JPS6038105Y2 - 空気調和装置の制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は圧縮機の吐出量の１部を吸入側に戻せるように
したものにおいて、パワーセーブを多段階に可変制御す
るための空気調和装置の制御回路に関するものである。

従来、空気調和装置の冷房能力をセーブするための制御
回路には■室内気温に応じて冷房能力をフルパワーにす
るか、パワーセーブするかを切換える方式と、■室外気
温に応じて同様にフルパワーにするか、パワーセーブす
るかを切換える方式とがあった。

しかし、■と■の方式はいずれも１段階のパワーセーブ
しかできず、しかも■の方式では、外気温が低いと、室
内の冷房負荷が大であってもパワーセーブして冷房能力
が不足してしまう欠点があった。

また、■の方式で２段階のセーブを行おうとすると、制
御方式が複雑となり、しかも室内と室外のユニットを結
合するための接続線の数が多くなってしまう欠点があっ
た。

本考案は上述の欠点を改善するためになされたもので、
電源供給側の室内ユニットと圧縮機側の室外ユニットと
を３本の接続線で結合し、前記室内ユニット側に室内気
温によって冷房能力のセーブをするか否かを切換えるた
めのスイッチを設け、前記室外ユニット側に外気温によ
って１段目のセーブか２段目のセーブかを切換えるため
のスイッチを設けてなるものである。

このような簡単な構成で、冷房能力のセーブを多段階に
可変できるようにしたものである。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案による制御回路により制御される空気調
和装置の冷媒回路を示すものである。

この図において、１はロータリ一式の圧縮機で、この圧
縮機１の吐出管２には凝縮器３、第１、第２減圧器４，
５および蒸発器６が順次連結され、この蒸発器６の出力
側は前記圧縮機１の吸入管７に接続されて冷凍サイクル
が構成されている。

前記第１減圧器４には、第１電磁弁Ａと逆止弁８とを直
列に挿入した導管が並列に接続されている。

この逆止弁８は前記第１減圧器４の低圧側から前記第１
電磁弁Ａの低圧側への流れを阻止する方向に挿入されて
いる。

前記圧縮機１は、具体的には第３図および第４図に示す
ように構成されている。

第３図において、１は圧縮機で、この圧縮機１はモータ
の回転軸９がシリンダ１０の内室１１のロータ１２の偏
心位置に直結されて回転するように構成されている。

前記シリンダ１０の左右の端面ば、メインフレームとサ
ブフレームによって閉鎖されている。

前記シリンダ１０には、吸入孔１３と吐出孔１４とが内
室１１に連通して形成され、これらの吸入孔１３と吐出
孔１４には、前記吸入管７と吐出管２の一端側が圧入さ
れ、それぞれの他端側は第１図に示すように蒸発器６と
凝縮器３とに連結されている。

前記シリンダ１０には、第１バイパス孔１５が内室１１
に連通して形成され、この第１バイパス孔１５には、内
室１１側から順に第１弁座１６と円板状の弁体１７と弁
座支持ばね１８と第２弁座１９とが挿入されて開閉弁２
０が構成され、前記弁体１７は第１弁座１６と第２弁座
１９の間に形成される空間の中を遊動可能に配置されて
いる。

前記第２弁座１９は第４図に示すように、内側を凹凸の
ある周縁面とし、１部に隙間２１を形成したリング体か
らなり、前記第１バイパス孔１５に穿設された環状溝に
はめ込まれて固定されている。

前記第１バイパス孔１５には第１帰還路としての第１バ
イパス管２２の一端が圧入され、この第１バイパス管２
２の途中には第２電磁弁Ｂが挿入され、その他端は第１
図に示すように圧縮機１の吸入管７に接続されている。

このようにして、前記開閉弁２０は、シリンダ１０の内
室１１と第１バイパス管２２内の圧力差により、弁体１
７が第１弁座１６に密接したときは第１バイパス孔１５
を閉鎖し、弁体１７が第２弁座１９に密接したときは、
弁体１７の外周縁と第２弁座１９の内周縁との間にでき
る空間２３を介して高圧ガスがシリンダ１０の内室１１
から第１バイパス管２２へ流れるように構成されている
。

前記シリンダ１０の右端面を閉鎖するメインフレームに
は内室１１と連通ずる第２バイパス孔２４が設けられ、
この第２バイパス孔２４には第２帰還路としての第２バ
イパス管２５の一端が圧入されている。

この第２バイパス管２５は、第１図に示すように、その
途中に第３電磁弁Ｃが挿入されているとともに、その他
端は圧縮機１の吸入管７に接続されている。

２６はシリンダ１０の内室１１を高圧室と低圧室に分け
る仕切弁で、ばね２７によってローダ１２に当接するよ
うに構成されている。

第５図は本考案による制御回路を示すもので、上述のよ
うにして構成された冷媒回路を制御するものである。

第１図と同一部分は同一符号とする。

この図において、２８は室内ユニット、２９は室外ユニ
ットで、これらのユニット２８．２９は対応する３つの
接続端子３０と３１．３２と３３および３４と３５が後
述する電源ライン３７に結合された接続線イ、この電源
ライン３７からの分岐接続線口、電源ライン３８に結合
された接続線ハにより結合される。

前記室内ユニット２８はつぎのように構成されている。

交流電源供給用のプラグ３６に接続された電源ライン３
７．３８には、信号入力後３分経過すると出力信号が現
われる３分間タイマ３９およびリモートコントロール部
４０が接続され、さらに一方の電源ライン３７はメイン
リレースイッチ４１を介して接続端子３０に、他方の電
源ライン３８は直接接続端子３４に接続されている。

前記リモートコントロール部４０は、運転時間を設定す
るためのタイマー４２と、第１操作スイッチ４３と、室
内側のファンモータ４４の速度切換用の第２操作スイッ
チ４５と、パワーセーブ用スイッチ（以下単に円スイッ
チという）４６と、室温の高低によって共通接点４７側
の可動片４８をＨ接点ＨとＬ接点りとに自動的に切換え
る室内サーモスイッチ４９とからなっている。

前記ＰＳスイッチ４６は第１リレースイツチ５０を介し
て接続端子３２に接続され、前記室内サーモスイッチ４
９のＨ接点Ｈは第２リレースイツチ５１を介して３分間
タイマ３９の入力側に接続され、Ｌ接点りは高低抗５２
を介して電源ライン３８に接続されている。

前記３分間タイマ３９は、その出力側に現われた信号で
、前記メインリレースイッチ４１をオン作動するように
構成されている。

前記室内サーモスイッチ４９の共通接点４７には、冷房
とサーその切換用スイッチ５３の可動片５４側の共通接
点５５が接続されている。

前記切換用スイッチ５３のサーモ側接点５６は、抵抗５
７およびパイロットランプ５８を介して電源ライン３８
に接続され、冷房側接点５９は抵抗６０およびパイロッ
トランプ６１を介して電源ライン３８に接続されるとと
もに、前記第１、第２リレースイッチ５０．５１に駆動
する励磁コイル６２を介して電源ライン３８に接続され
ている。

前記接続端子３２．３４間には抵抗６３とｐｓ用パイロ
ットランプ６４が直列に接続されている。

前記室外ユニット２９は次のように構成されている。

接続端子３１．３５間には圧縮機１および室外用のファ
ンモータ６５が接続され、一方の接続端子３１には電磁
切換スイッチ６６の可動片６７側の共通接点６８が接続
されている。

この電磁切換スイッチ６６のオン側接点６９は第２電磁
弁Ｂを駆動するための第２励磁コイルｂを介して、オフ
側接点７０は第１電磁弁Ａを駆動するための第１励磁コ
イルａを介してそれぞれ他方の接続端子３５に接続され
ている。

７１は室外の気温によって共通接点７２側の可動片７３
がＨ接点ＨとＬ接点りとに切換わる室外用サーモスイッ
チで、この室外用サーモスイッチ７１の共通接点７３は
接続端子３３に接続され、Ｈ接点Ｈは第３電磁弁Ｃを駆
動するための第３励磁コイルＣを介して、Ｌ接点りは前
記電磁切換スイッチ６６の可動片６７をオン接点６９側
に駆動するための励磁コイル７４を介して、接続端子３
５に接続されている。

つぎに本考案の作用を説明する。

まず始めに圧縮機１の作用を説明する。

モータに電源が供給されて回転軸９が回転すると、シリ
ンダ１０内の偏心しているロータ１２が回転する。

いま、このロータ１２が第３図の位置から矢印方向に回
転を始めて１回転すると、シリンダ１０の内室１１に充
満していた冷媒は圧縮され吐出管２を介してシリンダ１
０の外部にある凝縮器３側へ吐出される。

同時に、吸入管７を介して蒸発器６側からシリンダ１０
の内室１１に新たに冷媒が吸入される。

そして、この新たに吸入された冷媒は、ロータ１２の次
の１回転によって、吐出管２を介してシリンダ１０の外
部に吐出される。

このようにロータ１２の２回転で吸入、圧縮、吐出の１
サイクル行程がおこなわれる。

つぎに、第５図の制御回路のプラグ３６から電源が供給
され、リモートコントロール部４０のタイマ４２が設定
され、第１、第２操作スイッチ４３，４５をオンし、冷
房とサーその切換スイッチ５３を冷房側とする。

また室内サーモスイッチ４９の可動片４８がＨ接点Ｈ側
になっているものとすると、冷房用のパイロットランプ
６１が点灯して冷房にあることを示し、かつリレーコイ
ル６２が励磁されて第１、第２リレースイッチ５０．５
１がオンし、３分間タイマ３９が作動する。

３分経過後前記３分間タイマ３９の出力でメインリレー
スイッチ４１が作動して接続端子３０．３４間に電源電
圧が供給される。

この電源電圧は接続端子３１．３５を介して室外ユニッ
ト２９側の圧縮機１とファンモータ６５に供給されると
ともに、第１励磁コイルａを励磁して第１電磁弁Ａを開
く。

このとき、他の第２、第３励磁コイルｂ、 ｃは励磁さ
れていない。

このため、第１図の冷媒回路で、第１電磁弁Ａ開、第２
電磁弁Ｂ閉、第３電磁弁Ｃ閉の状態にある。

従って、圧縮機１から吐出された高圧冷媒ガスは吐出管
２を介して凝縮器３に送られ、ここで凝縮して液化され
、第１電磁弁Ａ、逆止弁８を通り第２減圧器５で減圧さ
れて蒸発器６で蒸発し、吸入管７を経て再び圧縮機１に
戻る。

このとき、第１バイパス孔１５には、第１バイパス管２
２を介して高圧冷媒液が導入される。

この第１バイパス孔１５内の圧力はシリンダ１０の内室
１１よりも高くなるので、開閉弁２０の弁体１７は第１
弁座１６に押しつけられて第１バイパス孔１５を閉鎖し
ている。

以上のように、第２、第３電磁弁Ｂ、 Ｃが閉で、第１
電磁弁Ａが開の状態では、蒸発器６を通る冷媒は最も多
くなるので、最大能力の冷房（セーブ率０％）が可能と
なる。

つぎに、室内の冷房負荷が小さくなって、室内ユニット
２８のＰＳスイッチ４６が、自動または手動によってオ
ンすると、すでに第１リレースイツチ５０が閉じている
ので、接続線口、八を介して室外ユニット２９の室外用
サーモスイッチ７１に電源電圧が供給される。

ここで、室外の気温が高いとすると、サーモスイッチ７
１の可動片７２はＨ接点Ｈ側になり第３励磁コイルＣを
励磁して第３電磁弁Ｃが開く。

なお、励磁コイル７４は前記同様非励磁状態にあり電源
切換スイッチ６６は切換えられずそのままである。

このため、シリンダ１０の内室１１にある冷媒の１部が
第２バイパス孔２４および第２バイパス管２５を経て圧
縮機１の吸入管７に戻り、圧縮機１の吐出管２から吐出
される冷媒の量が若干減少し、空気調和装置としては冷
房能力が約１０％減少する（セーブ率１０％）。

つぎに室外の気温が低いときは、サーモスイッチ７１の
可動片７２はＬ接点り側になり、第３励磁コイルＣの励
磁を解いて第３電磁弁Ｃを閉じるとともに切換スイッチ
用の励磁コイル７４を励磁する。

すると切換スイッチ６６の可動片６７がオン接点６９側
に切換り、第１励磁コイルａの励磁を解いて第１電磁弁
Ａを閉じ、第２励磁コイルｂを励磁して第２電磁弁Ｂを
開く。

このように、第１電磁弁Ａが閉じ、第２電磁弁Ｂが開く
ことによって、シリンダ１０の内室１１の圧力が第１バ
イパス管２２側よりも高くなり、開閉弁２０の弁体１７
を第２弁座１９に密接してこれを開とする。

このため、シリンダ１０の内室１１にある冷媒の１部が
第１バイパス孔１５から第１バイパス管２２を経て圧縮
機１の吸入管７に戻り、その分だけ圧縮機１の吐出管２
から吐出される冷媒の量が減少し、冷房能力が約３０％
減少（セーブ率３０％）する。

上述のように、冷房負荷の状態に対応して第１、第２、
第３電磁弁Ａ、 Ｂ、 Ｃおよび開閉弁２０を制御する
ことにより、冷房能力を最大のときの他に、セーブ率１
０％と３０％の３段階に可変できる。

前記実施例では、冷媒回路の開閉弁２０の開閉を制御す
るための制御部は第２電磁弁Ｂと逆止弁８とで構成した
が、本考案はこれに限られるものでなく、第１バイパス
孔１５の高圧側に加わる圧力を制御して開閉弁２０の開
閉を制御するものであればよい。

例えば、第２図に示すように、凝縮器３の入力側と第１
バイパス管２２とを連結し、この連結部に第２電磁弁Ｂ
に代えて３方弁ａを挿入して構成腰この３方弁ａを冷房
負荷の大きさによって前記第２電磁弁Ｂと同様に制御す
ることにより、冷房能力をセーブすることができる。

すなわち、円スイッチ４６がオフの場合は３方弁ａは通
電されず、この３方弁Ｂ□は第２図実線の状態にあって
第１バイパス管２２は圧縮機１の吐出管２に連通開放し
ている。

また、ＰＳスイッチ４６がオンされ、かつ室外用サーモ
スイッチ７１がＨ接点Ｈ側にある場合も同様である。

そして、円スイッチ４６がオンされ、かつ室外用サーモ
スイッチ７１がＬ接点り側にある場合には３方弁ａに通
電され、第２図点線のように９０度回転して切換えられ
、第２バイパス管２２は圧縮機１の吸入管７に連通開放
する。

このとき、前記３方弁ａの１次側は第２図点線で示すよ
うに、凝縮器３の出力側に連結するようにしてもよい。

この第２図に示す冷媒回路では、前記３方弁すは第１図
における電磁弁Ａ（！：Ｂの両方を兼ねた作用をする。

すなわち、３方弁Ｂ１を第２図実線に示す位置に切換え
たときは、第２開閉弁制御路２２ａが開放して第２開閉
弁２０が閉じ、第１バイパス管２２が閉鎖した状態にな
り（第１図の電磁弁Ａ開、Ｂ閉に対応する）、また、３
方弁Ｂ１を９０度回転して第２図点線に示す位置に切換
え制御したときは、第２開閉弁制御路２２ａが遮断して
第２開閉弁２０への高圧が解除され、第１バイパス管２
２が開放した状態（第１図の電磁弁Ａ閉、Ｂ開に対応す
る）になる。

前記実施例では、第１、第２減圧器４，５を２個の減圧
器で構成し、その接続点を逆止弁８を介して第２開閉弁
制御路２２ａの制御用の電磁弁Ａの２次側に接続し、電
磁弁Ａで減圧器の減圧調整も行えるようにしたが本考案
はこれに限られるものでない。

例えば、第６図に示すように、１個の減圧器４ａだけと
し、この減圧器４ａとして自動膨張弁を用いるようにし
てもよい。

この場合は第１図のような逆止弁８は不要である。

また、第７図に示すように、３方弁Ｂ１を用いた場合に
ついても１個の減圧器４ａだけとし、この減圧器４ａと
して自動膨張弁を用いるようにしてもよく、この場合に
は第２図に示すような第１減圧器４に並列に挿入した電
磁弁Ａは不要である。

本考案は上記のように構成したので次のような効果を有
する。

（１）回路の構成が簡単で、しかも室内外の各ユニット
を結合するための接続線の数が３本で済む。

（２）室内の冷房負荷が大きくなって冷房能力をセーブ
する必要のないときは、室内ユニット側のＰＳスイッチ
をオフするだけの操作で冷房能力を最大（すなわちセー
ブ率Ｏ％）にすることができる。

（３）室内の冷房負荷が小さくなって冷房能力をセーブ
するときは、室外用サーモスイッチが作動し、室外気温
の高低によって２段階のセーブ（例えば１０％セーブと
３０％セーブ）ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気調和装置の冷媒回路の一例を示す回路図、
第２図は冷媒回路の他の例を示す回路図、第３図は圧縮
機のシリンダ部分の断面図、第４図は第３図の第２弁座
の正面図、第５図は本考案による空気調和装置の制御回
路の一実施例を示す電気回路図、第６図と第７図は他の
実施例を示す冷媒回路図である。 １・・・・・・圧縮機、３・・・・・・凝縮器、４ａ・
・・・・・減圧器、４・・・・・・第１減圧器、５・・
・・・・第２減圧器、６・・・・・・蒸発器、２２ａ・
・・・・・開閉弁制御路、２２・・・・・・第１帰還路
、２５・・・・・・第２帰還路、２８・・・・・・室内
ユニット、２９・・・・・・室外ユニット、３７，３８
・・・・・・電源ライン、４１・・・・・・メインスイ
ッチ、４６・・・・・・パワーセーブ用スイッチ、６６
・・・・・・電磁切換スイッチ、７１・・・・・・室外
用サーモスイッチ、７４・・・・・・励磁コイル、Ａ・
・・・・・第１電磁弁、Ｂ・・・・・・第２電磁弁、Ｃ
・・・・・・第３電磁弁、ａ・・・・・・第１励磁コイ
ル、ｂ・・・・・・第２励磁コイル、Ｃ・・・・・・第
３励磁コイル、イ・・・・・・電源接続線、口・・・・
・・分岐接続線、ハ・・・・・・電源接続線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機から凝縮器、減圧器および蒸発器を経て前記圧縮
   機へ戻して冷凍サイクルを構威し、前記圧縮機の吐出量
   の１部を、それぞれに第２、第３電磁弁を結合した第１
   、第２帰還路を介して吸入側に戻すようにした冷媒回路
   を制御するものにおいて、電源供給側の室内ユニットと
   圧縮機側の室外ユニットとを電源ラインに結合された２
   本の電源接続線と一方の電源ラインからの分岐接続線の
   ３本で結合し、前記室内ユニットは、前記２本の電源接
   続線のいずれか一方に電源電圧を供給するためのメイン
   スイッチを有するとともに、前記分岐接続線に電源電圧
   を供給するためのパワーセーブ用のスイッチを有し、前
   記室外ユニットは、前記第１帰還路からの吐出を制御す
   る第１電磁弁と、第２、第３電磁弁のそれぞれを駆動す
   るための第１、第２、第３励磁コイルを有し、このうち
   第１、第２励磁コイルと、これらの第１、第２励磁コイ
   ルを切換えるための電磁切換スイッチを介して前記２本
   の電源接続線間に接続し、前記電磁切換スイッチを駆動
   するための励磁コイルと前記第３励磁コイルとを、これ
   らを室外温度によって切換えるための室外用サーモスイ
   ッチを介して前記分岐接続線と電源接続線のいずれか一
   方とに接続してなることを特徴とする空気調和装置の制
   御回路。