JP2006138580A - Air conditioner - Google Patents
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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,
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、室外機運転電流上限値を固定し、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室内送風機の回転数変更するものである。 In order to solve the conventional problems, the air conditioner of the present invention fixes the outdoor unit operating current upper limit value, detects the outdoor heat exchanger temperature during heating operation, and according to a preset data table, The rotational speed of the indoor blower is changed so as to adjust the outdoor heat exchanger temperature within a predetermined range.
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。
As a result, frost formation on the outdoor heat exchanger can be reduced in the heating operation at a low outdoor 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、室内送風機の回転数に下限値を有するものである。
Moreover, the air conditioner of this invention WHEREIN: The air conditioner of
これによって暖房運転継続時間を延長しつつ、大幅な暖房能力の低下を回避できる。 As a result, the heating operation continuation time can be extended and a significant reduction in heating capacity 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、室内送風機の回転数に上限値を有するものである。
Moreover, the air conditioner of this invention has an upper limit in the rotation speed of an indoor air blower in the air conditioner of
これによって強風が人体にあたることによる冷風感を軽減しつつ、暖房運転継続時間を延長し、大幅な暖房能力の低下を回避できる。 As a result, it is possible to extend the heating operation continuation time while avoiding a feeling of cold wind due to the strong wind hitting the human body and avoid a significant decrease in heating capacity.
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、室内空気温度を検出し、予め設定してあるデータ表に従い、室内空気温度により決定される電流制御値を2つ以上設けるものである。
An air conditioner according to the present invention is the air conditioner according to
これによって室内の負荷状況に応じて暖房能力の低下回避が可能となり快適性を向上させる。
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、室内機の回転数制御を中断できるようにしたものである。
This makes it possible to avoid a decrease in heating capacity in accordance with the load condition in the room and improve comfort.
Furthermore, the air conditioner of the present invention is configured such that the rotation speed control of the indoor unit 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、従来と同様の室内送風機の回転数制御を行うことも可能になる。 As a result, it is possible to perform the same rotational speed control of the indoor fan as in the conventional case without depending 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、室外機の運転電流値を一定となるよう設定し、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、所定範囲の室外熱交換器温度に調整するように室内送風機の回転数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 sets the operating current value of an outdoor unit so that it may become constant, detects the outdoor heat exchanger temperature at the time of heating operation, and according to the preset data table, the outdoor heat exchanger temperature of the predetermined range By changing the rotation speed of the indoor blower to adjust to, frost formation on the outdoor heat exchanger is reduced during heating operation at low outside air temperature, avoiding a decrease in heat exchange efficiency due to frost formation, and heating capacity In addition, the frequency of the defrosting operation can be reduced and the comfort of the indoor living environment can be improved.
第2の発明は、特に、第1の発明の室内送風機の回転数に下限値を設けることにより、暖房運転継続時間を延長しつつ、大幅な暖房能力の低下を回避できるものである。 In the second aspect of the invention, in particular, by providing a lower limit value for the rotational speed of the indoor fan of the first aspect of the invention, it is possible to avoid a significant decrease in heating capacity while extending the heating operation continuation time.
第3の発明は、特に、第1または第2の発明の室内送風機の回転数に上限値を設けることにより、強風が人体にあたることによる冷風感を軽減しつつ、暖房運転継続時間を延長し、大幅な暖房能力の低下を回避できるものである。 The third aspect of the invention extends the heating operation continuation time while reducing the feeling of cold wind due to the strong wind hitting the human body, particularly by providing an upper limit for the rotational speed of the indoor blower of the first or second aspect of the invention. A significant decrease in heating capacity can be avoided.
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれか1つの発明の室内空気温度を検出し、予め設定してあるデータ表に従い、室内空気温度により決定される電流制御値を2つ以上設けることにより、室内の負荷状況に応じた暖房能力の低下回避が可能となり快適性を向上させるものである。 In particular, the fourth invention detects the indoor air temperature of any one of the first to third inventions, and provides two or more current control values determined by the indoor air temperature according to a preset data table. As a result, it is possible to avoid a decrease in the heating capacity in accordance with the load condition in the room and to improve comfort.
第5の発明は、特に、第1〜4のいずれか1つの発明の室内送風機回転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、従来と同様の室内送風機の回転数制御を行うようにするものである。 The fifth aspect of the invention is not limited to the above control as necessary, particularly by enabling the indoor fan rotation speed control of any one of the first to fourth aspects of the invention to be interrupted by a predetermined switch operation. The number of revolutions of the indoor fan is controlled similarly to the conventional one.
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、室外機電流値を検知し、電流上限値を決定する手段3と、室外熱交換器温度Tcondを検出してその値を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4が備えられている。マイクロコンピュータ1には、室外熱交換器温度の上限値、下限値を予め設定してあるデータ表5と、このデータ表5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7と、データ比較部7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8がある。演算部8の予測着霜状態に応じて、室内送風機回転数決定手段9が室内送風機の回転数を変化させる動作を行うものである。
In FIG. 1, the
データ表5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 and the arbitrary outdoor heat exchanger temperature is contrasted in the data table 5, the measured temperature of the outdoor heat exchanger is adjusted to the temperature of 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。室外機運転電流値を検出し(ST11)、電流値上限値を固定(ST12)した後、室外熱交換器温度検知部4で室外熱交換器温度Tcondを検出し(ST13)、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5と
Tcondとをデータ比較部7で比較類推し(ST14)、演算部8で運転継続後の着霜状態を予測し(ST15)、継続した場合着霜すると予想される場合は、室内送風機14の回転数を変化させる動作を行う(ST16)ものである。
FIG. 3 is a flowchart of the air conditioner according to the first embodiment of the present invention. After detecting the outdoor unit operating current value (ST11) and fixing the current value upper limit value (ST12), the outdoor heat exchanger temperature detector 4 detects the outdoor heat exchanger temperature Tcond (ST13), and the outdoor heat exchanger The data table 5 and Tcond in which the correlation between the temperature and the frosting state on the outdoor heat exchanger is set in advance are compared by the data comparison unit 7 (ST14), and the frosting after the operation is continued by the
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5と対比させ、データ表5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室内送風機14の回転数を低下させることにより、凝縮器温度が上がろうとするが、室外機の電流上限値が一定であることから、圧縮機の運転周波数が下がり、蒸発器温度が上昇し、室外熱交換器への着霜を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the measured outdoor heat exchanger temperature Tcond is compared with the data table 5, and the outdoor heat exchanger temperature is determined from the upper limit value of the outdoor heat exchanger temperature set in the data table 5 in advance. By reducing the rotational speed of the
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 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に達すれば室内送風機回転数Nを一定時間Δt毎に所定の回転数ΔNずつ下降させる。このとき室外運転電流Iが一定であるため、圧縮機周波数fはほぼ室内送風機回転数Nに追従して下降する。室内送風機回転数Nが下限値N2に達した場合これを下限とする。 In FIG. 2, when 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 indoor fan rotational speed N is decreased by a predetermined rotational speed ΔN every predetermined time Δt. . At this time, since the outdoor operation current I is constant, the compressor frequency f decreases following substantially the indoor fan rotation speed N. When the indoor fan rotation speed N reaches the lower limit value N2, this is set as the lower limit.
これによって、室内送風機回転数N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、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 a result, it is possible to accurately predict the frosting state on the outdoor heat exchanger while preventing a large decrease in capacity due to the excessive decrease in the rotational speed N of the indoor fan, and suppress frosting on the outdoor heat exchanger. As a result, the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger is ensured, and the comfort of the indoor living environment is ensured.
また、図2において、データ表4内に予め設定された室外熱交換器の下限温度T2に達すれば室内送風機回転数Nを一定時間Δt毎に所定の回転数ΔNで上昇させる。このとき室外運転電流Iが一定であるため、圧縮機周波数fはほぼ室内送風機回転数Nに追従して上昇する。室内送風機回転数Nが上限値N1に達した場合これを上限とする。 Further, in FIG. 2, when the lower limit temperature T2 of the outdoor heat exchanger set in advance in the data table 4 is reached, the indoor fan rotational speed N is increased at a predetermined rotational speed ΔN every certain time Δt. At this time, since the outdoor operation current I is constant, the compressor frequency f increases substantially following the indoor fan rotation speed N. When the indoor fan rotation speed N reaches the upper limit value N1, this is set as the upper limit.
これによって、室内送風機回転数の上げすぎによる冷風感を防ぎつつ、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、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 the feeling of cold air due to excessive increase in the number of revolutions of the indoor fan, and can suppress frost formation on the outdoor heat exchanger. As a result, the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger is ensured, and the comfort of the indoor living environment is ensured.
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。室外機運転電流値を検出し(ST21)、電流値上限値を固定(ST22)した後、室外熱交換器温度検知部4で室外熱交換器温度Tcondを検出し(ST23)、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5と
Tcondとをデータ比較部7で比較類推し(ST24)、Tcondとデータ表5に予め設定してある上限値T1とを比較して(ST25)、TcondがT1以上であればタイマー13をリセットして(ST26)カウントを始め、一定時間Δt経過したら(ST27)、室内送風機回転数Nを所定の回転数ΔN下降させる(ST28)。ここで得られた室内送風機回転数Nが所定値N1以下であれば(ST29)、下限値をN1に固定する(ST30)。
FIG. 4 is a flowchart of the air conditioner according to the second embodiment of the present invention. After detecting the outdoor unit operating current value (ST21) and fixing the current value upper limit value (ST22), the outdoor heat exchanger temperature detection unit 4 detects the outdoor heat exchanger temperature Tcond (ST23), and the outdoor heat exchanger The data table 5 and Tcond in which the correlation between the temperature and the frosting state on the outdoor heat exchanger is set in advance are compared by the data comparison unit 7 (ST24), and Tcond and the data table 5 are set in advance. The T13 is compared with a certain upper limit value T1 (ST25), and if Tcond is equal to or greater than T1, the
TcondがT1より低く(ST25)かつ下限値T2以下であれば(ST31)、電流上限値の上限値を現在の電流値I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)、タイマー13をリセットして(ST32)カウントを始め、一定時間Δt経過したら(ST33)、室内送風機回転数Nを所定の回転数ΔN上昇させる(ST34)。ここで得られた室内送風機回転数Nが所定値N2以上であれば(ST35)、上限値をN2に固定する(ST36)。
If Tcond is lower than T1 (ST25) and less than or equal to lower limit value T2 (ST31), the upper limit value of the current upper limit value is set to a value obtained by multiplying current current value I by constant k2 (ST26), and Tcond is lower than T1 ( If ST23) is higher than the lower limit value T2 (ST25), the
TcondがT1より低く(ST25)かつ下限値T2以上であれば(ST31)、更に、得られた電流上限値の下限値が所定値I3以下であれば(ST27)、電流上限値の下限値をI3に固定するものである(ST28)。 If Tcond is lower than T1 (ST25) and greater than or equal to the lower limit value T2 (ST31), and if the lower limit value of the obtained current upper limit value is less than or equal to the predetermined value I3 (ST27), the lower limit value of the current upper limit value is set. It is fixed to I3 (ST28).
以上のように、室内送風機回転数Nの下げすぎによる能力の大きな低下若しくは上げすぎによる冷風感を防ぎつつ、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、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, it becomes possible to accurately predict the frost formation state on the outdoor heat exchanger while preventing a large decrease in capacity due to excessively low indoor fan rotation speed N or a feeling of cold air due to excessive increase, and outdoor heat exchange. 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)
図1において室内空気温度検知部10より検出された温度により室外電流上限値を変更することにより、室内の負荷状況に応じた暖房能力の低下回避が可能となり快適性を向上させるものである。
(Embodiment 3)
By changing the outdoor current upper limit value according to the temperature detected by the indoor air
(実施の形態4)
さらに、本発明の空気調和機は、リモートコントローラー11または本体に設けられた本体操作スイッチ12の操作によって、前記室内送風機回転数制御を中断できるようにし
たものである。
(Embodiment 4)
Furthermore, the air conditioner of the present invention is configured such that the indoor blower rotation speed control can be interrupted by operating a
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 室外電流値の上限値決定手段
4 室外熱交換器温度検知部
5 データ表
7 データ比較部
8 演算部
9 室内送風機回転数決定手段
10 室内空気温度検知部
11 リモートコントローラー
12 本体操作スイッチ
13 タイマー
14 室内送風機
15 室内送風機回転数検出手段
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Claims (5)
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