JPS6358051A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、能力可変圧縮機を岡えた空気調和機に関す
る。

（従来の技術） 空気調和機にあっては、能力可変圧縮機、至外熱交換器
、減圧装置たとえばｒＭ張弁、全内熱交換器などを順次
連通してなる冷凍サイクルを備え、前記圧縮機の運転周
波数（インバータ回路の出力周波数）を室内温度と設定
温度との差（負荷）に応じて制御することにより、その
負荷に対応する最適な能力を得、快適性の向上および省
エネルギ効果の向上を図るものがある。なお、第６図は
圧縮機の運転周波数Ｆの変化の一例であり、負荷が小さ
くなるに従って運転周波数Ｆが低減していく様子を示し
ている。

しかしながら、たとえば暖房運転時、初めは室内温度が
低いため圧縮機の運転周波数が高められて高能力運転が
行なわれるが、このとき室外温度が高ければ不要な高能
力運転がなされることになり、省エネルギ効果を損って
しまう。しかも、このような不要な高能力運転は、圧縮
機を始めとする冷凍サイクル機器に不要な負荷をかけ、
その耐久性に悪影響を与える。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、不要な高能力運転を防ぐこと
ができ、これにより省エネルギ効果の向上が図れ、しか
も圧１Ｊｉｉ機を始めとする冷凍サイクル機器の耐久性
向上をも可能とする空気調和例を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 能力可変圧縮機、室外熱交換器、減圧装置。

室内熱交換器などを順次連通してなる冷凍サイクルを備
え、負荷に応じて前記圧縮機の運転周波数を制御する空
気調和機において、室外温度を検知する手段を設けると
ともに、この検知温度に応じて前記圧縮機の最大許容運
転周波数を設定する手段を設ける。

（作用） 室外温度に応じて圧縮機の許容最大運転周波数が定まる
。

（実施例） 以下、この発明の一実籠例について図面を参照して説明
する。

第１図に示すように、能力可変圧縮機１、四方弁２、室
外熱交換器３、減圧装置たとえば膨張弁４、室内熱交換
器５が順次連通され、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構
成される。すなわち、冷房運転時は、図示実線矢印の方
向に冷媒が流れて冷房サイクルが形成され、学外熱交換
器３が凝縮器、室内熱交換器５が蒸発器として作用する
。暖房運転時は、四方弁２が切換作動することにより図
示破線矢印の方向に冷媒が流れて暖房サイクルが形成さ
れ、室内熱交換器５が凝縮器、室外熱交換器３が蒸発器
として作用する。そして、室外熱交換器３の近傍に室外
ファン６、室内熱交換器５の近傍に室内ファン７が配設
される。また、圧ｔ！　ｌ：Ｊ！　１の吐出側冷媒バイ
ブに温度センサ８が取付けられる。

１０は制御部で、マイクロコンピュータおよびその周辺
回路などからなり、外部に室内温度設定回路１１、室内
温度センサ１２、室外温度センサ１３、インバータ回路
１４が接続される。。ここで、寮内温度設定回路１１は
、運転操作部（図示しない）の操作に基づく空内股定温
度情報を出力するものである。室内温度センサ１２は、
室内温度を検知するちのである。室外温度センサ１３は
室外温度を検知するものである。インバータ回路１４は
、交流電源電圧を直流に変換し、それを制御部１０から
の周波数設定信号に応じた所定周波数の交流電圧に変換
し、圧縮機モータ　１Ｍに供給するものである。そして
、制御部１０は、室内温度設定回路１１からの夏向股定
温度情報の内容と学内温度センサ１２の検知温度との差
を演弾する演算手段２１、この演輝手１２１の演算結果
にｍ適な運転周波数ゾーンを判断するゾーン判断手段２
２、室外温度センサ１３の検知温度および温度センサ８
の検知温度に応じた運転周波数設定データを発する周波
数設定手段２３、この周波数設定手９２３からの運転周
波数設定データおよび上記ゾーン判断手段２２の判断結
果に応じた周波数設定信号を出力する圧力手段２４を有
している。

つぎに、上記のような構成において作用を説明する。

運転操作部で暖房運転を設定するとともに、所望の室内
温度を設定し、かつ運転開始操作を行なう。すると、制
御部１０は、インバータ回路１４を駆動じ、圧縮機１を
起動する。また、制御部１０は、四方弁２を切換作動す
るとともに、室外ファン６および室内ファン７をそれぞ
れ起動する。

こうして、圧縮機１が起動し、かつ四方弁２が切換作動
すると、暖房サイクルが形成され、１１！房運転が開始
となる。

この＠房運転時、制御部１０は演緯手ｆ′２２１および
ゾーン判断手段２２により、室内設定温度と室内温度と
の差に対応する運転周波数ゾーンを判断し、その判Ｉｆ
ｌｉ結果に対応する周波数設定信号を出力手段２４から
出力せしめる。こうして、圧縮機１の運転周波数が決定
され、室内設定温度と室内温度との差に対応する能力の
運転が行なわれる。

ただし、制Ｕｌ１部１０は、周波数設定手段２３により
、室外温度センサ１３の検知温度に応じた最大許容運転
周波数Ｆａを設定し、その最大許容運転周波数Ｆａによ
って運転周波数の規制を行なう。すなわち、周波数設定
手段２３は第２図に示ず最大許容運転周波数設定条件を
記憶しており、それに基づいて最大許容運転周波数ｌｅ
ａを設定する。この場合の最大許容運転周波数Ｆａは、
暖房性、室外温度が高くなるに従って低くなる。また、
冷房時は、室外温度が低くなるに従って低くなる。

したがって、第３図に示すように、暖房運転の開始時の
ように室内設定温度と室内温度との差が大きい場合でも
、室外温度が高ければ実際の運転周波数Ｆは低く抑えら
れる。つまり、不要な高能力運転が回避される。

このように、不要な高能力運転を回避することにより、
省エネルギ効果の向上が図れる。しかも、圧縮機やその
曲の冷凍サイクル機器に対する負荷を軽減することがで
き、その耐久性向上が図れる。

また、制御部１０は、周波数設定手段２３により、温度
センサ８の検知温度つまり吐出冷媒パイプの温度を監視
しており、そのパイプ温度が設定温度を超えると運転周
波数Ｆを低運転周波数Ｆｂに下げる。これは、圧縮機１
や冷媒の異常温度上昇（過熱）を抑制するものであり、
従来のバイメタルサーモによる圧縮機のオン、オフを行
なう場合（第４図に破線で示す）に比べて室内温度の変
動が小さくなるという利点がある。しかも、圧縮機がオ
ン、オフしないので、その圧縮機の再起動用電力が不要
であり、結果的に消費電力の低減が弱れ、前述した省エ
ネルギ効果の向上に大きく貢献することができる。

なお、上記実施例では、最大許容運転周波数を室外温度
に応じて直線的に変化させる場合を例に上げて説明した
が、段階的に変化させるようにしてもよい。さらに、室
外温度を室外温度センサ１３によって直接的に検知する
ようにしたが、たとえば除霜用の熱交温度センサを備え
ている場合にはその熱交温度センサの検知温度つまり室
外熱交換器の温度によって間接的に室外温度を検知する
ようにしてもよい。この場合、運転開始前の室外温度に
応じた最大許容運転周波￥ＩＦａが運転終了までそのま
ま続くことになる。

また、温度センサ８を吐出側冷媒パイプに取付けるよう
にしたが、圧縮機１のケーシングに取付けるようにして
もよい。さらに、温度センサ８の検知温度に対する設定
温度を一段としたが、それに限らず複数段たとえば二段
とし、それに伴い第５図に示すように運転周波数Ｆの低
減値をＦｂｌ。

Ｆｂ２の二段としてもよい。

そのた、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、室外温度を検知す
る手段を設けるとともに、この検知温度に応じて前記圧
縮機の最大許容運転周波数を設定する手段を設けたので
、不要な高能力運転を防ぐことができ、これにより省エ
ネルギ効果の向上が図れ、しかも圧縮機を始めとする冷
凍サイクル握器の耐久性向上をも可能とする空気調和間
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における冷凍サイクルおよ
び制御回路の構成を示す図、第２図は同実施例における
最大許容運転周波数設定条件を示す図、第３図は同実施
例の最大許容運転周波数１”ａに基づく作用を説明する
ための図、第４図は同実施例の吐出側冷媒パイプの温度
に基づく作用を説明するための図、第５図は同実膿例の
変形例　′の作用を説明するための図、第６図は従来に
おける運転周波数制御の一例を示す図である。 １・・・能力可変圧縮機、３・・・室外熱交換器、５・
・・夏向熱交換器、１０・・・制御部、１４・・・イン
バータ回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 室外１度− 第２図 第３図 時間□ 第４図 時間− 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 能力可変圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換
   器などを順次連通してなる冷凍サイクルを備え、負荷に
   応じて前記圧縮機の運転周波数を制御する空気調和機に
   おいて、室外温度を検知する手段と、この検知温度に応
   じて前記圧縮機の最大許容運転周波数を設定する手段と
   を具備したことを特徴とする空気調和機。