JP2005049057A - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 HCFC冷媒からHFC冷媒を使用した冷凍サイクル装置に切替える際、延長配管を取替えずにR410A冷媒対応の室外機、室内機に変更することができる冷凍サイクル装置を得る。
【解決手段】 圧縮機3、四方弁4、室外熱交換器5などにより構成された室外機1と、室内流量制御弁6、室内熱交換器7などにより構成された室内機2とを液側延長配管8及びガス側延長配管9で接続する。室外熱交換器と液側延長配管とを接続する液配管の中途に接続された第1の減圧装置20と、室外熱交換器の中途から第1の減圧装置と液側延長配管との間の液配管に接続され、第2の減圧装置22が設けられたバイパス管21と、このバイパス管の第1の減圧装置と液側延長配管との間を接続する配管部分の冷媒温度を検知する冷媒温度センサ23と、圧縮機出口の冷媒圧力を検知する吐出圧力センサ10とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 圧縮機3、四方弁4、室外熱交換器5などにより構成された室外機1と、室内流量制御弁6、室内熱交換器7などにより構成された室内機2とを液側延長配管8及びガス側延長配管9で接続する。室外熱交換器と液側延長配管とを接続する液配管の中途に接続された第1の減圧装置20と、室外熱交換器の中途から第1の減圧装置と液側延長配管との間の液配管に接続され、第2の減圧装置22が設けられたバイパス管21と、このバイパス管の第1の減圧装置と液側延長配管との間を接続する配管部分の冷媒温度を検知する冷媒温度センサ23と、圧縮機出口の冷媒圧力を検知する吐出圧力センサ10とを備える。
【選択図】 図1
Description
この発明は、HCFC冷媒などの冷媒を使用した冷凍サイクル装置から、オゾン層を破壊しないHCFC冷媒より高圧となるHFC冷媒を使用した冷凍サイクル装置にリプレースする際に室外機と室内機とを接続する延長配管を取り替えずそのまま再利用するHFC冷媒使用の冷凍サイクル装置に関するものである。
従来のHCFC冷媒を使用し、圧縮機、熱交換器、ファンなどにより構成された冷凍サイクル装置よりなる空気調和機からHFC冷媒を使用した冷凍サイクル装置よりなる空気調和機に変更する場合に、室外機と室内機とをHFC冷媒使用のものに変更し、室外機と室内機を接続する延長配管はそのまま再利用するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
上記従来技術では、延長配管の耐圧は、HCFC−R22冷媒の設計圧力28kg/cm2程度とされている。このため、オゾン層を破壊しないHFC−R410A冷媒を使用した空気調和機にリプレースする場合は、R410A冷媒はR22冷媒に比べ圧力が約1.4倍高くなることから、延長配管の耐圧を超えてしまうことになり、延長配管も取替える必要があるという問題があった。
R22冷媒とR410A冷媒の飽和温度と飽和圧力を図8に示す。
図8から明らかなように、飽和温度が約50℃を超える運転ではR410AはR22の設計圧力を大きく超えることになることが理解される。
R22冷媒とR410A冷媒の飽和温度と飽和圧力を図8に示す。
図8から明らかなように、飽和温度が約50℃を超える運転ではR410AはR22の設計圧力を大きく超えることになることが理解される。
この発明は、HCFC冷媒から、この冷媒より高圧となるHFC冷媒を使用した冷凍サイクル装置に切替える際に延長配管を取替えることなく、R410A冷媒対応の室外機、室内機に変更することができる冷凍サイクル装置を提供するものである。
この発明に係る冷凍サイクル装置は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室外送風機などにより構成された室外機と、室内流量制御弁、室内熱交換器、室内送風機などにより構成された室内機とを液側延長配管及びガス側延長配管で接続し構成されたものにおいて、室外熱交換器と液側延長配管とを接続する液配管の中途に接続された第1の減圧装置と、室外熱交換器の中途から第1の減圧装置と液側延長配管との間の液配管に接続され、第2の減圧装置が設けられたバイパス管と、このバイパス管の第1の減圧装置と液側延長配管との間を接続する配管部分の冷媒温度を検知する冷媒温度センサと、圧縮機出口の冷媒圧力を検知する吐出圧力センサとを備えたものである。
また、冷房時は、吐出圧力センサと、冷媒温度センサの検知値により第1の減圧装置を制御することにより既設配管耐圧以下で運転するとともに、暖房時は吐出圧力センサの検知圧力により圧縮機運転容量を制御することにより既設配管耐圧以下で運転するようにしたものである。
この発明に係る冷凍サイクル装置は、HCFC冷媒使用の冷凍サイクル装置からHFC−R410Aの高圧冷媒にリプレースする際に、HCFC冷媒使用の冷凍サイクル装置時の延長配管をそのまま再利用することが可能であり、工事費の低減と工期短縮が行えるという効果がある。
実施形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置の冷媒回路図、図2は室外熱交換器とバイパス管との接続関係を示す概略構成図、図3は制御フローを示すフローチャートである。
図1において、冷凍サイクル装置は、インバータ駆動圧縮機3、四方弁4、室外熱交換器5により構成された室外機1と、室内流量制御弁6、室内熱交換器7などにより構成された室内機2とを、液側延長配管8及びガス側延長配管9により接続して構成されている。圧縮機3の吐出側配管には吐出圧力センサ10が設けられている。室外熱交換器5の出入口配管には第1及び第2の冷媒温度センサ11、12が設けられている。室内熱交換器7の出入口配管には第3及び第4の冷媒温度センサ13、14が設けられている。室外熱交換器5と液側延長配管8との間の配管には室外流量制御弁からなる第1の減圧弁20が設けられている。また、室外熱交換器5の中途から第1の減圧弁20と室内流量制御弁6との間の配管にバイパス接続するバイパス管21が設けられている。このバイパス管21の途中には毛細管からなる第2の減圧装置22が設けられている。バイパス管21の第2の減圧装置22と、第1減圧弁20と液側延長配管8との間を接続する配管には第5の冷媒温度センサ23が設けられている。
図2において、室外熱交換器5は、伝熱フィン5a、伝熱管5b、Uベント管5cとから構成され、中途のUベント管5cにおいて、バイパス管21に接続されるよう構成されている。
図1はこの発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置の冷媒回路図、図2は室外熱交換器とバイパス管との接続関係を示す概略構成図、図3は制御フローを示すフローチャートである。
図1において、冷凍サイクル装置は、インバータ駆動圧縮機3、四方弁4、室外熱交換器5により構成された室外機1と、室内流量制御弁6、室内熱交換器7などにより構成された室内機2とを、液側延長配管8及びガス側延長配管9により接続して構成されている。圧縮機3の吐出側配管には吐出圧力センサ10が設けられている。室外熱交換器5の出入口配管には第1及び第2の冷媒温度センサ11、12が設けられている。室内熱交換器7の出入口配管には第3及び第4の冷媒温度センサ13、14が設けられている。室外熱交換器5と液側延長配管8との間の配管には室外流量制御弁からなる第1の減圧弁20が設けられている。また、室外熱交換器5の中途から第1の減圧弁20と室内流量制御弁6との間の配管にバイパス接続するバイパス管21が設けられている。このバイパス管21の途中には毛細管からなる第2の減圧装置22が設けられている。バイパス管21の第2の減圧装置22と、第1減圧弁20と液側延長配管8との間を接続する配管には第5の冷媒温度センサ23が設けられている。
図2において、室外熱交換器5は、伝熱フィン5a、伝熱管5b、Uベント管5cとから構成され、中途のUベント管5cにおいて、バイパス管21に接続されるよう構成されている。
次にこの発明の冷凍サイクル装置の冷房運転について説明する。
冷房運転の吐出圧が延長配管の耐圧以下で運転される場合、圧縮機3により吐出された高圧高温ガス冷媒は、四方弁4を経て室外熱交換器5に流入して冷却され凝縮液化して液冷媒となる。そしてこの液冷媒は全開している第1の減圧弁20を通り圧力をほとんど低下せずに液側延長配管8に流入して室内流量制御弁6により低温低圧となり室内熱交換器7で吸熱(室内空気を冷却)してガス化しガス状態となる。このガス冷媒はガス側延長配管9を通り室外機3に戻り、四方弁4を介して圧縮機3に戻る。
室内流量制御弁6は第3及び第4の冷媒温度センサ13、14の温度の温度差が所定の範囲になるよう制御する。概略は第4の冷媒温度センサ14の検出値Te2が第3の冷媒温度センサ13の検出値Te1より約5℃高くなるよう制御する。5℃より低い場合は室内流量制御弁6の開度を減少し、5℃より高い場合は開度を増加するよう制御される。
また、バイパス管21を流通する冷媒は、室外熱交換器5の中途より分岐しているため気液二相状態で毛細管よりなる第2の減圧装置22に流入し、第1の減圧弁20出口の液冷媒と合流して液側延長配管8に流入する。
冷房運転の吐出圧が延長配管の耐圧以下で運転される場合、圧縮機3により吐出された高圧高温ガス冷媒は、四方弁4を経て室外熱交換器5に流入して冷却され凝縮液化して液冷媒となる。そしてこの液冷媒は全開している第1の減圧弁20を通り圧力をほとんど低下せずに液側延長配管8に流入して室内流量制御弁6により低温低圧となり室内熱交換器7で吸熱(室内空気を冷却)してガス化しガス状態となる。このガス冷媒はガス側延長配管9を通り室外機3に戻り、四方弁4を介して圧縮機3に戻る。
室内流量制御弁6は第3及び第4の冷媒温度センサ13、14の温度の温度差が所定の範囲になるよう制御する。概略は第4の冷媒温度センサ14の検出値Te2が第3の冷媒温度センサ13の検出値Te1より約5℃高くなるよう制御する。5℃より低い場合は室内流量制御弁6の開度を減少し、5℃より高い場合は開度を増加するよう制御される。
また、バイパス管21を流通する冷媒は、室外熱交換器5の中途より分岐しているため気液二相状態で毛細管よりなる第2の減圧装置22に流入し、第1の減圧弁20出口の液冷媒と合流して液側延長配管8に流入する。
次に吐出圧が延長配管の耐圧以下で運転される場合について、図3に示す制御フローにより動作を説明する。
運転がスタート(ステップS0)すると、ステップS1で既設配管利用可能圧力Pp(例えば、28kg/cm2)が設定される。これに基づきステップS2で既設配管利用圧力範囲を設定する。すなわち、ここで既設配管利用圧力範囲の上限PsH、下限PsL、圧力制御範囲ΔPを設定する。そして、ステップS3でこの上限PsH、下限PsLより飽和温度TsH、TsLがそれぞれ算出され、ステップS4で第1の減圧弁20、第2の減圧装置22は全開となり、ステップS5で冷房運転か否か判断する。そしてさらに、ステップS6で圧縮機吐出圧力P1と、第5の冷媒温度センサ23の検出値T3を検知し、ステップS7、ステップS8で第5の冷媒温度センサ23の検出値T3と、上記飽和温度TsH及びTsLとを比較し、第1の減圧弁20の開度を制御する。この時、第5の冷媒温度センサ23の検出値T3は室外熱交換器5の中途より分岐しているため気液二相状態で毛細管よりなる第2の減圧装置22により減圧されるため第1の減圧弁20出口圧力の飽和温度を示すことになる。従って、この飽和温度T3により圧力を間接的に検知することができる。
第1の減圧弁20の開度は、ステップS7のTsH<T3の時はステップS9の如く所定開度減少し、また、ステップS8のTsL>T3の時はステップS10所定開度増加し、結果として TsL<T3<=TsH となるように制御される。
すなわち、第5の冷媒温度センサ23の検出値T3がTsL<T3<=TsH の範囲内にある時は第1の減圧弁20の開度は保持される。
運転がスタート(ステップS0)すると、ステップS1で既設配管利用可能圧力Pp(例えば、28kg/cm2)が設定される。これに基づきステップS2で既設配管利用圧力範囲を設定する。すなわち、ここで既設配管利用圧力範囲の上限PsH、下限PsL、圧力制御範囲ΔPを設定する。そして、ステップS3でこの上限PsH、下限PsLより飽和温度TsH、TsLがそれぞれ算出され、ステップS4で第1の減圧弁20、第2の減圧装置22は全開となり、ステップS5で冷房運転か否か判断する。そしてさらに、ステップS6で圧縮機吐出圧力P1と、第5の冷媒温度センサ23の検出値T3を検知し、ステップS7、ステップS8で第5の冷媒温度センサ23の検出値T3と、上記飽和温度TsH及びTsLとを比較し、第1の減圧弁20の開度を制御する。この時、第5の冷媒温度センサ23の検出値T3は室外熱交換器5の中途より分岐しているため気液二相状態で毛細管よりなる第2の減圧装置22により減圧されるため第1の減圧弁20出口圧力の飽和温度を示すことになる。従って、この飽和温度T3により圧力を間接的に検知することができる。
第1の減圧弁20の開度は、ステップS7のTsH<T3の時はステップS9の如く所定開度減少し、また、ステップS8のTsL>T3の時はステップS10所定開度増加し、結果として TsL<T3<=TsH となるように制御される。
すなわち、第5の冷媒温度センサ23の検出値T3がTsL<T3<=TsH の範囲内にある時は第1の減圧弁20の開度は保持される。
次にこの発明の冷凍サイクル装置の暖房運転に関わる制御について説明する。
暖房時は、圧縮機3により吐出された高圧高温ガス冷媒は、四方弁4を経てガス側延長配管9から室内熱交換器7に流入して冷却され凝縮液化して液冷媒となる。そしてこの液冷媒は室内流量制御弁6、液側延長配管8を通り第1の減圧弁20で低圧まで減圧され、低温低圧となり室外熱交換器5で吸熱(室外空気を冷却)してガス化しガス状態となり再び圧縮機3に戻る。
そして、図3のステップS11において、吐出圧力センサ10の検出値P1と既設配管利用圧力範囲の上限PsH を比較し、PsH<P1ではステップS12の如く圧縮機運転周波数Hzを所定値分低下し、PsH>P1となるまで圧縮機運転周波数Hzを低下させていく。
このように、吐出圧力センサ10の検出値P1により圧縮機3の運転周波数Hzを制御するため、延長配管8、9を流通する冷媒圧力は既設延長配管利用圧力範囲以下に抑えることができる。
暖房時は、圧縮機3により吐出された高圧高温ガス冷媒は、四方弁4を経てガス側延長配管9から室内熱交換器7に流入して冷却され凝縮液化して液冷媒となる。そしてこの液冷媒は室内流量制御弁6、液側延長配管8を通り第1の減圧弁20で低圧まで減圧され、低温低圧となり室外熱交換器5で吸熱(室外空気を冷却)してガス化しガス状態となり再び圧縮機3に戻る。
そして、図3のステップS11において、吐出圧力センサ10の検出値P1と既設配管利用圧力範囲の上限PsH を比較し、PsH<P1ではステップS12の如く圧縮機運転周波数Hzを所定値分低下し、PsH>P1となるまで圧縮機運転周波数Hzを低下させていく。
このように、吐出圧力センサ10の検出値P1により圧縮機3の運転周波数Hzを制御するため、延長配管8、9を流通する冷媒圧力は既設延長配管利用圧力範囲以下に抑えることができる。
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2における冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。図4に示す冷凍サイクル装置の構成は、図1の実施の形態1の冷凍サイクル装置と同一または相当部分を同一の符号で示し、構成の異なる部分のみ説明する。
この実施の形態2では、室外熱交換器5の中途から第1の減圧弁20と室内流量制御弁6との間の配管にバイパス接続されたバイパス管21の途中で、かつ毛細管からなる第2の減圧装置22と、第1の減圧弁20と液側延長配管8との間を接続する配管との間に逆止弁30が設けられている。この逆止弁30は冷房運転時にバイパス管21に冷媒を流すが、暖房運転時にはバイパス管21に冷媒を流さない方向に設けられている。
この実施の形態2では、冷房運転、暖房運転での運転制御は実施の形態1とほぼ同様であるが、上記逆止弁30は暖房運転時にバイパス管21に冷媒が流入しない方向に設けられているため、冷房時のみ冷媒が流通する。したがって、暖房時に液側延長配管8からバイパス管21を経由して室外熱交換器5に流入することがないため、第1の減圧弁20の制御に利用している第1の冷媒温度センサ11に影響を与えることがなく流量制御が確実に行うことができる。
図4はこの発明の実施の形態2における冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。図4に示す冷凍サイクル装置の構成は、図1の実施の形態1の冷凍サイクル装置と同一または相当部分を同一の符号で示し、構成の異なる部分のみ説明する。
この実施の形態2では、室外熱交換器5の中途から第1の減圧弁20と室内流量制御弁6との間の配管にバイパス接続されたバイパス管21の途中で、かつ毛細管からなる第2の減圧装置22と、第1の減圧弁20と液側延長配管8との間を接続する配管との間に逆止弁30が設けられている。この逆止弁30は冷房運転時にバイパス管21に冷媒を流すが、暖房運転時にはバイパス管21に冷媒を流さない方向に設けられている。
この実施の形態2では、冷房運転、暖房運転での運転制御は実施の形態1とほぼ同様であるが、上記逆止弁30は暖房運転時にバイパス管21に冷媒が流入しない方向に設けられているため、冷房時のみ冷媒が流通する。したがって、暖房時に液側延長配管8からバイパス管21を経由して室外熱交換器5に流入することがないため、第1の減圧弁20の制御に利用している第1の冷媒温度センサ11に影響を与えることがなく流量制御が確実に行うことができる。
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3における冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。図5に示す冷凍サイクル装置の構成は、図1の実施の形態1の冷凍サイクル装置と同一または相当部分を同一の符号で示し、構成の異なる部分のみ説明する。
室外熱交換器5と第1の減圧弁20との間の配管より分岐して圧縮機3の吸入管にバイパスする第2のバイパス管40が設けられている。この第2のバイパス管40の途中には第3の流量制御弁41が設けられている。第2のバイパス管40の第3の流量制御弁41と圧縮機3吸入管との間の配管と、室外熱交換器5と第1の減圧弁20との間の配管とを熱交換する過冷却熱交換器42が設けられる。また、過冷却熱交換器42の圧縮機3吸入管側配管と第3の流量制御弁41側配管には第6及び第7の冷媒温度センサ43、44がそれぞれ設けられている。
図5はこの発明の実施の形態3における冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。図5に示す冷凍サイクル装置の構成は、図1の実施の形態1の冷凍サイクル装置と同一または相当部分を同一の符号で示し、構成の異なる部分のみ説明する。
室外熱交換器5と第1の減圧弁20との間の配管より分岐して圧縮機3の吸入管にバイパスする第2のバイパス管40が設けられている。この第2のバイパス管40の途中には第3の流量制御弁41が設けられている。第2のバイパス管40の第3の流量制御弁41と圧縮機3吸入管との間の配管と、室外熱交換器5と第1の減圧弁20との間の配管とを熱交換する過冷却熱交換器42が設けられる。また、過冷却熱交換器42の圧縮機3吸入管側配管と第3の流量制御弁41側配管には第6及び第7の冷媒温度センサ43、44がそれぞれ設けられている。
次に実施の形態3における冷凍サイクル装置の冷房運転について説明する。
圧縮機3により吐出された高圧高温ガス冷媒は、四方弁4を経て室外熱交換器5に流入して冷却され凝縮液化して液冷媒となる。そしてこの液冷媒は全開している第1の減圧弁20を通り圧力を少し低下されて液側延長配管8に流入して室内流量制御弁6により低温低圧となり室内熱交換器7で吸熱(室内空気を冷却)してガス化しガス状態となる。このガス冷媒はガス側延長配管9を通り室外機3に戻り、四方弁4を介して圧縮機3に戻る。
室内流量制御弁6は第3及び第4の冷媒温度センサ13、14の温度の温度差が所定の範囲になるよう制御する。概略は第4の冷媒温度センサ14の検出値Te2が第3の冷媒温度センサ13の検出値Te1より約5℃高くなるよう制御する。5℃より低い場合は室内流量制御弁6の開度を減少し、5℃より高い場合は開度を増加するよう制御される。
また、バイパス管21を流通する冷媒は、室外熱交換器5の中途より分岐しているため気液二相状態で毛細管よりなる第2の減圧装置22に流入し、第1の減圧弁20出口の液冷媒と合流して液側延長配管8に流入する。
第2のバイパス管40を流通する液冷媒は第3の減圧制御弁41により圧縮機3の吸入圧力まで減圧され低温の気液二相状態となり、過冷却熱交換器42を流通する液冷媒を冷却して蒸発ガス化した後に圧縮機3に吸入される。このようにして室外熱交換器5を出た液冷媒は過冷却が十分に大きくなるため、第1の減圧弁20で延長配管利用範囲圧力まで減圧されても気液二相状態となることがない。したがって、室内流量制御弁6の入口冷媒状態が常に液状態となり流量制御性が悪くなるということがない。
圧縮機3により吐出された高圧高温ガス冷媒は、四方弁4を経て室外熱交換器5に流入して冷却され凝縮液化して液冷媒となる。そしてこの液冷媒は全開している第1の減圧弁20を通り圧力を少し低下されて液側延長配管8に流入して室内流量制御弁6により低温低圧となり室内熱交換器7で吸熱(室内空気を冷却)してガス化しガス状態となる。このガス冷媒はガス側延長配管9を通り室外機3に戻り、四方弁4を介して圧縮機3に戻る。
室内流量制御弁6は第3及び第4の冷媒温度センサ13、14の温度の温度差が所定の範囲になるよう制御する。概略は第4の冷媒温度センサ14の検出値Te2が第3の冷媒温度センサ13の検出値Te1より約5℃高くなるよう制御する。5℃より低い場合は室内流量制御弁6の開度を減少し、5℃より高い場合は開度を増加するよう制御される。
また、バイパス管21を流通する冷媒は、室外熱交換器5の中途より分岐しているため気液二相状態で毛細管よりなる第2の減圧装置22に流入し、第1の減圧弁20出口の液冷媒と合流して液側延長配管8に流入する。
第2のバイパス管40を流通する液冷媒は第3の減圧制御弁41により圧縮機3の吸入圧力まで減圧され低温の気液二相状態となり、過冷却熱交換器42を流通する液冷媒を冷却して蒸発ガス化した後に圧縮機3に吸入される。このようにして室外熱交換器5を出た液冷媒は過冷却が十分に大きくなるため、第1の減圧弁20で延長配管利用範囲圧力まで減圧されても気液二相状態となることがない。したがって、室内流量制御弁6の入口冷媒状態が常に液状態となり流量制御性が悪くなるということがない。
実施の形態4.
図6はこの発明の実施の形態4における冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。図6に示す冷凍サイクル装置の構成は、図1の実施の形態1の冷凍サイクル装置と同一または相当部分を同一の符号で示し、構成の異なる部分のみ説明する。
液側延長配管8と室内流量制御弁7とを接続する配管の中途に気液分離手段である気液分離器50が接続されている。この気液分離器50とガス側延長配管9とを接続するガスバイパス管51が設けられ、このガスバイパス管51の中途には流量制御弁52が設けられている。そして、ガス延長配管9のガスバイパス管51接続位置と室外機1との間に第8の冷媒温度センサ53が設けられている。
図6はこの発明の実施の形態4における冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。図6に示す冷凍サイクル装置の構成は、図1の実施の形態1の冷凍サイクル装置と同一または相当部分を同一の符号で示し、構成の異なる部分のみ説明する。
液側延長配管8と室内流量制御弁7とを接続する配管の中途に気液分離手段である気液分離器50が接続されている。この気液分離器50とガス側延長配管9とを接続するガスバイパス管51が設けられ、このガスバイパス管51の中途には流量制御弁52が設けられている。そして、ガス延長配管9のガスバイパス管51接続位置と室外機1との間に第8の冷媒温度センサ53が設けられている。
次に実施の形態4における冷凍サイクル装置の冷房運転について説明する。
冷房運転の吐出圧が延長配管の耐圧以下で運転される場合の動作は実施の形態1と同様の制御となるが、吐出圧が延長配管の耐圧以上で運転される場合には、液側延長配管8の冷媒状態を低圧の気液二相状態まで減圧し、中途に接続した気液分離器50により、液冷媒を室内流量制御弁6に流入させ、一方のガス冷媒はガスバイパス管51を流通させ、ガス延長配管9にバイパスするように制御される。
第5の冷媒温度センサ23の検知温度が、第2の冷媒温度センサ12の検知温度と第3の冷媒温度検知センサ13の検知温度との間の温度となるよう第1の減圧弁20の開度を制御することにより液側延長配管8の圧力が中間圧に制御される。また、流量制御弁52はガスバイパス量を、第8の冷媒温度センサ53の検知温度が第3の冷媒温度センサ13の検知温度より低くなるよう開度を調整することにより制御する。したがって、ガスバイパス管51に液冷媒が流通することがない。このように制御することにより液側延長配管8の冷媒圧力は既設延長配管の耐圧以下で運転される効果とともに、室内熱交換器7にガス冷媒が流入しないため圧力損失が低減され運転効率が上昇するという効果もある。
冷房運転の吐出圧が延長配管の耐圧以下で運転される場合の動作は実施の形態1と同様の制御となるが、吐出圧が延長配管の耐圧以上で運転される場合には、液側延長配管8の冷媒状態を低圧の気液二相状態まで減圧し、中途に接続した気液分離器50により、液冷媒を室内流量制御弁6に流入させ、一方のガス冷媒はガスバイパス管51を流通させ、ガス延長配管9にバイパスするように制御される。
第5の冷媒温度センサ23の検知温度が、第2の冷媒温度センサ12の検知温度と第3の冷媒温度検知センサ13の検知温度との間の温度となるよう第1の減圧弁20の開度を制御することにより液側延長配管8の圧力が中間圧に制御される。また、流量制御弁52はガスバイパス量を、第8の冷媒温度センサ53の検知温度が第3の冷媒温度センサ13の検知温度より低くなるよう開度を調整することにより制御する。したがって、ガスバイパス管51に液冷媒が流通することがない。このように制御することにより液側延長配管8の冷媒圧力は既設延長配管の耐圧以下で運転される効果とともに、室内熱交換器7にガス冷媒が流入しないため圧力損失が低減され運転効率が上昇するという効果もある。
実施の形態5.
なお、上記した実施の形態では、液側の既設配管の圧力を検知するために、バイパス管21を設けて室外熱交換器5の中途より二相冷媒を減圧装置で減圧した後の冷媒温度を検知するものであるが、第1の減圧弁20から室内流量制御弁6にかけての配管に圧力センサを設けて、この圧力センサの検知圧力により制御するようにしても良い。
なお、上記した実施の形態では、液側の既設配管の圧力を検知するために、バイパス管21を設けて室外熱交換器5の中途より二相冷媒を減圧装置で減圧した後の冷媒温度を検知するものであるが、第1の減圧弁20から室内流量制御弁6にかけての配管に圧力センサを設けて、この圧力センサの検知圧力により制御するようにしても良い。
実施の形態6.
図7はこの発明の実施の形態6における冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。図7から明らかなように、この発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置を用いた空気調和機において、四方弁4から圧縮機3にかけての吸入配管に洗浄回路60を接続したものである。この洗浄回路60は、油回収装置61、油濃度検知装置62、バルブ63を接続したものであり、これにより既設配管の洗浄が可能であり、洗浄中の圧力も既設配管の耐圧以下にすることができる。
なお、上記実施例では、R410A冷媒について説明したが、これに限るものではなく、R32単一冷媒などの高圧冷媒でも同様の効果が期待できるものである。
図7はこの発明の実施の形態6における冷凍サイクル装置の冷媒回路図である。図7から明らかなように、この発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置を用いた空気調和機において、四方弁4から圧縮機3にかけての吸入配管に洗浄回路60を接続したものである。この洗浄回路60は、油回収装置61、油濃度検知装置62、バルブ63を接続したものであり、これにより既設配管の洗浄が可能であり、洗浄中の圧力も既設配管の耐圧以下にすることができる。
なお、上記実施例では、R410A冷媒について説明したが、これに限るものではなく、R32単一冷媒などの高圧冷媒でも同様の効果が期待できるものである。
1 室外機、2 室内機、3 圧縮機、4 四方弁、5 室外熱交換器、6 室内流量制御弁、7 室内熱交換器、8 液側延長配管、9 ガス側延長配管、10 吐出圧力センサ、11〜14 第1〜第4の冷媒温度センサ、20 第1の減圧装置(減圧弁)、21 バイパス管(第1の)、22 第2の減圧装置(毛細管)、23 第5の冷媒温度サンサ、30 逆止弁、40 第2のバイパス管、 41 第3の流量制御装置、42 過冷却熱交換器、 43、44 第6、第7の冷媒温度センサ、 50 気液分離器、 51ガスバイパス管、 52 流量制御弁、 53 第8の冷媒温度センサ、 60 洗浄回路、61 油回収装置、62 油濃度検知装置、63 バルブ。
Claims (7)
- 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室外送風機などにより構成された室外機と、室内流量制御弁、室内熱交換器、室内送風機などにより構成された室内機とを液側延長配管及びガス側延長配管で接続し構成された冷凍サイクル装置において、室外熱交換器と液側延長配管とを接続する液配管の中途に接続された第1の減圧装置と、室外熱交換器の中途から第1の減圧装置と液側延長配管との間の液配管に接続され、第2の減圧装置が設けられたバイパス管と、このバイパス管の第1の減圧装置と液側延長配管との間を接続する配管部分の冷媒温度を検知する冷媒温度センサと、圧縮機出口の冷媒圧力を検知する吐出圧力センサとを備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
- 冷房運転時は吐出圧力センサと、冷媒温度センサの検知値により第1の減圧装置を制御することにより既設配管耐圧以下で運転することを特徴とする請求項1記載の冷凍サイクル装置
- 暖房運転時は吐出圧力センサの検知圧力により圧縮機運転容量を制御し、既設配管耐圧以下で運転することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の冷凍サイクル装置。
- バイパス管は、第2減圧装置と液側配管との間に冷房運転時にバイパス管に冷媒を流し、暖房運転時にはバイパス管に冷媒を流さない逆止弁を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
- 室外熱交換器と第1の減圧弁との間の配管より分岐して圧縮機の吸入管にバイパスする第2のバイパス管と、この第2のバイパス管の途中に設けられた第3の流量制御弁と、第2のバイパス管の第3の流量制御弁と圧縮機吸入管との間の配管及び室外熱交換器と第1の減圧弁との間の配管を熱交換する過冷却熱交換器とを備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
- 液側延長配管と室内流量制御弁とを接続する配管の中途に接続された気液分離手段と、この気液分離器とガス側延長配管とを接続するガスバイパス管と、このガスバイパス管の中途に設けた流量制御弁とを備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
- 四方弁から圧縮機にかけての吸入配管に洗浄回路を接続して洗浄運転を可能としたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
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2003
- 2003-07-31 JP JP2003283308A patent/JP2005049057A/ja active Pending
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