JP2006200758A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】過負荷運転時や長配管運転時に圧縮機を保護する部品コストおよび部品信頼性試験費用を低減する。
【解決手段】圧縮機２、四方弁３、室外熱交換器４、冷媒流量を制御する並列接続された第１室外膨張機構５ａと第２室外膨張機構５ｂ、レシーバ８および室内熱交換器６により冷媒の循環経路で構成し、少なくとも圧縮機２の冷媒流出側に設けられる吐出温度検出手段９、室外熱交換器４の所定位置に設けられる室外熱交温度検出手段１１、室内熱交換器６の所定位置に設けられる室内熱交温度検出手段１３、室内熱交換器６の風上側の所定位置に設けられる室内吸込温度検出手段１４とを有する空気調和機１において、吐出温度検出手段９により検出された圧縮機２の吐出温度が所定温度未満の場合は第２室外膨張機構５ｂを使用せず第１室外膨張機構５ａを使用し、所定温度以上の場合は第１室外膨張機構５ａと前記第２室外膨張機構５ｂを併用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、過負荷運転時または長配管運転時に圧縮機の吐出温度の保護を備えた空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機は、室内熱交換器出口側の所定位置に設けられるガス冷媒温度検出手段も有していた（例えば、特許文献１参照）。

図９は、特許文献１に記載された従来の空気調和機の１例を示す冷凍サイクル図である。

図９に示すように、１は空気調和機本体で、圧縮機２、冷媒の循環方向を切り換える四方弁３、室外熱交換器４、前記冷媒の流量を制御する室外膨張機構５、冷媒配管７および室内熱交換器６等で構成され、室内機１６と室外機１９に分かれている。

１０は室外熱交換器４を通過する空気流を発生させる室外ファン、１２は室内熱交換器６を通過する空気流を発生させる室内ファンである。

また、９は圧縮機２の冷媒流出側に設けられる吐出温度検出手段、１１は室外熱交換器４の所定位置に設けられる室外熱交温度検出手段、２０は室内熱交換器出口側の所定位置に設けられるガス冷媒温度検出手段、１３は室内熱交換器６の所定位置に設けられる室内熱交温度検出手段、１４は室内熱交換器６の風上側の所定位置に設けられる室内吸込温度検出手段である。

１５はリモ−トコントロ−ラ１７の信号を受信する室内制御器、１８は室内制御器１５と通信を行う室外制御器である。
特開平１０−３８３８８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、室外膨張機構は大型電動膨張弁のため、コストが高く、膨張機構新規開発の場合は信頼性の確立が必要であるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、汎用性のある部品を使用し、制御方法を改善することにより、コストを低減する空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室外膨張機構に並列接続された第１室外膨張機構（小型電動膨張弁）と第２室外膨張機構（小型電動膨張弁）を使用し、吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度がある所定温度未満の場合は第２室外膨張機構を使用せず、第１室外膨張機構を使用し、圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は第１室外膨張機構と第２室外膨張機構を併用し、圧縮機の吐出温度を保護することを特徴とする。

これによって、汎用性のある小型電動膨張弁２個となり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減できる。

また本発明の空気調和機は、室外膨張機構に並列接続された第１室外膨張機構（キャピラリチューブ）と第２室外膨張機構（小型電動膨張弁）を使用し、吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度が所定温度未満の場合は第２室外膨張機構を使用せず、第１室外膨張機構を使用し、圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は第１室外膨張機構と第２室外膨張機構を併用し、圧縮機の吐出温度を保護することを特徴とする。

これによって、キャピラリチューブと汎用性のある小型電動膨張弁になり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減できる。

また本発明の空気調和機は、室内膨張機構に並列接続された第１室内膨張機構（小型電動膨張弁）と第２室内膨張機構（小型電動膨張弁）を使用し、吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度が所定温度未満の場合は第２室内膨張機構を使用せず、第１室内膨張機構を使用し、圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は第１室内膨張機構と第２室内膨張機構を併用し、圧縮機の吐出温度を保護することを特徴とする。

これによって、汎用性のある小型電動膨張弁２個となり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減できる。

また本発明の空気調和機は、室内膨張機構に並列接続された第１室内膨張機構（キャピラリチューブ）と第２室内膨張機構（小型電動膨張弁）を使用し、吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度が所定温度未満の場合は第２室内膨張機構を使用せず、第１室内膨張機構を使用し、圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は第１室内膨張機構と第２室内膨張機構を併用し、圧縮機の吐出温度を保護することを特徴とする。

これによって、キャピラリチューブと汎用性のある小型電動膨張弁になり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減できる。

本発明の空気調和機は、部品コストおよび部品信頼性試験費用を低減することができる。

第１の発明は、室外膨張機構に並列接続された第１室外膨張機構（小型電動膨張弁）と第２室外膨張機構（小型電動膨張弁）を使用し、吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度が所定温度未満の場合は第２室外膨張機構を使用せず、第１室外膨張機構を使用し、圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は第１室外膨張機構と第２室外膨張機構を併用し、圧縮機の吐出温度を保護することができ、汎用性のある小型電動膨張弁２個となり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減することができる。

第２の発明は、室外膨張機構に並列接続された第１室外膨張機構（キャピラリチューブ）と第２室外膨張機構（小型電動膨張弁）を使用し、吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度が所定温度未満の場合は第２室外膨張機構を使用せず、第１室外膨張機構を使用し、圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は第１室外膨張機構と第２室外膨張機構を併用し、圧縮機の吐出温度を保護することができ、キャピラリチューブと汎用性のある小型電動膨張弁になり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減することができる。

第３の発明は、室内膨張機構に並列接続された第１室内膨張機構（小型電動膨張弁）と第２室内膨張機構（小型電動膨張弁）を使用し、吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度が所定温度未満の場合は第２室内膨張機構を使用せず、第１室内膨張機構を
使用し、圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は第１室内膨張機構と第２室内膨張機構を併用し、圧縮機の吐出温度を保護することができ、汎用性のある小型電動膨張弁２個となり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減することができる。

第４の発明は、室内膨張機構に並列接続された第１室内膨張機構（キャピラリチューブ）と第２室内膨張機構（小型電動膨張弁）を使用し、吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度が所定温度未満の場合は第２室内膨張機構を使用せず、第１室内膨張機構を使用し、圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は第１室内膨張機構と第２室内膨張機構を併用し、圧縮機の吐出温度を保護することができ、キャピラリチューブと汎用性のある小型電動膨張弁になり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。

図１において、符号１〜１９は従来の空気調和機と全く同一のものであり、その説明は省略する。

図２は、本発明の実施の形態１における空気調和機を動作させる場合の制御手順を示すフロ−チャ−トであり、Ｓ１〜Ｓ５は各動作ステップを示す。

図２において、まず、当該空気調和機１を動作させると、Ｓ１（通常運転）において、第２室外膨張機構５ｂは制御されず（膨張弁開度０）、第１室外膨張機構５ａの制御が行われ、Ｓ２において、吐出温度判定が行われ、吐出温度検出手段９により検出された圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ１）未満の場合は、第２室外膨張機構５ｂは制御されず（膨張弁開度０）、第１室外膨張機構５ａが制御され、上記Ｓ１の通常運転になる。

他方、上記Ｓ２において、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ１）以上の場合、Ｓ３において、第２室外膨張機構５ｂが制御され、開く方向の操作量が増大する。

そして、Ｓ４において、吐出温度判定が行われ、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ２）を越える場合は上記Ｓ３に戻る。

他方、上記Ｓ４において、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ２）以下の場合は、Ｓ５において、第２室外膨張機構５ｂが制御され、膨張弁開度は０（全閉）となり、第１室外膨張機構５ａのみ制御となり、上記Ｓ１の通常運転になる。以上のように、本実施の形態においては、過負荷運転時または長配管運転時において、圧縮機の吐出温度を保護することができる。また、汎用性のある小型電動膨張弁２個となり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。

図３において、符号１〜１９は従来の空気調和機と全く同一のものであり、その説明は省略する。

図４は、本発明の実施の形態２における空気調和機を動作させる場合の制御手順を示すフロ−チャ−トであり、Ｓ１〜Ｓ４は各動作ステップを示す。

図４において、まず、当該空気調和機１を動作させると、通常運転において、第２室外膨張機構５ｂは制御されず（膨張弁開度０）、冷媒は第１室外膨張機構５ａのキャピラリチューブを流れ、Ｓ１において、吐出温度判定が行われ、吐出温度検出手段９により検出された圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ１）未満の場合は、第２室外膨張機構５ｂは制御されず（膨張弁開度０）、冷媒が第１室外膨張機構５ａのキャピラリチューブを流れる通常運転になる。

他方、上記Ｓ１において、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ１）以上の場合、Ｓ２において、第２室外膨張機構５ｂが制御され、開く方向の操作量が増大する。

そして、Ｓ３において、吐出温度判定が行われ、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ２）を越える場合は上記Ｓ２に戻る。

他方、上記Ｓ３において、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ２）以下の場合は、Ｓ４において、第２室外膨張機構５ｂが制御され、膨張弁開度は０（全閉）となり、冷媒が第１室外膨張機構５ａのキャピラリチューブを流れる通常運転になる。

以上のように、本実施の形態においては、過負荷運転時または長配管運転時において、圧縮機の吐出温度を保護することができる。

また、キャピラリチューブと汎用性のある小型電動膨張弁になり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減することができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。

図５において、符号１〜１９は従来の空気調和機と全く同一のものであり、その説明は省略する。

図６は、本発明の実施の形態３における空気調和機を動作させる場合の制御手順を示すフロ−チャ−トであり、Ｓ１〜Ｓ５は各動作ステップを示す。

図６において、まず、当該空気調和機１を動作させると、Ｓ１（通常運転）において、第２室内膨張機構５ｂは制御されず（膨張弁開度０）、第１室内膨張機構５ａの制御が行われ、Ｓ２において、吐出温度判定が行われ、吐出温度検出手段９により検出された圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ１）未満の場合は、第２室内膨張機構５ｂは制御されず（膨張弁開度０）、第１室内膨張機構５ａが制御され、上記Ｓ１の通常運転になる。

他方、上記Ｓ２において、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ１）以上の場合、Ｓ３において、第２室内膨張機構５ｂが制御され、開く方向の操作量が増大する。

そして、Ｓ４において、吐出温度判定が行われ、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ２）を越える場合は上記Ｓ３に戻る。

他方、上記Ｓ４において、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ２）以下の場合は、Ｓ５において、第２室内膨張機構５ｂが制御され、膨張弁開度は０（全閉）となり
、第１室内膨張機構５ａのみ制御となり、上記Ｓ１の通常運転になる。

以上のように、本実施の形態においては、過負荷運転時または長配管運転時において、圧縮機の吐出温度を保護することができる。

また、汎用性のある小型電動膨張弁２個となり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減することができる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の第４の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。

図７において、符号１〜１９は従来の空気調和機と全く同一のものであり、その説明は省略する。

図８は、本発明の実施の形態４における空気調和機を動作させる場合の制御手順を示すフロ−チャ−トであり、Ｓ１〜Ｓ４は各動作ステップを示す。

図８において、まず、当該空気調和機１を動作させると、通常運転において、第２室内膨張機構５ｂは制御されず（膨張弁開度０）、冷媒は第１室内膨張機構５ａのキャピラリチューブを流れ、Ｓ１において、吐出温度判定が行われ、吐出温度検出手段９により検出された圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ１）未満の場合は、第２室内膨張機構５ｂは制御されず（膨張弁開度０）、冷媒が第１室内膨張機構５ａのキャピラリチューブを流れる通常運転になる。

他方、上記Ｓ１において、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ１）以上の場合、Ｓ２において、第２室内膨張機構５ｂが制御され、開く方向の操作量が増大する。

そして、Ｓ３において、吐出温度判定が行われ、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ２）を越える場合は上記Ｓ２に戻る。他方、上記Ｓ３において、圧縮機の吐出温度（Ｔｄ）がある所定温度（Ｔ２）以下の場合は、Ｓ４において、第２室内膨張機構５ｂが制御され、膨張弁開度は０（全閉）となり、冷媒が第１室内膨張機構５ａのキャピラリチューブを流れる通常運転になる。

以上のように、本実施の形態においては、過負荷運転時または長配管運転時において、圧縮機の吐出温度を保護することができる。

また、キャピラリチューブと汎用性のある小型電動膨張弁になり、部品信頼性の確立が必要でなく、コストを低減することができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、部品コストおよび部品信頼性試験費用を低減することが可能となるので、セパレ−ト式空気調和機で、特にインバ−タ機、一定速機等の用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の冷凍サイクル図 本発明の実施の形態１における空気調和機を動作させる場合の制御手順を示すフロ−チャ−ト 本発明の実施の形態２における空気調和機の冷凍サイクル図 本発明の実施の形態２における空気調和機を動作させる場合の制御手順を示すフロ−チャ−ト 本発明の実施の形態３における空気調和機の冷凍サイクル図 本発明の実施の形態３における空気調和機を動作させる場合の制御手順を示すフロ−チャ−ト 本発明の実施の形態４における空気調和機の冷凍サイクル図 本発明の実施の形態４における空気調和機を動作させる場合の制御手順を示すフロ−チャ−ト 従来の空気調和機の冷凍サイクル図

符号の説明

１ 空気調和機（本体）
２ 圧縮機
３ 四方弁
４ 室外熱交換器
５ 室外膨張機構（大型電動膨張弁）
５ａ 第１膨張機構（小型電動膨張弁またはキャピラリチューブ）
５ｂ 第２膨張機構（小型電動膨張弁）
６ 室内熱交換器
７ 冷媒配管
８ レシーバ
９ 吐出温度センサ
１０ 室外ファン
１１ 室外熱交温度センサ
１２ 室内ファン
１３ 室内熱交温度センサ
１４ 室内吸込温度センサ
１５ 室内制御器
１６ 室内機
１７ リモ−トコントロ−ラ
１８ 室外制御器
１９ 室外機
２０ ガス冷媒温度センサ

Claims (4)

1. 圧縮機、冷媒の循環方向を切り換える四方弁、室外熱交換器、前記冷媒の流量を制御する並列接続された第１室外膨張機構と第２室外膨張機構、レシーバおよび室内熱交換器により冷媒の循環経路が構成され、少なくとも前記圧縮機の冷媒流出側に設けられる吐出温度検出手段、前記室外熱交換器の所定位置に設けられる室外熱交温度検出手段、前記室内熱交換器の所定位置に設けられる室内熱交温度検出手段、前記室内熱交換器風上側の所定位置に設けられる室内吸込温度検出手段とを有する空気調和機において、前記吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度が所定温度未満の場合は前記第２室外膨張機構を使用せず前記第１室外膨張機構を使用し、前記圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は前記第１室外膨張機構と前記第２室外膨張機構を併用することを特徴とする空気調和機。
2. 第１室外膨張機構がキャピラリチューブであって、冷媒の流量が固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の空気調和機。
3. 圧縮機、冷媒の循環方向を切り換える四方弁、室外熱交換器、レシーバ、前記冷媒の流量を制御する並列接続された第１室内膨張機構と第２室内膨張機構および室内熱交換器により冷媒の循環経路が構成され、少なくとも前記圧縮機の冷媒流出側に設けられる吐出温度検出手段、前記室外熱交換器の所定位置に設けられる室外熱交温度検出手段、前記室内熱交換器の所定位置に設けられる室内熱交温度検出手段、前記室内熱交換器風上側の所定位置に設けられる室内吸込温度検出手段とを有する空気調和機において、前記吐出温度検出手段により検出された圧縮機の吐出温度が所定温度未満の場合は前記第２室内膨張機構を使用せず前記第１室内膨張機構を使用し、前記圧縮機の吐出温度が所定温度以上の場合は前記第１室内膨張機構と前記第２室内膨張機構を併用することを特徴とする空気調和機。
4. 第１室内膨張機構はキャピラリチューブであって冷媒の流量が固定されていることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。

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