JPS6317965Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は冷凍サイクルに熱電形膨張弁を用い
た空気調和機に関する。

一般に、この種の空気調和機にあつては、熱電
形膨張弁の開度を調整することにより、冷凍サイ
クルにおける各種作用のバランスを最適な状態に
設定することができる。しかしながら、熱電形膨
張弁は、電気ヒータの発熱によつてバイメタルを
変形させ、このバイメタルの変形によつて弁の開
度を設定するものであり、このため次のような問
題を生じていた。すなわち、室内温度変化によつ
て圧縮機の運転が停止すると、それに伴なつて熱
電形膨張弁への通電が停止するが、このとき熱電
形膨張弁のバイメタルは冷えきつてしまう。そし
て、圧縮機の運転再開に伴なつて熱電形膨張弁へ
の通電がなされても、バイメタルの熱容量のた
め、しかもバイメタル周囲へ寝込んだ冷媒の急激
な蒸発に熱を奪われるため、直ちに熱電形膨張弁
の開度を復元することができず、冷凍サイクルの
各種作用のバランスがくずれて効率の悪い運転が
実施されてしまう。

この考案は上記のような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、熱電形膨張弁
の熱容量に影響を受けることなく、効率の良い運
転を可能とする空気調和機を提供することにあ
る。

以下、この考案の一実施例について図面を参照
して説明する。

第１図において、１は回転数可変方式の能力可
変圧縮機で、サイリスタインバータ回路２から供
給される駆動信号の周波数によつて圧縮機モータ
が速度制御されることにより、能力が変化するも
のである。しかして、圧縮機１、四方弁３、室外
熱交換器４、熱電形膨張弁５、および室内交換器
６が順次連通し、ヒートポンプ式冷凍サイクルが
形成される。上記熱電形膨張弁５は、第２図に示
すように、バイメタル５１，５２、このバイメタ
ル５１に巻装された電気ヒータ５３、バイメタル
５２に連結されたニードル５４、このニードル５
４に対向配置された弁座５５などを有する通電閉
形のもので、後述の主制御部１０から供給される
駆動信号の電位に応じてヒータ５３が動作するこ
とにより、その発熱量に応じてバイメタル５１，
５２が所定量変形し、この変形に伴なつてニード
ル５４が移動することにより開度が定まるように
なつている。

一方、１０は主制御部で、マイクロコンピユー
タおよびその周辺回路から成り、使用者の操作お
よび室内温度変化に基づく負荷の状態などに応じ
て上記サイリスタインバータ回路２の制御および
熱電形膨張弁５に対する駆動信号の供給を行なう
ものである。また、主制御部１０は、圧縮機１の
運転停止時、そのときの熱電形膨張弁５に対する
駆動信号よりも高電位の駆動信号を熱電形膨張弁
５へ一定時間継続して供給する機能も有してい
る。

次に、上記のような構成において動作を説明す
る。この場合、第３図により冷房運転を例に上げ
て説明する。

運転が開始されると、負荷つまり室内温度と設
定温度との差に基づき、サイリスタインバータ回
路２の出力信号の周波数つまり圧縮機モータ駆動
信号周波数が変化し、圧縮機１の能力が逐次変化
する。そして、室内温度が設定温度まで低下する
と、サイリスタインバータ回路２の動作が停止
し、圧縮機１が運転オフする。しかる後、室内温
度が上昇し、設定温度を越えて所定温度に達する
と、サイリスタインバータ回路２が動作して圧縮
機１が再起動される。こうして、圧縮機１の能力
可変運転およびオン，オフ運転により、室内の最
適な温度コントロールが行なわれる。

一方、主制御部１０は、上記サイリスタインバ
ータ回路２の制御と同時に熱電形膨張弁５に対す
る駆動信号供給制御も行なつており、負荷に応じ
て熱電形膨張弁５に対する駆動信号電圧が変化す
ることにより、圧縮機１の能力変化に伴なつて熱
電形膨張弁５の開度が変化し、冷凍サイクルにお
ける圧縮および減圧作用のバランスが確保され
る。また、主制御部１０は、圧縮機１の運転オフ
に伴ない、そのときの熱電形膨張弁５に対する駆
動信号よりも高電位の駆動信号を熱電形膨張弁５
へ一定時間継続して供給し、熱電形膨張弁５の開
状態を維持する。しかる後、室内温度が上昇して
圧縮機１が再起動つまりオンすると、その圧縮機
１の能力変化に伴なつて熱電形膨張弁５の開度が
設定されるが、このとき熱電形膨張弁５のバイメ
タルは十分予熱されており、しかも開度は圧縮機
１が運転オフしたときの状態またはその近傍の状
態に維持されており、よつて開度を圧縮機１の能
力に迅速に追従させることができる。また、圧縮
機１の再起動に際しては、熱電形膨張弁５の開状
態が維持されていたことによつて冷凍サイクルの
ガスバランスが十分になされており、安定した再
起動が可能である。ところで、圧縮機１の運転オ
フに際し、そのときの駆動信号よりも高電位の駆
動信号を熱電形膨張弁５へ供給するようにしてい
るが、その電位上昇分は寝込み冷媒によるバイメ
タルの温度低下を補償するためのものである。ま
た、駆動信号継続供給の一定時間は、圧縮機１が
運転オフから運転オンに至るまでの時間を十分に
カバーできる値に設定されている。

しかして、使用者の停止操作あるいはタイマ設
定時間経過などによつて運転停止に至ると、上記
同様に熱電形膨張弁５への駆動信号供給が一定時
間継続する。この場合の継続は、冷凍サイクルに
おけるガスバランスを大きな目的としており、こ
れをもつて全ての運転停止となる。

ここで、主制御部１０による熱電形膨張弁５の
駆動制御の一例を第４図のフローチヤートに示
す。第４図において、Ｔは室内温度、T_aは設定
温度、Ｖは熱電形膨張弁５に対する駆動信号電
圧、ΔVは駆動信号電圧の変化幅、αはバイメタ
の温度低下補償用の駆動信号電圧上昇分、ｔは時
間、t_Kは一定継続時間、Ｋは固有値である。

したがつて、圧縮機１の運転停止時、熱電形膨
張弁５に対する通電を継続するようにしたので、
熱電形膨張弁５の熱容量に基づく応答性の遅れを
生じることなく、冷凍サイクルにおける各種作用
の最適なバランスを確保することができ、効率の
良い運転が可能となる。

なお、上記実施例では、通電閉式の熱電形膨張
弁を用いた場合について述べたが、通電開式の熱
電形膨張弁を用いても同様に実施することができ
る。これに関し、上記実施例の動作説明では、熱
電形膨張弁に対する通電継続によつて冷凍サイク
ルにおけるガスバランスが行なわれることを述べ
たが、通電閉式の熱電形膨張弁であれば通電を継
続しなくとも自然にガスバランスが行なわれるも
のであり、このガスバランス確保についての効果
は通電開式の熱電形膨張弁を用いた場合に十分に
発揮されるものである。

その他、この考案は上記実施例に限定されるも
のではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施
可能なことは勿論である。

以上述べたようにこの考案によれば、負荷に応
じて圧縮機の能力を変化する手段と、負荷に応じ
て熱電形膨張弁に対する駆動信号電圧を変化する
手段と、圧縮機の運転オフ時、そのときの熱電形
膨張弁に対する駆動信号よりも高電位の駆動信号
を圧縮機が運転オフから運転オンに至るまで熱電
形膨張弁へ継続して供給する手段とを設けたの
で、熱電形膨張弁の熱容量に影響を受けることな
く、効率のよい運転を可能とする空気調和機を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１
図は全体的な概略構成図、第２図は通電閉式の熱
電形膨張弁の一例を示す概略構成図、第３図は動
作を説明するためのタイムチヤート、第４図は主
制御部による熱電形膨張弁の駆動制御の一例を示
すフローチヤートである。 １……圧縮機（能力可変圧縮機）、３……室外
熱交換器、５……熱電形膨張弁（通電閉式）、６
……室内熱交換器、１０……主制御部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機、室外熱交換器、電気ヒータの発熱によ
   りバイメタルを変形させその変形により開度を設
   定する熱電形膨張弁、および室内熱交換器などを
   順次連通してなる冷凍サイクルを備えた空気調和
   機において、負荷に応じて前記圧縮機の能力を変
   化する手段と、負荷に応じて前記熱電形膨張弁に
   対する駆動信号電圧を変化する手段と、前記圧縮
   機の運転オフ時、そのときの前記熱電形膨張弁に
   対する駆動信号よりも高電位の駆動信号を圧縮機
   が運転オフから運転オンに至るまで熱電形膨張弁
   へ継続して供給する手段とを具備したことを特徴
   とする空気調和機。