JPH07305908A

JPH07305908A - 冷暖房装置

Info

Publication number: JPH07305908A
Application number: JP9727194A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kitayama; 浩北山; Masao Kurachi; 正夫蔵地; Kazuhiko Marumoto; 一彦丸本; Takashi Kaneko; 孝金子
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-05-11
Filing date: 1994-05-11
Publication date: 1995-11-21

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は非共沸混合物を用いた冷暖房装置に
おいて、冷房時に、循環冷媒の組成変化を考慮した、よ
り正確な飽和ガス温度を検知し、精度良く過熱度を算出
して室内側膨張弁を制御することにより、圧縮機への液
戻りにより液圧縮に至り、圧縮機を破損する危険性を回
避すると共に、室内機の能力制御を適切に行い、快適な
冷房を提供することを目的としている。【構成】液配管温度検知センサー１０と、ガス配管温
度検知センサー１２と、冷媒組成検出手段１４と、液定
数補正手段１８ｂと、ガス飽和温度計算手段１９ｂと、
過熱度計算手段１５ｂと、室内側膨張弁８を動作させる
室内側膨張弁動作手段１６ｂよりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非共沸混合冷媒を用い
た冷暖房装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術としては特開昭６３−１８０
０５１号公報で知られるような冷暖房装置がある。以
下、図面を参照しながら従来の技術について説明する。

【０００３】図１３において、１は圧縮機、２は四方
弁、３は室外側熱交換器、４は室外側膨張弁、５は室外
ファンで、これらにより室外機６を形成している。７は
室内側熱交換器、８は室内側膨張弁、９は室内ファン
で、それぞれ室内機１３を形成している。そして、室外
機６と室内機１３は液管Ｌとガス管Ｇによって環状に連
接されている。また、室内側熱交換器７と室内側膨張弁
８の間に液配管温度センサー１０を、室内機１３内に設
置され室内側熱交換器７とガス管２２の間の温度を検知
するガス配管温度センサー１２を備え、液配管温度セン
サー１０及びガス配管温度センサー１２で検出した温度
を用いて室内側熱交換器７の過熱度を計算する過熱度計
算手段１５及び過熱度計算手段１５にて計算された過熱
度に基づいて室内側膨張弁８を動作させる室内側膨張弁
動作手段１６を有しており、過熱度計算手段１５と室内
側膨張弁動作手段１６は制御装置１７に収納されてい
る。

【０００４】以上の様に構成された冷暖房装置の動作に
ついて問題となる冷房運転のみ説明する。

【０００５】冷房運転時は、圧縮機１で圧縮された高温
高圧ガスは四方弁２を介して室外ファン５により、室外
熱交換器３で室外空気と熱交換して凝縮し高圧の液冷媒
となり、室外側膨張弁４を通り室内側膨張弁８で減圧さ
れ、低温低圧の二相冷媒となって室内側熱交換器７に送
られ室内ファン９により、室内空気の熱を吸熱冷房して
蒸発する。

【０００６】この時、過熱度計算手段１５は、室内側熱
交換器７の過熱度をそれぞれ液配管温度センサー１０で
検出した温度とガス配管温度センサー１２で検出した温
度の差として算出し、算出した過熱度に応じて、過熱度
が大きくなると開成し、過熱度が小さくなると閉成する
よう室内側膨張弁動作手段１６は、室内側膨張弁８の開
度を適宜制御し、冷媒を低温低圧ガスとして、圧縮機１
にもどしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、冷媒として非共沸混合物を用いた場合、
蒸発器では温度滑りによる影響のため一定圧力において
は、飽和ガス温度は飽和液温度より上昇する。そのた
め、液配管温度センサー１０で検出した温度とガス配管
温度センサー１２で検出した温度の差として過熱度を算
出する事が出来ない。即ち、冷房運転時には室内側熱交
換器７のガス配管２２側の温度が常に高くなり、過熱度
計算手段１５は実際より過熱度を高く計算するため、例
えば湿り状態にも関わらず室内側膨張弁動作手段１６
は、室内側膨張弁８を開成していく、このため冷媒は一
層湿り状態となりその結果、例えば圧縮機１への液戻り
が生じて、液圧縮に至り、圧縮機１を破損する危険性が
高いという課題を有していた。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、冷媒
として非共沸混合物を用いた場合においても冷房時によ
り精度良く過熱度を算出し、算出された過熱度に基づい
て、過熱度が大きくなると開成し、過熱度が小さくなる
と閉成するよう室内側膨張弁を制御することにより、圧
縮機への液戻りにより液圧縮に至り、圧縮機を破損する
危険性回避すると共に、室内機の能力制御を適切に行
い、快適な冷房を提供することを目的としている。

【０００９】また、上記従来の構成では、非共沸混合冷
媒を使用しているため、運転条件や設置条件によって
は、冷凍サイクル内を循環する冷媒の循環組成が変化す
る。このため条件によっては、更に湿り状態となる、そ
の結果、例えば圧縮機への液戻りが生じて液圧縮に至
り、圧縮機を破損する危険性が更に高くなるという課題
を有していた。

【００１０】本発明の他の目的は、循環組成が変化して
も冷房時により精度良く過熱度を算出し、算出された過
熱度に基づいて、過熱度が大きくなると開成し、過熱度
が小さくなると閉成するよう室内側膨張弁を制御するこ
とにより、圧縮機への液戻りにより液圧縮に至る危険性
を回避すると共に、室内機の能力制御を適切に行い、快
適な冷房を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の冷暖房装置は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、
室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路
を構成し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒
温度を検知する中央温度センサーと、前記室内側熱交換
器と前記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍のガス
冷媒温度を検知するガス配管温度センサーと、前記中央
温度センサーで検知した冷媒温度と前記ガス配管温度セ
ンサーによって検知されたガス冷媒温度の差を過熱度と
して計算する過熱度計算手段と、循環冷媒の組成を検出
する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段により
検出した冷媒組成をもとに前記過熱度計算手段より検出
した過熱度を補正する過熱度補正手段と、前記過熱度計
算手段と前記過熱度補正手段によって計算した過熱度に
基づき過熱度が大きくなると開成し過熱度が小さくなる
と閉成するよう室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁
動作手段とから構成されている。

【００１２】また、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、
室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内
側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構
成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁の間に取
り付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度検知センサ
ーと、前記室内側熱交換器と前記四方弁との間の前記室
内側熱交換器近傍のガス冷媒温度を検知するガス配管温
度センサーと、循環冷媒の組成を検出する冷媒組成検出
手段と、前記冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成
をもとに前記液配管温度検知センサーにより検知した液
冷媒温度に加算する定数を補正する液定数補正手段と、
前記液配管温度センサーで検知した液冷媒温度に前記液
定数補正手段より算出された定数を加算した温度を飽和
ガス温度として計算を行うガス飽和温度計算手段と、前
記ガス飽和温度計算手段によって計算された飽和ガス温
度と前記ガス配管温度センサーによって検知されたガス
配管温度の差として過熱度を計算する過熱度計算手段
と、前記過熱度計算手段によって計算した過熱度に基づ
き過熱度が大きくなると開成し過熱度が小さくなると閉
成するよう室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作
手段を備えた構成となっている。

【００１３】さらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、
室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路
を構成し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒
温度を検知する中央温度センサーと、前記室内側熱交換
器と前記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍のガス
冷媒温度を検知するガス配管温度センサーと、循環冷媒
の組成を検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検
出手段により検出した冷媒組成をもとに前記ガス配管温
度センサーにより検知したガス冷媒温度に加算する定数
を補正するガス定数補正手段と、前記中央温度センサー
で検知した冷媒温度に前記ガス定数補正手段より算出さ
れた定数を加算した温度を飽和ガス温度として計算を行
うガス飽和温度計算手段と、前記ガス飽和温度計算手段
によって計算された飽和ガス温度と前記ガス配管温度セ
ンサーによって検知されたガス冷媒温度の差として過熱
度を計算する過熱度計算手段と、前記過熱度計算手段に
よって計算した過熱度に基づき過熱度が大きくなると開
成し過熱度が小さくなると閉成するよう室内側膨張弁を
動作させる室内側膨張弁動作手段を備えた構成となって
いる。

【００１４】またさらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交
換器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換
器、室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒
回路を構成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁
の間に取り付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度検
知センサーと、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の
冷媒温度を検知する中央温度センサーと、前記室内側熱
交換器と前記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍の
ガス冷媒温度を検知するガス配管温度センサーと、循環
冷媒の組成を検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組
成検出手段で検出した冷媒組成をもとに前記液配管温度
センサーで検知した液冷媒温度と前記中央温度センサー
で検知した冷媒温度との温度差を補正する温度差補正手
段と、前記中央温度センサーで検知した冷媒温度に前記
温度差補正手段より算出された温度差を加えた温度を飽
和ガス温度として計算を行うガス飽和温度計算手段と、
前記ガス飽和温度計算手段によって計算された飽和ガス
温度と前記ガス配管温度センサーによって検知されたガ
ス冷媒温度の差として過熱度を計算する過熱度計算手段
と、前記過熱度計算手段によって計算した過熱度に基づ
き過熱度が大きくなると開成し過熱度が小さくなると閉
成するよう室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作
手段を備えた構成となっている。

【００１５】

【作用】本発明は上記のような構成により、冷媒として
非共沸混合物を用いた場合でも冷房運転時には、室内側
熱交換器の出入口の略中央の冷媒温度を飽和ガス温度と
同等として検知することで、飽和ガス温度により近い温
度を検知できるので、温度滑りの影響を緩和できる。ま
た、循環冷媒の組成変化に対する補正を行うことで、よ
り正確な飽和ガス温度を検知できるため、室内機出口の
過熱度を精度良く算出でき、圧縮機への液戻りが生じて
圧縮機を破損するといった問題が解消できるとともに、
室内機の適切な能力制御が行え、快適な冷房運転ができ
る。

【００１６】また、本発明は上記した構成によって、温
度滑りによる温度上昇分を定数として考慮し、この定数
と液冷媒温度を用いて飽和ガス温度を予測するととも
に、循環冷媒の組成変化に対する補正を行うことで、よ
り正確な飽和ガス温度を検知できるため、室内機出口の
過熱度を精度良く算出でき、圧縮機への液戻りが生じて
圧縮機を破損するといった問題が解消できるとともに、
室内機の適切な能力制御が行え、快適な冷房運転ができ
る。

【００１７】さらに、本発明は上記した構成によって、
温度滑りによる温度上昇分を定数として考慮し、この定
数と室内側熱交換器の中央温度を用いて飽和ガス温度を
予測するとともに、循環冷媒の組成変化に対する補正を
行うことで、より正確な飽和ガス温度を検知できるた
め、室内機出口の過熱度を精度良く算出でき、圧縮機へ
の液戻りが生じて圧縮機を破損するといった問題が解消
できるとともに、室内機の適切な能力制御が行え、快適
な冷房運転ができる。

【００１８】またさらに、本発明は上記した構成によっ
て、液冷媒温度と室内側熱交換器の出入口の略中央の冷
媒温度に基づき、温度滑りによる温度上昇率を考慮して
飽和ガス温度を予測するとともに、循環冷媒の組成変化
に対する補正を行うことで、循環組成が変化して温度滑
りの度合いが変化しても、より正確な飽和ガス温度を検
知できるため、室内機出口の過熱度を精度良く算出で
き、圧縮機への液戻りが生じて圧縮機を破損するといっ
た問題が解消できるとともに、室内機の適切な能力制御
が行え、快適な冷房運転ができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１を用いて
説明する。図１は第１の実施例における冷暖房装置の冷
媒サイクル図である。尚、従来と同一構成については同
一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００２０】図１において、１１は室内側熱交換器７の
出入口の略中央の冷媒温度を検知する中央温度センサ
ー、１２は室内側熱交換器７と四方弁２との間の室内側
熱交換器７近傍のガス冷媒温度を検知するガス配管温度
センサー、１４は例えばアキュムレータ（図示せず）の
液レベルを検知することによって循環冷媒の組成を検出
する冷媒組成検出手段、１５ａは中央温度センサー１１
によって検知した冷媒温度とガス配管温度センサー１２
によって検知したガス冷媒温度との差により過熱度を計
算する過熱度計算手段、１８ａは過熱度計算手段１５ａ
と冷媒組成検出手段との情報から過熱度を補正する過熱
度補正手段、１６ａは過熱度補正手段１８ａによって計
算された過熱度に基づき室内側膨張弁８を動作させる室
内側膨張弁動作手段であり、過熱度計算手段１５ａ、室
内側膨張弁動作手段１６ａおよび過熱度補正手段１８ａ
は制御装置１７ａに収納されている。

【００２１】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、ここでは問題となっている冷房運転について図２、
図３を用いて動作の説明を行うこととする。尚、従来と
同一の動作については、詳細な説明を省略する。

【００２２】図２は本発明の第１の実施例における冷暖
房装置のフローチャート、図３は、本発明の第１の実施
例における冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布を示
す特性図である。

【００２３】まず、図２より、ＳＴＥＰ１で制御装置１
７ａが冷房運転指令を検知すると、ＳＴＥＰ２で中央温
度センサー１１は室内側熱交換器７の中央近傍の冷媒温
度ｔ２を検知し、ガス配管温度センサー１２は温度ｔ３
を検知する。ＳＴＥＰ３では、ＳＴＥＰ２で検知した温
度に基づき、過熱度計算手段１５ａによってｔ２を飽和
ガス温度ｔｓａｔとして過熱度ＳＨ＝ｔ３−ｔ２を算出
し、ＳＴＥＰ４では、循環冷媒の組成によって補正量α
を求め、過熱度ＳＨ＝ＳＨ＋αを算出し、ＳＴＥＰ５で
は、ＳＴＥＰ４で計算された過熱度ＳＨに応じ、過熱度
が大きくなると開成し、過熱度が小さくなると閉成する
よう室内側膨張弁８を動作させる。

【００２４】本冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図をに表したのが図３である。冷媒は、室内側熱交換器
の入口から出口に沿って、Ａ−Ｂ−Ｃの順番に流れて行
き、Ｂで中央温度センサー１１が検知した温度ｔ２、Ｃ
でガス配管温度センサー１２が検知した温度ｔ３を示
し、また、中央温度センサー１１で検知した温度ｔ２と
飽和ガス温度ｔｓａｔの関係を示している。

【００２５】この第１の実施例によれば、中央温度セン
サー１１で室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒温度
を飽和ガス温度と同等として検知することで、飽和ガス
温度により近い温度を検知できるので、温度滑りの影響
を緩和でき、さらに、循環冷媒の組成による補正を行う
ことで、より正確な飽和ガス温度ｔｓａｔを予測できる
ため、室内機出口の過熱度を精度良く算出でき、冷媒と
して非共沸混合物を用いた場合でも冷房運転時には、適
切に室内側膨張弁を制御することができるので、圧縮機
への液戻りにより液圧縮に至り、圧縮機を破損する危険
性を回避すると共に、室内機の能力制御を適切に行うこ
とができる。

【００２６】尚、非共沸混合冷媒として、例えば、ＨＦ
Ｃ系の混合冷媒である、Ｒ３２／１２５／１３４ａ（３
０／１０／６０ｗｔ％）やＲ３２／１２５／１３４ａ
（２３／２５／５２ｗｔ％）を使用できることは言うま
でもない。また、複数の室内機或いは室外機を有する冷
暖房装置においても適応可能である。

【００２７】次に、本発明の第２の実施例を図４を用い
て説明する。図４は第２の実施例における冷暖房装置の
冷媒サイクル図である。尚、従来と同一構成については
同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００２８】図４において、１０は室内側熱交換器７と
室内側膨張弁８の間に取り付けられ液冷媒温度を検知す
る液配管温度検知センサー、１１は室内側熱交換器７の
出入口の略中央の冷媒温度を検知する中央温度センサ
ー、１２は室内側熱交換器７と四方弁２との間の室内側
熱交換器７近傍のガス冷媒温度を検知するガス配管温度
センサー、１４は例えばアキュムレータ（図示せず）の
液レベルを検知することによって循環冷媒の組成を検出
する冷媒組成検出手段、１８ｂは冷媒組成検出手段の情
報から液冷媒温度に加算する定数を補正する液定数補正
手段、１９ｂはガス冷媒の飽和温度を計算するガス飽和
温度計算手段、１５ｂはガス飽和温度計算手段１９ｂに
よって計算された飽和ガス温度とガス配管温度センサー
１２によって検知したガス冷媒温度との差により過熱度
を計算する過熱度計算手段、１６ｂは過熱度計算手段１
５ｂによって計算された過熱度に基づき、過熱度が大き
くなると開成し、過熱度が小さくなると閉成するよう室
内側膨張弁８を動作させる室内側膨張弁動作手段であ
り、過熱度計算手段１５ｂ、室内側膨張弁動作手段１６
ｂ、液定数補正手段１８ｂおよびガス飽和温度計算手段
１９ｂは制御装置１７ｂに収納されている。

【００２９】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、ここでは問題となっている冷房運転について図５、
図６を用いて動作の説明を行うこととする。尚、従来と
同一の動作については、詳細な説明を省略する。

【００３０】図５は本発明の第２の実施例における冷暖
房装置のフローチャート、図６は、本発明の第２の実施
例における冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布を示
す特性図である。

【００３１】まず、図５より、ＳＴＥＰ１で制御装置１
７ｂが冷房運転指令を検知すると、ＳＴＥＰ２で液配管
温度センサー１０は液冷媒温度ｔ１を検知し、ガス配管
温度センサー１２は温度ｔ３を検知する。ＳＴＥＰ３で
は、循環冷媒の組成により定数ｃｏｎｓｔを算出する。
ＳＴＥＰ４では、ＳＴＥＰ２で検知した温度とＳＴＥＰ
３で求めた定数ｃｏｎｓｔに基づき、ｔ１に定数ｃｏｎ
ｓｔを加算したｔ１＋ｃｏｎｓｔを、飽和ガス温度ｔｓ
ａｔとして予測する。ＳＴＥＰ５では、ＳＴＥＰ２で検
知した温度ｔ３、ＳＴＥＰ４で計算した飽和ガス温度ｔ
ｓａｔを用いて、過熱度ＳＨ＝ｔ３−ｔｓａｔとして計
算を行う。ＳＴＥＰ６では、ＳＴＥＰ５で計算された過
熱度ＳＨに応じ、過熱度が大きくなると開成し、過熱度
が小さくなると閉成するよう室内側膨張弁８を動作させ
る。

【００３２】本冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図をに表したのが図６である。冷媒は、室内側熱交換器
の入口から出口に沿って、Ａ−Ｂ−Ｃの順番に流れて行
き、Ａで液配管温度センサー１０が検知した温度ｔ１、
Ｃでガス配管温度センサー１２が検知した温度ｔ３を示
し、また、ガス飽和温度計算手段１９ｂで計算された飽
和ガス温度ｔｓａｔの関係を示している。

【００３３】この第２の実施例によれは、温度滑りによ
る液配管温度検知センサー１０で検知した液冷媒温度か
らの温度上昇分を、循環冷媒の組成を考慮した定数ｃｏ
ｎｓｔを用いて、ガス飽和温度計算ｔｓａｔを予測する
ことにより、より正確な飽和ガス温度を検知できるた
め、室内機出口の過熱度を精度良く算出できるので、冷
房運転時には、適切に室内側膨張弁を制御することがで
き、圧縮機への液戻りにより液圧縮に至り、圧縮機を破
損する危険性を回避すると共に、室内機の能力制御を適
切に行うことができる。

【００３４】尚、非共沸混合冷媒として、例えば、ＨＦ
Ｃ系の混合冷媒である、Ｒ３２／１２５／１３４ａ（３
０／１０／６０ｗｔ％）やＲ３２／１２５／１３４ａ
（２３／２５／５２ｗｔ％）を使用できることは言うま
でもない。また、複数の室内機或いは室外機を有する冷
暖房装置においても適応可能である。

【００３５】次に、本発明の第３の実施例を図７を用い
て説明する。図７は第３の実施例における冷暖房装置の
冷媒サイクル図である。尚、従来と同一構成については
同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００３６】図７において、１１は室内側熱交換器７の
出入口の略中央の冷媒温度を検知する中央温度センサ
ー、１２は室内側熱交換器７と四方弁２との間の室内側
熱交換器７近傍のガス冷媒温度を検知するガス配管温度
センサー、１４は例えばアキュムレータ（図示せず）の
液レベルを検知することによって循環冷媒の組成を検出
する冷媒組成検出手段、１８ｃは冷媒組成検出手段の情
報から室内側熱交換器７の中央温度に加算する定数を補
正するガス定数補正手段、１９ｃはガス冷媒の飽和温度
を計算するガス飽和温度計算手段、１５ｃはガス飽和温
度計算手段１９ｃによって計算された飽和ガス温度とガ
ス配管温度センサー１２によって検知したガス冷媒温度
との差により過熱度を計算する過熱度計算手段、１６ｃ
は過熱度計算手段１５ｃによって計算された過熱度に基
づき、過熱度が大きくなると開成し、過熱度が小さくな
ると閉成するよう室内側膨張弁８を動作させる室内側膨
張弁動作手段であり、過熱度計算手段１５ｃ、室内側膨
張弁動作手段１６ｃ、ガス定数補正手段１８ｃおよびガ
ス飽和温度計算手段１９ｂは制御装置１７ｃに収納され
ている。

【００３７】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、ここでは問題となっている冷房運転について図８、
図９を用いて動作の説明を行うこととする。尚、従来と
同一の動作については、詳細な説明を省略する。

【００３８】図８は本発明の第３の実施例における冷暖
房装置のフローチャート、図９は、本発明の第３の実施
例における冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布を示
す特性図である。

【００３９】まず、図８より、ＳＴＥＰ１で制御装置１
７ｃが冷房運転指令を検知すると、ＳＴＥＰ２で中央温
度センサー１１は室内側熱交換器７の中央近傍の冷媒温
度ｔ２を検知し、ガス配管温度センサー１２は温度ｔ３
を検知する。ＳＴＥＰ３では、循環冷媒の組成により定
数ｃｏｎｓｔ’を算出する。ＳＴＥＰ４では、ＳＴＥＰ
２で中央温度センサー１１が検知した温度とＳＴＥＰ３
で求めた定数ｃｏｎｓｔ’に基づき、ｔ１に定数ｃｏｎ
ｓｔ’を加算したｔ２＋ｃｏｎｓｔ’を飽和ガス温度ｔ
ｓａｔとして予測する。ＳＴＥＰ５では、ＳＴＥＰ２で
検知した温度ｔ３、ＳＴＥＰ４で計算した飽和ガス温度
ｔｓａｔを用いて、過熱度ＳＨ＝ｔ３−ｔｓａｔとして
計算を行う。ＳＴＥＰ６では、ＳＴＥＰ５で計算された
過熱度ＳＨに応じ、過熱度が大きくなると開成し、過熱
度が小さくなると閉成するよう室内側膨張弁８を動作さ
せる。

【００４０】本冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図をに表したのが図９である。冷媒は、室内側熱交換器
の入口から出口に沿って、Ａ−Ｂ−Ｃの順番に流れて行
き、Ｂで中央温度センサー１１が検知した温度ｔ２、Ｃ
でガス配管温度センサー１２が検知した温度ｔ３を示
し、また、ガス飽和温度計算手段１９ｃで計算された飽
和ガス温度ｔｓａｔの関係を示している。

【００４１】この第３の実施例によれば、温度滑りによ
る中央温度センサー１１で検知した室内側熱交換器の出
入口の略中央の冷媒温度からの温度上昇分を、循環冷媒
の組成を考慮した定数ｃｏｎｓｔ’を用いて、ガス飽和
温度ｔｓａｔを予測することにより、より正確な飽和ガ
ス温度を検知できるため、室内機出口の過熱度を精度良
く算出できるので、冷房運転時には、適切に室内側膨張
弁を制御することができ、圧縮機への液戻りにより液圧
縮に至り、圧縮機を破損する危険性を回避すると共に、
室内機の能力制御を適切に行うことができる。

【００４２】尚、非共沸混合冷媒として、例えば、ＨＦ
Ｃ系の混合冷媒である、Ｒ３２／１２５／１３４ａ（３
０／１０／６０ｗｔ％）やＲ３２／１２５／１３４ａ
（２３／２５／５２ｗｔ％）を使用できることは言うま
でもない。また、複数の室内機或いは室外機を有する冷
暖房装置においても適応可能である。

【００４３】次に、本発明の第４の実施例を図１０を用
いて説明する。図１０は第４の実施例における冷暖房装
置の冷媒サイクル図である。尚、従来と同一構成につい
ては同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【００４４】図１０において、１０は室内側熱交換器７
と室内側膨張弁８の間に取り付けられ液冷媒温度を検知
する液配管温度検知センサー、１１は室内側熱交換器７
の出入口の略中央の冷媒温度を検知する中央温度センサ
ー、１２は室内側熱交換器７と四方弁２との間の室内側
熱交換器７近傍のガス冷媒温度を検知するガス配管温度
センサー、１４は例えばアキュムレータ（図示せず）の
液レベルを検知することによって循環冷媒の組成を検出
する冷媒組成検出手段、１８ｄは循環冷媒の組成をもと
に液冷媒温度と室内側熱交換器７の中央温度との温度差
を補正する温度差補正手段、１９ｄはガス冷媒の飽和温
度を計算するガス飽和温度計算手段、１５ｄはガス飽和
温度計算手段１９ｄによって計算された飽和ガス温度と
ガス配管温度センサー１２によって検知したガス冷媒温
度との差により過熱度を計算する過熱度計算手段、１６
ｄは過熱度計算手段１５ｄによって計算された過熱度に
基づき、過熱度が大きくなると開成し、過熱度が小さく
なると閉成するよう室内側膨張弁８を動作させる室内側
膨張弁動作手段であり、過熱度計算手段１５ｄ、室内側
膨張弁動作手段１６ｄ、温度差補正手段１８ｄおよびガ
ス飽和温度計算手段１９ｄは制御装置１７ｄに収納され
ている。

【００４５】以上のように構成された冷暖房装置につい
て、ここでは問題となっている冷房運転について図１
１、図１２を用いて動作の説明を行うこととする。尚、
従来と同一の動作については、詳細な説明を省略する。

【００４６】図１１は本発明の第４の実施例における冷
暖房装置のフローチャート、図１２は、本発明の第４の
実施例における冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
を示す特性図である。

【００４７】まず、図１１より、ＳＴＥＰ１で制御装置
１７ｄが冷房運転指令を検知すると、ＳＴＥＰ２で液配
管温度センサー１０は液冷媒温度ｔ１を検知し、中央温
度センサー１１は室内側熱交換器７の中央近傍の冷媒温
度ｔ２を検知し、ガス配管温度センサー１２は温度ｔ３
を検知する。ＳＴＥＰ３では、循環冷媒の組成をもと
に、液冷媒温度と室内側熱交換器７の中央温度との温度
差を補正する定数ｃｏｎｓｔ”を算出する。ＳＴＥＰ４
では、ＳＴＥＰ２で検知した温度とＳＴＥＰ３で求めた
定数ｃｏｎｓｔ”に基づき、ｄｔ＝ｔ２−ｔ１＋ｃｏｎ
ｓｔ”を算出し、更に飽和ガス温度ｔｓａｔをｔｓａｔ
＝ｔ２＋ｄｔとして予測する。ＳＴＥＰ５では、ＳＴＥ
Ｐ２で検知した温度ｔ３、ＳＴＥＰ４で計算した飽和ガ
ス温度ｔｓａｔを用いて、過熱度ＳＨ＝ｔ３−ｔｓａｔ
として計算を行う。ＳＴＥＰ６では、ＳＴＥＰ５で計算
された過熱度ＳＨに応じ、過熱度が大きくなると開成
し、過熱度が小さくなると閉成するように室内側膨張弁
８を動作させる。

【００４８】本冷暖房装置の室内側熱交換器の温度分布
図をに表したのが図１２である。冷媒は、室内側熱交換
器の入口から出口に沿って、Ａ−Ｂ−Ｃの順番に流れて
行き、Ａで液配管温度センサー１０が検知した温度ｔ
１、Ｂで中央温度センサー１１が検知した温度ｔ２、Ｃ
でガス配管温度センサー１２が検知した温度ｔ３を示
し、また、ガス飽和温度計算手段１４ｄで計算された飽
和ガス温度ｔｓａｔの関係を示している。

【００４９】この第４の実施例によれば、液配管温度検
知センサー１０で検知した液冷媒温度と中央温度センサ
ー１１で検知した室内側熱交換器の出入口の略中央の冷
媒温度に基づき、温度滑りによる温度上昇率を考慮する
とともに、循環冷媒の組成を考慮してガス飽和温度計算
ｔｓａｔを予測することにより、循環組成が変化し温度
滑り現象の度合いが変化しても、より正確な飽和ガス温
度を検知できるため、室内機出口の過熱度を精度良く算
出できるので、冷房運転時には、適切に室内側膨張弁を
制御することができ、圧縮機への液戻りにより液圧縮に
至り、圧縮機を破損する危険性を回避すると共に、室内
機の能力制御を適切に行うことができる。

【００５０】尚、非共沸混合冷媒として、例えば、ＨＦ
Ｃ系の混合冷媒である、Ｒ３２／１２５／１３４ａ（３
０／１０／６０ｗｔ％）やＲ３２／１２５／１３４ａ
（２３／２５／５２ｗｔ％）を使用できることは言うま
でもない。また、複数の室内機或いは室外機を有する冷
暖房装置においても適応可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明かなように本発明は、
圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外側膨張弁から成
る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨張弁から成る室
内機を接続して環状の冷媒回路を構成し、前記室内側熱
交換器の出入口の略中央の冷媒温度を検知する中央温度
センサーと、前記室内側熱交換器と前記四方弁との間の
前記室内側熱交換器近傍のガス冷媒温度を検知するガス
配管温度センサーと、前記中央温度センサーで検知した
冷媒温度と前記ガス配管温度センサーによって検知され
たガス冷媒温度の差を過熱度として計算する過熱度計算
手段と、循環冷媒の組成を検出する冷媒組成検出手段
と、前記冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成をも
とに前記過熱度計算手段より検出した過熱度を補正する
過熱度補正手段と、前記過熱度計算手段と前記過熱度補
正手段によって計算した過熱度に基づき過熱度が大きく
なると開成し過熱度が小さくなると閉成するよう室内側
膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作手段を設けたの
で、冷媒として非共沸混合物を用いた場合でも冷房運転
時には、より正確な飽和ガス温度を検知できるため過熱
度を精度良く検知でき、適切に室内側膨張弁を制御する
ことができるので、圧縮機への液戻りにより液圧縮に至
り、圧縮機を破損する危険性を回避すると共に、室内機
の能力制御を適切に行うことができる。

【００５２】また、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、
室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内
側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構
成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁の間に取
り付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度検知センサ
ーと、前記室内側熱交換器と前記四方弁との間の前記室
内側熱交換器近傍のガス冷媒温度を検知するガス配管温
度センサーと、循環冷媒の組成を検出する冷媒組成検出
手段と、前記冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成
をもとに前記液配管温度検知センサーにより検知した液
冷媒温度に加算する定数を補正する液定数補正手段と、
前記液配管温度センサーで検知した液冷媒温度に前記液
定数補正手段より算出された定数を加算した温度を飽和
ガス温度として計算を行うガス飽和温度計算手段と、前
記ガス飽和温度計算手段によって計算された飽和ガス温
度と前記ガス配管温度センサーによって検知されたガス
配管温度の差として過熱度を計算する過熱度計算手段
と、前記過熱度計算手段によって計算した過熱度に基づ
き過熱度が大きくなると開成し過熱度が小さくなると閉
成するよう室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作
手段を設けたので、冷媒として非共沸混合物を用いた場
合でも、より正確な飽和ガス温度を検知できるため、室
内機出口の過熱度を精度良く算出でき、冷房運転時に
は、適切に室内側膨張弁を制御することができ、圧縮機
への液戻りにより液圧縮に至り、圧縮機を破損する危険
性を回避すると共に、室内機の能力制御を適切に行うこ
とができる。

【００５３】さらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、
室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路
を構成し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒
温度を検知する中央温度センサーと、前記室内側熱交換
器と前記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍のガス
冷媒温度を検知するガス配管温度センサーと、循環冷媒
の組成を検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検
出手段により検出した冷媒組成をもとに前記ガス配管温
度センサーにより検知したガス冷媒温度に加算する定数
を補正するガス定数補正手段と、前記中央温度センサー
で検知した冷媒温度に前記ガス定数補正手段より算出さ
れた定数を加算した温度を飽和ガス温度として計算を行
うガス飽和温度計算手段と、前記ガス飽和温度計算手段
によって計算された飽和ガス温度と前記ガス配管温度セ
ンサーによって検知されたガス冷媒温度の差として過熱
度を計算する過熱度計算手段と、前記過熱度計算手段に
よって計算した過熱度に基づき過熱度が大きくなると開
成し過熱度が小さくなると閉成するよう室内側膨張弁を
動作させる室内側膨張弁動作手段を設けたので、冷媒と
して非共沸混合物を用いた場合でも、より正確な飽和ガ
ス温度を検知できるため、室内機出口の過熱度を精度良
く算出できるので、冷房運転時には、適切に室内側膨張
弁を制御することができ、圧縮機への液戻りにより液圧
縮に至り、圧縮機を破損する危険性を回避すると共に、
室内機の能力制御を適切に行うことができる。

【００５４】またさらに、圧縮機、四方弁、室外側熱交
換器、室外側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換
器、室内側膨張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒
回路を構成し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁
の間に取り付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度検
知センサーと、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の
冷媒温度を検知する中央温度センサーと、前記室内側熱
交換器と前記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍の
ガス冷媒温度を検知するガス配管温度センサーと、循環
冷媒の組成を検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組
成検出手段で検出した冷媒組成をもとに前記液配管温度
センサーで検知した液冷媒温度と前記中央温度センサー
で検知した冷媒温度との温度差を補正する温度差補正手
段と、前記中央温度センサーで検知した冷媒温度に前記
温度差補正手段より算出された温度差を加えた温度を飽
和ガス温度として計算を行うガス飽和温度計算手段と、
前記ガス飽和温度計算手段によって計算された飽和ガス
温度と前記ガス配管温度センサーによって検知されたガ
ス冷媒温度の差として過熱度を計算する過熱度計算手段
と、前記過熱度計算手段によって計算した過熱度に基づ
き過熱度が大きくなると開成し過熱度が小さくなると閉
成するよう室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作
手段を設けたので、冷媒として非共沸混合物を用いた場
合、循環組成が変化し温度滑り現象の度合いが変化して
も、より正確な飽和ガス温度を検知できるため、室内機
出口の過熱度を精度良く算出できるので、冷房運転時に
は、適切に室内側膨張弁を制御することができ、圧縮機
への液戻りにより液圧縮に至り、圧縮機を破損する危険
性を回避すると共に、室内機の能力制御を適切に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における冷暖房装置の冷
媒サイクル図

【図２】本発明の第１の実施例における冷暖房装置のフ
ローチャート

【図３】本発明の第１の実施例における冷暖房装置の室
内側熱交換器の温度分布を示す特性図

【図４】本発明の第２の実施例における冷暖房装置の冷
媒サイクル図

【図５】本発明の第２の実施例における冷暖房装置のフ
ローチャート

【図６】本発明の第２の実施例における冷暖房装置の室
内側熱交換器の温度分布を示す特性図

【図７】本発明の第３の実施例における冷暖房装置の冷
媒サイクル図

【図８】本発明の第３の実施例における冷暖房装置のフ
ローチャート

【図９】本発明の第３の実施例における冷暖房装置の室
内側熱交換器の温度分布を示す特性図

【図１０】本発明の第４の実施例における冷暖房装置の
冷媒サイクル図

【図１１】本発明の第４の実施例における冷暖房装置の
フローチャート

【図１２】本発明の第４の実施例における冷暖房装置の
室内側熱交換器の温度分布を示す特性図

【図１３】従来の冷暖房装置の冷媒サイクル図

【符号の説明】

１圧縮機２四方弁３室外側熱交換器４室外側膨張弁６室外機７室内側熱交換器８室内側膨張弁１０液配管温度センサー１１中央温度センサー１２ガス配管温度センサー１３室内機１４冷媒組成検出手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ過熱度計算手段１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ室内側膨張弁動作手
段１８ａ過熱度補正手段１８ｂ液定数補正手段１８ｃガス定数補正手段１８ｄ温度差補正手段１９ｂ，１９ｃ，１９ｄガス飽和温度計算手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２５Ｂ 49/02 ＣＫ (72)発明者金子孝大阪府東大阪市高井田本通３丁目22番地松下冷機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨
張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構成
し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒温度を
検知する中央温度センサーと、前記室内側熱交換器と前
記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍のガス冷媒温
度を検知するガス配管温度センサーと、前記中央温度セ
ンサーで検知した冷媒温度と前記ガス配管温度センサー
によって検知されたガス冷媒温度の差を過熱度として計
算する過熱度計算手段と、循環冷媒の組成を検出する冷
媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段により検出し
た冷媒組成をもとに前記過熱度計算手段より検出した過
熱度を補正する過熱度補正手段と、前記過熱度計算手段
と前記過熱度補正手段によって計算した過熱度に基づき
過熱度が大きくなると開成し過熱度が小さくなると閉成
するよう室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作手
段を設け、冷媒として非共沸混合物を用いた冷暖房装
置。
【請求項２】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨
張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構成
し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁の間に取り
付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度検知センサー
と、前記室内側熱交換器と前記四方弁との間の前記室内
側熱交換器近傍のガス冷媒温度を検知するガス配管温度
センサーと、循環冷媒の組成を検出する冷媒組成検出手
段と、前記冷媒組成検出手段により検出した冷媒組成を
もとに前記液配管温度検知センサーにより検知した液冷
媒温度に加算する定数を補正する液定数補正手段と、前
記液配管温度センサーで検知した液冷媒温度に前記液定
数補正手段より算出された定数を加算した温度を飽和ガ
ス温度として計算を行うガス飽和温度計算手段と、前記
ガス飽和温度計算手段によって計算された飽和ガス温度
と前記ガス配管温度センサーによって検知されたガス配
管温度の差として過熱度を計算する過熱度計算手段と、
前記過熱度計算手段によって計算した過熱度に基づき過
熱度が大きくなると開成し過熱度が小さくなると閉成す
るよう室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作手段
を設け、冷媒として非共沸混合物を用いた冷暖房装置。
【請求項３】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨
張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構成
し、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒温度を
検知する中央温度センサーと、前記室内側熱交換器と前
記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍のガス冷媒温
度を検知するガス配管温度センサーと、循環冷媒の組成
を検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段
により検出した冷媒組成をもとに前記ガス配管温度セン
サーにより検知したガス冷媒温度に加算する定数を補正
するガス定数補正手段と、前記中央温度センサーで検知
した冷媒温度に前記ガス定数補正手段より算出された定
数を加算した温度を飽和ガス温度として計算を行うガス
飽和温度計算手段と、前記ガス飽和温度計算手段によっ
て計算された飽和ガス温度と前記ガス配管温度センサー
によって検知されたガス冷媒温度の差として過熱度を計
算する過熱度計算手段と、前記過熱度計算手段によって
計算した過熱度に基づき過熱度が大きくなると開成し過
熱度が小さくなると閉成するよう室内側膨張弁を動作さ
せる室内側膨張弁動作手段を設け、冷媒として非共沸混
合物を用いた冷暖房装置。
【請求項４】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室外
側膨張弁から成る室外機と、室内側熱交換器、室内側膨
張弁から成る室内機を接続して環状の冷媒回路を構成
し、前記室内側熱交換器と前記室内側膨張弁の間に取り
付けられ液冷媒温度を検知する液配管温度検知センサー
と、前記室内側熱交換器の出入口の略中央の冷媒温度を
検知する中央温度センサーと、前記室内側熱交換器と前
記四方弁との間の前記室内側熱交換器近傍のガス冷媒温
度を検知するガス配管温度センサーと、循環冷媒の組成
を検出する冷媒組成検出手段と、前記冷媒組成検出手段
で検出した冷媒組成をもとに前記液配管温度センサーで
検知した液冷媒温度と前記中央温度センサーで検知した
冷媒温度との温度差を補正する温度差補正手段と、前記
中央温度センサーで検知した冷媒温度に前記温度差補正
手段より算出された温度差を加えた温度を飽和ガス温度
として計算を行うガス飽和温度計算手段と、前記ガス飽
和温度計算手段によって計算された飽和ガス温度と前記
ガス配管温度センサーによって検知されたガス冷媒温度
の差として過熱度を計算する過熱度計算手段と、前記過
熱度計算手段によって計算した過熱度に基づき過熱度が
大きくなると開成し過熱度が小さくなると閉成するよう
室内側膨張弁を動作させる室内側膨張弁動作手段を設
け、冷媒として非共沸混合物を用いた冷暖房装置。