专利名称：空调机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空调机，更详细地说，涉及一种适于供电电源电压不稳定区域使用的空调机。
迄今为止众所周知的空调机由压缩机、热源侧热交换器、减压机构和利用侧热交换器而构成，在循环致冷剂的压力变成异常状态时，通常是赋予所谓使压力开关动作并停止压缩机的运转的压缩机保护功能。
尽管在如日本那样的电力供应稳定，供电电源电压不怎么变动的地方是不成问题的，然而，在现场电力供应恶劣，供电电源电压大幅度变动的区域使用空调机时，通常，因为把压缩机的电压变动保证范围设定在额定电压的±10％内，所以发生下面的这种不良情况。
即，如供电电源电压下降，则压缩机的转矩减少。接着，如变为负荷转矩以下，压缩机就会因受负荷限制而停止运转。这样一来，由于随压缩机驱动电机负荷的限制而带来的内部发热，所以内置的热保护装置动作，一旦热保护装置动作，直到复位就需要长时间(例如，30分钟～1小时)，因为这期间空调机的运转处于停止状态，变成不能保持室温，结果给用户带来不舒适。
作为消除上述这种不良情况的方法，可以有(1)以别的电源做备用、(2)添加自动电压调整器对供电电源电压进行升压、以及(3)可与电压下降对应再设计压缩机等。
可是，即使用上述的任何一种方法，也不免增加成本，因此，以低成本的而且以简单又保险的方法，而且不需要复位时间的与低电压对应的措施是所希望的。
本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的是在供电电源电压下降时，能可靠地对压缩机进行保护，同时在空调机的恢复运转方面不费时间。
在本发明的第1基本结构中，在配备压缩机、热源侧热交换器、减压机构和利用侧热交换器的空调机内，设置有检测供给上述压缩机的供电电源电压的电压检测装置；以及当通过该电压检测装置所检测的检测电压降低到预先设定的运转停止用设定值以下时使上述压缩机的运转停止的控制装置，在供电电源电压下降时对压缩机进行保护，同时做到在短时间内恢复运转。
在本发明的第2基本结构中，在配备压缩机、热源侧热交换器、减压机构、利用侧热交换器和使上述压缩机的负荷降低的负荷降低装置的空调机内，配备有检测供给上述压缩机的供电电源电压的电压检测装置；以及当通过该电压检测装置所检测的检测电压降低到预先设定的负荷降低用设定值以下时使上述负荷降低装置动作的控制装置，即使在供电电源电压下降时，也可做到使压缩机继续运转。
在本发明的第3基本结构中，在配备压缩机、热源侧热交换器、减压机构、利用侧热交换器和使上述压缩机的负荷降低的负荷降低装置的空调机内，配备有检测供给上述压缩机的供电电源电压的电压检测装置；以及当通过该电压检测装置所检测的检测电压降低到预先设定的负荷降低用设定值以下时使上述负荷降低装置动作而且当上述检测电压降低到比上述负荷降低用设定值低的运转停止用设定值以下时使上述压缩机的运转停止的控制装置，从而要在第1阶段的供电电源电压低下时以负荷降低状态继续压缩机的运转，在第2阶段的供电电源电压低下时对压缩机进行保护而且在短时间内进行运转恢复。
在本发明的第2和第3基本结构中，以在连接上述压缩机的放出侧和吸入侧的分流回路中设置的电磁阀为上述负荷降低装置的场合下，在基本致冷剂回路里附加分流回路和电磁阀即可，而且只要开闭控制电磁阀，在结构变得简单并且控制也变得容易方面是较为理想的。
在本发明的第4基本结构中，在配备压缩机、热源侧热交换器、减压机构、利用侧热交换器和管理上述压缩机负荷降低的负荷降低装置的空调机内，还配备有当供电电源电压降低到预先设定的运转停止用设定值以下时，对上述控制电路输出用于停止上述压缩机运转的信号的复位用集成电路；以及把来自该复位用集成电路的信息作为光信号传输到上述控制电路的光信号通信装置23与24，通过通用的复位用集成电路监视供电电源电压，在供电电源电压降低时对压缩机进行保护并且在短时间内进行恢复运转。
图1是有关本发明第1实施例的空调机致冷剂回路图。
图2是表示有关本发明第1实施例的空调机控制系统框图。
图3是说明有关本发明第1实施例的空调机控制系统工作原理的流程图。
图4是说明有关本发明第1实施例的空调机控制系统工作原理的时序图。
图5是表示有关本发明第2实施例的空调机控制系统框图。
图6是说明有关本发明第2实施例的空调机控制系统工作原理的流程图。
下面，参照附图，就本发明的几个优选实施例做详细描述。
(第一实施例)在图1和图2中，示出有关本发明第1实施例的空调机。
如图1所示，该空调机是冷气专用机，配备有压缩机1、作为冷凝器起作用的热源侧热交换器2、作为减压机构起作用的毛细管3、作为蒸发器起作用的利用侧热交换器4以及用致冷剂管道6依次连接蓄热器5而构成的致冷剂回路A。标号7、8是分流器，标号9、10是闭锁阀。上述的压缩机1、热源侧热交换器2、毛细管3、蓄热器5、分流器7和闭锁阀9与10被设在室外侧，而上述利用侧热交换器4和分流器8则设在室内侧。
而且，在上述压缩机1的放出侧管道6a与吸入侧管道6b之间，设置具有作为使压缩机1负荷降低的负荷降低装置而起作用的电磁阀11的分流回路12。还有，为了防止在电磁阀11开启动作时压缩机1的全部放出气体致冷剂分流，所以有必要使该分流回路12直径变小。
在该空调机内，在作为冷凝器起作用的热源侧热交换器2里，从压缩机1放出的高温高压气体致冷剂通过外面大气等进行冷却，变成高温高压的液体致冷剂，在通过毛细管3的过程中减压之后，在作为蒸发器起作用的利用侧热交换器4里由于室内空气夺取热量并蒸发气化，所以变成了低压致冷剂，此后，经蓄热器5又被吸入压缩机1，在通过利用侧热交换器4的过程中由于与致冷剂的热交换，通过已被冷却的室内空气使室温下降。
而且，在该空调机中，如图2和4所示，附设有开始该空调机运转的运转开关13；作为检测供给上述压缩机1的供电电源电压V的电压检测装置而起作用的电压检测装置14；当用该电压检测装置14所检测的检测电压V降低到预先设定的运转停止用设定值VS1以下时发出警报的低电压用报警器15；用上述电压检测装置14检测的检测电压V升高到预先设定的过电压用设定值VS2以上时发出警报的高电压用报警器16以及从上述运转开关13和电压检测装置14得到信息(例如，导通信号和检测电压V)进行各种运算处理，根据其结果向上述压缩机1、电磁阀11和报警器15与16输出控制信号的控制单元17。
上述控制单元17是构成控制装置的单元，例如，由微型计算机构成。该控制单元17具有下述功能当上述电压检测装置14所检测的检测电压V降低到预先设定的运转停止用设定值VS1以下时，输出停止上述压缩机1运转的控制信号和使上述低电压用报警器15动作的控制信号；当上述电压检测装置14所检测的检测电压V上升到预先设定的过电压用设定值VS2以上时，输出使上述高电压用报警器16动作的控制信号；当上述电压检测装置14所检测的检测电压V降低到负荷降低用设定值VS3(比上述运转停止用设定值VS1还要高)以下时，输出使上述电磁阀11进行开启动作的控制信号；以及当上述电压检测装置14所检测的检测电压V上升到恢复用设定值VS4(比上述负荷降低用设定值VS2高)以上时，输出使上述电磁阀11进行关闭动作的控制信号等。例如，运转停止用设定值VS1为从额定电压(220V)降低了15％的电压值(即，187V)，过电压用设定值VS2为从额定电压(220V)上升了15％的电压值(即，253V)，负荷降低用设定值VS3为从额定电压(220V)降低了12.5％的电压值(即，192.5V)及恢复用设定值VS4为从额定电压(220V)降低了7.5％的电压值(即，203.5V)。
下面，就该空调机的运转控制，参照图3示出的流程图和图4示出的时序图做详细描述。
在步骤S1中设运转开关13为ON，则在步骤S2中从电压检测装置14输入检测电压V，在步骤S3对检测电压V与运转停止用设定值VS1做比较。在其中，当判断V≤VS1时(即，供电电源电压被判断为降低到运转停止区域时)，则进入步骤S4，如禁止压缩机1运转，同时用低电压用报警器15发出警报。
另一方面，在步骤S3当判断为V＞VS1时，就进入步骤S5，对检测电压V与过电压用设定值VS2做比较。在其中，当判断为V≥VS2时(即，供电电源电压被判断为过电压状态时)，则进入步骤S6，并用高电压用报警器16发出警报。这时，之所以不实行停止运转，是由于在过电压的情况下，不保护压缩机1也不会有故障，因而可依靠空调机的能力而进行运转。
在步骤S5当判断为V＜VS2时(即，供电电源电压被判断为在正常运转区域时)，则进入步骤S7，一开始压缩机1的运转，就同时解除报警器15与16的警报。
如上所述，压缩机1开始运转后，监视检测电压V的变动，在步骤S8对检测电压V与负荷降低用设定值VS3做比较，在其中，如判断为V≤VS3，则在步骤S9判断其状态是否持续规定时间t1(例如，1分钟)，当判断为是时，则进入步骤S10，使电磁阀11进行开启动作。这样一来，从压缩机1放出的高压气体致冷剂的一部分，就变成经过分流回路12分流到压缩机1的吸入侧，结果压缩机1以降低负荷的卸载方式运转。从而，即使供电电源电压低下，压缩机1的转矩也不会变成在负荷转矩以下，就不会有作为安全装置起作用的热保护器动作。也就是，可继续空调机的运转，仍能以某种程度维持室温，而用户不会感到不舒适。还有，之所以把检测电压V在变成负荷降低用设定值VS3以下的状态持续规定时间t1作为判断基准，是为了避免供电电源电压瞬时变动场合的振荡。
即使在上述卸载运转中，也监视检测电压V的变动，在步骤S11对检测电压V与恢复用设定值VS4做比较，其中，当判断为V≥VS4时(即，把供电电源电压判断为上升到恢复电压的场合)，则进入步骤S12，使电磁阀11进行关闭动作，并使压缩机1恢复正常运转。这样，之所以在移动卸载运转的电压值与恢复的电压值间设置差值，是为了防止振荡。
在步骤S11中当判断V＜VS4时，电磁阀11继续为开启状态，然而，在步骤S13一旦判断为V≤VS1，在步骤S14就判断其状态是否持续规定时间t2(例如，1分钟)，当判断为是时，则进入步骤S15，如停止压缩机1运转，同时就使低电压用报警器15动作。在这里，之所以也把检测电压V变成负荷降低用设定值VS1以下的状态持续规定时间t2作为判断基准，是为了避免供电电源电压短时变动情况的振荡。还有，t1和t2不必是同一时间值，可适当设定大致能防止振荡的时间。
此后，在步骤S16如判断为已经过规定时间(例如，3分钟)，则返回步骤S3，并继续进行在运转开关13的导通状态下的控制。
由上述控制引起的供电电源电压变动与运转开关13、压缩机1电磁阀11和报警器15的动作之间的关系是如图4的时序所示。
据上所述，在卸载运转中供电电源电压降到运转禁止区域时，因为在作为安全装置的热保护器动作前停止压缩机1的运转，所以供电电源电压一回到正常区域，就马上可再开始压缩机1的运转。从而，使空调机停止运转的时间缩短，减少因室温上升让用户感到不舒适。
还有，作为降低压缩机负荷的负荷降低装置，除本实施例的电磁阀外，还可采用在压缩机内置卸载机构等。
(第二实施例)图5表示出有关本发明第2实施例的空调机控制系统的结构。
这时，如图5所示，从供电电源(即，交流电源)18通过分压器19进行分压并降压后，经过整流器20向复位用集成电路21供电。对作为管理压缩机1运转控制的控制电路起作用的微型计算机22而言，当供电电源电压降低到预先设定的运转停止用设定值VS以下时，输出用于停止上述压缩机运转的信号。例如，当从复位用集成电路21的输出信号持续10分钟时，就停止压缩机1的运转。
而且，把上述复位用集成电路21的信息，通过作为光信号通信装置起作用的光信号通信装置23、24传输到上述微型计算机22一侧，其它的结构由于与第1实施例同样而省略说明。
下面，就有关本实施例的空调机运转控制，参照图6示出的流程做详细描述。
在步骤S1，根据复位用集成电路21的供电电源电压V进行监视；在步骤S2，对供电电源电压V与设定电压VS做比较，在其中当判断为V＞VS时，则在步骤S3把信号「高」输入微型计算机22，然后，返回步骤S1对供电电源电压继续进行监视。
在步骤S2，当判断为V≤VS时，则进入步骤S4，把信号「低」输入微型机22，一旦该信号持续10分钟，在步骤S5为了保护压缩机1就停止其运转。然后，在步骤S6，对由复位用集成电路21引起的供电电源电压V进行监视，在步骤S7，在把供电电源电压V判断为恢复正常电压之前对上述电源电压继续进行监视，在步骤S7一旦判断供电电源电压已回到正常电压，就进入步骤S8，恢复微型计算机22的常规运转控制，并返回步骤S1。
如上所述，在本实施例中，通过复位用集成电路21监视供电电源电压V，当供电电源电压V降低到设定电压VS以下时，执行停止压缩机1的运转，因而在作为安全装置的热保护器动作之前就能停止压缩机1的运转，并且供电电源电压V一回到正常区域，马上就可再开始压缩机1的运转。从而，缩短了空调机停止运转的时间，并减少因室温上升而让用户感到不舒适。而且，在本实施例的情况下，把通用且廉价的集成电路作为供电电源电压监视使用，所以不需要变压器，也有助于降低成本。
本实施例的空调机是冷却专用机，然而，本发明也可能适用于可进行冷却和取暖的热泵式空调机。
根据本发明的第1基本结构，通过检测供给压缩机的供电电源电压的电压检测装置，当所检测的检测电压降低到预先设定的运转停止用设定值以下时，就停止上述压缩机的运转，因而，能可靠地对电源电压低下时的压缩机进行保护，同时可在短时间内进行运转恢复，具有可大幅度降低因供电电源电压的变动而引起用户不舒适的优良效果。
根据本发明的第2基本结构，当通过检测供给压缩机的电源电压的电压检测装置所检测的检测电压降低到预先设定的负荷降低用设定值以下时，就使上述负荷降低装置动作，因而，即使在供电电源电压低下时，也可继续进行压缩机的运转，并且有可能消除因供电电源电压的变动而引起用户不舒适的优良效果。
根据本发明的第3基本结构，当通过检测供给压缩机的电源电压的电压检测装置所检测的检测电压降低到预先设定的负荷降低用设定值以下时，就使降低压缩机的负荷负荷的降低装置动作，并且当上述检测电压降低到比上述负荷降低用设定值要低的运转停止用设定值以下时使上述压缩机停止工作，因而，在第1阶段的供电电源电压下降时以负荷减低状态继续进行压缩机的运转，并在第2阶段的供电电源电压下降时进行压缩机的保护且在短时间内进行运转恢复，可消除随供电电源电压的变动而引起用户不舒适，同时具有能可靠地对供电电源电压异常低落时的压缩机进行保护的这种优良效果。
根据本发明的第4基本结构，通过复位用集成电路监视供电电源电压V，当供电电源电压V降低到设定电压VS以下时停止压缩机的运转，因而，可在作为安全装置的热保护器动作之前停止压缩机的运转，供电电源电压V一回到正常区域，就可马上再开始压缩机的运转。从而，具有缩短空调机停止运转的时间和减少因室温上升而让用户感到不舒适的优良效果。而且，由于把通用且廉价的集成电路作为供电电源电压的监视来使用，所以不需要变压器，也有助于降低成本。
权利要求
1.一种空调机，配备压缩机(1)、热源侧热交换器(2)、减压机构(3)以及利用侧热交换器(4)，其特征在于，还配备检测供给上述压缩机(1)的供电电源电压的电压检测装置(14)和当由该电压检测装置(14)所检测的检测电压降低到预先设定的运转停止用设定值以下时使上述压缩机(1)运转停止的控制装置(17)。
2.一种空调机，配备压缩机(1)、热源侧热交换器(2)、减压机构(3)、利用侧热交换器(4)以及降低上述压缩机(1)负荷的负荷降低装置(11)，其特征在于，还配备检测供给上述压缩机(1)的供电电源电压的电压检测装置(14)和当由该电压检测装置(14)所检测的检测电压降低到预先设定的负荷降低用设定值以下时使上述负荷降低装置(11)动作的控制装置(17)。
3.一种空调机，配备压缩机(1)、热源侧热交换器(2)、减压机构(3)、利用侧热交换器(4)以及降低上述压缩机(1)负荷的负荷降低装置(11)，其特征在于，还配备检测供给上述压缩机(1)的供电电源电压的电压检测装置(14)和当由该电压检测装置(14)所检测的检测电压降低到预先设定的负荷降低用设定值以下时使上述负荷降低装置(11)动作而且当上述检测电压降低到比上述负荷降低用设定值要低的运转停止用设定值以下时使上述压缩机(1)停止工作的控制装置(17)。
4.根据权利要求2或3任何一项所述的空调机，其特征在于，上述负荷降低装置(11)为在连接上述压缩机(1)的放出侧与吸入侧的分流回路(12)中设置的电磁阀。
5.一种空调机，该空调机配备压缩机(1)、热源侧热交换器(2)、减压机构(3)、利用侧热交换器(4)以及管理上述压缩机(1)运转控制的控制电路(22)，其特征在于，还配备当供电电源电压降低到预先设定的运转停止用设定值以下时用于对上述控制电路(22)输出停止上述压缩机(1)运转的信号的复位用集成电路(21)和把从复位用集成电路(21)来的信息作为光信号传输给上述控制电路(22)的光信号通信装置(23、24)。
全文摘要
一种空调机，配备有压缩机(1)、热源侧热交换器(2)、减压机构(3)以及利用侧热交换器(4)，还附设检测供给上述压缩机(1)的供电电源电压的电压检测装置(14)和当用该电压检测装置(14)所检测的电压降低到预先设定的运转停止用设定值以下时使上述压缩机(1)的运转停止的控制装置(17)，以便在供电电源电压下降时对压缩机(1)进行保护，并可在短时间内进行恢复运转。
文档编号F24F11/02GK1165941SQ97110599
公开日1997年11月26日 申请日期1997年4月24日 优先权日1996年4月24日
发明者吉田幸雄, 松井满, 竹内牧男, 村井哲, 横井雅明 申请人:大金工业株式会社