JPH0232543B2 - Kukichowakinoreibairyuryoseigyosochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は、容量可変型冷媒圧縮機と、減圧制御
信号によりその減圧量を変え得る減圧弁駆動部付
減圧装置とを用いた空気調和機の冷媒流量制御装
置に関する。

＜従来技術＞ 従来の空気調和機は第１，２図のごとく構成さ
れていた。図において、１は容量可変型の電動式
冷媒圧縮機、２は冷媒凝縮器、３は冷媒減圧装
置、４は冷媒蒸発器、５は前記減圧装置の冷媒流
量制御装置、６は負荷状態によつて前記容量可変
型圧縮機の容量を制御する圧縮機容量制御装置、
６Ａはその感温素子で、室内空気吸込口に設けて
ある。

そして減圧装置３としては、電動モータやソレ
ノイド、あるいはヒータとバイメタルを組み合せ
て減圧弁を駆動する減圧弁駆動部を具えたものを
用いることができ、蒸発器４の入口と出口にそれ
ぞれ設けられた温度検出器５Ａ，５Ｂによつて検
出される蒸発器４の入口温度と出口温度の差δH
が適切な値となるよう制御装置５が減圧装置３に
減圧量を変える減圧制御信号を出力している。そ
して、電気ヒータとバイメタルを組み合わせて減
圧弁の駆動を行なう減圧弁駆動部付減圧装置３へ
減圧制御信号である通電量Ｖと減圧弁の揚程ｈの
関係は第２図の通りである。第３図は、第２図で
示される特性を持つ減圧装置３の減圧弁駆動部の
通電量Ｖを変えたときの、前記温度検出器５Ａ，
５Ｂによつて検出される温度差δHの変化を示す。
ここでサイクル，の特性は、圧縮機１の運転
容量の変化あるいは空調負荷状態が変化したとき
に変わる。例えば、今、サイクルの特性で、減
圧装置３の制御が正常な場合、温度差δHは適切
な値δH0でほぼ一定かあるいは実用上許容できる
巾の間、すなわちδH1からδH2の間で変動し、通
電量ＶはV2近辺にあり、動作点はＡ点の近辺に
ある。ところが空調負荷状態の変化や、それを検
出して制御装置６が圧縮機１の運転容量を変えた
場合などは、サイクルからサイクルに移るに
もかかわらず、減圧装置３への通電量ＶはV2近
辺であり、温度差δHはδH0近辺からδH5の点へ
変化し始める。このとき減圧装置３の制御回路５
は、この動きを検知し通電量Ｖを減少させ動作点
をＡの方向に移動させようとするが、減圧装置３
の弁揚程の追従のおくれあるいは冷凍サイクルの
状態変化を含めた制御系の応答遅れのため、温度
差δHは正常な動作範囲δH2を超えてしまい、こ
のような状態では蒸発器４に流入した低温の液状
冷媒は、循環量不足のため蒸発器４の途中で全て
気化してしまい、冷凍サイクルの能力が低下して
しまう。更に状態が進んでサイクルのＢ点に動
作が移る場合には、通電量Ｖの増減と温度差δH
の増減の関係が逆転してしまうため、減圧装置３
の制御が異常となり、正常な動作に復帰し得なく
なる。このように従来の制御装置では空調負荷状
態が変化したとき異常な状態となる不都合があつ
た。

本発明はこの欠点を解消するためになされたも
ので、制御系の応答遅れがあつても減圧装置の制
御を正常に行える冷媒流量制御装置の提供を目的
としている。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を第４，５図に基づいて
説明する。１５は本発明による減圧装置３の冷媒
流量制御装置であり、５Ａ，５Ｂはそれぞれ蒸発
器の入口と出口の温度検出器で、第１図に示した
ものと同一である。１５Ｃは、温度検出器５Ａ，
５Ｂの出力をデジタル量に変えるＡ／Ｄ変換器、
１５Ｄは、Ａ／Ｄ変換器１５Ｃの出力から前記温
度差δHを適切な値δH0に保つよう減圧装置３の
制御をプログラム的に実現する制御回路、即ちマ
イクロコンピユータであり、１５Ｅは制御回路１
５Ｄから出力される演算結果を減圧装置３に出力
する出力変換器である。１５Ｆは出力変換器１５
Ｅから減圧装置３の減圧弁駆動部出力される減圧
制御信号を制御回路１５Ｄの指令によつて開閉す
る開閉器である。前記減圧装置３の減圧弁は、非
通電時開型で減圧弁駆動部への減圧制御信号の印
加電圧を増加するにしたがつて冷媒通路断面積が
減少するよう構成されている。前記制御回路１５
Ｄは、第７図の如く、前記入口温度検出器５Ａの
検出温度と出口温度検出器５Ｂの検出温度との差
を算出する出入口温度差検出手段１５ａと、該出
入口温度差検出手段１５ａによる検出温度差δH
に基づいて前記減圧弁駆動部に減圧制御信号を出
力する減圧制御手段５ｂと、前記出入口温度差検
出手段１５ａによる検出温度差が正常値（δH1〜
δH2）から第一の異常値（δH4）を越えたときに
前記開閉器１５Ｆに遮断指令信号を出力しまた前
記検出温度差が前記第一の異常値（δH4）からそ
れよりも小さい第二の異常値（δH3）になつたと
きに前記開閉器１５Ｆに伝達指令信号を出力する
開閉器制御手段１５ｃとを有せしめられている。
第５図ａは、本発明にかかる空気調和機の運転中
の前記温度差δHの変化例を示しており、同図ｂ
はそのときの減圧装置３の減圧弁駆動部への通電
量Ｖを示し、同図ｃは前記開閉器１５Ｆの開閉の
状態を示している。第８図は同じく減圧弁駆動部
の制御フローチヤートである。これらの図におい
て、時刻ｔが０のとき負荷状態が変化し、前記温
度差δHが上昇に向かう。このとき制御装置１５
は前記温度差δHの上昇を検知し減圧装置３の弁
揚程を大きくするよう通電量Ｖを減少させるが、
減圧装置３の応答遅れあるいは冷凍サイクルの状
態の応答遅れにより前記温度差δHはなお上昇し
ていく。しかし、温度差δHが通常の変動巾δH2
を超えたある値δH4に達したことを制御装置１５
の制御回路１５Ｄが検出すると、開閉器１５Ｆを
開とする。このため、減圧装置３に出力されてい
る減圧制御信号である通電量Ｖは０となり、弁揚
程が急激に大となる。そのため、循環流量が増大
し、前記温度差δHは下降し始める。

さらに、温度差δHが下降して前記温度差δH4
よりも小さい値δH3に達したとき、制御回路１５
Ｄはこれを検出して開閉器１５Ｆを閉とする。そ
うすると、減圧装置３にはそのときの温度差δH
に基づいて通電が開始される。なお、開閉器１５
Ｆが開となつている間も、制御回路１５Ｄは通常
の制御プログラムに従い演算処理結果を出力変換
器１５Ｅに出力し続けている。このため、開閉器
１５Ｆが開となる直前の通電量ＶがV1であつた
のに対し、開閉器１５Ｆが閉となつたとき、通電
量ＶはV2となつており、差ΔVをもたらす。

なおこの通電量の差ΔVが通常の演算処理の分
で不十分な場合には、制御回路１５Ｄから出力変
換器１５Ｅへの出力を開閉器１５Ｆの開動作と共
に所定の通電量差ΔVを与えるようプログラム的
に手段を講じてもよい。

第６図に異常時の温度差δHと通電量Ｖの関係
を示す。通電量Ｖを除々に上げるなどして、温度
差δHを通常の動作範囲以上の値として、動作点
Ｃになつた場合、通電量Ｖを除々に減少させてい
つても同じ軌跡を描かず、ヒステリシスを示す。
したがつて動作点Ｃから適切な動作点Ａに復帰さ
せるには、本発明のごとく通電量Ｖを一度適切な
一定値V3以下とした後、この値V3よりも大きい
通電量V4とすることが良いことになる。即ち、
本発明では温度差δHが通常の変動巾δH2を超え
たある値δH4より大となつたとき、制御回路１５
Ｄから減圧装置３への減圧制御信号を断つて減圧
装置３の弁揚程が最大となるようにし、この動作
によつて冷凍サイクルが正常に向かい、温度差
δHが前記温度差δH4より低い値δH3となつたと
きに、制御回路１５Ｄの出力を減圧装置３に連結
するよう構成したものである。

＜効 果＞ 以上述べたように、本発明は、容量可変型の電
動式冷媒圧縮機、冷媒凝縮器、冷媒蒸発器、及び
該凝縮器と蒸発器との間に配設した冷媒減圧装置
を具えた空気調和機において、前記蒸発器の入口
温度を検出する入口温度検出器と前記蒸発器の出
口温度を検出する出口温度検出器とを設け、該両
温度検出器の検出温度差により前記減圧装置の減
圧弁駆動部へ減圧制御信号を出力する制御回路を
設け、該制御回路と前記減圧弁駆動部の間に前記
減圧制御信号の伝達と遮断とを行なう開閉器を配
設し、前記減圧装置は、非通電時開型で減圧弁駆
動部への減圧制御信号電圧を増加するにしたがつ
て冷媒通路断面積を減少するよう構成し、前記制
御回路は、前記入口温度検出器の検出温度と出口
温度検出器の検出温度との差を算出する出入口温
度差検出手段と、該出入口温度差検出手段による
検出温度差に基づいて前記減圧弁駆動部に減圧制
御信号を出力する減圧制御手段と、前記出入口温
度差検出手段による検出温度差が正常値（実施例
ではδH1〜δH2）から第一の異常値（実施例では
δH4）を越えたときに前記開閉器に遮断指令信号
を出力しまた前記検出温度差が前記第一の異常値
からそれよりも小さい第二の異常値（実施例では
δH3）になつたときに前記開閉器に伝達指令信号
を出力する開閉器制御手段とを有せしめられたも
のである。

したがつて、本発明によれば、何らかの原因で
冷凍サイクルが異常となつたとき、あるいは異常
へ移行しつつあるとき、これを検出し強制的に迅
速に正常状態に復帰させ、冷凍サイクルが正常に
向かえば、先の異常時動作を解除した通常の制御
動作に復帰させるから、十分に信頼性の高い減圧
装置の制御装置が得られるという優れた効果が期
待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す構成図、第２図はその
減圧制御信号と減圧弁揚程との関係を示す線図、
第３図は同じく減圧制御信号と温度差との関係を
示す線図、第４図は本発明の実施例を示す構成
図、第５図ａは本発明実施例の時間と温度差との
関係を示す線図、第５図ｂは同時間と減圧制御信
号との関係を示す線図、第５図ｃは同時間と開閉
器との関係を示す線図、第６図は同減圧制御信号
と温度差との関係を示す線図、第７図は本発明制
御回路の構成図、第８図は同じく減圧弁駆動部の
制御フローチヤートである。 １：冷媒圧縮機、２：冷媒凝縮器、３：冷媒減
圧装置、４：冷媒蒸発器、５Ａ，５Ｂ：温度検出
器、１５：冷媒流量制御装置、１５Ｄ：制御回
路、１５Ｆ：開閉器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 容量可変型の電動式冷媒圧縮機、冷媒凝縮
   器、冷媒蒸発器、及び該凝縮器と蒸発器との間に
   配設した冷媒減圧装置を具えた空気調和機におい
   て、前記蒸発器の入口温度を検出する入口温度検
   出器と前記蒸発器の出口温度を検出する出口温度
   検出器とを設け、該両温度検出器の検出温度差に
   より前記減圧装置の減圧弁駆動部へ減圧制御信号
   を出力する制御回路を設け、該制御回路と前記減
   圧弁駆動部の間に前記減圧制御信号の伝達と遮断
   とを行なう開閉器を配設し、前記減圧装置は、非
   通電時開型で減圧弁駆動部への減圧制御信号電圧
   を増加するにしたがつて冷媒通路断面積を減少す
   るよう構成し、前記制御回路は、前記入口温度検
   出器の検出温度と出口温度検出器の検出温度との
   差を算出する出入口温度差検出手段と、該出入口
   温度差検出手段による検出温度差に基づいて前記
   減圧弁駆動部に減圧制御信号を出力する減圧制御
   手段と、前記出入口温度差検出手段による検出温
   度差が正常値から第一の異常値を越えたときに前
   記開閉器に遮断指令信号を出力しまた前記検出温
   度差が前記第一の異常値からそれよりも小さい第
   二の異常値になつたときに前記開閉器に伝達指令
   信号を出力する開閉器制御手段とを有せしめられ
   たことを特徴とする冷媒流量制御装置。