JPH0526433Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は冷凍サイクルを備えた空気調和機に
関し、特に膨張弁によつて冷媒流量を調節し、冷
媒により圧縮機を冷却するようにした空気調和機
に関する。

〈従来の技術〉 第７図は従来の空気調和機の冷凍サイクルの概
略構成図である。

上記第７図において、１は圧縮機、２は凝縮
器、３は膨張弁、４は蒸発器であり、順次ループ
状に配管パイプで接続された冷凍サイクルを構成
している。上記圧縮機１の吐出側には吐出温度検
出器５が設けられている。この吐出温度検出器５
は、圧縮機１の吐出冷媒温度を検出するためのも
ので、この吐出冷媒温度から圧縮機１の過熱状態
を判断するようにしている。

６は上記検出器５からの信号等を入力して上記
膨張弁３の開度を制御する制御回路である。

冷凍サイクルは、膨張弁３の開度によつて冷媒
の流量（絞り量、又は減圧度合）を調節して、冷
凍能力や蒸発器４における冷媒の蒸発温度を変化
させている。

しかし、膨張弁３により冷媒流量を絞り過ぎる
と、圧縮機１の吐出圧力の上昇による負荷の増加
と吸入冷媒量の減少による冷却不足により、圧縮
機１の温度が異常に上昇し、焼き付き等の機械的
なトラブルや巻線の絶縁不良、断線というような
電気的な故障を招く可能性があつた。

そのため、予め設定された設定値より圧縮機１
の冷媒吐出温度が上回つたときは、上記膨張弁３
の開度を一時的に増大させ、冷媒の流量を増やし
て圧縮機１を冷却するように膨張弁３の開度を制
御していた。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかし、従来の冷凍サイクルにおいては、圧縮
機１の吸入冷媒温度（ガスの湿り状態）に関係な
く、膨張弁の開度を一定量増大させるだけである
ため、吸入冷媒温度が高いと圧縮機の温度はあま
り下がらず、また吸入冷媒温度が低いと液状の冷
媒が吸入され、一般に液圧縮と言われる現象を起
こすという問題があつた。

本考案はこのような問題点を解決するためにな
されたものであつて、圧縮機の吸入冷媒温度の検
出手段を設けると共に、吸入冷媒温度にしたがつ
て膨張弁の開度を補正する補正手段を設け、圧縮
機の吐出冷媒温度に対して適正な冷媒を供給でき
る空気調和機を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するためこの考案は、圧縮機、
凝縮器、膨張弁、蒸発器を順次接続して冷凍サイ
クルを構成すると共に、上記圧縮機の吐出冷媒温
度を検出する吐出温度検出手段を設け、上記吐出
冷媒温度が設定値を上回つたとき、上記膨張弁が
備える駆動部を駆動させて上記膨張弁の開度を一
時的に増大させる制御手段を備えた空気調和機に
おいて、 上記圧縮機の吸入冷媒温度を検出する吸入温度
検出手段を設け、上記吐出温度検出手段によつて
検出された吐出冷媒温度が上記設定値を上回らな
い通常運転時は、上記膨張弁の開度は一定にして
運転し、 上記吐出冷媒温度が上記設定値を上回り、上記
制御手段による上記膨張弁駆動部の制御運転時に
は、予め決定された吸入冷媒温度の基準値と上記
吸入温度検出手段によつて検出された吸入冷媒温
度との偏差により、上記制御手段によつて制御さ
れる膨張弁の開度を補正する補正手段を設けたこ
とを特徴とする。

〈作用〉 上記構成において、吐出冷媒温度が設定値を上
回り、制御手段によつて膨張弁の駆動部が膨張弁
の開度を増大する方向に制御さるとき、補正手段
により吸入温度検出手段によつて検出された吸入
冷媒温度の基準値に対する偏差から膨張弁の開度
を補正し、圧縮機に適性な状態の冷媒を供給して
冷却し、圧縮機の焼き付き等の故障を未然に防止
することができる。

〈実施例〉 以下、本考案をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。

第１図は本考案の空気調和機の一実施例に係る
冷凍サイクルの概略構成図である。

１は圧縮機、２は凝縮器、３は膨張弁、４は蒸
発器であり、順次ループ状に配管パイプで接続さ
れて冷凍サイクルを構成している。上記圧縮機１
の吐出側には吐出温度検出器５が設けられてい
る。この吐出温度検出器５は、圧縮機１の吐出冷
媒温度を検出するためのもので、この吐出冷媒温
度から圧縮機１の過熱状態を判断するようにして
いる。

７は圧縮機１の吸入冷媒温度を検出するための
吸入温度検出器であり、この吸入温度検出器７
は、例えば配管外面に熱伝的に接着されているも
のである。

８は上記吐出温度検出器５及び吸入温度検出器
７からの入力を受けて膨張弁３の開度の制御を行
う制御回路である。

第２図は本考案の空気調和機の一実施例に係る
制御回路のブロツク図であり、第２図において、
上記制御回路８は、上記温度検出器５，７からの
アナログ信号（例えば電圧）をデイジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器９と、制御部１０及び前記
制御部１０からの信号を膨張弁３の駆動部３ａを
駆動させるたその信号に変換する出力変換器１１
から構成される。

第３図は上記第２図に示す制御回路の制御部の
詳細ブロツク図であり、第３図において、上記制
御部１０は、マイクロコンピユータを含む電子回
路で構成されている。

１２は記憶部であり、この記憶部１２には予め
設定された吐出冷媒上限温度及び吸入冷媒温度の
基準値が記憶されている。

１３は比較部であり、上記温度検出器５，７か
らのＡ／Ｄ変換信号の入力を受けて、吐出冷媒温
度が上記上限温度を越えたか否か、及び吸入冷媒
温度が上記基準値に対してどの程度の偏差で高い
か低いかを比較する。

１４は演算手段であり、この演算手段１４は、
吐出冷媒温度が上記上限温度を上回わることによ
つて発生する上記比較部１３からの信号により、
膨張弁３の開度を演算する。この演算手段１４に
は、吸入冷媒温度が基準値に対してどの程度の偏
差で高いか低いかも比較部１３より入力され、そ
の偏差量に基づいて、上限吐出冷媒温度に基づく
膨張弁３の基準開度に対する補正量を演算して、
膨張弁３の開度を決定する。

そして、吐出冷媒温度が上記上限温度を上回つ
た時は、上記制御回路８は膨張弁の駆動部３ａに
対して膨張弁３の開度を大きくさせるための信号
を出力しようとするが、このとき、吸入冷媒温度
が基準値に対して高ければ、膨張弁３の基準開度
に対して開度を増大する方向に補正される。この
補正量は吸入冷媒温度の基準値に対する偏差に比
例して決定されるものである。この比例定数はサ
イクルの性能等によつて予め決定される。

また、反対に吸入冷媒温度が基準値に対して低
ければ、膨張弁３の開度は基準開度に対して減少
（絞る）する方向に補正される。

１５は信号発生手段であつて、上記演算手段１
４の結果に基づいて決定された開度に膨張弁３を
制御するための駆動信号を出力する。

第４図は本考案の空気調和機の一実施例の動作
を説明するためのフローチヤートである。

上記第４図において、圧縮機１の運転中に、吐
出温度検出器５により吐出冷媒温度が、また吸入
温度検出器７により吸入冷媒温度が検出され、
Ａ／Ｄ変換部９によりＡ／Ｄ変換され、制御部１
０に読み込まれる。このとき、吐出冷媒温度Ａが
一定値（上限温度）を越えると、吸入冷媒温度の
基準に対する偏差から膨張弁３の開度が補正さ
れ、膨張弁３の開度が決定され、膨張弁３が制御
される。

第５図及び第６図は、本考案の空気調和機の一
実施例に係る冷媒温度と膨張弁（動作）開度との
関係を示す図であり、上記第５図に示すように、
圧縮機１の吸入冷媒温度が基準値より高いアの場
合は、圧縮機１の吐出冷媒温度が一定値（上限温
度）に達すると、膨張弁３は基準開度（図示せ
ず）より更に大きく、且つ通常運転の開度より大
幅に大きくなる。

一方、上記第６図に示すように、吸入冷媒温度
が基準値より低いイの場合は、圧縮機１の吐出冷
媒温度が一定値に達すると、膨張弁３は基準開度
（図示せず）よりは小さいが、通常運転の開度よ
りは少し大きい開度となる。

そして、いずれの場合も膨張弁３の開度が大き
くなると冷媒流量が増加する。しかし、蒸発器４
における気化量は略一定であるため、多量の湿り
蒸気を含んだ冷媒が圧縮機１に供給され、この冷
媒により圧縮機１が冷却され、吐出冷却温度が
徐々に低下するので、膨張弁３の開度は徐々に通
常運転の開度に戻る。

〈考案の効果〉 本考案の空気調和機は以上のように構成された
ものであるので、吐出冷媒温度によつて一時的に
増大される膨張弁の開度が、吸入冷媒温度に応じ
て補正されるので、圧縮機が効率良く冷却され、
圧縮機の故障を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の空気調和機の一実施例に係る
冷凍サイクルの概略構成図、第２図は本考案の空
気調和機の一実施例に係る制御回路のブロツク
図、第３図は第２図に示す制御回路の制御部の詳
細ブロツク図、第４図は本考案の空気調和機の一
実施例の動作を説明するためのフローチヤート、
第５図及び第６図は本考案の空気調和機の一実施
例に係る冷媒温度と膨張弁（動作）開度との関係
を示す図、第７図は従来の空気調和機の冷凍サイ
クルの概略構成図である。 １……圧縮機、２……凝縮器、３……膨張弁、
４……蒸発器、５……吐出温度検出器、７……吸
入温度検出器、８……制御回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 圧縮機、凝縮機、膨張弁、蒸発器を順次接続し
   て冷凍サイクルを構成すると共に、上記圧縮機の
   吐出冷媒温度を検出する吐出温度検出手段を設
   け、 上記吐出温度検出手段にて検出する吐出冷媒温
   度が設定値を上回つたとき、上記膨張弁が備える
   駆動部を駆動させて上記膨張弁の開度を一時的に
   増大させる制御手段を備えた空気調和機におい
   て、 上記圧縮機の吸入冷媒温度を検出する吸入温度
   検出手段を設け、 上記吐出温度検出手段にて検出された吐出冷媒
   温度が上記設定値を上回り、上記制御手段による
   上記膨張弁の駆動部の制御運転時には、予め決定
   された吸入冷媒温度の基準値と上記吸入温度検出
   手段によつて検出された吸入冷媒温度との偏差に
   基づいて、上記制御手段によつて制御される膨張
   弁の開度を補正する補正手段を設けたことを特徴
   とする空気調和機。