(57)【要約】  空気調和機（１０）は、冷媒回路（１３）と、冷媒とを備えている。冷媒回路（１３）は、圧縮機（１）、凝縮器（２）、圧力調整弁（３）および蒸発器（４）を有する。冷媒は、Ｒ３２である。圧力調整弁（３）は、凝縮器（２）から流入した冷媒を蒸発器（４）に流す流路（３３）と、流路（３３）から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室（Ｓ２）と、流路（３３）内に配置された弁部（３４）とを含んでいる。圧力調整弁（３）は、弁部（３４）の弁開度を調整することにより流路（３３）を流れる冷媒の流量を調整可能である。弁部（３４）は、流路（３３）内の圧力が圧力基準室（Ｓ２）内の圧力よりも大きくなると弁開度を増加させ、流路（３３）内の圧力が圧力基準室（Ｓ２）内の圧力よりも小さくなると弁開度を減少させるように構成されている。
2018078808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、圧力調整弁および蒸発器を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路を、前記圧縮機、前記凝縮器、前記圧力調整弁、前記蒸発器の順に流れる冷媒とを備え、
前記冷媒は、Ｒ３２であり、
前記圧力調整弁は、前記凝縮器から流入した前記冷媒を前記蒸発器に流す流路と、前記流路から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室と、前記流路内に配置された弁部とを含み、
前記圧力調整弁は、前記弁部の弁開度を調整することにより前記流路を流れる前記冷媒の流量を調整可能であり、
前記弁部は、前記流路内の圧力が前記圧力基準室内の圧力よりも大きくなると前記弁開度を増加させ、前記流路内の圧力が前記圧力基準室内の圧力よりも小さくなると前記弁開度を減少させるように構成されている、空気調和機。
【請求項２】
前記冷媒回路を流れる前記冷媒の量は３００ｇ以上５００ｇ以下である、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記圧力調整弁は、キャピラリを含み、
前記キャピラリは、前記冷媒回路において前記弁部と前記蒸発器との間に配置されている、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記圧力調整弁は、キャピラリを含み、
前記キャピラリは、前記冷媒回路において前記弁部と並列に配置されている、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記圧縮機は、回転数を可変に制御可能である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球環境を考慮して、低ＧＷＰ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｗａｒｍｉｎｇ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：地球温暖化係数）冷媒を用いた省冷媒の空気調和機が求められている。低ＧＷＰ冷媒を用いた省冷媒の空気調和機を実現する冷媒としてＲ３２が用いられている。Ｒ３２は、ポリトロープ指数が小さく、圧縮機からの吐出温度が上がりやすい冷媒である。そのため、冷媒としてＲ３２が用いられると、高外気で凝縮温度が高い時に冷媒の圧縮機からの吐出温度が上がりやすくなる。冷媒の圧縮機からの吐出温度が上がると圧縮機が故障するおそれがあるため、圧縮機が故障しないように冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇しないことが求められる。【０００３】
そのため、従来、冷媒としてＲ３２が用いられた空気調和機では、ＬＥＶ（Ｌｉｎｅａｒ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  Ｖａｌｖｅ：電子膨張弁）を用いて冷媒の圧縮機からの吐出温度が調節されている。具体的には、冷媒の圧縮機からの吐出温度を検出したサーミスタからの信号に基づいてマイクロコンピュータがＬＥＶの弁開度を制御することにより、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇しないように調節されている。【０００４】
冷媒としてＲ３２が用いられ、ＬＥＶを備えた空気調和機は、たとえば特開２０１６−１０９３５６号公報（特許文献１）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１０９３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の公報に記載された空気調和機では、ＬＥＶの弁開度の調整に対する冷媒の圧縮機からの吐出温度の応答時間が長い。そのため、冷媒の圧縮機からの吐出温度の上昇に対して、ＬＥＶの弁開度の調整が間に合わずに、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇するという問題がある。また、冷媒量が少なくなるとＬＥＶの弁開度の調整に対する冷媒の圧縮機からの吐出温度の応答時間は短くなる。そのため、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度となるようにＬＥＶの弁開度が調整されても、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度の上下の温度となる現象（ハンチング）が発生するという問題がある。【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒の圧縮機からの吐出温度の上昇を抑制でき、かつ低ＧＷＰ冷媒を用いた省冷媒の空気調和機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の空気調和機は、冷媒回路と、冷媒とを備えている。冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、圧力調整弁および蒸発器を有する。冷媒は、冷媒回路を、圧縮機、凝縮器、圧力調整弁、蒸発器の順に流れる。冷媒は、Ｒ３２である。圧力調整弁は、凝縮器から流入した冷媒を蒸発器に流す流路と、流路から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室と、流路内に配置された弁部とを含んでいる。圧力調整弁は、弁部の弁開度を調整することにより流路を流れる冷媒の流量を調整可能である。弁部は、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも大きくなると弁開度を増加させ、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも小さくなると弁開度を減少させるように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空気調和機によれば、圧力基準室内の圧力を冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度での流路内の圧力に設定することで、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも大きくなると弁部の弁開度を増加させて、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇することを抑制することができる。また、冷媒の圧縮機からの吐出温度が設定温度よりも上昇する前に弁部の弁開度を調整することによりハンチングの発生を抑制することができる。そして、Ｒ３２は低ＧＷＰ冷媒である。これにより、低ＧＷＰ冷媒を用いた省冷媒の空気調和機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における空気調和機の冷媒回路の構造を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１における空気調和機の圧力調整弁の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における空気調和機の弁部の動作を説明するための断面図である。
【図４】比較例における空気調和機の冷媒回路の構造を概略的に示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２における空気調和機の冷媒回路の構造を概略的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３における空気調和機の冷媒回路の構造を概略的に示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３における空気調和機の変形例の圧力調整弁の構造を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１を参照して、本発明の実施の形態１における空気調和機１０の構成について説明する。本実施の形態の空気調和機１０は、冷房専用機である。つまり、本実施の形態の空気調和機１０は冷房機能を備えているが暖房機能を備えていない。
【００１２】
本実施の形態の空気調和機１０は、圧縮機１と、凝縮器２と、圧力調整弁３と、蒸発器４と、凝縮器用送風機５と、蒸発器用送風機６と、配管ＰＩ１〜ＰＩ４と、冷媒とを主に有している。圧縮機１と、凝縮器２と、圧力調整弁３と、凝縮器用送風機５とは室外機１１に収容されている。蒸発器４と、蒸発器用送風機６とは室内機１２に収容されている。
【００１３】
冷媒回路１３は、圧縮機１、凝縮器２、圧力調整弁３および蒸発器４を有する。圧縮機１と、凝縮器２と、圧力調整弁３と、蒸発器４とが配管ＰＩ１〜ＰＩ４を介して連通されることにより冷媒回路１３が構成されている。具体的には、圧縮機１と凝縮器２とは互いに配管ＰＩ１で接続されている。凝縮器２と圧力調整弁３とは互いに配管ＰＩ２で接続されている。圧力調整弁３と蒸発器４とは互いに配管ＰＩ３で接続されている。蒸発器４と圧縮機１とは互いに配管ＰＩ４で接続されている。
【００１４】
冷媒回路１３は、圧縮機１、配管ＰＩ１、凝縮器２、配管ＰＩ２、圧力調整弁３、配管ＰＩ３、蒸発器４、配管ＰＩ４の順に冷媒が循環するように構成されている。つまり、冷媒は、冷媒回路１３を、圧縮機１、凝縮器２、圧力調整弁３、蒸発器４の順に流れる。冷媒は、Ｒ３２である。冷媒回路１３を流れる冷媒の量は３００ｇ以上５００ｇ以下であることが好ましい。
【００１５】
圧縮機１は、冷媒を圧縮するように構成されている。また、圧縮機１は吸入した冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。圧縮機１は容量可変に構成されている。本実施の形態の圧縮機１は、回転数を可変に制御可能に構成されている。具体的には、圧縮機１は、図示しない制御装置からの指示に基づいて駆動周波数が変更されることにより、圧縮機１の回転数が調整される。これにより、圧縮機１の容量が変化する。この圧縮機１の容量は単位時間あたりの冷媒を送り出す量である。つまり、圧縮機１は高容量運転および低容量運転を行うことができる。高容量運転では、圧縮機１の駆動周波数を高くすることにより冷媒回路１３を循環する冷媒の流量を多くして運転が行われる。低容量運転では、圧縮機１の駆動周波数を低くすることにより冷媒回路１３を循環する冷媒の流量を少なくして運転が行われる。
【００１６】
凝縮器２は、圧縮機１により圧縮された冷媒を凝縮するように構成されている。凝縮器２は、パイプとフィンとで構成された空気熱交換器である。圧力調整弁３は、凝縮器２により凝縮された冷媒を減圧するように構成されている。圧力調整弁３は、膨張弁としての機能を有している。また、圧力調整弁３は、機械式の圧力制御弁である。また、圧力調整弁３は、圧力調整弁３を通る冷媒の流量を調整可能に構成されている。この圧力調整弁３を通る冷媒の流量は、単位時間当たりの流量である。蒸発器４は、圧力調整弁３により減圧された冷媒を蒸発させるように構成されている。蒸発器４は、パイプとフィンとで構成された空気熱交換器である。
【００１７】
凝縮器用送風機５は、凝縮器２における室外の空気と冷媒との熱交換量を調整するように構成されている。凝縮器用送風機５はファン５ａとモータ５ｂとで構成されている。モータ５ｂは、ファン５ａを回転数可変に回転させるように構成されていてもよい。また、モータ５ｂはファン５ａを回転数一定に回転させるように構成されていてもよい。蒸発器用送風機６は、蒸発器４における室内の空気と冷媒との熱交換量を調整するように構成されている。蒸発器用送風機６は、ファン６ａとモータ６ｂとで構成されている。モータ６ｂは、ファン６ａを回転数可変に回転させるように構成されていてもよい。また、モータ６ｂはファン６ａを回転数一定に回転させるように構成されていてもよい。
【００１８】
図１および図２を参照して、本実施の形態における圧力調整弁３の構成について詳しく説明する。
【００１９】
圧力調整弁３は、ケース３１と、ダイヤフラム３２と、流路３３と、弁部３４と、バネ３５と、仕切部材３６とを有している。圧力調整弁３は、弁部３４の弁開度を調整することにより流路３３を流れる冷媒の流量を調整可能に構成されている。
【００２０】
ケース３１の内部を仕切るようにケース３１の内側にダイヤフラム３２が取り付けられている。ケース３１は、ダイヤフラム３２で仕切られた第１室Ｓ１と、第２室Ｓ２とを有している。
【００２１】
第１室Ｓ１は、凝縮器２から流入した冷媒を蒸発器４に流す流路３３を有している。具体的には、第１室Ｓ１は、流入部３１ａおよび流出部３１ｂを有している。流入部３１ａは配管ＰＩ２に接続されている。流出部３１ｂは配管ＰＩ３に接続されている。第１室Ｓ１は、冷媒回路を流れる冷媒が配管ＰＩ２から流入部３１ａを通って第１室Ｓ１に流入し、流出部３１ｂを通って配管ＰＩ３に流出するように構成されている。つまり、図２中矢印Ａ１で示すように、冷媒回路を流れる冷媒は、第１室Ｓ１に流入部３１ａから流入し、流出部３１ｂから流出する。本実施の形態では、流入部３１ａから流出部３１ｂに至る経路が冷媒の流路３３を構成している。
【００２２】
第１室Ｓ１の圧力は、流路３３内の冷媒の圧力となる。第１室Ｓ１の圧力は、凝縮器２から流入した冷媒の圧力であるため、冷媒回路１３を流れる高圧側の冷媒の圧力である。したがって、圧力調整弁３は、高圧の圧力調整弁である。
【００２３】
第２室Ｓ２は圧力基準室Ｓ２を構成している。圧力基準室Ｓ２は流路３３から仕切られている。圧力基準室Ｓ２には不活性ガスが封入されている。圧力基準室Ｓ２は圧力基準室Ｓ２内に不活性ガスが封入された状態で密閉されている。圧力基準室Ｓ２内の圧力は被活性ガスの圧力となる。不活性ガスは、たとえば窒素、ヘリウムなどである。窒素はコストが低いという利点がある。ヘリウムは安全性が高いという利点がある。圧力基準室Ｓ２内の圧力は、たとえば３ＭＰａ以上４ＭＰａ以下である。
【００２４】
ダイヤフラム３２は、第１室Ｓ１の圧力と第２室Ｓ２の圧力との差圧、つまり、流路３３内の冷媒の圧力と、圧力基準室Ｓ２内の不活性ガスの圧力との差圧により、図２中両矢印Ａ２で示す方向に変形可能に構成されている。具体的には、ダイヤフラム３２は、流路３３内の冷媒の圧力が圧力基準室Ｓ２内の不活性ガスの圧力よりも大きい場合には、圧力基準室Ｓ２側に凸状に湾曲するように構成されている。他方、ダイヤフラム３２は、流路３３内の冷媒の圧力が圧力基準室Ｓ２内の不活性ガスの圧力以下の場合には、平面状に構成されている。つまり、この場合には、ダイヤフラム３２は圧力基準室Ｓ２側に凸状に湾曲しない。
【００２５】
第１室Ｓ１内には、弁部３４と、バネ３５と、仕切部材３６とが配置されている。仕切部材３６は、第１室Ｓ１を流入部３１ａ側の第１領域と、流出部３１ｂ側の第２領域とに仕切るように構成されている。つまり、仕切部材３６は、流入部３１ａから流出部３１ｂに至る流路３３において流入部３１ａと流出部３１ｂとの間に配置されている。
【００２６】
弁部３４は、弁体３４ａと、弁座３４ｂとを有している。弁部３４は、弁体３４ａと弁座３４ｂとの間の隙間により弁開度を調整可能に構成されている。弁体３４ａは軸状に構成されている。弁体３４ａの一端（第１端）はダイヤフラム３２に接続されている。弁体３４ａの他端（第２端）はバネ３５に接続されている。弁体３４ａは、ダイヤフラム３２の変形によって、図２中両矢印Ａ３で示す方向に移動するように構成されている。つまり、弁体３４ａは、ダイヤフラム３２の変形によって、弁体３４ａの軸方向に移動するように構成されている。弁体３４ａは一端から他端に向かって断面積が連続的に小さくなるテーパ形状を有している。弁体３４ａは、円錐台状に構成されており、軸方向に弁座３４ｂに向かって連続的に直径が小さくなるように構成されている。
【００２７】
弁座３４ｂは、仕切部材３６に設けられている。弁座３４ｂは、流入部３１ａから流出部３１ｂに至る流路３３において、流入部３１ａと流出部３１ｂとの間に配置されている。弁座３４ｂは、弁座３４ｂを貫通する弁孔３７の周囲に設けられている。弁体３４ａがダイヤフラム３２の変形によって弁体３４ａの軸方向に移動することで、弁体３４ａが弁座３４ｂから離れることにより、弁孔３７が開かれる。具体的には、流路３３内の冷媒の圧力が圧力基準室Ｓ２内の不活性ガスの圧力よりも大きくなると、ダイヤフラム３２が圧力基準室Ｓ２側に凸状に湾曲する。このため、ダイヤフラム３２に接続された弁体３４ａが弁体３４ａの軸方向に圧力基準室Ｓ２側に移動する。これにより、弁体３４ａの他端が弁座３４ｂから離れることにより、弁体３４ａから弁孔３７が露出することで、弁孔３７が開かれる。
【００２８】
弁座３４ｂは、第１室Ｓ１の第１領域側の面（上面）および第１室Ｓ１の第２領域側の面（下面）の各々が凹むように構成されている。つまり、弁座３４ｂは、第１室Ｓ１の第１領域側および第２領域側の各々に凹部を有している。弁座３４ｂは、第１室Ｓ１の第１領域側の凹部の底部と第１室Ｓ１の第２領域側の凹部の底部とが互いに連通している。互いに連通する第１室Ｓ１の第１領域側の凹部の底部と第１室Ｓ１の第２領域側の凹部の底部とが弁孔３７を構成している。
【００２９】
具体的には、弁座３４ｂは、第１室Ｓ１の第１領域側の面および第２領域側の面の各々がすり鉢状に構成されている。弁座３４ｂは、第１室Ｓ１の第１領域側の面が第１室Ｓ１の第２領域に向かって直径が連続的に小さくなるようにすり鉢状に構成されている。弁座３４ｂの第１室Ｓ１の第１領域側の面は、第１室Ｓ１の第２領域に向かって直径が連続的に小さくなるようにすり鉢状に構成されている。
【００３０】
弁部３４は、流路３３内の圧力が圧力基準室Ｓ１内の圧力よりも大きくなると弁開度を増加させるように構成されている。つまり、弁部３４は、流路３３内の圧力が圧力基準室Ｓ２内の圧力よりも大きくなると、弁体３４ａが弁体３４ａの軸方向においてダイヤフラム３２側に移動することにより、弁体３４ａと弁座３４ｂとの間の隙間が大きくなることで、弁開度を増加させるように構成されている。また、弁部３４は、流路３５内の圧力が圧力基準室Ｓ２内の圧力よりも小さくなると弁開度を減少させるように構成されている。つまり、弁部３４は、流路３５内の圧力が圧力基準室Ｓ２内の圧力よりも小さくなると、弁体３４ａが弁体３４ａの軸方向においてバネ３５側に移動することにより、弁体３４ａと弁座３４ｂとの間の隙間が小さくなることで、弁開度を減少させるように構成されている。
【００３１】
弁部３４は、ダイヤフラム３２の変形によって弁体３４ａが弁体３４ａの軸方向に移動することにより、弁体３４ａと弁座３４ｂとの間の隙間の大きさが連続的に変化するように構成されている。つまり、弁部３４は、弁体３４ａの軸方向の移動量に比例して、弁部３４の弁開度を増加または減少させるように構成されている。
【００３２】
バネ３５は、弁体３４ａの他端とケース３１の底部とに接続されている。バネ３５は弾性力により弁体３４ａをケース３１の底部に向かって付勢するように構成されている。
【００３３】
仕切部材３６には細孔３８が設けられている。細孔３８は仕切部材３６を貫通するように設けられている。細孔３８は流路３３の一部を構成している。細孔３８は弁体３４ａにより閉じられておらず常に開いているため、冷媒は常に細孔３８を通って第１室Ｓ１内を第１領域から第２領域に流れることが可能である。本実施の形態では、細孔３８はキャピラリとしての機能を有している。つまり、冷媒は細孔３８を通過することで減圧される。
【００３４】
次に、本実施の形態の空気調和機１０の冷媒回路の冷媒の流れについて説明する。
図１を参照して、圧縮機１に流入した冷媒は圧縮機１により圧縮されて高温高圧ガス冷媒となる。圧縮機１から吐出された高温高圧ガス冷媒は、配管ＰＩ１を通って凝縮器２に流入する。凝縮器２に流入した冷媒は、凝縮器２において空気と熱交換する。具体的には、凝縮器２において、冷媒は空気中への放熱によって凝縮され、空気は冷媒によって加熱される。凝縮器２で凝縮された高圧液冷媒は、配管ＰＩ２を通って圧力調整弁３に流入する。
【００３５】
圧力調整弁３に流入した冷媒は、圧力調整弁３で減圧されて低圧の気液二相冷媒となる。圧力調整弁３で減圧された冷媒は、配管ＰＩ３を通って蒸発器４に流入する。蒸発器４に流入した冷媒は、蒸発器４において空気と熱交換する。具体的には、蒸発器４において、空気は冷媒によって冷却され、冷媒は低圧ガス冷媒となる。蒸発器４において減圧されて低圧ガスとなった冷媒は、配管ＰＩ４を通って圧縮機１に流入する。圧縮機１に流入した冷媒は、再度圧縮されて加圧されてから圧縮機１から吐出される。
【００３６】
続いて、図２および図３を参照して、本実施の形態における圧力調整弁３の動作について詳しく説明する。
【００３７】
流路３３内の冷媒の圧力が圧力基準室Ｓ２内の不活性ガスの圧力以下であると、ダイヤフラム３２は平面状に維持されるため、弁体３４ａが弁座３４ｂに接している。このため、弁孔３７が弁体３４ａによって塞がれた状態が維持される。この状態では弁部３４は閉じられている。
【００３８】
流路３３内の冷媒の圧力が圧力基準室Ｓ２内の不活性ガスの圧力よりも高くなると、ダイヤフラム３２は圧力基準室Ｓ２側に凸状となるように変形する。このダイヤフラム３２の変形によって弁体３４ａが弁体３４ａの軸方向において圧力基準室Ｓ２側に移動する。このため、弁体３４ａが弁座３４ｂから離れる。この状態で弁部３４は開かれる。さらに、ダイヤフラム３２の変形によって弁体３４ａが弁体３４ａの軸方向において圧力基準室Ｓ２側に移動すると、弁体３４ａと弁座３４ｂとの間の隙間が大きくなる。つまり、弁部３４の弁開度が大きくなる。これにより、圧力調整弁３を流れる冷媒量が増加することで、蒸発器４に流入する冷媒量も増加する。このため、過熱度（ＳＨ）が小さくなる。よって、冷媒の圧縮機１からの吐出温度の上昇が抑制される。
【００３９】
また、弁体３４ａの軸方向の移動量は、流路３３内の冷媒の圧力と、圧力基準室Ｓ２内の不活性ガスの圧力と、弁体３４ａに接続されたバネ３５の付勢力によって調整することが可能である。また、弁部３４の弁開度は、弁体３４ａと弁座３４ｂとの間の隙間によって調整することが可能である。したがって、弁体３４ａの軸方向の移動量と、弁部３４の弁開度とを調整することにより、圧力調整弁３を流れる冷媒量を調整することが可能である。
【００４０】
次に、本実施の形態の作用効果について比較例と対比して説明する。以下、特に説明しない限り、この比較例では、実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【００４１】
図４を参照して、比較例の空気調和機１０は、ＬＥＶ（電子膨張弁）３０と、サーミスタ７と、マイクロコンピュータ８とを備えている点で、本実施の形態の空気調和機１０と異なっている。比較例の空気調和機１０では、冷媒の圧縮機１からの吐出温度を検出したサーミスタ７からの信号に基づいてマイクロコンピュータ８がＬＥＶ３０の弁開度を制御することにより、冷媒の圧縮機１からの吐出温度が設定温度（圧縮機１が故障しないように設定された温度）よりも上昇しないように調節されている。
【００４２】
本実施の形態の空気調和機１０では、冷媒はＲ３２である。Ｒ３２は、ポリトロープ指数が小さく、圧縮機１からの吐出温度が上がりやすい冷媒であるため、冷媒としてＲ３２が用いられると、高外気（高い外気温度）で凝縮温度が高い時に、冷媒の圧縮機１からの吐出温度が上がりやすくなる。
【００４３】
本実施の形態の空気調和機１０によれば、圧力基準室Ｓ２内の圧力を冷媒の圧縮機１からの吐出温度が設定温度（圧縮機１が故障しないように設定された温度）での流路３３内の圧力に設定することで、流路３３内の圧力が圧力基準室Ｓ２内の圧力よりも大きくなると弁部３４の弁開度を増加させることができる。このため、冷媒の圧縮機１からの吐出温度が設定温度よりも上昇することを抑制することができる。なお、圧力調整弁３を流れる冷媒量を増加させることにより、蒸発器４に流入する冷媒量も増加させることができるため、過熱度を小さくすることができる。したがって、冷媒の圧縮機１からの吐出温度の上昇を抑制することができる。また、冷媒の圧縮機１からの吐出温度が設定温度よりも上昇する前に弁部３４の弁開度を調整することによりハンチングの発生を抑制することができる。そして、Ｒ３２は低ＧＷＰ冷媒である。これにより、低ＧＷＰ冷媒を用いた省冷媒の空気調和機１０を実現することができる。
【００４４】
また、比較例の空気調和機１０では、冷媒の圧縮機１からの吐出温度を調整するために、ＬＥＶ３０、サーミスタ７、マイクロコンピュータ８が必要になるため、空気調和機１０の構成が複雑となる。また、空気調和機１０の製造コストが高くなる。これに対して、本実施の形態の空気調和機１０では、圧力調整弁３により冷媒の圧縮機１からの吐出温度を調整することできるため、空気調和機１０の構成が簡単となる。また、空気調和機１０の製造コストを低くすることができる。
【００４５】
また、本実施の形態の空気調和機１０では、圧力調整弁３は、弁部３４の弁開度を調整することにより流路３３を流れる冷媒の流量を調整可能であるため、仮に弁部３４が単純に開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）される場合に比べて、ハンチングの発生を抑制することができる。また、冷媒の流量の制御性を向上することができる。
【００４６】
また、本実施の形態の空気調和機１０では、冷媒回路１３を流れる冷媒の量は３００ｇ以上５００ｇ以下である。経済産業省の資料（平成１５年度届出外排出量の推計方法等に係わる資料）によれば、ルームエアコンの平均冷媒フロン充填量は８００ｇである。したがって、本実施の形態の空気調和機１０では、冷媒の量をルームエアコンの平均冷媒フロン充填量である８００ｇの半分程度にすることができる。なお、冷媒の量をルームエアコンの平均冷媒フロン充填量の半分である４００ｇの±１００ｇであれば、冷却能力を維持しつつ省冷媒を実現することができる。
【００４７】
比較例の空気調和機１０では、冷媒量が少なくなると、ＬＥＶ３０の弁開度の調整に対する冷媒の圧縮機１からの吐出温度の応答時間が短くなるため、設定温度に対してハンチングが発生するおそれがある。これに対して、本実施の形態の空気調和機１０では、圧力基準室Ｓ２内の圧力を基準にして弁部３４の弁開度を増加させるため、冷媒量が少なくなっても設定温度に対するハンチングの発生を抑制することができる。したがって、制御性を向上することができる。
【００４８】
本実施の形態の空気調和機１０では、圧縮機１は、回転数を可変に制御可能である。このため、圧縮機１の回転数を可変に制御することにより、省電力化を図ることができる。また、圧縮機１の回転数が上がることにより、冷媒の圧縮機１からの吐出温度が上がる場合でも、圧力基準室Ｓ２内の圧力を基準にして弁部３４の弁開度を増加させることにより圧縮機１の冷媒の吐出温度の上昇を抑制することができる。
【００４９】
実施の形態２．
以下、特に説明しない限り、実施の形態２では、実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【００５０】
図５を参照して、本発明の実施の形態２の空気調和機１０は、上記の実施の形態１の空気調和機１０に比べて、圧力調整弁３の構成が異なっている。
【００５１】
本実施の形態の空気調和機１０では、圧力調整弁３はキャピラリ３９を含んでいる。キャピラリ３９は、圧力調整弁３のケース３１と蒸発器４とに接続されている。圧力調整弁３のケース３１内の構成は実施の形態１の構成と同一である。キャピラリ３９は、冷媒回路１３において弁部３４と蒸発器４との間に配置されている。このため、キャピラリ３９により冷媒を減圧することができる。
【００５２】
本実施の形態によれば、キャピラリ３９によって冷媒の減圧を調整することができる。このため、冷媒の減圧の調整が容易となる。
【００５３】
実施の形態３．
以下、特に説明しない限り、実施の形態３では、実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【００５４】
図６を参照して、本発明の実施の形態３の空気調和機１０は、上記の実施の形態１の空気調和機１０に比べて、圧力調整弁３の構成が異なっている。
【００５５】
本実施の形態の空気調和機１０では、圧力調整弁３はキャピラリ３９を含んでいる。キャピラリ３９は、冷媒回路１３において圧力調整弁３のケース３１と並列に接続されている。圧力調整弁３のケース３１内の構成は実施の形態１の構成と同一である。キャピラリ３９は、冷媒回路１３において弁部３４と並列に配置されている。このため、キャピラリ３９により冷媒を減圧することができる。
【００５６】
本実施の形態によれば、キャピラリ３９によって冷媒の減圧を調整することができる。このため、冷媒の減圧の調整が容易となる。
【００５７】
続いて、図７を参照して、実施の形態３の空気調和機１０の変形例について説明する。この変形例は、実施の形態１とは細孔３８が設けられていない点で異なっている。この変形例では、キャピラリ３９が冷媒回路１３において弁部３４と並列に配置されているため、実施の形態１の細孔３８が設けられていなくても、キャピラリ３９により冷媒回路１３に冷媒を常に流すことができる。
【００５８】
実施の形態１の細孔３８に比べてキャピラリ３９の方が冷媒の減圧の調整が容易である。このため、本実施の形態の空気調和機１０の変形例では、キャピラリ３９により冷媒の減圧の調整が容易となる。
【００５９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１  圧縮機、２  凝縮器、３  圧力調整弁、４  蒸発器、５  凝縮器用送風機、６  蒸発器用送風機、７  サーミスタ、８  マイクロコンピュータ、９  キャピラリ、１０  空気調和機、１１  室外機、１２  室内機、１３  冷媒回路、３１  ケース、３１ａ  流入部、３１ｂ  流出部、３２  ダイヤフラム、３３  流路、３４ａ  弁体、３４ｂ  弁座、３５  バネ、３６  仕切部材、３７  弁孔、３８  細孔、３９  キャピラリ、Ｓ１  第１室、Ｓ２  第２室（圧力基準室）。
【図１】
2018078808.tif 000003
【図２】
2018078808.tif 000004
【図３】
2018078808.tif 000005
【図４】
2018078808.tif 000006
【図５】
2018078808.tif 000007
【図６】
2018078808.tif 000008
【図７】
2018078808.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月30日(2017.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、圧力調整弁および蒸発器を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路を、前記圧縮機、前記凝縮器、前記圧力調整弁、前記蒸発器の順に流れる冷媒とを備え、
前記冷媒は、Ｒ３２であり、
前記圧力調整弁は、前記凝縮器から流入した前記冷媒を前記蒸発器に流す流路と、前記流路から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室と、前記流路内に配置された弁部とを含み、
前記圧力調整弁は、前記弁部の弁開度を調整することにより前記流路を流れる前記冷媒の流量を調整可能であり、
前記弁部は、前記流路内の圧力が前記圧力基準室内の圧力よりも大きくなると前記弁開度を増加させ、前記流路内の圧力が前記圧力基準室内の圧力よりも小さくなると前記弁開度を減少させるように構成されており、
前記圧力調整弁は、常に前記冷媒を流すことが可能に構成されている、空気調和機。
【請求項２】
前記冷媒回路を流れる前記冷媒の量は３００ｇ以上５００ｇ以下である、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記圧力調整弁は、キャピラリを含み、
前記キャピラリは、前記冷媒回路において前記弁部と前記蒸発器との間に配置されている、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記圧力調整弁は、キャピラリを含み、
前記キャピラリは、前記冷媒回路において前記弁部と並列に配置されている、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記圧縮機は、回転数を可変に制御可能である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の空気調和機は、冷媒回路と、冷媒とを備えている。冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、圧力調整弁および蒸発器を有する。冷媒は、冷媒回路を、圧縮機、凝縮器、圧力調整弁、蒸発器の順に流れる。冷媒は、Ｒ３２である。圧力調整弁は、凝縮器から流入した冷媒を蒸発器に流す流路と、流路から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室と、流路内に配置された弁部とを含んでいる。圧力調整弁は、弁部の弁開度を調整することにより流路を流れる冷媒の流量を調整可能である。弁部は、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも大きくなると弁開度を増加させ、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも小さくなると弁開度を減少させるように構成されている。圧力調整弁は、常に冷媒を流すことが可能に構成されている。
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月6日(2018.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、圧力調整弁および蒸発器を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路を、前記圧縮機、前記凝縮器、前記圧力調整弁、前記蒸発器の順に流れる冷媒とを備え、
前記冷媒は、Ｒ３２であり、
前記圧力調整弁は、ケースと、前記ケースの内部を仕切るように前記ケースの内側に取り付けられたダイヤフラムと、前記ケースの前記内部を前記ダイヤフラムで仕切られかつ前記凝縮器から流入した前記冷媒を前記蒸発器に流す流路と、前記ダイヤフラムで前記流路から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室と、前記流路内に配置された弁部と、前記流路内に配置された仕切部材とを含み、
前記圧力調整弁は、前記弁部の弁開度を調整することにより前記流路を流れる前記冷媒の流量を調整可能であり、
前記弁部は、前記流路内の圧力が前記圧力基準室内の圧力よりも大きくなると前記弁開度を増加させ、前記流路内の圧力が前記圧力基準室内の圧力よりも小さくなると前記弁開度を減少させるように構成されており、
前記弁部は、前記ダイヤフラムに接続された弁体と、前記仕切部材に設けられた弁座とを有し、
前記圧力調整弁は、前記弁体が前記弁座に接している状態でも前記圧力調整弁内に前記冷媒を流すことが可能に構成されている、空気調和機。
【請求項２】
前記冷媒回路を流れる前記冷媒の量は３００ｇ以上５００ｇ以下である、請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記圧力調整弁は、キャピラリを含み、
前記キャピラリは、前記冷媒回路において前記弁部と前記蒸発器との間に配置されている、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記圧力調整弁は、キャピラリを含み、
前記キャピラリは、前記冷媒回路において前記弁部と並列に配置されている、請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記圧縮機は、回転数を可変に制御可能である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の空気調和機は、冷媒回路と、冷媒とを備えている。冷媒回路は、圧縮機、凝縮器、圧力調整弁および蒸発器を有する。冷媒は、冷媒回路を、圧縮機、凝縮器、圧力調整弁、蒸発器の順に流れる。冷媒は、Ｒ３２である。圧力調整弁は、ケースと、ケースの内部を仕切るようにケースの内側に取り付けられたダイヤフラムと、ケースの内部をダイヤフラムで仕切られかつ凝縮器から流入した冷媒を蒸発器に流す流路と、ダイヤフラムで流路から仕切られかつ不活性ガスが封入された圧力基準室と、流路内に配置された弁部と、流路内に配置された仕切部材とを含んでいる。圧力調整弁は、弁部の弁開度を調整することにより流路を流れる冷媒の流量を調整可能である。弁部は、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも大きくなると弁開度を増加させ、流路内の圧力が圧力基準室内の圧力よりも小さくなると弁開度を減少させるように構成されている。弁部は、ダイヤフラムに接続された弁体と、仕切部材に設けられた弁座とを有している。圧力調整弁は、弁体が弁座に接している状態でも圧力調整弁内に冷媒を流すことが可能に構成されている。
【国際調査報告】
2018078808.tif 000010
2018078808.tif 000011
2018078808.tif 000012
2018078808.tif 000013