JP2719401B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はエンジンで駆動される冷媒圧縮機を備えた空
気調和装置に関する。

（ロ）従来の技術 エンジンで駆動される冷媒圧縮機を備えた空気調和装
置としては特開昭60−4767号公報に示されたようなもの
がある。

このような空気調和装置において、例えば暖房運転
時、空調負荷が小さくてエンジンの回転数を運転可能な
最低回転数に抑えた状態で、外気温が高くなると、この
装置の冷凍サイクルの冷媒圧力が上昇し、これにともな
って圧縮機にかかる負荷が大きくなる。従って、エンジ
ンの運転が停止（エンスト）するおそれがあるため、冷
凍サイクル中の冷媒の流れる量を絞ってこの冷凍サイク
ルの冷媒圧力の低下を図ることを試みた。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、冷凍サイクルの冷媒圧力を低下させる
と、それにともなって凝縮器の冷媒の圧力および温度が
低下し、室内に吐出される空気の温度が低下して、室内
の温度が低下したり、顧客に冷風感を与えることがあっ
た。

尚、上述のエンストを防止するため、エンジンの運転
回転数を上昇させることも考えたが、エネルギーのムダ
につながる。

本発明は暖房運転時、外気温が高くなっても、圧縮機
を駆動するエンジンの停止を防止すると共に、顧客に室
内温度の低下を感じにくくすることを目的としたもので
ある。

（ニ）課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明は、エンジンで駆
動される冷媒圧縮機及び室外熱交換器を有する室外ユニ
ットに室内熱交換器を有する複数の室内ユニットを接続
してなり、前記室内ユニットの運転台数が多いほど前記
エンジンの最小回転数が高く設定された所定範囲で前記
エンジンの回転数が制御される空気調和機において、冷
媒圧縮機の吸込管に設けられ冷媒圧縮機に吸い込まれる
冷媒の流量を制御する調整弁と、この調整弁の開度を制
御する制御器を設ける。この制御器は、暖房運転時に、
室内ユニットの運転台数が所定台数以下の場合は、室外
温度が第１の所定値以上のときに前記調整弁の開度を小
さくして前記冷媒圧縮機へ吸い込まれる冷媒量を少なく
する。そして、室内ユニットの運転台数が所定台数を超
える場合は、第１の所定値よりも大きい第２の所定値以
上のときに調整弁の開度を小さくして冷媒圧縮機へ吸い
込まれる冷媒量を少なくし、室外温度が第１の所定値以
上で且つ第２の所定値未満のときに室内温度が、室外温
度が高くなるにつれて低く設定された所定値以上の場合
に前記調整弁の開度を小さくして前記冷媒圧縮機へ吸い
込まれる冷媒量を少なくすることを特徴とする。

（ホ）作用 暖房運転時に室内ユニットの運転台数が所定台数を超
える場合は、制御器は室外温度が比較的低い場合には室
内温度が比較的高いときに調整弁の開度を小さくするの
で、室内ユニットから吐出される調和空気の温度が多少
低下しても室温の低下は少なく抑えられる。

（ヘ）実施例 第１図において、１は室外ユニット、2a,2b,2c,2dは
室内ユニットで、これらユニットを冷媒管３でつないで
空気調和装置４を構成している。５はガスを燃料とする
エンジンで、室内ユニットの１台および２台運転時はそ
の回転数が1200rpmに設定され、３台運転時はその回転
数が1200rpm〜1700rpmに可変制御され、４台運転時はそ
の回転数が1700rpm〜2200rpmに可変制御される。６はこ
のエンジン５で駆動される冷媒圧縮機（以下「圧縮機」
という。）、７はこの圧縮機の吸込管でこの吸込管７に
は調整弁（以下「開閉弁」という。）８を備えたバイパ
ス管９が備えられている。10はアキュムレータである。
11は四方弁、12は室外熱交換器、13は暖房用減圧部で、
暖房時のみ作用する膨張弁14と、冷房時のみ冷媒が流れ
る逆止弁15とが並列につながれている。この膨張弁14の
弁開度はセンサ16によって暖房時に室外熱交換器12から
出た冷媒の温度によって制御される。17はストレーナで
ある。18は受液器である。19は室外ファン、20は室外温
度センサで、室外ファン19の回転によってこの室外ユニ
ット１に吸込まれる室外温度を検出する。

21は室内熱交換器、22は電動弁で、暖房運転時は、そ
の弁の開度が全開となり、冷房運転時は室内負荷に応じ
てその弁の開度が調整される。23は室内温度センサで、
室内ファン（図示せず）の回転によってこの室内ユニッ
ト2a,2b,2c,2dに吸込まれる室内温度を検出する。24は
暖房運転時にこれら室内温度センサ23で検出した値が入
力される第１制御器で、この入力した４つの値のうち一
番高い値のみを第２制御器25へ伝えるようになってい
る。この第２の制御器25は、第１の制御器24からの入力
値と、室外温度センサ20で検出した値とを受けて、前述
の開閉弁８の動作を第２図，第３図に示すよう行なわせ
る。

第２図は室内ユニットを４台同時に暖房運転させたと
きの開閉弁８の動作を示すもので、領域Ａの時に
「閉」、領域Ｂの時に「開」とする。すなわち室外温度
が20℃以上のときは、室内温度とは無関係に開閉弁８を
閉じるものの、その室外温度が20℃〜11℃の範囲におい
ては室内温度に応じて開閉弁８の動作を制御する。例え
ばこの開閉弁８は室外温度が14℃のときは室内温度が24
℃以上で「閉」、その室内温度が24℃以下で「開」とな
る。又室外温度が17℃のときは室内温度が21℃以上で
「閉」、その室内温度が21℃以下で「開」となる。そし
て、室外温度が11℃以下のときは室内温度とは無関係に
開閉弁を開放させる。

第３図は室内ユニットを３台同時に暖房運転させたと
きの開閉弁の動作を示すもので、室内温度とは無関係
に、室外温度が11℃未満の時は「開」、11℃以上の時は
「閉」となる。

このような構成を備えた空気調和装置において、室内
ユニットを４台2a,2b,2c,2d同時に暖房運転させると、
エンジン５の回転数は室内負荷に応じて1700rpm〜2200r
pmの間で制御される。そして圧縮機６から吐出された冷
媒は実線矢印のように流れる。ここで個々の室内温度セ
ンサ23で検出された値のうち、一番高い値が第１の制御
器24によって選択され、その値が第２の制御器25に入力
される。又、室外温度センサ20で検出された値もこの第
２の制御器25に入力される。そして、暖房運転の継続に
よって室内の空調負荷が減少すると、エンジン５の回転
数は1700rpmとなる。このような状態において例えば室
外温度が20℃以上の場合は、冷凍サイクルの冷媒の圧力
や温度が全体的に高く、これによって圧縮機６にかかる
負荷が大きいため、エンジン５の回転数が1700rpmで
は、エンジン５にかかる負荷が大きすぎてこのエンジン
５の運転が停止（エンスト）するおそれがある。このた
め、開閉弁８を閉じて圧縮機６に吸込まれる冷媒圧力を
抑えて圧縮機６にかかる負荷およびエンジンにかかる負
荷を小さくしてエンストが起らないようにしている。こ
のように冷媒圧力を抑えたことによって室内ユニット2
a,2b,2c,2dから吐出される空気の温度は低下するもの
の、室内温度が20℃以上と高いため室温の低下は小さく
顧客に冷風感を与えないようにすることができる。

次に、外気温度が20℃〜11℃の範囲においては、室内
温度の状態に応じて開閉弁８の開閉動作を行なう。すな
わち、例えば外気温度が17℃（14℃）のときは室内温度
が21℃（24℃）以上の時に「閉」、室内温度がそれ以下
の時に「開」となる。このようにすることによって、外
気温度が20℃〜11℃の範囲では室内温度が所定値以上
（第３図の領域Ａ）のときのみ開閉弁８を閉じて圧縮機
６に吸込まれる冷媒圧力を抑えて圧縮機６およびエンジ
ン５にかかる負荷を小さくしてエンストが起らないよう
にしている。このように冷媒圧力を抑えたことによって
室内ユニット2a,2b,2c,2dから吐出される空気の温度は
低下するものの、室内温度が上述の所定値以上で比較的
高いため、室温の低下があっても顧客に冷風感を与える
おそれは少ない。

又、外気温度が11℃以下においては開閉弁８は室内温
度と無関係に開閉弁８を開放して、冷凍サイクルの冷媒
圧力の低下並びにこれにともなう室内ユニット2a,2b,2
c,2dから吐出される温度の低下を抑えている。尚、この
時冷凍サイクルの冷媒圧力は上昇するもののその上昇度
合は外気温が11℃以下と低いため（前述の外気温が20℃
以上の場合と比較して）、圧縮機６およびエンジン５に
かかる負荷は前述の場合より低くエンストのおそれは少
ない。

次に、室内ユニット３台2a,2b,2cを同時に暖房運転す
る時（停止中の室内ユニット2dの電動弁22を閉じる）
は、エンジン５の回転数が、室内空調に応じて1200rpm
〜1700rpmに可変制御される。しかも1200rpmでエンジン
５が運転しているときは、外気温が11℃以上の場合に開
閉弁８を開放し、それ以下の場合に開閉弁８を閉じて冷
凍サイクルの冷媒圧力を調整する。尚、室内ユニットの
１台および２台2a,2bの暖房運転時はエンジン５の回転
数が1200rpmに設定され、開閉弁８は１台運転時
「閉」、２台運転時「開」となる。

次に冷房時は室内ユニットの１台および２台運転時は
エンジンの回転数が1200rpmに設定され、３台運転時は
その回転数が1200rpm〜1700rpmに４台運転時はその回転
数が1700rpm〜2200rpmに可変制御され、開閉弁８は１台
運転時のみ閉じられる。この冷房時、四方弁11は破線状
態に設定される。この時の冷媒の流れは実線と反対方向
に流れる。

上述の実施例では、圧縮機６の吸込管７に開閉弁８を
備えたバイパス管９を設けて冷凍サイクル内の冷媒の圧
力を調整するようにしたが、他実施例としてはこの吸込
管７に直接冷媒の圧力を調整する弁を設けても良い。

（ト）発明の効果 以上に述べたように本発明は、室内ユニットの運転台
数が少ない場合には最小回転数が低く設定された範囲で
エンジンの回転数が制御されるので、暖房運転時に室外
温度が第１の所定値以上のときに室内温度に拘わらず調
整弁の開度を小さくしてエンジンへの負荷を低減してエ
ンジンが停止するのを防止する。そして、室内ユニット
の運転台数が多い場合には最小回転数が高く設定された
範囲でエンジンの回転数が制御されるため、室内ユニッ
トの運転台数が少ないときに比べてエンジン負荷増大に
よるエンジンの停止が起こり難くなるので、暖房運転時
に室外温度が第１の所定値以上で比較的低い場合には室
内温度が比較的高いときに調整弁の開度を小さくしてエ
ンジンへの負荷を低減する。これにより、室内ユニット
から吐出される調和空気の温度が多少低下するものの、
室内温度が比較的高いため室温の低下は少なく抑えられ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は空気調和
装置の冷媒回路図、第２図，第３図は夫々室内ユニット
の運転台数を変えた場合の開閉弁の動作を示す説明図で
ある。 ４……空気調和装置、５……エンジン、６……圧縮機、
８……調整弁（開閉弁）、24……第１の制御器、25……
第２の制御器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンで駆動される冷媒圧縮機及び室外
   熱交換器を有する室外ユニットに室内熱交換器を有する
   複数の室内ユニットを接続してなり、前記室内ユニット
   の運転台数が多いほど前記エンジンの最小回転数が高く
   設定された所定範囲で前記エンジンの回転数が制御され
   る空気調和機において、 前記冷媒圧縮機の吸込管に設けられ前記冷媒圧縮機に吸
   い込まれる冷媒の流量を制御する調整弁と、 暖房運転時に、前記室内ユニットの運転台数が所定台数
   以下の場合は、室外温度が第１の所定値以上のときに前
   記冷媒圧縮機へ吸い込まれる冷媒量を少なくするよう前
   記調整弁の開度を小さくすると共に、前記室内ユニット
   の運転台数が所定台数を超える場合は、前記第１の所定
   値よりも大きい第２の所定値以上のときに前記冷媒圧縮
   機へ吸い込まれる冷媒量を少なくするよう前記調整弁の
   開度を小さくし、室外温度が前記第１の所定値以上で且
   つ前記第２の所定値未満のときに室内温度が、室外温度
   が高くなるにつれて低く設定された所定値以上の場合に
   前記冷媒圧縮機へ吸い込まれる冷媒量を少なくするよう
   前記調整弁の開度を小さくする制御器とを備えることを
   特徴とする空気調和機。