JPH0743175B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、室内ユニットから室外ユニットへの冷媒回
収運転機能を備えたスプリット型の空気調和機に関す
る。

〔発明の技術的背景〕

一般に、スプリット型の空気調和機にあっては、能力可
変圧縮機，四方弁，室外熱交換器，電動式膨張弁，室内
熱交換器，およびパックドバルブなどを順次連通してな
るヒートポンプ式冷凍サイクルを備え、少なくとも能力
可変圧縮機，四方弁，室外熱交換器，電動式膨張弁，パ
ックドバルブによって室外ユニットを構成し、少なくと
も室内熱交換器によって室内ユニットを構成し、室内ユ
ニットから室外ユニットへの冷媒回収運転を可能とする
ものがある。

この冷媒回収運転は、四方弁を冷房位置に設定してお
き、電動式膨張弁の全閉によって室外熱交換器から室内
熱交換器への冷媒流路を遮断するとともに、一方ではパ
ックドバルブの開放によって室内熱交換器から能力可変
圧縮機への冷媒流路を確保し、この状態で能力可変圧縮
機の運転をオンすることにより室内ユニットから室外ユ
ニットへの冷媒回収を行なうものである。そして、能力
可変圧縮機の運転オンから所定時間たとえば30秒ないし
60秒が経過するとパックドバルブを閉成し、室内熱交換
器と能力可変圧縮機との間の冷媒流路を遮断して冷媒回
収を完了するものである。

すなわち、冷媒回収運転を行なって室内ユニット内の冷
媒を室外ユニット内に全て回収しておくことにより、引
越しなどに際しての空気調和機本体の移設を容易に行な
うことができるものである。

〔背景技術の問題点〕

ところで、このような空気調和機においては、通常の冷
房あるいは暖房運転時、空調負荷に応じて能力可変圧縮
機の運転周波数Ｆを予め定めた最高運転周波数Fmaxと最
低運転周波数Fminとの間で変化させ、これにより空調負
荷に対応する最適な能力を得て快適性および省エネルギ
効果の向上を図るようにしているが、その運転周波数制
御が冷媒回収運転においても実施されるため、次のよう
な不都合を生じていた。

すなわち、冷媒回収運転時、能力可変圧縮機が最低運転
周波数Fminで運転した場合には、回収能力が低いためパ
ックドバルブが閉成するまでの30秒ないし60秒程度では
冷媒回収が完了しなくなる。

また、能力可変圧縮機が最高運転周波数Fmaxで運転した
場合には、今度は冷媒回収が早く終わって能力可変圧縮
機が真空運転を行なってしまう。

ここで、第８図は能力可変圧縮機の運転周波数Ｆとその
能力可変圧縮機のロータの軸受部に対する給油量との関
係を示したもので、図示実線は通常時の給油量変化、図
示破線は真空運転時の給油量変化である。つまり、能力
可変圧縮機はロータの回転に基づく遠心力によって潤滑
油をロータの軸受部に供給するようにしており、最低運
転周波数Fminでは吸い上げ力が小さいため給油量が減
り、最高運転周波数Fmaxでは吸い上げ力が大き過ぎて潤
滑油が霧状となるためやはり給油量が減る。この場合、
能力可変圧縮機が通常の運転であれば最低運転周波数Fm
inおよび最高運転周波数Fmaxにおける給油量の減少はそ
れ程でもないが、真空運転では給油量の大幅な低下とな
る。したがって、上述したように冷媒回収が早く終わっ
て能力可変圧縮機が真空運転となったとき、その能力可
変圧縮機の運転周波数Ｆが最低運転周波数 Fminまたは最高運転周波数Fmaxになると給油量が最悪に
不足し、軸受部が焼付いてしまう。

〔発明の目的〕

この発明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、能力可変圧縮機のロータの軸
受部に焼付きを生じることなく、所定の時間内で確実に
冷媒回収を完了することができる安全性および信頼性に
すぐれた空気調和機を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、能力可変圧縮機，室外熱交換器，電動式膨
張弁，室内熱交換器，およびパックドバルブなどを順次
連通してなる冷凍サイクルと、前記室外熱交換器の近傍
に設けられた室外ファンと、少なくとも前記能力可変圧
縮機，室外熱交換器，電動式膨張弁，パックドバルブ，
室外ファンを有する室外ユニットと、少なくとも前記室
内熱交換器を有する室内ユニットと、ガス回収スイッチ
と、このガス回収スイッチがオンされると、前記電動式
膨張弁を全閉し、前記パックドバルブを所定時間だけ開
放し、前記能力可変圧縮機を最高運転周波数と最低運転
周波数との間の一定の運転周波数で運転し、かつ前記室
外ファンを運転して、前記室内ユニットから室外ユニッ
トへの冷媒回収運転を行なう手段と、前記ガス回収スイ
ッチのオン後、前記パックドバルブの開放時間より長い
所定時間が経過すると、前記能力可変圧縮機および室外
ファンの運転を停止する手段とを備えた。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図に示すように、能力可変圧縮機１、四方弁２、室
外熱交換器３、電動式膨張弁４、室内熱交換器５、およ
びガス側パックドバルブ（電磁開閉弁）６などが順次連
通され、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されてい
る。すなわち、冷房運転時は図示実線矢印の方向に冷媒
が流れて冷房サイクルが形成され、暖房運転時は四方弁
２が切換作動することにより図示破線矢印の方向に冷媒
が流れて暖房サイクルが形成されるようになっている。
なお、室外熱交換器３の近傍には室外ファン７が配設さ
れ、室内熱交換器５の近傍には室内ファン８が配設され
ている。こうして、少なくとも能力可変圧縮機1,四方弁
2,室外熱交換器3,電動式膨張弁4,ガス側パックドバルブ
6,室外ファン７などによって室外ユニットＡが構成され
ている。また、少なくとも室内熱交換器５および室内フ
ァン８などによって室内ユニットＢが構成されている。
そして、室外ユニットＡの電動式膨張弁４と室内ユニッ
トＢの室内熱交換器５との間は渡り配管10によって接続
されている。さらに、室内ユニットＢの室内熱交換器５
と室外ユニットＡのガス側パックドバルブ６との間は同
様に渡り配管10によって接続されている。

第２図は制御回路である。

20は商用交流電源で、この電源20には室内制御部30が接
続されるとともに、その室内制御部30および電源ライン
21を介して室外制御部40が接続されている。そして、室
内制御部30と室外制御部40との間には情報転送用のシリ
アル信号ライン22が設けられている。

しかして、室内制御部30には運転操作部23および室内フ
ァンモータ8Mが接続されている。室内制御部30は、マイ
クロコンピュータおよびその周辺回路などからなり、運
転操作部23の操作状態および図示していない室内温度セ
ンサの検知温度などに応じた運転制御指令をシリアル信
号ライン22によって室外制御部40に転送するとともに、
室内ファンモータ8Mを制御するものである。また、室外
制御部40にはガス回収スイッチ24、室外ファンモータ7
M、四方弁２、ガス側パックドバルブ６、インバータ回
路25が接続されている。ここで、室外制御部40は、第３
図に示すようにガス回収スイッチ24と抵抗42との直列回
路に直流電圧Vc（＋5V）を印加し、その抵抗42に生じる
電圧をマイクロコンピュータ41の入力ポート（12）に供
給するようにしており、入力ポート（12）への入力信号
および室内制御部30からの運転制御信号などに応じたマ
イクロコンピュータ41の指示により室外ファンモータ7
M,四方弁2,ガス側パックドバルブ6,インバータ回路25な
どを制御するものである。このインバータ回路25は、商
用交流電源電圧を室外制御部40の指令に応じた周波数
（および電圧）の交流電力に変換し、それを圧縮機モー
タ1Mに供給するものである。

つぎに、上記のような構成において第４図および第５図
を参照しながら動作を説明する。

使用者あるいは保守員がガス回収スイッチ24をオンする
と、室外制御部40は先ず四方弁２を冷房位置に設定し、
電動式膨張弁４を全閉するとともに、ガス側パックドバ
ルブ６を開放する。この場合、電動式膨張弁４の全閉に
より室外ユニットＡから室内ユニットＢへの冷媒流路が
遮断され、一方ではガス側パックドバルブ６の開放によ
り室内ユニットＢから室内ユニットＡへの冷媒流路が確
保される。さらに、室外制御部40は、インバータ回路25
を駆動して能力可変圧縮機１の運転をオンするととも
に、室外ファン７の運転をオンする。この場合、インバ
ータ回路25の出力周波数つまり能力可変圧縮機１の運転
周波数Ｆを最高運転周波数Fmaxと最低運転周波数Fminと
の略中間の値Fa（第８図参照）に一定に維持する。

こうして、能力可変圧縮機１が運転オンすることによ
り、室内ユニットＢ内の冷媒が室外ユニットＡに回収さ
れる。そして、この冷媒回収運転の開始から所定時間た
とえば30秒ないし60秒が経過すると、室外制御部40はガ
ス側パックドバルブ６を閉成し、室外ユニットＡと室内
ユニットＢとの間の冷媒流路を完全に遮断する。しかし
て、ガス回収スイッチ24がオフされると、室外制御部40
は能力可変圧縮機１および室外ファン７の運転をオフす
る。

このように、冷媒回収運転時、能力可変圧縮機１の運転
周波数Ｆを最高運転周波数Fmaxと最低運転周波数Fminと
の略中間の値Fa（40Hzないし90Hz）に一定に維持するよ
うにしたので、必要十分な冷媒回収能力を得ることがで
き、ガス側パックドバルブ６が閉成するまでの時間内で
冷媒回収を完了することができる。しかも、運転周波数
がFa一定であることにより能力可変圧縮機１の軸受部に
対する給油特性が最良となり、たとえ能力可変圧縮機１
が真空運転となってもロータの軸受部に対して十分な量
の給油を行なうことができ、軸受部の焼付きを未然に防
止することができる。

なお、上記実施例ではガス側パックドバルブ６として電
磁開閉弁を用いたが、手動式の開閉弁を用いるようにし
てもよい。

また、上記実施例では、冷媒回収運転時、能力可変圧縮
機１および室外ファン７の運転オフを使用者あるいは保
守員による回収スイッチ24のオフ操作に依存するように
したが、そのオフ操作が忘れられて能力可変圧縮機１の
運転があまり長く断続すると、第６図に示すように能力
可変圧縮機１のロータの軸受部に対する給油量が低下
し、その軸受部が焼付きを起こす危険性がある。これに
対処し、第７図に示すように冷媒回収運転の開始から一
定時間が経過するとガス回収スイッチ24の状態にかかわ
らず能力可変圧縮機１および室外ファン７の運転をオフ
するようにすれば、上記のような危険を回避しながら冷
媒回収運転を所定の時間内で確実に完了することがで
き、安全性および信頼性にすぐれたものとなる。

その他、この発明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である。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、能力可変圧縮機の
ロータの軸受部に焼付きを生じることなく、所定の時間
内で確実に冷媒回収を完了することができる安全性およ
び信頼性にすぐれた空気調和機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における冷凍サイクルおよ
びその周辺部の構成を示す図、第２図は同実施例におけ
る制御回路の構成を示す図、第３図は第２図における要
部の具体的な構成を示す図、第４図は同実施例の動作を
説明するためのフローチャート、第５図は同実施例の動
作を説明するためのタイムチャート、第６図は一般の能
力可変圧縮機の運転時間とその軸受部に対する給油量と
の関係を示す図、第７図はこの発明の他の実施例の動作
を説明するためのフローチャート、第８図は一般の能力
可変圧縮機の運転周波数とその軸受部に対する給油量と
の関係を示す図である。 １……能力可変圧縮機、３……室外熱交換器、４……電
動式膨張弁、５……室内熱交換器、６……ガス側パック
ドバルブ、10……渡り配管、24……ガス回収スイッチ、
30……室内制御部、40……室外制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】能力可変圧縮機，室外熱交換器，電動式膨
   張弁，室内熱交換器，およびパックドバルブなどを順次
   連通してなる冷凍サイクルと、 前記室外熱交換器の近傍に設けられた室外ファンと、 少なくとも前記能力可変圧縮機，室外熱交換器，電動式
   膨張弁，パックドバルブ，室外ファンを有する室外ユニ
   ットと、 少なくとも前記室内熱交換器を有する室内ユニットと、 ガス回収スイッチと、 このガス回収スイッチがオンされると、前記電動式膨張
   弁を全閉し、前記パックドバルブを所定時間開き、前記
   能力可変圧縮機を最高運転周波数と最低運転周波数との
   間の一定の運転周波数で運転し、かつ前記室外ファンを
   運転して、前記室内ユニットから室外ユニットへの冷媒
   回収運転を行なう手段と、 前記ガス回収スイッチのオン後、前記パックドバルブの
   開放時間より長い所定時間が経過すると、前記能力可変
   圧縮機および室外ファンの運転を停止する手段と、 を具備したことを特徴とする空気調和機。