JP2007178051A - Air conditioner, and control method of air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置および空気調和装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an air conditioner and an air conditioner control method.
一般に、圧縮機、室外熱交換器及び室内熱交換器を備えた空気調和装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような空気調和装置において、運転起動時(サーモオン時)の電子膨張弁の開度は、コンプレッサの運転周波数や温度条件などにより設定されており、起動後一定時間経過して冷媒の挙動が安定した後に、蒸発器過熱度やコンプレッサの冷媒吐出温度などにより制御され、熱交換効率を向上させるとともに、コンプレッサへの冷媒の液戻り(いわゆる、液バック)などを防止している。
In such an air conditioner, the opening of the electronic expansion valve at the start of operation (when the thermo is on) is set according to the operating frequency of the compressor, temperature conditions, etc., and the behavior of the refrigerant is stable after a certain period of time has elapsed since the start. After that, it is controlled by the degree of superheat of the evaporator, the refrigerant discharge temperature of the compressor, and the like, improving the heat exchange efficiency and preventing liquid return (so-called liquid back) of the refrigerant to the compressor.
しかしながら、上記従来の空気調和装置においては、低負荷条件において、運転起動後短時間で運転停止状態(サーモオフ状態)に至ると、過熱度制御などで適正電子膨張弁開度に到達する前に運転が停止することとなる。
このような場合に、短期断続運転を繰り返し行うと、長期にわたってコンプレッサへの液戻りが継続して、冷凍機油温度が低下した状態が継続し、耐久性が悪化するという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、液戻りを防止しつつ、低負荷時であっても冷凍機油温度を低下させることなく、冷媒コンプレッサの耐久性を向上することが可能な空気調和装置および空気調和装置の制御方法を提供することにある。
However, in the above-described conventional air conditioner, when the operation is stopped (thermo-off state) in a short time after the operation is started under a low load condition, the operation is performed before reaching the appropriate electronic expansion valve opening degree by superheat control or the like. Will stop.
In such a case, if the short-term intermittent operation is repeated, there is a problem that the liquid return to the compressor continues for a long period of time, the state where the refrigerator oil temperature is lowered, and the durability deteriorates.
Therefore, an object of the present invention is to provide an air conditioner and an air conditioner that can improve the durability of the refrigerant compressor without reducing the temperature of the refrigerator oil even at a low load while preventing liquid return. It is to provide a control method.
上記課題を解決するため、アキュムレータ、圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットと、を備えた空気調和装置において、冷媒回路中に介挿され空調負荷に応じてその開度が制御される膨張弁と、サーモオンからサーモオフに至るまでの時間である運転継続時間が所定の基準運転継続時間よりも短い場合に、次回のサーモオン時における前記膨張弁の初期開度を前記運転継続時間が前記基準運転継続時間以上の場合の初期開度よりも小さく設定する開度制御部と、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、開度制御部は、膨張弁の開度を空調負荷に応じて制御するに際し、運転継続時間が所定の基準運転継続時間よりも短い場合に、次回のサーモオン時における膨張弁の初期開度を運転継続時間が基準運転継続時間以上の場合の初期開度よりも小さく設定する。
In order to solve the above problems, an air conditioner including an outdoor unit having an accumulator, a compressor, a four-way valve, and an outdoor heat exchanger, and an indoor unit having an indoor heat exchanger is provided in a refrigerant circuit. And an expansion valve whose opening degree is controlled according to the air conditioning load, and when the operation duration time from the thermo-on to the thermo-off is shorter than a predetermined reference operation continuation time, And an opening degree control unit that sets the initial opening degree of the expansion valve to be smaller than the initial opening degree when the operation duration time is equal to or longer than the reference operation duration time.
According to the above configuration, when the opening degree control unit controls the opening degree of the expansion valve in accordance with the air conditioning load, and the operation duration time is shorter than the predetermined reference operation duration time, the expansion valve at the next thermo-on time The initial opening is set smaller than the initial opening when the operation duration is equal to or longer than the reference operation duration.
この場合において、前記開度制御部は、前記膨張弁の開度が前記空調負荷に応じた開度となるように前記運転継続時間中に前記膨張弁の開度を前記初期開度から小さくなる側に制御するようにしてもよい。
また、計測された前記運転継続時間を記憶する運転継続時間記憶部を備えるようにしてもよい。
さらに、前記基準運転継続時間は、前記圧縮機に液冷媒が戻る液戻りが発生した場合に、前記圧縮機内の潤滑油の油温の低下が所定温度範囲内に収まる時間として設定されているようにしてもよい。
In this case, the opening control unit reduces the opening of the expansion valve from the initial opening during the operation duration so that the opening of the expansion valve becomes an opening corresponding to the air conditioning load. You may make it control to the side.
Moreover, you may make it provide the driving | running | working continuation time memory | storage part which memorize | stores the said measured driving | running continuation time.
Further, the reference operation continuation time is set as a time during which the decrease in the oil temperature of the lubricating oil in the compressor falls within a predetermined temperature range when a liquid return occurs in which the liquid refrigerant returns to the compressor. It may be.
また、アキュムレータ、圧縮機、四方弁、膨張弁、室外熱交換器を有した室外ユニットと、室内熱交換器を有した室内ユニットと、を備えた空気調和装置の制御方法において、サーモオンからサーモオフに至るまでの時間である運転継続時間を計測する運転継続時間計測過程と、前記運転継続時間が所定の基準運転継続時間よりも短い場合に、次回のサーモオン時における前記膨張弁の初期開度を前記運転継続時間が前記所定時間以上の場合の初期開度よりも小さく設定する開度制御過程と、を備えたことを特徴としている。
この場合において、前記開度制御過程は、前記膨張弁の開度が前記空調負荷に応じた開度となるように前記運転継続時間中に前記膨張弁の開度を前記初期開度から小さくなる側に制御するようにしてもよい。
In addition, in a control method of an air conditioner including an outdoor unit having an accumulator, a compressor, a four-way valve, an expansion valve, and an outdoor heat exchanger, and an indoor unit having an indoor heat exchanger, the thermo-ON is switched to the thermo-OFF. An operation duration measurement process for measuring an operation duration time to reach the initial opening degree of the expansion valve at the next thermo-on when the operation duration time is shorter than a predetermined reference operation duration time An opening degree control process for setting the opening duration to be smaller than the initial opening degree when the operation continuation time is equal to or longer than the predetermined time.
In this case, in the opening degree control process, the opening degree of the expansion valve is reduced from the initial opening degree during the operation duration so that the opening degree of the expansion valve becomes an opening degree corresponding to the air conditioning load. You may make it control to the side.
本発明によれば、低負荷時であっても、冷媒の液戻りを防止しつつ、冷凍機油温度が低下しすぎるのを防止し、ひいては、コンプレッサの耐久性を向上させることが可能となる。 According to the present invention, even when the load is low, it is possible to prevent the refrigerating machine oil temperature from being excessively lowered while preventing the refrigerant from returning, and thus to improve the durability of the compressor.
次に本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、実施形態の空気調和装置の冷媒回路の説明図である。
空気調和装置10は、大別すると、室外ユニット100及び室内ユニット200を備えている。
室外ユニット100はガス管サービスバルブ300A、液管サービスバルブ300Bを持ち、各サービスバルブ300にはガス管、液管の各冷媒配管400A,400Bが接続され、各冷媒配管400は室内ユニット200に接続されている。
室外ユニット100は、アキュムレータ1を備え、このアキュムレータ1にはサブアキュムレータ2、圧縮機3が順に接続され、この圧縮機3には四方弁5が接続されている。この四方弁5では、実線の位置が冷房運転の切り替え位置を示し、破線の位置が暖房運転の切り替え位置を示す。この四方弁5には室外熱交換器7が接続され、この室外熱交換器7にはレシーバタンク9が接続され、このレシーバタンク9には、いわゆる「膨張弁」としての作用を行う減圧装置10を構成する第一電動膨張弁11および第二電動膨張弁13が並列に接続されている。また、室内ユニット200には室内熱交換器15が設けられ、この室内熱交換器15に上記各冷媒配管400が接続されている。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Drawing 1 is an explanatory view of the refrigerant circuit of the air harmony device of an embodiment.
The
The
The
本実施の形態では、室外ユニット100に制御部100Aが設けられている。この制御部100Aは、四方弁5を冷房運転あるいは暖房運転に応じた位置に切り替え、圧縮機3の制御を行いつつ、第一電動膨張弁11および第二電動膨張弁13の開度を調整するものである。
ここで、減圧装置10を第一電動膨張弁11および第二電動膨張弁13で構成しているのは、開度調整範囲を大きくするためであり、冷媒の流量が少なく開度を小さくする必要があり、調整範囲が一つの電動膨張弁の開度範囲内である場合には、一方の電動膨張弁である第一電動膨張弁11により開度調整を行うとともに、他方の電動膨張弁である第二電動膨張弁13を全閉状態とする。
そして、第一電動膨張弁11の開度調整範囲を超えた場合には、第一電動膨張弁11を全開状態とするとともに、第二電動膨張弁13により開度調整を行うのである。
In the present embodiment, the
Here, the
When the opening adjustment range of the first
冷房運転時には、四方弁5が実線の位置に切り替えられる。圧縮機3から吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁5、室外熱交換器7、レシーバタンク9を経て、減圧装置10に至り、さらに室内熱交換器15に至り、ここで蒸発してガス化し、アキュムレータ1、サブアキュムレータ2を経て圧縮機3に戻される。
暖房運転時には、四方弁5が破線の位置に切り替えられる。圧縮機3から吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁5から室内熱交換器15に至り、ここで凝縮して液化し、減圧装置、レシーバタンク9、室外熱交換器7を経て四方弁5に至り、さらにアキュムレータ1、サブアキュムレータ2を経て圧縮機3に戻される。
During the cooling operation, the four-
During the heating operation, the four-
次に本発明に係る動作を説明する。
図2は、実施形態の動作フローチャートである。
図3は、実施形態のタイミングチャートである。
例えば、時刻t1において、運転が開始されると(ステップS1)、制御部100Aは、サーモオン状態として圧縮機3を駆動し(ステップS2)、サーモオン状態の継続時間である運転継続時間を計測する(ステップS3)。
その後、制御部100Aは、例えば、時刻t2においてサーモオフ状態となると、運転継続時間の計測を終了して運転継続時間を記憶する(ステップS4)。
Next, the operation according to the present invention will be described.
FIG. 2 is an operation flowchart of the embodiment.
FIG. 3 is a timing chart of the embodiment.
For example, when the operation is started at time t1 (step S1), the
Thereafter, for example, when the thermo-off state is reached at time t2, the
次に、制御部100Aは、例えば、時刻t3のように、再びサーモオン状態(再起動)となると(ステップS5)、サーモオン前に記憶した運転継続時間が所定の基準運転継続時間(実施形態では、12分)以上であるか否かを判別する(ステップS6)。
ここで、基準運転継続時間は、液冷媒が圧縮機18に戻る液戻りが発生した場合でも、圧縮機18内の潤滑油の油温の低下が所定温度範囲内に収まる時間として設定されている。
ステップS6の判別において、サーモオン前の運転継続時間が所定の基準運転継続時間以上である場合には(ステップS6;Yes)、第一電動膨張弁11および第二電動膨張弁13の合計開度をあらかじめ設定された通常時の開度に設定し(ステップS7)、再び処理をステップS3に移行し、再び運転継続時間の計測を開始し、以下、同様の処理を行う。
Next, for example, when the
Here, the reference operation continuation time is set as a time during which the decrease in the oil temperature of the lubricating oil in the compressor 18 falls within a predetermined temperature range even when the liquid refrigerant returns to the compressor 18. .
In the determination in step S6, when the operation continuation time before the thermo-on is equal to or longer than the predetermined reference operation continuation time (step S6; Yes), the total opening degree of the first
ステップS6の判別において、サーモオン前の運転継続時間が所定の基準運転継続時間未満である場合には(ステップS6;No)、第一電動膨張弁11および第二電動膨張弁13の合計開度、すなわち、減圧装置10の開度をあらかじめ設定された通常時の開度よりも所定パルス数分小さく設定する(ステップS8)。
より具体的には、本実施形態では、初期開度を通常時の開度よりも30パルス分絞っており、例えば、通常時の減圧装置10としての最大開度(電動膨張弁11、13の最大合計開度)を200パルス、最小開度(電動膨張弁11、13の最小合計開度)を100パルスとした場合に、サーモオン前の運転継続時間が所定時間未満である場合には減圧装置10としての最大開度を200−30=170パルス、最小開度を100−30=70パルスとして制御を行うこととなる。
In the determination of step S6, when the operation continuation time before the thermo-on is less than the predetermined reference operation continuation time (step S6; No), the total opening of the first
More specifically, in the present embodiment, the initial opening is reduced by 30 pulses from the normal opening, for example, the maximum opening (the
その後、制御部100Aは、再び処理をステップS3に移行し、再び運転継続時間の計測を開始し、以下、同様の処理を行う。
これらの結果、圧縮機3への液戻りが減少し、さらに図3に示すように、圧縮機3内の潤滑油の油温は、初期状態の0℃から5℃に上昇し、本来の潤滑油の機能を十分に発揮することができるため、圧縮機3の耐久性、信頼性を向上させることが可能となる。
Thereafter, the
As a result, liquid return to the
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
例えば、以上の説明では、電動膨張弁11,13を並列に二つ設ける場合について説明したが、冷媒の流量が確保できれば、一つとしたり、さらに不足する場合には3つ以上並列に設けるように構成することも可能である。
以上の説明では、電動膨張弁の開度制御として過熱度制御を行っていたが、これに限られるものではない。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited to this.
For example, in the above description, the case where the two
In the above description, the superheat degree control is performed as the opening degree control of the electric expansion valve, but the present invention is not limited to this.
1 アキュムレータ
3 圧縮機
5 四方弁
7 室外熱交換器
9 レシーバタンク
10 減圧装置
11 第一電動膨張弁
13 第二電動膨張弁
15 室内熱交換器
100 室外ユニット
100A 制御部
200 室内ユニット
300A ガス管サービスバルブ
300B 液管サービスバルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
冷媒回路中に介挿され空調負荷に応じてその開度が制御される膨張弁と、
サーモオンからサーモオフに至るまでの時間である運転継続時間が所定の基準運転継続時間よりも短い場合に、次回のサーモオン時における前記膨張弁の初期開度を前記運転継続時間が前記基準運転継続時間以上の場合の初期開度よりも小さく設定する開度制御部と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置。 In an air conditioner comprising an accumulator, a compressor, a four-way valve, an outdoor unit having an outdoor heat exchanger, and an indoor unit having an indoor heat exchanger,
An expansion valve that is inserted in the refrigerant circuit and whose opening is controlled according to the air conditioning load;
When the operation continuation time from the thermo-on to the thermo-off is shorter than a predetermined reference operation continuation time, the initial opening degree of the expansion valve at the next thermo-on is equal to or more than the reference operation continuation time. An opening degree control unit that is set smaller than the initial opening degree in the case of
An air conditioner comprising:
前記開度制御部は、前記膨張弁の開度が前記空調負荷に応じた開度となるように前記運転継続時間中に前記膨張弁の開度を前記初期開度から小さくなる側に制御することを特徴とする空気調和装置。 The air conditioner according to claim 1, wherein
The opening degree control unit controls the opening degree of the expansion valve to be smaller than the initial opening degree during the operation duration so that the opening degree of the expansion valve becomes an opening degree corresponding to the air conditioning load. An air conditioner characterized by that.
計測された前記運転継続時間を記憶する運転継続時間記憶部を備えたことを特徴とする空気調和装置。 The air conditioner according to claim 1 or 2,
An air conditioning apparatus comprising an operation duration storage unit that stores the measured operation duration.
前記基準運転継続時間は、前記圧縮機に液冷媒が戻る液戻りが発生した場合に、前記圧縮機内の潤滑油の油温の低下が所定温度範囲内に収まる時間として設定されていることを特徴とする空気調和装置。 The air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
The reference operation continuation time is set as a time during which a decrease in the oil temperature of the lubricating oil in the compressor falls within a predetermined temperature range when a liquid return occurs in which the liquid refrigerant returns to the compressor. Air conditioner.
サーモオンからサーモオフに至るまでの時間である運転継続時間を計測する運転継続時間計測過程と、
前記運転継続時間が所定の基準運転継続時間よりも短い場合に、次回のサーモオン時における前記膨張弁の初期開度を前記運転継続時間が前記所定時間以上の場合の初期開度よりも小さく設定する開度制御過程と、
を備えたことを特徴とする空気調和装置の制御方法。 In an air conditioner control method comprising an accumulator, a compressor, a four-way valve, an expansion valve, an outdoor unit having an outdoor heat exchanger, and an indoor unit having an indoor heat exchanger,
An operation duration measurement process for measuring an operation duration time from a thermo-on to a thermo-off,
When the operation continuation time is shorter than a predetermined reference operation continuation time, the initial opening of the expansion valve at the next thermo-on is set smaller than the initial opening when the operation continuation time is the predetermined time or more. Opening control process;
A control method for an air conditioner, comprising:
前記開度制御過程は、前記膨張弁の開度が前記空調負荷に応じた開度となるように前記運転継続時間中に前記膨張弁の開度を前記初期開度から小さくなる側に制御することを特徴とする空気調和装置の制御方法。
In the control method of the air harmony device according to claim 5,
In the opening degree control process, the opening degree of the expansion valve is controlled to be smaller than the initial opening degree during the operation duration so that the opening degree of the expansion valve becomes an opening degree corresponding to the air conditioning load. A control method for an air conditioner.
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