JPH08320161A

JPH08320161A - 空調装置

Info

Publication number: JPH08320161A
Application number: JP7152228A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kamata; 精二鎌田; Masanao Ando; 昌尚安藤
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】【構成】空調装置の冷凍サイクルにおいて、液化された
冷媒の循環用ポンプ１３を、駆動条件の充足時に駆動す
ると共に非充足時に停止させる。冷媒冷却用流体の温度
が低くコンデンサ２における冷媒の液化量が多い場合
に、そのポンプ１３を駆動して冷媒を循環させること
で、コンプレッサー７の駆動速度を大きくすることなく
必要な冷媒流量を確保する。【効果】冷媒冷却用流体の温度が低くても所期の性能を
奏することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空調装置に関し、例えば
航空機等における制御装置の冷却に利用できるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図２に示す従来の航空機用空調装置１０
１は、コンデンサ１０２と、受液器１０３と、フィルタ
１０４と、膨張弁１０５と、エバポレータ１０６と、コ
ンプレッサー１０７とにより構成される冷凍サイクルを
備える。そのコンプレッサー１０７により圧縮された高
温・高圧のガス状冷媒は、図中矢印Ａで示す方向に循環
し、そのコンデンサ１０２における冷媒冷却用流体との
熱交換により液化され、膨張弁１０５により絞られるこ
とで低圧の気液二相とされ、エバポレータ１０６におけ
る冷却対象空気との熱交換により蒸発して低温・低圧の
ガスとなってコンプレッサー１０７に入る。その冷却対
象空気は、エバポレータ１０６における冷媒との熱交換
により設定温度に冷却されて航空機内において制御装置
の冷却等に用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】その冷媒冷却用流体が
大気の場合、冬期や高々度において低温になるため、コ
ンデンサ１０２における冷媒の液化量が多くなる。その
ため、冷媒の圧力が下がって密度が小さくなり、コンプ
レッサー１０２により必要な冷媒流量を得ることができ
なくなり、所期の性能を奏することができなくなる。

【０００４】そこで、コンプレッサー１０２の駆動速度
を大きくして必要な冷媒流量を確保することが考えられ
るが、そのためには速度調節のためのインバーター等を
含む速度調節機構が必要になり、また、たとえコンプレ
ッサー１０２の速度調節機構を設けても、コンプレッサ
ーが既に最大速度で駆動されている場合は対応できな
い。

【０００５】本発明は、上記課題を解決することのでき
る空調装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、冷凍サイクル
を備える空調装置において、その冷凍サイクルにおける
液化された冷媒の循環用ポンプと、ポンプの駆動条件を
記憶する手段と、そのポンプを駆動条件の充足時に駆動
すると共に非充足時に停止させる手段とを備えることを
特徴とする。そのポンプの駆動条件は、冷媒冷却用流体
温度の低下時に所期の性能を奏する上で必要とされる冷
媒流量を確保することができるように定めればよく、例
えば、コンデンサにおける冷媒冷却用流体の温度や、コ
ンプレッサーの入口圧力等が予め設定した値以下になっ
た時にポンプ駆動条件を充足すると判断する。

【０００７】

【発明の作用および効果】本発明によれば、冷媒冷却用
流体の温度が低く、コンデンサにおける冷媒の液化量が
多くなっても、ポンプを駆動して冷媒を循環させること
で、コンプレッサーの駆動速度を大きくすることなく必
要な冷媒流量を確保し、所期の性能を奏することができ
る。

【０００８】

【実施例】図１に示す航空機用空調装置１は、コンデン
サ２と、受液器３と、フィルタ４と、膨張弁５と、エバ
ポレータ６と、容積形コンプレッサー７とにより構成さ
れる冷凍サイクルを備える。

【０００９】その冷凍サイクルの受液器３とフィルタ４
との間の冷媒流路に、電磁第１開閉バルブ１１が設けら
れ、その第１開閉バルブ１１の上下流を接続する冷媒用
第１バイパス流路１２が設けられ、その第１バイパス流
路１２に冷媒循環用の容積形ポンプ１３が配置されてい
る。また、その冷凍サイクルのコンプレッサー７の上下
流を接続する冷媒用第２バイパス流路１４と、その第２
バイパス流路１４の電磁第２開閉バルブ１５とが設けら
れている。

【００１０】その膨張弁５、コンプレッサー７、ポンプ
１３、第１開閉バルブ１１および第２開閉バルブ１５
は、記憶装置を有するコンピュータにより構成されるコ
ントローラー１６に接続されている。また、そのコント
ローラー１６に、コンプレッサー７の入口における冷媒
圧力の検知用センサー２１と、コンデンサ２における冷
媒冷却用流体の温度センサー２２と、エバポレータ６に
おける冷却対称空気の温度検知用センサー２３とが接続
されている。

【００１１】そのコントローラー１６は、ポンプ１３の
駆動条件を記憶する。その駆動条件は、冷媒冷却用流体
温度の低下時にも所期の性能を奏する上で必要とされる
冷媒流量を確保することができるように定められる。本
実施例では、コンプレッサー７の入口における冷媒圧力
の検知用センサー２１による検出圧力が、予め定めた設
定値以下の時に充足される。なお、本実施例では、冷媒
の冷凍サイクルからの漏れに起因してコンプレッサー７
の入口における冷媒圧力が低下した場合に、誤ってポン
プ１３の駆動条件を充足したと判断するのが防止されて
いる。すなわち、コントローラー１６は、冷媒冷却用流
体の温度とコンプレッサー７の入口における冷媒圧力と
の予め求めた関係を記憶し、その関係から外れてコンプ
レッサー７の入口における冷媒圧力が低下した場合は、
冷媒が冷凍サイクルから漏れていると判断し、その漏れ
警報を例えばランプの点灯等により示すための信号を発
する。

【００１２】そのポンプ１３の駆動条件の充足時に、そ
のコントローラー１６により、第１開閉バルブ１１は閉
鎖され、第２開閉バルブ１５は開かれ、コンプレッサー
７は停止され、ポンプ１３は一定速度で駆動される。そ
の、ポンプ１３の駆動条件の非充足時に、そのコント予
め設定されたローラー１６により、第１開閉バルブ１１
は開かれ、第２開閉バルブ１５は閉鎖され、コンプレッ
サー７は予め設定された一定速度で駆動され、ポンプ１
３は停止される。

【００１３】また、そのコントローラー１６により、冷
却対称空気の温度検知用センサー２３からの信号に応じ
て膨張弁５が開閉され、その冷却対称空気の温度が予め
定めた設定温度に制御される。

【００１４】そのコンプレッサー７またはポンプ１３が
一定速度で駆動されることにより、圧縮された高温・高
圧のガス状冷媒は、図中矢印Ａで示す方向に循環し、そ
のコンデンサ２における冷媒冷却用流体である大気との
熱交換により液化され、膨張弁５により絞られることで
低圧の気液二相とされ、エバポレータ６における冷却対
象空気との熱交換により蒸発して低温・低圧のガスとな
ってコンプレッサー７に入る。その冷却対象空気は、エ
バポレータ６における冷媒との熱交換により設定温度に
冷却されて航空機内において制御装置の冷却等に用いら
れる。

【００１５】上記構成によれば、冷媒冷却用流体の温度
が低くなく冷媒流量を確保できる場合は、従来と同様に
コンプレッサー７により冷媒を循環させて所期の性能を
奏することができる。冷媒冷却用流体の温度が低く、コ
ンデンサ２における冷媒の液化量が多くなり、コンプレ
ッサー７の入口圧力が設定値以下になった場合は、コン
プレッサー７に代えてポンプ１３を駆動して冷媒を循環
させることで、コンプレッサー７の駆動速度を大きくす
ることなく必要な冷媒流量を確保し、所期の性能を奏す
ることができる。また、そのポンプ１３の駆動条件の充
足時にコンプレッサー７を停止させることで、冷媒冷却
用流体の温度低下によりコンデンサ２における冷媒の液
化量が多く、冷媒の圧力が下がった場合に、コンプレッ
サー７の入口圧力と出口圧力との差が大きくなるのを防
止し、コンプレッサー７を保護することができる。ま
た、そのコンプレッサー７とポンプ１３の駆動時の速度
は一定で速度調節機構は不要とされているので、インバ
ータ等による重量およびコストの増大を防止できる。さ
らに、そのコンプレッサー７とポンプ１３とが容積形と
され、第１、第２開閉バルブ１１、１５をポンプ１３の
駆動条件に応じ開閉し、コンプレッサー７の駆動時は冷
媒を第１バイパス流路１２を介し流動させ、ポンプ１３
の駆動時は冷媒を第２バイパス流路１４を介し流動させ
ることで、コンプレッサー７をよびポンプ１３が冷媒の
流動の抵抗になるのを防止し、コンプレッサー７および
ポンプ１３を効率良く駆動できる。

【００１６】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、コンプレッサー７を容積式でなくターボ形
等とし、第２バイパス流路１４と第２開閉バルブ１５と
を省略したり、ポンプ１３を容積式でなくターボ形等と
し、第１開閉バルブ１１と第１バイパス流路１２とを省
略してもよい。また、そのポンプの駆動条件は、冷媒冷
却用流体温度の低下時に所期の性能を奏する上で必要と
される冷媒流量を確保することができるように定めれば
よく、例えば、コンデンサにおける冷媒冷却用流体の温
度が予め設定した値以下になった時に条件を充足すると
判断してもよい。また、ポンプ１３の配置は受液器３と
フィルタ４との間に限定されず、液化された冷媒を循環
させることのできる位置であればよく、例えば、コンデ
ンサ２と受液器３との間に配置してもよい。また、本発
明は航空機以外における空調装置にも適用できる。

【００１７】

【本発明の実施態様】本発明の空調装置においては、そ
のポンプの駆動条件の充足時に冷凍サイクルのコンプレ
ッサーを停止させるのが好ましい。冷媒冷却用流体の温
度が低い場合、コンプレッサーを停止して冷媒を圧縮し
なくても、エバポレータで蒸発した冷媒はコンデンサで
自然に液化する。これにより、冷媒冷却用流体の温度低
下によりコンデンサにおける冷媒の液化量が多く、冷媒
の圧力が下がった場合に、コンプレッサーの入口圧力と
出口圧力との差が大きくなるのを防止し、コンプレッサ
ーを保護することができる。

【００１８】そのコンプレッサーとポンプの駆動時の速
度は一定であるのが好ましい。これにより、コンプレッ
サーおよびポンプの速度調節機構は不要で、インバータ
等による重量およびコストの増大を防止できる。この場
合、冷凍サイクルの膨張弁の開度調節により冷却対象流
体の温度を制御するのがよい。

【００１９】その冷凍サイクルの冷媒流路に第１開閉バ
ルブが設けられ、その第１開閉バルブの上下流を接続す
る冷媒用第１バイパス流路が設けられ、その第１バイパ
ス流路に前記ポンプが配置され、そのポンプは容積形と
され、前記コンプレッサーは容積形とされ、そのコンプ
レッサーの上下流を接続する冷媒用第２バイパス流路
と、その第２バイパス流路の第２開閉バルブとが設けら
れ、その第１開閉バルブはポンプ駆動時に閉鎖されると
共にポンプ停止時に開かれ、その第２開閉バルブはコン
プレッサー停止時に開かれると共にコンプレッサー駆動
時に閉鎖されるのが好ましい。これにより、コンプレッ
サーおよびポンプが冷媒の流動の抵抗になるのを防止
し、コンプレッサーおよびポンプを効率良く駆動でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の空調装置の構成説明図

【図２】従来の空調装置の構成説明図

【符号の説明】

２コンデンサ５膨張弁６エバポレータ７コンプレッサー１３ポンプ１６コントローラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍サイクルを備える空調装置におい
て、その冷凍サイクルにおける液化された冷媒の循環用
ポンプと、ポンプの駆動条件を記憶する手段と、そのポ
ンプを駆動条件の充足時に駆動すると共に非充足時に停
止させる手段とを備えることを特徴とする空調装置。