JP2545661B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP2545661B2
JP2545661B2 JP3319764A JP31976491A JP2545661B2 JP 2545661 B2 JP2545661 B2 JP 2545661B2 JP 3319764 A JP3319764 A JP 3319764A JP 31976491 A JP31976491 A JP 31976491A JP 2545661 B2 JP2545661 B2 JP 2545661B2
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健作 前田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機に係り、特
に設置場所を自由に移動して使用することのできる移動
式又は可搬式の空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から展示会や演劇等のイベント会場
や短期滞在用の宿舎等の空調を行うために移動式の空気
調和機が使用されている。斯かる空気調和機は、図6に
示されるように空調空間41と空調機40との間をフレ
キシブルな還気ダクト11と給気ダクト12で接続し、
還気をダクト11を介して空調機40に導くとともに給
気をダクト12を介して空調空間41に供給して使用し
ている。また、外気運転を行う場合は外気ダクト13か
ら外気を空調機40に導くようにしている。
【0003】しかして、上述のような移動式の空気調和
機においては、室温を検出する温度センサを設置する
と、温度センサから空調機に至る距離が長かったり配線
作業の煩雑さから設営に時間が掛かってしまう等の理由
から温度センサを設置しない場合が多かった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのため、暖房運転を
している際、外気温度が上昇もしくは還気温度が上昇し
すぎると、圧縮機で圧縮される冷媒が所定圧力以上の高
圧になってしまい、機器保安用の高圧スイッチからなる
保安装置が作動して空調機が停止する場合があるという
問題点があった。
【0005】また、冷房運転時に、外気温度が低下しす
ぎると、熱交換器のコイルに着霜が生じ、コイル自体の
伝熱が阻害され蒸発圧力が低下し、圧縮機の吸込側の冷
媒の圧力が所定圧力以下の低圧になってしまい、機器保
安用の低圧スイッチからなる保安装置が作動して空調機
が停止する場合があるという問題点があった。
【0006】上記高圧スイッチ又は低圧スイッチの作動
によって空調機が停止してしまうと、通常、無人運転を
しているため、機械の停止に気付くのに時間がかかり、
空調空間の温度が適正値から大きく逸脱してしまうとい
う問題点があった。
【0007】本発明は前述した点に鑑みてなされたもの
で、空気調和機の稼働中に所定の高圧又は低圧で作動す
る圧縮機の保安装置が作動して空気調和機が停止する事
態を避けることができるとともに、高温の外気又は還気
でも暖房運転ができ、かつ低温の外気でも冷房運転でき
る運転可能範囲が広い空気調和機を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の空気調和機は、少なくとも圧縮機と空気加
熱用熱交換器と給気用送風機とを備えた移動式又は可搬
式の空気調和機において、前記圧縮機の吐出側に設けら
れ圧縮機を停止させる保安装置よりも低い圧力の所定の
高圧で作動する圧力スイッチと、前記圧縮機の吸込側に
設けられ圧縮機を停止させる保安装置よりも高い圧力の
所定の低圧で作動する圧力スイッチと、暖房運転時に
記所定の高圧で作動する圧力スイッチがこの所定の高圧
を検出したとき前記圧縮機の能力を低減させた状態で運
転するとともに冷房運転時に前記所定の低圧で作動する
圧力スイッチがこの所定の低圧を検出したとき前記圧縮
機の能力を零又はこれに近い値で運転する能力低減手段
と、前記所定の高圧で作動する圧力スイッチ又は前記所
定の低圧で作動する圧力スイッチが復帰しても前記能力
低減手段の作動状態を所定時間継続させる計時手段とを
備えたことを特徴とするものである。
【0009】また本発明の空気調和機は、少なくとも圧
縮機と空気冷却用熱交換器と給気用送風機とを備えた移
動式又は可搬式の空気調和機において、前記圧縮機の吸
込側に設けられ、圧縮機を停止させる保安装置よりも高
い圧力の所定の低圧で作動する圧力スイッチと、冷房運
転時にこの圧力スイッチが前記所定の低圧を検出したと
き前記圧縮機の能力を零又はこれに近い値で運転する能
力低減手段と、前記圧力スイッチが復帰しても前記能力
低減手段の作動状態を所定時間継続させる計時手段とを
備えたことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】前述のように構成した本発明によれば、圧縮機
を停止させる保安用の圧力スイッチからなる保安装置が
作動する前の段階で圧縮機の能力を低減させた状態で所
定時間運転を継続し、所定時間経過後に定常の運転状態
に復帰させることができるため、保安装置が作動して圧
縮機が停止する事態を避けることができる。したがっ
て、本発明によれば、暖房運転時に外気温度又は還気温
度が上昇しても空調機を運転継続できるとともに、冷房
運転時に外気温度が低下して熱交換器に着霜しても霜取
りを行いつつ運転継続することができ、運転可能範囲が
広い空気調和機にすることができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明に係る空気調和機の一実施例を
図1乃至図5を参照して説明する。
【0012】図1は本発明に係る空気調和機の基本構成
を示す図であり、空気調和機1と空調空間41との間を
フレキシブルな還気ダクト11と給気ダクト12で接続
し、還気をダクト11を介して空調機1に導くとともに
給気をダクト12を介して空調空間41に供給するよう
にしている。また、外気は外気ダクト13によって空気
調和機に導くようにしている。
【0013】空気調和機1は第1熱交換器2と、圧縮機
3と、給気ダクト12に給気する送風機4と、ファン1
6を有した第2熱交換器5と、四方弁6と、第1膨張弁
7と、第2膨張弁8と、第1チェッキ弁9と、第2チェ
ッキ弁10とを備えている。
【0014】上述のように構成された冷媒の冷凍サイク
ルを次に説明する。暖房運転時には、圧縮機3で圧縮さ
れた冷媒は四方弁6を通り第1熱交換器2に入り、ここ
で凝縮して空気と熱交換を行い、その後、凝縮した冷媒
は第2チェッキ弁10を通って第1膨張弁7で膨張して
第2熱交換器5で蒸発して圧縮機3に戻る。一方、冷房
運転時には、圧縮機3で圧縮された冷媒は四方弁6を通
り、第2熱交換器5に入り凝縮し、凝縮した冷媒は第1
チェッキ弁9を通って第2膨張弁8で膨張して第1熱交
換器2に入り、ここで蒸発して空気と熱交換を行った
後、圧縮機3に戻る。ここで、第1熱交換器2は暖房時
には空気加熱用熱交換器を構成し、冷房時には空気冷却
用熱交換器を構成する。
【0015】一方、空気の循環経路は以下の通りであ
る。第1熱交換器2で熱交換された空気は、送風機4に
よって昇圧された後、給気ダクト12を経て空調空間4
1内に供給される。空調空間41からの還気は、還気ダ
クト11を経て通路14及びフィルタ15を通り第1熱
交換器2に戻る。また、全外気運転をする場合には、外
気は外気ダクト13から通路14及びフィルタ15を通
り第1熱交換器2に入り、ここで熱交換された空気は、
送風機4によって昇圧された後、給気ダクト12を経て
空調空間41内に供給される。
【0016】次に、図1乃至図3を参照して、空気調和
機の制御構成を説明する。
【0017】図1に示されるように、圧縮機3の高圧側
と低圧側には、それぞれ機器保安用の高圧スイッチ21
と低圧スイッチ22が設置されていることは従来の空気
調和機と同様の構成である。本空気調和機1には、更に
アンロード用の高低圧スイッチ25が設置されている。
【0018】アンロード用高低圧スイッチ25は、図3
に示されるように保安用の高圧スイッチ21の作動圧力
よりも低い所定の高圧で作動してOFFする高圧スイッ
チ26aと、保安用の低圧スイッチ22の作動圧力より
も高い所定の低圧で作動してOFFする低圧スイッチ2
7aとを有している。高低圧スイッチ25は図1に示さ
れるようにコントローラを備えた操作盤30に接続され
ている。
【0019】一方、圧縮機3は図2に示されるように多
気筒のシリンダ30,31を備えている。なお、図2に
おいては、図を簡略化するため2つのシリンダのみ示す
が、それ以上のシリンダ(例えば4気筒)を備えた圧縮
機でもよい。圧縮機3は吸込側30a,31aと吐出側
30b,31bとをバイパスする電磁弁SV1及び電磁
弁SV2を備えている。そして、電磁弁SV1 を開にし
たときは、圧縮機3は50%アンロード(50%ロー
ド)になり、電磁弁SV1及び電磁弁SV2を開にしたと
きには圧縮機3は能力零になり冷媒を全く圧縮しない。
【0020】また、図3に示されるように、高圧スイッ
チ26aに直列にタイマT1が接続されるとともに、低
圧スイッチ27aに直列にタイマT2が接続されてい
る。そして、タイマT1及びタイマT2の限時接点TX
1,TX2−1に直列に電磁弁SV1 が接続され、タイ
マT2の限時接点TX2−2に直列に電磁弁SV2 がそ
れぞれ接続されている。電磁弁SV1及び電磁弁SV2
それぞれ通電時閉となるように構成されている。
【0021】次に、前述のように構成された空気調和機
の動作を図4及び図5を参照して説明する。
【0022】図4は暖房運転時の凝縮圧力を示す線図で
あり、定常状態では圧縮機3を100%ロードで運転す
る。外気温度又は還気温度が上昇すると凝縮圧力が上昇
してくる。そして、凝縮圧力がアンロード用の高圧スイ
ッチ26aの作動圧力に達すると(図4のa点)、図3
においてアンロード用の高圧スイッチ26aがOFFと
なり、タイマT1の励磁を解除する。その結果、タイマ
T1の接点TX1が開路し、電磁弁SV1への通電が停
止される。したがって、電磁弁SV1は開き、第2図に
おいて一方のシリンダ30はアンロード状態になり圧縮
機3は50%アンロード(50%ロード)で運転する。
この50%アンロード状態で運転を継続している間に圧
力が低下してきて図4のb点に達すると、前記アンロー
ド用の高圧スイッチ26aは復帰する。このときから、
タイマT1は計時を開始し、タイマT1の設定時間t
(例えば約30分間)だけこの50%アンロード状態で
圧縮機3を運転する。タイマT1がタイムアップすると
(図4のC点)、限時接点TX1が復帰するため、再び
電磁弁SV1が通電状態となり電磁弁SV1は閉じ、再び
圧縮機3は100%ロードの状態に復帰する。外気条件
又は還気条件が元のままであれば、図4に示されるよう
に50%のアンロード状態を繰り返す。なお、この50
%アンロード運転であっても温風の温度は充分に確保で
きる。
【0023】図5は冷房運転時の蒸発圧力を示す図であ
り、定常状態では圧縮機3を100%ロードで運転す
る。外気温度が低下してきて第1熱交換器2のコイルに
着霜すると伝熱が阻害され、蒸発圧力が低下してくる。
そして、蒸発圧力がアンロード用の低圧スイッチの作動
圧力まで低下すると(図5のd点)、図3においてアン
ロード用の低圧スイッチ27aがOFFとなり、タイマ
T2の励磁を解除する。その結果、タイマT2の接点T
X2−1,TX2−2が開路し、電磁弁SV1 及び電磁
弁SV2 への通電が停止される。したがって、電磁弁S
1 及び電磁弁SV2 は開き、第2図おいて全シリンダ
30,31はアンロード状態になり、圧縮機3を0%ロ
ードにして、冷房運転から送風運転に切換える。送風運
転で霜が取れるにつれて圧力も上昇し図5のf点に達す
ると前記アンロード用の低圧スイッチ27aは復帰す
る。この点からタイマT2は計時を開始しタイマT2の
設定時間t(例えば約10分間)だけ送風運転を行い、
更にコイルの霜取りを行う。タイマT2がタイムアップ
すると(図5のe点)、限時接点TX2−1,TX2−
2が復帰するため、再び電磁弁SV1,SV2が通電状態
となり、電磁弁SV1,SV2は閉じ、再び圧縮機3は1
00%ロードの状態に復帰し冷房運転が再開される。外
気条件が元のままであれば、図5に示されるように送風
運転を繰り返す。なお、図1乃至図5に示した実施例に
おいては、50%アンロードのみを説明したが、アンロ
ードのパーセントは条件によって適宜選択される。
【0024】図1乃至図5に示した実施例においては、
アンロードを内蔵したタイプの圧縮機を説明したが、圧
縮機の出入口配管経路にホットガスバイパスを設けても
差し支えない。また、圧縮機のモータにインバータを設
け、圧縮機の回転数を制御することにより圧縮機の能力
を暖房時に50%に低減し、又、冷房時に能力を零又は
それに近い値に低減することによっても、図1乃至図5
の実施例と同様の効果を奏することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
縮機を停止させる保安用の圧力スイッチからなる保安装
置が作動する前の段階で圧縮機の能力を低減させた状態
で所定時間運転を継続し、所定時間経過後に定常の運転
状態に復帰させることができるため、保安装置が作動し
て圧縮機が停止する事態を避けることができる。したが
って、本発明によれば、暖房運転時に外気温度又は還気
温度が上昇しても空調機を運転継続できるとともに、冷
房運転時に外気温度が低下して熱交換器に着霜しても霜
取りを行いつつ運転継続することができ、運転可能範囲
が広い空気調和機にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空気調和機の一実施例の基本構成
を示す説明図。
【図2】本発明に係る空気調和機の一実施例における圧
縮機の概略構成を示す説明図。
【図3】本発明に係る空気調和機の一実施例における制
御回路を示す説明図。
【図4】本発明に係る空気調和機の一実施例の暖房運転
時の動作を示す説明図。
【図5】本発明に係る空気調和機の一実施例の冷房運転
時の動作を示す説明図。
【図6】従来の空気調和機を示す斜視図。
【符号の説明】
1 空気調和機 2 第1熱交換器 3 圧縮機 4 送風機 5 第2熱交換器 6 四方弁 7 第1膨張弁 8 第2膨張弁 9 第1チェッキ弁 10 第2チェッキ弁 11 還気ダクト 12 給気ダクト 13 外気ダクト 25 アンロード用高低圧スイッチ SV1,SV2 電磁弁 T1,T2 タイマ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも圧縮機と空気加熱用熱交換器
    と給気用送風機とを備えた移動式又は可搬式の空気調和
    機において、前記圧縮機の吐出側に設けられ圧縮機を停
    止させる保安装置よりも低い圧力の所定の高圧で作動す
    る圧力スイッチと、前記圧縮機の吸込側に設けられ圧縮
    機を停止させる保安装置よりも高い圧力の所定の低圧で
    作動する圧力スイッチと、暖房運転時に前記所定の高圧
    で作動する圧力スイッチがこの所定の高圧を検出したと
    き前記圧縮機の能力を低減させた状態で運転するととも
    に冷房運転時に前記所定の低圧で作動する圧力スイッチ
    がこの所定の低圧を検出したとき前記圧縮機の能力を零
    又はこれに近い値で運転する能力低減手段と、前記所定
    の高圧で作動する圧力スイッチ又は前記所定の低圧で作
    動する圧力スイッチが復帰しても前記能力低減手段の作
    動状態を所定時間継続させる計時手段とを備えたことを
    特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項2】 少なくとも圧縮機と空気冷却用熱交換器
    と給気用送風機とを備えた移動式又は可搬式の空気調和
    機において、前記圧縮機の吸込側に設けられ、圧縮機を
    停止させる保安装置よりも高い圧力の所定の低圧で作動
    する圧力スイッチと、冷房運転時にこの圧力スイッチが
    前記所定の低圧を検出したとき前記圧縮機の能力を零又
    はこれに近い値で運転する能力低減手段と、前記圧力ス
    イッチが復帰しても前記能力低減手段の作動状態を所定
    時間継続させる計時手段とを備えたことを特徴とする空
    気調和機。
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