JPH1047797A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な仕様で広範囲な負荷に対応する冷房運
転を実現すると共に、圧縮機の信頼性を常に確保する。 【解決手段】 圧縮機２の吐出圧力に応じて、第１の室
外側熱交換器１３に直列に設けられた封止弁１５を閉じ
ることにより、第１の室外側熱交換器１３への冷媒流入
を阻止し凝縮能力を瞬時に減少させることができ、広範
囲の負荷に対応した冷房運転を応答良く実現し、また常
に圧縮機の高い信頼性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に係わ
り、特に低外機温冷房運転に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の多室型空気調和機とし
て、例えば、特開平８−５１８４号公報に掲載されたも
のがある。

【０００３】以下、図１０を参照しながら従来の多室型
空気調和機について説明する。図１０は従来の多室型空
気調和機の冷凍サイクル図を示すものである。図１０に
おいて、１は多室型空気調和機の室外機で、圧縮機２、
四方弁３、室外側熱交換器１１、室外側膨脹弁１２によ
り構成される。８は室内機で、それぞれ、室内側膨脹弁
９、室内側熱交換器１０よりなり、室外機１に液管６、
ガス管７により並列に配管接続されている。また、４は
圧縮機２の高圧側に設けられた吐出圧力検出手段で、５
は室外側膨脹弁１２を制御する室外電動膨脹弁コントロ
ーラとなっている。

【０００４】以上のように構成された多室型空気調和機
について、以下その動作について説明する。

【０００５】まず、冷房運転について説明する。この場
合の冷媒の流れは実線矢印で表し、各室内側膨脹弁は各
室内負荷に応じた開度となっている。

【０００６】圧縮機２より吐出された冷媒は、四方弁３
を介して室外側熱交換器１１に流入し、室外側熱交換器
１１で凝縮液化された冷媒は、室外側膨脹弁１２を通っ
て液管６に導かれる。そして室内側膨脹弁９で減圧さ
れ、各室内側熱交換器１０に流入し、それぞれ蒸発気化
したあと、ガス管７を通り、四方弁３を介し、圧縮機２
に戻り、冷房運転を行う。

【０００７】また、室外側膨脹弁１２の制御について説
明する。室外側膨脹弁コントローラー５は、吐出圧力セ
ンサー４により検知された吐出圧力を入力し、吐出圧力
目標値との演算により室外側膨脹弁１２の弁開度を決定
し、室外側膨脹弁を制御している。

【０００８】例えば、室外気温の上昇などにより室外側
の負荷が大きくなった場合には、吐出圧力が目標値以上
に上昇するため室外側膨脹弁１２の開度を開く。逆に室
外気温の低下などにより室外側の負荷が小さくなった場
合には、吐出圧力が目標値以下に低下するため室外側膨
脹弁１２の開度を絞る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、熱交換器内の液冷媒量の変化により凝縮能
力を制御するため能力可変幅が少なく、また、低外機温
での冷房運転においては、凝縮能力が過大となり吐出圧
力が異常低下し、圧縮比が過小となるために圧縮機の給
油不良を引き起こす等の圧縮機信頼製の確保が充分でな
いという問題点があった。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、吐出
圧力が急激に低下した場合などの、圧力変動に対して応
答が良く安定な冷凍サイクルを形成し、圧縮機の信頼性
を常に確保すると共に、安価な仕様で広範囲な負荷に対
応する冷房運転を実現することのできる空気調和機を提
供することを目的とするものである。

【００１１】また、圧縮比が過小となった場合、適正な
圧縮比を応答良く確保し、圧縮機の給油不良を未然に防
止することで、より高い信頼性を確保することを目的と
するものである。

【００１２】さらに、圧縮比が過度的に変化した場合、
封止弁の誤動作を防止し、常に効率の良い安定な冷凍サ
イクルを形成することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の空気調和機にお
いては、圧縮機と複数の室外側熱交換器の間における前
記複数の室外側熱交換器の分岐点と前記室外側熱交換器
の間に封止弁を備え、圧縮機の吐出側の圧力を検知する
吐出圧力検知手段と、前記吐出圧力検知手段の検知値を
入力として前記封止弁の開閉を制御する封止弁制御手段
とを備えたものである。

【００１４】この発明によれば、圧力変動に対して応答
が良く安定な冷凍サイクルを形成し、圧縮機の信頼性を
常に確保すると共に、安価な仕様で広範囲な負荷に対応
する冷房運転を実現することのできる空気調和機が得ら
れる。

【００１５】また、圧縮機の吸入側の圧力を検知する吸
入圧力検知手段と、前記吸入圧力検知手段の検知値を入
力として、前記封止弁の開閉を制御する封止弁制御手段
とを備えたものである。

【００１６】この発明によれば、適正な圧縮比を応答良
く確保し、圧縮機の給油不良を未然に防止することで、
より高い信頼性を確保できる空気調和機が得られる。

【００１７】さらに、圧縮機の吸入側の圧力を検知する
吸入圧力検知手段と、室内機の負荷を検知する室内負荷
検知手段と、室外機の負荷を検知する室外負荷検知手段
と、前記吸入圧力検知手段の検知値と前記室内負荷検知
手段の検知値と前記室外負荷検知手段の検知値とを入力
として前記封止弁の開閉を制御する封止弁制御手段とを
備えたものである。

【００１８】この発明によれば、過度的な圧縮比の低下
に対する封止弁の誤動作を防止し、常に効率の良い安定
な冷凍サイクルを形成することができる空気調和機が得
られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、圧縮機、複数の室外側熱交換器、室外側膨脹弁、前
記圧縮機と前記室外側熱交換器の間における前記複数の
室外側熱交換器の分岐点と前記室外側熱交換器の間に封
止弁を有する室外機で、前記圧縮機の吐出側の圧力を検
知する吐出圧力検知手段と、前記吐出圧力検知手段の検
知値を入力として前記封止弁の開閉を制御する封止弁制
御手段とを備えた空気調和機であり、前記圧縮機の吐出
側の圧力を検知することにより必要な凝縮能力を把握す
ることができ、圧力変動に対し前記封止弁を開閉するこ
とにより、応答が良く安定な冷凍サイクルを形成し圧縮
機の信頼性を常に確保すると共に、広範囲な負荷に対応
する冷房運転を実現するという作用を有する。

【００２０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に加えて圧縮機の吸入側の圧力を検知する吸入圧
力検知手段と、吐出圧力検知手段の検知値と前記吸入圧
力検知手段の検知値を入力として、前記封止弁の開閉を
制御する封止弁制御手段とを備えたものであり、圧縮機
の吐出側の圧力と吸入側の圧力を検知することにより、
適正な圧縮比を応答良く確保し、圧縮機の給油不良を未
然に防止することで、より高い信頼性を確保できるとい
う作用を有する。

【００２１】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明に加えて、圧縮機の吸入側の圧力を検知する吸入
圧力検知手段と、室内機の負荷を検知する室内負荷検知
手段と、室外機の負荷を検知する室外負荷検知手段と、
吐出圧力検知手段の検知値と前記吸入圧力検知手段の検
知値と前記室内負荷検知手段の検知値と前記室外負荷検
知手段の検知値とを入力として、前記封止弁の開閉を制
御する封止弁制御手段とを備えたものであり、過度的な
圧縮比の低下に対する封止弁の誤動作を防止し、常に効
率の良い安定な冷凍サイクルを形成することができると
いう作用を有する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図１から図
９を用いて説明する。尚、従来例と同一構成については
同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

【００２３】（実施例１）図１は冷凍サイクル図を示し
ている。図１において、４は圧縮機２の吐出圧力を検知
する吐出圧力検知手段、１３は第１の室外側熱交換器、
１４は第１の室外側熱交換器１３に並列に設けられた第
２の室外側熱交換器、１５は第１の室外側熱交換器１３
の四方弁３側に直列に設けられた封止弁、１８は封止弁
制御手段で、吐出圧力検知手段４の出力に応じて封止弁
１５の開閉を制御する。吐出圧力検知手段４は圧力セン
サーが好ましく、封止弁１５は、冷媒の流入を封止する
作用を行うもので、好ましくは電磁弁または可逆弁によ
り構成される。

【００２４】以上のように構成された空気調和機につい
て、その動作を説明する。まず、冷房運転について説明
する。この場合の冷媒の流れは実線矢印で表し、各室内
側膨脹弁９は各室内負荷に応じた開度となっている。

【００２５】圧縮機２より吐出された冷媒は、四方弁３
を介し第１の室外側熱交換器１３と第２の室外側熱交換
器１４に分割されて流入し、凝縮液化された冷媒は室外
側膨脹弁１２入口で合流し室外側膨脹弁１２を介して液
管１１へ導かれる。そして室内側膨脹弁９で減圧され、
各室内側熱交換器１０に流入し、それぞれ蒸発気化した
後、ガス管を７を通り、四方弁３を介し圧縮機２に戻り
冷房運転を行う。

【００２６】図２は、封止弁１５の制御ブロック図、図
３は封止弁１５の制御フローチャートである。

【００２７】次に、冷房運転時の封止弁１５の制御につ
いて図３を用いて説明する。まず、冷房もしくは暖房の
運転が選択され（ステップ１）、冷房運転時は吐出圧力
検知手段４により検知された吐出圧力（ステップ２）
が、例えば条件１の様にあらかじめ決定しておいた制御
条件と比較され（ステップ３）、封止弁１５の開閉が決
定されて制御される（ステップ４）。

【００２８】（条件１）吐出圧力＜０．９８ＭＰａなら
ば閉操作 例えば、外気温の低い冷房運転や室内機運転台数の少な
い冷房負荷の過小な場合には、凝縮能力が過大となるた
めに吐出圧力が、例えば０．７５ＭＰａのように異常低
下する。このような場合には封止弁１５が閉じられ、第
１の室外側熱交換器１３への冷媒流入が阻止され凝縮能
力を瞬時に減少させることができ、吐出圧力が応答良く
上昇する。すなわち、例えば第１、第２の室外側熱交換
器１３、１４の能力が等しく、室外側膨脹弁１２で５０
％から１００％の凝縮能力制御が可能である場合、封止
弁１５を閉じることにより凝縮能力の制御範囲は２５％
から１００％の範囲で可能となり、負荷の大小に関わら
ず圧力状態を常に安定に保つことができ、常に圧縮機２
の信頼性を確保することができる。

【００２９】（実施例２）図４は冷凍サイクル図を示
し、実施例１と同一構成については同一符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。２１は封止弁制御手段、２０
は圧縮機２の吸入圧力を検知する吸入圧力検知手段であ
り、吸入圧力検知手段２０は圧力センサーが好ましい。

【００３０】以上のように構成された空気調和機につい
て、その動作は実施例１と同じであるため、ここでは省
略し制御についてのみ説明する。

【００３１】図５は封止弁１５の制御ブロック図、図６
は封止弁１５の制御フローチャートである。

【００３２】次に冷房運転時の封止弁１５の制御ついて
図６を用いて説明する。まず、冷房もしくは暖房の運転
が選択され（ステップ１１）、冷房運転時は吐出圧力検
知手段４により検知された吐出圧力と吸入圧力検知手段
２０により検知された吸入圧力（ステップ１２）とから
圧縮比が算出され（ステップ１３）、その圧縮比が例え
ば条件２の様にあらかじめ決定しておいた制御条件と比
較され（ステップ１４）、封止弁１５の開閉が決定され
て制御される（ステップ１５）。

【００３３】（条件２）圧縮比＜３．０ならば閉操作 例えば、外気温の低い冷房運転や室内機運転台数の少な
い冷房負荷の過小な場合には、凝縮能力が過大となるた
め圧縮比が、たとえば、２．０のように異常低下する。
このような場合には封止弁１５が閉じられ、第１の室外
側熱交換器１３への冷媒流入が阻止され凝縮能力を瞬時
に減少させることができ、圧縮比が応答良く上昇する。

【００３４】すなわち、圧縮比を常時監視しているた
め、異常な圧縮比の低下を未然に防止し、より高い圧縮
機２の信頼性を常に確保でき、安定な冷凍サイクルを実
現することができる。

【００３５】なお、吐出圧力と吸入圧力の圧力差を用い
ても同様に実施可能である。 （実施例３）図７は冷凍サイクルを示し、実施例１と同
一構成については同一符号を付してその詳細な説明を省
略する。２３は室内負荷検知手段、２４は室外負荷検知
手段、２５は封止弁制御手段であり、室内負荷検知手段
２３はサーミスタや多室形空気調和機においては室内機
運転容量を用いることもできる。また、室外負荷検知手
段２４はサーミスタが好ましい。

【００３６】以上のように構成された空気調和機につい
て、その動作は実施例１と同じであるため、ここでは省
略し制御についてのみ説明する。

【００３７】図８は、封止弁１５の制御ブロック図、図
９は封止弁１５の制御フローチャートである。次に冷房
運転時の封止弁１５の制御について図９を用いて説明す
る。まず、冷房もしくは暖房の運転が選択され（ステッ
プ２１）、冷房運転時は一方では吐出圧力検知手段４に
より検知された吐出圧力と吸入圧力検知手段２０により
検知された吸入圧力（ステップ２２）とから圧縮比が算
出され（ステップ２３）、もう一方では室内負荷検知手
段２３により室内負荷が検知され、室外負荷検知手段２
４により室外負荷が検知される（ステップ２４）。次に
圧縮比、室内負荷、室外負荷が、例えば条件３の様にあ
らかじめ決定しておいた制御条件と比較され（ステップ
２５）、封止弁１５の開閉が決定されて制御される。
（ステップ２６） （条件３）圧縮比＜３．０かつ室内負荷＜２０℃かつ室
外負荷＜２０℃ならば閉操作 例えば、圧縮機２の起動時や室内負荷の急激な変動があ
った場合には、圧縮機２の圧縮比が一時的に低下するこ
とがあるが、このような場合にも外気温度、室内温度、
室内機運転容量を常時監視することで、過度的な圧縮比
の低下で封止弁が閉操作となり吐出圧力が異常上昇する
といった誤操作を未然に防止することができる。

【００３８】すなわち、封止弁１５の必要性をより確実
に認識することができ、常に安定な冷凍サイクルを実現
するとともに、圧縮機２の信頼性を確保できることがで
きる。

【００３９】なお、本実施例においては、室外側熱交換
器が２つ、室外側膨脹弁が１つの場合について説明した
が、それぞれ２つ以上ある場合についても封止弁を必要
個数用いて制御させることで、同様に実施可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮機と
複数の室外側熱交換器の間における前記複数の室外側熱
交換器の分岐点と前記室外側熱交換器の間に封止弁を備
え、前記圧縮機の吐出側の圧力を検知する吐出圧力検知
手段と、前記吐出圧力検知手段の検知値を入力として、
前記封止弁の開閉を制御する封止弁制御手段とを備えた
ものである。

【００４１】そのため、外気温の低い冷房運転や室内機
運転台数の少ない冷房負荷の過小な場合にも、吐出圧力
が常時監視されているため、吐出圧力がたとえば０．７
５ＭＰａのように異常低下しても封止弁が閉じられ、片
側の室外側熱交換器への冷媒流入が阻止されて凝縮脳力
を瞬時に減少させることができ、吐出圧力が応答良く上
昇する。

【００４２】すなわち、常に圧縮機の信頼性を確保し、
応答良く安定な冷凍サイクルを形成すると共に広範囲の
負荷に対応した冷房運転を実現することができるという
有利な効果が得られる。

【００４３】また、圧縮機と複数の室外側熱交換器の間
における前記複数の室外側熱交換器の分岐点と前記室外
側熱交換器の間に封止弁を備え、前記圧縮機の吐出側の
圧力を検知する吐出圧力検知手段と、前記圧縮機の吸入
側の圧力を検知する吸入圧力検知手段と、前記吐出圧力
検知手段の検知値と前記吸入圧力検知手段の検知値を入
力として前記封止弁の開閉を制御する封止弁制御手段と
を備えたものである。

【００４４】そのため、外気温の低い冷房運転や室内機
運転台数の少ない冷房負荷の過小な場合にも、圧縮機が
常時監視されているため、圧縮比がたとえば２．０のよ
うに異常低下することを封止弁が閉じることにより未然
に防止し、常に圧縮機の信頼性を確保し、安定な冷凍サ
イクルを実現することができるという有利な効果が得ら
れる。

【００４５】また、圧縮機と複数の室外側熱交換器の間
における前記複数の室外側熱交換器の分岐点と前記室外
側熱交換器の間に封止弁を備え、前記圧縮機の吐出側の
圧力を検知する吐出圧力検知手段と、前記圧縮機の吸入
側の圧力を検知する吸入圧力検知手段と、室内機の負荷
を検知する室内負荷検知手段と、室外機の負荷を検知す
る室外負荷検知手段と、前記吐出圧力検知手段の検知値
と前記吸入圧力検知手段の検知値と前記室内負荷検知手
段の検知値と前記室外負荷検知手段の検知値とを入力と
して前記封止弁の開閉を制御する封止弁制御手段とを備
えたものである。

【００４６】そのため、圧縮機の起動時や室内負荷の急
激な変動により圧縮比が一時的に低下するような場合に
は、外機温度、室内温度、室内機運転容量が常時監視さ
れているため、過度的な圧縮比の低下で封止弁が閉操作
となり吐出圧力が異常上昇するといった誤操作を未然に
防止することができる。

【００４７】すなわち、封止弁の必要性をより確実に認
識することができ、常に安定な冷凍サイクルを実現する
とともに、より高い圧縮機の信頼性を確保できるという
有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による空気調和機を示す冷凍
サイクル図

【図２】同実施例による空気調和機を示す封止弁の制御
ブロック図

【図３】同実施例による空気調和機を示す封止弁の制御
フローチャート

【図４】本発明の実施例２による空気調和機を示す冷凍
サイクル図

【図５】同実施例による空気調和機を示す封止弁の制御
ブロック図

【図６】同実施例による空気調和機を示す封止弁の制御
フローチャート

【図７】本発明の実施例３による空気調和機を示す冷凍
サイクル図

【図８】同実施例による空気調和機を示す封止弁の制御
ブロック図

【図９】同実施例による空気調和機を示す封止弁の制御
フローチャート

【図１０】従来の空気調和機を示す冷凍サイクル図

【符号の説明】

２ 圧縮機 ３ 四方弁 ４ 吐出圧力検知手段 １２ 室外側膨脹弁 １３，１４ 室外側熱交換器 １５ 封止弁 １８，２１，２５ 封止弁制御手段 １９，２２，２６ 室外機 ２０ 吸入圧力検知手段 ２３ 室内負荷検知手段 ２４ 室外負荷検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 淳二 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、複数の室外側熱交換器、室外側
   膨脹弁、前記圧縮機と前記複数の室外側熱交換器の間に
   おける前記複数の室外側熱交換器の分岐点と前記室外側
   熱交換器の間に備えた封止弁を有する室外機と、前記圧
   縮機の吐出側の圧力を検知する吐出圧力検知手段と、前
   記吐出圧力検知手段の検知値を入力として前記封止弁の
   開閉を制御する封止弁制御手段とを備えた空気調和機。
2. 【請求項２】 圧縮機の吸入側の圧力を検知する吸入圧
   力検知手段と、吐出圧力検知手段の検知値と前記吸入圧
   力検知手段の検知値を入力として、前記封止弁の開閉を
   制御する封止弁制御手段とを備えた請求項１記載の空気
   調和機。
3. 【請求項３】 圧縮機の吸入側の圧力を検知する吸入圧
   力検知手段と、室内機の負荷を検知する室内負荷検知手
   段と、室外機の負荷を検知する室外負荷検知手段と、吐
   出圧力検知手段の検知値と前記吸入圧力検知手段の検知
   値と前記室内負荷検知手段の検知値と前記室外負荷検知
   手段の検知値とを入力として前記封止弁の開閉を制御す
   る封止弁制御手段とを備えた請求項１記載の空気調和
   機。