JPH08334272A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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JPH08334272A
JPH08334272A JP7143473A JP14347395A JPH08334272A JP H08334272 A JPH08334272 A JP H08334272A JP 7143473 A JP7143473 A JP 7143473A JP 14347395 A JP14347395 A JP 14347395A JP H08334272 A JPH08334272 A JP H08334272A
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JP
Japan
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refrigerant
heat exchanger
bypass pipe
pipe
valve
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Application number
JP7143473A
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English (en)
Inventor
Takayuki Setoguchi
隆之 瀬戸口
Satoshi Ishida
智 石田
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可燃性冷媒を使用する空気調和装置におい
て、暖房運転停止時に室内側熱交換器の冷媒を室外側に
集める際に、その停止動作に要する時間の短縮化を初
め、冷房モードに切り換えることに起因する種々の不具
合を解消できるようにする。 【構成】 一端が四方切換弁(5)及び第1電磁弁(1
1)間のガス側配管(6)に第3電磁弁(13)を介し
て接続されている一方、他端が第2電磁弁(12)及び
減圧弁(3)間の液側配管(6)に第4電磁弁(14)
を介して接続されかつ室外ユニット(B)内に配置され
てなるバイパス配管(10)に、該バイパス配管(1
0)内に第3電磁弁(13)を経由して導入された高圧
のガス冷媒を冷却液化するクーラ(15)と、このクー
ラ(15)で冷却液化されてなる高圧の液冷媒を貯溜可
能なレシーバ(16)とを配設し、暖房運転停止時に第
1開閉弁(11)が閉じられる一方、第3開閉弁(1
3)が開くようにコントローラ(40)にて制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は暖房運転及び冷房運転
を切り換えて行う空気調和装置に関し、特に暖房運転停
止時のポンプダウンシステムの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、従来の空気調和装置では、図5
に示すように、圧縮機a、室内側熱交換器b、減圧器
c、室外側熱交換器d及び四方切換弁eが配管fで接続
されてなる冷媒回路を備えており、上記四方切換弁eを
切換作動させることで暖房モードと冷房モードとが切り
換えられるようになっている。すなわち、暖房モードで
は、同図に実線で示すように圧縮機aの吐出側配管fが
室内側熱交換器bに、また吸込側配管fが室外側熱交換
器dにそれぞれ接続される。これにより、圧縮機aから
吐出された冷媒は室内側熱交換器b、減圧器c及び室外
側熱交換器dの順に冷媒回路内を循環するようになり、
上記室内側熱交換器bにおいて高圧のガス冷媒が凝縮液
化する際の放熱により室内を暖房することができる。一
方、冷房モードでは、同図に破線で示すように吐出側が
室外側熱交換器dに、また吸込側が室内側熱交換器bに
それぞれ接続される。これにより、圧縮機aから吐出さ
れた冷媒は室外側熱交換器d、減圧器c及び室内側熱交
換器bの順に循環し、上記室内側熱交換器bにて低圧の
液冷媒が蒸発ガス化する際の吸熱により室内を冷房する
ことができる。
【0003】ところで、近年では、上記空気調和装置に
使用される冷媒について、地球のオゾン層保護の観点か
ら、塩素含有冷媒の代替品の使用が進められており、代
替冷媒としては塩素を含まないHFC系冷媒が最も有力
視されているが、その他に、プロパンやHFC−32
等、いわゆる可燃性冷媒も候補に挙げられている。そし
て、この可燃性冷媒を使用する空気調和装置では、可燃
性冷媒の室内への漏洩を未然に防止できるように、運転
停止時に室内側熱交換器bの冷媒を室外側熱交換器d
等、室外側に集めるようにすることが提案されている
(「Barriers in theU.S.A.to Using Propane as a Ref
rigerant 」ASHRAE/NIST Refrigerants Conference-Aug
ust 1993,p.109 〜114 参照)。
【0004】そこで、従来の空気調和装置において、上
記提案を実現しようとすると、冷房モードでポンプダウ
ンすることが考えられる。つまり、圧縮機aが作動して
いる状態で、第2閉鎖弁gにより減圧器c及び室内側熱
交換器b間の液側配管fを閉じる。そして、圧力センサ
hが大気圧程度まで下がったことを検出したときに、第
1閉鎖弁iを閉じて圧縮機aの作動を停止させる。これ
により、室内側熱交換器bの冷媒を室外側熱交換器dに
集めることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の空気調和装置では、暖房モードでポンプダウンを行
うと、上記冷房モードの場合とは逆に、室外側熱交換器
dの冷媒が室内側熱交換器bに集まることになり、上記
の提案と正反対の結果をもたらす。したがって、暖房運
転を行っているときにその運転を停止しようとする際に
は、モードを暖房から冷房に切り換えなければならない
という制約がある。
【0006】ここで、上記暖房時の運転停止に要する動
作について、図2(b)のタイムチャートを参照しなが
ら具体的に説明すると、先ず、圧縮機aを一旦停止した
後、四方切換弁eを冷房モードに切り換え、その状態で
冷媒回路内の均圧化を図るために所定の時間(例えば3
分間)だけ待機する。次いで、冷房モードで所定時間
(例えば20分間)だけ運転を行い、定常状態になった
ことを確認して第2電磁弁gを閉める。すると、室内側
熱交換器bの冷媒は、第1電磁弁i、四方切換弁e、圧
縮機a、四方切換弁eの順に流れて室外側熱交換器dに
集まる。そして、所定時間(例えば3分間)が経過して
圧力センサhが大気圧程度まで下がったことを検出した
ときに、第1電磁弁iを閉めて圧縮機aを停止させる。
【0007】かくして、ポンプダウンが完了して運転を
停止できるようになるのであるが、これらのことから生
じる不具合として、次の4つが挙げられる。
【0008】 暖房停止動作に要する時間が長くなる
(上記の例では約26分間)。
【0009】 冷房モードでの運転に切り換わってい
る間、それまでは暖房中であったにも拘らず室内が冷房
されることとなり、快適性が損なわれる。
【0010】 暖房停止動作途中での暖房運転の再起
動に時間がかかる。つまり、暖房停止動作を途中で中止
して暖房運転を再開する場合には、圧縮機aを一旦停止
して四方切換弁eを暖房モードに切り換え、その状態で
冷媒を均圧させた後に、初めて暖房運転に入ることがで
きる。
【0011】 短時間の間に装置の発停を繰り返すこ
とになるので、圧縮機aや各種機器等に負担が加わって
長期の信頼性が低下し易い。
【0012】この発明は斯かる諸点に鑑みてなされたも
のであり、その主な目的は、可燃性冷媒の使用等により
室内側熱交換器の冷媒を室外側に集める必要のある場合
に、暖房モードのままでポンプダウンができるようにす
ることで、暖房運転を停止する際に、その停止動作に要
する時間の短縮化が図れるようにすることを初め、冷房
モードへの一時的な切換に起因する種々の不具合を解消
できるようにすることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、冷媒回路の室外側に室内側熱
交換器を迂回するバイパス配管を新たに設け、そのバイ
パス配管に貯溜手段を配設し、暖房モードで圧縮機から
吐出された冷媒をこのバイパス配管に導入して貯溜手段
に貯溜させるようにすることで、冷房モードに切り換え
ることなく暖房運転を停止できるようにした。
【0014】具体的には、この発明では、図1に示すよ
うに、圧縮手段(1)と、室内側熱交換器(2)と、減
圧手段(3)と、室外側熱交換器(4)と、切換手段
(5)とが配管(6)で接続されてなる冷媒回路(7)
を備えていて、暖房運転時には上記圧縮手段(1)で圧
縮されたガス冷媒を室内側熱交換器(2)で凝縮液化し
た後に減圧手段(3)で膨張させて室外側熱交換器
(4)で蒸発ガス化させる一方、冷房運転時には上記圧
縮手段(1)で圧縮されたガス冷媒を室外側熱交換器
(4)で凝縮液化した後に減圧手段(3)で膨張させて
室内側熱交換器(2)で蒸発ガス化させるようにそれぞ
れ上記切換手段(5)にて冷媒の流れを切り換えるよう
にした空気調和装置が前提である。
【0015】そして、先ず、一端が上記切換手段(5)
及び室内側熱交換器(2)間のガス側配管(6)に接続
されている一方、他端が上記室内側熱交換器(2)及び
室外側熱交換器(4)間の液側配管(6)に接続されか
つ室外側に配置されてなるバイパス配管(10)を備え
るようにする。
【0016】次に、上記バイパス配管(10)の一端と
室内側熱交換器(2)との間のガス側配管(6)には、
該ガス側配管(6)を開閉可能な第1開閉弁(11)
を、またバイパス配管(10)の他端と室外側熱交換器
(4)との間の液側配管(6)には、該液側配管(6)
を開閉可能な第2開閉弁(12)を、またバイパス配管
(10)の一端側には、該バイパス配管(10)を開閉
可能な第3開閉弁(13)を、そしてバイパス配管(1
0)の他端側には、該バイパス配管(10)を開閉可能
な第4開閉弁(14)をそれぞれ配設するようにする。
その際に、暖房及び冷房運転時には上記第1及び第2開
閉弁(11),(12)はそれぞれ開いている一方、上
記第3及び第4開閉弁(13),(14)はそれぞれ閉
じているものとする。
【0017】その上で、上記第3開閉弁(13)及び第
4開閉弁(14)間のバイパス配管(10)には、該バ
イパス配管(10)内に第3開閉弁(13)を経由して
導入された冷媒を冷却液化する冷却手段(15)と、こ
の冷却手段(15)で冷却液化されてなる液冷媒を貯溜
可能な貯溜手段(16)とをそれぞれ配設する。
【0018】そして、暖房運転を停止するときに、上記
第1開閉弁(11)が閉じられる一方、第3開閉弁(1
3)が開くように該第1及び第3開閉弁(11),(1
3)を制御する制御手段(40)を備えるようにする。
【0019】請求項2の発明では、上記請求項1の発明
と同じ前提に立ち、図3に示すように、先ず、一端が室
内側熱交換器(2)及び減圧手段(3)間の液側配管
(6)に接続されている一方、他端が室外側熱交換器
(4)及び切換手段(5)間のガス側配管(6)に接続
されてなる第1バイパス配管(19)と、一端が切換手
段(5)及び室内側熱交換器(2)間のガス側配管
(6)に接続されている一方、他端が上記第1バイパス
配管(19)の一端と減圧手段(3)との間の液側配管
(6)に接続されてなる第2バイパス配管(20)とを
備えるようにする。
【0020】次に、上記第2バイパス配管(20)の一
端と室内側熱交換器(2)との間のガス側配管(6)に
は、該ガス側配管(6)を開閉可能な第1開閉弁(2
1)を、また第1バイパス配管(19)の一端と第2バ
イパス配管(20)の他端との間の液側配管(6)に
は、該液側配管(6)を開閉可能な第2開閉弁(22)
を、また第2バイパス配管(20)の一端側には、該バ
イパス配管(20)を開閉可能な第3開閉弁(23)
を、また第1バイパス配管(19)の一端側には、該バ
イパス配管(19)を開閉可能な第4開閉弁(24)
を、また上記室外側熱交換器(4)と第1バイパス配管
(19)の他端との間のガス側配管(6)には、該ガス
配管(6)を開閉可能な第5開閉弁(25)を、さらに
また、第1バイパス配管(19)の他端側には、該第1
バイパス配管(19)内の冷媒がガス側配管(6)に流
出するの許容する一方、該ガス側配管(6)内の冷媒が
第1バイパス配管(19)に流入するのを規制する第1
逆止弁(26)を、そして第2バイパス配管(20)の
他端側には、該第2バイパス配管(20)内の冷媒が液
側配管(6)に流出するの許容する一方、該液側配管
(6)内の冷媒が第2バイパス配管(20)に流入する
のを規制する第2逆止弁(27)をそれぞれ配設するよ
うにする。その際に、暖房及び冷房運転時には、上記第
1開閉弁(21)、第2開閉弁(22)及び第5開閉弁
(25)はそれぞれ開いている一方、第3及び第4開閉
弁(23),(24)はそれぞれ閉じているものとす
る。
【0021】その上で、上記第1バイパス配管(19)
には、該第1バイパス配管(19)内に第4開閉弁(2
4)を経由して導入された液冷媒を膨張させる副減圧手
段(28)と、この副減圧手段(28)で膨張した液冷
媒を加熱ガス化する加熱手段(29)とをそれぞれ配設
するようにする。一方、上記第2バイパス配管(20)
には、該第2バイパス配管(20)内に第3開閉弁(2
3)を経由して導入されたガス冷媒を冷却液化する冷却
手段(30)を配設するようにする。
【0022】そして、暖房運転を停止するときに、上記
第1開閉弁(21)、第2開閉弁(22)及び第5開閉
弁(25)がそれぞれ閉じられる一方、第3開閉弁(2
3)及び第4開閉弁(24)がそれぞれ開いて冷媒回路
(7)内の冷媒が液冷媒の状態で上記室外側熱交換器
(4)に貯溜されるように該第1〜第5開閉弁(21)
〜(25)を制御する制御手段(40)を備えるように
する。
【0023】請求項3の発明では、上記請求項2の発明
において、加熱手段(29)の熱源は、圧縮手段(1)
の高温部により構成されてるものとする。
【0024】請求項4の発明では、上記請求項2の発明
において、冷却手段(30)は、室外側熱交換器(4)
の有する図外のファンにより構成されているものとす
る。
【0025】請求項5の発明では、上記請求項2の発明
において、第1及び第2バイパス配管(19),(2
0)間に、第1バイパス配管(19)内の液冷媒と第2
バイパス配管(20)内のガス冷媒との間で熱交換を行
う気液熱交換器(31)を介設する。そして、この気液
熱交換器(31)により、加熱手段(29)及び冷却手
段(30)を構成するようにする。
【0026】請求項6の発明では、上記請求項5の発明
において、第2バイパス配管(20)に、気液熱交換器
(31)からなる冷却手段(30)に加え、該第2バイ
パス配管(20)内のガス冷媒を冷却液化する補助冷却
手段(32)が配設されているものとする。
【0027】請求項7の発明では、上記請求項1又は2
の発明において、冷媒として可燃性冷媒が使用されるよ
うになされているものとする。
【0028】
【作用】以上の構成により、請求項1の発明では、暖房
運転を停止するとき、制御手段(40)により第1開閉
弁(11)が閉じられる一方、第3開閉弁(13)が開
けられる。すると、上記切換手段(5)から第1開閉弁
(11)に向かって流れていた冷媒は、上記第3開閉弁
(13)を経由してバイパス配管(10)内に流入し、
冷却手段(15)で冷却液化されて貯溜手段(16)に
貯溜される。これにより、上記室内側熱交換器(2)の
冷媒は、室外の貯溜手段(16)に集められることとな
る。
【0029】したがって、暖房モードのままでポンプダ
ウンして室内側熱交換器(2)の冷媒を室外側に集める
ことができるので、冷房モードに切り換えなければなら
ない従来の場合に比べて、暖房運転の停止に要する時間
がその分だけ短縮される等、冷房モードに切り換えるこ
とに起因する不具合は生じない。
【0030】さらに、上記バイパス配管(10)内のガ
ス冷媒は、液冷媒に凝縮液化された状態で貯溜手段(1
6)に貯溜されるので、ガス冷媒の状態で貯溜される場
合に比べて、冷媒を貯溜する際のスペース効率が高くな
り、上記貯溜手段(16)の設置に伴う室外側機器類の
大型化が抑えられる。
【0031】請求項2の発明では、暖房運転を停止する
ときには、制御手段(40)により第1バイパス配管
(19)の第4開閉弁(24)及び第2バイパス配管
(20)の第3開閉弁(23)が共に開けられる一方、
第1開閉弁(21)、第2開閉弁(22)及び第5開閉
弁(25)が共に閉じられる。すると、室内側熱交換器
(3)から第2開閉弁(22)に向かって流れていた冷
媒は、上記第4開閉弁(24)を経由して第1バイパス
配管(19)内に流れ込み、減圧手段(3)及び室外側
熱交換器(4)を迂回しつつ副減圧手段(28)で膨張
して加熱手段(29)で加熱ガス化された後に第1逆止
弁(26)から切換手段(5)に導かれ、ガス冷媒の状
態で圧縮手段(1)に吸い込まれる。その後、圧縮手段
(1)から吐出された冷媒は、上記第3開閉弁(23)
を経由して第2バイパス配管(20)内に流入し、室内
側熱交換器(2)を迂回しつつ冷却手段(30)で冷却
液化された後に第2逆止弁(27)から減圧手段(3)
に導かれ、液冷媒の状態で室外側熱交換器(4)に集め
られる。
【0032】よって、上記請求項1の発明の場合と同じ
く、暖房モードのままでポンプダウンして室内側熱交換
器(2)の冷媒を室外側に集めることができる。
【0033】その際に、上記冷媒を室外側熱交換器
(4)に集めることができるので、貯溜手段を新たに設
ける必要のある上記請求項1の発明の場合に比べ、室外
側の機器類は全体としてコンパクトに抑えられる。
【0034】さらに、上記暖房モードのポンプダウン以
外の運転時、つまり第1及び第2バイパス配管(1
9),(20)を使用しないときには、配管(6)内の
冷媒が第1及び第2バイパス配管(19),(20)内
にその他端側から流出するのが、第1及び第2逆止弁
(26),(27)により規制される。つまり、開閉弁
により各バイパス配管(19),(20)の他端側にお
ける開閉操作を行うようにする場合に比べ、上記第1及
び第2逆止弁(26),(27)ではそのような開閉操
作は不要であり、したがって、第1及び第2バイパス配
管(19),(20)を設けることに付随して発生する
必要な弁操作量が少なく抑えられる。
【0035】また、上記第1バイパス配管(19)内に
導入された高圧の液冷媒は、副減圧手段(28)で膨張
して低圧の液冷媒となり、次いで、加熱手段(29)に
より加熱ガス化されて低圧のガス冷媒となった後に配管
(6)に流出し、切換手段(5)を経由して圧縮手段
(1)に吸い込まれる。よって、上記第1バイパス配管
(19)にて減圧手段(3)及び室外側熱交換器(4)
を迂回させることに起因する液バックは回避される。
【0036】請求項3の発明では、上記加熱手段(2
9)は圧縮手段(1)の高温部から熱を受け、その熱で
第1バイパス配管(19)内の液冷媒を加熱ガス化す
る。これにより、上記加熱手段(29)の専用の熱源は
不要となる。
【0037】請求項4の発明では、上記第2バイパス配
管(20)内に導入されたガス冷媒は、室外側熱交換器
(4)の有するファンの作動により冷却液化される。こ
れにより、第2バイパス配管(20)内の冷媒を冷却液
化する際に、専用の冷却手段は不要となる。
【0038】請求項5の発明では、上記第1バイパス配
管(19)内の液冷媒と、第2バイパス配管(20)内
のガス冷媒とは、気液熱交換器(31)において互いに
熱交換し、このことで、上記液冷媒は加熱ガス化される
一方、上記ガス冷媒は冷却液化される。よって、専用の
加熱手段及び冷却手段は共に不要となる。
【0039】請求項6の発明では、上記第2バイパス配
管(20)内のガス冷媒は、気液熱交換器(31)及び
補助冷却手段(32)により冷却液化される。これによ
り、第1バイパス配管(19)内の液冷媒によるだけで
は不十分となりがちな第2バイパス配管(20)内のガ
ス冷媒の冷却液化は、十分に行われるようになる。
【0040】請求項7の発明では、上記暖房モードでの
ポンプダウンにより、室内側熱交換器(2)内の可燃性
冷媒が室外側(貯溜手段(16)又は室外側熱交換器
(4))に集められる。よって、空気調和装置の運転が
停止されているときに、上記可燃性冷媒の室内側熱交換
器(2)から室内への漏洩は未然に防止される。
【0041】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。 (実施例1)図1は、この発明の実施例1に係る空気調
和装置の全体構成を概略的に示し、この空気調和装置に
は、プロパンやHFC−32等の可燃性冷媒が使用され
ている。
【0042】上記空気調和装置は、圧縮手段としての圧
縮機(1)と、室内側熱交換器(2)と、減圧手段とし
ての減圧弁(3)と、室外側熱交換器(4)と、切換手
段としての四方切換弁(5)とが配管(6)で接続され
てなる冷媒回路(7)を備えている。そして、上記四方
切換弁(5)は、暖房運転時には同図に実線で示す暖房
モードに、また冷房運転時には同図に破線で示す冷房モ
ードにそれぞれ切り換えられるようになっている。すな
わち、暖房運転時には、上記圧縮機(1)で圧縮された
ガス冷媒を室内側熱交換器(2)で凝縮液化した後に減
圧弁(3)で膨張させて室外側熱交換器(4)で蒸発ガ
ス化させる。一方、冷房運転時には、上記圧縮機(1)
で圧縮されたガス冷媒を室外側熱交換器(4)で凝縮液
化した後に減圧弁(3)で膨張させて室内側熱交換器
(2)で蒸発ガス化させるようになっている。
【0043】上記室内側熱交換器(2)は室内ユニット
(A)として、一方、上記圧縮機(1)、減圧弁
(3)、室外側熱交換器(4)及び四方切換弁(5)は
室外ユニット(B)としてそれぞれ室内外に配置される
ようになっている。そして、これら室内外ユニット
(A),(B)は、四方切換弁(5)及び室内側熱交換
器(2)間のガス側配管(6)と、室内側熱交換器
(2)及び減圧弁(3)間の液側配管(6)とで互いに
冷媒回路的に接続されている。さらに、上記ガス側配管
(6)には該配管(6)を開閉可能な第1開閉弁として
の第1電磁弁(11)が、また上記液側配管(6)には
該配管(6)を開閉可能な第2開閉弁としての第2電磁
弁(12)がそれぞれ配設されている。これら第1及び
第2電磁弁(11),(12)は、暖房及び冷房運転時
には共に開いている。
【0044】また、上記四方切換弁(5)及び室内側熱
交換器(2)間のガス側配管(6)には該配管(6)内
の冷媒圧を検出する第1圧力センサ(41)が、また室
内側熱交換器(2)及び減圧弁(3)間の液側配管
(6)には該配管(6)内の冷媒圧を検出する第2圧力
センサ(42)がそれぞれ配設されている。上記第1圧
力センサ(41)は冷房モードでのポンプダウンの際
に、また第2圧力センサ(42)は暖房モードでのポン
プダウンの際にそれぞれ使用される。さらに、上記圧縮
機(1)の吸込側配管(6)には、該圧縮機(1)に吸
い込まれる冷媒から液冷媒を分離するアキュムレータ
(35)が配設されている。
【0045】上記第1及び第2圧力センサ(41),
(42)の検出信号は、制御手段としてのコントローラ
(40)に入力されるようになされている。一方、この
コントローラ(40)は、操作者の指示に基づき、各種
の検出信号に応じて圧縮機(1)、減圧弁(3)及び四
方切換弁(5)等、各機器の作動を制御するようになさ
れている。
【0046】そして、この発明の特徴として、先ず、一
端が上記四方切換弁(5)及び室内側熱交換器(2)間
のガス側配管(6)に接続されている一方、他端が上記
第2電磁弁(12)及び減圧弁(3)間の液側配管
(6)に接続されてなるバイパス配管(10)が室外ユ
ニット(B)内に配置されている。
【0047】上記バイパス配管(10)の一端側には、
該バイパス配管(10)を開閉可能な第3開閉弁として
の第3電磁弁(13)が、また他端側には、該バイパス
配管(10)を開閉可能な第4開閉弁としての第4電磁
弁(14)がそれぞれ配設されている。これら第3及び
第4電磁弁(13),(14)は、暖房及び冷房運転時
にはそれぞれ閉じているようになされている。
【0048】その上で、上記第3電磁弁(13)及び第
4電磁弁(14)間のバイパス配管(10)には、該バ
イパス配管(10)内に第3電磁弁(13)を経由して
導入された冷媒を冷却液化する冷却手段としてのクーラ
(15)と、このクーラ(15)で冷却液化されてなる
液冷媒を貯溜可能な貯溜手段としてのレシーバ(16)
とがそれぞれ配設されている。
【0049】そして、上記コントローラ(40)は、暖
房運転を停止するときに、上記第1電磁弁(11)が閉
じられる一方、第3電磁弁(13)が開くように該第1
及び第3電磁弁(11),(13)を制御するようにな
されている。
【0050】次に、上記空気調和装置において、暖房モ
ードで運転が行われているときにその運転を停止する際
の動作について説明する。
【0051】上記暖房運転時には、圧縮機(1)から吐
出された高圧のガス冷媒は、四方切換弁(5)及び第1
電磁弁(11)を経由して室内側熱交換器(2)に送ら
れ、ここで凝縮液化して高圧の液冷媒となる際に放熱し
て室内の暖房を行う。その後、高圧の液冷媒は、第2電
磁弁(12)を経由して減圧弁(3)に達し、ここで膨
張して低圧の液冷媒となり、次の室外側熱交換器(4)
で外部から吸熱して蒸発ガス化し、低圧のガス冷媒とな
って四方切換弁(5)を経由して圧縮機(1)に吸い込
まれる。
【0052】そして、上記暖房運転を停止させる際に
は、四方切換弁(5)は作動させないまま(暖房モード
のまま)で圧縮機(1)の作動を続行させつつ、第3電
磁弁(13)を開けて第1電磁弁(11)を閉じる。こ
のとき、第4電磁弁(14)は閉じている。すると、上
記四方切換弁(5)から第1電磁弁(11)に向かって
流れていた冷媒は、上記第3電磁弁(13)を経由して
バイパス配管(10)内に流入し、クーラ(15)にて
冷却液化された後、その液冷媒の状態でレシーバ(1
6)に貯溜されることとなる。そして、第2圧力センサ
(42)の検出値が大気圧を示したときに、圧縮機
(1)の作動を停止する。これで、暖房停止動作は終了
する。つまり、図2(a)に示すように、暖房運転停止
に要する時間は暖房モードでのポンプダウンに要する時
間だけで済む。
【0053】したがって、この実施例によれば、暖房モ
ードのままでポンプダウンを行って室内側熱交換器
(2)の冷媒を室外側にあるレシーバ(16)に集める
ことができるので、冷房モードに切り換えなければなら
ない従来の場合に比べて、暖房運転の停止に要する時間
をその分だけ短縮することができ、その他、発明が解決
しようとする課題の項で述べた冷房モードに切り換える
ことに起因する種々の不具合を解消できる。
【0054】また、上記ポンプダウンの際に、バイパス
配管(10)内に導入された高圧のガス冷媒をクーラ
(15)により冷却液化することで、高圧の液冷媒の状
態でレシーバ(16)に貯溜することができる。よっ
て、高圧のガス冷媒の状態で貯溜する場合に比べて、冷
媒を貯溜する際のスペース効率を高めることができ、上
記レシーバ(16)の設置に伴う室外ユニット(B)の
大型化を抑えることができる。
【0055】(実施例2)図3は、この発明の実施例2
に係る空気調和装置の全体構成を概略的に示しており、
上記実施例1の場合と同じ部分には同じ符号を付して示
しており、その説明については省略する。
【0056】この発明の特徴として、先ず、一端が室内
側熱交換器(2)及び減圧弁(3)間の液側配管(6)
に接続されている一方、他端が室外側熱交換器(4)及
び四方切換弁(5)間のガス側配管(6)に接続されて
なる第1バイパス配管(19)と、一端が四方切換弁
(5)及び室内側熱交換器(2)間のガス側配管(6)
に接続されている一方、他端が上記第1バイパス配管
(19)の一端と減圧弁(3)との間の液側配管(6)
に接続されてなる第2バイパス配管(20)とが室内ユ
ニット(B)内に配置されている。
【0057】上記第2バイパス配管(20)の一端と室
内側熱交換器(2)との間のガス側配管(6)には、該
配管(6)を開閉可能な第1開閉弁としての第1電磁弁
(21)が、また第1バイパス配管(19)の一端と第
2バイパス配管(20)の他端との間の液側配管(6)
には、該配管(6)を開閉可能な第2開閉弁としての第
2電磁弁(22)が、また第2バイパス配管(20)の
一端側には、該バイパス配管(20)を開閉可能な第3
開閉弁としての第3電磁弁(23)が、また第1バイパ
ス配管(19)の一端側には、該バイパス配管(19)
を開閉可能な第4開閉弁としての第4電磁弁(24)
が、また上記室外側熱交換器(4)と第1バイパス配管
(19)の他端との間のガス側配管(6)には、該配管
(6)を開閉可能な第5開閉弁としての第5電磁弁(2
5)がそれぞれ配設されている。その際に、暖房及び冷
房運転時には、上記第1電磁弁(21)、第2電磁弁
(22)及び第5電磁弁(25)はそれぞれ開いている
一方、第3及び第4電磁弁(23),(24)はそれぞ
れ閉じているようになされている。
【0058】さらにまた、第1バイパス配管(19)の
他端側には、該バイパス配管(19)内の冷媒がガス側
配管(6)に流出するの許容する一方、該ガス側配管
(6)内の冷媒が第1バイパス配管(19)に流入する
のを規制する第1逆止弁(26)が、そして第2バイパ
ス配管(20)の他端側には、該バイパス配管(20)
内の冷媒が液側配管(6)に流出するの許容する一方、
該液側配管(6)内の冷媒が第1バイパス配管(19)
に流入するのを規制する第2逆止弁(27)がそれぞれ
配設されている。
【0059】その上で、上記第1バイパス配管(19)
には、該第1バイパス配管(19)内に第4電磁弁(2
4)を経由して導入された液冷媒を膨張させる副減圧手
段としての副減圧弁(28)と、この副減圧弁(28)
で膨張した液冷媒を加熱ガス化する加熱手段としてのヒ
ータ(29)とがそれぞれ配設されている。ここでは、
上記ヒータ(29)の熱源は圧縮機(1)の高温部で構
成されている。一方、上記第2バイパス配管(20)に
は、該第2バイパス配管(20)内に第3開閉弁(2
3)を経由して導入された高圧のガス冷媒を冷却液化す
る冷却手段としてのクーラ(30)が配設されている。
ここでは、上記クーラ(30)は、室外側熱交換器
(4)の有する図外のファンにより構成されている。
【0060】そして、コントローラ(40)は、暖房運
転を停止するときに、上記第1開閉弁(21)、第2開
閉弁(22)及び第5開閉弁(25)が閉じられる一
方、第3開閉弁(23)及び第4開閉弁(24)が開い
て冷媒回路(7)内の冷媒が液冷媒の状態で上記室外側
熱交換器(4)に貯溜されるように該第1〜第5開閉弁
(21)〜(25)を制御するようになされている。
【0061】次に、上記空気調和装置において、暖房モ
ードで運転が行われているときにその運転を停止する際
の手順について説明する。
【0062】上記暖房運転を停止させる際には、四方切
換弁(5)は作動させないまま(暖房モードのまま)で
圧縮機(1)の作動を続行させつつ、第3及び第4電磁
弁(23),(24)を共に開いて、第1電磁弁(2
1)、第2電磁弁(22)及び第5電磁弁(25)を共
に閉じる。すると、室内側熱交換器(2)から第2電磁
弁(22)に向かって流れていた冷媒は、上記第4電磁
弁(24)を経由して第1バイパス配管(19)内に流
れ込み、減圧弁(3)及び室外側熱交換器(4)を迂回
して四方切換弁(5)に導かれ、圧縮機(1)に吸い込
まれる。その後、圧縮機(1)から吐出された冷媒は、
上記第4電磁弁(24)を経由して第2バイパス配管
(20)内に流入し、室内側熱交換器(2)を迂回して
減圧弁(3)に導かれ、室外側熱交換器(4)に集めら
れる。このとき、上記減圧弁(3)を全開にしておく
と、室外側熱交換器(4)には高圧の液冷媒が貯溜す
る。
【0063】したがって、この実施例によれば、暖房モ
ードのままでポンプダウンを行って室内側熱交換器
(2)の冷媒を室外側に集めることができるので、上記
実施例1の発明の場合と同じ効果を奏することができ
る。
【0064】さらに、上記冷媒を室外側熱交換器(4)
に集めることができるので、レシーバを新たに設ける必
要のある上記実施例1の場合に比べ、室外ユニット
(B)をコンパクトに抑えることができる。
【0065】また、上記第1バイパス配管(19)内に
導入した高圧の液冷媒を、副減圧弁(28)で膨張させ
て低圧の液冷媒とし、次いで、ヒータ(29)により加
熱ガス化して低圧のガス冷媒とした後に配管(6)に流
出させ、四方切換弁(5)を経由して圧縮機(1)に吸
い込ませることができるので、第1バイパス配管(1
9)にて減圧弁(3)及び室外側熱交換器(4)を迂回
させることに起因する液バックを回避することができ
る。その際に、上記ヒータ(29)を、圧縮機(1)の
高温部からの熱で液冷媒を加熱ガス化するようにしたの
で、上記ヒータ(29)の専用の熱源を不要とすること
ができる。
【0066】一方、上記第2バイパス配管(20)内に
導入された高圧のガス冷媒を、クーラ(30)により冷
却液化して高圧の液冷媒の状態で室外側熱交換器(4)
に貯溜するようにしているので、スペース的に効率よく
貯溜させることができる。その際に、上記クーラ(3
0)を、室外側熱交換器(4)の有するファンで構成す
るようにしているので、第2バイパス配管(20)内の
冷媒を冷却液化する際の専用の冷却手段を不要とするこ
とができる。
【0067】さらに、上記第1及び第2バイパス配管
(19),(20)を使用しないときには、配管(6)
内の冷媒が第1及び第2バイパス配管(19),(2
0)内にその他端側から流出するのを、開閉弁を設ける
ことなく規制できるようにしているので、そのような開
閉弁の開閉操作が不要であり、したがって、第1及び第
2バイパス配管(19),(20)を設けることに付随
して発生する必要な弁操作量を少なく抑えることができ
る。
【0068】尚、上記実施例2では、室外側熱交換器
(4)に高圧の液冷媒を貯溜するために減圧弁(3)を
全開にするようにしてしているが、減圧手段がキャピラ
リの場合に高圧の液冷媒を貯溜できるようにするには、
該キャピラリの入口側及び出口側を互いに接続するバイ
パス回路を設けるようにすることができる。
【0069】(実施例3)図4は、この発明の実施例3
に係る空気調和装置の全体構成を概略的に示している。
尚、上記実施例2の場合と同じ部分には同じ符号を付し
て示し、その説明は省略する。
【0070】この発明の特徴として、第1及び第2バイ
パス配管(19),(20)間に、第1バイパス配管
(19)内の液冷媒と第2バイパス配管(20)内のガ
ス冷媒との間で熱交換を行う気液熱交換器(31)が介
設されていて、加熱手段(29)及び冷却手段(30)
は上記気液熱交換器(31)により構成されている。
【0071】また、上記第2バイパス配管(20)に
は、気液熱交換器(31)からなる冷却手段に加え、該
第2バイパス配管(20)内のガス冷媒を冷却液化する
補助冷却手段としての補助クーラ(32)が配設されて
いる。
【0072】したがって、この実施例によっても、上記
実施例2の場合と略同じ効果を奏することができ、その
際に、第1バイパス配管(19)内の液冷媒によるだけ
では不十分な第2バイパス配管(20)内のガス冷媒の
冷却液化については、補助クーラ(32)を併用するこ
とで十分に行うことができる。
【0073】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、圧縮手段、室内側熱交換器、減圧手段、室外側
熱交換器及び切換手段が順に配管で接続されてなる冷媒
回路を備え、上記切換手段の切換作動にて暖房モードと
冷房モードとが切り換わるようにした空気調和装置にお
いて、暖房運転時に切換手段から室内側熱交換器に向か
って流れる冷媒を室外側に配置されたバイパス配管内に
導入し、冷却手段で冷却液化して液冷媒の状態でスペー
ス効率よく貯溜手段に貯溜できるようにしたので、上記
室内側熱交換器の冷媒を室外側に集めるために行う暖房
運転停止時のポンプダウンを暖房モードのままで行うこ
とができ、その分だけ暖房運転停止に要する時間の短縮
化を図ることができる他、冷房モードに切り換えること
に起因する種々の不具合を解消することができるととも
に、上記貯溜手段の設置に伴う室外側機器類の大型化を
抑えることができる。
【0074】請求項2の発明によれば、圧縮手段、室内
側熱交換器、減圧手段、室外側熱交換器及び切換手段が
順に配管で接続されてなる冷媒回路を備え、上記切換手
段の切換作動にて暖房モードと冷房モードとが切り換わ
るようにした空気調和装置において、暖房運転時に室内
側熱交換器から減圧手段に向かって流出する冷媒を第1
バイパス配管内に導入し、減圧手段及び室外側熱交換器
を迂回させながら副減圧手段で膨張させてて加熱手段で
加熱ガス化した後に切換手段に導いて液バックを回避す
る一方、該切換手段から室内側熱交換器に向かって流れ
る冷媒を第2バイパス配管内に導入し、室内側熱交換器
を迂回させながら冷却手段で冷却液化した後に減圧手段
に導いて液冷媒の状態で室外側熱交換器に貯溜できるよ
うにしたので、上記室内側熱交換器の冷媒を室外側に集
めるために行う暖房運転停止時のポンプダウンを暖房モ
ードのままで行え、よって、上記請求項1の発明と同じ
効果を奏することができるのみならず、上記冷媒を室外
側熱交換器に集められることから、貯溜手段を新たに設
ける上記請求項1の発明の場合よりも室外側機器類を全
体としてコンパクトに抑えることができる。
【0075】また、上記第1及び第2バイパス配管の各
他端側に第1及び第2逆止弁をそれぞれ配設し、上記第
1及び第2バイパス配管を使用しないときに配管内の冷
媒が第1及び第2バイパス配管の他端に流出するのを開
閉弁を設けることなく規制できるようにしたので、上記
第1及び第2バイパス配管を設けることに付随して発生
する必要な弁操作量を少なく抑えることができる。
【0076】請求項3の発明によれば、上記加熱手段の
熱源を圧縮手段の高温部で構成するようにしたので、上
記加熱手段の専用の熱源を不要とすることができる。
【0077】請求項4の発明によれば、上記冷却手段
を、室外側熱交換器の有するファンで構成するようにし
たので、第2バイパス配管内の冷媒を冷却液化する際の
専用の冷却手段を不要とすることができる。
【0078】請求項5の発明によれば、上記加熱手段及
び冷却手段を、第1及び第2バイパス配管間に介設した
気液熱交換器で構成するようにしたので、専用の加熱手
段及び冷却手段を共に不要とすることができる。
【0079】請求項6の発明によれば、上記第2バイパ
ス配管に、気液熱交換器からなる冷却手段に加え、該第
2バイパス配管内のガス冷媒を冷却液化する補助冷却手
段を配設するようにしたので、第1バイパス配管内の液
冷媒によるだけでは不十分な第2バイパス配管内のガス
冷媒の冷却液化を、十分に行うことができる。
【0080】請求項7の発明によれば、上記冷媒として
可燃性冷媒を使用するようにしたので、空気調和装置の
運転が停止されているときに、上記可燃性冷媒の室内側
熱交換器から室内への漏洩を未然に防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1に係る空気調和装置を示す
概略図である。
【図2】暖房運転停止動作に要する時間を従来の場合と
比較して示すタイムチャート図である。
【図3】この発明の実施例2に係る空気調和装置を示す
図1相当図である。
【図4】この発明の実施例3に係る空気調和装置を示す
図1相当図である。
【図5】従来の空気調和装置を示す図1相当図である。
【符号の説明】
(1) 圧縮機(圧縮手段) (2) 室内側熱交換器 (3) 減圧弁(減圧手段) (4) 室外側熱交換器 (5) 四方切換弁(切換手段) (6) 配管 (7) 冷媒回路 (10) バイパス配管 (11) 第1電磁弁(第1開閉弁) (12) 第2電磁弁(第2開閉弁) (13) 第3電磁弁(第3開閉弁) (14) 第4電磁弁(第4開閉弁) (15) クーラ(冷却手段) (16) レシーバ(貯溜手段) (17) コントローラ(制御手段) (19) 第1バイパス配管 (20) 第2バイパス配管 (21) 第1電磁弁(第1開閉弁) (22) 第2電磁弁(第2開閉弁) (23) 第3電磁弁(第3開閉弁) (24) 第4電磁弁(第4開閉弁) (25) 第5電磁弁(第5開閉弁) (26) 第1逆止弁 (27) 第2逆止弁 (28) 副減圧弁(副減圧手段) (29) ヒータ(加熱手段) (30) クーラ(冷却手段) (31) 気液熱交換器 (32) 補助クーラ(補助冷却手段) (37) コントローラ(制御手段)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮手段(1)と、室内側熱交換器
    (2)と、減圧手段(3)と、室外側熱交換器(4)
    と、切換手段(5)とが配管(6)で接続されてなる冷
    媒回路(7)を備え、 暖房運転時には上記圧縮手段(1)で圧縮されたガス冷
    媒を室内側熱交換器(2)で凝縮液化した後に減圧手段
    (3)で膨張させて室外側熱交換器(4)で蒸発ガス化
    させる一方、冷房運転時には上記圧縮手段(1)で圧縮
    されたガス冷媒を室外側熱交換器(4)で凝縮液化した
    後に減圧手段(3)で膨張させて室内側熱交換器(2)
    で蒸発ガス化させるようにそれぞれ上記切換手段(5)
    にて冷媒の流れを切り換えるようにした空気調和装置に
    おいて、 一端が上記切換手段(5)及び室内側熱交換器(2)間
    のガス側配管(6)に接続されている一方、他端が上記
    室内側熱交換器(2)及び室外側熱交換器(4)間の液
    側配管(6)に接続されかつ室外側に配置されてなるバ
    イパス配管(10)と、 上記バイパス配管(10)の一端と室内側熱交換器
    (2)との間のガス側配管(6)に配設され、該ガス側
    配管(6)を開閉可能でかつ暖房及び冷房運転時には開
    いている第1開閉弁(11)と、 上記バイパス配管(10)の他端と室外側熱交換器
    (4)との間の液側配管(6)に配設され、該液側配管
    (6)を開閉可能でかつ暖房及び冷房運転時には開いて
    いる第2開閉弁(12)と、 上記バイパス配管(10)の一端側に配設され、該バイ
    パス配管(10)を開閉可能でかつ暖房及び冷房運転時
    には閉じている第3開閉弁(13)と、 上記バイパス配管(10)の他端側に配設され、該バイ
    パス配管(10)を開閉可能でかつ暖房及び冷房運転時
    には閉じている第4開閉弁(14)と、 上記第3開閉弁(13)及び第4開閉弁(14)間のバ
    イパス配管(10)に配設され、該バイパス配管(1
    0)内に第3開閉弁(13)を経由して導入された冷媒
    を冷却液化する冷却手段(15)と、 上記冷却手段(15)で冷却液化されてなる液冷媒を貯
    溜可能な貯溜手段(16)と、 暖房運転を停止するときに、上記第1開閉弁(11)が
    閉じられる一方、上記第3開閉弁(13)が開くように
    該第1及び第3開閉弁(11),(13)を制御する制
    御手段(40)とを備えていることを特徴とする空気調
    和装置。
  2. 【請求項2】 圧縮手段(1)と、室内側熱交換器
    (2)と、減圧手段(3)と、室外側熱交換器(4)
    と、切換手段(5)とが配管(6)で接続されてなる冷
    媒回路(7)を備え、 暖房運転時には上記圧縮手段(1)で圧縮されたガス冷
    媒を室内側熱交換器(2)で凝縮液化した後に減圧手段
    (3)で膨張させて室外側熱交換器(4)で蒸発ガス化
    させる一方、冷房運転時には上記圧縮手段(1)で圧縮
    されたガス冷媒を室外側熱交換器(4)で凝縮液化した
    後に減圧手段(3)で膨張させて室内側熱交換器(2)
    で蒸発ガス化させるようにそれぞれ上記切換手段(5)
    にて冷媒の流れを切り換えるようにした空気調和装置に
    おいて、 一端が上記室内側熱交換器(2)及び減圧手段(3)間
    の液側配管(6)に接続されている一方、他端が上記室
    外側熱交換器(4)及び切換手段(5)間のガス側配管
    (6)に接続されてなる第1バイパス配管(19)と、 一端が上記切換手段(5)及び室内側熱交換器(2)間
    のガス側配管(6)に接続されている一方、他端が上記
    第1バイパス配管(19)の一端と減圧手段(3)との
    間の液側配管(6)に接続されてなる第2バイパス配管
    (20)と、 上記第2バイパス配管(20)の一端と室内側熱交換器
    (2)との間のガス側配管(6)に配設され、該ガス側
    配管(6)を開閉可能でかつ暖房及び冷房運転時には開
    いている第1開閉弁(21)と、 上記第1バイパス配管(19)の一端と第2バイパス配
    管(20)の他端との間の液側配管(6)に配設され、
    該液側配管(6)を開閉可能でかつ暖房及び冷房運転時
    には開いている第2開閉弁(22)と、 上記第2バイパス配管(20)の一端側に配設され、該
    バイパス配管(20)を開閉可能でかつ暖房及び冷房運
    転時には閉じている第3開閉弁(23)と、 上記第1バイパス配管(19)の一端側に配設され、該
    バイパス配管(19)を開閉可能でかつ暖房及び冷房運
    転時には閉じている第4開閉弁(24)と、 上記室外側熱交換器(4)と第1バイパス配管(19)
    の他端との間のガス側配管(6)に配設され、該ガス配
    管(6)を開閉可能でかつ暖房及び冷房運転時には開い
    ている第5開閉弁(25)と、 上記第1バイパス配管(19)の他端側に配設され、該
    第1バイパス配管(19)内の冷媒がガス側配管(6)
    に流出するの許容する一方、該ガス側配管(6)内の冷
    媒が第1バイパス配管(19)に流入するのを規制する
    第1逆止弁(26)と、 上記第2バイパス配管(20)の他端側に配設され、該
    第2バイパス配管(20)内の冷媒が液側配管(6)に
    流出するの許容する一方、該液側配管(6)内の冷媒が
    第2バイパス配管(20)に流入するのを規制する第2
    逆止弁(27)と、 上記第1バイパス配管(19)に配設され、該第1バイ
    パス配管(19)内に第4開閉弁(24)を経由して導
    入された液冷媒を膨張させる副減圧手段(28)と、 上記第1バイパス配管(19)に配設され、上記副減圧
    手段(28)で膨張した液冷媒を加熱ガス化する加熱手
    段(29)と、 上記第2バイパス配管(20)に配設され、該第2バイ
    パス配管(20)内に第3開閉弁(23)を経由して導
    入されたガス冷媒を冷却液化する冷却手段(30)と、 暖房運転を停止するときに、上記第1開閉弁(21)、
    第2開閉弁(22)及び第5開閉弁(25)がそれぞれ
    閉じられる一方、第3開閉弁(23)及び第4開閉弁
    (24)がそれぞれ開いて冷媒回路(7)内の冷媒が液
    冷媒の状態で上記室外側熱交換器(4)に貯溜されるよ
    うに該第1〜第5開閉弁(21)〜(25)を制御する
    制御手段(40)とを備えていることを特徴とする空気
    調和装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の空気調和装置において、 加熱手段(29)の熱源は、圧縮手段(1)の高温部に
    より構成されてることを特徴とする空気調和装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の空気調和装置において、 冷却手段(30)は、室外側熱交換器(4)の有するフ
    ァンにより構成されていることを特徴とする空気調和装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の空気調和装置において、 第1及び第2バイパス配管(19),(20)間に、第
    1バイパス配管(19)内の液冷媒と第2バイパス配管
    (20)内のガス冷媒との間で熱交換を行う気液熱交換
    器(31)が介設され、 加熱手段(29)及び冷却手段(30)は上記気液熱交
    換器(31)により構成されていることを特徴とする空
    気調和装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の空気調和装置において、 第2バイパス配管(20)に、気液熱交換器(31)か
    らなる冷却手段(30)に加え、該第2バイパス配管
    (20)内のガス冷媒を冷却液化する補助冷却手段(3
    2)が配設されていることを特徴とする空気調和装置。
  7. 【請求項7】 請求項1又は2記載の空気調和装置にお
    いて、 冷媒として可燃性冷媒が使用されるようになされている
    ことを特徴とする空気調和装置。
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