JPS63163748A - 空気調和機における膨張弁の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は減圧器として膨張弁を用いた空気調和機におけ
る当該膨張弁の開度制御方法に関する。

〈従来技術〉 第３図は一般的な空気調和機に用いられる冷凍サイクル
図である。第３図においてｌはコンプレッサであって、
交流電源２にコンバータ３を介して接続されるインバー
タ回路４により運転制御される。５はコンプレッサ１よ
り吐出される冷媒の方向を切り換える四方切換弁である
。６は室内側熱交換器、７は室外側熱交換器、８は減圧
器としての膨張弁である。

第４図に一般的な空気調和機の制御回路を示す。

（尚、第３図との共通部分は同符号を付す。）この第４
図において、９は室内側制御回路、１０は室外側制御回
路であって、両制御回路９．！０は共に交流電源２によ
り給電されるように電力線ＩＩ。

１２により接続されている。Ｉ３はこの電力線１２に介
在されたリレースイッチであって、このリレースイッチ
１３のＯＮ、０ＦＦＫより室外側制御回路１０がＯＮ、
ＯＦＦされるよう構成されている。

１４は室内側のマイコンであって、このマイコン１４は
トランス１５及びダイオードブリッジＩ６を介して電源
２に接続されており、ダイオードブリッジ１６にて直流
電圧を作り、この直流電圧を上記マイコン１４に印加し
ている。１７は室内に配置されるリモコンであって、こ
のリモコン１７は空調モード、設定温度等の情報が上記
マイコン１４に入力するようにマイコン１４に接続して
いる。１８はサーミスタ等の温度センサであって、室温
情報をマイコン１４に入力する。

次に室外側制御回路１ｏについて、３は上記コンバータ
であって、ダイオードブリッジを構成している。４は上
記インバータ回路部であって、６個のパワートランジス
タを有し、これらトランジスタのスイッチングによりこ
のインバータ回路４に接続されたコンプレッサ１の運転
を制御している。１９は室外側のマイコンであって、ト
ランス２０、ダイオードブリッジ２１を介して電力線１
１゜Ｉ２から電源が供給されている。このマイコン１９
は室外側ユニｙト１０内の上記インバータ回路４のトラ
ンジスタのベースＢｕ、Ｂｙ＋ＢＷ＋ＢＸ＋ＢＹ＋ＢＺ
にドライバー２２を介して信号分出力すると共に、上記
膨張弁８の４相のコイルφ１．φ２．φ３゜φ４にドラ
イバー２３を介して信号を出力する。

さてこのようなヒートポンプサイクルにおいては、空調
負荷に応じてコンプレッサ１の運転制御がインバータ回
路４による電源周波数の制御によって行われると共に、
冷媒循環量に応じて膨張弁８の開度制御が適宜性われ、
第５図に示すように弁開度に応じて冷媒流量を比例制御
している。

この膨張弁８の構造について説明する。第６図において
、２４はケースであって、下面には冷媒の吐出口２５が
設けられこの吐出口２５の周縁が弁座として形成されて
いる。２６はこの吐出口２５からの吐出冷媒量を制御す
るニードルであって、ケース２４に支持されたモーター
シャフト２６によって上、下動するように形成されてお
り、上記弁座としての周縁との距離Δｔによって冷媒流
量を調整する。

２７はこのモータ−シャフト２６全回動するためのステ
ップモータであって、このモータ２７は上記マイコン１
９からの指令により回転制御される。このステップモー
タ２７の４相に与えられる信号のタイミングチャートは
第７図に示す通りである。

２８は上記モーターシャフト２６に設けられたストッパ
ーピンであす、モーターシャフト２６が所定位置まで回
転、下降した時にケース２４上面に設けられたストッパ
ー２９に当接してそれ以上モーターシャフト２６が回転
しないようになってイル。尚、ストッパーピン２７がス
トッパ−２ｇ当接時【はΔ１＝０でなく若干の隙間があ
り、少量の冷媒が流れるようになっている。これは機構
の寸法のばらつきを考慮したものである。

さてこのような膨張弁８はその弁開度を全閉から全開ま
でＮステップ（例えば２４０ステツプ）の開度調整中を
具備しているが、運転停止後の運転再開時、弁８自身の
開度がわからないため弁開度の初期化を行う。つまり、
第８図に示すように所定開度にある弁８を−Ｈ全閉ａに
した後この全閉状態を基準にして運転開度すに調整する
ようにしている。

又一方で、運転停止時には、運転再開時のコンプレッサ
の過負荷を防ぐため、サイクル内の高、低圧をバランス
させる必要がある。このため、数スフフグ０分だけ膨張
弁８を開けてから室外機の電源を切るよってしていた。

この場合、あまり急に膨張弁８を開けると一気に高低圧
がバランスしてしまい、大きな音がでるので、これを避
けるため数スフフグ０分だけ膨張弁８を開けるようにし
ていた。

ところが、運転停止時には運転終了直前の開度から数ス
フフグ０分だけ開けた後、運転開始時には必ず全閉とす
るため、開度中Ｎパルス分に余分のαステラプ分だけ加
えた駆動命令を上記ステップモータ２７に出力して必ず
全閉状態になるように′している。

しかし、ニードル２６が吐出口２５に嵌まり込んで駆動
不能になるのを防ぐために上記ストッパーピン２７．ス
トッパ２８が設けていることから、全開状態でない状態
（例えばＮ１（Ｎ＞Ｎｌ）ステップ状態と仮定する）か
ら全開のために（Ｎ＋α）ステップ分閉方向に駆動する
と、Ｎｌ　ステップまで駆動したところでストッパーピ
ン２７がストッパ２８に当接してしまい、残りの（Ｎ＋
α）−Ｎ＋分は空打ち状態となる。つまり、ストッパ２
８で回転が止められてもモータ２７は回転しようとする
ため、ストッパーピン２７がストッパ２８に当接する反
動で少し逆転し、再びストッパ２８に当接し又逆転する
ということを繰り返すのである。ストツバ−ピン２７、
ストッパ２８はいずれも金属製であるため、上記空打ち
分だけカチン力チンという音がするため、使用者にとっ
ては耳ざわシであり、膨張弁自体にも悪影響を与えるも
のであった。

〈従来の問題点を解決するための手段〉運転停止時に膨
張弁の開度を全開状態にする。

く作　用〉 一旦全開後、全開による初期設定を行うので、開度調整
中Ｎに余分のαを加えた全閉指令を出しても、空打ちは
余分のα分だけであり、このαは通常ごく小さなステッ
プ巾であるため、空打ちはほとんどない。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は膨張弁の開度を時間の経過に追って示した図で
ある。又第２図は同例のフローチャートである。

この第１図及び第２図を基に本発明実施例の制御方法に
ついて説明スる。

先ず、運転のＯＮ、ＯＦＦが判定される。ここで運転ス
イッチの操作などにより運転ＯＮとなると、室内側のマ
イコン１４全通して室外側のマイコン１９よシ開度巾２
４０ステップに余分のＩＯステップを加えた２５０ステ
ップ分の閉成指令が出力される。この全開により膨張弁
開度が初期化され、この全閉状態を基準にして膨張弁の
イニシャル設定（ｃ）が行われる。イニシャル設定され
た後は空調状態に応じて膨張弁の開度制御が運転ＯＦＦ
になるまで継続される◇ ここで運転スイッチの操作などにより運転かＯＦＦとな
ると、先ず５０ステップ分だけ膨張弁８を開成する命令
が室・外側マイコン１９よりステップモータ２７に出力
され、この命令によりステップモータ２７はニードル２
６を上昇されて流路を若干開成する。この５０ステップ
分開成させた状態は３０秒間継続されて、その間にサイ
クル内はある程度高・低圧がバランスすることになる。

３０秒経過すると全開状態までステップモータ２７に駆
動命令が出力される。この全開動作を行った後、室外機
の電源がＯＦＦとなる。

このＯＦＦ状態では運転のＯＮ、ＯＦＦがウオッチング
されている。ここで運転がＯＮとなると、上述のように
開度中２４０ステップ十余分１０ステップの２５０ステ
ップ分閉成駆動が行われて膨張弁８が全閉となる。全開
の後は、再びイニシャル設定されて膨張弁８の開度制御
が行われる。

従って、上記運転開始時に−Ｈ２５０ステップの全閉動
作を行っても、運転開始前に一旦全開状態にされている
ので、膨張弁の空打ちは余分の１０ステップ分だけであ
り、従来のものに比べてほとんど空打ちがない状態とな
る。

又、上記運転停止時には一旦５０ステップ分だけ開成さ
せてから全開動作させるから、５０ステップ開成時にあ
る程度高低圧がバランスし、全開動作時に高低圧のバラ
ンスによる音が出ることがない。

く効　果〉 以上本発明によれば、運転開始時の全閉動作による空打
ちを少なく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の弁開度説明図、第２図は同例の
フローチャート、 第３図は一般的なヒートポンプサイクル図、第４図は空
気調和機に用いられる電気回路図、＃ｆ５図は弁開度と
流量とのｔ％性図、第６図は膨張弁の断面図、 第７図は膨張弁各相の入力タイミングチャート、第８図
は従来の制御方法の弁開度説明図。 ８：膨張弁、２７：ステップモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、運転開始時に全閉にした後、所望の開度に開度制御
   するものにおいて、 運転停止時に膨張弁の開度を全開状態に制御する空気調
   和機における膨張弁の制御方法。