JP2005147410A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機に係り、特に圧縮機をオンオフ制御するための制御装置を備えた空気調和機に好適なものである。 The present invention relates to an air conditioner, and is particularly suitable for an air conditioner including a control device for on / off control of a compressor.
この種の従来の空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を有する冷凍サイクルと、圧縮機をオンオフ制御するための制御装置とを備えて構成されている。 This type of conventional air conditioner includes a refrigeration cycle having a compressor, an outdoor heat exchanger, a decompression device, and an indoor heat exchanger, and a control device for on / off control of the compressor.
この空気調和機の冷房運転について図6を参照しながら説明すると、室温が設定温度T1より高い時に圧縮機をオンし、室内ユニットより冷風を吹出して室温を下げて行き、設定温度T1まで室温が下がると、圧縮機をオフして冷房運転を中断する。その後、室温の上昇を室温センサで検知し、室温が設定温度T1+γより高くなると、再び圧縮機をオンして冷房運転を開始する。以後は、運転停止操作がなされるまで、これが繰り返される。 When explained with reference to FIG cooling operation of the air conditioner, and turning on the compressor when ambient temperature is higher than the set temperatures T 1, go down to room temperature blow cold air from the indoor unit, to the set temperatures T 1 When the room temperature falls, the compressor is turned off and the cooling operation is interrupted. Thereafter, an increase in the room temperature is detected by a room temperature sensor. When the room temperature becomes higher than the set temperature T 1 + γ, the compressor is turned on again to start the cooling operation. Thereafter, this is repeated until the operation stop operation is performed.
この空気調和機の制御装置は、圧縮機の信頼性の向上を目的として、設定された圧縮機のオン確保時間tA及びオフ確保時間tBに基づいて圧縮機のオンオフを制御するオンオフ制御手段を有している。特に、室温と設定温度の大小に応じて圧縮機が起動してから次に停止するまでの時間を確保するためのオン確保時間tAを最小オン確保時間tA1に設定すると共に、圧縮機が停止してから次に起動するまでの時間を確保する為のオフ確保時間tBを最小オフ確保時間tB1に設定し、この時間内は設定温度T1や設定温度T1+γに関わらずオン確保時間tA1及びオフ確保時間tB1に基づいて圧縮機のオンオフを制御している。 This air conditioner control device has on / off control means for controlling on / off of the compressor based on the set on-off securing time tA and off-off securing time tB of the compressor for the purpose of improving the reliability of the compressor. doing. In particular, the on-reservation time tA for securing the time from the start of the compressor to the next stop is set to the minimum on-reservation time tA 1 according to the room temperature and the set temperature, and the compressor is stopped. The off-reservation time tB for securing the time until the next start-up is set as the minimum off-reservation time tB 1 , and the on-reservation time is set within this time regardless of the set temperature T 1 or the set temperature T 1 + γ On / off of the compressor is controlled based on tA 1 and off-reserved time tB 1 .
なお、これに関連するものとして、例えば特開平9−280669号公報(特許文献1)に記載されたものが挙げられる。 In addition, as a thing relevant to this, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 9-280669 (patent document 1) is mentioned, for example.
従来の空気調和機において、圧縮機のオンオフ頻度は、図4で示すオンオフ頻度特性61のように、空調負荷に対応して大きく変化するものである。すなわち、空調負荷が小さくなるほど大きくなり、さらに空調負荷が小さくなると再び小さくなる。その過程の中である点では、図6に示す通り、室温Tiが設定温度T1と設定温度T1+γとの間を推移する時間と、最小オン確保時間tA1及び最小オフ確保時間tB1とがほぼ同一になってしまい、圧縮機のオンオフ頻度が極めて大きくなってしまっていた。このため、圧縮機の信頼性が低下すると共に有効稼動率が低下するという課題があった。
In the conventional air conditioner, the on / off frequency of the compressor greatly changes corresponding to the air conditioning load, as in the on / off
そこで、単に設定温度T1と設定温度T1+γの間を広くしたり、単に最小オン確保時間tA1及び最小オフ確保時間tB1を長くしたりするだけでは、空調負荷が大きい時の快適性が損なわれてしまうという課題が生ずる。 Therefore, the comfort when the air-conditioning load is large can be obtained by simply widening the range between the set temperature T 1 and the set temperature T 1 + γ or simply increasing the minimum on-reservation time tA 1 and the minimum off-reservation time tB 1 . The problem arises that the damage will be lost.
本発明の目的は、低い空調負荷時における圧縮機の頻繁なオンオフを抑制して圧縮機の信頼性を向上すると共に有効稼動率を向上することができ、しかも高い空調負荷時における快適性を維持することができる空気調和機を得ることにある。 The object of the present invention is to suppress the frequent on / off of the compressor at a low air-conditioning load, improve the reliability of the compressor and improve the effective operating rate, and maintain the comfort at the time of a high air-conditioning load. It is to obtain an air conditioner that can do.
前記目的を達成するために、本発明は、圧縮機、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を有する冷凍サイクルと、前記圧縮機をオンオフ制御するための制御装置と、を備えた空気調和機において、前記制御装置は空調負荷に関連して前記圧縮機のオンオフ頻度を制御するオンオフ制御手段を有する構成にしたことにある。 In order to achieve the above object, the present invention provides an air comprising a refrigeration cycle having a compressor, an outdoor heat exchanger, a decompression device, and an indoor heat exchanger, and a control device for on / off controlling the compressor. In the conditioner, the control device has an on / off control means for controlling an on / off frequency of the compressor in relation to an air conditioning load.
本発明において、好ましくは、前記オンオフ制御手段は前記圧縮機のオン設定温度及びオフ設定温度の少なくとも一方を空調負荷に関連して変更する機能を有するものである。 In the present invention, preferably, the on / off control means has a function of changing at least one of an on-set temperature and an off-set temperature of the compressor in relation to an air conditioning load.
本発明において、好ましくは、前記オンオフ制御手段は前記圧縮機のオン確保時間及びオフ確保時間の少なくとも一方を空調負荷に関連して変更する機能を有するものである。 In the present invention, preferably, the on / off control means has a function of changing at least one of an on-assuring time and an off-assuring time of the compressor in relation to an air conditioning load.
前記目的を達成するために、本発明は、圧縮機、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を有する冷凍サイクルと、設定温度を設定するための温度設定装置と、室温を検出する室温センサと、前記圧縮機をオンオフ制御するための制御装置と、を備えた空気調和機において、前記制御装置は、室温及び設定温度に基づいて前記圧縮機のオンオフを制御すると共に、空調負荷に関連して前記設定温度を変更して前記圧縮機のオンオフ頻度を制御するオンオフ制御手段を有する構成にしたことにある。 To achieve the above object, the present invention provides a refrigeration cycle having a compressor, an outdoor heat exchanger, a decompression device, and an indoor heat exchanger, a temperature setting device for setting a set temperature, and a room temperature for detecting a room temperature. An air conditioner comprising a sensor and a control device for on / off control of the compressor, wherein the control device controls on / off of the compressor based on a room temperature and a set temperature and relates to an air conditioning load. Thus, there is an on / off control means for controlling the on / off frequency of the compressor by changing the set temperature.
本発明において、好ましくは、前記制御装置は前記空調負荷を所定時間内の前記圧縮機のオンオフ回数に基づいて算出する手段を有するものである。 In this invention, Preferably, the said control apparatus has a means to calculate the said air-conditioning load based on the frequency | count of ON / OFF of the said compressor in predetermined time.
本発明によれば、制御装置は空調負荷に関連して前記圧縮機のオンオフ頻度を制御するオンオフ制御手段を有する構成にしたので、低い空調負荷時における圧縮機の頻繁なオンオフを抑制して圧縮機の信頼性を向上すると共に有効稼動率を向上することができ、しかも高い空調負荷時における快適性を維持することができる空気調和機が得られる。 According to the present invention, since the control device has the on / off control means for controlling the on / off frequency of the compressor in relation to the air conditioning load, the compressor is compressed by suppressing frequent on / off of the compressor at the time of the low air conditioning load. An air conditioner that can improve the reliability of the machine and the effective operating rate and can maintain comfort during a high air-conditioning load is obtained.
以下、本発明の複数の実施例を、図1から図5を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。 A plurality of embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. The same reference numerals in the drawings of the respective embodiments indicate the same or equivalent.
本発明の第1実施例の空気調和機を、図1から図4を用いて説明する。 An air conditioner according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、本実施例の空気調和機の全体構成を図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施例の空気調和機の構成図である。 First, the whole structure of the air conditioner of a present Example is demonstrated, referring FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
図1において、1は圧縮機、2は切換弁を構成する四方弁、3は室外熱交換器、4は電動膨張弁等の減圧装置、5はクロスフィン型熱交換器で構成されている室内熱交換器、8は室外ファン、9は室外ファンモータ、10は室内ファン、11は室内ファンモータ、12は室温センサ、16はマイクロコンピュータとその周辺装置からなる制御装置、22はマイクロコンピュータ、23はメモリなどの記憶装置、24はタイマ装置、25は制御装置16と制御信号を送受信するリモコンである。
In FIG. 1, 1 is a compressor, 2 is a four-way valve constituting a switching valve, 3 is an outdoor heat exchanger, 4 is a pressure reducing device such as an electric expansion valve, and 5 is a room constituted by a cross fin type heat exchanger. Heat exchanger, 8 is an outdoor fan, 9 is an outdoor fan motor, 10 is an indoor fan, 11 is an indoor fan motor, 12 is a room temperature sensor, 16 is a control device including a microcomputer and its peripheral devices, 22 is a microcomputer, 23 Is a storage device such as a memory, 24 is a timer device, and 25 is a remote controller that transmits and receives control signals to and from the
圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、減圧装置4、室内熱交換器5は、冷媒配管により順次接続されて冷凍サイクルを構成する。圧縮機1、四方弁2,室外熱交換器3、減圧装置4、室外ファン8及び室外ファンモータ9等は室外ユニット内に収納されて室外に配置され、室内熱交換器5、室内ファン10、室内ファンモータ11及び制御装置16等は室内ユニット内に収納されて室内に配置される。
The
冷房運転時においては、四方弁2を図1の実線のように切り替え、図1の実線の矢印の方向に冷媒を流して冷房サイクルを構成する。即ち、冷房運転時には、圧縮機1で圧縮された冷媒は、室外熱交換器3において凝縮して室外空気に放熱し、次に減圧装置4で減圧し、室内熱交換器5で蒸発して室内空気から吸熱し、その後圧縮機1に戻り、以下これを繰り返す。
During the cooling operation, the four-
暖房運転時においては、四方弁2を図1の破線のように切り替え、破線の矢印の方向に冷媒を流して暖房サイクルを構成する。即ち、暖房運転時には、圧縮機1で圧縮された冷媒は、室内熱交換器5において凝縮して室内空気に放熱し、次に減圧装置4で減圧し、室外熱交換器5で蒸発して室外空気から吸熱し、その後に圧縮機1に戻り、以下これを繰り返す。
At the time of heating operation, the four-
各運転時において、室内空気は、室内ファン10の回転により図1の一点鎖線に示すように室内熱交換器5を通して吸込まれ、室内熱交換器5と熱交換して、暖房運転時には加熱され、冷房運転時には冷却されて吹出される。室温センサ12は、室温を検出するものであるが、具体的には室内熱交換器5に吸込まれる室内空気温度を検出するものである。
During each operation, the indoor air is sucked through the
制御装置16は、マイクロコンピュータ22、記憶装置23、タイマ装置24等を備える。この制御装置16は、室温センサ12等からの信号を取り込み、圧縮機1のオンオフ及び回転数を可変に制御すると共に、減圧装置4の制御を行なう。
The
操作部を構成するリモコン25は、運転操作部を構成する運転ボタン26、吹出温度設定部を構成する吹出温度設定ボタン27、室温設定装置を構成する室温設定ボタン28及びリモコン表示部29を有している。運転ボタン26は、運転停止中に押下することにより運転が開始され、運転中に押下することにより運転が停止されるものである。この運転は、具体的には自動運転モードで運転が開始され、室温センサ12及び外気温センサ等からの信号に基づいて冷房及び暖房運転が自動的に行なわれるものである。なお、手動運転スイッチにより冷房及び暖房運転を選定して行なうことも可能であるが、図示は省略してある。
The
室温設定ボタン28は、空気調和機の使用者が希望する室温設定を行なうためのものであり、運転モードに基づいた設定初期値が運転開始時に設定され、リモコン表示部29の設定温度表示部に表示される。この設定初期値を変更する場合には、室温設定ボタン28の一側を押すと、設定温度が上昇すると共に、その上昇した設定温度が設定温度表示部に表示され、また、他側を押すと設定温度が下降すると共に、下降した設定温度が設定温度表示部に表示されるようになっている。
The room
次に、かかる空気調和機の動作を図2から図4を参照しながら説明する。図2は図1の空気調和機の運転動作を説明するフローチャート、図3は図1の空気調和機の冷房運転時の室温の変化を模式的に示すフローチャート、図4は従来及び本実施例の空気調和機における空調負荷に対するオンオフ頻度特性を模式的に示す図である。 Next, the operation of the air conditioner will be described with reference to FIGS. 2 is a flowchart for explaining the operation of the air conditioner of FIG. 1, FIG. 3 is a flowchart schematically showing a change in room temperature during the cooling operation of the air conditioner of FIG. 1, and FIG. It is a figure which shows typically the on-off frequency characteristic with respect to the air-conditioning load in an air conditioner.
まず、リモコン25の運転ボタン26を操作することにより、図2に示すように、冷房運転が開始される(ステップ40)。自動運転モードの場合には、カレンダー機能、室温Ti及び外気温等から自動的に運転が設定されるが、冷房運転は室温Tiが所定温度以上の場合に設定される。
First, by operating the
次いで、室温設定ボタン28を操作することにより、使用者が希望する室温Tiを設定する(ステップ41)。この設定温度は図3の例ではT1である。この設定温度T1が設定されると、圧縮機1がオンする設定温度T1+αと、圧縮機1がオンする設定温度T1+βとが設定温度T1の上下に設定される。ここで、α及びβは可変値である。なお、前述した室温設定ボタン28の操作が運転開始後にない場合も想定されるので、最初はあらかじめ設定された初期値が設定される。
Next, the room
次いで、室温センサ12により室温Tiが検出される(ステップ42)。具体的には、室温センサ12で室温Tiを検出して制御装置16に信号を常時送信することにより、制御装置16で認識することになる。
Next, room temperature Ti is detected by the room temperature sensor 12 (step 42). Specifically, the
次いで、空調負荷が算出される(ステップ43)。この空調負荷の算出は、所定時間内の圧縮機1のオンオフ回数に基づいて算出される。なお、予め、オンオフ回数と空調負荷との関係曲線または関係テーブルを作成しておき、これに基づいて空調負荷が算出されるようにしておくことが好ましい。
Next, the air conditioning load is calculated (step 43). The air conditioning load is calculated based on the number of times the
次いで、ステップ43で算出された空調負荷に基づいて設定温度T1+αが変更される(ステップ44)。すなわち、空調負荷が小さいときは設定温度T1+αが大きくなるように変更され、空調負荷が大きいときは設定温度T1+αが小さくなるように変更される。このようにして設定温度T1+αが簡単に変更される。なお、予め空調負荷と設定温度T1+αとの関係曲線または関係テーブルを作成しておき、これに基づいて設定温度T1+αが変更されるようにしておくことが好ましい。 Next, the set temperature T 1 + α is changed based on the air conditioning load calculated in step 43 (step 44). That is, when the air conditioning load is small, the set temperature T 1 + α is changed so as to increase, and when the air conditioning load is large, the set temperature T 1 + α is changed so as to become small. In this way, the set temperature T 1 + α is easily changed. It is preferable that a relationship curve or a relationship table between the air conditioning load and the set temperature T 1 + α is created in advance, and the set temperature T 1 + α is changed based on this.
次いで、ステップ43で算出された空調負荷に基づいて設定温度T1+βが変更される(ステップ45)。すなわち、空調負荷が小さいときは設定温度T1+βが大きくなるように変更され、空調負荷が大きいときは設定温度T1+βが小さくなるように変更される。このようにして設定温度T1+βが簡単に変更される。なお、予め空調負荷と設定温度T1+βとの関係曲線または関係テーブルを作成しておき、これに基づいて設定温度T1+βが変更されるようにしておくことが好ましい。 Next, the set temperature T 1 + β is changed based on the air conditioning load calculated in step 43 (step 45). That is, when the air conditioning load is small, the set temperature T 1 + β is changed so as to increase, and when the air conditioning load is large, the set temperature T 1 + β is changed so as to become small. In this way, the set temperature T 1 + β is easily changed. It is preferable that a relationship curve or a relationship table between the air conditioning load and the set temperature T 1 + β is created in advance, and the set temperature T 1 + β is changed based on this.
次いで、ステップ42で検出された室温Tiがステップ41で設定された設定温度T1+α以上であるかが判定される(ステップ46)。この判定で設定温度T1+α以上でない場合には、ステップ48に進む。前記判定で設定温度T1+α以上であると判定された場合には、ステップ47に進んで圧縮機1がオンされ、ステップ41に戻る。
Next, it is determined whether the room temperature Ti detected in
ステップ48において、ステップ42で検出された室温Tiがステップ41で設定された設定温度T1+β以下であるかが判定される。この判定で設定温度T1+β以下でないと判定された場合には、ステップ41に戻り、圧縮機1のオン状態が継続される。これによって、室温Tiは、図3の最初の部分に示すように低下する。
In
圧縮機1のオン状態が継続され、前記判定で設定温度T1+β以下になると、ステップ49に進んで圧縮機1がオフされ、ステップ41に戻り、圧縮機1のオフ状態が継続される。これによって、室温Tiは、図3の次の部分に示すように上昇される。
If the
上述した圧縮機1のオンオフがどの程度の頻度で繰り返されているかを検出する手段として、図示していないが、所定時間内における圧縮機1のオンオフ回数を検出する手段を有している。
As a means for detecting how often the above-described on / off of the
かかる空気調和機の動作により、圧縮機1のオンオフ頻度は、空調負荷に関連して変化させることができる。具体的には、圧縮機1のオンオフ頻度は、図4にオンオフ頻度特性60のように、従来の空気調和機における圧縮機1のオンオフ頻度特性61に比較して空調負荷が小さい場合に、小さくなるようになっている。図4に示すように、負荷(1)では常にオンの状態の定格運転となり、負荷(2)ではオンオフ頻度が低い状態となり、負荷(3)ではオンオフ頻度が最も高い状態となり、負荷(4)ではオンオフ頻度が低い状態となり、負荷(5)では常にオフの状態状態となる。
By the operation of the air conditioner, the on / off frequency of the
また、圧縮機1が停止している状態から圧縮機1をオンする際、実際には圧縮機の立上りまでの時間が存在する。頻繁な圧縮機1のオンオフを抑制することで、圧縮機1のロスとなるオン時間を削減することもでき、空気調和機としての有効稼動率も向上する。
Further, when the
本実施例によれば、制御装置16は空調負荷に関連して圧縮機1のオンオフ頻度を制御するオンオフ制御手段を有しているので、低い空調負荷時における圧縮機1の頻繁なオンオフを抑制して圧縮機1の信頼性を向上すると共に有効稼動率を向上することができ、しかも高い空調負荷時における快適性を維持することができる空気調和機が得られる。
According to the present embodiment, since the
また、かかる制御装置16のオンオフ制御手段は圧縮機1のオン設定温度T1+β及びオフ設定温度T1+αを空調負荷に関連して変更する機能を有するという簡単な構成で前述の効果を得ることができる。
Further, the on / off control means of the
なお、制御装置16のオンオフ制御手段は圧縮機1のオン設定温度T1+β及びオフ設定温度T1+αの少なくとも一方を空調負荷に関連して変更する機能を有するようにしてもよい。
The on / off control means of the
次に、本発明の第2実施例について図5を用いて説明する。図5は本発明の第2実施例の空気調和機における冷房運転時の室温の変化を模式的に示すタイムチャートである。この第2実施例は、次に述べる通り第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と基本的には同一である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a time chart schematically showing a change in room temperature during cooling operation in the air conditioner of the second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment as described below, and is basically the same as the first embodiment in other points.
この第2実施例では、制御装置16のオンオフ制御手段は圧縮機1のオン確保時間TA1+X及びオフ確保時間TB1+Yを空調負荷に関連して変更する機能を有するものである。具体的には、オン確保時間TA1+X及びオフ確保時間TB1+Yの時間X及び時間Yを制御装置16のタイマ装置24で変更することにより、オン確保時間TA1+X及びオフ確保時間TB1+Yによる圧縮機1のオンオフ制御を設定温度による圧縮機1のオンオフ制御より優先するものである。
In the second embodiment, the on / off control means of the
この第2実施例によれば、時間X及び時間Yの変更により図5に示す室温Tiの変化を空調負荷に関連して変更することができるので、第1実施例と同様に、低い空調負荷時における圧縮機1の頻繁なオンオフを抑制して圧縮機1の信頼性を向上すると共に有効稼動率を向上することができ、しかも高い空調負荷時における快適性を維持することができる空気調和機が得られる。
According to the second embodiment, the change in the room temperature Ti shown in FIG. 5 can be changed in relation to the air conditioning load by changing the time X and the time Y, so that the air conditioning load is low as in the first embodiment. The air conditioner can suppress the frequent on / off of the
また、かかる制御装置16のオンオフ制御手段は圧縮機1のオン確保時間TA1+X及びオフ確保時間TB1+Yを空調負荷に関連して変更する機能を有するという簡単な構成で前述の効果を得ることができる。
Further, the on / off control means of the
なお、制御装置16のオンオフ制御手段は圧縮機1のオン確保時間TA1+X及びオフ確保時間TB1+Yの少なくとも一方を空調負荷に関連して変更する機能を有するようにしてもよい。
The on / off control means of the
1…圧縮機、2…四方弁、3…室外熱交換器、4…減圧装置、5…室内熱交換器、8…室外ファン、10…室内ファン、12…室温センサ、16…制御装置、22…マイクロコンピュータ、23…記憶装置、24…タイマ装置、25…リモコン、26…運転ボタン、27…吹出温度設定ボタン、28…室温設定ボタン(室温設定装置)、29…リモコン表示部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記制御装置は空調負荷に関連して前記圧縮機のオンオフ頻度を制御するオンオフ制御手段を有する
ことを特徴とする空気調和機。 In an air conditioner comprising a compressor, an outdoor heat exchanger, a refrigeration cycle having a decompression device and an indoor heat exchanger, and a control device for on / off control of the compressor,
The air conditioner characterized in that the control device has an on / off control means for controlling an on / off frequency of the compressor in relation to an air conditioning load.
前記制御装置は、室温及び設定温度に基づいて前記圧縮機のオンオフを制御すると共に、空調負荷に関連して前記設定温度を変更して前記圧縮機のオンオフ頻度を制御するオンオフ制御手段を有する
ことを特徴とする空気調和機。 A refrigeration cycle having a compressor, an outdoor heat exchanger, a decompression device and an indoor heat exchanger, a temperature setting device for setting a set temperature, a room temperature sensor for detecting a room temperature, and an on / off control for the compressor An air conditioner including a control device,
The control device has on / off control means for controlling on / off of the compressor by controlling the on / off of the compressor by controlling the on / off of the compressor based on a room temperature and a set temperature, and changing the set temperature in relation to an air conditioning load. Air conditioner characterized by.
5. The air conditioner according to claim 1, wherein the control device includes means for calculating the air conditioning load based on the number of times the compressor is turned on and off within a predetermined time. .
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