JP2960211B2 - 空気調和機の圧力センサ破壊防止制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低圧スクロール圧縮機
搭載の空気調和機の室外ユニットを冬期に三方弁を閉め
た状態で暖房運転した場合に、液封によって発生する異
常高圧による圧力センサ破壊防止制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、分離形空気調和機は低騒音化傾向
にあり、製品の騒音源である圧縮機についてもロータリ
圧縮機から振動の少ないスクロール圧縮機に移行しつつ
あり、また製品の大きさを小さくするために、アキュー
ムレータの不要な低圧タイプのスクロール圧縮機の使用
が増加しつつある。またインバータにより圧縮機の回転
数を変えて冷媒循環量を変化させて、空調負荷にきめ細
かく対応するため、インバータの周波数を冷媒圧力によ
って制御し、より効率的な運転を実現しようとしてい
る。

【０００３】従来この種の分離形空気調和機の冷凍サイ
クルの構成について、図２を参照しながら説明する。

【０００４】図に示すように、室外ユニット１０１の内
部にインバータ１０２により駆動される低圧スクロール
圧縮機１０３、冷媒の流路を切換える四方弁１０４、室
外熱交換器１０５、冷媒の絞り機構の電動膨脹弁１０６
を設けており、冷房時には吸込圧力を検知し、暖房時に
は吐出圧力を検知できる配管１０８にキャピラリチュー
ブ１０９を介して接続された圧力センサ１１０が検知す
る圧力を一定に保つように周波数を決定している。

【０００５】前記室内ユニット１０７からの運転命令を
信号線１１３によりインバータ１０２へ出力し、インバ
ータ１０２により低圧スクロール圧縮機１０３は駆動
し、低圧スクロール圧縮機１０３より吐出した冷媒は、
前記低圧スクロール圧縮機１０３より導出した吐出管１
１１を通り、前記四方弁１０４を介して、冷房時は前記
室外熱交換器１０５により、また暖房時は前記室内ユニ
ット１０７にて凝縮され、前記電動膨脹弁１０６により
減圧され、冷房時は液側三方弁１１５を介して前記室内
ユニット１０７により蒸発して冷房する。また暖房時は
ガス側三方弁１１６を介して、前記室外熱交換器１０５
で蒸発作用として熱交換され、冷房時はガス側三方弁１
１６を介し、また暖房時は液側三方弁１１５を介した
後、吸込管１１２を介して低圧スクロール圧縮機１０３
に戻るという冷凍サイクルを形成している。

【０００６】上記構成において、前記室内ユニット１０
７からの運転命令は信号線１１３によりインバータ１０
２に送られ、また圧力センサ１１０の検出圧力は信号線
１１４によりインバータ１０２に送られ、インバータ１
０２は室内ユニット１０７の空調負荷と、圧力センサ１
１０の検出値により、冷房時は吸込圧力が、また暖房時
は吐出圧力が最適条件になるように、低圧スクロール圧
縮機１０３の運転周波数を決定している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の冷凍
サイクル制御では、空気調和機設置時の試運転におい
て、室内ユニット１０７を接続せず、液側三方弁１１５
とガス側三方弁１１６を開かずに室外ユニット１０１単
独で運転したとき、冷房運転の場合はポンプダウンとな
るため、圧力の異常上昇は発生しないが、冬期に暖房運
転をした場合には、吐出ガスは四方弁１０４を介して、
ガス側三方弁１１６に至り、圧力センサ１１０は、暖房
運転時は四方弁１０４とガス側三方弁１１６の間に設置
されているため、吐出圧力を検知している。

【０００８】このとき圧縮機１０３内が低圧状態である
ため、内部が高圧状態の圧縮機のように吐出ガスが圧縮
機内の捲線を冷却してから吐出するのではなく、吐出ガ
スは吐出弁からすぐに吐出管１１１に吐出されるため、
圧縮されたガスは、内部が高圧状態の圧縮機１０３であ
れば、圧縮機本体がバッファとなるが、バッファとなる
部分がないため、吐出されたガスは吐出管１１１からガ
ス側三方弁１１６の間で急激に圧力上昇し、冬期で雰囲
気温度が低いため短時間で、飽和圧力に到達し液化して
しまう。

【０００９】吐出ガスがすべて液化してしまうと、液封
状態となり、低圧スクロール圧縮機の圧縮により、液圧
縮をおこしてしまい、瞬間的に、１０ＭＰａ以上に上昇
するため、圧力センサが圧力を検知するより圧力の上昇
の方が早いため、圧力センサが破壊されてしまうという
課題があった。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、低圧
スクロール圧縮機を搭載した空気調和機において、液側
三方弁とガス側三方弁とを閉として冬期暖房試運転時の
圧力センサ破壊防止制御装置を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、室外ユニット内にインバータ制御を行うイ
ンバータと、低圧スクロール圧縮機と、前記低圧スクロ
ール圧縮機から導出した吐出管と、吸込管と、前記吐出
管と吸込管をバイパスするバイパス管の途中に設けられ
たバイパス用二方弁と、冷媒流路切換え用四方弁と、室
外熱交換器と、前記吸込管より導出し、キャピラリチュ
ーブを介して接続された圧力制御用圧力センサと、室内
ユニットへの接続用液側三方弁とガス側三方弁を備え、
前記暖房運転時に低圧スクロール圧縮機が起動したと
き、一定時間四方弁を反転させ、暖房起動時弁制御装置
によりバイパス用二方弁を開く構成としたものである。

【００１２】

【作用】本発明は上記した構成により、冬期外気温度が
低い場合での、液側三方弁とガス側三方弁を閉にしての
室外ユニット単独暖房試運転時において、低圧スクロー
ル圧縮機が起動してから一定時間四方弁を反転すること
で冷房運転時の冷媒流路とし、吐出ガスを室外熱交換器
に凝縮させ、吐出管からガス側三方弁には吐出ガスが流
れないようにすることで一定時間が経過した後に、四方
弁が暖房運転時の冷媒流路に切換ったときには低圧スク
ロール圧縮機内のモータ捲線により、吐出ガスはある程
度温度上昇しているため、液封状態になるには、かなり
時間が必要となり、かつ圧力上昇勾配が緩やかになるた
め、液封状態になる前に圧力センサで異常高圧を検知で
き、低圧スクロール圧縮機を停止することができる。

【００１３】また暖房運転時に四方弁を冷房運転時の冷
媒流路にすると、室内ユニットを接続し、液側三方弁と
ガス側三方弁が開いている場合には、室内ユニット内か
ら冷媒の流通音が発生し、異常音となってしまうため、
吐出管と吸込管の間にバイパス用の二方弁によって、暖
房時低圧スクロール圧縮機起動時の四方弁反転中はバイ
パス用二方弁を開くことで、室内ユニットに流れる冷媒
量を減少させることで、室内ユニットでの冷媒流通音を
なくすることもできるものである。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図１を参照
しながら説明する。なお、従来例に示した符号と同一符
号は同一物を示し、説明は省略する。

【００１５】すなわち図１に示すように、低圧スクロー
ル圧縮機１０３から導出した吐出管１１１と吸込管１１
２の間にバイパス管１と、このバイパス管１の途中にバ
イパス用二方弁２を設け、暖房時、低圧スクロールの圧
縮機１０３が起動したときにはインバータ１０２より信
号線３により暖房起動時弁制御装置４に暖房運転したこ
とを出力する。

【００１６】上記構成において、冬期液側三方弁１１５
とガス側三方弁１１６を閉にした暖房試運転において、
低圧スクロール圧縮機１０３が起動してから一定時間、
暖房起動時弁制御装置４により四方弁１０４を反転する
ことで冷房運転時の冷媒流路とし、吐出ガスを室外熱交
換器１０５に凝縮させることで、冷媒液を室外熱交換器
１０５内に溜めておき、一定時間が経過した後に四方弁
１０４が暖房運転時の冷媒流路に切換ったときには、低
圧スクロール圧縮機１０３の吸込ガスは極端に減少して
いるため、低圧スクロール圧縮機１０３から吐出する冷
媒量が極端に減少し、また低圧スクロール圧縮機１０３
内のモータ捲線により、吐出ガスはある程度温度上昇し
ているため、液封状態になるには、かなり時間が必要と
なり、かつ圧力上昇勾配が緩和されるため、液封状態に
なる前に、圧力センサ１１０で低圧スクロール圧縮機１
０３を停止することができる。

【００１７】また暖房運転時に四方弁１０４を冷房運転
時の冷媒流路に切換えると、室内ユニット１０７が接続
され、液側三方弁１１５とガス側三方弁１１６が開いて
いる場合には、室内ユニット１０７内から冷媒の流通音
が発生し、異常音となってしまうため、暖房時、低圧ス
クロール圧縮機１０３の起動時の四方弁１０４が反転中
は起動時、暖房起動時弁制御装置４により信号線３を経
て、バイパス用二方弁２を開くことで、室内ユニット１
０７に流れる冷媒量を減少させることで、室内ユニット
１０７での冷媒流通音をなくすることもできる。

【００１８】このように本発明の実施例の圧力センサ破
壊防止制御装置によれば、冬期の暖房試運転時におい
て、一定時間四方弁１０４を反転し、冷房時の冷媒流路
としたから、液側三方弁１１５とガス側三方弁１１６と
もに開いていない場合に低圧スクロール圧縮機１０３が
起動し、吐出管１１１からガス側三方弁１１６までの間
が液封状態になる前に圧力センサ１１０により、低圧ス
クロール圧縮機１０３を停止することができるため、圧
力センサ破壊が防止でき、かつ液側三方弁１１５とガス
側三方弁１１６ともに開いており、室内ユニット１０７
に冷媒が流れるという通常の暖房運転時においても、吐
出管１１１と吸込管１１２をバイパス用二方弁を開くこ
とで、四方弁１０４が反転するために発生する室内ユニ
ット１０７内の冷媒液の沸騰音による異常音の発生も防
止できる。

【００１９】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、冬期の暖房試運転時において、液側三方弁
とガス側三方弁ともに開いていない場合、低圧スクロー
ル圧縮機が起動し、吐出管からガス側三方弁までの間が
液封状態になり、液圧縮による異常圧力発生による圧力
センサ破壊を防止し、かつ液側三方弁とガス側三方弁と
もに開いており、室内ユニットに冷媒が流れるという通
常の暖房運転時においても、四方弁が反転し、室内ユニ
ットに冷媒液が流入し、冷媒液の沸騰音による異常音の
発生も防止できるという空気調和機の圧力センサ破壊防
止制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の空気調和機の圧力センサ破
壊防止制御装置の冷凍サイクル図

【図２】従来の冷凍サイクル図

【符号の説明】

１ バイパス管 ２ バイパス用二方弁 ４ 暖房起動時弁制御装置 １０１ 室外ユニット １０２ インバータ １０３ 低圧スクロール圧縮機 １０４ 四方弁 １０７ 室内ユニット １０９ キャピラリチューブ １１０ 圧力センサ １１１ 吐出管 １１２ 吸込管 １１５ 液側三方弁 １１６ ガス側三方弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外ユニット内にインバータ制御を行う
   インバータと、低圧スクロール圧縮機と、前記低圧スク
   ロール圧縮機から導出した吐出管と、吸込管と、前記吐
   出管と吸込管をバイパスするバイパス管の途中に設けら
   れたバイパス用二方弁と、冷媒流路切換え用四方弁と、
   室外熱交換器と、前記吸込管より導出し、キャピラリチ
   ューブを介して接続された圧力制御用圧力センサと、室
   内ユニットへの接続用液側三方弁とガス側三方弁を備
   え、前記暖房運転時に低圧スクロール圧縮機が起動した
   とき、一定時間四方弁を反転させ、暖房起動時弁制御装
   置によりバイパス用二方弁を開くようにしてなる空気調
   和機の圧力センサ破壊防止制御装置。