JPH04255597A - 空調装置 - Google Patents
空調装置Info
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- JPH04255597A JPH04255597A JP3269054A JP26905491A JPH04255597A JP H04255597 A JPH04255597 A JP H04255597A JP 3269054 A JP3269054 A JP 3269054A JP 26905491 A JP26905491 A JP 26905491A JP H04255597 A JPH04255597 A JP H04255597A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
- F25B49/022—Compressor control arrangements
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
- G05D23/1912—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can take more than two discrete values
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空調装置に関し、特に
、空調装置の排出温度を制御するためにコンプレッサ速
度を変える方法及び装置に関する。
、空調装置の排出温度を制御するためにコンプレッサ速
度を変える方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に居住用あるいは光産業用に使用さ
れている、空調装置及びヒートポンプ装置は、気密式コ
ンプレッサによって駆動されている。このような装置に
おいては、コンプレッサを考えられ得る過負荷状態、例
えば極限の気象状態の下での駆動、不適性な装置の使用
による過負荷、装置内の部材の誤動作による過負荷等か
ら保護する手段を設けることが望ましい。典型的な保護
方法としては、コンプレッサの排出圧を測定して、検知
された圧力が過度に上昇した場合に装置を停止する方法
がとられている。
れている、空調装置及びヒートポンプ装置は、気密式コ
ンプレッサによって駆動されている。このような装置に
おいては、コンプレッサを考えられ得る過負荷状態、例
えば極限の気象状態の下での駆動、不適性な装置の使用
による過負荷、装置内の部材の誤動作による過負荷等か
ら保護する手段を設けることが望ましい。典型的な保護
方法としては、コンプレッサの排出圧を測定して、検知
された圧力が過度に上昇した場合に装置を停止する方法
がとられている。
【0003】さて、現在コンプレッサ及びファン、室内
外コイルを駆動するのに変速モータが使用されている。 変速モータによって作動速度を様々に変化できるため、
種々の負荷及び環境状態のもとで作動効率を上げること
ができる。さらに、コンプレッサ駆動モータを使用する
場合は、過度に高い排出圧が検知された時に、コンプレ
ッサの駆動を停止することなく、単にコンプレッサの駆
動速度を減じるだけで、過酷条件における駆動を避ける
ことができる。
外コイルを駆動するのに変速モータが使用されている。 変速モータによって作動速度を様々に変化できるため、
種々の負荷及び環境状態のもとで作動効率を上げること
ができる。さらに、コンプレッサ駆動モータを使用する
場合は、過度に高い排出圧が検知された時に、コンプレ
ッサの駆動を停止することなく、単にコンプレッサの駆
動速度を減じるだけで、過酷条件における駆動を避ける
ことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンプ
レッサの吸入圧が一定に維持されている時は、排出圧は
排出ガスの温度を反映するが、吸入圧が環境の変化ある
いは装置コンディションの変化等により変化した時は、
排出圧が許容閾値内であっても、コンプレッサの駆動温
度は過度に上昇してしまう不都合がある。例えば、漏洩
等により冷却剤の損失が生じると、吸入圧は低下し、排
出温度は上昇し始める。同様に、冷却剤の導管に欠陥が
生じて冷却剤の流量が減少してもやはり、吸入圧は低下
し、排出温度は上昇する。また、気化器内の温度が低下
すると、吸入圧力は同じく低下し、排出温度は上昇し始
める。
レッサの吸入圧が一定に維持されている時は、排出圧は
排出ガスの温度を反映するが、吸入圧が環境の変化ある
いは装置コンディションの変化等により変化した時は、
排出圧が許容閾値内であっても、コンプレッサの駆動温
度は過度に上昇してしまう不都合がある。例えば、漏洩
等により冷却剤の損失が生じると、吸入圧は低下し、排
出温度は上昇し始める。同様に、冷却剤の導管に欠陥が
生じて冷却剤の流量が減少してもやはり、吸入圧は低下
し、排出温度は上昇する。また、気化器内の温度が低下
すると、吸入圧力は同じく低下し、排出温度は上昇し始
める。
【0005】コンプレッサの駆動温度が過度に上昇する
と、種々の損害を招く可能性がある。例えば、コンプレ
ッサが比較的高温にさらされた時、モータ内の断熱が悪
化し、ついには短絡が起きる。さらに、高温条件下では
、潤滑油が分解し易くなり、コンプレッサ内の種々の部
材の過度の摩耗と、機能不良が生じる。
と、種々の損害を招く可能性がある。例えば、コンプレ
ッサが比較的高温にさらされた時、モータ内の断熱が悪
化し、ついには短絡が起きる。さらに、高温条件下では
、潤滑油が分解し易くなり、コンプレッサ内の種々の部
材の過度の摩耗と、機能不良が生じる。
【0006】従って、本発明は、コンプレッサを高温条
件から確実に保護する方法及び装置を提供することを目
的とする。
件から確実に保護する方法及び装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、気化器コイルと、コンデンサコイル
と、膨張装置と、コンプレッサ変速駆動機構を有するコ
ンプレッサから構成される空調装置に、前記コンプレッ
サの排出温度を検知するセンサと、該排出温度を第一の
所定の限界温度と比較する比較機構と、該比較機構によ
って前記排出温度が前記所定の限界温度を上回ったこと
が示唆された時に、前記コンプレッサ変速駆動機構の速
度を減じる制御装置とを設置する。この制御装置が、前
記排出温度が第一の所定期間内に、前記第一の所定限界
温度を上回った後にのみ前記コンプレッサ変速駆動機構
の速度を減じるように設定し、また、排出温度が、第二
の所定期間中、前記第一の所定限界温度を上回り続けた
時に、前記コンプレッサ変速駆動機構の速度を漸次減じ
るように設定することが望ましい。さらに、前記制御装
置は、前記排出温度が前記第一の所定限界温度以下にな
るまで、前記コンプレッサ変速駆動機構の速度を段階的
に減じ続けるよう設定することも可能である。
ために、本発明は、気化器コイルと、コンデンサコイル
と、膨張装置と、コンプレッサ変速駆動機構を有するコ
ンプレッサから構成される空調装置に、前記コンプレッ
サの排出温度を検知するセンサと、該排出温度を第一の
所定の限界温度と比較する比較機構と、該比較機構によ
って前記排出温度が前記所定の限界温度を上回ったこと
が示唆された時に、前記コンプレッサ変速駆動機構の速
度を減じる制御装置とを設置する。この制御装置が、前
記排出温度が第一の所定期間内に、前記第一の所定限界
温度を上回った後にのみ前記コンプレッサ変速駆動機構
の速度を減じるように設定し、また、排出温度が、第二
の所定期間中、前記第一の所定限界温度を上回り続けた
時に、前記コンプレッサ変速駆動機構の速度を漸次減じ
るように設定することが望ましい。さらに、前記制御装
置は、前記排出温度が前記第一の所定限界温度以下にな
るまで、前記コンプレッサ変速駆動機構の速度を段階的
に減じ続けるよう設定することも可能である。
【0008】本制御装置は、前記比較機構によって、前
記排出温度が前記第一の所定限界温度より高く設定され
た第二の所定限界温度よりも上昇したことが示唆された
時には、前記コンプレッサ変速駆動機構を停止するよう
に設定しても良い。
記排出温度が前記第一の所定限界温度より高く設定され
た第二の所定限界温度よりも上昇したことが示唆された
時には、前記コンプレッサ変速駆動機構を停止するよう
に設定しても良い。
【0009】
【作用】本発明によって、変速コンプレッサからの排出
ガスの温度が検知され、この温度が、所定のレベルを上
回ると、コンプレッサの速度を必要なだけ減じて排出ガ
スの温度を低下させる。制御装置が、変速コンプレッサ
を駆動して、排出温度が所定の期間、所定の限界値を上
回った後にのみ、コンプレッサの速度を排出ガスの温度
の高さに応じて減じる。変速コンプレッサの制御装置は
、排出ガスが過度に上昇する状態が持続すると、さらに
、コンプレッサの速度を減じる。こうして、検知された
温度が許容レベルを上回る限り、コンプレッサの速度は
、排出ガスがついに許容レベル以下にまで低下するまで
、漸次段階的に低下される。排出ガスの検知温度が、コ
ンプレッサモータの速度を減じるための許容レベルより
高く設定された所定レベルに達すると、単純にモータの
速度を減じるだけでは不十分であると判断して、装置が
停止する。
ガスの温度が検知され、この温度が、所定のレベルを上
回ると、コンプレッサの速度を必要なだけ減じて排出ガ
スの温度を低下させる。制御装置が、変速コンプレッサ
を駆動して、排出温度が所定の期間、所定の限界値を上
回った後にのみ、コンプレッサの速度を排出ガスの温度
の高さに応じて減じる。変速コンプレッサの制御装置は
、排出ガスが過度に上昇する状態が持続すると、さらに
、コンプレッサの速度を減じる。こうして、検知された
温度が許容レベルを上回る限り、コンプレッサの速度は
、排出ガスがついに許容レベル以下にまで低下するまで
、漸次段階的に低下される。排出ガスの検知温度が、コ
ンプレッサモータの速度を減じるための許容レベルより
高く設定された所定レベルに達すると、単純にモータの
速度を減じるだけでは不十分であると判断して、装置が
停止する。
【0010】
【実施例】図1は、本発明を含む典型的な空調装置を示
す概略図で、コイル12及びファン13から構成される
室外ユニット11と、熱交換器16及び送風器17から
構成される室内ユニット14と、熱膨張弁やアキュレー
タ等の膨張装置18と、コンプレッサ19とにより、従
来の冷却回路が形成されている。通常の冷却系において
は、コンプレッサから圧縮された冷却液が排出路21に
沿って、冷却液を濃縮するコンデンサとして機能する室
外ユニット11の方へ排出され、経路22を介して膨張
装置18へ導入される。この膨張装置18で、冷却液は
、気体に膨張され、気化器コイルとして機能する熱交換
器16へ導入される。コイル周辺を取り巻く空気は送風
器17により冷却される。次いで加熱された冷却ガスは
、経路23を経てコンプレッサに導入されて、系が完了
する。
す概略図で、コイル12及びファン13から構成される
室外ユニット11と、熱交換器16及び送風器17から
構成される室内ユニット14と、熱膨張弁やアキュレー
タ等の膨張装置18と、コンプレッサ19とにより、従
来の冷却回路が形成されている。通常の冷却系において
は、コンプレッサから圧縮された冷却液が排出路21に
沿って、冷却液を濃縮するコンデンサとして機能する室
外ユニット11の方へ排出され、経路22を介して膨張
装置18へ導入される。この膨張装置18で、冷却液は
、気体に膨張され、気化器コイルとして機能する熱交換
器16へ導入される。コイル周辺を取り巻く空気は送風
器17により冷却される。次いで加熱された冷却ガスは
、経路23を経てコンプレッサに導入されて、系が完了
する。
【0011】さて、従来の空調装置は、通常一定の速度
で駆動されるコンプレッサを有しているが、本発明では
、変速駆動装置24及び、装置の作動状態を監視し、制
御信号を経路27を介して変速駆動装置24に送信する
、制御装置26を配設する。変速駆動装置24としては
、インバータにより駆動される交流モータあるいは電気
的に整流された直流モータの使用が望ましい。これらの
変速駆動装置として、コープランド社のCVA−015
0変速コンプレッサもしくは、キャリアコーポレイショ
ンのインバータアセンブリNo.38QV400094
あるいは、ゼネラルエレクトリック社の電気整流モータ
が好適である。いずれの装置を用いた場合でも、モータ
の速度は、検知された環境あるいは空調装置の状態に応
じて制御装置26から経路27を介して発せられる速度
指令信号により、変更される。一般に、モータ速度は、
高負荷のもとで駆動する際には上昇し、低負荷のもとで
駆動する際に低下する。
で駆動されるコンプレッサを有しているが、本発明では
、変速駆動装置24及び、装置の作動状態を監視し、制
御信号を経路27を介して変速駆動装置24に送信する
、制御装置26を配設する。変速駆動装置24としては
、インバータにより駆動される交流モータあるいは電気
的に整流された直流モータの使用が望ましい。これらの
変速駆動装置として、コープランド社のCVA−015
0変速コンプレッサもしくは、キャリアコーポレイショ
ンのインバータアセンブリNo.38QV400094
あるいは、ゼネラルエレクトリック社の電気整流モータ
が好適である。いずれの装置を用いた場合でも、モータ
の速度は、検知された環境あるいは空調装置の状態に応
じて制御装置26から経路27を介して発せられる速度
指令信号により、変更される。一般に、モータ速度は、
高負荷のもとで駆動する際には上昇し、低負荷のもとで
駆動する際に低下する。
【0012】また、制御装置26は、変速駆動装置24
を制御する以外に、室外ファン11の変速モータ28及
び室内送風器17の変速モータ29に、それぞれ経路3
1及び32を介して速度指令信号を送信する。
を制御する以外に、室外ファン11の変速モータ28及
び室内送風器17の変速モータ29に、それぞれ経路3
1及び32を介して速度指令信号を送信する。
【0013】さらに、コンプレッサ19の変速駆動装置
24の通常の制御に加えて、制御装置26が、コンプレ
ッサ排出路21内の温度の過上昇を防ぐように変速駆動
装置24の速度を変更する機能を有する。このために、
制御装置26と経路34を介して連通する排出温度セン
サ33を配設する。センサ33により検知された排出温
度TDを表す電気信号が、経路34を介して制御装置2
6内のコンパレータ36に送信される。図2のブロック
37にこの工程を示す。次いで、ブロック38に示すよ
うに、コンパレータ36により、検知温度TDが、所定
温度限界TL1と比較される。この場合の温度限界とし
ては、230Fと設定することが望ましい。検知温度T
Dが、この所定温度限界TL1を、例えば1分間等に設
定された所定の期間上回ると、コンプレッサ速度が所定
量だけ低下される。例えば、モータ速度を10%低下さ
せる。この工程は、図2のブロック39に示されている
。 好適な所定期間(例えば1分間)経過の後に、検知温度
TDが温度限界TL1を上回り続けていれば、モータ速
度はさらに、所定量(例えば10%)低下される(ブロ
ック41参照)。本工程は、排出ガスの温度TDが所定
レベルTL1を下回るまで、あるいは、モータ速度が最
小圧縮駆動速度に達するまで、ブロック42に示すよう
に繰り返される。こうして、コンプレッサは、排出ガス
温度TDが再び許容レベルTL1を上回って、さらに速
度を最小駆動速度以下にならない程度まで低下する必要
が生じない限り、設定された速度において駆動される。
24の通常の制御に加えて、制御装置26が、コンプレ
ッサ排出路21内の温度の過上昇を防ぐように変速駆動
装置24の速度を変更する機能を有する。このために、
制御装置26と経路34を介して連通する排出温度セン
サ33を配設する。センサ33により検知された排出温
度TDを表す電気信号が、経路34を介して制御装置2
6内のコンパレータ36に送信される。図2のブロック
37にこの工程を示す。次いで、ブロック38に示すよ
うに、コンパレータ36により、検知温度TDが、所定
温度限界TL1と比較される。この場合の温度限界とし
ては、230Fと設定することが望ましい。検知温度T
Dが、この所定温度限界TL1を、例えば1分間等に設
定された所定の期間上回ると、コンプレッサ速度が所定
量だけ低下される。例えば、モータ速度を10%低下さ
せる。この工程は、図2のブロック39に示されている
。 好適な所定期間(例えば1分間)経過の後に、検知温度
TDが温度限界TL1を上回り続けていれば、モータ速
度はさらに、所定量(例えば10%)低下される(ブロ
ック41参照)。本工程は、排出ガスの温度TDが所定
レベルTL1を下回るまで、あるいは、モータ速度が最
小圧縮駆動速度に達するまで、ブロック42に示すよう
に繰り返される。こうして、コンプレッサは、排出ガス
温度TDが再び許容レベルTL1を上回って、さらに速
度を最小駆動速度以下にならない程度まで低下する必要
が生じない限り、設定された速度において駆動される。
【0014】もしも、ブロック38において、コンパレ
ータによって排出ガスの温度TDが、コンプレッサの駆
動を続けることが危険な温度(例えば240F)である
、温度限界TL2を上回ったと判断された場合は、コン
プレッサの駆動は、ブロック43に示すように、停止さ
れる。
ータによって排出ガスの温度TDが、コンプレッサの駆
動を続けることが危険な温度(例えば240F)である
、温度限界TL2を上回ったと判断された場合は、コン
プレッサの駆動は、ブロック43に示すように、停止さ
れる。
【0015】なお、開示した本発明の実施例は、本発明
の理解の一助となすために、その最適な実施態様を示し
たものにすぎず、本発明は上記した実施例に限定される
ことなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨を
逸脱しない範囲における、あらゆる変更が可能であるこ
とは言うまでもない。すなわち、本発明は、この空調装
置に関するものとして開示するが、冷却剤の方向を四方
弁によって反対に変更するヒートポンプ装置においても
適用可能である。
の理解の一助となすために、その最適な実施態様を示し
たものにすぎず、本発明は上記した実施例に限定される
ことなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨を
逸脱しない範囲における、あらゆる変更が可能であるこ
とは言うまでもない。すなわち、本発明は、この空調装
置に関するものとして開示するが、冷却剤の方向を四方
弁によって反対に変更するヒートポンプ装置においても
適用可能である。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、コンプレッサ排出部位
に設置された温度センサにより検知された排出温度を制
御装置内のコンパレータによって比較し、排出温度が、
設定された許容レベルよりも上昇すると、コンプレッサ
の速度を段階的に漸次低下させるため、コンプレッサの
速度を、検知された環境あるいは空調装置の状態に応じ
て、変更することができる。即ち、コンプレッサの排出
圧、吸入圧とに関係なく、温度を直接測定することによ
って、コンプレッサを高温下での駆動から回避すること
ができる。
に設置された温度センサにより検知された排出温度を制
御装置内のコンパレータによって比較し、排出温度が、
設定された許容レベルよりも上昇すると、コンプレッサ
の速度を段階的に漸次低下させるため、コンプレッサの
速度を、検知された環境あるいは空調装置の状態に応じ
て、変更することができる。即ち、コンプレッサの排出
圧、吸入圧とに関係なく、温度を直接測定することによ
って、コンプレッサを高温下での駆動から回避すること
ができる。
【図1】本発明による空調装置の概略図である。
【図2】本発明の方法を示す流れ図である。
11 室外ユニット
12 コイル
13 ファン
14 室内ユニット
16 熱交換器
17 送風器
18 膨張装置
19 コンプレッサ
24 変速駆動装置
26 制御装置
33 排出温度センサ
36 コンパレータ
Claims (10)
- 【請求項1】 気化器コイルと、コンデンサコイルと
、膨張装置と、コンプレッサ変速駆動機構を有するコン
プレッサから構成され、前記コンプレッサの排出温度を
検知するセンサと、該排出温度を第一の所定限界温度と
比較する比較機構と、該比較機構によって前記排出温度
が前記所定限界温度を上回ったことが示唆された時に、
前記コンプレッサ変速駆動機構の速度を減じる制御装置
とを有することを特徴とする空調装置。 - 【請求項2】 前記制御装置が、前記排出温度が第一
の所定期間内に、前記第一の所定限界温度を上回った後
にのみ前記コンプレッサ変速駆動機構の速度を減じるこ
とを特徴とする、請求項1に記載の空調装置。 - 【請求項3】 前記制御装置が、前記排出温度が第二
の所定期間中、前記第一の所定限界温度を上回り続けた
時に、前記コンプレッサ変速駆動機構の速度をさらに減
じることを特徴とする、請求項2に記載の空調装置。 - 【請求項4】 前記制御装置が、前記排出温度が前記
第一の所定限界温度以下になるまで、前記コンプレッサ
変速駆動機構の速度を漸次減じ続けることを特徴とする
、請求項3に記載の空調装置。 - 【請求項5】 前記制御装置が、前記比較機構によっ
て、前記排出温度が前記第一の所定限界温度より高く設
定された第二の所定限界温度よりも上昇したことが示唆
された時に、前記コンプレッサ変速駆動機構を停止する
ことを特徴とする、請求項1に記載の空調装置。 - 【請求項6】 気化器コイルと、コンデンサコイルと
、膨張装置と、コンプレッサ変速駆動機構を有するコン
プレッサから構成される空調装置において、前記コンプ
レッサの排出温度を検知する工程と、該排出温度を第一
の所定限界温度と比較する工程と、前記比較工程によっ
て、前記排出温度が前記第一の所定限界温度を上回った
ことが示唆された時に、必要なだけ前記コンプレッサ変
速駆動機構の速度を減じる工程から成ることを特徴とす
る、前記空調装置の作動方法。 - 【請求項7】 前記コンプレッサ変速駆動機構の速度
を減じる工程が、前記排出温度が第一の所定期間内に、
前記第一の所定限界温度を上回った後にのみ実施される
ことを特徴とする、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 前記方法がさらに、前記排出温度が第
二の所定期間中、前記第一の所定限界温度を上回り続け
た時に、前記コンプレッサ変速駆動機構の速度をさらに
減じる工程を有することを特徴とする、請求項6に記載
の方法。 - 【請求項9】 前記方法がさらに、前記排出温度が前
記第一の所定限界温度以下になるまで、前記コンプレッ
サ変速駆動機構の速度を漸次減じ続ける工程を有するこ
とを特徴とする、請求項6に記載の方法。 - 【請求項10】 前記比較工程によって、前記排出温
度が、前記第一の所定限界温度より高く設定された第二
の所定限界温度より上昇したことが示唆された時に、前
記コンプレッサ駆動機構を停止することを特徴とする、
請求項6に記載の方法。
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