JPS62116861A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は容量制別を可能とする圧縮機を備えた冷凍サイ
クルの制御方法に係り、特に圧縮機の吐出温度に対する
制御方法の改良に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、空調機に用いられる圧縮機はその能力が一定なた
めに、負荷に応じて能力を可変にすることが出来なかっ
た。しか【７近年、圧縮機の回転数をインバータ装置で
変えて能力を可変にする容量制御タイプのものが開発さ
れ、省エネルギ効果の向上が図られている。

しかし、このような能力全可変にする圧縮機を備えた冷
凍サイクルでは、圧、縮機の能力が可変になっても、圧
縮機から吐出される冷媒の温度はほぼ一定になるように
制御されているため、圧縮機の能力を最大になるような
運転を行なった場合、冷凍サイクルとしては圧縮機の能
力を十分活用出来ず、最大能力を発揮出来ないという欠
点があった。この改良として、特開昭５９−１７０６５
３号が提案されている。上記提案によれば、圧縮機の能
力（回転数）を大きくした時の吐出温度の設定値を高く
することによりサイクルとしての能力を発揮出来るよう
にしている。この提案は圧縮機の能力に対する設定温度
の一対一の関係をもって制御するので、制御が簡単であ
る特徴を有しているが、しかし空調機の場合には圧縮機
の能力が一定でも吐出温度は空気条件によっても変化す
るので、常に最適な制御になっているとはいえない問題
点を有する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、容量可変式の圧縮機を常に最適な運転
状態に保ち、エネルギ消費効率の向上を図る空調機を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は圧縮機の容量、空気条件の関数として吐出温度
の設定値を変えるようにした制御回路を設けたものであ
る。

〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例を図によって説明する。

一般に容量の決まった圧縮機を搭載した冷凍サイクルに
おいては、室内外の空気の温度条件、熱交換器への風量
を一定にすると、冷凍サイクルが最大能力を出す時の吐
出ガス温度はそのサイクルの値として決まるが、第２図
に示すように室内外の空気の温度条件を又は風量を変え
ると吐出ガス温度もまた変化する。すなわち、凝縮器へ
の空気の温度が高くなると、吐出ガス温度はＡからＢに
高くなる。また蒸発器への空気の温度が高くなると吐出
ガス温度はＡからＡ′に低くなる変化を示す。従ってイ
ンバータ装置によって圧縮機の回転数制御を行うなど容
量制御可能な圧縮機を搭載した冷凍サイクルにおいては
圧縮機め吐出ガス温度は第３図に示すように圧縮機の回
転数によってもまた変化する。従って、冷凍サイクルを
種々の条件で常に最適に運転するためには圧縮機の回転
数（容ｔ）の他に熱交換条件を考慮した制御をする必要
がある。このように圧縮機の回転数、熱交換条件を考慮
した本発明の実施例が第１図である。すなわち、外気温
度１、室内温度２、圧縮機の回転数３を演算器４に取り
込み、第２図、３図の関係を用いて、その運転条件の時
の吐出ガス温度の設定値５を求め、別に温度センサによ
り検出した吐出ガス温度６を比較器７ｖｃよシ比較し、
設定値５と温度センサによりて検出した吐出ガス温度６
とのディフレンシャルに応じて膨張弁９の開度を変える
信号をコントローラ８から膨張弁９ＶＣ出力して膨張弁
開度を調節する。このようにすることにより最適な状態
に吐出温度を保つことが出来、冷凍サイクルの性能も最
大限まで出すことが出来るようになる。また、この時冷
凍サイクルに使用する膨張弁は電気入力によって開度を
変えることが出来るもの、すなわち、膨張弁のアクチュ
エータとしてステップモータや電磁ソレノイド等を用い
た電動膨張弁が使用される。上記の例は熱交換器への風
量が一定の場合であった、風量も変化させる時には外気
温度、室内温度、圧縮機の回転数の他に風！（又はファ
ン回転数）を演算器に取り込んで吐出ガス温度の設定値
を決めるとよい。

以上の実施例は熱交換状態を冷凍サイクルの外で検出す
る方法があった。が、冷凍サイクルでは熱交換器の熱交
換の状況はサイクル内の冷媒の圧力変化としてあられれ
る。従ってこの圧力を検出して制御することも可能であ
る。この実施例が第４図である。これは冷凍サイクルの
高圧側圧力１０と低圧側圧力１１を圧力センサーにより
検出し、さらに圧Ｗｉ機の回転数３を演算器１２ｖｃ取
り込むようにしたものである。この場合、圧縮機の吐出
ガス温度は第２図、第３図において説明した空気温度の
場合と同様に、サイクル内の高低圧力の変化に対応して
変わるものである。すなわち、高圧側の圧力が高くなる
のは凝縮器での熱交換が悪くなった状態であり、空気温
度が高くなったり、風量が少なくなった場合に相当する
。また低圧側の圧力が高くなるのけ蒸発器での熱交換が
良くなる場合で、空気温度が高くなったり、風量が多く
なった場合に相当するものである。従って、この演算器
には高圧、圧力及び低圧圧力と吐出ガス温度の関係と、
圧縮機の回転数より吐出ガス温度の設定値を求める構成
となる。

本実施例は圧力センサによって圧力検出をするものであ
るが、この圧力検出を熱交検器に取り付けた温度センサ
によって行うことも可能である。

この場合は温度センサの出力と冷媒の飽和温度−圧力の
関係を用いて圧力に変換するか、又は演算器１２の演算
を圧力の変わりに、圧力に相当する冷媒の飽和温度の関
係として行うようにすることにより可能となる。

以上の実施例は小さな変化にも十分に対応出来る方式で
あるが、これでは演算が複雑になる欠点を有している。

この改良としては熱交換条件の変化に対する影響の小さ
いものを除くと良い。すなわち、第２図の例で示すよう
に凝縮器に対する条件変化は、吐出ガス温度、サイクル
性能に大きな影響を示すが蒸発器に対する条件変化は吐
出ガス温度、サイクル性能に及ぼす影４ｉ［けそれほど
大きくない。従って、前述の実施例において蒸発器側に
対する検出をやめることも可能である。この実施例が第
５図、第６図である。この場合には制御的には最適点か
ら少しずれることもあるが、このずれは非常に小さいも
のである。これに対し本実施例は回路が簡単化され、コ
スト低減を図れるとともに、演算器の演算スピードも早
くすることが出来る。

また本発明は圧縮機の吐出温度を常に検出しているので
、冷媒不足等で圧縮機が異常加熱した時などは圧縮＠全
すぐに止めることも出来、圧縮機の保護も確実に行うこ
とが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、呈内外温度が変
わった場合にも、圧縮機を常に最適な運転状態に保つこ
とが出来、エネルギの消費効率の向上が図れるとともに
、圧縮機の保護も確実となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す空気調和機の制御装置
のブロック線図、第２図、第３図はサイクルの特性を説
明するための特性図、第４図、第５図、第６図は本発明
の夫々他の実施例を示す制御装置のブロック線図である
。 ＋、２．６・・・温度センサ　　４，１２・・・演算器
５・・・吐出ガス温度設定値　　７・・・比較器　　８
・・・膨張弁を動かすコントローラ　　９・・・電動膨
張弁である。 へ ト１．。 ゝ゛　　ン′ 代理人弁理士　小　川　勝　男　＼− ＩＮ　　　　　　　＋１Ｘ 尊Ｚ皿 ０士ｄり１す′Ｚ　壇ハ長

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、容量可変式の圧縮機を備えた冷凍サイクルにおいて
   、上記圧縮機の吐出ガス温度を、圧縮機の運転容量と熱
   交換器の熱交換条件に係動させた設定値に制御する制御
   回路を設けたことを特徴とする空気調和機。 ２、特許請求の範囲第１項において、熱交換条件を熱交
   換器に入る流体（空気等）の温度を検出することによっ
   て求めるようにした空気調和機。 ３、特許請求の範囲第１項において、熱交換条件を熱交
   換器の冷媒の圧力を圧力センサで検出することによって
   求めるようにした空気調和機。 ４、特許請求の範囲第３項において、冷媒の圧力を熱交
   換器に取り付けた温度センサで検出するようにした空気
   調和機。