JP2009270732A - Outdoor unit of air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和装置の室外ユニット、特に、機器の制御を行うための電気部品が収容されている電装品ボックスがユニットケーシング内に配置された空気調和装置の室外ユニットに関する。 The present invention relates to an outdoor unit of an air conditioner, and more particularly to an outdoor unit of an air conditioner in which an electrical component box in which an electrical component for controlling equipment is accommodated is disposed in a unit casing.
従来の空気調和装置の室外ユニットとして、機器の制御を行うための電気部品が収容されている電装品ボックスがユニットケーシング内に配置された空気調和装置の室外ユニットがある。 As an outdoor unit of a conventional air conditioner, there is an outdoor unit of an air conditioner in which an electrical component box in which electrical components for controlling devices are accommodated is arranged in a unit casing.
また、低温下で使用される電子機器内にヒータを設け、外気温度が下がった際に、サーモスタットによってヒータのON/OFFを行って、電子機器内部の温度を上昇させて、低温下では動作しない電子部品を動作可能にすることで、安定した動作が得られるようにしたものがある(特許文献1参照)。
そして、上述のような空気調和装置の室外ユニットを低温下で使用する場合において、電装品ボックス内に収容された電気部品の中に低温下では動作しない電気部品が含まれている場合には、これらの電気部品の動作可能温度を満足させて、これらの電気部品の安定した動作が得られるようにする必要がある。そして、これを実現するために、電装品ボックスの内部温度を上昇させるためのヒータを設けることが考えられる。 And when using the outdoor unit of the air conditioner as described above at a low temperature, if the electrical components housed in the electrical component box include an electrical component that does not operate at a low temperature, It is necessary to satisfy the operable temperature of these electrical components so that stable operation of these electrical components can be obtained. And in order to implement | achieve this, it is possible to provide the heater for raising the internal temperature of an electrical component box.
しかし、ヒータのON/OFFを行うためには、専用のサーモスタットや温度センサが必要であり、これらを追加すると、室外ユニットの部品点数が多くなってしまう。 However, in order to turn on / off the heater, a dedicated thermostat and a temperature sensor are required. If these are added, the number of parts of the outdoor unit increases.
本発明の課題は、機器の制御を行うための電気部品が収容されている電装品ボックスがユニットケーシング内に配置された空気調和装置の室外ユニットにおいて、電装品ボックスの内部温度を上昇させるための構成を設けるにあたり、部品点数の増加を最小限に抑えることにある。 An object of the present invention is to increase the internal temperature of an electrical component box in an outdoor unit of an air conditioner in which an electrical component box in which an electrical component for controlling equipment is accommodated is disposed in a unit casing. In providing the configuration, the object is to minimize the increase in the number of parts.
第1の発明にかかる空気調和装置の室外ユニットは、ユニットケーシングと、送風ファンと、電装品ボックスと、外気温度センサと、電装品ヒートシンク温度センサと、電装品ヒータとを備えている。送風ファンは、ユニットケーシング内に配置されており、室外空気がユニットケーシング内を通過するように送風する機器である。電装品ボックスは、ユニットケーシング内に配置されており、送風ファンを含む機器の制御を行うための電気部品が収容されており、電気部品の発熱を外部に逃がすためのヒートシンクが設けられている。外気温度センサは、送風ファンによってユニットケーシング内を通過する室外空気の温度を検出するための温度センサである。電装品ヒートシンク温度センサは、ヒートシンクの温度を検出するための温度センサである。電装品ヒータは、電装品ボックス内に配置されており、外気温度センサによって検出される室外空気の温度、及び、電装品ヒートシンク温度センサによって検出されるヒートシンクの温度の少なくとも1つに基づいてON/OFFされる。 An outdoor unit of an air conditioner according to a first aspect of the present invention includes a unit casing, a blower fan, an electrical component box, an outside air temperature sensor, an electrical component heat sink temperature sensor, and an electrical component heater. The blower fan is a device that is disposed in the unit casing and blows air so that outdoor air passes through the unit casing. The electrical component box is disposed in the unit casing, accommodates electrical components for controlling devices including the blower fan, and is provided with a heat sink for releasing heat generated by the electrical components to the outside. The outside air temperature sensor is a temperature sensor for detecting the temperature of the outdoor air passing through the unit casing by the blower fan. The electrical component heat sink temperature sensor is a temperature sensor for detecting the temperature of the heat sink. The electrical component heater is disposed in the electrical component box and is turned on / off based on at least one of the temperature of the outdoor air detected by the outdoor temperature sensor and the temperature of the heat sink detected by the electrical component heat sink temperature sensor. It is turned off.
この空気調和装置の室外ユニットでは、室外ユニットにおける機器制御や状態検知等のために設けられている外気温度センサや電装品ヒートシンク温度センサによって検出される温度に基づいて、電装品ヒータのON/OFFを行うようにしているため、専用のサーモスタットや温度センサを追加することなく、部品点数の増加を最小限に抑えつつ、電装品ボックスの内部温度を上昇させるための構成を得ることができる。 In the outdoor unit of this air conditioner, the electrical component heater is turned on / off based on the temperature detected by the outdoor temperature sensor or the electrical component heat sink temperature sensor provided for equipment control or state detection in the outdoor unit. Therefore, it is possible to obtain a configuration for increasing the internal temperature of the electrical component box while minimizing the increase in the number of components without adding a dedicated thermostat or temperature sensor.
第2の発明にかかる空気調和装置の室外ユニットは、第1の発明にかかる空気調和装置の室外ユニットにおいて、ユニットケーシング内には、圧縮機がさらに配置されており、電装品ヒータは、室外空気の温度及びヒートシンクの温度の少なくとも1つ及び圧縮機の発停の条件に基づいてON/OFFされる。 An outdoor unit of an air conditioner according to a second aspect of the present invention is the outdoor unit of the air conditioner according to the first aspect of the present invention, wherein a compressor is further disposed in the unit casing, and the electrical component heater is the outdoor air. ON / OFF based on at least one of the temperature and the temperature of the heat sink and the start / stop condition of the compressor.
この空気調和装置の室外ユニットでは、室外空気の温度やヒートシンクの温度だけでなく、圧縮機の発停の条件にも基づいて、電装品ヒータのON/OFFを行うようにしているため、例えば、室外空気の温度やヒートシンクの温度が低い場合であっても、圧縮機が運転中の場合には、電装品ヒータをOFFする等の制御を行うことができ、これにより、室外空気の温度やヒートシンクの温度だけで電装品ヒータのON/OFFを行う場合よりも、適切に電装品ヒータをON/OFFすることができる。 In the outdoor unit of this air conditioner, the electrical component heater is turned on / off based not only on the temperature of the outdoor air and the temperature of the heat sink, but also on the start / stop conditions of the compressor. Even when the temperature of the outdoor air or the temperature of the heat sink is low, when the compressor is in operation, control such as turning off the electrical component heater can be performed. The electrical component heater can be appropriately turned on / off as compared with the case where the electrical component heater is turned on / off only at the temperature of the temperature.
第3の発明にかかる空気調和装置の室外ユニットは、第2の発明にかかる空気調和装置の室外ユニットにおいて、圧縮機には、圧縮機内に溜まった冷凍機油を加熱するための圧縮機ヒータが設けられており、電装品ヒータと圧縮機ヒータとは、別々にON/OFFすることが可能である。 An outdoor unit of an air conditioner according to a third aspect is the outdoor unit of an air conditioner according to the second aspect, wherein the compressor is provided with a compressor heater for heating the refrigeration oil accumulated in the compressor. Therefore, the electrical component heater and the compressor heater can be turned ON / OFF separately.
この空気調和装置の室外ユニットでは、圧縮機ヒータがさらに設けられているため、圧縮機の停止中においても圧縮機内に溜まった冷凍機油を加熱することで、圧縮機内の潤滑を確保して、低温下においても圧縮機を起動できるようにすることができる。しかし、圧縮機ヒータは、圧縮機の起動時における圧縮機内の潤滑を確保するために冷凍機油を加熱するものであり、電装品ヒータに比べて、圧縮機ヒータをONしている時間が長くなる傾向にある。 In the outdoor unit of this air conditioner, since a compressor heater is further provided, the refrigeration oil accumulated in the compressor is heated even when the compressor is stopped, thereby ensuring lubrication in the compressor and reducing the temperature. The compressor can be activated even underneath. However, the compressor heater heats the refrigeration oil in order to ensure lubrication in the compressor at the time of starting the compressor, and the time during which the compressor heater is turned on is longer than that of the electrical component heater. There is a tendency.
そこで、この空気調和装置の室外ユニットでは、電装品ヒータと圧縮機ヒータとを別々にON/OFFすることを可能にしておくことで、電装品ボックスや圧縮機の温度条件等に応じて、適切に電装品ヒータ及び圧縮機ヒータをON/OFFすることができる。 Therefore, in the outdoor unit of this air conditioner, the electrical component heater and the compressor heater can be turned on and off separately, so that it is appropriate according to the temperature conditions of the electrical component box and the compressor. In addition, the electrical component heater and the compressor heater can be turned ON / OFF.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
第1の発明では、専用のサーモスタットや温度センサを追加することなく、部品点数の増加を最小限に抑えつつ、電装品ボックスの内部温度を上昇させるための構成を得ることができる。 In the first invention, it is possible to obtain a configuration for raising the internal temperature of the electrical component box while minimizing the increase in the number of parts without adding a dedicated thermostat or temperature sensor.
第2の発明では、室外空気の温度やヒートシンクの温度だけで電装品ヒータのON/OFFを行う場合よりも、適切に電装品ヒータをON/OFFすることができる。 In the second invention, the electrical component heater can be appropriately turned on / off as compared with the case where the electrical component heater is turned on / off only by the temperature of the outdoor air or the temperature of the heat sink.
第3の発明では、電装品ボックスや圧縮機の温度条件等に応じて、適切に電装品ヒータ及び圧縮機ヒータをON/OFFすることができる。 In the third invention, the electrical component heater and the compressor heater can be appropriately turned ON / OFF according to the temperature conditions of the electrical component box and the compressor.
以下、本発明にかかる空気調和装置の室外ユニットの実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)空気調和装置の全体構成及び全体動作
図1は、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の室外ユニットが採用された空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、いわゆるセパレートタイプの空気調和装置であり、主として、室外ユニット2と、複数(ここでは、2つ)の室内ユニット4と、室外ユニット2と室内ユニット4とを接続する第1冷媒連絡管5及び第2冷媒連絡管6とを備えており、蒸気圧縮式の冷媒回路10を構成している。
(1) Overall Configuration and Overall Operation of Air Conditioner FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
<冷媒回路の構成>
冷媒回路10は、主として、アキュムレータ21と、圧縮機22と、四路切換弁23と、室外熱交換器24と、第1閉鎖弁25と、複数(ここでは、2つ)の室内膨張機構41と、複数(ここでは、2つ)の室内熱交換器42と、第2閉鎖弁26とを有している。本実施形態において、これらの冷媒回路10を構成する機器のうち、室内膨張機構41及び室内熱交換器42は、室内等に設置された室内ユニット4内に配置されており、アキュムレータ21、圧縮機22、四路切換弁23、室外熱交換器24、第1閉鎖弁25、及び第2閉鎖弁26は、室外に設置された室外ユニット2内に配置されている。
<Configuration of refrigerant circuit>
The
アキュムレータ21は、四路切換弁23と圧縮機22との間に接続されており、利用ユニット4の運転負荷に応じて冷媒回路10内に発生する余剰冷媒を溜めることが可能な容器である。
The
圧縮機22は、低圧の冷媒を吸入して圧縮し、高圧の冷媒として吐出する機器であり、本実施形態において、インバータ制御される圧縮機モータ22aによって駆動される容積式圧縮機が使用されている。また、圧縮機22の吸入管(ここでは、アキュムレータ21と圧縮機22の吸入とを接続する冷媒管)、及び、圧縮機22の吐出管(ここでは、圧縮機22の吐出と四路切換弁23とを接続する冷媒管)には、それぞれ、圧縮機22に吸入される冷媒の温度を検出する吸入温度センサ31、及び、圧縮機22から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ32が設けられている。尚、本実施形態において、圧縮機22は、1台のみであるが、これに限定されず、利用ユニットの接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されたものであってもよい。
The
四路切換弁23は、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁であり、冷房運転時には、室外熱交換器24を圧縮機22において圧縮される冷媒の放熱器として、かつ、室内熱交換器42を室外熱交換器24において放熱した冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機22の吐出側と室外熱交換器24の一端とを接続するとともに圧縮機22の吸入側(具体的には、アキュムレータ21)と第2冷媒連絡管6側(具体的には、第2閉鎖弁26)とを接続し(図1の四路切換弁23の実線を参照)、暖房運転時には、室内熱交換器42を圧縮機22において圧縮される冷媒の放熱器として、かつ、室外熱交換器24を室内熱交換器において放熱した冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機22の吐出側と第2冷媒連絡管6側(具体的には、第2閉鎖弁26)とを接続するとともに圧縮機22の吸入側と室外熱交換器24の一端とを接続することが可能である(図1の四路切換弁23の破線を参照)。
The four-
室外熱交換器24は、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなり、冷房運転時には室外空気を冷却熱源とする冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には室外空気を加熱熱源とする冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器24は、その一端が四路切換弁23に接続され、その他端が第1冷媒連絡管5(具体的には、第1閉鎖弁25)に接続されている。
The
各室内膨張機構41は、室内熱交換器42を流れる冷媒の流量の調節等を行うための機構であり、本実施形態において、電動膨張弁が使用されている。室内膨張機構41の一端は、第1冷媒連絡管5に接続されており、室内膨張機構41の他端は、対応する室内熱交換器42の一端に接続されている。
Each
各室内熱交換器42は、例えば、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器からなり、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して機能し、暖房運転時には冷媒の放熱器として機能する熱交換器である。室内熱交換器42の一端は、対応する室内膨張機構41に接続されており、室内熱交換器42の他端は第2冷媒連絡管6に接続されている。
Each
第1閉鎖弁25及び第2閉鎖弁26は、外部の機器・配管(具体的には、第1冷媒連絡管5及び第2冷媒連絡管6)との接続口に設けられた弁である。第1閉鎖弁25は、室外熱交換器24に接続されている。第2閉鎖弁26は、四路切換弁23に接続されている。
The first closing valve 25 and the
<冷媒回路の動作>
次に、冷房運転及び暖房運転における冷媒回路10の動作について説明する。
<Operation of refrigerant circuit>
Next, the operation of the
冷房運転時は、四路切換弁23が図1の実線で示される状態、すなわち、圧縮機22の吐出側が室外熱交換器24の一端に接続され、かつ、圧縮機22の吸入側が室内熱交換器42の他端に接続された状態となっている。また、第1閉鎖弁25、第2閉鎖弁26は開状態にされ、各室内膨張機構41は、対応する室内熱交換器42の冷房負荷に応じて開度調節されるようになっている。
During the cooling operation, the four-
この冷媒回路10の状態において、低圧のガス冷媒は、圧縮機22に吸入されて圧縮されて高圧の冷媒となる。この圧縮機22から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁23を通じて室外熱交換器24に送られて、室外空気と熱交換を行って放熱する。そして、この室外熱交換器24において放熱した高圧の冷媒は、第1閉鎖弁25及び第1冷媒連絡管5を通じて室内膨張機構41に送られる。室内膨張機構41に送られた高圧の冷媒は、室内膨張弁41によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となって室内熱交換器42に送られ、室内熱交換器42において蒸発して低圧のガス冷媒となる。この室内熱交換器42において蒸発した低圧のガス冷媒は、第2冷媒連絡管6、第2閉鎖弁26、四路切換弁23、及びアキュムレータ21を通じて圧縮機22に送られて、再び、圧縮機22に吸入される。
In the state of the
暖房運転時は、四路切換弁23が図1の破線で示される状態、すなわち、圧縮機22の吐出側が室内熱交換器42の他端に接続され、かつ、圧縮機22の吸入側が室外熱交換器24の一端に接続された状態となっている。また、第1閉鎖弁25、第2閉鎖弁26は開状態にされ、室内膨張機構41は、対応する室内熱交換器42の暖房負荷に応じて開度調節されるようになっている。
During the heating operation, the four-
この冷媒回路10の状態において、低圧のガス冷媒は、圧縮機22に吸入されて圧縮されて高圧の冷媒となる。この圧縮機22から吐出された高圧の冷媒は、四路切換弁23、第2閉鎖弁26、及び第2冷媒連絡管6を通じて室外熱交換器42に送られて、室内空気等と熱交換を行って放熱する。そして、この室内熱交換器42において放熱した高圧の冷媒は、室内膨張機構41によって減圧されて低圧の気液二相状態の冷媒となる。この低圧の気液二相状態の冷媒は、第1冷媒連絡管5及び第1閉鎖弁25を通じて室外熱交換器24に流入して、室外空気と熱交換を行って蒸発して低圧のガス冷媒となる。この室外熱交換器24において蒸発した低圧のガス冷媒は、四路切換弁23及びアキュムレータ21を通じて圧縮機22に送られて、再び、圧縮機22に吸入される。
In the state of the
(2)室外ユニットの構造及びその動作
次に、図1〜図6を用いて、本実施形態の空気調和装置1の室外ユニット2の構造について説明する。室外ユニット2は、本実施形態において、側面や後面から室外空気を吸入して室外熱交換器24において冷媒と室外空気との熱交換を行った後に天面から室外空気を吹き出す、いわゆる、天面吹き出しタイプの室外ユニットであり、後述のように、低温下で使用することができるように構成されている。ここで、図2は、室外ユニット2の外観斜視図であり、図3は、ユニットケーシング61の一部や送風ファン27を取り除いた状態での室外ユニット2の斜視図であり、図4は、室外ユニット2の側面断面図であり、図5は、電装品ボックス71のボックス蓋73を取り外した状態を示す斜視図であり、図6は、圧縮機ヒータ及び電装品ヒータの制御フローチャートである。尚、図3及び図4においては、説明を容易にするために、適宜、アキュムレータ21や配管等の図示を省略し、また、図5においても、説明を容易にするために、制御基板74やインバータ基板75に実装されたCPUやパワートランジスタ等の電気部品の図示を省略している。
(2) Structure and operation of outdoor unit Next, the structure of the
<室外ユニットの全体構造>
室外ユニット2は、主として、ユニットケーシング61と、ユニットケーシング61内に配置された圧縮機22や室外熱交換器24等の機器と、ユニットケーシング61内に配置された送風ファン27と、ユニットケーシング61内に配置された電装品ボックス71とを備えている。
<Overall unit structure>
The
ユニットケーシング61は、本実施形態において、略直方体形状であり、主として、ユニットケーシング61の天面を形成する天板62と、ユニットケーシング61の前面を形成する前板63と、ユニットケーシング61の後面を形成する後板64と、ユニットケーシング61の側面を形成する1対の側板65と、ユニットケーシング61の底面を形成する底板66とから構成されている。天板62には、中央に設けられた開口からなる空気吹出口62aが形成されており、開口の上部を覆うようにファングリル(図示せず)が設けられている。後板64には、ユニットケーシング61内に室外空気を吸入するための空気吸入口64aが形成されている。1対の側板65には、ユニットケーシング61内に空気を吸入するための空気吸入口65aが形成されている。これらの空気吸入口64a、65aからユニットケーシング61内に室外空気が吸入されるようになっている。そして、このようなユニットケーシング61内に、圧縮機22や室外熱交換器24等の機器や配管等が配置されている。より具体的には、圧縮機22は、底板66の平面視略中央付近に配置されており、また、室外熱交換器24は、略U字形状の熱交換器パネルであり、3つの空気吸入口64a、65aに対向するように後板64及び1対の側板65の内側に沿って配置されている。
In this embodiment, the
送風ファン27は、室外空気がユニットケーシング61内を通過するように送風する機器であり、本実施形態において、プロペラファンが使用されている。送風ファン27は、ユニットケーシング61の上部において、空気吹出口62aに対向するように配置されている。送風ファン27は、ファンモータ27aによって回転駆動されるようになっている。ファンモータ27aは、支持フレーム67によってユニットケーシング61に固定されている。これにより、送風ファン27は、空気吸入口64a、65aを通じて、室外空気をユニットケーシング61の側面や後面からユニットケーシング61内に吸入して、室外熱交換器24を通過させた後、ユニットケーシング61の上部に導いて、空気吹出口62aから室外空気を吹き出すことが可能になっている。そして、このユニットケーシング61内を通過する室内空気の温度を検出するために、外気温度センサ33がユニットケーシング61に設けられており、上述の冷房運転や暖房運転における送風ファン27の風量制御等に使用されている。
The
電装品ボックス71は、圧縮機22や送風ファン27等を含む機器の制御を行うための電気部品が収容された箱体であり、前板63に対向するようにユニットケーシング61内に配置されている。より具体的には、電装品ボックス71は、圧縮機22等の冷媒回路10を構成する種々の機器及び配管類が配置されたユニットケーシング61の下部寄りの空間を避けて、ユニットケーシング61の上部寄りの空間に配置されている。電装品ボックス71は、主として、ボックス本体72と、ボックス蓋73とから構成されている。ボックス本体72は、ユニットケーシング61内に配置された状態において、前板63側に開口を有する略矩形箱状の部材である。ボックス蓋73は、ボックス本体72の開口を覆うように配置される板状の部材である。そして、本実施形態において、電装品ボックス71内には、主として、CPU等の機器の制御を行うための電気部品(以下、運転制御素子とする)が実装された制御基板74と、パワートランジスタ等の圧縮機モータ22aのインバータ制御を行うための電気部品(以下、インバータ制御素子とする)が実装されたインバータ基板75とがボックス本体72の後面(すなわち、ボックス蓋73に対向する面)に沿って配置されている。また、インバータ基板75に実装されたインバータ制御素子は、運転時の発熱が大きいため、この発熱を電装品ボックス71の外部に逃がすために、ボックス本体72の後面のインバータ基板75に対向する位置から電装品ボックス71の外部に突出するように多数の伝熱フィンを有するヒートシンク76が設けられている。このヒートシンク76は、ユニットケーシング61内の室外空気が通過する空間に配置されており、ユニットケーシング61内を通過する室外空気によってインバータ制御素子を冷却することができるようになっている。そして、このヒートシンク76には、ヒートシンク76の温度を検出するために、電装品ヒートシンク温度センサ34が設けられており、上述の冷房運転や暖房運転におけるインバータ制御素子の異常発熱の検知等に使用されている。尚、電装品ボックス71内における基板74、75の配置は、本実施形態における配置に限定されず、他の配置であってもよい。
The
<室外ユニットを低温下で使用するために必要な構成>
次に、本実施形態の室外ユニット2を低温下で使用するために必要な構成について説明する。本実施形態の室外ユニット2には、低温下で使用できるようにするために、圧縮機ヒータ81と、電装品ヒータ82とが設けられている。
<Configuration required for using outdoor units at low temperatures>
Next, a configuration necessary for using the
圧縮機ヒータ81は、圧縮機22内に溜まった冷凍機油を加熱するために設けられた加熱器であり、本実施形態において、テープヒータ等の電気ヒータが使用されている。圧縮機ヒータ81は、本実施形態において、圧縮機22の下部外周を取り巻くように設けられている。そして、圧縮機ヒータ81は、制御基板74にリレー(図示せず)を介して接続されており、圧縮機22が停止している際における外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度と吸入温度センサ31や吐出温度センサ32によって検出される冷媒の温度とに基づいてON/OFFされるようになっている。
The
電装品ヒータ82は、電装品ボックス71の内部温度を上昇させるために設けられた加熱器であり、本実施形態において、テープヒータ等の電気ヒータが使用されている。電装品ヒータ82は、本実施形態において、電装品ボックス71内の下部よりの空間に配置されている。そして、電装品ヒータ82は、制御基板74にリレー(図示せず)を介して接続されており、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度に基づいてON/OFFされるようになっている。ここで、電装品ヒータ82は、圧縮機ヒータ81をON/OFFするためのリレーとは別のリレーを介して制御基板74に接続されており、これにより、電装品ヒータ82と圧縮機ヒータ81とは、別々にON/OFFすることが可能になっている。
The
<室外ユニットを低温下で使用する際の動作>
次に、圧縮機ヒータ81及び電装品ヒータ82の動作について説明する。
<Operation when the outdoor unit is used at low temperatures>
Next, operations of the
まず、ステップS1において、圧縮機ヒータ81や電装品ヒータ82をONする条件かどうかを判定する。
First, in step S1, it is determined whether or not the
ここで、圧縮機ヒータ81をONする条件は、本実施形態において、圧縮機22が停止している際に、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度が第1の所定温度以下であること、吸入温度センサ31によって検出される冷媒の温度が第2の所定温度以下であること、及び、吐出温度センサ32によって検出される冷媒の温度が第3の所定温度以下であることのいずれか1つを満たす場合としており、これにより、圧縮機22内に溜まった冷凍機油の温度が、圧縮機22の起動時に圧縮機22内の潤滑を確保することができないほど低くなっているかどうかを判定している。このため、第1〜第3の所定温度は、冷凍機油の粘性率の温度特性等を考慮して設定される。
Here, the condition for turning on the
また、電装品ヒータ82をONする条件は、本実施形態において、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度が第4の所定温度以下であることを満たす場合としており、これにより、電装品ボックス71内の雰囲気温度が、制御基板74やインバータ基板75に実装された電気部品の中で低温下では動作しない電気部品の動作可能温度以下になっているかどうかを判定している。このため、第4の所定温度は、低温下では動作しない電気部品の動作可能温度を考慮して設定されており、例えば、−20℃〜−10℃とされる。この第4の所定温度は、上述の圧縮機ヒータ22をONする条件である第1〜第3の所定温度よりもかなり低い温度である。
In the present embodiment, the condition for turning on the
そして、ステップS1において、圧縮機ヒータ81や電装品ヒータ82をONする条件であると判定された場合には、ステップS2の処理に移行して、圧縮機ヒータ81や電装品ヒータ82をONする。
In step S1, if it is determined that the condition is to turn on the
すると、圧縮機22においては、停止中の圧縮機22内に溜まった冷凍機油を加熱することができる。また、電装品ボックス71においては、電装品ボックス71の内部温度を上昇させることができる。
Then, in the
そして、圧縮機ヒータ81や電装品ヒータ82をONする動作は、ステップS3において、圧縮機ヒータ81や電装品ヒータ82をOFFする条件であると判定されるまで継続される。
The operation of turning on the
ここで、圧縮機ヒータ81をOFFする条件は、本実施形態において、圧縮機22が起動されたこと、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度が第5の所定温度以上であること、吸入温度センサ31によって検出される冷媒の温度が第6の所定温度以上であること、及び、吐出温度センサ32によって検出される冷媒の温度が第7の所定温度以上であることのいずれか1つを満たす場合としており、これにより、圧縮機22内に溜まった冷凍機油を加熱する必要がなくなっているかどうかを判定している。そして、第5〜第7の所定温度も、冷凍機油の粘性率の温度特性等を考慮して、それぞれ、第1〜第3の所定温度以上の温度になるように設定される。
Here, in the present embodiment, the condition for turning off the
また、電装品ヒータ82をOFFする条件は、本実施形態において、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度が第8の所定温度以上であることを満たす場合としており、これにより、電装品ボックス71内の雰囲気温度が、低温下では動作しない電気部品の動作可能温度以上になっているかどうかを判定している。このため、第8の所定温度も、低温下では動作しない電気部品の動作可能温度を考慮して、第4の所定温度以上の温度となるように設定される。
Further, in the present embodiment, the condition for turning off the
そして、ステップS3において、圧縮機ヒータ81や電装品ヒータ82をOFFする条件であると判定された場合には、ステップS4の処理に移行して、圧縮機ヒータ81や電装品ヒータ82をOFFする。
If it is determined in step S3 that the condition is to turn off the
以上のステップS1〜S4の処理によって、圧縮機22においては、圧縮機22内の潤滑が確保され、低温下においても圧縮機22を起動できるようになり、また、電装品ボックス71においては、低温下では動作しない電気部品の動作可能温度が満足されて、低温下においてもこれらの電気部品の安定した動作が得られるようになるため、室外ユニット2を低温下で使用することができる。
Through the processing in steps S1 to S4, the
(3)室外ユニットの特徴
本実施形態の空気調和装置1の室外ユニット2には、以下のような特徴がある。
(3) Features of the outdoor unit The
<A>
本実施形態の室外ユニット2では、電装品ヒータ82の採否とは関係なく室外ユニット2における機器制御や状態検知等のために設けられている外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度に基づいて、電装品ヒータ82のON/OFFを行うようにしているため、専用のサーモスタットや温度センサを追加することなく、部品点数の増加を最小限に抑えつつ、電装品ボックス71の内部温度を上昇させるための構成を得ることができる。
<A>
In the
<B>
また、本実施形態の室外ユニット2では、電装品ヒータ82とともに、圧縮機ヒータ81がさらに設けられているため、圧縮機22の停止中においても圧縮機22内に溜まった冷凍機油を加熱することで、圧縮機22内の潤滑を確保して、低温下においても圧縮機22を起動することができるようになっており、電装品ヒータ82とともに、室外ユニット2を低温下で使用することに寄与している。
<B>
Moreover, in the
<C>
また、上述のステップS2〜S4に示されるように、圧縮機22の起動時における圧縮機22内の潤滑を確保するために冷凍機油を加熱するものであることに起因して、圧縮機ヒータ81は、電装品ヒータ82よりも高い温度条件でONされ、圧縮機ヒータ81は、電装品ヒータ82よりも高い温度条件になるまでOFFされないことから、圧縮機ヒータ81をONしている時間は、電装品ヒータ82をONしている時間に比べて、長くなる傾向にある。しかし、本実施形態の室外ユニット2では、電装品ヒータ82と圧縮機ヒータ81とを別々にON/OFFすることを可能にしているため、電装品ボックス71の温度条件や圧縮機22の温度条件に応じて、適切に電装品ヒータ及び圧縮機ヒータをON/OFFすることができる。
<C>
Further, as shown in the above-described steps S2 to S4, the
(4)変形例1
上述の実施形態においては、電装品ヒータ82を外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度に基づいてON/OFFするようにしているが、これに代えて、電装品ヒータ82を電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度に基づいてON/OFFするようにしてもよい。
(4)
In the above-described embodiment, the
具体的には、上述の実施形態における電装品ヒータ82の動作において、電装品ヒータ82をONする条件を、電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度が第9の所定温度以下であることを満たす場合とし、電装品ヒータ82をOFFする条件を、電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度が第10の所定温度以上であることを満たす場合とすることができる。
Specifically, in the operation of the
このように、本変形例においても、上述の実施形態と同様に、電装品ボックス71において、低温下では動作しない電気部品の動作可能温度が満足されて、低温下においてもこれらの電気部品の安定した動作が得られるようになるため、室外ユニット2を低温下で使用することができ、専用のサーモスタットや温度センサを追加することなく、部品点数の増加を最小限に抑えつつ、電装品ボックス71の内部温度を上昇させるための構成を得ることができる。
As described above, also in the present modified example, in the
しかも、電装品ヒートシンク温度センサ34は、電装品ボックス71(具体的には、ヒートシンク76)に設けられており、外気温度センサ33に比べて、電装品ボックス71の内部温度に近い温度を示すものであるため、より適切に電装品ヒータ82をON/OFFすることができる。
Moreover, the electrical component heat
特に、室外ユニット2が停止した直後においては、送風ファン27の停止により、インバータ制御素子の余熱が外部に逃げにくくなるため、電装品ボックス71の内部温度が下がりにくい傾向となるのであるが、上述の実施形態のように、電装品ヒータ82を外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度に基づいてON/OFFするようにしている場合には、この傾向を検知することができず、不必要に電装品ヒータ82をONしてしまうことになる。しかし、本変形例のように、電装品ヒータ82を電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度に基づいてON/OFFするようにしている場合には、インバータ制御素子の余熱の有無がヒートシンク76の温度として現れるため、上述の電装品ボックス71の内部温度が下がりにくい傾向をヒートシンク76を介して感知することができ、電装品ヒータ82を外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度に基づいてON/OFFするようにしている場合に比べて、不必要に電装品ヒータ82をONしてしまうことがなくなり、電装品ヒータ82による消費エネルギも減らすのに寄与できる。
In particular, immediately after the
(5)変形例2
上述の変形例1においては、電装品ヒータ82を外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度に基づいてON/OFFするのに代えて、電装品ヒータ82を電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度に基づいてON/OFFするようにしているが、電装品ヒータ82を、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度、及び、電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンクの温度の両方に基づいてON/OFFするようにしてもよい。
(5)
In the first modification described above, the
具体的には、上述の実施形態における電装品ヒータ82の動作において、電装品ヒータ82をONする条件を、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度が第4の所定温度以下であること、及び、電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度が第9の所定温度以下であることの両方を満たす場合とし、電装品ヒータ82をOFFする条件を、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度が第8の所定温度以上であること、及び、電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度が第10の所定温度以上であることのいずれか1つを満たす場合とすることができる。
Specifically, in the operation of the
このように、本変形例においても、上述の実施形態及び変形例1と同様に、電装品ボックス71において、低温下では動作しない電気部品の動作可能温度が満足されて、低温下においてもこれらの電気部品の安定した動作が得られるようになるため、室外ユニット2を低温下で使用することができ、専用のサーモスタットや温度センサを追加することなく、部品点数の増加を最小限に抑えつつ、電装品ボックス71の内部温度を上昇させるための構成を得ることができる。
As described above, in the present modified example as well, in the
しかも、本変形例では、電装品ヒータ82をONする条件を、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度が第4の所定温度以下であること、及び、電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度が第9の所定温度以下であることの両方を満たす場合とすることで、電装品ボックス71の内部温度が確実に低下していると判定できる場合にだけ電装品ヒータ82をONすることができ、かつ、電装品ヒータ82をOFFする条件を、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度が第8の所定温度以上であること、及び、電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度が第10の所定温度以上であることの両方を満たす場合とすることで、電装品ボックス71の内部温度が上昇する傾向があると判定できる場合にはすぐに電装品ヒータ82をOFFすることができるため、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度、及び、電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度のいずれか1つだけに基づいて電装品ヒータ82をON/OFFする場合に比べて、電装品ヒータ82をONする時間を極力少なくすることができ、これにより、電装品ヒータ82による消費エネルギを減らすのに寄与できる。
Moreover, in this modification, the condition for turning on the
(6)変形例3
上述の実施形態及び変形例1、2においては、電装品ヒータ82のON/OFFを、外気温度センサ33によって検出される室外空気の温度、及び、電装品ヒートシンク温度センサ34によって検出されるヒートシンク76の温度の少なくとも1つに基づいて行うようにしているが、これに、圧縮機の発停の条件を加えるようにしてもよい。
(6) Modification 3
In the above-described embodiment and
具体的には、上述の実施形態における電装品ヒータ82の動作において、圧縮機22が運転中の場合には、圧縮機22の運転に伴うインバータ制御素子等からの発熱によって電装品ボックス71の内部温度が上昇しているため、室外空気の温度やヒートシンク76の温度が所定温度以上になっていない場合(すなわち、室外空気の温度やヒートシンク76の温度が低い場合)であっても、電装品ヒータ82をOFFする制御を行うことができ、これにより、上述の実施形態及び変形例1、2のような室外空気の温度やヒートシンク76の温度だけで電装品ヒータ82のON/OFFを行う場合よりも、適切に電装品ヒータ82をON/OFFすることができる。
Specifically, in the operation of the
(7)他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(7) Other Embodiments Embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, specific configurations are not limited to these embodiments and modifications thereof, and do not depart from the spirit of the invention. The range can be changed.
例えば、上述の実施形態及びその変形例では、室外ユニットに複数台の室外ユニットが接続されたマルチ型の空気調和装置に使用される室外ユニットに本発明を適用した例を説明したが、これに限定されず、室外ユニットに1台の室外ユニットが接続されたペア型の空気調和装置に使用される室外ユニット等、種々の空気調和装置に使用される室外ユニットに本発明を適用することが可能である。 For example, in the above-described embodiment and its modification, the example in which the present invention is applied to an outdoor unit used in a multi-type air conditioner in which a plurality of outdoor units are connected to the outdoor unit has been described. Without being limited thereto, the present invention can be applied to outdoor units used in various air conditioners, such as an outdoor unit used in a pair-type air conditioner in which one outdoor unit is connected to the outdoor unit. It is.
また、上述の実施形態及びその変形例では、天面吹き出しタイプの室外ユニットに本発明を適用した例を説明したが、これに限定されず、正面吹き出しタイプの室外ユニット等、種々の型式の室外ユニットに本発明を適用することが可能である。 Further, in the above-described embodiment and its modified examples, the example in which the present invention is applied to the top surface blowing type outdoor unit has been described. However, the present invention is not limited to this, and various types of outdoor units such as a front blowing type outdoor unit. It is possible to apply the present invention to a unit.
本発明を利用すれば、機器の制御を行うための電気部品が収容されている電装品ボックスがユニットケーシング内に配置された空気調和装置の室外ユニットにおいて、電装品ボックスの内部温度を上昇させるための構成を設けるにあたり、部品点数の増加を最小限に抑えることができる。 According to the present invention, in an outdoor unit of an air conditioner in which an electrical component box in which an electrical component for controlling a device is accommodated is disposed in a unit casing, the internal temperature of the electrical component box is increased. In providing this configuration, an increase in the number of parts can be minimized.
2 室外ユニット
22 圧縮機
27 室外ファン
33 外気温度センサ
34 電装品ヒートシンク温度センサ
61 ユニットケーシング(ケーシング)
71 電装品ボックス
76 ヒートシンク
81 圧縮機ヒータ
82 電装品ヒータ
2
71
Claims (3)
前記ユニットケーシング内に配置されており、室外空気が前記ユニットケーシング内を通過するように送風する送風ファン(27)と、
前記ユニットケーシング内に配置されており、前記送風ファンを含む機器の制御を行うための電気部品が収容されており、前記電気部品の発熱を外部に逃がすためのヒートシンク(76)が設けられた電装品ボックス(71)と、
前記送風ファンによって前記ユニットケーシング内を通過する室外空気の温度を検出するための外気温度センサ(33)と、
前記ヒートシンクの温度を検出するための電装品ヒートシンク温度センサ(34)と、
前記電装品ボックス内に配置されており、前記外気温度センサによって検出される室外空気の温度、及び、前記電装品ヒートシンク温度センサによって検出される前記ヒートシンクの温度の少なくとも1つに基づいてON/OFFされる電装品ヒータ(82)と、
を備えた空気調和装置の室外ユニット(2)。 A unit casing (61);
A blower fan (27) that is arranged in the unit casing and blows air so that outdoor air passes through the unit casing;
An electrical component that is disposed in the unit casing, contains electrical components for controlling equipment including the blower fan, and is provided with a heat sink (76) for escaping the heat generated by the electrical components to the outside. Product box (71),
An outdoor temperature sensor (33) for detecting the temperature of outdoor air passing through the unit casing by the blower fan;
An electrical component heat sink temperature sensor (34) for detecting the temperature of the heat sink;
ON / OFF based on at least one of the outdoor air temperature detected by the outdoor temperature sensor and the heat sink temperature detected by the electrical heat sink temperature sensor, which is disposed in the electrical component box An electrical heater (82) to be operated;
The outdoor unit (2) of the air conditioning apparatus provided with.
前記電装品ヒータ(82)は、前記2つの温度の少なくとも1つ及び前記圧縮機の発停の条件に基づいてON/OFFされる、
請求項1に記載の空気調和装置の室外ユニット(2)。 A compressor (22) is further arranged in the unit casing (61),
The electrical component heater (82) is turned on / off based on at least one of the two temperatures and a start / stop condition of the compressor.
The outdoor unit (2) of the air conditioning apparatus according to claim 1.
前記電装品ヒータ(82)と前記圧縮機ヒータとは、別々にON/OFFすることが可能である、
請求項2に記載の空気調和装置の室外ユニット(2)。 The compressor (22) is provided with a compressor heater (81) for heating the refrigerating machine oil accumulated in the compressor,
The electrical component heater (82) and the compressor heater can be turned ON / OFF separately.
The outdoor unit (2) of the air conditioning apparatus according to claim 2.
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---|---|---|---|
JP2008119062A JP2009270732A (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Outdoor unit of air conditioning device |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017077649A1 (en) * | 2015-11-06 | 2017-05-11 | 三菱電機株式会社 | Outdoor unit of air-conditioner |
JP2018048763A (en) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 荏原冷熱システム株式会社 | Heat exchanger |
US11728757B2 (en) | 2019-11-07 | 2023-08-15 | Carrier Corporation | System and method for controlling temperature inside electrical and electronics system |
-
2008
- 2008-04-30 JP JP2008119062A patent/JP2009270732A/en active Pending
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