JPH1038392A - 凝縮器用送風機の速調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凝縮器２の圧力を外気温に対応した圧力にな
るように送風機６の回転数を制御する。 【解決手段】 凝縮器２の圧力を圧力センサー１０によ
り検出し、また外気温を温度センサー１１で検出する。
そして、速調装置７に設けた演算制御部により温度セン
サー１１が検出した外気温に基づき凝縮器２の設定凝縮
圧力を演算し、当該演算結果による設定凝縮圧力と圧力
センサー１０が検出した凝縮器２の圧力とを比較して、
検出した圧力が設定凝縮圧力より大きい場合には送風機
６の回転数を増大させるように制御し、また検出した圧
力が設定凝縮圧力より小さい場合には送風機６の回転数
を減少させるように制御する。これにより凝縮器２の圧
力が、設定凝縮圧力になるように送風機６の回転数が制
御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調冷凍装置等の
冷凍回路に用いられる凝縮器を空冷する送風機の制御
を、凝縮器の圧力等に基づき制御する凝縮器用送風機の
速調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的な空調冷凍装置は、図４に
示すように冷媒を圧縮する圧縮機１、圧縮された気化冷
媒の熱を外部に放出して液化冷媒にする送風機６により
空冷された凝縮器２、当該液化冷媒を膨張させて低温冷
媒を生成する減圧膨張弁３、生成された低温冷媒により
外部に対し仕事（吸熱）をなす蒸発器４等なる冷却回路
を有している。

【０００３】そして、圧縮機１で圧縮された冷媒は、高
温高圧の気化冷媒となって送風機６により空冷された凝
縮器２に送出され、当該凝縮器２において気化冷媒の熱
が外気に放出されて液化冷媒となる。

【０００４】かかる液化冷媒は、減圧膨張弁３に送出さ
れ、当該減圧膨張弁３により膨張されて低温冷媒とな
る。その後、該低温冷媒は蒸発器４に送出されて、当該
蒸発器４で外気等の熱を吸収して当該外気を冷却してい
る。

【０００５】なお、凝縮器２から送出される液化冷媒
は、厳密には当該液化冷媒と気化冷媒との混合冷媒であ
り、その液化冷媒の量は、凝縮器２で放出される熱量に
より決まる。

【０００６】従って、高温高圧の気化冷媒の持つ熱を凝
縮器２で十分に放出することは、液化冷媒の比率が高く
なるので減圧膨張弁３で生成される低温冷媒の量も増
え、結局蒸発器４において多くの仕事をすることが出来
るようになる。

【０００７】また、液化冷媒の比率を高くすると、凝縮
器２の出口側の圧力（以下、凝縮器の圧力と略称する）
が低くなるので、圧縮機１にかかる圧縮された冷媒の送
出負荷が小さくなり、当該圧縮機１の動作電力も小さく
なる。

【０００８】このような観点から、凝縮器２での熱放出
は作業効率を高めるために重要になる。凝縮器２での熱
放出は、当該凝縮器２における冷媒温度と外気温度との
温度差に依存し、温度差が大きくなると、速やかに、か
つ、大量の熱放出が可能になる。このため、当該温度差
を大きくすべく送風機６により凝縮器２が空冷されてい
る。

【０００９】ところで、発生すべき冷気等の温度が年間
通じて略一定している場合であっても、例えば夏季と冬
季とでは外気温が大きく異なるので、上述した温度差も
大きく異なり、夏季に比べ冬季の方が送風機６による凝
縮器２の冷却能力を小さくしても要求を満たすことが可
能になる。

【００１０】従って、夏季及び冬季を問わず常にフルパ
ワーで送風機６を運転することは、不要な冷気を発生す
ることになり、電力の無駄使いになると共に、フルパワ
ー運転に伴い送風機６が発生させる騒音も大きくなる問
題がある。

【００１１】そこで、図１に示すように温度センサー８
により凝縮器２の温度を検出し、検出された温度に基づ
き送風機６の回転数を調整する技術が提案されている
（特開昭５９−５３０９６号公報参照）。

【００１２】かかる送風機６の回転数を調整する装置
（速調装置）においては、一般に凝縮器２が銅管に多数
のフィンが取り付けられた構造であることから、温度セ
ンサー８は銅管の表面（大気側）に固着され、これによ
り当該凝縮器２の温度を検出して送風機６の回転数を制
御している。

【００１３】また、例えば夏季、冬季、春秋季等におい
て、発生する冷気の温度を変化させたい場合等、蒸発器
４で要求される作業量を選択できるように、凝縮器２の
圧力を選択する凝縮圧力モードスイッチが設けられた速
調装置も提案されている。

【００１４】さらに、凝縮器２の圧力が異常に高圧とな
った場合に、送風機６をフルパワー運転して圧縮機１等
の負荷を低減させるための高圧スイッチ９が設けられた
速調装置５も提案されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の速調装置５においては、凝縮器２の圧力を所定の圧
力になるように送風機６の回転数を制御することが出来
ない問題があった。

【００１６】即ち、上述した速調装置５では、図５に示
すように温度センサー８により凝縮器２の温度を検出
し、検出された温度に対して送風機６が制御されるが、
温度センサー８は上述したように銅管等の表面に固着さ
れているために、冷媒温度が変動してもリアルタイムに
当該冷媒温度を検出することができずタイムラグが生
じ、送風機６のリアルタイム制御ができなくなる。

【００１７】このため、圧縮機１の圧力は温度変動に伴
い変動し、当該変動に対して事後的に送風機６が制御さ
れるので、最終的に圧縮機１の圧力がどのような圧力値
に落ち着くのか不明になる問題があった。

【００１８】また、必要でないにも係わらず送風機６が
フルパワーで運転される事態が生じる場合があった。

【００１９】さらに、送風機６をリアルタイム制御でき
ないために、凝縮器２の圧力が異常上昇した場合に備え
高圧スイッチ９を設ける必要があった。

【００２０】そこで本発明は、凝縮器の圧力を一定に保
つように送風機の回転数制御を可能にすると共に、当該
凝縮器の圧力を外気温に基づき制御することが可能な凝
縮器用送風機の速調装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、少なくとも冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮
機により圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、該凝縮器
を冷却する送風機とを具備した冷凍回路における送風機
の回転数を制御する凝縮器用送風機の速調装置におい
て、前記凝縮器の圧力を圧力センサーにより検出し、ま
た外気温を温度センサーで検出して、演算制御部により
温度センサーが検出した外気温に基づき前記凝縮器の設
定圧力を演算する共に、当該演算結果と前記圧力センサ
ーが検出した凝縮器の圧力とを比較して、凝縮器の圧力
が大きい場合に前記送風機の回転数を増大させるように
したことを特徴とする。

【００２２】また、前記演算制御部が、前記送風機の回
転数を制御する際に、前記検出した圧力が前記演算した
圧力より所定量大きくなったときに前記送風機の回転数
を増大させるように制御を行い、前記検出した圧力が前
記演算した圧力より所定量小さくなったときに前記送風
機の回転数を減少させるように制御を行うことを特徴と
する。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１は本発明にかかる速調装置を具備した
空調冷凍装置等の冷凍回路を示したものである。

【００２４】冷凍回路は、冷媒を圧縮する圧縮機１、圧
縮された気化冷媒の熱を外部に放出して液化冷媒にする
送風機６により空冷される凝縮器２、液化冷媒を膨張さ
せて低温冷媒を生成する減圧膨張弁３、低温冷媒により
外部に対し仕事（吸熱）をなす蒸発器４を有し、これら
が環状に接続されて、時計回り（図２において時計回
り）に冷媒が循環している。

【００２５】また、速調装置７は、図示しない凝縮圧力
モードスイッチ、外気温を検出する温度センサー１１、
凝縮器２の冷媒出口側に設けられた圧力センサー１０及
び温度センサ−１１からの信号に基づき凝縮器２の設定
凝縮圧力を演算する共に当該演算した設定凝縮圧力と圧
力センサー１０により検出された圧力との比較を行い送
風機の回転数を制御する図示しない演算制御部とを有し
ている。

【００２６】上記構成における速調装置７の動作を図２
のフローチャートに基づき説明する。

【００２７】速調装置７は、先ず凝縮圧力モードのチェ
ックを行い（Ｓ１）、外気温が検出される（Ｓ２）。そ
して、選択された凝縮圧力モードに対応する特性曲線か
ら凝縮器２の圧力として設定すべき圧力を演算する（Ｓ
３）。

【００２８】この凝縮圧力モードに対応する特性曲線と
しては、図５に示すものがある。なお、図５は例示であ
ることを付言する共に、凝縮圧力モードは、モード低が
選択されているものとして説明する。

【００２９】このような条件のもとでは、図３に示す特
性曲線はモード低が選択され、外気温が２０℃の場合に
は、制御演算部は特性曲線から設定凝縮圧力を１６ｋｇ
／ｃｍ2と演算し、また外気温が３０℃の場合には、設
定凝縮圧力を１８ｋｇ／ｃｍ2と演算する。このように
して演算された、圧力は設定凝縮圧力として設定され
（Ｓ４）、その後実際の凝縮器２の圧力が圧力センサー
１０により検出される（Ｓ５）。

【００３０】そして、設定された設定凝縮圧力と検出し
た圧力が等しいか否かが判断され（Ｓ６）、等しくない
場合には等しくなるように送風機６の回転数が制御され
る（Ｓ７）。

【００３１】当該送風機６の制御は、検出した圧力が設
定凝縮圧力より大きい場合には、送風機６の回転数を大
きくし、逆に検出した圧力が設定凝縮圧力より小さい場
合には、送風機６の回転数を小さくするように制御す
る。

【００３２】なお、検出した凝縮器２の圧力がふらつく
場合があり、係る場合にステップ６又はステップ７にお
ける判断制御を厳密に行うと、送風機６の制御は激しく
変動する事態が生じるおそれがある。

【００３３】このような場合には、ステップ６の判断又
はステップ７の制御に幅を持たせるならば上述した不都
合を回避することが可能になる。

【００３４】即ち、送風機の回転数を制御する際に、検
出した圧力が演算した設定凝縮圧力より所定量大きくな
ったときに送風機の回転数を増大させるように制御を行
い、検出した圧力が演算した設定凝縮圧力より所定量小
さくなったときに送風機の回転数を減少させるように制
御を行う。

【００３５】以上により、設定凝縮圧力が外気温に基づ
いて定められるので、凝縮器の圧力を外気温と無関係に
一定値にするように送風機を制御する従来の速調装置に
おいて生じる送風機の必要以上のフルパワー運転状態が
防止され、当該フルパワー運転による騒音を低減するこ
とが可能になる。

【００３６】なお、上述したように、本発明においては
凝縮器の圧力を圧力センサー１０で検出するので、当該
凝縮器２の圧力が異常上昇した場合に対応するための圧
力センサー１０を独自に設ける必要が無くなる。

【００３７】また、外気温及び凝縮器２の圧力を直接検
出するので、外気温が十分に低い冬季等ように、あえて
送風機６を動作させて凝縮器２を冷却する必要がない場
合には、凝縮器２への送風を停止したり、又は送風を開
始したりすることが容易に行えるようになった。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、凝縮器の圧力を圧力セ
ンサーにより検出し、また外気温を温度センサーにより
検出して、演算制御部により温度センサーが検出した外
気温に基づき凝縮器の設定凝縮圧力を演算して、検出し
た圧力が設定凝縮圧力になるように送風機の回転数を制
御するようにしたので、送風機の回転数が必要以上にフ
ルパワーで回転することが無くなり、騒音の低減が可能
になった。

【００３９】また、凝縮器の圧力を検出して送風機を制
御するようにしたので、温度検出を行って送風機を制御
する従来の場合に比べ、凝縮器の圧力変動に対して迅速
で適切な制御を行うことが可能になる共に、凝縮圧力の
異常上昇に対応するための専用の圧力センサーが不要に
なった。

【００４０】さらに、温度センサー及び圧力センサーに
より送風機による送風が不要な場合には当該送風機の運
転を停止させ、また送風機による送風が必要になった場
合には運転を開始させることが容易に行うことが可能に
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる凝縮器用送風機の速調装置を有
した冷凍回路の構成図である。

【図２】図１の凝縮器用送風機の速調装置のフローチャ
ートである。

【図３】図１の凝縮器用送風機の速調装置が設定凝縮圧
力を演算する際の特性曲線の一例である。

【図４】従来の技術の説明に適用される、凝縮器用送風
機の速調装置を有した冷凍回路の構成図である。

【図５】図４の凝縮器用送風機の速調装置が設定凝縮圧
力を演算する際の特性曲線の一例である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 凝縮器 ３ 減圧膨張弁 ４ 蒸発器 ６ 送風機 ７ 速調装置 １０ 圧力センサー １１ 温度センサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも冷媒を圧縮する圧縮機と、該
   圧縮機により圧縮された冷媒を冷却する凝縮器と、該凝
   縮器を冷却する送風機とを具備した冷凍回路における前
   記送風機の回転数を制御する凝縮器用送風機の速調装置
   において、 前記凝縮器の圧力を検出する圧力センサーと、 外気温を検出する温度センサーと、 該温度センサーが検出した外気温に基づき前記凝縮器の
   設定圧力を演算し、当該演算結果と前記圧力センサーが
   検出した前記凝縮器の圧力とを比較して、当該凝縮器の
   圧力が大きい場合に前記送風機の回転数を増大させる演
   算制御部とを有したことを特徴とする凝縮器用送風機の
   速調装置。
2. 【請求項２】 前記演算制御部が、前記送風機の回転数
   を制御する際に、前記圧力センサーにより検出した圧力
   が演算により求めた前記設定圧力より所定量大きくなっ
   たときに前記送風機の回転数を増大させるように制御を
   行い、前記圧力センサーにより検出した圧力が演算によ
   り求めた前記設定圧力より所定量小さくなったときに前
   記送風機の回転数を減少させるように制御を行うことを
   特徴とする請求項１記載の凝縮器用送風機の速調装置。