JPH06265224A - 空気調和機の均圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 過電流停止の際の起動時の再停止をなくし
て、起動時の暖房能力の立ち上がりを全体的に改善す
る。 【構成】 圧縮機１１,室外熱交換器１３,膨張弁１５お
よび室内熱交換器１６a〜１６dを順次管路１７a〜１７f
で接続し、吐出管路１７aに逆止機能をもつ第１開閉弁
１８を介設し、この上流側と吸込管路１７fを第２開閉
弁２０を介設した均圧管路１９で接続し、過電流を検知
して圧縮機１１を停止させる保護装置１を備えた空気調
和機。圧縮機１１の停止が保護装置１によるものか否か
を制御部１で判断し、否と判断すれば、第２開閉弁２０
の所定時間の開成開始と同時に、膨張弁１５を全閉する
一方、肯と判断すれば、第２開閉弁２０の所定時間の開
成開始から所定時間経過後に、膨張弁１５を全閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、起動時の性能改善のた
めに吐出冷媒ガスを管路に封じ込めておく方式の空気調
和機の均圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気調和機の均圧装置と
して、例えば特開昭６３−２３８３６５号公報に記載の
ものが知られている。この空気調和機や均圧装置の具体
的な構成は、本発明の均圧装置等と異なるが、その基本
的な構成,作用を、本発明（図１)と類似な図４を用いて
説明すれば次のようになる。即ち、上記空気調和機は、
圧縮機１１,四路切換弁１２,ファン１４をもつ室外熱交
換器１３,電動式の膨張弁１５および室内熱交換器１６a
〜１６dを順次管路１７a〜１７fで接続してヒートポン
プ式冷凍回路を構成し、吐出管路１７aに圧縮機１１へ
向かう流れを阻止する逆止機能をもつ第１開閉弁１８を
介設し、この第１開閉弁１８より圧縮機側の吐出管路１
７aと吸込管路１７fとを、第２開閉弁２０を介設した均
圧管路１９で接続している。上記室内熱交換器１６a〜
１６dは、液閉鎖弁２１,ヘッダー２２,各室内膨張弁２
３a〜２３dおよびヘッダー２４,ガス閉鎖弁２５を介し
て、管路１７dと１７eの間に並列に接続されて複数の室
に配置される。また、管路１７dにフィルタ２７をもつ
受液器２６を介設し、受液器２６と管路１７fを、キャ
ピラリチューブ２９を介設した管路２８で接続してい
る。一方、圧縮機１１には、そのモータに所定値以上の
過電流が流れたことを検知して、圧縮機１１を停止させ
るとともに、膨張弁１５,室内膨張弁２３a〜２３dおよ
び第２開閉弁２０の開度を制御する保護装置を兼ねる制
御部３０を設けている。

【０００３】制御部３０は、暖房運転時には、第１開閉
弁１８を開き,第２開閉弁２０を閉じ、四路切換弁１２
を破線で示す通路に切り換え、圧縮機１１から吐出され
たガス冷媒を、図４の実線矢印の如く、室内熱交換器１
６a〜１６dで凝縮させ、室外熱交換器１３で蒸発させる
ように循環させて、室内を暖房する。そして、運転スイ
ッチのオフで圧縮機１１が停止すると、直ちに膨張弁１
５と各室内膨張弁１６a〜１６dを全閉し、第１開閉弁１
８の逆止機能と相俟って、高温,高圧の吐出冷媒ガスを
管路１７aの一部と管路１７e,１７dに封止して、圧縮機
の再起動の際の暖房能力の立ち上がりを改善するように
している。一方、冷房運転時には、第２開閉弁２０を閉
じ,第１開閉弁１８を開くがその逆止機能を非作動と
し、四路切換弁１２を実線で示す通路に切り換え、吐出
冷媒ガスを図４の破線矢印の如く、室外熱交換器１３で
凝縮させ、室内熱交換器１６a〜１６dで蒸発させるよう
に循環させて、室内を冷房する。

【０００４】また、制御部３０は、コイルの焼損やパワ
ートランジスタの損傷を防止すべく、保護装置として過
電流を検知して圧縮機１１を停止させると、上述の通常
の停止と同様に膨張弁１５と各室内膨張弁１６a〜１６d
を全閉すると共に、圧縮機の再起動を容易化すべく、均
圧管路１９の第２開閉弁２０を所定時間だけ開いて、高
圧の吐出管路１７aを低圧の吸込管路１７fに連通させ、
均圧化を図る。そして、再起動の際に圧縮機１１に再び
過電流が流れた場合は、警報表示を行なうようになって
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
均圧装置は、圧縮機１１の過電流を検知してそのモータ
を停止させた場合、均圧管路１９の第２開閉弁２０のみ
を所定時間開いて、圧縮機１１の吐出管路１７aと吸込
管路１７fの間で均圧を行なうだけにすぎない為、逆止
機能をもつ第１開閉弁１８と各室内膨張弁２３a〜２３d
との間及びこれらと膨張弁１５との間に封止された高
温,高圧の吐出冷媒ガスは、室内熱交換器１６a〜１６d
での自然放冷で僅に減圧するだけである。そのため、再
起動により圧縮機１１から吐出される冷媒ガスが、第１
開閉弁１８の逆止弁を開こうとする時、下流側に封止さ
れた高圧冷媒ガスにより、圧縮機１１に過大な負荷が加
わり、モータに過電流が流れて、保護装置が働いて再び
圧縮機１１が停止せしめられる虞が高い。また、上記従
来の均圧装置は、かかる再停止が発生しても、警報表示
を行なうのみで、積極的に再停止をなくすことができな
いという欠点がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、過電流を検知し
た保護装置により圧縮機が停止させられたとき、吐出管
路の開閉弁から室内熱交換器を経て膨張弁に至る管路内
も均圧することによって、圧縮機の起動時の再停止をな
くし、起動時の暖房能力の立ち上がりを全体として改善
することができる空気調和機の均圧装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の空気調和機の均圧装置は、図１,図３に例
示するように、圧縮機１１,蒸発器として動作しうる室
外熱交換器１３,膨張弁１５および凝縮器として動作し
うる室内熱交換器１６a〜１６dを順次管路１７a〜１７f
で接続し、上記圧縮機１１の吐出管路１７aに圧縮機へ
向かう流れを阻止する逆止機能をもつ第１開閉弁１８を
介設し、この第１開閉弁１８より圧縮機側の吐出管路１
７aと圧縮機の吸込管路１７fとを、第２開閉弁２０を介
設した均圧管路１９で接続する一方、上記圧縮機１１の
モータに所定値以上の過電流が流れたとき、この圧縮機
１１を停止させる保護装置１を備えたものであって、上
記圧縮機１１が停止した場合、その停止が上記保護装置
１によるものか否かを判断する判断手段Ｓ２と、上記判
断手段Ｓ２が否と判断したとき、上記第２開閉弁２０の
所定時間t₁の開成を開始すると同時に、上記膨張弁１５
を全閉する一方、上記判断手段Ｓ２が肯と判断したと
き、上記第２開閉弁２０の所定時間t₁の開成を開始して
から所定時間t₂経過後に、上記膨張弁１５を全閉する制
御手段Ｓ３,Ｓ４を備えたことを特徴とする。

【０００８】上記室内熱交換器１６a〜１６dを、管路１
７d,１７eに夫々の室内膨張弁２３a〜２３dを介して並
列に複数設け、上記制御手段Ｓ３,Ｓ４が、判断手段Ｓ
２が否と判断したとき、上記第２開閉弁２０の所定時間
t₁の開成を開始すると同時に、上記全室内膨張弁２３a
〜２３dをも全閉する一方、判断手段Ｓ２が肯と判断し
たとき、上記第２開閉弁２０の所定時間t₁の開成を開始
してから所定時間t₂経過後に、上記全室内膨張弁２３a
〜２３dをも全閉するようにしてもよい。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の空気調和機の均圧装置におい
て、何らかの原因で圧縮機１１が停止したとする。判断
手段Ｓ２は、圧縮機の停止がそのモータの過電流を検知
する保護装置１によるものか否かを判断する。判断手段
Ｓ２が否と判断した時、制御手段Ｓ３,Ｓ４は、通常の
停止ゆえ、均圧管路１９の第２開閉弁２０の所定時間t₁
の開成を開始すると同時に、膨張弁１５を全閉する。す
ると、停止直前に圧縮機から吐出された高温,高圧の冷
媒ガスは、逆止機能をもつ吐出管路１７aの第１開閉弁
１８から室内熱交換器１６a〜１６dを経て膨張弁１５に
至る管路１７e,１７dに封止されるとともに、第２開閉
弁２０の開成で圧縮機１１の吐出,吸込管路１７a,１７f
間で均圧が行なわれる。従って、圧縮機１１を再起動す
る際、前回の停止が管路１７e,１７dに封止された高圧
の冷媒ガスによる起動時過負荷に伴う過電流停止でなく
通常の停止であるので、上記第２開閉弁２０の開成によ
る圧縮機１１の吐出,吸込側間の均圧だけで起動時負荷
は低減し、起動時の暖房能力の立ち上がりを改善しつ
つ、圧縮機１１を容易に起動することができる。

【００１０】一方、上記判断手段Ｓ２が肯と判断したと
き、制御手段Ｓ３,Ｓ４は、過電流による停止ゆえ、均
圧管路１９の第２開閉弁２０の所定時間t₁の開成を開始
してから所定時間t₂経過後に、膨張弁１５を全閉する。
すると、停止直前に圧縮機から吐出された高温,高圧の
冷媒ガスは、膨張弁１５の所定時間t₂の開成でその下流
側に流れて減圧し、第１開閉弁１８から膨張弁１５の間
の管路１７e,１７fに封止される冷媒の圧力が、上述の
場合より相当低減するとともに、第２開閉弁２０の所定
時間t₁の開成で上述と同じ圧縮機１１の前後の均圧も行
なわれる。従って、圧縮機１１を再起動する際、前回の
停止が封止された高圧冷媒ガスによる過負荷,過電流に
よる停止でも、吐出側の管路１７e,１７f内の冷媒圧力
が相当低いので、過電流停止を防止して、圧縮機１１を
容易に起動することができる。

【００１１】また、請求項２に記載の均圧装置では、室
内熱交換器１６a〜１６dが、各室内膨張弁２３a〜２３d
を介して管路１７d,１７eに並列に複数設けられ、上記
制御手段Ｓ３,Ｓ４は、上記総ての室内膨張弁２３a〜２
３dを上述の膨張弁１５と同様に開閉制御する。従っ
て、過電流を検知した保護装置１によって圧縮機１１が
停止せしめられた場合は、第２開閉弁２０の所定時間t₁
の開成開始から所定時間t₂経過後に、全室内膨張弁２３
a〜２３dが全閉され、これら室内膨張弁の上流側の第１
開閉弁１８までと、下流側の膨張弁１５までの双方の管
路１７e,１７dに封止される冷媒の圧力が低減され、か
つ圧縮機１１の前後の均圧も行なわれるから、過電流停
止を防止して、圧縮機１１を容易に起動することができ
る。一方、過電流停止以外で圧縮機１１が停止した場合
は、第２開閉弁２０の所定時間t₁の開成開始と同時に、
全室内膨張弁２３a〜２３dが全閉され、これらの室内膨
張弁の上,下流側の管路１７e,１７dに高圧の冷媒が封止
される一方、圧縮機１１の前後の均圧も行なわれるか
ら、起動時の暖房能力の立ち上がりを一層改善しつつ、
圧縮機１１を容易に起動することができる。

【００１２】

【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、本発明の均圧装置を備えた空気調和機
の一例を示しており、この空気調和機は、制御部１の構
成が異なる点を除いて、図４で述べた冷凍回路と同じ構
成であり、同じ部材には同一の番号を付している。即
ち、圧縮機１１,四路切換弁１２,ファン１４をもつ室外
熱交換器１３,膨張弁１５および夫々の室内膨張弁２３
をもつ複数の室内熱交換器１６a〜１６dを順次管路１７
a〜１７fで接続するとともに、吐出管路１７aに逆止機
能をもつ第１開閉弁１８を介設する一方、吐出,吸込管
路１７a,１７fを第２開閉弁２０を介設した均圧管路１
９で接続している。また、圧縮機１１のモータに流れる
過電流を検知して、圧縮機１１を停止させるとともに、
四路切換弁１２,膨張弁１５,室内膨張弁２３a〜２３dお
よび第１,第２開閉弁１８,２０を制御する保護装置を兼
ねる制御部１を設けている。

【００１３】上記制御部１は、後述する判断手段と制御
手段を有する均圧装置を構成する。即ち、制御部１は、
判断手段として、圧縮機１１が停止した場合(図３のＳ
１参照)、その停止が過電流を検知する上記保護装置に
よるものか否かを判断する(同Ｓ２参照)。また、制御部
１は、制御手段として、過電流停止でないと判断したと
き(図３のＳ４参照)、通常の均圧制御をすべく、第２開
閉弁２０の所定時間t₁の開成を開始させると同時に(図
２(Ｃ)参照)、膨張弁１５および全室内膨張弁２３a〜２
３dを全閉する(図２(Ｄ),(Ｅ)の実線参照)。一方、過電
流停止であると判断したとき(図３のＳ３参照)、過電流
時の均圧制御をすべく、第２開閉弁２０の所定時間t₁の
開成を開始させてから所定時間t₂経過後(図２(Ｄ),(Ｅ)
の破線参照)に、膨張弁１５および全室内膨張弁２３a〜
２３dを全閉するようになっている。

【００１４】上記構成の制御部１は、図２のタイミング
チャートおよび図３のフローチャートに従って、次のよ
うに空気調和機を制御する。いま、図１に示していない
制御装置からの運転指令が、図２(Ａ)に示すようにオフ
になり、あるいは制御部１内の保護装置が圧縮機１１の
過電流を検知して、圧縮機が、図２(Ｂ)の如く停止した
とする。すると、制御部１は、図３のステップＳ１で、
圧縮機停止と判断し、続くステップＳ２で、均圧装置と
して圧縮機の停止がモータの過電流を検知した保護装置
によるものか否かを判断する。

【００１５】そして、否と判断すれば、通常の停止ゆえ
ステップＳ４に進んで、均圧管路１９の第２開閉弁２０
の所定時間t₁の開成を開始すると同時に(図２(Ｃ)参
照)、全室内膨張弁２３a〜２３dおよび膨張弁１５を全
閉する(図２(Ｄ),(Ｅ)の参照)。すると、停止直前に圧
縮機から吐出された高温,高圧の冷媒ガスは、逆止機能
をもつ吐出管路１７aの第１開閉弁１８から室内熱交換
器１６を経て各室内膨張弁２３a〜２３dに至る管路１７
eと、これらの室内膨張弁から膨張弁１５に至る管路１
７dに夫々封止されるとともに、第２開閉弁２０の開成
で圧縮機１１の吐出,吸込管路１７a１７fの間で均圧が
行なわれる。従って、圧縮機１１を再起動する際、前回
の停止が管路１７e,１７dに封止された高圧の冷媒ガス
による起動時過負荷に伴う過電流停止でなく、通常の停
止であるので、上記第２開閉弁２０の開成による圧縮機
１１の吐出,吸込側間の均圧だけで起動負荷は十分低減
し、起動時の暖房能力の立ち上がりを改善しつつ、圧縮
機１１を容易に起動することができる。

【００１６】一方、ステップＳ２で肯と判断すれば、過
電流による停止ゆえステップＳ３に進んで、均圧管路１
９の第２開閉弁２０の所定時間t₁の開成を開始(図２
(Ｃ)参照)してから所定時間t₂経過後後に、全室内膨張
弁２３a〜２３dおよび膨張弁１５を全閉する(図２(Ｄ),
(Ｅ)の破線参照)。すると、停止直前に圧縮機から吐出
された高温,高圧の冷媒ガスは、膨張弁１５と室内膨張
弁２３a〜２３dの所定時間t₂の開成で膨張弁１５の下流
側に流れて減圧し、室内膨張弁２３a〜２３dから上流側
の第１開閉弁１８までの管路１７eと、下流側の膨張弁
１５までの管路１７dとに封止される冷媒の圧力が、上
述のステップＳ４の制御に比して相当低減され、かつ圧
縮機１１の前後の均圧も行なわれる。従って、圧縮機１
１を再起動する際、前回の停止が、管路１７e,１７dに
封止された高圧冷媒ガスによる過負荷,過電流による停
止でも、上記管路１７e,１７d内の冷媒圧力が相当低く
なっているので、起動時の暖房能力の立ち上がりをある
程度改善し、かつ過電流停止を回避して、圧縮機１１を
確実に起動することができる。つまり、圧縮機１１が過
電流停止した場合でも、第１開閉弁１８と膨張弁１５の
間でも均圧制御を行って再起動を確実にするので、図４
で述べた従来例等に比して、起動時の暖房能力の立ち上
がりが結果的にトータルとして大幅に改善されるのであ
る。また、上記実施例では、膨張弁１５と同様に中間の
室内膨張弁２３a〜２３dをも開閉制御しているので、こ
れらの膨張弁の一部に閉鎖不良があっても高圧冷媒の封
止ができるから、起動時の暖房能力の立ち上がりの改善
をより確実にできるという利点がある。

【００１７】上記実施例は、請求項２に記載の均圧装置
の一例であったが、制御手段としての制御部１が、室内
膨張弁２３a〜２３dを制御せず、膨張弁１５のみを上述
と同様に制御するようにして請求項１に記載の均圧装置
を構成することもできる。この場合でも、第１開閉弁１
８と膨張弁１５の間では、上述と同様の高圧冷媒の封止
や冷媒の減圧が行なわれるので、上述と同様の作用,効
果を奏することができる。尚、上記実施例では、四路切
換弁１２により冷媒の循環方向が正逆に切り換えられる
冷暖房兼用の冷媒回路について説明したが、本発明が、
室内熱交換器が凝縮器としてのみ働く暖房専用の冷媒回
路についても適用できるのは勿論である。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
空気調和機の均圧装置は、圧縮機,室外熱交換器,膨張弁
及び室内熱交換器を順次管路で接続し、吐出管路に逆止
機能をもつ第１開閉弁を介設し、この上流側と吸込管路
を第２開閉弁を介設した均圧管路で接続するとともに、
モータに流れる過電流を検知して圧縮機を停止させる保
護装置を備えた空気調和機において、圧縮機の停止が上
記保護装置によるものか否かを判断手段で判断し、制御
手段により、上記判断手段が否と判断すれば、第２開閉
弁の所定時間の開成開始と同時に、膨張弁を全閉する一
方、上記判断手段が肯と判断すれば、第２開閉弁の所定
時間の開成開始から所定時間経過後に、膨張弁を全閉す
るようにしているので、過電流停止以外の場合は、高圧
冷媒を第１開閉弁と膨張弁の間に封止して、起動時の暖
房能力の立ち上がりを改善でき、過電流停止の場合は、
上記封止冷媒を減圧して、再起動時の過負荷を低減して
再起動を確実ならしめているから、圧縮機の起動時の再
停止を回避しつつ、暖房能力の立ち上がりを全体的に改
善することができる。

【００１９】また、上記室内熱交換器を夫々の室内膨張
弁を介して並列に複数設け、上記制御手段が、これらの
室内膨張弁を上述の膨張弁と同様に開閉制御するように
すれば、中間の室内膨張弁が膨張弁と同様に動作して、
これらの膨張弁の一部に閉鎖不良があっても高圧冷媒の
封止が可能になるから、上述の作用,効果に加えて、暖
房能力の立ち上がりの改善を一層確実にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の均圧装置を備えた空気調和機の一実
施例を示す回路図である。

【図２】 上記均圧装置の制御動作を経時的に示すタイ
ミングチャートである。

【図３】 上記均圧装置の制御の流れを示すフローチャ
ートである。

【図４】 従来の均圧装置を備えた空気調和機を示す回
路図である。

【符号の説明】

１…制御部、１１…圧縮機、１２…四路切換弁、１３…
室外熱交換器、１５…膨張弁、１６a〜１６d…室内熱交
換器、１７a…吐出管路、１７b〜１７e…管路、１７f…
吸込管路、１８…第１開閉弁、１９…均圧管路、２０…
第２開閉弁、２３a〜２３d…室内膨張弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(１１),蒸発器として動作しうる
   室外熱交換器(１３),膨張弁(１５)および凝縮器として
   動作しうる室内熱交換器(１６a〜１６d)を順次管路(１
   ７a〜１７f)で接続し、上記圧縮機(１１)の吐出管路(１
   ７a)に圧縮機へ向かう流れを阻止する逆止機能をもつ第
   １開閉弁(１８)を介設し、この第１開閉弁(１８)より圧
   縮機側の吐出管路(１７a)と圧縮機の吸込管路(１７f)と
   を、第２開閉弁（２０)を介設した均圧管路(１９)で接
   続する一方、上記圧縮機(１１)のモータに所定値以上の
   過電流が流れたとき、この圧縮機(１１)を停止させる保
   護装置(１)を備えた空気調和機の均圧装置(１)であっ
   て、 上記圧縮機(１１)が停止した場合、その停止が上記保護
   装置(１)によるものか否かを判断する判断手段(Ｓ２)
   と、 上記判断手段（Ｓ２)が否と判断したとき、上記第２開
   閉弁(２０)の所定時間(t₁)の開成を開始すると同時に、
   上記膨張弁(１５)を全閉する一方、上記判断手段(Ｓ２)
   が肯と判断したとき、上記第２開閉弁(２０)の所定時間
   (t₁)の開成を開始してから所定時間(t₂)経過後に、上記
   膨張弁(１５)を全閉する制御手段(Ｓ３,Ｓ４)を備えた
   ことを特徴とする空気調和機の均圧装置。
2. 【請求項２】 上記室内熱交換器(１６a〜１６d)は、管
   路(１７d,１７e)に夫々の室内膨張弁(２３a〜２３d)を
   介して並列に複数設けられ、上記制御手段(Ｓ３,Ｓ４)
   は、上記判断手段(Ｓ２)が否と判断したとき、上記第２
   開閉弁(２０)の所定時間(t₁)の開成を開始すると同時
   に、上記全室内膨張弁(２３a〜２３d)をも全閉する一
   方、上記判断手段(Ｓ２)が肯と判断したとき、上記第２
   開閉弁(２０)の所定時間(t₁)の開成を開始してから所定
   時間(t₂)経過後に、上記全室内膨張弁(２３a〜２３d)を
   も全閉するようになっている請求項１に記載の空気調和
   機の均圧装置。