JP3000805B2 - 冷媒回路の制御装置 - Google Patents
冷媒回路の制御装置Info
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- JP3000805B2 JP3000805B2 JP4288429A JP28842992A JP3000805B2 JP 3000805 B2 JP3000805 B2 JP 3000805B2 JP 4288429 A JP4288429 A JP 4288429A JP 28842992 A JP28842992 A JP 28842992A JP 3000805 B2 JP3000805 B2 JP 3000805B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/21—Refrigerant outlet evaporator temperature
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、減圧装置を制御して能
力の向上を図る様にした空気調和機あるいは冷凍機にお
ける冷媒回路の制御に関するものである。
力の向上を図る様にした空気調和機あるいは冷凍機にお
ける冷媒回路の制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば特開昭５９−１０９７４８
号公報に示された従来の空気調和機の冷媒回路を示す系
統図である。図５において１は圧縮機、２は室外熱交換
器、３は減圧装置としての電気式膨張弁、４は室内熱交
換器、５は圧縮機１と室外熱交換器２とを連結する冷媒
配管、６は室外熱交換器２と電気式膨張弁３とを連結す
る冷媒配管、７は電気式膨張弁３と室内熱交換器４とを
連結する冷媒配管、８は室内熱交換器４と圧縮機１とを
連結する冷媒配管である。９は制御器、１０ａは圧縮機
１の吐出配管５に配設された圧力検出器、１０ｂは圧縮
機１の吸入配管８に配設された圧力検出器、１１ａは室
外熱交換器２の吐出側冷媒配管６に配設された温度検出
器、１１ｂは圧縮機１の吸入側冷媒配管８に配設された
温度検出器である。制御器９は各圧力検出器１０ａ，１
０ｂから出力された冷媒圧力信号および温度検出器１１
ａ，１１ｂから出力される冷媒温度信号を入力しこの各
信号に応じて電気式膨張弁の開度を制御する。
号公報に示された従来の空気調和機の冷媒回路を示す系
統図である。図５において１は圧縮機、２は室外熱交換
器、３は減圧装置としての電気式膨張弁、４は室内熱交
換器、５は圧縮機１と室外熱交換器２とを連結する冷媒
配管、６は室外熱交換器２と電気式膨張弁３とを連結す
る冷媒配管、７は電気式膨張弁３と室内熱交換器４とを
連結する冷媒配管、８は室内熱交換器４と圧縮機１とを
連結する冷媒配管である。９は制御器、１０ａは圧縮機
１の吐出配管５に配設された圧力検出器、１０ｂは圧縮
機１の吸入配管８に配設された圧力検出器、１１ａは室
外熱交換器２の吐出側冷媒配管６に配設された温度検出
器、１１ｂは圧縮機１の吸入側冷媒配管８に配設された
温度検出器である。制御器９は各圧力検出器１０ａ，１
０ｂから出力された冷媒圧力信号および温度検出器１１
ａ，１１ｂから出力される冷媒温度信号を入力しこの各
信号に応じて電気式膨張弁の開度を制御する。
【０００３】従来の空気調整機の冷媒回路は上記の様に
構成され、運転中は、圧縮機１で圧縮された高温高圧の
ガス冷媒は冷媒配管５を経由して室外熱交換器２で室外
空気と熱交換することにより冷却されて凝縮し、冷媒配
管６では高圧の過冷却された液冷媒となる。この液冷媒
は電気式膨張弁３によって減圧され冷媒配管７を経由し
て室内熱交換器４に流入する。ここで室内空気と熱交換
を行い、室内空気は冷却される。また、室内空気との熱
交換によってガス化した冷媒は再び圧縮機１に吸入され
る。
構成され、運転中は、圧縮機１で圧縮された高温高圧の
ガス冷媒は冷媒配管５を経由して室外熱交換器２で室外
空気と熱交換することにより冷却されて凝縮し、冷媒配
管６では高圧の過冷却された液冷媒となる。この液冷媒
は電気式膨張弁３によって減圧され冷媒配管７を経由し
て室内熱交換器４に流入する。ここで室内空気と熱交換
を行い、室内空気は冷却される。また、室内空気との熱
交換によってガス化した冷媒は再び圧縮機１に吸入され
る。
【０００４】このサイクルをモリエール線図上に示した
ものが図６である。図６中の各々の番号は図５の冷媒循
環回路上の各配管番号を示している。この時、制御器９
は、圧力検出器１０ａ，１０ｂ及び温度検出器１１ａ，
１１ｂによりそれぞれ検出される各配管での冷媒の吐出
圧力Ｐ5 、吸入圧力Ｐ8、吸入温度Ｔ8、凝縮温度Ｔ6が
入力され、これらの情報から下記のような諸状態量を演
算する。 吸入ガスエンタルピー ： ｉ8 ＝ ｆ8（Ｐ8，Ｔ8） 凝縮器出口エンタルピー ： ｉ8 ＝ ｆ8（Ｐ8，Ｔ8） 冷媒流量 ： Ｇ ＝ ｆG（Ｐ8，Ｐ5，Ｔ8） 全入力 ： Ｗ ＝ ｆW（Ｐ8，Ｐ5，Ｔ8） 吸入加熱度 ： ＳＨ ＝ Ｔ8 − ｆS（Ｐ8） 〜より エネルギー消費効率 ： ＥＥＲ ＝ Ｇ（ｉ8−ｉ6）／Ｗ ここで、エネルギー消費効率ＥＥＲが最大となる吸入過
熱度ＳＨを見いだし、これを目標ＳＨとして電気式膨張
弁３の開度を制御器９により調整する。
ものが図６である。図６中の各々の番号は図５の冷媒循
環回路上の各配管番号を示している。この時、制御器９
は、圧力検出器１０ａ，１０ｂ及び温度検出器１１ａ，
１１ｂによりそれぞれ検出される各配管での冷媒の吐出
圧力Ｐ5 、吸入圧力Ｐ8、吸入温度Ｔ8、凝縮温度Ｔ6が
入力され、これらの情報から下記のような諸状態量を演
算する。 吸入ガスエンタルピー ： ｉ8 ＝ ｆ8（Ｐ8，Ｔ8） 凝縮器出口エンタルピー ： ｉ8 ＝ ｆ8（Ｐ8，Ｔ8） 冷媒流量 ： Ｇ ＝ ｆG（Ｐ8，Ｐ5，Ｔ8） 全入力 ： Ｗ ＝ ｆW（Ｐ8，Ｐ5，Ｔ8） 吸入加熱度 ： ＳＨ ＝ Ｔ8 − ｆS（Ｐ8） 〜より エネルギー消費効率 ： ＥＥＲ ＝ Ｇ（ｉ8−ｉ6）／Ｗ ここで、エネルギー消費効率ＥＥＲが最大となる吸入過
熱度ＳＨを見いだし、これを目標ＳＨとして電気式膨張
弁３の開度を制御器９により調整する。
【０００５】一方、図１５は例えば特開昭６２−１５８
９５８号公報に開示された従来の空気調和機の冷媒回路
図であり、同図において２８は室外ユニット、２９は室
内ユニットを示す。また、１は圧縮機、２２は四方弁、
３３は室外熱交換機、３ａ１は減圧装置としての冷房用
毛細管であり、それぞれに並列に整流用の各逆止弁４７
ａ，４７ｂが接続されている。３５は室内熱交換機、１
２はアキュムレータであり、これらは順次冷媒配管で接
続され、ヒートポンプ式冷媒回路を構成している。７，
８ａは、室外ユニット２８と室内ユニット２９とを接続
するための冷媒配管であり、特に室内外ユニット接続配
管と呼ぶ。
９５８号公報に開示された従来の空気調和機の冷媒回路
図であり、同図において２８は室外ユニット、２９は室
内ユニットを示す。また、１は圧縮機、２２は四方弁、
３３は室外熱交換機、３ａ１は減圧装置としての冷房用
毛細管であり、それぞれに並列に整流用の各逆止弁４７
ａ，４７ｂが接続されている。３５は室内熱交換機、１
２はアキュムレータであり、これらは順次冷媒配管で接
続され、ヒートポンプ式冷媒回路を構成している。７，
８ａは、室外ユニット２８と室内ユニット２９とを接続
するための冷媒配管であり、特に室内外ユニット接続配
管と呼ぶ。
【０００６】次に図１５の動作について説明する。冷房
時は、四方弁２２は図１５の実線の位置にあり、圧縮機
１により吐出された高温、高圧のガス冷媒は四方弁２２
を経て、室外熱交換器３３で室外空気と熱交換すること
により、冷却され、凝縮し、高圧のまま過冷却液冷媒状
態となって、室外ユニット２８内の冷房時減圧用毛細管
３ａ１により低圧の２相状態冷媒となる。この低圧の２
相状態の冷媒は室内外ユニット接続配管７から室内ユニ
ット２９に至り、逆止弁４７ｂを経て室内熱交換器３５
に達し、室内空気と熱交換することにより低圧のまま加
熱されて蒸発し、乾き度の大きな２相冷媒または過熱ガ
ス冷媒となって、室内外ユニット接続配管８ａ、四方弁
２２、アキュムレータ１２を経て圧縮機１に戻るという
サイクルを繰り返す。
時は、四方弁２２は図１５の実線の位置にあり、圧縮機
１により吐出された高温、高圧のガス冷媒は四方弁２２
を経て、室外熱交換器３３で室外空気と熱交換すること
により、冷却され、凝縮し、高圧のまま過冷却液冷媒状
態となって、室外ユニット２８内の冷房時減圧用毛細管
３ａ１により低圧の２相状態冷媒となる。この低圧の２
相状態の冷媒は室内外ユニット接続配管７から室内ユニ
ット２９に至り、逆止弁４７ｂを経て室内熱交換器３５
に達し、室内空気と熱交換することにより低圧のまま加
熱されて蒸発し、乾き度の大きな２相冷媒または過熱ガ
ス冷媒となって、室内外ユニット接続配管８ａ、四方弁
２２、アキュムレータ１２を経て圧縮機１に戻るという
サイクルを繰り返す。
【０００７】一方、暖房時は、四方弁２２は図１５の破
線の位置にあり、圧縮機１により吐出された高温、高圧
のガス冷媒は四方弁２２、室内外ユニット接続配管８ａ
を経て、凝縮器として動作する室内熱交換器３５で熱交
換し、高圧の過冷却液冷媒となり、室内ユニット２９内
の暖房時減圧用毛細管３ｂ１により低圧の２相状態冷媒
となる。この低圧の２相状態の冷媒は室内外ユニット接
続配管７から室外ユニット２８に至り、逆止弁４７ａか
ら蒸発器として動作する室外熱交換器３３で熱交換し、
乾き度の大きな２相状態の冷媒または過熱ガスとなり、
四方弁２２、アキュムレータ１２を経て圧縮機１に戻る
というサイクルを繰り返す。従って、冷房時および暖房
時とも、室内外ユニット接続配管７には低圧の２相状態
の冷媒が流れ、その平均比重量はほぼ同一の値を示す。
線の位置にあり、圧縮機１により吐出された高温、高圧
のガス冷媒は四方弁２２、室内外ユニット接続配管８ａ
を経て、凝縮器として動作する室内熱交換器３５で熱交
換し、高圧の過冷却液冷媒となり、室内ユニット２９内
の暖房時減圧用毛細管３ｂ１により低圧の２相状態冷媒
となる。この低圧の２相状態の冷媒は室内外ユニット接
続配管７から室外ユニット２８に至り、逆止弁４７ａか
ら蒸発器として動作する室外熱交換器３３で熱交換し、
乾き度の大きな２相状態の冷媒または過熱ガスとなり、
四方弁２２、アキュムレータ１２を経て圧縮機１に戻る
というサイクルを繰り返す。従って、冷房時および暖房
時とも、室内外ユニット接続配管７には低圧の２相状態
の冷媒が流れ、その平均比重量はほぼ同一の値を示す。
【０００８】また、室内外ユニット接続配管８ａには、
ガス状態または乾き度の大きな２相状態の冷媒が流れ
る。従って、冷房時および暖房時とも、必要冷媒充填量
はほぼ同一の値を示し、室内外ユニット接続配管７，８
ａの長さが長くなっても、必要冷媒充填量に差異を生じ
ない。従って、接続配管長に応じた適性な冷媒量が充填
されれば、余剰冷媒の発生が少ないことにより、あらか
じめ最大配管長に必要な冷媒を充填し、余剰冷媒をアキ
ュムレータ１２に貯溜する様構成している。
ガス状態または乾き度の大きな２相状態の冷媒が流れ
る。従って、冷房時および暖房時とも、必要冷媒充填量
はほぼ同一の値を示し、室内外ユニット接続配管７，８
ａの長さが長くなっても、必要冷媒充填量に差異を生じ
ない。従って、接続配管長に応じた適性な冷媒量が充填
されれば、余剰冷媒の発生が少ないことにより、あらか
じめ最大配管長に必要な冷媒を充填し、余剰冷媒をアキ
ュムレータ１２に貯溜する様構成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の様に従来の空気
調和機の冷媒回路では圧縮機の吸入ガス冷媒の吸入過熱
度を電気式膨張弁で制御している為、たとえば圧縮機１
の回転数が可変速なものの場合、圧縮機１の運転流量に
対して余剰流量が大きく変化する為、余剰冷媒量が大き
くなる高流量時には絞り過ぎになったり、逆に余剰冷媒
量が著しく減少する低流量時には開き過ぎになったりし
た。従って、運転効率が大きく変動することとなり全体
として運転効率が悪化するという問題点があった。
調和機の冷媒回路では圧縮機の吸入ガス冷媒の吸入過熱
度を電気式膨張弁で制御している為、たとえば圧縮機１
の回転数が可変速なものの場合、圧縮機１の運転流量に
対して余剰流量が大きく変化する為、余剰冷媒量が大き
くなる高流量時には絞り過ぎになったり、逆に余剰冷媒
量が著しく減少する低流量時には開き過ぎになったりし
た。従って、運転効率が大きく変動することとなり全体
として運転効率が悪化するという問題点があった。
【００１０】また、一方で従来のたとえば分離型ヒート
ポンプ式空気調和機のような冷媒回路においては、室内
外ユニットの接続配管内の液冷媒の状態は、減圧後の乾
き度の大きな冷媒である為、圧力損失が大きく、接続配
管長を伸長できない。あるいは接続配管の管径を細くで
きないなどの制限が大きく実使用上の問題点があった。
ポンプ式空気調和機のような冷媒回路においては、室内
外ユニットの接続配管内の液冷媒の状態は、減圧後の乾
き度の大きな冷媒である為、圧力損失が大きく、接続配
管長を伸長できない。あるいは接続配管の管径を細くで
きないなどの制限が大きく実使用上の問題点があった。
【００１１】この発明はかかる問題点を解決する為に成
されたものであり、圧縮器の運転速度が変化し、余剰冷
媒流量が変動しても適性な絞り調整ができる冷媒回路の
制御装置を得ることを目的としている。
されたものであり、圧縮器の運転速度が変化し、余剰冷
媒流量が変動しても適性な絞り調整ができる冷媒回路の
制御装置を得ることを目的としている。
【００１２】また、他の発明では液側の室内外接続配管
内の冷媒量を低減でき、かつ接続配管長も伸長できる冷
媒回路の制御装置を得ることを目的としている。
内の冷媒量を低減でき、かつ接続配管長も伸長できる冷
媒回路の制御装置を得ることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明に係る冷媒回路
の制御装置は、回転数を可変とした圧縮機、凝縮器、電
気式膨張弁及び蒸発器、を冷媒配管で連結して成る冷媒
回路と、この冷媒回路の凝縮器の出口配管及び上記圧縮
機の吸入配管に設けられた冷媒温度検出器と、上記圧縮
機の吸入配管及び吐出配管に設けられた冷媒圧力検出器
と、これら冷媒温度検出器からの冷媒温度信号と上記冷
媒圧力検出器からの冷媒圧力信号に応じて上記電気式膨
張弁の開度を制御する制御装置を備え、上記圧縮機の回
転数が所定回転数より低い時に圧縮機の吸入冷媒過熱度
を一定とし、所定回転数より高い時に上記凝縮器出口冷
媒の過冷却度を一定とするように上記電気式膨張弁の開
度を制御するものである。
の制御装置は、回転数を可変とした圧縮機、凝縮器、電
気式膨張弁及び蒸発器、を冷媒配管で連結して成る冷媒
回路と、この冷媒回路の凝縮器の出口配管及び上記圧縮
機の吸入配管に設けられた冷媒温度検出器と、上記圧縮
機の吸入配管及び吐出配管に設けられた冷媒圧力検出器
と、これら冷媒温度検出器からの冷媒温度信号と上記冷
媒圧力検出器からの冷媒圧力信号に応じて上記電気式膨
張弁の開度を制御する制御装置を備え、上記圧縮機の回
転数が所定回転数より低い時に圧縮機の吸入冷媒過熱度
を一定とし、所定回転数より高い時に上記凝縮器出口冷
媒の過冷却度を一定とするように上記電気式膨張弁の開
度を制御するものである。
【００１４】また、圧縮機、凝縮器、第１の減圧手段、
被冷却回路部と冷却回路部とを有する熱交換器部の上記
被冷却回路部、第２の減圧手段、及び蒸発器が順次配管
で連結された冷媒回路と、この冷媒回路の上記第２の減
圧手段の入口側と上記蒸発器の出口側との間を毛細管及
び上記熱交換器部の冷却回路部を順次介して配管で接続
されたバイパス回路と、上記第１の減圧手段の入口及び
出口に配設された冷媒温度検出器と、この冷媒温度検出
器からの信号出力に基づき上記第１の減圧手段の減圧量
を制御する制御手段と、を具備し、上記制御手段により
上記第１の減圧手段の入口及び出口の冷媒温度差が所定
の一定の過熱度になるように制御し、この制御した過熱
冷媒を上記バイパス回路の熱交換器部により冷却して上
記第２の減圧手段を通過する冷媒を過冷却状態にするも
のである。
被冷却回路部と冷却回路部とを有する熱交換器部の上記
被冷却回路部、第２の減圧手段、及び蒸発器が順次配管
で連結された冷媒回路と、この冷媒回路の上記第２の減
圧手段の入口側と上記蒸発器の出口側との間を毛細管及
び上記熱交換器部の冷却回路部を順次介して配管で接続
されたバイパス回路と、上記第１の減圧手段の入口及び
出口に配設された冷媒温度検出器と、この冷媒温度検出
器からの信号出力に基づき上記第１の減圧手段の減圧量
を制御する制御手段と、を具備し、上記制御手段により
上記第１の減圧手段の入口及び出口の冷媒温度差が所定
の一定の過熱度になるように制御し、この制御した過熱
冷媒を上記バイパス回路の熱交換器部により冷却して上
記第２の減圧手段を通過する冷媒を過冷却状態にするも
のである。
【００１５】
【作用】この発明に係わる冷媒回路に於いては、冷媒不
足となる回転数可変型圧縮機の低速領域では吸入過熱度
が一定の値になる様冷媒の流量を電気式膨張弁により調
整する。また、余剰冷媒を生じる高速度領域では凝縮器
出口過冷却度が一定の値になるよう冷媒の流量を電気式
膨張弁により調整する。
足となる回転数可変型圧縮機の低速領域では吸入過熱度
が一定の値になる様冷媒の流量を電気式膨張弁により調
整する。また、余剰冷媒を生じる高速度領域では凝縮器
出口過冷却度が一定の値になるよう冷媒の流量を電気式
膨張弁により調整する。
【００１６】また、他の発明に係わる冷媒回路において
は凝縮器出口の第１電気式膨張弁を制御して、室内外ユ
ニット接続配管内の液冷媒の状態を乾き度の小さな２相
冷媒とすることにより、配管内の２相冷媒の比重量が著
しく減少する為、液冷媒量を減らす事ができ、装置全体
の冷媒量を減らすことができる。また、第２電気式膨張
弁入口は２重管熱交換器により過冷却された液冷媒にな
る為、極めて安定した運転が可能である。
は凝縮器出口の第１電気式膨張弁を制御して、室内外ユ
ニット接続配管内の液冷媒の状態を乾き度の小さな２相
冷媒とすることにより、配管内の２相冷媒の比重量が著
しく減少する為、液冷媒量を減らす事ができ、装置全体
の冷媒量を減らすことができる。また、第２電気式膨張
弁入口は２重管熱交換器により過冷却された液冷媒にな
る為、極めて安定した運転が可能である。
【００１７】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す図であり、
同図に於いて、１２は余剰冷媒を貯溜するアキュムレー
タであり、８ａは室内熱交換器４とアキュムレータ１２
を結ぶ冷媒配管である。また、８ｂはアキュムレータ１
２と圧縮機１を結ぶ冷媒配管である。その他の構成につ
いては従来例の図５と同様につき説明を省略する。
同図に於いて、１２は余剰冷媒を貯溜するアキュムレー
タであり、８ａは室内熱交換器４とアキュムレータ１２
を結ぶ冷媒配管である。また、８ｂはアキュムレータ１
２と圧縮機１を結ぶ冷媒配管である。その他の構成につ
いては従来例の図５と同様につき説明を省略する。
【００１８】次に、図１の構成の動作について説明す
る。図１に於いて、圧縮機１より吐出された高温、高圧
のガス冷媒は、冷媒配管５を経て凝縮器となる室外熱交
換器２を通る過程で室外空気と熱交換することにより、
凝縮され、冷媒配管６では高圧の過冷却された液冷媒と
なる。この高圧の液冷媒は電気式膨張弁３により、減圧
され、冷媒配管７を経て、蒸発器となる室内熱交換器４
に送出され、ここで室内空気と熱交換することにより蒸
発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、
冷媒配管８ａ、アキュムレータ１２、冷媒配管８ｂを経
て、再び圧縮機１に吸入される。このサイクルにおい
て、圧縮機回転速度と必要冷媒量との関係について図２
により説明する。
る。図１に於いて、圧縮機１より吐出された高温、高圧
のガス冷媒は、冷媒配管５を経て凝縮器となる室外熱交
換器２を通る過程で室外空気と熱交換することにより、
凝縮され、冷媒配管６では高圧の過冷却された液冷媒と
なる。この高圧の液冷媒は電気式膨張弁３により、減圧
され、冷媒配管７を経て、蒸発器となる室内熱交換器４
に送出され、ここで室内空気と熱交換することにより蒸
発し、低圧のガス冷媒となる。この低圧のガス冷媒は、
冷媒配管８ａ、アキュムレータ１２、冷媒配管８ｂを経
て、再び圧縮機１に吸入される。このサイクルにおい
て、圧縮機回転速度と必要冷媒量との関係について図２
により説明する。
【００１９】図２は図１の冷媒回路において吸入過熱度
ＳＨ（ＳＨ＝Ｔ8−Ｐ8の飽和温度）及び室外熱交換器出
口過冷却度ＳＣ（ＳＣ＝Ｐ6の飽和温度−Ｔ6）を一定値
例えば５degになる様に電気式膨張弁により流量を制御
する為に必要となる冷媒量を圧縮機回転速度に対して示
したものである。この図からわかる様に、圧縮機回転速
度が低下するほど、必要な冷媒量は増大し、圧縮機最小
回転速度において必要な冷媒量は最大となる。例えば、
圧縮機回転速度が低下するほど、圧縮機出口より吐出さ
れるガス冷媒の流量が少なくなるが、室外熱交換器の能
力は変わらないので室外熱交換器内部では速く液冷媒に
なる。従って、室外熱交換器内部には液冷媒が大量に滞
留することになり、必要な液冷媒量は増大する訳であ
る。ここで、もし最大圧縮機回転速度ｆmaxにおける必
要冷媒量を封入すれば、最小圧縮機回転速度ｆminでは
著しく冷媒不足を生じ、逆に最小圧縮機回転速度におけ
る必要冷媒量を封入すれば、最大圧縮機回転速度ｆmax
では著しく多くの余剰冷媒を生じることがわかる。
ＳＨ（ＳＨ＝Ｔ8−Ｐ8の飽和温度）及び室外熱交換器出
口過冷却度ＳＣ（ＳＣ＝Ｐ6の飽和温度−Ｔ6）を一定値
例えば５degになる様に電気式膨張弁により流量を制御
する為に必要となる冷媒量を圧縮機回転速度に対して示
したものである。この図からわかる様に、圧縮機回転速
度が低下するほど、必要な冷媒量は増大し、圧縮機最小
回転速度において必要な冷媒量は最大となる。例えば、
圧縮機回転速度が低下するほど、圧縮機出口より吐出さ
れるガス冷媒の流量が少なくなるが、室外熱交換器の能
力は変わらないので室外熱交換器内部では速く液冷媒に
なる。従って、室外熱交換器内部には液冷媒が大量に滞
留することになり、必要な液冷媒量は増大する訳であ
る。ここで、もし最大圧縮機回転速度ｆmaxにおける必
要冷媒量を封入すれば、最小圧縮機回転速度ｆminでは
著しく冷媒不足を生じ、逆に最小圧縮機回転速度におけ
る必要冷媒量を封入すれば、最大圧縮機回転速度ｆmax
では著しく多くの余剰冷媒を生じることがわかる。
【００２０】従って、吸入過熱度ＳＨと室外熱交換器出
口過冷却度ＳＣを同時に一定値に制御する限り、図２の
様な大きな必要冷媒量の変動を生じることになる。そこ
で、図１の冷凍サイクルに対して封入冷媒量を平均圧縮
機回転速度 ｆmean＝（ｆmin＋ｆmax）／２での平均冷媒量ｗmean＝
（ｗmin＋ｗmax）／２ とした場合の電気式膨張弁の制御動作を図３により説明
する。平均冷媒量Ｗmeanを封入した時、平均圧縮機回転
速度ｆmeanより低速域では室外熱交換器出口過冷却度を
も一定値に制御すると、冷媒量が著しく不足する（図３
の斜線部）ため、吸入過熱度のみを一定値に制御し、冷
媒量の不足を緩和する。この時、電気式膨張弁開度は開
き気味となり室外熱交換器出口過冷却度は低い値を示
し、室外熱交換器内部の液冷媒が減少する分だけ吸入側
へ冷媒が戻り冷媒量の不足を緩和する。また、平均圧縮
機回転速度ｆmeanより高速域では吸入過熱度をも一定値
にすると発生する冷媒余剰量（図３の斜線部）を抑え込
む為、絞り気味の運転となる。これを防止するために室
外熱交換器出口過冷却度のみを一定に制御する。即ち、
冷媒不足となる低速域では吸入過熱度を、余剰冷媒の生
じる高速域では室外熱交換器出口過冷却度のみをそれぞ
れ一定に制御する。
口過冷却度ＳＣを同時に一定値に制御する限り、図２の
様な大きな必要冷媒量の変動を生じることになる。そこ
で、図１の冷凍サイクルに対して封入冷媒量を平均圧縮
機回転速度 ｆmean＝（ｆmin＋ｆmax）／２での平均冷媒量ｗmean＝
（ｗmin＋ｗmax）／２ とした場合の電気式膨張弁の制御動作を図３により説明
する。平均冷媒量Ｗmeanを封入した時、平均圧縮機回転
速度ｆmeanより低速域では室外熱交換器出口過冷却度を
も一定値に制御すると、冷媒量が著しく不足する（図３
の斜線部）ため、吸入過熱度のみを一定値に制御し、冷
媒量の不足を緩和する。この時、電気式膨張弁開度は開
き気味となり室外熱交換器出口過冷却度は低い値を示
し、室外熱交換器内部の液冷媒が減少する分だけ吸入側
へ冷媒が戻り冷媒量の不足を緩和する。また、平均圧縮
機回転速度ｆmeanより高速域では吸入過熱度をも一定値
にすると発生する冷媒余剰量（図３の斜線部）を抑え込
む為、絞り気味の運転となる。これを防止するために室
外熱交換器出口過冷却度のみを一定に制御する。即ち、
冷媒不足となる低速域では吸入過熱度を、余剰冷媒の生
じる高速域では室外熱交換器出口過冷却度のみをそれぞ
れ一定に制御する。
【００２１】この動作をフローチャートに示したのが図
４である。同図において、ステップＳ１で制御器９に接
続された冷媒圧力検出器及び温度検出器からの情報を読
みとった上でステップＳ２において圧縮機の回転速度ｆ
の大きさを判定しｆが所定の値ｆmeanよりも大きければ
ステップＳ３へ進み、制御器９内で演算される室外熱交
換器出口過冷却度を一定になるように電気式膨張弁の開
度を制御し、ステップＳ３においてｆが所定の値ｆmean
より小さければステップＳ４へ進み、制御器９内で演算
される吸入過熱度を一定となるように電気式膨張弁の開
度を制御する。
４である。同図において、ステップＳ１で制御器９に接
続された冷媒圧力検出器及び温度検出器からの情報を読
みとった上でステップＳ２において圧縮機の回転速度ｆ
の大きさを判定しｆが所定の値ｆmeanよりも大きければ
ステップＳ３へ進み、制御器９内で演算される室外熱交
換器出口過冷却度を一定になるように電気式膨張弁の開
度を制御し、ステップＳ３においてｆが所定の値ｆmean
より小さければステップＳ４へ進み、制御器９内で演算
される吸入過熱度を一定となるように電気式膨張弁の開
度を制御する。
【００２２】図７は図１において冷媒の状態検出器とし
て温度検出器の代わりに流量検出器を用いた場合の例に
ついて示したものである。図７では１６は凝縮器出口に
設けられた流量検出器である。その他の構成は図１と同
様である為、説明を省略する。回転数可変型圧縮機の回
転速度ｆがｆmeanの時に得られた冷媒の流量ｗmeanを設
定する。流量検出器より得られる冷媒流量ｗがｗmeanよ
りも多ければ、前記回転数可変型圧縮機の入口の吸入過
熱度が所定の一定値になる様、また冷媒流量ｗがｗmean
よりも少なければ、凝縮器出口の過冷却度が所定の値に
なる様、電子膨張弁の開度を制御する。尚、図７では流
量検出器を凝縮器出口に設けたが、冷媒循環回路内であ
ればどこに配設してもよい。
て温度検出器の代わりに流量検出器を用いた場合の例に
ついて示したものである。図７では１６は凝縮器出口に
設けられた流量検出器である。その他の構成は図１と同
様である為、説明を省略する。回転数可変型圧縮機の回
転速度ｆがｆmeanの時に得られた冷媒の流量ｗmeanを設
定する。流量検出器より得られる冷媒流量ｗがｗmeanよ
りも多ければ、前記回転数可変型圧縮機の入口の吸入過
熱度が所定の一定値になる様、また冷媒流量ｗがｗmean
よりも少なければ、凝縮器出口の過冷却度が所定の値に
なる様、電子膨張弁の開度を制御する。尚、図７では流
量検出器を凝縮器出口に設けたが、冷媒循環回路内であ
ればどこに配設してもよい。
【００２３】図８は他の発明の実施例を示す図であり、
同図において１は圧縮機、２２は四方弁、３３は室外熱
交換器、３ａは第１の電気式膨張弁、３ｂは第２の電気
式膨張弁、３５は室内熱交換器、１２はアキュムレータ
であり、これらは順次冷媒配管により接続され、冷媒回
路を構成している。そして、圧縮機１、室外熱交換器３
３、第１電気式膨張弁３ａ、四方弁２２、およびアキュ
ムレータ１２から室外ユニット２４が構成され、室内熱
交換器３５と第２電気式膨張弁３ｂとから室内ユニット
が構成されている。
同図において１は圧縮機、２２は四方弁、３３は室外熱
交換器、３ａは第１の電気式膨張弁、３ｂは第２の電気
式膨張弁、３５は室内熱交換器、１２はアキュムレータ
であり、これらは順次冷媒配管により接続され、冷媒回
路を構成している。そして、圧縮機１、室外熱交換器３
３、第１電気式膨張弁３ａ、四方弁２２、およびアキュ
ムレータ１２から室外ユニット２４が構成され、室内熱
交換器３５と第２電気式膨張弁３ｂとから室内ユニット
が構成されている。
【００２４】この主たる冷媒回路には第１電気式膨張弁
３ａの出口から毛細管１８ａ、二重管式の主冷媒回路と
の熱交換器１７ａ、さらに逆止弁１９ａを経て四方弁２
２と室外熱交換器３３とを接続する冷媒配管に至る冷媒
バイパス回路が、また、第２電気式膨張弁３ｂの入口か
ら毛細管１８ｂ、二重管式の主冷媒回路との熱交換器１
７ｂ、さらに逆止弁１９ｂを経て室内熱交換器３５と四
方弁２２とを接続する冷媒配管８ａに至るバイパス回路
がそれぞれ形成されている。また、冷媒の配管上には温
度検出器が配設されており、２１ａ，２１ｂはそれぞれ
室外熱交換器入口および室内熱交換器出口に、１１ａ，
１２ｂはそれぞれ室外熱交換器出口および室内熱交換器
入口に、１３ａ，１３ｂはそれぞれ第１電気式膨張弁３
ａの出口、第２電気式膨張弁３ｂの入口に配設されてい
る。尚、室外ユニット２４と室内ユニット２５は接続配
管７および８ａにより連結されている。
３ａの出口から毛細管１８ａ、二重管式の主冷媒回路と
の熱交換器１７ａ、さらに逆止弁１９ａを経て四方弁２
２と室外熱交換器３３とを接続する冷媒配管に至る冷媒
バイパス回路が、また、第２電気式膨張弁３ｂの入口か
ら毛細管１８ｂ、二重管式の主冷媒回路との熱交換器１
７ｂ、さらに逆止弁１９ｂを経て室内熱交換器３５と四
方弁２２とを接続する冷媒配管８ａに至るバイパス回路
がそれぞれ形成されている。また、冷媒の配管上には温
度検出器が配設されており、２１ａ，２１ｂはそれぞれ
室外熱交換器入口および室内熱交換器出口に、１１ａ，
１２ｂはそれぞれ室外熱交換器出口および室内熱交換器
入口に、１３ａ，１３ｂはそれぞれ第１電気式膨張弁３
ａの出口、第２電気式膨張弁３ｂの入口に配設されてい
る。尚、室外ユニット２４と室内ユニット２５は接続配
管７および８ａにより連結されている。
【００２５】また、図９、図１０はそれぞれ第１の電気
式膨張弁３ａ、第２の電気式膨張弁３ｂの制御系統を示
す図であり、これらの図に示した２６ａ，２６ｂはそれ
ぞれ温度検出器２１ａ，１１ａ，１３ａおよび２１ａ，
１２ｂ，１３ｂに接続され、その温度検出値を電気信号
に変換する変換器、２７ａ，２７ｂはそれぞれ電気信号
に変換された温度データを演算処理する演算器、２８
ａ，２８ｂはそれぞれ温度演算処理データに基づいて第
１の電気式膨張弁３ａ、第２の電気式膨張弁３ｂの開度
をそれぞれ制御する制御器である。
式膨張弁３ａ、第２の電気式膨張弁３ｂの制御系統を示
す図であり、これらの図に示した２６ａ，２６ｂはそれ
ぞれ温度検出器２１ａ，１１ａ，１３ａおよび２１ａ，
１２ｂ，１３ｂに接続され、その温度検出値を電気信号
に変換する変換器、２７ａ，２７ｂはそれぞれ電気信号
に変換された温度データを演算処理する演算器、２８
ａ，２８ｂはそれぞれ温度演算処理データに基づいて第
１の電気式膨張弁３ａ、第２の電気式膨張弁３ｂの開度
をそれぞれ制御する制御器である。
【００２６】図８の動作について説明する。冷房時、四
方弁は図８の実線の位置にあり、圧縮機１により吐出さ
れた高温・高圧のガス冷媒は四方弁２２を経て、室外熱
交換機３３で室外空気と熱交換することにより冷却され
凝縮し、高圧のまま過冷却液冷媒状態となって第１の電
気式膨張弁３ａに至る。ここで、第１電気式膨張弁３ａ
の出口が所定の小さな乾き度の２相状態となるよう、第
１電気式膨張弁３ａのそれぞれ入口および出口に配設さ
れた温度式検出器１１ａおよび１３ａにより検出された
冷媒の検出温度値Ｔ11aおよびＴ13aを演算器２７ａによ
り比較してその温度差ΔＴa ΔＴa ＝ Ｔ11a − Ｔ13a が所定の一定値（２deg程度）となるよう第１電気式膨
張弁３ａの開度を制御器２８ａにより制御する。第１電
気式膨張弁３ａの出口状態を乾き度の小さな２相状態
（乾き度ｘ＝０．０５程度）とするのは、室内外ユニッ
ト接続配管７内の圧力損失をさほど増大させずに冷媒量
を大幅に減少させるためである。
方弁は図８の実線の位置にあり、圧縮機１により吐出さ
れた高温・高圧のガス冷媒は四方弁２２を経て、室外熱
交換機３３で室外空気と熱交換することにより冷却され
凝縮し、高圧のまま過冷却液冷媒状態となって第１の電
気式膨張弁３ａに至る。ここで、第１電気式膨張弁３ａ
の出口が所定の小さな乾き度の２相状態となるよう、第
１電気式膨張弁３ａのそれぞれ入口および出口に配設さ
れた温度式検出器１１ａおよび１３ａにより検出された
冷媒の検出温度値Ｔ11aおよびＴ13aを演算器２７ａによ
り比較してその温度差ΔＴa ΔＴa ＝ Ｔ11a − Ｔ13a が所定の一定値（２deg程度）となるよう第１電気式膨
張弁３ａの開度を制御器２８ａにより制御する。第１電
気式膨張弁３ａの出口状態を乾き度の小さな２相状態
（乾き度ｘ＝０．０５程度）とするのは、室内外ユニッ
ト接続配管７内の圧力損失をさほど増大させずに冷媒量
を大幅に減少させるためである。
【００２７】この時の冷媒の乾き度と圧力損失および冷
媒比重量の関係は図１１に示すように過冷却液からわず
かに２相状態に入っただけであれば圧力損失は増大せず
冷媒比重量は著しく減少することがわかる。この第１電
気式膨張弁３ａを通過した乾き度の小さな２相冷媒は室
内外ユニット接続配管７を通り、室内ユニット２５に至
り、二重管熱交換器１７ｂを通過する過程で、二重管熱
交換器１７ｂの出口配管より毛細管１８ｂを介して二重
管熱交換器１７ｂに流入し、逆止弁１９ｂを経て室内熱
交換器出口に至る低温のバイパス流と熱交換することに
より冷却され再び過冷却液冷媒となる。
媒比重量の関係は図１１に示すように過冷却液からわず
かに２相状態に入っただけであれば圧力損失は増大せず
冷媒比重量は著しく減少することがわかる。この第１電
気式膨張弁３ａを通過した乾き度の小さな２相冷媒は室
内外ユニット接続配管７を通り、室内ユニット２５に至
り、二重管熱交換器１７ｂを通過する過程で、二重管熱
交換器１７ｂの出口配管より毛細管１８ｂを介して二重
管熱交換器１７ｂに流入し、逆止弁１９ｂを経て室内熱
交換器出口に至る低温のバイパス流と熱交換することに
より冷却され再び過冷却液冷媒となる。
【００２８】この中間圧の過冷却液冷媒は、さらに第２
電気式膨張弁３ｂを通る過程で減圧され、蒸発器として
作用する室内熱交換の冷媒の出口状態が所定の小さな過
熱度を有するよう制御器２８ｂにより制御する。即ち、
室内熱交換器３５の入口および出口に配設された温度検
出器１２ｂおよび２１ｂのそれぞれの情報を変換器２６
ｂにより温度に変換した検出温度値Ｔ12bおよびＴ21bを
演算器２７ｂにより比較演算してその温度差ΔＴb ΔＴb ＝ Ｔ21b − Ｔ12b が所定の一定値（２deg程度）となるよう第２電気式膨
張弁３ｂの開度を制御器２８ｂにより制御する。この室
内熱交換器３５を出た過熱冷媒ガスは室内外ユニット接
続配管８ａを通り、四方弁２２、アキュムレータ１２を
経て再び圧縮機１に戻るというサイクルを繰り返す。
電気式膨張弁３ｂを通る過程で減圧され、蒸発器として
作用する室内熱交換の冷媒の出口状態が所定の小さな過
熱度を有するよう制御器２８ｂにより制御する。即ち、
室内熱交換器３５の入口および出口に配設された温度検
出器１２ｂおよび２１ｂのそれぞれの情報を変換器２６
ｂにより温度に変換した検出温度値Ｔ12bおよびＴ21bを
演算器２７ｂにより比較演算してその温度差ΔＴb ΔＴb ＝ Ｔ21b − Ｔ12b が所定の一定値（２deg程度）となるよう第２電気式膨
張弁３ｂの開度を制御器２８ｂにより制御する。この室
内熱交換器３５を出た過熱冷媒ガスは室内外ユニット接
続配管８ａを通り、四方弁２２、アキュムレータ１２を
経て再び圧縮機１に戻るというサイクルを繰り返す。
【００２９】この動作をモリエル線図に示すと図１２の
ようになる。モリエル線図は縦軸に圧力、横軸にエンタ
ルピーをとったものであるが、同図には各温度検出器２
１ａ，２１ｂ，１１ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂが冷媒
運転時に検出する温度を示している。同図より室外熱交
換器出口温度１１ａから第１電気式膨張弁３ａにより減
圧する縦の線がモリエル線図の飽和液線と交わるまでは
等温度１１ａであり、第１電気式膨張弁３ａの出口温度
１３ａがこの飽和液線より前記２相状態の温度差ΔＴa
＝２deg低下するよう第１電気式膨張弁３ａの開度を制
御している。この時の２相状態の乾き度ｘは約０．０５
である。温度１３ａから１３ｂへの冷却は二重管熱交換
器１７ｂによるもので第２電気式膨張弁３ｂの入口では
再び過冷却となるよう毛細管１８ｂの流量を所定の値に
設定している。１２ｂは第２電気式膨張弁３ｂの出口温
度を示し、同時に蒸発器温度を示すものである。室内熱
交換器３５即ち蒸発器の出口温度２１ｂは蒸発器温度１
２ｂから所定の温度差ΔＴb＝２deg だけ高く過熱ガス
となるよう第２電気式膨張弁３ｂの開度を制御すること
により調整している。
ようになる。モリエル線図は縦軸に圧力、横軸にエンタ
ルピーをとったものであるが、同図には各温度検出器２
１ａ，２１ｂ，１１ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂが冷媒
運転時に検出する温度を示している。同図より室外熱交
換器出口温度１１ａから第１電気式膨張弁３ａにより減
圧する縦の線がモリエル線図の飽和液線と交わるまでは
等温度１１ａであり、第１電気式膨張弁３ａの出口温度
１３ａがこの飽和液線より前記２相状態の温度差ΔＴa
＝２deg低下するよう第１電気式膨張弁３ａの開度を制
御している。この時の２相状態の乾き度ｘは約０．０５
である。温度１３ａから１３ｂへの冷却は二重管熱交換
器１７ｂによるもので第２電気式膨張弁３ｂの入口では
再び過冷却となるよう毛細管１８ｂの流量を所定の値に
設定している。１２ｂは第２電気式膨張弁３ｂの出口温
度を示し、同時に蒸発器温度を示すものである。室内熱
交換器３５即ち蒸発器の出口温度２１ｂは蒸発器温度１
２ｂから所定の温度差ΔＴb＝２deg だけ高く過熱ガス
となるよう第２電気式膨張弁３ｂの開度を制御すること
により調整している。
【００３０】また、図１２中、１２ｂの温度点より右側
（エンタルピーの方向）に伸びた破線で示す線分は、毛
細管１８ｂを通過したバイパス冷媒が主流の１３ａの温
度で示す冷媒と二重管熱交換器１７ｂ内で熱交換するこ
とにより過熱される過程を示すものである。
（エンタルピーの方向）に伸びた破線で示す線分は、毛
細管１８ｂを通過したバイパス冷媒が主流の１３ａの温
度で示す冷媒と二重管熱交換器１７ｂ内で熱交換するこ
とにより過熱される過程を示すものである。
【００３１】以上の動作の内、第１電気式膨張弁３ａと
第２電気式膨張弁３ｂの開度制御動作についてはさらに
図１３のフローチャートにおいてまずステップＳ１にお
いて第１電気式膨張弁３ａ、第２電気式膨張弁３ｂの開
度を所定に設定し、ステップＳ２でスタートより３分経
過まではこの初期開度を保持する。その後ステップＳ３
で各温度検出器２１ａ，２１ｂ，１１ａ，１２ｂ，１３
ａ，１３ｂからの温度情報を２６ａ，２６ｂにより電気
信号に変換し、ステップＳ４において演算器２７ａ，２
７ｂにより温度差データΔＴa、ΔＴbを ΔＴa＝Ｔ11a
−Ｔ13a、ΔＴb＝Ｔ21b−Ｔ12b として演算する。 こ
れらの演算データのうち、ステップＳ５においてはΔＴ
aの大きさを判定し、その値に応じてΔＴa＜１ならステ
ップＳ６に行き、所定開度だけ第１電気式膨張弁３ａを
閉め、 １≦ΔＴa≦２ならステップＳ７に行き、開度
は現在の値を保持し、ΔＴa＞２ならステップＳ８に行
き、所定開度だけ第１電気式膨張弁３ａを開く。次にス
テップＳ９においてはΔＴbの大きさを判定し、その値
に応じてΔＴb＜１ ならステップＳ１０に行き所定開
度だけ第２電気式膨張弁３ｂを閉め、 １≦ΔＴb≦２
ならステップＳ１１に行き、開度は現在の値を保持
し、ΔＴb＞２ ならステップＳ１２に行き、所定開度
だけ第２電気式膨張弁３ｂを開く。以上のように第１電
気式膨張弁３ａ、第２電気式膨張弁３ｂの開度を変化さ
せた後ステップＳ１３に行き、これらの開度を３０秒間
保持した後再びステップＳ３に戻り、これ以降同様の制
御動作を繰り返す。
第２電気式膨張弁３ｂの開度制御動作についてはさらに
図１３のフローチャートにおいてまずステップＳ１にお
いて第１電気式膨張弁３ａ、第２電気式膨張弁３ｂの開
度を所定に設定し、ステップＳ２でスタートより３分経
過まではこの初期開度を保持する。その後ステップＳ３
で各温度検出器２１ａ，２１ｂ，１１ａ，１２ｂ，１３
ａ，１３ｂからの温度情報を２６ａ，２６ｂにより電気
信号に変換し、ステップＳ４において演算器２７ａ，２
７ｂにより温度差データΔＴa、ΔＴbを ΔＴa＝Ｔ11a
−Ｔ13a、ΔＴb＝Ｔ21b−Ｔ12b として演算する。 こ
れらの演算データのうち、ステップＳ５においてはΔＴ
aの大きさを判定し、その値に応じてΔＴa＜１ならステ
ップＳ６に行き、所定開度だけ第１電気式膨張弁３ａを
閉め、 １≦ΔＴa≦２ならステップＳ７に行き、開度
は現在の値を保持し、ΔＴa＞２ならステップＳ８に行
き、所定開度だけ第１電気式膨張弁３ａを開く。次にス
テップＳ９においてはΔＴbの大きさを判定し、その値
に応じてΔＴb＜１ ならステップＳ１０に行き所定開
度だけ第２電気式膨張弁３ｂを閉め、 １≦ΔＴb≦２
ならステップＳ１１に行き、開度は現在の値を保持
し、ΔＴb＞２ ならステップＳ１２に行き、所定開度
だけ第２電気式膨張弁３ｂを開く。以上のように第１電
気式膨張弁３ａ、第２電気式膨張弁３ｂの開度を変化さ
せた後ステップＳ１３に行き、これらの開度を３０秒間
保持した後再びステップＳ３に戻り、これ以降同様の制
御動作を繰り返す。
【００３２】尚、以上の動作は冷房運転での説明である
が、暖房運転においても同様である。但し、図８におい
て四方弁２２は図中の破線の位置に変わり、室内熱交換
器３５が凝縮器として、室外熱交換器３３が蒸発器とし
て動作する。また、電気式膨張弁、バイパス回路の相当
動作の対照は次のように示される。 冷房運転 暖房運転 温度差 ΔＴa Ｔ11a−Ｔ13a Ｔ12b−Ｔ13b 温度差 ΔＴb Ｔ21b−Ｔ12b Ｔ21a−Ｔ11a 第１電気式膨張弁 ３ａ ３ｂ 第２電気式膨張弁 ３ｂ ３ａ バイパス用毛細管 １８ｂ １８ａ 二重管熱交換器 １７ｂ １７ａ
が、暖房運転においても同様である。但し、図８におい
て四方弁２２は図中の破線の位置に変わり、室内熱交換
器３５が凝縮器として、室外熱交換器３３が蒸発器とし
て動作する。また、電気式膨張弁、バイパス回路の相当
動作の対照は次のように示される。 冷房運転 暖房運転 温度差 ΔＴa Ｔ11a−Ｔ13a Ｔ12b−Ｔ13b 温度差 ΔＴb Ｔ21b−Ｔ12b Ｔ21a−Ｔ11a 第１電気式膨張弁 ３ａ ３ｂ 第２電気式膨張弁 ３ｂ ３ａ バイパス用毛細管 １８ｂ １８ａ 二重管熱交換器 １７ｂ １７ａ
【００３３】尚、上記実施例では過冷却用の熱交換器１
７ａ，１７ｂとして二重管式のものを用いたが、これは
接触形のものを用いても全く同様の効果を持つ。
７ａ，１７ｂとして二重管式のものを用いたが、これは
接触形のものを用いても全く同様の効果を持つ。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、回転数可変型圧縮機の回転速度に応じて変動する必
要冷媒量に応じ、冷媒不足となる低回転速度領域では回
転数可変型圧縮機の入口の吸入過熱度が一定値になるよ
う、また余剰冷媒の発生する高回転速度領域では凝縮器
出口の過冷却度が所定の一定値になる様冷媒流量を調整
する為、全運転領域で適当な絞り制御が行え、全体の運
転効率が向上する効果がある。
ば、回転数可変型圧縮機の回転速度に応じて変動する必
要冷媒量に応じ、冷媒不足となる低回転速度領域では回
転数可変型圧縮機の入口の吸入過熱度が一定値になるよ
う、また余剰冷媒の発生する高回転速度領域では凝縮器
出口の過冷却度が所定の一定値になる様冷媒流量を調整
する為、全運転領域で適当な絞り制御が行え、全体の運
転効率が向上する効果がある。
【００３５】また、他の発明に係わる冷媒回路において
は凝縮器出口の第１電気式膨張弁を制御して、室内外ユ
ニット接続配管内の液冷媒の状態を乾き度の小さな２相
冷媒とすることにより、配管内の２相冷媒の比重量が著
しく減少する為、液冷媒量を減らす事ができ、装置全体
の冷媒量を減らすことができる。また、第２電気式膨張
弁入口は２重管熱交換器により過冷却された液冷媒にな
るため、極めて安定した運転が可能である。また、圧力
損失も小さいため、室内外ユニット接続配管長を伸長で
きるあるいは配管径を小さくできるなどの効果がある。
は凝縮器出口の第１電気式膨張弁を制御して、室内外ユ
ニット接続配管内の液冷媒の状態を乾き度の小さな２相
冷媒とすることにより、配管内の２相冷媒の比重量が著
しく減少する為、液冷媒量を減らす事ができ、装置全体
の冷媒量を減らすことができる。また、第２電気式膨張
弁入口は２重管熱交換器により過冷却された液冷媒にな
るため、極めて安定した運転が可能である。また、圧力
損失も小さいため、室内外ユニット接続配管長を伸長で
きるあるいは配管径を小さくできるなどの効果がある。
【図１】この発明の一実施例図の冷凍サイクルの構成を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図２】図１の冷媒循環回路において吸入過熱度および
凝縮器過冷却度を一定とした時の圧縮機回転速度と必要
冷媒量との関係を示す関連図である。
凝縮器過冷却度を一定とした時の圧縮機回転速度と必要
冷媒量との関係を示す関連図である。
【図３】図２において封入冷媒量を最大必要冷媒量と最
小必要冷媒量との平均値とした時の圧縮機回転速度と余
剰冷媒量の過不足との関係を示す関連図である。
小必要冷媒量との平均値とした時の圧縮機回転速度と余
剰冷媒量の過不足との関係を示す関連図である。
【図４】図１の実施例における制御動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】従来の冷媒回路の構成を示す系統図である。
【図６】図５における冷凍サイクルモリエル線図であ
る。
る。
【図７】図１において冷媒の状態の検出器の一例として
温度検出器，圧力検出器の代わりに流量検出器を用いた
場合の構成を示す系統図である。
温度検出器，圧力検出器の代わりに流量検出器を用いた
場合の構成を示す系統図である。
【図８】他の発明の実施例の冷凍サイクルの構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図９】図７における第１電気式膨張弁側制御構成図で
ある。
ある。
【図１０】図７における第２電気式膨張弁側制御構成図
である。
である。
【図１１】図７における第１電気式膨張弁出口の配管内
２相冷媒の乾き度と圧力損失又は冷媒比重量との関連を
示す関連図である。
２相冷媒の乾き度と圧力損失又は冷媒比重量との関連を
示す関連図である。
【図１２】図７におけるモリエル線図である。
【図１３】図７における制御器の動作のフローチャート
である。
である。
【図１４】図７において過冷却用の熱交換器として接触
形のものを用いた例である。
形のものを用いた例である。
【図１５】従来例の冷媒回路の構成を示す系統図であ
る。
る。
１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 電気式膨張弁 ３ａ 第１電気式膨張弁 ３ｂ 第２電気式膨張弁 ４ 蒸発器 ５ 圧縮器１と凝縮器２とを連結する冷媒配管 ６ 凝縮器２と電気式膨張弁３とを連結する冷媒配管 ７ 電気式膨張弁３と蒸発器４とを連結する冷媒配管 ８ 蒸発器４と圧縮機１とを連結する冷媒配管 ８ａ 蒸発器４とアキュムレータとを連結する冷媒配管 ８ｂ アキュムレータと圧縮機１とを連結する冷媒配管 ９ 制御器 １０ａ 圧縮機１の吐出管５に配設された圧力センサー １０ｂ 吸入管に配設された圧力センサー １１ａ 冷媒配管６に配設された温度検出器 １１ｂ 冷媒配管８に配設された温度検出器 １２ アキュムレータ １２ｂ 蒸発器入口側の冷媒配管に配設された温度検出
器 １３ａ 第１電気式膨張弁出口の冷媒配管に配設された
温度検出器 １３ｂ 第２電気式膨張弁入口の冷媒配管に配設された
温度検出器 １６ 流量検出器 １７ａ 第１電気式膨張弁出口の冷媒配管に配設された
熱交換器 １７ｂ 第２電気式膨張弁入口の冷媒配管に配設された
熱交換器 １８ａ 第１電気式膨張弁出口の冷媒配管に配設された
毛細管 １８ｂ 第２電気式膨張弁入口の冷媒配管に配設された
毛細管 １９ａ 逆止弁 １９ｂ 逆止弁 ２１ａ 室外熱交換器入口の冷媒配管に配設された温度
検出器 ２１ｂ 室内熱交換器出口の冷媒配管に配設された温度
検出器 ２２ 四方弁 ２４ 室外ユニット ２５ 室内ユニット ２６ａ 変換器 ２６ｂ 変換器 ２７ａ 演算器 ２７ｂ 演算器 ２８ａ 電気式膨張弁制御器 ２８ｂ 電気式膨張弁制御器 ３３ 室外熱交換器 ３５ 室内熱交換器 ４７ａ 逆止弁 ４７ｂ 逆止弁
器 １３ａ 第１電気式膨張弁出口の冷媒配管に配設された
温度検出器 １３ｂ 第２電気式膨張弁入口の冷媒配管に配設された
温度検出器 １６ 流量検出器 １７ａ 第１電気式膨張弁出口の冷媒配管に配設された
熱交換器 １７ｂ 第２電気式膨張弁入口の冷媒配管に配設された
熱交換器 １８ａ 第１電気式膨張弁出口の冷媒配管に配設された
毛細管 １８ｂ 第２電気式膨張弁入口の冷媒配管に配設された
毛細管 １９ａ 逆止弁 １９ｂ 逆止弁 ２１ａ 室外熱交換器入口の冷媒配管に配設された温度
検出器 ２１ｂ 室内熱交換器出口の冷媒配管に配設された温度
検出器 ２２ 四方弁 ２４ 室外ユニット ２５ 室内ユニット ２６ａ 変換器 ２６ｂ 変換器 ２７ａ 演算器 ２７ｂ 演算器 ２８ａ 電気式膨張弁制御器 ２８ｂ 電気式膨張弁制御器 ３３ 室外熱交換器 ３５ 室内熱交換器 ４７ａ 逆止弁 ４７ｂ 逆止弁
Claims (2)
- 【請求項１】 回転数を可変とした圧縮機、凝縮器、電
気式膨張弁及び蒸発器、を冷媒配管で連結して成る冷媒
回路と、この冷媒回路の凝縮器の出口配管及び上記圧縮
機の吸入配管に設けられた冷媒温度検出器と、上記圧縮
機の吸入配管及び吐出配管に設けられた冷媒圧力検出器
と、これら冷媒温度検出器からの冷媒温度信号と上記冷
媒圧力検出器からの冷媒圧力信号に応じて上記電気式膨
張弁の開度を制御する制御装置を備え、上記圧縮機の回
転数が所定回転数より低い時に圧縮機の吸入冷媒過熱度
を一定とし、所定回転数より高い時に上記凝縮器出口冷
媒の過冷却度を一定とするように上記電気式膨張弁の開
度を制御することを特徴とする冷媒回路の制御装置。 - 【請求項２】 圧縮機、凝縮器、第１の減圧手段、被冷
却回路部と冷却回路部とを有する熱交換器部の上記被冷
却回路部、第２の減圧手段、及び蒸発器が順次配管で連
結された冷媒回路と、この冷媒回路の上記第２の減圧手
段の入口側と上記蒸発器の出口側との間を毛細管及び上
記熱交換器部の冷却回路部を順次介して配管で接続され
たバイパス回路と、上記第１の減圧手段の入口及び出口
に配設された冷媒温度検出器と、この冷媒温度検出器か
らの信号出力に基づき上記第１の減圧手段の減圧量を制
御する制御手段と、を具備し、上記制御手段により上記
第１の減圧手段の入口及び出口の冷媒温度差が所定の一
定の過熱度になるように制御し、この制御した過熱冷媒
を上記バイパス回路の熱交換器部により冷却して上記第
２の減圧手段を通過する冷媒を過冷却状態にすることを
特徴とする冷媒回路の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4288429A JP3000805B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 冷媒回路の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4288429A JP3000805B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 冷媒回路の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137691A JPH06137691A (ja) | 1994-05-20 |
| JP3000805B2 true JP3000805B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=17730108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4288429A Expired - Lifetime JP3000805B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 冷媒回路の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000805B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100593719B1 (ko) * | 1999-03-31 | 2006-06-28 | 한라공조주식회사 | 냉방싸이클 |
| JP4036288B2 (ja) * | 2002-07-11 | 2008-01-23 | 株式会社日立製作所 | 空気調和装置 |
| JP2005351494A (ja) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| JP5073390B2 (ja) * | 2007-07-09 | 2012-11-14 | 株式会社リコー | 冷却装置および画像形成装置 |
| CN103097835B (zh) * | 2010-06-30 | 2016-01-20 | 丹福斯有限公司 | 使用过冷值操作蒸汽压缩系统的方法 |
| EP3040642B1 (en) | 2013-08-28 | 2021-06-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner |
| JP6321363B2 (ja) * | 2013-12-06 | 2018-05-09 | シャープ株式会社 | 空気調和機 |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP4288429A patent/JP3000805B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06137691A (ja) | 1994-05-20 |
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