JP2005083704A - 冷凍サイクル、空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 圧縮機1の吐出配管と吸入配管とをバイパス用二方弁11を介して接続するバイパス回路10を設けると共に、制御装置21は圧縮機1の起動指令を受けた後、暖房運転時に室外熱交換器2に設けた蒸発温度サーミスタ22により蒸発温度Tevaを検知し、蒸発温度Tevaからアキュームレータ6内の液冷媒温度Taccを推定し、推定したアキュームレータ6内の液冷媒温度Taccが低温側二層分離温度を下回わる場合のみ、バイパス用二方弁11を所定時間だけ開くように制御する。これにより、圧縮機1から吐出した大量の冷凍機油をバイパス回路10を通って圧縮機1の吸入配管に戻るので、アキュームレータ6に流入して二層分離し滞留する冷凍機油の量を減少させることができる。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る例えば空気調和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。なお、図1の冷凍サイクルは、暖房運転時の状態を示している。また、図2は、本発明の実施の形態1におけるバイパス用二方弁11の制御フローチャートを示す。また、図3に暖房運転時の蒸発温度とアキュームレータ温度の関係の一例を示す。また、図17は冷媒とエステル油の組合せに対する低温側二層分離温度の関係を示す。
圧縮機1の起動後、圧縮された高温高圧の前記冷媒、すなわちR32冷媒を少なくとも50%以上含む混合冷媒あるいはR32単体冷媒は、圧縮機1内部で攪拌された冷凍機油とともに圧縮機1の吐出配管から吐出され、四方弁2を通って室内熱交換器5に入り室内空気と熱交換し、乾き度の低い二相冷媒または液冷媒まで凝縮し、室内熱交換器5から流出する。
次に、本発明の実施の形態2に係る冷凍サイクルを説明する。
図4は、本発明の実施の形態2に係る例えば空気調和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。図において、23は外気温度を検知する外気温度サーミスタであり、それ以外の構成は、図1に示す実施の形態1の冷凍サイクルと同じである。なお、図4の冷凍サイクルは暖房運転時の状態を示している。また、図5は本発明の実施の形態におけるバイパス用二方弁11の制御フローチャートを示す。また、図6に暖房運転時の外気温度とアキュームレータ温度の関係の一例を示す。なお、暖房運転初期の冷媒および冷凍機油の動作については、図1を用いて説明した前述の内容と同じであるため、省略する。
次に、本発明の実施の形態3に係る冷凍サイクルを説明する。
図7は、本発明の実施の形態3に係る例えば空気調和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。図において、24は低圧冷媒温度を検知する低圧冷媒温度サーミスタであり、それ以外の構成は、図1に示す実施の形態1の冷凍サイクル等と同じである。なお、図7の冷凍サイクルは、暖房運転時の状態を示している。また、図8は本発明の実施の形態3におけるバイパス用二方弁11の制御フローチャートを示す。なお、暖房運転初期の冷媒および冷凍機油の動作については、図1を用いて説明した前述の内容と同じであるため、省略する。
次に、本発明の実施の形態4に係る冷凍サイクルを説明する。
図9は、本発明の実施の形態4に係る例えば空気調和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。図において、25は低圧側冷媒圧力を検知する低圧冷媒圧力センサーであり、それ以外の構成は、図1に示す実施の形態1の冷凍サイクル等と同じである。なお、図9の冷凍サイクルは暖房運転時の状態を示している。また、図10は、本発明の実施の形態4におけるバイパス用二方弁11の制御フローチャートを示す。なお、暖房運転初期の冷媒および冷凍機油の動作については図1を用いて説明した前述の内容と同じであるため、省略する。
次に、本発明の実施の形態5に係る冷凍サイクルを説明する。
図11は、本発明の実施の形態5に係る例えば空気調和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。図において、12は圧縮機1から吐出される冷媒と冷凍機油を分離する気液分離器であり、圧縮機1と四方弁2との間に設け、かつ、気液分離機8の底部と圧縮機1の吸入配管をバイパス用二方弁11を介して接続するバイパス回路10を有する。なお、本実施の形態5では、制御装置21がアキュームレータ6内の液冷媒温度Taccを推定して、推定したアキュームレータ6内の液冷媒温度Taccが低温側二層分離温度を下回る場合のみ、バイパス用二方弁11を所定時間開けるよう制御するが、制御装置21によるアキュームレータ6内の液冷媒温度Taccの推定方法は、前記実施の形態1〜4のどれでも良いので、図11では、一例として、図1に示す実施の形態1における外熱交換器3に設けられ蒸発温度サーミスタ22が暖房運転時に検知した蒸発温度Tevaに基づく液冷媒温度Taccの推定方法の例を示している。
図12は、本発明の実施の形態6に係る例えば空気調和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。図において、31はバイパス用二方弁11を制御する制御装置であり、その他の構成は、実施の形態2で説明した図4に示す冷凍サイクルと同じにしている。また、図13は、本発明の実施の形態6の制御装置31による膨張弁の制御フローチャートを示す。
本実施の形態6では、実施の形態2と同様に圧縮機1の吐出配管と吸入配管をバイパス用二方弁11を介して接続するバイパス回路10と、外気温度を検知する外気温度サーミスタ23を有し、制御装置31は、図13の制御フローに示すように、圧縮機1の起動指令を受けた後(ST41)、外気温度サーミスタ23により外気温度Tairを検知し(ST42)、検知した外気温度Tairを予め低温側二層分離温度付近に設定した設定温度T1と比較して(ST43)、外気温度Tairがその設定温度T1を下回る場合のみ(ST43“Y”)、バイパス用二方弁11を所定時間開き(ST44,ST45“N”)、所定時間経過後(ST45“Y”)、バイパス用二方弁11を閉じるように制御する(ST46)。
図14は、本発明の実施の形態7に係る例えば空気調和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。図において、41は膨張弁4を制御する制御装置であり、本実施の形態7では、前記実施の形態1〜6とは異なり、圧縮機1の吐出配管と吸入配管を接続するバイパス回路10およびバイパス回路10を開閉するためのバイパス用二方弁11は備えていない。また、制御装置41がアキュームレータ6内の液冷媒温度Taccを推定するための方法は、前記実施の形態1〜5と同じで良い。また、図15は、本発明の実施の形態7の制御装置41による膨張弁4の制御フローチャートを示す。なお、暖房運転初期の冷媒および冷凍機油の動作については、図1を用いて説明した前述の内容と同じであるため、省略する。
本実施の形態7の場合、制御装置41は、圧縮機1の起動指令を受けると(ST51)、実施の形態1〜5で説明したように、蒸発温度サーミスタ22や外気温度サーミスタ23、低圧冷媒温度サーミスタ24、低圧冷媒圧力センサー25の検知結果に基づいてアキュームレータ6内の液冷媒温度Taccを推定し(ST52)、推定したアキュームレータ6内の液冷媒温度Taccを低温側二層分離温度と比較する(ST53)。ここまでの処理は、前記実施の形態1〜5の処理と同じである。
本発明の実施の形態8に係る空気調和機は、前記実施の形態1〜7の冷凍サイクルにおいて、圧縮機1として高圧シェルタイプを使用し、かつ、冷凍機油として40℃における動粘度が32cSt以上のエステル油またはエーテル油またはPAG油を用いたことを特徴としている。
Claims (13)
- 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器、アキュームレータを環状に接続し、冷媒と冷凍機油を封入した冷凍サイクルにおいて、前記圧縮機の吐出配管と吸入配管とをバイパス用二方弁を介して接続するバイパス回路と、前記アキュームレータ内の液冷媒の温度を推定し、推定した前記アキュームレータ内の液冷媒温度に基づいて前記バイパス用ニ方弁を所定時間開けるよう制御する制御手段と、を有することを特徴とする冷凍サイクル。
- さらに、圧縮機と四方弁の間に冷媒ガスと冷媒液および冷凍機油を分離する気液分離器を設け、前記制御手段によって前記バイパス用ニ方弁が開いている場合は、前記気液分離器で分離された液冷媒と冷凍機油はバイパス回路を介して圧縮機の吸入配管に戻す一方、ガス冷媒は四方弁を介し冷媒回路を循環させることを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル。
- 前記制御手段は、圧縮機の起動時に、前記アキュームレータ内の液冷媒の温度を推定して、推定した前記アキュームレータ内の液冷媒温度と低温側二層分離温度とを比較し、前記アキュームレータ内の液冷媒温度が低温側二層分離温度を下回るときのみ前記バイパス用二方弁を所定時間開けることを特徴とする請求項1または請求項2の冷凍サイクル。
- さらに、前記室外熱交換器の温度を検知する室外熱交換器温度サーミスタを設け、前記制御手段は、暖房運転時に前記室外熱交換器温度サーミスタで検知した蒸発温度に基づき前記アキュームレータ内の液冷媒温度を推定することを特徴とする請求項3に記載の冷凍サイクル。
- さらに、前記外気温度を検知する外気温度サーミスタを設け、前記制御手段は、暖房運転時に前記外気温度サーミスタで検知した外気温度によりアキュームレータ内冷媒温度を推定することを特徴とする請求項3に記載の冷凍サイクル。
- さらに、前記アキュームレータに接続される低圧配管に低圧冷媒ガス温度を検知する低圧冷媒温度サーミスタを設け、前記制御手段は、前記低圧冷媒温度サーミスタで検知した低圧温度によりアキュームレータ内の液冷媒温度を推定することを特徴とする請求項3に記載の冷凍サイクル
- さらに、前記アキュームレータに接続される低圧配管に低圧冷媒圧力を検知する低圧冷媒圧力センサーを設け、前記制御手段は、前記低圧冷媒圧力センサーで検知した低圧冷媒圧力によりアキュームレータ内の液冷媒温度を推定することを特徴とする請求項3に記載の冷凍サイクル。
- 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器、アキュームレータを環状に接続し、冷媒と冷凍機油を封入した冷凍サイクルにおいて、前記圧縮機の吐出配管と吸入配管とをバイパス用二方弁を介して接続するバイパス回路と、外気温度があらかじめ設定した温度を下回る場合は、前記バイパス用二方弁を所定時間開ける制御手段と、を有することを特徴とする冷凍サイクル。
- 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器、アキュームレータを環状に接続し、冷媒と冷凍機油を封入した冷凍サイクルにおいて、前記圧縮機を起動して安定状態に至るまでにアキュームレータ内の温度が低温側二層分離温度を下回らないように、前記膨張弁の開度を調整する制御手段を有することを特徴とする冷凍サイクル。
- 前記冷媒として、R32冷媒を少なくとも50%以上含む混合冷媒あるいはR32単体冷媒を用いる一方、前記冷凍機油として、前記冷媒に対して低温側二層分離温度が−20℃を上回る冷凍機油を用いることを特徴とする請求項1〜請求項9いずれかの請求項に記載の冷凍サイクル。
- 前記圧縮機は、高圧シェルタイプであることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の冷凍サイクル。
- 前記冷凍機油として、40℃における動粘度が32cSt以上のエステル油またはエーテル油またはPAG油を使用することを特徴とする請求項11に記載の冷凍サイクル。
- 請求項1〜請求項12記載の冷凍サイクルを有することを特徴とする空気調和機。
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