JP3853550B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和装置に係り、特に圧縮機の信頼性の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例１．
図１２は、例えば特開昭６３−９９４６０号公報に示された冷媒回路図及び圧縮機の回転速度と運転状態を示す図である。
図に示すように、圧縮機１、凝縮器となる室外側熱交換器８、減圧装置７と、蒸発器となる室内側熱交換器６を順次接続して形成される冷媒回路において、圧縮機１の吐出配管２に該吐出配管２から分岐され先端が閉じた枝管２６を設け、枝管２６に枝管２６内部に流入した冷媒温度に対応した冷媒の飽和温度を検出する第１のセンサー２７を、圧縮機１の吐出配管２に該吐出配管２を流過する冷媒の温度を検出する第２のセンサー２８を夫々設けている。
【０００３】
冷媒制御装置１４ｃは、第１のセンサー２７と第２のセンサー２８の出力から吐出配管２を流過する冷媒の過熱度とその過熱度の時間的変化を演算する演算手段と、該演算手段の出力に基づいて減圧装置７の弁開度を制御する制御手段を備えている。
【０００４】
圧縮機１に接続する吐出配管２に垂直に取り付けた枝管２６内の冷媒は吸入配管３により冷却されて温度が低下し、枝管２６のある位置で凝縮が生じ枝管２６の長さ方向にほぼ温度が一定となる。枝管２６内ではその先端付近の冷媒が落下し、吐出ガスにより蒸発する一循の流れを生じ、液冷媒が存在する枝管２６内の領域では温度が一定となる。第１のセンサー２７は枝管２６の温度が一定となる領域に取付けられ、吐出ガス雰囲気の圧力に対応したＴｓａｔを検知し、第２のセンサー２８が検知した吐出ガス温度Ｔｄとの温度差（Ｔｄ−Ｔｓａｔ）すなわち、吐出ガスの過熱度ＳＨｄに応じて電子制御式膨張弁を開閉する制御を行う。これにより冷凍サイクルの性能を最大限に発揮させることができることが提案がされている。
【０００５】
従来例２．
図１３は、例えば特公平４−１７４号公報に示された空気調和機の冷媒回路図である。図に示すように、圧縮機１、四方弁５、室外側熱交換器８、ドライヤ２９、電子制御式膨張弁で構成される減圧装置７、室内側熱交換器６などが順次連通されてヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。減圧装置７および室内側熱交換器６の相互連通部と圧縮機１の吸込側配管との間にはキャピラリーチューブ２４を介してバイパスサイクルが配設される。室外側熱交換器８には室外管温サーミスタ２１が取付けられる。また、バイパスサイクルにおいて、キャピラリーチューブ２４と圧縮機１の吸込側配管との間には蒸発管温サーミスタ２２が取付けられる。さらに、圧縮機１の吸込側配管において、四方弁５とバイパスサイクルの連通部との間には吸入管温サーミスタ２３が取付けられる。
【０００６】
１４ａは主制御部で、マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなり、運転操作部１３ａからの指令、室温検知サーミスタ１８の検知温度、室外管温サーミスタ２１の検知温度、および蒸発管温サーミスタ２２、吸入管温サーミスタ２３の検知温度などに応じて圧縮機１の運転制御および四方弁５の切換制御などを行うとともに、膨張弁駆動回路に指令を与えて減圧装置７の開度制御を行うものである。
【０００７】
このとき、圧縮機１に吸込まれる冷媒の温度が吸入管温サーミスタ２３で検知され、かつバイパスサイクルを通る冷媒の温度が蒸発管温サーミスタ２２で検知される。主制御部１４は、吸入管温サーミスタ２３の検知温度と蒸発管温サーミスタ２２との検知温度との差つまり蒸発器として作用している室内側熱交換器６の冷媒過熱度を検出し、その過熱度が設定目標過熱度に近づくように開度制御指令を膨張弁駆動回路に与え、運転開始時及び暖房運転時の除霜運転後の運転開始時の立ち上がり性能の改善を目的とした制御が提案されている。
【０００８】
従来例３．
図１４は、例えば特開平５−２７２８２２号公報に示された空気調和機の冷媒回路図である。図に示すように、圧縮能力可変形の圧縮機１に、凝縮器となる室外側熱交換器８、電動膨張弁を用いた減圧装置７、蒸発器となる室内側熱交換器６を接続して成る冷凍装置であって、凝縮器での凝縮温度Ｔｃと蒸発器での蒸発温度Ｔｅとを検出する室外管温サーミスタ２１及び室内管温サーミスタ２０と、圧縮機単体のエネルギ効率ＥＥＲによって決定されるモリエル線図上の傾きＫと、上記各検出温度Ｔｃ，Ｔｅとに基づいて圧縮機１からの吐出冷媒の目標吐出温度を設定する目標吐出温度設定手段と、圧縮機１からの冷媒吐出温度Ｔｏを検出する吐出管温サーミスタ２５と、冷媒吐出温度Ｔｏを目標吐出温度Ｔｍに近づけるべく減圧装置７の開度を制御する開度制御手段とを備えた冷凍装置が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、回転速度制御可能な圧縮機を搭載した空気調和装置は、最大から最小回転速度の広域化、さらに代替冷媒化により、圧縮機の軸、軸受け等にかかる負荷が増加し、圧縮機の信頼性を改善する必要が高まった。
圧縮機の信頼性を高めるためには、圧縮機の潤滑油の粘度と油面を常に確保し圧縮機の軸、軸受け部の信頼性を高める必要がある。圧縮機の粘度と油面を確保するためには、潤滑油に冷媒が溶け込む量を抑制する必要があるが、冷媒が潤滑油に溶込む量は圧縮機内の圧力と潤滑油の温度によって求められる。すなわち圧縮機内の潤滑油が高圧部に存在している場合、潤滑油の温度と冷媒の凝縮側熱交換機の温度により求められる。
【００１０】
潤滑油の温度と凝縮側熱交換器の温度の差が十分に確保されていないと、潤滑油に冷媒が溶け込み、潤滑油の粘度が低下するとともに、油面が増加し圧縮機容器外への油の持ち出し量が増加してしまう問題があった。
【００１１】
本来、正しく潤滑油に温度を測定するためには、圧縮機の内部に温度センサーを設け潤滑油の温度を直接検知する事が最も正確に温度を検知できるが、圧縮機の構造的な制約及びコストが増加するため、現実的ではない。
【００１２】
従来例１では冷凍サイクルの性能を向上するために、圧縮機からの吐出配管温度と凝縮温度を検知することにより減圧装置である電子制御式膨張弁の開度を変更する指令を行っていたたが、凝縮温度は検知していても、潤滑油の温度は検知しておらず、十分に圧縮機の信頼性を確保する事が出来なっかった。特に、回転速度が制御可能な圧縮機の場合、圧縮機の回転速度が変化した場合、潤滑油の温度変化に比べ、冷媒の吐出配管部の温度は温度変化の時定数が小さく瞬時に変化してしまうため、潤滑油との温度差が広がり、圧縮機の信頼性を確保する事ができなかった。
【００１３】
従来例２では、空気調和装置の性能を発揮するため、圧縮機の吸入配管温度さらに蒸発温度を検知することにより減圧装置である電子制御式膨張弁の開度を変更する指令を行っていた。そのため性能を引き出すため、吸入冷媒の過熱度を制御しているが、空調負荷が高く圧縮機の回転速度が高速運転になると吐出冷媒温度が過上昇、逆に空調負荷が低く圧縮機が低速回転すると吐出温度が過度に低下する問題があるとともに、圧縮機の回転速度が変化した時の温度変化の時定数が小さく瞬時に温度が変化してしまい、圧縮機内部の温度を検知する事ができないため、圧縮機の信頼性を十分に確保する事ができなかった。
【００１４】
従来例３では、冷媒の凝縮温度と蒸発温度を検知し、モリエル線図上の傾きに従う目標吐出温度を設定し、これに向けて減圧装置である電子制御式膨張弁の制御を行う事が提案されているが、モリエル線図上の傾きで制御を行うと、従来例２と同様に空調負荷が高くなると吐出冷媒が過上昇し、逆に空調負荷が低い場合は吐出冷媒が過度に低下するのに対し問題があるとともに、冷媒の吐出温度を制御しているため、圧縮機の回転速度が変化した時の温度変化の時定数が小さく瞬時に温度が変化してしまい、圧縮機内部の温度を検知する事ができないため、圧縮機の信頼性を十分に確保する事が出来なかった。
【００１５】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、回転速度制御可能な圧縮機の温度が常に適正になるように制御して圧縮機の信頼性を確保できる空気調和装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空気調和装置は、回転速度を制御可能なインバータ駆動の圧縮機、冷媒流路切換弁である四方弁、凝縮側熱交換器、減圧装置である電子制御式膨張弁、蒸発側熱交換器を順次連結して構成された冷媒回路と、圧縮機容器の温度を検知する圧縮機容器温度検出手段と、凝縮側熱交換器の温度を検知する凝縮側熱交換器温度検出手段と、を備え、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように電子膨張弁の開度を制御するものである。
【００１７】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、圧縮機の回転速度に応じて変更するものである。
【００１８】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、圧縮機の回転速度と運転電流に応じて変更するものである。
【００１９】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値と、圧縮機の回転速度との関係を線形的なデータで設定するものである。
【００２０】
また、圧縮機容器温度検出手段を圧縮機上部の平面板部に設けたものである。
【００２１】
また、圧縮機上部の平面板部の内側に、圧縮機容器と潤滑油との温度差を極力少なくするための伝熱板を設けたものである。
【００２２】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように電子膨張弁の開度を制御しても目標値の範囲内に入らない場合は、圧縮機の回転速度を低速側に変更するものである。
【００２３】
また、蒸発側熱交換器の温度を検知する蒸発側熱交換器温度検出手段と、圧縮機の吸入配管の温度を検知する吸入配管温度検出手段と、を備え、吸入配管温度検出手段の出力値と、蒸発側熱交換器温度検出手段の出力値との差である吸入過熱度も、予め定めた目標値となるように電子膨張弁の開度を制御するものである。
【００２４】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、吸入過熱度の目標値を変更するものである。
【００２５】
また、冷房時に蒸発側熱交換器、暖房時に凝縮側熱交換器となる室内側熱交換器を備え、電子制御式膨張弁と室内側熱交換器との相互連通部と、圧縮機の吸入配管との間にキャピラリーチューブを有するバイパスサイクルを設け、このバイパスサイクルを蒸発温度検出回路として用いるものである。
【００２６】
また、蒸発側熱交換器の温度を検知する蒸発側熱交換器温度検出手段を備え、圧縮機容器温度も、凝縮側熱交換器温度検出手段と蒸発側熱交換器温度検出手段との出力値の比と圧縮機の回転速度とから定められた目標圧縮機容器温度になるように、電子膨張弁の開度を制御するものである。
【００２７】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、目標圧縮機容器温度を変更するものである。
【００２８】
また、冷媒としてＨＦＣ系冷媒であるＲ４１０ＡまたはＲ４０７Ｃを用いたものである。
【００２９】
また、ＨＦＣ系冷媒とアルキルベンゼン系潤滑油とを用いたものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明は、冷媒圧縮サイクルを有する空気調和機の制御回路、特にインバータ制御による能力可変形の空気調和機の制御回路に関するものであり、正確に圧縮機の潤滑油の温度を測定するために圧縮機容器の温度を検出し、さらに凝縮側熱交換器の温度を検出する事により、圧縮機の潤滑油の粘度の低下を抑制する様に電子制御式膨張弁の開度を制御を行うものである。
特に回転速度制御が可能な圧縮機を搭載している場合、回転速度が変化した場合でも潤滑油の温度変化と圧縮機容器の温度変化の時定数がほぼ等しいため、圧縮機の回転速度が変化し圧縮機容器の温度が変化した時の過渡的な状況においても、潤滑油の温度を正確に検知でき、潤滑油の粘度の低下を抑制する事が可能で、圧縮機の信頼性を確保できる。
圧縮機容器の温度を検知することにより、圧縮機の軸、軸受け以外に電動機の温度も検知可能となり、電動機の信頼性も向上する。
【００３１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図面を参照して説明する。
図１〜７は実施の形態１を示す図で、図１は空気調和装置の構成を示す図、図２は空気調和装置の冷房運転時の冷媒の流れ方向を示す説明図、図３は空気調和装置の暖房運転時の冷媒の流れ方向を示す説明図、図４は容器内が高圧冷媒で満たされるタイプの圧縮機の断面図及び圧縮機容器の温度を検出する温度センサーを示す説明図、図５は圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機容器の温度と凝縮温度の差を示す説明図、図６は圧縮機の回転速度と運転電流により、圧縮機の負荷の関係を示す図、図７は圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機容器の温度と凝縮温度の差を示す第２の説明図である。
【００３２】
図１に示すように、圧縮機１、冷媒流路切換弁である四方弁５、冷房時に凝縮器、暖房時に蒸発器となる室外側熱交換器８、減圧装置７、冷房時に蒸発器、暖房時に凝縮器となる室内側熱交換器６を順次接続した冷媒圧縮サイクルを備えると共に、室内側熱交換器６及び室外側熱交換器８に室内ファン９及び室外ファン１０を夫々備え、圧縮機１への電源の周波数及び電圧を制御するインバータ制御方式のものである。これは回転速度を室温検知サーミスタ１８で検出した室温、及び室温設定値により室内マイコン制御部１２が室温と設定温度の差を算出する事により建物負荷を検知し、建物負荷に応じて室外の圧縮機１の運転回転速度を演算し、室外マイコン制御部１４に情報を送る。室外マイコン制御部１４は、室内マイコン制御部１２からの情報に基づき自動的に回転速度を制御を行う。１３は室内マイコン制御部１２により制御されて室内ファン９を駆動する室内ファン駆動装置、１５は室外マイコン制御部１４により制御されて圧縮機１を駆動する圧縮機駆動装置、１６は室外マイコン制御部１４により制御されて室外ファン１０を駆動する室外ファン駆動装置である。
【００３３】
さらに、室内マイコン制御部１２からの冷房運転または暖房運転指令を室外マイコン制御部１４が受け、冷房運転時は、室外側熱交換器８を凝縮器として室内側熱交換器６を蒸発器として冷媒を流すように四方弁５を制御する。暖房運転時には逆に室内側熱交換器６を凝縮器として室外側熱交換器８を蒸発器として冷媒を流すように四方弁５を制御する。
【００３４】
圧縮機１の容器には圧縮機１の温度を検出する圧縮機容器温度検出手段であるシェル温度サーミスタ１７を設け、減圧装置７には電子制御式膨張弁を使用するとともに、室内側熱交換器６の温度を検出する冷房時に蒸発側熱交換器温度検出手段となり、暖房時に凝縮側熱交換器温度検出手段となる室内管温サーミスタ２０を設け、さらに室外側熱交換器８の温度を検出する冷房時に凝縮側熱交換器温度検出手段となり、暖房時に蒸発側熱交換器温度検出手段となる室外管温サーミスタ２１を設けている。さらに、室外マイコン制御部１４は運転電流を常に検知している。
暖房運転時の除湿運転時の開始及び終了を判断するための、霜取検知サーミスタ１９を設けている。
【００３５】
冷房運転時は図２に示すように、圧縮機１、四方弁５、室外側熱交換器８、減圧装置７、室内側熱交換器６の順に冷媒が流れ、暖房運転時は図３に示すように、圧縮機１、四方弁５、室内側熱交換器６、減圧装置７、室外側熱交換器８の順に冷媒が流れる。
【００３６】
図４において、圧縮機容器１ａの温度Ｔcompは、高圧冷媒が吐出された吐出冷媒１ｇの熱量と、圧縮機１を駆動する電動機１ｂの発熱量、潤滑油１ｈの熱量、さらに圧縮機１の軸１ｃ等の磨耗による発熱量と、圧縮機容器１ａからの放熱により温度がバランスしている。冷媒の熱量は、圧縮機１から吸入された熱量に、圧縮機１の圧縮熱量が加わった熱量となるため、空調負荷すなわち圧縮負荷が大きくなると冷媒の熱量も増加する。
【００３７】
さらに、シェル温度サーミスタ１７の取り付け位置は、圧縮機容器１ａの位置により若干差異が生じるが、潤滑油１ｈの温度と圧縮機容器１ａの取り付け位置の温度差を補正する事により比較的広範囲に取り付ける事が可能である。より正確な潤滑油の温度を検出するためには、圧縮機容器１ａの底部の比較的潤滑油１ｈに近い位置に取り付けるのが適しているが、円筒状の部分にサーミスタを取り付ける必要があり取り付け作業性が悪化するため、圧縮機１の上部の平面板にシェル温度サーミスタ１７を設ける。この場合潤滑油１ｈと圧縮機容器１ａ上部の温度差を加味して以下の目標温度を設定する。図４に示すように潤滑油１ｈと圧縮機容器１ａの温度差を極力少なくするため、伝熱板１ｊを設けている。
【００３８】
図４に示すように、圧縮要素部１ｅから吐出された吐出冷媒１ｇは電動機１ｂを通過し吐出配管２から吐出される。圧縮機１の吐出配管２の温度は、一部電動機１ｂへの放熱があるものの主に圧縮要素部１ｅから吐出された冷媒の温度となる。
【００３９】
一方、圧縮機容器１ａのシェル温度は、吐出された吐出冷媒１ｇの熱、さらに電動機１ｂの熱、潤滑油１ｈの熱、軸１ｃ及び軸受け１ｄ，１ｆからの発熱さらに圧縮機容器１ａからの放熱により、熱量がバランスしている。そのため、吐出配管２と圧縮機容器１ａの温度が異なる。
【００４０】
さらに、回転速度制御型圧縮機の場合、回転速度が変化した過渡的な状態変化においても、吐出配管２では温度変化の時定数が小さく瞬時に温度が変化してしまい、熱容量が大きい温度変化の時定数の大きな潤滑油１ｈや電動機１ｂの温度を検知できないの対し、圧縮機容器１ａの温度の場合、圧縮機容器１ａの熱容量が大きいため、潤滑油１ｈの温度、軸１ｃ、軸受け１ｄ，１ｆの温度、さらに電動機１ｂの温度が正しく検知できる。
【００４１】
図５は圧縮機の回転速度と圧縮機の信頼性を確保する圧縮機容器温度Ｔcompと凝縮温度Ｔｃとの差の範囲を示しているが、この温度の範囲は冷房運転時と暖房運転時で異なる値に設定できる様に室外マイコン制御部１４にプログラムされている。
【００４２】
圧縮機容器温度Ｔcompと凝縮温度Ｔｃとの差は、暖房運転時においては室内管温サーミスタ２０からの出力信号である凝縮温度Ｔｃ、冷房運転時においては室外管温サーミスタ２１からの出力信号である凝縮温度Ｔｃと圧縮機容器１ａの温度であるシェル温度サーミスタ１７からの出力信号である圧縮機容器温度Ｔcompとの温度差であるＴcomp−Ｔｃによって定まる。
【００４３】
信頼性を確保するための温度より低下した領域で圧縮機１を運転すると、圧縮機内の潤滑油１ｈに冷媒が溶け込み、圧縮機１の潤滑油１ｈの粘度が著しく低下する。この状態で圧縮機１を長時間運転すると、圧縮機１の軸１ｃの磨耗が進み圧縮機１の寿命が低下するとともに、最悪は圧縮機１の損傷を起こす原因となる。
【００４４】
例えばＴcomp−Ｔｃが０の場合、理論的には圧縮機１の潤滑油１ｈに冷媒が無限に溶け込む事になり、潤滑油１ｈの粘度が著しく低下する。
逆にＴcomp−Ｔｃが高い値で運転した場合、圧縮機容器１ａの温度を高く運転してしまい圧縮機の電動機１ｂ及び軸１ｃ等が異常に加熱されるため、電動機１ｂの運転効率が低下するとともに冷凍サイクル上の運転効率も低下して性能が悪化するため上限値を設定している。
【００４５】
以上を考慮して本実施の形態では、圧縮機１の運転回転速度が低速運転の場合、Ｔcomp−Ｔｃを１０〜２２ｄｅｇに、中速運転の場合はＴcomp−Ｔｃを２０〜３２ｄｅｇに、高速運転時はＴcomp−Ｔｃを３０〜４２ｄｅｇに圧縮機１の信頼性を確保するための温度と定めている。通常圧縮機１の運転回転速度が高速に回転するほど、圧縮機１の軸１ｃの磨耗が促進されるため、高速ほど圧縮機１の潤滑油１ｈの粘度を高める必要があるため、Ｔcomp−Ｔｃを高めに設定している。
【００４６】
さらに、圧縮機１の信頼性を確保するためのＴcomp−Ｔｃの温度範囲内において、圧縮機１が運転している負荷に応じて、最適な温度範囲が設定できる様に、高負荷、中間負荷、低負荷を３分割し性能改善が図れる様にしている。
【００４７】
図６に示す様に、圧縮機１の運転している負荷を検知するため、あらかじめ室外マイコン制御部１４には圧縮機１の運転している回転速度と運転電流と負荷の関係を設定している。この設定された値と、実際運転している時の圧縮機１の回転速度と運転電流の出力値より、負荷状況を判断している。
【００４８】
室外マイコン制御部１４はあらかじめ設定された目標Ｔcomp−Ｔｃの値を基に、圧縮機容器１ａの目標シェル温度を設定し、シェル温度サーミスタ１７からの出力値が、目標シェル温度より低い場合は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に閉方向指令を与え、逆に目標シェル温度より高い場合は、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に開方向指令を与えるようにプログラムされている。
【００４９】
以下、空気調和装置が暖房運転をしている時を例に、運転状況の説明を行う。
空気調和装置が起動した場合、室外マイコン制御部１４はあらかじめ定めていた起動開度にて電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度指令を行う。
その後一定時間経過し冷媒の圧力バランスがとれてから室内管温サーミスタ２０の出力にて凝縮温度さらに圧縮機１のシェル温度サーミスタ１７の出力を検出する。さらに、圧縮機１の回転速度と運転電流により、現在の負荷状況を判断する。
【００５０】
その後室外マイコン制御部１４は、現在のシェル温度サーミスタ１７と室内管温サーミスタ２０の出力値を基にその温度差（Ｔcomp−Ｔｃ）を算出する。その算出結果と、あらかじめ室外マイコン制御部１４に設定してある圧縮機１の回転速度にもとづく目標のＴcomp−Ｔｃとを比較する。現在運転しているＴcomp−Ｔｃが目標値まで達していない場合は、目標シェル温度を、現在の室内管温サーミスタ２０の出力値に目標のＴcomp−Ｔｃを加えた値に設定し室外マイコン制御部１４は目標シェル温度に向けて、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度指令を行う。
【００５１】
例えば現在運転している時の圧縮機１のシェル温度サーミスタ１７からの出力が５０℃、室内管温サーミスタ２０からの出力が４０℃で、圧縮機が高速運転を行っていて運転電流が高く高負荷であると判断している場合を例にとる。
現在の運転しているＴcomp−Ｔｃは１０ｄｅｇとなり、また室外マイコン制御部１４に記憶されている目標のＴcomp−Ｔｃは、図５より３８〜４２ｄｅｇとなる。
目標Ｔcomp−Ｔｃである３８〜４２ｄｅｇの中心値である４０ｄｅｇを室内管温サーミスタ２０からの出力値４０℃に加え、圧縮機の目標シェル温度を８０℃と設定する。
この場合目標シェル温度である８０℃に対し、現在のシェル温度が５０℃であり、目標より低い値のため、室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に閉方向指令を与える。
【００５２】
同様にして、逆に目標シェル温度に対して、現在のシェル温度が高い場合は、室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に開方向指令を与える。
【００５３】
以上の動作を常時行う事により、圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機温度を確保する事が可能であると同時に、運転電流を検知して負荷を判断しているため性能も確保する事が可能となる。
【００５４】
以上暖房運転を例に説明したが、冷房運転時は室内管温サーミスタ２０からの出力に代わり室外管温サーミスタ２１からの出力により凝縮温度Ｔｃを検出し、圧縮機容器１ａのシェル温度ＴcompよりＴcomp−Ｔｃを検出する他は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の制御は同一であるため説明を省略する。
【００５５】
尚、本実施の形態の空気調和装置には、室外マイコン制御部１４が正常に電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に開度指令を行っても、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７が異物かみ等により制御不能な状況を想定した時の、圧縮機１の保護制御も考慮されている。
【００５６】
電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７が制御不能な状況になり、最も圧縮機１の損傷する可能性の高い高速運転にて、圧縮機１の運転可能な温度Ｔcomp−Ｔｃの範囲外で長時間運転する事を回避するため、圧縮機１が高速運転で一定時間または電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度が一定開度まで制御を行っても、圧縮機１が運転可能な温度範囲までシェル温度が制御されていない場合は、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７が異常と判断する。この場合は圧縮機１の回転速度を低速で運転し、圧縮機１の軸１ｃ、軸受け１ｄ，１ｆ等の摩耗に対する耐力が高い、低速にて強制的に回転速度を変更する制御が設けられている。
【００５７】
本実施の形態では、圧縮機１の最小から最大回転速度を低速、中速、高速の３つに分けて圧縮機容器１ａの温度範囲を設定しているが、さらに細かく設定すればきめ細かな制御が可能である事はもちろんである。
【００５８】
さらに，図７に示す様に、圧縮機１の回転速度とＴcomp−Ｔｃの関係を線形的にデータを設定すれば、よりきめ細かな制御が可能である。
【００５９】
また、本実施の形態では、圧縮機１の回転速度と運転電流により、現在の負荷状況を判断を行っていたが、圧縮機１の信頼性のみを重視する場合は、負荷状況を判断せずに凝縮温度と圧縮機の回転数、または凝縮温度と運転電流から、目標のシェル温度を算出しても良い。この場合は、マイコンの制御の簡素化が図れるため、室外マイコン制御部１４のコストを低減する事が可能になる。
【００６０】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図面を参照して説明する。
図８〜１０は実施の形態２を示す図で、図８は空気調和装置の構成を示す図、図９は吸入過熱度にて制御行った時のシェル温度と、圧縮機の信頼性を確保するための温度Ｔcomp−Ｔｃの関係を示す図、図１０は他の空気調和装置の構成を示す図である。
【００６１】
図８に示すように、圧縮機１、冷媒流路切換弁である四方弁５、室外側熱交換器８、減圧装置７、室内側熱交換器６を順次接続した冷媒圧縮サイクルを備えると共に、室内側熱交換器６及び室外側熱交換器８に室内ファン９及び室外ファン１０を夫々備え、圧縮機１への電源の周波数及び電圧を制御するインバータ制御方式のものである。
【００６２】
さらに圧縮機容器１ａには、圧縮機１の温度を検出するシェル温度サーミスタ１７を設け、減圧装置７には、電子制御式膨張弁を使用するとともに、室内側熱交換器６の温度を検出する室内管温サーミスタ２０を設け、さらに室外側熱交換器８の温度を検出する室外管温サーミスタ２１を設け、暖房運転時における除湿運転時の開始及び終了を判断するための、霜取検知サーミスタ１９を設けている。
【００６３】
さらに性能改善を行う手段として、暖房時は室外管温サーミスタ２１にて蒸発温度を検出し、冷房時は室内管温サーミスタ２０にて蒸発温度を検出するとともに、蒸発側熱交換器から圧縮機１の吸入までの吸入配管３に吸入管温サーミスタ２３を備えている。
室外マイコン制御部１４は、空調機の性能が最も発揮できる吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の値を、圧縮機１の回転速度に応じて記憶している。その他の動作は実施の形態１と同一であるため説明を省略する。
【００６４】
例えば暖房運転を行っている場合を例に動作を説明する。
実施の形態１と同様、図７に示すように圧縮機１の回転速度とＴcomp−Ｔｃの関係を線形的にデータを設定してよりきめ細かな制御を行い、さらに空調機の性能を最も発揮できる吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の差つまり吸入加熱度を、圧縮機１の運転回転速度が低速運転では５ｄｅｇ、中速運転では１０ｄｅｇ、高速運転では１５ｄｅｇと目標値を定めている。
【００６５】
空調機が起動した場合、まず性能を重視した運転を行い、吸入加熱度が目標値になる様に、室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を制御する。つまり、吸入管温サーミスタ２３の出力値と蒸発温度の差が目標値に達していない場合、室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を閉方向指令を行う。
逆に吸入管温サーミスタ２３からの出力値と蒸発温度の差が目標値以上である場合は室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を開方向指令を行う。
【００６６】
その後空調機が安定した場合、圧縮機容器１ａのシェル温度Ｔcompと室内管温サーミスタ２０の出力値Ｔｃより室外マイコン制御部１４は圧縮機１の信頼性を確保する範囲Ｔcomp−Ｔｃも同時に算出する。
あらかじめ室外マイコン制御部１４に設定してある目標の吸入過熱度にて制御した結果、圧縮機１の信頼性を高める目標のＴcomp−Ｔｃの範囲内に存在しない場合、吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の差の目標値を変更する。
【００６７】
つまり圧縮機容器１ａのシェル温度サーミスタ１７の出力が、信頼性を確保する範囲より低下している場合は、吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の差の目標値の設定を高めに変更する。逆にシェル温度サーミスタ１７の出力が、信頼性を確保する範囲以上である場合は、吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の差の目標値の設定を低めに変更する。
【００６８】
図９に吸入過熱度にて制御を行った時のシェル温度を実線で、さらにそのときの圧縮機の信頼性を確保するための温度Ｔcomp−Ｔｃの関係を破線で例を示している。例えばシェル温度が６０℃である場合はＴcomp−Ｔｃが約２２ｄｅｇ確保されている事を示している。ただしこの関係は、空調機が運転する空気温度条件、ファン速条件等により変化する。
この図によると吸入過熱度のみで制御を行なった場合、圧縮機１の信頼性を確保するための温度（Ｔcomp−Ｔｃ）範囲に収まらなくなる領域がある。
【００６９】
例えば圧縮機回転速度が高速（図中では９０Ｈｚ以上）でシェル温度が高すぎになる。この場合、Ｔcomp−Ｔｃが運転可能な温度範囲までシェル温度が下がる様に、吸入過熱度を低めに設定する。
逆に圧縮機回転速度が低速（図中では５０Ｈｚ以下）にて吸入過熱度にて制御を行った場合シェル温度が低くすぎになる。この場合Ｔcomp−Ｔｃが運転可能な温度範囲までシェル温度が高くなる様に吸入過熱度を高めに設定する。
つまり本制御においてシェル温度は、図中の太線に示す様な温度にて制御される。
【００７０】
以上暖房運転を例に説明したが、冷房運転時は室内管温サーミスタ２０からの出力に代わり室外管温サーミスタ２１からの出力によりＴｃを検出し、圧縮機容器１ａのシェル温度ＴcompよりＴcomp−Ｔｃを検出する他は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の制御は同一であるため説明を省略する。
【００７１】
以上図８の冷媒回路を基に説明を行ったが、図１０に示す様に蒸発温度検出回路として電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７および室内側熱交換器６の相互連通部と圧縮機１の吸入配管３との間にはキャピラリーチューブ２４を介してバイパスサイクルを配設して、蒸発温度を検出する蒸発管温サーミスタ２２を設けても同様な制御が可能である。
【００７２】
以上のように空調機の制御を行う事により、圧縮機１の信頼性を確保しつつ、かつ空調機の性能を発揮する事が可能となる。
【００７３】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図面を参照して説明する。
図１，１１は実施の形態３を示す図で、図１は空気調和装置の構成を示す図、図１１は他の空気調和装置の構成を示す図である。
図１に示すように、圧縮機１、冷媒流路切換弁である四方弁５、室外側熱交換器８、減圧装置７、室内側熱交換器６を順次接続した冷媒圧縮サイクルを備えると共に、室内側熱交換器６及び室外側熱交換器８に室内ファン９及び室外ファン１０を夫々備え、圧縮機１への電源の周波数及び電圧を制御するインバータ制御方式のものである。さらに圧縮機容器１ａには、圧縮機１の温度を検出するシェル温度サーミスタ１７を設け、減圧装置７には、電子制御式膨張弁を使用するとともに、室内側熱交換器６の温度を検出する室内管温サーミスタ２０を設け、さらに室外側熱交換器８の温度を検出する室外管温サーミスタ２１を設け、暖房運転時の除湿運転時の開始及び終了を判断するための、霜取検知サーミスタ１９を設けている。
【００７４】
冷媒回路は実施の形態１で示した図１と同一であるが、暖房時は室外管温サーミスタ２１にて蒸発温度を検出し、冷房時は室内管温サーミスタ２０にて蒸発温度を検出している。
【００７５】
実施の形態２と同様に、圧縮機１の信頼性を確保するための圧縮機１の回転速度とＴcomp−Ｔｃの関係を線形的にデータを設定して室外マイコン制御部１４に記憶している。さらに空気調和装置の性能を最も発揮できる圧縮機容器１ａの目標シェル温度として、室内管温サーミスタ２０及び室外管温サーミスタ２１の出力から凝縮圧力及び蒸発圧力を算出し、凝縮圧力と蒸発圧力の比と回転速度をパラメータに目標シェル温度も室外マイコン制御部１４に記憶している。
【００７６】
次に暖房運転を行っている場合を例に動作を説明する。
空調機が起動した場合、室外マイコン制御部１４はあらかじめ設定してある基準の開度に電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を設定する。
その後一定時間経過し冷媒の圧力が安定した場合、室内管温サーミスタ２０と室外管温サーミスタ２１の出力より凝縮圧力と蒸発圧力を算出し、あらかじめ室外マイコン制御部１４に記憶されている凝縮圧力と蒸発圧力の比と回転速度からなるテーブルから第１の目標シェル温度を読みとる。この目標シェル温度は性能を重視した値が算出される。
【００７７】
さらに室内管温サーミスタ２０の出力にて凝縮温度を検出し、前記の目標シェル温度と凝縮温度の差Ｔcomp−Ｔｃを室外マイコン制御部１４は算出する。そのＴcomp−Ｔｃがあらかじめ室外マイコン制御部１４に記憶されている温度範囲にあり、圧縮機１の信頼性が確保できると判断した場合、性能を重視した目標シェル温度を目標に室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を制御する。
【００７８】
また、もし性能を重視した目標シェル温度が、目標シェル温度と凝縮温度の差が信頼性を確保する運転可能シェル温度以下の場合は、室内管温サーミスタ２０の出力である凝縮温度に、圧縮機１の信頼性が確保されるＴcomp−Ｔｃの範囲の下限値を加えた値を目標シェル温度とし、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を制御する。
【００７９】
また、逆に性能を重視した目標シェル温度が、目標シェル温度と凝縮温度の差が信頼性を確保する運転可能シェル温度以上の場合は、室内管温サーミスタ２０の出力である凝縮温度に、圧縮機１の信頼性が確保されるＴcomp−Ｔｃの範囲の上限値を加えた値を目標シェル温度とし、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を制御する。
【００８０】
性能を重視した目標シェル温度と圧縮機１の信頼性を重視したシェル温度の関係は実施の形態２で説明した図９とほぼ同一であるとし、動作の具体的な説明を行う。凝縮温度と蒸発温度、さらに運転回転速度から設定した性能を重視した目標シェル温度は、圧縮機が高速（図中１００Ｈｚ以上）でＴcomp−Ｔｃの運転可能範囲以上の値を示しているが、この場合はＴcomp−Ｔｃの運転可能範囲の上限値まで、目標シェル温度を下げる。
【００８１】
逆に圧縮機１が低速（図中５０Ｈｚ以下）では性能を重視した目標シェル温度が、Ｔcomp−Ｔｃの範囲より低いため、この場合は目標シェル温度をＴcomp−Ｔｃの下限値まで温度を上げる様に、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度を制御する。また圧縮機１が中速（図中５０〜１００Ｈｚ）の場合は、性能を重視した目標シェル温度がＴcomp−Ｔｃの範囲内にあるため、性能を重視したシェル温度を目標に開度制御する。つまり図９の温度関係にある場合は、目標シェル温度を太線に示す値を目標に、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度制御を行う。
以上のように行う事により、圧縮機１の信頼性を確保するための圧縮機シェル温度と凝縮温度の関係（Ｔcomp−Ｔｃ）を常に確保する事が可能であり、かつ性能が最大限発揮できる事が可能となる。
【００８２】
尚、図１１に示すように空気調和装置に吐出管温サーミスタ２５とシェル温度サーミスタ１７の両方を備えている場合、上記実施の形態では、性能を重視した温度を、圧縮機１のシェル温度にて目標値を定めていたが、吐出管温サーミスタ２５の出力値にて目標値を定めてもよい。
この場合は、目標の吐出管温サーミスタ２５の出力値に向けて、室外マイコン制御部１４が電子膨張弁を用いた減圧装置７を制御した結果、シェル温度サーミスタ１７が運転可能な温度範囲外となった場合、運転可能な圧縮機容器温度内に入るまで、目標の吐出管温サーミスタ２５の出力値を変更する制御を行う。
【００８３】
尚、以上圧縮機容器１ａの運転可能な範囲を、圧縮機１のシェル温度と凝縮温度の差から算出しているが、空調負荷条件の変化が少なく、あらかじめ負荷条件が分かっている場合、圧縮機容器１ａの運転可能な温度範囲を、回転速度毎に固定値として定めてもよい。
【００８４】
本発明は、冷媒の圧力が高くなり圧縮機に加わる軸負荷が大きくなり圧縮機の信頼性が問題になるＨＦＣ系冷媒であるＲ４１０ＡまたはＲ４０７Ｃ使用した場合の圧縮機の信頼性を確保する効果がある。
【００８５】
また、本発明は、ＨＦＣ系冷媒とアルキルベンゼン系潤滑油のような相溶性が劣り、特に圧縮機容器の温度低下時に発生する、圧縮機内の冷媒と潤滑油分離が引き起こす事による圧縮機の軸、軸受け損傷を防止する効果がある。
【００８６】
また、本発明は、サーミスタのみの簡単な構成で、圧縮機１の信頼性を確保する事が可能であるため、圧縮機１の信頼性を向上するための特別な部品を設ける必要がないため、リサイクル性においても改善が図れる効果がある。
【００８７】
【発明の効果】
この発明に係る空気調和装置は、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の潤滑油の粘度を制御するなどが可能なため、圧縮機の信頼性が向上する。
【００８８】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、圧縮機の回転速度に応じて変更するので、圧縮機の回転速度が変化しても、圧縮機の信頼性を確保できる。
【００８９】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、圧縮機の回転速度と運転電流に応じて変更するので、さらに圧縮機の信頼性が向上する。
【００９０】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値と、圧縮機の回転速度との関係を線形的なデータで設定するので、よりきめ細かな制御が可能になる。
【００９１】
また、圧縮機容器温度検出手段を圧縮機上部の平面板部に設けたので、圧縮機容器温度検出手段の取り付け作業が容易にできる。
【００９２】
また、圧縮機上部の平面板部の内側に、圧縮機容器と潤滑油との温度差を極力少なくするための伝熱板を設けたので、圧縮機容器と潤滑油との温度差を少なくすることができる。
【００９３】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように電子膨張弁の開度を制御しても目標値の範囲内に入らない場合は、圧縮機の回転速度を低速側に変更するので、圧縮機の軸、軸受け等の損傷を抑制できる。
【００９４】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差に加えて、吸入配管温度検出手段の出力値と、蒸発側熱交換器温度検出手段の出力値との差である吸入過熱度も、予め定めた目標値となるように電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の信頼性と空気調和装置の性能を高める効果がある。
【００９５】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、吸入過熱度の目標値を変更するので、吸入過熱度による電子膨張弁の制御を追加しても圧縮機の信頼性が低下する恐れが少ない。
【００９６】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差に加えて、電子制御式膨張弁と室内側熱交換器との相互連通部と、圧縮機の吸入配管との間にキャピラリーチューブを有するバイパスサイクルを設け、このバイパスサイクルを蒸発温度検出回路として用いて算出した吸入過熱度も、予め定めた目標値となるように電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の信頼性と空気調和装置の性能を高める効果がある。
【００９７】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差に加えて、圧縮機容器温度も、凝縮側熱交換器温度検出手段と蒸発側熱交換器温度検出手段との出力値の比と圧縮機の回転速度とから定められた目標圧縮機容器温度になるように、電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の信頼性を高めるとともに、空気調和装置の性能をさらに高める効果がある。
【００９８】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、目標圧縮機容器温度を変更するので、圧縮機容器温度による電子膨張弁の制御を追加しても、圧縮機の信頼性が低下する恐れが少ない。
【００９９】
また、冷媒の圧力が高くなり圧縮機に加わる軸負荷が大きくなり圧縮機の信頼性が問題になるＨＦＣ系冷媒を使用した場合の圧縮機の信頼性を確保する効果がある。
【０１００】
また、ＨＦＣ系冷媒とアルキルベンゼン系潤滑油のような相溶性が劣り、特に圧縮機容器の温度低下時に発生する、圧縮機内の冷媒と潤滑油分離が引き起こす事による圧縮機の軸、軸受け損傷を防止する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１及び実施の形態３を示す図で、空気調和装置の構成を示す図である。
【図２】 実施の形態１を示す図で、空気調和装置の冷房運転時の冷媒の流れ方向を示す説明図である。
【図３】 実施の形態１を示す図で、空気調和装置の暖房運転時の冷媒の流れ方向を示す説明図である。
【図４】 実施の形態１を示す図で、圧縮機の断面図及び圧縮機容器の温度を検出する温度センサーを示す説明図である。
【図５】 実施の形態１を示す図で、圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機容器の温度と凝縮温度の差を示す説明図である。
【図６】 実施の形態１を示す図で、圧縮機の回転速度と運転電流により、圧縮機の負荷の関係を示す図である。
【図７】 実施の形態１を示す図で、圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機容器の温度と凝縮温度の差を示す第２の説明図である。
【図８】 実施の形態２を示す図で、空気調和装置の構成を示す図である。
【図９】 実施の形態２を示す図で、吸入過熱度にて制御行った時のシェル温度と圧縮機の信頼性を確保するための温度Ｔcomp−Ｔｃの関係を示す図である。
【図１０】 実施の形態２を示す図で、他の空気調和装置の構成を示す図である。
【図１１】 実施の形態３を示す図で、空気調和装置の構成を示す図である。
【図１２】 従来の空気調和装置の構成を示す図である。
【図１３】 従来の他の空気調和装置の構成を示す図である。
【図１４】 従来のさらに他の空気調和装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、１ａ 圧縮機容器、１ｂ 電動機、１ｃ 軸、１ｄ，１ｆ 軸受け、１ｅ 圧縮要素部、１ｇ 吐出冷媒、１ｈ 潤滑油、１ｉ 吸入マフラー、１ｊ 伝熱板、２ 吐出配管、３ 吸入配管、４ アキュームレータ、５ 四方弁、６ 室内側熱交換器、７ 減圧装置、８ 室外側熱交換器、９ 室内ファン、１０ 室外ファン、１１ａ 室内外接続配管（液側）、１１ｂ 室内外接続配管（ガス側）、１２ 室内マイコン制御部、１３ 室内ファン駆動装置、１４ 室外マイコン制御部、１５ 圧縮機駆動装置、１６ 室外ファン駆動装置、１７シェル温度サーミスタ、１８ 室温検知サーミスタ、１９ 霜取検知サーミスタ、２０ 室内管温サーミスタ、２１ 室外管温サーミスタ、２２ 蒸発管温サーミスタ、２３ 吸入管温サーミスタ、２４ キャピラリーチューブ、２５ 吐出管温サーミスタ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和装置に係り、特に圧縮機の信頼性の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例１．
図１２は、例えば特開昭６３−９９４６０号公報に示された冷媒回路図及び圧縮機の回転速度と運転状態を示す図である。
図に示すように、圧縮機１、凝縮器となる室外側熱交換器８、減圧装置７と、蒸発器となる室内側熱交換器６を順次接続して形成される冷媒回路において、圧縮機１の吐出配管２に該吐出配管２から分岐され先端が閉じた枝管２６を設け、枝管２６に枝管２６内部に流入した冷媒温度に対応した冷媒の飽和温度を検出する第１のセンサー２７を、圧縮機１の吐出配管２に該吐出配管２を流過する冷媒の温度を検出する第２のセンサー２８を夫々設けている。
【０００３】
冷媒制御装置１４ｃは、第１のセンサー２７と第２のセンサー２８の出力から吐出配管２を流過する冷媒の過熱度とその過熱度の時間的変化を演算する演算手段と、該演算手段の出力に基づいて減圧装置７の弁開度を制御する制御手段を備えている。
【０００４】
圧縮機１に接続する吐出配管２に垂直に取り付けた枝管２６内の冷媒は吸入配管３により冷却されて温度が低下し、枝管２６のある位置で凝縮が生じ枝管２６の長さ方向にほぼ温度が一定となる。枝管２６内ではその先端付近の冷媒が落下し、吐出ガスにより蒸発する一循の流れを生じ、液冷媒が存在する枝管２６内の領域では温度が一定となる。第１のセンサー２７は枝管２６の温度が一定となる領域に取付けられ、吐出ガス雰囲気の圧力に対応したＴｓａｔを検知し、第２のセンサー２８が検知した吐出ガス温度Ｔｄとの温度差（Ｔｄ−Ｔｓａｔ）すなわち、吐出ガスの過熱度ＳＨｄに応じて電子制御式膨張弁を開閉する制御を行う。これにより冷凍サイクルの性能を最大限に発揮させることができることが提案がされている。
【０００５】
従来例２．
図１３は、例えば特公平４−１７４号公報に示された空気調和機の冷媒回路図である。図に示すように、圧縮機１、四方弁５、室外側熱交換器８、ドライヤ２９、電子制御式膨張弁で構成される減圧装置７、室内側熱交換器６などが順次連通されてヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。減圧装置７および室内側熱交換器６の相互連通部と圧縮機１の吸込側配管との間にはキャピラリーチューブ２４を介してバイパスサイクルが配設される。室外側熱交換器８には室外管温サーミスタ２１が取付けられる。また、バイパスサイクルにおいて、キャピラリーチューブ２４と圧縮機１の吸込側配管との間には蒸発管温サーミスタ２２が取付けられる。さらに、圧縮機１の吸込側配管において、四方弁５とバイパスサイクルの連通部との間には吸入管温サーミスタ２３が取付けられる。
【０００６】
１４ａは主制御部で、マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなり、運転操作部１３ａからの指令、室温検知サーミスタ１８の検知温度、室外管温サーミスタ２１の検知温度、および蒸発管温サーミスタ２２、吸入管温サーミスタ２３の検知温度などに応じて圧縮機１の運転制御および四方弁５の切換制御などを行うとともに、膨張弁駆動回路に指令を与えて減圧装置７の開度制御を行うものである。
【０００７】
このとき、圧縮機１に吸込まれる冷媒の温度が吸入管温サーミスタ２３で検知され、かつバイパスサイクルを通る冷媒の温度が蒸発管温サーミスタ２２で検知される。主制御部１４は、吸入管温サーミスタ２３の検知温度と蒸発管温サーミスタ２２との検知温度との差つまり蒸発器として作用している室内側熱交換器６の冷媒過熱度を検出し、その過熱度が設定目標過熱度に近づくように開度制御指令を膨張弁駆動回路に与え、運転開始時及び暖房運転時の除霜運転後の運転開始時の立ち上がり性能の改善を目的とした制御が提案されている。
【０００８】
従来例３．
図１４は、例えば特開平５−２７２８２２号公報に示された空気調和機の冷媒回路図である。図に示すように、圧縮能力可変形の圧縮機１に、凝縮器となる室外側熱交換器８、電動膨張弁を用いた減圧装置７、蒸発器となる室内側熱交換器６を接続して成る冷凍装置であって、凝縮器での凝縮温度Ｔｃと蒸発器での蒸発温度Ｔｅとを検出する室外管温サーミスタ２１及び室内管温サーミスタ２０と、圧縮機単体のエネルギ効率ＥＥＲによって決定されるモリエル線図上の傾きＫと、上記各検出温度Ｔｃ，Ｔｅとに基づいて圧縮機１からの吐出冷媒の目標吐出温度を設定する目標吐出温度設定手段と、圧縮機１からの冷媒吐出温度Ｔｏを検出する吐出管温サーミスタ２５と、冷媒吐出温度Ｔｏを目標吐出温度Ｔｍに近づけるべく減圧装置７の開度を制御する開度制御手段とを備えた冷凍装置が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、回転速度制御可能な圧縮機を搭載した空気調和装置は、最大から最小回転速度の広域化、さらに代替冷媒化により、圧縮機の軸、軸受け等にかかる負荷が増加し、圧縮機の信頼性を改善する必要が高まった。
圧縮機の信頼性を高めるためには、圧縮機の潤滑油の粘度と油面を常に確保し圧縮機の軸、軸受け部の信頼性を高める必要がある。圧縮機の粘度と油面を確保するためには、潤滑油に冷媒が溶け込む量を抑制する必要があるが、冷媒が潤滑油に溶込む量は圧縮機内の圧力と潤滑油の温度によって求められる。すなわち圧縮機内の潤滑油が高圧部に存在している場合、潤滑油の温度と冷媒の凝縮側熱交換機の温度により求められる。
【００１０】
潤滑油の温度と凝縮側熱交換器の温度の差が十分に確保されていないと、潤滑油に冷媒が溶け込み、潤滑油の粘度が低下するとともに、油面が増加し圧縮機容器外への油の持ち出し量が増加してしまう問題があった。
【００１１】
本来、正しく潤滑油に温度を測定するためには、圧縮機の内部に温度センサーを設け潤滑油の温度を直接検知する事が最も正確に温度を検知できるが、圧縮機の構造的な制約及びコストが増加するため、現実的ではない。
【００１２】
従来例１では冷凍サイクルの性能を向上するために、圧縮機からの吐出配管温度と凝縮温度を検知することにより減圧装置である電子制御式膨張弁の開度を変更する指令を行っていたたが、凝縮温度は検知していても、潤滑油の温度は検知しておらず、十分に圧縮機の信頼性を確保する事が出来なっかった。特に、回転速度が制御可能な圧縮機の場合、圧縮機の回転速度が変化した場合、潤滑油の温度変化に比べ、冷媒の吐出配管部の温度は温度変化の時定数が小さく瞬時に変化してしまうため、潤滑油との温度差が広がり、圧縮機の信頼性を確保する事ができなかった。
【００１３】
従来例２では、空気調和装置の性能を発揮するため、圧縮機の吸入配管温度さらに蒸発温度を検知することにより減圧装置である電子制御式膨張弁の開度を変更する指令を行っていた。そのため性能を引き出すため、吸入冷媒の過熱度を制御しているが、空調負荷が高く圧縮機の回転速度が高速運転になると吐出冷媒温度が過上昇、逆に空調負荷が低く圧縮機が低速回転すると吐出温度が過度に低下する問題があるとともに、圧縮機の回転速度が変化した時の温度変化の時定数が小さく瞬時に温度が変化してしまい、圧縮機内部の温度を検知する事ができないため、圧縮機の信頼性を十分に確保する事ができなかった。
【００１４】
従来例３では、冷媒の凝縮温度と蒸発温度を検知し、モリエル線図上の傾きに従う目標吐出温度を設定し、これに向けて減圧装置である電子制御式膨張弁の制御を行う事が提案されているが、モリエル線図上の傾きで制御を行うと、従来例２と同様に空調負荷が高くなると吐出冷媒が過上昇し、逆に空調負荷が低い場合は吐出冷媒が過度に低下するのに対し問題があるとともに、冷媒の吐出温度を制御しているため、圧縮機の回転速度が変化した時の温度変化の時定数が小さく瞬時に温度が変化してしまい、圧縮機内部の温度を検知する事ができないため、圧縮機の信頼性を十分に確保する事が出来なかった。
【００１５】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、回転速度制御可能な圧縮機の温度が常に適正になるように制御して圧縮機の信頼性を確保できる空気調和装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空気調和装置は、回転速度を制御可能なインバータ駆動の圧縮機、冷媒流路切換弁である四方弁、凝縮側熱交換器、減圧装置である電子制御式膨張弁、蒸発側熱交換器を順次連結して構成された冷媒回路と、圧縮機容器の温度を検知する圧縮機容器温度検出手段と、凝縮側熱交換器の温度を検知する凝縮側熱交換器温度検出手段と、を備え、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように電子膨張弁の開度を制御するものである。
【００１７】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、圧縮機の回転速度に応じて変更するものである。
【００１８】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、圧縮機の回転速度と運転電流に応じて変更するものである。
【００１９】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値と、圧縮機の回転速度との関係を線形的なデータで設定するものである。
【００２０】
また、圧縮機容器温度検出手段を圧縮機上部の平面板部に設けたものである。
【００２１】
また、圧縮機上部の平面板部の内側に、圧縮機容器と潤滑油との温度差を極力少なくするための伝熱板を設けたものである。
【００２２】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように電子膨張弁の開度を制御しても目標値の範囲内に入らない場合は、圧縮機の回転速度を低速側に変更するものである。
【００２３】
また、蒸発側熱交換器の温度を検知する蒸発側熱交換器温度検出手段と、圧縮機の吸入配管の温度を検知する吸入配管温度検出手段と、を備え、吸入配管温度検出手段の出力値と、蒸発側熱交換器温度検出手段の出力値との差である吸入過熱度も、予め定めた目標値となるように電子膨張弁の開度を制御するものである。
【００２４】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、吸入過熱度の目標値を変更するものである。
【００２５】
また、冷房時に蒸発側熱交換器、暖房時に凝縮側熱交換器となる室内側熱交換器を備え、電子制御式膨張弁と室内側熱交換器との相互連通部と、圧縮機の吸入配管との間にキャピラリーチューブを有するバイパスサイクルを設け、このバイパスサイクルを蒸発温度検出回路として用いるものである。
【００２６】
また、蒸発側熱交換器の温度を検知する蒸発側熱交換器温度検出手段を備え、圧縮機容器温度も、凝縮側熱交換器温度検出手段と蒸発側熱交換器温度検出手段との出力値の比と圧縮機の回転速度とから定められた目標圧縮機容器温度になるように、電子膨張弁の開度を制御するものである。
【００２７】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、目標圧縮機容器温度を変更するものである。
【００２８】
また、冷媒としてＨＦＣ系冷媒であるＲ４１０ＡまたはＲ４０７Ｃを用いたものである。
【００２９】
また、ＨＦＣ系冷媒とアルキルベンゼン系潤滑油とを用いたものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明は、冷媒圧縮サイクルを有する空気調和機の制御回路、特にインバータ制御による能力可変形の空気調和機の制御回路に関するものであり、正確に圧縮機の潤滑油の温度を測定するために圧縮機容器の温度を検出し、さらに凝縮側熱交換器の温度を検出する事により、圧縮機の潤滑油の粘度の低下を抑制する様に電子制御式膨張弁の開度を制御を行うものである。
特に回転速度制御が可能な圧縮機を搭載している場合、回転速度が変化した場合でも潤滑油の温度変化と圧縮機容器の温度変化の時定数がほぼ等しいため、圧縮機の回転速度が変化し圧縮機容器の温度が変化した時の過渡的な状況においても、潤滑油の温度を正確に検知でき、潤滑油の粘度の低下を抑制する事が可能で、圧縮機の信頼性を確保できる。
圧縮機容器の温度を検知することにより、圧縮機の軸、軸受け以外に電動機の温度も検知可能となり、電動機の信頼性も向上する。
【００３１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図面を参照して説明する。
図１〜７は実施の形態１を示す図で、図１は空気調和装置の構成を示す図、図２は空気調和装置の冷房運転時の冷媒の流れ方向を示す説明図、図３は空気調和装置の暖房運転時の冷媒の流れ方向を示す説明図、図４は容器内が高圧冷媒で満たされるタイプの圧縮機の断面図及び圧縮機容器の温度を検出する温度センサーを示す説明図、図５は圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機容器の温度と凝縮温度の差を示す説明図、図６は圧縮機の回転速度と運転電流により、圧縮機の負荷の関係を示す図、図７は圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機容器の温度と凝縮温度の差を示す第２の説明図である。
【００３２】
図１に示すように、圧縮機１、冷媒流路切換弁である四方弁５、冷房時に凝縮器、暖房時に蒸発器となる室外側熱交換器８、減圧装置７、冷房時に蒸発器、暖房時に凝縮器となる室内側熱交換器６を順次接続した冷媒圧縮サイクルを備えると共に、室内側熱交換器６及び室外側熱交換器８に室内ファン９及び室外ファン１０を夫々備え、圧縮機１への電源の周波数及び電圧を制御するインバータ制御方式のものである。これは回転速度を室温検知サーミスタ１８で検出した室温、及び室温設定値により室内マイコン制御部１２が室温と設定温度の差を算出する事により建物負荷を検知し、建物負荷に応じて室外の圧縮機１の運転回転速度を演算し、室外マイコン制御部１４に情報を送る。室外マイコン制御部１４は、室内マイコン制御部１２からの情報に基づき自動的に回転速度を制御を行う。１３は室内マイコン制御部１２により制御されて室内ファン９を駆動する室内ファン駆動装置、１５は室外マイコン制御部１４により制御されて圧縮機１を駆動する圧縮機駆動装置、１６は室外マイコン制御部１４により制御されて室外ファン１０を駆動する室外ファン駆動装置である。
【００３３】
さらに、室内マイコン制御部１２からの冷房運転または暖房運転指令を室外マイコン制御部１４が受け、冷房運転時は、室外側熱交換器８を凝縮器として室内側熱交換器６を蒸発器として冷媒を流すように四方弁５を制御する。暖房運転時には逆に室内側熱交換器６を凝縮器として室外側熱交換器８を蒸発器として冷媒を流すように四方弁５を制御する。
【００３４】
圧縮機１の容器には圧縮機１の温度を検出する圧縮機容器温度検出手段であるシェル温度サーミスタ１７を設け、減圧装置７には電子制御式膨張弁を使用するとともに、室内側熱交換器６の温度を検出する冷房時に蒸発側熱交換器温度検出手段となり、暖房時に凝縮側熱交換器温度検出手段となる室内管温サーミスタ２０を設け、さらに室外側熱交換器８の温度を検出する冷房時に凝縮側熱交換器温度検出手段となり、暖房時に蒸発側熱交換器温度検出手段となる室外管温サーミスタ２１を設けている。さらに、室外マイコン制御部１４は運転電流を常に検知している。
暖房運転時の除湿運転時の開始及び終了を判断するための、霜取検知サーミスタ１９を設けている。
【００３５】
冷房運転時は図２に示すように、圧縮機１、四方弁５、室外側熱交換器８、減圧装置７、室内側熱交換器６の順に冷媒が流れ、暖房運転時は図３に示すように、圧縮機１、四方弁５、室内側熱交換器６、減圧装置７、室外側熱交換器８の順に冷媒が流れる。
【００３６】
図４において、圧縮機容器１ａの温度Ｔcompは、高圧冷媒が吐出された吐出冷媒１ｇの熱量と、圧縮機１を駆動する電動機１ｂの発熱量、潤滑油１ｈの熱量、さらに圧縮機１の軸１ｃ等の磨耗による発熱量と、圧縮機容器１ａからの放熱により温度がバランスしている。冷媒の熱量は、圧縮機１から吸入された熱量に、圧縮機１の圧縮熱量が加わった熱量となるため、空調負荷すなわち圧縮負荷が大きくなると冷媒の熱量も増加する。
【００３７】
さらに、シェル温度サーミスタ１７の取り付け位置は、圧縮機容器１ａの位置により若干差異が生じるが、潤滑油１ｈの温度と圧縮機容器１ａの取り付け位置の温度差を補正する事により比較的広範囲に取り付ける事が可能である。より正確な潤滑油の温度を検出するためには、圧縮機容器１ａの底部の比較的潤滑油１ｈに近い位置に取り付けるのが適しているが、円筒状の部分にサーミスタを取り付ける必要があり取り付け作業性が悪化するため、圧縮機１の上部の平面板にシェル温度サーミスタ１７を設ける。この場合潤滑油１ｈと圧縮機容器１ａ上部の温度差を加味して以下の目標温度を設定する。図４に示すように潤滑油１ｈと圧縮機容器１ａの温度差を極力少なくするため、伝熱板１ｊを設けている。
【００３８】
図４に示すように、圧縮要素部１ｅから吐出された吐出冷媒１ｇは電動機１ｂを通過し吐出配管２から吐出される。圧縮機１の吐出配管２の温度は、一部電動機１ｂへの放熱があるものの主に圧縮要素部１ｅから吐出された冷媒の温度となる。
【００３９】
一方、圧縮機容器１ａのシェル温度は、吐出された吐出冷媒１ｇの熱、さらに電動機１ｂの熱、潤滑油１ｈの熱、軸１ｃ及び軸受け１ｄ，１ｆからの発熱さらに圧縮機容器１ａからの放熱により、熱量がバランスしている。そのため、吐出配管２と圧縮機容器１ａの温度が異なる。
【００４０】
さらに、回転速度制御型圧縮機の場合、回転速度が変化した過渡的な状態変化においても、吐出配管２では温度変化の時定数が小さく瞬時に温度が変化してしまい、熱容量が大きい温度変化の時定数の大きな潤滑油１ｈや電動機１ｂの温度を検知できないの対し、圧縮機容器１ａの温度の場合、圧縮機容器１ａの熱容量が大きいため、潤滑油１ｈの温度、軸１ｃ、軸受け１ｄ，１ｆの温度、さらに電動機１ｂの温度が正しく検知できる。
【００４１】
図５は圧縮機の回転速度と圧縮機の信頼性を確保する圧縮機容器温度Ｔcompと凝縮温度Ｔｃとの差の範囲を示しているが、この温度の範囲は冷房運転時と暖房運転時で異なる値に設定できる様に室外マイコン制御部１４にプログラムされている。
【００４２】
圧縮機容器温度Ｔcompと凝縮温度Ｔｃとの差は、暖房運転時においては室内管温サーミスタ２０からの出力信号である凝縮温度Ｔｃ、冷房運転時においては室外管温サーミスタ２１からの出力信号である凝縮温度Ｔｃと圧縮機容器１ａの温度であるシェル温度サーミスタ１７からの出力信号である圧縮機容器温度Ｔcompとの温度差であるＴcomp−Ｔｃによって定まる。
【００４３】
信頼性を確保するための温度より低下した領域で圧縮機１を運転すると、圧縮機内の潤滑油１ｈに冷媒が溶け込み、圧縮機１の潤滑油１ｈの粘度が著しく低下する。この状態で圧縮機１を長時間運転すると、圧縮機１の軸１ｃの磨耗が進み圧縮機１の寿命が低下するとともに、最悪は圧縮機１の損傷を起こす原因となる。
【００４４】
例えばＴcomp−Ｔｃが０の場合、理論的には圧縮機１の潤滑油１ｈに冷媒が無限に溶け込む事になり、潤滑油１ｈの粘度が著しく低下する。
逆にＴcomp−Ｔｃが高い値で運転した場合、圧縮機容器１ａの温度を高く運転してしまい圧縮機の電動機１ｂ及び軸１ｃ等が異常に加熱されるため、電動機１ｂの運転効率が低下するとともに冷凍サイクル上の運転効率も低下して性能が悪化するため上限値を設定している。
【００４５】
以上を考慮して本実施の形態では、圧縮機１の運転回転速度が低速運転の場合、Ｔcomp−Ｔｃを１０〜２２ｄｅｇに、中速運転の場合はＴcomp−Ｔｃを２０〜３２ｄｅｇに、高速運転時はＴcomp−Ｔｃを３０〜４２ｄｅｇに圧縮機１の信頼性を確保するための温度と定めている。通常圧縮機１の運転回転速度が高速に回転するほど、圧縮機１の軸１ｃの磨耗が促進されるため、高速ほど圧縮機１の潤滑油１ｈの粘度を高める必要があるため、Ｔcomp−Ｔｃを高めに設定している。
【００４６】
さらに、圧縮機１の信頼性を確保するためのＴcomp−Ｔｃの温度範囲内において、圧縮機１が運転している負荷に応じて、最適な温度範囲が設定できる様に、高負荷、中間負荷、低負荷を３分割し性能改善が図れる様にしている。
【００４７】
図６に示す様に、圧縮機１の運転している負荷を検知するため、あらかじめ室外マイコン制御部１４には圧縮機１の運転している回転速度と運転電流と負荷の関係を設定している。この設定された値と、実際運転している時の圧縮機１の回転速度と運転電流の出力値より、負荷状況を判断している。
【００４８】
室外マイコン制御部１４はあらかじめ設定された目標Ｔcomp−Ｔｃの値を基に、圧縮機容器１ａの目標シェル温度を設定し、シェル温度サーミスタ１７からの出力値が、目標シェル温度より低い場合は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に閉方向指令を与え、逆に目標シェル温度より高い場合は、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に開方向指令を与えるようにプログラムされている。
【００４９】
以下、空気調和装置が暖房運転をしている時を例に、運転状況の説明を行う。
空気調和装置が起動した場合、室外マイコン制御部１４はあらかじめ定めていた起動開度にて電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度指令を行う。
その後一定時間経過し冷媒の圧力バランスがとれてから室内管温サーミスタ２０の出力にて凝縮温度さらに圧縮機１のシェル温度サーミスタ１７の出力を検出する。さらに、圧縮機１の回転速度と運転電流により、現在の負荷状況を判断する。
【００５０】
その後室外マイコン制御部１４は、現在のシェル温度サーミスタ１７と室内管温サーミスタ２０の出力値を基にその温度差（Ｔcomp−Ｔｃ）を算出する。その算出結果と、あらかじめ室外マイコン制御部１４に設定してある圧縮機１の回転速度にもとづく目標のＴcomp−Ｔｃとを比較する。現在運転しているＴcomp−Ｔｃが目標値まで達していない場合は、目標シェル温度を、現在の室内管温サーミスタ２０の出力値に目標のＴcomp−Ｔｃを加えた値に設定し室外マイコン制御部１４は目標シェル温度に向けて、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度指令を行う。
【００５１】
例えば現在運転している時の圧縮機１のシェル温度サーミスタ１７からの出力が５０℃、室内管温サーミスタ２０からの出力が４０℃で、圧縮機が高速運転を行っていて運転電流が高く高負荷であると判断している場合を例にとる。
現在の運転しているＴcomp−Ｔｃは１０ｄｅｇとなり、また室外マイコン制御部１４に記憶されている目標のＴcomp−Ｔｃは、図５より３８〜４２ｄｅｇとなる。
目標Ｔcomp−Ｔｃである３８〜４２ｄｅｇの中心値である４０ｄｅｇを室内管温サーミスタ２０からの出力値４０℃に加え、圧縮機の目標シェル温度を８０℃と設定する。
この場合目標シェル温度である８０℃に対し、現在のシェル温度が５０℃であり、目標より低い値のため、室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に閉方向指令を与える。
【００５２】
同様にして、逆に目標シェル温度に対して、現在のシェル温度が高い場合は、室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に開方向指令を与える。
【００５３】
以上の動作を常時行う事により、圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機温度を確保する事が可能であると同時に、運転電流を検知して負荷を判断しているため性能も確保する事が可能となる。
【００５４】
以上暖房運転を例に説明したが、冷房運転時は室内管温サーミスタ２０からの出力に代わり室外管温サーミスタ２１からの出力により凝縮温度Ｔｃを検出し、圧縮機容器１ａのシェル温度ＴcompよりＴcomp−Ｔｃを検出する他は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の制御は同一であるため説明を省略する。
【００５５】
尚、本実施の形態の空気調和装置には、室外マイコン制御部１４が正常に電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７に開度指令を行っても、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７が異物かみ等により制御不能な状況を想定した時の、圧縮機１の保護制御も考慮されている。
【００５６】
電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７が制御不能な状況になり、最も圧縮機１の損傷する可能性の高い高速運転にて、圧縮機１の運転可能な温度Ｔcomp−Ｔｃの範囲外で長時間運転する事を回避するため、圧縮機１が高速運転で一定時間または電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度が一定開度まで制御を行っても、圧縮機１が運転可能な温度範囲までシェル温度が制御されていない場合は、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７が異常と判断する。この場合は圧縮機１の回転速度を低速で運転し、圧縮機１の軸１ｃ、軸受け１ｄ，１ｆ等の摩耗に対する耐力が高い、低速にて強制的に回転速度を変更する制御が設けられている。
【００５７】
本実施の形態では、圧縮機１の最小から最大回転速度を低速、中速、高速の３つに分けて圧縮機容器１ａの温度範囲を設定しているが、さらに細かく設定すればきめ細かな制御が可能である事はもちろんである。
【００５８】
さらに，図７に示す様に、圧縮機１の回転速度とＴcomp−Ｔｃの関係を線形的にデータを設定すれば、よりきめ細かな制御が可能である。
【００５９】
また、本実施の形態では、圧縮機１の回転速度と運転電流により、現在の負荷状況を判断を行っていたが、圧縮機１の信頼性のみを重視する場合は、負荷状況を判断せずに凝縮温度と圧縮機の回転数、または凝縮温度と運転電流から、目標のシェル温度を算出しても良い。この場合は、マイコンの制御の簡素化が図れるため、室外マイコン制御部１４のコストを低減する事が可能になる。
【００６０】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図面を参照して説明する。
図８〜１０は実施の形態２を示す図で、図８は空気調和装置の構成を示す図、図９は吸入過熱度にて制御行った時のシェル温度と、圧縮機の信頼性を確保するための温度Ｔcomp−Ｔｃの関係を示す図、図１０は他の空気調和装置の構成を示す図である。
【００６１】
図８に示すように、圧縮機１、冷媒流路切換弁である四方弁５、室外側熱交換器８、減圧装置７、室内側熱交換器６を順次接続した冷媒圧縮サイクルを備えると共に、室内側熱交換器６及び室外側熱交換器８に室内ファン９及び室外ファン１０を夫々備え、圧縮機１への電源の周波数及び電圧を制御するインバータ制御方式のものである。
【００６２】
さらに圧縮機容器１ａには、圧縮機１の温度を検出するシェル温度サーミスタ１７を設け、減圧装置７には、電子制御式膨張弁を使用するとともに、室内側熱交換器６の温度を検出する室内管温サーミスタ２０を設け、さらに室外側熱交換器８の温度を検出する室外管温サーミスタ２１を設け、暖房運転時における除湿運転時の開始及び終了を判断するための、霜取検知サーミスタ１９を設けている。
【００６３】
さらに性能改善を行う手段として、暖房時は室外管温サーミスタ２１にて蒸発温度を検出し、冷房時は室内管温サーミスタ２０にて蒸発温度を検出するとともに、蒸発側熱交換器から圧縮機１の吸入までの吸入配管３に吸入管温サーミスタ２３を備えている。
室外マイコン制御部１４は、空調機の性能が最も発揮できる吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の値を、圧縮機１の回転速度に応じて記憶している。その他の動作は実施の形態１と同一であるため説明を省略する。
【００６４】
例えば暖房運転を行っている場合を例に動作を説明する。
実施の形態１と同様、図７に示すように圧縮機１の回転速度とＴcomp−Ｔｃの関係を線形的にデータを設定してよりきめ細かな制御を行い、さらに空調機の性能を最も発揮できる吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の差つまり吸入加熱度を、圧縮機１の運転回転速度が低速運転では５ｄｅｇ、中速運転では１０ｄｅｇ、高速運転では１５ｄｅｇと目標値を定めている。
【００６５】
空調機が起動した場合、まず性能を重視した運転を行い、吸入加熱度が目標値になる様に、室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を制御する。つまり、吸入管温サーミスタ２３の出力値と蒸発温度の差が目標値に達していない場合、室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を閉方向指令を行う。
逆に吸入管温サーミスタ２３からの出力値と蒸発温度の差が目標値以上である場合は室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を開方向指令を行う。
【００６６】
その後空調機が安定した場合、圧縮機容器１ａのシェル温度Ｔcompと室内管温サーミスタ２０の出力値Ｔｃより室外マイコン制御部１４は圧縮機１の信頼性を確保する範囲Ｔcomp−Ｔｃも同時に算出する。
あらかじめ室外マイコン制御部１４に設定してある目標の吸入過熱度にて制御した結果、圧縮機１の信頼性を高める目標のＴcomp−Ｔｃの範囲内に存在しない場合、吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の差の目標値を変更する。
【００６７】
つまり圧縮機容器１ａのシェル温度サーミスタ１７の出力が、信頼性を確保する範囲より低下している場合は、吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の差の目標値の設定を高めに変更する。逆にシェル温度サーミスタ１７の出力が、信頼性を確保する範囲以上である場合は、吸入管温サーミスタ２３と蒸発温度の差の目標値の設定を低めに変更する。
【００６８】
図９に吸入過熱度にて制御を行った時のシェル温度を実線で、さらにそのときの圧縮機の信頼性を確保するための温度Ｔcomp−Ｔｃの関係を破線で例を示している。例えばシェル温度が６０℃である場合はＴcomp−Ｔｃが約２２ｄｅｇ確保されている事を示している。ただしこの関係は、空調機が運転する空気温度条件、ファン速条件等により変化する。
この図によると吸入過熱度のみで制御を行なった場合、圧縮機１の信頼性を確保するための温度（Ｔcomp−Ｔｃ）範囲に収まらなくなる領域がある。
【００６９】
例えば圧縮機回転速度が高速（図中では９０Ｈｚ以上）でシェル温度が高すぎになる。この場合、Ｔcomp−Ｔｃが運転可能な温度範囲までシェル温度が下がる様に、吸入過熱度を低めに設定する。
逆に圧縮機回転速度が低速（図中では５０Ｈｚ以下）にて吸入過熱度にて制御を行った場合シェル温度が低くすぎになる。この場合Ｔcomp−Ｔｃが運転可能な温度範囲までシェル温度が高くなる様に吸入過熱度を高めに設定する。
つまり本制御においてシェル温度は、図中の太線に示す様な温度にて制御される。
【００７０】
以上暖房運転を例に説明したが、冷房運転時は室内管温サーミスタ２０からの出力に代わり室外管温サーミスタ２１からの出力によりＴｃを検出し、圧縮機容器１ａのシェル温度ＴcompよりＴcomp−Ｔｃを検出する他は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の制御は同一であるため説明を省略する。
【００７１】
以上図８の冷媒回路を基に説明を行ったが、図１０に示す様に蒸発温度検出回路として電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７および室内側熱交換器６の相互連通部と圧縮機１の吸入配管３との間にはキャピラリーチューブ２４を介してバイパスサイクルを配設して、蒸発温度を検出する蒸発管温サーミスタ２２を設けても同様な制御が可能である。
【００７２】
以上のように空調機の制御を行う事により、圧縮機１の信頼性を確保しつつ、かつ空調機の性能を発揮する事が可能となる。
【００７３】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図面を参照して説明する。
図１，１１は実施の形態３を示す図で、図１は空気調和装置の構成を示す図、図１１は他の空気調和装置の構成を示す図である。
図１に示すように、圧縮機１、冷媒流路切換弁である四方弁５、室外側熱交換器８、減圧装置７、室内側熱交換器６を順次接続した冷媒圧縮サイクルを備えると共に、室内側熱交換器６及び室外側熱交換器８に室内ファン９及び室外ファン１０を夫々備え、圧縮機１への電源の周波数及び電圧を制御するインバータ制御方式のものである。さらに圧縮機容器１ａには、圧縮機１の温度を検出するシェル温度サーミスタ１７を設け、減圧装置７には、電子制御式膨張弁を使用するとともに、室内側熱交換器６の温度を検出する室内管温サーミスタ２０を設け、さらに室外側熱交換器８の温度を検出する室外管温サーミスタ２１を設け、暖房運転時の除湿運転時の開始及び終了を判断するための、霜取検知サーミスタ１９を設けている。
【００７４】
冷媒回路は実施の形態１で示した図１と同一であるが、暖房時は室外管温サーミスタ２１にて蒸発温度を検出し、冷房時は室内管温サーミスタ２０にて蒸発温度を検出している。
【００７５】
実施の形態２と同様に、圧縮機１の信頼性を確保するための圧縮機１の回転速度とＴcomp−Ｔｃの関係を線形的にデータを設定して室外マイコン制御部１４に記憶している。さらに空気調和装置の性能を最も発揮できる圧縮機容器１ａの目標シェル温度として、室内管温サーミスタ２０及び室外管温サーミスタ２１の出力から凝縮圧力及び蒸発圧力を算出し、凝縮圧力と蒸発圧力の比と回転速度をパラメータに目標シェル温度も室外マイコン制御部１４に記憶している。
【００７６】
次に暖房運転を行っている場合を例に動作を説明する。
空調機が起動した場合、室外マイコン制御部１４はあらかじめ設定してある基準の開度に電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を設定する。
その後一定時間経過し冷媒の圧力が安定した場合、室内管温サーミスタ２０と室外管温サーミスタ２１の出力より凝縮圧力と蒸発圧力を算出し、あらかじめ室外マイコン制御部１４に記憶されている凝縮圧力と蒸発圧力の比と回転速度からなるテーブルから第１の目標シェル温度を読みとる。この目標シェル温度は性能を重視した値が算出される。
【００７７】
さらに室内管温サーミスタ２０の出力にて凝縮温度を検出し、前記の目標シェル温度と凝縮温度の差Ｔcomp−Ｔｃを室外マイコン制御部１４は算出する。そのＴcomp−Ｔｃがあらかじめ室外マイコン制御部１４に記憶されている温度範囲にあり、圧縮機１の信頼性が確保できると判断した場合、性能を重視した目標シェル温度を目標に室外マイコン制御部１４は電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を制御する。
【００７８】
また、もし性能を重視した目標シェル温度が、目標シェル温度と凝縮温度の差が信頼性を確保する運転可能シェル温度以下の場合は、室内管温サーミスタ２０の出力である凝縮温度に、圧縮機１の信頼性が確保されるＴcomp−Ｔｃの範囲の下限値を加えた値を目標シェル温度とし、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を制御する。
【００７９】
また、逆に性能を重視した目標シェル温度が、目標シェル温度と凝縮温度の差が信頼性を確保する運転可能シェル温度以上の場合は、室内管温サーミスタ２０の出力である凝縮温度に、圧縮機１の信頼性が確保されるＴcomp−Ｔｃの範囲の上限値を加えた値を目標シェル温度とし、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７を制御する。
【００８０】
性能を重視した目標シェル温度と圧縮機１の信頼性を重視したシェル温度の関係は実施の形態２で説明した図９とほぼ同一であるとし、動作の具体的な説明を行う。凝縮温度と蒸発温度、さらに運転回転速度から設定した性能を重視した目標シェル温度は、圧縮機が高速（図中１００Ｈｚ以上）でＴcomp−Ｔｃの運転可能範囲以上の値を示しているが、この場合はＴcomp−Ｔｃの運転可能範囲の上限値まで、目標シェル温度を下げる。
【００８１】
逆に圧縮機１が低速（図中５０Ｈｚ以下）では性能を重視した目標シェル温度が、Ｔcomp−Ｔｃの範囲より低いため、この場合は目標シェル温度をＴcomp−Ｔｃの下限値まで温度を上げる様に、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度を制御する。また圧縮機１が中速（図中５０〜１００Ｈｚ）の場合は、性能を重視した目標シェル温度がＴcomp−Ｔｃの範囲内にあるため、性能を重視したシェル温度を目標に開度制御する。つまり図９の温度関係にある場合は、目標シェル温度を太線に示す値を目標に、電子制御式膨張弁を用いた減圧装置７の開度制御を行う。
以上のように行う事により、圧縮機１の信頼性を確保するための圧縮機シェル温度と凝縮温度の関係（Ｔcomp−Ｔｃ）を常に確保する事が可能であり、かつ性能が最大限発揮できる事が可能となる。
【００８２】
尚、図１１に示すように空気調和装置に吐出管温サーミスタ２５とシェル温度サーミスタ１７の両方を備えている場合、上記実施の形態では、性能を重視した温度を、圧縮機１のシェル温度にて目標値を定めていたが、吐出管温サーミスタ２５の出力値にて目標値を定めてもよい。
この場合は、目標の吐出管温サーミスタ２５の出力値に向けて、室外マイコン制御部１４が電子膨張弁を用いた減圧装置７を制御した結果、シェル温度サーミスタ１７が運転可能な温度範囲外となった場合、運転可能な圧縮機容器温度内に入るまで、目標の吐出管温サーミスタ２５の出力値を変更する制御を行う。
【００８３】
尚、以上圧縮機容器１ａの運転可能な範囲を、圧縮機１のシェル温度と凝縮温度の差から算出しているが、空調負荷条件の変化が少なく、あらかじめ負荷条件が分かっている場合、圧縮機容器１ａの運転可能な温度範囲を、回転速度毎に固定値として定めてもよい。
【００８４】
本発明は、冷媒の圧力が高くなり圧縮機に加わる軸負荷が大きくなり圧縮機の信頼性が問題になるＨＦＣ系冷媒であるＲ４１０ＡまたはＲ４０７Ｃ使用した場合の圧縮機の信頼性を確保する効果がある。
【００８５】
また、本発明は、ＨＦＣ系冷媒とアルキルベンゼン系潤滑油のような相溶性が劣り、特に圧縮機容器の温度低下時に発生する、圧縮機内の冷媒と潤滑油分離が引き起こす事による圧縮機の軸、軸受け損傷を防止する効果がある。
【００８６】
また、本発明は、サーミスタのみの簡単な構成で、圧縮機１の信頼性を確保する事が可能であるため、圧縮機１の信頼性を向上するための特別な部品を設ける必要がないため、リサイクル性においても改善が図れる効果がある。
【００８７】
【発明の効果】
この発明に係る空気調和装置は、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の潤滑油の粘度を制御するなどが可能なため、圧縮機の信頼性が向上する。
【００８８】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、圧縮機の回転速度に応じて変更するので、圧縮機の回転速度が変化しても、圧縮機の信頼性を確保できる。
【００８９】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、圧縮機の回転速度と運転電流に応じて変更するので、さらに圧縮機の信頼性が向上する。
【００９０】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値と、圧縮機の回転速度との関係を線形的なデータで設定するので、よりきめ細かな制御が可能になる。
【００９１】
また、圧縮機容器温度検出手段を圧縮機上部の平面板部に設けたので、圧縮機容器温度検出手段の取り付け作業が容易にできる。
【００９２】
また、圧縮機上部の平面板部の内側に、圧縮機容器と潤滑油との温度差を極力少なくするための伝熱板を設けたので、圧縮機容器と潤滑油との温度差を少なくすることができる。
【００９３】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように電子膨張弁の開度を制御しても目標値の範囲内に入らない場合は、圧縮機の回転速度を低速側に変更するので、圧縮機の軸、軸受け等の損傷を抑制できる。
【００９４】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差に加えて、吸入配管温度検出手段の出力値と、蒸発側熱交換器温度検出手段の出力値との差である吸入過熱度も、予め定めた目標値となるように電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の信頼性と空気調和装置の性能を高める効果がある。
【００９５】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、吸入過熱度の目標値を変更するので、吸入過熱度による電子膨張弁の制御を追加しても圧縮機の信頼性が低下する恐れが少ない。
【００９６】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差に加えて、電子制御式膨張弁と室内側熱交換器との相互連通部と、圧縮機の吸入配管との間にキャピラリーチューブを有するバイパスサイクルを設け、このバイパスサイクルを蒸発温度検出回路として用いて算出した吸入過熱度も、予め定めた目標値となるように電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の信頼性と空気調和装置の性能を高める効果がある。
【００９７】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差に加えて、圧縮機容器温度も、凝縮側熱交換器温度検出手段と蒸発側熱交換器温度検出手段との出力値の比と圧縮機の回転速度とから定められた目標圧縮機容器温度になるように、電子膨張弁の開度を制御するので、圧縮機の信頼性を高めるとともに、空気調和装置の性能をさらに高める効果がある。
【００９８】
また、圧縮機容器温度検出手段の出力値と凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、目標圧縮機容器温度を変更するので、圧縮機容器温度による電子膨張弁の制御を追加しても、圧縮機の信頼性が低下する恐れが少ない。
【００９９】
また、冷媒の圧力が高くなり圧縮機に加わる軸負荷が大きくなり圧縮機の信頼性が問題になるＨＦＣ系冷媒を使用した場合の圧縮機の信頼性を確保する効果がある。
【０１００】
また、ＨＦＣ系冷媒とアルキルベンゼン系潤滑油のような相溶性が劣り、特に圧縮機容器の温度低下時に発生する、圧縮機内の冷媒と潤滑油分離が引き起こす事による圧縮機の軸、軸受け損傷を防止する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１及び実施の形態３を示す図で、空気調和装置の構成を示す図である。
【図２】 実施の形態１を示す図で、空気調和装置の冷房運転時の冷媒の流れ方向を示す説明図である。
【図３】 実施の形態１を示す図で、空気調和装置の暖房運転時の冷媒の流れ方向を示す説明図である。
【図４】 実施の形態１を示す図で、圧縮機の断面図及び圧縮機容器の温度を検出する温度センサーを示す説明図である。
【図５】 実施の形態１を示す図で、圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機容器の温度と凝縮温度の差を示す説明図である。
【図６】 実施の形態１を示す図で、圧縮機の回転速度と運転電流により、圧縮機の負荷の関係を示す図である。
【図７】 実施の形態１を示す図で、圧縮機の信頼性を確保するための圧縮機容器の温度と凝縮温度の差を示す第２の説明図である。
【図８】 実施の形態２を示す図で、空気調和装置の構成を示す図である。
【図９】 実施の形態２を示す図で、吸入過熱度にて制御行った時のシェル温度と圧縮機の信頼性を確保するための温度Ｔcomp−Ｔｃの関係を示す図である。
【図１０】 実施の形態２を示す図で、他の空気調和装置の構成を示す図である。
【図１１】 実施の形態３を示す図で、空気調和装置の構成を示す図である。
【図１２】 従来の空気調和装置の構成を示す図である。
【図１３】 従来の他の空気調和装置の構成を示す図である。
【図１４】 従来のさらに他の空気調和装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、１ａ 圧縮機容器、１ｂ 電動機、１ｃ 軸、１ｄ，１ｆ 軸受け、１ｅ 圧縮要素部、１ｇ 吐出冷媒、１ｈ 潤滑油、１ｉ 吸入マフラー、１ｊ 伝熱板、２ 吐出配管、３ 吸入配管、４ アキュームレータ、５ 四方弁、６ 室内側熱交換器、７ 減圧装置、８ 室外側熱交換器、９ 室内ファン、１０ 室外ファン、１１ａ 室内外接続配管（液側）、１１ｂ 室内外接続配管（ガス側）、１２ 室内マイコン制御部、１３ 室内ファン駆動装置、１４ 室外マイコン制御部、１５ 圧縮機駆動装置、１６ 室外ファン駆動装置、１７シェル温度サーミスタ、１８ 室温検知サーミスタ、１９ 霜取検知サーミスタ、２０ 室内管温サーミスタ、２１ 室外管温サーミスタ、２２ 蒸発管温サーミスタ、２３ 吸入管温サーミスタ、２４ キャピラリーチューブ、２５ 吐出管温サーミスタ。
Claims (9)
- 回転速度を制御可能なインバータ駆動の圧縮機、冷媒流路切換弁である四方弁、凝縮側熱交換器、減圧装置である電子制御式膨張弁、蒸発側熱交換器を順次連結して構成された冷媒回路と、
前記圧縮機容器の温度を検知する圧縮機容器温度検出手段と、
前記凝縮側熱交換器の温度を検知する凝縮側熱交換器温度検出手段と、
を備え、前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように前記電子膨張弁の開度を制御し、前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、前記圧縮機の回転速度に応じて変更することを特徴とする空気調和装置。 - 前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値を、前記圧縮機の運転電流に応じて変更することを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
- 前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差の目標値と、前記圧縮機の回転速度との関係を線形的なデータで設定することを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
- 回転速度を制御可能なインバータ駆動の圧縮機、冷媒流路切換弁である四方弁、凝縮側熱交換器、減圧装置である電子制御式膨張弁、蒸発側熱交換器を順次連結して構成された冷媒回路と、
前記圧縮機容器の温度を検知する圧縮機容器温度検出手段と、
前記凝縮側熱交換器の温度を検知する凝縮側熱交換器温度検出手段と、
を備え、前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように前記電子膨張弁の開度を制御し、前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように前記電子膨張弁の開度を制御しても目標値の範囲内に入らない場合は、前記圧縮機の回転速度を低速側に変更することを特徴とする空気調和装置。 - 回転速度を制御可能なインバータ駆動の圧縮機、冷媒流路切換弁である四方弁、凝縮側熱交換器、減圧装置である電子制御式膨張弁、蒸発側熱交換器を順次連結して構成された冷媒回路と、
前記圧縮機容器の温度を検知する圧縮機容器温度検出手段と、
前記凝縮側熱交換器の温度を検知する凝縮側熱交換器温度検出手段と、
を備え、前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように前記電子膨張弁の開度を制御し、
前記蒸発側熱交換器の温度を検知する蒸発側熱交換器温度検出手段と、
前記圧縮機の吸入配管の温度を検知する吸入配管温度検出手段と、
を備え、前記吸入配管温度検出手段の出力値と、前記蒸発側熱交換器温度検出手段の出力値との差である吸入過熱度も、予め定めた目標値となるように前記電子膨張弁の開度を制御するとともに、前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、吸入過熱度の目標値を変更することを特徴とする空気調和装置。 - 回転速度を制御可能なインバータ駆動の圧縮機、冷媒流路切換弁である四方弁、凝縮側熱交換器、減圧装置である電子制御式膨張弁、蒸発側熱交換器を順次連結して構成された冷媒回路と、
前記圧縮機容器の温度を検知する圧縮機容器温度検出手段と、
前記凝縮側熱交換器の温度を検知する凝縮側熱交換器温度検出手段と、
を備え、前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入るように前記電子膨張弁の開度を制御し、前記蒸発側熱交換器の温度を検知する蒸発側熱交換器温度検出手段を備え、前記圧縮機容器温度も、前記凝縮側熱交換器温度検出手段と前記蒸発側熱交換器温度検出手段との出力値の比と前記圧縮機の回転速度とから定められた目標圧縮機容器温度になるように、前記電子膨張弁の開度を制御することを特徴とする空気調和装置。 - 前記圧縮機容器温度検出手段の出力値と前記凝縮側熱交換器温度検出手段の出力値との差である温度差が、予め定めた目標値の範囲内に入らない場合は、目標圧縮機容器温度を変更することを特徴とする請求項６記載の空気調和装置。
- 冷媒としてＨＦＣ系冷媒であるＲ４１０ＡまたはＲ４０７Ｃを用いたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の空気調和装置。
- ＨＦＣ系冷媒とアルキルベンゼン系潤滑油とを用いたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の空気調和装置。
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