JP2008014593A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機に関するもので、特に、暖房運転において、室外熱交換器に付着した霜を溶かすディアイス運転を行う空気調和機に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to an air conditioner that performs a deice operation to melt frost adhering to an outdoor heat exchanger in a heating operation.
従来、セパレートタイプの空気調和機での暖房運転の際は、室内熱交換器は高温に、室外熱交換器は低温となる。その為、外気温がある程度低いときは（２度〜５度以下）、室外熱交換器の温度は０度以下となり、周囲にある程度水分が介在する場合は、霜となり室外熱交換器に付着する。 Conventionally, during a heating operation with a separate type air conditioner, the indoor heat exchanger is at a high temperature and the outdoor heat exchanger is at a low temperature. For this reason, when the outside air temperature is low to some extent (2 to 5 degrees or less), the temperature of the outdoor heat exchanger becomes 0 degrees or less, and when some moisture is present in the surrounding area, it forms frost and adheres to the outdoor heat exchanger. .
したがって、その後も暖房運転を継続すれば、その霜が徐々に成長する為、やがては室外熱交換器での熱交換能力を阻害し、暖房能力を徐々に落としてしまうという課題が生じる。それを防止する為に、ある程度霜が成長したと推定できる場合は、空気調和機の電子制御装置にて判定を行い、霜を融かすための運転（以降、ディアイス運転と呼ぶ）を実施する。この運転は通常の暖房運転と異なり、四方弁を切り替えて冷房運転とし、室外の熱交換器にホットガスを送り、室外付着の霜を溶かす。この場合、室外機は高温を維持する為、室内機はユーザーに冷風感を感じさせない為に、どちらもファンを止めて運転するのが一般的である。 Therefore, if the heating operation is continued thereafter, the frost gradually grows, and eventually, there arises a problem that the heat exchange capability in the outdoor heat exchanger is hindered and the heating capability is gradually lowered. In order to prevent this, when it can be estimated that frost has grown to some extent, the electronic controller of the air conditioner makes a determination, and an operation for melting the frost (hereinafter referred to as a deice operation) is performed. Unlike normal heating operation, this operation switches the four-way valve for cooling operation, sends hot gas to the outdoor heat exchanger, and melts frost adhered to the outdoor. In this case, in order to maintain the outdoor unit at a high temperature, and to prevent the indoor unit from feeling a cold wind to the user, both of them are generally operated with the fan stopped.
つまり、基本的に暖房能力はゼロで運転されることとなる。この為、ディアイス運転はユーザーにとって空気調和機に対する不満点の一つとなっており、ディアイス運転を効率良く行うということが重要な課題となっている。つまり着霜現象が生じる全ての外気温度条件下において、除霜運転開始時に室外熱交換器に付着している着霜量を一定に制御することが重要である。 In other words, basically, the heating capacity is operated with zero. For this reason, deice operation is one of the dissatisfaction points for air conditioners for users, and it is an important issue to perform deice operation efficiently. That is, it is important to control the amount of frost adhering to the outdoor heat exchanger at a constant time at the start of the defrosting operation under all outside air temperature conditions where the frosting phenomenon occurs.
上記課題を解決するために、外気温度Ｘと室外熱交換器温度Ｙから計算される、一次式からなる第一の条件式と第二の条件式を設け、前記第一の条件式の下領域に室外熱交換器温度があった場合、所定のディアイス開始条件を満足すればディアイス運転を開始する、あるいは前記室外熱交換器温度が前記第二の条件式の下領域にあった場合、ディアイス運転を開始するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、このような従来の空気調和機の構成では、外気温度と室外熱交換器温度の一次式からなる第一の条件式と第二の条件式をパラメータとして、ディアイス運転を行うか行わないかの判断を行っており、設定したパラメータのずれがそのままディアイス運転を行うタイミングに影響を与えるので、設定パラメータが適切でなかった場合や環境条件によっては必ずしも適切なタイミングでディアイス運転を実行できないといった課題があった。 However, in the configuration of such a conventional air conditioner, whether or not to perform the de-ice operation using the first conditional expression and the second conditional expression that are primary expressions of the outdoor air temperature and the outdoor heat exchanger temperature as parameters Because the deviation of the set parameters directly affects the timing of performing the deice operation, there is a problem that the deice operation cannot always be performed at an appropriate timing depending on the setting parameters or depending on the environmental conditions. was there.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、暖房性能に優れ、ディアイス運転による快適性の悪化を極力防ぐことができる空気調和機を提供することを目的とする。 This invention solves the said conventional subject, and it aims at providing the air conditioner which is excellent in heating performance and can prevent the deterioration of the comfort by a deice operation as much as possible.
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、内外に分離されたセパレートタイプの空気調和機で、室外に配された室外熱交換器と、室内に配された室内熱交換器
と、外気温（Ｘ）を検出する外気温検出手段と、前記室外熱交換器の温度（Ｙ）を検出する室外熱交換器温度検出手段と、前記室外熱交換器に付着した霜を融かすためのディアイス運転の運転時間を計測するディアイス動作計測手段とを備えた空気調和機において、前記Ｘと前記Ｙとから計算される第一の条件式（Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｂ）と第二の条件式（Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｃ）を設け（ただし、ａは正の定数でありｂ＞ｃである）、さらに前回のディアイス運転時間に応じて前記第一の条件式と前記第二の条件式のそれぞれに補正係数ｅを加えると共に、前記第一の条件式の下領域に前記室外熱交換器の温度がありかつ所定のディアイス開始条件を満足したときに前記ディアイス運転を開始し、あるいは前記室外熱交換器の温度が前記第二の条件式の下領域にある場合に、無条件で前記ディアイス運転を開始するようにしたもので、前回のディアイス運転時間から着霜量が適切かどうか判断できるので、次からはディアイス運転を行うかどうか判断するときに、前回のディアイス運転の運転時間に応じて定められた補正係数ｅを加えることで、適切なタイミングでディアイス運転動作を行わせることができる。また、前記室外熱交換器の温度が前記第二の条件式の下領域にあった場合、ディアイス運転を開始することにより、第一の条件式の下領域において、他に着霜をしているかどうかの基準を加えることができ、ディアイス制御の精度を高めることができる。また、第二の条件式の下領域において、無条件にディアイス運転を行うことで、第一の条件式の下領域において、他に設ける着霜をしているかどうかの判断基準が不適切な設定、あるいは外環境等の影響によって着霜しているという判断ができなかった場合においても、着霜が進行する状態が続くのを防止し、適切なディアイス制御を行うことができる。
In order to solve the above-described conventional problems, an air conditioner of the present invention is a separate type air conditioner separated into an inside and an outside, an outdoor heat exchanger disposed outside and an indoor heat exchange disposed indoors. An outdoor air temperature detecting means for detecting the outdoor air temperature (X), an outdoor heat exchanger temperature detecting means for detecting the temperature (Y) of the outdoor heat exchanger, and frost adhering to the outdoor heat exchanger. In an air conditioner equipped with a deice operation measuring means for measuring a deice operation time for debris, a first conditional expression (Y = a · X + b) calculated from the X and the Y and a second Conditional expression (Y = a · X + c) is provided (where a is a positive constant and b> c), and further, the first conditional expression and the second conditional expression according to the previous deice operation time Correction coefficient e is added to each of the first conditional expression and When the temperature of the outdoor heat exchanger is in the region and the predetermined deice start condition is satisfied, the deice operation is started, or the temperature of the outdoor heat exchanger is in the lower region of the second conditional expression In addition, since the deice operation is started unconditionally, it can be determined whether or not the amount of frost formation is appropriate from the previous deice operation time. By adding the correction coefficient e determined according to the operation time of the deice operation, the deice operation can be performed at an appropriate timing. In addition, when the temperature of the outdoor heat exchanger is in the lower region of the second conditional expression, by starting the de-ice operation, is another frost formed in the lower region of the first conditional expression? The standard of whether or not can be added, and the accuracy of deice control can be improved. In addition, by performing de-ice operation unconditionally in the lower area of the second conditional expression, the criterion for determining whether frosting is provided in the lower area of the first conditional expression is set inappropriately Alternatively, even when it is not possible to determine that frost formation has occurred due to the influence of the external environment or the like, it is possible to prevent the frost formation from continuing and to perform appropriate deice control.
本発明の空気調和機は、暖房運転時のディアイス制御を適宜行うことで、暖房性能に優れ、ディアイス運転による快適性の悪化を極力防ぐ空気調和機を提供することができる。 The air conditioner of the present invention can provide an air conditioner that is excellent in heating performance and prevents the deterioration of comfort due to the deice operation as much as possible by appropriately performing the deice control during the heating operation.
第１の発明は、内外に分離されたセパレートタイプの空気調和機で、室外に配された室外熱交換器と、室内に配された室内熱交換器と、外気温（Ｘ）を検出する外気温検出手段と、前記室外熱交換器の温度（Ｙ）を検出する室外熱交換器温度検出手段と、前記室外熱交換器に付着した霜を融かすためのディアイス運転の運転時間を計測するディアイス動作計測手段とを備えた空気調和機において、前記Ｘと前記Ｙとから計算される第一の条件式（Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｂ）と第二の条件式（Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｃ）を設け（ただし、ａは正の定数でありｂ＞ｃである）、さらに前回のディアイス運転時間に応じて前記第一の条件式と前記第二の条件式のそれぞれに補正係数ｅを加えると共に、前記第一の条件式の下領域に前記室外熱交換器の温度がありかつ所定のディアイス開始条件を満足したときに前記ディアイス運転を開始し、あるいは前記室外熱交換器の温度が前記第二の条件式の下領域にある場合に、無条件で前記ディアイス運転を開始するようにしたもので、前回のディアイス運転時間から着霜量が適切かどうか判断できるので、次からはディアイス運転を行うかどうか判断するときに、前回のディアイス運転の運転時間に応じて定められた補正係数ｅを加えることで、適切なタイミングでディアイス運転動作を行わせることができる。また、前記室外熱交換器の温度が前記第二の条件式の下領域にあった場合、ディアイス運転を開始することにより、第一の条件式の下領域において、他に着霜をしているかどうかの基準を加えることができ、ディアイス制御の精度を高めることができる。また、第二の条件式の下領域において、無条件にディアイス運転を行うことで、第一の条件式の下領域において、他に設ける着霜をしているかどうかの判断基準が不適切な設定、あるいは外環境等の影響によって着霜しているという判断ができなかった場合においても、着霜が進行する状態が続くのを防止し、適切なディアイス制御を行うことができる。 1st invention is a separate type air conditioner separated into the inside and outside, an outdoor heat exchanger arranged outside, an indoor heat exchanger arranged indoors, and an outside air temperature (X) detection Deicing that measures the operating time of the deicing operation for melting the frost attached to the outdoor temperature exchanger, the outdoor heat exchanger temperature detecting unit that detects the temperature (Y) of the outdoor heat exchanger, and the outdoor heat exchanger In an air conditioner including an operation measuring unit, a first conditional expression (Y = a · X + b) and a second conditional expression (Y = a · X + c) calculated from X and Y are provided ( Where a is a positive constant and b> c), and a correction coefficient e is added to each of the first conditional expression and the second conditional expression according to the previous deice operation time, and the first The temperature of the outdoor heat exchanger is in the lower region of one conditional expression and The deice operation is started when a predetermined deice start condition is satisfied, or the deice operation is started unconditionally when the temperature of the outdoor heat exchanger is in the lower region of the second conditional expression. Because it is possible to determine whether the amount of frost formation is appropriate from the previous deice operation time, when determining whether to perform deice operation from the next time, the correction determined according to the operation time of the previous deice operation By adding the coefficient e, the deice operation can be performed at an appropriate timing. In addition, when the temperature of the outdoor heat exchanger is in the lower region of the second conditional expression, by starting the de-ice operation, is another frost formed in the lower region of the first conditional expression? The standard of whether or not can be added, and the accuracy of deice control can be improved. In addition, by performing de-ice operation unconditionally in the lower area of the second conditional expression, the criterion for determining whether frosting is provided in the lower area of the first conditional expression is set inappropriately Alternatively, even when it is not possible to determine that frost formation has occurred due to the influence of the external environment or the like, it is possible to prevent the frost formation from continuing and to perform appropriate deice control.
第２の発明は、特に、第１の発明の空気調和機において、前回のディアイス運転時間が所定の時間よりも長かった場合、補正係数eを正の定数とするもので、前回のディアイス
運転時間が所定時間よりも長かった場合は、着霜量過多と判断し、ディアイス運転に入り易くなるように条件式が修正されるので、適切なタイミングでディアイス運転を行わせることができる。
In the second invention, in particular, in the air conditioner of the first invention, when the previous deice operation time is longer than a predetermined time, the correction coefficient e is set as a positive constant. Is longer than the predetermined time, it is determined that the amount of frost formation is excessive, and the conditional expression is corrected so that the de-ice operation can be easily performed. Therefore, the de-ice operation can be performed at an appropriate timing.
第３の発明は、特に、第１の発明の空気調和機において、前回のディアイス運転時間が所定の時間よりも短かった場合、補正係数ｅを負の定数とするもので、前回のディアイス運転時間が所定時間よりも短かった場合は、着霜量が少ないと判断し、ディアイス運転に入り難くなるように条件式が修正されるので、適切なタイミングでディアイス運転を行わせることができる。 In the air conditioner according to the first aspect of the present invention, in particular, when the previous deice operation time is shorter than the predetermined time, the correction coefficient e is set to a negative constant. Is shorter than the predetermined time, it is determined that the amount of frost formation is small, and the conditional expression is corrected so as to make it difficult to enter the deice operation, so the deice operation can be performed at an appropriate timing.
第４の発明は、特に、第１の発明の補正係数eを、前回のディアイス運転時間によって定められる補正係数ｆを加えて更新するもので、補正係数ｅはディアイス運転毎に更新されるので、より正確に着霜量が適切かどうか判断でき、より適切なタイミングでディアイス運転を行わせることができる。 In the fourth invention, in particular, the correction coefficient e of the first invention is updated by adding the correction coefficient f determined by the previous deice operation time. Since the correction coefficient e is updated every deice operation, It can be determined whether or not the amount of frost formation is appropriate, and the de-ice operation can be performed at a more appropriate timing.
第５の発明は、特に、第４の発明の空気調和機において、前回のディアイス運転時間が第２の所定の時間よりも長かった場合、補正係数ｆを正の定数とするもので、前回のディアイス運転時間が第２の所定の時間よりも長かった場合は、着霜量過多と判断し、ディアイス運転に入り易くなるように補正係数ｅを修正するので、より適切なタイミングでディアイス運転を行わせることができる。 In the fifth aspect of the invention, in particular, in the air conditioner of the fourth aspect of the invention, when the previous deice operation time is longer than the second predetermined time, the correction coefficient f is a positive constant. When the deice operation time is longer than the second predetermined time, it is determined that the amount of frost formation is excessive, and the correction coefficient e is corrected so that the deice operation can be easily performed. Therefore, the deice operation is performed at a more appropriate timing. Can be made.
第６の発明は、特に、第４の発明の空気調和機において、前回のディアイス運転時間が第２の所定の時間よりも短かった場合、補正係数ｆを負の定数とするもので、前回のディアイス運転時間が第２の所定の時間よりも短かった場合は、着霜量が少ないと判断し、ディアイス運転に入り難くなるように補正係数ｅを修正するので、より適切なタイミングでディアイス運転を行わせることができる。 In the air conditioner according to the fourth aspect of the invention, in particular, when the previous deice operation time is shorter than the second predetermined time, the correction coefficient f is a negative constant. If the deice operation time is shorter than the second predetermined time, it is determined that the amount of frost formation is small, and the correction coefficient e is corrected so that it is difficult to enter the deice operation. Can be done.
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の所定のディアイス開始条件として、室外熱交換器の温度の変化率が前記室外熱交換器の温度下降時において、所定の変化率以上になった場合に、ディアイス運転を開始するもので、室外熱交換器が目詰まりしたかどうか判断することができるので、より適切な着霜状態を把握することができ、適宜ディアイス制御を行うことができる。 In the seventh aspect of the invention, in particular, as the predetermined de-ice start condition of any one of the first to sixth aspects, the change rate of the temperature of the outdoor heat exchanger changes at a predetermined change when the temperature of the outdoor heat exchanger decreases. When the rate exceeds the rate, the de-ice operation is started, and it can be judged whether the outdoor heat exchanger is clogged, so that a more appropriate frost formation state can be grasped, and the de-ice control is appropriately performed. It can be carried out.
第８の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の所定のディアイス開始条件として、室外熱交換器の温度が第一の条件式の下領域に入り、第３の所定の時間経過した場合、ディアイス運転を開始するもので、室外湿度が低く、室外熱交換器が目詰まりしたかどうかの判断を熱交換器温度の変化率によって判断できない場合においても、ある程度着霜が進行している状態である第一の条件式の下領域において、第３の所定の時間が経過した後ディアイス運転を行うので、着霜が進行し続けるのを防ぐことができ、適宜ディアイス制御を行うことができる。 In the eighth invention, in particular, as the predetermined deice start condition of any one of the first to sixth inventions, the temperature of the outdoor heat exchanger enters the lower region of the first conditional expression, and the third predetermined time When it has elapsed, de-ice operation is started, and frost formation proceeds to some extent even when the outdoor humidity is low and it is not possible to determine whether the outdoor heat exchanger is clogged by the rate of change in the heat exchanger temperature. In the lower region of the first conditional expression that is in a state where the icing operation is performed after the third predetermined time has elapsed, the frosting can be prevented from continuing to proceed, and the dicing control is performed appropriately. Can do.
第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つの発明の室外熱交換器の温度が所定の温度を上回れば、ディアイス運転を行わないもので、外気温度が高く、着霜のない状態においてディアイス運転が行なわれないので、無駄で、不適切なディアイス運転を防ぐことができる。 In the ninth aspect of the invention, in particular, if the temperature of the outdoor heat exchanger according to any one of the first to eighth aspects exceeds a predetermined temperature, the de-ice operation is not performed, the outside air temperature is high, and no frost formation occurs. Since the de-ice operation is not performed in the state, it is useless and an inappropriate de-ice operation can be prevented.
第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれか１つの発明の室外熱交換器の温度が第２の所定の温度を下回れば、ディアイス運転を行うもので、外気温度センサが着霜や降雪などによって、霜または雪に覆われ、適切に外気温度を取得できなくなった場合においても、外気温度を無視し、室外熱交換器温度が所定の温度以下になったら、ディアイス運転を行
うので、着霜が進行し続けるのを防ぐことができ、適宜ディアイス制御を行うことができる。
In the tenth aspect of the invention, in particular, if the temperature of the outdoor heat exchanger of any one of the first to ninth aspects falls below the second predetermined temperature, the de-ice operation is performed. Even if it is covered with frost or snow due to snowfall, etc. and the outside air temperature cannot be acquired properly, the outside air temperature is ignored and the outdoor heat exchanger temperature falls below the predetermined temperature, so the de-ice operation is performed. It is possible to prevent frosting from continuing, and to appropriately perform deice control.
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）
以下、本発明の第１の実施の形態における空気調和機について図１〜６を用いて説明する。図１は、本実施の形態における空気調和機の全体構成を示す図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the air conditioner in the 1st Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an air conditioner according to the present embodiment.
図１において、本実施の形態における空気調和機において、室外熱交換器６１、圧縮機６２、膨張弁６３、室内熱交換器６５、四方弁６６が一系統にて繋がっている。そして室外送風機６４によって生成される風により、室外熱交換器６１で熱交換が行われている。
In FIG. 1, in the air conditioner according to the present embodiment, an
暖房運転時は、長時間運転されると徐々に室外熱交換器６１の温度が下がり、条件により霜が発生・成長する。この時、圧縮機６２の運転周波数が高い場合、室外熱交換器６１の入り口、出口間での冷媒の圧力損失が大きく、出口部の冷媒温度が大きく低下し霜の成長が他の部分より早くなる。霜が徐々に成長するに従い、通風抵抗が大きくなり、熱交換量が少なくなって暖房能力が低下する。空気調和機ではある程度霜が成長したとおもわれる状態を、室外熱交換器６１の温度を検知する室外熱交換器温度検出手段である室外熱交温度センサ６７と、外気温を検出する外気温検出手段である外気温度センサ６８との出力により電子制御装置６９で推定・判断して、除霜運転を行う。
During the heating operation, when the operation is continued for a long time, the temperature of the
以上のように構成された空気調和機について、以下その動作、作用を説明する。 About the air conditioner comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
図２は、本実施の形態における空気調和機のディアイス判定の概念図を示すものである。 FIG. 2 shows a conceptual diagram of the deice determination of the air conditioner in the present embodiment.
図２において、横軸は、外気温度センサ６８で検出された外気温度、縦軸は、室外熱交温度センサ６７で検出された室外熱交換器６１の温度で、上側の第一の条件式と下側の第二の条件式で区分された領域Ａは、全くディアイス運転を行わない領域、領域Ｂは、条件によってディアイス運転を行う領域、領域Ｃは、無条件でディアイス運転を行う領域である。
In FIG. 2, the horizontal axis is the outdoor temperature detected by the
ここで、第一の条件式と第二の条件式の定め方について説明を加えておく。実験によって、それぞれの外気温度における暖房能力の最大値からの能力の落ち（例えば最大能力の９０％）について、その状況（最大能力の９０％）における室外熱交換器６１の温度及び外気温度について、略線形的な相関があることが判明した（図４参照）。よってこの関係を利用すれば、暖房能力について最大値から一定の能力落ちの時にディアイス運転に入れることが可能となる。
Here, a description will be given of how to define the first conditional expression and the second conditional expression. By experiment, about the fall of the capacity | capacitance from the maximum value of the heating capacity in each outdoor temperature (for example, 90% of the maximum capacity), about the temperature of the
しかしながら、周波数、室内気温、室内ファン（図示せず）の回転数、室外送風機６４の回転数、室外の湿度などの影響により、室外熱交換器６１の温度及び外気温度についての略線形的な関係は変動することもわかっており、単純にこの関係を利用するだけでは、必ずしも適切なタイミングでディアイス運転に入れることができない。
However, a substantially linear relationship between the temperature of the
そこで、緩和措置として、狙いの最大能力からの落ちにおける、室外熱交換器６１の温度と外気温度から上下に余裕度を持たせることとし、具体的には、狙いの最大能力からの落ちにおける、室外熱交換器６１の温度と外気温度の略線形的な関係を一次式に変換し、その一次式を、平行に上方向にもっていったのが第一の条件式（Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｂ）であり
、下方向にもっていったのが第二の条件式（Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｃ）である（ａは正の定数で、ｂ＞ｃである）。
Therefore, as a mitigation measure, allowance is given up and down from the temperature of the
この室外熱交換器６１の温度と外気温度の略線形的な関係を表した一次式には、室外機熱交換器６１の温度に、圧縮機６２の運転周波数によって生じる室外熱交換器６１の圧力損失を考慮した係数を含ませる。こうすることで、領域Ｂにおいて、他のディアイス判定条件を設けることができ、ディアイス制御の精度を上げることができる。
The primary expression representing the substantially linear relationship between the temperature of the
なお、狙いの最大能力からの落ちの決定方法についてであるが、最大能力からの落ちがほとんどない時に、ディアイス入れる場合、着霜量の少ない状況でディアイス運転が頻繁に行われ、暖房運転時間に対するディアイス運転時間の割合が大きくなり、暖房時間が短くなるため、累積暖房能力が低下すると共に、ディアイス運転毎に室外熱交換器６１の温度を上げるためのエネルギーが必要となり、無駄にエネルギーを消費することになる。
In addition, it is about the method of determining the drop from the target maximum capacity, but when there is almost no drop from the maximum capacity, if the deice is put in, the deice operation is frequently performed in a situation where the amount of frost formation is small, and the heating operation time Since the ratio of the deice operation time is increased and the heating time is shortened, the cumulative heating capacity is reduced, and energy for raising the temperature of the
一方、最大能力からの落ちが大きい場合、１サイクル当たりの暖房運転時間は長くなるものの、着霜による暖房能力の低下が生じ、無駄にエネルギを消費するだけでなく、着霜量が多いため、ディアイス運転時間が長くなり、快適性を損ねる。 On the other hand, when the drop from the maximum capacity is large, the heating operation time per cycle is long, but the heating capacity is reduced due to frost formation, not only wastefully consuming energy, but also a large amount of frost formation. Diice driving time will be longer and comfort will be lost.
よって、バランスを考慮し、狙いの最大能力からの落ちを決定する必要がある。本実施の形態においては、最大能力の９０％前後でディアイス運転に入れることを考えており、これは、室外熱交換器６１が目詰まりするポイントとほぼ一致する。また、周波数、室内気温、室内ファンの回転数、室外送風機６４の回転数などの影響を一次式に盛り込んでおいても当然構わない。さらに、今回は、室外熱交換器６１の温度と圧力損失により生じる室外熱交換器６１の入り口、出口の温度差と外気温度の略線形的な関係を１次式として置き換えたが、２次式で置き換えても、あるいはその他の多項式で置き換えても構わない。
Therefore, it is necessary to determine the fall from the target maximum capacity in consideration of balance. In the present embodiment, it is considered that the de-ice operation is started at around 90% of the maximum capacity, and this substantially coincides with the point where the
また、本実施の形態では、ディアイス運転の運転時間を計測するディアイス動作計測手段（図示せず）を設けて、前回のディアイス運転時間に応じて前記第一の条件式と前記第二の条件式のそれぞれに補正係数ｅを加えて、Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｂ＋ｅ、Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｃ＋ｅとするようにしている。なお、前回のディアイス運転時間が、所定の時間よりも長かった場合は、補正係数eを正の定数とし、短かった場合、補正係数ｅを負の定数としている。 Further, in the present embodiment, a deice operation measuring means (not shown) for measuring the operation time of the deice operation is provided, and the first conditional expression and the second conditional expression according to the previous deice operation time. A correction coefficient e is added to each of Y = a · X + b + e and Y = a · X + c + e. In addition, when the last deice operation time is longer than the predetermined time, the correction coefficient e is a positive constant, and when it is shorter, the correction coefficient e is a negative constant.
さらに、前回のディアイス運転時間に応じて、補正係数ｆを定め、前回のディアイス運転時間が、第２の所定の時間よりも長かった場合は、補正係数ｆを正の定数とし、第２の所定の時間よりも短かった場合、補正係数ｆを負の定数とし、その補正係数ｆを、補正係数ｅに加えて、補正係数ｅを更新するようにしてもよい。 Further, a correction coefficient f is determined according to the previous deice operation time. When the previous deice operation time is longer than the second predetermined time, the correction coefficient f is set as a positive constant and the second predetermined If the time is shorter than the time, the correction coefficient f may be set as a negative constant, and the correction coefficient e may be updated by adding the correction coefficient f to the correction coefficient e.
また図２において、室外熱交換器６１の温度が所定の温度Ｔａ以上のときにディアイス運転を行なわないようにすることで、外気温度が高く、着霜のない状態においてはディアイス運転を行わないので、不適切なディアイス運転を防ぐことができる。
Further, in FIG. 2, since the deice operation is not performed when the temperature of the
さらに、室外熱交換器６１の温度が第２の所定の温度Ｔｂ以下のときにディアイス運転を無条件で行なうようにすることで、外気温度センサ６８が着霜や降雪などによって、霜または雪に覆われ、適切に外気温度を取得できなくなった場合においても、外気温度を無視し、室外熱交換器６１の温度が第２の所定の温度以下になると、ディアイスが行なわれるので、着霜が進行し続けるのを防ぐことができ、適宜ディアイス制御を行うことができる。
Further, by performing the de-ice operation unconditionally when the temperature of the
図３は、本実施の形態における空気調和機の運転制御を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing the operation control of the air conditioner in the present embodiment.
図３において、まず暖房運転が行われると、ステップ（以下“ＳＰ”という）２１において、領域Ａ（図２参照）にいるかどうかの判断が行われ、そうであれば、暖房運転を継続し、そうでなければＳＰ２２に進む。ＳＰ２２において、領域Ｂ（図２参照）にいるかどうかの判定が行われ、そうであればＳＰ２３に進み、そうでなければ、領域Ｃ（図２参照）にいるのでディアイス運転を行う。 In FIG. 3, when the heating operation is first performed, in step (hereinafter referred to as “SP”) 21, it is determined whether or not the vehicle is in the region A (see FIG. 2). Otherwise, go to SP22. In SP22, it is determined whether or not the vehicle is in the region B (see FIG. 2). If so, the process proceeds to SP23, and if not, the vehicle is in the region C (see FIG. 2), and the deice operation is performed.
ＳＰ２３において、室外熱交換器６１の温度の変化率の絶対値が、所定の値以上かつ変化率がマイナス（｜ΔＴ｜＞△Ｔａかつ△Ｔ＜０）かどうかの判定が行われ、そうであればディアイス運転を行い、そうでなければＳＰ２４に進む。
In SP23, it is determined whether the absolute value of the temperature change rate of the
ここで、ＳＰ２３の条件によって、ディアイス運転を判定できる根拠を述べておく。実験によって図５に示すような結果を得た。図５は、縦軸に暖房能力と室外熱交換器６１の温度、横軸に運転時間をプロットしたものであり、あるポイントから暖房能力及び室外熱交換器６１の温度が急激に落ち込んでいることが分かる。このポイントにおいて、室外熱交換器６１が目詰まりをし始めており、この室外熱交換器６１の温度の急激な落ちを用いることにより、精度よくディアイス運転を行うことができる。
Here, the grounds on which the deice operation can be determined according to the conditions of SP23 will be described. The experiment gave results as shown in FIG. FIG. 5 plots the heating capacity and the temperature of the
ただし、この室外熱交換器６１の温度の急激な落ち込みについては、領域Ａでこの条件を用いた場合、何らかの外乱によって室外熱交換器６１の温度が急激に落ち込んだ場合、全く着霜していないか、またはほとんど着霜していない状況においてもディアイス運転に入ってしまうので、室外熱交換器６１の温度の変化率のみをディアイス運転の判定条件にすることは好ましくなく、室外熱交換器６１の温度も考慮し（本実施の形態では、領域Ｂにいる場合）ディアス運転を行なう必要がある。ＳＰ２４において一旦領域Ｂに入ってから所定時間経過（例えば２０分）したかどうかの判定が図示しないディアイス動作計測手段によって行われ、そうであればディアイス運転を行い、そうでなければＳＰ２２に戻る。
However, with regard to the sudden drop in the temperature of the
ＳＰ２４の条件によって、ディアイス運転に入る根拠についてであるが、図６に室外の湿度が低湿度（例えば７０％以下）における、暖房能力及び室外熱交換器６１の温度の時間変化を示す。図６から分かるように、低湿度条件下においては急激な室外熱交換器６１の温度の減少を見て取ることができず、室外熱交換器６１の温度の変化率をディアイス判定条件にすることができない。しかしながら、低湿度下においても、領域Ｂであればある程度は着霜している状況であり、この状態が長い時間続くことは累積暖房能力の低下につながり、好ましくない。そこで、Ｂ領域に入り、第３の所定時間（例えば、２０分）が経過（この時間は、累積暖房能力が最大となるように決めればよい）した場合は、ディアイス運転を行なうこととした。
FIG. 6 shows changes over time in the heating capacity and the temperature of the
以上のように、本実施の形態においては、図２における領域Ｂに、室外熱交換器６１の温度があった場合、所定のディアイス開始条件を満足すればディアイス運転を開始する、あるいは室外熱交換器６１の温度が、領域Ｃにあった場合、ディアイス運転を開始することにより、領域Ｂにおいて他に着霜をしているかどうかの基準を加えることができ、ディアイス制御の精度を高めることができる。また、領域Ｃにおいて、無条件にディアイス運転を行うが、これによって領域Ｂ以下において、他に設ける着霜をしているかどうかの判断基準が不適切な設定、あるいは外環境等の影響によって着霜しているという判断ができなかった場合においても、着霜が進行する状態が続くのを確実に防ぐことができ、適宜ディアイス制御を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, when the temperature of the
また、第一の条件式（Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｂ）と第二の条件式（Ｙ＝ａ・Ｘ＋ｃ）を設け、前回のディアイス運転時間に応じて前記第一の条件式と前記第二の条件式のそれぞれに補正係数ｅを加えると共に、前記第一の条件式の下領域に前記室外熱交換器６１の温度があり
かつ所定のディアイス開始条件を満足したときに前記ディアイス運転を開始し、あるいは前記室外熱交換器６１の温度が前記第二の条件式の下領域にある場合に、無条件で前記ディアイス運転を開始するようにしたことにより、前回のディアイス運転時間から着霜量が適切かどうか判断できるので、次からはディアイス運転を行うかどうか判断するときに、前回のディアイス運転の運転時間に応じて定められた補正係数ｅを加えることで、適切なタイミングでディアイス運転動作を行わせることができる。また、前記室外熱交換器６１の温度が前記第二の条件式の下領域にあった場合、ディアイス運転を開始することにより、第一の条件式の下領域において、他に着霜をしているかどうかの基準を加えることができ、ディアイス制御の精度を高めることができる。また、第二の条件式の下領域において、無条件にディアイス運転を行うことで、第一の条件式の下領域において、他に設ける着霜をしているかどうかの判断基準が不適切な設定、あるいは外環境等の影響によって着霜しているという判断ができなかった場合においても、着霜が進行する状態が続くのを防止し、適切なディアイス制御を行うことができる。
Also, a first conditional expression (Y = a · X + b) and a second conditional expression (Y = a · X + c) are provided, and the first conditional expression and the second condition are set according to the previous deice operation time. Adding a correction coefficient e to each of the equations and starting the deice operation when the temperature of the
また、前回のディアイス運転時間が所定の時間よりも長かった場合、補正係数eを正の定数とすることにより、前回のディアイス運転時間が所定時間よりも長かった場合は、着霜量過多と判断し、ディアイス運転に入り易くなるように条件式が修正されるので、適切なタイミングでディアイス動作を行わせることができる。 In addition, if the previous deice operation time is longer than the predetermined time, the correction coefficient e is set to a positive constant, and if the previous deice operation time is longer than the predetermined time, it is determined that the amount of frost formation is excessive. In addition, since the conditional expression is corrected so that the de-ice operation can be easily performed, the de-ice operation can be performed at an appropriate timing.
さらに、前回のディアイス運転時間が所定の時間よりも短かった場合、補正係数ｅを負の定数とすることにより、前回のディアイス運転時間が所定時間よりも短かった場合は、着霜量が少ないと判断し、ディアイス運転に入り難くなるように条件式が修正されるので、適切なタイミングでディアイス動作を行わせることができる。 Furthermore, when the last dairy operation time is shorter than the predetermined time, the correction coefficient e is set to a negative constant. Since the conditional expression is corrected so as to make it difficult to enter the de-ice operation, the de-ice operation can be performed at an appropriate timing.
また、補正係数eを、前回のディアイス運転時間によって定められる補正係数ｆを加えて更新することにより、補正係数ｅはディアイス運転毎に更新されるので、より正確に着霜量が適切かどうか判断でき、より適切なタイミングでディアイス動作を行わせることができる。 Moreover, since the correction coefficient e is updated every deice operation by updating the correction coefficient e by adding the correction coefficient f determined by the previous deice operation time, it is more accurately determined whether or not the amount of frost formation is appropriate. It is possible to perform the de-ice operation at a more appropriate timing.
また、前回のディアイス運転時間が第２の所定の時間よりも長かった場合、補正係数ｆを正の定数とすることにより、前回のディアイス運転時間が第２の所定の時間よりも長かった場合は、着霜量過多と判断し、ディアイス運転に入り易くなるように補正係数ｅを修正するので、より適切なタイミングでディアイス動作を行わせることができる。 In addition, when the previous deice operation time is longer than the second predetermined time when the previous deice operation time is longer than the second predetermined time, the correction coefficient f is set to a positive constant. Since it is determined that the amount of frost formation is excessive and the correction coefficient e is corrected so as to facilitate the de-ice operation, the de-ice operation can be performed at a more appropriate timing.
また、前回のディアイス運転時間が第２の所定の時間よりも短かった場合、補正係数ｆを負の定数とすることにより、前回のディアイス運転時間が第２の所定の時間よりも短かった場合は、着霜量が少ないと判断し、ディアイス運転に入り難くなるように補正係数ｅを修正するので、より適切なタイミングでディアイス動作を行わせることができる。 In addition, when the previous deice operation time is shorter than the second predetermined time when the previous deice operation time is shorter than the second predetermined time by setting the correction coefficient f to a negative constant, Since it is determined that the amount of frost formation is small and the correction coefficient e is corrected so as to make it difficult to enter the deice operation, the deice operation can be performed at a more appropriate timing.
また、前記所定のディアイス開始条件として、前記室外熱交換器６１の温度の変化率が、前記室外熱交換器６１の温度下降時において、所定の変化率以上になった場合、ディアイス運転を開始することにより、室外熱交換器６１が目詰まりしたかどうか判断することができるので、より適切に着霜状態を把握することができ、適宜ディアイス制御を行うことができる。
In addition, as the predetermined deice start condition, when the temperature change rate of the
さらに、前記所定のディアイス開始条件として、前記室外熱交換器６１の温度が領域Ｂを下回ってから第３の所定の時間経過した場合、ディアイス運転を開始することにより、室外の湿度が低く、室外熱交換器６１が目詰まりしたかどうかの判断を熱交換器６１の温度の変化率によって判断できない場合においても、ある程度着霜が進行している状態である領域Ｂにおいて、第３の所定の時間が経過した後ディアイス制御を行うので、着霜が進
行した状態が続くことを防ぐことができ、適宜ディアイス制御を行うことができる。
Further, as the predetermined de-ice start condition, when the third predetermined time has elapsed after the temperature of the
加えて、本実施の形態においては、室外熱交換器６１の温度が所定の温度Ｔａを上回っていればディアイス運転を行わないことにより、外気温度が高く、着霜のない状態においてはディアイス運転を行わないので、不適切なディアイス運転を防ぐことができる。
In addition, in the present embodiment, if the temperature of the
さらに、室外熱交換器６１の温度が第２の所定の温度Ｔｂ以下の時は、ディアイス運転を行うので、外気温度センサ６８が着霜や降雪などによって、霜または雪に覆われ、適切に外気温度を取得できなくなった場合においても、外気温度を無視し、室外熱交換器６１の温度が第２の所定の温度Ｔｂ以下になったら、ディアイス運転を行うので、着霜の進行が続くのを防ぐことができ、適宜ディアイス制御を行うことができる。
Furthermore, since the de-ice operation is performed when the temperature of the
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、暖房運転時のディアイス制御を適宜行うことで、暖房性能に優れ、ディアイス運転による快適性の悪化を極力防ぐことが可能となるので、種々の空気調和機に適用できる。 As described above, the air conditioner according to the present invention appropriately performs the deice control during the heating operation, so that it has excellent heating performance and can prevent deterioration of comfort due to the deice operation as much as possible. Applicable to air conditioners.
６１ 室外熱交換器
６２ 圧縮機
６３ 膨張弁
６４ 室外送風機
６５ 室内熱交換器
６６ 四方弁
６７ 室外熱交温度センサ（室外熱交換器温度検出手段）
６８ 室外気温センサ（外気温検出手段）
６９ 電子制御装置
61
68 Outdoor temperature sensor (outside temperature detection means)
69 Electronic control unit
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|---|---|---|---|
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