| 【発明の名称】 |
ヒートポンプ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】日下 道美
【氏名】中谷 和生
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| 【要約】 |
【課題】簡単な構成および制御によって、冷暖房いずれの運転条件においても十分な組成分離幅を得ることができ、主回路の冷媒量の調整と組成制御によって能力制御幅を拡大し、負荷に応じた能力制御の可能なヒートポンプ装置を提供する。
【解決手段】圧縮機１１の吐出配管と塔頂部に冷却器および貯留器を環状に接続した精留分離器１７の塔底部とを副絞り装置２０と第一の開閉弁２１を介して接続し、同じく精留分離器１７の塔底部と冷却器１８とを副絞り装置２２を介して接続し、また冷却器と前記圧縮機の吸入配管とを接続し、さらに室外主絞り装置２０と室内主絞り装置２２とを接続する配管と貯留器１８の底部とを開閉弁２３を介して接続し、非共沸混合冷媒を封入する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室外主絞り装置、室内主絞り装置、室内熱交換器を配管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、前記圧縮機の吐出配管と塔頂部に冷却器および貯留器を環状に接続した回路を有する精留分離器の塔底部とを第一の副絞り装置および第一の開閉弁を介して接続し、同じく前記精留分離器の塔底部と前記冷却器とを第二の副絞り装置を介して接続し、また前記冷却器と前記圧縮機の吸入配管とを接続し、さらに、前記室外主絞り装置と前記室内主絞り装置とを接続する配管と前記貯留器の底部とを第二の開閉弁を介して接続し、非共沸混合冷媒を封入したことを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項２】 前記室内熱交換器を有する室内機の吸い込み空気温度を検知する室内温度センサーを設け、あらかじめ設定した設定空気温度と前記室内温度センサーで検知した吸い込み空気温度との温度差が一定値以下になった場合に、前記第一の開閉弁は閉止したまま前記第二の開閉弁を一定時間開放した後、前記第一の開閉弁を開放して前記第二の開閉弁を閉止し、また前記設定空気温度と前記吸い込み空気温度との温度差が一定値以上になった場合に、前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁を開放することを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ装置の運転制御方法。
【請求項３】 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、全閉可能な室外主絞り装置、全閉可能な室内主絞り装置、室内熱交換器を配管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、前記圧縮機の吐出配管と塔頂部に冷却器および貯留器を環状に接続した回路を有する精留分離器の塔底部とを第一の副絞り装置および第一の開閉弁を介して接続し、同じく前記精留分離器の塔底部と前記冷却器とを第二の副絞り装置を介して接続し、また前記冷却器と前記圧縮機の吸入配管とを接続し、さらに、前記全閉可能な室外主絞り装置と前記全閉可能な室内主絞り装置とを接続する配管と前記貯留器の底部とを第二の開閉弁を介して接続し、非共沸混合冷媒を封入したことを特徴とするヒートポンプ装置。
【請求項４】 前記室内熱交換器を有する室内機の吸い込み空気温度を検知する室内温度センサーを設け、あらかじめ設定した設定空気温度と前記室内温度センサーで検知した吸い込み空気温度との温度差が一定値以下になった場合に、前記第一の開閉弁は閉止したまま前記第二の開閉弁を一定時間開放した後、前記第一の開閉弁を開放して前記第二の開閉弁を閉止し、また前記設定空気温度と前記吸い込み空気温度との温度差が一定値以上になった場合に、前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁を開放し、さらに前記第一の開閉弁を開放し前記第二の開閉弁を閉止した状態で前記圧縮機が停止した場合、前記室外主絞り装置および前記室内主絞り装置を全閉することを特徴とする請求項３記載のヒートポンプ装置の運転制御方法。
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【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、冷媒精留分離器により低沸点冷媒を貯留し、主回路を流れる冷媒組成を変化させ、負荷に対応した能力を発生させることができるヒートポンプ装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】非共沸混合冷媒を用い、組成分離により低沸点冷媒を貯留して主回路組成を可変するヒートポンプ装置として、特公平５−４４５８２号公報に示されているものがある。
【０００３】以下、図面を参照しながら上記従来のヒートポンプ装置を説明する。
【０００４】図５は、従来のヒートポンプ装置を示す冷凍サイクルの構成図である。図５において、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、主回路減圧装置４、室内熱交換器５が直列に接続されている。また、凝縮器３と主回路減圧装置４との中間より減圧器６を連結し、精留分離器７の塔底部に接続されている。精留分離器７の塔頂部には冷却器８を配設し、圧縮機１と四方弁２との間の配管が貫通し、熱交換可能なように配設されている。この冷却器８は精留分離器７の塔頂部と接続され、冷媒の貯留器を兼ねている。
【０００５】また、冷却器８の下部は、精留分離器７の塔頂部と接続され、精留分離器７に流入した気相冷媒は、貯留器を兼ねる冷却器８で液化され、冷媒の気相、液相の比重差により貫流する。
【０００６】さらに、精留分離器７の塔底部より冷却器８で液化した冷媒を主回路に流出させるために、精留分離器７の塔底部を減圧器９を介して、主回路減圧装置４と室内熱交換器５の中間に連結している。
【０００７】このような構成からなる回路において、暖房時には圧縮機１から吐出した冷媒は、四方弁２、室内熱交換器５に高温冷媒が流れ、利用側熱交換器となり部屋等を暖房する。さらに、室内熱交換器５で放熱した冷媒は液化し、減圧器９を通過する精留回路と、主回路減圧装置４を通過する主回路に分流される。
【０００８】主回路減圧装置４を通過する冷媒は室外熱交換器３で蒸発し、四方弁２を通って再び圧縮機２に吸入される。
【０００９】また、精留回路に分岐した冷媒は減圧装置９により冷媒は減圧される。
【００１０】一方、精留分離器７に流入する冷媒の状態は、室内熱交換器５の能力の大小変化により、液領域、二相領域と変化し、液領域で精留分離器７に流入すれば前述のような冷媒の組成分離は行われず、低沸点成分の富んだ冷媒が循環し、能力が増大する。一方、二相領域の冷媒で精留分離器７に流入すれば、気相が精留分離器７を上昇し、冷却器８により冷却され液化し貯留され、精留作用により冷却器８には低沸点成分に富んだ冷媒が貯留され、主回路には高沸点成分に富んだ冷媒が循環し、能力を減少させることができるものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来のヒートポンプ装置では、冷媒、暖房いずれの場合にも分離を行わせようとすると、減圧器６，９を同等の絞り開度とする必要があり、そのため、精留分離器７の圧力は主回路の中間圧となり、精留分離もこの圧力で動作することになる。したがって、精留分離器７の塔頂部の温度は低沸点成分が多くなるため、上昇する気相を液化させるための飽和温度はより低くなる。
【００１２】一方、冷却器８の冷却源として圧縮機１と四方弁２の間の吸入配管を用いているために、圧縮機１の吸入過熱度が大きい場合には冷却源の冷媒温度が上昇するため、前述の塔頂部の気相を液化させるための温度としては不十分となり、冷却熱量が不足し、そのため、比較的沸点差の大きい非共沸混合冷媒を分離する場合には、分離幅が小さくなり、能力制御幅が少ない状況となっていた。
【００１３】また、減圧装置６，９は常に開放の状態となっており、冷却器８には冷媒が常に貯留された状態となり、冷媒量の調整はできないため、冷媒量による能力制御はできなかった。
【００１４】本発明は従来の課題を解決するもので、冷房暖房いずれの運転条件においても、また、沸点差の大きな非共沸混合冷媒においても、十分な組成分離幅を得ることができ、また、短時間での主回路の冷媒量調整による能力制御を可能として、能力制御幅をより拡大することができるヒートポンプ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため本発明は、主回路の吐出配管と精留分離器塔の塔底部とを副絞り装置と開閉弁を介して接続し、塔頂側の冷媒源として塔底から流出する液冷媒の潜熱を利用したので、冷却器を小型にできるのみならず、十分な低温および冷却熱量で精留分離器の気相部を液化することができ、沸点差の大きな非共沸混合冷媒においても低沸点成分の多い冷媒を保留して分離幅を大きくとることができる。
【００１６】また、貯留器内の冷媒を貯留あるいは空に制御して、主回路の冷媒量を調整することができるので、冷媒量による能力制御と、冷媒組成による能力制御により、幅広い能力制御が可能となる。
【００１７】また、室外主絞り装置と室内主絞り装置とを接続する液配管と貯留器の底部とを開閉弁を介して接続しているので、開閉弁を開閉操作することで短時間で貯留器へ冷媒を流入出させることができ、冷媒量調整による能力制御を短時間で行うことができる。
【００１８】また、本発明は、室内機の吸い込み空気温度を検知し、設定温度との差が一定値以下、すなわち、室内の負荷に比べ冷暖房能力が過剰となった場合、貯留器の底部と液配管との間の開閉弁を開放し、精留分離器の塔底部と圧縮機吐出配管との間の開閉弁を閉止するという簡単な制御で、短時間で貯留器に冷媒を貯留して主回路の冷媒量を減少させ、その後、貯留器の底部と液配管との間の開閉弁を閉止し、精留分離器の塔底部と圧縮機吐出配管との間の開閉弁を開放するという簡単な制御で精留分離を行わせることにより低沸点成分を貯留器に貯留し、主回路冷媒組成を高沸点側に変化させて能力セーブを行うことができ、また、設定温度との差が一定値以上、すなわち、室内の負荷に比べ冷暖房能力が不足となった場合、精留分離器の塔底部と圧縮機吐出配管との間の開閉弁と貯留器底部と液配管との間の開閉弁を開放するという簡単な制御のみで、貯留器の冷媒量をほとんど空にし、主回路の冷媒量を増加させ、冷媒組成を元の充填組成に戻すことにより能力向上を行うことができる。
【００１９】また、本発明は、主回路の吐出配管と精留分離器塔塔底部とを副絞り装置と開閉弁を介して接続し、塔頂側の冷却源として塔底から流出する液冷媒の潜熱を利用したので、冷却器を小型にできるのみならず、十分な低温および冷却熱量で精留分離器の気相部を液化することができ、沸点差の大きな非共沸混合冷媒においても低沸点成分の多い冷媒を貯留して分離幅を大きくとることができる。
【００２０】また、貯留器内の冷媒を貯留あるいは空に制御して、主回路の冷媒量を調整することができるので、冷媒量による能力制御と、冷媒組成による能力制御により、幅広い能力制御が可能となる。
【００２１】また、室外主絞り装置と室内主絞り装置とを接続する液配管と貯留器底部とを開閉弁を介して接続しているので、開閉弁を開閉操作することで短時間で貯留器へ冷媒流入出させることができ、冷媒量調整による能力制御を短時間で行うことができる。
【００２２】また、全閉可能な室内外主絞り装置を用いているため、精留分離作用中に圧縮機が停止した場合でも主絞り装置を全閉して主回路を高圧側と低圧側に分離することで、圧縮機吐出ガスを精留分離器へ供給することが可能となり、圧縮機停止中でも、主回路内の圧力が均衡するまで分離運転を継続することができる。
【００２３】また、本発明は、室内機の吸い込み空気温度を検知し、設定温度との差が一定値以下、すなわち、室内の負荷に比べ冷暖房能力が過剰となった場合、貯留器底部と液配管との間の開閉弁を開放し、精留分離器の塔底部と圧縮機吐出配管との間の開閉弁を閉止するという簡単な制御で、短時間で貯留器に冷媒を貯留して主回路の冷媒量を減少させ、その後、貯留器底部と液配管との間の開閉弁を閉止し、精留分離器の塔底部と圧縮機吐出配管との間の開閉弁を開放するという簡単な制御で精留分離を行わせることにより低沸点成分を貯留器に貯留し、主回路冷媒組成を高沸点側に変化させて能力セーブを行うことができ、また、設定温度との差が一定値以上、すなわち、室内の負荷に比べ冷暖房能力が不足となった場合、精留分離器の塔底部と圧縮機吐出配管との間の開閉弁と貯留器底部と液配管との間の開閉弁を開放するという簡単な制御のみで、貯留器の冷媒量をほとんど空にし、主回路の冷媒量を増加させ、冷媒組成を元の充填組成に戻すことにより能力向上を行うことができる。
【００２４】また、分離運転中に圧縮機が停止した場合、主絞り装置を全閉するという簡単な制御のみで圧縮機停止中でも、主回路内の圧力が均衡するまで分離運転を継続することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室外主絞り装置、室内主絞り装置、室内熱交換器を配管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、前記圧縮機の吐出配管と塔頂部に冷却器および貯留器を環状に接続した回路を有する精留分離器の塔底部とを第一の副絞り装置および第一の開閉弁を介して接続し、同じく前記精留分離器の塔底部と前記冷却器とを第二の副絞り装置を介して接続し、また前記冷却器と前記圧縮機の吸入配管とを接続し、さらに、前記室外主絞り装置と前記室内主絞り装置とを接続する配管と前記貯留器の底部とを第二の開閉弁を介して接続し、非共沸混合冷媒を封入したことを特徴とするヒートポンプ装置であり、冷暖房能力の必要な負荷の大きい場合には、短時間で貯留器を空とし主回路冷媒量を増加でき、また、精留分離作用は行なわず主回路は充填組成のままの冷媒量の多い状態で運転することにより、負荷に見合った高能力な運転を行うことができる。
【００２６】また、冷暖房能力をあまり必要としない負荷の小さい場合には、短時間で貯留器に冷媒を保留することにより主回路冷媒量を減少させ、また、精留分離を行なって貯留冷媒を低沸点成分に富んだ冷媒組成とし、主回路は高沸点成分に富んだ冷媒量の少ない状態で運転することにより、負荷に見合った能力セーブを行なうことができる。
【００２７】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、室内機に吸い込み空気温度を検知する室内温度センサーを設け、あらかじめ設定した設定空気温度と前記室内温度センサーで検知した吸い込み空気温度との温度差が一定値以下になった場合に、前記第一の開閉弁は閉止したまま前記第二の開閉弁を一定時間開放した後、前記第一の開閉弁を開放して前記第二の開閉弁を閉止し、また前記設定空気温度と前記吸い込み空気温度との温度差が一定値以上になった場合に、前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁を開放することを特徴とするヒートポンプ装置の運転制御方法であり、簡単なセンシングで負荷の大小を判断でき、また開閉弁の開閉動作という簡単な構成で主回路冷媒量と主回路組成を可変して、負荷に応じた能力制御を行うことができる。
【００２８】本発明の請求項３に記載の発明は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、全閉可能な室外主絞り装置、全閉可能な室内主絞り装置、室内熱交換器を配管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、前記圧縮機の吐出配管と塔頂部に冷却器および貯留器を環状に接続した回路を有する精留分離器の塔頂部とを第一の副絞り装置および第一の開閉弁を介して接続し、同じく前記精留分離器の塔底部と前記冷却器とを第二の副絞り装置を介して接続し、また前記冷却器と前記圧縮機の吸入配管とを接続し、さらに、前記全閉可能な室外主絞り装置と前記全閉可能な室内主絞り装置とを接続する配管と前記貯留器の底部とを第二の開閉弁を介して接続し、非共沸混合冷媒を封入したことを特徴とするヒートポンプ装置であり、請求項１と同様な作用により、短時間での冷媒量制御による能力制御と精留分離作用により負荷に見合った能力セーブを行なうことができる。
【００２９】また、精留分離作用中に圧縮機が停止した場合でも、室外主絞り装置、室内主絞り装置を全閉することにより、主回路を高圧側と低圧側に分離でき、回路内圧力が均衡するまで精留分離運転を継続でき、分離に要する時間を短縮できる。
【００３０】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、室内機に吸い込み空気温度を検知する室内温度センサーを設け、あらかじめ設定した設定空気温度と前記室内温度センサーで検知した吸い込み空気温度との温度差が一定値以下になった場合に、前記第一の開閉弁は閉止したまま前記第二の開閉弁を一定時間開放した後、前記第一の開閉弁を開放して前記第二の開閉弁を閉止し、また前記設定空気温度と前記吸い込み空気温度との温度差が一定値以上になった場合に、前記第一の開閉弁と前記第二の開閉弁を開放し、さらに前記第一の開閉弁を開放し前記第二の開閉弁を閉止した状態で前記圧縮機が停止した場合、前記室外主絞り装置および前記室内主絞り装置を全閉することを特徴とするヒートポンプ装置の運転制御方法であり、簡単なセンシングで負荷の大小を判断でき、また開閉弁動作という簡単な構成で主回路冷媒量と主回路組成を可変して、負荷に応じた能力制御を行うことができる。
【００３１】また、精留分離作用中に圧縮機が停止した場合でも、主絞り装置の全閉操作という簡単な構成で精留分離運転を継続することができる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明になるヒートポンプ装置の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００３３】（実施例１）図１は本発明の実施例１におけるヒートポンプ装置のシステム構成図であり、非共沸混合冷媒が封入され、圧縮機１１、四方弁１２、室外熱交換器１３、室外主絞り装置１４、室内主絞り装置１５、室内熱交換器１６が直列に接続されて冷凍サイクルの主回路を構成している。
【００３４】また、１７は精留分離器であり、内部に充填材（図示せず）が充填された直管で構成されている。精留分離器１７の塔頂部は冷却器１８と貯留器１９を直列に接続して再び精留分離器１７の塔頂部へ帰還する回路を構成し、また、精留分離器１７の塔底部は副絞り装置２０と開閉弁２１を介して圧縮機１１の吐出配管に接続している。また、同じく精留分離器１７の塔底部は、副絞り装置２２を介して冷却器１８に接続し、ここで精留分離器１７の塔頂部の回路と間接的に熱交換するように構成され、さらに圧縮機１１と四方弁１２の間の吸入配管に接続されている。また、貯留器１９の底部は開閉弁２３を介して室外主絞り装置１４と室内主絞り装置１５の間の液配管に接続されている。
【００３５】２４は室内熱交換器１６などからなる室内機であり、室内の空気温度（すなわち室内機２４の吸い込み空気温度）を検知する温度センサー２５を備えている。また、２６はあらかじめ設定された設定空気温度と温度センサー２５で検知した空気温度とを比較し演算を行う演算装置であり、２７は演算装置２６の演算結果を受信し開閉弁の開閉を制御する開閉弁制御装置である。
【００３６】次に、このような構成からなる冷凍サイクルにおいて、図２を参照しながらその動作を説明する。図２は、本発明の実施例１におけるヒートポンプ装置の制御フローチャートを示す。
【００３７】冷房時、圧縮機１１の起動直後など冷房能力を必要としている場合、開閉弁２１および開閉弁２３は閉止する（ＳＴＥＰ１）。この状態で圧縮機１１から吐出した高圧ガス冷媒は、四方弁１２を通過し、室外熱交換器１３に流入し凝縮され高圧液冷媒となり室外主絞り装置１４により吐出圧力と吸入圧力の中間の圧力まで減圧された後、室内主絞り装置１５でさらに吸入圧力付近の低圧二相冷媒まで減圧された後、室内熱交換器１６で蒸発ガス化され四方弁１２を介して圧縮機１１に再び吸入される。
【００３８】このような冷凍サイクルにおいて、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ２）、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置２６に設定されている設定空気温度との差が一定値ｔより大きい場合、すなわち冷房負荷が大きい場合には、開閉弁２１および開閉弁２３の閉止信号が開閉弁制御装置２７から送信され開閉弁２１および開閉弁２３は閉止された状態が保持される（ＳＴＥＰ１）。すなわち、圧縮機１１から吐出された冷媒は主回路のみを循環する。
【００３９】一方、精留分離器１７、冷却器１８、貯留器１９は開閉弁２１および開閉弁２３が閉止され、圧縮機１１の吸入配管に接続されているため低圧ガスとなり冷媒の貯留はほとんどない。
【００４０】こうすることにより、主回路の冷媒は充填組成のままの混合された非共沸混合冷媒で、かつ冷媒量の多い状態で運転され、負荷に適した能力の大きい運転ができる。
【００４１】次に、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ２）、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置２６で演算された設定空気温度との差が一定値ｔより小さい場合、すなわち冷房負荷が小さい場合には、開閉弁２１を閉止し、開閉弁２３を開放する信号が開閉弁制御装置２７から送信され、開閉弁２１を閉止し、開閉弁２３を開放し（ＳＴＥＰ３）、この状態を一定時間保持する（ＳＴＥＰ４）。こうすることにより、密度の大きい液あるいは二相冷媒を直接貯留器へ貯留することができ主回路では冷媒量の少ない状態で運転され、能力セーブが短時間で行える。
【００４２】その後、開閉弁２１を開放し、開閉弁２３を閉止する信号を開閉弁制御手段２７から送信され、開閉弁２１が開放され、開閉弁２３が閉止される（ＳＴＥＰ５）。これにより圧縮機１１の吐出配管から高圧ガスの一部が分流され開閉弁２１を通過し、副絞り装置２０により減圧されたガス冷媒が精留分離器１７の塔底部へ流入して精留分離器１７内を上昇する。
【００４３】その後、冷却器１８に流入し、冷却器１８で凝縮液化された液冷媒が貯留器１９に貯留され、それより先に貯留されている液冷媒が貯留器１９の底部より精留分離器１７の塔頂部へ帰還し、精留分離器１７内を下降し、精留分離器１７の塔底部から副絞り装置２２に流入し、減圧された二相冷媒が冷却器１８を通過して圧縮機１１と四方弁１２の間の吸入配管に流入する。このとき、冷却器１８では、副絞り装置２２により減圧された低温の二相冷媒と精留分離器１７の塔頂部から冷却器１８に流入したガス冷媒とが間接的に熱交換する。
【００４４】ここで、冷却器１８の冷却源として、サイクル中で最もエンタルピの低い低温低圧の二相冷媒を利用しているため潜熱を有効に利用でき、冷却器１８を小型にできるのみならず、精留分離器１７の塔頂部のガスを確実に液化できる。
【００４５】このようにして、精留分離器１７の塔底より流入したガス冷媒は冷却器１８で冷却されて液化し、貯留器１９に貯留されて、再び精留分離器１７の塔頂部に帰還して精留分離器１７を下降するようになる。この状態が連続的に起こると、精留分離器１７を上昇するガス冷媒と下降する液冷媒とが精留分離器１７内で気液接触により精留作用が起こり、貯留器１９には徐々に低沸点に富んだ冷媒組成が貯留され、精留分離器１７を下降し副絞り装置２２を通過する冷媒は徐々に高沸点に富んだ組成となって、冷却器１８を介して圧縮機１１に吸入される。
【００４６】このようにして、主回路は徐々に高沸点に富んだ冷媒組成となり、能力をセーブすることができる。また、貯留器１９に低沸点冷媒が貯留されているため、主回路冷媒量を少なくすることができ、冷媒量減少の効果も加えることにより、さらに能力セーブに寄与し、負荷に適した低能力の運転ができるものである。
【００４７】この状態で、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ６）、冷房負荷が大きくなり、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置２６で演算された設定空気温度との差が一定値ｔより大きくなった場合、開閉弁２３の開放信号が開閉弁制御装置２７から送信され開閉弁２３を再び開放し（ＳＴＥＰ７）、この状態を一定時間保持する（ＳＴＥＰ８）。これにより貯留器１９に貯留されていた冷媒が主回路側へ流出し、その後、開閉弁２１と開閉弁２３の閉止信号が開閉弁制御装置２７から送信され開閉弁２１および開閉弁２３は閉止される（ＳＴＥＰ１）。これにより、短時間で主回路の冷媒量は増加するとともに高能力な充填組成に戻り、負荷に見合った能力の大きい運転が再開できる。
【００４８】このように、負荷の大小を室内機２４の吸い込み空気温度と設定空気温度との差で検知して、開閉弁２１および開閉弁２３を開閉するという簡単な操作のみで、主回路の冷媒量と冷媒組成を負荷に見合った状態に可変することにより、能力制御を行うことができるものである。
【００４９】次に、暖房運転時には、冷媒流れ方向が主回路において逆方向となるのみで、その動作は同様である。
【００５０】すなわち、圧縮機１１の起動直後など暖房能力を必要としている場合、開閉弁２１および開閉弁２３は閉止する（ＳＴＥＰ１）。この状態で圧縮機１１から吐出した高圧ガス冷媒は、四方弁１２を通過し、室内熱交換器１６に流入し凝縮され高圧液冷媒となり主絞り装置１５により吐出圧力と吸入圧力の中間の圧力まで減圧された後、室内主絞り装置１４でさらに吸入圧力付近の低圧二相冷媒まで減圧された後、室外熱交換器１３で蒸発ガス化され四方弁１２を介して圧縮機１１に再び吸入される。
【００５１】このような冷凍サイクルにおいて、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ２）、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置２６に設定されている設定空気温度との差が一定値ｔより大きい場合、すなわち暖房負荷が大きい場合には、開閉弁２１および開閉弁２３の閉止信号が開閉弁制御装置２７から送信され開閉弁２１および開閉弁２３は閉止された状態が保持される（ＳＴＥＰ１）。すなわち、圧縮機１１から吐出された冷媒は主回路のみを循環する。
【００５２】一方、精留分離器１７、冷却器１８、貯留器１９は開閉弁２１および開閉弁２３が閉止され、圧縮機１１の吸入配管に接続されているため低圧ガスとなり冷媒の貯留はほとんどない。
【００５３】こうすることにより、主回路の冷媒は充填組成のままの混合された非共沸混合冷媒で、かつ冷媒量の多い状態で運転され、負荷に適した能力の大きい運転ができる。
【００５４】次に負荷判定を行い（ＳＴＥＰ２）、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置２６で演算された設定空気温度との差が一定値ｔより小さい場合、すなわち暖房負荷が小さい場合には、開閉弁２１を閉止し、開閉弁２３を開放する信号が開閉弁制御装置２７から送信され、開閉弁２１を閉止し、開閉弁２３を開放し（ＳＴＥＰ３）、この状態を一定時間保持する（ＳＴＥＰ４）。こうすることにより、密度の大きい液あるいは二相冷媒を直接貯留器１９へ貯留することができ主回路では冷媒量の少ない状態で運転され、能力セーブを短時間で行える。
【００５５】その後、開閉弁２１を開放し、開閉弁２３を閉止する信号を開閉弁制御装置２７から送信され、開閉弁２１が開放され、開閉弁２３が閉止される（ＳＴＥＰ５）。これにより、圧縮機１１の吐出配管から高圧ガスの一部が分流され開閉弁２１を通過し、副絞り装置２０により減圧されたガス冷媒が精留分離器１７の塔底部へ流入して精留分離器１７内を上昇する。
【００５６】その後、冷却器１８に流入し、冷却器１８で凝縮液化された液冷媒が貯留器１９に貯留され、それより先に貯留されている液冷媒が貯留器１９の底部より精留分離器１７の塔頂部へ帰還し、精留分離器１７内を下降し、精留分離器１７の塔底部から副絞り装置２２に流入し、減圧され二相冷媒が冷却器１８を通過して圧縮機１１と四方弁１２の間の吸入配管に流入する。このとき、冷却器１８では、副絞り装置２２により減圧された低温の二相冷媒と精留分離器１７の塔頂部から冷却器１８に流入したガス冷媒とが間接的に熱交換する。
【００５７】ここで、冷却器１８の冷却源として、サイクル中で最もエンタルピの低い低温低圧の二相冷媒を利用しているため潜熱を有効に利用でき、冷却器１８を小型にできるのみならず、精留分離器１７の塔頂部のガス冷媒を確実に液化できる。
【００５８】このようにして、精留分離器１７の塔底より流入した冷媒は冷却器１８で冷却されて液化し、貯留器１９に貯留されて、徐々に貯留量が増加し、再び精留分離器１７の塔頂部に帰還して精留分離器１７を下降するようになる。この状態が連続的に起こると、精留分離器１７を上昇するガス冷媒と下降する液冷媒とが精留分離器１７内で気液接触により精留作用が起こり、貯留器１９には徐々に低沸点に富んだ冷媒組成が貯留され、精留分離器１７を下降し副絞り装置２２を通過する冷媒は徐々に高沸点に富んだ組成となって、冷却器１８を介して圧縮機１１に吸入される。
【００５９】このようにして、主回路は徐々に高沸点に富んだ冷媒組成となり、能力をセーブすることができる。また、貯留器１９に低沸点冷媒が貯留されているため、主回路冷媒量を少なくすることができ、冷媒量減少の効果も加えることにより、さらに能力セーブに寄与し、負荷に適した低能力の運転ができるものである。
【００６０】この状態で、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ６）、暖房負荷が大きくなり、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置２６で演算された設定空気温度との差が一定値ｔより大きくなった場合、開閉弁２３の開放信号が開閉弁制御装置２７から送信され開閉弁２３を再び開放し（ＳＴＥＰ７）、この状態を一定時間保持する（ＳＴＥＰ８）。これにより、貯留器１９に貯留されていた冷媒が主回路側へ流出し、その後、開閉弁２１と開閉弁２３の閉止信号が開閉弁制御装置２７から送信され開閉弁２１および開閉弁２３は閉止される（ＳＴＥＰ１）。これにより、短時間で主回路の冷媒量は増加するとともに高能力な充填組成に戻り、負荷に見合った能力の大きい運転が再開できる。
【００６１】このように、負荷の大小を室内機２４の吸い込み空気温度と設定空気温度との差で検知して、開閉弁２１および開閉弁２３を開閉するという簡単な操作のみで、主回路の冷媒量と冷媒組成を負荷に見合った状態に可変することにより、能力制御を行うことができるものである。
【００６２】（実施例２）図３は本発明の実施例２によるヒートポンプ装置のシステム構成図であり、実施例１と同様の構成で同様の機能を有するものについては同一の符号を記してあり、説明は省略する。
【００６３】ここでは、非共沸混合冷媒が封入され、室外熱交換器１３と室内熱交換器１６の間に全閉可能な室外主絞り装置２８と全閉可能な室内主絞り装置２９が直列に設置されている。
【００６４】次に、このような構成からなる冷凍サイクルにおいて、図４を参照しながら、その動作を説明する。図４は、本発明の実施例２におけるヒートポンプ装置の制御フローチャートを示す。
【００６５】冷房時、圧縮機１１の起動直後など冷房能力を必要としている場合、開閉弁２１および開閉弁２３は閉止した状態で圧縮機１１から吐出した高圧ガス冷媒は、四方弁１２を通過し、室外熱交換器１３に流入し凝縮され高圧液冷媒となり室外主絞り装置２８により吐出圧力と吸入圧力の中間の圧力まで減圧された後、室内主絞り装置２９でさらに吸入圧力付近の低圧二相冷媒まで減圧された後、室内熱交換器１６で蒸発ガス化され四方弁１２を介して圧縮機１１に再び吸入される。
【００６６】このような冷凍サイクルにおいて、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ２）、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置３０に設定されている設定空気温度との差が一定値ｔより大きい場合、すなわち冷房負荷が大きい場合には、開閉弁２１および開閉弁２３の閉止信号が駆動弁制御装置３１から送信され開閉弁２１および開閉弁２３は閉止された状態が保持される（ＳＴＥＰ１）。すなわち、圧縮機１１から吐出された冷媒は主回路のみを循環する。
【００６７】一方、精留分離器１７、冷却器１８、貯留器１９は開閉弁２１および開閉弁２３が閉止され、圧縮機１１の吸入配管に接続されているため低圧ガスとなり冷媒の貯留はほとんどない。
【００６８】こうすることにより、主回路の冷媒は充填組成のままの混合された非共沸混合冷媒で、かつ冷媒量の多い状態で運転され、負荷に適した能力の大きい運転ができる。
【００６９】次に、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ２）、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置３１で演算された設定空気温度との差が一定値ｔより小さい場合、すなわち冷房負荷が小さい場合には、開閉弁２１を閉止し、開閉弁２３を開放する信号が駆動弁制御装置３１から送信され、開閉弁２１を閉止し、開閉弁２３を開放し（ＳＴＥＰ３）、この状態を一定時間保持する（ＳＴＥＰ４）。こうすることにより、密度の大きい液あるいは二相冷媒を直接貯留器へ貯留することができ主回路では冷媒量の少ない状態で運転され、能力セーブが短時間で行える。
【００７０】その後、開閉弁２１を開放し、開閉弁２３を閉止する信号が駆動弁制御装置３１から送信され、開閉弁２１が開放され、開閉弁２３が閉止される（ＳＴＥＰ５）。これにより、圧縮機１１の吐出配管から高圧ガスの一部が分流され開閉弁２１を通過し、副絞り装置２０により減圧されたガス冷媒が精留分離器１７の塔底部へ流入して精留分離器１７内を上昇する。
【００７１】その後、冷却器１８に流入し、冷却器１８で凝縮液化された液冷媒が貯留器１９に貯留され、それより先に貯留されている液冷媒が貯留器１９の底部より精留分離器１７の塔頂部へ帰還し、精留分離器１７内を下降し、精留分離器１７の塔底部から副絞り装置２２に流入し、減圧された二相冷媒が冷却器１８を通過して圧縮機１１と四方弁１２の間の吸入配管に流入する。
【００７２】また、開閉弁２１が開放され、開閉弁２３が閉止された状態で、すなわち、精留分離作用中に圧縮機１１の停止を検知し（ＳＴＥＰ６）、主絞り装置２８、２９が全閉でないことを検知した場合（ＳＴＥＰ７）、演算装置３０から圧縮機１１の停止信号が駆動弁制御装置３１に送信され、室外主絞り装置２８および室内主絞り装置２９を全閉する信号が送信され、室外主絞り装置２８および室内主絞り装置２９が全閉される（ＳＴＥＰ８）。これにより、主回路は、高圧側と低圧側に分離され、高圧側の冷媒は、開閉弁２１を通過し、副絞り装置２０により減圧されたガス冷媒が精留分離器１７の塔底部へ流入して精留分離器１７内を上昇する。
【００７３】その後、冷却器１８に流入し、冷却器１８で凝縮液化された液冷媒が貯留器１９に貯留され、それより先に貯留されている液冷媒が貯留器１９の底部より精留分離器１７の塔頂部へ帰還し、精留分離器１７を下降し、精留分離器１７の塔底部から副絞り装置２２に流入し、減圧された二相冷媒が低圧側圧力と高圧側圧力が均衡するまで冷却器１８を通過して圧縮機１１と四方弁１２の間の吸入配管に流出する。このとき、冷却器１８では、副絞り装置２２により減圧された低温の二相冷媒と精留分離器１７の塔頂部から冷却器１８に流入したガス冷媒とが間接的に熱交換する。
【００７４】ここで、冷却器１８の冷却源として、サイクル中で最もエンタルピの低い低温低圧の二相冷媒を利用しているため潜熱を有効に利用でき、冷却器１８を小型にできるのみならず、精留分離器１７の塔頂部のガスを確実に液化できる。
【００７５】このようにして、精留分離器１７の塔底より流入したガス冷媒は冷却器１８で冷却されて液化し、貯留器１９に貯留されて、再び精留分離器１７の塔頂部に帰還して精留分離器１７を下降するようになる。この状態が連続的に起こると、精留分離器１７を上昇するガス冷媒と下降する液冷媒とが精留分離器１７内で気液接触により精留作用が起こり、貯留器１９には徐々に低沸点に富んだ冷媒組成が貯留され、精留分離器１７を下降し副絞り装置２２を通過する冷媒は徐々に高沸点に富んだ組成となって、冷却器１８を介して圧縮機１１に吸入される。
【００７６】このようにして、主回路は徐々に高沸点に富んだ冷媒組成となり、能力をセーブすることができる。また、貯留器１９に低沸点冷媒が貯留されているため、主回路冷媒量を少なくすることができ、冷媒量減少の効果も加えることにより、さらに能力セーブに寄与し、負荷に適した低能力の運転ができる。また、精留分離作用中に圧縮機が停止した場合でもサイクル内圧力が均衡するまで精留分離作用を継続できる。
【００７７】この状態で、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ９）冷房負荷が大きくなり、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置３０で演算された設定空気温度との差が一定値ｔより大きくなった場合、開閉弁２３の開放信号が駆動弁制御装置３１から送信され開閉弁２３は再び開放される（ＳＴＥＰ１２）。このとき、負荷判定（ＳＴＥＰ９）後、圧縮機運転判定（ＳＴＥＰ１０）を行い、圧縮機の停止を検知した場合は、主絞り装置２８、２９の開度設定を行い（ＳＴＥＰ１１）、その後、ＳＴＥＰ１２へ移行する。
【００７８】これにより、貯留器１９に貯留されていた冷媒が主回路側へ流出し、その後、開閉弁２１と開閉弁２３の閉止信号が駆動弁制御装置３１から送信され開閉弁２１および開閉弁２３は閉止され、短時間で主回路の冷媒量は増加するとともに高能力な充填組成に戻り、負荷に見合った能力の大きい運転が再開できる。
【００７９】このように、負荷の大小を室内機２４の吸い込み空気温度と設定空気温度との差で検知して、開閉弁２１および開閉弁２３を開閉するという簡単な操作のみで、主回路の冷媒量と冷媒組成を負荷に見合った状態に可変することにより、能力制御を行うことができるものである。
【００８０】次に、暖房運転時には、冷媒流れ方向が主回路において逆方向となるのみで、その動作は同様である。
【００８１】すなわち、圧縮機１１の起動直後など暖房能力を必要としている場合、開閉弁２１および開閉弁２３は閉止した状態で圧縮機１１から吐出した高圧ガス冷媒は、四方弁１２を通過し、室内熱交換器１６に流入し凝縮され高圧液冷媒となり室内主絞り装置２９により吐出圧力と吸入圧力の中間の圧力まで減圧された後、室外主絞り装置２８でさらに吸入圧力付近の低圧二相冷媒まで減圧された後、室外熱交換器１３で蒸発ガス化され四方弁１２を介して圧縮機１１に再び吸入される。
【００８２】このような冷凍サイクルにおいて、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ１）、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置３０に設定されている設定空気温度との差が一定値ｔより大きい場合、すなわち暖房負荷が大きい場合には、開閉弁２１および開閉弁２３の閉止信号が駆動弁制御装置３１から送信され開閉弁２１および開閉弁２３は閉止された状態が保持される（ＳＴＥＰ１）。すなわち、圧縮機１１から吐出された冷媒は主回路のみを循環する。
【００８３】一方、精留分離器１７、冷却器１８、貯留器１９は開閉弁２１および開閉弁２３が閉止され、圧縮機１１の吸入配管に接続されているため低圧ガスとなり冷媒の貯留はほとんどない。
【００８４】こうすることにより、主回路の冷媒は充填組成のままの混合された非共沸混合冷媒で、かつ冷媒量の多い状態で運転され、負荷に適した能力の大きい運転ができる。
【００８５】次に、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ２）、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置３０で演算された設定空気温度との差が一定値ｔより小さい場合、すなわち暖房負荷が小さい場合には、開閉弁２１を閉止し、開閉弁２３を開放する信号が駆動弁制御装置３１から送信され、開閉弁２１を閉止し、開閉弁２３を開放し（ＳＴＥＰ３）、この状態を一定時間保持する（ＳＴＥＰ４）。こうすることにより、密度の大きい液あるいは二相冷媒を直接貯留器１９へ貯留することができ主回路では冷媒量の少ない状態で運転され、能力セーブを短時間で行える。
【００８６】その後、開閉弁２１を開放し、開閉弁２３を閉止する信号を駆動弁制御装置３１から送信され、開閉弁２１が開放され、開閉弁２３が閉止される（ＳＴＥＰ５）。これにより、圧縮機１１の吐出配管から高圧ガスの一部が分流され開閉弁２１を通過し、副絞り装置２０により減圧されたガス冷媒が精留分離器１７の塔底部へ流入して精留分離器１７内を上昇する。
【００８７】その後、冷却器１８に流入し、冷却器１８で凝縮液化された液冷媒が貯留器１９に貯留され、それより先に貯留されている液冷媒が貯留器１９の底部より精留分離器１７の塔頂部へ帰還し、精留分離器１７内を下降し、精留分離器１７の塔底部から副絞り装置２２に流入し、減圧され二相冷媒が冷却器１８を通過して圧縮機１１と四方弁１２の間の吸入配管に流入する。
【００８８】また、開閉弁２１が開放され、開閉弁２３が閉止された状態、すなわち、精留分離作用中に圧縮機１１の停止を検知し（ＳＴＥＰ６）、主絞り装置２８、２９が全閉でないことを検知した場合（ＳＴＥＰ７）、演算装置３０から圧縮機１１の停止信号が駆動弁制御装置３１に送信され、室外主絞り装置２８および室内主絞り装置２９を全閉する信号が送信され、室外主絞り装置２８および室内主絞り装置２９が全閉される（ＳＴＥＰ８）。
【００８９】これにより、主回路は、高圧側と低圧側に分離され、高圧側の冷媒は、開閉弁２１を通過し、副絞り装置２０により減圧されたガス冷媒が精留分離器１７の塔底部へ流入して精留分離器１７内を上昇する。
【００９０】その後、冷却器１８に流入し、冷却器１８で凝縮液化された液冷媒が貯留器１９に貯留され、それより先に貯留されている液冷媒が貯留器１９の底部より精留分離器１７の塔頂部へ帰還し、精留分離器１７内を下降し、精留分離器１７の塔底部から副絞り装置２２に流入し、減圧された二相冷媒が低圧側圧力と高圧側圧力が均衡するまで冷却器１８を通過して圧縮機１１と四方弁１２の間の吸入配管に流出する。このとき、冷却器１８では、副絞り装置２２により減圧された低温の二相冷媒と精留分離器１７の塔頂部から冷却器１８に流入したガス冷媒とが間接的に熱交換する。
【００９１】ここで、冷却器１８の冷却源として、サイクル中で最もエンタルピの低い低温低圧の二相冷媒を利用しているため潜熱を有効に利用でき、冷却器１８を小型にできるのみならず、精留分離器１７の塔頂部のガス冷媒を確実に液化できる。
【００９２】このようにして、精留分離器１７の塔底より流入した冷媒は冷却器１８で冷却されて液化し、貯留器１９に貯留されて、徐々に貯留量が増加し、再び精留分離器１７の塔頂部に帰還して精留分離器１７を下降するようにする。この状態が連続的に起こると、精留分離器１７を上昇するガス冷媒と下降する液冷媒とが精留分離器１７内で気液接触により精留作用が起こり、貯留器１９は徐々に低沸点に富んだ冷媒組成が貯留され、精留分離器１７を下降し副絞り装置２２を通過する冷媒は徐々に高沸点に富んだ組成となって、冷却器１８を介して圧縮機１１に吸入される。
【００９３】このようにして、主回路は徐々に高沸点に富んだ冷媒組成となり、能力をセーブすることができる。また、貯留器１９に低沸点冷媒が貯留されているため、主回路冷媒量を少なくすることができ、冷媒量減少の効果も加えることにより、さらに能力セーブに寄与し、負荷に適した低能力の運転ができる。また、精留分離作用中に圧縮機が停止した場合でもサイクル内圧が均衡するまで精留分離作用を継続できる。
【００９４】この状態で、負荷判定を行い（ＳＴＥＰ９）、暖房負荷が大きくなり、温度センサー２５で検知された室内機２４の吸い込み空気温度と演算装置３０で演算された設定空気温度との差が一定値ｔより大きくなった場合、開閉弁２３の開放信号が駆動弁制御装置３１から送信され開閉弁２３は再び開放される（ＳＴＥＰ１２）。このとき、負荷判定（ＳＴＥＰ９）後、圧縮機運転判定（ＳＴＥＰ１０）を行い、圧縮機の停止を検知した場合は、主絞り装置２８、２９の開度設定を行い（ＳＴＥＰ１１）、その後、ＳＴＥＰ１２へ移行する。これにより、貯留器１９に貯留されていた冷媒が主回路側へ流出し、その後、開閉弁２１と開閉弁２３の閉止信号が駆動弁制御装置３１から送信され開閉弁２１および開閉弁２３は閉止され、短時間で主回路の冷媒量は増加するとともに高能力な充填組成に戻り、負荷に見合った能力の大きい運転が再開できる。
【００９５】このように、負荷の大小を室内機２４の吸い込み空気温度と設定空気温度との差で検知して、開閉弁２１および開閉弁２３を開閉するという簡単な操作のみで、主回路の冷媒量と冷媒組成を負荷に見合った状態に可変することにより、能力制御を行うことができるものである。
【００９６】なお、圧縮機については実施例では述べなかったが、一定速圧縮機のみばかりでなく、極変圧縮機やシリンダーバイパス等の能力制御手段を有するもの、あるいはインバータによる可変速圧縮機を使用することもでき、これらを用いる場合も本発明に含まれる。
【００９７】また、開閉弁についても、冷媒流れを遮断できる電子式膨張弁や手動弁なども考えられ、これらを用いる場合も本発明に含まれるものである。
【００９８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の発明は、非共沸混合冷媒を封入し、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室外主絞り装置、室内主絞り装置、室内熱交換器を配管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、圧縮機の吐出配管と塔頂部に冷却器および貯留器を環状に接続した回路を有する精留分離器の塔底部とを第一の副絞り装置および第一の開閉弁を介して接続し、同じく精留分離器の塔底部と冷却器とを第二の副絞り装置を介して接続し、また冷却器と圧縮機の吸入配管とを接続するため、塔頂側の冷却源として塔底から流出する液冷媒の潜熱を利用でき、冷却器を小型にできるのみならず、十分な低温および冷却熱量で精留分離器の気相部を液化することができ、沸点差の大きな非共沸混合冷媒においても低沸点成分の多い冷媒を貯留して分離幅を大きくとることができる。
【００９９】また、貯留器内の冷媒を貯留あるいは空に制御して、主回路の冷媒量を調整することができるので、冷媒量による能力制御と、冷媒組成による能力制御により、幅広い能力制御が可能となる。また、室外主絞り装置と室内主絞り装置とを接続する液配管と貯留器の底部とを第二の開閉弁を介して接続しているので、第二の開閉弁を開放することで短時間で貯留器へ液冷媒を貯留することができ、冷媒量調整による能力制御を短時間で行うことができる。
【０１００】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、あらかじめ設定した設定空気温度と室内温度センサーで検知した吸い込み空気温度との温度差が一定値以下になった場合に、第一の開閉弁は閉止したまま第二の開閉弁を一定時間開放した後、第一の開閉弁を開放して第二の開閉弁を閉止し、また設定空気温度と吸い込み空気温度との温度差が一定値以上になった場合に、第一の開閉弁と第二の開閉弁を開放するように制御する構成としたもので、簡単なセンシングでの負荷の大小を判断でき、また開閉弁動作という簡単な構成で主回路の冷媒量を短時間で増減させ、また精留分離による主回路組成を制御できるので、主回路冷媒量と主回路組成を自動的に可変して、負荷に応じた能力制御を行うことができる。
【０１０１】請求項３に記載の発明は、非共沸混合冷媒を封入し、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、全閉可能な室外主絞り装置、全閉可能な室内主絞り装置、室内熱交換器を配管接続して冷凍サイクルの主回路を構成し、圧縮機の吐出配管と塔頂部に冷却器および貯留器を環状に接続した回路を有する精留分離器の塔底部とを第一の副絞り装置および第一の開閉弁を介して接続し、同じく精留分離器の塔底部と冷却器とを第二の副絞り装置を介して接続し、また冷却器と前記圧縮機の吸入配管とを接続するため、塔頂側の冷却源として塔底から流出する液冷媒の潜熱を利用でき、冷却器を小型にできるのみならず、十分な低温および冷却熱量で精留分離器の気相部を液化することができ、沸点差の大きな非共沸混合冷媒においても低沸点成分の多い冷媒を貯留して分離幅を大きくとることができる。また、貯留器内の冷媒を貯留あるいは空に制御して、主回路の冷媒量を調整することができるので、冷媒量による能力制御と、冷媒組成による能力制御により、幅広い能力制御が可能となる。また、室外主絞り装置と室内主絞り装置とを接続する液配管と貯留器の底部とを第二の開閉弁を介して接続しているので、第二の開閉弁を開放することで短時間で貯留器へ液冷媒を貯留することができ、冷媒量調整による能力制御を短時間で行うことができる。
【０１０２】また、全閉可能な室内外主絞り装置を用いるため、精留分離作用中に圧縮機が停止した場合でも主絞り装置を全閉して主回路を高圧側と低圧側に分離することで、圧縮機吐出ガスを精留分離器へ供給することが可能となり、圧縮機停止中でも、主回路内の圧力が均衡するまで精留分離運転を継続することができる。
【０１０３】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、また、あらかじめ設定した設定空気温度と室内温度センサーで検知した吸い込み空気温度との温度差が一定値以下になった場合に、第一の開閉弁は閉止したまま第二の開閉弁を一定時間開放した後、第一の開閉弁を開放して第二の開閉弁を閉止し、また設定空気温度と吸い込み空気温度との温度差が一定値以上になった場合に、第一の開閉弁と第二の開閉弁を開放するように制御する構成としたもので、簡単なセンシングで負荷の大小を判断でき、また開閉弁動作という簡単な構成で主回路の冷媒量を短時間で増減させ、また精留分離による主回路組成を制御できるので、主回路冷媒量と主回路組成を自動的に可変して、負荷に応じた能力制御を行うことができる。また、精留分離作用中に圧縮機が停止した場合、主絞り装置を全閉するという簡単な制御のみで圧縮機が停止中でも、主回路内の圧力が均衡するまで分離運転を継続することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４４８８
【氏名又は名称】松下冷機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月１０日（１９９９．６．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４６４７３（Ｐ２０００−３４６４７３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１６３２９４ |
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