JPH10220880A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
- Publication number
- JPH10220880A JPH10220880A JP2474197A JP2474197A JPH10220880A JP H10220880 A JPH10220880 A JP H10220880A JP 2474197 A JP2474197 A JP 2474197A JP 2474197 A JP2474197 A JP 2474197A JP H10220880 A JPH10220880 A JP H10220880A
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- Japan
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- accumulator
- refrigerant
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Abstract
(57)【要約】
【課題】非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクルで、冷媒
の循環組成の変動を効率的に防止できる空気調和機を提
供する。 【解決手段】圧縮機１，室内外熱交換器２，膨張弁７，
レシーバ３，アキュムレータ５からなる冷凍サイクル
で、アキュムレータ５とレシーバ３の間をバイパス管８
を用いて接続し、バイパス管８に制御弁９を設けた。
の循環組成の変動を効率的に防止できる空気調和機を提
供する。 【解決手段】圧縮機１，室内外熱交換器２，膨張弁７，
レシーバ３，アキュムレータ５からなる冷凍サイクル
で、アキュムレータ５とレシーバ３の間をバイパス管８
を用いて接続し、バイパス管８に制御弁９を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は空気調和機に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の空気調和機の冷凍サイクル
の代表的構成を示す。すなわち、冷凍サイクルは圧縮機
１，四方弁４，室外熱交換器２，膨張弁７，室内熱交換
器６及びアキュムレータ５によりなる。アキュムレータ
５は圧縮機１へ適切な乾き度の冷媒ガスを供給し、液圧
縮による圧縮機１の破損を防止させるためのものであ
り、冷凍サイクル中の余剰な冷媒はアキュムレータ５に
蓄積される。
の代表的構成を示す。すなわち、冷凍サイクルは圧縮機
１，四方弁４，室外熱交換器２，膨張弁７，室内熱交換
器６及びアキュムレータ５によりなる。アキュムレータ
５は圧縮機１へ適切な乾き度の冷媒ガスを供給し、液圧
縮による圧縮機１の破損を防止させるためのものであ
り、冷凍サイクル中の余剰な冷媒はアキュムレータ５に
蓄積される。
【０００３】さて、従来の冷媒はＲ２２に代表されるよ
うに単一組成のものが使用されて来た。この場合には、
図４のような構成で十分な冷凍サイクルとしての性能を
得ることができた。ところがオゾン層破壊の問題から例
えば冷凍サイクル用として広く使用されているＲ２２は
２０２０年に全廃されることが決定されている。Ｒ22の
代替候補の一つとして混合冷媒であるＲ４０７Ｃ（Ｒ３
２／１２５／１３４ａ＝２３／２５／５２ｗｔ％）が注
目されており、空調機に適用すべく研究開発が進められ
ている。しかし、Ｒ４０７Ｃは非共沸の混合冷媒である
ため、冷凍サイクル中での循環組成が運転状態によって
変化し、それにより運転性能が低下するという問題があ
る。図２の冷凍サイクルでＲ４０７Ｃを使用した場合、
アキュムレータには高沸点成分Ｒ１３４ａがより多く貯
留され、逆に冷凍サイクルを循環する冷媒には低沸点側
の成分であるＲ３２やＲ１２５がより多く含まれる組成
になる。これにより運転圧力が上昇するとともに高沸点
成分Ｒ１３４ａが最もCOPが高い冷媒であるため、Ｒ１
３４ａの減少により冷凍サイクルの成績係数(COP）が低
下する。余剰冷媒が存在しても組成変動を生じさせない
方法として、レシーバに余剰冷媒を保有して組成変動を
抑制する方法も考えられている（遠藤ほか３名、代替冷
媒Ｒ４０７Ｃを用いたパッケージエアコンの特性、平７
年度日本冷凍協会学術講演会講演論文集）。しかし、こ
のようにしてもアキュムレータに高沸点冷媒Ｒ１３４ａ
がより多くたまることには変りなく、かつ液圧縮による
圧縮機の破損の可能性を考えるとアキュムレータは冷凍
サイクルから取り除くことはできない。
うに単一組成のものが使用されて来た。この場合には、
図４のような構成で十分な冷凍サイクルとしての性能を
得ることができた。ところがオゾン層破壊の問題から例
えば冷凍サイクル用として広く使用されているＲ２２は
２０２０年に全廃されることが決定されている。Ｒ22の
代替候補の一つとして混合冷媒であるＲ４０７Ｃ（Ｒ３
２／１２５／１３４ａ＝２３／２５／５２ｗｔ％）が注
目されており、空調機に適用すべく研究開発が進められ
ている。しかし、Ｒ４０７Ｃは非共沸の混合冷媒である
ため、冷凍サイクル中での循環組成が運転状態によって
変化し、それにより運転性能が低下するという問題があ
る。図２の冷凍サイクルでＲ４０７Ｃを使用した場合、
アキュムレータには高沸点成分Ｒ１３４ａがより多く貯
留され、逆に冷凍サイクルを循環する冷媒には低沸点側
の成分であるＲ３２やＲ１２５がより多く含まれる組成
になる。これにより運転圧力が上昇するとともに高沸点
成分Ｒ１３４ａが最もCOPが高い冷媒であるため、Ｒ１
３４ａの減少により冷凍サイクルの成績係数(COP）が低
下する。余剰冷媒が存在しても組成変動を生じさせない
方法として、レシーバに余剰冷媒を保有して組成変動を
抑制する方法も考えられている（遠藤ほか３名、代替冷
媒Ｒ４０７Ｃを用いたパッケージエアコンの特性、平７
年度日本冷凍協会学術講演会講演論文集）。しかし、こ
のようにしてもアキュムレータに高沸点冷媒Ｒ１３４ａ
がより多くたまることには変りなく、かつ液圧縮による
圧縮機の破損の可能性を考えるとアキュムレータは冷凍
サイクルから取り除くことはできない。
【０００４】また、暖房運転中の除霜時では、従来四方
弁を切り換えてサイクル中の冷媒の流れを逆にし、室外
熱交換器にホットガスを入れて、その熱で室外熱交換器
についた霜をとることがよく行われているが、この場
合、室内熱交換器から冷風が出て不快である、除霜
が終了し、暖房運転を再開してもすぐに暖かい風が出て
こない、暖房運転再開時など四方弁を切り換えた際に
一時的に逆流が生じ、配管中で冷媒流動振動音が発生
し、不快な場合がある、などの問題が発生する。
弁を切り換えてサイクル中の冷媒の流れを逆にし、室外
熱交換器にホットガスを入れて、その熱で室外熱交換器
についた霜をとることがよく行われているが、この場
合、室内熱交換器から冷風が出て不快である、除霜
が終了し、暖房運転を再開してもすぐに暖かい風が出て
こない、暖房運転再開時など四方弁を切り換えた際に
一時的に逆流が生じ、配管中で冷媒流動振動音が発生
し、不快な場合がある、などの問題が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｒ４
０７Ｃのような非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル
で、冷媒の循環組成の変動を効率的に防止できる空気調
和機を提供することである。また、除霜運転に伴う不快
感を低減した空気調和機を提供することにある。
０７Ｃのような非共沸混合冷媒を用いた冷凍サイクル
で、冷媒の循環組成の変動を効率的に防止できる空気調
和機を提供することである。また、除霜運転に伴う不快
感を低減した空気調和機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、アキュムレータとレシーバの間をバイパ
ス管を用いて接続し、かつバイパス管に開閉度を制御で
きるバイパス弁を設けたものである。さらに、バイパス
弁を適当な時間間隔で開閉させるようにした。
成するために、アキュムレータとレシーバの間をバイパ
ス管を用いて接続し、かつバイパス管に開閉度を制御で
きるバイパス弁を設けたものである。さらに、バイパス
弁を適当な時間間隔で開閉させるようにした。
【０００７】あるいは、室外熱交換器の途中よりガスを
分離抽出し、補助熱交換器を通った後にアキュムレータ
に至るバイパス径路を設けた。
分離抽出し、補助熱交換器を通った後にアキュムレータ
に至るバイパス径路を設けた。
【０００８】前述したように、非共沸混合冷媒では、低
圧側のアキュムレータに高沸点冷媒成分が、より多くた
まるため、循環組成は低沸点成分が多い方へシフトして
いる。レシーバ部は乾き度が小さく、組成変動はあまり
起らない。すなわち、レシーバには低沸点成分がリッチ
な液がたまっていることになる。バイパス管を用いてレ
シーバとアキュムレータを接続し、バイパス弁を適当な
タイムインターバルで開くと、高圧のレシーバから低圧
のアキュムレータへ冷媒が移動し、アキュムレータ内の
滞留組成を、封入組成に近付けることができる。
圧側のアキュムレータに高沸点冷媒成分が、より多くた
まるため、循環組成は低沸点成分が多い方へシフトして
いる。レシーバ部は乾き度が小さく、組成変動はあまり
起らない。すなわち、レシーバには低沸点成分がリッチ
な液がたまっていることになる。バイパス管を用いてレ
シーバとアキュムレータを接続し、バイパス弁を適当な
タイムインターバルで開くと、高圧のレシーバから低圧
のアキュムレータへ冷媒が移動し、アキュムレータ内の
滞留組成を、封入組成に近付けることができる。
【０００９】さらに、除霜時で室内熱交換器側の膨張弁
を閉めて、バイパス弁を開くことにより、除霜時の冷媒
の流れが室内機側へまわることがなくなるため、種々の
不快感を取り除くことができる。
を閉めて、バイパス弁を開くことにより、除霜時の冷媒
の流れが室内機側へまわることがなくなるため、種々の
不快感を取り除くことができる。
【００１０】あるいは、室外熱交換器の途中からガスを
分離すると、低沸点成分が多い組成が得られ、逆に循環
組成を高沸点成分が多い方向にシフトさせることができ
る。また、分離抽出した低沸点成分の多い組成を、高沸
点成分がリッチなアキュムレータの液部に戻すことによ
り、全体の組成バランスを良好に保つことができる。
分離すると、低沸点成分が多い組成が得られ、逆に循環
組成を高沸点成分が多い方向にシフトさせることができ
る。また、分離抽出した低沸点成分の多い組成を、高沸
点成分がリッチなアキュムレータの液部に戻すことによ
り、全体の組成バランスを良好に保つことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１により説
明する。冷凍サイクルは圧縮機１，四方弁４，室外熱交
換器２，副膨張弁７′，レシーバ３，主膨張弁７，室内
熱交換器６及びアキュムレータ５により構成されてい
る。図１は冷房運転の状態を示し、圧縮機１からのホッ
トガスはまず室外熱交換器２に入る。暖房運転は四方弁
４を切り換えて、ホットガスを室内熱交換器６へ導くこ
とにより行うことができる。本実施例では、レシーバ３
とアキュムレータ５の間をバイパス管８で結合し、バイ
パス管８にはバイパス弁９が設けられている。
明する。冷凍サイクルは圧縮機１，四方弁４，室外熱交
換器２，副膨張弁７′，レシーバ３，主膨張弁７，室内
熱交換器６及びアキュムレータ５により構成されてい
る。図１は冷房運転の状態を示し、圧縮機１からのホッ
トガスはまず室外熱交換器２に入る。暖房運転は四方弁
４を切り換えて、ホットガスを室内熱交換器６へ導くこ
とにより行うことができる。本実施例では、レシーバ３
とアキュムレータ５の間をバイパス管８で結合し、バイ
パス管８にはバイパス弁９が設けられている。
【００１２】非共沸混合冷媒（Ｒ４０７Ｃ）を用いた冷
凍サイクルの運転中には、アキュムレータ５に高沸点成
分がリッチな冷媒液が滞留し、循環組成及びレシーバで
の組成は逆に低沸点成分がリッチな状態となる。本発明
では、バイパス弁９を適当なタイムインターバルで開閉
させる。バイパス弁９を開くと、レシーバ３上部の低沸
点成分に富んだ高温の冷媒ガスがバイパス管８を通って
アキュムレータ５に導かれる。そこでアキュムレータ５
内の高沸点成分に富んだ低温の冷媒液と混合し、低沸点
成分がリッチな高温ガスの凝縮が起るため、アキュムレ
ータ内の冷媒液の組成を封入組成に近いものに戻すこと
ができる。これにより、サイクル内の圧力を減少させる
とともにＣＯＰを向上させるようになる。
凍サイクルの運転中には、アキュムレータ５に高沸点成
分がリッチな冷媒液が滞留し、循環組成及びレシーバで
の組成は逆に低沸点成分がリッチな状態となる。本発明
では、バイパス弁９を適当なタイムインターバルで開閉
させる。バイパス弁９を開くと、レシーバ３上部の低沸
点成分に富んだ高温の冷媒ガスがバイパス管８を通って
アキュムレータ５に導かれる。そこでアキュムレータ５
内の高沸点成分に富んだ低温の冷媒液と混合し、低沸点
成分がリッチな高温ガスの凝縮が起るため、アキュムレ
ータ内の冷媒液の組成を封入組成に近いものに戻すこと
ができる。これにより、サイクル内の圧力を減少させる
とともにＣＯＰを向上させるようになる。
【００１３】なお、本実施例では基本的にレシーバ３か
ら冷媒ガスを抜くために、下流側の室内熱交換器６の蒸
発性能に何ら影響を与えないというメリットがある。
ら冷媒ガスを抜くために、下流側の室内熱交換器６の蒸
発性能に何ら影響を与えないというメリットがある。
【００１４】暖房運転中は四方弁４を切り換えて圧縮機
１からのホットガスを室内熱交換器６に導くようにして
いる。しばらく運転していると室外熱交換器２の温度が
低下し、その表面に霜が付着するようになる。霜が大量
に付着すると熱交換性能の低下が著しくなるため、除霜
運転を開始する。本実施例では、除霜時には室内機側の
主膨張弁７を閉め、バイパス弁９を開く。このようにす
ると、室内熱交換器６側へ冷媒が行かなくなり、除霜時
における居室内での冷媒流動音が発生しなくなるととも
に、冷風感も感じなくなる。またこの時には、室内熱交
換器６とその前後の配管内には暖房時の状態が残ってい
るため、暖房運転再開後に室内がすぐに暖まるという利
点がある。また、四方弁４の切り換え前後で、冷媒の流
れの向きが逆転する個所が少ないために、四方弁４の切
り換え時での配管振動が発生しにくいというメリットが
ある。
１からのホットガスを室内熱交換器６に導くようにして
いる。しばらく運転していると室外熱交換器２の温度が
低下し、その表面に霜が付着するようになる。霜が大量
に付着すると熱交換性能の低下が著しくなるため、除霜
運転を開始する。本実施例では、除霜時には室内機側の
主膨張弁７を閉め、バイパス弁９を開く。このようにす
ると、室内熱交換器６側へ冷媒が行かなくなり、除霜時
における居室内での冷媒流動音が発生しなくなるととも
に、冷風感も感じなくなる。またこの時には、室内熱交
換器６とその前後の配管内には暖房時の状態が残ってい
るため、暖房運転再開後に室内がすぐに暖まるという利
点がある。また、四方弁４の切り換え前後で、冷媒の流
れの向きが逆転する個所が少ないために、四方弁４の切
り換え時での配管振動が発生しにくいというメリットが
ある。
【００１５】図２の実施例では、レシーバ３の下部にバ
イパス管８が接続されている。適当なタイムインターバ
ルでバイパス弁９を開くと、低沸点成分が多いレシーバ
３内の冷媒液が、高沸点成分の多いアキュムレータ５内
の冷媒液と混合し、アキュムレータ５内の液組成を、封
入時の組成に近付けることができる。
イパス管８が接続されている。適当なタイムインターバ
ルでバイパス弁９を開くと、低沸点成分が多いレシーバ
３内の冷媒液が、高沸点成分の多いアキュムレータ５内
の冷媒液と混合し、アキュムレータ５内の液組成を、封
入時の組成に近付けることができる。
【００１６】なお、本実施例ではレシーバ３の底部にた
まった油も同時にアキュムレータ５に戻すことができる
ため、サイクルの油戻りを促進させ圧縮機の信頼性を向
上させるメリットがある。
まった油も同時にアキュムレータ５に戻すことができる
ため、サイクルの油戻りを促進させ圧縮機の信頼性を向
上させるメリットがある。
【００１７】図３は本発明の別の実施例を示す。図３
は、冷房運転の状態を示し、冷凍サイクルは圧縮機１，
四方弁４，室外熱交換器２，膨張弁７，室内熱交換器６
及びアキュムレータ５により構成されている。本実施例
では、室外熱交換器２の膨張弁７寄りの部分に、冷媒ガ
スを分離抽出するようガス分枝部１０が設けられてお
り、ガス分枝部１０には補助熱交換器１１が接続されて
いる。補助熱交換器１１とアキュムレータ５の間は、バ
イパス弁９を有するバイパス管８で接続されている。
は、冷房運転の状態を示し、冷凍サイクルは圧縮機１，
四方弁４，室外熱交換器２，膨張弁７，室内熱交換器６
及びアキュムレータ５により構成されている。本実施例
では、室外熱交換器２の膨張弁７寄りの部分に、冷媒ガ
スを分離抽出するようガス分枝部１０が設けられてお
り、ガス分枝部１０には補助熱交換器１１が接続されて
いる。補助熱交換器１１とアキュムレータ５の間は、バ
イパス弁９を有するバイパス管８で接続されている。
【００１８】このような構成で、バイパス弁９を適当な
タイムインターバルで開くと室外熱交換器２のガス分枝
部１０では凝縮後半でのガス組成、すなわち低沸点成分
に大変富んだ冷媒ガスが抽出される。この冷媒ガスは、
補助熱交換器１１で液化された後バイパス管８を通って
アキュムレータ５に流入する。ここで、高沸点成分に富
んでアキュムレータ５内の滞留冷媒と混合するために、
アキュムレータ５内の冷媒の滞留組成を封入時に組成に
近付けることができる。また、室内熱交換器６へ流れる
冷媒の循環組成も室外熱交換器２で、低沸点成分が抽出
されるため、封入時の組成に近いものとなる。
タイムインターバルで開くと室外熱交換器２のガス分枝
部１０では凝縮後半でのガス組成、すなわち低沸点成分
に大変富んだ冷媒ガスが抽出される。この冷媒ガスは、
補助熱交換器１１で液化された後バイパス管８を通って
アキュムレータ５に流入する。ここで、高沸点成分に富
んでアキュムレータ５内の滞留冷媒と混合するために、
アキュムレータ５内の冷媒の滞留組成を封入時に組成に
近付けることができる。また、室内熱交換器６へ流れる
冷媒の循環組成も室外熱交換器２で、低沸点成分が抽出
されるため、封入時の組成に近いものとなる。
【００１９】暖房運転時には室外熱交換器２には、低温
低圧の冷媒が流れる。ガス分枝部１０では低沸点成分に
富んだ冷媒ガスが抽出される。すなわち、室外熱交換器
２の出口から出て、アキュムレータ５に流入し、圧縮機
１に向かう主たる冷媒経路では、ＣＯＰの高いＲ１３４
ａのような高沸点成分に富んだ成分になる。一方、ガス
分枝部１０から抽出された低沸点成分がリッチな冷媒ガ
スは、バイパス管８を経て、アキュムレータ５の液側に
流入し、そこに滞留している高沸点成分がリッチな冷媒
液と混合し、一部は凝縮するため、アキュムレータ５の
滞留組成が、封入組成に近い方向へシフトする。
低圧の冷媒が流れる。ガス分枝部１０では低沸点成分に
富んだ冷媒ガスが抽出される。すなわち、室外熱交換器
２の出口から出て、アキュムレータ５に流入し、圧縮機
１に向かう主たる冷媒経路では、ＣＯＰの高いＲ１３４
ａのような高沸点成分に富んだ成分になる。一方、ガス
分枝部１０から抽出された低沸点成分がリッチな冷媒ガ
スは、バイパス管８を経て、アキュムレータ５の液側に
流入し、そこに滞留している高沸点成分がリッチな冷媒
液と混合し、一部は凝縮するため、アキュムレータ５の
滞留組成が、封入組成に近い方向へシフトする。
【００２０】
【発明の効果】本発明によればＲ４０７Ｃのような非共
沸混合冷媒を用いた冷凍サイクルで、冷媒の循環組成の
変動を効率的に防止できる空気調和機を提供することが
できる。また、除霜運転に伴う種々の不快感を低減した
空気調和機を提供することができる。
沸混合冷媒を用いた冷凍サイクルで、冷媒の循環組成の
変動を効率的に防止できる空気調和機を提供することが
できる。また、除霜運転に伴う種々の不快感を低減した
空気調和機を提供することができる。
【図１】本発明による空気調和機の一実施例を示す冷媒
の回路図。
の回路図。
【図２】本発明による空気調和機の別の実施例を示す冷
媒の回路図。
媒の回路図。
【図３】本発明による空気調和機の他の実施例を示す冷
媒の回路図。
媒の回路図。
【図４】従来の空気調和機の冷媒の回路図。
１…圧縮機、２…室外熱交換器、３…レシーバ、４…四
方弁、５…アキュムレータ、６…室内熱交換器、７…膨
張弁、８…バイパス管、９…バイパス弁、１０…ガス分
枝部、１１…補助熱交換器。
方弁、５…アキュムレータ、６…室内熱交換器、７…膨
張弁、８…バイパス管、９…バイパス弁、１０…ガス分
枝部、１１…補助熱交換器。
Claims (1)
- 【請求項１】室内外熱交換器，圧縮機，四方弁，膨張弁
及びアキュムレータを含む空気調和機において、凝縮器
出口側にレシーバを設け、前記レシーバと前記アキュム
レータをバイパス弁を有するバイパス管で結び、前記バ
イパス弁を冷凍サイクル運転中の適当な時間間隔で開閉
させてなることを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2474197A JPH10220880A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2474197A JPH10220880A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 空気調和機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10220880A true JPH10220880A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12146582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2474197A Pending JPH10220880A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 空気調和機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10220880A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000088295A (ja) * | 1998-09-08 | 2000-03-31 | Shimadzu Corp | 冷却システム |
| WO2003085334A1 (fr) * | 2002-02-28 | 2003-10-16 | Kefang You | Ameliorations apportees a un systeme de pompe a chaleur a couplages multiples |
| WO2004109199A1 (ja) | 2003-06-06 | 2004-12-16 | Daikin Industries, Ltd. | 空気調和装置 |
| KR100588846B1 (ko) | 2004-11-02 | 2006-06-14 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 히트펌프 공기조화기 |
| KR20140011033A (ko) * | 2012-07-17 | 2014-01-28 | 엘지전자 주식회사 | 공기 조화기 |
| WO2014059410A1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | Thermo King Corporation | Combined accumulator and receiver tank |
| KR20140095318A (ko) * | 2013-01-24 | 2014-08-01 | 엘지전자 주식회사 | 히트 펌프 |
| JP2014152937A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-25 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP2474197A patent/JPH10220880A/ja active Pending
Cited By (11)
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