JPH055566A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過負荷回避時の冷媒のバイパスに伴う騒音を
なくし、冷媒回路の簡素化による組立作業性の向上と製
品のコストダウンを図る。 【構成】 冷媒を圧縮機１１から順次、第１ガス管１
３、複数の室内熱交換器１５a〜１５e、これらに対応す
る第２膨張弁１６a〜１６e、第１液管１７、第１膨張弁
２０、第２液管２１、室外熱交換器２２および第２ガス
管２４を経て循環させる。各室内熱交換器１５a〜１５e
に設けた温度センサ１a〜１eで、過負荷に該当する冷媒
の凝縮温度を検知して検知信号を出力させる。制御部２
の第１,第２,第３制御手段でいずれかの温度センサから
の検知信号を受けて、第１制御手段で、検知信号を発し
た室内熱交換器以外のファンが停止している室内熱交換
器の第２膨張弁を、第２制御手段で、検知信号を発した
室内熱交換器の第２膨張弁を、第３制御手段で、第１膨
張弁２０を夫々上記検知信号が停止するまで大開度に制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暖房時の過負荷防止機
能を備えた空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気調和装置として、例
えば図３に示す多室空調形のものが知られている。この
空気調和装置は、暖房運転時に実線矢印で示すように、
圧縮器１１から吐出された冷媒ガスを、四路切換弁１
２,第１ガス管１３,分岐管１４を経てファン(図示せず)
を有する凝縮器としての複数の室内熱交換器１５a〜１
５eおよび夫々の第２電動膨張弁１６a〜１６eに供給
し、凝縮した冷媒液を第１液管１７に介設した受液器１
８に蓄えた後、過熱制御用の第１電動膨張弁２０,２０
を並列に設けたキャピラリチューブ１９と第２液管２１
を経てファン２３を有する蒸発器としての室外熱交換器
２２に送って蒸発させ、ガスとなった冷媒を第２ガス管
２４と四路切換弁１２を経て圧縮器１１に還流させる。
そして、第１電動膨張弁２０で蒸発冷媒の過熱度を制御
する一方、第２電動膨張弁１６a〜１６eで各室内熱交換
器１５a〜１５eへの冷媒分配量の制御を行なっている。
上記第１ガス管１３と第２液管２１は、制御弁２６を介
設したバイパス管２５で接続されており、圧縮器１１か
らの吐出冷媒ガスの圧力が所定の高圧になると、制御弁
２６が開いて高圧の冷媒ガスを第２液管２１にバイパス
させ、圧縮機１１の過負荷を防止するようになってい
る。なお、冷房運転時には、四路切換弁１２を切り換え
て冷媒を図中の破線矢印で示すように逆方向に循環さ
せ、第１電動膨張弁２０を全開に維持し、第２電動膨張
弁１６a〜１６eで蒸発冷媒の過熱度の制御を行なう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
空気調和装置は、高圧の吐出冷媒ガスによりバイパス管
２５の制御弁２６を開き、吐出冷媒ガスを室外熱交換器
２２側にバイパスさせて過負荷を防止するものであるた
め、通常別々にシーケンス制御を行なっている各室内熱
交換器１５a〜１５eにとっては、圧縮機１１の高吐出圧
で一義的に開始される上記バイパス制御によりシーケン
ス制御が突然中断されることになって、円滑な制御が妨
げられるという欠点がある。また、高圧の吐出冷媒ガス
がバイパス管２５を流れるため、冷媒の通過音が大き
く、騒音を生じる。さらに、室外機に圧縮機１１,室外
熱交換器２２,ファン２３などに加えて、上記バイパス
管２５と制御弁２６が収容されるため、室外機の内部空
間が狭められ、収容部品の接触を回避するためのテープ
巻き等の無駄コストが必要になるうえ、制御弁２６が高
価なので製品のコストアップを招くという欠点がある。

【０００４】そこで、本発明の目的は、制御弁を介設し
たバイパス管に代えて、各室内熱交換器からの過負荷情
報に基づき第１,第２膨張弁を適切に制御することによ
って、冷媒のバイパスに伴う騒音をなくし、冷媒回路の
簡素化による組立作業性の向上および製品のコストダウ
ンを図ることができる空気調和装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の空気調和装置は、図１に例示するように、
圧縮機１１から吐出された冷媒を、第１ガス管１３、複
数の凝縮器１５a〜１５e、これらの凝縮器１５a〜１５e
に対応付けられた第２膨張弁１６a〜１６e、第１液管１
７、第１膨張弁２０、第２液管２１、蒸発器２２に順次
通過させて第２ガス管２４から圧縮機１１へと還流する
ものにおいて、上記各凝縮器１５a〜１５eに設けられ、
所定値以上の高圧に相当する冷媒の凝縮温度を検知して
過負荷を表わす検知信号を出力する温度センサ１a〜１e
と、上記いずれかの凝縮器の温度センサ１a〜１eからの
検知信号を受けて、その凝縮器以外のファンが停止して
いる凝縮器の第２膨張弁１６a〜１６eを、上記検知信号
が停止するまで大開度に制御する第１制御手段と、上記
いずれかの凝縮器の温度センサ１a〜１eからの検知信号
を受けて、その凝縮器の第２膨張弁を、検知信号が停止
するまで大開度に制御する第２制御手段と、上記いずれ
かの凝縮器の温度センサ１a〜１eからの検知信号を受け
て、上記第１膨張弁２０を、検知信号が停止するまで大
開度に制御する第３制御手段を備えた制御部２を設けた
ことを特徴とする。

【０００６】

【作用】各凝縮器１５a〜１５eに設けられた温度センサ
１a〜１eは、所定値以上の高圧に相当する冷媒の凝縮温
度を検知すると、過負荷を表わす検知信号を制御部２に
出力する。制御部２の第１,第２,第３制御手段は、上記
検知信号を受けて次のような制御を行なう。即ち、第１
制御手段は、上記検知信号を発した凝縮器以外のファン
が停止している凝縮器(停止室の凝縮器)の第２膨張弁１
６a〜１６eを、検知信号が停止するまで大開度に制御す
る。すると、圧縮機１１からの吐出冷媒ガスは、大開度
になった第２膨張弁に対応する凝縮器を経て室内にさほ
ど放熱することなく、第１液管１７にバイパスする。従
って、吐出冷媒ガスのバイパスにより圧縮機１１の過負
荷が解消されるとともに、検知信号を発した凝縮器にお
ける冷媒ガスの圧力が低下し、その凝縮温度も低下し
て、小さな過負荷はこの制御で解消される。また、第２
制御手段は、上記検知信号を発した凝縮器の第２膨張弁
を、検知信号が停止するまで大開度に制御する。する
と、第２膨張弁が大開度になった分だけ凝縮器における
冷媒ガスの圧力が低下し、また、ファンが動いていて室
内への放熱がされているので、液状の冷媒が上述の冷媒
ガスの場合よりも多量に凝縮器を通過する。従って、冷
媒液のバイパスにより圧縮機１１の過負荷が急速に解消
されるとともに、検知信号を発した凝縮器における冷媒
ガスの圧力が一層低下し、その凝縮温度も一層低下し
て、中程度の過負荷はこの制御で解消される。さらに、
第３制御手段は、第２膨張弁１６a〜１６eと蒸発器２２
の間に介設された第１膨張弁２０を、上記検知信号が停
止するまで大開度に制御する。すると、検知信号を発し
た凝縮器を含む総ての凝縮器１５a〜１５eにおける冷媒
ガスの圧力が低下するとともに、蒸発器２２における冷
媒液の圧力が上昇して、両圧力の差が減少する。従っ
て、圧縮機１１の過負荷がより急速に解消されるととも
に、検知信号を発した凝縮器における冷媒ガスの圧力お
よび凝縮温度がより一層低下して、大きい過負荷もこの
制御で解消される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図１は、本発明の空気調和装置の一例を示して
おり、この空気調和装置は、図３で述べた冷媒回路の制
御弁２６を介設したバイパス管２５に代えて、各室内熱
交換器１５a〜１５eに温度センサ１a〜１eを設け、これ
らの温度センサからの検知信号に基づき第１電動膨張弁
２０および第２電動膨張弁１６a〜１６eを制御する制御
部２を設けた点のみが異なる。従って、図３と同じ部材
には同一の番号を付して、その説明を省略する。上記温
度センサ１a〜１eは、夫々室内熱交換器１５a〜１５eに
おける所定値以上の高圧に相当する冷媒の凝縮温度を検
知して、過負荷を表わす検知信号を制御部２に出力す
る。一方、上記制御部２は、室内熱交換器１５a〜１５e
が凝縮器として働く暖房運転時に、温度センサ１a〜１e
からの上記検知信号を受けて(図２のＳ１参照)、第１電
動膨張弁２０および第２電動膨張弁１６a〜１６eの開度
を制御する第１制御手段,第２制御手段および第３制御
手段の役割を果たす。

【０００８】即ち、制御部２は、まず第１制御手段とし
て、検知信号を発した室内熱交換器以外のファンが停止
している室内熱交換器(停止室の室内熱交換器)の第２電
動膨張弁を、上記検知信号が停止するまで大開度に制御
する(図２のＳ２,Ｓ３参照)。次に、検知信号が継続し
たまま所定時間(例えば１５秒)が経過した場合(同Ｓ４
参照)、第２制御手段として、上記検知信号を発した室
内熱交換器(運転室の熱交換器)の第２電動膨張弁を、上
記検知信号が停止するまで大開度に制御する(同Ｓ５,Ｓ
６参照)。さらに、検知信号が継続したまま所定時間が
経過した場合(同Ｓ７参照)、第３制御手段として、第１
電動膨張弁２０,２０を、上記検知信号が停止するまで
大開度に制御するようになっている(同Ｓ８,Ｓ９参
照)。

【０００９】上記構成の制御部２は、図２のフローチャ
ートに従って、次のように動作する。 制御部２は、暖
房運転の際、例えば温度センサ１aが室内熱交換器１５a
における所定値以上の高圧に相当する冷媒の凝縮温度を
検知して、過負荷を表わす検知信号を出力すると、この
検知信号をステップＳ１で認識する。そして、ステップ
Ｓ２でそれ以外の室内熱交換器１５b〜１５eのうちファ
ンが停止している総ての停止室の室内熱交換器(例えば
１５d,１５e)の第２電動膨張弁(１６d,１６e)を大開度
に制御し、この制御を上記検知信号が停止するまで続け
る(ステップＳ３参照)。すると、圧縮機１１からの吐出
冷媒ガスは、大開度になった第２電動膨張弁(１６d,１
６e)に対応するファンの止った室内熱交換器(１５d,１
５e)を経て室内にさほど放熱することなく、受液器１８
にバイパスする。従って、吐出冷媒ガスのバイパスによ
り圧縮機１１の過負荷が解消されるとともに、検知信号
を発した室内熱交換器１５aにおける冷媒ガスの圧力が
低下し、その凝縮温度も低下して、小さな過負荷はこの
制御で解消される。なお、上述の説明では、総ての停止
室の第２電動膨張弁を大開度に制御したが、過負荷がよ
り小さい場合には一部の停止室のものだけを大開度に制
御することもできる。

【００１０】次に、制御部２は、上記検知信号が継続し
たまま所定時間が経過した場合、ステップＳ４で肯と判
断してステップＳ５に進み、ステップＳ２の制御に加え
て、検知信号を発した室内熱交換器１５aの第２電動膨
張弁１６aを大開度に制御し、この制御を上記検知信号
が停止するまで続ける(ステップＳ６参照)。すると、第
２膨張弁１６aが大開度になった分だけ室内熱交換器１
５aにおける冷媒ガスの圧力が低下し、また、この室内
熱交換器１５aではファンが動いていて室内への放熱が
されるので、凝縮した液状の冷媒が上述のバイパス冷媒
ガスの場合よりも多量にこの熱交換器１５aを通過す
る。従って、冷媒液のバイパスにより圧縮機１１の過負
荷が急速に解消されるとともに、検知信号を発した凝縮
器における冷媒ガスの圧力が一層低下し、その凝縮温度
も一層低下して、中程度の過負荷はこの制御で解消され
る。

【００１１】さらに、制御部２は、上記検知信号が継続
したまま所定時間が経過した場合、ステップＳ７で肯と
判断してステップＳ８に進み、ステップＳ２およびＳ５
の制御に加えて、受液器１８と蒸発器２２の間に介設さ
れた第１電動膨張弁２０,２０を大開度に制御し、この
制御を上記検知信号が停止するまで続ける(ステップＳ
９参照)。すると、検知信号を発した室内熱交換器１５a
を含む総ての室内熱交換器１５a〜１５eにおける冷媒ガ
スの圧力が低下するとともに、蒸発器２２における冷媒
液の圧力が上昇して、両圧力の差が減少する。従って、
圧縮機１１の過負荷がより急速に解消されるとともに、
検知信号を発した凝縮器における冷媒ガスの圧力および
凝縮温度がより一層低下して、大きい過負荷もこの制御
で解消される。なお、以上の制御で検知信号が停止した
場合は、この過負荷制御に入る直前の制御に戻ることに
なる。

【００１２】このように、本発明の空気調和装置では、
従来の制御弁２６を介設したバイパス管２５に代えて、
各室内熱交換器の温度センサ１a〜１eの過負荷検知信号
で動作する第１,第２,第３制御手段を備えた制御部２に
より、冷媒回路の第１,第２膨張弁２０,１５a〜１５eを
大開度に制御して、吐出冷媒ガスの高圧を回避し、圧縮
機１１の過負荷を解消している。従って、室内熱交換器
の動きと連動した円滑な過負荷制御が行なわれるうえ、
バイパス管を通過する高圧の冷媒ガスで騒音が生じるこ
ともない。また、制御弁とバイパス管がいらないので、
冷媒回路が簡素化し、これらを収容する室外機の空き空
間が拡がり、部品間隔の確保による信頼性の向上、組立
作業性の向上および製品のコストダウンを図ることがで
きる。なお、上記実施例では、温度センサからの検知信
号の継続が長引くにつれ、制御部２の第１,第２,第３制
御手段を順次動作させていくようにしたが、制御部が検
知信号数の多少等により過負荷の程度を判別し、その程
度に応じて最適のいずれか１つの制御手段を動作させる
ようにすることもできる。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
空気調和装置は、冷媒を圧縮機から順次、第１ガス管、
複数の凝縮器、これらに対応する第２膨張弁、第１液
管、第１膨張弁、第２液管、蒸発器および第２ガス管を
経て循環させるものにおいて、各凝縮器に設けた温度セ
ンサで、過負荷に該当する冷媒の凝縮温度を検知して検
知信号を出力させる一方、制御部の第１,第２,第３制御
手段でいずれかの温度センサからの検知信号を受けて、
第１制御手段で、検知信号を発した凝縮器以外のファン
が停止している凝縮器の第２膨張弁を、第２制御手段
で、検知信号を発した凝縮器の第２膨張弁を、第３制御
手段で、第１膨張弁を夫々上記検知信号が停止するまで
大開度に制御するようにしているので、過負荷回避時の
冷媒のバイパスに伴う騒音がなくなり、冷媒回路の簡素
化による組立作業性の向上と製品のコストダウンを図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の空気調和装置の一実施例の冷媒回路
を示す図である。

【図２】 上記実施例の制御部による制御の流れを示す
フローチャートである。

【図３】 従来の空気調和装置の冷媒回路を示す図であ
る。

【符号の説明】

１a〜１e…温度センサ、２…制御部、１１…圧縮機、１
２…四路切換弁、１３…第１ガス管、１５a〜１５e…室
内熱交換器、１６a〜１６e…第２電動膨張弁、１７…第
１液管、２０…第１電動膨張弁、２１…第２液管、２２
…室外熱交換器、２４…第２ガス管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 圧縮機(１１)から吐出された冷媒を、第
   １ガス管(１３)、複数の凝縮器(１５a〜１５e)、これら
   の凝縮器(１５a〜１５e)に対応付けられた第２膨張弁
   (１６a〜１６e)、第１液管(１７)、第１膨張弁(２０)、
   第２液管(２１)、蒸発器(２２)に順次通過させて第２ガ
   ス管(２４)から圧縮機(１１)へと還流する空気調和装置
   において、上記各凝縮器(１５a〜１５e)に設けられ、所
   定値以上の高圧に相当する冷媒の凝縮温度を検知して過
   負荷を表わす検知信号を出力する温度センサ(１a〜１e)
   と、 上記いずれかの凝縮器(１５a〜１５e)の温度セン
   サ(１a〜１e)からの検知信号を受けて、その凝縮器以外
   のファンが停止している凝縮器の第２膨張弁(１６a〜１
   ６e)を、上記検知信号が停止するまで大開度に制御する
   第１制御手段と、上記いずれかの凝縮器の温度センサ
   (１a〜１e)からの検知信号を受けて、その凝縮器の第２
   膨張弁を、検知信号が停止するまで大開度に制御する第
   ２制御手段と、上記いずれかの凝縮器の温度センサ(１a
   〜１e)からの検知信号を受けて、上記第１膨張弁(２０)
   を、検知信号が停止するまで大開度に制御する第３制御
   手段を備えた制御部(２)を設けたことを特徴とする空気
   調和装置。