JP2017096564A - 冷凍サイクルシステムおよび液バック防止方法 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、本発明に係る冷凍サイクルシステムは、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された圧縮冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器にて凝縮された前記圧縮冷媒を膨張させる膨張弁と、前記膨張弁にて膨張した前記圧縮冷媒を気化させる蒸発器と、前記蒸発器から前記圧縮機に還流する気液混合冷媒を一旦貯留して液冷媒と気化冷媒とに気液分離し、前記気化冷媒のみを前記圧縮機に吸入させるアキュムレータと、を具備してなり、前記アキュムレータは、圧力容器と、前記気液混合冷媒を前記圧力容器内に流入させる冷媒流入部と、前記気化冷媒を前記圧縮機側に流す冷媒流出部と、前記圧力容器の、該圧力容器内における前記液冷媒の最高許容液面レベルの位置に設けられた電気式発熱体と、を備えて構成され、さらに、前記電気式発熱体の発熱量の変化を電力消費量の変化によって検知し、前記電力消費量が所定の閾値に達した場合には、前記液冷媒の前記液面レベルを低下させる保護運転を行う制御部と、を有するものである。
本構成によれば、電気式発熱体をアキュムレータの圧力容器の外部から着脱することができるため、例えば電気式発熱体を交換するメンテナンスを行うような場合に、冷凍サイクルシステム全体の冷媒を抜かなくてもよくなり、メンテナンス性を大幅に向上させることができる。
これにより、圧力容器内において液冷媒の液面レベルが上昇して電気式発熱体の高さに達した際に、電気式発熱体の電力消費量が高まるまでの時間が短縮される。このため、制御部による保護運転開始までの時間も短縮される。したがって、制御応答性を向上させて液バックを防止し、圧縮機を確実に保護することができる。
図2は、アキュムレータ12の第1実施形態を示す縦断面図である。
アキュムレータ12は、室外熱交換器6または室内熱交換器15から電動圧縮機4に還流する気液混合冷媒を一旦貯留して内部で重力により気液分離を行い、気化冷媒のみを電動圧縮機4に吸入させ、液冷媒Rを所定量貯留するものである。アキュムレータ12は、所定の内容量を備えたタンク状の圧力容器20と、この圧力容器20の頂部に設けられたパイプ状の冷媒流入部21および冷媒流出部22と、電気式発熱体23と、温度センサ24とを具備して構成されている。
なお、図3では、時間T4で液冷媒Rの液面レベルが初期値に低下し、電流値が定常値Nに戻っているが、実際の運転時には電流値が定常値Nと閾値Aとの間を上下する。
この構造によれば、電気式発熱体23を圧力容器20の外部から着脱することができるため、例えば電気式発熱体23を交換するメンテナンスを行うような場合に、冷暖房空調システム1全体の冷媒を抜かなくてもよくなり、メンテナンス性を大幅に向上させることができる。
これにより、圧力容器20内において液冷媒Rの液面レベルが上昇して電気式発熱体23の高さH3に達した際に、電気式発熱体23の電力消費量が高まるまでの時間(図3におけるT1からT2までの時間)が短縮される。このため、制御部14による保護運転開始までの時間も短縮される。したがって、制御応答性を向上させて液バックを防止し、電動圧縮機4を確実に保護することができる。
図4は、アキュムレータの第2実施形態を示す縦断面図である。
このアキュムレータ12Aにおいて、図2に示す第1実施形態のアキュムレータ12との相違点は、電気式発熱体23Aが、温度センサとしても利用可能な測温抵抗体とされていることと、図2に示す温度センサ24を備えていないことの2点である。その他の各構成部は図2に示すアキュムレータ12と同一であるため、各部に同一符号を付して説明を省略する。
また、アキュムレータ12Aに冷媒温度センサが設けられる冷暖房空調システムの場合には、電気式発熱体23Aにより検知される温度データを制御部14に送って冷媒の温度検知を行うことができる。
つまり、1つの電気式発熱体23Aを、液冷媒Rの液面レベル検知センサと、冷媒温度センサとの両方に兼用することができ、システム構成を簡素化して低コスト化と信頼性の向上を図ることができる。
例えば、電気式発熱体23,23Aが挿入される凹部20bは、必ずしも圧力容器20の側壁20aに設ける必要はなく、例えば圧力容器20の天板から圧力容器20の内部に向かって下垂するように凹部20bを形成し、その内部に電気式発熱体23,23Aを挿入してもよい。
2 室外ユニット
3 室内ユニット
4 電動圧縮機(圧縮機)
5 四方弁
6 室外熱交換器(凝縮器)
7 レシーバドライヤ
8 膨張弁
12,12A アキュムレータ
14 制御部
15 室内熱交換器(蒸発器)
20 圧力容器
20a 圧力容器の側壁
20b 凹部
20c パイプ材
21 冷媒流入部
22 冷媒流出部
23 電気式発熱体
23A 電気式発熱体(測温抵抗体)
A 閾値
H3 最高許容液面レベル
R 液冷媒
Claims (5)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された圧縮冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器にて凝縮された前記圧縮冷媒を膨張させる膨張弁と、
前記膨張弁にて膨張した前記圧縮冷媒を気化させる蒸発器と、
前記蒸発器から前記圧縮機に還流する気液混合冷媒を一旦貯留して液冷媒と気化冷媒とに気液分離し、前記気化冷媒のみを前記圧縮機に吸入させるアキュムレータと、を具備してなり、
前記アキュムレータは、
圧力容器と、
前記気液混合冷媒を前記圧力容器内に流入させる冷媒流入部と、
前記気化冷媒を前記圧縮機側に流す冷媒流出部と、
前記圧力容器の、該圧力容器内における前記液冷媒の最高許容液面レベルの位置に設けられた電気式発熱体と、を備えて構成され、
さらに、前記電気式発熱体の発熱量の変化を電力消費量の変化によって検知し、前記電力消費量が所定の閾値に達した場合には、前記液冷媒の前記液面レベルを低下させる保護運転を行う制御部と、を有することを特徴とする冷凍サイクルシステム。 - 前記電気式発熱体に印加される電圧は、前記電気式発熱体が前記気化冷媒に隣接した時には前記電気式発熱体の発熱により該気化冷媒の温度を上昇させ、前記電気式発熱体が前記液冷媒に隣接した時には該液冷媒の冷熱により該電気式発熱体の温度が低下する範囲に設定されている請求項1に記載の冷凍サイクルシステム。
- 前記電気式発熱体は、温度センサとしても利用可能な測温抵抗体である請求項1または2に記載の冷凍サイクルシステム。
- 前記電気式発熱体は、前記圧力容器に設けられて該圧力容器の外部側から内部側に没入する凹部の中に外部側から挿入されて設けられている請求項1から3のいずれかに記載の冷凍サイクルシステム。
- 冷凍サイクルシステムにおいて蒸発器から圧縮機に還流する気液混合冷媒を液冷媒と気化冷媒とに気液分離するアキュムレータの、前記液冷媒の最大貯留量となる液面レベルに電気式発熱体を設け、該電気式発熱体の発熱量の変化を電流値の変化によって検知し、前記液冷媒の液面が最高許容液面レベルに達したことを検出することを特徴とする液バック防止方法。
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