JP3440910B2

JP3440910B2 - 冷凍装置

Info

Publication number: JP3440910B2
Application number: JP2000039467A
Authority: JP
Inventors: 幸治芝池; 繁治平良
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2003-08-25
Anticipated expiration: 2020-02-17
Also published as: JP2001227823A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｒ３２(化学式
ＣＨ₂Ｆ₂)冷媒を含む作動冷媒を用いた冷凍装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、冷凍装置としては、ＨＣＦＣ系冷媒を用いたヒート
ポンプ方式のものがある。この冷凍装置は、圧縮機と凝
縮器と電動弁と蒸発器を環状に接続した冷媒回路を有す
ると共に、凝縮器と電動弁との間に過冷却熱交換器を有
し、その過冷却熱交換器からのガス冷媒を圧縮機の液イ
ンジェクションや圧縮機の吸入側に戻している。しかし
ながら、上記冷凍装置では、冷媒をバイパスすることに
よって、冷媒循環量が低下するために成績係数ＣＯＰ(c
oefficient of performance)が低下するという問題があ
る。また、ＨＣＦＣ系冷媒は、オゾン層破壊係数やＧＷ
Ｐ(地球温暖化係数)が大きく地球環境を悪化させるとい
う問題もある。

【０００３】そこで、高ＣＯＰを実現できると共に、オ
ゾン層を破壊しない低ＧＷＰのＨＦＣ系冷媒としてＲ３
２冷媒を用いることが考えられる。しかしながら、Ｒ３
２冷媒は、冷媒物性上、吐出温度がＨＣＦＣ系冷媒に比
べて高いため、冷凍機油を劣化させて、信頼性が低下す
るという問題がある。

【０００４】そこで、この発明の目的は、Ｒ３２冷媒を
含む作動媒体を用いて、効率を低下させることなく圧縮
機の吐出温度を最適にでき、ＣＯＰと信頼性を向上でき
る冷凍装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の冷凍装置は、圧縮機,凝縮器,主減圧手段
および蒸発器が環状に接続された冷媒回路と、上記凝縮
器と上記主減圧手段との間に配設された過冷却熱交換器
と、上記過冷却熱交換器を介して上記冷媒回路のガス側
と液側とをバイパスするバイパス配管と、上記バイパス
配管の上記過冷却熱交換器の上流側に配設された過冷却
用電動弁とを備えた冷凍装置であって、Ｒ３２冷媒また
はＲ３２を少なくとも７０重量％以上含む混合冷媒を用
いると共に、上記圧縮機の吐出温度を検出する吐出温度
センサと、上記吐出温度センサにより検出された吐出温
度を判定する吐出温度判定部と、上記吐出温度判定部の
判定結果に基づいて上記過冷却用電動弁を制御して、上
記バイパス配管に流れる冷媒量を制御する制御部と、上
記凝縮器の凝縮温度と上記蒸発器の蒸発温度および上記
過冷却用電動弁の開度に基づいて、目標吐出温度を算出
する目標吐出温度算出部とを備え、上記制御部は、上記
圧縮機の吐出温度が上記目標吐出温度になるように、上
記主減圧手段を制御することを特徴としている。

【０００６】上記請求項１の冷凍装置によれば、上記圧
縮機から吐出されたＲ３２冷媒(またはＲ３２を少なく
とも７０重量％以上含む混合冷媒)は、凝縮器で凝縮さ
れた後、上記主減圧手段で減圧された冷媒は上記蒸発器
で蒸発して、圧縮機の吸入側に戻る。このとき、上記過
冷却用電動弁により減圧された冷媒は、上記バイパス配
管により過冷却熱交換器を介して冷媒回路のガス側から
蒸発器の下流の液側にバイパスされ、過冷却熱交換器で
凝縮器から主減圧手段に流れる冷媒を過冷却する。そし
て、上記吐出温度センサにより検出された吐出温度を上
記吐出温度判定部により判定し、その判定結果に基づい
て上記制御部により過冷却用電動弁を制御して、吐出温
度の高低に応じてバイパス配管に流れる冷媒量を大小に
制御することによって、吐出温度が高いときはバイパス
冷媒量を多くして吐出温度を下げることが可能となる。
したがって、冷媒物性上、吐出温度がＨＣＦＣ系冷媒に
比べて高いＲ３２冷媒(またはＲ３２を少なくとも７０
重量％以上含む混合冷媒)を用いても、効率を低下させ
ることなく最適な吐出温度にでき、ＣＯＰと信頼性を向
上できる。また、上記凝縮器の凝縮温度と上記蒸発器の
蒸発温度と上記過冷却用電動弁の開度に基づいて、上記
目標吐出温度算出部により運転状況(冷房/暖房および圧
縮機の運転周波数等)に適した目標吐出温度を算出す
る。上記目標吐出温度算出部により算出された目標吐出
温度に基づいて、上記制御部により上記主減圧手段を制
御して、上記冷媒回路に流れる冷媒量を制御することに
よって、圧縮機の吐出温度を目標吐出温度になるように
する。したがって、バイパス配管に流れる冷媒量すなわ
ち過冷却度に応じた最適な吐出温度に制御できる。

【０００７】また、請求項２の冷凍装置は、請求項１の
冷凍装置において、上記制御部は、上記目標吐出温度算
出部により算出された目標吐出温度および蒸発器出口温
度に基づいて、上記主減圧手段および上記過冷却用電動
弁を制御することを特徴としている。

【０００８】上記請求項２の冷凍装置によれば、上記目
標吐出温度算出部により算出された目標吐出温度および
上記蒸発器出口温度に基づいて、上記制御部により主減
圧手段および過冷却用電動弁を制御する。上記蒸発器出
口温度を圧縮機の吐出温度制御に用いることによって、
バイパス配管に流れる冷媒量すなわち過冷却度の制御性
を向上できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の冷凍装置を図示
の実施の形態により詳細に説明する。

【００１０】（第１実施形態）図１はこの発明の第１実施形態の冷凍装置としてのヒー
トポンプ式の空気調和機の概略構成を示す回路図であ
り、１は圧縮機、２は上記圧縮機１の吐出側と接続され
た四路切換弁、３は上記四路切換弁２と一端が接続され
た室外熱交換器、４は整流手段としてのブリッジ回路、
５は室内熱交換器５は上記室内熱交換器５と四路切換弁
２を介して接続されたアキュムレータである。

【００１１】また、上記ブリッジ回路４は、一方向にの
み冷媒の流れを許容する逆止弁４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄを
有し、入出力ポート２つと入力ポート,出力ポートを各
１つ有している。上記ブリッジ回路４の一方の入出力ポ
ートに室外熱交換器３を接続し、他方の入出力ポートに
室内熱交換器５を接続している。上記室外熱交換器３か
らの冷媒の流れを許容する方向に、逆止弁４Ａを一方の
入出力ポートに接続し、室内熱交換器５からの冷媒の流
れを許容する方向に、逆止弁４Ｂを他方の入出力ポート
に接続すると共に、逆止弁４Ａ,４Ｂを互いにつき合わ
せて出力ポートに接続している。一方、上記室内熱交換
器５への冷媒の流れを許容する方向に、逆止弁４Ｃを逆
止弁４Ｂが接続されている入出力ポートに接続し、室外
熱交換器３への冷媒の流れを許容する方向に、逆止弁４
Ｄを逆止弁４Ａが接続されている入出力ポートに接続す
ると共に、逆止弁４Ｃ,４Ｄを互いにつき合わせて入力
ポートに接続している。

【００１２】そして、上記ブリッジ回路４の出力ポート
に配管３１の一端を接続し、配管３１の他端を過冷却熱
交換器１１の外管１１aの一端に接続している。一方、
上記ブリッジ回路４の入力ポートに配管３２の一端を接
続し、配管３２の他端を過冷却熱交換器１１の外管１１
aの他端に接続している。上記配管３２に主減圧手段と
しての主電動弁ＥＶ１を配設している。そして、上記配
管３１を過冷却用電動弁としてのバイパス電動弁ＥＶ２
が配設されたバイパス配管３３を介して過冷却熱交換器
１１の内管１１bの一端に接続している。一方上記過冷
却熱交換器１１の内管１１bの他端を、四路切換弁２と
アキュムレータ６との間にバイパス配管３４を介して接
続している。こうして、上記ブリッジ回路４は、冷房運
転と暖房運転の切り替えにより室外熱交換器３と室内熱
交換器５との間で冷媒がどちらの方向に流れても、過冷
却熱交換器１１から主電動弁ＥＶ１の方向のみに冷媒が
流れる。

【００１３】上記圧縮機１,四路切換弁２,室外熱交換器
３,主電動弁ＥＶ１,室内熱交換器５およびアキュムレー
タ６で冷媒回路を構成すると共に、作動媒体にＲ３２冷
媒を用いている。

【００１４】また、上記空気調和機には、圧縮機１の吐
出側の吐出温度を検出する吐出温度センサ２１と、室外
熱交換器３に設けられ、室外熱交換器３の冷媒温度を検
出する凝縮温度センサまたは蒸発温度センサとしての温
度センサ２２と、室内熱交換器５に設けられ、室内熱交
換器５の冷媒温度を検出する蒸発温度センサまたは凝縮
温度センサとしての温度センサ２３と、各温度センサ２
２,２３,２４からの信号を受けて、冷房,暖房運転の制
御を行う制御部１０とを備えている。なお、上記制御部
１０は、マイクロコンピュータと入出力回路等で構成さ
れており、圧縮機１,主電動弁ＥＶ１およびバイパス電
動弁ＥＶ２等を制御する制御部１０aと、温度センサ２
１により検出された吐出温度を判定する吐出温度判定部
１０bと、温度センサ２１〜２３により検出された吐出
温度,凝縮温度および蒸発温度に基づいて、目標吐出温
度を算出する目標吐出温度算出部１０cとを有してい
る。

【００１５】上記構成の空気調和機において、冷房運転
を行う場合、四路切換弁２を実線で示す切り換え位置に
して、圧縮機１を起動すると、圧縮機１からの高温,高
圧の吐出冷媒は、四路切換弁２、室外熱交換器３、ブリ
ッジ回路４の逆止弁４Ａ、過冷却熱交換器１１、電動弁
１３と流れる。そして、上記電動弁１３で減圧された冷
媒は、ブリッジ回路４の逆止弁４Ｄ、室内熱交換器５、
四路切換弁２と流れ、四路切換弁２からアキュムレータ
６に戻る。このとき、上記過冷却熱交換器１１におい
て、電動弁１３に流入する冷媒を過冷却する。また、蒸
発器として機能する室内熱交換器５では、低温低圧の液
冷媒が蒸発し、蒸発後のガス冷媒は出口側から排出され
る。

【００１６】また、暖房運転を行う場合、四路切換弁２
を点線で示す切り換え位置にして、圧縮機１を起動する
と、圧縮機１からの高温,高圧の吐出冷媒は、四路切換
弁２、室内熱交換器６、逆止弁５Ｂ、過冷却熱交換器１
１、電動弁１３と流れる。そして、上記電動弁１３で減
圧された冷媒は、ブリッジ回路４の逆止弁４Ｃ、室外熱
交換器３、四路切換弁２と流れ、四路切換弁２からアキ
ュムレータ６に戻る。このとき、上記過冷却熱交換器１
１の上流側の高温,高圧の液冷媒は、バイパス電動弁Ｅ
Ｖ２により膨張して、低温,低圧のガス冷媒となり、過
冷却熱交換器１１内を流れて、電動弁１３に流入する冷
媒を過冷却する。

【００１７】このように、上記ブリッジ回路４によっ
て、冷房,暖房運転において、過冷却熱交換器１１を常
に電動弁１３の上流側に配置して、その過冷却熱交換器
１１により電動弁１３に流入する冷媒の過冷却を増大し
て、運転効率を向上する。

【００１８】以下、上記制御部１０の動作を図２のフロ
ーチャートに従って説明する。なお、図２では、冷房運
転について説明するが、暖房運転時は、凝縮器と蒸発器
が入れ替わって、それに伴い凝縮温度Ｔcと蒸発温度Ｔe
を検出する温度センサ２２,２３が入れ替わるだけで同
様に処理する。

【００１９】図２において、冷房運転をスタートする
と、ステップS１で吐出温度Ｔdと凝縮温度Ｔcと蒸発温
度Ｔeを検出する。すなわち、温度センサ２１により圧
縮機１の吐出側の吐出温度Ｔdを検出し、温度センサ２
２により凝縮器としての室外熱交換器３の凝縮温度Ｔc
を検出し、蒸発器としての室内熱交換器５の蒸発温度Ｔ
eを検出するのである。

【００２０】次に、ステップS２に進み、制御装置１０
の吐出温度判定部１０bにより吐出温度Ｔdが上限設定値
を越えているか否かを判定して、吐出温度Ｔdが上限設
定値を越えていると判定すると、ステップS３に進み、
バイパス電動弁ＥＶ２を所定開度開けて、ステップS４
に進む。

【００２１】一方、ステップS２で吐出温度Ｔdが上限設
定値以下であると判定すると、ステップS１１に進み、
吐出温度判定部１０bにより吐出温度Ｔdが下限設定値未
満か否かを判定して、吐出温度Ｔdが下限設定値未満で
あると判定すると、ステップS１２に進む一方、吐出温
度Ｔdが下限設定値以上であると判定すると、ステップS
４に進む。

【００２２】そして、ステップS１２でバイパス運転中
か否かを判定して、バイパス運転中であると判定する
と、ステップS１３に進み、バイパス電動弁ＥＶ２を現
在開度から所定開度閉じる。一方、ステップS１２でバ
イパス運転中でないと判定すると、ステップS４に進
む。

【００２３】次に、ステップS４で目標吐出温度算出部
１０cにより目標吐出温度Ｔkを算出する。上記目標吐出
温度Ｔkは、ステップS１で検出された凝縮温度Ｔcと蒸
発温度Ｔeとバイパス電動弁ＥＶ２の開度に基づいて算
出する。

【００２４】次に、ステップS５に進み、ステップS１で
検出された吐出温度Ｔdが目標吐出温度Ｔkを越えるか否
か判定して、吐出温度Ｔdが目標吐出温度Ｔkを越えると
判定すると、ステップS６に進み、主電動弁ＥＶ１を開
ける。一方、ステップS５で吐出温度Ｔdが目標吐出温度
Ｔk以下であると判定すると、ステップS７に進み、主電
動弁ＥＶ１を閉める。

【００２５】図３は上記空気調和機における縦軸を圧力
Ｐ、横軸をエンタルピーＩとするモリエル線図を示して
いる。図３において、比較のために過冷却熱交換器の無
い場合(バイパス無)と過冷却熱交換器１１が有る場合
(バイパス有)について説明する。

【００２６】まず、上記過冷却熱交換器が無い場合の通
常サイクルは、図３の実線で示すように変化する。これ
に対して、上記過冷却熱交換器１１が有る場合の熱交換
器付サイクルは、図３の実線(および太い実線)で示すよ
うに変化する。つまり、上記圧縮機１の入力側の状態Ａ
(蒸発器出口)の冷媒を圧縮機１により高圧の状態Ｂに変
化させ、その状態Ｂの冷媒を室外熱交換器３での凝縮に
よりエンタルピーが小さい状態Ｃ(分岐)に変化させる。
さらに、上記室外熱交換器３の出口側の冷媒を過冷却熱
交換器１１により過冷却して状態Ｄｉする。

【００２７】そして、上記過冷却熱交換器１１により過
冷却された冷媒を、電動弁ＥＶ１での膨張により圧力が
低くなった状態Ｅに変化させ、その状態の冷媒を、室内
熱交換器５での蒸発により圧力略一定のまま外気からの
熱吸収によりエンタルピーが大きくなった状態Ａに変化
させる。さらに、上記室内熱交換器５の出口側と過冷却
熱交換器１１のバイパス配管の出口側とを合流させて、
状態Ａから状態Ｙにすることによって、圧縮機１の吐出
温度が低下する。

【００２８】このように、上記吐出温度センサ２１によ
り検出された吐出温度Ｔdを吐出温度判定部１０dにより
判定し、その判定結果に基づいて過冷却用電動弁ＥＶ２
を制御して、吐出温度の高低に応じてバイパス配管３
３,３４に流れる冷媒量を大小に制御することによっ
て、吐出温度が高いときはバイパス冷媒量を多くして吐
出温度を下げることができる。したがって、冷媒物性
上、吐出温度がＨＣＦＣ系冷媒に比べて高いＲ３２冷媒
を用いても、効率を低下させることなく圧縮機１の吐出
温度を最適にでき、ＣＯＰと信頼性を向上できる。

【００２９】また、上記吐出温度判定部１０bにより吐
出温度と上限設定値および下限設定値を比較した結果に
従って、制御部１０aにより過冷却用電動弁ＥＶ２を制
御して、バイパス配管３３,３４に流れる冷媒量を的確
に制御することによって、より最適な吐出温度制御を行
うことができる。

【００３０】また、凝縮温度Ｔc,蒸発温度Ｔeおよび過
冷却用電動弁ＥＶ２の開度に基づいて、目標吐出温度算
出部１０cにより運転状況(冷房/暖房および圧縮機の運
転周波数等)に適した目標吐出温度Ｔkを算出して、その
目標吐出温度Ｔkに基づいて、制御部１０aにより主電動
弁ＥＶ１の開度を制御するので、過冷却用電動弁ＥＶ２
の制御と相俟って圧縮機１の吐出温度制御をさらに的確
に行うことができる。

【００３１】（第２実施形態）図４はこの発明の第２実施形態の冷凍装置としてのヒー
トポンプ式の空気調和機の概略構成を示す回路図であ
り、温度センサ２４,２５および制御装置１０の動作を
除いて第１実施形態の空気調和機と同一の構成をしてお
り、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略す
る。

【００３２】図４に示すように、この空気調和機は、室
外熱交換器３に設けられ、蒸発器出口温度センサとして
の温度センサ２４と、室内熱交換器５に設けられ、蒸発
器出口温度センサとしての温度センサ２５とを備えてい
る。上記温度センサ２４,２５は、室外熱交換器３,室内
熱交換器５のそれぞれのガス側から熱交換器全体の１／
３以内の位置に取り付けられる。

【００３３】また、上記制御部１０は、マイクロコンピ
ュータと入出力回路等で構成されており、圧縮機１,主
電動弁ＥＶ１およびバイパス電動弁ＥＶ２等を制御する
制御部１０aと、温度センサ２１により検出された吐出
温度を上限設定値および下限設定値と比較する吐出温度
判定部１０bと、温度センサ２１〜２３により検出され
た吐出温度,凝縮温度および蒸発温度に基づいて、目標
吐出温度を算出する目標吐出温度算出部１０cと、温度
センサ２２または温度センサ２３により検出された蒸発
温度に基づいて、目標蒸発器出口温度算出部１０dとを
有している。

【００３４】上記構成の空気調和機において、上記制御
部１０の動作は、第１実施形態の空気調和機の図２のフ
ローチャートのステップS１〜Ｓ４,Ｓ１１〜Ｓ１３と同
じ動作をし、ステップS５〜Ｓ７のみが異なる。この異
なる動作のフローチャートを図５に示している。

【００３５】図２のステップS４で目標吐出温度Ｔkを算
出した後、図５のステップＳ２１で蒸発器出口温度Ｔs
を検出する。この場合、冷房運転では、蒸発器となる室
内熱交換器５の出口側の冷媒温度を温度センサ２５によ
り検出する一方、暖房運転では、蒸発器となる室外熱交
換器３の出口側の冷媒温度を温度センサ２４により検出
する。

【００３６】次に、ステップＳ２２で目標蒸発器出口温
度算出部１０dにより目標蒸発器出口温度Ｔjを算出す
る。この目標蒸発器出口温度Ｔjは、Ｔj ＝蒸発温度Ｔe＋Ａより求める(Ａは、冷房／暖房の運転条件および圧縮機
の運転周波数に応じて作成したテーブルにより決定す
る)。

【００３７】次に、ステップＳ２３で吐出温度Ｔdが目
標吐出温度Ｔkを越えるか否かを判定して、吐出温度Ｔd
が目標吐出温度Ｔkを越えたと判定すると、ステップＳ
２４に進む一方、吐出温度Ｔdが目標吐出温度Ｔk以下で
あると判定すると、ステップＳ２８に進む。

【００３８】そして、ステップＳ２４で蒸発器出口温度
Ｔsが目標蒸発器出口温度Ｔjを越えるか否かを判定し
て、蒸発器出口温度Ｔsが目標蒸発器出口温度Ｔjを越え
たと判定すると、ステップＳ２５に進み、制御部１０a
により主電動弁ＥＶ１を現在開度から所定開度さらに開
ける。一方、ステップＳ２４で蒸発器出口温度Ｔsが目
標蒸発器出口温度Ｔj以下であると判定すると、ステッ
プＳ２６に進み、制御部１０aにより主電動弁ＥＶ１を
現在開度から所定開度閉じると共に、ステップＳ２７で
バイパス電動弁ＥＶ２を現在開度から所定開度さらに開
ける。以下、図２のステップＳ１に戻る。

【００３９】一方、ステップＳ２８で蒸発器出口温度Ｔ
sが目標蒸発器出口温度Ｔjを越えるか否かを判定して、
蒸発器出口温度Ｔsが目標蒸発器出口温度Ｔj以下である
と判定すると、ステップＳ２９に進み、制御部１０aに
より主電動弁ＥＶ１を現在開度から所定開度閉じる。一
方、ステップＳ２８で蒸発器出口温度Ｔsが目標蒸発器
出口温度Ｔjを越えたと判定すると、ステップＳ３０に
進み、制御部１０aにより主電動弁ＥＶ１を現在開度か
ら所定開度さらに開けると共に、ステップＳ３１でバイ
パス電動弁ＥＶ２を現在開度から所定開度閉じる。以
下、図２のステップＳ１に戻る。

【００４０】このように、上記空気調和機では、第１実
施形態の空気調和機と同様の効果を有すると共に、蒸発
器出口温度Ｔsを圧縮機１の吐出温度制御に用いること
によって、バイパス配管に流れる冷媒量すなわち過冷却
度の制御性を向上できる。

【００４１】上記第１,第２実施形態では、冷凍装置と
して空気調和機について説明したが、他の冷凍装置にこ
の発明を適用してもよい。

【００４２】また、上記第１,第２実施形態では、Ｒ３
２冷媒を用いた冷凍装置としての空気調和機について説
明したが、冷凍装置に用いられる冷媒はこれに限らず、
Ｒ３２を少なくとも７０重量％以上含む混合冷媒でもよ
い。例えば、Ｒ３２冷媒とＣＯ₂との混合冷媒であっ
て、ＣＯ₂に対してＲ３２冷媒が７０重量％以上かつ９
０重量％以下の混合冷媒でもよし、Ｒ３２冷媒とＲ２２
冷媒との混合冷媒であって、Ｒ２２冷媒に対してＲ３２
冷媒が７０重量％以上かつ９０重量％以下の混合冷媒で
もよい。

【００４３】また、上記第１,第２実施形態では、図１,
図４に示す冷媒回路と過冷却回路とを備えた冷凍装置と
しての空気調和機について説明したが、冷凍装置の構成
はこれに限らないのは勿論である。例えば、図６に示す
ように、図１の構成からブリッジ回路を除いた構成の冷
凍装置でもよい。この場合、暖房運転時のみ過冷却用電
動弁ＥＶ２を開いて、冷媒をバイパスする。また、図７
に示すように、図１の過冷却用電動弁の代わりに電磁弁
６１とキャピラリ６２を用いた構成の冷凍装置でもよ
い。また、図８に示すように、過冷却熱交換器１１から
のガス冷媒を圧縮機７１の中間圧部分にバイパス配管３
５を介して注入するインジェクション回路を備えたもの
でもよい。なお、図６〜図８において、図１の冷凍装置
と同一構成部は同一参照番号を付している。

【００４４】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の冷凍装置は、圧縮機,凝縮器,主減圧手段および蒸発
器が環状に接続された冷媒回路と、凝縮器と主減圧手段
との間に配設された過冷却熱交換器と、過冷却熱交換器
を介して冷媒回路のガス側と液側とをバイパスするバイ
パス配管と、バイパス配管の過冷却熱交換器の上流側に
配設された過冷却用電動弁とを備えた冷凍装置であっ
て、Ｒ３２冷媒またはＲ３２を少なくとも７０重量％以
上含む混合冷媒を用いると共に、吐出温度センサにより
検出された圧縮機の吐出温度を吐出温度判定部により判
定して、その吐出温度判定部の判定結果に基づいて制御
部により過冷却用電動弁を制御することにより、バイパ
ス配管に流れる冷媒量を制御するものであり、凝縮器の
凝縮温度と蒸発器の蒸発温度および過冷却用電動弁の開
度に基づいて、目標吐出温度算出部により運転状況(冷
房/暖房および圧縮機の運転周波数等)に適した目標吐出
温度を算出し、その算出された目標吐出温度に基づい
て、上記制御部により主減圧手段を制御することにより
上記冷媒回路に流れる冷媒量を制御して、圧縮機の吐出
温度を目標吐出温度になるようにするものである。

【００４５】したがって、請求項１の発明の冷凍装置に
よれば、上記吐出温度判定部の判定結果に基づいて上記
制御部により過冷却用電動弁を制御して、吐出温度の高
低に応じてバイパス配管に流れる冷媒量を大小に制御す
ることによって、吐出温度が高いときはバイパス冷媒量
を多くして吐出温度を下げることが可能となるので、冷
媒物性上、吐出温度がＨＣＦＣ系冷媒に比べて高いＲ３
２冷媒(またはＲ３２を少なくとも７０重量％以上含む
混合冷媒)を用いても、効率を低下させることなく最適
な吐出温度にでき、ＣＯＰと信頼性を向上できる。ま
た、上記制御部により主減圧手段を制御することにより
冷媒回路に流れる冷媒量を制御して、圧縮機の吐出温度
を目標吐出温度にすることによって、バイパス配管に流
れる冷媒量すなわち過冷却度に応じた最適な吐出温度に
制御することができる。

【００４６】また、請求項２の発明の冷凍装置によれ
ば、請求項１の冷凍装置において、上記目標吐出温度算
出部により算出された目標吐出温度および蒸発器出口温
度に基づいて、上記制御部により主減圧手段および過冷
却用電動弁を制御して、蒸発器出口温度を圧縮機の吐出
温度制御に用いることによって、バイパス配管に流れる
冷媒量すなわち過冷却度の制御性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１実施形態の冷凍装置と
してのヒートポンプ式の空気調和機の回路図である。

【図２】図２は上記空気調和機の制御装置の動作を説
明するフローチャートである。

【図３】図３は上記空気調和機のモリエル線図であ
る。

【図４】図４はこの発明の第２実施形態空気調和機の
回路図である。

【図５】図５は上記空気調和機の制御装置の動作を説
明するフローチャートである。

【図６】図６はブリッジ回路を有しない空気調和機の
回路図である。

【図７】図７は過冷却用電動弁として電磁弁とキャピ
ラリを用いた空気調和機の回路図である。

【図８】図８はインジェクション回路を用いた空気調
和機の回路図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…四路切換弁、３…室外熱交換器、４…
ブリッジ回路、４Ａ〜４Ｄ…逆止弁、５…室内熱交換
器、６…アキュムレータ、ＥＶ１…主電動弁、ＥＶ２…
過冷却用電動弁、１０…制御装置、１０a…制御部、１
０b…吐出温度判定部、１０c…目標吐出温度算出部、１
０d…目標蒸発器出口温度算出部、２１…吐出温度セン
サ、２２〜２５…温度センサ、３３,３４…バイパス配
管、６１…電磁弁、６２…キャピラリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−265232（ＪＰ，Ａ) 特開平11−44461（ＪＰ，Ａ) 特開平10−38399（ＪＰ，Ａ) 特開平10−68553（ＪＰ，Ａ) 特開平10−57616（ＪＰ，Ａ) 特開平10−89779（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 1/00 331 F25B 1/00 395

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機(１),凝縮器(３,５),主減圧手段
(ＥＶ１)および蒸発器(５,３)が環状に接続された冷媒
回路と、上記凝縮器(３,５)と上記主減圧手段(ＥＶ１)
との間に配設された過冷却熱交換器(１１)と、上記過冷
却熱交換器(１１)を介して上記冷媒回路のガス側と液側
とをバイパスするバイパス配管(３３,３４)と、上記バ
イパス配管(３３,３４)の上記過冷却熱交換器(１１)の
上流側に配設された過冷却用電動弁(ＥＶ２)とを備えた
冷凍装置であって、Ｒ３２冷媒またはＲ３２を少なくとも７０重量％以上含
む混合冷媒を用いると共に、上記圧縮機(１)の吐出温度を検出する吐出温度センサ
(２１)と、上記吐出温度センサ(２１)により検出された吐出温度を
判定する吐出温度判定部(１０b)と、上記吐出温度判定部(１０b)の判定結果に基づいて上記
過冷却用電動弁を制御して、上記バイパス配管に流れる
冷媒量を制御する制御部(１０a)と、上記凝縮器(３,５)の凝縮温度と上記蒸発器(５,３)の蒸
発温度および上記過冷却用電動弁(ＥＶ２)の開度に基づ
いて、目標吐出温度を算出する目標吐出温度算出部(１
０c)とを備え、上記制御部(１０a)は、上記圧縮機(１)の吐出温度が上
記目標吐出温度になるように、上記主減圧手段(ＥＶ１)
を制御することを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】請求項１に記載の冷凍装置において、上記制御部(１０)は、上記目標吐出温度算出部(１０c)
により算出された目標吐出温度および蒸発器出口温度に
基づいて、上記主減圧手段(ＥＶ１)および上記過冷却用
電動弁(ＥＶ２)を制御することを特徴とする冷凍装置。