JPH0830615B2

JPH0830615B2 - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH0830615B2
Application number: JP1104134A
Authority: JP
Inventors: 伸廣楠本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH02282662A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、空気調和装置に係り、特に、冷房過負荷時
における冷媒圧力の高圧制御対策に関する。

（従来の技術）近年、開発の進んでいる空気調和装置の一例として蓄
熱媒体を貯留した蓄熱槽を有する蓄熱式の空気調和装置
がある。そして、その基本構造としては、実開昭55-946
61号公報に示されるように、空気冷却用熱交換器と凝縮
器の間に蓄熱用熱交換器と液冷媒過冷却用熱交換器を有
する蓄熱槽を設け、蓄熱用熱交換器の一方側を冷媒絞り
装置および切換弁を介して凝縮器に、他方側を圧縮機に
それぞれ接続し、前記液冷媒冷却用熱交換器の一方側を
切換弁を介して凝縮器に、他方側を冷媒絞り装置を介し
て空気冷却用熱交換器にそれぞれ接続されて構成されて
いる。

また、このように構成された蓄熱式空気調和装置に限
らず一般的な冷媒回路を有する空気調和装置は、冷房運
転時において冷房負荷が極端に上昇した場合、主冷媒回
路内の冷媒圧力の高圧圧力が異常上昇し、装置の破損等
が発生する場合がある。これを防止するために、一般
に、冷媒回路中には高圧圧力センサが設けられており、
圧縮機の吐出圧力が異常上昇した際には、この高圧圧力
センサの働きにより装置の駆動を停止させるようにして
いる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、この高圧圧力センサによって装置を停止させ
る構成では、装置の停止後、再起動するまでのロスタイ
ムが生じるためにできるだけこの高圧センサを働かせな
いような冷媒圧力状態での運転を維持したいという要求
があり、積極的に冷媒圧力の異常上昇を抑制させるよう
な構成が望まれている。そして、これまで、この冷媒圧
力の異常上昇を抑制して装置の停止を回避するための一
手段として、圧縮機の運転周波数を変化させるインバー
タ制御や圧縮負荷を変化させるアンローダ制御等によっ
て圧縮機容量を冷媒圧力に応じて変更するように構成さ
れたものがあり、適宜容量を低下させることで冷媒圧力
の高圧圧力が上昇することを抑制している。

しかしながら、上記従来のような圧縮機の容量制御に
よる冷媒圧力の調整では、その低下可能な容量に限界が
あった。即ち、圧縮機の容量低下率を大きくすると圧縮
機から冷媒回路中に放出された油が圧縮機に戻り難くな
ったり、２つ以上の圧縮機を並用して設置しているもの
（ツインコンプレッサ）においては、容量低下率を大き
くすると圧縮機の均等な油潤滑が行えなくなるものであ
って、この圧縮機の容量制御のみでは、上記要求を完全
に満たすことはできなかった。また、この容量低下率を
大きくするために、予め大容量の圧縮機を設置しておく
ことも考えられるが、装置の大型化および製造コストの
上昇に繋がり好ましいものではない。そのために、高圧
圧力センサの働きによる装置の停止を他の手段で回避す
るようにした構成が要求されている。また、この構成を
実現する場合、できるだけ追加部品をなくし、装置全体
の部品点数が増大することを避けたいといった要求もあ
る。

そこで、本発明は、既存の機器を利用して熱源側熱交
換器と利用側熱交換器との間に流れる冷媒流量を調整可
能とし、この流量制御により主冷媒回路内の冷媒循環量
を低下させることで冷媒圧力の異常上昇を回避可能とす
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明の解決手段を以下に述
べる。

先ず、請求項（１）記載の発明は、第１図に示すよう
に、圧縮機（１）、熱源側熱交換器（３）及び受液器
（５）が冷媒配管（９）によって順に接続されてなる熱
源側ユニット（Ｘ）と、主減圧機構（６）及び利用側熱
交換器（７）が冷媒配管（９）によって接続されてな
り、液配管（9a）及びガス配管（9b）により上記熱源側
ユニット（Ｘ）に対して並列に接続された複数の利用側
ユニット（Ａ），（Ｂ），…とを有する主冷媒回路（1
0）を備えていると共に、蓄冷熱用の蓄熱媒体を貯溜す
る蓄熱槽（11）と、該蓄熱槽（11）内に配置されると共
に上記主冷媒回路（10）に接続され、冷媒と蓄熱媒体と
の熱交換を行うための蓄熱熱交換器（12）と、開度調整
可能な蓄冷熱用減圧弁（14）とを備えた蓄熱ユニット
（Ｙ）を備え、更に、通常冷房運転時、熱源側熱交換器
（３）で凝縮された液冷媒が主冷媒回路（10）のみを流
れて主減圧機構（６）で減圧され、利用側熱交換器
（７）で蒸発して圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄
冷熱運転時、熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒
が蓄冷熱用減圧弁（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（1
2）で蒸発した後、圧縮機（１）に戻るように循環し、
蓄冷熱回収運転時、熱源側熱交換器（３）で凝縮された
液冷媒の少なくとも一部が、主冷媒回路（10）から蓄熱
熱交換器（12）に分流して過冷却された後、主冷媒回路
（10）に合流して利用側熱交換器（７）で蒸発して圧縮
機（１）に戻るように循環するよう回路接続を切換える
切換手段（51）を備えた空気調和装置を前提としてい
る。そして、切換手段（51）に、主冷媒回路（10）を流
れる冷媒の流量を調整する開度調整可能な流量調整弁
（17）を備えさせる。また、冷媒圧力の高圧圧力を検出
する圧力検出手段（53）と、該圧力検出手段（53）の出
力信号を受け、予め設定された高圧側の基準圧力と冷媒
圧力の高圧圧力とを比較する比較手段（54）と、蓄冷熱
回収運転時、流量調整弁（17）及び蓄冷熱用減圧弁（1
4）の開度調整により主冷媒回路（10）から蓄熱熱交換
器（12）への冷媒の分流割合を調整して各利用側ユニッ
ト（Ａ），（Ｂ），…へ導入される冷媒の過冷却度を調
整する過冷却度調整手段（62）と、上記比較手段（54）
の出力信号に基き、通常冷房運転時及び蓄冷熱運転時に
おいて冷媒圧力の高圧圧力が基準圧力以上になった場合
には上記流量調整手段（17）の開度を、蓄冷熱回収運転
時において冷媒圧力の高圧圧力が基準圧力以上になった
場合には上記流量調整手段（17）及び蓄冷熱用減圧機構
（14）双方の開度を、主冷媒回路（10）内の冷媒循環量
を低下させるように夫々調整する流量制御手段（60）と
を備えさせた構成としている。

請求項（２）記載の発明は、上記請求項（１）記載の
空気調和装置において、圧縮機（１）を容量可変に構成
する一方、冷媒圧力の高圧圧力が基準圧力以上になる
と、比較手段（54）の出力信号により、圧縮機（１）の
容量が低下するように該圧縮機（１）を制御する容量制
御手段（61）を設ける。そして、この容量制御手段（6
1）が、流量制御手段（60）による流量調整手段（17）
及び蓄冷熱用減圧機構（14）の開度調整よりも優先して
圧縮機容量を低下制御する構成としている。

（作用）以上の構成により、請求項（１）記載の発明では、蓄
冷熱回収運転時には、過冷却度調整手段（62）が流量調
整弁（17）及び蓄冷熱用減圧弁（14）の開度調整を行う
ことにより、主冷媒回路（10）から蓄熱熱交換器（12）
への冷媒の分流割合を調整し、これによって各利用側ユ
ニット（Ａ），（Ｂ），…へ導入される冷媒の過冷却度
が調整される。また、圧力検出手段（53）は冷媒圧力の
高圧圧力を検出しており、該圧力検出手段（53）の出力
信号が比較手段（54）に送られる。そして、比較手段
（54）が予め設定された高圧側の基準圧力と冷媒圧力の
高圧圧力とを比較し、冷媒圧力の高圧圧力が基準圧力以
上になると比較手段（54）からの出力信号が流量制御手
段（60）に送られ、該流量制御手段（60）は、通常冷房
運転時及び蓄冷熱運転時にあっては流量調整手段（17）
の開度を、蓄冷熱回収運転時にあっては流量調整手段
（17）及び蓄冷熱用減圧機構（14）双方の開度を調整し
て冷媒循環量を低下させる。この冷媒循環量の低下に伴
って、冷媒回路内の冷媒圧力が低下される。これによ
り、冷媒圧力の高圧圧力に応じた冷媒循環量の制御とい
う簡単な制御によって確実な冷媒圧力の低下作用が得ら
れる。このように、流量調整弁（17）及び蓄冷熱用減圧
弁（14）の開度調整により蓄冷熱回収運転時の冷媒の過
冷却度が調整できるばかりでなく、冷媒圧力の異常上昇
を抑制することもできる。

請求項（２）記載の発明では、冷媒圧力の高圧圧力が
基準圧力を僅かに越えた値となった時に、容量制御手段
（61）のみが作動し、流量制御手段（60）により冷媒流
量規制制御に先立って、例えばインバータ制御やアンロ
ーダ制御等により圧縮機（１）の容量低下制御を優先し
て行う。そして、冷媒圧力の高圧圧力が基準圧力を所定
値以上越えたときに流量制御手段（60）による冷媒流量
規制制御を行う。これにより、必要以上に流量調整弁
（17）及び蓄冷熱用減圧弁（14）の開度調整を行うこと
がなくなり消費電力が低減される。

（実施例）以下、本発明の実施例について、第１図以下の図面に
基づき説明する。

第１図は第１実施例に係る空気調和装置の全体構成を
示し、室外ユニット（Ｘ）に対して、複数の室内ユニッ
ト（Ａ），（Ｂ），…が接続されたいわゆるマルチ形空
気調和装置である。

上記室外ユニット（Ｘ）において、（１）は圧縮機、
（２）は冷房運転時には図中実線のごとく切換わり、暖
房運転時には図中破線のごとく切換わる四路切換弁、
（３）は冷房運転時には凝縮器として、暖房運転時には
蒸発器として機能する熱源側熱交換器としての室外熱交
換器、（４）は冷房運転時には冷媒流量を調節し、暖房
運転時には冷媒を減圧する減圧機構として機能する室外
電動膨張弁、（５）は凝縮された液冷媒を貯溜するため
のレシーバ、（８）は吸入冷媒中の液成分を除去するた
めのアキュムレータである。

一方、各室内ユニット（Ａ），（Ｂ），…は夫々同一
構成を有し、（６）は冷房運転時には減圧機構として機
能し、暖房運転時には冷媒流量を調節する主減圧機構と
しての室内電動膨張弁、（７）は冷房運転時には蒸発器
として、暖房運転時には凝縮器として機能する利用側熱
交換器としての室内熱交換器である。

そして、上記各機器（１）〜（８）は冷媒配管（９）
により冷媒の流通可能に順次接続されていて、室外空気
との熱交換により得た熱を室内空気に放出するヒートポ
ンプ作用を有する主冷媒回路（10）が構成されている。

また、装置には上記主冷媒回路（10）を流れる冷媒と
の熱交換により蓄冷熱、蓄暖熱を、或いはその蓄冷熱、
蓄暖熱の利用をするための蓄熱ユニット（Ｙ）が配置さ
れている。該蓄熱ユニット（Ｙ）において、（11）は冷
熱及び暖熱の蓄熱可能な蓄熱媒体たる水（Ｗ）を貯溜し
た蓄熱槽、（12）は該蓄熱槽（11）内に配置され、水
（Ｗ）と冷媒との熱交換を行うための蓄熱熱交換器であ
って、該蓄熱熱交換器（12）と主冷媒回路（10）の上記
室外電動膨張弁（４）−室内電動膨張弁（６）間の液ラ
イン（9a）との間は、第１バイパス路（13a）及び第２
バイパス路（13b）により、室内電動膨張弁（６）側か
ら順に冷媒の流通可能に接続されている。そして、上記
第１バイパス路（13a）には、水（Ｗ）に冷熱を蓄える
ときに冷媒を減圧する蓄冷熱用減圧機構としての蓄熱電
動膨張弁（14）が介設され、上記第２バイパス路（13
b）には、第２バイパス路（13b）を開閉する第１開閉弁
（15）が介設されている。

また、第２バイパス路（13b）の上記第１開閉弁（1
5）−蓄熱熱交換器（12）間の途中配管と主冷媒回路（1
0）のガスライン（9b）とは第３バイパス路（13c）によ
り、冷媒の流通可能に接続されていて、この第３バイパ
ス路（13c）には、該第３バイパス路（13c）を開閉する
第２開閉弁（16）が介設されている。

そして、主冷媒回路（10）の液ライン（9a）の上記第
1,第２バイパス路（13a），（13b）との２つの接合部間
には、本発明の特徴として主冷媒回路（10）の冷媒の流
量を可変に調節する流量調整手段としての流量制御弁
（17）が介設されている。そして、この様な各弁（1
5），（16），（17）により、各運転状態に応じて回路
接続を切換える切換手段（51）が構成されている。

また、装置にはセンサ類が配置されていて、（Tha）
は室外熱交換器（３）の空気吸込口に配置され、外気温
度TGを検出する外気温度検知手段としての外気温セン
サ、（Thi）は液ライン（9a）の第２バイパス路（13b）
との接合部の冷房運転時における上流側に配置された冷
却入口センサ、（Tho）は液ライン（9a）の第１バイパ
ス路（13a）との接合部の冷房運転時における下流側に
配置された冷却出口センサ、（Ths）は吸入ライン（9
d）に配置され、吸入管温度を検出するための吸入管セ
ンサ、（Sp）はガラスライン（9b）に配置され、暖房サ
イクル時には高圧Tc、冷房サイクル時には低圧（吸入圧
力）Teを検出する圧力センサである。そして、これらセ
ンサで検出された信号はコントローラ（Ｃ）に送られ
る。

ここで、装置の各運転モードにおける各弁の開閉（も
しくは開度調節）と、冷媒の循環経路について、第２図
〜第９図に基づき説明する。

通常冷房運転時には、第２図矢印に示すように、四路
切換弁（２）が図中実線のように切換わり、室外電動膨
張弁（４）、流量制御弁（17）、室内電動膨張弁
（６），…が開き、他の弁はいずれも閉じた状態で運転
が行われ、室外熱交換器（３）で凝縮された冷媒が主冷
媒回路（10）のみを循環し、各室内電動膨張弁（６），
…で減圧され、各室内熱交換器（７），…で蒸発して圧
縮機（１）に戻る。

蓄冷熱運転時には、第３図矢印に示すように、室外電
動膨張弁（４）、流量制御弁（17）、蓄熱電動膨張弁
（14）及び第２開閉弁（16）が開き、室内電動膨張弁
（６），…及び第１開閉弁（15）が閉じた状態で運転が
行われ、室外熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が、第
１バイパス路（13a）にバイパスして流れ、蓄熱電動膨
張弁（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸発して
圧縮機（１）に戻るように循環する。そのとき、蓄熱熱
交換器（12）で冷媒との熱交換により、蓄熱媒体たる水
（Ｗ）を製氷し、冷熱を蓄える。

通常冷房及び蓄冷熱同時運転時には、第４図矢印に示
すように、室外電動膨張弁（４）、流量制御弁（17）、
室内電動膨張弁（６），…、蓄熱電動膨張弁（14）及び
第２開閉弁（16）が開き、第１開閉弁（15）が閉じて、
室外熱交換器（３）で凝縮された液冷媒の一部が、主冷
媒回路（10）を流れ、室内電動膨張弁（６），…で減圧
されて室内熱交換器（７），…で蒸発する一方、液冷媒
の残部が第１バイパス部（13a）側に流れ、蓄熱電動膨
張弁（14）で減圧されて蓄熱熱交換器（12）で蒸発す
る。そして、これらのガス状態となった冷媒がそれぞれ
ガスライン（9b）で合流して圧縮機（１）に戻るように
循環する。

上記蓄冷熱運転で蓄えた冷熱を利用する蓄冷熱回収運
転時には、第５図矢印に示すように、室外電動膨張弁
（４）、流量制御弁（17）、室内電動膨張弁（６），
…、蓄熱電動膨張弁（14）及び第１開閉弁（15）が開
き、第２開閉弁（16）が閉じた状態で運転が行われ、室
外熱交換器（３）で凝縮された液冷媒の一部が主冷媒回
路（10）から第２バイパス路（13b）側にバイパスして
流れ、蓄熱熱交換器（12）で水（Ｗ）（又は氷）との熱
交換により過冷却されて第１バイパス路（13a）から主
冷媒回路（10）に戻る一方、液冷媒の残部は流量制御弁
（17）を経てそのまま主冷媒回路（10）の液ライン（9
a）を流れる。そして、合流後、各室内電動膨張弁
（６），…で減圧され、各室内熱交換器（７），…で蒸
発したのち圧縮機（１）に戻るように循環する。そのと
き、流量制御弁（17）と蓄熱電動膨張弁（14）の相対的
な開度調節により、冷媒の分流量が調節され、冷却入口
センサ（Thi），冷却出口センサ（Tho）で検出される液
冷媒温度Ｔ1,Tl2の差温ΔTlとしての冷媒の過冷却度
が適切に調節される。

次に、通常暖房運転においては、第６図矢印に示すよ
うに、四路切換弁（２）が図中破線側に切換わり、各室
内電動膨張弁（６），…、流量制御弁（17）、室外電動
膨張弁（４）が開き、他の弁がいずれも閉じた状態で運
転が行われ、吐出ガスが各室内熱交換器（７），…で凝
縮され、室外電動膨張弁（４）で減圧されて室外熱交換
器（３）で蒸発したのち圧縮機（１）に戻るように循環
する。

蓄暖熱運電時には、第７図矢印に示すように、第２開
閉弁（16）、蓄熱電動膨張弁（14）、流量制御弁（1
7）、室外電動膨張弁（４）が開き、各室内電動膨張弁
（６），…、第１開閉弁（15）が閉じた状態で運転が行
われ、吐出ガスが主冷媒回路（10）から第３バイパス路
（13c）にバイパスして流れて、蓄熱熱交換器（12）で
凝縮された後、第１バイパス路（13a）から主冷媒回路
（10）に流れ、室外電動膨張弁（４）で減圧されて室外
熱交換器（３）で蒸発したのち圧縮機（１）に戻るよう
に循環する。そのとき、蓄熱熱交換器（12）で冷媒との
熱交換により、蓄熱槽（11）内の水（Ｗ）が暖められ、
暖熱が蓄えられる。

通常暖房及び蓄暖熱同時運転時には、第８図矢印に示
すように、各室内電動膨張弁（６），…、第２開閉弁
（16）、蓄熱電動膨張弁（14）、流量制御弁（17）、室
外電動膨張弁（４）が開き、第１開閉弁（15）が閉じた
状態で運転が行われ、吐出ガスの一部が主冷媒回路（1
0）から第３バイパス路（13c）側にバイパスして流れ、
蓄熱熱交換器（12）で凝縮される一方、吐出ガスの残部
が主冷媒回路（10）側を流れて各室内熱交換器（７），
…で凝縮される。そして、両者が合流後、室外電動膨張
弁（４）で減圧され、室外熱交換器（３）で蒸発したの
ち圧縮機（１）に戻るように循環する。

さらに、蓄暖熱回収デフロスト運転時には、第９図矢
印に示すように、四路切換弁（２）が図中実線側に切換
わり、室外電動膨張弁（４）、流量制御弁（17）、各室
内電動膨張弁（６），…、蓄熱電動膨張弁（14）、第２
開閉弁（16）が開き、第１開閉弁（15）が閉じた状態で
運転が行われ、吐出ガスが室外熱交換器（３）で凝縮さ
れ、凝縮された液冷媒の一部が主冷媒回路（10）から第
１バイパス路（13a）側にバイパスして流れて、蓄熱電
動膨張弁（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸発
する一方、液冷媒の残部が主冷媒回路（10）の各室内電
動膨張弁（６），…で減圧され、各室内熱交換器
（７），…で蒸発する。そして、それぞれガスライン
（9b）で合流して圧縮機（１）に戻るように循環する。
そのとき、吐出ガス（ホットガス）により、室外熱交換
器（３）の除霜を行うとともに、蓄熱槽（11）の蓄暖熱
を利用して室外熱交換器（３）における凝縮能力を増大
せしめ、デフロスト運転時間を短縮するようになされて
いる。

上記コントローラ（Ｃ）には外気温センサ（Tha），
吸入管センサ（Ths）および周波数検出手段（図示省
略）からの温度信号を受けて高圧圧力を算出する圧力検
出手段（53）が構成されている。更に、コントローラ
（Ｃ）には、予め設定された基準圧力と冷媒圧力の高圧
圧力とを比較する比較手段（54）、該比較手段（54）の
出力信号を受け、流量制御弁（17）や蓄熱電動膨張弁
（14）の開度を制御して冷媒流量を規制する流量制御手
段（60）、同じく比較手段（54）の出力信号を受け、圧
縮機（１）の容量を減少させる容量制御手段（61）、蓄
冷熱回収運転時、流量調整弁（17）及び蓄冷熱用減圧弁
（14）の開度調整により主冷媒回収（10）から蓄熱熱交
換器（12）への冷媒の分流割合を調整して各室内ユニッ
ト（Ａ），（Ｂ），…へ導入される冷媒の過冷却度を調
整する過冷却度調整手段（62）が構成されている。

そして、本発明が特徴とする所は、上述した通常冷房
運転時および蓄冷熱回収運転時における冷媒循環量の制
御に係る。以下、この冷媒循環量制御について第10図の
フローチャートに沿って説明する。

先ず、スタートしてイニシャライズした後、ステップ
S₁で圧力検出手段（53）によって主冷媒回路（10）内を
流通している冷媒の高圧圧力HPを算出する。この高圧圧
力HPの算出は、外気温センサ（Tha）により外気温度TG
を、吸入管センサ（Ths）によって主冷媒回路低圧側の
飽和温度Teをそれぞれ検知すると共に、圧縮機（１）の
出力即ち運転周波数FTを検知し、以上検知された値を以
下の式に代入することにより冷媒圧力の高圧圧力HPを算
出する。

HP＝c₁＋c₂・Te＋c₃・TG＋c₄・FT …… 尚、本例では各定数の値を以下のように定める。

c₁…24.51 c₂…0.325 c₃…0.42 c₄…0.108×3.59×10^-4×FT 次に、ステップS₂に進み、ステップS₁で算出された高
圧圧力HPと予め設定された高圧側の基準圧力の上限値HP
₁（本例では25kg/cm²に設定する）とを比較手段（54）
によって比較する。ここで、冷媒圧力の高圧圧力HPが基
準圧力上限値HP₁以下であると判断されると、ステップS
₃に移り、このステップS₃で上記高圧圧力HPと予め設定
された高圧側の基準圧力の下限値HP₂（本例では23.5kg/
cm²に設定する）とを再び比較手段（54）によって比較
する。ここで高圧圧力HPが下限値HP₂より小さいと判断
されるとステップS₄に進み、冷媒圧力の高圧圧力HPをス
テップ制御する高圧制御値ｉを１だけ減少させてステッ
プS₅に進む。そして、ステップS₅において高圧制御値ｉ
が０より小さくなっているときにはステップS₆で高圧制
御値ｉを０としてステップS₁₁において圧縮機周波数FT
を通常の運転状態にセットし、更に、ステップS₁₂にお
いて流量制御手段（60）によって流量制御弁（17）を通
常運転時の全開状態に設定する。そして、上記ステップ
S₁〜S₁₂の処理動作を所定タイミングで繰り返す。

一方、冷房運転時に過負荷になり、高圧圧力HPが上昇
し、上記ステップS₂で高圧圧力HPが上限値HP₁以上であ
ると判断されると、ステップS₇に進み、高圧制御値ｉを
７に設定し、ステップS₁₁に進む。この時、先ず、第１
表に示すように、容量制御手段（61）が周波数を90Hzに
低下させた後、ステップS₁₂移り、通常冷房運転時には
流量制御手段（60）によって流量制御弁（17）の開度を
70％に絞り、冷媒循環量を低減させて高圧圧力HPを低下
させる。

その後、上記ステップS₁〜ステップS₁₂の動作を繰り
返し、高圧圧力HPが下限値HP₂より低下すると、ステッ
プS₄で高圧制御値ｉを１ステップ低下させ、流量制御弁
（17）の開度を80％に設定し、やや開度を大きくする。
その後、更に上記動作を繰り返し、第１表に示すように
高圧圧力HPが継続して下限値HP₂より低い場合には、流
量制御弁（17）の開度を100％まで大きくする一方、流
量制御弁（17）が全開になった後は、圧縮機（１）の周
波数を100Hzまで上昇させる。また、上記高圧制御途中
で高圧圧力HPが下限値HP₂より大きくなった場合、ステ
ップS₃よりステップS₈に移り、流量制御弁（17）の開度
及び圧縮機（１）の運転周波数をそのままの状態で維持
する。更に、ステップS₅で高圧制御値ｉが０以上である
と判断された場合にも高圧制御値ｉをそのままに維持し
てステップS₁₁に進む。

また、蓄冷熱回収運転時には第１表に示すように流量
制御弁（17）および蓄熱電動膨張弁（14）を同時に制御
する。つまり、流量制御弁（17）および蓄熱電動膨張弁
（14）の開度を調整して、各室内ユニット（Ａ），
（Ｂ），…へ導入される冷媒の過冷却度を調整している
状態において、高圧圧力が上昇すると、各弁（17），
（14）を閉めぎみにしながら所定の過冷却度が得られる
ように流量制御弁（17）および蓄熱電動膨張弁（14）の
開度が調整されることになる。

尚、第１表に示すように本例では圧縮機（１）の上限
周波数の制御最低値を90Hzとした。これは、圧縮機
（１）の運転周波数を90Hz以下にすると、冷媒回路中の
油が圧縮機（１）に戻り難くなったり、２つの圧縮機を
並用した場合、均一な油循環が行ない難くなるなるため
に、これらを防止するための構成である。

ここで、高圧制御における基本原理について説明す
る。室外熱交換器（３）の下流に位置するレシーバ
（５）の更に下流側において、流路面積を小さくするこ
とにより、回路内の冷媒循環量を低下させて、冷媒圧力
を低下させようとするものである。つまり、第12図は流
量制御弁（17）の開度に応じた室内電動膨張弁（６）の
開度と圧縮機冷媒循環量と回路内の高圧圧力および低圧
圧力の関係を示したものであり、この図からも解るよう
に、流量制御弁（17）の開度を全開状態より小さくして
いくと、室内電動膨張弁（６）の開度が大きくなり、最
大開度になった点を境界として圧縮機冷媒循環量および
回路内の高圧，低圧が共に低下することになる。本発明
はこの原理を利用し、回路内の冷媒圧力の高圧圧力を低
下させるようにしたものである。

また、この冷媒循環量制御の他の実施例として、第11
図に示すように制御してもよい。これについて述べる
と、ステップS₁〜ステップS₆およびステップS₁₁,ステッ
プS₁₂は上述したものと同様であって、ステップS₂で冷
媒圧力の高圧圧力HPが基準圧力の上限値HP₁よりも大き
いと判断されると、ステップS₁₃に進んで高圧制御値ｉ
に１が加算されステップS₁₄に進む。そして、ステップS
₁₄で高圧制御値ｉが７より大きいか否かが判定され、高
圧制御値が７より大きくなるまでステップS₁₆に移り、
タイマをセットしてステップS₁₁,S₁₂に移り、圧縮機
（１）及び流量制御弁（17）を制御し、ステップS₁₇で
タイマがタイムアップするのを待ってステップS₁に戻
り、上記の動作を繰り返す。

つまり、通常の冷房運転時において、最初に高圧圧力
HPが上限値HP₁を越えると前実施例では高圧制御値を７
に設定して冷媒循環量を低減させるようにしたのに代わ
り、制御値ｉを順次増大させるようにしたもので、先
ず、高圧制御値ｉを０から１にセットし、第１表に示す
ように圧縮機（１）の容量を低下させ、当該制御で高圧
が低下しないと次の処理タイミングで高圧制御値ｉを１
つステップアップし、圧縮機（１）の容量を流量制御弁
（17）の制御に優先して低下制御し、90Hzに落としても
高圧圧力が低下しないと、流量制御弁（17）を制御す
る。そして、制御値が７になると圧縮機（１）を90Hz、
流量制御弁（17）を70％に絞る。一方、高圧圧力HPが低
下した場合には逆にステップS₁₆のタイムアップ毎に段
階的に圧縮機（１）の容量を大きくする。

従って、この様な冷媒循環量の制御によれば、簡単な
構造でもって、圧縮機（１）の容量制御によるものより
遥かに大幅な流量制御が可能であり、圧縮機（１）の吐
出圧力の異常上昇による、装置の停止が回避される。

尚、本発明のような冷媒循環量の制御は蓄暖熱運転へ
の適用や冷房専用機にも適用可能である。また、本実施
例では外気温度、低圧相当飽和温度、圧縮機出力によっ
て冷媒圧力を算出したが、圧縮機の吐出側に圧力センサ
を設けて直接冷媒圧力を検知するようにしてもよい。更
に、上述した実施例のような段階的な制御に代わり連続
的に弁の開度及び圧縮機運転周波数の制御を行うように
してもよい。

（発明の効果）以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、
蓄冷熱回収運転時に冷媒の過冷却度を調整する流量調整
弁と蓄冷熱用減圧弁との開度調整を、冷媒圧力の高圧圧
力上昇時に行うことで、部品点数の増加を招くことなし
に確実に冷媒圧力の低下が図れ、従来のような圧縮機の
容量を低下させることによる冷媒圧力低下の制御におけ
る圧縮機への油戻り不足やツインコンプレッサにおける
油潤滑の不均衡が回避され、また、予め容量の大きい圧
縮機を設置しておくこともなく簡略な構造、且つ低コス
トでもって確実な冷媒圧力の低下を図ることができ、高
圧スイッチの働きによる装置駆動の停止の低減が図れ
る。また、複数の利用側ユニット夫々の減圧機構によっ
て冷媒循環量を低減するものではないので、高圧制御時
の作動機器の点数が少なくて済み制御性が良好である。

請求項（２）の発明では、冷媒圧力の高圧値が基準高
圧値を越えた場合、圧縮機の容量制御を優先して行い、
冷媒圧力の高圧値が基準高圧値を所定値以上越えたとき
にのみ流量調整手段による冷媒流量規制制御を行うこと
により、必要以上に流量調整手段を駆動させることがな
いために、消費電力が低下され、装置のランニングコス
トの低下が図れる。また、この各弁の開度調整と圧縮機
の容量制御を併用することにより、冷媒循環量の低下率
の増大、即ち、冷媒圧力の低下率をより一層増大させる
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第11図は本発明の一実施例を示し、第１図は装
置の全体構成を示す冷媒配管系統図、第２図〜第５図は
それぞれ冷房運転における各運転モードを示し、第２図
は通常冷房運転、第３図は蓄冷熱運転、第４図は通常冷
房及び蓄冷熱同時運転、第５図は蓄冷熱回収運転におけ
る冷媒の循環を示す説明図である。第６図〜第９図はそ
れぞれ暖房運転における各運転モードを示し、第６図は
通常暖房運転、第７図は蓄暖熱運転、第８図は通常暖房
及び蓄暖熱同時運転、第９図は蓄暖熱回収デフロスト運
転における冷媒の循環経路を示す説明図、第10図は本装
置の制御内容を示すフローチャート図、第11図は別の制
御内容を示すフローチャート図である。第12図は本発明
の原理を説明するための図である。１……圧縮機３……室外熱交換器（熱源側熱交換器）５……レシーバ６……室内電動膨張弁（主減圧機構）７……室内熱交換器（利用側熱交換器）９……冷媒配管 9a……液ライン 9b……ガスライン 10……主冷媒回路 11……蓄熱槽 12……蓄熱熱交換器 14……蓄熱電動膨張弁（蓄冷熱用減圧弁） 17……流量制御弁（流量調整弁） 51……切換手段 53……圧力検知手段 54……比較手段 60……流量制御手段 61……容量制御手段 62……過冷却度調整手段Ｘ……室外ユニット（熱源側ユニット）Ｙ……蓄熱ユニット A,B……室内ユニット（利用側ユニット）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（１）、熱源側熱交換器（３）及び
受液器（５）が冷媒配管（９）によって順に接続されて
なる熱源側ユニット（Ｘ）と、主減圧機構（６）及び利
用側熱交換器（７）が冷媒配管（９）によって接続され
てなり、液配管（9a）及びガス配管（9b）により上記熱
源側ユニット（Ｘ）に対して並列に接続された複数の利
用側ユニット（Ａ），（Ｂ），…とを有する主冷媒回路
（10）を備えていると共に、蓄冷熱用の蓄熱媒体を貯溜する蓄熱槽（11）と、該蓄熱
槽（11）内に配置されると共に上記主冷媒回路（10）に
接続され、冷媒と蓄熱媒体との熱交換を行うための蓄熱
熱交換器（12）と、開度調整可能な蓄冷熱用減圧弁（1
4）とを備えた蓄熱ユニット（Ｙ）を備え、更に、通常冷房運転時、熱源側熱交換器（３）で凝縮さ
れた液冷媒が主冷媒回路（10）のみを流れて主減圧機構
（６）で減圧され、利用側熱交換器（７）で蒸発して圧
縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱運転時、熱源側
熱交換器（３）で凝縮された液冷媒が蓄冷熱用減圧弁
（14）で減圧され、蓄熱熱交換器（12）で蒸発した後、
圧縮機（１）に戻るように循環し、蓄冷熱回収運転時、
熱源側熱交換器（３）で凝縮された液冷媒の少なくとも
一部が、主冷媒回路（10）から蓄熱熱交換器（12）に分
流して過冷却された後、主冷媒回路（10）に合流して利
用側熱交換器（７）で蒸発して圧縮機（１）に戻るよう
に循環するよう回路接続を切換える切換手段（51）を備
えた空気調和装置において、切換手段（51）は、主冷媒回路（10）を流れる冷媒の流
量を調整する開度調整可能な流量調整弁（17）を備えて
おり、冷媒圧力の高圧圧力を検出する圧力検出手段（53）と、該圧力検出手段（53）の出力信号を受け、予め設定され
た高圧側の基準圧力と冷媒圧力の高圧圧力とを比較する
比較手段（54）と、蓄冷熱回収運転時、流量調整弁（17）及び蓄冷熱用減圧
弁（14）の開度調整により主冷媒回路（10）から蓄熱熱
交換器（12）への冷媒の分流割合を調整して各利用側ユ
ニット（Ａ），（Ｂ），…へ導入される冷媒の過冷却度
を調整する過冷却度調整手段（62）と、上記比較手段（54）の出力信号に基き、通常冷房運転時
及び蓄冷熱運転時において冷媒圧力の高圧圧力が基準圧
力以上になった場合には上記流量調整手段（17）の開度
を、蓄冷熱回収運転時において冷媒圧力の高圧圧力が基
準圧力以上になった場合には上記流量調整手段（17）及
び蓄冷熱用減圧機構（14）双方の開度を、主冷媒回路
（10）内の冷媒循環量を低下させるように夫々調整する
流量制御手段（60）とを備えていることを特徴とする空
気調和装置。
【請求項２】上記請求項（１）記載の空気調和装置にお
いて、圧縮機（１）は容量可変に構成されている一方、
冷媒圧力の高圧圧力が基準圧力以上になると、比較手段
（54）の出力信号により、圧縮機（１）の容量が低下す
るように該圧縮機（１）を制御する容量制御手段（61）
が設けられており、該容量制御手段（61）は、流量制御
手段（60）による流量調整手段（17）及び蓄冷熱用減圧
機構（14）の開度調整よりも優先して圧縮機容量を低下
制御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。