JP2010096479A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動膨張弁5と室内熱交換器6とを接続する冷媒配管Pに設けた気液分離器8を室外機1A内に収容し、気液分離された気相冷媒をバイパス回路10から圧縮機2に戻し、バイパス回路に制御部Sが制御する気液分離器用切換弁11を設け、制御部は冷房運転時につぎの条件:室内からの運転指令が冷房運転、圧縮機の運転周波数が任意の設定値以上、外気温度が任意の設定温度以上、室内温度が任意の設定温度同等以上、室内ファンモータの回転数が任意の設定回転数以上のを全て満たしたときにのみ、気液分離器用切換弁を開放制御し、一つでも条件が外れた場合は気液分離器用切換弁を閉じる制御を実施する。
【選択図】 図1
Description
従来、室内熱交換器を第1室内熱交換器と第2室内熱交換器に分割し、これらの間に第2流量制御弁を設けて、再熱除湿運転を実現している。ただし、暖房回路での再熱除湿運転ができず、室温や湿度の制御範囲が限定されることと、第2流量制御弁を分割した室内熱交換器間に設けるので、冷媒圧力損失が大きくなり、通常の冷暖房能力の低下を招く。
気液分離器で気液分離された気相冷媒を圧縮機に戻すバイパス回路に電磁開閉弁である気液分離器用切換弁を設け、圧縮機と、四方切換弁と、膨張装置および気液分離器用切換弁他の電動構成部品を制御手段が駆動制御し、
上記制御手段は、冷房運転時に圧縮機の運転周波数が任意の設定値以上で、室内ファンモータの回転数が任意の設定回転数以上となった場合に、気液分離器用切換弁を開放制御して上記気液分離器で気液分離した気相冷媒をバイパス回路から圧縮機へ戻す制御を実施することを特徴とする空気調和機。
気液分離器で気液分離された気相冷媒を圧縮機に戻すバイパス回路に電磁開閉弁である気液分離器用切換弁を設け、圧縮機と、四方切換弁と、膨張装置および気液分離器用切換弁他の電動構成部品を制御手段が駆動制御し、
上記制御手段は、冷房運転時に以下の条件を全て満たしたときにのみ、気液分離器用切換弁を開放制御して気液分離器で気液分離した気相冷媒をバイパス回路から圧縮機へ戻し、一つでも条件が外れた場合は気液分離器用切換弁を閉じる制御を実施する。
気液分離器用切換弁の開放条件:室内からの運転指令が冷房運転。圧縮機の運転周波数が任意の設定値以上。外気温度が任意の設定温度以上。室内温度が任意の設定温度同等以上。室内ファンモータの回転数が任意の設定回転数以上。
図1は、空気調和機の冷凍サイクル構成図である。
空気調和機は、室外機1Aと室内機1Bとから構成される。室外機1A内には、圧縮機2と、四方切換え弁3と、室外熱交換器4と、電動膨張弁(PMV:膨張装置)5が収容され、室内機1B内には室内熱交換器6が収容される。図示しないが、室外熱交換器4と対向して室外送風機が配置され、室内熱交換器6と対向して室内送風機が配置される。
この気液分離器8は、図2に示すように、容器本体(外郭体)9と、この容器本体9内に気液二相からなる冷媒を導入可能な入口部dと、この入口部dと流体導通可能に連結され気液二相を気相と液相に分離する気液分離室を容器本体9内部に備えている。
図3は、室外機1Aの内部構造を示す斜視図である。筐体を構成する底板15を除く筐体各面部と、底板15上に配置される室外送風機は省略し、仕切り板16を二点鎖線で示している。
図4は、室外機1Aにおける電気回路のブロック図である。
室外機1Aの室外基板200に、電源回路201、室外制御部(MCU)203、駆動回路204,205,206,207,208が搭載されている。電源回路201は、室内基板50から供給される交流電圧を当該室外基板200の動作用電圧に変換して出力する。
室内基板50と、送受光基板70および表示基板80が、図示しない電気部品箱内に収容される。室内基板50は、商用交流電源ACに接続され、その商用交流電源ACの交流電圧を電源スイッチ51を介して電源回路52に取込むとともに、商用交流電源ACの交流電圧をパワーリレー53を介して室外機1Aの室外基板200に送出する。
以上述べた室外制御部203と室内制御部60とで、上記制御部Sが構成される。
リモートコントローラ100に冷房運転開始の指示が入ると、制御部Sは圧縮機2へ駆動信号を送るとともに、室内送風機と室外送風機に駆動信号を送る。さらに、四方切換弁3や電動膨張弁5および気液分離器用切換弁11に切換信号を送る。
つぎに、制御部Sの冷房運転時における、バイパス回路10の気液分離器用切換弁11に対する制御動作について説明する。
図6は、制御部Sの第1の制御動作を説明するフローチャート図である。
ステップS1において、制御部Sはリモートコントローラ100に冷房運転の開始が選択されたか、否かを判断する。YESであればステップS2へ移って、圧縮機2の運転周波数が設定値以上であるか、否かを判断する。NOであれば、開始に戻る。
a.室内からの運転指令が冷房運転。
b.圧縮機2の運転周波数が任意の設定値以上…高速値:105Hz
c.外気温度が任意の設定温度以上…通常の外気温度:28℃
d.室内温度が任意の設定温度同等以上…通常の室内温度:25℃
e.室内送風機のファンモータ46Mの回転数が任意の設定回転数以上…高速値:1400回転。
図7は、制御部Sの第2の制御動作を説明するフローチャート図である。
ステップS1において、制御部Sはリモートコントローラ100に冷房運転の開始が選択されたか、否かを判断する。YESであればステップS10に移って、圧縮機2の運転周波数が設定値以上を設定値時間継続しているか、否かを判断する。ステップS1でNOであれば、開始に戻る。
ステップS3以下の制御は、先に図6で説明した第1の制御動作と全く同一であるので、同ステップ符号を付して新たな説明に代える。
ステップS1〜S7の制御は、先に図6で説明した第1の制御動作と全く同一であるので、同ステップ符号を付して新たな説明に代える。
圧縮機の運転周波数が下限設定値以上あればNOであるので、再び開始に戻り、上述の制御をなす。
図9は、制御部Sの第4の制御動作を説明するフローチャート図である。
制御部Sは、ステップT1において暖房運転開始か、否かを判断する。YESであればステップT2に移って圧縮機起動から設定時間以上経過したか、否かを判断する。ステップT1で暖房運転が開始されていないNOの場合は、終了に至る。
ステップT2で圧縮機起動から設定時間以上が経過していないNOの場合は、ステップT2に再び戻る。
ステップT4で圧縮機2の運転周波数が設定値以上となっていないNOの場合は、ステップT2へ戻る。
ステップT6で異常発生の回数を確認し、これが任意のn回目以降であればステップT8へ移る。ここでは、任意のn回目として2回目を設定していて、異常発生の回数が2回目以降であれば、全て該当する。
[気液分離器用切換弁11の異常発生判定条件]
a.圧縮機2が起動してから設定時間以上経過
b.室内熱交換器6の温度と室内温度との温度差が、設定温度以下を設定時間継続した後
c.圧縮機2の運転周波数が設定値以上
異常発生判定後の動作として、異常発生1回目は圧縮機2の運転を一旦停止したあと再起動し、異常発生2回目以降は圧縮機2の運転を停止するとともに、室内機1Bへ異常コードを通信し記憶させることでユーザーへ異常発生を報知する。
以上説明したように、冷房運転時には、冷媒が気相と液相とが入り混じった状態となり、冷媒の圧力損失が増すために、気液分離器8を用いて冷媒を気相と液相に分離し圧力損失を低減させる。
そこで、一定の冷房性能までは、気液分離器2無しでも性能が確保できるため、気液分離器8が必要となる領域のみ気液分離器用切換弁11を開くことで、圧縮機2の信頼性を確保しつつ冷房性能向上が可能である。
さらに、圧縮機2の運転周波数が通電オン条件以下になった場合でも、通電オフに至るまでの差分を設けることでも、これらを回避できる。
Claims (5)
- 室外機内に収容される圧縮機と、室外熱交換器と、四方切換弁および膨張装置と、室内機内に収容される室内熱交換器とを、順次、冷媒配管を介して冷凍サイクルを構成するように接続される空気調和機において、
上記膨張装置と上記室内熱交換器とを接続する冷媒配管に設けられ、上記室外機内に収容される気液分離器と、
この気液分離器で気液分離された気相冷媒を上記圧縮機に戻すバイパス回路と、
このバイパス回路に設けられる、電磁開閉弁である気液分離器用切換弁と、
上記圧縮機と、四方切換弁と、膨張装置および気液分離器用切換弁他の電動構成部品を駆動制御する制御手段とを具備し、
上記制御手段は、冷房運転時に圧縮機の運転周波数が任意の設定値以上で、室内ファンモータの回転数が任意の設定回転数以上となった場合に、気液分離器用切換弁を開放制御して上記気液分離器で気液分離した気相冷媒をバイパス回路から圧縮機へ戻す制御を実施することを特徴とする空気調和機。 - 室外機内に収容される圧縮機と、室外熱交換器と、四方切換弁および膨張装置と、室内機内に収容される室内熱交換器とを、順次、冷媒配管を介して冷凍サイクルを構成するように接続される空気調和機において、
上記膨張装置と上記室内熱交換器とを接続する冷媒配管に設けられ、上記室外機内に収容される気液分離器と、
この気液分離器で気液分離された気相冷媒を上記圧縮機に戻すバイパス回路と、
このバイパス回路に設けられる、電磁開閉弁である気液分離器用切換弁と、
上記圧縮機と、四方切換弁と、膨張装置および気液分離器用切換弁他の電動構成部品を駆動制御する制御手段とを具備し、
上記制御手段は、冷房運転時に以下の条件を全て満たしたときにのみ、気液分離器用切換弁を開放制御して上記気液分離器で気液分離した気相冷媒をバイパス回路から圧縮機へ戻し、一つでも条件が外れた場合は気液分離器用切換弁を閉じる制御を実施することを特徴とする空気調和機。
[気液分離器用切換弁の開放条件]
a.室内からの運転指令が冷房運転
b.圧縮機の運転周波数が任意の設定値以上
c.外気温度が任意の設定温度以上
d.室内温度が任意の設定温度同等以上
e.室内ファンモータの回転数が任意の設定回転数以上 - 上記制御手段は、気液分離器用切換弁に対する開放条件b.について、圧縮機の運転周波数が任意の設定値以上であるうえに、任意の設定時間以上が継続していることを開放条件とすることを特徴とする請求項2記載の空気調和機。
- 上記制御手段は、気液分離器用切換弁に対する開放条件b.について、圧縮機の運転周波数が任意の設定値以下となったときでも、圧縮機の運転周波数が下限設定値以下になるまで気液分離器用切換弁の開放を保持することを特徴とする請求項2記載の空気調和機。
- 室外機内に収容される圧縮機と、室外熱交換器と、四方切換弁および膨張装置と、室内機内に収容される室内熱交換器とを、順次、冷媒配管を介して冷凍サイクルを構成するように接続される空気調和機において、
上記膨張装置と上記室内熱交換器とを接続する冷媒配管に設けられ、上記室外機内に収容される気液分離器と、
この気液分離器で気液分離された気相冷媒を上記圧縮機に戻すバイパス回路と、
このバイパス回路に設けられる、電磁開閉弁である気液分離器用切換弁と、
上記圧縮機と、四方切換弁と、膨張装置および気液分離器用切換弁他の電動構成部品を駆動制御する制御手段とを具備し、
上記制御手段は、暖房運転時に気液分離器用切換弁を閉成し、以下の条件を全て満たしたときにのみ異常発生の判定を実施する
[暖房運転時の異常発生判定条件]
a.圧縮機起動から設定時間以上経過
b.室内熱交換器温度と室内温度との温度差が設定温度以下を設定時間継続した後
c.圧縮機の運転周波数が設定値以上
異常発生判定後の動作として、異常発生1回目は圧縮機の運転を一旦停止したあと再起動し、異常発生2回目以降は圧縮機の運転を停止するとともに、上記室内機へ異常コードを通信し記憶させることでユーザーへ異常発生を報知する
ことを特徴とする空気調和機。
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