JP2009041832A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】快適性に優れていると共に、省エネ性にも優れた空気調和機を提供する。
【解決手段】能力可変圧縮機１と四方弁４と室外熱交換器２と膨張弁３とを有する室外機５と、室内熱交換器６と室内熱交換器６の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段７と室内の空気の温度を検出する室内吸込み温度検出手段８とを有する室内機９とが接続された空気調和機において、暖房運転中に室内吸込み温度検出手段８で検出された温度とリモコン１０で設定された設定温度とから目標凝縮温度を算出し、室内熱交換器６の温度が目標凝縮温度となるように、能力可変圧縮機１の運転周波数を制御するもので、室内機９の要求負荷に見合った暖房性能を確保できると共に、暖房立ち上がり時などにはすばやく温風を届けることができるなど快適性に優れていると共に、過剰な能力を発揮させることなく省エネ性にも優れた空気調和機を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関するもので、特に、空気調和機の暖房圧縮機制御方法に関するものである。

従来、この種の空気調和機の圧縮機能力制御は、室温とリモコン設定温度を制御入力とし、その差温に応じて圧縮機能力を決定するのが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５７−６７７３５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の空気調和機の構成においては、外気温度変化により能力が空調負荷に対して過大または不足となることから、結果として設定温度への未到達や、サーモオフによる断続運転、室温の大幅変動など快適性の面で課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、快適性に優れ、しかも過剰な能力を発揮させることなく省エネ性にも優れた空気調和機を提供することを目的とする。

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、能力可変圧縮機と四方弁と室外熱交換器と膨張弁とを有する室外機と、室内熱交換器と前記室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段と室内の空気の温度を検出する室内吸込み温度検出手段とを有する室内機とが接続された空気調和機において、暖房運転中に前記室内吸込み温度検出手段で検出された温度とリモコンで設定された設定温度とから目標凝縮温度を算出し、前記室内熱交換器の温度が前記目標凝縮温度となるように、前記能力可変圧縮機の運転周波数を制御するもので、室内機の要求負荷に見合った暖房性能を確保できると共に、暖房立ち上がり時などには、すばやく温風を届けることができるなど快適性に優れていると共に、過剰な能力を発揮させることなく省エネ性にも優れた空気調和機を提供することができる。

本発明の空気調和機は、室内機の要求負荷に見合った暖房性能を確保できると共に、暖房立ち上がり時などには、すばやく温風を届けることができるなど快適性に優れていると共に、過剰な能力を発揮させることなく省エネ性にも優れた冷凍サイクルにすることができる。

第１の発明の空気調和機は、能力可変圧縮機と四方弁と室外熱交換器と膨張弁とを有する室外機と、室内熱交換器と前記室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段と室内の空気の温度を検出する室内吸込み温度検出手段とを有する室内機とが接続された空気調和機において、暖房運転中に前記室内吸込み温度検出手段で検出された温度とリモコンで設定された設定温度とから目標凝縮温度を算出し、前記室内熱交換器の温度が前記目標凝縮温度となるように、前記能力可変圧縮機の運転周波数を制御するもので、室内機の要求負荷に見合った暖房性能を確保できると共に、暖房立ち上がり時などには、すばやく温風を届けることができるなど快適性に優れていると共に、過剰な能力を発揮させる
ことなく省エネ性にも優れた空気調和機を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のリモコンで設定された設定風量に応じて、目標凝縮温度を補正するもので、過剰な能力を発揮させることなくより省エネ性に優れた冷凍サイクルにすることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の能力可変圧縮機の吐出側の高圧圧力を検出する高圧圧力センサーを配し、目標凝縮温度の飽和圧力を算出し、前記能力可変圧縮機の高圧圧力が前記飽和圧力となるように、前記能力可変圧縮機の運転周波数を制御するもので、確実に室内機の要求負荷に見合った暖房性能を確保できると共に、暖房立ち上がり時などには、すばやく温風を届けることができるなど快適性に優れていると共に、過剰な能力を発揮させることなく省エネ性にも優れた冷凍サイクルにすることができる。

第４の発明は、特に、第３の発明のリモコンで設定された設定風量に応じて、飽和圧力を補正するもので、過剰な能力を発揮させることなくより省エネ性に優れた冷凍サイクルにすることができる。

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。

（実施の形態１）
以下に、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、２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構成模式図である。

図１において、本実施の形態における空気調和機は、室外機５と、室外機５に接続された室内機９から構成され、室外機５は、能力可変圧縮機１と、室外熱交換器２と、膨張弁３と、四方弁４と、能力可変圧縮機１の吐出側の高圧圧力を検出する高圧圧力センサー１１を有し、室内機９は、室内熱交換器６と、室内熱交換器６の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段７と、室内の空気の温度を検出する室内吸込み温度検出手段８とを有し、リモコン１０からの信号により、暖房モードで動作した場合、能力可変圧縮機１から吐出した高圧ガス冷媒は、四方弁４の切り替えにより、室内機９へ移動し、室内熱交換器６で熱交換されて液化し、室外機５へ送られる。室外機５では、膨張弁３で減圧され室外熱交換器２で熱交換されて低圧ガス化して再度能力可変圧縮機１へ戻る。

図２は、本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。同図２により、本実施の形態における空気調和機の動作、作用について説明する。

暖房運転開始（ＳＴＥＰ０）すると、室外機５は、室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）と、リモコン１０で設定された設定温度ｂの検出（ＳＴＥＰ２）をする。室外機５で、目標凝縮温度ＸＴを、算出式（ＸＴ＝α（ｂ−ａ））から算出（ＳＴＥＰ３）し、室内機９から室内熱交換器温度Ｔを検出（ＳＴＥＰ４）する。

算出した目標凝縮温度ＸＴと室内熱交換器温度Ｔとを比較判定し、同一である場合（ＳＴＥＰ５のＹｅｓ）は、周波数を維持（ＳＴＥＰ６）し、室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）に移行する。

また、目標凝縮温度ＸＴと室内熱交換器温度Ｔとを比較判定し異なる場合（ＳＴＥＰ５のＮｏ）は大小判定し、目標凝縮温度ＸＴよりも室内熱交換器温度Ｔが大きい場合（ＳＴＥＰ７のＹｅｓ）は、周波数を下降補正（ＳＴＥＰ８）し、目標凝縮温度ＸＴよりも室内熱交換器温度Ｔが小さい場合（ＳＴＥＰ７のＮｏ）は、周波数を上昇補正（ＳＴＥＰ９）
し室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）に移行する。

以上のように、本実施の形態によれば、暖房運転時における室内機の要求負荷に見合った凝縮温度を維持することができるため、暖房性能を確保できると共に、暖房立ち上がり時などにはすばやく温風を届けることができるなど快適性に優れていると共に、過剰な能力を発揮させることなく省エネ性にも優れた冷凍サイクルにすることができる。

（実施の形態２）
図３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。なお、上記第１の実施の形態における空気調和機と同一部分については、同じ符号を用い説明を省略する。

図３により、本実施の形態における空気調和機の動作、作用を説明する。

暖房運転開始（ＳＴＥＰ０）すると、室外機５は、室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）と、リモコン１０で設定された設定温度ｂ及び設定風量ｃを検出（ＳＴＥＰ１０）し、それらの値を基に、室外機５で目標凝縮温度ＸＴを算出式（ＸＴ＝α×ｃ×（ｂ−ａ））から算出（ＳＴＥＰ１１）し、室内機９から室内熱交換器温度Ｔを検出（ＳＴＥＰ４）する。

算出した目標凝縮温度ＸＴと室内熱交換器温度Ｔとを比較判定し同一である場合（ＳＴＥＰ５のＹｅｓ）は、周波数を維持（ＳＴＥＰ６）し、室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）に移行する。

また、目標凝縮温度ＸＴと室内熱交換器温度Ｔとを比較判定し異なる場合（ＳＴＥＰ５のＮｏ）は大小判定し、目標凝縮温度ＸＴよりも室内熱交換器温度Ｔが大きい場合（ＳＴＥＰ７のＹｅｓ）は周波数を下降補正（ＳＴＥＰ８）し、目標凝縮温度ＸＴよりも室内熱交換器温度Ｔが小さい場合（ＳＴＥＰ７のＮｏ）は、周波数を上昇補正（ＳＴＥＰ９）し室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）に移行する。

以上のように、本実施の形態によれば、暖房運転時における室内機風量が低い（要求負荷が小さい）場合においても、要求負荷に見合った凝縮温度を維持することができるため、過剰な能力を発揮させることなく省エネ性に優れた冷凍サイクルにすることができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３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。なお、上記実施の形態における空気調和機と同一部分については、同じ符号を用いて説明を省略する。

図４により、本発明の第３の実施の形態における空気調和機の動作、作用について説明する。

暖房運転開始（ＳＴＥＰ０）すると、室外機５は、室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）と、リモコン１０で設定された設定温度ｂの検出（ＳＴＥＰ２）をする。室外機５で目標凝縮温度ＸＴを算出式（ＸＴ＝α（ｂ−ａ））から算出（ＳＴＥＰ３）し、目標凝縮温度ＸＴの飽和圧力ＸＰ（目標高圧圧力）へ変換（ＳＴＥＰ１２）し、室外機５から、高圧圧力センサーで検出された高圧圧力Ｐを検出（ＳＴＥＰ１３）する。目標高圧圧力ＸＰと高圧圧力Ｐとを比較判定し、同一である場合（ＳＴＥＰ１４のＹｅｓ）は、周波数を維持（ＳＴＥＰ６）し、室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）に移行する。

また、目標高圧圧力ＸＰと高圧圧力Ｐとを比較判定し異なる場合（ＳＴＥＰ１４のＮｏ）は大小判定し、目標高圧圧力ＸＰよりも高圧圧力Ｐが大きい場合（ＳＴＥＰ１５のＹｅｓ）は周波数を下降補正（ＳＴＥＰ８）し、目標高圧圧力ＸＰよりも高圧圧力Ｐが小さい場合（ＳＴＥＰ１５のＮｏ）は周波数を上昇補正（ＳＴＥＰ９）し、室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）に移行する。

以上のように、本実施の形態によれば、高圧圧力センサー１１を用いることにより、暖房運転時における室内機９の要求負荷に見合った凝縮温度をより確実に維持することができるため暖房性能を確保できると共に、過剰な能力を発揮させることなく省エネ性や快適性に優れた冷凍サイクルにすることができる。

（実施の形態４）
図５は、本発明の第４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。なお、上記実施の形態における空気調和機と同一部分については、同じ符号を用いて説明を省略する。

図５により、本実施の形態における空気調和機の動作、作用について説明する。

暖房運転開始（ＳＴＥＰ０）すると、室外機５は、室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）と、リモコン１０で設定された設定温度ｂ及び設定風量ｃを検出（ＳＴＥＰ１０）し、それらの値を基に、室外機５で目標凝縮温度ＸＴを算出式（ＸＴ＝α×ｃ×（ｂ−ａ））から算出（ＳＴＥＰ１１）し、目標凝縮温度ＸＴの飽和圧力ＸＰ（目標高圧圧力）へ変換（ＳＴＥＰ１２）し、室外機５から、高圧圧力センサー１１で検出された高圧圧力Ｐを検出（ＳＴＥＰ１３）する。

目標高圧圧力ＸＰと高圧圧力Ｐとを比較判定し、同一である場合（ＳＴＥＰ１４のＹｅｓ）は周波数を維持（ＳＴＥＰ６）し、室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）に移行する。また、目標高圧圧力ＸＰと高圧圧力Ｐとを比較判定し異なる場合（ＳＴＥＰ１４のＮｏ）は大小判定し、目標高圧圧力ＸＰよりも高圧圧力Ｐが大きい場合（ＳＴＥＰ１５のＹｅｓ）は周波数を下降補正（ＳＴＥＰ８）し、目標高圧圧力ＸＰよりも高圧圧力Ｐが小さい場合（ＳＴＥＰ１５のＮｏ）は周波数を上昇補正（ＳＴＥＰ９）し室内機９の吸い込み温度ａの検出（ＳＴＥＰ１）に移行する。

以上のように、本実施の形態によれば、高圧圧力センサー１１を用いることより、暖房運転時における室内機９の要求負荷に見合った凝縮温度をより確実に維持することができると共に、暖房運転時における室内機風量が低い（要求負荷が小さい）場合においても要求負荷に見合った凝縮温度をより確実に維持することができるため、過剰な能力を発揮させることなく省エネ性に優れた冷凍サイクルにすることができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、室内機の要求負荷に見合った能力制御ができるため、過剰な能力を発揮させることなく省エネ性に優れた冷凍サイクルにすることができるので多室型空気調和機や蓄熱式多室型空気調和機等にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成模式図 同空気調和機のフローチャート 本発明の実施の形態２における空気調和機のフローチャート 本発明の実施の形態３における空気調和機のフローチャート 本発明の実施の形態４における空気調和機のフローチャート

符号の説明

１ 能力可変圧縮機
２ 室外熱交換器
３ 膨張弁
４ 四方弁
５ 室外機
６ 室内熱交換器
７ 室内熱交換器温度検出手段
８ 室内吸込み温度検出手段
９ 室内機
１０ リモコン
１１ 高圧圧力センサー

Claims (4)

1. 能力可変圧縮機と四方弁と室外熱交換器と膨張弁とを有する室外機と、室内熱交換器と前記室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段と室内の空気の温度を検出する室内吸込み温度検出手段とを有する室内機とが接続された空気調和機において、暖房運転中に前記室内吸込み温度検出手段で検出された温度とリモコンで設定された設定温度とから目標凝縮温度を算出し、前記室内熱交換器の温度が前記目標凝縮温度となるように、前記能力可変圧縮機の運転周波数を制御することを特徴とする空気調和機。
2. リモコンで設定された設定風量に応じて、目標凝縮温度を補正することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 能力可変圧縮機の吐出側の高圧圧力を検出する高圧圧力センサーを配し、目標凝縮温度の飽和圧力を算出し、前記能力可変圧縮機の高圧圧力が前記飽和圧力となるように、前記能力可変圧縮機の運転周波数を制御することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
4. リモコンで設定された設定風量に応じて、飽和圧力を補正することを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。

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