(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキュームレータに冷媒の入口管及び出口管を有し、このアキュームレータ、圧縮機、室外熱交換器、及び減圧器等を有する室外機に、室内熱交換器等を有する室内機をつないだ空気調和機において、前記圧縮機から吐出される冷媒を分流してアキュームレータの出口管に流入するように液量検出用回路を設け、この液量検出用回路を流れる冷媒とアキュームレータ内に溜められる液冷媒との熱交換によって、アキュームレータ内の液冷媒量の増減に応じてこの液量検出用回路を流れる冷媒温度を変化させ、この変化させた冷媒の温度を検出する温度センサーを設け、この温度センサーにより検出された温度が所定温度以下のときには前記減圧器の開度を絞るように制御する制御器を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記アキュームレータに連通する液量検出用容器を設け、この液量検出用容器内の液冷媒の高さと前記アキュームレータ内の液冷媒の高さとが同一液面高さとなるようにして、この液量検出用容器に前記液量検出用回路を組み込んだことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記液量検出用回路は液量検出回路用減圧器と開閉弁とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記開閉弁は空気調和機運転中に定期的に一定時間開くように制御されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。
【請求項５】
前記液量検出用回路の冷媒管の一部を液量検出容器内に貫通して設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アキュームレータを有する空気調和機に関し、特にアキュームレータの液冷媒量を検出して圧縮機への液バックを防止するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気調和機の冷凍サイクルは、圧縮機、室内熱交換器、電動膨張弁、室外熱交換器から構成され、室内熱交換器にはその入口側の冷媒管に入口サーミスタ、出口側の冷媒管に出口サーミスタを設け、圧縮機の吸込側にアキュームレータを設けている。そして、冷房運転時には冷媒が圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器、アキュームレータの順に循環し、室内熱交換器が蒸発器、室外熱交換器が凝縮器として作用し被空調室内が冷房される。
【０００３】
この種の空気調和機では、被空調室内の負荷が小さくなると、アキュームレータに液冷媒が溜まりやすくなる。アキュームレータ内の液冷媒がさらに増加すると圧縮機に液バックを起こし、圧縮機の破損の原因となる。
【０００４】
この液バックを起こさないようにするために、前記入口サーミスタと出口サーミスタで検出される温度と温度差を基に温度差が小さいときには、電動膨張弁の開度を絞る等の制御を行うことによりアキュームレータに流入する冷媒量を抑えている。これにより、アキュームレータ内に液冷媒量が増加するのを抑え、圧縮機への液バックを防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のものでは、前記室内熱交換器の入口・出口の温度と温度差を基に液バックを防止しようとしているので、ユニット間配管の長さの違いや入口・出口サーミスタの検出温度のばらつき等によりアキュームレータの液冷媒量を正確に把握することができず、適正な制御（電動膨張弁の開度制御等）ができないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する問題点を解消し、アキュームレータ内の液冷媒量を正確に検出して圧縮機の液バックを防止することのできる空気調和機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１の発明は、アキュームレータに冷媒の入口管及び出口管を有し、このアキュームレータ、圧縮機、室外熱交換器、及び減圧器等を有する室外機に、室内熱交換器等を有する室内機をつないだ空気調和機において、前記圧縮機から吐出される冷媒を分流してアキュームレータの出口管に流入するように液量検出用回路を設け、この液量検出用回路を流れる冷媒とアキュームレータ内に溜められる液冷媒との熱交換によって、アキュームレータ内の液冷媒量の増減に応じてこの液量検出用回路を流れる冷媒温度を変化させ、この変化させた冷媒の温度を検出する温度センサーを設け、この温度センサーにより検出された温度が所定温度以下のときには前記減圧器の開度を絞るように制御する制御器を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記アキュームレータに連通する液量検出用容器を設け、この液量検出用容器内の液冷媒の高さと前記アキュームレータ内の液冷媒の高さとが同一液面高さとなるようにして、この液量検出用容器に前記液量検出用回路を組み込んだことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の空気調和機において、 前記液量検出用回路は液量検出回路用減圧器と開閉弁とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３に記載のいずれかに記載の空気調和機において、前記開閉弁は空気調和機運転中に定期的に一定時間開くように制御されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４に記載のいずれかに記載の空気調和機において、前記液量検出用回路の冷媒管の一部を液量検出容器内に貫通して設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における空気調和機の冷媒回路図であり、矢印は冷房運転時の冷媒の流れを示している。図２はアキュームレータ及び液量検出回路の一部を示す断面図である。
【００１３】
図１において、本発明の空気調和機は、室外機１と室内機２とを備え、これら室外機１と室内機２とがユニット間配管３でつながれている。室外機１には圧縮機４、室外熱交換器５、電動膨脹弁６、アキュームレータ７等の機器を備え、室内機２には室内熱交換器８等の機器を備え、これらの機器が冷媒管及び前記ユニット間配管３を介して環状に接続され冷凍サイクルを形成している。また、室外機１には制御器１０が備えられ、この制御器１０は空気調和機内に設けられた電気部品に接続され、空気調和機の運転を制御する。
【００１４】
前記圧縮機４の吐出側は室外熱交換器５の一端に接続され、室外熱交換器５の他端に電動膨張弁６が接続されている。圧縮機４の吸込側はアキュームレータ７の一端に接続され、アキュームレータ７の他端はユニット間配管３を介して室内熱交換器８の一端に接続されている。室内熱交換器８の他端はユニット間配管３を介して前記電動膨張弁６が接続されている。また室外熱交換器５には近接して室外送風機１１を備え、室内熱交換器８には近接して室内送風機１２を備えている。
【００１５】
前記アキュームレータ６は、図２に示すように、円筒形をして縦向きに配置され、その上部には入口管１３がつながれるとともに、出口管１４がつながれている。この入口管１３はアキュームレータ７に挿入され、その内端がアキュームレータ７の上部に位置する。前記出口管１４はアキュームレータ７に挿入されて内側に延在し、上部から下部にかけてほぼＵ字状に曲げられており、その内端が上部に位置している。アキュームレータ６内にはガス冷媒と液冷媒とが溜められるが、液冷媒の溜り量が増大すると、出口管１４の内端１４ａよりも液冷媒が上方に溢れ（オーバーフロー）、その内端１４ａから液冷媒が吸い込まれて圧縮機４に液バックを起こし、圧縮機４の破損の原因となる。
【００１６】
前記アキュームレータ７の近傍には液量検出用容器１５が設けられ、この液量検出用容器１５は３本の連結管１６を介してアキュームレータ７に接続されている。この液量検出用容器１５は、アキュームレータ７とほぼ同じ高さ寸法の円筒形をして縦向きに配置された密閉容器であり、アキュームレータ７と同じ高さ位置に配設され、かつ、アキュームレータ７と連通しているので、液量検出用容器１５とアキュームレータ７の液冷媒高さ（液冷媒深さ）は常にほぼ等しくなっている。
【００１７】
前記圧縮機４の吐出側には圧縮機４と室外熱交換器５との間から分岐管１７が分岐され、この分岐管（液量検出用回路の冷媒管）１７がアキュームレータ７の出口管１４に接続される。この分岐管１７にアキュームレータ７内の液冷媒量を検出する液量検出用回路１８が形成され、この液量検出用回路１８にはキャプラリーチューブ２１と電磁開閉弁２２とが設けられるとともに、前記液量検出用容器１５の円筒形の中心軸に沿って貫通するように配設されている。そして分岐管１７の冷媒が液量検出用容器１５内を通過するとき、液量検出用容器１５内の液冷媒によって冷却される。液量検出用容器１５内のガス冷媒では分岐管１７の冷媒は冷却されにくくなっている。
【００１８】
前記分岐管１７の液量検出用容器１５出口部付近には液量検出用サーミスタ２３が設けられ、前記制御器１０に接続されている。この液量検出用サーミスタ２３は分岐管１７の温度を検出しており、所定温度以下を検出すると、制御器１０に温度信号を送るようになっている。前記電磁開閉弁２２は通常閉状態にあり、冷房時に、例えば1時間に一回、約３分間開くようになっている。
【００１９】
前記室内熱交換器８の入口側と出口側とには、入口側の冷媒の温度を検出する入口サーミスタ２４と出口側の冷媒の温度を検出する出口サーミスタ２５とが設けられ前記制御器１０に電気的に接続されている。
【００２０】
図１の冷媒回路において、冷房運転時には、室内熱交換器８が蒸発器、室外熱交換器５が凝縮器として作用し、圧縮機４から吐出された冷媒が室外熱交換器５、電動膨張弁６、室内熱交換器８、アキュームレータ７、圧縮機４の順に循環し、前記室内熱交換器８に設けられた入口サーミスタ２４と出口サーミスタ２５の温度差に基づいて制御され被空調室内が冷房される。
【００２１】
前記液量検出用回路１８において、電磁開閉弁２２が定期的に開いて圧縮機４から吐出される高温の冷媒が流される。この冷媒がキャピラリーチューブ２１で減圧され、電磁開閉弁２２及び液量検出用容器１５内を通過してアキュームレータ７に流れ込み循環される。
【００２２】
ここで、アキュームレータ７内に液冷媒が溜まると、液量検出用容器１５にも同一液面を有する液冷媒が溜められ、この液冷媒によって液量検出用回路１８を流れる冷媒が冷却される。アキュームレータ７内の液冷媒が多ければ多いほど分岐管１７を流れる冷媒の温度が下げられる（液量検出用容器１５内の液冷媒量の増減に応じて分岐管１７を流れる冷媒の温度が上下する）。そして、液量検出用サーミスタ２３の温度が所定温度以下を検出すると、その検出された温度の温度信号を制御器１０に送り、制御器１０は送られた温度信号に基づいて電動膨張弁６の開度を絞るように制御する。電動膨張弁６の開度が絞られることにより、室内熱交換器８に流入する冷媒量が少なくなるとともに、アキュームレータ７内の冷媒が圧縮機４に吸引されるので、アキュームレータ７内の液冷媒が減少する。アキュームレータ７内で減少した分、冷媒は室外熱交換器５に溜められる。
【００２３】
なお、液量検出用サーミスタ２３の温度が所定温度以上を検出している場合には、入口サーミスタ２４と出口サーミスタ２５の温度差に基づいて制御される通常の冷房運転が行われる。
【００２４】
このようにしてアキュームレータ７内の液冷媒が減少するので、圧縮機４の液バックが防止される。
【００２５】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものでないことは明らかである。
【００２６】
本実施形態では冷房専用の空気調和機を用いて説明したが、ヒートポンプ式の空気調和機においても適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、アキュームレータ、圧縮機、室外熱交換器、及び減圧器等を有する室外機に、室内熱交換器等を有する室内機をつないだ空気調和機において、前記圧縮機から吐出される冷媒を分流してアキュームレータの出口管に流入するように液量検出用回路を設け、この液量検出用回路を流れる冷媒をアキュームレータ内に溜められる液冷媒と熱交換させて、アキュームレータ内の液冷媒量の増減に応じて液量検出用回路を流れる冷媒温度を変化させ、この変化させた冷媒の温度を検出する温度センサーを設け、この温度センサーにより検出された温度が所定温度以下のときには前記減圧器の開度を絞るように制御する。これにより、アキュームレータ内の液冷媒量に応じて液量検出用回路内の冷媒温度が低下するので、この低下した冷媒温度を検出することによりアキュームレータ内の液冷媒量を判定することができる。
【００２８】
そして、検出された温度が所定温度以下を検出したときに前記減圧器の開度を絞るように制御するので、アキュームレータに液冷媒が溜らなくなり、圧縮機への液バックを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における空気調和機の冷媒回路である。
【図２】図１のアキュームレータ及び液量検出回路の一部を示す断面図である。
【符号の説明】
１  室外機
２  室内機
３  ユニット間配管
４  圧縮機
５  室外熱交換器
６  電動膨脹弁（減圧器）
７  アキュームレータ
８  室内熱交換器
１０  制御器
１３  入口管
１４  出口管
１５  液量検出容器
１６  連結管
１７  分岐管（液量検出回路の冷媒管）
１８  液量検出回路
２１  キャピラリーチューブ（液量検出回路用減圧器）
２２  電磁開閉弁（開閉弁）
２３  液量検出用サーミスタ（温度センサー）
【図１】
0004027128.tif 000002
【図２】
0004027128.tif 000003