(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨張弁から蒸発器を経て圧縮機へと至る管路を有すると共に前記蒸発器を経由した冷媒の温度を前記管路外で監視する温度検出手段の検出結果に基づいて前記膨張弁の開閉を制御する冷凍空調装置の冷媒回路において、
一端が前記管路の前記膨張弁の手前に接続され、他端が前記管路の温度検出手段が位置する部位に接続された迂回管路であって、前記管路の前記膨張弁の手前から前記温度検出手段が冷媒の温度を監視する位置まで冷媒の一部を前記冷凍空調装置の駆動初期において迂回させる迂回管路と、
該迂回管路中に設けられ、前記管路を経て前記温度検出手段で温度監視される位置での冷媒の温度・圧力よりも前記迂回管路を経て前記温度検出手段で温度監視される位置での冷媒の温度・圧力を低温・低圧とする減圧手段と、
を備え、
前記冷凍空調装置の駆動初期に前記迂回管路に冷媒を供給する際に前記膨張弁を閉じ、前記減圧手段によって低温・低圧とされた冷媒により前記温度検出手段を冷却することを特徴とする冷凍空調装置の冷媒回路。
【請求項２】
前記減圧手段は段階的に冷媒の圧力を減衰するよう多段とされていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍空調装置の冷媒回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍空調装置、特に、その起動初期における圧縮機への液バック現象の発生を防止する冷媒回路を備えた冷凍空調装置の冷媒回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、冷凍空調装置に封入された冷媒は、凝縮器で凝縮液化して状態変化された冷媒液を膨張弁で減圧した後に蒸発器で蒸発させ、この際の蒸発潜熱によって蒸発器の周囲の空気の熱を奪いつつ圧縮機に送り、この圧縮機で圧縮して高温・高圧の冷媒ガスとして再び凝縮器へと送る冷凍サイクルを冷媒回路で繰り返している。
【０００３】
図２は、このような冷媒回路の一例を示し、１は主液電磁弁、２は冷媒流量を制御する膨張弁、３は蒸発器、４は凝縮器（図示せず）から主液電磁弁１，膨張弁２，蒸発器３を経由して圧縮機（図示せず）へと冷媒（液・ガス）を供給する配管である。
【０００４】
蒸発器３の出口側の配管４の外部近傍には、蒸発器３を経由した冷媒の温度を監視する温度監視手段としての感温筒５が設けられている。
【０００５】
また、膨張弁２は、感温筒５と外部均圧管６を作動入力とし、感温筒５の飽和圧力と外部均圧管６の圧力との差が一定となるように動作する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如く構成された乾式の蒸発器と温度式の自動膨張弁とを組み合わせた冷凍空調装置の冷媒回路においては、蒸発器３の出口側で過熱度（スーパーヒート）の一定制御を行なっているが、冷凍空調装置の起動初期には、感温筒６の温度低下が外部的圧力の降下に追従せず膨張弁２の開度が過剰となる場合がある。
【０００７】
即ち、冷凍空調装置の起動直後は冷媒回路の各部が等温度の状態から制御が開始されるため、感温筒５の飽和圧力よりも外部均圧管６を通じて検出される蒸発圧力の方が低圧なため膨張弁２の開度が過剰となってしまう。
【０００８】
従って、冷凍空調装置の起動初期においては、起動直後の膨張弁２の動作遅れにより発生する過渡的な冷媒流量の増加、並びに、膨張弁２の全開に伴い、蒸発器３に圧縮機から液状冷媒が吸入されるという液バック現象により圧縮機が損傷する虞があった。
【０００９】
そこで、このような液バック現象を回避するために、冷凍空調器の停止前に主液電磁弁１を閉じてポンプダウン運転を行って蒸発器３に残留する液冷媒を凝縮器に回収したり、冷凍空調器の駆動直後にポンプダウン運転を行って圧縮機への冷媒の過剰流入を制限するといった容量制御運転を行っている。
【００１０】
また、圧縮機の吸込側（蒸発器３の出口側）に蒸発器３で蒸発できない冷媒液からガスを分離する気液分離器７を設けて冷媒液が圧縮機に流入することを防止するといった方式を採用している。
【００１１】
しかしながら、冷凍空調器の停止前にポンプダウン運転を行った場合、その制御容量には制約があるため蒸発器３に冷媒液が残留するといった問題点があり、冷凍空調器の起動時にポンプダウンを行った場合、感温筒５の温度低下によりポンプダウンを解除した後に低圧圧力異常が発生したり、吸込過熱度大により圧縮機モータ（図示せず）の巻線温度が上昇するといった問題が発生していた。
【００１２】
また、気液分離器７を設置した場合には冷媒量に応じて必要な容積を確保しなければならないという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、冷凍空調装置の冷媒回路を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
その目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、膨張弁から蒸発器を経て圧縮機へと至る管路を有すると共に前記蒸発器を経由した冷媒の温度を前記管路外で監視する温度検出手段の検出結果に基づいて前記膨張弁の開閉を制御する冷凍空調装置の冷媒回路において、一端が前記管路の前記膨張弁の手前に接続され、他端が前記管路の温度検出手段が位置する部位に接続された迂回管路であって、前記管路の前記膨張弁の手前から前記温度検出手段が冷媒の温度を監視する位置まで冷媒の一部を前記冷凍空調装置の駆動初期において迂回させる迂回管路と、該迂回管路中に設けられ、前記管路を経て前記温度検出手段で温度監視される位置での冷媒の温度・圧力よりも前記迂回管路を経て前記温度検出手段で温度監視される位置での冷媒の温度・圧力を低温・低圧とする減圧手段と、を備え、前記冷凍空調装置の駆動初期に前記迂回管路に冷媒を供給する際に前記膨張弁を閉じ、前記減圧手段によって低温・低圧とされた冷媒により前記温度検出手段を冷却することを要旨とする。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、前記減圧手段は段階的に冷媒の圧力を減衰するよう多段とされていることを要旨とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の冷凍空調装置の冷媒回路の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１において、１１は主液電磁弁、１２は冷媒流量を制御する膨張弁、１３は蒸発器、１４は凝縮器（図示せず）から主液電磁弁１１，膨張弁１２，蒸発器１３を経由して圧縮機（図示せず）へと冷媒（液・ガス）を供給する配管（管路）である。
【００１８】
蒸発器１３の出口側の配管１４の外部近傍には、蒸発器１３を経由した冷媒の温度を監視する温度監視手段としての感温筒１５が設けられている。
【００１９】
また、膨張弁１２の手前から感温筒１５が位置する部位の配管１４には、冷媒液の一部を冷凍空調装置の駆動初期において迂回させる迂回管路１６が設けられている。
【００２０】
この迂回管路１６は、電磁弁１７、迂回管路１６に供給された冷媒液の一部を段階的に低温・低圧とする細管（キャピラリチューブ）１８，１９、細管１８，１９の間に位置して外部均圧圧力の急激な変動を緩衝する圧力チャンバー２０、圧力チャンバー２０から膨張弁１２に連結された外部均圧管２１を有する。
【００２１】
迂回管路１６は、配管１４を経て感温筒１５で温度監視される位置での冷媒液よりも、細管１８，１９によって低温・低圧とされて感温筒１５で温度監視される位置での冷媒液を低温・低圧とする。
【００２２】
膨張弁１２は、感温筒１５と外部均圧管２１を差動入力とし、感温筒１５の飽和圧力と外部均圧管２１の圧力との差が一定となるように動作する。
【００２３】
上記の構成において、冷凍空調器が起動開始すると、電磁弁１７が開いて膨張弁１２の前後圧力を同一にした後、圧縮機が運転を開始し、主液電磁弁１１が開く。
【００２４】
この主液電磁弁１１が開くことによって、凝縮器から配管１４に高温・高圧な冷媒液が供給されて膨張弁１２へと供給される。また、その一部が迂回管路１６へと分岐される。
【００２５】
この迂回管路１６へと分岐された冷媒液の一部は、細管１８，１９を通って低温・低圧化されて蒸発器１３の出口側へと流れ、その温度が感温筒１５によって検出される。
【００２６】
この際、膨張弁１２は、外部均圧管２１からの冷媒液の圧力（外均圧力）が感温筒１５での飽和圧力よりも高いため全閉状態となる。
【００２７】
従って、圧縮機（図示せず）へは、細管１８，１９を経由した冷媒液が吸い込まれる。この際、この冷媒液によって圧縮機モーターが冷却される。また、迂回管路１６を経て低温・低圧とされた冷媒液によって感温筒１５が冷却されると電磁弁１７が閉じると共に膨張弁１２が開いて定常運転状態となる。
【００２８】
この際、電磁弁１７は、迂回管路１６を経て感温筒１５に供給された低温・低圧な冷媒液によって冷却されたことをタイマーのカウントによって監視する。
【００２９】
また、膨張弁１２は、圧力チャンバー２０と細管１９により外部均圧圧力の変化が積分動作となるため、オーバーヒートが防止される。
【００３０】
このように、本発明の冷凍空調装置の冷媒回路によれば、膨張弁１２の動作を制限することによって冷媒流入を抑制するので、簡単な制御で液バック現象の発生を防止することができる。
【００３１】
即ち、膨張弁１２は、感温筒１５の近傍の冷媒の温度・圧力よりも低温・低圧な外部均圧管２１から冷媒液によって強制的に閉じた後、迂回管路１６からのみの低温・低圧な一部の冷媒液によって感温筒１５を冷やして膨張弁１２の開放を促進することによって膨張弁１２の動作遅れを解消し、起動直後の膨張弁１２の動作遅れにより発生する過渡的な冷媒流量の増加を抑制することができ、よって液バック現象を防止し得て圧縮機の保護を確実なものとして製品の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の冷凍空調装置の冷媒回路にあっては、管路に膨張弁の手前から温度検出手段が冷媒の温度を監視する位置まで冷媒の一部を冷凍空調装置の駆動初期において迂回させる迂回管路を設けると共に、迂回管路中に管路を経て温度検出手段で温度監視される位置での冷媒の温度・圧力よりも迂回管路を経て温度検出手段で温度監視される位置での冷媒の温度・圧力を低温・低圧とする減圧手段を設け、減圧手段によって減圧された冷媒の一部を膨張弁に印加する外部近圧管を設けたことにより、液バック現象を防止し得て圧縮機の保護を確実なものとして製品の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる冷凍空調装置の冷媒回路である。
【図２】従来の冷凍空調装置の冷媒回路である。
【符号の説明】
１２  膨張弁、１３  蒸発器、１４  配管（管路）、１５  感温筒（温度検出手段）、１６  迂回管路、１８  細管（減圧手段）、１９  細管（減圧手段）、２１  外部均圧管。
【図１】
0003594770.tif 000002
【図２】
0003594770.tif 000003