JPH0498060A

JPH0498060A - ヒートポンプ式空気調和機

Info

Publication number: JPH0498060A
Application number: JP21689090A
Authority: JP
Inventors: Morihiro Mizushima; 水島　謹寛
Original assignee: Matsushita Seiko Co Ltd
Current assignee: Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1992-03-30

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、分離型ヒートポンプ式空気調和機の冷媒ガス
充填量測定装置に関するものである。

従来の技術従来、この種分離型ヒートポンプ式空気調和機は、第５
図に示すように圧縮機１．四方弁２．室外側熱交換器３
、膨張弁４．三方弁Ａ５．室内側熱交換器６．三方弁Ｂ
７をそれぞれ配管で連結して冷凍サイクルを構成し、前
記四方弁２を冷房運転時は実線８のように冷媒が流れる
ような冷凍サイクルとなるようにし、暖房運転時は、点
線９のように冷媒が流れるような冷凍サイクルとなるよ
うに電気的に切り換えている。さらに冷房運転時は低圧
圧力、暖房運転時は高圧圧力をコントロールするために
圧力センサ１０を設け、さらに暖房運転時、外気温が低
いときに前記室外側熱交換器３に着霜した場合に、室外
側熱交換器３の温度を検出するための熱交換器温度セン
サ１１と、前記圧縮機１の吐出側と吸い込み側を接続す
るバイパス配管１２と、このバイパス配管１２の途中に
前記熱交換器温度センサ１１で検知して除霜が必要な場
合、吐出ガスをバイパスさせるための三方弁１３を設け
ていた。また、前記三方弁Ａ５と三方弁Ｂ７の部分では
、据え付は工事の際、室外機１４と室内機１５を冷媒配
管１６で連結するために、現場で施工者がフレア加工を
して接続する構成としていた。

発明が解決しようとする課題このような従来の構成では、据え付は工事の際、三方弁
Ａ５と三方弁Ｂ７の部分でフレア加工をして、室内機１
５側と冷媒配管を接続したとき、仮にフレア加工のミス
などが有ると、冷媒ガスが漏出して、冷房または暖房運
転をしている間に徐々に冷凍サイクル内の冷媒ガス量が
減少し、ついには機器が正常運転、すなわち、冷暖房運
転が不可能となるといった事故となる。このような場合
、現場では冷媒ガスが漏出した箇所、例えば前記フレア
加工の部所を増し締めし、冷媒ガスを不足分だけ三方弁
Ａ５．三方弁Ｂ７に設けたサービスポートより冷媒を充
填するのであるが、冷媒ガスの残量を知る方法は、実際
に機器を運転してみて、圧縮機の吐出温度や吸い込み温
度を手の触感で判定したり、室内機の吹き出しｆｊ１度
を測定して施工者の勘により推定し、不足冷媒量を経験
と勘に頼って充填しなければならない。このような方法
ではあくまでも人間の勘が頼りであるから、どうしても
過充填であったり充填不足となり、その結果、冷暖房能
力が十分に出なかったり、最悪の場合は、圧縮機の寿命
に悪影響を与えるなどの課題があった。特に、室外機−
台に対し室内機を多数台接続できるようになっている多
室形においては、室内外機の設置条件が現場によってま
ちまちであり、また圧力センサ１０などにより、圧縮機
１の運転周波数や膨張弁４の開度を変化させて、冷凍サ
イクルをコントロールしている機器においては、多年の
施工経験者でさえも冷媒残量を推定することが困難であ
るという課題があった。

本発明は、このような課題を解決するもので、冷媒ガス
が漏れた場合の冷凍サイクル内の冷媒ガス残量を、簡単
な方法で、しかも信頼性の高い方法で測定することので
きる冷媒ガス充填量測定装置を提供することを目的とす
るものである。

課題を解決するための手段このような課題を解決するために本発明は、圧縮機、四
方弁、室外側熱交換器、膨張弁、室内機との接続端とな
る三方弁Ａ、三方弁８２室内側熱交換器をそれぞれ配管
で連結して冷凍サイクルを構成するとともに、前記四方
弁と三方弁との間に圧力センサと、前記圧縮機の吐出例
と吸い込み側を接続するバイパス配管と、このバイパス
配管の途中に二方弁と、前記室外側熱交換器の上端部と
下端部にサービスバルブと、この各サービスバルブ間を
連結する銅管と、この銅管の中に冷媒ガス（液体）に浮
かぶ磁気を帯びたフロートと、このフロートによってＯ
Ｎ、ＯＦＦするリミットスイッチとよりなる冷媒充填量
測定装置とを備え、前記室外側熱交換器の直近に熱交換
器温度センサと、さらにプリント基板内に冷媒ガス充填
量測定用の測定スイッチと、前記圧力センサの制御回路
に接続された圧力出力端上、前記熱交換器温度センサの
制御回路に接続された温度電圧出力端とを備えた構成と
したものである。

作　　　用この構成により、電源をＯＮにして、運転を停止した状
態で、冷媒ガス充填量を測定する測定スイッチをＯＮに
すると、二方弁が開となり、膨張弁が全開となり、室外
ファンが運転し、すばやく室外機内の冷媒ガスの圧力が
均圧し、さらに圧力センサの制御回路に接続された圧力
電圧出力端と熱交換器温度センサの制御回路に接続され
た温度電圧出力端に、それぞれの状態が出力され、そこ
で、サービスバルブＡとサービスバルブＢを開くことに
より、バルブ間を連結する銅管内に冷媒ガスが流入し、
この銅管内の磁気を帯びたフロートが液面に浮かび、こ
のフロートによってリミットスイッチをＯＮＩ、、その
位置より液面の高さを測定し、前記各電圧出力端で測定
した圧力と湿度との関係から、あらかじめ測定して得ら
れた測定データによる冷媒ガス重量測定用のグラフで確
認しながら、不足冷媒ガス量を充填することとなる。

実施例以下本発明の一実施例を第１図から第４図を参照しなが
ら説明する。なお、従来例に付した符号と同一符号は、
同一物を示し、説明は省略する。

すなわち、同じヒートポンプ式冷凍サイクルを構成して
いるのであるが、この冷凍サイクルに対して、室外側熱
交換器３の上端部と下端部に冷暖房時の冷媒通路となる
出入口管３ａ、３ｂの一方にそれぞれサービスバルブ１
７とサービスバルブ１８を備えている。また、このサー
ビスバルブ１７とサービスバルブ１８とを、銅管１９で
連結し、この銅管１９内に磁気を帯びたフロート２０を
入れており、このフロート２０によって冷媒液の位置を
測定するリミットスイッチ２６を備えた冷媒充填量測定
装置２８を設けている。さらに、電装部内に組み込まれ
たプリント基板２１内に冷媒ガスの充填量を測定するた
めの測定スイッチ２２と、圧力センサ１０より導出して
電圧に変換する制御回路に接続された圧力電圧出力端２
３と、熱交換器温度センサ１１より導出して電圧に変換
する制御回路に接続された温度電圧出力端２４とを設け
ている。前記測定スイッチ２２は、機器を停止している
状態でＯＮにすると、制御回路に通電し、デイアイス用
の二方弁１３を開にし、かつ膨張弁４を全開にし、室外
ファン２５を運転するようにしている。また圧力センサ
１０の制御回路と、熱交換器温度センサ１１の制御回路
は、を源がＯＮしている状態では常に通電されており、
各々の電圧出力１ｉ１２３．２４に電圧を出力している
。

この電圧を測定しそれぞれの計算式により換算すると、
圧力と温度が分かるようにしているのである。

上記構成において、実設置の状態で冷媒ガスの漏れが生
じたと仮定し、冷媒ガスの残量を測定する場合、最初に
圧縮機１を雰囲気温度に近くなるように放置する。それ
から最初に三方弁Ａ５を閉じて冷房運転を約２分間行っ
た後、三方弁Ｂ７を閉じる。いわゆるポンプダウンをし
て室外機１４側にすべての冷媒ガスを集める。その状態
で機器を停止する。次に測定スイッチ２２をＯＮにする
。そうすると、三方弁１３が開となり膨張弁４が全開と
なって、すばやく室外機１４全体が均圧される。同時に
室外ファン２５を運転して冷媒が早く安定状態になるよ
うにする。それから、サービスバルブ１７とサービスバ
ルブ１８とを開き、しばらくそのまま放置し、冷媒ガス
の状態を安定させる。その後、圧力電圧出力端２３と温
度電圧出力端２４で、それぞれの電圧を測定し、その電
圧から圧力と温度を算出して、冷媒ガスが飽和状態で安
定していることを冷媒ガス飽和蒸気表〈モリエル線図）
により確認した後、圧力と温度を測定する。さらに、第
２図のように示すように磁気によってＯＮ、ＯＦＦする
リミットスイッチ２６を前記磁気を帯びたフロート２０
の入った銅管１９に沿って上下させて、液面の高さ２７
を測定する。以上の測定データから、以下の計算式で「
冷媒ガスの重量Ｗ」を算出する。まず「液体部分の容積
ＶＪを計算する。これは、室外側熱交換器６を構成する
銅管の容積を算出することにより液面の高さ２７が分か
れば容易に算出できる。あらかじめ液面の高さ２７と口
液体部分の容積ｙ」の関係をグラフまたは表にしておけ
ばいちいち算出する必要もない。次に「気体部分の容積
Ｘ」は「室外機の容積Ｖ」が一定なので、あらかじめそ
の容積を測定しておけば、「気体部分の容積Ｘ」「室外
機の容積ｖ」−「液体部分の容積ｙ」で算出する。冷媒
ガスの圧力と温度の状態が分かると、冷媒の飽和蒸気表
により、「気体部分の比容積Ｖ」と「液体部分の比重量
Ｗ」がわかる。従って、「液体部分の重量ｗ１」＝ｒ液
体部分の容積ｙ」×「液体部分の比重量Ｗｊ、また「気
体部分の重量Ｗ２Ｊ−ｒ気体部分の容積Ｘ」×「気体部
分の比容積ＶＪ、さらに、「冷媒ガスの重量Ｗ」＝「液
体部分の重量Ｗｌ」＋ｒ気体部分の重量Ｗ２」となり「
冷媒ガスの重量Ｗ」が算出できることとなる。実際には
理論値と実測値は若干ずれることと、室外機の容積Ｖの
測定が難しいので、実劃によりあらかじめ冷媒ガス重量
Ｗと液面の高さ２７と、冷媒ガス圧力と、冷媒ガス温度
の関係を第４図のようなグラフに作成しておけば、簡単
に冷媒ガス重量Ｗを読み取ることができる。ただし、二
方弁１３と膨張弁４を開いて室外機１４全体が一定の状
態にすばやくなるようにしているが、ポンプダウンのた
め圧縮機１を運転するので、圧縮機１はどうしても他の
部分よりも高温であるため、その湿度の影響が少なくな
るように、圧縮機１の温度ができるだけ雰囲気温度に近
い状態になってから測定する方がより正しくなるが。

逆に液体を全て室外側熱交換器３内に溜めるためには、
圧縮機１に液が凝縮する前に測定する方が好ましい。

発明の効果前記実施例の説明より明らかなように本発明は、室外側
熱交換器の上端と下端にサービスバルブと、このサービ
スバルブ間を連結する銅管内に磁気を帯びたフロートを
入れて液面の高さを測定できるようにし、プリント基板
内に冷媒ガス量測定スイッチを設けて、このスイッチを
ＯＮにすることだけで、室外機内の均圧をすばや（行い
、冷媒ガスの状態を測定できるようにしたから、簡単に
、人間の勘に頼ることなく、正確に冷媒ガス量の測定が
でき、しかも従来の冷凍サイクル部品をそのまま使用で
き、余分なコストをかける必要がない。また冷媒充填量
測定装置を常時室外側熱交換器に装着しておけば、現地
で冷媒残量を測定することが容易になるなどの効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるヒートポンプ式空気調
和機の冷凍サイクル図、第２図は同ヒートポンプ式空気
調和機の冷媒ガス液面の高さの測定装置を示す省略図、
第３図は同ヒートポンプ式空気調和機のプリント基板図
、第４図は同ヒートポンプ式空気調和機の冷媒ガス重量
測定のグラフ、第５図は従来のヒートポンプ式空気調和
機の冷凍サイクル図である。１・・・・・・圧縮機、２・・・・・・四方弁、３・・
・・・・室外側熱交換器、４・・・・・・膨張弁、５・
・・・・・三方弁Ａ、６・・・・・・室外側熱交換器、
７・・・・・・三方弁Ｂ、１０・・・・・・圧力センサ
、１１−・・・・・熱交換器温度センサ、１２・・・・
・・配管、１３・・・・・・二方弁、１４・・・・・・
室外機、１７・・・・・・サービスバルブＡ、１８・・
・・・・サービスバルブＢ、１９・・・・・・銅管、２
０・・・・・・フロート、２２・・・・・・測定スイッ
チ、２３・・・・・・圧力電圧出力端、２４・・・・・
・温度電圧出力端、２６−・・・・・リミットスイッチ
、２７・・・・・・液面の高さ、２８・・・・・・冷媒
充填量測定装置。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名１縮Ａ２−四万坪３−−’ｉｑＬ側悟γ神石４１脩詑７−三へ即ε ＋−’を力ｔ　：、　ｊ７ｕＡ−＋＆に′：ＪＬ％ｖ：）ｑイアー配う」テ３−＝’＞；ｆ７−１−１１１バルゲＡ悸−−〒１・し１（１゛）Ｌｌと３９−銅Ｉ？Ｄ−−−フＤ−Ｃ２り一一一耳ｑｌＩ定スイブテ２３−ラ千力ｔ２牙−出力之船？噂−−−ｉ￥肩ｔノＦ）ピカ０１＾（江７７じ）勺）６記刀嘴［圧）

Claims

【特許請求の範囲】

圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、膨張弁、室内機との
接続端となる三方弁Ａ、三方弁Ｂ、室内側熱交換器をそ
れぞれ配管で連結して冷凍サイクルを構成するとともに
、前記四方弁と三方弁との間に圧力センサと、前記圧縮
機の吐出側と吸い込み側を接続するバイパス配管と、こ
のバイパス配管の途中に二方弁と、前記室外側熱交換器
の上端部と下端部にサービスバルブと、この各サービス
バルブ間を連結する銅管と、この銅管の中に冷媒ガス（
液体）浮かぶ磁気を帯びたフロートと、このフロートに
よってＯＮ、ＯＦＦするリミットスイッチとよりなる冷
媒充填量測定装置とを備え、前記室外側熱交換器の直近
に熱交換器温度センサと、さらにプリント基板内に冷媒
ガス充填量測定用の測定スイッチと、前記圧力センサの
制御回路に接続された圧力電圧出力端と、前記熱交換器
温度センサの制御回路に接続された温度電圧出力端とを
備えたヒートポンプ式空気調和機。