JPH09138021A

JPH09138021A - 空調装置

Info

Publication number: JPH09138021A
Application number: JP29709895A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Kawai; 康成河合; Hajime Kyogoku; 肇京極; Akira Kitai; 明北井
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 1997-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】非共沸冷媒を用いたヒートポンプ式空調装置
において、有効にＣＯＰを向上させて運転性能を向上す
るとともに、暖房能力が低下することを防止する。【解決手段】圧縮機２０、四方弁４１、室内熱交換器
６８ａ〜６８ｎ、膨張弁７０ａ〜７０ｎ、室外熱交換器
７５ａ，７５ｂが冷媒回路３０に設けられ、冷媒として
非共沸冷媒が用いられている空調装置において、冷媒が
蒸発器から圧縮機２０に戻る経路中にアキュムレータ４
５が配置されている。また、負荷に応じて圧縮機の回転
数を制御する一方、少なくとも暖房時に膨張弁の開度調
節により高圧側の膨張弁近傍の冷媒温度を飽和液温度よ
りも低い温度とするサブクール制御を行う制御手段が設
けられている。さらに、上記アキュムレータ４５に、上
記サブクール制御が行なわれている暖房運転時にアキュ
ムレータ４５に貯留する液相の余剰冷媒を加熱する熱交
換器５１が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷暖房可能なヒー
トポンプ式の空調装置に関し、とくに作動冷媒に非共沸
冷媒を用いた空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷媒を循環させる回路に圧縮機、凝縮
器、膨張弁及び蒸発器を備え、圧縮機で圧縮された冷媒
が凝縮器で放熱しつつ凝縮、液化し、次いで膨張弁で膨
張されてから、蒸発器で吸熱しつつ蒸発した後、圧縮機
に戻されるようにしたヒートポンプは一般に知られてい
る。このヒートポンプの機能を利用した空調装置は、冷
媒回路に圧縮機、室内熱交換器、膨張弁及び室外熱交換
器を配設するとともに、冷媒循環経路を切替える四方弁
を設けている。そして、冷房時は、冷媒が圧縮機、四方
弁、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器、四方弁、圧
縮機の順に循環することにより、室外熱交換器が凝縮
器、室内熱交換器が蒸発器となって、室内熱交換器での
吸熱による冷房が行われ、一方、暖房時は、冷媒が圧縮
機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器、四
方弁、圧縮機の順に循環することにより、室内熱交換器
が凝縮器、室外熱交換器が蒸発器となって、室内熱交換
器での放熱による暖房が行われるように冷媒回路を構成
している。

【０００３】従来、この種の空調装置において、冷房時
及び暖房時にそれぞれ、圧縮機吸入側の冷媒温度を飽和
蒸気温度よりも高い温度とするように膨張弁等を制御す
る、所謂スーパーヒート制御を行うことにより、後に詳
述するようなＣＯＰ（成績係数）の向上、性能の向上を
図るようにしたものがある。

【０００４】この装置は、冷媒回路にレシーバタンクを
組み込んで、このレシーバタンクが凝縮器と膨張弁との
間に位置するように、つまり冷房時は室外熱交換器と膨
張弁との間、暖房時は室内熱交換器と膨張弁との間に位
置するように冷媒回路を構成するとともに、四方弁と圧
縮機吸込み口との間に小容量のアキュムレータを設けて
いる。そして、冷房時及び暖房時とも、負荷が小となる
につれて圧縮機の回転数を低下させるとともに、膨張弁
開度を絞ることにより、蒸発器（冷房時は室内熱交換
器、暖房時は室外熱交換器）において冷媒を完全に気化
させるだけでなく飽和蒸気温度以上に加熱するスーパー
ヒート制御を行うようにし、圧縮機の回転数低下に伴い
循環流量が減少することにより多量に発生する余剰冷媒
（充填冷媒量とヒートポンプ機能のための必要とされる
循環冷媒量との差に相当する冷媒）を室外熱交換器及び
上記レシーバタンクに内にゆっくり循環する液冷媒とし
て溜めるようにしている。

【０００５】なお、上記アキュムレータは、過渡時に一
時的に蒸発器で蒸発しきれない液冷媒が生じた場合にこ
れを蓄えて、この液冷媒が圧縮機に吸われることを防止
するために設けられている。

【０００６】また、従来のヒートポンプ式の空調装置の
別の例として、冷房時及び暖房時とも、高圧側の膨張弁
近傍の冷媒温度を飽和液温度よりも低い温度とするよう
に膨張弁開度等を制御する、所謂サブクール制御を行う
ことにより、上記ＣＯＰの向上を図るようにしたものが
ある。

【０００７】この装置では、上記アキュムレータの容量
を大きくする一方、レシーバタンクを廃止している。そ
して、冷房時及び暖房時とも、負荷が小となるにつれて
圧縮機の回転数を低下させるとともに、上記スーパーヒ
ート制御による場合と比べて膨張弁開度を大きめに設定
することにより、高圧側の膨張弁近傍の冷媒温度を飽和
液温度以下に低下させるサブクール制御を行うように
し、余剰冷媒をアキュムレータ内に滞留させるようにし
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、この
種の空調装置における冷媒として、オゾン層破壊の防止
及び冷媒能力向上などの要求を満足すべく、沸点温度の
異なる複数種の冷媒を混合させた非共沸冷媒が開発され
ているが、この非共沸冷媒を使用する場合、従来の装置
では次のような問題があった。

【０００９】冷房時及び暖房時にそれぞれ上記スーパー
ヒート制御を行う装置では、暖房時において外気温度が
低い場合、室外熱交換器で充分吸熱して出口部の冷媒温
度を飽和蒸気温度以上に加熱するということができない
ため、暖房能力が低下するとともにＣＯＰも低下し、か
つ非共沸冷媒の特性上、低沸点成分の気化は行なわれる
ため、室外熱交換器に着霜しやすいという問題がある。

【００１０】また、上記サブクール制御を行う装置で
は、余剰液冷媒をアキュムレータ内に滞留させるため、
定常運転時圧縮機に吸入される冷媒は、非共沸冷媒の特
性上、低沸点成分の比率が初期充填時の組成比に対し増
加する。

【００１１】この結果、低沸点成分の比体積は小さいた
め能力は増加する一方、吐出圧力が上昇して圧縮仕事が
増大し、ＣＯＰが低下する問題点を生じる。

【００１２】ただし、暖房時には能力増加割合が高いた
め、循環組成比が初期充填組成比と等しくなる場合の圧
縮機回転数に対し低く設定できることにより、ＣＯＰを
向上させることができるので問題にならないが、冷房時
には能力増加割合が少ないため、ＣＯＰ低下を圧縮機回
転数設定で対策することはできない。

【００１３】さらに暖房時において外気温度が低い場合
にも、非共沸冷媒の特性上、低沸点成分の気化は行なわ
れるため、補助熱源等を用いない限り室外熱交換器に着
霜するという問題点には対策することができない。

【００１４】本発明は、上記の事情に鑑み、非共沸冷媒
を用いる場合において、有効にＣＯＰを向上させて運転
性能を向上するとともに、暖房能力が低下することを防
止することができる空調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】上記目的を達成するため
に、本発明は、圧縮機と、暖房時に凝縮器、冷房時に蒸
発器となる室内熱交換器と、膨張弁と、暖房時に蒸発
器、冷房時に凝縮器となる室内熱交換器と、冷媒循環経
路を切替える手段とが冷媒回路に設けられ、暖房時には
冷媒が圧縮機から室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器
をこの順に通って圧縮機に戻され、冷房時には冷媒が圧
縮機から室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器をこの順
に通って圧縮機に戻されるように冷媒回路が構成される
とともに、上記冷媒として非共沸冷媒が用いられた空調
装置であって、冷媒が蒸発器から圧縮機に戻る経路中に
アキュムレータが配置されるとともに、負荷に応じて圧
縮機の回転数を制御する一方、少なくとも暖房運転時に
膨張弁の開度調節により高圧側の膨張弁近傍の冷媒温度
を飽和液温度よりも低い温度とするサブクール制御を行
う制御手段が設けられ、かつ、上記アキュムレータ内
に、上記サブクール制御が行なわれている暖房運転時に
アキュムレータに貯留する液相の余剰冷媒を加熱する加
熱手段が設けられているものである。

【００１６】この装置によると、暖房運転時にサブクー
ル制御とされることにより、能力、ＣＯＰが高められ、
かつ、室外熱交換器での着霜の対策にもなる。また、こ
のサブクール制御が行われる暖房運転時には、アキュム
レータ内に液相の余剰冷媒が滞留し、とくに非共沸冷媒
のうちで高沸点成分が高い割合で滞留する傾向がある
が、この余剰冷媒がアキュムレータに設けられた加熱手
段で加熱されることにより、アキュムレータ内の高沸点
成分が液化され易くなり、圧縮機に吸入され循環する冷
媒の成分割合が初期充填割合に近くなる。このため、循
環冷媒の成分割合の変化に起因したＣＯＰの低下が避け
られる。

【００１７】さらに、アキュムレータ内で吸熱するの
で、外気温度が低い場合の暖房能力が高められる。

【００１８】この空調装置において、上記制御手段は、
冷房時には膨張弁の開度調節により圧縮機吸入側の冷媒
温度を飽和蒸気温度よりも高い温度とするスーパーヒー
ト制御を行なって、アキュムレータ中での余剰冷媒の貯
留量を冷房時の定常運転状態で零にするように構成され
ていることが好ましい。

【００１９】このようにすると、上記作用に加え、冷房
運転時にはスーパーヒート制御によりＣＯＰが向上され
る。しかも、スーパーヒート制御によってアキュムレー
タ中での余剰冷媒の貯留量が冷房時の定常運転状態で零
とされることにより、アキュムレータに高沸点成分が滞
留することがなく、循環冷媒の成分割合の変化によるＣ
ＯＰの低下を招くようなことがない。

【００２０】なお、冷房及び暖房の両運転時に負荷に応
じて圧縮機の回転数が制御されるとは、負荷が大なる程
圧縮機の冷媒吐出量を増加させる制御を行なうことであ
り、回転数が一定でも吐出量を増減できるものでは、圧
縮機の冷媒吐出量が制御される。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。

【００２２】図１は、本発明の空気調和装置を示す回路
図である。この図に示すように、空調装置１には、水冷
式ガスエンジン２（以下、エンジン２と略す）と、これ
によって駆動される圧縮機２０と、冷媒を循環させる冷
媒回路３０と、上記エンジン２を冷却するための冷却水
回路８０とが設けられている。冷媒としては、沸点温度
が異なる複数種の冷媒を混合した非共沸冷媒が用いられ
ており、例えば比較的低沸点の冷媒であるＲ３２及びＲ
１２５と比較的高沸点の冷媒であるＲ１３４ａを混合し
た冷媒が用いられている。

【００２３】上記エンジン２には吸気管３が接続され、
この吸気管３にエアクリーナ４及びミキサー５が接続さ
れている。このミキサー５には、図外の燃料ガス供給源
に接続された燃料供給管６が接続されており、この燃料
供給管６に流量制御弁７、ガバナ８及び電磁弁９が介設
されている。そして、上記ミキサー５では、パルスモー
タ５ａによるスロットルの作動によりエンジンへの燃料
ガス及び空気の供給量を調節するようになっている。エ
ンジン２のオイルパンには、オイル供給管１０を介して
オイルタンク１１が接続されており、上記オイル管１０
にはオイル供給量を調節するための電磁弁１２が介設さ
れている。

【００２４】また、上記エンジン２から排気管１３が導
出され、この排気管１３に排ガス熱交換器１４、排気サ
イレンサ１５及びミストセパレータ１６が介設されてい
る。なお、１７はエンジン２のオイルパン内のオイル温
度を調節するためのヒータ、１８は排ガス熱交換器１４
や排気サイレンサ１５やミストセパレータ１６からのド
レン水を処理するドレン処理装置である。

【００２５】上記圧縮機２０は、図示の例では２個の単
位圧縮機２０ａ，２０ｂを有するマルチ型圧縮機からな
り、上記各単位圧縮機２０ａ，２０ｂは電磁クラッチ２
１を介してエンジンの出力軸２２に接続されている。２
３は圧縮機２０内のオイル温度を調節するためのヒータ
である。

【００２６】上記冷媒回路３０は、圧縮機２０から吐出
される冷媒を凝縮器、膨張弁、蒸発器を通して圧縮機２
０に戻すように循環させるための閉回路を構成してい
る。

【００２７】当実施形態では、複数台の室内熱交換器６
８ａ〜６８ｎと、これらにそれぞれ具備される膨張弁７
０ａ〜７０ｎと、２台の室外熱交換器７５ａ，７５ｂ等
が冷媒回路３０に組み込まれ、かつ冷媒循環経路を切替
える手段としての四方弁４１が設けられている。そし
て、暖房時には、冷媒が圧縮機２０から室内熱交換器６
８ａ〜６８ｎ、膨張弁７０ａ〜７０ｎ、室外熱交換器７
５ａ，７５ｂをこの順に通って圧縮機２０に戻されるこ
とにより、室内熱交換器６８ａ〜６８ｎが凝縮器、室外
熱交換器７５ａ，７５ｂが蒸発器となり、一方、冷房時
には、冷媒が圧縮機２０から室外熱交換器７５ａ，７５
ｂ、膨張弁７０ａ〜７０ｎ、室内熱交換器６８ａ〜６８
ｎをこの順に通って圧縮機２０に戻されることにより、
室内熱交換器が蒸発器６８ａ〜６８ｎ、室外熱交換器７
５ａ，７５ｂが凝縮器となるように構成されている。

【００２８】従ってこの冷媒回路３０では、暖房時は圧
縮器２０の吐出部から室内熱交換器６８ａ〜６８ｎを経
て膨張弁７０ａ〜７０ｎに至るまでが高圧回路、膨張弁
７０ａ〜７０ｎを過ぎてから室外熱交換器７５ａ，７５
ｂを経て圧縮器２０の吸入部に至るまでが低圧回路とな
り、一方、冷房時は圧縮器２０の吐出部から室外熱交換
器７５ａ，７５ｂを経て膨張弁７０ａ〜７０ｎに至るま
でが高圧回路、膨張弁７０ａ〜７０ｎを過ぎてから室内
熱交換器６８ａ〜６８ｄを経て圧縮器２０の吸入部に至
るまでが低圧回路となる。

【００２９】また、この冷媒回路３０には、冷媒が蒸発
器から圧縮機２０に戻る経路中にアキュムレータが配置
されており、当実施形態では、四方弁４１から圧縮機２
０の吸入部に至るまでの経路中に、メインアキュムレー
タ４５及びサブアキュムレータ４６が配設されている。
そして、上記メインアキュムレータ４５内には、このア
キュムレータ４５内の余剰冷媒を加熱する加熱手段とし
ての熱交換器５１が設けられている。

【００３０】この冷媒回路３０の構成を具体的に説明す
ると、上記圧縮機２０と四方弁４１との間には吐出側ラ
イン３１及び吸入側ライン３２が設けられており、上記
吐出側ライン３１は、圧縮機２０の吐出部から導出され
てオイルセパレータ４２を介して四方弁４１の第１ポー
ト４１ａに接続されている。上記オイルセパレータ４２
から導出されたオイル戻りライン４３は、毛細管４３ａ
を介して吸入側ライン３２おける下流側のライン３２ｃ
に接続されている。

【００３１】一方、吸入側ライン３２は、上記四方弁４
１の第３ポート４１ｃから導出されて液ガス熱交換器４
４を介してメインアキュムレータ４５に至るライン３２
ａと、メインアキュムレータ４５から導出されてサブア
キュムレータ４６に至るライン３２ｂと、サブアキュム
レータ４６から導出されて下流側分岐部分が逆止弁４７
を介して圧縮機２０の吸入部に至るライン３２ｃとで構
成されている。なお、上記吐出側ライン３１の下流寄り
の部分は上記吸入側ライン３２におけるライン３２ａ
に、ストレーナ４８及び開閉弁４９を有するライン３３
を介して接続され、圧力が異常に高いとき等に上記開閉
弁４９が開かれるようになっている。

【００３２】上記メインアキュムレータ４５には、熱交
換器５１が設けられるとともに、このアキュムレータ４
５内に蓄えられる液相冷媒の組成比を検出する組成比検
出器１０１が設けられ、さらに充填量チェック用のサイ
ト５２が付設されている。また、メインアキュムレータ
４５の所定高レベル位置と所定低レベル位置とが、スト
レーナ５３及び毛細管５４を有する通路とストレーナ５
５及び毛細管５６を有する通路とによってそれぞれライ
ン３２ｂに接続されるるとともに、これらの通路に対し
て温度センサ１０２，１０３が設けられ、メインアキュ
ムレータ４５内の液面レベルの上昇に応じて液相冷媒が
上記通路に導出され、それに伴う温度変化が上記温度セ
ンサ１０２，１０３で検出されることにより、温度セン
サ１０２，１０３がメインアキュムレータ４５内の液面
レベルを検出する機能を有するようになっている。

【００３３】さらに、運転停止時等にメインアキュムレ
ータ４５内の液相冷媒を導出し得るように、メインアキ
ュムレータ４５の下端部がストレーナ５７及び開閉弁５
８を有する通路５９介してライン３２ｂに接続されてい
る。なお、ライン３２ｂには毛細管６０が設けられてい
る。

【００３４】上記サブアキュムレータ４６には、その内
部に、ライン３２ｃに連らなるとともに下端部が毛細管
６１ａを介してサブアキュムレータ４６の底部に通じる
Ｕ字型管６１が設けられ、また、サブアキュムレータ４
６の温度を調節するヒーター６２が付設されている。さ
らに、サブアキュムレータ４６の所定レベル位置が、ス
トレーナ６３及び毛細管６４を有する通路によってライ
ン３２ｃに接続されるとともに、この通路に対し、液面
レベル検出機能を有する温度センサ１０４が設けられて
いる。

【００３５】なお、圧縮機２０には圧縮機温度センサ１
０５が設けられ、上記吐出側ライン３１には、圧縮機２
０から吐出された冷媒の圧力を検出する高圧側圧力セン
サ１０６が設けられ、一方、吸入側ライン３２における
下流側のライン３２ｃには、圧縮機２０に吸入される冷
媒の圧力を検出する低圧側圧力センサ１０７及びこの冷
媒の温度を検出する吸込み冷媒温度センサ１０８が設け
られている。

【００３６】また、上記四方弁４１の第２ポート４１ｂ
からはライン３４が導出されており、このライン３４が
開閉弁６５及びジョイント６６を介して各室内熱交換器
６８ａ〜６８ｎに至っている。このライン３４には循環
冷媒の組成比を検出する組成比検出器１０９が設けられ
ている。

【００３７】各室内熱交換器６８ａ〜６８ｎは同図に示
すように互いに並列に配置されており、各々片方側（同
図では下側）の入出力部分が上記ライン３４に接続され
るとともに、他方側（同図では上側）の入出力部分が各
々膨張弁７０ａ〜７０ｎを介してライン３５に接続され
ている。なお、１１０ａ〜１１０ｎは暖房時に膨張弁上
流側部分の冷媒温度を検出する膨張弁上流側温度セン
サ、１１１ａ〜１１１ｎは室内温度センサである。

【００３８】ライン３５は、ジョイント７１、開閉弁７
２、ドライヤ７３、フィルター７４等を介して上記液ガ
ス熱交換器４４に至り、この液ガス熱交換器４４を経て
室外熱交換器７５ａに接続されている。室外熱交換器７
５ａからはライン３６が導出され、このライン３６が上
記四方弁４１の第４ポート４１ｄに接続されている。ま
た、上記ライン３５から分岐したライン３７が室外熱交
換器７５ｂに接続されるとともに、室外熱交換器７５ｂ
から導出されたライン３８が上記ライン３６に接続され
ている。ライン３７，３８には開閉弁７６，７７が設け
られている。なお、液ガス熱交換器４４と室外熱交換器
７５ａ，７５ｂとの間のライン３５は、制御弁７８及び
ストレーナ７９を有するライン３９を介して上記吸入側
ライン３２における上流側のライン３２ａに接続されて
いる。

【００３９】また、上記冷却水回路８０は、ポンプ８２
の吐出側から冷却水ライン８１ａが導出され、この冷却
水ライン８１ａが上記排ガス熱交換器１４を経てエンジ
ン２のウォータジャケット８３の冷却水導入口に接続さ
れるとともに、上記のウォータジャケット８３の冷却水
導出口から冷却水ライン８１ｂが導出され、これがリニ
ア三方弁８４に接続されている。

【００４０】上記リニア三方弁８４からは冷却水ライン
８１ｃ，８１ｅがそれぞれ導出されている。上記冷却水
ライン８１ｃはラジエータ８５に接続されており、ラジ
エータ８５から導出された冷却水ライン８１ｄは上記ポ
ンプ８２の吸入側に接続されている。一方、上記冷却水
ライン８１ｅは、メインアキュムレータ４５に設けられ
た熱交換器５１に至り、この熱交換器５１を経て上記冷
却水ライン８１ｄに接続されている。

【００４１】上記リニア三方弁８４は、上記冷却水ライ
ン８１ｃ及び８１ｅへの冷却水の流量を調節するように
なっている。具体的には、図４に示すようにこの三方弁
８４の作動位置に応じ、この三方弁８４に導かれる冷却
水を冷却水ライン８１ｃに１００％流す状態から冷却水
ライン８１ｅへ１００％流す状態にまでわたり、両冷却
水ライン８１ｃ，８１ｅの冷却水量の割合をリニアに変
えることができるようになっている。そして、冷却水回
路８０において、排ガス熱交換器１４等から熱を受け取
った冷却水が上記リニア三方弁８４に導かれ、さらにこ
のリニア三方弁８４の作動位置に応じた量だけ冷却水ラ
イン８１ｅを介して上記熱交換器５１に導かれることに
より、この熱交換器５１でメインアキュムレータ４５内
の冷媒に熱が供給され、その供給熱量が上記リニア三方
弁８４によって調節されるようになっている。

【００４２】なお、８１ｇは冷却水ライン８１ｄに接続
された冷却水補給ライン、８６は冷却水補給ライン８１
ｇに接続された水タンクである。

【００４３】次に、上記空調装置１の制御系について図
２のブロック図を用いて説明する。なお、この図では主
に冷媒回路３０に関する制御系の構成を示している。

【００４４】同図に示すように、空調装置の制御系は、
前記室内熱交換器６８ａ〜６８ｎ及び膨張弁７０ａ〜７
０ｎ等が設けられている室内機９０ａ〜９０ｎを個々に
制御する室内機制御装置９１ａ〜９１ｎと、前記圧縮機
２０、室外熱交換器７５ａ，７５ｂ、四方弁４１、アキ
ュムレータ４５，４６等が設けられている室外機ユニッ
トを制御する室外機制御装置９２とを備え、各室内機制
御装置９１ａ〜９１ｎと室外機制御装置９２とが互いに
関連して制御を行なうことができるように電気的に接続
されている。

【００４５】上記室内機９０ａ〜９０ｎには、それぞれ
送風用のファン９３ａ〜９３ｎと、膨張弁７０ａ〜７０
ｎと、膨張弁上流側冷媒温度センサ１１０ａ〜１１０ｎ
と、オンオフスイッチや温度設定キーを備えた操作部９
４ａ〜９４ｎと、各室内温度を検出する室内温度センサ
ー１１１ａ〜１１１ｎ等が設けられている。そして、例
えば室内機９０ａにおいて操作部９４ａを介して希望温
度が入力されると、室内機制御装置９１ａにより、室内
温度センサー１１１ａで室内温度が求められるととも
に、この温度と上記希望温度との差が求められ、この温
度差を減少させるべく上記ファン９３ａの出力が制御さ
れるようになっている。

【００４６】一方、上記室外機制御装置９２には、エン
ジン２、四方弁４１、リニア三方弁８４、開閉弁４９，
５８，６５，７２，７６，７７、室外機側ファン９５等
の制御対象要素が接続されるとともに、吸込み冷媒温度
センサー１０８、圧縮機温度センサ１０５、アキュムレ
ータ液面レベル検出機能を有する温度センサ１０２，１
０３、高圧側圧力センサ１０６、低圧側圧力センサ１０
７、外気温センサ１１２、組成比検出器１０１，１０９
等の制御入力要素が接続され、さらに、制御のための各
種データ及びプログラム等を記憶する記憶装置９６が接
続されている。

【００４７】上記室外機制御装置９２は、各室内機９０
ａ〜９０ｎの冷暖切換えに応じて前述のように冷媒回路
３０での冷媒の循環方向を切換えるべく四方弁４１を切
替制御する。さらに室外機制御装置９２は、冷房時及び
暖房時にそれぞれ、例えば室内機運転台数やその他の運
転状態によって変化する負荷を調べ、その負荷に応じて
エンジン２の駆動を制御することにより圧縮機２０の回
転数を調節し、負荷が低くなるほど圧縮機２０の回転数
を低下させるように制御する。

【００４８】また、上記各制御装置９１ａ〜９１ｎ，９
２は、少なくとも暖房時にサブクール制御を実行し、当
実施形態では、後に詳述する如く、暖房時にサブクール
制御、冷房時にスーパーヒート制御を実行するように、
上記膨張弁７０ａ〜７０ｎ等を制御する。また、このよ
うな制御とともに、暖房時はアキュムレータ４５内の液
面レベル等に応じて熱交換器５１の熱交換量を調節し、
冷房時は外気温度等に応じて熱交換器５１の熱交換量を
調節するように、上記三方弁８４を制御する。さらに、
サブクール制御を行なう暖房時には後述の高圧値とその
目標値との比較に応じた圧縮機回転数の制御、及び後述
の低圧値とその目標値との比較に応じたアキュムレータ
内の冷媒加熱量の制御を行ない、スーパーヒート制御を
行なう冷房時には後述の低圧値とその目標値との比較に
応じた圧縮機回転数、アキュムレータ内の冷媒加熱量の
制御を行なうようになっている。

【００４９】上記制御装置９１ａ〜９１ｎ，９２による
暖房時と冷房時とに応じた制御は、具体的には図３に示
すように行なわれる。

【００５０】この制御では、先ず室内機の冷房運転か暖
房運転かの判別が行なわれ（ステップＳ１）、冷房時に
は、ステップＳ２〜Ｓ１１のメインルーチン処理と、メ
インルーチン中のステップＳ４のときに開始されるステ
ップＳ１２〜Ｓ１４の並列ルーチン処理とが行なわれ、
一方、暖房時には、ステップＳ１５〜Ｓ２４のメインル
ーチン処理と、メインルーチン中のステップＳ１７のと
きに開始されるステップＳ２５〜Ｓ２７の並列ルーチン
処理とが行なわれる。

【００５１】暖房時には、室内機側の負荷（使用室内機
の数）及び温度条件が検出され、温度条件としては室内
温度が室内温度センサ１１１ａ〜１１１ｎにより、希望
温度が操作部９４ａ〜９４ｎの操作データにより、室外
温度が外気温センサ１１２によりそれぞれ検出される
（ステップＳ１５）。この負荷及び温度条件に対する各
室内機の膨張弁開度、三方弁開度、圧縮機回転数、目標
高圧値、目標低圧値、目標ＳＣ値等の暖房運転時の好ま
しい対応関係が予め記憶装置９６内に記憶され、この対
応関係からそのときの負荷及び温度条件に応じた各室内
機の膨張弁開度、三方弁開度、圧縮機回転数、目標高圧
値、目標低圧値及び目標ＳＣ値等が求められ、膨張弁７
０ａ〜７０ｎ、三方弁８４、圧縮機２０がそれらの初期
設定値を取るように制御されるとともに、目標高圧値、
目標低圧値、目標ＳＣ値等が記憶装置９６内にデータ保
持される（ステップＳ１６）。

【００５２】ここで、目標高圧値とは、圧縮機２０の圧
縮室出口から膨張弁７０ａ〜７０ｎまでの高圧側回路内
の圧力である高圧側圧力の目標値をいう。また、目標低
圧値とは、膨張弁７０ａ〜７０ｎから蒸発器である室外
熱交換器７５ａ，７５ｂを経て圧縮機２０の吸込み口に
至るまでの低圧側冷媒回路内の圧力である低圧側圧力の
目標値をいう。

【００５３】続いてメインルーチンと並列同時に処理さ
れるステップＳ２５〜Ｓ２７の並列ルーチンを開始させ
る（ステップＳ１７）。また、メインルーチン側では引
き続いて高圧側圧力センサ１０６により高圧側圧力が検
出され（ステップＳ１８）、上記ステップＳ１６にて設
定されて記憶装置９６内にデータ保持されている目標高
圧値との比較が行なわれる（ステップＳ１９）。検出値
の方が目標高圧値より所定値以上低い場合には圧縮機２
０の回転数が増加補正され、検出値の方が目標高圧値よ
り所定値以上高い場合には圧縮機２０の回転数が減少補
正される（ステップＳ２０）。この回転数補正の実行後
に再度高圧側圧力が検出されて上記目標高圧値との比較
が行なわれ、ここでまだ検出値と目標高圧値との差の絶
対値が所定値以上の場合はステップＳ２０による圧縮機
回転数の補正が繰り返される。

【００５４】上記検出値と目標高圧値との差の絶対値が
所定値以下となった場合は、低圧側圧力センサ１０７に
より低圧側圧力が検出され（ステップＳ２１）、この検
出値と上記目標低圧値との比較が行なわれる（ステップ
Ｓ２２）。ここで、検出値の方が目標低圧値より所定値
以上低い場合には、三方弁８４の開度が増加補正される
ことにより低圧側冷媒への加熱量が増加され、また、検
出値の方が目標低圧値よりも所定値以上高い場合には、
三方弁８４の開度が減少補正されることにより低圧側冷
媒への加熱量が減少される（ステップＳ２３）。そし
て、再度低圧側圧力が検出され、検出値と上記目標低圧
値との差の絶対値が所定値以下でない場合はステップＳ
２３の処理が繰り返される。ステップＳ２２において検
出値と目標低圧値との差の絶対値が所定値以下となった
場合は、並列ルーチン処理の終了をまってステップＳ１
に戻る（ステップＳ２４）。

【００５５】また、ステップＳ１７で開始される並列ル
ーチン処理においては、先ずＳＣ（過冷却度）が検出さ
れる（ステップＳ２５）。ここで、ＳＣとは、高圧側圧
力（高圧側圧力センサ１０６にて検出）と冷媒組成（主
に組成比検出器にて検出）に基づき算出される飽和液温
度と、膨張弁７０ａ〜７０ｎの上流側近傍の冷媒温度
（温度センサ１１０ａ〜１１０ｎにて検出）との差をい
う。この飽和液温度と膨張弁上流側近傍の冷媒温度との
差を算出することにより求められるＳＣ検出値が、上記
ステップＳ１６にて設定される目標ＳＣ値と比較される
（ステップＳ２６）。ＳＣ検出値の方が目標ＳＣ値より
所定値以上小さければ、膨張弁開度を減少する補正が行
なわれる。これにより凝縮器である室内熱交換器６８ａ
〜６８ｎに滞留する液冷媒量が増加し、実際のＳＣ値が
上昇する。また、ＳＣ検出値の方が目標ＳＣ値より所定
値以上大きければ、膨張弁開度を増加する補正が行なわ
れる（ステップＳ２７）。そして、再度ＳＣ検出値が求
められてこれと目標ＳＣ値との比較が行なわれ、ＳＣ検
出値と目標ＳＣ値との差の絶対値が所定値以上であれば
ステップＳ２７の処理が繰り返され、上記差の絶対値が
所定値以下となれば並列ルーチンの処理を終了し、メイ
ンルーチンのステップＳ２４に戻る。

【００５６】一方、冷房時には、室内機側の負荷（使用
室内機の数）及び温度条件が検出され、温度条件として
は室内温度が室内温度センサ１１１ａ〜１１１ｎによ
り、希望温度が操作部９４ａ〜９４ｎの操作データによ
り、室外温度が外気温センサ１１２によりそれぞれ検出
される（ステップＳ２）。この負荷及び温度条件に対す
る各室内機の膨張弁開度、三方弁開度、圧縮機回転数、
目標高圧値、目標ＳＨ値等の冷房運転時の好ましい対応
関係が予め記憶装置９６内に記憶され、この対応関係か
らそのときの負荷及び温度条件に応じた各室内機の膨張
弁開度、三方弁開度、圧縮機回転数、目標低圧値及び目
標ＳＨ値等が求められ、膨張弁７０ａ〜７０ｎ、三方弁
８４、圧縮機２０がそれらの初期設定値を取るように制
御されるとともに、目標低圧値、目標ＳＨ値等が記憶装
置９６内にデータ保持される（ステップＳ３）。

【００５７】続いてメインルーチンと並列同時に処理さ
れるステップＳ１２〜Ｓ１５の並列ルーチンを開始させ
る（ステップＳ４）。また、メインルーチン側では引き
続いて低圧側圧力センサ１０７により低圧側圧力が検出
され（ステップＳ５）、上記ステップＳ３にて設定され
て記憶装置９６内にデータ保持されている目標低圧値と
の比較が行なわれる（ステップＳ６）。検出値の方が目
標低圧値よりも所定値以上低い場合には圧縮機２０の回
転数が増加補正され、検出値の方が目標低圧値よりも所
定値以上高い場合には圧縮機２０の回転数が減少補正さ
れる（ステップＳ７）。この回転数補正の実行後に再度
低圧側圧力が検出され（ステップＳ８）、この検出値と
上記目標低圧値との比較が行なわれる（ステップＳ
９）。

【００５８】ここでまだ検出値の方が目標低圧値より所
定値以上低い場合には、三方弁８４の開度が増加補正さ
れることにより低圧側冷媒への加熱量が増加され、ま
た、検出値の方が目標低圧値よりも所定量以上高い場合
には、三方弁８４の開度が減少補正されることにより低
圧側冷媒への加熱量が減少される（ステップＳ１０）。
そして、再度低圧側圧力が検出され、検出値と上記目標
低圧値との差の絶対値が所定値以下でない場合はステッ
プＳ１０の処理が繰り返される。ステップＳ６，Ｓ９に
おいて検出値と目標低圧値との差の絶対値が所定値以下
となった場合は、並列ルーチン処理の終了をまってステ
ップＳ１に戻る（ステップＳ１１）。

【００５９】また、ステップＳ４で開始される並列ルー
チン処理においては、先ずＳＨ（加熱度）が検出される
（ステップＳ１２）。ここで、ＳＨとは、圧縮機２０入
口温度（吸込冷媒温度センサ１０８により検出）と、低
圧側圧力（低圧側圧力センサ１０７にて検出）と冷媒組
成（主に組成比検出器にて検出）に基づき算出される飽
和蒸気温度との差をいう。この圧縮機２０入口温度と飽
和蒸気温度との差を算出することにより求められるＳＨ
検出値と、上記ステップＳ３にて設定される目標ＳＨ値
との比較がされる（ステップＳ１３）。ＳＨ検出値の方
が目標ＳＨ値より所定値以上小さければ、膨張弁開度を
減少する補正が行なわれる。これにより蒸発器に流入す
る冷媒量が減少し、その分、単位冷媒量当りの受熱量が
増加し、実際のＳＨ値が上昇する。また、ＳＨ検出値の
方が目標ＳＨ値より所定値以上大きければ、膨張弁開度
を増大する補正が行なわれる（ステップＳ１４）。そし
て、再度ＳＨ検出値が求められてこれと目標ＳＨ値との
比較が行なわれ、ＳＨ検出値と目標ＳＨ値との差の絶対
値が所定値以上であればステップＳ１４の処理が繰り返
され、上記差の絶対値が所定値以下となれば並列ルーチ
ンの処理を終了し、メインルーチンのステップＳ１１に
戻る。

【００６０】以上のような当実施形態の空調装置の作用
を、次に説明する。

【００６１】空調装置が暖房運転される場合には、上記
四方弁４１が第１ポート４１ａと第２ポート４１ｂとを
連通するとともに第３ポート４１ｃと第４ポート４１ｄ
とを連通する状態とされる。この状態では、図１中に実
線矢印で示すように、圧縮器２０から吐出された冷媒が
四方弁４１、室内熱交換器６８ａ〜６８ｎ、膨張弁７０
ａ〜７０ｎ、液ガス熱交換器４４、室外熱交換器７５
ａ，７５ｂ、四方弁４１、液ガス熱交換器４４、メイン
アキュムレータ４５、サブアキュムレータ４６をこの順
に通って圧縮器２０に循環される。そして、室内熱交換
器６８ａ〜６８ｎが凝縮器として働いてここで放熱が行
なわれることにより室内が暖房され、また室外熱交換器
７５ａ，７５ｂが蒸発器として働いてここで吸熱が行な
われる。

【００６２】この場合に、図３のフローチャート中の暖
房時のメインルーチン処理（ステップＳ１５〜Ｓ２３）
において、高圧側圧力の検出値と目標高圧値との比較に
基づいた圧縮機回転数の制御に加え、低圧側圧力の検出
値と目標低圧値との比較に基づいて三方弁８４の開度の
制御が行なわれることにより、メインアキュムレータ４
５内の冷媒に対する熱交換器５１からの供給熱量がコン
トロールされる。

【００６３】こうして、低圧側圧力の検出に基づきメイ
ンアキュムレータ４５内の冷媒が加熱されることにより
低圧側圧力が高くなり、蒸発器となる室外熱交換器７５
ａ，７５ｂの入口側圧力が所定値以上となり、その分、
室外熱交換器７５ａ，７５ｂの入口部の冷媒温度が上昇
し、室外熱交換器７５ａ，７５ｂを通過する大気中の水
蒸気の結露、水の凍結、着霜が防止される。

【００６４】また、従来では外気温度が低い場合に室外
熱交換器７５ａ，７５ｂでの吸熱量が減少あるいは吸熱
不能となり、室外熱交換器７５ａ，７５ｂ出口での冷媒
温度はその圧力における飽和蒸気温度よりも低いままと
なり、低圧側回路に液冷媒が滞留してしまう。また、吸
熱量の減少に対応して放熱量を減少すべく、目標ＳＣ値
を０とし、さらには飽和液温度以上の温度で膨張弁７０
ａ〜７０ｎを通過させるべく膨張弁開度を絞り膨張弁７
０ａ〜７０ｎの上流側に冷媒を滞留させるようにして
も、室外熱交換器７５ａ，７５ｂ出口での冷媒温度はそ
の圧力における飽和蒸気温度よりも低いままとなり、暖
房が不能となってしまうことがあった。しかし、当実施
形態の装置では上記のように低圧側圧力に基づいてメイ
ンアキュムレータ５１内の冷媒を加熱しているため、吸
熱量の不足による暖房不能が防止され、暖房運転が可能
となる。

【００６５】また、上記のように目標高圧値に基づく高
圧制御（前記ステップＳ１７〜Ｓ２２）が行なわれ、負
荷等に応じて圧縮機回転数が制御されるとともに、図３
のフローチャート中の暖房時の並列ルーチン処理（ステ
ップＳ２５〜Ｓ２７）で膨張弁開度が補正されることに
より、サブクール（過冷却）制御運転が行なわれる。こ
こで、サブクール制御とは、高圧側の膨張弁近傍の冷媒
温度を凝縮温度以下となるように冷却する制御である。
具体的には、膨張弁上流側冷媒温度の検出値に応じ、こ
の温度を凝縮温度以下の所定値にまで低下させるように
膨張弁開度を拡げる方向に補正することをいう。このサ
ブクール制御状態では、室外熱交換器７５ａ，７５ｂと
圧縮機２０との間において余剰冷媒がアキュムレータ４
５，４６に滞留する。

【００６６】このサブクール制御によると、冷凍サイク
ルのＰ−ｈ線図が図６（ａ）のようになる。すなわち、
気相冷媒が圧縮器２０で圧縮されて圧力Ｐ及びエンタル
ピｈが上昇（ａ１→ｂ１）した後、室内熱交換器６８ａ
〜６８ｎで凝縮、放熱されてエンタルピｈが低下するに
伴い冷媒が気相から液相へと変化し（ｂ１→ｃ１）、こ
の際に飽和液温度を大きく下回るように冷媒が過冷却さ
れ、サブクール制御が行なわれる。次いで液相冷媒が膨
張弁７０ａ〜７０ｎで膨張されて低圧となり（ｃ１→ｄ
１）、さらに室外熱交換器７５ａ，７５ｂでの蒸発によ
りエンタルピｈが上昇する（ｄ２→ａ２）。なお、ＳＣ
ｉは過冷却によるエンタルピ変化分である。

【００６７】このサブクール制御より、ＣＯＰ（成績係
数）が高められ、空調装置の性能が高められる。

【００６８】すなわち、上記ＣＯＰは、冷凍サイクルの
能率を表すものであって、圧縮機２０での圧縮によるエ
ンタルピ上昇量をＡ、蒸発器での蒸発によるエンタルピ
上昇量をＢとすると（図６参照）、暖房時と冷房時にお
いてそれぞれ次のようになる。

【００６９】（暖房時）ＣＯＰ＝（Ａ＋Ｂ）／Ａ … （冷房時）ＣＯＰ＝Ｂ／Ａ … そして、サブクール制御が行われると、過冷却によるエ
ンタルピ変化分ＳＣｉだけ上記式中のＢの値が大きく
なるため、ＣＯＰが向上されることとなる。

【００７０】また、非共沸冷媒が用いられている空調装
置において上記サブクール制御が行われると、上記アキ
ュムレータ４５，４６内には液相冷媒が滞留し、とくに
非共沸冷媒のうちで液化し易い高沸点成分（例えばＲ１
３４ａ）が時間経過とともに高い割合で滞留することに
より、圧縮機２０に吸入される気相冷媒中の低沸点成分
（例えばＲ３２、Ｒ１２５）の割合が初期充填割合より
も増大する傾向が生じる。

【００７１】図５によってこれを説明する。同図は横軸
に非共沸冷媒中の低沸点成分の組成比、縦軸に温度をと
って、一定圧力下での飽和蒸気線及び飽和液線を示して
おり、同図中に示すように、サブクール制御によってア
キュムレータ内に導かれる冷媒温度が比較的低くなった
場合、アキュムレータ内に滞留する液相の非共沸冷媒中
の低沸点成分の組成比が低い値Ｘ１になる（高沸点成分
の割合が多くなる）一方、アキュムレータから圧縮機２
０に送られる気相の非共沸冷媒の低沸点成分の組成比が
高い値Ｘ２になる（低沸点成分の割合が多くなる）。

【００７２】しかし、上記メインアキュムレータ４５に
熱交換器５１が設けられ、暖房時にメインアキュムレー
タ４５に滞留する液相冷媒が上記熱交換器５１によって
加熱されるため、メインアキュムレータ４５に滞留する
高沸点成分が気化され易くなり、上記傾向が是正され
て、圧縮機２０に吸入され循環する冷媒の成分割合が初
期充填割合に近付けられる。とくに、高沸点成分が多量
にメインアキュムレータ４５に溜る傾向が生じたときに
その気化が促進される。従って、循環冷媒の組成比の変
動（低沸点成分の増大）によるＣＯＰの低下が抑制され
る。

【００７３】しかも、上記メインアキュムレータ４５内
で熱交換器５１によって冷媒に熱が与えられるため、外
気温度が低くて室外熱交換器７５ａ，７５ｂでの吸熱が
充分に行われにくい場合でも、上記熱交換器５１で吸熱
が助成され、暖房能力が向上される。

【００７４】一方、空調装置が冷房運転される場合に
は、上記四方弁４１が第１ポート４１ａと第４ポート４
１ｄとを連通するとともに第２ポート４１ｂと第３ポー
ト４１ｃとを連通する状態とされる。この状態では、図
１中に破線矢印で示すように、圧縮器２０から吐出され
た冷媒が四方弁４１、室外熱交換器７５ａ，７５ｂ、液
ガス熱交換器４４、膨張弁７０ａ〜７０ｎ、室内熱交換
器６８ａ〜６８ｎ、四方弁４１、液ガス熱交換器４４、
メインアキュムレータ４５、サブアキュムレータ４６を
この順に通って圧縮器２０に循環される。そして、室外
熱交換器７５ａ，７５ｂが凝縮器として働いてここで放
熱が行なわれる一方、室内熱交換器６８ａ〜６８ｎが蒸
発器として働いてここで吸熱が行なわれることにより室
内が冷房される。

【００７５】この場合、図３のフローチャート中の冷房
時のメインルーチン処理（ステップＳ２〜Ｓ１０）にお
いて、低圧側圧力の検出値と目標低圧値との比較に基づ
き、圧縮機回転数の制御とともに、三方弁８４の開度の
制御により、メインアキュムレータ４５内の冷媒に対す
る熱交換器５１からの供給熱量がコントロールされ、低
圧側回路中の冷媒が加熱される。

【００７６】このように低圧側圧力の検出に基づいて冷
媒の加熱が行なわれることにより、低圧側圧力が高くな
り、蒸発器となる室内熱交換器６８ａ〜６８ｎの入口側
圧力が所定値以上となり、その分、室内熱交換器６８ａ
〜６８ｎの入口部の冷媒温度が上昇し、室内熱交換器６
８ａ〜６８ｎを通過する大気中の水蒸気の結露、水の凍
結、着霜が防止される。

【００７７】また、従来では外気温度が低い場合に室外
熱交換器７５ａ，７５ｂでの放熱量が過大となり、室外
熱交換器７５ａ，７５ｂ出口での冷媒温度はその圧力に
おける飽和液温度よりも低くなりすぎてしまい、高圧側
圧力が低下し膨張弁開度増大の補正を行なっても冷媒循
環量が低下し、冷房運転が不能となってしまうことがあ
ったが、当実施形態の装置によると冷媒を低圧側で加熱
することにより低圧側圧力が上昇し、これに伴い高圧側
圧力が上昇するため、膨張弁開度増大の補正により冷媒
循環量を増加させることが可能となり、冷房運転が可能
となる。

【００７８】また、図３のフローチャート中の冷房時の
並列ルーチン処理（ステップＳ１２〜Ｓ１４）により、
スーパーヒート（加熱）制御運転が行なわれる。

【００７９】ここでスーパーヒート制御とは、圧縮機吸
込み部の冷媒温度を飽和蒸気温度以上に加熱する制御で
ある。具体的には、上記吸込み冷媒温度あるいは圧縮機
温度に応じ、この温度を所定高温度にまで上昇させるよ
うに膨張弁開度を絞る方向に補正することをいう。

【００８０】このスーパーヒート制御によると、冷凍サ
イクルのＰ−ｈ線図が図６（ｂ）のようになる。すなわ
ち、気相冷媒が圧縮器２０で圧縮されて圧力Ｐ及びエン
タルピｈが上昇（ａ２→ｂ２）した後、室外熱交換器７
５ａ，７５ｂで凝縮されてエンタルピｈが低下するに伴
い冷媒が気相から気液混合ないし液相へと変化し（ｂ２
→ｃ２）、次いで液相冷媒が膨張弁７０ａ〜７０ｎで膨
張されて低圧となり（ｃ２→ｄ２）、さらに室内熱交換
器６８ａ〜６８ｎでの蒸発、吸熱によりエンタルピｈが
上昇するが（ｄ２→ａ２）、この際に飽和蒸気温度を大
きく上回るように過剰に冷媒が加熱され、スーパーヒー
ト制御が行なわれる。なお、ＳＨｉは過剰加熱によるエ
ンタルピ変化分である。

【００８１】このスーパーヒート制御によっても、過剰
加熱によるエンタルピ変化分ＳＨｉだけ上記式中のＢ
の値が大きくなるため、ＣＯＰが向上されることとな
る。

【００８２】しかも、この制御によってアキュムレータ
４５，４６中での余剰冷媒の貯留量が冷房時の定常運転
状態で零とされることにより、アキュムレータ４５，４
６に高沸点成分が滞留することがなく、従って圧縮機２
０に吸入される気相冷媒中の低沸点成分の割合が増大し
てＣＯＰの低下を招くといった事態が生じることはな
い。

【００８３】また、負荷が減少したときに余剰冷媒が膨
張弁上流側に滞留するが、気液を分離するアキュムレー
タとは異なり、凝縮後の低沸点成分と高沸点成分とがと
もに滞留し、順次膨張弁を通過するので、ここでの滞留
により循環冷媒の組成比が変化することはなく、従って
ＣＯＰの低下を招くことはない。

【００８４】さらにこのスーパーヒート制御状態におい
て、上記熱交換器５１による供給熱量が制御されること
により、メインアキュムレータ４５で冷媒温度が適度に
高められ、効果的にスーパーヒート制御がアシストされ
る。

【００８５】なお、上記実施形態では室内熱交換器６８
ａ〜６８ｎを複数台設けるとともに、室外熱交換器７５
ａ，７５ｂを２台設けているが、室内熱交換器及び室外
熱交換器はそれぞれ１台ずつであってもよい。また、上
記実施形態ではアキュムレータとしてメインアキュムレ
ータ４５及びサブアキュムレータ４６が設けられている
が、アキュムレータは１個であってもよい。その他の各
部の具体的構造も、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設
計変更して差し支えない。

【００８６】

【発明の効果】以上のように本発明は、圧縮機と、室内
熱交換器と、膨張弁と、室外熱交換器と、冷媒循環経路
を切替える手段とが冷媒回路に設けられ、冷媒に非共沸
冷媒が用いられているヒートポンプ式の冷暖房可能な空
調装置において、冷媒が蒸発器から圧縮機に戻る経路中
にアキュムレータが配置されるとともに、少なくとも暖
房運転時にサブクール制御が行なわれるようにしている
ため、暖房運転時にＣＯＰを高めて暖房運転性能を向上
することができる。しかも、上記アキュムレータに、上
記サブクール制御が行なわれている暖房運転時にアキュ
ムレータに貯留する液相の余剰冷媒を加熱する加熱手段
が設けられているため、サブクール制御を行なった場合
にアキュムレータに滞留する液相の非共沸冷媒中に多く
含まれる高沸点成分が液化し易くなり、圧縮機の吸入さ
れて循環する冷媒の成分割合を初期充填割合に近付け
て、循環冷媒の成分割合の変動に起因したＣＯＰの低下
を抑制することができる。

【００８７】また、上記構成に加え、冷房時には膨張弁
の開度調節により圧縮機吸入側の冷媒温度を飽和蒸気温
度よりも高い温度とするスーパーヒート制御を行なっ
て、アキュムレータ中での余剰冷媒の貯留量を冷房時の
定常運転状態で零にするように構成されていれば、冷房
時にはスーパーヒート制御により、循環冷媒組成が変動
することを避けつつ、ＣＯＰを高めて暖房運転性能を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による空調装置の構造を示
す回路図である。

【図２】上記空調装置の制御系統を示す図である。

【図３】暖房時と冷房時とに応じた制御の一例を示すフ
ローチャートである。

【図４】上記空調装置の冷却水回路に組み込まれた三方
弁の作動特性を示す図である。

【図５】非共沸冷媒の組成比と温度との関係を示す図で
ある。

【図６】（ａ）はサブクール制御時の冷凍サイクルのＰ
−ｈ線図であり、また、（ｂ）はスーパーヒート制御時
の冷凍サイクルのＰ−ｈ線図である。

【符号の説明】

１冷媒回路２０圧縮機３０冷媒回路４１四方弁４５メインアキュムレータ４６サブアキュムレータ５１熱交換器６８ａ〜６８ｎ室内熱交換器７０ａ〜７０ｎ膨張弁７５ａ，７５ｂ室外熱交換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５Ａ 43/00 43/00 Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と、暖房時に凝縮器、冷房時に蒸
発器となる室内熱交換器と、膨張弁と、暖房時に蒸発
器、冷房時に凝縮器となる室内熱交換器と、冷媒循環経
路を切替える手段とが冷媒回路に設けられ、暖房時には
冷媒が圧縮機から室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器
をこの順に通って圧縮機に戻され、冷房時には冷媒が圧
縮機から室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器をこの順
に通って圧縮機に戻されるように冷媒回路が構成される
とともに、上記冷媒として非共沸冷媒が用いられた空調
装置であって、冷媒が蒸発器から圧縮機に戻る経路中に
アキュムレータが配置されるとともに、負荷に応じて圧
縮機の回転数を制御する一方、少なくとも暖房運転時に
膨張弁の開度調節により高圧側の膨張弁近傍の冷媒温度
を飽和液温度よりも低い温度とするサブクール制御を行
う制御手段が設けられ、かつ、上記アキュムレータ内
に、上記サブクール制御が行なわれている暖房運転時に
アキュムレータに貯留する液相の余剰冷媒を加熱する加
熱手段が設けられていることを特徴とする空調装置。
【請求項２】請求項１記載の空調装置において、上記
制御手段は、冷房時には膨張弁の開度調節により圧縮機
吸入側の冷媒温度を飽和蒸気温度よりも高い温度とする
スーパーヒート制御を行なって、アキュムレータ中での
余剰冷媒の貯留量を冷房時の定常運転状態で零にするよ
うに構成されていることを特徴とする空調装置。