JPH0225069Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は能力可変圧縮機を備えたヒートポン
プ式の空気調和機に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

一般に、ヒートポンプ式の空気調和機において
は、暖房運転時、室内温度が上昇するとそれに伴
なつて高圧圧力が上昇し、圧縮機を始めとする冷
凍サイクル機器に悪影響を与えてしまう。そこ
で、高圧圧力に応動する高圧スイツチを設け、高
圧圧力が上昇して所定値に達すると圧縮機の運転
を停止し、冷凍サイクル機器を保護するようにし
ている。しかしながら、この場合、頻繁に運転が
停止し、暖房効果の低下並びに信頼性の低下など
を招くという欠点があつた。

一方、ヒートポンプ式の空気調和機において
は、能力可変圧縮機を備え、暖房運転時、第１図
に示すように室内温度Taと室内設定温度Tsとの
差に応じて圧縮機モータの回転数を変化させ、圧
縮機の能力可変制御およびオン、オフ運転制御を
行なうようにしたものがある。しかして、このよ
うな空気調和機においては、暖房運転時、高圧圧
力の変化に対応する室内熱交換器温度Tcを検知
し、その室内熱交換器温度Tcが設定温度以上に
なると圧縮機の能力を室内温度Taと室内設定温
度Tsとの差にかかわらず強制的に低減するいわ
ゆるTcレリース制御を行ない、これにより高圧
圧力の上昇を抑えて頻繁な運転停止を防止するよ
うにしたものがある。

ところで、この場合、室内温度Taが室内設定
温度Ts以上となつて圧縮機の運転が一旦オフし、
しかる後に室内温度Taが室内設定温度Ts以下と
なつて圧縮機が再起動（運動開始時の起動も含
む）する際、室内温度Taが非常に高くて、かつ
Tsより十分低く、圧縮機が高能力運転する状況
であれば、高圧圧力は直ちに上昇する。しかしな
がら、このとき、室内熱交換器は室内温度に冷え
ているため、第２図に示すように室内熱交換器温
度Tcの上昇は高圧圧力の上昇よりも遅くなり、
不要にも高圧スイツチが作動して暖房運転が停止
してしまうという問題がある。

〔考案の目的〕

この考案は上記のような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、高圧圧力の上
昇を抑えて頻繁な運転停止を防止することがで
き、これにより暖房効果の向上並びに信頼性の向
上などを可能とする空気調和機を提供することに
ある。

〔考案の概要〕

この考案は、暖房運転時、圧縮機の起動から一
定時間は圧縮機の能力を一定値以下に維持するも
のである。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例について図面を参照
して説明する。

第３図に示すように、能力可変圧縮機１、四方
弁２、室外熱交換器３、減圧装置たとえば膨張弁
４、および室内熱交換器５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。圧縮
機１と四方弁２との間の高圧側配管には高圧保護
手段たとえば高圧スイツチ６が取付けられる。ま
た、室内熱交換器５には室内熱交換器温度検知用
の熱交温度センサ７が取付けられる。一方、８は
マイクロコンピユータを有する主制御部で、この
主制御部８には上記温度センサ７の他に室内温度
検知用の室内温度センサ９および運転操作部１０
が接続される。さらに、１１は周波数可変装置
（インバータ装置）で、主制御部８からの指令に
応じた周波数およびレベルの駆動電圧を圧縮機１
の駆動モータいわゆる圧縮機モータへ供給すると
ともに、高圧スイツチ６の作動状態に応じて上記
圧縮機モータへの駆動電圧供給制御を行なうもの
である。なお第３図中、実線矢印は冷房運転時
の、鎖線矢印は暖房運転時のそれぞれ冷媒の流れ
を示す。

すなわち、制御部８は、操作部１０、温度セン
サ９、温度センサ７からの信号を受けて周波数可
変装置１１に制御信号を送るようになつている。

そして、主制御部８は、 暖房運転時、操作部１０で設定される室内設定
温度Tsと温度センサ９の検知温度Taとの差に応
じて圧縮機１に対する能力可変制御信号およびオ
ン・オフ運転制御信号を送る第１制御手段を備
え、 暖房運転時、温度センサ７の検知温度Tcが設
定温度以下であれば上記第１制御手段の実行を許
容するが、検知温度Tcが設定温度以上になると
圧縮機１の能力を強制的に低減する信号を送る第
２制御手段（Tcレリース制御手段）を備え、 暖房運転中の圧縮機１の再起動に際し、その再
起動から一定時間は上記第１および第２制御手段
に優先して、圧縮機１の能力を一定値以下（過負
荷状態でも高圧保護手段が作動しない状態）に維
持する第３制御手段を備えている。

つぎに、上記のような構成において第４図を参
照しながら動作を説明する。

暖房運転時、主制御部８は、操作部１０で設定
される室内設定温度Tsと温度センサ９で検知さ
れる室内温度Taとを比較し、その温度差（Ts−
Ta）を基にして圧縮機モータの回転数つまり圧
縮機１の能力を決定する。そして、決定した回転
数で圧縮機モータを動作させるべく周波数可変装
置１１を制御する。また、室内温度Taが室内設
定温度Ts以上になると圧縮機モータを停止させ
るべく周波数可変装置１１を制御する。

ところで、室内温度Taが室内設定温度Tsに達
して暖房運転が中断し、しかる後に室内温度Ta
が室内設定温度Ts以下になると、圧縮機１が起
動されて暖房運転が再開される。このとき、主制
御部８は、圧縮機モータの回転数を一定時間ｔだ
け一定値以下に維持する。すなわち、室内温度
Taと室内設定温度Tsとの差（Ts−Ta）に対応
する圧縮機モータの回転数をNa、過負荷状態で
も高圧スイツチ６が決して作動しないような圧縮
機モータの回転数をNcとすれば、Na＞Ncのと
きには圧縮機モータの回転数をNcとし、Na≦
Ncのときには回転数をNaとする。このように、
圧縮機１の起動に際しては圧縮機１の能力を一定
時間ｔだけ強制的に一定値以下とすることによ
り、たとえ室内温度Taが高くて高負荷状態であ
つても高圧圧力は緩やかなカーブをもつて上昇
し、高圧スイツチ６が作動することはない。しか
も、一定時間ｔの間に室内熱交換器５は徐々に暖
まつていき、一定時間ｔが経過する頃には温度セ
ンサ７で検知される室内熱交換器温度TcとTcレ
リース制御用設定温度との差は非常に小さくな
る。しかして、一定時間ｔ後はTcレリース制御
が有効に働くようになり、高圧スイツチ６が作動
することはない。ここで、Tcレリース制御がど
のように行なわれるかを第５図に示す。すなわ
ち、実際にはTcレリース制御用設定温度には温
度差Ｚを有する設定温度ＸとＹとがあり、室内熱
交換器温度Tcが設定温度Ｘを一旦越えると圧縮
機モータの回転数を減少せしめ、それから所定時
間後にTcがまだ設定温度Ｘ以上であれば回転数
をさらに減少せしめ、Tcが設定温度ＸとＹとの
間に至れば回転数をそのままにキープせしめ、さ
らにTcが低下して設定温度Ｙ以下になると回転
数を制御開始時の状態に復帰せしめるようになつ
ている。

したがつて、高圧圧力の上昇を極力抑えること
ができ、頻繁な運転停止を防止して暖房能力の向
上並びに信頼性の向上などを計ることができる。
しかも、圧縮機１の再起動に際してこの一定時間
ｔは室内熱交換器５が暖まるまでの短い時間であ
るから、室内の暖房に悪影響を及ぼすことはな
い。

なお、上記実施例では、起動から一定時間ｔの
間における圧縮機モータの回転数決定をNaとNc
との関係に基づいて行なうようにしたが、たとえ
ばTcレリース制御の設定温度ＸとＹとの間に相
当する回転数や、上記Ncに決定してもよい。

〔考案の効果〕

以上述べたようにこの考案によれば、高圧圧力
の上昇を抑えて頻繁な運転停止を防止することが
でき、これにより暖房効果の向上並びに信頼性の
向上などを可能とする空気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は能力可変制御の一例を示す図、第２図
は従来の空気調和機の動作を説明するための図、
第３図はこの考案の一実施例を示す全体的な概略
構成図、第４図は同実施例の動作を説明するため
の図、第５図は同実施例におけるTcレリース制
御を説明するための図である。 １……能力可変圧縮機、５……室内熱交換器、
６……高圧スイツチ、７……温度センサ、８……
主制御部、１１……周波数可変装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 能力可変圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧
   装置、および室内熱交換器などを順次連通してな
   るヒートポンプ式冷凍サイクルと、 前記圧縮機の運転を制御する周波数可変装置
   と、 操作部、室内温度検知用の室内温度センサ、室
   内熱交換器温度検知用の熱交温度センサからの信
   号を受け前記周波数可変装置に制御信号を送る制
   御部と、 前記冷凍サイクルの高圧側圧力状態を検出しそ
   の圧力が所定の高圧状態に達すると作動して前記
   圧縮機の運転を停止せしめる高圧保護手段とを具
   備し、 前記制御部は、 暖房運転時、前記操作部で設定される室内設定
   温度と前記室内温度センサの検知温度との差に応
   じて前記圧縮機に対する能力可変制御信号および
   オン、オフ運転制御信号を送る第１制御手段と、 暖房運転時、前記熱交温度センサの検知温度が
   設定温度以下であれば前記第１制御手段の実行を
   許容するが、熱交温度センサの検知温度が設定温
   度以上になると前記圧縮機の能力を強制的に低減
   する信号を送る第２制御手段と、 暖房運転中の前記圧縮機の再起動に際し、その
   再起動から一定時間は前記第１および第２制御手
   段に優先して、前記圧縮機の能力を一定値以下に
   維持する第３制御手段とを備えたことを特徴とす
   る空気調和機。