JP2006138579A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機運転周波数を可変とする空気調和機に関するものであり、より詳しくは暖房運転に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner having a variable compressor operating frequency, and more particularly to a heating operation.
従来、圧縮機運転周波数可変式の空気調和機の暖房運転において、特に室外気温が低い場合、圧縮機の運転周波数を最大限に高め高暖房能力を確保していた。また、この場合、圧縮機の運転周波数が高いため、圧縮機吸入圧力が低下し、室外熱交換器における冷媒蒸発温度が下がる。さらにもとより室外気温が低いため室外熱交換器の温度が相乗的に低下し、氷点下となると、室外熱交換器に霜が付着、成長する。このとき室外空気から熱を取り込む作用の効率が低下し、暖房能力が大幅に低下する。そこで、一定の条件を満たした場合、暖房運転を一時中断し、冷凍サイクルを逆に切り替えることで室外熱交換器の除霜を行う方式が広く用いられている(例えば特許文献1、2参照)。 Conventionally, in the heating operation of a compressor operating frequency variable type air conditioner, particularly when the outdoor air temperature is low, the operating frequency of the compressor is maximized to ensure a high heating capacity. In this case, since the operating frequency of the compressor is high, the compressor suction pressure decreases, and the refrigerant evaporation temperature in the outdoor heat exchanger decreases. Furthermore, since the outdoor air temperature is low, the temperature of the outdoor heat exchanger decreases synergistically, and when it becomes below freezing, frost adheres to the outdoor heat exchanger and grows. At this time, the efficiency of the action of taking heat from the outdoor air is reduced, and the heating capacity is greatly reduced. Therefore, when a certain condition is satisfied, a method of defrosting the outdoor heat exchanger by temporarily interrupting the heating operation and switching the refrigeration cycle in reverse is widely used (see, for example, Patent Documents 1 and 2). .
図5は、従来の空気調和機のフローチャートであり、従来の除霜運転制御の一例を示す。まず、圧縮機積算タイマをスタートし(ST1)、積算時間が所定値(ここでは40分)以上(ST2)でかつ熱交換温度が所定値(ここでは−6℃)以下(ST3)になると、熱交換温度が所定値(ここでは−10℃)以下(ST4)若しくは外気温度が所定値(ここでは−3℃)以下であれば時間の長い除霜運転のための処理(ST5)に進み、熱交換温度が所定値(ここでは−10℃)より高く(ST4)かつ外気温度が所定値(ここでは−3℃)より高ければ時間の短い除霜運転の為の処理(ST7)に進む。
しかしながら、前記従来の技術では、除霜運転中は暖房運転を一時中断し、冷凍サイクルを逆に切り替えている、即ち冷房運転を行っていることになるので、ユーザー側から見れば、暖房運転を指示しているにも関わらず、暖房運転が止まり、冷風が吹出してくる為、故障との誤解を与えたり、快適性を損なう可能性がある。また、冷風をユーザーに直接当てないために、吹出し口を閉じる等して冷房運転を行うこともできるが、その場合も、ユーザー側から見れば、暖房運転を指示しているにも関わらず、暖房運転が止まり、吹出し口が閉じて風が出て来なくなる為、やはり故障との誤解を与える可能性がある。 However, in the conventional technique, during the defrosting operation, the heating operation is temporarily interrupted, and the refrigeration cycle is switched in reverse, that is, the cooling operation is performed. Despite being instructed, the heating operation stops and the cold wind blows out, which may cause a misunderstanding that it is a malfunction or impair comfort. In addition, in order not to apply cold air directly to the user, it is possible to perform cooling operation by closing the outlet, etc., but in that case, from the user's side, although instructing heating operation, Since the heating operation stops, the air outlet closes and the wind does not come out, there is a possibility that it may be misunderstood as a failure.
更に除霜運転開始前においても、一旦室外熱交換器に着霜し、霜の成長が始まると、霜により室外機の送風が阻害され、室外熱交換器の熱交換効率が加速度的に低下し、暖房能力が大幅に低下してしまう課題があった。 Furthermore, even before the start of the defrosting operation, once the outdoor heat exchanger is frosted and the growth of frost begins, the frost inhibits the ventilation of the outdoor unit, and the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger decreases at an accelerated rate. There was a problem that the heating capacity was greatly reduced.
これらの課題に鑑み本発明は、暖房運転中に室外熱交換器への着霜を抑制、暖房能力の大幅な低下を回避し、さらには除霜運転の頻度をも低減するものである。 In view of these problems, the present invention suppresses frost formation on the outdoor heat exchanger during heating operation, avoids a significant decrease in heating capacity, and further reduces the frequency of defrosting operation.
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、暖房運転時の室外熱交換器温度を検出し、予め設定してあるデータ表に従い、所定の範囲の室外熱交換器温度に調整するように圧縮機運転周波数の上限値faを変更するものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the air conditioner of the present invention detects the outdoor heat exchanger temperature during heating operation, and sets the outdoor heat exchanger temperature within a predetermined range according to a preset data table. The upper limit value fa of the compressor operating frequency is changed so as to be adjusted.
これによって、低外気温時の暖房運転において室外熱交換器への着霜を低減し、着霜に
よる熱交換効率の低下を回避できるようになる。
As a result, frost formation on the outdoor heat exchanger can be reduced in the heating operation at a low outside air temperature, and a decrease in heat exchange efficiency due to frost formation can be avoided.
また、本発明の空気調和機は、請求項1に記載の空気調和機において、圧縮機運転周波数faに下限値を有するものである。 An air conditioner according to the present invention is the air conditioner according to claim 1, wherein the compressor operating frequency fa has a lower limit value.
これによって、室外熱交換器の状態に応じた、暖房運転状態の設定が可能となり、大幅な暖房能力の低下を回避できるようになる。 As a result, the heating operation state can be set according to the state of the outdoor heat exchanger, and a significant decrease in heating capacity can be avoided.
さらに、本発明の空気調和機は、所定のスイッチの操作によって、前記圧縮機運転周波数faを変更する制御を中断できるようにしたものである。 Furthermore, the air conditioner of the present invention is configured such that the control for changing the compressor operating frequency fa can be interrupted by operating a predetermined switch.
これによって、必要に応じて上記制御によらず、従来と同様の圧縮機周波数制御を行うことも可能になる。 This makes it possible to perform the same compressor frequency control as before without relying on the above control as necessary.
本発明の空気調和機は、暖房運転中の室外熱交換器への着霜を抑制することにより、暖房能力の大幅な低下を招くことなく、さらには除霜運転の頻度をも低減し、室内住環境の快適性を向上させるものである。 The air conditioner of the present invention suppresses frost formation on the outdoor heat exchanger during the heating operation, thereby reducing the frequency of the defrosting operation without causing a significant decrease in the heating capacity. It will improve the comfort of the living environment.
第1の発明は、暖房運転時の室外熱交換器温度を検出し、予め設定されたデータ表に従い、所定範囲の室外熱交換器温度に調整するように圧縮機運転周波数の上限値faを変更することにより、低外気温時の暖房運転において室外熱交換器への着霜を低減し、着霜による熱交換効率の低下を回避し、暖房能力の大幅な低下を招くことなく、さらには除霜運転の頻度をも低減し、室内住環境の快適性を向上させることができる。 1st invention detects the outdoor heat exchanger temperature at the time of heating operation, and changes the upper limit fa of the compressor operating frequency so as to adjust the outdoor heat exchanger temperature within a predetermined range according to a preset data table This reduces frost formation on the outdoor heat exchanger during heating operation at low outdoor temperatures, avoids a decrease in heat exchange efficiency due to frost formation, and does not cause a significant decrease in heating capacity. The frequency of frost operation can also be reduced and the comfort of the indoor living environment can be improved.
第2の発明は、特に、第1の発明の圧縮機運転周波数faに下限値を設けることにより、室外熱交換器の状態に応じた、暖房運転状態の設定が可能とするものである。 In the second aspect of the invention, in particular, by setting a lower limit value for the compressor operating frequency fa of the first aspect of the invention, the heating operation state can be set according to the state of the outdoor heat exchanger.
第3の発明は、特に、第1または第2の発明の圧縮機運転周波数制御を所定のスイッチの操作によって、中断できるようにすることによって、必要に応じて上記制御によらず、従来と同様の圧縮機周波数制御を行うようにするものである。 In the third aspect of the invention, in particular, the compressor operating frequency control of the first or second aspect of the invention can be interrupted by operating a predetermined switch. Compressor frequency control is performed.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(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ブロック図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a block diagram of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
図1において、マイクロコンピュータ1と、運転周波数可変の圧縮機2と、室外熱交換器温度Tcondを検出してその値を前記マイクロコンピュータ1に送出する室外熱交換器温度検知部3が備えられている。マイクロコンピュータ1には、室外熱交換器外気温度の上限値、下限値を予め設定してあるデータ表4と、このデータ表4と室外熱交換器温度データTcondとを比較類推するデータ比較部6と、データ比較部6から得られたデータを元に運転継続後の室外熱交換器の着霜状態を予測する演算部7がある。演算部7の予測着想状態に応じて、圧縮機運転周波数決定手段8が圧縮機運転周波数を変化させる動作を行うものである。
In FIG. 1, a microcomputer 1, a
データ表4には、任意の室外熱交換器温度に対する室外熱交換器への着霜状態との相関
関係が対比してあるので、計測された室外熱交換器温度から室外熱交換器への着霜状態を類推することができる。
Since the correlation between the frost formation state on the outdoor heat exchanger with respect to any outdoor heat exchanger temperature is contrasted in the data table 4, the measured temperature of the outdoor heat exchanger is applied to the outdoor heat exchanger. The frost state can be inferred.
図3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である。室外熱交換器温度検知部3で室外熱交換器温度Tcondを検出し(ST11)、室外熱交換器温度と室外熱交換器への着霜状態との相関関係を予め設定してあるデータ表4と
Tcondとをデータ比較部6で比較類推し(ST12)、演算部7で運転継続後の着霜状態を予測し(ST13)、継続した場合着霜すると予想される場合は、圧縮機2の周波数を変化させる動作を行う(ST14)ものである。
FIG. 3 is a flowchart of the air conditioner according to the first embodiment of the present invention. The outdoor heat exchanger
以上のように、本実施の形態においては計測された室外熱交換器温度Tcondをデータ表4と対比させ、データ表4に予め対比設定してある室外熱交換器温度の上限値より、室外熱交換器に着霜し始める前に圧縮機運転周波数を低減させることにより、室外熱交換器への着霜を抑制することができる。その結果、室外熱交換器の熱交換効率は確保され、室内住環境の快適性は確保される。 As described above, in the present embodiment, the measured outdoor heat exchanger temperature Tcond is compared with the data table 4, and the outdoor heat exchanger temperature is determined from the upper limit value of the outdoor heat exchanger temperature set in the data table 4 in advance. By reducing the compressor operating frequency before the exchanger begins to form frost, frost formation on the outdoor heat exchanger can be suppressed. As a result, the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger is ensured, and the comfort of the indoor living environment is ensured.
(実施の形態2)
図2は、本発明の第2の実施の形態の空気調和機の動作概念図である。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is an operation conceptual diagram of the air conditioner according to the second embodiment of the present invention.
図2において、室外熱交換器温度Tcondがデータ表4内に予め設定された室外熱交換器の上限温度T1に達すれば圧縮機運転周波数上限値faを現在の周波数上限値fに定数k1を乗じた値とし、その値が下限値T2に達すれば圧縮機運転周波数上限値を現在の周波数上限値k1×fに定数k2を乗じた値とする。この演算を繰り返し、圧縮機運転周波数上限値faが下限値f0に達した場合これを下限とする。 In FIG. 2, if the outdoor heat exchanger temperature Tcond reaches the upper limit temperature T1 of the outdoor heat exchanger set in advance in the data table 4, the compressor operating frequency upper limit value fa is multiplied by the current frequency upper limit value f and the constant k1. If the value reaches the lower limit value T2, the compressor operating frequency upper limit value is set to a value obtained by multiplying the current frequency upper limit value k1 × f by a constant k2. This calculation is repeated, and when the compressor operating frequency upper limit value fa reaches the lower limit value f0, this is set as the lower limit.
また、図4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である。室外熱交換器温度検知部3で室外熱交換器温度Tcondを検出し(ST21)、室外熱交換器温度と室外熱交換器への着霜状態との相関関係を予め設定してあるデータ表4と
Tcondとをデータ比較部6で比較類推し(ST22)、Tcondとデータ表4に予め設定してある上限値T1とを比較して、TcondがT1以上であれば(ST23)圧縮機運転周波数上限値faを現在の圧縮機運転周波数fに定数k1を乗じた値とし(ST24)、TcondがT1より低く(ST23)かつ下限値T2以下であれば(ST25)、圧縮機運転周波数上限値faを現在の圧縮機運転周波数k1×fに定数k2を乗じた値とし(ST26)、TcondがT1より低く(ST23)かつ下限値T2より高ければ(ST25)、圧縮機運転周波数上限値faは変更しないものである。更に、得られた圧縮機運転周波数上限値faの下限値が所定値f0以下であれば(ST27)、圧縮機運転周波数上限値faの下限値をf0に固定するものである(ST28)。
FIG. 4 is a flowchart of the air conditioner according to the second embodiment of the present invention. The outdoor heat exchanger
これによって、圧縮機運転周波数の下げすぎによる能力の大きな低下を防ぎつつ、室外熱交換器への着霜状態を的確に予測することが可能となり、室外熱交換器への着霜を抑制することができる。
その結果、室外熱交換器の熱交換効率は確保され、室内住環境の快適性は確保される。
This makes it possible to accurately predict the frost formation state on the outdoor heat exchanger while preventing a large decrease in capacity due to excessive reduction in the compressor operating frequency, and to suppress frost formation on the outdoor heat exchanger. Can do.
As a result, the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger is ensured, and the comfort of the indoor living environment is ensured.
(実施の形態3)
さらに、本発明の空気調和機は、リモートコントローラー9または本体に設けられた本体操作スイッチ10の操作によって、圧縮機運転周波数上限値を変化させる制御を中断できるようにしたものである。
(Embodiment 3)
Furthermore, the air conditioner of the present invention is configured such that the control for changing the compressor operating frequency upper limit value can be interrupted by the operation of the remote controller 9 or the main
これによって、必要に応じて上記制御によらず、従来と同様の圧縮機周波数制御を行うことも可能になる。 This makes it possible to perform the same compressor frequency control as before without relying on the above control as necessary.
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、霜により送風が阻害され、室外熱交換器の熱交換効率が加速度的に低下し、暖房能力が大幅に低下してしまう状態を回避し、暖房運転中の室外熱交換器への着霜を抑制することにより、暖房能力の大幅な低下を招くことなく、さらには除霜運転の頻度をも低減し、室内住環境の快適性を向上させるものである。 As described above, the air conditioner according to the present invention avoids a state in which ventilation is hindered by frost, the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger is accelerated, and the heating capacity is greatly reduced. By suppressing frost formation on the outdoor heat exchanger during heating operation, the heating capacity is not significantly reduced, and the frequency of defrosting operation is also reduced, thereby improving the comfort of the indoor living environment. Is.
1 マイクロコンピュータ
2 圧縮機
3 室外熱交換器温度検知部
4 データ表
6 データ比較部
7 演算部
8 圧縮機運転周波数決定手段
9 リモートコントローラー
10 本体操作スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
Tcondを検出する室外熱交換器温度検知部と、前記圧縮機運転周波数の決定手段およびその出力手段を持つ空気調和機であって、暖房運転時の室外熱交換器温度を検出し、予め設定してあるデータ表に従い、圧縮機運転周波数の上限値faを変化させることを特徴とする空気調和機。 Indoor and outdoor heat exchangers, a compressor with variable operating frequency, an outdoor heat exchanger temperature detecting unit for detecting the temperature Tcond of the outdoor heat exchanger, the compressor operating frequency determining means, and its output An air conditioner having means for detecting an outdoor heat exchanger temperature during heating operation and changing an upper limit value fa of a compressor operating frequency according to a preset data table Machine.
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---|---|---|---|---|
CN106016870A (en) * | 2016-05-13 | 2016-10-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | Defrosting freeze judging method and device for unit and heat pump water heater unit |
CN108386960A (en) * | 2018-01-22 | 2018-08-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | One kind not shutting down defrosting air-conditioning and do not shut down Defrost method |
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CN108386960A (en) * | 2018-01-22 | 2018-08-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | One kind not shutting down defrosting air-conditioning and do not shut down Defrost method |
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