JP2002122364A - 冷凍装置及びこの装置を用いた空気調和機 - Google Patents

冷凍装置及びこの装置を用いた空気調和機

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JP2002122364A
JP2002122364A JP2000313265A JP2000313265A JP2002122364A JP 2002122364 A JP2002122364 A JP 2002122364A JP 2000313265 A JP2000313265 A JP 2000313265A JP 2000313265 A JP2000313265 A JP 2000313265A JP 2002122364 A JP2002122364 A JP 2002122364A
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JP
Japan
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refrigerant
compressor
air conditioner
expansion valve
heat exchanger
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JP2000313265A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Watabe
岳志 渡部
Yasuo Tajima
保男 田島
Kiyoshi Tamura
清 田村
Yoshihisa Tamura
▲吉▼久 田村
Seiichi Koga
誠一 古賀
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/005Outdoor unit expansion valves

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アキュムレータを使用せずに圧縮機への液バ
ックを防止することができる冷凍装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器、を順
次冷媒配管でつないだ冷凍装置において、圧縮機を吐出
した冷媒温度と凝縮器の冷媒温度との差温が所定値以下
の時に減圧器の開度を閉める方向に調節する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は冷凍装置及びこの
装置を用いた空気調和機に関し、特に圧縮機の信頼性の
向上に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、空気調和機(冷凍装置)1は、図
2に示すように、室外機2及び室内機3を有してなり、
室外機2の冷媒配管4と室内機3の冷媒配管5とがユニ
ット間配管50でつながれている。
【0003】室外機2には、アキュムレータ6、圧縮機
7、四方切換弁8、室外熱交換器9及び室外膨張弁10
が配設されている。また、室内機3には、室内熱交換器
11及び室内膨張弁12が配設されている。15はこの
空気調和機1の制御装置で四方切換弁8、室外膨張弁1
0、室内膨張弁12等を制御する。
【0004】空気調和機1は、四方切換弁8を切り換え
ることにより、各冷媒配管4,5内を流れる冷媒の流れ
が逆転されて、冷房運転又は暖房運転が実施される。
【0005】冷房運転時には、冷媒配管4、5内を実線
矢印の如く冷媒が流れて、蒸発器として作用する室内熱
交換器11により室内が冷房される。暖房運転時には、
冷媒配管4、5内を破線矢印の如く冷媒が流れて、凝縮
器として作用する室内熱交換器11により室内が暖房さ
れる。そしていずれの運転時においても、アキュムレー
タ6によって圧縮機7へ液冷媒が戻るのを防いでいた
(たとえば、特開平11−211245号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したように室外機
には、アキュムレータを備えるためのスペースが必要と
なっていた。特にこの空気調和機に非共沸混合冷媒を用
いた場合、沸点の低い冷媒が圧縮機に戻る虞が考えられ
るので、これを確実に防止するためアキュムレータはさ
らに大きくなり、コストアップの要因となっていた。
【0007】そこで、本発明は、上述の点に考慮して、
アキュムレータを使用せずに圧縮機への液バックを防止
することができる空気調和機(冷凍装置)を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1にかかる発明は、圧縮機、凝縮器、減圧
器、蒸発器、を順次冷媒配管でつないだ冷凍装置におい
て、圧縮機を吐出した冷媒温度と凝縮器の冷媒温度との
差温が所定値以下の時に減圧器の開度を閉める方向に調
節することを特徴とする。
【0009】請求項2にかかる発明は、減圧器の開度を
調節させてから一定時間経過後に差温を再度検出し、そ
の値が所定値以下の時には警報を発すると共に圧縮機の
運転を停止することを特徴とする。
【0010】請求項3にかかる発明は、冷凍装置によっ
て居住空間を空調することを特徴とする。
【0011】請求項4にかかる発明は、空気調和機は圧
縮機から吐出された冷媒の流れを逆転させて冷房/暖房
運転が行えるようにすると共に、その冷房運転時に減圧
器として作用させる膨張弁を凝縮器として作用させる室
内熱交換器の近傍に設け、その暖房運転時に減圧器とし
て作用させる膨張弁を蒸発器として作用させる室外熱交
換器の近傍に設けることを特徴とする。
【0012】請求項5にかかる発明は、空気調和機の冷
媒が、高沸点冷媒と低沸点冷媒からなる非共沸混合冷媒
であることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図1を参照して
説明する。図1は本発明の実施例を示す空気調和機の回
路説明図である。
【0014】図1において、図2に示した部品と同一部
品には同一符号を付してその説明を省略する。
【0015】この空気調和機1は、冷媒回路を循環する
冷媒として高沸点冷媒と低沸点冷媒からなる非共沸混合
冷媒を用いている。この非共沸混合冷媒としては、例え
ば、R134a(化学式;CH2 FCF3 )、R125
(化学式;C2 HF5 )、R32(化学式;CH2 F2
)の混合冷媒が用いられる。
【0016】16Cは圧縮機7の吐出管に設けられたガ
ス冷媒温度を計測する温度センサー、18は液冷媒を貯
留するレシーバタンクである。
【0017】室外熱交換器9には、その冷媒配管の途中
に冷媒温度を計測する温度センサー16Aが設けられ、
又この室外熱交換器9へ向かって外気を吸い込むファン
9Fが室外熱交換器9に隣接して配置されている。
【0018】室内熱交換器11には、その冷媒配管の途
中に冷媒温度を計測する温度センサー16Bが設けら
れ、又この室内熱交換器11へ送風するファン11Fが
隣接して配置されている。
【0019】圧縮機7、四方切換弁8、室外膨張弁1
0、室内膨張弁12、室外ファン9F、室内ファン11
F等の部品は制御装置15によってその運転が制御され
る。
【0020】上述の空気調和機1は、四方切換弁8を切
り換えることにより、各冷媒配管4,5内を流れる冷媒
の流れが変更されて、冷房運転又は暖房運転が実施され
る。
【0021】冷房運転時には、四方切換弁8が冷房側に
切り換えられ冷媒が各冷媒配管4,5内を図1の実線矢
印の如く流れ、室外膨張弁10は開放され室外熱交換器
9は凝縮器として作用させ、室内膨張弁12は制御され
室内熱交換器11は蒸発器として作用させ、室内機1は
室内を冷房する。
【0022】また、暖房運転時には、四方切換弁8が暖
房側に切り換えられ冷媒が各冷媒配管4,5内を図1の
破線矢印の如く流れ、室外膨張弁10は制御され室外熱
交換器9は蒸発器として作用させ、室内膨張弁12は開
放され室内熱交換器11は凝縮器として作用させ、室内
機1は室内を暖房する。
【0023】従来、空気調和機1は、アキュムレータ6
(図2参照)に液冷媒を蓄えることにより圧縮機7の液
バックを防止していた。
【0024】しかし、室外機2にはアキュムレータを備
えるためのスペースが必要となるため、その体積が大き
くなりしいてはコストアップの要因となっていた。また
性能面からもアキュムレータによる圧力損失を減少させ
ることが望まれていた。
【0025】そこで、本案ではアキュムレータを使用せ
ずに以下のような制御をおこなうことによって、圧縮機
7への液バックを防止し圧縮機7の信頼性を向上させる
ことが可能となる。
【0026】通常の冷房運転時には、制御装置15によ
って、室外膨張弁10が開放され室内膨張弁12が絞ら
れて、圧縮機7の吸込側のガス冷媒が適正な過熱度を持
つように制御されている。この時、圧縮機7を吐出した
冷媒温度(温度センサー16Cで検出)と凝縮器として
作用させる室外熱交換器9の冷媒温度(温度センサー1
6Aで検出)との差温は、10゜(所定値)以上を保っ
ている。
【0027】通常の暖房運転時には、制御装置15によ
って、室内膨張弁12が開放され室外膨張弁10が絞ら
れて、圧縮機7への吸込側のガス冷媒が適正な過熱度を
持つように制御されている。この時、圧縮機7を吐出し
た冷媒温度(温度センサー16Cで検出)と凝縮器とし
て作用させる室内熱交換器11の冷媒温度(温度センサ
ー16Bで検出)との差温は、10゜(所定値)以上を
保っている。
【0028】ところが空調負荷変動等により、上述した
差温が10゜(所定値)以下となった場合には、非共沸
混合冷媒のうち低沸点冷媒が熱交換器等に寝込んで高沸
点冷媒のみによる圧縮機7への液バック状態になったこ
とが考えられる。
【0029】従って冷房(暖房)運転時に、室内膨張弁
12(室外膨張弁10)の開度を閉める方向に調節する
ことにより、冷媒の循環量を削減して圧縮機7の吸込側
のガス冷媒が適正な過熱度を持つようにすることにより
液バックを防止する。
【0030】更に、膨張弁の開度を調節した後一定時間
(10分から20分)経過後に、再度検出した差温が1
0゜(所定値)以下の時には、膨張弁の不良、温度セン
サーの不良等の異変が考えられるので室内機1に設けた
警報ランプを点灯させる等の警報を発すると共に圧縮機
7の運転を停止する。
【0031】上述したような制御によって、アキュムレ
ータ6を使用せずに空気調和機1の圧縮機7への液バッ
クが防止されるので、冷媒配管の圧損を減少させると共
に圧縮機7の信頼性を向上させ、且つコンパクトな室外
機2を作ることができる。
【0032】特に非共沸混合冷媒をこの空気調和機1に
用いた場合は、アキュムレータ6による組成変化が防止
できるので、圧縮機7の信頼性を向上させることができ
る。
【0033】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であ
る。例えば、上記実施例では室外機2と室内機3とから
なる空気調和機1で説明したが一体形の空気調和機や冷
蔵庫等の冷凍装置で有っても良いことは言うまでもな
い。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1にかかる
発明によれば、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器、を順
次冷媒配管でつないだ冷凍装置において、圧縮機を吐出
した冷媒温度と凝縮器の冷媒温度との差温が所定値以下
の時に減圧器の開度を閉める方向に調節することによ
り、アキュムレータを使用せずに圧縮機への液バックを
防止することができる冷凍装置を提供することができ
る。
【0035】請求項2にかかる発明によれば、減圧器の
開度を調節させてから一定時間経過後に差温を再度検出
し、その値が所定値以下の時には警報を発すると共に圧
縮機の運転を停止することにより、圧縮機の信頼性を向
上させた冷凍装置を提供することができる。
【0036】請求項3にかかる発明によれば、冷凍装置
によって居住空間を空調することにより、圧縮機の信頼
性を向上させた空気調和機を提供することができる。
【0037】請求項4にかかる発明によれば、空気調和
機は圧縮機から吐出された冷媒の流れを逆転させて冷房
/暖房運転が行えるようにすると共に、その冷房運転時
に減圧器として作用させる膨張弁を凝縮器として作用さ
せる室内熱交換器の近傍に設け、その暖房運転時に減圧
器として作用させる膨張弁を蒸発器として作用させる室
外熱交換器の近傍に設けることにより、圧縮機の信頼性
を向上させた空気調和機を提供することができる。
【0038】請求項5にかかる発明によれば、空気調和
機の冷媒が、高沸点冷媒と低沸点冷媒からなる非共沸混
合冷媒であることにより、アキュムレータを使用せずに
圧縮機の信頼性を向上させた空気調和機を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す空気調和機の回路説明図
である。
【図2】従来の空気調和機の回路説明図である。
【符号の説明】
1 空気調和機 2 室外機 7 圧縮機 8 四方切換弁 9 室外熱交換器 10 室外膨張弁 11 室内熱交換器 12 室内膨張弁 15 制御装置 16A,16B,16C 温度センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 保男 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 田村 清 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 田村 ▲吉▼久 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 古賀 誠一 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 Fターム(参考) 3L092 AA05 BA23 DA17 EA03 EA10 FA26

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器、を順
    次冷媒配管でつないだ冷凍装置において、 前記圧縮機を吐出した冷媒温度と前記凝縮器の冷媒温度
    との差温が所定値以下の時に前記減圧器の開度を閉める
    方向に調節することを特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項2】 前記減圧器の開度を調節させてから一定
    時間経過後に前記差温を再度検出し、その値が所定値以
    下の時には警報を発すると共に前記圧縮機の運転を停止
    することを特徴とする請求項1に記載の冷凍装置。
  3. 【請求項3】 前記請求項1又は2に記載の冷凍装置に
    よって居住空間を空調することを特徴とする空気調和
    機。
  4. 【請求項4】 前記空気調和機は前記圧縮機から吐出さ
    れた冷媒の流れを逆転させて冷房/暖房運転が行えるよ
    うにすると共に、その冷房運転時に減圧器として作用さ
    せる膨張弁を前記凝縮器として作用させる室内熱交換器
    の近傍に設け、その暖房運転時に減圧器として作用させ
    る膨張弁を前記蒸発器として作用させる室外熱交換器の
    近傍に設けることを特徴とする請求項1乃至3に記載の
    空気調和機。
  5. 【請求項5】 前記空気調和機の冷媒が、高沸点冷媒と
    低沸点冷媒からなる非共沸混合冷媒であることを特徴と
    する請求項1乃至4記載の空気調和機。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009109082A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Fuji Electric Retail Systems Co Ltd 冷媒流量制御装置
JP2013155888A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Toshiba Carrier Corp 給湯装置
EP2406561A4 (en) * 2009-03-13 2015-10-28 Carrier Corp HEAT PUMP AND METHOD OF OPERATION
CN112665099A (zh) * 2020-12-10 2021-04-16 珠海格力电器股份有限公司 压缩机排气高温保护控制方法、装置、空调器和控制系统
WO2024069896A1 (ja) * 2022-09-29 2024-04-04 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和機

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Effective date: 20051227

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