JP3368718B2 - Air conditioner - Google Patents

Air conditioner

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JP3368718B2
JP3368718B2 JP11303495A JP11303495A JP3368718B2 JP 3368718 B2 JP3368718 B2 JP 3368718B2 JP 11303495 A JP11303495 A JP 11303495A JP 11303495 A JP11303495 A JP 11303495A JP 3368718 B2 JP3368718 B2 JP 3368718B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、冷房負荷に応じて容量
が変化するように構成された内部可変容量型圧縮機を用
いて、蒸発器における空気冷却度合いを制御する空調装
置であって、この圧縮機を作動させたまま、冷房負荷に
応じた容量変化によって前記冷却度合いを制御する機能
と、圧縮機の作動、停止を繰り返すことによって前記冷
却度合いを制御する機能とを有する空調装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for controlling the degree of air cooling in an evaporator by using an internal variable capacity compressor configured to change its capacity according to a cooling load. The present invention relates to an air conditioner having a function of controlling the cooling degree by a capacity change according to a cooling load while operating the compressor, and a function of controlling the cooling degree by repeatedly operating and stopping the compressor.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記のような空調装置の従来技術の一例
によれば、冷房負荷に応じて圧縮機の容量が変化し、こ
の容量変化によって、蒸発器通過後の空気温度がほぼ所
定温度(例えは0℃〜1℃)で一定となるように制御さ
れる。そして、容量が最低(例えば20%)となっても
なお冷房能力が余って、蒸発器通過後空気温度が上記所
定温度以下となった場合には、圧縮機の作動、停止を繰
り返す制御(以下、オンオフ制御という)に切り換える
ことによって、蒸発器のフロストを防止するようにした
ものがある。
2. Description of the Related Art According to an example of the prior art of an air conditioner as described above, the capacity of the compressor changes according to the cooling load, and this change in capacity causes the air temperature after passing through the evaporator to reach a substantially predetermined temperature ( For example, the temperature is controlled to be constant at 0 ° C to 1 ° C. Then, when the capacity becomes the minimum (for example, 20%), the cooling capacity still remains, and when the air temperature after passing through the evaporator becomes equal to or lower than the predetermined temperature, control for repeatedly operating and stopping the compressor (hereinafter , On / off control) to prevent frost on the evaporator.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この従来技術の場合、
蒸発器通過後空気温度が上記所定温度以下となったら、
オンオフ制御に切り換わるため、これによって圧縮機の
動力が大きくなってしまう場合があるということが、本
発明者等の実験、検討によって新たに分かった。以下、
この問題について図8を用いて詳述する。
In the case of this prior art,
If the air temperature after passing through the evaporator falls below the above specified temperature,
It has been newly found through experiments and studies by the present inventors that the power of the compressor may increase due to switching to the on / off control. Less than,
This problem will be described in detail with reference to FIG.

【0004】図8は、圧縮機の容量制御が始まる点(以
下、制御開始点という)における冷房能力をQ0 、圧縮
機動力をL0 とし、この冷房能力Q0 に対する実際の冷
房能力Qの比(Q/Q0 )と、上記圧縮機動力L0 に対
する実際の圧縮機動力Lの比(L/L0 )との関係を、
容量制御を行った場合とオンオフ制御(このときの容量
は100%固定)を行った場合のそれぞれについて示し
たものである。つまり、冷房能力比Q/Q0 が1以下の
範囲のときに圧縮機の容量制御が行われる。
FIG. 8 shows that the cooling capacity at the point where the capacity control of the compressor starts (hereinafter referred to as the control start point) is Q0, the compressor power is L0, and the ratio of the actual cooling capacity Q to this cooling capacity Q0 (Q / Q0) and the ratio of the actual compressor power L to the compressor power L0 (L / L0),
The figures show the case of performing the capacity control and the case of performing the on / off control (the capacity at this time is fixed at 100%). That is, the capacity of the compressor is controlled when the cooling capacity ratio Q / Q0 is in the range of 1 or less.

【0005】この図8からも分かるように、冷房能力比
Q/Q0 がQ1 以下のときには、容量制御を行った場合
よりもオンオフ制御を行った場合の方が、圧縮機の動力
比L/L0 が小さくなり、冷房能力比Q/Q0 がQ1 以
上のときには、オンオフ制御を行った場合よりも容量制
御を行った場合の方が、圧縮機の動力比L/L0 が小さ
くなる。
As can be seen from FIG. 8, when the cooling capacity ratio Q / Q0 is less than or equal to Q1, the compressor power ratio L / L0 is better when the on / off control is performed than when the capacity control is performed. When the cooling capacity ratio Q / Q0 is Q1 or more, the power ratio L / L0 of the compressor is smaller when the capacity control is performed than when the on / off control is performed.

【0006】それに対して上記従来技術は、蒸発器通過
後の空気温度が上記所定温度以下となったら必ずオンオ
フ制御に切り換わる。すなわち、このときの冷房能力比
Q/Q0 がQ1 以上の任意の点(例えばQ2 )であれ
ば、冷房能力比Q/Q0 がQ2以上のときに容量制御を
行い、Q2 以下のときにオンオフ制御を行うことにな
る。
On the other hand, in the above-mentioned prior art, when the air temperature after passing through the evaporator becomes equal to or lower than the predetermined temperature, the on / off control is surely performed. That is, if the cooling capacity ratio Q / Q0 at this time is an arbitrary point (for example, Q2) of Q1 or more, capacity control is performed when the cooling capacity ratio Q / Q0 is Q2 or more, and on / off control is performed when Q2 or less. Will be done.

【0007】このように、冷房能力比Q/Q0 がQ2 以
下の範囲でオンオフ制御に切り換わると、Q1 ≦Q/Q
0 ≦Q2 の範囲では、容量制御を行う場合に比べて圧縮
機動力比L/L0 が大きくなってしまう。そこで本発明
は、内部可変容量型圧縮機の容量制御とオンオフ制御の
両方を行う空調装置において、冷房能力比Q/Q0 がQ
1 以下のときにはオンオフ制御、Q/Q0 がQ1 以上の
ときには容量制御を行うことによって、圧縮機の省動力
効果を上げることを目的とする。
Thus, when the cooling capacity ratio Q / Q0 is switched to the on / off control within the range of Q2 or less, Q1≤Q / Q
In the range of 0≤Q2, the compressor power ratio L / L0 becomes large as compared with the case where the capacity control is performed. Therefore, in the present invention, in an air conditioner that performs both capacity control and on / off control of an internal variable capacity compressor, the cooling capacity ratio Q / Q0 is Q.
The purpose of this is to improve the power saving effect of the compressor by performing on / off control when it is 1 or less and capacity control when Q / Q0 is Q1 or more.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するために、以下に述べるような種々の検討を行
った。冷凍サイクルの高圧側の負荷、または圧縮機の回
転数等の条件によって、図8の制御開始点、すなわちQ
0 、L0 はずれる。つまり、冷房能力比Q/Q0 は、上
記条件によって変化するので、決まった値としての冷房
能力比Q/Q0 を求めることは極めて困難である。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various studies as described below in order to achieve the above object. Depending on the load on the high-pressure side of the refrigeration cycle, the number of revolutions of the compressor, or the like, the control start point in FIG.
0 and L0 deviate. That is, since the cooling capacity ratio Q / Q0 changes depending on the above conditions, it is extremely difficult to obtain the cooling capacity ratio Q / Q0 as a fixed value.

【0009】そこで本発明者等は、圧縮機の稼働率(圧
縮機の全稼働率に対する圧縮機の作動時間の比率)が低
くなれば、それだけ冷房能力比Q/Q0 が小さくなるこ
とに着目し、稼働率と冷房能力比Q/Q0 との間に一定
の関係があるのではないかとの予想をたて、実際に実験
をしてみたところ、図9のようなデータが得られた。そ
してこの図9のデータより、稼働率φと冷房能力比Q/
Q0 とがほぼ同じであることが分かった。
Therefore, the inventors of the present invention have noticed that the cooling capacity ratio Q / Q0 decreases as the operating rate of the compressor (ratio of operating time of the compressor to the total operating rate of the compressor) decreases. As a result of conducting an actual experiment by anticipating that there is a certain relationship between the operating rate and the cooling capacity ratio Q / Q0, the data shown in FIG. 9 were obtained. From the data of FIG. 9, the operating rate φ and the cooling capacity ratio Q /
It turned out that Q0 is almost the same.

【0010】次に本発明者等は、この稼働率φを推定す
る方法について検討を重ねた。その結果、蒸発器を通過
する空気の熱負荷が大きくなればそれだけ稼働率φは大
きくなり、また蒸発器の冷媒側能力(例えば冷媒流量)
が大きくなればそれだけ稼働率φは小さくなるというこ
とに着目し、稼働率φは下記数式1で表せるのではない
かと予想をたて、さらにこの推定稼働率φaの具体例と
して下記数式2をたてた。
Next, the inventors of the present invention conducted extensive studies on a method of estimating the operating rate φ. As a result, the higher the heat load of the air passing through the evaporator, the greater the operating rate φ, and the refrigerant capacity of the evaporator (for example, the refrigerant flow rate).
Paying attention to the fact that the operating rate φ becomes smaller as the value becomes larger, it is expected that the operating rate φ can be expressed by the following Equation 1, and then the following Equation 2 is given as a specific example of the estimated operating rate φa. I was

【0011】[0011]

【数1】推定稼働率φa=(蒸発器の空気側負荷)/
(蒸発器の冷媒側能力)
[Equation 1] Estimated operating rate φa = (load on air side of evaporator) /
(Evaporator refrigerant capacity)

【0012】[0012]

【数2】推定稼働率φa=CVa (Ta1−Ta2)/Nc (C:定数、Va :蒸発器通過風量、Ta1:蒸発器入口
空気温度、Ta2:蒸発器出口空気温度、Nc :圧縮機回
転数) そして、上記数式2によって算出される推定稼働率φa
と実際の稼働率φとの間の関係を実際に実験してみたと
ころ、図10に示すデータが得られた。そしてこの図1
0のデータより、上記数式2に基づいて算出される推定
稼働率φaが、実際の稼働率φとほぼ同じとみなしても
問題ないことが分かった。
[Equation 2] Estimated operating rate φa = CVa (Ta1-Ta2) / Nc (C: constant, Va: air flow through evaporator, Ta1: air temperature at evaporator inlet, Ta2: air temperature at evaporator outlet, Nc: compressor rotation Number) Then, the estimated operating rate φa calculated by Equation 2 above.
As a result of actually conducting an experiment on the relationship between and the actual operating rate φ, the data shown in FIG. 10 were obtained. And this Figure 1
From the data of 0, it was found that there is no problem in assuming that the estimated operating rate φa calculated based on the above-mentioned mathematical formula 2 is almost the same as the actual operating rate φ.

【0013】なお、図10は、圧縮機の容量を100%
とした状態で圧縮機のオンオフ制御を行ったときの実験
データで、図中丸印は、図11(a)に示すように、蒸
発器通過後の空気温度(Ter)が3℃−4℃でオンオフ
するように制御した場合、図中三角印は、図11(b)
に示すように、Terが10℃−11℃でオンオフするよ
うに制御した場合を示す。
In FIG. 10, the capacity of the compressor is 100%.
In the experimental data when the on / off control of the compressor is performed in the above condition, the circles in the figure indicate that the air temperature (Ter) after passing through the evaporator is 3 ° C-4 ° C as shown in Fig. 11 (a). When controlled so as to turn on and off, the triangular mark in the figure is shown in FIG.
As shown in, the case where Ter is controlled so as to turn on and off at 10 ° C to 11 ° C is shown.

【0014】以上の検討の結果、本発明者等は、上記数
式1の考え方で推定稼働率φaを求めれば、この推定稼
働率φaにて冷房能力比Q/Q0 を代用できるというこ
とを新たに見出した。本発明は、上記種々の検討結果に
基づいてなされたもので、その構成上の特徴とするとこ
ろは、請求項1記載の発明では、冷媒を吸入、圧縮、吐
出する圧縮機(2)、この圧縮機(2)が吐出した冷媒
を凝縮させる凝縮器(3)、この凝縮器(3)からの冷
媒を減圧する減圧手段(5)、およびこの減圧手段
(5)からの冷媒を蒸発させる蒸発器(6)をそれぞれ
備える冷凍サイクル(1)と、空気流を発生する送風手
段(9)と、この送風手段(9)によって発生した空気
を室内に導くとともに、前記蒸発器(6)が内部に設け
られた空気通路(8)と、前記蒸発器(6)が前記空気
通路(8)内の空気を冷却する度合いを検出する冷却度
合い検出手段(11)とを備えた空調装置において、前
記圧縮機(2)は、冷房負荷に応じて容量が変化する内
部可変容量型圧縮機として構成されるとともに、この圧
縮機(2)には、この圧縮機(2)の作動、停止を切り
換える切換手段(12)が接続され、前記圧縮機(2)
の推定稼働率を算出する推定稼働率算出手段(ステップ
220)と、この推定稼働率算出手段(ステップ22
0)によって算出された推定稼働率(φa)が所定稼働
率(φ1 )よりも大きいか小さいかを判定する推定稼働
率判定手段(ステップ230)と、この推定稼働率判定
手段(ステップ230)によって、前記推定稼働率(φ
a)が前記所定稼働率(φ1 )よりも大きいと判定され
たときに、前記圧縮機(2)を作動させるように前記切
換手段(12)を制御する第1の圧縮機制御手段(ステ
ップ240)と、前記推定稼働率判定手段(ステップ2
30)によって、前記推定稼働率(φa)が前記所定稼
働率(φ1 )よりも小さいと判定されたときに、前記冷
却度合い検出手段(11)が検出した冷却度合いに応じ
て、前記圧縮機(2)を作動または停止させるように前
記切換手段(12)を制御する第2の圧縮機制御手段
(ステップ250〜330)とを備える空調装置を特徴
とする。
As a result of the above examination, the present inventors newly found that if the estimated operating rate φa is obtained in accordance with the idea of the above-mentioned mathematical expression 1, the cooling capacity ratio Q / Q0 can be substituted with this estimated operating rate φa. I found it. The present invention has been made on the basis of the results of the above-described various studies. The characteristic feature of the present invention is that in the invention according to claim 1, a compressor (2) for sucking, compressing and discharging a refrigerant, A condenser (3) for condensing the refrigerant discharged by the compressor (2), a decompression means (5) for decompressing the refrigerant from the condenser (3), and an evaporation for evaporating the refrigerant from the decompression means (5). A refrigeration cycle (1) each equipped with an air conditioner (6), an air blower (9) for generating an air flow, the air generated by this air blower (9) is introduced into the room, and the evaporator (6) An air conditioner comprising: an air passage (8) provided in the air conditioner; and a cooling degree detecting means (11) for detecting the degree to which the evaporator (6) cools the air in the air passage (8). The capacity of the compressor (2) depends on the cooling load. While being configured as an internal variable displacement compressor of this compressor (2), the actuation of the compressor (2), it is connected to switching means (12) for switching a stop, the compressor (2)
Estimated operating rate calculating means (step 220) for calculating the estimated operating rate of
0) the estimated operating rate (φa) is larger or smaller than the predetermined operating rate (φ1), the estimated operating rate determining means (step 230) and the estimated operating rate determining means (step 230). , The estimated operating rate (φ
A first compressor control means (step 240) for controlling the switching means (12) so as to operate the compressor (2) when it is determined that a) is larger than the predetermined operating rate (φ 1). ) And the estimated operating rate determination means (step 2)
30) determines that the estimated operating rate (φa) is smaller than the predetermined operating rate (φ1), the compressor (according to the cooling degree detected by the cooling degree detecting means (11)). An air conditioner comprising a second compressor control means (steps 250 to 330) for controlling the switching means (12) so as to operate or stop 2).

【0015】また請求項2記載の発明では、請求項1記
載の空調装置において、前記空気通路(8)内の空気の
うち、前記蒸発器(6)を通過する空気の熱負荷を検出
する空気側負荷検出手段(10、11、ステップ21
0)と、前記蒸発器(6)内を流れる冷媒の冷房能力を
検出する冷媒側能力検出手段(51、ステップ210)
とを備え、前記推定稼働率算出手段(ステップ220)
は、前記推定稼働率(φa)を、前記冷媒側能力検出手
段(51、ステップ210)が検出した能力に対する、
前記空気側負荷検出手段(10、11、ステップ21
0)が検出した負荷の比として算出するように構成され
たことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the air conditioner according to the first aspect, of the air in the air passage (8), air for detecting the heat load of the air passing through the evaporator (6). Side load detection means (10, 11, step 21)
0) and refrigerant side capacity detecting means (51, step 210) for detecting the cooling capacity of the refrigerant flowing in the evaporator (6).
And the estimated operating rate calculation means (step 220)
Is the estimated operating rate (φa) with respect to the capacity detected by the refrigerant side capacity detecting means (51, step 210),
The air side load detection means (10, 11, step 21)
0) is calculated as the ratio of the detected load.

【0016】また請求項3記載の発明では、請求項2記
載の空調装置において、前記空気側負荷検出手段(1
0、11、ステップ210)は、前記蒸発器(6)を通
過する風量と、前記蒸発器(6)の前後における空気の
温度差との積に基づいて、前記蒸発器(6)を通過する
空気の熱負荷を検出するように構成されたことを特徴と
する。
According to a third aspect of the invention, in the air conditioner according to the second aspect, the air side load detecting means (1
0, 11, step 210) passes through the evaporator (6) based on the product of the air volume passing through the evaporator (6) and the temperature difference of the air before and after the evaporator (6). It is characterized in that it is configured to detect the heat load of air.

【0017】また請求項4記載の発明では、請求項2ま
たは3記載の空調装置において、前記冷媒側能力検出手
段(51、ステップ210)は、前記圧縮機(2)の回
転数に基づいて、前記蒸発器(6)内を流れる冷媒の冷
房能力を検出するように構成されたことを特徴とする。
また請求項5記載の発明では、請求項1ないし4いずれ
か1つ記載の空調装置において、前記圧縮機(2)の回
転数を検出する回転数検出手段(51)と、この回転数
検出手段(51)によって検出された圧縮機回転数が高
くなる程、前記所定稼働率(φ1 )を大きな値として決
定する所定稼働率決定手段とを備え、前記推定稼働率判
定手段(ステップ230)は、前記推定稼働率算出手段
(ステップ220)によって算出された推定稼働率(φ
a)が、前記所定稼働率決定手段によって決定された所
定稼働率(φ1 )よりも大きいか小さいかを判定するよ
うに構成されたことを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 4, in the air conditioner according to claim 2 or 3, the refrigerant side capacity detecting means (51, step 210) is based on the number of revolutions of the compressor (2). The cooling capacity of the refrigerant flowing through the evaporator (6) is detected.
According to a fifth aspect of the present invention, in the air conditioner according to any one of the first to fourth aspects, a rotation speed detection means (51) for detecting the rotation speed of the compressor (2) and the rotation speed detection means. The estimated operation rate determining means (step 230) is provided with a predetermined operation rate determining means for determining the predetermined operation rate (φ 1) as a larger value as the compressor rotational speed detected by (51) becomes higher. The estimated operating rate (φ calculated by the estimated operating rate calculating means (step 220)
a) is configured to determine whether it is larger or smaller than the predetermined operating rate (φ1) determined by the predetermined operating rate determining means.

【0018】また請求項6記載の発明では、請求項1な
いし5いずれか1つ記載の空調装置において、前記第2
の圧縮機制御手段(ステップ250〜330)は、前記
冷却度合い検出手段(11)が検出した冷却度合いが所
定冷却度合いよりも大きいときに、前記圧縮機(2)を
停止させるように前記切換手段(12)を制御するとと
もに、前記検出冷却度合いが前記所定冷却度合いよりも
小さいときに、前記圧縮機(2)を作動させるように前
記切換手段(12)を制御するように構成されたことを
特徴とする。
According to a sixth aspect of the invention, in the air conditioner according to any one of the first to fifth aspects, the second
The compressor control means (steps 250 to 330) of the switching means for stopping the compressor (2) when the cooling degree detected by the cooling degree detecting means (11) is larger than a predetermined cooling degree. (12) is controlled, and when the detected cooling degree is smaller than the predetermined cooling degree, the switching means (12) is controlled so as to operate the compressor (2). Characterize.

【0019】また、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施例の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
Further, the reference numerals in the parentheses of the above-mentioned means indicate the corresponding relations with the concrete means of the embodiments described later.

【0020】[0020]

【発明の作用効果】請求項1ないし6記載の発明によれ
ば、求めるのが非常に困難な冷房能力比に代えて、この
冷房能力比とほぼ同じ値である圧縮機の稼働率を推定稼
働率算出手段によって推定する。そして、この推定稼働
率が所定稼働率(図8におけるφ1 )よりも大きいとき
は第1の圧縮機制御手段による制御(容量制御)を行
う。この場合、圧縮機は作動状態となるので、そのとき
の冷房負荷に応じて圧縮機の容量が変化し、この容量変
化によって、空気通路内を流れる空気は蒸発器によって
ほぼ所定温度に冷却され、室内に導かれる。
According to the invention of claims 1 to 6, instead of the cooling capacity ratio which is very difficult to obtain, the operating rate of the compressor which is almost the same value as this cooling capacity ratio is estimated and operated. Estimate by the rate calculation means. When the estimated operating rate is larger than the predetermined operating rate (φ1 in FIG. 8), control (capacity control) by the first compressor control means is performed. In this case, since the compressor is in the operating state, the capacity of the compressor changes according to the cooling load at that time, and due to this change in capacity, the air flowing in the air passage is cooled to almost a predetermined temperature by the evaporator, Guided indoors.

【0021】反対に、前記推定稼働率が前記所定稼働率
よりも小さいときは第2の圧縮機制御手段による制御
(オンオフ制御)を行う。この場合、冷却度合い検出手
段が検出した冷却度合いに応じて、圧縮機を作動させた
り停止させたりする。すなわち、例えば前記検出冷却度
合いが所定冷却度合いよりも大きいときは、圧縮機を停
止させて蒸発器での空気冷却度合いを低め、前記検出冷
却度合いが所定冷却度合いよりも小さいときは、圧縮機
を作動させて蒸発器での空気冷却度合い高める。これに
よって、空気通路内を流れる空気は蒸発器によってほぼ
所定温度に冷却され、室内に導かれる。
On the contrary, when the estimated operating rate is smaller than the predetermined operating rate, control (on / off control) by the second compressor control means is performed. In this case, the compressor is operated or stopped according to the cooling degree detected by the cooling degree detecting means. That is, for example, when the detected cooling degree is higher than the predetermined cooling degree, the compressor is stopped to lower the air cooling degree in the evaporator, and when the detected cooling degree is lower than the predetermined cooling degree, the compressor is stopped. Activate to increase the degree of air cooling in the evaporator. As a result, the air flowing in the air passage is cooled to a substantially predetermined temperature by the evaporator and introduced into the room.

【0022】このように本発明では、推定稼働率が前記
所定稼働率よりも大きいとき、すなわち冷房能力比Q/
Q0 がQ1 以上のときは第1の圧縮機制御手段による制
御(容量制御)を行い、推定稼働率が所定稼働率よりも
小さいとき、すなわち冷房能力比Q/Q0 がQ1 以下の
ときは第2の圧縮機制御手段による制御(オンオフ制
御)を行うようにしているので、圧縮機の動力比を最も
小さくすることができる。
As described above, according to the present invention, when the estimated operating rate is larger than the predetermined operating rate, that is, the cooling capacity ratio Q /
When Q0 is Q1 or more, control (capacity control) by the first compressor control means is performed, and when the estimated operating rate is smaller than the predetermined operating rate, that is, when the cooling capacity ratio Q / Q0 is Q1 or less, the second operation is performed. Since the control (on / off control) is performed by the compressor control means, the power ratio of the compressor can be minimized.

【0023】また、本発明者等の実験の結果、前記所定
稼働率は圧縮機の回転数が高くなる程大きな値となるこ
とが分かった。そこで請求項5記載の発明のように、所
定稼働率決定手段にて、圧縮機回転数が高くなる程、所
定稼働率を大きな値として決定し、推定稼働率判定手段
による判定を、この所定稼働率決定手段にて決定された
所定稼働率に基づいて行うことによって、圧縮機の回転
数によらず常に圧縮機の動力比を最も小さくすることが
できる。
As a result of experiments conducted by the inventors of the present invention, it was found that the predetermined operating rate becomes larger as the rotation speed of the compressor becomes higher. Therefore, as in the invention described in claim 5, the predetermined operation rate determining means determines the predetermined operation rate as a larger value as the compressor rotation speed becomes higher, and the estimated operation rate determining means determines the predetermined operation rate. By performing the operation based on the predetermined operating rate determined by the rate determining means, the power ratio of the compressor can always be minimized regardless of the rotation speed of the compressor.

【0024】[0024]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
1は本実施例の全体構成図である。本実施例における冷
凍サイクル1は自動車に搭載されるものであり、冷媒を
吸入、圧縮、吐出する圧縮機2と、圧縮機2からの冷媒
を、外部の空気との熱交換によって凝縮させる凝縮器3
と、凝縮器3からの冷媒を気液分離するとともに、冷凍
サイクル1内の余剰冷媒を一時的に蓄える気液分離器4
と、気液分離器4からの液冷媒を減圧する減圧手段5
(具体的には膨張弁)と、減圧手段5からの低圧冷媒
を、空調ダクト8内の空気との熱交換によって蒸発させ
る蒸発器6とが、それぞれ冷媒配管7によって結合され
た周知のものである。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. FIG. 1 is an overall configuration diagram of this embodiment. The refrigeration cycle 1 according to the present embodiment is installed in an automobile, and includes a compressor 2 that sucks, compresses, and discharges a refrigerant, and a condenser that condenses the refrigerant from the compressor 2 by heat exchange with outside air. Three
And a gas-liquid separator 4 for separating the refrigerant from the condenser 3 into gas and liquid and temporarily storing the excess refrigerant in the refrigeration cycle 1.
And a decompression means 5 for decompressing the liquid refrigerant from the gas-liquid separator 4.
(Specifically, an expansion valve) and an evaporator 6 for evaporating the low-pressure refrigerant from the pressure reducing means 5 by heat exchange with the air in the air conditioning duct 8 are respectively connected by a refrigerant pipe 7. is there.

【0025】この蒸発器6は、自動車室内の空気または
外気を自動車室内に導く空調ダクト8内に配設されてい
る。また、この空調ダクト8の空気上流側には、この空
調ダクト8内に空気流を発生する送風手段9が設けられ
ている。この送風手段9は、後述する空調制御装置20
(以下、ECUという。図3参照)によって制御される
送風駆動手段9a(具体的にはブロワモータ)と、この
送風駆動手段9aの駆動によって回転するファン9bと
から構成される。
The evaporator 6 is arranged in an air conditioning duct 8 which guides the air inside the vehicle compartment or the outside air into the vehicle compartment. Further, on the air upstream side of the air conditioning duct 8, a blower means 9 for generating an air flow in the air conditioning duct 8 is provided. This blower 9 is provided with an air conditioning control device 20 described later.
(Hereinafter, referred to as ECU. See FIG. 3). The air-blowing driving unit 9a (specifically, a blower motor) is controlled, and the fan 9b that is rotated by the driving of the air-blowing driving unit 9a.

【0026】また、空調ダクト8内のうち、蒸発器6の
空気直上流側部位には、蒸発器6をを通過する直前の空
気温度を検出する検出手段10(以下、蒸発器前温度セ
ンサという)が設けられ、蒸発器6の空気直下流側部位
には、蒸発器6を通過した直後の空気温度を検出する検
出手段11(以下、蒸発器後温度センサという)が設け
られている。
In the air-conditioning duct 8, a detection means 10 (hereinafter, referred to as a pre-evaporator temperature sensor) for detecting the temperature of the air immediately before passing through the evaporator 6 is provided at a portion of the evaporator 6 immediately upstream of the air. ) Is provided, and a detection means 11 (hereinafter, referred to as “post-evaporator temperature sensor”) that detects the temperature of the air immediately after passing through the evaporator 6 is provided at a portion of the evaporator 6 immediately downstream of the air.

【0027】また、空調ダクト8内には、図示はしない
が、蒸発器6を通過した冷風を再加熱する加熱手段、こ
の加熱手段における加熱度合いを調節する温度調節手段
等が配設されており、さらに空調ダクト8の空気下流端
には、車室内乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス吹
出口、車室内足元に空気を吹き出すフット吹出口、フロ
ントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ吹出口が形
成されている。
Although not shown in the figure, a heating means for reheating the cold air passing through the evaporator 6, a temperature adjusting means for adjusting the heating degree of the heating means, and the like are arranged in the air conditioning duct 8. Further, at the air downstream end of the air conditioning duct 8, a face outlet for blowing air to the upper half of the passenger in the passenger compartment, a foot outlet for blowing air to the feet inside the passenger compartment, and a defroster outlet for blowing air on the inner surface of the windshield are formed. There is.

【0028】ところで、上記圧縮機2は電磁クラッチ1
2と接続されている。そして圧縮機2は、ECU20
(図3)からの制御信号に基づいて電磁クラッチ12が
通電状態となったときに、自動車エンジン13の動力が
伝達されて冷凍サイクル1の冷媒を圧縮し、逆に電磁ク
ラッチ12が非通電状態となったときに、エンジン13
の動力の伝達が遮断されて冷媒圧縮機能がなくなるよう
に構成されている。
By the way, the compressor 2 has an electromagnetic clutch 1.
It is connected to 2. The compressor 2 is connected to the ECU 20.
When the electromagnetic clutch 12 is energized based on the control signal from (FIG. 3), the power of the automobile engine 13 is transmitted to compress the refrigerant of the refrigeration cycle 1, and conversely the electromagnetic clutch 12 is deenergized. When the engine 13
Is cut off and the refrigerant compression function is lost.

【0029】次に、圧縮機2の内部構造を図2を用いて
簡単に説明する。なお、以下説明する内部構造は、特開
平4−301189号公報に開示されているのて、詳細
な説明は省略する。圧縮機2のハウジング31内には、
エンジン13の回転に伴って回転する回転軸32が設け
られているとともに、この回転軸32とは一緒に回転し
ない状態で斜板33が設けられている。そして、回転軸
32と一緒にシリンダケース34が回転するときには、
ピストン35の一端側に設けられた摺動部材36が斜板
33の面に沿って摺動し、これによってピストン35が
シリンダ室37内で図中左右方向に往復運動する。つま
り、斜板33の傾きに応じて、ピストン35のストロー
ク、すなわち圧縮機2の吐出容量が変化する。
Next, the internal structure of the compressor 2 will be briefly described with reference to FIG. The internal structure described below is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-301189, so detailed description will be omitted. In the housing 31 of the compressor 2,
A rotary shaft 32 that rotates with the rotation of the engine 13 is provided, and a swash plate 33 is provided so as not to rotate together with the rotary shaft 32. When the cylinder case 34 rotates together with the rotary shaft 32,
A sliding member 36 provided on one end side of the piston 35 slides along the surface of the swash plate 33, whereby the piston 35 reciprocates in the cylinder chamber 37 in the left-right direction in the drawing. That is, the stroke of the piston 35, that is, the discharge capacity of the compressor 2 changes according to the inclination of the swash plate 33.

【0030】この斜板33は、その一部位がホルダ38
とピストン39とによって挟持されている。ここでホル
ダ38には、コイルスプリング40の弾性力によって、
斜板33の上記一部位を図中右方向に押す力が作用し、
またピストン39には、制御圧力室41内の制御圧力P
c によって、斜板33の上記一部位を図中左方向に押す
力が作用している。すなわち、斜板33の傾きは、これ
ら弾性力および制御圧力Pc によって決まる。
A part of the swash plate 33 is a holder 38.
It is sandwiched by and the piston 39. Here, due to the elastic force of the coil spring 40, the holder 38 is
A force for pushing the above-mentioned part of the swash plate 33 to the right in the drawing acts,
In addition, the control pressure P in the control pressure chamber 41 is applied to the piston 39.
A force that pushes the above-mentioned part of the swash plate 33 to the left in the drawing acts by c. That is, the inclination of the swash plate 33 is determined by the elastic force and the control pressure Pc.

【0031】ところで上記制御圧力室41内には、蒸発
器6側の低圧圧力Ps が連通通路42、43を介して導
かれ、また圧縮機2自身によって高圧となった高圧圧力
Pdが連通通路42、44を介して導かれるように構成
されている。また、上記連通通路42と43との連通部
分には弁体45が設けられており、この弁体45の位置
が変化して、この連通部分における通路面積が変わるこ
とによって、制御圧力Pc が変化するように構成されて
いる。
By the way, in the control pressure chamber 41, the low pressure Ps on the side of the evaporator 6 is introduced through the communication passages 42 and 43, and the high pressure Pd which has become high by the compressor 2 itself is communicated with the communication passage 42. , 44. Further, a valve body 45 is provided in the communication portion between the communication passages 42 and 43, and the position of the valve body 45 changes, and the passage area in this communication portion changes, so that the control pressure Pc changes. Is configured to.

【0032】ここで、冷房負荷が大きい場合には、上記
低圧圧力Ps が高くなるので、ダイヤフラム46が図中
下方に押し下がる。すると、ロッド47を介して弁体4
5が図中下方に下がるので、制御圧力室41内の制御圧
力Pc は高くなる。この制御圧力Pc が高くなれば、ピ
ストン39によって斜板33の上記一部位を図中左側に
押す力が大きくなるので、結果的に斜板33の傾きが大
きくなり、圧縮機2の吐出容量が大きくなる。
When the cooling load is large, the low pressure Ps becomes high, and the diaphragm 46 is pushed downward in the figure. Then, the valve body 4 is passed through the rod 47.
5, the control pressure Pc in the control pressure chamber 41 becomes high. If the control pressure Pc becomes higher, the piston 39 increases the force for pushing the above-mentioned part of the swash plate 33 to the left side in the figure, and as a result, the inclination of the swash plate 33 increases and the discharge capacity of the compressor 2 increases. growing.

【0033】反対に、冷房負荷が小さい場合には、低圧
圧力Ps が低くなるので、ダイヤフラム46が図中上方
に押し上がる。すると、ロッド47を介して弁体45が
図中上方に上がるので、制御圧力室41内の制御圧力P
c は低くなる。従って、結果的に斜板33の傾きは小さ
くなり、圧縮機2の吐出容量が小さくなる。このよう
に、本実施例の圧縮機記2は、冷房負荷に応じて吐出容
量が自動的に変わる、いわゆる内部可変容量型圧縮機と
呼ばれるもので、このような内部可変容量型圧縮機を用
いることによって、蒸発器6を通過後の空気温度をほぼ
所定温度(例えば0℃〜1℃)一定となるように制御し
ている。
On the contrary, when the cooling load is small, the low-pressure pressure Ps becomes low, so that the diaphragm 46 is pushed upward in the figure. Then, the valve element 45 is raised upward in the figure via the rod 47, so that the control pressure P in the control pressure chamber 41 is increased.
c becomes low. Therefore, as a result, the inclination of the swash plate 33 becomes smaller and the discharge capacity of the compressor 2 becomes smaller. As described above, the compressor description 2 of this embodiment is a so-called internal variable capacity compressor in which the discharge capacity automatically changes according to the cooling load, and such an internal variable capacity compressor is used. As a result, the air temperature after passing through the evaporator 6 is controlled to be substantially constant at a predetermined temperature (for example, 0 ° C. to 1 ° C.).

【0034】次に、本実施例の制御系の構成について図
3を用いて説明する。上記ECU20には、上記蒸発器
前温度センサ10、蒸発器後温度センサ11の他に、圧
縮機2の回転数を検出する回転数センサ51(具体的に
はエンジン13の回転数を検出するセンサ)や、空調制
御に必要な情報を検出するセンサ52(例えば車室内空
気温度センサ、外気温度センサ、日射量センサ等)が接
続されている。またこの他にも、車室内乗員が自分の希
望する温度を設定するための温度設定器53が接続され
てれる。
Next, the configuration of the control system of this embodiment will be described with reference to FIG. The ECU 20 includes, in addition to the pre-evaporator temperature sensor 10 and the post-evaporator temperature sensor 11, a rotation speed sensor 51 that detects the rotation speed of the compressor 2 (specifically, a sensor that detects the rotation speed of the engine 13). ) Or a sensor 52 (for example, a vehicle interior air temperature sensor, an outside air temperature sensor, a solar radiation amount sensor, etc.) that detects information necessary for air conditioning control. In addition to the above, a temperature setting device 53 for the passenger in the passenger compartment to set the desired temperature is connected.

【0035】またECU20の内部には、図示しないC
PU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピ
ュータが設けられ、上記各センサ10、11、51、5
2からの信号は、ECU20内の図示しない入力回路に
よってA/D変換された後、上記マイクロコンピュータ
へ入力されるように構成されている。なお、ECU20
は、エンジン13の図示しないイグニッションスイッチ
がオンされ、かつオートエアコンスイッチがオンされた
ときに、図示しないバッテリーから電源が供給される。
Inside the ECU 20, there is a C (not shown).
A well-known microcomputer including a PU, a ROM, a RAM and the like is provided, and each of the sensors 10, 11, 51 and 5 described above is provided.
The signal from 2 is configured to be A / D converted by an input circuit (not shown) in the ECU 20, and then input to the microcomputer. The ECU 20
The power is supplied from a battery (not shown) when an ignition switch (not shown) of the engine 13 is turned on and an automatic air conditioner switch is turned on.

【0036】次に、本実施例のマイクロコンピュータが
行う制御処理について、図4、5に基づいて説明する。
まず、イグニッションスイッチがオンされてECU20
に電源が供給されると、図4のルーチンが起動される。
そしてステップ110にて、上記各センサ10、11、
51、52の各値をA/D変換した信号を読み込むとと
もに、温度設定器53からの信号を読み込む。
Next, the control process performed by the microcomputer of this embodiment will be described with reference to FIGS.
First, when the ignition switch is turned on, the ECU 20
When power is supplied to, the routine of FIG. 4 is started.
Then, in step 110, the sensors 10, 11,
A signal obtained by A / D converting each value of 51 and 52 is read, and a signal from the temperature setter 53 is read.

【0037】そして次のステップ120にて、上記ステ
ップ110で読み込んだ信号に基づいて、車室内へ吹き
出す空気の目標吹出温度(以下、TAOという)を算出
する。そして次のステップ130にて、上記ステップ1
20で算出したTAOに対応するブロワ電圧を、ROM
からサーチして決定する。またステップ140では、上
記ステップ130で算出したTAOに対応するその他の
空調目標値(圧縮機2の空調目標値は除く)を、ROM
からサーチして決定する。
Then, in the next step 120, a target outlet temperature (hereinafter referred to as TAO) of the air blown into the vehicle compartment is calculated based on the signal read in the above step 110. Then, in the next step 130, the above step 1
The blower voltage corresponding to TAO calculated in 20 is stored in the ROM
Search and decide from. In step 140, the other air conditioning target values (excluding the air conditioning target value of the compressor 2) corresponding to the TAO calculated in step 130 are stored in the ROM.
Search and decide from.

【0038】次にステップ150にて、上記ステップ1
30で決定したブロワ電圧を送風駆動手段9aに出力
し、次のステップ160にて、上記ステップ140で決
定した空調目標値を、その他の空調手段(電磁クラッチ
12は除く)に出力する。そして再びステップ110に
戻る。また、上記マイクロコンピュータは、図4のルー
チンの他に図5のルーチンも行う。なお、図5は、マイ
クロコンピュータが行う処理のうちの、圧縮機2の制御
に関する処理を示すフローチャートである。
Next, at step 150, the above step 1
The blower voltage determined in 30 is output to the blower driving means 9a, and in the next step 160, the air conditioning target value determined in step 140 is output to other air conditioning means (excluding the electromagnetic clutch 12). Then, the process returns to step 110 again. The microcomputer also executes the routine of FIG. 5 in addition to the routine of FIG. It should be noted that FIG. 5 is a flowchart showing a process relating to control of the compressor 2 among the processes performed by the microcomputer.

【0039】具体的には、イグニッションスイッチがオ
ンされてECU20に電源が供給されると、図5のルー
チンが起動される。そしてステップ210にて、蒸発器
前温度センサ10、蒸発器後温度センサ11、および回
転数センサ51の各値をA/D変換した信号(Tef、T
er、Nc )を読み込むとともに、図4のステップ130
で決定したブロワ電圧もここで読み込む。
Specifically, when the ignition switch is turned on and power is supplied to the ECU 20, the routine of FIG. 5 is started. Then, in step 210, signals (Tef, T) obtained by A / D converting the respective values of the temperature sensor 10 before the evaporator, the temperature sensor 11 after the evaporator, and the rotation speed sensor 51.
er, Nc) and read step 130 in FIG.
Also read the blower voltage determined in.

【0040】そして次のステップ220では、上記数式
2に基づいて上記推定稼働率φaを算出し、次のステッ
プ230では、上記ステップ220で算出したφaが所
定値φ1 よりも小さいか否かを判定する。なお、ここで
いう所定値φ1 は、図2に示す圧縮機2について、図8
に示す実験データを予め作り、この実験データから冷房
能力比Q1 を求め、このQ1 をパーセンテージに修正す
ることで得られる値である。
Then, in the next step 220, the estimated operating rate φa is calculated based on the equation 2, and in the next step 230, it is judged whether or not the φa calculated in the step 220 is smaller than a predetermined value φ1. To do. Note that the predetermined value φ1 referred to here is the same as that of the compressor 2 shown in FIG.
It is a value obtained by preparing the experimental data shown in (1) in advance, obtaining the cooling capacity ratio Q1 from this experimental data, and correcting this Q1 to a percentage.

【0041】そして、このステップ230にてNO、す
なわちφa≧φ1 ならばステップ240にて、圧縮機2
が作動状態となるように電磁クラッチ12を制御する。
すなわちこの場合は、冷房負荷に応じた容量制御が行わ
れる。反対にYESと判定された場合は、ステップ25
0〜330にて、図6に示すヒステリシス特性となるよ
うに、蒸発器後温度センサ11の検出値(Ter)に基づ
いて圧縮機のオンオフ制御を行う。
Then, if NO at step 230, that is, if φa ≧ φ1, at step 240, the compressor 2
The electromagnetic clutch 12 is controlled so as to be in the operating state.
That is, in this case, the capacity control is performed according to the cooling load. On the other hand, if YES is determined, step 25
At 0 to 330, on / off control of the compressor is performed based on the detection value (Ter) of the post-evaporator temperature sensor 11 so that the hysteresis characteristic shown in FIG. 6 is obtained.

【0042】具体的には、まずステップ250にてフラ
グBMCがセットされているか否かを判定し、セットさ
れていると判定されたら、今度はステップ260にて、
上記検出値(Ter)が第1所定温度TeLよりも低いか否
かを判定する。ここで低いと判定されたら、圧縮機2を
停止するように電磁クラッチ12を制御し、次のステッ
プ280にてフラグBMCをリセットした後、ステップ
210の処理に戻る。反対に、第1所定温度TeL以上と
判定されたら、ステップ290にてフラグBMCセット
した後、ステップ210の処理に戻る。
Specifically, first, at step 250, it is judged if the flag BMC is set, and if it is judged that the flag BMC is set, then at step 260,
It is determined whether the detected value (Ter) is lower than the first predetermined temperature TeL. If it is determined to be low, the electromagnetic clutch 12 is controlled to stop the compressor 2, the flag BMC is reset in the next step 280, and then the process returns to step 210. On the contrary, if it is determined that the temperature is equal to or higher than the first predetermined temperature TeL, the flag BMC is set in step 290, and the process returns to step 210.

【0043】一方、ステップ250にてフラグBMCが
リセットされていると判定されたら、ステップ300に
て、上記検出値(Ter)が、上記第1所定温度TeLより
も高い第2所定温度TeHよりも高いか否かを判定する。
ここで高いと判定されたら、圧縮機2を作動させるよう
に電磁クラッチ12を制御し、次のステップ320にて
フラグBMCセットした後、ステップ210の処理に戻
る。反対に、第2所定温度TeH以下であると判定された
ら、ステップ330にてフラグBMCセットした後、ス
テップ210の処理に戻る。
On the other hand, when it is determined in step 250 that the flag BMC is reset, in step 300, the detected value (Ter) is higher than the second predetermined temperature TeH which is higher than the first predetermined temperature TeL. Determine whether it is high or not.
If it is determined to be high, the electromagnetic clutch 12 is controlled to operate the compressor 2, the flag BMC is set in the next step 320, and the process returns to step 210. On the contrary, if it is determined that the temperature is not higher than the second predetermined temperature TeH, the flag BMC is set in step 330, and then the process returns to step 210.

【0044】以上説明したように本実施例では、ブロワ
電圧、蒸発器前温度センサ10、蒸発器後温度センサ1
1、および圧縮機回転数の各決定値、検出値に基づい
て、圧縮機2の推定稼働率φaを求め、このφaが上記
所定値φ1 以下のときにはオンオフ制御、φ1 以上のと
きには容量制御を行うようにしたので、図8からも分か
るように、圧縮機2の動力比L/L0 が最も小さくなる
ように圧縮機2の制御を行うことができる。従って、エ
ンジン13の省燃費に極めて有効となる。
As described above, in this embodiment, the blower voltage, the temperature sensor 10 before the evaporator, and the temperature sensor 1 after the evaporator 1
1, the estimated operating rate φa of the compressor 2 is obtained based on each determined value and the detected value of the compressor rotational speed, and the on / off control is performed when this φa is equal to or less than the predetermined value φ1, and the capacity control is performed when φa is equal to or more than φ1. Therefore, as can be seen from FIG. 8, the compressor 2 can be controlled so that the power ratio L / L0 of the compressor 2 becomes the smallest. Therefore, it is extremely effective in saving fuel consumption of the engine 13.

【0045】(変形例)図7に示すように、容量制御を
行ったときの冷房能力比Q/Q0 と圧縮機動力比L/L
0 との関係は、そのときの圧縮機回転数によって異な
る。従って、例えば上記ステップ230の前のどこか
に、圧縮機回転数に基づいて所定値φ1 を決定するステ
ップ(請求項5記載の発明の所定稼働率決定手段)を設
け、このステップで決定したφ1 に基づいてステップ2
30の判定を行うようにしても良い。この場合、図7か
らも分かるように、圧縮機回転数が高い程、φ1 を大き
な値として決定すれば良い。
(Modification) As shown in FIG. 7, the cooling capacity ratio Q / Q0 and the compressor power ratio L / L when capacity control is performed.
The relationship with 0 depends on the compressor speed at that time. Therefore, for example, somewhere before step 230, there is provided a step (predetermined operation rate determining means of the invention according to claim 5) for determining the predetermined value φ1 based on the compressor rotation speed, and φ1 determined in this step is set. Step 2 based on
The determination of 30 may be performed. In this case, as can be seen from FIG. 7, the higher the compressor rotational speed, the larger the value of φ1 should be determined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明一実施例の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例の圧縮機2の内部構造を示す一部断
面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the internal structure of the compressor 2 of the above embodiment.

【図3】上記実施例の制御系の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a control system of the above embodiment.

【図4】上記実施例のマイクロコンピュータが行う制御
処理を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a control process performed by the microcomputer of the above embodiment.

【図5】上記マイクロコンピュータが行う制御処理を示
すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a control process performed by the microcomputer.

【図6】上記実施例の蒸発器後空気温度と目標圧縮機状
態との関係を示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the air temperature after evaporator and the target compressor state in the above embodiment.

【図7】圧縮機の容量制御とオンオフ制御についての、
冷房能力比と圧縮機動力比との関係を示す実験データで
ある。
FIG. 7 shows a compressor capacity control and an on-off control,
It is experimental data showing the relationship between the cooling capacity ratio and the compressor power ratio.

【図8】圧縮機の容量制御とオンオフ制御についての、
冷房能力比と圧縮機動力比との関係を示す実験データで
ある。
FIG. 8 shows a compressor capacity control and an on-off control,
It is experimental data showing the relationship between the cooling capacity ratio and the compressor power ratio.

【図9】実際の圧縮機稼働率φと冷房能力比との関係を
示す実験データである。
FIG. 9 is experimental data showing the relationship between the actual compressor operating rate φ and the cooling capacity ratio.

【図10】推定稼働率φaと実際の稼働率φとの関係を
示す実験データである。
FIG. 10 is experimental data showing the relationship between the estimated operating rate φa and the actual operating rate φ.

【図11】(a)は、図10の丸印のデータをとったと
きの蒸発器後空気温度と目標圧縮機状態との関係を示す
特性図であり、(b)は、図10の三角印のデータを取
ったときの蒸発器後空気温度と目標圧縮機状態との関係
を示す特性図である。
11A is a characteristic diagram showing the relationship between the air temperature after the evaporator and the target compressor state when the circled data in FIG. 10 is taken, and FIG. 11B is the triangle in FIG. It is a characteristic view which shows the relationship between the air temperature after an evaporator and the target compressor state when the data of a mark are taken.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…冷凍サイクル、2…圧縮機、3…凝縮器、5…膨張
弁(減圧手段)、6…蒸発器、8…空調ダクト(空気通
路)、9…送風手段、11…蒸発器後温度センサ(冷却
度合い検出手段)、12…電磁クラッチ(切換手段)、
51…回転数センサ(回転数検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Refrigeration cycle, 2 ... Compressor, 3 ... Condenser, 5 ... Expansion valve (pressure reducing means), 6 ... Evaporator, 8 ... Air conditioning duct (air passage), 9 ... Blower, 11 ... Evaporator temperature sensor (Cooling degree detecting means), 12 ... electromagnetic clutch (switching means),
51 ... Revolution sensor (revolution detection means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前山 守 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−90815(JP,A) 特開 昭58−96952(JP,A) 特開 昭59−211784(JP,A) 特開 平2−237815(JP,A) 特開 昭59−74384(JP,A) 特開 平3−25022(JP,A) 特開 平2−60818(JP,A) 実開 昭59−120618(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60H 1/32 623 B60H 1/32 622 B60H 1/32 624 F25B 1/00 341 F25B 1/00 361 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Mamoru Maeyama 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. (56) References JP-A-64-90815 (JP, A) JP-A-58-96952 (JP, A) JP 59-212784 (JP, A) JP 2-237815 (JP, A) JP 59-74384 (JP, A) JP 3-25022 (JP, A) Kaihei 2-60818 (JP, A) Actual development Sho 59-120618 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B60H 1/32 623 B60H 1/32 622 B60H 1 / 32 624 F25B 1/00 341 F25B 1/00 361

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機、こ
の圧縮機が吐出した冷媒を凝縮させる凝縮器、この凝縮
器からの冷媒を減圧する減圧手段、およびこの減圧手段
からの冷媒を蒸発させる蒸発器をそれぞれ備える冷凍サ
イクルと、 空気流を発生する送風手段と、 この送風手段によって発生した空気を室内に導くととも
に、前記蒸発器が内部に設けられた空気通路と、 前記蒸発器が前記空気通路内の空気を冷却する度合いを
検出する冷却度合い検出手段とを備えた空調装置におい
て、 前記圧縮機は、冷房負荷に応じて容量が変化する内部可
変容量型圧縮機として構成されるとともに、この圧縮機
には、この圧縮機の作動、停止を切り換える切換手段が
接続され、 前記圧縮機の推定稼働率を算出する推定稼働率算出手段
と、 この推定稼働率算出手段によって算出された推定稼働率
が所定稼働率よりも大きいか小さいかを判定する推定稼
働率判定手段と、 この推定稼働率判定手段によって、前記推定稼働率が前
記所定稼働率よりも大きいと判定されたときに、前記圧
縮機を作動させるように前記切換手段を制御する第1の
圧縮機制御手段と、 前記推定稼働率判定手段によって、前記推定稼働率が前
記所定稼働率よりも小さいと判定されたときに、前記冷
却度合い検出手段が検出した冷却度合いに応じて、前記
圧縮機を作動または停止させるように前記切換手段を制
御する第2の圧縮機制御手段とを備えることを特徴とす
る空調装置。
1. A compressor for sucking, compressing and discharging a refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant discharged by the compressor, a decompression means for decompressing the refrigerant from the condenser, and an evaporation of the refrigerant from the decompression means. A refrigerating cycle each including an evaporator for generating the air flow, an air blower for generating an air flow, an air passage in which the air generated by the air blower is introduced, and the evaporator is provided inside the evaporator, In an air conditioner having a cooling degree detecting means for detecting a degree of cooling the air in the air passage, the compressor is configured as an internal variable capacity compressor whose capacity changes according to a cooling load, Switching means for switching between operation and stop of the compressor is connected to the compressor, and estimated operating rate calculating means for calculating the estimated operating rate of the compressor, and the estimated operating rate. An estimated operating rate determining means for determining whether the estimated operating rate calculated by the calculating means is higher or lower than a predetermined operating rate; and the estimated operating rate determining means determines that the estimated operating rate is higher than the predetermined operating rate. When it is determined that the estimated operating rate is smaller than the predetermined operating rate by the first compressor control section that controls the switching section to operate the compressor, and the estimated operating rate determination section. A second compressor control means for controlling the switching means so as to operate or stop the compressor in accordance with the cooling degree detected by the cooling degree detecting means when determined. Air conditioning system to.
【請求項2】 前記空気通路内の空気のうち、前記蒸発
器を通過する空気の熱負荷を検出する空気側負荷検出手
段と、 前記蒸発器内を流れる冷媒の冷房能力を検出する冷媒側
能力検出手段とを備え、 前記推定稼働率算出手段は、 前記推定稼働率を、前記冷媒側能力検出手段が検出した
能力に対する、前記空気側負荷検出手段が検出した負荷
の比として算出するように構成されたことを特徴とする
請求項1記載の空調装置。
2. An air side load detecting means for detecting a heat load of air passing through the evaporator among the air in the air passage, and a refrigerant side capacity for detecting a cooling capacity of a refrigerant flowing in the evaporator. And a detection unit, wherein the estimated operating rate calculation unit is configured to calculate the estimated operating rate as a ratio of the load detected by the air side load detecting unit to the capacity detected by the refrigerant side capacity detecting unit. The air conditioner according to claim 1, wherein the air conditioner is provided.
【請求項3】 前記空気側負荷検出手段は、 前記蒸発器を通過する風量と、前記蒸発器の前後におけ
る空気の温度差との積に基づいて、前記蒸発器を通過す
る空気の熱負荷を検出するように構成されたことを特徴
とする請求項2記載の空調装置。
3. The air-side load detection means determines the heat load of the air passing through the evaporator based on the product of the air volume passing through the evaporator and the temperature difference between the air before and after the evaporator. The air conditioner according to claim 2, wherein the air conditioner is configured to detect.
【請求項4】 前記冷媒側能力検出手段は、 前記圧縮機の回転数に基づいて、前記蒸発器内を流れる
冷媒の冷房能力を検出するように構成されたことを特徴
とする請求項2または3記載の空調装置。
4. The refrigerant side capacity detecting means is configured to detect the cooling capacity of the refrigerant flowing in the evaporator based on the rotation speed of the compressor. The air conditioner described in 3.
【請求項5】 前記圧縮機の回転数を検出する回転数検
出手段と、 この回転数検出手段によって検出された圧縮機回転数が
高くなる程、前記所定稼働率を大きな値として決定する
所定稼働率決定手段とを備え、 前記推定稼働率判定手段は、前記推定稼働率算出手段に
よって算出された推定稼働率が、前記所定稼働率決定手
段によって決定された所定稼働率よりも大きいか小さい
かを判定するように構成されたことを特徴とする請求項
1ないし4いずれか1つ記載の空調装置。
5. A rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the compressor, and a predetermined operation for determining the predetermined operation rate as a larger value as the compressor rotation speed detected by the rotation speed detection means becomes higher. Rate estimation means, the estimated operating rate determination means, whether the estimated operating rate calculated by the estimated operating rate calculation means is larger or smaller than the predetermined operating rate determined by the predetermined operating rate determination means. The air conditioner according to claim 1, wherein the air conditioner is configured to make a determination.
【請求項6】 前記第2の圧縮機制御手段は、 前記冷却度合い検出手段が検出した冷却度合いが所定冷
却度合いよりも大きいときに、前記圧縮機を停止させる
ように前記切換手段を制御するとともに、前記検出冷却
度合いが前記所定冷却度合いよりも小さいときに、前記
圧縮機を作動させるように前記切換手段を制御するよう
に構成されたことを特徴とする請求項1ないし5いずれ
か1つ記載の空調装置。
6. The second compressor control means controls the switching means to stop the compressor when the cooling degree detected by the cooling degree detecting means is larger than a predetermined cooling degree. 6. When the detected cooling degree is smaller than the predetermined cooling degree, the switching means is controlled so as to operate the compressor, and the switching means is controlled. Air conditioner.
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