CN112074692A - 空调机 - Google Patents

Abstract

本发明的空调机具备：热交换器，其进行传递热的介质与空气的热交换；风扇，其向热交换器输送空气；以及控制装置，其基于与驱动风扇的风扇马达的转速对应的指令电压，来判定是否在热交换器发生由异物引起的堵塞。

Description

空调机

技术领域

本发明涉及空调机。特别是涉及室外单元所具有的热交换器的堵塞预测的空调机。

背景技术

在热泵制冷循环装置的室外单元中，在制热运转时，有时霜附着于热交换器，由于结霜而使经过热交换器的空气的风路变窄，使能力降低。以下将由于附着霜而使热交换器的风路变窄而堵塞的情况称为结霜。为了防止由结霜引起的能力降低，需要进行除去附着于热交换器的霜的除霜运转。以往，在是否进行除霜运转的判定中，有时利用安装于室外热交换器的温度传感器所检测的温度。然而，在仅基于温度的判定中，有时即使在未结霜的状态下也判定为进行除霜运转。若除霜运转较多，则制冷循环装置中的运转效率降低。因此提出一种基于控制成为向室外热交换器输送的空气的室外风扇的风扇马达的旋转速度的转速的指令电压，来判定是否结霜的技术(例如，参照专利文献1)。通常，存在以下关系：若向室外热交换器的结霜量增加，则用于风扇旋转的负荷增加，指令电压变大。基于这样的关系，专利文献1的技术在指令电压超过为了判定除霜所设定的除霜判定用阈值的情况下，推定为结霜量成为一定值以上并进行除霜运转。

专利文献1：国际公开第2016/084139号

这样，专利文献1记载的技术根据控制室外单元的风扇马达的转速的指令电压来判定结霜。然而，控制室外单元中的风扇马达的转速的指令电压，在室外热交换器产生因尘埃等异物引起堵塞的情况下也上升。

在室外热交换器中，若在产生了由尘埃等异物引起堵塞的状态下进行结霜，则到达除霜判定用阈值的时间缩短。即使进行除霜运转，异物也不会从室外热交换器被去除，因此堵塞未被消除，并在堵塞的状态下再次结霜。因此，若存在由异物引起的堵塞，则除霜运转的间隔缩短，除霜运转的次数增加，因而制冷循环装置的运转效率降低。因此，期望能够早期应对由异物引起的堵塞。

发明内容

为了解决以上课题，本发明的目的在于获得一种能够对由异物引起的对热交换器的堵塞进行早期应对的空调机。

为了实现上述目的，本发明的空调机具备：热交换器，其进行传递热的介质与空气的热交换；风扇，其向热交换器输送空气；以及控制装置，其基于与驱动风扇的风扇马达的转速对应的指令电压，来判定是否在热交换器发生由异物引起的堵塞。

根据本发明，通过判定为在开始空调机的运转之后设定时间的期间，指令电压成为堵塞判定阈值以上，来判定由异物引起的堵塞，因此能够对热交换器的由异物引起的堵塞进行早期应对。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的空调机的结构的图。

图2是表示本发明的实施方式1的室外控制装置10的结构例的图。

图3是对本发明的实施方式1的判定部10B所进行的堵塞判定进行说明的图。

图4是说明本发明的实施方式1的室外控制装置10进行的堵塞判定的处理流程的图。

图5是表示本发明的实施方式2的空调机的风扇马达2A的指令电压的时间变化的例子的图。

图6是说明本发明的实施方式2的室外控制装置10进行的堵塞判定的处理流程的图。

图7是表示本发明的实施方式3的空调机的风扇马达2A的指令电压的时间变化的例子的图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的空调机的结构的图。如图1所示，实施方式1的空调机为具有制冷剂回路的制冷循环装置，该制冷剂回路借助气体制冷剂配管300以及液体制冷剂配管400将室外单元100与室内单元200进行配管连接而构成。实施方式1的空调机连接有一台室外单元100和一台室内单元200。实施方式1的空调机能够切换进行冷却作为空调对象空间的房间内的制冷运转、和加热房间内的制热运转。

实施方式1的室内单元200具有室内热交换器5以及室内风扇7。室内热交换器5进行作为空调对象空间的室内的空气与制冷剂的热交换。例如，在制热运转时作为冷凝器发挥功能，使制冷剂冷凝而液化。另外，在制冷运转时以及除霜运转时，作为蒸发器发挥功能，使制冷剂蒸发而气化。室内风扇7使房间的空气经过室内热交换器5，并将经过室内热交换器5后的空气向房间内供给。

另外，室内单元200作为控制系统的设备，具有室内控制装置11以及远程控制器12(以下，称为遥控器12)。室内控制装置11控制室内单元200的室内风扇7等设备。在此在实施方式1中，室内控制装置11进行室外控制装置10与遥控器12的通信的中继。遥控器12具有输入装置(未图示)，将包含由用户输入的指示、设定等的信号向室内控制装置11发送。还具有显示装置12A，进行基于从室外控制装置10发送的信号的显示等。在实施方式1中分别构成室内控制装置11和遥控器12，但也可以使遥控器12具有室内控制装置11的设备控制的功能，使它们一体化。

另一方面，室外单元100具有压缩机3、四通阀4、电子膨胀阀6、室外热交换器1以及室外风扇2。压缩机3将吸入的制冷剂压缩并排出。虽然不特别限定，但实施方式1的压缩机3例如利用逆变电路等使运转频率任意地变化，由此能够使压缩机3的容量(每单位时间送出制冷剂的量)变化。四通阀4例如为根据制冷运转时和制热运转时切换制冷剂的流动的阀。另外，节流装置等电子膨胀阀6基于后述的室外控制装置10的指示进行开度调整，使制冷剂减压而膨胀。室外热交换器1进行制冷剂与空气(室外的空气)的热交换。例如在制热运转时，作为蒸发器发挥功能，使制冷剂蒸发而气化。另外，在制冷运转时以及除霜运转时，作为冷凝器发挥功能，使制冷剂冷凝而液化。室外风扇2使房间外的空气经过室外热交换器1，促进室外热交换器1中的热交换。室外风扇2以基于从后述的室外控制装置10发送的指令电压的转速驱动风扇马达2A来调整风量。室外控制装置10控制室外单元100内的设备。对室外控制装置10进行后述。

在此，对空调机的动作进行说明。首先，对空调机中的制热运转时的制冷剂的流动进行说明。从压缩机3排出的高压高温的气体状态的制冷剂经由四通阀4流入室内热交换器5。在室内热交换器5中，制冷剂通过与由室内风扇7供给的室内空气的热交换而冷凝，由此成为高压的液体状态的制冷剂，并从室内热交换器5流出。从室内热交换器5流出的高压的液体状态的制冷剂流入电子膨胀阀6，成为低压的气液两相状态的制冷剂。从电子膨胀阀6流出的低压的气液两相状态的制冷剂流入室外热交换器1，通过与由室外风扇2供给的外部空气的热交换而蒸发，由此成为低压的气体状态的制冷剂并从室外热交换器1流出。从室外热交换器1流出的低压的气体状态的制冷剂经由四通阀4被压缩机3吸入。

接下来，对空调机中的制冷运转时制冷剂的流动进行说明。从压缩机3排出的高压高温的气体状态的制冷剂经由四通阀4流入室外热交换器1，通过与由室外风扇2供给的外部空气的热交换而冷凝，由此成为高压的液体状态的制冷剂，并从室外热交换器1流出。从室外热交换器1流出的高压的液体状态的制冷剂流入电子膨胀阀6而成为低压的气液两相状态的制冷剂。从电子膨胀阀6流出的低压的气液两相状态的制冷剂流入室内热交换器5，通过与由室内风扇7供给的室内空气的热交换而蒸发，由此成为低压的气体状态的制冷剂，并从室内热交换器5流出。从室内热交换器5流出的低压的气体状态的制冷剂经由四通阀4被吸入至压缩机3。

图2是表示本发明的实施方式1的室外控制装置10的结构例的图。如上述的那样，实施方式1中的室外单元100具有室外控制装置10作为控制系统的设备。如图2所示，实施方式1的室外控制装置10具有设备控制部10A、判定部10B、运算部10C、通信部10D以及存储部10E。设备控制部10A进行控制压缩机3、电子膨胀阀6、室外风扇2等空调机的设备的处理。特别是进行室外单元100所具有的设备的控制处理。设备的控制基于来自遥控器12的设定温度等的指示而进行。判定部10B进行判定处理。在实施方式1中，如后述的那样，在空调机的运转开始时进行与堵塞相关的判定处理。运算部10C进行判定部10B进行的判定等所需的运算处理。通信部10D进行与在和室内控制装置11之间进行的信号通信相关的处理。在实施方式1中，特别发送使遥控器12显示堵塞判定结果的信号。存储部10E暂时或长期存储为了室外控制装置10的各部进行处理所需的各种数据。另外，也存储运算部10C进行运算等处理而得到的数据等。

在此，室外控制装置10具有微型计算机。微型计算机例如具有CPU(CentralProcessing Unit)等控制运算处理装置。控制运算处理装置实现设备控制部10A、判定部10B以及运算部10C的功能。另外，例如具有能够暂时存储数据的随机存储器(RAM)等易失性存储装置(未图示)、以及硬盘、能够长期存储数据的闪存等非易失性的辅助存储装置(未图示)。上述存储装置实现存储部10E的功能。例如，存储装置具有将控制运算处理装置进行的处理顺序作为程序的数据。而且，控制运算处理装置基于程序的数据执行处理，实现运算、判定等各部的处理。但是并不限定于此，也可以分别由专用设备(硬件)构成各部。

实施方式1的室外控制装置10的设备控制部10A在上述的制热运转中，根据室外单元100的室外风扇2中的风扇马达2A当前的转速，进行变更指令电压的处理。具体而言，设备控制部10A以风扇马达2A当前的转速成为基于室外热交换器1中的蒸发温度等设定的目标转速的方式变更指令电压，控制风扇马达2A的转速。在此，指令电压越大、风扇马达2A的转速越大。

图3是对本发明的实施方式1的判定部10B进行的堵塞判定进行说明的图。如图3所示，若在室外单元100的室外热交换器1发生由异物引起的堵塞，则施加于风扇马达2A的负荷变大。因此，对风扇马达2A的指令电压与正常时的负荷的情况相比较变大。在此，如上述的那样，即使在产生了结霜的情况下，施加于风扇马达2A的负荷也变大。但是在运转开始后不久，难以考虑产生由结霜引起的负荷。因此在开始空调机的运转之后，在预先决定的设定时间t期间当风扇马达2A的指令电压超过设定的阈值的情况下，能够判定发生由尘埃等异物引起的堵塞。

图4是说明本发明的实施方式1的室外控制装置10进行的堵塞判定中的处理流程的图。接下来，参照图4对与室外控制装置10的异物堵塞相关的判定处理进行说明。

设备控制部10A决定风扇马达2A的目标转速(步骤S11)。接下来，设备控制部10A以风扇马达2A的实际的转速成为目标转速的方式设定指令电压，使风扇马达2A旋转，并进行控制(步骤S12)。

判定部10B判定设备控制部10A设定的指令电压是否为堵塞判定阈值以上(步骤S13)。判定部10B若判定为指令电压不为堵塞判定阈值以上，则作为未产生堵塞而结束处理。

另一方面，判定部10B若判定为指令电压为堵塞判定阈值以上，则判定堵塞判定阈值以上的状态是否持续设定时间t(步骤S14)。判定部10B若判定为未持续设定时间t，则返回至步骤S13进行判定。

判定部10B若判定为堵塞判定阈值以上的状态持续了设定时间t，则使通信部10D对遥控器12发送发生由异物引起堵塞的主旨的信号(步骤S15)。遥控器12基于发送的信号，在显示装置12A显示表示产生异物堵塞的文字、符号以及图形等，并进行示教。

如以上那样，在实施方式1的室外单元100中，若判定为在开始空调机的运转之后设定时间t期间，指令电压为堵塞判定阈值以上，则判定为由异物引起的堵塞。因此，能够对室外热交换器1的由异物引起的堵塞进行早期应对。而且，通过在遥控器12的显示装置12A显示表示产生异物堵塞的主旨，从而能够更迅速地报告堵塞。在此，判定部10B即使在经过了设定时间t后，也可以基于指令电压持续进行判定的处理，并进行与结霜相关的判定处理。

实施方式2.

在上述的实施方式1中，进行了空调机的运转开始时的异物的堵塞判定。实施方式2的空调机在空调机的运转执行中，进行判定堵塞的处理。

图5是表示本发明的实施方式2的空调机的风扇马达2A的指令电压的时间变化的例子的图。图5对在室外单元100的室外热交换器1发生了被异物堵塞的状态下，空调机运转的情况进行表示。此时，由设备控制部10A设定的风扇马达2A中的指令电压的上升率α与由结霜引起的对风扇马达2A的指令电压的上升率β相比较有变大的趋势。

因此，在实施方式2的空调机中，基于运转执行中对风扇马达2A的指令电压的上升率α，判定是否产生由异物引起的堵塞。

图6是说明本发明的实施方式2的室外控制装置10进行的堵塞判定中的处理流程的图。接下来，一边参照图6、一边对与室外控制装置10的异物堵塞相关的判定处理进行说明。

判定部10B在空调机的运转执行中，判定指令电压是否上升(步骤S21)。若判定为指令电压未上升，则进行步骤S21的判定。判定部10B若判定为指令电压上升，则判定上升是否已停止(步骤S22)。判定部10B直到指令电压的上升停止为止继续进行判定。

若判定部10B判定为指令电压的上升已停止，则运算部10C计算上升期间的指令电压的上升率α1(步骤S23)。而且，判定部10B判定运算部10C计算的上升率α1是否为预先设定的上升率判定阈值A以上(步骤S24)。若判定部10B判定为上升率α1不是上升率判定阈值A以上，则返回至步骤S21。

另一方面，判定部10B若判定为上升率α1为上升率判定阈值A以上，则判定上升停止后的指令电压的上升状态是否持续预先设定的设定持续时间T以上(步骤S25)。判定部10B若判定为指令电压的上升状态持续了设定持续时间T以上，则使通信部10D对遥控器12发送产生异物堵塞的主旨的信号(步骤S26)。遥控器12基于发送的信号，在遥控器12的显示装置12A进行显示，并对异物堵塞进行示教。若判定部10B判定为指令电压的上升状态未持续设定持续时间T以上，则返回至步骤S21。

如以上那样，根据实施方式2的空调机，在运转执行中，室外控制装置10基于指令电压的上升率α和上升后的指令电压的设定持续时间T，来判定由异物引起的堵塞。而且，使遥控器12的显示装置12A显示产生由异物引起堵塞的主旨。因此，即使在空调机的运转执行中，也能够判定由异物引起的堵塞，也能够对室外热交换器1的堵塞进行早期应对。

实施方式3.

在实施方式1中进行了空调机的运转开始时的判定。另外，在实施方式2中基于空调机的运转执行中的指令电压的上升率进行了判定。实施方式3设定用于判定空调机的运转执行中的由指令电压引起的异物堵塞的判定阈值。

图7是表示本发明的实施方式3的空调机的风扇马达2A的指令电压的时间变化的例子的图。如图7所示，在实施方式3中将相对于正常时的运转时间t1为允许的运转时间的降低比率K倍的时间设为堵塞时的运转时间K×t1。如上述的那样，在发生堵塞的情况下，与正常的运转时间相比，到进行除霜运转为止的间隔缩短。允许的运转时间的降低比率K是表示即使产生堵塞而使运转时间变短也能够允许的范围。而且，将对正常时的运转时间与产生堵塞时的运转时间之差乘以相对于风扇马达2A的由结霜引起的指令电压的最大上升率βmax而得到的值设定为由异物引起的堵塞阈值Vo。若用公式表示以上内容，则成为(1)式。若降低比率K较少，则到堵塞判定为止的时间较长，但能够进行更正确的判定。

[公式1]

堵塞阈值Vo＝(由结霜引起的指令电压的最大上升率βmax)×(正常时与堵塞时的运转时间差(1-K)×t2)

…(1)

室外控制装置10的判定部10B基于堵塞阈值Vo，根据与空调机的运转执行中的风扇马达2A的指令电压的比较，判定是否产生由异物引起的堵塞。

如以上那样，在实施方式3的空调机中，在运转执行中基于向室外风扇2的风扇马达2A发送的指令电压，室外控制装置10的判定部10B能够更准确地进行由异物引起的堵塞的判定。另外，根据降低比率K，通过使阈值的条件严格，从而能够预测堵塞。

实施方式4.

在上述的实施方式1～实施方式3中，对室外单元100中的室外热交换器1的由异物引起的堵塞进行了判定，但并不限定于此。对于室内单元200侧的室内热交换器5，也能够基于室内风扇7的风量等进行由异物引起的堵塞的判定。

另外，在实施方式1～实施方式3中，对空调机具有使制冷剂循环的制冷剂回路进行了说明，但并不限定于此。例如，对于将能够传递热的制冷剂以外的介质与空气进行热交换的热交换器中的由异物引起的堵塞，能够应用上述的判定。

附图标记说明

1...室外热交换器；2...室外风扇；2A...风扇马达；3...压缩机；4...四通阀；5...室内热交换器；6...电子膨胀阀；7...室内风扇；10...室外控制装置；10A...设备控制部；10B...判定部；10C...运算部；10D...通信部；10E...存储部；11...室内控制装置；12...遥控器；12A...显示装置；100...室外单元；200...室内单元；300...气体制冷剂配管；400...液体制冷剂配管。

Claims (6)

1.一种空调机，其特征在于，具备：

热交换器，其进行传递热的介质与空气的热交换；

风扇，其向所述热交换器输送所述空气；以及

控制装置，其基于与驱动所述风扇的风扇马达的转速对应的指令电压，来判定是否在所述热交换器发生由异物引起的堵塞。

2.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，

所述控制装置若判定为在开始运转后的设定时间的期间，向所述风扇马达发送的指令电压成为所设定的堵塞判定阈值以上，则判定为发生所述由异物引起的堵塞。

3.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，

所述控制装置若判定为运转执行中的所述指令电压的上升率为所设定的上升率判定阈值以上，并且上升后的所述指令电压持续了设定持续时间，则判定为发生所述由异物引起的堵塞。

4.根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于，

所述控制装置基于运转执行中的所述指令电压、与基于和结霜有关的所述指令电压的上升率所设定的堵塞阈值的比较，进行所述由异物引起的堵塞的判定。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的空调机，其特征在于，

所述空调机具备基于信号进行显示的显示装置，

所述控制装置若判定为发生所述由异物引起的堵塞，则向所述显示装置发送所述信号，并使其显示发生了所述由异物引起的堵塞。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的空调机，其特征在于，

所述控制装置基于所述指令电压进一步判定是否发生结霜。

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