JPH0875280A - 非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置 - Google Patents
非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置Info
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- JPH0875280A JPH0875280A JP20745794A JP20745794A JPH0875280A JP H0875280 A JPH0875280 A JP H0875280A JP 20745794 A JP20745794 A JP 20745794A JP 20745794 A JP20745794 A JP 20745794A JP H0875280 A JPH0875280 A JP H0875280A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 冷凍サイクル内を循環する冷媒組成が変化し
ても常に最適な冷媒サイクルの運転を可能にした冷凍空
調装置を得る。 【構成】 冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイ
クルと、高圧側と低圧側とを第２減圧装置を介して連結
接続するバイパス配管と、非共沸混合冷媒を冷却する冷
却手段と、冷媒の温度ならびに冷媒の圧力を検出する温
度検出器ならびに圧力検出器と、温度検出器ならびに圧
力検出器で検出した信号から、冷凍サイクルの内部を循
環する冷媒組成を演算する組成演算器とを備えた非共沸
混合冷媒を用いた冷凍空調装置であり、種々の環境下に
おいて、冷凍サイクル内の循環組成を正確に検知するこ
とができる。
ても常に最適な冷媒サイクルの運転を可能にした冷凍空
調装置を得る。 【構成】 冷媒として非共沸混合冷媒を用いる冷凍サイ
クルと、高圧側と低圧側とを第２減圧装置を介して連結
接続するバイパス配管と、非共沸混合冷媒を冷却する冷
却手段と、冷媒の温度ならびに冷媒の圧力を検出する温
度検出器ならびに圧力検出器と、温度検出器ならびに圧
力検出器で検出した信号から、冷凍サイクルの内部を循
環する冷媒組成を演算する組成演算器とを備えた非共沸
混合冷媒を用いた冷凍空調装置であり、種々の環境下に
おいて、冷凍サイクル内の循環組成を正確に検知するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、冷媒循環組成が初期
充填組成と異なった場合でも、運転効率が良く且つ信頼
性の高い運転を行う冷凍空調装置に関し、詳細には高沸
点成分と低沸点成分とからなる非共沸混合冷媒を用いた
冷凍空調装置に関するものである。
充填組成と異なった場合でも、運転効率が良く且つ信頼
性の高い運転を行う冷凍空調装置に関し、詳細には高沸
点成分と低沸点成分とからなる非共沸混合冷媒を用いた
冷凍空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２７は、例えば特開昭６１−６５４６
号公報に示された従来の非共沸混合冷媒を用いた冷凍空
調装置の構成を示す構成図であり、図において、１は圧
縮機、２は凝縮器、３は減圧装置、４は蒸発器、５はア
キュムレータであり、これらは配管により直列に接続さ
れ、冷凍空調装置を構成し、冷媒として、高沸点成分と
低沸点成分とからなる非共沸混合冷媒を用いている。
号公報に示された従来の非共沸混合冷媒を用いた冷凍空
調装置の構成を示す構成図であり、図において、１は圧
縮機、２は凝縮器、３は減圧装置、４は蒸発器、５はア
キュムレータであり、これらは配管により直列に接続さ
れ、冷凍空調装置を構成し、冷媒として、高沸点成分と
低沸点成分とからなる非共沸混合冷媒を用いている。
【０００３】次に動作について説明する。上記のように
構成された冷凍空調装置において、圧縮機１で圧縮され
た高温高圧の冷媒ガスは凝縮器２で凝縮液化され、減圧
装置３で減圧されて低圧の気液二相冷媒となって蒸発器
４に流入する。この冷媒は、蒸発器４で蒸発し、アキュ
ムレータ５を経て圧縮機１に戻り、再び圧縮されて凝縮
器２へ送り込まれる。またアキュムレータ５は、冷凍空
調装置の運転条件や負荷条件によって発生した余剰な冷
媒を溜めることにより、圧縮機１への液戻りを防止して
いる。
構成された冷凍空調装置において、圧縮機１で圧縮され
た高温高圧の冷媒ガスは凝縮器２で凝縮液化され、減圧
装置３で減圧されて低圧の気液二相冷媒となって蒸発器
４に流入する。この冷媒は、蒸発器４で蒸発し、アキュ
ムレータ５を経て圧縮機１に戻り、再び圧縮されて凝縮
器２へ送り込まれる。またアキュムレータ５は、冷凍空
調装置の運転条件や負荷条件によって発生した余剰な冷
媒を溜めることにより、圧縮機１への液戻りを防止して
いる。
【０００４】このような冷凍空調装置では、冷媒として
目的に合わせた非共沸混合冷媒を使用することにより、
単一冷媒では得られなかったより低い蒸発温度、あるい
はより高い凝縮温度を得ることができたり、あるいはサ
イクル効率をより向上させることができたりするなどの
利点が得られることは従来から知られている。また、従
来から広く用いられているＲ１２やＲ２２などの冷媒
は、オゾン層破壊の原因となるため、これらの代替冷媒
として非共沸混合冷媒が提案されている。
目的に合わせた非共沸混合冷媒を使用することにより、
単一冷媒では得られなかったより低い蒸発温度、あるい
はより高い凝縮温度を得ることができたり、あるいはサ
イクル効率をより向上させることができたりするなどの
利点が得られることは従来から知られている。また、従
来から広く用いられているＲ１２やＲ２２などの冷媒
は、オゾン層破壊の原因となるため、これらの代替冷媒
として非共沸混合冷媒が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置は以上のように構成されているの
で、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件が一定であれ
ば、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成は一定であり、
上述のような効率の良い冷凍サイクルを構成する。とこ
ろが運転条件や負荷条件が変化し、特にアキュムレータ
内に貯溜される冷媒量が変化すると、冷凍サイクル内を
循環する冷媒組成が変化し、この循環冷媒組成に応じた
冷凍サイクルの制御、すなわち圧縮機の回転数制御や膨
張弁の開度制御による冷媒流量の調整が必要となる。し
かし、従来の冷凍空調装置では、この循環冷媒組成を検
知する手段を設けていないため、循環冷媒組成に応じた
最適な運転が維持できないなどの問題点があった。また
冷凍サイクルの使用中の冷媒漏れや、あるいは冷媒充填
時の誤動作で循環冷媒組成が変化した場合にも、この循
環冷媒組成の異常を検知できず、安全性および信頼性の
高い冷凍空調装置が得られないなどの問題点があった。
を用いた冷凍空調装置は以上のように構成されているの
で、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件が一定であれ
ば、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成は一定であり、
上述のような効率の良い冷凍サイクルを構成する。とこ
ろが運転条件や負荷条件が変化し、特にアキュムレータ
内に貯溜される冷媒量が変化すると、冷凍サイクル内を
循環する冷媒組成が変化し、この循環冷媒組成に応じた
冷凍サイクルの制御、すなわち圧縮機の回転数制御や膨
張弁の開度制御による冷媒流量の調整が必要となる。し
かし、従来の冷凍空調装置では、この循環冷媒組成を検
知する手段を設けていないため、循環冷媒組成に応じた
最適な運転が維持できないなどの問題点があった。また
冷凍サイクルの使用中の冷媒漏れや、あるいは冷媒充填
時の誤動作で循環冷媒組成が変化した場合にも、この循
環冷媒組成の異常を検知できず、安全性および信頼性の
高い冷凍空調装置が得られないなどの問題点があった。
【０００６】請求項１の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、温度検出器と圧力検出器
からの信号を組成演算器によって演算し、冷凍空調装置
の運転条件や負荷条件の変化により循環組成が変化した
場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷
媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サイ
クル内の循環組成を正確に検知することができる非共沸
混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目的とす
る。
消するためになされたもので、温度検出器と圧力検出器
からの信号を組成演算器によって演算し、冷凍空調装置
の運転条件や負荷条件の変化により循環組成が変化した
場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷
媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サイ
クル内の循環組成を正確に検知することができる非共沸
混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目的とす
る。
【０００７】請求項２の発明は、第１及び第２の温度検
出器と圧力検出器からの信号を組成演算器によって演算
し、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循
環組成が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中
の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化し
た場合でも、サイクル内の循環組成を正確に検知するこ
とができる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得る
ことを目的とする。
出器と圧力検出器からの信号を組成演算器によって演算
し、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循
環組成が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中
の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化し
た場合でも、サイクル内の循環組成を正確に検知するこ
とができる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得る
ことを目的とする。
【０００８】請求項３の発明は、複数の温度検出器と圧
力検出器からの信号を組成演算器によって演算し、冷凍
空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成が
変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏
れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合で
も、サイクル内の循環組成を正確に検知することができ
る非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目
的とする。
力検出器からの信号を組成演算器によって演算し、冷凍
空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成が
変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏
れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合で
も、サイクル内の循環組成を正確に検知することができ
る非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目
的とする。
【０００９】請求項４の発明は、バイパス配管の高圧側
と低圧側との間で熱交換させて、装置をコンパクトにし
た非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目
的とする。
と低圧側との間で熱交換させて、装置をコンパクトにし
た非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目
的とする。
【００１０】請求項５の発明は、低圧側冷媒の温度およ
び圧力を検出する複数個の温度検出器と圧力検出器から
の信号を組成演算器によって演算し、冷凍空調装置の運
転条件や負荷条件の変化により循環組成が変化した場合
や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充
填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サイクル
内の循環組成を正確に検知することができる非共沸混合
冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目的とする。
び圧力を検出する複数個の温度検出器と圧力検出器から
の信号を組成演算器によって演算し、冷凍空調装置の運
転条件や負荷条件の変化により循環組成が変化した場合
や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充
填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サイクル
内の循環組成を正確に検知することができる非共沸混合
冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目的とする。
【００１１】請求項６の発明は、組成演算器により検出
された冷媒組成に応じて圧縮機、第１減圧装置などを制
御する制御装置を設け、冷凍空調装置の運転条件や負荷
条件の変化により循環組成が変化した場合や、あるいは
冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作
で循環組成が変化した場合でも冷凍空調装置の最適運転
が可能となる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得
ることを目的とする。
された冷媒組成に応じて圧縮機、第１減圧装置などを制
御する制御装置を設け、冷凍空調装置の運転条件や負荷
条件の変化により循環組成が変化した場合や、あるいは
冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作
で循環組成が変化した場合でも冷凍空調装置の最適運転
が可能となる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を得
ることを目的とする。
【００１２】請求項７の発明は、循環組成が所定範囲か
ら外れた場合に警告信号を発する比較演算手段を設け、
非共沸混合冷媒の循環組成が使用中に冷媒漏れによって
変化したり、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した
ことを確実に検知でき、安全性や信頼性の高い非共沸混
合冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目的とする。
ら外れた場合に警告信号を発する比較演算手段を設け、
非共沸混合冷媒の循環組成が使用中に冷媒漏れによって
変化したり、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した
ことを確実に検知でき、安全性や信頼性の高い非共沸混
合冷媒を用いた冷凍空調装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る非
共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置は、低圧側冷媒の温
度と圧力を検出する温度検出器並びに圧力検出器と、温
度検出器と圧力検出器で検出した信号から、冷凍サイク
ル内を循環する冷媒組成を演算する組成演算器とを設け
たものである。
共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置は、低圧側冷媒の温
度と圧力を検出する温度検出器並びに圧力検出器と、温
度検出器と圧力検出器で検出した信号から、冷凍サイク
ル内を循環する冷媒組成を演算する組成演算器とを設け
たものである。
【００１４】請求項２の発明に係る非共沸混合冷媒を用
いた冷凍空調装置は、低圧側冷媒の温度と圧力を検出す
る第１温度検出器と圧力検出器と、高圧側冷媒の温度を
検出する第２温度検出器と、第１温度検出器と第２温度
検出器および圧力検出器で検出した信号から、冷凍サイ
クル内を循環する冷媒組成を演算する組成演算器とを設
けたものである。
いた冷凍空調装置は、低圧側冷媒の温度と圧力を検出す
る第１温度検出器と圧力検出器と、高圧側冷媒の温度を
検出する第２温度検出器と、第１温度検出器と第２温度
検出器および圧力検出器で検出した信号から、冷凍サイ
クル内を循環する冷媒組成を演算する組成演算器とを設
けたものである。
【００１５】請求項３の発明に係る非共沸混合冷媒を用
いた冷凍空調装置は、高圧側冷媒の温度を検出する３個
以上の温度検出器および高圧側冷媒の圧力を検出する圧
力検出器と、３個以上の温度検出器と圧力検出器で検出
した信号から、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演
算する組成演算器とを設けたものである。
いた冷凍空調装置は、高圧側冷媒の温度を検出する３個
以上の温度検出器および高圧側冷媒の圧力を検出する圧
力検出器と、３個以上の温度検出器と圧力検出器で検出
した信号から、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演
算する組成演算器とを設けたものである。
【００１６】請求項４の発明に係る非共沸混合冷媒を用
いた冷凍空調装置は、バイパス配管を冷却する方法とし
て高圧側と低圧側との間で熱交換させるように構成した
ものである。
いた冷凍空調装置は、バイパス配管を冷却する方法とし
て高圧側と低圧側との間で熱交換させるように構成した
ものである。
【００１７】請求項５の発明に係る非共沸混合冷媒を用
いた冷凍空調装置は、低圧側冷媒の温度を検出する３個
以上の温度検出器および低圧側冷媒の圧力を検出する圧
力検出器と、３個以上の温度検出器と圧力検出器で検出
した信号から、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演
算する組成演算器とを設けたものである。
いた冷凍空調装置は、低圧側冷媒の温度を検出する３個
以上の温度検出器および低圧側冷媒の圧力を検出する圧
力検出器と、３個以上の温度検出器と圧力検出器で検出
した信号から、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演
算する組成演算器とを設けたものである。
【００１８】請求項６の発明に係る非共沸混合冷媒を用
いた冷凍空調装置は、組成演算器により検出された冷媒
組成に応じて圧縮機、第１減圧装置などを制御する制御
装置を設けたものである。
いた冷凍空調装置は、組成演算器により検出された冷媒
組成に応じて圧縮機、第１減圧装置などを制御する制御
装置を設けたものである。
【００１９】請求項７の発明に係る非共沸混合冷媒を用
いた冷凍空調装置は、組成演算器により検出された冷媒
組成が所定範囲から外れた場合に警告信号を発する比較
演算手段と、この比較演算手段が発する前記警報信号に
よって動作する警報装置とを設けたものである。
いた冷凍空調装置は、組成演算器により検出された冷媒
組成が所定範囲から外れた場合に警告信号を発する比較
演算手段と、この比較演算手段が発する前記警報信号に
よって動作する警報装置とを設けたものである。
【００２０】
【作用】請求項１の発明における非共沸混合冷媒を用い
た冷凍空調装置は、温度検出器と圧力検出器で検出した
信号から、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算
し、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循
環組成が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中
の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化し
た場合でも、サイクル内の循環組成を正確に検知する。
た冷凍空調装置は、温度検出器と圧力検出器で検出した
信号から、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算
し、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循
環組成が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中
の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化し
た場合でも、サイクル内の循環組成を正確に検知する。
【００２１】請求項２の発明における非共沸混合冷媒を
用いた冷凍空調装置は、第１温度検出器と第２温度検出
器および圧力検出器で検出した信号から、冷凍サイクル
内を循環する冷媒組成を演算し、冷凍空調装置の運転条
件や負荷条件の変化により循環組成が変化した場合や、
あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充填時
の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サイクル内の
循環組成を正確に検知する。
用いた冷凍空調装置は、第１温度検出器と第２温度検出
器および圧力検出器で検出した信号から、冷凍サイクル
内を循環する冷媒組成を演算し、冷凍空調装置の運転条
件や負荷条件の変化により循環組成が変化した場合や、
あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充填時
の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サイクル内の
循環組成を正確に検知する。
【００２２】請求項３の発明における非共沸混合冷媒を
用いた冷凍空調装置は、高圧側冷媒の温度を検出する複
数個の温度検出器と圧力検出器で検出した信号から、冷
凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算し、冷凍空調装
置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成が変化し
た場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、
冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サ
イクル内の循環組成を正確に検知する。
用いた冷凍空調装置は、高圧側冷媒の温度を検出する複
数個の温度検出器と圧力検出器で検出した信号から、冷
凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算し、冷凍空調装
置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成が変化し
た場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、
冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サ
イクル内の循環組成を正確に検知する。
【００２３】請求項４の発明における非共沸混合冷媒を
用いた冷凍空調装置は、バイパス配管を冷却する方法と
して高圧側と低圧側との間で熱交換させ、冷凍空調装置
の構造をコンパクトにすることができる。
用いた冷凍空調装置は、バイパス配管を冷却する方法と
して高圧側と低圧側との間で熱交換させ、冷凍空調装置
の構造をコンパクトにすることができる。
【００２４】請求項５の発明における非共沸混合冷媒を
用いた冷凍空調装置は、低圧側冷媒の温度を検出する複
数個の温度検出器と圧力検出器で検出した信号から、冷
凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算し、冷凍空調装
置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成が変化し
た場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、
冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サ
イクル内の循環組成を正確に検知する。
用いた冷凍空調装置は、低圧側冷媒の温度を検出する複
数個の温度検出器と圧力検出器で検出した信号から、冷
凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算し、冷凍空調装
置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成が変化し
た場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、
冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも、サ
イクル内の循環組成を正確に検知する。
【００２５】請求項６の発明における非共沸混合冷媒を
用いた冷凍空調装置は、組成演算器により検出された冷
媒組成に応じて圧縮機、第１減圧装置などを制御し、冷
凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成
が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒
漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合
でも冷凍空調装置の最適運転が可能となる。
用いた冷凍空調装置は、組成演算器により検出された冷
媒組成に応じて圧縮機、第１減圧装置などを制御し、冷
凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成
が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒
漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合
でも冷凍空調装置の最適運転が可能となる。
【００２６】請求項７の発明における非共沸混合冷媒を
用いた冷凍空調装置は、循環組成が所定範囲から外れた
場合に警告信号で警報装置を動作させ、非共沸混合冷媒
の循環組成が使用中に冷媒漏れによって変化したり、冷
媒充填時の誤動作で循環組成が変化したことを確実に検
知する。
用いた冷凍空調装置は、循環組成が所定範囲から外れた
場合に警告信号で警報装置を動作させ、非共沸混合冷媒
の循環組成が使用中に冷媒漏れによって変化したり、冷
媒充填時の誤動作で循環組成が変化したことを確実に検
知する。
【００２７】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１による非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図であり、図にお
いて、１は圧縮機、２は凝縮器、３は例えば第１毛細管
を使用した第１減圧装置、４は蒸発器、５はアキュムレ
ータであり、これらを配管により直列に接続することに
より冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクル内
には、例えば高沸点成分Ｒ１３４ａと低沸点成分Ｒ３２
からなる非共沸混合冷媒が充填されている。
する。図１はこの発明の実施例１による非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図であり、図にお
いて、１は圧縮機、２は凝縮器、３は例えば第１毛細管
を使用した第１減圧装置、４は蒸発器、５はアキュムレ
ータであり、これらを配管により直列に接続することに
より冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクル内
には、例えば高沸点成分Ｒ１３４ａと低沸点成分Ｒ３２
からなる非共沸混合冷媒が充填されている。
【００２８】１１は圧縮機１の吐出配管と圧縮機１の吸
入配管をバイパスするバイパス配管であり、このバイパ
ス配管１１の途中には、第２減圧装置である第２毛細管
１２が設けられている。１３はバイパス配管１１の高圧
側から第２毛細管１２へ流入する非共沸混合冷媒を冷却
する冷却手段としての二重管熱交換器であり、バイパス
配管１１の低圧側との熱交換器で構成されている。ま
た、第２毛細管１２の出口部には、冷媒温度を検出する
第１温度検出器２１と冷媒圧力を検出する第１圧力検出
器２２が設けられている。３０は組成演算器であり、第
１温度検出器２１と第１圧力検出器２２の検出信号が入
力される。
入配管をバイパスするバイパス配管であり、このバイパ
ス配管１１の途中には、第２減圧装置である第２毛細管
１２が設けられている。１３はバイパス配管１１の高圧
側から第２毛細管１２へ流入する非共沸混合冷媒を冷却
する冷却手段としての二重管熱交換器であり、バイパス
配管１１の低圧側との熱交換器で構成されている。ま
た、第２毛細管１２の出口部には、冷媒温度を検出する
第１温度検出器２１と冷媒圧力を検出する第１圧力検出
器２２が設けられている。３０は組成演算器であり、第
１温度検出器２１と第１圧力検出器２２の検出信号が入
力される。
【００２９】組成演算器３０は、第１温度検出器２１と
第１圧力検出器２２が検出する第２毛細管１２の出口部
の温度と圧力に基づいて冷凍サイクル内の非共沸混合冷
媒の循環組成を演算する機能を有している。
第１圧力検出器２２が検出する第２毛細管１２の出口部
の温度と圧力に基づいて冷凍サイクル内の非共沸混合冷
媒の循環組成を演算する機能を有している。
【００３０】次に動作について説明する。圧縮機１で圧
縮された高温高圧の冷媒ガスは凝縮器２で凝縮液化し、
第１減圧装置３で減圧され、低圧の気液二相冷媒となっ
て蒸発器４に流入する。この冷媒は、蒸発器４で蒸発
し、アキュムレータ５を経て圧縮機１に戻り、再び圧縮
されて凝縮器２へ送り込まれる。冷凍空調装置の運転条
件や負荷条件によって発生した余剰な非共沸混合冷媒
は、アキュムレータ５内に溜る。このアキュムレータ５
内の冷媒は、高沸点成分に富んだ液相と、低沸点成分に
富んだ気相に分離され、高沸点成分に富んだ液相はアキ
ュムレータ５内に貯溜される。このためアキュムレータ
５内に液冷媒が存在すると、冷凍サイクル内を循環する
冷媒組成は低沸点成分が多くなる（循環組成が増加す
る）傾向を示す。
縮された高温高圧の冷媒ガスは凝縮器２で凝縮液化し、
第１減圧装置３で減圧され、低圧の気液二相冷媒となっ
て蒸発器４に流入する。この冷媒は、蒸発器４で蒸発
し、アキュムレータ５を経て圧縮機１に戻り、再び圧縮
されて凝縮器２へ送り込まれる。冷凍空調装置の運転条
件や負荷条件によって発生した余剰な非共沸混合冷媒
は、アキュムレータ５内に溜る。このアキュムレータ５
内の冷媒は、高沸点成分に富んだ液相と、低沸点成分に
富んだ気相に分離され、高沸点成分に富んだ液相はアキ
ュムレータ５内に貯溜される。このためアキュムレータ
５内に液冷媒が存在すると、冷凍サイクル内を循環する
冷媒組成は低沸点成分が多くなる（循環組成が増加す
る）傾向を示す。
【００３１】バイパス配管１１には、圧縮機１より吐出
された高圧蒸気冷媒の一部が流入し、二重管熱交換器１
３の環状部で低圧の冷媒と熱交換して、凝縮液化する。
この液冷媒は第２毛細管１２で減圧され、低圧の冷媒と
なって二重管熱交換器１３の内管部に流入し、環状部の
高圧冷媒と熱交換して、蒸発する。この低圧蒸気冷媒
は、圧縮機１の吸入配管へ流入する。なお図２は、この
バイパス配管１１内の冷媒の状態変化を圧力−エンタル
ピー線図上に示したもので、図中Ａ点は二重管熱交換器
１３の高圧側入口、Ｂ点は二重管熱交換器１３の高圧側
出口および第２毛細管１２の入口、Ｃ点は二重管熱交換
器１３の低圧側入口および第２毛細管１２の出口、Ｄ点
は二重管熱交換器１３の低圧側出口での非共沸混合冷媒
の状態を表している。
された高圧蒸気冷媒の一部が流入し、二重管熱交換器１
３の環状部で低圧の冷媒と熱交換して、凝縮液化する。
この液冷媒は第２毛細管１２で減圧され、低圧の冷媒と
なって二重管熱交換器１３の内管部に流入し、環状部の
高圧冷媒と熱交換して、蒸発する。この低圧蒸気冷媒
は、圧縮機１の吸入配管へ流入する。なお図２は、この
バイパス配管１１内の冷媒の状態変化を圧力−エンタル
ピー線図上に示したもので、図中Ａ点は二重管熱交換器
１３の高圧側入口、Ｂ点は二重管熱交換器１３の高圧側
出口および第２毛細管１２の入口、Ｃ点は二重管熱交換
器１３の低圧側入口および第２毛細管１２の出口、Ｄ点
は二重管熱交換器１３の低圧側出口での非共沸混合冷媒
の状態を表している。
【００３２】二重管熱交換器１３は、高圧冷媒と低圧冷
媒とで十分な熱交換が行われるように設計されており、
また図２中一点鎖線で示すように等温線は液相域ではほ
ぼ垂直となっているため、Ｂ点で表される二重管熱交換
器１３の高圧側出口冷媒温度は、Ｃ点で表される二重管
熱交換器１３の低圧側入口冷媒温度付近まで冷却され
る。さらに第２毛細管１２を通る冷媒は、等エンタルピ
ー膨張となるため、Ｂ点で表される二重管熱交換器１３
の低圧側入口冷媒は、ほぼ低圧の飽和液状態となる。
媒とで十分な熱交換が行われるように設計されており、
また図２中一点鎖線で示すように等温線は液相域ではほ
ぼ垂直となっているため、Ｂ点で表される二重管熱交換
器１３の高圧側出口冷媒温度は、Ｃ点で表される二重管
熱交換器１３の低圧側入口冷媒温度付近まで冷却され
る。さらに第２毛細管１２を通る冷媒は、等エンタルピ
ー膨張となるため、Ｂ点で表される二重管熱交換器１３
の低圧側入口冷媒は、ほぼ低圧の飽和液状態となる。
【００３３】次に、組成演算器３０の動作を図３の非共
沸混合冷媒の気液平衡線図を用いて説明する。組成演算
器３０は、第１温度検出器２１と第１圧力検出器２２よ
り、低圧飽和液状態となっている第２毛細管１２の出口
部の温度（Ｔ１）と圧力（Ｐ１）を取り込む。圧力Ｐ１
における非共沸混合冷媒の飽和液温度は、冷凍サイクル
内の循環組成すなわちバイパス配管１１内を流れる循環
組成により、図３に示すように変化する。ここで循環組
成は、非共沸混合冷媒の低沸点成分の重量分率である。
従って図３の関係を用いることにより、第１温度検出器
２１と第１圧力検出器２２より検出された温度Ｔ１と圧
力Ｐ１より、サイクル内の循環組成αを検知することが
できる。図４は、図３に示した非共沸混合冷媒の気液平
衡線図から、飽和液温度Ｔ１と圧力Ｐ１と循環組成αの
関係を示したものである。この関係を予め組成演算器３
０内に記憶させておけば、温度Ｔ１と圧力Ｐ１より循環
組成αを演算することができる。図４の関係は、例えば α＝（ａ・Ｔ１2 ＋ｂ・Ｔ１＋ｃ）（ｄ・Ｐ１2 ＋ｅ・
Ｐ１＋ｆ） ここでａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは定数 で表され、この演算式に基づいて、組成演算器３０は、
循環組成αを演算する。
沸混合冷媒の気液平衡線図を用いて説明する。組成演算
器３０は、第１温度検出器２１と第１圧力検出器２２よ
り、低圧飽和液状態となっている第２毛細管１２の出口
部の温度（Ｔ１）と圧力（Ｐ１）を取り込む。圧力Ｐ１
における非共沸混合冷媒の飽和液温度は、冷凍サイクル
内の循環組成すなわちバイパス配管１１内を流れる循環
組成により、図３に示すように変化する。ここで循環組
成は、非共沸混合冷媒の低沸点成分の重量分率である。
従って図３の関係を用いることにより、第１温度検出器
２１と第１圧力検出器２２より検出された温度Ｔ１と圧
力Ｐ１より、サイクル内の循環組成αを検知することが
できる。図４は、図３に示した非共沸混合冷媒の気液平
衡線図から、飽和液温度Ｔ１と圧力Ｐ１と循環組成αの
関係を示したものである。この関係を予め組成演算器３
０内に記憶させておけば、温度Ｔ１と圧力Ｐ１より循環
組成αを演算することができる。図４の関係は、例えば α＝（ａ・Ｔ１2 ＋ｂ・Ｔ１＋ｃ）（ｄ・Ｐ１2 ＋ｅ・
Ｐ１＋ｆ） ここでａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは定数 で表され、この演算式に基づいて、組成演算器３０は、
循環組成αを演算する。
【００３４】なお、上記循環組成検知法は、二重管熱交
換器１３の低圧側入口冷媒が飽和液状態である場合につ
いて説明したが、二重管熱交換器１３内での熱交換が十
分でなく、二重管熱交換器１３の低圧側入口冷媒が飽和
液状態まで達せず、わずかに気液二相状態となっても、
循環組成の検知精度は十分に確保される。これは、図５
に示すように、例えばＲ３２とＲ１３４ａからなる非共
沸混合冷媒では、気液二相状態の乾き度変化に対する平
衡温度の変化が小さいためである。図５は圧力５００ｋ
ＰａにおけるＲ３２とＲ１３４ａをそれぞれ重量分率２
５％、７５％で混合した非共沸混合冷媒の気液二相状態
の乾き度Ｘの変化に対する平衡温度変化を示したもので
ある。Ｒ３２／Ｒ１３４ａでは、飽和液温度（Ｘ＝０に
おける温度）と飽和蒸気温度（Ｘ＝１における温度）と
の差が約６℃と小さく、このためＸ＝０．１における平
衡温度と飽和液温度との差は、約０．８℃と小さい。従
って、本実施例の循環組成検知法では、二重管熱交換器
１３の低圧側入口冷媒が乾き度０．１程度の気液二相状
態となっても、飽和液状態との温度差は非常に小さく、
循環組成の検知精度は実用上十分に確保される。
換器１３の低圧側入口冷媒が飽和液状態である場合につ
いて説明したが、二重管熱交換器１３内での熱交換が十
分でなく、二重管熱交換器１３の低圧側入口冷媒が飽和
液状態まで達せず、わずかに気液二相状態となっても、
循環組成の検知精度は十分に確保される。これは、図５
に示すように、例えばＲ３２とＲ１３４ａからなる非共
沸混合冷媒では、気液二相状態の乾き度変化に対する平
衡温度の変化が小さいためである。図５は圧力５００ｋ
ＰａにおけるＲ３２とＲ１３４ａをそれぞれ重量分率２
５％、７５％で混合した非共沸混合冷媒の気液二相状態
の乾き度Ｘの変化に対する平衡温度変化を示したもので
ある。Ｒ３２／Ｒ１３４ａでは、飽和液温度（Ｘ＝０に
おける温度）と飽和蒸気温度（Ｘ＝１における温度）と
の差が約６℃と小さく、このためＸ＝０．１における平
衡温度と飽和液温度との差は、約０．８℃と小さい。従
って、本実施例の循環組成検知法では、二重管熱交換器
１３の低圧側入口冷媒が乾き度０．１程度の気液二相状
態となっても、飽和液状態との温度差は非常に小さく、
循環組成の検知精度は実用上十分に確保される。
【００３５】なお、本実施例では、高圧側冷媒の冷却手
段として、低圧側冷媒の二重管熱交換器１３を用いた場
合で説明したが、高圧側配管と低圧側配管を接触させ
て、熱交換を行っても同様の効果を得ることができる。
段として、低圧側冷媒の二重管熱交換器１３を用いた場
合で説明したが、高圧側配管と低圧側配管を接触させ
て、熱交換を行っても同様の効果を得ることができる。
【００３６】また、本実施例では、混合冷媒として二成
分系を対象として説明したが、三成分系など多成分系の
場合においても同様の効果を得ることができる。
分系を対象として説明したが、三成分系など多成分系の
場合においても同様の効果を得ることができる。
【００３７】実施例２．図６はこの発明の実施例２によ
る非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路
図であり、図において、第２減圧手段として電気式膨張
弁１２０が用いられている。またこの電気式膨張弁１２
０の入口部には、その冷媒温度を検出する第２温度検出
器２４が設けられている。組成演算器３０は、第１温度
検出器２１と第１圧力検出器２２および第２温度検出器
２４が検出する温度と圧力に基づいて、電気式膨張弁１
２０の出口部の冷媒乾き度と冷凍サイクル内の非共沸混
合冷媒の循環組成を演算する機能を有しいる。３１は電
気式膨張弁制御器であり、第１温度検出器２１が検出す
る電気式膨張弁１２０の出口部の温度と第２温度検出器
２４が検出する二重管熱交換器１３の低圧側出口部の温
度から、電気式膨張弁１２０の開度を制御する機能を有
している。
る非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路
図であり、図において、第２減圧手段として電気式膨張
弁１２０が用いられている。またこの電気式膨張弁１２
０の入口部には、その冷媒温度を検出する第２温度検出
器２４が設けられている。組成演算器３０は、第１温度
検出器２１と第１圧力検出器２２および第２温度検出器
２４が検出する温度と圧力に基づいて、電気式膨張弁１
２０の出口部の冷媒乾き度と冷凍サイクル内の非共沸混
合冷媒の循環組成を演算する機能を有しいる。３１は電
気式膨張弁制御器であり、第１温度検出器２１が検出す
る電気式膨張弁１２０の出口部の温度と第２温度検出器
２４が検出する二重管熱交換器１３の低圧側出口部の温
度から、電気式膨張弁１２０の開度を制御する機能を有
している。
【００３８】次に動作について説明する。バイパス配管
１１には、圧縮機１より吐出された高圧蒸気冷媒の一部
が流入し、二重管熱交換器１３の環状部で低圧の冷媒と
熱交換して、凝縮液化する。この液冷媒は電気式膨張弁
１２０で減圧され、乾き度がＸの低圧の気液二相冷媒と
なって二重管熱交換器１３の内管部に流入し、環状部の
高圧冷媒と熱交換して、蒸発する。この低圧蒸気冷媒
は、圧縮機１の吸入配管へ流入する。なお図７は、この
バイパス配管１１内の冷媒の状態変化を圧力−エンタル
ピー線図上に示したもので、図中Ａ点は二重管熱交換器
１３の高圧側入口、Ｂ点は二重管熱交換器１３の高圧側
出口および電気式膨張弁１２０の入口、Ｃ点は二重管熱
交換器１３の低圧側入口および電気式膨張弁１２０の出
口、Ｄ点は二重管熱交換器１３の低圧側出口での非共沸
混合冷媒の状態を表している。二重管熱交換器１３は、
高圧冷媒と低圧冷媒とで十分な熱交換が行われ、Ｂ点で
表される二重管熱交換器１３の高圧側出口および電気式
膨張弁１２０の入口部の冷媒が、過冷却状態となるよう
に設計されている。
１１には、圧縮機１より吐出された高圧蒸気冷媒の一部
が流入し、二重管熱交換器１３の環状部で低圧の冷媒と
熱交換して、凝縮液化する。この液冷媒は電気式膨張弁
１２０で減圧され、乾き度がＸの低圧の気液二相冷媒と
なって二重管熱交換器１３の内管部に流入し、環状部の
高圧冷媒と熱交換して、蒸発する。この低圧蒸気冷媒
は、圧縮機１の吸入配管へ流入する。なお図７は、この
バイパス配管１１内の冷媒の状態変化を圧力−エンタル
ピー線図上に示したもので、図中Ａ点は二重管熱交換器
１３の高圧側入口、Ｂ点は二重管熱交換器１３の高圧側
出口および電気式膨張弁１２０の入口、Ｃ点は二重管熱
交換器１３の低圧側入口および電気式膨張弁１２０の出
口、Ｄ点は二重管熱交換器１３の低圧側出口での非共沸
混合冷媒の状態を表している。二重管熱交換器１３は、
高圧冷媒と低圧冷媒とで十分な熱交換が行われ、Ｂ点で
表される二重管熱交換器１３の高圧側出口および電気式
膨張弁１２０の入口部の冷媒が、過冷却状態となるよう
に設計されている。
【００３９】組成演算器３０の動作を図８に示すフロー
チャートを用いて説明する。組成演算器３０の動作が開
始されると、まず、第１温度検出器２１と第１圧力検出
器２２および第２温度検出器２４で検出された電気式膨
張弁１２０の出口部の冷媒温度Ｔ１と圧力Ｐ１および電
気式膨張弁１２０の入口の冷媒温度Ｔ２を組成演算器３
０に取り込む（ステップＳＴ１）。次に、冷凍サイクル
内の循環組成αを仮定する（ステップＳＴ２）。この循
環組成の仮定値αと電気式膨張弁１２０の入口温度Ｔ２
および電気式膨張弁１２０の出口圧力Ｐ１から、電気式
膨張弁１２０の出口部の冷媒乾き度Ｘを計算する（ステ
ップＳＴ３）。すなわち、電気式膨張弁１２０を通過す
る冷媒は、等エントロピーで膨張するため、この電気式
膨張弁１２０の入口温度Ｔ２と電気式膨張弁１２０の出
口圧力Ｐ１および乾き度Ｘには、図９に示すような関係
がある。従って、予めこの関係を Ｘ＝ｆ1 （Ｔ２、Ｐ１、α）・・・・・・（１） なる関係式として、組成演算器３０内に記憶させておけ
ば、この式（１）を用いて温度Ｔ２、圧力Ｐ１、循環組
成仮定値αから電気式膨張弁１２０の出口冷媒乾き度Ｘ
を計算することができる。さらに、電気式膨張弁１２０
の出口温度Ｔ１と圧力Ｐ１およびステップＳＴ３で求め
た乾き度Ｘから、循環組成α’を計算する（ステップＳ
Ｔ４）。すなわち、圧力Ｐ１における乾き度Ｘの気液二
相状態の非共沸混合冷媒の温度は、冷凍サイクル内の循
環組成すなわちバイパス配管１１内を流れる循環組成に
より、図１０に示すように変化する。従って図１０の関
係を用いることにより、電気式膨張弁１２０の出口部の
温度Ｔ１と圧力Ｐ１および乾き度Ｘより、サイクル内の
循環組成α’を演算することができる。図１１は、図１
０の関係から、電気式膨張弁１２０出口部の温度Ｔ１と
圧力Ｐ１および乾き度Ｘと循環組成αの関係を示したも
のである。従って、予めこの関係を α’＝ｆ2 （Ｔ１、Ｐ１、Ｘ）・・・・・・（２） なる関係式として、組成演算器３０内に記憶させておけ
ば、この式（２）を用いて電気式膨張弁１２０の出口部
の温度Ｔ２、圧力Ｐ１、乾き度Ｘから循環組成α’を計
算することが可能である。この循環組成α’と最初に仮
定した循環組成αを比較し、両者が一致していれば、循
環組成はαとして求まる（ステップＳＴ５）。両者が一
致していなければ、循環組成αを仮定し直し（ステップ
ＳＴ６）、再びステップＳＴ３に戻って上記計算を行
い、両者が一致するまで計算を続行する。
チャートを用いて説明する。組成演算器３０の動作が開
始されると、まず、第１温度検出器２１と第１圧力検出
器２２および第２温度検出器２４で検出された電気式膨
張弁１２０の出口部の冷媒温度Ｔ１と圧力Ｐ１および電
気式膨張弁１２０の入口の冷媒温度Ｔ２を組成演算器３
０に取り込む（ステップＳＴ１）。次に、冷凍サイクル
内の循環組成αを仮定する（ステップＳＴ２）。この循
環組成の仮定値αと電気式膨張弁１２０の入口温度Ｔ２
および電気式膨張弁１２０の出口圧力Ｐ１から、電気式
膨張弁１２０の出口部の冷媒乾き度Ｘを計算する（ステ
ップＳＴ３）。すなわち、電気式膨張弁１２０を通過す
る冷媒は、等エントロピーで膨張するため、この電気式
膨張弁１２０の入口温度Ｔ２と電気式膨張弁１２０の出
口圧力Ｐ１および乾き度Ｘには、図９に示すような関係
がある。従って、予めこの関係を Ｘ＝ｆ1 （Ｔ２、Ｐ１、α）・・・・・・（１） なる関係式として、組成演算器３０内に記憶させておけ
ば、この式（１）を用いて温度Ｔ２、圧力Ｐ１、循環組
成仮定値αから電気式膨張弁１２０の出口冷媒乾き度Ｘ
を計算することができる。さらに、電気式膨張弁１２０
の出口温度Ｔ１と圧力Ｐ１およびステップＳＴ３で求め
た乾き度Ｘから、循環組成α’を計算する（ステップＳ
Ｔ４）。すなわち、圧力Ｐ１における乾き度Ｘの気液二
相状態の非共沸混合冷媒の温度は、冷凍サイクル内の循
環組成すなわちバイパス配管１１内を流れる循環組成に
より、図１０に示すように変化する。従って図１０の関
係を用いることにより、電気式膨張弁１２０の出口部の
温度Ｔ１と圧力Ｐ１および乾き度Ｘより、サイクル内の
循環組成α’を演算することができる。図１１は、図１
０の関係から、電気式膨張弁１２０出口部の温度Ｔ１と
圧力Ｐ１および乾き度Ｘと循環組成αの関係を示したも
のである。従って、予めこの関係を α’＝ｆ2 （Ｔ１、Ｐ１、Ｘ）・・・・・・（２） なる関係式として、組成演算器３０内に記憶させておけ
ば、この式（２）を用いて電気式膨張弁１２０の出口部
の温度Ｔ２、圧力Ｐ１、乾き度Ｘから循環組成α’を計
算することが可能である。この循環組成α’と最初に仮
定した循環組成αを比較し、両者が一致していれば、循
環組成はαとして求まる（ステップＳＴ５）。両者が一
致していなければ、循環組成αを仮定し直し（ステップ
ＳＴ６）、再びステップＳＴ３に戻って上記計算を行
い、両者が一致するまで計算を続行する。
【００４０】次に、電気式膨張弁制御器３１の動作につ
いて説明する。電気式膨張弁制御器３１は、二重管熱交
換器１３の高圧側出口部の冷媒が確実に過冷却状態とな
るように電気式膨張弁１２０の開度を制御する。すなわ
ち、電気式膨張弁制御器３１は、第１温度検出器２１が
検出する電気式膨張弁１２０の出口部の温度（Ｔ１）と
第２温度検出器２４が検出する電気式膨張弁１２０の入
口部の温度（Ｔ２）を取り込み、この差温（Ｔ２−Ｔ
１）を計算する。さらに電気式膨張弁制御器３１は、こ
の差温が所定値（例えば１０℃）以下となるように、Ｐ
ＩＤ制御等のフィードバック制御により電気式膨張弁１
２０の開度修正値を演算し、開度指令を電気式膨張弁１
２０に出力する。この結果、二重管熱交換器１３の高圧
側出口部の冷媒は確実に過冷却状態となり、バイパス配
管１１を流れる冷媒流量を最小限にして冷凍サイクルの
エネルギー損失を最小にすることができる。
いて説明する。電気式膨張弁制御器３１は、二重管熱交
換器１３の高圧側出口部の冷媒が確実に過冷却状態とな
るように電気式膨張弁１２０の開度を制御する。すなわ
ち、電気式膨張弁制御器３１は、第１温度検出器２１が
検出する電気式膨張弁１２０の出口部の温度（Ｔ１）と
第２温度検出器２４が検出する電気式膨張弁１２０の入
口部の温度（Ｔ２）を取り込み、この差温（Ｔ２−Ｔ
１）を計算する。さらに電気式膨張弁制御器３１は、こ
の差温が所定値（例えば１０℃）以下となるように、Ｐ
ＩＤ制御等のフィードバック制御により電気式膨張弁１
２０の開度修正値を演算し、開度指令を電気式膨張弁１
２０に出力する。この結果、二重管熱交換器１３の高圧
側出口部の冷媒は確実に過冷却状態となり、バイパス配
管１１を流れる冷媒流量を最小限にして冷凍サイクルの
エネルギー損失を最小にすることができる。
【００４１】本実施例の組成演算器３０は、電気式膨張
弁１２０出口部の冷媒乾き度を計算して、循環組成を演
算しているため、冷凍サイクルの運転状態が変化して、
二重管熱交換器１３の熱交換量が変化しても、確実に循
環組成を検知することができる。またバイパス配管１１
を流れる冷媒流量は、電気式膨張弁１２０により二重管
熱交換器１３の高圧側出口部の冷媒が確実に過冷却状態
となるように制御されているため、循環組成の検知が確
実に行われると共に、バイパス配管１１を流れる冷媒流
量を最小限にして冷凍サイクルのエネルギー損失を最小
にすることができる。
弁１２０出口部の冷媒乾き度を計算して、循環組成を演
算しているため、冷凍サイクルの運転状態が変化して、
二重管熱交換器１３の熱交換量が変化しても、確実に循
環組成を検知することができる。またバイパス配管１１
を流れる冷媒流量は、電気式膨張弁１２０により二重管
熱交換器１３の高圧側出口部の冷媒が確実に過冷却状態
となるように制御されているため、循環組成の検知が確
実に行われると共に、バイパス配管１１を流れる冷媒流
量を最小限にして冷凍サイクルのエネルギー損失を最小
にすることができる。
【００４２】実施例３．図１２はこの発明の実施例３に
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回
路図であり、図において、四方弁５１を切り替えること
によって、冷房と暖房が行えるヒートポンプ形冷凍空調
装置を示している。５２は冷房時に凝縮器、暖房時に蒸
発器として動作する室外熱交換器、６１は冷房時に蒸発
器、暖房時に凝縮器として動作する室内熱交換器であ
る。バイパス配管１１や組成演算器３０および電気式膨
張弁制御器３１などの構成は、実施例２と同様である。
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回
路図であり、図において、四方弁５１を切り替えること
によって、冷房と暖房が行えるヒートポンプ形冷凍空調
装置を示している。５２は冷房時に凝縮器、暖房時に蒸
発器として動作する室外熱交換器、６１は冷房時に蒸発
器、暖房時に凝縮器として動作する室内熱交換器であ
る。バイパス配管１１や組成演算器３０および電気式膨
張弁制御器３１などの構成は、実施例２と同様である。
【００４３】実施例２に示した循環組成検知の原理は、
主回路内の第１減圧装置３の出口温度と圧力および入口
温度を用いても成立するが、第１減圧装置３の冷媒の流
れ方向は冷房と暖房で異なるため、冷房および暖房時に
循環組成を検知するためには、第１減圧装置３の出入口
部にそれぞれ温度検出器と圧力検出器が必要となり、合
計４個の検出器を設ける必要がある。しかしこの実施例
の冷凍空調装置では、冷房、暖房にかかわらず、常にバ
イパス配管１１内の第１温度検出器２１と第１圧力検出
器２２および第２温度検出器２４の３個の検出器によ
り、循環組成を検知することができる。すなわち、本実
施例では、検出器が少なく、低コストで冷房および暖房
時の循環組成を検知することができる。
主回路内の第１減圧装置３の出口温度と圧力および入口
温度を用いても成立するが、第１減圧装置３の冷媒の流
れ方向は冷房と暖房で異なるため、冷房および暖房時に
循環組成を検知するためには、第１減圧装置３の出入口
部にそれぞれ温度検出器と圧力検出器が必要となり、合
計４個の検出器を設ける必要がある。しかしこの実施例
の冷凍空調装置では、冷房、暖房にかかわらず、常にバ
イパス配管１１内の第１温度検出器２１と第１圧力検出
器２２および第２温度検出器２４の３個の検出器によ
り、循環組成を検知することができる。すなわち、本実
施例では、検出器が少なく、低コストで冷房および暖房
時の循環組成を検知することができる。
【００４４】実施例４．図１３はこの発明の実施例４に
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回
路図であり、図において、第２減圧装置として毛細管１
２が用いられている。組成演算器３０の動作などは、実
施例１と同様であり、説明は省略するが、第２減圧装置
として電気式膨張弁に比べて安価な毛細管を用いること
により、低コストで非共沸混合冷媒の循環組成を検知す
ることができる。
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回
路図であり、図において、第２減圧装置として毛細管１
２が用いられている。組成演算器３０の動作などは、実
施例１と同様であり、説明は省略するが、第２減圧装置
として電気式膨張弁に比べて安価な毛細管を用いること
により、低コストで非共沸混合冷媒の循環組成を検知す
ることができる。
【００４５】実施例５．図１４はこの発明の実施例５に
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回
路図であり、図において、バイパス配管１１の高圧冷媒
を冷却する二重管熱交換器１３として、周囲空気と熱交
換するものを示している。バイパス配管１１に導かれた
冷媒蒸気は、この二重管熱交換器１３で周囲空気と熱交
換して凝縮液化する。この液冷媒は、毛細管１２により
減圧され、低圧の冷媒となってアキュムレータ５へ流入
する。この二重管熱交換器１３は、高圧冷媒が管内を流
れる管の表面に、フィン１４を設けて、周囲空気との熱
交換を促進している。組成演算器３０の動作は、実施例
２と同様であり、説明は省略するが、冷却手段として安
価なフィン付き管を用いることにより、低コストで非共
沸混合冷媒の循環組成を検知することができる。
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回
路図であり、図において、バイパス配管１１の高圧冷媒
を冷却する二重管熱交換器１３として、周囲空気と熱交
換するものを示している。バイパス配管１１に導かれた
冷媒蒸気は、この二重管熱交換器１３で周囲空気と熱交
換して凝縮液化する。この液冷媒は、毛細管１２により
減圧され、低圧の冷媒となってアキュムレータ５へ流入
する。この二重管熱交換器１３は、高圧冷媒が管内を流
れる管の表面に、フィン１４を設けて、周囲空気との熱
交換を促進している。組成演算器３０の動作は、実施例
２と同様であり、説明は省略するが、冷却手段として安
価なフィン付き管を用いることにより、低コストで非共
沸混合冷媒の循環組成を検知することができる。
【００４６】実施例６．図１５はこの発明の実施例６に
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回
路図であり、図において、二重管熱交換器１３の高圧側
配管には、その出口付近に５個の温度検出器２５ａ，２
５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅが設けられており、また
バイパス配管１１の入口部には、バイパス配管１１の高
圧圧力を測定する圧力検出器２６が取り付けられてい
る。組成演算器３０は、５個の温度検出器２５と圧力検
出器２６が検出する温度と圧力に基づいて、冷凍サイク
ル内の非共沸混合冷媒の循環組成を演算する機能を有し
ている。また第２減圧装置としては第２毛細管１２を用
いている。
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回
路図であり、図において、二重管熱交換器１３の高圧側
配管には、その出口付近に５個の温度検出器２５ａ，２
５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅが設けられており、また
バイパス配管１１の入口部には、バイパス配管１１の高
圧圧力を測定する圧力検出器２６が取り付けられてい
る。組成演算器３０は、５個の温度検出器２５と圧力検
出器２６が検出する温度と圧力に基づいて、冷凍サイク
ル内の非共沸混合冷媒の循環組成を演算する機能を有し
ている。また第２減圧装置としては第２毛細管１２を用
いている。
【００４７】次に、組成演算器３０の動作を説明する。
二重管熱交換器１３に流入した高圧の蒸気冷媒は、低温
の低圧冷媒と熱交換し、凝縮液化する。この高圧冷媒の
温度変化を図１６に示す。二重管熱交換器１３の高圧側
入口部には過熱蒸気域、中間部には二相域、出口部には
過冷却液域が存在する。二重管熱交換器１３の高圧側配
管に取り付けられた５個の温度検出器２５の検出値をＴ
ａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅとして、図１６中に示して
いる。二相域では、潜熱変化となるため、その温度変化
は小さく、この二相域の温度を検出しているＴａ，Ｔ
ｂ，Ｔｃの温度変化も小さくなる。一方、過冷却液域で
は、顕熱変化となるため、その温度変化は大きく、この
過冷却液域の温度を検出しているＴｄ，Ｔｅの温度変化
も大きくなる。従って、５個の温度検出器２５の温度信
号の差を流れ方向に順次比較し、この差が大きく変化し
たポイントの温度を飽和液温度とみなすことができる。
例えば、図１６に示した例では、流れ方向の温度差（Ｔ
ａ−Ｔｂ），（Ｔｂ−Ｔｃ），（Ｔｃ−Ｔｄ），（Ｔｄ
−Ｔｅ）を比較し、（Ｔａ−Ｔｂ）と（Ｔｂ−Ｔｃ）の
値に比べて（Ｔｃ−Ｔｄ）が大きくなり、この結果、Ｔ
ｃを飽和液温度とみなすことができる。
二重管熱交換器１３に流入した高圧の蒸気冷媒は、低温
の低圧冷媒と熱交換し、凝縮液化する。この高圧冷媒の
温度変化を図１６に示す。二重管熱交換器１３の高圧側
入口部には過熱蒸気域、中間部には二相域、出口部には
過冷却液域が存在する。二重管熱交換器１３の高圧側配
管に取り付けられた５個の温度検出器２５の検出値をＴ
ａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅとして、図１６中に示して
いる。二相域では、潜熱変化となるため、その温度変化
は小さく、この二相域の温度を検出しているＴａ，Ｔ
ｂ，Ｔｃの温度変化も小さくなる。一方、過冷却液域で
は、顕熱変化となるため、その温度変化は大きく、この
過冷却液域の温度を検出しているＴｄ，Ｔｅの温度変化
も大きくなる。従って、５個の温度検出器２５の温度信
号の差を流れ方向に順次比較し、この差が大きく変化し
たポイントの温度を飽和液温度とみなすことができる。
例えば、図１６に示した例では、流れ方向の温度差（Ｔ
ａ−Ｔｂ），（Ｔｂ−Ｔｃ），（Ｔｃ−Ｔｄ），（Ｔｄ
−Ｔｅ）を比較し、（Ｔａ−Ｔｂ）と（Ｔｂ−Ｔｃ）の
値に比べて（Ｔｃ−Ｔｄ）が大きくなり、この結果、Ｔ
ｃを飽和液温度とみなすことができる。
【００４８】さらに組成演算器３０では、この飽和液温
度Ｔｃと圧力検出器２６が検出する高圧圧力Ｐから、図
１７に示した飽和液温度と圧力と循環組成の関係から、
循環組成αを演算する。
度Ｔｃと圧力検出器２６が検出する高圧圧力Ｐから、図
１７に示した飽和液温度と圧力と循環組成の関係から、
循環組成αを演算する。
【００４９】実施例７．図１８はこの発明の実施例７に
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置の冷媒回路図
であり、図において、二重管熱交換器１３はバイパス配
管１１の高圧側配管と低圧側配管を接触させた熱交換器
で構成している。また第２減圧装置としては第２毛細管
１２を用いている。二重管熱交換器１３の低圧側配管に
は、その出口付近に５個の温度検出器２５ａ，２５ｂ，
２５ｃ，２５ｄ，２５ｅが設けられており、またバイパ
ス配管１１の出口部には、バイパス配管１１の低圧圧力
を測定する圧力検出器２７が取り付けられている。組成
演算器３０は、５個の温度検出器２５と圧力検出器２７
が検出する温度と圧力に基づいて、冷凍サイクル内の非
共沸混合冷媒の循環組成を演算する機能を有しいる。
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置の冷媒回路図
であり、図において、二重管熱交換器１３はバイパス配
管１１の高圧側配管と低圧側配管を接触させた熱交換器
で構成している。また第２減圧装置としては第２毛細管
１２を用いている。二重管熱交換器１３の低圧側配管に
は、その出口付近に５個の温度検出器２５ａ，２５ｂ，
２５ｃ，２５ｄ，２５ｅが設けられており、またバイパ
ス配管１１の出口部には、バイパス配管１１の低圧圧力
を測定する圧力検出器２７が取り付けられている。組成
演算器３０は、５個の温度検出器２５と圧力検出器２７
が検出する温度と圧力に基づいて、冷凍サイクル内の非
共沸混合冷媒の循環組成を演算する機能を有しいる。
【００５０】次に、組成演算器３０の動作について説明
する。二重管熱交換器１３に流入した高圧の蒸気冷媒
は、低温の低圧冷媒と熱交換し、凝縮液化する。この液
冷媒は、毛細管１２で減圧され、低圧の二相冷媒となっ
て二重管熱交換器１３へ流入する。この低圧の二相冷媒
は二重管熱交換器１３内で加熱され、過熱蒸気冷媒とな
って、圧縮機１の吸入配管へ流入する。この低圧冷媒の
温度変化を図１９に示す。二重管熱交換器１３の低圧側
入口部には二相域、出口部には過熱蒸気域が存在する。
二重管熱交換器１３の低圧側配管に取り付けられた５個
の温度検出器２５の検出値をＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，
Ｔｅとして、図１９中に示している。二相域では、潜熱
変化となるため、その温度変化は小さく、この二相域の
温度を検出しているＴａ，Ｔｂ，Ｔｃの温度変化も小さ
くなる。一方、過熱蒸気域では、顕熱変化となるため、
その温度変化は大きく、この過冷却液域の温度を検出し
ているＴｄ，Ｔｅの温度変化も大きくなる。従って、５
個の温度検出器２５の温度信号の差を流れ方向に順次比
較し、この差が大きく変化したポイントの温度を飽和液
温度とみなすことができる。例えば、図１９に示した例
では、流れ方向の温度差（Ｔａ−Ｔｂ），（Ｔｂ−Ｔ
ｃ），（Ｔｃ−Ｔｄ），（Ｔｄ−Ｔｅ）を比較し、（Ｔ
ａ−Ｔｂ）と（Ｔｂ−Ｔｃ）の値に比べて（Ｔｃ−Ｔ
ｄ）が大きくなり、この結果、Ｔｃを飽和蒸気温度とみ
なすことができる。
する。二重管熱交換器１３に流入した高圧の蒸気冷媒
は、低温の低圧冷媒と熱交換し、凝縮液化する。この液
冷媒は、毛細管１２で減圧され、低圧の二相冷媒となっ
て二重管熱交換器１３へ流入する。この低圧の二相冷媒
は二重管熱交換器１３内で加熱され、過熱蒸気冷媒とな
って、圧縮機１の吸入配管へ流入する。この低圧冷媒の
温度変化を図１９に示す。二重管熱交換器１３の低圧側
入口部には二相域、出口部には過熱蒸気域が存在する。
二重管熱交換器１３の低圧側配管に取り付けられた５個
の温度検出器２５の検出値をＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，
Ｔｅとして、図１９中に示している。二相域では、潜熱
変化となるため、その温度変化は小さく、この二相域の
温度を検出しているＴａ，Ｔｂ，Ｔｃの温度変化も小さ
くなる。一方、過熱蒸気域では、顕熱変化となるため、
その温度変化は大きく、この過冷却液域の温度を検出し
ているＴｄ，Ｔｅの温度変化も大きくなる。従って、５
個の温度検出器２５の温度信号の差を流れ方向に順次比
較し、この差が大きく変化したポイントの温度を飽和液
温度とみなすことができる。例えば、図１９に示した例
では、流れ方向の温度差（Ｔａ−Ｔｂ），（Ｔｂ−Ｔ
ｃ），（Ｔｃ−Ｔｄ），（Ｔｄ−Ｔｅ）を比較し、（Ｔ
ａ−Ｔｂ）と（Ｔｂ−Ｔｃ）の値に比べて（Ｔｃ−Ｔ
ｄ）が大きくなり、この結果、Ｔｃを飽和蒸気温度とみ
なすことができる。
【００５１】さらに組成演算器３０では、この飽和蒸気
温度Ｔｃと圧力検出器２７が検出する低圧圧力Ｐと、図
２０に示した飽和蒸気温度と圧力と循環組成の関係か
ら、循環組成αを演算する。
温度Ｔｃと圧力検出器２７が検出する低圧圧力Ｐと、図
２０に示した飽和蒸気温度と圧力と循環組成の関係か
ら、循環組成αを演算する。
【００５２】実施例８．図２１はこの発明の実施例８に
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置の冷媒回路図
であり、１台の室外機に２台の室内機を接続してなる冷
凍空調装置を示している。図において、５０は室外機
で、圧縮機１およびバイパス配管１１、室外熱交換器５
２、室外送風機５３、アキュムレータ５で構成されてお
り、圧縮機１の吐出側の配管には第２圧力検出器２６が
設けられている。６０は室内機で、室内熱交換器６１、
第１減圧装置３は第１電気式膨脹弁で構成されており、
室内熱交換機４６の出入口部には、第４温度検出器６
２、第５温度検出器６３が設けられている。また、１１
は圧縮機１の吐出配管と吸入配管をバイパスするバイパ
ス配管であり、このバイパス配管１１の途中には、第２
減圧装置である第２電気式膨脹弁１２０が設けられてい
る。１３はバイパス配管１１の高圧側から第２電気式膨
脹弁１２０へ流入する非共沸混合冷媒を冷却する冷却手
段であり、バイパス配管１１の低圧側との二重管式熱交
換器で構成されている。また、第２電気式膨脹弁１２０
の出口部には、冷媒温度を検出する第１温度検出器２１
と冷媒圧力を検出する第１圧力検出器２２が設けられて
おり、第２電気式膨脹弁１２０の入口部には、冷媒温度
を検出する第２温度検出器２４が設けられている。な
お、室内送風機は省略している。
よる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置の冷媒回路図
であり、１台の室外機に２台の室内機を接続してなる冷
凍空調装置を示している。図において、５０は室外機
で、圧縮機１およびバイパス配管１１、室外熱交換器５
２、室外送風機５３、アキュムレータ５で構成されてお
り、圧縮機１の吐出側の配管には第２圧力検出器２６が
設けられている。６０は室内機で、室内熱交換器６１、
第１減圧装置３は第１電気式膨脹弁で構成されており、
室内熱交換機４６の出入口部には、第４温度検出器６
２、第５温度検出器６３が設けられている。また、１１
は圧縮機１の吐出配管と吸入配管をバイパスするバイパ
ス配管であり、このバイパス配管１１の途中には、第２
減圧装置である第２電気式膨脹弁１２０が設けられてい
る。１３はバイパス配管１１の高圧側から第２電気式膨
脹弁１２０へ流入する非共沸混合冷媒を冷却する冷却手
段であり、バイパス配管１１の低圧側との二重管式熱交
換器で構成されている。また、第２電気式膨脹弁１２０
の出口部には、冷媒温度を検出する第１温度検出器２１
と冷媒圧力を検出する第１圧力検出器２２が設けられて
おり、第２電気式膨脹弁１２０の入口部には、冷媒温度
を検出する第２温度検出器２４が設けられている。な
お、室内送風機は省略している。
【００５３】組成演算器３０は、第１温度検出器２１と
第１圧力検出器２２および第２温度検出器２４が検出す
る温度と圧力に基づいて、バイパス配管１１内の第２電
気式膨脹弁１２０の出口部の冷媒乾き度と冷凍サイクル
内の非共沸混合冷媒の循環組成を演算する機能を有しい
る。
第１圧力検出器２２および第２温度検出器２４が検出す
る温度と圧力に基づいて、バイパス配管１１内の第２電
気式膨脹弁１２０の出口部の冷媒乾き度と冷凍サイクル
内の非共沸混合冷媒の循環組成を演算する機能を有しい
る。
【００５４】４０は制御装置であり、組成演算器３０か
らの循環組成信号および第１温度検出器２１、第３温度
検出器２３、第１圧力検出器２２、第２圧力検出器２
６、室内機６０内の第４温度検出器６２、第５温度検出
器６３からの信号が入力される。制御装置４０では、こ
れらの入力信号から循環組成に応じた圧縮機１の回転数
と室外送風機５３の回転数、室内機６０の第１減圧装置
３である第１電気式膨脹弁の開度およびバイパス配管１
１の第２電気式膨脹弁１２０の開度を演算し、その指令
を圧縮機１、室外送風機５３、第１減圧装置３である第
１電気式膨脹弁、第２電気式膨脹弁１２０にそれぞれ送
信する。圧縮機１および室外送風機５３、第１減圧装置
３である第１電気式膨脹弁、第２電気式膨脹弁１２０で
は、制御装置４０より送られた指令値を受けて、その回
転数や弁開度が設定される。
らの循環組成信号および第１温度検出器２１、第３温度
検出器２３、第１圧力検出器２２、第２圧力検出器２
６、室内機６０内の第４温度検出器６２、第５温度検出
器６３からの信号が入力される。制御装置４０では、こ
れらの入力信号から循環組成に応じた圧縮機１の回転数
と室外送風機５３の回転数、室内機６０の第１減圧装置
３である第１電気式膨脹弁の開度およびバイパス配管１
１の第２電気式膨脹弁１２０の開度を演算し、その指令
を圧縮機１、室外送風機５３、第１減圧装置３である第
１電気式膨脹弁、第２電気式膨脹弁１２０にそれぞれ送
信する。圧縮機１および室外送風機５３、第１減圧装置
３である第１電気式膨脹弁、第２電気式膨脹弁１２０で
は、制御装置４０より送られた指令値を受けて、その回
転数や弁開度が設定される。
【００５５】また４１は比較演算器であり、組成演算器
３０より循環組成信号が入力され、循環組成が予め定め
た所定範囲内に入っているか否かを比較演算する。この
比較演算器４１には、警報装置４２が接続されており、
循環組成が所定範囲から外れた場合には、警告信号を警
報装置４２に送信する。
３０より循環組成信号が入力され、循環組成が予め定め
た所定範囲内に入っているか否かを比較演算する。この
比較演算器４１には、警報装置４２が接続されており、
循環組成が所定範囲から外れた場合には、警告信号を警
報装置４２に送信する。
【００５６】次に、上記のように構成された本実施例の
動作について、図２１の冷媒回路図および図２２に示す
制御ブロック図を用いて説明する。組成演算器３０は、
バイパス配管１１に設けた第１温度検出器２１、第１圧
力検出器２２、第２温度検出器２４からの信号を取り込
み、実施例２と同様の方法で、第２電気式膨脹弁１２０
の出口部の冷媒乾き度Ｘを計算し、冷凍サイクル内の循
環組成αを演算する。制御装置４０では、この循環組成
αに応じた最適な圧縮機１の回転数指令と室外送風機５
３の回転数指令、第１減圧装置３である第１電気式膨脹
弁の開度指令、第２電気式膨脹弁１２０の開度指令を演
算する。
動作について、図２１の冷媒回路図および図２２に示す
制御ブロック図を用いて説明する。組成演算器３０は、
バイパス配管１１に設けた第１温度検出器２１、第１圧
力検出器２２、第２温度検出器２４からの信号を取り込
み、実施例２と同様の方法で、第２電気式膨脹弁１２０
の出口部の冷媒乾き度Ｘを計算し、冷凍サイクル内の循
環組成αを演算する。制御装置４０では、この循環組成
αに応じた最適な圧縮機１の回転数指令と室外送風機５
３の回転数指令、第１減圧装置３である第１電気式膨脹
弁の開度指令、第２電気式膨脹弁１２０の開度指令を演
算する。
【００５７】まず暖房運転について説明する。暖房運転
時には、冷媒は図２１中の実線矢印の方向に循環し、室
外熱交換器５２が蒸発器、室内熱交換器６１が凝縮器と
なって暖房が行われる。圧縮機１の回転数は、凝縮圧力
が目標値に一致するように制御され、この凝縮圧力目標
値は、例えば凝縮温度Ｔｃが５０℃となる圧力として求
まる。非共沸混合冷媒の凝縮温度を、飽和蒸気温度と飽
和液温度の平均値と定義すると、凝縮温度Ｔｃが５０℃
となる凝縮圧力目標値Ｐｃは、図２３に示すように、循
環組成αにより一義的に定まる。従って制御装置４０で
は、予め図２３の関係を Ｐｃ＝ｆ3 （α）・・・・・・（３） なる関係式として、制御装置４０内に記憶させておけ
ば、この式（３）を用いて組成演算器３０から送信され
る循環組成信号αから凝縮圧力目標値Ｐｃが演算され
る。さらに制御装置４０では、第２圧力検出器２６が検
出する圧力Ｐ２と凝縮圧力目標値Ｐｃとの差に応じて、
ＰＩＤ制御等のフィードバック制御により圧縮機１の回
転数の修正値が演算され、圧縮機回転数指令が圧縮機１
に出力される。
時には、冷媒は図２１中の実線矢印の方向に循環し、室
外熱交換器５２が蒸発器、室内熱交換器６１が凝縮器と
なって暖房が行われる。圧縮機１の回転数は、凝縮圧力
が目標値に一致するように制御され、この凝縮圧力目標
値は、例えば凝縮温度Ｔｃが５０℃となる圧力として求
まる。非共沸混合冷媒の凝縮温度を、飽和蒸気温度と飽
和液温度の平均値と定義すると、凝縮温度Ｔｃが５０℃
となる凝縮圧力目標値Ｐｃは、図２３に示すように、循
環組成αにより一義的に定まる。従って制御装置４０で
は、予め図２３の関係を Ｐｃ＝ｆ3 （α）・・・・・・（３） なる関係式として、制御装置４０内に記憶させておけ
ば、この式（３）を用いて組成演算器３０から送信され
る循環組成信号αから凝縮圧力目標値Ｐｃが演算され
る。さらに制御装置４０では、第２圧力検出器２６が検
出する圧力Ｐ２と凝縮圧力目標値Ｐｃとの差に応じて、
ＰＩＤ制御等のフィードバック制御により圧縮機１の回
転数の修正値が演算され、圧縮機回転数指令が圧縮機１
に出力される。
【００５８】室外送風機５３の回転数は、蒸発圧力が目
標値に一致するように制御され、この蒸発圧力目標値
は、例えば蒸発温度Ｔｅが０℃となる圧力として求ま
る。非共沸混合冷媒の蒸発温度を、飽和蒸気温度と飽和
液温度の平均値と定義すると、蒸発温度Ｔｅが０℃とな
る蒸発圧力目標値Ｐｅは、図２４に示すように、循環組
成αにより一義的に定まる。従って制御装置４０では、
予め図２４の関係を Ｐｅ＝ｆ4 （α）・・・・・・（４） なる関係式として、制御装置４０内に記憶させておけ
ば、この式（４）を用いて組成演算器３０から送信され
る循環組成信号αから蒸発圧力目標値Ｐｅが演算され
る。さらに制御装置４０では、第１圧力検出器２２が検
出する圧力Ｐ１と蒸発圧力目標値Ｐｅとの差に応じて、
ＰＩＤ制御等のフィードバック制御により室外送風機５
３の回転数の修正値が演算され、室外送風機回転数指令
が室外送風機５３に出力される。
標値に一致するように制御され、この蒸発圧力目標値
は、例えば蒸発温度Ｔｅが０℃となる圧力として求ま
る。非共沸混合冷媒の蒸発温度を、飽和蒸気温度と飽和
液温度の平均値と定義すると、蒸発温度Ｔｅが０℃とな
る蒸発圧力目標値Ｐｅは、図２４に示すように、循環組
成αにより一義的に定まる。従って制御装置４０では、
予め図２４の関係を Ｐｅ＝ｆ4 （α）・・・・・・（４） なる関係式として、制御装置４０内に記憶させておけ
ば、この式（４）を用いて組成演算器３０から送信され
る循環組成信号αから蒸発圧力目標値Ｐｅが演算され
る。さらに制御装置４０では、第１圧力検出器２２が検
出する圧力Ｐ１と蒸発圧力目標値Ｐｅとの差に応じて、
ＰＩＤ制御等のフィードバック制御により室外送風機５
３の回転数の修正値が演算され、室外送風機回転数指令
が室外送風機５３に出力される。
【００５９】第１減圧装置３である第１電気式膨脹弁の
開度は、室内熱交換器６１の出口過冷却度が所定の値、
例えば５℃となるように制御される。この過冷却度は、
室内熱交換器６１内の圧力における飽和液温度と室内熱
交換器６１の出口温度との差として求めることができ、
飽和液温度は図２５に示すように圧力と循環組成の関数
として求めることができる。従って制御装置４０では、
予め図２５の関係を Ｔｂｕｂ＝ｆ5 （Ｐ２，α）・・・・・・（５） なる関係式として、制御装置４０内に記憶させておけ
ば、この式（５）を用いて組成演算器３０から送信され
る循環組成信号αと第２圧力検出器２６から送信される
圧力信号Ｐ２および第４温度検出器６２から送信される
温度信号Ｔ４を用いて、飽和液温度Ｔｂｕｂおよび室内
熱交換器６１の出口過冷却度（Ｔｂｕｂ−Ｔ４）が演算
される。さらに制御装置４０では、この出口過冷却度と
所定値（５℃）との差に応じて、ＰＩＤ制御等のフィー
ドバック制御により第１減圧装置３である第１電気式膨
脹弁の開度の修正値が演算され、電気式膨脹弁開度指令
が第１減圧装置３である第１電気式膨脹弁に出力され
る。
開度は、室内熱交換器６１の出口過冷却度が所定の値、
例えば５℃となるように制御される。この過冷却度は、
室内熱交換器６１内の圧力における飽和液温度と室内熱
交換器６１の出口温度との差として求めることができ、
飽和液温度は図２５に示すように圧力と循環組成の関数
として求めることができる。従って制御装置４０では、
予め図２５の関係を Ｔｂｕｂ＝ｆ5 （Ｐ２，α）・・・・・・（５） なる関係式として、制御装置４０内に記憶させておけ
ば、この式（５）を用いて組成演算器３０から送信され
る循環組成信号αと第２圧力検出器２６から送信される
圧力信号Ｐ２および第４温度検出器６２から送信される
温度信号Ｔ４を用いて、飽和液温度Ｔｂｕｂおよび室内
熱交換器６１の出口過冷却度（Ｔｂｕｂ−Ｔ４）が演算
される。さらに制御装置４０では、この出口過冷却度と
所定値（５℃）との差に応じて、ＰＩＤ制御等のフィー
ドバック制御により第１減圧装置３である第１電気式膨
脹弁の開度の修正値が演算され、電気式膨脹弁開度指令
が第１減圧装置３である第１電気式膨脹弁に出力され
る。
【００６０】第２電気式膨脹弁１２０の開度は、二重管
熱交換器１３の高圧側出口部の冷媒が確実に過冷却状態
となるように制御する。すなわち、第１温度検出器２１
が検出する第２電気式膨脹弁１２０の出口部の温度（Ｔ
１）と第２温度検出器２４が検出する第２電気式膨脹弁
１２０の入口部の温度（Ｔ２）を取り込み、この差温
（Ｔ２−Ｔ１）を計算する。さらにこの差温が所定値
（例えば１０℃）以下となるように、ＰＩＤ制御等のフ
ィードバック制御により第２電気式膨脹弁１２０の開度
修正値を演算し、開度指令を第２電気式膨脹弁１２０に
出力する。この結果、二重管熱交換器１３の高圧側出口
部の冷媒は確実に過冷却状態となり、バイパス配管１１
を流れる冷媒流量を最小限にして冷凍サイクルのエネル
ギー損失を最小にすることができる。
熱交換器１３の高圧側出口部の冷媒が確実に過冷却状態
となるように制御する。すなわち、第１温度検出器２１
が検出する第２電気式膨脹弁１２０の出口部の温度（Ｔ
１）と第２温度検出器２４が検出する第２電気式膨脹弁
１２０の入口部の温度（Ｔ２）を取り込み、この差温
（Ｔ２−Ｔ１）を計算する。さらにこの差温が所定値
（例えば１０℃）以下となるように、ＰＩＤ制御等のフ
ィードバック制御により第２電気式膨脹弁１２０の開度
修正値を演算し、開度指令を第２電気式膨脹弁１２０に
出力する。この結果、二重管熱交換器１３の高圧側出口
部の冷媒は確実に過冷却状態となり、バイパス配管１１
を流れる冷媒流量を最小限にして冷凍サイクルのエネル
ギー損失を最小にすることができる。
【００６１】一方、冷房運転時には、冷媒は図２１中の
破線矢印の方向に循環し、室外熱交換器５２が凝縮器、
室内熱交換器６１が蒸発器となって冷房が行われる。圧
縮機１の回転数は、蒸発圧力が目標値に一致するように
制御され、この蒸発圧力目標値は、例えば蒸発温度Ｔｅ
が０℃となる圧力として求まる。この蒸発圧力目標値Ｐ
ｅは、暖房運転時と同様に、式（４）より求まる。従っ
て制御装置４０では、組成演算器３０から送信される循
環組成信号αを用いて、蒸発圧力目標値Ｐｅが演算され
る。さらに制御装置４０では、第１圧力検出器２２が検
出する圧力Ｐ１と蒸発圧力目標値Ｐｅとの差に応じて、
ＰＩＤ制御等のフィードバック制御により圧縮機１の回
転数の修正値が演算され、圧縮機回転数指令が圧縮機１
に出力される。
破線矢印の方向に循環し、室外熱交換器５２が凝縮器、
室内熱交換器６１が蒸発器となって冷房が行われる。圧
縮機１の回転数は、蒸発圧力が目標値に一致するように
制御され、この蒸発圧力目標値は、例えば蒸発温度Ｔｅ
が０℃となる圧力として求まる。この蒸発圧力目標値Ｐ
ｅは、暖房運転時と同様に、式（４）より求まる。従っ
て制御装置４０では、組成演算器３０から送信される循
環組成信号αを用いて、蒸発圧力目標値Ｐｅが演算され
る。さらに制御装置４０では、第１圧力検出器２２が検
出する圧力Ｐ１と蒸発圧力目標値Ｐｅとの差に応じて、
ＰＩＤ制御等のフィードバック制御により圧縮機１の回
転数の修正値が演算され、圧縮機回転数指令が圧縮機１
に出力される。
【００６２】室外送風機５３の回転数は、凝縮圧力が目
標値に一致するように制御され、この凝縮圧力目標値
は、例えば凝縮温度Ｔｃが５０℃となる圧力として求ま
る。この凝縮圧力目標値Ｐｃは、暖房運転時と同様に、
式（３）より求まる。従って制御装置４０では、組成演
算器３０から送信される循環組成信号αを用いて、凝縮
圧力目標値Ｐｃが演算される。さらに制御装置４０で
は、第２圧力検出器２６が検出する圧力Ｐ２と凝縮圧力
目標値Ｐｃとの差に応じて、ＰＩＤ制御等のフィードバ
ック制御により室外送風機５３の回転数の修正値が演算
され、室外送風機回転数指令が室外送風機５３に出力さ
れる。
標値に一致するように制御され、この凝縮圧力目標値
は、例えば凝縮温度Ｔｃが５０℃となる圧力として求ま
る。この凝縮圧力目標値Ｐｃは、暖房運転時と同様に、
式（３）より求まる。従って制御装置４０では、組成演
算器３０から送信される循環組成信号αを用いて、凝縮
圧力目標値Ｐｃが演算される。さらに制御装置４０で
は、第２圧力検出器２６が検出する圧力Ｐ２と凝縮圧力
目標値Ｐｃとの差に応じて、ＰＩＤ制御等のフィードバ
ック制御により室外送風機５３の回転数の修正値が演算
され、室外送風機回転数指令が室外送風機５３に出力さ
れる。
【００６３】第１減圧装置３である第１電気式膨脹弁の
開度は、室内熱交換器６１の出口過熱度が所定の値、例
えば５℃となるように制御される。この過熱度は、室内
熱交換器６１内の圧力における飽和蒸気温度と室内熱交
換器６１の出口温度との差として求めることができ、飽
和蒸気温度は図２６に示すように圧力と循環組成の関数
として求めることができる。従って制御装置４０では、
予め図２６の関係を Ｔｄｅｗ＝ｆ6 （Ｐ１，α）・・・・・・（６） なる関係式として、制御装置４０内に記憶させておけ
ば、この式（６）を用いて組成演算器３０から送信され
る循環組成信号αと第１圧力検出器２２から送信される
圧力信号Ｐ１および第５温度検出器６３から送信される
温度信Ｔ５を用いて、飽和蒸気温度Ｔｄｅｗおよび室内
熱交換器６１の出口過熱度（Ｔ５−Ｔｄｅｗ）が演算さ
れる。さらに制御装置４０では、この出口過熱度と所定
値（５℃）との差に応じて、ＰＩＤ制御等のフィードバ
ック制御により第１減圧装置３である第１電気式膨脹弁
の開度の修正値が演算され、電気式膨脹弁開度指令が第
１減圧装置３である第１電気式膨脹弁に出力される。
開度は、室内熱交換器６１の出口過熱度が所定の値、例
えば５℃となるように制御される。この過熱度は、室内
熱交換器６１内の圧力における飽和蒸気温度と室内熱交
換器６１の出口温度との差として求めることができ、飽
和蒸気温度は図２６に示すように圧力と循環組成の関数
として求めることができる。従って制御装置４０では、
予め図２６の関係を Ｔｄｅｗ＝ｆ6 （Ｐ１，α）・・・・・・（６） なる関係式として、制御装置４０内に記憶させておけ
ば、この式（６）を用いて組成演算器３０から送信され
る循環組成信号αと第１圧力検出器２２から送信される
圧力信号Ｐ１および第５温度検出器６３から送信される
温度信Ｔ５を用いて、飽和蒸気温度Ｔｄｅｗおよび室内
熱交換器６１の出口過熱度（Ｔ５−Ｔｄｅｗ）が演算さ
れる。さらに制御装置４０では、この出口過熱度と所定
値（５℃）との差に応じて、ＰＩＤ制御等のフィードバ
ック制御により第１減圧装置３である第１電気式膨脹弁
の開度の修正値が演算され、電気式膨脹弁開度指令が第
１減圧装置３である第１電気式膨脹弁に出力される。
【００６４】第２電気式膨脹弁１２０の開度制御は、暖
房運転時と同様であるので、ここでは説明を省略し、次
に、比較演算器４１の動作について説明する。比較演算
器４１は、組成演算器３０から循環組成信号を取り込
み、この循環組成が、予め記憶された適正循環組成範囲
内であるか否かを判定し、循環組成が適正循環組成範囲
内であれば、そのまま運転は続行される。一方、循環組
成が使用中に冷媒漏れによって変化したり、冷媒充填時
の誤動作で循環組成が変化した場合には、比較演算器４
１では、この循環組成が、予め記憶された適正循環組成
範囲外であると判定すると、警報信号を警報装置４２へ
送信する。この警報信号を受けた警報装置４２では、警
告を所定時間発信して、冷凍空調装置の非共沸混合冷媒
の循環組成が、適正範囲から外れていることを警告す
る。
房運転時と同様であるので、ここでは説明を省略し、次
に、比較演算器４１の動作について説明する。比較演算
器４１は、組成演算器３０から循環組成信号を取り込
み、この循環組成が、予め記憶された適正循環組成範囲
内であるか否かを判定し、循環組成が適正循環組成範囲
内であれば、そのまま運転は続行される。一方、循環組
成が使用中に冷媒漏れによって変化したり、冷媒充填時
の誤動作で循環組成が変化した場合には、比較演算器４
１では、この循環組成が、予め記憶された適正循環組成
範囲外であると判定すると、警報信号を警報装置４２へ
送信する。この警報信号を受けた警報装置４２では、警
告を所定時間発信して、冷凍空調装置の非共沸混合冷媒
の循環組成が、適正範囲から外れていることを警告す
る。
【００６５】なお、本実施例では、暖房運転時の室外送
風機５３の回転数を、第１圧力検出器２２の値が、循環
組成から演算される蒸発圧力目標値と一致するように制
御するものについて説明したが、室外熱交換器５２の入
口部に温度検出器を設け、この温度が所定の値（例えば
０℃）となるように制御しても、同様の効果を得ること
ができる。
風機５３の回転数を、第１圧力検出器２２の値が、循環
組成から演算される蒸発圧力目標値と一致するように制
御するものについて説明したが、室外熱交換器５２の入
口部に温度検出器を設け、この温度が所定の値（例えば
０℃）となるように制御しても、同様の効果を得ること
ができる。
【００６６】また、本実施例では、冷房運転時の第１減
圧装置３である第１電気式膨脹弁の開度を、室内熱交換
器６１の出口過熱度が所定の値（例えば５℃）となるよ
うに制御するものについて説明したが、室内熱交換器６
１の出入口温度差が所定の値（例えば１０℃）となるよ
うに、すなわち第５温度検出器６３と第４温度検出器６
２の差温が所定の値となるように制御しても、同様の効
果を得ることができる。
圧装置３である第１電気式膨脹弁の開度を、室内熱交換
器６１の出口過熱度が所定の値（例えば５℃）となるよ
うに制御するものについて説明したが、室内熱交換器６
１の出入口温度差が所定の値（例えば１０℃）となるよ
うに、すなわち第５温度検出器６３と第４温度検出器６
２の差温が所定の値となるように制御しても、同様の効
果を得ることができる。
【００６７】さらに、本実施例では、１台の室外機５０
に２台の室内機６０が接続された、冷凍空調装置で説明
したが、これに限るものではなく、１台の室内機のみが
接続されたものや、３台以上の室内機が接続されたもの
であっても、同様の効果を得ることができる。
に２台の室内機６０が接続された、冷凍空調装置で説明
したが、これに限るものではなく、１台の室内機のみが
接続されたものや、３台以上の室内機が接続されたもの
であっても、同様の効果を得ることができる。
【００６８】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、温度検出器と圧力検出器で検出した信号から、冷凍
サイクル内を循環する冷媒組成を演算するように構成し
たので、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化によ
り循環組成が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使
用中の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変
化した場合でも、サイクル内の循環組成を正確に検知す
ることができる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置が
得られる効果がある。
ば、温度検出器と圧力検出器で検出した信号から、冷凍
サイクル内を循環する冷媒組成を演算するように構成し
たので、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化によ
り循環組成が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使
用中の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変
化した場合でも、サイクル内の循環組成を正確に検知す
ることができる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置が
得られる効果がある。
【００６９】請求項２の発明によれば、第１温度検出器
と第２温度検出器および圧力検出器で検出した信号か
ら、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算するよう
に構成したので、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件の
変化により循環組成が変化した場合や、あるいは冷凍空
調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環
組成が変化した場合でも、サイクル内の循環組成を正確
に検知することができる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空
調装置が得られる効果がある。
と第２温度検出器および圧力検出器で検出した信号か
ら、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算するよう
に構成したので、冷凍空調装置の運転条件や負荷条件の
変化により循環組成が変化した場合や、あるいは冷凍空
調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環
組成が変化した場合でも、サイクル内の循環組成を正確
に検知することができる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空
調装置が得られる効果がある。
【００７０】請求項３の発明によれば、複数個の温度検
出器と圧力検出器で検出した信号から、冷凍サイクル内
を循環する冷媒組成を演算するように構成したので、冷
凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成
が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒
漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合
でも、サイクル内の循環組成を正確に検知することがで
きる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置が得られる効
果がある。
出器と圧力検出器で検出した信号から、冷凍サイクル内
を循環する冷媒組成を演算するように構成したので、冷
凍空調装置の運転条件や負荷条件の変化により循環組成
が変化した場合や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒
漏れや、冷媒充填時の誤動作で循環組成が変化した場合
でも、サイクル内の循環組成を正確に検知することがで
きる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置が得られる効
果がある。
【００７１】請求項４の発明によれば、バイパス配管の
冷却の方法として高圧側と低圧側との間で熱交換させる
ように構成したので、冷凍空調装置の構造をコンパクト
にできる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置が得られ
る効果がある。
冷却の方法として高圧側と低圧側との間で熱交換させる
ように構成したので、冷凍空調装置の構造をコンパクト
にできる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置が得られ
る効果がある。
【００７２】請求項５の発明によれば、低圧側冷媒の温
度を検出する複数個の温度検出器と圧力検出器で検出し
た信号から、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算
するように構成したので、冷凍空調装置の運転条件や負
荷条件の変化により循環組成が変化した場合や、あるい
は冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動
作で循環組成が変化した場合でも、サイクル内の循環組
成を正確に検知することができる非共沸混合冷媒を用い
た冷凍空調装置が得られる効果がある。
度を検出する複数個の温度検出器と圧力検出器で検出し
た信号から、冷凍サイクル内を循環する冷媒組成を演算
するように構成したので、冷凍空調装置の運転条件や負
荷条件の変化により循環組成が変化した場合や、あるい
は冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充填時の誤動
作で循環組成が変化した場合でも、サイクル内の循環組
成を正確に検知することができる非共沸混合冷媒を用い
た冷凍空調装置が得られる効果がある。
【００７３】請求項６の発明によれば、組成演算器によ
り検出された冷媒組成に応じて圧縮機、第１減圧装置な
どを制御するように構成したので、冷凍空調装置の運転
条件や負荷条件の変化により循環組成が変化した場合
や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充
填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも最適運転が
可能となる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置が得ら
れる効果がある。
り検出された冷媒組成に応じて圧縮機、第１減圧装置な
どを制御するように構成したので、冷凍空調装置の運転
条件や負荷条件の変化により循環組成が変化した場合
や、あるいは冷凍空調装置使用中の冷媒漏れや、冷媒充
填時の誤動作で循環組成が変化した場合でも最適運転が
可能となる非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置が得ら
れる効果がある。
【００７４】請求項７の発明によれば、循環組成が所定
範囲から外れた場合に警告信号によって警報装置を動作
させるように構成したので、非共沸混合冷媒の循環組成
が使用中に冷媒漏れによって変化したり、冷媒充填時の
誤動作で循環組成が変化したことを確実に検知でき、安
全性や信頼性の高い非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装
置が得られる効果がある。
範囲から外れた場合に警告信号によって警報装置を動作
させるように構成したので、非共沸混合冷媒の循環組成
が使用中に冷媒漏れによって変化したり、冷媒充填時の
誤動作で循環組成が変化したことを確実に検知でき、安
全性や信頼性の高い非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装
置が得られる効果がある。
【図１】 この発明の実施例１による非共沸混合冷媒を
用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
【図２】 この発明の実施例１による冷媒の状態変化を
圧力−エンタルピー線図上に示す図である。
圧力−エンタルピー線図上に示す図である。
【図３】 この発明の実施例１による非共沸混合冷媒の
温度と組成の関係を示す線図である。
温度と組成の関係を示す線図である。
【図４】 この発明の実施例１による非共沸混合冷媒の
飽和液温度と循環組成との関係を示す線図である。
飽和液温度と循環組成との関係を示す線図である。
【図５】 この発明の実施例１による非共沸混合冷媒の
温度と乾き度の関係を示す線図である。
温度と乾き度の関係を示す線図である。
【図６】 この発明の実施例２による非共沸混合冷媒を
用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
【図７】 この発明の実施例２による冷媒の状態変化を
圧力−エンタルピー線図上に示す図である。
圧力−エンタルピー線図上に示す図である。
【図８】 この発明の実施例２による組成演算器の動作
を示すフローチャート図である。
を示すフローチャート図である。
【図９】 この発明の実施例２による非共沸混合冷媒の
乾き度と温度と圧力の関係を示す線図である。
乾き度と温度と圧力の関係を示す線図である。
【図１０】 この発明の実施例２による非共沸混合冷媒
の気液二相乾き度Ｘにおける温度を示す線図である。
の気液二相乾き度Ｘにおける温度を示す線図である。
【図１１】 この発明の実施例２による非共沸混合冷媒
の気液二相乾き度Ｘにおける温度と循環組成を示す線図
である。
の気液二相乾き度Ｘにおける温度と循環組成を示す線図
である。
【図１２】 この発明の実施例３による非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
【図１３】 この発明の実施例４による非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
【図１４】 この発明の実施例５による非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置の冷媒回路図である。
を用いた冷凍空調装置の冷媒回路図である。
【図１５】 この発明の実施例６による非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置の冷媒回路図である。
を用いた冷凍空調装置の冷媒回路図である。
【図１６】 この発明の実施例６による二重管熱交換器
の温度変化を表す図である。
の温度変化を表す図である。
【図１７】 この発明の実施例６による非共沸混合冷媒
の温度と循環組成との関係を示す線図である。
の温度と循環組成との関係を示す線図である。
【図１８】 この発明の実施例７による非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
【図１９】 この発明の実施例７による熱交換器の温度
変化を表す図である。
変化を表す図である。
【図２０】 この発明の実施例７による非共沸混合冷媒
の温度と循環組成との関係を示す線図である。
の温度と循環組成との関係を示す線図である。
【図２１】 この発明の実施例８による非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
を用いた冷凍空調装置を示す冷媒回路図である。
【図２２】 この発明の実施例８による非共沸混合冷媒
を用いた冷凍空調装置の制御ブロック図である。
を用いた冷凍空調装置の制御ブロック図である。
【図２３】 この発明の実施例８による非共沸混合冷媒
の凝縮圧力と循環組成との関係を示す線図である。
の凝縮圧力と循環組成との関係を示す線図である。
【図２４】 この発明の実施例８による非共沸混合冷媒
の蒸発圧力と循環組成との関係を示す線図である。
の蒸発圧力と循環組成との関係を示す線図である。
【図２５】 この発明の実施例８による非共沸混合冷媒
の飽和液温度と圧力と循環組成との関係を示す線図であ
る。
の飽和液温度と圧力と循環組成との関係を示す線図であ
る。
【図２６】 この発明の実施例８による非共沸混合冷媒
の飽和蒸気温度と圧力と循環組成との関係を示す線図で
ある。
の飽和蒸気温度と圧力と循環組成との関係を示す線図で
ある。
【図２７】 従来の非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装
置の構成を示す構成図である。
置の構成を示す構成図である。
１ 圧縮機、２ 凝縮器、３ 第１減圧装置、４ 蒸発
器、１１ バイパス配管、１２ 第２毛細管（第２減圧
装置）、１３ 二重管熱交換器（冷却手段）、２１ 第
１温度検出器（温度検出器）、２２ 第１圧力検出器
（圧力検出器）、２４ 第２温度検出器、２５ａ，２５
ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ 温度検出器、２６ 第２
圧力検出器（圧力検出器）、３０ 組成演算器、４０
制御装置、４１ 比較演算器（比較演算手段）、４２
警報装置、１２０ 電気式膨脹弁（第２減圧装置）。
器、１１ バイパス配管、１２ 第２毛細管（第２減圧
装置）、１３ 二重管熱交換器（冷却手段）、２１ 第
１温度検出器（温度検出器）、２２ 第１圧力検出器
（圧力検出器）、２４ 第２温度検出器、２５ａ，２５
ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ 温度検出器、２６ 第２
圧力検出器（圧力検出器）、３０ 組成演算器、４０
制御装置、４１ 比較演算器（比較演算手段）、４２
警報装置、１２０ 電気式膨脹弁（第２減圧装置）。
Claims (7)
- 【請求項１】 圧縮機，凝縮器，第１減圧装置，および
蒸発器を、冷媒として非共沸混合冷媒を用いて流通させ
る冷媒配管により順次連結してなる冷凍サイクルと、前
記圧縮機の出口から前記第１減圧装置までの高圧側と前
記第１減圧装置から前記圧縮機入口までの低圧側とを第
２減圧装置を介して連結接続するバイパス配管と、前記
バイパス配管の高圧側から前記第２減圧装置へ流入する
前記非共沸混合冷媒を冷却する冷却手段と、前記第２減
圧装置の出口部における低圧側冷媒の温度ならびに低圧
側冷媒の圧力を検出する温度検出器ならびに圧力検出器
と、前記温度検出器ならびに前記圧力検出器で検出した
信号から、前記冷凍サイクルの内部を循環する冷媒組成
を演算する組成演算器とを備えた非共沸混合冷媒を用い
た冷凍空調装置。 - 【請求項２】 圧縮機，凝縮器，第１減圧装置，および
蒸発器を、冷媒として非共沸混合冷媒を用いて流通させ
る冷媒配管により順次連結してなる冷凍サイクルと、前
記圧縮機の出口から前記第１減圧装置までの高圧側と前
記第１減圧装置から前記圧縮機入口までの低圧側とを第
２減圧装置を介して連結接続するバイパス配管と、前記
バイパス配管の高圧側から前記第２減圧装置へ流入する
前記非共沸混合冷媒を冷却する冷却手段と、前記第２減
圧装置の出口部における低圧側冷媒の温度ならびに低圧
側冷媒の圧力を検出する第１温度検出器ならびに圧力検
出器と、前記第２減圧装置の入口部における高圧側冷媒
の温度を検出する第２温度検出器と、前記第１温度検出
器ならびに前記圧力検出器および前記第２温度検出器に
よって検出した信号から、前記冷凍サイクルの内部を循
環する冷媒組成を演算する組成演算器とを備えた非共沸
混合冷媒を用いた冷凍空調装置。 - 【請求項３】 圧縮機，凝縮器，第１減圧装置，および
蒸発器を、冷媒として非共沸混合冷媒を用いて流通させ
る冷媒配管により順次連結してなる冷凍サイクルと、前
記圧縮機の出口から前記第１減圧装置までの高圧側と前
記第１減圧装置から前記圧縮機入口までの低圧側とを第
２減圧装置を介して連結接続するバイパス配管と、前記
バイパス配管の高圧側から前記第２減圧装置へ流入する
前記非共沸混合冷媒を冷却する冷却手段と、前記バイパ
ス配管における高圧側冷媒の温度を検出する３個以上の
温度検出器ならびに前記バイパス配管における高圧側冷
媒の圧力を検出する圧力検出器と、３個以上の前記温度
検出器ならびに前記圧力検出器によって検出した信号か
ら、前記冷凍サイクルの内部を循環する冷媒組成を演算
する組成演算器とを備えた非共沸混合冷媒を用いた冷凍
空調装置。 - 【請求項４】 前記冷却手段は前記バイパス配管の高圧
側と低圧側との間で熱交換させるように構成したことを
特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に
記載の非共沸混合冷媒を用いた冷凍空調装置。 - 【請求項５】 圧縮機，凝縮器，第１減圧装置，および
蒸発器を、冷媒として非共沸混合冷媒を用いて流通させ
る冷媒配管により順次連結してなる冷凍サイクルと、前
記圧縮機の出口から前記第１減圧装置までの高圧側と前
記第１減圧装置から前記圧縮機入口までの低圧側とを第
２減圧装置を介して連結接続するバイパス配管と、前記
バイパス配管における高圧側と低圧側との間で熱交換を
行う熱交換部、前記バイパス配管における低圧側冷媒の
温度を検出する３個以上の温度検出器ならびに前記バイ
パス配管おける低圧側冷媒の圧力を検出する圧力検出器
と、３個以上の前記温度検出器ならびに前記圧力検出器
で検出した信号から、前記冷凍サイクルの内部を循環す
る冷媒組成を演算する組成演算器とを備えた非共沸混合
冷媒を用いた冷凍空調装置。 - 【請求項６】 前記冷凍サイクルの各手段の動作を制御
する制御装置を設け、前記組成演算器によって検出され
た冷媒組成に応じ前記制御装置によって前記冷凍サイク
ルの運転制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求
項５のうちいずれか１項に記載の非共沸混合冷媒を用い
た冷凍空調装置。 - 【請求項７】 前記組成演算器によって検出された冷媒
組成が所定範囲から外れた場合に警告信号を発する比較
演算手段と、前記比較演算手段が発する前記警報信号に
よって動作する警報装置とを設けたことを特徴とする請
求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の非共沸
混合冷媒を用いた冷凍空調装置。
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1994
- 1994-08-31 JP JP6207457A patent/JP2948105B2/ja not_active Expired - Lifetime
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