JPH11270918A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒循環量を調節し得るようにして広範囲に
常に最適な運転状態を実現する。 【解決手段】 圧縮機（21）と、室外熱交換器（23）
と、開度の可変な第１減圧器（EV-1）と、気液分離器
（24）と、開度の可変な第２減圧器（EV-2）と、利用側
熱交換器（25）とを順に接続してて成る冷媒循環方向の
可逆な主冷媒回路（2M）を備えている。主冷媒回路（2
M）には、気液分離器（24）の中間圧ガスを圧縮機（2
1）に供給するインジェクション通路（30）を設けてい
る。第１減圧器（EV-1）と第２減圧器（EV-2）の開度
は、主冷媒回路（2M）の冷媒循環量が所定値になるよう
に、所定の過冷却度ＳＣに対応した比率に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍装置に関し、
特に、冷媒回路における冷媒循環量の制御対策に係るも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より冷凍装置には、特開平８−１０
０９５５号公報に開示されているように、圧縮機と四路
切換弁と室外熱交換器と膨張弁と冷媒調節器と室内熱交
換器とが順に接続されて構成されているものがある。

【０００３】上記冷媒調節器は、冷房運転時に低圧液ラ
インになり、暖房運転時に高圧液ラインになる冷媒配管
に設けられると共に、流出入管の１つに複数の開口が形
成されている。そして、上記冷媒調節器は、暖房運転時
に余剰冷媒を貯留する一方、冷房運転時に貯留量に対応
した冷媒を室内熱交換器に流出入管の開口を介して供給
するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した冷凍装置にお
いて、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒循環量が最適値
になるように冷媒調節器で液冷媒を調節するようにして
いる。

【０００５】しかしながら、冷房運転時又は暖房運転時
の何れの運転状態においても、空調負荷が異なると、圧
縮機の回転数が異なる他、ガス冷媒量と液冷媒量のバラ
ンス点が異なるため、冷媒回路における最適な冷媒量が
異なることになる。ところが、従来の冷凍装置において
は、冷媒調節器に液冷媒を溜め込むものの、この溜め込
む冷媒量を調節することができないので、最適な運転状
態、つまり、最適ＣＯＰで運転を継続させることができ
ないという問題があった。

【０００６】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
で、冷媒循環量を調節し得るようにして広範囲に常に最
適な運転状態を実現することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】−発明の概要− 本発明は、気液分離器（24）に溜め込む液冷媒量を運転
状態に対応して調整するようにしたものである。

【０００８】−解決手段− 具体的に、図１に示すように、第１の解決手段は、先
ず、圧縮機（21）と、熱源側熱交換器（23）と、減圧度
の可変な第１減圧器（EV-1）と、気液分離器（24）と、
減圧度の可変な第２減圧器（EV-2）と、利用側熱交換器
（25）とが順に接続されて成る冷媒循環方向の可逆な主
冷媒回路（2M）を備えている。更に、該主冷媒回路（2
M）の冷媒循環量が所定値になるように上記第１減圧器
（EV-1）及び第２減圧器（EV-2）の減圧度を制御する減
圧調節手段（52）を備えている。

【０００９】また、第２の解決手段は、上記第１の解決
手段において、減圧調節手段（52）は、凝縮器となる熱
源側熱交換器（23）又は利用側熱交換器における過冷却
度ＳＣが所定温度になるように第１減圧器（EV-1）及び
第２減圧器（EV-2）の減圧度を制御する構成としてい
る。

【００１０】また、第３の解決手段は、上記第２の解決
手段において、減圧調節手段（52）は、第１減圧器（EV
-1）と第２減圧器（EV-2）との減圧度の比率を予め記憶
し、該両減圧器（EV-2，EV-1）の減圧度を、所定の過冷
却度ＳＣに対応した比率に制御する構成としている。

【００１１】第４の解決手段は、上記第１の解決手段に
おいて、気液分離器（24）の中間圧ガスを圧縮機（21）
に供給するように、該気液分離器（24）と圧縮機（21）
とを接続するインジェクション通路（30）が主冷媒回路
（2M）に設けられた構成としている。

【００１２】−作用− 上記の発明特定事項により、第１の解決手段では、先
ず、冷房運転時には、圧縮機（21）から吐出した冷媒
は、熱源側熱交換器（23）において凝縮した後、液冷媒
は、第１減圧器（EV-1）で減圧され、凝縮圧力と蒸発圧
力との中間圧力の中間圧冷媒となって気液分離器（24）
に溜まる。この気液分離器（24）の中間圧液冷媒は、第
２減圧器（EV-2）で減圧された後、利用側熱交換器（2
5）において蒸発して圧縮機（21）に戻る。

【００１３】一方、暖房運転時には、圧縮機（21）から
吐出した冷媒は、利用側熱交換器（25）において凝縮し
た後、液冷媒は、第２減圧器（EV-2）で減圧され、中間
圧冷媒となって気液分離器（24）に溜まる。この気液分
離器（24）の中間圧液冷媒は、第１減圧器（EV-1）で減
圧された後、熱源側熱交換器（23）において蒸発して圧
縮機（21）に戻る。

【００１４】そして、上記第１減圧器（EV-1）及び第２
減圧器（EV-2）の減圧度は、主冷媒回路（2M）の冷媒循
環量が所定値になるように制御される。

【００１５】具体的に、第２の解決手段では、例えば、
室内温度などから熱負荷に対応した圧縮機（21）の回転
数を決定した後、この圧縮機（21）の回転数に対応した
目標冷却度ＳＣを決定する。一方、実際の過冷却度ＳＣ
を検出し、過冷却度ＳＣが所定温度になるように第１減
圧器（EV-1）及び第２減圧器（EV-2）の減圧度を制御す
る。

【００１６】特に、第３の解決手段では、上記第１減圧
器（EV-1）及び第２減圧器（EV-2）の減圧度の比率を制
御し、各環境条件に対応した液冷媒を気液分離器（24）
に溜め込み、最適なＣＯＰに成るように冷媒循環量を制
御する。

【００１７】また、第４の解決手段では、上記空調運転
時において、インジェクション通路（30）を介して気液
分離器（24）の中間圧ガス冷媒が圧縮機（21）の圧縮行
程途中にインジェクションされる。

【００１８】この結果、暖房運転時にあっては、凝縮器
となる利用側熱交換器（25）を流れる冷媒は、中間圧ガ
ス冷媒が加わることから、冷媒循環量が増大し、暖房能
力が向上する。また、冷房運転時にあっては、エンタル
ピが増大するので、利用側熱交換器（25）で蒸発する冷
媒の熱量が多くなり、冷房能力が向上する。

【００１９】

【発明の効果】したがって、第１の解決手段及び第２解
決手段によれば、主冷媒回路（2M）の冷媒過冷却度ＳＣ
が所定値になるように第１減圧器（EV-1）及び第２減圧
器（EV-2）の減圧度を制御するようにしたために、気液
分離器（24）に溜め込む冷媒量を調節することができる
ので、主冷媒回路（2M）の冷媒循環量を最適値に制御す
ることができる。この結果、冷房運転や暖房運転の他、
定格運転や中間運転に対応した冷媒循環量に制御するこ
とができることから、効率の良い運転を実行することが
できる。

【００２０】また、第３の解決手段によれば、上記第１
減圧器（EV-1）と第２減圧器（EV-2）との減圧度の比率
を予め記憶するようにしているので、迅速且つ正確に最
適なＣＯＰの運転状態に設定することができる。

【００２１】また、第４の解決手段によれば、ガスイン
ジェクションを行うようにしているので、ガスインジェ
クションを制御するための第１減圧器（EV-1）及び第２
減圧器（EV-2）を利用して冷媒の過冷却度ＳＣを制御す
ることができる。この結果、専用の制御部品等を設ける
必要がないので、部品点数の増加を抑制することができ
ると共に、構成の簡略化を図ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００２３】図１に示すように、空気調和装置（10）
は、冷凍装置としてのヒートポンプ式の空気調和装置で
あって、冷房運転と暖房運転とに切り換え運転自在に構
成されている。

【００２４】該空気調和装置（10）の冷媒回路（20）
は、圧縮機（21）と四路切換弁（22）と熱源側熱交換器
である室外熱交換器（23）と第１減圧器（EV-1）と気液
分離器（24）と第２減圧器（EV-2）と利用側熱交換器で
ある室内熱交換器（25）とアキュムレータ（26）とが冷
媒配管（27）によって順に接続されてなる主冷媒回路
（2M）を備えている。

【００２５】上記圧縮機（21）は、例えば、インバータ
が接続されて該インバータを介して制御電力が供給され
ている。該インバータには、コントローラ（50）が接続
されて該インバータがコントローラ（50）の電力制御部
（51）によって制御されている。該コントローラ（50）
の電力制御部（51）は、室内の熱負荷に対応して圧縮機
（21）の供給周波数を制御し、該圧縮機（21）の運転容
量を無段階又は多段階に制御する周波数制御手段を構成
している。

【００２６】上記四路切換弁（22）は、圧縮機（21）の
吐出側を室外熱交換器（23）に接続し且つ吸入側を室内
熱交換器（25）に接続する状態（図１に実線で示す状
態）と、圧縮機（21）の吐出側を室内熱交換器（25）に
接続し且つ吸入側を室外熱交換器（23）に接続する状態
（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。この四路切
換弁（22）の切り換え動作によって冷媒回路（20）の冷
媒循環方向が変り、空気調和装置（10）の冷房運転と暖
房運転とが切り換わる。

【００２７】上記冷媒回路（20）には、インジェクショ
ン通路（30）が設けられている。該インジェクション通
路（30）は、中間圧ガス冷媒を圧縮機（21）にインジェ
クションする回路であって、一端が気液分離器（24）
に、他端が圧縮機（21）の圧縮行程中に連通し、途中に
電磁弁などの開閉器（SV）が設けられている。つまり、
上記気液分離器（24）には、凝縮圧力と蒸発圧力との中
間圧力になっている中間圧冷媒が貯溜されているが、イ
ンジェクション通路（30）は、開閉器（SV）を開口し、
気液分離器（24）の中間圧冷媒のうち、ガス相の中間圧
ガス冷媒を圧縮機（21）にインジェクションする。

【００２８】上記第１減圧器（EV-1）と第２減圧器（EV
-2）とは、本発明の特徴として、開度調整自在な電動弁
で構成されて減圧度（絞り率）の調整を行えるようにし
ている。そして、上記第１減圧器（EV-1）又は第２減圧
器（EV-2）で減圧される中間圧冷媒が気液分離器（24）
に貯溜される。

【００２９】上記室外熱交換器（23）には、該室外熱交
換器（23）における二相流の冷媒温度を検出する室外熱
交換センサ（Th11）と、室外熱交換器（23）における冷
房運転時の出口の冷媒温度を検出する室外出口温度セン
サ（Th12）とが設けられている。

【００３０】また、上記室内熱交換器（25）には、該室
内熱交換器（25）における二相流の冷媒温度を検出する
室内熱交換センサ（Th21）と、室内熱交換器（25）にお
ける暖房運転時の出口の冷媒温度を検出する室内出口温
度センサ（Th22）とが設けられている。

【００３１】そして、上記室外熱交換センサ（Th11）、
室外出口温度センサ（Th12）、室内熱交換センサ（Th2
1）及び室内出口温度センサ（Th22）の検出温度はコン
トローラ（50）に出力されている。

【００３２】上記コントローラ（50）には、本発明の最
も特徴とする減圧調節手段である減圧調節部（52）が構
成されている。該減圧調節部（52）は、主冷媒回路（2
M）の冷媒循環量が所定値になるように上記第１減圧器
（EV-1）及び第２減圧器（EV-2）の減圧度（開度）を制
御する。つまり、上記減圧調節部（52）は、凝縮器とな
る室外熱交換器（23）又は室内熱交換器（25）における
過冷却度ＳＣが所定温度になるように上記第１減圧器
（EV-1）及び第２減圧器（EV-2）の開度を制御する。

【００３３】具体的に、上記減圧調節部（52）は、第１
減圧器（EV-1）と第２減圧器（EV-2）との減圧度（開
度）の比率を予め記憶し、該両減圧器（EV-1，EV-2）の
開度を、所定の過冷却度ＳＣに対応した比率に制御する
ように構成されている。特に、上記減圧調節部（52）
は、気液分離器（24）の中間圧ガスを圧縮機（21）にイ
ンジェクションしない場合の他、インジェクション通路
（30）を介して中間圧ガスを圧縮機（21）にインジェク
ションする場合の何れにおいても、各運転状態における
最適な過冷却度ＳＣに対応した第１減圧器（EV-1）と第
２減圧器（EV-2）の開度比率に制御するように構成され
ている。

【００３４】−過冷却制御の基本原理− そこで、上述した過冷却度ＳＣを制御するようにした基
本的原理について説明する。

【００３５】図３は、暖房運転時における過冷却度ＳＣ
に対するＣＯＰ（成績係数）の特性を示している。この
図３は、圧縮機と凝縮器と膨張機構と蒸発器とを備えた
所定の冷媒回路モデルの特性を示し、図３のＡは暖房の
定格運転時におけるＣＯＰ特性を示し、Ｂは定格運転の
半分の能力の中間運転時におけるＣＯＰ特性を示してい
る。

【００３６】上記暖房の定格運転時において、圧縮機の
運転容量である圧縮機周波数がａの場合、過冷却度ＳＣ
とＣＯＰの特性はＭ１となり、定格運転時の圧縮機周波
数が上記ａから順にｂ、ｃ、ｄに低下すると、過冷却度
ＳＣとＣＯＰの特性はＭ２、Ｍ３、Ｍ４に変化する。そ
して、上記Ｍ３でＣＯＰが最大値となり、この状態にお
ける冷媒回路の冷媒充填量は、例えば、１０００ｇとな
る。

【００３７】一方、上記暖房の中間運転時において、圧
縮機周波数がｅの場合、過冷却度ＳＣとＣＯＰの特性は
Ｎ１となり、定格運転時の圧縮機周波数が上記ｅから順
にｆ、ｇ、ｈ、ｉに低下すると、過冷却度ＳＣとＣＯＰ
の特性はＮ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５に変化する。そして、
上記Ｎ３でほぼＣＯＰが最大値となり、この状態におけ
る冷媒回路の冷媒充填量は、例えば、１２００ｇとな
る。尚、図３の破線は、冷媒充填量が同じであることを
示している。

【００３８】したがって、上記定格運転時に最適ＣＯＰ
となる冷媒充填量で中間運転を実行するとＮ２となり、
この中間運転時の最適ＣＯＰより低くなる。つまり、上
記中間運転時に最適ＣＯＰとなる冷媒充填量は、上記定
格運転時に最適ＣＯＰとなる冷媒充填量より多くなる。

【００３９】また、図４は、上記冷媒回路モデルにおけ
る冷房運転時の過冷却度ＳＣに対するＣＯＰ（成績係
数）の特性を示している。この図４のＣは暖房の定格運
転時におけるＣＯＰ特性を示し、Ｄは定格運転の半分の
能力の中間運転時におけるＣＯＰ特性を示している。

【００４０】上記冷房の定格運転時において、圧縮機周
波数がｊの場合、過冷却度ＳＣとＣＯＰの特性はＳ１と
なり、定格運転時の圧縮機周波数が上記ｊから順にｋ、
ｍ、ｎ、ｏに低下すると、過冷却度ＳＣとＣＯＰの特性
はＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５に変化する。そして、上記Ｓ
３でＣＯＰが最大値となる。

【００４１】一方、上記冷房の中間運転時において、圧
縮機周波数がｐの場合、過冷却度ＳＣとＣＯＰの特性は
Ｔ１となり、定格運転時の圧縮機周波数が上記ｐから順
にｑ、ｒに低下すると、過冷却度ＳＣとＣＯＰの特性は
Ｔ２、Ｔ３に変化する。そして、上記Ｔ２でほぼＣＯＰ
が最大値となる。尚、図４の破線は、冷媒充填量が同じ
であることを示している。

【００４２】したがって、上記冷房の定格運転時に最適
ＣＯＰとなる冷媒充填量で冷房の中間運転を実行すると
ほぼＴ３となり、この中間運転時の最適ＣＯＰより低く
なる。更に、上記暖房運転と冷房運転とは同一の冷媒回
路で実行するので、充填した冷媒充填量は同じである。
この結果、暖房定格運転の最適ＣＯＰの冷媒充填量（Ｍ
３）で冷房定格運転を行うと、Ｓ１の運転状態となり、
しかも、この冷媒充填量で冷房中間運転を行うと、図４
のＴ４に示す運転状態となる。

【００４３】このように、上記暖房定格運転時の最適Ｃ
ＯＰの冷媒充填量では、冷房定格運転時に最適ＣＯＰを
発揮するためには冷媒充填量が不足することになる。ま
た、上記暖房定格運転時の最適ＣＯＰの冷媒充填量で
は、冷房定中間転時に最適ＣＯＰを発揮するためにも冷
媒充填量が不足することになる。

【００４４】要するに、冷房運転や暖房運転及び定格運
転や中間運転などの各種の運転状態において、冷媒回路
を循環する冷媒循環量が異なることになる。

【００４５】そこで、本発明は、２つの減圧器（EV-1，
EV-2）によって気液分離器（24）に溜め込む冷媒量を調
整するようにしたものである。

【００４６】−空気調和動作− 次に、上述した空気調和装置（10）の空気調和動作につ
いて説明する。

【００４７】先ず、室内の冷房運転時には、四路切換弁
（22）を図１の実線側に切り換える。この状態におい
て、圧縮機（21）から吐出した冷媒は、四路切換弁（2
2）を経て室外熱交換器（23）に流れ、該室外熱交換器
（23）において外気と熱交換して凝縮する。その後、こ
の液冷媒は、第１減圧器（EV-1）で減圧され、凝縮圧力
と蒸発圧力との中間圧力の中間圧冷媒となって気液分離
器（24）に流れ、該気液分離器（24）に溜まる。

【００４８】上記気液分離器（24）に溜まった中間圧冷
媒のうち、中間圧液冷媒は、第２減圧器（EV-2）で減圧
された後、室内熱交換器（25）において室内空気と熱交
換して蒸発し、室内空気を冷却する。その後、このガス
冷媒は四路切換弁（22）及びアキュムレータ（26）を経
て圧縮機（21）に戻る。このような冷媒の循環動作を行
うことにより室内の冷房が行われる。

【００４９】一方、暖房運転時には、四路切換弁（22）
を図１の破線側に切り換える。この状態において、圧縮
機（21）から吐出した冷媒は、四路切換弁（22）を経て
室内熱交換器（25）に流れ、該室内熱交換器（25）にお
いて室内空気と熱交換し、室内空気を加熱しながら凝縮
する。その後、この液冷媒は、第２減圧器（EV-2）で減
圧され、中間圧冷媒となって気液分離器（24）に流れ、
該気液分離器（24）に溜まる。

【００５０】上記気液分離器（24）に溜まった中間圧冷
媒のうち、中間圧液冷媒は、第１減圧器（EV-1）で減圧
された後、室外熱交換器（23）において外気と熱交換し
て蒸発する。その後、このガス冷媒は四路切換弁（22）
及びアキュムレータ（26）を経て圧縮機（21）に戻る。
このような冷媒の循環動作を行うことにより室内の暖房
が行われる。

【００５１】そこで、本発明の特徴とする上記第１減圧
器（EV-1）と第２減圧器（EV-2）との開度制御について
図２に基づいて説明する。

【００５２】上記冷房運転時及び暖房運転時の何れの運
転時においても、先ず、ステップST１において、室内温
度センサ（図示省略）が検出する室内温度と室外温度セ
ンサ（図示省略）が検出する外気温度とを取り込むと共
に、室内設定温度を取り込む。

【００５３】その後、上記ステップST１からステップST
２に移り、目標の圧縮機（21）の回転数を決定する。つ
まり、室内の熱負荷に対応した圧縮機（21）の回転数、
例えば、圧縮機（21）の運転周波数を決定する。

【００５４】続いて、上記ステップST２からステップST
３に移り、圧縮機（21）の運転周波数に対応した目標冷
却度ＳＣを決定する。つまり、冷房運転時においては、
室外熱交換器（23）の出口における冷媒の過冷却度Ｓ
Ｃ、暖房運転時においては、室内熱交換器（25）の出口
における冷媒の過冷却度ＳＣを決定する。

【００５５】一方、ステップST４においては、実際の過
冷却度ＳＣを検出する。具体的に、冷房運転時において
は、室外熱交換センサ（Th11）が検出する室外熱交換器
（23）における二相流の冷媒温度と、室外出口温度セン
サ（Th12）が検出する室外熱交換器（23）における出口
の冷媒温度との差から実際の過冷却度ＳＣを検出する。
また、暖房運転時においては、室内熱交換センサ（Th2
1）が検出する室内熱交換器（25）における二相流の冷
媒温度と、室内出口温度センサ（Th22）が検出する室内
熱交換器（25）における出口の冷媒温度との差から実際
の過冷却度ＳＣを検出する。

【００５６】その後、ステップST５において、両減圧器
（EV-1，EV-2）の開度（減圧度）を検定し、つまり、過
熱度が所定値になるように制御すると同時に、過冷却度
ＳＣが所定温度になるように第１減圧器（EV-1）及び第
２減圧器（EV-2）の開度を制御する。そして、各環境条
件に対応した液冷媒を気液分離器（24）に溜め込み、最
適なＣＯＰに成るように冷媒循環量を制御する。

【００５７】例えば、暖房運転時において、図５に示す
ように、圧縮機（21）の冷媒は、Ｐ１点の低圧状態から
Ｐ２点の高圧状態に圧縮される。この高圧ガス冷媒は、
室内熱交換器（25）で凝縮し、Ｐ３点の高圧液冷媒にな
る。この高圧液冷媒は、第２減圧器（EV-2）でＰ４点ま
で中間圧冷媒に減圧され、気液分離器（24）に貯溜し、
該気液分離器（24）で中間圧液冷媒と中間圧ガス冷媒と
に分離する。

【００５８】この分離した中間圧液冷媒は、中間圧ガス
冷媒が圧縮機（21）にインジェクションされているの
で、Ｐ４点からＰ５点を経て第１減圧器（EV-1）でＰ６
点まで低圧二相冷媒に減圧される。この低圧二相冷媒
は、室外熱交換器（23）で蒸発し、Ｐ１点に変化して圧
縮機（21）に戻る。

【００５９】そこで、上記Ｐ３点の過冷却度ＳＣが大き
い場合、図６に示すように、第２減圧器（EV-2）の開度
を大きくして減圧度を小さくする一方、第１減圧器（Ｅ
Ｖ−１）の開度を小さくして減圧度を大きくする。この
結果、気液分離器（２４）の内部の冷媒乾き度が小さく
なり、気液分離器（24）に溜まる液冷媒量が多くなる。
そして、主冷媒回路（2M）を循環する冷媒循環量が少な
くなり、過冷却度ＳＣが小さくなり、最適なＣＯＰに維
持される。

【００６０】逆に、図６に示す状態において、過冷却度
ＳＣが小さい場合、図５に示すように、第２減圧器（EV
-2）の開度を小さくして減圧度を大きくする一方、第１
減圧器（EV-1）の開度を大きくして減圧度を小さくす
る。この結果、気液分離器（24）の内部の冷媒乾き度が
大きくなり、気液分離器（24）に溜まる液冷媒量が少な
くなる。そして、主冷媒回路（2M）を循環する冷媒循環
量が多くなり、過冷却度ＳＣが大きくなり、最適なＣＯ
Ｐに維持される。

【００６１】一方、上述した空気調和運転時において、
インジェクション通路（30）の開閉器（SV）を開口して
いるので、気液分離器（24）の中間圧ガス冷媒が圧縮機
（21）にインジェクションされる。

【００６２】つまり、上記図５及び図６におけるＰ４点
の中間圧ガス冷媒は、インジェクション通路（30）を介
して圧縮機（21）の圧縮行程途中にインジェクションさ
れる。

【００６３】この結果、暖房運転時にあっては、凝縮器
となる室内熱交換器（25）を流れる冷媒は、中間圧ガス
冷媒が加わることから、冷媒循環量が増大し、暖房能力
が向上する。また、冷房運転時にあっては、Ｐ４点から
Ｐ５点までのエンタルピが増大するので、室内熱交換器
（25）で蒸発する冷媒の熱量が多くなり、冷房能力が向
上する。

【００６４】上記空調運転時において、高圧冷媒は、第
１減圧器（EV-1）と第２減圧器（EV-2）とによって減圧
されることになるが、主体となる減圧は、上流側減圧器
（EV）で行われる。つまり、冷房運転時の第１減圧器
（EV-1）及び暖房運転時の第２減圧器（EV-2）は、蒸発
器となる室内熱交換器（25）又は室外熱交換器（23）の
出口側の冷媒過熱度が所定値になるように開度が制御さ
れる。

【００６５】また、上記中間圧ガス冷媒を圧縮機（21）
にインジェクションしない場合は、図７及び図８に示す
ように、気液分離器（24）におけるＰ４点でエンタルピ
変化は起こらず、第１減圧器（EV-1）によってＰ６点に
減圧される。

【００６６】この場合においても、図７における気液分
離器（24）の冷媒の乾き度Ｆ１は大きく、該気液分離器
（24）に溜まる液冷媒量は少なく、図８における気液分
離器（24）の冷媒の乾き度Ｆ２は小さく、該気液分離器
（24）に溜まる液冷媒量は多くなる。

【００６７】したがって、上記図７に示す状態におい
て、Ｐ３点の過冷却度ＳＣが大きい場合、図８に示すよ
うに、第２減圧器（EV-2）の開度を大きくして減圧度を
小さくする一方、第１減圧器（EV-1）の開度を小さくし
て減圧度を大きくする。この結果、気液分離器（24）の
内部の冷媒乾き度Ｆ２が小さくなり、気液分離器（24）
に溜まる液冷媒量が多くなる。そして、主冷媒回路（2
M）を循環する冷媒循環量が少なくなり、過冷却度ＳＣ
が小さくなり、最適なＣＯＰに維持される。

【００６８】逆に、図８に示す状態において、過冷却度
ＳＣが小さい場合、図７に示すように、第２減圧器（EV
-2）の開度を小さくして減圧度を大きくする一方、第１
減圧器（EV-1）の開度を大きくして減圧度を小さくす
る。この結果、気液分離器（24）の内部の冷媒乾き度が
大きくなり、気液分離器（24）に溜まる液冷媒量が少な
くなる。そして、主冷媒回路（2M）を循環する冷媒循環
量が多くなり、過冷却度ＳＣが大きくなり、最適なＣＯ
Ｐに維持される。

【００６９】そして、上記ガスインジェクションを行う
インジェクション運転と、このガスインジェクションを
行わない非インジェクション運転とにおいて、各運転状
態に対応した目標過冷却度ＳＣが予め設定されているの
で、この目標過冷却度ＳＣになるように第１減圧器（EV
-1）及び第２減圧器（EV-2）の開度を制御することにな
る。

【００７０】−実施形態の効果− 以上のように、本実施形態によれば、主冷媒回路（2M）
の冷媒過冷却度ＳＣが所定値になるように第１減圧器
（EV-1）及び第２減圧器（EV-2）の開度を制御するよう
にしたために、気液分離器（24）に溜め込む冷媒量を調
節することができるので、主冷媒回路（2M）の冷媒循環
量を最適値に制御することができる。この結果、冷房運
転や暖房運転の他、定格運転や中間運転に対応した冷媒
循環量に制御することができることから、効率の良い運
転を実行することができる。

【００７１】また、上記第１減圧器（EV-1）と第２減圧
器（EV-2）との開度の比率を予め記憶するようにしてい
るので、迅速且つ正確に最適なＣＯＰの運転状態に設定
することができる。

【００７２】また、ガスインジェクションを行うように
しているので、ガスインジェクションを制御するための
第１減圧器（EV-1）及び第２減圧器（EV-2）を利用して
冷媒の過冷却度ＳＣを制御することができる。この結
果、専用の制御部品等を設ける必要がないので、部品点
数の増加を抑制することができると共に、構成の簡略化
を図ることができる。

【００７３】

【発明の他の実施の形態】上記実施形態においては、イ
ンジェクション通路（30）を設けたが、本発明は、ガス
インジェクションを行わないものであってもよい。

【００７４】また、上記冷媒回路は、室内熱交換器（2
5）を複数台設けた所謂マルチ型のものであってもよ
い。

【００７５】また、上記第１減圧器（EV-1）と第２減圧
器（EV-2）とは、キャピラリチューブで構成してもよ
く、つまり、複数のキャピラリチューブを並列にして各
キャピラリチューブによって減圧度を可変にしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す冷媒回路図である。

【図２】第１減圧器及び第２減圧器の制御フロー図であ
る。

【図３】暖房運転時の過冷却度に対するＣＯＰの特性図
である。

【図４】冷房運転時の過冷却度に対するＣＯＰの特性図
である。

【図５】暖房運転時のインジェクション運転状態を示す
モリエル線図である。

【図６】暖房運転時の他のインジェクション運転状態を
示すモリエル線図である。

【図７】暖房運転時の非インジェクション運転状態を示
すモリエル線図である。

【図８】暖房運転時の他の非インジェクション運転状態
を示すモリエル線図である。

【符号の説明】

10 空気調和装置 20 冷媒回路 2M 主冷媒回路 21 圧縮機 23 室外熱交換器（熱源側熱交換器） 24 気液分離器 25 室内熱交換器（利用側熱交換器） EV-1 第１減圧器 EV-2 第２減圧器 30 インジェクション回路 50 コントローラ 52 減圧調節部（減圧調節手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（21）と、熱源側熱交換器（23）
   と、減圧度の可変な第１減圧器（EV-1）と、気液分離器
   （24）と、減圧度の可変な第２減圧器（EV-2）と、利用
   側熱交換器（25）とが順に接続されて成る冷媒循環方向
   の可逆な主冷媒回路（2M）と、 該主冷媒回路（2M）の冷媒循環量が所定値になるように
   上記第１減圧器（EV-1）及び第２減圧器（EV-2）の減圧
   度を制御する減圧調節手段（52）とを備えていることを
   特徴とする冷凍装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の冷凍装置において、 減圧調節手段（52）は、凝縮器となる熱源側熱交換器
   （23）又は利用側熱交換器における過冷却度が所定温度
   になるように第１減圧器（EV-1）及び第２減圧器（EV-
   2）の減圧度を制御することを特徴とする冷凍装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の冷凍装置において、 減圧調節手段（52）は、第１減圧器（EV-1）と第２減圧
   器（EV-2）との減圧度の比率を予め記憶し、該両減圧器
   （EV-2，EV-1）の減圧度を、所定の過冷却度に対応した
   比率に制御することを特徴とする冷凍装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の冷凍装置において、 主冷媒回路（2M）には、気液分離器（24）の中間圧ガス
   を圧縮機（21）に供給するように、該気液分離器（24）
   と圧縮機（21）とを接続するインジェクション通路（3
   0）が設けられていることを特徴とする冷凍装置。