JP6787502B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
以下、本発明の空気調和機について説明する。図1は本発明の実施の形態1における空気調和機100の冷房運転時における概略構成を示す構成図である。空気調和機100は、室外機10、室内機20、及びリモコン30を備える。また、室内機20は内部に制御装置40を備える。室外機10及び室内機20の内部には、圧縮機11が運転することで空調空間の熱交換を行う冷凍サイクル装置1が設けられる。冷凍サイクル装置1を循環する冷媒の流れを図1の矢印で示す。
室外機10は、圧縮機11、室外熱交換器12、室外ファン13、膨張弁14、四方弁15、並びに室外温度センサ16及び室外熱交換器温度センサ17等の各温度センサを備える。また室内機20は、室内熱交換器21、室内ファン22、並びに室内温度センサ23及び室内熱交換器温度センサ24等の各温度センサを備える。このうち、圧縮機11、室外熱交換器12、膨張弁14、室内熱交換器21、及び四方弁15は順番に冷媒が流れる冷媒配管で接続され、冷媒の蒸発による吸熱と凝縮による放熱を利用する冷凍サイクル装置1が構成される。
圧縮機11は、吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として吐出する。室外熱交換器12は、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する熱交換器である。膨張弁14は、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒とする。膨張弁14としては、例えば開度を調節可能な電磁膨張弁などが用いられる。四方弁15は、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒流路内部を流れる冷媒の流れ方向を切替える。ここで、冷房運転とは、室内熱交換器21に低温低圧の冷媒を供給する運転のことであり、暖房運転とは、室内熱交換器21に高温高圧の冷媒を供給する運転のことである。室外温度センサ16は、外気温度Toを検出する。室外熱交換器温度センサ17は、室外熱交換器12の温度を検出する。
閾温度Tは放熱板温度Thの上昇を抑制する制御運転を行うか否かを判断する温度である。制御運転は、外気温度Toが閾温度T以上(To≧T)の場合に行われる運転である。外気温度Toが高くなるほど放熱板42から大気中に放熱できる熱量が減少するため、放熱板42の放熱能力は低下する。したがって、外気温度Toが高いほど放熱板温度Thのオーバーシュートが発生しやすい。閾温度Tとしては国際規格である46℃を設定して外気温度Toが高い場合に制御運転を行うものとする。
第一閾温度を閾温度T1Lo、第二閾温度を閾温度T1Miとする。閾温度T1Miは閾温度T1Loよりも高く(T1Lo<T1Mi)設定される。これらの閾温度T1Lo及び閾温度T1Miは、放熱板温度Thに対する3つの温度領域を定義する。すなわち、放熱板温度Thが閾温度T1Lo未満(Th<T1Lo)の温度領域を第一アップ域、閾温度T1Lo以上かつ閾温度T1Mi未満(T1Lo≦Th<T1Mi)の温度領域を第二アップ域、閾温度T1Mi以上(Th≧T1Mi)の温度領域を禁止域とする。
圧縮機11が動作すると制御運転が開始されてタイマー52はカウントを開始し、ステップS9に進む。
ステップS52で所定の回数上昇させていない場合(ステップS52:No)、ステップS50に戻り運転周波数fを上昇幅f1で上昇させる。また、ステップS50からステップS52を繰り返す。
以上の動作により、圧縮機制御部54は動作時間の間に所定の回数だけ運転周波数を上昇させる。
実施の形態1では、閾温度T1Lo及び閾温度T1Miにより3つの温度領域が定義される空気調和機100について説明したが、実施の形態2ではさらに閾温度T1Hiを設けて4つの温度領域が定義される空気調和機100について説明する。実施の形態2では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1との同一部分には同一符号を付して説明を省略するものとする。
ステップS6で放熱板温度ThがT1Lo≦Th<T1Miでない場合(ステップS6:No)、ステップS20に進む。
実施の形態1では、圧縮機11の起動時に制御運転を適用する空気調和機100について説明したが、実施の形態3では、起動時及び定常時に適用する空気調和機100について説明する。定常時とは、起動運転時間tsを経過した後の運転時である。圧縮機11の運転周波数fは起動運転時間tsの間に空調負荷に応じた運転周波数まで上昇しているため、定常時では起動時よりも運転周波数fが安定している。実施の形態3では、実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1との同一部分には同一符号を付して説明を省略するものとする。
実施の形態2では、起動時に制御運転を適用する空気調和機100について説明したが、実施の形態4では、起動時及び定常時の両方に適用する空気調和機100について説明する。実施の形態4では、実施の形態2との相違点を中心に説明し、実施の形態2との同一部分には同一符号を付して説明を省略するものとする。
記憶部53は、定常時における閾値として実施の形態2及び実施の形態3のパラメータに加えて第六閾温度及び変化幅Δfを記憶する。図13に基づいて各閾温度及び変化幅Δfについて説明する。第六閾温度を閾温度T2Hiとする。閾温度T2Hiは閾温度T2Miよりも高く(T2Mi<T2Hi)設定される。閾温度T2Hiは放熱板がオーバーシュートする温度である。放熱板温度Thの温度領域は、閾温度T2Lo、閾温度T2Mi及び閾温度T2Hiにより4つの温度領域が定義される。閾温度T2Mi以上かつ閾温度T2Hi未満(T2Mi≦Th<T2Hi)の温度領域を禁止域、閾温度T2Hi以上(Th≧T2Hi)の温度領域をダウン域とする。
放熱板温度ThがT2Mi≦Th<T2Hiでない場合(ステップS50:No)、つまりダウン域である場合、ステップS51に進む。
また、起動時及び定常時に制御運転を適用する。このため、起動時または定常時で放熱板温度Thがオーバーシュートした場合に、運転周波数fを低下させて放熱板温度Thを低下させることができる。
Claims (9)
- 圧縮機が運転することで空調空間の熱交換を行う冷凍サイクル装置と、
前記圧縮機を運転周波数で駆動させる制御装置と、
前記制御装置に接続され、前記制御装置から発生する熱を放熱する放熱板と、
前記放熱板の温度を検出する放熱板温度センサと、
前記放熱板の温度が低い程大きい上昇幅で前記運転周波数を上昇させる圧縮機制御部と
を備える空気調和機。 - 前記圧縮機制御部は、前記放熱板の温度が設定された第一閾温度未満である場合に前記圧縮機の前記運転周波数を第一上昇幅で上昇させ、前記第一閾温度以上である場合に前記運転周波数を前記第一上昇幅より小さい変化幅で変更させることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 前記圧縮機制御部は、前記放熱板の温度が前記第一閾温度以上かつ、前記第一閾温度より高い第二閾温度未満である場合に前記運転周波数を前記第一上昇幅より小さい第二上昇幅で上昇させ、前記第二閾温度以上である場合に前記運転周波数を維持または低下させることを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。
- 前記圧縮機制御部は、前記放熱板の温度が前記第二閾温度以上かつ前記第二閾温度より高い第三閾温度未満である場合に前記運転周波数を維持し、前記第三閾温度以上である場合に前記運転周波数を低下させることを特徴とする請求項3に記載の空気調和機。
- 前記圧縮機制御部は、前記圧縮機を起動してから設定された起動運転時間を経過した後に前記放熱板の温度が前記第二閾温度より高い第五閾温度未満である場合に前記運転周波数を上昇させ、前記第五閾温度以上である場合に前記運転周波数を維持または低下させることを特徴とする請求項3または4に記載の空気調和機。
- 前記圧縮機制御部は、前記第一閾温度よりも高く前記第五閾温度より低い第四閾温度が設定され、前記圧縮機を起動してから設定された起動運転時間を経過した後に前記放熱板の温度が前記第四閾温度未満である場合に前記運転周波数を第三上昇幅で上昇させ、前記第四閾温度以上かつ前記第五閾温度未満である場合に前記運転周波数を前記第三上昇幅より小さい第四上昇幅で上昇させることを特徴とする請求項5に記載の空気調和機。
- 前記圧縮機制御部は、前記圧縮機を起動してから設定された起動運転時間を経過した後に前記放熱板の温度が前記第五閾温度以上かつ前記第五閾温度よりも高い第六閾温度未満である場合に前記運転周波数を維持し、前記第六閾温度以上である場合に前記運転周波数を低下させることを特徴とする請求項6に記載の空気調和機。
- 前記放熱板温度センサは、前記圧縮機制御部が前記運転周波数を決定してから動作時間を経過した後に前記放熱板の温度を検出することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の空気調和機。
- 外気温度を検出する室外温度センサを備え、
前記外気温度が設定された閾温度以上である場合に、前記圧縮機制御部が前記放熱板の温度が低い程大きい上昇幅で前記運転周波数を上昇させることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の空気調和機。
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