JP2006105456A

JP2006105456A - ヒートポンプ式空気調和機

Info

Publication number: JP2006105456A
Application number: JP2004291226A
Authority: JP
Inventors: Masaya Ota; 雅也太田; Tokuya Asada; 徳哉浅田; Yoshikazu Nishihara; 義和西原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】ヒートポンプ式空気調和機において、高外気温時でも電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度に応じて、電子制御回路内の各電子部品の温度過昇を抑えることを目的とする。
【解決手段】ヒートポンプ式空気調和機において、圧縮機４運転開始（ＳＴ１）後、所定時間を経過するとＳＴ２からＳＴ３に進み、電子制御回路２に設けられた温度検出手段１が、電子制御回路２の温度Ｔを検出する（ＳＴ３）。前記温度検出手段１の温度Ｔが第２の所定温度以上であるか否かを判断し（ＳＴ４）、Ｔ≧Ｔ２なら空気調和機の圧縮機を停止する（ＳＴ８）。Ｔ＜Ｔ２ならＳＴ５に進み、前記温度検出手段１の温度Ｔが第１の所定温度以上であるか否かを判断し（ＳＴ５）、Ｔ≧Ｔ１なら空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定する（ＳＴ７）。Ｔ＜Ｔ１ならＳＴ６に進み、通常運転を行う（ＳＴ６）。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子制御回路の温度に応じて空気調和機の運転を制御することにより、電子制御回路の温度保護制御を行うヒートポンプ式空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機は、冷凍サイクルを構成する圧縮機の運転をするために搭載されているＩＰＭ（Intelligent Power Module）に制御信号を出力する空気調和機であって、少なくとも前記ＩＰＭの温度を検出するための温度検出手段と、該温度検出手段によって検出されたサーミスタ温度に応じて前記圧縮機の運転状態を制限する、例えば前記サーミスタ温度が所定値以上であるときには前記圧縮機の運転を停止するといった保護制御手段を備えている（特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来のヒートポンプ式空気調和機の冷媒回路図を示すものであり、電子制御回路に設けられた温度検出手段１と、電子制御回路２と、電装品箱３と、圧縮機４と、四路切換弁５と、室外送風装置６と、室外熱交換器７と、膨張弁８と、室内熱交換器９と、配管１０ａ〜１０ｆと、室外熱交換器のセンサー１１と、室内熱交換器のセンサー１２と、吐出温センサー１３から構成されている。
特開２００２−２８６３０６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、高外気温度時の外気温度代用検出精度が悪いため、ＩＰＭ温度が一番上昇する高外気温高周波数運転を防止する圧縮機周波数上限制限が動作しなくなり、ＩＰＭ温度のオーバーシュート停止が頻発するという課題を有していた。また、圧縮機周波数を下げてもＩＰＭを含む圧縮機駆動系以外の各電子部品についての温度上昇を抑える効果がなかった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高外気温時でも電子制御回路内の各電子部品の温度過昇を抑える制御手段を備えたヒートポンプ式空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ式空気調和機は、電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度を検出し、圧縮機運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度が第１の所定温度を超え、且つ第２の所定温度を下回っているときは、前記空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定し、第２の所定温度を超えたとき、前記空気調和機の圧縮機を停止するように制御したものである。

これによって、電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度が第１の所定温度を超えた場合、前記温度の異常を速やかに検出して、第２の所定温度を超えて圧縮機の運転を停止する前に前記空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定することで電子制御回路内の各電子部品にかかる電流値が下がり、発熱を抑えることとなり、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も長くなる。更に、第２の所定温度を超えた場合、前記空気調和機の圧縮機を停止することで電子制御回路内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、温度過昇を抑えることができる。

また、本発明のヒートポンプ式空気調和機は、電子制御回路に設けられた温度検出手段
の温度を検出し、圧縮機運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度が第１の所定温度を超え、且つ第２の所定温度を下回っているときは、前記空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定するとともに、室外送風装置の回転数を所定の値以上に設定し、第２の所定温度を超えたとき、前記空気調和機の圧縮機を停止するように制御したものである。

これによって、電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度が第１の所定温度を超えた場合、前記温度の異常を速やかに検出して、第２の所定温度を超えて圧縮機の運転を停止する前に前記空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定するとともに、室外送風装置の回転数を所定の値以上に設定することで室外送風装置の冷却分が増え、圧縮機の温度が下がるとともに電子制御回路内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることとなる。また、室外送風装置の冷却分が増えて室外熱交換器の熱交換能力が上がり、これに比例して、圧縮機にかかる負荷が減るのでの空気調和機の運転電流値が下がり、電子制御回路内の各電子部品にかかる電流値が下がり、発熱を抑えることとなる。

以上の効果により、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も長くなる。更に、第２の所定温度を超えた場合、前記空気調和機の圧縮機を停止することで電子制御回路内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、温度過昇を抑えることができる。

本発明のヒートポンプ式空気調和機は、電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度を検出し、圧縮機運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度が第１の所定温度を超えた場合、前記温度の異常を速やかに検出して、第２の所定温度を超えて圧縮機の運転を停止する前に前記空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定することで電子制御回路内の各電子部品にかかる電流値が下がり、発熱を抑えることとなり、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も寿命年数も長くなる。更に、第２の所定温度を超えた場合、前記空気調和機の圧縮機を停止することで電子制御回路内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、温度過昇を抑えることができる。

第１の発明はヒートポンプ式空気調和機において、電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度を検出し、圧縮機運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度が第１の所定温度を超え、且つ第２の所定温度を下回っているときに、前記空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定することにより、電子制御回路内の各電子部品にかかる電流値が下がり、発熱を抑えることが可能となり、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も長くなる。更に、第２の所定温度を超えたとき、前記空気調和機の圧縮機を停止することにより、電子制御回路内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることが可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明のヒートポンプ式空気調和機において、第１の所定温度あるいは第２の所定温度、もしくは第１・第２の所定温度の両方にヒステリシスを設けることにより、電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度が制御動作の圧縮機停止の領域と運転電流値を所定の値以下に設定する領域とをループまたはハンチングするのを防ぐことができる。

第３の発明はヒートポンプ式空気調和機において、電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度を検出し、圧縮機運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度が第１の所定温度を超え、且つ第２の所定温度を下回っているときに、前記空気調和機の室外送風装置の回転数を所定の値以上に設定することにより、室外送風装置の冷却分が増え、圧縮機の温度が下がるとともに電子制御回路内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることが可能となり、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も長
くなる。更に、第２の所定温度を超えたとき、前記空気調和機の圧縮機を停止することにより、電子制御回路内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることが可能となる。

第４の発明はヒートポンプ式空気調和機において、電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度を検出し、圧縮機運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度が第１の所定温度を超え、且つ第２の所定温度を下回っているときに、前記空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定するとともに、室外送風装置の回転数を所定の値以上に設定することにより、室外送風装置の冷却分が増え、圧縮機の温度が下がるとともに電子制御回路内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることが可能となり、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も長くなる。更に、第２の所定温度を超えたとき、前記空気調和機の圧縮機を停止することにより、電子制御回路内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
本発明の空気調和機を実施の形態を図４および図１、図２、図３を参照して詳細に説明する。

図１は同制御仕様で動作したときの挙動を示すタイムチャートである。図２、図３は電子制御回路温度制御図であり、上方が検出された電子制御回路温度が高く、下方ほど検出された電子制御回路温度が低いことを示している。

図４は、従来のヒートポンプ式空気調和機の冷媒回路図であるが、本発明の冷媒回路図もほぼ同様であるので、これを用いて説明をする。ここで、本発明では、温度検出手段１として温度センサーを用いる。

まず、ヒートポンプ式空気調和機がリモコンの操作にしたがって室温コントロールを行っているものとする。このとき圧縮機４運転開始（ＳＴ１）後、所定時間を経過するとＳＴ２からＳＴ３に進み、電子制御回路２に設けられた温度検出手段１が、電子制御回路２の温度Ｔを検出する（ＳＴ３）。温度検出手段１の温度Ｔが第２の所定温度以上であるか否かを判断し（ＳＴ４）、Ｔ≧Ｔ２なら圧縮機４を停止する（ＳＴ８）。Ｔ＜Ｔ２ならＳＴ５に進み、温度検出手段１の温度Ｔが第１の所定温度以上であるか否かを判断し（ＳＴ５）、Ｔ≧Ｔ１なら空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定する（ＳＴ７）。Ｔ＜Ｔ１ならＳＴ６に進み、通常運転を行う（ＳＴ６）。

ここで、温度検出手段１が検出する電子制御回路２の温度は、電子制御回路２の雰囲気温度でもよいし、特定部品の温度で代用してもよい。特に、電子制御回路２が電装品箱３などの筐体内に納められているときなどは、雰囲気温度を検出するのが有効である。

図１のタイムチャートにしたがって図２に示すように制御動作が行われる。ａ点では電子制御回路２の温度Ｔが所定温度Ｔ１未満にあるため通常運転となり、ｂ点では電子制御回路２の温度Ｔが所定温度Ｔ１以上Ｔ２未満にあるため空気調和機の運転電流値Ｉを所定の値以下に設定することで、各電子部品にかかる電流値が下がり、発熱を抑えることが可能となり、ｃ点では電子制御回路２の温度Ｔが所定温度Ｔ２以上にあるため空気調和機の圧縮機４を停止することで各電子制御回路２の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることが可能となる。

また、電子制御回路２の温度Ｔが下がったときのｄ点では所定温度Ｔ１以上Ｔ２未満にあるため、圧縮機４は運転を開始するが、空気調和機の運転電流値Ｉを所定の値以下に設定することで、各電子部品にかかる電流値が下がり、更に発熱を抑えることが可能となり、ｅ点では電子制御回路２の温度Ｔが所定温度Ｔ１未満にあるため通常運転となる。

また、上記実施例では第１の所定温度Ｔ１と第２の所定温度Ｔ２をそれぞれ設定しているが、図３に示すように第１の所定温度Ｔ１あるいは第２の所定温度Ｔ２、もしくは第１・第２の所定温度Ｔ１・Ｔ２の両方にそれぞれＴ３(＜Ｔ１)、Ｔ４(＜Ｔ２)とヒステリシスを設けることで、電子制御回路２の温度Ｔが制御動作の圧縮機４停止の領域と運転電流値Ｉを所定の値以下に設定する領域とをループまたはハンチングするのを防ぐことができる。

以上のように、本実施の形態においては電子制御回路２に設けられた温度検出手段１の温度Ｔを検出し、圧縮機４運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度Ｔが第１の所定温度Ｔ１を超え、且つ第２の所定温度Ｔ２を下回っているときに、前記空気調和機の運転電流値Ｉを所定の値以下に設定することにより、電子制御回路２内の各電子部品にかかる電流値が下がり、発熱を抑えることが可能となり、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も長くなる。

更に、第２の所定温度Ｔ２を超えたとき、前記空気調和機の圧縮機４を停止することにより、電子制御回路２内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることが可能となる。

また、外気温度代用検出制度が高い為、外気温センサーを搭載せずに済み、部品削減等によるコストダウンが可能となる。

更に、外気温センサーが搭載されており、直接外気温が検出できる場合、もしくは吐出温センサー１３の検出温度と圧縮機４への入力電流と室外送風装置６の回転数に基づいて、検出した外気温度を補正する場合には、制御動作で電子制御回路２に設けられた温度検出手段１の温度Ｔに応じて運転電流値Ｉを所定の値以下に設定するだけでなく、前記手段の何れかによって得られた外気温度及びおよび電子制御回路２に設けられた温度検出手段１の温度Ｔのうち、どちらか片方の温度に応じて運転電流値Ｉを所定の値以下に設定することにより、高外気温度になっても電子制御回路２内の各電子部品にかかる電流値が下がり、発熱を抑えることが可能となり、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も長くなる。

また、本実施の形態の制御動作で電子制御回路２に設けられた温度検出手段１の温度Ｔに応じて運転電流値Ｉを所定の値以下に設定する領域を、電子制御回路２に設けられた温度検出手段１の温度Ｔに応じて圧縮機周波数を所定の値以下に設定するに置き換えることにより、圧縮機４の温度が下がるとともに電子制御回路２内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることが可能となり、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も長くなる。

また、本実施の形態の制御動作で電子制御回路２に設けられた温度検出手段１の温度Ｔに応じて運転電流値Ｉを所定の値以下に設定する領域を、室外送風装置６の回転数を所定の値以上に設定する、もしくは前記空気調和機の運転電流値Ｉまたは圧縮機周波数を所定の値以下に設定するとともに、室外送風装置６の回転数を所定の値以上に設定するに置き換えることにより、室外送風装置６の冷却分が増え、更に圧縮機４の温度が下がるとともに電子制御回路２内の各電子部品の雰囲気温度も下がり、発熱を抑えることが可能となり、前記電子部品の破損を防ぐことができるばかりでなく、寿命年数も長くなる。

以上のように、本発明にかかるヒートポンプ式空気調和機は、電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度に応じて、運転電流値や圧縮機周波数を制御し、電子制御回路の発熱を抑えることが可能となるので、ＣＯ２ヒートポンプ式給湯器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態におけるヒートポンプ式空気調和機の制御動作を説明するためのタイムチャート本発明の実施の形態におけるヒートポンプ式空気調和機の電子制御回路温度制御図本発明の実施の形態におけるヒートポンプ式空気調和機の電子制御回路温度制御図従来のヒートポンプ式空気調和機の冷媒回路図

符号の説明

１温度検出手段
２電子制御回路
３電装品箱
４圧縮機
５四路切換弁
６室外送風装置
７室外熱交換器
８膨張弁
９室内熱交換器
１０ａ〜１０ｆ配管
１１室外熱交換器のセンサー
１２室内熱交換器のセンサー
１３吐出温センサー

Claims

圧縮機と電子制御回路をもつヒートポンプ式空気調和機であって、前記電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度を検出し、前記圧縮機運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度が第１の所定温度を超え、且つ第２の所定温度を下回っているときは、前記空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定し、第２の所定温度を超えたとき、前記圧縮機を停止することを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
第１の所定温度あるいは第２の所定温度、もしくは第１・第２の所定温度の両方にヒステリシスを設けたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式空気調和機。
圧縮機と電子制御回路と室外送風装置とをもつヒートポンプ式空気調和機であって、前記電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度を検出し、前記圧縮機運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度が第１の所定温度を超え、且つ第２の所定温度を下回っている時は、前記室外送風装置の回転数を所定の値以上に設定し、第２の所定温度を超えた時、前記圧縮機を停止することを特徴とするヒートポンプ式空気調和機。
圧縮機と電子制御回路と室外送風装置とをもつヒートポンプ式空気調和機であって、前記電子制御回路に設けられた温度検出手段の温度を検出し、前記圧縮機運転開始後、所定時間以降に検知した前記温度が第１の所定温度を超え、且つ第２の所定温度を下回っている時は、前記空気調和機の運転電流値を所定の値以下に設定すると共に前記室外送風装置の回転数を所定の値以上に設定し、第２の所定温度を超えた時、前記圧縮機を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヒートポンプ式空気調和機。