JP2002106984A - 冷媒回路の制御方法および交換方法並びに冷媒回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動作圧力が高い冷媒を使用した場合、冷媒回
路部品の耐圧強度を上げる必要があり、また配管経路の
複雑な大型建物では既設配管の入れ替えによるコスト
増、廃棄物増加の問題が発生する。 【解決手段】 圧縮機１、熱源側主熱交換器２ａ、熱源
側補助熱交換器２ｂ、流量制御装置３ａ、３ｂ、利用側
熱交換器４ａ、４ｂを配管で接続してなる冷媒回路と、
熱源側補助熱交換器２ｂへの冷媒の流通を閉止させる電
磁弁２７、２８と、熱源側主熱交換器２ａの凝縮圧力を
検知する圧力センサ２０と、圧力センサ２０により検知
した圧力に応じて電磁弁２７、２８を開閉制御する運転
制御部１９とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動作圧力の高い冷
媒を用いる空気調和機や冷凍機等の冷媒回路装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】事務所等では複数の部屋を個別に空調す
べく、複数の室内機を同時もしくは個別に運転できるマ
ルチタイプの空気調和機を備える場合が多く、熱源機か
ら室内機につながる配管は配管長も長く、途中に曲げや
分岐が必要となり、 配管形状も複雑となっている。従
来の空気調和機では主としてＨＣＦＣ系のＲ２２冷媒を
用いており、冷媒回路を構成する部品は使用冷媒の動作
圧力に応じてその強度が確保される仕様となっていた。
しかし、従来より使用していた冷媒の中には地球環境保
全上好ましくないものが存在し、このため代替冷媒への
切替が進められている。そして、比較的規模の大きい空
調システムの場合にはＲ２２と圧力特性が似ているとい
う理由から、代替冷媒としてＨＦＣ系のＲ４０７Ｃが使
用される場合がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】冷凍サイクルとしての
効率を上げ、エネルギー消費電力を低下させるには同一
温度で密度の高い、つまり動作圧力の高い冷媒を使用す
ることが考えられる。これは密度が高いことにより、同
一質量流量に対する体積流量の低下から、配管内流速が
低下し圧力損失も低下することが期待されるからであ
る。Ｒ４０７ｃは圧力特性がＲ２２と略同一であるた
め、その性能はＲ２２と類似したものである。そのた
め、Ｒ２２を使用する場合に比べて大きな省エネルギ性
は期待できない。

【０００４】代替冷媒の中には、Ｒ２２やＲ４０７Ｃ冷
媒に比べ、同じ温度における動作圧力（飽和圧力）が高
くなるものがあるためこうした冷媒の利用が省エネルギ
につながる一方で、 こうした動作圧力の上昇に対応し
て冷媒回路構成部品の耐圧強度を高める必要がでてくる
ことから、空気調和機のコスト上昇につながる場合が発
生する。

【０００５】また、Ｒ２２が使用されてからすでに長い
年月が経過しており、従来より備え付けていた製品の老
朽化にともない熱源機や室内機の交換を行う場合があ
る。こうした場合、従来冷媒に比べて動作圧力の高い代
替冷媒対応の製品を用いようとすると、そのままでは熱
源機、室内機だけではなく、途中配管も肉厚の厚い配管
に変更する必要が発生する。最大能力の大きい空気調和
機は比較的大きな建物に設置されるため、室内機が１台
であっても配管長が長くなり、途中に曲げ部があるとそ
の配管の入れ替えは難しい。また、一冷媒回路に複数の
室内機を有するシステムでは配管途中で各室内機ごとの
分岐部分を有するため、複雑な形状でかつ規模の大きい
配管システムを入れ替えるには多大な費用が必要とな
る。こうした既設配管の交換は経済的影響だけでなく、
大型建物から発生する既設配管の廃棄物の運搬、廃棄処
理、再生のためのエネルギー消費が必要となり、地球環
境保全に悪影響を及ぼす。

【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、冷媒回路を構成する部品の耐圧強
度が低くても動作圧力の大きな冷媒を用いることを可能
にすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る冷媒回路
の制御方法は、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を順
次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である冷媒
をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒による
冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用される
冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低い部
品の耐圧圧力以下となるよう凝縮能力を制御する。

【０００８】また、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器
を順次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である
冷媒をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒に
よる冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用さ
れる冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低
い部品の耐圧圧力以下となるよう蒸発能力を制御する。

【０００９】また、この発明に係る冷媒回路の交換方法
は、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を順次配管で接
続してなる冷媒回路中の作動流体である冷媒をより高圧
な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒による冷媒回路中
の飽和圧力が、置き換えの前後で使用される冷媒回路中
の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低い部品の耐圧圧
力以下となる容量の凝縮器に交換する。

【００１０】また、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器
を順次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である
冷媒をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒に
よる冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用さ
れる冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低
い部品の耐圧圧力以下となるよう容量制御可能な蒸発器
に交換する。

【００１１】また、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器
を順次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である
冷媒をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒に
よる冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用さ
れる冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低
い部品の耐圧圧力以下となるよう圧力制御する制御手段
に交換する。

【００１２】また、この発明に係る冷媒回路装置は、上
記何れかの冷媒回路の交換方法を経て構成されたもので
ある。

【００１３】また、圧縮機、第一の凝縮器、第二の凝縮
器、絞り手段、蒸発器を順次配管で接続してなる冷媒回
路と、前記第二の凝縮器への冷媒の流通を閉止させる開
閉手段と、前記第一の凝縮器の凝縮圧力を検知する圧力
検知手段もしくは前記第一の凝縮器の凝縮温度を検知す
る温度検知手段と、前記圧力検知手段により検知した圧
力もしくは前記温度検知手段により検知した温度に応じ
て前記開閉手段を開閉制御する制御手段とを備えたもの
である。

【００１４】また、第二の凝縮器を水冷式凝縮器とした
ものである。

【００１５】また、第二の凝縮器を冷熱蓄熱槽としたも
のである。

【００１６】また、第二の凝縮器が他の冷媒回路の蒸発
器を有し、互いに熱交換可能としたものである。

【００１７】また、圧縮機、凝縮器、絞り手段および複
数の並列に配置された蒸発器を順次配管で接続してなる
冷媒回路と、前記凝縮器の凝縮圧力を検知する圧力検知
手段と、前記圧力検知手段により検知した圧力が所定値
を超えた場合には前記複数の蒸発器の一部もしくは全部
の蒸発能力を低下させる制御手段とを備えたものであ
る。

【００１８】また、使用する冷媒がＲ２２もしくはＲ４
０７Ｃ以外の冷媒であり、かつ同一温度での飽和圧力
が、Ｒ２２もしくはＲ４０７Ｃのいずれよりも高い圧力
特性を有する冷媒としたものである。

【００１９】また、複数台の圧縮機、凝縮器、絞り手段
および蒸発器を順次配管で接続してなる冷媒回路と、使
用する冷媒がＲ２２、Ｒ４０７Ｃ以外であり、かつ任意
の温度に対する飽和圧力が冷媒Ｒ２２もしくは冷媒Ｒ４
０７Ｃのいずれか一方より高い飽和圧力特性を持つ冷媒
を使用する場合、前記複数台の圧縮機を個別に運転制御
可能とした制御手段とを備えたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態を図について説明する。図１はこの発明の実
施の形態１における空気調和機の冷媒回路図を示す。図
において、１は圧縮機、１６は四方弁、２ａは空冷式の
熱源機側主熱交換器、２ｂは水冷式の熱源機側補助熱交
換器、３ａ、３ｂは流量制御弁、４ａ、４ｂは利用側熱
交換器、２７、２８は熱源機側補助熱交換器２ｂを閉止
するための電磁弁、２０は圧縮機の高圧側の圧力を検知
する圧力センサである。これらは冷媒配管で接続され、
冷媒回路を構成している。冷媒配管のうち、四方弁１６
〜利用側熱交換器４ａ、４ｂ間の一部、流量制御弁３
ａ、３ｂ〜熱源機側主熱交換器２ａまたは熱源機側補助
熱交換器２ｂ間の一部は建物の壁に埋設されたり、天井
裏に配設されたりしている。

【００２１】熱源機側補助熱交換器２ｂは、冷媒と冷却
水とが熱交換できる水冷式となっており、冷却流体であ
る水は常時外部から供給されいている。また、この冷媒
回路に使用されている冷媒は、ＨＦＣ系の混合冷媒であ
るＲ４１０Ａを用いている。Ｒ４１０Ａは従来から主に
空調機で使用されているＲ２２冷媒に比べて同一温度に
対する飽和圧力が高いため、凝縮器での動作圧力も上昇
する。なお、従来の冷媒であるＲ２２の場合には、高圧
が３ＭＰａを超えると異常停止させ、それ以上圧力が上
がらないようにしており、既に古くからＲ２２用の空調
機が使われている建物において、Ｒ４１０Ａ対応の空調
機を使用する場合、動作圧力が３ＭＰａを超えないよう
にすれば建物内に残る既設配管をそのまま再利用するこ
とができる。図中の実践矢印は冷房時の冷媒の流れを、
破線矢印は暖房時の冷媒の流れ方向を示す。

【００２２】図２は図１の各部品の制御ブロック図であ
る。運転制御部１９は、リモコン５ａ、５ｂにより、利
用側熱交換器４ａ、４ｂの運転、停止の信号を受ける。
また圧力センサ２０の入力も受ける。そして、運転制御
部１９は圧縮機１の発停、四方弁１６、流量弁３ａ、３
ｂの開閉、電磁弁２７、２８の開閉出力を出す。なお、
四方弁１６はｏｆｆで冷房（実線矢印方向回路）流れ、
ｏｎで暖房流れとなり、電磁弁２７、２８はｏｎで開、
ｏｆｆで閉の電磁弁である。

【００２３】上記のように構成された冷媒回路は、Ｒ２
２冷媒を用いた既設の冷媒回路から冷媒を抜き取り、そ
の後圧縮機から熱源側熱交換器までを配管から切り離
し、代わって圧縮機１からＲ４１０Ａ冷媒が封入された
熱源側主熱交換器２ａおよび熱源側補助熱交換器２ｂ、
電磁弁２８までの各構成要素を接続する。また、必要に
応じて利用側熱交換器および流量弁を配管から切り離
し、代わって新たな利用側熱交換器４ａ、４ｂ並びに流
量弁３ａ、３ｂを接続する。このような冷媒回路の交換
によって既設の冷媒配管のうち、建物の壁に埋設された
り、天井裏に配設されたりしている四方弁１６〜利用側
熱交換器４ａ、４ｂ間の一部、流量制御弁３ａ、３ｂ〜
熱源機側主熱交換器２ａまたは熱源機側補助熱交換器２
ｂ間の一部はそのまま使用される。

【００２４】また、圧縮機１〜四方弁１６〜熱源機側主
熱交換器２ａまたは熱源機側補助熱交換器２ｂ〜電磁弁
２８までは例えば室外ユニット等の熱源側ユニットとし
てユニット化されており、このユニット内に装備され、
圧縮機の運転周波数や各種弁の開閉、開度を制御する運
転制御部についても同時に交換される。交換の前後にお
いて、熱源機側熱交換器、利用側熱交換器、運転制御部
は交換後の冷媒回路における動作圧力（飽和圧力）が、
交換前の冷媒回路の動作圧力（飽和圧力）を超えないよ
う運転できる能力を有したものが選択、設置される。

【００２５】図３は、本発明の空気調和機の運転制御部
１９による制御フローチャートである。まずステップ０
でリモコン操作が入ったとする。ステップｓ１でリモコ
ン５ａのｏｎ／ｏｆｆを確認する。リモコン５ａがｏｎ
であればステップｓ２にて流量弁３ａを開いて冷媒が流
れるようにする。リモコン５ａがｏｎでなければステッ
プｓ３で流量弁３ａは閉動作を行わせる。

【００２６】次にステップｓ４でリモコン５ｂのｏｎ／
ｏｆｆを確認する。ここでもリモコン５ａと同様に確認
するが、リモコン５ｂがｏｎでなかった場合、ステップ
ｓ７でリモコン５ａがｏｎであったかどうかを確認し、
リモコン５ａがｏｎでなければ、操作ミス等で実際はリ
モコンがすべてｏｆｆということになるので運転はさせ
ず、ステップｓ８で停止とする。ステップ６までに、い
ずれかのリモコンがｏｎであることが確認されれば、ス
テップｓ６にてリモコンの入力されたモードが冷房か暖
房か判断する。暖房モードであれば、ステップｓ１０に
進むが、それ以降の動作については省略する。

【００２７】冷房モードの場合には、ステップｓ１１に
進み、四方弁１６をｏｆｆとし、ステップｓ１２で電磁
弁２７、２８はいずれもｏｆｆにして、はじめは熱源機
側補助熱交換器２ｂには冷媒が流れないようにする。次
にステップｓ１３で圧縮機１を運転させる。その後ステ
ップｓ１４で圧力センサ２０によって圧力を検知させ
る。圧力センサ２０の検出位置は、熱源機側熱交換器２
ａ、２ｂから大きく離れておらず、配管圧損の差も僅か
でしかないため、凝縮圧力と同等として扱うことができ
る。

【００２８】ステップｓ１５では、一旦電磁弁２７、２
８の状態を確認する。これは電磁弁２７、２８の開閉に
伴う判定条件をステップｓ１６とｓ１７で区別している
ためである。ステップｓ１５で電磁弁２７、２８がｏｆ
ｆと判定された場合にはステップｓ１７に進み、圧力セ
ンサ２０の検知圧力（ＨＰＳ）が２．７ＭＰａを超えて
いないかどうか判定する。ここで従来冷媒であるＲ２２
の場合には３ＭＰａを上限としているが、過渡的に圧力
が急上昇する場合に備え、判定圧力を２．７ＭＰａと低
めにしている。

【００２９】ここで２．７ＭＰａを超えている場合には
高圧抑制のためにステップｓ１９で電磁弁２７、２８を
ｏｎにする。電磁弁２７、２８をｏｎにすることによ
り、補助熱交換器２ｂに冷媒が流れることで、冷却水と
の間で熱交換が始まる。Ｒ４１０Ａの場合、凝縮圧力
２．７ＭＰａとなると凝縮温度が４５℃前後である。空
気温度は、季節、場所で変化するが、冷却水に地下水な
ど空気の温度の影響を受けにくいものを利用した場合
や、十分空気温度より低いことが保証される水源から供
給した場合には空気熱源による熱源機側熱交換器２ａよ
りも冷媒の凝縮温度が低下することになる。よって凝縮
圧力が上限である３ＭＰａに近づくことなく圧力が低下
する。

【００３０】一旦電磁弁２７、２８が開いたあとは、ｓ
１４の圧力検出を繰り返し、ステップｓ１６にて２．５
ＭＰａ未満に低下した場合に再度電磁弁２７、２８をｏ
ｆｆとする（ステップｓ１８）。ステップｓ１６とｓ１
７で圧力判定値を変えているのは、同一判定値にした場
合、圧力の変化によって電磁弁２７、２８の開閉が繰り
返されることが予想され、それを防ぐためである。特
に、動作圧力の高いＲ４１０Ａのような冷媒では、高温
域において、同一温度差による圧力変動幅が狭くなり、
小さい温度変化であっても圧力変化が大きくなることか
ら、こうした判定値に圧力差を設けることが必要であ
る。

【００３１】このように、凝縮圧力に応じて熱源機側補
助熱交換器２ｂを利用し、凝縮圧力上昇を抑制すること
で、冷媒配管部品の耐圧強度を確保するための肉厚増
加、材料変更の必要なく、製品のコスト上昇を抑えるこ
とが可能となる。さらに、従来冷媒で使用していた建物
内の複雑な形状の既設配管を代替冷媒でも流用すること
が可能となり、配管コスト、工事費用の低減、さらには
廃棄に伴うエネルギー損失を抑制することができ、環境
保全にも貢献することが可能となる。

【００３２】また、凝縮圧力を温度から推定するよう、
圧力センサー２０の代わりに熱源機側熱交換器２ａもし
くはその近傍の冷媒配管に温度センサーを取り付けて凝
縮温度をを検知し(図示せず）、この凝縮温度の所定値
（たとえば、 Ｒ４１０Ａ冷媒の２．７ＭＰａ相当であ
れば４３℃、２．５ＭＰａ相当であれば４１℃）にて電
磁弁２７、２８のｏｎ／ｏｆｆ制御を実施しても同様の
作用効果が得られる。

【００３３】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２における空気調和機の冷媒回路図を示す。図４にお
いて、１は圧縮機、２ａは空冷式の熱源機側主熱交換
器、２ｂは氷蓄熱槽を有する熱源側補助熱交換器で、内
部に伝熱管７を有して氷もしくは氷水と冷媒との間で熱
交換可能としている。３a、３bは流量制御弁、４a、４
ｂは利用側熱交換器、１６は四方弁、１１は四方弁と熱
源機側主熱交換器２ａとの間から取り出した配管上にあ
る電磁弁、１２は熱源機側主熱交換器２ａと流量制御弁
３ａ、３ｂを結ぶ配管上にある電磁弁、１３は熱源側補
助熱交換器２ｂ内に伝熱管７から電磁弁１２と流量制御
弁３a、３ｂを結ぶ配管途中結ぶ配管上に設けられた電
磁弁である。

【００３４】１４は伝熱管７の一端と利用側熱交換器４
a、４ｂと四方弁１６を結ぶ配管途中とを結ぶ配管上に
設けられた電磁弁、１５は熱源機側主熱交換器２ａから
流量制御弁３ａ、３ｂを結ぶ配管途中で、電磁弁１２の
手前から熱源側補助熱交換器２ｂ内に伝熱管７に至る配
管途中に設けられた流量制御弁、２７、２８は熱源機側
主熱交換器２ａの出入口に設けられた電磁弁、２０は圧
縮機１の吐出圧力を検知する圧力センサ、２１は熱源側
補助熱交換器２ｂ内部の氷、もしくは水の温度を検知す
る温度センサである。電磁弁１１〜１４、２７、２８は
いずれもｏｎで開、ｏｆｆで閉である。

【００３５】図５は、本発明による空気調和機の制御ブ
ロック図である。図において、１９は運転制御器であ
り、はリモコン５a、５ｂからの入力を受けて運転停止
を判定するとともに利用側熱交換器４ａ、４ｂで冷房、
暖房のいずれを実施するかというモードの切り替えの決
定を行う。さらに圧力センサ２０、水温センサ２１の入
力、そしてタイマ２２の情報を受けて圧縮機１、四方弁
１６、流量制御弁３ａ、３ｂ、１５、電磁弁１１、１
２、１３、１４、２５、２６の制御を実施する。

【００３６】なお、この冷媒回路には、R２２に比べ、
同一温度での飽和圧力が高い冷媒であるＲ４１０Ａが封
入されている。上記のように構成された冷媒回路は、Ｒ
２２冷媒を用いた既設の冷媒回路から冷媒を抜き取り、
その後圧縮機から熱源側熱交換器までを配管から切り離
し、代わって圧縮機１からＲ４１０Ａ冷媒が封入された
熱源側主熱交換器２ａ〜電磁弁１２並びに熱源側補助熱
交換器２ｂ〜電磁弁１３および電磁弁１４までの各構成
要素を接続する。

【００３７】また、必要に応じて利用側熱交換器および
流量弁を配管から切り離し、代わって新たな利用側熱交
換器４ａ、４ｂ並びに流量弁３ａ、３ｂを接続する。こ
のような冷媒回路の交換によって既設の冷媒配管のう
ち、建物の壁に埋設されたり、天井裏に配設されたりし
ている四方弁１６〜利用側熱交換器４ａ、４ｂ間の一
部、流量制御弁３ａ、３ｂ〜電磁弁１２、１３間の一部
はそのまま使用される。

【００３８】また、圧縮機１〜四方弁１６〜熱源機側主
熱交換器２ａ〜電磁弁１２および熱源機側補助熱交換器
２ｂ〜電磁弁１３、１４までは例えば室外ユニット等の
熱源側ユニットとしてユニット化されており、このユニ
ット内に装備され、圧縮機の運転周波数や各種弁の開
閉、開度を制御する運転制御部についても同時に交換さ
れる。交換の前後において、熱源機側熱交換器、利用側
熱交換器、運転制御部は交換後の冷媒回路における動作
圧力（飽和圧力）が、交換前の冷媒回路の動作圧力（飽
和圧力）を超えないよう運転できる能力を有したものが
選択、設置される。

【００３９】ここで、熱源側補助熱交換器２ｂの氷蓄熱
槽内に氷を生成する動作について図４の冷媒回路図を基
に説明する。氷の生成動作は通常夜間（深夜電力）に行
われている。これはタイマー２１によって時刻２２：０
０となったことを運転制御部１９が確認すると動作を開
始する。まず、リモコン５a、５ｂの運転、停止の状態
によらず、圧縮機１は停止とし、流量制御弁３a、３ｂ
を全閉、電磁弁１２をｏｆｆ、四方弁１６をｏｆｆとし
て冷房サイクル方向とする。同時に電磁弁１１、１３を
ｏｆｆ、１４、２５、２６はｏｎとする。そして流量制
御弁１５も開く。つまり、圧縮機１を出た冷媒は、四方
弁１６から熱源機側主熱交換器２ａを経て流量制御弁１
５を通り、伝熱管７を経て電磁弁１４、四方弁１６を通
って再度圧縮機１に流れる回路が形成される。

【００４０】そして運転制御部１９は圧縮機１を起動さ
せ、高温高圧のガス冷媒が熱源機側主熱交換器２aにて
凝縮し、液となったものが流量制御弁１５で減圧され、
低温の二相冷媒となり伝熱管７に至る。氷蓄熱槽内部に
は水が入っており、伝熱管７を流れる低温冷媒により温
度が低下、氷点以下に下がったところで水から氷へと相
変化し、氷が生成される。伝熱管７を出た冷媒は低圧の
ガス冷媒となり、電磁弁１４、四方弁１６を経て再度圧
縮機１に戻る。こうして氷蓄熱槽内に氷が生成される
が、タイマー２２の計時による氷の生成開始から８時間
が経過した場合か、もしくは水温センサ２１により検知
する水温が氷点に達してから６時間が経過した段階で、
十分に氷が生成されたものと判断して氷生成運転を終了
する。

【００４１】なお、氷生成時の凝縮圧力を低下させるた
め、氷生成運転時には図６に示すように、補助熱交換器
２ｃを設け、前後の電磁弁２７、２８をｏｎにして開く
ことにより冷媒の凝縮能力を増加させる手段を付加して
も良い。補助熱交換器２ｃは空冷式でも良いが、水冷式
熱交換器とすることで空気より温度の低い地下水などを
利用することができ、熱源温度が低下するため凝縮圧力
の低下には効果が大きい。

【００４２】次に、冷房運転中の凝縮圧力抑制について
図４の冷媒回路と図７の運転制御部１９による制御フロ
ーチャートにより説明する。まずステップｓ２０からｓ
３０までは、本発明の実施の形態１における図３のステ
ップｓ０からｓ１０と同一であり、説明は省略する。ス
テップｓ２９で運転制御部１９が冷房と判断すると、ス
テップｓ３１にて四方弁１６をｏｆｆとする。そして、
ステップｓ３２で電磁弁１２、２５、２６はonとし、ス
テップｓ３３で電磁弁１１、１３、１４をｏｆｆとす
る。これにより、熱源機側主熱交換器２ａを凝縮器とし
て作用させ、ステップｓ３４で流量制御弁１５を閉にす
ることで氷蓄熱槽へは冷媒が流れないようになる。そし
てステップ３５で圧縮機１を起動させる。

【００４３】圧縮機１起動後は、ステップｓ３６で常に
圧力センサ２０により圧縮機１の高圧を検知する。圧縮
機１の高圧は、ほぼ凝縮圧力に等しいため、凝縮圧力制
御用に用いている。凝縮圧力制御は以下の通りである。
ステップｓ３７にて既に熱源機側補助熱交換器２ｂが使
われているかどうか、電磁弁１１、１３の開閉状態で判
断する。電磁弁１１、１３が開くと、四方弁１６を経た
高圧冷媒が伝熱管７へ流れることで、熱源機側補助熱交
換器２ｂの氷蓄熱槽内の氷と熱交換することができる。
ステップｓ３９では、圧力センサ２０の検知した圧力HP
Sが２．７ＭPaを超えていないかどうか判断する。

【００４４】２．７ＭＰａを超えている場合には、凝縮
圧力を低下させるべく、ステップｓ４０にて電磁弁１
１、１３を開く。これにより、氷蓄熱槽が凝縮器として
作用し、空気温度より低い氷点付近の氷、もしくは氷水
と熱交換することができ、凝縮温度が大きく低下する。
一旦電磁弁１１、１３を開いたあとは、再びステップｓ
３６にて圧力検出を行い、ステップｓ３７、ｓ３８で圧
力HPSが２．５MＰa未満になるかどうか判断する。ステ
ップｓ３８で２．５MＰａ未満であることが検出された
場合にはステップｓ４１に進み、電磁弁１１、１３をｏ
ｆｆすることで、再び空冷式である熱源機側熱交換器２
ａのみを凝縮器とする冷凍サイクルにて利用側熱交換器
４a、４ｂにて冷房を実施する。

【００４５】なお、氷蓄熱槽２ｂを凝縮器として使用す
る圧力を２．７MＰａから２．５MＰａの間で行う理由
は、まず、電磁弁１１、１３を開閉する圧力の閾値を１
つとした場合には、頻繁に電磁弁の開閉が発生するた
め、ハンチングを防止することが挙げられる。他の理由
として、氷蓄熱槽を利用する頻度を多くして利用時間を
長くした場合、当然氷として貯えた熱の消費が多くな
り、短時間で氷が融解、水温上昇してしまう。このた
め、冷房時間帯で十分に圧力を低下させる運転が可能と
なるよう、氷蓄熱槽の利用頻度を２．５MＰａより高い
圧力条件に限っている。当然、十分な大きさの氷蓄熱槽
が得られている場合には、冷房運転中の凝縮器を氷蓄熱
槽主体もしくは氷蓄熱槽のみとすることで（このとき電
磁弁２５、２６は閉）、凝縮圧力の低い運転を長時間実
施することが可能である。

【００４６】このように、凝縮圧力が上昇した場合に氷
との熱交換によって選られる凝縮作用を利用することに
より、圧力抑制を十分に実施でき、従来冷媒の一つであ
るＲ２２に比較して動作圧力の高いＲ４１０Aを使用し
た場合でも機器の耐圧強度を上げたり、既設配管の交換
の必要がないことから、経済性、省エネルギー性に優れ
た製品とすることができる。

【００４７】また、氷等凝固作用で冷熱を蓄えられる材
料を有する場合には融解するまでその温度が安定してい
ることから、凝縮作用としても安定した性能が期待で
き、空気調和機の安定運転が確保され、信頼性の高い製
品とすることが可能となる。なお、図５では熱源機側熱
交換器２ａと熱源機側補助熱交換器２ｂが並列の関係で
あったが、図８に示すとおり、電磁弁１１への分岐を電
磁弁２８の下流からとり、熱源機側熱交換器２aと熱源
機側補助熱交換器２ｂの関係を直列の関係としても同様
の作用効果が得られる。

【００４８】実施の形態３．図９はこの発明の実施の形
態３における空気調和機を示す冷媒回路図である。図９
において、１は圧縮機、１６は四方弁、２ａは空冷式の
熱源機側主熱交換器、２ｂは熱源機側補助熱交換器、３
ａ、３ｂは流量弁、４ａ、４ｂは利用側熱交換器、２
７、２８は熱源機側補助熱交換器２ｂを閉止するための
電磁弁、２０は圧縮機の高圧を検知する圧力センサであ
る。さらに、圧縮機３１、凝縮器３２、流量制御弁３
３、熱源機側補助熱交換器２ｂによって別に冷媒回路が
形成されている。

【００４９】ここで熱源機側補助熱交換器２ｂは、圧縮
機１を有する冷媒回路（以後、主冷媒回路とよぶ）と、
圧縮機３１を有する冷媒回路（以後従冷媒回路とよぶ）
の両冷媒回路で共有しており、それぞれの冷媒回路間の
熱交換が可能となっている。なお、主冷媒回路にはＲ４
１０Ａが、従冷媒回路にもＲ４１０Ａが封入されてい
る。四方弁１６はｏｆｆで冷房側の回路となり、電磁弁
２７、２８はｏｎで開、ｏｆｆで閉である。図１０は、
本発明による空気調和機の制御ブロック図であり、主冷
媒回路の構成部品ならびに従冷媒回路の構成部品を運転
制御部１９が司っている。

【００５０】上記のように構成された冷媒回路は、Ｒ２
２冷媒を用いた既設の冷媒回路から冷媒を抜き取り、そ
の後圧縮機から熱源側熱交換器までを配管から切り離
し、代わって圧縮機１からＲ４１０Ａ冷媒が封入された
熱源側主熱交換器２ａおよび熱源側補助熱交換器２ｂ、
電磁弁２８までの各構成要素を接続する。また、必要に
応じて利用側熱交換器および流量弁を配管から切り離
し、代わって新たな利用側熱交換器４ａ、４ｂ並びに流
量弁３ａ、３ｂを接続する。このような冷媒回路の交換
によって既設の冷媒配管のうち、建物の壁に埋設された
り、天井裏に配設されたりしている四方弁１６〜利用側
熱交換器４ａ、４ｂ間の一部、流量制御弁３ａ、３ｂ〜
熱源機側主熱交換器２ａまたは熱源機側補助熱交換器２
ｂ間の一部はそのまま使用される。

【００５１】また、圧縮機１〜四方弁１６〜熱源機側主
熱交換器２ａまたは熱源機側補助熱交換器２ｂ〜電磁弁
２８までは例えば室外ユニット等の熱源側ユニットとし
てユニット化されており、このユニット内に装備され、
圧縮機の運転周波数や各種弁の開閉、開度を制御する運
転制御部についても同時に交換される。交換の前後にお
いて、熱源機側熱交換器、利用側熱交換器、運転制御部
は交換後の冷媒回路における動作圧力（飽和圧力）が、
交換前の冷媒回路の動作圧力（飽和圧力）を超えないよ
う運転できる能力を有したものが選択、設置される。

【００５２】さらに、室外ユニットの交換に伴ってこの
室外ユニットと同一ユニット内に配設または圧縮機３
１、凝縮器３２、流量制御弁３３が別ユニット化された
従冷媒回路も同時に配設される。

【００５３】ここで動作について図１１の運転制御部１
９による制御フローチャートを用いて説明する。図１１
において、ステップｓ４２からステップｓ５２までは図
３のステップｓ０からステップｓ１０までと同一である
ため、説明は省略する。ステップｓ５１で冷房モードで
あると判断した場合には、ステップｓ５３で四方弁１６
をｏｆｆとし、電磁弁２７、２８もｏｆｆとして熱源機
側主熱交換器２ａにのみ冷媒が流れるようにする（ステ
ップｓ５３、５４）。ステップｓ５５で圧縮機１を起動
させたあとはステップｓ５６で高圧つまり凝縮圧力を圧
力センサ２０によって検出する。

【００５４】ステップｓ５７では、電磁弁２７、２８が
開いているかどうかによって高圧低下制御を行っている
かどうか確認する。電磁弁２７、２８がｏｆｆの場合に
は、ステップｓ６０で圧力センサの検出値が２．７ＭＰ
ａを超えていないかどうか確認する。もし超えている場
合にはステップｓ６１に進み、高圧低下制御を開始す
る。高圧低下制御は、まずステップｓ６１にて従冷媒回
路の流量制御弁３３を開き、次に電磁弁２７、２８を開
く。そして、ステップｓ６３で圧縮機３１をonさせる。
これによって従冷媒回路では、圧縮機３１から出た高
温、高圧のガス冷媒が、凝縮器３２で凝縮し、高圧液冷
媒となり、それが流量制御弁３２での絞り作用で減圧さ
れ、低温、低圧の二相冷媒になり熱源機側補助熱交換器
２ｂ内に流れる。

【００５５】低温低圧の二相冷媒は、熱源機側補助熱交
換器２ｂの内部で、主冷媒回路の高温、高圧冷媒から吸
熱し、自身は低圧のガス冷媒になって圧縮機３２に戻
る。主冷媒回路では熱源機側補助熱交換器２bで放熱す
るが、従冷媒回路による熱源機側補助熱交換器２ｂ内の
冷媒の温度は空気温度より十分低いために、空冷よりも
凝縮効果が大きくなり、主冷媒回路の凝縮圧力は低下す
る。なお図１１において、一旦電磁弁２７、２８が開い
た後は、ステップｓ５７からステップｓ５９に進み、圧
力センサ２０により検知された凝縮圧力HPSが２．５MP
ａを下回るまで従冷媒回路による熱源機側補助熱交換器
２ｂの凝縮作用が継続して使われる。

【００５６】なお、従冷媒回路の圧縮機３１を容量制御
可能にすれば、図１２に示す容量制御のフローよって、
熱源機側補助熱交換器２ｂでの冷却能力を可変に制御す
ることができる。図１２では、ステップｓ６７にて圧縮
機３１を運転すると、ステップｓ６８を経てステップｓ
７０で主冷媒回路の凝縮圧力HPSが２．６MPａより高い
かどうかで圧縮機容量を変化させる。

【００５７】２．６MPａより高い場合には、圧縮機３１
の周波数を５％増加させ（ステップ７１）、２．６MPａ
より低い場合には反対に圧縮機周波数を５％低下（ステ
ップ７２）させる。このようにして、主冷媒回路での凝
縮圧力が２．６MPａより高い場合には、従冷媒回路での
蒸発能力を増加させて主冷媒回路での凝縮能力を増加さ
せ、反対に主冷媒回路での凝縮圧力が２．６MPａより低
い場合には、従冷媒回路での蒸発能力を低下させて主冷
媒回路での凝縮能力を低下させることで、凝縮圧力が所
定値より低く、しかも安定した運転を実施させることが
可能となる。

【００５８】このように、主冷媒回路において熱源機側
補助熱交換器２ｂを設け、この冷却作用を従冷媒回路で
実現させることによって、空気より低温の冷却が可能と
なり、凝縮圧力の低下に有効となる。そして、従冷媒回
路の圧縮機３２が可変であれば、きめの細かい安定した
制御が可能となり、信頼性、快適性が向上する。そし
て、Ｒ２２冷媒と同等の耐圧強度の部品構成によって主
冷媒回路が実現でき、主冷媒回路を安価で作れるととも
に従来、低い動作圧力の冷媒用に備えられた既設配管を
用いることができるため経済的である。

【００５９】実施の形態４．図１３はこの発明の実施の
形態４における空気調和機を示す冷媒回路図である。図
１３は実施の形態１における図１での圧力センサ２０の
代わりに、熱源機側主熱交換器２ａに流れる空気温度を
検出する外気温センサ２３が備えられており、それ以外
の構成および冷媒回路の交換方法については図１と同一
であるため、説明を省略する。図１４は本発明での制御
ブロック図であり、図２での圧力センサ２０の代わりに
外気温センサ２３を備えている。なお本発明において
は、Ｒ４１０Ａ冷媒を用いている。

【００６０】本発明による動作については、図１５の運
転制御部１９による制御フローチャートのようになり、
その動作については圧力センサ２０を用いた図３の制御
と同様であるので、ここでは相違点についてのみ説明す
る。図１５において、ステップｓ８５で圧縮機１が起動
するとステップ８６で外気温センサ２３の検知した外気
温度ＴＡを検知する。ステップｓ８７で電磁弁２７、２
８の状態をみて既に熱源機側補助熱交換器２ｂを使った
凝縮圧力低下動作を実施しているかどうか確認する。電
磁弁２７、２８がＯＦＦの場合は、熱源機側補助熱交換
器２ｂを使用していないので、ステップｓ８９にて外気
温度ＴＡでの判定を行う。

【００６１】外気温度が３０℃を超えている場合には凝
縮圧力が２．７ＭＰａを超えて３ＭＰａに近くなる可能
性があるということになり、ステップｓ９１で電磁弁２
７、２８を開き、凝縮温度の低下を促進させる。これ
は、Ｒ４１０Ａ冷媒特性から、外気温度と同じ３０℃程
度での飽和圧力が２ＭＰａを若干下回る程度であり、熱
源機側主熱交換器２ａ内の冷媒の温度は空気温度より高
くなり、経験的に空気温度と冷媒飽和温度の差温を１０
〜１５℃程度見込んでいることから、冷媒温度で４０℃
〜４５℃つまり３ＭＰａに近い圧力となるためである。
当然、Ｒ２２より同一温度での動作圧力が高い冷媒でＲ
４１０Ａ冷媒以外の場合もその圧力−温度特性に応じて
電磁弁２７、２８を開閉する基準温度を変更すればよ
い。

【００６２】ステップｓ９１で電磁弁２７、２８を開い
たあとは、ステップｓ８６にて外気温度の検出を行い、
ステップｓ８７からステップｓ８８に移行して、外気温
度ＴＡが２０℃をした回るまで電磁弁２７、２８を開い
ておくものである。このように、外気温センサ２３を用
いて、熱源機側主熱交換器２ａの冷却流体の温度に応じ
て、従熱交換器２ｂを使用するかどうかを決定すること
で、安価な装置により、凝縮圧力を抑制させることが可
能となる。また、凝縮圧力の抑制により、従来使われて
いたＲ２２冷媒等に比べ、動作圧力の高い冷媒を使用し
ても、冷媒回路部品の強度を高める必要がなく、また既
に使用されている既設配管をそのまま利用することが可
能となり、経済性に優れた製品を提供することが可能と
なる。

【００６３】実施の形態５．図１６はこの発明の実施の
形態５における空気調和機を示す冷媒回路図である。図
において、１は圧縮機、１６は四方弁、２ａは熱源機側
主熱交換器、３ａ、３ｂは流量制御弁、４ａ、４ｂは利
用側熱交換器、２０は圧縮機の高圧側を検知する圧力セ
ンサである。図１７は図１６の制御ブロック図であり、
流量制御弁３ａ、３ｂは個別に制御可能となっている。
また、この冷媒回路に使用されている冷媒は、混合冷媒
であるＲ４１０Ａを用いている。冷媒回路の交換方法に
ついては実施の形態１と同様であるため、説明を省略す
る。図中の実践矢印は冷房時の冷媒の流れを、破線矢印
は暖房時の冷媒の流れ方向を示す。

【００６４】図１８は、本発明の空気調和機における運
転制御部１９の制御フローチャートである。図１８に従
い、本発明の動作を説明する。まず電源が投入されたス
テップｓ９２から本動作の制御を開始する。ステップｓ
９３で圧縮機１が運転中かどうか判断する。もし圧縮機
１が運転していればステップｓ９４に進み、冷房運転か
どうか判断する。

【００６５】冷房運転の場合は、ステップｓ９５におい
て、圧力センサ２０の検知する高圧圧力ＨＰＳが２．５
ＭＰａかどうか判断する。もしＨＰＳが２．５ＭＰａを
超えているようであれば、ステップｓ９６にて流量制御
弁３ａが開いているかどうか判断する。つまり、利用側
熱交換器４ａが蒸発器として作用しているかどうかを判
断している。そこで流量制御弁３ａが開いていれば、ス
テップｓ９８でその開度を１０％低下させる。流量制御
弁３ａが開いていない、つまり、利用側熱交換器４ａに
冷媒が流れていない場合には、他方の流量制御弁３ｂの
開度を１０％低下させる（ステップｓ９７）。

【００６６】このように、流量制御弁３ａもしくは３ｂ
の開度を減じることにより、冷媒流量が低下して蒸発能
力が低下する。結果的に圧縮機１からの吐出冷媒量も低
下する。すなわち、熱源機側主熱交換器２ａで凝縮され
る冷媒流量も低下することから、凝縮圧力つまり高圧が
低下する作用が得られる。

【００６７】なお、流量制御弁３ａを優先的に減じる理
由は、大型ビルのマルチ型エアコンのような場合、据え
付けられている部屋の用途に応じて冷房能力の必要度が
まちまちであり、冷房能力を低下させられない部屋の蒸
発器については、流量低下は実施させず、そうでない部
屋を優先的に流量低下させることで、必要最低限の空調
を確保しながら高圧の低下も実現させることができる。
優先順位決定については、運転制御部１９に優先順位選
択スイッチ（図示せず）を設けて、順位付けする方法が
挙げられる。

【００６８】なお、ステップｓ９９において、さらにＨ
ＰＳが２．７ＭＰａを超えた場合には、高圧を下げる緊
急性が高いと判断し、接続され、運転している利用側熱
交換器４ａ、４ｂいずれの流量も低減させるために流量
制御弁３ａ、３ｂを同時に１０％開度低下させる（ステ
ップｓ１００、ｓ１０１）。こうして、流量低下量を大
きくすることで高圧低減効果を大きくする。

【００６９】このように、複数の利用側熱交換器を有す
る空気調和機において、凝縮圧力に応じて利用側熱交換
器の一部もしくは全部の蒸発能力を低下させることによ
り、必要最小限の冷房能力低減で凝縮圧力の上昇を抑制
できるため、従来冷媒であるＲ２２等に比べ、動作圧力
の高い代替冷媒を使用した場合でも、部品強度を高くす
ることなく、また、規模の大きい、複雑な経路を有する
既設の配管を耐圧性の高いものに入れ替える必要なく再
利用できることから、信頼性、経済性、環境性に優れた
空気調和機を提供することが可能となる。なお、本実施
例では利用側熱交換器が２台の場合であるが、１台の場
合、もしくは３台以上の場合においても、同様に蒸発能
力の低下による作用、効果が得られる。

【００７０】実施の形態６．図１９はこの発明の実施の
形態６における空気調和機を示す冷媒回路図である。１
ａ、１ｂは並列に接続された圧縮機、１６は四方弁、２
ａは熱源機側主熱交換器、３ａ、３ｂは流量制御弁、４
ａ、４ｂは利用側熱交換器、２０は圧縮機の高圧側を検
知する圧力センサである。図２０は図１９の制御ブロッ
ク図であり、圧縮機１ａ、１ｂは個別に制御可能となっ
ている。また、この冷媒回路に使用されている冷媒は、
混合冷媒であるＲ４１０Ａを用いている。冷媒回路の交
換方法については実施の形態１と同様であるため、説明
を省略する。図中の実践矢印は冷房時の冷媒の流れを、
破線矢印は暖房時の冷媒の流れ方向を示す。

【００７１】図２１は本発明の運転制御部１９による制
御フローチャートである。図２１において、ステップｓ
１０２からステップｓ１１２までは図３のステップ０か
らステップｓ１０と同一であるのでその説明を省略す
る。ステップｓ１１２で冷房運転と判断されると、ステ
ップｓ１１３で四方弁１６をｏｆｆにして冷房サイクル
にするとともに、ステップｓ１１４、ｓ１１５にて圧縮
機１ａ、圧縮機１ｂを起動させる。圧縮機を起動後、ス
テップｓ１１６で圧力検知を行い、ステップｓ１１７で
その値が２．７ＭＰａを超えているかどうか判断する。
２．７ＭＰａを超えている場合には、圧力上昇を抑制さ
せるため、圧縮機１ｂを停止させる（ステップｓ１１
８）。一旦圧縮機１ｂを停止させたあとは、ステップｓ
１１６での圧力検知後、ステップｓ１１７、ｓ１１９で
高圧ＨＰＳが２．５ＭＰａを下回るまで圧縮機１ｂの再
起動はさせない。

【００７２】このように、Ｒ２２などの冷媒に比べ動作
圧力の高いＲ４１０Ａ等の冷媒を使用した空気調和機に
おいて同一冷媒回路を複数の圧縮機で構成し、高圧が上
昇した場合には圧縮機の一部を停止させることにより、
大幅に冷媒流量が低下するため、急激な負荷増加や、凝
縮器での冷却流体温度上昇による凝縮能力低下時でも能
力を零にすることなく即座に圧力を低下させることが可
能となり、Ｒ２２など、比較的耐圧の低い部品構成とす
ることが可能でなるとともに、既設建物内の配管を耐圧
性の高いものに変更することなく再利用できることか
ら、信頼性が高く、経済性、環境性に優れた製品を提供
することが可能となる。

【００７３】また、凝縮圧力を温度から推定するよう、
圧力センサー２０の代わりに熱源機側熱交換器２ａもし
くはその近傍の冷媒配管に温度センサーを取り付けて凝
縮温度をを検知し(図示せず）、この凝縮温度の所定値
（たとえば、Ｒ４１０Ａ冷媒の２．７ＭＰａ相当であれ
ば４３℃、２．５ＭＰａ相当であれば４１℃）にて電磁
弁２７、２８のｏｎ／ｏｆｆ制御を実施しても同様の作
用効果が得られる。

【００７４】上記各実施の形態では、冷媒としてＲ４１
０Ａを使用した例を示したが、冷媒はこれに限るもので
はなく、例えばＲ３２などの可燃性冷媒でもよく、その
他、冷媒交換後に交換前の冷媒よりも動作圧力が高くな
る冷媒を用いる場合であれば同様の効果が得られる。ま
た、上記書く実施の形態では、高圧抑制するための制御
判定圧力をＲ２２冷媒で考えられる高圧上限の３ＭＰａ
以下で考えているが、既設配管の耐圧強度が３ＭＰａを
超える場合には、耐圧強度を超えない範囲で制御判定圧
力を上昇させても既設配管は継続利用が可能であり、同
様の作用効果を呈する。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、圧縮
機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を順次配管で接続してな
る冷媒回路中の作動流体である冷媒をより高圧な冷媒に
置き換え、置き換え後の冷媒による冷媒回路中の飽和圧
力が、置き換えの前後で使用される冷媒回路中の構成部
品のうちもっとも耐圧強度の低い部品の耐圧圧力以下と
なるよう凝縮能力を制御するので、耐圧強度が低い冷媒
回路でも凝縮能力によって動作圧力の高い冷媒を使用す
ることが可能になる。

【００７６】また、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器
を順次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である
冷媒をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒に
よる冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用さ
れる冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低
い部品の耐圧圧力以下となるよう蒸発能力を制御するの
で、耐圧強度が低い冷媒回路でも蒸発能力によって動作
圧力の高い冷媒を使用することが可能になる。

【００７７】また、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器
を順次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である
冷媒をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒に
よる冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用さ
れる冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低
い部品の耐圧圧力以下となる容量の凝縮器に交換するの
で、交換前の耐圧強度が低い冷媒回路の構成要素を含ん
でいても凝縮能力によって動作圧力の高い冷媒を使用す
ることが可能になる。

【００７８】また、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器
を順次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である
冷媒をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒に
よる冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用さ
れる冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低
い部品の耐圧圧力以下となるよう容量制御可能な蒸発器
に交換するので、交換前の耐圧強度が低い冷媒回路の構
成要素を含んでいても蒸発能力によって動作圧力の高い
冷媒を使用することが可能になる。

【００７９】また、圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器
を順次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である
冷媒をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒に
よる冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用さ
れる冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低
い部品の耐圧圧力以下となるよう圧力制御する制御手段
に交換するので、交換前の耐圧強度が低い冷媒回路の構
成要素を含んでいても圧力制御によって飽和圧力を抑制
できるから、動作圧力の高い冷媒を使用することが可能
になる。

【００８０】また、上記何れかに記載の冷媒回路の交換
方法を経て冷媒回路装置を構成することで、製品を安価
にでき、交換による廃棄物の量も削減できる。

【００８１】また、圧縮機、第一の凝縮器、第二の凝縮
器、絞り手段、蒸発器を順次配管で接続してなる冷媒回
路と、前記第二の凝縮器への冷媒の流通を閉止させる開
閉手段と、前記第一の凝縮器の凝縮圧力を検知する圧力
検知手段もしくは前記第一の凝縮器の凝縮温度を検知す
る温度検知手段と、前記圧力検知手段により検知した圧
力もしくは前記温度検知手段により検知した温度に応じ
て前記開閉手段を開閉制御する制御手段とを備えたの
で、耐圧強度が低い冷媒回路でも凝縮能力によって動作
圧力の高い冷媒を使用することが可能になる。

【００８２】また、第二の凝縮器を水冷式凝縮器とした
ので、凝縮圧力を大幅に低下させることができる。

【００８３】また、第二の凝縮器を冷熱蓄熱槽としたの
で、安定した低温の放熱源が確保でき、信頼性が向上す
る。

【００８４】また、第二の凝縮器が他の冷媒回路の蒸発
器を有し、互いに熱交換可能にしたので、凝縮能力の調
整が可能となり、負荷に対応したきめ細かい安定した制
御が可能になる。

【００８５】また、圧縮機、凝縮器、絞り手段および複
数の並列に配置された蒸発器を順次配管で接続してなる
冷媒回路と、前記凝縮器の凝縮圧力を検知する圧力検知
手段と、前記圧力検知手段により検知した圧力が所定値
を超えた場合には前記複数の蒸発器の一部もしくは全部
の蒸発能力を低下させる制御手段とを備えたので、凝縮
器の流量を低下させて凝縮圧力を低下させることがで
き、運転を維持しながら圧力上昇を抑制できる効果が得
られる。

【００８６】また、使用する冷媒がＲ２２もしくはＲ４
０７Ｃ以外の冷媒であり、かつ同一温度での飽和圧力
が、従来広く使用されていたＲ２２もしくはＲ４０７Ｃ
のいずれよりも高い圧力特性を有する冷媒であっても、
従来と同様な耐圧強度で使用することが可能になり、地
球温暖化係数等目的に合致した冷媒を使用できるように
なる。

【００８７】また、複数台の圧縮機、凝縮器、絞り手段
および蒸発器を順次配管で接続してなる冷媒回路と、使
用する冷媒がＲ２２、Ｒ４０７Ｃ以外であり、かつ任意
の温度に対する飽和圧力が冷媒Ｒ２２もしくは冷媒Ｒ４
０７Ｃのいずれか一方より高い飽和圧力特性を持つ冷媒
を使用する場合、前記複数台の圧縮機を個別に運転制御
可能とした制御手段とを備えたので、圧力が上昇した場
合でも性能を零にすることなく運転継続が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における空気調和機
を示す冷媒回路図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る制御ブロック
図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る制御フローチ
ャート図である。

【図４】 この発明の実施の形態２における空気調和機
を示す冷媒回路図である。

【図５】 この発明の実施の形態２に係る制御ブロック
図である。

【図６】 この発明の実施の形態２における空気調和機
を示す冷媒回路図である。

【図７】 この発明の実施の形態２に係る制御フローチ
ャート図である。

【図８】 この発明の実施の形態２における空気調和機
を示す冷媒回路図である。

【図９】 この発明の実施の形態３における空気調和機
を示す冷媒回路図である。

【図１０】 この発明の実施の形態３に係る制御ブロッ
ク図である。

【図１１】 この発明の実施の形態３に係る制御フロー
チャート図である。

【図１２】 この発明の実施の形態３に係る制御フロー
チャート図である。

【図１３】 この発明の実施の形態４における空気調和
機を示す冷媒回路図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４に係る制御ブロッ
ク図である。

【図１５】 この発明の実施の形態４に係る制御フロー
チャート図である。

【図１６】 この発明の実施の形態５における空気調和
機を示す冷媒回路図である。

【図１７】 この発明の実施の形態５に係る制御ブロッ
ク図である。

【図１８】 この発明の実施の形態５に係る制御フロー
チャート図である。

【図１９】 この発明の実施の形態６における空気調和
機を示す冷媒回路図である。

【図２０】 この発明の実施の形態６に係る制御ブロッ
ク図である。

【図２１】 この発明の実施の形態６に係る制御フロー
チャート図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機、 １ａ 圧縮機、 １ｂ 圧縮機、 ２ａ
熱源機側主熱交換器、 ２ｂ 熱源機側補助熱交換
器、 ２ｃ 補助熱交換器、 ３ａ 流量制御装置、
３ｂ 流量制御装置、 ４ａ 利用側熱交換器、 ４ｂ
利用側熱交換器、 ５ａ リモコン、 ５ｂ リモコ
ン、 ７ 伝熱管、 １１〜１４ 電磁弁、 １５ 流
量制御装置、 １６ 四方弁、 １９ 運転制御部、
２０ 圧力センサー、 ２１ 水温センサー、 ２３
外気温度センサー、 ２４〜２８電磁弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２５Ｂ 39/04 Ｆ２５Ｂ 39/04 Ｚ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を順
   次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である冷媒
   をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒による
   冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用される
   冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低い部
   品の耐圧圧力以下となるよう凝縮能力を制御することを
   特徴とする冷媒回路の制御方法。
2. 【請求項２】 圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を順
   次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である冷媒
   をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒による
   冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用される
   冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低い部
   品の耐圧圧力以下となるよう蒸発能力を制御することを
   特徴とする冷媒回路の制御方法。
3. 【請求項３】 圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を順
   次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である冷媒
   をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒による
   冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用される
   冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低い部
   品の耐圧圧力以下となる容量の凝縮器に交換することを
   特徴とする冷媒回路の交換方法。
4. 【請求項４】 圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を順
   次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である冷媒
   をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒による
   冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用される
   冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低い部
   品の耐圧圧力以下となるよう容量制御可能な蒸発器に交
   換することを特徴とする冷媒回路の交換方法。
5. 【請求項５】 圧縮機、凝縮器、絞り手段、蒸発器を順
   次配管で接続してなる冷媒回路中の作動流体である冷媒
   をより高圧な冷媒に置き換え、置き換え後の冷媒による
   冷媒回路中の飽和圧力が、置き換えの前後で使用される
   冷媒回路中の構成部品のうちもっとも耐圧強度の低い部
   品の耐圧圧力以下となるよう圧力制御する制御手段に交
   換することを特徴とする冷媒回路の交換方法。
6. 【請求項６】 請求項３乃至５の何れか１項に記載の冷
   媒回路の交換方法を経て構成されたことを特徴とする冷
   媒回路装置。
7. 【請求項７】 圧縮機、第一の凝縮器、第二の凝縮器、
   絞り手段、蒸発器を順次配管で接続してなる冷媒回路
   と、前記第二の凝縮器への冷媒の流通を閉止させる開閉
   手段と、前記第一の凝縮器の凝縮圧力を検知する圧力検
   知手段もしくは前記第一の凝縮器の凝縮温度を検知する
   温度検知手段と、前記圧力検知手段により検知した圧力
   もしくは前記温度検知手段により検知した温度に応じて
   前記開閉手段を開閉制御する制御手段とを備えたことを
   特徴とする冷媒回路装置。
8. 【請求項８】 第二の凝縮器を水冷式凝縮器としたこと
   を特徴とする請求項７記載の冷媒回路装置。
9. 【請求項９】 第二の凝縮器を冷熱蓄熱槽としたことを
   特徴とする請求項７記載の冷媒回路装置。
10. 【請求項１０】 第二の凝縮器が他の冷媒回路の蒸発器
    を有し、互いに熱交換可能なことを特徴とする請求項７
    記載の冷媒回路装置。
11. 【請求項１１】 圧縮機、凝縮器、絞り手段および複数
    の並列に配置された蒸発器を順次配管で接続してなる冷
    媒回路と、前記凝縮器の凝縮圧力を検知する圧力検知手
    段と、前記圧力検知手段により検知した圧力が所定値を
    超えた場合には前記複数の蒸発器の一部もしくは全部の
    蒸発能力を低下させる制御手段とを備えたことを特徴と
    する冷媒回路装置。
12. 【請求項１２】 使用する冷媒がＲ２２もしくはＲ４０
    ７Ｃ以外の冷媒であり、かつ同一温度での飽和圧力が、
    Ｒ２２もしくはＲ４０７Ｃのいずれよりも高い圧力特性
    を有する冷媒であることを特徴とする請求項７乃至１１
    の何れかに記載の冷媒回路装置。
13. 【請求項１３】 複数台の圧縮機、凝縮器、絞り手段お
    よび蒸発器を順次配管で接続してなる冷媒回路と、使用
    する冷媒がＲ２２、Ｒ４０７Ｃ以外であり、かつ任意の
    温度に対する飽和圧力が冷媒Ｒ２２もしくは冷媒Ｒ４０
    ７Ｃのいずれか一方より高い飽和圧力特性を持つ冷媒を
    使用する場合、前記複数台の圧縮機を個別に運転制御可
    能とした制御手段とを備えたことを特徴とする冷媒回路
    装置。