JP3421915B2 - 冷凍サイクル - Google Patents

冷凍サイクル

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JP3421915B2
JP3421915B2 JP36094398A JP36094398A JP3421915B2 JP 3421915 B2 JP3421915 B2 JP 3421915B2 JP 36094398 A JP36094398 A JP 36094398A JP 36094398 A JP36094398 A JP 36094398A JP 3421915 B2 JP3421915 B2 JP 3421915B2
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F25B2400/05Compression system with heat exchange between particular parts of the system
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、沸点の異なる2種
類以上の冷媒からなる非共沸混合冷媒を封入した空気調
和機等の冷凍サイクルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図39は従来の空気調和機の冷凍サイク
ルを示すブロック図であり、図において、1はアキュー
ムレータ6内の低温低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し高
温高圧のガス冷媒を吐出する圧縮機、2は四方弁、3は
凝縮器として動作する室外熱交換器、4は絞り装置、5
は蒸発器として動作する室内熱交換器である。
【0003】前記のように構成された従来の空気調和機
の冷凍サイクルにおいては、例えば冷房運転の場合、圧
縮機1より高温高圧のガス冷媒が吐出し、四方弁2を通
って室外熱交換器3に入る。このガス冷媒は室外熱交換
器3により外気と熱交換されて液状の冷媒となり絞り装
置4に入る。この冷媒は、絞り装置4によって減圧さ
れ、乾き度の低い二相冷媒となって室内熱交換器5に送
り込まれる。そして、室内熱交換器5で室内の空気と熱
交換されて蒸発し、乾き度の高い二相冷媒となって四方
弁2を介してアキュームレータ6に入り、再び圧縮機1
に吸入される。この時、アキュームレータ6には余剰冷
媒が貯留される。
【0004】また、別の従来例として図40に示すもの
がある。図40は例えば実開昭46―14440号公報
に開示された従来の冷凍サイクルのブロック図である。
この公報に記載の冷凍サイクルは、室外熱交換器3と室
内熱交換器5との間にアキュームレータ6と一体化され
たレシーバ7が設けられたもので、アキュームレータ6
とレシーバ7は仕切板8によって分離されている。この
従来の空気調和機の冷凍サイクルにおいては、圧縮機1
より高温高圧のガス冷媒が吐出して室外熱交換器3に入
る。このガス冷媒は室外熱交換器3により外気と熱交換
されて高温の二相冷媒となってレシーバ7に入る。レシ
ーバ7の中の高温の二相冷媒は、仕切板8を介してアキ
ュームレータ6内の低温冷媒と熱交換され、レシーバ7
を流出して絞り装置4に入る。この冷媒は、絞り装置4
によって減圧され、乾き度の低い二相冷媒となって室内
熱交換器5に送り込まれる。そして、室内熱交換器5内
で室内の空気と熱交換されて蒸発し、乾き度の高い二相
冷媒となってアキュームレータ6に入り、再び圧縮機1
に吸入される。この時、レシーバ7とアキュームレータ
6には余剰冷媒が貯留される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の冷
凍サイクルにおいて、例えばR(フロン)134aを5
2重量%、R125を25重量%、R32を23重量%
の比率で混合した非共沸混合冷媒を用いた場合、アキュ
ームレータ6に貯留される余剰冷媒の中で低沸点冷媒で
あるR32、R125が多くガス化し易いため、循環す
る冷媒は低沸点冷媒であるR32、R125が多めの組
成となり、これによりアキュームレータ6に貯留される
余剰冷媒の量が変化した場合には、循環する冷媒の組成
も変化してしまい、このことから循環冷媒の物性が変動
したり、動作圧力や能力の変動等が生じていた。
【0006】さらに、混合冷媒の非共沸性により、従来
から用いられてきたR22等の単一冷媒と比べ、熱交換
器配管内の熱伝達率が小さくなることが知られている
が、これにより冷凍サイクルのCOP(効率)が低下す
るという課題もあった。
【0007】また、前述した別の従来の冷凍サイクルに
おいて、例えば、室外熱交換器3と室内熱交換器5を延
長配管で接続するセパレートタイプの空気調和機に適用
した場合、延長配管が長くなると、冷凍サイクルの動作
圧力や温度のハンチングが発生するという課題があっ
た。
【0008】また、別の従来の冷凍サイクルでは、レシ
ーバ7とアキュームレータ6とを一体化しているため、
アキュームレータ6のみを有する冷凍サイクルに比べ、
多くの容積が必要となり、ユニットが大きくなるという
課題があった。
【0009】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたもので、非共沸混合冷媒を用いても、余剰冷媒に
よる循環冷媒の組成の変動を抑制し、かつ、COPを向
上させ、また、アキュームレータを小型化し、アキュー
ムレータとレシーバを一体化しても容積の増加を防止で
き、さらに、ハンチングを防止して安定した運転を実現
する冷凍サイクルを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
冷凍サイクルは、四方弁に管を介して接続された圧縮機
と、四方弁に管を介して接続された凝縮器と、四方弁に
管を介して接続された蒸発器と、一方が四方弁に、他方
が圧縮機にそれぞれ管を介して接続されたアキュームレ
ータと、一方が凝縮器に、他方が蒸発器にそれぞれ管を
介して接続されたレシーバと、レシーバと凝縮器との間
の管に設けられた第1の絞り装置と、レシーバと前記蒸
発器との間の管に設けられた第2の絞り装置とを備え、
レシーバの内部又は上部にアキュームレータを設置し
て、それぞれに流通する冷媒間で熱交換させると共に、
冷媒に沸点の異なる2種類以上の冷媒からなる非共沸混
合冷媒を用い、循環中に発生した余剰冷媒をレシーバに
貯留する。
【0011】本発明の請求項2に係る冷凍サイクルは、
レシーバとアキュームレータとの間に立設して凝縮器か
らの配管と接続され、複数の穴を有する流出入管を備え
たものである。
【0012】本発明の請求項3に係る冷凍サイクルは、
四方弁に管を介して接続された圧縮機と、四方弁に管を
介して接続された凝縮器と、四方弁に管を介して接続さ
れた蒸発器と、一方が四方弁に、他方が圧縮機にそれぞ
れ管を介して接続されたアキュームレータと、一方が凝
縮器に、他方が蒸発器にそれぞれ管を介して接続された
レシーバと、レシーバと凝縮器との間の管に設けられた
第1の絞り装置と、レシーバと蒸発器との間の管に設け
られた第2の絞り装置とを備え、アキュームレータの内
部又は上部にレシーバを設置して、それぞれに流通する
冷媒間で熱交換させると共に、冷媒に沸点の異なる2種
類以上の冷媒からなる非共沸混合冷媒を用い、循環中に
発生した余剰冷媒をレシーバに貯留する。
【0013】本発明の請求項4に係る冷凍サイクルは、
レシーバの内部に立設して凝縮器からの配管と接続さ
れ、複数の穴を有する流出入管を備えたものである。
【0014】本発明の請求項5に係る冷凍サイクルは、
アキュームレータ入口の冷媒状態が高乾き度の二相冷媒
となるように第2の絞り装置の絞り量を制御する。
【0015】本発明の請求項6に係る冷凍サイクルは、
アキュームレータ入口の冷媒状態は高乾き度0.9〜
1.0である。
【0016】本発明の請求項7に係る冷凍サイクルは、
蒸発器の出口部に第4の温度センサを設け、第4の温度
センサの検知温度により蒸発器の出口部の冷媒状態を推
定し、高乾き度の二相冷媒となるように制御する。
【0017】本発明の請求項8に係る冷凍サイクルは、
圧縮機吸入の冷媒状態が過熱ガス冷媒となるように第2
の絞り装置の絞り量を制御する。
【0018】本発明の請求項9に係る冷凍サイクルは、
蒸発器に設置された第3の温度センサと、蒸発器の出口
部に設置された第4の温度センサと、第4の温度センサ
の検知温度と第3の温度センサの検知温度との差を演算
し、かつ、その値と予め設定された第2の基準値とを比
較し、比較結果に基づいて第2の絞り装置の絞り量を制
御する絞り装置制御手段とを備えたものである。
【0019】本発明の請求項10に係る冷凍サイクル
は、第4の温度センサは、蒸発器の出口部の設置に代え
て圧縮機とアキュムレータとの間の管に設置され、絞り
装置制御手段は、第2の絞り装置を制御する際、圧縮機
とアキュムレータとの間の管に設置された第4の温度セ
ンサの検知温度と蒸発器に設置された第3の温度センサ
の検知温度との差を演算し、かつ、その値と予め設定さ
れた第3の基準値とを比較し、比較結果に基づいて第2
の絞り装置の絞り量を制御する。
【0020】本発明の請求項11に係る冷凍サイクル
は、凝縮器に設置された第1の温度センサと、凝縮器の
出口部に設置された第2の温度センサと、第1の温度セ
ンサの検知温度と第2の温度センサの検知温度との差を
演算し、かつ、その値と予め設定された第1の基準値と
を比較し、比較結果に基づいて第1の絞り装置の絞り量
を制御する絞り装置制御手段とを備えたものである。
【0021】本発明の請求項12に係る冷凍サイクル
は、デフロスト運転終了時に第2の絞り装置の開度を小
さくし、所定時間経過後には第1の絞り装置を全閉にし
て四方弁を暖房モードに切り換える液冷媒制御手段を備
えたものである。
【0022】本発明の請求項13に係る冷凍サイクル
は、運転停止時、第1及び第2の絞り装置をそれぞれ全
閉にすると共に、圧縮機の駆動を停止する停止制御手段
を備えたものである。
【0023】本発明の請求項14に係る冷凍サイクル
は、暖房運転開始時に四方弁を冷房モードにして圧縮機
を起動し、所定時間経過後には第1の絞り装置の開度を
小さくし、かつ、四方弁を暖房モードに切り換える暖房
起動制御手段を備えたものである。
【0024】本発明の請求項15に係る冷凍サイクル
は、圧縮機の吐出管に設置された第5の温度センサと、
第5の温度センサの検知温度が予め設定された第3の基
準値を越えたとき第2の絞り装置を全開にする絞り装置
制御手段とを備えたものである。
【0025】本発明の請求項16に係る冷凍サイクル
は、蒸発器に設置された第3の温度センサと、圧縮機の
吸入管に設置された第6の温度センサと、圧縮機の吐出
管に設置された圧力スイッチと、圧力スイッチが予め設
定された第4の基準値を超えたとき第1の絞り装置を全
開にする絞り装置制御手段とを備えたものである。
【0026】本発明の請求項17に係る冷凍サイクル
は、四方弁に管を介して接続された圧縮機と、四方弁に
管を介して接続された凝縮器と、四方弁に管を介して接
続された蒸発器と、一方が四方弁に、他方が圧縮機にそ
れぞれ管を介して接続されたアキュームレータと、一方
が凝縮器に、他方が蒸発器にそれぞれ管を介して接続さ
れたレシーバと、レシーバと凝縮器との間の管に設けら
れた第1の絞り装置と、レシーバと蒸発器との間の管に
設けられた第2の絞り装置とを備え、レシーバの内部又
は上部にアキュームレータを設置して、それぞれに流通
する冷媒間で熱交換させると共に、冷媒に沸点の異なる
2種類以上の冷媒からなる非共沸混合冷媒を用い、循環
中の冷媒のハンチング挙動を検知するハンチング判定手
段を設けたものである。
【0027】本発明の請求項18に係る冷凍サイクル
は、圧縮機の吸入管に設置された第6の温度センサを備
え、ハンチング判定手段は、所定時間毎に第6の温度セ
ンサの検知温度の変動幅を算出し、その変動幅が予め設
定された第6の基準値を超えたとき循環中の冷媒がハン
チングを起こしていると認識する。
【0028】本発明の請求項19に係る冷凍サイクル
は、蒸発器に設置された第3の温度センサを備え、ハン
チング判定手段は、所定時間毎に第6の温度センサの検
知温度と第3の温度センサの検知温度との差の変動幅を
算出し、その変動幅が予め設定された第7の基準値を超
えたとき循環中の冷媒がハンチングを起こしていると認
識する。
【0029】本発明の請求項20に係る冷凍サイクル
は、圧縮機の吐出管に設置された第5の温度センサを備
え、ハンチング判定手段は、所定時間毎に第5の温度セ
ンサの検知温度の変動幅を算出し、その変動幅が予め設
定された第8の基準値を超えたとき循環中の冷媒がハン
チングを起こしていると認識する。
【0030】本発明の請求項21に係る冷凍サイクル
は、凝縮器に設置された第1の温度センサを備え、ハン
チング判定手段は、所定時間毎に第5の温度センサの検
知温度と第1の温度センサの検知温度との差の変動幅を
算出し、その変動幅が予め設定された第9の基準値を超
えたとき循環中の冷媒がハンチングを起こしていると認
識する。
【0031】本発明の請求項22に係る冷凍サイクル
は、四方弁に管を介して接続された圧縮機と、四方弁に
管を介して接続された凝縮器と、四方弁に管を介して接
続された蒸発器と、一方が四方弁に、他方が圧縮機にそ
れぞれ管を介して接続されたアキュームレータと、一方
が凝縮器に、他方が蒸発器にそれぞれ管を介して接続さ
れたレシーバと、レシーバと凝縮器との間の管に設けら
れた第1の絞り装置と、レシーバと蒸発器との間の管に
設けられた第2の絞り装置とを備え、レシーバの内部又
は上部にアキュームレータを設置して、それぞれに流通
する冷媒間で熱交換させると共に、冷媒に沸点の異なる
2種類以上の冷媒からなる非共沸混合冷媒を用い、循環
中の冷媒のハンチング挙動を抑制するハンチング抑制手
段を設けたものである。
【0032】本発明の請求項23に係る冷凍サイクル
は、ハンチング抑制手段は、循環中の冷媒のハンチング
状態が検知されると、第2の絞り装置の開度を大きくす
る。
【0033】本発明の請求項24に係る冷凍サイクル
は、ハンチング抑制手段は、循環中の冷媒のハンチング
状態が検知されると、第1及び第2の絞り装置の開度を
大きくする。
【0034】本発明の請求項25に係る冷凍サイクル
は、アキュームレータとレシーバの間に、二方弁と毛細
管とを有するバイパス管を備え、ハンチング抑制手段
は、循環中の冷媒のハンチング状態が検知されると、二
方弁を開ける。
【0035】本発明の請求項26に係る冷凍サイクル
は、ハンチング抑制手段は、レシーバを介在して接続さ
れた凝縮器と蒸発器との間の配管の長さに応じて冷媒の
循環の時定数を算出し、時定数の時間間隔以上でハンチ
ングを抑制する。
【0036】
【発明の実施の形態】実施形態1. 図1は本発明の実施形態1に係る例えば空気調和機の冷
凍サイクルを示すブロック図、図2は実施形態1に係る
空気調和機のユニットの構成を示す斜視図である。な
お、図1の冷凍サイクルは冷房運転時の状態を示してお
り、図14で説明した従来と同一又は相当部分には同じ
符号を付し説明を省略する。
【0037】図において、4aは室外熱交換器3と後述
のレシーバ7とを結ぶ配管に取り付けられた第1の絞り
装置、4bはレシーバ7と室内熱交換器5とを結ぶ配管
に取り付けられた第2の絞り装置である。7は前述のレ
シーバで、図2に示すように圧縮機1の後方に配置さ
れ、内部にアキュームレータ6が設置されている。この
アキュームレータ6には、レシーバ7の上部を密閉状態
で貫通した圧縮機1の吸入側からの配管と四方弁2から
の配管とがそれぞれ接続されている。なお、この冷凍サ
イクルには、沸点の異なる2種類以上の冷媒からなる非
共沸混合冷媒が用いられている。
【0038】次に、このように構成された冷凍サイクル
において冷房運転時の動作を図3を参照しながら説明す
る。図3は冷房運転時のモリエル線図である。圧縮機1
より高温高圧のガス冷媒が吐出し、四方弁2を通って室
外熱交換器3に入る。このガス冷媒は室外熱交換器3に
より外気と熱交換されて液状の冷媒となり第1の絞り装
置4aに入る。この第1の絞り装置4aに入った冷媒
は、図3に示す「イ」まで減圧され、乾き度0.1以内
の高温二相冷媒となってレシーバ7に入る。レシーバ7
に入った低乾き度の高温二相冷媒は、レシーバ7の中に
設置されたアキュームレータ6の内部を流れる低温低圧
の冷媒により、図3に示す「ロ」の飽和液状態まで冷却
され、レシーバ7を流出する。
【0039】この冷却により、室内熱交換器5の入口の
エンタルピーが小さくなるため、いわゆる冷凍効果と呼
ばれる室内熱交換器5の出入口のエンタルピー差が大き
くなり、また、非共沸混合冷媒の特性として知られる二
相域の温度グライドにより、室内熱交換器5の入口のエ
ンタルピーが小さくなるほど同等の蒸発温度を維持する
場合の室内熱交換器5の入口の圧力を上げることができ
る。例えば、本機の実験結果によれば、前述の従来と比
べ室内熱交換器5の出入口のエンタルピー差が2%増加
し、室内熱交換器5の入口の圧力が9.8kPa上昇し
ている。
【0040】レシーバ7を流出した飽和液冷媒は、第2
の絞り装置4bによって乾き度0.2〜0.3の低温低
圧の二相冷媒となり室内熱交換器5に入る。この低温低
圧の二相冷媒は、室内熱交換器5により室内の空気と熱
交換されて蒸発し、乾き度0.9〜1.0の低温低圧の
二相冷媒となって四方弁2を介してアキュームレータ6
に入る。アキュームレータ6に入った高乾き度の低温低
圧の二相冷媒は、前述したようにレシーバ7を流れる高
温高圧の二相冷媒と熱交換されて図3の「ハ」に示す低
圧ガス冷媒となり、圧縮機1に吸入される。この時、冷
媒循環中に発生した余剰冷媒は飽和液冷媒としてレシー
バ7内に貯留される。
【0041】ここで、図4に基づいて余剰冷媒の組成変
化について説明する。図4は非共沸混合冷媒をレシーバ
とアキュームレータにそれぞれ貯留したときの循環冷媒
の組成変化の比較図である。図14に示す従来の冷凍サ
イクルのアキュームレータ6に余剰の非共沸混合冷媒を
溜めるようにした場合には、その混合冷媒が低圧となる
ため組成変化が大きくなってしまうが(イ参照)、本実
施形態の場合は、レシーバ7内に貯留される余剰の混合
冷媒は高圧となるため、冷凍サイクルを循環するその混
合冷媒の組成変化が小さくなる(ロ参照)。
【0042】以上のように実施形態1によれば、内部に
アキュームレータ6が設置されたレシーバ7に、冷媒循
環中に発生した余剰冷媒を溜めるようにしたので、アキ
ュームレータ6内に余剰冷媒が溜まるということがなく
なり、このため、循環する冷媒の組成変化を小さく抑え
ることが可能になり、動作圧力や能力の変動等を防止す
ることができるという効果がある。
【0043】また、前述のごとくアキュームレータ6内
に余剰冷媒が溜まらないようにしているので、圧縮機1
に吸入される冷媒を確実にガス化でき、このため、圧縮
機1の効率が向上し、冷凍サイクルのCOPが良くなる
という効果がある。
【0044】また、前述したように、レシーバ7に入っ
た低乾き度の高温二相冷媒を、レシーバ7の中に設置さ
れたアキュームレータ6の内部の低温低圧の冷媒により
飽和液状態まで冷却するようにしたので、室内熱交換器
5の出入口のエンタルピー差が2%増加し、室内熱交換
器5の入口の圧力が9.8kPa上昇し、この結果、冷
凍サイクルのCOPが3.3%と向上するという効果が
ある。
【0045】実施形態2. 図5は本発明の実施形態2に係る例えば空気調和機の冷
凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図の冷
凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図1で説
明した実施形態1と同一又は相当部分には同じ符号を付
し説明を省略する。本実施形態の冷凍サイクルは、アキ
ュームレータ6の中にレシーバ7を設置したもので、こ
のレシーバ7にはアキュームレータ6を密閉状態で貫通
した2本の管が接続されている。一方の管は第1の絞り
装置4aを介して室外熱交換器3と接続され、もう一方
の管は第2の絞り装置4bを介して室内熱交換器5と接
続されている。
【0046】次に、冷房運転時の動作を図3のモリエル
線図を参照しながら説明する。圧縮機1より高温高圧の
ガス冷媒が吐出し、四方弁2を通って室外熱交換器3に
入る。このガス冷媒は室外熱交換器3により外気と熱交
換されて液状の冷媒となり第1の絞り装置4aに入る。
この第1の絞り装置4aに入った冷媒は、図3に示す
「イ」まで減圧され、乾き度0.1以内の高温二相冷媒
となってレシーバ7に入る。レシーバ7に入った低乾き
度の高温二相冷媒は、レシーバ7を包囲したアキューム
レータ6の内部を流れる低温低圧の冷媒により、図3に
示す「ロ」の飽和液状態まで冷却され、レシーバ7を流
出する。
【0047】レシーバ7を流出した飽和液冷媒は、第2
の絞り装置4bによって乾き度0.2〜0.3の低温低
圧の二相冷媒となり室内熱交換器5に入る。この低温低
圧の二相冷媒は、室内熱交換器5により室内の空気と熱
交換されて蒸発し、乾き度0.9〜1.0の低温低圧の
二相冷媒となって四方弁2を介してアキュームレータ6
に入る。アキュームレータ6に入った高乾き度の低温低
圧の二相冷媒は、前述したようにレシーバ7を流れる高
温高圧の二相冷媒と熱交換されて図3の「ハ」に示す低
圧ガス冷媒となり、圧縮機1に吸入される。この場合も
冷媒循環中に発生した余剰冷媒は、飽和液冷媒としてレ
シーバ7内に貯留される。
【0048】このように、アキュームレータ6内に設置
されたレシーバ7に、冷媒循環中に発生した余剰冷媒を
溜めるようにしたので、実施形態1と同様にアキューム
レータ6内に余剰冷媒が溜まるということがなくなり、
このため、循環する冷媒の組成変化を小さく抑えること
が可能になり、動作圧力や能力の変動等を防止すること
ができるという効果がある。
【0049】また、前述のごとくアキュームレータ6内
に余剰冷媒が溜まらないので、圧縮機1に吸入される冷
媒を確実にガス化でき、このため、圧縮機1の効率が向
上し、冷凍サイクルのCOPが良くなるという効果があ
る。
【0050】また、レシーバ7に入った低乾き度の高温
二相冷媒を、レシーバ7を包囲したアキュームレータ6
の内部の低温低圧の冷媒と熱交換させて飽和液状態まで
冷却するようにしたので、室内熱交換器5の出入口のエ
ンタルピー差が大きくなり、また、室内熱交換器5の入
口の圧力が上昇し、この結果、冷凍サイクルのCOPを
向上させることができるという効果がある。
【0051】実施形態3. 図6は本発明の実施形態3に係る例えば空気調和機の冷
凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図の冷
凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図1で説
明した実施形態1と同一又は相当部分には同じ符号を付
し説明を省略する。本実施形態の冷凍サイクルは、圧力
容器8のほぼ中央部に設けられた仕切板9によって形成
された上部容器をアキュームレータ6として、下部容器
をレシーバ7として用いたもので、上方のアキュームレ
ータ6とその下方に設けられたレシーバ7は、二方弁1
0が装着されたバイパス管11によって接続されてい
る。この二方弁10は、運転を停止したときに開状態に
するものである。次に、冷房運転時の動作を図3のモリ
エル線図を参照しながら説明する。圧縮機1より高温高
圧のガス冷媒が吐出し、四方弁2を通って室外熱交換器
3に入る。このガス冷媒は、前述したように室外熱交換
器3により外気と熱交換されて液状の冷媒となり第1の
絞り装置4aに入る。この第1の絞り装置4aに入った
冷媒は、図3に示す「イ」まで減圧され、乾き度0.1
以内の高温二相冷媒となってレシーバ7に入る。レシー
バ7に入った低乾き度の高温二相冷媒は、上部に設けら
れたアキュームレータ6の内部を流れる低温低圧の冷媒
により、仕切板9を介して図3に示す「ロ」の飽和液状
態まで冷却され、レシーバ7を流出する。
【0052】そして、第2の絞り装置4bによって乾き
度0.2〜0.3の低温低圧の二相冷媒となり、室内熱
交換器5により乾き度0.9〜1.0の低温低圧の二相
冷媒となり、四方弁2を経由してアキュームレータ6に
入る。アキュームレータ6に入った高乾き度の低温低圧
の二相冷媒は、下部に設けられたレシーバ7の内部を流
れる高温高圧の二相冷媒と仕切板9を介して熱交換さ
れ、図3の「ハ」に示す低圧ガス冷媒となって圧縮機1
に吸入される。なお、冷媒循環中に発生した余剰冷媒
は、前述したように飽和液冷媒としてレシーバ7内に貯
留され、運転停止時に二方弁10を開状態にした場合
は、アキュームレータ6に戻ってきた液冷媒がバイパス
管11を経由してレシーバ7に入る。
【0053】実施形態3においては、アキュームレータ
6の下部に設けたレシーバ7に、冷媒循環中に発生した
余剰冷媒を確実に溜めるようにしたので、前述した実施
形態と同様に冷媒の組成変化を小さく抑えることが可能
になり、動作圧力や能力の変動等を防止でき、かつ、圧
縮機1の効率が向上し、冷凍サイクルのCOPが良くな
るという効果がある。
【0054】また、レシーバ7に入った低乾き度の高温
二相冷媒を、上部に設けたアキュームレータ6の内部の
低温低圧の冷媒により、仕切板9を介して飽和液状態ま
で冷却するようにしたので、室内熱交換器5の出入口の
エンタルピー差が大きくなり、また、室内熱交換器5の
入口の圧力が上昇し、この結果、冷凍サイクルのCOP
を向上させることができるという効果がある。
【0055】また、運転停止時に二方弁10を開放し
て、アキュームレータ6に戻ってきた液冷媒をレシーバ
7に入るようにしたので、運転開始時にはレシーバ7に
貯留された液冷媒を即座に室内熱交換機5に供給するこ
とが可能になり、立ち上がりの性能を向上させることが
できるという効果もある。
【0056】なお、前記の実施形態3では、レシーバ7
をアキュームレータ6の下部に配置したことを述べた
が、アキュームレータ6の上部にレシーバ7を設けて飽
和液冷媒の余剰冷媒を溜めるようにしてもよい。図7は
実施形態3の他の実施形態を示す冷凍サイクルのブロッ
ク図であり、この実施形態においては、前述のごとく圧
力容器8のほぼ中央部に設けられた仕切板9によって形
成される上部容器をレシーバ7として、下部容器をアキ
ュームレータ6として用いたものである。このように構
成した場合、レシーバ7に入った低乾き度の高温二相冷
媒は仕切板9に直接触れているので、アキュームレータ
6の内部を流れる低温低圧の冷媒との間での熱交換が効
率良く行われるという効果がある。
【0057】実施形態4. 図8は本発明の実施形態4に係る例えば空気調和機の冷
凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図の冷
凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図1で説
明した実施形態1と同一又は相当部分には同じ符号を付
し説明を省略する。図において、12は第1の温度セン
サで、室外熱交換器3の中央部に設置され、室外熱交換
器3により冷却される冷媒の温度Tcを検知する。13
は第2の温度センサで、室外熱交換器3の出口部に設置
され、室外熱交換器3より流出する冷媒の温度Tcoを
検知する。14は第3の温度センサで、室内熱交換器5
の中央部に設置され、室内熱交換器5により気化される
冷媒の温度Teを検知する。15は第4の温度センサ
で、室内熱交換器5の出口部に設置され、室内熱交換器
5より流出する冷媒の温度Teoを検知する。
【0058】21は例えば空気調和機の圧縮機1等を制
御する制御回路で、本発明の絞り装置制御手段を備え、
例えば冷房運転開始時、第1の温度センサ12の検知温
度Tcから第2の温度センサ13の検知温度Tcoを減
算して室外熱交換器3の出口の過冷却度SCを求め、か
つ、その過冷却度SCと予め設定された過冷却度の第1
の基準値とを比較し、過冷却度SCが第1の基準値より
高いときは絞り装置駆動回路22を通じて第1の絞り装
置4aの絞り開度を大きくし、過冷却度SCが第1の基
準値以下のときはその第1の絞り装置4aの絞り開度を
小さくする。
【0059】また、第4の温度センサ15の検知温度T
eoから第3の温度センサ14の検知温度Teを減算し
て室内熱交換器5の出口の過熱度SHを求め、かつ、そ
の過熱度SHと予め設定された過熱度の第2の基準値と
を比較し、過熱度SHが第2の基準値より高いときは絞
り装置駆動回路22を通じて第2の絞り装置4bの絞り
開度を大きくし、過熱度SHが第2の基準値以下のとき
はその第2の絞り装置4bの絞り開度を小さくする。
【0060】次に、前記のように構成された冷凍サイク
ルの動作を図9に基づいて説明する。図9は実施形態4
に係る第1及び第2の絞り装置の制御を示すフローチャ
ートであり、図中(a)は第1の絞り装置の制御フロー
チャートで、(b)は第2の絞り装置の制御フローチャ
ートである。なお、前述の非共沸混合冷媒を循環させる
ときの各部の動作については実施形態1と同じであるた
め説明を省略する。
【0061】制御回路21は、圧縮機1を起動すると、
室外熱交換器3内の二相冷媒の温度Tcを第1の温度セ
ンサ12を通して入力すると共に、室外熱交換器3より
流出する冷媒の温度Tcoを第2の温度センサ13を介
して入力する(S1,S2)。そして、入力した検知温
度Tcから検知温度Tcoを減算して室外熱交換器3の
出口の過冷却度SCを算出し(S3)、かつ、その算出
した過冷却度SCと予め設定された過冷却度の第1の基
準値とを比較し(S4)、過冷却度SCが第1の基準値
より高いときは絞り装置駆動回路22を通じて第1の絞
り装置4aの絞り開度を大きくし(S5)、過冷却度S
Cが第1の基準値以下のときはその第1の絞り装置4a
の絞り開度を小さくする(S6)。
【0062】次いで、室内熱交換器5により気化される
冷媒の温度Teを第3の温度センサ14を介して入力す
ると共に、室内熱交換器5より流出する冷媒の温度Te
oを第4の温度センサ15を介して入力する(S11,
S12)。そして、その検知温度Teoから検知温度T
eを減算して室内熱交換器5の出口の過熱度SHを求め
(S13)、かつ、その求めた過熱度SHと予め設定さ
れた過熱度の第2の基準値とを比較し(S14)、過熱
度SHが第2の基準値より高いときは絞り装置駆動回路
22を通じて第2の絞り装置4bの絞り開度を大きくし
(S15)、過熱度SHが第2の基準値以下のときはそ
の第2の絞り装置4bの絞り開度を小さくする(S1
6)。前述した第1の絞り装置4aと第2の絞り装置4
bの制御は順次に繰り返し行われる。
【0063】以上のように実施形態4によれば、検知温
度Tcと検知温度Tcoとの差から得られた過冷却度S
Cに基づいて第1の絞り装置4aの絞り開度を制御する
と共に、検知温度Teoと検知温度Teとの差から得ら
れた過熱度SHに基づいて第2の絞り装置4bの絞り開
度を制御するようにしたので、外気温度や配管延長等に
よる運転条件が変化しても、余剰冷媒をアキュームレー
タ6に溜めることなく確実にレシーバ7に貯留でき、か
つ、循環する冷媒の組成変化を小さく抑えることができ
る。
【0064】実施形態5. 本実施形態は、第4の温度センサ15を例えば圧縮機1
の吸入側に設置してその温度を検知し、第3の温度セン
サ14の検知温度Teとの差より圧縮機1吸入の過熱度
を求め、予め設定された第3の基準値と比較し、その結
果に応じて第2の絞り装置4bの絞り開度を制御するよ
うにしたものであり、実施形態4と同じ効果を奏してい
る。
【0065】なお、実施形態4及び実施形態5では、実
施形態1の冷凍サイクルに第1及び第2の温度センサ1
2,13と第3及び第4の温度センサ14,15をそれ
ぞれ所定位置に設置して第1の絞り装置4aと第2の絞
り装置4bの絞り開度をそれぞれ制御するようにした
が、実施形態2及び実施形態3の冷凍サイクルに前記温
度センサを設置して第1の絞り装置4aと第2の絞り装
置4bの絞り開度を制御するようにしてもよい。
【0066】実施形態6. 図10は本発明の実施形態6に係る例えば空気調和機の
冷凍サイクルを示すブロック図、図11は実施形態6の
冷凍サイクルに設けられたレシーバの拡大説明図であ
る。なお、図10に示す冷凍サイクルは冷房運転時の状
態を示しており、図1で説明した実施形態1と同一又は
相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【0067】実施形態6におけるレシーバ7は、実施形
態1と同様にほぼ中央部にアキュームレータ6が設置さ
れ、アキュームレータ6との間には先端部が液冷媒から
突出するように上方に延びた流出入管16を備えてい
る。この流出入管16は、図11に示すようにレシーバ
7内部の液冷媒を流出させるための複数の穴16aが設
けられており、室外熱交換器3からの配管と接続されて
いる。また、このレシーバ7は、絞り装置4を介して室
内熱交換器5に接続されている。
【0068】次に、実施形態6の動作を説明する。冷房
運転時、圧縮機1より高温高圧のガス冷媒が吐出し、四
方弁2を通って室外熱交換器3に入る。このガス冷媒は
室外熱交換器3により外気と熱交換されて高温高圧の二
相冷媒となり流出入管16に流入する。この流出入管1
6に流入した高温高圧の二相冷媒は、流出入管16に設
けられた複数の穴16aと先端部とから流出してレシー
バ7内に入り、アキュームレータ6内部を流れる低温低
圧の冷媒との間で熱交換されて飽和液冷媒となり、レシ
ーバ7より流出する。この以降の動作については実施形
態1と同様であるため説明を省略する。
【0069】なお、ここで暖房運転に入ったときの冷媒
の流れについて説明する。この場合、圧縮機1から吐き
出された高温高圧のガス冷媒は四方弁2を通って室内熱
交換器5に入る。この時、室内熱交換器5は凝縮器とし
て動作するので、その高温高圧のガス冷媒は、室内空気
と熱交換されて高温高圧の液冷媒となり、絞り装置4に
流入する。絞り装置4に流入した液冷媒は乾き度0.2
〜0.3の低温低圧の二相冷媒となってレシーバ7に入
り、そのうちガス化した冷媒は流出入管16の先端部か
ら入って流出し、液冷媒は流出入管16に設けられた穴
16aから入って流出する。この流出により、液冷媒を
レシーバ7内に保持した状態で安定する。流出入管16
から流出した低温低圧の二相冷媒は室外熱交換器3に入
る。室外熱交換器3は蒸発器として動作するので、その
冷媒は外気と熱交換されて蒸発し乾き度0.9〜1.0
の低温低圧の冷媒となり、四方弁2を経由してアキュー
ムレータ6に入り圧縮機1に吸入される。この場合も冷
媒循環中に発生した余剰冷媒は飽和液冷媒としてレシー
バ7内に貯留される。
【0070】このように、発生した余剰冷媒をレシーバ
7内に貯留するようにしているので、冷凍サイクルを循
環する冷媒の組成変化を小さく抑えることができ、ま
た、レシーバ7内の流出入管16に複数の穴16aを設
けているため、室内熱交換器5側からの二相冷媒がレシ
ーバ7内に流入してもその冷媒を保持することが可能に
なり、このため、暖房運転時にレシーバ7と室外熱交換
器3と間に絞り装置を設ける必要がなくなり、安価な冷
凍サイクルを提供できるという効果がある。
【0071】実施形態7. 図12は本発明の実施形態7に係る例えば空気調和機の
冷凍サイクルを示すブロック図、図13は実施形態7の
冷凍サイクルに設けられたレシーバの拡大説明図であ
る。なお、図12に示す冷凍サイクルは冷房運転時の状
態を示しており、図12で説明した実施形態6と同一又
は相当部分には同じ符号を付し説明を省略する。
【0072】実施形態7は、アキュームレータ6の中に
設置されたレシーバ7に流出入管16を備えたものであ
る。この流出入管16は、前述した実施形態6と同じよ
うに先端部が液冷媒から突出するように上方に延びてお
り、図13に示すようにレシーバ7内部の液冷媒を流出
させるための複数の穴16aが設けられ、室外熱交換器
3側の配管に接続されている。なお、本実施形態の動作
については実施形態6と同様であるため省略する。ま
た、効果も実施形態6と同じである。
【0073】実施形態8. 図14は本発明の実施形態8に係る例えば空気調和機の
冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図の
冷凍サイクルは暖房運転時の状態を示しており、図8で
説明した実施形態4と同一又は相当部分には同じ符号を
付し説明を省略する。
【0074】本実施形態は、四方弁駆動回路25と、デ
フロスト運転終了時に第2の絞り装置4bの開度を小さ
くし、所定時間経過後には第1の絞り装置4aを全閉に
すると共に、四方弁駆動回路25を通じて四方弁2を暖
房モードに切り換える液冷媒制御手段を有する制御回路
21とが設けられている。
【0075】例えば、暖房運転中に第2の温度センサ1
3を通じて霜の発生を検知すると、デフロスト運転に入
る。このデフロスト運転は、外気温度が2℃よりも低い
条件下で暖房運転を行っているときに、室外熱交換器3
の温度が0℃以下となってその表面に霜が付着した場
合、暖房運転から冷房運転に切り換え、室外熱交換器3
に高温のガス冷媒を流してその霜を溶かす運転である。
【0076】デフロスト運転中は、第2の温度センサ1
3の検知温度Tcoと予め設定された第5の基準値(温
度値)とを比較し、第5の基準値の方が高いときはデフ
ロスト運転を継続し、第5の基準値より検知温度Tco
が高くなったときは、デフロスト運転を終了して第2の
絞り装置4bの開度を小さくし所定時間待機する。所定
時間経過後は第1の絞り装置4aを全閉にして、四方弁
2を暖房モードに切り換えるよう四方弁駆動回路25を
制御する。
【0077】次に、本実施形態の動作を説明する。まず
暖房運転時の動作を説明し、次にデフロスト運転時及び
その運転終了時の動作を図15に基づいて説明する。図
15はデフロスト運転時及びその運転終了時の動作を示
すフローチャートである。なお、暖房運転時のモリエル
線図は冷房運転時のモリエル線図と同じであるため、図
3を用いて説明する。
【0078】圧縮機1より高温高圧のガス冷媒が吐出
し、四方弁2を通って室内熱交換器5に入る。このガス
冷媒は室内熱交換器5により室内の空気と熱交換されて
液状の冷媒となり第2の絞り装置4bに入る。この第2
の絞り装置4bに入った冷媒は、図3に示す「イ」まで
減圧され、乾き度0.1以内の高温二相冷媒となってレ
シーバ7に入る。レシーバ7に入った低乾き度の高温二
相冷媒は、レシーバ7の上部に設置されたアキュームレ
ータ6の内部を流れる低温低圧の冷媒により、図3に示
す「ロ」の飽和液状態まで冷却され、レシーバ7を流出
する。
【0079】レシーバ7を流出した飽和液冷媒は、第1
の絞り装置4aによって乾き度0.2〜0.3の低温低
圧の二相冷媒となり室外熱交換器3に入る。この低温低
圧の二相冷媒は、室外熱交換器3により室外の空気と熱
交換されて蒸発し、乾き度0.9〜1.0の低温低圧の
二相冷媒となって四方弁2を介してアキュームレータ6
に入る。アキュームレータ6に入った高乾き度の低温低
圧の二相冷媒は、前述したようにレシーバ7を流れる高
温高圧の二相冷媒と熱交換されて図3の「ハ」に示す低
圧ガス冷媒となり、圧縮機1に吸入される。この時、冷
媒循環中に発生した余剰冷媒は飽和液冷媒としてレシー
バ7内に貯留される。
【0080】暖房運転中、制御回路21は、第2の温度
センサ13を通じて室外熱交換器3に霜が発生している
かどうかを監視しており、第2の温度センサ13から霜
の発生を検知したときはデフロスト運転、即ち四方弁2
を駆動して冷房モードに切り換えて室外熱交換器3に高
温のガス冷媒を流すようにする(S21)。なお、冷房
運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各部の動作
及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに余剰冷媒
の組成変化については実施形態1と同じであるため説明
を省略する。
【0081】デフロスト運転に入ったときは、第2の温
度センサ13の検知温度Tcoと予め設定された第5の
基準値とを比較し(S22,S23)、第5の基準値の
方が高いときはデフロスト運転を継続し、第5の基準値
より検知温度Tcoが高くなったときは、室外熱交換器
3に発生した霜が高温ガス冷媒によって溶けたと判断し
てデフロスト運転を終了する(S24)。この時、第2
の絞り装置4bの開度を小さくして所定時間待機する
(S25,S26)。所定時間経過したときは第1の絞
り装置4aを全閉にして(S27)、四方弁2を暖房モ
ードに切り換えるよう四方弁駆動回路25を制御する
(S28)。その後は、第1及び第2の絞り装置4a,
4bを通常に制御する(S29)。
【0082】以上のように実施形態8によれば、デフロ
スト運転を終了したとき、第2の絞り装置4bの開度を
小さくして所定時間待機させた後、第1の絞り装置4a
を全閉にしてレシーバ7内に液冷媒を保持し、その後、
四方弁2を暖房モードに切り換えるように制御するよう
にしたので、冷媒回路をデフロスト回路(冷房運転)か
ら暖房回路(暖房運転)に切り換えたときにアキューム
レータ6に戻る液冷媒量を減らすことができ、このた
め、アキュームレータ6の容積を小型化することが可能
になるという効果がある。また、暖房運転に復帰した
後、蒸発器となる室外熱交換器3にレシーバ7内で保持
している液冷媒を速やかに供給できるため、運転の立ち
上がり性能が向上するという効果がある。
【0083】実施形態9. 図16は本発明の実施形態9に係る例えば空気調和機の
冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図の
冷凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図14
で説明した実施形態8と同一又は相当部分には同じ符号
を付し説明を省略する。
【0084】本実施形態は、圧縮機駆動回路26と、例
えば外部操作により運転の停止指令が入力されたとき、
第1及び第2の絞り装置4a,4bを全閉にすると共
に、圧縮機1の駆動を圧縮機駆動回路26を通じて停止
する停止制御手段を有する制御回路21とが設けられて
いる。
【0085】次に、本実施形態の動作を図17に基づい
て説明する。図17は実施形態9における第1及び第2
の絞り装置の制御を示すフローチャートである。なお、
冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各部の
動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに余剰
冷媒の組成変化については実施形態1と同じであるため
説明を省略する。制御回路21は、冷房運転中に運転停
止指令を受けると、前述したように絞り装置駆動回路2
2を通じて第1及び第2の絞り装置4a,4bをそれぞ
れ全閉にすると共に、圧縮機駆動回路26を通じて圧縮
機1の駆動を停止する(S31,S32,S33)。
【0086】以上のように実施形態9によれば、運転停
止指令を受けたとき、第1の絞り装置4aと第2の絞り
装置4bを全閉にして、圧縮機1の駆動を停止するよう
にしたので、レシーバ7内に余剰冷媒を保持させること
が可能になり、このため、圧縮機1を停止した時にアキ
ュームレータ6に戻る液冷媒を減らすことができ、アキ
ュームレータ6の容積を小型化しても、圧縮機1への液
冷媒の流れ込みを防止でき、再び運転を開始したときの
起動不良を防止できるという効果がある。また、再び運
転を開始した際には、レシーバ7内に保持している液冷
媒を室内熱交換器5に速やかに供給できるため、運転の
立ち上がり性能が向上するという効果がある。なお、本
実施形態では、冷房運転時について説明したが、暖房運
転の停止のときにも適用できることはいうまでもない。
【0087】実施形態10. 図18は本発明の実施形態10に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。この図の冷凍
サイクルは、前述のごとく冷房運転時の状態を示してお
り、図14で説明した実施形態8と同一又は相当部分に
は同じ符号を付し説明を省略する。
【0088】本実施形態は、例えば外部操作により暖房
運転の指令が入力されると、四方弁2を冷房モードにし
て圧縮機1を起動し、所定時間経過後には第1の絞り装
置4aの開度を小さくして四方弁2を暖房モードに切り
換える暖房起動制御手段を有する制御回路21が設けら
れている。前述の所定時間は、例えば30秒から1分程
で、これは、室外熱交換器3内に溜まり込んでいる液冷
媒をレシーバ7に貯留させるためである。
【0089】次に、本実施形態の動作を図19に基づい
て説明する。図19は実施形態10における四方弁、第
1及び第2の絞り装置の制御を示すフローチャートであ
る。なお、冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させると
きの各部の動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)
並びに余剰冷媒の組成変化については実施形態1と同じ
であるため説明を省略する。
【0090】制御回路21は、暖房運転の指令を受ける
と、四方弁駆動回路25を通じて四方弁2を一端冷房モ
ードに切り換えると共に、圧縮機駆動回路26を通じて
圧縮機1を起動し、所定時間待機する(S41〜S4
3)。この時、圧縮機1より吐出したガス冷媒は室外熱
交換器3に流入し、停止中に外気により冷やされた室外
熱交換器3内の液冷媒を押し出し、レシーバ7に入る。
圧縮機1を起動してから所定時間経過すると、絞り装置
駆動回路22を通じて第1の絞り装置4aの開度を小さ
くし(S44)、四方弁2を暖房モードに切り換える
(S45)。その後は、第1の絞り装置4aを通常に制
御する(S46)。
【0091】以上のように実施形態10によれば、暖房
運転の指令を受けたとき、所定時間、冷房モードに切り
換えて、室外熱交換器3内に溜まり込んでいる液冷媒を
レシーバ7に貯留させ、その後は、第1の絞り装置4a
の開度を小さくして暖房モードに切り換えるようにした
ので、暖房運転開始時、室外熱交換器3内に溜まってい
る液冷媒が大量にアキュームレータ6に入り込むことが
なくなり、このため、アキュームレータ6の容積を小型
化することが可能になるという効果がある。
【0092】実施形態11. 図20は本発明の実施形態11に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図
の冷凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図8
で説明した実施形態4と同一又は相当部分には同じ符号
を付し説明を省略する。
【0093】本実施形態は、圧縮機1の吐出管に設置さ
れた第5の温度センサ16と、第5の温度センサ16の
検知温度Tdが予め設定された第3の基準値を超えたと
き第2の絞り装置4bを全開にし、かつ、第1の温度セ
ンサ12の検知温度Tcと第2の温度センサ13の検知
温度Tcoとの差を算出して、その値と予め設定された
第1の基準値とを比較し、比較結果に基づいて第1の絞
り装置4aの絞り量を制御する絞り装置制御手段を有す
る制御回路21とが設けられている。
【0094】次に、本実施形態の動作を図21に基づい
て説明する。図21は実施形態11における第1及び第
2の絞り装置の制御を示すフローチャートである。な
お、冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各
部の動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに
余剰冷媒の組成変化については実施形態1と同じである
ため説明を省略する。
【0095】冷房運転中、制御回路21は、圧縮機1か
ら吐出されるガス冷媒の温度Tdを第5の温度センサ1
6を介して入力すると共に、第1の温度センサ12を介
して室外熱交換器3内の二相冷媒の温度Tcと、第2の
温度センサ13を介して室外熱交換器3を流出する冷媒
の温度Tcoとをそれぞれ入力して(S51〜S5
3)、まず検知温度Tcから検知温度Tcoを減算して
室外熱交換器3の出口部の過冷却度SCを算出し(S5
4)、予め設定された第1の基準値と比較する(S5
5)。過冷却度SCの方が高いときは第1の絞り装置4
aの絞り開度を大きくし(S56)、第1の基準値の方
が高いときはその装置4aの絞り開度を小さくする(S
57)。第1の絞り装置4aを制御した際に、第5の温
度センサ16の検知温度Td(圧縮機1の吐出温度T
d)が運転上限として予め設定された第3の基準値を超
えたときは第2の絞り装置4bを全開にし(S58,S
59)、第5の温度センサ16の検知温度Tdが第3の
基準値以下のときはその第2の絞り装置4bを通常に制
御する(S58,S60)。
【0096】ここで、第1の絞り装置4aと第2の絞り
装置4bの開度を変えたときの温度TdとCOP(効
率)の変化について図22に基づいて説明する。図22
は実施形態11に係る第1の絞り装置と第2の絞り装置
の開度と圧縮機の吐出温度Td及びCOPの変化を示す
線図である。これによれば、圧縮機1の吐出温度Td
は、第2の絞り装置4bの開度を大きくすると大きく低
下するのに対し、第1の絞り装置4aの開度を大きくし
てもあまり低下しないことがわかる。一方、COPは第
1の絞り装置4aを大きくすると低下することがわか
る。従って、前記吐出温度Tdが第3の基準値を超えた
ときは第2の絞り装置4bを全開にして、レシーバ7内
の余剰冷媒をアキュームレータ6に戻してその吐出温度
Tdを下げ、これにより過冷却度SCが下降して第1の
基準値より低くなったとき第1の絞り装置4aの開度を
小さくする。
【0097】以上のように実施形態11によれば、前述
したように吐出温度Tdが第3の基準値を超えたときは
第2の絞り装置4bを全開にして、レシーバ7内の余剰
冷媒をアキュームレータ6に戻してその吐出温度Tdを
下げ、これにより過冷却度SCが下降して第1の基準値
より低くなったとき第1の絞り装置4aの開度を小さく
するようにしたので、COPの低下をできるだけ抑える
ことができるという効果がある。
【0098】実施形態12. 図23は本発明の実施形態12に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図
の冷凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図8
で説明した実施形態4と同一又は相当部分には同じ符号
を付し説明を省略する。
【0099】本実施形態は、圧縮機1の吸入管に設置さ
れた第6の温度センサ17と、圧縮機1の吐出管に設置
された圧力スイッチ24と、圧力スイッチ24が予め設
定された第4の基準値を超えたとき、第1の絞り装置4
aを全開にし、かつ、第6の温度センサ17の検知温度
Tsと第3の温度センサ14の検知温度Teとを比較
し、比較結果に基づいて第2の絞り装置4bの絞り量を
制御する絞り装置制御手段を有する制御回路21とが設
けられている。
【0100】次に、本実施形態の動作を図24に基づい
て説明する。図24は実施形態12における第1及び第
2の絞り装置の制御を示すフローチャートである。な
お、冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各
部の動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに
余剰冷媒の組成変化については実施形態1と同じである
ため説明を省略する。
【0101】冷房運転中、制御回路21は、圧縮機1か
ら吐出されるガス冷媒の圧力Pdを圧力スイッチ24を
介して入力すると共に、第3の温度センサ12を介して
室内熱交換器5内の二相冷媒の温度Teと、第6の温度
センサ17を介して圧縮機1に吸入される冷媒の温度T
sとをそれぞれ入力して(S71〜S73)、まず検知
温度Tsから検知温度Teを減算して圧縮機1の吸入過
熱度SHsを算出し(S74)、予め設定された第2の
基準値と比較する(S75)。吸入過熱度SHsの方が
高いときは、絞り装置駆動回路22を通じて第2の絞り
装置4bの絞り開度を大きくし(S76)、第2の基準
値の方が高いときはその装置4bの絞り開度を小さくす
る(S77)。第2の絞り装置4bの開度を制御した際
に、圧力スイッチ24の検知圧力Pd(圧縮機1の吐出
圧力Pd)が予め設定された第4の基準値を超えたとき
は、絞り装置駆動回路22を通じて第1の絞り装置4a
を全開にし(S78,S79)、第4の基準値の方が高
いときはその装置4aを通常に制御する(S78,S8
0)。
【0102】ここで、第1の絞り装置4aと第2の絞り
装置4bの開度を変えたときの圧力PdとCOPの変化
について図25に基づいて説明する。図25は実施形態
12に係る第1の絞り装置と第2の絞り装置の開度と圧
縮機の吐出圧力Pd及びCOPの変化を示す線図であ
る。これによれば、圧縮機1の吐出圧力Pdは、第1の
絞り装置4aの開度を大きくすると大きく低下し、第2
の絞り装置4bの開度を小さくすると低下することがわ
かる。一方、COPは第2の絞り装置4bを小さくする
と上昇することがわかる。従って、前記吐出圧力Pdが
第4の基準値を超えたときは第1の絞り装置4aを全開
にしてその吐出圧力Pdを下げ、これにより吸入過熱度
SHsが下降して第2の基準値以下になったとき第2の
絞り装置4bの開度を小さくする。
【0103】以上のように実施形態12によれば、前述
したように吐出圧力Pdが第4の基準値を超えたときは
第1の絞り装置4aを全開にしてその吐出圧力Pdを下
げ、これにより吸入過熱度SHsが下降して第2の基準
値以下になったとき第2の絞り装置4bの開度を小さく
するようにしたので、COPの低下をできるだけ抑える
ことができるという効果がある。
【0104】これ以降の実施形態は、冷凍サイクルに発
生するハンチングの判定とハンチングの抑制について述
べる。例えば、図23に示すような構成の冷凍サイクル
を、室外熱交換器3と室内熱交換器5を延長配管で接続
するセパレートタイプの空気調和機に適用した場合、配
管の延長により余剰冷媒量が少なくなり、過熱したガス
冷媒がアキュームレータ6内に流入してその内部の冷媒
温度が上昇する。このような場合、アキュームレータ6
とレシーバ7の温度差が小さくなって熱交換量が減少
し、レシーバ7内部の圧力が上昇する。
【0105】レシーバ7内部の圧力が上昇すると、レシ
ーバ7を流出する冷媒量が増加し、多くの冷媒がアキュ
ームレータ6に流入するため、アキュームレータ6内に
流入するガス冷媒の過熱度が低下し、アキュームレータ
6内の冷媒温度が低下する。
【0106】アキュームレータ6内の冷媒温度が低下す
ると、前記の場合と逆にアキュームレータ6とレシーバ
7の温度差が大きくなって熱交換量が増加し、レシーバ
7内部の圧力が低下する。
【0107】レシーバ7内部の圧力が低下すると、レシ
ーバ7を流出する冷媒量が減少し、アキュームレータ6
に流入する冷媒量が少なくなり、再びアキュームレータ
6内に過熱のガス冷媒が流入してその内部の冷媒温度が
上昇する。
【0108】このように延長配管が長くなって余剰冷媒
量が少なくなった場合には、アキュームレータ6に流入
する冷媒温度やレシーバ7内の圧力が変動し、ハンチン
グが発生する。例えば、本冷凍サイクルの実験結果によ
れば、冷房運転において延長配管が5mの場合は冷凍サ
イクルは安定した運転となるが、延長配管が50mの場
合は冷凍サイクルはハンチング状態となり、圧縮機1の
吸入温度Tsや吸入過熱度SHsは10℃以上変動する
ことが確認されている。
【0109】実施形態13. 図26は本発明の実施形態13に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図
の冷凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図8
で説明した実施形態4と同一又は相当部分には同じ符号
を付し説明を省略する。
【0110】本実施形態は、圧縮機1の吸入管に設置さ
れた第6の温度センサ17と、所定時間毎に第6の温度
センサ17の検知温度Tsの変動幅を算出し、その変動
幅が予め設定された第6の基準値を超えたとき循環中の
冷媒がハンチングを起こしていると認識するハンチング
判定手段を有する制御回路21とが設けられている。な
お、図中の制御回路21は、絞り装置駆動回路22を通
じて第1及び第2の絞り装置4a,4bを制御する絞り
装置制御手段を備えているが、ここでは、ハンチングの
判定のみとする。
【0111】次に、本実施形態の動作を図27に基づい
て説明する。図27は実施形態13の冷凍サイクルにお
けるハンチングの判定を示すフローチャートである。な
お、冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各
部の動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに
余剰冷媒の組成変化については実施形態1と同じである
ため説明を省略する。
【0112】制御回路21は、圧縮機1を起動して冷房
運転を開始すると、圧縮機1の吸入側のガス冷媒の温度
Tsを入力して(S91)、その温度TsからTsbを
減算して変動幅△Tsを算出する(S92)。なお、前
記Tsbの値は初期値としてゼロ又は所定値が設定され
ている。変動幅△Tsを算出すると、その変動幅△Ts
の絶対値と予め設定された変動幅の第6の基準値と比較
し(S93)、第6の基準値の方が大きいときは、冷凍
サイクルにハンチングが発生していないと判断して、入
力温度TsをTsbとして設定する(S98)。そし
て、所定時間経過後、再び前記温度Tsを入力して前述
した動作を繰り返す。
【0113】一方、第6の基準値より絶対値△Tsの方
が大きいときはハンチングの恐れありと判断して、△T
sに△Tsbを乗算してゼロ未満かどうか、即ち乗算値
の符号が「+」か「−」かを判定する(S94)。乗算
値の符号が「+」の場合は循環冷媒に変動がないと判断
して、カウント値が予め設定された第10の基準値を超
えているかどうかの判定に入るが(S96)、その符号
が「−」の場合は循環冷媒に変動があると判断して、カ
ウント値に「1」を加算し(S95)、そのカウント値
が第10の基準値を超えているかどうかを判定する(S
96)。カウント値が第10の基準値を超えていないと
きは、算出した温度の変動幅△Tsを△Tsbとして設
定し(S97)、次いで入力温度TsをTsbとして設
定する(S98)。そして、所定時間経過後、再び前記
温度Tsを入力して前述した動作を繰り返す。また、カ
ウント値が第10の基準値を超えているときは、冷凍サ
イクルにハンチングが発生していると判断する(S9
9)。
【0114】以上のように実施形態13によれば、圧縮
機1の吸入側のガス冷媒の温度Tsを所定時間間隔で入
力し、その温度Tsを入力した際には、温度TsからT
sbを減算して変動幅△Tsを算出して、この変動幅△
Tsの絶対値と第6の基準値とを比較し、絶対値△Ts
の方が大きいときは、△Tsに△Tsbを乗算してゼロ
未満かどうかを判定し、乗算値がゼロ未満のときは循環
冷媒に変動ありと判断してカウント値に「1」を加算
し、そのカウント値が第10の基準値を超えたときハン
チングが発生していると判断するようにしたので、冷凍
サイクルにハンチングが発生しているかどうかを正確に
監視できるという効果がある。
【0115】実施形態14. 図28は本発明の実施形態14に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図
の冷凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図8
で説明した実施形態4と同一又は相当部分には同じ符号
を付し説明を省略する。
【0116】本実施形態は、室内熱交換器5に設置され
た第3の温度センサ14と、圧縮機1の吸入管に設置さ
れた第6の温度センサ17と、所定時間毎に第6の温度
センサ17の検知温度Tsと第3の温度センサ14の検
知温度Teとの差の変動幅を算出し、その変動幅が予め
設定された第7の基準値を超えたとき循環中の冷媒がハ
ンチングを起こしていると認識するハンチング判定手段
を有する制御回路21とが設けられている。なお、図中
の制御回路21は、絞り装置駆動回路22を通じて第1
及び第2の絞り装置4a,4bを制御する絞り装置制御
手段を備えているが、ここでは、ハンチングの判定のみ
とする。
【0117】次に、本実施形態の動作を図29に基づい
て説明する。図29は実施形態14の冷凍サイクルにお
けるハンチングの判定を示すフローチャートである。な
お、冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各
部の動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに
余剰冷媒の組成変化については実施形態1と同じである
ため説明を省略する。
【0118】制御回路21は、圧縮機1を起動して冷房
運転を開始すると、室内熱交換器5内の二相冷媒の温度
Teを第3の温度センサ14を介して入力すると共に、
圧縮機1の吸入側のガス冷媒の温度Tsを第6の温度セ
ンサ17を介して入力する(S101,S102)。次
いで、温度Tsから温度Teを減算してその差の温度S
Hsを算出すると共に、算出した温度SHsからSHs
bを減算してその温度SHsの変動幅ΔSHsを算出す
る(S103,S104)。なお、前記SHsbの値
は、前述したように初期値としてゼロ又は所定値が設定
されている。変動幅ΔSHsを算出すると、その変動幅
ΔSHsの絶対値と予め設定された第7の基準値とを比
較し(S105)、第7の基準値の方が大きいときは、
冷凍サイクルにハンチングが発生していないと判断し
て、減算値の温度SHsをSHsbとして設定する(S
110)。そして、所定時間経過後、再び前記温度T
e,Tsをそれぞれ入力して前述した動作を繰り返す。
【0119】一方、第7の基準値より絶対値△SHsの
方が大きいときはハンチングの恐れありと判断して、△
SHsに△SHsbを乗算してゼロ未満かどうか、即ち
乗算値の符号が「+」か「−」かを判定する(S10
6)。乗算値の符号が「+」の場合は循環冷媒に変動が
ないと判断して、カウント値が予め設定された第10の
基準値を超えているかどうかの判定に入るが(S10
8)、その符号が「−」の場合は循環冷媒に変動がある
と判断して、カウント値に「1」を加算し(S10
7)、そのカウント値が第10の基準値を超えているか
どうかを判定する(S108)。カウント値が第10の
基準値を超えていないときは、算出した温度の変動幅△
SHsを△SHsbとして設定し(S109)、次いで
温度差のSHsをSHsbとして設定する(S11
0)。そして、所定時間経過後、再び前記温度Te,T
sをそれぞれ入力して前述した動作を繰り返す。また、
カウント値が第10の基準値を超えているときは、冷凍
サイクルにハンチングが発生していると判断する(S1
11)。
【0120】以上のように実施形態14によれば、室内
熱交換器5内の二相冷媒の温度Teと、圧縮機1の吸入
側のガス冷媒の温度Tsとを所定時間間隔で入力し、温
度Te,Tsを入力した際には、温度Tsから温度Te
を減算してその差の温度SHsを算出すると共に、算出
した温度SHsからSHsbを減算してその温度SHs
の変動幅ΔSHsを算出し、この変動幅ΔSHsの絶対
値と第7の基準値とを比較し、絶対値△SHsの方が大
きいときは、△SHsに△SHsbを乗算してゼロ未満
かどうかを判定し、乗算値がゼロ未満のときは循環冷媒
に変動ありと判断してカウント値に「1」を加算し、そ
のカウント値が第10の基準値を超えたときハンチング
が発生していると判断するようにしたので、冷凍サイク
ルにハンチングが発生しているかどうかを正確に監視で
きるという効果がある。
【0121】実施形態15. 図30は本発明の実施形態15に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図
の冷凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図8
で説明した実施形態4と同一又は相当部分には同じ符号
を付し説明を省略する。
【0122】本実施形態は、圧縮機1の吐出管に設置さ
れた第5の温度センサ16と、所定時間毎に第5の温度
センサ16の検知温度Tdの変動幅を算出し、その変動
幅が予め設定された第8の基準値を超えたとき循環中の
冷媒がハンチングを起こしていると認識するハンチング
判定手段を有する制御回路21とが設けられている。な
お、図中の制御回路21は、絞り装置駆動回路22を通
じて第1及び第2の絞り装置4a,4bを制御する絞り
装置制御手段を備えているが、ここでは、ハンチングの
判定のみとする。
【0123】次に、本実施形態の動作を図31に基づい
て説明する。図31は実施形態15の冷凍サイクルにお
けるハンチングの判定を示すフローチャートである。な
お、冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各
部の動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに
余剰冷媒の組成変化については実施形態1と同じである
ため説明を省略する。
【0124】制御回路21は、圧縮機1を起動して冷房
運転を開始すると、圧縮機1の吐出側のガス冷媒の温度
Tdを第5の温度センサ16介して入力し(S12
1)、その温度TdからTdbを減算して変動幅△Td
を算出する(S122)。なお、前記Tdbの値は、前
述したように初期値としてゼロ又は所定値が設定されて
いる。変動幅△Tdを算出すると、その変動幅△Tdの
絶対値と予め設定された変動幅の第8の基準値とを比較
し(S123)、第8の基準値の方が大きいときは、冷
凍サイクルにハンチングが発生していないと判断して、
入力温度TdをTdbとして設定する(S128)。そ
して、所定時間経過後、再び前記温度Tdを入力して前
述した動作を繰り返す。
【0125】一方、第8の基準値より絶対値△Tdの方
が大きいときはハンチングの恐れありと判断して、△T
dに△Tdbを乗算してゼロ未満かどうか、即ち乗算値
の符号が「+」か「−」かを判定する(S124)。乗
算値の符号が「+」の場合は循環冷媒に変動がないと判
断して、カウント値が予め設定された第10の基準値を
超えているかどうかの判定に入るが(S126)、その
符号が「−」の場合は循環冷媒に変動があると判断し
て、カウント値に「1」を加算し(S125)、そのカ
ウント値が第10の基準値を超えているかどうかを判定
する(S126)。カウント値が第10の基準値を超え
ていないときは、算出した温度の変動幅△Tdを△Td
bとして設定し(S127)、次いで入力温度TdをT
dbとして設定する(S128)。そして、所定時間経
過後、再び前記温度Tdを入力して前述した動作を繰り
返す。また、カウント値が第10の基準値を超えている
ときは、冷凍サイクルにハンチングが発生していると判
断する(S129)。
【0126】以上のように実施形態15によれば、圧縮
機1の吐出側のガス冷媒の温度Tdを所定時間間隔で入
力し、その温度Tdを入力した際には、温度TdからT
dbを減算して変動幅△Tdを算出して、この変動幅△
Tdの絶対値と第8の基準値とを比較し、絶対値△Td
の方が大きいときは、△Tdに△Tdbを乗算してゼロ
未満かどうかを判定し、乗算値がゼロ未満のときは循環
冷媒に変動ありと判断してカウント値に「1」を加算
し、そのカウント値が第10の基準値を超えたときハン
チングが発生していると判断するようにしたので、冷凍
サイクルにハンチングが発生しているかどうかを正確に
監視できるという効果がある。
【0127】実施形態16. 図32は本発明の実施形態16に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、この図
の冷凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図8
で説明した実施形態4と同一又は相当部分には同じ符号
を付し説明を省略する。
【0128】本実施形態は、室外熱交換器3に設置され
た第1の温度センサ12と、圧縮機1の吐出管に設置さ
れた第5の温度センサ16と、ハンチング判定手段は、
所定時間毎に第5の温度センサ16の検知温度Tdと第
1の温度センサ12の検知温度Tcとの差の変動幅を算
出し、その変動幅が予め設定された第9の基準値を超え
たとき循環中の冷媒がハンチングを起こしていると認識
するハンチング判定手段を有する制御回路21とが設け
られている。なお、図中の制御回路21は、絞り装置駆
動回路22を通じて第1及び第2の絞り装置4a,4b
を制御する絞り装置制御手段を備えているが、ここで
は、ハンチングの判定のみとする。
【0129】次に、本実施形態の動作を図33に基づい
て説明する。図33は実施形態16の冷凍サイクルにお
けるハンチングの判定を示すフローチャートである。な
お、冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各
部の動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに
余剰冷媒の組成変化については実施形態1と同じである
ため説明を省略する。
【0130】制御回路21は、圧縮機1を起動して冷房
運転を開始すると、圧縮機1の吐出側のガス冷媒の温度
Tdを第5の温度センサ16を介して入力すると共に、
室外熱交換器3により冷却される冷媒の温度Tcを第1
の温度センサ12を介して入力する(S131,S13
2)。次いで、温度Tdから温度Tcを減算してその差
の温度SHdを算出すると共に、算出した温度SHdか
らSHdbを減算してその温度SHdの変動幅ΔSHd
を算出する(S133,S134)。なお、前記SHd
bの値は、前述したように初期値としてゼロ又は所定値
が設定されている。変動幅ΔSHdを算出すると、その
変動幅ΔSHdの絶対値と予め設定された第9の基準値
とを比較し(S135)、第9の基準値の方が大きいと
きは、冷凍サイクルにハンチングが発生していないと判
断して、減算値の温度SHdをSHdbとして設定する
(S140)。そして、所定時間経過後、再び前記温度
Td,Tcをそれぞれ入力して前述した動作を繰り返
す。
【0131】一方、第9の基準値より絶対値△SHdの
方が大きいときはハンチングの恐れありと判断して、△
SHdに△SHdbを乗算してゼロ未満かどうか、即ち
乗算値の符号が「+」か「−」かを判定する(S13
6)。乗算値の符号が「+」の場合は循環冷媒に変動が
ないと判断して、カウント値が予め設定された第10の
基準値を超えているかどうかの判定に入るが(S13
8)、その符号が「−」の場合は循環冷媒に変動がある
と判断して、カウント値に「1」を加算し(S13
7)、そのカウント値が第10の基準値を超えているか
どうかを判定する(S138)。カウント値が第10の
基準値を超えていないときは、算出した温度の変動幅△
SHdを△SHdbとして設定し(S139)、次いで
温度差のSHdをSHdbとして設定する(S14
0)。そして、所定時間経過後、再び前記温度Td,T
cをそれぞれ入力して前述した動作を繰り返す。また、
カウント値が第10の基準値を超えているときは、冷凍
サイクルにハンチングが発生していると判断する(S1
41)。
【0132】以上のように実施形態16によれば、圧縮
機1の吐出側のガス冷媒の温度Tdと、室外熱交換器3
により冷却される冷媒の温度Tcとを所定時間間隔で入
力し、温度Td,Tcを入力した際には、温度Tdから
温度Tcを減算してその差の温度SHdを算出すると共
に、算出した温度SHdからSHdbを減算してその温
度SHdの変動幅ΔSHdを算出し、この変動幅ΔSH
dの絶対値と第9の基準値とを比較し、絶対値△SHd
の方が大きいときは、△SHdに△SHdbを乗算して
ゼロ未満かどうかを判定し、乗算値がゼロ未満のときは
循環冷媒に変動ありと判断してカウント値に「1」を加
算し、そのカウント値が第10の基準値を超えたときハ
ンチングが発生していると判断するようにしたので、冷
凍サイクルにハンチングが発生しているかどうかを正確
に監視できるという効果がある。
【0133】実施形態17. 本実施形態は、冷凍サイクルにハンチングが発生したと
きそれを抑制する制御に関するものであり、例えば実施
形態13に示す図26を用いて説明する。
【0134】本実施形態の制御回路21は、例えば、実
施形態13に示すハンチング判定手段と、ハンチングが
検知されたとき絞り装置駆動回路22を通じて第2の絞
り装置4bの絞り量を制御する絞り装置制御手段とを備
えている。
【0135】次に、実施形態17の動作を図34に基づ
いて説明する。図34は本発明の実施形態17に係る第
2の絞り装置の制御を示すフローチャートである。な
お、冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各
部の動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに
余剰冷媒の組成変化については実施形態1と同じである
ため説明を省略する。
【0136】制御回路21は、冷房運転中、圧縮機1の
吸入側のガス冷媒の温度Tsを所定時間間隔で入力し
て、その都度、冷凍サイクルにハンチングが発生してい
るかどうかを監視しており(S151)、ハンチングを
検知したときは、絞り装置駆動回路22を通じて第2の
絞り装置4bの開度を大きくする(S152)。この
時、レシーバ7に貯留されている余剰冷媒がアキューム
レータ6に移動し、アキュームレータ6内の冷媒温度の
変動を抑える。
【0137】以上のように実施形態17によれば、ハン
チングを検知したとき第2の絞り装置4bの開度を大き
くして、レシーバ7に貯留されている余剰冷媒をアキュ
ームレータ6に移動させてアキュームレータ6内の冷媒
温度の変動を抑えるようにしたので、冷凍サイクルに発
生しているハンチングを抑制することができるという効
果がある。
【0138】なお、本実施形態では、実施形態13に示
すハンチング判定手段によってハンチングが検知された
とき、それを抑える制御について述べたが、実施形態1
4〜実施形態16の何れかに記載のハンチング判定手段
によってハンチングが検知されたとき、第2の絞り装置
4bの開度を大きくしてそのハンチングを抑えるように
してもよい。
【0139】実施形態18. 本実施形態は、前述した実施形態17の他の実施形態で
あり、実施形態13に示す図26を用いて説明する。本
実施形態の制御回路21は、前記と同様に実施形態13
に示すハンチング判定手段と、ハンチングが検知された
とき絞り装置駆動回路22を通じて第1及び第2の絞り
装置4a,4bの絞り量を制御する絞り装置制御手段と
を備えている。
【0140】次に、実施形態18の動作を図35に基づ
いて説明する。図35は本発明の実施形態18に係る第
1及び第2の絞り装置の制御を示すフローチャートであ
る。なお、冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させると
きの各部の動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)
並びに余剰冷媒の組成変化については実施形態1と同じ
であるため説明を省略する。
【0141】制御回路21は、前述したように冷房運転
のとき圧縮機1の吸入側のガス冷媒の温度Tsを所定時
間間隔で入力して、その都度、冷凍サイクルにハンチン
グが発生しているかどうかを監視しており(S16
1)、ハンチングを検知したときは、絞り装置駆動回路
22を通じて第1の絞り装置4aの開度を大きくすると
共に、第2の絞り装置4bの開度を大きくする(S16
2,S163)。
【0142】この時、第1の絞り装置4aの開により、
室外熱交換器3の出口部の過冷却度SCが小さくなり、
室外熱交換器3内に存在する冷媒がレシーバ7内に移動
して余剰冷媒が増加する。またこの時、第2の絞り装置
4bの開により、レシーバ7内の余剰冷媒がアキューム
レータ6に移動する。例えば、室外熱交換器3と室内熱
交換器5とにそれぞれ接続する延長配管が長く、レシー
バ7内に貯留される余剰冷媒の量が少ない条件下であっ
ても、確実にアキュームレータ6に流れ、アキュームレ
ータ6内の冷媒温度の変動を抑える。
【0143】以上のように実施形態18によれば、ハン
チングを検知したとき第1及び第2の絞り装置4a,4
bの開度をそれぞれ大きくして、室外熱交換器3内に存
在する冷媒をレシーバ7内に移動させると共に、レシー
バ7内の余剰冷媒をアキュームレータ6に移動させて、
アキュームレータ6内の冷媒温度の変動を抑えるように
したので、冷凍サイクルに発生しているハンチングを抑
制することができるという効果がある。
【0144】なお、本実施形態では、実施形態13に示
すハンチング判定手段によってハンチングが検知された
とき、それを抑える制御について述べたが、実施形態1
4〜実施形態16の何れかに記載のハンチング判定手段
によってハンチングが検知されたとき、第1及び第2の
絞り装置4a,4bの開度をそれぞれ大きくしてそのハ
ンチングを抑えるようにしてもよい。
【0145】実施形態19. 図36は本発明の実施形態19に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、図36
の冷凍サイクルは冷房運転時の状態を示しており、図2
6で説明した実施形態13と図6で説明した実施形態3
と同一又は相当部分には同じ符号を付し説明を省略す
る。
【0146】本実施形態は、アキュームレータ6とレシ
ーバ7との間に、二方弁10及び毛細管18が装着され
たバイパス管11と、二方弁駆動回路23と、実施形態
13に示すハンチング判定手段及びハンチングが検知さ
れたとき二方弁10開ける二方弁制御手段を有する制御
回路21とが設けられている。
【0147】次に、実施形態19の動作を図37に基づ
いて説明する。図37は本発明の実施形態19に係る二
方弁の制御を示すフローチャートである。なお、冷房運
転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各部の動作及
び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに余剰冷媒の
組成変化については実施形態1と同じであるため説明を
省略する。
【0148】制御回路21は、冷房運転中に、実施形態
13に示すハンチング判定手段によって冷凍サイクルに
ハンチングが発生していることを検知すると(S17
1)、二方弁駆動回路23を通じて二方弁10を開くよ
うに制御する(S172)。この時、レシーバ7内の高
圧のガス冷媒がバイパス管11を介してアキュームレー
タ6に流れる。
【0149】以上のように実施形態19によれば、ハン
チングを検知したとき、二方弁10を開けてレシーバ7
内のガス冷媒をバイパス管11を介してアキュームレー
タ5に戻すようにしたので、レシーバ7内の圧力変動を
防止でき、このため、冷凍サイクルに発生したハンチン
グを抑制することが可能になるという効果がある。
【0150】なお、本実施形態では、実施形態13に示
すハンチング判定手段によってハンチングが検知された
とき、二方弁10を開いてそれを抑えるようにしたが、
実施形態14〜実施形態16の何れかに記載のハンチン
グ判定手段によってハンチングが検知されたとき、二方
弁10を開いてそのハンチングを抑えるようにしてもよ
い。
【0151】実施形態20. 本実施形態は、冷凍サイクルにハンチングが発生したと
きそれを抑制する制御に関するものであり、例えば実施
形態13に示すハンチング判定手段と実施形態17のハ
ンチング抑制制御を用いて説明する。本実施形態の制御
回路21は、例えば、レシーバ7を介在して接続された
室外熱交換器3と室内熱交換器5との間の延長配管の長
さLがディップスイッチ等により入力され、実施形態1
3に示すハンチング判定手段によってハンチングを検知
したとき、冷媒が図26に示す冷凍サイクルを一周する
時間、即ち時定数Tをその延長配管の長さLから算出す
る。そして、前回にハンチングの抑制制御を行ってから
の経過時間と時定数Tとを比較し、経過時間が時定数T
を超えたときハンチングの抑制制御に入る。なお、最初
のハンチングを検知したときは、ハンチングの抑制制御
に入るようになっている。
【0152】次に、実施形態20の動作を図38に基づ
いて説明する。図38は本発明の実施形態20に係るハ
ンチング抑制制御を示すフローチャートである。なお、
冷房運転時に非共沸混合冷媒を循環させるときの各部の
動作及び冷房運転時のモリエル線図(図3)並びに余剰
冷媒の組成変化については実施形態1と同じであるため
説明を省略する。
【0153】制御回路21は、冷房運転中、圧縮機1の
吸入側のガス冷媒の温度Tsを所定時間間隔で入力し
て、その都度、冷凍サイクルにハンチングが発生してい
るかどうかを監視しており(S181)、最初のハンチ
ングを検知したときは、図示していないが、後述するハ
ンチングの抑制制御に入り、その後に再びハンチングを
検知したときは、ディップスイッチにより入力された延
長配管の長さLに基づいて時定数Tを求める(S18
2,S183)。そして、前回にハンチングの抑制制御
を行ってからの経過時間Tkと時定数Tとを比較し(S
184,S185)、経過時間Tkが時定数Tを超えた
とき、図34に示すように絞り装置駆動回路22を通じ
て第2の絞り装置4bの開度を大きくしてハンチング抑
制制御を行い(S186)、経過時間Tkをリセットす
る(S187)。この時、レシーバ7に貯留されている
余剰冷媒がアキュームレータ6に移動し、アキュームレ
ータ6内の冷媒温度の変動を抑える。そして、再び冷凍
サイクルにハンチングが発生しているかどうかの監視に
入る(S181)。
【0154】以上のように実施形態20によれば、ハン
チング判定手段により冷凍サイクルがハンチング状態で
あることを検知すると、延長配管長さLに基づいて冷凍
サイクルの時定数Tを算出し、前回にハンチングの抑制
制御を行ってからの経過時間が時定数Tを超えたときハ
ンチングの抑制制御を行うようにしているので、ハンチ
ング抑制動作によって逆にハンチングを拡大させること
を防止し、確実にハンチングを抑制することができると
いう効果がある。
【0155】なお、本実施形態では、実施形態13に示
すハンチング判定手段と実施形態17に示すハンチング
の抑制制御を用いて説明したが、ハンチング判定手段を
実施形態14〜実施形態16の何れかを用いてもよい
し、実施形態18に示すハンチングの抑制制御を実施形
態13〜実施形態16の何れかと組み合わせて用いても
よい。また、前回にハンチングの抑制制御を行ってから
の経過時間が時定数Tを超えたときハンチングの抑制制
御を行う本実施形態を実施形態19に適用してもよい。
【0156】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項1によれ
ば、内部又は上部にアキュームレータが設置されたレシ
ーバに、冷媒を循環させたときに発生する余剰冷媒を溜
めるようにしているので、アキュームレータ内に余剰冷
媒が溜まるということがなくなり、このため、循環する
冷媒の組成変化を小さく抑えることが可能になり、動作
圧力や能力の変動等を防止することができるという効果
がある。また、前述のごとくアキュームレータ内に余剰
冷媒が溜まらず、さらにアキュームレータはレシーバ内
の冷媒によって加熱されるために、圧縮機に吸入される
冷媒を確実にガス化でき、このため、圧縮機の効率が向
上し、冷凍サイクルのCOPが良くなるという効果があ
る。さらに、レシーバに入った冷媒を、レシーバの中に
設置されたアキュームレータの内部の冷媒によって冷却
するので、蒸発器の出入口のエンタルピー差が増加し、
蒸発器の入口の圧力が上昇し、この結果、冷凍サイクル
のCOPが向上するという効果がある。
【0157】本発明の請求項2によれば、アキュムレー
タを内部に設置したレシーバに流出入管を設け、かつ、
その流出入管に複数の穴を設けているため、室内熱交換
器側からの冷媒がレシーバ内に流入してもその冷媒を保
持することが可能になり、こ のため、暖房運転時にレシ
ーバと室外熱交換器と間に絞り装置を設ける必要がなく
なり、安価な冷凍サイクルを提供できるという効果があ
る。
【0158】本発明の請求項3によれば、アキュームレ
ータの内部又は上部に設けたレシーバに、冷媒を循環さ
せたときに発生する余剰冷媒を確実に溜めるようにした
ので、アキュームレータ内に余剰冷媒が溜まるというこ
とがなくなり、このため、循環する冷媒の組成変化を小
さく抑えることができるという効果がある。また、前述
のごとくアキュームレータ内に余剰冷媒が溜まらず、さ
らにアキュームレータはレシーバ内の冷媒によって加熱
されるために、圧縮機に吸入される冷媒を確実にガス化
でき、このため、圧縮機の効率が向上し、冷凍サイクル
のCOPが良くなるという効果がある。さらに、レシー
バに入った冷媒を、レシーバを包囲したアキュームレー
タの内部の冷媒と熱交換させて冷却するので、蒸発器の
出入口のエンタルピー差が大きくなり、蒸発器の入口の
圧力が上昇し、この結果、冷凍サイクルのCOPを向上
させることができるという効果がある。
【0159】本発明の請求項4によれば、流出入管が設
けられたレシーバをアキュームレータの中に設置したの
で、室内熱交換器側からの冷媒がレシーバ内に流入して
もその冷媒を保持することが可能になり、このため、暖
房運転時にレシーバと室外熱交換器と間に絞り装置を設
ける必要がなくなり、安価な冷凍サイクルを提供できる
という効果がある。
【0160】本発明の請求項5によれば、アキュームレ
ータ入口の冷媒状態が高乾き度の二相冷媒となるように
第2の絞り装置の絞り量を制御するようにしたので、ア
キュームレータ出口の冷媒状態はレシーバとの熱交換に
より確実に過熱ガス化することが可能になり、圧縮機に
ガス冷媒として吸入されるため、圧縮機の効率が向上
し、冷凍サイクルのCOPが良くなるという効果があ
る。
【0161】本発明の請求項6によれば、アキュームレ
ータ入口の冷媒状態は高乾き度0. 9〜1.0であるた
め、アキュームレータ出口の冷媒状態はレシーバとの熱
交換により確実に過熱ガス化することが可能になり、圧
縮機にガス冷媒として吸入されるため、圧縮機の効率が
向上し、冷凍サイクルのCOPが良くなるという効果が
ある。
【0162】本発明の請求項7によれば、第4の温度セ
ンサの検知温度により蒸発器の出口部の冷媒状態を推定
し、高乾き度の二相冷媒となるように制御するようにし
たので、アキュームレータ入口の冷媒状態は蒸発器の出
口と同程度の高乾き度の二相冷媒となり、アキュームレ
ータ出口の冷媒状態はレシーバとの熱交換により確実に
過熱ガス化することが可能になり、圧縮機にガス冷媒と
して吸入されるため、圧縮機の効率が向上し、冷凍サイ
クルのCOPが良くなるという効果がある。
【0163】本発明の請求項8によれば、圧縮機吸入の
冷媒状態が過熱ガス冷媒となるように第2の絞り装置の
絞り量を制御するようにしたので、圧縮機の効率が向上
し、冷凍サイクルのCOPが良くなるという効果があ
る。
【0164】本発明の請求項9によれば、蒸発器の出口
部に設置された第4の温度センサの検知温度と蒸発器に
設置された第3の温度センサの検知温度との差を演算
し、その値と予め設定された第2の基準値とを比較し、
比較結果に基づいて第2の絞り装置の絞り量を制御する
ようにしたので、外気温度や配管延長等による運転条件
が変化しても、余剰冷媒をアキュームレータに溜めるこ
となく確実にレシーバに貯留でき、かつ、循環する冷媒
の組成変化を小さく抑えることができるという効果があ
る。
【0165】本発明の請求項10によれば、絞り装置を
制御する際、圧縮機とアキュムレータとの間の管に設置
された第4の温度センサの検知温度と蒸発器に設置され
た第3の温度センサの検知温度との差を演算し、その値
と予め設定された第3の基準値とを比較し、比較結果に
基づいて第2の絞り装置の絞り量を制御するようにした
ので、外気温度や配管延長等による運転条件が変化して
も、余剰冷媒をアキュ ームレータに溜めることなく確実
にレシーバに貯留でき、かつ、循環する冷媒の組成変化
を小さく抑えることができるという効果がある。
【0166】本発明の請求項11によれば、凝縮器に設
置された第1の温度センサの検知温度と凝縮器の出口部
に設置された第2の温度センサの検知温度との差を演算
し、その値と予め設定された第1の基準値とを比較し、
比較結果に基づいて第1の絞り装置の絞り量を制御する
ようにしたので、外気温度や配管延長等による運転条件
が変化しても、第1の絞り装置の直前を確実に液冷媒と
することが可能になり、レシーバ内の中間圧力まで冷媒
をスムーズに減圧することが可能となり、余剰冷媒をア
キュームレータに溜めることなく確実にレシーバに貯留
でき、かつ、循環する冷媒の組成変化を小さく抑えるこ
とができるという効果がある。
【0167】本発明の請求項12によれば、デフロスト
運転終了時に第2の絞り装置の開度を小さくし、所定時
間経過後には第1の絞り装置を全閉にして四方弁を暖房
モードに切り換えるようにしたので、冷房運転から暖房
運転に切り換えたときにアキュームレータに戻る液冷媒
量を減らすことができ、このため、アキュームレータの
容積を小型化することが可能になるという効果がある。
【0168】本発明の請求項13によれば、運転停止
時、第1及び第2の絞り装置をそれぞれ全閉にすると共
に、圧縮機の駆動を停止するようにしたので、レシーバ
内に余剰冷媒を保持させることが可能になり、このた
め、圧縮機を停止した時にアキュームレータに戻る液冷
媒を減らすことができ、アキュームレータの容積を小型
化しても、圧縮機への液冷媒の流れ込みを防止でき、再
び運転を開始したときの起動不良を防止できるという効
果がある。また、再び運転を開始した際には、レシーバ
内に保持している液冷媒を室内熱交換器に速やかに供給
できるため、運転の立ち上がり性能が向上するという効
果がある。
【0169】本発明の請求項14によれば、暖房運転開
始時に四方弁を冷房モードにして圧縮機を起動し、所定
時間経過後には第1の絞り装置の開度を小さくし、か
つ、四 方弁を暖房モードに切り換えるようにしたので、
暖房運転開始時、室外熱交換器内に溜まっている液冷媒
が大量にアキュームレータに入り込むことがなくなり、
このため、アキュームレータの容積を小型化することが
可能になるという効果がある。
【0170】本発明の請求項15によれば、第5の温度
センサの検知温度が予め設定された第3の基準値を越え
たとき第2の絞り装置を全開にし、かつ、第1の温度セ
ンサの検知温度と第2の温度センサの検知温度との差を
算出して、その値と予め設定された第1の基準値とを比
較し、比較結果に基づいて第1の絞り装置の絞り量を制
御するようにしたので、COPの低下をできるだけ抑え
ることができるという効果がある。
【0171】本発明の請求項16によれば、圧力スイッ
チが予め設定された第4の基準値を超えたとき第1の絞
り装置を全開にし、かつ、第6の温度センサの検知温度
と第3の温度センサの検知温度との差を算出して、その
値と予め設定された第2の基準値とを比較し、比較結果
に基づいて第2の絞り装置の絞り量を制御するようにし
たので、COPの低下をできるだけ抑えることができる
という効果がある。
【0172】本発明の請求項17によれば、内部又は上
部にアキュームレータが設置されたレシーバを循環する
冷媒のハンチング挙動を検知するハンチング判定手段を
設けたので、ハンチングが発生しているかどうかを正確
に監視できるという効果がある。
【0173】本発明の請求項18によれば、所定時間毎
に第6の温度センサの検知温度の変動幅を算出し、その
変動幅が予め設定された第6の基準値を超えたとき循環
中の冷媒がハンチングを起こしていると認識するように
したので、冷凍サイクルにハンチングが発生しているか
どうかを正確に監視できるという効果がある。
【0174】本発明の請求項19によれば、所定時間毎
に第6の温度センサの検知温度と第 3の温度センサの検
知温度との差の変動幅を算出し、その変動幅が予め設定
された第7の基準値を超えたとき循環中の冷媒がハンチ
ングを起こしていると認識するようにしたので、冷凍サ
イクルにハンチングが発生しているかどうかを正確に監
視できるという効果がある。
【0175】本発明の請求項20によれば、所定時間毎
に第5の温度センサの検知温度の変動幅を算出し、その
変動幅が予め設定された第8の基準値を超えたとき循環
中の冷媒がハンチングを起こしていると認識するように
したので、冷凍サイクルにハンチングが発生しているか
どうかを正確に監視できるという効果がある。
【0176】本発明の請求項21によれば、所定時間毎
に第5の温度センサの検知温度と第1の温度センサの検
知温度との差の変動幅を算出し、その変動幅が予め設定
された第9の基準値を超えたとき循環中の冷媒がハンチ
ングを起こしていると認識するようにしたので、冷凍サ
イクルにハンチングが発生しているかどうかを正確に監
視できるという効果がある。
【0177】本発明の請求項22によれば、内部又は上
部にアキュームレータが設置されたレシーバを循環する
冷媒のハンチング挙動を抑制するハンチング抑制手段を
設けたので、冷凍サイクルに発生しているハンチングを
抑制することができるという効果がある。
【0178】本発明の請求項23によれば、ハンチング
状態が検知されると、第2の絞り装置の開度を大きくす
るようにしたので、冷凍サイクルに発生しているハンチ
ングを抑制することができるという効果がある。
【0179】本発明の請求項24によれば、ハンチング
状態が検知されると、第1及び第2の絞り装置の開度を
大きくするようにしたので、冷凍サイクルに発生してい
るハンチングを抑制することができるという効果があ
る。
【0180】本発明の請求項25によれば、ハンチング
状態が検知されると、二方弁を開けるようにしたので、
レシーバ内の圧力変動を防止でき、このため、冷凍サイ
クルに発生したハンチングを抑制することが可能になる
という効果がある。
【0181】本発明の請求項26によれば、レシーバを
介在して接続された凝縮器と蒸発器との間の配管の長さ
に応じて冷媒の循環の時定数を算出し、時定数の時間間
隔以上でハンチングを抑制するようにしたので、ハンチ
ング抑制動作によって逆にハンチングを拡大させること
を防止し、確実にハンチングを抑制することができると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態1に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図2】 実施形態1に係る空気調和機のユニットの構
成を示す斜視図である。
【図3】 冷房運転時のモリエル線図である。
【図4】 非共沸混合冷媒をレシーバとアキュームレー
タにそれぞれ貯留したときの循環冷媒の組成変化の比較
図である。
【図5】 本発明の実施形態2に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図6】 本発明の実施形態3に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図7】 実施形態3の他の実施形態を示す冷凍サイク
ルのブロック図である。
【図8】 本発明の実施形態4に係る例えば空気調和機
の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図9】 実施形態4に係る第1及び第2の絞り装置の
制御を示すフローチャートである。
【図10】 本発明の実施形態6に係る例えば空気調和
機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図11】 実施形態6の冷凍サイクルに設けられたレ
シーバの拡大説明図である。
【図12】 本発明の実施形態7に係る例えば空気調和
機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図13】 実施形態7の冷凍サイクルに設けられたレ
シーバの拡大説明図である。
【図14】 本発明の実施形態8に係る例えば空気調和
機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図15】 デフロスト運転時及びその運転終了時の動
作を示すフローチャートである。
【図16】 本発明の実施形態9に係る例えば空気調和
機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図17】 実施形態9における第1及び第2の絞り装
置の制御を示すフローチャートである。
【図18】 本発明の実施形態10に係る例えば空気調
和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図19】 実施形態10における四方弁、第1及び第
2の絞り装置の制御を示すフローチャートである。
【図20】 本発明の実施形態11に係る例えば空気調
和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図21】 実施形態11における第1及び第2の絞り
装置の制御を示すフローチャートである。
【図22】 実施形態11に係る第1の絞り装置と第2
の絞り装置の開度と圧縮機の吐出温度Td及びCOPの
変化を示す線図である。
【図23】 本発明の実施形態12に係る例えば空気調
和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図24】 実施形態12における第1及び第2の絞り
装置の制御を示すフローチャートである。
【図25】 実施形態12に係る第1の絞り装置と第2
の絞り装置の開度と圧縮機の吐出圧力Pd及びCOPの
変化を示す線図である。
【図26】 本発明の実施形態13に係る例えば空気調
和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図27】 実施形態13の冷凍サイクルにおけるハン
チングの判定を示すフローチャートである。
【図28】 本発明の実施形態14に係る例えば空気調
和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図29】 実施形態14の冷凍サイクルにおけるハン
チングの判定を示すフローチャートである。
【図30】 本発明の実施形態15に係る例えば空気調
和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図31】 実施形態15の冷凍サイクルにおけるハン
チングの判定を示すフローチャートである。
【図32】 本発明の実施形態16に係る例えば空気
調和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図33】 実施形態16の冷凍サイクルにおけるハン
チングの判定を示すフローチャートである。
【図34】 本発明の実施形態17に係る第2の絞り装
置の制御を示すフローチャートである。
【図35】 本発明の実施形態18に係る第1及び第2
の絞り装置の制御を示すフローチャートである。
【図36】 本発明の実施形態19に係る例えば空気調
和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。
【図37】 本発明の実施形態19に係る二方弁の制御
を示すフローチャートである。
【図38】 本発明の実施形態20に係るハンチング抑
制制御を示すフローチャートである。
【図39】 従来の空気調和機の冷凍サイクルを示すブ
ロック図である。
【図40】 例えば実開昭46―14440号公報に開
示された従来の冷凍サイクルのブロック図である。
【符号の説明】
1 圧縮機、2 四方弁、3 室外熱交換器、4a 第
1の絞り装置、4b 第2の絞り装置、5 室内熱交換
器、6 アキュームレータ、7 レシーバ、 8 圧力
容器、9 仕切板、10 二方弁、11 バイパス管、
12 第1の温度センサー、13 第2の温度センサ
ー、14 第3の温度センサー、15 第4の温度セン
サー、16 流出入管、16a 流出入管の穴、18
第5の温度センサー、19 毛細管、20 第6の温度
センサー、1 制御回路、22 絞り装置駆動回路、2
3 二方弁駆動回路、24 圧力スイッチ、25 四方
弁駆動回路、26 圧縮機駆動回路。
フロントページの続き (72)発明者 飯島 等 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−152203(JP,A) 特開 平7−139833(JP,A) 特開 昭61−55562(JP,A) 特開 平10−103886(JP,A) 特開 平6−265228(JP,A) 特開 平7−120083(JP,A) 特開 平7−19623(JP,A) 特開 平6−241592(JP,A) 特開 昭63−127056(JP,A) 特開 平10−318613(JP,A) 特開 平5−223395(JP,A) 特開 平7−103579(JP,A) 特開 平10−300291(JP,A) 特開 平10−141796(JP,A) 特開 平10−220880(JP,A) 特開 平2−106668(JP,A) 実開 昭57−153976(JP,U) 実開 昭53−43562(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 385 F25B 1/00 304 F25B 1/00 395 F25B 41/06 F25B 43/00

Claims (26)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 四方弁に管を介して接続された圧縮機
    と、 前記四方弁に管を介して接続された凝縮器と、 前記四方弁に管を介して接続された蒸発器と、 一方が前記四方弁に、他方が前記圧縮機にそれぞれ管を
    介して接続されたアキュームレータと、 一方が前記凝縮器に、他方が前記蒸発器にそれぞれ管を
    介して接続されたレシーバと、 該レシーバと前記凝縮器との間の管に設けられた第1の
    絞り装置と、 前記レシーバと前記蒸発器との間の管に設けられた第2
    の絞り装置とを備え、前記レシーバの内部又は上部に前記アキュームレータを
    設置して、それぞれに流通する冷媒間で熱交換させると
    共に、 冷媒に沸点の異なる2種類以上の冷媒からなる非
    共沸混合冷媒を用い、循環中に発生した余剰冷媒を前記
    レシーバに貯留することを特徴とする冷凍サイクル。
  2. 【請求項2】 前記レシーバとアキュームレータとの間
    に立設して前記凝縮器からの配管と接続され、複数の穴
    を有する流出入管を備えたことを特徴とする請求項1記
    載の冷凍サイクル。
  3. 【請求項3】 四方弁に管を介して接続された圧縮機
    と、 前記四方弁に管を介して接続された凝縮器と、 前記四方弁に管を介して接続された蒸発器と、 一方が前記四方弁に、他方が前記圧縮機にそれぞれ管を
    介して接続されたアキュームレータと、 一方が前記凝縮器に、他方が前記蒸発器にそれぞれ管を
    介して接続されたレシーバと、 該レシーバと前記凝縮器との間の管に設けられた第1の
    絞り装置と、 前記レシーバと前記蒸発器との間の管に設けられた第2
    の絞り装置とを備え、 前記アキュームレータの内部又は上部に前記レシーバを
    設置して、それぞれに 流通する冷媒間で熱交換させると
    共に、冷媒に沸点の異なる2種類以上の冷媒からなる非
    共沸混合冷媒を用い、循環中に発生した余剰冷媒を前記
    レシーバに貯留することを特徴とす る冷凍サイクル。
  4. 【請求項4】 前記レシーバの内部に立設して前記凝縮
    器からの配管と接続され、複数の穴を有する流出入管を
    備えたことを特徴とする請求項3記載の冷凍サイクル。
  5. 【請求項5】 前記アキュームレータ入口の冷媒状態が
    高乾き度の二相冷媒となるように前記第2の絞り装置の
    絞り量を制御することを特徴とする請求項1乃至4の
    れかに記載の冷凍サイクル。
  6. 【請求項6】 前記アキュームレータ入口の冷媒状態は
    高乾き度0.9〜1.0であることを特徴とする請求項
    5記載の冷凍サイクル。
  7. 【請求項7】 前記蒸発器の出口部に第4の温度センサ
    を設け、該第4の温度センサの検知温度により前記蒸発
    器の出口部の冷媒状態を推定し、高乾き度の二相冷媒と
    なるように制御することを特徴とする請求項5又は6
    載の冷凍サイクル。
  8. 【請求項8】 前記圧縮機吸入の冷媒状態が過熱ガス冷
    媒となるように前記第2の絞り装置の絞り量を制御する
    ことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の冷凍
    サイクル。
  9. 【請求項9】 蒸発器に設置された第3の温度センサ
    と、 蒸発器の出口部に設置された第4の温度センサと、 前記第4の温度センサの検知温度と前記第3の温度セン
    サの検知温度との差を演算し、かつ、その値と予め設定
    された第2の基準値とを比較し、比較結果に基づいて前
    記第2の絞り装置の絞り量を制御する絞り装置制御手段
    を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに
    記載の冷凍サイクル。
  10. 【請求項10】 前記第4の温度センサは、蒸発器の出
    口部の設置に代えて圧縮機とアキュムレータとの間の管
    に設置され、前記絞り装置制御手段は、前記第2の絞り
    装置を制御する際、圧縮機とアキュムレータとの間の管
    に設置された第4の温度センサの検知温度と前記蒸発器
    に設置された第3の温度センサの検知温度との差を演算
    し、かつ、その値と予め設定された第3の基準値とを比
    較し、 比較結果に基づいて前記第2の絞り装置の絞り量
    を制御することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに
    記載の冷凍サイクル。
  11. 【請求項11】 凝縮器に設置された第1の温度センサ
    と、凝縮器 の出口部に設置された第2の温度センサと、 前記第1の温度センサの検知温度と前記第2の温度セン
    サの検知温度との差を演算し、かつ、その値と予め設定
    された第1の基準値とを比較し、比較結果に基づいて前
    記第1の絞り装置の絞り量を制御する絞り装置制御手段
    とを備えたことを特徴とする請求項1乃至10の何れか
    に記載の冷凍サイクル。
  12. 【請求項12】 デフロスト運転終了時に前記第2の絞
    り装置の開度を小さくし、所定時間経過後には前記第1
    の絞り装置を全閉にして前記四方弁を暖房モードに切り
    換える液冷媒制御手段を備えたことを特徴とする請求項
    1乃至4の何れかに記載の冷凍サイクル。
  13. 【請求項13】 運転停止時、前記第1及び第2の絞り
    装置をそれぞれ全閉にすると共に、前記圧縮機の駆動を
    停止する停止制御手段を備えたことを特徴とする請求項
    1乃至4の何れかに記載の冷凍サイクル。
  14. 【請求項14】 暖房運転開始時に前記四方弁を冷房モ
    ードにして前記圧縮機を起動し、所定時間経過後には前
    記第1の絞り装置の開度を小さくし、かつ、前記四方弁
    を暖房モードに切り換える暖房起動制御手段を備えた
    とを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の冷凍サ
    イクル。
  15. 【請求項15】 前記圧縮機の吐出管に設置された第5
    の温度センサと、 該第5の温度センサの検知温度が予め設定された第3の
    基準値を越えたとき前記第2の絞り装置を全開にする絞
    り装置制御手段とを備えた ことを特徴とする請求項1乃
    至4の何れかに記載の冷凍サイクル。
  16. 【請求項16】 前記蒸発器に設置された第3の温度セ
    ンサと、 前記圧縮機の吸入管に設置された第6の温度センサと、 前記圧縮機の吐出管に設置された圧力スイッチと、 該圧力スイッチが予め設定された第4の基準値を超えた
    とき前記第1の絞り装置を全開にする絞り装置制御手段
    とを備えた ことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに
    記載の冷凍サイクル。
  17. 【請求項17】 四方弁に管を介して接続された圧縮機
    と、 前記四方弁に管を介して接続された凝縮器と、 前記四方弁に管を介して接続された蒸発器と、 一方が前記四方弁に、他方が前記圧縮機にそれぞれ管を
    介して接続されたアキュームレータと、 一方が前記凝縮器に、他方が前記蒸発器にそれぞれ管を
    介して接続されたレシーバと、 該レシーバと前記凝縮器との間の管に設けられた第1の
    絞り装置と、 前記レシーバと前記蒸発器との間の管に設けられた第2
    の絞り装置とを備え、 前記レシーバの内部又は上部に前記アキュームレータを
    設置して、それぞれに流通する冷媒間で熱交換させると
    共に、冷媒に沸点の異なる2種類以上の冷媒からなる非
    共沸混合冷媒を用い、循環中の冷媒のハンチング挙動を
    検知するハンチング判定手段を設けた ことを特徴とする
    冷凍サイクル。
  18. 【請求項18】 前記圧縮機の吸入管に設置された第6
    の温度センサを備え、前記ハンチング判定手段は、所定
    時間毎に前記第6の温度センサの検知温度の変動幅を算
    出し、その変動幅が予め設定された第6の基準値を超え
    たとき循環中の冷媒がハンチングを起こしていると認識
    することを特徴とする請求項17記載の冷凍サイクル。
  19. 【請求項19】 前記圧縮機の吸入管に設置された第6
    の温度センサと、前記蒸発器に設置された第3の温度セ
    ンサとを備え、前記ハンチング判定手段は、所定時間毎
    に前記第6の温度センサの検知温度と前記第3の温度セ
    ンサの検知温度との差の変動幅を算出し、その変動幅が
    予め設定された第7の基準値を超えたとき循環中の冷媒
    がハンチングを起こしていると認識することを特徴とす
    る請求項17記載の冷凍サイクル。
  20. 【請求項20】 前記圧縮機の吐出管に設置された第5
    の温度センサを備え、前記ハンチング判定手段は、所定
    時間毎に前記第5の温度センサの検知温度の変動幅を算
    出し、その変動幅が予め設定された第8の基準値を超え
    たとき循環中の冷媒がハンチングを起こしていると認識
    することを特徴とする請求項17記載の冷凍サイクル。
  21. 【請求項21】 前記圧縮機の吐出管に設置された第5
    の温度センサと、前記凝縮器に設置された第1の温度セ
    ンサとを備え、前記ハンチング判定手段は、所定時間毎
    に前記第5の温度センサの検知温度と前記第1の温度セ
    ンサの検知温度との差の変動幅を算出し、その変動幅が
    予め設定された第9の基準値を超えたとき循環中の冷媒
    がハンチングを起こしていると認識することを特徴とす
    る請求項17記載の冷凍サイクル。
  22. 【請求項22】 四方弁に管を介して接続された圧縮機
    と、 前記四方弁に管を介して接続された凝縮器と、 前記四方弁に管を介して接続された蒸発器と、 一方が前記四方弁に、他方が前記圧縮機にそれぞれ管を
    介して接続されたアキュームレータと、 一方が前記凝縮器に、他方が前記蒸発器にそれぞれ管を
    介して接続されたレシーバと、 該レシーバと前記凝縮器との間の管に設けられた第1の
    絞り装置と、 前記レシーバと前記蒸発器との間の管に設けられた第2
    の絞り装置とを備え、 前記レシーバの内部又は上部に前記アキュームレータを
    設置して、それぞれに流通する冷媒間で熱交換させると
    共に、冷媒に沸点の異なる2種類以上の冷媒からなる非
    共沸混合冷媒を用い、循環中の冷媒のハンチング挙動を
    抑制するハンチング抑制手段を設けたことを特徴とする
    冷凍サイクル。
  23. 【請求項23】 前記ハンチング抑制手段は、循環中の
    冷媒のハンチング状態が検知されると、前記第2の絞り
    装置の開度を大きくすることを特徴とする請求項22記
    載の冷凍サイクル。
  24. 【請求項24】 前記ハンチング抑制手段は、循環中の
    冷媒のハンチング状態が検知されると、前記第1及び第
    2の絞り装置の開度を大きくすることを特徴とする請求
    項22記載の冷凍サイクル。
  25. 【請求項25】 前記アキュームレータとレシーバの間
    に、二方弁と毛細管とを有するバイパス管を備え、前記
    ハンチング抑制手段は、循環中の冷媒のハンチング状態
    が検知されると、前記二方弁を開けることを特徴とする
    請求項22記載の冷凍サイクル。
  26. 【請求項26】 前記ハンチング抑制手段は、前記レシ
    ーバを介在して接続された凝縮器と蒸発器との間の配管
    の長さに応じて冷媒の循環の時定数を算出し、該時定数
    の時間間隔以上でハンチングを抑制することを特徴とす
    る請求項22記載の冷凍サイクル。
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