米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 機械工学 -> 三洋電機株式会社

発明の名称 凝縮器用送風機の速度調整装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−19617
公開日 平成7年(1995)1月20日
出願番号 特願平5−185486
出願日 平成5年(1993)6月29日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】雨笠 敬
発明者 山口 勤 / 上原 伸八郎
要約 目的
夏季の夜間に凝縮器用送風機の騒音により就寝が阻害されることを有効に防止することができる凝縮器用送風機の速度調整装置を提供する。

構成
凝縮器3の温度を検出する凝縮器温度センサー14と、凝縮器温度センサ−14の出力に基づき、所定の標準的特性にて凝縮器用送風機11の回転数を調整する制御装置16と、外気温度を検出する外気温度センサー17を設ける。制御装置16は外気温度センサ−17の出力に基づき、夏季の夜間に相当する外気温の場合には、凝縮器用送風機11の回転数を前記標準的特性よりも低騒音となる特性にて制御する。
特許請求の範囲
【請求項1】 圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷凍サイクルを構成すると共に、前記凝縮器を空冷するための凝縮器用送風機を設けたものにおいて、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度センサーと、この凝縮器温度センサ−の出力に基づき、所定の標準的特性にて前記凝縮器用送風機の回転数を調整する制御装置と、外気温度を検出する外気温度センサーとを備え、前記制御装置は前記外気温度センサ−の出力に基づき、夏季の夜間に相当する外気温の場合には、前記凝縮器用送風機の回転数を前記標準的特性よりも低騒音となる特性にて制御することを特徴とする凝縮器用送風機の速度調整装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エアコンやショーケース等の空調・冷凍装置に用いられる凝縮器を空冷するための凝縮器用送風機の速度調整装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種エアコン等の空調装置においては、冷凍サイクルを構成する圧縮機及び凝縮器は屋外に設置され、蒸発器は屋内に設置される。また、凝縮器には圧縮機から吐出された高温ガス冷媒が流入し、そこで凝縮液化するものであるから、従来より凝縮器には凝縮器用送風機を設け、外気により凝縮器を強制空冷するよう構成している。
【0003】ここで、凝縮器用送風機による凝縮器の空冷が不足すると、凝縮圧力(高圧圧力)が異常に上昇し、それによって所定の冷凍能力が得られなくなると共に、機器の損傷をも来す。逆に空冷過多となると凝縮圧力が上昇できず、冷凍サイクルの低圧圧力が異常に降下し、低圧圧力スイッチが短期間でON・OFFを繰り返す所謂ショートサイクル運転が発生して、これによっても機器の損傷を来す。
【0004】そこで、従来より凝縮器のパイプ部分にはその温度(凝縮温度)を検出する凝縮器温度センサーを設け、この凝縮器温度センサーの出力信号に基づいて制御装置により図2に示す如き標準的回転数特性にて凝縮器用送風機の回転数を調整していた。即ち、凝縮温度CTが高い場合には凝縮器用送風機の回転率Nを高くして回転数を速くし、凝縮温度CTが低下するに従って回転率Nを低下させて行くことにより、凝縮器を適切に空冷するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、夏季には他の季節よりも昼夜を通じて外気温度が上昇するため、凝縮温度も高くなる。従って、制御装置は凝縮器用送風機の回転率を高く維持する傾向となり、その騒音も比較的大きくなる。しかしながら、夏季には一般家庭では窓を開けて就寝する場合が多く、上述の如く大きい騒音を発する隣家の凝縮器用送風機により就寝できなくなる問題があった。
【0006】本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、夏季の夜間に凝縮器用送風機の騒音により就寝が阻害されることを有効に防止することができる凝縮器用送風機の速度調整装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の凝縮器用送風機の速度調整装置は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び蒸発器を順次環状に接続して冷凍サイクルを構成すると共に、凝縮器を空冷するための凝縮器用送風機を設けたものに適用され、凝縮器の温度を検出する凝縮器温度センサーと、この凝縮器温度センサ−の出力に基づき、所定の標準的特性にて凝縮器用送風機の回転数を調整する制御装置と、外気温度を検出する外気温度センサーとを備え、制御装置は外気温度センサ−の出力に基づき、夏季の夜間に相当する外気温の場合には、凝縮器用送風機の回転数を標準的特性よりも低騒音となる特性にて制御するものである。
【0008】
【作用】本発明の凝縮器用送風機の速度調整装置によれば、外気温度を検出する外気温度センサーの出力に基づき、夏季の夜間に相当する外気温である場合には、制御装置が標準的特性よりも低騒音となる特性にて凝縮器用送風機の回転数を制御するので、夏季の夜間には凝縮器用送風機の発生する騒音を低く抑えることができ、隣家が窓を開けて就寝している場合等に発生する騒音問題を解消することができる。特に、凝縮器用送風機の回転数制御は自動的に切り換えられるので、例えば手動により切り換える場合に比して操作性が向上すると共に、必要な期間のみ切り換えられるので、例えば年間を通じて低騒音となる特性で制御する場合に比して、凝縮圧力の上昇による消費電力の増大を低減することができる。
【0009】
【実施例】次に、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。図1は本発明の速度調整装置18を適用する実施例としてのエアコンACの冷凍サイクルの冷媒回路図、図2は凝縮器用送風機11の回転数制御特性を示す図、図3は速度調整装置18を構成する制御装置16のプログラムを示すフローチャートである。図1において、ロータリーコンプレッサ、スクロールコンプレッサ等から成る圧縮機1の吐出側の配管2には凝縮器3を構成する配管4が接続され、この凝縮器3の出口側は配管6を介して減圧装置としての膨張弁7に接続されている。この膨張弁7は蒸発器8に接続され、蒸発器8の出口側は圧縮機1に接続されて環状の冷凍サイクルを構成している。
【0010】前記凝縮器3は、複数の熱交換フィンに前記配管4が挿通された熱交換器9と凝縮器用送風機11とから成り、凝縮器用送風機11はモーター12とプロペラファン13とから構成されている。そして、蒸発器8は室内に設置されると共に、圧縮機1及び凝縮器3は屋外に設置される。また、凝縮器3の熱交換器9の配管4には凝縮器温度センサ−14が取り付けられると共に、凝縮器温度センサ−14は凝縮器用送風機11の制御装置16に接続されている。この制御装置16には更に凝縮器3が設置された屋外の温度、即ち、外気温度を検出する外気温度センサ−17が接続され、これら制御装置16、凝縮器温度センサー14及び外気温度センサー17により凝縮器用送風機11の速度調整装置18が構成されている。
【0011】圧縮機1が起動されると、圧縮機1から吐出された高温高圧のガス冷媒は配管2を経て凝縮器3の熱交換器9に流入する。熱交換器9には後述する如く凝縮器用送風機11から外気が通風されており、熱交換器9に流入した冷媒は空冷されて凝縮液化する。凝縮器3から出た冷媒は配管6を経て膨張弁7に至り、そこで減圧された後、蒸発器8に流入してそこで蒸発する。このときの吸熱作用により室内を冷却する。そして、蒸発器8から出た冷媒は圧縮機1に吸入される。尚、圧縮機1の吸込側(低圧側)には図示しない低圧圧力スイッチが設けられており、設定圧力(低圧側)の上限と下限を検知して圧縮機1を運転・停止する。
【0012】次に、図3を用いて速度調整装置18の制御装置16による凝縮器用送風機11の回転数制御につき説明する。ステップS1にて制御装置16は凝縮器温度センサー14の出力信号に基づき凝縮器3の熱交換器9の温度、即ち、凝縮温度CTを入力する。次に、ステップS2にて外気温度センサー17の出力信号に基づき外気温度ATを入力してステップS3にて外気温度ATが+21℃〜+27℃の範囲内か否か判断する。
【0013】外気温度ATが+21℃〜+27℃の範囲外である場合には、制御装置16はステップS4に進んで予め定められた標準的特性より回転数を選択してステップS5にてモーター12へ出力し、モーター12を運転する。即ち、ステップS4では図2に示す如く凝縮温度CTが+50℃以上で回転率Nを100%とし、モーター12を全速で回転させると共に、凝縮温度CTが+10℃に低下して回転率Nを0%とし、モーター12を停止させる直線的な特性にて凝縮器用送風機11のモーター12の回転数を選択する。それによって、凝縮器3の空冷能力を調整し、凝縮器3内の凝縮圧力HPを適正値に制御する。
【0014】一方、ステップS3にて外気温度ATが+21℃〜+27℃の範囲内にあるときは、制御装置16はステップS6に進んで予め実験により求めた低騒音特性により回転数を選択してステップS5にてモーター12へ出力し、モーター12を運転する。ここで、+21℃〜+27℃の範囲の外気温度ATは、夏季の夜間の外気温度に相当するものであり、温度差を10℃〜15℃とすると凝縮温度CTは略+31℃〜+42℃の範囲X(図2)となる。
【0015】そして、前記低騒音となる回転数特性では、図2に示す如く凝縮温度CTが+40℃で回転率Nが50%となるよう前記標準的回転数特性を平行移動させる。標準的回転数特性では凝縮温度CTが+40℃のとき回転率Nは75%であり、低騒音となる回転数特性では回転率が25%低下することになる。これによる回転数の低下により凝縮器用送風機11の発生する騒音は低下するので、夏季の夜間に、隣家が窓を開けて就寝している場合等に発生する騒音問題を解消することができる。特に、係る凝縮器用送風機11の回転数制御は自動的に切り換えられるので、例えば手動により切り換える場合に比して操作性が向上すると共に、必要な期間(夏季の夜間に相当する期間)のみ切り換えられるので、例えば年間を通じて低騒音となる特性で制御する場合に比して、必要なときのみ凝縮器用送風機11の回転数を低下させることができ、空冷能力の低下による凝縮圧力の上昇で消費電力が増大する不都合を最小限に抑制できる。
【0016】ここで、圧縮機1の始動時に外気温度ATが高い場合(例えは+43℃)には、凝縮器温度センサー14の温度検知が凝縮圧力HPの上昇に対して追従できず、前記標準的回転特性による制御では図4の(a)に示す如く凝縮器用送風機11のモーター13の回転数上昇が遅れ、同様にaで示す如く凝縮圧力HPが異常高圧となる。
【0017】逆に、圧縮機1の始動時に外気温度ATが極端に低く(例えば+20℃)凝縮圧力HPが低くなっている場合(約8Kg/cm2 以下)、圧縮機1と同時に凝縮器用送風機11が始動すると、図4の(c)に示す如く凝縮圧力HPが上昇できず、これに伴い低圧圧力LPも直ぐに低下する(図6に破線で示す)。係る場合、フラッシュガスが発生して膨張弁7が正常な弁開度でなくなるようになるが、前記低圧圧力スイッチの下限以下の圧力になるので、圧縮機1は停止する(CUT OUT)。その後、低圧圧力LPが上昇して上限の圧力を越えると圧縮機1は再始動されるが(CUT IN)、低圧圧力LPが低下してまた圧縮機1が停止する。これによって、圧縮機1は数秒或いは数十秒間の間隔で運転・停止される所謂ショートサイクル運転を繰り返すようになり、エアコンACの冷却能力が著しく低下する。
【0018】そこで、実施例では図7のフローチャートに示す如く、速度調整装置18の制御装置16がステップS7で圧縮機1を始動した場合、ステップS8で外気温度センサー17より外気温度ATを入力する。そして、ステップS9にて表1の関係より凝縮器用送風機11のモーター12の回転数(回転率N)とモーター12の始動までの遅延時間を選択する。
【0019】
【表1】

【0020】そして、ステップS10で図2の標準的回転数特性に優先してモーター12に出力する。即ち、具体的には外気温度ATが例えば+43℃と云う高温の場合には、制御装置16は表1より遅延時間0s(秒)、モーター12の回転率Nが100%を選択し、モーター12を運転する。これによって、凝縮器用送風機11は図5に実線(破線は従来)で示す如く圧縮機1の始動と同時に100%の回転率Nで運転される。これによって、凝縮器3は強力に空冷されるので、凝縮圧力HPの異常上昇が抑えられる(図5)。
【0021】逆に、外気温度ATが例えば0℃と云う極端に低い温度の場合には、制御装置16は表1より遅延時間60s、モーター12の回転率Nが30%を選択し、モーター12を運転する。これによって、凝縮器用送風機11は図6に実線(破線は従来)で示す如く圧縮機1の始動から60s後に遅延して始動され、更に、その回転率Nは30%で運転される。これによって、凝縮器3が過度に空冷されることがなくなるので、凝縮圧力HPの上昇が確保されると共に、低圧圧力LPの低下も緩和されるので、前述の如きショートサイクル運転の発生が解消される(図6)。
【0022】次に、制御装置16はステップS11で圧縮機1の始動から120s経過したか判断し、経過するまでは上記始動時の回転数制御を実行し、経過したらステップS12で図2の標準的回転数特性より回転数を選択し、ステップS13でモーター12に出力し、以後は前述の制御(図3)に移行する。
【0023】一方、凝縮器温度センサー14が断線等により異常となると、上述の如き凝縮器用送風機11の運転制御が不可能となるため、従来では図9に破線で示す如く凝縮温度CTに係わらず、例えば回転率Nが60%一定で凝縮器用送風機11を運転せざるを得なかった。係る定速制御では外気温度ATによって凝縮温度CTが変化した場合、凝縮圧力HPを適正値に維持できなくなり、運転効率が低下する。
【0024】そこで、実施例の速度調整装置18の制御装置16は、図8のフローチャートのステップS14で凝縮器温度センサー14及び外気温度センサー17により凝縮温度CT及び外気温度ATを入力し、ステップS15にて凝縮器温度センサー14に前述の如き異常が発生したか否か判断し、発生していなければステップS16で図2の標準的回転数特性にて回転数を選択し、ステップS17でモーター12に出力するが、異常が発生していたら、ステップS18に進んで表2の外気温度ATのみの特性によりモーター12の回転数(回転率N)を選択してステップS17でモーター12に出力する。
【0025】
【表2】

【0026】即ち、具体的には外気温度ATが+30℃以上と高い場合にはモーター12の回転率Nを100%とし、凝縮器3を強力に空冷すると共に、例えは+20℃では60%の回転率Nとする。また、外気温度ATが極めて低く、0℃の場合にはモーター12を停止する図9の如き制御が行われる。
【0027】これによって、凝縮器温度センサー14が故障した場合にも、外気温度ATに基づいて凝縮器用送風機11を略適正な回転数で制御することができるようになり、凝縮器3の凝縮圧力HPを適正な値に維持して効率的な冷却運転を行うことが可能となる。
【0028】また、凝縮器温度センサー14が配管4から外れたり、断熱不良或いは取付不良が発生した場合には、凝縮器温度センサー14が凝縮温度CTを正確に検出できなくなる。従来では係る不良は検知できなかったが、実施例の速度調整装置18の制御装置16は、図10のフローチャートのステップS19で凝縮器温度センサー14及び外気温度センサー17により凝縮温度CT及び外気温度ATを入力し、ステップS20で圧縮機1が始動してから2分経過した以後の通常運転中か否か判断し、否であればステップS26に進んで前記図2の標準的回転数特性にてモーター12の回転数を選択し、ステップS25で出力する。そして、圧縮機1の始動から2分経過して通常運転となると、ステップS21に進んで凝縮温度CTと外気温度ATの差(CT−AT)を計算し、ステップS22で差が5℃以下か否か判断する。
【0029】差が5℃以下の場合には凝縮器温度センサー14が配管4からの熱影響を殆ど受けていないため、ステップS23で凝縮器温度センサー14が配管4から外れていると判断し、ステップS24で前記表2の外気温度ATのみの特性によりモーター12の回転数(回転率N)を選択してステップS25でモーター12に出力する。これによって、凝縮器温度センサー14の取付異常の場合にも、外気温度ATに基づいて凝縮器用送風機11を略適正な回転数で制御することができるようになり、凝縮器3の凝縮圧力HPを適正な値に維持して効率的な冷却運転を行うことが可能となる。
【0030】尚、実施例ではエアコンを例に説明したが、係る空調機に限らず、ショーケース等の冷凍機器にも本発明は有効である。
【0031】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、外気温度を検出する外気温度センサーの出力に基づき、夏季の夜間に相当する外気温である場合には、制御装置が標準的特性よりも低騒音となる特性にて凝縮器用送風機の回転数を制御するので、夏季の夜間には凝縮器用送風機の発生する騒音を低く抑えることができ、隣家が窓を開けて就寝している場合等に発生する騒音問題を解消することができる。特に、凝縮器用送風機の回転数制御は自動的に切り換えられるので、例えば手動により切り換える場合に比して操作性が向上すると共に、必要な期間のみ切り換えられるので、例えば年間を通じて低騒音となる特性で制御する場合に比して、凝縮圧力の上昇による消費電力の増大を低減することができるものである。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013