JPH0814701A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再運転時に、圧縮機の回転数を制限すること
により二方弁の誤動作を最低限に抑え機能及び信頼性を
向上させた空気調和機を提供する。 【構成】 能力可変圧縮機１、室外熱交換器２、サイク
ル用主減圧機構３、室内熱交換器４等を接続して冷凍サ
イクルを形成し、その冷凍サイクルの室内熱交換器４を
分割し、その間に再熱用副減圧機構６と二方弁５を並列
接続し、冷房運転時に上記二方弁５を開き、除湿運転時
に二方弁５を閉じるようにした除湿機能付き空気調和機
において、冷房運転時に、上記二方弁５が閉となる誤動
作が生じたとき、圧縮機１を停止して二方弁５を開状態
に復帰させ、冷凍サイクルがバランス状態となった後、
圧縮機１を再度運転開始させると共にこの再運転時の圧
縮機１の運転能力を、上記二方弁５が閉となる誤動作が
生じた時点の運転能力よりも低い能力に制限させる制御
手段１１を備えたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室外熱交換器を分割し
たサイクルドライ式の空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、室内熱交換器を分割して冷却器と
再熱器に分け、間に二方弁及び減圧機構を設けたサイク
ルドライ式の冷凍サイクルにおいては、二方弁としてコ
イル通電時に閉となるタイプのものが用いられていた。

【０００３】この場合、冷／暖房運転時には、非通電と
し、弁を開とし、除湿運転時に、通電を行い、弁を閉止
する。

【０００４】ここで、例えば冷房運転時に、弁の前後に
かかる圧力差により、弁体が閉となる現象が生じる。す
なわち、例えば冷媒が多量に流れた場合等に、出口側に
吸引されて弁室内が負圧となり、弁が引張られ閉とな
る。

【０００５】このように弁が閉じるような弁の誤動作が
発生した時は圧縮機を停止し、弁が閉じた後に再運転を
行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、再運転を行っても、弁閉止の現象は空気調和
機の運転条件（室温、気温、圧縮機の回転数）により発
生するため、再度誤動作をすることになり、空調が不可
能となるばかりか、機器の故障の原因となる恐れがあっ
た。

【０００７】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、再運転時に、圧縮機の回転数を制限することによ
り二方弁の誤動作を最低限に抑え機能及び信頼性を向上
させた空気調和機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、能力可変圧縮機、室外熱交換器、
サイクル用主減圧機構、室内熱交換器等を接続して冷凍
サイクルを形成し、その冷凍サイクルの室内熱交換器を
分割し、その間に再熱用副減圧機構と二方弁を並列接続
し、冷房運転時に上記二方弁を開き、除湿運転時に二方
弁を閉じるようにした除湿機能付き空気調和機におい
て、冷房運転時に、上記二方弁が閉となる誤動作が生じ
たとき、圧縮機を停止して二方弁を開状態に復帰させ、
冷凍サイクルがバランス状態となった後、圧縮機を再度
運転開始させると共にこの再運転時の圧縮機の運転能力
を、上記二方弁が閉となる誤動作が生じた時点の運転能
力よりも低い能力に制限させる制御手段を備えたことを
特徴とする空気調和機である。

【０００９】請求項２の発明は、二方弁の下流側となる
冷媒配管に設けた温度センサを備え、前記制御手段は、
この温度センサの検出値を入力し、その温度変化で二方
弁の誤動作を検出する手段を備えた請求項１記載の空気
調和機である。

【００１０】請求項３の発明は、二方弁の下流側となる
冷媒配管に設けた圧力センサを備え、前記制御手段は、
この圧力センサの検出値を入し、その圧力変化で二方弁
の誤動作を検出する手段を備えた請求項１記載の空気調
和機である。

【００１１】請求項４の発明は、能力可変圧縮機、四方
弁、室外熱交換器、サイクル用主減圧機構、室内熱交換
器等を接続して冷凍サイクルを形成し、その冷凍サイク
ルの室内熱交換器を分割し、その間に再熱用副減圧機構
と二方弁を並列接続し、冷房運転時に上記二方弁を開
き、除湿運転時に二方弁を閉じるようにした除湿機能付
き空気調和機において、暖房運転時に、上記二方弁が閉
となる誤動作が生じたとき、圧縮機を停止して二方弁を
開状態に復帰させ、冷凍サイクルがバランス状態となっ
た後、圧縮機を再度運転開始させると共にこの再運転時
圧縮機の運転能力を、上記二方弁が閉となる誤動作が生
じた時点の運転能力よりも低い能力に制限させる制御手
段を備えたことを特徴とする空気調和機である。

【００１２】請求項５の発明は、暖房運転時二方弁の上
流側となる冷媒配管に設けた温度センサを備え、この温
度センサの検出値を入力し、制御手段は、この温度変化
で二方弁の誤動作を検出する手段を備えた請求項４記載
の空気調和機である。

【００１３】請求項６の発明は、制御手段は、暖房運転
時二方弁の上流側となる冷媒配管に設けた圧力センサの
検出値が入力され、その圧力変化で二方弁の誤動作を検
出するようにした請求項４記載の空気調和機である。

【００１４】請求項７の発明は、暖房運転時、室内熱交
換器で凝縮された冷媒を加熱すると共に蒸発ガスを圧縮
機に戻す冷媒加熱器を有し、暖房運転時に、上記二方弁
が、誤動作した時、圧縮機と共に冷媒加熱器の燃焼を停
止するようにした請求項４記載の空気調和機である。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、二方弁が誤動作した時、圧
縮機を停止し、その後再復帰する際に、圧縮機の能力を
抑えて運転することで、再起動後の再誤動作の発生を防
止することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１７】図１は本発明の冷凍サイクルの概略図を示
し、図において、圧縮機１、室外熱交換器２、室外側に
設けられるサイクル用主減圧機構３、室内熱交換器４が
順次接続されて冷凍サイクルが形成される。

【００１８】室内熱交換器４は例えば二つに分割され、
冷房運転時の上流側が冷却器８で、下流側が再熱器７と
され、その間に二方弁５と室内側の再熱用副減圧機構６
とが並列接続され、さらにその並列回路１２の下流側の
冷媒配管１２ａに温度センサ９（又は図示していないが
圧力センサでもよい）が取り付けられる。

【００１９】この温度センサ９の検出値は制御手段１１
に入力され、制御手段１１は、二方弁５を開閉制御する
と共にインバータ装置などの回転数調節器１０を介して
圧縮機１を圧縮能力可変に制御するようになっている。

【００２０】二方弁５は図２に示すように、弁箱１３に
冷却器８側とつながる入口ポート１３ａと再熱器７側に
つながる出口１３ポートｂとが形成され、その弁箱１３
上に電磁ソレノイド１４が取り付けられ、電磁ソレノイ
ド１４の励磁・非励磁で動作される弁体１５が弁箱１３
で移動して開閉動を行うようになっており、非励磁時は
図示のように弁体１５が出口ポート１３ｂから離れた位
置にバネ（図示せず）力で保持され、励磁時は、弁体１
５が出口ポート１３ｂ側に着座して閉じるようになって
いる。

【００２１】次に実施例の作用を述べる。

【００２２】先ず、冷房運転時は、制御手段１１は、二
方弁５の電磁ソレノイド１４は非励磁状態に保たれ、弁
体１５は図２に示したように開の状態に保たれている。

【００２３】圧縮機１からの高温高圧冷媒は、室外熱交
換器２に流れ、そこで凝縮され、主減圧機構３で減圧さ
れた後、室外熱交換器４の冷却器８を通り、二方弁５を
介して再熱器７に流れ、蒸発された後、圧縮機１に戻る
流れとなる。

【００２４】この冷房運転時に、制御手段１１は、図示
していないが設定温度と室内温度の差より決定される空
調負荷に応じて回転調節器１０を介して圧縮器１の能力
を調整するようになっている。

【００２５】この冷房運転中、二方弁５の弁体１５がそ
の前後の圧力バランスにより誤動作で閉じると、冷却器
８の冷媒は副減圧機構６を通って再熱器７に流れるた
め、二方弁５を通って流れるよりその温度が低下する。
従ってその下流の温度センサ９で冷媒温度を検出し、制
御手段１１は温度センサ９の検出温度の変化より二方弁
５が誤動作により閉じたことを認識し、圧縮機１を停止
すると共に前後の圧力がバランスするまでの時間を待っ
て圧縮機１の停止を解除して再起動する。この際、制御
手段１１は、誤動作の起きたときの圧縮機１の最大回転
数を記憶し、再起動の際にその最大回転数より１ステッ
プ低い回転数で圧縮機１を起動する。

【００２６】図３は、制御手段１１の制御フローチャー
トを示したもので、冷却運転中の回転数制御ルーチン
で、先ず温度センサ９の検出値Ｔｃ1 が設定値Ｔｃより
大きいかどうかを判断し（ｓｔｅｐ１）、次にこれが一
定時間経過したどうかを判断し（ｓｔｅｐ２）、一定時
間経過したならば（ｙｅｓ）、圧縮機１を停止させる。
次にバランス時間が経過したかどうかを判断（ｓｔｅｐ
３）し、サイクルがバランスする時間が経過したなら、
誤動作発生時の圧縮機最大回転数より１ステップ少なく
した回転数で圧縮機１の停止解除（再起動）を行い、回
転数制御ルーチンに戻す。

【００２７】このように圧縮機の再起動の際に、圧縮機
の最大回転数が誤動作発生時よりも低く抑えられるた
め、再度誤動作が起きることがなくなり、(1) 空調不調
の状態が継続することがないため、機器のパフォーマン
スを向上できる、(2) ＯＮ・ＯＦＦを繰り返すことによ
る機器の劣化を抑え、信頼性を高めることができる、な
どの効果がある。

【００２８】また上述の実施例においては、二方弁５の
誤動作を温度センサ９で検出するようにしたが、低圧側
に圧力センサを設け、この圧力センサの異常圧力に基づ
いて制御手段１１が検出するように構成してもよい。

【００２９】なお、サイクルドライ方式の除湿運転の
時、制御手段１１は、二方弁５を閉じると共に圧縮機１
の能力を設定することで、圧縮器１からの冷媒は室外熱
交換器２を通り主減圧機構３で減圧された後、室内熱交
換器４の冷却器８に入りそこで室内空気を冷却して除湿
を行い、さらに副減圧機構６で減圧され再加熱器７で蒸
発されて圧縮機１に戻る。この場合、室内熱交換器４を
分割し、その間に副減圧機構６を設けて除湿運転を行う
ことで室内温度を極力下げずに効率のよい除湿運転を行
うことができる。

【００３０】次に図４により具体的な実施例を説明す
る。

【００３１】図１の説明では、説明の便宜上、本発明の
基本的の冷房サイクルを示したが、図４では実際のヒー
トポンプサイクル及び冷媒加熱式の空気調和機を示して
いる。

【００３２】図において、先ず室内ユニットＵI には、
室内熱交換器２４が冷却器２８と再熱器２７に分割さ
れ、これらの間に副減圧機構２６と二方弁２５が配管２
３により接続される。

【００３３】室外ユニットＵO には、圧縮機２１が設け
られ、その吐出側より四方弁３１、室外熱交換器２２、
冷媒加熱器３２、膨張弁などの主減圧機構３３、マフラ
３４が接続され、パックドバルブ３５より接続配管３６
を介して室内ユニットＵI の冷却器２８側に接続され、
また吸込側は、四方弁３１、ストレーナ３２、パックド
バルブ３７より接続配管３８を介して室内ユニットＵI
の再熱器２７側に接続される。

【００３４】尚、３９は、暖房運転時に冷媒加熱器３２
のバーナ加熱で蒸発された冷媒を圧縮機２１の吸込側に
戻す戻しライン、４０はそのラインに接続された二方
弁、４１は圧縮機の吸込側に接続されたアキュムレー
タ、４２は、暖房運転の開始時などに冷媒を直接冷媒加
熱器３２に供給するライン、４３はそのライン４２に接
続されたキャピラリーチューブ、４４は、暖房運転時、
圧縮機２１の冷媒循環量を確保するために冷媒加熱器３
２を介して圧縮機２１に循環するホットガスバイパスラ
イン、ＴＤ，ＴＳ，ＴＥＩ，ＴＥＯは、それぞれ冷媒温
度センサである。

【００３５】この四方弁３１と冷媒加熱器３２を用いた
ヒートポンプサイクルにおいて、冷房運転中の冷媒の流
れは、図示の実線の矢印で示したとおりであり、また暖
房運転時は図示の点線の矢印で示したように冷媒が流れ
る。

【００３６】この冷房運転中の二方弁２５の誤動作によ
る制御は図１の実施例と同様であるが、暖房運転時に誤
動作が生じた場合、再熱器２７より冷却器２８へは副減
圧機構２６を介して冷媒が流れるため、温度センサ２９
の検出値は、暖房運転の設定凝縮温度より高い温度とな
るため、その誤動作を制御手段が検出することとなる。
また検出した後の制御は、冷房運転と同様に、圧縮機２
１を停止し、サイクルがバランスする時間が経過した後
それまでの能力より低い能力で圧縮機２１を再起動す
る。

【００３７】またこの誤動作の検出は、図１の実施例と
同様に圧力変化で検出するようにしてもよい。

【００３８】図５は、本発明の他の実施例を示したもの
で、基本的構成は図４の実施例と同じであるが、冷却器
２８と再熱器２７とを接続する回路５２を変形した例を
示したものである。図１及び図４の実施例において、こ
れら回路１３，２３は、減圧機構と二方弁とで説明した
が、これらを１つにまとめた急開型電子膨張弁５４で二
方弁と減圧機構の双方の機能を持たせたものである。ま
た、温度検出は、二つの温度センサ２９ａ，２９ｂを用
いて検出するように構成したものである。

【００３９】この図５の実施例の場合においても、急開
型電子膨張弁５４が圧力バランスで誤動作する場合、上
述と同様の制御を行うことでサイクルを安定して運転す
ることが可能となる。

【００４０】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、二方弁が
誤動作した時、圧縮機を停止し、その後再復帰する際
に、圧縮機の能力を抑えて運転することで、再起動後の
再誤動作の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。

【図２】図１の二方弁の詳細断面図である。

【図３】本発明の制御手段のフローチャートを示す図で
ある。

【図４】本発明のより具体的実施例を示す図である。

【図５】図４の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 室外熱交換器 ３ 主減圧機構 ４ 室内熱交換器 ５ 二方弁 ６ 副減圧機構 ７ 再熱器 ８ 冷却器 ９ 温度センサ １１ 制御手段

Claims (7)

【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、サイク
   ル用主減圧機構、室内熱交換器等を接続して冷凍サイク
   ルを形成し、その冷凍サイクルの室内熱交換器を分割
   し、その間に再熱用副減圧機構と二方弁を並列接続し、
   冷房運転時に上記二方弁を開き、除湿運転時に二方弁を
   閉じるようにした除湿機能付き空気調和機において、冷
   房運転時に、上記二方弁が閉となる誤動作が生じたと
   き、圧縮機を停止して二方弁を開状態に復帰させ、冷凍
   サイクルがバランス状態となった後、圧縮機を再度運転
   開始させると共にこの再運転時の圧縮機の運転能力を、
   上記二方弁が閉となる誤動作が生じた時点の運転能力よ
   りも低い能力に制限させる制御手段を備えたことを特徴
   とする空気調和機。
2. 【請求項２】 二方弁の下流側となる冷媒配管に設けた
   温度センサを備え、前記制御手段は、この温度センサの
   検出値を入力し、その温度変化で二方弁の誤動作を検出
   する手段を備えた請求項１記載の空気調和機。
3. 【請求項３】 二方弁の下流側となる冷媒配管に設けた
   圧力センサを備え、前記制御手段は、この圧力センサの
   検出値を入力し、その圧力変化で二方弁の誤動作を検出
   する手段を備えた請求項１記載の空気調和機。
4. 【請求項４】 能力可変圧縮機、四方弁、室外熱交換
   器、サイクル用主減圧機構、室内熱交換器等を接続して
   冷凍サイクルを形成し、その冷凍サイクルの室内熱交換
   器を分割し、その間に再熱用副減圧機構と二方弁を並列
   接続し、冷房運転時に上記二方弁を開き、除湿運転時に
   二方弁を閉じるようにした除湿機能付き空気調和機にお
   いて、暖房運転時に、上記二方弁が閉となる誤動作が生
   じたとき、圧縮機を停止して二方弁を開状態に復帰さ
   せ、冷凍サイクルがバランス状態となった後、圧縮機を
   再度運転開始させると共にこの再運転時の圧縮機の運転
   能力を、上記二方弁が閉となる誤動作が生じた時点の運
   転能力よりも低い能力に制限させる制御手段を備えたこ
   とを特徴とする空気調和機。
5. 【請求項５】 暖房運転時二方弁の上流側となる冷媒配
   管に設けた温度センサを備え、この温度センサの検出値
   を入力し、制御手段は、この温度変化で二方弁の誤動作
   を検出する手段を備えた請求項４記載の空気調和機。
6. 【請求項６】 暖房運転時二方弁の上流側となる冷媒配
   管に設けた圧力センサを備え、制御手段は、この圧力セ
   ンサの検出値を入力し、この圧力変化で二方弁の誤動作
   を検出する手段を備えた請求項４記載の空気調和機。
7. 【請求項７】 暖房運転時、室内熱交換器で凝縮された
   冷媒を加熱すると共に蒸発ガスを圧縮機に戻す冷媒加熱
   器を有し、暖房運転時に、上記二方弁が、誤動作した
   時、圧縮機と共に冷媒加熱器の燃焼を停止するようにし
   た請求項４記載の空気調和機。