JPH0127349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は冷凍機に関し、詳しくは冷媒循環系統
の高圧圧力の異常上昇の防止対策の改良に関す
る。

（従来の技術） 従来より、この種の冷凍機として、例えば実開
昭50−65233号公報に開示されるように、冷媒循
環系統の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段を
設けるとともに、凝縮器の送風フアンの回転数を
低速、高速の２段階に切換可能とし、冷媒循環系
統の高圧圧力が圧縮機保護上の設定値を越える
と、凝縮器の送風フアンの回転を低速側から高速
側に切換えて凝縮器の冷却能力を増大させること
により、高圧圧力の設定値以上の上昇を抑制し
て、高圧圧力開閉器の作動を招くことなく圧縮機
の連続運転を行うようにしたものが知られてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 而して、上記の技術を堆し進めて、高圧圧力と
設定値との大小関係に応じて凝縮器の送風フアン
の回転数を多段階又は無段階に増減して凝縮器の
冷却能力を可変制御すすることにより、高圧圧力
をほぼ設定値に収束、保持することが考えられ
る。この場合、高圧圧力の保持制御を小さいハン
チング幅で精度良く行う必要上、送風フアンの変
速のための時定数を比較的大きく設定して、その
変速を徐々に行うことが必要になる。

しかるに、その場合、凝縮器を室外に配設する
場合には、送風フアンの変速の時定数が大きい関
係上、冷凍機の定常運転時では高圧圧力を設定値
に良好に収束制御できるものの、室外で強風が吹
く等の外乱が生じた際には次の欠点が生じる。つ
まり、外気温が低い状況下において強風等の外乱
が生じると、凝縮器の冷却能力が著しく増大し
て、送風フアンの回転が停止すると共に高圧圧力
が急減少する。そして、その後、強風が止むと凝
縮器の冷却能力は急減少して高圧圧力は急に上昇
し始めるが、この際、高圧圧力が設定値にまで上
昇した時点で送風フアンが回転を開始しても、そ
の大きな時定数により回転数の上昇が徐々に行わ
れるために凝縮器の冷却能力の増大も緩やかにな
るから、高圧圧力の上昇は止まらず、その結果、
遂には高圧圧力開閉器が作動して、圧縮機の停止
を招く欠点がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、強風等の外乱が去つて高圧圧力
が急上昇しても、高圧圧力を設定値に良好に収束
させて高圧圧力開閉器の作動を未然に防止し、圧
縮機の連続運転を確保することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、外乱が
去つて高圧圧力が急上昇する際には凝縮器の冷却
能力も素早く増大させて、高圧圧力を設定値に収
束させる。

すなわち、本発明の具体的な構成は第１図に示
すように、室外に配置された凝縮器２を有する冷
媒循環系統６の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出
手段１０と、該冷媒圧力検出手段１０の出力を受
け、高圧圧力Ｐの設定値（Pset）との大小関係に
応じて該高圧圧力Ｐが設定値（pset）になるよう
上記凝縮器２の送風フアン２ａの回転数を所定の
大きな時定数で増減制御する制御手段２０とを備
えた冷凍機を対象とする。そして、上記凝縮器２
の送風フアン２ａが停止したことを検出するフア
ン停止検出手段１５と、上記冷媒圧力検出手段１
０およびフアン停止検出手段１５の出力を受け、
凝縮器２の送風フアン２ａの停止後、高圧圧力Ｐ
が設定値（Pset）を越えると凝縮器２の送風フア
ン２ａが所定の低ないし中回転数（R₀）で再始
動するよう上記制御手段２０を補正する補正手段
２１とを設ける構成としている。

（作用） 上記の構成により、本発明では、外乱の無い定
常運転時には、送風フアンの回転数の変化が所定
の大きな時定数でもつて徐々に行われるので、高
圧圧力は小さいハンチング幅で精度良く設定値に
収束する。

而して、上記の定常運転状態で、室外で強風等
の外乱が発生すると、凝縮器２の冷却能力が著し
く増大して高圧圧力が急低下すると共に送風フア
ン２ａの回転が停止すする場合がある。この場
合、外乱が去つて高圧圧力が設定値にまで上昇す
ると、凝縮器の送風フアンが直ちに所定の低ない
し中回転数で回転し、このことにより凝縮器の冷
却能力の増大が素早くなつて高圧圧力の上昇に良
好に追随するので、高圧圧力の上昇が効果的に抑
制されて、高圧圧力開閉器の作動が未然に防止さ
れ、圧縮機の連続運転が可能になる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基
づいて説明する。

第２図は冷房機に適用した実施例を示し、Ａは
室外に配置された室外機、Ｂは室内機であつて、
室外機Ａは、圧縮機１と、送風フアン２ａを有す
る室外熱交換器２とを備えているとともに、室内
機Ｂは、膨張機構３と、送風フアン４ａを有する
室内熱交換器４とを備えている。そして、上記各
機器１〜４はそれぞれ冷媒配管５…により連結さ
れて冷媒循環系統６が形成されており、圧縮機１
からの冷媒を図中矢印の如く循環させることによ
り、冷媒が有する熱量を凝縮器として作用する室
外熱交換器２で外気に放熱したのち、蒸発器とし
て作用する室内熱交換器４で室内空気から熱量を
吸熱することを繰返して被空調室内を冷房するよ
うになされている。尚、７は室外機Ａに備えるア
キユムレータである。

そして、冷媒循環系統６の室外熱交換器２下流
の冷媒配管５には、該冷媒配管５内の冷媒圧力
（高圧圧力）を検出する冷媒圧力検出手段として
の冷媒圧力センサ１０が設けられており、該冷媒
圧力センサ１０は上記圧縮機１並びに室外機Ａお
よび室内機Ｂの各送風フアン２ａ，４ａを駆動制
御するコントローラ１１に信号の授受可能に接続
されている。

上記コントローラ１１は、第３図に示すように
その内部に、被空調室内に配設されて運転・停止
間を切換える運転／停止スイツチ１２と、該運
転／停止スイツチ１２および上記冷媒圧力センサ
１０からの出力を受けるマイクロコンピユータ
（マイコン）１３と、室外熱交換器２の室外送風
フアン２ａを変速するための可変速装置１４とを
備えている。更に、コントローラ１１の内部に
は、上記可変速装置１４からの出力電流の有無に
より室外熱交換器（凝縮器）２の送風フアン２ａ
が停止したことを検出するフアン停止検出手段１
５が備えられ、該フアン停止検出手段１５の出力
は上記マイコン１３に入力されている。

次に、上マイコン１３の作動を第４図のフロー
チヤートに基づいて説明する。先ず、運転／停止
スイツチ１２の運転側切換に基づきスタートし、
ステツプS₁において圧縮機１および室内送風フア
ン４ａを駆動するとともに、ステツプS₂において
室外熱交換器２の室外送風フアン２ａを当初は可
変速装置１４の始動電流が最大許容値を越えない
ように徐々に回転数を上げてソフトスタートさせ
る。そして、ステツプS₃で室外送風フアン２ａの
回転数が最高回転数に達するのを待つて、ステツ
プS₄においてこの最高回転数での高速回転を所定
時間のあいだ強制的に続行する。

続いて、ステツプS₅において冷媒圧力センサ１
０からの高圧圧力信号を読み込んだのち、高圧圧
力の設定値への収束制御を行うべくステツプS₆で
高圧圧力Ｐが圧縮機１保護上の設定値（Pset）に
等しいか否かを判別し、Ｐ≠PsetのNOの場合に
は続いてステツプS₇で高圧圧力Ｐが設定値
（Pset）を越えているか否かを判別し、Ｐ＞Pset
のYESの場合にはステツプS₈で室外送風フアン
２ａの回転数を所定の大きい時定数でもつて上げ
るよう可変速装置１４を制御することにより、室
外熱交換器２の冷却能力を増大させて高圧圧力Ｐ
を設定値（Pset）に向かつて下降させる。一方、
Ｐ＜PsetのNOの場合にはステツプS₉でフアン停
止検出手段１５からの室外フアン停止信号の有無
を判定し、室外フアン停止信号を受信していない
NOの場合にはステツプS₁₀で室外送風フアン２
ａの回転数を所定の大きい時定数でもつて下降さ
せるよう可変速装置１４を制御することにより、
室外熱交換器２の冷却能力を減少させて高圧圧力
Ｐを設定値（Pset）に向かつて上昇させてステツ
プS₅に戻る。また、上記ステツプS₆でＰ＝Psetの
YESの場合にはステツプS₁₁で室外送風フアン２
ａの回転数をそのまま保持することにより、高圧
圧力Ｐを設定値（Pset）に保持して、ステツプS₅
に戻る。

そして、上記ステツプS₉で室外フアン停止信号
を受信しているYESのときには、ステツプS₁₂で
冷媒圧力検出手段１０からの高圧圧力信号を読み
込んだのち、ステツプS₁₃で高圧圧力Ｐが設定値
（Pset）を越えたか否かを判別し、Ｐ≦Psetの
NOのときには室外送風フアン２ａの再始動時で
ないと判断してステツプS₁₂に戻る一方、Ｐ＞
PsetのYESのときには再始動時であると判断し
てステツプS₁₄で室外送風フアン２ａを直ちに所
定の低ないし中回転数R₀で再始動させるよう可
変速装置１４を制御して、ステツプS₅に戻る。

よつて、上記ステツプS₅〜ステツプS₁₁での一
連の処理動作により、高圧圧力Ｐと設定値
（Pset）との大小関係に応じて高圧圧力Ｐが設定
値（Pset）になるよう室外熱交換器２の送風フア
ン２ａの回転数を所定の大きな時定数で増減制御
するようにした制御手段２０を構成している。ま
た、ステツプS₉で室外フアン停止信号を受信しし
たと判断した場合、つまり室外熱交換器２の送風
フアン２ａの停止後はステツプS₁₂〜ステツプS₁₄
での各処理動作を行つて、高圧圧力Ｐが設定値
（Pset）を越えると、室外熱交換器２の送風フア
ン２ａを直ちに所定の低ないし中回転数R₀で再
始動させることにより、通常はステツプS₈で徐々
に行われる室外送風フアン２ａの回転数の上昇制
御を補正するようにした補正手段２１を構成して
いる。

さらに、本実施例では、運転／停止スイツチ１
２の運転側切換により、起動を検出するようにし
た起動検出手段を構成しているとともに、マイコ
ン１３の作動により、起動時には凝縮器として作
用する室外熱交換器２の室外送風フアン２ａを所
定時間ｔのあいだ高速回転させるようにした第１
制御手段と、上記所定時間ｔの高速回転終了後は
高圧圧力Ｐを設定値（Pset）に保持するよう室外
熱交換器２の室外送風フアン２ａを回転数制御す
るようにした第２制御手段とを構成している。

したがつて、上記実施例においては、外乱の無
い定常運転時には、室外熱交換器２の送風フアン
２ａの回転数の変化が所定の大きな時定数でもつ
て徐々に行われるので、高圧圧力Ｐは小さくハン
チング幅で精度良く設定値（Pset）に収束する。

一方、第５図に示すように、強風等の外乱が生
じたＡ点において室外熱交換器２の冷却能力が増
大して高圧圧力Ｐが低下し始めると、室外熱交換
器２の送風フアン２ａの回転数は冷却能力を低減
すべく次第に低下し始め、高圧圧力Ｐが依然とし
て設定他（Pset）に収束しない場合にはやがてそ
の回転が停止する。そして、外乱が去つたＢ点の
のち、室外熱交換器２の冷却能力がそれに伴い急
に減少して高圧圧力Ｐが急上昇し、設定値
（Pset）を越えると、室外送風フアン２ａが再始
動する。この場合、通常では、回転数は大きな時
定数により徐々に上昇して冷却能力の増大が徐々
になるから、高圧圧力Ｐの上昇は有効には抑えら
れず依然上昇して、高圧圧力開閉器の作動を招く
場合がある。しかし、本発明では、室外送風フア
ン２ａの回転数が直ちに所定の低ないし中回転数
R₀で回転し、このことにより室外熱交換器２の
冷却能力は高圧圧力Ｐの上昇に対して良好に追随
する。その結果、高圧圧力Ｐはその上昇が有効に
抑制されて、設定値（Pset）に向つて精度良く収
束することにある。よつて、外乱が去つたのちの
高圧圧力Ｐの急上昇を有効に抑制して高圧圧力開
閉器の作動を未然に防止し、圧縮機１の連続運転
を行うことができる。

また、第３図および第４図に示されるように、
起動時、冷媒循環系統６の高圧圧力Ｐは急に上昇
しようとするが、それと共に室外熱交換器２の送
風フアン２ａがソフトスタートしたのち、その最
高回転数での高速回転が所定時間ｔのあいだ続行
されることにより、高圧圧力Ｐはその急上昇が有
効に抑制されて、送風フアン２ａの高速回転に応
じた設定値（Pset）未満の所定値P₀にほぼ安定
することになる。このため、高圧圧力Ｐは次の室
外送風フアン２ａの回転数制御に良好に対応しな
がら変化することになり、その結果、高圧圧力Ｐ
は設定値（Pset）に向かつて良好に移行して、短
い収束時間でもつて設定値（Pset）に精度良く収
束することになる。よつて、起動時に高圧圧力Ｐ
の急上昇に起因して高圧圧力開閉器が作動するこ
とがなく、圧縮器１の連続運転を行なえるととも
に、上記高圧圧力Ｐの設定値（Pset）への精度良
い収束制御によつて室内熱交換器４（蒸発器）へ
の着霜や圧縮機１への負担増を有効に抑制するこ
とができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の冷凍機によれ
ば、定常運転時での凝縮器の送風フアンの変速の
時定数を大きく設定すると共に、凝縮器の送風フ
アンが停止した後に高圧圧力が設定値にまで上昇
した時には、送風フアンを低ないし中回転数で再
始動させたので、外乱の無い定常運転時では高圧
圧力を小さなハンチング幅で設定値に精度良く収
束制御できると共に、強風等の外乱が発生した場
合にも、その外乱の去つた後での高圧圧力の急上
昇に対して凝縮器の冷却能力の増大を良好に追随
させて、高圧圧力の上昇を有効に抑制できるの
で、高圧圧力開閉器の作動を未然に防止して、圧
縮機の連続運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図であ
る。第２図〜第５図は本発明の実施例を示し、第
２図は冷媒配管系統図、第３図はコントローラの
内部構成を示すブロツク図、第４図はマイコンの
作動を説明するためのフローチヤート図、第５図
は高圧圧力の設定値への収束の様子を説明するた
めの図である。 ２……室外熱交換器（凝縮器）、２ａ……送風
フアン、６……冷媒循環系統、１０……冷媒圧力
センサ（冷媒圧力検出手段）、１５……フアン停
止検出手段、２０……制御手段、２１……補正手
段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 室外に配置された凝縮器２を有する冷媒循環
   系統６の冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段１
   ０と、該冷媒圧力検出手段１０の出力を受け、高
   圧圧力Ｐの設定値CPset）との大小関係に応じて
   該高圧圧力Ｐが設定値（Pset）になるよう上記凝
   縮器２の送風フアン２ａの回転数を所定の大きな
   時定数で増減制御する制御手段２０とを備えると
   ともに、上記凝縮器２の送風フアン２ａが停止し
   たことを検出するフアン停止検出手段１５と、上
   記冷媒圧力検出手段１０およびフアン停止検出手
   段１５の出力を受け、凝縮器２の送風フアン２ａ
   の停止後、高圧圧力Ｐが設定値（Pset）を越える
   と凝縮器２の送風フアン２ａが所定の低ないし中
   回転数R₀で再始動するよう上記制御手段２０を
   補正する補正手段２１とを備えたことを特徴とす
   る冷凍機。