JP2010032111A - Integrated air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換によって発生した排熱をダクトで室外に排出するとともに、冷却された空気を室内に吹き出す一体型空気調和機に関する。 The present invention relates to an integrated air conditioner that exhausts exhaust heat generated by heat exchange to the outside through a duct and blows out cooled air into the room.
一般的に、一体型空気調和機では、本体内部に圧縮機、蒸発器、凝縮器、蒸発器用ファン、凝縮器用ファンが組み込まれている。このような一体型空気調和機において、排気用ダクトを備えたものが特許文献1に開示されている。冷房運転が行われると、室内の空気を取り込み、この空気で凝縮器を冷却する。高温になった空気はダクトを介して室外に排出される。また、取り込んだ室内の空気は蒸発器によって冷却され、冷風となって室内に吹き出される。室内の空気の冷却により、ドレン水が発生する。このドレン水を凝縮器に注いで、蒸発させることにより、ドレン水の処理が行われる。
Generally, in an integrated air conditioner, a compressor, an evaporator, a condenser, an evaporator fan, and a condenser fan are incorporated in a main body. In such an integrated air conditioner,
特許文献2には、一体型空気調和機において、冷凍サイクルの効率を高めるために、凝縮器の温度を検知して、排気ファンを回転制御することが記載されている。
冷房運転あるいは除湿運転の開始初期では、溜まっているドレン水は少なく、凝縮器に注ぐことができない。また、湿度の低いときにも、ドレン水の発生量が少ない。凝縮器を通る冷媒は十分に冷却されず、冷凍サイクルの効率が悪くなる。そのため、圧縮機にかかる負荷が増大し、運転時に供給される運転電流が増加する。運転電流が増加していくと、過電流となる。すると、保護回路が作動して、電源の供給が遮断され、運転が停止してしまう。また、負荷の増大により、モータに過電流が流れて、モータが焼損することを防止するためにサーマルリレーが設けられている場合、サーマルリレーが作動し、圧縮機を保護停止してしまう。この場合、サーマルリレーの復帰に数十分の時間が必要となる。この間、冷房運転あるいは除湿運転ができない。 At the beginning of the cooling operation or dehumidifying operation, the amount of accumulated drain water is small and cannot be poured into the condenser. In addition, when the humidity is low, the amount of drain water generated is small. The refrigerant passing through the condenser is not sufficiently cooled, and the efficiency of the refrigeration cycle is deteriorated. As a result, the load applied to the compressor increases and the operating current supplied during operation increases. As the operating current increases, an overcurrent occurs. Then, the protection circuit is activated, the supply of power is cut off, and the operation stops. Further, when a thermal relay is provided to prevent the motor from burning due to an increase in load due to an overcurrent, the thermal relay is activated and the compressor is protected and stopped. In this case, several tens of minutes are required to restore the thermal relay. During this time, cooling operation or dehumidifying operation is not possible.
そのため、凝縮器の温度に応じて凝縮器用の排気ファンの駆動を制御することが行われる。しかし、排気ファンの最大回転数には制限があり、冷凍サイクルの効率の改善には不十分である。したがって、圧縮機への過負荷を解消できるとは限らず、依然として過電流によってブレーカが落ちることにより、電源遮断のおそれが残る。さらには、圧縮機保護のためのサーマルリレーが作動するおそれもある。 Therefore, the driving of the exhaust fan for the condenser is controlled according to the temperature of the condenser. However, the maximum number of rotations of the exhaust fan is limited and is insufficient for improving the efficiency of the refrigeration cycle. Therefore, it is not always possible to eliminate the overload on the compressor, and there is still a possibility that the power supply may be cut off due to the breaker falling due to overcurrent. Furthermore, a thermal relay for protecting the compressor may be activated.
ここで、圧縮機にかかる負荷を軽減するために、冷風を吹き出すための蒸発器用の送風ファンを排気ファンとともに制御することが考えられる。送風ファンの回転数を減少させることにより、蒸発器の熱交換量が減る。低温の冷媒が圧縮機に戻り、圧縮機にかかる負荷が軽減し、運転電流が下がる。 Here, in order to reduce the load applied to the compressor, it is conceivable to control the blower fan for the evaporator for blowing out cool air together with the exhaust fan. By reducing the rotational speed of the blower fan, the heat exchange amount of the evaporator is reduced. The low-temperature refrigerant returns to the compressor, the load on the compressor is reduced, and the operating current is reduced.
しかし、冷房運転中に、送風ファンの回転数が下がると、冷風の吹き出し量が少なくなる。ユーザは、運転が異常ではないのかと違和感を覚え、故障の不安感をユーザに与えるおそれがある。 However, if the rotational speed of the blower fan decreases during the cooling operation, the amount of cool air blown out decreases. The user may feel uncomfortable whether the driving is abnormal, and may give the user an anxiety about the failure.
本発明は、上記に鑑み、運転の異常に対するユーザの違和感を払拭しながら、運転過電流による運転の停止を防止して、冷房あるいは除湿の連続運転を可能とする一体型空気調和機の提供を目的とする。 In view of the above, the present invention provides an integrated air conditioner that enables continuous operation of cooling or dehumidification by preventing the stop of operation due to an operation overcurrent while wiping the user's uncomfortable feeling with respect to operation abnormality. Objective.
本発明は、キャビネットに、圧縮機、凝縮器、絞り装置および蒸発器が内装され、冷房運転時に、凝縮器から発生する排熱を排気ファンによりキャビネットの外部に排出し、送風ファンにより蒸発器に送風して、生じた冷風を室内に吹き出す一体型空気調和機において、運転時に供給される運転電流を検出する電流検出器と、運転電流が過電流とならないように、絞り装置、排気ファンおよび送風ファンのうち少なくとも1つを制御する制御装置とが設けられたものである。運転中、圧縮機は一定の回転数で駆動される。 In the present invention, a compressor, a condenser, a throttle device, and an evaporator are installed in a cabinet. During cooling operation, exhaust heat generated from the condenser is exhausted to the outside of the cabinet by an exhaust fan, and is supplied to the evaporator by a blower fan. In an integrated air conditioner that blows air and blows out the generated cold air into the room, a current detector that detects the operating current supplied during operation, a throttling device, an exhaust fan, and a blower so that the operating current does not become an overcurrent And a control device that controls at least one of the fans. During operation, the compressor is driven at a constant rotational speed.
制御装置は、運転電流を下げるために絞り装置あるいは排気ファンに対する制御を先に行い、最後に送風ファンに対する制御を行う。なお、制御装置は、運転電流を下げるために、排気ファン、絞り装置、送風ファンの順で制御する。 The control device first controls the throttle device or the exhaust fan in order to reduce the operating current, and finally controls the blower fan. The control device controls the exhaust fan, the throttle device, and the blower fan in this order in order to reduce the operating current.
また、蒸発器から発生したドレン水を凝縮器に注ぐ送水手段が設けられ、制御装置は、運転電流を下げるために、送水手段に対する制御を送風ファンに対する制御よりも先に行う。 In addition, water supply means for pouring drain water generated from the evaporator into the condenser is provided, and the control device performs control on the water supply means prior to control on the blower fan in order to reduce the operating current.
制御装置は、運転電流が基準値を超えたとき、排気ファン、絞り装置、送風ファン、送水手段のそれぞれに対して、排気ファンの回転数を上げる、冷媒流量を減らすように絞り装置を動作させる、送風ファンの回転数を下げる、送水手段を強制的に動作させるといった制御を行う。なお、制御装置は、圧縮機からの冷媒の吐出温度が一定温度を超えない範囲で、冷媒流量を減らすように絞り装置を動作させる。 When the operating current exceeds the reference value, the control device operates the throttle device to increase the rotational speed of the exhaust fan and reduce the refrigerant flow rate for each of the exhaust fan, the throttle device, the blower fan, and the water supply means. Then, control is performed such as lowering the rotational speed of the blower fan and forcibly operating the water supply means. The control device operates the throttle device so as to reduce the refrigerant flow rate in a range where the refrigerant discharge temperature from the compressor does not exceed a certain temperature.
運転電流が過電流になることを防ぐために、排気ファンの回転数を上げる、絞り装置による絞りを絞る、送風ファンの回転数を下げる、凝縮器にドレン水を注ぐといったことにより、圧縮機にかかる負荷が低減され、運転電流が下がる。 In order to prevent the operating current from becoming overcurrent, increase the rotation speed of the exhaust fan, throttle the throttle by the throttle device, decrease the rotation speed of the blower fan, and pour drain water into the condenser. The load is reduced and the operating current is reduced.
このような制御において、第1段階の制御、例えば排気ファンに対する制御を行うが、運転電流が基準値より下がらないとき、第2段階の制御、例えば絞り装置に対する制御を行う。これらの制御を単独で行った場合、あるいは組み合わせて行った場合でも、運転電流が基準値より下がらないとき、最後に送風ファンに対する制御が行われる。 In such control, the first-stage control, for example, control for the exhaust fan is performed, but when the operating current does not fall below the reference value, the second-stage control, for example, control for the throttle device is performed. Even when these controls are performed independently or in combination, when the operating current does not fall below the reference value, the blower fan is finally controlled.
送風ファンに対する制御が最後になるので、それまでの間は、送風ファンは通常通りに動作する。空気調和機から常に風が吹き出し、ユーザは、運転が行われていると認識し、違和感を覚えることはない。 Since the control over the blower fan is the last, the blower fan operates normally until then. The wind always blows out from the air conditioner, and the user recognizes that driving is being performed, and does not feel uncomfortable.
制御装置は、排気ファン、絞り装置および送水手段に対する制御を同時に行ってもよい。急激な過電流が発生したときに、対処でき、一挙に運転電流を下げることができる。 The control device may simultaneously control the exhaust fan, the throttle device, and the water supply means. When a sudden overcurrent occurs, it can be dealt with and the operating current can be reduced at once.
本発明によると、運転中に負荷がかかって、運転電流が上がったとき、複数の制御を組み合わせて行うことにより、圧縮機にかかる負荷を軽減でき、運転電流を確実に下げることができる。その結果、ブレーカが落ちることにより電源が遮断されて、運転が停止すること、または圧縮機のサーマルリレーが作動し、圧縮機が保護停止してしまうことを回避でき、連続運転が可能となる。 According to the present invention, when a load is applied during operation and the operation current is increased, the load applied to the compressor can be reduced and the operation current can be reliably reduced by combining a plurality of controls. As a result, it is possible to avoid that the power is cut off due to the breaker falling and the operation is stopped, or the thermal relay of the compressor is activated to stop the protection of the compressor, thereby enabling continuous operation.
そして、送風ファンに対する制御を最後に行うことにより、他の方法で制御を行っている間、吹き出す風量は変わらない。そのため、ユーザは、通常通り運転されていると認識して、ユーザに運転の異常に対する違和感を与えることがない。これにより、きちんと動作しているという安心感の得られる空気調和機を実現できる。 And by performing control with respect to a ventilation fan last, while controlling by another method, the air volume which blows off does not change. Therefore, the user recognizes that the user is driving as usual, and does not give the user a sense of discomfort with respect to abnormal driving. As a result, an air conditioner that provides a sense of security that it is operating properly can be realized.
本実施形態の一体型空気調和機では、図1、2に示すように、キャビネット1に、圧縮機2、凝縮器3、蒸発器4および絞り装置(図示せず)が内装され、これらによって冷凍サイクルが形成される。そして、空気調和機は、冷風を発生させて、室内を冷房する冷房運転を行う。そのため、空気調和機は、蒸発器4に対する送風ファン5と、凝縮器3に対する排気ファン6と、排気用のダクト7と、冷房運転によって発生したドレン水を処理するためのポンプ8とを備えている。
In the integrated air conditioner of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a
キャビネット1は、図3、4に示すように、前面パネル10、左右一対の側板11、背板12によって囲まれた構造とされる。そして、キャビネット1は、上側の冷房室13と下側の排熱室14とに区画されている。冷房室13と排熱室14とは、仕切り板15によって仕切られ、上下の空間は断熱されている。
The
冷房室13には、蒸発器4および送風ファン5が収容され、排熱室14には、圧縮機2、凝縮器3、排気ファン6、ポンプ8が収容されている。冷房室13では、前側に蒸発器4が配置され、背面側にシロッコファンからなる送風ファン5が配置されている。排熱室14では、前側に凝縮器3が配置され、背面側にシロッコファンからなる排気ファン6が配置されている。凝縮器3と排気ファン6との間に、圧縮機2とポンプ8とが左右にそれぞれ配置されている。凝縮器3は、蒸発器4の下方に位置し、蒸発器4と凝縮器3とは上下に並んでいる。なお、絞り装置として、膨張弁が使用され、凝縮器3と蒸発器4とをつなぐ配管に介装されている。
The
キャビネット1の前側は開口されており、この開口が前面パネル10によって覆われている。蒸発器4および凝縮器3は、開口に面しており、前面パネル10と蒸発器4および凝縮器3との間には間隙16が形成される。この間隙16に、フィルタ17が着脱可能に装着されている。
The front side of the
前面パネル10に、前面吸込口20と吹出口21とが形成されている。また、前面パネル10と側板11との間に、側面吸込口22が形成されている。前面吸込口20は、前面パネル10の中央に位置して、縦方向に配されている。前面吸込口20および側面吸込口22は、間隙16に連通している。吹出口21は、前面パネル10の上部に位置し、水平方向から斜め上方向に向かって開口している。吹出口21には、ルーバ23が設けられ、ルーバ23はモータによって揺動される。吹出口21は冷房室13に連通しており、前面吸込口20および側面吸込口22から蒸発器4を経て吹出口21に至る通風路が形成される。これによって、キャビネット1の前面からの吸い込みおよび前方への吹き出しを実現できる。
A
排熱室14は、冷房室13よりも背面側に突出しており、排熱室14の上面に排気口24が形成されている。排気口24に、蛇腹状のダクト7の一端が取り付けられている。ダクト7の他端は、壁25の開口部に取り付けられ、排熱室14がダクト7を介して室外と連通する。したがって、排熱室14では、前面吸込口20および側面吸込口22から凝縮器3を経て排気口24に至る通風路が形成される。この通風路は、ダクト7に連通して、室外へと通じている。
The
ダクト7の一端は、排気口24に対して回転自在かつ着脱自在とされる。すなわち、排気ファン6のケーシング26に形成された排気口24に、ファンガード27が回転自在に嵌め込まれている。ダクト7の一端には、ダクトコネクタ28が設けられている。このダクトコネクタ28が、ファンガード27に着脱自在に装着されるが、ダクトコネクタ28はファンガード27に対して回転しないように取り付けられている。ダクト7とファンガード27とが一体的に回転することにより、ダクト7とキャビネット1とは相対的に回転する。
One end of the
ダクト7の他端は、壁25の開口部に着脱可能に取り付けられている。すなわち、開口部にある窓30を利用して、ダクト7を取り付けるための取付パネル31が窓枠に固定される。窓30は、上げ下げ窓、引き違い窓のいずれでもよく、取付パネル31は、窓30の大きさに合わせて長さを可変できる。
The other end of the
取付パネル31の取付口32にダクトホルダ33が嵌め込まれ、ダクトホルダ33に、ダクト7の他端に設けられたダクトコネクタ34が着脱可能に装着される。ダクトコネクタ34がダクトホルダ33に装着されることにより、ダクトホルダ33は取付パネル31から抜けないように取り付けられる。ダクトホルダ33の室外側には、雨が入り込まないように、雨除け35が取り付けられている。したがって、ダクトコネクタ34をダクトホルダ33から外すことにより、ダクト7を窓30から取り外すことができ、さらにダクトホルダ33も取付パネル31から取り外すことができる。ここで、ダクト7を外したとき、取付パネル31の取付口32が開いたままになるので、取付口32を塞ぐカバーが取付パネル31に設けられている。なお、図1中、36は換気孔であり、換気扇が取り付け可能とされる。
A
また、キャビネット1の底面には、車輪40が取り付けられている。したがって、本空気調和機は移動可能とされ、伸縮可能なダクト7を付けたまま室内で移動させることができる。さらに、ダクト7を外すことにより、空気調和機を他の室内に持ち運ぶことができ、任意の場所で使用することができる。
A
ところで、蒸発器4では、室内空気の熱交換を行うとき、空気中の水分が結露して、ドレン水が発生する。蒸発器4の下方に、ドレン水を受けるドレンパン41が設けられ、ドレンパン41の下方に、滴下皿42が設けられている。ドレンパン41は、滴下皿42内に収容され、滴下皿42は、キャビネット1に取り付けられている。ドレンパン41に滴り落ちたドレン水は、滴下皿42に流れ落ち、さらに滴下皿42から凝縮器3に流れ落ちる。ドレン水は、凝縮器3を通過するときに、凝縮器3を冷却しながら蒸発する。凝縮器3の下方には、ドレン受皿43が設けられ、凝縮器3を伝って流れてきたドレン水がドレン受皿43に溜まる。ドレン受皿43は、排熱室14の底に載置されており、ドレン受皿43には、ドレン抜き孔44が形成され、栓がされている。栓を抜くと、ドレン水が排出される。
By the way, in the
そして、ドレン受皿43に溜まったドレン水を処理するため、ポンプ8によってドレン水を再び凝縮器3に導き、蒸発させている。ポンプ8は、ドレン受皿43内に設置され、ポンプ8にドレンホース45が接続され、ドレンホース44が滴下皿42に接続される。ポンプ8と滴下皿42とによって送水手段が構成される。
And in order to process the drain water collected in the
ポンプ8は、ドレン水を吸い込んで滴下皿42に送り込む。ドレン水は、滴下皿42から流れ落ちて、凝縮器3の熱によって蒸発する。このように、ドレン水を循環させることによって、外部に排水することなく、内部において排水処理ができる。なお、ドレンホース45の途中には、流路を切り替えるためのコックが設けられ、排水パイプ46が接続されている。コックを回すことにより、滴下皿42に向かって循環する流路と、排水パイプ46に向かって排水される流路とに切り替えられる。
The
この空気調和機は、図5に示すように、圧縮機2、送風ファン5、排気ファン6、ポンプ8、膨張弁9を駆動制御する制御装置50を備えている。マイコンからなる制御装置50は、キャビネット1に内装され、リモコン51あるいはキャビネットに設けられた操作スイッチからの操作信号に応じて、冷房運転、除湿運転、換気運転といった各種運転を実行する。また、前面パネル10に、LED等からなる表示器52が設けられており、制御装置50は、各種運転に応じて表示器52の点灯を制御したり、ドレン水が満水になったときの警告として表示器52の点灯あるいは点滅といった制御を行う。
As shown in FIG. 5, the air conditioner includes a
冷房運転では、室内空気が、送風ファン5の駆動によって前面吸込口20および側面吸込口22から吸い込まれ、前面パネル10の間隙16から蒸発器4を通り抜ける。このとき、吸い込まれた空気は、蒸発器4によって冷却され、冷風となる。冷風は、吹出口21から室内に吹き出される。
In the cooling operation, room air is sucked from the
一方、排気ファン6の駆動によって、室内空気が、前面吸込口20および側面吸込口22から吸い込まれ、前面パネル10の間隙16から凝縮器3を通り抜ける。このとき、吸い込まれた空気は、凝縮器3によって暖められ、温風となる。温風は、排気口24からダクト7を通り、室外に排出される。
On the other hand, by driving the
冷房運転により蒸発器4から発生したドレン水は、流れ落ちてドレン受皿43に溜まる。ドレン水が所定水位まで溜まると、ポンプ8が駆動され、ドレン受皿43のドレン水を汲み上げて、滴下皿42に導く。汲み上げられたドレン水は、凝縮器3の表面に沿って流れ落ち、蒸発する。蒸発しなかったドレン水は、ドレン受皿43に溜まり、再び汲み上げられ、蒸発するまで循環される。なお、ドレン受皿43のドレン水の水位は水位検出器53によって検出される。水位検出器53によってドレン受皿43のドレン水が所定水位まで溜まったとき、制御装置50は、ポンプ8の駆動を開始させる。満水になったことが検知されたとき、制御装置50は、圧縮機2、ポンプ8等を停止させて、冷房運転を停止する。
The drain water generated from the
除湿運転では、冷房運転と同様に圧縮機2、送風ファン5、排気ファン6、ポンプ8が駆動制御される。ただし、ドレン受皿43に溜まったドレン水は循環させず、コックの操作によりドレン水を排水パイプ46から排出する。この場合、ダクト7を外しておく。排熱室14を通って除湿された空気は、排気口24から室内に排出される。そのため、室内の温度を変えずに除湿できる。
In the dehumidifying operation, the
換気運転では、圧縮機2、送風ファン5およびポンプ8は停止し、排気ファン6のみが駆動される。キャビネット1の前方から吸い込まれた室内の空気は、排熱室14からダクト7を経て室外に排出される。このとき、壁25の換気孔36や部屋の隙間などから室外の空気が入り込み、室内の換気が行われる。
In the ventilation operation, the
空気調和機には、圧縮機2から吐出される冷媒の温度を検出する温度センサ54と、室内温度を検出する室温センサ55と、室外温度を検出する外気温センサ56とが設けられている。
The air conditioner is provided with a
温度センサ54は、圧縮機2と凝縮器3とをつなぐ吐出パイプに接触あるいは近接して設けられ、圧縮機2から吐出された冷媒の温度に対応するパイプ温度を検出する。室温センサ55は、キャビネット1の前面吸込口20あるいは側面吸込口22の近傍に設けられる。外気温センサ56は、取付パネル31の室外側に設けられ、ダクト7に沿って這わされたケーブルにより外気温センサ56と制御装置50とが接続される。
The
冷房運転時あるいは除湿運転時に、制御装置50は、室内温度に基づいて運転開始時の排気ファン6および送風ファン5の初期回転数を決める。あるいは、リモコンを通じて設定された室内温度に基づいて初期回転数を決めてもよい。
During the cooling operation or the dehumidifying operation, the
制御装置50は、冷房運転あるいは除湿運転時に、圧縮機2を動作させるための駆動モータを駆動制御する。この駆動モータは、電源電圧や電源周波数により、回転数が決定されるモータであり、インバータ制御は行われない。そのため、運転中、圧縮機2は一定の回転数(一定速)となる。電源から駆動回路を通じて圧縮機2に駆動電流が供給され、駆動モータが動作する。圧縮機2に負荷がかかり過ぎると、制限値以上の過電流が流れる。このような場合、保護回路が動作する、あるいはブレーカが落ちることなどによって、電源が遮断され、運転が停止される。例えば、モータに過電流が流れてモータが焼損することを防止するためにサーマルリレーが設けられている場合、サーマルリレーが作動し、圧縮機2を保護停止する。これにより、損傷に対して、圧縮機2を保護できる。
The
ところで、圧縮機2に負荷がかかると、電源から供給される運転電流は増加する。特に、冷房運転や除湿運転の開始時、あるいは湿度の低いときには、ドレン水は少ないので、凝縮器3の冷却を十分に行えず、冷媒の温度が低下しない。そのため、圧縮機2に負荷がかかり、圧縮機2の回転を一定に維持するため、運転電流の増加が顕著となる。そうすると、ブレーカが作動する可能性、またはサーマルリレーが動作する可能性が増す。特に、サーマルリレーが作動し、圧縮機2が保護停止してしまうと、サーマルリレーの復帰に数十分の時間が必要となる。この間、冷房運転あるいは除湿運転ができず、不便である。
By the way, when a load is applied to the
そこで、運転時に電源から供給される運転電流を検出する電流検出器57が設けられる。電流検出器57は、公知のものでよく、例えばカレントトランスを用い、駆動回路への入力電流を検出する。あるいは、電流検出器57は、圧縮機2に流れる駆動電流を検出してもよい。
Therefore, a
そして、冷房運転あるいは除湿運転中、過電流となることを防止して、連続運転できるように、制御装置50は、検出された運転電流に応じて圧縮機2、排気ファン6、送風ファン5および膨張弁9を制御する。
In order to prevent overcurrent during cooling operation or dehumidification operation and to enable continuous operation, the
運転電流を下げるための送風ファン5の制御において、制御装置50は、検出された運転電流に基づいて送風ファン5の回転を制御する。すなわち、制御装置50は、運転中、検出された運転電流が基準値を超えたとき、送風ファン5の回転数を下げる。
In the control of the
なお、送風ファン5の回転数の制御は、運転電流値に応じて段階的に下げていくようにしてもよい。また、運転電流が基準値以下になると、制御装置50は、送風ファン5の回転数を初期回転数に戻す。このとき、送風ファン5の回転数は徐々に上げられる。これにより、一気に回転数を戻すと、騒音が発生するが、この騒音を防ぐことができる。
In addition, you may make it control the rotation speed of the
排気ファン6の制御において、制御装置50は、検出された運転電流に基づいて排気ファン6の回転を制御する。すなわち、制御装置50は、運転中、検出された運転電流が基準値を超えたとき、排気ファン6の回転数を上げる。
In the control of the
なお、排気ファン6の回転数の制御は、運転電流値に応じて段階的に上げていくようにしてもよい。また、運転電流が基準値以下になると、制御装置50は、排気ファン6の回転数を初期回転数に戻す。このとき、排気ファン6の回転数は徐々に下げられる。
Note that the control of the rotational speed of the
膨張弁9の制御において、制御装置50は、検出された運転電流に基づいて膨張弁9の動作を制御する。すなわち、制御装置50は、運転中、検出された運転電流が基準値を超えたとき、膨張弁9の絞りを絞るように動作させる。
In the control of the expansion valve 9, the
このとき、制御装置50は、温度センサ54によって検出された温度に基づいて、圧縮機2からの冷媒の吐出温度が一定温度を超えない実動範囲で、膨張弁9の動作を制御する。膨張弁9を絞ると、蒸発器4での熱交換が抑制され、冷媒の温度が上がる。検出温度が一定温度以上になると、制御装置50は、膨張弁9に対する制御を行わない。すなわち、冷媒の温度が高くなり、圧縮機2の温度も高くなっている。圧縮機2が高温になり過ぎると、圧縮機2の寿命が短くなったり、圧縮機2中の循環オイルと冷媒とが反応して不純物が生じ、この不純物が詰まって、冷媒の流れが悪くなるといった弊害が生じる。そのため、制御装置50は、一定温度以上とならない、信頼性を損なわない実動範囲で、膨張弁9に対する制御を行う。
At this time, the
そして、制御装置50は、運転電流を下げるために、送風ファン5、排気ファン6および膨張弁9を制御するとき、これら3つの制御対象に対して、決められた順に制御を行う。過電流の対策時の運転の異常に対するユーザの違和感を払拭するために、制御装置50は、第1段階として、排気ファン6に対する制御を行い、次に膨張弁9に対する制御を行い、最後に送風ファン5に対する制御を行う。
And when the
冷房運転あるいは除湿運転が開始されると、制御装置50は、室内温度に基づいて送風ファン5および排気ファン6の初期回転数を決める。初期回転数は、例えば500rpmとされる。運転中、電流検出器57は、運転電流を検出する。運転電流が基準値、例えば15Aを超えると、制御装置50は、運転電流を下げるための制御運転を実行する。
When the cooling operation or the dehumidifying operation is started, the
図6に示すように、制御装置50は、まず排気ファン6の回転数が最大回転数になっていないことを確認し、排気ファン6の回転数を上げる。
As shown in FIG. 6, the
排気ファン6の回転数を上げることにより、室内から吸い込まれ、凝縮器3を通り抜ける空気の風量が増加する。凝縮器3での放熱量が増加して、熱交換が促進され、凝縮器3から出る液冷媒の温度が低下する。蒸発器4を流れる冷媒の温度が下がり、低温のガス冷媒が圧縮機2に流れ込む。これによって、圧縮機2にかかる負荷が低減するので、圧縮機2の駆動電流も下がり、供給されるトータルの運転電流が減少する。
By increasing the rotational speed of the
制御装置50は、運転電流が基準値より下がったかを確認する。運転電流が基準値より低いとき、制御装置50は、現状の運転を維持する。すなわち、排気ファン6の回転数を上げた運転を続行する。その後、運転電流が基準値よりも低い通常電流値まで下がると、排気ファン6の回転数を決められた回転数まで戻す。
The
運転電流が基準値以上のとき、制御装置50は、さらに排気ファン6の回転数を上げる。排気ファン6の回転数が予め決められた最大回転数に達すると、制御装置50は、第2段階として、膨張弁9に対する制御を開始する。制御装置50は、まず冷媒の吐出温度が一定値以上でないことを確認し、膨張弁9の絞りを絞るように動作させる。なお、排気ファン6の回転数は最大回転数とされる。
When the operating current is equal to or higher than the reference value, the
膨張弁9を絞ることにより、冷媒の流量が減る。一般的なセパレータ型の空気調和機では、膨張弁9を絞ると、凝縮圧力が上がり、運転電流が増加する。これに対し、一体型空気調和機では、凝縮器3や蒸発器4といった熱交換器が小さく、冷媒量が少ないといった理由により、絞ることによって、凝縮圧力が下がり、圧縮機2にかかる負荷が低減され、運転電流が下がる。
By restricting the expansion valve 9, the flow rate of the refrigerant decreases. In a general separator type air conditioner, when the expansion valve 9 is throttled, the condensation pressure increases and the operating current increases. On the other hand, in the integrated air conditioner, because the heat exchangers such as the
制御装置50は、運転電流が基準値より下がったことを確認すると、現状の運転を維持する。すなわち、膨張弁9の絞りを絞ったまま、かつ排気ファン6の回転数を上げた運転を続行する。その後、上記と同様に、制御運転前の運転に戻す。膨張弁9の絞りは、決められた開度まで戻される。
When the
運転電流が基準値以上のとき、制御装置50は、さらに膨張弁9の絞りの開度を小さくする。ところで、一般的な空気調和機と同様に、膨張弁9を絞ると、冷媒の吐出温度が上がる。吐出温度が高すぎると、圧縮機2に悪影響が及び、機器の信頼性が損なわれる。そこで、制御装置50は、温度センサ54により検出された吐出温度が一定温度以上か否かを確認する。
When the operating current is equal to or greater than the reference value, the
一定温度以上でないとき、膨張弁9の絞りはさらに絞られる。一定温度以上であるとき、制御装置50は、第3段階として、送風ファン5に対する制御を開始する。制御装置50は、送風ファン5の回転数が最小回転数でないことを確認し、送風ファン5の回転数を下げる。なお、排気ファン6の回転数は最大回転数とされ、膨張弁9の絞りは実動範囲で最大の絞りとされる。
When the temperature is not higher than a certain temperature, the expansion valve 9 is further throttled. When the temperature is equal to or higher than the certain temperature, the
送風ファン5の回転数を下げることにより、室内から吸い込まれ、蒸発器4を通り抜ける空気の風量が減少する。これによって、蒸発器4での吸熱量が減少して、蒸発器4を流れるガス冷媒の温度が低下する。低温のガス冷媒が圧縮機2に流れ込むので、圧縮機2にかかる負荷が低減する。この結果、送風ファン5の駆動電流が下がるとともに、圧縮機2の駆動電流も下がり、供給される運転電流が減少する。
By reducing the rotational speed of the
制御装置50は、運転電流が基準値より下がったかを確認する。運転電流が基準値より低いとき、制御装置50は、現状の運転を維持する。すなわち、送風ファン5の回転数を下げたまま、膨張弁9の絞りを実動範囲で最大の絞り、かつ排気ファン6の回転数を最大回転数とした運転を続行する。その後、運転電流が基準値よりも低い通常電流値まで下がると、制御運転前の運転に戻す。
The
運転電流が基準値以上のとき、制御装置50は、さらに送風ファン5の回転数を下げる。ここで、送風ファン5の回転数が下がると、圧縮機2に流入するガス冷媒量が増えて、冷媒の循環量が増える。その結果、実動範囲内で、膨張弁9をさらに絞ることができる。すなわち、吐出温度が一定温度より下がるので、制御装置50は、膨張弁9の絞りを絞るとともに、送風ファン5の回転数を下げる。
When the operating current is equal to or higher than the reference value, the
運転電流が基準値より下がらず、送風ファン5の回転数が予め決められた最小回転数に達すると、制御装置50は、最終段階として、圧縮機2を停止する。これにより、圧縮機2の駆動電流は流れなくなり、各ファン5,6を駆動するだけの運転電流が流れる。なお、送風ファン5の最小回転数は0であってもよく、送風ファン5は停止する。
When the operating current does not fall below the reference value and the rotational speed of the
以上のように、運転電流が過電流とならないように、排気ファン6、膨張弁9、送風ファン5の3つの制御対象を組み合わせて対処することにより、圧縮機2の負荷を低減でき、運転電流を下げることができる。このとき、送風ファン5は最後に制御されるので、制御運転の途中で送風ファン5の回転数は変化せず、空気調和機から風が吹き出て、ユーザに運転時の違和感を与えることがない。
As described above, the load on the
特に、膨張弁9を絞ることにより、冷媒の循環量が減り、冷凍能力が下がるが、送風ファン5の回転数を下げる前に運転電流を下げることが可能となる。したがって、ユーザは、異常に対する制御運転が行われていることに気づかず、ユーザに不安感を与えることのない空気調和機を実現できる。 In particular, when the expansion valve 9 is throttled, the circulation amount of the refrigerant is reduced and the refrigerating capacity is reduced. Therefore, the user can realize an air conditioner that does not notice that the control operation for the abnormality is performed and does not give the user anxiety.
次に、他の形態の制御運転として、制御対象に送水手段を加える。制御装置50は、運転電流を下げるために、送水手段のポンプ8を強制的に動作させる。通常、冷房運転時に、ドレン水が所定水位まで溜まったとき、制御装置50は、ポンプ8を駆動して、ドレン水を凝縮器3に注ぐ。しかし、冷房運転時だけでなく、除湿運転時であっても、制御装置50は、運転電流が過電流とならないように、ポンプ8を強制的に駆動する送水制御を行う。
Next, as another form of control operation, water supply means is added to the controlled object. The
すなわち、運転電流が基準値を超えたとき、ポンプ8が駆動され、ドレン水が凝縮器3に注がれる。ドレン水は蒸発して、凝縮器3から熱を奪い、凝縮温度が下がる。凝縮器3から出る液冷媒の温度が低下して、蒸発器4を流れる冷媒の温度が下がり、低温のガス冷媒が圧縮機2に流れ込む。これによって、圧縮機2にかかる負荷が低減するので、圧縮機2の駆動電流が下がり、運転電流も減少する。
That is, when the operating current exceeds the reference value, the
そして、制御装置50は、この送水制御を排気ファン6、膨張弁9および送風ファン5に対する制御を組み合わせて行う。このとき、4つの制御対象に対して、決められた順に制御を行う。制御装置50は、第1段階として、排気ファン6に対する制御を行い、第2段階として、膨張弁9に対する制御を行い、第3段階として、送水制御を行い、最後に送風ファン5に対する制御を行う。排気ファン6、膨張弁9および送風ファン5に対する制御は上記と同じである。
And the
図7に示すように、制御運転が開始されると、制御装置50は、まず排気ファン6の回転数を上げる制御を行う。次に、膨張弁9を絞る制御を行う。これらによっても、運転電流が基準値以上のとき、制御装置50は、ポンプ8を駆動する。なお、ポンプ8がすでに動作中のとき、送風ファン5に対する制御を行う。
As shown in FIG. 7, when the control operation is started, the
ポンプ8の駆動によって、運転電流が基準値より下がると、制御装置50は、現状の運転を維持する。すなわち、膨張弁9の絞りを実動範囲で最大の絞り、かつ排気ファン6の回転数を最大回転数とした運転を続行する。その後、運転電流が基準値よりも低い通常電流値まで下がると、制御運転前の運転に戻す。運転電流が基準値以上のとき、制御装置50は、第4段階として、最後に送風ファン5の回転数を下げる。
When the operating current falls below the reference value by driving the
このように送水制御を行うことにより、空気調和機にとって負荷の高い環境においても、運転電流が過電流となることを確実に防止することができる。そのため、送風ファン5の回転数を下げる制御の開始を遅らせることができ、ユーザに空気調和機がきちんと動作しているという安心感を与えることができる。
By performing the water supply control in this way, it is possible to reliably prevent the operating current from becoming an overcurrent even in an environment with a high load on the air conditioner. Therefore, it is possible to delay the start of the control for reducing the rotational speed of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。絞り装置として、キャピラリチューブと流量調整弁を組み合わせたものとし、制御運転のときには、流量調整弁が制御される。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, many corrections and changes can be added to the said embodiment within the scope of the present invention. The throttle device is a combination of a capillary tube and a flow rate adjustment valve, and the flow rate adjustment valve is controlled during the control operation.
排気ファン、膨張弁および送水制御に対する順序は、上記の実施形態にかかわらず、任意に決めてよい。また、これら3つの制御対象に対する制御を同時に行ってもよい。さらに、送風ファンに対する制御も同時に行ってもよい。すぐに運転電流を下げることができ、急激な過電流が発生したときに有効である。 The order for the exhaust fan, the expansion valve, and the water supply control may be arbitrarily determined regardless of the above-described embodiment. Moreover, you may perform control with respect to these three control objects simultaneously. Furthermore, you may perform control with respect to a ventilation fan simultaneously. The operating current can be reduced immediately, which is effective when a sudden overcurrent occurs.
制御運転を行うとき、送水制御を順序に関係なく、常に行うようにしてもよい。送水制御による運転電流低減の効果は高いので、他の制御と併用することは効果的である。また、ドレン水の水位を検出して、ドレン水がないとき、送水制御を中止するようにしてもよい。無駄にポンプを動作させるための駆動電流をなくすことができる。 When performing the control operation, the water supply control may always be performed regardless of the order. Since the effect of reducing operating current by water supply control is high, it is effective to use it together with other controls. Alternatively, the water level may be detected by detecting the water level of the drain water and when there is no drain water. The drive current for operating the pump unnecessarily can be eliminated.
2 圧縮機
3 凝縮器
4 蒸発器
5 送風ファン
6 排気ファン
8 ポンプ
9 膨張弁
50 制御装置
54 温度センサ
57 電流検出器
2
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JP2008194339A JP2010032111A (en) | 2008-07-29 | 2008-07-29 | Integrated air conditioner |
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2008
- 2008-07-29 JP JP2008194339A patent/JP2010032111A/en active Pending
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