JPH0432658A - 空気調和機 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、圧縮機、室外熱交換器、二方弁減圧器、室
内熱交換器を連通してなる冷凍サイクルを備えた空気調
和機に関する。

（従来の技術） 一般に、空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧器
、室内熱交換器を順次連通してなる冷凍サイクルを備え
、室外熱交換器を凝縮器、室内熱交換器を蒸発器として
働かせることにより、冷房運転を実行することかできる
。

一方、最近の会社や事務所において、ワープロやパーソ
ナルコンピュータ等、ＯＡ機器の普及には目覚しいもの
があり、それらＯＡ機器が多数台設置される環境では、
放熱への対処から年間にわたって冷房運転が要求される
。

しかしなから、冬季のように外気温が低い状況で冷房運
転を実行すると、室外熱交換器の凝縮圧力か異常に低下
し、それに伴って室内熱交換器の蒸発圧力が低下し、室
内熱交換器が凍結するという事態が生じる。

こうなると、圧縮機へ多量の液冷媒が吸い込まれてしま
う過度の液バツク現象が起こり、圧縮機の故障の原因と
なる。

この解決策として、低外気温時に室外ファンの運転を停
止し、室外熱交換器の凝縮圧力の低下を防止する方法が
ある。

（発明が解決しようとする課題） ただし、室外ファンの停止による凝縮圧力の低下防止は
外気温がせいぜい零℃までしか効果がなく、それ以下に
外気温が下がると結局は液バツク現象を生じてしまう。

この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的とす
るところは、外気温が低くても、特に零℃以下でも、冷
房を可能とする信頼性にすぐれた空気調和機を提供する
ことにある。

［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） この発明の空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、二方
弁、減圧器、室内熱交換器を連通した冷凍サイクルと、
この冷凍サイクルの低圧側圧力を検知する圧力センサと
、外気温度を検知する外気温度センサと、上記圧縮機の
運転および上記二方弁の開放により冷房運転を実行する
手段と、この冷房運転時、上記外気温度センサの検知温
度が設定値以下のときに低外気温モードを設定する手段
と、この低外気温モードの設定に際し、上記圧力センサ
の検知圧力が設定値を超えていれば上記二方弁を閉成す
る手段と、上記低外気温モードの設定に際し、上記圧力
センサの検知圧力が設定値と同じまたはそれ以下に下が
ると上記圧縮機の運転を停止して上記二方弁を開放する
手段とを備える。

（作用） 冷房運転時、外気温Ｔｏが０℃以下では、低外気温モー
ドが設定され、先ず室外熱交換器の凝縮圧力が高められ
、次にその凝縮圧力と室内熱交換器の内部圧力との差に
基づいて室外熱交換器から室内熱交換器への液冷媒の供
給が行なわれる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図に示すように、圧縮機１、室外熱交換器２、二方
弁３、減圧器たとえばキャピラリチューブ４、室内熱交
換器５が順次連通され、冷凍サイクルが構成される。

すなわち、圧縮機コから吐出される冷媒は、室外熱交換
器２に入り、ここで外気に熱を奪われて液化する。この
液冷媒は、二方弁３を通り、さらにキャピラリチューブ
４で減圧され、室内熱交換器５に入る。この室内熱交換
器５では、冷媒か室内空気から熱を奪って気化する。こ
のガス冷媒は、圧縮機１に吸い込まれる。

ギヤピラリチューブ４と並列にバイパス管が接続され、
そのバイパス管に二方弁６が接続される。

圧縮機１の吸込口への接続管に、低圧側圧力（冷媒の圧
力）を検知する圧力センサ７が取り付けられる。

室外熱交換器２の近傍に室外ファン８が配設される。

室内熱交換器５の近傍に室内ファン９が配設される。

室外熱交換器２の近傍に外気温度センサ１１が配設され
る。

室内熱交換器５の近傍に室内温度センサ］２が配設され
る。

一方、２０は制御部で、マイクロコンピュータおよびそ
の周辺回路からなる。

この制御部２０に、操作部２１、タイマ回路２２、上記
圧縮機１、二方弁３、二方弁６、圧力センサ７、室外フ
ァン８、室内ファン９、外気温度センサ１１、および室
内温度センサ１２が接続される。

そして、制御部２０は、室内温度センサ１２の検知温度
Ｔｉが設定室内温度Ｔｓより高いとき、圧縮機１の運転
、二方弁３の開放、室外ファン８の運転、および室内フ
ァン９の運転により冷房運転を実行する手段と、この冷
房運転時、外気温度センサ１１の検知温度Ｔｏか設定値
０℃以下のときに低外気温モードを設定する手段と、こ
の低外気温モードの設定に際し、圧力センサ７の検知圧
力Ｐｓが設定値を超えていれば二方弁３を閉成する手段
と、上記低外気温モードの設定に際し、圧力センサ７の
検知圧力Ｐｓが設定値と同じまたはそれ以下に下がると
圧縮機１の運転を停止して二方弁３を開放する手段とを
備える。

つぎに、上記の構成において第２図を参照しながら作用
を説明する。

操作部２１で所望の室内温度Ｔｓを設定するとともに、
運転スイッチ（図示しない）をオンする。

運転スイッチがオンされると、室内温度センサ１２の検
知温度Ｔｉと設定室内温度Ｔｓとが比較される（ステッ
プＳｌ）。

検知温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｓより高ければ（Ｔｉ＞
Ｔｓ）、さらに外気温度センサ１１の検知温度Ｔｏと設
定値０℃とが比較される（ステップＳ２）。

検知温度Ｔｏと設定値０℃より高ければ（Ｔ。

〉０℃）、圧縮機１が起動されるとともに、二方弁３の
開放される（ステップＳ３）。さらに、室外ファン８お
よび室内ファン９が運転オンされる。

つまり、室外熱交換器２が凝縮器、室内熱交換器５が蒸
発器として働き、その室内熱交換器５を通る室内空気か
冷却されて冷房運転が実行される。

この冷房運転時、外気温度センサ１１の検知温度ＴＯが
設定値０℃以下になると（Ｔ　ｏ　＜　０℃）、低外気
温モードが設定される。

この低外気温モードが設定されると、圧縮機１の運転オ
ンを継続したまま、二方弁３か閉成される（ステップＳ
４）。

二方弁３か閉成されると、圧縮機１から吐出されるガス
冷媒か室外熱交換器２に溜まり込む。この溜まり込んだ
冷媒は、外気に熱を奪われて液化する。

二方弁３の閉成時は圧力センサ７の検知圧力Ｐｓと設定
値０．５ｋｇ／ｃｄＧとか比較され（ステップＳ５）、
検知圧力Ｐｓが設定値０，５ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇを超え
た状態（ｐｓ＞０．５）ては二方弁３の閉成か続けられ
る。

室外熱交換器２への液冷媒の貯留が進み、圧力センサ７
の検知圧力Ｐｓが設定値０　、　５　ｋｇ　／　ｃｄ　
Ｇと同じまたはそれ以下まで下がると（Ｐｓ≦０．５）
、圧縮機１の運転がオフされ、かつ二方弁３，６が開放
される。同時に、タイマ回路２２てタイマカウントｔｌ
が開始される（ステップＳ６）。

二方弁３．６が開放されると、室外熱交換器２の内部圧
力（凝縮圧力）と室内熱交換器５の内部圧力（＝Ｐｓ）
との差により、室外熱交換器２内の液冷媒か二方弁３，
６を通って室内熱交換器５に流入する。

室内熱交換器５に流入した液冷媒は、室内空気から熱を
奪って気化する。これにより、室内が冷房される。

ここでは、室内温度センサ１２の検知温度Ｔｉと設定室
内温度Ｔｓとの比較（ステップＳ７）、さらにタイマカ
ウントｔ１と設定時間３分との比較、および検知圧力Ｐ
ｓと復帰用の設定値１．５ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇとの比較
がそれぞれなされる（ステップＳ８）　　。

検知温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｓより高い状態でも（Ｔ
ｉ＞Ｔｓ）、タイマカウントｔ１か設定時間３分に達し
て（ｔ、＞３分）、シかも検知圧力Ｐｓが設定値１　、
　５　ｋｇ　／　ｃｄ　Ｇを超えると（Ｐｓ＞１．．５
）、二方弁３．６か閉成され（ステップＳ９）、上記ス
テップＳ２の比較に戻る。

ここで、外気温度センサ１１の検知温度Ｔｏか設定値０
℃以下ならば（Ｔｏ＜０℃）、低外気温モートか再び設
定され、上記の動作が繰り返される。

たたし、検知温度Ｔｏが設定値０℃と同じまたはそれ以
上になると（Ｔｏ≧０℃）、低外気温モートが解除され
る。つまり、圧縮機１か起動されるとともに、二方弁３
が開放され（ステップＳ３）　　ステップＳ１に戻る。

なお、タイマカウントｔ】による設定時間３分は、圧縮
機１の寿命向上を図るための再起動防止時間である。

ステップＳ１の比較において室内温度センサ１２の検知
温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｓと同じまたはそれ以下なら
ば（Ｔｉ≦ＴＳ）、そのときに圧縮機１の運転がオンか
オフかが判定され（ステップ５１０）、オンならば圧縮
機１の運転がオフされるとともに、タイマ回路２２でタ
イマカウントｔ２が開始される（ステップ５１１）。そ
して、このタイマカウントｔ２が設定時間３分に達する
まで、圧縮機１の再起動が禁止される。このタイマカウ
ントｔ２による設定時間３分も、再起動防止時間である
。

また、低外気温モードにおいて、ステップＳ７の比較で
室内温度センサ１２の検知温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｓ
と同じまたはそれ以下になると（Ｔｉ≦Ｔ′Ｓ）、二方
弁３，６が閉成され（ステップ５１２）、冷房が中断さ
れる。この中断は上記タイマカウントｔ１が設定時間３
分に達するまで継続され（ステップ５１３）、その後、
ステップＳ１の比較に戻る。

このように、外気温Ｔｏが０℃以下では低外気温モード
を設定し、先ず室外熱交換器２の凝縮圧力を高め、次に
その凝縮圧力と室内熱交換器５の内部圧力（−Ｐｓ）と
の差を利用して室外熱交換器２から室内熱交換器５への
液冷媒の供給を行なうことにより、室外熱交換器２の凝
縮圧力の異常低下を生じることなく、ひいては室内熱交
換器５の蒸発圧力の低下を生じることな（、室内を冷房
することができる。

特に、室内熱交換器５の凍結を生じることがなく、よっ
て圧縮機１への液バツク現象を回避することができ、圧
縮機１の故障を未然に防止することかできる。

室外熱交換器２の凝縮圧力が実際にどれくらいの値にな
るかについては、外気温が０℃の場合に約８　ｋｇ　／
　ｃｄ　Ｇ、特に外気温が一２０℃の場合でも約３　ｋ
ｇ　／　ｃＪ　Ｇを得ることかでき、十分な冷媒供給圧
力差を確保することかできる。

しかも、室外熱交換器２から室内熱交換器５への冷媒の
供給に当たっては、二方弁６の開放によってキャピラリ
チューブ４をバイパスさせているので、流路抵抗か小さ
くなり、良好な冷房効率が得られる。

なお、上記実施例において、外気温がＯ℃〜１５℃の範
囲で室外ファン８の運転を停止するいわゆる“ファンス
トップ方式゛を加えるようにしてもよく、そうすること
により製品としての信頼性がさらに向上する。

その他、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、圧縮機、室外熱交
換器、二方弁、減圧器、室内熱交換器を連通した冷凍サ
イクルと、この冷凍サイクルの低圧側圧力を検知する圧
力センサと、外気温度を検知する外気温度センサと、上
記圧縮機の運転および上記二方弁の開放により冷房運転
を実行する手段と、この冷房運転時、上記外気温度セン
サの検知温度が設定値以下のときに低外気温モードを設
定する手段と、この低外気温モードの設定に際し、上記
圧力センサの検知圧力が設定値を超えていれば上記二方
弁を閉成する手段と、上記低外気温モードの設定に際し
、上記圧力センサの検知圧力が設定値と同じまたはそれ
以下に下がると上記圧縮機の運転を停止して上記二方弁
を開放する手段とを備えたので、外気温が低くても、特
に零℃以下でも、冷房を可能とする信頼性にすぐれた空
気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の冷凍サイクルおよび制御
回路の構成を示す図、第２図は同実施例の作用を説明す
るためのフローチャートである。 １・・圧縮機、２・室外熱交換器、３・・・二方弁、４
・・・キャピラリチューブ（減圧器）、５・・・室内熱
交換器、７・・・圧力センサ、１１・・・外気温センサ
、２０・・・制御部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機，室外熱交換器，二方弁，減圧器，室内熱交換器
   を連通した冷凍サイクルと、この冷凍サイクルの低圧側
   圧力を検知する圧力センサと、外気温度を検知する外気
   温度センサと、上記圧縮機の運転および上記二方弁の開
   放により冷房運転を実行する手段と、この冷房運転時、
   上記外気温度センサの検知温度が設定値以下のときに低
   外気温モードを設定する手段と、この低外気温モードの
   設定に際し、上記圧力センサの検知圧力が設定値を超え
   ていれば上記二方弁を閉成する手段と、上記低外気温モ
   ードの設定に際し、上記圧力センサの検知圧力が設定値
   と同じまたはそれ以下に下がると上記圧縮機の運転を停
   止して上記二方弁を開放する手段とを具備したことを特
   徴とする空気調和機。