JP2003207215A - 空気調和機、空気調和機の制御方法 - Google Patents
空気調和機、空気調和機の制御方法Info
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Abstract
換器の冷房時熱交換器となる入口温度センサーとして用
いられる温度センサーの共用化、作業効率向上及び誤接
続防止を実現して保護制御が働く空気調和機、空気調和
機の制御方法を提供するものである。 【解決手段】室内交換器5の入口から出口の中間部に取
付けられた室内熱交換器中間部温度センサー9と、室内
熱交換器5の冷房時の入口に取付けられた室内熱交換器
入口温度センサー8とを有し、両温度センサー8、9で
検知される温度を制御手段11により常に比較し、暖房
時においては、そのうちの高い方の温度を検知した温度
センサーに基づき冷媒温度の上昇を抑制することにより
高圧抑制制御を行い、冷房時においては、そのうちの低
い方の温度を検知した温度センサーに基づき凍結防止制
御および/またはスーパーヒート制御を行う空気調和
機、また、空気調和機の制御方法である。
Description
交換器を流れる冷媒温度を制御するのに用い温度センサ
ーを備えた空気調和機及び空気調和機の制御方法に係わ
り、特にこれらセンサー取付け後、制御手段によりその
取付位置を特定する空気調和機及び空気調和機の制御方
法に関する。
て、冷房運転時には、室内熱交換器入口に取付けられる
蒸発器入口温度センサーが検知した温度信号を用いて凍
結防止制御および/またはスーパーヒート制御を行い、
暖房運転時には、室内熱交換器の入口から出口の中間部
の温度を検出する蒸発器中間部温度センサー温度信号を
用いて高圧抑制制御を行っている。
蒸発器入口温度センサーは、用途・取付位置が異なる
が、取付位置が近いため誤取付の虞があり、各温度セン
サーの両方または一方に目印を付け、取付位置の選別を
行っていた。
て温度センサーの選別を行うと同種の温度センサーを両
者共通に使用できなくなり、また、温度センサーの取付
位置の選別を行う必要があるため作業効率が悪くなり、
さらに、二つの温度センサーの選別を誤ると空気調和機
が温度センサーに基因して保護制御が働かないという問
題があった。
中間部温度センサー及び室内熱交換器の冷房時の蒸発器
入口温度センサーとして用いられる温度センサーの共用
化、作業効率向上及び誤接続防止を実現して保護制御が
働く空気調和機、空気調和機の制御方法が要望されてい
た。
もので、室内熱交換器中間部温度センサー及び室内熱交
換器の冷房時の入口温度センサーとして用いられる温度
センサーの共用化、作業効率向上及び誤接続防止を実現
して保護制御が働く空気調和機、空気調和機の制御方法
を提供することを目的とする。
め、本発明の1つの態様によれば、室内熱交換器と、こ
の室内熱交換器を流れる冷媒量を制御して冷媒温度を制
御する冷媒流量制御自在の膨張弁と、圧縮機と、前記室
内熱交換器に取付けられた複数個の温度センサーと、こ
の温度センサーの検出温度に基づき前記膨張弁および圧
縮機を制御する制御手段を具備する空気調和機におい
て、前記室内交換器の入口から出口の中間部に取付けら
れた室内熱交換器中間部温度センサーと、前記室内熱交
換器の冷房時の入口に取付けられた室内熱交換器入口温
度センサーとを有し、前記両温度センサーで検知される
温度を前記制御手段により常に比較し、暖房時において
は、そのうちの高い方の温度を検知した温度センサーに
基づき前記圧縮機を制御して冷媒温度の上昇を抑制する
ことにより高圧抑制制御を行い、冷房時においては、そ
のうちの低い方の温度を検知した温度センサーに基づき
前記圧縮機および/または膨張弁を制御することにより
凍結防止制御および/またはスーパーヒート制御を行う
ことを特徴とする空気調和機が提供される。これによ
り、起動後に判別制御により入口温度センサーと中間部
温度センサーを決定でき、同種の温度センサーを両者共
通に使用可能となり、温度センサーの取付位置の選別も
必要なくなり作業効率が向上し、さらに、二つの温度セ
ンサーの選別を誤ると空気調和機が温度センサーに基因
して保護制御が働かないという問題は解消される。
の温度センサーを用いて室内熱交換器を流れる冷媒温度
を検知しこの冷媒温度を制御する空気調和機の制御方法
において、室内熱交換器の入口から出口の中間部の温度
及び室内熱交換器の冷房時に入口になる入口温度を検出
し、この両温度を常に比較し、暖房運転における高圧抑
制制御には、高い温度を検知した温度センサーに基づき
冷媒温度を抑制し、冷房運転における凍結防止抑制およ
び/またはスーパーヒート抑制には、低い温度を検知し
た温度センサーに基づき冷媒温度を制御することを特徴
とする空気調和機の制御方法が提供される。これによ
り、起動後に判別制御により入口温度センサーと中間部
温度センサーを決定でき、同種の温度センサーを両者共
通に使用可能となり、温度センサーの取付位置の選別も
必要なくなり作業効率が向上し、さらに、二つの温度セ
ンサーの選別を誤ると空気調和機が温度センサーに基因
して保護制御が働かないという問題は解消される。
の温度センサーを用いて室内熱交換器を流れる冷媒温度
を検知しこの冷媒温度を制御する空気調和機の制御方法
において、空気調和機設置後の初めての冷凍サイクルの
冷房運転起動時、運転開始後連続して室内熱交換器の入
口から出口の中間部の温度及び室内熱交換器の入口温度
を検出し、先に液冷媒温度を感知したと判定された温度
センサーを室内熱交換器の入口温度を検出する入口温度
センサーとし、他方を室内熱交換器の入口から出口の中
間部の温度を検出する中間部温度センサーとして、その
情報を記憶し、以後両温度センサーからの情報に基づき
冷媒温度の制御を行うことを特徴とする空気調和機の制
御方法が提供される。これにより、起動後に判別制御に
より入口温度センサーと中間部温度センサーを決定で
き、同種の温度センサーを両者共通に使用可能となり、
温度センサー取付位置の選別も必要なくなり作業効率が
向上し、さらに、二つの温度センサーの選別を誤ると空
気調和機が温度センサーに基因して保護制御が働かない
という問題は解消される。
の温度センサーを用いて室内熱交換器を流れる冷媒温度
を検知しこの冷媒温度を制御する空気調和機の制御方法
において、空気調和機設置後の初めての冷凍サイクルの
暖房運転起動時、運転開始後連続して室内熱交換器の入
口から出口の中間部の温度及び室内熱交換器の冷房時に
入口になる入口温度を検出し、先にガス冷媒温度を感知
したと判定された温度センサーを室内熱交換器の入口か
ら出口の中間部の温度を検知する中間部温度センサーと
して、他方を室内熱交換器の入口温度を検出する入口温
度センサーとして、その情報を記憶し、以後両温度セン
サーからの情報に基づき冷媒温度の制御を行うことを特
徴とする空気調和機の制御方法が提供される。これによ
り、起動後に判別制御により入口温度センサと中間部温
度センサを決定でき、同種の温度センサーを両者共通に
使用可能となり、温度センサー取付位置の選別も必要な
くなり作業効率が向上し、さらに、二つの温度センサー
の選別を誤ると空気調和機が温度センサーに基因して保
護制御が働かないという問題は解消される。
度の検出は、冷凍サイクルの起動毎に行われる。
タイミングを、先にガス冷媒温度を感知した温度センサ
ーと判定するときの判定要素にする。これにより、より
確実に最初に検知した温度センサーの判定が可能とな
る。
の実施形態について添付図面を参照して説明する。
形態に用いられる冷凍サイクル図である。
係わる空気調和機に用いられる冷凍サイクル1は、圧縮
機2、室外熱交換器3、パルスモータ駆動バルブ(PM
V)等よりなる冷媒流量制御自在の膨張弁としての電子
膨張弁4、室内熱交換器5をこの順に冷媒配管6により
順次接続して冷媒を循環させるように構成しており、図
中矢印方向に冷媒を循環させることにより冷房及び暖房
運転するようになっている。
気を送風して熱交換を促進させる、例えば横流ファン等
の室内ファン10が設けられており、冷房運転時には蒸
発器として作用し、暖房時には凝縮器として作用するも
のであって、その冷媒入口側には冷房運転時に室内熱交
換器入口温度(以下、単に入口温度という。)Tiを検
出する室内熱交換器入口温度センサ(以下、単に入口温
度センサーという。)8が取付けられると共に、その冷
媒入口と出口の中間部に設置されて、その室内熱交換器
中間部温度(以下、単に中間部温度という。)Tcを検
出する室内熱交換器中間部温度センサー(以下、単に中
間部温度センサーという。)9が設けられる一方、室外
熱交換器3に外気を送風して熱交換を促進させる、例え
ばプロペラファン等からなる室外ファン7が設けられて
いる。
ンサー8及び中間部温度センサー9を図中破線で示す信
号線を介して例えばマイクロプロセッサー等よりなり後
述のように上記空気調和機全体を制御する制御手段とし
ての制御装置11に電気的に接続している。
により検出された入口温度Tiまたは中間部温度センサ
ー9により検出された中間部温度Tc信号を受信し電子
膨張弁4を制御して冷媒量を制御し、冷房運転時、入口
温度センサー8により検出された入口温度Ti、中間部
温度センサー9により検出された中間部温度Tcをそれ
ぞれ読み込み、さらに入口温度Tiと中間部温度Tcと
を常時比較して低い温度を検知した温度センサー8また
は中間部温度センサー9を用いて凍結防止制御あるいは
スーパーヒート制御を行う。また、暖房運転時、同様に
中間部温度センサー9と入口温度センサー8の検知温度
を常に比較し、高い温度を検知したセンサーを用いて高
圧抑制制御を行う。
パーヒート制御)は、制御装置11から与える制御パル
スのパルス数により、その開度を所定開度ずつ開閉して
行き制御を行うものである。冷房時、圧縮機吸込温度セ
ンサー13の温度と入口温度センサー8または中間部温
度センサー9の低い方の温度との温度差1〜5Kを目標
として制御され、暖房時、圧縮機吸込出温度センサー1
3と室外熱交換器入口温度センサー14の温度差1〜5
Kを目標として制御される。冷房時の凍結防止制御は、
入口温度センサー8または中間部温度センサー9の低い
方の検知温度に基づき圧縮機2の運転能力が次のように
制御される。図2に示すように、Jゾーンを6分間検出
すると圧縮機駆動周波数を下げ、以降Jゾーンにある
間、30秒毎に周波数を下げ、さらに、Kゾーンではタ
イマカウントを中断し、周波数を保持し、Iゾーンでは
タイマカウントをクリアして冷房負荷に応じた通常運転
にする。暖房時、圧縮機吸込出温度センサー13と室外
熱交換器入口温度センサー14の温度差1〜5Kを目標
として制御される。暖房時の高温抑制制御は、入口温度
センサー8または中間部温度センサー9の高い方の検知
温度に基づき次のように制御される。図3に示すよう
に、Mゾーンを検知すると圧縮機駆動周波数を下げ、以
降Mゾーンにある間、30秒毎に周波数を下げ、さら
に、Nゾーンではタイマカウントを中断し、周波数を保
持し、Lゾーンではタイマカウントをクリアして暖房負
荷に応じた通常運転にする。
8、中間部温度センサー9が接続されているほか、圧縮
機2、電子膨張弁4、室外ファン7、室内ファン10、
さらに、圧縮機吐出温度センサー12、圧縮機吸込出温
度センサー13、室外熱交換器入口温度センサー14、
室外熱交換器出口温度センサー15が各々接続されて、
これらの要素を制御しあるいは温度信号を受けるように
なっている。
と、その冷凍サイクル1内の冷媒が図1中実線矢印方向
に循環する。このために、圧縮機2で圧縮された高温高
圧のガス状冷媒が室外熱交換器3内に流入し、ここで放
熱する一方で凝縮して液化する。この液冷媒は電子膨張
弁4により減圧されると共に所要流量に制御されてから
室内熱交換器5内に流入し、ここで蒸発して気化し、外
気から吸熱して周囲の空気を冷却し、その冷却空気を室
内ファン10により室内へ送風することにより室内を冷
房する。
1内の冷媒が図1中点線矢印方向に循環する。このため
に、圧縮機2で圧縮された高温高圧のガス状冷媒が室内
熱交換器5内に流入し、ここで放熱する一方で凝縮して
液化する。この液冷媒は電子膨張弁4により減圧される
と共に所要流量に制御されてから室外熱交換器3内に流
入し、ここで蒸発して気化し、冷却空気を室外ファン7
の働きを得て外気から吸熱する。
について、図4に示す制御フロー図に沿って説明する。
1)。冷房運転(yes)の場合には、中間部温度Tc
>入口温度Tiであるか否かを判断する(S2)。中間
部温度Tc>入口温度Tiである(yes)の場合に
は、入口温度センサー8で検知される入口温度Tiに基
づき、制御装置11を介して圧縮機2および電子膨張弁
4を制御し、凍結防止制御・スーパーヒート制御等を行
う(S3)。中間部温度Tc<入口温度Tiである(n
o)場合には、中間部温度センサー9で検知される中間
部温度Tcに基づき、制御装置11を介して圧縮機2お
よび電子膨張弁4を制御し、凍結防止制御およびスーパ
ーヒート制御等を行う(S4)。
か否かを判断する(S5)。暖房運転(yes)の場合
には、中間部温度Tc>入口温度Tiであるか否かを判
断する(S6)。中間部温度Tc>入口温度Tiである
(yes)場合には、中間部温度センサー9で検知され
る中間部温度Tcに基づき、制御装置11を介して圧縮
機2を制御し、高圧抑制制御等を行う(S7)。
はリモコンなどの入力手段(図示せず)によって入力さ
れた冷房運転または暖房運転の入力信号を受信し、メモ
リから必要なプログラムを読み出して制御装置11によ
って判断し、冷房運転の場合には、さらに、中間部温度
Tcと入口温度Tiの温度を比較し、低い温度を検知し
た温度センサーの温度を採用して、凍結防止制御および
スーパーヒート制御等を行い、暖房運転の場合には、中
間部温度Tcと入口温度Tiの温度を比較し、高い温度
を検知した温度センサーの温度を採用して、高圧抑制制
御等を行うので、同種の任意の温度センサーを2個取り
出し、1個を室内熱交換器5の入口に取付け、他の1個
を室内熱交換器5の冷媒入口と出口の中間部に取付ける
ことで、入口温度センサー8と中間部温度センサー9の
取付けが行える。
センサーと中間部温度センサーを決定するため、同種の
温度センサーを両者共通に使用でき、温度センサー取付
位置の選別も必要なくなり作業効率が向上し、さらに、
二つの温度センサーの選別を誤ると空気調和機が温度セ
ンサーに基因して保護制御が働かないという問題は解消
される。
御方法について、図5に示す制御フロー図に沿って説明
する。
口温度センサーと中間部温度センサーの設定は、両温度
センサー共に仮設定とし空気調和機の設置後初の冷凍サ
イクル1の起動を行う。
1)。冷房運転(yes)の場合には、空気調和機が設
置後初起動、例えば、試運転の初起動か否か判断する
(S12)。初起動(yes)の場合には、中間部温
度Tcと入口温度Tiとの差、中間部温度Tcと入口
温度Tiとの大小関係、起動からの経過時間から液
(ガス)冷媒温度が、入口温度センサーと中間部温度セ
ンサーのどちらの温度センサーに最先に到達したかを判
断し、先に到達した温度センサーを入口温度センサー8
(中間部温度センサー9)とする(S13)。
(S14)。この選別結果に基づき、以降、通常制御を
行う(S15)。S11において、空気調和機が設置後
初起動でない(no)場合には、既に入口温度センサー
と中間部温度センサーが決定されているので、通常制御
を行う。
の場合には、暖房運転か否かを判断する(S16)。暖
房運転(yes)の場合には、空気調和機が設置後初起
動か否か判断する(S17)。初起動(yes)の場合
には、中間部温度Tcと入口温度Tiとの差、中間
部温度Tcと入口温度Tiとの大小関係、起動からの
経過時間、()室内ファン10の起動タイミングから
ガス(液)冷媒温度が、乃至必要に応じての項目
からどちらの温度センサーに最先に到達したかを判断
し、先に到達した温度センサーを中間部温度センサー9
(入口部温度センサー8)とする(S18)。
の起動タイミングを、先にガス冷媒温度を感知した温度
センサーと判定するときの判定要素にすることができ
る。これにより、より確実に最初に検知した温度センサ
ーを判定できる。
制御装置11に記憶する(S14)。冷房運転の場合と
同様に、この選別結果に基づき、以降、通常制御を行う
(S15)。
においても、冷房運転か暖房運転かの判断はリモコンな
どの入力手段(図示せず)によって入力された冷房運転
または暖房運転の入力信号を受信し、メモリから必要な
プログラムを読み出して制御装置11によって判断し、
冷房運転の場合であって、空気調和機設置後初の起動の
場合には、液冷媒温度が先に到達した温度センサーを入
口温度センサーとし、この結果を記憶し以降これを入口
温度センサーとし、暖房運転の場合であって、空気調和
機設置後初の起動の場合には、ガス冷媒温度が先に到達
した温度センサーを中間部温度センサーとし、この結果
を記憶し以降これを中間部温度センサーとすることがで
きるので、同種の任意の温度センサーを2個取り出し、
1個を室内熱交換器5の入口に取付け、他の1個を室内
熱交換器5の冷媒入口と出口の中間部に取付けること
で、入口温度センサー8と中間部温度センサー9の取付
けが行える。
センサーと中間部温度センサーを決定するため、同種の
温度センサーを両者共通に使用でき、温度センサー取付
け位置の選別も必要なくなり作業効率が向上し、さら
に、二つの温度センサーの選別を誤ると空気調和機が温
度センサーに基因して保護制御が働かないという問題は
解消される。
制御方法について、図6に示す制御フロー図に沿って説
明する。
ル1の起動毎に入口温度センサーと中間部温度センサー
の設定を行う。
1)。冷房運転(yes)の場合には、空気調和機が運
転起動か否か判断する(S22)。運転起動時(ye
s)の場合には、S13同様の判断を行い、先に液冷媒
温度が到達した温度センサーを入口温度センサー8とす
る。この選別結果に基づき、以降、通常制御を行う(S
23)。
の場合には、暖房運転か否かを判断する(S24)。暖
房運転(yes)の場合には、S18と同様の判断を行
い、ガス冷媒温度が先に到達した温度センサーを中間部
温度センサー9とする(S25)。この選別結果に基づ
き、以降、通常制御を行う(S23)。
いても、上述した空気調和機の設置後初の冷凍サイクル
1の起動時と同様に、冷房時あるいは暖房時に、入口温
度センサー8あるいは中間部温度センサー9を選別する
ことができる。
の制御方法によれば、室内熱交換器中間部温度センサー
及び室内熱交換器の冷房時蒸発器となる入口温度センサ
ーとして用いられる温度センサーの共用化、作業効率向
上及び誤接続防止を実現して保護制御が働く空気調和
機、空気調和機の制御方法を提供することができる。
念図。
御の説明図。
御の説明図。
ロー図。
御フロー図。
御フロー図。
Claims (6)
- 【請求項1】 室内熱交換器と、この室内熱交換器を流
れる冷媒量を制御して冷媒温度を制御する冷媒流量制御
自在の膨張弁と、圧縮機と、前記室内熱交換器に取付け
られた複数個の温度センサーと、この温度センサーの検
出温度に基づき前記膨張弁および圧縮機を制御する制御
手段を具備する空気調和機において、前記室内交換器の
入口から出口の中間部に取付けられた室内熱交換器中間
部温度センサーと、前記室内熱交換器の冷房時の入口に
取付けられた室内熱交換器入口温度センサーとを有し、
前記両温度センサーで検知される温度を前記制御手段に
より常に比較し、暖房時においては、そのうちの高い方
の温度を検知した温度センサーに基づき前記圧縮機を制
御して冷媒温度の上昇を抑制することにより高圧抑制制
御を行い、冷房時においては、そのうちの低い方の温度
を検知した温度センサーに基づき前記圧縮機および/ま
たは膨張弁を制御することにより凍結防止制御および/
またはスーパーヒート制御を行うことを特徴とする空気
調和機。 - 【請求項2】 複数個の温度センサーを用いて室内熱交
換器を流れる冷媒温度を検知しこの冷媒温度を制御する
空気調和機の制御方法において、室内熱交換器の入口か
ら出口の中間部の温度及び室内熱交換器の冷房時に入口
になる入口温度を検出し、この両温度を常に比較し、暖
房運転における高圧抑制制御には、高い温度を検知した
温度センサーに基づき冷媒温度を抑制し、冷房運転にお
ける凍結防止抑制および/またはスーパーヒート抑制に
は、低い温度を検知した温度センサーに基づき冷媒温度
を制御することを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 【請求項3】 複数個の温度センサーを用いて室内熱交
換器を流れる冷媒温度を検知しこの冷媒温度を制御する
空気調和機の制御方法において、空気調和機設置後の初
めての冷凍サイクルの冷房運転起動時、運転開始後連続
して室内熱交換器の入口から出口の中間部の温度及び室
内熱交換器の入口温度を検出し、先に液冷媒温度を感知
したと判定された温度センサーを室内熱交換器の入口温
度を検出する入口温度センサーとし、他方を室内熱交換
器の入口から出口の中間部の温度を検出する中間部温度
センサーとして、その情報を記憶し、以後両温度センサ
ーからの情報に基づき冷媒温度の制御を行うことを特徴
とする空気調和機の制御方法。 - 【請求項4】 複数個の温度センサーを用いて室内熱交
換器を流れる冷媒温度を検知しこの冷媒温度を制御する
空気調和機の制御方法において、空気調和機設置後の初
めての冷凍サイクルの暖房運転起動時、運転開始後連続
して室内熱交換器の入口から出口の中間部の温度及び室
内熱交換器の冷房時に入口になる入口温度を検出し、先
にガス冷媒温度を感知したと判定された温度センサーを
室内熱交換器の入口から出口の中間部の温度を検知する
中間部温度センサーとして、他方を室内熱交換器の入口
温度を検出する入口温度センサーとして、その情報を記
憶し、以後両温度センサーからの情報に基づき冷媒温度
の制御を行うことを特徴とする空気調和機の制御方法。 - 【請求項5】 請求項3または4に記載の空気調和機の
制御方法において、中間部の温度及び入口温度の検出
は、冷凍サイクルの起動毎に行われることを特徴とする
空気調和機の制御方法。 - 【請求項6】 請求項4に記載の空気調和機の制御方法
において、室内ファンの起動タイミングを、先にガス冷
媒温度を感知した温度センサーと判定するときの判定要
素にすることを特徴とする空気調和機の制御方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002004579A JP3984054B2 (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 空気調和機、空気調和機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003207215A true JP2003207215A (ja) | 2003-07-25 |
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JP2002004579A Expired - Lifetime JP3984054B2 (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 空気調和機、空気調和機の制御方法 |
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