JP2007178106A - Cooling device - Google Patents
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Description
本発明は、冷却装置に係り、特に、室内熱交換器を除霜運転するオフサイクル除霜機能を備えた冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device, and more particularly to a cooling device having an off-cycle defrosting function for performing a defrosting operation on an indoor heat exchanger.
冷却装置は、圧縮機、室外熱交換器などを備えた室外ユニットと、電子膨張弁、室内熱交換器などを備えた室内ユニットを配管で接続して、冷媒を循環させることにより冷凍サイクルを形成している。このような冷却装置として、冷却運転時に、室内熱交換器を除霜運転するオフサイクル除霜制御機能を備えた冷却装置が知られている。オフサイクル除霜制御は、室内熱交換器の冷媒温度が所定の温度に低下したときに、圧縮機を停止させるとともに室内側ファンを所定のモードで回転させて、室内熱交換器の除霜運転を行う。また、除霜運転を作動させると圧縮機を所定時間(例えば、3分間)停止させ、その後、室内熱交換器の冷媒温度が所定の温度(例えば、12℃)まで上昇すると、圧縮機を再始動させて冷却運転を開始する。このように、定められた条件下で圧縮機の停止と始動を繰り返すことにより、冷却運転を行いながら、かつ、室内空気中に含まれる水分が霜となって室内熱交換器の配管に付着することを防止している。 The cooling device connects an outdoor unit equipped with a compressor, an outdoor heat exchanger, etc., and an indoor unit equipped with an electronic expansion valve, an indoor heat exchanger, etc. by piping, and forms a refrigeration cycle by circulating refrigerant. is doing. As such a cooling device, a cooling device having an off-cycle defrosting control function for performing a defrosting operation on an indoor heat exchanger during a cooling operation is known. Off-cycle defrost control is a defrosting operation of the indoor heat exchanger by stopping the compressor and rotating the indoor fan in a predetermined mode when the refrigerant temperature of the indoor heat exchanger has decreased to a predetermined temperature. I do. Further, when the defrosting operation is activated, the compressor is stopped for a predetermined time (for example, 3 minutes), and then when the refrigerant temperature of the indoor heat exchanger rises to a predetermined temperature (for example, 12 ° C.), the compressor is restarted. Start the cooling operation. In this way, by repeating the stop and start of the compressor under the defined conditions, the moisture contained in the indoor air becomes frost and adheres to the piping of the indoor heat exchanger while performing the cooling operation. To prevent that.
また、特許文献1では、圧縮機の頻繁な発停を抑制するため、圧縮機が停止した回数をカウントして、そのカウント値に基づいて圧縮機を再始動させる室内熱交換器の温度の基準値を変更することが記載されている。つまり、圧縮機の停止回数が増えれば、圧縮機を再始動させる室内熱交換器の温度の基準値を高い値に変更して、圧縮機を再始動しにくくしている。これによれば、圧縮機の頻繁な発停を抑制することができるとされている。
Moreover, in
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、圧縮機の頻繁な発停を十分に抑制できない場合がある。すなわち、圧縮機を再始動させる際の条件については考慮されているが、圧縮機を停止させる際の条件については考慮されていない。例えば、圧縮機始動時に一時的に室内熱交換器の冷媒温度が急激に低下することがある。このような一時的な冷媒温度の低下にもかかわらず除霜運転が作動してしまい、本来不要な圧縮機の発停が多く行われてしまうことがある。
However, the technique described in
本発明は、除霜運転の制御を改善して、圧縮機の頻繁な発停を抑制することを課題とする。 An object of the present invention is to improve the control of the defrosting operation and suppress frequent start / stop of the compressor.
上記課題を解決するため、本発明の冷却装置は、冷媒を循環する配管に、圧縮機と室外熱交換器とを有する室外ユニット及び電子膨張弁と室内熱交換器とを有する室内ユニットを接続して冷凍サイクルを形成してなり、室内熱交換器の冷媒温度に基づいて圧縮機を停止して室内熱交換器を除霜運転するオフサイクル除霜制御手段を備えた冷却装置において、オフサイクル除霜制御手段は、冷却運転開始後又は前回の除霜運転実行後の圧縮機の連続運転時間が第1の基準値を越えたことと、圧縮機の積算運転時間が第2の基準値を越えたことのいずれか一方を条件として除霜運転を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the cooling device of the present invention connects an outdoor unit having a compressor and an outdoor heat exchanger and an indoor unit having an electronic expansion valve and an indoor heat exchanger to piping for circulating the refrigerant. In a cooling device comprising an off-cycle defrost control means for forming a refrigeration cycle and stopping the compressor based on the refrigerant temperature of the indoor heat exchanger to defrost the indoor heat exchanger. The frost control means determines that the continuous operation time of the compressor after the start of the cooling operation or the execution of the previous defrosting operation exceeds the first reference value, and the cumulative operation time of the compressor exceeds the second reference value. The defrosting operation is performed under any one of the above conditions.
すなわち、室内熱交換器の冷媒温度は、圧縮機始動直後は急激に低下し、その後徐々に上昇して一定の温度に安定するので、冷媒温度が安定するまでの間は除霜運転を作動させないようにする。つまり、室内熱交換器の冷媒温度が安定するまでの間は、たとえ、冷媒温度が除霜運転を開始する条件温度を満たしたとしても除霜運転は作動しないので、本来不要な除霜運転の作動を抑制することができる。これにより、圧縮機の頻繁な発停を抑制することができる。 That is, the refrigerant temperature of the indoor heat exchanger decreases rapidly immediately after the compressor starts, and then gradually increases and stabilizes at a constant temperature. Therefore, the defrosting operation is not operated until the refrigerant temperature is stabilized. Like that. That is, until the refrigerant temperature of the indoor heat exchanger is stabilized, the defrosting operation does not operate even if the refrigerant temperature satisfies the condition temperature for starting the defrosting operation. The operation can be suppressed. Thereby, frequent start / stop of the compressor can be suppressed.
この場合において、オフサイクル除霜制御手段は、室内設定温度に基づいて第1の基準値と第2の基準値を設定する基準値設定手段を有し、基準値設定手段は、室内設定温度が低くなるにつれて、第1の基準値と第2の基準値を大きく設定することが望ましい。これによれば、例えば、低温倉庫用冷却装置などでは、室内設定温度が低いため圧縮機始動直後の冷媒温度の急激な低下は発生しやすくなり、温度が安定するまでに要する時間も長くなるが、これに対応して除霜運転を作動させる条件である第1の基準値と第2の基準値を大きくすることができる。したがって、室内設定温度が異なる様々な環境に対応して、安定して本来不要な除霜運転の作動を抑制することができ、圧縮機の頻繁な発停を抑制することができる。 In this case, the off-cycle defrosting control unit includes a reference value setting unit that sets the first reference value and the second reference value based on the indoor set temperature, and the reference value setting unit has an indoor set temperature of It is desirable to set the first reference value and the second reference value larger as the value becomes lower. According to this, for example, in a cooling device for a low-temperature warehouse, since the indoor set temperature is low, a rapid decrease in the refrigerant temperature immediately after starting the compressor is likely to occur, and the time required for the temperature to stabilize becomes longer. Correspondingly, the first reference value and the second reference value, which are conditions for operating the defrosting operation, can be increased. Therefore, in response to various environments with different indoor set temperatures, it is possible to stably suppress the operation of the defrosting operation which is originally unnecessary, and to suppress frequent start / stop of the compressor.
また、基準値設定手段は、圧縮機が始動する毎に室内設定温度に基づいて第1の基準値と第2の基準値を設定することが望ましい。これによれば、例えば、冷却運転中に室内設定温度が変更されたとしても、圧縮機が始動する毎に、室内設定温度に対応して除霜運転を作動させる条件である第1の基準値と第2の基準値を設定変更できる。したがって、安定して、本来不要な除霜運転の作動を抑制して、圧縮機の頻繁な発停を抑制することができる。この場合において、第1の基準値と第2の基準値の設定変更は、上述した圧縮機が始動する毎に行うことに代えて、あらかじめ設定された時間毎に行うこともできる。 Moreover, it is desirable that the reference value setting means sets the first reference value and the second reference value based on the indoor set temperature every time the compressor is started. According to this, for example, even if the indoor set temperature is changed during the cooling operation, the first reference value which is a condition for operating the defrosting operation corresponding to the indoor set temperature every time the compressor is started. And the second reference value can be changed. Therefore, the operation | movement of the defrost operation which is originally unnecessary can be suppressed stably, and the frequent start / stop of a compressor can be suppressed. In this case, the setting change of the first reference value and the second reference value can be performed every preset time instead of being performed every time the above-described compressor is started.
本発明によれば、除霜運転の制御を改善して、圧縮機の頻繁な発停を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control of a defrost operation can be improved and the frequent start / stop of a compressor can be suppressed.
以下、本発明を適用してなる冷却装置の実施形態を、図1〜図4を用いて説明する。なお、本実施形態は、低温倉庫用冷却装置に本発明を適用した場合を例示するものである。図1は、本実施形態の冷却装置の構成を示す図である。図1に示すように、冷却装置1は、室外ユニット2と、室内ユニット3と、これらを環状に接続するガス側接続配管4及び液側接続配管5で構成されている。
Hereinafter, an embodiment of a cooling device to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. In addition, this embodiment illustrates the case where this invention is applied to the cooling device for low temperature warehouses. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the cooling device of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
室外ユニット2は、圧縮機6と、室外熱交換器7と、これらとガス側接続配管4及び液側接続配管5を接続して冷媒を循環させる室外配管8で構成されている。
The outdoor unit 2 includes a
室内ユニット3は、電子膨張弁9と、室内熱交換器10と、これらとガス側接続配管4及び液側接続配管5を接続して冷媒を循環させる室内配管11で構成されている。また、室内熱交換器10の近傍には、室内熱交換器10に室内空気を送風する室内送風機12が設けられており、室内熱交換器10の入口側と出口側の配管には、それぞれ液側冷媒温度センサ13とガス側冷媒温度センサ14が設けられている。さらに、室内ユニット3には、室内の温度を検出する室内温度センサ16と、室内設定温度を保持する室内設定温度保持器17と、オフサイクル除霜制御装置18が設けられている。オフサイクル除霜制御装置18は、圧縮機6、室内送風機12、液側冷媒温度センサ13、ガス側冷媒温度センサ14、室内温度センサ16、室内設定温度保持器17とそれぞれ信号線を介して接続されている。
The indoor unit 3 includes an electronic expansion valve 9, an
次に、本発明の特徴部であるオフサイクル除霜制御装置18の詳細を図2、図3を用いて説明する。図2は、オフサイクル除霜制御装置18の内部構成を示す図である。図2に示すように、オフサイクル除霜制御装置18は、オフサイクル除霜制御に必要な基準値T1〜T8を格納する基準値テーブル22と、冷却運転開始後又は前回の除霜運転実行後の圧縮機の連続運転時間及び積算運転時間を格納する連続時間カウンタ23及び積算時間カウンタ24と、演算処理装置25で構成されている。演算処理装置25は、圧縮機6の運転状況情報に基づいて連続時間カウンタ23と積算運転時間カウンタ24に格納する値を更新する。また、室内設定温度保持器17で保持されている室内設定温度に基づいて基準値テーブル22の基準値T1及びT2を更新する。そして、上述した運転状況情報、室内設定温度の他、液側冷媒温度センサ13で計測された室内熱交換器10の入口側の冷媒温度、ガス側冷媒温度センサ14で計測された室内熱交換器10の出口側の冷媒温度、室内温度センサ16で計測された室内温度、基準値テーブル22に格納されている値、連続時間カウンタ23と積算運転時間カウンタ24に格納されている値などを入力し、これらの情報に基づいて、圧縮機6の運転/停止制御指令及び室内送風機12の回転数制御指令を出力する。
Next, the details of the off-cycle
図3は、オフサイクル演算処理装置25によって実行されるオフサイクル除霜制御の動作をフローチャートで示した図である。図示しない冷却運転の開始スイッチが操作されると、圧縮機6が始動して冷却運転が開始される。そして、室内設定温度保持器17で保持されている室内設定温度に基づいて、基準時間T1、T2(分)が自動的に設定される(S0)。ここで、基準時間T1,T2の値は、図4に示すように、室内設定温度が低くなればなるほど大きくなり、かつT1<T2の関係を保って設定される。より具体的には、T1は、圧縮機6を始動した後室内熱交換器の冷媒温度が急激に低下して安定していない1〜10分のような短時間であってはならないので、十分に冷媒温度が安定する例えば15分と設定される。T2はそれよりも大きな値で例えば30分と設定される。また、以下の処理で用いられる基準値T3〜T8には、あらかじめ適切な値が設定されている。
FIG. 3 is a flowchart showing the off-cycle defrosting control operation performed by the off-cycle arithmetic processing unit 25. When a cooling operation start switch (not shown) is operated, the
次に、圧縮機6の連続運転時間又は積算運転時間がそれぞれ基準時間T1又はT2(分)を経過しているか否かを判断する(S1)。連続運転時間と積算運転時間のどちらも基準時間を経過していない場合は、冷却運転を継続してS0の処理に戻される。どちらか一方でも基準時間を経過した場合は、室内熱交換器10の液側又はガス側の冷媒温度が基準温度T3(℃)未満か否を判断する(S2)。ここで基準温度T3は0℃前後とするのが好ましい。室内熱交換器10の液側とガス側の冷媒温度のどちらか一方が基準温度未満になるまで、S2の処理を繰り返す。どちらか一方が基準温度未満となったら、その状態を基準時間T4(分)間連続して保持しているか否かを判断する(S3)。S3は、冷媒温度が安定して低下しているか否かを確認するための処理である。上述したS1〜S3が本実施形態による除霜運転の作動条件となる。室内熱交換器10の液側又はガス側の冷媒温度が、基準時間T4(分)間連続して基準温度T3(℃)未満を保持しなかった場合は、S2の処理に戻される。保持した場合は、演算処理装置25の制御指令に基づき、室内送風機12の送風量を除霜運転用の設定風量に切り替える(S4)。そして、圧縮機6を停止させる(S5)。つまり、この状態で除霜運転が作動したことになる。ここで、室内送風機12の設定風量は、図示しないリモコンスイッチからの操作によって設定することも可能である。
Next, it is determined whether the continuous operation time or the accumulated operation time of the
次に、除霜運転が作動した状態が基準時間T5(分)を経過しているか否かを判断する(S6)。つまり、S6は圧縮機6が停止した後すぐに始動することによって破損する恐れがあることなどを考慮したものであり、強制的に圧縮機6をT5(分)間停止させて圧縮機6を保護するための処理である。停止時間T5(分)は例えば3分程度とすればよい。圧縮機6の停止時間が基準時間T5(分)を経過したら、室内熱交換器10の液側又はガス側の冷媒温度が基準温度T6(℃)以上か否を判断する(S7)。T6(℃)は、例えば10℃程度に設定するのが好ましい。室内熱交換器10の液側又はガス側の冷媒温度のどちらか一方が基準温度T6(℃)以上になるまでS7の処理を繰り返し、どちらか一方がT6(℃)以上になると、T6(℃)未満である他方側の冷媒温度が基準温度T7(℃)以上か否かを判断する(S8)。T7(℃)は、除霜運転が作動する条件となるT3(℃)+2℃以上が望ましく、例えば4℃程度とするとよい。他方側の冷媒温度が基温度T7(℃)未満の場合は、S7の処理に戻される。他方側の冷媒温度が基準温度T7(℃)以上となったら、室内温度が室内設定温度+T8(℃)以上か否かを判断する(S9)。S9は、冷却装置1の消費電力を抑制するために設けられた処理である。つまり、室内温度が室内設定温度+T8℃に上昇するまでの間は、圧縮機6を停止したままにすることによって消費電力を抑制することができる。また、T8は、消費電力の抑制を促進したい場合に大きな値を設定し、室内設定温度に対する室内温度を厳しく管理したい場合は0℃とすることも可能である。室内温度が室内設定温度+T8(℃)未満の場合は、S7の処理に戻される。室内温度が室内設定温度+T8以上となると、冷却運転を再開して再びS0の処理に戻る。上述したS7〜S9が本発明における除霜運転の解除条件となる。
Next, it is determined whether or not the state where the defrosting operation is activated has passed the reference time T5 (minutes) (S6). That is, S6 considers that there is a possibility that the
以上に述べたようなオフサイクル除霜制御によれば、例えば、圧縮機6の始動時に室内熱交換器10の冷媒温度が一時的に低下したとしても、S1の処理によって、圧縮機6の連続運転時間又は積算運転時間が基準時間T1又はT2を経過していない限り除霜運転は作動しない。これにより、圧縮機6は停止せず冷却運転を継続するので、圧縮機の頻繁な発停を抑制することができる。また、室内設定温度に依存して圧縮機6の始動時における室内熱交換器10の冷媒温度の低下及び冷媒温度が安定するまでに要する時間は変化するが、これに対応して基準時間T1及びT2の値が設定されるので、室内設定温度が異なる様々な環境に対応して、安定して圧縮機の頻繁な発停を抑制することができる。
According to the off-cycle defrost control as described above, for example, even if the refrigerant temperature of the
なお、本実施形態は、低温倉庫用冷却装置に本発明を適用した場合を例示したが、これに限らず、例えば対人用の空気調和機などの除霜制御でも、T1〜T8を用途にあわせて適宜選択することで、本発明の効果を奏することが可能である。 In addition, although this embodiment illustrated the case where this invention is applied to the cooling device for low-temperature warehouses, it is not restricted to this, For example, T1-T8 is matched with a use also in defrost control, such as a personal air conditioner. Thus, the effects of the present invention can be achieved.
1 冷却装置
2 室外ユニット
3 室内ユニット
4 ガス側接続配管
5 液側接続配管
6 圧縮機
7 室外熱交換器
8 室外配管
9 電子膨張弁
10 室内熱交換器
11 室内配管
13 液側冷媒温度センサ
14 ガス側冷媒温度センサ
17 室内設定温度保持器
18 オフサイクル除霜制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記オフサイクル除霜制御手段は、冷却運転開始後又は前回の前記除霜運転実行後の前記圧縮機の連続運転時間が第1の基準値を越えたことと、前記圧縮機の積算運転時間が第2の基準値を越えたことのいずれか一方を条件として前記除霜運転を行うことを特徴とする冷却装置。 An indoor unit having a compressor and an outdoor heat exchanger and an indoor unit having an electronic expansion valve and an indoor heat exchanger are connected to a pipe for circulating the refrigerant to form a refrigeration cycle. In the cooling device comprising an off-cycle defrost control means for defrosting the indoor heat exchanger by stopping the compressor based on the refrigerant temperature of
The off-cycle defrosting control means determines that the continuous operation time of the compressor after the start of the cooling operation or after the previous execution of the defrosting operation has exceeded the first reference value, and the accumulated operation time of the compressor. The cooling device, wherein the defrosting operation is performed on the condition that either one of the second reference values is exceeded.
The cooling apparatus according to claim 3, wherein the reference value setting unit sets the first reference value and the second reference value based on the indoor set temperature for each set time.
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