JPH0498061A

JPH0498061A - ヒートポンプ式空気調和機

Info

Publication number: JPH0498061A
Application number: JP21690390A
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Ｂ７
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
ときに前記室内側熱交換器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債を接続する
バイパス配管１２と、このバイパス配管１２の途中に前
１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二方弁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債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
の触感で測定したり、室内機の吹き出し温度を測定して
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、居更の場合は、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、室外債熱交換器、膨張弁２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
と吸い込み個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、前記室外債熱交換器の上端部と
下Ｈｉ部にサービスバルブと、この各サービスバルブ間
に液面可視化セットとを備え、室外債熱交換器の直近に
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
電圧圧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に別途用意し
た液面を可視できる液面可視化セットを室外調熱交換器
に備えたサービスバルブに接続して、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温度との関係か
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、別途に用意
した液面可視化セット２４をメンテナンス用具として接
続できるようにしている。この液面可視化セット２４は
、一方のチャージングホース２５と、他方のチャージン
グホース２５ａとの間に冷媒ガスを可視できるサイトグ
ラス２６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１９内に冷媒ガスの充填量を測定するた
めの測定スイッチ２０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
１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２２とを設け
ている。前記測定スイッチ２０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２３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、電源がＯＮＬ、ている状態では常に通電されており
、各々の電圧出力！２１．２２に電圧を出力している。

そ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
たのち、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２０をＯＮにす
る。そうすると、二方弁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２３を運転して冷媒が早く安定状態になる
ようにする。サービスバルブ１７とサービスバルブ１８
とに液面可視化セット２４を接続する。そしてしばらく
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２１と、温度電圧出力端２２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
湿度を測定する。さらに、第２図のようにサイトグラス
２６の位置を上下させて、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ｙ」を計算す
る。これは、室外側熱交換器６を構成する鋼管の容積を
算出することにより液面の高さ２７がわかれば容易に算
出できる。あらかじめ液面の高さ２７と「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−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」て算出する。冷媒ガスの圧力と
１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」−口液体部分の容積
ｙＪＸ「液体部分の比重量ｗ」、また、「気体部分の重
量Ｗ２Ｊ＝ｒ気体部分の容ＭＸ」×「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ｗＩＪ＋ｒ気体部分の重量Ｗ　２　Ｊとなり口冷媒ガ
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、実測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ｌはどうしても他の部分
よりも高温であるため、その温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ほうがより正しくなるが、逆に
液体全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ほうが好ましい。

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、室外機
側熱交換器の上端と下端にサービスバルブと、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く
行い、冷媒ガスの状態を測定できるようにし、また液面
の高さ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無い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液面可視
化セット図、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゜１８・・・・・・サービスバルブ、２０
・・・・・・測定スイッチ、２１・・・・・・圧力電圧
出力端、２２・・・・・・温度電圧出力端、２４・・・
・・・液面可視化セット、２５・・・・・・チャージン
グホース、２６・・・・・・サイトグラス、２７・・・
・・・液面の高さ。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はが１名任廁伏ｙｇ方舛ｔｑ）ｉｌｉ’ｌＰｒ＜’−ＡＩ、眸づ良イこ方汗へ嘆１ｒｑ−曙り４ぐ灸う艷ｌや１５、第　２　図１ト・、嚇１女１１呑才ツ１ｙｆ？−倉こ蓄Ｉ３−・二方斧１７一−寸−ど大パルフ。ｌＬ、−ＴＴ−ビスバルブ ’４−ｉＦｏ＝イ辛１１うし１二・ｋり１−圧力ＩｔＩｉ尤υ媛

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
バルブ間に液面可視化セットとを備え、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。