JP2016014512A - Freezer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍装置、特に、冷媒回路に膨張弁と蒸発器との間を流れる冷媒によってパワー素子を冷却する冷媒ジャケットを設けた冷凍装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration apparatus, and more particularly to a refrigeration apparatus in which a refrigerant jacket for cooling a power element with a refrigerant flowing between an expansion valve and an evaporator is provided in a refrigerant circuit.
従来より、冷媒回路に膨張弁と蒸発器として機能する室外熱交換器との間を流れる冷媒によってパワー素子を冷却する冷媒ジャケットを設けた冷凍装置としての空気調和装置がある。具体的には、この冷凍装置は、圧縮機、放熱器としての室内熱交換器又は室外熱交換器、膨張弁、蒸発器としての室外熱交換器又は室内熱交換器が接続されることによって構成された冷媒回路と、パワー素子を含む電気部品を有しており運転制御を行う制御部と、を含んでいる。冷媒回路には、上記のように、膨張弁と蒸発器として機能する室外熱交換器との間を流れる冷媒によってパワー素子を冷却する冷媒ジャケットが設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an air conditioner as a refrigeration apparatus provided with a refrigerant jacket that cools a power element with refrigerant flowing between an expansion valve and an outdoor heat exchanger that functions as an evaporator in a refrigerant circuit. Specifically, this refrigeration apparatus is configured by connecting a compressor, an indoor heat exchanger or an outdoor heat exchanger as a radiator, an expansion valve, an outdoor heat exchanger or an indoor heat exchanger as an evaporator. And a control unit that has electric parts including a power element and performs operation control. As described above, the refrigerant circuit is provided with the refrigerant jacket that cools the power element with the refrigerant flowing between the expansion valve and the outdoor heat exchanger that functions as an evaporator.
そして、このような冷凍装置として、特許文献1(特開2010−25374号公報)に示すように、制御部が、パワー素子又はパワー素子の周辺部材に結露が発生しているものと判定される場合(すなわち、結露発生条件を満たす場合)に、圧縮機の回転数を上昇させる制御を行うことで、パワー素子の発熱量を増大させて、パワー素子及びその近傍における結露を抑制しようとしているものがある。 And as shown in patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-25374) as such a freezing apparatus, a control part determines with the dew condensation having generate | occur | produced in the power element or the peripheral member of the power element. In this case (that is, when the dew condensation generation condition is satisfied), the amount of heat generated by the power element is increased by performing control to increase the rotation speed of the compressor so as to suppress dew condensation in the power element and its vicinity. There is.
ところで、運転停止からやデフロスト運転後からの暖房運転開始時のような運転停止からや運転切換からの運転開始時においては、過渡的に蒸発器側に冷媒が不足した状態になり、冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力(冷凍サイクルの低圧)が過度に低下する場合がある。そして、このような冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下は、冷媒ジャケットの温度低下を発生させ、パワー素子及びその近傍における結露を発生させる要因になる。 By the way, when the operation is stopped after the operation is stopped or when the heating operation is started after the defrost operation or when the operation is started after the operation is switched, the refrigerant becomes transiently insufficient on the evaporator side. The pressure of the flowing refrigerant (low pressure of the refrigeration cycle) may decrease excessively. Then, such a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket causes a decrease in the temperature of the refrigerant jacket, which causes dew condensation in the power element and the vicinity thereof.
ここで、このような運転停止からや運転切換からの運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露に対して、上記従来の圧縮機の回転数を上昇させる制御を適用することが考えられる。 Here, with respect to the dew condensation in the power element and the vicinity thereof caused by a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation from such operation stop or operation switching, the above conventional compressor It is conceivable to apply control that increases the rotational speed.
しかし、上記従来の圧縮機の回転数を上昇させる制御では、パワー素子の発熱量の増大が冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に追従できず、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露を抑制することができないおそれがある。また、上記従来の圧縮機の回転数を上昇させる制御では、蒸発器側から圧縮機に吸入される冷媒の流量を増加させることになるため、むしろ、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下を進行させるおそれさえもある。 However, in the control for increasing the rotational speed of the conventional compressor, the increase in the heat generation amount of the power element cannot follow the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket, and the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation Condensation in the power element and its vicinity due to a transient drop in pressure may not be suppressed. Further, in the control for increasing the rotational speed of the conventional compressor, the flow rate of the refrigerant sucked into the compressor from the evaporator side is increased, so that the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is rather There is even a risk of a progressive drop in the process.
本発明の課題は、冷媒回路に膨張弁と蒸発器との間を流れる冷媒によってパワー素子を冷却する冷媒ジャケットを設けた冷凍装置において、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露を抑制できるようにすることにある。 An object of the present invention is to provide a refrigeration apparatus in which a refrigerant jacket for cooling a power element by a refrigerant flowing between an expansion valve and an evaporator is provided in a refrigerant circuit, and the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is transient. An object of the present invention is to be able to suppress dew condensation in the power element and its vicinity due to the decrease.
第1の観点にかかる冷凍装置は、圧縮機、放熱器、膨張弁、蒸発器が接続されることによって構成された冷媒回路と、パワー素子を含む電気部品を有しており運転制御を行う制御部と、を含んでいる。冷媒回路には、膨張弁と蒸発器との間を流れる冷媒によってパワー素子を冷却する冷媒ジャケットが設けられている。そして、制御部は、パワー素子又はパワー素子の周辺部材に結露が発生しているものと判定される結露発生条件を満たす場合に、膨張弁の開度を大開度側に制限する結露保護制御を行う。 A refrigerating apparatus according to a first aspect includes a refrigerant circuit configured by connecting a compressor, a radiator, an expansion valve, and an evaporator, and an electric component including a power element, and performs control of operation. Part. The refrigerant circuit is provided with a refrigerant jacket that cools the power element by the refrigerant flowing between the expansion valve and the evaporator. The control unit performs condensation protection control that restricts the opening degree of the expansion valve to the large opening side when the condensation condition that determines that condensation occurs in the power element or the peripheral member of the power element is satisfied. Do.
ここでは、上記のように、結露発生条件を満たす場合に膨張弁の開度を大開度側に制限する結露保護制御を行うことによって、強制的に膨張弁の開度を大きくするようにしている。このため、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力(冷凍サイクルの低圧)の過渡的な低下によって結露発生条件を満たす状態になっても、膨張弁の上流側に存在する冷媒を速やかに冷媒ジャケット側に流入させて、冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下を緩和し、冷媒ジャケットの温度低下を抑制することができる。また、ここで、冷媒回路に膨張弁が複数設けられている場合には、膨張弁の上流側に存在する冷媒を速やかに冷媒ジャケット側に流入させる作用が得られやすくするために、冷媒回路において、冷媒ジャケットの上流側で、かつ、冷媒ジャケットに最も近い部分に位置する冷凍サイクルの低圧まで減圧するための膨張弁を制御対象とすることが好ましい。 Here, as described above, when the condensation occurrence condition is satisfied, the opening degree of the expansion valve is forcibly increased by performing the condensation protection control that restricts the opening degree of the expansion valve to the large opening degree side. . For this reason, the refrigerant existing upstream of the expansion valve is not affected by the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation (low pressure in the refrigeration cycle). By promptly flowing into the refrigerant jacket side, a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket can be mitigated, and a temperature decrease in the refrigerant jacket can be suppressed. Here, in the case where a plurality of expansion valves are provided in the refrigerant circuit, in the refrigerant circuit, in order to make it easy to obtain the action of promptly flowing the refrigerant existing upstream of the expansion valve to the refrigerant jacket side. The expansion valve for reducing the pressure to the low pressure of the refrigeration cycle located upstream of the refrigerant jacket and closest to the refrigerant jacket is preferably controlled.
これにより、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露を抑制することができる。 Thereby, the dew condensation in the power element and its vicinity resulting from the transient fall of the pressure of the refrigerant which flows through the refrigerant jacket at the time of the start of operation can be controlled here.
また、結露発生条件を満たすかどうかは、冷媒ジャケットの温度、パワー素子の温度、及び/又は、蒸発器を流れる冷媒の温度等のように、冷媒ジャケットやパワー素子、蒸発器の温度のような結露が発生する部品や結露の発生要因となる機器の温度に基づいて判定することが考えられる。例えば、冷媒ジャケットの温度がジャケット結露発生温度を下回っているかどうか、パワー素子の温度がパワー素子結露発生温度を下回っているかどうか、及び/又は、蒸発器を流れる冷媒の蒸発温度と液側温度との温度差が結露発生温度差を上回っているかどうか等によって判定することができる。ここで、結露発生温度は、固定の温度値でもよいが、外気温度等のパワー素子や冷媒ジャケットの雰囲気温度によって露点温度が変化することを考慮して、パワー素子や冷媒ジャケットの雰囲気温度によって可変される温度値にしてもよい。このように、冷媒ジャケットやパワー素子、蒸発器の温度のような結露が発生する部品や結露の発生要因となる機器の温度に基づいて結露発生条件を満たすかどうかを判定すれば、パワー素子又はパワー素子の周辺部材に結露が発生しているかどうかを適切に判定することができる。 In addition, whether or not the condition for generating condensation is satisfied, such as the temperature of the refrigerant jacket, the power element, and the evaporator, such as the temperature of the refrigerant jacket, the temperature of the power element, and / or the temperature of the refrigerant flowing through the evaporator. It is conceivable to make a determination based on the temperature of a part that causes condensation or a device that causes condensation. For example, whether the temperature of the refrigerant jacket is lower than the jacket condensation generation temperature, whether the power element temperature is lower than the power element condensation generation temperature, and / or the evaporation temperature and the liquid side temperature of the refrigerant flowing through the evaporator, It is possible to determine whether or not the difference in temperature exceeds the dew condensation temperature difference. Here, the dew generation temperature may be a fixed temperature value, but is variable depending on the ambient temperature of the power element and the refrigerant jacket in consideration of the change of the dew point temperature depending on the ambient temperature of the power element and the refrigerant jacket such as the outside air temperature. It may be a temperature value to be set. In this way, if it is determined whether or not the condensation occurrence condition is satisfied based on the temperature of the component that causes condensation such as the temperature of the refrigerant jacket, the power element, and the evaporator, or the equipment that causes the condensation, the power element or It is possible to appropriately determine whether or not condensation has occurred on the peripheral members of the power element.
第2の観点にかかる冷凍装置は、第1の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、結露保護制御において、膨張弁の下限開度を大きくすることによって膨張弁の開度を大開度側に制限する。 The refrigeration apparatus according to the second aspect is the refrigeration apparatus according to the first aspect, wherein the controller increases the lower limit opening of the expansion valve to increase the opening of the expansion valve to a larger opening in the condensation protection control. Restrict.
結露保護制御においては、例えば、膨張弁の開度を現在開度よりも強制的に大きくすることによって大開度側に制限することが考えられる。しかし、冷凍装置の運転時には、膨張弁の開度が、圧縮機に吸入される冷媒の過熱度が目標過熱度になるように制御されたり(過熱度制御)、圧縮機から吐出される冷媒の温度が目標吐出温度になるように制御される(吐出温度制御)等の何らかの制御がなされる場合がある。このように、過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁の開度制御がなされる場合には、過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁の開度制御を継続しつつ、膨張弁の開度を大開度側に制限することが可能な結露保護制御を採用することが好ましい。 In the dew condensation protection control, for example, it is conceivable to limit the expansion valve to the large opening side by forcibly increasing the opening degree of the expansion valve from the current opening degree. However, during the operation of the refrigeration system, the opening degree of the expansion valve is controlled so that the superheat degree of the refrigerant sucked into the compressor becomes the target superheat degree (superheat degree control), or the refrigerant discharged from the compressor In some cases, some control is performed such that the temperature is controlled to be the target discharge temperature (discharge temperature control). As described above, when the opening degree control of the expansion valve such as the superheat degree control or the discharge temperature control is performed, the opening degree of the expansion valve is opened while continuing the opening degree control of the expansion valve such as the superheat degree control or the discharge temperature control. It is preferable to employ dew condensation protection control capable of limiting the degree to the large opening degree side.
そこで、ここでは、上記のように、結露保護制御として膨張弁の下限開度を大きくすることによって膨張弁の開度を大開度側に制限するようにしている。 Therefore, here, as described above, as the dew condensation protection control, the opening degree of the expansion valve is limited to the large opening degree side by increasing the lower limit opening degree of the expansion valve.
これにより、ここでは、運転時に過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁の開度制御がなされる場合であっても、このような膨張弁の開度制御を継続しつつ、結露保護制御を行うことができる。 Thus, here, even when the opening degree control of the expansion valve such as superheat degree control and discharge temperature control is performed during operation, the condensation protection control is performed while continuing the opening degree control of the expansion valve. It can be carried out.
第3の観点にかかる冷凍装置は、第1又は第2の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、パワー素子又はパワー素子の周辺部材に結露が発生していないものと判定される結露抑制条件を満たすまで、結露保護制御を行う。 The refrigeration apparatus according to the third aspect is the refrigeration apparatus according to the first or second aspect, wherein the control unit determines that no condensation occurs on the power element or a peripheral member of the power element. Condensation protection control is performed until the value is satisfied.
ここでは、上記のように、結露抑制条件を満たすまで結露保護制御を行うようにしている。すなわち、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露が抑制されるまで結露保護制御を行うようにしている。 Here, as described above, the condensation protection control is performed until the condensation suppression condition is satisfied. That is, here, the dew condensation protection control is performed until the dew condensation is suppressed in the power element and its vicinity due to the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation.
これにより、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露を抑制したことを確認して結露保護制御を終了することができる。 Thereby, it is confirmed here that the condensation in the power element and its vicinity due to the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is suppressed, and the condensation protection control can be terminated.
また、結露抑制条件を満たすかどうかは、結露発生条件と同様に、冷媒ジャケットの温度、パワー素子の温度、及び/又は、蒸発器を流れる冷媒の温度等のように、冷媒ジャケットやパワー素子、蒸発器の温度のような結露が発生する部品や結露の発生要因となる機器の温度に基づいて判定することが考えられる。例えば、冷媒ジャケットの温度がジャケット結露抑制温度を上回っているかどうか、パワー素子の温度がパワー素子結露抑制温度を上回っているかどうか、及び/又は、蒸発器を流れる冷媒の蒸発温度と液側温度との温度差が結露抑制温度差を下回っているかどうか等によって判定することができる。この場合、結露が抑制された状態にあることを明確に検知するために、結露抑制温度を結露発生温度よりも高い温度値に設定し、結露抑制温度差を結露発生温度差よりも低い温度値に設定することが好ましい。また、結露抑制温度は、固定の温度値でもよいが、外気温度等のパワー素子や冷媒ジャケットの雰囲気温度によって露点温度が変化することを考慮して、パワー素子や冷媒ジャケットの雰囲気温度によって可変される温度値にしてもよい。このように、冷媒ジャケットやパワー素子、蒸発器の温度のような結露が発生する部品や結露の発生要因となる機器の温度に基づいて結露抑制条件を満たすかどうかを判定すれば、パワー素子又はパワー素子の周辺部材の結露が抑制されたかどうかを適切に判定することができる。 Further, whether or not the dew condensation suppression condition is satisfied is similar to the dew condensation occurrence condition, such as the temperature of the refrigerant jacket, the temperature of the power element, and / or the temperature of the refrigerant flowing through the evaporator, It is conceivable to make a determination based on the temperature of a part that causes condensation, such as the temperature of an evaporator, or the temperature of a device that causes condensation. For example, whether the temperature of the refrigerant jacket exceeds the jacket condensation suppression temperature, whether the temperature of the power element exceeds the power element condensation suppression temperature, and / or the evaporation temperature and liquid side temperature of the refrigerant flowing through the evaporator, It can be determined by whether or not the temperature difference is less than the dew condensation suppression temperature difference. In this case, in order to clearly detect that condensation is suppressed, the condensation suppression temperature is set to a temperature value higher than the condensation occurrence temperature, and the condensation suppression temperature difference is a temperature value lower than the condensation occurrence temperature difference. It is preferable to set to. In addition, the dew condensation suppression temperature may be a fixed temperature value, but is variable depending on the ambient temperature of the power element and the refrigerant jacket in consideration that the dew point temperature varies depending on the ambient temperature of the power element and the refrigerant jacket such as the outside air temperature. The temperature value may be a certain value. Thus, if it is determined whether or not the dew condensation suppression condition is satisfied based on the temperature of the refrigerant jacket, the power element, the part where condensation occurs such as the temperature of the evaporator, or the equipment that causes the condensation, the power element or It is possible to appropriately determine whether or not condensation on the peripheral members of the power element is suppressed.
第4の観点にかかる冷凍装置は、第3の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、結露保護制御を行っても、結露抑制条件を満たさず、かつ、パワー素子又はパワー素子の周辺部材における結露が進行しているものと判定される待機条件を満たす場合に、圧縮機を停止させる待機制御を行う。 In the refrigeration apparatus according to the fourth aspect, in the refrigeration apparatus according to the third aspect, the control unit does not satisfy the dew condensation suppression condition even when the dew condensation protection control is performed, and the power element or the peripheral member of the power element When the standby condition for determining that condensation is in progress is satisfied, standby control is performed to stop the compressor.
運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が過大な場合には、結露保護制御を行っても、これに起因するパワー素子及びその近傍における結露が抑制されないおそれがある。このような場合に結露保護制御を継続していても、パワー素子又はパワー素子の周辺部材における結露が進行してしまい、パワー素子やパワー素子の近傍の電気部品の故障を発生させるおそれがある。 When the transient drop in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is excessive, there is a possibility that the dew condensation in the power element and its vicinity due to this will not be suppressed even if the dew condensation protection control is performed. In such a case, even if the dew condensation protection control is continued, the dew condensation on the power element or the peripheral member of the power element proceeds, and there is a risk of causing a failure of the power element or an electrical component near the power element.
そこで、ここでは、上記のように、結露保護制御を行っても、結露抑制条件を満たさず、かつ、待機条件を満たす場合には、運転を継続しつつパワー素子又はパワー素子の周辺部材における結露を抑制することを一旦諦めて、圧縮機を停止させる待機制御を行うようにしている。 Therefore, here, as described above, even if the dew condensation protection control is performed, if the dew condensation suppression condition is not satisfied and the standby condition is satisfied, the dew condensation on the power element or the peripheral member of the power element is continued while continuing the operation. The control for stopping the compressor is temporarily given, and standby control for stopping the compressor is performed.
これにより、ここでは、結露保護制御を行ってもパワー素子又はパワー素子の周辺部材における結露が進行してしまう程に運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が過大な場合に、パワー素子やパワー素子の近傍の電気部品の故障を防ぐことを優先することができる。 As a result, here, even if the dew condensation protection control is performed, the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is excessive so that the dew condensation on the power element or the peripheral member of the power element proceeds. In addition, priority can be given to preventing failure of the power element and electrical components in the vicinity of the power element.
また、待機条件を満たすかどうかは、結露抑制条件を満たさない状態で結露保護制御が継続している時間に基づいて判定することが考えられる。例えば、結露発生条件を満たしてからの時間等が、待機時間に達したかどうかによって判定することができる。ここで、待機条件として、待機時間だけでなく、冷媒ジャケットの温度、及び/又は、パワー素子の温度等のように、冷媒ジャケットやパワー素子のような結露が発生する部品の温度に基づく判定も加えるようにしてもよい。例えば、結露発生条件を満たしてから冷媒ジャケットの温度がジャケット待機温度を下回っている、及び/又は、パワー素子の温度がパワー素子待機温度を下回っている時間が、待機時間に達したかどうかによって判定することができる。この場合、結露が進行している状態にあることを明確に検知するために、待機温度を結露発生温度以下でかつ結露抑制温度よりも高い温度値に設定することが好ましい。また、待機温度は、固定の温度値でもよいが、外気温度等のパワー素子や冷媒ジャケットの雰囲気温度によって露点温度が変化することを考慮して、パワー素子や冷媒ジャケットの雰囲気温度によって可変される温度値にしてもよい。このように、結露抑制条件を満たさない状態で結露保護制御が継続している時間に基づいて待機条件を満たすかどうかを判定すれば、パワー素子又はパワー素子の周辺部材における結露が進行しているかどうかを適切に判定することができる。 Whether or not the standby condition is satisfied may be determined based on the time during which the condensation protection control is continued in a state where the condensation suppression condition is not satisfied. For example, the determination can be made based on whether or not the time after satisfying the dew condensation occurrence condition has reached the standby time. Here, as a standby condition, not only the standby time but also a determination based on the temperature of a component such as a refrigerant jacket or a power element that causes condensation, such as the temperature of the refrigerant jacket and / or the temperature of the power element. You may make it add. For example, depending on whether or not the time when the refrigerant jacket temperature is lower than the jacket standby temperature and / or the time when the power element temperature is lower than the power element standby temperature has reached the standby time after satisfying the dew condensation generation condition Can be determined. In this case, in order to clearly detect that the dew condensation is in progress, it is preferable to set the standby temperature to a temperature value lower than the dew condensation temperature and higher than the dew condensation suppression temperature. The standby temperature may be a fixed temperature value, but is variable depending on the ambient temperature of the power element and the refrigerant jacket in consideration of the dew point temperature changing depending on the ambient temperature of the power element and the refrigerant jacket such as the outside air temperature. It may be a temperature value. In this way, if it is determined whether or not the standby condition is satisfied based on the time during which the dew condensation protection control is continued in a state where the dew condensation suppression condition is not satisfied, the dew condensation is progressing in the power element or the peripheral member of the power element. Whether or not can be determined appropriately.
第5の観点にかかる冷凍装置は、第4の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、待機制御の後に圧縮機を起動して、結露発生条件を満たすかどうかを再度判定する。そして、制御部は、結露発生条件を満たす場合に、結露保護制御を再度行い、結露保護制御を行っても、結露抑制条件を満たさず、かつ、待機条件を満たす場合に、待機制御を再度行う。 In the refrigeration apparatus according to the fifth aspect, in the refrigeration apparatus according to the fourth aspect, the control unit activates the compressor after the standby control and determines again whether or not the dew condensation generation condition is satisfied. The control unit performs the condensation protection control again when the condensation occurrence condition is satisfied, and performs the standby control again when the condensation suppression condition is not satisfied and the standby condition is satisfied even when the condensation protection control is performed. .
結露保護制御を含む運転が行われる前後では、冷媒回路内における冷媒の分布状態が変化するため、前の運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下の程度に比べて、次の運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下の程度が小さくなる場合がある。 Before and after the operation including condensation protection control is performed, the distribution state of the refrigerant in the refrigerant circuit changes, so the following is compared with the degree of transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of the previous operation. In some cases, the degree of transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of the operation becomes small.
そこで、ここでは、上記のように、待機制御の後に圧縮機を起動して結露発生条件を満たすかどうかを再度判定するようにしている。このため、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が結露発生条件を満たさない程度まで小さくなっている場合には、そのまま結露保護制御を行うことなく、運転を継続することができる。そして、ここでは、上記のように、結露発生条件を満たす場合には結露保護制御を再度行うようにしている。このため、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が結露発生条件を満たすが、結露保護制御によって結露が抑制される程度まで小さくなっている場合には、結露保護制御を再度行うことで結露抑制条件が満たされ、運転を継続することができる。そして、ここでは、上記のように、結露保護制御を行っても、結露抑制条件を満たさず、かつ、待機条件を満たす場合には待機制御を再度行うようにしている。このため、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が結露保護制御によって結露が抑制される程度まで小さくなっていない場合には、待機制御を再度行うことができる。すなわち、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が結露保護制御によって結露が抑制される程度まで小さくなるまで、待機制御及びその後の圧縮機の起動を含む一連の判定や制御を繰り返すことができる。 Therefore, as described above, after the standby control, the compressor is started to determine again whether the dew condensation generation condition is satisfied. For this reason, if the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is so small that it does not satisfy the dew condensation generation condition, the operation should be continued without performing dew condensation protection control. Can do. In this case, as described above, the condensation protection control is performed again when the condensation occurrence condition is satisfied. For this reason, a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation satisfies the dew generation condition, but if the dew condensation control is small enough to suppress dew condensation control, the dew condensation protection control is performed. By performing again, the dew condensation suppression condition is satisfied and the operation can be continued. In this case, as described above, even when the dew condensation protection control is performed, if the dew condensation suppression condition is not satisfied and the standby condition is satisfied, the standby control is performed again. For this reason, when the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is not reduced to the extent that dew condensation is suppressed by the dew condensation protection control, standby control can be performed again. That is, a series of judgments and controls including standby control and subsequent compressor start-up until a transient drop in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is reduced to the extent that dew condensation is suppressed by dew condensation protection control. Can be repeated.
これにより、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が過大な場合であっても、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露を抑制することができる。 Thereby, here, even if the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is excessive, it is caused by the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation. Condensation in the power element and its vicinity can be suppressed.
第6の観点にかかる冷凍装置は、第5の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、待機制御の回数が上限待機回数以上になった場合に、圧縮機の起動を行わずに異常停止させる。 In the refrigeration apparatus according to the sixth aspect, in the refrigeration apparatus according to the fifth aspect, when the number of times of standby control is equal to or greater than the upper limit number of standby times, the control unit abnormally stops without starting the compressor. .
待機制御及びその後の圧縮機の起動を含む一連の判定や制御が何度も繰り返される場合には、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露が過大であること、あるいは、膨張弁やセンサ類の故障等の他の異常要因も疑う必要がある。 When a series of judgments and controls including standby control and subsequent compressor start-up are repeated many times, the power element and its vicinity caused by a transient drop in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation It is necessary to suspect that the dew condensation is excessive or other abnormal factors such as failure of expansion valves and sensors.
そこで、ここでは、上記のように、待機制御の回数が上限待機回数以上になった場合に、異常停止させて圧縮機の起動を行わないようにしている。 Therefore, here, as described above, when the number of standby control times exceeds the upper limit standby frequency, the compressor is not started by abnormally stopping.
これにより、ここでは、異常停止とともに異常コードを表示する等によって、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における過大な結露を含む様々な異常要因を含めた点検が必要であることを知らせることができる。 As a result, various abnormalities including excessive dew condensation in the power element and its vicinity due to a transient drop in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation, such as by displaying an abnormal code together with an abnormal stop, are here. It can be informed that inspection including factors is necessary.
第7の観点にかかる冷凍装置は、第1〜第6の観点にかかる冷凍装置のいずれかにおいて、制御部が、運転開始時に、膨張弁の開度を起動開度に設定する起動制御を行っている。そして、制御部は、結露発生条件を満たすものと判定した場合に、起動開度が大きくなるように補正する結露抑制起動開度補正を行う。 In the refrigeration apparatus according to the seventh aspect, in any one of the refrigeration apparatuses according to the first to sixth aspects, the control unit performs start control for setting the opening degree of the expansion valve to the start opening degree at the start of operation. ing. Then, when it is determined that the dew condensation generation condition is satisfied, the control unit performs dew condensation suppression start opening correction for correcting the start opening to be increased.
ここでは、上記のように、運転開始時に膨張弁の開度を起動開度に設定する起動制御を行うようにしている。そして、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下は、起動制御時にも発生するため、起動制御時における膨張弁の起動開度をどのように設定するかが、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下の程度に影響することになる。 Here, as described above, activation control is performed in which the opening of the expansion valve is set to the activation opening at the start of operation. Since a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation also occurs during start-up control, how to set the start-up opening degree of the expansion valve during start-up control This will affect the degree of transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket.
そこで、ここでは、上記のように、結露発生条件を満たすものと判定した場合に、起動開度が大きくなるように補正する結露抑制起動開度補正を行うようにしている。すなわち、結露発生条件を満たす運転が行われる場合には、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露が発生しやすいものとみなして、起動開度が大きくなるように補正するのである。このため、例えば、結露発生条件を満たすものと判定された運転が行われた場合に、起動開度が大きくなるように補正しておき、この補正された起動開度を次の起動制御時に使用することができる。そうすると、結露発生条件を満たす場合だけでなく、起動制御時においても、膨張弁の開度を大きくすることができ、膨張弁の上流側に存在する冷媒を速やかに冷媒ジャケット側に流入させて、冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下を緩和し、冷媒ジャケットの温度低下を抑制することができる。 Therefore, here, as described above, when it is determined that the dew generation condition is satisfied, the dew condensation suppression start opening correction is performed so that the start opening is increased. That is, when an operation that satisfies the dew generation condition is performed, it is considered that condensation is likely to occur in the power element and its vicinity due to a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation. The starting opening is corrected so as to increase. For this reason, for example, when an operation that has been determined to satisfy the dew condensation occurrence condition is performed, the start opening is corrected so as to increase, and this corrected start opening is used for the next start control. can do. Then, not only when the dew condensation generation condition is satisfied, but also at the time of starting control, the opening degree of the expansion valve can be increased, and the refrigerant existing on the upstream side of the expansion valve is allowed to flow quickly into the refrigerant jacket side, A transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket can be mitigated, and a temperature decrease in the refrigerant jacket can be suppressed.
これにより、ここでは、起動制御も含めた運転開始時において、冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露の抑制に寄与することができる。 Thereby, here, at the time of starting the operation including the start-up control, it is possible to contribute to suppression of dew condensation in the power element and its vicinity due to a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket.
また、例えば、上記の待機制御が行われた場合には、その後の圧縮機の起動時において、大きくなるように補正された起動開度が膨張弁の起動開度として使用されることになる。このため、待機制御後の圧縮機の起動時において、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が小さくなりやすくなり、これにより、待機制御後の圧縮機の起動時においても、冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露の抑制に寄与することができる。 For example, when the above standby control is performed, the startup opening corrected so as to increase at the subsequent startup of the compressor is used as the startup opening of the expansion valve. For this reason, at the time of starting the compressor after standby control, a transient drop in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is likely to be reduced, and even at the time of starting the compressor after standby control. In addition, it is possible to contribute to suppression of dew condensation in the power element and its vicinity due to a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket.
第8の観点にかかる冷凍装置は、第7の観点にかかる冷凍装置において、制御部が、圧縮機に吸入される冷媒が圧縮機の保護が必要な湿り状態になっているものと判定される湿り発生条件を満たす場合に、起動開度が小さくなるように補正する湿り抑制起動開度補正を行う。 In the refrigeration apparatus according to the eighth aspect, in the refrigeration apparatus according to the seventh aspect, the control unit determines that the refrigerant sucked into the compressor is in a wet state that requires protection of the compressor. When the wetness generation condition is satisfied, the wetness suppression start-up opening degree correction is performed so that the start-up opening degree is reduced.
上記の結露抑制起動開度補正が行われると、膨張弁の起動開度が大きくなるため、起動開度が大きくなり過ぎると、圧縮機に液冷媒が吸入される液圧縮が発生するおそれがある。 When the above-described dew condensation suppression start-up opening degree correction is performed, the start-up opening degree of the expansion valve becomes large. If the start-up opening degree becomes too large, there is a risk that liquid compression in which liquid refrigerant is sucked into the compressor may occur. .
そこで、ここでは、上記のように、湿り発生条件を満たすものと判定した場合に、起動開度が小さくなるように補正する湿り抑制起動開度補正を行うようにしている。すなわち、湿り発生条件を満たす運転が行われる場合には、圧縮機に吸入される冷媒が圧縮機の保護が必要な湿り状態になっているものとみなして、起動開度が小さくなるように補正するのである。このため、例えば、湿り発生条件を満たすものと判定された運転が行われた場合に、起動開度が小さくなるように補正しておき、この補正された起動開度を次の起動制御時に使用することができる。そうすると、圧縮機に吸入される冷媒が圧縮機の保護が必要な湿り状態になることを防ぐととともに、結露抑制起動開度補正によって起動開度が大きくなり過ぎるのを防ぐことができる。 Therefore, here, as described above, when it is determined that the wetness generation condition is satisfied, the wetness suppression start-up opening correction is performed so that the start-up opening is corrected to be small. In other words, when an operation that satisfies the wetness generation condition is performed, the refrigerant sucked into the compressor is regarded as being in a wet state that requires protection of the compressor, and the starting opening is corrected to be small. To do. For this reason, for example, when an operation determined to satisfy the wetness generation condition is performed, the start opening is corrected to be small, and the corrected start opening is used for the next start control. can do. Then, it is possible to prevent the refrigerant sucked into the compressor from entering a wet state that requires protection of the compressor, and it is possible to prevent the start opening from becoming too large due to the dew condensation suppression start opening correction.
これにより、ここでは、起動制御も含めた運転開始時において、圧縮機に吸入される冷媒が圧縮機の保護が必要な湿り状態になることを防ぎつつ、冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露の抑制に寄与することができる。 Thereby, here, at the start of operation including the start-up control, the refrigerant sucked into the compressor is prevented from entering a wet state that requires protection of the compressor, and the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket is transiently changed. It is possible to contribute to suppression of dew condensation in the power element and the vicinity thereof due to excessive decrease.
また、湿り発生条件を満たすかどうかは、圧縮機の運転状態を示す温度や圧力に基づいて判定することが考えられる。例えば、圧縮機から吐出される冷媒の過熱度が湿り発生過熱度を下回っているかどうか等によって判定することができる。このように、圧縮機の運転状態を示す温度や圧力に基づいて湿り発生条件を満たすかどうかを判定すれば、圧縮機に吸入される冷媒が圧縮機の保護が必要な湿り状態になっているかどうかを適切に判定することができる。 In addition, it is conceivable to determine whether or not the wetness generation condition is satisfied based on the temperature and pressure indicating the operation state of the compressor. For example, the determination can be made based on whether or not the superheat degree of the refrigerant discharged from the compressor is lower than the wetness generated superheat degree. As described above, if it is determined whether or not the wetness generation condition is satisfied based on the temperature and pressure indicating the operation state of the compressor, whether the refrigerant sucked into the compressor is in a wet state that requires protection of the compressor. Whether or not can be determined appropriately.
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の観点にかかる冷凍装置では、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露を抑制することができる。 In the refrigeration apparatus according to the first aspect, it is possible to suppress dew condensation in the power element and its vicinity due to a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation.
第2の観点にかかる冷凍装置では、運転時に過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁の開度制御がなされる場合であっても、このような膨張弁の開度制御を継続しつつ、結露保護制御を行うことができる。 In the refrigeration apparatus according to the second aspect, even when the opening degree control of the expansion valve such as the superheat degree control and the discharge temperature control is performed during operation, the opening degree control of the expansion valve is continued, Condensation protection control can be performed.
第3の観点にかかる冷凍装置では、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露を抑制したことを確認して結露保護制御を終了することができる。 In the refrigeration apparatus according to the third aspect, the dew condensation protection control is terminated after confirming that dew condensation has been suppressed in the power element and its vicinity due to a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation. be able to.
第4の観点にかかる冷凍装置では、結露保護制御を行ってもパワー素子又はパワー素子の周辺部材における結露が進行してしまう程に運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が過大な場合に、パワー素子やパワー素子の近傍の電気部品の故障を防ぐことを優先することができる。 In the refrigeration apparatus according to the fourth aspect, the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation transiently decreases so that the dew condensation on the power element or the peripheral member of the power element proceeds even if the dew condensation protection control is performed. In the case where the power element is excessive, priority can be given to preventing the failure of the power element and the electrical components in the vicinity of the power element.
第5の観点にかかる冷凍装置では、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が過大な場合であっても、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露を抑制することができる。 In the refrigeration apparatus according to the fifth aspect, even if the transient drop in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is excessive, the transient pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is Condensation in the power element and its vicinity due to the reduction can be suppressed.
第6の観点にかかる冷凍装置では、異常停止とともに異常コードを表示する等によって、運転開始時の冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における過大な結露を含む様々な異常要因を含めた点検が必要であることを知らせることができる。 In the refrigeration system according to the sixth aspect, excessive dew condensation in the power element and its vicinity due to a transient drop in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket at the start of operation is displayed by displaying an abnormal code together with an abnormal stop. It is possible to inform that inspection including various abnormal factors is necessary.
第7の観点にかかる冷凍装置では、起動制御も含めた運転開始時において、冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露の抑制に寄与することができる。 In the refrigeration apparatus according to the seventh aspect, at the start of operation including start-up control, it is possible to contribute to suppression of dew condensation in the power element and its vicinity due to a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket. .
第8の観点にかかる冷凍装置では、起動制御も含めた運転開始時において、圧縮機に吸入される冷媒が圧縮機の保護が必要な湿り状態になることを防ぎつつ、冷媒ジャケットを流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子及びその近傍における結露の抑制に寄与することができる。 In the refrigeration apparatus according to the eighth aspect, at the start of operation including start-up control, the refrigerant sucked into the compressor is prevented from entering a wet state that requires protection of the compressor, and the refrigerant flowing through the refrigerant jacket is prevented. It can contribute to suppression of dew condensation in the power element and its vicinity due to a transient drop in pressure.
以下、本発明にかかる冷凍装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる冷凍装置の実施形態の具体的な構成は、下記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。 Hereinafter, an embodiment of a refrigeration apparatus according to the present invention will be described based on the drawings. In addition, the specific structure of embodiment of the freezing apparatus concerning this invention is not restricted to the following embodiment and its modification, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
(1)空気調和装置(冷凍装置)の構成
図1は、本発明にかかる冷凍装置の一実施形態としての空気調和装置1の概略構成図である。図2は、パワー素子72及びパワー素子72の周辺部材を示す断面図である。図3は、パワー素子72及びパワー素子72の周辺部材を示す側面図である。図4は、空気調和装置1の制御ブロック図である。
(1) Configuration of Air Conditioner (Refrigeration Device) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an air conditioner 1 as an embodiment of a refrigeration device according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことが可能な装置である。空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット4とが接続されることによって構成されている。ここで、室外ユニット2と室内ユニット4とは、液冷媒連絡管5及びガス冷媒連絡管6を介して接続されている。すなわち、空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、室外ユニット2と、室内ユニット4とが冷媒連絡管5、6を介して接続されることによって構成されている。
The air conditioner 1 is a device capable of cooling and heating a room such as a building by performing a vapor compression refrigeration cycle. The air conditioner 1 is mainly configured by connecting an
<室内ユニット>
室内ユニット4は、室内に設置されており、冷媒回路10の一部を構成している。室内ユニット4は、主として、室内熱交換器41を有している。
<Indoor unit>
The
室内熱交換器41は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の放熱器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。室内熱交換器41の液側は液冷媒連絡管5に接続されており、室内熱交換器41のガス側はガス冷媒連絡管6に接続されている。
The
室内ユニット4は、室内ユニット4内に室内空気を吸入して、室内熱交換器41において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための室内ファン42を有している。すなわち、室内ユニット4は、室内熱交換器41を流れる冷媒の加熱源又は冷却源としての室内空気を室内熱交換器41に供給するファンとして、室内ファン42を有している。ここでは、室内ファン42として、室内ファン用モータ42aによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等が使用されている。
The
室内ユニット4には、各種のセンサが設けられている。具体的には、室内熱交換器41には、室内熱交換器41の液側における冷媒の温度Th2を検出する室内熱交液側温度センサ49と、室内熱交換器41の中間部分における冷媒の温度Th3を検出する室内熱交中間温度センサ48とが設けられている。室内ユニット4には、室内ユニット4内に吸入される室内空気の温度Th1を検出する室内温度センサ50が設けられている。
Various sensors are provided in the
室内ユニット4は、室内ユニット4を構成する各部の動作を制御する室内側制御部40を有している。そして、室内側制御部40は、室内ユニット4の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット4を個別に操作するためのリモコン(図示せず)との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット2との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
The
<室外ユニット>
室外ユニット2は、室外に設置されており、冷媒回路10の一部を構成している。室外ユニット2は、主として、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、冷媒ジャケット29と、第1膨張弁24と、レシーバ25と、第2膨張弁26と、液側閉鎖弁27と、ガス側閉鎖弁28と、を有している。
<Outdoor unit>
The
圧縮機21は、冷凍サイクルの低圧の冷媒を高圧になるまで圧縮する機器である。圧縮機21は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素(図示せず)をインバータにより周波数(回転数)制御可能な圧縮機用モータ21aによって回転駆動する密閉式構造となっている。すなわち、圧縮機21は、周波数(回転数)を変化させることで運転容量を制御することが可能に構成されている。圧縮機21は、吸入側に吸入管31が接続されており、吐出側に吐出管32が接続されている。吸入管31は、圧縮機21の吸入側と四路切換弁22とを接続する冷媒管である。吐出管32は、圧縮機21の吐出側と四路切換弁22とを接続する冷媒管である。
The
四路切換弁22は、冷媒回路10における冷媒の流れの方向を切り換えるための切換弁である。四路切換弁22は、冷房運転時には、室外熱交換器23を圧縮機21において圧縮された冷媒の放熱器として機能させ、かつ、室内熱交換器41を室外熱交換器23において放熱した冷媒の蒸発器として機能させる冷房サイクル状態への切り換えを行う。すなわち、四路切換弁22は、冷房運転時には、圧縮機21の吐出側(ここでは、吐出管32)と室外熱交換器23のガス側(ここでは、第1ガス冷媒管33)とが接続される(図1の四路切換弁22の実線を参照)。しかも、圧縮機21の吸入側(ここでは、吸入管31)とガス冷媒連絡管6側(ここでは、第2ガス冷媒管34)とが接続される(図1の四路切換弁22の実線を参照)。また、四路切換弁22は、暖房運転時には、室外熱交換器23を室内熱交換器41において放熱した冷媒の蒸発器として機能させ、かつ、室内熱交換器41を圧縮機21において圧縮された冷媒の放熱器として機能させる暖房サイクル状態への切り換えを行う。すなわち、四路切換弁22は、暖房運転時には、圧縮機21の吐出側(ここでは、吐出管32)とガス冷媒連絡管6側(ここでは、第2ガス冷媒管34)とが接続される(図1の四路切換弁22の破線を参照)。しかも、圧縮機21の吸入側(ここでは、吸入管31)と室外熱交換器23のガス側(ここでは、第1ガス冷媒管33)とが接続される(図1の四路切換弁22の破線を参照)。ここで、第1ガス冷媒管33は、四路切換弁22と室外熱交換器23のガス側とを接続する冷媒管である。第2ガス冷媒管34は、四路切換弁22とガス側閉鎖弁28とを接続する冷媒管である。
The four-
室外熱交換器23は、冷房運転時には室外空気を冷却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23は、液側が液冷媒管35に接続されており、ガス側が第1ガス冷媒管33に接続されている。液冷媒管35は、室外熱交換器23の液側と液冷媒連絡管5側とを接続する冷媒管である。
The
第1膨張弁24は、冷房運転時には、室外熱交換器23において放熱した冷凍サイクルの高圧の冷媒を冷凍サイクルの中間圧まで減圧する弁である。また、第1膨張弁24は、暖房運転時には、レシーバ25に溜められた冷凍サイクルの中間圧の冷媒を冷凍サイクルの低圧まで減圧する弁である。第1膨張弁24は、液冷媒管35の室外熱交換器23寄りの部分に設けられている。ここでは、第1膨張弁24として、電動膨張弁が使用されている。
The
レシーバ25は、第1膨張弁24と第2膨張弁26との間に設けられている。レシーバ25は、冷房運転時及び暖房運転時には、冷凍サイクルの中間圧の冷媒を溜めることが可能な容器である。
The
第2膨張弁26は、冷房運転時には、レシーバ25に溜められた冷凍サイクルの中間圧の冷媒を冷凍サイクルの低圧まで減圧する弁である。また、第2膨張弁26は、暖房運転時には、室内熱交換器41において放熱した冷凍サイクルの高圧の冷媒を冷凍サイクルの中間圧まで減圧する弁である。第2膨張弁26は、液冷媒管35の液側閉鎖弁27寄りの部分に設けられている。ここでは、第2膨張弁26として、電動膨張弁が使用されている。
The
冷媒ジャケット29は、圧縮機用モータ21a等のインバータ回路を構成する電気部品として含まれるパワー素子72を膨張弁(ここでは、第1膨張弁24)と室外熱交換器23との間を流れる冷媒によって冷却する熱交換器である。ここでは、冷媒ジャケット29は、冷房運転時には、室外熱交換器23において放熱し第1膨張弁24によって減圧される前の冷凍サイクルの高圧の冷媒によってパワー素子72を冷却する熱交換器として機能する。また、冷媒ジャケット29は、暖房運転時には、室内熱交換器41において放熱し第1膨張弁24によって減圧された後の冷凍サイクルの低圧の冷媒によってパワー素子72を冷却する熱交換器として機能する。このような冷媒ジャケット29によって、運転時に高温発熱するパワー素子72が冷却されるようになっている。また、ここでは、パワー素子72を含む電気部品は、図2及び図3(パワー素子72以外の電気部品の図示は省略)に示すように、基板70に実装されており、基板70のパワー素子72が実装された部分を覆うように、冷媒ジャケット29が配置されている。そして、ここでは、冷媒ジャケット29は、液冷媒管35のU字曲げされた部分がパワー素子72に熱的に接触する冷媒冷却部材71によって支持された構造を有している。ここで、冷媒冷却部材71は、アルミニウム等の金属製の部材である。
The
液側閉鎖弁27及びガス側閉鎖弁28は、外部の機器・配管(具体的には、液冷媒連絡管5及びガス冷媒連絡管6)との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁27は、液冷媒管35の端部に設けられている。ガス側閉鎖弁28は、第2ガス冷媒管34の端部に設けられている。
The liquid side shut-off
室外ユニット2は、室外ユニット2内に室外空気を吸入して、室外熱交換器23において冷媒と熱交換させた後に、外部に排出するための室外ファン36を有している。すなわち、室外ユニット2は、室外熱交換器23を流れる冷媒の冷却源又は加熱源としての室外空気を室外熱交換器23に供給するファンとして、室外ファン36を有している。ここでは、室外ファン36として、室外ファン用モータ36aによって駆動されるプロペラファン等が使用されている。
The
室外ユニット2には、各種のセンサが設けられている。具体的には、吸入管31には、圧縮機21に吸入される冷凍サイクルの低圧の冷媒の温度Tsを検出する吸入温度センサ43が設けられている。吐出管32には、圧縮機21から吐出される冷凍サイクルの高圧の冷媒の温度Tdを検出する吐出温度センサ44が設けられている。室外熱交換器23には、室外熱交換器23の中間部分における冷媒の温度Tmを検出する室外熱交中間温度センサ45と、室外熱交換器23の液側における冷媒の温度Tbを検出する室外熱交液側温度センサ46とが設けられている。室外ユニット2には、室外ユニット2内に吸入される室外空気の温度(外気温度)Taを検出する外気温度センサ47が設けられている。冷媒ジャケット29の冷媒冷却部材71には、パワー素子72及びパワー素子72の周辺部材(冷媒ジャケット29や基板70等)の代表温度Tfinを検出する冷媒冷却温度センサ51が設けられている。
Various types of sensors are provided in the
室外ユニット2は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する室外側制御部20を有している。そして、室外側制御部20は、室外ユニット2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ、パワー素子72を含む電気部品等を有しており、室内ユニット4(すなわち、室内側制御部40)との間で制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。
The
<冷媒連絡管>
冷媒連絡管5、6は、空気調和装置1を設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、室外ユニット2及び室内ユニット4の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。
<Refrigerant communication pipe>
The
<制御部>
空気調和装置1は、室内側制御部40と室外側制御部20とから構成される制御部8によって、室外ユニット2及び室内ユニット4の各機器の運転制御を行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部40と室外側制御部20とによって、冷房運転や暖房運転等の冷凍サイクル運転を含む空気調和装置1全体の運転制御を行う制御部8が構成されている。制御部8は、図4に示すように、各種センサ43〜51等の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁21a、22、24、26、36a、42a等を制御することができるように接続されている。
<Control unit>
The air conditioner 1 can perform operation control of each device of the
以上のように、空気調和装置1(冷凍装置)は、圧縮機21、放熱器(暖房運転時には、室内熱交換器41)、膨張弁(ここでは、第1膨張弁24)、蒸発器(暖房運転時には、室外熱交換器23)が接続されることによって構成された冷媒回路10と、パワー素子72を含む電気部品を有しており運転制御を行う制御部8と、を含んでいる。冷媒回路10には、ここでは、(第1膨張弁24)と蒸発器(暖房運転時には、室外熱交換器23)との間を流れる冷媒によってパワー素子72を冷却する冷媒ジャケット29が設けられている。そして、空気調和装置1では、制御部8によって、以下のような冷凍サイクル運転及び制御が行われるようになっている。
As described above, the air-conditioning apparatus 1 (refrigeration apparatus) includes the
(2)空気調和装置(冷凍装置)の基本動作
次に、空気調和装置1の基本動作について、図1〜図4を用いて説明する。空気調和装置1は、基本動作として、室内熱交換器41を冷媒の蒸発器として機能させて室内の冷房を行う冷凍サイクル運転である冷房運転と、室内熱交換器41を冷媒の放熱器として機能させて室内の暖房を行う冷凍サイクル運転である暖房運転とを行うことが可能である。また、暖房運転中に室外熱交換器23に着霜が発生した場合には、室外熱交換器23に付着した霜を融かすデフロスト運転を一時的に行うことが可能である。尚、これらの基本動作は、制御部8によって行われる。
(2) Basic operation | movement of air conditioning apparatus (refrigeration apparatus) Next, the basic operation | movement of the air conditioning apparatus 1 is demonstrated using FIGS. 1-4. As a basic operation, the air conditioner 1 functions as a cooling operation that is a refrigeration cycle operation in which the
<冷房運転>
冷房運転時には、四路切換弁22が冷房サイクル状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。
<Cooling operation>
During the cooling operation, the four-
冷媒回路10において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。
In the
圧縮機21から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁22を通じて、室外熱交換器23に送られる。
The high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器23に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器23において、室外ファン36によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
室外熱交換器23において放熱した高圧の液冷媒は、第1膨張弁24によって冷凍サイクルの中間圧まで減圧されて、レシーバ25に一時的に溜められる。
The high-pressure liquid refrigerant radiated in the
レシーバ25に一時的に溜められた冷凍サイクルの中間圧の冷媒は、第2膨張弁26によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。
The intermediate-pressure refrigerant of the refrigeration cycle temporarily stored in the
第2膨張弁26で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、液側閉鎖弁27及び液冷媒連絡管5を通じて、室内熱交換器41に送られる。
The low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by the
室内熱交換器41に送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器41において、室内ファン42によって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発する。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。
The low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant sent to the
室内熱交換器41において蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管6、ガス側閉鎖弁28及び四路切換弁22を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
The low-pressure gas refrigerant evaporated in the
<暖房運転>
暖房運転時には、四路切換弁22が暖房サイクル状態(図1の破線で示される状態)に切り換えられる。
<Heating operation>
During the heating operation, the four-
冷媒回路10において、冷凍サイクルの低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入され、冷凍サイクルの高圧になるまで圧縮された後に吐出される。
In the
圧縮機21から吐出された高圧のガス冷媒は、四路切換弁22、ガス側閉鎖弁28及びガス冷媒連絡管6を通じて、室内熱交換器41に送られる。
The high-pressure gas refrigerant discharged from the
室内熱交換器41に送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器41において、室内ファン42によって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。
The high-pressure gas refrigerant sent to the
室内熱交換器41で放熱した高圧の液冷媒は、液冷媒連絡管5及び液側閉鎖弁27を通じて、第2膨張弁26に送られる。
The high-pressure liquid refrigerant radiated by the
第2膨張弁26に送られた高圧の液冷媒は、第2膨張弁26によって冷凍サイクルの中間圧まで減圧されて、レシーバ25に一時的に溜められる。
The high-pressure liquid refrigerant sent to the
レシーバ25に一時的に溜められた冷凍サイクルの中間圧の冷媒は、第1膨張弁24によって冷凍サイクルの低圧まで減圧されて、低圧の気液二相状態の冷媒になる。
The intermediate-pressure refrigerant of the refrigeration cycle temporarily stored in the
第1膨張弁24で減圧された低圧の気液二相状態の冷媒は、室外熱交換器23において、室外ファン36によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。
The low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by the
室外熱交換器23で蒸発した低圧の冷媒は、四路切換弁22を通じて、再び、圧縮機21に吸入される。
The low-pressure refrigerant evaporated in the
<デフロスト運転>
デフロスト運転時には、冷房運転と同様に、四路切換弁22が冷房サイクル状態(図1の実線で示される状態)に切り換えられる。そして、冷房運転と同様の冷凍サイクル運転を行う。但し、冷房運転とは異なり、室外ファン36を停止した状態にすることで、室外熱交換器23に付着した霜の融解が促進されるようにする。
<Defrost operation>
At the time of the defrost operation, the four-
<冷媒ジャケットによるパワー素子の冷却動作>
上記の運転時においては、高温発熱するパワー素子72が冷媒ジャケット29によって冷却される動作が行われる。例えば、冷房運転時には、室外熱交換器23において放熱した高圧の液冷媒が冷媒ジャケット29(ここでは、液冷媒管35のU字曲げされた部分)を流れる。このため、パワー素子72から発生する熱が、冷媒ジャケット29の冷媒冷却部材71を通じて、冷媒ジャケット29を流れる高圧の液冷媒に放熱されて、パワー素子72が冷却される。また、暖房運転時には、室内熱交換器41において放熱し第1膨張弁24によって減圧された後の冷凍サイクルの低圧の気液二相状態の冷媒が冷媒ジャケット29(ここでは、液冷媒管35のU字曲げされた部分)を流れる。このため、パワー素子72から発生する熱が、冷媒ジャケット29の冷媒冷却部材71を通じて、冷媒ジャケット29を流れる低圧の気液二相状態の冷媒に放熱されて、パワー素子72が冷却される。尚、この冷媒ジャケット29によるパワー素子72の冷却動作も、制御部8によって行われる。
<Cooling operation of power element by refrigerant jacket>
During the above operation, the
(3)結露保護制御
上記のような冷媒ジャケット29によるパワー素子72の冷却を伴う基本動作時においては、冷媒ジャケット29を流れる冷媒の温度条件や、外気温度等のパワー素子72や冷媒ジャケット29の雰囲気温度の条件によって異なるが、パワー素子72及びその近傍において結露が発生するおそれがある。ここでは、冷媒回路10に第1膨張弁24と暖房運転時に冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器23との間を流れる冷媒によってパワー素子72を冷却する冷媒ジャケット29が設けられているため、パワー素子72及びその近傍における結露が特に顕著になる場合がある。具体的には、運転停止からやデフロスト運転後からの暖房運転開始時のような運転停止からや運転切換からの運転開始時において、過渡的に蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)側に冷媒が不足した状態になり、冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力(冷凍サイクルの低圧)が過度に低下する場合がある。そして、このような冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下は、冷媒ジャケット29の温度低下を発生させ、パワー素子72及びその近傍における結露を発生させる要因になる。
(3) Condensation protection control During the basic operation involving cooling of the
ここで、このような運転停止からや運転切換からの運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露に対して、従来の特許文献1の圧縮機21の回転数を上昇させる制御を適用することが考えられる。
Here, with respect to the dew condensation in the
しかし、従来の圧縮機の回転数を上昇させる制御では、パワー素子72の発熱量の増大が冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に追従できず、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露を抑制することができないおそれがある。また、従来の圧縮機21の回転数を上昇させる制御では、蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)側から圧縮機21に吸入される冷媒の流量を増加させることになるため、むしろ、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下を進行させるおそれさえもある。
However, in the conventional control for increasing the rotational speed of the compressor, the increase in the amount of heat generated by the
このように、冷媒回路10に膨張弁(第1膨張弁24)と蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)との間を流れる冷媒によってパワー素子72を冷却する冷媒ジャケット29を設けた空気調和装置1(冷凍装置)においては、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露を抑制できるようにする必要がある。
As described above, the
そこで、ここでは、制御部8が、パワー素子72又はパワー素子72の周辺部材(冷媒ジャケット29や基板70等)に結露が発生しているものと判定される結露発生条件を満たす場合に、膨張弁(第1膨張弁24)の開度を大開度側に制限する結露保護制御を行うようにしている。
Therefore, here, when the
次に、結露保護制御を含む空気調和装置1の制御について、図1〜図5を用いて説明する。ここで、図5は、結露保護制御を含む空気調和装置1の制御のフローチャートである。尚、以下に説明する結露保護制御を含む空気調和装置1の制御は、上記の基本動作と同様に、制御部8によって行われる。
Next, control of the air conditioning apparatus 1 including dew condensation protection control will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 5 is a flowchart of control of the air-conditioning apparatus 1 including condensation protection control. In addition, control of the air conditioning apparatus 1 including the dew condensation protection control demonstrated below is performed by the
制御部8は、運転停止や運転切換(ステップST7)から運転を開始すると(ステップST1)、圧縮機21を起動する(ステップST2)。そして、その後、制御部8は、ステップST3において、パワー素子72又はパワー素子72の周辺部材に結露が発生しているものと判定される結露発生条件を満たすかどうかを判定する。結露発生条件を満たすかどうかは、冷媒ジャケット29の温度、パワー素子72の温度、及び/又は、蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)を流れる冷媒の温度等のように、冷媒ジャケット29やパワー素子72、蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)の温度のような結露が発生する部品や結露の発生要因となる機器の温度に基づいて判定することが考えられる。
When starting operation from operation stop or operation switching (step ST7) (step ST1), the
ここでは、冷媒ジャケット29の温度(冷媒冷却温度センサ51によって検出されるパワー素子72及びパワー素子72の周辺部材の代表温度Tfin)がジャケット結露発生温度Tfin1を下回っている場合には、結露発生条件を満たすものと判定する。また、蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)を流れる冷媒の蒸発温度(室外熱交中間温度センサ45によって検出される室外熱交換器23の中間部分における冷媒の温度Tm)と液側温度(室外熱交液側温度センサ46によって検出される室外熱交換器23の液側における冷媒の温度Tb)との温度差Tm−Tbが結露発生温度差ΔT1を上回っている場合には、結露発生条件を満たすものと判定する。ここで、結露発生温度Tfin1は、固定の温度値でもよいが、外気温度(外気温度センサ47によって検出される室外空気の温度Ta)等のパワー素子72や冷媒ジャケット29の雰囲気温度によって露点温度が変化することを考慮して、パワー素子72や冷媒ジャケット29の雰囲気温度によって可変される温度値にしてもよい。
Here, if the temperature of the refrigerant jacket 29 (the
そして、制御部8は、ステップST3において結露発生条件を満たさないもの、すなわち、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力(冷凍サイクルの低圧)の過渡的な低下が結露を発生させる程度ではないものと判定すると、ステップST4の処理に移行する。これに対して、制御部8は、ステップST3において結露発生条件を満たすもの、すなわち、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力(冷凍サイクルの低圧)の過渡的な低下が結露を発生させる程度であるものと判定すると、ステップST5の処理に移行する。
Then, the
次に、制御部8は、ステップST4、ST5において、膨張弁(第1膨張弁24)の開度を、圧縮機21に吸入される冷媒の過熱度SHsが目標過熱度SHstになるように制御したり(過熱度制御)、圧縮機21から吐出される冷媒の温度(吐出温度センサ44によって検出される圧縮機21から吐出される冷凍サイクルの高圧の冷媒の温度Td)が目標吐出温度Tdtになるように制御する(吐出温度制御)等の何らかの制御を行う。ここで、過熱度制御は、圧縮機21に吸入される冷媒の温度(吸入温度センサ43によって検出される圧縮機21に吸入される冷凍サイクルの低圧の冷媒の温度Ts)と蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)を流れる冷媒の蒸発温度(室外熱交中間温度センサ45によって検出される室外熱交換器23の中間部分における冷媒の温度Tm)との温度差Ts−Tm(=SHs)が目標過熱度SHstになるように、膨張弁(第1膨張弁24)の開度を制御するものである。そして、このような過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁(第1膨張弁24)の開度制御においては、膨張弁(第1膨張弁24)の開度の可変範囲の下限である下限開度MVmが設定されている。
Next, in steps ST4 and ST5, the
そして、制御部8は、ステップST4の場合、すなわち、結露発生条件を満たさない場合には、下限開度MVmをステップST4に移行した時点で設定されている下限開度のままの状態で、過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁(第1膨張弁24)の開度制御を行う。これに対して、制御部8は、ステップST5の場合、すなわち、結露発生条件を満たす場合には、下限開度MVmをステップST5に移行した時点で設定されている下限開度よりも大きくした状態で、過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁(第1膨張弁24)の開度制御を行う。例えば、膨張弁(第1膨張弁24)を流れる冷媒の流量が5%〜20%程度大きくなるように、下限開度MVmを大きくする。
In the case of step ST4, that is, when the dew condensation occurrence condition is not satisfied, the
そうすると、ステップST5の場合、すなわち、結露発生条件を満たす場合には、過熱度制御や吐出温度制御等の開度制御を行っている膨張弁(第1膨張弁24)の開度を大開度側に制限する結露保護制御が行われることになる。そして、この結露保護制御を行うことによって、強制的に膨張弁(第1膨張弁24)の開度を大きくすることができる。このため、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力(冷凍サイクルの低圧)の過渡的な低下によって結露発生条件を満たす状態になっても、膨張弁(第1膨張弁24)の上流側に存在する冷媒を速やかに冷媒ジャケット29側に流入させて、冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下を緩和し、冷媒ジャケット29の温度低下を抑制することができる。ここでは、冷媒回路10に複数(ここでは、2つ)の膨張弁24、26が設けられているため、膨張弁の上流側に存在する冷媒を速やかに冷媒ジャケット29側に流入させる作用が得られやすくするために、冷媒回路10において、冷媒ジャケット29の上流側で、かつ、冷媒ジャケット29に最も近い部分に位置する冷凍サイクルの低圧まで減圧するための第1膨張弁24を制御対象とすることが好ましい。
Then, in the case of step ST5, that is, when the dew condensation generation condition is satisfied, the opening degree of the expansion valve (first expansion valve 24) performing opening degree control such as superheat degree control and discharge temperature control is set to the large opening side. Condensation protection control limited to And by performing this dew condensation protection control, the opening degree of the expansion valve (first expansion valve 24) can be forcibly increased. For this reason, here, even if the dew generation condition is satisfied by a transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the
これにより、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露を抑制することができる。また、ここでは、冷媒ジャケット29やパワー素子72、蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)の温度のような結露が発生する部品や結露の発生要因となる機器の温度に基づいて結露発生条件を満たすかどうかを判定しているため、パワー素子72又はパワー素子72の周辺部材に結露が発生しているかどうかを適切に判定することができる。また、ここでは、上記のように、結露発生条件を満たさない場合と同様に、過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁(第1膨張弁24)の開度制御を継続しつつ、膨張弁(第1膨張弁24)の開度を大開度側に制限する結露保護制御を行うことができる。すなわち、結露保護制御としては、例えば、膨張弁(第1膨張弁24)の開度を現在開度よりも強制的に大きくすることによって大開度側に制限することも考えられるところ、このような制御に比べて、過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁(第1膨張弁24)の開度制御を継続することができる点で好ましい。
Thereby, the dew condensation in the
そして、制御部8は、ステップST5の結露保護制御を、パワー素子72又はパワー素子72の周辺部材に結露が発生していないものと判定される結露抑制条件を満たすまで行う。すなわち、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露が抑制されるまで結露保護制御を行うようにしている。結露抑制条件を満たすかどうかは、結露発生条件と同様に、冷媒ジャケット29の温度、パワー素子72の温度、及び/又は、蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)を流れる冷媒の温度等のように、冷媒ジャケット29やパワー素子72、蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)の温度のような結露が発生する部品や結露の発生要因となる機器の温度に基づいて判定することが考えられる。
Then, the
ここでは、冷媒ジャケット29の温度(冷媒冷却温度センサ51によって検出されるパワー素子72及びパワー素子72の周辺部材の代表温度Tfin)がジャケット結露抑制温度Tfin2を上回っている場合には、結露抑制条件を満たすものと判定する。また、蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)を流れる冷媒の蒸発温度(室外熱交中間温度センサ45によって検出される室外熱交換器23の中間部分における冷媒の温度Tm)と液側温度(室外熱交液側温度センサ46によって検出される室外熱交換器23の液側における冷媒の温度Tb)との温度差Tm−Tbが結露抑制温度差ΔT2を下回っているかどうか等によって判定することができる。この場合、結露が抑制された状態にあることを明確に検知するために、結露抑制温度Tfin2を結露発生温度Tfin1よりも高い温度値に設定し、結露抑制温度差ΔT2を結露発生温度差ΔT1よりも低い温度値に設定することが好ましい。また、結露抑制温度Tfin2は、固定の温度値でもよいが、外気温度(外気温度センサ47によって検出される室外空気の温度Ta)等のパワー素子72や冷媒ジャケット29の雰囲気温度によって露点温度が変化することを考慮して、パワー素子72や冷媒ジャケット29の雰囲気温度によって可変される温度値にしてもよい。
Here, when the temperature of the refrigerant jacket 29 (the
これにより、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露を抑制したことを確認して結露保護制御を終了することができる。また、ここでは、冷媒ジャケット29やパワー素子72、蒸発器(暖房運転時には室外熱交換器23)の温度のような結露が発生する部品や結露の発生要因となる機器の温度に基づいて結露抑制条件を満たすかどうかを判定しているため、パワー素子72又はパワー素子72の周辺部材の結露が抑制されたかどうかを適切に判定することができる。
Thereby, here, it is confirmed that the dew condensation in the
(4)変形例1
上記の実施形態において、制御部8は、ステップST3、ST5、ST6の処理(図5参照)によって、結露発生条件を満たす場合に結露抑制条件を満たすまで結露保護制御を行うようにしている。しかし、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が過大な場合には、結露保護制御を行っても、これに起因するパワー素子72及びその近傍における結露が抑制されないおそれがある。このような場合に結露保護制御を継続していても、パワー素子72又はパワー素子72の周辺部材における結露が進行してしまい、パワー素子72やパワー素子72の近傍の電気部品の故障を発生させるおそれがある。
(4) Modification 1
In the above embodiment, the
そこで、ここでは、制御部8が、結露保護制御を行っても、結露抑制条件を満たさず、かつ、パワー素子72又はパワー素子72の周辺部材における結露が進行しているものと判定される待機条件を満たす場合に、圧縮機21を停止させる待機制御を行うようにしている。
Therefore, here, even when the
次に、本変形例の結露保護制御及び待機制御を含む空気調和装置1の制御について、図1〜図6を用いて説明する。ここで、図6は、結露保護制御及び待機制御を含む空気調和装置1の制御のフローチャートである。尚、以下に説明する結露保護制御及び待機制御を含む空気調和装置1の制御も、上記の実施形態と同様に、制御部8によって行われる。
Next, the control of the air conditioning apparatus 1 including the dew condensation protection control and the standby control according to this modification will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 is a flowchart of control of the air conditioner 1 including condensation protection control and standby control. The control of the air conditioner 1 including the dew condensation protection control and the standby control described below is also performed by the
制御部8は、ステップST3の結露発生条件を満たし、ステップST5の結露保護制御を行っても、ステップST6の結露抑制条件を満たさない場合に、ステップST8において、パワー素子72又はパワー素子72の周辺部材における結露が進行しているものと判定される待機条件を満たすかどうかを判定する。待機条件を満たすかどうかは、ステップST6の結露抑制条件を満たさない状態で、ステップST5の結露保護制御が継続している時間に基づいて判定することができる。例えば、結露発生条件を満たしてからの時間等が、待機時間t3に達したかどうかによって判定することができる。ここで、待機条件として、待機時間t3だけでなく、冷媒ジャケット29の温度、及び/又は、パワー素子72の温度等のように、冷媒ジャケット29やパワー素子72のような結露が発生する部品の温度に基づく判定も加えるようにしてもよい。
When the condensation generation condition in step ST3 is satisfied and the condensation protection control in step ST5 is performed, the
ここでは、結露発生条件を満たしてから冷媒ジャケット29の温度(冷媒冷却温度センサ51によって検出されるパワー素子72及びパワー素子72の周辺部材の代表温度Tfin)がジャケット待機温度Tfin3を下回っている時間が、待機時間t3に達したかどうかによって判定する。この場合、結露が進行している状態にあることを明確に検知するために、待機温度Tfin3を結露発生温度Tfin1以下でかつ結露抑制温度Tfin2よりも高い温度値に設定することが好ましい。また、待機温度Tfin3は、固定の温度値でもよいが、外気温度(外気温度センサ47によって検出される室外空気の温度Ta)等のパワー素子72や冷媒ジャケット29の雰囲気温度によって露点温度が変化することを考慮して、パワー素子72や冷媒ジャケット29の雰囲気温度によって可変される温度値にしてもよい。
Here, the time during which the temperature of the refrigerant jacket 29 (the
そして、制御部8は、ステップST8において待機条件を満たすもの、すなわち、結露保護制御によっても、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力(冷凍サイクルの低圧)の過渡的な低下による結露が進行しているものと判定すると、ステップST9の待機回数をチェックする処理を経て、ステップST10の待機制御に移行する。この待機制御は、運転を継続しつつパワー素子72又はパワー素子72の周辺部材における結露を抑制することを一旦諦めて、圧縮機21を停止させるものである。
Then, the
これにより、ここでは、結露保護制御を行ってもパワー素子72又はパワー素子72の周辺部材における結露が進行してしまう程に運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が過大な場合に、パワー素子72やパワー素子72の近傍の電気部品の故障を防ぐことを優先することができる。また、ここでは、結露抑制条件を満たさない状態で結露保護制御が継続している時間に基づいて待機条件を満たすかどうかを判定しているため、パワー素子72又はパワー素子72の周辺部材における結露が進行しているかどうかを適切に判定することができる。
As a result, here, there is a transient drop in the pressure of the refrigerant flowing through the
ここで、結露保護制御を含む運転が行われる前後では、冷媒回路10内における冷媒の分布状態が変化するため、前の運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下の程度に比べて、次の運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下の程度が小さくなる場合がある。
Here, since the distribution state of the refrigerant in the
そこで、ここでは、制御部8が、待機制御の後に圧縮機21を起動して、結露発生条件を満たすかどうかを再度判定するようにしている。すなわち、制御部8は、ステップST10の待機制御の後に、圧縮機21を起動して(ステップST2)、ステップST3の結露発生条件を満たすかどうかを再度判定する。そして、制御部8は、結露発生条件を満たす場合に、ステップST5の結露保護制御を再度行い、結露保護制御を行っても、ステップST6の結露抑制条件を満たさず、かつ、ステップST8の待機条件を満たす場合に、ステップST20の待機制御を再度行うようにしている。
Therefore, here, the
このため、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が結露発生条件を満たさない程度まで小さくなっている場合には、ステップST4の処理に移行し、そのまま結露保護制御を行うことなく、運転を継続することができる。そして、ここでは、上記のように、結露発生条件を満たす場合には結露保護制御を再度行うようにしている。このため、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が結露発生条件を満たすが、結露保護制御によって結露が抑制される程度まで小さくなっている場合には、結露保護制御を再度行うことで結露抑制条件が満たされ、運転を継続することができる。そして、ここでは、上記のように、結露保護制御を行っても、結露抑制条件を満たさず、かつ、待機条件を満たす場合には待機制御を再度行うようにしている。このため、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が結露保護制御によって結露が抑制される程度まで小さくなっていない場合には、待機制御を再度行うことができる。すなわち、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が結露保護制御によって結露が抑制される程度まで小さくなるまで、待機制御及びその後の圧縮機21の起動を含む一連の判定や制御を繰り返すことができる。
For this reason, when the transient decrease in the pressure of the refrigerant flowing through the
これにより、ここでは、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が過大な場合であっても、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露を抑制することができる。
As a result, here, even if the transient drop in the pressure of the refrigerant flowing through the
但し、待機制御及びその後の圧縮機21の起動を含む一連の判定や制御(ステップST2、ST3、ST5、ST6、ST8、ST9、ST10)が何度も繰り返される場合には、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露が過大であること、あるいは、膨張弁(第1膨張弁24)やセンサ類の故障等の他の異常要因も疑う必要がある。
However, when a series of determinations and controls (steps ST2, ST3, ST5, ST6, ST8, ST9, ST10) including standby control and subsequent activation of the
そこで、ここでは、制御部8が、ステップST9において、待機制御の回数が上限待機回数N3以上になった場合に、ステップST11の圧縮機21の起動を行わずに異常停止させる処理に移行する。すなわち、待機制御の回数が上限待機回数N3以上になった場合に、異常停止させて圧縮機21の起動を行わないようにするのである。
Therefore, here, when the number of times of standby control becomes equal to or greater than the upper limit number of times N3 in step ST9, the
これにより、ここでは、異常停止とともに異常コードを表示する等によって、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における過大な結露を含む様々な異常要因を含めた点検が必要であることを知らせることができる。
Thereby, here, various abnormalities including excessive dew condensation in the
(5)変形例2
上記の実施形態及び変形例1において、制御部8が、運転開始時に膨張弁(第1膨張弁24)の開度を起動開度MViに設定する起動制御を行う場合がある。ここで、起動制御は、圧縮機21の起動とともに、膨張弁(第1膨張弁24)の開度を起動開度MViに設定する制御である。起動開度MViとしては、一定の開度に設定される場合や段階的に大きくなるように設定される場合等がある。そして、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下は、このような起動制御時にも発生するため、起動制御時における膨張弁(第1膨張弁24)の起動開度MViをどのように設定するかが、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下の程度に影響することになる。
(5)
In the above-described embodiment and Modification 1, the
そこで、ここでは、制御部8が、結露発生条件を満たすものと判定した場合に、起動開度MViが大きくなるように補正する結露抑制起動開度補正を行うようにしている。
Therefore, here, when the
次に、本変形例の結露保護制御、待機制御、起動制御及び結露抑制起動開度補正を含む空気調和装置1の制御について、図1〜図7を用いて説明する。ここで、図7は、結露保護制御、待機制御、起動制御及び結露抑制起動開度補正を含む空気調和装置1の制御のフローチャートである。尚、以下に説明する結露保護制御、待機制御、起動制御及び結露抑制起動開度補正を含む空気調和装置1の制御も、上記の実施形態及び変形例1と同様に、制御部8によって行われる。
Next, the control of the air conditioner 1 including the dew condensation protection control, the standby control, the start control, and the dew condensation suppression start opening correction according to this modification will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 7 is a flowchart of control of the air conditioner 1 including condensation protection control, standby control, activation control, and condensation suppression activation opening degree correction. In addition, control of the air conditioning apparatus 1 including the dew condensation protection control, the standby control, the start control, and the dew condensation suppression start opening correction described below is also performed by the
制御部8は、圧縮機21の起動(ステップST2)とともに、ステップST12において、膨張弁(第1膨張弁24)の開度を起動開度MViに設定する起動制御を行う。そして、その後、制御部8は、ステップST3の結露発生条件を満たすものと判定した場合に、ステップST14、ST15において、起動開度MViが大きくなるように補正する結露抑制起動開度補正を行う。すなわち、結露発生条件を満たす運転(ステップST5)が行われる場合には、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露が発生しやすいものとみなして、起動開度MViが大きくなるように補正するのである。このため、例えば、結露発生条件を満たすものと判定された運転が行われた場合に、起動開度MViが大きくなるように補正しておき、この補正された起動開度MViを次の起動制御(ステップST12)時に使用することができる。尚、起動開度MViの補正は、例えば、補正前の起動開度MViに対して5%〜15%程度開度が大きくなるように補正する。これに対して、制御部8は、ステップST3の結露発生条件を満たさないものと判定した場合には、結露発生条件を満たす場合とは異なり、起動開度MViを補正せずに現状のままで維持する(ステップST13)。
そうすると、結露発生条件を満たす場合だけでなく、起動制御時においても、膨張弁(第1膨張弁24)の開度を大きくすることができ、膨張弁(第1膨張弁24)の上流側に存在する冷媒を速やかに冷媒ジャケット29側に流入させて、冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下を緩和し、冷媒ジャケット29の温度低下を抑制することができる。
Then, not only in the case where the dew generation condition is satisfied, but also at the time of start-up control, the opening degree of the expansion valve (first expansion valve 24) can be increased, and upstream of the expansion valve (first expansion valve 24). It is possible to promptly cause the existing refrigerant to flow into the
これにより、ここでは、起動制御も含めた運転開始時において、冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露の抑制に寄与することができる。また、ここでは、ステップST8、ST10を含む待機制御も行われているため、その後の圧縮機21の起動時(ステップST2)において、ステップST15で大きくなるように補正された起動開度MViが膨張弁(第1膨張弁24)の起動開度MViとして使用されることになる。このため、待機制御後の圧縮機21の起動時において、運転開始時の冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下が小さくなりやすくなり、これにより、待機制御後の圧縮機21の起動時においても、冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露の抑制に寄与することができる。
Thereby, here, at the start of operation including the start-up control, it is possible to contribute to suppression of dew condensation in the
(6)変形例3
上記の変形例2において、制御部8は、ステップST3、ST14、ST15の処理(図7参照)によって、結露発生条件を満たすものと判定した場合に、起動開度MViが大きくなるように補正する結露抑制起動開度補正を行うようにしている。しかし、結露抑制起動開度補正が行われると、膨張弁(第1膨張弁24)の起動開度MViが大きくなるため、起動開度MViが大きくなり過ぎると、圧縮機21に液冷媒が吸入される液圧縮が発生するおそれがある。
(6) Modification 3
In the second modification, the
そこで、ここでは、制御部8が、圧縮機21に吸入される冷媒が圧縮機21の保護が必要な湿り状態になっているものと判定される湿り発生条件を満たす場合に、起動開度MViが小さくなるように補正する湿り抑制起動開度補正を行うようにしている。
Therefore, here, when the
次に、本変形例の結露保護制御、待機制御、起動制御、結露抑制起動開度補正及び湿り抑制起動開度補正を含む空気調和装置1の制御について、図1〜図8を用いて説明する。ここで、図8は、結露保護制御、待機制御、起動制御結露抑制起動開度補正及び湿り抑制起動開度補正を含む空気調和装置1の制御のフローチャートである。尚、以下に説明する結露保護制御、待機制御、起動制御、結露抑制起動開度補正及び湿り抑制起動開度補正を含む空気調和装置1の制御も、上記の実施形態及び変形例1、2と同様に、制御部8によって行われる。
Next, the control of the air conditioner 1 including the dew condensation protection control, the standby control, the start control, the dew condensation suppression start opening correction and the wetness suppression start opening correction of the present modification will be described with reference to FIGS. . Here, FIG. 8 is a flowchart of control of the air conditioner 1 including condensation protection control, standby control, activation control condensation suppression activation opening correction, and wetness suppression activation opening correction. In addition, the control of the air conditioning apparatus 1 including the dew condensation protection control, standby control, start control, dew condensation suppression start opening correction, and wetness suppression start opening correction described below also includes the above embodiment and the first and second modifications. Similarly, it is performed by the
制御部8は、ステップST12の起動制御の後、ステップST16において、圧縮機21に吸入される冷媒が圧縮機21の保護が必要な湿り状態になっているものと判定される湿り発生条件を満たすかどうかを判定する。湿り発生条件を満たすかどうかは、圧縮機21の運転状態を示す温度や圧力に基づいて判定することができる。例えば、圧縮機21から吐出される冷媒の過熱度SHdが湿り発生過熱度SHd4を下回っているかどうか等によって判定することができる。ここで、過熱度SHdは、圧縮機21から吐出される冷媒の温度(吐出温度センサ44によって検出される圧縮機21から吐出される冷凍サイクルの高圧の冷媒の温度Td)と放熱器(暖房運転時には室内熱交換器41)を流れる冷媒の凝縮温度(室内熱交中間温度センサ48によって検出される室内熱交換器41の中間部分における冷媒の温度Th3)との温度差Td−Th3である。
After starting control in step ST12, the
そして、制御部8は、ステップST16において湿り発生条件を満たさないものと判定すると、ステップST3の結露発生条件を満たすかどうかの判定処理に移行する。これに対して、制御部8は、ステップST16において湿り発生条件を満たすものと判定すると、ステップST17、ST18の処理に移行する。
If the
次に、制御部8は、ステップST17において、ステップST4と同様に、下限開度MVmをステップST17に移行した時点で設定されている下限開度のままの状態で、過熱度制御や吐出温度制御等の膨張弁(第1膨張弁24)の開度制御を行う。そして、その後、制御部8は、ステップST18において、起動開度MViが小さくなるように補正する湿り抑制起動開度補正を行う。すなわち、湿り発生条件を満たす運転が行われる場合には、圧縮機21に吸入される冷媒が圧縮機21の保護が必要な湿り状態になっているものとみなして、起動開度MViが小さくなるように補正するのである。このため、例えば、湿り発生条件を満たすものと判定された運転が行われた場合に、起動開度MViが小さくなるように補正しておき、この補正された起動開度MViを次の起動制御(ステップST12)時に使用することができる。尚、起動開度MViの補正は、例えば、補正前の起動開度MViに対して5%〜15%程度開度が小さくなるように補正する。
Next, in step ST17, the
そうすると、圧縮機に吸入される冷媒が圧縮機の保護が必要な湿り状態になることを防ぐととともに、結露抑制起動開度補正によって起動開度が大きくなり過ぎるのを防ぐことができる。 Then, it is possible to prevent the refrigerant sucked into the compressor from entering a wet state that requires protection of the compressor, and it is possible to prevent the start opening from becoming too large due to the dew condensation suppression start opening correction.
これにより、ここでは、起動制御も含めた運転開始時において、圧縮機21に吸入される冷媒が圧縮機21の保護が必要な湿り状態になることを防ぎつつ、冷媒ジャケット29を流れる冷媒の圧力の過渡的な低下に起因するパワー素子72及びその近傍における結露の抑制に寄与することができる。また、ここでは、圧縮機21の運転状態を示す温度や圧力に基づいて湿り発生条件を満たすかどうかを判定しているため、圧縮機21に吸入される冷媒が圧縮機21の保護が必要な湿り状態になっているかどうかを適切に判定することができる。
Accordingly, here, at the start of operation including the start-up control, the pressure of the refrigerant flowing through the
(7)他の変形例
<A>
上記の実施形態やその変形例において、冷媒ジャケット29として、液冷媒管35をU字曲げした部分を冷媒冷却部材71によって支持した構造を採用しているが、これに限定されるものではなく、他の構造でも採用可能である。
(7) Other variations <A>
In the above-described embodiment and its modifications, the
<B>
上記の実施形態やその変形例において、冷媒冷却温度センサ51が、冷媒ジャケット29の冷媒冷却部材71に設けられているが、これに限定されるものではない。例えば、パワー素子72に設けられていてもよいし、冷媒ジャケット29を流れる冷媒の温度を検出する温度センサ(例えば、室外熱交液側温度センサ46)を代用してもよい。ここで、冷媒冷却温度センサ51をパワー素子72に設ける場合には、パワー素子72の温度とその判定値であるパワー素子結露発生温度やパワー素子結露抑制温度、パワー素子待機温度とを比べることによって、結露発生条件や結露抑制条件、待機条件を満たすかどうかを判定すればよい。また、室外熱交液側温度センサ46を代用する場合には、温度Tbとその判定値である結露発生温度や結露抑制温度、待機温度とを比べることによって、結露発生条件や結露抑制条件、待機条件を満たすかどうかを判定すればよい。
<B>
In the above-described embodiment and its modifications, the refrigerant
<C>
上記の変形例2、3では、結露保護制御及び待機制御を含む変形例1の制御に対して、起動制御(ステップST12)及び結露抑制起動開度補正(ステップST14、ST15)、湿り抑制起動開度補正(ステップST16、ST17、ST18)を加えた例を説明しているが、これに限定されず、待機制御を含まない上記の実施形態の制御に対して、起動制御及び結露抑制起動開度補正、湿り抑制起動開度補正を加えるようにしてもよい。
<C>
In the second and third modifications, the start control (step ST12), the dew condensation suppression start opening correction (steps ST14 and ST15), and the damp suppression start opening are compared with the control of the first modification including the dew protection control and the standby control. Although the example which added degree correction (step ST16, ST17, ST18) is demonstrated, it is not limited to this, with respect to control of said embodiment which does not include standby control, starting control and dew condensation suppression starting opening degree You may make it add correction | amendment and wetness suppression starting opening degree correction | amendment.
<D>
上記の実施形態やその変形例(図1参照)では、冷媒回路10のうち第1膨張弁24と暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器23との間に冷媒ジャケット29を設けるようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、図9に示すように、冷媒回路10のうち第2膨張弁と冷房運転時に蒸発器として機能する室内熱交換器41との間に冷媒ジャケット29を設けていてもよい。この場合には、上記の実施形態やその変形例における制御を冷房運転時に有効に活用することができる。
<D>
In the above embodiment and its modification (see FIG. 1), the
<E>
上記の実施形態やその変形例(図1及び図9参照)では、冷媒回路10に直列に接続された複数(図1及び図9においては2つ)の膨張弁24、26が設けられているが、これに限定されるものではない。例えば、図10に示すように、第1膨張弁24及び第2膨張弁26の一方(ここでは、第2膨張弁26)だけが設けられていてもよい。この場合においても、上記の実施形態やその変形例における制御を適用することができる。
<E>
In the above-described embodiment and its modification (see FIGS. 1 and 9), a plurality (two in FIGS. 1 and 9) of
本発明は、冷媒回路に膨張弁と蒸発器との間を流れる冷媒によってパワー素子を冷却する冷媒ジャケットを設けた冷凍装置に対して、広く適用可能である。 The present invention can be widely applied to a refrigeration apparatus in which a refrigerant jacket for cooling a power element with a refrigerant flowing between an expansion valve and an evaporator is provided in a refrigerant circuit.
1 冷凍装置(空気調和装置)
8 制御部
10 冷媒回路
21 圧縮機
23 室外熱交換器(蒸発器、放熱器)
24、26 膨張弁
29 冷媒ジャケット
41 室内熱交換器(放熱器、蒸発器)
72 パワー素子
1 Refrigeration equipment (air conditioning equipment)
8
24, 26
72 Power element
Claims (8)
前記制御部は、前記パワー素子又は前記パワー素子の周辺部材に結露が発生しているものと判定される結露発生条件を満たす場合に、前記膨張弁の開度を大開度側に制限する結露保護制御を行う、
冷凍装置(1)。 A refrigerant circuit (10) configured by connecting a compressor (21), a radiator (41, 23), an expansion valve (24, 26), and an evaporator (23, 41), and a power element (72) And a control unit (8) for controlling the operation of the refrigerant, and the refrigerant that cools the power element by the refrigerant flowing between the expansion valve and the evaporator in the refrigerant circuit. In the refrigeration apparatus provided with the jacket (29),
The control unit is configured to prevent condensation when limiting a degree of opening of the expansion valve to a large degree of opening when satisfying a dew condensation generation condition that is determined to be dew condensation on the power element or a peripheral member of the power element. Do control,
Refrigeration equipment (1).
請求項1に記載の冷凍装置(1)。 The controller (8) limits the opening of the expansion valve to a large opening by increasing the lower limit opening of the expansion valve (24, 26) in the condensation protection control.
The refrigeration apparatus (1) according to claim 1.
請求項1又は2に記載の冷凍装置(1)。 The control unit (8) performs the dew condensation protection control until a dew condensation suppression condition is determined to determine that dew condensation has not occurred in the power element (72) or a peripheral member of the power element.
The refrigeration apparatus (1) according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の冷凍装置(1)。 Even if the said control part (8) performs the said dew condensation protection control, it determines with the said dew condensation suppression conditions being not satisfied, and the dew condensation in the peripheral member of the said power element (72) or the said power element is advancing. When the standby condition is satisfied, standby control is performed to stop the compressor (21).
The refrigeration apparatus (1) according to claim 3.
前記制御部は、前記結露発生条件を満たす場合に、前記結露保護制御を再度行い、前記結露保護制御を行っても、前記結露抑制条件を満たさず、かつ、前記待機条件を満たす場合に、前記待機制御を再度行う、
請求項4に記載の冷凍装置(1)。 The control unit (8) activates the compressor (21) after the standby control, determines again whether or not the dew condensation occurrence condition is satisfied,
The control unit performs the condensation protection control again when the condensation occurrence condition is satisfied, and does not satisfy the condensation suppression condition even when the condensation protection control is performed, and when the standby condition is satisfied, Perform standby control again,
The refrigeration apparatus (1) according to claim 4.
請求項5に記載の冷凍装置(1)。 The control unit (8) abnormally stops without starting the compressor (21) when the number of times of the standby control is equal to or greater than the upper limit number of standby times,
The refrigeration apparatus (1) according to claim 5.
前記制御部は、前記結露発生条件を満たすものと判定した場合に、前記起動開度が大きくなるように補正する結露抑制起動開度補正を行う、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の冷凍装置(1)。 The control unit (8) performs start control for setting the opening of the expansion valve (24, 26) to the start opening at the start of operation,
The controller performs dew condensation suppression start opening correction for correcting the start opening to be increased when it is determined that the dew generation condition is satisfied.
The refrigeration apparatus (1) according to any one of claims 1 to 6.
請求項7に記載の冷凍装置(1)。 When the refrigerant sucked into the compressor (21) satisfies a wetness generation condition in which it is determined that the refrigerant is in a wet state that requires protection of the compressor, the controller (8) is activated and opened. Perform the dampening start-up opening correction to correct the degree to be small,
The refrigeration apparatus (1) according to claim 7.
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