JPS60596Y2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は簡単な制御機構を用いて節電運転を確実に制御
することが可能な簡易形空気調和機に関する。

圧縮冷凍サイクルによって冬期に暖房運転を行わせる空
気調和機（ヒートポンプ形エヤコン）は、厳寒時に熱源
側での熱交換能力が低下して暖房能力の不足を来すこと
が難点とされており、一般には能力不足分を補うために
、室内側ユニットに補助電気ヒータを付設することが行
われている。

ところでエネルギー効率を高め得る暖房運転をしようと
すれば、ヒートポンプ運転を主にして補助電気ヒータは
能力不足のときにのみ使用するのが好ましく、従って外
気温度条件、室内負荷条件に見合わせた電気ヒータオン
・オフ運転を行うのが最も一般的である。

かかる電気ヒータ発停制御を行うに当って、従来は室温
検出用の温度調節器を制御指令要素に用いて、室温が低
いとき電気ヒータに通電し、高いとき通電を解くように
していた。

しかし乍ら、上記従来方式で効果的な節電運転を行わせ
るためには、オン→オフ転向点とオフ→オン転向点との
巾が小さい所謂ディファレンシャルの小さい温度調節器
が必要となるので、当然高額なものとなって汎用性に乏
しい問題があるばかりでなく、さらに、ディファレンシ
ャルを小さくすることによって発停が頻繁に行われたり
、ハンチングを生起するなど実用上の不都合な問題があ
って好ましくなかった。

本考案はかかる従来装置が有する諸欠陥を解消して確実
な節電運転が行なえ、さらに汎用品である廉価の制御部
材を使用してその実効をあげることが可能な新規な空気
調和機を提供すべく案出するに至ったものであって、特
にヒートポンプ暖房運転の際に冷凍回路の高圧々力が設
定値を超えると、高圧制御弁によって高圧ラインから低
圧ラインに冷媒を側流すると共に、この冷媒の温度を検
知する温度検知器の作動によって補助電気ヒータを強制
停電する如くした構成を特徴とする。

以下さらに本考案を添付図面に示す具体例にもとづ′い
て説明する。

第１図は本考案空気調和機の１例に係る分離形ヒートポ
ンプ冷暖房機の配管系統図であって、室外ユニットＡと
室内ユニットＢとをガス管Ｐ、および液管Ｐ２て連絡し
ている。

室外ユニットＡは、圧縮機１、四路切換弁２、室外コイ
ル３、ストレーナ４、減圧器５、ドライヤ６およびアキ
ュムレータ７を冷凍回路用機器に有腰かつ室外ファン８
を室外コイル３に付設させている。

一方、室内ユニットＢは室内コイル９を冷凍回路用機器
に有し、かつ、補助用の電気ヒータ１０例えばフロンヒ
ータと室内ファン１１とを室内コイル９に添設して有し
ている。

そして暖房運転の際には冷媒が実線矢示の流れとなって
室外コイル３が蒸発器、室内コイル９が凝縮器として夫
々機能する一方、冷房運転の際には、冷媒が破線矢示の
流れとなり、室外コイル３が凝縮器、室内コイル９が蒸
発器として夫々機能する。

室外ユニットＡには、さらに図示の如く高圧制御弁１３
を介在させたバイパス管１２が冷凍回路中に設けられて
いる。

上記バイパス管１２は、高圧ラインと低圧ラインとの間
に接続した側路であって、図示例においては圧縮機１の
吐出口と四路切換弁２の流入ポートを連絡する吐出管Ｐ
３と、暖房時蒸発器となる室外コイル３のガス側端部と
四路切換弁２の切換ポートを連絡するガス管Ｐ４との間
に橋絡せしめている。

一方、高圧制御弁１３は流入ポートを前記吐出管Ｐ３に
、流出ポートを前記ガス管Ｐ４に対向した配置でバイパ
ス管１２中に介設していて、例えば流入ポートの圧力を
所定値例えば２３．５ｋｇ／ａｌ！−Ｇを超えると開弁
するように形成している。

なお、上記高圧制御弁１３は具体的構造を図示しないが
、弁体を閉止する方向に作用させて設けたばねに対して
流入ポートにおける流体圧が背圧として作用する如く形
成し、前記ばねを適正な弾機力に設定することによって
、前述する如＜ ２３．５ｋｇ／ｃｍ ＊ Ｇの圧力を
境に開閉作動させることが可能である。

しかして前記バイパス管１２には、さらに温度検知器１
４を熱交換的に添設させており、該温度検知器１４とし
てバイメタル形のような簡易にして応答精度の比較的ラ
フな検知器でも十分使用可能であって、その配設個所に
限定は特になく、入口側管、出口側管の何れでも十分目
的を遠戚し得るが、出口側管に設けた場合には温度変化
が大きいことから、より好適である。

そして上記温度検知器１４を電気ヒータ９の制御要素と
なし、例えば電気ヒータ９と温度検知器１４とを直列に
接続して電源両極間に結線する如き簡単な電気回路を形
成することにより、電気ヒータ９の発停が可能である。

この温度検知器１４の動作特性を例示すれば、バイメタ
ル形スイッチの場合に、オフ作動温度点を４９′Ｃに、
オン作動温度点を３ＴＣに設定すれば所期の機能を十分
発揮することが可能であって、簡易で廉価の汎用サーモ
が適用できるところに特徴を有する。

次に上記構成になる空気調和機の作動について説明すれ
ば、暖房運転時に外気温度が低いと、室外コイル３の蒸
発温度、蒸発圧力が低下することから吐出管Ｐ３におけ
る冷媒ガス温度、圧力ともに低く、従って高圧制御弁１
３は閉成しており、かつ温度検知器１４はオン状態とな
り、電気ヒータ１０は通電され加熱運転を行う。

かくして暖房サイクルによる加熱能力の不足分を電気ヒ
ータ１０が補って、余裕ある暖房運転が威される。

一方、外気温度が上昇したり、または室内温度の上昇に
よる過負過状態が生じたりしたときには、吐出管Ｐ３を
流れる冷媒ガス圧力および温度が高圧制御弁１３の作動
圧力および温度検知器１４のオフ作動温度点を夫々超え
るに至り、従ってバイパス管１２は開路して高圧ガス冷
媒が流通すると同時に温度検知器１４はオフ状態となり
ζ電気ヒータ１０は通電が停止される。

高圧制御弁１３が開弁動作するときの運転状態は冷凍サ
イクルに対して過負荷状態であって暖房能力を低下させ
ればよいときであるから、電気ヒータ１０を非通電とす
ることにより、空気調和機のエネルギー効率比（Ｅ、
Ｅ、 Ｒ）を大きくすることができるし、吐出冷媒ガス
の一部を圧縮機１の吐出口から吸入口にバイパス流する
ことによって圧縮機入力を低下して節電が有効に行われ
る。

なお、図示例の空気調和機は、冷房運転の場合には、バ
イパス管１２が吐出ラインに対して側路される形態とな
ることから、冷房サイクルに対して何等影響を与えない
ことは云う迄もなく、また、電気ヒータ１０は当然電源
との接続が断たれているので、暖房時における上述の機
能が発揮されることはなく、安定した冷房運転が行われ
るものである。

本考案は成上の如き構成ならびに作用を有するものであ
り、電気ヒータ１０を補助熱源として備え、圧縮冷凍サ
イクルにより室内側コイル９で暖房のための加熱作用を
なす空気調和機において、高圧制御弁１３を介して有す
るバイパス管１２を高圧ラインと低圧ラインとの間に接
続して側路を形成し、前記高圧制御弁１３を冷凍回路の
高圧々力が所定値を超えると開弁し得る如くなすと共に
、温度検知器１４を前記バイパス管１２に添設せしめて
、該バイパス管１２内を過熱ガスが流通したときの前記
温度検知器１４の信号で、前記電気ヒータ１０を強制停
電する如くなしたから、過負荷時で暖房能力の低減が必
要なときには、温度検知器１４が温度変化巾の大きいバ
イパス管１２温度を検知して確実に作動することとなり
、従って電気ヒータ１０の発停制御が正確に行われてエ
ネルギー効率比を高めると共に、高圧冷媒の一部をバイ
パス流させることによって圧縮機の入力を低下でき、従
って有効な節電が容易に行える。

さらに、温度検知器１４は温度変化巾の大きいものに対
応し得る形式であればよいのでバイメタル形等安価な汎
用品で十分であり、しかもハンチング等の好ましくない
作動現象が生じることもなくて制御性能にすぐれており
、以上のように本考案は種々の実用的効果を奏する空気
調和機である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案空気調和機の１例に係る配管系統図であ
る。 ９・・・・・・室内側コイル、１０・・・・・・電気ヒ
ータ、１２・・・・・・バイパス管、１３・・・・・・
高圧制御弁 １４・・・・・・温度検知器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気ヒータ１０を補助熱源として備え、圧縮冷凍サイク
   ルにより室内側コイル９て暖房のための加熱作用をなす
   空気調和機において、高圧制御弁１３を介して有するバ
   イパス管１２を高圧ラインと低圧ラインとの間に接続し
   て側路を形成し、前記高圧制御弁１３を冷凍回路の高圧
   々力が所定値を超えると開弁し得る如くなすと共に、温
   度検知器１４を前記バイパス管１２に添設せしめて、該
   バイパス管１２内を過熱ガスが流通したときの前記温度
   検知器１４の信号で、前記電気ヒータ１０を強制停電す
   る如く戒したことを特徴とする空気調和機。