JP2005291556A - 空気調和装置の制御方法及びその制御装置、並びに空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室外ファンの風量に依存せずに、室内機が備える蒸発器の凍結を抑制すること。
【解決手段】空気調和装置の運転を制御するにあたり、空気調和装置が備える蒸発器の入口における蒸発器入口温度を取得し、取得した蒸発器入口温度を、予め定めた蒸発器温度臨界値Ｔｃと比較する（ステップＳ１０２）。そして、蒸発器入口温度が蒸発器温度臨界値Ｔｃ以下である場合には（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を上昇させる（ステップＳ１０３）。そして、この圧力になるように圧縮機の入口圧力を制御する（ステップＳ１０４）。
【選択図】 図４

Description

本発明は、空気調和装置に関し、さらに詳しくは、室外ファンの風量に依存せずに蒸発器の凍結を抑制できる、空気調和装置の制御方法及びその制御装置、並びに空気調和装置に関するものである。

空気調和装置は、家屋やビルディングその他の内部空間における空気の温度や湿度を適切に調整するため、広く使用されている。空気調和装置の室内機には、冷媒を蒸発させて空気を冷やすための蒸発器が備えられている。この蒸発器の温度が低くなりすぎると、蒸発器の表面に付着した空気中の水分が凍結することがある。こうなると、冷却能力が低下するため、蒸発器に付着した霜や氷を除去する必要がある。特許文献１には、室外ファンを切換える設定外気温度を室内温度によって変更する空気調和装置の運転制御装置が開示されている。特許文献１に開示された技術では、低外気温度で、かつ低室内温度の状態では室外ファンを低風量で運転することにより凝縮圧力を上昇させて蒸発圧力を上昇させ、その結果として蒸発器の凍結を防止するものである。

特開平５−３３９８８号公報

しかし、特許文献１に開示されている技術では、蒸発圧力は室外ファンの風量に依存するので、蒸発圧力を上昇させるには限度があり、十分に蒸発器の凍結を抑制できない。そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、室外ファンの風量に依存せずに室内機が備える蒸発器の凍結を抑制できる空気調和装置の制御方法及びその制御装置、並びに空気調和装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気調和装置の制御方法は、空気調和装置の運転を制御するにあたり、前記空気調和装置が備える蒸発器の凍結に関する情報を取得する手順と、取得した前記凍結に関する情報から、前記蒸発器が凍結あるいは凍結すると予測される場合には、前記空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を上昇させる手順と、を含むことを特徴とする。

この空気調和装置の制御方法は、蒸発器の凍結に関する情報に基づいて圧縮機入口における冷媒の圧力を、現在よりも高くなるように上昇させる。これにより、蒸発器の温度を上昇させることができるので、室外ファンの風量に依存せずに蒸発器の凍結を抑制できる。蒸発器の凍結に関する情報には、例えば凍結による室内機の停止情報や、蒸発器の温度情報がある（以下同様）。

次の本発明に係る空気調和装置の制御方法は、前記空気調和装置の制御方法において、前記蒸発器の凍結に関する情報は、前記蒸発器の温度を表す蒸発器温度パラメータであり、取得した前記蒸発器温度パラメータを、予め定めた蒸発器温度臨界値と比較した結果、前記蒸発器温度パラメータが前記蒸発器温度臨界値以下である場合には、前記空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を上昇させることを特徴とする。

この空気調和装置の制御方法は、前記空気調和装置の制御方法の構成を備えるので、前記空気調和装置の制御方法と同様の作用、効果を奏する。さらに、この空気調和装置の制御方法は、蒸発器の温度が予め定めた臨界値以下である場合には、圧縮機入口における冷媒の圧力を、現在よりも高くなるように上昇させる。このように、蒸発器の温度情報に基づいて圧縮機の入口圧力を制御するので、実際に蒸発器が凍結しない場合であっても、凍結を予測した制御ができる。これにより、空気調和装置を停止させないで、蒸発器の凍結を抑制できる。

次の本発明に係る空気調和装置の制御方法は、前記空気調和装置の制御方法において、上昇させた前記圧縮機の入口圧力の値を学習値として記憶し、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習値になるように前記圧縮機を制御することを特徴とする。

この空気調和装置の制御方法は、前記空気調和装置の制御方法の構成を備えるので、前記空気調和装置の制御方法と同様の作用、効果を奏する。さらに、この前記空気調和装置の制御方法は、上昇させた圧縮機入口における冷媒の圧力を学習し、学習した圧力になるように圧縮機を駆動するので、学習後においては、蒸発器が凍結するおそれを極めて低減できる。

次の本発明に係る空気調和装置の制御方法は、前記空気調和装置の制御方法において一定時間が経過したときに前記学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力を、前記学習値よりも低くするように前記圧縮機を駆動することを特徴とする。

この空気調和装置の制御方法は、前記空気調和装置の制御方法の構成を備えるので、前記空気調和装置の制御方法と同様の作用、効果を奏する。さらに、この前記空気調和装置の制御方法は、一定時間経過後に圧縮機入口における冷媒の圧力の学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力を前記学習値よりも低くする。これにより、蒸発器が凍結するおそれのない運転条件においては、蒸発器の温度をより低くすることができる。その結果、蒸発器の凍結を抑制しつつ、空気調和装置の冷却能力を最大限に引き出すことができる。

次の本発明に係る空気調和装置の制御装置は、空気調和装置が備える蒸発器の凍結に関する情報を取得とともに、取得した前記凍結に関する情報から、前記蒸発器が凍結あるいは凍結するか否かを判定する蒸発器温度判定部と前記蒸発器が凍結あるいは凍結すると予測される場合には、前記空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を上昇させる圧縮機入口圧力制御部と、を含んで構成されることを特徴とする。

この空気調和装置の制御装置は、蒸発器の凍結に関する情報に基づいて圧縮機入口における冷媒の圧力を、現在よりも高くなるように上昇させる。これにより、室外ファンの風量に依存せずに蒸発器の温度を上昇させることができるので、蒸発器の凍結を抑制できる。

次の本発明に係る空気調和装置の制御装置は、前記空気調和装置の制御装置において、前記蒸発器の凍結に関する情報は蒸発器の温度を表す蒸発器温度パラメータであり、前記蒸発器温度判定部は、当該蒸発器温度パラメータと、予め定めた蒸発器温度臨界値と比較し、前記圧縮機入口圧力制御部は、前記蒸発器温度判定部の比較結果を取得するとともに、前記蒸発器温度パラメータが前記蒸発器温度臨界値以下である場合には、前記空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を上昇させることを特徴とする。

この空気調和装置の制御装置は、前記空気調和装置の制御方法の構成を備えるので、前記空気調和装置の制御装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この空気調和装置の制御装置は、蒸発器の温度が予め定めた臨界値以下である場合には、圧縮機入口における冷媒の圧力を、現在よりも高くなるように上昇させる。このように、蒸発器の温度情報に基づいて圧縮機の入口圧力を制御するので、実際に蒸発器が凍結しない場合であっても、凍結を予測した制御ができる。これにより、空気調和装置を停止させないで、蒸発器の凍結を抑制できる。

次の本発明に係る空気調和装置の制御装置は、前記空気調和装置の制御装置において上昇させた前記圧縮機の入口圧力の値を学習値として記憶させる学習制御部を備え、前記圧縮機入口圧力制御部は、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習値になるように前記圧縮機を制御することを特徴とする。

この空気調和装置の制御装置は、前記空気調和装置の制御装置の構成を備えるので、前記空気調和装置の制御装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この前記空気調和装置の制御装置は、上昇させた圧縮機入口における冷媒の圧力を学習し、学習した圧力になるように圧縮機を駆動するので、学習後においては、蒸発器が凍結するおそれを極めて低減できる。

次の本発明に係る空気調和装置の制御装置は、前記空気調和装置の制御装置において、前記学習制御部は、一定時間が経過したときに前記学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習値よりも低くなるように前記圧縮機の入口圧力を決定し、前記圧縮機入口圧力制御部は、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習制御部によって決定された前記学習値になるように前記圧縮機を制御することを特徴とする。

この空気調和装置の制御装置は、前記空気調和装置の制御装置の構成を備えるので、前記空気調和装置の制御装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この前記空気調和装置の制御装置は、一定時間経過後に圧縮機入口における冷媒の圧力の学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力を前記学習値よりも低くする。これにより、蒸発器が凍結するおそれのない運転条件においては、蒸発器の温度をより低くすることができる。その結果、蒸発器の凍結を抑制しつつ、空気調和装置の冷却能力を最大限に引き出すことができる。

次の本発明に係る空気調和装置は、空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を測定する圧縮機入口圧力測定手段を備え、前記空気調和装置が備える蒸発器の凍結に関する情報から、前記蒸発器が凍結あるいは凍結すると予測される場合には、圧縮機入口圧力測定手段から前記入口圧力を取得しながら、前記圧縮機の入口圧力が上昇するように前記圧縮機が動作することを特徴とする。

この空気調和装置は、蒸発器の凍結に関する情報に基づいて圧縮機入口における冷媒の圧力を、現在よりも高くなるように上昇させる。これにより、室外ファンの風量に依存せずに蒸発器の温度を上昇させることができるので、蒸発器の凍結を抑制できる。

次の本発明に係る空気調和装置は、前記空気調和装置において、さらに蒸発器の温度を表す蒸発器温度パラメータを測定する蒸発器温度パラメータ測定手段を備え、前記蒸発器温度パラメータが、予め定めた蒸発器温度臨界値以下である場合には、前記圧縮機の入口圧力が上昇するように前記圧縮機が動作することを特徴とする。

この空気調和装置は、前記空気調和装置の構成を備えるので、前記空気調和装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この空気調和装置は、蒸発器の温度が予め定めた臨界値以下である場合には、圧縮機入口における冷媒の圧力を、現在よりも高くなるように上昇させる。このように、蒸発器の温度情報に基づいて圧縮機の入口圧力を制御するので、実際に蒸発器が凍結しない場合であっても、凍結を予測した制御ができる。これにより、室内機を停止させないで、蒸発器の凍結を抑制できる。

次の本発明に係る空気調和装置は、前記空気調和装置において、上昇させた後における前記圧縮機の入口圧力を学習値として記憶するとともに、前記圧縮機の入口圧力が前記学習値となるように動作することを特徴とする。

この空気調和装置は、前記空気調和装置の構成を備えるので、前記空気調和装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この前記空気調和装置は、上昇させた圧縮機入口における冷媒の圧力を学習し、この圧力になるように圧縮機が動作するので、学習後においては、蒸発器が凍結するおそれを極めて低減できる。

次の本発明に係る空気調和装置は、前記空気調和装置において、一定時間が経過したときに前記学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習値よりも低くなるように前記圧縮機が動作することを特徴とする。

この空気調和装置は、前記空気調和装置の構成を備えるので、前記空気調和装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この前記空気調和装置は、一定時間経過後に圧縮機入口における冷媒の圧力の学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力を前記学習値よりも低くする。これにより、蒸発器が凍結するおそれのない運転条件においては、蒸発器の温度をより低くすることができる。その結果、蒸発器の凍結を抑制しつつ、冷却能力を最大限に発揮できる。

本発明に係る空気調和装置の制御方法及びその制御装置、並びに空気調和装置は、室外ファンの風量に依存せずに、室内機が備える蒸発器の凍結を抑制できるという効果を奏する。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、発明を実施するための最良の形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。以下の実施例においては、冷房サイクルで運転されているとき（冷房及び除湿）について説明するが、本発明は冷暖房運転可能なヒートポンプ式等各種の空気調和装置に適用できる。

実施例１に係る空気調和装置の制御方法、制御装置及び空気調和装置は、コンプレッサの入口における冷媒の圧力を一定にするとともに、蒸発器の凍結に関する情報として蒸発器の温度に関するパラメータを用いて、これに基づいてコンプレッサ入口における冷媒の圧力を調整する点に特徴がある。図１は、実施例１に係る空気調和装置を示す説明図である。図１を用いて、実施例１に係る空気調和装置の構成について説明する。

この空気調和装置ＡＣ１（以下空調装置ＡＣ１）は、圧縮機１と、凝縮器２と、受液器３と、絞り弁４と、蒸発器５とを構成要素として備えて構成される。空調装置ＡＣ１が備える前記構成要素は、冷媒配管７₁〜７₅によって接続されており、冷媒が各構成要素で相を変化させながら循環する。蒸発器５で外部から熱を吸収することによって発生した冷媒の蒸気は圧縮機１で圧縮される。そして、圧力と温度とが上昇した冷媒は、凝縮器２へ送られる。凝縮器２へ送られた冷媒蒸気は、凝縮器２で外部へ熱を捨てて液化し、受液器３へ溜められる。受液器３を出た液体の冷媒は、絞り弁４で絞り膨張し、液化した冷媒の一部が蒸発して湿り蒸気となる。この湿り蒸気は蒸発器５で熱を奪いながら、さらに蒸発して乾き蒸気となる。蒸発器５には、ドレン受け６が備えられており、これによって蒸発器の外部に凝縮した空気中の水分を受ける。

冷媒の湿り蒸気が蒸発器５で熱を奪うため、蒸発器５の温度は周囲の温度よりも低下する。蒸発器用送風機８により蒸発器５へ空気を送風して、蒸発器５と空気との間で熱交換させることにより、温度を低下させた空気を室内へ送る。凝縮器用送風機９により凝縮器２へ送風することにより、凝縮器２を通過する冷媒を効率よく冷却する。蒸発器用送風機８は、蒸発器用送風機コントローラ３２により風量が制御される。制御装置１０は、室内温度情報や空調情報に基づき、蒸発器用送風機コントローラ３２を介して蒸発器用送風機８の運転を制御する。凝縮器用送風機９は、羽根９ｆとモータ９ｍとから構成されて、凝縮器用送風機コントローラ３３により風量が制御される。制御装置１０は、空調装置ＡＣ１の運転条件に基づいて凝縮器用送風機コントローラ３３を介して蒸発器用送風機８の運転を制御する。

圧縮機１は、圧縮機本体１ｃと、これを駆動するモータ１ｍとで構成される。モータ１ｍは、圧縮機コントローラ３０により回転数が可変される。これにより、負荷や温度その他の運転条件に応じて、圧縮機本体１ｃの冷媒流量（又は冷媒循環量）を変更できる。このような構成により、空調装置ＡＣ１が備える圧縮機１は、冷房運転時における冷媒の低圧圧力（蒸発器５内の圧力及び圧縮機１の入口圧力）を一定に制御できるとともに、前記低圧圧力を可変することもできる。

圧縮機コントローラ３０は、空気調和装置の制御装置１０（以下制御装置１０という）により制御される。圧縮機１の入口冷媒配管７₅には、圧縮機１の入口における冷媒の圧力（入口圧力）を測定するための圧縮機入口圧力測定手段として、圧縮機入口圧力センサ２０が取り付けられている。これにより測定された入口圧力を制御装置１０が取得し、制御装置１０は、目標の圧力値になるように圧縮機１を駆動する。

絞り弁４と蒸発器５とは、蒸発器冷媒配管７₄で接続されている。絞り弁４は、電動絞り弁であり、絞り弁制御装置３１により開閉される。絞り弁制御装置３１は、制御装置１０により制御されており、例えば、空調装置ＡＣ１の運転開始、停止に応じて絞り弁４が開閉される。蒸発器５の入口には、蒸発器５に送られる冷媒の温度を測定する蒸発器入口温度センサ（蒸発器温度パラメータ測定手段）２１が取り付けられている。制御装置１０は、蒸発器入口温度センサ２１で測定された蒸発器入口冷媒温度を取得し、空調装置ＡＣ１の運転制御に用いる。ここで、蒸発器５と、蒸発器用送風機８とが空調装置ＡＣ１の室内機に含まれる。そして、凝縮器２と、凝縮器用送風機９とが空調装置ＡＣ１の室外機に含まれる。

図２は、実施例１に係る他の空気調和装置の構成を示す説明図である。この空気調和装置ＡＣ２（以下空調装置ＡＣ２）は、複数の室内機４１₁、４１₂等を、共通の室外機４０で運転する、マルチ空調装置である。このようなマルチ空調装置に対しても、実施例１に係る空気調和装置の制御方法を適用することができる。

図３は、実施例１に係る空気調和装置の制御装置の構成を示す説明図である。制御装置１０は、蒸発器温度判定部１１と、圧縮機入口圧力制御部１２と、学習制御部１３と、処理部１０ｐと、記憶部１０ｍとを備えて構成される。これらは、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９を介して接続してある。これにより、蒸発器温度判定部１１と、圧縮機入口圧力制御部１２と、学習制御部１３と、処理部１０ｐと、記憶部１０ｍとは、相互にデータをやり取りできるように構成されている。

また、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）１９には、空調装置ＡＣ１やＡＣ２の制御対象及び空調装置ＡＣ１やＡＣ２の運転に関する情報を取得する各種センサ類が接続されている。これにより、圧縮機入口圧力制御部１２や処理部１０ｐは、前記各種センサ類から空調装置ＡＣ１やＡＣ２の運転に必要な情報を取得し、当該情報に基づいて空調装置ＡＣ１やＡＣ２の運転を制御する。

記憶部１０ｍには、この実施例に係る空気調和装置の制御方法の処理手順を含むコンピュータプログラムや、空気調和装置ＡＣ１やＡＣ２の運転を制御するために必要なデータ類が格納されている。ここで、記憶部１０ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、処理部１０ｐは、メモリ及びＣＰＵにより構成することができる。また、記憶部１０ｍは、処理部１０ｐに内蔵されるものであってもよい。

上記コンピュータプログラムは、蒸発器温度判定部１１や処理部１０ｐ等へすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、この実施例に係る空気調和装置の制御方法の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この制御装置１０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、制御装置１０が備える蒸発器温度判定部１１、圧縮機入口圧力制御部１２、学習制御部１３及び処理部１０ｐの機能を実現するものであってもよい。次に、この制御装置１０を用いて、この実施例に係る空気調和装置の制御方法を実現する手順を説明する。

図４は、実施例１に係る空気調和装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。実施例１に係る空気調和装置の制御方法を実行するにあたって、まず制御装置１０が備える蒸発器温度判定部１１が、蒸発器５の入口に設けられた蒸発器入口温度センサ２１から、蒸発器５の入口における冷媒の温度（以下蒸発器入口温度）Ｔｅを取得する（ステップＳ１０１）。実施例１においては、この蒸発器入口温度Ｔｅが蒸発器温度パラメータとなる。なお、蒸発器温度パラメータとしては、前記蒸発器入口温度の他に、蒸発器５そのものの温度や蒸発器出口における冷媒温度、あるいは蒸発器５内の冷媒圧力等、蒸発器５の温度に変換できるパラメータを使用することができる。

次に、蒸発器温度判定部１１は、取得した蒸発器５の入口における蒸発器入口温度と、予め定めた蒸発器温度臨界値Ｔｃとを比較する（ステップＳ１０２）。比較の結果、ＴｅがＴｃ以下であった場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、凍結あるいは凍結すると予測される状況にあると判断する。そして、その結果を圧縮機入口圧力制御部１２が受けて圧縮機１の入口における冷媒の圧力（入口圧力）を上昇させる。具体的には、その時点における入口圧力Ｐｉに、上昇分ΔＰｉを加算した値（Ｐｉ＋ΔＰｉ）を、新たな入口圧力Ｐｉとして設定する（ステップＳ１０３）。上昇分ΔＰｉは、例えば、例えば、空調装置ＡＣ１の運転時における圧縮機１の入口圧力Ｐｉの１／１００程度である。そして、圧縮機入口圧力制御部１２は、圧縮機入口圧力センサ２０から取得した入口圧力が（Ｐｉ＋ΔＰｉ）になるように圧縮機１をＰＩ制御する（ステップＳ１０４）。このとき、入口圧力Ｐｉが一定になるように制御することが好ましい。

このようにすれば、圧縮機１の入口圧力Ｐｉを当初の値よりも大きくできるので、室外ファン、すなわち凝縮器用送風機９の風量に依存せずに、蒸発器５の温度を上昇させることができる。その結果、蒸発器５の凍結を抑制しつつ、空調装置ＡＣ１の冷却能力を最大限に発揮させることができる。また、空調装置ＡＣ１の運転を停止させることなく蒸発器５の凍結を抑制できるので、室内の空調を継続することができる。実施例１に係る空気調和装置の制御、空気調和装置は、ここまでのステップあるいは機能を備えていることが必要である。

圧縮機１の入口圧力を制御したら（ステップＳ１０４）、学習制御部１３は、新たな入口圧力Ｐｉ（＝Ｐｉ＋ΔＰｉ）を学習値として記憶部１０ｍへ記憶させる。そして、圧縮機入口圧力制御部１２は、圧縮機１の入口圧力Ｐｉがこの学習値になるように、圧縮機１の運転を制御する（ステップＳ１０５）。その後、学習制御部１３は、現在までの経過時間θに、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までに要した処理時間Δθを加算して（ステップＳ１０６）、新たな経過時間θ（＝θ＋Δθ）とする。学習制御部１３は、この新たな経過時間θ（＝θ＋Δθ）を記憶部１０ｍに記憶させる。ここまでの処理手順が終了したら、再びステップＳ１０１に戻って空調装置ＡＣ１の制御を続行する。

ＴｅがＴｃよりも大きい場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、蒸発器５が凍結するおそれはない。学習制御部１３は、予め設定した一定時間θｃ（例えば１時間）よりも経過時間θが大きいか否かを判定する。θがθｃ以下である場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、学習制御部１３は、現在までの経過時間θに、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０７の処理に要した処理時間Δθを加算して（ステップＳ１０６）、新たな経過時間θ（＝θ＋Δθ）とする。学習制御部１３は、この新たな経過時間θ（＝θ＋Δθ）を記憶部１０ｍに記憶させる。この場合、入口圧力の学習値は更新されないことになる。ここまでの処理手順が終了したら、再びステップＳ１０１に戻って空調装置ＡＣ１の制御を続行する。

θがθｃよりも大きい場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、すなわち、一定時間θｃが経過したときに、学習値は更新されていない場合、学習制御部１３は、入口圧力Ｐｉを入口圧力初期値Ｐｉｐにリセットする。これにより、蒸発器が凍結するおそれがない場合には、空調装置ＡＣ１の冷却能力を最大限活用できるように空調装置ＡＣ１を制御することができる。例えば、室内温度が比較的低い時期に学習が進行した状態のまま、室内温度が高い夏季に移行した場合、冷却能力に余裕があるにもかかわらず、それを利用できないという状態を回避することができる。なお、入口圧力初期値Ｐｉｐは、予め定めておいて記憶部１０ｍに格納しておく。また、室内温度によって複数の入口圧力初期値Ｐｉｐを用意しておき、室内温度に応じて適切な入口圧力初期値Ｐｉｐを選択するようにしてもよい。

圧縮機入口圧力制御部１２は、圧縮機１の入口圧力Ｐｉが、リセットした入口圧力初期値Ｐｉｐになるように、圧縮機１を制御する（ステップＳ１０４）。その後、学習制御部１３は、新たな入口圧力Ｐｉ（＝Ｐｉ１：入口圧力初期値）を学習値として記憶部１０ｍへ記憶させる。そして、圧縮機入口圧力制御部１２は、圧縮機１の入口圧力Ｐｉがこの学習値になるように、圧縮機１の運転を制御する（ステップＳ１０５）。その後、学習制御部１３は、現在までの経過時間θに、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１０４、Ｓ１０５の処理に要した処理時間Δθを加算して（ステップＳ１０６）、新たな経過時間θ（＝θ＋Δθ）とする。学習制御部１３は、この新たな経過時間θ（＝θ＋Δθ）を記憶部１０ｍに記憶させる。ここまでの処理手順が終了したら、再びステップＳ１０１に戻って空調装置ＡＣ１の制御を続行する。

以上、実施例１によれば、蒸発器の凍結に関する情報に基づいて圧縮機入口における冷媒の圧力を、現在よりも高くなるように上昇させる。これにより、蒸発器の温度を上昇させることができるので、室外ファンの風量に依存せずに、蒸発器の凍結を抑制できる。また、蒸発器の温度情報に基づいて圧縮機の入口圧力を制御するので、温度情報の閾値の設定により、実際に蒸発器が凍結しない場合であっても、凍結を予測した制御ができる。これにより、空気調和装置を停止させないで、蒸発器の凍結を抑制できるので、安定して空気調和装置を運転できる。

上記説明における「学習」とは、制御が実行されることによって大きくなる圧縮機の入口圧力の値を、その制御の都度に更新して記憶する動作をいう。よって、「学習値」とは、空気調和装置の制御によって更新され、次回における空気調和装置の制御制御の際の基準となる値であり、「学習制御部」とは、制御によって更新された学習値を記憶部に記憶させるものである。以下の説明においても同様である。

さらに、上昇させた圧縮機入口における冷媒の圧力を学習し、学習した圧力になるように圧縮機を駆動するので、学習後においては、蒸発器が凍結するおそれを極めて低減できる。また、一定時間経過後に圧縮機入口における冷媒の圧力の学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力を前記学習値よりも低くする。これにより、蒸発器が凍結するおそれのない運転条件においては、蒸発器の温度をより低くすることができる。その結果、蒸発器の凍結を抑制しつつ、空気調和装置の冷却能力を最大限に引き出すことができる。なお、実施例１の構成は、以下の実施例に対しても適宜適用できる。実施例１と同様の構成を備える以上、実施例１と同様の作用、効果を相する。

実施例２は、実施例１とほぼ同様の構成であるが、蒸発器の凍結に関する情報として室内機の停止情報を用いる点が異なる。他の構成は実施例１の同様なのでその説明を省略する。図５は、実施例２に係る空気調和装置の制御方法の手順を示すフローチャートである。なお、実施例２に係る空気調和装置の制御方法は、実施例１で説明した制御装置１０により実現できる。また、実施例１で説明した空調装置ＡＣ１を用いて、実施例２について説明する。次の説明においては、適宜図１を参照されたい。

空調装置ＡＣ１の室内機を構成する蒸発器５が凍結すると、室内機の運転を停止する。室内機を停止させる際には、絞り弁４を閉じるとともに、蒸発器用送風機８を停止する。蒸発器温度判定部１１は、検出温度に基づき、蒸発器５の凍結により室内機が停止したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。判定の結果、室内機が停止していた場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、その結果を圧縮機入口圧力制御部１２が受けて、圧縮機１の入口における冷媒の圧力（入口圧力）を上昇させる。具体的には、その時点における入口圧力Ｐｉに、上昇分ΔＰｉを加算した値（Ｐｉ＋ΔＰｉ）を、新たな入口圧力Ｐｉとして設定する（ステップＳ２０２）。以下のステップＳ２０３〜ステップＳ２０７は、実施例１のステップＳ１０４〜ステップＳ１０８と同様なので、その説明を省略する。

このようにすれば、蒸発器５が凍結して室内機が停止した後は、圧縮機１の入口圧力Ｐｉを当初の値よりも大きくするので、蒸発器５の温度を上昇させることができる。その結果、室内機が一旦停止した後においては、蒸発器５の凍結を抑制して、室内機の停止を抑制できる。また、室内機が停止したか否かに基づいて圧縮機１の入口圧力を増加させるので、蒸発器５の温度情報が不要になり、制御を簡略化できる。なお、実施例２の構成は、以下の実施例に対しても適宜適用できる。

実施例３は、実施例１とほぼ同様の構成であるが、一定期間学習値が更新されない場合には、圧縮機の入口圧力を入口圧力初期値にリセットするのではなく、所定の下降分づつ入口圧力を低下させる点が異なる。他の構成は実施例１の同様なのでその説明を省略する。図６は、実施例３に係る空気調和装置の制御方法の手順を示すフローチャートである。なお、実施例３に係る空気調和装置の制御方法は、実施例１で説明した制御装置１０により実現できる。また、実施例１で説明した空調装置ＡＣ１を用いて、実施例３について説明する。次の説明においては、適宜図１を参照されたい。

実施例３に係る空気調和装置の制御方法を実行するにあたって、まず制御装置１０が備える蒸発器温度判定部１１が、蒸発器５の入口に設けられた蒸発器入口温度センサ２１から、蒸発器５の入口における蒸発器入口温度を取得する（ステップＳ３０１）。実施例３においては、この蒸発器入口温度が蒸発器温度パラメータとなる。

次に、蒸発器温度判定部１１は、取得した蒸発器５の入口における蒸発器入口温度と、予め定めた蒸発器温度臨界値Ｔｃとを比較する（ステップＳ３０２）。比較の結果、ＴｅがＴｃ以下であった場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、その結果を圧縮機入口圧力制御部１２が受けて圧縮機１の入口における冷媒の圧力（入口圧力）を上昇させる。具体的には、その時点における入口圧力Ｐｉに、上昇分ΔＰｉ₁を加算した値（Ｐｉ＋ΔＰｉ₁）を、新たな入口圧力Ｐｉとして設定する（ステップＳ１０３）。上昇分ΔＰｉ₁は、例えば、空調装置ＡＣ１の運転時における圧縮機１の入口圧力Ｐｉの１／１００程度である。以下のステップＳ３０４〜ステップＳ３０６は、実施例１のステップＳ１０４〜ステップＳ１０６と同様なので、その説明を省略する。

ＴｅがＴｃよりも大きい場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、蒸発器５が凍結するおそれはない。学習制御部１３は、予め設定した一定時間θｃ（例えば１時間）よりも経過時間θが大きいか否かを判定する。θがθｃ以下である場合（ステップＳ３０７；Ｎｏ）については、実施例１と同様の処理なのでその説明を省略する。θがθｃよりも大きい場合（ステップＳ３０７；Ｙｅｓ）、すなわち、一定時間θｃが経過したときに、学習値は更新されていない場合、学習制御部１３は、入口圧力Ｐｉを予定の下降分づつ下降させる。具体的には、具体的には、その時点における入口圧力Ｐｉに、下降分ΔＰｉ₂を減算した値（Ｐｉ−ΔＰｉ₂）を、新たな入口圧力Ｐｉとして設定する（ステップＳ３０８）。下降分ΔＰｉ₂は、例えば、空調装置ＡＣ１の運転時における圧縮機１の入口圧力Ｐｉの１／１００程度とすることができる。

これにより、蒸発器が凍結するおそれがない場合には、空調装置ＡＣ１の冷却能力を最大限活用できるように空調装置ＡＣ１を制御することができる。例えば、室内温度が比較的低い時期に学習が進行した状態のまま、室内温度が高い夏季に移行した場合、冷却能力に余裕があるにもかかわらず、それを利用できないという状態を回避することができる。また、一回のステップで入口圧力を入口圧力初期値Ｐｉｐに変更せず、一定時間経過毎に徐々に入口圧力初期値Ｐｉｐへ近づくようにする。一回のステップで入口圧力を入口圧力初期値Ｐｉｐに変更すると、その直後に蒸発器５が凍結するおそれがあるが、実施例３の構成によれば、入口圧力は徐々に入口圧力初期値Ｐｉｐへ近づくので、これを緩和できる。

圧縮機入口圧力制御部１２は、圧縮機１の入口圧力Ｐｉが、設定した入口圧力Ｐｉ（＝Ｐｉ−ΔＰｉ₂）になるように、圧縮機１を制御する（ステップＳ３０４）。その後、学習制御部１３は、新たな入口圧力Ｐｉ（＝Ｐｉ−ΔＰｉ₂）を学習値として記憶部１０ｍへ記憶させる。そして、圧縮機入口圧力制御部１２は、圧縮機１の入口圧力Ｐｉがこの学習値になるように、圧縮機１の運転を制御する（ステップＳ３０５）。その後、学習制御部１３は、現在までの経過時間θに、ステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０７、Ｓ３０８、Ｓ３０４、Ｓ３０５の処理に要した処理時間Δθを加算して（ステップＳ３０６）、新たな経過時間θ（＝θ＋Δθ）とする。学習制御部１３は、この新たな経過時間θ（＝θ＋Δθ）を記憶部１０ｍに記憶させる。ここまでの処理手順が終了したら、再びステップＳ１０１に戻って空調装置ＡＣ１の制御を続行する。

以上のように、本発明に係る空気調和装置の制御方法及びその制御装置、並びに空気調和装置は、空気調和装置に有用であり、特に、室内機が備える蒸発器の凍結を抑制することに適している。

実施例１に係る空気調和装置を示す説明図である。 実施例１に係る他の空気調和装置の構成を示す説明図である。 実施例１に係る空気調和装置の制御装置の構成を示す説明図である。 実施例１に係る空気調和装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。 実施例２に係る空気調和装置の制御方法の手順を示すフローチャートである。 実施例３に係る空気調和装置の制御方法の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 圧縮機
２ 凝縮器
３ 受液器
４ 絞り弁
５ 蒸発器
８ 蒸発器用送風機
９ 凝縮器用送風機
１０ 空気調和装置の制御装置
１１ 蒸発器温度判定部
１２ 圧縮機入口圧力制御部
１３ 学習制御部
２０ 圧縮機入口圧力センサ
２１ 蒸発器入口温度センサ
ＡＣ１、ＡＣ２ 空気調和装置（空調装置）

Claims (12)

1. 空気調和装置の運転を制御するにあたり、
   前記空気調和装置が備える蒸発器の凍結に関する情報を取得する手順と、
   取得した前記凍結に関する情報から、前記蒸発器が凍結あるいは凍結すると予測される場合には、前記空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を上昇させる手順と、
   を含むことを特徴とする空気調和装置の制御方法。
2. 前記蒸発器の凍結に関する情報は、前記蒸発器の温度を表す蒸発器温度パラメータであり、
   取得した前記蒸発器温度パラメータを、予め定めた蒸発器温度臨界値と比較した結果、前記蒸発器温度パラメータが前記蒸発器温度臨界値以下である場合には、前記空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置の制御方法。
3. 上昇させた前記圧縮機の入口圧力の値を学習値として記憶し、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習値になるように前記圧縮機を制御することを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置の制御方法。
4. 一定時間が経過したときに前記学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力を、前記学習値よりも低くするように前記圧縮機を駆動することを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置の制御方法。
5. 空気調和装置が備える蒸発器の凍結に関する情報を取得とともに、取得した前記凍結に関する情報から、前記蒸発器が凍結あるいは凍結するか否かを判定する蒸発器温度判定部と、
   前記蒸発器が凍結あるいは凍結すると予測される場合には、前記空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を上昇させる圧縮機入口圧力制御部と、
   を含んで構成されることを特徴とする空気調和装置の制御装置。
6. 前記蒸発器の凍結に関する情報は蒸発器の温度を表す蒸発器温度パラメータであり、
   前記蒸発器温度判定部は、当該蒸発器温度パラメータと、予め定めた蒸発器温度臨界値と比較し、
   前記圧縮機入口圧力制御部は、前記蒸発器温度判定部の比較結果を取得するとともに、前記蒸発器温度パラメータが前記蒸発器温度臨界値以下である場合には、前記空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を上昇させることを特徴とする請求項５に記載の空気調和装置の制御装置。
7. 上昇させた前記圧縮機の入口圧力の値を学習値として記憶させる学習制御部を備え、
   前記圧縮機入口圧力制御部は、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習値になるように前記圧縮機を制御することを特徴とする請求項６に記載の空機調和装置の制御装置。
8. 前記学習制御部は、一定時間が経過したときに前記学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習値よりも低くなるように前記圧縮機の入口圧力を決定し、
   前記圧縮機入口圧力制御部は、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習制御部によって決定された前記学習値になるように前記圧縮機を制御することを特徴とする請求項７に記載の空気調和装置の制御装置。
9. 空気調和装置が備える圧縮機の入口圧力を測定する圧縮機入口圧力測定手段を備え、
   前記空気調和装置が備える蒸発器の凍結に関する情報から、前記蒸発器が凍結あるいは凍結すると予測される場合には、圧縮機入口圧力測定手段から前記入口圧力を取得しながら、前記圧縮機の入口圧力が上昇するように前記圧縮機が動作することを特徴とする空気調和装置。
10. さらに蒸発器の温度を表す蒸発器温度パラメータを測定する蒸発器温度パラメータ測定手段を備え、
    前記蒸発器温度パラメータが、予め定めた蒸発器温度臨界値以下である場合には、前記圧縮機の入口圧力が上昇するように前記圧縮機が動作することを特徴とする請求項９に記載の空気調和装置。
11. 上昇させた後における前記圧縮機の入口圧力を学習値として記憶するとともに、前記圧縮機の入口圧力が前記学習値となるように動作することを特徴とする請求項１０に記載の空気調和装置。
12. 一定時間が経過したときに前記学習値が更新されなかったときには、前記圧縮機の入口圧力が、前記学習値よりも低くなるように前記圧縮機が動作することを特徴とする請求項１１に記載の空気調和装置。

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