(57)【要約】【課題】    低い製造コストで、安定運転が可能な空気調和機の冷媒回路を提供する。【解決手段】  圧縮機２と凝縮器３（又は５）と膨張弁７ｂ（又は７ａ）と蒸発器５（又は３）とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、蒸発器５と圧縮機２との間Ｂと、凝縮器３と膨張弁７ｂとの間Ａとをバイパスする流路Ｌを設けるとともに、バイパス流路Ｌに、電磁開閉弁１０とキャピラリチューブ９とを、キャピラリチューブ９がＢ側に、電磁開閉弁１０がＡ側に、それぞれ位置するようにして設け、更に電磁開閉弁１０とキャピラリチューブ９との間に圧力センサ１１を配置して、電磁開閉弁１０の作動制御により、冷房運転では「蒸発圧力一定制御」を行い、暖房運転では「凝縮圧力一定制御」を行うとともに、圧縮機２からの吐出冷媒の温度が異常に上昇した場合には、バイパス流路を通じて液状冷媒を圧縮機２に導入してこれを冷却する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管と、前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管とをバイパスする流路を設けるとともに、
当該バイパス流路に、開閉弁と減圧手段とを、当該減圧手段が前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に、当該開閉弁が前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管側に、それぞれ位置するようにして設け、更に前記開閉弁と前記減圧手段との間に圧力センサを配置したことを特徴とする空気調和機の冷媒回路。
【請求項２】
請求項１に記載する空気調和機の冷媒回路において、
前記バイパス流路には、更に前記減圧手段よりも前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に温度検出手段が設けられ、
当該温度検出手段により検出された冷媒温度に基づいて蒸発圧力を間接測定して制御する機能を有することを特徴とする空気調和機の冷媒回路。
【請求項３】
圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管と、前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管とをバイパスする流路を設けるとともに、
当該バイパス流路に、開閉弁と減圧手段とを、当該開閉弁が前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に、当該減圧手段が前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管側に、それぞれ位置するようにして設け、更に前記開閉弁と前記減圧手段との間に圧力センサを配置したことを特徴とする空気調和機の冷媒回路。
【請求項４】
圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管と、前記凝縮器と前記膨張弁との間に設けられた受液器の底部とをバイパスする流路を設けるとともに、
当該バイパス流路に、開閉弁と減圧手段とを、当該開閉弁が前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に、当該減圧手段が前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管側に、それぞれ位置するようにして設け、更に前記開閉弁と前記減圧手段との間に圧力センサを配置し、
前記受液器の底部に温度検出手段を設け、当該温度検出手段により検出された冷媒温度に基づいて凝縮圧力を間接測定して制御する機能を有することを特徴とする空気調和機の冷媒回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定運転が可能な空気調和機の冷媒回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、室内空調に利用する従来の蒸気圧縮式空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。以下に、この冷媒回路の冷凍サイクルについて説明する。
【０００３】
冷媒回路は、冷房時及び暖房時における冷媒回路内の冷媒流れを制御する四方弁２１と、圧縮機２２と、冷房時に蒸発器として作用すると共に暖房時に凝縮器として作用する室内熱交換器２３と、この室内熱交換器２３に風を送り込むための室内ファン２４と、冷房時に凝縮器として作用すると共に暖房時に蒸発器として作用する室外熱交換器２５と、この室外熱交換器２５に風を送り込む室外ファン２６と、冷房時に膨張弁として作用すると共に暖房時に全開状態となり配管の一部となる膨張弁２７ａと、冷房時に全開状態となり配管の一部となると共に暖房時に膨張弁として作用する膨張弁２７ｂと、アキュームレータ２８と、これらを接続する配管とからなる。
【０００４】
また、冷媒回路の安定な運転を目的として、熱交換器２３，２５にはサーミスタ温度検出器２９ａ，２９ｂが設けられており、凝縮温度又は蒸発温度を検出することにより、凝縮圧力又は蒸発圧力を推測して、圧縮機２２の回転数やファン２４，２６等を制御している。
【０００５】
冷房時は四方弁２１を実線状態に設定することにより圧縮機２２から吐出された冷媒は実線矢印のように室外熱交換器２５から室内熱交換器２３の方向に流れる。一方、暖房時は四方弁２１を破線状態に設定することにより圧縮機２２から吐出された冷媒は破線矢印のように、冷房のときと逆方向に流れる。
【０００６】
次に、図５に示すモリエル線図を参照して、上記冷凍サイクルでの冷媒の状態変化について説明する。図５では縦軸に圧力、横軸にエンタルピをとっている。なお、同図において、ｘは冷媒の気相状態、液相状態および気液２相状態の境界を示す曲線であり、頂点ｙは臨界点を示し、これより右側の曲線部分は飽和蒸気線を示し、左側の曲線部分は飽和液線を示し、その内部は気相状態の冷媒と液相状態の冷媒が混合した気液２相状態の湿り蒸気を示している。飽和蒸気線の右側は過熱蒸気域であり、飽和液線の左側は過冷却された液領域である。
【０００７】
湿り蒸気の範囲では、圧力一定のとき温度も一定であり、１対１の対応関係が有る。この関係は、発明の実施形態において詳細に説明する温度を測定して圧力を間接的に知る方法、すなわち、圧力の間接測定方法の根拠である。
【０００８】
図中ａ−ｂ間では、冷媒は圧縮機２２で圧縮されることによって、高温高圧の過熱蒸気となっている。また、図中ｂ−ｃ間では、冷媒は凝縮器２３（暖房時）又は２５（冷房時）内で凝縮されることによって、過熱蒸気状態から２相状態を経て過冷却された液体状態になる。そして、図中ｃ−ｄ間では、冷媒は膨張弁２７ａ（冷房時）又は２７ｂ（暖房時）で減圧されることによって、低温低圧の気液２相状態（液状冷媒とガス冷媒との混合状態）の湿り度が大きい２相冷媒となる。図中ｄ−ａ間では、湿り冷媒は蒸発器２５（暖房時）又は２３（冷房時）内で周囲から熱を奪うことによって蒸発して湿り度が低下（乾き度が増大）し、やがて若干過熱した過熱蒸気となる。そして、過熱蒸気となった冷媒が、アキュームレータ２８を介して、再び圧縮機２２内へ送り込まれることになる。
【０００９】
実際には蒸発器２５（暖房時）又は２３（冷房時）からの吐出戻り冷媒は、上述したように冷媒全てが過熱蒸気とならず、一部液状態の冷媒が存在する場合がある。したがって、この液状冷媒が圧縮機２２に戻って圧縮機２２が損傷するのを防止するためにアキュームレータ２８で気液分離してガス冷媒のみを圧縮機２２に供給している。
【００１０】
熱交換器の内部を流通する冷媒は、ガス冷媒から気液２相状態、液状冷媒へと変化、または逆に液状冷媒から気液２相状態、ガス冷媒へと変化する。サーミスタ温度検出器２９ａは、室外熱交換器２５のベンド、特に冷媒が気液２相状態となっている箇所に相当するベンドに設けられている。また、サーミスタ温度検出器２９ｂは、室内熱交換器２３のベンド、特に冷媒が気液２相状態となっている箇所に相当するベンドに設けられている。
【００１１】
冷房運転時には、室外熱交換器２５は凝縮器として機能し、室内熱交換器２３は蒸発器として機能するため、サーミスタ温度検出器２９ａは凝縮温度を、サーミスタ温度検出器２９ｂは蒸発温度を検出する。検出した各温度から凝縮圧力、蒸発圧力を間接測定して、冷媒の蒸発圧力を所定の一定圧力に維持し安定した冷房能力を確保する制御、すなわち「蒸発圧力一定制御」を行い、比較的安定した運転を実現している。温度を介して圧力を間接測定できる理由は、先のモリエル線図の説明で明らかである。
【００１２】
また、暖房運転時には、室内熱交換器２３は凝縮器として機能し、室外熱交換器２５は蒸発器として機能するため、サーミスタ温度検出器２９ｂは凝縮温度を、サーミスタ温度検出器２９ａは蒸発温度を検出する。検出した各温度から凝縮圧力、蒸発圧力を間接測定して、冷媒の凝縮圧力を所定の一定圧力に維持し安定した暖房能力を確保する制御、すなわち「凝縮圧力一定制御」を行い、比較的安定した運転を実現している。
【００１３】
上述するように、空気調和機の運転制御上の要求を実現するためには、運転中に冷媒圧力を知ることが必要不可欠である。すなわち、冷房運転時には圧縮機２２の吸込側の冷媒圧力（以下、「低圧圧力」という）を、暖房運転時には圧縮機２２の吐出側の冷媒圧力（以下、「高圧圧力」という）を知ることが必要となる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−３５０００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来のサーミスタ温度検出器により冷媒圧力を間接測定する方法では、装置の運転開始や圧縮機の負荷変動等に対してサーミスタ温度検出器の応答性が遅いため、過渡状態の制御は困難であった。
【００１６】
また、サーミスタ温度検出器による圧力の間接測定方式では熱交換器において冷媒が気液２相状態であると想定される箇所に設置されるものの、運転状態によって気液２相状態を形成する部分には変動があり、気液２相状態の位置が変動してサーミスタ温度検出器の設置箇所からずれた場合には、正確に冷媒圧力を間接測定することが困難となるという不安定性があった。
【００１７】
また、熱交換器における凝縮温度又は蒸発温度から冷媒圧力を間接測定しても、冷媒回路を構成する配管のレイアウトによっては圧力損失が生じ、実際の圧縮機前後における低圧圧力又は高圧圧力の値とは異なるおそれもある。
【００１８】
これに対して、圧縮機の前後の配管に圧力センサを設置して、低圧圧力及び高圧圧力を直接検出するという方法も考えられるが、この場合には比較的高価な圧力センサを２つ必要とすることから、コストアップを招来するといった問題があった。
【００１９】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、製造コストを抑えつつ、低圧圧力及び高圧圧力を測定して安定な運転制御が可能な空気調和機の冷媒回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決する本発明に係る空気調和機の冷媒回路は、
圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管と、前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管とをバイパスする流路を設けるとともに、
当該バイパス流路に、開閉弁と減圧手段とを、当該減圧手段が前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に、当該開閉弁が前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管側に、それぞれ位置するようにして設け、更に前記開閉弁と前記減圧手段との間に圧力センサを配置したことを特徴とする空気調和機の冷媒回路である。
【００２１】
上記課題を解決する本発明に係る他の空気調和機の冷媒回路は、
上記空気調和機の冷媒回路において、
前記バイパス流路には、更に前記減圧手段よりも前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に温度検出手段が設けられ、
当該温度検出手段により検出された冷媒温度に基づいて蒸発圧力を間接測定して制御する機能を有することを特徴とする空気調和機の冷媒回路である。
【００２２】
上記課題を解決する本発明に係る他の調和機の冷媒回路は、
圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管と、前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管とをバイパスする流路を設けるとともに、
当該バイパス流路に、開閉弁と減圧手段とを、当該開閉弁が前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に、当該減圧手段が前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管側に、それぞれ位置するようにして設け、更に前記開閉弁と前記減圧手段との間に圧力センサを配置したことを特徴とする空気調和機の冷媒回路である。
【００２３】
上記課題を解決する本発明に係る他の空気調和機の冷媒回路は、
圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管と、前記凝縮器と前記膨張弁との間に設けられた受液器の底部とをバイパスする流路を設けるとともに、
当該バイパス流路に、開閉弁と減圧手段とを、当該開閉弁が前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に、当該減圧手段が前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管側に、それぞれ位置するようにして設け、更に前記開閉弁と前記減圧手段との間に圧力センサを配置し、
前記受液器の底部に温度検出手段を設け、当該温度検出手段により検出された冷媒温度に基づいて凝縮圧力を間接測定して制御する機能を有することを特徴とする空気調和機の冷媒回路である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る空気調和機の冷媒回路によれば、
圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管と、前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管とをバイパスする流路を設けるとともに、
当該バイパス流路に、開閉弁と減圧手段とを、当該減圧手段が前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に、当該開閉弁が前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管側に、それぞれ位置するようにして設け、更に前記開閉弁と前記減圧手段との間に圧力センサを配置したので、
冷房運転では、冷媒の蒸発圧力を所定の一定圧力に維持し安定した冷房能力を確保する制御、すなわち「蒸発圧力一定制御」を行うことができるとともに、暖房運転では、冷媒の凝縮圧力を所定の一定圧力に維持し安定した暖房能力を確保する制御、すなわち「凝縮圧力一定制御」を行うことができる。また、圧縮機からの吐出冷媒の温度が異常に上昇した場合には、冷房運転及び暖房運転にかかわりなく、開閉弁を開弁状態とすることにより、バイパス流路を通じて液状冷媒を圧縮機に導入してこれを冷却することができる。すなわち、開閉弁が開状態のときは高圧を、閉状態のときは低圧を測定できるので、圧力センサ１個で高圧及び低圧測定できるため、圧力センサを減らすことができる。これにより、低いコストで製造することができる。
【００２５】
本発明に係る他の空気調和機の冷媒回路によれば、
上記空気調和機の冷媒回路において、
前記バイパス流路には、更に前記減圧手段よりも前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に温度検出手段が設けられ、
当該温度検出手段により検出された冷媒温度に基づいて蒸発圧力を間接測定して制御する機能を有することとしたので、
上記効果に加えて、開閉弁を開弁状態として、高圧圧力を検出する必要がある場合や、液状冷媒を圧縮機に導入してこれを冷却する必要がある場合であっても、これらと同時に低圧圧力を利用した制御を行うことができ、より安定な運転制御が可能な空気調和機の冷媒回路とすることができる。
【００２６】
本発明に係る他の空気調和機の冷媒回路によれば、
圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管と、前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管とをバイパスする流路を設けるとともに、
当該バイパス流路に、開閉弁と減圧手段とを、当該開閉弁が前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に、当該減圧手段が前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管側に、それぞれ位置するようにして設け、更に前記開閉弁と前記減圧手段との間に圧力センサを配置したので、
冷房運転では、冷媒の蒸発圧力を所定の一定圧力に維持し安定した冷房能力を確保する制御、すなわち「蒸発圧力一定制御」を行うことができるとともに、暖房運転では、冷媒の凝縮圧力を所定の一定圧力に維持し安定した暖房能力を確保する制御、すなわち「凝縮圧力一定制御」を行うことができる。また、圧縮機からの吐出冷媒の温度が異常に上昇した場合には、冷房運転及び暖房運転にかかわりなく、開閉弁を開弁状態とすることにより、バイパス流路を通じて液状冷媒を圧縮機に導入してこれを冷却することができる。また、圧力センサを多く必要としないため、低いコストで製造することができる。
【００２７】
本発明に係る他の空気調和機の冷媒回路によれば、
圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを順次冷媒流路で接続してなる空気調和機の冷媒回路において、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管と、前記凝縮器と前記膨張弁との間に設けられた受液器の底部とをバイパスする流路を設けるとともに、
当該バイパス流路に、開閉弁と減圧手段とを、当該開閉弁が前記蒸発器と前記圧縮機との間の吸入管側に、当該減圧手段が前記凝縮器と前記膨張弁との間の液管側に、それぞれ位置するようにして設け、更に前記開閉弁と前記減圧手段との間に圧力センサを配置し、
前記受液器の底部に温度検出手段を設け、当該温度検出手段により検出された冷媒温度に基づいて凝縮圧力を間接測定して制御する機能を有することとしたので、
上記効果に加えて、開閉弁を開弁状態として、低圧圧力を検出する必要がある場合や、液状冷媒を圧縮機に導入してこれを冷却する必要がある場合であっても、これらと同時に高圧圧力を利用した制御を行うことができ、より安定な運転制御が可能な空気調和機の冷媒回路とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係る空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。以下に、この冷媒回路の冷凍サイクルについて説明する。
【００２９】
冷媒回路は、冷房時及び暖房時における冷媒回路内の冷媒流れを制御する四方弁１と、圧縮機２と、冷房時に蒸発器として作用すると共に暖房時に凝縮器として作用する室内熱交換器３と、この室内熱交換器３に風を送り込むための室内ファン４と、冷房時に凝縮器として作用すると共に暖房時に蒸発器として作用する室外熱交換器５と、この室外熱交換器５に風を送り込む室外ファン６と、冷房時に膨張弁として作用すると共に暖房時に全開状態となり配管の一部となる膨張弁７ａと、冷房時に全開状態となり配管の一部となると共に暖房時に膨張弁として作用する膨張弁７ｂと、アキュームレータ８と、これらを接続する配管と、更には、凝縮器と膨張弁との間の液管側（冷房時は５と７ａとの間、暖房時は３と７ｂとの間）Ａと圧縮機２の吸入管側Ｂ（具体的には圧縮機２とアキュームレータ８との間）とをバイパスする流路Ｌとからなる。
【００３０】
凝縮器と膨張弁との間の液管側Ａと圧縮機２とアキュームレータ８との間の吸入管側Ｂをバイパスする流路Ｌには、電磁開閉弁１０と、所定の通路抵抗を有するキャピラリチューブ９（減圧手段）とを、電磁開閉弁１０がＡ側に、キャピラリチューブ９がＢ側に、それぞれ位置するようにして設け、更にこの電磁開閉弁１０とキャピラリチューブ９との間に圧力センサ１１を介設している。
【００３１】
この場合、開閉弁が「開状態」にすると、液冷媒は絞り要素であるキャピラリチューブ９を経て吸入側に流れるが、圧力損失は圧倒的にキャピラリチューブ９で起きるので高圧を測定することになる。一方、開閉弁が「閉状態」のときは、絞り要素であるキャピラリチューブ９は連通管として作用するから、低圧を測定することになる。
【００３２】
冷房時は四方弁１を実線状態に設定することにより圧縮機２から吐出された冷媒は実線矢印のように流れる。一方、暖房時は四方弁１を破線状態に設定することにより圧縮機２から吐出された冷媒は破線矢印のように流れる。
【００３３】
冷凍サイクルでの冷媒の状態変化については、従来と同様であり、図１及び図５を参照して説明すると、図中ａ−ｂ間では、冷媒は圧縮機２で圧縮されることによって、高温高圧の過熱蒸気となっている。また、図中ｂ−ｃ間では、冷媒は凝縮器３（暖房時）又は５（冷房時）内で凝縮されることによって、過熱蒸気状態から過冷却された液体状態になる。そして、図中ｃ−ｄ間では、冷媒は膨張弁７ａ（冷房時）又は７ｂ（暖房時）で減圧されることによって、低温低圧の気液２相状態（液状冷媒とガス冷媒との混合状態）の２相冷媒となる。図中ｄ−ａ間では、２相状態の冷媒は蒸発器５（暖房時）又は３（冷房時）内で周囲から熱を奪うことによって蒸発し、次第に乾き度を増しやがて適度に過熱した過熱蒸気となる。そして、過熱蒸気となった冷媒が、アキュームレータ８を介して、再び圧縮機２内へ送り込まれることになる。
【００３４】
ここで、本実施形態では、凝縮器と膨張弁との間の液管側Ａと圧縮機２の吸入管側Ｂとをバイパスする流路Ｌが設けられている。この流路Ｌにおける電磁開閉弁１０の作動形態を以下説明するように設定することにより、冷房運転及び暖房運転において安定な運転制御を実現している。
【００３５】
すなわち、電磁開閉弁１０は、冷房運転時においては閉弁状態のまま保持される一方、暖房運転時においては閉弁状態を通常の状態として所定のタイミングで一時的に開弁状態とされる。さらに、冷房運転及び暖房運転にかかわりなく、冷媒回路の負荷状態が変化して圧縮機２からの吐出冷媒の温度が異常に上昇した場合には、電磁開閉弁１０を開弁状態のまま保持する。
【００３６】
上述するように冷房運転では、冷媒の蒸発圧力を所定の一定圧力に維持し安定した冷房能力を確保する制御、すなわち「蒸発圧力一定制御」を行うため、低圧圧力を知ることが必要となる。電磁開閉弁１０を閉弁状態で保持することにより、流路Ｌにおける圧力センサ１１には圧縮機２に吸込まれる冷媒の低圧圧力がキャピラリチューブ９を介して作用し、圧力センサ１１によって冷媒の低圧圧力が検出される。この検出される低圧圧力に基づいて圧縮機２の回転数制御が行われることで、室内熱交換器３における冷媒の蒸発圧力を一定にする「蒸発圧力一定制御」が実現され、室内熱交換器３における蒸発作用が安定し、安定な冷房運転が実現される。
【００３７】
また、上述するように暖房運転では、冷媒の凝縮圧力を所定の一定圧力に維持し安定した暖房能力を確保する制御、すなわち「凝縮圧力一定制御」を行うため、高圧圧力を知ることが必要となる。電磁開閉弁１０を所定のタイミングで一時的に開弁状態とすることにより、流路Ｌにおける圧力センサ１１には圧縮機２から吐出された冷媒がＡから導入されるとともにキャピラリチューブ９によって所定の通路抵抗が付与されていることから、高圧圧力が作用し、圧力センサ１１によって冷媒の高圧圧力が検出される。
【００３８】
なお、Ａにおける冷媒サンプリングによって、高圧圧力が検出できる理由は、Ａを通過する冷媒は膨張弁７ｂにおいて減圧される前の冷媒が流れ、圧力低下はもっぱら絞り要素であるキャピラリチューブ９で生じるため、圧縮機２から吐出された状態の圧力を検出できるからである。また、暖房運転において電磁開閉弁１０を常に開弁状態としない理由は、Ｂ側よりもＡ側の方が高圧状態であるため、圧縮機２の吸入側Ｂに高圧冷媒が必要以上に導入されると能力損失をきたすので、これを抑制するためである。
【００３９】
圧力センサ１１によって検出される高圧圧力に基づいて圧縮機２の回転数制御が行われることで、室内熱交換器３における冷媒の凝縮圧力を一定にする「凝縮圧力一定制御」が実現され、室内熱交換器３における凝縮作用が安定し、安定な暖房運転が実現される。
【００４０】
基本的には冷房運転及び暖房運転に応じて、電磁開閉弁１０に対して上述する開閉制御を行うが、冷媒回路の負荷状態が変化して圧縮機２からの吐出冷媒の温度が異常に上昇した場合には、冷房運転及び暖房運転にかかわりなく、電磁開閉弁１０を開弁状態のまま保持する。Ｂ側よりもＡ側の方が高圧状態であるため、電磁開閉弁１０を開弁状態とすることにより、流路Ｌを通じてＡ側の液状冷媒を圧縮機２に導入してこれを冷却することができる。
【００４１】
なお、冷房運転では「蒸発圧力一定制御」、暖房運転では「凝縮圧力一定制御」を安定運転のための基本制御としているが、冷房運転において高圧圧力を検出して、これに基づいて凝縮圧力を制御したり、暖房運転において低圧圧力を検出して、これに基づいて蒸発圧力を制御したりできれば、より安定な運転を実現することができる。
【００４２】
そこで、冷房運転においても常に電磁開閉弁１０を閉弁状態で保持するのではなく、所定のタイミングで一時的に開弁状態とすることにより、高圧圧力を検出するようにしてもよい。ただし、上述するように「蒸発圧力一定制御」は圧縮機２の回転数により制御しているため、検出した高圧圧力に基づいて凝縮圧力を制御する場合には、室外ファン６の回転数を制御することにより室外熱交換器５の凝縮効率を変化させて行う。
【００４３】
また、暖房運転時においては電磁開閉弁１０を開弁状態とするタイミング以外のときに低圧圧力を検出して、これ基づいて蒸発圧力を制御してもよい。ただし、上述するように「凝縮圧力一定制御」は圧縮機２の回転数により制御しているため、検出した低圧圧力に基づいて蒸発圧力を制御する場合には、室外ファン６の回転数を制御することにより室外熱交換器５の蒸発効率を変化させて行う。
【００４４】
なお、冷媒圧力の制御は圧縮機２の回転数又は室外ファン６の回転数を変化させることにより行うことができるが、圧縮機２の回転数を制御する方がより直接的に圧力制御が行えるので、運転状態によって主として制御したい圧力をコントロールするために圧縮機２を用い、従として制御したい圧力をコントロールするために室外ファン６を用いるようにすればよい。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
図２は、第２の実施形態に係る空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。以下に、この冷媒回路の冷凍サイクルについて説明する。なお、本実施形態に係る空気調和機の冷媒回路は、第１の実施形態を基本としているため、同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４６】
本実施形態においては、凝縮器と膨張弁との間Ａと圧縮機２とアキュームレータ８との間Ｂをバイパスする流路Ｌにおいて、キャピラリチューブ９よりもＢ側に温度検出手段であるサーミスタ１２を設置してある。
【００４７】
第１の実施形態で説明するように、圧力センサ１１は電磁開閉弁１０の開閉により低圧圧力及び高圧圧力の両方を検出することができる機能を有している。しかしながら、これは、一方の圧力を検出しているときは他方の圧力を検出することができないことを意味しており、一定時間、両方の圧力を検出したい場合などには、電磁開閉弁１０の開閉を頻繁に行うことが要求される。
【００４８】
これに対して、本実施形態では、サーミスタ１２によりキャピラリチューブ９で絞り膨張した後の温度を測定し、その温度により蒸発圧力を間接測定する。キャピラリチューブ９では、図５に示すように、Ｈｄが一定で蒸発圧力まで膨張する。したがって、蒸発器を出たガス冷媒と混合する前の状態では、図５のｄ点に示す飽和温度を検出することができる。これにより、蒸発圧力を間接的に検出でき、制御信号として利用できる。その結果、低圧圧力を間接測定することができる。間接測定した低圧圧力を用いて蒸発圧力を制御する方法としては、上述する通りである。
【００４９】
すなわち、本実施形態では、電磁開閉弁１０を開弁状態として、高圧圧力を検出する必要がある場合や、液状冷媒を圧縮機２に導入してこれを冷却する必要がある場合であっても、これらと同時に低圧圧力を利用した制御を行うことができ、より安定な運転制御が可能な空気調和機の冷媒回路を提供することができる。
【００５０】
＜第３の実施形態＞
図３は、第３の実施形態に係る空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。以下に、この冷媒回路の冷凍サイクルについて説明する。なお、本実施形態に係る空気調和機の冷媒回路は、第１の実施形態を基本としているため、同じ機能を有する部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５１】
本実施形態においては、凝縮器と膨張弁との間Ａと圧縮機２とアキュームレータ８との間Ｂをバイパスする流路Ｌが設けられ、この流路Ｌには、電磁開閉弁１６と、所定の通路抵抗を有するキャピラリチューブ１５（減圧手段）とを、キャピラリチューブ１５がＡ側に、電磁開閉弁１６がＢ側に、それぞれ位置するようにして設け、更にこの電磁開閉弁１６とキャピラリチューブ１５との間に圧力センサ１７を介設している。また、流路Ｌにおいて、キャピラリチューブ１５よりもＡ側に温度検出手段であるサーミスタ１８を設置してある。
【００５２】
本実施形態では、電磁開閉弁１６を閉弁状態とすることにより、流路Ｌにおける圧力センサ１７には圧縮機２から吐出された冷媒がＡからキャピラリチューブ１５を介して導入されることから、高圧圧力が作用し、圧力センサ１７によって冷媒の高圧圧力が検出される。一方、電磁開閉弁１６を開弁状態とすることにより、流路Ｌにおける圧力センサ１７には圧縮機２に吸込まれる低圧冷媒がＢから導入されるとともにキャピラリチューブ１５によって所定の通路抵抗が付与されていることから、低圧圧力が作用し、圧力センサ１７によって冷媒の低圧圧力が検出される。
【００５３】
上述するようにして検出された高圧圧力または低圧圧力に基づいて、圧縮機２の回転数制御が行われることで、室内熱交換器３における冷媒の凝縮圧力を一定にする「凝縮圧力一定制御」又は、室内熱交換器３における冷媒の蒸発圧力を一定にする「蒸発圧力一定制御」が実現され、安定な冷房運転又は暖房運転が実現される。この制御方法については、上述する通りである。また、電磁開閉弁１７を開弁状態とすることにより、液状冷媒を圧縮機２に導入してこれを冷却することもできる。
【００５４】
また、記述の如く図３に示す冷媒回路に対して受液器（レシーバ）３０を設け、その底部からバイパス配管を設けると共に、底部の温度を測定するようにすれば（図４を参照。）、サーミスタ１８は凝縮圧力に対応する飽和温度を検出する。その結果、高圧圧力を間接測定することができる。間接測定した高圧圧力を用いて凝縮圧力を制御する方法としては、上述する通りである。
【００５５】
すなわち、本実施形態では、電磁開閉弁１６を開弁状態として、低圧圧力を検出する必要がある場合や、液状冷媒を圧縮機２に導入してこれを冷却する必要がある場合であっても、これらと同時に高圧圧力を利用した制御を行うことができ、より安定な運転制御が可能な空気調和機の冷媒回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施形態に係る空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図２】第２の実施形態に係る空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図３】第３の実施形態に係る空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図４】第３の実施形態の変形例に係る空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図５】従来の蒸気圧縮式空気調和機の冷媒回路の概略構成図である。
【図６】モリエル線図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    四方弁
２    圧縮機
３    室内熱交換器
４    室内ファン
５    室外熱交換器
６    室外ファン
７ａ，７ｂ    膨張弁
８    アキュームレータ
９，１５    キャピラリチューブ
１０，１６    電磁開閉弁
１１，１７    圧力センサ
１２，１８    サーミスタ
２１    四方弁
２２    圧縮機
２３    室内熱交換器
２４    室内ファン
２５    室外熱交換器
２６    室外ファン
27a,27b    膨張弁
２８    アキュームレータ
29a,29b    サーミスタ温度検出器
３０  受液器（レシーバ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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