JPH03177753A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は空気調和機に関し、特に冷凍サイクルおよび
制御装置に係わる容量制御可能な室外送風機を用いた空
気調和機の蒸発圧力制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の空気調和機の構成を第３図に示す、第３図におい
て、１は吸入したガス冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、
２は冷房運転側、［１房運転側に切換わる四方弁、３は
室外熱交換器、４は高圧の：夜冷媒を低圧の気液混合冷
媒にする減圧装置、５は室内熱交換器、６は冷媒の気液
分離を行うアキュムレータ、６ａはアキュムレータ６の
流出管途中にキリ穴を開けて構成される返油装置である
。ここで四方弁２は、圧縮機１の吐出口、室外熱交換器
３の一端口、室内熱交換器５の一端口、アキュムレータ
６の入口に配管接続されている。７ａ１ｂ、１ｃは室外
熱交換器３に風を送るための室外送風機、８は圧縮機１
の吐出管に設けられ吐出圧力を検出する圧力センサ、９
はその吐出管とアキュムレータ６の入口配管との間に接
続されたバイパス路１０の冷媒の流量を制御する電動弁
の一例としてのｔ磁弁、１１および１２は夫々ガス側延
長配管およびＷＬ１！Ｉ１１延長配管である。室外熱交
換器３の他端口と、室内熱交換器５の他端口に接続され
ている減圧装置４とが液側延長配管１２によって接続さ
れている。１３は圧力センサ８に接続された吐出圧力検
知手段、１４は吐出圧力検知手段からの出力に応じて電
磁弁９を開閉制御する電磁弁制御手段である。

図中実線矢印は冷房運転時の冷媒流れ方向を、また破線
矢印は暖房運転時の冷媒流れ方向を示している。

次に、冷房運転時の動作について説明する。圧縮機１で
圧縮し、吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２を
介して室外熱交換器３に流入し、室外送風機７ａ、７ｂ
、７ｃの送風作用により室外空気に放熱する一方、冷媒
は凝縮して高圧の液冷媒となり、液側延長配管１２をか
いして減圧装置４で減圧され、低圧の気液混合冷媒とな
って、室内熱交換器５に供給される。室内熱交換器５で
は、室内空気から採熱して冷房する一方、冷媒は蒸発し
て低圧のガス冷媒となり、ガス側延長配管１１および四
方弁２を介してアキュムレータ６に流入する。アキュム
レータ６では、室内熱交換器５で蒸発し切れなかった液
冷媒とガス冷媒を分離して圧縮ａ１に吸入させる一方、
アキュムレータ６の底部に溜まっている冷媒と冷凍機油
の混合液を返油装置６ａを介して圧縮′ａｌに吸入させ
、圧縮＠１内部の潤滑に必要な油量を適正に保持する。

次に、暖房運転時の動作について説明する。

圧ｆｆ１ｌｌでガス冷媒を圧縮し、吐出された高温高圧
のガス冷媒は、四方弁２およびガス側延長配管１１を介
して室内熱交換器５に流入し、室内空気に放熱して暖房
する一方、冷媒は凝縮して高圧の液冷媒となり、減圧装
置４で減圧され、低圧の気液７昆合冷媒となった後、液
側延長配管１２をかいして室外熱交換器３に供給される
。室外熱交換器３では、室外送風機？ａ、７ｂ、７ｃの
送風作用により室外空気より採熱して冷媒は蒸発し、低
圧のガス冷媒となり、四方弁２を介してアキュムレータ
６に流入する。アキエムレータ６では、室外熱交換器３
で蒸発し切れなかった液冷媒とガス冷媒を分離する一方
、ガス冷媒と圧縮機１に必要な冷凍機油を返油する。

この様な空気調和機の動作を、第４図により説明する。

ステップ１９で暖房が開始した後、負荷が増加すると圧
縮機ｌから吐出される冷媒ガスの圧力が上昇する。特に
暖房時冷媒ガスを凝縮させるための熱交換器、つまり室
内熱交換器５の容量が小さいため、吐出圧力が上昇し易
く、このためステップ２１で、圧力センサ８に接続して
いる吐出圧力検知手段１３で吐出圧力Ｐ、が第１の所定
値２０以上と検出したときは、ステップ２２で電磁弁制
御手段１４により電磁弁９を開路し、バイパス路１０の
冷媒の一部を流すことにより、吐出圧力を低下させる。

この後ステップ２５において吐出圧力検知手段１３で吐
出圧力Ｐ、が第２の所定値Ｐｏ（但し、ｐＨ＜Ｐａ１）
以下か否かを判定し、吐出圧力Ｐ４が第２の所定値Ｐ。

以下の時には、ステップ２９で電磁弁制御手段１４によ
り電磁弁９を閉路し、通常の運転状態に戻る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の空気調和機は以上のように構成されているので、
いったん電磁弁９が開路した後は吐出圧力が所定値以下
になるまでは何等の制御を行っていないため、バイパス
路ｌＯを通って流入した吐出ガス冷媒の影響で蒸発圧力
が上昇し、圧縮機１からの冷凍機油の吐出量が増大し、
圧！ＩＩ！１の暁損を生じる危険性などの課題があった
。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、吐出圧力が所定値以上となり電動弁が開路した
後、蒸発圧力を適正に維持して圧縮機からの冷凍機油の
吐出を抑制するようにした空気調和機を得る事を目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わる空気調和機は、圧縮機と四方弁との接
続配管の途中より電磁弁を介してアキュムレータ流入配
管に接続されたバイパス路、室外熱交換器に風を送るた
めの複数の送風機、送風機の運転容量、を制御する送風
機容量制御手段、電動弁の開閉動作を制御する電動弁制
御手段、電動弁の作動時間を計時する電動弁作動計時手
段、室外熱交換器の液側配管に取り付けられた蒸発圧力
検出手段、圧縮機の吐出配管に取り付けられた吐出圧力
検出手段を備え、吐出圧力検出手段による吐出圧力が第
１の所定値以上の時は、電動弁制御手段により電動弁を
開とすると共に、電動弁作動計時手段による時間が所定
値に達し４た時、蒸発圧力検出手段による蒸発圧力が所
定値以上の時は、送風機容量制御手段により送風機の運
転容量を減少させてゆき、その後吐出圧力検出手段によ
る吐出圧力が第２の所定値以下となった時は、送風機の
運転容量減少のまま電動弁制御手段により電動弁を閉と
するようにしたものである。

〔作　用〕

この発明では、吐出圧力が第１の所定値以上の時は、電
動弁制御手段により電動弁を開とすると共に、電動弁作
動計時手段による時間が所定値に達した時、蒸発圧力が
所定値以上の時は、送風機容量制御手段により送風機の
運転容量を減少させてゆくため、蒸発圧力の上昇を抑制
して圧縮機からの冷凍機油の吐出を抑えると共に、吐出
圧力の上昇も抑制できる。また、その後吐出圧力が第２
の所定値以下となった時は、送風機の運転容ｆｆｌ　減
少のまま電動弁制御手段により電動弁を閉とするように
したため、通常運転に復帰したときも吐出圧力の上昇は
抑制できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明するや第１
図はこの発明の一実施例による空気調和機の全体構成図
である。第１図において、１〜６゜６ａ、７ａ〜７ｃ　
（−７）、８〜１４は第３図に示した空気調和機の同符
号部分と同様のものであり、その説明を省略する。１５
は蒸発圧力に応じて３つの室外送風機７ａ〜７ｃの運転
容量を制御する送風機容量制御手段、１６はｔ磁弁９と
送風機容量制御手段１５に入力側が接続され室外送風ｍ
、７の運転容量が減少された後又は電磁弁９が開路した
後の経過時間を計時する電磁弁作動計時手段である。１
７は室外熱交換器３と減圧装置４との間の蒸発圧力を検
出するために室外熱交換器３の一端口付近の配管に取付
けられた圧力センサ、１８は圧力センサＩ７からの蒸発
圧力検出信号を入力して設定値との大小を比較して蒸発
圧力のレベル判定を行う蒸発圧力検知手段で、吐出圧力
検知手段１３と双方向に接続され、また、出力側が送風
機容量制御手段１５にも接続されている。また、吐出圧
力検知手段１３の入力側は電磁弁作動計時手段１６およ
び送風機容量制御手段１５にも接続されている。なお、
図中実線矢印は冷房運転時の冷媒流れ方向を示し、破線
矢印は暖房運転時の冷媒流れ方向を示す。

第２図は暖房運転中の吐出圧力上昇時の制御フローチセ
ートを示したものである。

冷房運転並びに暖房運転時の冷媒の動作については第３
図に示す従来の空気調和機の動作と全く同様なのでその
説明を省略し、負荷が増大し吐出圧力が上昇した場合の
動作について第２図をベースに説明する。

ステップ１９で暖房運転を開始し、通常はステップ２０
に示すように室外送風１７はファンステップＮ−３（Ｎ
は稼働中の室外送風機数を表わす、）で全送風機が運転
している。ファンステップＮと室外送風＠１ａ〜７ｃの
ＯＮ−〇ＦＦ関係を下記暖房負荷が増大し吐出圧力が上
昇してステップ２１で吐出圧力検出信号工３により吐出
圧力Ｐ。

が第１の所定値Ｐ４を以上になったと判断した場合（但
し、吐出圧力検知手段１３が圧力センサ８から入力した
Ｐ４相当の吐出圧力検出信号と第１の所定値Ｐ４１相当
の第１の設定値との大小を比較して判断する。）、ステ
ップ２２でこの判定結果を受けた電磁弁制御■手段１４
により電磁弁９を開路する。このときステップ２３でｉ
ｍ弁作動計時手段１６が電磁弁作動時間を零にリセ・ノ
ドし、を磁なったとき、この経過信号をｉｉｍ弁作動計
時手段１６から受けた吐出圧力検知手段１３はステップ
２５で吐出圧力Ｐ、が第２の所定値Ｐ。以下か否か即ち
圧力センサ８からのＰ４相当の吐出圧力検出信号とＰ。

相当の第２の設定値との大小を比較して判断する。吐出
圧力Ｐ４が第２の所定値Ｐ４□以下ならばこの判定結果
を受けた電磁弁制御手段１４がステップ２９で電磁弁９
を閉路する。

ステップ２５において、吐出圧力Ｐ、が第２の所定値Ｐ
。以下でないと判断すれば、この判定結果を吐出圧力検
知手段１３から受けた蒸発圧力検知手段１８は圧力セン
サ１７からの蒸発圧力Ｐ。

相当の蒸発圧力検出信号と所定値Ｐａｌ相当の蒸発圧力
設定値との大小を比較して蒸発圧力Ｐ、が所定値Ｐａ１
以上か否かを判定する。蒸発圧力Ｐ、が所定値Ｐｅ＋以
上であればこの判定結果を受けた送風機容量制御手段１
５がステップ２７でファンステップＮがｌを超えている
か否かを判定し、ファンステップＮが１を超えていれば
ステップ２８でファンステップＮを１段ステップダウン
する。ステップ２６で蒸発圧力Ｐ、が所定値Ｐａ１以上
でないとの判定結果を蒸発圧力検知手段１８から受けた
場合又はステップ２７でファンステップＮが１を超えて
いないとの判定結果を送風機容量制御■手段１５から受
けた場合の吐出圧力検知手段１３はステップ２５の処理
を行う。また、送風機容量制御１手段１５からステップ
２８を処理した旨の信号を受けた電磁弁作動計時手段１
６はステップ２３の処理に戻って上記動作を繰返す。

以上のようにして電磁弁９をステップ２９で閉路した後
では、吐出圧力検知手段１３はステップ２１に戻って上
記動作を繰返す。なお、上記動作で、ファンステップＮ
が１以下になっていれば、それ以上のステップダウンを
行わず、また、吐出圧力Ｐ４が第２の所定値以下となっ
て電磁弁９が閉路した場合でも、上記室外送風機７の運
転容量の減少のままで室外送風機７が停止するまでのフ
ァンステップＮを維持する。

なお、上記実施例において、圧力センサ１７の代りに配
管温度を検知して蒸発圧力に換算するセンサ等を用いる
こともできる。

また、圧力センサの代りに圧力スイッチを用いて、圧力
スイッチのＯＮ・ＯＦＦを検知することにより圧力判定
を行なうこともできる。

（発明の効果〕 以上のように、この発明によれば吐出圧力が第１の所定
値以上の時にはアキュムレータの流入配管と圧縮機の吐
出配管との間のバイパス路に設けた電動弁を開にすると
共に、その開時から所定時間以上になった時に、蒸発圧
力が所定値以上の時には、送風機の運転容量を減少して
ゆき、その後吐出圧力が第２の所定値以下になると送風
機の運転容量減少のまま電動弁を閉にするように構成し
たので、蒸発圧力の上昇を抑制して圧縮機から冷凍機油
の吐出を抑えると共に、吐出圧力の上昇も抑制できる効
果がある。また、通常運転に復帰したときも吐出圧力の
上昇を抑制でき、圧縮機の信頼性および空気調和機の安
全性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による空気調和機の全体構
成図、第２図は暖房運転中の吐出圧力上昇時の制御フロ
ーチャート、第３図は従来の空気調和機の全体構成図、
第４図は従来の暖房運転時の制御フローチャートである
。 図中、１・・・圧縮機、２・・・四方弁、３・・・室外
熱交換器、４・・・減圧装置、５・・・室内熱交換器、
６・・・アキュムレータ、７ａ、７ｂ、７ｃ・・・室外
送風機、８・・・圧力センサ、９・・・電磁弁、１３・
・・吐出圧力検知手段、１４・・・電磁弁制御手段、１
５・・・送風機容量制御手段、１６・・・電磁弁作動計
時手段、１７・・・圧力センサ、１８・・・蒸発圧力検
知手段、（８゜１３）・・・吐出圧力検出手段、（１７
，１８）・・・蒸発圧力検出手段。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換
   器、アキュムレータを配管接続した冷媒回路、上記圧縮
   機と上記四方弁との接続配管の途中より電動弁を介して
   上記アキュムレータ流入配管に接続されたバイパス路、
   上記室外熱交換器に風を送るための個別運転が可能な複
   数の送風機、該送風機の運転容量を制御する送風機容量
   制御手段、上記電動弁の開閉動作を制御する電動弁制御
   手段、上記電動弁の作動時間を計時する電動弁作動計時
   手段、上記室外熱交換器と上記減圧装置の間の圧力を検
   出するための蒸発圧力検出手段、上記圧縮機の吐出配管
   に取り付けられた吐出圧力検出手段を備え、該吐出圧力
   検出手段により吐出圧力が第１の所定値以上と検出され
   た場合、上記電動弁制御手段により電動弁を開とすると
   共に上記電動弁作動計時手段を作動させ、該電動弁作動
   計時手段による時間が所定値以上に達した時に上記蒸発
   圧力検出手段により蒸発圧力が所定値以上と検出された
   場合、上記送風機容量制御手段により上記送風機の容量
   を減少させてゆき、その後上記吐出圧力検出手段により
   吐出圧力が第２の所定値以下と検出された場合には、上
   記送風機の運転容量減少のまま上記電動弁制御手段によ
   り上記電動弁を閉とするようにしたことを特徴とする空
   気調和機。