JP2002174473A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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JP2002174473A
JP2002174473A JP2000374323A JP2000374323A JP2002174473A JP 2002174473 A JP2002174473 A JP 2002174473A JP 2000374323 A JP2000374323 A JP 2000374323A JP 2000374323 A JP2000374323 A JP 2000374323A JP 2002174473 A JP2002174473 A JP 2002174473A
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雅章 竹上
Kenji Tanimoto
憲治 谷本
Kazuhide Nomura
和秀 野村
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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
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/21Refrigerant outlet evaporator temperature

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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒の充填時などに、レシーバ(33)から圧縮
機(41,42) への液バックを防止する。 【解決手段】 レシーバ(33)と圧縮機(41,42) の吸入側
ガス配管(43)とをガス抜き管(64)を介して接続し、ガス
抜き管(64)に、開閉弁(65)と温度センサ(78)とを設け
る。そして、圧縮機(41,42) の吸入冷媒圧力と、ガス抜
き管(64)の開閉弁(65)を開放したときにガス抜き管(64)
を流れる冷媒の温度とから、吸入冷媒の過熱度を判別
し、開閉弁(65)と圧縮機(41,42) を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関し、
特に、圧縮機への液バック防止対策に係るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、空調機などの冷凍装置には、
例えば特開平10−300292号公報に記載されてい
るように、蒸気圧縮式冷凍サイクルが用いられている。
図4に示すように、この種の空調機(10)では、熱源側ユ
ニットである室外ユニット(11)と利用側ユニットである
室内ユニット(12)とが連絡配管(21,22) で接続されてい
る。図では、2台の室内ユニット(12)を互いに並列に接
続した例を示している。
【0003】図示の例では、室外ユニット(11)には、圧
縮機(40)と四路切換弁(31)と室外熱交換器(熱源側熱交
換器)(32)とレシーバ(33)と膨張弁(34)とが設けられ、
各室内ユニット(12)には室内熱交換器(利用側熱交換
器)(81)が設けられている。そして、圧縮機(40)と四路
切換弁(31)と室外熱交換器(32)とレシーバ(33)と膨張弁
(34)と室内熱交換器(81)とが順に接続され、冷媒の循環
方向を正サイクルと逆サイクルに切り替えることのでき
る冷媒回路(20)が構成されている。
【0004】上記レシーバ(33)は、上記利用側ユニット
(11)内で、室外熱交換器(32)と室内熱交換器(81)との間
の液ラインに設けられている。レシーバ(33)の前後(液
冷媒の流入側と流出側)には4つの逆止弁(CV)が組み合
わせて配置され、レシーバ(33)への冷媒の流入方向と流
出方向が冷房運転時と暖房運転時に同じになるように冷
媒の流れ方向を制御している。上記膨張弁(34)は、この
レシーバ(33)の下流側に接続されている。
【0005】そして、冷房運転時には、室内熱交換器(8
1)が蒸発器となる冷却動作を行う。この冷房運転時にお
いて、圧縮機(40)から吐出された冷媒は、室外熱交換器
(32)で凝縮してレシーバ(33)に流入し、さらに膨張弁(3
4)で減圧されて室内熱交換器(81)で蒸発した後、圧縮機
(40)に吸入される。
【0006】また、暖房運転時には、室内熱交換器(81)
が凝縮器となる加熱動作(ヒートポンプ動作)を行う。
この暖房運転時において、圧縮機(40)から吐出された冷
媒は、室内熱交換器(81)で凝縮してレシーバ(33)に流入
し、さらに膨張弁(34)で減圧した後に室外熱交換器(32)
で蒸発して、圧縮機(40)に吸入される。
【0007】一方、上記レシーバ(33)は、吸入側ガス配
管(43)にガス抜き管(64)を介して接続され、ガス抜き管
(64)には電磁弁(65)が設けられている。このガス抜き管
(64)は、例えば冷媒充填時に電磁弁(65)を所定のインタ
ーバルで適宜開放しながらレシーバ(33)のガス冷媒を抜
くために設けられている。
【0008】冷媒の充填は、圧縮機(41,42) を運転しな
がら冷媒回路(20)に液冷媒を注入することで行う。その
際、レシーバ(33)内が高圧になると冷媒の充填に対する
抵抗になるので、所定のタイミングで電磁弁(65)の開閉
を繰り返してガスを抜きながら、必要な量の液冷媒を冷
媒回路(20)に充填するようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、冷媒回路(2
0)に充填する冷媒量は、冷媒配管の長さに応じて設定さ
れる。つまり、ビル用の空調機(10)などでは、装置の設
置条件によって室外ユニット(11)と室内ユニット(12)間
の連絡配管長が大きく異なる場合があるため、その配管
長に合わせて冷媒充填量が設定される。
【0010】しかし、冷媒の充填量を必ず適正な量にす
ることは現実的には困難であり、人為的なミスなどによ
って冷媒を過充填するおそれがある。そして、このよう
な場合にレシーバ(33)のガス抜きのために電磁弁(65)を
開放すると、圧縮機(40)への液バックが生じてしまうこ
とになる。
【0011】本発明は、このような問題点に鑑みて創案
されたものであり、その目的とするところは、冷媒充填
時の過充填などによってレシーバから圧縮機へ液バック
するのを防止し、圧縮機の保護を図ることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、冷媒充填時な
どにレシーバ(33)のガスを抜くときの冷媒の状態を判別
できるようにして、液冷媒を流さないようにしたもので
ある。
【0013】具体的に、本発明が講じた第1の解決手段
は、圧縮機(41,42) と熱源側熱交換器(32)とレシーバ(3
3)と膨張機構(34,82,92,102,112)と利用側熱交換器(81,
91,101,111) とが順に接続されてなる冷媒回路(20)を備
えた冷凍装置を前提としている。そして、この冷凍装置
(10)では、上記レシーバ(33)と圧縮機(41,42) の吸入側
ガス配管(43)とがガス抜き通路(64)を介して接続され、
該ガス抜き通路(64)に、開閉弁(65)と温度検出手段(78)
とが設けられている。
【0014】また、本発明が講じた第2の解決手段は、
上記第1の解決手段において、圧縮機(41,42) の吸入冷
媒圧力と、ガス抜き通路(64)の開閉弁(65)を開放したと
きに該ガス抜き通路(64)を流れる冷媒の温度とから、吸
入冷媒の過熱度を判別し、過熱度が所定値よりも小さい
と上記開閉弁(65)を閉鎖する制御手段(200) を備えた構
成としたものである。
【0015】また、本発明が講じた第3の解決手段は、
上記第2の解決手段において、上記開閉弁(65)の開放
後、該開閉弁(65)が所定時間閉鎖されていると該開閉弁
(65)を開放するように上記制御手段(200) を構成したも
のである。
【0016】また、本発明が講じた第4の解決手段は、
上記第2または第3の解決手段において、吸入冷媒の過
熱度(SH)がSH<0であると圧縮機(41,42) を停止す
るように上記制御手段(200) を構成したものである。
【0017】また、御発明が講じた第5の解決手段は、
上記第2,第3または第4の解決手段において、上記制
御手段(200) を、冷媒回路(20)への冷媒の充填時に吸入
冷媒の過熱度に基づく制御を行うように構成したもので
ある。
【0018】−作用− 上記第1の解決手段では、上記レシーバ(33)と圧縮機(4
1,42) の吸入側ガス配管(43)とに接続されたガス抜き通
路(64)に開閉弁(65)と温度検出手段(78)とが設けられて
いるので、冷媒の充填時などに開閉弁(65)を開くことで
レシーバ(33)のガス冷媒を抜き、レシーバ(33)の圧力上
昇を防止して冷媒の充填を促進できる。また、冷凍装置
(10)には、圧縮機(41,42) の吸入冷媒圧力を検出する低
圧圧力センサ(74)が設けられているので、吸入冷媒圧力
と上記温度検出手段(78)の検出温度とに基づいて圧縮機
(41,42) への液バックを防止できる。
【0019】具体的には、上記第2の解決手段の制御を
行うと、吸入冷媒の過熱度が小さいときには開閉弁(65)
が閉鎖されるので、レシーバ(33)から圧縮機(41,42) へ
の液冷媒の戻りを防止できる。
【0020】また、上記第3の解決手段では、開閉弁(6
5)が閉鎖されたままであるとレシーバ(33)の圧力が上昇
してしまうのを抑えられるため、冷媒の充填時などに冷
媒が循環しにくくなってしまうことが阻止される。
【0021】また、上記第4の解決手段では、吸入冷媒
が液冷媒になっていると判断されるときに、圧縮機(41,
42) が停止する。
【0022】また、上記第5の解決手段では、冷媒の充
填時に上記第2,第3または第4の解決手段の制御が行
われ、冷媒充填時の液バックが阻止されることから、冷
媒の過充填を防止できる。
【0023】
【発明の効果】したがって、上記解決手段によれば、圧
縮機(41,42) への液バックを防止できることから、液圧
縮による圧縮機(41,42) の損傷を確実に防止できる。
【0024】また、上記第2の解決手段によれば、吸入
冷媒の過熱度が小さくなってくるとガス抜き通路(64)を
閉塞するので、開閉弁(65)を閉じる過熱度を適宜設定し
ておくことにより液バックを確実に防止できる。
【0025】また、上記第3の解決手段によれば、開閉
弁(65)の閉鎖時に冷媒が循環しにくくなるのが防止され
るため、冷媒充填などを促進し、それに要する時間が長
くなるのを防止できる。
【0026】また、上記第4の解決手段によれば、吸入
冷媒が液冷媒であると圧縮機(41,42) が停止するので、
圧縮機(41,42) の損傷を確実に防止できる。
【0027】また、上記第5の解決手段によれば、配管
長に拘わらず過充填を防止できるため、冷媒充填のミス
に起因する圧縮機(41,42) の損傷のおそれがなくなり、
冷媒回収や再充填といった煩わしい作業も不要となる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る冷凍装置(1
0)は、コンビニエンスストアやスーパーマーケット等に
設けられて、冷蔵庫や冷凍庫の冷却と、室内の冷暖房と
を行うためのものである。
【0029】図1及び図2に示すように、本実施形態に
係る冷凍装置(10)は、高温側冷媒回路(20)、低温側冷媒
回路(25)、及びコントローラ(200) を備え、いわゆる二
元冷凍サイクルを行うように構成されている。また、上
記冷凍装置(10)は、室外ユニット(11)、第1室内ユニッ
ト(12)、第2室内ユニット(13)、冷蔵ユニット(14)、カ
スケードユニット(15)、及び冷凍ユニット(16)を備えて
いる。
【0030】第1室内ユニット(12)は、冷房と暖房を切
り換えて行うように構成されている。この第1室内ユニ
ット(12)は、例えば売場などに設置される。第2室内ユ
ニット(13)は、専ら冷房のみを行うように構成されてい
る。この第2室内ユニット(13)は、例えば厨房等のよう
な熱負荷のある部屋に設置され、一年を通じて冷房を行
う。冷蔵ユニット(14)は、冷蔵庫に設置されて冷蔵庫の
庫内空気を冷却する。冷凍ユニット(16)は、冷凍庫に設
置されて冷凍庫の庫内空気を冷却する。なお、冷蔵ユニ
ット(14)を冷蔵用のショーケースに設けてもよく、冷凍
ユニット(16)を冷凍用のショーケースに設けてもよい。
【0031】《高温側冷媒回路の構成》上記高温側冷媒
回路(20)は、室外回路(30)と、第1及び第2室内回路(8
0,90)と、冷蔵回路(100) と、高温側カスケード回路(11
0) と、第1及び第2液側連絡管(21,23) と、第1及び
第2ガス側連絡管(22,24) とにより構成されている。こ
のうち、第1室内回路(80)は、第1液側連絡管(21)及び
第1ガス側連絡管(22)を介して、室外回路(30)に接続さ
れている。一方、第2室内回路(90)と、冷蔵回路(100)
と、高温側カスケード回路(110) とは、第2液側連絡管
(23)及び第2ガス側連絡管(24)を介して、室外回路(30)
に並列接続されている。また、高温側冷媒回路(20)に
は、高温側冷媒が充填されている。
【0032】上記室外回路(30)は、室外ユニット(11)に
収納されている。室外回路(30)は、圧縮機ユニット(40)
と、四路切換弁(31)と、室外熱交換器(32)と、室外膨張
弁(34)と、レシーバ(33)と、第1及び第2液側閉鎖弁(3
5,37) と、第1及び第2ガス側閉鎖弁(36,38) とを備え
ている。また、室外回路(30)には、ガス抜き管(ガス抜
き通路)(64)と、均圧管(66)と、液供給管(68)とが設け
られている。
【0033】上記圧縮機ユニット(40)は、第1圧縮機(4
1)と第2圧縮機(42)を並列に接続したものである。第
1,第2圧縮機(41,42) は、何れも密閉型で高圧ドーム
型のスクロール圧縮機である。つまり、これら圧縮機(4
1,42) は、圧縮機構と該圧縮機構を駆動する電動機と
を、円筒状のハウジングに収納して構成されている。な
お、圧縮機構及び電動機は、図示を省略している。
【0034】第1圧縮機(41)は、電動機の回転数が段階
的に又は連続的に変更される容量可変の圧縮機である。
第2圧縮機(42)は、電動機が常に一定回転数で駆動され
る一定容量の圧縮機である。そして、上記圧縮機ユニッ
ト(40)は、第1圧縮機(41)の容量変更や第2圧縮機(42)
の発停によって、ユニット全体の容量が可変となってい
る。具体的には、圧縮機ユニット(40)に要求される能力
が所定値を越えるまでは、第1圧縮機(41)の容量を調整
しながら1台で運転し、その所定値を越えると第2圧縮
機(42)も起動した状態として2台で運転を行いながら第
1圧縮機(41)の容量を調整する。
【0035】上記圧縮機ユニット(40)は、吸入管(43)及
び吐出管(44)を備えている。吸入管(吸入側ガス配管)
(43)は、その入口端が四路切換弁(31)の第1のポートに
接続され、その出口端が2つに分岐されて各圧縮機(41,
42) の吸入側に接続されている。吐出管(44)は、その入
口端が2つに分岐されて各圧縮機(41,42) の吐出側に接
続され、その出口端が四路切換弁(31)の第2のポートに
接続されている。また、第2圧縮機(42)に接続する吐出
管(44)の分岐管には、吐出側逆止弁(45)が設けられてい
る。この吐出側逆止弁(45)は、第2圧縮機(42)から流出
する方向への冷媒の流通のみを許容する。
【0036】また、上記圧縮機ユニット(40)は、油分離
器(51)、油戻し管(52)、及び均油管(54)を備えている。
油分離器(51)は、吐出管(44)の途中に設けられている。
この油分離器(51)は、圧縮機(41,42) の吐出冷媒から冷
凍機油を分離するためのものである。油戻し管(52)は、
その一端が油分離器(51)に接続され、その他端が吸入管
(43)に接続されている。この油戻し管(52)は、油分離器
(51)で分離された冷凍機油を、圧縮機(41,42) の吸入側
へ戻すためのものであって、油戻し電磁弁(53)を備えて
いる。均油管(54)は、その一端が第2圧縮機(42)に接続
され、その他端が吸入管(43)における第1圧縮機(41)の
吸入側近傍に接続されている。この均油管(54)は、各圧
縮機(41,42) のハウジング内に貯留される冷凍機油の量
を平均化するためのものであって、均油電磁弁(55)を備
えている。
【0037】上記四路切換弁(31)は、その第3のポート
が第1ガス側閉鎖弁(36)と配管接続され、その第4のポ
ートが室外熱交換器(32)の上端部と配管接続されてい
る。四路切換弁(31)は、第1のポートと第3のポートが
連通し且つ第2のポートと第4のポートが連通する状態
(図1に実線で示す状態)と、第1のポートと第4のポ
ートが連通し且つ第2のポートと第3のポートが連通す
る状態(図1に破線で示す状態)とに切り換わる。この
四路切換弁(31)の切換動作によって、高温側冷媒回路(2
0)における冷媒の循環方向が反転する。つまり、高温側
冷媒回路(20)は、冷媒の循環方向が可逆に構成されてい
る。
【0038】熱源側熱交換器である上記室外熱交換器(3
2)は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱
交換器により構成されている。この室外熱交換器(32)で
は、高温側冷媒回路(20)を循環する高温側冷媒と室外空
気とが熱交換を行う。
【0039】上記レシーバ(33)は、円筒状の容器であっ
て、冷媒を貯留するためのものである。このレシーバ(3
3)は、流入管(60)及び流出管(62)を介して、室外熱交換
器(32)と第1液側閉鎖弁(35)とに接続されている。
【0040】上記流入管(60)は、その入口端側が2つの
分岐管(60a,60b) に分岐され、その出口端がレシーバ(3
3)の上端部に接続されている。流入管(60)の第1分岐管
(60a) は、室外熱交換器(32)の下端部に接続されてい
る。この第1分岐管(60a) には、第1流入逆止弁(61a)
が設けられている。第1流入逆止弁(61a) は、室外熱交
換器(32)からレシーバ(33)へ向かう冷媒の流通のみを許
容する。流入管(60)の第2分岐管(60b) は、第1液側閉
鎖弁(35)に接続されている。この第2分岐管(60b) に
は、第2流入逆止弁(61b) が設けられている。第2流入
逆止弁(61b) は、第1液側閉鎖弁(35)からレシーバ(33)
へ向かう冷媒の流通のみを許容する。
【0041】上記流出管(62)は、その入口端がレシーバ
(33)の下端部に接続され、その出口端側が2つの分岐管
(62a,62b) に分岐されている。流出管(62)の第1分岐管
(62a) は、室外熱交換器(32)の下端部に接続されてい
る。この第1分岐管(62a) には、上記室外膨張弁(34)が
設けられている。流出管(62)の第2分岐管(62b) は、第
1液側閉鎖弁(35)に接続されている。この第2分岐管(6
2b) には、流出逆止弁(63)が設けられている。流出逆止
弁(63)は、レシーバ(33)から第1液側閉鎖弁(35)へ向か
う冷媒の流通のみを許容する。
【0042】上記第2液側閉鎖弁(37)は、流出管(62)の
第2分岐管(62b) における流出逆止弁(63)とレシーバ(3
3)の間に配管接続されている。一方、上記第2ガス側閉
鎖弁(38)は、圧縮機ユニット(40)における吸入管(43)に
配管接続されている。
【0043】上記ガス抜き管(64)は、その一端がレシー
バ(33)の上端部に接続され、その他端が吸入管(43)に接
続されている。ガス抜き管(64)には、ガス抜き電磁弁
(開閉弁)(65)が設けられている。このガス抜き電磁弁
(65)を開閉すると、ガス抜き管(64)における冷媒の流れ
が断続される。
【0044】上記均圧管(66)は、その一端がガス抜き管
(64)におけるガス抜き電磁弁(65)とレシーバ(33)の間に
接続され、その他端が吐出管(44)に接続されている。ま
た、均圧管(66)には、その一端から他端に向かう冷媒の
流通のみを許容する均圧用逆止弁(67)が設けられてい
る。
【0045】上記第1室内回路(80)は、第1室内ユニッ
ト(12)に収納されている。この第1室内回路(80)は、第
1室内熱交換器(利用側熱交換器)(81)と第1室内膨張
弁(82)とを直列に配管接続したものである。第1室内膨
張弁(82)は、第1室内熱交換器(81)の下端部に接続され
ている。第1室内回路(80)の第1室内膨張弁(82)側の端
部は、第1液側連絡管(21)を介して、室外回路(30)の第
1液側閉鎖弁(35)に接続されている。一方、第1室内回
路(80)の第1室内熱交換器(81)側の端部は、第1ガス側
連絡管(22)を介して、室外回路(30)の第1ガス側閉鎖弁
(36)に接続されている。
【0046】上記第2室内回路(90)は、第2室内ユニッ
ト(13)に収納されている。この第2室内回路(90)は、第
2室内熱交換器(利用側熱交換器)(91)と第2室内膨張
弁(92)とを直列に配管接続したものである。第2室内膨
張弁(92)は、第2室内熱交換器(91)の下端部に接続され
ている。
【0047】上記冷蔵回路(100) は、冷蔵ユニット(14)
に収納されている。この冷蔵回路(100) は、冷蔵用熱交
換器(利用側熱交換器)(101) と冷蔵用膨張弁(102) と
を直列に配管接続したものである。冷蔵用膨張弁(102)
は、冷蔵用熱交換器(101) の上端部に接続されている。
【0048】上記高温側カスケード回路(110) は、カス
ケードユニット(15)に収納されている。この高温側カス
ケード回路(110) は、カスケード熱交換器(111) とカス
ケード膨張弁(112) とを直列に配管接続したものであ
る。カスケード膨張弁(112) は、カスケード熱交換器(1
11) の1次側の上端部に接続されている。
【0049】上述のように、室外回路(30)に対しては、
第2液側連絡管(23)及び第2ガス側連絡管(24)を介し
て、第2室内回路(90)と冷蔵回路(100) と高温側カスケ
ード回路(110) とが互いに並列に接続されている。具体
的に、第2液側連絡管(23)は、その一端が第2液側閉鎖
弁(37)に接続されている。また、第2液側連絡管(23)
は、他端側で3つに分岐されて、第2室内回路(90)にお
ける第2室内膨張弁(92)側の端部と、冷蔵回路(100) に
おける冷蔵用膨張弁(102) 側の端部と、高温側カスケー
ド回路(110) におけるカスケード膨張弁(112) 側の端部
とに接続されている。一方、第2ガス側連絡管(24)は、
その一端が第2ガス側閉鎖弁(38)に接続されている。ま
た、第2ガス側連絡管(24)は、他端側で3つに分岐され
て、第2室内回路(90)における第2室内熱交換器(91)側
の端部と、冷蔵回路(100) における冷蔵用熱交換器(10
1) 側の端部と、高温側カスケード回路(110) における
カスケード熱交換器(111) 側の端部とに接続されてい
る。
【0050】第1,第2室内熱交換器(81,91) や冷蔵用
熱交換器(101) は、クロスフィン式のフィン・アンド・
チューブ型熱交換器により構成されている。第1,第2
室内熱交換器(81,91) では、高温側冷媒回路(20)を循環
する高温側冷媒と室内空気とが熱交換を行う。冷蔵用熱
交換器(101) では、高温側冷媒回路(20)を循環する高温
側冷媒と冷蔵庫の庫内空気とが熱交換を行う。
【0051】《低温側冷媒回路の構成》上記低温側冷媒
回路(25)は、低温側カスケード回路(120) と、冷凍回路
(130)と、第3液側連絡管(26)と、第3ガス側連絡管(2
7)とにより構成されている。低温側カスケード回路(12
0) と冷凍回路(130) は、第3液側連絡管(26)及び第3
ガス側連絡管(27)を介して接続されている。また、低温
側冷媒回路(25)には、低温側冷媒が充填されている。
【0052】上記低温側カスケード回路(120)は、カス
ケードユニット(15)に収納されている。低温側カスケー
ド回路(120) には、低温側圧縮機(121) 、レシーバ(12
3) 、第3液側閉鎖弁(124) 、及び第3ガス側閉鎖弁(12
5) が設けられている。なお、図1及び図2において、
図2の「A」は図1の「A」に対応し、図2の「B」は
図1の「B」に対応している。
【0053】上記低温側圧縮機(121) の吐出側は、吐出
側逆止弁(122) を介して、カスケード熱交換器(111) の
2次側の上端部と配管接続されている。この吐出側逆止
弁(122) は、低温側圧縮機(121) からカスケード熱交換
器(111) へ向かう冷媒の流通のみを許容する。一方、低
温側圧縮機(121) の吸入側は、第3ガス側閉鎖弁(125)
と配管接続されている。カスケード熱交換器(111) の2
次側の下端部は、レシーバ(123) の上部と配管接続され
ている。レシーバ(123) の底部は、第3液側閉鎖弁(12
4)と配管接続されている。
【0054】上記冷凍回路(130) は、冷凍ユニット(16)
に収納されている。この冷凍回路(130) は、冷凍用熱交
換器(131) と冷凍用膨張弁(132) とを直列に配管接続し
たものである。冷凍用膨張弁(132) は、冷凍用熱交換器
(131) の上端部に接続されている。冷凍回路(130) の冷
凍用膨張弁(132) 側の端部は、第3液側連絡管(26)を介
して、低温側カスケード回路(120) の第3液側閉鎖弁(1
24) に接続されている。一方、冷凍回路(130) の冷凍用
熱交換器(131) 側の端部は、第3ガス側連絡管(27)を介
して、低温側カスケード回路(120) の第3ガス側閉鎖弁
(125) に接続されている。
【0055】上記カスケード熱交換器(111) は、プレー
ト式熱交換器により構成されている。カスケード熱交換
器(111) には、1次側の流路(111a) と2次側の流路(11
1b)とが区画形成されている。上述のように、カスケー
ド熱交換器(111) は、その1次側が高温側冷媒回路(20)
に接続され、その2次側が低温側冷媒回路(25)に接続さ
れている。このカスケード熱交換器(111) は、その1次
側を流れる高温側冷媒と、その2次側を流れる低温側冷
媒とを熱交換させるためのものである。つまり、カスケ
ード熱交換器(111) は、二元冷凍サイクルにおけるカス
ケードコンデンサとして機能する。
【0056】《その他の構成》上記室外ユニット(11)に
は、室外ファン(70)と外気温センサ(71)とが設けられて
いる。室外ファン(70)は、室外熱交換器(32)へ室外空気
を送るためのものである。外気温センサ(71)は、室外熱
交換器(32)へ送られる室外空気の温度を検出するための
ものである。
【0057】上記室外ユニット(11)に収納される室外回
路(30)には、各種のセンサが設けられている。具体的
に、室外熱交換器(32)には、その伝熱管温度を検出する
ための室外熱交換器温度センサ(72)が設けられている。
吸入管(43)には、圧縮機(41,42) の吸入冷媒温度を検出
するための吸入管温度センサ(73)と、圧縮機(41,42) の
吸入冷媒圧力を検出するための低圧圧力センサ(74)とが
設けられている。吐出管(44)には、圧縮機(41,42)の吐
出冷媒温度を検出するための吐出管温度センサ(75)と、
圧縮機(41,42)の吐出冷媒圧力を検出するための高圧圧
力センサ(76)と、高圧圧力スイッチ(77)とが設けられて
いる。ガス抜き管(64)には、ガス抜き電磁弁(65)を通過
した後の冷媒温度を検出するためのガス抜き管温度セン
サ(温度検出手段)(78)が設けられている。
【0058】上記第1室内ユニット(12)には、第1室内
ファン(83)と第1内気温センサ(84)とが設けられてい
る。第1室内ファン(83)は、第1室内熱交換器(81)へ室
内空気を送るためのものである。第1内気温センサ(84)
は、第1室内熱交換器(81)へ送られる室内空気の温度を
検出するためのものである。
【0059】上記第1室内ユニット(12)に収納される第
1室内回路(80)には、温度センサが設けられている。具
体的に、第1室内熱交換器(81)には、その伝熱管温度を
検出するための第1室内熱交換器温度センサ(85)が設け
られている。第1室内回路(80)における第1室内熱交換
器(81)の上端近傍には、第1室内回路(80)を流れるガス
冷媒温度を検出するための第1ガス側温度センサ(86)が
設けられている。
【0060】上記第2室内ユニット(13)には、第2室内
ファン(93)と第2内気温センサ(94)とが設けられてい
る。第2室内ファン(93)は、第2室内熱交換器(91)へ室
内空気を送るためのものである。第2内気温センサ(94)
は、第2室内熱交換器(91)へ送られる室内空気の温度を
検出するためのものである。
【0061】上記第2室内ユニット(13)に収納される第
2室内回路(90)には、温度センサが設けられている。具
体的に、第2室内熱交換器(91)には、その伝熱管温度を
検出するための第2室内熱交換器温度センサ(95)が設け
られている。第2室内回路(90)における第2室内熱交換
器(91)の上端近傍には、第2室内回路(90)を流れるガス
冷媒温度を検出するための第2ガス側温度センサ(96)が
設けられている。
【0062】上記冷蔵ユニット(14)には、冷蔵用ファン
(103) と冷蔵用温度センサ(104) とが設けられている。
冷蔵用ファン(103) は、冷蔵用熱交換器(101) へ冷蔵庫
の庫内空気を送るためのものである。冷蔵用温度センサ
(104) は、冷蔵用熱交換器(101) へ送られる庫内空気の
温度を検出するためのものである。
【0063】上記冷蔵ユニット(14)に収納される冷蔵回
路(100) には、温度センサが設けられている。具体的
に、冷蔵用熱交換器(101) には、その伝熱管温度を検出
するための冷蔵用熱交換器温度センサ(105) が設けられ
ている。冷蔵回路(100) における冷蔵用熱交換器(101)
の下端近傍には、冷蔵回路(100) を流れるガス冷媒温度
を検出するための冷蔵用ガス側温度センサ(106) が設け
られている。
【0064】上記カスケードユニット(15)に収納される
高温側カスケード回路(110) には、カスケード流出側温
度センサ(113) が設けられている。このカスケード流出
側温度センサ(113) は、カスケード熱交換器(111) の1
次側から流出する高温側冷媒の温度を検出するためもの
である。
【0065】上記冷凍ユニット(16)には、冷凍用ファン
(133) と冷凍用温度センサ(134) とが設けられている。
冷凍用ファン(133) は、冷凍用熱交換器(131) へ冷凍庫
の庫内空気を送るためのものである。冷凍用温度センサ
(134) は、冷凍用熱交換器(131) へ送られる庫内空気の
温度を検出するためのものである。
【0066】上記冷凍ユニット(16)に収納される冷凍回
路(130) には、温度センサが設けられている。具体的
に、冷凍用熱交換器(131) には、その伝熱管温度を検出
するための冷凍用熱交換器温度センサ(135) が設けられ
ている。冷凍回路(130) における冷凍用熱交換器(131)
の下端近傍には、冷凍回路(130) を流れるガス冷媒温度
を検出するための冷凍用ガス側温度センサ(136) が設け
られている。
【0067】上記コントローラ(200) は、上記のセンサ
類からの信号やリモコン等からの指令信号を受けて冷凍
装置(10)の運転制御を行うものである。具体的に、コン
トローラ(200) は、室外膨張弁(34)及び室内膨張弁の開
度調節や、四路切換弁(31)の切換、更にはガス抜き電磁
弁(65)、油戻し電磁弁(53)、及び均油電磁弁(55)の開閉
操作を行う。また、コントローラ(200) は、圧縮機ユニ
ット(40)の容量制御も行う。
【0068】さらに、上記コントローラ(200) は、本実
施形態の特徴として、上記冷凍装置(10)を設置したとき
などに行う冷媒の充填時に、圧縮機(41,42) への液バッ
クを防止する制御を行う。
【0069】−運転動作− 上記冷凍装置(10)の運転時には、高温側冷媒回路(20)と
低温側冷媒回路(25)のそれぞれで冷媒が相変化しつつ循
環し、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。また、冷
凍装置(10)は、第1室内ユニット(12)で室内空気を冷却
する冷房運転と、第1室内ユニット(12)で室内空気を加
熱する暖房運転とを切り換えて行う。
【0070】《冷房運転》冷房運転時において、高温側
冷媒回路(20)では、室外熱交換器(32)を凝縮器とし、第
1室内熱交換器(81)、第2室内熱交換器(91)、冷蔵用熱
交換器(101) 、及びカスケード熱交換器(111) を蒸発器
として冷凍サイクルが行われる。一方、低温側冷媒回路
(25)では、カスケード熱交換器(111)を凝縮器とし、冷
凍用熱交換器(131) を蒸発器として冷凍サイクルが行わ
れる。
【0071】この冷房運転時には、四路切換弁(31)が図
1に実線で示す状態に切り換えられる。また、第1室内
膨張弁(82)、第2室内膨張弁(92)、冷蔵用膨張弁(102)
、カスケード膨張弁(112) 、及び冷凍用膨張弁(132)
が所定開度とされ、室外膨張弁(34)が全閉とされる。ま
た、油戻し電磁弁(53)、均油電磁弁(55)、ガス抜き電磁
弁(65)、及び液供給電磁弁(69)は、通常は閉鎖状態に保
持されているが、必要に応じて適宜開閉されることもあ
る。
【0072】先ず、高温側冷媒回路(20)における動作を
説明する。圧縮機ユニット(40)の圧縮機(41,42) を運転
すると、これら圧縮機(41,42) で圧縮された高温側冷媒
が吐出管(44)へ吐出される。この高温側冷媒は、四路切
換弁(31)を通って室外熱交換器(32)へ流入する。室外熱
交換器(32)では、高温側冷媒が室外空気へ放熱して凝縮
する。室外熱交換器(32)で凝縮した高温側冷媒は、流入
管(60)の第1分岐管(60a) へ流入し、第1流入逆止弁(6
1a) を通過してレシーバ(33)へ流入する。レシーバ(33)
の高温側冷媒は、流出管(62)へ流れ込む。その後、高温
側冷媒は、二手に分流され、一方が流出逆止弁(63)を通
って第1液側閉鎖弁(35)へ流れ、他方が第2液側閉鎖弁
(37)へ流れる。
【0073】第1液側閉鎖弁(35)を通過した高温側冷媒
は、第1液側連絡管(21)を通って第1室内回路(80)へ流
入する。第1室内回路(80)では、流入した高温側冷媒が
第1室内膨張弁(82)で減圧された後に第1室内熱交換器
(81)へ流入する。第1室内熱交換器(81)では、高温側冷
媒が室内空気から吸熱して蒸発する。つまり、第1室内
熱交換器(81)では、室内空気が冷却される。第1室内熱
交換器(81)で蒸発した高温側冷媒は、第1ガス側連絡管
(22)を流れ、第1ガス側閉鎖弁(36)を通過して室外回路
(30)へ流入する。その後、この高温側冷媒は、四路切換
弁(31)を通過して吸入管(43)へ流入する。
【0074】第2液側閉鎖弁(37)を通過した高温側冷媒
は、第2液側連絡管(23)へ流入する。この高温側冷媒
は、その後に三つに分流されて、第2室内回路(90)、冷
蔵回路(100) 、又は高温側カスケード回路(110) へと流
れる。
【0075】第2室内回路(90)へ流入した高温側冷媒
は、第2室内膨張弁(92)で減圧された後に第2室内熱交
換器(91)へ流入する。第2室内熱交換器(91)では、高温
側冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。つまり、第2
室内熱交換器(91)では、室内空気が冷却される。
【0076】冷蔵回路(100) へ流入した高温側冷媒は、
冷蔵用膨張弁(102) で減圧された後に冷蔵用熱交換器(1
01) へ流入する。冷蔵用熱交換器(101) では、高温側冷
媒が冷蔵庫の庫内空気から吸熱して蒸発する。つまり、
冷蔵用熱交換器(101) では、冷蔵庫の庫内空気が冷却さ
れる。
【0077】高温側カスケード回路(110) へ流入した高
温側冷媒は、カスケード膨張弁(112) で減圧された後に
カスケード熱交換器(111) へ流入する。カスケード熱交
換器(111) では、1次側を流れる高温側冷媒が2次側を
流れる低温側冷媒から吸熱して蒸発する。
【0078】第2室内熱交換器(91)、冷蔵回路(100) 、
又はカスケード熱交換器(111) において蒸発した高温側
冷媒は、それぞれ第2ガス側連絡管(24)へ流入して合流
し、その後に第2ガス側閉鎖弁(38)を通過して吸入管(4
3)へ流入する。吸入管(43)では、第1ガス側連絡管(22)
を通じて送り込まれた高温側冷媒と、第2ガス側連絡管
(24)を通じて送り込まれた高温側冷媒とが合流する。吸
入管(43)を流れる高温側冷媒は、圧縮機ユニット(40)の
圧縮機(41,42) に吸入される。これら圧縮機(41,42)
は、吸入した高温側冷媒を圧縮して再び吐出する。高温
側冷媒回路(20)では、このような高温側冷媒の循環が繰
り返される。
【0079】次に、低温側冷媒回路(25)の動作を説明す
る。低温側圧縮機(121) を運転すると、圧縮された低温
側冷媒が低温側圧縮機(121) から吐出される。この低温
側冷媒は、吐出側逆止弁(122) を通過してカスケード熱
交換器(111) の2次側へ流入する。カスケード熱交換器
(111) では、2次側の低温側冷媒が1次側の高温側冷媒
へ放熱して凝縮する。カスケード熱交換器(111) で凝縮
した低温側冷媒は、レシーバ(123) へ流入する。その
後、低温側冷媒は、レシーバ(123) から流出し、第3液
側連絡管(26)を通って冷凍回路(130) へ流入する。
【0080】冷凍回路(130) では、流入した低温側冷媒
が冷凍用膨張弁(132) で減圧された後に冷凍用熱交換器
(131) へ流入する。冷凍用熱交換器(131) では、低温側
冷媒が冷凍庫の庫内空気から吸熱して蒸発する。つま
り、冷凍用熱交換器(131) では、冷凍庫の庫内空気が冷
却される。冷凍用熱交換器(131) で蒸発した低温側冷媒
は、第3ガス側連絡管(27)を通って低温側カスケード回
路(120) へ流入する。その後、低温側冷媒は、低温側圧
縮機(121) に吸入される。低温側圧縮機(121) は、吸入
した低温側冷媒を圧縮して再び吐出する。低温側冷媒回
路(25)では、このような低温側冷媒の循環が繰り返され
る。
【0081】《暖房運転》暖房運転時において、高温側
冷媒回路(20)では、第1室内熱交換器(81)を凝縮器と
し、室外熱交換器(32)、第2室内熱交換器(91)、冷蔵用
熱交換器(101) 、及びカスケード熱交換器(111) を蒸発
器として冷凍サイクルが行われる。一方、低温側冷媒回
路(25)では、カスケード熱交換器(111) を凝縮器とし、
冷凍用熱交換器(131) を蒸発器として冷凍サイクルが行
われる。この低温側冷媒回路(25)の動作は、冷房運転時
と同様である。
【0082】この暖房運転時には、四路切換弁(31)が図
1に破線で示す状態に切り換えられる。また、第1室内
膨張弁(82)、第2室内膨張弁(92)、冷蔵用膨張弁(102)
、カスケード膨張弁(112) 、冷凍用膨張弁(132) 、及
び室外膨張弁(34)が所定開度とされる。また、油戻し電
磁弁(53)、均油電磁弁(55)、ガス抜き電磁弁(65)、及び
液供給電磁弁(69)は、通常は閉鎖状態に保持されている
が、必要に応じて適宜開閉される。
【0083】圧縮機ユニット(40)の圧縮機(41,42) を運
転すると、圧縮された高温側冷媒が圧縮機(41,42) から
吐出管(44)へ吐出される。吐出された高温側冷媒は、四
路切換弁(31)を通過し、第1ガス側連絡管(22)を通って
第1室内回路(80)へ流入する。第1室内回路(80)へ流入
した高温側冷媒は、第1室内熱交換器(81)で室内空気に
放熱して凝縮する。第1室内熱交換器(81)では、高温側
冷媒の放熱により室内空気が加熱される。
【0084】第1室内熱交換器(81)で凝縮した高温側冷
媒は、第1室内膨張弁(82)を通過して第1液側連絡管(2
1)を流れる。第1液側連絡管(21)の高温側冷媒は、第1
液側閉鎖弁(35)を通過し、流入管(60)の第2分岐管(60
b) へ流入する。この高温側冷媒は、第2流入逆止弁(61
b) を通過してレシーバ(33)へ流入する。レシーバ(33)
の高温側冷媒は、レシーバ(33)から流出管(62)へ流れ込
む。その後、高温側冷媒は二手に分流され、一方が流出
管(62)の第1分岐管(62a) へ流入し、他方が流出管(62)
の第2分岐管(62b) へ流入する。
【0085】流出管(62)の第1分岐管(62a) へ流入した
高温側冷媒は、室外膨張弁(34)で減圧された後に室外熱
交換器(32)へ流入する。室外熱交換器(32)では、高温側
冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。蒸発した高温側
冷媒は、四路切換弁(31)を通過して吸入管(43)へ流入す
る。
【0086】流出管(62)の第2分岐管(62b) へ流入した
高温側冷媒は、冷房運転時と同様に流れる。つまり、高
温側冷媒は、レシーバ(33)から流出して第2液側連絡管
(23)を流れ、分流されて第2室内回路(90)、冷蔵回路(1
00) 、又は高温側カスケード回路(110) へ送られる。第
2室内回路(90)へ流入した高温側冷媒は、第2室内熱交
換器(91)で室内空気から吸熱して蒸発する。冷蔵回路(1
00) へ流入した高温側冷媒は、冷蔵用熱交換器(101) で
庫内空気から吸熱して蒸発する。高温側カスケード回路
(110) へ流入した高温側冷媒は、カスケード熱交換器(1
11) で低温側冷媒から吸熱して蒸発する。第2室内熱交
換器(91)、冷蔵用熱交換器(101) 、又はカスケード熱交
換器(111) で蒸発した高温側冷媒は、第2ガス側連絡管
(24)において合流し、第2ガス側閉鎖弁(38)を通過して
吸入管(43)へ流入する。
【0087】吸入管(43)では、室外熱交換器(32)で蒸発
した高温側冷媒と、第2室内熱交換器(91)、冷蔵用熱交
換器(101) 、又はカスケード熱交換器(111) で蒸発した
高温側冷媒とが合流する。合流した高温側冷媒は、圧縮
機ユニット(40)の圧縮機(41,42) に吸入される。これら
圧縮機(41,42) は、吸入した高温側冷媒を圧縮して再び
吐出する。高温側冷媒回路(20)では、このような高温側
冷媒の循環が繰り返される。
【0088】このように、暖房運転時には、室外熱交換
器(32)で室外空気から高温側冷媒が吸熱した熱だけでな
く、第2室内熱交換器(91)、冷蔵用熱交換器(101) 、又
はカスケード熱交換器(111) で室内空気や庫内空気から
高温側冷媒が吸熱した熱をも利用して、第1室内熱交換
器(81)で室内空気の加熱が行われる。
【0089】ここで、暖房運転時には、室外熱交換器(3
2)、第2室内熱交換器(91)、冷蔵用熱交換器(101) 、及
びカスケード熱交換器(111) での高温側冷媒の吸熱量
が、第1室内熱交換器(81)での高温側冷媒の放熱量を上
回る場合もあり得る。このような場合には、室外膨張弁
(34)を全閉とし、室外熱交換器(32)へ向かう高温側冷媒
の流れを遮断する。つまり、第2室内熱交換器(91)、冷
蔵用熱交換器(101) 、及びカスケード熱交換器(111) を
蒸発器として用い、高温側冷媒の吸熱量を削減する。
【0090】《冷媒の充填》次に、この冷凍装置(10)を
設置したときなどに高温側冷媒回路(20)に冷媒を充填す
る動作について説明する。
【0091】本実施形態では、第2液側閉鎖弁(37)に冷
媒充填用のサービスポート(冷媒充填弁)が設けられて
いる。冷媒充填時には、高温側冷媒回路(20)を予め真空
状態にしておき、上記サービスポートに冷媒ボンベ(図
示せず)を接続する。そして、冷媒充填弁を開くことに
よって、冷媒ボンベ内と冷媒回路(20)内の圧力差によ
り、冷媒ボンベ内の冷媒を冷媒回路(20)に流入させる。
【0092】冷媒回路(20)内に冷媒が充填されるにつ
れ、冷媒回路(20)内の冷媒の圧力が上昇して、冷媒ボン
ベ内と冷媒回路(20)内との圧力差が徐々に小さくなるた
め、冷媒の充填速度が減少していく。そこで、次に圧縮
機を運転して、例えば冷房運転の設定(このとき使用す
る蒸発器は適宜選択すればよい)で冷凍サイクルを行い
ながら冷媒を追加充填する。このとき、冷媒は余剰分が
レシーバ(33)に貯留されながら冷媒回路(20)内を循環す
るが、レシーバ(33)の圧力が高くなると冷媒の充填速度
が低下するため、ガス抜き電磁弁(65)を所定のタイミン
グで開閉して、レシーバ(33)内のガス冷媒をガス抜き管
(64)から圧縮機(41,42) に抜く操作が行われる。このよ
うにして所定量の冷媒が充填されると、充填運転を停止
する。なお、冷媒の充填量は、利用側ユニット(12,13,1
4,15) の個数や、第1及び第2液側連絡管(21,23) と第
1及び第2ガス側連絡管(22,24) の配管長などに応じて
予め設定されている。
【0093】一方、配管長などに合わせて冷媒充填量を
設定しても、冷媒の充填量を必ず設定通りの適正値にす
ることは現実的には困難であり、設定ミスなどによって
冷媒を過充填するおそれがある。そして、冷媒が過充填
されると、レシーバ(33)のガス抜きのためにガス抜き電
磁弁(65)を開放したときに圧縮機(41,42) への液バック
が生じてしまい、液圧縮により圧縮機(41,42) が損傷す
るおそれもある。
【0094】このため、本実施形態では、冷媒の過充填
防止制御を行うようにしている。具体的には、冷媒の追
加充填時にガス抜き電磁弁(65)を開閉しているときに、
図3のフローチャートに従って、吸入冷媒の過熱度を判
断し、不具合を回避するようにしている。
【0095】このフローチャートにおいて、ステップST
1では、吸入冷媒の過熱度(SH)が例えば3deg 程度
の所定値よりも低い状態が30秒(所定時間)継続して
いるかどうかを判別する。この条件が満たされている
と、ステップST2へ進んでガス抜き電磁弁(65)を閉じ、
過熱度の小さな冷媒が流れないようにすることで圧縮機
(41,42) への液バックを確実に防止する。なお、吸入冷
媒の過熱度は、低圧圧力センサ(74)によって検出された
圧縮機(41,42) の吸入冷媒圧力と、ガス抜き管温度セン
サ(78)で検出された吸入冷媒の実測温度とから算出され
る。
【0096】一方、ステップST1の判別結果が「No」
であると、吸入冷媒はガス冷媒であると判断できるた
め、ガス抜き電磁弁(65)は操作せず、ステップST3へ進
む。また、ステップST2を実行した後もステップST3へ
進む。このステップST3では、ガス抜き電磁弁(65)が閉
じている状態が30秒(所定時間)継続していて、かつ
吸入冷媒の過熱度が例えば10deg 程度の所定値よりも大
きいかどうかが判別される。この条件が満たされている
と、レシーバ(33)内の圧力が上昇して冷媒充填の抵抗に
なると考えられることと、この状態で電磁弁(65)を開い
てもガス抜き管(64)からすぐに液バックが生じるおそれ
がないと考えられることから、ステップST4でガス抜き
電磁弁(65)を開放してステップST5へ進む。また、ステ
ップST3の判別結果が「No」のときは電磁弁(65)は操
作せず、ステップST5へ進む。
【0097】ステップST5へ進んだときは、吸入冷媒の
過熱度が小さいためにガス抜き電磁弁(65)を閉じてから
30秒が経過していない状態を含んでいる。そして、ス
テップST5では、この状態のときに圧縮機(41,42) を停
止するかどうか判断する。このため、ステップST5で
は、吸入冷媒の過熱度が0deg よりも小さく、膨張弁(8
2,92,102,112) が所定開度よりも閉じているかどうかが
判別される。判別結果が「Yes」であれば、蒸発器(8
1,91,101,111) の冷媒流量が少ないにも拘わらず、圧縮
機(41,42) に液冷媒が戻るような状態である。したがっ
て、この場合にはステップST6へ進んで、圧縮機(41,4
2) を停止する。また、ステップST5の判別結果が「N
o」であれば液バックは生じていないため、圧縮機は停
止せず、ステップST1へ戻って動作を継続する。
【0098】以上、このフローチャートの動作を要約す
ると、ステップST1及びステップST2において、吸入冷
媒の過熱度が小さいときにはガス抜き電磁弁(65)を閉じ
る一方、ステップST3及びステップST4において、該電
磁弁(65)が閉じている状態が長く続くのを避ける動作を
行う。そして、ステップST5,6においては、ステップ
ST2でガス抜き電磁弁(65)を閉じてから、さらに過熱度
が小さいなどの条件が満たされていると、圧縮機(41,4
2) を停止する一方、それ以外の場合はステップST1以
降の動作を繰り返す。つまり、ステップST1〜ステップ
ST5のループでガス抜き電磁弁(65)を開閉する際に、該
電磁弁(65)を閉じてから30秒が経過しなくても過熱度
がゼロ以下だと圧縮機(41,42) を停止し、それ以外は運
転を継続するようにしている。
【0099】以上のように、本実施形態では、吸入冷媒
の過熱度に応じてガス抜き電磁弁(65)を開閉することで
冷媒の充填を促進しながら、同時に吸入冷媒の過熱度を
利用して冷媒の過充填を判別し、圧縮機(41,42) の運転
を制御している。
【0100】−実施形態の効果− このように、本実施形態によれば、冷媒充填時にレシー
バ(33)のガスを抜くことで充填時間が長くなるのを防止
しながら、圧縮機(41,42) への液バックも阻止してい
る。したがって、配管長などの条件に拘わらず、人為ミ
スによる冷媒回路(20)への冷媒の過充填が確実に防止さ
れ、液圧縮による圧縮機(41,42) の損傷を未然に防止で
きる。
【0101】
【発明のその他の実施の形態】本発明は、上記実施形態
について、以下のような構成としてもよい。
【0102】例えば、上記実施形態は、冷媒の充填時に
液バックを防止することで冷媒回路への冷媒の過充填を
防止するようにした例であるが、レシーバ(33)のガスを
抜きながら吸入冷媒の過熱度に基づいて圧縮機(41,42)
への液バックを防止する制御は、デフロスト運転時など
にも行うことができる。
【0103】また、上記実施形態は、利用側ユニットと
して空調機の室内ユニットと冷蔵庫や冷凍庫を並列に接
続したシステムにも本発明を適用した例であるが、本発
明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍装置であれ
ば、空調機のみのシステムなどであっても適用すること
が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る冷凍装置の冷媒回路図
である。
【図2】図1の冷凍装置の低温側冷媒回路を示す図であ
る。
【図3】冷媒充填時の液バック防止制御を示すフローチ
ャートである。
【図4】従来の空調機の冷媒回路図である。
【符号の説明】
(10) 冷凍装置 (11) 室外ユニット (12,13) 室内ユニット (14) 冷蔵ユニット (15) カスケードユニット (16) 冷凍ユニット (20) 高温側冷媒回路(冷媒回路) (32) 室外熱交換器(熱源側熱交換器) (33) レシーバ (34) 室外膨張弁(膨張機構) (41) 第1圧縮機(圧縮機) (42) 第2圧縮機(圧縮機) (43) 吸入側ガス配管 (64) ガス抜き管(ガス抜き通路) (65) 開閉弁 (78) ガス抜き管温度センサ(温度検出手段) (101) 冷蔵用熱交換器(利用側熱交換器) (200) コントローラ(制御手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 和秀 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機(41,42) と熱源側熱交換器(32)と
    レシーバ(33)と膨張機構(34,82,92,102,112)と利用側熱
    交換器(81,91,101,111) とが順に接続されてなる冷媒回
    路(20)を備えた冷凍装置であって、 上記レシーバ(33)と圧縮機(41,42) の吸入側ガス配管(4
    3)とがガス抜き通路(64)を介して接続され、 該ガス抜き通路(64)に、開閉弁(65)と温度検出手段(78)
    とが設けられている冷凍装置。
  2. 【請求項2】 圧縮機(41,42) の吸入冷媒圧力と、ガス
    抜き通路(64)の開閉弁(65)を開放したときに該ガス抜き
    通路(64)を流れる冷媒の温度とから、吸入冷媒の過熱度
    を判別し、過熱度が所定値よりも小さいと上記開閉弁(6
    5)を閉鎖する制御手段(200) を備えている請求項1記載
    の冷凍装置。
  3. 【請求項3】 上記制御手段(200) は、上記開閉弁(65)
    の開放後、該開閉弁(65)が所定時間閉鎖されていると、
    該開閉弁(65)を開放するように構成されている請求項2
    記載の冷凍装置。
  4. 【請求項4】 上記制御手段(200) は、吸入冷媒の過熱
    度(SH)がSH<0であると、圧縮機(41,42) を停止す
    るように構成されている請求項2または3記載の冷凍装
    置。
  5. 【請求項5】 上記制御手段(200) は、冷媒回路(20)へ
    の冷媒の充填時に、吸入冷媒の過熱度に基づく制御を行
    うように構成されている請求項2,3または4記載の冷
    凍装置。
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