JPH08189718A

JPH08189718A - 冷凍装置

Info

Publication number: JPH08189718A
Application number: JP8195A
Authority: JP
Inventors: Yukimasa Yano; 幸正矢野; Toshiyuki Natsume; 敏幸夏目; Takahiro Okamoto; 高宏岡本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-01-04
Filing date: 1995-01-04
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】効率を向上でき、低コストでかつ小型の冷凍
装置を提供する。【構成】室外熱交換器３の一端をブリッジ回路４の逆
止弁４Ａ,４Ｄの接続点に接続し、ブリッジ回路４の逆
止弁４Ｂ,４Ｃの接続点を室内熱交換器５の一端に接続
する。上記室内熱交換器５の他端を四路弁２と熱交換器
１１を介してアキュムレータ６に接続する。上記逆止弁
４Ａ,４Ｂの出口側と逆止弁４Ｃ,４Ｄの入口側とをライ
ン２０で接続し、そのライン２０に逆止弁４Ａ,４Ｂ側
から順に熱交換器１１と膨張弁１３とを配設する。冷
房,暖房運転時、ライン２０の冷媒の流れは、ブリッジ
回路４により熱交換器１１から膨張弁１３に向けて一方
向のみに流れる。そして、冷房,暖房運転をどちらに切
り替えても、室外熱交換器３の出口側の冷媒と室内熱交
換器５の出口側の冷媒とを熱交換器１１により熱交換す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば非共沸冷媒を
用いた場合に、運転効率を向上できる冷凍装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷凍装置としては、特開平６−２
１３５１８号公報に記載のものがある。この冷凍装置
は、図４に示すように、圧縮機４１と、四路弁４２と、
第１熱交換器４３と、膨張弁４４と、第２熱交換器４５
とを順次接続して冷媒回路を構成している。そして、上
記四路弁４２と圧縮機４１との間に四路弁４２側から順
に第３熱交換器４７とアキュムレータ４６を接続してい
る。また、上記第１熱交換器４３と膨張弁４４とを接続
するライン５１に分岐ライン５３の一端を接続し、分岐
ライン５３の他端を第３熱交換器４７を介してライン５
１に接続している。上記分岐ライン５３の両端近傍に、
分岐ライン５３の一端から他端への流れのみを許容する
逆止弁４８Ａ,４８Ｂを夫々配設している。一方、上記
第１熱交換器４５と膨張弁４４とを接続するライン５２
に分岐ライン５４の一端を接続し、分岐ライン５４の他
端を第３熱交換器４７を介してライン５２に接続してい
る。上記分岐ライン５４の両端近傍に、分岐ライン５４
の一端から他端への流れのみを許容する逆止弁４９Ａ,
４９Ｂを夫々配設している。

【０００３】上記構成において、四路弁４２を図中点線
で示す切り換え位置にして、第１熱交換器４３を凝縮器
とし、第２熱交換器４５を蒸発器とすると、凝縮器とし
ての第１熱交換器４３の出口側の冷媒は、ライン５１,
膨張弁４４,ライン５２を介して第２熱交換器４５に流
れる。そして、上記第２熱交換器４５の出口側の冷媒
は、四路弁４２,第３熱交換器４７を介してアキュムレ
ータ４６に流れる。このとき、上記ライン５１の冷媒の
一部は、分岐ライン５３を逆止弁４８Ａ,第３熱交換器
４７,逆止弁４８Ｂの順に点線の矢印方向に流れる。一
方、四路弁４２を図中実線で示す切り換え位置にして、
第１熱交換器４３を蒸発器とし、第２熱交換器４５を凝
縮器とすると、凝縮器としての第２熱交換器４５の出口
側の冷媒は、ライン５２,膨張弁４４,ライン５１を介し
て第１熱交換器４３に流れる。そして、上記第１熱交換
器４３の出口側の冷媒は、四路弁４２,第３熱交換器４
７を介してアキュムレータ４６に流れる。このとき、上
記ライン５２の冷媒の一部は、分岐ライン５４を逆止弁
４９Ａ,第３熱交換器４７,逆止弁４９Ｂの順に実線の矢
印方向に流れる。

【０００４】したがって、上記第３熱交換器４７によっ
て、第１熱交換器４５の出口側の冷媒と、第２熱交換器
４５の出口側の冷媒とを熱交換して、凝縮器の下流にお
いて、冷媒の過冷却を増大することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記冷凍装
置では、冷房運転と暖房運転で凝縮器と蒸発器が入れ替
わるため、第３熱交換器４７は、第１熱交換器４３が凝
縮器のときの分岐ライン５３用と第２熱交換器４５が凝
縮器のときの分岐ライン５４用との二つの熱交換部で構
成され、コストが高くつくと共に、冷凍装置のサイズが
大きくなるという欠点がある。

【０００６】そこで、この発明の目的は、凝縮器の出口
側の冷媒と蒸発器の出口側の冷媒とを一つの熱交換部で
熱交換でき、低コストでかつ小型の冷凍装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の冷凍装置は、圧縮機と、上記圧縮機に一
端が四路弁を介して接続された第１熱交換器と、上記第
１熱交換器の他端と一端が接続された膨張弁と、上記膨
張弁の他端に一端が接続され、他端が上記四路弁を介し
て上記圧縮機に接続された第２熱交換器とを備えた冷凍
装置において、上記第１熱交換器と上記第２熱交換器と
の間で冷媒がいずれの方向に流れても、上記膨張弁が配
設されたラインの冷媒の流れを一方向にするように冷媒
の流れを整流する整流手段と、上記ラインの上記膨張弁
の上流側に配設され、上記第１熱交換器の出口側の冷媒
と上記第２熱交換器の出口側の冷媒とを熱交換する第３
熱交換器とを備えたことを特徴としている。

【０００８】また、請求項２の冷凍装置は、請求項１の
冷凍装置において、上記第１熱交換器と上記第２熱交換
器の少なくとも一方の冷媒温度を検出する温度センサ
と、上記温度センサからの冷媒温度を表わす信号を受け
て、上記冷媒温度が所定温度以上か否かを判定して、上
記冷媒温度が上記所定温度以上のとき、上記整流手段が
故障であると判定する故障判定手段とを備えたことを特
徴としている。

【０００９】

【作用】上記請求項１の冷凍装置によれば、上記四路弁
の切り替えにより冷房,暖房運転を切り替えて、第１熱
交換器と第２熱交換器の間で冷媒の流れがいずれの方向
に流れても、上記整流手段によって、上記膨張弁が配設
されたラインには、一方向のみに冷媒が流れる。例え
ば、冷房運転時、凝縮器としての第１熱交換器の出口側
の冷媒と蒸発器としての第２熱交換器の出口側の冷媒と
を第３熱交換器により熱交換する一方、暖房運転時、蒸
発器としての第１熱交換器の出口側の冷媒と凝縮器とし
ての第２熱交換器の出口側の冷媒とを第３熱交換器によ
り熱交換する。すなわち、凝縮器の出口側の冷媒温度は
膨張弁の上流側では高く、膨張弁の下流側の蒸発器の出
口側の冷媒温度は低いから、凝縮器の出口側の冷媒の過
冷却を増大させる。このため、例えば非共沸冷媒の二層
域の温度勾配により、熱交換器を同じ温度に保つと、蒸
発器としての第１熱交換器または第２熱交換器の出口側
の冷媒の蒸発圧力が高くなると共に、圧縮機の入口側の
吸入圧力が高くなる。そして、冷媒の蒸発圧力が高くな
る分、冷媒循環量が増加するので、圧縮機を低回転にで
きる。また、上記第３熱交換器による熱交換を行わない
サイクルに比して、圧縮比の小さいサイクルとなるの
で、圧縮機の入力が低減する。

【００１０】したがって、圧縮機の運転効率を向上でき
る。また、上記第３熱交換器は、冷房,暖房運転で凝縮
器と蒸発器が入れ替わっても、一つの熱交換部で第１熱
交換器の出口側の冷媒と第２熱交換器の出口側の冷媒と
を熱交換するので、低コストでかつ小型の冷凍装置を実
現できる。

【００１１】また、上記請求項２の冷凍装置によれば、
整流手段が不良となって、冷媒が整流されない場合、膨
張弁を介さずに第１熱交換器から第２熱交換器または第
２熱交換器から第１熱交換器に冷媒が流れる。このと
き、上記第１熱交換器と第２熱交換器の両方に温度セン
サを設けた場合、上記故障判定手段は、第１熱交換器ま
たは第２熱交換器の蒸発器側の温度センサにより検出さ
れた冷媒温度が所定温度以上か否かを判定する。また、
上記第１熱交換器または第２熱交換器の一方に温度セン
サを設けた場合、その温度センサを設けた熱交換器が蒸
発器側となるとき、温度センサにより検出された冷媒温
度が所定温度以上か否かを判定する。上記故障判定手段
が冷媒温度が所定温度以上であると判定すると、整流手
段の不良であるとする。

【００１２】したがって、上記第１熱交換器または第２
熱交換器の少なくとも一方に設けられた温度センサと故
障判定手段によって、整流手段の不良を容易に検知でき
る。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の冷凍装置を一実施例により
詳細に説明する。

【００１４】図１はこの発明の一実施例の冷凍装置とし
ての非共沸混合冷媒を用いた空気調和機の回路図を示し
ており、１は圧縮機、２は上記圧縮機１の吐出側と接続
された四路弁、３は上記四路弁２と一端が接続された第
１熱交換器としての室外熱交換器、４は整流手段として
のブリッジ回路、５は第２熱交換器としての室内熱交換
器、６は上記室内熱交換器５と四路弁２を介して接続さ
れたアキュムレータである。

【００１５】また、上記ブリッジ回路４は、一方向にの
み冷媒の流れを許容する逆止弁４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄを
有し、入出力ポート２つと入力ポート,出力ポートを各
１つ有している。上記ブリッジ回路４の一方の入出力ポ
ートに室外熱交換器３を接続し、他方の入出力ポートに
絞り弁１４を介して室内熱交換器５を接続している。上
記室外熱交換器３からの冷媒の流れを許容する方向に、
逆止弁４Ａを一方の入出力ポートに接続し、室内熱交換
器５からの冷媒の流れを許容する方向に、逆止弁４Ｂを
他方の入出力ポートに接続すると共に、逆止弁４Ａ,４
Ｂを互いにつき合わせて出力ポートに接続している。一
方、上記室内熱交換器５への冷媒の流れを許容する方向
に、逆止弁４Ｃを逆止弁４Ｂが接続されている入出力ポ
ートに接続し、室外熱交換器３への冷媒の流れを許容す
る方向に、逆止弁４Ｄを逆止弁４Ａが接続されている入
出力ポートに接続すると共に、逆止弁４Ｃ,４Ｄを互い
につき合わせて入力ポートに接続している。

【００１６】そして、上記ブリッジ回路４の出力ポート
と入力ポートとをライン２０で接続し、そのライン２０
に出力ポート側から順に第３熱交換器としての熱交換器
１１と冷媒中の水分を吸収するドライヤー１２と膨張弁
１３とを配設している。つまり、上記ブリッジ回路４
は、冷房運転と暖房運転の切り替えにより室外熱交換器
３と室内熱交換器５との間の冷媒の流れがどちらの方向
に流れても、ライン２０には、一方向すなわち熱交換器
１１から膨張弁１３の方向のみに冷媒が流れる。なお、
上記熱交換器１１に、四路弁２とアキュムレータ６とラ
イン２１に接続して、熱交換器１１は、ライン２０を流
れる冷媒とライン２１を流れる冷媒とを熱交換する。ま
た、上記室内熱交換器５と四路弁２との間に絞り弁１５
を配設している。

【００１７】また、上記空気調和機には、室外熱交換器
３と室内熱交換器５に夫々設けられ、各室外熱交換器
３,室内熱交換器５の冷媒温度を検出する温度センサ２
２,２３と、圧縮機１の吐出側の冷媒温度を検出する温
度センサ２４と、温度センサ２２,２３,２４からの冷媒
温度を表わす信号を受けて、冷房,暖房運転の制御を行
う制御部２５とを備えている。なお、上記制御部２５
は、マイクロコンピュータと入出力回路等で構成されて
おり、温度センサ２２,２３の冷媒温度を表わす信号に
基づいて、ブリッジ回路４の故障を判定する故障判定手
段としての故障判定部２５ａを有している。

【００１８】上記構成の空気調和機において、冷房運転
を行う場合、四路弁２を実線で示す切り換え位置にし
て、圧縮機１を起動する。そして、上記圧縮機１からの
高温,高圧の吐出冷媒は、四路弁２、室外熱交換器３、
ブリッジ回路４の逆止弁４Ａ、熱交換器１１、ドライヤ
ー１２、膨張弁１３と流れる。そして、上記膨張弁１３
で減圧された冷媒は、逆止弁４Ｃ、絞り弁１４、室内熱
交換器５、絞り弁１５、四路弁２と流れ、四路弁２から
再び熱交換器１１を経てアキュムレータ６に戻る。この
とき、上記凝縮器としての室外熱交換器３の出口側の冷
媒と、蒸発器としての室内熱交換器５の出口側の冷媒と
を熱交換器１１により熱交換する。

【００１９】図２は縦軸を圧力、横軸をエンタルピーと
するモリエル線図を示している。上記熱交換器１１の無
い場合の通常サイクルと熱交換器１１が有る場合の熱交
換器付サイクルについて図２により説明する。

【００２０】まず、上記熱交換器１１が無い場合の通常
サイクルは、図２の実線で示す状態ａ,ｂ,ｃ,ｄで表さ
れる。つまり、上記圧縮機１の入力側の状態ａの冷媒を
圧縮機１により高圧の状態ｂに変化させ、状態ｂの冷媒
を室外熱交換器３での凝縮により状態ｃに変化させる。
そして、上記状態ｃの冷媒を膨張弁１３での膨張により
状態ｄに変化させ、状態ｄの冷媒を室内熱交換器５で蒸
発して、圧力略一定のまま外気からの熱吸収により、状
態ａに変化させる。

【００２１】これに対して、上記熱交換器１１が有る場
合の熱交換器付サイクルは、図２の実線で示す状態Ａ,
Ｂ,Ｃ,Ｄで表される。つまり、上記圧縮機１の入力側の
状態Ａの冷媒を圧縮機１により高圧の状態Ｂに変化さ
せ、状態Ｂの冷媒を室外熱交換器３での凝縮により状態
Ｃに変化させる。なお、上記冷媒の状態Ａは、後述する
理由により圧縮機１の吸入圧力が状態ａより上昇する。
そして、上記状態Ｃの冷媒を、膨張弁１３での膨張によ
り上記状態ｄと略同一の等温線上の状態Ｄに変化させ、
状態Ｄの冷媒を、室内熱交換器５での蒸発により圧力略
一定のまま外気からの熱吸収により状態ａと略同一の等
温線上の状態Ｅに変化させる。さらに、上記状態Ｅの冷
媒を熱交換器１１で室外熱交換器３の出口側の冷媒から
熱を吸収して状態Ａに変化させる。すなわち、上記室外
熱交換器３の出口側の冷媒と室内熱交換器５の出口側の
冷媒とを熱交換することによって、室外熱交換器３の出
口側の冷媒の過冷却が増大する。そして、非共沸冷媒の
二相域の温度勾配により、熱交換温度差を略同一の温度
に保つと、熱交換器１１が無い場合のサイクルに比べ
て、蒸発圧力および圧縮機１の吸入圧力が高くなる。こ
の場合、上記熱交換器１１の熱損失が十分に小さいもの
とすると、上記状態Ｅと状態Ａとのエンタルピーの差
は、状態Ｃと状態ｃとのエンタルピーの差に略等しくな
る。

【００２２】また、暖房運転の場合、四路弁２を点線で
示す切り換え位置にして、圧縮機１を起動する。そし
て、上記圧縮機１からの高温の吐出冷媒は、四路弁２、
絞り弁１５、室内熱交換器５、絞り弁１４、ブリッジ回
路４の逆止弁４Ｂ、熱交換器１１、ドライヤー１２、膨
張弁１３と流れる。そして、上記膨張弁１３で減圧され
た冷媒は、逆止弁４Ｄ、室外熱交換器３、四路弁２と流
れ、四路弁２から再び熱交換器１１を経てアキュムレー
タ６に戻る。このとき、上記凝縮器としての室内熱交換
器５の出口側の冷媒と、蒸発器としての室外熱交換器３
の出口側の冷媒とを熱交換する。このように、上記第１
熱交換器の出口側の冷媒と第２熱交換器の出口側の冷媒
とを熱交換することによって、室内熱交換器５の出口側
の冷媒の過冷却が増大して、冷房運転時と同様に、熱交
換器１１が無い場合の通常サイクルに比べて蒸発圧力お
よび圧縮機１の吸入圧力が高くなる。

【００２３】したがって、上記ブリッジ回路４によっ
て、冷房,暖房運転において、膨張弁１３の上流側に常
に熱交換器１１を配置して、その熱交換器１１により凝
縮器の出口側の冷媒と蒸発器の出口側の冷媒とを熱交換
することができる。

【００２４】こうして、冷媒循環量が増加する分、圧縮
機１を低回転にすると共に、圧縮比の小さいサイクルと
なって、圧縮機１の入力を低減するので、運転効率を向
上することができる。すなわち、上記空気調和機の熱交
換器付サイクルの動作係数ＣＯＰ(coefficient of perf
ormance)の改善率は、ＣＯＰ改善率＝熱交換器付サイクルのＣＯＰ／通常サイクルのＣＯＰ＝ (ｉe２／ｉc２)／(ｉe１／ｉc１) ｉc１：圧縮時のエンタルピー変化量 (通常サイクル
時) ｉc２：圧縮時のエンタルピー変化量 (熱交換器付サ
イクル) ｉe１：蒸発時のエンタルピー変化量 (通常サイクル
時) ｉe２：蒸発時のエンタルピー変化量 (熱交換器付サ
イクル) で表される。

【００２５】また、冷房運転時にブリッジ回路４が故障
した場合、高温の冷媒の一部が膨張弁１３を介さずに室
内熱交換器５に流れ、室内熱交換器５の冷媒温度が上昇
する。例えば、上記ブリッジ回路４が正常であれば、室
外熱交換器３からの高温冷媒は、膨張弁１３によって減
圧されて略１０℃前後となるのに対して、ブリッジ回路
４が故障すると、室外熱交換器３の冷媒温度は４０〜５
０℃になる。したがって、上記温度センサ２３からの冷
媒温度を表わす信号に基づいて、制御部２５の故障判定
部２５ａが室内熱交換器５の冷媒温度が所定温度以上で
あるか否かを判定して、冷媒温度が所定温度以上である
と判定することによって、ブリッジ回路４の故障を検知
する。

【００２６】また、暖房運転時にブリッジ回路４が故障
した場合、高温の冷媒の一部が膨張弁１３を介さずに室
外熱交換器３に流れ、室外熱交換器３の冷媒温度が上昇
する。この場合、上述の冷房運転時と同様に、ブリッジ
回路４が正常であれば、室外熱交換器３からの高温冷媒
は、膨張弁１３によって減圧されて略１０℃前後となる
のに対して、ブリッジ回路４の故障時、室外熱交換器３
の冷媒温度は４０〜５０℃になる。したがって、上記温
度センサ２３からの冷媒温度を表わす信号に基づいて、
制御部２５の故障判定部２５ａが室内熱交換器５の冷媒
温度が所定温度以上であるか否かを判定して、冷媒温度
が所定温度以上であると判定することによって、ブリッ
ジ回路４の故障を検知する。

【００２７】以下、上記制御部２５の動作を図３のフロ
ーチャートに従って説明する。

【００２８】まず、運転を開始すると、ステップＳ１で
運転中の通常処理を行い、ステップＳ２に進み、冷房運
転か否かを判別する。そして、ステップＳ２で冷房運転
であると判別すると、ステップＳ３に進み、ステップＳ
３で運転開始からｔ分以上経過したか否かを判別して、
運転開始からｔ分以上経過したと判別すると、ステップ
Ｓ４に進む一方、運転開始からｔ分以上経過していない
と判別すると、ステップＳ３を繰り返す。すなわち、ス
テップＳ３で運転開始からｔ分以上経過するまで待ち続
けるのである。

【００２９】次に、ステップＳ４で室内熱交温度がＴ℃
以上か否かを判別して、室内熱交温度がＴ℃以上である
と判別すると、ステップＳ５に進む一方、室内熱交温度
がＴ℃未満と判別すると、この処理を終了する。そし
て、ステップＳ５で逆止弁４Ｂ,４Ｄの異常であるとす
る。次に、ステップＳ６で運転を停止して、この処理を
終了する。

【００３０】一方、ステップＳ２で冷房運転でないと判
別すると、すなわち暖房運転であると判別すると、ステ
ップＳ７に進み、運転開始からｔ分以上経過したか否か
を判別して、運転開始からｔ分以上経過したと判別する
と、ステップＳ８に進む一方、運転開始からｔ分以上経
過していないと判別すると、ステップＳ７を繰り返す。
すなわち、ステップＳ７で運転開始からｔ分以上経過す
るまで待ち続けるのである。

【００３１】次に、ステップＳ８で室外熱交温度がＴ℃
以上か否かを判別して、室外熱交温度がＴ℃以上である
と判別すると、ステップＳ９に進む一方、室外熱交温度
がＴ℃未満と判別すると、この処理を終了する。そし
て、ステップＳ９で逆止弁４Ａ,４Ｃの異常であるとす
る。次に、ステップＳ１０で運転を停止して、この処理
を終了する。

【００３２】このように、上記空気調和機は、冷房運転
用と暖房運転用に夫々熱交換器を設けることなく、一つ
の第３熱交換器１１で凝縮器の出口側の冷媒と蒸発器の
出口側の冷媒とを熱交換することができ、運転効率を向
上することができる。したがって、低コストでかつ小型
の空気調和機を実現することができる。また、冷房運
転,暖房運転に係わらず、ドライヤー１２を常に膨張弁
１３の上流側すなわち液側にすることができ、膨張弁の
下流側にドライヤーがある場合のように、フラッシュガ
スの流速が大きいためにドライヤー内のドライヤービー
ズが互いに擦れ合い磨耗して、その磨耗粉が弁等に詰ま
るのを防止することができる。

【００３３】また、上記室外熱交換器３の冷媒温度を検
出する温度センサ２２と、室内熱交換器５の冷媒温度を
検出する温度センサ２３と、制御部２５の故障判定部２
５ａとを用いて、冷房時は室内熱交換器５の冷媒温度を
監視する一方、暖房時は室外熱交換器３の冷媒温度を監
視することによって、ブリッジ回路４の故障を容易に検
出することができる。

【００３４】上記実施例では、この発明の冷凍装置の一
例として空気調和機について説明したが、他の冷凍装置
に適用してもよいのは勿論である。

【００３５】また、上記実施例では整流手段として逆止
弁４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄからなるブリッジ回路４を用い
たが、整流手段はこれに限らず、四路弁を用いてもよ
い。すなわち、図１においてブリッジ回路４を四路弁に
代えて、冷房時は、室外熱交換器３側からの冷媒が四路
弁から熱交換器１１,ドライヤー１２および膨張弁１３
を経て、さらに四路弁を介して室内熱交換器５側に流れ
る位置に切り換える。一方、暖房時は、上記室内熱交換
器５側からの冷媒が四路弁から熱交換器１１,ドライヤ
ー１２および膨張弁１３を経て、さらに四路弁を介して
室外熱交換器３側に流れる位置に切り換える。

【００３６】また、上記実施例では、非共沸混合冷媒を
用いたが、共沸混合冷媒や単一冷媒を用いてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の冷凍装置は、圧縮機と、その圧縮機と一端が四路弁
を介して接続された第１熱交換器と、第１熱交換器の他
端と一端が接続された膨張弁と、膨張弁の他端に一端が
接続され、他端が四路弁を介して圧縮機に接続された第
２熱交換器とを備えた冷凍装置において、第１熱交換器
と第２熱交換器との間で冷媒がいずれの方向に流れて
も、整流手段は、膨張弁が配設されたラインの冷媒の流
れを一方向にするように冷媒の流れを整流すると共に、
上記ラインの膨張弁の上流側に配設された第３熱交換器
により第１熱交換器の出口側の冷媒と第２熱交換器の出
口側の冷媒との熱交換するものである。

【００３８】したがって、請求項１の発明の冷凍装置に
よれば、冷房運転時に、凝縮器としての第１熱交換器の
出口側の冷媒は、膨張弁の上流側において、蒸発器とし
ての第２熱交換器の出口側の冷媒と第３熱交換器により
熱交換することによって、凝縮器の出口側の冷媒の過冷
却が増大する。一方、暖房運転時には、凝縮器としての
第２熱交換器の出口側の冷媒温度は、膨張弁の上流側に
おいて、蒸発器としての第１熱交換器の出口側の冷媒と
第３熱交換器により熱交換することによって、凝縮器の
出口側の冷媒の過冷却を増大させる。このため、蒸発器
の出口側の冷媒の蒸発圧力は高くなると共に、圧縮機の
入口側の吸入圧力が高くなるので、冷媒循環量が増加し
て、同じ冷暖房能力の運転を行う場合、圧縮機を低回転
にすることができる。また、圧縮比の小さいサイクルと
なるので、圧縮機の入力を低減することができる。した
がって、運転効率を向上することができる。また、冷
房,暖房運転で凝縮器と蒸発器が入れ替わっても、一つ
の第３熱交換器で第１熱交換器の出口側の冷媒と第２熱
交換器の出口側の冷媒とを熱交換するので、低コストで
かつ小型の冷凍装置を実現することができる。

【００３９】また、上記膨張弁が配設されたラインに膨
張弁の上流側に、冷媒の水分を吸収するドライヤーを配
設する場合、ドライヤーを常に液側にすることができ
る。したがって、上記膨張弁の下流側にドライヤーを配
設した場合のように、フラッシュガスの流速が大きいた
めにドライヤー内のドライヤービーズが互いに擦れ合い
磨耗して、その磨耗粉が弁等に詰まるのを防止すること
ができる。

【００４０】また、請求項２の発明の冷凍装置は、請求
項１の冷凍装置において、上記第１熱交換器と上記第２
熱交換器の少なくとも一方の冷媒温度を検出する温度セ
ンサと、温度センサからの冷媒温度を表わす信号を受け
て、その冷媒温度が所定温度以上か否かを判定して、冷
媒温度が所定温度以上のとき、上記整流手段が故障であ
ると判定する故障判定手段とを備えたものである。

【００４１】したがって、請求項２の発明の冷凍装置に
よれば、整流手段が不良となって、冷媒が整流されない
場合、蒸発器の冷媒温度が高くなるので、上記故障判定
手段が、蒸発器として働く第１熱交換器または第２熱交
換器に設けられた温度センサにより検出された冷媒温度
が所定温度以上であると判定すると、整流手段が故障で
あるとする。したがって、上記第１熱交換器または第２
熱交換器の少なくとも一方に設けられた温度センサと故
障判定手段によって、整流手段の不良を容易に検知する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例の冷凍装置として
の空気調和機の回路図である。

【図２】図２は上記空気調和機のモリエル線図であ
る。

【図３】図３は上記空気調和機の制御部の故障判定処
理の動作を示すフローチャートである。

【図４】図４は従来の冷凍装置の回路図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…四路弁、３…室外熱交換器、４…ブリ
ッジ回路、４Ａ,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄ…逆止弁、５…室内熱
交換器、６…アキュムレータ、１１…熱交換器、１２…
ドライヤー、１３…膨張弁、１４,１５…絞り弁、２２,
２３,２４…温度センサ、２５…制御部、２５ａ…故障
判定部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機(１)と、上記圧縮機(１)に一端が
四路弁(２)を介して接続された第１熱交換器(３)と、上
記第１熱交換器(３)の他端と一端が接続された膨張弁
(１３)と、上記膨張弁(１３)の他端に一端が接続され、
他端が上記四路弁(２)を介して上記圧縮機(１)に接続さ
れた第２熱交換器(５)とを備えた冷凍装置において、上記第１熱交換器(３)と上記第２熱交換器(５)との間で
冷媒がいずれの方向に流れても、上記膨張弁(１３)が配
設されたライン(２０)の冷媒の流れを一方向にするよう
に冷媒の流れを整流する整流手段(４)と、上記ライン(２０)の上記膨張弁(１３)の上流側に配設さ
れ、上記第１熱交換器(３)の出口側の冷媒と上記第２熱
交換器(５)の出口側の冷媒とを熱交換する第３熱交換器
(１１)とを備えたことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】請求項１に記載の冷凍装置において、上
記第１熱交換器(３)と上記第２熱交換器(５)の少なくと
も一方の冷媒温度を検出する温度センサ(２２,２３)
と、上記温度センサ(２２,２３)からの冷媒温度を表わ
す信号を受けて、上記冷媒温度が所定温度以上か否かを
判定して、上記冷媒温度が上記所定温度以上のとき、上
記整流手段(４)が故障であると判定する故障判定手段
(２５ａ)とを備えたことを特徴とする冷凍装置。