JP2009192096A - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮機6、四方弁8、凝縮器10、減圧器11及び蒸発器21を有する冷媒回路と、凝縮器10の中間部近傍の温度を検出する第1の温度センサ14、及び凝縮器10の出口近傍の温度を検出する第2の温度センサ15と、制御装置9とを有し、第2の温度センサ15を第1の温度センサ14より周辺温度の上昇の影響を受け易い位置に配置し、第2の温度センサ15で検出した温度が第1の温度センサ14で検出した温度より高くなったときは、制御装置9が冷媒回路の閉塞と判断して圧縮機6の運転を制御するように構成した。
【選択図】図1
Description
また、凝縮器の中間温度と出口温度から算出された過冷却度と凝縮圧力から判定、制御を行うことについても、前述の通り冷媒回路閉塞時には、冷媒の循環がなく凝縮圧力が高圧にならないため、異常を検知することはできない。
図1は本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷媒回路図、図2は一部を断面で示した図1の室外ユニットの斜視図である。
空気調和装置を構成する室外ユニット1において、仕切り板4を介して一方の側に設けられた送風機室2内には送風機3が設置されている。また、他方の側に設けた機械室5内には、圧縮機6、配管により圧縮機6に接続された油溜め7(以下の説明では、単に接続と記す)、圧縮機6と油溜め7が接続された四方弁8及び制御装置9が設けられており、送風機室2の側面から背面及び機械室5の背面にかけて、室外機熱交換器10が設置されている。
14は室外機熱交換器10に設置されてその中間部近傍の温度(配管中を流れる冷媒の温度に対応)を検出する凝縮器温度センサ(以下、第1の温度センサという)、15は室外機熱交換器10の出口近傍に設置されて出口の温度(配管中を流れる冷媒の温度に対応)を検出する凝縮器出口温度センサ(以下、第2の温度センサという)で、第2の温度センサ15は第1の温度センサ14より周辺温度の影響を受け易い位置に設置されている。そして、第1、第2の温度センサ14,15で検出された温度信号は、制御装置9へ送られる。なお、制御装置9は、圧縮機6の運転や四方弁8の切換えなどを制御し、さらに、第1、第2の温度センサ14,15から送られたデータ、冷房又は暖房運転の状況、室内設定温度の情報等を一括して制御する。
室外ユニット1において、低圧低温のガス冷媒は、圧縮機6により圧縮されて高圧高温のガス冷媒となり、四方弁8を介して室外機熱交換器10に導かれ、ガス冷媒は液化して凝縮熱を室外に放出する(よって、室外機熱交換器10は、冷房運転時には凝縮器として機能する)。
図3は一般的な冷凍サイクルのp−h線図で、図中の符号イ,ロ,ハは、図1の冷媒回路図の符号イ,ロ,ハに対応する。冷房運転時における室外機熱交換器10に流入する冷媒は、圧縮機6で圧縮された高圧のガス冷媒であり、圧縮機6の吐出部(イ)と室外機熱交換器10の中間部(ロ)との間で外気と熱交換が行われ、二相冷媒となる。二相冷媒である間は冷媒の温度は一定であり、このときの冷媒の温度(以下、凝縮温度という)をCTとする。室外機熱交換器10の中間部(ロ)と出口(ハ)との間でも引続き熱交換が行われ、出口(ハ)においては高圧液冷媒となる。このときの冷媒温度(以下、出口温度という)OTは過冷却されて凝縮温度CTより低くなっている。
つまり、定常状態においては、第1、第2の温度センサ14,15は、冷凍サイクルの制御のための温度検出を行っているものである。換言すれば、第1、第2の温度センサ14,15は、冷凍サイクルを効果的に制御を行うためのものである。
図に示すように、運転開始時は、領域Aに示すように、圧縮機6に冷媒が供給されているため圧縮機表面温度PTは低く、このため、出口温度OTは凝縮温度CTより低く両者の間に差があり、冷媒が熱交換していることがわかる。冷媒回路の閉塞により圧縮機6に冷媒が供給されなくなると、圧縮機6は真空運転を行うため圧縮機表面温度PTが上昇し、これに伴って圧縮機6の周辺温度が上昇するため出口温度OTも上昇し、凝縮温度CTと出口温度OTとの差が徐々に小さくなる。
これにより、圧縮機6を保護すると共に、液側バルブ12やガス側バルブ13の開き忘れや、冷媒配管内に残溜水分の凍結などによる不具合を使用者に知らせることができる。
本発明は、上記のような特異現象を既存の第1、第2の温度センサ14,15で検出することにより、冷媒回路が閉塞されていることを確認して圧縮機6を停止させ、これを保護するようにしたものである。
実施例で使用した室外機熱交換器10は、入口に設けた分配器と、分配後の冷媒経路になる配管と、分配された冷媒を一つに纏める冷媒配管と、熱交換を効率的に実施するために配管の周囲に設けたアルミフインとによって構成した。そして、分配器で分配された冷媒は、それぞれの配管内で熱交換を行って液化され、出口の冷媒配管で一つに纏められる。
近時、室内ユニットの小型化や熱交換器の体積減少等により、冷媒回路閉塞時において、室外機熱交換器10の中間部近傍に設けた第1の温度センサ14で検出した凝縮温度CTと、第2の温度センサ15で検出した出口温度OTとが、圧縮機6からの熱影響により差がつけにくくなっている。
これにより、冷媒回路閉塞時における第1の温度センサ14で検出した凝縮温度CTと、第2の温度センサ15で検出した出口温度OTとの差がより明確になり、圧縮機6を早期に停止させて保護することができる。
Claims (5)
- 圧縮機、四方弁、凝縮器、減圧器及び蒸発器を有する冷媒回路と、前記凝縮器の中間部近傍の温度を検出する第1の温度センサ、及び前記凝縮器の出口近傍の温度を検出する第2の温度センサと、制御装置とを有し、
前記第2の温度センサを前記第1の温度センサより周辺温度の上昇の影響を受け易い位置に配置し、前記第2の温度センサで検出した温度が前記第1の温度センサで検出した温度より高くなったときは、前記制御装置が冷媒回路の閉塞と判断して前記圧縮機の運転を制御するように構成したことを特徴とする空気調和装置。 - 前記第1の温度センサを、冷媒回路の閉鎖による圧縮機の温度上昇の影響を受けにくい位置に配置したことを特徴とする請求項1記載の空気調和装置。
- 前記第2の温度センサを、冷媒回路の閉塞による圧縮機の温度上昇の影響を受け易い位置に配置したことを特徴とする請求項1記載の空気調和装置。
- 前記第1の温度センサに、断熱処理を施したことを特徴とする請求項1記載の空気調和装置。
- 前記制御装置が冷媒回路の閉塞と判断したときは、前記圧縮機の運転を停止させるようにしたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の空気調和装置。
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