JP2002106981A - 空気調和装置 - Google Patents

空気調和装置

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Kiyoshi Tamura
清 田村
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▲吉▼久 田村
Seiichi Koga
誠一 古賀
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機の停止中における消費電力を低減する
と共に信頼性の高い空気調和装置を提供する。 【解決手段】 圧冷媒を高圧にする圧縮機と、この圧縮
機内の液冷媒を蒸発させる加熱手段とを備えた空気調和
装置において、加熱手段は、圧縮機の運転状態と外気温
度と室内温度とを基に、制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は冷凍装置(空気調
和装置)に関し、特に圧縮機のクランクケースヒータの
制御に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、空気調和装置においては、圧縮機
の停止時で圧縮機の内部温度が低い場合に、圧縮機内で
冷媒が潤滑油に溶解し、その状態のまま圧縮機が運転を
開始すると潤滑油内の液冷媒が蒸発するため潤滑油が発
泡してガス冷媒とともに圧縮機外へ流出し、この結果、
圧縮機が潤滑不良状態となる恐れがあった。
【0003】そこで、従来の空気調和装置では、圧縮機
の下部にクランクケースヒータを設置し、圧縮機の停止
中にクランクケースヒータをON動作させて、圧縮機内
で潤滑油に冷媒が混合しないようにすることが考えられ
た。
【0004】この種の従来の空気調和装置として、たと
えば、特開2000−171107号公報に記載の冷凍
装置が提案されていた。
【0005】この冷凍装置はその圧縮機の運転停止時
に、外気温度を基準にクランクケースヒータを通電/停
電させて消費電力を低減させていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、外気温度が
高い場合でも圧縮機内で冷媒が潤滑油に溶解する場合が
あり、発泡した潤滑油の圧縮機外への流出を完全に防ぐ
ことはできなかった。
【0007】そこで、本発明は、上述の点に考慮してな
されたものであり、圧縮機の停止中における消費電力を
低減すると共に信頼性の高い空気調和装置を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1にかかる発明は、冷媒を高圧にする圧縮機
と、この圧縮機内の液冷媒を蒸発させる加熱手段とを備
えた空気調和装置において、加熱手段は、圧縮機の運転
状態と外気温度と室内温度とを基に、制御されることを
特徴とする。
【0009】請求項2にかかる発明は、圧縮機が停止中
で、外気温度がG度未満又は外気温度から室内温度を引
いた値がS度未満の場合には、加熱手段は常時通電され
ていることを特徴とする。
【0010】請求項3にかかる発明は、圧縮機が運転中
又は、外気温度がG度以上及び外気温度から室内温度を
引いた値がS度以上の場合に、加熱手段は常時停電され
ていることを特徴とする。
【0011】請求項4にかかる発明は、圧縮機が停止中
で、外気温度がGH度以上で外気温度から室内温度を引
いた値がSL度以上SH度未満の場合に、加熱手段は通
電/停電を繰り返すことを特徴とする。
【0012】請求項5にかかる発明は、圧縮機が停止中
で、外気温度がGL度以上GH度未満で外気温度から室
内温度を引いた値がSH゜以上の場合に、加熱手段は通
電/停電を繰り返すことを特徴とする。
【0013】請求項6にかかる発明は、圧縮機が停止中
で、外気温度がGL度以上GH度未満で外気温度から室
内温度を引いた値がSL度以上SH度未満の場合に、加
熱手段は常時通電されていることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図1、図2を参
照して説明する。図1は本発明の実施例を示す空気調和
装置の回路説明図である。
【0015】図1に示すように、空気調和装置1は、室
外機2及び室内機3を有してなり、室外機2の冷媒配管
4と、室内機3の冷媒配管5とが連結されて構成され
る。
【0016】室外機2は、室外に設置され以下に述べる
機器が収納されている。圧縮機7と、圧縮機7の吸込側
に設けられたアキュムレータ6と、圧縮機7への冷媒の
流れを切り替える四方切換弁8と、室外熱交換器9と、
減圧装置としての室外膨張弁10(電動弁)と、レシー
バタンク18とが冷媒配管4を介し図のように接続され
ている。この室外膨張弁10は、暖房運転時に空調負荷
に応じて開度が調整される。室外熱交換器9には、この
室外熱交換器9へ向かって送風するファン9Fと外気温
度センサー28とが隣接して配置されている。
【0017】一方、室内機3は、室内に設置され、室内
熱交換器11の近傍に室内膨張弁12(電動弁)が配設
されている。この室内膨張弁12は、冷房運転時に空調
負荷に応じて開度が調整される。また、室内熱交換器1
1には、この室内熱交換器11へ室内の空気を吸い込む
ファン11Fと室内温度センサー29が隣接して配置さ
れている。
【0018】15は制御手段としての制御装置で室外膨
張弁10、室内膨張弁12、外気温度センサー28、室
内温度センサー29等の部品を制御する。
【0019】上述の空気調和装置1は、四方切換弁8を
切り換えることにより、各冷媒配管4,5内を流れる冷
媒の流れが変更されて、冷房運転又は暖房運転が実施さ
れる。
【0020】冷房運転時には、四方切換弁8が冷房側に
切り換えられ冷媒が各冷媒配管4,5内を図1の実線矢
印の如く流れ、室外膨張弁10は開放され室外熱交換器
9が凝縮器に、室内膨張弁12は制御されて室内熱交換
器11が蒸発器になって、室内を冷房する。
【0021】また、暖房運転時には、四方切換弁8が暖
房側に切り換えられ冷媒が各冷媒配管4,5内を図1の
破線矢印の如く流れ、室外膨張弁10は制御され室外熱
交換器9が蒸発器に、室内膨張弁12は開放されて室内
熱交換器11が凝縮器となって、室内を暖房する。
【0022】一般に、圧縮機7の内部温度が低い場合、
又は圧縮機7の内部圧力が高い場合には、圧縮機7の停
止中に圧縮機7内の潤滑油に液冷媒が溶解して、圧縮機
7の運転時に潤滑油内の液冷媒が蒸発するため潤滑油が
発泡してガス冷媒とともに圧縮機7外へ流出してしまう
恐れがあった。
【0023】そこで、従来の圧縮機7には、その下部外
側に加熱手段としてのクランクケースヒータ27が設置
され、圧縮機7の停止中に通電動作して圧縮機7の内部
を加熱し、圧縮機7内の潤滑油に冷媒が溶解するのを防
いでいた。
【0024】しかし夏期等には、圧縮機7の停止中でも
通電動作が不要な場合もあり、昨今の省エネ運動の高ま
りと共に圧縮機7の停止中のクランクケースヒータ27
の通電/停電の制御を行って消費電力を低減させること
が考えられていた。
【0025】そこで本発明の実施例の詳細を図2を参照
して説明する。図2は本発明の実施例を示すクランクケ
ースヒータ27の制御説明図である。
【0026】図2の横軸は、外気温度を表し、GL゜
(例えば10゜C)未満、GL゜以上GH゜(例えば2
0゜C)未満、GH゜以上の3つに区分されている。図
2の縦軸は、外気温度から室内温度を引いた値を表し、
SL゜(例えば2゜C)未満、SL゜以上SH゜(例え
ば6゜C)未満、SH゜以上の3つに区分されている。
【0027】外気温度がGL(G)゜未満又は外気温度
から室内温度を引いた値がSL(S)゜未満の場合に
は、クランクケースヒータ27は常時通電されている。
【0028】外気温度がGH(G)゜以上及び外気温度
から室内温度を引いた値がSH(S)゜以上の場合に、
クランクケースヒータ27は常時停電されている。
【0029】外気温度がGH゜以上で外気温度から室内
温度を引いた値がSL゜以上SH゜未満の場合に、クラ
ンクケースヒータ27は通電/停電(例えば2時間O
N,1時間OFF)を繰り返す。
【0030】外気温度がGL゜以上GH゜未満で外気温
度から室内温度を引いた値がSH゜以上の場合に、クラ
ンクケースヒータ27は通電/停電(例えば2時間O
N,1時間OFF)を繰り返す。
【0031】外気温度がGL゜以上GH゜未満で外気温
度から室内温度を引いた値がSL゜以上SH゜未満の場
合に、クランクケースヒータ27は常時通電されてい
る。
【0032】上述したように、クランクケースヒータ2
7の通電及び停電動作を制御装置15で制御されること
により圧縮機7の停止中における消費電力を低減すると
共に圧縮機7が潤滑不良状態となる恐れのない信頼性の
高い空気調和装置を提供することができる。
【0033】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であ
る。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1にかかる
発明によれば、冷媒を高圧にする圧縮機と、この圧縮機
内の液冷媒を蒸発させる加熱手段とを備えた空気調和装
置において、加熱手段は、圧縮機の運転状態と外気温度
と室内温度とを基に、制御されることにより、圧縮機の
停止中における消費電力を低減すると共に信頼性の高い
空気調和装置を提供することができる。
【0035】請求項2にかかる発明によれば、圧縮機が
停止中で、外気温度がG゜未満又は外気温度から室内温
度を引いた値がS゜未満の場合には、加熱手段は常時通
電されていることにより、圧縮機の停止中における消費
電力を低減すると共に信頼性の高い空気調和装置を提供
することができる。
【0036】請求項3にかかる発明によれば、圧縮機が
運転中又は、外気温度がG゜以上及び外気温度から室内
温度を引いた値がS゜以上の場合に、加熱手段は常時停
電されていることにより、圧縮機の停止中における消費
電力を低減すると共に信頼性の高い空気調和装置を提供
することができる。
【0037】請求項4にかかる発明によれば、圧縮機が
停止中で、外気温度がGH゜以上で外気温度から室内温
度を引いた値がSL゜以上SH゜未満の場合に、加熱手
段は通電/停電を繰り返すことにより、圧縮機の停止中
における消費電力を低減すると共に信頼性の高い空気調
和装置を提供することができる。
【0038】請求項5にかかる発明によれば、外気温度
がGL゜以上GH゜未満で外気温度から室内温度を引い
た値がSH゜以上の場合に、加熱手段は通電/停電を繰
り返すことにより、圧縮機の停止中における消費電力を
低減すると共に信頼性の高い空気調和装置を提供するこ
とができる。
【0039】請求項6にかかる発明によれば、圧縮機が
停止中で、外気温度がGL゜以上GH゜未満で外気温度
から室内温度を引いた値がSL゜以上SH゜未満の場合
に、加熱手段は常時通電されていることにより、圧縮機
の停止中における消費電力を低減すると共に信頼性の高
い空気調和装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す空気調和装置の回路説明
図である。
【図2】本発明の実施例を示すクランクケースヒータの
制御説明図である。
【符号の説明】
1 空気調和装置 2 室外機 3 室内機 7 圧縮機 8 四方切換弁 9 室外熱交換器 11 室内熱交換器 15 制御装置 27 クランクケースヒータ 28 外気温度センサー 29 室内温度センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田島 保男 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 田村 清 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 田村 ▲吉▼久 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 古賀 誠一 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 Fターム(参考) 3H045 AA12 AA27 BA32 CA24 CA29 DA01 EA34 3L092 AA08 DA12 EA15 EA16

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒を高圧にする圧縮機と、この圧縮機
    内の液冷媒を蒸発させる加熱手段とを備えた空気調和装
    置において、 前記加熱手段は、前記圧縮機の運転状態と外気温度と室
    内温度とを基に、制御されることを特徴とする空気調和
    装置。
  2. 【請求項2】 前記圧縮機が停止中で、外気温度がG度
    未満又は外気温度から室内温度を引いた値がS度未満の
    場合には、前記加熱手段は常時通電されていることを特
    徴とする請求項1記載の空気調和装置。
  3. 【請求項3】 前記圧縮機が運転中又は、外気温度がG
    度以上及び外気温度から室内温度を引いた値がS度以上
    の場合に、前記加熱手段は常時停電されていることを特
    徴とする請求項1又は2記載の空気調和装置。
  4. 【請求項4】 前記圧縮機が停止中で、外気温度がGH
    度以上で外気温度から室内温度を引いた値がSL度以上
    SH度未満の場合に、前記加熱手段は通電/停電を繰り
    返すことを特徴とする請求項1乃至3に記載の空気調和
    装置。
  5. 【請求項5】 前記圧縮機が停止中で、外気温度がGL
    度以上GH度未満で外気温度から室内温度を引いた値が
    SH度以上の場合に、前記加熱手段は通電/停電を繰り
    返すことを特徴とする請求項1乃至4に記載の空気調和
    装置。
  6. 【請求項6】 前記圧縮機が停止中で、外気温度がGL
    度以上GH度未満で外気温度から室内温度を引いた値が
    SL度以上SH度未満の場合に、前記加熱手段は常時通
    電されていることを特徴とする請求項1乃至5に記載の
    空気調和装置。
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