JP2007303732A

JP2007303732A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2007303732A
Application number: JP2006132174A
Authority: JP
Inventors: Koji Hatano; 弘司波多野; Hideyuki Kanzaki; 秀幸神崎; Yoshito Yamada; 吉人山田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-11-22
Also published as: CN100513945C; US20070283707A1; US7854142B2; CN101071012A

Abstract

【課題】２台の圧縮機をそれぞれ始動する時に、専用の始動コンデンサを使用することなく安価な方法で始動トルクを高める。
【解決手段】２台の圧縮機のそれぞれの始動時に、他方の圧縮機に通常使用する進相コンデンサを一時的に切り離し、始動させる圧縮機に通常使用している進相コンデンサと並列に接続させることにより、専用の始動コンデンサを使用することなく始動トルクを高めることができるので、高価なコンデンサーを有効に利用でき、システムを安価に構成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、２台の圧縮機を搭載した空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機において、２台の圧縮機はそれぞれ独立した進相コンデンサと、起動時の始動トルク向上のための始動コンデンサを備え、始動コンデンサは圧縮機モータの回転に伴う補コイル電流を検出するリレーによって、圧縮機起動後は回路から切り離される構成となっていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−０１９３９７号公報

しかしながら、従来の技術では、次のような課題が発生していた。

図４は従来の空気調和機の電気回路を示したものであるが、２台の圧縮機のうち、一方の圧縮機Ａ機１０１（以下Ａ機１０１と称す）はその内部にＡ機主コイル１０２および、Ａ機補コイル１０３を備え、Ａ機補コイル１０３にはＡ機進相コンデンサ１０４が接続されている。Ａ機進相コンデンサ１０４に並列にＡ機始動コンデンサ１０５がＡ機遮断リレー１０６を介し接続されている。Ａ機遮断リレー１０６の接点はＡ機遮断リレーコイル１０７に無通電の時に閉であり、Ａ機遮断リレー１０６の接点はＡ機遮断リレーコイル１０７に通電の時に開である。Ａ機遮断リレーコイル１０７はＡ機補コイル１０３と並列に接続されている。Ａ機１０１停止状態から、Ａ機１０１を始動させるとき、Ａ機補コイル１０３は無通電であるため、Ａ機遮断リレーコイル１０７もまた無通電であり、Ａ機遮断リレー１０６の接点は閉である。従って、Ａ機進相コンデンサ１０４とＡ機始動コンデンサ１０５とは並列に接続された状態である。これによりＡ機１０１の始動トルクは向上している。一たびＡ機１０１が運転を開始すると、Ａ機補コイル１０３に通電され、同時にＡ機遮断リレーコイル１０７にも通電されることになり、結果Ａ機遮断リレー１０６の接点は開となり、Ａ機始動コンデンサ１０５は回路から切り離される。もう一方の圧縮機Ｂ機１０８（以下Ｂ機１０８と称す）も同様の構成となっており、Ａ機１０１とＢ機１０８は並列に接続されている。

すなわち、始動コンデンサはそれぞれ個別の圧縮機に供され、始動トルク向上に寄与しているものであるが、始動時以外は休止しているにもかかわらず高価である。

本発明にかかる空気調和機は、２台の圧縮機の、それぞれの始動時に、他方の圧縮機に通常使用する進相コンデンサを一時的に切り離し、始動する圧縮機の進相コンデンサと並列接続するもので、専用の始動コンデンサを使用することなく始動トルクを高めるものである。

また本発明は、圧縮機Ａ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＡ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＡ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、さらに同様に圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＢ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＢ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮
機Ａ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、制御装置からの指令により、リレーを動作させるものである。これにより、Ａ機を始動させるとき、Ｂ機に常用される進相コンデンサをＡ機に常用される進相コンデンサと並列に、またＢ機を始動させるとき、Ａ機に常用される進相コンデンサをＢ機に常用される進相コンデンサとそれぞれ一時的に並列に接続させることができ、Ａ機Ｂ機それぞれの始動トルクを向上させることができる。

また本発明は、Ａ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＡ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＡ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、Ｂ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、リレーコイルをＢ機運転リレーのコイルと並列に接続し、さらにリレーコイルとＢ機運転リレーのコイルとを並列に接続した導線を、Ｂ機補コイルの通電により開とするリレーを配設する。同様にＢ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＢ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＢ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、Ａ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、リレーコイルをＡ機運転リレーのコイルと並列に接続し、さらにリレーコイルとＡ機運転リレーのコイルとを並列に接続した導線を、Ａ機補コイルの通電により開とするリレーを配設するものである。これにより、Ａ機を始動させるとき、Ｂ機に常用される進相コンデンサをＡ機に常用される進相コンデンサと並列に、またＢ機を始動させるとき、Ａ機に常用される進相コンデンサをＢ機に常用される進相コンデンサとそれぞれ一時的に並列に接続させることができ、Ａ機Ｂ機それぞれの始動トルクを向上させることができる。

本発明の空気調和機は、１方の圧縮機（Ａ機）を始動させるとき、他方の圧縮機（Ｂ機）に常用される進相コンデンサを一時的に、Ａ機に常用される進相コンデンサと並列に接続し、同様にＢ機を始動させるとき、Ａ機に常用される進相コンデンサを一時的に、Ｂ機に常用される進相コンデンサと並列に接続するもので、Ａ機Ｂ機それぞれの始動コンデンサを使用することなく、Ａ機Ｂ機それぞれの始動トルクを向上させることができるので、システムを安価に構成することができる。

第１の発明は、１方の圧縮機（以下Ａ機と称す）を始動させるとき、他方の圧縮機（以下Ｂ機と称す）に常用される進相コンデンサを一時的に、Ａ機に常用される進相コンデンサと並列に接続するものである。

第２の発明は、圧縮機Ａ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＡ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＡ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、さらに同様に圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＢ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＢ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮機Ａ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、制御装置からの指令により、リレーを動作させるものである。

第３の発明は、圧縮機Ａ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＡ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＡ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、リレーコイルを
Ｂ機運転リレーのコイルと並列に接続し、さらにリレーコイルとＢ機運転リレーのコイルとを並列に接続した導線を、Ｂ機補コイルの通電により開とするリレーを配設する。同様に圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＢ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＢ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮機Ａ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、リレーコイルをＡ機運転リレーのコイルと並列に接続し、さらにリレーコイルとＡ機運転リレーのコイルとを並列に接続した導線を、Ａ機補コイルの通電により開とするリレーを配設したものである。

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は本発明の実施の形態１における空気調和機の電気回路図である。図１において、２台の圧縮機のうち１方を圧縮機Ａ機１（以下Ａ機１と称す）としたときＡ機１はＡ機用電源リレー２を介しＡＣ電源の開閉が行われる。Ａ機１内にはモータが内蔵されており、モータコイルはＡ機主コイル３とＢ機補コイル４からなり、Ａ機補コイル４にはＡ機進相コンデンサ５が接続される。

他方の圧縮機Ｂ機６（以下Ｂ機６と称す）も同様にＢ機用電源リレー７を介しＡＣ電源の開閉が行われる。Ｂ機６内にはモータが内蔵されており、モータコイルはＢ機主コイル８とＢ機補コイル９からなり、Ｂ機補コイル９にはＢ機進相コンデンサ１０が接続され、Ａ機１とＢ機６はＡＣ電源に並列に接続されている。

Ａ機１のＡ機補コイル４とＡ機進相コンデンサ５の間に、２接点間を切り替える、Ａ機切り替えリレー１１を配し、Ａ機切り替えリレー１１のコモン端子１２とＡ機進相コンデンサ５を接続し、Ａ機切り替えリレー１１のリレーコイル無通電時に閉である端子１３とＡ機補コイル４とを接続している。

Ｂ機側も同様に、Ｂ機６のＢ機補コイル９とＢ機進相コンデンサ１０の間に、２接点間を切り替える、Ｂ機切り替えリレー１４を配し、Ｂ機切り替えリレー１４のコモン端子１５とＢ機進相コンデンサ１０を接続し、Ｂ機切り替えリレー１４のリレーコイル無通電時に閉である端子１６とＢ機補コイル９とを接続している。

Ａ機切り替えリレー１１のリレーコイル通電時に閉である端子１７は、Ｂ機切り替えリレー１４のコモン端子１５とＢ機進相コンデンサ１０との間に接続され、Ｂ機切り替えリレー１４のリレーコイル通電時に閉である端子１８は、Ａ機切り替えリレー１１のコモン端子１２とＡ機進相コンデンサ５との間に接続される。

制御装置１９内にはＡ機運転スイッチ２０、Ｂ機運転スイッチ２１、Ａ機切り替えスイッチ２２、Ｂ機切り替えスイッチ２３があり、Ａ機運転スイッチ２０はＡ機用電源リレー２を、Ｂ機運転スイッチ２１はＢ機用電源リレー７を、Ａ機切り替えスイッチ２２はＡ機切り替えリレー１１を、Ｂ機切り替えスイッチ２３はＢ機切り替えリレー１４をそれぞれ動作させる。Ａ機１の運転は制御装置１９内のＡ機運転スイッチ２０によりＡ機用電源リレー２の接点が閉じられることにより行われるが、Ａ機１運転開始と同時に制御装置１９により、Ｂ機切り替えスイッチ２３が入りＢ機切り替えリレー１４のコモン端子１５と、接点をリレーコイル通電時に閉である端子１８とを接続させる。

この動作により、Ｂ機進相コンデンサ１０はＢ機６のＢ機補コイル９から切り離され、Ａ機１のＡ機補コイル４に、Ａ機進相コンデンサ５とＢ機進相コンデンサ１０とが並列に
接合される。Ｂ機切り替えスイッチ２３は、Ａ機運転スイッチ２０と同時に入り状態となった後、短時間例えば２秒間だけ保持され、その後切り状態になる。Ｂ機切り替えスイッチ２３が切り状態になった時、Ｂ機切り替えリレー１４のコモン端子１５と、リレーコイル無通電時に閉である端子１６とが接合され、Ｂ機進相コンデンサ１０はＢ機６のＢ機補コイル９に接続された状態に戻る。この動作により、Ａ機１始動時には、Ａ機進相コンデンサ５の容量に、Ｂ機進相コンデンサ１０の容量が加わり、Ａ機１の始動トルクを高め、Ａ機１を容易に起動させることができる。Ｂ機６の運転中に、Ａ機１を始動させる時、Ｂ機進相コンデンサ１０は一時的にＢ機６から切り離されることになるが、Ｂ機６の運転中におけるトルクの低下はわずかであり、Ｂ機６は運転を継続できる。

Ｂ機６運転開始時は同様に、Ａ機進相コンデンサ５を一時的にＡ機１から切り離し、Ｂ機補コイル９にＢ機進相コンデンサ１０と並列に接続し、Ｂ機６の始動トルクを向上させる。

（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における空気調和機の電気回路図である。図２において、２台の圧縮機のうち１方を圧縮機Ａ機１（以下Ａ機１と称す）としたときＡ機１はＡ機用電源リレー２を介しＡＣ電源の開閉が行われる。Ａ機１内にはモータが内蔵されており、モータコイルはＡ機主コイル３とＢ機補コイル４からなり、Ａ機補コイル４にはＡ機進相コンデンサ５が接続される。

Ａ機切り替えリレー１１の１次コイル２４は、Ｂ機用電源リレー７の１次コイル２５と並列に接続され、その途中にＢ機遮断リレー２６が挿入されており、Ａ機切り替えリレー１１の１次コイル２４は、Ｂ機遮断リレー２６の動作により、通電が開閉できる。Ｂ機遮断リレー２６の１次コイル２７は、Ｂ機６のＢ機補コイル９と並列に接続されている。

Ｂ機切り替えリレー１４の１次コイル２８は、Ａ機用電源リレー２の１次コイル２９と並列に接続され、その途中にＡ機遮断リレー３０が挿入されており、Ｂ機切り替えリレー１４の１次コイル２８は、Ａ機遮断リレー３０の動作により、通電が開閉できる。Ａ機遮断リレー３０の１次コイル３１は、Ａ機１のＡ機補コイル４と並列に接続されている。

制御装置１９内にはＡ機運転スイッチ２０、Ｂ機運転スイッチ２１があり、Ａ機運転スイッチ２０はＡ機用電源リレー２の１次コイル２９を、Ｂ機運転スイッチ２１はＢ機用電源リレー７の１次コイル２５をそれぞれ駆動させる。

Ａ機１の運転は制御装置１９内のＡ機運転スイッチ２０によりＡ機用電源リレー２の接点が閉じられることにより行われるが、Ａ機１に内蔵されたモータが回転を開始する以前は、Ａ機遮断リレー３０の１次コイル３１には通電されていないので、Ａ機遮断リレー３０の接点は閉状態である。従って、Ｂ機切り替えリレー１４の１次コイル２８に通電され、Ｂ機切り替えリレー１４のコモン端子１５と、接点をリレーコイル通電時に閉である端子１８とを接続させる。この動作により、Ｂ機進相コンデンサ１０はＢ機６のＢ機補コイル９から切り離され、Ａ機１のＡ機補コイル４に、Ａ機進相コンデンサ５とＢ機進相コンデンサ１０とが並列に接合される。Ａ機進相コンデンサ５とＢ機進相コンデンサ１０とが並列に接合されたことにより、Ａ機１は始動トルクが高まり、容易に運転を開始できる。Ａ機１が運転を開始すると同時に、Ａ機遮断リレー３０の１次コイル３１への通電が開始され、Ａ機遮断リレーの端子は開となり、Ｂ機切り替えリレー１４の１次コイル２８への通電を遮断する。するとＢ機切り替えリレー１４のコモン端子１５と、リレーコイル無通電時に閉である端子１６とが接合され、Ｂ機進相コンデンサ１０はＢ機６のＢ機補コイル９に接続された状態に戻る。この動作により、Ａ機１始動時には、Ａ機進相コンデンサ５の容量に、Ｂ機進相コンデンサ１０の容量が加わり、Ａ機１の始動トルクを高め、Ａ機１を容易に起動させることができる。Ｂ機６の運転中に、Ａ機１を始動させる時、Ｂ機進相コンデンサ１０は一時的にＢ機６から切り離されることになるが、Ｂ機６の運転中におけるトルクの低下はわずかであり、Ｂ機６は運転を継続できる。

図３は、本発明の実施の形態１または実施の形態２における空気調和機の冷凍サイクルを示すブロック図である。図３では冷房状態を示している。２台の圧縮機Ａ機１及びＢ機６によって圧縮された高温高圧のガス状冷媒は冷媒吐出管３１により、オイルセパレータ３２に導かれ、四方弁３３を経て、室外熱交換器３４で放熱、凝縮され、中温高圧の液状となる。その後冷媒は膨張弁３５で減圧され、低温低圧となり、室内熱交換器３６に導かれ、室内空気から熱を奪いながら蒸発し、低圧のガス状となる。四方弁を経由して液溜め３７に至り、その後、各々の圧縮機Ａ機１とＢ機６にもどる。オイルセパレータ３２で分離された潤滑油はオイル戻し管３８で液溜め３７に導かれる。

なお、本冷凍サイクルの構成は、従来例も同様である。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、２台の圧縮機のそれぞれの始動時に、他方の圧縮機に通常使用する進相コンデンサを一時的に並列使用し、始動トルクを高めるものであり、空気調和機ばかりでなく、冷凍サイクル応用機器、すなわち除湿機や、乾燥機にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の電気回路図本発明の実施の形態２における空気調和機の電気回路図本発明の実施の形態１または実施の形態２における空気調和機の冷凍サイクルを示すブロック図従来の空気調和機の電気回路図

符号の説明

１圧縮機Ａ機
２Ａ機用電源リレー
５Ａ機用進相コンデンサ
６圧縮機Ｂ機
７Ｂ機用電源リレー
１０Ｂ機用進相コンデンサ
１１Ａ機切り替えリレー
１４Ｂ機切り替えリレー
１９制御装置
２６Ｂ機遮断リレー
３０Ａ機遮断リレー

Claims

室内空気吸込み口と室内側熱交換器と室内側送風機と室内空気吹出し口からなる室内送風回路と、室外空気吸込み口と室外側熱交換器と室外側送風機と室外空気吹出し口からなる室外送風回路と、室内側熱交換器と室外側熱交換器と２台の圧縮機と絞り装置を配管で連接した冷凍サイクルと、制御装置からなる空気調和機において、１方の圧縮機（以下Ａ機と称す）を始動させるとき、他方の圧縮機（以下Ｂ機と称す）に常用される進相コンデンサを一時的に、Ａ機に常用される進相コンデンサと並列に接続する空気調和機。
圧縮機Ａ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＡ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＡ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、さらに同様に圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＢ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＢ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮機Ａ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、制御装置からの指令により、リレーを動作させる、請求項１に記載の空気調和機。
圧縮機Ａ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＡ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＡ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、リレーコイルをＢ機運転リレーのコイルと並列に接続し、さらにリレーコイルとＢ機運転リレーのコイルとを並列に接続した導線を、Ｂ機補コイルの通電により開とするリレーを配設し、同様に圧縮機Ｂ機の補コイルと進相コンデンサとの間に２接点間を切り替えるリレーを配し、リレーのコモン端子をＢ機に常用される進相コンデンサに接続し、リレーコイル無通電時に閉である端子をＢ機補コイルに接続し、リレーコイル通電時に閉となる端子と、他方の圧縮機Ａ機の補コイルと進相コンデンサの間とを接続し、リレーコイルをＡ機運転リレーのコイルと並列に接続し、さらにリレーコイルとＡ機運転リレーのコイルとを並列に接続した導線を、Ａ機補コイルの通電により開とするリレーを配設した、請求項１に記載の空気調和機。