JP2014119145A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷媒を溜めるレシーバを利用して、冷媒回路を流れる冷媒量を調整する空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner that adjusts the amount of refrigerant flowing through a refrigerant circuit using a receiver that accumulates refrigerant.
空気調和機において、圧縮機、四方弁、凝縮器、絞り装置、蒸発器が順に配管により接続され、冷媒が循環する冷凍サイクルが形成される。特許文献1に記載された空気調和機では、絞り装置の両側よりそれぞれ高圧側膨張弁および低圧側膨張弁を介してレシーバが並列接続される。そして、冷媒回路を循環する冷媒量を適正に保つために、圧縮機から吐出される冷媒の吐出温度と設定吐出温度に基づいて、高圧側膨張弁および低圧側膨張弁の開度が制御される。
In an air conditioner, a compressor, a four-way valve, a condenser, a throttling device, and an evaporator are sequentially connected by a pipe to form a refrigeration cycle in which refrigerant circulates. In the air conditioner described in
上記の空気調和機では、空調運転中、レシーバに冷媒が溜められ、その冷媒量が調整される。ところで、空調運転の種類によって、最適冷媒量が異なる。冷房運転時の最適冷媒量は暖房運転時の最適冷媒量よりも多くなる。レシーバに冷媒が溜まっている場合、冷房運転時には循環する冷媒量が少なくなるので、レシーバから冷媒を排出して、冷媒回路に戻さなければならない。このように、空調運転の種類に応じて、レシーバに冷媒を溜めるだけでなく、レシーバから冷媒を排出することも必要である。 In the above air conditioner, the refrigerant is stored in the receiver during the air conditioning operation, and the amount of the refrigerant is adjusted. By the way, the optimum refrigerant amount varies depending on the type of air conditioning operation. The optimum refrigerant amount during the cooling operation is larger than the optimum refrigerant amount during the heating operation. When the refrigerant is accumulated in the receiver, the amount of refrigerant circulating during the cooling operation is reduced. Therefore, the refrigerant must be discharged from the receiver and returned to the refrigerant circuit. Thus, depending on the type of air conditioning operation, it is necessary not only to store the refrigerant in the receiver, but also to discharge the refrigerant from the receiver.
また、空調運転が開始されて、圧縮機が運転されると、冷媒の吐出温度は徐々に上昇していく。そのため、空調運転の開始時に、吐出温度に応じて高圧側膨張弁および低圧側膨張弁の開度を制御すると、各膨張弁の開度が常に変化し、循環する冷媒量を適正に調整することが困難となる。最適な冷媒量になるまで時間がかかるので、この間の熱交換効率が悪くなり、消費電力も増大してしまう。 Further, when the air conditioning operation is started and the compressor is operated, the refrigerant discharge temperature gradually increases. Therefore, when the opening of the high-pressure side expansion valve and the low-pressure side expansion valve is controlled according to the discharge temperature at the start of the air-conditioning operation, the opening degree of each expansion valve always changes and the amount of circulating refrigerant is adjusted appropriately. It becomes difficult. Since it takes time until the optimum amount of refrigerant is reached, the heat exchange efficiency during this period deteriorates and the power consumption also increases.
本発明は、上記に鑑み、空調運転の開始から最適冷媒量になるように、冷媒回路を循環する冷媒量を調整して、効率のよい空調運転をすばやく行うことができる空気調和機の提供を目的とする。 In view of the above, the present invention provides an air conditioner that can quickly perform efficient air-conditioning operation by adjusting the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit so that the optimum refrigerant amount is obtained from the start of air-conditioning operation. Objective.
本発明は、圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を配管により接続して冷媒回路が形成され、冷媒回路に、冷媒を溜めるレシーバが設けられ、レシーバは、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を介して冷媒回路に接続され、冷媒回路を循環する冷媒が空調運転の種類に応じた最適冷媒量になるように、圧縮機の運転を開始するときに高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を制御して冷媒量を調整する制御装置を備えたものである。 In the present invention, a compressor, a condenser, an expansion device, and an evaporator are connected by piping to form a refrigerant circuit. The refrigerant circuit is provided with a receiver for accumulating refrigerant, and the receiver includes a high-pressure side flow control device and a low-pressure side. The high-pressure side flow control device and the low-pressure device are connected to the refrigerant circuit via the flow rate adjusting device when starting the compressor operation so that the refrigerant circulating in the refrigerant circuit has an optimum refrigerant amount corresponding to the type of air conditioning operation. A control device for adjusting the refrigerant amount by controlling the side flow rate adjusting device is provided.
空調運転の種類によって最適冷媒量は異なる。空調運転の開始に合わせて、圧縮機の運転が開始される。そこで、空調運転の開始前、あるいは開始直後に、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を制御することにより、圧縮機の運転開始に伴って、レシーバに冷媒が溜められる、あるいはレシーバから冷媒回路に冷媒が排出される。したがって、空調運転を開始したときから、空調運転の種類に応じた最適冷媒量にすることができる。 The optimum amount of refrigerant varies depending on the type of air conditioning operation. The operation of the compressor is started in accordance with the start of the air conditioning operation. Therefore, by controlling the high pressure side flow rate adjustment device and the low pressure side flow rate adjustment device immediately before the start of the air-conditioning operation, the refrigerant is stored in the receiver or the refrigerant from the receiver as the compressor starts operating. The refrigerant is discharged into the circuit. Therefore, it is possible to set the optimum refrigerant amount according to the type of the air conditioning operation from the start of the air conditioning operation.
制御装置は、最適冷媒量が少ない空調運転のとき、レシーバに冷媒を溜めるように、高圧側流量調整装置を通過する冷媒量が低圧側流量調整装置を通過する冷媒量より多くなるように高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を動作させる。最適冷媒量が多い空調運転のとき、レシーバに冷媒を溜めないように、高圧側流量調整装置を通過する冷媒量が低圧側流量調整装置を通過する冷媒量より少なくなるように高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を動作させる。 The control device is configured so that the amount of refrigerant passing through the high-pressure side flow control device is larger than the amount of refrigerant passing through the low-pressure flow control device so that the refrigerant is accumulated in the receiver during air-conditioning operation with a small amount of optimal refrigerant. The flow rate adjusting device and the low pressure side flow rate adjusting device are operated. During air conditioning operation with a large amount of optimal refrigerant, the high-pressure flow rate adjustment device is such that the amount of refrigerant passing through the high-pressure side flow rate adjustment device is smaller than the refrigerant amount passing through the low-pressure side flow rate adjustment device so that the refrigerant does not accumulate in the receiver. And the low-pressure side flow control device is operated.
すなわち、冷房運転時の最適冷媒量が暖房運転時の最適冷媒量よりも多い場合、制御装置は、冷房運転を開始するとき、レシーバに冷媒を溜めないようにするために、低圧側流量調整装置を開き、高圧側流量調整装置を閉じる。暖房運転を開始するとき、レシーバに冷媒を溜めるようにするために、高圧側流量調整装置を開き、低圧側流量調整装置を閉じる。ここで、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置が同じタイプの装置の場合、通過する冷媒量は開度に比例して決まる。最適冷媒量が少ない空調運転のとき、制御装置は、高圧側流量調整装置の開度を低圧側流量調整装置の開度よりも大きくする。最適冷媒量が多い空調運転のとき、制御装置は、低圧側流量調整装置の開度を高圧側流量調整装置の開度よりも大きくする。 That is, when the optimum refrigerant amount during the cooling operation is larger than the optimum refrigerant amount during the heating operation, the control device prevents the refrigerant from accumulating in the receiver when starting the cooling operation. Open and close the high-pressure flow control device. When starting the heating operation, the high pressure side flow rate adjustment device is opened and the low pressure side flow rate adjustment device is closed in order to store the refrigerant in the receiver. Here, when the high pressure side flow rate adjustment device and the low pressure side flow rate adjustment device are devices of the same type, the amount of refrigerant passing therethrough is determined in proportion to the opening degree. When the air conditioning operation is performed with a small amount of the optimum refrigerant, the control device makes the opening degree of the high pressure side flow rate adjustment device larger than the opening degree of the low pressure side flow rate adjustment device. During the air conditioning operation with a large amount of optimum refrigerant, the control device makes the opening degree of the low pressure side flow rate adjustment device larger than the opening degree of the high pressure side flow rate adjustment device.
室温を検出する室温センサが設けられ、制御装置は、室温により空調運転の種類を判別する。室温が高いとき、最適冷媒量が多い空調運転であると判別し、室温が低いとき、最適冷媒量が少ない空調運転であると判別する。これにより、開始する空調運転が冷房運転であるか暖房運転であるかを判別できる。さらに、自動運転が開始される場合、室温および設定温度に基づいて、冷房運転あるいは暖房運転が行われるが、いずれの運転が開始されるのかを判別でき、その運転に応じた最適冷媒量にすることができる。 A room temperature sensor for detecting the room temperature is provided, and the control device determines the type of the air conditioning operation based on the room temperature. When the room temperature is high, it is determined that the air-conditioning operation has a large amount of optimum refrigerant, and when the room temperature is low, it is determined that the air-conditioning operation has a small amount of optimum refrigerant. Thereby, it can be discriminate | determined whether the air conditioning operation to start is a cooling operation or a heating operation. Further, when the automatic operation is started, the cooling operation or the heating operation is performed based on the room temperature and the set temperature, and it is possible to determine which operation is started and to set the optimum refrigerant amount according to the operation. be able to.
制御装置は、サーモオフ時に圧縮機の運転が開始するとき、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を制御する。室温が設定温度に達すると、サーモオフが行われ、圧縮機は停止する。しばらくして室温と設定温度とに温度差が生じると、圧縮機の運転が再開される。この圧縮機の運転開始時に、制御装置は、空調運転の種類に応じて、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置のうち、一方の流量調整装置を通過する冷媒量が他方の流量調整装置を通過する冷媒量よりも大きくなるように、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を動作させる。例えば、制御装置は、空調運転の種類に応じて、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置のうち、一方の流量調整装置の開度を他方の流量調整装置の開度よりも大きくする。 The control device controls the high-pressure side flow rate adjustment device and the low-pressure side flow rate adjustment device when the operation of the compressor is started when the thermostat is off. When the room temperature reaches the set temperature, the thermo-off is performed and the compressor is stopped. When a temperature difference occurs between room temperature and the set temperature after a while, the operation of the compressor is resumed. At the start of the operation of the compressor, the control device determines whether the amount of refrigerant passing through one of the high-pressure side flow control device and the low-pressure side flow control device is the other flow control device, depending on the type of air conditioning operation. The high-pressure side flow rate adjustment device and the low-pressure side flow rate adjustment device are operated so as to be larger than the refrigerant amount passing through. For example, according to the type of the air conditioning operation, the control device increases the opening degree of one of the high pressure side flow rate adjusting device and the low pressure side flow rate adjusting device to be larger than the opening degree of the other flow rate adjusting device.
制御装置は、圧縮機の運転停止前の回転数と運転開始時の回転数が異なるとき、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を通過する冷媒量が変化するように、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を動作させる。圧縮機の回転数に応じて最適冷媒量は異なる。そのため、運転開始時の回転数が運転停止前の回転数より上がったとき、最適冷媒量が多くなるのに応じて、高圧側流量調整装置を通過する冷媒量が低圧側流量調整装置を通過する冷媒量より少なくなるように、各流量調整装置を通る冷媒量が調整される。例えば、高圧側流量調整装置の開度が低圧側流量調整装置の開度より小さくされる。運転開始時の回転数が運転停止前の回転数より下がったとき、最適冷媒量が少なくなるのに応じて、高圧側流量調整装置を通過する冷媒量が低圧側流量調整装置を通過する冷媒量より多くなるように、各流量調整装置が調整される。例えば、高圧側流量調整装置の開度が低圧側流量調整装置の開度より大きくされる。 The control device adjusts the high-pressure flow rate so that the amount of refrigerant passing through the high-pressure flow rate adjusting device and the low-pressure flow rate adjusting device changes when the rotation speed before stopping the compressor is different from the rotation speed at the start of operation. The apparatus and the low-pressure side flow control device are operated. The optimum amount of refrigerant varies depending on the rotational speed of the compressor. Therefore, when the number of revolutions at the start of operation increases from the number of revolutions before the operation is stopped, the amount of refrigerant passing through the high-pressure side flow control device passes through the low-pressure side flow control device as the optimum refrigerant amount increases. The amount of refrigerant passing through each flow rate adjusting device is adjusted so as to be smaller than the amount of refrigerant. For example, the opening degree of the high pressure side flow control device is made smaller than the opening degree of the low pressure side flow control device. When the number of revolutions at the start of operation falls below the number of revolutions before the stop of operation, the amount of refrigerant that passes through the high-pressure side flow controller is reduced as the optimum amount of refrigerant decreases. Each flow rate adjusting device is adjusted to increase the flow rate. For example, the opening degree of the high-pressure side flow control device is made larger than the opening degree of the low-pressure side flow control device.
また、制御装置は、圧縮機の運転開始時の高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を通過する冷媒量が圧縮機の運転停止前の各流量調整装置を通過する冷媒量と同じになるように、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を動作させる。すなわち、圧縮機の運転停止前の回転数と運転開始時の回転数が同じとき、圧縮機の停止前後における最適冷媒量は変化しないので、停止前後における各流量調整装置を通過する冷媒量は変わらない。例えば、制御装置は、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置の開度を変えない。この場合、最適冷媒量は変化しないので、各流量調整装置の開度はそのままでよい。 In the control device, the amount of refrigerant passing through the high pressure side flow rate adjusting device and the low pressure side flow rate adjusting device at the start of operation of the compressor is the same as the amount of refrigerant passing through each flow rate adjusting device before the compressor is stopped. As described above, the high pressure side flow rate adjusting device and the low pressure side flow rate adjusting device are operated. That is, when the number of revolutions before the stop of the compressor is the same as the number of revolutions at the start of the operation, the optimum amount of refrigerant before and after the compressor stops does not change, so the amount of refrigerant that passes through each flow control device before and after the stop changes. Absent. For example, the control device does not change the opening degree of the high pressure side flow rate adjustment device and the low pressure side flow rate adjustment device. In this case, since the optimum refrigerant amount does not change, the opening degree of each flow rate adjusting device may be left as it is.
外気温を検出する外気温センサが設けられ、制御装置は、外気温に応じて圧縮機の回転数を変化させ、回転数の変化に応じて高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置を通過する冷媒量を変える。冷房運転中、外気温が上がると、圧縮機の回転数は上がり、最適冷媒量は多くなる。外気温が下がると、圧縮機の回転数は下がり、最適冷媒量は少なくなる。このように、外気温の変化に応じた最適冷媒量の増減に対応して、循環する冷媒量が増減するように、各流量調整装置を通過する冷媒量が調整される。 An outside air temperature sensor for detecting the outside air temperature is provided, and the control device changes the rotation speed of the compressor according to the outside air temperature, and passes through the high pressure side flow rate adjustment device and the low pressure side flow rate adjustment device according to the change in the rotation speed. Change the amount of refrigerant. When the outside air temperature rises during the cooling operation, the rotation speed of the compressor increases and the optimum refrigerant amount increases. When the outside air temperature decreases, the rotation speed of the compressor decreases and the optimum refrigerant amount decreases. In this way, the amount of refrigerant passing through each flow rate adjusting device is adjusted so that the amount of refrigerant circulating circulates in accordance with the increase or decrease in the optimum amount of refrigerant according to the change in the outside air temperature.
本発明によると、空調運転を開始して、すばやく空調運転の種類に応じた最適冷媒量にすることができる。これにより、空調運転を開始してから、効率のよい空調運転を行うことができ、省エネを図ることができる。 According to the present invention, it is possible to start the air-conditioning operation and quickly obtain the optimum refrigerant amount according to the type of the air-conditioning operation. Thereby, after starting an air-conditioning driving | operation, an efficient air-conditioning driving | operation can be performed and energy saving can be aimed at.
本実施形態の空気調和機は、図1に示すように、圧縮機1、凝縮器2、膨張弁3、蒸発器4を配管で接続した冷媒回路を備えている。冷媒の流れ方向に沿って、上流側から順に圧縮機1、凝縮器2、膨張弁3、蒸発器4が配置される。
The air conditioner of this embodiment is provided with the refrigerant circuit which connected the
冷媒回路を流れる冷媒の流量を調整するために、冷媒回路に、冷媒を溜めるレシーバ5が設けられる。レシーバ5は、流量調整装置6,7を介して冷媒回路に接続される。レシーバ5は、膨張弁3と並列に配置される。膨張弁3の上流側の配管から分岐した連結管がレシーバ5の入口に接続され、膨張弁3の下流側の配管から分岐した連結管がレシーバ5の出口に接続される。上流側の連結管は、凝縮器2と膨張弁3との間に接続され、下流側の連結管は、膨張弁3と蒸発器4との間に接続される。上流側の連結管に、高圧側流量調整装置6が介装され、下流側の連結管に、低圧側流量調整装置7が介装される。
In order to adjust the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit, a
膨張弁3は、冷媒の流量または圧力を調整する絞り装置である。絞り装置として、複数のキャピラリチューブを並べて、流路を切り替えるものであってもよい。また、流量調整装置6,7は、冷媒回路の配管とレシーバ5とを連通する、あるいは配管からレシーバ5を遮断するように、開閉することによって分岐管における冷媒の流れを制御する。すなわち、流量調整装置6,7は、レシーバ5内の冷媒の圧力を調整するものであり、膨張弁、流量調整弁、ストップ弁などを用いる。
The
本空気調和機は、室内機10と室外機11とからなるセパレートタイプである。空気調和機は、冷房運転、暖房運転などの空調運転を行う。図2,3に示すように、冷媒回路に四方弁12が設けられる。室内機10に、室内熱交換器13が配され、室外機11に、圧縮機1、四方弁12、室外熱交換器14、膨張弁3およびレシーバ5が配される。各熱交換器13,14に対して、それぞれ送風機が設けられる。なお、図中、15は冷媒の充填時などに使用する二方弁、16は同じく三方弁、17はバイパス配管用の二方弁である。また、レシーバ5と室外熱交換器14との間に、第1流量調整装置18が介装され、レシーバ5と室内熱交換器13との間に、第2流量調整装置19が介装される。
This air conditioner is a separate type composed of an
圧縮機1から吐出された冷媒が、空調運転に応じて四方弁12により流れ方向を切り替えられ、冷媒が凝縮器2、膨張弁3、蒸発器4を経て圧縮機1に戻る。このように冷媒が冷媒回路を循環する冷凍サイクルが形成される。図2に示すように、冷房運転あるいは除霜運転のとき、室内熱交換器13が蒸発器となり、室外熱交換器14が凝縮器となる。第1流量調整装置18が高圧側流量調整装置となり、第2流量調整装置19が低圧側流量調整装置となる。図3に示すように、暖房運転のとき、室内熱交換器13が凝縮器となり、室外熱交換器14が蒸発器となる。第2流量調整装置19が高圧側流量調整装置となり、第1流量調整装置18が低圧側流量調整装置となる。
The refrigerant discharged from the
図4に示すように、空気調和機は、冷凍サイクルを制御して、空調運転を制御する制御装置20を備えている。空気調和機には、凝縮器2の温度を検出する凝縮器温度センサ21、蒸発器4の温度を検出する蒸発器温度センサ22、圧縮機1から吐出された冷媒の吐出温度を検出する吐出温度センサ23、室温センサ24、外気温センサ25が設けられる。制御装置20は、所望の空調運転に応じて、これらの温度センサの出力に基づき、圧縮機1、送風機26、膨張弁3、流量調整装置6,7の動作を制御して、冷凍サイクルを制御する。
As shown in FIG. 4, the air conditioner includes a
なお、制御装置20は、室内機10に設けられた室内制御部と、室外機11に設けられた室外制御部とから構成される。室内制御部と室外制御部とは互いに通信可能に接続され、両者が連携して室内機10および室外機11の動作を制御する。
The
空調運転が行われるとき、制御装置20は、室温が設定温度になるように冷凍サイクルを制御する。このとき、制御装置20は、空調運転に応じて冷媒回路を循環する冷媒量が最適になるように調整する。冷媒回路に充填された冷媒の一部は、レシーバ5に溜められ、残りの冷媒が冷媒回路を循環する。循環する冷媒量のうち、COPが最大となるときの冷媒量が最適冷媒量される。最適冷媒量は、冷房運転あるいは暖房運転によって異なり、さらに圧縮機1の回転数、外気温によっても異なる。
When the air conditioning operation is performed, the
空調運転が開始すると、制御装置20は、設定温度と室温とに基づいて圧縮機1の目標回転数を設定し、目標回転数に応じて膨張弁3の開度を決める。制御装置20は、決められた運転条件にしたがって圧縮機1、膨張弁3、送風機26などを制御する。
When the air conditioning operation starts, the
そして、制御装置20は、空調運転を開始して、圧縮機1の運転を開始すると、最適冷媒量となるように冷媒量調整制御を行う。冷媒量調整制御では、空調運転の種類(冷房運転、暖房運転)、吐出温度、圧縮機1の回転数、室温、外気温、設定温度などの運転状況に応じて、各流量調整装置6,7の開度が設定される。
And the
一般的に、室外熱交換器14の容量は室内熱交換器13の容量よりも大である。そのため、冷房運転時には、より多くの冷媒が必要となる。冷房運転時の最適冷媒量は暖房運転時の最適冷媒量よりも多くなる。すなわち、冷房運転および除湿運転が最適冷媒量の多い空調運転、暖房運転が最適冷媒量の少ない空調運転とされる。
In general, the capacity of the
制御装置20は、冷媒量調整制御を行うとき、現在の運転状況に基づいて高圧側および低圧側流量調整装置6,7の開度を決め、決められた開度になるように各流量調整装置6,7を制御する。なお、運転状況に応じた各流量調整装置6,7の開度は、実験等により予め決められ、メモリに記憶されている。制御装置20は、空調運転中、現在の運転状況に応じた各流量調整装置6,7の開度をメモリから読み出し、読み出した開度に応じて各流量調整装置6,7を動作させる。なお、高圧側流量調整装置6および低圧側流量調整装置7は同じタイプの流量調整装置とされる。例えば流量調整装置として、0〜256段階の間で開度を可変でき、開度に応じた開口面積となり、通過する冷媒量を可変できる。したがって、各流量調整装置6,7の開度の大小は流量調整装置6,7を通過する冷媒量の大小に対応する。開度が大きくなるほど、通過する冷媒量は増える。
When performing the refrigerant amount adjustment control, the
冷媒量調整制御は、圧縮機1の運転が開始された時点から実行される。すなわち、リモコンから運転信号を受信したとき、あるいはタイマ予約による予約時間になったときなどの運転指示が入力されたとき、制御装置20は、空調運転を開始して、圧縮機1を動作させる。このとき、制御装置20は、運転状況に基づいて高圧側流量調整装置6および低圧側流量調整装置7の開度をそれぞれ決める。この運転開始時に、運転状況として、空調運転の種類が確認される。制御装置20は、リモコンからの運転信号あるいはタイマ予約情報に基づいて、開始される空調運転の種類を判別する。
The refrigerant amount adjustment control is executed from the time when the operation of the
冷房運転の場合、最適冷媒量が多いので、レシーバ5に冷媒を溜めないようにされる。制御装置20は、高圧側流量調整装置6を通過する冷媒量が低圧側流量調整装置7を通過する冷媒量より少なくなるように、各流量調整装置6,7を動作させる。すなわち、低圧側流量調整装置7の開度を高圧側流量調整装置6の開度よりも大きくする。あるいは、低圧側流量調整装置7を開き、高圧側流量調整装置6を閉じる。例えば、第1流量調整装置18が閉じ、第2流量調整装置19が開く。
In the case of the cooling operation, since the optimum refrigerant amount is large, the refrigerant is not accumulated in the
冷媒回路を循環する冷媒は、膨張弁3によって減圧される。高圧側流量調整装置6の開度が小さい、あるいは閉じることにより、レシーバ5には少しの冷媒が流入する、あるいは冷媒が流入しない。膨張弁3を通過した冷媒は圧力が下がり、レシーバ5内の冷媒と圧力差が生じる。レシーバ5内の圧力が高いので、レシーバ5内の冷媒は、レシーバ5から排出され、開いている低圧側流量調整装置7を通って冷媒回路に流れ込む。レシーバ5に冷媒は溜まらず、冷媒回路を循環する冷媒量が増える。
The refrigerant circulating in the refrigerant circuit is decompressed by the
暖房運転の場合、最適冷媒量が少ないので、レシーバ5に冷媒を溜めるようにされる。制御装置20は、高圧側流量調整装置6を通過する冷媒量が低圧側流量調整装置7を通過する冷媒量より多くなるように、各流量調整装置6,7を動作させる。すなわち、高圧側流量調整装置6の開度を低圧側流量調整装置7の開度よりも大きくする。あるいは、高圧側流量調整装置6を開き、低圧側流量調整装置7を閉じる。例えば、第1流量調整装置18が閉じ、第2流量調整装置19が開く。
In the case of heating operation, since the optimum amount of refrigerant is small, the refrigerant is stored in the
高圧側流量調整装置6が開くことにより、レシーバ5に冷媒が流入する。一方、低圧側流量調整装置7では、開度が小さい、あるいは閉じているので、レシーバ5から少しの冷媒が排出される、あるいは排出されない。したがって、レシーバ5に溜まる冷媒量が増え、冷媒回路を循環する冷媒量は減る。
The refrigerant flows into the
このように、空調運転を開始したときから、冷媒回路を循環する冷媒が最適冷媒量となるように各流量調整装置6,7を制御することにより、運転を開始してすぐに空調能力を高めることができる。したがって、運転効率がすばやく向上して、省エネ運転を実現できる。
As described above, since the air conditioning operation is started, the flow
空調運転の種類の他の判別方法として、室温に基づいて開始される空調運転の種類を決める。制御装置20は、リモコンなどからの運転指示が入力されると、室温センサ24から室温情報を取得する。制御装置20は、現在の室温に基づいて空調運転の種類を判別する。室温に基づいて空調運転の種類を判別するタイミングは、運転指示が入力された後の運転開始する前あるいは運転開始直後とされる。
As another method for determining the type of air-conditioning operation, the type of air-conditioning operation started based on room temperature is determined. The
現在の室温Tと第1規定温度Twおよび第2規定温度Tc(Tw<Tc)とが比較される。現在の室温Tが第1規定温度Tw以下(T≦Tw)の場合、制御装置20は、暖房運転であると判別する。現在の室温Tが第2規定温度Tc以上(T≧Tc)の場合、制御装置20は、冷房運転であると判別する。
The current room temperature T is compared with the first specified temperature Tw and the second specified temperature Tc (Tw <Tc). When the current room temperature T is equal to or lower than the first specified temperature Tw (T ≦ Tw), the
Tw<T<Tcの場合、制御装置20は、送風運転であると判別する。送風運転の場合、制御装置20は、室内機10の送風機26を動作させる。冷凍サイクルの制御は行われないので、冷媒量調整制御は行われない。なお、各流量調整装置6,7は、開いた状態とされる。このように、室温によって空調運転の種類を判別する方法は、室温に応じて冷房運転あるいは暖房運転を自動的に選択する自動運転が行われる場合に有用である。
In the case of Tw <T <Tc, the
冷房あるいは暖房の空調運転を行うとき、圧縮機1の運転が開始されると、圧縮機1から吐出する冷媒の温度は徐々に上昇する。吐出温度がほぼ一定になると、冷凍サイクルが安定する。冷凍サイクルの安定後、制御装置20は、冷媒量調整制御を続行する。
When the air conditioning operation for cooling or heating is performed, when the operation of the
空調運転中、室温と設定温度とに温度差があると、制御装置20は、温度差が小さくなるように圧縮機1の回転数および膨張弁3の開度を変化させる。このとき、制御装置20は、圧縮機1の回転数、外気温などに応じて、高圧側および低圧側流量調整装置6,7の開度を調整する。例えば、圧縮機1の回転数が上がると、制御装置20は、最適冷媒量が多くなるのに対応して、高圧側流量調整装置6の開度を小さくする、あるいは低圧側流量調整装置7の開度を大きくする。圧縮機1の回転数が下がると、制御装置20は、最適冷媒量が少なくなるのに対応して、高圧側流量調整装置6の開度を大きくする、あるいは低圧側流量調整装置7の開度を小さくする。
If there is a temperature difference between the room temperature and the set temperature during the air conditioning operation, the
図5に示すように、空調運転の開始後、ある程度時間が経過すると、室温が設定温度に達する。制御装置20は、圧縮機1を停止させ、送風機26だけを動作させる。そして、室温と設定温度とに温度差が生じると、制御装置20は、再び圧縮機1の運転を開始する。このように、空調運転中、圧縮機1の運転のオンオフを繰り返すサーモオフが行われる。
As shown in FIG. 5, the room temperature reaches the set temperature after a certain amount of time has elapsed after the start of the air conditioning operation. The
サーモオフ時にも冷媒量調整制御が行われる。制御装置20は、サーモオフ時に圧縮機1が運転を開始するとき、高圧側および低圧側流量調整装置6,7の開度を調整する。各流量調整装置6,7の開度は、圧縮機1の回転数に応じて調整される。すなわち、制御装置20は、サーモオフにより圧縮機1が停止するとき、停止前の圧縮機1の回転数および各流量調整装置6,7の開度をメモリに記憶する。そして、制御装置20は、圧縮機1の運転を開始するとき、現在の室温に基づいて圧縮機1の回転数を決め、この回転数に応じて各流量調整装置6,7の開度を設定する。
The refrigerant amount adjustment control is also performed when the thermostat is off. The
図6に示すように、圧縮機1の回転数がA、高圧側流量調整装置6および低圧側流量調整装置7の開度がa1,a2で空調運転が行われている。室温が設定温度になると、制御装置20は、圧縮機1を停止し、送風運転を行う。室温が変化して、室温と設定温度とに温度差が生じると、制御装置20は、圧縮機1の運転を開始する。制御装置20は、室温と設定温度との温度差に応じて圧縮機1の回転数Bを決め、この回転数に応じて各流量調整装置6,7の開度を決める。
As shown in FIG. 6, the air conditioning operation is performed with the rotational speed of the
サーモオフにおいて圧縮機1の運転を開始するとき、制御装置20は、一旦膨張弁3および各流量調整装置6,7を全開して、冷媒回路の圧力の平衡を取る。この後、制御装置20は、決められた開度になるように膨張弁3および各流量調整装置6,7を動作させてから、圧縮機1を動作させる。
When starting the operation of the
ここで、圧縮機1の停止前の回転数Aと運転開始時の回転数Bとが異なるとき、各流量調整装置6,7の開度は、運転停止前の開度から変更され、開度はそれぞれb1,b2となる。制御装置20は、変更後の圧縮機1の回転数B、各流量調整装置6,7の開度b1,b2をメモリに初期値として記憶する。制御装置20は、各流量調整装置6,7を一旦全開してから、決められた開度にする。以降、室温が設定温度に達するまで、空調運転が行われる。例えば、圧縮機1の回転数が上がると、制御装置20は、最適冷媒量が多くなるのに応じて、高圧側流量調整装置6の開度を小さくし、低圧側流量調整装置7の開度を大きくする。
Here, when the rotational speed A before the
このように、圧縮機1の運転開始時に圧縮機1の回転数に応じて流量調整装置6,7の開度を調整することにより、すばやく室温を設定温度にすることができ、利用者の快適性を向上できる。また、圧縮機1が停止する時間が長くなり、省エネ運転を実現できる。
Thus, by adjusting the opening degree of the flow
圧縮機1の停止前の回転数Aと運転開始時の回転数Bとが同じとき、各流量調整装置6,7の開度は、運転停止前の開度と同じにされる。各流量調整装置6,7の開度はそれぞれa1,a2に固定される。この場合、膨張弁3および流量調整装置6,7は全開されることなく、そのままの開度で圧縮機1の運転が再開される。このように、膨張弁3などの開度の調整を行う必要がないので、圧縮機1の運転をすぐに開始でき、室温を設定温度にするまでの時間を短縮できる。また、運転条件は変わらないので、すぐに最適冷媒量をとなり、効率のよい運転を行え、省エネを図れる。
When the rotational speed A before the
ところで、空調運転中、運転状況に変化があったとき、制御装置20は、運転状況の変化に応じて高圧側流量調整装置6および低圧側流量調整装置7を制御する。特に、外気温センサ25により検出された外気温に応じて、各流量調整装置6,7の開度が調整される。
By the way, when there is a change in the operating state during the air conditioning operation, the
圧縮機1の運転開始時の外気温が圧縮機1の停止時の外気温から変化したとき、制御装置20は、外気温および室温に基づいて圧縮機1の回転数を決める。例えば、冷房運転のとき、外気温が上がると、圧縮機1の回転数が停止前の回転数よりも上げられる。この回転数に応じて、冷媒回路を循環する冷媒量が多くなるように、高圧側流量調整装置6の開度を小さくし、低圧側流量調整装置7の開度を大きくする。外気温が下がった場合も、同様に冷媒回路を循環する冷媒量が少なくなるように、各流量調整装置6,7の開度が調整される。また、暖房運転の場合でも、同様に、外気温の変化に応じて最適冷媒量が増減するので、循環する冷媒量が増減するように、各流量調整装置6,7の開度が調整される。
When the outside air temperature at the start of operation of the
このように、外気温の変化に応じて流量調整装置6,7の開度を調整することにより、運転状況が変化しても、最適な冷媒量で冷媒が冷媒回路を循環する。したがって、効率のよい運転を行え、省エネとなる。
In this way, by adjusting the opening degree of the flow
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。レシーバは、出口と入口が別々に形成された構造であるが、1つの出入口を有する構造のレシーバであってもよい。この構造のレシーバでは、出入口に接続された1本の配管が分岐して、上流の連結管および下流の連結管にそれぞれ接続される。 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 receiver has a structure in which an outlet and an inlet are formed separately, but may be a receiver having a structure having one inlet / outlet. In the receiver having this structure, one pipe connected to the entrance / exit is branched and connected to the upstream connecting pipe and the downstream connecting pipe, respectively.
空調運転中に、異なる種類の空調運転に切り替わる場合がある。例えば、暖房運転中に、除霜運転が行われる。除霜運転は冷房運転であるので、除霜運転が開始するとき、制御装置は、最適冷媒量が多くなるように、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置の開度を調整する。除霜運転における空調能力が高まるので、短時間で除霜を行うことができる。 During the air conditioning operation, there may be a case of switching to a different type of air conditioning operation. For example, the defrosting operation is performed during the heating operation. Since the defrosting operation is a cooling operation, when the defrosting operation is started, the control device adjusts the opening degrees of the high pressure side flow rate adjustment device and the low pressure side flow rate adjustment device so that the optimum refrigerant amount increases. Since the air conditioning capability in the defrosting operation is increased, the defrosting can be performed in a short time.
空気調和機によっては、最適冷媒量が少ない空調運転が冷房運転、最適冷媒量が多い空調運転が暖房運転といった場合がある。このような空気調和機においても、高圧側流量調整装置および低圧側流量調整装置の開度を調整することにより、運転開始から最適冷媒量となるように冷媒量を調整できる。 Depending on the air conditioner, there are cases where the air conditioning operation with a small amount of optimum refrigerant is a cooling operation and the air conditioning operation with a large amount of optimum refrigerant is a heating operation. Also in such an air conditioner, the refrigerant amount can be adjusted so that the optimum refrigerant amount is obtained from the start of operation by adjusting the opening degrees of the high-pressure side flow rate adjusting device and the low-pressure side flow rate adjusting device.
高圧側流量調整装置と低圧側流量調整装置とが異なるタイプのものを使用してもよい。この場合、各流量調整装置の開度と通過する冷媒量との関係は、使用するタイプによって異なる。各流量調整装置の開度と通過する冷媒量との関係は、実験等により予め決められ、メモリに記憶されている。制御装置は、レシーバから冷媒を排出するとき、低圧側流量調整装置を通過する冷媒量が高圧側流量調整装置を通過する冷媒量より多くなるように、各流量調整装置の開度を制御する。レシーバに冷媒を溜めるとき、高圧側流量調整装置を通過する冷媒量が低圧側流量調整装置を通過する冷媒量より多くなるように、各流量調整装置の開度を制御する。 Different types may be used for the high pressure side flow rate adjustment device and the low pressure side flow rate adjustment device. In this case, the relationship between the opening degree of each flow control device and the amount of refrigerant passing therethrough varies depending on the type used. The relationship between the opening degree of each flow control device and the amount of refrigerant passing therethrough is determined in advance by experiments or the like and stored in the memory. When discharging the refrigerant from the receiver, the control device controls the opening degree of each flow rate adjustment device so that the refrigerant amount passing through the low pressure side flow rate adjustment device is larger than the refrigerant amount passing through the high pressure side flow rate adjustment device. When the refrigerant is stored in the receiver, the opening degree of each flow rate adjusting device is controlled so that the amount of refrigerant passing through the high pressure side flow rate adjusting device is larger than the amount of refrigerant passing through the low pressure side flow rate adjusting device.
1 圧縮機
2 凝縮器
3 膨張弁
4 蒸発器
5 レシーバ
6 高圧側流量調整装置
7 低圧側流量調整装置
10 室内機
11 室外機
12 四方弁
13 室内熱交換器
14 室外熱交換器
18 第1流量調整装置
19 第2流量調整装置
20 制御装置
21 凝縮器温度センサ
22 蒸発器温度センサ
23 吐出温度センサ
24 室温センサ
25 外気温センサ
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