JPS6329169A - 空気調和機 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、システムの運転状態に応じて、構成機器を
制御するヒートポンプ式空気調和機に関するものである
。

〔従来の技術〕

第１図は、−例として、実開昭５９−２３０６５号公報
に開示されたヒートポンプ式空気調和機の冷凍サイクル
を示す構成ブロック図であり、がっ、後述するこの発明
のコ□（礎となるヒートポンプ式空気調和機の冷凍サイ
クルを示す構成ブロック図である。

（構成） 図において、１は冷媒圧縮機、２は四方弁、３は膨張機
構としての電動式膨張弁、４は室内側熱交換器、５は室
外側熱交換器、６は、ヒ記圧縮機１．四方弁２および電
動式膨張弁３を制御する制御部、６ａ、６ｂは、それぞ
れ冷凍サイクルの運転状態を検知するためのサーミスタ
である。

第２図は、従来ならびにこの発明の基礎となる電気回路
ブロック図である。７はマイクロコンピュータで、入力
回路９．ＣＰｔＪ　Ｉ　Ｏ，メモリ１１、出力回路１２
により構成され、信号検出部８により検出された温度情
報よりファンモ、−タ１４、圧縮機モータ１５、電動式
膨張弁１６の運転条件を所定のプログラム（図示せず）
により算出し、室内温度が予め設定された設定温度に到
達するように駆動部１３を介して、圧縮Ｒ１のモータ１
５の始動／停止制御、ファンモータ１４制御ならびに圧
縮機１への冷媒液戻りを防ぎ、最大能力を維持できるよ
うに、電動式膨張弁３の開度制御を行うものである。

また、第６図は、面記引用例実開昭５９−２３０６５号
公報に示さねたこの種の空気調和機の機能ブロック線図
である。この種の空気調和機は、圧縮機吐出冷媒温度Ｔ
Ｆ、検出器２１と圧縮機吸入冷媒温度Ｔ、１検出器２２
とを介して検知された圧縮機吐出冷媒温度Ｔ６と、圧縮
機吸入冷媒温度Ｔ、とにより、電動式膨張弁３の開度が
開きぎみか、閉じぎみかの状態を判定する手段２５、現
在の電動式膨張弁３の開度の補正値を決定する手段２７
及び電動式膨張ｊＦの開度を制御する手段２９をイ１゛
シていた。

（動作） 次に、これらの構成を有する上記従来例の動作を説明す
る。第７１′ＡＩは、暖房運転モード時の動作シーケン
スフローチャートである。運転スイッチ（図示せず）が
没入されると、第１図における制御部６は作動を開始し
、ステップ４１において、丼サーミスタ６ａ、６ｂによ
り検出された圧ｌｆｄ機１の吐出冷媒温度Ｔｒ：及び、
圧縮機１の吸入冷媒温度Ｔｓ、室外側熱交換器温度が人
力され、ステップ４２で、圧縮機吐出冷媒温度Ｔ６と設
定温度範囲の最少値Ｔ０とが比較され、ステ・ｌブ４５
／４３に示ずように、制御部６の出力部（ＩＥＫ＋示せ
ず）を介して、電動式膨張フＩ−３の開／閉指令か送出
される。すなわち、ステップ４２において圧縮機吐出冷
媒温度Ｔ、が設定温度範囲の最少値Ｔ０より高ければ（
Ｎｏの場合）、ステップ４５で電動式膨張弁３の開度を
開き、また、圧縮機吐出冷媒温度Ｔ、が設定温度範囲の
最少値Ｔｏより低ければステップ４３で電動式膨張弁３
の開度を閉じる。

次に、ステップ４４で圧縮機吐出冷媒温度Ｔ６と設定温
度範囲の最大値Ｔ、とが比較され、眞記ステップ４３．
４５の場合と同様に、■制御部６の吐出力部（図示せず
）を介して電動式膨張弁３の開閉指令が出される。すな
わち、ステップ４４において圧縮機吐出冷媒温度Ｔ、、
が設定温度範囲の最大値Ｔ１より高ければ、ステップ４
５で電動式膨張ｆｒ−３の開度を開き、また、圧縮機吐
出冷媒温度Ｔ、が設定温度範囲の最大値Ｔ、より低けれ
ば、ステップ４３で電動式膨張弁３の開度を閉じる。

次に、ステップ４６で、圧縮機吸入冷媒温度Ｔｓと設定
温度Ｔ３とが比較され、ステップ４５／４７のように、
制御部６の出力部（図示せず）を介して電動式膨張弁３
の開／閉指令が出される。すなわち、ステップ４６にお
いて、圧縮機吸入冷媒温度Ｔ３＋が設定温度Ｔ３よつ高
ければ、ステップ４５で電動式膨張弁３の開度を開き、
また、圧縮機吸入冷媒温度Ｔ、が設定温度Ｔ３より低け
れば、ステップ４６で電動式膨張弁３の開度を閉じる。

したがって、空気調和装置は、電動式膨張弁３の開度、
凋整により運転状想に応じて最適な状態を保つことが可
能なように構成されていた。

（発明が解決しようとする間四点） しかしながら、従来の空気調和機は以トのように、圧縮
機の吐出冷媒温度ＴＰ、及び吸入冷媒温度Ｔｓのみによ
り、電動式膨張弁３を開閉制御しているため、電動式膨
張ブＦ３が故障等により動作せず、例えば、電動式膨張
弁３が開度全開のまま動作しないような状態になると、
制御部６では、電動式膨張弁３の開度の閉信号を指令し
ているにもかかわらず、空気調和機の運転が継続される
という状態になる。このため、最大の冷媒液が圧縮機１
に流人し、電動式膨張弁３のみならず、圧縮機１の破Ｊ
ｉｌを招く重大枚陣の原因になる可能性があるという問
題があった。

この発明は、上記のような従来例の問題点を解消するた
めになされたちので、電動式膨張ｆＰ３の開閉制御によ
り、空気調和機の運転を制御するとともに、７「動式膨
張弁の故障による圧縮機への冷媒液戻りから、前記のよ
うな圧縮機の破損を招くことのないような制御方式を備
えた空気調和機の提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、この発明に係る空気調和装置にあっては、Ｉ
ＩＩ御部内部内間設定手段を備え、装置の運転開始後の
時間及び圧縮機冷媒吐出温度及び圧縮機冷媒吐出温度と
吸入冷媒温度との温度差を検知することにより、電動式
膨張弁が全開状態で固定した場合、冷媒液戻りによる圧
縮機の破Ｉｎを防止するため圧縮機停止Ｆ手段を設ける
ことにより、前記目的を達成しようとするのである。

〔作用〕

以−Ｆのような構成により、この発明においては、電動
式膨張弁が故障等により全開状態で固定した場合、圧縮
機の運転が停止されて、空気調和機全体は停止り状態と
なり、冷媒液戻りによる圧縮機Ｍ　Ｊｆｌ等の可能性か
解消される。

（実施例） 以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。

（構成） 冷凍サイクルの構成については、前記従来例の空気調和
機と全く同様とし、第１図で示したように、圧縮機１、
室内熱交換器４、室外熱交換器５、四方弁２、電動式膨
張弁３とより構成されており、重複説明は省略する。

第３図に、この発明の機能ブロック線図を示し、前記従
来例第６図第６図におけると同一（相当）構成要素は同
一符号で表わす。圧縮機吐出冷媒温度検出器２１により
検出される圧縮機吐出冷媒温度Ｔ６、圧縮機吸入温度検
出愕２２により検出される圧縮機吸入冷媒温度Ｔｑ、圧
縮機運転周波数検出器２３により検出される圧縮機運転
周波数１１ｚ、及び時間設定手段２４により設定される
時間の各出力値から電動式膨張ｆｒ、３（第１図）の異
常を判定する手段２６、この異常の判定により、圧縮機
１の運転を停止ヒする手段２８を備えている。なお、２
５，２７．２９については、従来例第６図におけると同
様である。

（動作） 次に、以上のような構成における動作について説明する
。第４図は、この実施例の制御動作シーケンスフローチ
ャートで、制御部６（第１図）に記憶された、電動式膨
張弁３の全開状態による冷媒液戻りから、圧縮機１を保
護するための制御プログラムを示す。

まず、運転スイッチ（図示せず）をオン、または霜取運
転モード解除または圧縮機運転条件により圧縮機１が、
前記いずれかのオンの場合に、第４図に示すフローチャ
ートがスタートする。ステップ３１でタイマが起動し、
一定時間ｔ＋ＨｉＭ後（例えば３０分間）、次のステッ
プ３２へ進む。ステップ３２．３３．３４では、制御部
６から圧縮機１へ送られる圧縮機運転周波数指令が最大
値１１ｚＩＩＩａｘになっており、かつ、圧縮機吐出冷
媒温度Ｔ４．が予め設定された温度Ｔ２　（例えば７０
℃）より低くなっており、かつ圧縮機１の吐出冷媒温度
Ｔ１．、と吸入冷媒温度Ｔ、、の差が予め設定された温
度Ｔ３（例えば８６℃）より低くなっている時に、次の
ステップ３５へ進み、これらの条件が一つでも満たされ
ない時は、この発明により電動式膨張０３の全開状態に
よる保護制御は行わない。

次に、ステップ３６で電動式膨張弁３の開度Ｖを全開Ｖ
０から一定値△Ｖ（例えば、ステッピングモータの６４
パルス分）閉じる。さらに、ステップ３７で一定時間ｔ
２経道後（例えば１０分間）再びステップ３２．３３．
３４へ戻り、制御部６から圧縮機１へ送られる圧縮機運
転周波数指令が最大値ｔｌｚｍａｘになっており、かつ
圧縮機吐出冷媒温度Ｔ６が、予め設定された温度Ｔ２よ
り低くなっており、かつ圧縮機の吐出冷媒温度Ｔ２と吸
入冷媒温度Ｔ８との差が予め設定された湿度Ｔ３より低
くなっている時に、制御部６は、電動式膨張プＦ３が故
障していると判断し、ステップ３９で圧縮機１の運転を
停止する。また、こわらの条件が一つでも満たされない
時は、この保護ブロダラムによる圧縮機の運転停止を行
うことなく運転を継続させる。

（他の実施例） 次に、この発明の他の実施例について説明する。第５図
は、この第２の実施例の制御部に記憶された電動式膨張
弁３が全開状態で固定した場合に空気調和機の運転を停
止する保護用プログラムを示す制御動作シーケンスフロ
ーチャートであり、第４図と異なる点は、ステップ３９
の直前にステップ４０を設け、冷凍サイクルの高圧力側
に、圧縮機吐出圧力Ｐ、の運転可能な圧力を規制する下
限値Ｐ１を設定したことによる。

したがって、特に冷房モード時において、電動式１膨張
弁３に異字がなく、正常に作動している場合でも、圧縮
機運転周波数指令が最大値＋１ｚｍａｘになっており、
かつ圧縮機吐出冷媒温度ＴＥが予め設定された値Ｔ２よ
り低くなっており、かつ圧縮機の吐出冷媒温度Ｔ、と吸
入冷媒温度Ｔｇとの差が予め設定された値Ｔ３より低く
なっていて、制御部６が電動式膨張弁３に異字があるも
のと判断し、運転を停止してしまうことがない。

〔発明の効果〕

以り説明してきたように、この発明においては、制御部
に電動式膨張弁が全開状態で異常固定した場合には、空
気調和機の運転を停止するプログラムを備えているため
、電動式膨張弁の異常のため冷媒液戻りにより圧縮機を
破ｊｊ：ｉする可能性がなく、空気調和機としての全体
システムの信頼性を著しく高めることができた。

【図面の簡単な説明】

第１ｒ：Ａは、従来及びこの発明の一実施例の基礎とな
る空気調和機の冷凍サイクルの構成ブロック図、第２図
は、従来及び第１図の制御部の電気回路ブロック図、第
３図は、この発明の一実施例の機能ブロック図、第４図
は、第３図例の動作フローチャート図、第５図は、他の
実施例の動作フローチャート図、第６図は、従来例の機
能ブロック線図、第７図は、第６図例の動作フローチャ
ート図である。 ｌ・・・・・・圧縮機 ３・・・・・・電動式膨張弁 ６・・・・・・制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　膨張機構としての電動式膨張弁と冷媒圧縮機の
   運転周波数及び前記電動式膨張弁の開度を制御する制御
   部とを有する冷凍サイクルからなる空気調和機において
   、前記電動式膨張弁が全開状態で所定期間閉じない場合
   に、前記圧縮機運転周波数，圧縮機吐出冷媒温度、該圧
   縮機吐出冷媒温度と吸入冷媒温度との温度差及び期間設
   定手段により、前記電動式膨張弁の異常の有無を判断し
   、空気調和機の運転を停止する手段を有する制御部を備
   えたことを特徴とする空気調和機。
2. （２）　前記空気調和機の冷房モード時において、前記
   冷凍サイクルの高圧力側に、前記圧縮機の運転可能な下
   限圧力規制を設定したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の空気調和機。