JPH01252876A - エンジン駆動式空調装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はエンジン駆動式空調装置、特に冷暖房負荷に適
確に対応した熱交換を行なって快適な空調を行なうエン
ジン駆動式空調装置に関する。

〈従来の技術〉 空調装置においては、冷暖房負荷に対応した熱交換を室
外側熱交換器で行なわせることが、快適な空調条件を設
定するために必要である。

従来のエンジン駆動式空調機では、この熱交換条件の設
定のために、外気温を測定し、この外気温度に基づいて
室外側熱交換器に流入する風量を定めるファンの回転速
度を調整し、或はファンの稼動台数の切換えを行なって
いた。

〈発明が解決しようとする課題〉 空調機の冷暖房負荷は、外気温のみで設定されるのでは
なく、室内温度によっても影響を受けるので、従来のよ
うに外気温に基づいてファンの風量調整を行なうと、冷
暖房負荷が大きいのに室外側熱交換器の交換熱量が減少
したり或は冷暖房負荷が小さいのに室外側熱交換器の交
換熱量が増大したりする。

本発明の目的は、冷暖房負荷に対応した適確な熱交換を
室外側熱交換器に行なわせ、快適な空調動作を行なうエ
ンジン駆動式空調装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 前記の目的を達成するために、本発明では室外側熱交換
器の冷媒圧力に基づいて室外側熱交換器を流れる空気量
を制御するような構成となっている。即ち本発明は、コ
ンプレッサ、冷媒流路切換弁、室内側熱交換器、減圧素
子及び室外側熱交換器よりヒートポンプ回路を形成し、
前記室外側熱交換器を介して外気を流すファンを具備し
、前記コンプレッサをエンジンで駆動する空調装置であ
って、前記室外側熱交換器の冷媒圧力を検出するセンサ
と、前記センナの検出信号に基づいて前記ファンの風量
を制御する制御手段とを有する構成となっている。

く作　　用〉 本発明では、空調機のヒートポンプ回路において室外側
熱交換器の冷媒の圧力をセンサで検出し、その検出値に
基づいて室外側熱交換器に外気を流すファンの風量がｌ
ｌ１１御される。

例えば、センサの検出値が予め設定された所定圧力（冷
房運転時と暖房運転時で異なる）よりも３ｋｇ／ｃｍ”
ｇを越えて高い場合にはファンの風量が最大とされ、検
出値が所定圧力よりも３　ｋｇ／ｃｗ２ｇ以上低い場合
にはファン風量は最小とされ、検出値が所定圧力±３　
ｋｇ／ｃｘ２ｇの範囲にある時にはファンの風量は中位
に設定されるように、風量の３段切換えが行なわれる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例の構成を示す説明図であり、エ
ンジン１によって二つのコンプレッサ２が駆動され、そ
れぞれのコンプレッサ２を含む二つのヒートポンプ回路
が形成されているが、これらのヒートポンプ回路は同一
なので以下一方のヒートポンプ回路について説明する。

コンプレッサ２には四方弁５が接続されているが、第１
図に実線で示す状態は四方弁５の切替えで暖房運転が選
択された場合で、同図で点線で示す状態は冷房運転が選
択された場合である。暖房運転の場合を説明すると、こ
の四方弁５がら冷媒は室内側熱交換器６に送られ、室内
側熱交換器６ではコンプレッサ２で圧縮された冷媒が凝
縮熱を放出し、室内側熱交換器６が取り付けられている
部屋が暖房されるようになっている。冷媒は、こ−の室
内側熱交換器６から逆止弁７を介してレシーバ９に送出
されるようにヒートポンプ回路が形成され、レシーバ９
において冷媒の液量変化が平滑化されるようになってい
る。

次いで冷媒は膨張弁１１を介して室外側熱交換器１２に
送出され、室外側熱交換器１２から気化熱を吸収して蒸
発し、蒸発した冷媒が室外側熱交換器がらアキュムレー
タ４を介してコンプレッサ２に送られるように、ヒート
ポンプ回路が形成されている。

また、エンジン１の廃熱を吸収した冷却水が、第１図に
点線で示すように循環ポンプ３０によって、エンジン１
から室外側熱交換器に送られ、冷媒回路を流れる冷媒と
熱交換することによって冷却されるような構成となって
いる。

実施例においては、室外側熱交換器１２に冷媒の圧力を
検出するセンサ１９が取り付けられ、このセンサ１９の
出力端子が制御回路２０に接続され、制御回路２０にフ
ァン駆動回路２１が接続されている。

第２図はセンサ１９、制御回路２０及びファン駆動回路
２１の構成を示す回路図であり、センサ１９はセンサ本
体２２、増幅回路２３及びローパスフィルタ２４で構成
され、このローパスフィルタ２４の出力端子がＡＤ変換
器２５とマイクロコンピュータ２６で構成される制御回
路２０のＡＤ変換器２５の入力端子に接続され、ＡＤ変
換器２５にはマイクロコンピュータ２６が接続されてい
る。そして、マイクロコンピュータ２６の出力信号によ
ってファン駆動回路２１によって点弧角制御が行なわれ
、室外側熱交換器１２の風量を制御するファン１７のモ
ータＭの回転速度が３段階に切換えられるようになって
いる。なお、ファン駆動回路２１のスイッチング素子と
してホトトライアック（商標名）が使用されているので
、マイクロコンピュータ２６の出力信号（直流５Ｖ）と
制御回路２０の点弧角制御信号（交流２００Ｖ）間は電
気的に絶縁され、安定な制御が行なわれるようになって
いる。

このような構成の実施例において、制御回路２０とファ
ン駆動回路２１とが制御手段を構成している。

次に、本発明の実施例の動作を第３図及び第４図（Ａ）
（Ｂ）を用いて説明する。ここで第３図は実施例の全体
の動作を示すフローチャート、第４図（Ａ　）（Ｂ　）
は実施例のそれぞれ冷房運転時及び暖房運転時の演算動
作を示すフローチャートである。

第３図のステップＳ１において初期化が行なわれ、この
時り側及びＲ側のファンの風量は中位に設定され、ステ
ップＳ２に進んでセンサ１９でＬ側の室外側熱交換器１
２の冷媒圧力が検出され、検出値Ｐｓがメモリに書き込
まれる。

次に、ステップＳ３においてＬ側ヒートポンプ回路で暖
房運転が行なわれているか否かの判定が行なわれ、暖房
運転が行なわれていればＳ４に進んで暖房演算が行なわ
れ、冷房運転が行なわれていればＳ５に進んで冷房演算
が行なわれ、ステップＳ６に進んでＬ側のファンの風量
１がメモリに書き込まれる。

ステップＳ７に進んでＲ側の室外側熱交換器１２の冷媒
圧力がセンサ１９で検出され、検出値Ｐｓがメモリに書
き込まれる。ステップＳ８に進んでＲ側ヒートポンプ回
路で暖房運転が行なわれているか否かの判定が行なわれ
、暖房運転の場合にはステップＳ９に進んで暖房演算が
行なわれ、冷房運転の場合にはステップＳＩＯに進んで
冷房演算が行なわれる。

次いでステップＳｌｌにおいてＲ側のファンの風ｌｆＲ
がメモリに書き込まれ、ステップＳ１２に進んでＬ側の
ファン風量ｆＬとＲ側のファン風量「Ｒの大きな方に系
のファン風量ｆが設定され、Ｓ１３に進んでこのファン
風量ｆでの運転が行なわれる。

前述のファン風量の演算は、冷房運転時においては、第
４図（Ａ’）に示すように行なわれ、ステップ５Ａ−１
でメモリに書き込まれた冷媒圧力の検出値Ｐｓが、予め
設定された冷房時所定圧力よりも３　ｋｇ／ｃｚ２ｇ以
上上廻って以上上舌がの判定が行なわれ、検出値Ｐｓが
冷房時所定圧力よりも３約／ｃｙ２ｇ以上高い場合には
、ステップ５Ａ−２に進んでファン風量は大と演算され
る。

ステップ５Ａ−１で検出値Ｐｓが、冷房時所定圧力より
も３　ｋｇ／ｃｚ２ｇ以上高い値Ｐｌよりも小さいと判
定されると、ステップ５Ａ−３に進んで検出値Ｐｓが冷
房時所定圧力よりも３１ｇ／ｃｚ２ｇ以上低い値Ｐ２よ
りも小さいか否かの判定が行なわれる。

ステップ５Ａ−３でＰｓ≦Ｐ２と判定されると、ステッ
プ５Ａ−４に進んでファン風量は小と演算される。また
、ステップ５Ａ−３でＰ　ｓ　＞　Ｐ　２と判定される
と、ステップ５Ａ−５に進んでファン風量は中位と演算
される。

同様にして暖房運転時におけるファン風量の演算は、第
４図（Ｂ）のステップ５Ｂ−１においてメモリに書き込
まれた冷媒圧力の検出値Ｐｓが、予め設定された暖房時
所定圧力よりも１１ｇ／ｃｘ２ｇ以上上廻っているか否
かの判定が行なわれ、検出値Ｐｓが暖房時所定圧力より
も１　ｋｇ／ｃｐ２ｇ以上高い場合には、ステップ５Ｂ
−２に進んでファン風量は小と演算される。

ステップＳＢ−１′Ｃ″検出値ＰＳか、８Ｎ房時所定圧
力よりも１　ｋｇ／ｃｘ２ｇ以上高い値Ｐ３よりも小さ
いと判定されると、ステップ５Ｂ−３に進んで、検出値
Ｐｓが暖房時所定圧力よりも１　ｋｇ７ｃｍ”ｇ以上低
い値Ｐ、よりも小さいか否かの判定が行なわれる。

ステップ５Ｂ−３でＰｓ≦Ｐ４と判定されると、ステッ
プ５Ｂ−４に進んでファン風量は大と演算される。また
、ステップ５Ｂ−３でＰ　ｓ＞　Ｐ　４と判定されると
、ステップ５Ｂ−５に進んでファン風量は中位と演算さ
れる９ このようにして第３図及び第４図＜Ａ）（Ｂ）によって
求められたファン風量に基づいて制御回路２０のマイク
ロコンピュータ２６から、風量小、中、大に対応してそ
れぞれ制御信号Ａ、、Ａ、、Ａ、がファン駆動回路２１
に入力され、これらの制御信号Ａ１゜Ａ　２．　Ａ　３
によってモータＭがそれぞれ低速、中速、高速で回転さ
れファンの風量が制御される。

このようにして室外側熱交換器１２の冷媒の圧力を検出
し、この検出値Ｐｓに基づいてファンの風量が制御され
るので、外気温のみならず室内温度にも依存した冷暖房
負荷に適確に対応した熱交換が行なわれ、快適な空調条
件が設定される。

また、過負荷運転時にはファンの回転速度が自動的に増
大するので、ファンの容量及び室外側熱交換器の表面積
を必要以上に大きく設計する必要がなく、装置が小型化
される。さらに、低負荷時にはファンの回転速度が自動
的に減少するので、例えば夜間の冷房運転時に不必要な
ファンの騒音が耳ぎわつとなることもない。

なお、ヒートポンプ回路のコンプレッサ吐出側圧力の変
化が少ないために、効率のよい安定した運転が行なわれ
コンプレッサの寿命も延長する。

第５図は発明者の測定したファンの回転速度と騒音との
関係であり、ファンの回転速度と騒音との間にはほぼ直
線関係が認められ、本発明の実施によってファンの回転
速度を制御することにより不必要なファンの騒音を大幅
に低減することが出来ることは明らかである。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明によると冷暖房負荷
に対応した適確な熱交換を行なって、快適な空調動作を
行ない、全体ら小型化され製造コストも低減させること
が可能なエンジン駆動式空調機を提供することが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示す説明図、第２図は
本発明の実施例におけるセンサと制御手段との構成を示
す回路図、第３図及び第４図（Ａ）（Ｂ）は本発明の実
施例の動作を示すフローチャート、第５図はファン回転
速度と騒音との関係を示す特性図である。 １・・・エンジン　　　　２・・・コンプレッサ６・・
・室内側熱交換器　１２・・・室外側熱交換器１７・・
・ファン　　　　　１９・・・センサ２０・・・制御回
路　　　　２１・・・ファン駆動回路代理人　弁理士　
　　鈴　　木　　秀　　雄第１図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　コンプレッサ、冷媒流路切換弁、室内側熱交換器、減
   圧素子及び室外側熱交換器よりヒートポンプ回路を形成
   し、前記室外側熱交換器を介して外気を流すフアンを具
   備し、前記コンプレッサをエンジンで駆動する空調装置
   であって、前記室外側熱交換器の冷媒圧力を検出するセ
   ンサと、前記センサの検出信号に基づいて前記ファンの
   風量を制御する制御手段とを有することを特徴とするエ
   ンジン駆動式空調装置。