(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路を冷媒回収モードに設定する冷媒回収モード入力手段(１０１)と、
上記冷媒回収モード入力手段(１０１)が入力されると、所定の過熱度が得られるように冷媒回路の膨張弁(３２，２５)を絞って、圧縮機に所定時間だけ運転を行わせるタイマ動作手段(１１２)を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
冷媒回路の冷媒を加熱する冷媒加熱手段(２Ｆ，３Ｆ)と、上記冷媒回路を冷媒回収モードにすると共に、上記冷媒加熱手段を動作させる冷媒回収モード入力手段(１０１)を備え、
上記冷媒回収モード入力手段(１０１)が入力されると、所定の過熱度が得られるように冷媒回路の膨張弁(３２，２５)を絞って、圧縮機に所定時間だけ運転を行わせるタイマ動作手段(１１２)を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２に記載の冷凍装置において、
上記冷媒加熱手段は、
室内熱交換器(３１)の室内ファン(３Ｆ)，室外熱交換器(２４)の室外ファン(２Ｆ)，熱交換器に水を供給する循環ポンプのうちの少なくとも１つであることを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の冷凍装置において、
上記冷媒回収モード入力手段(１０１)が入力されると、圧縮機(２１)のクランクケースヒータ(１０２)への通電，圧縮機(２１)を駆動するモータの欠相通電，圧縮機(２１)を駆動するモータへの通電電力の相切換えのうちの少なくとも１つを行なって、上記圧縮機の温度を上げる圧縮機加熱手段(１１１)を備えたことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和装置，冷蔵庫，製氷機等の冷凍装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、空気調和装置の冷媒を回収する方式としては、ガス回収方式と液回収方式とがある。液回収方式はガス回収方式よりも回収速度が速い。しかし、市場における空気調和装置の液貯留部にポートが設置されている場合は稀であるので、汎用性を考慮すれば、ガス回収方式を採用せざるを得ないのが現状である。
【０００３】
このガス回収方式は、被冷媒回収機としての空気調和装置のガス冷媒を、冷媒回収機の圧縮機で吸収して、この圧縮機の吐出側に設けられた凝縮器でガス冷媒を凝縮して回収ボンベに収容する方式である。
【０００４】
このガス回収方式によれば、上記空気調和装置が上記冷媒回収機の圧縮機で減圧され、上記空気調和装置内の液冷媒は蒸発して行く。この液冷媒の蒸発は周囲から気化熱を奪って、残留冷媒の温度が次第に低下する。この冷媒温度の低下は液冷媒の蒸発を妨げるから、冷媒回収速度が低下するという問題がある。
【０００５】
また、上記冷媒温度の低下は、圧縮機内の冷凍機油に溶解している冷媒の気化時間を長引かせて、冷媒回収速度を低下させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、冷媒回収時の冷媒温度低下を抑えて、冷媒回収速度を向上させることができる冷凍装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の冷凍装置は、冷媒回路を冷媒回収モードに設定する冷媒回収モード入力手段と、上記冷媒回収モード入力手段が入力されると、所定の過熱度が得られるように冷媒回路の膨張弁を絞って、圧縮機に所定時間だけ運転を行わせるタイマ動作手段を備えたことを特徴としている。
【０００８】
この請求項１の発明は、冷媒回収モード入力手段が入力されると、冷媒回路を冷媒回収モードに設定する。そして、タイマ動作手段が所定の過熱度を得るために、冷媒回路の膨張弁を絞った上で圧縮機を所定時間だけ運転する。この運転によって、冷媒温度，圧縮機温度，圧縮機内油温が上昇し、冷媒の蒸発を促進させるから、冷媒回収速度を速めることができる。
【０００９】
また、請求項２の発明は、冷媒回路の冷媒を加熱する冷媒加熱手段と、上記冷媒回路を冷媒回収モードにすると共に、上記冷媒加熱手段を動作させる冷媒回収モード入力手段を備え、上記冷媒回収モード入力手段が入力されると、所定の過熱度が得られるように冷媒回路の膨張弁を絞って、圧縮機に所定時間だけ運転を行わせるタイマ動作手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
この請求項２の発明は、冷媒回収モード入力手段が入力されると、上記冷媒回路を冷媒回収モードにして、冷媒加熱手段を動作させて冷媒を加熱する。したがって、冷媒回収時の減圧で液冷媒が蒸発，気化して残留冷媒が冷えることを防いで、液冷媒の蒸発を促進させることができる。したがって、冷媒回収速度を向上させることができる。
【００１１】
それと共に、この請求項２の発明は、冷媒回収モード入力手段が入力されると、タイマ動作手段が冷媒回路の膨張弁を絞った上で圧縮機を所定時間だけ運転する。この運転によって、冷媒温度，圧縮機温度，圧縮機内油温が上昇し、上記冷媒加熱手段による冷媒の加熱とあいまって、冷媒の蒸発を促進させるから、冷媒回収速度を速めることができる。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の冷凍装置において、上記冷媒加熱手段は、室内熱交換器の室内ファン，室外熱交換器の室外ファン，熱交換器に水を供給する循環ポンプのうちの少なくとも１つであることを特徴としている。
【００１３】
この請求項３の発明は、上記冷媒回収モード入力手段が入力されると、冷媒加熱手段としての室内熱交換器の室内ファン，室外熱交換器の室外ファン，循環ポンプのうちの少なくとも１つを動作させる。上記室内，室外ファンを動作させると、室内，室外熱交換器内に残留した液冷媒が熱源空気で加熱されて温度低下が抑えられるから、冷媒回収速度を速めることができる。また、上記循環ポンプを動作させると、熱交換器内の冷媒が熱源水で加熱されて、冷媒回収による冷媒の温度低下が抑えられるから、冷媒回収速度を速めることができる。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項２または３に記載の冷凍装置において、上記冷媒回収モード入力手段が入力されると、圧縮機のクランクケースヒータへの通電，圧縮機を駆動するモータの欠相通電，圧縮機を駆動するモータへの通電電力の相切換えのうちの少なくとも１つを行なって、上記圧縮機の温度を上げる圧縮機加熱手段を備えたことを特徴としている。
【００１５】
この請求項４の発明は、上記冷媒回収モード入力手段が入力されると、上記圧縮機加熱手段は、圧縮機のクランクケースヒータへの通電，圧縮機を駆動するモータの欠相通電，圧縮機を駆動するモータへの通電電力の相切換えのうちの少なくとも１つを行なう。これにより、圧縮機の温度を上げて、冷媒を直接加熱することに加えて、圧縮機内の油温を上げて、油中に溶けている冷媒の蒸発を促進するから、冷媒回収速度を速めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１７】
図１に、本発明の冷凍装置の実施の形態としての空気調和装置１における室外ユニット２および室内ユニット３の冷媒配管系統を示す。この室外ユニット２は、出力周波数を３０〜１１６Ｈｚの範囲で４〜１０Ｈｚ毎に可変に切換えられるインバータ２ａにより運転容量が調整される圧縮機２１を有する。また、上記室外ユニット２は、上記圧縮機２１から吐出されるガス冷媒中の油を分離する油分離器２２と、冷房運転時には図中実線の如く切換わり暖房運転時には図中破線の如く切換わる四路切換弁２３を有する。また、上記室外ユニット２は、冷房運転時に凝縮器、暖房運転時に蒸発器となる熱源側熱交換器としての室外熱交換器２４およびこの室外熱交換器２４に付設された室外ファン２Ｆを有する。また、上記室外ユニット２は、暖房運転時に冷媒の絞り作用を行う熱源側膨張機構である室外電動膨張弁２５を有する。また、上記室外ユニット２は、液化した冷媒を貯蔵するレシーバ２６と、アキュムレータ２７とを有する。そして、上記圧縮機２１および室外熱交換器２４等の各機器はそれぞれ冷媒配管４で冷媒の流通ができるように接続されている。
【００１８】
また、上記室内ユニット３は、冷房運転時には蒸発器、暖房運転時には凝縮器となる利用側熱交換器としての室内熱交換器３１およびこの室内熱交換器３１に付設された室内ファン３Ｆを備える。また、室内熱交換器３１に接続された冷媒配管４の液管側には、暖房運転時に冷媒流量を調節し、冷房運転時に冷媒の絞り作用を行う室内電動膨張弁３２が設けられている。
【００１９】
そして、上記室外ユニット２および室内ユニット３は、冷媒配管４である連絡配管４１によって接続され、圧縮機２１、室外熱交換器２４および室内熱交換器３１等の各機器はそれぞれ冷媒配管４によって閉回路に接続されて、室外空気との熱交換により得た熱を室内空気に放出するようにした主冷媒回路１１を有する。
【００２０】
また、図１において、４２は、室外熱交換器２４をバイパスする暖房過負荷制御用バイパス路である。このバイパス路４２には、室外熱交換器２４と共通の空気通路に設置された補助熱交換器４ａと、キャピラリチューブ４ｂと、冷媒の高圧時に開作動する補助開閉弁４ｃとが順次直列に且つ室外熱交換器２４に対して並列に接続されている。
【００２１】
そして、上記暖房過負荷制御用バイパス路４２は、冷房運転時には常時、暖房運転時には高圧の過上昇時に、上記補助開閉弁４ｃがオンして開状態になる。これにより、吐出ガスの一部を主冷媒回路１１から暖房過負荷制御用バイパス路４２にバイパスし、吐出ガスの一部を補助熱交換器４ａで凝縮させるようになっている。
【００２２】
また、リキッドインジェクションバイパス路４３は、冷暖房運転時に圧縮機２１の吸入側に液冷媒を注入し吸入ガスの過熱度を調節する。このリキッドインジェクションバイパス路４３には、圧縮機２１の吐出管温度の過上昇時に開かれるインジェクション弁４ｄと、キャピラリチューブ４ｅとが設けられている。また、油戻し管４４は、キャピラリチューブ４ｆを介して上記油分離器２２から圧縮機２１に潤滑油を戻す。均圧ホットガスバイパス路４５は、圧縮機２１の吐出側冷媒配管４と吸入側冷媒配管４とを接続する。この均圧ホットガスバイパス路４５には、サーモオフ状態等による圧縮機２１の停止時および再起動前に一定時間だけ開作動する均圧弁４ｇおよびキャピラリチューブ４ｈが介設されている。
【００２３】
また、均圧路４６は、レシーバ２６と均圧ホットガスバイパス路４５との間に接続されており、一端がレシーバ２６の上端面に接続され、他端が上記均圧ホットガスバイパス路４５の均圧弁４ｇの上流側に接続されている。この均圧路４６には、レシーバ２６から均圧ホットガスバイパス路４５へ向う冷媒流通のみを許容する逆止弁４ｉが介設されている。そして、均圧弁４ｇが開放された状態で、レシーバ２６内の上層部のガス冷媒が均圧ホットガスバイパス路４５を通って、圧縮機２１の吸入側に導入できるようにしている。また、吸入管熱交換器２ｂは、圧縮機２１の吸入側の吸入冷媒と冷媒配管４の液管中の液冷媒との熱交換により吸入冷媒を冷却させて、連絡配管４１における冷媒の過熱度の上昇を補償するものである。
【００２４】
また、上記空気調和装置１には、多くのセンサ類が配置されている。室温センサＴｈ１は、室内の吸込空気温度である室内温度Ｔ１利用側空気温度を検出する。また、液温検出手段である室内液温センサＴｈ２は、室内熱交換器３１の液側液冷媒温度Ｔ２を検出する。また、ガス温検出手段である室内ガス温センサＴｈ３は、ガス側冷媒配管４におけるおよびガス冷媒温度Ｔ３を検出する。
【００２５】
また、吐出管センサＴｈ４は、圧縮機２１の吐出管温度Ｔ４を検出し、室外液温センサＴｈ５は、室外熱交換器２４の液冷媒温度Ｔ５からデフロスト等を検出する。また、吸入管センサＴｈ６は、上記吸入管熱交換器２ｂの下流側の吸入冷媒配管４に配置されて圧縮機２１の吸入管温度Ｔ６を検出する。そして、外気温センサＴｈ７は、室外熱交換器２４の空気吸込口に配置されて室外の吸込空気温度である外気温度Ｔ７を検出する。
【００２６】
また、高圧センサＰ１は、圧縮機２１の吐出側に配設されて主冷媒回路１１の高圧側圧力を検出し、低圧センサＰ２は、圧縮機２１の吸入側に配設されて主冷媒回路１１の低圧側圧力を検出する。また、圧縮機２１の保護用高圧圧力開閉器ＨＰＳは、圧縮機２１の吐出側に配設されている。
【００２７】
上記室外ユニット２は、冷媒回収モード入力手段としての冷媒回収スイッチ１０１を有している。この冷媒回収スイッチ１０１は、室外ユニット２が有するプリント基板(図示せず)に取り付けられている。この冷媒回収スイッチ１０１をオンすると、室内熱交換器３１の室内ファン３１および室外熱交換器２４の室外ファン２Ｆが動作するように配線されている。また、上記冷媒回収スイッチ１０１をオンすると、上記圧縮機２１のクランクケースに巻かれたクランクケースヒータ１０２が通電されるようになっている。
【００２８】
次に、上記空気調和装置１の冷暖房運転動作について説明する。図１において、空気調和装置の冷房運転時には、四路切換弁２３が図中実線側に切換わり、補助熱交換器４ａの補助開閉弁４ｃが常に開いて、圧縮機２１で圧縮された冷媒が、室外熱交換器２４および補助熱交換器４ａで凝縮され、連絡配管４１を経て室内ユニット３に送られる。
【００２９】
そして、この室内ユニット３では、液冷媒が、室内電動膨張弁３２で減圧され、室内熱交換器３１で蒸発した後、連絡配管４１を経て室外ユニット２にガス状態で戻り、圧縮機２１に吸入されるように循環する。つまり、液冷媒が室内熱交換器３１において室内空気との間で熱交換を行って蒸発することにより室内空気を冷却することになる。
【００３０】
また、暖房運転時には、四路切換弁２３が図中破線側に切換わり、冷媒の流れは上記冷房運転時と逆となって、圧縮機２１で圧縮された冷媒が、室内熱交換器３１で凝縮され、液状態で室外ユニット２に流れ、室外電動膨張弁２５により減圧され、室外熱交換器２４で蒸発した後、圧縮機２１に戻るように循環する。つまり、ガス冷媒が室内熱交換器３１において室内空気との間で熱交換を行って凝縮することにより室内空気を加熱することになる。
【００３１】
次に、図２のフローチャートを参照しながら、この空気調和装置１の冷媒回収時の動作を説明する。
【００３２】
まず、ステップＳ１で、冷媒回収機２０１の回収ポート２０２と空気調和装置１の液閉鎖弁１０３とをチャージホース３０１で接続する。
【００３３】
次に、ステップＳ２に進み、冷媒回収機２０１のバルブ２０３を開けて、冷媒回収機２０１を運転する。これにより、空気調和装置１内の冷媒が上記液閉鎖弁１０３，チャージホース３０１を通ってバルブ２０３から冷媒回収機２０１に入る。この冷媒回収機２０１に入った冷媒は、逆止弁２０５，フィルタ２０６を経由して熱交換器２０７に導入されて、加熱される。この加熱により、液まじりの上記冷媒を完全にガス化してから、アキュムレータ２０８を経て、圧縮機２１０に導入されて、圧縮される。さらに、上記冷媒は上記圧縮機２１０から油分離器２１１を経て、上記熱交換器２０７に導入されて冷却されて液化されてから閉鎖弁２１２を通って回収専用ボンベ２１５に貯えられる。
【００３４】
次に、ステップＳ３に進み、上記室外ユニット２のプリント基板に取り付けられた冷媒回収スイッチ１０１を手動でオンする。すると、電動膨張弁３２，２５および各電磁弁４ｃ，４ｇ，４ｄはすべて全開になされ、冷媒回収モードになる。これにより、冷媒配管内の冷媒流通を促がして、冷媒回収の能率を上げる。
【００３５】
また、上記冷媒回収スイッチ１０１がオンされると、上記室内ファン３Ｆと室外ファン２Ｆが動作して、室内熱交換器３１，室外熱交換器２４の中に残留した液冷媒が熱源となる空気で加熱される。したがって、上記冷媒回収機２０１の圧縮機２１０による減圧で冷媒が冷えることを防いで、液冷媒の蒸発を促進し、冷媒のガス化を促進して、冷媒回収速度を向上できる。
【００３６】
また、上記冷媒回収スイッチ１０１がオンされたときに、圧縮機２１のクランクケースに巻かれたクランクケースヒータ１０２が通電される。これにより、圧縮機２１の温度が上昇して、圧縮機２１内の油温が上昇するから、油中に溶けている冷媒の蒸発が促進され、冷媒回収速度を速めることができる。
【００３７】
次に、ステップＳ４に進み、冷媒回収機２０１の低圧圧力開閉器２０２が所定の低圧を検出すると、冷媒回収機２０１は冷媒の回収が完了したと判断して、圧縮機２１０を停止して、冷媒の回収を停止する。
【００３８】
次に、ステップＳ５に進み、上記空気調和装置１の室外ユニット２の冷媒回収スイッチ１０１を手動でオフする。すると、上記室内ファン３Ｆと室外ファン２Ｆが停止し、かつ、クランクケースヒータ１０２への通電が停止する。
【００３９】
次に、ステップＳ６に進み、冷媒回収機２０１のバルブ２０３と空気調和装置１の液閉鎖弁１０３を閉じて、チャージホース３０１を外す。
【００４０】
上記のように、この実施の形態によれば、冷媒回収時に室内ファン３Ｆと室外ファン２Ｆおよびクランクケースヒータ１０２をオンして冷媒の蒸発を促進するので、冷媒回収速度を速めることができる。
【００４１】
また、この実施の形態では、冷媒回収スイッチ１０１を、室外ユニット２が有するプリント基板(図示せず)に取り付けたので、通常の冷暖房運転時にユーザが冷媒回収スイッチ１０１を誤操作する心配がない。
【００４２】
上記実施の形態では、冷媒回収動作のステップＳ３において、冷媒回収スイッチ１０１をオンしたときに室内ファン３１と室外ファン２Ｆを駆動することで、冷媒の加熱を図ったが、空気調和装置が水冷機の場合には、図示しないが、冷温水循環ポンプを運転して熱交換器に熱源水を供給して、熱源水で冷媒を加熱してもよい。
【００４３】
また、上記実施の形態では、クランクケースヒータ１０２をオンして圧縮機２１の温度を上昇させたが、圧縮機加熱手段を圧縮機制御部１１１で構成し、この圧縮機制御部１１１で圧縮機２１を欠相通電することでモータを加熱させて圧縮機２１の温度を上昇させ、圧縮機２１内の油温を上げて油中に溶けている冷媒の蒸発を促進してもよい。また、図示しないが、非インバータ機の場合には、欠相運転を行なうためのスイッチによって、圧縮機加熱手段を構成してもよい。
【００４４】
また、圧縮機加熱手段は、図示しないが、圧縮機のモータへ供給する電力の相切換えを行なう切換回路(正常な状態とは結線を入れ換える回路)により構成して、この相切換えにより、圧縮機の温度を上昇させてもよい。
【００４５】
また、上記冷媒回収スイッチ１０１をオンしたときに、膨張弁２５，３２を絞って、空気調和装置１を所定時間だけ過熱度運転させるタイマ動作部１１２を設けて、このタイマ動作部１１２による所定時間の過熱度運転により、冷媒温度，圧縮機温度，圧縮機内油温を上昇させてもよい。
【００４６】
このように、冷媒を回収するときに、冷媒加熱手段による冷媒の加熱に加え、加熱度運転で冷媒を加熱すると、冷媒回収時の減圧で液冷媒が蒸発，気化して残留冷媒が冷えることを完全に防いで、液冷媒の蒸発を促進でき、冷媒回収速度を速くできる。
【００４７】
上記実施の形態では、冷凍装置の一例としての空気調和装置について説明したが、冷凍装置としては、冷蔵庫，製氷機，冷蔵コンテナー等を含むことは勿論である。
【００４８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の冷凍装置は、冷媒回収モード入力手段が入力されると、冷媒回路を冷媒回収モードに設定する。そして、タイマ動作手段が所定の過熱度を得るために冷媒回路の膨張弁を絞った上で圧縮機を所定時間だけ運転する。この運転によって、冷媒温度，圧縮機温度，圧縮機内油温が上昇し、冷媒の蒸発を促進させるから、冷媒回収速度を速めることができる。
【００４９】
また、請求項２の発明の冷凍装置は、冷媒回収モード入力手段が入力されると、冷媒回路を冷媒回収モードにして、冷媒加熱手段を動作させて冷媒を加熱する。したがって、冷媒回収時の減圧で液冷媒が蒸発，気化して残留冷媒が冷えることを防いで、液冷媒の蒸発を促進させることができる。したがって、冷媒回収速度を向上させることができる。それと共に、この請求項２の発明は、冷媒回収モード入力手段が入力されると、タイマ動作手段が冷媒回路の膨張弁を絞った上で圧縮機を所定時間だけ運転する。この運転によって、冷媒温度，圧縮機温度，圧縮機内油温が上昇し、冷媒加熱手段による冷媒の加熱とあいまって、冷媒の蒸発を促進させるから、冷媒回収速度を速めることができる。
【００５０】
また、請求項３の発明は、冷媒回収モード入力手段が入力されると、冷媒加熱手段としての室内熱交換器の室内ファン，室外熱交換器の室外ファン，循環ポンプのうちの少なくとも１つを動作させる。上記室内，室外ファンを動作させると、室内，室外熱交換器内に残留した液冷媒が熱源空気で加熱されて温度低下が抑えられるから、冷媒回収速度を速めることができる。また、上記循環ポンプを動作させると、熱交換器内の冷媒が熱源水で加熱されて、冷媒回収による冷媒の温度低下が抑えられるから、冷媒回収速度を速めることができる。
【００５１】
また、請求項４の発明は、冷媒回収モード入力手段が入力されると、圧縮機加熱手段は、圧縮機のクランクケースヒータへの通電，圧縮機を駆動するモータの欠相通電，圧縮機を駆動するモータへの通電電力の相切換えのうちの少なくとも１つを行なう。これにより、圧縮機の温度を上げて、冷媒を直接加熱することに加えて、圧縮機内の油温を上げて、油中に溶けている冷媒の蒸発を促進するから、冷媒回収速度を速めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の冷凍装置の実施の形態としての空気調和装置の冷媒回路を示す図である。
【図２】  上記空気調和装置の冷媒回収動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１…空気調和装置、２…室外ユニット、２ａ…インバータ、
２Ｆ…室外ファン、３…室内ユニット、３Ｆ…室内ファン、４…冷媒配管、
４ａ…補助熱交換器、４ｂ…キャピラリチューブ、４ｃ…補助開閉弁、
４ｅ，４ｆ，４ｈ…キャピラリチューブ、１１…主冷媒回路、
２１…圧縮機、２２…油分離器、２３…四路切換弁、２４…室外熱交換器、
２６…レシーバ、２７…アキュムレータ、３１…室内熱交換器、
３２…室内電動膨張弁、４１…連絡配管、
４２…暖房過負荷制御用バイパス路、４５…均圧ホットガスバイパス路、
１０１…冷媒回収スイッチ、１０２…クランクケースヒータ、
１０３…液閉鎖弁、２０１…冷媒回収機、２０２…回収ポート、
２０３…バルブ、２０５…逆止弁、２０６…フィルタ、２０７…熱交換器、
２０８…アキュムレータ、２１０…圧縮機、２１１…油分離器、
２１２…閉鎖弁、２１５…回収専用ボンベ。
【図１】
0003709663.tif 000002
【図２】
0003709663.tif 000003