JP2001165518A - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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Abstract
室外熱交換器への着霜を抑制して暖房能力を向上させる
こと。 【解決手段】 圧縮機16、室外熱交換器19、膨張弁
22、室内熱交換器21及びアキュムレータ17が順次
接続されてループ状の冷媒回路9を構成し、この冷媒回
路内に非共沸混合冷媒が循環する空気調和装置10にお
いて、暖房運転時に、非共沸混合冷媒のうち、沸点の高
い冷媒をアキュムレータ内に貯留し、沸点の低い冷媒を
冷媒回路内で循環させるよう構成されたものである。
Description
沸点の低い冷媒とからなる非共沸混合冷媒を用いた空気
調和装置に関する。
は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧機構、室内熱
交換器及びアキュムレータが順次接続されて、ループ状
の冷媒回路を構成する。この空気調和装置では、四方弁
を動作させることによって、冷房運転時に上述の順序で
冷媒が循環されて、室内熱交換器が蒸発器となり、暖房
運転時に上述と逆の順序で冷媒が流れて、室内熱交換器
が凝縮器となる。
点から、空気調和装置の冷媒として、沸点の高い冷媒と
沸点の低い冷媒とを混合したR407C等の非共沸混合
冷媒が採用される傾向にある。
ような非共沸混合冷媒を用いた場合には、R22等の単
一冷媒の場合に比べて、蒸発器内で冷媒が蒸発しにく
く、従って、この蒸発器内での冷媒圧力が低下してしま
う。このため、空気調和装置の暖房運転時に、JISの
暖房運転標準条件においても、蒸発器として機能する室
外熱交換器に着霜が生じ易くなる。
易くなると、除霜のための暖房運転停止時間が長くなっ
て、暖房能力の低下を招くことになる。
されたものであり、非共沸混合冷媒を採用しても、暖房
運転時に室外熱交換器への着霜を抑制して、暖房能力を
向上させることができる空気調和装置を提供することに
ある。
は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧機構、室内熱
交換器及びアキュムレータが順次接続されてループ状の
冷媒回路を構成し、この冷媒回路内に非共沸混合冷媒を
充填させて、上記四方弁の動作によって冷房運転時と暖
房運転時とで上記非共沸混合冷媒の流れを反転させるよ
うにした空気調和装置において、暖房運転時に、上記非
共沸混合冷媒のうち、沸点の高い冷媒を上記アキュムレ
ータ内に貯留し、沸点の低い冷媒を上記冷媒回路内で循
環させるよう構成されたことを特徴とするものである。
の発明において、上記アキュムレータへの沸点の高い冷
媒の貯留は、暖房運転の開始時には室温に基づき、上記
運転開始から所定時間経過後には目標吐出冷媒温度に基
づき、減圧機構としての膨張弁の弁開度を設定すること
により実施されることを特徴とするものである。
作用がある。
点の高い冷媒がアキュムレータ内に貯留され、沸点の低
い冷媒が冷媒回路内を循環することから、暖房運転時に
蒸発器として機能する室外熱交換器内で冷媒が蒸発し易
くなり、従って、この室外熱交換器内での冷媒圧力が上
昇するので、この室外熱交換器において着霜が抑制され
る。このため、暖房運転時間に対する除霜運転時間の割
合が小さくなる。また、暖房運転時に沸点の低い冷媒が
冷媒回路内を循環することから、凝縮器として機能する
室内熱交換器内での冷媒圧力が上昇して、この室内熱交
換器による暖房能力が向上する。これらの結果、空気調
和装置全体として、暖房運転時における暖房能力を向上
させることができる。
に沸点の高い冷媒を積極的に貯留させることから、冷媒
回路において、アキュムレータへの冷媒貯留を回避する
ために設置されるレシーバタンクが不要となり、併せ
て、このレシーバタンクの設置により必要とされた室外
熱交換器近傍の減圧機構も廃止できる。これらの結果、
冷媒回路を簡素化でき、コストを低減できる。
に基づき説明する。
施の形態における冷媒回路を示す回路図である。
気調和装置10は、室外機11、室内機12及び制御装
置13を有してなり、室外機11の室外冷媒配管14と
室内機12の室内冷媒配管15とが連結されている。
管14に圧縮機16が配設されるとともに、この圧縮機
16の吸込側にアキュムレータ17が、吐出側に四方弁
18がそれぞれ配設され、この四方弁18側に室外熱交
換器19が配設されて構成される。室外熱交換器19に
は、この室外熱交換器19へ向かって送風する室外ファ
ン20が隣接して配置されている。
冷媒配管15に室内熱交換器21が配設されるととも
に、室内冷媒配管15において室内熱交換器21の近傍
に、減圧機構としての膨張弁22が配設されて構成され
る。上記室内熱交換器21には、この室内熱交換器21
へ送風する室内ファン23が隣接して配置されている。
接続されることにより、アキュムレータ17、圧縮機1
6、四方弁18、室外熱交換器19、膨張弁22及び室
内熱交換器21が順次接続され、この室内熱交換器21
に四方弁18を介してアキュムレータ17が接続され
て、空気調和装置10はループ状の冷媒回路9を構成す
る。
び室内機12の運転を制御し、具体的には、室外機11
の圧縮機16、四方弁18及び室外ファン20、並びに
室内機12の膨張弁22及び室内ファン23をそれぞれ
制御する。
られることにより、空気調和装置10が冷房運転又は暖
房運転に設定される。つまり、制御装置13が四方弁1
8を冷房側に切り換えたときには、冷媒が実線矢印の如
く流れ、室外熱交換器19が凝縮器に、室内熱交換器2
1が蒸発器になって冷房運転状態となり、室内熱交換器
21が室内を冷房する。また、制御装置13が四方弁1
8を暖房側に切り換えたときには、冷媒が破線矢印の如
く流れ、室内熱交換器21が凝縮器に、室外熱交換器1
9が蒸発器になって暖房運転状態となり、室内熱交換器
21が室内を暖房する。
運転時に、膨張弁22の弁開度、並びに室外ファン20
及び室内ファン23の回転数を空調負荷に応じて制御す
る。更に、制御装置13は、暖房運転時においては、膨
張弁22の開度を後述のごとく調節して吐出冷媒温度制
御を実行する。
冷媒が混合されて構成された非共沸混合冷媒である。こ
の非共沸混合冷媒としての例えばR407Cは、R13
4aを52Wt%、R125を25Wt%、R32を2
3Wt%で混同した三種混合冷媒である。これらの各冷
媒の沸点は、R134aが−26℃、R125が−48
℃、R32が−52℃である。従って、R125及びR
32は、比較的沸点が低いので蒸発し易く、R134a
は沸点が高いので蒸発しにくい。
述べる吐出冷媒温度制御を実行して、上述の非共沸混合
冷媒のうち、沸点の高い冷媒(R134a)をアキュム
レータ17内に貯留させ、沸点の低い冷媒(R125及
びR32)を冷媒回路9内で循環させて、この冷媒回路
9内を循環する冷媒の組成を変化させる。
て、制御装置13には、室温センサ24により検出され
た、室内熱交換器21への吸込空気温度(つまり室温)
が入力される。また、制御装置13には、吐出冷媒温度
センサ25にて検出された、圧縮機16からの吐出冷媒
温度(つまり実吐出冷媒温度)が入力される。更に、室
外熱交換器19における入口と出口の中間位置を流れる
冷媒の温度(つまり室外熱交換器冷媒温度)が室外熱交
換器温度センサ26にて検出され、この室外熱交換器冷
媒温度が制御装置13に入力される。また、室内熱交換
器21における入口と出口の中間位置を流れる冷媒の温
度(つまり室内熱交換器冷媒温度)が室内熱交換器温度
センサ27にて検出され、この室内熱交換器冷媒温度が
制御装置13に入力される。
冷媒温度制御として、図2に示すように、まず暖房運転
開始後の数分間、室温センサ24を用いて室温を検出し
(S1)、膨張弁22の弁開度を、室温センサ24にて
検出された室温により決定される固定開度に設定する
(S2)。
R407Cのうち、沸点の高いR134aをアキュムレ
ータ17内に貯留させるように決定された開度である。
この結果、沸点が高く、蒸発しにくい冷媒(R134
a)がアキュムレータ17内に貯留され、沸点が低く、
蒸発し易い冷媒(R125及びR32)が冷媒回路9内
を循環することになり、冷媒回路9内を循環する冷媒の
組成が変化する。
図示)が、暖房運転開始後の上記数分間を検出すると
(S3)、制御装置13は、次に、吐出冷媒温度センサ
25にて検出された実吐出冷媒温度と目標吐出冷媒温度
とを比較する(S4)。
度センサ26、室内熱交換器温度センサ27にてそれぞ
れ検出された室外熱交換器冷媒温度、室内熱交換器冷媒
温度をパラメータとした算出式により決定されるもので
ある。そして、この目標吐出冷媒温度は、アキュムレー
タ17内にR134aが継続して貯留されるように、例
えば圧縮機16の吸込過熱度SHを−1degとするよ
うに設定される。
いて、実吐出冷媒温度が目標吐出冷媒温度よりも低い場
合には、膨張弁22の弁開度を減少させて、冷媒回路9
内を循環する冷媒量を減少させ(S5)、実吐出冷媒温
度が目標吐出冷媒温度よりも高い場合には、膨張弁22
の弁開度を増大させて、冷媒回路9内を流れる冷媒量を
増加させる(S6)。これにより、アキュムレータ17
内にR134aが貯留され、冷媒回路9内にはR125
及びR32が循環する。
媒回路9内を循環する冷媒は、R125及びR32とな
って組成が変化しているので、R134aを含んだR4
07C全体の場合、つまり組成変化前の場合に比べ、蒸
発器として機能する室外熱交換器19において冷媒が蒸
発しやすくなり、従って、この室外熱交換器19内での
冷媒圧力が上昇して、この室外熱交換器19における着
霜が抑制される。と同時に、上述の組成変化後の冷媒に
よって、凝縮器として機能する室内熱交換器21内にお
ける冷媒圧力も組成変化前に比べて上昇し、この室内熱
交換器21による室内の暖房能力が向上する。
果及びを奏する。
7C)のうち、沸点の高い冷媒(R134a)がアキュ
ムレータ17内に貯留され、沸点の低い冷媒(R125
及びR32)が冷媒回路9内を循環することから、暖房
運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器19内で冷
媒が蒸発し易くなり、従って、この室外熱交換器19内
での冷媒圧力が上昇するので、この室外熱交換器19に
おいて着霜が抑制される。このため、暖房運転時間に対
する除霜運転時間の割合が小さくなる。
回路9内を循環することから、凝縮器として機能する室
内熱交換器21内での冷媒圧力が上昇して、この室内熱
交換器21による暖房能力が向上する。
て、暖房運転時における暖房運転能力を向上させること
ができる。
に沸点の高い冷媒(R134a)を積極的に貯留させる
ことから、冷媒回路9において、アキュムレータ17へ
の冷媒貯留を回避するために設置されるレシーバタンク
が不要となり、併せて、このレシーバタンクの設置によ
り必要とされた室外熱交換器19近傍の減圧機構、例え
ば膨張弁も廃止できる。これらの結果、冷媒回路9を簡
素化でき、空気調和装置10のコストを低減できる。
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
冷媒としてR407Cの場合を述べたが、R410Aな
ど他の種類の非共沸混合冷媒にも本発明を適用できる。
置によれば、冷媒回路内に非共沸混合冷媒が循環する空
気調和装置において、暖房運転時に、非共沸混合冷媒の
うち、沸点の高い冷媒をアキュムレータ内に貯留し、沸
点の低い冷媒を冷媒回路内で循環させるよう構成された
ことから、非共沸混合冷媒を採用しても、暖房運転時に
室外熱交換器への着霜を抑制して暖房能力を向上させる
ことができる。
ける冷媒回路を示す回路図である。
冷媒温度制御を示すフローチャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧機
構、室内熱交換器及びアキュムレータが順次接続されて
ループ状の冷媒回路を構成し、 この冷媒回路内に非共沸混合冷媒を充填させて、上記四
方弁の動作によって冷房運転時と暖房運転時とで上記非
共沸混合冷媒の流れを反転させるようにした空気調和装
置において、 暖房運転時に、上記非共沸混合冷媒のうち、沸点の高い
冷媒を上記アキュムレータ内に貯留し、沸点の低い冷媒
を上記冷媒回路内で循環させるよう構成されたことを特
徴とする空気調和装置。 - 【請求項2】 上記アキュムレータへの沸点の高い冷媒
の貯留は、暖房運転の開始時には室温に基づき、上記運
転開始から所定時間経過後には目標吐出冷媒温度に基づ
き、減圧機構としての膨張弁の弁開度を設定することに
より実施されることを特徴とする請求項1に記載の空気
調和装置。
Priority Applications (7)
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CN107084494A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-08-22 | 广东美的暖通设备有限公司 | 电子膨胀阀的故障检测方法、检测装置和多联式空调系统 |
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1999
- 1999-12-07 JP JP34716799A patent/JP3945949B2/ja not_active Expired - Fee Related
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