JPH03251661A - ヒートポンプシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はヒートポンプシステムに関するものである。

（従来の技術） ヒートポンプシステムの従来例としては、例えば特開昭
６３−３２２５６号公報記載の装置を挙げることができ
る。この装置は、インバータ制御される圧縮機と室外熱
交換器とを内装した室外ユニットに、それぞれ室内熱交
換器を有する複数の室内ユニットを互いに並列に接続し
たマルチ形空気調和機として構成されたもので、各検出
室温と設定室温との温度差で与えられる各空調負荷の合
計の変化に応じた圧縮能力で、圧縮機の運転が制御され
る。

そして高圧側圧力、すなわち暖房時においては室内熱交
換器での凝縮温度に応ずる圧力を、室内熱交換器の中間
部分に取付けた温度センサにて検出し、この検出温度が
許容上限値に達するような上昇を示す場合、高圧圧力の
異常上昇を生じているものとして、上記の空調負荷変化
に応じた制御を中断し、圧縮機の圧縮能力を低下させる
制御に移行することによって、高圧圧力の上昇を抑える
ようになされている。

また上記室内熱交換器の出口部分にもさらに温度センサ
を取付け、上記中間部分の温度センサとこの温度センサ
との温度差が略一定になるように、つまり凝縮冷媒の過
冷却度が略一定になるように電動膨張弁の開度制御を行
っている。

（発明が解決しようとする課題） ところで上記のようなマルチ形の空気調和機において、
室内ユニットを室外ユニットに接続する連絡配管が長い
場合には、この連絡配管を流通する際の圧力損失によっ
て、圧縮機の吐出部での高圧圧力は室内熱交換器での凝
縮圧力よりも大きくなる。このように従来の室内熱交換
器に取付けた温度センサでは高圧圧力の的確な把握がで
きないために、例えばその検出温度が正常範囲を超える
状態が検出された時点では、すでに圧縮機は運転許容範
囲を超えた運転状態となって故障を生じる等の問題を生
じている。

また上記のように凝縮圧力の正確な把握が行えないこと
は、過冷却制御を行う上においても、適正過冷却度が得
られない等の原因となっている。

この発明は上記に鑑みなされたものであって、その目的
は、高圧圧力の変化をより的確に検出することが可能で
あり、またこの検出結果に基づいて、高圧圧力の異常上
昇を確実に防止したり、精度の良い過冷却制御を行い得
るヒートポンプシステムを提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこで第１図に示すように、第１請求項記載のヒートポ
ンプシステムにおいては、圧縮機１に、その吐出側から
順次、吐出側ガス管６、２５、凝縮器３１、高圧側液管
ｌ７、膨張機構１４、低圧側液管１３、蒸発器１ｌ、吸
込側ガス管１０、８を接続して冷媒循環回路を構成する
と共に、上記凝縮器３１側から蒸発器１１側へと上記圧
縮機ｌからの吐出冷媒を回流させるべく運転を制御する
運転制御手段７４を設けて成るヒートポンプシステムで
あって、上記吐出側ガス管６、２５と低圧側液管１３と
を相互に接続すると共に第１絞り４３の介設された第１
バイパス管４ｌを設け、この第１バイパス管４１には、
さらに上記第１絞り４３よりも吐出側ガス管６、２５側
に上記吸込側ガス管１０、８との間で熱交換可能な熱交
換部４２を設けると共に、この熱交換部４２を通して液
化する冷媒温度を検出する凝縮温度検出手段４５を設け
ている。

また第２請求項記載のヒートポンプシステムは、上記第
１請求項記載のヒートポンプシステムにおいて、上記圧
縮機１を圧縮能力可変な圧縮機で構成すると共に、上記
凝縮温度検出手段４５での検出温度が第１基準値を超え
たときに、上記圧縮機１の圧縮能力低下指令を上記運転
制御手段７４に発する高圧監視制御手段８５を設けてい
る。

さらに第３請求項記載のヒートポンプシステムは、上記
第１又は第２請求項記載のヒートポンプシステムにおい
て、さらに高圧制御弁５６の介設された異常昇圧防止用
バイパス管５８によって上記吐出側ガス管６．２５と吸
込側ガス管１０．８とを相互に接続すると共に、上記凝
縮温度検出手段４５での検出温度が第２基準値を超えた
ときに上記高圧制御弁５６を開弁ずべく制御する高圧弁
制御手段８６を設けている。

またさらに第４請求項記載のし一トポンプシステムは、
第４図のように、上記膨張機構１４は電動膨張弁１８を
含み、また上記凝縮器３１の中間温度を検出する中間温
度センサ６９と、上記凝縮器３１の出口温度を検出する
出口温度センサ７０と、上記両温度センサ６９．７０で
の検出温度に基づいて凝縮冷媒の過冷却度を略一定に維
持すべく上記電動膨張弁１８を開度制御する過冷却度制
御手段８７とを備えて成り、さらに上記中間温度センサ
６９と上記凝縮温度検出手段４５との検出温度の温度差
を減少すべく上記電動膨張弁１８を開度制御する開度補
正手段８８を設けている。

（作用） 上記第１請求項記載のヒートポンプシステムにおいては
、圧縮機１からの吐出ガス冷媒の一部は、第１バイパス
管４１を通してバイパスする。そしてこの際に、熱交換
部４２において、吸込側ガス管１０．８を通して蒸発器
１１から圧縮機１に返流される低温の蒸発ガス冷媒に放
熱して凝縮する。

このように、例えば圧縮機１と蒸発器１１とを内装する
室外ユニットと凝縮器３１を内装する室内ユニットとを
別体で構成するセパレート形空気調和機等において、室
外ユニット内、すなわち圧縮機１の近傍において凝縮冷
媒温度を検出することが可能であるので、従来性じてい
た連絡配管での圧力損失等の影響がなくなり、高圧圧力
をより的確に把握することができる。

そして上記凝縮温度検出手段４５での検出１が基準温度
を超えたときに、例えば第２請求項記載のヒートポンプ
システムのように、圧縮能力可変な圧縮機ｌの圧縮能力
を低下させる制御を行うことによって、また第３請求項
記載のヒートポンプシステムのように、高圧圧力状態の
吐出側ガス管６．２５と低圧圧力状態の吸込側ガス管１
０．８とを相互に連通させる高圧制御弁５６の開弁制御
を行うことによって、それぞれ高圧圧力の異常上昇をよ
り確実に防止することができる。

また第４請求項記載のヒートポンプシステムにおいては
、上記のように高圧圧力を的確に把握し、凝縮器３１の
中間部温度を上記に近づけるよう電動膨張弁１８の開度
制御を行うことから、より一層的確な過冷却制御を行い
得ることになる。

（実施例） 次にこの発明のヒートポンプシステムの具体的な実施例
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第２図には、この発明の一実施例における空気調和機の
冷媒回路図を示しており、同図において、Ｘは室外ユニ
ットであり、この室外ユニットＸには、第１〜第３の室
内ユニッ１−Ａ−Ｃと、拡張ユニットＹを介して第４〜
第６の室内ユニットＤ〜Ｆとの計６台の室内ユニットが
接続されている。

上記室外ユニッ）Ｘには圧縮機ｌが内装されているが、
この圧縮機１は、インバータ制御による回転数可変形の
第１圧縮機２と、回転数一定の第２圧縮機３とを互いに
並列に接続してハウジング内に収納した、いわゆるツイ
ンバータ形式の圧縮機であり、第１、第２圧縮機２．３
の各吸込側はそれぞれ第１アキユームレータ４．５を介
して相互に接続されている。そして上記圧縮機１の吐出
配管６と、第２アキユームレータフの介設された吸込配
管８とはそれぞれ四路切換弁９に接続され、この四路切
換弁９の一方の切換ポートに、順次、第１ガス管１０、
室外熱交換器１１、ドライヤフィルタ１２の介設された
第１液管１３、第１電動膨張弁１４、受液器１５及び第
１閉鎖弁１６の介設された第２液管１７が順次接続され
ている。そしてこの第２液管１７の先端側は、それぞれ
第２−電動膨張弁１８・・１８が介設されると共に源側
連絡配管接続ポート１９・・１９に接続された第１〜第
４液支管２０〜２３に分岐されている。−方、上記四路
切換弁９の他方の切換ポートには、第２閉鎖弁２４の介
設された第２ガス管２５が接続され、この第２ガス管２
５の先端側は、それぞれガス側連絡配管接続ポート２６
・・２６に接続された第１〜第４ガス支管２７〜３０に
分岐されている。

このように各４本の液支管２０〜２３とガス支管２７〜
３０とを設けた上記室外ユニットＸには、４台の室内ユ
ニットの接続が可能であるが、上記実施例においては、
３組の液支管２０〜２２とガス支管２７〜２９との間に
第１〜第３室内ユニットＡ−Ｃの各室内熱交換器３１・
３１（第１室内ユニツトＡについてのみ図示する）を接
続し、第４液支管２３と第４ガス支管３０とには、室内
ユニットに替えて、拡張ユニットＹを接続している。

二の拡張ユニットＹは、一端が上記第４液支管２３に接
続される拡張用液管３２の他端を、それぞれ第３電動膨
張弁３３・３３の介設された３本の拡張用液支管３４・
３４に分岐した源側拡張配管と、一端が上記第４ガス支
管３０に接続される拡張用ガス管３５の他端を、３本の
拡張用ガス支管３６・３６に分岐したガス側拡張配管と
で構成されている。そして上記各拡張用液支管３４・３
４と拡張用ガス支管３６・３６との間に、第４〜第６室
内ユニツ）Ｄ−Ｆの各室内熱交換器３１・３１　（第４
室内ユニツトＤについてのみ図示する）がそれぞれ接続
されている。

さらに上記装置においては、第２ガス管２５と第１液管
１３とを相互に接続する高圧飽和温度検出用の第１バイ
パス管４１が設けられており、この第１バイパス管４１
の中途部には、その管壁を第１ガス管１０に沿わせて配
設することによって、この第１ガス管１０と第１バイパ
ス管４１とをそれぞれ流通する冷媒間で熱交換可能とな
した熱交換部４２が設けられている。そしてこの熱交換
部４２よりも第１液管１３側に、順次、キャピラリチュ
ーブより成る第１絞り４３と、第２ガス管２５側から第
１液管１３側に向かう方向の冷媒流れを許容する第１逆
止弁４４とが介設されると共に、上記熱交換部４２と第
１絞り４３との間の管壁に、内部を流通する冷媒温度を
検出するためのサーミスタ等より成る凝縮温度検出セン
サ（凝縮温度検出手段）４５が付設されている。

なお上記構成においては、第４液支管２３に介設されて
いる第２’を動膨張弁１８と、拡張用液支管３４・３４
に介設されている第３電動膨張弁３３・３３とで運転停
止時に両端が閉塞された配管部を生じ、据付時における
真空乾燥や、保守時のポンプダウン操作を行う場合に、
上記各電動膨張弁を開弁させるための信号操作が必要と
なって作業が煩雑となる。そこで、第４液支管２３にお
ける第２電動膨張弁１８よりも源側連絡配管接続ボート
１９例の配管を、上記第１バイパス管４１における第１
絞り４３と第１逆止弁４４との間の配管部に、第３閉鎖
弁４６と第２絞り４７との介設された第２バイパス管４
８によって接続している。

これにより上記第３閉鎖弁４６の真空ポートに真空ポン
プを接続して上記両端閉塞部の真空乾燥を行うと共に、
この間に封入された冷媒を、上記第３閉鎖弁４６の開弁
操作で、第２バイパス管４８、第１バイパス管４１を通
して室外熱交換器１１側へと回収することができる。

また前記吐出配管６には、圧縮機１側からオイルセパレ
ータ５１、第２逆止弁５２、第１開閉弁５３が順次介設
されている。またこの吐出配管６から分岐されると共に
第１液管１３に接続された第３バイパス管５４がさらに
設けられ、この第３バイパス管５４に介設されている第
２開閉弁５５を開弁して、圧縮機１からの吐出ガス冷媒
を上記第３バイパス管５４を通して室外熱交換器１１に
直接的に供給することによって、この室外熱交換器１１
に生じた霜を除く除霜運転を行うようになされている。

また上記吐出配管６と吸込配管８とは、高圧制御弁５６
と第３絞り５７との介設された第４バイパス管（異常昇
圧防止用バイパス管）５８によって相互に接続されてお
り、上記高圧制御弁５６を開弁じ、吐出配管６と吸込配
管８をを第４バイパス管５８を通して連通させることに
より、運転中の高圧圧力の異常上昇を防止するようにな
されている。また上記オイルセパレータ５１は、この内
部で分離された冷凍機油を圧縮機１に返流させるため、
第４絞り５９の介設された第５バイパス管６０によって
吸込配管８に接続されている。

また前記受液器１５における液冷媒の一部を、第２アキ
ユームレータ７へと直接返流させる第６バイパス管６１
が設けられ、この第６バイパス管６１に介設されている
第５絞り６２を通して蒸発した冷媒温度を、蒸発圧力相
当飽和温度として蒸発温度検出センサ６３で検出するよ
うになされている。

さらに前記第４ガス支管３０には、後述する冷房運転時
の冷媒循環方向の冷媒流れを許容する第３逆止弁６４と
並列に、第３開閉弁６５．６５が介設されているが、こ
れは、第４ガス支管３０と第４液支管２３との間に、拡
張ユニットＹに替えて、１台の大型室内ユニットが接続
された場合を想定して設けられているものであって、こ
のとき第１〜第３室内ユニツ）Ａ−Ｃ側で暖房運転を行
い、上記大型室内ユニットでは暖房停止の場合に、上記
大型室内ユニット内での液溜り量の増加を抑えて循環冷
媒量の低下を防止するために、上記第３開閉弁６５を閉
弁する制御が行われる。なお図中、６６・・６６は、ガ
ス支管２７〜３０、拡張用ガス支管３６・３６、第４バ
イパス管５８にそれぞれ介設されているマフラー　６７
・・６７は、ガス支管２７〜３０、拡張用ガス支管３６
・３６にそれぞれ付設されている冷房時過熱度検出セン
サ、６Ｂは吸込配管８に付設されている暖房時過熱度検
出センサをそれぞれ示している。

上記構成の空気調和機において、まず冷房運転は、四路
切換弁９を図中破線で示す切換位置に位置させ、第１開
閉弁５３を開、第２、第３開閉弁５５．６５を閉にして
圧縮機１を運転することによって行う。このとき圧縮機
１からの吐出冷媒は、吐出配管６、四路切換弁９、第１
ガス管１０を経て室外熱交換器１１に流入し、この室外
熱交換器１１にて凝縮した後、第１液管１３、第２液管
１７を経て各液支管２０〜２３、拡張用液支管３４・３
４でそれぞれ分流して各室内熱交換器３１・・３１へと
回流する。そしてこれらの室内熱交換器３１・・３１内
で蒸発した後、拡張用ガス支管３６・３６、ガス支管２
７〜３０をそれぞれ通過後合流し、第２ガス管２５、四
路切換弁９、吸込配管８を通して圧縮機１に返流される
。この場合、それぞれ前記冷房時過熱度検出センサ６７
・・６７で検出される各室内ユニッ）Ａ−Ｆでの蒸発後
の冷媒温度と、蒸発温度検出センサ６３で検出される蒸
発圧力相当飽和温度との温度差（過熱度）を基準過熱度
にするように、各第２、第３電動膨張弁１８．３３の開
度がそれぞれ制御される。なお第１電動膨張弁１４は全
開に維持され、また冷房停止部屋の室内ユニットに対応
する第２、第３電動膨張弁１８．３３は全開にされる。

一方、暖房運転は、上記から四路切換弁９を図中実線で
示す切換位置に位置させ、第３開閉弁６５を開にして圧
縮機１を運転することによって行う。これにより圧縮機
１からの吐出冷媒は、吐出配管６及び第２ガス管２５の
吐出側ガス管を経由後、ガス支管２７〜３０、拡張用ガ
ス支管３６・３６でそれぞれ分流して各室内熱交換器３
１・・３１に流入し、このとき凝縮器として機能する各
室内熱交換器３１・・３１にて凝縮した後、各拡張用液
支管３４・３４、液支管２０〜２３をそれぞれ通過後合
流し、第２液管（高圧側液管）１７、第１電動膨張弁（
膨張機構）１４、第１液管（低圧側液管）１３を経て、
蒸発器として機能する室外熱交換器１１に流入する。そ
してこの室外熱交換器１１内で蒸発した後、第１ガス管
１０及び吸込配管８の吸込側ガス管を通して圧縮機１に
返流される。この場合、室外熱交換器１１に取付けられ
ている温度センサ（図示せず）と、前記暖房時過熱度検
出センサ６８との各検出温度の温度差に基づいて、第１
電動膨張弁１４によって循環冷媒の過熱度制御が行われ
る。また各第２、第３電動膨張弁１８．３３に対しては
、各室内熱交換器３１を通過して凝縮した冷媒の過冷却
度が略一定になるような開度制御がなされるが、この点
については後述する。なお暖房停止部屋に対応する第２
、第３電動膨張弁１８．３３は、所定の停止開度（自然
放熱に見合うだけのわずかな量の冷媒を流し得る開度）
に維持する。

そしてこのような暖房運転時には、圧縮機１からの吐出
ガス冷媒の一部の冷媒が、第２ガス管２５から第１バイ
パス管４１を通して第１液管１３へとバイパスする。こ
のとき第１ガス管１０には室外熱交換器１１で蒸発した
低温のガス冷媒が流通しており、したがって上記第１バ
イパス管４１を流れる冷媒は、熱交換部４２において、
第１ガス管１０を流れる低温ガス冷媒との間の熱交換に
よって凝縮する。この凝縮温度が前記凝縮温度検出セン
サ４５で検出され、この検出温度変化を監視しながら圧
縮機１の運転を制御するようになされており、以下この
ような暖房運転時の制御について第３図の運転制御系統
図を参照して説明する。

図のようムこ、各室内ユニットＡ〜Ｆはそれぞれ室内制
御装置ｆ７１（室内ユニッ）Ａ及びＤについてのみ図示
する）をそれぞれ備えており、各室内制御装置７１には
、運転操作用リモコン７２と室温を検出する室温センサ
７３とがそれぞれ接続されている。上記各運転操作用リ
モコン７２は運転スイッチと、希望室温を設定するため
の温度設定スイッチとを有しており、上記運転スイッチ
がＯＮであり、かつ室温センサ７３での検出室温が設定
温度に達していないとき（室内サーモＯＮのとき）に、
運転要求信号と、上記検出室温と設定温度との温度差信
号ΔＴと、各室内ユニッ）Ａ−Ｆにおける室内熱交換器
３１の定格能力に対応するＳ値（例えば定格能力が２２
４０ｋｃａ　Ｉ　／　ｈのものは“１”２８００ｋｃａ
ｌ　／　ｈは”１．２５”、３５５０ｋｃａｌ／　ｈは
“１．５”　、４５００ｋｃａｌ／　ｈは“２”・・・
）とが各室内制御装置７１から出力される。

第１〜第３室内ユニツ）Ａ−Ｃの各室内制御装置７１か
ら出力される信号は、室外ユニットｘ内に設けられてい
る室外制御装置（運転制御手段）７４に直接入力される
一方、拡張ユニットＹを介して上記室外ユニットＸに接
続されている第）〜第６室内ユニットＤ−Ｆの各室内制
御装置７１から出力される信号は、上記拡張ユニットＹ
内に設けられている拡張制御装置７５に入力される。こ
の拡張制御装置７５内の中間信号処理部７６において、
上記第４〜第６室内ユニットＤ−Ｆの中で運転要求信号
を発している室内ユニットからの各Ｓ値の積算値５ｔｏ
ｔａｌと、各温度差信号ΔＴの積算温度差ΔＴｔｏｔａ
ｌ　とがそれぞれ演算され、これらの５ｔｏｔａｌ及び
ΔＴｔｏｔａｌが運転要求信号と共に上記室外制御装置
７４に送信される。

一方、室外ユニン）Ｘは上記室外制御袋Ｗ７４と、第１
圧縮機２を周波数制御するためのインバータ制御装置７
７とを備えている。室外制御装置７４内には、運転要求
ユニット把握部７８と弁制御部７９と圧縮機運転制御部
８０とが設けられており、上記運転要求ユニット把握部
７８は、室内側での運転台数の変更時に、運転要求信号
を出力している室内ユニットに応じた運転ユニット信号
を上記弁制御部７９と圧縮機運転制御部８０とに出力す
る。これにより、まず上記弁制御部７９によって、前記
した暖房運転時における四路切換弁９の切換作動、第１
、第２電動膨張弁１４．１８の開度制御が行われる。ま
た第３電動膨張弁３３の開度制御は上記拡張制御装置７
５内の拡張弁制御部８１によって行われる。

一方、上記圧縮機運転制御部８０では、上記運転ユニッ
ト信号に変化を生じた時、すなわち室内ユニットの運転
台数に変化を生じた時に、まず初期運転周波数の設定を
行う。これは、運転要求のある各室内制御装置７１及び
拡張制御装置７５からのＳ値、５ｔｏｔａｌを合計した
値ΣＳと、ΔＴ、ΔＴｔｏｔａｌを合計した合計温度差
ΣΔＴとをそれぞれ算出し、これらのΣＳとΣΔＴとの
組合わせに対応する初期周波数を初期運転周波数として
設定する。このために、上記圧縮機運転制御部８０には
、種々のΣＳとΣΔＴとの組合わせ毎の適正運転周波数
が予め記憶されている。そしてこの初期運転周波数に応
じた圧縮能力で圧縮機１の運転を開始する。上記初期運
転周波数に応じる運転状態に達した後は、上記ΣΔＴの
その後の変化に応じて、Ｐ制御、■＠御によりΣΔＴを
０にするように逐次運転周波数の変更を行って、上記圧
縮機１の運転を継続する。この制御中に、室内ユニット
の運転台数の変化を生じた場合には、新たに上記初期運
転周波数の設定からの制御を行う。

なお上記圧縮機１の運転は、運転周波数が第１圧縮機２
の上限駆動周波数（例えば１０５　Ｈｚ）の範囲内のと
きには、この第１圧縮機２のみの単独運転を行い、また
上限駆動周波数を超えているときには、第２圧縮機３を
運転すると共に、運転周波数から第２圧縮機３の圧縮能
力に応する周波数（例えば商用周波数６０）ｔｚ）を引
いた差ΔＦをインバータ制御装置７７に出力することに
より、第１圧縮機２と第２圧縮機３との同時運転を行う
。

上記のような室内側の空調負荷に合わせた負荷応答制御
による圧縮機１の運転は、高圧側圧力が正常範囲内であ
るか否かを監視しながら行われており、このために室外
制御装置１４内には高圧監視制御部（高圧監視制御手段
）８５がさらに設けられている。この高圧監視制御部８
５では前記凝縮温度検出センサ４５での検出温度を、正
常運転範囲の上限温度として設定した第１基準値ＴＩ　
（例えば５３℃）と比較し、Ｔ１を超えたことが検出さ
れると、圧縮機運転制御部８０に圧縮能力低下指令を出
力する。これにより圧縮機運転制御部８０では、そのと
きの運転周波数から、例えば８Ｈｚ／分の割合で圧縮機
ｌの圧縮能力を逐次減少させていく垂下制御に切換える
。これにより高圧圧力が低下し、したがって上記凝縮温
度検出センサ４５での検出温度が復帰温度まで低下する
と、圧縮機１に対する上記負荷応答制御が再開される。

さらに、上記のような垂下制御にもかかわらず、凝縮温
度検出センサ４５での検出温度が、運転限界温度として
設定されている第２基準温度（例えば６５℃）を超える
場合には、上記室外制御装置７４内に設けられている高
圧弁制御部（高圧弁制御手段）８６によって、前記第４
バイパス管５８に介設している高圧制御弁５６を開弁す
る操作がさらに行われる。これにより吐出配管６は直接
的に吸込配管８に連通し、これにより高圧圧力を低下さ
せるようにもなされている。

このように上記においては、室外ユニット、内で、凝縮
圧力相当飽和温度の検出を行うことによって、高圧圧力
の変化をより的確に把握し、これにより圧力の上昇を抑
える制御をより確実に行い得るものとなっている。

次に上記空気調和機における暖房運転時の過冷却制御に
ついて説明する。まず室内熱交換器３１には、第２図に
示すように、その中間部の温度を検出する中間温度セン
サ６９と、出口温度を検出する出口温度センサ７０とが
取付けられている。

そして第４図のように、上記両温度センサ６９．７０で
の温度差、つまり凝縮冷媒の過冷却度ＳＣが略一定にな
るように、過冷却度制御手段８７でもって各第２電動膨
張弁１８の開度制御がなされる。

さらにこの空気調和機では、同図のように、開度補正手
段８８を備えているが、これは、中間温度センサ６９で
の検出温度Ｄ　ｃｎが、上記凝縮温度検出センサ４５で
の検出温度Ｉ）ｃｍに近づくよう上記第２電動膨張弁１
８の開度を補正するためのものである。

上記過冷却度制御手段８７と開度補正手段８８とにおけ
る制御手順を、第５図のフローチャートに基づいて説明
する。まず運転を開始すると（ステップＳ１）、第２電
動膨張弁１８の開度を、予めテーブル等に記憶しである
初期開度に設定する（ステップＳ２）。次にステップＳ
３で、上記凝縮温度センサ４５と中間温度センサ６９と
で、それぞれ温度ＤＣＩ、Ｄ　ｃＲを検出し、ステップ
Ｓ４で両者が略等しいか否かについて判断する。両者Ｄ
ｅｗ、ＤＩが等しくない場合には、中間温度センサ６９
での検出温度Ｄ　ｃｎが高圧飽和温度ではないというこ
とであるから、両者Ｄ　Ｃ１％　ＤＣＲの差に応じて第
２電動膨張弁１８の開度を補正する（ステップｓ５）。

一方、両者Ｄ０、Ｄ　ｃｎが等しいときには、ステップ
Ｓ６において、上記中間温度センサ６９と上記出口温度
センサ７０との検出温度に基づいて過冷却度ＳＣを把握
しくステップＳ７）、過冷却度ＳＣが目標値に略等ルい
ときには、その開度を維持する一方（ステップＳ８）　
１．目標値に略等しくないときにはその偏差に応じて第
２電動膨張弁１８の開度を制御するのである（ステップ
Ｓ９）。

上記制御を行えば、室内熱交換器３１の容積、パス形状
、連絡配管長等が種々変化す−るような場合であっても
、上記室内熱交換器３１での凝縮冷媒の過冷却度ＳＣが
、適正な高圧飽和温度ＤＣＩに基づいて行われることに
なる訳であり、そのため室内熱交換器３１の中間温度セ
ンサ６９での検出温度が過冷却域に到達してしまって適
正な過冷却制御が不能になるといった不都合な事態を回
避し得ることになる。

以上、冷暖切換可能なマルチ形空気調和機での暖房運転
時を例に挙げて説明したが、上記構成において、第１バ
イパス管４１の熱交換部４２は、吸込配管８との間で熱
交換可能な箇所に設け、或いは上記第１バイパス管４１
を吐出配管６に接続すると共に、冷房運転時の流通を遮
断する開閉弁を介設する等のその他の構成とすることが
この発明の範囲内で可能である。またこの発明は、上記
マルチ形空気調和機以外のその他のヒートポンプシステ
ムに適用することも可能である。

（発明の効果） 上記のように第１請求項記載のヒートポンプシステムに
おいては、圧縮機の近傍において凝縮温度の検出が可能
であるので、例えば従来のマルチ形空気調和機で生じて
いた連絡配管での圧力損失等の影響を受けることなく、
上記凝縮温度の検出によって、高圧圧力の変化をより的
確に把握することができる。

そして上記検出温度に基づいて、例えば第２請求項記載
のヒートポンプシステムのように、圧縮能力可変な圧縮
機の圧縮能力を低下させる制御を行うことによって、ま
た第３請求項記載のヒートポンプシステムのように、高
圧圧力状態の吐出側ガス管と低圧圧力状態の吸込側ガス
管とを相互に連通させる高圧制御弁の開弁制御を行うこ
とによって、それぞれ高圧圧力の異常上昇をより確実に
防止することができる。

さらに第４請求項記載のヒートポンプシステムでは、適
正な高圧飽和温度に基づいた過冷却制御を行い得ること
から、凝縮器の容積、パス形状、連絡配管長が大幅に変
化するような場合であっても、精度の良い過冷却制御を
行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の機能ブロック図、第２図はこの発明
の一実施例におけるマルチ形空気調和機の冷媒回路図、
第３図は上記空気調和機の運転制御系統図、第４図は過
冷却制御を行うための機能ブロック図、第５図はその制
御手順の一例のフローチャート図である。 １・・・圧縮機、６・・・吐出配管（吐出側ガス管）、
８・・・吸込配管（吸込側ガス管）、ｌＯ・・・第１ガ
ス管（吸込側ガス管）、１１・・・室外熱交換器（蒸発
器）、１３・・・第１液管（低圧側液管）、１４・・・
第１電動膨張弁（膨張機構）、１７・・・第２液管（高
圧側液管）、１８・・・第２電動膨張弁、２５・・・第
２ガス管（吐出側ガス管）、３１・・・室内熱交換器（
凝縮器）、４１・・・第１バイパス管、４２・・・熱交
換部、４３・・・第１絞り、４５・・・凝縮温度検出セ
ンサ（凝縮温度検出手段）、５６・・・高圧制御弁、５
８・・・第４バイパス管（異常昇圧防止用バイパス管）
、６９・・・中間温度センサ、７０・・・出口温度セン
サ、７４・・・室外制御装置（運転制御手段）、８５・
・・高圧監視制御部（高圧監視制御手段）、８６・・・
高圧弁制御部（高圧弁制御手段）、８７・・・過冷却度
制御手段、８８・・・開度補正手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機（１）に、その吐出側から順次、吐出側ガス
   管（６）（２５）、凝縮器（３１）、高圧側液管（１７
   ）、膨張機構（１４）、低圧側液管（１３）、蒸発器（
   １１）、吸込側ガス管（１０）（８）を接続して冷媒循
   環回路を構成すると共に、上記凝縮器（３１）側から蒸
   発器（１１）側へと上記圧縮機（１）からの吐出冷媒を
   回流させるべく運転を制御する運転制御手段（７４）を
   設けて成るヒートポンプシステムであって、上記吐出側
   ガス管（６）（２５）と低圧側液管（１３）とを相互に
   接続すると共に第１絞り（４３）の介設された第１バイ
   パス管（４１）を設け、この第１バイパス管（４１）に
   は、さらに上記第１絞り（４３）よりも吐出側ガス管（
   ６）（２５）側に上記吸込側ガス管（１０）（８）との
   間で熱交換可能な熱交換部（４２）を設けると共に、こ
   の熱交換部（４２）を通して液化する冷媒温度を検出す
   る凝縮温度検出手段（４５）を設けていることを特徴と
   するヒートポンプシステム。 ２、上記圧縮機（１）を圧縮能力可変な圧縮機で構成す
   ると共に、上記凝縮温度検出手段（４５）での検出温度
   が第１基準値を超えたときに、上記圧縮機（１）の圧縮
   能力低下指令を上記運転制御手段（７４）に発する高圧
   監視制御手段（８５）を設けていることを特徴とする第
   １請求項記載のヒートポンプシステム。 ３、さらに高圧制御弁（５６）の介設された異常昇圧防
   止用バイパス管（５８）によって上記吐出側ガス管（６
   ）（２５）と吸込側ガス管（１０）（８）とを相互に接
   続すると共に、上記凝縮温度検出手段（４５）での検出
   温度が第２基準値を超えたときに上記高圧制御弁（５６
   ）を開弁すべく制御する高圧弁制御手段（８６）を設け
   ていることを特徴とする第１又は第２請求項記載のヒー
   トポンプシステム。 ４、上記膨張機構（１４）は電動膨張弁（１８）を含み
   、また上記凝縮器（３１）の中間温度を検出する中間温
   度センサ（６９）と、上記凝縮器（３１）の出口温度を
   検出する出口温度センサ（７０）と、上記両温度センサ
   （６９）（７０）での検出温度に基づいて凝縮冷媒の過
   冷却度を略一定に維持すべく上記電動膨張弁（１８）を
   開度制御する過冷却度制御手段（８７）とを備えて成り
   、さらに上記中間温度センサ（６９）と上記凝縮温度検
   出手段（４５）との検出温度の温度差を減少すべく上記
   電動膨張弁（１８）を開度制御する開度補正手段（８８
   ）を設けていることを特徴とする第１請求項記載のヒー
   トポンプシステム。