JPH09119721A

JPH09119721A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH09119721A
Application number: JP28014295A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Takanuma; 明宏高沼
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【解決手段】混合冷媒を使用した冷凍サイクルの中に、
混合冷媒を構成する各純物質を一つのみかあるいは他の
純物質より多量に吸着する吸着剤２１ないし２３を内蔵
したバイパス回路１６ないし１８を設ける。そこで、混
合冷媒の組成比制御をするために、バイパス回路１６な
いし１８への混合冷媒の流入を作用させるための二方弁
７ないし９をバイパス回路１６ないし１８の内部で吸着
剤より高圧側に設置する。また、混合冷媒の組成比を推
算するために、静電容量センサ，温度センサあるいは圧
力センサを冷凍サイクルに設置する。混合冷媒の組成比
制御が可能になり、混合冷媒を使用した空気調和機の運
転効率と冷凍サイクルにおける各部品の信頼性が向上し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数種の混合冷媒を
使用した空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来混合冷媒を使用した空気調和機で
は、特開平６−101912号公報のように冷凍サイクル内の
冷媒組成を検出して、空気調和機の制御方法や制御目標
値を変更したり、特開平６−117737号公報のように冷凍
サイクルの混合冷媒組成の検知方法として精度の高いも
のを提供するものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように従来の技
術では、冷凍サイクル内での冷媒組成変動に対して、組
成比を高精度に検知するかあるいは検知した組成比にも
とづいて空気調和機の運転制御方式を調整するものにな
っていた。しかし、この方式では混合冷媒の組成そのも
のを適切なものに制御することにはならず、混合冷媒の
組成変動に対応して運転制御方式を調整しただけでは空
気調和機の性能を完全に保持できない危険性があった。

【０００４】本発明の目的は、混合冷媒の冷凍サイクル
内での冷媒組成変動に対して、混合冷媒の組成そのもの
を各運転状態における適切なものに制御し、各運転状態
で最適な運転制御方式を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では混合冷媒を構成する純物質をそれぞれ一
つのみかあるいは他の物質より多量に吸着する吸着剤を
冷凍サイクルのバイパス回路に配置し、必要に応じて混
合冷媒をバイパス回路に通し、各純物質を吸着剤に吸着
させることにより冷凍サイクル内の混合冷媒の組成比を
制御するようにする。この場合組成比率を減少させたい
純物質を一つのみかあるいは他の物質より多量に吸着す
る吸着剤を内蔵しているバイパス回路に混合冷媒を通す
こととする。

【０００６】本発明では、混合冷媒を構成する純物質を
それぞれ一つのみかあるいは他の物質より多量に吸着す
る吸着剤を冷凍サイクルのバイパス回路に配置してい
る。このバイパス回路には吸着剤を内蔵しているタンク
の前後に二方弁を二つ設置するかあるいは二方弁と逆止
弁を一つずつ設置する。このバイパス回路の構成では二
方弁を閉じている時は吸着剤を内蔵しているタンクに混
合冷媒が流入することはなく、二方弁を開けた時に混合
冷媒がタンク内を通って行く。この時タンク内の吸着剤
は混合冷媒内の一つの純物質を単独かあるいは他の物質
より多量に吸着するためタンクを通った後の混合冷媒の
組成比はタンクに入る前の組成比とは変化して出てく
る。この操作により混合冷媒の組成比制御が可能にな
る。この場合組成比を制御するには大きく二つの方式が
ある。一つは冷凍サイクルの一部における混合冷媒の組
成比を検知するかあるいは推算し、各運転状態で適切な
組成比と検知あるいは推算した組成比が異なっている場
合は、混合冷媒の中で検知あるいは推算した組成比率が
適切な組成比率より高くなっている純物質を吸着させて
組成比率を減少させるという方式である。もう一つは各
運転状態で最適な吸着作動のパターンを経験的に設定
し、運転モード、冷凍サイクル内の各温度および圧力，
室温，外気温、および圧縮機回転数等に対応して最適な
吸着作動を行うように制御するという方式である。ま
た、一度吸着させた純物質を脱着させる時は次のような
作動方式を採用する。まず冷凍サイクルの構成としては
吸着剤を内蔵させたすべてのバイパス回路より高圧側に
二方弁かあるいは電動式膨張弁を配置する。そこで、圧
縮機を駆動している時にバイパス回路より高圧側に位置
している二方弁か電動式膨張弁を閉じると、吸着剤が内
蔵されているタンク内は急激に真空に近い低圧状態とな
り、吸着されていた各純物質が脱着する。この操作は電
動式膨張弁の開度を小さくした場合でも同様の作用とな
る。この脱着作用により、空気調和機の運転状態が変化
して一度吸着した純物質の組成比率を高める時の混合冷
媒の組成比制御が可能になり、運転を終了する直前には
吸着された純物質を混合冷媒内に戻し、次の運転始動時
には各純物質が充分吸着されるように準備しておくこと
も可能になる。

【０００７】

【発明の実施の形態】

（実施例１）以下、本発明の一実施例を図１および図２
により説明する。本実施例は請求項１および請求項７を
証明するためのものであるが、吸着剤を活用して循環し
ている混合冷媒の組成比を制御するための基本構成等は
すべての請求項に関連するものとなっている。図１は本
発明の冷凍サイクル図である。本実施例ではＲ32，Ｒ12
5およびＲ134aの３種のフロン系混合冷媒を使用する冷
凍サイクルの説明をする。図１では圧縮機１とサクショ
ンタンク６の間にバイパス回路16，バイパス回路17およ
びバイパス回路18を並列に設置している。バイパス回路
16には高圧側から二方弁７，Ｒ32のみ吸着する吸着剤21
を内蔵しているタンク10および逆止弁13が設置されてお
り、バイパス回路17には高圧側から二方弁８,Ｒ125のみ
吸着する吸着剤22を内蔵しているタンク11および逆止弁
14が設置されており、またバイパス回路18には高圧側か
ら二方弁９，Ｒ134aのみ吸着する吸着剤23を内蔵してい
るタンク12および逆止弁15が設置されている。図２はタ
ンク10を拡大したものである。タンク10の入口と出口に
は吸着剤21が流れ出ないように網24が取付けられてい
る。図１で、二方弁７，二方弁８および二方弁９を閉じ
ている時混合冷媒は各バイパス回路を通らず、各運転状
態で固有の組成比で循環している。この時循環している
混合冷媒の組成比は各運転状態で適切なものになってい
るとは限らない。そこで、もし循環している混合冷媒の
組成比が各運転状態における適切なものと異なっている
場合には次のような作動方式を行う。まず循環している
混合冷媒の中で組成比率が適切な値より高くなっている
フロンのガスを単独に吸着する吸着剤を内蔵しているバ
イパス回路の二方弁を開ける。例えば、循環している混
合冷媒の中でＲ134aの組成比率が高い場合は、冷房運転
時あるいは暖房運転時でも運転効率が悪くなるため二方
弁９を開けるようにする。二方弁９を開けると混合冷媒
はタンク12を通り、吸着剤23によりＲ134aだけが吸着さ
れるため、タンク12から出てくる混合冷媒はＲ134aの組
成比率が小さくなっている。二方弁９を開けた場合、タ
ンク12から出てきた混合冷媒と本回路20を通ってきた混
合冷媒が合流して圧縮機１に吸込まれるが、前記の作用
により二方弁９を開けた時、圧縮機１に吸込まれる混合
冷媒は二方弁９を閉じている時に圧縮機１に吸込まれる
混合冷媒よりもＲ134aの組成比率は小さくなり運転効率
は向上する。同様にしてＲ32の組成比率を小さくしたい
時は二方弁７を開け、Ｒ125の組成比率を小さくしたい
時は二方弁８を開けるという作動を行う。本発明で冷媒
を容器内に溜めて吸着するのではなく、バイパス回路を
通しながら冷媒を吸着しているのは、吸着中の冷循環環
量の変動を無くし、混合冷媒の組成比制御の速度を速め
るためである。また、図１で各バイパス回路を四方弁５
と圧縮機１の吸込部の間に設置しているのは組成比制御
中の組成比変動を小さくするためである。これによって
も循環する混合冷媒の組成比制御速度が速くなる。とこ
ろで、一度循環する混合冷媒の組成比を制御した後、運
転状態が変化して、循環する混合冷媒の中で一度組成比
率を小さくした単一フロンの組成比率を再度高くしたい
時は、圧縮機１を駆動しながら電動式膨張弁２の開度を
小さくするかあるいは電動式膨張弁２を全閉する。これ
は圧縮機１の駆動中に電動式膨張弁２を小さい開度にす
るかあるいは全閉にすると、電動式膨張弁２より低圧側
の混合冷媒は真空に近い低圧になり各タンク内の冷媒も
低圧になるため、各タンク内の吸着剤では一度吸着した
各単一フロンガスの脱着作用が行われる。この作用によ
り一度組成比率を小さくした単一フロンの組成比率が再
度高くなる。また、この作動方式は運転を終了する時、
次の運転始動時に吸着剤に充分各単一フロンガスを吸着
できるように準備しておく場合にも活用できる。これ
は、運転を終了する直前に、電動式膨張弁を閉じて各吸
着剤に吸着されている各単一フロンガスを全て脱着させ
ることで次の運転の準備が可能になる。以上が循環して
いる混合冷媒の組成比を制御する作動方式である。尚、
本発明では吸着剤21，吸着剤22および吸着剤23はそれぞ
れＲ32，Ｒ125およびＲ134aのみを吸着する吸着剤とし
て使用するものとしたが、それぞれの単一フロンガスを
他のフロンガスより多量に吸着する吸着剤として使用し
た場合でも本発明と全く同様の効果を得ることが可能で
ある。また、これらの吸着剤は混合冷媒の成分となって
いない他の物質を吸着するものであっても本発明の効果
には影響しない。

【０００８】（実施例２）本実施例でも請求項１および
請求項７を証明するための説明を図３および図４を用い
て行う。図３は本実施例の冷凍サイクル図である。本実
施例でもＲ32，Ｒ125およびＲ134aの３種フロン系混合
冷媒を使用する冷凍サイクルの説明をする。図３と図１
の違いはバイパス回路が２個になっている点、そのバイ
パス回路が直列に設置されている点および減圧機構に電
動式膨張弁２ではなくキャピラリを設けている点の３点
である。図３に示すようにバイパス回路を直列に設置し
ても並列に設置した場合と全く同様の作用を得る。その
理由は各二方弁の作動により各吸着剤へ混合冷媒を独立
に流せるからである。また、バイパス回路の数に関して
は各空気調和機の容量，使用形態等に対応して１個以上
設ければ本発明の効果を得ることが可能である。次に脱
着作用に関してであるが、図３では減圧機構としてキャ
ピラリを設けているので、一度吸着した単一フロンガス
を混合冷媒の中に戻す時には二方弁25を活用する。すな
わち、圧縮機１を駆動しながら二方弁25を閉じると、圧
縮機１と二方弁25の間は真空に近い低圧となるので吸着
剤に吸着されていた単一フロンガスは脱着し混合冷媒の
中に戻る。ここで、冷暖房兼用型の空気調和機の場合は
二方弁25はどちらの冷媒の流れに対しても全閉できる可
逆型のものとする。また、複数種の吸着剤を設け、２個
以上のバイパス回路を設置した冷凍サイクルで全ての単
一フロンガスを同時に混合冷媒へ戻すのではなく、それ
ぞれの単一フロンガスを個別に混合冷媒へ戻すような制
御が必要な空気調和機では、図４に示すように各バイパ
ス回路の各タンクより低圧側に逆止弁ではなく二方弁26
を設置し、前記の脱着作用の時に、混合冷媒へ戻したい
単一フロンガスを吸着している吸着剤を含むバイパス回
路の低圧側の二方弁26のみを開けるようにする。以上が
吸着剤を活用して循環している混合冷媒の組成比を制御
する本実施例の作動方式である。

【０００９】（実施例３）本実施例では請求項２の証明
を図５ないし図９を用いて説明する。図５は本実施例の
冷凍サイクルであり、本実施例ではＲ32およびＲ134aの
２種のフロン系混合冷媒を使用する冷凍サイクルについ
ての説明をする。また、本実施例は組成比センサとして
静電容量センサを用いるものとする。図５ではバイパス
回路16とバイパス回路18を並列に設置し、圧縮機１の吸
込側に静電容量センサ30を設置している。静電容量セン
サ30で検知された静電容量は図６に示すように混合冷媒
の組成比に比例している。したがって、検出された静電
容量により混合冷媒の組成比を推算することが可能であ
る。そこで、各運転状態における圧縮機１の吸込部での
混合冷媒の最適な組成比を経験的に（具体的には製品を
出す以前の試験で）求めておき、実運転時の混合冷媒組
成比の推算値が最適な組成比と異なっている場合には、
混合冷媒組成比の推算値が最適な組成比と一致するまで
どちらかのバイパス回路に混合冷媒を通し、混合冷媒中
のどちらかのフロンガスを吸着し続けるようにする。こ
の作動により循環する混合冷媒の組成比を各運転状態に
おける最適なものに制御することが可能になる。この制
御方式を脱着による制御も含めて図７ないし図９により
説明する。図７は本実施例のブロック回路図である。図
７ではマイクロコンピュータ40内にメモリ41，ＣＰＵ4
2，入力回路43および出力回路44が内蔵されており、静
電容量センサ30およびリモコン46から送られる信号およ
びデータをマイクロコンピュータ40内で処理し、圧縮機
１、電動式膨張弁２、二方弁７および二方弁９を駆動す
るようになっている。尚、マイクロコンピュータ40は図
５に示す電気品36内に設置されており、図５における各
破線は電気的結線を示している。図８は静電容量センサ
40の内部構造である。図８のように静電容量センサ30は
圧縮機の吸込側のパイプ35にはさみ込むように密閉して
設置し、静電容量センサ30の内部も冷媒が流れるように
なっている。静電容量センサ30の内部は外側に円管状の
外部電極51、中央部に円柱状の内部電極52が設置され、
内部電極52は絶縁体53により中央部に固定されている。
図６のように混合冷媒の組成比が変化すると外部電極51
と内部電極52の間に生じる静電容量が混合冷媒の組成比
に比例して変化するが、この静電容量を検知するために
外部電極信号線54および内部電極信号線55を結線する。
図７に示すパルス波形検出回路48から静電容量センサ30
に電流を流して得られるパルス波形は静電容量によって
変化するため、経験的に得られるパルス波形、静電容量
および混合冷媒組成比の関係をメモリ41に記憶させてお
けば、各実運転時のパルス波形を検出し、その値の静電
容量および混合冷媒組成比を推算することが可能であ
る。ここで、パルス波形検出回路48からマイクロコンピ
ュータ40へ送られるパルス波形は入力回路43でＡ／Ｄ変
換した後ＣＰＵ42へ伝送され、メモリ41に記憶されてい
たパルス波形（ディジタル値に変換したもの）、静電容
量および混合冷媒組成比の関係からＣＰＵ42で各実運転
時の混合冷媒組成比が推算される。以下本実施例の制御
方式を図９のフローチャートで説明する。図９では空気
調和機の運転の中で混合冷媒の組成比を制御する部分の
みの制御方式を示しているので、図７に示す室内送風機
用モータ37および室外送風機用モータ38の作動は省略し
ている。まず運転開始後混合冷媒の組成比を推算する
が、これは図６の関係による混合冷媒組成比の推算方法
により求められる。また、メモリ41には経験的に得られ
た各運転状態における最適な混合冷媒組成比を記憶させ
ておき、その最適な混合冷媒の組成比と推算した実運転
時の組成比をＣＰＵ42で比較し、その結果Ｒ32の組成比
率が最適なものより高い時は二方弁７を開け、Ｒ134aの
組成比率が最適なものより高い時は二方弁９を開けるよ
うにする。この時、図７でＣＰＵ42で判断した二方弁の
作動指示は出力回路44を介して二方弁７および二方弁９
のコイルへ送られ、各二方弁を開けるようにする。この
作動を運転終了まで行うが、二つのフロンガスをあまり
多く吸着すると、循環する冷媒量が不足ぎみになり、運
転効率の低下や圧縮機１の温度上昇を招く危険性が出
る。そこで、循環する冷媒量をある一定値以上に保つた
めに各フロンガスの吸着時間を制限する。以下この制限
すべき吸着時間を許容吸着時間と称す。この許容吸着時
間は経験的に求めてメモリ41に記憶させておく。そし
て、各二方弁を開けて各フロンガスを吸着した時はその
吸着時間をＣＰＵ42で積算するようにする。これを連続
的に行いその吸着時間の積算値が許容吸着時間に達した
時は、ＣＰＵ42から出力回路44を介して電動式膨張弁２
に信号を出し、電動式膨張弁２を全閉して各フロンガス
を脱着させる。また、運転を終了する直前にも次の運転
のために電動式膨張弁２を全閉して各フロンガスを脱着
させておく。この作動方式は実施例１のものと同様であ
る。以上が本実施例の混合冷媒の組成比を推算して循環
する混合冷媒の組成比を制御する制御方式である。

【００１０】（実施例４）本実施例では、請求項２の内
容で吸着剤を内蔵したバイパス回路を一つのみ冷凍サイ
クルに設置した場合の説明を図10ないし図12を用いて行
う。本実施例でも組成比センサには静電容量センサを使
用するものとする。図10は本実施例の冷凍サイクル図で
あり、本実施例ではＲ32およびＲ134aの２種のフロン系
混合冷媒を使用する冷凍サイクルについての説明を行う
が、図10ではバイパス回路18のみを配置し、圧縮機１の
吸込側に静電容量センサ30を配置している。図11は本実
施例のブロック回路図であり、バイパス回路を一つしか
使用していないため、実施例３の図７に対して二方弁７
が省かれたものとなっており、その他の構成は図７と全
く同様である。また、マイクロコンピュータ40は図10に
示す電気品36内に設置されており、図10における各破線
は電気的結線を示している。本実施例での循環する混合
冷媒の組成比を制御する制御方式を示したものが図12の
フローチャートであり、以下、図12により制御方式を説
明するが、静電容量センサ30を活用して循環する混合冷
媒の組成比を推算する原理と作動方式は実施例３のもの
と全く同様であるのでここでは詳細な説明は省略する。
次に、実施例３と同様にメモリ41には経験的に得られた
各運転状態における最適な混合冷媒の組成比を記憶させ
ておき、その最適な混合冷媒の組成比と推算した実運転
時の組成比をＣＰＵ42で比較する。その結果Ｒ134aの組
成比率が最適なものより高い時は二方弁９を開けてＲ13
4aを吸着し、Ｒ134aの組成比率が最適なものより低い時
は電動式膨張弁２を閉めて吸着されているＲ134aを脱着
することにより循環する混合冷媒の組成比を制御する。
この制御方式は冷媒が不足ぎみになることはなく、特に
２成分系混合冷媒を使用した場合にどちらかの純物質が
一方的に不足ぎみになる空気調和機に有効である。また
最後に運転を終了する直前に電動式膨張弁２を閉じて吸
着されているＲ134aを脱着し次の運転の準備をしてお
く。以上がバイパス回路を一つのみ設置した場合の循環
する混合冷媒の組成比を制御する制御方式である。

【００１１】（実施例５）本実施例では請求項３の証明
を図13ないし図16を用いて説明する。図13は本実施例の
冷凍サイクル図であり、図14は図13の冷凍サイクル内で
挙動する冷媒の状態変化を示したモリエル線図である。
本実施例ではＲ32およびＲ134aの２種のフロン系混合冷
媒を使用する冷凍サイクルの説明をする。図13ではバイ
パス回路16とバイパス回路18を並列に設置し、圧縮機１
の吸込側の部分に圧力センサ61と温度センサ62を設置
し、室内側熱交換器３に温度センサ63および室外側熱交
換器４に温度センサ64を設置している。ここで、電気品
36より出ている破線は電気的結線を示している。また、
図14におけるｂ部の蒸発温度は冷房運転時には温度セン
サ63が検知し、暖房運転時には温度センサ64が検知する
ようになっている。またａ部の飽和蒸気部の飽和蒸気圧
力および飽和蒸気温度をそれぞれ圧力センサ61および温
度センサ62で検知するようにする。ここで、混合冷媒内
におけるＲ134aの組成比率をχとすると、ａ部の飽和蒸
気部における混合冷媒の物性値である飽和蒸気圧力Ｐ、
飽和蒸気温度Ｔおよび組成比率χはＰ＝ｆ(Ｔ，χ)の関
数関係を持つ。以下この関数を飽和蒸気圧式と称す。し
たがって、圧縮機１の吸込冷媒ガスであるところの図14
におけるａ部の飽和蒸気圧力および飽和蒸気温度を検知
すれば、混合冷媒のａ部における飽和蒸気の組成比を飽
和蒸気圧式Ｐ＝ｆ(Ｔ，χ)より算出することが可能とな
る。しかし、図14で冷凍サイクルの状態が破線に示すよ
うなスーパーヒート状態となっている場合には圧力セン
サ61で検知した圧力あるいは温度センサ62で検知した温
度はＣ部における気相域の物性値となっているため混合
冷媒の組成比を算出することは不可能となる。そこで、
冷凍サイクルがスーパーヒート状態とならないように、
電動式膨張弁２の作動により温度センサ62で検知した温
度と蒸気温度が一致するように制御する。この場合温度
センサ62で検知した温度と蒸発温度が全く一致せずに、
圧力センサ61で検知した圧力および温度センサ62で検知
した温度が図14に示すＣ部の気相域の物性値であったと
しても、その圧力と温度がある精度内でそれぞれ飽和蒸
気圧力および飽和蒸気温度に近い値となっており、その
圧力と温度をそのまま飽和蒸気圧式に代入して得た計算
値が真の組成比に対してある一定の精度内に入っている
時は、その計算値を組成比としてみなし、混合冷媒の組
成比を制御できる。つまり、図14でＣ部をある一定の範
囲内でａ部に近づけておけば、圧縮機１の吸込冷媒ガス
の組成比を算出することが可能となる。以下温度センサ
62で検知した温度と蒸発温度の温度差を過熱度温度差と
称し、前述のように近似的に圧縮機１の吸込冷媒ガスの
組成比を算出できる温度差を許容温度差と称す。この許
容温度差は各空気調和機固有のものであり、そのため各
空気調和機で許容温度差を経験的に求めておく必要があ
る。そして、各空気調和機の実運転時には、冷凍サイク
ルが許容温度差内で作動するような制御を行うようにす
る。以上が循環する混合冷媒の組成比を推算する原理で
あるが、この組成比の推算値により循環する混合冷媒の
組成比を制御する制御方式を図15のブロック回路図およ
び図16のフローチャートにより説明する。図15では図13
に示す電気品36に設置されるマイクロコンピュータ40内
にメモリ41，ＣＰＵ42，入力回路43および出力回路44が
内蔵されており、圧力センサ61，温度センサ62，温度セ
ンサ63，温度センサ64およびリモコン46から送られる信
号およびデータをマイクロコンピュータ40内で処理し、
圧縮機１，電動式膨張弁２，二方弁７および二方弁９を
駆動するようになっている。以下図16に示すフローチャ
ートに従い制御方式を説明するが、図16では空気調和機
の中で混合冷媒の組成比を制御する部分のみの制御方式
を示している。そこで図16を見ると、まず運転開始後各
温度センサおよび圧力センサで各温度および圧力を検知
する。それにより過熱度温度差を算出し、過熱度温度差
が許容温度差内に入っていない時は、過熱度温度差が許
容温度差内に入るまで電動式膨張弁２の開度を大きくす
る。そして、過熱度温度差が許容温度差内に入ったなら
ば、飽和蒸気温度および飽和蒸気圧力を活用して前述の
ように圧縮機１の吸込冷媒ガスの組成比を算出する。以
下の制御は実施例３で示した混合冷媒の組成比制御と全
く同じである。メモリ41に経験的に得られた各運転状態
における適切な混合冷媒の組成比を記憶させておき、そ
の適切な混合冷媒の組成比と推算した実運転時の組成比
をＣＰＵ42で比較し、Ｒ32の組成比率が適切なものより
高い時は二方弁７を開け、Ｒ134aの組成比率が適切なも
のより高い時は二方弁９を開けて循環する混合冷媒の組
成比を制御する。また、循環する冷媒量が不足ぎみにな
らないように吸着時間を制限し、ＣＰＵ42で積算した吸
着時間が許容吸着時間を越える時はＣＰＵ42から出力回
路44を介して電動式膨張弁２に信号を送り、電動式膨張
弁２を全閉して各フロンガスを脱着させる。最後に運転
を終了する直前にも次の運転のために電動式膨張弁２を
全閉して各フロンガスを脱着させておく。以上が本実施
例の制御方式である。本実施例では吸着剤を内蔵したバ
イパス回路を二つ設置した場合の説明を行ったが、バイ
パス回路を一つのみ設置する場合も考えられる。但し、
バイパス回路を一つのみ設置する場合でも循環する混合
冷媒の組成比を推算するまでは本実施例の制御方式と同
様であり、組成を推算した後の制御方式は実施例４のも
のと全く同様であるのでここでは省略する。

【００１２】（実施例６）本実施例では、請求項４の証
明を図14および図17ないし図19により説明する。請求項
４は３種の混合冷媒を使用した冷凍サイクルにおける混
合冷媒の組成比制御方式に関する請求であり、本実施例
ではＲ32，Ｒ125およびＲ134aの３種フロン系混合冷媒
を使用する冷凍サイクルについての説明をする。また、
本実施例でも組成比センサには静電容量センサを使用す
るものとする。実施例３および実施例４では静電容量か
ら循環する２種混合冷媒の組成比を推算する方式を示
し、実施例５では飽和蒸気圧式から循環する２種混合冷
媒の組成比を推算する方式を示した。しかし、この二つ
の方式では３種混合冷媒の組成比を推算することは不可
能である。この理由は組成比の変数が二つあるため、組
成比に関する関係式が一つしか得られない二つの方式で
は二つの変数を決定できないからである。そこで、本実
施例では二つの方式を両方活用して３種混合冷媒の組成
比を推算する方式を説明する。図17は本実施例の冷凍サ
イクル図である。図17ではバイパス回路16，バイパス回
路17およびバイパス回路18を並列に配置し、圧縮機１の
吸込側に静電容量センサ30，圧力センサ61および温度セ
ンサ62を設置し、また室内側熱交換器３に温度センサ63
および室外側熱交換器４に温度センサ64を設置してい
る。そして、電気品36から出ている破線は電気的結線を
示している。まず３種混合冷媒の組成比の推算方法を説
明する。混合冷媒の中でＲ125の組成比率をχ₁，Ｒ134a
の組成比率をχ₂とするとＲ32の組成比率は１−χ₁−χ
₂となる。ここで、静電容量センサ30で検知する静電容
量Ｃは３成分の組成比率によって変化するため組成比率
χ₁およびχ₂の関数となりＣ＝ｆ（χ₁，χ₂）と表され
る。したがって、静電容量Ｃが得られれば組成比率χ₁
と組成比率χ₂の第１の関係が得られる。また、図14に
おけるモリエル線図でａ部の飽和蒸気域では、３種混合
冷媒の場合、冷媒の物性値は飽和蒸気圧力Ｐ，飽和蒸気
温度Ｔ，組成比率χ₁および組成比率χ₂の関数関係であ
る飽和蒸気圧式Ｐ＝ｆ（Ｔ，χ₁，χ₂）で表される。そ
こで、まず実施例５と同様に圧力センサ61で検知する圧
力を飽和蒸気圧力とし、温度センサ62で検知する温度を
飽和蒸気温度とするために、電動式膨張弁62の作動によ
り過熱度温度差を許容温度差内に収めておく。この状態
になっていれば混合冷媒の圧縮機吸込ガスの圧力と温度
は飽和蒸気圧力および飽和蒸気温度と見なせるので、飽
和蒸気圧式Ｐ＝ｆ（Ｔ，χ₁，χ₂）に飽和蒸気温度を代
入して組成比率χ₁と組成比率χ₂の第２の関係が求めら
れる。したがって、第１と第２の関係より組成比率χ₁
と組成比率χ₂を求めることが可能となり、循環する混
合冷媒の組成比が得られる。次に前述の方式により得ら
れた循環する混合冷媒の組成比の推算値を活用して循環
する混合冷媒の組成比を制御する制御方式を図18のブロ
ック回路図および図19のフローチャートにより説明す
る。本実施例の制御方式は実施例３と実施例５の両方を
兼ね備えたものとなっているため図18のブロック回路図
は図７のブロック回路図と図15のブロック回路図を合わ
せたものとなっており、図19のフローチャートは図８の
フローチャートと図16のフローチャートを合わせたもの
となっている。但し、本実施例ではバイパス回路を３つ
設けているので図18には新たに二方弁８が加わり、図19
には二方弁８の作動によるＲ125の吸着に関する部分が
加わっている。その他の制御方式は実施例３および実施
例５と同様であるので詳細な説明は省略するが、図19の
フローチャートを上から追っていくと、まず運転開始後
各温度センサおよび圧力センサで各温度および圧力を検
知する。それにより過熱度温度差を算出し、過熱度温度
差が許容温度差に入っていない時は過熱度温度差が許容
温度差内に入るまで電動式膨張弁２の開度を大きくす
る。そこで、過熱度温度差が許容温度差に入ったなら
ば、飽和蒸気温度および飽和蒸気圧力を活用して飽和蒸
気圧式より前述のように混合冷媒の圧縮機吸込ガスにお
ける組成比率χ₁と組成比率χ₂の第２の関係を求める。
次に実施例３と同様にして静電容量センサ30によりパル
ス波形検出回路48に生じたパルス波形から静電容量値を
求め、前述のように混合冷媒の圧縮機吸込ガスにおける
組成比率χ₁と組成比率χ₂の第１の関係を求める。この
第１と第２の関係式より循環する混合冷媒の組成比を算
出する。そこで、得られた組成比の推算値とあらかじめ
メモリ41に記憶させておいた各運転状態における適切な
組成比をＣＰＵ42で比較し、この二つの組成比が異なっ
ている場合には各々の二方弁を開けて、組成比率が適切
なものより高くなっている単一フロンガスのみ吸着する
吸着剤を内蔵しているバイパス回路に混合冷媒を通すよ
うにする。この作用を組成比の推算値が適切な組成比と
一致するまで行う。以上が循環する３種混合冷媒の組成
比を制御する制御方式であるが、その後、循環する冷媒
量の不足を抑制するための脱着作用や次の運転の準備の
ための脱着作用を電動式膨張弁２を全閉するかあるいは
電動式膨張弁２の開度を小さくして行い、運転を終了す
る。また、本実施例ではバイパス回路を３つ設けた場合
の説明を行ったが、これは空気調和機によってはバイパ
ス回路を二つあるいは一つ設けた場合でも有効となり、
その場合の制御方式も本実施例と全く同様である。

【００１３】（実施例７）本実施例では請求項５の証明
を図20ないし図23を用いて説明する。請求項５の内容は
次のようなものである。まず混合冷媒を使用した空気調
和機で、各運転状態における冷凍サイクルのいくつかの
箇所で検知される温度と圧力に関して、温度および圧力
の値あるいはそれらの値と値の関係で最適なものを設定
する。また、実運転時に検知された温度および圧力の値
あるいはそれらの値と値の関係が最適なものと異なって
いた場合には、最適なものに一致させるか近づけるため
の混合冷媒中の純物質の吸着作動パターンを経験的に求
めて設定しておく。そして、もし実運転時に検知された
温度および圧力の値あるいはそれらの値と値の関係が最
適なものと異なった時は、前記の吸着作動パターンを活
用して空気調和機の運転制御を行う。これが請求項５の
内容である。この吸着パターンは各空気調和機固有のも
のであり、本実施例ではＲ32＋Ｒ125＋Ｒ134aの３種フ
ロン系混合冷媒を使用した場合に、次の二つの特性を示
す空気調和機についての説明を行う。第１の特性は、圧
縮機１の吐出ガス温度が高くなった時、Ｒ134aの組成比
率を小さくし、圧縮機１の吐出ガス温度を下げるという
ものであり、もう一つの特性は、圧縮機１の吐出ガス圧
力が高くなった時、Ｒ32の組成比率を小さくし、圧縮機
１の吐出ガス圧力を下げるというものである。このよう
な吸着パターンの特性は各空気調和機により多種多様の
ものがあり、上記したもの以外にも数多くの特性がある
が、それらの説明はここでは省略する。まず図20に本実
施例の冷凍サイクルを示す。図20ではバイパス回路16と
バイパス回路18を直列に設置し、圧縮機１の吐出側に圧
力センサ65、室内機31に室温センサ67および室外機32に
外気温センサ68を設置している。ここで、二つの特性の
制御理論を図21のモリエル線図を活用して説明する。図
21で、圧縮機１の吐出ガス温度であるｄ部の温度が高く
なると、圧縮機１のコイル等に損傷を生じる危険性が出
る。この対策として混合冷媒の組成比を調整することに
よりｄ部の温度を下げる作用を利用する。つまり、混合
冷媒の物性値は組成比に依存するため、目的とする混合
冷媒の物性値（この場合はｄ部の温度）を組成比の変動
で制御すれば良い。図21で気相域であるｄ部の温度はＲ
134aの組成比率を小さくすると下がる方向にあるので、
ここではＲ134aを吸着剤に吸着させてＲ134aの組成比率
を小さくし、ｄ部の温度を下げるようにする。次に、圧
縮機１の吐出圧力に関してであるが、ｄ部の圧力である
圧縮機１の吐出圧力が高くなると、空気調和機の運転効
率が悪くなるとともに圧縮機１の信頼性にも問題が出て
くる。この対策として次の方式を利用する。圧縮機１の
適切な吐出圧力は破線で示した外気温（冷房時）あるい
は室温（暖房時）により違ってくるが、それらの適切な
吐出圧力を得ることを目的として混合冷媒の組成比制御
を活用する。これは次の作用による。圧縮機１の吐出圧
力であるｄ部の圧力はＲ32の組成比率を小さくすると下
がる方向にある。したがって、圧縮機１の吐出圧力が適
切な圧力より高くなった場合は、Ｒ32を吸着剤に吸着さ
せてＲ32の組成比率を小さくし、ｄ部の圧力を下げるよ
うにする。以上が本実施例の二つの特性の制御理論であ
る。次に、この二つの制御理論に関して、混合冷媒の組
成比制御の制御方式を図22のブロック回路図および図23
のフローチャートを用いて説明する。図22のブロック回
路図では、圧力センサ65，温度センサ66，室温センサ6
7，外気温センサ68およびリモコン46からの信号および
データを入力回路43を介してＣＰＵ42へ送り、ＣＰＵ42
が判断し出力回路44により圧縮機１，電動式膨張弁２，
二方弁７および二方弁９を作動するようになっている。
図23のフローチャートは空気調和機の運転制御の中で混
合冷媒の組成比制御に関する部分のみ示している。図23
を上から追っていくと、まず各温度センサおよび圧力セ
ンサでそれぞれの温度および圧力を検知する。また、メ
モリ41には圧縮機１の信頼性に問題を生じさせない圧縮
機１の吐出温度の上限値、冷房運転時の外気温度に対す
る適切な圧縮機１の吐出圧力および暖房運転時の室温に
対する適切な圧縮機１の吐出圧力を記憶させておく。そ
こで、温度センサ66により検知した圧縮機１の吐出温度
が上限値を越えていないかどうかをＣＰＵ42で判断し、
もし吐出温度が上限値を越えた時は二方弁９を開けてＲ
134aを吸着し、圧縮機１の吐出温度を下げる。この作用
を吐出温度が上限値より下がるまで継続するが、Ｒ134a
をあまり多く吸着すると、循環する冷媒量が不足しかえ
って圧縮機１の吐出温度が高くなってしまう危険性が出
る。そこで、Ｒ134aの吸着時間を制限し、循環する冷媒
量が不足ぎみになる場合は、たとえ圧縮機１の吐出温度
が上限値を上回っていてもＲ134aの吸着は行わないよう
にする。この場合の処置は図23では省略しているが、従
来の空気調和機が行っていたような圧縮機１の回転数を
下げて空調能力を落とし、圧縮機１の信頼性を優先する
ような制御方式を採用する。ここで、制限すべきＲ１３
４ａの吸着時間は経験的に求めておく。次に、圧縮機１
の吐出圧力に関してであるが、圧力センサ６５で検知し
た圧力が適切な圧縮機１の吐出圧力を上回っていないか
どうかをＣＰＵ42で判断し、もし吐出圧力が適切な値を
越えていた時は二方弁７を開けてＲ32を吸着し、圧縮機
１の吐出圧力を下げるようにする。この作用も吐出圧力
が適切な範囲に収まるまで継続するが、Ｒ32をあまり多
く吸着すると、前述のように循環する冷媒量が不足し圧
縮機１の吐出温度が高くなる危険性が出る。そのためＲ
32の吸着時間も制限し、循環する冷媒量が不足ぎみにな
る場合は、たとえ圧縮機１の吐出圧力が適切な値を上回
っていてもＲ32の吸着は行わないようにする。この場合
の処置も図23では省略しているが、同様に従来の空気調
和機が行っていたような圧縮機１の回転数を下げて空調
能力を落とし、圧縮機１の信頼性を優先するような制御
方式を採用する。以上が循環する混合冷媒の組成比制御
を活用して圧縮機１の吐出温度および吐出圧力を調整す
る制御方式である。

【００１４】（実施例８）本実施例では請求項６の証明
を図24ないし図27を用いて説明する。請求項６は混合冷
媒を使用する空気調和機で、冷凍サイクルに設置した吸
着剤に各純物質を吸着させて、混合冷媒の組成比を変動
させることを可能とし、各運転状態における組成比変動
の適切な方向性を設定して運転制御を行うというもので
ある。具体的には運転モード，外気温度，圧縮機回転数
および室温の設定温度と検知温度の温度差の４つを対象
項目として設定し、その４つの項目のいずれか一つ以上
の変化に対応する吸着パターンを設定して、混合冷媒の
組成比を変動させるという運転制御である。ここではそ
の４つの項目全部の変化に対応する吸着作動の運転パタ
ーンを取り入れた空気調和機の制御方式を説明する。但
し、各空気調和機により各運転状態における組成比変動
の適切な方向性は多種多様のものがあり、前記４つのど
の項目を対象にするかという違いがあるとともに、一つ
の項目に対応する吸着パターン自体にも空気調和機によ
り大きな違いが出てくる。本実施例はそれら多種多様な
吸着パターンの一例を示したものである。本実施例の冷
凍サイクル図は図24に示している。本実施例ではＲ32＋
Ｒ125＋Ｒ134aの３種フロン系混合冷媒を使用した場合
の説明をするが、図24ではバイパス回路16，バイパス回
路17およびバイパス回路18を並列に設置している。ま
た、室内機31には室温センサ67および室外機32には外気
温センサ68を設置している。図25ないし図27の説明をす
ると、図25は本実施例のブロック回路図、図26は冷房運
転時における吸着作動の運転パターン図および図27は暖
房運転時における吸着作動の運転パターン図である。本
実施例では運転モードに関しては冷房運転と暖房運転の
二つに分けてそれぞれの吸着パターンを設定している。
それを示したものが図26と図27である。尚、ドライ運転
に関しては冷房運転と全く同様のものとして設定してい
る。まず図26に示す冷房運転時における吸着作動の運転
パターンを図25のブロック回路図を活用して説明する。
図26では左端が運転始動時になっており、運転時間の変
化とともに右側へ移動するものとなっている。また、外
気温，圧縮機回転数および室温の設定温度と検知温度の
温度差の大小は折線の高さで示しており、下側の黒塗り
の部分が各単一フロンガスの運転時間変化に対する吸着
作動を示しており、空白の部分は脱着作動を示してい
る。そこで、図26を運転始動時から追っていくと、まず
運転始動時は室温の設定温度と検知温度の温度差が大き
く、空調能力を上げるためにＲ134aを吸着し、混合冷媒
のＲ134aの組成比率を下げるようにする。但し、圧縮機
回転数がある一定値以上を越えた時は、Ｒ134aの組成比
率をあまり小さくすると、圧縮機１の吐出温度が高くな
り圧縮機１の信頼性に問題が生じるため、Ｒ134aの吸着
を一時停止する。その後も室温の検知温度が設定温度よ
り高くなった時はＲ134aを吸着する運転パターンとす
る。次に、運転を継続していくと外気温度が変化する場
合が出てくるが、外気温度がある一定値以上高くなった
時は、圧縮機１の吐出圧力の上昇を抑制するため今度は
Ｒ32の吸着を行う。このように、室温の検知温度が設定
温度より高くなった時は圧縮機回転数がある一定値以上
高くならない範囲でＲ134aを吸着し、外気温度が高くな
った時はＲ32を吸着するという運転パターンを設定す
る。しかし、Ｒ32とＲ134aをある程度吸着すると、Ｒ12
5の組成比率が相対的に高くなり、運転効率が悪くなる
危険性が出る。したがって、Ｒ32とＲ134aをある程度吸
着した時は、それに応じてＲ125も吸着する。また、３
つの単一フロンガスをある程度吸着すると循環する冷媒
量が不足ぎみになるため、３つの単一フロンガスをある
一定量吸着した時は、それまで吸着したフロンガスを脱
着させるものとする。ここで、各吸着量の計算は図２５
に示すＣＰＵ４２で積算した吸着時間により換算する。
この制御方式で、各吸着作動の吸着時間（連続と断続の
切換えも含む）、Ｒ134aの吸着を一時停止する圧縮機回
転数の上限値、Ｒ32を吸着し始めるべき外気温度、制御
に使用する各吸着量および脱着時間等の制御に使用する
適切な数値は経験的に求めておき、図25のメモリ41に記
憶させておく。この一連の制御方式は図25で次のように
説明される。まず、運転モードはリモコン46で冷房運転
に設定され、室温の設定温度とともに信号受信部47およ
び入力回路43を介してＣＰＵ42へ伝送される。また、室
温センサ67で検知した室温および外気温センサ68で検知
した外気温度は入力回路43を介してＣＰＵ42へ送られ
る。そこで、ＣＰＵ42では検知した室温と、リモコン46
で設定された室温の設定温度との温度差を算出する。次
に、この温度差が算出されたならば、あらかじめメモリ
41に記憶されている経験的に求められた圧縮機回転数と
温度差の関係を活用し、ＣＰＵ42で圧縮機回転数を設定
し、出力回路44により圧縮機１を駆動する。これに対し
各フロンガスの吸着と脱着に関しては前記の吸着作動の
運転パターンに従い次のような作動方式を取るものとす
る。まず吸着は検知および推算した外気温度，圧縮機回
転数および室温の検知温度と設定温度の温度差からＣＰ
Ｕ42で指令を出し、出力回路44により各二方弁を作動さ
せて各フロンガスを吸着させる。また脱着に関しては、
まず吸着の時の吸着時間をＣＰＵ42で積算し、積算され
た吸着時間から吸着量を推算する。そして、推算された
吸着量がメモリ41に記憶されている吸着量の上限値に達
したならば、ＣＰＵ42から指令を出し、出力回路44によ
り電動式膨張弁２を全閉して各吸着剤に吸着されている
フロンガスを脱着させるものとする。以上が本実施例の
冷房運転時における混合冷媒の組成比変動による運転パ
ターンの制御方式である。次に図27に示す暖房運転時に
おける吸着作動の運転パターンを図25のブロック回路図
を活用して説明する。図27の図示方式も図26と同様であ
る。図27に示す暖房運転時の吸着パターンも冷房運転時
のものと基本的には同様であり、室温の検知温度が設定
温度よりある程度低い時は圧縮機回転数がある一定値以
上高くならない範囲でＲ134aを吸着し、外気温度が高く
なった時はＲ32を吸着するという運転パターンを取って
いる。また、Ｒ32とＲ134aがある程度吸着された時は組
成比のバランスを取るためにＲ125を一定量吸着し、３
つの単一フロンガスがある程度吸着された時は循環する
冷媒量の不足を抑制するためにそれまで吸着したフロン
ガスを脱着させるようにする。但し、暖房運転中にはデ
フロスト運転があり、デフロスト運転は一つの運転モー
ドとして扱い、室温の検知温度と設定温度の温度差ある
いは圧縮機回転数に関係なく、デフロスト運転の信号が
出た場合は、混合冷媒の凝縮潜熱が大きくなるようにＲ
134aを吸着させるものとする。また、暖房運転時におけ
る図25のブロック回路図での作動構成は冷房運転時と全
く同様である。つまり、制御に使用する数値は経験的に
求めてメモリ41に記憶させておき、リモコン46で設定さ
れた信号、室温センサ67で検知した室温および外気温セ
ンサ68で検知した外気温度をＣＰＵ42へ送り、ＣＰＵ42
で各々の演算を行い、ＣＰＵ42の指令により圧縮機１お
よび各二方弁等を駆動するというものである。その他詳
細な作動方式は冷房運転時のものと同じなのでここでは
省略する。また、デフロスト運転に関しては次のように
説明される。まず、通常のデフロスト運転を次の作動で
行う。空気調和機の設計段階でメモリ41にデフロスト運
転を行うべき外気温度の範囲を経験的に求めて記憶させ
ておく。そして、実運転時に外気温センサ68で検知した
温度が前記のデフロスト運転を行うべき温度になったこ
とをＣＰＵ42で判断したならば、ＣＰＵ42の指令により
圧縮機１の回転数をデフロスト運転のものにし、四方弁
５を切換えてデフロスト運転時の冷媒の流れとし、室外
送風機用モータ38を停止させる。このデフロスト運転の
中では前述のように循環する混合冷媒のＲ134aを吸着す
るので、ＣＰＵ42から指令を出し二方弁９を開ける。デ
フロスト運転では圧縮機回転数を高くしても圧縮機吐出
温度が上限値を越えることはないのでＲ134aを連続的に
吸着できる。しかし、デフロスト運転が終了した後はＲ
134aを多く吸着し過ぎているので、一度吸着されたフロ
ンガスを脱着し、デフロスト運転前の吸着量に戻してお
くようにする。この時、デフロスト運転終了後の吸着量
の調整は、デフロスト運転前までにＣＰＵ42で積算した
各単一フロンガスの吸着時間により推算される吸着量に
一致させるような制御を行う。つまり、推算された吸着
量をもとにしてＣＰＵ42で脱着と吸着の指令を出し、電
動式膨張弁２の全閉と各二方弁の作動をＣＰＵ42で判断
した時間のみ行うようにする。以上が、本実施例の暖房
運転時における混合冷媒の組成比変動による運転パター
ンの制御方式である。

【００１５】

【発明の効果】本発明の請求項１によれば、混合冷媒を
使用する空気調和機に関して、循環する混合冷媒の組成
比を制御することが可能となり、運転効率向上および各
部品の信頼性向上を目的として、各運転状態における混
合冷媒の組成比を適切なものとして運転することが可能
となる。さらに、本発明の請求項２ないし請求項４によ
れば、循環する混合冷媒の組成比を高精度に検知する技
術と循環する混合冷媒の組成比を変動させる技術を組み
合わせることにより、各運転状態で混合冷媒の組成比を
高精度に応答性良く制御することが可能となり、各運転
状態におけるより高い運転効率向上および各部品の信頼
性向上が可能となる。この中で請求項２および請求項３
は２種混合冷媒に関するものであり、請求項４は３種混
合冷媒に関するものである。また、本発明の請求項５に
よれば、混合冷媒の組成比を求めなくても、冷凍サイク
ルの一部における温度および圧力を検知するだけで、各
運転状態における混合冷媒の組成比変動の適切な方向性
が得られるため、冷凍サイクルの各温度および圧力の変
化に対応して、混合冷媒の組成比を適切な方向に変動さ
せることにより、各運転状態における運転効率向上およ
び各部品の信頼性向上が可能となる。同様に本発明の請
求項６によれば、運転モード、室温の設定温度と検知温
度の温度差、圧縮機回転数および外気温度の変化による
適切な混合冷媒の組成比変動の方向性が得られるため、
それらの運転状態の変化に対応して、混合冷媒の組成比
を適切な方向に変動させることにより、各運転状態にお
ける運転効率向上および各部品の信頼性向上が可能にな
る。また、本発明の請求項７によれば、混合冷媒を構成
する純物質の中で一度吸着した純物質を脱着させること
が可能になるので、循環する混合冷媒の中で一度組成比
率を小さくした純物質の組成比率を再度大きくすること
が可能になる。この制御により運転状態が逆転しても、
混合冷媒の組成比制御が可能になり、また混合冷媒の組
成比変動に適切な方向性を持たせることも可能になる。
これにより混合冷媒の組成比変動を利用しての運転効率
向上および各部品の信頼性向上が可能な運転領域が増加
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本となる冷凍サイクルの系統図。

【図２】本発明の吸着剤を内蔵するタンクの断面図。

【図３】本発明の基本となる冷凍サイクルの系統図。

【図４】吸着剤を内蔵するバイパス回路図。

【図５】実施例３の冷凍サイクルの系統図。

【図６】混合冷媒の組成比と静電容量の関係を示す説明
図。

【図７】実施例３のブロック回路図。

【図８】静電容量センサの説明図。

【図９】実施例３のフローチャート。

【図10】実施例４の冷凍サイクルの系統図。

【図11】実施例４のブロック回路図。

【図12】実施例４のフローチャート。

【図13】実施例５の冷凍サイクルの系統図。

【図14】本発明の冷凍サイクルの状態を示したモリエル
線図。

【図15】実施例５のブロック回路図。

【図16】実施例５のフローチャート。

【図17】実施例６の冷凍サイクルの系統図。

【図18】実施例６のブロック回路図。

【図19】実施例６のフローチャート。

【図20】実施例７の冷凍サイクルの系統図。

【図21】実施例７の冷凍サイクルの状態を示したモリエ
ル線図。

【図22】実施例７のブロック回路図。

【図23】実施例７のフローチャート。

【図24】実施例８の冷凍サイクルの系統図。

【図25】実施例８のブロック回路図。

【図26】実施例８の冷房運転時の運転パターンの説明
図。

【図27】実施例８の暖房運転時の運転パターンの説明
図。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…電動式膨張弁、３…室内側熱交換器、
４…室外側熱交換器、５…四方弁、６…サクションタン
ク、７…二方弁、８…二方弁、９…二方弁、１０…タン
ク、１１…タンク、12…タンク、13…逆止弁、14…逆止
弁、15…逆止弁、16…バイパス回路、17…バイパス回
路、18…バイパス回路、20…本回路、21…Ｒ32のみ吸着
する吸着剤、22…Ｒ125のみ吸着する吸着剤、23…Ｒ134
aのみ吸着する吸着剤。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍サイクルに複数種の混合冷媒を使用
し、前記冷凍サイクルの中に、前記混合冷媒を構成する
純物質の中で一つの純物質のみを吸着するかあるいは一
つの純物質を他の純物質より多量に吸着する吸着剤を内
蔵したバイパス回路を１個以上設け、各運転状態に対応
して前記バイパス回路のいずれか一つ以上に前記混合冷
媒を通すことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】冷凍サイクルに２種の混合冷媒を使用し、
前記冷凍サイクルの中に、前記混合冷媒を構成する純物
質の中で一つの純物質のみを吸着するかあるいは一つの
純物質を他の純物質より多量に吸着する吸着剤を内蔵し
たバイパス回路を１個以上設け、前記冷凍サイクル内に
組成比センサを設け、前記組成比センサにより得られる
電気信号より混合冷媒の組成比を推算し、前記推算した
組成比が各運転状態において前記組成比センサの設置位
置における混合冷媒の適切な組成比と異なっている場合
に、適切な組成比率に対して推算した組成比率が高くな
っている純物質をそれ一つのみかあるいは他の純物質よ
り多量に吸着する前記吸着剤を設けている前記バイパス
回路に前記混合冷媒を通すことを特徴とする空気調和
機。
【請求項３】冷凍サイクルに２種の混合冷媒を使用し、
前記冷凍サイクルの中に、前記混合冷媒を構成する純物
質の中で一つの純物質のみを吸着するかあるいは一つの
純物質を他の純物質より多量に吸着する吸着剤を内蔵し
たバイパス回路を１個以上設け、前記冷凍サイクルの減
圧機構として電動式膨張弁を使用し、室内側熱交換器お
よび室外側熱交換器のどちらか一方かあるいは両方に温
度センサを設置し、前記冷凍サイクルで混合冷媒の圧縮
機吸込ガスの温度と圧力をある一定の精度内で検知でき
る位置に温度センサと圧力センサをそれぞれ１個以上設
け、各運転状態において、前記熱交換器に設置した温度
センサが検知する蒸発温度と前記混合冷媒の圧縮機吸込
ガスの温度との温度差が一致するかある一定値以上開か
ないように前記電動式膨張弁を作動させて制御し、前記
混合冷媒の圧縮機吸込ガスの温度と圧力より前記混合冷
媒の圧縮機吸込ガスの組成比を推算し、前記推算した組
成比が前記混合冷媒の圧縮機吸込ガスの適切な組成比と
異なっている場合に、適切な組成比率に対して推算した
組成比率が高くなっている純物質をそれ一つのみかある
いは他の純物質より多量に吸着する前記吸着剤を設けて
いる前記バイパス回路に前記混合冷媒を通すことを特徴
とする空気調和機。
【請求項４】冷凍サイクルに３種の混合冷媒を使用し、
前記冷凍サイクルの中に、前記混合冷媒を構成する純物
質の中で一つの純物質のみを吸着するかあるいは一つの
純物質を他の純物質より多量に吸着する吸着剤を内蔵し
たバイパス回路を１個以上設け、前記冷凍サイクル内に
組成比センサを設け、前記冷凍サイクルの減圧機構とし
て電動式膨張弁を使用し、室内側熱交換器および室外側
熱交換器のどちらか一方かあるいは両方に温度センサを
設置し、前記冷凍サイクルで混合冷媒の圧縮機吸込ガス
の温度と圧力をある一定の精度内で検知できる位置に温
度センサと圧力センサをそれぞれ１個以上設け、各運転
状態で、前記熱交換器に設置した温度センサが検知する
蒸発温度と前記混合冷媒の圧縮機吸込ガスの温度との温
度差が一致するかある一定値以上開かないように前記電
動式膨張弁を作動させて制御し、前記混合冷媒の圧縮機
吸込ガスの温度と圧力および前記組成比センサにより得
られる電気信号を活用して前記混合冷媒の圧縮機吸込ガ
スの組成比を推算し、前記推算した組成比が前記混合冷
媒の圧縮機吸込ガスの適切な組成比と異なっている場合
に、適切な組成比率に対して推算した組成比率が高くな
っている純物質をそれ一つのみかあるいは他の純物質よ
り多量に吸着する前記吸着剤を設けている前記バイパス
回路に前記混合冷媒を通すことを特徴とする空気調和
機。
【請求項５】冷凍サイクルに複数種の混合冷媒を使用
し、前記冷凍サイクルの中に、前記混合冷媒を構成する
純物質の中で一つの純物質のみを吸着するかあるいは一
つの純物質を他の純物質より多量に吸着する吸着剤を内
蔵したバイパス回路を１個以上設け、前記冷凍サイクル
に温度センサかあるいは圧力センサを１個以上設ける
か、あるいは温度センサと圧力センサをそれぞれ１個以
上設け、前記センサで検知した値かあるいは前記センサ
で検知した値と値の関係が各運転状態における適切な値
かあるいは適切な値と値の関係と異なっている場合に、
前記バイパス回路のいずれか一つ以上に前記混合冷媒を
通すことを特徴とする空気調和機。
【請求項６】冷凍サイクルに複数種の混合冷媒を使用
し、前記冷凍サイクルの中に、前記混合冷媒を構成する
純物質の中で一つの純物質のみを吸着するかあるいは一
つの純物質を他の純物質より多量に吸着する吸着剤を内
蔵したバイパス回路を１個以上設け、前記バイパス回路
に前記混合冷媒を通す運転パターンを各運転モード、外
気温度、圧縮機回転数および室温の設定温度と検知温度
の温度差に対応して設定することを特徴とする空気調和
機。
【請求項７】冷凍サイクルに複数種の混合冷媒を使用
し、前記冷凍サイクルの中に、前記混合冷媒を構成する
純物質の中で一つの純物質のみを吸着するかあるいは一
つの純物質を他の純物質より多量に吸着する吸着剤を内
蔵したバイパス回路を１個以上設け、前記バイパス回路
より高圧側に二方弁かあるいは電動式膨張弁を設置し、
各運転状態に対応して、圧縮機を駆動しながら前記二方
弁を閉じるかあるいは圧縮機を駆動しながら前記電動式
膨張弁の開度を小さくするかまたは前記電動式膨張弁を
閉じることを特徴とする空気調和機。