JPH10332211A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷凍サイクル内に封入する冷媒の種類に拘ら
ず、適切な運転を可能とした空気調和機。 【解決手段】ガスバイパス回路と液バイパス回路を有し
た冷凍サイクルにおいて、アキュムレータ６の下部に冷
媒検出装置８ａと温度検出装置８ｂ，８ｃを設け、封入
する冷媒の種類に応じて室外制御部９にてバイパス回路
用電磁弁７ａ，７ｂを適正に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用する冷媒組成
に拘らずアキュムレータ内に溜まる液冷媒温度と冷媒種
類を検知する温度検出装置と冷媒検出装置を有した同一
の冷凍サイクルにて最適に制御するようにした空気調和
機のバイパス回路構成及び制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平7−190515 号公報に記載されてい
るように、高沸点冷媒と低沸点冷凍とから成る非共沸混
合冷媒を用い、アキュムレータに流入される冷媒を加熱
するための加熱器を備えたバイパス回路の制御方法が知
られている。また、特開平4−341885号公報に記載され
ているように、使用する冷媒によって冷凍装置の記憶装
置データの制御定数を変更する手段を設ける方法が知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
冷凍サイクル内に封入する雑々な冷媒組成により、冷凍
サイクルの構成を変えており、製品としての種類が多岐
に渡っていた。また、冷凍サイクルの構成は同一とし、
雑々な冷媒組成に合わせて適切な運転状態を保つため
に、冷媒種類切替スイッチなどを設けて、制御対応させ
ていたため、設定ミスや未設定などに起因したサイクル
不安定となる不具合があった。

【０００４】本発明の目的は、いかなる冷媒組成の冷媒
を用いた冷凍サイクルにおいても、サイクル構成部品や
制御変更の為の切替スイッチなどを変えることなく、適
切な運転状態を保ち、安定した性能を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の冷凍サイクルの構成は同一とし、アキュ
ムレータに液冷媒の温度を検知する温度検知装置と冷媒
種類を検知する冷媒検出装置を有し、これら装置からの
信号によりアキュムレータ内に高温ガス冷媒を供給する
バイパス回路を冷媒種類に合わせ適宜制御し、適切な運
転状態を保つことができるようにした。

【０００６】また、前記装置からの信号により、圧縮機
吸込側に高圧液冷媒を供給するバイパス回路を冷媒種類
に合わせ適宜制御し、圧縮機からの吐出ガスの異常高温
を抑制し、適切な運転状態を保つことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例に係る空
気調和機の冷凍サイクル系統図を示した一例である。

【０００８】図１において、基本サイクルは圧縮機１，
四方弁２，凝縮器(暖房時は蒸発器)３，膨脹弁４ａ，４
ｂ，蒸発器（暖房時は凝縮器）５、及びアキュムレータ
６などから構成されており、圧縮機１から吐出された高
温ガス冷媒の一部を電磁弁７ａ及び膨張弁４ｃを介し、
アキュムレータ６の流入側に戻すバイパス回路（ガスバ
イパス）と、凝縮器３通過後の高圧液冷媒の一部を電磁
弁７ｂ及び膨張弁４ｄを介し、圧縮機１の吸込側に戻す
バイパス回路（液バイパス）が備えられている。

【０００９】また、アキュムレータ６の底部には、溜ま
った液冷媒の種類を検知する冷媒検知装置８ａと、温度
を検知する温度検出装置８ｂが接続されており、これら
検出装置８ａ，８ｂから送られた信号は室外制御部９に
送られる。

【００１０】以上のように構成された空気調和機の動作
について説明する。

【００１１】例えば、冷凍サイクル内に封入される冷媒
が単一冷媒とすると、圧縮機１にて、高温・高圧に圧縮
されたガス冷媒は、四方弁２を通り、凝縮器３に流入
し、室外用ファン１０によって送風された空気により冷
却されて凝縮液化冷媒となる。凝縮液化した冷媒は、液
配管を通り、膨張弁４ｂにより減圧され蒸発器５に流入
し、室内ファン１１によって送風された空気を冷却し、
ガス冷媒となってアキュムレータ６を通り、圧縮機１へ
と戻る。

【００１２】この冷凍サイクルにおいて、運転始動時な
どにアキュムレータ６内に液冷媒が溜まることがあり、
アキュムレータ６下部に取り付けられた冷媒検出装置８
ａにて検出された信号を用いて、室外制御部９に記憶さ
れているデータにより冷媒種類を判断する。同時に、ア
キュムレータ６下部に取り付けられた温度検出装置８ｂ
にて検出された温度と、冷媒種類により室外制御部９に
記憶されている目標温度とを比較し、アキュムレータ６
下部の温度の方が低い場合はバイパス回路用電磁弁７ａ
を開け、逆に冷媒種類により設定された目標温度の方が
低い場合はバイパス回路用電磁弁７ａを閉じる。

【００１３】これにより、圧縮機１から吐出された高温
ガス冷媒の一部が電磁弁７ａ及び膨張弁４ｃを介して、
アキュムレータ６の流入側へ取り込まれるため、アキュ
ムレータ６内の温度が上昇し、これに伴って液状態だっ
た冷媒は徐々にガス化し、気液二相状態になり最終的に
はガス化する。このため、圧縮機１への液戻りによるフ
ォーミング現象や圧縮機内における液圧縮を防止するこ
とができる。

【００１４】一方、冷凍サイクル内に封入される冷媒が
非共沸混合冷媒とすると、アキュムレータ内に溜まる液
冷媒は、高沸点成分比率の高い冷媒となり、サイクル内
を循環する冷媒組成が変化してしまう。

【００１５】そこで、前記同様、アキュムレータ６下部
に取り付けられた冷媒検出装置８ａにより検出された信
号を用いて、制御部９にて冷媒種類を判定し、記憶され
ている目標温度と、アキュムレータ６下部に取り付けら
れた温度検出装置８ｂにより検出された温度とを比較
し、バイパス回路用電磁弁７ａを制御する。

【００１６】以上のガスバイパス回路に関する制御方式
をまとめたフローチャートが図２である。

【００１７】次に、圧縮機１から吐出される冷媒温度が
高い場合、吐出冷媒の過熱度を限界温度以下に抑えるた
め、圧縮機１の吐出ガス温度検知装置８ｃにて検出され
た温度と、アキュムレータ６下部に取り付けられた冷媒
検出装置８ａからの信号により室外制御部９にて記憶さ
れている吐出ガス限界温度とを比較し、圧縮機１の吐出
ガス温度の方が高い場合はバイパス回路用電磁弁７ｂを
開け、逆に室外制御部９に記憶されている吐出ガス限界
温度の方が高い場合は、バイパス回路用電磁弁７ｂを閉
じる。

【００１８】これは、非共沸混合冷媒の場合、アキュム
レータ６内に高沸点成分比率の高い冷媒が溜まったこと
により、冷媒サイクル内を循環する冷媒組成が変化し、
低沸点成分比率の高い冷媒が循環するためその特性（同
一温度の蒸発圧力は低沸点冷媒の方が高い）から、かえ
って圧縮機１からの吐出ガス温度が上昇することに対し
て、有効な手段である。

【００１９】以上の液バイパス回路に関する制御方式を
まとめたフローチャートが図３である。

【００２０】図４は、前記の液バイパス回路及び液バイ
パス回路の電磁弁７ａ，７ｂと膨張弁４ｃ，４ｄの替わ
りに電子膨張弁を用いた場合の実施例であり、図５は、
前記の液バイパス回路のみを有した冷凍サイクルの実施
例であり、図６は前記のガスバイパス回路のみ有した冷
凍サイクルの実施例である。これらの説明は、前記と同
様のため省略する。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、ガスバイパス回路及び
液バイパス回路のいずれか一方、もしくは両方を有する
冷凍サイクルにおいて、アキュムレータ下部に溜まる液
冷媒の種類及び温度，圧縮機からの吐出ガス温度の検知
を可能とし、室外制御部内の各条件と比較することによ
りガスバイパス回路及び液バイパス回路を制御すること
ができるため、冷凍サイクル内に封入する冷媒種類を気
にせず、適切な運転状態を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例でガスバイパス回路と液バイ
パス回路を有した冷凍サイクル系統図。

【図２】ガスバイパス回路に関する制御方式をまとめた
フローチャート図。

【図３】液バイパス回路に関する制御方式をまとめたフ
ローチャート図。

【図４】本発明の第二の実施例でバイパス回路制御用と
して電子膨張弁を用いた冷凍サイクル系統図。

【図５】本発明の第三の実施例で液バイパス回路のみを
有した冷凍サイクル系統図。

【図６】本発明の第四の実施例でガスバイパス回路のみ
を有した冷凍サイクル系統図。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…四方弁、３…凝縮器、４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄ…膨張弁、５…蒸発器、６…アキュムレータ、
７ａ，７ｂ…電磁弁、８ａ…冷媒検出装置、８ｂ，８ｃ
…温度検出装置、９…室外制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機，四方弁，室外熱交換器，絞り弁，
   室内熱交換器，アキュムレータにより冷凍サイクルを構
   成し、圧縮機から吐出された高温ガス冷媒の一部を制御
   弁もしくは電磁弁及び膨張弁を介しアキュムレータに流
   入側に戻すバイパス回路（ガスバイパス回路）と、凝縮
   器通過後の高圧液冷媒の一部を制御弁もしくは電磁弁及
   び膨張弁を介し圧縮機吸込側に戻すバイパス回路（液バ
   イパス回路）をいずれか一方、もしくは両方有する冷凍
   サイクルにおいて、 冷凍サイクル内に封入する冷媒を単一冷凍（Ｒ−２２）
   もしくは非共沸混合冷媒のどちらでも使用することがで
   きることを特徴とする空気調和機。