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JP2002350014A - 冷凍装置 - Google Patents

冷凍装置

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Publication number
JP2002350014A
JP2002350014A JP2001152091A JP2001152091A JP2002350014A JP 2002350014 A JP2002350014 A JP 2002350014A JP 2001152091 A JP2001152091 A JP 2001152091A JP 2001152091 A JP2001152091 A JP 2001152091A JP 2002350014 A JP2002350014 A JP 2002350014A
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JP
Japan
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refrigerant
liquid
liquid level
receiver
condenser
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Application number
JP2001152091A
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Inventor
Hiromune Matsuoka
弘宗 松岡
Junichi Shimoda
順一 下田
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Priority to AU2002309020A priority patent/AU2002309020B2/en
Priority to DE60238795T priority patent/DE60238795D1/de
Priority to CNB028017293A priority patent/CN1181303C/zh
Priority to EP06017966A priority patent/EP1736721B1/en
Priority to ES02780781T priority patent/ES2282485T3/es
Priority to US10/333,055 priority patent/US6845626B2/en
Priority to EP02780781A priority patent/EP1389723B1/en
Priority to ES06017966T priority patent/ES2358041T3/es
Priority to DE60218653T priority patent/DE60218653T2/de
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現地設置時の冷凍装置が必要とする冷媒量を
充填し得るようにすることにより、常に最適な冷媒充填
量を確保できるようにする。 【解決手段】 圧縮機１、凝縮器２およびレシーバ３を
具備した室外ユニットＸと、膨張弁４および蒸発器５を
具備した室内ユニットＹとを連絡用の液配管８およびガ
ス配管９で連絡してなる冷凍サイクルＡを備えた冷凍装
置において、室外ユニットＸと室内ユニットＹとを連絡
している液配管８内が所定の密度の液冷媒で満たされる
冷媒充填運転状態を現出しつつ冷凍サイクルＡへの冷媒
充填を実施し、この冷媒充填運転中においてレシーバ３
内の液面Ｌが所定位置Ｌ0になったことを検出した時点
で冷媒充填を終了するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、セパレート型の
冷凍装置に関し、さらに詳しくはセパレート型の冷凍装
置における現地冷媒充填時の冷媒充填量設定決定方式に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧縮機、凝縮器およびレシーバを具備し
た室外ユニットと、膨張弁および蒸発器を具備した室内
ユニットとからなるセパレート型の冷凍装置は、従来か
ら良く知られていた。上記構成のセパレート型冷凍装置
の場合、予め室外ユニットに所定量の冷媒を充填してお
き、現地設置時に室外ユニットと室内ユニットとを連絡
する連絡配管の長さに応じて不足する冷媒を追加すると
いう冷媒充填方式が採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、冷媒
充填量を現地工事レベルにより決定するようにした場
合、機器の性能、信頼性を左右する部分が現地工事レベ
ルに依存することとなり、冷凍装置の能力等を最大限に
活かすことができない場合が生じていた。
【０００４】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、現地設置時の冷凍装置が必要とする冷媒量を充填
し得るようにすることにより、常に最適な冷媒充填量を
確保できるようにすることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するための手段として、圧縮機１、凝縮器
２およびレシーバ３を具備した室外ユニットＸと、膨張
弁４および蒸発器５を具備した室内ユニットＹとを連絡
用の液配管８およびガス配管９で連絡してなる冷凍サイ
クルＡを備えた冷凍装置において、前記レシーバ３内の
液面Ｌが所定位置Ｌ0になったことを検出する液面検出
手段１０と、前記液配管８内が所定の密度の液冷媒で満
たされる冷媒充填運転状態を現出しつつ前記冷凍サイク
ルＡへの冷媒充填を実施する冷媒充填運転制御手段と、
前記液面検出手段１０からの検出信号に基づいて前記冷
媒充填運転制御手段による冷媒充填を終了する冷媒充填
終了手段とを付設している。
【０００６】上記のように構成したことにより、室外ユ
ニットＸと室内ユニットＹとを連絡している液配管８内
が所定の密度の液冷媒で満たされる冷媒充填運転状態を
現出しつつ冷凍サイクルＡへの冷媒充填が実施され、こ
の冷媒充填運転中においてレシーバ３内の液面Ｌが所定
位置Ｌ0になったことを検出した時点で冷媒充填が終了
せしめられることとなる。従って、冷凍サイクルＡにお
いて必要とする冷媒充填量が得られることとなり、現地
連絡配管の長さが測定できない場合であっても必要な冷
媒充填量が容易に得られるとともに、機器の信頼性も向
上する。
【０００７】請求項２の発明におけるように、請求項１
記載の冷凍装置において、前記凝縮器２に、室外ファン
６を併設するとともに、前記冷媒充填運転制御手段を、
前記凝縮器２における凝縮圧力が所定値となるように前
記室外ファン６を制御するとともに前記蒸発器５の出口
における冷媒に所定の過熱度を付与せしめることができ
るように前記膨張弁４を開度制御するものとした場合、
凝縮器２に必要以上の液冷媒が溜め込まれることがな
く、しかも蒸発器５から圧縮機１に至るガス配管９内は
ガス冷媒で満たされることとなり、液配管８内が所定の
密度の液冷媒で満たされる冷媒充填運転状態を容易に現
出することができる。
【０００８】請求項３の発明におけるように、請求項１
および２のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記
液面検出手段１０を、前記レシーバ３における所定位置
Ｌ0と前記圧縮機１の吸入管１１とを接続し且つ液面検
出時に開作動される開閉弁１２および減圧機構１３を有
するバイパス回路１４と、該バイパス回路１４を流れる
冷媒の温度を検出する温度検出手段１５とによって構成
した場合、低コストで確実な液面検出を行うことができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の好適な実施の形態について詳述する。
【００１０】このセパレート型冷凍装置は、図１に示す
ように、圧縮機１、室外ファン６を併設した空冷の凝縮
器２およびレシーバ３を具備した室外ユニットＸと、膨
張弁４および蒸発器５を具備した室内ユニットＹとを連
絡用の液配管８およびガス配管９で連絡してなる冷凍サ
イクルＡを備えている。前記液配管８およびガス配管９
には、現地配管部分Ｚが存在する。符号７は室内ファン
である。
【００１１】前記レシーバ３には、図２に示すように、
該レシーバ３内の液面Ｌが所定位置Ｌ0になったことを
を検出する液面検出手段１０が付設されている。本実施
の形態においては、該液面検出手段１０は、前記レシー
バ３における所定位置Ｌ0と前記圧縮機１の吸入管１１
とを接続し且つ液面検出時に開作動される電磁開閉弁１
２および減圧機構として作用するキャピラリチューブ１
３を有するバイパス回路１４と、該バイパス回路１４を
流れる冷媒の温度を検出する温度検出手段として作用す
るサーミスタ１５とによって構成されている。前記所定
位置Ｌ0は、冷房運転時に最も冷媒が不要な場合（換言
すれば、冷媒循環量が最小の場合）にレシーバ３内に溜
まる液冷媒の液面とされる。なお、レシーバ３内の液面
Ｌが、冷房運転時に最も冷房が必要な場合（換言すれ
ば、冷媒循環量が最大の場合）に最低位置Ｌｍｉｎより
低くならないように設定される。符号１６は吸入圧力を
検出する圧力センサーである。
【００１２】前記冷凍サイクルＡには、前記サーミスタ
１５および圧力センサー１６からの検出信号が入力さ
れ、前記圧縮機１、前記膨張弁４、前記室外ファン６、
前記室内ファン７および前記電磁開閉弁１２に制御信号
を出力するコントローラ１８が付設されている。
【００１３】前記コントローラ１８は、前記液配管８内
が所定の密度の液冷媒で満たされる冷媒充填運転状態を
現出しつつ前記冷凍サイクルＡへの冷媒充填を実施する
冷媒充填運転制御手段としての機能と、前記液面検出手
段１０からの検出信号に基づいて前記冷媒充填運転制御
手段による冷媒充填を終了する冷媒充填終了手段として
の機能とを有している。なお、本実施の形態において
は、前記冷媒充填運転制御手段は、前記凝縮器２におけ
る凝縮圧力が所定値（即ち、凝縮器２に必要以上の液冷
媒が溜め込まれることがない状態）となるように前記室
外ファン６を制御するとともに前記蒸発器５の出口にお
ける冷媒に所定の過熱度を付与せしめることができるよ
うに（即ち、蒸発器５から圧縮機１に至るガス配管９内
がガス冷媒で満たされるように）前記膨張弁４を開度制
御するものとされている。上記冷媒充填は、室外ユニッ
トＸと現地連絡配管部分Ｚとを接続する閉鎖弁（図示省
略）を介して行われる。
【００１４】上記のように構成された冷凍装置における
冷媒充填時の作用を説明する。
【００１５】コントローラ１８からの制御信号により、
前記凝縮器２における凝縮圧力が所定値（即ち、凝縮器
２に必要以上の液冷媒が溜め込まれることがない状態）
となるように前記室外ファン６を制御するとともに前記
蒸発器５の出口における冷媒に所定の過熱度を付与せし
めることができるように（即ち、蒸発器５から圧縮機１
に至るガス配管９内がガス冷媒で満たされるように）前
記膨張弁４を開度制御することにより、前記液配管８内
が所定の密度の液冷媒で満たされる冷媒充填運転状態を
現出しつつ前記冷凍サイクルＡへの冷媒充填を実施す
る。この時、電磁開閉弁１２は開状態とされる。
【００１６】すると、冷凍サイクルＡ内の冷媒循環量が
徐々に増大し、レシーバ３内の冷媒の液面Ｌが上昇して
くる。そして、該液面Ｌがバイパス回路１４の入口であ
る所定位置Ｌ0に到達すると、バイパス回路１４に飽和
状態の液冷媒が流れ込むこととなる。それまでは、バイ
パス回路１４には、レシーバ３の気相部に充満する飽和
ガス冷媒が流れており、サーミスタ１５はこのガス冷媒
の温度を検知している。
【００１７】上記したようにして、バイパス回路１４に
流れ込んだ飽和液冷媒は、キャピラリチューブ１３で減
圧されて蒸発するため、サーミスタ１５の検知温度が急
激に低下する。従って、この急激な温度低下を検知する
ことにより、液面検知が行うことができることとなって
いる。しかして、当該液面検知が行われた時点で冷媒充
填が終了せしめられる。
【００１８】上記した冷媒充填により、冷凍サイクルＡ
において必要とする冷媒充填量が得られることとなり、
現地連絡配管の長さが測定できない場合であっても必要
な冷媒充填量が容易に得られるとともに、機器の信頼性
も向上する。
【００１９】しかも、凝縮器２における凝縮圧力が所定
値（即ち、凝縮器２に必要以上の液冷媒が溜め込まれる
ことがない状態）となるように前記室外ファン６を制御
するとともに前記蒸発器５の出口における冷媒に所定の
過熱度を付与せしめることができるように（即ち、蒸発
器５から圧縮機１に至るガス配管９内がガス冷媒で満た
されるように）前記膨張弁４を開度制御するようにして
いるので、液配管８内が所定の密度の液冷媒で満たされ
る冷媒充填運転状態を容易に現出することができる。
【００２０】上記レシーバ３の容量は、冷房サイクルで
最も液面Ｌが低下する時（即ち、凝縮圧力が高く、液配
管８における液冷媒密度が大きい場合）に判定した冷媒
充填量で、最も冷媒が余剰となる運転状態でレシーバ３
から溢れ出ることがないように選定することがＣＯＰの
悪化を防止する上で肝要である。
【００２１】ところで、従来公知の冷凍装置において、
図３に示すように、レシーバ３の上端部Ｌｍａｘと圧縮
機１の吸入管１１とを接続し且つ電磁開閉弁２０および
キャピラリチューブ２１を有するバイパス回路１９を設
けて、デフロスト運転時の保護装置として作用させるよ
うにしたものがあるが、このバイパス回路１９にサーミ
スタ２２を付設すれば、冷媒過充填検知を行うことがで
きる。つまり、冷媒充填後の試運転時に、サーミスタ２
２によりレシーバ３内の液冷媒の液面Ｌが最高液位Ｌｍ
ａｘに到達したことを検知することができるのである。
この時には、前述の液面検出手段１０としては、液面セ
ンサーが採用される。
【００２２】上記実施の形態においては、冷房専用機に
ついて説明したが、室外ユニットＸにおける圧縮機１の
吐出側に四路切換弁を設けて、冷凍サイクルＡを冷媒が
可逆流通できるように構成した冷暖房可能な冷凍装置に
も本願発明は適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、圧縮機１、凝
縮器２およびレシーバ３を具備した室外ユニットＸと、
膨張弁４および蒸発器５を具備した室内ユニットＹとを
連絡用の液配管８およびガス配管９で連絡してなる冷凍
サイクルＡを備えた冷凍装置において、前記レシーバ３
内の液面Ｌが所定位置Ｌ0になったことを検出する液面
検出手段１０と、前記液配管８内が所定の密度の液冷媒
で満たされる冷媒充填運転状態を現出しつつ前記冷凍サ
イクルＡへの冷媒充填を実施する冷媒充填運転制御手段
と、前記液面検出手段１０からの検出信号に基づいて前
記冷媒充填運転制御手段による冷媒充填を終了する冷媒
充填終了手段とを付設して、室外ユニットＸと室内ユニ
ットＹとを連絡している液配管８内が所定の密度の液冷
媒で満たされる冷媒充填運転状態を現出しつつ冷凍サイ
クルＡへの冷媒充填を実施し、この冷媒充填運転中にお
いてレシーバ３内の液面Ｌが所定位置Ｌ0になったこと
を検出した時点で冷媒充填を終了するようにしているの
で、冷凍サイクルＡにおいて必要とする冷媒充填量が得
られることとなり、現地連絡配管の長さが測定できない
場合であっても必要な冷媒充填量が容易に得られるとと
もに、機器の信頼性も向上するという効果がある。
【００２４】請求項２の発明におけるように、請求項１
記載の冷凍装置において、前記凝縮器２に、室外ファン
６を併設するとともに、前記冷媒充填運転制御手段を、
前記凝縮器２における凝縮圧力が所定値となるように前
記室外ファン６を制御するとともに前記蒸発器５の出口
における冷媒に所定の過熱度を付与せしめることができ
るように前記膨張弁４を開度制御するものとした場合、
凝縮器２に必要以上の液冷媒が溜め込まれることがな
く、しかも蒸発器５から圧縮機１に至るガス配管９内は
ガス冷媒で満たされることとなり、液配管８内が所定の
密度の液冷媒で満たされる冷媒充填運転状態を容易に現
出することができる。
【００２５】請求項３の発明におけるように、請求項１
および２のいずれか一項記載の冷凍装置において、前記
液面検出手段１０を、前記レシーバ３における所定位置
Ｌ0と前記圧縮機１の吸入管１１とを接続し且つ液面検
出時に開作動される開閉弁１２および減圧機構１３を有
するバイパス回路１４と、該バイパス回路１４を流れる
冷媒の温度を検出する温度検出手段１５とによって構成
した場合、低コストで確実な液面検出を行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態にかかる冷凍装置の冷凍
サイクルを示すブロック回路図である。
【図２】本願発明の実施の形態にかかる冷凍装置におけ
る要部を示す拡大図である。
【図３】本願発明の他の実施の形態にかかる冷凍装置に
おける要部を示す拡大図である。
【符号の説明】
１は圧縮機、２は凝縮器、３はレシーバ、４は膨張弁、
５は蒸発器、６は室外ファン、８は液配管、９はガス配
管、１０は液面検出手段、１１は吸入管、１２は開閉弁
（電磁開閉弁）、１３は減圧機構（キャピラリチュー
ブ）、１４はバイパス回路、１５は温度検出手段（サー
ミスタ）、１８はコントローラ、Ａは冷凍サイクル、Ｌ
は液面、Ｌ0は所定位置、Ｘは室外ユニット、Ｙは室内
ユニット、Ｚは連絡配管部分。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮機（１）、凝縮器（２）およびレシ
    ーバ（３）を具備した室外ユニット（Ｘ）と、膨張弁
    （４）および蒸発器（５）を具備した室内ユニット
    （Ｙ）とを連絡用の液配管（８）およびガス配管（９）
    で連絡してなる冷凍サイクル（Ａ）を備えた冷凍装置で
    あって、前記レシーバ（３）内の液面（Ｌ）が所定位置
    （Ｌ0）になったことを検出する液面検出手段（１０）
    と、前記液配管（８）内が所定の密度の液冷媒で満たさ
    れる冷媒充填運転状態を現出しつつ前記冷凍サイクル
    （Ａ）への冷媒充填を実施する冷媒充填運転制御手段
    と、前記液面検出手段からの検出信号に基づいて前記冷
    媒充填運転制御手段による冷媒充填を終了する冷媒充填
    終了手段とを付設したことを特徴とする冷凍装置。
  2. 【請求項２】 前記凝縮器（２）には、室外ファン
    （６）を併設するとともに、前記冷媒充填運転制御手段
    を、前記凝縮器（２）における凝縮圧力が所定値となる
    ように前記室外ファン（６）を制御するとともに前記蒸
    発器（５）の出口における冷媒に所定の過熱度を付与せ
    しめることができるように前記膨張弁（４）を開度制御
    するものとしたことを特徴とする前記請求項１記載の冷
    凍装置。
  3. 【請求項３】 前記液面検出手段（１０）を、前記レシ
    ーバ（３）における所定位置（Ｌ0）と前記圧縮機
    （１）の吸入管（１１）とを接続し且つ液面検出時に開
    作動される開閉弁（１２）および減圧機構（１３）を有
    するバイパス回路（１４）と、該バイパス回路（１４）
    を流れる冷媒の温度を検出する温度検出手段（１５）と
    によって構成したことを特徴とする前記請求項１および
    ２のいずれか一項記載の冷凍装置。
JP2001152091A 2001-05-22 2001-05-22 冷凍装置 Pending JP2002350014A (ja)

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