JPH0634184A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH0634184A
JPH0634184A JP4193688A JP19368892A JPH0634184A JP H0634184 A JPH0634184 A JP H0634184A JP 4193688 A JP4193688 A JP 4193688A JP 19368892 A JP19368892 A JP 19368892A JP H0634184 A JPH0634184 A JP H0634184A
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temperature
heat exchanger
indoor heat
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downstream side
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Toshiyuki Kitakakiuchi
俊之 北垣内
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/21Refrigerant outlet evaporator temperature

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気調和機の低湿度ドライ運転時の過冷却を
防止する。 【構成】 図は空気調和機の冷凍サイクルを表してい
る。低湿度ドライ運転は一種の冷房運転であって、圧縮
機1より吐出した冷媒は、四方弁2、室外熱交換器3、
膨張弁4、室内熱交換器5の順に流れた後、再度四方弁
2を経由してアキュムレータ1aに入り、圧縮機1に戻
る。この低湿度ドライ運転では圧縮機1及び室内送風機
10を低速で運転するので過冷却状態に陥り易く、室内機
よりの吹き出し温度が下がり過ぎることがある。この不
具合を無くすために、室内熱交換器5の風上側のヘアピ
ンに温度センサ6を、風下側のヘアピンに温度センサ7
を設ける。膨張弁4は冷媒の流れを細かく制御できるも
のを使用する。温度センサ6,7の出力からヘアピンの
温度差を求める。そして、例えば室内熱交換器5の風下
側のヘアピンの温度が風上側のヘアピンの温度よりも3
〜5℃高くなるように膨張弁4を制御する。即ち、室内
熱交換器5の半分をスーパーヒートさせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空気調和機の低湿度ドラ
イ運転時の過冷却を防止するための手段に関する。
【0002】
【従来の技術】空気調和機の冷凍サイクル(冷媒回路)
は基本的には圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り手段
(膨張弁)、室内熱交換器を配管接続したものである。
このような冷凍サイクルを備えた空気調和機において、
例えば冷房運転時の冷凍サイクル中の冷媒は室外熱交換
器の入口側では高温高圧のガス状、出口側では高温高圧
の液状となり、室内熱交換器の入口側では低温低圧の液
状、出口側では低温低圧のガス状になるように圧縮機の
回転数を制御したり、膨張弁の絞り加減を制御したりし
て圧縮機への液戻りを無くすようになっている。なお、
空気調和機は室内を低湿度にする低湿度ドライ運転の機
能を備えており、この低湿度ドライ運転では圧縮機の運
転周波数を通常の冷房運転時よりも小さくすると共に、
室内送風機の回転数を小さくする制御が行われるように
なっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
低湿度ドライ運転では室内送風機の回転数が小さくなる
ので室内熱交換器を通過する風量が小さくなる。する
と、室内熱交換器の蒸発温度が低くなり過ぎて室内機よ
りの吹き出し温度が下がり過ぎになるという問題があ
る。また、膨張弁の絞り状態が適切でなく、室内熱交換
器に流入する冷媒量が多すぎたりすると室内熱交換器の
熱交換量が少なくなり、除湿能力が低下すると共に、圧
縮機への液戻りが解消されなくなり、圧縮機の寿命にも
悪影響を及ぼすという問題がある。したがって、本発明
においてはこれらの課題を解決した空気調和機を提供す
ることを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであり、圧縮機、四方弁、室
外熱交換器、絞り手段、室内熱交換器等からなる冷凍サ
イクルを備えてなる空気調和機において、前記室内熱交
換器の風上側の管路と風下側の管路とにそれぞれ温度セ
ンサを設けると共に、前記絞り手段に少なくとも数段階
の絞り制御が可能な膨張弁を用い、前記圧縮機および室
内送風機を低速で運転する低湿度ドライ運転時に前記二
つの温度センサの出力から求められる温度差が所定の温
度範囲に収まるよう前記膨張弁を制御することにした。
【0005】
【作用】上記の構成ならびに制御方法であれば、室内熱
交換器の風上側の管路と風下川の管路とに温度センサが
設けられているので、これら二つの温度センサの出力か
ら両者間の温度差を得ることができ、この温度差から室
内熱交換器へ流入している冷媒量が適量であるかどうか
の判断をすることができ、もし、冷媒量が適量でなく、
室内熱交換器の風上側と風下側の温度差が所定の温度範
囲になければ、その温度範囲に収まるように膨張弁を制
御することができるので、圧縮機や室内送風機が低速で
運転される低湿度ドライ運転時に起こりがちな室内熱交
換器の冷え過ぎを防止することができると共に、冷媒が
液状のまま圧縮機に戻るのを無くすことができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図3に基づ
いて説明する。図1は空気調和機の冷凍サイクルと、そ
の制御系の概略を表したもので、1は圧縮機、1aはア
キュムレータ、2は圧縮機1より吐出する冷媒の流れを
冷房運転,暖房運転等に合わせて切り換える四方弁、3
は室外熱交換器、4は冷媒の流れを制御する絞り手段と
して設けられた膨張弁、5は室内熱交換器、6は室内熱
交換5の風上側の管路(ヘアピン)の温度を検出する温
度センサ、7は室内熱交換器5の風下側の管路(ヘアピ
ン)の温度を検出する温度センサ、8は室内機制御ユニ
ット、9は室外機制御ユニット、10は室内送風機であ
る。室内機制御ユニット8と室外機制御ユニット9との
間は信号線および電力線で結ばれ、室内機制御ユニット
8は室内送風機10の他、図示されてない風向制御装置等
を制御し、室外機制御ユニット9は圧縮機1、四方弁
2、膨張弁4の他、図示されてない室外送風機等を制御
するようになっている。なお、前記膨張弁4はパルスモ
ータを具備していて冷媒の流れを多段階に細かく制御で
きるものである。
【0007】図2は室内熱交換器5の概略構成と温度セ
ンサ6,7の取付位置を表したものである。室内熱交換
器5を構成する管路(以下、ヘアピンという)11は矢印
で示す空気の流れに対して風上側と風下側とに配列され
ており、低湿度ドライ運転時の冷媒は冷房運転時と同じ
く、入口aから流入した後、上下に別れて進み、二つの
出口b,cから出て図1に示されている四方弁2に向か
うようになっている。ところで、温度センサ6は風上側
の側面に突出しているヘアピンに固定され、もう一つの
温度センサ7は風下側の側面に突出しているヘアピンに
固定されている。これら二つの温度センサ6,7はそれ
ぞれヘアピンの表面温度を検出するが、その出力信号は
室内機制御ユニット8に入力され、内部のマイクロコン
ピュータにより風上側と風下側の温度差が求められるよ
うになっている。この温度差は予め設定されている温度
範囲内にあるかどうかが判定され、所定の温度範囲外で
あれば、その温度差が所定の温度範囲に収まるよう膨張
弁4が細かく制御されるようになっている。
【0008】以下、制御方法の一例を図3のフローチャ
ートを用いて説明する。低湿度ドライ運転が開始される
とステップST1に進められ、室内熱交換器5の温度が
ほぼ安定するまでの10分間は成り行きの運転となる。
10分が経過するとステップST2に進められ、温度セ
ンサ6,7により室内熱交換器5の風上側のヘアピンの
温度Tc1と風下側のヘアピンの温度Tc2とが検出さ
れ、Tc1とTc2とが比較される。そして、風上側の
温度Tc1が風下側の温度Tc2よりも高い場合にはス
テップST3に進められ、膨張弁4が2段階絞られた
後、ステップST4に進められ、室内熱交換器5の温度
がほぼ安定するまで、2分間ホールドされる。この2分
間が経過するとステップST5に進められ、再度室内熱
交換器5の風上側のヘアピンの温度Tc1と風下側のヘ
アピンの温度Tc2が検出され、Tc2からTc1を減
じた温度差が5℃以上になっているかどうか、すなわ
ち、室内熱交換器5の風下側がスーパーヒートしている
かどうかの判定がなされる。
【0009】そして、風下側の温度Tc2から風上側の
温度Tc1を減じたときの温度差が5℃以上を超えてい
る場合には温度差が有り過ぎるとしてステップST6に
進められ、膨張弁4の絞りが1段階緩められた後、ステ
ップST7に進められ、絞りの効果がでるまでの2分間
のホールドが行われた後、ステップST8に進められ
る。もし、前記ステップST5における判定で風下側の
温度Tc2から風上側の温度Tc1を減じたときの温度
差が5℃以下になっている場合は直ちにステップST8
に進められる。このステップST8では室内熱交換器5
の風上側と風下側の温度差(Tc2−Tc1)が3℃以
下になっているかどうかの判定がなされ、3℃以下にな
ってなければステップST5に戻し、3℃以下になって
いればステップST3に戻すよう制御される。
【0010】以上の説明から分かるように、本実施例で
は室内熱交換器5の風下側の温度Tc2が風上側の温度
Tc1よりも3〜5℃高くなるように膨張弁4の絞りを
加減し、冷媒の循環量を制御するようになっている。す
なわち、低湿度ドライ運転時は室内熱交換器5の後部を
スーパーヒート状態にして、前部だけが所定の働きをす
るようにしているわけで、このようにすれば室内熱交換
器5の大きさが約半分に小さくなったのと同じような結
果になる。なお、図2の室内熱交換器5では風上側のほ
ぼ中央の入口aから流入する冷媒を上下に別れさせ、風
下側の二つの出口b,cから取り出すように構成されて
いるが、このような構成のものに限定するものではな
く、また、温度センサ6,7の取付位置も図2に示され
ている位置に限定するものではない。
【0011】
【発明の効果】以上、説明したような空気調和機である
ならば、低湿度ドライ運転に際し、室内熱交換器の風下
側がスーパーヒート状態になるように冷媒の循環量が制
御されるので、圧縮機や室内送風機が低速で運転される
低湿度ドライ運転時に起こりがちな室内の冷え過ぎの防
止に役立ち、快適性が向上すると共に、圧縮機への戻り
冷媒が液状のままになるようなこともないので圧縮機に
悪影響を及ぼす恐れも無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる冷凍サイクルとその制御系の概
略を表すブロック図である。
【図2】本発明に係わる室内熱交換器の側面図である。
【図3】本発明の制御の一実施例を示すフローチャート
である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 四方弁 3 室外熱交換器 4 膨張弁(絞り手段) 5 室内熱交換器 6 温度センサ 7 温度センサ 8 室内機制御ユニット 9 室外機制御ユニット 10 室内送風機 11 パイプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り手
    段、室内熱交換器等からなる冷凍サイクルを備えてなる
    空気調和機において、前記室内熱交換器の風上側の管路
    と風下側の管路とにそれぞれ温度センサを設けると共
    に、前記絞り手段に少なくとも数段階の絞り制御が可能
    な膨張弁を用い、前記圧縮機および室内送風機を低速で
    運転する低湿度ドライ運転時に前記二つの温度センサの
    出力から求められる温度差が所定の温度範囲に収まるよ
    う前記膨張弁を制御するようにしてなる空気調和機。
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