JP2001255024A - Air conditioner and its control method - Google Patents
Air conditioner and its control methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、冷房または暖房に
より室内空気を所望の状態に調整する空気調和機および
その制御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for adjusting indoor air to a desired state by cooling or heating, and a control method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5は、従来の空気調和機の一例を示す
もので、ここに示す空気調和機21は、室内熱交換ユニ
ット2と、室外熱交換ユニット3と、これら熱交換ユニ
ット2、3間に冷媒を循環させる冷媒回路4と、冷媒回
路4内の冷媒の圧力を高める圧縮機5'と、室内熱交換
ユニット2または室外熱交換ユニット3で凝縮した冷媒
を減圧する膨張弁6と、圧縮機5'のモータ5a'の回転
数に基づいて膨張弁6の開度を調節する制御部29と、
余剰液冷媒を一時貯留するアキュムレータ(余剰液冷媒
保持容器)22とを備えている。また冷媒回路4には、
圧縮機5'において圧力を高められた冷媒を室内熱交換
ユニット2と室外熱交換ユニット3のうちいずれか一方
に選択的に流す四方弁10が設けられている。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an example of a conventional air conditioner. An air conditioner 21 shown here comprises an indoor heat exchange unit 2, an outdoor heat exchange unit 3, these heat exchange units 2, A refrigerant circuit 4 for circulating the refrigerant between the refrigerant circuits 3, a compressor 5 'for increasing the pressure of the refrigerant in the refrigerant circuit 4, an expansion valve 6 for decompressing the refrigerant condensed in the indoor heat exchange unit 2 or the outdoor heat exchange unit 3, and A control unit 29 for adjusting the opening of the expansion valve 6 based on the rotation speed of the motor 5a 'of the compressor 5';
And an accumulator (excess liquid refrigerant holding container) 22 for temporarily storing the excess liquid refrigerant. In the refrigerant circuit 4,
A four-way valve 10 is provided for selectively flowing the refrigerant, the pressure of which has been increased in the compressor 5 ', to one of the indoor heat exchange unit 2 and the outdoor heat exchange unit 3.
【0003】この空気調和機21では、冷房運転時にお
いて、図5中実線矢印で示すように、圧縮機5'で高温
高圧となったガス冷媒が冷媒回路4を通して室外熱交換
ユニット3に送られ、ここで冷却され凝縮し高温高圧の
液冷媒となり、次いで膨張弁6において減圧されて低温
低圧の液冷媒となり、次いで室内熱交換ユニット2に送
られ、室内空気を冷却するとともに加温され蒸発して低
温低圧のガス冷媒となり、次いでアキュムレータ22を
経て圧縮機5'に戻されて高温高圧のガス冷媒となり、
以後この過程が繰り返される。また暖房運転時において
は、破線矢印で示すように、圧縮機5'で高温高圧とな
ったガス冷媒が室内熱交換ユニット2に送られ、室内空
気を加温するとともに凝縮して高温高圧の液冷媒とな
り、次いで膨張弁6において減圧されて低温低圧の液冷
媒となり、次いで室外熱交換器3に送られて加温され蒸
発して低温低圧のガス冷媒となり、次いでアキュムレー
タ22を経て圧縮機5'に戻されて高温高圧のガス冷媒
となり、以後この過程が繰り返される。In the air conditioner 21, during the cooling operation, the gas refrigerant which has become high temperature and high pressure in the compressor 5 'is sent to the outdoor heat exchange unit 3 through the refrigerant circuit 4, as indicated by the solid line arrow in FIG. Here, the refrigerant is cooled and condensed to become a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant, and then decompressed by the expansion valve 6 to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant. To become a low-temperature low-pressure gas refrigerant, and then returned to the compressor 5 ′ via the accumulator 22 to become a high-temperature high-pressure gas refrigerant,
Thereafter, this process is repeated. Also, during the heating operation, as indicated by the dashed arrow, the gas refrigerant which has become high-temperature and high-pressure in the compressor 5 'is sent to the indoor heat exchange unit 2, where it heats and condenses the room air and converts the high-temperature and high-pressure liquid. The refrigerant is decompressed by the expansion valve 6 to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant, then sent to the outdoor heat exchanger 3 where it is heated and evaporated to become a low-temperature and low-pressure gas refrigerant, and then passes through the accumulator 22 to the compressor 5 ′ And becomes a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and this process is repeated thereafter.
【0004】図6はこの空気調和機21の運転の過程に
おける冷媒の熱力学的変化を示すモリエル線図である。
以下、この図について説明する。 (1)圧縮機5'において、ガス冷媒が圧縮される過程
では、冷媒の状態は図中右上がりに変化する(a'点か
らb'点)。以下、この過程を圧縮過程という。 (2)室内熱交換ユニット2または室外熱交換ユニット
3において、ガス冷媒が冷却され液冷媒となる過程で
は、冷媒の状態は図中左方向に変化する(b'点からc'
点)。以下、この過程を凝縮過程という。 (3)膨張弁6において液冷媒が低温低圧となる過程で
は、冷媒の状態は図中下方に変化する(c'点からd'
点)。以下、この過程を減圧過程という。 (4)室内熱交換ユニット2または室外熱交換ユニット
3において、液冷媒が加温されガス冷媒となる過程で
は、冷媒の状態は図中右方向に変化し、飽和蒸気線Gに
達した時点(e'点)で完全に蒸発し、さらに若干の過
熱度SH'をもつように過熱状態とされる(a'点)。以
下、この過程を蒸発過程という。 (1)から(4)に示す運転過程において、圧縮機5'
のモータ5a'の回転数が増減した場合には、圧縮機5'
の吐出圧が変化し冷媒の圧力が増減するが、制御部29
によりモータ5a'の回転数に応じて膨張弁6の開度が
調節され、冷媒の状態が極端に変動することを防止す
る。FIG. 6 is a Mollier diagram showing the thermodynamic change of the refrigerant during the operation of the air conditioner 21.
Hereinafter, this figure will be described. (1) In the process of compressing the gas refrigerant in the compressor 5 ', the state of the refrigerant changes upward to the right in the figure (from point a' to point b '). Hereinafter, this process is called a compression process. (2) In the process of cooling the gas refrigerant into a liquid refrigerant in the indoor heat exchange unit 2 or the outdoor heat exchange unit 3, the state of the refrigerant changes leftward in the drawing (from point b 'to point c').
point). Hereinafter, this process is referred to as a condensation process. (3) In the process in which the liquid refrigerant becomes low temperature and low pressure in the expansion valve 6, the state of the refrigerant changes downward in the figure (from point c 'to d').
point). Hereinafter, this process is referred to as a decompression process. (4) In the process in which the liquid refrigerant is heated and turned into a gas refrigerant in the indoor heat exchange unit 2 or the outdoor heat exchange unit 3, the state of the refrigerant changes rightward in the figure and reaches the saturated vapor line G ( It evaporates completely at point e ') and is brought into a superheated state with a slight degree of superheat SH' (point a '). Hereinafter, this process is called an evaporation process. In the operation process shown in (1) to (4), the compressor 5 ′
When the number of rotations of the motor 5a 'increases or decreases, the compressor 5'
The discharge pressure of the refrigerant changes and the pressure of the refrigerant increases or decreases.
Thus, the opening of the expansion valve 6 is adjusted in accordance with the rotation speed of the motor 5a ', thereby preventing the state of the refrigerant from fluctuating extremely.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の空気調和機21では、運転時の冷媒の状態変化にば
らつきが生じやすく、運転の効率が低下してしまうこと
があった。例えば減圧過程において膨張弁6の開度が過
度に大きくなり、冷媒の高圧が低下するとともに低圧が
上昇し、図6中破線で示すように、蒸発過程における冷
媒の圧力が高くなり蒸発が不十分となってしまい、その
結果、熱交換効率が低下し、運転効率の低下が生じるこ
とがあった。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、運転効率を高く維持することができる空気調和機お
よびその制御方法を提供することを目的とする。However, in the above-described conventional air conditioner 21, the change in the state of the refrigerant during operation is likely to vary, and the operation efficiency may decrease. For example, in the pressure reducing process, the opening of the expansion valve 6 becomes excessively large, and the high pressure of the refrigerant decreases and the low pressure increases. As shown by the broken line in FIG. As a result, the heat exchange efficiency is reduced, and the operation efficiency is sometimes reduced. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an air conditioner capable of maintaining high operation efficiency and a control method thereof.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記の課題
を解決するための手段として、次のような構成を有する
空気調和機およびその制御方法を採用する。請求項1記
載の空気調和機は、室内熱交換ユニットと、室外熱交換
ユニットと、これら熱交換ユニット間に冷媒を循環させ
る冷媒回路と、この冷媒回路内の冷媒の圧力を高める圧
縮機と、室内または室外熱交換ユニットで凝縮した冷媒
を減圧する膨張弁と、室内熱交換ユニットにおける冷媒
の状態を検出する室内用冷媒状態検出手段と、室外熱交
換ユニットにおける冷媒の状態を検出する室外用冷媒状
態検出手段と、これら冷媒状態検出手段によって検出さ
れた冷媒の状態に基づいて膨張弁の開度を調節する制御
部とを備えていることを特徴とする。この空気調和機で
は、制御部によって、蒸発過程における冷媒の過熱度が
所定範囲となるように膨張弁の開度を調節することがで
きる。従って、蒸発過程において冷媒の圧力が低くなり
蒸発が不十分となることを確実に防ぎ、運転時の熱交換
効率を高く維持し、運転効率向上を図ることができる。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention employs an air conditioner having the following configuration and a control method thereof. The air conditioner according to claim 1 includes an indoor heat exchange unit, an outdoor heat exchange unit, a refrigerant circuit that circulates refrigerant between the heat exchange units, and a compressor that increases the pressure of the refrigerant in the refrigerant circuit. An expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant condensed in the indoor or outdoor heat exchange unit, an indoor refrigerant state detecting means for detecting the state of the refrigerant in the indoor heat exchange unit, and an outdoor refrigerant for detecting the state of the refrigerant in the outdoor heat exchange unit It is characterized by comprising a state detecting means, and a control unit for adjusting the degree of opening of the expansion valve based on the state of the refrigerant detected by the refrigerant state detecting means. In this air conditioner, the opening of the expansion valve can be adjusted by the control unit such that the degree of superheat of the refrigerant in the evaporation process falls within a predetermined range. Therefore, it is possible to reliably prevent the pressure of the refrigerant from becoming low and insufficient evaporation during the evaporation process, to maintain a high heat exchange efficiency during operation, and to improve the operation efficiency.
【0007】請求項2記載の空気調和機は、室内用およ
び室外用冷媒状態検出手段として、冷媒の温度を検出す
る温度センサを用いることを特徴とする。この空気調和
機では、冷媒状態検出手段として安価な温度センサを用
いることによって、設備コストを削減することができ
る。The air conditioner according to the present invention is characterized in that a temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant is used as the indoor and outdoor refrigerant state detecting means. In this air conditioner, equipment cost can be reduced by using an inexpensive temperature sensor as the refrigerant state detecting means.
【0008】請求項3記載の空気調和機は、室内用およ
び室外用冷媒状態検出手段として、冷媒の圧力を検出す
る圧力センサを用いることを特徴とする。この空気調和
機では、圧力センサを用いることによって、凝縮および
蒸発過程における冷媒の圧力を正確に知ることができ
る。このため、精度よく過熱度を所定範囲に維持し、よ
り優れた効率向上効果を得ることができる。The air conditioner according to a third aspect of the present invention is characterized in that a pressure sensor for detecting the pressure of the refrigerant is used as the indoor and outdoor refrigerant state detecting means. In this air conditioner, by using the pressure sensor, the pressure of the refrigerant in the condensation and evaporation processes can be accurately known. For this reason, the degree of superheat can be accurately maintained in the predetermined range, and a more excellent efficiency improving effect can be obtained.
【0009】請求項4記載の空気調和機の制御方法は、
室内熱交換ユニットと、室外熱交換ユニットと、これら
熱交換ユニット間に冷媒を循環させる冷媒回路と、この
冷媒回路内の冷媒の圧力を高める圧縮機と、室内または
室外熱交換ユニットで凝縮した冷媒を減圧する膨張弁
と、室内熱交換ユニットにおける冷媒の状態を検出する
室内用冷媒状態検出手段と、室外熱交換ユニットにおけ
る冷媒の状態を検出する室外用冷媒状態検出手段と、こ
れら冷媒状態検出手段によって検出された冷媒の状態に
基づいて膨張弁の開度を調節する制御部とを備えた空気
調和機を制御する方法であって、室内用および室外用冷
媒状態検出手段によって検出された冷媒の状態に基づい
て膨張弁の開度を調節することにより、室内または室外
熱交換ユニットにおける冷媒の過熱度を所定範囲に維持
することを特徴とする。この制御方法では、蒸発過程に
おいて冷媒の圧力が低くなり蒸発が不十分となることを
確実に防ぎ、運転時の熱交換効率を高く維持し、運転効
率向上を図ることができる。[0009] The control method of the air conditioner according to claim 4 is as follows.
An indoor heat exchange unit, an outdoor heat exchange unit, a refrigerant circuit for circulating refrigerant between the heat exchange units, a compressor for increasing the pressure of the refrigerant in the refrigerant circuit, and a refrigerant condensed in the indoor or outdoor heat exchange unit Expansion valve for reducing pressure, indoor refrigerant state detecting means for detecting the state of the refrigerant in the indoor heat exchange unit, outdoor refrigerant state detecting means for detecting the state of the refrigerant in the outdoor heat exchange unit, and these refrigerant state detecting means And a control unit that adjusts the opening of the expansion valve based on the state of the refrigerant detected by the refrigerant state detecting means, and the refrigerant state detected by the indoor and outdoor refrigerant state detecting means. The degree of superheat of the refrigerant in the indoor or outdoor heat exchange unit is maintained in a predetermined range by adjusting the degree of opening of the expansion valve based on the state. . According to this control method, it is possible to reliably prevent the pressure of the refrigerant from becoming low and insufficient evaporation in the evaporation process, to maintain a high heat exchange efficiency during operation, and to improve the operation efficiency.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の空気調和機の一
実施形態を示すもので、ここに示す空気調和機1は、室
内熱交換ユニット2と、室外熱交換ユニット3と、これ
ら熱交換ユニット2、3間に冷媒を循環させる冷媒回路
4と、冷媒回路4内の冷媒の圧力を高める圧縮機5と、
室内熱交換ユニット2または室外熱交換ユニット3で凝
縮した冷媒を減圧する膨張弁6と、室内熱交換ユニット
2における冷媒の温度を検出する室内用冷媒状態検出手
段である室内用温度センサ7と、室外熱交換ユニット3
における冷媒の温度を検出する室外用冷媒状態検出手段
である室外用温度センサ8と、これら温度センサ7、8
によって検出された冷媒の温度に基づいて膨張弁6の開
度を調節する制御部9とを備えている。FIG. 1 shows an embodiment of an air conditioner according to the present invention. An air conditioner 1 shown here comprises an indoor heat exchange unit 2, an outdoor heat exchange unit 3, A refrigerant circuit 4 for circulating the refrigerant between the heat exchange units 2 and 3, a compressor 5 for increasing the pressure of the refrigerant in the refrigerant circuit 4,
An expansion valve 6 for reducing the pressure of the refrigerant condensed in the indoor heat exchange unit 2 or the outdoor heat exchange unit 3, an indoor temperature sensor 7 serving as an indoor refrigerant state detecting means for detecting the temperature of the refrigerant in the indoor heat exchange unit 2, Outdoor heat exchange unit 3
An outdoor temperature sensor 8 which is an outdoor refrigerant state detecting means for detecting the temperature of the refrigerant in the air conditioner;
And a controller 9 for adjusting the opening degree of the expansion valve 6 based on the temperature of the refrigerant detected by the controller 9.
【0011】また冷媒回路4には、圧縮機5において圧
力を高められた冷媒を室内熱交換ユニット2と室外熱交
換ユニット3のうちいずれか一方に選択的に流す四方弁
10が設けられている。The refrigerant circuit 4 is provided with a four-way valve 10 for selectively flowing the refrigerant whose pressure has been increased in the compressor 5 to either the indoor heat exchange unit 2 or the outdoor heat exchange unit 3. .
【0012】室内熱交換ユニット2は、冷媒回路4に接
続された室内熱交換器11と、室内熱交換器11におけ
る室内空気と冷媒との間の熱交換効率を高める室内ファ
ン12とを備えている。室内熱交換ユニット2には、天
井埋め込み型、すなわち天井面に埋め込まれるようにし
て設置されるタイプの構造や、天吊型、すなわち天井か
ら吊り下げ可能な構造を採用することができる。また壁
掛け型とすることもできる。また、室内熱交換ユニット
2は、エアフィルタの交換や吸込グリルの清掃を簡単に
行えるように、吸込グリルをワイヤで吊り下げて昇降さ
せる機構を設けることも可能である。The indoor heat exchange unit 2 includes an indoor heat exchanger 11 connected to the refrigerant circuit 4, and an indoor fan 12 for increasing the efficiency of heat exchange between the indoor air and the refrigerant in the indoor heat exchanger 11. I have. The indoor heat exchange unit 2 may adopt a structure embedded in a ceiling, that is, a structure that is installed so as to be embedded in a ceiling surface, or a ceiling suspension type, that is, a structure that can be hung from a ceiling. It can also be a wall-mounted type. Further, the indoor heat exchange unit 2 may be provided with a mechanism for suspending and lifting the suction grill with a wire so that the air filter can be replaced and the suction grill can be easily cleaned.
【0013】室外熱交換ユニット3は、冷媒回路4に接
続された室外熱交換器13と、室外熱交換器13におけ
る室外空気と冷媒との間の熱交換効率を高める室外ファ
ン14とを備えている。The outdoor heat exchange unit 3 includes an outdoor heat exchanger 13 connected to the refrigerant circuit 4, and an outdoor fan 14 for increasing the efficiency of heat exchange between the outdoor air and the refrigerant in the outdoor heat exchanger 13. I have.
【0014】熱交換器11、13には、冷媒回路4を構
成する伝熱管の内径が7mm以下、例えば6.35mm
である細径高密度熱交換器を用いるのが好適である。ま
た伝熱管には内面溝付のものを用いると、冷媒の伝熱管
に対する熱伝導効率を高め熱交換効率を向上させること
ができるため好ましい。さらに、伝熱板(伝熱フィン)
には、風の流れに対して傾斜がついたルーバーカットを
採用したアントラールーバーフィンを用いると、伝熱面
積を大きくし熱交換効率を高めることができることか
ら、これら熱交換器11、13を薄型熱交換器とするこ
とができるため好ましい。また細径の伝熱管を用いる場
合には、冷媒分配サーキット数が多くすることが必要と
なることから、各サーキット分配管での冷媒流量を安定
化させるため、1個で多くのサーキット数に対応可能で
分配性のよい冷媒分配器を使用するのが好ましい。The heat exchangers 11 and 13 have a heat transfer tube having an inner diameter of 7 mm or less, for example, 6.35 mm.
It is preferable to use a small-diameter high-density heat exchanger that is as follows. In addition, it is preferable to use a heat transfer tube having a groove on the inner surface since the heat transfer efficiency of the refrigerant to the heat transfer tube can be increased and the heat exchange efficiency can be improved. In addition, heat transfer plates (heat transfer fins)
The use of antler louver fins that adopt louver cuts that are inclined with respect to the flow of wind can increase the heat transfer area and increase the heat exchange efficiency. This is preferable because it can be a heat exchanger. Also, when using small-diameter heat transfer tubes, it is necessary to increase the number of refrigerant distribution circuits, so one stabilizes the flow rate of refrigerant in each circuit distribution pipe. It is preferred to use a refrigerant distributor which is possible and well distributable.
【0015】圧縮機5は、冷媒回路4内の低温低圧のガ
ス冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒にして吐出するこ
とができるように構成されている。圧縮機5としては、
スクロールコンプレッサ、ロータリーコンプレッサなど
を用いるのが好ましい。スクロールコンプレッサとして
は、スクロールの材料として高強度材料を採用すること
により、漏れ損失を低減し高効率化を図ることができる
タイプのものが好適である。The compressor 5 is configured to compress a low-temperature and low-pressure gas refrigerant in the refrigerant circuit 4 and discharge it as a high-temperature and high-pressure gas refrigerant. As the compressor 5,
It is preferable to use a scroll compressor, a rotary compressor, or the like. As the scroll compressor, a type that can reduce leakage loss and increase efficiency by adopting a high-strength material as a material for the scroll is preferable.
【0016】圧縮機5のモータ5aとしては、リラクタ
ンスDCモータを採用することができる。このモータ5
aには、DCモータを駆動可能なDCインバータ(図示
略)に接続され、インバータ制御が可能とされた構成を
採用するのが好ましい。このインバータには「位置セン
サレス方式」を採用することにより、DCモータの端子
電圧から回転子の瞬時回転角度を検出することができる
ようにするのが好ましい。またインバータには「弱め界
磁制制御」を採用することにより、低・中速域における
モータ電流を減少させ、効率を向上させることができ
る。As the motor 5a of the compressor 5, a reluctance DC motor can be employed. This motor 5
It is preferable that a is connected to a DC inverter (not shown) that can drive a DC motor and that the inverter can be controlled by a. It is preferable that the inverter employs a "position sensorless system" so that the instantaneous rotation angle of the rotor can be detected from the terminal voltage of the DC motor. In addition, by employing "field weakening control" for the inverter, the motor current in the low / medium speed range can be reduced and the efficiency can be improved.
【0017】温度センサ7、8は、熱交換ユニット2、
3における冷媒の温度に応じた検出信号を制御部9に出
力することができるように構成されており、汎用の温度
センサ、例えばサーミスタ、銅センサ、白金センサ等が
使用可能である。The temperature sensors 7, 8 are connected to the heat exchange unit 2,
3 is configured to be able to output a detection signal corresponding to the temperature of the refrigerant to the control unit 9, and a general-purpose temperature sensor such as a thermistor, a copper sensor, and a platinum sensor can be used.
【0018】制御部9は、温度センサ7、8からの検出
信号に応じた制御信号を膨張弁6に出力することによ
り、膨張弁6の開度を、熱交換ユニット2、3における
冷媒温度に応じて設定することができるようになってい
る。The control unit 9 outputs a control signal corresponding to the detection signals from the temperature sensors 7 and 8 to the expansion valve 6 so that the degree of opening of the expansion valve 6 is changed to the refrigerant temperature in the heat exchange units 2 and 3. It can be set accordingly.
【0019】以下、この空気調和機1の運転方法につい
て説明する。冷房運転時においては、圧縮機5を経た冷
媒が室外熱交換ユニット3に流れるように四方弁10を
設定しておく。冷房運転時には、図1中実線矢印で示す
ように、圧縮機5で高温高圧となったガス冷媒が、冷媒
回路4を通して室外熱交換ユニット3に送られ、室外空
気との間の熱交換により冷却され凝縮し、高温高圧の液
冷媒となる。この際、室外熱交換器13はガス冷媒を凝
縮させる凝縮器として機能する。この高温高圧の液冷媒
は、膨張弁6において減圧されて低温低圧の液冷媒とな
る。この低温低圧の液冷媒は、冷媒回路4を通して室内
熱交換ユニット2に送られ、室内空気との間の熱交換に
より室内空気を冷却するとともに、自身は加温され蒸発
して低温低圧のガス冷媒となる。この際、室内熱交換器
11は液冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。この
低温低圧のガス冷媒は、四方弁10を経て圧縮機5に戻
されて高温高圧のガス冷媒となり、以後この過程が繰り
返される。Hereinafter, a method of operating the air conditioner 1 will be described. During the cooling operation, the four-way valve 10 is set so that the refrigerant that has passed through the compressor 5 flows to the outdoor heat exchange unit 3. During the cooling operation, as shown by the solid line arrow in FIG. 1, the gas refrigerant which has become high temperature and high pressure in the compressor 5 is sent to the outdoor heat exchange unit 3 through the refrigerant circuit 4 and cooled by heat exchange with the outdoor air. Is condensed and becomes a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant. At this time, the outdoor heat exchanger 13 functions as a condenser for condensing the gas refrigerant. The high-temperature and high-pressure liquid refrigerant is reduced in pressure in the expansion valve 6 to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant. The low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is sent to the indoor heat exchange unit 2 through the refrigerant circuit 4, and cools the indoor air by exchanging heat with the indoor air. Becomes At this time, the indoor heat exchanger 11 functions as an evaporator for evaporating the liquid refrigerant. This low-temperature and low-pressure gas refrigerant is returned to the compressor 5 via the four-way valve 10 to become a high-temperature and high-pressure gas refrigerant, and this process is repeated thereafter.
【0020】また暖房運転時においては、破線矢印で示
すように、圧縮機5を経た冷媒が室内熱交換ユニット2
に流れるように四方弁10を設定する。暖房運転時に
は、圧縮機5で高温高圧となったガス冷媒が、室内熱交
換ユニット2に送られ、室内空気との間の熱交換により
室内空気を加温するとともに、自身は冷却され凝縮して
高温高圧の液冷媒となる。この際、室内熱交換器11は
ガス冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。この高温
高圧の液冷媒は、膨張弁6において減圧されて低温低圧
の液冷媒となる。この低温低圧の液冷媒は冷媒回路4を
通して室外熱交換器3に送られ、室外空気との間の熱交
換により加温され蒸発し、低温低圧のガス冷媒となる。
この際、室外熱交換器13は液冷媒を蒸発させる蒸発器
として機能する。この低温低圧のガス冷媒は、四方弁1
0を経て圧縮機5に戻されて高温高圧のガス冷媒とな
り、以後この過程が繰り返される。During the heating operation, the refrigerant having passed through the compressor 5 is supplied to the indoor heat exchange unit 2 as indicated by the dashed arrow.
The four-way valve 10 is set to flow to During the heating operation, the gas refrigerant that has become high temperature and high pressure in the compressor 5 is sent to the indoor heat exchange unit 2 to heat the indoor air by exchanging heat with the indoor air and to cool and condense itself. It becomes a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant. At this time, the indoor heat exchanger 11 functions as a condenser for condensing the gas refrigerant. The high-temperature and high-pressure liquid refrigerant is reduced in pressure in the expansion valve 6 to become a low-temperature and low-pressure liquid refrigerant. The low-temperature and low-pressure liquid refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger 3 through the refrigerant circuit 4, where the liquid refrigerant is heated and evaporated by heat exchange with the outdoor air to become a low-temperature and low-pressure gas refrigerant.
At this time, the outdoor heat exchanger 13 functions as an evaporator for evaporating the liquid refrigerant. The low-temperature and low-pressure gas refrigerant is supplied to the four-way valve 1
After passing through 0, the refrigerant is returned to the compressor 5 and becomes a high-temperature and high-pressure gas refrigerant. Thereafter, this process is repeated.
【0021】図2は空気調和機1の運転過程における冷
媒の熱力学的変化を示すモリエル線図である。以下、こ
の図について説明する。 (1)圧縮機5において、ガス冷媒が圧縮される過程で
は、圧力もエンタルピも増加するため冷媒の状態は図中
右上がりに変化する(a点からb点)。以下、この過程
を圧縮過程という。 (2)室内熱交換ユニット2または室外熱交換ユニット
3において、ガス冷媒が冷却され液冷媒となる過程で
は、圧力が変化せずにエンタルピが減少するため、冷媒
の状態は図中左方向に変化し、飽和蒸気線Gに達した時
点で凝縮が始まり、飽和液線Lに達した時点で冷媒は完
全に液化し、更に若干の過冷却度(SC)をもつように
冷却される(b点からc点)。以下、この過程を凝縮過
程という。 (3)膨張弁6において液冷媒が低温低圧となる過程で
は、熱の出入りがないためエンタルピが変化せずに圧力
が低下することから、冷媒の状態は図中下方に変化する
(c点からd点)。以下、この過程を減圧過程という。 (4)室内熱交換ユニット2または室外熱交換ユニット
3において、液冷媒が加温されガス冷媒となる過程で
は、圧力が変化せずにエンタルピが増加するため、冷媒
の状態は図中右方向に変化し、飽和蒸気線Gに達した時
点(e点)で完全に蒸発し、さらに若干の過熱度SHを
もつように過熱状態とされる(a点)。以下、この過程
を蒸発過程という。FIG. 2 is a Mollier diagram showing the thermodynamic change of the refrigerant during the operation of the air conditioner 1. Hereinafter, this figure will be described. (1) In the process of compressing the gaseous refrigerant in the compressor 5, the pressure and the enthalpy both increase, so that the state of the refrigerant changes upward to the right in the figure (from point a to point b). Hereinafter, this process is called a compression process. (2) In the process of cooling the gas refrigerant into the liquid refrigerant in the indoor heat exchange unit 2 or the outdoor heat exchange unit 3, since the enthalpy decreases without changing the pressure, the state of the refrigerant changes leftward in the drawing. Then, when the saturated vapor line G is reached, condensation starts, and when the saturated liquid line L is reached, the refrigerant completely liquefies and is further cooled to have a slight degree of supercooling (SC) (point b). To c). Hereinafter, this process is referred to as a condensation process. (3) In the process in which the liquid refrigerant becomes low-temperature and low-pressure in the expansion valve 6, since the heat does not flow in and out, the enthalpy does not change and the pressure drops, so that the state of the refrigerant changes downward in the figure (from point c). d point). Hereinafter, this process is called a pressure reduction process. (4) In the indoor heat exchange unit 2 or the outdoor heat exchange unit 3, in the process in which the liquid refrigerant is heated and turned into a gas refrigerant, the enthalpy increases without a change in pressure, and the state of the refrigerant moves rightward in the figure. Then, when the temperature reaches the saturated vapor line G (point e), it completely evaporates and is further superheated so as to have a slight degree of superheat SH (point a). Hereinafter, this process is called an evaporation process.
【0022】この過熱度SH(図中e点とa点との間の
温度差)は、大きすぎれば運転効率の低下を招き、小さ
すぎれば蒸発過程における冷媒の蒸発が不十分となりや
すくなるため、3〜5℃とするのが好ましい。If the degree of superheat SH (temperature difference between point e and point a in the figure) is too large, the operating efficiency is reduced, and if it is too small, the refrigerant tends to be insufficiently evaporated in the evaporation process. , Preferably 3-5 ° C.
【0023】空気調和機1の運転過程において、凝縮過
程(b点からc点)および蒸発過程(d点からa点)
は、熱交換ユニット2、3において進行するため、凝縮
過程における冷媒の温度CTと、蒸発過程における冷媒
の温度ETは、温度センサ7、8によって検出すること
ができる。このため、冷媒温度CT、ETから凝縮およ
び蒸発過程における冷媒の圧力を知ることができる。す
なわち線分bc、および線分daの図2中の高さ位置を
知ることができる。また、圧縮機5の効率は、モータ5
aの運転周波数などから知ることができるため、圧縮過
程の線分abの傾きを知ることができる。このように、
凝縮および蒸発過程における冷媒の圧力と、圧縮過程に
おける線分abの傾きとを知ることができることから、
過熱度SH(図中e点とa点との間の温度差)を上記好
適な所定範囲(例えば3〜5℃)とするのに必要な圧縮
機5出口(b点)における冷媒の温度(以下、目標吐出
冷媒温度という)を算出することができる。In the operation process of the air conditioner 1, the condensation process (point b to point c) and the evaporation process (point d to point a)
Progresses in the heat exchange units 2 and 3, the temperature CT of the refrigerant in the condensation process and the temperature ET of the refrigerant in the evaporation process can be detected by the temperature sensors 7 and 8. For this reason, the pressure of the refrigerant in the condensation and evaporation processes can be known from the refrigerant temperatures CT and ET. That is, the height positions of the line segments bc and da in FIG. 2 can be known. The efficiency of the compressor 5 depends on the motor 5
Since it can be known from the operating frequency of a, etc., the slope of the line segment ab in the compression process can be known. in this way,
Since the pressure of the refrigerant in the condensation and evaporation processes and the slope of the line segment ab in the compression process can be known,
The temperature of the refrigerant at the outlet (point b) of the compressor 5 required to bring the degree of superheat SH (the temperature difference between points e and a in the figure) into the above-mentioned suitable predetermined range (for example, 3 to 5 ° C.) Hereinafter, target discharge refrigerant temperature) can be calculated.
【0024】図3に示すカーブ15は、凝縮過程におけ
る冷媒温度(CT)と、目標吐出冷媒温度との関係を示
すものである。またカーブ16は、蒸発過程における冷
媒の温度ETが、カーブ15における冷媒温度ETより
も低い場合における冷媒温度CTと目標吐出冷媒温度と
の関係を示すものである。またカーブ17は、蒸発過程
における冷媒の温度ETが、カーブ16における冷媒温
度ETよりもさらに低い場合における冷媒温度CTと目
標吐出冷媒温度との関係を示すものである。この図に示
すように、凝縮過程における冷媒温度CTが高く、蒸発
過程における冷媒温度ETが低いほど目標吐出冷媒温度
は高くなる。The curve 15 shown in FIG. 3 shows the relationship between the refrigerant temperature (CT) in the condensation process and the target discharge refrigerant temperature. Curve 16 shows the relationship between the refrigerant temperature CT and the target discharge refrigerant temperature when the refrigerant temperature ET in the evaporation process is lower than the refrigerant temperature ET in curve 15. Curve 17 shows the relationship between the refrigerant temperature CT and the target discharge refrigerant temperature when the refrigerant temperature ET in the evaporation process is still lower than the refrigerant temperature ET in curve 16. As shown in this figure, the higher the refrigerant temperature CT in the condensation process and the lower the refrigerant temperature ET in the evaporation process, the higher the target discharge refrigerant temperature.
【0025】本実施形態の制御方法では、制御部9によ
って、圧縮機5出口における冷媒温度(吐出冷媒温度)
が、目標吐出冷媒温度となるように膨張弁6の開度が調
節される。例えば、図2中破線BL1に示すように、蒸
発過程における冷媒の圧力が低下し、その結果、過熱度
SHが上記範囲未満となるとともに、吐出冷媒温度が目
標吐出冷媒温度を下回った場合には、制御部9におい
て、温度センサ7、8からの検出信号と、予め入力され
た圧縮機5の効率とに基づく演算結果に応じた制御信号
が膨張弁6に出力され、演算結果に応じて膨張弁6の開
度が大きくなり、減圧過程における冷媒の圧力低下量が
低く抑えられ、蒸発過程における冷媒の圧力が高められ
る。これによって、吐出冷媒温度が目標吐出冷媒温度に
達するとともに、過熱度SHが上記所定範囲にまで増加
する。In the control method of the present embodiment, the controller 9 controls the refrigerant temperature at the outlet of the compressor 5 (discharge refrigerant temperature).
However, the opening of the expansion valve 6 is adjusted so as to reach the target discharge refrigerant temperature. For example, as shown by a broken line BL1 in FIG. 2, when the pressure of the refrigerant in the evaporation process decreases, and as a result, the superheat degree SH becomes less than the above range and the discharged refrigerant temperature falls below the target discharged refrigerant temperature, The control unit 9 outputs to the expansion valve 6 a control signal corresponding to a calculation result based on the detection signals from the temperature sensors 7 and 8 and a previously input efficiency of the compressor 5, and expands the control valve in accordance with the calculation result. The degree of opening of the valve 6 is increased, the amount of pressure decrease of the refrigerant during the pressure reduction process is suppressed to a low level, and the pressure of the refrigerant during the evaporation process is increased. Accordingly, the discharged refrigerant temperature reaches the target discharged refrigerant temperature, and the degree of superheat SH increases to the above-described predetermined range.
【0026】また図2中破線BL2に示すように、蒸発
過程における冷媒の圧力が上昇し、その結果、過熱度S
Hが上記範囲を越えるとともに、吐出冷媒温度が目標吐
出冷媒温度を越えた場合には、制御部9において、温度
センサ7、8からの検出信号と、予め入力された圧縮機
5の効率とに基づく演算結果に応じた制御信号が膨張弁
6に出力され、演算結果に応じて膨張弁6の開度が小さ
くなり、減圧過程における冷媒の圧力低下量が大きくな
り、蒸発過程における冷媒の圧力が低く抑えられる。こ
れによって、吐出冷媒温度が目標吐出冷媒温度に達する
とともに、過熱度SHが上記所定範囲にまで減少する。
本発明の制御方法においては、例えばPI制御やファジ
ィ制御を採用することができる。As shown by the broken line BL2 in FIG. 2, the pressure of the refrigerant in the evaporation process increases, and as a result, the superheat degree S
When H exceeds the above range and the discharged refrigerant temperature exceeds the target discharged refrigerant temperature, the control unit 9 determines whether the detection signals from the temperature sensors 7 and 8 and the efficiency of the compressor 5 input in advance are sufficient. The control signal corresponding to the calculation result based on the calculation result is output to the expansion valve 6, the opening degree of the expansion valve 6 decreases according to the calculation result, the amount of pressure decrease of the refrigerant in the pressure reduction process increases, and the pressure of the refrigerant in the evaporation process increases. Can be kept low. Accordingly, the discharged refrigerant temperature reaches the target discharged refrigerant temperature, and the degree of superheat SH decreases to the above-described predetermined range.
In the control method of the present invention, for example, PI control or fuzzy control can be adopted.
【0027】本実施形態の空気調和機1では、室内熱交
換ユニット2における冷媒の温度を検出する室内用温度
センサ7と、室外熱交換ユニット3における冷媒の温度
を検出する室外用温度センサ8と、これら温度センサ
7、8によって検出された冷媒の温度に基づいて膨張弁
6の開度を調節する制御部9とを備えているので、冷媒
の状態が変化し、過熱度SHが過大または過小となった
場合に、制御部9によって過熱度SHが所定範囲となる
ように膨張弁6の開度を調節することができる。このた
め、蒸発過程における過熱度SHを所定の範囲(例えば
3〜5℃)に維持することができる。従って、蒸発過程
において冷媒の圧力が低くなり蒸発が不十分となること
を確実に防ぎ、運転時の熱交換効率を高く維持し、運転
効率向上を図ることができる。また蒸発過程終了時にお
いて冷媒を確実に蒸発した状態とすることができるた
め、アキュムレータ(余剰液冷媒保持容器)を不要とす
ることができる。このため、アキュムレータにかかる設
備コストを削減するとともに、アキュムレータにおける
冷媒の圧力損失を防ぎ、運転時のエネルギー効率を高め
ることができる。また空気調和機を小型化し、設置スペ
ースの削減および軽量化を図ることもできる。In the air conditioner 1 of this embodiment, an indoor temperature sensor 7 for detecting the temperature of the refrigerant in the indoor heat exchange unit 2 and an outdoor temperature sensor 8 for detecting the temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchange unit 3 And the control unit 9 for adjusting the opening of the expansion valve 6 based on the temperature of the refrigerant detected by the temperature sensors 7 and 8, so that the state of the refrigerant changes and the superheat degree SH becomes excessively large or small. In this case, the opening degree of the expansion valve 6 can be adjusted by the control unit 9 so that the superheat degree SH falls within a predetermined range. Therefore, the degree of superheat SH in the evaporation process can be maintained in a predetermined range (for example, 3 to 5 ° C.). Therefore, it is possible to reliably prevent the pressure of the refrigerant from becoming low and insufficient evaporation during the evaporation process, to maintain a high heat exchange efficiency during operation, and to improve the operation efficiency. Further, since the refrigerant can be surely evaporated at the end of the evaporation process, an accumulator (an excess liquid refrigerant holding container) can be dispensed with. For this reason, it is possible to reduce the equipment cost of the accumulator, prevent pressure loss of the refrigerant in the accumulator, and increase energy efficiency during operation. In addition, the size of the air conditioner can be reduced, and the installation space and weight can be reduced.
【0028】また冷媒の状態を検出する冷媒状態検出手
段として、安価な温度センサ7、8を用いることによっ
て、設備コストを削減することができる。The use of inexpensive temperature sensors 7 and 8 as refrigerant state detecting means for detecting the state of the refrigerant can reduce equipment costs.
【0029】また本発明では、温度センサ7、8に代え
て圧力センサを用いることも可能である。この場合に
は、圧力センサを、熱交換ユニット2、3における冷媒
の圧力に応じた検出信号を制御部9に出力することがで
きるように構成する。圧力センサとしては、半導体式セ
ンサが使用可能である。この場合、制御部9は、圧力セ
ンサからの検出信号に応じた制御信号を膨張弁6に出力
することにより膨張弁6の開度を調節できるように構成
される。In the present invention, a pressure sensor can be used instead of the temperature sensors 7 and 8. In this case, the pressure sensor is configured to output a detection signal corresponding to the pressure of the refrigerant in the heat exchange units 2 and 3 to the control unit 9. A semiconductor sensor can be used as the pressure sensor. In this case, the control unit 9 is configured to adjust the opening of the expansion valve 6 by outputting a control signal corresponding to the detection signal from the pressure sensor to the expansion valve 6.
【0030】圧力センサを用いた運転においては、温度
センサを用いた場合と同様に、制御部9によって圧力セ
ンサからの検出信号に応じた制御信号を膨張弁6に出力
することにより、吐出冷媒温度が、目標吐出冷媒温度と
なるように膨張弁6の開度が調節され、これにより過熱
度SHが所定範囲に収まるようになる。すなわち蒸発過
程における冷媒の圧力が増減し、吐出冷媒温度が目標吐
出冷媒温度に対し増減した場合には、制御部9におい
て、圧力センサからの検出信号と、予め入力された圧縮
機5の効率とに基づく演算結果に応じた制御信号が膨張
弁6に出力され、演算結果に応じて膨張弁6の開度が調
節され、吐出冷媒温度が目標吐出冷媒温度に達するとと
もに、過熱度SHが上記所定範囲に調節される。In the operation using the pressure sensor, as in the case of using the temperature sensor, the control unit 9 outputs a control signal corresponding to the detection signal from the pressure sensor to the expansion valve 6 so that the discharged refrigerant temperature is reduced. However, the opening degree of the expansion valve 6 is adjusted so as to reach the target discharge refrigerant temperature, so that the superheat degree SH falls within a predetermined range. That is, when the pressure of the refrigerant in the evaporation process increases or decreases and the discharged refrigerant temperature increases or decreases with respect to the target discharged refrigerant temperature, the control unit 9 detects the detection signal from the pressure sensor and the efficiency of the compressor 5 input in advance. Is output to the expansion valve 6, the opening degree of the expansion valve 6 is adjusted according to the calculation result, the discharge refrigerant temperature reaches the target discharge refrigerant temperature, and the superheat degree SH is set to the predetermined value. Adjusted to the range.
【0031】圧力センサを用いた場合には、温度センサ
を用いた場合と同様に、蒸発過程における過熱度SHを
容易に所定の範囲(例えば3〜5℃)に維持することが
できる。従って、蒸発過程において冷媒の圧力が低くな
り蒸発が不十分となることを確実に防ぎ、運転効率を高
く維持するとともに、アキュムレータを不要とし、設備
コスト削減、運転時のエネルギー効率向上、設置スペー
ス削減、軽量化を図ることができる。When a pressure sensor is used, the degree of superheat SH in the evaporation process can be easily maintained in a predetermined range (for example, 3 to 5 ° C.), similarly to the case where a temperature sensor is used. Therefore, it is possible to reliably prevent the pressure of the refrigerant from becoming low and insufficient evaporation during the evaporation process, maintain a high operating efficiency, eliminate the need for an accumulator, reduce equipment costs, improve energy efficiency during operation, and reduce installation space. Thus, the weight can be reduced.
【0032】また冷媒の状態を検出する冷媒状態検出手
段として、圧力センサを用いることによって、蒸発過程
における冷媒の圧力を直接検出することができ、温度セ
ンサを用いる場合、すなわち温度に基づいて冷媒の圧力
を算出する場合に比べ、この冷媒圧力を正確に知ること
ができる。このため、過熱度SHを精度よく所定範囲に
維持し、より優れた運転効率向上効果を得ることができ
る。Further, by using a pressure sensor as the refrigerant state detecting means for detecting the state of the refrigerant, the pressure of the refrigerant during the evaporation process can be directly detected. This refrigerant pressure can be known more accurately than when the pressure is calculated. For this reason, the degree of superheat SH can be accurately maintained in a predetermined range, and a more excellent operation efficiency improving effect can be obtained.
【0033】なお上記実施形態では、蒸発過程における
冷媒の過熱度を所定範囲に維持する制御方法を例示した
が、これに限らず、凝縮過程における冷媒の過冷却度を
所定範囲に維持する制御方法を採用することも可能であ
る。すなわち、図4に示すように、冷媒が凝縮過程にお
いて若干の過冷却度SCをもつように過冷却状態となる
よう空気調和機の運転を行い、この際、例えば凝縮器と
して機能する熱交換ユニット出口に設置した温度センサ
によって検出されたこの熱交換ユニット出口での冷媒温
度と、圧縮機の効率とに基づいて膨張弁の開度を調節す
ることによって、凝縮過程における過冷却度SCを所定
の範囲に維持する制御方法を採ることができる。In the above embodiment, the control method for maintaining the degree of superheating of the refrigerant in the evaporation process in a predetermined range has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to employ. That is, as shown in FIG. 4, the air conditioner is operated so as to be in a supercooled state so that the refrigerant has a slight degree of supercooling SC during the condensation process. At this time, for example, a heat exchange unit functioning as a condenser By adjusting the degree of opening of the expansion valve based on the refrigerant temperature at the heat exchange unit outlet detected by the temperature sensor installed at the outlet and the efficiency of the compressor, the degree of supercooling SC in the condensation process can be adjusted to a predetermined value. A control method for maintaining the range can be adopted.
【0034】また、上記実施形態では、圧縮機にインバ
ータ制御を採用する例を示したが、これに限らず、吐出
冷媒温度をほぼ一定に保つようにする制御方法を採用
し、回転速度をほぼ一定とした圧縮機を用いることも可
能である。また本発明の空気調和機は、圧縮機の出力が
例えば4kW以上の業務用空気調和機、いわゆるパッケ
ージエアコンに適用することもできるし、出力が上記範
囲未満である空気調和機に適用することもできる。In the above-described embodiment, the example in which the inverter control is employed for the compressor is described. However, the present invention is not limited to this, and a control method for maintaining the discharge refrigerant temperature substantially constant is employed, and the rotational speed is substantially reduced. It is also possible to use a constant compressor. Further, the air conditioner of the present invention can be applied to a commercial air conditioner having a compressor output of, for example, 4 kW or more, a so-called packaged air conditioner, or to an air conditioner having an output less than the above range. it can.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明の空気調和機にあっては、室内熱
交換ユニットと、室外熱交換ユニットと、これら熱交換
ユニット間に冷媒を循環させる冷媒回路と、この冷媒回
路内の冷媒の圧力を高める圧縮機と、室内または室外熱
交換ユニットで凝縮した冷媒を減圧する膨張弁と、室内
熱交換ユニットにおける冷媒の状態を検出する室内用冷
媒状態検出手段と、室外熱交換ユニットにおける冷媒の
状態を検出する室外用冷媒状態検出手段と、これら冷媒
状態検出手段によって検出された冷媒の状態に基づいて
膨張弁の開度を調節する制御部とを備えているので、制
御部によって膨張弁の開度を調節することによって、蒸
発過程における冷媒の過熱度を所定の範囲に維持するこ
とができる。従って、蒸発過程において冷媒の圧力が低
くなり蒸発が不十分となることを確実に防ぎ、運転時の
熱交換効率を高く維持し、運転効率向上を図ることがで
きる。According to the air conditioner of the present invention, an indoor heat exchange unit, an outdoor heat exchange unit, a refrigerant circuit for circulating a refrigerant between these heat exchange units, and a pressure of the refrigerant in the refrigerant circuit. Compressor, an expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant condensed in the indoor or outdoor heat exchange unit, an indoor refrigerant state detecting means for detecting the state of the refrigerant in the indoor heat exchange unit, and the state of the refrigerant in the outdoor heat exchange unit And a control unit that adjusts the degree of opening of the expansion valve based on the state of the refrigerant detected by the refrigerant state detection means. By adjusting the degree, the degree of superheating of the refrigerant during the evaporation process can be maintained within a predetermined range. Therefore, it is possible to reliably prevent the pressure of the refrigerant from becoming low and insufficient evaporation during the evaporation process, to maintain a high heat exchange efficiency during operation, and to improve the operation efficiency.
【0036】本発明の空気調和機の制御方法にあって
は、室内用および室外用冷媒状態検出手段によって検出
された冷媒の状態に基づいて膨張弁の開度を調節するこ
とにより、室内または室外熱交換ユニットにおける冷媒
の過熱度を所定範囲に維持するので、蒸発過程において
冷媒の圧力が低くなり蒸発が不十分となることを確実に
防ぎ、運転時の熱交換効率を高く維持し、運転効率向上
を図ることができる。In the method for controlling an air conditioner according to the present invention, the degree of opening of the expansion valve is adjusted based on the state of the refrigerant detected by the indoor and outdoor refrigerant state detecting means, so that the indoor or outdoor state is controlled. Since the degree of superheat of the refrigerant in the heat exchange unit is maintained within a predetermined range, it is possible to reliably prevent the pressure of the refrigerant from being lowered during the evaporation process and insufficient evaporation, to maintain a high heat exchange efficiency during operation, and to improve the operation efficiency. Improvement can be achieved.
【図1】 本発明の空気調和機の一実施形態の全体構成
を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of an embodiment of an air conditioner of the present invention.
【図2】 図1に示す空気調和機の運転過程における冷
媒の状態図である。FIG. 2 is a state diagram of a refrigerant in an operation process of the air conditioner shown in FIG.
【図3】 凝縮過程における冷媒温度と、目標吐出冷媒
温度との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a refrigerant temperature in a condensation process and a target discharge refrigerant temperature.
【図4】 本発明の空気調和機の制御方法の一例におけ
る冷媒の状態図である。FIG. 4 is a state diagram of a refrigerant in an example of a method for controlling an air conditioner of the present invention.
【図5】 従来の空気調和機の一実施形態の全体構成を
示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an overall configuration of an embodiment of a conventional air conditioner.
【図6】 図5に示す空気調和機の運転過程における冷
媒の状態図である。6 is a state diagram of a refrigerant in an operation process of the air conditioner shown in FIG.
1・・・空気調和機、2・・・室内熱交換ユニット、3・・・室
外熱交換ユニット、4・・・冷媒回路、5・・・圧縮機、6・・
・膨張弁、7・・・室内用温度センサ(室内用冷媒状態検出
手段)、8・・・室外用温度センサ(室外用冷媒状態検出
手段)9・・・制御部1 ... air conditioner, 2 ... indoor heat exchange unit, 3 ... outdoor heat exchange unit, 4 ... refrigerant circuit, 5 ... compressor, 6 ...
・ Expansion valve, 7 ・ ・ ・ Indoor temperature sensor (indoor refrigerant state detecting means), 8 ・ ・ ・ Outdoor temperature sensor (outdoor refrigerant state detecting means) 9 ・ ・ ・ Control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 満 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 Fターム(参考) 3L060 AA03 CC04 CC16 DD08 EE09 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuru Nakamura 1F, Takamichi, Iwazuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term in Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagoya Research Laboratories 3L060 AA03 CC04 CC16 DD08 EE09
Claims (4)
ットと、これら熱交換ユニット間に冷媒を循環させる冷
媒回路と、この冷媒回路内の冷媒の圧力を高める圧縮機
と、室内または室外熱交換ユニットで凝縮した冷媒を減
圧する膨張弁と、室内熱交換ユニットにおける冷媒の状
態を検出する室内用冷媒状態検出手段と、室外熱交換ユ
ニットにおける冷媒の状態を検出する室外用冷媒状態検
出手段と、これら冷媒状態検出手段によって検出された
冷媒の状態に基づいて膨張弁の開度を調節する制御部と
を備えていることを特徴とする空気調和機。An indoor heat exchange unit, an outdoor heat exchange unit, a refrigerant circuit for circulating a refrigerant between the heat exchange units, a compressor for increasing the pressure of the refrigerant in the refrigerant circuit, and indoor or outdoor heat exchange. An expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant condensed in the unit, an indoor refrigerant state detecting means for detecting the state of the refrigerant in the indoor heat exchange unit, and an outdoor refrigerant state detecting means for detecting the state of the refrigerant in the outdoor heat exchange unit, An air conditioner comprising: a controller that adjusts an opening degree of an expansion valve based on a state of the refrigerant detected by the refrigerant state detecting means.
は、冷媒の温度を検出する温度センサであることを特徴
とする空気調和機。2. The air conditioner, wherein the indoor and outdoor refrigerant state detecting means is a temperature sensor for detecting a temperature of the refrigerant.
は、冷媒の圧力を検出する圧力センサであることを特徴
とする空気調和機。3. The air conditioner, wherein the indoor and outdoor state refrigerant detection means is a pressure sensor for detecting a pressure of the refrigerant.
ットと、これら熱交換ユニット間に冷媒を循環させる冷
媒回路と、この冷媒回路内の冷媒の圧力を高める圧縮機
と、室内または室外熱交換ユニットで凝縮した冷媒を減
圧する膨張弁と、室内熱交換ユニットにおける冷媒の状
態を検出する室内用冷媒状態検出手段と、室外熱交換ユ
ニットにおける冷媒の状態を検出する室外用冷媒状態検
出手段と、これら冷媒状態検出手段によって検出された
冷媒の状態に基づいて膨張弁の開度を調節する制御部と
を備えた空気調和機を制御する方法であって、 室内用および室外用冷媒状態検出手段によって検出され
た冷媒の状態に基づいて膨張弁の開度を調節することに
より、室内または室外熱交換ユニットにおける冷媒の過
熱度を所定範囲に維持することを特徴とする空気調和機
の制御方法。4. An indoor or outdoor heat exchange unit, an outdoor heat exchange unit, a refrigerant circuit for circulating refrigerant between the heat exchange units, a compressor for increasing the pressure of the refrigerant in the refrigerant circuit, and indoor or outdoor heat exchange. An expansion valve that decompresses the refrigerant condensed in the unit, an indoor refrigerant state detector that detects the state of the refrigerant in the indoor heat exchange unit, and an outdoor refrigerant state detector that detects the state of the refrigerant in the outdoor heat exchange unit, A control unit that adjusts the opening of the expansion valve based on the state of the refrigerant detected by the refrigerant state detection means, and wherein the indoor and outdoor refrigerant state detection means By controlling the degree of opening of the expansion valve based on the detected state of the refrigerant, the degree of superheat of the refrigerant in the indoor or outdoor heat exchange unit is maintained within a predetermined range. Control method of an air conditioner which is characterized and.
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