JPH09145177A

JPH09145177A - 冷凍システム及び冷凍システムを備える空気調和機

Info

Publication number: JPH09145177A
Application number: JP30766595A
Authority: JP
Inventors: Atsuyumi Ishikawa; 敦弓石川; Hideaki Mukoda; 英明向田; Takeo Goto; 剛伯後藤; Yoshinori Enya; 義徳遠谷; Masahiro Kobayashi; 雅博小林; Takashi Kawanabe; 隆川鍋; Yoshitaka Hara; 嘉孝原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】混合冷媒を用いた場合において、凝縮圧力が
高圧になるのを防止し、凝縮器の熱交換効率の低下を防
止できる冷凍システム及びその冷凍システムを備える空
気調和機を提供する。【解決手段】混合冷媒を圧縮機１、凝縮器４、減圧装
置５、蒸発器７を有する冷媒回路中に循環するように構
成した冷凍システムにおいて、冷媒の凝縮圧力を検出す
る圧力センサ２と、冷媒の凝縮圧力が所定の値より高い
場合に、凝縮器４の送風ファン４ａの回転数を大きくす
る制御手段４１とを備える。これにより、運転時に高圧
となりやすい混合冷媒を用いた場合であっても、凝縮圧
力が高まって凝縮器の温度が高くなった場合に、熱交換
の促進による凝縮器の温度の低下を図り、混合冷媒の凝
縮温度を下げて凝縮器４の熱交換効率の向上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機、凝縮器、
減圧装置、蒸発器等を有する冷媒回路を備える冷凍シス
テムに関し、特に冷媒として特性の異なる冷媒が２種類
以上混合された混合冷媒を用いた冷凍システム及びその
冷凍システムを備える空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷凍システムは、圧縮機、凝縮
器、減圧器、蒸発器を冷媒管で接続して構成されてお
り、冷媒回路に冷媒を循環させている。

【０００３】冷媒回路では、冷媒を圧縮吐出して循環さ
せており、凝縮器ではここに導入された冷媒を熱交換し
て凝縮させているが、送風機により送風して凝縮器にお
ける熱交換の促進を図っているが、かかる送風機による
送風は一般に定速で送風されている。

【０００４】一方、冷媒回路に充填される冷媒として、
従来、塩素基を有するＲ−１２等を用いていたが、地上
上空のオゾン層破壊の潜在性があるため、環境保全の目
的から塩素基の含有量の少ないＲ−２２（クロロジフル
オロメタン）や、塩素基を含まないＲ−３２（ジフルオ
ロメタン）、Ｒ−１２５（ペンタフルオロエタン）、Ｒ
−１３４ａ（テトラフルオロエタン）あるいはこれらの
混合物等（以下「ＨＦＣ系冷媒」という）が代替冷媒と
して使用されている。

【０００５】冷媒として、このようなＨＦＣ系冷媒を用
いた場合には、その混合冷媒の性質として、運転圧力が
従来の単一冷媒（例えばＲ−２２）より高圧になりやす
いという特質を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、凝縮圧力が
大きくなりすぎると凝縮器の中の圧力が高くなり、温度
も高くなって、熱交換器の能力不足ぎみになり、その結
果凝縮器の冷媒温度が高めになる。そのため、冷媒は凝
縮器で凝縮しにくくなる。その結果、凝縮器の熱交換効
率が低下してしまうという問題点がある。

【０００７】特に、上述したような混合冷媒を用いるこ
とによって、冷凍システムの運転中に凝縮温度が変動す
ると確実な制御が図れなくなるおそれがある。従って、
混合冷媒を用いた場合においても凝縮圧力が略一定にな
るように制御することが望まれる。

【０００８】本発明は上記課題を解消するために、混合
冷媒を用いた場合において、凝縮圧力が高圧になるのを
防止し、凝縮器の熱交換効率の低下を防止できる冷凍シ
ステム及びその冷凍システムを備える空気調和機を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、特性の異なる少なくとも２種以上の冷媒を圧縮機、
凝縮器、減圧装置、蒸発器を有する冷媒回路中に循環さ
せるように構成し、前記凝縮器には熱交換用の空気を送
風する送風ファンを備えた冷凍システムにおいて、前記
冷媒回路内における冷媒の凝縮圧力を検出する圧力セン
サと、この圧力センサにより検知した凝縮圧力が所定の
値より高い場合に、前記凝縮器に設けられた送風ファン
の回転数を大きくする制御手段とを備えるものである。

【００１０】請求項１に記載の発明によれば、圧力セン
サが冷媒の凝縮圧力を検出し、冷媒の凝縮圧力が所定の
圧力値より高い場合に、制御手段は、送風ファンの回転
数を上げて、凝縮器の熱交換の促進を図る。特に、運転
時に高圧となりやすい混合冷媒を用いた場合であって
も、凝縮圧力が高まって凝縮温度が高くなった場合に、
送風ファンの回転数を高くし、熱交換の促進による凝縮
器の温度低下を図ることができる。これにより、凝縮器
の熱交換効率の低下を防止し、更に、凝縮圧力が略一定
になるように制御することができる。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、前記送風
ファンをその回転数を変動可能に駆動するモータとして
直流モータを用いた場合であっても請求項１に記載の発
明と同様な効果を得ることができる。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、前記送風
ファンをその回転数を変動可能に駆動するモータとして
交流モータを用いた場合であっても請求項１に記載の発
明と同様な効果を得ることができる。

【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項１乃至
３に記載の冷凍システムにおいて混合冷媒を可逆運転可
能に設けられて、冷房及び暖房運転を可能した空気調和
機として用いたものであり、空気調和機における凝縮圧
力が高圧になるのを防止し、凝縮器の熱交換効率の低下
を防止して安定運転が可能になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は、一般的な家庭用の空気調和機を示
す概略図である。この種の空気調和機は、室内に配置さ
れる利用側ユニットＡと、室外に配置される熱源側ユニ
ットＢとからなり、両者は冷媒管３００によりつながれ
ている。熱源側ユニットＢは図４に示す。

【００１６】図２は、図１に示す空気調和機を示す冷媒
回路図である。

【００１７】１はモータ部と、このモータ部により駆動
される圧縮部とからなる圧縮機（コンプレッサ）であ
り、本実施の形態では、圧縮機１は吐出量が一定のいわ
ゆる定格圧縮機が用いられている。このような定格圧縮
器を用いた場合には、冷媒回路が高圧になった場合に
も、吐出圧力が可変のインバータ圧縮機の場合と異なり
その吐出圧力を変化させることができないものであり、
凝縮器における凝縮圧力の制御が特に望まれている。
尚、圧縮機１として吐出圧力が可変のインバータ圧縮機
を用いるものであってもよく、この場合においても、定
格の圧縮機を用いた場合と同様に凝縮器における熱交換
効率の低下を防止できる。

【００１８】圧縮機１の吐出側には、冷媒回路における
冷媒圧力を検出するための圧力センサ２が設けられてい
る。

【００１９】この圧力センサ２は、冷媒回路内の冷媒の
凝縮圧力を検出するものであり、後述する制御装置４１
に接続されて、凝縮圧力の検出信号を制御装置４１に発
するようになっている。圧力センサ２は、常時圧力を検
出するものであってもよいし、又は、制御装置４１が所
定時間毎に凝縮圧力の検出指令を発し、その指令があっ
た場合に圧力を測定するものであってもよい。更に、所
定値以上の圧力がかかるとスイッチが入力されて検出指
令を発する種類の圧力センサをもちいることもできる。

【００２０】また、圧力センサ２は、本実施の形態では
圧縮機１の吐出側に配置しているが、冷媒の凝縮圧力を
検出する部位であれば特に限定されるものではなく、圧
縮機１と電動膨張弁５の間の高圧側に設定するものであ
ればよい。但し、圧縮機１の吐出側に配置すれば、冷媒
回路中の最も凝縮圧力の高くなる箇所の測定ができ、冷
凍システムの高圧防止の観点から応答性に優れる。尚、
圧縮機１の吐出側圧力を検出する場合には、脈動の影響
を受けやすいので、検出圧力の平均値を取る等の対策を
講じることが望ましい。

【００２１】図２の冷媒回路において、２ａはマフラ
ー、３は冷房／暖房運転時の冷媒の流れを切り替えるた
めの四方切換弁である。４は熱源側熱交換器、５は減圧
装置としての電動膨張弁、６はスクリーンフィルター、
７は利用側熱交換器、８はマフラー、９はアキュムレー
タ、１０は電磁開閉弁である。

【００２２】このような冷媒回路の構成により、圧縮機
１から吐出される冷媒は、四方切換弁３の切り替わり位
置と電磁開閉弁１０の開閉とに応じて、実線の矢印（冷
房運転）、点線の矢印（暖房運転）、実線中点の矢印
（除霜運転）のように、３つのモードに従って、冷媒の
流れる方向が決まる。

【００２３】即ち、冷房運転時には、圧縮機１から吐出
された冷媒が、圧縮機１、マフラー２ａ、四方切換弁
３、熱源側熱交換器４、電動膨張弁５、スクリーンフィ
ルター６、利用側熱交換器７、マフラー８、四方切換弁
３、アキュムレータ９、圧縮機１の順に循環し、熱源側
熱交換器４が凝縮器として、利用側熱交換器７が蒸発器
として機能し、利用側熱交換器７による冷房運転が可能
になる。

【００２４】暖房運転時には、圧縮機１から吐出された
冷媒が、圧縮機１、マフラー２ａ、四方切換弁３、マフ
ラー８、利用側熱交換器７、スクリーンフィルター６、
電動膨張弁５、熱源側熱交換器４、四方切換弁３、アキ
ュムレータ９、圧縮機１の順に循環し、熱源側熱交換器
４が蒸発器として、利用側熱交換器７が凝縮器として機
能し、利用側熱交換器７による暖房運転が可能になる。

【００２５】除霜運転時（暖房運転時のように冷媒が循
環している時）には、電磁開閉弁１０が開き、圧縮機１
から吐出される高温の冷媒の一部が、熱源側熱交換器４
の温度を上昇させるために、熱源側熱交換器４に直接供
給される。これにより、熱源側熱交換器４の温度が上昇
し霜がつきにくくなると共に一部の除霜が行われる。

【００２６】次に冷媒について説明する。

【００２７】本実施の形態においては、運転時における
圧力が高い冷媒に適しており、単一冷媒、混合冷媒のい
ずれの冷媒をも使用することもでき、例えば、Ｒ−４１
０ＡまたはＲ−４１０Ｂが用いられる。Ｒ−４１０Ａ
は、２成分系の混合冷媒であり、Ｒ−３２を５０Ｗｔ
％、Ｒ−１２５を５０Ｗｔ％の構成であり、沸点は−５
２．２°Ｃ、露点は−５２．２°Ｃである。Ｒ−４１０
Ｂの構成成分は、Ｒ−３２を４５Ｗｔ％、Ｒ−１２５を
５５Ｗｔ％の構成である。

【００２８】このような２成分混合冷媒では、Ｒ−２２
の従来の単一冷媒と比較した場合、所定の条件におけ
る、圧縮機１の吐出温度がＲ−２２では６６．０°Ｃに
対してＲ−４１０Ａでは７３．６°Ｃであり、凝縮圧力
がＲ−２２では１７．３５ｂａｒであるのに対してＲ−
４１０Ａでは２７．３０ｂａｒであり、蒸発圧力がＲ−
２２では６．７９ｂａｒであるのに対してＲ−４１０Ａ
では１０．８６ｂａｒという特性を有し、冷媒回路全体
として、従来のＲ−２２の単一冷媒を使用する場合より
高い温度であり且つ高い圧力となる。

【００２９】一方、Ｒ−４１０Ａ及びＲ−４１０Ｂ等の
混合冷媒を用いた場合には、各成分の冷媒の沸点が近似
しているために、冷媒組成に変化が生じにくく、冷媒組
成の変化によって生じる温度グライド等の問題を考慮す
る必要がない。このために運転中における制御がしやす
くなる。

【００３０】図３は、空気調和機の制御回路図である。
図３の中央の一点鎖線を境にして、左側は、利用側ユニ
ットＡの制御回路を示し、右側は、熱源側ユニットＢの
制御回路を示している。両側の制御回路は、動力線１０
０と制御線２００とを介してつながれている。

【００３１】利用側ユニットＡには、整流回路１１と、
モータ用の電源供給回路１２と、制御用の電源供給回路
１３と、モータ駆動回路１５と、スイッチ基板１７と、
受信回路１８ａ、表示基板１８と、フラップモータ１９
とが設けられる。

【００３２】整流回路１１はプラグ１０ａを介して供給
される１００Ｖの交流電力を整流し夫々の電源供給回路
１２，１３へ直流電力を供給する。モータ用の電源供給
回路１２はＤＣファンモータ１６に供給される直流電圧
を１０乃至３６Ｖの電圧に調整する。この電源供給回路
１２はマイクロコンピュータ１４から送られてくる信号
に応じて直流電圧を１０乃至３６Ｖの範囲で可変し、Ｄ
Ｃファンモータ１６の回転数を換えさせてこのモータで
駆動されるファンによって、利用側熱交換器７で調和さ
れた調和空気の被調和室への吹き出し量を制御するため
のものである。

【００３３】制御用の電源供給回路１３は、マイクロコ
ンピュータ１４に供給される５Ｖの直流電圧を発生す
る。モータ駆動回路１５は、ＤＣファンモータ１６の回
転位置情報に基づくマイクロコンピュータ１４からの信
号に応答して、ＤＣファンモータ１６のステータ巻線へ
の通電切換えタイミングを制御する。スイッチ基板１７
は利用側ユニットＡの操作パネルに固定され、このスイ
ッチ基板１７にはオン／オフスイッチ、試運転スイッ
チ、等が設けられている。これらのスイッチの状態はマ
イクロコンピュータ１４がキースキャンして取り込む。
受信回路１８ａは、ワイヤレスリモートコントローラ６
０からの遠隔操作信号（例えば、オン／オフ信号、冷房
／暖房切り換え信号、或いは室温設定信号等）を受信
し、復調した後マイクロコンピュータ１４に転送する。
表示基板１８は、マイクロコンピュータ１４からの信号
に基づいてＬＥＤをダイナミック点灯させて空気調和機
の運転状態を表示する。フラップモータ１９は、利用側
熱交換器７で調和され、かつファンによって吹き出され
る調和空気の吹き出し方向を変更するフラップを動かす
ように機能する。

【００３４】さらに、マイクロコンピュータ１４には、
室温を測定するための室温センサ２０と、利用側熱交換
器７の温度を測定するための熱交換器温度センサ２１
と、部屋の湿度を測定するための湿度センサ２２とが設
けられる。これらのセンサによって検出された測定値は
マイクロコンピュータ１４でＡ／Ｄ変換されて取り込ま
れる。マイクロコンピュータ１４はこれらの入力情報
（取り込み情報）を基に演算し、四方切換弁、圧縮機１
の運転能力を定めるための信号等をシルアル回路２３と
端子板Ｔ３とを通じて、熱源側ユニットＢに送る。ま
た、トライアック２６とヒータリレー２７とは、ドライ
バー２４を通じてマイクロコンピュータ１４により制御
される。これによって除湿運転（冷房運転時に用いる冷
凍サイクルの状態）に用いられる再加熱ヒータ２５に供
給する電力を段階的に制御する。

【００３５】符号３０は、空気調和機の型と特性を示す
特定データを保存した外部ＲＯＭである。これらの特定
データは、プラグ１０ａがコンセントに接続され電力が
供給されてマイクロコンピュータ１４が立上がった後
に、すぐに外部ＲＯＭ３０から取り出される。マイクロ
コンピュータ１４は外部ＲＯＭ３０からの特定データの
取り出しが完了するまで、ワイヤレスリモートコントロ
ーラ６０からの命令の入力、あるいはＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチ又は試運転スイッチ（操作は後述する）の状態の検
知はなさない。

【００３６】次に、図３の熱源側ユニットＢのコントロ
ールサーキットについて説明する。

【００３７】室外ユニットＢにおいて、端子板Ｔ１’、
Ｔ２’、Ｔ３’は、それぞれ利用側ユニットＡに配置さ
れた端子板Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に接続されている。符号３
１は端子板Ｔ１’とＴ２’に平行に接続されたバリスタ
である。３２はノイズフィルタ、３４はリアクタ、３３
は倍電圧整流回路、３５は電圧を倍にする倍電圧器、３
６はノイズフィルタである。

【００３８】符号３９は、端子板Ｔ３’を介して利用側
ユニットＡから供給された制御信号を動力線から分散す
るシルアルサーキットであり、その分散された信号は制
御装置４１へ伝達される。４０は、電流検出器であり、
熱源側ユニットＢに供給された電流を変流（Ｃ．Ｔ．）
で検出し制御装置４１用の信号に変換する。

【００３９】４２は制御装置４１の動作用電力を発生さ
せるための定電力回路、４３は、冷凍サイクルの圧縮機
１を運転するためのモータ部であり、４４は圧縮機１か
らの吐出される冷媒の温度を検知する吐出側温度センサ
ーである。４５はファンモータであり、回転速度が複数
の段階に制御され、熱源側熱交換器４に空気をおくれる
ように配置されている。

【００４０】四方切換弁３、電磁開閉弁１０は前述した
冷凍サイクルの冷媒通路を切り替えるようになってい
る。更に、熱源側ユニットＢには、室外温度を検出する
室外温度センサ４８がファンモータ４５の空気取り入れ
口に近接取付けられ、熱源側熱交換器４の温度を検知す
る熱交換器温度センサ４９が熱源側熱交換器４に取付ら
れている。これらのセンサ４８，４９によって得られた
検出値は制御装置４１でＡ／Ｄ変換されて取り込まれ
る。

【００４１】符号５０は利用側ユニットＡの外部ＲＯＭ
３０と同様な機能を有する外部ＲＯＭである。熱源側ユ
ニットＢについての特有のデータは、外部ＲＯＭ３０で
説明したものと同様のものが外部ＲＯＭ５０に収納され
ている。

【００４２】熱源側ユニットＢと利用側ユニットＡの各
制御回路における記号Ｆは、ヒューズである。

【００４３】マイクロコンピュータ（制御装置）１４、
４１のそれぞれは、予めプログラムを収納したＲＯＭ、
参照データを収納したＲＡＭ、そしてプログラムを演算
するＣＰＵを、同一の容器に収納したものである（イン
テルコーポレーション販売の８７Ｃ１９６ＭＣ（ＭＣ
Ｓ−９６シリーズ）等を用いることができる）。

【００４４】一方、制御装置４１は、本実施の形態で
は、圧力センサ２に接続されており、その検出圧力に応
答して、電動膨張弁５の弁開度を制御しており、電動膨
張弁５の絞り弁を駆動するステップモータ５１に開度信
号を発するようになっている。

【００４５】即ち、電動膨張弁５の開度は通常、冷凍サ
イクル中の冷媒の蒸発温度が一定になるように冷媒の蒸
発温度に基づいて制御されるが、本実施の形態では、更
に、圧力センサ２が検出した圧力に基づいても制御され
る。

【００４６】尚、図２に示すように、制御装置としての
マイクロコンピュータ４１は、検出時間可変手段７１を
備えており、後述するように、圧力センサ２により検出
時間を決定し、その検出時間を検出圧力に応じて変える
ようになっている。

【００４７】図５は図３の熱源側ユニットＢのＡＣファ
ンモータ（単相電動誘導機）４５の駆動回路例を示した
ものである。

【００４８】この図５に示す駆動回路において、インバ
ータ電源を構成するコンバータ３００は、単相交流電源
３３０を直流電力に整流して、この直流電力をインバー
タ３５０に供給するようになっている。

【００４９】制御装置４１はファンモータ４５に設けら
れた回転子の回転位置センサにより検出した回転子に基
づく通電パターンをインバータを使って制御するもので
あり、インバータ３５０は６種類の通電組み合わせを持
っており、単相伝播通電によりファンモータ４５を駆動
する。また、位置検出素子からのロータの位置検出信号
が制御装置４１に与えられて、制御装置４１はステータ
の巻線への通電を切り換えるタイミングを得ている。そ
して、制御装置４１は、圧力センサ２の検出した凝縮圧
力値が所定の値を越えた場合に、ファンモータ４５を高
い段階の回転数になるように制御するものであり、ファ
ンモータ４５がハイ（Ｈｉｇｈ）とロウ（Ｌｏｗ）の２
段階制御の場合には、ロウ段階からハイ（Ｈｉｇｈ）段
階に切り換える。即ち、通常運転では、ファンモータ４
５の回転数はロウ運転となっており、圧力センサ２の検
出圧力が所定の値より高い場合にファンモータ４５をハ
イ段階に切り換えて運転するようになっている。もちろ
ん、ファンモータ４５の回転数の制御は複数段階に制御
できるものであればよく、２段階に限らず、３段階や４
段階等の多段に制御可能なものであっても同様に制御で
きる。

【００５０】例えば、ファンモータ４５が、ハイ（Ｈｉ
ｇｈ）、ミドル（Ｍｉｄｄｌｅ）、ロウ（Ｌｏｗ）の３
段階に回転数を調整できる場合には、ミドル運転をして
いる場合に、圧力センサ２が所定圧力値以上の圧力を検
出した場合にはハイ段階に、ロウ運転をしている場合
に、圧力センサ２が所定圧力以上の圧力を検出した場合
にはミドル又はハイ段階にモータの出力を切り換えるも
のであってもよい。

【００５１】次に、本実施の形態における作用を説明す
る。

【００５２】まず、冷房運転時には、図２に実線矢印で
示すように、圧縮機１から吐出された冷媒は、マフラー
２ａ、四方切換弁３、熱源側熱交換器（室外熱交換器）
４、電動膨張弁５、スクリーンフィルター６、利用側熱
交換器（室内熱交換器）７、マフラー８、四方切換弁
３、アキュムレータ９の順序で冷媒回路を循環し、利用
側熱交換器７が蒸発器として機能し、電動膨張弁５で減
圧される。

【００５３】本実施の形態では、上述の如く、２成分混
合冷媒であるＲ−４１０Ａ、Ｒ−４１０Ｂを冷媒として
用いているので、その混合冷媒の性質上、単一冷媒を用
いた場合に比較して、運転時における冷媒管内の凝縮圧
力が高い。このため、冷房運転時に凝縮圧力が異常に高
くなる場合には、図６に示すようなファンモータ４５の
制御を行って、ファン４ａによる凝縮器である熱源側熱
交換器（室外熱交換器）４に対する通風量を増やして、
凝縮器における熱交換効率の促進を図って、凝縮器にお
ける冷媒の凝縮温度を下げて凝縮圧力を下げ、これによ
り熱源側熱交換器４の熱交換効率を上げる。更に、運転
時における冷媒の圧力が異常に高くなるのを防止して、
冷媒回路における異常な高圧によって生じる冷媒回路の
損傷等を防止する。

【００５４】ここで、図６を参照して、制御装置４１に
おけるファンモータ４５の制御フローについて説明す
る。

【００５５】冷房運転開始後、ステップＳ１において、
圧力センサ２による圧力検知を開始し、検知圧力が所定
以上の圧力値を検知すると制御装置４１に検知信号を発
する。所定の圧力値は、空気調和機の機種、例えば、一
般家庭用やビル用等の業務用空気調和機または能力等に
より異なり、定められるものではないが、例えば、３２
Ｋｇ／cm2 である。尚、圧力センサ２は冷媒回路内にお
ける冷媒圧力を常時検知するもののほか、冷媒回路にお
いてこの所定値以上の圧力値を検知するとスイッチが作
動してオン信号を発するものであってもよい。制御装置
４１は、この圧力センサ２からオン信号を受けると、ス
テップＳ２にすすむ。

【００５６】ステップＳ２では、制御装置４１がファン
モータ４５の回転数がロウ（Ｌｏｗ）状態であるか否か
判断し、ファンモータ４５の回転数がロウ（Ｌｏｗ）状
態である場合には、ステップＳ７に進みファンモータ４
５の回転数をハイ（Ｈｉｇｈ）状態にして、フアンモー
タ４５の回転数を上昇させて、外気との熱交換の促進を
図る。即ち、凝縮器として作用する室外熱交換器４の送
風量を増加することによって、凝縮器の冷却が促進され
て凝縮器における冷媒の凝縮が促進し、凝縮器における
冷媒圧力が低下する。そして、凝縮器内の冷媒圧力が低
下すると、凝縮温度も低下して、凝縮器における熱交換
効率の低下を防止できる。

【００５７】一方、ステップＳ２において、ファンモー
タ４５の回転数がロウ（ＬＯＷ）でない場合、この場合
には本実施例ではファンモータ４５はロウとハイの２段
階になっているのでファンモータ４５の回転数はハイで
あるから、これ以上のファンモータ４５の回転数制御は
おこなわないが、更に上述した圧力値（３２Ｋｇ／cm2
）より大きい限界圧力値（例えば、３４Ｋｇ／cm2 ）
に達しているか否かが判断される。

【００５８】即ち、ステップＳ２において、ファンモー
タ４５の回転数がロウでなくハイ状態の場合には、ステ
ップＳ３に進み、制御装置４１は所定時間の経過をみ
て、所定時間経過している場合には再び圧力を検知す
る。所定時間経過した後としているのは、ステップＳ７
において回転数を新たにハイに設定した場合を含め、フ
ァンモータ４５の回転数を上昇させた場合の効果をみる
ためである。

【００５９】そして、ステップＳ４において、制御装置
４１は再度圧力センサ２で冷媒管内の凝縮圧力の検知を
行い、検知した凝縮圧力が所定の限界圧力値（例えば３
４Ｋｇ／cm2 ）を下回る場合にはステップＳ６に進んで
リターンする。そうでなく、検知した凝縮圧力が限界圧
力値以上である場合には、たとえ送風量を増加させて、
凝縮器の熱交換を促進させても何らかの原因で凝縮圧力
が低下しないと判断した場合には、ステップＳ５に進
み、制御装置４１は圧縮機１を停止する。このような限
界圧力値の制御をおこなうことによって、冷媒回路の高
圧による冷媒回路の損傷を防止できる。

【００６０】このようにして、冷媒の凝縮圧力が異常に
高くなった場合には、ファンモータ４５の回転数をロウ
状態からハイ状態に変更することにより、凝縮圧力の低
下を図り凝縮器における冷媒の凝縮圧力の低減を行っ
て、冷媒の凝縮温度を下げて、凝縮器の熱交換効率の向
上を図る。

【００６１】本発明は上述した実施の形態に限定され
ず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可
能である。

【００６２】上述した実施の形態では、制御装置はファ
ンモータ回転数をロウとハイの２段階で制御して、凝縮
器に対する通風量を上げているが、ファンモータ回転数
は３段階あるいは４段階以上に設定することも可能であ
る。この場合には、検知状態の送風段階が、例えば第２
段であればそれより一段高い３段とするように、検知状
態における送風段階より一段高い送風段階を設定する。

【００６３】また、ファンモータには、上述したＡＣモ
ータの他にＤＣモータをも使用することができるが、Ｄ
Ｃモータを使用する場合には、スイッチングしてデュー
ティ比を変えることで回転数を変えることができる。

【００６４】また、ＡＣモータを採用する場合には、上
述したＰＷＭ制御に限らず他の制御方法、例えば回路の
中間タップを出して制御したり、あるいは抵抗体を入れ
て制御する方式などであってもよい。

【００６５】上述した実施の形態では、空気調和機を例
に用いて説明しているが、これに限らず、冷凍サイクル
を有する冷凍システムであれば、例えば冷蔵庫や自動販
売機等にも用いることができる。

【００６６】更に、上述した実施の形態では、空気調和
機における冷房運転を例に用いて説明したが、これに限
らず暖房運転においても同様に制御することができる。
この場合には、室内熱交換器７が凝縮器として作用する
ので、室内熱交換器７に設けられた送風機用のモータの
回転数を制御する。

【００６７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、圧力セ
ンサが冷媒の凝縮圧力を検出し、冷媒の凝縮圧力が所定
の圧力値より高い場合には、凝縮器のファンの回転数を
大きくする。圧力センサが冷媒の凝縮圧力を検出し、冷
媒の凝縮圧力が所定の圧力より高い場合には、凝縮器の
熱交換を促進するファンの回転数を大きくする制御をお
こなう。これにより、運転時に高圧となりやすい混合冷
媒を用いた場合であっても、凝縮圧力が高まって凝縮器
の温度が高くなった場合に、検出圧力の値に応じて送風
ファンの回転数を高く変更し、熱交換の促進による凝縮
器の温度の低下を図る。これにより、混合冷媒の凝縮温
度を下げて、凝縮器の中の圧力の低減を行い、凝縮器の
熱交換効率の向上を図る。

【００６８】請求項２又は請求項３の発明では、ファン
を駆動するモータを直流モータや交流モータを用いた場
合において上述した請求項１に記載の発明と同様な効果
を得ることができる。

【００６９】請求項４に記載の発明では、請求項１乃至
３に記載の冷凍システムにおいて混合冷媒を可逆運転可
能に設け、冷房及び暖房運転を可能した空気調和機とし
て用いた場合にも、空気調和機における凝縮圧力が高圧
になるのを防止し、凝縮器の熱交換効率の低下を防止し
て安定運転が可能になる。

【００７０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に適用される空気調和機を
示す斜視図である。

【図２】本発明の空気調和機の冷媒回路を示す図であ
る。

【図３】図１の冷媒回路の制御回路図である。

【図４】室外ユニット（熱源側ユニット）の内部構成を
示す正面図である。

【図５】ファンモータの駆動を制御する構成を示す図で
ある。

【図６】ファンモータの制御動作を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１圧縮機２圧力センサ４室外熱交換器（凝縮器）５電動膨張弁（減圧装置）４ａファン７室内熱交換器（蒸発器）４１制御装置（制御手段）４５ファンモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠谷義徳大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者小林雅博大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者川鍋隆大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者原嘉孝大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特性の異なる少なくとも２種以上の冷媒
を圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を有する冷媒回路
中に循環させるように構成し、前記凝縮器には熱交換用
の空気を送風する送風ファンを備えた冷凍システムにお
いて、前記冷媒回路内における冷媒の凝縮圧力を検出する圧力
センサと、この圧力センサにより検知した凝縮圧力が所
定の値より高い場合に、前記凝縮器に設けられた前記送
風ファンの回転数を大きくする制御手段とを備えること
を特徴とする冷凍システム。
【請求項２】前記送風ファンを駆動するモータは、直
流モータであることを特徴とする請求項１に記載の冷凍
システム。
【請求項３】前記ファンを駆動するモータは、交流モ
ータであることを特徴とする請求項１に記載の冷凍シス
テム。
【請求項４】前記凝縮器又は蒸発器は、室外に配置さ
れて室外空気と熱交換される熱源側熱交換器又は、室内
に配置されて室内空気と熱交換される利用側熱交換器で
あることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の冷凍システムを備える空気調和機。