JPH11190562A - 非共沸混合冷媒を使用した空気調和機およびその空気調和機の運転制御方法 - Google Patents
非共沸混合冷媒を使用した空気調和機およびその空気調和機の運転制御方法Info
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- JPH11190562A JPH11190562A JP36018297A JP36018297A JPH11190562A JP H11190562 A JPH11190562 A JP H11190562A JP 36018297 A JP36018297 A JP 36018297A JP 36018297 A JP36018297 A JP 36018297A JP H11190562 A JPH11190562 A JP H11190562A
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- temperature
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/19—Refrigerant outlet condenser temperature
Landscapes
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非共沸混合冷媒を用いる空気調和機において
圧力過上昇時の圧力保護による運転停止を回避し運転を
継続させ、運転範囲を広げること。 【解決手段】 圧縮機1から吐出される冷媒の圧力が予
め設定した値以上に達した場合に作動し、圧力過上昇信
号を出力する高圧スイッチ9と、運転稼働中に高圧スイ
ッチ9から圧力過上昇信号が出力された場合に圧縮機1
の運転を停止させる異常停止手段15と、所定時間経過
後に予め定めた再起動条件を満たした場合に圧縮機1を
再起動させる自動復帰制御手段16と、高圧スイッチ9
が作動した際の凝縮温度と高圧スイッチ9の設定圧力と
に基づいて、冷媒の循環組成比を演算する冷媒組成比演
算手段17と、自動復帰制御手段17により圧縮機1を
再起動した場合、上記循環組成比を用い、高圧スイッチ
9が作動しない凝縮温度を演算し、電子膨張弁8の制御
を実行する制御手段18と、を備えている。
圧力過上昇時の圧力保護による運転停止を回避し運転を
継続させ、運転範囲を広げること。 【解決手段】 圧縮機1から吐出される冷媒の圧力が予
め設定した値以上に達した場合に作動し、圧力過上昇信
号を出力する高圧スイッチ9と、運転稼働中に高圧スイ
ッチ9から圧力過上昇信号が出力された場合に圧縮機1
の運転を停止させる異常停止手段15と、所定時間経過
後に予め定めた再起動条件を満たした場合に圧縮機1を
再起動させる自動復帰制御手段16と、高圧スイッチ9
が作動した際の凝縮温度と高圧スイッチ9の設定圧力と
に基づいて、冷媒の循環組成比を演算する冷媒組成比演
算手段17と、自動復帰制御手段17により圧縮機1を
再起動した場合、上記循環組成比を用い、高圧スイッチ
9が作動しない凝縮温度を演算し、電子膨張弁8の制御
を実行する制御手段18と、を備えている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷媒に非共沸混
合冷媒を使用し、高圧上昇時に高圧側の保護として高圧
スイッチを備え、熱交換器の凝縮温度と高圧スイッチの
設定圧力値とから冷媒組成比を計算し、該冷媒組成比と
凝縮温度とに基づいて圧力を計算し、高圧スイッチが作
動しないように減圧装置(電子膨張弁)の弁開度などを
制御する非共沸混合冷媒を使用した空気調和機およびそ
の空気調和機の運転制御方法に関する。
合冷媒を使用し、高圧上昇時に高圧側の保護として高圧
スイッチを備え、熱交換器の凝縮温度と高圧スイッチの
設定圧力値とから冷媒組成比を計算し、該冷媒組成比と
凝縮温度とに基づいて圧力を計算し、高圧スイッチが作
動しないように減圧装置(電子膨張弁)の弁開度などを
制御する非共沸混合冷媒を使用した空気調和機およびそ
の空気調和機の運転制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機において、一般的に、
高圧スイッチが作動するような圧力の過上昇を回避する
ために熱交換器の凝縮温度を検知し、減圧装置の弁開度
制御や圧縮機周波数制御が行われている。このような空
気調和機では、冷媒として単一冷媒を使用しているた
め、冷媒の圧力と飽和温度の換算式により予め目標とな
る熱交換器の凝縮温度を設定している。
高圧スイッチが作動するような圧力の過上昇を回避する
ために熱交換器の凝縮温度を検知し、減圧装置の弁開度
制御や圧縮機周波数制御が行われている。このような空
気調和機では、冷媒として単一冷媒を使用しているた
め、冷媒の圧力と飽和温度の換算式により予め目標とな
る熱交換器の凝縮温度を設定している。
【0003】また、この発明に関連する参考技術文献と
して、たとえば特開平5−248713号公報の『冷凍
装置の運転制御装置』では、冷凍装置の運転中に高圧保
護スイッチから高圧過上昇信号を受けると、異常停止手
段により圧縮機の運転を停止させることが開示されてい
る。さらに、特開平7−98159号公報の『分離型空
気調和機』では、圧縮機の吐出側に設けられた高圧スイ
ッチが作動した場合に、圧縮機の運転周波数を下げると
共に、減圧装置の圧力弁を開いて圧縮機を保護すること
が開示されている。
して、たとえば特開平5−248713号公報の『冷凍
装置の運転制御装置』では、冷凍装置の運転中に高圧保
護スイッチから高圧過上昇信号を受けると、異常停止手
段により圧縮機の運転を停止させることが開示されてい
る。さらに、特開平7−98159号公報の『分離型空
気調和機』では、圧縮機の吐出側に設けられた高圧スイ
ッチが作動した場合に、圧縮機の運転周波数を下げると
共に、減圧装置の圧力弁を開いて圧縮機を保護すること
が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示されるような従来の空気調和機にあっては、代替フロ
ンとして非共沸混合冷媒を冷媒に使用すると以下に記述
するような問題点が発生する。
示されるような従来の空気調和機にあっては、代替フロ
ンとして非共沸混合冷媒を冷媒に使用すると以下に記述
するような問題点が発生する。
【0005】すなわち、空気調和機の冷媒として共沸点
混合冷媒を使用すると、冷凍サイクル内にアキュムレー
タのような液溜まりが存在する場合や、冷凍サイクルへ
の冷媒の誤充填、あるいは冷媒漏れなどが原因となっ
て、冷凍サイクル内を循環する冷媒の組成比が、本来の
組成比から変化することがある。よって、非共沸混合冷
媒においては混合冷媒の組成比により冷媒の圧力と熱交
換器の凝縮温度との関係も変化する。このため、熱交換
器の凝縮温度とから冷媒の圧力を推定する場合に、実際
に循環している非共沸混合冷媒の組成比を算出する必要
がある。
混合冷媒を使用すると、冷凍サイクル内にアキュムレー
タのような液溜まりが存在する場合や、冷凍サイクルへ
の冷媒の誤充填、あるいは冷媒漏れなどが原因となっ
て、冷凍サイクル内を循環する冷媒の組成比が、本来の
組成比から変化することがある。よって、非共沸混合冷
媒においては混合冷媒の組成比により冷媒の圧力と熱交
換器の凝縮温度との関係も変化する。このため、熱交換
器の凝縮温度とから冷媒の圧力を推定する場合に、実際
に循環している非共沸混合冷媒の組成比を算出する必要
がある。
【0006】したがって、従来のように予め設定してあ
る目標温度に基づいて減圧装置の弁開度制御や圧縮機周
波数制御を行うと、高負荷などによって圧力が上昇して
高圧スイッチが作動し、本来運転を継続すべき状態であ
っても、空気調和機の運転を停止させるため、空気調和
機の運転範囲(利用範囲)を狭めてしまうという問題点
があった。
る目標温度に基づいて減圧装置の弁開度制御や圧縮機周
波数制御を行うと、高負荷などによって圧力が上昇して
高圧スイッチが作動し、本来運転を継続すべき状態であ
っても、空気調和機の運転を停止させるため、空気調和
機の運転範囲(利用範囲)を狭めてしまうという問題点
があった。
【0007】この発明は、上記に鑑みてなされたもので
あって、非共沸混合冷媒を使用する空気調和機におい
て、圧力過上昇時の圧力保護による運転停止を回避し、
運転を継続させることにより、空気調和機の運転範囲を
広げることができる非共沸混合冷媒を使用した空気調和
機およびその空気調和機の運転制御方法を得ることがで
きる。
あって、非共沸混合冷媒を使用する空気調和機におい
て、圧力過上昇時の圧力保護による運転停止を回避し、
運転を継続させることにより、空気調和機の運転範囲を
広げることができる非共沸混合冷媒を使用した空気調和
機およびその空気調和機の運転制御方法を得ることがで
きる。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係る非共沸混合冷媒を使用した空気調
和機にあっては、圧縮機から圧縮・吐出された非共沸混
合冷媒を、四方弁を介し、室外熱交換機、減圧装置、室
内熱交換機の順に循環させ、その冷凍サイクルに基づい
て冷房/暖房運転を行い、かつ、凝縮器となる室内/室
外熱交換器の凝縮温度を検知する温度センサを配した非
共沸混合冷媒を使用した空気調和機において、前記圧縮
機から吐出される前記非共沸混合冷媒の圧力が予め設定
した値以上に達した場合に作動し、圧力過上昇信号を出
力する高圧スイッチと、空気調和機の運転稼働中に前記
高圧スイッチから圧力過上昇信号が出力された場合に前
記圧縮機の運転を停止させる異常停止手段と、所定時間
経過後に予め定めた再起動条件を満たした場合に前記圧
縮機を再起動させる自動復帰制御手段と、前記高圧スイ
ッチが作動した際の凝縮温度と前記高圧スイッチの設定
圧力とに基づいて、前記非共沸混合冷媒の循環組成比を
演算する冷媒組成比演算手段と、前記自動復帰制御手段
により前記圧縮機を再起動した場合、前記冷媒組成比演
算手段で求めた循環組成比を用い、前記高圧スイッチが
作動しない凝縮温度を演算し、減圧装置の制御を実行す
る制御手段と、を備えたものである。
めに、この発明に係る非共沸混合冷媒を使用した空気調
和機にあっては、圧縮機から圧縮・吐出された非共沸混
合冷媒を、四方弁を介し、室外熱交換機、減圧装置、室
内熱交換機の順に循環させ、その冷凍サイクルに基づい
て冷房/暖房運転を行い、かつ、凝縮器となる室内/室
外熱交換器の凝縮温度を検知する温度センサを配した非
共沸混合冷媒を使用した空気調和機において、前記圧縮
機から吐出される前記非共沸混合冷媒の圧力が予め設定
した値以上に達した場合に作動し、圧力過上昇信号を出
力する高圧スイッチと、空気調和機の運転稼働中に前記
高圧スイッチから圧力過上昇信号が出力された場合に前
記圧縮機の運転を停止させる異常停止手段と、所定時間
経過後に予め定めた再起動条件を満たした場合に前記圧
縮機を再起動させる自動復帰制御手段と、前記高圧スイ
ッチが作動した際の凝縮温度と前記高圧スイッチの設定
圧力とに基づいて、前記非共沸混合冷媒の循環組成比を
演算する冷媒組成比演算手段と、前記自動復帰制御手段
により前記圧縮機を再起動した場合、前記冷媒組成比演
算手段で求めた循環組成比を用い、前記高圧スイッチが
作動しない凝縮温度を演算し、減圧装置の制御を実行す
る制御手段と、を備えたものである。
【0009】つぎの発明に係る非共沸混合冷媒を使用し
た空気調和機にあっては、前記制御手段は、前記冷媒組
成比演算手段により求めた冷媒組成比を用い、前記高圧
スイッチが作動しない凝縮温度を演算し、該凝縮温度に
基づいて前記圧縮機の周波数制御を実行するものであ
る。
た空気調和機にあっては、前記制御手段は、前記冷媒組
成比演算手段により求めた冷媒組成比を用い、前記高圧
スイッチが作動しない凝縮温度を演算し、該凝縮温度に
基づいて前記圧縮機の周波数制御を実行するものであ
る。
【0010】つぎの発明の空気調和機の運転制御方法に
あっては、圧縮機から圧縮・吐出された非共沸混合冷媒
を、四方弁を介し、室外熱交換機、減圧装置、室内熱交
換機の順に循環させ、その冷凍サイクルに基づいて冷房
/暖房運転を行い、かつ、凝縮器となる室内/室外熱交
換器の凝縮温度を検知する温度センサおよび前記圧縮機
から吐出される前記非共沸混合冷媒の圧力が予め設定し
た値以上に達した場合の圧力過上昇信号を出力する高圧
スイッチを備えた空気調和機を運転制御する空気調和機
の運転制御方法において、前記高圧スイッチが圧力過上
昇した場合の凝縮温度を検知し、前記圧縮機を停止する
第1の工程と、前記高圧スイッチが圧力過上昇した場合
の凝縮温度と前記高圧スイッチの設定圧力値とに基づい
て、前記非共沸混合冷媒の循環組成比を演算する第2の
工程と、前記高圧スイッチが設定圧力以下となる圧力値
の保護凝縮温度を前記循環組成比を用いて算出する第3
の工程と、所定時間経過後に、予め定めた再起動条件を
満たした場合に前記圧縮機を再起動する第4の工程と、
前記圧縮機を再起動した場合、前記保護凝縮温度と前記
凝縮温度とを比較し、かつ、前記凝縮温度と凝縮器出口
温度より求めたサブクールと目標サブクールとを比較し
ながら、前記減圧装置の圧力を制御する第5の工程と、
を含むものである。
あっては、圧縮機から圧縮・吐出された非共沸混合冷媒
を、四方弁を介し、室外熱交換機、減圧装置、室内熱交
換機の順に循環させ、その冷凍サイクルに基づいて冷房
/暖房運転を行い、かつ、凝縮器となる室内/室外熱交
換器の凝縮温度を検知する温度センサおよび前記圧縮機
から吐出される前記非共沸混合冷媒の圧力が予め設定し
た値以上に達した場合の圧力過上昇信号を出力する高圧
スイッチを備えた空気調和機を運転制御する空気調和機
の運転制御方法において、前記高圧スイッチが圧力過上
昇した場合の凝縮温度を検知し、前記圧縮機を停止する
第1の工程と、前記高圧スイッチが圧力過上昇した場合
の凝縮温度と前記高圧スイッチの設定圧力値とに基づい
て、前記非共沸混合冷媒の循環組成比を演算する第2の
工程と、前記高圧スイッチが設定圧力以下となる圧力値
の保護凝縮温度を前記循環組成比を用いて算出する第3
の工程と、所定時間経過後に、予め定めた再起動条件を
満たした場合に前記圧縮機を再起動する第4の工程と、
前記圧縮機を再起動した場合、前記保護凝縮温度と前記
凝縮温度とを比較し、かつ、前記凝縮温度と凝縮器出口
温度より求めたサブクールと目標サブクールとを比較し
ながら、前記減圧装置の圧力を制御する第5の工程と、
を含むものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の非共沸混合冷媒
を使用した空気調和機およびその空気調和機の運転制御
方法について添付図面を参照し、詳細に説明する。
を使用した空気調和機およびその空気調和機の運転制御
方法について添付図面を参照し、詳細に説明する。
【0012】空気調和機の冷媒として非共沸混合冷媒を
使用すると、混合冷媒の組成比により圧力と飽和温度の
関係が一律でなく変化する。このため、冷媒回路内にア
キュムレータなどの液溜まり部が存在し、その液溜まり
部に余剰冷媒が溜まると循環している冷媒の組成比が封
入時の値から変化することになる。また、保守・点検な
どにおいて市場で冷媒のチャージが行われた場合に液冷
媒での封入が行われないなどの理由により、冷媒の組成
が本来の値と異なることも十分考えられる。したがっ
て、非共沸混合冷媒を使用した空気調和機では、高圧上
昇時に保護を行うには温度による制御運転のみでは困難
であるため、高圧スイッチを配置する。
使用すると、混合冷媒の組成比により圧力と飽和温度の
関係が一律でなく変化する。このため、冷媒回路内にア
キュムレータなどの液溜まり部が存在し、その液溜まり
部に余剰冷媒が溜まると循環している冷媒の組成比が封
入時の値から変化することになる。また、保守・点検な
どにおいて市場で冷媒のチャージが行われた場合に液冷
媒での封入が行われないなどの理由により、冷媒の組成
が本来の値と異なることも十分考えられる。したがっ
て、非共沸混合冷媒を使用した空気調和機では、高圧上
昇時に保護を行うには温度による制御運転のみでは困難
であるため、高圧スイッチを配置する。
【0013】また、高圧スイッチが作動した際に、熱交
換器の凝縮温度を検知し、その凝縮温度と高圧スイッチ
の圧力設定値とから冷媒組成比を計算し、該冷媒組成比
と凝縮温度とから圧力を計算し、圧縮機が再起動した際
に高圧スイッチが作動しないように電子膨張弁(減圧装
置)の弁開度を制御する。以下の具体的な構成・制御動
作について説明する。
換器の凝縮温度を検知し、その凝縮温度と高圧スイッチ
の圧力設定値とから冷媒組成比を計算し、該冷媒組成比
と凝縮温度とから圧力を計算し、圧縮機が再起動した際
に高圧スイッチが作動しないように電子膨張弁(減圧装
置)の弁開度を制御する。以下の具体的な構成・制御動
作について説明する。
【0014】図1は、実施の形態に係る空気調和機の構
成および冷媒配管系統(冷凍サイクル)を示すブロック
図である。図において、1は高温・高圧のガス冷媒(非
共沸混合冷媒)を圧縮・吐出する圧縮機、2は室内熱交
換器、3は室外熱交換器、4は液溜まり部として機能す
るアキュムレータ、5は圧縮機1からの冷媒を吐出する
ための吐出配管、6は吸入配管、7は冷媒を循環する配
管を切り替える四方切替弁、8は弁の開度制御により減
圧する電子膨張弁(減圧装置)、9は圧縮機1から吐出
されるガス冷媒の圧力が予め設定した値以上に達したこ
とを検知した場合(圧力過上昇時)に、その信号を出力
する高圧スイッチである。
成および冷媒配管系統(冷凍サイクル)を示すブロック
図である。図において、1は高温・高圧のガス冷媒(非
共沸混合冷媒)を圧縮・吐出する圧縮機、2は室内熱交
換器、3は室外熱交換器、4は液溜まり部として機能す
るアキュムレータ、5は圧縮機1からの冷媒を吐出する
ための吐出配管、6は吸入配管、7は冷媒を循環する配
管を切り替える四方切替弁、8は弁の開度制御により減
圧する電子膨張弁(減圧装置)、9は圧縮機1から吐出
されるガス冷媒の圧力が予め設定した値以上に達したこ
とを検知した場合(圧力過上昇時)に、その信号を出力
する高圧スイッチである。
【0015】また、10は圧縮機1から吐出されるガス
冷媒の温度を検知する吐出温度サーミスタ、11は冷房
運転時には凝縮温度を、暖房運転時には蒸発温度をそれ
ぞれ検知する室外熱交換器温度サーミスタ、12は冷房
運転時の凝縮出口温度を検出する室外熱交換器出口サー
ミスタ、13は冷房運転時は蒸発温度、暖房運転時は凝
縮温度を検知する室内熱交換器温度サーミスタ、14は
暖房運転時に凝縮出口温度を検知する室内熱交換器出口
温度サーミスタである。
冷媒の温度を検知する吐出温度サーミスタ、11は冷房
運転時には凝縮温度を、暖房運転時には蒸発温度をそれ
ぞれ検知する室外熱交換器温度サーミスタ、12は冷房
運転時の凝縮出口温度を検出する室外熱交換器出口サー
ミスタ、13は冷房運転時は蒸発温度、暖房運転時は凝
縮温度を検知する室内熱交換器温度サーミスタ、14は
暖房運転時に凝縮出口温度を検知する室内熱交換器出口
温度サーミスタである。
【0016】また、15は空気調和機の運転中に高圧ス
イッチ9の圧力過上昇出力があったときに圧縮機1の運
転を停止させる異常停止手段、16は一定時間経過後に
自動復帰条件を満たしている場合に圧縮機1を自動的に
再起動させる自動復帰制御手段、17は凝縮器(室外熱
交換器2あるいは室内熱交換器3)に備えられたサーミ
スタによって凝縮温度を検知し、高圧スイッチ9が作動
した際の凝縮温度と高圧スイッチ9の設定圧力より冷媒
の循環組成比を演算する冷媒組成比冷媒演算手段、18
は自動復帰制御手段16により圧縮機1が再起動を行っ
た際に、冷媒組成比冷媒演算手段17により求めた冷媒
循環組成比に基づいて、高圧スイッチ9が作動しない凝
縮温度を演算し、電子膨張弁8(減圧装置)の制御、あ
るいは該制御と共に圧縮機1の運転周波数の制御を実行
する制御手段である。
イッチ9の圧力過上昇出力があったときに圧縮機1の運
転を停止させる異常停止手段、16は一定時間経過後に
自動復帰条件を満たしている場合に圧縮機1を自動的に
再起動させる自動復帰制御手段、17は凝縮器(室外熱
交換器2あるいは室内熱交換器3)に備えられたサーミ
スタによって凝縮温度を検知し、高圧スイッチ9が作動
した際の凝縮温度と高圧スイッチ9の設定圧力より冷媒
の循環組成比を演算する冷媒組成比冷媒演算手段、18
は自動復帰制御手段16により圧縮機1が再起動を行っ
た際に、冷媒組成比冷媒演算手段17により求めた冷媒
循環組成比に基づいて、高圧スイッチ9が作動しない凝
縮温度を演算し、電子膨張弁8(減圧装置)の制御、あ
るいは該制御と共に圧縮機1の運転周波数の制御を実行
する制御手段である。
【0017】なお、上記の異常停止手段15、自動復帰
制御手段16、冷媒組成比演算手段17、制御手段18
は、マクロコンピュータシステムに基づくハードウェア
/ソフトウェアによって実現される。また、それぞれの
手段は、信号の入出力が相互に接続されているが、この
図1においては便宜上必要な部分の信号接続のみを示し
ている。
制御手段16、冷媒組成比演算手段17、制御手段18
は、マクロコンピュータシステムに基づくハードウェア
/ソフトウェアによって実現される。また、それぞれの
手段は、信号の入出力が相互に接続されているが、この
図1においては便宜上必要な部分の信号接続のみを示し
ている。
【0018】つぎに、図1における冷房運転時における
冷凍サイクルを説明する。圧縮機1から吐出される高温
高圧のガス冷媒は、吐出配管5を通り四方切替弁7に入
る。このとき、ガス冷媒(非共沸混合冷媒)は、冷房運
転である場合は実線で示すように四方切替弁7から室外
熱交換器2(この場合、凝縮器として機能する)に入
り、冷却された後に電子膨張弁8に至る。
冷凍サイクルを説明する。圧縮機1から吐出される高温
高圧のガス冷媒は、吐出配管5を通り四方切替弁7に入
る。このとき、ガス冷媒(非共沸混合冷媒)は、冷房運
転である場合は実線で示すように四方切替弁7から室外
熱交換器2(この場合、凝縮器として機能する)に入
り、冷却された後に電子膨張弁8に至る。
【0019】上記ガス冷媒は、電子膨張弁8により減圧
され湿り状態になる。さらに、室内熱交換器3(この場
合、蒸発器として機能する)において加熱され蒸発した
後、四方切替弁7を経由して吸入配管6を経て、アキュ
ムレータ4に到達した後、圧縮機1に戻る。高圧スイッ
チ9は、吐出圧力が上昇し、ある設定値以上のときにO
FFし、他方、設定値未満のときにONする。
され湿り状態になる。さらに、室内熱交換器3(この場
合、蒸発器として機能する)において加熱され蒸発した
後、四方切替弁7を経由して吸入配管6を経て、アキュ
ムレータ4に到達した後、圧縮機1に戻る。高圧スイッ
チ9は、吐出圧力が上昇し、ある設定値以上のときにO
FFし、他方、設定値未満のときにONする。
【0020】また、各部分に配置してある各サーミスタ
(吐出温度サーミスタ10、室外熱交換器温度サーミス
タ11、室外熱交換器出口温度サーミスタ12、室内熱
交換器温度サーミスタ13、室外熱交換器出口温度サー
ミスタ14)の検知温度に基づいて、冷房および暖房条
件でのサブクール(SC)を算出する。
(吐出温度サーミスタ10、室外熱交換器温度サーミス
タ11、室外熱交換器出口温度サーミスタ12、室内熱
交換器温度サーミスタ13、室外熱交換器出口温度サー
ミスタ14)の検知温度に基づいて、冷房および暖房条
件でのサブクール(SC)を算出する。
【0021】つぎに、この発明の特徴となる空気調和機
の制御動作について説明する。図2は、実施の形態に係
る空気調和機の制御動作を示すフローチャートである。
なお、この制御動作は、冷房運転時を例にとり、室外熱
交換器2が凝縮器として機能し、室内熱交換器3が蒸発
器として機能する場合について説明する。
の制御動作について説明する。図2は、実施の形態に係
る空気調和機の制御動作を示すフローチャートである。
なお、この制御動作は、冷房運転時を例にとり、室外熱
交換器2が凝縮器として機能し、室内熱交換器3が蒸発
器として機能する場合について説明する。
【0022】空気調和機が運転中において、まず、ステ
ップS201において高圧スイッチ9がOFFしている
か否かを判断する。つまり、吐出圧力が上昇してある設
定値以上に達したか否かを判断する。このステップS2
01で高圧スイッチ9がOFFしたことを判断すると、
ステップS202において室外熱交換器温度サーミスタ
11により凝縮温度(Tcond)を検知する。続い
て、ステップS203において、圧縮機1を停止する。
ップS201において高圧スイッチ9がOFFしている
か否かを判断する。つまり、吐出圧力が上昇してある設
定値以上に達したか否かを判断する。このステップS2
01で高圧スイッチ9がOFFしたことを判断すると、
ステップS202において室外熱交換器温度サーミスタ
11により凝縮温度(Tcond)を検知する。続い
て、ステップS203において、圧縮機1を停止する。
【0023】さらに、ステップS204において凝縮温
度と高圧スイッチ9の圧力とから冷媒の冷媒循環組成比
を求める。続いて、ステップS204で求めた冷媒循環
組成比を用い、高圧スイッチ9に設定されている圧力値
以下となるある圧力値の飽和温度を計算し、その飽和温
度を保護凝縮温度(Tcond’)とする。
度と高圧スイッチ9の圧力とから冷媒の冷媒循環組成比
を求める。続いて、ステップS204で求めた冷媒循環
組成比を用い、高圧スイッチ9に設定されている圧力値
以下となるある圧力値の飽和温度を計算し、その飽和温
度を保護凝縮温度(Tcond’)とする。
【0024】引き続いて、ステップS206において、
一定時間が経過し、高圧スイッチ9が復帰(ON)して
いる条件、つまり自動復帰条件を満足しているか否かを
判断する(S206)。ここで、自動復帰条件を満足し
ていると判断したならば、ステップS207において圧
縮機1の再起動を実行する。このとき、電子膨張弁8は
ある程度開いた状態としておく。この圧縮機1の再起動
は以下の如く、凝縮温度−凝縮出口温度より求めたサブ
クール(SC)と目標サブクールとを比較しながら電子
膨張弁8の開度制御を実行する。
一定時間が経過し、高圧スイッチ9が復帰(ON)して
いる条件、つまり自動復帰条件を満足しているか否かを
判断する(S206)。ここで、自動復帰条件を満足し
ていると判断したならば、ステップS207において圧
縮機1の再起動を実行する。このとき、電子膨張弁8は
ある程度開いた状態としておく。この圧縮機1の再起動
は以下の如く、凝縮温度−凝縮出口温度より求めたサブ
クール(SC)と目標サブクールとを比較しながら電子
膨張弁8の開度制御を実行する。
【0025】すなわち、ステップS208において、凝
縮温度(Tcond)が保護凝縮温度(Tcond’)
に対して小さいか否かを判断し、凝縮温度(Tcon
d)が保護凝縮温度(Tcond’)より大きいと判断
した場合、電子膨張弁8をAパルス開く。そして、この
結果、再度、ステップS208の判断処理を繰り返し、
これを凝縮温度(Tcond)が保護凝縮温度(Tco
nd’)より小さくなるまで電子膨張弁8の開度制御を
実行する。
縮温度(Tcond)が保護凝縮温度(Tcond’)
に対して小さいか否かを判断し、凝縮温度(Tcon
d)が保護凝縮温度(Tcond’)より大きいと判断
した場合、電子膨張弁8をAパルス開く。そして、この
結果、再度、ステップS208の判断処理を繰り返し、
これを凝縮温度(Tcond)が保護凝縮温度(Tco
nd’)より小さくなるまで電子膨張弁8の開度制御を
実行する。
【0026】続いて、ステップS208において凝縮温
度(Tcond)が保護凝縮温度(Tcond’)より
小さく調整されたならば、さらに、ステップS210に
おいて凝縮温度−凝縮出口温度より求めたサブクール
(SC)が目標サブクールより小さいか否かを判断す
る。ここでサブクール(SC)が目標サブクールより大
きければ、ステップS211において電子膨張弁8をB
パルス開き、ステップS208に戻り、同様の動作を実
行する。
度(Tcond)が保護凝縮温度(Tcond’)より
小さく調整されたならば、さらに、ステップS210に
おいて凝縮温度−凝縮出口温度より求めたサブクール
(SC)が目標サブクールより小さいか否かを判断す
る。ここでサブクール(SC)が目標サブクールより大
きければ、ステップS211において電子膨張弁8をB
パルス開き、ステップS208に戻り、同様の動作を実
行する。
【0027】ステップS210でサブクール(SC)が
目標サブクールより小さいと判断したならば、さらにス
テップS212おいて再度サブクール(SC)が目標サ
ブクールより小さいか否かを判断する。そして、SC<
目標SCであれば、ステップS213において電子膨張
弁8をCパルス開き、ステップS208に戻り、同様の
動作を実行する。これにより、高圧スイッチ9の作動を
阻止することができる。
目標サブクールより小さいと判断したならば、さらにス
テップS212おいて再度サブクール(SC)が目標サ
ブクールより小さいか否かを判断する。そして、SC<
目標SCであれば、ステップS213において電子膨張
弁8をCパルス開き、ステップS208に戻り、同様の
動作を実行する。これにより、高圧スイッチ9の作動を
阻止することができる。
【0028】なお、飽和温度の推定時において、凝縮温
度を検知するための温度サーミスタが熱交換器の中央部
分に配しているので、高圧スイッチ9から温度サーミス
タまでの冷媒が配管内を流れる際に生じる圧力損失によ
り温度の降下や、非共沸混合冷媒特有の二相領域におけ
る温度勾配(温度分布が系統的な傾きを有する)による
飽和温度と温度サーミスタが検知する凝縮温度との差、
などを予め推定し、考慮しておく必要がある。また、こ
の推定に加え、必要に応じて温度サーミスタの数を増や
し、検知温度自体の精度を向上させてもよい。
度を検知するための温度サーミスタが熱交換器の中央部
分に配しているので、高圧スイッチ9から温度サーミス
タまでの冷媒が配管内を流れる際に生じる圧力損失によ
り温度の降下や、非共沸混合冷媒特有の二相領域におけ
る温度勾配(温度分布が系統的な傾きを有する)による
飽和温度と温度サーミスタが検知する凝縮温度との差、
などを予め推定し、考慮しておく必要がある。また、こ
の推定に加え、必要に応じて温度サーミスタの数を増や
し、検知温度自体の精度を向上させてもよい。
【0029】以上説明してきたように、この実施の形態
の空気調和器においては、非共沸混合冷媒の循環組成比
を算出し、該算出した循環組成比により高圧スイッチ9
の作動により高圧保護がかからないような凝縮温度を算
出する。さらに上記算出した凝縮温度に基づいて電子膨
張弁8の開度制御を実行することにより、高圧の過上昇
による高圧スイッチ9の作動を回避し、空気調和機の運
転を継続させることができる。
の空気調和器においては、非共沸混合冷媒の循環組成比
を算出し、該算出した循環組成比により高圧スイッチ9
の作動により高圧保護がかからないような凝縮温度を算
出する。さらに上記算出した凝縮温度に基づいて電子膨
張弁8の開度制御を実行することにより、高圧の過上昇
による高圧スイッチ9の作動を回避し、空気調和機の運
転を継続させることができる。
【0030】ところで、上記実施の形態では、制御対象
とするアクチュエータを電子膨張弁8とした例について
述べたが、この発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではない。たとえば、高圧スイッチ9が作動した際に凝
縮温度を検知し、循環する非共沸混合冷媒の組成比を演
算し、該組成比を用いて高圧スイッチ9が作動しない凝
縮温度を算出し、その算出値により電子膨張弁8の開度
制御および圧縮機1の周波数制御などにも適用すること
ができる。
とするアクチュエータを電子膨張弁8とした例について
述べたが、この発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではない。たとえば、高圧スイッチ9が作動した際に凝
縮温度を検知し、循環する非共沸混合冷媒の組成比を演
算し、該組成比を用いて高圧スイッチ9が作動しない凝
縮温度を算出し、その算出値により電子膨張弁8の開度
制御および圧縮機1の周波数制御などにも適用すること
ができる。
【0031】また、この実施の形態では、この発明を空
気調和機に適用した例について述べたが、この発明はこ
れのみに限定されるものではなく、たとえば冷蔵庫等の
冷凍装置にも適用することができる。
気調和機に適用した例について述べたが、この発明はこ
れのみに限定されるものではなく、たとえば冷蔵庫等の
冷凍装置にも適用することができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る非
共沸混合冷媒を使用した空気調和機によれば、非共沸混
合冷媒を用いる混合冷媒の組成比により圧力と飽和温度
の関係が一律でなく変化するので、以下のように構成・
制御動作を行う。すなわち、圧縮機の吐出口から四方弁
へ接続する配管の高圧保護を行うための高圧スイッチを
設けると共に、凝縮器となる室内/室外熱交換器の凝縮
温度を検知する温度センサを配し、高圧スイッチが予め
設定された値で作動した際に、該作動時の凝縮温度を検
知して非共沸混合冷媒の圧力と飽和温度の関係を推定す
ることにより、予め非共沸混合冷媒の循環組成比を算出
し、さらに算出した非共沸混合冷媒の循環組成比を用い
て高圧スイッチが作動しない凝縮温度を演算し、凝縮温
度がその飽和温度以下となるように減圧装置の弁開度制
御を実行するため、圧力保護による空気調和機の運転停
止を回避させ、空気調和機を継続して運転することがで
き、その運転範囲(利用範囲)を広げることが可能とな
る。
共沸混合冷媒を使用した空気調和機によれば、非共沸混
合冷媒を用いる混合冷媒の組成比により圧力と飽和温度
の関係が一律でなく変化するので、以下のように構成・
制御動作を行う。すなわち、圧縮機の吐出口から四方弁
へ接続する配管の高圧保護を行うための高圧スイッチを
設けると共に、凝縮器となる室内/室外熱交換器の凝縮
温度を検知する温度センサを配し、高圧スイッチが予め
設定された値で作動した際に、該作動時の凝縮温度を検
知して非共沸混合冷媒の圧力と飽和温度の関係を推定す
ることにより、予め非共沸混合冷媒の循環組成比を算出
し、さらに算出した非共沸混合冷媒の循環組成比を用い
て高圧スイッチが作動しない凝縮温度を演算し、凝縮温
度がその飽和温度以下となるように減圧装置の弁開度制
御を実行するため、圧力保護による空気調和機の運転停
止を回避させ、空気調和機を継続して運転することがで
き、その運転範囲(利用範囲)を広げることが可能とな
る。
【0033】つぎの発明に係る非共沸混合冷媒を使用し
た空気調和機によれば、圧縮機の吐出口から四方弁へ接
続する配管の高圧保護を行うための高圧スイッチを設け
ると共に、凝縮器となる室内/室外熱交換器の凝縮温度
を検知する温度センサを配し、高圧スイッチが予め設定
された値で作動した際に、該作動時の凝縮温度を検知し
て非共沸混合冷媒の圧力と飽和温度の関係を推定するこ
とにより、予め非共沸混合冷媒の循環組成比を算出し、
さらに算出した非共沸混合冷媒の循環組成比を用いて高
圧スイッチが作動しない凝縮温度を演算し、凝縮温度が
その飽和温度以下となるように減圧装置の弁開度制御お
よび圧縮機の周波数を制御するため、圧力保護による空
気調和機の運転停止を回避させ、空気調和機を継続して
運転することができ、その運転範囲(利用範囲)を広げ
ることが可能となる。
た空気調和機によれば、圧縮機の吐出口から四方弁へ接
続する配管の高圧保護を行うための高圧スイッチを設け
ると共に、凝縮器となる室内/室外熱交換器の凝縮温度
を検知する温度センサを配し、高圧スイッチが予め設定
された値で作動した際に、該作動時の凝縮温度を検知し
て非共沸混合冷媒の圧力と飽和温度の関係を推定するこ
とにより、予め非共沸混合冷媒の循環組成比を算出し、
さらに算出した非共沸混合冷媒の循環組成比を用いて高
圧スイッチが作動しない凝縮温度を演算し、凝縮温度が
その飽和温度以下となるように減圧装置の弁開度制御お
よび圧縮機の周波数を制御するため、圧力保護による空
気調和機の運転停止を回避させ、空気調和機を継続して
運転することができ、その運転範囲(利用範囲)を広げ
ることが可能となる。
【0034】つぎの発明に係る空気調和機の運転制御方
法によれば、圧縮機の吐出口から四方弁へ接続する配管
の高圧保護を行うための高圧スイッチを配した非共沸混
合冷媒を使用した空気調和機であって、高圧スイッチが
予め設定された値で作動した際に、該作動時の凝縮温度
を検知して非共沸混合冷媒の圧力と飽和温度の関係を推
定することにより、予め非共沸混合冷媒の循環組成比を
算出し、さらに算出した非共沸混合冷媒の循環組成比を
用いて高圧スイッチが作動しない凝縮温度を演算し、凝
縮温度がその飽和温度以下となるように減圧装置の弁開
度制御を実行するため、圧力保護による空気調和機の運
転停止を回避させ、空気調和機を継続して運転すること
ができ、その運転範囲(利用範囲)を広げることが可能
となる。
法によれば、圧縮機の吐出口から四方弁へ接続する配管
の高圧保護を行うための高圧スイッチを配した非共沸混
合冷媒を使用した空気調和機であって、高圧スイッチが
予め設定された値で作動した際に、該作動時の凝縮温度
を検知して非共沸混合冷媒の圧力と飽和温度の関係を推
定することにより、予め非共沸混合冷媒の循環組成比を
算出し、さらに算出した非共沸混合冷媒の循環組成比を
用いて高圧スイッチが作動しない凝縮温度を演算し、凝
縮温度がその飽和温度以下となるように減圧装置の弁開
度制御を実行するため、圧力保護による空気調和機の運
転停止を回避させ、空気調和機を継続して運転すること
ができ、その運転範囲(利用範囲)を広げることが可能
となる。
【図1】 この発明の実施の形態に係る空気調和機の構
成および冷媒配管系統(冷凍サイクル)を示すブロック
図である。
成および冷媒配管系統(冷凍サイクル)を示すブロック
図である。
【図2】 この発明の実施の形態に係る空気調和機の制
御動作を示すフローチャートである。
御動作を示すフローチャートである。
1 圧縮機,2 室外熱交換器,3 室内熱交換器,7
四方切替弁,8 電子膨張弁,9 高圧スイッチ,1
0 吐出温度サーミスタ,11 室外熱交換器温度サー
ミスタ,12 室外熱交換器出口温度サーミスタ,13
室内熱交換器温度サーミスタ,14 室内熱交換器出
口温度サーミスタ,15 異常停止手段,16 自動復
帰制御手段,17 冷媒組成比演算手段,18 制御手
段。
四方切替弁,8 電子膨張弁,9 高圧スイッチ,1
0 吐出温度サーミスタ,11 室外熱交換器温度サー
ミスタ,12 室外熱交換器出口温度サーミスタ,13
室内熱交換器温度サーミスタ,14 室内熱交換器出
口温度サーミスタ,15 異常停止手段,16 自動復
帰制御手段,17 冷媒組成比演算手段,18 制御手
段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 崇言 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 圧縮機から圧縮・吐出された非共沸混合
冷媒を、四方弁を介し、室外熱交換機、減圧装置、室内
熱交換機の順に循環させ、その冷凍サイクルに基づいて
冷房/暖房運転を行い、かつ、凝縮器となる室内/室外
熱交換器の凝縮温度を検知する温度センサを配した非共
沸混合冷媒を使用した空気調和機において、 前記圧縮機から吐出される前記非共沸混合冷媒の圧力が
予め設定した値以上に達した場合に作動し、圧力過上昇
信号を出力する高圧スイッチと、 空気調和機の運転稼働中に前記高圧スイッチから圧力過
上昇信号が出力された場合に前記圧縮機の運転を停止さ
せる異常停止手段と、 所定時間経過後に予め定めた再起動条件を満たした場合
に前記圧縮機を再起動させる自動復帰制御手段と、 前記高圧スイッチが作動した際の凝縮温度と前記高圧ス
イッチの設定圧力とに基づいて、前記非共沸混合冷媒の
循環組成比を演算する冷媒組成比演算手段と、 前記自動復帰制御手段により前記圧縮機を再起動した場
合、前記冷媒組成比演算手段で求めた循環組成比を用
い、前記高圧スイッチが作動しない凝縮温度を演算し、
減圧装置の制御を実行する制御手段と、 を備えたことを特徴とする非共沸混合冷媒を使用した空
気調和機。 - 【請求項2】 前記制御手段は、前記冷媒組成比演算手
段により求めた冷媒組成比を用い、前記高圧スイッチが
作動しない凝縮温度を演算し、該凝縮温度に基づいて前
記圧縮機の周波数制御を実行することを特徴とする請求
項1に記載の非共沸混合冷媒を使用した空気調和機。 - 【請求項3】 圧縮機から圧縮・吐出された非共沸混合
冷媒を、四方弁を介し、室外熱交換機、減圧装置、室内
熱交換機の順に循環させ、その冷凍サイクルに基づいて
冷房/暖房運転を行い、かつ、凝縮器となる室内/室外
熱交換器の凝縮温度を検知する温度センサおよび前記圧
縮機から吐出される前記非共沸混合冷媒の圧力が予め設
定した値以上に達した場合の圧力過上昇信号を出力する
高圧スイッチを備えた空気調和機を運転制御する空気調
和機の運転制御方法において、 前記高圧スイッチが圧力過上昇した場合の凝縮温度を検
知し、前記圧縮機を停止する第1の工程と、 前記高圧スイッチが圧力過上昇した場合の凝縮温度と前
記高圧スイッチの設定圧力値とに基づいて、前記非共沸
混合冷媒の循環組成比を演算する第2の工程と、 前記高圧スイッチが設定圧力以下となる圧力値の保護凝
縮温度を前記循環組成比を用いて算出する第3の工程
と、 所定時間経過後に、予め定めた再起動条件を満たした場
合に前記圧縮機を再起動する第4の工程と、 前記圧縮機を再起動した場合、前記保護凝縮温度と前記
凝縮温度とを比較し、かつ、前記凝縮温度と凝縮器出口
温度より求めたサブクールと目標サブクールとを比較し
ながら、前記減圧装置の圧力を制御する第5の工程と、 を含むことを特徴とする空気調和機の運転制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36018297A JP3260681B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 非共沸混合冷媒を使用した空気調和機およびその空気調和機の運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36018297A JP3260681B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 非共沸混合冷媒を使用した空気調和機およびその空気調和機の運転制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11190562A true JPH11190562A (ja) | 1999-07-13 |
JP3260681B2 JP3260681B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=18468269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36018297A Expired - Fee Related JP3260681B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 非共沸混合冷媒を使用した空気調和機およびその空気調和機の運転制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3260681B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100436970C (zh) * | 2005-10-14 | 2008-11-26 | 三星电子株式会社 | 空调机及其配管压力平衡控制方法 |
JP2010085014A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
JP2017062082A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 東芝キヤリア株式会社 | マルチ型空気調和装置 |
CN110749117A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调、控制方法及装置、空调系统、存储介质和处理器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110360780B (zh) * | 2019-07-23 | 2020-11-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 多联机系统及其过冷度确定方法、装置和设备、存储介质 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36018297A patent/JP3260681B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100436970C (zh) * | 2005-10-14 | 2008-11-26 | 三星电子株式会社 | 空调机及其配管压力平衡控制方法 |
JP2010085014A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
JP2017062082A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 東芝キヤリア株式会社 | マルチ型空気調和装置 |
CN110749117A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调、控制方法及装置、空调系统、存储介质和处理器 |
CN110749117B (zh) * | 2019-11-15 | 2021-01-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空调、控制方法及装置、空调系统、存储介质和处理器 |
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---|---|
JP3260681B2 (ja) | 2002-02-25 |
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