(57)【要約】【課題】 暖房運転から冷房運転への切替り時、現地施工後の初回運転時および長期間空調運転が行われなかった後の空調運転再開時に、液化した冷媒が圧縮機へと戻る、いわゆる液バックを回避する構成を提示する。【解決手段】冷房運転時は圧縮機１ａ，１ｂの吐出ライン１１を室外熱交換器２ａ，２ｂに接続するとともに圧縮機１ａ，１ｂの吸入ライン１２を室内熱交換器３に接続し、暖房運転時は圧縮機１ａ，１ｂの吐出ライン１１を室内熱交換器３に接続するとともに圧縮機１ａ，１ｂの吸入ライン１２を室外熱交換器２ａ，２ｂに接続する四方弁４を有する空調機１において、暖房運転後に初めて冷房運転指令を受信した場合、運転開始後の所定時間、四方弁４を暖房運転時の接続状態として起動するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷房運転時は圧縮機の吐出ラインを室外熱交換器に接続するとともに圧縮機の吸入ラインを室内熱交換器に接続し、暖房運転時は圧縮機の吐出ラインを室内熱交換器に接続するとともに圧縮機の吸入ラインを室外熱交換器に接続する四方弁を有する空調機において、
暖房運転後に初めて冷房運転指令を受信した場合、運転開始後の所定時間、四方弁を暖房運転時の接続状態として起動することを特徴とする空調機。
【請求項２】
冷房運転時は圧縮機の吐出ラインを室外熱交換器に接続するとともに圧縮機の吸入ラインを室内熱交換器に接続し、暖房運転時は圧縮機の吐出ラインを室内熱交換器に接続するとともに圧縮機の吸入ラインを室外熱交換器に接続する四方弁を有する空調機において、
空調機電源の給電開始後に初めて空調運転指令を受信した場合は、運転開始後の所定時間、四方弁を暖房運転時の接続状態として起動することを特徴とする空調機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房運転時および冷房運転時における、圧縮機からの吐出ラインおよび圧縮機への吸入ラインの切り替えを四方弁によって行う空調機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷房運転の開始時に室外熱交で凝縮した液冷媒の一部を加熱機に分岐して過熱度の大きい蒸発冷媒を発生させて圧縮機吸入ラインに加えることで液バックを回避する空調機の構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３０８８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の空調機は、四方弁で室内熱交換器と圧縮機吸入ラインとを連通させる通常の冷房運転状態を前提とする構成であり、室外機と室内機とを接続するガス管に寝込んだ液冷媒が圧縮機に流れ込む可能性がある。特に、暖房運転から冷房運転への切替り時や、現地施工後の初回運転時および長期間空調運転が行われなかった後の空調運転再開時は、室外機と室内機とを接続するガス管に液冷媒が寝込んでいる可能性が高い。
【０００５】
そこで、本発明は、暖房運転から冷房運転への切替り時や、現地施工後の初回運転時および長期間空調運転が行われなかった後の空調運転再開時に、液化した冷媒が圧縮機へと戻る、いわゆる液バックを回避する構成を提示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の空調機は、冷房運転時は圧縮機の吐出ラインを室外熱交換器に接続するとともに圧縮機の吸入ラインを室内熱交換器に接続し、暖房運転時は圧縮機の吐出ラインを室内熱交換器に接続するとともに圧縮機の吸入ラインを室外熱交換器に接続する四方弁を有する空調機において、暖房運転後に初めて冷房運転指令を受信した場合、運転開始後の所定時間、四方弁を暖房運転時の接続状態として起動するものである。
【０００７】
また、上記課題を解決するための本発明の空調機は、冷房運転時は圧縮機の吐出ラインを室外熱交換器に接続するとともに圧縮機の吸入ラインを室内熱交換器に接続し、暖房運転時は圧縮機の吐出ラインを室内熱交換器に接続するとともに圧縮機の吸入ラインを室外熱交換器に接続する四方弁を有する空調機において、空調機電源の給電開始後に初めて空調運転指令を受信した場合は、運転開始後の所定時間、四方弁を暖房運転時の接続状態として起動するものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように、請求項１記載の本発明によると、暖房運転後の初回の冷房運転時に室外機と室内機を接続するガス管に寝込んでいる液冷媒を吐出冷媒で蒸発させたり、液冷媒を室内熱交換器、液管、或いは、レシーバに押し込んだりできるため、液バックを防止できる。
【０００９】
請求項２記載の本発明によると、現地施工後の初回運転時または長期間空調運転が行われなかった後で空調運転を再開するときに室外機と室内機を接続するガス管に寝込んでいる液冷媒を吐出冷媒で蒸発させたり、液冷媒を室内熱交換器、液管、或いは、レシーバに押し込んだりできるため、液バックを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る空調機の暖房時の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。
【図２】本発明に係る空調機の冷房時の冷媒の流れを説明する冷媒回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１および図２は空調機１の冷媒回路の概略を示している。
【００１３】
この空調機１は、冷房運転時は圧縮機１ａ，１ｂの吐出ライン１１を室外熱交換器２ａ，２ｂに接続するとともに圧縮機１ａ，１ｂの吸入ライン１２を室内熱交換器３に接続し、暖房運転時は圧縮機１ａ，１ｂの吐出ライン１１を室内熱交換器３に接続するとともに圧縮機１ａ，１ｂの吸入ライン１２を室外熱交換器２ａ，２ｂに接続する四方弁４を有しており、暖房運転後に初めて冷房運転指令を受信した場合、運転開始後の所定時間、四方弁４を暖房運転時の接続状態として起動するものである。
【００１４】
まず、この空調機１の暖房時および冷房時における冷媒およびオイルの流れについて説明する。
【００１５】
空調機１は、圧縮機１ａ、１ｂで圧縮した冷媒を、当該圧縮機１ａ、１ｂからの吐出ライン１１を介してオイルセパレータ５に導入し、冷媒とオイルに分離するようになされている。
【００１６】
このうち、図１に示すように、暖房運転の場合、冷媒は、四方弁４を介して室内熱交換器３で放熱して凝縮液化した後、ブリッジ回路１３を経てレシーバ６に貯留される。この液冷媒は、再度ブリッジ回路１３を経て電動膨張弁ＥＶ１の開度調整により、室外熱交換器２ａ，２ｂで蒸発気化した後、四方弁４を経てアキュームレータ７に入る。この際、冷媒は、圧縮機１ａ，１ｂへの吸入ライン１２に設けた圧力センサＰＬ１と温度センサＴＳ１とから冷媒の飽和蒸気圧温度を算出し、この算出温度よりもアキュームレータ７に入る手前の温度センサＴＳ２から測定される実際の冷媒の温度が所定温度以上となるように電動膨張弁ＥＶ１の開度が制御されて供給される。
【００１７】
それでも、このアキュームレータ７に入る手前の温度センサＴＳ２から測定される実際の冷媒の過熱度が小さすぎる場合は、電動膨張弁ＥＶ２の開度制御によりサブエバポレータ８へと冷媒を流し、当該サブエバポレータ８においてエンジン（図示省略）の廃熱によって充分に過熱されたガス冷媒としてからアキュームレータ７に供給される。この際、サブエバポレータ８を経て供給される冷媒の温度は温度センサＴＳ３によって測定される。
ここで、電動膨張弁ＥＶ２の開度制御は、温度センサＴＳ３から測定される実際の冷媒の温度が温度センサＴＳ２から測定される実際の冷媒温度よりも所定温度以上となるように行われる。こうすることで、電動膨張弁ＥＶ１の開度を保ちながら、即ち、室外熱交換器２ａ、２ｂへの冷媒流量を確保してサブエバポレータ８での圧損を抑えながら、合流後の冷媒の過熱度を所定温度に維持できる。
【００１８】
その後、冷媒は、アキュームレータ７から冷媒の吸入ライン１２を通って再度圧縮機１ａ、１ｂへと吸引される。
【００１９】
一方、オイルは、オイル戻しライン１４に設けられたキャピラリＣＴ０または開閉弁ＳＶ０を経た後、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２、キャピラリＣＴ１，ＣＴ２、オイル温度センサＴＯ１，ＴＯ２を経て圧縮機１ａ、１ｂへと返送される。また、オイルセパレータ５内の油面付近のオイルは、オイル戻しライン１５から開閉弁ＳＶ３、キャピラリＣＴ３を経て冷媒の吸入ライン１２から圧縮機１ａ，１ｂへと返送される。
【００２０】
冷房運転の場合、図２に示すように、冷媒は、四方弁４を介して室外熱交換器２ａ，２ｂで放熱して凝縮液化した後、レシーバ６に貯留される。この液冷媒は、ブリッジ回路１３を経て電動膨張弁３１の開度調整により、室内熱交換器３で蒸発気化した後、四方弁４を経てアキュームレータ７に入る。このアキュームレータ７に入ったガス冷媒の過熱度が小さすぎる場合は、電動膨張弁ＥＶ３の開度制御によりサブエバポレータ８へと冷媒を流し、当該サブエバポレータ８においてエンジン（図示省略）の廃熱によって充分に過熱されたガス冷媒としてからアキュームレータ７に供給される。
【００２１】
この場合もオイルは、オイル戻しライン１４に設けられたキャピラリＣＴ０または開閉弁ＳＶ０を経た後、開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２、キャピラリＣＴ１，ＣＴ２、オイル温度センサＴＯ１，ＴＯ２を経て圧縮機１ａ、１ｂへと返送される。また、オイルセパレータ５内の油面付近のオイルは、オイル戻しライン１５から開閉弁ＳＶ３、キャピラリＣＴ３を経て冷媒の吸入ライン１２から圧縮機１ａ，１ｂへと返送される。
【００２２】
なお、圧縮機１ａ，１ｂは、一台のみで運転する場合もあれば、二台ともに運転する場合もある。一台のみの運転の場合は、開閉弁ＳＶ２が閉じられて圧縮機１ｂへのオイルの供給が停止され、圧縮機１ａのみの運転となる。この場合、圧縮機１ａから吐出された冷媒は、圧縮機１ｂの下流側に設けられた逆止弁ＣＶ１によって圧縮機１ｂへの逆流が防止される。開閉弁ＳＶ１，ＳＶ２の開閉は、圧縮機１ａ，１ｂの発停に連動するようになされている。
【００２３】
次に、この空調機１による運転制御について説明する。
【００２４】
上記した暖房運転時において、四方弁４と室内熱交換器３との間の経路１６には、圧縮機１ａ，１ｂで圧縮された高圧ガス冷媒が通過する。また、冷房運転時において、四方弁４と室内熱交換器３との間の経路１６には、圧縮機１ａ，１ｂから吸引されることによって減圧膨張した減圧ガス冷媒が通過する。このうち、暖房運転終了後は、経路１６の高圧ガス冷媒が液化して、当該経路１６に寝込んでしまうことが懸念される。そのまま暖房運転を行う場合は問題無いが、暖房運転から冷房運転に切り替えたような場合は、経路１６が四方弁４を介して冷媒の吸入ライン１２と接続されてしまうので、経路１６に寝込んだ液冷媒は、冷媒の吸入ライン１２からアキュームレータ７を介して圧縮機１ａ，１ｂへと吸引され、液圧縮を起こすが懸念される。
【００２５】
したがって、暖房運転後に初めて冷房運転指令を受信した場合には、運転開始後の所定時間、四方弁４を暖房運転時の接続状態として暖房起動し、経路１６の液冷媒を、圧縮機１ａ，１ｂからの高圧ガス冷媒で蒸発させたり、液冷媒を室内熱交換器３、室内熱交換器３とレシーバ６との間の経路１７（即ち、液管）或いは、レシーバ６に押し込んだりした後、冷房運転に切り替える。この際、室内熱交換器３の室内ファン３２は、室内に温風が送風されないように停止させておく。また、運転開始後、暖房運転時の接続状態として暖房起動しておく時間としては、特に限定されるものではないが、４分以内とすることが好ましい。４分を越えると、暖房起動後、冷房運転に切り替わるまでの遅さから使用者がストレスを感じるとともに、故障が生じたと勘違いしてしまう。したがって、この暖房起動の時間は、４分以内でできるだけ短い方が好ましい。例えば、経路１６に温度センサと圧力センサとを設けて、当該経路１６に冷媒が寝込んでいるか否かを確認できるようにして、寝込みが解消されたらすぐに暖房起動運転を停止して冷房運転に切り替えることができるようにしてもよい。
【００２６】
このようにすることで、空調機１は、暖房運転後の初回の冷房運転時に経路１６に寝込んでいる液冷媒が圧縮機１ａ，１ｂへと吸引されて液圧縮を起こすといったことを防止することができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態では、暖房運転後の初回の冷房運転時に暖房起動に切り替えるようになされているが、暖房運転後で無くても、例えば、空調機１を現場に施工した直後の初回運転時や、長期間空調運転を行っていなかった後で空調運転を再開する場合には、経路１６に液冷媒が寝込んでいることが懸念される。したがって、このような場合にも、空調機１の主電源が入って給電開始後に初めて空調運転指令を受信した場合は、運転開始後の所定時間、四方弁４を暖房運転時の接続状態として暖房起動し、経路１６の液冷媒を、圧縮機１ａ，１ｂからの高圧ガス冷媒で蒸発させたり、液冷媒を室内熱交換器３、室内熱交換器３とレシーバ６との間の経路１７（即ち、液管）或いは、レシーバ６に押し込んだりする。
【００２８】
このようにすることで、空調機１は、現場施工後や長期間空調運転を行わなかった後の空調運転再開時であっても、経路１６に寝込んでいる液冷媒が圧縮機１ａ，１ｂへと吸引されて液圧縮を起こすといったことを防止することができる。
【００２９】
この暖房起動運転は、どのような空調機１であっても有効であるが、学校やビルなどのように経路１６が長くなるような大型施設に設けられる空調機１の場合、経路１６が長くなるぶんだけ液冷媒が寝込み易くなるので、特に暖房起動運転は有効となる。
【００３０】
また、学校に設けられる空調機１の場合、冷房する季節と暖房する季節とが明確に分かれており、それ以外の間は冷房も暖房も行わず、空調機１を主電源から落としている場合が多く、空調機１が完全停止している時間が長くなっているので、その点からも、暖房起動運転を行うことは有効となる。
【００３１】
なお、暖房運転後の初回の冷房運転時に暖房起動に切り替えるようになされているが、冷房運転後、再度冷房運転を再開しようとした場合であっても、ボタンの押し間違いで暖房運転ボタンに触れてしまうことがある。このように間違えて暖房運転ボタンを押した後、間違えに気付いて冷房運転ボタンを押すと、この冷房運転指令は、暖房運転後の初回の冷房運転と判断されることが懸念される。この場合、暖房起動運転が起こらないように、間違いで暖房運転ボタンを押した場合のように短時間で操作ボタンが押し直された場合は、暖房運転を行ったと認識しないようにプログラムしておく。このことは、操作ボタンからの指令信号だけで判断するのではなく、四方弁４が実際に暖房状態に切り替わった状態で圧縮機１ａ，１ｂが所定時間運転されたか否かといったことを判断基準にすることで、操作ボタンの押し間違えと容易に差別化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係る空調機は、四方弁によって冷房運転時と暖房運転時の冷媒の流れを切り替える各種空調機に用いられる。
【符号の説明】
【００３３】
１  空調機
１ａ、１ｂ  圧縮機
１１  吐出ライン
１２  吸入ライン
２ａ，２ｂ  室外熱交換器
３  室内熱交換器
４  四方弁
【図１】
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【図２】
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