JP2006138577A

JP2006138577A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2006138577A
Application number: JP2004330229A
Authority: JP
Inventors: Goji Ohira; 剛司大平; Tomiyuki Noma; 富之野間
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-06-01

Abstract

【課題】室内側の負荷状態や室外熱交換器の外的要因による能力低下がある場合の運転において、室外ファン回転数の補正を行うことが不可能であるという課題を有していた。
【解決手段】室内側の負荷状態や室外熱交換器の外的要因による能力低下がある場合の運転においても、冷凍サイクルの凝縮温度または蒸発温度を監視し、目標値との差温を室外ファン制御回転数補正の入力とすることで、異常上昇または異常低下せず適正な冷凍サイクルで空気調和運転をすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転数が可変であるＤＣ電動機を室外ファン駆動装置に用いて冷凍サイクルを制御する空気調和機に関する。

従来の空気調和機の室外ファン制御方法は、圧縮機の回転数及び外気温度検出器により検出される外気温度に応じて室外ファンの回転数を制御している（例えば、特許文献１参照）。

図６に冷凍サイクル構成図は特許文献１に記載された従来の空気調和機の室外ファン制御を示すものである。

図６冷凍サイクル構成図に示すように、回転数が可変の圧縮機１０１と、室外熱交換器１０２と、室外ファン１０３と、室外ファンモーター１０４と、外気温度検出器１０５と、圧縮機制御装置１０８と、室外ファンモーター制御装置１０９とからなる室外機１０６と、室内機１０７とから構成されており、室外ファン１０３の回転数を、外気温度検出器１０５により検出される外気温度と圧縮機制御装置１０８から検出される圧縮機の回転数に応じて制御している。
特開２００２−２２８２３４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、室内機側の負荷状態や室外熱交換器の経年的な汚れ目詰まり、また、設置条件によるショートサーキット、放熱及び吸熱妨害に対して冷凍サイクルが変化した時に室外回転数の補正を行うことが不可能であるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、室内側の負荷状態や室外熱交換器の外的要因による能力低下がある場合の運転においても、冷凍サイクルの凝縮温度または蒸発温度を監視し、目標値との差温を回転数補正の入力とすることで、異常上昇または異常低下せず適正な冷凍サイクルで空気調和運転が行える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、本発明の空気調和機は、能力可変型圧縮機と室外熱交換器と室外ファンと外気温度検出手段と室外熱交換器温度検出手段を有する室外機と、室内熱交換器と室内ファンと室内熱交換器温度検出手段を有する室内機とを接続し運転を行う空気調和機において、室外ファンを駆動する電動機として回転数が可変であるＤＣ電動機と、能力可変型圧縮機の圧縮機回転数検出手段と、外気温度検出手段と圧縮機回転数検出手段の検出結果を入力として制御する室外ファン制御回転数演算手段を有し、冷房運転中に室外熱交換器温度検出手段の検出した凝縮温度が所定値以上または所定値以下の場合、室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い凝縮温度の上昇及び低下を抑制する制御手段を有することを特徴としたものである。

これによって、室内側の負荷状態や室外熱交換器の外的要因による能力低下がある場合の運転においても、冷凍サイクルの凝縮温度が、異常上昇または異常低下せず適正な冷凍サイクルで空気調和運転が行える。

また、本発明の空気調和機は、暖房運転中に前記室外熱交換器温度検出手段の検出した蒸発温度が所定値以下の場合、前記室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い蒸発温度の低下を抑制する制御手段を有することを特徴としたものである。
これによって、室内側の負荷状態や室外熱交換器の外的要因による能力低下がある場合の運転においても、冷凍サイクルの蒸発温度が異常低下せず着霜を抑制し適正な冷凍サイクルで空気調和運転が行える。

本発明の空気調和機は、室内側の負荷状態や室外熱交換器の外的要因による能力低下がある場合の運転においても、冷凍サイクルの凝縮温度または蒸発温度が、異常上昇または異常低下せず適正な冷凍サイクルで空気調和運転が行えることができる。

第１の発明は、能力可変型圧縮機と室外熱交換器と室外ファンと外気温度検出手段と室外熱交換器温度検出手段を有する室外機と、室内熱交換器と室内ファンと室内熱交換器温度検出手段を有する室内機とを接続し運転を行う空気調和機において、室外ファンを駆動する電動機として回転数が可変であるＤＣ電動機と、能力可変型圧縮機の圧縮機回転数検出手段と、外気温度検出手段と前記圧縮機回転数検出手段の検出結果を入力として制御する室外ファン制御回転数演算手段を有し、冷房運転中に室外熱交換器温度検出手段の検出した凝縮温度が所定値以上の場合、室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い凝縮温度の上昇を抑制する制御手段を有することで、室内側の空気温度が高く高負荷状態であっても、また、室外熱交換器が経年的な汚れ目詰まり、また、設置条件によるショートサーキット、放熱妨害といった外的要因によって能力低下する場合の運転においても、冷凍サイクルの凝縮温度が、異常上昇することを抑制し、適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

第２の発明は、冷房運転中に室外熱交換器温度検出手段の検出した凝縮温度が所定値以下の場合、室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い凝縮温度の低下を抑制する制御手段を有することで、室内側の空気温度が低く低負荷状態にあっても、冷凍サイクルの凝縮温度が、異常低下することを抑制し適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

第３の発明は、暖房運転中に室内熱交換器温度検出手段の検出した凝縮温度が所定値以上の場合、室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い凝縮温度の上昇を抑制する制御手段を有することで、室内側の空気温度が高く低負荷状態であっても、冷凍サイクルの凝縮温度が、異常上昇することを抑制し、適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

第４の発明は、暖房運転中に室内熱交換器温度検出手段の検出した凝縮温度が所定値以下の場合、室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い凝縮温度の低下を抑制する制御手段を有することで、室内側の空気温度が低くプルアップ時のような高負荷状態であっても、また、室外熱交換器が経年的な汚れ目詰まり、また、設置条件によるショートサーキット、吸熱妨害といった外的要因によって能力低下する場合の運転においても、冷凍サイクルの凝縮温度が、異常低下することを抑制し、適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

第５の発明は、暖房運転中に室外熱交換器温度検出手段の検出した蒸発温度が所定値以下の場合、室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い蒸発温度の低下を抑制する制御手段を有することをで、室外熱交換器が経年的な汚れ目詰まり、また、設置条件によ
るショートサーキット、吸熱妨害といった外的要因によって能力低下する場合の運転においても、冷凍サイクルの蒸発温度が、異常低下することを抑制し、適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

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１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機のフローチャートを示した図である。

図1において、冷房運転１０の、室外ファン制御回転数決定１９は、外気温度検出手段１１と、圧縮機回転数検出手段１２から検出する外気温度と圧縮機回転数を入力として決定する室外ファン制御回転数演算手段１３と、室外熱交換器検出手段１４と、凝縮温度判定１５と、凝縮温度目標値１６と、現在凝縮温度と目標凝縮温度差温演算手段１７と、回転数補正演算手段１８より構成されている。

図１より空気調和機の動作、作用について説明する。

冷房運転１０において、室外ファン制御回転数決定１９は、室外熱交換器検出手段１４にて検出された室外熱交換器温度すなわち凝縮温度が、冷凍サイクル上適正な運転が行える上限値にあらかじめ設定された凝縮温度しきい値未満であるかを凝縮温度判定１５にて判定し、凝縮温度しきい値未満の場合は、外気温度検出手段１１により検出した外気温度と、圧縮機回転数検出手段１２より検出した圧縮機回転数を入力とした室外ファン制御回転数演算手段１３より算出した室外ファン回転数に決定する。

凝縮温度判定１５で凝縮温度がしきい値以上の場合は、凝縮温度目標値１６と室外熱交換器検出手段１４にて検出された凝縮温度の差温を凝縮温度現在値と目標値との差温演算手段１７で演算し、冷凍サイクルの凝縮温度が、凝縮温度目標値１６になるよう、凝縮温度現在値と目標値との差温演算手段１７での演算結果に基づき回転数補正演算手段１８で補正値を算出し、室外ファン制御回転数演算手段１３より算出した室外ファン回転数を補正し決定する。

上記のことより、冷房運転中室内側の空気温度が高く高負荷状態であっても、また、室外熱交換器が経年的な汚れ目詰まり、また、設置条件によるショートサーキット、放熱妨害といった外的要因によって能力低下する場合の運転においても、冷凍サイクルの凝縮温度が、異常上昇することを抑制し、適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機のフローチャートを示した図である。

図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２において、冷房運転１０の、室外ファン制御回転数決定２９は、凝縮温度判定２５と、凝縮温度目標値２６と、現在目標凝縮温度と凝縮温度差温演算手段２７と、回転数補正演算手段２８より構成されている。

以上のように構成された空気調和機について、図２より以下その動作、作用を説明する
。
冷房運転１０において、室外ファン制御回転数決定２９は、室外熱交換器検出手段１４にて検出された室外熱交換器温度すなわち凝縮温度が、冷凍サイクル上適正な運転が行える下限値にあらかじめ設定された凝縮温度しきい値超であるかを凝縮温度判定２５にて判定し、凝縮温度しきい値超の場合は、外気温度検出手段１１により検出した外気温度と、圧縮機回転数検出手段１２より検出した圧縮機回転数を入力とした室外ファン制御回転数演算手段１３より算出した室外ファン回転数に決定する。

凝縮温度判定２５で凝縮温度がしきい値以下の場合は、凝縮温度目標値２６と室外熱交換器検出手段１４にて検出された凝縮温度の差温を凝縮温度目標値と現在値との差温演算手段２７で演算し、冷凍サイクルの凝縮温度が、凝縮温度目標値２６になるよう、凝縮温度現在値と目標値との差温演算手段２７での演算結果に基づき回転数補正演算手段２８で補正値を算出し、室外ファン制御回転数演算手段１３より算出した室外ファン回転数を補正し決定する。

上記のことより、冷房運転中室内側の負荷が低負荷状態にあっても、冷凍サイクルの凝縮温度が、異常低下することを抑制し適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機のフローチャートを示した図である。

図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

暖房運転３０の、室外ファン制御回転数決定３９は、室内熱交換器検出手段３４と、凝縮温度判定３５と、凝縮温度目標値３６と、現在凝縮温度と目標凝縮温度差温演算手段３７と、回転数補正演算手段３８より構成されている。

以上のように構成された空気調和機について、図３より以下その動作、作用を説明する。

暖房運転３０において、室外ファン制御回転数決定３９は、室内熱交換器検出手段３４にて検出された室内熱交換器温度すなわち凝縮温度が、冷凍サイクル上適正な運転が行える上限値にあらかじめ設定された凝縮温度しきい値未満であるかを凝縮温度判定３５にて判定し、凝縮温度しきい値未満の場合は、外気温度検出手段１１により検出した外気温度と、圧縮機回転数検出手段１２より検出した圧縮機回転数を入力とした室外ファン制御回転数演算手段１３より算出した室外ファン回転数に決定する。

凝縮温度判定３５で凝縮温度がしきい値以上の場合は、凝縮温度目標値３６と室内熱交換器検出手段３４にて検出された凝縮温度の差温を凝縮温度現在値と目標値との差温演算手段３７で演算し、冷凍サイクルの凝縮温度が、凝縮温度目標値３６になるよう、凝縮温度現在値と目標値との差温演算手段３７での演算結果に基づき回転数補正演算手段３８で補正値を算出し、室外ファン制御回転数演算手段１３より算出した室外ファン回転数を補正し決定する。

上記のことより、暖房運転中室内側の空気温度が高く低負荷状態であっても、冷凍サイクルの凝縮温度が、異常上昇することを抑制し、適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態における空気調和機のフローチャートを示した図である。

図４において、図１及び図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

暖房運転３０の、室外ファン制御回転数決定４９は、凝縮温度判定４５と、凝縮温度目標値４６と、現在目標凝縮温度と凝縮温度差温演算手段４７と、回転数補正演算手段４８より構成されている。

以上のように構成された空気調和機について、図４より以下その動作、作用を説明する。

暖房運転３０において、室外ファン制御回転数決定４９は、室内熱交換器検出手段３４にて検出された室内熱交換器温度すなわち凝縮温度が、冷凍サイクル上適正な運転が行える下限値にあらかじめ設定された凝縮温度しきい値超であるかを凝縮温度判定４５にて判定し、凝縮温度しきい値超の場合は、外気温度検出手段１１により検出した外気温度と、圧縮機回転数検出手段１２より検出した圧縮機回転数を入力とした室外ファン制御回転数演算手段１３より算出した室外ファン回転数に決定する。凝縮温度判定４５で凝縮温度がしきい値以下の場合は、凝縮温度目標値４６と室外熱交換器検出手段１４にて検出された凝縮温度の差温を凝縮温度目標値と現在値との差温演算手段４７で演算し、冷凍サイクルの凝縮温度が、凝縮温度目標値４６になるよう、凝縮温度現在値と目標値との差温演算手段４７での演算結果に基づき回転数補正演算手段４８で補正値を算出し、室外ファン制御回転数演算手段１３より算出した室外ファン回転数を補正し決定する。

上記のことより、暖房運転中に室内側の空気温度が低くプルアップ時のような高負荷状態であっても、また、室外熱交換器が経年的な汚れ目詰まり、また、設置条件によるショートサーキット、吸熱妨害といった外的要因によって能力低下する場合の運転においても、冷凍サイクルの凝縮温度が、異常低下することを抑制し、適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

（実施の形態５）
図５は、本発明の第５の実施の形態における空気調和機のフローチャートを示した図である。

図５において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

暖房運転３０の、室外ファン制御回転数決定５９は、室外熱交換器検出手段５４と、蒸発温度判定５５と、蒸発温度目標値５６と、現在蒸発温度と目標蒸発温度差温演算手段５７と、回転数補正演算手段５８より構成されている。

以上のように構成された空気調和機について、図５より以下その動作、作用を説明する。

暖房運転３０において、室外ファン制御回転数決定５９は、室外熱交換器検出手段５４にて検出された室外熱交換器温度すなわち蒸発温度が、冷凍サイクル上適正な運転が行える下限値にあらかじめ設定された蒸発温度しきい値超であるかを蒸発温度判定５５にて判定し、蒸発温度しきい値超の場合は、外気温度検出手段１１により検出した外気温度と、圧縮機回転数検出手段１２より検出した圧縮機回転数を入力とした室外ファン制御回転数
演算手段１３より算出した室外ファン回転数に決定する。

蒸発温度判定５５で蒸発温度がしきい値以下の場合は、凝縮温度目標値５６と室内熱交換器検出手段５４にて検出された蒸発温度の差温を蒸発温度現在値と目標値との差温演算手段５７で演算し、冷凍サイクルの蒸発温度が、蒸発温度目標値５６になるよう、蒸発温度現在値と目標値との差温演算手段５７での演算結果に基づき回転数補正演算手段５８で補正値を算出し、室外ファン制御回転数演算手段１３より算出した室外ファン回転数を補正し決定する。

上記のことより、暖房運転中に室外熱交換器が経年的な汚れ目詰まり、また、設置条件によるショートサーキット、吸熱妨害といった外的要因によって能力低下する場合の運転においても、冷凍サイクルの蒸発温度が、異常低下することを抑制し、適正な冷凍サイクルで空気調和運転を行うことができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、冷凍サイクルの凝縮温度、蒸発温度を入力として室外ファンを適正に制御できるので、夜間低騒音での室外ファン制御等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機のフローチャート本発明の実施の形態２における空気調和機のフローチャート本発明の実施の形態３における空気調和機のフローチャート本発明の実施の形態４における空気調和機のフローチャート本発明の実施の形態５における空気調和機のフローチャート従来の空気調和機のフローチャート

符号の説明

１１外気温度検出手段
１２圧縮機回転数検出手段
１３室外ファン制御回転集演算手段
１４室外熱交換器温度検出手段
１５凝縮温度判定
１８回転数補正演算手段
１９室外ファン回転数決定

Claims

能力可変型圧縮機と室外熱交換器と室外ファンと外気温度検出手段と室外熱交換器温度検出手段を有する室外機と、室内熱交換器と室内ファンと室内熱交換器温度検出手段を有する室内機とを接続し運転を行う空気調和機において、前記室外ファンを駆動する電動機として回転数が可変であるＤＣ電動機と、前記能力可変型圧縮機の圧縮機回転数検出手段と、前記外気温度検出手段と前記圧縮機回転数検出手段の検出結果を入力として制御する室外ファン制御回転数演算手段を有し、冷房運転中に前記室外熱交換器温度検出手段の検出した凝縮温度が所定値以上の場合、前記室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い凝縮温度の上昇を抑制する制御手段を有することを特徴とした空気調和機。
冷房運転中に前記室外熱交換器温度検出手段の検出した凝縮温度が所定値以下の場合、前記室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い凝縮温度の低下を抑制する制御手段を有することを特徴とした請求項1に記載の空気調和機。
暖房運転中に前記室内熱交換器温度検出手段の検出した凝縮温度が所定値以上の場合、前記室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い凝縮温度の上昇を抑制する制御手段を有することを特徴とした請求項1に記載の空気調和機。
暖房運転中に前記室内熱交換器温度検出手段の検出した凝縮温度が所定値以下の場合、前記室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い凝縮温度の低下を抑制する制御手段を有することを特徴とした請求項1に記載の空気調和機。
暖房運転中に前記室外熱交換器温度検出手段の検出した蒸発温度が所定値以下の場合、前記室外ファン制御回転数演算手段に回転数補正を行い蒸発温度の低下を抑制する制御手段を有することを特徴とした請求項1に記載の空気調和機。