JPH08291948A - ヒートポンプ式空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 いかなる条件においても、非共沸混合冷媒の
循環組成を一定に保って可燃性のある低沸点成分が多く
循環するのを防止し、機器の安全性を向上する。 【構成】 圧縮機１０１、四方弁１０２、室内熱交換器
１０３ａ、１０３ｂ、膨張弁１０４ａ、１０４ｂ、室外
熱交換器１０５を順次配管接続した冷凍サイクルにおい
て、室内熱交換器１０３ａと膨張弁１０４ａの間にリキ
ッドタンク１ａを設け、室内熱交換器１０３ｂと膨張弁
１０４ｂの間にリキッドタンク１ｂを設けたヒートポン
プ式空気調和装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷房および暖房が行え
るヒートポンプ式空気調和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、オゾン層破壊の問題がクローズア
ップされており、冷暖房を行うヒートポンプ式空気調和
装置はこれまで使用していたＨＣＦＣ−２２に代わり、
オゾン破壊係数が零のＨＦＣ系の非共沸混合冷媒を使用
するものが主流となっている。ＨＦＣ系の非共沸混合を
使用したヒートポンプ式空気調和装置としては、例えば
特開昭６０−２６３０６６がある。以下、その構成およ
び動作を図１０を参照しながら説明する。

【０００３】図に示すように圧縮機１０１に四方弁１０
２、室内熱交換器１０３、膨張弁１０４、室外熱交換器
１０５が順次配管接続され、吸入管１０６から圧縮機１
０１に戻るヒートポンプ式冷凍サイクルを構成してい
る。暖房運転を行う場合は、圧縮機１０１から吐出され
た冷媒は、四方弁１０２から室内熱交換器１０３に流
れ、膨張弁１０４、室外熱交換器１０５、吸入管１０６
を通って圧縮機１０１に戻ることになる。また、冷房運
転を行う場合は、圧縮機１０１から吐出された冷媒が四
方弁１０２、室外熱交換器１０５、膨張弁１０４、室内
熱交換器１０３を順次流れ、吸入管１０６を通って圧縮
機１０１に戻ることになる。

【０００４】

【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、例えば室内機が複数台接続可能な多室型の空気調
和機で室内機１台のみが暖房運転を行っており、他の室
内機が停止中でその雰囲気が低温であるとき、高沸点成
分が液相となって溜まりこみ、低沸点成分がリッチとな
った組成でサイクル内を循環することになる。ここで冷
媒としてＨＦＣ３２、ＨＦＣ１２５、ＨＦＣ１３４ａ等
を組み合わせた非共沸混合冷媒を使用した場合、可燃性
のあるＨＦＣ３２が沸点が低いのでサイクル内を多く循
環し、漏洩時に火災等の危険性があるという問題があっ
た。

【０００５】また、非共沸混合冷媒は、低沸点冷媒が液
化しづらく暖房運転時、室内熱交換器出口での冷媒の過
冷却度が小さいと高沸点冷媒は液相、低沸点冷媒は気相
の二相状態となり、膨張弁を通過する際に異音を発生す
るという問題があった。

【０００６】また、ＨＦＣ１３４ａ等のＨＦＣ系冷媒を
用い、オイルとしてエステル系オイルを使用した場合、
異物が生成し易く、その生成した異物が膨張弁やキャピ
ラリチューブ等に詰まるという問題があった。

【０００７】また、運転条件によっては、冷媒と混じっ
てオイルが大量に吐出してしまい、圧縮機内部での潤滑
性能が低下し、耐久性を損ねるという問題があった。

【０００８】また、熱交換器の容量の違う複数の室内機
を接続した場合は、各室内熱交換器出口での冷媒の過冷
却度に顕著な差が生じ、膨張弁入口の冷媒の状態が、完
全液相と気液二相といったようにアンバランスとなり、
膨張弁の流量制御性が劣るという問題があった。

【０００９】また、冷凍サイクル内の水分を除去するた
めドライヤを設けた場合、接続する室内機が複数台ある
マルチタイプのヒートポンプ式空気調和装置では、室内
機容量の合計に値する量の乾燥剤を充填するが、その内
１台のみが運転するという場合、循環する冷媒量に対し
乾燥剤の充填量が多く、効率的に水分除去が行えないと
いう問題があった。

【００１０】また、接続する室内機の容量が変化するフ
リータイプの多室型空気調和機の場合、接続される室内
機の最大容量分、乾燥剤を充填しなければならず、通常
の運転では乾燥剤の過充填となって圧力損失が増大する
という問題があった。

【００１１】また、接続される室内機容量に対し、ドラ
イヤの容積が大であると冷媒不足気味の運転となり、冷
暖房能力が不足するという問題があった。

【００１２】また、リキッドタンクとドライヤを並設す
る場合、双方の体積や配管の引き回し等のスペースが必
要であり、装置が大型化するという問題があった。

【００１３】本発明は上記課題を解決するもので、いか
なる運転条件においても循環冷媒の組成を一定に保ち、
可燃性のある低沸点成分が多く循環し、機器の安全性を
向上することを第１の目的とする。

【００１４】第２の目的は、気液二相となった冷媒が膨
張弁を通過する際に発生する異音をなくすことである。

【００１５】第３の目的は、ＨＦＣ系の冷媒とエステル
系オイルの組み合わせによる異物の生成に対し、生成し
た異物が膨張弁やキャピラリチューブに詰まるのを防止
することである。

【００１６】第４の目的は、圧縮機から大量にオイルが
吐出した場合でも、即時に吐出したオイルを圧縮機に戻
し、機器の信頼性を向上することである。

【００１７】第５の目的は、各室内熱交換器出口の冷媒
の状態が完全液相と気液二相のようにアンバランスが生
じても、膨張弁の流量制御性の低下を防止することであ
る。

【００１８】第６の目的は、循環冷媒内の水分を効率良
く除去するものである。第７の目的は、各室内機の容量
に対応した乾燥剤をサイクル内に充填し、乾燥剤容量過
多による圧力損失を防止することである。

【００１９】第８の目的は、接続される各室内機の容量
に対応したドライヤ容積とすることで、冷媒不足運転を
防止し、安定した冷暖房能力を確保することである。

【００２０】第９の目的は、冷凍サイクル内に余剰冷媒
を溜めるとともに、サイクル中の水分を除去するドライ
ヤの機能も有するコンパクトなリキッドタンクを提供す
ることである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するための第１の手段は、圧縮機と、この圧縮機の吐
出側に接続される四方弁と、この四方弁の一端と接続さ
れる複数の室内熱交換器と、この複数の室内熱交換器に
接続される複数の膨張弁と、この複数の膨張弁と前記四
方弁との間に接続される室外熱交換器と、前記四方弁の
他端を前記圧縮機の吸入側に接続する吸入管とを設けた
ヒートポンプ式空気調和装置において、前記複数の膨張
弁と前記複数の室内熱交換器の間に複数のリキッドタン
クを設けた構成としたものである。

【００２２】また、第２の目的を達成するための第２の
手段は、室外熱交換器と膨張弁の間から分岐し、リキッ
ドタンクの上部に接続するバイパス配管と、前記バイパ
ス配管中にキャピラリチューブを設けた構成としたもの
である。

【００２３】また、第３の目的を達成するための第３の
手段は、リキッドタンクの下部と吸入管を接続する第２
のバイパス配管と、前記第２のバイパス配管中に第２の
キャピラリチューブを設けた構成としたものである。

【００２４】また、第４の目的を達成するための第４の
手段は、第２のバイパス配管中に電磁弁を設けた構成と
したものである。

【００２５】また、第５の目的を達成するための第５の
手段は、複数のリキッドタンクの下部から分岐し、前記
リキッドタンク同士を接続する第３のバイパス配管と、
前記第３のバイパス配管中に第３のキャピラリチューブ
を設けた構成としたものである。

【００２６】また、第６の目的を達成するための第６の
手段は、複数のリキッドタンク内にそれぞれ乾燥剤を充
填した構成としたものである。

【００２７】また、第７の目的を達成するための第７の
手段は、複数のリキッドタンク内に各々の室内熱交換器
の容量に対応した量の乾燥剤を充填した構成としたもの
である。

【００２８】また、第８の目的を達成するための第８の
手段は、複数のリキッドタンクを各々の室内熱交換器の
大きさに対応した容量とした構成としたものである。

【００２９】また、第９の目的を達成するための第９の
手段は、リキッドタンク内に接続される配管にフィルタ
ーを設け、乾燥剤をリキッドタンク内の最下部に固定す
る固定部材を設けた構成としたものである。

【００３０】

【作用】本発明は、上記した第１の手段の構成により、
複数の室内機を接続したマルチタイプの空気調和装置内
に冷媒として非共沸混合冷媒を封入し、室内機が暖房運
転を行い、他の室内機が停止中である場合、停止側の室
内熱交換器内を通過する冷媒が周囲温度により二相状態
となっても、室内熱交換器後に接続されたリキッドタン
ク内に二相冷媒を貯溜し、接続された配管から液状態の
冷媒を抽出し、膨張弁へと流すので、低沸点成分が多い
気相状態の冷媒が冷凍サイクル内を循環するのを防止で
きる。

【００３１】また、第２の手段の構成により、気液二相
状態の冷媒が貯溜されたリキッドタンク内の上部から気
相状態の冷媒のみをキャピラリチューブを介して膨張弁
の出口側に接続し、膨張弁には、リキッドタンク内の下
部に溜まった液相のみの冷媒を流入させることにより、
気液二相状態の冷媒が膨張弁を通過する際に発生する異
音を防止できる。

【００３２】また、第３の手段の構成により、ＨＦＣ系
冷媒とエステル系オイルを使用した場合に生成する異物
を液状態となった冷媒とともに循環させ、リキッドタン
ク内に貯溜し、リキッドタンクの下部に設けられたバイ
パス配管からキャピラリチューブを介して圧縮機へとも
どすので、生成した異物による膨張弁や室外熱交換器の
分流キャピの詰まりを防止できる。

【００３３】また、第４の手段の構成により、低外気温
時に暖房運転で起動するようなオイルの吐出量が増加す
る運転の際、液状態となった冷媒に混じってオイルはサ
イクル内を循環し、リキッドタンク内に流入し、リキッ
ドタンク下部に設けられたバイパス配管内に滞留する。
ここでバイパス配管に設けられた電磁弁を開くことによ
り、滞留したオイルが吸入管から圧縮機へと戻り、圧縮
機内の駆動部分を潤滑するので、常に必要なオイル量が
確保され機器の信頼性が向上できる。

【００３４】また、第５の手段の構成により、複数の室
内機が接続されたマルチタイプのヒートポンプ式空気調
和装置で暖房運転を行った際、各室内熱交換器から流出
した冷媒は各々設けられたリキッドタンク内に流入す
る。ここで各室内熱交換器出口の冷媒の状態が一方は完
全液状態、他方は気液二相の状態のようにアンバランス
が生じた場合、リキッドタンク内に貯溜する冷媒液量は
異なってくるが、各々のリキッドタンクは下部に設けら
れたバイパス配管により接続されているので、リキッド
タンク内部は均圧され、周囲も同様の温度であるので、
冷媒液は多いほうから少ないほうへと自然搬送しバラン
スを保つので、膨張弁へ流入する冷媒の状態も均一なも
のとなり、流量制御性が向上できる。

【００３５】また、第６の手段の構成により、複数の室
内機が接続されたマルチタイプのヒートポンプ式空気調
和装置において、各リキッドタンクの内部に各々乾燥剤
を充填したので、室内機の運転台数が変化しても乾燥剤
充填量に対する冷媒流量は変化せず、常に効率の良い水
分除去を行うことができる。

【００３６】また、第７の手段の構成により、フリータ
イプの多室型空気調和装置のように接続する室内機の容
量によって各室内熱交換器内を流れる冷媒流量が変化す
る場合、接続する室内機の容量に見合う量の乾燥剤を各
リキッドタンク内部に充填するので、冷媒流量に対して
乾燥剤の充填量が適正な値となり乾燥剤を通過する際の
圧力損失の増大を防止することができる。

【００３７】また、第８の手段の構成により、接続され
る室内機の容量が変化しても、各リキッドタンクは各々
の室内熱交換器の容量、つまり冷媒流量に見合った容積
となっているので、冷凍サイクル全体として冷媒不足や
冷媒過充填にならず、安定した能力を確保できる。

【００３８】また、第９の手段の構成により、暖房運転
時は室内熱交換器から、冷房運転時は室外熱交換器から
流出する冷媒内の不純物をリキッドタンク流入部に接続
する配管の内部に設けたフィルターにより除去し、その
後リキッドタンク内下部に貯溜した冷媒液中の水分をリ
キッドタンク最下部に設けた乾燥剤により除去するの
で、リキッドタンクがドライヤの機能も有し、装置の小
型化が可能となる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について図１を参
照しながら説明する。なお従来例と同一部分は同一番号
とし、詳細な説明は省略する。

【００４０】図１は本発明の第１実施例のヒートポンプ
式空気調和装置の冷凍サイクル図であり、図に示すよう
に、圧縮機１０１、四方弁１０２、室内熱交換器１０３
ａ、１０３ｂ、膨張弁１０４ａ、１０４ｂ、室外熱交換
器１０５が順次配管接続され吸入管１０６から圧縮機１
０１に戻るヒートポンプ式の冷凍サイクルを形成してお
り、室内熱交換器１０３ａと膨張弁１０４ａの間にリキ
ッドタンク１ａ、室内熱交換器１０３ｂと膨張弁１０４
ｂの間にリキッドタンク１ｂを各々設けた構成となって
いる。

【００４１】上記構成において運転動作を説明する。暖
房運転を行う際は四方弁１０２を破線に示す方向に設定
し、圧縮機１０１を動作させる。圧縮機１０１から吐出
した冷媒は、四方弁１０２を通り、室内熱交換器１０３
ａ、１０３ｂに流入し、ここで室内の空気と熱交換が行
われ凝縮する。凝縮した冷媒はリキッドタンク１ａ、１
ｂに各々流入し内部に貯溜される。貯溜された液冷媒
は、膨張弁１０４ａ、１０４ｂの方へと抽出され、膨張
弁１０４ａ、１０４ｂで減圧した後、室外熱交換器１０
５に入り、ここで室外の空気との熱交換が行われ、蒸発
気化した後、四方弁１０２、吸入管１０６を通り圧縮機
１０１に戻る運転となっている。また、運転条件によっ
ては室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂから流出する冷媒
の状態が完全な液相ではなく気液二相の状態となる。た
とえば室内熱交換器１０３ａ側のみが運転を行ってお
り、停止している室内熱交換器１０３ｂ側の周囲温度が
低い場合、または室内熱交換器１０３ｂ側がサーモオフ
しており、室内の空気との熱交換が行われていない場
合、もしくは室外の空気の温度が非常に低い場合等が挙
げられる。ここで冷媒として非共沸混合冷媒、例えばＲ
３２、Ｒ１２５、Ｒ１３４ａをある混合比で封入したも
のを用いると、気液二相の状態となった場合、低沸点成
分であるＲ３２およびＲ１２５が気化し易く、二相のう
ちの気相部分に多く含まれる。したがって気液二相状態
のままサイクル内を循環すると冷媒の組成は可燃性のあ
るＲ３２とＲ１２５が通常よりも高い組成となり、危険
である。本発明では室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂを
流出した気液二相の冷媒を貯溜するリキッドタンク１
ａ、１ｂを設けており、ここで初期組成と大差のない液
冷媒のみを抽出し、膨張弁１０４ａ、１０４ｂへと流入
させるので、可燃性のある低沸点成分が多くサイクル内
を循環することはない。また、室内熱交換器１０３ａ、
１０３ｂに対応してリキッドタンク１ａ、１ｂを設けて
いるので、それぞれの運転状態に関らず、常に液冷媒を
膨張弁１０４ａ、１０４ｂに抽出できる。

【００４２】このように本発明の第１実施例のヒートポ
ンプ式空気調和装置によれば、室内熱交換器１０３ａ、
１０３ｂと膨張弁１０４ａ、１０４ｂの間にリキッドタ
ンク１ａ、１ｂを各々設け、暖房運転を行っている際に
室内熱交換器１０３ａもしくは１０３ｂから流出した冷
媒が気液二相状態であっても、膨張弁１０４ａ、１０４
ｂには常に液冷媒を流入させるので、冷媒として非共沸
混合冷媒を使用しても、組成変化が発生しない安全かつ
安定した運転が可能となる。なお、この実施例で用いた
リキッドタンク１ａ、１ｂは液冷媒を貯溜し抽出できる
ものであればよく、レシーバ、受液器、アキュームレー
タ、気液分離器でも同様の効果が得られる。

【００４３】次に本発明の第２実施例について図２を参
照しながら説明する。なお第１実施例と同一部分は同一
番号とし、詳細な説明は省略する。

【００４４】図２は本発明の第２実施例のヒートポンプ
式空気調和装置の冷凍サイクル図であり、図に示すよう
に室外熱交換器１０５と膨張弁１０４ａ、１０４ｂの間
から各々分岐し、リキッドタンク１ａ、１ｂの上部に各
々接続するバイパス配管２ａ、２ｂと、バイパス配管２
ａ、２ｂ中にキャピラリチューブ３ａ、３ｂを設けた構
成となっている。

【００４５】上記構成において運転動作を説明する。暖
房運転を行う際、室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂ内で
冷媒は凝縮し液状態となってリキッドタンク１ａ、１ｂ
に流入するが、運転条件によっては室内熱交換器１０３
ａ、１０３ｂ内で冷媒が完全に液化せず気液二相の状態
でリキッドタンク１ａ、１ｂに流入する。例えば、室内
熱交換器１０３ａ側のみが運転を行っており、停止して
いる室内熱交換器１０３ｂ側の周囲温度が低い場合、ま
たは室内熱交換器１０３ｂ側がサーモオフしており、室
内の空気との熱交換が行われていない場合、もしくは室
外の空気の温度が非常に低い条件等であり、冷媒として
非共沸混合冷媒を用いると、高沸点成分に比べ低沸点成
分が気化し易く、この傾向が顕著に現れる。この気液二
相状態の冷媒が膨張弁１０４ａもしくは１０４ｂに流入
すると、液相または気相の冷媒が単独で流入した場合よ
り大きな冷媒音が発生する。本発明では、リキッドタン
ク１ａ、１ｂ内に貯溜された二相冷媒の液相部分を抽出
し、膨張弁１０４ａ、１０４ｂに流入させ、また気相部
分はリキッドタンク１ａ、１ｂの上部に接続されたバイ
パス配管２ａ、２ｂから各々キャピラリチューブ３ａ、
３ｂを介して膨張弁１０４ａ、１０４ｂから流出した冷
媒と合流するので、膨張弁１０４ａ、１０４ｂには液相
の冷媒のみが流入し冷媒音が低下し、またバイパス配管
２ａ、２ｂを流れる気相冷媒はそれぞれキャピラリチュ
ーブ３ａ、３ｂにより適正な圧力に調整される。

【００４６】このように本発明の第２実施例のヒートポ
ンプ式空気調和装置によれば、リキッドタンク１ａ、１
ｂの上部と膨張弁１０４ａ、１０４ｂと室外熱交換器１
０５の間に各々バイパス配管２ａ、２ｂを接続し、この
バイパス配管２ａ、２ｂ中にキャピラリチューブ３ａ、
３ｂを設け、リキッドタンク１ａ、１ｂ内の液相冷媒の
みを膨張弁１０４ａ、１０４ｂに流入させ、気相冷媒は
バイパス配管２ａ、２ｂからキャピラリチューブ３ａ、
３ｂを介して流すようにしたので、気液二相冷媒が膨張
弁１０４ａ、１０４ｂを通過することが無く冷媒音の発
生を防止できる。なお、この実施例で用いたリキッドタ
ンク１ａ、１ｂは液冷媒を貯溜し抽出できるものであれ
ばよく、レシーバ、受液器、アキュームレータ、気液分
離器でも同様の効果が得られる。また、キャピラリチュ
ーブ３ａ、３ｂは冷媒流量を調整できるものであればよ
く、電動膨張弁、温度式膨張弁、流量弁等でも同様の効
果が得られる。

【００４７】次に本発明の第３実施例について図３を参
照しながら説明する。なお第１および第２実施例と同一
部分は同一番号とし、詳細な説明は省略する。

【００４８】図３は本発明の第３実施例のヒートポンプ
式空気調和装置の冷凍サイクル図であり、図に示すよう
にリキッドタンク１ａ、１ｂの下部と吸入管１０６とを
各々接続する第２のバイパス配管４ａ、４ｂと、前記第
２のバイパス配管４ａ、４ｂ中に第２のキャピラリチュ
ーブ５ａ、５ｂを設けた構成となっている。

【００４９】上記構成において運転動作を説明する。冷
媒あるいはオイルの劣化等により冷凍サイクル内にスラ
ッジやコンタミと称される異物が生成あるいは混入する
可能性がある。冷媒としてＨＦＣ系の混合冷媒、例えば
ＨＦＣ３２、ＨＦＣ１２５、ＨＦＣ１３４ａをある比率
で組み合わせた混合冷媒を使用し、オイルとしてエステ
ル系オイルを用いた場合は、この傾向が特に顕著に現れ
る。冷凍サイクル内に生成あるいは混入した異物は室内
熱交換器１０３ａ、１０３ｂ内で凝縮液化した冷媒と共
にリキッドタンク１ａ、１ｂ内に流入し、貯溜している
冷媒液の中に滞留する。滞留した異物はリキッドタンク
１ａ、１ｂの下部に設けられた第２のバイパス配管４
ａ、４ｂから圧力差によって移動し、第２のキャピラリ
チューブ５ａ、５ｂ内に堆積するか、もしくは吸入管１
０６から圧縮機１０１へと吸入される。したがって膨張
弁１０４ａ、１０４ｂへの異物の流入はなく、膨張弁１
０４ａ、１０４ｂ、室外熱交換器１０５の分流キャピが
詰まることはない。

【００５０】このように本発明の第３実施例のヒートポ
ンプ式空気調和装置によれば、サイクル中に異物が生成
した場合、リキッドタンク１ａ、１ｂに溜まった冷媒液
中に異物を滞留させ、第２のバイパス配管４ａ、４ｂか
ら第２のキャピラリチューブ５ａ、５ｂを通して吸入管
１０６へと流すので、膨張弁１０４ａ、１０４ｂや室外
熱交換器１０５の分流キャピの異物混入による詰まりを
防止できる。なお、この実施例で用いたリキッドタンク
１ａ、１ｂは液冷媒を貯溜し抽出できるものであればよ
く、レシーバ、受液器、アキュームレータ、気液分離器
でも同様の効果が得られる。また、第２のキャピラリチ
ューブ５ａ、５ｂは冷媒流量を調整できるものであれば
よく、電動膨張弁、、温度式膨張弁、流量弁等でも同様
の効果が得られる。

【００５１】次に本発明の第４実施例について図４を参
照しながら説明する。なお第１、第２および第３実施例
と同一部分は同一番号とし、詳細な説明は省略する。

【００５２】図４は本発明の第４実施例のヒートポンプ
式空気調和装置の冷凍サイクル図であり、図に示すよう
にリキッドタンク１ａ、１ｂの下部と吸入管１０６を接
続する第２のバイパス配管４ａ、４ｂ中に電磁弁６を設
けた構成となっている。

【００５３】上記構成において運転動作を説明する。低
外気温時に暖房運転を開始するような場合、圧縮機１０
１から吐出される冷媒と共にオイルが大量に吐出する。
吐出したオイルは室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂで凝
縮した液冷媒に溶解しリキッドタンク１ａ、１ｂに流入
する。リキッドタンク１ａ、１ｂに流入したオイルは、
電磁弁６が閉の状態であれば、リキッドタンク１ａ、１
ｂの下部に設けられた第２のバイパス配管４ａ、４ｂ内
に徐々に滞留していく。第２のバイパス配管４ａ、４ｂ
内にオイルが滞留した状態で電磁弁６を開の状態にする
と、滞留したオイルが圧力差によって吸入管１０６へと
移動し、圧縮機１０１に戻って内部を潤滑することにな
る。

【００５４】このように本発明の第４実施例のヒートポ
ンプ式空気調和装置によれば、圧縮機１０１から吐出し
たオイルをリキッドタンク１ａ、１ｂの下部に接続され
た第２のバイパス配管４ａ、４ｂ中に滞留させ、電磁弁
６を開とすることにより滞留したオイルを吸入管１０６
へ流入させ圧縮機１０１へと戻すので、圧縮機１０１内
部が良好に潤滑され、機器の信頼性を向上できる。な
お、この実施例で用いたリキッドタンク１ａ、１ｂは液
冷媒を貯溜し抽出できるものであればよく、レシーバ、
受液器、アキュームレータ、気液分離器でも同様の効果
が得られる。また、第２のキャピラリチューブ５ａ、５
ｂは冷媒流量を調整できるものであればよく、電動膨張
弁、温度式膨張弁、流量弁等でも同様の効果が得られ
る。また、電磁弁６は開閉動作が可能なものであればよ
く、開閉弁、二方弁、膨張弁等でも同様の効果が得られ
る。

【００５５】次に本発明の第５実施例について図５を参
照しながら説明する。なお第１、第２、第３および第４
実施例と同一部分は同一番号とし、詳細な説明は省略す
る。

【００５６】図５は本発明の第５実施例のヒートポンプ
式空気調和装置の冷凍サイクル図であり、図に示すよう
に、リキッドタンク１ａ、１ｂの下部から分岐し、各々
を接続する第３のバイパス配管７と、第３のバイパス配
管７中に第３のキャピラリチューブ８を設けた構成とな
っている。

【００５７】上記構成において運転動作を説明する。室
内熱交換器１０３ａ、１０３ｂの双方が暖房運転を行う
場合、室内熱交換器１０３ａおよび室内熱交換器１０３
ｂ内で冷媒は凝縮液化するが、室内熱交換器１０３ａと
室内熱交換器１０３ｂの周囲温度に大きな差がある場
合、例えば、室内熱交換器１０３ａの周囲温度が室内熱
交換器１０３ｂの周囲温度より高いとすると、室内熱交
換器１０３ａで液化する冷媒量よりも室内熱交換器１０
３ｂで液化する冷媒量が多くなる。したがって室内熱交
換器１０３ａ、１０３ｂから流出した冷媒を貯溜するリ
キッドタンク１ａ、１ｂ内に溜まる冷媒量にも差が生
じ、リキッドタンク１ｂ内により多くの冷媒液が貯溜す
ることになり、膨張弁へと流入する冷媒液量も均一とな
らず、膨張弁の流量制御を適切に行うことが不可能とな
る。本発明では、リキッドタンク１ａ、１ｂの下部から
分岐し、お互いを接続する第３のバイパス配管７によ
り、リキッドタンク１ａ、１ｂ内は均圧され、またリキ
ッドタンク１ａ、１ｂは室外に配置されており周囲温度
も等しいので、リキッドタンク１ｂからリキッドタンク
１ａの方向に冷媒液は移動し、リキッドタンク１ａ、１
ｂ内に貯溜される冷媒液量は均一化される。

【００５８】このように本発明の第５実施例のヒートポ
ンプ式空気調和装置によれば、リキッドタンク１ａの下
部とリキッドタンク１ｂの下部を接続する第３のバイパ
ス配管７と、第３のバイパス配管７中に第３のキャピラ
リチューブ８を設け、リキッドタンク１ａ内の冷媒液量
とリキッドタンク１ｂ内の冷媒液量を均一化したので、
室内熱交換器１０３ａと室内熱交換器１０３ｂから流出
する冷媒の状態が異なっていても、膨張弁の流量制御性
の低下を防止できる。なお、この実施例で用いたリキッ
ドタンク１ａ、１ｂは液冷媒を貯溜し抽出できるもので
あればよく、レシーバ、受液器、アキュームレータ、気
液分離器でも同様の効果が得られる。

【００５９】次に本発明の第６実施例について図６を参
照しながら説明する。なお第１、第２、第３、第４およ
び第５実施例と同一部分は同一番号とし、詳細な説明は
省略する。

【００６０】図６は本発明の第６実施例のヒートポンプ
式空気調和装置の冷凍サイクル図であり、図に示すよう
にリキッドタンク１ａ、１ｂ内にそれぞれ乾燥剤９ａ、
９ｂを充填した構成となっている。

【００６１】上記構成において運転動作を説明する。Ｈ
ＦＣ系の冷媒を用いた場合、圧縮機１０１の潤滑油には
ＨＦＣ冷媒との相性が良好なエステル系のオイルが用い
られる。エステル系のオイルは吸水性が高いので冷凍サ
イクル中の水分を除去する必要がある。冷媒中の水分は
リキッドタンク１ａ、１ｂ内に充填した乾燥剤９ａ、９
ｂに冷媒を通過させることで除去される。乾燥剤９ａ、
９ｂとしては、シリカゲル、モレキュラシーブス、ゼオ
ライト等を用いることができる。ここで例えば室内熱交
換器１０３ａ側のみが運転を行うとき、冷媒中の水分
は、リキッドタンク１ａ内の乾燥剤９ａにより除去さ
れ、室内熱交換器１０３ａ側と室内熱交換器１０３ｂ側
の双方が運転を行うときは、室内熱交換器１０３ａ側を
流れる冷媒中の水分は乾燥剤９ａにより除去され、室内
熱交換器１０３ｂ側を流れる冷媒中の水分は乾燥剤９ｂ
により除去されることになり、運転台数に関らず乾燥剤
９ａ、９ｂ内を通過する冷媒流量は一定となる。

【００６２】このように本発明の第６実施例のヒートポ
ンプ式空気調和装置によれば、リキッドタンク１ａ、１
ｂ内にそれぞれ乾燥剤９ａ、９ｂを充填し、室内熱交換
器１０３ａ側を流れる冷媒中の水分を乾燥剤９ａにより
除去し、室内熱交換器１０３ｂ側を流れる冷媒中の水分
は乾燥剤９ｂにより除去するので、運転台数に関らず常
に最適な水分除去が可能となる。なお、この実施例で用
いたリキッドタンク１ａ、１ｂは液冷媒を貯溜し抽出で
きるものであればよく、レシーバ、受液器、アキューム
レータ、気液分離器でも同様の効果が得られる。また、
乾燥剤９ａ、９ｂとしては、水分の除去が可能なもので
あればよく、シリカゲル、モレキュラシーブス、ゼオラ
イト等でよい。

【００６３】次に本発明の第７実施例について図７を参
照しながら説明する。なお第１、第２、第３、第４、第
５および第６実施例と同一部分は同一番号とし、詳細な
説明は省略する。

【００６４】図７は本発明の第７実施例のヒートポンプ
式空気調和装置の冷凍サイクル図であり、図に示すよう
にリキッドタンク１ａ内に、室内熱交換器１０３ａの容
量に対応する量の乾燥剤１０ａを充填し、リキッドタン
ク１ｂ内には、室内熱交換器１０３ｂの容量に対応する
量の乾燥剤１０ｂを充填した構成となっている。

【００６５】上記構成において運転動作を説明する。フ
リータイプのヒートポンプ式空気調和装置では接続され
る室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂの容量が一様ではな
く、したがって室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂを流れ
る冷媒流量も室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂの容量に
応じて変化する。ここで室内熱交換器１０３ａの容量が
室内熱交換器１０３ｂの容量よりも大であるとき、室内
熱交換器１０３ａ側に流れる冷媒流量も室内熱交換器１
０３ｂ側に流れる冷媒流量よりも大となる。乾燥剤１０
ａの充填量は室内熱交換器１０３ａの容量に対応してお
り、乾燥剤１０ｂの充填量は室内熱交換器１０３ｂの容
量に対応しているので、乾燥剤１０ａと乾燥剤１０ｂの
単位充填量あたりの通過冷媒量は同一となり、必要以上
に圧力損失が発生しない。

【００６６】このように本発明の第７実施例のヒートポ
ンプ式空気調和装置によれば、乾燥剤１０ａの充填量を
室内熱交換器１０３ａを流れる冷媒流量に対応した量と
し、乾燥剤１０ｂの充填量を室内熱交換器１０３ｂを流
れる冷媒流量に対応した量としたので、冷媒流量に対し
乾燥剤１０ａ、１０ｂの充填量が過多とならず圧力損失
の増加を防止できる。なお、この実施例で用いたリキッ
ドタンク１ａ、１ｂは液冷媒を貯溜し抽出できるもので
あればよく、レシーバ、受液器、アキュームレータ、気
液分離器でも同様の効果が得られる。また、乾燥剤１０
ａ、１０ｂとしては、水分の除去が可能なものであれば
よく、シリカゲル、モレキュラシーブス、ゼオライト等
でよい。

【００６７】次に本発明の第８実施例について図８を参
照しながら説明する。なお第１、第２、第３、第４、第
５、第６および第７実施例と同一部分は同一番号とし、
詳細な説明は省略する。

【００６８】図８は本発明の第８実施例のヒートポンプ
式空気調和装置の冷凍サイクル図であり、図に示すよう
にリキッドタンク１１ａを室内熱交換器１０３ａの容量
に対応した容量とし、リキッドタンク１１ｂを室内熱交
換器１０３ｂの容量に対応した容量とした構成となって
いる。

【００６９】上記構成において運転動作を説明する。フ
リータイプのヒートポンプ式空気調和装置では接続され
る室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂの容量が一様ではな
く、したがって室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂ内で液
化する冷媒量も室内熱交換器１０３ａ、１０３ｂの容量
に応じて変化する。ここで室内熱交換器１０３ｂの容量
が室内熱交換器１０３ａの容量よりも小さいとき、室内
熱交換器１０３ｂ内で液化する冷媒量も室内熱交換器１
０３ａ内で液化する冷媒量よりも少なくなる。室内熱交
換器１０３ｂ内で液化した冷媒が流入するリキッドタン
ク１１ｂの容量は、室内熱交換器１０３ｂ内で液化した
冷媒が流入するリキッドタンク１１ａの容量よりも小さ
く、室内熱交換器１０３ｂ内で液化する冷媒液量に対応
しているので、冷媒不足とならず安定した能力が確保で
きる。

【００７０】このように本発明の第８実施例のヒートポ
ンプ式空気調和装置によれば、リキッドタンク１１ａを
室内熱交換器１０３ａ内で液化する冷媒量に対応した容
量とし、リキッドタンク１１ｂを室内熱交換器１０３ｂ
内で液化する冷媒量に対応した容量としたので、冷媒液
量に対し、リキッドタンク１１ａ、１１ｂの容量が過大
とならず冷媒不足運転となるのを防止できる。なお、こ
の実施例で用いたリキッドタンク１１ａ、１１ｂは液冷
媒を貯溜し抽出できるものであればよく、レシーバ、受
液器、アキュームレータ、気液分離器でも同様の効果が
得られる。

【００７１】次に本発明の第９実施例について図９を参
照しながら説明する。なお第１、第２、第３、第４、第
５、第６、第７および第８実施例と同一部分は同一番号
とし、詳細な説明は省略する。

【００７２】図９は本発明の第９実施例のリキッドタン
クの構成図であり、図に示すようにリキッドタンク１ａ
内に接続される配管１２ａ、１２ｂ内にフィルター１３
ａ、１３ｂを設け、乾燥剤９ａをリキッドタンク１ａ内
の最下部に固定する固定部材、例えば金属メッシュ１４
を設けた構成となっている。

【００７３】上記構成において運転動作を説明する。配
管１２ａから冷媒が流入した場合、冷媒中の不純物、例
えばスラッジ等はフィルター１３ａにより取り除かれ、
その後リキッドタンク１ａの内部に流入し液冷媒として
貯溜する。リキッドタンク内下部に貯溜した冷媒液は、
金属メッシュ１４の隙間から乾燥剤９ａと流通し水分を
除去された後、配管１２ｂを通ってリキッドタンク１ａ
の外部に流出する。また、配管１２ｂから冷媒が流入し
た場合は冷媒中の不純物、例えばスラッジ等はフィルタ
ー１３ｂにより取り除かれ、その後同様にリキッドタン
ク１ａの内下部に貯溜し、金属メッシュ１４の隙間から
乾燥剤９ａと流通して水分を除去された後、配管１２ａ
を通ってリキッドタンク１ａの外部に流出する。

【００７４】このように本発明の第９実施例のヒートポ
ンプ式空気調和装置によれば、配管１２ａ、１２ｂ中に
設けられたフィルター１３ａ、１３ｂにより、リキッド
タンク１ａ内に流入する冷媒中の不純物を取り除き、そ
の後貯溜した冷媒液とリキッドタンク１ａ内の下部に金
属メッシュ１４により固定された乾燥剤９ａとを流通さ
せて冷媒中の水分を除去するので、リキッドタンク１ａ
がドライヤの機能も有し装置の小型化が図れる。なお、
この実施例で用いたリキッドタンク１ａは液冷媒を貯溜
し抽出できるものであればよく、レシーバ、受液器、ア
キュームレータ、気液分離器でも同様の効果が得られ
る。また、乾燥剤９ａとしては、水分の除去が可能なも
のであればよく、シリカゲル、モレキュラシーブス、ゼ
オライト等でよい。また、フィルター１３ａ、１３ｂは
不純物の除去が可能なものであればよく、金属メッシ
ュ、ストレーナ等でもよい。また、固定部材として金属
メッシュ１４を用いたが、乾燥剤９ａを固定するもので
あればよく、針金、ネット等でもよい。

【００７５】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、複数の室内熱交換器と複数の膨張弁の間に
各々複数のリキッドタンクを設け、暖房運転を行ってい
る際に室内熱交換器から流出した冷媒が気液二相状態で
あっても、膨張弁には常に液冷媒を流入させるので、冷
媒として非共沸混合冷媒を使用しても、可燃性のある低
沸点冷媒がサイクル内を多く循環するのを防止して、機
器の安全性を高める。

【００７６】また、複数の膨張弁と室外熱交換器の間か
ら分岐し、複数のリキッドタンクと各々接続するバイパ
ス配管を設け、このバイパス配管中にキャピラリチュー
ブを設置し、リキッドタンク内の液相冷媒のみを膨張弁
に流入させ、気相冷媒はバイパス配管からキャピラリチ
ューブを介して流すようにしたので、気液二相冷媒が膨
張弁を通過することが無く、冷媒音の発生を防止でき
る。

【００７７】また、サイクル中に異物が生成した場合、
リキッドタンク内に溜まった冷媒液中に異物を滞留さ
せ、リキッドタンクの下部に接続された第２のバイパス
配管から第２のキャピラリチューブを通して吸入管へと
流すので、膨張弁や室外熱交換器の分流キャピに異物が
混入して詰まるのを防止できる。

【００７８】また、圧縮機から吐出したオイルをリキッ
ドタンクの下部に接続された第２のバイパス配管中に滞
留させ、第２のバイパス配管中に設けた電磁弁を開くこ
とにより滞留したオイルを吸入管へ流入させ圧縮機に戻
すので、圧縮機内部が良好に潤滑され、機器の信頼性を
向上できる。

【００７９】また、複数のリキッドタンクの下部同士を
接続する第３のバイパス配管と、第３のバイパス配管中
に第３のキャピラリチューブを設け、複数のリキッドタ
ンク内の冷媒液量を均一化したので、複数の室内熱交換
器から流出する冷媒の状態が異なっていても、膨張弁の
流量制御性の低下を防止できる。

【００８０】また、複数のリキッドタンク内にそれぞれ
乾燥剤を充填し、複数の室内熱交換器内を流れる冷媒中
の水分を各々の室内熱交換器に接続されているリキッド
タンク内の乾燥剤により個別に除去するので、運転台数
に関らず常に最適な水分除去が可能となる。

【００８１】また、複数のリキッドタンク内の乾燥剤の
充填量をリキッドタンクが接続されている室内熱交換器
の容量に対応した量としたので、冷媒流量に対し乾燥剤
の充填量が過多とならず圧力損失の増加を防止できる。

【００８２】また、複数のリキッドタンクの容量を、各
々接続されている室内熱交換器の容量に対応した量とし
たので、冷媒液量に対しリキッドタンクの容量が過大と
ならず冷媒不足運転となるのを防止できる。

【００８３】また、リキッドタンクに接続される配管中
に設けたフィルターによりリキッドタンク内に流入する
冷媒中の不純物を取り除き、その後貯溜した冷媒液と、
リキッドタンク内の下部に金属メッシュにより固定され
た乾燥剤とを流通させて冷媒中の水分を除去するので、
リキッドタンクがドライヤの機能も有し装置の小型化が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のヒートポンプ式空気調和
装置の冷凍サイクル図

【図２】本発明の第２実施例のヒートポンプ式空気調和
装置の冷凍サイクル図

【図３】本発明の第３実施例のヒートポンプ式空気調和
装置の冷凍サイクル図

【図４】本発明の第４実施例のヒートポンプ式空気調和
装置の冷凍サイクル図

【図５】本発明の第５実施例のヒートポンプ式空気調和
装置の冷凍サイクル図

【図６】本発明の第６実施例のヒートポンプ式空気調和
装置の冷凍サイクル図

【図７】本発明の第７実施例のヒートポンプ式空気調和
装置の冷凍サイクル図

【図８】本発明の第８実施例のヒートポンプ式空気調和
装置の冷凍サイクル図

【図９】本発明の第９実施例のリキッドタンクの構成図

【図１０】従来のヒートポンプ式空気調和装置の冷凍サ
イクル図

【符号の説明】

１ａ リキッドタンク １ｂ リキッドタンク ２ａ バイパス配管 ２ｂ バイパス配管 ３ａ キャピラリチューブ ３ｂ キャピラリチューブ ４ａ 第２のバイパス配管 ４ｂ 第２のバイパス配管 ５ａ 第２のキャピラリチューブ ５ｂ 第２のキャピラリチューブ ６ 電磁弁 ７ 第３のバイパス配管 ８ 第３のキャピラリチューブ ９ａ 乾燥剤 ９ｂ 乾燥剤 １０ａ 乾燥剤 １０ｂ 乾燥剤 １１ａ リキッドタンク １１ｂ リキッドタンク １２ａ 配管 １２ｂ 配管 １３ａ フィルター １３ｂ フィルター １４ 金属メッシュ １０１ 圧縮機 １０２ 四方弁 １０３ａ 室内熱交換器 １０３ｂ 室内熱交換器 １０４ａ 膨張弁 １０４ｂ 膨張弁 １０５ 室外熱交換器 １０６ 吸入管

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、この圧縮機の吐出側に接続さ
   れる四方弁と、この四方弁の一端と接続される複数の室
   内熱交換器と、この複数の室内熱交換器に接続される複
   数の膨張弁と、この複数の膨張弁と前記四方弁との間に
   接続される室外熱交換器と、前記四方弁の他端を前記圧
   縮機の吸入側に接続する吸入管とを設けたヒートポンプ
   式空気調和装置において、前記複数の膨張弁と前記複数
   の室内熱交換器の間に複数のリキッドタンクを設けたヒ
   ートポンプ式空気調和装置。
2. 【請求項２】 室外熱交換器と膨張弁の間から分岐し、
   リキッドタンクの上部に接続するバイパス配管と、前記
   バイパス配管中にキャピラリチューブを設けた請求項１
   記載のヒートポンプ式空気調和装置。
3. 【請求項３】 リキッドタンクの下部と吸入管を接続す
   る第２のバイパス配管と、前記第２のバイパス配管中に
   第２のキャピラリチューブを設けた請求項１または２記
   載のヒートポンプ式空気調和装置。
4. 【請求項４】 第２のバイパス配管中に電磁弁を設けた
   請求項１、２または３記載のヒートポンプ式空気調和装
   置。
5. 【請求項５】 複数のリキッドタンクの下部から分岐
   し、前記リキッドタンク同士を接続する第３のバイパス
   配管と、前記第３のバイパス配管中に第３のキャピラリ
   チューブを設けた請求項１、２、３または４記載のヒー
   トポンプ式空気調和装置。
6. 【請求項６】 複数のリキッドタンク内にそれぞれ乾燥
   剤を充填した請求項１、２、３、４または５記載のヒー
   トポンプ式空気調和装置。
7. 【請求項７】 複数のリキッドタンク内に各々の室内熱
   交換器の容量に対応した量の乾燥剤を充填した請求項
   １、２、３、４、５または６記載のヒートポンプ式空気
   調和装置。
8. 【請求項８】 複数のリキッドタンクを各々の室内熱交
   換器の大きさに対応した容量とした請求項１、２、３、
   ４、５、６または７記載のヒートポンプ式空気調和装
   置。
9. 【請求項９】 リキッドタンク内に接続される配管にフ
   ィルターを設け、乾燥剤をリキッドタンク内の最下部に
   固定する固定部材を設けた請求項６、７または８記載の
   ヒートポンプ式空気調和装置。