JPH04327761A - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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- JPH04327761A JPH04327761A JP9915191A JP9915191A JPH04327761A JP H04327761 A JPH04327761 A JP H04327761A JP 9915191 A JP9915191 A JP 9915191A JP 9915191 A JP9915191 A JP 9915191A JP H04327761 A JPH04327761 A JP H04327761A
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Links
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レシ―バの上部から吸
入バイパス路を設けた空気調和装置の改良に関する。
入バイパス路を設けた空気調和装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば特開平2―4162号
公報に開示される如く、圧縮機、凝縮器、レシ―バ、減
圧弁及び蒸発器を順次接続してなる主冷媒回路を備えた
空気調和装置において、主冷媒回路のレシ―バ上部から
、吸入ラインにガス冷媒をバイパスさせるバイパス路を
設け、このバイパスに流量制御弁を介設するとともに、
凝縮器出口における冷媒の過冷却度を検出して、この過
冷却度に応じて流量制御弁の開度を制御することにより
、凝縮面積の減小と冷媒のフラッシュを防止し、空気調
和装置の運転効率の向上を図ろうとするものは公知の技
術である。
公報に開示される如く、圧縮機、凝縮器、レシ―バ、減
圧弁及び蒸発器を順次接続してなる主冷媒回路を備えた
空気調和装置において、主冷媒回路のレシ―バ上部から
、吸入ラインにガス冷媒をバイパスさせるバイパス路を
設け、このバイパスに流量制御弁を介設するとともに、
凝縮器出口における冷媒の過冷却度を検出して、この過
冷却度に応じて流量制御弁の開度を制御することにより
、凝縮面積の減小と冷媒のフラッシュを防止し、空気調
和装置の運転効率の向上を図ろうとするものは公知の技
術である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記公報の技術は、レ
シ―バにガス冷媒が滞溜すると、その分凝縮器からの液
冷媒が円滑に流出されなくなることからレシ―バのガス
抜きを行って、凝縮面積を確保するとともに、凝縮器出
口における冷媒の過冷却度をフラッシュが生じないよう
な範囲に保持させるよう流量制御弁の開度を制御するこ
とにより、運転効率の向上を図るものである。
シ―バにガス冷媒が滞溜すると、その分凝縮器からの液
冷媒が円滑に流出されなくなることからレシ―バのガス
抜きを行って、凝縮面積を確保するとともに、凝縮器出
口における冷媒の過冷却度をフラッシュが生じないよう
な範囲に保持させるよう流量制御弁の開度を制御するこ
とにより、運転効率の向上を図るものである。
【0004】しかるに、上記従来のような過冷却度制御
では、過冷却度の設定を5(℃)程度にしなければなら
なかった。これは、過冷却度自体が0(℃)から熱交出
口圧力相当飽和温度−外気温度までの値しかとらず、制
御性を考慮すると、過冷却度の設定値が5(℃)程度と
なるからである。したがって、運転条件によっては、熱
交能力を十分に発揮することができず、運転効率が悪化
する虞れがあった。
では、過冷却度の設定を5(℃)程度にしなければなら
なかった。これは、過冷却度自体が0(℃)から熱交出
口圧力相当飽和温度−外気温度までの値しかとらず、制
御性を考慮すると、過冷却度の設定値が5(℃)程度と
なるからである。したがって、運転条件によっては、熱
交能力を十分に発揮することができず、運転効率が悪化
する虞れがあった。
【0005】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その第1の目的は、冷房運転時、熱源側熱交換器
出口側である程度冷媒をフラッシュさせながら、凝縮圧
力の上昇を抑制しうる手段を講ずることにより、空気調
和装置全体の運転効率の向上を図ることにある。
あり、その第1の目的は、冷房運転時、熱源側熱交換器
出口側である程度冷媒をフラッシュさせながら、凝縮圧
力の上昇を抑制しうる手段を講ずることにより、空気調
和装置全体の運転効率の向上を図ることにある。
【0006】また、本発明の第2の目的は、暖房運転時
に、上記のような吸入バイパス路を利用して、熱源側熱
交換器の過熱度を抑制する手段を講ずることにより、空
気調和装置全体の運転効率の向上を図ることにある。
に、上記のような吸入バイパス路を利用して、熱源側熱
交換器の過熱度を抑制する手段を講ずることにより、空
気調和装置全体の運転効率の向上を図ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、請求項1の発明の講じた手段は、図1に示すように(
破線部分及び点線部分を含まず)、圧縮機(1)、熱源
側熱交換器(3)、膨張弁及び利用側熱交換器(7)を
順次接続し、かつレシ―バ(5)を備えてなる主冷媒回
路(10)を備えた空気調和装置を対象とする。
、請求項1の発明の講じた手段は、図1に示すように(
破線部分及び点線部分を含まず)、圧縮機(1)、熱源
側熱交換器(3)、膨張弁及び利用側熱交換器(7)を
順次接続し、かつレシ―バ(5)を備えてなる主冷媒回
路(10)を備えた空気調和装置を対象とする。
【0008】そして、上記レシ―バ(5)の上部と上記
主冷媒回路(10)の吸入ラインとをバイパス接続する
バイパス路(11A)を設ける。
主冷媒回路(10)の吸入ラインとをバイパス接続する
バイパス路(11A)を設ける。
【0009】さらに、該バイパス路(11A)に介設さ
れ、冷媒流量を調節する流量制御弁(12)と、冷媒の
凝縮圧力を検出する凝縮圧力検出手段(P1)と、冷房
運転時、最適な冷凍能力を与える凝縮圧力を目標凝縮圧
力として設定する目標凝縮圧力設定手段(53)と、冷
房運転時、上記凝縮圧力検出手段(P1)の出力を受け
、冷媒の凝縮圧力が上記目標凝縮圧力設定手段(51)
で設定された目標凝縮圧力に収束するよう上記流量制御
弁(12)の開度を制御する凝縮圧力指標開度制御手段
(54)とを設ける構成としたものである。
れ、冷媒流量を調節する流量制御弁(12)と、冷媒の
凝縮圧力を検出する凝縮圧力検出手段(P1)と、冷房
運転時、最適な冷凍能力を与える凝縮圧力を目標凝縮圧
力として設定する目標凝縮圧力設定手段(53)と、冷
房運転時、上記凝縮圧力検出手段(P1)の出力を受け
、冷媒の凝縮圧力が上記目標凝縮圧力設定手段(51)
で設定された目標凝縮圧力に収束するよう上記流量制御
弁(12)の開度を制御する凝縮圧力指標開度制御手段
(54)とを設ける構成としたものである。
【0010】請求項2の発明の講じた手段は、図1の破
線部分に示すように、上記請求項1の発明において、冷
房運転時、上記熱源側熱交換器(3)出口における冷媒
の過冷却度を検出する過冷却度検出手段(50)と、上
記凝縮圧力検出手段(P1)の出力を受け、凝縮圧力が
高いときには凝縮圧力が低いときよりも目標過冷却度を
低い値に設定する目標過冷却度設定手段(51)と、冷
房運転時、上記過冷却度検出手段(50)の出力を受け
、冷媒の過冷却度を上記目標過冷却度設定手段(51)
で設定された目標過冷却度以下にするよう上記流量制御
弁(12)の開度を制御する過冷却度指標開度制御手段
(52)とを設ける。
線部分に示すように、上記請求項1の発明において、冷
房運転時、上記熱源側熱交換器(3)出口における冷媒
の過冷却度を検出する過冷却度検出手段(50)と、上
記凝縮圧力検出手段(P1)の出力を受け、凝縮圧力が
高いときには凝縮圧力が低いときよりも目標過冷却度を
低い値に設定する目標過冷却度設定手段(51)と、冷
房運転時、上記過冷却度検出手段(50)の出力を受け
、冷媒の過冷却度を上記目標過冷却度設定手段(51)
で設定された目標過冷却度以下にするよう上記流量制御
弁(12)の開度を制御する過冷却度指標開度制御手段
(52)とを設ける。
【0011】そして、上記目標凝縮圧力設定手段(53
)を、上記過冷却度検出手段(50)の出力を受け、上
記過冷却度指標開度制御手段(52)で制御される過冷
却度が制御目標値に達したときの凝縮温度を目標凝縮温
度として設定するものとしたものである。
)を、上記過冷却度検出手段(50)の出力を受け、上
記過冷却度指標開度制御手段(52)で制御される過冷
却度が制御目標値に達したときの凝縮温度を目標凝縮温
度として設定するものとしたものである。
【0012】請求項3の発明の講じた手段は、図1の点
線部分に示すように、請求項1の発明に加えて、外気温
度を検出する外気温検出手段(Th1)と、冷媒の蒸発
温度を検出する蒸発温度検出手段(P2)とを設ける。
線部分に示すように、請求項1の発明に加えて、外気温
度を検出する外気温検出手段(Th1)と、冷媒の蒸発
温度を検出する蒸発温度検出手段(P2)とを設ける。
【0013】そして、上記目標凝縮圧力設定手段(53
)を、上記外気温度検出手段(Th1)及び蒸発温度検
出手段(P2)の出力を受け、現在の外気温度と冷媒の
蒸発温度とに基づき、最大の冷凍能力を与える凝縮圧力
を目標凝縮圧力として設定するものとしたものである。
)を、上記外気温度検出手段(Th1)及び蒸発温度検
出手段(P2)の出力を受け、現在の外気温度と冷媒の
蒸発温度とに基づき、最大の冷凍能力を与える凝縮圧力
を目標凝縮圧力として設定するものとしたものである。
【0014】請求項4の発明の講じた手段は、図2に示
すように、圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)、膨張
弁及び利用側熱交換器(7)を順次接続し、かつレシ―
バ(5)を備えてなる主冷媒回路(10)を備えた空気
調和装置を対象とし、上記レシ―バ(5)の上部と上記
主冷媒回路(10)の吸入ラインとをバイパス接続する
バイパス路(11A)を設ける。
すように、圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)、膨張
弁及び利用側熱交換器(7)を順次接続し、かつレシ―
バ(5)を備えてなる主冷媒回路(10)を備えた空気
調和装置を対象とし、上記レシ―バ(5)の上部と上記
主冷媒回路(10)の吸入ラインとをバイパス接続する
バイパス路(11A)を設ける。
【0015】さらに、該バイパス路(11A)に、バイ
パス路(11A)を流通する冷媒と上記主冷媒回路(1
0)の吐出ラインを流通する冷媒との熱交換を行う熱交
換器(13)を介設する構成としたものである。
パス路(11A)を流通する冷媒と上記主冷媒回路(1
0)の吐出ラインを流通する冷媒との熱交換を行う熱交
換器(13)を介設する構成としたものである。
【0016】請求項5の発明の講じた手段は、上記請求
項4の発明における熱交換器(13)に代えて、バイパ
ス路(11A)に、利用側熱交換器(7)のガス管を流
通する冷媒との熱交換を行う熱交換器を設けたものであ
る。
項4の発明における熱交換器(13)に代えて、バイパ
ス路(11A)に、利用側熱交換器(7)のガス管を流
通する冷媒との熱交換を行う熱交換器を設けたものであ
る。
【0017】請求項6の発明の講じた手段は、図7に示
すように、上記請求項4又は5の発明における熱交換器
(13)に代えて、上記熱源側熱交換器(3)の補助熱
交換器(3a)を設けたものである。
すように、上記請求項4又は5の発明における熱交換器
(13)に代えて、上記熱源側熱交換器(3)の補助熱
交換器(3a)を設けたものである。
【0018】請求項7の発明の講じた手段は、図8に示
すように、上記請求項5の発明におけるバイパス路(1
1A)に代えて、上記レシ―バ(5)の上部と上記熱源
側熱交換器(3)のガス管とをバイパス接続するバイパ
ス路(11B)を設け、該バイパス路(11B)に、上
記熱源側熱交換器(3)の補助熱交換器(3a)を介設
する構成としたものである。
すように、上記請求項5の発明におけるバイパス路(1
1A)に代えて、上記レシ―バ(5)の上部と上記熱源
側熱交換器(3)のガス管とをバイパス接続するバイパ
ス路(11B)を設け、該バイパス路(11B)に、上
記熱源側熱交換器(3)の補助熱交換器(3a)を介設
する構成としたものである。
【0019】請求項8の発明の講じた手段は、図9に示
すように、上記請求項4又は5記載の発明において、補
助熱交換器(3a)を熱源側熱交換器(3)と一体的に
共通のケ―シングに収納したものである。
すように、上記請求項4又は5記載の発明において、補
助熱交換器(3a)を熱源側熱交換器(3)と一体的に
共通のケ―シングに収納したものである。
【0020】請求項9の発明の講じた手段は、図10に
示すように、上記請求項4,5,6又は7記載の空気調
和装置に加えて、上記バイパス路(11)に設けられ、
冷媒の流量を調節する流量制御弁(12)と、主冷媒回
路(1)における低圧側圧力を検出する低圧検出手段(
P2)と、暖房運転時、冷媒の吸入過熱度を検出する過
熱度検出手段(60)と、暖房運転時、該過熱度検出手
段(60)及び上記低圧検出手段(P2)の出力を受け
、吸入過熱度及び低圧側圧力を所定値に維持するよう上
記室外電動膨張弁(4)及び上記流量制御弁(12)の
開度を制御する両開度制御手段(61)とを設ける構成
としたものである。
示すように、上記請求項4,5,6又は7記載の空気調
和装置に加えて、上記バイパス路(11)に設けられ、
冷媒の流量を調節する流量制御弁(12)と、主冷媒回
路(1)における低圧側圧力を検出する低圧検出手段(
P2)と、暖房運転時、冷媒の吸入過熱度を検出する過
熱度検出手段(60)と、暖房運転時、該過熱度検出手
段(60)及び上記低圧検出手段(P2)の出力を受け
、吸入過熱度及び低圧側圧力を所定値に維持するよう上
記室外電動膨張弁(4)及び上記流量制御弁(12)の
開度を制御する両開度制御手段(61)とを設ける構成
としたものである。
【0021】
【作用】以上の構成により、請求項1の発明では、冷房
運転時、レシ―バ(5)の上部に滞溜するガス冷媒がバ
イパス路(11A)を介して吸入ラインにバイパスされ
、そのとき、凝縮圧力指標開度制御手段(54)により
、目標凝縮圧力設定手段(53)で設定された最適な冷
凍効果を与える凝縮圧力を制御目標値として、流量制御
弁(12)の開度が制御される。この凝縮圧力は、凝縮
温度と液管温度との温度差として表される過冷却度とは
異なり絶対的な値であるので、外気温度及び室内温度が
同時に上昇すればそれに伴ない上昇する。したがって、
この凝縮圧力を指標とするバイパス路(11A)へのガ
ス冷媒バイパス量の調節により、凝縮圧力の過上昇によ
る高圧カット等が防止され、しかも冷凍能力が良好に維
持されることになる。
運転時、レシ―バ(5)の上部に滞溜するガス冷媒がバ
イパス路(11A)を介して吸入ラインにバイパスされ
、そのとき、凝縮圧力指標開度制御手段(54)により
、目標凝縮圧力設定手段(53)で設定された最適な冷
凍効果を与える凝縮圧力を制御目標値として、流量制御
弁(12)の開度が制御される。この凝縮圧力は、凝縮
温度と液管温度との温度差として表される過冷却度とは
異なり絶対的な値であるので、外気温度及び室内温度が
同時に上昇すればそれに伴ない上昇する。したがって、
この凝縮圧力を指標とするバイパス路(11A)へのガ
ス冷媒バイパス量の調節により、凝縮圧力の過上昇によ
る高圧カット等が防止され、しかも冷凍能力が良好に維
持されることになる。
【0022】請求項2の発明では、目標過冷却度設定手
段(51)により、凝縮圧力に応じて、凝縮圧力が高い
ときには凝縮圧力が低いときに比べて過冷却度を小さく
するよう過冷却度の制御目標値が設定され、過冷却度指
標開度制御手段(52)により、過冷却度がその制御目
標値以下になるよう流量制御弁(12)の開度が制御さ
れるとともに、目標凝縮圧力設定手段(53)により、
上記過冷却度指標開度制御手段(52)の制御によって
過冷却度が目標過冷却度以下に収束した時点の凝縮圧力
が目標凝縮圧力として設定され、凝縮圧力指標開度制御
手段(54)により、凝縮圧力がこの目標凝縮圧力に収
束するよう流量制御弁(12)の開度が制御される。つ
まり、凝縮圧力が低いときには過冷却度が大きく設定さ
れて高圧の過上昇が防止される一方、凝縮圧力が高い高
外気条件下では過冷却度の小さい状態を維持しながら凝
縮圧力一定制御が行われ、冷媒がフラッシュ状態に近付
くので、冷媒の流速が速まり熱伝達率が向上する結果、
熱交能力が向上する。
段(51)により、凝縮圧力に応じて、凝縮圧力が高い
ときには凝縮圧力が低いときに比べて過冷却度を小さく
するよう過冷却度の制御目標値が設定され、過冷却度指
標開度制御手段(52)により、過冷却度がその制御目
標値以下になるよう流量制御弁(12)の開度が制御さ
れるとともに、目標凝縮圧力設定手段(53)により、
上記過冷却度指標開度制御手段(52)の制御によって
過冷却度が目標過冷却度以下に収束した時点の凝縮圧力
が目標凝縮圧力として設定され、凝縮圧力指標開度制御
手段(54)により、凝縮圧力がこの目標凝縮圧力に収
束するよう流量制御弁(12)の開度が制御される。つ
まり、凝縮圧力が低いときには過冷却度が大きく設定さ
れて高圧の過上昇が防止される一方、凝縮圧力が高い高
外気条件下では過冷却度の小さい状態を維持しながら凝
縮圧力一定制御が行われ、冷媒がフラッシュ状態に近付
くので、冷媒の流速が速まり熱伝達率が向上する結果、
熱交能力が向上する。
【0023】請求項3の発明では、目標凝縮圧力演算手
段(53)により、外気温度検出手段(Th4)で検出
される外気温度及び蒸発温度検出手段(P2)で検出さ
れる蒸発温度に基づき、そのときの最大の冷凍能力を与
える凝縮圧力が目標凝縮圧力として演算され、凝縮圧力
指標開度制御手段(54)により、現在の凝縮圧力が上
記目標凝縮圧力に収束するようバイパス路(11A)の
流量制御弁(12)の開度が制御されるので、外気温度
の上昇時にも、高圧側圧力の上昇を抑制しながら熱交能
力が向上することになる。
段(53)により、外気温度検出手段(Th4)で検出
される外気温度及び蒸発温度検出手段(P2)で検出さ
れる蒸発温度に基づき、そのときの最大の冷凍能力を与
える凝縮圧力が目標凝縮圧力として演算され、凝縮圧力
指標開度制御手段(54)により、現在の凝縮圧力が上
記目標凝縮圧力に収束するようバイパス路(11A)の
流量制御弁(12)の開度が制御されるので、外気温度
の上昇時にも、高圧側圧力の上昇を抑制しながら熱交能
力が向上することになる。
【0024】請求項4の発明では、バイパス路(11A
)の熱交換器(13)において各配管内の冷媒同士間で
熱交換が行われるので、暖房運転時、レシ―バ(5)上
部の飽和ガスが吐出ラインとの熱交換により過熱され、
この過熱されたガス冷媒がバイパス路(11A)から吸
入ラインに導入される結果、熱源側熱交換器(3)にお
ける冷媒の過熱度を極力小さく抑制することが可能にな
る。したがって、暖房能力が向上することになる。
)の熱交換器(13)において各配管内の冷媒同士間で
熱交換が行われるので、暖房運転時、レシ―バ(5)上
部の飽和ガスが吐出ラインとの熱交換により過熱され、
この過熱されたガス冷媒がバイパス路(11A)から吸
入ラインに導入される結果、熱源側熱交換器(3)にお
ける冷媒の過熱度を極力小さく抑制することが可能にな
る。したがって、暖房能力が向上することになる。
【0025】請求項5の発明では、バイパス路(11A
)において、冷房運転時に、レシ―バ(5)上部からバ
イパスされた冷媒と冷房運転時には吸入ラインとなる利
用側熱交換器(7)のガス管を流通する冷媒との熱交換
が行われる。したがって、吸入ガスが冷却されるので、
吐出管温度の上昇が抑制されることになる。一方、バイ
パスされた冷媒が過熱されるので、利用側熱交換器(7
)の過熱度を小さく抑制することが可能になり、冷房能
力が向上する。
)において、冷房運転時に、レシ―バ(5)上部からバ
イパスされた冷媒と冷房運転時には吸入ラインとなる利
用側熱交換器(7)のガス管を流通する冷媒との熱交換
が行われる。したがって、吸入ガスが冷却されるので、
吐出管温度の上昇が抑制されることになる。一方、バイ
パスされた冷媒が過熱されるので、利用側熱交換器(7
)の過熱度を小さく抑制することが可能になり、冷房能
力が向上する。
【0026】請求項6の発明では、バイパス路(11A
)を介し、補助熱交換器(3a)で過熱されたガス冷媒
が吸入ラインにバイパスされるので、熱源側熱交換器(
3)側の出口における過熱度を極力抑制することが可能
になり、上記請求項4の発明と同様に、暖房能力が向上
する。
)を介し、補助熱交換器(3a)で過熱されたガス冷媒
が吸入ラインにバイパスされるので、熱源側熱交換器(
3)側の出口における過熱度を極力抑制することが可能
になり、上記請求項4の発明と同様に、暖房能力が向上
する。
【0027】請求項7の発明では、レシ―バ(5)上部
のガス冷媒の吸入側へのバイパスにより、暖房運転時に
は上記請求項4や5の発明と同様に、暖房能力が向上す
るとともに、冷房運転時には、補助熱交換器(3a)を
凝縮器として使用することが可能になり、凝縮能力が向
上する。
のガス冷媒の吸入側へのバイパスにより、暖房運転時に
は上記請求項4や5の発明と同様に、暖房能力が向上す
るとともに、冷房運転時には、補助熱交換器(3a)を
凝縮器として使用することが可能になり、凝縮能力が向
上する。
【0028】請求項8の発明では、上記請求項5又は6
の発明における補助熱交換器(3a)が熱源側熱交換器
(3)と一体的に設けられているので、構成が簡素にな
る。
の発明における補助熱交換器(3a)が熱源側熱交換器
(3)と一体的に設けられているので、構成が簡素にな
る。
【0029】請求項9の発明では、暖房運転時、両開度
制御手段(61)により、室外電動膨張弁(4)及び流
量制御弁(12)の開度が吸入過熱度及び低圧側圧力を
所定値に維持するよう制御されるので、流量制御弁(1
2)による減圧度を大きめに、室外電動膨張弁(4)の
減圧度を小さめに制御することにより、吸入過熱度を所
定値に維持しながら、熱源側熱交換器(3)の能力が向
上することになる。
制御手段(61)により、室外電動膨張弁(4)及び流
量制御弁(12)の開度が吸入過熱度及び低圧側圧力を
所定値に維持するよう制御されるので、流量制御弁(1
2)による減圧度を大きめに、室外電動膨張弁(4)の
減圧度を小さめに制御することにより、吸入過熱度を所
定値に維持しながら、熱源側熱交換器(3)の能力が向
上することになる。
【0030】
【実施例】以下、本発明の各実施例について、図面に基
づき説明する。
づき説明する。
【0031】図2は第1実施例に係る空気調和装置の冷
媒配管系統を示し、一台の室外ユニット(X)に対して
一台の室内ユニット(A)が並列に接続されたセパレ―
トタイプのものである。上記室外ユニット(X)には、
吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(1)と、冷房
運転時には図中実線のごとく、暖房運転時には図中破線
のごとく接続が切換わる四路切換弁(2)と、冷房運転
時には凝縮器として、暖房運転時には蒸発器として機能
する熱源側熱交換器である室外熱交換器(3)と、暖房
運転時に冷媒を減圧する室外電動膨張弁(4)と、液冷
媒を貯溜するためのレシ―バ(5)と、上記圧縮機(1
)に吸入される冷媒中の液冷媒を除去するアキュムレ―
タ(8)とが主要機器として配置されており、上記各機
器は主冷媒配管(9)により直列に接続されている。
媒配管系統を示し、一台の室外ユニット(X)に対して
一台の室内ユニット(A)が並列に接続されたセパレ―
トタイプのものである。上記室外ユニット(X)には、
吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(1)と、冷房
運転時には図中実線のごとく、暖房運転時には図中破線
のごとく接続が切換わる四路切換弁(2)と、冷房運転
時には凝縮器として、暖房運転時には蒸発器として機能
する熱源側熱交換器である室外熱交換器(3)と、暖房
運転時に冷媒を減圧する室外電動膨張弁(4)と、液冷
媒を貯溜するためのレシ―バ(5)と、上記圧縮機(1
)に吸入される冷媒中の液冷媒を除去するアキュムレ―
タ(8)とが主要機器として配置されており、上記各機
器は主冷媒配管(9)により直列に接続されている。
【0032】一方、上記各室内ユニット(A)には、冷
房運転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器とし
て機能する利用側熱交換器である室内熱交換器(7)と
、冷房運転時には冷媒を減圧する室内電動膨張弁(6)
とが配設されており、上記各機器(1)〜(8)は、冷
媒配管(9)により閉回路を形成するように順次接続さ
れ、熱移動を生じさせるように冷媒が循環する主冷媒回
路(10)が構成されている。
房運転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器とし
て機能する利用側熱交換器である室内熱交換器(7)と
、冷房運転時には冷媒を減圧する室内電動膨張弁(6)
とが配設されており、上記各機器(1)〜(8)は、冷
媒配管(9)により閉回路を形成するように順次接続さ
れ、熱移動を生じさせるように冷媒が循環する主冷媒回
路(10)が構成されている。
【0033】また、上記レシ―バ(5)の上部のガス溜
り部と吸入ライン吸入ライン上の一部位とは吸入バイパ
ス路(11A)によりバイパス接続されていて、該吸入
バイパス路(11A)には、冷媒のバイパス量を調整す
るための流量制御弁(12)が介設されている。さらに
、該吸入バイパス路(11A)の上記流量制御弁(12
)下流側の配管と、上記主冷媒回路(10)の四路切換
弁(2)上流側のガス配管とを共通の容器内に収納する
熱交換器(13)が設けられており、該熱交換器(13
)において各配管内の冷媒の間で熱交換を行うようにな
されている。
り部と吸入ライン吸入ライン上の一部位とは吸入バイパ
ス路(11A)によりバイパス接続されていて、該吸入
バイパス路(11A)には、冷媒のバイパス量を調整す
るための流量制御弁(12)が介設されている。さらに
、該吸入バイパス路(11A)の上記流量制御弁(12
)下流側の配管と、上記主冷媒回路(10)の四路切換
弁(2)上流側のガス配管とを共通の容器内に収納する
熱交換器(13)が設けられており、該熱交換器(13
)において各配管内の冷媒の間で熱交換を行うようにな
されている。
【0034】また、(Th1)は室外熱交換器(3)の
空気吸込口に配設され、外気温度を検出する外気温セン
サ、(Th2)は室内熱交換器(3)の液管側に配設さ
れ、液管温度を検出する液管センサ、(Th3)は圧縮
機(1)の吐出管に配設され、吐出冷媒温度を検出する
吐出管センサ、(Th4)はアキュムレ―タ(9)上流
側の吸入管に配設され、吸入冷媒温度を検出する吸入管
センサ、(P1 )は吐出管に配置され凝縮圧力相当飽
和温度Tc(凝縮圧力)を検出する凝縮圧力検出手段で
ある高圧センサ、(P2)はアキュムレ―タ(9)上流
側の吸入管に配設され、低圧側圧力Lp を検出する低
圧検出手段としての低圧センサである。
空気吸込口に配設され、外気温度を検出する外気温セン
サ、(Th2)は室内熱交換器(3)の液管側に配設さ
れ、液管温度を検出する液管センサ、(Th3)は圧縮
機(1)の吐出管に配設され、吐出冷媒温度を検出する
吐出管センサ、(Th4)はアキュムレ―タ(9)上流
側の吸入管に配設され、吸入冷媒温度を検出する吸入管
センサ、(P1 )は吐出管に配置され凝縮圧力相当飽
和温度Tc(凝縮圧力)を検出する凝縮圧力検出手段で
ある高圧センサ、(P2)はアキュムレ―タ(9)上流
側の吸入管に配設され、低圧側圧力Lp を検出する低
圧検出手段としての低圧センサである。
【0035】上記の構成を有する空気調和装置において
、冷房運転時、四路切換弁(2)の接続が図中実線側と
なり、冷媒は図中実線矢印の方向に流れる。すなわち、
圧縮機(1)に吸入された低圧のガス冷媒が室外熱交換
器(3)で凝縮液化され、室外電動膨張弁(4)で流量
調節による減圧を受けて、レシ―バ(5)に貯溜された
後、室内電動膨張弁(6)で減圧されて室内熱交換器(
7)で蒸発し、アキュムレ―タ(8)を経て圧縮機(1
)に戻るように循環する。一方、吸入バイパス路(11
A)では、レシ―バ(5)上部から飽和状態にあるガス
冷媒が流量制御弁(12)でバイパス量を調節されなが
ら分岐して、熱交換器(13)で吐出ガスとの熱交換に
より温度上昇した冷媒となって吸入ラインに合流する。
、冷房運転時、四路切換弁(2)の接続が図中実線側と
なり、冷媒は図中実線矢印の方向に流れる。すなわち、
圧縮機(1)に吸入された低圧のガス冷媒が室外熱交換
器(3)で凝縮液化され、室外電動膨張弁(4)で流量
調節による減圧を受けて、レシ―バ(5)に貯溜された
後、室内電動膨張弁(6)で減圧されて室内熱交換器(
7)で蒸発し、アキュムレ―タ(8)を経て圧縮機(1
)に戻るように循環する。一方、吸入バイパス路(11
A)では、レシ―バ(5)上部から飽和状態にあるガス
冷媒が流量制御弁(12)でバイパス量を調節されなが
ら分岐して、熱交換器(13)で吐出ガスとの熱交換に
より温度上昇した冷媒となって吸入ラインに合流する。
【0036】また、暖房運転時には、主冷媒回路(10
)における冷媒の循環方向は上記冷房運転時とは逆の循
環となる。
)における冷媒の循環方向は上記冷房運転時とは逆の循
環となる。
【0037】ここで、上記冷房運転時における吸入バイ
パス路(11A)の流量制御弁(12)の開度制御につ
いて、図3のフロ―に基づき説明する。まず、ステップ
ST1で、上記高圧センサ(P1)で検出される凝縮圧
力Tc が28(℃)よりも高いか否かを判別し、Tc
>28(℃)であれば、そのままステップST5に進
む。 また、Tc >28(℃)でなければ、ステップST2
に移行して、流量制御弁(12)を全閉にし、ステップ
ST3でサンプリング時間が経過した後、ステップST
4でTc >35(℃)になるまで待って、ステップS
T4に進む。つまり、低外気条件で、凝縮圧力Tc が
低いときには、蒸発器側減圧弁(室内電動膨張弁)(6
)の差圧がつきにくいので、ある程度凝縮圧力Tc を
上昇させて、凍結防止を図る。
パス路(11A)の流量制御弁(12)の開度制御につ
いて、図3のフロ―に基づき説明する。まず、ステップ
ST1で、上記高圧センサ(P1)で検出される凝縮圧
力Tc が28(℃)よりも高いか否かを判別し、Tc
>28(℃)であれば、そのままステップST5に進
む。 また、Tc >28(℃)でなければ、ステップST2
に移行して、流量制御弁(12)を全閉にし、ステップ
ST3でサンプリング時間が経過した後、ステップST
4でTc >35(℃)になるまで待って、ステップS
T4に進む。つまり、低外気条件で、凝縮圧力Tc が
低いときには、蒸発器側減圧弁(室内電動膨張弁)(6
)の差圧がつきにくいので、ある程度凝縮圧力Tc を
上昇させて、凍結防止を図る。
【0038】次に、ステップST5で、目標過冷却度S
csを決定する。すなわち、図4に示すように、凝縮圧
力Tc が35(℃)以下ではScs=5(deg )
とし、凝縮圧力Tc が40(℃)以上ではScs=0
(deg )として、凝縮圧力Tc が35〜40(℃
)の間ではScsを5(deg )から0(deg )
までリニアに減小させるよう決定する。なお、上記目標
過冷却度Scsは、凝縮圧力Tc の変化に応じて(例
えば37.5℃を境に)単に5(deg )と0(de
g )との間で切換えるようにしてもよい。
csを決定する。すなわち、図4に示すように、凝縮圧
力Tc が35(℃)以下ではScs=5(deg )
とし、凝縮圧力Tc が40(℃)以上ではScs=0
(deg )として、凝縮圧力Tc が35〜40(℃
)の間ではScsを5(deg )から0(deg )
までリニアに減小させるよう決定する。なお、上記目標
過冷却度Scsは、凝縮圧力Tc の変化に応じて(例
えば37.5℃を境に)単に5(deg )と0(de
g )との間で切換えるようにしてもよい。
【0039】そして、ステップST6で、上記過冷却度
検出手段(50)で検出される過冷却度Sc の値を入
力し、ステップST7で、現在の過冷却度Sc が目標
過冷却度Scs以下か否かを判別して、Sc ≦Scs
でなければ、ステップST8に進んで、以下のようにし
て過冷却度収束制御を行う。すなわち、ステップST8
で、式e2(t)=K3 (Sc −Scs)に基づき
偏差関数e2(t)を演算し、ステップST9で、下記
(1) 式、 Ev2=K{e2(t)+(1/Ti
)∫e2(t) dt+Td・(d/dt)e2(t)
} (1) に基づき、流量制御弁(1
2)の開度をPID制御するための開度変更量Ev2を
演算し、流量制御弁(12)の開度を制御する。そして
、その後、ステップST10で、サンプリング時間が経
過するまで待ってからステップST6に戻る。
検出手段(50)で検出される過冷却度Sc の値を入
力し、ステップST7で、現在の過冷却度Sc が目標
過冷却度Scs以下か否かを判別して、Sc ≦Scs
でなければ、ステップST8に進んで、以下のようにし
て過冷却度収束制御を行う。すなわち、ステップST8
で、式e2(t)=K3 (Sc −Scs)に基づき
偏差関数e2(t)を演算し、ステップST9で、下記
(1) 式、 Ev2=K{e2(t)+(1/Ti
)∫e2(t) dt+Td・(d/dt)e2(t)
} (1) に基づき、流量制御弁(1
2)の開度をPID制御するための開度変更量Ev2を
演算し、流量制御弁(12)の開度を制御する。そして
、その後、ステップST10で、サンプリング時間が経
過するまで待ってからステップST6に戻る。
【0040】次に、上記の過冷却度収束制御により、S
c ≦Scsになると、ステップST11で、前回サン
プリングした過冷却度Scoが目標過冷却度Scs以下
か否かを判別し、Sco≦Scsでなければ、今回初め
て過冷却度Sc が目標過冷却度Scs以下に収束した
ことになるので、ステップST12に進んで、そのとき
の凝縮圧力Tcをその目標凝縮圧力Tcsとして設定し
て、以下のように、高圧制御を行う。すなわち、ステッ
プST13で、式 e2(t)=K2 (Tc −T
cs)に基づき、偏差関数e1(t)を演算し、ステッ
プST14で、上記(1) 式に基づき、流量制御弁(
12)の開度をPID制御するための開度変更量Ev2
を演算し、流量制御弁(12)の開度を制御する。そし
て、その後、ステップST15で、サンプリング時間が
経過すると、ステップST16に進む。
c ≦Scsになると、ステップST11で、前回サン
プリングした過冷却度Scoが目標過冷却度Scs以下
か否かを判別し、Sco≦Scsでなければ、今回初め
て過冷却度Sc が目標過冷却度Scs以下に収束した
ことになるので、ステップST12に進んで、そのとき
の凝縮圧力Tcをその目標凝縮圧力Tcsとして設定し
て、以下のように、高圧制御を行う。すなわち、ステッ
プST13で、式 e2(t)=K2 (Tc −T
cs)に基づき、偏差関数e1(t)を演算し、ステッ
プST14で、上記(1) 式に基づき、流量制御弁(
12)の開度をPID制御するための開度変更量Ev2
を演算し、流量制御弁(12)の開度を制御する。そし
て、その後、ステップST15で、サンプリング時間が
経過すると、ステップST16に進む。
【0041】次に、ステップST16で、凝縮圧力Tc
と目標凝縮圧力Tcsとの温度差の絶対値|Tc −
Tcs|が所定範囲3(deg )から外れているどう
かを判別し、|Tc −Tcs|>3でなければ、つま
り所定範囲3(deg )内にあれば、ほぼ安定状態で
あると判断して、上記ステップST13〜ST15の高
圧一定制御を繰り返す一方、|Tc −Tcs|>3に
なると、つまり所定範囲3(deg )から外れると、
運転状態が変化しているので、現在の目標凝縮圧力Tc
sによる高圧一定制御では効率の良い運転を行うことが
できないと判断して、ステップST17以下の過冷却度
増大制御に移行する。
と目標凝縮圧力Tcsとの温度差の絶対値|Tc −
Tcs|が所定範囲3(deg )から外れているどう
かを判別し、|Tc −Tcs|>3でなければ、つま
り所定範囲3(deg )内にあれば、ほぼ安定状態で
あると判断して、上記ステップST13〜ST15の高
圧一定制御を繰り返す一方、|Tc −Tcs|>3に
なると、つまり所定範囲3(deg )から外れると、
運転状態が変化しているので、現在の目標凝縮圧力Tc
sによる高圧一定制御では効率の良い運転を行うことが
できないと判断して、ステップST17以下の過冷却度
増大制御に移行する。
【0042】すなわち、ステップST17に移行して、
目標過冷却度Scsをいったん「5」と最大値に再設定
して、ステップST18,ST19で、ぞれぞれ偏差関
数e1(t)及び流量制御弁(12)開度の変更量Ev
2を上記ステップST8及び10と同様に演算し、ステ
ップST20で、サンプリング時間が経過すると、ステ
ップST21に進んで、Sc >Scsになるまで上記
過冷却度増大制御を実行し、Sc >Scsになると、
スタ―トに戻る。
目標過冷却度Scsをいったん「5」と最大値に再設定
して、ステップST18,ST19で、ぞれぞれ偏差関
数e1(t)及び流量制御弁(12)開度の変更量Ev
2を上記ステップST8及び10と同様に演算し、ステ
ップST20で、サンプリング時間が経過すると、ステ
ップST21に進んで、Sc >Scsになるまで上記
過冷却度増大制御を実行し、Sc >Scsになると、
スタ―トに戻る。
【0043】つまり、運転状態が変化したことから、再
び上記ステップST5で目標過冷却度Scsを再設定し
た後、ステップST8〜ST10の過冷却度収束制御を
行い、ステップST13〜ST15で、過冷却度Sc
が収束した時点の凝縮圧力Tc を目標凝縮圧力Tcs
として高圧一定制御を行う。
び上記ステップST5で目標過冷却度Scsを再設定し
た後、ステップST8〜ST10の過冷却度収束制御を
行い、ステップST13〜ST15で、過冷却度Sc
が収束した時点の凝縮圧力Tc を目標凝縮圧力Tcs
として高圧一定制御を行う。
【0044】上記フロ―において、ステップST5の制
御により、請求項2の発明にいう目標過冷却度設定手段
(51)が構成され、ステップST8及びST9の制御
により、過冷却度指標開度制御手段(52)が構成され
ている。また、ステップST12の制御により、請求項
1の発明にいう目標凝縮圧力設定手段(53)が構成さ
れ、ステップST13及びST14の制御により、凝縮
圧力指標開度制御手段(53)が構成されている。
御により、請求項2の発明にいう目標過冷却度設定手段
(51)が構成され、ステップST8及びST9の制御
により、過冷却度指標開度制御手段(52)が構成され
ている。また、ステップST12の制御により、請求項
1の発明にいう目標凝縮圧力設定手段(53)が構成さ
れ、ステップST13及びST14の制御により、凝縮
圧力指標開度制御手段(53)が構成されている。
【0045】したがって、上記第1実施例では、冷房運
転時、レシ―バ(5)の上部に滞溜するガス冷媒が吸入
バイパス路(11A)を介して吸入ラインにバイパスさ
れるので、熱交出口状態が二相状態に維持され、室内熱
交換器(7)が最も能力を能力を発揮しうる状態となり
、システム全体の効率が向上することになる。
転時、レシ―バ(5)の上部に滞溜するガス冷媒が吸入
バイパス路(11A)を介して吸入ラインにバイパスさ
れるので、熱交出口状態が二相状態に維持され、室内熱
交換器(7)が最も能力を能力を発揮しうる状態となり
、システム全体の効率が向上することになる。
【0046】特に、上記第1実施例では、目標過冷却度
設定手段(51)により、凝縮圧力Tc に応じて、凝
縮圧力Tc が高いときには凝縮圧力Tc が低いとき
に比べて目標過冷却度Scsが小さい値に設定される。 つまり、凝縮圧力Tc が低いとき(例えば上記第1実
施例では、35℃以下のとき)には目標過冷却度Scs
を5(deg)と大きく設定するが、凝縮圧力Tc が
高いとき(上記第1実施例では、40℃以上)には目標
過冷却度Scsを0(deg )と小さく設定している
。そして、過冷却度指標開度制御手段(52)により、
過冷却度Sc が目標過冷却度Scs以下になるよう流
量制御弁(12)の開度が制御されるとともに、目標凝
縮圧力設定手段(53)により、上記過冷却度指標開度
制御手段(52)の制御によって過冷却度Sc が目標
過冷却度Scs以下に達した時点の凝縮圧力Tc が目
標凝縮圧力Tcsとして設定され、凝縮圧力指標開度制
御手段(54)により、凝縮圧力Tc がこの目標凝縮
圧力Tcsに収束するよう流量制御弁(12)の開度が
制御される。つまり、図5に示すように、室外熱交換器
(3)出口のエンタルピに対する蒸発器(室内熱交換器
)(7)側の循環量つまり蒸発能力は、凝縮圧力Tc
が高い領域(図では、Tc=51,53,55℃)では
、図中の過冷却度Sc が「0」となる破線ライン(等
乾き度線)の右側の領域(冷媒がフラッシュするような
領域)でむしろ高い。これは、熱伝達率の非常に悪い液
相領域又はそれに近い領域がなくなって、フラッシュに
よって冷媒の流速が速まり、熱伝達率が向上するためで
ある。そして、乾き度が増すにつれて熱交出口ではフラ
ッシュが激しくなり圧力損失が増大するので、熱交換器
下流側になるにつれてTc −Ta が小さくなり、冷
媒循環量は低下し、その結果、過冷却度Sc が「0」
よりもややマイナス気味のフラッシュ状態のときに能力
が最大となっている。
設定手段(51)により、凝縮圧力Tc に応じて、凝
縮圧力Tc が高いときには凝縮圧力Tc が低いとき
に比べて目標過冷却度Scsが小さい値に設定される。 つまり、凝縮圧力Tc が低いとき(例えば上記第1実
施例では、35℃以下のとき)には目標過冷却度Scs
を5(deg)と大きく設定するが、凝縮圧力Tc が
高いとき(上記第1実施例では、40℃以上)には目標
過冷却度Scsを0(deg )と小さく設定している
。そして、過冷却度指標開度制御手段(52)により、
過冷却度Sc が目標過冷却度Scs以下になるよう流
量制御弁(12)の開度が制御されるとともに、目標凝
縮圧力設定手段(53)により、上記過冷却度指標開度
制御手段(52)の制御によって過冷却度Sc が目標
過冷却度Scs以下に達した時点の凝縮圧力Tc が目
標凝縮圧力Tcsとして設定され、凝縮圧力指標開度制
御手段(54)により、凝縮圧力Tc がこの目標凝縮
圧力Tcsに収束するよう流量制御弁(12)の開度が
制御される。つまり、図5に示すように、室外熱交換器
(3)出口のエンタルピに対する蒸発器(室内熱交換器
)(7)側の循環量つまり蒸発能力は、凝縮圧力Tc
が高い領域(図では、Tc=51,53,55℃)では
、図中の過冷却度Sc が「0」となる破線ライン(等
乾き度線)の右側の領域(冷媒がフラッシュするような
領域)でむしろ高い。これは、熱伝達率の非常に悪い液
相領域又はそれに近い領域がなくなって、フラッシュに
よって冷媒の流速が速まり、熱伝達率が向上するためで
ある。そして、乾き度が増すにつれて熱交出口ではフラ
ッシュが激しくなり圧力損失が増大するので、熱交換器
下流側になるにつれてTc −Ta が小さくなり、冷
媒循環量は低下し、その結果、過冷却度Sc が「0」
よりもややマイナス気味のフラッシュ状態のときに能力
が最大となっている。
【0047】したがって、上述のような外気温度の上昇
時にも、吸入バイパス路(11A)の流量制御弁(12
)の開度を過冷却度Sc 及び凝縮圧力Tc を指標と
して制御し、特に目標過冷却度Scsを小さくして、フ
ラッシュ気味の状態で凝縮圧力Tcの一定制御を行うこ
とにより、高圧側圧力の上昇を抑制しながら、空気調和
装置の能力の向上を図ることができる。
時にも、吸入バイパス路(11A)の流量制御弁(12
)の開度を過冷却度Sc 及び凝縮圧力Tc を指標と
して制御し、特に目標過冷却度Scsを小さくして、フ
ラッシュ気味の状態で凝縮圧力Tcの一定制御を行うこ
とにより、高圧側圧力の上昇を抑制しながら、空気調和
装置の能力の向上を図ることができる。
【0048】次に、請求項3の発明に係る第2実施例に
ついて、図6に基づき説明する。
ついて、図6に基づき説明する。
【0049】本実施例においても、空気調和装置の冷媒
配管系統の構成は上記第1実施例(図2参照)と同様で
ある。そして、本実施例では、吸入バイパス路(11A
)の流量制御弁(12)の開度を制御する指標として凝
縮圧力Tc のみが用いられ、目標凝縮圧力Tcsは図
6に示すようにして、決定される。すなわち、図6の(
a)は圧縮機(1)の特性を示し、この特性から冷媒循
環量GR、蒸発温度Te 及び凝縮温度Tc の間には
、下記式 GR=K1 Te −K2 Tc +K3の関係がある
。ただし、K1 ,K2 ,K3 はいずれも定数であ
って、図6の(a)はK1 −11.95、K2 =2
.47、K3 =382.0として求められたものであ
る。。一方、図6の(b)は熱交換器の最大能力時にお
ける外気温度Taと冷媒循環量GRとの関係を示し、下
記式 GR=K4 Ta +K5 の関係がある。ただし、K4 ,K5 はいずれも定数
であって、図6の(b)はK4 =18.4、K5 =
970として求められたものである。したがって、上記
2式から下記式 Tcs=(K1 Te +K4 Ta +K3 −K5
)/K5(=4.84Te +7.45Ta −23
8.1)が導かれ、この値Tcsを目標凝縮圧力Tcs
として決定するようになされている。この制御により、
請求項2の発明にいう目標凝縮圧力設定手段(53)が
構成されている。
配管系統の構成は上記第1実施例(図2参照)と同様で
ある。そして、本実施例では、吸入バイパス路(11A
)の流量制御弁(12)の開度を制御する指標として凝
縮圧力Tc のみが用いられ、目標凝縮圧力Tcsは図
6に示すようにして、決定される。すなわち、図6の(
a)は圧縮機(1)の特性を示し、この特性から冷媒循
環量GR、蒸発温度Te 及び凝縮温度Tc の間には
、下記式 GR=K1 Te −K2 Tc +K3の関係がある
。ただし、K1 ,K2 ,K3 はいずれも定数であ
って、図6の(a)はK1 −11.95、K2 =2
.47、K3 =382.0として求められたものであ
る。。一方、図6の(b)は熱交換器の最大能力時にお
ける外気温度Taと冷媒循環量GRとの関係を示し、下
記式 GR=K4 Ta +K5 の関係がある。ただし、K4 ,K5 はいずれも定数
であって、図6の(b)はK4 =18.4、K5 =
970として求められたものである。したがって、上記
2式から下記式 Tcs=(K1 Te +K4 Ta +K3 −K5
)/K5(=4.84Te +7.45Ta −23
8.1)が導かれ、この値Tcsを目標凝縮圧力Tcs
として決定するようになされている。この制御により、
請求項2の発明にいう目標凝縮圧力設定手段(53)が
構成されている。
【0050】そして、フロ―チャ―トは省略するが、上
記第1実施例における図3のフロ―中のステップST1
3及びST14と同様の制御により、冷房運転時、冷媒
の凝縮圧力Tc が上記目標凝縮圧力設定手段(53)
で設定された目標凝縮圧力Tcsに収束するよう上記流
量制御弁(12)の開度をPID制御するようになされ
ている。この制御により、請求項3の発明にいう凝縮圧
力指標開度制御手段(54)が構成されている。
記第1実施例における図3のフロ―中のステップST1
3及びST14と同様の制御により、冷房運転時、冷媒
の凝縮圧力Tc が上記目標凝縮圧力設定手段(53)
で設定された目標凝縮圧力Tcsに収束するよう上記流
量制御弁(12)の開度をPID制御するようになされ
ている。この制御により、請求項3の発明にいう凝縮圧
力指標開度制御手段(54)が構成されている。
【0051】したがって、上記第2実施例では、目標凝
縮圧力設定手段(53)により、外気温度センサ(Th
4)で検出される外気温度Ta 及び低圧センサ(P2
)で検出される蒸発温度Te に基づき、そのときの最
大の冷凍能力を与える凝縮圧力が目標凝縮圧力Tcsと
して演算され、凝縮圧力指標開度制御手段(54)によ
り、現在の凝縮圧力Tc が上記目標凝縮圧力Tcsに
収束するよう吸入バイパス路(11A)の流量制御弁(
12)の開度が制御されるので、上記第1実施例と同様
に、外気温度Ta の上昇時にも、高圧側圧力の上昇を
抑制しながら熱交能力の向上を図ることができる。
縮圧力設定手段(53)により、外気温度センサ(Th
4)で検出される外気温度Ta 及び低圧センサ(P2
)で検出される蒸発温度Te に基づき、そのときの最
大の冷凍能力を与える凝縮圧力が目標凝縮圧力Tcsと
して演算され、凝縮圧力指標開度制御手段(54)によ
り、現在の凝縮圧力Tc が上記目標凝縮圧力Tcsに
収束するよう吸入バイパス路(11A)の流量制御弁(
12)の開度が制御されるので、上記第1実施例と同様
に、外気温度Ta の上昇時にも、高圧側圧力の上昇を
抑制しながら熱交能力の向上を図ることができる。
【0052】また、請求項4の発明に対応して、上記図
2に示す空気調和装置の冷媒配管系統の構成のように、
吸入バイパス路(11A)の上記流量制御弁(12)(
流量制御弁である必要はなく、キャピラリチュ―ブ等の
絞り機構でも良い)の下流側の配管と上記主冷媒回路(
10)の四路切換弁(2)上流側のガス配管とを共通の
容器内に収納する熱交換器(13)とを設け、該熱交換
器(13)において各配管内の冷媒の間で熱交換を行う
ようにした場合、暖房運転時において、レシ―バ(5)
上部の飽和ガスが吐出ラインとの熱交換により過熱され
、この過熱されたガス冷媒が吸入バイパス路(11A)
から吸入ラインに導入される。その結果、室外熱交換器
(3)における冷媒の過熱度を極力小さく抑制すること
ができ、室外熱交換器(3)の暖房能力の向上を図るこ
とができるのである。
2に示す空気調和装置の冷媒配管系統の構成のように、
吸入バイパス路(11A)の上記流量制御弁(12)(
流量制御弁である必要はなく、キャピラリチュ―ブ等の
絞り機構でも良い)の下流側の配管と上記主冷媒回路(
10)の四路切換弁(2)上流側のガス配管とを共通の
容器内に収納する熱交換器(13)とを設け、該熱交換
器(13)において各配管内の冷媒の間で熱交換を行う
ようにした場合、暖房運転時において、レシ―バ(5)
上部の飽和ガスが吐出ラインとの熱交換により過熱され
、この過熱されたガス冷媒が吸入バイパス路(11A)
から吸入ラインに導入される。その結果、室外熱交換器
(3)における冷媒の過熱度を極力小さく抑制すること
ができ、室外熱交換器(3)の暖房能力の向上を図るこ
とができるのである。
【0053】なお、そのとき、レシ―バ(5)上部から
吸入バイパス路(11A)を介して吸入ラインに冷媒を
バイパスさせると、レシ―バ(5)上部のガスは飽和状
態にあるため、噴霧状に液冷媒が混入した冷媒や吸入バ
イパス路(5)の途中で凝縮液化した冷媒が減圧される
ために、吸入圧力相当飽和温度レベルまで低下するが、
上記のように熱交換器(13)で冷媒を過熱させること
により、バイパスされるガス冷媒は微小の熱量で大きく
過熱されるので、バイパス路(11A)と主冷媒回路(
10)との合流部下流側で過熱制御すると、実際の熱交
出口では、ほとんど過熱度をつけなくてもよい。よって
、運転効率の向上を図ることができるのである。
吸入バイパス路(11A)を介して吸入ラインに冷媒を
バイパスさせると、レシ―バ(5)上部のガスは飽和状
態にあるため、噴霧状に液冷媒が混入した冷媒や吸入バ
イパス路(5)の途中で凝縮液化した冷媒が減圧される
ために、吸入圧力相当飽和温度レベルまで低下するが、
上記のように熱交換器(13)で冷媒を過熱させること
により、バイパスされるガス冷媒は微小の熱量で大きく
過熱されるので、バイパス路(11A)と主冷媒回路(
10)との合流部下流側で過熱制御すると、実際の熱交
出口では、ほとんど過熱度をつけなくてもよい。よって
、運転効率の向上を図ることができるのである。
【0054】なお、実施例は省略するが、請求項5の発
明に対応して、上記第2実施例の熱交換器(13)の代
わりに、バイパス路(11A)に、バイパス路(11A
)を流通する冷媒と室内熱交換器(7)のガス管を流通
する冷媒との熱交換を行う熱交換器を設けてもよい。 その場合、暖房運転時に、室外熱交換3(7)における
冷媒の過熱度を極力小さく設定することにより、暖房能
力の向上を図ることができる。また、上記第2実施例の
ように吐出ラインの冷媒との熱交換を行うものでは、冷
房運転時、吐出ガスで加熱されたガス冷媒と吸入ガスと
が混合するため、吐出管温度の上昇を招く虞れがあるが
、室内熱交換器(7)のガス管では、冷房運転時には吸
入ラインとなるため、そのような虞れはなく、逆に吸入
ガスの温度を低下させるので、吐出管温度の上昇を抑制
しうる利点がある。
明に対応して、上記第2実施例の熱交換器(13)の代
わりに、バイパス路(11A)に、バイパス路(11A
)を流通する冷媒と室内熱交換器(7)のガス管を流通
する冷媒との熱交換を行う熱交換器を設けてもよい。 その場合、暖房運転時に、室外熱交換3(7)における
冷媒の過熱度を極力小さく設定することにより、暖房能
力の向上を図ることができる。また、上記第2実施例の
ように吐出ラインの冷媒との熱交換を行うものでは、冷
房運転時、吐出ガスで加熱されたガス冷媒と吸入ガスと
が混合するため、吐出管温度の上昇を招く虞れがあるが
、室内熱交換器(7)のガス管では、冷房運転時には吸
入ラインとなるため、そのような虞れはなく、逆に吸入
ガスの温度を低下させるので、吐出管温度の上昇を抑制
しうる利点がある。
【0055】次に、請求項6の発明に係る第3実施例に
ついて、図7に基づき説明する。図7は、第3実施例に
おける空気調和装置の冷媒配管系統を示し、主冷媒回路
(10)の構成は上記図2に示す第1実施例と同様であ
る。
ついて、図7に基づき説明する。図7は、第3実施例に
おける空気調和装置の冷媒配管系統を示し、主冷媒回路
(10)の構成は上記図2に示す第1実施例と同様であ
る。
【0056】ここで、本実施例では、レシ―バ(5)の
上部と主冷媒回路(10)の吸入ラインとを接続する吸
入バイパス路(11A)には、絞り機構としての流量制
御弁(12)と、室外熱交換器(3)の補助熱交換器(
3a)とが上流側から順に設けられていて、該補助熱交
換器(3a)は室外ファン(図示せず)の通風路におい
て室外熱交換器(3)の上流側に配設されている。すな
わち、この吸入バイパス路(11A)において、補助熱
交換器(3a)で過熱されたガス冷媒を吸入ラインにバ
イパスすることが可能となるので、室外熱交換器(3)
側の出口における過熱度を極力抑制することができ、上
記第1実施例における熱交換器(13)の効果と同様に
、暖房能力の向上を図ることができるのである。
上部と主冷媒回路(10)の吸入ラインとを接続する吸
入バイパス路(11A)には、絞り機構としての流量制
御弁(12)と、室外熱交換器(3)の補助熱交換器(
3a)とが上流側から順に設けられていて、該補助熱交
換器(3a)は室外ファン(図示せず)の通風路におい
て室外熱交換器(3)の上流側に配設されている。すな
わち、この吸入バイパス路(11A)において、補助熱
交換器(3a)で過熱されたガス冷媒を吸入ラインにバ
イパスすることが可能となるので、室外熱交換器(3)
側の出口における過熱度を極力抑制することができ、上
記第1実施例における熱交換器(13)の効果と同様に
、暖房能力の向上を図ることができるのである。
【0057】次に、請求項6の発明に係る第4実施例に
ついて、図8に基づき説明する。図8は第3実施例にお
ける空気調和装置の冷媒配管系統の構成を示し、本実施
例では、上記各実施例における吸入バイパス路(11A
)の代わりに、レシ―バ(5)の上部と室外熱交換器(
3)のガス管とを接続する吸入バイパス路(11B)が
設けられていて、該吸入バイパス路(11B)には、冷
媒の絞り機構としての流量制御弁(12)と、上記第3
実施例と同様の構成を有する室内熱交換器(3)の補助
熱交換器(3a)とが上流側から順に介設されている。
ついて、図8に基づき説明する。図8は第3実施例にお
ける空気調和装置の冷媒配管系統の構成を示し、本実施
例では、上記各実施例における吸入バイパス路(11A
)の代わりに、レシ―バ(5)の上部と室外熱交換器(
3)のガス管とを接続する吸入バイパス路(11B)が
設けられていて、該吸入バイパス路(11B)には、冷
媒の絞り機構としての流量制御弁(12)と、上記第3
実施例と同様の構成を有する室内熱交換器(3)の補助
熱交換器(3a)とが上流側から順に介設されている。
【0058】したがって、上記第4実施例では、レシ―
バ(5)上部のガス冷媒の吸入側へのバイパスにより、
暖房運転時には上記第3実施例と同様の効果が得られる
とともに、冷房運転時には、この補助熱交換器(3a)
を凝縮器として使用することができ、凝縮能力の向上を
図ることができる。
バ(5)上部のガス冷媒の吸入側へのバイパスにより、
暖房運転時には上記第3実施例と同様の効果が得られる
とともに、冷房運転時には、この補助熱交換器(3a)
を凝縮器として使用することができ、凝縮能力の向上を
図ることができる。
【0059】次に、請求項7の発明に係る第5実施例に
ついて、図9に基づき説明する。本実施例では、空気調
和装置の冷媒配管系統は上記第3実施例又は第4実施例
と同様であるが、本実施例では、図9に示すように、室
内熱交換器(3)と補助熱交換器(3a)とが共通のケ
―シング(3k)内に収納されている。該ケ―シング(
3k)の大部分の伝熱管は主冷媒回路(10)に接続さ
れているが、最下部の伝熱管のみ吸入バイパス路(11
A又は11B)に介設されている。
ついて、図9に基づき説明する。本実施例では、空気調
和装置の冷媒配管系統は上記第3実施例又は第4実施例
と同様であるが、本実施例では、図9に示すように、室
内熱交換器(3)と補助熱交換器(3a)とが共通のケ
―シング(3k)内に収納されている。該ケ―シング(
3k)の大部分の伝熱管は主冷媒回路(10)に接続さ
れているが、最下部の伝熱管のみ吸入バイパス路(11
A又は11B)に介設されている。
【0060】したがって、上記第5実施例では、上記各
実施例と同様の効果に加えて、別途補助熱交換器(3a
)を室内熱交換器(3)と切り離して設ける必要がなく
、構成を簡素化しうる利点がある。
実施例と同様の効果に加えて、別途補助熱交換器(3a
)を室内熱交換器(3)と切り離して設ける必要がなく
、構成を簡素化しうる利点がある。
【0061】次に、請求項8の発明に係る第6実施例に
ついて、図11のフロ―チャ―トに基づき説明する。本
実施例において、冷媒配管系統の構成は上記図2,図7
又は図8のいずれであってもよい。なお、上記高圧セン
サ(P1)は高圧検出手段として機能し、低圧センサ(
P2)は低圧検出手段として機能し、低圧センサ(P2
)と吸入管センサ(Th4)とにより、冷媒の吸入過熱
度Sh を検出する過熱度検出手段(60)が構成され
ている。
ついて、図11のフロ―チャ―トに基づき説明する。本
実施例において、冷媒配管系統の構成は上記図2,図7
又は図8のいずれであってもよい。なお、上記高圧セン
サ(P1)は高圧検出手段として機能し、低圧センサ(
P2)は低圧検出手段として機能し、低圧センサ(P2
)と吸入管センサ(Th4)とにより、冷媒の吸入過熱
度Sh を検出する過熱度検出手段(60)が構成され
ている。
【0062】図11は暖房運転時における室外電動膨張
弁(4)及び流量制御弁(12)の開度制御の内容を示
し、ステップSR1で、高圧センサ(PI)で検出され
る高圧側圧力Hp 、低圧センサ(P2)で検出される
低圧側圧力Lp 及び外気温センサ(Th4)で検出さ
れる外気温度Ta を入力し、ステップSR2で、これ
らのパラメ―タに応じて低圧側圧力Lp を最低限確保
すべき所定値Lpsを設定する。そして、ステップSR
3で、流量制御弁(12)が全閉でないという条件(つ
まり、Ev2>0)、又は過熱度が所定Shs(例えば
2(deg )程度の値)よりも低くかつ低圧側圧力L
p が所定値Lpsよりも低いという条件(つまり、S
h<Shs、かつLp <Lps)のうちいずれかが成
立するか否かを判別し、いずれかが成立するときには、
ステップSR4に進んで、式ep=Lps−Lp 、e
sh=Ssh−Shとして、低圧側圧力Lp 及び過熱
度Sh についての偏差関数ep ,eshを算出し、
さらに、ステップSR5で、e1(t)=Kp1・ep
+Kp2・esh(ただし、Kp1及びKp2はいず
れも定数で、Kp1はKp2よりもかなり大きく設定さ
れている)、e2(t)=Kp3・esh(Kp3は定
数)として、室外電動膨張弁(4)についての制御関数
e1(t)と流量制御弁(12)についての制御関数e
2(t)とを演算する。さらに、ステップSR6で、下
記(2),(3) 式 Ev1=Kp4{e1(t)
+(1/Ti)∫e1(t) dt+Td・(d/dt
)e1(t)} (2) Ev2=Kp
5{e2(t)+(1/Ti)∫e2(t) dt+T
d・(d/dt)e2(t)} (3) (
ただし、Kp4,Kp5はいずれも定数)に基づき、室
外電動膨張弁(4)の開度をPID制御するための開度
変更量Ev1と流量制御弁(12)の開度をPID制御
するための開度変更量Ev2とをそれぞれ演算し、ステ
ップSR7で、その開度変更指令に基づき各弁(4),
(12)の開度を変更する。つまり、流量制御弁(12
)の開度は専ら吸入過熱度Sc に基づき制御する一方
、蒸発器側の減圧弁たる室外電動膨張弁(4)の開度は
、むしろ低圧側圧力Lpsに比重を掛けて制御すること
により、室外熱交換器(3)の能力を十分発揮しうるよ
うにしている。
弁(4)及び流量制御弁(12)の開度制御の内容を示
し、ステップSR1で、高圧センサ(PI)で検出され
る高圧側圧力Hp 、低圧センサ(P2)で検出される
低圧側圧力Lp 及び外気温センサ(Th4)で検出さ
れる外気温度Ta を入力し、ステップSR2で、これ
らのパラメ―タに応じて低圧側圧力Lp を最低限確保
すべき所定値Lpsを設定する。そして、ステップSR
3で、流量制御弁(12)が全閉でないという条件(つ
まり、Ev2>0)、又は過熱度が所定Shs(例えば
2(deg )程度の値)よりも低くかつ低圧側圧力L
p が所定値Lpsよりも低いという条件(つまり、S
h<Shs、かつLp <Lps)のうちいずれかが成
立するか否かを判別し、いずれかが成立するときには、
ステップSR4に進んで、式ep=Lps−Lp 、e
sh=Ssh−Shとして、低圧側圧力Lp 及び過熱
度Sh についての偏差関数ep ,eshを算出し、
さらに、ステップSR5で、e1(t)=Kp1・ep
+Kp2・esh(ただし、Kp1及びKp2はいず
れも定数で、Kp1はKp2よりもかなり大きく設定さ
れている)、e2(t)=Kp3・esh(Kp3は定
数)として、室外電動膨張弁(4)についての制御関数
e1(t)と流量制御弁(12)についての制御関数e
2(t)とを演算する。さらに、ステップSR6で、下
記(2),(3) 式 Ev1=Kp4{e1(t)
+(1/Ti)∫e1(t) dt+Td・(d/dt
)e1(t)} (2) Ev2=Kp
5{e2(t)+(1/Ti)∫e2(t) dt+T
d・(d/dt)e2(t)} (3) (
ただし、Kp4,Kp5はいずれも定数)に基づき、室
外電動膨張弁(4)の開度をPID制御するための開度
変更量Ev1と流量制御弁(12)の開度をPID制御
するための開度変更量Ev2とをそれぞれ演算し、ステ
ップSR7で、その開度変更指令に基づき各弁(4),
(12)の開度を変更する。つまり、流量制御弁(12
)の開度は専ら吸入過熱度Sc に基づき制御する一方
、蒸発器側の減圧弁たる室外電動膨張弁(4)の開度は
、むしろ低圧側圧力Lpsに比重を掛けて制御すること
により、室外熱交換器(3)の能力を十分発揮しうるよ
うにしている。
【0063】一方、上記ステップSR3の判別結果がN
Oのとき、つまり流量制御弁(12)が全閉で、かつS
h <Shs及びLp <Lpsのうちいずれかが成立
しないときには、ステップSR8に移行して、式 e
1(t)=Kp1(Shs−Sh )に基づき制御関数
e1(t)を算出した後、ステップSR9で、室外電動
膨張弁(4)の開度をPID制御するための開度変更量
Ev1を上記(2) 式に基づき演算するとともに、流
量制御弁(12)を全閉に制御する。すなわち、流量制
御弁(12)が閉じ、過熱度Sc も低圧側圧力Lp
も高い状態では、室外電動膨張弁(4)の開度を専ら吸
入過熱度Sc を指標として制御して、吸入過熱度Sc
の過上昇防止を優先させている。
Oのとき、つまり流量制御弁(12)が全閉で、かつS
h <Shs及びLp <Lpsのうちいずれかが成立
しないときには、ステップSR8に移行して、式 e
1(t)=Kp1(Shs−Sh )に基づき制御関数
e1(t)を算出した後、ステップSR9で、室外電動
膨張弁(4)の開度をPID制御するための開度変更量
Ev1を上記(2) 式に基づき演算するとともに、流
量制御弁(12)を全閉に制御する。すなわち、流量制
御弁(12)が閉じ、過熱度Sc も低圧側圧力Lp
も高い状態では、室外電動膨張弁(4)の開度を専ら吸
入過熱度Sc を指標として制御して、吸入過熱度Sc
の過上昇防止を優先させている。
【0064】上記フロ―において、ステップSR4,S
R5,SR6,SR8及びSR9の制御により、請求項
8の発明にいう両開度制御手段(61)が構成されてい
る。
R5,SR6,SR8及びSR9の制御により、請求項
8の発明にいう両開度制御手段(61)が構成されてい
る。
【0065】したがって、上記第6実施例では、空気調
和装置の暖房運転時、両開度制御手段(61)により、
吸入過熱度Sh 及び低圧側圧力Lp を所定値Scs
,Lpsに維持するよう制御されるので、流量制御弁(
12)による減圧度を大きめに、室外電動膨張弁(4)
の減圧度を小さめにすることにより、吸入過熱度Sc
は所定値に維持しながら、室外熱交換器(3)の能力を
大きくすることができ、能力の向上を図ることができる
。
和装置の暖房運転時、両開度制御手段(61)により、
吸入過熱度Sh 及び低圧側圧力Lp を所定値Scs
,Lpsに維持するよう制御されるので、流量制御弁(
12)による減圧度を大きめに、室外電動膨張弁(4)
の減圧度を小さめにすることにより、吸入過熱度Sc
は所定値に維持しながら、室外熱交換器(3)の能力を
大きくすることができ、能力の向上を図ることができる
。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、空気調和装置の構成として、レシ―バ上部と主
冷媒回路の吸入ラインとを流量制御弁を介してバイパス
接続するとともに、主冷媒回路の凝縮圧力を目標凝縮圧
力に収束させるよう流量制御弁の開度を制御するように
したので、冷房運転時、過冷却度とは異なる絶対的な状
態量を指標とする制御により、高外気及び高室温条件下
でも、凝縮圧力の過上昇を防止しながら、しかも能力の
向上を図ることができる。
よれば、空気調和装置の構成として、レシ―バ上部と主
冷媒回路の吸入ラインとを流量制御弁を介してバイパス
接続するとともに、主冷媒回路の凝縮圧力を目標凝縮圧
力に収束させるよう流量制御弁の開度を制御するように
したので、冷房運転時、過冷却度とは異なる絶対的な状
態量を指標とする制御により、高外気及び高室温条件下
でも、凝縮圧力の過上昇を防止しながら、しかも能力の
向上を図ることができる。
【0067】請求項2の発明によれば、上記請求項1の
発明において、凝縮圧力が高いときには凝縮圧力が低い
ときに比べて目標過冷却度を小さい値に設定し、過冷却
度が目標過冷却度以下に収束した時点の凝縮圧力を目標
凝縮圧力と設定するようにしたので、凝縮圧力が低いと
きには高圧の過上昇を有効に防止しながら、凝縮圧力が
高い高外気条件下では冷媒をフラッシュ状態に近付けて
制御することにより、熱伝達率の増大による熱交能力の
向上を図ることができる。
発明において、凝縮圧力が高いときには凝縮圧力が低い
ときに比べて目標過冷却度を小さい値に設定し、過冷却
度が目標過冷却度以下に収束した時点の凝縮圧力を目標
凝縮圧力と設定するようにしたので、凝縮圧力が低いと
きには高圧の過上昇を有効に防止しながら、凝縮圧力が
高い高外気条件下では冷媒をフラッシュ状態に近付けて
制御することにより、熱伝達率の増大による熱交能力の
向上を図ることができる。
【0068】請求項3の発明によれば、上記請求項1の
発明において、外気温度及び蒸発温度に基づき、そのと
きの最大の冷凍能力を与える凝縮圧力を目標凝縮圧力と
設定するようにしたので、冷媒をフラッシュ状態に近付
けて制御することにより、熱伝達率の増大による熱交能
力の向上を図ることができる。
発明において、外気温度及び蒸発温度に基づき、そのと
きの最大の冷凍能力を与える凝縮圧力を目標凝縮圧力と
設定するようにしたので、冷媒をフラッシュ状態に近付
けて制御することにより、熱伝達率の増大による熱交能
力の向上を図ることができる。
【0069】請求項4の発明によれば、空気調和装置の
構成として、レシ―バ上部と主冷媒回路の吸入ラインと
を冷媒の絞り機構を介してバイパス接続するとともに、
バイパス路にバイパス路と吐出ラインの各配管内の冷媒
同士間で熱交換を行う熱交換器を設けたので、暖房運転
時、レシ―バ上部の飽和ガスとの熱交換により過熱され
たガス冷媒が吸入ラインに導入される結果、熱源側熱交
換器における冷媒の過熱度を極力小さく抑制することが
可能になり、よって、暖房能力の向上を図ることができ
る。
構成として、レシ―バ上部と主冷媒回路の吸入ラインと
を冷媒の絞り機構を介してバイパス接続するとともに、
バイパス路にバイパス路と吐出ラインの各配管内の冷媒
同士間で熱交換を行う熱交換器を設けたので、暖房運転
時、レシ―バ上部の飽和ガスとの熱交換により過熱され
たガス冷媒が吸入ラインに導入される結果、熱源側熱交
換器における冷媒の過熱度を極力小さく抑制することが
可能になり、よって、暖房能力の向上を図ることができ
る。
【0070】請求項5の発明によれば、空気調和装置の
構成として、上記請求項4の発明における熱交換器の代
わりに、バイパス路にバイパス路と利用側熱交換器のガ
ス管の冷媒同士で熱交換を行う熱交換器を設けたので、
暖房運転時、利用側熱交換器における冷媒の過熱度を小
さく抑制して暖房能力の向上を図ることができるととも
に、冷房運転時、吸入ガス温度の低下により吐出管温度
の上昇を抑制することができる。
構成として、上記請求項4の発明における熱交換器の代
わりに、バイパス路にバイパス路と利用側熱交換器のガ
ス管の冷媒同士で熱交換を行う熱交換器を設けたので、
暖房運転時、利用側熱交換器における冷媒の過熱度を小
さく抑制して暖房能力の向上を図ることができるととも
に、冷房運転時、吸入ガス温度の低下により吐出管温度
の上昇を抑制することができる。
【0071】請求項6の発明によれば、空気調和装置の
構成として、レシ―バ上部と主冷媒回路との吸入ライン
とを冷媒の絞り機構を介してバイパス接続するとともに
、バイパス路に熱源側熱交換器の補助熱交換器を設けた
ので、上記請求項4の発明と同様の効果を得ることがで
きる。
構成として、レシ―バ上部と主冷媒回路との吸入ライン
とを冷媒の絞り機構を介してバイパス接続するとともに
、バイパス路に熱源側熱交換器の補助熱交換器を設けた
ので、上記請求項4の発明と同様の効果を得ることがで
きる。
【0072】請求項7の発明によれば、空気調和装置の
構成として、レシ―バ上部と熱源側熱交換器のガス管と
を冷媒の絞り機構を介してバイパス接続するとともに、
バイパス路に熱源側熱交換器の補助熱交換器を設けたの
で、暖房運転時には暖房能力の向上を図ることができ、
冷房運転時には、補助熱交換器を凝縮器として使用する
ことにより凝縮能力の向上を図ることができる。
構成として、レシ―バ上部と熱源側熱交換器のガス管と
を冷媒の絞り機構を介してバイパス接続するとともに、
バイパス路に熱源側熱交換器の補助熱交換器を設けたの
で、暖房運転時には暖房能力の向上を図ることができ、
冷房運転時には、補助熱交換器を凝縮器として使用する
ことにより凝縮能力の向上を図ることができる。
【0073】請求項8の発明によれば、上記請求項5又
は6の発明における補助熱交換器を熱源側熱交換器と一
体的に設けたので、構成の簡素化を図ることができる。
は6の発明における補助熱交換器を熱源側熱交換器と一
体的に設けたので、構成の簡素化を図ることができる。
【0074】請求項9の発明によれば、上記請求項4,
5,6又は7の発明において、バイパス路に流量制御弁
を介設し、暖房運転時、吸入過熱度及び低圧側圧力を所
定値に維持するよう室外電動膨張弁及び流量制御弁の開
度を制御するようにしたので、流量制御弁による減圧度
を大きめに、室外電動膨張弁の減圧度を小さめに制御す
ることにより、吸入過熱度を高めの所定値に維持しなが
ら、熱源側熱交換器の能力の向上を図ることができる。
5,6又は7の発明において、バイパス路に流量制御弁
を介設し、暖房運転時、吸入過熱度及び低圧側圧力を所
定値に維持するよう室外電動膨張弁及び流量制御弁の開
度を制御するようにしたので、流量制御弁による減圧度
を大きめに、室外電動膨張弁の減圧度を小さめに制御す
ることにより、吸入過熱度を高めの所定値に維持しなが
ら、熱源側熱交換器の能力の向上を図ることができる。
【図1】請求項1,2及び3の発明の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】第1実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統
図である。
図である。
【図3】第1実施例における流量制御弁開度の制御内容
を示すフロ―チャ―ト図である。
を示すフロ―チャ―ト図である。
【図4】第1実施例における凝縮圧力と目標過冷却度と
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
【図5】冷媒の乾き度をパラメ―タとする室外熱交換器
出口エンタルピと蒸発能力との関係を示す特性図である
。
出口エンタルピと蒸発能力との関係を示す特性図である
。
【図6】第2実施例における目標凝縮圧力の設定方法を
示す図である。
示す図である。
【図7】第3実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統
図である。
図である。
【図8】第4実施例に係る空気調和装置の冷媒配管系統
図である。
図である。
【図9】第5実施例に係る室外熱交換器の構造を示す斜
視図である。
視図である。
【図10】請求項9の発明の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図11】第6実施例における室外電動膨張弁及び流量
制御弁の開度制御の内容を示すフロ―チャ―ト図である
。
制御弁の開度制御の内容を示すフロ―チャ―ト図である
。
1 圧縮機
3 室外熱交換器(熱源側熱交換器)3a 補
助熱交換器 4 室外電動膨張弁 5 レシ―バ 6 室内電動膨張弁 7 室内熱交換器(利用側熱交換器)10 主
冷媒回路 11 吸入バイパス路 12 流量制御弁(絞り機構) 13 熱交換器 50 過冷却度検出手段 51 目標過冷却度設定手段 52 過冷却度指標開度制御手段 53 目標凝縮圧力設定手段 54 凝縮圧力指標開度制御手段 60 過熱度検出手段 61 両開度制御手段 Th1 外気温センサ(外気温度検出手段)P1
高圧センサ(凝縮圧力検出手段)P2 低圧センサ(
低圧検出手段)
助熱交換器 4 室外電動膨張弁 5 レシ―バ 6 室内電動膨張弁 7 室内熱交換器(利用側熱交換器)10 主
冷媒回路 11 吸入バイパス路 12 流量制御弁(絞り機構) 13 熱交換器 50 過冷却度検出手段 51 目標過冷却度設定手段 52 過冷却度指標開度制御手段 53 目標凝縮圧力設定手段 54 凝縮圧力指標開度制御手段 60 過熱度検出手段 61 両開度制御手段 Th1 外気温センサ(外気温度検出手段)P1
高圧センサ(凝縮圧力検出手段)P2 低圧センサ(
低圧検出手段)
Claims (9)
- 【請求項1】 圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)
、膨張弁及び利用側熱交換器(7)を順次接続し、かつ
レシ―バ(5)を備えてなる主冷媒回路(10)を備え
た空気調和装置において、上記レシ―バ(5)の上部と
上記主冷媒回路(10)の吸入ラインとをバイパス接続
するバイパス路(11A)を設けるとともに、該バイパ
ス路(11A)に介設され、冷媒流量を調節する流量制
御弁(12)と、冷媒の凝縮圧力を検出する凝縮圧力検
出手段(P1)と、冷房運転時、最適な冷凍能力を与え
る凝縮圧力を目標凝縮圧力として設定する目標凝縮圧力
設定手段(53)と、冷房運転時、上記凝縮圧力検出手
段(P1)の出力を受け、凝縮圧力が上記目標凝縮圧力
設定手段(51)で設定された目標凝縮圧力に収束する
よう上記流量制御弁(12)の開度を制御する凝縮圧力
指標開度制御手段(54)とを備えたことを特徴とする
空気調和装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の空気調和装置において
、冷房運転時、上記熱源側熱交換器(3)出口における
冷媒の過冷却度を検出する過冷却度検出手段(50)と
、上記凝縮圧力検出手段(P1)の出力を受け、凝縮圧
力が高いときには凝縮圧力が低いときよりも目標過冷却
度を低い値に設定する目標過冷却度設定手段(51)と
、冷房運転時、上記過冷却度検出手段(50)の出力を
受け、冷媒の過冷却度を上記目標過冷却度設定手段(5
1)で設定された目標過冷却度以下にするよう上記流量
制御弁(12)の開度を制御する過冷却度指標開度制御
手段(52)とを備え、上記目標凝縮圧力設定手段(5
3)は、上記過冷却度検出手段(50)の出力を受け、
上記過冷却度指標開度制御手段(52)で制御される過
冷却度が制御目標値に達したときの凝縮圧力を目標凝縮
圧力として設定するものであることを特徴とする空気調
和装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の空気調和装置において
、外気温度を検出する外気温検出手段(Th1)と、冷
媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段(P2)とを
備え、上記目標凝縮圧力設定手段(53)は、上記外気
温度検出手段(Th1)及び蒸発温度検出手段(P2)
の出力を受け、現在の外気温度と冷媒の蒸発温度とに基
づき、最大の冷凍能力を与える凝縮圧力を目標凝縮圧力
として設定するものであることを特徴とする空気調和装
置。 - 【請求項4】 圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)
、膨張弁及び利用側熱交換器(7)を順次接続し、かつ
レシ―バ(5)を備えてなる主冷媒回路(10)を備え
た空気調和装置において、上記レシ―バ(5)の上部と
上記主冷媒回路(10)の吸入ラインとをバイパス接続
するバイパス路(11A)を設けるとともに、該バイパ
ス路(11A)に、バイパス路(11A)を流通する冷
媒と上記主冷媒回路(10)の吐出ラインを流通する冷
媒との熱交換を行う熱交換器(13)を介設したことを
特徴とする空気調和装置。 - 【請求項5】 圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)
、膨張弁及び利用側熱交換器(7)を順次接続し、かつ
レシ―バ(5)を備えてなる主冷媒回路(10)を備え
た空気調和装置において、上記レシ―バ(5)の上部と
上記主冷媒回路(10)の吸入ラインとをバイパス接続
するバイパス路(11A)を設けるとともに、該バイパ
ス路(11A)に、バイパス路(11A)を流通する冷
媒と上記利用側熱交換器(7)のガス管を流通する冷媒
との熱交換を行う熱交換器を介設したことを特徴とする
空気調和装置。 - 【請求項6】 圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)
、膨張弁及び利用側熱交換器(7)を順次接続し、かつ
レシ―バ(5)を備えてなる主冷媒回路(10)を備え
た空気調和装置において、上記レシ―バ(5)の上部と
上記主冷媒回路(10)の吸入ラインとをバイパス接続
するバイパス路(11A)を設けるとともに、該バイパ
ス路(11A)に、上記熱源側熱交換器(3)の補助熱
交換器(3a)を介設したことを特徴とする空気調和装
置。 - 【請求項7】 圧縮機(1)、熱源側熱交換器(3)
、膨張弁及び利用側熱交換器(7)を順次接続し、かつ
レシ―バ(5)を備えてなる主冷媒回路(10)を備え
た空気調和装置において、上記レシ―バ(5)の上部と
上記熱源側熱交換器(3)のガス管とをバイパス接続す
るバイパス路(11B)を設けるとともに、該バイパス
路(11B)に、上記熱源側熱交換器(3)の補助熱交
換器(3a)を介設したことを特徴とする空気調和装置
。 - 【請求項8】 請求項6又は7記載の空気調和装置に
おいて、補助熱交換器(3a)は熱源側熱交換器(3)
と一体的に共通のケ―シングに収納されていることを特
徴とする空気調和装置。 - 【請求項9】 請求項4,5,6又は7記載の空気調
和装置において、上記バイパス路(11)に介設され、
冷媒の流量を制御する流量制御弁(12)と、主冷媒回
路(1)における低圧側圧力を検出する低圧検出手段(
P2)と、暖房運転時、冷媒の吸入過熱度を検出する過
熱度検出手段(60)と、暖房運転時、該過熱度検出手
段(60)及び上記低圧検出手段(P2)の出力を受け
、吸入過熱度及び低圧側圧力を所定値に維持するよう上
記室外電動膨張弁(4)及び上記流量制御弁(12)の
開度を制御する両開度制御手段(61)とを備えたこと
を特徴とする空気調和装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9915191A JPH04327761A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9915191A JPH04327761A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 空気調和装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04327761A true JPH04327761A (ja) | 1992-11-17 |
Family
ID=14239693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9915191A Pending JPH04327761A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 空気調和装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04327761A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010525293A (ja) * | 2007-04-24 | 2010-07-22 | キャリア コーポレイション | 充填量管理を備えた遷臨界冷媒蒸気圧縮システム |
JP2011007482A (ja) * | 2009-05-29 | 2011-01-13 | Daikin Industries Ltd | 空気調和装置 |
JP4695750B2 (ja) * | 2000-11-07 | 2011-06-08 | 三菱電機株式会社 | 冷凍装置および風量制御方法 |
JP2017015327A (ja) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置 |
US20210372679A1 (en) * | 2018-11-15 | 2021-12-02 | Dong Won Lee | Heat pump having improved efficiency |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6127062B2 (ja) * | 1978-12-18 | 1986-06-24 | Kuraray Co |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP9915191A patent/JPH04327761A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6127062B2 (ja) * | 1978-12-18 | 1986-06-24 | Kuraray Co |
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JP2017015327A (ja) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置 |
US20210372679A1 (en) * | 2018-11-15 | 2021-12-02 | Dong Won Lee | Heat pump having improved efficiency |
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