JPH11304263A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非共沸混合冷媒を使用する空気調和装置にお
いて、蒸発器に対する凍結防止処理が不必要に行われな
いようにできて、空調能力が損なわれることを防止でき
る空気調和装置を提供すること。 【解決手段】 運転時に蒸発器の冷媒入口近傍となる位
置に設けられた第一の温度検知器９及び蒸発器の冷媒出
口近傍となる位置に設けられた第二の温度検知器１０
と、第一の温度検知器９の検知温度と第二の温度検知器
１０の検知温度との平均温度が第一の所定温度以下とな
った場合に、第一の絞り装置４を閉止するとともに、蒸
発器に係るファン７を送風運転とする制御装置を備え
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、非共沸混合冷媒を
用いた空気調和装置における蒸発器凍結防止制御に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の単一冷媒では、冷媒の状態が気液
混合の場合、圧力一定であれば飽和温度も一定である。
しかし、熱交換器伝熱管の圧損により冷媒圧力が若干下
降すると、飽和温度も下降する。そのため、蒸発器の冷
媒入口部よりも中間部もしくは冷媒出口部の方で冷媒温
度が低くなる傾向が現れ、例えば冷房運転時、空気の吸
込温度が低い場合などには凍結が生じる。

【０００３】このため、単一冷媒を使用する従来の空気
調和装置では蒸発器の冷媒入口部に温度検知器を設け、
この温度検知器の検知温度が所定温度よりも低いと判定
した場合に、第一の絞り装置を閉止するなどして、蒸発
器に対する凍結防止処理を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、非共沸混合
冷媒では低沸点成分冷媒がより多く、且つ早く蒸発して
くるので、蒸発器の冷媒入口部と冷媒出口部とが同一圧
力でも、冷媒入口部の温度が低く、冷媒出口部の温度が
高くなる。

【０００５】このように冷媒入口部の温度が最も低くな
るので、冷媒入口部に設けられた温度検知器のみで凍結
を判定する前記従来の空気調和装置に非共沸混合冷媒を
用いた場合には、冷媒入口部の温度が所定温度以下とな
って凍結防止処理が行われるときでも、温度が低いのは
入口部のみで、蒸発器全体としては温度が高い場合があ
った。したがって、必要以上に凍結防止処理が行われ、
これにより空調能力が損なわれるという問題を有してい
た。

【０００６】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであって、蒸発器に対する凍結防止処理
が不必要に行われないようにできて、空調能力が損なわ
れることを防止できる空気調和装置の提供を目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、圧縮機、室外機熱交換器、第一の絞り装
置、及び室内機熱交換器を配管接続してなる冷媒回路
と、室外機熱交換器用のファンと、室内機熱交換器用の
ファンとを備え、非共沸混合冷媒を使用する空気調和装
置において、運転時に室外機熱交換器又は室内機熱交換
器により構成される蒸発器の冷媒入口近傍となる位置に
設けられた第一の温度検知器及び蒸発器の冷媒出口近傍
となる位置に設けられた第二の温度検知器と、第一の温
度検知器の検知温度及び第二の温度検知器の検知温度に
基づいて蒸発器凍結防止制御を行う制御装置とを備えた
ものである。

【０００８】また、前記構成において、制御装置は、第
一の温度検知器の検知温度と第二の温度検知器の検知温
度との平均温度が第一の所定温度以下となった場合に、
第一の絞り装置を閉止するとともに、室外機熱交換器又
は室内機熱交換器により構成される蒸発器に係るファン
を送風運転とするように構成されたものである。

【０００９】また、前記構成において、制御装置は、第
一の温度検知器の検知温度と第二の温度検知器の検知温
度との平均温度が第一の所定温度以下となった場合に、
第一の絞り装置を僅かに開口した状態まで閉めるととも
に、室外機熱交換器又は室内機熱交換器により構成され
る蒸発器に係るファンを送風運転とするように構成され
たものである。

【００１０】また、前記構成において、制御装置は、第
一の温度検知器の検知温度と第二の温度検知器の検知温
度との平均温度が第一の所定温度以下となった場合に、
圧縮機の出力を低下させ、又は第一の絞り装置の開度を
大きくするように構成されたものである。

【００１１】また、前記構成において、圧縮機からの冷
媒流れ方向を室外機熱交換器向き又は室内機熱交換器向
きに切り替える四方弁を備え、制御装置は、第一の温度
検知器の検知温度と第二の温度検知器の検知温度との平
均温度が第一の所定温度以下となった場合に、四方弁を
切り替え、圧縮機を所定出力に制御し、室外機熱交換器
又は室内機熱交換器により構成される蒸発器に係るファ
ンを停止し、且つ第一の絞り装置を全開とするように構
成されたものである。

【００１２】また、前記構成において、圧縮機からの冷
媒流れ方向を室外機熱交換器向き又は室内機熱交換器向
きに切り替える四方弁と、圧縮機の吐出側と室外機熱交
換器の液側とを接続して設けられたバイパス配管と、バ
イパス配管に介装された第二の絞り装置とを備え、制御
装置は、第一の温度検知器の検知温度と第二の温度検知
器の検知温度との平均温度が第一の所定温度以下となっ
た場合に第二の絞り装置を開くように構成されたもので
ある。

【００１３】また、前記構成において、制御装置は、第
一の温度検知器の検知温度と第二の温度検知器の検知温
度とが両方とも第二の所定温度以上となった場合に蒸発
器凍結防止制御を終了するように構成されたものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１５】発明の実施の形態１．図１は、本発明の実
施の形態１に係る空気調和装置を示すものであって、高
沸点冷媒と低沸点冷媒とからなる非共沸混合冷媒を用い
た空気調和装置８１は、圧縮機１、四方弁２、室外機熱
交換器３、第一の絞り装置４、室内機熱交換器５、及び
アキュムレータ６をこの順で配管により直列に接続して
なる冷媒回路１２を備え、四方弁２の切り替えにより、
圧縮機１からの冷媒流れ方向を、室外機熱交換器３向き
又は室内機熱交換器５向きに切り替え可能に構成されて
いる。また、室外機熱交換器３には室外機用のファン７
が、室内機熱交換器５には室内機用のファン８が、それ
ぞれ付設されている。なお、この実施の形態では、１台
の室外機に１台の室内機を接続した場合について説明す
るが、１台の室外機に２台以上の室内機を接続した場合
も同様に構成可能である。

【００１６】次に、この空気調和装置８１における冷媒
の流れについて説明する。冷房運転時は、圧縮機１から
吐出された高温、高圧のガス冷媒は、四方弁２を経て室
外機熱交換器３へ流入し、常温の空気などにより冷却さ
れて凝縮液化する。室外機熱交換器３から出た冷媒は第
一の絞り装置４で減圧され、室内機熱交換器５へ流入す
る。室内機熱交換器５で低温を発生するとともに冷媒は
蒸発しガス化して流出し、このガス冷媒が四方弁２を経
てアキュムレータ６へ流入し、これを通過したのち圧縮
機１に吸入される。したがって、この冷房運転時には室
内機熱交換器５により蒸発器が構成される。

【００１７】一方、前記冷房運転状態から四方弁２を切
り替えて行われる暖房運転時には、圧縮機１から吐出さ
れた高温、高圧のガス冷媒は、四方弁２を経て室内機熱
交換器５へ流入し、常温の空気などにより冷却されて凝
縮液化する。室内機熱交換器５から出た冷媒は第一の絞
り装置４で減圧され、室外機熱交換器３ヘ流入する。室
外機熱交換器３で低温を発生するとともに冷媒は蒸発し
ガス化して流出し、このガス冷媒が四方弁２を経てアキ
ュムレータ６へ流入し、これを通過したのち圧縮機１に
吸入される。したがって、この暖房運転時には室外機熱
交換器３により蒸発器が構成される。なお、空気調和装
置８１内の余剰冷媒は液冷媒の状態でアキュムレータ６
に貯留される。

【００１８】次に、この空気調和装置８１における蒸発
器凍結防止制御に係る構成について説明する。図２は、
室外機熱交換器３を蒸発器とする場合における空気調和
装置８１の、第一の絞り装置４、室外機熱交換器３、第
一の温度検知器９、第二の温度検知器１０、制御装置１
１、及びファン７を含んだ要部を示すものである。図示
したように、蒸発器（室外機熱交換器３）の冷媒入口近
傍となる位置に第一の温度検知器９が設けられ、冷媒出
口近傍となる位置に冷媒温度を検知する第二の温度検知
器１０が設けられている。また、第一の温度検知器９と
第二の温度検知器１０とは、それぞれ制御装置１１に接
続されており、それぞれの検知信号を制御装置１１に送
信するようになっている。制御装置１１は第一の絞り装
置４に接続されており、図３のフローチャートに示され
るような制御を行う。

【００１９】すなわち、先ず、ステップ１で第一の温度
検知器９の検知温度ＴＨ１と第二の温度検知器１０の検
知温度ＴＨ２との平均温度Ｔａｖｅを計算する。次にス
テップ２でＴａｖｅが予め設定されている第一の所定温
度Ｔｍ１よりも大きければステップ１に戻り、Ｔａｖｅ
が第一の所定温度Ｔｍ１よりも小さく、その状態が所定
時間持続すればステップ３へ進む。ステップ３では第一
の絞り装置４を閉止するとともに、蒸発器（室外機熱交
換器３）に係るファン７は通常の送風運転を継続して、
蒸発器に対する凍結防止処理を行う。次にステップ４ヘ
進み、ＴＨ１とＴＨ２との両方の温度が、予め設定され
ている第二の所定温度Ｔｍ２よりも大きくなれば、蒸発
器凍結防止制御を終了し、通常の運転に戻る。ＴＨ１と
ＴＨ２とのいずれか一方がＴｍ２よりも小さいときは、
第一の絞り装置４を閉止したままステップ４を繰り返
す。

【００２０】ところで、図４は、非共沸混合冷媒を用い
た空気調和装置８１の第一の絞り装置４及び蒸発器の部
分における冷媒の温度変化を示したものである。凝縮器
からきた冷媒は、第一の絞り装置４で減圧された時点で
最も低温となり、室外機熱交換器３又は室内機熱交換器
５により構成される蒸発器へ流入する。蒸発器では、低
沸点成分冷媒から先に蒸発し、冷媒の温度は徐々に上昇
していく。すべての冷媒が蒸発すると冷媒はスーパーヒ
ートし、その温度がさらに上昇する。

【００２１】したがって、蒸発器内での冷媒温度は蒸発
器への冷媒入口部の温度ＴＨ１が最も低く、冷媒出口部
の温度ＴＨ２が最も高い傾向を示す。よって、吸込空気
温度が低くなると、温度ＴＨ１が最も低い冷媒入口部か
ら蒸発器の凍結・着霜が始まる。凍結・着霜が進行する
と低圧側の冷媒圧力が低くなり蒸発器冷媒出口部の温度
ＴＨ２も低くなる。

【００２２】このようにして、蒸発器の入口部と出口部
との平均温度が第一の所定温度以下となり、その状態が
所定時間持続すると、前記のように第一の絞り装置４を
閉止して蒸発器への低温冷媒の流入を止めるとともに、
ファン７を送風状態として、蒸発器に比較的高温の空気
を吹き付けることにより、凍結防止処理が行われる。そ
して、その結果、蒸発器内の冷媒温度が徐々に上昇し、
冷媒入口部の温度ＴＨ１と冷媒出口部の温度ＴＨ２とが
両方とも第二の所定温度に達すると、凍結防止処理を終
了して、通常の空調運転が再開される。

【００２３】以上のように、この実施の形態にあって
は、蒸発器の冷媒入口部温度と冷媒出口部温度との平均
温度に基づいて凍結防止処理を行うか否かを判定してい
る。よって、例えば空気の吸込温度が低く、冷媒循環量
が少ない場合のように、蒸発器の冷媒入口部のみ温度が
低く、他の部分の温度は冷媒がスーパーヒートして高く
なり、蒸発器全体の温度としては高くなっているような
場合には、前記平均温度は高くなるために、凍結防止処
理が行われることはない。したがって、必要なときのみ
凍結防止処理を行うようにすることが可能となり、不必
要に行われる凍結防止処理によって空調能力が損なわれ
ることを防止できる。

【００２４】また、この実施の形態にあっては、蒸発器
の冷媒入口部と冷媒出口部とが両方とも第二の所定温度
以上となった時点で凍結防止処理を終了する。よって、
例えばファンから送られる風の風速分布の不均一等によ
り凍結防止処理が蒸発器の全体に対して均一に行われ
ず、そのため蒸発器が不均一に温度上昇したような場合
にも、冷媒入口部又は冷媒出口部のいずれか一方が低温
状態のまま凍結防止処理が終了することはない。したが
って、凍結防止が確実に行われる。

【００２５】なお、以上では主として室外機熱交換器３
を蒸発器として使用する暖房運転時の制御について説明
したが、図２に括弧で囲んだ符号で示したように、室内
機熱交換器５を蒸発器として使用する冷房運転時にも、
蒸発器（室内機熱交換器５）の冷媒入口近傍となる位置
に第一の温度検知器９を設け、冷媒出口近傍となる位置
に冷媒温度を検知する第二の温度検知器１０を設け、こ
れらを制御装置１１に接続して、前記と同様の制御を行
えることは言うまでもない。

【００２６】また、この実施形態において第一、第二の
温度検知器は、他の目的（例えば、スーパーヒート制御
のため）に用いる温度検知器と兼用されるものであって
もよい。

【００２７】さらに、前記では、ステップ３で第一の絞
り装置４を閉止したが、ステップ３で第一の絞り装置４
を僅かに開口した状態まで閉めることにより、蒸発器の
凍結防止処理を行ってもよい。このようにしても、前記
とほぼ同様に蒸発器を温度上昇させて凍結防止を図るこ
とができる。また、第一の絞り装置４を完全に閉止する
と液封の恐れがあるが、全閉から僅かに開口した状態と
することで、冷媒が僅かずつではあるが第一の絞り装置
４を通過して圧縮機１の吸入側に戻ることになるため、
液封が生じるのを防止でき、圧縮機１の吸入側で冷媒不
足が生じることも防止できる。

【００２８】発明の実施の形態２．この実施の形態にお
ける空気調和装置の構成及び冷媒の流れは前記発明の実
施の形態１と同じであるため説明を省略する。

【００２９】次に、この実施の形態における蒸発器凍結
防止制御に係る構成について説明する。図５は、室外機
熱交換器３を蒸発器とする場合における空気調和装置
の、圧縮機１、第一の絞り装置４、室外機熱交換器３、
第一の温度検知器９、第二の温度検知器１０、制御装置
１３、及びファン７を含んだ要部を示すものである。図
示したように、蒸発器（室外機熱交換器３）の冷媒入口
近傍となる位置に第一の温度検知器９が設けられ、冷媒
出口近傍となる位置に冷媒温度を検知する第二の温度検
知器１０が設けられている。また、第一の温度検知器９
と第二の温度検知器１０とはそれぞれ制御装置１３に接
続され、制御装置１３は圧縮機１と第一の絞り装置４と
にそれぞれ接続されている。

【００３０】以下、この制御装置１３の制御動作につい
て説明する。前記図４に示したように、蒸発器内の冷媒
の温度は冷媒入口部の温度ＴＨ１が最も低く、冷媒出口
部の温度ＴＨ２が最も高い傾向を示す。よって、例えば
吸込空気温度が低くなると、蒸発器は冷媒入口部から凍
結・着霜が始まる。凍結・着霜が進行すると低圧側の冷
媒圧力が低くなり冷媒出口温度ＴＨ２も低くなる。こう
して第一の温度検知器９の検知温度ＴＨ１と第二の温度
検知器１０の検知温度ＴＨ２との平均温度が第一の所定
温度以下となり、その状態が所定時間持続すると凍結防
止処理が行われる。

【００３１】凍結防止処理は、圧縮機１の出力を通常よ
りも低下させ、又は第一の絞り装置４の開度を通常より
も大きくして、蒸発器（室外機熱交換器３）に通常より
も高温高圧の冷媒を流し込むことにより行われる。そし
て、蒸発器内の冷媒の温度が徐々に上昇し、蒸発器入口
部の温度ＴＨ１と蒸発器出口の温度ＴＨ２とが両方とも
第二の所定温度に達すると、凍結防止処理を終了する。

【００３２】例えば空気の吸込温度が低くて、冷媒循環
量が少ない場合などのように、蒸発器の冷媒入口部のみ
温度が低く、他の部分の温度は冷媒がスーパーヒートし
て高くなり、蒸発器全体の温度としては高くなるような
場合でも、以上のように冷媒入口部の温度と冷媒出口部
の温度との平均温度に基づいて凍結防止処理の開始を判
定することにより、不必要に凍結防止処理が行われて空
調能力が損なわれることを防ぎ、必要なときのみ凍結防
止処理を行うようにすることができる。

【００３３】なお、以上では室外機熱交換器３を蒸発器
として使用する暖房運転時の制御について説明したが、
図５に括弧で囲んだ符号で示したように、室内機熱交換
器５を蒸発器として使用する冷房運転時にも、蒸発器
（室内機熱交換器５）の冷媒入口近傍となる位置に第一
の温度検知器９を設け、冷媒出口近傍となる位置に冷媒
温度を検知する第二の温度検知器１０を設け、これらを
制御装置１３に接続し、制御装置１３に圧縮機１と第一
の絞り装置４とを接続して、前記と同様の制御を行える
ことは言うまでもない。

【００３４】また、この実施形態において第一、第二の
温度検知器は、他の目的（例えば、スーパーヒート制御
のため）に用いる温度検知器と兼用されるものであって
もよい。

【００３５】発明の実施の形態３．この実施の形態にお
ける空気調和装置の構成及び冷媒の流れは前記発明の実
施の形態１と同じであるため説明を省略する。

【００３６】次に、この実施の形態における蒸発器凍結
防止制御に係る構成について説明する。図６は、室外機
熱交換器３を蒸発器とする場合における空気調和装置の
要部を示すものであり、図示したように、蒸発器（室外
機熱交換器３）の冷媒入口近傍となる位置に第一の温度
検知器９が設けられ、冷媒出口近傍となる位置に冷媒温
度を検知する第二の温度検知器１０が設けられている。
また、第一の温度検知器９と第二の温度検知器１０とは
それぞれ制御装置１４に接続され、それぞれの検知信号
を制御装置１４に送信するようになっている。制御装置
１４は、圧縮機１、四方弁２、第一の絞り装置４、ファ
ン７に、それぞれ接続されている。

【００３７】以下、この制御装置１４の制御動作につい
て説明する。前記図４に示したように、蒸発器内の冷媒
の温度は冷媒入口部の温度ＴＨ１が最も低く、冷媒出口
部の温度ＴＨ２が最も高い傾向を示す。よって、例えば
吸込空気温度が低くなると、蒸発器は冷媒入口部から凍
結・着霜が始まる。凍結・着霜が進行すると低圧側の冷
媒圧力が低くなり冷媒出口温度ＴＨ２も低くなる。こう
して第一の温度検知器９の検知温度ＴＨ１と第二の温度
検知器１０の検知温度ＴＨ２との平均温度が第一の所定
温度以下となり、その状態が所定時間持続すると凍結防
止処理が行われる。

【００３８】凍結防止処理は、先ず四方弁２を切り替え
る。（したがって、圧縮機１からの冷媒が室内機熱交換
器５に向かう暖房運転中に凍結防止処理を行う場合は、
圧縮機１からの冷媒が室外機熱交換器３に向かう冷房運
転と同じ状態に、四方弁２が切り替えられる。）また、
圧縮機１の出力を所定値に制御し、蒸発器に係るファン
７を停止し、第一の絞り装置４の開度を全開にする。こ
のように、蒸発器として用いられていた室外機熱交換器
３を凝縮器として、高温高圧の冷媒を流し込むので、室
外機熱交換器３内の冷媒の温度が徐々に上昇する。そし
て、蒸発器入口部の温度ＴＨ１と蒸発器出口の温度ＴＨ
２とが両方とも第二の所定温度に達すると、凍結防止処
理を終了し、四方弁２を元の位置に切り替え、それまで
行っていた空調運転を再開する。

【００３９】例えば空気の吸込温度が低くて、冷媒循環
量が少ない場合などのように、蒸発器の冷媒入口部のみ
温度が低く、他の部分の温度は冷媒がスーパーヒートし
て高くなり、蒸発器全体の温度としては高くなるような
場合でも、以上のように冷媒入口部の温度と冷媒出口部
の温度との平均温度に基づいて凍結防止処理の開始を判
定することにより、不必要に凍結防止処理が行われて空
調能力が損なわれることを防ぎ、必要なときのみ凍結防
止処理を行うようにすることができる。

【００４０】なお、以上では室外機熱交換器３を蒸発器
として使用する暖房運転時の制御について説明したが、
図６に括弧で囲んだ符号で示したように、室内機熱交換
器５を蒸発器として使用する冷房運転時にも、蒸発器
（室内機熱交換器５）の冷媒入口近傍となる位置に第一
の温度検知器９を設け、冷媒出口近傍となる位置に冷媒
温度を検知する第二の温度検知器１０を設け、これらを
制御装置１４に接続し、制御装置１４に圧縮機１、四方
弁２、第一の絞り装置４、ファン８をそれぞれ接続し
て、前記と同様の制御を行えることは言うまでもない。

【００４１】また、この実施形態において第一、第二の
温度検知器は、他の目的（例えば、スーパーヒート制御
のため）に用いる温度検知器と兼用されるものであって
もよい。

【００４２】発明の実施の形態４．図７は、本発明の実
施の形態４に係る空気調和装置を示すものであって、高
沸点冷媒と低沸点冷媒とからなる非共沸混合冷媒を用い
た空気調和装置８２は、圧縮機１、四方弁２、室外機熱
交換器３、第一の絞り装置４、室内機熱交換器５、及び
アキュムレータ６をこの順で配管により直列に接続して
なる冷媒回路１２を備え、四方弁２の切り替えにより、
圧縮機１からの冷媒流れ方向を、室外機熱交換器３向き
又は室内機熱交換器５向きに切り替え可能に構成されて
いる。また、室外機熱交換器３には室外機用のファン７
が、室内機熱交換器５には室内機用のファン８が、それ
ぞれ付設されている。さらに、圧縮機１の吐出側と室外
機熱交換器３の液側とをバイパス配管１９で接続し、こ
のバイパス配管１９の途中に第二の絞り装置２０を設け
て、ホットガスバイパスが構成されている。なお、この
実施の形態では、１台の室外機に１台の室内機を接続し
た場合について説明するが、１台の室外機に２台以上の
室内機を接続した場合も同様に構成可能である。

【００４３】次に、この空気調和装置８２における冷媒
の流れについて説明する。冷房運転時は、圧縮機１から
吐出された高温、高圧のガス冷媒は、四方弁２を経て室
外機熱交換器３へ流入し、常温の空気などにより冷却さ
れて凝縮液化する。室外機熱交換器３から出た冷媒は第
一の絞り装置４で減圧され、室内機熱交換器５へ流入す
る。室内機熱交換器５で低温を発生するとともに冷媒は
蒸発しガス化して流出し、ガス冷媒が四方弁２を経てア
キュムレータ６へ流入し、これを通過したのち圧縮機１
へ吸入される。

【００４４】一方、暖房運転時は、圧縮機１から吐出さ
れた高温、高圧のガス冷媒は、四方弁２を経て室内機熱
交換器５ヘ流入し、常温の空気などに冷却されて凝縮液
化する。室内機熱交換器５から出た冷媒は第一の絞り装
置４で減圧され、室外機熱交換器３ヘ流入する。室外機
熱交換器３で低温を発生するとともに冷媒は蒸発しガス
化して流出し、ガス冷媒が四方弁２を経てアキュムレー
タ６へ流入し、これを通過したのち圧縮機１に吸入され
る。空気調和装置８２内の余剰冷媒は液冷媒の状態でア
キュムレータ６に貯留される。

【００４５】次に、この空気調和装置８２における蒸発
器凍結防止制御に係る構成について説明する。図示した
ように、暖房運転時に室外機熱交換器３により構成され
る蒸発器の冷媒入口近傍となる位置に第一の温度検知器
９が設けられ、冷媒出口近傍となる位置に冷媒温度を検
知する第二の温度検知器１０が設けられている。第一の
温度検知器９と第二の温度検知器１０とは、それぞれ制
御装置１５に接続されており、それぞれの検知信号を制
御装置１５に送信するようになっている。制御装置１５
は第二の絞り装置２０に接続されている。

【００４６】以下、この制御装置１５の制御動作につい
て説明する。前記図４に示したように、蒸発器（室外機
熱交換器３）内の冷媒の温度は冷媒入口部の温度ＴＨ１
が最も低く、冷媒出口部の温度ＴＨ２が最も高い傾向を
示す。よって、例えば吸込空気温度が低くなると、蒸発
器は冷媒入口部から凍結・着霜が始まる。凍結・着霜が
進行すると低圧側の冷媒圧力が低くなり冷媒出口温度Ｔ
Ｈ２も低くなる。こうして第一の温度検知器９の検知温
度ＴＨ１と第二の温度検知器１０の検知温度ＴＨ２との
平均温度が第一の所定温度以下となり、その状態が所定
時間持続すると凍結防止処理が行われる。

【００４７】凍結防止処理は、第二の絞り装置２０を開
き、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒をバイパス
配管１９を通じて蒸発器入口に流し込み、冷媒回路１２
を流れている低温の冷媒と合流させることにより行う。
これにより、蒸発器（室外機熱交換器３）の配管の温度
は冷媒入口側から徐々に上昇する。そして、蒸発器入口
部の温度ＴＨ１と蒸発器出口の温度ＴＨ２とが両方とも
第二の所定温度に達すると、凍結防止処理を終了し、第
二の絞り装置２０を閉じて、それまで行っていた空調運
転を再開する。

【００４８】例えば空気の吸込温度が低くて、冷媒循環
量が少ない場合などのように、蒸発器の冷媒入口部のみ
温度が低く、他の部分の温度は冷媒がスーパーヒートし
て高くなり、蒸発器全体の温度としては高くなるような
場合でも、以上のように冷媒入口部の温度と冷媒出口部
の温度との平均温度に基づいて凍結防止処理の開始を判
定することにより、不必要に凍結防止処理が行われて空
調能力が損なわれることを防ぎ、必要なときのみ凍結防
止処理を行うようにすることができる。

【００４９】なお、以上では室外機熱交換器３を蒸発器
として使用する暖房運転時の蒸発器凍結防止制御につい
て説明したが、室内機熱交換器５を蒸発器として使用す
る冷房運転時にも、蒸発器（室内機熱交換器５）の冷媒
入口近傍となる位置に第一の温度検知器９を設け、冷媒
出口近傍となる位置に冷媒温度を検知する第二の温度検
知器１０を設け、これらを制御装置１５に接続し、制御
装置１５に第二の絞り装置２０を接続して、前記と同様
の制御を行うことにより、蒸発器の凍結防止を図れるこ
とは言うまでもない。

【００５０】また、この実施形態において第一、第二の
温度検知器は、他の目的（例えば、スーパーヒート制御
のため）に用いる温度検知器と兼用されるものであって
もよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る空気
調和装置にあっては、運転時に室外機熱交換器又は室内
機熱交換器により構成される蒸発器の冷媒入口近傍とな
る位置に設けられた第一の温度検知器及び蒸発器の冷媒
出口近傍となる位置に設けられた第二の温度検知器と、
第一の温度検知器の検知温度及び第二の温度検知器の検
知温度に基づいて蒸発器凍結防止制御を行う制御装置と
を備えたので、蒸発器の冷媒入口部のみ温度が低く、他
の部分の温度は冷媒がスーパーヒートして高くなり、蒸
発器全体の温度としては高くなっているような場合に、
不必要に蒸発器の凍結防止処理が行われることを防止で
きて、空調能力が損なわれることを防止できる。

【００５２】また、第一の温度検知器の検知温度と第二
の温度検知器の検知温度との平均温度が第一の所定温度
以下となった場合に、第一の絞り装置を閉止するととも
に、蒸発器に係るファンを送風運転とするように構成す
ることで、ファンからの風によって蒸発器の温度を上昇
させ、その凍結防止を図れるとともに、蒸発器の冷媒入
口部のみ温度が低く、他の部分の温度は冷媒がスーパー
ヒートして高くなり、蒸発器全体の温度としては高くな
っているような場合に、不必要に蒸発器の凍結防止処理
が行われることを防止できて、空調能力が損なわれるこ
とを防止できる。

【００５３】また、第一の温度検知器の検知温度と第二
の温度検知器の検知温度との平均温度が第一の所定温度
以下となった場合に、第一の絞り装置を僅かに開口した
状態まで閉めるとともに、蒸発器に係るファンを送風運
転とするように構成することで、ファンからの風によっ
て蒸発器の温度を上昇させ、その凍結防止を図れるとと
もに、蒸発器の冷媒入口部のみ温度が低く、他の部分の
温度は冷媒がスーパーヒートして高くなり、蒸発器全体
の温度としては高くなっているような場合に、不必要に
蒸発器の凍結防止処理が行われることを防止できて、空
調能力が損なわれることを防止できる。また、液封を防
止して信頼性を向上させることもできる。

【００５４】また、第一の温度検知器の検知温度と第二
の温度検知器の検知温度との平均温度が第一の所定温度
以下となった場合に、圧縮機の出力を低下させ、又は第
一の絞り装置の開度を大きくするように構成すること
で、蒸発器に通常よりも高温高圧の冷媒を流し込むこと
によりその温度を上昇させ、その凍結防止を図れるとと
もに、蒸発器の冷媒入口部のみ温度が低く、他の部分の
温度は冷媒がスーパーヒートして高くなり、蒸発器全体
の温度としては高くなっているような場合に、不必要に
蒸発器の凍結防止処理が行われることを防止できて、空
調能力が損なわれることを防止できる。

【００５５】また、第一の温度検知器の検知温度と第二
の温度検知器の検知温度との平均温度が第一の所定温度
以下となった場合に、四方弁を切り替え、圧縮機を所定
出力に制御し、蒸発器に係るファンを停止し、且つ第一
の絞り装置を全開とするように構成することで、圧縮機
から吐出された高温高圧の冷媒を流し込むことにより蒸
発器の温度を上昇させ、その凍結防止を図れるととも
に、蒸発器の冷媒入口部のみ温度が低く、他の部分の温
度は冷媒がスーパーヒートして高くなり、蒸発器全体の
温度としては高くなっているような場合に、不必要に蒸
発器の凍結防止処理が行われることを防止できて、空調
能力が損なわれることを防止できる。

【００５６】また、第一の温度検知器の検知温度と第二
の温度検知器の検知温度との平均温度が第一の所定温度
以下となった場合に第二の絞り装置を開くように構成す
ることで、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒をバイ
パス配管を通じて蒸発器の冷媒入口側に合流させて、蒸
発器の温度を上昇させ、その凍結防止を図れるととも
に、蒸発器の冷媒入口部のみ温度が低く、他の部分の温
度は冷媒がスーパーヒートして高くなり、蒸発器全体の
温度としては高くなっているような場合に、不必要に蒸
発器の凍結防止処理が行われることを防止できて、空調
能力が損なわれることを防止できる。

【００５７】また、第一の温度検知器の検知温度と第二
の温度検知器の検知温度とが両方とも第二の所定温度以
上となった場合に蒸発器凍結防止制御を終了するように
構成することで、例えば風速分布の不均一等により蒸発
器が不均一に温度上昇したような場合に、冷媒入口部又
は冷媒出口部のいずれか一方が低温状態のまま凍結防止
処理が終了することを防止でき、凍結防止を確実にでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の
概略構成図である。

【図２】 本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の
要部構成図である。

【図３】 本発明の実施の形態１における制御フローチ
ャート図である。

【図４】 本発明の実施の形態１の蒸発器近傍における
冷媒温度の変化を説明する説明図である。

【図５】 本発明の実施の形態２に係る空気調和装置の
要部構成図である。

【図６】 本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の
要部構成図である。

【図７】 本発明の実施の形態４に係る空気調和装置の
概略構成図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機、２ 四方弁、３ 室外機熱交換器、４ 第
一の絞り装置、５ 室内機熱交換器、７、８ ファン、
９ 第一の温度検知器、１０ 第二の温度検知器、１
１、１３、１４、１５ 制御装置、１２ 冷媒回路、１
９ バイパス配管、２０ 第二の絞り装置、８１、８２
空気調和装置、ＴＨ１ 第一の温度検知器９の検知温
度、ＴＨ２ 第二の温度検知器１０の検知温度、Ｔａｖ
ｅ 平均温度、Ｔｍ１ 第一の所定温度、Ｔｍ２ 第二
の所定温度。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、室外機熱交換器、第一の絞り装
   置、及び室内機熱交換器を配管接続してなる冷媒回路
   と、前記室外機熱交換器用のファンと、前記室内機熱交
   換器用のファンとを備え、非共沸混合冷媒を使用する空
   気調和装置において、 運転時に前記室外機熱交換器又は前記室内機熱交換器に
   より構成される蒸発器の冷媒入口近傍となる位置に設け
   られた第一の温度検知器及び前記蒸発器の冷媒出口近傍
   となる位置に設けられた第二の温度検知器と、前記第一
   の温度検知器の検知温度及び前記第二の温度検知器の検
   知温度に基づいて蒸発器凍結防止制御を行う制御装置と
   を備えたことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 制御装置は、第一の温度検知器の検知温
   度と第二の温度検知器の検知温度との平均温度が第一の
   所定温度以下となった場合に、第一の絞り装置を閉止す
   るとともに、室外機熱交換器又は室内機熱交換器により
   構成される蒸発器に係るファンを送風運転とするように
   構成された請求項第１項に記載の空気調和装置。
3. 【請求項３】 制御装置は、第一の温度検知器の検知温
   度と第二の温度検知器の検知温度との平均温度が第一の
   所定温度以下となった場合に、第一の絞り装置を僅かに
   開口した状態まで閉めるとともに、室外機熱交換器又は
   室内機熱交換器により構成される蒸発器に係るファンを
   送風運転とするように構成された請求項第１項に記載の
   空気調和装置。
4. 【請求項４】 制御装置は、第一の温度検知器の検知温
   度と第二の温度検知器の検知温度との平均温度が第一の
   所定温度以下となった場合に、圧縮機の出力を低下さ
   せ、又は第一の絞り装置の開度を大きくするように構成
   された請求項第１項に記載の空気調和装置。
5. 【請求項５】 圧縮機からの冷媒流れ方向を室外機熱交
   換器向き又は室内機熱交換器向きに切り替える四方弁を
   備え、制御装置は、第一の温度検知器の検知温度と第二
   の温度検知器の検知温度との平均温度が第一の所定温度
   以下となった場合に、前記四方弁を切り替え、前記圧縮
   機を所定出力に制御し、前記室外機熱交換器又は前記室
   内機熱交換器により構成される蒸発器に係るファンを停
   止し、且つ第一の絞り装置を全開とするように構成され
   た請求項第１項に記載の空気調和装置。
6. 【請求項６】 圧縮機からの冷媒流れ方向を室外機熱交
   換器向き又は室内機熱交換器向きに切り替える四方弁
   と、前記圧縮機の吐出側と前記室外機熱交換器の液側と
   を接続して設けられたバイパス配管と、前記バイパス配
   管に介装された第二の絞り装置とを備え、制御装置は、
   第一の温度検知器の検知温度と第二の温度検知器の検知
   温度との平均温度が第一の所定温度以下となった場合に
   前記第二の絞り装置を開くように構成された請求項第１
   項に記載の空気調和装置。
7. 【請求項７】 制御装置は、第一の温度検知器の検知温
   度と第二の温度検知器の検知温度とが両方とも第二の所
   定温度以上となった場合に蒸発器凍結防止制御を終了す
   るように構成された請求項第１項乃至第６項のいずれか
   に記載の空気調和装置。