JPH0861790A

JPH0861790A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH0861790A
Application number: JP6195505A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Suzuki; 秀明鈴木; Takao Hoshi; 隆夫星
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-08-19
Filing date: 1994-08-19
Publication date: 1996-03-08
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: CN1118860A; KR0166137B1; CN1083091C; JP3457743B2; KR960008212A

Abstract

(57)【要約】【目的】冷房運転時と暖房運転時とで、適切な制御を
選択し、効率の良い運転を運転を行える空気調和機を提
供する。【構成】四方弁２により、圧縮機１からの冷媒の流れ
を選択的に切換えて冷房および暖房運転を行うことがで
きる空気調和機であって、冷房運転の制御は圧縮機１の
吸込側に設けられた第１の温度センサ１０と室内熱交換
器５に設けられた第３の温度センサ１２の温度検出に基
づいて冷媒の過熱度が所定の値となるように流量調整弁
４の開度を制御する過熱度制御により、暖房運転の制御
は圧縮機１の吐出側に設けられた第２の温度センサ１１
の温度検出に基づいて冷媒吐出温度が所定の値となるよ
うに流量調整弁４の開度を制御する吐出温度制御により
行うようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電動式膨張弁を有す
る冷凍サイクルを用いた冷暖房可能な空気調和機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、
減圧器、室内熱交換器などを順次に接続してなる冷凍サ
イクルを備え、この冷凍サイクル内に冷媒を状態変化さ
せつつ循環させることで室内の空気調和を行うように構
成されている。

【０００３】冷暖房可能な空気調和機においては、冷媒
を流れを切り替える四方切換弁を具備する。冷房時は、
圧縮機の吐出冷媒を室外熱交換器側に切り換え、この冷
媒を室外熱交換器から、減圧器、室内熱交換器の順に流
通させて圧縮機に戻すことで、室内の冷房を行う。すな
わち、冷房時には上記室外熱交換器を凝縮器、室内熱交
換器を蒸発器として機能させる。

【０００４】一方、暖房時は、圧縮機の吐出冷媒を室内
熱交換器側に切り換え、この冷媒を室内側熱交換器から
減圧器、室外熱交換器の順に流通させることで室内の暖
房を行う。すなわち、暖房時には、上記室内熱交換器を
凝縮器、室外熱交換器を蒸発器として機能させる。

【０００５】また、運転中は、空調負荷（室内温度と設
定温度との差に相当する）に応じて圧縮機の運転周波数
が制御され、空調負荷に対応する最適な冷房能力あるい
は暖房能力が発揮される。

【０００６】減圧器としては、たとえば開度可変の流量
調整弁が用いられる。そして、蒸発器における冷媒の過
熱度（蒸発器の入口冷媒温度と出口冷媒温度の差）が検
出され、その過熱度が運転周波数の変化にかかわらず一
定値となるよう、流量調整弁の開度が制御される。

【０００７】つまり、過熱度が一定値より大きい場合、
流量調整弁の開度が増大され、蒸発器に流れる冷媒の量
が増やされる。過熱度が一定値より小さくなると、流量
調整弁の開度が縮小され、蒸発器に流れる冷媒の量が減
らされる。

【０００８】この過熱度制御により、過熱度を良好な冷
凍能力（成績係数）が得られる一定値に保つと共に、一
定の過熱度を確保することで圧縮機に液状の冷媒が戻っ
てしまう液バック現象が防止する。従来は、冷房運転、
暖房運転にかかわらず、過熱度制御を主体とした制御に
より上記冷凍サイクルの制御を行っていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上に述べ
た過熱度制御を主体とする制御には、以下に説明する解
決すべき課題がある。この過熱度制御は、過熱度、すな
わち凝縮器の冷媒入口温度と出口温度の差（冷媒飽和温
度からの過熱量）を検出することで行う制御であるの
で、この凝縮器が室内側熱交換器となる冷房運転時に
は、室内空気調和に利用する熱交換器（以下「利用側熱
交換器」という）を直接的に制御することになり非常に
良好な制御方法となる。

【００１０】一方、暖房時には、凝縮器は室外側熱交換
器となり、利用側熱交換器とならない。しかし、過熱度
制御は、圧縮機の吸込冷媒温度を制御することにもなる
から、吐出冷媒温度である凝縮器（利用側熱交換器）の
吸込温度を間接的に制御することにもなる。したがっ
て、間接的に利用側熱交換器の制御も行えることにな
る。

【００１１】しかし、暖房時には、上記蒸発器は、気温
の低い室外に位置するため、冷房時に比べて過熱度を大
きくすることができず、上記過熱度の制御は行いずらい
ということがあり、上記利用側熱交換器の冷媒温度を適
切に制御できない場合がある。このため、暖房時の効率
が低下するおそれがあった。

【００１２】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであり、冷房運転時と暖房運転時とで、適切な
制御を選択し、効率の良い運転を運転を行える空気調和
機を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の手段は、圧縮機、
室内熱交換器、減圧用の流量調整弁、室外熱交換器とが
順次接続されて構成され、さらに室内冷房運転と室内暖
房運転とで動作流体の流方向を切換える流路切換弁とを
有する冷凍サイクルと、冷房運転時に前記室内熱交換器
における動作流体の過熱度を検出する検出手段と、暖房
運転時に前記圧縮機から吐出される動作流体の吐出温度
を検知する検知手段と、冷房運転時には前記過熱度の検
出手段で検出される過熱度が所定の値となるように前記
流量調整弁の開度を制御すると共に、暖房運転時には前
記吐出温度の検出手段で検出される吐出温度が所定の値
となるように前記流量調整弁の開度を制御する手段とを
有することを特徴とする空気調和機である。

【００１４】第２の手段は、第１の手段の空気調和機に
おいて、さらに、この圧縮機の運転周波数を空調負荷に
応じて制御する手段と、冷房運転時に、前記圧縮機から
吐出される動作流体の吐出温度を検知する手段と、この
検知手段で検知される吐出温度が所定温度以上になった
場合には、過熱度を一定の値にする制御を停止し、上記
吐出温度が所定値以下に下がるまで、前記圧縮機の運転
周波数を低減し、かつ上記吐出温度が所定以下に下がる
よう前記流量調整弁の開度を制御する手段とを有するこ
とを特徴とする空気調和機である。

【００１５】第３の手段は、密閉ケ−スとこの密閉ケ−
ス内に設けられ圧縮後の高圧動作流体をこの密閉ケ−ス
内に満たす圧縮部とこのケ−ス内に設けられ吐出側と吸
込側とを切換える流路切換弁とを有する圧縮機と、この
圧縮機、室内熱交換器、減圧用の流量調整弁、室外熱交
換器とが順次接続されて構成され、上記流路切換弁を切
換えることで、上記圧縮機の吐出側と吸込側とを切換え
選択的に室内暖房運転と室内冷房運転とを行う冷凍サイ
クルと、圧縮機と室内熱交換器とを接続する配管に設け
られた第１の温度検出手段と、室内熱交換器に設けら
れ、この室内熱交換器内の冷媒の温度を検出する第２の
温度検出手段と、これら、第１、第２の温度検出手段に
よる検出冷媒温度に基づいて、上記流量調整弁の開度を
制御する制御手段とを有することを特徴とする空気調和
機である。

【００１６】第４の手段は、第３の手段の空気調和機に
おいて、上記流量調整弁の開度を制御する制御手段は、
冷房運転時には、上記第１の温度検出手段によって検出
される吸込冷媒温度と第２の温度検出手段によって検出
される冷媒蒸発温度とから過熱度を算出し、この過熱度
が一定値となるよう前記流量調整弁の開度を制御すると
共に、暖房運転時には、上記第１の温度検出手段によっ
て検出される吐出冷媒温度に基づいて、この吐出冷媒温
度が一定値となるように前記流量調整弁の開度を制御す
る手段とを有することを特徴とする空気調和機である。

【００１７】

【作用】請求項１の空気調和機では、冷房時に過熱度制
御、暖房時に吐出温度制御とすることで、冷房時には蒸
発器となり暖房時には凝縮器となる室内熱交換器を直接
制御することが可能になる。

【００１８】請求項２の空気調和機では、冷房運転中、
圧縮機が異常温度上昇した際には、一時的に吐出温度制
御とすることで、この圧縮機の破損を防止できる。請求
項３の空気調和機は、切換弁内蔵形の圧縮機を有する空
気調和機であり、一つの温度検出手段で、冷房時に室内
熱交換器から吐出される動作流体の温度および暖房時に
室内熱交換器に流れ込む動作流体の温度の両方を検出す
ることができ、その温度に基づいて空気調和機の制御を
行うことが可能になる。

【００１９】請求項４の空気調和機では、第１、第２の
温度検出手段による検出温度飲みに基づいて、冷房時に
は過熱度制御、暖房時には吐出温度制御を行うことがで
きる。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。まず、この発明の第１の実施例を説明
する。この第１の実施例は、従来使用されている一般的
な圧縮機を用いる空気調和機に適用される。

【００２１】図１（ａ）中１で示すのは圧縮機（ＣＰ）
である。この圧縮機１は、図に矢印（イ）で示す方向に
沿って冷媒を吸込み、圧縮して矢印（ロ）で示す方向に
吐出するように構成されている。この圧縮機１の吸込側
および吐出側には、図に２で示す四方弁が接続されてい
る。図１（ａ）は、この四方弁がニュ−トラルの状態に
ある場合を示している。

【００２２】このニュ−トラルの状態において、上記圧
縮機１の吐出側には室外熱交換器３が配管接続されてい
る。この室外熱交換器３には減圧用の流量調整弁４およ
び室内熱交換器５が順次配管接続され、室内熱交換器５
は四方弁２を介して圧縮機１の吸込側に配管接続されて
いる。

【００２３】なお、上記圧縮機１は能力可変式のいわゆ
るインバ−タ圧縮機であり、図に７で示すインバ−タ回
路によって冷房あるいは暖房負荷に応じて制御されるよ
うになっている。また、上記流量調整弁４は、入力され
る駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化するパル
スモータバルブ（ＰＭＶ）である。

【００２４】また、上記室外熱交換器３は図示しない室
外ユニット内に設けられ、この室外ユニット内には、図
に８で示す室外ファンが設けられている。この室外ファ
ン８は、上記室外熱交換器３に室外の空気を導入し、こ
の室外熱交換器３とこの室外の空気との間で効率の良い
熱交換を行なわせる。

【００２５】また、室内熱交換器５は図示しない室内ユ
ニット内に設けられ、この室内ユニット内には図に９で
示す室内ファン（横流ファン）が設けられている。この
室内ファン９は室内熱交換器５に室内空気を導入し、熱
交換された後の空気を室内に吹き出させる機能を有す
る。

【００２６】この図１は、冷房運転時の配管（冷房サイ
クル）を示すものである。すなわち、上記四方弁２がニ
ュートラル状態に設定されており、上記圧縮機から吐出
された冷媒は実線矢印で示すように四方弁２、室外熱交
換器３、流量調整弁４、室内熱交換器５および四方弁２
を順次に通過して圧縮機１に戻るように構成されてい
る。

【００２７】なお、暖房運転時には、四方弁２が図１
（ｂ）に示すように切り替えられ、圧縮機１から吐出さ
れた冷媒は、同図および図１（ａ）に破線矢印で示すよ
うに、四方弁２、室内熱交換器５、流量調整弁４、室外
熱交換器３および四方弁２を順次通過して圧縮機１に戻
るように構成される。すなわち暖房サイクルが構成され
るようになっている。

【００２８】次に、この空気調和機の制御系統について
説明する。図１（ａ）に示すように、圧縮機１の吸込側
配管には第１の温度センサ１０が取り付けられ、吐出側
配管には第２の温度センサ１１が取付けられている。上
記第１の温度センサ１０は、圧縮機１の冷媒吸込温度
（蒸発器の冷媒出口温度）を、第２の温度センサ１１
は、圧縮機１の冷媒吐出温度（凝縮器の冷媒入口温度）
を、それぞれ検出するようになっている。

【００２９】また、室内熱交換器５のほぼ中間位置に
は、第３の温度センサ１２が取付けられている。この第
３の温度センサ１２は、室内熱交換器５が蒸発器として
機能する冷房時に使用され、冷媒の蒸発温度を検出する
ようになっている。

【００３０】一方、前述したように上記圧縮機１にはイ
ンバ−タ回路７が接続され、このインバ−タ回路７は商
用交流電源１４に接続されている。インバータ回路７
は、電源１５の電圧を整流し、指令に応じた周波数の電
圧に変換し、その電圧を上記圧縮機１内に設けられたモ
−タに出力するようになっている。

【００３１】なお、この商用交流電源１４は、降圧用の
トランス１６を介して制御部１８に接続されている。ま
た、前記四方弁２、流量調整弁４、室外ファン８、室内
ファン９、第１〜第３の温度センサ１０〜１２、インバ
ータ回路７、図に１９で示すリモートコントロール式の
操作器（以下、リモコンと略称する）、および２０で示
す室内温度センサは、それぞれこの制御部１８に接続さ
れている。

【００３２】すなわち、この制御部１８は、空気調和機
の全体を制御するものであり、通常、前記室内ユニット
（図示しない）内に設けられた電気部品箱内に収納され
ている。以下、この制御部１８の機能を、空気調和機の
運転と共に説明する。

【００３３】まず、冷房時の運転について説明する。上
記制御部１８は、四方弁２をニュ−トラル状態としたま
ま圧縮機１を運転し、圧縮機１から吐出される冷媒を四
方弁２、室外熱交換器３、流量調整弁４、室内熱交換器
３、四方弁２に通して圧縮機１に戻し、冷房運転を実行
する。

【００３４】冷房運転の際には、室内の空気調和に利用
される熱交換器（以下「利用側熱交換器」という）であ
る室内熱交換器５は「蒸発器」として機能する。また、
この制御部１８は、上記室内熱交換器５に設けられた室
内温度センサ２０で検知される室内温度Ｔａとリモコン
１９による設定温度Ｔｓとの差（＝Ｔａ−Ｔｓ）に応じ
て圧縮機１の運転周波数Ｆ（インバータ回路７の出力周
波数）を制御する。このことで、冷房負荷に応じた圧縮
機１の運転が行われる。

【００３５】さらに、第１の温度センサ１０の検知温度
（吸込冷媒温度）Ｔsuと第３の温度センサ１２の検知温
度（蒸発温度）Ｔｅとの差（＝Ｔsu−Ｔｅ）を室内熱交
換器５における冷媒の過熱度ＳＨとして所定の制御時間
毎（20秒乃至50秒ごと）に検出する。

【００３６】上記制御部１８は、検出される過熱度ＳＨ
が一定値となるよう、流量調整弁４の開度Ｑを上記制御
時間毎（20秒乃至50秒ごと）に制御する（過熱度制
御）。このことで、利用側熱交換器（室内熱交換器５）
が直接的に制御され、この冷凍サイクルの成績係数が良
好に保たれる。

【００３７】一方、第２の温度センサ１１で検知される
吐出冷媒温度Ｔｄが設定値Ｔ₂ 以上になると、その検知
温度が所定の設定値のＴ₁ に下がるまで、圧縮機１の運
転周波数Ｆを低減し、かつ吐出冷媒温度Ｔｄが設定値Ｔ
₁ になるように流量調整弁４の開度Ｑを制御する（吐出
温度制御）。このことで、圧縮機１が異常に加熱するこ
とを防止し、この圧縮機１の焼き付き等による破損を有
効に防止する。

【００３８】以上のような制御により、上記制御部１８
は、冷房運転時には、過熱度制御を主体とした制御を行
い、上記圧縮機１からの冷媒吐出温度Ｔｄが異常上昇し
たときのみこの吐出温度を一定とする吐出温度制御に切
り換える。

【００３９】次に、暖房運転について説明する。上記制
御部１８は、図１（ｂ）に示すように四方弁２を切換え
て圧縮機１を運転し、圧縮機１から吐出される冷媒を四
方弁２、室内熱交換器５、流量調整弁４、室外熱交換器
３、四方弁２に通して圧縮機１に戻し、暖房運転を実行
する（図１（ａ）に破線矢印で示す）。

【００４０】この暖房運転の際には、利用側熱交換器で
ある室内熱交換器５は蒸発器としてではなく「凝縮器」
として機能する。また、この制御部１８は、リモコン１
９による設定温度Ｔｓと室内温度センサ２０で検知され
る室内温度Ｔａとの差（＝Ｔｓ−Ｔａ）を空調負荷とし
て検出し、その空調負荷に応じて圧縮機１の運転周波数
（インバータ回路２１の出力周波数）Ｆを制御する。こ
のことで、暖房負荷に応じた圧縮機１の運転が行われ
る。

【００４１】さらに、第２の温度センサ１１の検知温度
（冷媒吐出温度）を吐出温度Ｔｔとして所定の制御時間
毎（20秒乃至50秒ごと）に検出する。上記制御部１８
は、検出される吐出温度Ｔｔが一定値となるよう、流量
調整弁４の開度Ｑを上記制御時間毎（20秒乃至50秒ご
と）に制御する（吐出温度制御）。このことで、利用側
熱交換器（室内熱交換器５）に流れ込む冷媒の温度が直
接的に制御され、この冷凍サイクルの成績係数が良好に
保たれる。また、同時に、圧縮機１が異常に加熱するこ
とを防止し、この圧縮機の焼き付き等による破損を有効
に防止する。

【００４２】以上のような制御により、上記制御部１８
は、暖房運転時には、吐出温度制御のみを行い、過熱度
制御は行わない。このような構成によれば、以下に説明
する効果がある。

【００４３】第１に、この空気調和機では、冷房運転時
には過熱度制御を主体とした制御を行い、暖房運転時に
は吐出温度制御のみによる制御を行うようにした。この
ような構成によれば、冷房運転時だけでなく暖房運転時
にも利用側熱交換器である室内熱交換器５を直接制御す
ることができるので、室内空気調和にとって最適な制御
を行うことができる効果がある。

【００４４】すなわち、従来例の項で説明したように、
暖房時にも過熱度制御により冷凍サイクルを制御するこ
とは可能なのであるが、暖房運転時の過熱度制御は、冷
媒の過熱度すなわち暖房時に蒸発器となる室外熱交換器
３内の冷媒の温度を制御することで利用側熱交換器であ
る室内熱交換器５内の冷媒の温度を制御するものであ
る。

【００４５】したがって、このような制御方法では、冷
房運転時に利用側熱交換器を直接的に制御できるのに対
して、暖房運転時には利用側熱交換器の制御は間接的に
しか行えないということがある。このため、このような
制御方法では暖房時に利用側熱交換器（室内熱交換器
５）の制御を正確に行えない可能性があり、効率（成績
係数）の良い暖房運転を行えないという恐れがある。

【００４６】しかし、この発明では、暖房時には吐出温
度制御により利用側熱交換器である室内熱交換器５の冷
媒温度を直接的に制御することができるから、冷房運転
時にも暖房運転時にも利用側熱交換器の最適な制御が行
え、空調運転を運転条件に応じてより効率（成績係数）
良く行える効果がある。

【００４７】第２に、暖房時の制御が容易に行える効果
がある。すなわち、暖房運転時には、室外の温度が低い
ために、冷房運転時と比較して過熱度の幅を大きくとる
ことができない（冷媒の過熱が行いずらい）ということ
がある。したがって、暖房運転時に過熱度制御を行う場
合には、その制御の幅は小さく、制御が困難となる欠点
がある。

【００４８】また、暖房運転の場合、蒸発器における冷
媒の過熱度よりも、圧縮後の冷媒吐出温度の方が直接利
用側熱交換器である室内熱交換器の発熱量に影響すると
ういことがある。

【００４９】この点、本発明の場合、暖房運転時には吐
出温度制御により過熱度の大きさに関係のない制御が行
えるので空気調和機の制御が容易になり、かつ暖房運転
に応じた適切な制御が行えるという効果がある。したが
って、空調運転を運転条件に応じてより効率（成績係
数）良く行える効果がある。

【００５０】次に、この発明の第２の実施例について説
明する。この第２の実施例の空気調和機は、圧縮機とし
て図２に２５で示す四方弁内蔵形の流体圧縮機を用いる
ものである。なお、第２の実施例の、この圧縮機２５
（切換弁）以外の構成要素は上記第１の実施例と略同じ
である。したがって、同一の構成要素には同一の符号を
付してその詳しい説明は省略する。

【００５１】この四方弁内蔵形の流体圧縮機２５は、図
２に示すように、密閉されたケ−ス２６と、このケ−ス
２６内に設けられ、ケ−ス２６外から吸い込んだ低圧冷
媒を圧縮すると共に圧縮後の高圧冷媒をケ−ス２６内に
吐出する圧縮部２７と、上記ケ−ス２６内に設けられ、
弁体２８を回転させることでケ−ス２６外への高圧冷媒
の吐出配管および上記圧縮部２７への低圧冷媒の吸込配
管を切り換える回転形四方切換弁２９とを有するもので
ある。

【００５２】この四方切換弁２９は、図３に示すように
周方向に９０°間隔で設けられた３つのポ−ト３０〜３
２を有する弁ベ−ス３３を有し、各３つのポ−ト３０〜
３２は、図２に示す配管３５〜３７によりそれぞれ室外
熱交換器３、ケ−ス２６内の圧縮部２７、および室内熱
交換器５に接続されている。

【００５３】以下、上記各配管３５〜３７を、それぞれ
室内熱交換器側配管３５、室外熱交換器側配管３６およ
び圧縮部側配管３７と称する。図３（ｂ）、（ｃ）に示
すように、上記弁ベ−ス３３の下面に取り付けられた上
記弁体２８には、この弁体２８が回動駆動されることで
上記３つのポ−ト３０〜３３（各配管３５〜３７）のう
ちの２つを選択的に連通させる連通溝３８と、残りのポ
−トをケ−ス２６内に連通（開放）させる連通孔３９と
が設けられている。

【００５４】この連通溝３８と連通孔３９は、同図
（ｃ）に示すように平面視相似形であるが、同図（ｂ）
に示すように前者は上記弁体２８を貫通せず後者は貫通
している点で異なるものである。

【００５５】なお、網掛で示す部材４０は、上記弁ベ−
ス３３に固定され、上記弁体２８に設けられた連通孔３
９と係合することで、この弁体２８の回動角度を規制す
るストッパである。

【００５６】また、この弁体２８の外周面には、周方向
にＳ極部４２ａとＮ極部４２ｂと分割されてなる円筒状
の永久磁石４２が固定されている。そしてこの永久磁石
４２の外側には図に４３で示す電磁石から延出された一
対のステ−４４が所定の隙間を存して対向している。

【００５７】したがって、上記電磁石４３を作動させて
上記一対のステ−４４を磁化し、またはその磁性を切換
えることで、このステ−４４と上記永久磁石４２との吸
引力あるいは反発力により上記弁体２８を回動駆動でき
るようになっている。

【００５８】このような構成により、冷房時には、上記
弁体２８が回動駆動されることで、上記室外熱交換器３
に接続された室外熱交換器側配管３５が上記連通孔３９
を介して上記ケ−ス２６内に連通し、上記室内熱交換器
５に接続された室内熱交換器側配管３７は上記連通溝３
８を通して圧縮機側配管３５に連通する。

【００５９】この状態を模式的に表したのが図４（ａ）
である。図中２５は上記四方弁内蔵形流体圧縮機であ
る。上記切換弁２９がこの圧縮機２５内に内蔵されてい
る状態を示している。

【００６０】この圧縮機２５のケ−ス２９内に満たされ
た高圧冷媒は、上記切換弁２９の弁体２８に設けられた
連通孔３９を通り上記室外熱交換器側配管３５に流入
し、矢印で示すように室外熱交換器３に流入する。この
冷媒は、状態変化を行いながらこの室外熱交換器３、流
量調整弁４（減圧器）、室内熱交換器５を順次通過して
室内熱交換器側配管３７から上記流体圧縮機２５に設け
られた切換弁２９に流入する。この切換弁は、この冷媒
を、連通溝３８を通して圧縮部側配管３６に導き、この
冷媒はケ−ス２６内に設けられた圧縮部２７に導入され
る。

【００６１】このことによって、冷房サイクルが構成さ
れ、上記室外熱交換器３は凝縮器として、室内熱交換器
５は蒸発器として作用する。一方、暖房時には、上記弁
体２８が回動駆動されることで、上記室内熱交換器５に
接続された室内熱交換器側配管３７が上記連通孔３９を
介して上記ケ−ス２６内に連通し、上記室外熱交換器３
に接続された室外熱交換器側配管３５は上記連通溝３８
を通して圧縮部側配管３６に連通する。

【００６２】この状態を模式的に表したのが図４（ｂ）
である。この圧縮機２５のケ−ス２６内に満たされた高
圧冷媒は、上記切換弁２９の弁体２８に設けられた連通
孔３９を通り上記室内熱交換器側配管３７に流入し、矢
印で示すように室内熱交換器５に流入する。この冷媒
は、状態変化を行いながらこの室内熱交換器５、流量調
整弁４、室外熱交換器３を順次通過して室外熱交換器側
配管３５から上記流体圧縮機２５内の切換弁２９に流入
する。この切換弁２９は、流入した冷媒を、上記連通溝
３８を通して圧縮部側配管３６に導き、この冷媒はケ−
ス２６内に設けられた圧縮部２７に導入される。

【００６３】このことによって、暖房サイクルが構成さ
れ、冷房運転の場合とは反対に、上記室内熱交換器５は
凝縮器として、室外熱交換器３は蒸発器として作用す
る。次に、この空気調和機の制御系統について説明す
る。

【００６４】図３および図４に示すように、室内熱交換
器側配管３７には、第１の温度センサ４５が取り付けら
れている。この室内熱交換器側配管３７は、冷房時には
圧縮機の冷媒吸込管として、暖房時には冷媒吐出管とし
て機能するため、上記第１の温度センサ４５は、冷房時
には冷媒吸込温度（室内熱交換器出口温度）を検出し、
暖房時には冷媒吐出温度（室内熱交換器入口温度）を検
出できるようになっている。

【００６５】したがって、この第１の温度センサ４５
は、この一つのセンサで、第１の実施例の第１、第２の
温度センサ１０、１１の両方の作用を行えるようになっ
ている。

【００６６】また、室内熱交換器５の略中間位置には、
第２の温度センサ４６が取り付けられている。この第２
の温度センサ４６は、第１の実施例の第３の温度センサ
１２と同じ役割を有するもので、この室内熱交換器５が
蒸発器として機能する冷房時に使用され、冷媒の蒸発温
度を検出するようになっている。

【００６７】なお、他の構成要素は、第１の実施例と同
じであるので、同一符号を付してその構成および機能の
説明は省略する。ただし、上述したように、上記第１の
センサ４５で冷媒吐出温度と吸込温度の両方を検出でき
るので、上記第１の実施例と比較してセンサの数が一つ
少なくなっている。

【００６８】次に、この空気調和機の制御について説明
する。この第２の実施例の空気調和機の制御部１８は、
上記第１の実施例と同じ制御を行う。すなわち、冷房運
転時には、上記第１の温度センサ４５と第２の温度セン
サ４６により検出される温度の差ＳＨ＝Ｔsu−Ｔｅすな
わち過熱度に基づいて、この過熱度ＳＨを一定値に保つ
よう上記流量調整弁４（ＰＭＶ）を制御する過熱度制御
を行う。

【００６９】また、暖房時には、第１の温度センサ４５
により検出される冷媒吐出温度Ｔｔに基づいて、この吐
出温度Ｔｔが一定値になるように上記流量調整弁４を制
御する吐出温度制御のみを行う。

【００７０】なお、上記圧縮機２５（駆動モ−タ（図２
に４７で示す））は、制御部１８が、上記室内熱交換器
５に設けられた室内温度センサ２０で検知される室内温
度Ｔａとリモコン１９による設定温度Ｔｓとの差に応じ
て運転周波数Ｆ（インバータ回路７の出力周波数）を制
御することで、空調負荷に応じた制御が行われる。

【００７１】このような構成によれば、以下に説明する
効果がある。第１に、この空気調和機では、冷房運転時
には過熱度制御を主体とした制御を行い、暖房運転時に
は吐出温度制御のみによる制御を行うようにしたので、
前記第１の実施例で述べた第１、第２の効果と同じ効果
を得ることができる。

【００７２】第２に、この第２の実施例の空気調和機
は、第１の実施例と比較すると、少ない数の温度センサ
で、暖房および冷房運転を行える効果がある。すなわ
ち、第１の実施例では図１に示すように圧縮機１と四方
弁２とが分離されており、上記圧縮機１の吐出管および
吸込管は冷房運転、暖房運転にかかわらず常に吐出管お
よび吸込管である。このため、冷房時に冷媒吸込温度を
検出するには吸込管に取り付けた第１の温度センサ１０
で、暖房時に冷媒吐出温度を検出するには、吐出管に取
り付けた第２の温度センサ１１で、それぞれ検出する必
要がある。

【００７３】しかし、この第２の実施例の圧縮機２５
は、四方弁内蔵形であるので冷房時と暖房時とで吐出側
と吸込側とを切換えることができ、上記室内熱交換器側
配管３７は、冷房時には吸込管として、暖房時には吐出
管として作用する。

【００７４】このため、この室内熱交換器側配管３７に
取り付けた第１の温度センサ４５のみで、冷房時には冷
媒吸込温度を検出でき、暖房時には冷媒吐出温度を検出
することができる。

【００７５】したがって、この第２の実施例によれば、
第１の実施例と比較して温度センサの数を一つ少なくす
ることができる。このことにより、制御系統が簡略化さ
れ、制御を簡単に行うことができる効果がある。

【００７６】なお、従来例の項で説明した従来の空気調
和機では、暖房時も冷房時も過熱度制御を行うものであ
ったので、圧縮機の吸込管、吐出管、室外熱交換器の中
間部、および室内熱交換器の中間部に、合計４つの温度
センサが必要であった。

【００７７】したがって、この第２の実施例によれば、
暖房時と冷房時とで制御を切り換えるようにし、かつ圧
縮機２５に四方弁内蔵形圧縮機を採用したことで、従来
の２分の１の数の温度センサでかつ効率の良い空調運転
を行うことができる効果がある。

【００７８】なお、この四方弁内蔵形圧縮機２５では、
従来、圧縮機と四方弁とを接続するために必要だった配
管が不要になるのが特徴であり、したがって配管構成も
簡略化できる効果がある。

【００７９】なお、この発明は、上記第１、第２の実施
例に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない
範囲で種々変形可能である。例えば、上記第１、第２の
実施例では、冷媒の流路を切換える切換弁２、２９は四
方弁であったが、これに限定されるものではなく、例え
ば五方切換弁であっても良い。

【００８０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明は、冷房お
よび暖房の両方の運転を選択的に切換えて行うことがで
きる空気調和機において、冷房運転の制御は過熱度制御
により、暖房運転の制御は吐出温度制御により行うよう
にしたものである。

【００８１】このような構成によれば、暖房運転時も冷
房運転時と同様の過熱温度制御を行う場合に比較して、
暖房時に利用側熱交換器である室内熱交換器の制御を直
接的に行うことができるから、より効率の良い運転を行
える。

【００８２】また、暖房時に過熱度が大きくならない場
合であっても、適切な暖房運転を行える効果がある。さ
らに、圧縮機として、ケ−ス内に切換弁を内蔵し、吸込
側と吐出側を切換えることができる圧縮機を採用した場
合には、温度検出手段の数を減らすことができ、簡単な
制御で効率の良い空調運転を行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、この発明の第１の実施例を示す冷房
運転時のサイクルおよび制御回路の構成図、（ｂ）は、
暖房運転時の四方弁を示す構成図。

【図２】第２の実施例の圧縮機を示す縦断面図。

【図３】同じく、（ａ）は切換弁の上面図、（ｂ）は
（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＩ
Ｉ−ＩＩ線に沿う横断面図。

【図４】同じく、（ａ）は冷房運転時のサイクルおよび
制御回路の構成図、（ｂ）は暖房運転時の構成図。

【符号の説明】１…圧縮機、２…四方弁（流路切換弁）、３…室外熱交
換器、４…流量調整弁、５…室内熱交換器、１０…第１
の温度センサ（過熱度検出手段）、１１…第２の温度セ
ンサ（吐出温度検出手段）、１２…第３の温度センサ
（過熱度検出手段）、１８…制御部（制御手段）、２５
…四方弁内蔵形圧縮機（圧縮機）、２９…切換弁、３７
…室内熱交換器側配管、４５…第１の温度センサ（第１
の温度検出手段）、４６…第２の温度センサ（第２の温
度検出手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、室内熱交換器、減圧用の流量調
整弁、室外熱交換器とが順次接続されて構成され、さら
に室内冷房運転と室内暖房運転とで動作流体の流方向を
切換える流路切換弁とを有する冷凍サイクルと、冷房運転時に前記室内熱交換器における動作流体の過熱
度を検出する検出手段と、暖房運転時に前記圧縮機から吐出される動作流体の吐出
温度を検知する検出手段と、冷房運転時には前記過熱度の検出手段で検出される過熱
度が所定の値となるように前記流量調整弁の開度を制御
すると共に、暖房運転時には前記吐出温度の検出手段で
検出される吐出温度が所定の値となるように前記流量調
整弁の開度を制御する手段とを有することを特徴とする
空気調和機。
【請求項２】請求項１記載の空気調和機において、さらに、この圧縮機の運転周波数を空調負荷に応じて制御する手
段と、冷房運転時に、前記圧縮機から吐出される動作流体の吐
出温度を検知する手段と、この検知手段で検知される吐出温度が所定温度以上にな
った場合には、過熱度を一定の値にする制御を停止し、
上記吐出温度が所定値以下に下がるまで、前記圧縮機の
運転周波数を低減し、かつ上記吐出温度が所定以下に下
がるよう前記流量調整弁の開度を制御する手段とを有す
ることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】密閉ケ−スとこの密閉ケ−ス内に設けら
れ圧縮後の高圧動作流体をこの密閉ケ−ス内に満たす圧
縮部とこのケ−ス内に設けられ吐出側と吸引側とを切換
える流路切換弁とを有する圧縮機と、この圧縮機、室内熱交換器、減圧用の流量調整弁、室外
熱交換器とが順次接続されて構成され、上記流路切換弁
を切換えることで、上記圧縮機の吐出側と吸込側とを切
換え選択的に室内暖房運転と室内冷房運転とを行う冷凍
サイクルと、圧縮機と室内熱交換器とを接続する配管に設けられた第
１の温度検出手段と、室内熱交換器に設けられ、この室内熱交換器内の冷媒の
温度を検出する第２の温度検出手段と、これら、第１、第２の温度検出手段による検出冷媒温度
に基づいて、上記流量調整弁の開度を制御する制御手段
とを有することを特徴とする空気調和機。
【請求項４】請求項３記載の空気調和機において、上記流量調整弁の開度を制御する制御手段は、冷房運転時には、上記第１の温度検出手段によって検出
される吸込冷媒温度と第２の温度検出手段によって検出
される冷媒蒸発温度とから過熱度を算出し、この過熱度
が一定値となるよう前記流量調整弁の開度を制御すると
共に、暖房運転時には、上記第１の温度検出手段によって検出
される吐出冷媒温度に基づいて、この吐出冷媒温度が一
定値となるように前記流量調整弁の開度を制御する手段
とを有することを特徴とする空気調和機。