JP2004279005A - 蓄熱式空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】液戻りによる冷凍機油の希釈、液圧縮等を防止し、信頼性の向上を図った蓄熱式空気調和機を得る。
【解決手段】圧縮機１、室外熱交換器３、受液器５、室内膨張弁１２、室内熱交換器１３を順次冷媒配管で接続する環状の回路と、受液器５の出口側で分岐し蓄熱膨張弁８、蓄熱熱交換器１０および蓄熱出口用電磁弁９を介して室内熱交換器１３から圧縮機１に接続する戻り配管に結合する回路を備えた蓄熱式空気調和機において、運転を停止する場合、室内膨張弁１２および蓄熱出口用電磁弁９を閉止状態、蓄熱膨張弁８を開状態とすると共に、圧縮機１の運転を所定時間継続する
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷熱を蓄える蓄熱式空気調和機に関し、特に圧縮機への液戻り防止するものに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和装置の運転中に停止指令を受けたとき、所定時間の間、凝縮器側の膨張弁を開き、蒸発器側の膨張弁を閉じた状態で圧縮機を運転させることで、圧縮機の停止前に熱交換器等に貯留されている液冷媒をレシーバに回収して圧縮機への液戻りを防止することが知られ、例えば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】
特開平６−２６７１６号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、蓄熱式空気調和機に関しては考慮されてなく、蓄熱式空気調和機において運転を停止する場合に、凝縮器である室外熱交換器出口に設けられた室外膨張弁を開き、蒸発器である室内熱交換器入口に設けられた室内膨張弁および蓄熱膨張弁を閉じ、蓄熱熱交出口用電磁弁を開弁した状態で圧縮機を運転させると、液冷媒がレシーバ内に貯留しきれなくなる。そして、室外熱交換器および液配管内に液冷媒が溜まりこみ、冷媒の溜まれる空間がなくなった結果、高圧圧力が上昇し、すべての冷媒を回収することができないことになる。
【０００４】
また、蓄熱熱交換器内に冷媒が残ってしまった状態から、製氷運転を始動する場合、始動後、蓄熱熱交換器に溜まっている液冷媒が蒸発できないまま液配管に押し出されてしまうため、液冷媒が圧縮機に吸い込まれてしまう。
【０００５】
さらに、上記従来技術のように圧縮機の停止前に熱交換器等に貯留されている液冷媒をレシーバに回収しても、実際は各弁には微量の漏れなどが生じる場合があるため、次の運転までに時間が空いた場合、回収冷媒が漏れ出し圧縮機への液戻りを生じたり、液冷媒により希釈された油により圧縮機の潤滑不良を招いたりする場合がある。
【０００６】
本発明の目的は上記従来技術の課題を解決し、蓄熱式空気調和機においても液戻りによる冷凍機油の希釈、液圧縮等を防止し、信頼性の向上を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、圧縮機、室外熱交換器、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次冷媒配管で接続する環状の回路と、前記受液器の出口側で分岐し蓄熱膨張弁、蓄熱熱交換器および蓄熱出口用電磁弁を介して前記室内熱交換器から圧縮機に接続する戻り配管に結合する回路を備えた蓄熱式空気調和機において、運転を停止する場合、室内膨張弁および蓄熱出口用電磁弁を閉止状態、蓄熱膨張弁を開状態とすると共に、圧縮機の運転を所定時間継続するものである。
【０００８】
また、本発明は、圧縮機、室外熱交換器、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次冷媒配管で接続する環状の回路と、前記受液器の出口側で分岐し蓄熱膨張弁、蓄熱熱交換器および蓄熱出口用電磁弁を介して前記室内熱交換器から圧縮機に接続する戻り配管に結合する回路を備えた蓄熱式空気調和機において、運転を開始する場合、室内膨張弁を閉止状態として圧縮機を運転し、蓄熱出口用電磁弁を閉止状態として蓄熱膨張弁を一定時間開状態とし、その後、蓄熱出口用電磁弁を開くと共に、蓄熱膨張弁を所定開度まで閉じるものである。
【０００９】
さらに、上記のものにおいて、蓄熱出口用電磁弁を開く際、蓄熱膨張弁は全閉とされ、所定時間経過後に所定開度まで開くことが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図により説明する。
図１は一実施の形態を示す冷凍サイクル系統図であり、室外ユニットＡ、蓄熱ユニットＢ、室内ユニットＣおよび制御装置Ｄから構成されている。室外ユニットＡは、圧縮機１、四方弁２、凝縮器としての室外熱交換器３、室外膨張弁４、受液器５、アキュムレータ６で構成される。蓄熱ユニットＢは、液配管用電磁弁７、蓄熱膨張弁８、蓄熱出口用電磁弁９、蓄熱入口用電磁弁１４および蓄熱熱交換器１０と蓄熱水槽１１で構成されている。室内ユニットＣは減圧装置としての室内膨張弁１２、蒸発器としての室内熱交換器１３で構成されている。
また、室外ユニットＡ、蓄熱ユニットＢ、室内ユニットＣそれぞれの構成要素は冷媒配管で接続されている。図１では室内ユニットＣを２台示しているが１台であっても３台以上であってもよい。
【００１１】
次に、冷房運転、製氷運転における空気調和機の動作について順に説明する。
冷房運転時は、圧縮機１から吐出されたガス冷媒は四方弁２を介して送られ、室外熱交換器３で凝縮して液冷媒になる。この液冷媒は大きく開かれた室外膨張弁４を通り、受液器５に溜められ、そこから室外ユニットＡを出て蓄熱ユニットＢに向かう。そこで、蓄熱入口用電磁弁１４及び蓄熱膨張弁８が開、液配管用電磁弁７及び蓄熱出口用電磁弁９が閉とされ、蓄熱熱交換器１０であらかじめ蓄熱されている媒体と熱交換して過冷却される。過冷却された液冷媒は蓄熱ユニットＢを出て室内ユニットＣに流入する。なお、蓄熱を利用しない冷房運転の場合は、液管用電磁弁７を開として通過するため、蓄熱熱交換器１０は通過しない。室内ユニットＣに流入した液冷媒は減圧装置としての室内膨張弁１２で減圧され、蒸発器としての室内熱交換器１３で蒸発し、室内空気を冷却する。その後蒸発したガス冷媒は室内ユニットＣ、室外ユニットＡを接続する戻りの冷媒配管を介して、室外ユニットＡ内の四方弁２、アキュムレータ６を介して圧縮機１に吸入される。
【００１２】
ここで、運転制御部が冷房運転停止指令を受信した場合、停止冷媒回収制御を行う。停止冷媒回収制御開始により圧縮機１の運転継続するとともに、室内膨張弁１２を閉止、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を閉止したままの状態で蓄熱膨張弁８を大きく開く。停止冷媒回収制御開始から一定時間経過後、停止冷媒回収制御を終了し、運転停止する。
【００１３】
製氷運転時は、圧縮機１から吐出されたガス冷媒は四方弁２を介して送給され、室外熱交換器３で凝縮して液冷媒になる。この液冷媒は大きく開かれた室外膨張弁４を通り、受液器５に溜められ、そこから室外ユニットＡを出て蓄熱ユニットＢに向かう。蓄熱ユニットＢに流入した液冷媒は減圧装置としての蓄熱膨張弁８で減圧され、蒸発器としての室内熱交換器１３で蒸発し、蓄熱材を冷却する。その後蒸発したガス冷媒は蓄熱熱交出口用電磁弁９を通過し、室内ユニットＣ、室外ユニットＡを接続する戻りの冷媒配管を介して、室外ユニットＡ内の四方弁２、アキュムレータ６を介して圧縮機１に吸入される。このとき、室内ユニットＣの室内膨張弁１２は閉止しており冷媒は流れていない。
【００１４】
ここで製氷運転停止時は、運転制御部が製氷運転停止信号を受信した場合、停止冷媒回収制御にはいる。停止冷媒回収制御開始により圧縮機１を運転継続するとともに、室内膨張弁１２の閉止を継続、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を閉止して、蓄熱膨張弁８を大きく開く。停止冷媒回収制御開始から一定時間経過後、停止冷媒回収制御を終了し、運転停止する。
【００１５】
以上のように、運転停止指令をうけたとき、圧縮機１を一定時間運転継続するとともに、室内膨張弁１２の閉を継続する一方、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を閉止した状態で蓄熱膨張弁８を大きく開くよう制御することで、室内熱交換器１３と圧縮機１を接続する冷媒配管に存在した冷媒は、室外熱交換器３および室外熱交換器３の出口に設けられた受液器５を経由して蓄熱熱交換器１０内に貯留される。これにより、圧縮機１の起動時に発生する液圧縮および油の希釈による潤滑不良に起因する故障を防止することができる。
【００１６】
次に、冷房運転、製氷運転における他の実施の形態における空気調和機の動作について順に説明する。
停止中に、運転制御部が冷房運転開始信号を受信した場合、起動冷媒回収制御１にはいる。起動冷媒回収制御１開始により圧縮機１を所定周波数で運転開始するとともに、室内膨張弁１２を閉止、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を閉止したままの状態で蓄熱膨張弁８を大きく開く。起動冷媒回収制御１開始から一定時間経過後、起動冷媒回収制御１を終了し、通常運転制御に移行する。
すなわち、圧縮機１を運転継続するとともに、室内膨張弁１２を所定開度まで開き、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を閉止したままの状態、蓄熱熱交入口用電磁弁８または液配管用電磁弁７のいずれか一方を開き、蓄熱膨張弁８を大きく開き通常の冷房運転に移行する。
【００１７】
また、停止中に、運転制御部が製氷運転開始信号を受信した場合、起動冷媒回収制御１を行う。起動冷媒回収制御１の開始により圧縮機１を所定周波数で運転開始するとともに、室内膨張弁１２を閉止、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を閉止したままの状態で蓄熱膨張弁８を大きく開く。起動冷媒回収制御１の開始から一定時間経過後、起動冷媒回収制御１を終了し、通常運転制御に移行する。
すなわち、圧縮機１を運転、室内膨張弁１２の閉止状態を継続したまま、蓄熱熱交出口用電磁弁９を開弁し、蓄熱液配管電磁弁７を開き、蓄熱膨張弁８を所定開度とすることで通常の製氷運転に移行する。
【００１８】
以上によれば、運転開始指令をうけたとき、室内膨張弁１２を閉止した状態で、圧縮機１を運転開始する一方、一定時間、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を閉止した状態で蓄熱膨張弁８を大きく開くよう制御した後、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を開弁するとともに蓄熱膨張弁８を所定開度まで閉じることで、停止時に冷媒回収運転を行えなかった場合、また停止中に弁の漏れ等により低圧ガス配管ないに冷媒が貯留してしまった場合などでは、室内熱交換器１３と圧縮機１を接続する冷媒配管に存在した冷媒が室外熱交換器３および室外熱交換器３の出口に設けられた受液器５を経由して蓄熱熱交換器１０内に貯留される。また、室内熱交換器１３と圧縮機１を接続する冷媒配管に存在した冷媒を回収したあとで蓄熱熱交換器１０と該冷媒配管を接続するため、蓄熱熱交換器１０から戻る冷媒があっても、アキュムレータ６内の液量が過剰に増え、圧縮機１の起動時に発生する液圧縮等を起こすことを防止できる。
【００１９】
次に、製氷運転における空気調和機の動作について説明する。
停止中に、運転制御部が製氷運転開始信号を受信した場合、起動冷媒回収制御１にはいる。起動冷媒回収制御１開始により圧縮機１を所定周波数で運転開始するとともに、室内膨張弁１２を閉止、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を閉止したままの状態で蓄熱膨張弁８を大きく開く。このとき蓄熱液配管電磁弁７は開かれた状態にある。起動冷媒回収制御１の開始から一定時間経過後より、起動冷媒回収制御２に移行する。圧縮機１を運転、室内膨張弁１２の閉止状態を継続したまま、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を開弁し、蓄熱膨張弁８を閉止することで蓄熱熱交換器１０内の冷媒を回収する。起動冷媒回収制御２移行から一定時間経過後、起動冷媒回収制御２を終了し、通常運転制御に移行する。
すなわち、圧縮機１を運転、室内膨張弁１２の閉止、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９の開弁状態を継続したまま、蓄熱膨張弁８を所定開度とすることで通常の製氷運転に移行する。
【００２０】
以上、起動冷媒回収制御１のあと起動冷媒回収制御２として、圧縮機１を運転、室内膨張弁１２の閉止状態を継続したまま、蓄熱熱交換器出口用電磁弁９を開弁し、蓄熱膨張弁８を閉止することで蓄熱熱交換器１０内の冷媒を回収するため、蓄熱熱交換器１０内の冷媒存在量をあらかじめ蒸発器に適した量まで減らしておくことができるため、蓄熱膨張弁８の開弁時に蒸発しきれずに、液冷媒が接続配管に戻ることになり圧縮機１が液圧縮を起こすことがない。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、も液戻りによる冷凍機油の希釈、液圧縮等を防止し、信頼性の向上を図った蓄熱式空気調和機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態を示す冷凍サイクル系統図である。
【符号の説明】
１…圧縮機、２…四方弁、３…室外熱交換器、４…室外膨張弁、５…受液器、６…アキュムレータ、７…蓄熱液配管用電磁弁、８…蓄熱膨張弁、９…蓄熱熱交出口用電磁弁、１０…蓄熱熱交換器、１１…蓄熱水槽、１２…室内膨張弁、１３…室内熱交換器、１４…蓄熱入口用電磁弁、Ａ…室外ユニット、Ｂ…蓄熱ユニット、Ｃ…室内ユニット、Ｄ…制御装置。

Claims (3)

1. 圧縮機、室外熱交換器、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次冷媒配管で接続する環状の回路と、前記受液器の出口側で分岐し蓄熱膨張弁、蓄熱熱交換器および蓄熱出口用電磁弁を介して前記室内熱交換器から圧縮機に接続する戻り配管に結合する回路を備えた蓄熱式空気調和機において、
   運転を停止する場合、前記室内膨張弁および前記蓄熱出口用電磁弁を閉止状態、前記蓄熱膨張弁を開状態とすると共に、前記圧縮機の運転を所定時間継続することを特徴とする蓄熱式空調調和機。
2. 圧縮機、室外熱交換器、受液器、室内膨張弁、室内熱交換器を順次冷媒配管で接続する環状の回路と、前記受液器の出口側で分岐し蓄熱膨張弁、蓄熱熱交換器および蓄熱出口用電磁弁を介して前記室内熱交換器から圧縮機に接続する戻り配管に結合する回路を備えた蓄熱式空気調和機において、
   運転を開始する場合、前記室内膨張弁を閉止状態として前記圧縮機を運転し、前記蓄熱出口用電磁弁を閉止状態として前記蓄熱膨張弁を一定時間開状態とし、その後、前記蓄熱出口用電磁弁を開くと共に、前記蓄熱膨張弁を所定開度まで閉じることを特徴とする蓄熱式空調調和機。
3. 請求項２に記載のものにおいて、蓄熱出口用電磁弁を開く際、前記蓄熱膨張弁は全閉とされ、所定時間経過後に所定開度まで開くことを特徴とする蓄熱式空気調和機。

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