JPS58148367A

JPS58148367A - ヒ−トポンプ式冷暖房装置

Info

Publication number: JPS58148367A
Application number: JP3078782A
Authority: JP
Inventors: 直樹田中; 正毅池内; 浜　宏明; 正美今西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-02-25
Filing date: 1982-02-25
Publication date: 1983-09-03
Also published as: JPS6343660B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、ヒートポンプ装置による冷暖曙時の冷媒循
環量の差を制御する装置を備えた冷暖房装置に関するも
のである。

通常、冷凍サイクルでは蒸発温度によって適正冷媒流量
が異なり、蒸発温度が高くなるに伴ない大きな冷媒流量
が必要であるが、冷凍サイクルの減圧装置としてキャピ
ラリチューブを用いたものでは、その冷媒流量の調整幅
が小さく、蒸発温度が高いときには冷媒流量が不足し、
ｒＡ発器出口冷媒の過熱度が大きくなりすぎて圧縮機の
温度が上昇したり、蒸発温度が低いときには、冷媒流量
が過大（ニなって圧縮機に液もど龜）を生じたりするこ
とがある。従って、これらの問題へを解決するために第
１図に示すような冷凍サイクルが考えられる。すなわち
、第１図において、（ｌ）は圧縮機、（２１は凝縮器、
（３）は減圧装置で、第２図に示すように外管（３１）
内に軸心部に冷媒通路（３２）及び外周に小径のスパイ
ラル状溝（３３）を有する内管（３４）を嵌挿する。そ
して、スパイラル状溝（Ａ３）及び冷媒流通路（３２）
を互い≦：並列になるように入口管（３５）　（３６）
及び出口管（３７）を介して凝縮器（２）の出口及び後
述する蒸発器の入口に接続し１人口管（３６）に電気式
膨張弁などの流量調整弁（３９）を設けることにより構
成したものである。（４）は蒸発器で、これらの機器ｆ
ｉｌ〜（３）と順次接続され冷凍サイクルを形成してい
る。従って、圧縮機ｉｌ＋及び凝縮器（２）は通常の冷
凍サイクルと同様に作用するが、減圧装置（３）におい
ては凝縮器（２）から供給された液冷媒はスパイラル状
＠　（３３）を流通し、減圧され、蒸発器（４）で蒸発
して冷却作用をなｒｏまた。凝縮器（２）が供給された
液冷媒の一部は流量調整弁（３９）で減圧され、冷媒流
通路（３２）内で蒸発してスパイラル状溝（，３３）内
を流通する冷媒を冷却するので、スパイラル状溝（３３
）内の冷媒流量は増大する。Ｃなわち。

スパイラル状溝（３３ン内で発生している冷媒の２相流
中のガス含有量が冷却量が多くなるにしたがって少なく
な各）、流体抵抗が減少するためである。

従って、流量調整弁（３９）の開度な調整すれば冷却量
を変えることができる゛ので１例えば蒸発器（４）の出
入口の温度を検出し、蒸発器＋４１の出口温度がその入
口温度よりも常に少し高くなるように流量調整弁（３９
）を制御すると蒸発器（４）出口で冷媒が完全にガス化
してわずかに過熱度がつき、常（二適正な冷媒流量が冷
凍サイクル内を循環させることができる・ところで、冷房サイクルと暖房サイクルとではその能力
が異なり、冷房サイグル時の冷媒循環量を多くとる必要
がある。つまＩ］、冷房サイクル時にはスパイラル状溝
（３３）を短かく、暖房サイクル時は長くとる必要があ
るため上述した減圧装置（３）を用いてヒートポンプ式
冷暖房サイクルを構成する場合、冷房用及び暖房用減圧
装置を用意し、互いに並列接続して冷房サイクルで使い
分ければよいが、容置の異なる減圧装置を２個製作しな
ければならず、また装置としても大形ｇ二なる。従って
冷房及び暖房兼用の減圧装置にすることが要求されるが
、上述したようにスパイラル状溝（３Ａ）内を流れる冷
媒流量を冷却量によって制御する減圧装置では、冷房サ
イクル時（：おけるスパイラル状溝（３３）の長さによ
ってその要量を選定するため暖房サイクル時には冷媒流
量が過大（二なり圧縮機への液ハックが生じてしまう欠
点がある。

この発明は、上記欠点を除去すべくなされたもので、以
下、この発明の一実施例を１ｓ３図Ｃ″−基づき説明す
る。同図において、　（１００）ハ圧縮機、（１０１）
は四方切換弁、　（１０２）は外気と熱交換する非利用
側熱交換器、　　（１０３）は水と熱交換する利用側熱
交換器、（１０４）は非利用側及び利用側熱交換器（１
０２）　（１０３）の間に設けられた減圧装置で、第１
図に示した減圧装置（３）と同様に構成されているが、
流量調整弁（３９）は外気温及び利用側熱交換器（１０
３）の出口水温の検出信号に基づき制御される。

（１０５）　（１０６）はそれぞれ非利用側及び利用側
熱交換器（１０２）　（１０３）から減圧装置（１０４
）の入口ｆ（３５）へのみ流通を許容する第１および第
２の逆止弁、　（１０７）　（１０８）は減圧装置（１
０４）の出口管（３７）から利用側及び非利用側熱交換
器（１０３）　（１０２）へのみ流通を許容する第３及
び第４の逆止弁、（１０９）は逆止弁（１０８）の出口
管（４０）と非利用側熱交換器（１０２）の人口とに接
続されるキャピラリチューブである。

また１図中実線矢印は暖房サイクル、点線矢印は冷房サ
イクル時の冷媒の流通方向を示す。

まず、暖房サイクル時においては、利用側熱交換器（ｔ
０３）が凝縮器として作用し水を加熱すると共に冷媒は
凝縮液化する。そして液冷媒は第２の逆止弁（１０６）
　、スパイラル状溝（３３）　、及び第４の逆止弁（１
０８）とキャピラリチューブ（１０９）な経て非利用側
熱交換器（１０２）に至１】、ここで蒸発して圧縮機（
１００）に戻る。一方、利用側熱交換器（１０３）から
の液冷媒の一部は第１図のものと同様流量調整弁（３９
）を経てスパイラル状溝（３３）内を流通する冷媒を冷
却して冷媒流量を適正に制御する。このとき流量調整弁
（３９）には外気温度及び水温の検出信号に基づき演算
された電圧を印加し、弁開度を決定する。これは外気温
及び水温によって冷暖房能力が決められることによるも
のである。また。

冷房サイクル時においては暖房サイグルとは逆サイクル
になるため非利用熱交換器（１０２）からの液冷媒は第
１の逆止弁（１０５）を経て暖房時同様減圧装置（１０
４）を流通し、第３の逆止弁（１０７）を経て利用側熱
交換器（１０３）に至り水を冷却する。

上述したように減圧装置（１０４）は冷房サイクルに合
せて選定しているが、暖房時にはキャピラリチューブ（
１０９）を通してさらに減圧され、利用側熱交換器（１
０２）へ供給されるので冷媒流量は過大になることはな
く、従って圧縮機への液パツクな防止することができる
。

なお減圧装置として第４図に示すように外管（３１）内
にキャピラリチューブ（３３）をコイル巻さして挿入し
てスパイラル状溝の代用とし、キャピラリチューブ（あ
）の周囲に流量調整弁（３９）で減圧された冷媒を流通
させるようにしても同様の効果がある。

以上のよう（＝この発明では、液冷媒の一部を利用して
減圧部を流通する冷媒の流量を制御するように構成した
減圧装置とキャピラリチューブを直列に設け、冷舅サイ
クル時には減圧装置のみ冷媒流通させ、暖房サイクル時
には減圧装置とキャピラリチューブとを直流に流通させ
ることにより冷暖房共に適正冷媒流量が確保できる。

また、減圧装置にキャピラリチューブを追加するだけで
よいためその構成も簡単にな１）、安価で信頼性の高い
冷暖房運転を実現できるヒートポンプ式冷暖５１装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

ｉｓ１図は冷凍サイクル図、第２図は第１図の冷凍サイ
クルに用いられる減圧装置の構成図、第３図はこの発明
の一実施例を示すと一トポンプサイクル図、第４図はこ
の発明の他の実施例を示す減圧装置の構成図である。なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。図中、　（１００）は圧縮機、　（１０１）は四方切換
弁。（１０２）　（１０３）は非利用側及び利用側熱交換器
、（１０４）は減圧装置、　（１０５）〜（１０８）は
第１乃至第４の逆止弁、　　（１０９）はキャピラリチ
ューブである。代理人　葛野信−

Claims

【特許請求の範囲】液冷媒の一部を利用して減圧部を流通する冷媒の冷却量
を！１ｌｉＥＬ、上記減圧部を流通する冷媒流量を制御
する減圧装置の出口と非利用側熱交換器を接続する流路
にキャピラリチューブを挿入し。暖房サイクル時には、減圧装置とキャピラリチューブを
作用させ、冷房サイクル時には上記減圧装置のみを作用
させるように構成したことを特徴とするヒートポンプ式
冷暖愕装置。