側端に形成されている。ガス側配管70及び液側配管80は、室内熱交換器32の第1側端部32aと第2側端部32bとの間の配管収容空間Sに設置される。
As shown in FIG. 4, the
(4−1)ガス側配管70
図5は、第1側端部32aを正面としたときの室内熱交換器32の正面図である。図4及び図5において、ガス側配管70は、第1側端部32aに位置する室内熱交換器32のガス側端部と上述したガス側接続管7との間に亘って形成される。ガス側配管70は、室内熱交換器32に接続されるヘッダ71と、ヘッダ71とガス側接続管7の間に接続されるガス中継管72とを有している。
(4-1) Gas side piping 70
FIG. 5 is a front view of the
ヘッダ71は、室内熱交換器32の第1側端部32aの近傍に配置される。また、ヘッダ71は、ヘッダ本体71aと、ヘッダ本体71aから分岐する複数の分岐管71bとを有している。
The
(4−1−1)ヘッダ本体71a
ヘッダ本体71aは、室内熱交換器32の第1側端部32aに沿うように上下方向に延びている。つまり、ヘッダ本体71aは、室内熱交換器32の第1側端部32aと所定の間隔を置くように、第1側端部32aと平行になっている。
(4-1-1)
The
ヘッダ本体71aは、冷房時において、各分岐管71bから流出した冷媒を合流させる。また、ヘッダ本体71aは、暖房時において、ガス中継管72から流出した冷媒を各分岐管71bへ分流させる。
The
(4−1−2)分岐管71b
複数の分岐管71bは、ヘッダ本体71aと室内熱交換器32の第1側端部32aとの間に配設されている。各分岐管71bは、互いに平行となるようにヘッダ本体71aの側面に沿った方向(上下方向)に配列される。各分岐管71bの一端は、室内熱交換器32の第1側端部32aの各伝熱管(冷媒パスP)に接続される。各分岐管71bの他端は、ヘッダ本体71aに接続され、ヘッダ本体71aの内部と連通している。
(4-1-2) Branch pipe 71b
The plurality of branch pipes 71 b are disposed between the header
(4−2)液側配管80
液側配管80は、第2側端部32bに位置する室内熱交換器32の液側端部と上述した液側接続管6との間に亘って形成される。液側配管80は、分流器81と、分流器81と液側接続管6との間に接続される液中継管82とを有している。分流器81は、室内熱交換器32の第2側端部32bの近傍に配置される。また、分流器81は、分流器本体81aと、分流器本体81aから分岐する複数の分流管81bとを有している。
(4-2)
The
(4−2−1)分流器本体81a
分流器本体81aは、室内熱交換器32の第1側端部32aと第2側端部32bとの間の配管収容空間Sに配置される。分流器本体81aは、軸心が上下に延びる有底筒状に形成され、その上端面に複数の分流管81bが接続される。
(4-2-1) Shunt
The flow divider
図6は、使用状態における室内熱交換器32の高さ方向に対する分流器81の位置関係を示す概略図である。図6において、分流器本体81aは、その上部(分流管81bとの接続部)が図6の正面視における室内熱交換器32の高さ方向に対して、室内熱交換器32の高さの中央よりも上側で、分流管81bとの接続部を鉛直上方に向けた状態で、室内熱交換器32の第2側端部32bと対峙している。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the positional relationship of the
図1及び図6に示すように、分流器本体81aは、冷房時において、液中継管82から流出した冷媒を各分流管81bへ分流させる。また、分流器本体81aは、暖房時において、各分流管81bから流出した冷媒を合流させる。
As shown in FIGS. 1 and 6, the flow divider
(4−2−2)分流管81b
複数の分流管81bは、分流器本体81aと室内熱交換器32の第2側端部32bとの間に配設されている。各分流管81bは、分流器本体81aよりも流路径が小さいキャピラリーチューブで構成される。
(4-2-2)
The plurality of
図6に示すように、分流器本体81aと分流管81bとの接続部は、室内熱交換器32の高さの中央よりも上側で、本実施形態を例にとれば、室内熱交換器32の上から第7段目の伝熱管の高さ位置よりも少し高い位置に設定されている。
As shown in FIG. 6, the connecting portion between the flow divider
また、分流器本体81aと分流管81bとの接続部は鉛直上方に向いているので、室内熱交換器32の最上段の伝熱管から第6段目の伝熱管それぞれに繋がる分流管81bは、分流器本体81aと分流管81bとの接続部より高い位置にある。
Further, since the connecting portion between the flow divider
他方、室内熱交換器32の第7段目の伝熱管から第16段目の伝熱管それぞれに繋がる分流管81bは、分流器本体81aと分流管81bとの接続部より低い位置にある。
On the other hand, the
したがって、冷房時において、室内熱交換器32の最上段の伝熱管から第6段目の伝熱管それぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗って流れることになり、室内熱交換器32の第7段目の伝熱管から第16段目の伝熱管それぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗うことなく流れる。
Therefore, at the time of cooling, the liquid refrigerant flowing through the
他方、暖房時において、室内熱交換器32の最上段の伝熱管から第6段目の伝熱管それぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗うことなく流れることになるが、室内熱交換器32の第7段目の伝熱管から第16段目の伝熱管それぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗って流れることとなる。
On the other hand, during heating, the liquid refrigerant flowing through the
(4−2−3)液中継管82
液中継管82は、分流器本体81aから鉛直下方に延びた後に液側接続管6に向かって上方に延びる略U字状に湾曲する湾曲中継部83を介して、分流器本体81aと液側接続管6とを繋いでいる。
(4-2-3)
The
(5)冷媒温度センサ183の取付け位置
次に、室内熱交換器32には、室内熱交換器32を流れる冷媒の温度を検知するための冷媒温度センサ183が取り付けられる。
(5) Attachment Position of
室内熱交換器32の第1側端部32aと第2側端部32bとの間は伝熱フィンが存在するので、冷媒温度センサ183は、室内熱交換器32の第1側端部32a又は第2側端部32bから側方へ突出する複数のU字部のいずれかに取り付けられる。
Since heat transfer fins exist between the first
(5−1)取付け位置詳細
図7は、室内熱交換器32の一伝熱管の平面図である。図6及び図7において、室内熱交換器32には、第1側端部32aと第2側端部32bとの間を1.5往復する伝熱管(以下、冷媒パスPという。)が18個形成されている。
(5-1) Details of Mounting Position FIG. 7 is a plan view of one heat transfer tube of the
各冷媒パスPは、複数の直管部323、複数の湾曲部325、第1U字部327及び第2U字部329で構成されている。
Each refrigerant path P includes a plurality of
本実施形態では、使用状態の室内熱交換器32において、その高さ方向を上下方向として、図7に記載の冷媒パスPが室内熱交換器32の上下方向に並んでいる。
In the present embodiment, in the
室内熱交換器32の第1U字部327は、2本の直管をU字管で連結することによって成形される。他方、第2U字部329は、1本の直管をU字状に曲げ加工することによって成形されている。
The first
上記の通り、図7に記載の冷媒パスPは第1側端部32aと第2側端部32bとの間を1.5往復するので、第1側端部32a側に第1U字部327が位置し、第2側端部32b側に第2U字部329が位置する。
As described above, since the refrigerant path P shown in FIG. 7 reciprocates 1.5 times between the first
上記のような冷媒パスPの構成においては、冷媒温度センサ183の取付け位置は、使用状態における室内熱交換器32の高さ方向の中央よりも上側になるように、又は分流器本体81aよりも上側になるように、冷媒パスPに取り付けられるのが望ましい。
In the configuration of the refrigerant path P as described above, the attachment position of the
例えば、空気調和装置10において、圧縮機12が暖房定格能力の45%未満である最小暖房能力を出すような低い圧縮機回転数で運転されると、分流器本体81aよりも高い位置にある冷媒パスPでは液溜まりが生じ難く、分流器本体81aよりも低い位置にある冷媒パスPでは液溜まりが生じ易い。
For example, in the
これは、冷媒循環量が少なくなるため、分流器本体81aよりも低い位置にある冷媒パスP内の液が、重力の影響により分流器本体81aまで持ち上げられないことが要因と考えられている。
This is considered to be caused by the fact that the amount of refrigerant circulation is reduced, so that the liquid in the refrigerant path P at a position lower than the flow divider
しかしながら、圧縮機12がたとえ最小暖房能力を出すような低い圧縮機回転数で運転され冷媒循環量が少なくなっても、室内熱交換器32の高さ方向の中央よりも上側、又は、分流器本体81aよりも上側では液溜まりが発生しない。それゆえ、その領域に取り付けられた冷媒温度センサ183は正確な飽和温度を検出することができる。
However, even if the
また、より具体的に取付け場所を特定するならば、冷媒温度センサ183は、複数の冷媒パスPのうち室内熱交換器32の最上段に位置する冷媒パスPから数えて全パス数の30%を占める範囲内にある冷媒パスPに取り付けられる。
Further, if the installation location is specified more specifically, the
例えば本実施形態を含む、全パス数が18個である室内熱交換器32では、最上段〜第6段目の冷媒パスPのいずれかに取付けられるのが好ましい。本実施形態では、冷媒温度センサ183は図6に示すように第3段目の第2U字部329に取り付けられている。
For example, in the
冷媒温度センサ183が室内熱交換器32第2U字部329に取り付けられる理由は、第1側端部32aと第2側端部32bとの間は複数フィンが存在するので有効な取付けスペースを確保し難いので、必然的に第1U字部327又は第2U字部329のいずれかに取付けられる。
The reason why the
しかし、システム全体でサブクールがついたときに飽和温度を検出することができなくなることを回避するため、冷媒パスPを流れる冷媒の流れに対して液寄りの部分である第1U字部327を避けて、ガス側端寄りの部分である第2U字部329に取り付けるのが好ましい。
However, in order to avoid that the saturation temperature cannot be detected when the subcool is applied in the entire system, avoid the first
なお、冷媒温度センサ183の取付け位置は、室内熱交換器32の最上段の冷媒パスPに取り付けられてもよい。
The
(5−2)冷媒温度センサ183の取付け位置の効果
図8は、暖房最小能力運転時の室内熱交換器32内の温度分布を示すグラフである。図8において、縦軸は冷媒温度センサ183の検出値を示し、横軸は冷媒パスの位置を示しており、室内熱交換器32の最上段の冷媒パスPの位置番号を1として、下方に行くほど位置番号が大きくなる。
(5-2) Effect of Mounting Position of
図8に示すように、冷媒温度センサ183を冷媒パスPの液寄りに配置した場合、最上段の冷媒パスP以外は、冷媒パスの位置番号が大きくなるほど飽和温度とかけ離れた値を示している(プロット▲)。
As shown in FIG. 8, when the
一方、冷媒温度センサ183を冷媒パスPの中間位置に配置した場合、最上段から第8段目の冷媒パスPまでは、飽和温度に近い値を示しているが、それ以降の冷媒パスPについては飽和温度とかけ離れた値を示している(プロット●)。
On the other hand, when the
他方、冷媒温度センサ183を冷媒パスPのガス寄りに配置した場合、最上段から第13段目の冷媒パスPまでは、飽和温度に近い値を示し、それ以降の冷媒パスPについては飽和温度とかけ離れた値を示している(プロット■)。
On the other hand, when the
上記の結果から、「冷媒温度センサ183の取付け位置は、使用状態における室内熱交換器32の高さ方向の中央よりも上側になるように、又は分流器本体81aよりも上側になるように、冷媒パスPに取り付けられることが望ましい」こと、及び「冷媒パスPを流れる冷媒の流れに対して液寄りの部分を避けて、ガス側端寄りの部分に取り付けるのが好ましい」ことが証明されている。
From the above result, “the mounting position of the
(6)特徴
(6−1)
空気調和装置10では、圧縮機12が、たとえ最小暖房能力を出すような低い圧縮機回転数で運転され冷媒循環量が少なくなっても、室内熱交換器32の高さ方向の中央よりも上側、又は、分流器本体81aよりも上側では液溜まりが発生しないので、その領域に取り付けられた冷媒温度センサ183は正確な飽和温度を検出することができる。その結果、サブクール制御に支障をきたす虞も解消され、従来のような液溜まり解消のためだけに電動弁開動作制御を行う必要もなく、当然に圧力センサを備える必要もない。
(6) Features (6-1)
In the
(6−2)
空気調和装置10では、冷媒温度センサ183が複数の冷媒パスPのうち最上段に位置する冷媒パスPから数えて全パス数の30%を占める範囲内にある冷媒パスPに取り付けられているので、さらに確実に正確な飽和温度を検出することができる。
(6-2)
In the
(6−3)
空気調和装置10では、冷媒温度センサ183が複数の冷媒パスPのうち最上段に位置する冷媒パスPに取り付けられれば、さらに確実に正確な飽和温度を検出することができる。
(6-3)
In the
(6−4)
空気調和装置10では、冷媒温度センサ183が、冷媒パスPを流れる冷媒の流れに対して、液寄りの部分である室内熱交換器32の第1側端部32a側を避けて、ガス側端寄りの部分である室内熱交換器32の第2側端部32b側に取り付けられるので、システム全体でサブクールがついたときに飽和温度を検出することができなくなることが回避される。
(6-4)
In the
(6−5)
空気調和装置10では、「圧縮機12が暖房定格能力の45%未満である最小暖房能力を出すような低い圧縮機回転数で30秒以上連続運転される最小暖房運転状態」を出現させることができるような圧縮機12のレンジを構えておけば、仮に成り行きで圧縮機12が最小暖房能力を出すような低い圧縮機回転数で運転され冷媒循環量が少なくなっても、室内熱交換器32の高さ方向の中央よりも上側、又は、分流器本体81aよりも上側では液溜まりが発生しないので、その領域に取り付けられた冷媒温度センサ183は正確な飽和温度を検出することができる。
(6-5)
In the
(7)その他の実施形態
上記実施形態では、冷媒温度センサ183の取付け位置について、天井埋込式の室内ユニット20に使用される室内熱交換器を例として説明したが、上記以外の室内ユニットに使用される室内熱交換器に対しても、冷媒温度センサ183の取付け位置の考え方を適用することができる。例えば、床置き式、2方吹出式、天井吊型式、ダクト式、天井埋込1方向吹出式が挙げられるが、ここでは代表として床置き式、2方吹出式について説明する。
(7) Other embodiment In the said embodiment, although the indoor heat exchanger used for the ceiling embedded type
(7−1)床置き式室内ユニットに使用される室内熱交換器132
図9は、床置き式室内ユニットに使用される室内熱交換器132であって、使用状態における当該室内熱交換器132の高さ方向に対する分流器81の位置関係を示す概略図である。
(7-1)
FIG. 9 is a schematic diagram showing the positional relationship of the
図9に示すように、使用状態の室内熱交換器132は傾斜姿勢であり、10個の冷媒パスPが上段から下段に向かって配置されている。冷媒パスP同士の間隔は均等ではない。
As shown in FIG. 9, the
分流器本体81aと分流管81bとの接続部は、室内熱交換器132の上から第6段目の冷媒パスPの高さ位置より少し低めに設定されており、室内熱交換器132の高さ方向の中央部に相当する。
The connecting portion between the flow divider
また、分流器本体81aと分流管81bとの接続部は鉛直上方に向いているので、室内熱交換器132の最上段の冷媒パスPから第6段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bは、分流器本体81aと分流管81bとの接続部より高い位置にある。
Further, since the connecting portion between the flow divider
他方、室内熱交換器132の第7段目の冷媒パスPから第10段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bは、分流器本体81aと分流管81bとの接続部より低い位置にある。
On the other hand, the
したがって、冷房時において、室内熱交換器132の最上段の冷媒パスPから第6段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗って流れることになり、室内熱交換器132の第7段目の伝熱管から第10段目の伝熱管それぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗うことなく流れる。
Therefore, at the time of cooling, the liquid refrigerant flowing through the
他方、暖房時において、室内熱交換器132の最上段の冷媒パスPから第6段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗うことなく流れることになるが、室内熱交換器132の第7段目の冷媒パスPから第10段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗って流れることとなる。
On the other hand, during heating, the liquid refrigerant flowing through the
冷媒温度センサ183の取付け位置としては、先に説明した実施形態における室内熱交換器の場合と同様に、低循環量域での運転状態で液溜まりが生じた場合でも正しく飽和温度を検出するため、図9に示すように、使用状態における室内熱交換器132の高さ方向の中央よりも上側になるように、又は分流器本体81aよりも上側になるように、冷媒パスPに取り付けられることが望ましい。また、冷媒パスPを流れる冷媒の流れに対して液寄りの部分を避けて、ガス側端寄りの部分に取り付けるのが好ましい。
As for the mounting position of the
図10は、暖房最小能力運転時の室内熱交換器132内の温度分布を示すグラフである。図10において、縦軸は冷媒温度センサ183の検出値を示し、横軸は冷媒パスPの位置を示しており、室内熱交換器132の最上段の冷媒パスPの位置番号を1として、下方に行くほど位置番号が大きくなる。
FIG. 10 is a graph showing the temperature distribution in the
図10に示すように、冷媒温度センサ183を冷媒パスPの液寄りに配置した場合、最上段から第5段の冷媒パスP以外は、冷媒パスの位置番号が大きくなるほど飽和温度とかけ離れた値を示している(プロット▲)。
As shown in FIG. 10, when the
一方、冷媒温度センサ183を冷媒パスPの中間位置に配置した場合、最上段から第7段目の冷媒パスPまでは、飽和温度に近い値を示しているが、それ以降の冷媒パスPについては飽和温度とかけ離れた値を示している(プロット●)。
On the other hand, when the
他方、冷媒温度センサ183を冷媒パスPのガス寄りに配置した場合、最上段から第8段目の冷媒パスPまでは、飽和温度に近い値を示し、最下段の第9,10段目の冷媒パスPについてのみ飽和温度とかけ離れた値を示している(プロット■)。
On the other hand, when the
上記の結果から、「冷媒温度センサ183の取付け位置は、使用状態における室内熱交換器132の高さ方向の中央よりも上側になるように、又は分流器本体81aよりも上側になるように、冷媒パスPに取り付けられることが望ましい」こと、及び「冷媒パスPを流れる冷媒の流れに対して液寄りの部分を避けて、ガス側端寄りの部分に取り付けるのが好ましい」ことが証明されている。
From the above result, “the mounting position of the
(7−2)2方吹出式室内ユニットに使用される室内熱交換器232
図11は、2方吹出式室内ユニットに使用される室内熱交換器232であって、使用状態における当該室内熱交換器232の高さ方向に対する分流器81の位置関係を示す概略図である。
(7-2)
FIG. 11 is a schematic diagram showing the positional relationship of the
図11に示すように、室内熱交換器232は2つの熱交換器が対向した形態であり、それぞれ7個の冷媒パスPが上段から下段に向かって配置されている。
As shown in FIG. 11, the
分流器本体81aと分流管81bとの接続部は、室内熱交換器232の上から第4段目の冷媒パスPの高さ位置より少し高めに設定されており、室内熱交換器232の高さ方向のほぼ中央部に相当する。
The connecting portion between the flow divider
また、分流器本体81aと分流管81bとの接続部は鉛直上方に向いているので、室内熱交換器232の最上段の冷媒パスPから第3段目の伝熱管それぞれに繋がる分流管81bは、分流器本体81aと分流管81bとの接続部より高い位置にある。
Further, since the connecting portion between the flow divider
他方、室内熱交換器232の第4段目の冷媒パスPから第7段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bは、分流器本体81aと分流管81bとの接続部より低い位置にある。
On the other hand, the
したがって、冷房時において、室内熱交換器232の最上段の冷媒パスPから第3段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗って流れることになり、室内熱交換器232の第4段目の冷媒パスPから第7段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗うことなく流れる。
Therefore, at the time of cooling, the liquid refrigerant flowing through the
他方、暖房時において、室内熱交換器232の最上段の冷媒パスPから第3段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗うことなく流れることになるが、室内熱交換器232の第4段目の冷媒パスPから第7段目の冷媒パスPそれぞれに繋がる分流管81bを流れる液冷媒は重力に抗って流れることとなる。
On the other hand, at the time of heating, the liquid refrigerant flowing through the
冷媒温度センサ183の取付け位置としては、先に説明した実施形態における室内熱交換器の場合と同様に、低循環量域での運転状態で液溜まりが生じた場合でも正しく飽和温度を検出するため、図11に示すように、使用状態における室内熱交換器232の高さ方向の中央よりも上側になるように、又は分流器本体81aよりも上側になるように、冷媒パスPに取り付けられることが望ましい。また、冷媒パスPを流れる冷媒の流れに対して液寄りの部分を避けて、ガス側端寄りの部分に取り付けるのが好ましい。
As for the mounting position of the
本願発明では、自然に最小暖房運転状態をだせる空気調和装置に有用である。 In this invention, it is useful for the air conditioning apparatus which can give the minimum heating operation state naturally.
10 空気調和装置
32 室内熱交換器
81 分流器
81a 分流器本体
81b 分流管
183 温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
放熱器として機能する前記室内熱交換器(32)の出口に配置される分流器本体(81a)、及び前記分流器本体(81a)から前記室内熱交換器(32)に形成された複数のパスそれぞれに分岐する複数の分流管(81b)を有する分流器(81)と、
前記室内熱交換器(32)を流れる二相冷媒の温度を検出する温度センサ(183)と、
を備え、
前記温度センサ(183)は、前記複数のパスのうち前記分流器本体(81a)よりも上側に位置するパスに取り付けられ、
定格能力の45%よりも低い能力で運転される、
空気調和装置。 An air conditioner that performs a heating operation by causing an indoor heat exchanger (32) of a ceiling-mounted indoor unit having a floor or two or more outlets to function as a refrigerant radiator,
A diverter body (81a) disposed at the outlet of the indoor heat exchanger (32) functioning as a radiator, and a plurality of paths formed from the diverter body (81a) to the indoor heat exchanger (32) A flow divider (81) having a plurality of flow dividing tubes (81b) branching to each other;
A temperature sensor (183) for detecting the temperature of the two-phase refrigerant flowing through the indoor heat exchanger (32);
With
The temperature sensor (183) is attached to a path located above the flow divider body (81a) among the plurality of paths .
Operated at a capacity lower than 45% of the rated capacity,
Air conditioner.
請求項1に記載の空気調和装置。 The temperature sensor (183) is attached to a path that lies within a range that occupies 30% of the total number of paths, counting from the path located at the top of the plurality of paths.
The air conditioning apparatus according to claim 1.
請求項2に記載の空気調和装置。 The temperature sensor (183) is attached to the uppermost path among the plurality of paths.
The air conditioning apparatus according to claim 2.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空気調和装置。
In the specific path to which the temperature sensor (183) is attached among the plurality of paths, the temperature sensor (183) is attached to a portion closer to the gas side with respect to the flow of the refrigerant flowing through the specific path.
The air conditioning apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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