JP2008116155A - Operation control method for air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、暖房を継続しながら室外熱交換器に付着した霜を除霜する除霜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 that performs a defrosting operation for defrosting frost attached to an outdoor heat exchanger while continuing heating.
従来、暖房継続しながら除霜運転する空気調和機として、以下の発明がある。 Conventionally, there are the following inventions as an air conditioner that performs a defrosting operation while continuing heating.
図1に示すように、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、減圧器、室外熱交換器を冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、この冷凍サイクルに連結された前記室内熱交換器と前記減圧器の間と前記四方弁と前記室外熱交換器の間を連結する第1のバイパス回路を設け、前記第1のバイパス回路に第1の二方弁及び冷媒加熱器を設け、さらに前記冷凍サイクルに連結された前記四方弁と前記室内熱交換器の間と、前記減圧器と前記室外熱交換器の間を連結する第2のバイパス回路を設け、前記第2のバイパス回路に第2の二方弁を設け、前記室外熱交換器の除霜を行う際、前記第1のバイパス回路の二方弁を開放して冷媒加熱器で加熱された冷媒を前記圧縮機の吸入側に流す第1のバイパス運転の後で一定時間後に、前記第2のバイパス回路の二方弁を開放して前記室外熱交換器に冷媒を通過させる第2のバイパス運転を行うことを特徴とするものであり、この構成をなすことにより暖房運転を継続しながら、除霜を実施することができる(例えば、特許文献1参照)。
そしてこの応用技術として、除霜を行う前に冷媒加熱器の発熱部に通電して、冷媒加熱器に蓄熱させてから、前記第1のバイパス回路の第1の二方弁を開放して冷媒加熱器で加熱された冷媒を前記圧縮機の吸入側に流す方法があり、この技術を用いる場合、図5の従来技術の制御のタイムチャートに示すように前記冷媒加熱器の発熱部に通電するステップ3の前に、運転電流制御値を小さくして圧縮機回転数を強制的に低下させてから冷媒加熱器の発熱部に通電するステップ2を設けることで、電流容量の範囲内で冷媒加熱器に通電させるように工夫された技術が搭載されており、これらの技術は広く利用されている。
And as this applied technology, before defrosting, the heat generating part of the refrigerant heater is energized to store heat in the refrigerant heater, and then the first two-way valve of the first bypass circuit is opened to produce the refrigerant. There is a method of flowing the refrigerant heated by the heater to the suction side of the compressor, and when this technique is used, the heating part of the refrigerant heater is energized as shown in the time chart of the control of the prior art in FIG. Before
しかしながら従来技術において、冷媒加熱器の発熱部に通電する前に運転電流制御値を小さくして圧縮機回転数を強制的に低下させる場合、圧縮機の回転数が急激に変化することで、圧縮機駆動制御面で不安定になり、最悪の場合には脱調現象が起きて圧縮機運転停止してしまうという課題を有していた。 However, in the prior art, when the operating current control value is reduced to forcibly reduce the compressor rotational speed before energizing the heat generating part of the refrigerant heater, the compressor rotational speed changes suddenly, thereby reducing the compression. The machine drive control surface becomes unstable, and in the worst case, a step-out phenomenon occurs and the compressor operation is stopped.
この課題を解決するには、圧縮機駆動制御において、負荷急変時にも追従出来る制御を搭載すればよいが、その場合制御が複雑になり、また冷凍サイクル容量が変われば、それに伴って駆動制御もチューニングし直す必要があり、その結果ソフト開発の工数が増えてしまうという課題も有していた。 To solve this problem, it is only necessary to install a control that can follow the compressor drive control even when the load suddenly changes. In this case, the control becomes complicated, and if the refrigeration cycle capacity is changed, the drive control is also performed accordingly. There was a problem that it was necessary to re-tune, and as a result, the man-hours for software development increased.
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたもので、ソフト開発の工数を増やさずに、圧縮機駆動制御面で安定した空気調和機の運転制御方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and provides an air conditioner operation control method that is stable on the compressor drive control surface without increasing the number of steps for software development. It is aimed.
上記目的を達成するために、本発明の空気調和機の運転制御方法は、回転数が可変可能な圧縮機と、四方弁、室内熱交換器、減圧器、室外熱交換器を冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、この冷凍サイクルに連結された前記室内熱交換器と前記減圧器
の間と前記四方弁と前記室外熱交換器の間を連結する第1のバイパス回路を設け、前記第1のバイパス回路に第1の二方弁及び冷媒加熱器を設け、さらに前記四方弁と前記室内熱交換器の間と、前記減圧器と前記室外熱交換器の間を連結する第2のバイパス回路を設け、前記第2のバイパス回路には、前記四方弁側から第2の二方弁、逆止弁の順で配置し、前記逆止弁は前記第2の二方弁側からの冷媒のみが流れるように配置し、前記室外熱交換器の除霜を行う前に、前記冷媒加熱器の発熱部に通電して、冷媒加熱器に蓄熱させてから、前記第1のバイパス回路の第1の二方弁を開放して冷媒加熱器で加熱された冷媒を前記圧縮機の吸入側に流す第1のバイパス運転と、前記第2のバイパス回路の第2の二方弁を開放して前記室外熱交換器に冷媒を通過させる第2のバイパス運転を行うことを特徴とする空気調和装置において、前記圧縮機の回転数を所定の回転数に変更させる圧縮機回転数変更手段と、前記圧縮機の回転数を変更させる時間を決定し出力する圧縮機回転数変更制御時間決定出力手段を設け、前記圧縮機回転数変更手段と、前記圧縮機回転数変更制御時間決定出力手段からの出力により、前記冷媒加熱器の発熱部への通電を行う前に、圧縮機の回転数をある所定時間の間、ある所定の回転数に変更させることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the air conditioner operation control method of the present invention comprises a compressor having a variable speed, a four-way valve, an indoor heat exchanger, a decompressor, and an outdoor heat exchanger connected by a refrigerant circuit. A heat pump refrigeration cycle, and a first bypass circuit that connects between the indoor heat exchanger and the decompressor connected to the refrigeration cycle, and between the four-way valve and the outdoor heat exchanger, A first bypass circuit is provided with a first two-way valve and a refrigerant heater, and further, a second bypass connecting between the four-way valve and the indoor heat exchanger and between the pressure reducer and the outdoor heat exchanger. A circuit is provided, and the second bypass circuit is arranged in the order of the second two-way valve and the check valve from the four-way valve side, and the check valve is a refrigerant from the second two-way valve side. The refrigerant is arranged to flow only before the defrosting of the outdoor heat exchanger After energizing the heat generating part of the heater and storing the heat in the refrigerant heater, the first two-way valve of the first bypass circuit is opened and the refrigerant heated by the refrigerant heater is sucked into the compressor Air for performing a first bypass operation for flowing to the side and a second bypass operation for opening the second two-way valve of the second bypass circuit and allowing the refrigerant to pass through the outdoor heat exchanger. In the harmony device, a compressor rotation speed changing means for changing the rotation speed of the compressor to a predetermined rotation speed, and a compressor rotation speed change control time determination output for determining and outputting a time for changing the rotation speed of the compressor Means for changing the rotational speed of the compressor before energizing the heat generating portion of the refrigerant heater by means of outputs from the compressor rotational speed changing means and the compressor rotational speed change control time determination output means. Change to a certain number of revolutions for a certain period of time It is characterized in.
上記手段を用いることにより、ソフト開発の工数を掛けず従来制御のままで、安定した圧縮機駆動制御にすることができる。 By using the above means, it is possible to achieve stable compressor drive control while maintaining the conventional control without taking the effort of software development.
さらに、本発明の空気調和機の運転制御方法は、圧縮機回転数、室内、室外温度、読み取りながら、前記圧縮機の回転数を変更させる時間を変化させることを特徴とするものである。 Furthermore, the operation control method for an air conditioner according to the present invention is characterized in that the time for changing the rotational speed of the compressor is changed while reading the rotational speed of the compressor, the indoor and outdoor temperatures.
上記手段を用いることにより、空気調和機の運転負荷に応じた最適な時間だけ圧縮機の回転数を変更させるため、負荷毎の最適な時間での運転制御をすることができる。 By using the above means, the rotation speed of the compressor is changed for an optimum time according to the operation load of the air conditioner, so that the operation can be controlled at the optimum time for each load.
本発明の空気調和機の運転制御方法は、暖房を継続しながら室外熱交換器に付着した霜を除霜する除霜運転を行う空気調和機について、ソフト開発の工数を掛けず安定した圧縮機駆動制御を行うことができる。 The operation control method for an air conditioner according to the present invention is a stable compressor that does not require software development man-hours for an air conditioner that performs a defrosting operation that defrosts frost attached to an outdoor heat exchanger while continuing heating. Drive control can be performed.
第1の発明は、回転数が可変可能な圧縮機と、四方弁、室内熱交換器、減圧器、室外熱交換器を冷媒回路で連結したヒートポンプ式冷凍サイクルと、この冷凍サイクルに連結された前記室内熱交換器と前記減圧器の間と前記四方弁と前記室外熱交換器の間を連結する第1のバイパス回路を設け、前記第1のバイパス回路に第1の二方弁及び冷媒加熱器を設け、さらに前記四方弁と前記室内熱交換器の間と、前記減圧器と前記室外熱交換器の間を連結する第2のバイパス回路を設け、前記第2のバイパス回路には、前記四方弁側から第2の二方弁、逆止弁の順で配置し、前記逆止弁は前記第2の二方弁側からの冷媒のみが流れるように配置し、前記室外熱交換器の除霜を行う前に、前記冷媒加熱器の発熱部に通電して、冷媒加熱器に蓄熱させてから、前記第1のバイパス回路の第1の二方弁を開放して冷媒加熱器で加熱された冷媒を前記圧縮機の吸入側に流す第1のバイパス運転と、前記第2のバイパス回路の第2の二方弁を開放して前記室外熱交換器に冷媒を通過させる第2のバイパス運転を行うことを特徴とする空気調和装置において、前記圧縮機の回転数を所定の回転数に変更させる圧縮機回転数変更手段と、前記圧縮機の回転数を変更させる時間を決定し出力する圧縮機回転数変更制御時間決定出力手段を設け、前記圧縮機回転数変更手段と、前記圧縮機回転数変更制御時間決定出力手段からの出力により、前記冷媒加熱器の発熱部への通電を行う前に、圧縮機の回転数をある所定時間の間、ある所定の回転数に変更させることを特徴とする構成をなすことにより、ソフト開発の工数を掛けず従来制御のままで、安定した圧縮機駆動制御にすることができる。 The first invention is a compressor having a variable rotation speed, a heat pump refrigeration cycle in which a four-way valve, an indoor heat exchanger, a decompressor, and an outdoor heat exchanger are connected by a refrigerant circuit, and the refrigeration cycle. A first bypass circuit is provided to connect between the indoor heat exchanger and the pressure reducer, and between the four-way valve and the outdoor heat exchanger, and the first two-way valve and the refrigerant heating are provided in the first bypass circuit. A second bypass circuit that connects the four-way valve and the indoor heat exchanger, and between the pressure reducer and the outdoor heat exchanger, and the second bypass circuit includes the second bypass circuit, Arranged in the order of the second two-way valve and the check valve from the four-way valve side, the check valve is arranged so that only the refrigerant from the second two-way valve side flows, and the outdoor heat exchanger Before defrosting, energize the heat generating part of the refrigerant heater to store heat in the refrigerant heater. A first bypass operation in which the first two-way valve of the first bypass circuit is opened and the refrigerant heated by the refrigerant heater is caused to flow to the suction side of the compressor; and In the air conditioner, wherein the second two-way valve is opened to allow the refrigerant to pass through the outdoor heat exchanger, and the rotation speed of the compressor is changed to a predetermined rotation speed. And a compressor rotation speed change control means for determining and outputting a time for changing the rotation speed of the compressor. The compressor rotation speed change means, and the compressor rotation speed are provided. The rotation speed of the compressor is changed to a predetermined rotation speed for a predetermined time period before the power supply to the heat generating portion of the refrigerant heater is performed by the output from the number change control time determination output means. By configuring the Without taking man-hours while conventional control, it is possible to stabilize the compressor drive control.
第2〜第3の発明は、圧縮機回転数、室内、室外温度、読み取りながら、前記圧縮機の回転数を変更させる時間を変化させることを特徴とする構成をなすことにより、空気調和機の運転負荷に応じた最適な時間だけ圧縮機の回転数を変更させるため、負荷毎の最適な時間での運転制御をすることができる。 According to the second to third aspects of the invention, the air conditioner is configured by changing the compressor rotation speed, the indoor / outdoor temperature, and changing the time for changing the rotation speed of the compressor while reading. Since the rotation speed of the compressor is changed only for the optimum time according to the operation load, the operation can be controlled at the optimum time for each load.
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)
図1は、本発明の実施の形態における空気調和機の構成図、図2に制御のブロック線図、図3に制御のフローチャート、そして図4に制御のタイムチャートを示す。
(Embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a control block diagram, FIG. 3 is a control flowchart, and FIG. 4 is a control time chart.
図1において、室外機20には、回転数が可変可能な圧縮機1、四方弁2、減圧器4、室外熱交換器5、第1のバイパス回路6、第1のバイパス回路の第1の二方弁7、冷媒加熱器8、第2のバイパス回路9、第2のバイパス回路の第2の二方弁10、逆止弁11、冷媒加熱ヒータ13、冷媒通過管部14、蓄熱部15、室外送風機19、室外熱交換器の通風経路の風上側に室外温度センサ21が配設されている。室内機18には、室内熱交換器3、室内送風機17および室内熱交換器の通風経路の風上側に室内温度センサ22が配設されている。ここでの減圧器4は、電磁膨張弁でもよい。
In FIG. 1, an
次に図2、3、4を用いて、制御の流れを示す。 Next, the flow of control will be described with reference to FIGS.
空気調和機が暖房運転し室外熱交換機5に霜が付き、全体が着霜になる頃除霜開始信号が発信され、それを受信するとステップ0からステップ1に移行し除霜制御が開始される(S301)。
When the air conditioner is heated and frost is formed on the
マイコン23内の演算部で圧縮機回転数変更制御時間決定出力手段より圧縮機回転数を変更する時間taを演算し(S305)、圧縮機回転数を変更する時間ta(=t0)を決定し(S306)、圧縮機回転数変更手段により圧縮機低速回転設定への変更をta時間だけ行う(S307)。この場合圧縮機の回転数は、圧縮機駆動制御として最適な回転数変化速度にて動作させているため、圧縮機駆動性において安定に動作させることが出来る。
The calculation unit in the
なお変更時間taが過ぎれば、ステップ2へ移行するのだが、圧縮機回転数の設定値に関しては、冷凍サイクルの最大負荷時において、ステップ2以降の冷媒加熱器通電時の電流相当分の回転数を差し引いて設定しており、圧縮機回転数変更時間taに関しては、圧縮機最大回転数から設定回転数への変化速度時間より設定しているため、ステップ2移行時には圧縮機回転数が設定回転数まで下がっているため、回転数が急変せずに安定した圧縮機駆動制御が実現できる。
If the change time ta has passed, the process proceeds to
さらに、マイコン24内で圧縮機回転数読取出力手段より圧縮機回転数fを検出し(S302)、室内温度読取出力手段より室内温度Tinを検出し(S303)、室外温度読取出力手段より室外温度Toutを検出(S304)、これらf、Tin、Toutの値を演算部に読み取り、ある所定の条件を満たした場合は、圧縮機回転数変更時間taに補正値を加えて(ta=t0+(+a−b+c))(S305)、圧縮機回転数を変更する時間時間taを決定し(S306)、圧縮機回転数変更手段により圧縮機低速回転設定への変更をta時間だけ行う(S307)。これにより、空気調和機の運転負荷に応じた最適な時間で圧縮機回転数の設定を変更することができ、負荷毎の最適な時間での運転制御をすることができる。 Further, in the microcomputer 24, the compressor rotational speed f is detected by the compressor rotational speed reading output means (S302), the indoor temperature Tin is detected by the indoor temperature reading output means (S303), and the outdoor temperature is read by the outdoor temperature reading output means. Tout is detected (S304), and the values of f, Tin, and Tout are read by the calculation unit. When a predetermined condition is satisfied, a correction value is added to the compressor rotation speed change time ta (ta = t0 + (+ a -B + c)) (S305), the time ta for changing the compressor speed is determined (S306), and the change to the compressor low speed setting is performed by the compressor speed changing means for ta time (S307). Thereby, the setting of the rotation speed of the compressor can be changed in an optimum time according to the operation load of the air conditioner, and the operation can be controlled in the optimum time for each load.
1 圧縮機
2 四方弁
3 室内熱交換器
4 減圧器
5 室外熱交換器
6 第1のバイパス回路
7 第1の二方弁
8 加熱器
9 第2のバイパス回路
10 第2の二方弁
11 逆止弁
12 冷媒加熱用減圧器
13 加熱器ヒータ
14 冷媒通過管部
15 蓄熱部
17 室内送風機
18 室内機
19 室外送風機
20 室外機
21 室外温度センサ
22 室内温度センサ
23 マイコン
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