JP2850466B2

JP2850466B2 - エンジン駆動式空気調和機

Info

Publication number: JP2850466B2
Application number: JP2085884A
Authority: JP
Inventors: 貞之松岡; 譲上原
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1990-03-31
Filing date: 1990-03-31
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: JPH03286945A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、エンジン駆動式空気調和機に関するもので
ある。

（従来の技術）従来より、空気調和機が室内の冷暖房に使用されてい
る。従来の空気調和機では、使用者の設定した設定温度
と温度センサの検知する室内温度との差を電子制御装置
等が計算し、その温度差に基づいて空気調和機のコンプ
レツサを駆動する駆動源の回転数を制御する。ここで、
この駆動源は、例えば電動モータであつたりエンジンで
あつたりする。

駆動源の回転数制御方法は、例えば、温度差が大きい
時には駆動源の回転数を上げて、コンプレツサの冷媒吐
出能力を上げることで冷暖房能力を上げる。この後、温
度差が小さくなつてくると駆動源の回転数を下げること
で、コンプレツサの冷媒吐出能力を下げて冷暖房能力を
下げる。

従つて、室内温度と設定温度との差に応じて、冷暖房
能力を可変とし、駆動源の余分な駆動等を防止すること
ができる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上述の従来の空気調和機では、駆動源の過負
荷を防止するために、駆動源に最高回転数が設定されて
おり、室内温度と設定温度との差が大きくても、駆動源
の回転数は設定最高回転数を超えて運転できないように
なつている。

従つて、その設定最高回転数では空気調和機の冷暖房
能力が不足するような場合には、装置の大型化等が避け
られず設置スペース等に問題を生じていた。

そこで、本発明では空気調和機の能力向上を、その技
術的課題とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）前述した本発明の技術的課題を解決するために講じた
本発明の技術的手段は、室内熱交換器を備えた室内機
と、該室内機の設置される建物内に配設される室内温度
センサ及び温度設定手段と、エンジンとコンプレッサと
室外熱交換器と外気温センサと電子制御装置とを備えた
室外機と、該電子制御装置に予め設定された制御マップ
及び建物熱負荷情報とを有するエンジン駆動式空気調和
機において、前記電子制御装置は、前記室内温度センサ
の検知する検知室内温度と前記温度設定手段により設定
される設定温度との差から計算される熱負荷及び前記外
気温センサの検知する検知外気温度と前記建物熱負荷情
報から計算される建物負荷とから計算される総合負荷
と、前記検知外気温度とから前記制御マップを参照して
前記エンジンの回転数を制御するとともに、前記制御マ
ップは、前記総合負荷が一定値である場合に前記検知外
気温度が低くなればなるほど前記エンジンの回転数が高
くなるように設定されていることを特徴とするエンジン
駆動式空気調和機としたことである。

（作用）上述した本発明の技術的手段によれば、空気調和機の
暖房運転時だけに限定されるが、エンジン回転数が制御
マツプを参照して制御されるので、従来のものよりエン
ジン最高回転数が上げられ、空気調和機の機能が向上す
る。

（実施例）以下、本発明の技術的手段を具体化した実施例につい
て添付図面に基づいて説明する。

第１図・第２図において、エンジン駆動式空気調和機
（以下GHPと略記する）10の構成を説明すると、室外機1
1内部にはエンジン12が固設され、このエンジン12によ
り駆動されるコンプレツサ13（この第１図では２台のも
のを示すが、特に１台のエンジンにより駆動されるコン
プレツサの数を限定するものではない）が配設されてい
る。このコンプレツサ13を仮に起点として、冷媒回路14
を形成する冷媒配管15がコンプレツサ13に接続されてい
る。

冷媒配管15上には以下に挙げるものが配設され、前述
のコンプレツサ13を吐出した高温高圧のガス状冷媒は、
まずオイルセパレータ16に入り、次に四方切換弁17を介
して、室内19に設置された室内熱交換器18へと到達す
る。

この室内熱交換器18において、冷媒が室内の空気へと
放熱して凝縮するので、室内熱交換器18を通過した冷媒
は高温高圧の液状冷媒となる。

この後、一方向弁ブリツヂ20を介してレシーバ21を通
り、膨張弁22へと到達する。

この膨張弁22において、冷媒が減圧膨張するので、膨
張弁22を通過した冷媒は低温低圧の液状冷媒となる。

この後、再度一方向弁ブリツヂ20を介して室外熱交換
器23へと到達する。

この室外熱交換器23において、冷媒が外気より吸熱し
蒸発するので、室外熱交換器23を通過した冷媒は低温低
圧のガス状冷媒となる。

この後、冷媒は再度四方切換弁17を介してアキユムレ
ータ24を通り、コンプレツサ13へと還流する。

また、膨張弁22の開度は、冷媒配管15上のアキユムレ
ータ24上流側に配設された感温筒29の出力と、感温筒29
近傍から分岐された分岐管30から供給される冷媒圧力に
より、コンプレツサ13へと還流する冷媒がある一定の過
熱度を有するように制御される。

以上の冷媒の流れは、GHP10の暖房運転時のものであ
る。本発明では、GHP10の暖房時の能力向上のみを図る
ことができるため、冷房時については説明を省略する。

室内熱交換器18は、室内機25内に配設されており、こ
の内部にはフアン（例えばシロツコフアン）26が配設さ
れて、室内熱交換器18内の冷媒と室内空気との熱交換を
促進する。この室内機25には、空気送出口25aと空気吸
入口25b,25cが形成され、空気吸入口25bは室外に開口
し、空気吸入口25cは室内19に開口している。また、空
気吸入口25bには開閉自在な遮蔽板27が配設されてい
る。

また、室外熱交換器23の一側面にはフアン28が配設さ
れ、室外熱交換器23における冷媒と外気との熱交換を促
進している。

室外機11には、電子制御装置31が配設されており、外
気温を検知する外気温センサ35や室内19に配設されたサ
ーモスタツト32から信号を入力されている。

ここで、電子制御装置31内の図示しない記憶手段（RO
M・RAM等）には、室内19の熱負荷等の建物情報や、第１
表に示す制御マツプが予め入力されている。また、サー
モスタツト32は温度センサ33により室内19の温度が検知
できると共に、操作盤34によりGHP10の使用者が室内19
の温度設定ができるようになつている。

但し、第１表において、負荷L1乃至L7、外気温T1乃至
T9、回転数R1乃至R8には、夫々以下のような関係を有し
ている。

L1＞L2＞L3＞L4＞L5＞L6＞L7 T1＞T2＞T3＞T4＞T5＞T6＞T7＞T8＞T9 R1＞R2＞R3＞R4＞R5＞R6＞R7＞R8 以上の構成を有するGHP10の作動について以下に説明
する。

GHP10の使用者がGHP10を運転させると、前述の冷媒回
路14内を冷媒が流れて、冷房または暖房を行う。ここ
で、本発明は暖房運転に関するものであるため、その暖
房運転時には、空気送出口25aより温風が吹き出ること
で室内19が暖房される。

いま、GHP10の使用者が操作盤34により設定した温度T
dと、温度センサ33が検知した温度Trとの差から室内負
荷RLが、サーモスタツト32において計算される。

次に、外気温センサ35の検知する外気温度Toと記憶手
段に入力された建物熱負荷情報から建物負荷BLが、電子
制御装置31において計算される。ここで、外気温度Toは
様々な値をとり、第１表におけるT1乃至T9がそれに該当
する。

そして、室内負荷RLと建物負荷BLから総合負荷TLが計
算される。この総合負荷TLは様々な値をとり、第１表に
おけるL1乃至L7がそれに該当する。

更に、第１表に示す制御マツプに基づいて、総合負荷
TLと外気温Toとから、エンジン最高回転数Reが決定され
る。ここで、エンジン最高回転数Reは様々な値をとり、
第１表におけるR1乃至R8がそれに該当する。

従つて、エンジン12の最高回転数がR1乃至R8のいずれ
かに決定されて、このエンジン最高回転数の範囲内にお
いて、エンジン12が駆動され、コンプレツサ13の吐出能
力が決定されるので、室内19の温度が設定温度に近づい
ていく。

いま、エンジン最高回転数Reは第１表に示すように、
総合負荷TLがある一定値（例えばT2）ならば、外気温To
が低くなればなるほど高くなつている。このことは、次
のように説明できる。

即ち、外気温が低くなるにつれて、冷媒配管15中を流
れる冷媒温度も低くなる。冷媒回路14の冷凍サイクルの
特性上から、冷媒（例えばフロンガス）は、その温度が
低くなるにつれて圧力も低くなる。従つて、冷媒の比重
量も小さくなるため、コンプレツサ13にて吐出される冷
媒量は、ある一定回転数でコンプレツサ13が回転されて
いると、外気温の低下につれて減少していくので、エン
ジン12の最高回転数を上げていつてもよくなるのであ
る。

このため、従来のようにエンジン12の最高回転数を一
義的に決定してしまうと、エンジン12の能力が十分に発
揮できない領域ができてしまうが、本発明のように冷凍
サイクルの特性を利用して外気温の変化と共にエンジン
最高回転数を変化させることで、GHP10の暖房能力を向
上させることができる。

〔発明の効果〕

以上に示した様に、本発明では、エンジン回転数が制
御マップを参照して制御されるので、従来のものよりエ
ンジン最高回転数が上げられ、空気調和機の能力が向上
する。

また、エンジン回転数は、制御マップによって、総合
負荷と外気温度の双方の値から決定されるので、総合負
荷と外気温度に見合った適切なエンジン回転数で運転す
ることができ、状況に応じた極め細かな制御を実行する
ことができる。

さらに、制御マップは、総合負荷が一定値である場合
に検知外気温度が低くなればなるほどエンジンの回転数
が高くなるように設定されているので、外気温度が低下
して冷媒圧力が低下することに起因する冷媒吐出量の低
下を、エンジン回転数を高くすることで補うことがで
き、外気温が低下した場合においても充分な暖房能力を
発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例のエンジン駆動式空気調和機10
の構成図を示す。第２図は、第１図における要部説明図
を示す。 10……エンジン駆動式空気調和機、 11……室外機、 12……エンジン、 13……コンプレツサ、 18……室内熱交換器、 23……室外熱交換器、 25……室内機、 31……電子制御装置、 33……室内温度センサ、 34……温度設定手段、 35……外気温センサ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 11/02 F25B 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】室内熱交換器を備えた室内機と、該室内機
の設置される建物内に配設される室内温度センサ及び温
度設定手段と、エンジンとコンプレッサと室外熱交換器
と外気温センサと電子制御装置とを備えた室外機と、該
電子制御装置に予め設定された制御マップ及び建物熱負
荷情報とを有するエンジン駆動式空気調和機において、前記電子制御装置は、前記室内温度センサの検知する検
知室内温度と前記温度設定手段により設定される設定温
度との差から計算される熱負荷及び前記外気温センサの
検知する検知外気温度と前記建物熱負荷情報から計算さ
れる建物負荷とから計算される総合負荷と、前記検知外
気温度とから前記制御マップを参照して前記エンジンの
回転数を制御するとともに、前記制御マップは、前記総合負荷が一定値である場合に
前記検知外気温度が低くなればなるほど前記エンジンの
回転数が高くなるように設定されていることを特徴とす
るエンジン駆動式空気調和機。