JP2000111182A - 空調装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過冷却度や有効伝熱面積の新しい制御条件に
着目し、凝縮器の能力、ひいてはシステム全体の能力を
最大限に発揮させることが可能な空調装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備え
た冷却回路を有する空調装置において、凝縮器出口にお
ける過冷却状態の程度を表す過冷却度を、予め定められ
た所定値以下に制御する制御手段を設けたことを特徴と
する空調装置、および圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器
を備えた冷却回路を有する空調装置において、凝縮器に
おける、過冷却状態の領域を除いた有効伝熱面積を、全
伝熱面積に対し予め定めた所定割合以上に制御する制御
手段を設けたことを特徴とする空調装置。
着目し、凝縮器の能力、ひいてはシステム全体の能力を
最大限に発揮させることが可能な空調装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備え
た冷却回路を有する空調装置において、凝縮器出口にお
ける過冷却状態の程度を表す過冷却度を、予め定められ
た所定値以下に制御する制御手段を設けたことを特徴と
する空調装置、および圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器
を備えた冷却回路を有する空調装置において、凝縮器に
おける、過冷却状態の領域を除いた有効伝熱面積を、全
伝熱面積に対し予め定めた所定割合以上に制御する制御
手段を設けたことを特徴とする空調装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用等に好適
な空調装置に関し、とくに凝縮器の能力、ひいてはシス
テム全体としての能力を最大限に発揮させることが可能
な空調装置に関する。
な空調装置に関し、とくに凝縮器の能力、ひいてはシス
テム全体としての能力を最大限に発揮させることが可能
な空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の空調システムにおいては、凝縮器
出口での過冷却度が、たとえば５℃前後になるように、
圧縮機のオン−オフや回転数、膨張弁の開度等が制御さ
れているのが一般的である。しかし、凝縮器の過冷却状
態に着目して、それを最適な状態に制御しながらシステ
ムを制御する技術がないため、システム全体として能力
が十分に発揮されているか否かが判らない。
出口での過冷却度が、たとえば５℃前後になるように、
圧縮機のオン−オフや回転数、膨張弁の開度等が制御さ
れているのが一般的である。しかし、凝縮器の過冷却状
態に着目して、それを最適な状態に制御しながらシステ
ムを制御する技術がないため、システム全体として能力
が十分に発揮されているか否かが判らない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らが、従来の
空調装置において、凝縮器の過冷却状態に着目して各種
条件で試験を行った結果、常時必ずしも最適な状態で運
転されているのではないことが判明した。
空調装置において、凝縮器の過冷却状態に着目して各種
条件で試験を行った結果、常時必ずしも最適な状態で運
転されているのではないことが判明した。
【０００４】すなわち、本明細書では、理論的に冷媒の
全体が液相になった状態を過冷却状態と言い、凝縮器の
過冷却度とは、凝縮器出口で所定の圧力における過冷却
状態開始温度を基準温度とした場合、その基準温度から
の低下温度（低下度合）で表したものを言い、過冷却状
態の程度を表す指標として用いるものである。この過冷
却度は、機種や運転状態によって変化する。
全体が液相になった状態を過冷却状態と言い、凝縮器の
過冷却度とは、凝縮器出口で所定の圧力における過冷却
状態開始温度を基準温度とした場合、その基準温度から
の低下温度（低下度合）で表したものを言い、過冷却状
態の程度を表す指標として用いるものである。この過冷
却度は、機種や運転状態によって変化する。
【０００５】凝縮器出口での過冷却度が小さすぎると、
あるいは過冷却状態にないと、膨張弁で十分な絞り作用
が発揮できず、蒸発器での熱交換能力が不十分となっ
て、システム全体としての能力が低下する。逆に凝縮器
出口での過冷却度が大きすぎると、凝縮器内で液冷媒の
占める面積が大きくなりすぎ、伝熱面積、とくに過冷却
状態の領域を除いた有効伝熱面積が小さくなって、凝縮
器の放熱能力が低下し、システム全体としての能力が低
下する。
あるいは過冷却状態にないと、膨張弁で十分な絞り作用
が発揮できず、蒸発器での熱交換能力が不十分となっ
て、システム全体としての能力が低下する。逆に凝縮器
出口での過冷却度が大きすぎると、凝縮器内で液冷媒の
占める面積が大きくなりすぎ、伝熱面積、とくに過冷却
状態の領域を除いた有効伝熱面積が小さくなって、凝縮
器の放熱能力が低下し、システム全体としての能力が低
下する。
【０００６】本発明の課題は、このような新しい知見に
基づき、とくに凝縮器における過冷却状態に着目して、
凝縮器の能力、ひいてはシステム全体としての能力を最
大限に発揮させることが可能な空調装置を提供すること
にある。
基づき、とくに凝縮器における過冷却状態に着目して、
凝縮器の能力、ひいてはシステム全体としての能力を最
大限に発揮させることが可能な空調装置を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の空調装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸
発器を備えた冷却回路を有する空調装置において、凝縮
器出口における過冷却状態の程度を表す過冷却度を、予
め定められた所定値以下に制御する制御手段を設けたこ
とを特徴とするものからなる（第１の発明）。
に、本発明の空調装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸
発器を備えた冷却回路を有する空調装置において、凝縮
器出口における過冷却状態の程度を表す過冷却度を、予
め定められた所定値以下に制御する制御手段を設けたこ
とを特徴とするものからなる（第１の発明）。
【０００８】また、本発明に係る空調装置は、圧縮機、
凝縮器、膨張弁、蒸発器を備えた冷却回路を有する空調
装置において、凝縮器における、過冷却状態の領域を除
いた有効伝熱面積を、全伝熱面積に対し予め定めた所定
割合以上に制御する制御手段を設けたことを特徴とする
ものからなる（第２の発明）。
凝縮器、膨張弁、蒸発器を備えた冷却回路を有する空調
装置において、凝縮器における、過冷却状態の領域を除
いた有効伝熱面積を、全伝熱面積に対し予め定めた所定
割合以上に制御する制御手段を設けたことを特徴とする
ものからなる（第２の発明）。
【０００９】つまり、第１の発明は、凝縮器出口におけ
る過冷却度に着目し、それを所定値以下に制御しようと
するものであり、第２の発明は、凝縮器の有効伝熱面積
に着目し、それを所定割合以上に制御しようとするもの
であり、いずれも凝縮器全体の過冷却状態を最適な状態
に制御するものである。
る過冷却度に着目し、それを所定値以下に制御しようと
するものであり、第２の発明は、凝縮器の有効伝熱面積
に着目し、それを所定割合以上に制御しようとするもの
であり、いずれも凝縮器全体の過冷却状態を最適な状態
に制御するものである。
【００１０】上記過冷却度または有効伝熱面積の制御に
は、各種の態様を採ることができる。たとえば、第１の
発明においては、凝縮器出口に、温度センサまたは温度
センサと圧力センサを有し、該センサからの出力に基づ
いて凝縮器出口における過冷却度を演算し、演算された
過冷却度の信号を制御手段に送る過冷却度演算手段を有
する構成とできる。
は、各種の態様を採ることができる。たとえば、第１の
発明においては、凝縮器出口に、温度センサまたは温度
センサと圧力センサを有し、該センサからの出力に基づ
いて凝縮器出口における過冷却度を演算し、演算された
過冷却度の信号を制御手段に送る過冷却度演算手段を有
する構成とできる。
【００１１】また、第２の発明においては、同様に、凝
縮器出口に、温度センサまたは温度センサと圧力センサ
を有し、該センサからの出力に基づいて凝縮器出口にお
ける過冷却度を演算し、演算された過冷却度に基づい
て、予め記憶された過冷却度と有効伝熱面積とのマップ
からそのときの有効伝熱面積を読み出し、読み出した有
効伝熱面積の信号を制御手段に送る有効伝熱面積推定演
算手段を有する構成とできる。
縮器出口に、温度センサまたは温度センサと圧力センサ
を有し、該センサからの出力に基づいて凝縮器出口にお
ける過冷却度を演算し、演算された過冷却度に基づい
て、予め記憶された過冷却度と有効伝熱面積とのマップ
からそのときの有効伝熱面積を読み出し、読み出した有
効伝熱面積の信号を制御手段に送る有効伝熱面積推定演
算手段を有する構成とできる。
【００１２】また、第１の発明においては、凝縮器出口
に冷媒の気液混合状態の程度を検知する冷媒状態センサ
を有し、該冷媒状態センサからの出力に基づいて凝縮器
出口における過冷却度を演算し、演算された過冷却度の
信号を制御手段に送る過冷却度演算手段を有する構成と
できる。
に冷媒の気液混合状態の程度を検知する冷媒状態センサ
を有し、該冷媒状態センサからの出力に基づいて凝縮器
出口における過冷却度を演算し、演算された過冷却度の
信号を制御手段に送る過冷却度演算手段を有する構成と
できる。
【００１３】また、第２の発明においては、同様に、凝
縮器出口に冷媒の気液混合状態の程度を検知する冷媒状
態センサを有し、該冷媒状態センサからの出力に基づい
て凝縮器出口における過冷却度を演算し、演算された過
冷却度に基づいて、予め記憶された過冷却度と有効伝熱
面積とのマップからそのときの有効伝熱面積を読み出
し、読み出した有効伝熱面積の信号を制御手段に送る有
効伝熱面積推定演算手段を有する構成とできる。
縮器出口に冷媒の気液混合状態の程度を検知する冷媒状
態センサを有し、該冷媒状態センサからの出力に基づい
て凝縮器出口における過冷却度を演算し、演算された過
冷却度に基づいて、予め記憶された過冷却度と有効伝熱
面積とのマップからそのときの有効伝熱面積を読み出
し、読み出した有効伝熱面積の信号を制御手段に送る有
効伝熱面積推定演算手段を有する構成とできる。
【００１４】また、第１の発明においては、凝縮器内の
冷媒経路の途中に過冷却状態の領域の始点を設定し、該
始点に、過冷却状態の開始温度を検出しその信号を制御
手段に送る温度センサが設けられている構成とできる。
冷媒経路の途中に過冷却状態の領域の始点を設定し、該
始点に、過冷却状態の開始温度を検出しその信号を制御
手段に送る温度センサが設けられている構成とできる。
【００１５】さらに、第２の発明においては、凝縮器に
対し、凝縮器全体の温度分布を検出する熱センサが対向
配置され、該熱センサにより検出された凝縮器における
有効伝熱面積の信号が制御手段に送られる構成とでき
る。
対し、凝縮器全体の温度分布を検出する熱センサが対向
配置され、該熱センサにより検出された凝縮器における
有効伝熱面積の信号が制御手段に送られる構成とでき
る。
【００１６】前記制御手段により、過冷却度が所定値以
下に制御されたり、あるいは、有効伝熱面積が所定割合
以上に制御されたりするが、より具体的には、制御手段
により、圧縮機および膨張弁の少なくとも一方が制御さ
れる。圧縮機においては、そのオン−オフや回転数、可
変容量型の圧縮機にあってはその容量等が制御され、膨
張弁においてはその開度等が制御される。過冷却度の所
定値としては、たとえば１５℃以下であり、より好まし
くは、過冷却度は１〜１５℃の範囲に制御される。ま
た、有効伝熱面積が所定割合以上とは、たとえば８０％
以上とされる。
下に制御されたり、あるいは、有効伝熱面積が所定割合
以上に制御されたりするが、より具体的には、制御手段
により、圧縮機および膨張弁の少なくとも一方が制御さ
れる。圧縮機においては、そのオン−オフや回転数、可
変容量型の圧縮機にあってはその容量等が制御され、膨
張弁においてはその開度等が制御される。過冷却度の所
定値としては、たとえば１５℃以下であり、より好まし
くは、過冷却度は１〜１５℃の範囲に制御される。ま
た、有効伝熱面積が所定割合以上とは、たとえば８０％
以上とされる。
【００１７】このような本発明に係る空調装置において
は、従来、制御の判断材料とされていなかった過冷却度
あるいは有効伝熱面積が、直接的に、あるいは間接的に
検出され、検出された過冷却度あるいは有効伝熱面積が
最適な状態となるように、つまり、凝縮器、ひいてはシ
ステム全体としての能力が最大限に発揮されるように、
制御手段を介して圧縮機や膨張弁が制御される。したが
って、従来のなりゆき任せであった凝縮器の過冷却状態
が、最も望ましい状態となるように適宜自動的に制御さ
れることになり、システム全体として、常に十分に優れ
た能力を発揮することが可能となる。
は、従来、制御の判断材料とされていなかった過冷却度
あるいは有効伝熱面積が、直接的に、あるいは間接的に
検出され、検出された過冷却度あるいは有効伝熱面積が
最適な状態となるように、つまり、凝縮器、ひいてはシ
ステム全体としての能力が最大限に発揮されるように、
制御手段を介して圧縮機や膨張弁が制御される。したが
って、従来のなりゆき任せであった凝縮器の過冷却状態
が、最も望ましい状態となるように適宜自動的に制御さ
れることになり、システム全体として、常に十分に優れ
た能力を発揮することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の空調装置の望ま
しい実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、
本発明の空調装置を自動車用空調装置に適用した一例を
示しており、図２は、その空調装置に用いられる凝縮器
の概略構成を示している。
しい実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、
本発明の空調装置を自動車用空調装置に適用した一例を
示しており、図２は、その空調装置に用いられる凝縮器
の概略構成を示している。
【００１９】図１において、１は空調装置全体を示して
おり、該空調装置１は、凝縮器２を備えた冷却回路３を
有している。冷却回路３には、本実施態様ではクラッチ
コントローラ４によるクラッチ５のオン−オフが制御さ
れる圧縮機６、レシーバドライヤ７、膨張弁８が設けら
れており、空調ダクト９内には蒸発器１０が設けられて
いる。空調ダクト９には、外気導入口１１、内気導入口
１２が開口されており、内外気切替ダンパ１３によって
割合が制御された、あるいは切り替えられた内外気が導
入され、送風機１４によって吸入、圧送される。蒸発器
１０の下流側には、本実施態様では温水ヒータ１５が設
けられており、エンジン冷却水１６が送られるようにな
っており、温水ヒータ１５の下流側には、エアミックス
ダンパアクチュエータ１７により開度が制御されるエア
ミックスダンパ１８が設けられている。下流側の各吹出
口１９、２０、２１には、それぞれダンパ２２、２３、
２４が設けられている。
おり、該空調装置１は、凝縮器２を備えた冷却回路３を
有している。冷却回路３には、本実施態様ではクラッチ
コントローラ４によるクラッチ５のオン−オフが制御さ
れる圧縮機６、レシーバドライヤ７、膨張弁８が設けら
れており、空調ダクト９内には蒸発器１０が設けられて
いる。空調ダクト９には、外気導入口１１、内気導入口
１２が開口されており、内外気切替ダンパ１３によって
割合が制御された、あるいは切り替えられた内外気が導
入され、送風機１４によって吸入、圧送される。蒸発器
１０の下流側には、本実施態様では温水ヒータ１５が設
けられており、エンジン冷却水１６が送られるようにな
っており、温水ヒータ１５の下流側には、エアミックス
ダンパアクチュエータ１７により開度が制御されるエア
ミックスダンパ１８が設けられている。下流側の各吹出
口１９、２０、２１には、それぞれダンパ２２、２３、
２４が設けられている。
【００２０】本実施態様では、車室内温度センサ２５、
日射センサ２６、外気温度センサ２７が設けられてお
り、これらセンサからの信号を考慮して、車内温度設定
器２８で設定された目標車内温度となるように、メイン
コントローラ２９で制御されるようになっている。
日射センサ２６、外気温度センサ２７が設けられてお
り、これらセンサからの信号を考慮して、車内温度設定
器２８で設定された目標車内温度となるように、メイン
コントローラ２９で制御されるようになっている。
【００２１】また、このメインコントローラ２９内に
は、本発明でいう制御手段、演算手段も組み込まれてい
る。本実施態様では、凝縮器２の冷媒の出口に温度セン
サ３０が設けられており、その検出信号出力がメインコ
ントローラ２９に送られる。そして、メインコントロー
ラ２９からの信号に基づいて、圧縮機６のオン−オフ制
御（クラッチコントローラ４への出力によるクラッチ５
の制御）、および膨張弁８の開度制御が行われるように
なっている。
は、本発明でいう制御手段、演算手段も組み込まれてい
る。本実施態様では、凝縮器２の冷媒の出口に温度セン
サ３０が設けられており、その検出信号出力がメインコ
ントローラ２９に送られる。そして、メインコントロー
ラ２９からの信号に基づいて、圧縮機６のオン−オフ制
御（クラッチコントローラ４への出力によるクラッチ５
の制御）、および膨張弁８の開度制御が行われるように
なっている。
【００２２】凝縮器２は、たとえば図２に示すような、
いわゆるマルチフロー型の熱交換器に構成され、一対の
ヘッダーパイプ３１と、複数のチューブ３２およびフィ
ン３３とを有し、入口パイプ３４から導入された冷媒が
凝縮されながら出口パイプ３５から送り出される。この
出口パイプ３５の近傍の適当な部位に、凝縮器出口にお
ける過冷却状態の程度を表す過冷却度を検出可能な温度
センサ３０が設けられている。
いわゆるマルチフロー型の熱交換器に構成され、一対の
ヘッダーパイプ３１と、複数のチューブ３２およびフィ
ン３３とを有し、入口パイプ３４から導入された冷媒が
凝縮されながら出口パイプ３５から送り出される。この
出口パイプ３５の近傍の適当な部位に、凝縮器出口にお
ける過冷却状態の程度を表す過冷却度を検出可能な温度
センサ３０が設けられている。
【００２３】このような装置を用いて本発明に係る空調
装置１の制御が行われ、とくにその凝縮器２の過冷却状
態や有効伝熱面積が制御される。制御の基本技術思想
を、図２および図３を用いて説明する。
装置１の制御が行われ、とくにその凝縮器２の過冷却状
態や有効伝熱面積が制御される。制御の基本技術思想
を、図２および図３を用いて説明する。
【００２４】図２の各２点鎖線で示すように、凝縮器２
内では、下流側に行く程凝縮が進み、冷媒の流相の割合
が多くなり、そのときの条件に応じて、２点鎖線ａ１よ
りも下流側、あるいは２点鎖線ａ２よりも下流側という
ように、過冷却状態の領域ｂ１、ｂ２が生じる。この過
冷却状態とは前述したように、理論的に全体が液相にな
った状態を言い、過冷却度とは、凝縮器２の出口である
所定の圧力における過冷却状態開始温度を基準温度とし
た場合、その基準温度からの低下温度（本発明では単位
「℃」で表す）で表されるもので、過冷却状態の程度を
表す指標となるものである。
内では、下流側に行く程凝縮が進み、冷媒の流相の割合
が多くなり、そのときの条件に応じて、２点鎖線ａ１よ
りも下流側、あるいは２点鎖線ａ２よりも下流側という
ように、過冷却状態の領域ｂ１、ｂ２が生じる。この過
冷却状態とは前述したように、理論的に全体が液相にな
った状態を言い、過冷却度とは、凝縮器２の出口である
所定の圧力における過冷却状態開始温度を基準温度とし
た場合、その基準温度からの低下温度（本発明では単位
「℃」で表す）で表されるもので、過冷却状態の程度を
表す指標となるものである。
【００２５】本発明者らによる試験の結果、過冷却度は
たとえば図３に示すような挙動、特性を示す。図３は、
たとえば過冷却度（ＳＣ）が２℃のときの凝縮器２の能
力を１００とした場合の、各過冷却度での能力を百分率
で表わしている。また同時に、過冷却度が２℃のときの
有効伝熱面積を１００とした場合の、凝縮器２における
過冷却状態の領域を除いた領域である有効伝熱面積を、
全伝熱面積（この場合、前記１００の面積）に対する百
分率で表わしている。なお、この図３に示した特性は、
冷媒の圧力をパラメータとして図３の上下に変動する
が、その特性の傾向は変わらない。
たとえば図３に示すような挙動、特性を示す。図３は、
たとえば過冷却度（ＳＣ）が２℃のときの凝縮器２の能
力を１００とした場合の、各過冷却度での能力を百分率
で表わしている。また同時に、過冷却度が２℃のときの
有効伝熱面積を１００とした場合の、凝縮器２における
過冷却状態の領域を除いた領域である有効伝熱面積を、
全伝熱面積（この場合、前記１００の面積）に対する百
分率で表わしている。なお、この図３に示した特性は、
冷媒の圧力をパラメータとして図３の上下に変動する
が、その特性の傾向は変わらない。
【００２６】図３から、過冷却度が１５℃よりも大きく
なると、凝縮器２の能力が急激に低下し、かつ有効伝熱
面積も８０％程度から急激に小さくなることが判る。し
たがって、本発明においては、制御すべき過冷却度は、
１５℃以下、より好ましくは１〜１５℃の範囲であり、
それによって凝縮器２の能力が最大限に発揮されること
になる。つまり、制御すべき過冷却度の所定値は１５℃
以下である。また、制御すべき有効伝熱面積の所定割合
については、好ましくは８０％以上である。
なると、凝縮器２の能力が急激に低下し、かつ有効伝熱
面積も８０％程度から急激に小さくなることが判る。し
たがって、本発明においては、制御すべき過冷却度は、
１５℃以下、より好ましくは１〜１５℃の範囲であり、
それによって凝縮器２の能力が最大限に発揮されること
になる。つまり、制御すべき過冷却度の所定値は１５℃
以下である。また、制御すべき有効伝熱面積の所定割合
については、好ましくは８０％以上である。
【００２７】このように過冷却度や有効伝熱面積を制御
することにより、凝縮器２の能力が最大限に発揮され、
ひいては空調システム全体としての能力が最大限に発揮
されることにもつながる。
することにより、凝縮器２の能力が最大限に発揮され、
ひいては空調システム全体としての能力が最大限に発揮
されることにもつながる。
【００２８】上記凝縮器２の出口における過冷却度は、
本実施態様では出口に設けた温度センサ３０によって直
接的に温度が検出され、その温度から、たとえば予め記
憶されている図３に示したような特性と比較することに
より、そのときの過冷却度が演算される。演算された過
冷却度の信号がメインコントローラ２９（その中の制御
手段）に送られ、メインコントローラ２９からの指令に
基づいて、クラッチコントローラ４、クラッチ５を介し
て圧縮機６のオン−オフが制御され、最終的に凝縮器２
の出口における過冷却度が所定値以下になるように制御
される。
本実施態様では出口に設けた温度センサ３０によって直
接的に温度が検出され、その温度から、たとえば予め記
憶されている図３に示したような特性と比較することに
より、そのときの過冷却度が演算される。演算された過
冷却度の信号がメインコントローラ２９（その中の制御
手段）に送られ、メインコントローラ２９からの指令に
基づいて、クラッチコントローラ４、クラッチ５を介し
て圧縮機６のオン−オフが制御され、最終的に凝縮器２
の出口における過冷却度が所定値以下になるように制御
される。
【００２９】また、有効伝熱面積を制御する場合には、
同様に過冷却度を演算し、演算された過冷却度に基づい
て、たとえば図３に示したような予め記憶されている過
冷却度と有効伝熱面積のマップからそのときの有効伝熱
面積を読み出し、読み出した有効伝熱面積の信号を制御
手段に送ってその制御量を推定演算し、メインコントロ
ーラ２９からの指令に基づいて、圧縮機６のオン−オフ
を制御し、最終的に凝縮器２の有効伝熱面積が所定割合
以上になるように制御される。
同様に過冷却度を演算し、演算された過冷却度に基づい
て、たとえば図３に示したような予め記憶されている過
冷却度と有効伝熱面積のマップからそのときの有効伝熱
面積を読み出し、読み出した有効伝熱面積の信号を制御
手段に送ってその制御量を推定演算し、メインコントロ
ーラ２９からの指令に基づいて、圧縮機６のオン−オフ
を制御し、最終的に凝縮器２の有効伝熱面積が所定割合
以上になるように制御される。
【００３０】なお、上記実施態様では、凝縮器２の出口
における温度のみを検出したが、前述したように、図３
に示したような特性はそのときの運転条件、とくに圧力
によっても変化するので、圧力も同時に圧力センサ（図
示略）により検出し、温度と圧力の両検出値に基づいて
制御するようにしてもよい。
における温度のみを検出したが、前述したように、図３
に示したような特性はそのときの運転条件、とくに圧力
によっても変化するので、圧力も同時に圧力センサ（図
示略）により検出し、温度と圧力の両検出値に基づいて
制御するようにしてもよい。
【００３１】また、凝縮器２の出口に、冷媒の気液混合
状態の程度を検知する冷媒状態センサ（図示略）を設
け、この冷媒状態センサからの出力に基づいて凝縮器２
の出口における過冷却度を上記同様に演算し、演算され
た過冷却度の信号を制御手段に送って、過冷却度を所定
値以下に制御することもできる。
状態の程度を検知する冷媒状態センサ（図示略）を設
け、この冷媒状態センサからの出力に基づいて凝縮器２
の出口における過冷却度を上記同様に演算し、演算され
た過冷却度の信号を制御手段に送って、過冷却度を所定
値以下に制御することもできる。
【００３２】有効伝熱面積の制御の場合にも同様に、冷
媒状態センサからの出力に基づいて演算された過冷却度
を用い、予め記憶された過冷却度と有効伝熱面積とのマ
ップからそのときの有効伝熱面積を読みだし、読み出し
た有効伝熱面積の信号を制御手段に送って有効伝熱面積
の制御量を推定演算し、メインコントローラ２９からの
指令に基づいて、圧縮機６のオン−オフを制御し、最終
的に凝縮器２の有効伝熱面積が所定割合以上になるよう
に制御することもできる。
媒状態センサからの出力に基づいて演算された過冷却度
を用い、予め記憶された過冷却度と有効伝熱面積とのマ
ップからそのときの有効伝熱面積を読みだし、読み出し
た有効伝熱面積の信号を制御手段に送って有効伝熱面積
の制御量を推定演算し、メインコントローラ２９からの
指令に基づいて、圧縮機６のオン−オフを制御し、最終
的に凝縮器２の有効伝熱面積が所定割合以上になるよう
に制御することもできる。
【００３３】さらに本発明においては、凝縮器２に関し
て、その冷媒経路の途中に予め過冷却状態の領域の始点
を設定することもできる。たとえば、図２の２点鎖線ａ
２よりも下流側が過冷却状態の領域として設定され、実
際の過冷却状態の領域がその設定された領域よりも大き
くならないことが望ましい条件であると予め設定してお
くこともできる。この始点に、たとえば温度センサ（図
示略）を設けておけば、その始点において内部を流れる
冷媒が過冷却状態の開始温度に達しているか否かを判断
でき、その信号を用いて実際の過冷却状態領域が所定面
積以上に大きくはならないように制御することができ
る。同じ位置に冷媒状態センサを設けて、冷媒の気液混
合状態の程度を検知する場合についても、同様に制御す
ることができる。
て、その冷媒経路の途中に予め過冷却状態の領域の始点
を設定することもできる。たとえば、図２の２点鎖線ａ
２よりも下流側が過冷却状態の領域として設定され、実
際の過冷却状態の領域がその設定された領域よりも大き
くならないことが望ましい条件であると予め設定してお
くこともできる。この始点に、たとえば温度センサ（図
示略）を設けておけば、その始点において内部を流れる
冷媒が過冷却状態の開始温度に達しているか否かを判断
でき、その信号を用いて実際の過冷却状態領域が所定面
積以上に大きくはならないように制御することができ
る。同じ位置に冷媒状態センサを設けて、冷媒の気液混
合状態の程度を検知する場合についても、同様に制御す
ることができる。
【００３４】さらに、凝縮器２の全体に対し、たとえば
熱センサ（図示略）を対向配置し、凝縮器２全体の温度
分布を直接的に測定し、過冷却度の領域を除いた有効伝
熱面積がどの程度の割合にあるのかを直接的に把握する
手法を用いることもできる。
熱センサ（図示略）を対向配置し、凝縮器２全体の温度
分布を直接的に測定し、過冷却度の領域を除いた有効伝
熱面積がどの程度の割合にあるのかを直接的に把握する
手法を用いることもできる。
【００３５】なお、上記各実施態様においては、主とし
て圧縮機６のオン−オフ制御により過冷却度や有効伝熱
面積を制御する場合について述べたが、これと同時に、
あるいはこれとは独立に、膨張弁８の開度制御を加えて
もよいことは言うまでもない。また、圧縮機６の回転数
の制御とすることもできる。さらに、圧縮機が可変容量
型である場合には、その容量制御とすることもできる。
て圧縮機６のオン−オフ制御により過冷却度や有効伝熱
面積を制御する場合について述べたが、これと同時に、
あるいはこれとは独立に、膨張弁８の開度制御を加えて
もよいことは言うまでもない。また、圧縮機６の回転数
の制御とすることもできる。さらに、圧縮機が可変容量
型である場合には、その容量制御とすることもできる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の空調装置
によれば、従来着目されていなかった過冷却度や有効伝
熱面積に関する信号を制御に用いるようにし、凝縮器の
過冷却度や有効伝熱面積を自動的にかつ最適な状態に制
御できるようにしたので、凝縮器の能力、ひいては空調
システム全体としての能力を、最大限に発揮させること
が可能になり、しかも運転条件の変化や機種の変更の場
合にも、常時そのような最適な状態に制御することが可
能になる。
によれば、従来着目されていなかった過冷却度や有効伝
熱面積に関する信号を制御に用いるようにし、凝縮器の
過冷却度や有効伝熱面積を自動的にかつ最適な状態に制
御できるようにしたので、凝縮器の能力、ひいては空調
システム全体としての能力を、最大限に発揮させること
が可能になり、しかも運転条件の変化や機種の変更の場
合にも、常時そのような最適な状態に制御することが可
能になる。
【図１】本発明の一実施態様に係る空調装置の全体概略
構成図である。
構成図である。
【図２】図１の凝縮器の概略正面図である。
【図３】過冷却度と凝縮器の能力および有効伝熱面積と
の関係の一例を示す特性図である。
の関係の一例を示す特性図である。
１ 空調装置 ２ 凝縮器 ３ 冷却回路 ４ クラッチコントローラ ５ クラッチ ６ 圧縮機 ８ 膨張弁 ９ 空調ダクト １０ 蒸発器 ２９ メインコントローラ ３０ 温度センサ
Claims (11)
- 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備え
た冷却回路を有する空調装置において、凝縮器出口にお
ける過冷却状態の程度を表す過冷却度を、予め定められ
た所定値以下に制御する制御手段を設けたことを特徴と
する空調装置。 - 【請求項２】 前記過冷却度が１〜１５℃の範囲に制御
される、請求項１の空調装置。 - 【請求項３】 圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器を備え
た冷却回路を有する空調装置において、凝縮器におけ
る、過冷却状態の領域を除いた有効伝熱面積を、全伝熱
面積に対し予め定めた所定割合以上に制御する制御手段
を設けたことを特徴とする空調装置。 - 【請求項４】 前記有効伝熱面積が、全伝熱面積に対し
８０％以上に制御される、請求項３の空調装置。 - 【請求項５】 凝縮器出口に、温度センサまたは温度セ
ンサと圧力センサを有し、該センサからの出力に基づい
て凝縮器出口における過冷却度を演算し、演算された過
冷却度の信号を制御手段に送る過冷却度演算手段を有す
る、請求項１または２の空調装置。 - 【請求項６】 凝縮器出口に、温度センサまたは温度セ
ンサと圧力センサを有し、該センサからの出力に基づい
て凝縮器出口における過冷却度を演算し、演算された過
冷却度に基づいて、予め記憶された過冷却度と有効伝熱
面積とのマップからそのときの有効伝熱面積を読み出
し、読み出した有効伝熱面積の信号を制御手段に送る有
効伝熱面積推定演算手段を有する、請求項３または４の
空調装置。 - 【請求項７】 凝縮器出口に冷媒の気液混合状態の程度
を検知する冷媒状態センサを有し、該冷媒状態センサか
らの出力に基づいて凝縮器出口における過冷却度を演算
し、演算された過冷却度の信号を制御手段に送る過冷却
度演算手段を有する、請求項１または２の空調装置。 - 【請求項８】 凝縮器出口に冷媒の気液混合状態の程度
を検知する冷媒状態センサを有し、該冷媒状態センサか
らの出力に基づいて凝縮器出口における過冷却度を演算
し、演算された過冷却度に基づいて、予め記憶された過
冷却度と有効伝熱面積とのマップからそのときの有効伝
熱面積を読み出し、読み出した有効伝熱面積の信号を制
御手段に送る有効伝熱面積推定演算手段を有する、請求
項３または４の空調装置。 - 【請求項９】 凝縮器内の冷媒経路の途中に過冷却状態
の領域の始点を設定し、該始点に、過冷却状態の開始温
度を検出しその信号を制御手段に送る温度センサが設け
られている、請求項１または２の空調装置。 - 【請求項１０】 凝縮器に対し、凝縮器全体の温度分布
を検出する熱センサが対向配置され、該熱センサにより
検出された凝縮器における有効伝熱面積の信号が制御手
段に送られる、請求項３または４の空調装置。 - 【請求項１１】 前記制御手段により、圧縮機および膨
張弁の少なくとも一方が制御される、請求項１ないし１
０のいずれかに記載の空調装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10288104A JP2000111182A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 空調装置 |
| DE19947886A DE19947886A1 (de) | 1998-10-09 | 1999-10-05 | Klimaanlage |
| FR9912634A FR2785041B1 (fr) | 1998-10-09 | 1999-10-11 | Conditonneur d'air a commande de sous-refroidissement du refrigerant perfectionnee |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10288104A JP2000111182A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000111182A true JP2000111182A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=17725858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10288104A Pending JP2000111182A (ja) | 1998-10-09 | 1998-10-09 | 空調装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000111182A (ja) |
| DE (1) | DE19947886A1 (ja) |
| FR (1) | FR2785041B1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002357377A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 配管洗浄装置および配管洗浄方法 |
| JP2008213830A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Valeo Systemes Thermiques | 電気膨張弁を備える空調装置 |
| EP2075515A1 (en) * | 2006-10-20 | 2009-07-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat source device, heat source system, and method of controlling heat source device |
| JP2018108306A (ja) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | 東芝ライフスタイル株式会社 | 衣類乾燥機 |
| CN109552003A (zh) * | 2017-09-26 | 2019-04-02 | 上海悦轮汽车科技有限公司 | 汽车电动空调涡旋压缩机用控制器的安装结构 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4143434B2 (ja) * | 2003-02-03 | 2008-09-03 | カルソニックカンセイ株式会社 | 超臨界冷媒を用いた車両用空調装置 |
| DE102014102243A1 (de) * | 2014-02-21 | 2015-08-27 | Thermea. Energiesysteme Gmbh | Regelungssystem und Verfahren zur Kältemittel-Einspritzregelung für einen Kältemittelkreislauf mit überflutetem Verdampfer |
| FR3082786B1 (fr) * | 2018-06-26 | 2020-07-03 | Valeo Systemes Thermiques | Procede de controle d’un circuit de fluide refrigerant pour vehicule |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0480577A (ja) * | 1990-07-23 | 1992-03-13 | Sanden Corp | 冷媒回収装置 |
| JPH07310958A (ja) * | 1994-05-18 | 1995-11-28 | Nippondenso Co Ltd | 冷凍サイクル制御装置 |
| JPH10160273A (ja) * | 1996-12-02 | 1998-06-19 | Hitachi Ltd | 空気調和装置 |
-
1998
- 1998-10-09 JP JP10288104A patent/JP2000111182A/ja active Pending
-
1999
- 1999-10-05 DE DE19947886A patent/DE19947886A1/de not_active Ceased
- 1999-10-11 FR FR9912634A patent/FR2785041B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002357377A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 配管洗浄装置および配管洗浄方法 |
| EP2075515A1 (en) * | 2006-10-20 | 2009-07-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat source device, heat source system, and method of controlling heat source device |
| EP2075515A4 (en) * | 2006-10-20 | 2013-03-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | HEAT SOURCE DEVICE, HEAT SOURCE SYSTEM, AND HEAT SOURCE DEVICE CONTROL METHOD |
| JP2008213830A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Valeo Systemes Thermiques | 電気膨張弁を備える空調装置 |
| JP2018108306A (ja) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | 東芝ライフスタイル株式会社 | 衣類乾燥機 |
| CN109552003A (zh) * | 2017-09-26 | 2019-04-02 | 上海悦轮汽车科技有限公司 | 汽车电动空调涡旋压缩机用控制器的安装结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19947886A1 (de) | 2000-04-27 |
| FR2785041B1 (fr) | 2002-05-17 |
| FR2785041A1 (fr) | 2000-04-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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