JP2558416Y2 - 四方弁の切換制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は冷凍サイクル内の圧力差によって切換動作が
成される四方弁を用いた冷凍サイクルにおいて、特にこ
の四方弁の切換制御装置に関するものである。 （ロ）従来の技術 四方弁の切換制御の従来技術としては特開昭56-10665
号公報に記載されているようなものがあった。この公報
に記載のものは、暖房運転の再開時に冷凍サイクル内の
高低圧力差が圧力スイッチで定まる所定圧力差より小さ
ければ、四方弁を冷房運転状態に維持し、冷凍サイクル
内の高低圧力差が所定圧力差以上になった時に自動的に
四方弁が暖房運転モードに切換えるようにしたものであ
った。 （ハ）考案が解決しようとする問題点 以上のような従来の技術には、冷凍サイクル中の四方
弁を冷房状態から暖房状態に切換える際に圧縮機の再起
動と同時に四方弁に切換信号を出力し、冷凍サイクル内
の高低圧力差が所定値以上になった時に、この高低圧力
差にて自動的に切換るようにしていたが、四方弁の構造
（例えば小型の四方弁であり、ソレイドコイルによる磁
力が小さいものなど）によっては、冷凍サイクル内の高
低圧力差が上昇していく過程でソレイドコイルによる磁
力と高低圧力差とがバランスし、四方弁が動かなくなり
切換不能が生じる場合があった。 斯る問題点に鑑み、本願考案は冷凍サイクル内の高低
圧力差が所定値以上になってから、四方弁へ切換信号を
出力し、四方弁の切換動作が確実に成されるようにした
切換制御装置を提供するものである。 （ニ）問題点を解決するための手段 本考案は圧縮機、四方弁、利用側熱交換器、減圧装
置、熱源側熱交換器を冷媒配管にて環状に接続し、四方
弁の切換えにより利用側熱交換器が凝縮器又は蒸発器と
して作用するように成した冷凍サイクル中の前記四方弁
には、この冷凍サイクル内の圧力差によって切換動作が
成されるものを用い、この四方弁の切換制御装置には、
圧縮機の運転停止時から第１の所定時間を計時する第１
タイマ部、圧縮機の運転停止から第１の所定時間より長
い第３の所定時間を計時する第３タイマ部、及び第３の
所定時間につづく第２の所定時間を計時する第２タイマ
部と、第１の所定時間の計時中に圧縮機の運転信号があ
り、かつ四方弁の切換信号が生じた際、及び圧縮機の通
電後で第２の所定時間の計時後に圧縮機の運転信号と四
方弁の切換信号とのアンドが成立した際に四方弁の切換
動作を行なう制御部とを備えたものである。 （ホ）作用 このように構成された四方弁の切換制御装置を用いる
と、圧縮機の停止時間が長く冷凍サイクル内の高低圧力
差が小さくなり過ぎ四方弁が切換わらないような時に
は、第２タイマにより計時される第２の所定時間の間圧
縮機の運転を行ない冷凍サイクル内の高低圧力差がある
程度高くなってから四方弁の切換えを行なうと共に、第
１タイマの計時中にも四方弁の切換えが行えるものであ
る。 （ヘ）実施例 以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本考案の装置を用いるヒートポンプ式空気調和機の
概略図であり、１は圧縮機、２は四方弁、３は室内側熱
交換器（利用側熱交換器）、４はキャピラリーチュー
ブ、５は室外側熱交換器（熱源側熱交換器）、６はアキ
ュムレータであり、これらを順次冷媒配管を介して環状
に接続して冷凍サイクルを構成している。四方弁２の方
向が図の実線に示す状態にある時は、圧縮機１から吐出
された高温高圧の冷媒が室内側熱交換器３で凝縮し凝縮
熱を出して被調和室の暖房運転を行ない、室外側熱交換
器５で蒸発した後アキュムレータ６を通って圧縮機１に
再び吸入される。また四方弁２の方向が図の点線に示す
状態にある時は、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷
媒が室外側熱交換器５で凝縮し、室内側熱交換器３で蒸
発して被調和室内の冷房運転を行なう。７は室内側送風
装置であり、室内側熱交換器３に送風できる位置に設け
られている。尚、この送風装置は風量を小風量、中風
量、大風量の３段階に切換えることができる。８は室外
側送風装置であり、室外側熱交換器５に送風できる位置
に設けられている。尚、この送風装置は風量を小風量、
大風量の２段階に切換えることができる。 これらの圧縮機１、四方弁２、室内側送風装置７、室
外側送風装置８の制御は室内温度検出器10の検出値に基
づいて制御装置12が行なっている。 この制御装置12の要部電気回路図を第２図に示す。こ
の図において、第１図と同一構成要素である室内側送風
装置７、室外側送風装置８、室内温度検出器10は同一符
号を付して説明は省略する。 第２図中の1,2は夫々第１図に示した圧縮機の運転リ
レー、四方弁の通電リレーであるが、実質的にはこれら
のリレーの通電が夫々の機器の運転又は通電に相当する
ので、以下の説明はこれらのリレーを圧縮機、四方弁と
して説明する。 16は抵抗であり、温度検出器10と接続されており、こ
の接続点はマイコン18のアナログ入力端子A₀に接続され
ている。この温度検出器10は検出温度に基づいて抵抗値
が変わるので、この接続点の電圧も温度に基づいて変化
する。マイコン18はこの電圧を端子A₀から入力し、内部
に構成されているA/D（アナログ／デジタル）変換部を
所定周期毎に作動させてデジタル値に変換した後、この
温度に基づくデジタル値を記憶する。 19は押圧している時のみ接点を閉じるプッシュ式のス
イッチ、21は押圧毎に接点の開閉状態が切換わるスイッ
チである。スイッチ19は空気調和機の運転／停止を切換
えるものであり、スイッチ21は開状態で暖房運転となる
冷暖切換スイッチである。22は室内側送風装置７の風量
を切換えるグレイコードアウトプットスイッチであり、
小風量、中風量、大風量の３段階に設定することができ
る。23は室温設定用のグレイコードアウトプットスイッ
チであり、例えば室温を18度から30度まで１度きざみで
設定できる。これらのスイッチ19,21,22,23の開閉又は
設定状態はマイコン18の端子R₀,R₁,R₂からの出力を端子
K₀乃至K₃でスキャンして、このマイコン12が入力し、か
つ記憶する。 24,26は夫々風量制御部であり、交流電源25と室内側
送風装置７（例えば単相誘導モータとファンとからな
る）、室外側送風装置８（例えば単相誘導モータとファ
ンとからなる）との間に接続されており、例えば位相制
御、印加電圧の制御、モータの固定子巻線の切換えなど
を用いて送風量を変えることができる。従って、風量制
御部24はマイコン18の端子R₃,R₄,R₅の出力に基づいて室
内側送風装置７の風量を３段階に変え、風量制御部26は
マイコン18の端子R₆,R₇の出力に基づいて室外側送風装
置８の風量を２段階に変える。尚、27,28は運転コンデ
ンサである。 第３図は第２図に示したマイコン18の要部動作を示す
フローチャートである。このフローチャートにおいて、
ステップＳ1でマイコンの初期化（タイマの積算値のク
リアや夫々の定数記憶部の記憶内容のクリアなど）を行
なう。次にステップＳ2にてスイッチ19,20の開閉状態や
グレイコードアウトプットスイッチ22,23の設定状態や
温度検出器10の検出する室温値などを入力する。次にス
テップＳ3にて、ステップＳ2にて入力した値に基づいた
制御又は制御信号の出力を行なう。例えば室温の設定値
と室温とに基づくサーモサイクル運転、室内側送風装置
７の風量設定、冷暖切換スイッチ21に基づく四方弁２の
切換信号の出力、又は冷暖自動切換運転モードを設けた
時の冷暖自動切換時に出力される四方弁２の切換信号な
どを出力する。次のステップＳ4以下ではステップＳ3に
よる「運転制御」から出力される圧縮機の運転信号（圧
縮機のON信号）、四方弁の切換信号が生じてから圧縮機
１、四方弁４が実際に通電されて動作するまでの流れを
示す。 まずステップＳ4に「圧縮機ON→OFF」すなわち圧縮機
１が運転状態から停止状態に切換ったことを検出し、タ
イマのリセットすなわちタイマの積算値を“0"にする。
尚、このタイマはマイコン内にハードウェアで構成され
たタイマであり、電源投入と共に計時を開始し、常に計
時を行なっているものである。次に圧縮機１のON信号す
なわち運転信号があっても、タイマが３分を計時するま
ではステップＳ5にて圧縮機１の運転をマスクしてい
る。圧縮機１の運転信号があり、かつタイマの計時が１
分以内の時にステップＳ6にて「四方弁の切換信号あ
り」が判断されると、四方弁２の切換えを行なった後、
この四方弁の切換信号をクリアする。この四方弁２の切
換えは、具体的には四方弁２を通電するか否かによって
行なわれるものであり、この切換信号によって四方弁２
の通電、否通電を切換えるものである。 ステップＳ5にて「タイマ３分計時」が判断される
と、まずステップＳ9にて「圧縮機に通電」すなわち圧
縮機１の運転を行なう。次にステップＳ7にて「タイマ1
0秒計時」（第２タイマ部）を判断、すなわち圧縮機の
運転から10秒経過したか否かを判断すると、次にステッ
プＳ8にて「四方弁の切換信号あり」を判断して、四方
弁２の切換えを行ない、次いでこの切換信号をクリアす
る。 このフローチャートでは単一のタイマを用いて、第１
の所定時間（１分）、第３の所定時間（圧縮機の再起動
防止時間であり、本実施例では圧縮機１の電動機の出力
に合わせて約３分としているが、この電動機の出力に応
じて任意の時間を設定すれば良い）、第２の所定時間
（10秒）を計時しているが、夫々別個のタイマを用いて
計時するようにしてもよい。 また上記の第１の所定時間は、圧縮機の運転停止時か
ら冷凍サイクル内の高低圧力差が2kg/m²以上に保たれて
いる時間である。尚、冷凍サイクル内の高低圧力差が2k
g/m²以上あれば四方弁２が確実に切換わるものである。
従って、この第１の所定時間は、冷凍サイクル中の抵抗
値、圧縮機１の通常運転時の吐出圧力、四方弁２の動作
が確実に動作する圧力差などを考慮して任意に設定すれ
ばよい。 第２の所定時間には圧縮機１の運転によって冷凍サイ
クル内の高低圧力差が2kg/m²以上になる時間が設定され
ている。 以上のように構成された四方弁の切換装置は、冷凍サ
イクル中の高低圧力差が大きい時（第１の所定時間以
内）に四方弁２の切換信号が出力されるとそのまま四方
弁２の切換えを行ない、冷凍サイクル中の高低圧力差が
小さい時には第２の所定時間の間圧縮機１の運転を行な
ってこの冷凍サイクル中の高低圧力差を大きくしてから
四方弁１の切換えを行なうものであり、四方弁２を切換
える時には常に冷凍サイクル中の高低圧力差がある程度
以上確保されており、四方弁２の切換えを確実に行なう
ことができるものである。 （ト）考案の効果 本考案は冷凍サイクル中の圧力差で動作する四方弁の
切換制御装置に、圧縮機の運転停止時から第１の所定時
間を計時する第１タイマ部、圧縮機の運転停止から第１
の所定時間より長い第３の所定時間を計時する第３タイ
マ部、及び第３の所定時間につづく第２の所定時間を計
時する第２タイマ部と、第１の所定時間の計時中に圧縮
機の運転信号があり、かつ四方弁の切換信号が生じた
際、及び圧縮機の通電後で第２の所定時間の計時後に圧
縮機の運転信号と四方弁の切換信号とのアンドが成立し
た際に四方弁の切換動作を行なう制御部とを備えたの
で、圧縮機の運転停止から第１の所定時間以上が経過
し、冷凍サイクル中の高低圧力差が小さくなって四方弁
が充分に切換わらないような時には、第２の所定時間の
間圧縮機の運転を行なって冷凍サイクル内の高低圧力差
を大きくした後に四方弁の切換えを行なうと共に、第１
タイマの計時中にも四方弁の切換えが行えるものであ
る。従って、四方弁を切換える時には常に冷凍サイクル
内の高低圧力差が大きくなっており、四方弁の切換えを
確実に行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の実施例の装置を用いるヒートポンプ式
空気調和機の概略図、第２図は第１図に示した制御装置
の要部電気回路図、第３図は第２図に示したマイコンの
要部フローチャートである。 １……圧縮機、２……四方弁、３……室内側熱交換器、
４……キャピラリチューブ、５……室外側熱交換器、７
……室内側送風装置、11……温度検出器、18……マイコ
ン、24,26……風量制御装置。

Claims (1)

1. (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．圧縮機、四方弁、利用側熱交換器、減圧装置、熱源
   側熱交換器を冷媒配管にて環状に接続し、四方弁の切換
   えにより利用側熱交換器が擬縮器又は蒸発器として作用
   するように成した冷凍サイクル中の前記四方弁には、こ
   の冷凍サイクル内の圧力差によって切換動作が成される
   ものを用い、この四方弁の切換装置には、圧縮機の運転
   停止時から第１の所定時間を計時する第１タイマ部、圧
   縮機の運転停止から第１の所定時間より長い第３の所定
   時間を計時する第３タイマ部、及び第３の所定時間につ
   づく第２の所定時間を計時する第２タイマ部と、第１の
   所定時間の計時中に圧縮機の運転信号があり、かつ四方
   弁の切換信号が生じた際、及び圧縮機の通電後で第２の
   所定時間の計時後に圧縮機の運転信号と四方弁の切換信
   号とのアンドが成立した際に四方弁の切換動作を行なう
   制御部とを備えたことを特徴とする四方弁の切換制御装
   置。