JP2815950B2 - エンジン駆動式空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、圧縮機がエンジンに駆動されるエンジン
駆動式空気調和装置に関するものである。

（ロ）従来の技術 エンジン駆動式空気調和装置の従来技術としては、特
公昭63−42183号公報に記載されているものがある。こ
のエンジン駆動式空気調和装置は、エンジンと、このエ
ンジンに駆動される圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、
室内熱交換器を順次冷媒配管で連結して構成したヒート
ポンプ回路と、室内温度を検知する温度検知器とを備
え、この温度検知器の検知温度と、設定温度との差に応
じてエンジンの回転数が制御されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 前述したエンジン駆動式空気調和装置と同種のものに
おいては、冷房時における負荷軽減のために、例えば、
外気温度が所定以上になったときには、前記減圧装置と
しての電動弁を絞り、冷媒の循環量を低下させてエンジ
ンの負荷を軽減しているものがある。冷媒の循環量が低
下すると、エンジンの負荷軽減になるものの、エンジン
駆動式空気調和装置の能力が低下するという欠点があっ
た。また、電動弁の開度の絞り量が機種によりまちまち
で、絞る量の目安となるものがないため、エンジン駆動
式空気調和装置での能力を低下、つまり、負荷の軽減量
にバラツキが生ずるという欠点があった。

この発明は、例えば外気温度が高いような高負荷時に
おいて、所定量の負荷軽減が行われるエンジン駆動式空
気調和装置を提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 この発明は前述した従来技術の課題を解決するために
為されたものであり、エンジンと、このエンジンに駆動
される圧縮機、凝縮器、電動弁、蒸発器を順次連結して
構成したヒートポンプ回路とを有しているエンジン駆動
式空気調和装置において、室外温度を検知する室外温度
検知器と、前記圧縮機の吸入側での冷媒の圧力を検知す
る圧力検知器と、同吸入側での冷媒の温度を検知する温
度検知器と、前記圧力検知器の検知した圧力及び温度検
知器の検知した温度から冷媒の過熱度を演算し、この過
熱度が室外温度に応じて予め決められた値になるように
前記電動弁を制御する制御装置とを有していることを特
徴とする。

（ホ）作用 この発明によるエンジン駆動式空気調和装置において
は、圧縮器の吸入側に設けられた圧力検知器及び温度検
知器の検知値から圧縮機吸入側での冷媒の過熱度を演算
によって求め、この過熱度が室外温度に応じて予め決め
られた値になるように、制御装置が電動弁を制御し、冷
媒の循環量が適正に調整される。

（ヘ）実施例 この発明の一実施例を図面と共に説明する。第２図は
本発明によるエンジン駆動式空気調和装置の回路構成図
である。本発明のエンジン駆動式空気調和装置は、主
に、室内ユニット（Ａ）と室外ユニット（Ｂ）とで構成
されている。

（１）はエンジン、（２）はこのエンジンの駆動力が
たわみ継手（３）で伝えられ駆動される圧縮機、（４）
はこの圧縮機の吸入側の冷媒管（５）に設けられたアキ
ュームレータ、（６）は冷媒の流路を冷房、暖房に応じ
て切換える四方弁、（７）は暖房運転時に減圧装置とし
て働く膨張弁、（８）は暖房運転時に凝縮器として働
き、冷房運転時に蒸発器として働く室内熱交換器、
（９）は暖房運転時に蒸発器として働き、冷房運転時に
凝縮器として働く室外熱交換器である。また、（10）は
室内ユニット（Ａ）の室内熱交換器（８）付近の管路
（11）に取付けられている電動弁で、この電動弁は冷房
運転時に減圧装置として働くと共に、480ステップの開
度に制御されるものである。前記圧縮機（２）、四方弁
（６）、室外熱交換器（９）、膨張弁（７）、電動弁
（10）、室内熱交換器（８）等の主要構成要素が順次冷
媒配管（12）で接続されてヒートポンプ回路（13）が構
成されている。（14）は前記膨張弁（７）の開度を制御
するために設けられた感温部、（15）は逆止弁、（16）
はレシーバタンク、（17）はストレーナーである。

（18）は負荷の大きさ、例えば室内温度と設定温度と
の差に応じてエンジン（１）の回転数〔正確には回転速
度〕を1000rpmから2000rpmの範囲で制御するための回転
数制御装置〔制御装置〕で、この回転数制御装置はマイ
クロコンピュータ等から構成されている。（19）は前記
電動弁（10）を冷房運転時及び暖房運転時に開度を制御
する制御装置である。（20）は通信線である。

（21）は室外温度を検知する室外温度検知器、（22）
は圧縮機（２）の吸入側での冷媒の圧力を検知する圧力
検知器、（23）は同吸入側での冷媒の温度を検知する温
度検知器である。

また、前記回転数制御装置（18）は前記圧力検知器
（22）からの信号により飽和温度を演算し、前記温度検
知器（23）の検知した冷媒の温度と前記飽和温度との
差、つまり過熱度を演算によって求め、この過熱度が予
め決められた値〔以下、所定値と記す、第３図参照〕に
制御されるように、エンジン駆動式空気調和装置におけ
る冷媒の循環量を制御する。例えば、演算で求めた過熱
度が前記所定値より大きいときは、電動弁（10）の開度
を増大制御して過熱度が小さくなるように制御し、求め
た過熱度が所定値より小さいときは、電動弁（10）の開
度を減少制御し過熱度が大きくなるように制御するもの
である。

このように、過熱度を圧縮機（２）の吸入側に設けら
れた圧力検知器（22）及び温度検知器（23）により冷媒
の過熱度を求める理由は、次の通りである。室内熱交換
器（８）の入口側の冷媒温度と出口側の冷媒温度との差
を温度検知器による検知値により求め、これを冷媒の過
熱度として求める方法もあるが、この方法では室内熱交
換器（８）における圧力損失等があるため正確な過熱度
が求められないので、前記両検知器（22）（23）の検知
値によって過熱度の正確な値を求めようとするものであ
る。

このように構成された本発明によるエンジン駆動式空
気調和装置においては、その冷房運転時には、冷媒が第
２図に示す実線矢印の方向に流れて冷房運転が行われ
る。このとき、回転数制御装置（18）はエンジン（１）
の回転数を負荷、例えば、設定温度と室内温度との差に
応じて1000rpmから2000rpmの範囲で連続的に制御してい
る。

また、このエンジン駆動式空気調和装置では、室外温
度に応じて冷媒の過熱度を増減制御している。例えば、
室外温度の低い38℃未満のときには、過熱度を低く5deg
に制御し、室外温度の高い38℃以上のときには、過熱度
の室外温度に応じて徐々に上昇させた過熱度に制御して
いる。室外温度の低い、つまり、負荷の小さいときに過
熱度を5degとした理由は、電動弁（10）の制御により過
熱度も触れ幅があり、5deg位に設定しないと過熱度がマ
イナスとなって、圧縮機への液バックする恐れがあるか
らである。

また、このエンジン駆動式空気調和装置では、室外温
度の高い38℃以上のときには、過熱度もこの外気温に応
じで高くなるように制御している。この理由は、室外温
度の上昇によって負荷が増大し、この負荷の増大によっ
てエンストが生じ易くなることを防止するためであり、
室内の空調の途切れを極力防止するためである。

エンジン駆動式の空気調和装置が運転され、演算した
過熱度が所定値より低い場合は電動弁（10）の開度が減
少制御され、過熱度が所定値より高い場合は電動弁（1
0）の開度が増大制御され、ヒートポンプ回路（13）で
の冷媒流量が制御されて、冷媒の過熱度が制御される。
前記電動弁（10）における開度の制御量は演算で求めた
過熱度と所定値との温度差をそのままステップ数とし、
例えば、外気温度が37℃、演算した過熱度が3degであっ
た場合、所定値が5degであるので５−３＝２となり、回
転数制御装置（18）は２ステップ分電動弁（10）の開度
を閉じるように電動弁（10）へ信号を出力する。また逆
に、演算した過熱度が所定値より大きい場合は電動弁
（10）の開度が、前述した過熱度と所定値との温度差を
ステップ数とした分だけ増大制御される。

このように、本発明によるエンジン駆動式空気調和装
置においては、電動弁（10）の開度が増減制御されて冷
媒の過熱度が所定値になるように制御している。

尚、この実施例では冷房運転のとき冷媒流量を増減制
御して過熱度を制御するように構成したが、暖房運転の
とき冷媒流量を増減制御して過熱度を制御するように構
成しても構わない。

（ト）発明の効果 以上説明したように、本発明のエンジン駆動式空気調
和装置においては、圧縮機の吸入側での冷媒の圧力と温
度から冷媒の過熱度を求め、この過熱度が室外温度に応
じて予め決められた値になるように冷媒の循環量が制御
されるので、外気温度が高いような高負荷時において
も、所定量の負荷軽減が行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエンジン駆動式空気調和装置を示
す全体の構成図、第２図は本発明によるエンジン駆動式
空気調和装置の回路構成図、第３図は室外温度とこれに
対応する過熱度との関係を示す線図である。 （１）……エンジン、（２）……圧縮機、（８）……室
内熱交換器、（９）……室外熱交換器、（10）……電動
弁、（13）……ヒートポンプ回路、（18）……回転数制
御回路〔制御装置〕、（21）……室外温度検知器、（2
2）……圧力検知器、（23）……温度検知器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンと、このエンジンに駆動される圧
   縮機、凝縮器、電動弁、蒸発器を順次連結して構成した
   ヒートポンプ回路とを有しているエンジン駆動式空気調
   和装置において、室外温度を検知する室外温度検知器
   と、前記圧縮機の吸入側での冷媒の圧力を検知する圧力
   検知器と、同吸入側での冷媒の温度を検知する温度検知
   器と、前記圧力検知器の検知した圧力及び温度検知器の
   検知した温度から冷媒の過熱度を演算し、この過熱度が
   室外温度に応じて予め決められた値になるように前記電
   動弁を制御する制御装置とを有していることを特徴とす
   るエンジン駆動式空気調和装置。