JPH07139833A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】部品点数の削減を図ると同時に、冷媒充填量の
許容幅を大きくし、且つ高圧冷媒圧力の上昇に対応する
ことができると共に、非共沸冷媒を使用して運転能力の
向上を図る。 【構成】圧縮機(21)と、室外熱交換器(23)と、冷媒が双
方向に流れる室外電動膨張弁(25)と、室内熱交換器(31)
とが順に接続されて冷房運転サイクルと暖房運転サイク
ルとに可逆運転可能な閉回路の冷媒循環回路(1) が形成
されている。そして、該冷媒循環回路(1) における室外
電動膨張弁(25)と室外熱交換器(23)との間には、暖房運
転サイクル時に液冷媒を貯溜して該液冷媒の貯溜量に対
応した冷媒量を熱源側熱交換器(23)に供給する一方、冷
房運転サイクル時に液冷媒を貯溜する冷媒調節器(4) が
設けられている。更に、上記冷媒循環回路(1) に充填さ
れる冷媒が、Ｒ３２とＨＦＣ１３４ａとの混合冷媒で構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷房運転サイクルと暖
房運転サイクルとに可逆運転可能な空気調和装置に関
し、特に、冷媒循環回路の簡素化対策に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和装置には、特開平４−
２５１１５８号公報に開示されているように、圧縮機
と、四路切換弁と、室外熱交換器と、整流回路と、室内
熱交換器と、アキュムレータとが順に接続されて冷房運
転サイクルと暖房運転サイクルとに可逆運転可能な冷媒
循環回路を備えているものがあり、該整流回路は、４つ
の逆止弁と電動膨脹弁と該電動膨脹弁より上流側に位置
するレシーバとを備えている。そして、上記冷媒循環回
路において、冷房運転サイクル時には、圧縮機からの冷
媒を室外熱交換器で凝縮させ、電動膨脹弁で減圧した
後、室内熱交換器で蒸発させる一方、暖房運転サイクル
時には、四路切換弁を切換え、圧縮機からの冷媒を室内
熱交換器で凝縮させ、電動膨脹弁で減圧した後、室外熱
交換器で蒸発させている。また、空気調和装置におい
て、高圧冷媒が常時流れる高圧ラインにレシーバを設け
る一方、圧縮機の吸込側にアキュムレータを設け、暖房
運転サイクル時の余剰冷媒を上記レシーバに貯溜する一
方、冷房運転サイクル及び暖房運転サイクルの過渡時等
において、圧縮機に戻る液冷媒をアキュムレータで除去
し、液バックを防止するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た空気調和装置では、冷媒循環回路にアキュムレータを
設けているので、機器類が多いという問題があり、ま
た、アキュムレータにおける圧力損失によって運転能力
が低下するという問題があった。そこで、上記アキュム
レータを単に削除すると、レシーバが冷媒の貯溜機能の
みを有しているに過ぎないので、冷媒循環量を調節する
ことができず、冷媒充填量の許容幅が小さくなるという
問題がある。また、上記レシーバを常時高圧ラインに設
けるために整流回路を設けており、４つの逆止弁を要
し、部品点数が多く、高価になるという問題があった。
一方、上記空気調和装置において、特開昭６１−５５６
２号公報及び特開昭５９−３８５６６公報に開示されて
いるように、冷媒に非共沸混合冷媒を適用し、各冷媒の
性質を有効に利用し、単一冷媒を用いた場合に比して運
転能力の向上を図るようにしているものがある。しか
し、上記特開昭６１−５５６２号公報に開示されている
ものでは、アキュムレータを設けて冷媒の混合比率を変
化させるようにしているため、上述したようにアキュム
レータの圧力損失が大きく、運転能力が低下するという
問題があった。また、上記特開昭５９−３８５６６公報
に開示されているものでは、精留塔などを設けているた
め、部品点数が多く、しかも、冷媒回路が複雑になると
いう問題があった。

【０００４】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、部品点数の削減を図ると同時に、冷媒充填量の許容
幅を大きくし、且つ高圧冷媒圧力の上昇に対応すること
ができると共に、非共沸冷媒を使用して運転能力の向上
を図るようにすることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明が講じた手段は、暖房運転サイクル時に低
圧ラインとなり、冷房運転サイクル時に高圧ラインとな
る液ラインに冷媒調節器を設けるようにしたものであ
る。具体的に、図１に示すように、請求項１に係る発明
が講じた手段は、先ず、圧縮機(21)と、熱源側熱交換器
(23)と、冷媒が双方向に流れる膨脹機構(25)と、利用側
熱交換器(31)とが順に接続されて冷房運転サイクルと暖
房運転サイクルとに可逆運転可能な閉回路の冷媒循環回
路(1) が形成されている。そして、該冷媒循環回路(1)
における膨脹機構(25)と熱源側熱交換器(23)との間に
は、暖房運転サイクル時に液冷媒を貯溜して該液冷媒の
貯溜量に対応した冷媒量を熱源側熱交換器(23)に供給す
る一方、冷房運転サイクル時に液冷媒を貯溜する冷媒調
節器(4) が設けられている。また、請求項２に係る発明
が講じた手段は、請求項１の発明において、冷媒循環回
路(1) に充填される冷媒が、低沸点冷媒と高沸点冷媒と
の少なくとも２種類の非共沸冷媒が混合されて成る混合
冷媒で構成されたものである。また、請求項３に係る発
明が講じた手段は、圧縮機(21)と、熱源側熱交換器(23)
と、冷媒が双方向に流れる膨脹機構(25)と、利用側熱交
換器(31)とが順に接続されて冷房運転サイクルと暖房運
転サイクルとに可逆運転可能な閉回路の冷媒循環回路
(1) が形成されている。そして、該冷媒循環回路(1) に
充填される冷媒が、低沸点冷媒と高沸点冷媒との少なく
とも２種類の非共沸冷媒が混合されて成る混合冷媒で構
成されている。更に、上記熱源側熱交換器(23)が、直列
に接続される複数の熱交換器(2a,2b,… )で構成されて
いる。加えて、上記各熱交換器(2a,2b, … )の間には、
暖房運転サイクル時に、液冷媒を貯溜して該液冷媒の貯
溜量に対応した冷媒量を熱源側熱交換器(23)に供給する
一方、冷房運転サイクル時に、液冷媒を貯溜する冷媒調
節器(4) が設けられている。また、請求項４に係る発明
が講じた手段は、請求項１〜３の何れか１の発明におい
て、冷媒調節器(4) が、貯溜ケーシング(41)と、一端が
利用側熱交換器(31)に膨脹機構(25)を介して連通すると
共に、他端が貯溜ケーシング(41)に接続された第１流出
入管(42)と、一端が熱交換器(23, 2a)を介して圧縮機(2
1)に連通すると共に、他端が貯溜ケーシング(41)に導入
された第２流出入管(43)とを備えている。そして、該第
２流出入管(43)には、第２流出入管(43)の内部と貯溜ケ
ーシング(41)の内部との連通面積が液冷媒の貯溜量の増
減に対応して増減する開口が形成されている。また、上
記請求項４の発明において、請求項５に係る発明が講じ
た手段は、開口が、第２流出入管(43)に上下方向に並ん
で形成された複数の冷媒孔(45,45, …)によって構成さ
れたもので、また、請求項６に係る発明が講じた手段
は、開口が、第２流出入管(43)に上下方向に長く形成さ
れた長孔によって構成されたものである。

【０００６】また、請求項７に係る発明が講じた手段
は、請求項１〜６の何れか１の発明において、膨脹機構
(25)が、開度調整可能な電動膨脹弁(25)で構成される一
方、冷媒循環回路(1) の高圧冷媒圧力を検出する高圧検
出手段(HPS2)と、冷媒循環回路(1) の冷媒状態に基づく
基準制御開度に上記電動膨脹弁(25)を調節する膨脹弁制
御手段(72)とを備えたものである。また、請求項８に係
る発明が講じた手段は、請求項７の発明において、高圧
検出手段(HPS2)が検出する暖房運転サイクル時における
冷媒循環回路(1) の高圧冷媒圧力が所定値になると、上
記膨脹弁制御手段(72)が電動膨脹弁(25)の開度を基準制
御開度より大きい補正開度に制御するように開動信号を
該膨脹弁制御手段(72)に出力する開動制御手段(73)を備
えたものである。また、請求項９に係る発明が講じた手
段は、請求項７の発明において、暖房運転サイクル時に
おける利用側熱交換器(31)の冷媒の過冷却度を判別する
過冷却判別手段(75)が設けられている。更に、高圧検出
手段(HPS2)が検出する暖房運転サイクル時における冷媒
循環回路(1) の高圧冷媒圧力が所定値になると、上記膨
脹弁制御手段(72)が電動膨脹弁(25)の開度を基準制御開
度より大きい補正開度に制御し、且つ上記過冷却判別手
段(75)が判別した過冷却度の上昇に対応して該補正開度
が大きくなるように制御する開度信号を該膨脹弁制御手
段(72)に出力する開度補正手段(76)が設けられている。
また、上記請求項９の発明において、請求項10に係る発
明が講じた手段は、過冷却判別手段(75)が、室内温度よ
り過冷却度を判別するように構成され、また、請求項11
に係る発明が講じた手段は、過冷却判別手段(75)が、室
内温度と利用側熱交換器(31)における冷媒の凝縮温度と
より過冷却度を判別するように構成され、また、請求項
12に係る発明が講じた手段は、過冷却判別手段(75)が、
室内温度と圧縮機(21)における吐出側の冷媒温度と利用
側熱交換器(31)における冷媒の凝縮温度とより過冷却度
を判別するように構成されたものである。

【０００７】また、請求項13に係る発明が講じた手段
は、請求項１〜12の何れか１の発明において、一端が冷
媒調節器(4) に、他端が冷媒調節器(4) と熱源側熱交換
器(23)との間にそれぞれ接続されると共に、閉鎖弁(SV)
を備えたバイパス路(12)が設けられたものである。ま
た、請求項14に係る発明が講じた手段は、請求項13の発
明において、冷房運転サイクル時に閉鎖弁(SV)を閉鎖
し、且つ暖房運転サイクル時に閉鎖弁(SV)を開口すると
共に、該暖房運転サイクル時に冷媒循環回路(1) の高圧
冷媒圧力が所定の高圧になると該高圧が所定値に低下す
るまで閉鎖弁(SV)を閉鎖するバイパス制御手段(74)を備
えたものである。また、請求項15に係る発明が講じた手
段は、請求項13又は14の発明において、冷房運転サイク
ル時に閉鎖弁(SV)を閉鎖し、且つ暖房運転サイクル時に
閉鎖弁(SV)を開口すると共に、該暖房運転サイクル時に
圧縮機(21)における吐出側の冷媒温度が所定の低温にな
ると閉鎖弁(SV)を所定時間閉鎖するバイパス制御手段(7
4)を備えたものである。

【０００８】

【作用】上記の構成により、請求項１に係る発明では、
先ず、冷房運転サイクル時には、圧縮機(21)より吐出し
た高圧の冷媒は、熱源側熱交換器(23)で凝縮して液化
し、この液冷媒は、冷媒調節器(4) に流入した後、膨脹
機構(25)、例えば、電動膨張弁(25)で減圧し、その後、
利用側熱交換器(31)で蒸発して圧縮機(21)に戻る循環と
なる。一方、暖房運転サイクル時には、圧縮機(21)より
吐出した高圧の冷媒は、利用側熱交換器(31)で凝縮して
液化し、この液冷媒は、電動膨脹弁(25)で減圧した後、
冷媒調節器(4) に流入し、その後、熱源側熱交換器(23)
で蒸発して圧縮機(21)に戻る循環となる。そして、上記
暖房運転サイクル時において、利用側熱交換器(31)の要
求負荷に対応した冷媒は、上記冷媒調節器(4) の開口、
具体的に、請求項４〜６に係る発明では、複数の冷媒孔
(45,45, … )或いは１つの長孔によって調節され、所定
の冷媒量が熱源側熱交換器(23)に供給されることにな
り、また、上記暖房運転サイクル時において、冷媒調節
器(4) に溜まった潤滑油は、冷媒孔(45,45, … )或いは
長孔より流出して熱源側熱交換器(23)から圧縮機(21)に
戻ることになる。一方、上記冷房運転サイクル時におい
ては、余剰の冷媒が冷媒調節器(4) に溜まることにな
る。特に、請求項２に係る発明では、冷媒に非共沸混合
冷媒を用いているので、運転状態に対応して混合冷媒の
組成が変化することになり、例えば、暖房運転サイクル
時の低外気温度において、冷媒調節器(4) に高沸点冷媒
のＨＦＣ１３４ａが多く貯溜され、能力の大きい低沸点
冷媒のＲ３２が多く冷媒循環回路(1) を循環し、運転能
力が向上することになる。また、請求項３に係る発明で
は、熱源側熱交換器(23)が複数の熱交換器(2a,2b, … )
に分割され、各熱交換器(2a,2b, … )に間に冷媒調節器
(4, … )を設けているので、暖房運転サイクル時におい
て、冷媒調節器(4, … )によって混合冷媒が等温線に対
応して減圧されることになり、熱源側熱交換器(23)の入
口側の冷媒温度を高く設定できることから、着霜が防止
されることになる。

【０００９】また、請求項６及び７に係る発明では、上
記冷房運転サイクル時の過渡時などにおいて、高圧冷媒
圧力が上昇した場合、この高圧冷媒圧力が所定値に上昇
すると、高圧検出手段(HPS2)が高圧信号を出力すること
になり、この高圧信号を開動制御手段(73)が受けて開動
信号を出力し、膨脹弁制御手段(72)が電動膨脹弁(25)を
開けぎみにする。この結果、高圧冷媒圧力の上昇時に熱
源側熱交換器(23)に溜まった液冷媒が冷媒調節器(4) に
流れ、高圧冷媒圧力が低下すると共に、液冷媒が冷媒調
節器(4) に溜まり、液バックが生ずることがない。ま
た、請求項８に係る発明では、上記暖房運転サイクル時
の過渡時などにおいて、高圧冷媒圧力が上昇した場合、
この高圧冷媒圧力が所定値に上昇すると、高圧検出手段
(HPS2)が高圧信号を出力することになり、この高圧信号
を開動制御手段(73)が受けて開動信号を出力し、上記膨
脹弁制御手段(72)が電動膨脹弁(25)を開けぎみにする。
この結果、高圧冷媒圧力の上昇時に利用側熱交換器(31)
に溜まった液冷媒が冷媒調節器(4) に流れ、高圧冷媒圧
力が低下すると共に、液冷媒が冷媒調節器(4) に溜ま
り、液バックが生ずることがない。また、請求項９に係
る発明では、上記暖房運転サイクル時の過渡時などにお
いて、高圧冷媒圧力が上昇した場合、開度補正手段(76)
が、過冷却判別手段(75)からの過冷却度に対応して基準
制御開度より大きい補正開度の開度信号を出力すること
になる。具体的に、請求項10に係る発明では、室内温度
より過冷却度を判別し、また、請求項11に係る発明で
は、室内温度と凝縮温度とより過冷却度を判別し、ま
た、請求項12に係る発明では、室内温度と圧縮機(21)の
吐出側温度と凝縮温度とより過冷却度を判別し、膨脹弁
制御手段(72)が電動膨脹弁(25)を過冷却度に応じた開け
ぎみ状態にする。この結果、高圧冷媒圧力の上昇時に利
用側熱交換器(31)に溜まった液冷媒が冷媒調節器(4) に
流れ、高圧冷媒圧力が低下することになる。また、請求
項13〜15に係る発明では、バイパス制御手段(74,74a)
が、高圧冷媒圧力が所定値以上に上昇すると、閉鎖弁(S
V)を閉鎖し、液冷媒を冷媒調節器(4)に貯溜して高圧冷
媒圧力を低下させる一方、圧縮機(21)における吐出側の
冷媒温度が低下すると、閉鎖弁(SV)を閉鎖させて液冷媒
を冷媒調節器(4) に貯溜して湿り運転を防止している。

【００１０】

【発明の効果】従って、請求項１に係る発明によれば、
熱源側熱交換器(23)と膨脹機構(25)との間に冷媒調節器
(4) を設け、該冷媒調節器(4) によって暖房運転サイク
ル時に冷媒を貯溜して貯溜量に対応した冷媒量を熱源側
熱交換器(23)に供給すると共に、冷房運転サイクル時に
冷媒を貯溜するようにしたゝめに、従来のようにアキュ
ムレータで液冷媒を貯溜する必要がないので、アキュム
レータを極めて小型化することができるか、或いは、ア
キュムレータを省略することができる。この結果、機器
類を少なくすることができると共に、圧力損失を小さく
することができることから、運転能力の向上を図ること
ができ、安価にすることができる。また、上記冷媒調節
器(4) によって冷媒循環量を調節するので、冷媒循環回
路(1) における冷媒充填量の許容幅を大きくすることが
できる。この結果、配管長によって冷媒充填量を増減す
る必要がなくなる。また、従来のような整流回路を設け
る必要がないので、逆止弁を不要とすることができ、部
品点数を減少させることができることから、安価にする
ことができる。

【００１１】また、請求項２に係る発明によれば、非共
沸混合冷媒が混合された混合冷媒を用いるようにしたゝ
めに、運転条件によって混合冷媒が冷媒調節器(4) に貯
溜されるので、冷媒循環回路(1) を循環する混合冷媒の
組成を変化させることができる。この結果、能力の高い
冷媒が多く冷媒循環回路(1) を循環することになるの
で、運転能力の向上を図ることができる。特に、上記冷
媒調節器(4) を設けるのみでもって混合冷媒の組成を変
化させることができることから、従来に比して運転能力
の向上を図りつゝアキュムレータ等の圧力損失を防止す
ることができると共に、精留塔を設ける必要がなく、部
品点数の低下及び回路の簡素化を図ることができる。ま
た、請求項３に係る発明によれば、熱源側熱交換器(23)
を複数の熱交換器(2a,2b, … )に分割し、各熱交換器(2
a,2b, … )に間に冷媒調節器(4, … )を設けるようにし
たゝめに、暖房運転サイクル時において、冷媒調節器
(4, … )によって混合冷媒を等温線に対応して減圧させ
ることができるので、熱源側熱交換器(23)の入口側の冷
媒温度を高く設定できることから、着霜を確実に防止す
ることができる。また、請求項４〜６に係る発明によれ
ば、上記冷媒調節器(4) の第２流出入管(43)に複数の冷
媒孔(45,45, … )或いは１つの長孔などの開口を形成す
るようにしたゝめに、該冷媒孔(45,45, … )或いは長孔
などの開口によって冷媒循環量を高精度に制御すること
ができるので、運転精度の向上を図ることができる。

【００１２】また、請求項７及び８に係る発明によれ
ば、上記高圧冷媒圧力の上昇時に電動膨脹弁(25)を開動
するようにしたゝめに、熱源側熱交換器(23)或いは利用
側熱交換器(31)内の液冷媒を冷媒調節器(4) に流して貯
溜することになり、該高圧冷媒圧力の上昇を確実に低下
させることができる一方、液バック及び湿り運転を確実
に防止することができることから、信頼性の高い運転制
御を行うことができると共に、運転範囲の拡大を図るこ
とができる。また、請求項９に係る発明によれば、過冷
却度に応じて補正開度を変えるようにして高圧冷媒圧力
の上昇を防止しているので、より精度のよい運転を行う
ことができ、エネルギ有効率（ＥＥＲ）を向上させるこ
とができると共に、運転範囲の拡大を図ることができ
る。また、請求項10〜12に係る発明によれば、過冷却度
の判別に専用のセンサを要しないので、構成を複雑にす
ることなく、高圧冷媒圧力の上昇を防止することができ
る。また、請求項13及び14に係る発明によれば、冷媒調
節器(4) に閉鎖弁(SV)を有するバイパス路(12)を接続
し、冷媒循環回路(1) の高圧冷媒圧力が所定の高圧に上
昇すると、バイパス制御手段(74,74a)が閉鎖弁(SV)を閉
鎖するようにしたゝめに、高圧冷媒圧力の上昇時に液冷
媒を冷媒調節器(4) に貯溜して高圧冷媒圧力を低下させ
ることができるので、該高圧冷媒圧力の上昇を防止する
ことができ、信頼性の高い運転制御を行うことができる
と共に、運転範囲の拡大を図ることができる。また、請
求項15に係る発明によれば、冷媒調節器(4) に閉鎖弁(S
V)を有するバイパス路(12)を接続し、圧縮機(21)の吐出
管温度が低下すると、バイパス制御手段(74,74a)が閉鎖
弁(SV)を閉鎖するようにしたゝめに、吐出管温度の低下
時に液冷媒を冷媒調節器(4) に貯溜して湿り運転を防止
することができるので、信頼性の高い運転制御を行うこ
とができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。 −第１実施例− 先ず、図２は、請求項１，２，４，５及び７に係る発明
の空気調和装置における冷媒配管系統を示しており、冷
媒循環回路(1) は、一台の室外ユニット(2) に対して一
台の室内ユニット(3) が接続された所謂セパレートタイ
プに構成されている。上記室外ユニット(2) には、イン
バータにより運転周波数を可変に調節されるスクロール
タイプの圧縮機(21)と、冷房運転時には図中実線の如
く、暖房運転時には図中破線の如く切換わる四路切換弁
(22)と、冷房運転時に凝縮器として、暖房運転時に蒸発
器として機能する熱源側熱交換器である室外熱交換器(2
3)と、該室外熱交換器(23)の補助熱交換器(24)と、本発
明の特徴とする冷媒調節器(4) と、冷媒を減圧するため
の膨脹機構である電動膨脹弁(25)とが設けられている。
一方また、上記室内ユニット(3) には、冷房運転時に蒸
発器として、暖房運転時に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(31)が設けられている。そ
して、上記圧縮機(21)と四路切換弁(22)と室外熱交換器
(23)と補助熱交換器(24)と冷媒調節器(4) と電動膨脹弁
(25)と室内熱交換器(31)とが順に冷媒配管(11)によって
接続され、上記冷媒循環回路(1) は、冷媒の循環により
熱移動を生ぜしめるように冷房運転サイクルと暖房運転
サイクルとに可逆運転可能な閉回路に構成されている。
また、上記冷媒循環回路(1) は、本発明の特徴の１つと
して、上記電動膨脹弁(25)を冷媒が双方向に流れるよう
に配置しており、つまり、電動膨脹弁(25)は、冷房運転
サイクルと暖房運転サイクルとで冷媒が逆方向に流れて
減圧するように構成されている（図２の実線は冷房、破
線は暖房を示す。）。更に、上記冷媒循環回路(1) は、
アキュムレータを備えていない回路に構成され、上記室
内熱交換器(31)の一端、具体的に、冷房運転サイクル時
における冷媒の出口側で、暖房運転サイクル時における
冷媒の入口側が四路切換弁(22)を介して直接に圧縮機(2
1)に接続されている。

【００１４】一方、本発明の特徴とする冷媒調節器(4)
は、図３に示すように、貯溜ケーシング(41)に第１流出
入管(42)と第２流出入管(43)とが接続されて構成され、
冷房運転サイクル時に高圧液ラインとなり、暖房運転サ
イクル時に低圧液ラインとなる冷媒配管(11)に介設され
ている。該貯溜ケーシング(41)は、液冷媒の貯溜可能に
形成され、上記冷媒循環回路(1) の冷媒充填量等に対応
した容量に構成されている。また、上記第１流出入管(4
2)は、一端が貯溜ケーシング(41)の底面に連接され、他
端が室内熱交換器(31)側の冷媒配管(11)に連接され、冷
房運転サイクル時には上記貯溜ケーシング(41)より液冷
媒を室内熱交換器(31)に導出させる一方、暖房運転サイ
クル時には室内熱交換器(31)より液冷媒を貯溜ケーシン
グ(41)に導入させるように構成されている（図３の実線
は冷房、破線は暖房を示す。）。また、上記第２流出入
管(43)の一端部は、貯溜ケーシング(41)の底面より該貯
溜ケーシング(41)内に導入された内菅部(44)に形成され
ると共に、他端が室外熱交換器(23)側の冷媒配管(11)に
連接されている。そして、上記第２流出入管(43)は、冷
房運転サイクル時に室外熱交換器(23)より液冷媒を貯溜
ケーシング(41)に導入させる一方、暖房運転サイクル時
に上記貯溜ケーシング(41)より液冷媒を室外熱交換器(2
3)に導出させるように構成されている（第４図の実線は
冷房、破線は暖房を示す。）。更に、上記第２流出入管
(43)の内菅部(44)は、上方に延びる直菅に形成されると
共に、開口である複数の冷媒孔(45,45, … )が形成さ
れ、該各冷媒孔(45,45,… )は、同一径又は異径に設定
され、冷房運転サイクル時に液冷媒が流入すると共に、
特に、暖房運転サイクル時に液冷媒が流出すると同時
に、上記貯溜ケーシング(41)に貯溜している潤滑油が流
出するように構成されている。そして、上記冷媒調節器
(4) は、暖房運転サイクル時に液冷媒を貯溜し且つ冷媒
孔(45,45, … )によって貯溜量に対応した冷媒量を室外
熱交換器(23)に供給して冷媒循環量を調節する一方、冷
房運転サイクル時に余剰冷媒を貯溜するように構成され
ている。また、上記複数の冷媒孔(45,45, … )は、図４
Y1に示すように、室外電動膨張弁(25)の開度が大きくな
るに従って冷媒の流出量が大きくなるように設定されて
いる。つまり、１の冷媒孔(45)を形成するのみでは、図
４Y2に示すように、室外電動膨張弁(25)の開度が大きく
なっても冷媒の流出量がさほど大きく変動しないので、
複数の冷媒孔(45,45, … )を形成するようにしている。
しかも、暖房運転サイクル時においては、冷媒調節器
(4) の貯溜液冷媒量は、室外電動膨張弁(25)の開度で変
動するが、冷媒流出量である冷媒循環量は、冷媒孔(45,
45, … )によって調節されることになる。更に、上記冷
媒孔(45,45, … )は、次の条件を充足するように設定さ
れている。過熱領域又は必要冷媒量が最大条件におい
て、過熱運転に成らないこと。つまり、圧縮機(21)が吐
出管温度保護で停止しないこと。湿り領域又は必要冷
媒量が最小条件において、湿り運転にならないこと。つ
まり、潤滑油が希釈されて潤滑機能が損なわれないこ
と。及び液圧縮が生じないこと。同一の冷媒循環量に
対して湿り度の変化が少ないこと。具体的に、冷媒調節
器(4) からの液冷媒の流出量は、液冷媒のヘッドに依存
するので、冷媒調節器(4) の液冷媒の貯溜量が多くなる
に従って流出量の変化量が大きくなることが好ましい。
このことから、例えば、上記第２流出入管(43)の下部の
みに３つの冷媒孔(45,45, … )を形成するようにしても
よい。

【００１５】尚、第３図において、(F1 〜 F3)は、冷媒
中の塵埃を除去するためのフィルタ、(ER)は、圧縮機(2
1)の運転音を低減させるための消音器である。

【００１６】更に、上記空気調和装置にはセンサ類が設
けられており、上記圧縮機(21)の吐出管には、吐出管温
度Tdを検出する吐出管センサ(Thd) が配置され、上記室
外ユニット(2) の空気吸込口には、外気温度である室外
空気温度Taを検出する外気温センサ(Tha) が配置され、
上記室外熱交換器(23)には、冷房運転時に凝縮温度とな
り、暖房運転時に蒸発温度となる室外熱交温度Tcを検出
する室外熱交センサ(Thc) が配置され、上記室内ユニッ
ト(3) の空気吸込口には、室内温度である室内空気温度
Trを検出する室温センサ(Thr) が配置され、上記室内熱
交換器(31)には、冷房運転時に蒸発温度となり、暖房運
転時に凝縮温度となる室内熱交温度Teを検出する室内熱
交センサ(The) が配置されている。更に、上記圧縮機(2
1)の吐出管には、高圧冷媒圧力HPを検出して、該高圧冷
媒圧力HPの過上昇によりオンとなって高圧保護信号を出
力する高圧保護圧力スイッチ(HPS1)と、上記高圧冷媒圧
力HPを検出して、該高圧冷媒圧力HPが所定値になるとオ
ンとなって高圧制御信号を出力する高圧検出手段である
高圧制御圧力スイッチ(HPS2)とが配置され、上記圧縮機
(21)の吸込管には、低圧冷媒圧力を検出して、該低圧冷
媒圧力の過低下によりオンとなって低圧保護信号を出力
する低圧保護圧力スイッチ(LPS1)が配置されている。

【００１７】そして、上記各センサ(Thd, 〜 ,The)及び
各スイッチ(HPS1,HPS2,LPS1)の出力信号は、コントロー
ラ(7) に入力されており、該コントローラ(7) は、入力
信号に基づいて空調運転を制御するように構成され、圧
縮機(21)の容量制御手段(71)と、膨脹弁制御手段(72)
と、開動制御手段(73)とが設けられている。そして、該
容量制御手段(71)は、インバータの運転周波数を零から
最大周波数まで２０ステップＮに区分すると共に、例え
ば、室外熱交センサ(Thc) 及び室内熱交センサ(The) が
検出する凝縮温度と蒸発温度とより最適な冷凍効果を与
える吐出管温度Tdの最適値Tkを算出し、該吐出管温度Td
が最適値Tkになるように周波数ステップＮを設定して圧
縮機(21)の容量を制御しており、所謂吐出管温度制御に
構成されている。また、上記膨脹弁制御手段(72)は、容
量制御手段(71)と同様に吐出管温度制御に構成され、例
えば、室外熱交センサ(Thc) 及び室内熱交センサ(The)
が検出する凝縮温度と蒸発温度とより最適な冷凍効果を
与える吐出管温度Tdの最適値Tkを算出し、該吐出管温度
Tdが最適値Tkになるように弁開度を設定して電動膨脹弁
(25)を基準制御開度に制御している。また、上記開動制
御手段(73)は、高圧制御圧力スイッチ(HPS2)が高圧制御
信号を出力すると、上記膨脹弁制御手段(72)が電動膨脹
弁(25)の開度を基準制御開度より大きい補正開度に制御
する開動信号を該膨脹弁制御手段(72)に出力するように
構成されている。

【００１８】一方、本発明の特徴の１つとして、上記冷
媒循環回路(1) の冷媒は、非共沸混合冷媒が用いられて
いる。具体的に、Ｒ３２と該Ｒ３２に対して非共沸であ
るＨＦＣ１３４ａ（1,1,1,2-テトラフルオロエタン）と
の非共沸混合冷媒が用いられている。そして、上記Ｒ３
２とＨＦＣ１３４ａとの充填比率は、３：７に設定され
ている。このＲ３２とＨＦＣ１３４ａとの混合冷媒を用
いた理由は、Ｒ３２の単体では熱量が大きいものゝ、高
圧冷媒圧力が上昇し過ぎることになり、また、ＨＦＣ１
３４ａの単体では熱量が小さく、能力が出ないことにな
るので、低沸点冷媒であるＲ３２と高沸点冷媒であるＨ
ＦＣ１３４ａとの非共沸混合冷媒を用いることにしてい
る。また、上記非共沸混合冷媒を用いると共に、上記冷
媒調節器(4) によって運転能力の向上を図るようにして
いる。つまり、上述したように冷媒調節器(4) は、暖房
運転サイクル時の冷媒循環量を調節するので、この冷媒
調節器(4) によって循環する混合冷媒の組成比が変化
し、Ｒ３２とＨＦＣ１３４ａとの比率が変化するように
している。具体的に、図３において、例えば、−１０℃
の低外気温度の暖房運転サイクル時においては、余剰の
冷媒が冷媒調節器(4) に貯溜されることになるが、この
冷媒調節器(4) のガス冷媒は、低沸点のＲ３２がリッチ
で貯溜され、液冷媒は、高沸点のＨＦＣ１３４ａがリッ
チで貯溜されることになる。この結果、冷媒調節器(4)
にはＨＦＣ１３４ａが多量に貯溜されるので、循環する
混合冷媒はＲ３２が多くなり、運転能力が向上すること
になる。

【００１９】そこで、上記冷媒調節器(4) における冷媒
貯溜量について説明する。先ず、非共沸混合冷媒が、Ｒ
３２：ＨＦＣ１３４ａ＝３：７の比率で冷媒循環回路
(1) に充填されている状態において、過途条件、例え
ば、外気温度が低下して、Ｒ３２：ＨＦＣ１３４ａ＝
２：８の比率の混合冷媒が余る場合がある。その際に、
上記冷媒循環回路(1) を流れる混合冷媒の組成がＲ３
２：ＨＦＣ１３４ａ＝４：６の比率に成るような余剰冷
媒量を求める。最初に充填された冷媒量をＡkgとし、余
剰の冷媒量をＢkgとすると、最初に充填されたＲ３２の
冷媒量をA1kg、最初に充填されたＨＦＣ１３４ａの冷媒
量をA2kg、余剰のＲ３２の冷媒量をB1kg、及び余剰のＨ
ＦＣ１３４ａの冷媒量をB2kgは、次の通りとなる。 A1＝０．３Ａ A2＝０．７Ａ B1＝０．２Ｂ B2＝０．８Ｂ また、上記冷媒循環回路(1) を流れる冷媒循環量をＸと
すると、 Ｘ＝Ａ−Ｂ …… であり、この冷媒循環量Ｘの組成比は、Ｒ３２の循環量
をX1、ＨＦＣ１３４ａの循環量をX2とすると、 X1＝A1−B1＝０．３Ａ−０．２Ｂ …… X2＝A2−B2＝０．７Ａ−０．８Ｂ …… と成る。このときの冷媒循環量Ｘの組成がＲ３２：ＨＦ
Ｃ１３４ａ＝４：６の比率に成るためには、 X1／Ｘ≦０．４ …… と成る。従って、上記は、式及び式を代入して、 ０．３Ａ−０．２Ｂ＝０．４Ａ−０．４Ｂ と成り、 Ａ−２Ｂ≧０ …… と成る。以上のことから、式を充足する余剰冷媒量Ｂ
となるように冷媒調節器(4) の容量及び冷媒孔(45,45,
… )を設定している。

【００２０】−第１実施例の運転動作− 次に、上述した空気調和装置における冷房運転及び暖房
運転の動作について説明する。先ず、上記冷媒循環回路
(1) において、冷房運転サイクル時には、圧縮機(21)よ
り吐出した高圧の冷媒は、室外熱交換器(23)で凝縮して
液化し、この液冷媒は、冷媒調節器(4) に流入した後、
電動膨脹弁(25)で減圧し、その後、室内熱交換器(31)で
蒸発して圧縮機(21)に戻る循環となる。一方、暖房運転
サイクル時には、圧縮機(21)より吐出した高圧の冷媒
は、室内熱交換器(31)で凝縮して液化し、この液冷媒
は、電動膨脹弁(25)で減圧した後、冷媒調節器(4) に流
入し、その後、室外熱交換器(23)で蒸発して圧縮機(21)
に戻る循環となる。この各運転サイクル時において、容
量制御手段(71)は、室外熱交センサ(Thc)及び室内熱交
センサ(The) が検出する凝縮温度と蒸発温度とより最適
な冷凍効果を与える吐出管温度Tdの最適値Tkを算出し、
該吐出管温度Tdが最適値Tkになるように周波数ステップ
Ｎを設定して圧縮機(21)の容量を制御すると共に、膨脹
弁制御手段(72)は、上記容量制御手段(71)と同様に吐出
管温度Tdが最適値Tkになるように基準制御開度を設定し
て電動膨脹弁(25)の開度を制御し、室内負荷に対応した
空調運転を行っている。上述した暖房運転サイクル時に
おいて、室内熱交換器(31)の要求負荷に対応した冷媒
は、上記電動膨脹弁(25)の開度と、冷媒調節器(4) の冷
媒孔(45,45, … )とによって調節され、所定の冷媒量が
上記室外熱交換器(23)に供給される。

【００２１】また、上記暖房運転サイクル時の過渡時な
どにおいて、高圧冷媒圧力HPが上昇した場合、この高圧
冷媒圧力HPが所定値に上昇すると、高圧制御圧力スイッ
チ(HPS2)が高圧制御信号を出力することになり、この高
圧制御信号を開動制御手段(73)が受けて開動信号を出力
し、膨脹弁制御手段(72)が電動膨脹弁(25)を基準制御開
度より大きい補正開度にして開けぎみにする。この結
果、高圧冷媒圧力HPの上昇時に室外熱交換器(23)に溜ま
った液冷媒が冷媒調節器(4) に流れ、高圧冷媒圧力HPが
低下すると共に、液冷媒が冷媒調節器(4) に溜まること
になる。従って、室外熱交換器(23)に必要以上の液冷媒
が供給されることがないので、アキュムレータを備えて
いなくとも液バックが生ずることがない。更に、上記暖
房運転サイクル時において、低外気温度の場合、例え
ば、−１０℃の低外気温度時においては、余剰の冷媒が
冷媒調節器(4) に貯溜されることになるが、この冷媒調
節器(4) のガス冷媒は、低沸点のＲ３２がリッチで貯溜
され、液冷媒は、高沸点のＨＦＣ１３４ａがリッチで貯
溜されることになる。この結果、冷媒調節器(4) にはＨ
ＦＣ１３４ａが多量に貯溜されるので、循環する混合冷
媒はＲ３２が多くなり、運転能力が向上することにな
る。また、上記暖房運転サイクル時において、冷媒調節
器(4) に溜まった潤滑油、つまり、液冷媒上の潤滑油
は、冷媒孔(45,45, … )より流出して室外熱交換器(23)
から圧縮機(21)に戻ることになる。一方、上記冷房運転
サイクル時においては、余剰の冷媒が冷媒調節器(4) に
溜まることになり、この冷媒調節器(4) に冷媒を溜める
ことによって高圧冷媒圧力HPの上昇を防止している。

【００２２】−第１実施例の効果− 以上のように、本実施例によれば、室外熱交換器(23)と
室外電動膨張弁(25)との間に冷媒調節器(4) を設け、該
冷媒調節器(4) によって暖房運転サイクル時に液冷媒を
貯溜して貯溜量に対応した冷媒量を室外熱交換器(23)に
供給すると共に、冷房運転サイクル時に液冷媒を貯溜す
るようにしたゝめに、従来のようにアキュムレータで液
冷媒を貯溜する必要がないので、アキュムレータを極め
て小型化することができるか、或いは、アキュムレータ
を省略することができる。この結果、機器類を少なくす
ることができると共に、圧力損失を小さくすることがで
きることから、運転能力の向上を図ることができ、安価
にすることができる。また、上記冷媒調節器(4) によっ
て冷媒循環量を調節するので、冷媒循環回路(1) におけ
る冷媒充填量の許容幅を大きくすることができる。この
結果、配管長によって冷媒充填量を増減する必要がなく
なる。また、従来のような整流回路を設ける必要がない
ので、逆止弁を不要とすることができ、部品点数を減少
させることができることから、安価にすることができ
る。また、上記冷媒調節器(4) の第２流出入管(43)に複
数の冷媒孔(45,45, … )を形成するようにしたゝめに、
該冷媒孔(45,45, … )によって冷媒循環量を高精度に制
御することができるので、運転精度の向上を図ることが
できる。また、上記高圧冷媒圧力HPの上昇時に電動膨脹
弁(25)を開動するようにしたゝめに、室外熱交換器(23)
内の液冷媒を冷媒調節器(4) に流して貯溜することにな
り、該高圧冷媒圧力HPの上昇を確実に低下させることが
できる一方、液バック及び湿り運転を確実に防止するこ
とができることから、信頼性の高い運転制御を行うこと
ができると共に、運転範囲の拡大を図ることができる。
また、上記Ｒ３２とＨＦＣ１３４ａとの非共沸混合冷媒
を用いるようにしたゝめに、運転条件によって混合冷媒
が冷媒調節器(4) に貯溜されるので、冷媒循環回路(1)
を循環する混合冷媒の組成を変化させることができる。
この結果、能力の高い冷媒が多く冷媒循環回路(1) を循
環することになるので、運転能力の向上を図ることがで
きる。具体的に、図５に基づいて説明すると、この図５
は、蒸発温度を５℃、凝縮温度を５０℃とし、過熱度及
び過冷却度を零とした場合の能力を示している。この能
力Qcは、冷媒循環量をＧとし、エンタルピ差Δｉとする
と、 Qc＝Ｇ×Δｉ …… である。そして、冷媒循環量Qcは、圧縮機(21)の吸込側
冷媒の比体積の比率で変化し、図５に示すように、Ｒ３
２：ＨＦＣ１３４ａ＝３：７の比率の場合、冷媒循環量
Qcは７８０kcal/hと成り（図５Q1参照）、Ｒ３２：ＨＦ
Ｃ１３４ａ＝４：６の比率の場合、冷媒循環量Qcは７８
０kcal/hと成る（図５Q2参照）。従って、Ｒ３２：ＨＦ
Ｃ１３４ａ＝４：６の比率に成ると、845/780=1.08と成
り、８％の能力向上となる。特に、上記冷媒調節器(4)
を設けるのみでもって混合冷媒の組成を変化させること
ができることから、従来に比して運転能力の向上を図り
つゝアキュムレータ等の圧力損失を防止することができ
ると共に、精留塔を設ける必要がなく、部品点数の低下
及び回路の簡素化を図ることができる。

【００２３】−第１実施例の変形例− 図６は、上記冷媒調節器(4) の他の実施例を示すもの
で、第２流出入管(43)の内菅部(46)がＵ字状に形成され
たものである。つまり、上記第２流出入管(43)は、貯溜
ケーシング(41)の上部より該貯溜ケーシング(41)の内部
に導入される一方、上記内菅部(46)には、前実施例と同
様に複数の冷媒孔(45,45, … )が形成されている。その
他の構成並びに作用・効果は、前実施例と同様である。
また、上記冷媒調節器(4) の開口は、図３及び図６に示
すように、複数の冷媒孔(45,45, … )で構成したが、請
求項６の実施例として、第２流出入管(43)に上下方向に
長く形成された長孔によって構成し、第２流出入管(43)
の内部と貯溜ケーシング(41)の内部との連通面積が液冷
媒の貯溜量の増減に対応して増減するようにしてもよ
い。この長孔によれば冷媒の流出量をリニアに変動させ
ることができる。

【００２４】−第２実施例− 図７は、請求項３に係る発明の他の実施例を示してお
り、室外熱交換器(23)が２つの第１熱交換器(2a)と第２
熱交換器(2b)とに分割され、この両熱交換器(2a,2b)の
間に冷媒調節器(4) が設けられたものである。つまり、
前実施例の如く非共沸混合冷媒を用いた場合、図８に示
すように、飽和液線と飽和蒸気線との間の等温線Ｔがエ
ンタルピが大きくなるに従って低下することになる。従
来、Ｒ２２の単体の冷媒の場合、冷媒圧力と等温線とが
平行状態であったのに比して、非共沸混合冷媒を用いた
場合、冷媒圧力が一定であっても、冷媒温度が変化する
ことになる。この結果、暖房運転サイクル時において、
室外電動膨張弁(25)によってP1点まで冷媒圧力を低下す
ると、室外熱交換器(23)の入口側において着霜すること
になる。そこで、本実施例においては、２つの第１熱交
換器(2a)と第２熱交換器(2b)とを設けるようにすると共
に、両熱交換器(2a, 2b)の間の冷媒調節器(4) の圧力損
失によって冷媒圧力を減圧するように構成されている。
また、上記圧縮機(21)側の第１熱交換器(2a)の容量が、
室外電動膨張弁(25)側の第２熱交換器(2b)の容量より大
きく設定されている。その他の構成は第１実施例と同様
である。

【００２５】−第２実施例の作用・効果− 以上のように、本実施例によれば、暖房運転サイクル時
において、冷媒圧力は、室外電動膨張弁(25)によってP2
点まで減圧され、その後、冷媒は第２熱交換器(2b)で蒸
発した後、冷媒調節器(4) に流入してP3点まで減圧さ
れ、第１熱交換器(2a)で蒸発することになる。従って、
本実施例によれば、室外熱交換器(23)を２つに分割し、
この分割した両熱交換器(2a, 2b)の間に冷媒調節器(4)
を設けるようにしたゝめに、第２熱交換器(2b)等の入口
側における冷媒圧力をやゝ高く設定することができるの
で、着霜を確実に防止することができる。この結果、確
実な冷房運転を実行することができる。また、前実施例
と同様に、非共沸冷媒を用い且つ冷媒調節器(4) で冷媒
循環量を調節するようにしたゝめに、運転能力の向上を
図ることができると共に、部品点数の低減を図り、回路
の簡素化を図ることができる。その他の作用及び効果は
第１実施例と同様である。

【００２６】−第２実施例の変形例− 図９は、他の変形例を示しており、室外熱交換器(23)が
３つの第１熱交換器(2a)と第２熱交換器(2b)と第３熱交
換器(2c)とに分割され、この各両熱交換器(2a,2b,2C)の
間に冷媒調節器(4, 4)が設けられたものである。つま
り、本実施例においては、２つの冷媒調節器(4, 4)の圧
力損失によって冷媒圧力を２段に減圧するように構成さ
れている。この結果、暖房運転サイクル時において、冷
媒圧力は、室外電動膨張弁(25)によってP2点まで減圧さ
れ、その後、冷媒は第３熱交換器(2c)で蒸発した後、冷
媒調節器(4) に流入してP3点まで減圧され、更にその
後、冷媒は第２熱交換器(2b)で蒸発した後、冷媒調節器
(4) に流入してP4点まで減圧され、第１熱交換器(2a)で
蒸発することになる。従って、本実施例によれば、室外
熱交換器(23)を３つに分割し、この分割した各熱交換器
(2a,2b,2C)の間に冷媒調節器(4, 4)を設けるようにした
ゝめに、冷媒温度がP1点及びP5点まで低下することを確
実に防止することができるので、第３熱交換器(2c)等の
入口側における冷媒圧力をやゝ高く設定することができ
るので、着霜を確実に防止することができる。この結
果、確実な冷房運転を実行することができる。

【００２７】その他の構成及び作用・効果は第２実施例
と同様である。

【００２８】−第３実施例− 第11図は、請求項13〜15に係る発明の第３実施例を示す
もので、上記冷媒調節器(4) にバイパス路(12)が接続さ
れたものである。該バイパス路(12)は、閉鎖弁(SV)を備
え、一端が冷媒調節器(4) の底部に接続され、他端が貯
溜ケーシング(41)と室外熱交換器(23)との間の冷媒配管
(11)に接続されている。また、上記コントローラ(7) に
は、上記閉鎖弁(SV)を制御するバイパス制御手段(74)が
設けられ、該バイパス制御手段(74)は、冷房運転サイク
ル時に閉鎖弁(SV)を全閉に制御し、且つ通常の暖房運転
サイクル時には閉鎖弁(SV)を全開に制御する一方、暖房
運転サイクル時において、高圧制御圧力スイッチ(HPS2)
が高圧制御信号を出力すると閉鎖弁(SV)を閉鎖すると共
に、吐出管センサ(Thd) が検出する吐出管温度Tdが所定
温度に低下すると、所定時間閉鎖弁(SV)を閉鎖するよう
に構成されている。その他の構成は第１実施例と同様で
ある。

【００２９】−第３実施例の作用・効果− 従って、上記暖房運転サイクル時における高圧冷媒圧力
HPが所定の高圧に上昇すると、電動膨脹弁(25)が開動す
ると同時に、閉鎖弁(SV)が閉鎖され、液冷媒を冷媒調節
器(4) に貯溜して高圧冷媒圧力HPを低下させることにな
る。また、上記吐出管温度Tdが低下すると、閉鎖弁(SV)
を閉鎖させて液冷媒を冷媒調節器(4) に貯溜して湿り運
転を防止している。この結果、上記高圧冷媒圧力HPの上
昇を防止することができると共に、湿り運転を確実に防
止することができるので、信頼性の高い運転制御を行う
ことができると共に、運転範囲の拡大を図ることができ
る。その他の構成並びに作用・効果は、前実施例と同様
である。その他の作用及び効果は第１実施例と同様であ
る。

【００３０】−第４実施例− 第12図は、請求項９及び12に係る発明の第４実施例を示
す制御フローであって、第７図の第３の実施例に対応し
ており、第10図におけるコントローラ(7) には、１点鎖
線で示すように、開動制御手段(73)に代えて過冷却判別
手段(75)と開度補正手段(76)とを設けたものである。該
過冷却判別手段(75)は、暖房運転時における室内熱交換
器(31)の冷媒の過冷却度を判別するものであって、上記
高圧制御圧力スイッチ(HPS2)が検出した高圧冷媒圧力HP
が所定値より上昇し、且つ室温センサ(Thr) が検出する
室内空気温度Trが所定温度になると、過冷却度が大きい
と判別し、また、上記高圧制御圧力スイッチ(HPS2)が検
出した高圧冷媒圧力HPが所定値より上昇し、且つ室内熱
交センサ(The) が検出する室内熱交温度Teが所定温度に
なると、過冷却度が大きいと判別するように構成されて
いる。更に、上記過冷却判別手段(75)は、吐出管センサ
(Thd) が検出する吐出管温度Tdが所定温度になると、湿
り状態と判別し、該湿り状態を加味して過冷却度を判別
するように構成されている。上記開度補正手段(76)は、
高圧制御圧力スイッチ(HPS2)が検出した高圧冷媒圧力HP
が所定値になると、上記膨脹弁制御手段(72)が電動膨脹
弁(25)の開度を基準制御開度より大きい補正開度に制御
し、且つ上記過冷却判別手段(75)が判別した過冷却度の
上昇に対応して該補正開度が大きくなるように制御する
開度信号を該膨脹弁制御手段(72)に出力する。つまり、
該開度補正手段(76)は、基準制御開度より大きい３つの
補正開度を予め記憶しており、上記過冷却判別手段(75)
が判別した過冷却度に対応し、基準制御開度Ａより大き
く開ける開度量が最も大きい第１補正開度Ｄと、開度量
が中程度の第２補正開度Ｃと、開度量が最も小さい第３
補正開度Ｂとの開度信号を膨脹弁制御手段(72)に出力す
るように構成されている。その他の構成は第１実施例と
同様である。

【００３１】−第４実施例の運転動作− 次に、上記電動膨脹弁(25)の暖房運転サイクル時におけ
る開度補正動作について、第12図の制御フローに基づき
説明する。先ず、上記電動膨脹弁(25)の開度補正ルーチ
ンがスタートすると、ステップST21において、高圧制御
圧力スイッチ(HPS2)がオンしているか否かを判定し、該
高圧制御圧力スイッチ(HPS2)がオンするまで、判定がＮ
Ｏとなり、ステップST22に移り、吐出管温度Tdが最適値
Tkになるように膨脹弁制御手段(72)が基準制御開度Ａに
電動膨脹弁(25)の開度を制御してリターンすることにな
る。一方、上記高圧制御圧力スイッチ(HPS2)がオンする
と、上記ステップST21からステップST23に移り、室温セ
ンサ(Thr) が検出する室内空気温度Trが所定温度より高
いか否かを判定し、所定温度以下のときはステップST24
に、所定温度より高いときはステップST25に移ることに
なる。そして、このステップST24において、吐出管セン
サ(Thd) が検出する吐出管温度Tdが所定温度以上の高温
か否かを判定し、所定温度以上のときは湿り状態でない
としてステップST26に移り、所定温度未満のときは湿り
状態であるとしてステップST27に移ることになる。ま
た、上記ステップST25において、吐出管センサ(Thd) が
検出する吐出管温度Tdが所定温度以上の高温か否かを判
定し、所定温度以上のときは湿り状態でないとしてステ
ップST28に移り、所定温度未満のときは湿り状態である
としてステップST29に移ることになる。

【００３２】更に、上記ステップST26及びステップST27
において、室内熱交センサ(The) が検出する室内熱交温
度Teが所定温度より高いか否かを判定し、所定温度以下
のときはステップST30又はステップST32に、所定温度よ
り高いときはステップST31又はステップST33に移ってリ
ターンすることになる。また、上記ステップST28及びス
テップST29において、室内熱交センサ(The) が検出する
室内熱交温度Teが所定温度より高いか否かを判定し、所
定温度以下のときはステップST34又はステップST36に、
所定温度より高いときはステップST35又はステップST37
に移ってリターンすることになる。このステップST30〜
ステップST33においては、室内空気温度Trが低いので、
過冷却度が大きくなって高圧冷媒圧力HPが上昇したと考
えられることから、基準制御開度Ａより大きく開ける開
度量が最も大きい第１補正開度Ｄに電動膨脹弁(25)の開
度を設定することになる。

【００３３】また、上記ステップST34〜ステップST37に
おいては、室内空気温度Trがさほど低くないので、室内
熱交温度Teで過冷却度を判別し、上記室内熱交温度Teが
所定温度より高いと、上記ステップST35及びステップST
37において、過冷却度が小さい状態で高圧冷媒圧力HPが
上昇しているので、基準制御開度Ａより大きく開ける開
度量が最も小さい第３補正開度Ｂに電動膨脹弁(25)の開
度を設定することになる。更に、湿り状態を加味し、吐
出管温度Tdが所定温度未満で、室内熱交温度Teが所定温
度以下のときは、湿り状態と判別することができるの
で、ステップST36において、高圧冷媒圧力HPが上昇して
いるものゝ基準制御開度Ａより大きく開ける開度量が中
程度の第２補正開度Ｃに電動膨脹弁(25)の開度を設定す
ることになり、吐出管温度Tdが所定温度以上で、室内熱
交温度Teが所定温度以下のときは、過冷却度が大きくな
って高圧冷媒圧力HPが上昇したと考えられることから、
ステップST34において、基準制御開度Ａより大きく開け
る開度量が最も大きい第１補正開度Ｄに電動膨脹弁(25)
の開度を設定することになる。そして、上記ステップST
21及びステップST23〜ステップST29によって過冷却判別
手段(75)が構成され、また、ステップST30〜ステップST
37によって開度補正手段(76)が構成されている。この結
果、高圧冷媒圧力HPの上昇時に室内熱交換器(31)に溜ま
った液冷媒が冷媒調節器(4) に流れ、高圧冷媒圧力HPが
低下すると共に、液冷媒が冷媒調節器(4) に溜まること
になる。

【００３４】−第４実施例の効果− 従って、本実施例によれば、上記室内熱交換器(31)に溜
まった液冷媒量に対応して、つまり、過冷却度に応じて
電動膨脹弁(25)の開度を大きく開動させて高圧冷媒圧力
HPの上昇を防止しているので、より精度のよい運転を行
うことができ、エネルギ有効率（ＥＥＲ）を向上させる
ことができると共に、運転範囲の拡大を図ることができ
る。また、上記過冷却度の判別に専用のセンサを要しな
いので、構成を複雑にすることなく、高圧冷媒圧力HPの
上昇を防止することができる。

【００３５】−第５実施例− 第13図は、請求項11に係る発明の実施例を示し、上記第
12図における実施例のステップST24及びステップST25を
省略したもので、吐出管温度Tdについて判別しないもの
である。

【００３６】従って、ステップST23からステップST26又
はステップST29に移り、該ステップST26において、室内
熱交センサ(The) が検出する室内熱交温度Teが所定温度
より高いか否かを判定し、所定温度以下のときはステッ
プST30に、また、所定温度より高いときはステップST31
に移ってリターンすることになる。また、上記ステップ
ST29において、上記室内熱交センサ(The) が検出する室
内熱交温度Teが所定温度より高いか否かを判定し、所定
温度以下のときはステップST36に、該所定温度より高い
ときはステップST37に移ってリターンすることになる。
そして、このステップST30及びステップST31において
は、室内空気温度Trが低いので、過冷却度が大きくなっ
て高圧冷媒圧力HPが上昇したと考えられることから、基
準制御開度Ａより大きく開ける開度量が最も大きい第１
補正開度Ｄに電動膨脹弁(25)の開度を設定することにな
る。また、上記ステップST36及びステップST37において
は、室内空気温度Trがさほど低くないので、室内熱交温
度Teで過冷却度を判別し、室内熱交温度Teが所定温度よ
り高いと、上記ステップST37において、過冷却度が小さ
い状態で高圧冷媒圧力HPが上昇しているので、基準制御
開度Ａより大きく開ける開度量が最も小さい第３補正開
度Ｂに電動膨脹弁(25)の開度を設定することになる。更
に、上記室内熱交温度Teが所定温度以下のときは、湿り
状態と判別することができるので、ステップST36におい
て、高圧冷媒圧力HPが上昇しているものゝ基準制御開度
Ａより大きく開ける開度量が中程度の第２補正開度Ｃに
電動膨脹弁(25)の開度を設定することになる。その他の
構成及び作用・効果は、第12図に示す第４実施例と同様
である。

【００３７】−第６実施例− 第14図は、請求項10に係る発明の実施例を示し、上記第
12図における実施例のステップST24〜ステップST29を省
略したもので、上記室内空気温度Trのみを判別し、吐出
管温度Td及び室内熱交温度Teについて判別しないもので
ある。従って、ステップST23からステップST30及びステ
ップST35に移ることになる。つまり、室温センサ(Thr)
が検出する室内空気温度Trが、所定温度より高いか否か
を判定し、所定温度以下のときはステップST30に、所定
温度より高いときはステップST35に移ってリターンする
ことになる。そして、このステップST30においては、室
内空気温度Trが低いので、過冷却度が大きくなって高圧
冷媒圧力HPが上昇したと考えられることから、上記基準
制御開度Ａより大きく開ける開度量が最も大きい第１補
正開度Ｄに電動膨脹弁(25)の開度を設定することにな
る。また、上記ステップST35においては、室内空気温度
Trがさほど低くないので、基準制御開度Ａより大きく開
ける開度量が最も小さい第３補正開度Ｂに電動膨脹弁(2
5)の開度を設定することになる。その他の構成及び作用
・効果は、第12図に示す第４実施例と同様である。

【００３８】−その他の変形例− 尚、本各実施例においては、Ｒ３２とＨＦＣ１３４ａと
の非共沸混合冷媒について説明したが、本発明は、他の
混合冷媒であってもよく、例えば、Ｒ３２とＨＦＣ１３
４ａとＲ１２５との混合冷媒であってよく、その他、低
沸点冷媒と高沸点冷媒との非共沸混合冷媒を有する２種
或いは３種以上の異なる冷媒を混合したものであっても
よい。また、図７及び図９の実施例では、室外熱交換器
(23)を２つ或いは３つに分割したが、本発明では、４つ
以上に分割してもよく、その際、分割した熱交換器の間
に冷媒調節器(4) を設けることになる。また、請求項１
及び請求項７〜15の発明においては、単一の冷媒を用い
たものであってもよい。上記実施例おいて、膨脹弁制御
手段(72)は、吐出管温度制御するように構成したが、本
発明においては、室内熱交換器(31)の入口冷媒温度と出
口冷媒温度とによる過熱度制御を行うようにしてもよ
い。また、上記バイパス制御手段(74)は、高圧制御圧力
スイッチ(HPS2)の高圧制御信号に基づいて制御するよう
にしたが、室外熱交センサ(Thc) が検出する室外熱交温
度Tc或いは室内熱交センサ(The) が検出する室内熱交温
度Teに基づいて制御するようにしてもよい。つまり、高
圧冷媒圧力HPを室外熱交温度Tc或いは室内熱交温度Teに
基づいて導出するようにしてもよい。また、該バイパス
制御手段(74)は、高圧冷媒圧力HPのみ、又は、吐出管温
度Tdのみの何れかに基づいて制御するようにしてもよ
く、つまり、高圧制御又は湿り運転制御のみを行うよう
にしてもよい。また、図12及び図13に示す実施例におい
ては、室内熱交換器(31)の液側端部（暖房運転サイクル
時の出口側）に液温センサを設け、該液温センサと室内
熱交センサ(The) とによって過冷却度を直接検出するよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】第１実施例を示す冷媒回路図である。

【図３】冷媒調節器の断面図である。

【図４】冷媒調節器の冷媒の流出を示す特性図である。

【図５】Ｒ３２の充填比率に対する能力特性図である。

【図６】他の冷媒調節器を示す断面図である。

【図７】第２実施例を示す室外側の冷媒回路図である。

【図８】第２実施例を示すモリエル線図である。

【図９】第２実施例の変形例を示す室外側の冷媒回路図
である。

【図１０】第２実施例を示すモリエル線図である。

【図１１】第３実施例を示す冷媒回路図である。

【図１２】第４実施例を示す制御フロー図である。

【図１３】第５実施例を示す制御フロー図である。

【図１４】第６実施例を示す制御フロー図である。

【符号の説明】

1 冷媒循環回路 2 室外ユニット 21 圧縮機 23 室外熱交換器（熱源側熱交換器） 25 室外電動膨張弁（膨脹機構） 2a,2b,2c 熱交換器 3 室内ユニット 31 室内熱交換器（利用側熱交換器） 4 冷媒調節器 41 貯溜ケーシング 42 第１流出入管 43 第２流出入管 44,46 内部管 45 冷媒孔 7 コントローラ 72 膨脹弁制御手段 73 開動制御手段 74 バイパス制御手段 75 過冷却判別手段 76 開度補正手段 HPS2 高圧制御圧力スイッチ（高圧検出手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 伸一 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 竹上 雅章 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 植野 武夫 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 隅田 哲也 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 米田 裕二 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 山本 政樹 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(21)と、熱源側熱交換器(23)と、
   冷媒が双方向に流れる膨脹機構(25)と、利用側熱交換器
   (31)とが順に接続されて冷房運転サイクルと暖房運転サ
   イクルとに可逆運転可能な閉回路の冷媒循環回路(1) が
   形成され、 該冷媒循環回路(1) における膨脹機構(25)と熱源側熱交
   換器(23)との間には、暖房運転サイクル時に液冷媒を貯
   溜して該液冷媒の貯溜量に対応した冷媒量を熱源側熱交
   換器(23)に供給する一方、冷房運転サイクル時に液冷媒
   を貯溜する冷媒調節器(4) が設けられていることを特徴
   とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の空気調和装置において、 冷媒循環回路(1) に充填される冷媒は、低沸点冷媒と高
   沸点冷媒との少なくとも２種類の非共沸冷媒が混合され
   て成る混合冷媒で構成されていることを特徴とする空気
   調和装置。
3. 【請求項３】 圧縮機(21)と、熱源側熱交換器(23)と、
   冷媒が双方向に流れる膨脹機構(25)と、利用側熱交換器
   (31)とが順に接続されて冷房運転サイクルと暖房運転サ
   イクルとに可逆運転可能な閉回路の冷媒循環回路(1) が
   形成され、 該冷媒循環回路(1) に充填される冷媒が、低沸点冷媒と
   高沸点冷媒との少なくとも２種類の非共沸冷媒が混合さ
   れて成る混合冷媒で構成される一方、 上記熱源側熱交換器(23)が、直列に接続される複数の熱
   交換器(2a,2b, … )で構成され、 該各熱交換器(2a,2b, … )の間には、暖房運転サイクル
   時に液冷媒を貯溜して該液冷媒の貯溜量に対応した冷媒
   量を熱源側熱交換器(23)に供給する一方、冷房運転サイ
   クル時に液冷媒を貯溜する冷媒調節器(4) が設けられて
   いることを特徴とする空気調和装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１記載の空気調和
   装置において、 冷媒調節器(4) は、貯溜ケーシング(41)と、一端が利用
   側熱交換器(31)に膨脹機構(25)を介して連通すると共
   に、他端が貯溜ケーシング(41)に接続された第１流出入
   管(42)と、一端が熱交換器(23, 2a)を介して圧縮機(21)
   に連通すると共に、他端が貯溜ケーシング(41)に導入さ
   れた第２流出入管(43)とを備え、 該第２流出入管(43)には、第２流出入管(43)の内部と貯
   溜ケーシング(41)の内部との連通面積が液冷媒の貯溜量
   の増減に対応して増減する開口が形成されていることを
   特徴とする空気調和装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の空気調和装置において、 開口は、第２流出入管(43)に上下方向に並んで形成され
   た複数の冷媒孔(45,45, … )によって構成されているこ
   とを特徴とする空気調和装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の空気調和装置において、 開口は、第２流出入管(43)に上下方向に長く形成された
   長孔によって構成されていることを特徴とする空気調和
   装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６の何れか１記載の空気調和
   装置において、 膨脹機構(25)は、開度調整可能な電動膨脹弁(25)で構成
   される一方、 冷媒循環回路(1) の高圧冷媒圧力を検出する高圧検出手
   段(HPS2)と、 冷媒循環回路(1) の冷媒状態に基づく基準制御開度に上
   記電動膨脹弁(25)を調節する膨脹弁制御手段(72)とを備
   えていることを特徴とする空気調和装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の空気調和装置において、 高圧検出手段(HPS2)が検出する暖房運転サイクル時にお
   ける冷媒循環回路(1)の高圧冷媒圧力が所定値になる
   と、上記膨脹弁制御手段(72)が電動膨脹弁(25)の開度を
   基準制御開度より大きい補正開度に制御するように開動
   信号を該膨脹弁制御手段(72)に出力する開動制御手段(7
   3)を備えていることを特徴とする空気調和装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載の空気調和装置において、 暖房運転サイクル時における利用側熱交換器(31)の冷媒
   の過冷却度を判別する過冷却判別手段(75)と、 高圧検出手段(HPS2)が検出する暖房運転サイクル時にお
   ける冷媒循環回路(1)の高圧冷媒圧力が所定値になる
   と、上記膨脹弁制御手段(72)が電動膨脹弁(25)の開度を
   基準制御開度より大きい補正開度に制御し、且つ上記過
   冷却判別手段(75)が判別した過冷却度の上昇に対応して
   該補正開度が大きくなるように制御する開度信号を該膨
   脹弁制御手段(72)に出力する開度補正手段(76)とを備え
   ていることを特徴とする空気調和装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の空気調和装置におい
    て、 過冷却判別手段(75)は、室内温度より過冷却度を判別す
    るように構成されていることを特徴とする空気調和装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の空気調和装置におい
    て、 過冷却判別手段(75)は、室内温度と利用側熱交換器(31)
    における冷媒の凝縮温度とより過冷却度を判別するよう
    に構成されていることを特徴とする空気調和装置。
12. 【請求項１２】 請求項９記載の空気調和装置におい
    て、 過冷却判別手段(75)は、室内温度と圧縮機(21)における
    吐出側の冷媒温度と利用側熱交換器(31)における冷媒の
    凝縮温度とより過冷却度を判別するように構成されてい
    ることを特徴とする空気調和装置。
13. 【請求項１３】 請求項１〜12の何れか１記載の空気調
    和装置において、 一端が冷媒調節器(4) に、他端が冷媒調節器(4) と熱源
    側熱交換器(23)との間にそれぞれ接続されると共に、閉
    鎖弁(SV)を備えたバイパス路(12)を備えていることを特
    徴とする空気調和装置。
14. 【請求項１４】 請求項13記載の空気調和装置におい
    て、 冷房運転サイクル時に閉鎖弁(SV)を閉鎖し、且つ暖房運
    転サイクル時に閉鎖弁(SV)を開口すると共に、該暖房運
    転サイクル時に冷媒循環回路(1) の高圧冷媒圧力が所定
    の高圧になると該高圧が所定値に低下するまで閉鎖弁(S
    V)を閉鎖するバイパス制御手段(74)を備えていることを
    特徴とする空気調和装置。
15. 【請求項１５】 請求項13又は14記載の空気調和装置に
    おいて、 冷房運転サイクル時に閉鎖弁(SV)を閉鎖し、且つ暖房運
    転サイクル時に閉鎖弁(SV)を開口すると共に、該暖房運
    転サイクル時に圧縮機(21)における吐出側の冷媒温度が
    所定の低温になると閉鎖弁(SV)を所定時間閉鎖するバイ
    パス制御手段(74)を備えていることを特徴とする空気調
    和装置。