JPH06137648A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH06137648A
JPH06137648A JP4288952A JP28895292A JPH06137648A JP H06137648 A JPH06137648 A JP H06137648A JP 4288952 A JP4288952 A JP 4288952A JP 28895292 A JP28895292 A JP 28895292A JP H06137648 A JPH06137648 A JP H06137648A
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compressor
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pressure
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誓 須摩
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高圧側の過圧を確実に防止すると共に、快適性
を高める。 【構成】インバータからの運転指令周波数に応じて回転
数を変える圧縮機1、四方弁2、室外側熱交換器4、膨
張弁4および室内側熱交換器7等を冷媒配管8により順
次接続して冷凍サイクルを構成する。圧縮機1の吐出圧
を検出する圧力センサ9と、この圧力センサ9により検
出された吐出圧d が、第1の制限値Pd1以上に達したと
きに、膨張弁5の開度を拡大し、またこの第1の制限値
Pd1よりも高い第2の制限値Pd2以上に達したときに、
圧縮機1の運転周波数を低減させ、さらに、この第2の
制限値Pd2よりも高い第3の制限値Pd3以上に達したと
きに、圧縮機1の運転を停止させる過圧防止手段15
と、を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインバータ駆動の圧縮機
を有する空気調和機に係り、特に、高圧側の過圧を防止
する方法を改良した空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の空気調和機では、高圧側
の過圧を防止するために、暖房運転時には例えば図5に
示すように室内側熱交換器の温度Tcを温度センサによ
り検出し、この検出温度を室内制御器により読み込むこ
とにより過圧を検出したときに、圧縮機のインバータに
与えられる運転周波数を室外制御器により低減して圧縮
機の回転数を低減するようになっている。
【0003】また、冷房運転時には、圧縮機の運転電流
を電流センサにより検出し、これを室外制御器により読
み込むことにより過圧を検出した際に、その運転周波数
を低減するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気調和機では、暖房運転時に室内熱交温度
Tcの検出により高圧側の過圧を検出しているので、両
者間に時間遅れがあり、高圧側の過圧を防止できない場
合がある。
【0005】また、冷房運転時には圧縮機の運転電流を
検出することにより過圧を検出しているので、やはり時
間遅れを生じて過圧を防止できない場合がある。
【0006】さらに、高圧側の圧力を検出する圧力セン
サを有する従来例の場合は、図6に示すように圧力セン
サ(図示せず)により検出された圧縮機の吐出圧Pd が
第1の制限値Pd1以上に達したときに、圧縮機の運転指
令周波数を所定数低減させ、これにより吐出圧Pd が第
1の制限値Pd1よりも低い第2の制限値Pd2以下に低下
したときに、再び運転指令周波数を現状に復帰させるの
で、周波数変動が大きい。
【0007】このために、圧縮機の回転数の変動が大き
くなるので、圧力変動が大きい。このために、圧縮機の
負担が増大して信頼性の低下を招く上に、室内側熱交換
器で熱交換されて、室内へ吹き出される吹出風の吹出温
度の変動が大きいために快適性を低下させるという課題
がある。
【0008】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は高圧側の過圧を確実に防止
し、しかも、圧縮機に対する信頼性を高める上に、快適
性を高めることができる空気調和機を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。
【0010】本願の請求項1に記載の発明(以下、第1
の発明という)は、インバータからの運転指令周波数に
応じて回転数を変える圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、膨張弁および室内側熱交換器等を冷媒配管により順
次接続して冷凍サイクルを構成した空気調和機におい
て、前記圧縮機の吐出圧を検出する圧力センサと、この
圧力センサにより検出された吐出圧が、第1の制限値以
上に達したときに、前記膨張弁の開度を拡大し、また、
この第1の制限値よりも高い第2の制限値以上に達した
ときに、前記圧縮機の運転周波数を低減させ、さらに、
この第2の制限値よりも高い第3の制限値以上に達した
ときに、前記圧縮機の運転を停止させる過圧防止手段
と、を設けたこと特徴とする。
【0011】また、本願の請求項2に記載の発明(以
下、第2の発明という)は、過圧防止手段は、前記圧力
センサにより検出された吐出圧が前記第1の制限値に達
したときの前記圧縮機の運転周波数よりも所定値低い周
波数を最大周波数とし、運転指令周波数をこの最大周波
数以下に低減させる手段を有することを特徴とする。
【0012】
【作用】
〈第1の発明〉インバータ駆動の圧縮機の吐出圧は圧力
センサにより検出される。この吐出圧が何らかの理由に
より昇圧して第1の制限値以上に達すると、これを検出
する過圧防止手段により膨張弁の開度が拡大される。
【0013】このために、運転指令周波数の低減により
過圧を防止する場合に比して、空調能力を殆ど変えるこ
となく過圧を防止することができる。
【0014】しかし、何らかの理由により、さらに圧縮
機の吐出圧が昇圧して第2の制限値以上に達すると、こ
れを検出する過圧防止手段により圧縮機の運転周波数を
所定数低減させる。これにより、圧縮機の吐出圧が低下
して過圧が防止される。
【0015】これにも拘らず、さらにまた圧縮機の吐出
圧が昇圧して第3の制限値以上に達すると、これを検出
する過圧防止手段により圧縮機の運転を強制的に停止さ
せる。
【0016】したがって本発明によれば、圧縮機の吐出
圧の程度に応じて冷凍サイクルの状態をきめ細かく制御
するので、吐出圧の大きな変動を防止することができ
る。
【0017】このために、圧縮機の負担を軽減して、そ
の信頼性を高めることができる上に、室内へ吹き出され
る吹出風の吹出温度の大きな変動を抑制して快適性を高
めることができる。
【0018】〈第2の発明〉インバータから圧縮機に与
えられる運転指令周波数が最大周波数以上に達すると、
これを過圧防止手段が検出して、運転指令周波数をこの
最大周波数以下に低減する。
【0019】そして、この最大周波数は第1の発明に係
る第1の制限値に達したときの圧縮機の運転周波数より
も所定数低い周波数に設定されているので、圧縮機の吐
出圧が第1の制限値以上に達する機会を減少させて空調
運転を継続させることができる。このために、空調効率
を高めることができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0021】図2は本願第1、第2の発明を含む一実施
例の冷凍サイクル図であり、図において、空気調和機は
図示しないインバータにより回転数制御自在に駆動され
る圧縮機1、四方弁2、室外ファン3を有する室外側熱
交換器4、電子制御弁より成る電子膨張弁5、室内ファ
ン6を有する室内側熱交換器7を冷媒配管8により、こ
の順に順次、かつ環状に接続して冷媒を可逆的に循環さ
せる冷凍サイクルを構成している。
【0022】この冷凍サイクルは四方弁2の切換操作に
より、冷媒を図中実線矢印方向に循環させることにより
冷房運転され、冷媒を図中破線矢印方向に循環させるこ
とにより暖房運転されるようになっている。
【0023】そして、圧縮機1や室外側熱交換器4等を
内蔵する図示しない室外キャビネット内には、圧縮機1
の吐出圧を検出する吐出圧センサ9と、この室外側熱交
換器4の温度を検出する室外熱交温度センサ10と、マ
イクロプロセッサ等より成る室外制御器11とを有す
る。
【0024】一方、室内側熱交換器7等を内蔵する図示
しない室内キャビネット内には室温を検出する室温セン
サ12と、室内側熱交換器7の温度を検出する室内熱交
温度センサ13と、マイクロプロセッサ等より成る室内
制御器14とを有する。
【0025】室内制御器14は、図3に示すように、室
温センサ12により検出した室温と、室内熱交温度セン
サ13により検出した検出温度と、図示しないリモコン
等により設定された設定温度とをそれぞれ読み込み、室
温を設定温度にするために必要な運転指令周波数信号を
室外制御器11に与えるようになっている。
【0026】室外制御器11は室外熱交温度センサ10
により検出された室外側熱交換器7の室外熱交温度と、
圧縮機1の運転電流を検出する電流センサの検出値とを
それぞれ読み込むと共に、冷凍サイクルの高圧側の過圧
を防止する過圧防止手段15を有する。
【0027】この過圧防止手段15は室内制御器14か
ら信号線を通して受信する運転指令周波数信号と、吐出
圧センサ9により検出された圧縮機1の吐出圧とを読み
込み、圧縮機1の吐出圧Pd に応じて電子膨張弁5に、
その開度を拡大させる開弁信号を与え、または室内制御
器14からの運転指令周波数に応じて圧縮機1の運転周
波数を制御する信号を圧縮機1のインバータに与えるよ
うになっている。
【0028】図1はこの過圧防止手段15の処理プログ
ラムの一例のフローチャートであり、図中、S1〜S1
1はフローチャートの各ステップを示す。
【0029】つまり、過圧防止手段15はまずS1で、
空調運転が開始されると、S2〜S4で吐出圧Pd が第
1の制限値Pd1、第2の制限値Pd2、第3の制限値Pd3
と比較される(Pd1<Pd2<Pd3)。
【0030】ここで何らかの要因によって、吐出圧Pd
が第1の制限値Pd1より上昇したならば、S4において
その旨判断されYESとなり、S5においてそのときの
運転周波数Hz1をメモリに記憶させてから、S6で電子
膨張弁5に開弁信号を与えて、その開度を所定開度拡大
させ、吐出圧Pd を低下させる。この後再びS1に戻っ
て空調運転を継続する。
【0031】しかしながら、このように弁開度を開いて
も吐出圧Pd が低下せずにさらに上昇して、S3でPd
≧Pd2が成立したならば、S7へ進み、圧縮機1の運転
周波数を所定時間t毎に、指令周波数に対して所定周波
数ΔHz 低減させ、次のS8で、運転指令周波数の最大
周波数を maxHz 以下に制限して、吐出圧Pd を低下さ
せる。この後再びS1に戻って空調運転を継続する。
【0032】運転周波数を低減させたことによって、吐
出圧Pd が第1の制限値Pd1よりも低下したならば、S
9で運転周波数≦Hz1−ΔHz2が成立するか否かを判断
し、(ΔHz2>ΔHz1),YESの場合は、S10にお
いて、S8で設定された最大周波数の制限を解除し、N
Oの場合は、最大周波数を制限したままで空調運転を続
行する。
【0033】これに対して、運転周波数を低減させて
も、吐出圧Pd がさらに上昇し、S2でPd ≧Pd3が成
立したならば、回復できない過圧と判断し、S11で圧
縮機1の運転を停止させて圧縮機の損失等を防止する。
【0034】したがって本実施例によれば、吐出圧Pd
が第1の制限値Pd1以上に達したときは、電子膨張弁5
の開度を拡げるので、直ちに運転周波数を低減させる場
合に比して、空調能力を殆ど低下させずに吐出圧の過圧
を防止することができる。
【0035】また、運転指令周波数が最大周波数以上に
達したときには、その運転周波数を最大周波数以下に低
減させるが、この最大周波数を第1の制限値Pd1よりも
低い吐出圧のときの周波数に設定しているので、周波数
変動の機会を減少させることができる。
【0036】さらに本実施例は、吐出圧Pd の各制限値
Pd1〜Pd3を複数段階に設定し、各制限値Pd1〜Pd3に
応じて圧縮機1の運転をきめ細かく制御するので、圧縮
機1に負荷される負担を軽減して、その信頼性を高める
ことができる上に、吹出温度の変動幅を小さくできるの
で、快適性を高めることができる。
【0037】なお、前記実施例では、吐出圧Pd が第1
の制限値Pd1以上に達したときに電子膨張弁5の開度を
拡げているが、このとき、圧縮機1の吐出温度が所定値
以下の場合は、電子膨張弁5の開度を制御しないように
構成してもよい。これによれば、吐出圧制御が繰り返さ
れるときに、圧縮機1の吐出温度が徐々に低下して液バ
ック量が増大するのを防止することができる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本願第1の発明は、
圧縮機の吐出圧を第1〜第3の制限値に応じて冷凍サイ
クルの状態をきめ細かく制御するので、吐出圧の変動幅
を縮小することができる。このために、圧縮機の負担を
軽減して、その信頼性を高めることができる上に、吹出
温度の変動幅を縮小して快適性を高めることができる。
また、本願第2の発明は、圧縮機の吐出圧が第1の制限
値に達したときの圧縮機の運転周波数よりも所定数低い
周波数を最大周波数として、この最大周波数に運転指令
周波数が達したときに、その運転指令周波数をこの最大
周波数以下に制限するので、吐出圧が第1の制限値以上
に達する機会を減少させることができる。このために、
空調運転を継続することができるので、空調効率を高め
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2で示す室外制御器の過圧防止手段が実行す
る処理プログラムの一例のフローチャート。
【図2】本願第1および第2発明を含む空気調和機の一
実施例の冷凍サイクル図。
【図3】図2で示す実施例の制御系を示すブロック図。
【図4】図3で示す過圧防止手段の作用を示すグラフ。
【図5】従来の空気調和機の吐出圧制御系を示すブロッ
ク図。
【図6】図5で示す従来の制御系の作用を示すグラフ。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 四方弁 3 室外ファン 4 室外側熱交換器 5 電子膨張弁 6 室内ファン 7 室内側熱交換器 8 冷媒配管 9 吐出圧センサ 10 室外熱交温度センサ 11 室外制御器 12 室温センサ 13 室内熱交温度センサ 14 室内制御器 15 過圧防止手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インバータからの運転指令周波数に応じ
    て回転数を変える圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、膨
    張弁および室内側熱交換器等を冷媒配管により順次接続
    して冷凍サイクルを構成した空気調和機において、前記
    圧縮機の吐出圧を検出する圧力センサと、この圧力セン
    サにより検出された吐出圧が、第1の制限値以上に達し
    たときに、前記膨張弁の開度を拡大し、また、この第1
    の制限値よりも高い第2の制限値以上に達したときに、
    前記圧縮機の運転周波数を低減させ、さらに、この第2
    の制限値よりも高い第3の制限値以上に達したときに、
    前記圧縮機の運転を停止させる過圧防止手段と、を設け
    たこと特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項2】 過圧防止手段は、前記圧力センサにより
    検出された吐出圧が前記第1の制限値に達したときの前
    記圧縮機の運転周波数よりも所定値低い周波数を最大周
    波数とし、運転指令周波数をこの最大周波数以下に低減
    させる手段を有することを特徴とする請求項1記載の空
    気調和機。
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