JP2016099095A - Control device, air conditioner and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クランクケースヒータ―の制御装置、空調装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a crankcase heater control device, an air conditioner, and a control method.
空調設備で室外に設けられた圧縮機は、運転停止中に外気によって冷却される。冷媒は空調設備内のより低い温度の場所に移動する性質がある為、圧縮機の温度が低下すると、室外熱交換器など他の装置に存在していた冷媒が圧縮機に移動し、圧縮機に冷媒が溜まり込む現象が生じる。冷媒が溜まり込むと冷媒の液圧縮が生じたり、圧縮機の潤滑油が冷媒に溶け込み圧縮機の油膜が未形成な状態が生じたりして、圧縮機の起動時に圧縮機故障に至ることがある。その為、圧縮機にクランクケースヒータとよばれるヒータを設け、このクランクケースヒータを動作させて停止中の圧縮機を温めることにより、圧縮機への冷媒の溜まり込みを防いでいる。 The compressor provided outside the room with the air conditioning equipment is cooled by the outside air while the operation is stopped. Since the refrigerant has the property of moving to a lower temperature place in the air conditioning equipment, when the temperature of the compressor drops, the refrigerant present in other devices such as the outdoor heat exchanger moves to the compressor, and the compressor This causes a phenomenon in which the refrigerant accumulates. If the refrigerant accumulates, liquid compression of the refrigerant may occur, or the compressor lubricating oil may dissolve in the refrigerant and the oil film of the compressor may not be formed, resulting in a compressor failure when starting the compressor . Therefore, a heater called a crankcase heater is provided in the compressor, and the crankcase heater is operated to warm the stopped compressor, thereby preventing the refrigerant from accumulating in the compressor.
このクランクケースヒータの動作については、例えば、圧縮機の停止中に一律にクランクケースヒータを起動させるように制御したり、外気温によってクランクケースヒータをオン/オフする制御を行ったりしていた。また、例えば、特許文献1には、圧縮機の温度と、室内熱交換器の温度と、室外熱交換器の温度とを取得し、圧縮機の温度が、室内熱交換器の温度、又は、室外熱交換器の温度より所定の温度以上低い温度となると、クランクケースヒータをオンにする制御方法が記載されている。
As for the operation of the crankcase heater, for example, the crankcase heater is controlled to be uniformly started while the compressor is stopped, or the crankcase heater is turned on / off according to the outside air temperature. Further, for example, in
しかし、特許文献1の方法は、外気温に関わらず、圧縮機の温度と室内熱交換器又は室外熱交換器の温度との相対的な関係で制御を行うので、例えば、外気温が低い場合でもクランクケースヒータが動作しない可能性がある。その場合、上述の圧縮機故障の原因となる冷媒の溜まり込みが生じる可能性がある。また、クランクケースヒータを動作させる必要が無い温度帯においてもクランクケースヒータをオンにする可能性がある為、省エネの観点から課題が残るものであった。
However, since the method of
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる制御装置、空調装置及び制御方法を提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the control apparatus, air conditioning apparatus, and control method which can solve the above-mentioned subject.
本発明の第1の態様は、熱交換器と、熱交換器と接続された圧縮機とを備える冷媒回路における前記圧縮機の温度と、前記熱交換器の温度と、外気温と、を取得する温度取得部と、前記圧縮機の停止中に、前記温度取得部が取得した外気温が予め定めた複数の温度帯のうちの一つの範囲に含まれる温度である場合、前記圧縮機の温度と前記熱交換器の温度の温度差に基づいて、前記圧縮機を加熱するクランクケースヒータのオン制御又はオフ制御を行う通電制御部と、を備える制御装置である。 A first aspect of the present invention acquires a temperature of the compressor, a temperature of the heat exchanger, and an outside air temperature in a refrigerant circuit including a heat exchanger and a compressor connected to the heat exchanger. And the temperature of the compressor when the outside temperature acquired by the temperature acquisition unit is a temperature included in one of a plurality of predetermined temperature zones while the compressor is stopped. And an energization control unit that performs on-control or off-control of a crankcase heater that heats the compressor based on a temperature difference between the temperatures of the heat exchanger.
本発明の第2の態様における前記通電制御部は、前記圧縮機の温度から前記熱交換器の温度を減じた温度差が第一閾値以上の場合に前記クランクケースヒータをオンにし、前記第一閾値より低い温度である第二閾値以下の場合に前記クランクケースヒータをオフにする。 The energization control unit according to the second aspect of the present invention turns on the crankcase heater when the temperature difference obtained by subtracting the temperature of the heat exchanger from the temperature of the compressor is equal to or greater than a first threshold, The crankcase heater is turned off when the temperature is lower than the second threshold value, which is lower than the threshold value.
本発明の第3の態様における前記通電制御部は、前記温度差に関わらず、前記取得した外気温が所定の時間上昇し続けると前記クランクケースヒータをオンにする。 The energization control unit according to the third aspect of the present invention turns on the crankcase heater when the acquired outside air temperature continues to rise for a predetermined time regardless of the temperature difference.
本発明の第4の態様では、前記予め定めた複数の温度帯として3つの温度帯を設定し、前記予め定めた複数の温度帯のうちの一つは、当該3つの温度帯のうち中間の温度帯であって、前記通電制御部は、前記取得した外気温が、前記3つの温度帯のうち最も温度の低い温度帯に含まれる温度である場合、クランクケースヒータをオンにし、最も温度の高い温度帯に含まれる温度である場合、クランクケースヒータをオフにする。 In the fourth aspect of the present invention, three temperature zones are set as the plurality of predetermined temperature zones, and one of the plurality of predetermined temperature zones is an intermediate of the three temperature zones. In the temperature zone, the energization control unit turns on the crankcase heater when the acquired outside air temperature is a temperature included in the temperature zone having the lowest temperature among the three temperature zones. When the temperature is within the high temperature range, the crankcase heater is turned off.
本発明の第5の態様における前記第一閾値は、1.5℃である。 The first threshold value in the fifth aspect of the present invention is 1.5 ° C.
本発明の第6の態様における前記第二閾値は、0℃である。 The second threshold value in the sixth aspect of the present invention is 0 ° C.
本発明の第7の態様の前記圧縮機温度は、前記圧縮機のドーム下の温度、又は、前記圧縮機の吐出口温度である。 The compressor temperature according to the seventh aspect of the present invention is the temperature under the dome of the compressor or the discharge port temperature of the compressor.
本発明の第8の態様は、圧縮機と、前記圧縮機に設けられたクランクケースヒータと、前記圧縮機に接続された室外熱交換器と、を備える冷媒回路を有した空調装置において、上述のうち何れか1つに記載の制御装置、を備える空調装置である。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an air conditioner having a refrigerant circuit including a compressor, a crankcase heater provided in the compressor, and an outdoor heat exchanger connected to the compressor. It is an air conditioner provided with the control apparatus as described in any one of these.
本発明の第9の態様は、熱交換器と、熱交換器と接続された圧縮機とを備える冷媒回路における圧縮機を加熱するクランクケースヒータの制御方法であって、前記圧縮機の温度と、前記熱交換器の温度と、外気温と、を取得し、取得した前記外気温が予め定めた複数の温度帯のうちの一つの範囲に含まれる温度である場合、前記圧縮機の温度と前記熱交換器の温度の温度差に基づいて、前記クランクケースヒータのオン制御又はオフ制御を行う、制御方法である。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a crankcase heater control method for heating a compressor in a refrigerant circuit including a heat exchanger and a compressor connected to the heat exchanger, the temperature of the compressor being When the temperature of the heat exchanger and the outside air temperature are acquired, and the acquired outside air temperature is a temperature included in one of a plurality of predetermined temperature zones, the temperature of the compressor It is a control method which performs on control or off control of the crankcase heater based on the temperature difference of the temperature of the heat exchanger.
本発明によれば、圧縮機停止中のクランクケースヒータのオン/オフ制御を最適化することにより、省エネ化が可能になる。 According to the present invention, it is possible to save energy by optimizing the on / off control of the crankcase heater while the compressor is stopped.
<第一実施形態>
以下、本発明の一実施形態によるクランクケースヒータの制御装置を図1〜図8を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態における冷媒回路の一例を示す図である。
図1が示すとおり冷媒回路は、圧縮機1、室内熱交換器2、膨張弁3、室外熱交換器4、四方弁5、及びそれらを接続する配管6を備えて構成される。
圧縮機1は、冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を冷媒回路に供給する。室内熱交換器2は、冷媒と室内の空気との間で熱交換を行う。室内熱交換器2は、冷房運転時には、蒸発器として用いられ室内から吸熱し、暖房運転時には、凝縮器として用いられ室内へ放熱する。室外熱交換器4は、冷媒と室外の空気との間で熱交換を行う。膨張弁3は、凝縮器で熱交換をすることで液化した高圧の冷媒を膨張させることで低圧化する。室外熱交換器4は、冷房運転時には、凝縮器として用いられ室外へ放熱し、暖房運転時には、蒸発器として用いられ室外から吸熱する。四方弁5は、暖房運転時と冷房運転時とで冷媒の流通する方向を切り替える。冷媒は、冷房運転時には、矢印7の方向に流通し、暖房運転時には、矢印8の方向に流通する。
<First embodiment>
Hereinafter, a control device for a crankcase heater according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a refrigerant circuit according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the refrigerant circuit includes a
The
圧縮機1は、圧縮機1のドーム(ケーシング)下、あるいは、圧縮機1の吐出口付近のうち少なくとも一方に温度サーミスタが設けられている。符号11は、圧縮機1のドーム下に設けられた温度サーミスタを示している。符号12は、圧縮機1の吐出口に設けられた温度サーミスタを示している。また、室外には、外気温を測定するための温度サーミスタ13が設けられ、室外熱交換器4には、室外熱交換器4の温度を測定するために、温度サーミスタ14A、14Bが室外熱交換器4の異なる位置に設けられている。
また、圧縮機1には、圧縮機1を加熱するためのクランクケースヒータ9が設けられている。符号20は、クランクケースヒータ9のオン/オフを制御する制御装置である。クランクケースヒータ9は、圧縮機1に冷媒が溜まり込むことによって生じる液圧縮・油膜未形成による圧縮機1の故障を防ぐために設けられている。冷媒の圧縮機への溜まり込みは、通常、外気温が低下した場合に大きくなる。外気温が低下すると、それに伴い、圧縮機1や室外熱交換器4の温度も低下するが、室外熱交換器4の温度が先に低下し、最初は室外熱交換器4に冷媒が溜まり込む。しかし、外気温が上昇すると、圧縮機1の熱容量は大きく、圧縮機1の温度上昇が遅いため、冷媒は、室外熱交換器4から圧縮機1に移動し、圧縮機1に溜まり込むようになる。次に図8を用いて、圧縮機1の温度と室外熱交換器4の温度の変化について具体的に説明する。
The
Further, the
図8は、外気温上昇時の圧縮機および室外熱交換器の温度の挙動の一例を示す図である。
図8の縦軸は、温度であり、横軸は時間である。図8は、夜中に低温となった圧縮機1や室外熱交換器4などの温度が、日が昇るのに伴って上昇する様子を示したものである。図8のグラフは、朝方から午前中の数時間における圧縮機1などの温度の挙動を示したものである。
符号81は、室外熱交換器4の近傍に設けられた温度サーミスタ14(14A、又は、14B)が測定した温度を示している。符号82は、温度サーミスタ13が測定した外気温の挙動を示している。符号83は、圧縮機1の吐出口に設けられた温度サーミスタ12が測定した温度である。符号84は、圧縮機1の油の温度の測定値を示している。符号85は、圧縮機1のドーム下に設けられた温度サーミスタ11が測定した温度である。
図8が示すように、外気温82の上昇に伴い、室外熱交換器4の温度81、圧縮機1の吐出口温度83、油の温度84、圧縮機1のドーム下温度85も上昇する。しかし、時間T1あたりから、温度81と温度84及びドーム下温度85との乖離が始まり、時間の経過と共にその差は大きくなる。また、時間T2あたりから、外気温82と吐出口温度83との乖離が始まり、時間の経過と共にその差は大きくなる。このように、外気温上昇時には、室外熱交換器4の温度は先に上昇し、圧縮機1の温度は、室外熱交換器4に比べ上昇が遅れる。このような状態になると、冷媒は、室外熱交換器4から圧縮機1へ移動し、圧縮機1への冷媒の溜まり込みが生じる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of temperature behavior of the compressor and the outdoor heat exchanger when the outside air temperature rises.
The vertical axis in FIG. 8 is temperature, and the horizontal axis is time. FIG. 8 shows a state in which the temperatures of the
As shown in FIG. 8, as the
本実施形態における制御装置20は、このような圧縮機1への冷媒の溜まり込みを防止するためにクランクケースヒータ9をオンにし、圧縮機1を加熱する。次に図2を用いて制御装置20について説明を行う。
図2は、本発明の一実施形態における制御装置の概略ブロック図である。
制御装置20は、クランクケースヒータ9の制御を行う例えばマイコンであって、図2が示すように、少なくとも温度取得部21、通電制御部22、記憶部23を備えている。
温度取得部21は、温度サーミスタ11や温度サーミスタ12から圧縮機1の温度を、温度サーミスタ13から室外の外気温を、温度サーミスタ14(14A、14B)から室外熱交換器4の温度を取得する。
通電制御部22は、クランクケースヒータ9のオン/オフ制御を行う。圧縮機1への冷媒の溜まり込みは、圧縮機1の故障の原因となる。その為、クランクケースヒータ9をオンにして、圧縮機1を加熱し冷媒の溜まり込みを防ぐ必要があるが、一方で、省エネ等の観点から待機電力の低減が求められている。通電制御部22は、温度取得部21が取得した各温度に基づいて、圧縮機1への冷媒の溜まり込みを防ぎつつ、なるべくオフの状態を長くできるようにクランクケースヒータ9のオン/オフ制御を行う。特に、本実施形態では、圧縮機1の停止中であって外気温が所定の範囲にある場合に、圧縮機1の温度と室外熱交換器4の温度の温度差、あるいは、外気温の上昇に基づいて、クランクケースヒータ9をオン/オフする制御を行う。
記憶部23は、温度取得部21が取得した各種温度や通電制御部22が、オン/オフ制御に用いる様々なパラメータ等を記憶している。
The
FIG. 2 is a schematic block diagram of a control device according to an embodiment of the present invention.
The
The
The
The
次に、図3〜図7を用いて、制御装置20が行うクランクケースヒータ9のオン/オフ制御について説明する。
図3は、本発明の一実施形態におけるクランクケースヒータのオン/オフ制御に用いる外気温の温度帯を説明する図である。
制御装置20は、圧縮機1の停止時にクランクケースヒータ9のオン/オフの制御方法を外気温に基づいて切り替える。具体的には、温度の低い方から順にA、B、Cの3つの温度帯を設定する。「A温度帯」とは、3つの温度帯のうち、最も温度の低い温度帯(例えば、〜−1℃)である。「B温度帯」とは、3つの温度帯のうち、中間の温度帯(例えば、−1℃〜30℃)である。「C温度帯」とは、3つの温度帯のうち、最も温度の高い温度帯(例えば、30℃〜)である。図3が示すように、「A温度帯」と「B温度帯」、「B温度帯」と「C温度帯」の切り替え温度には2℃のヒステリシス幅が設けられている。外気温が−1℃より低い温度から上昇するときには、制御装置20は、外気温が−1℃になると外気温は「B温度帯」と判定し、逆に、「B温度帯」にあった外気温が低下する場合、外気温が−3℃になると「A温度帯」にあると判定する。同様に、「B温度帯」にあった外気温が上昇する場合、制御装置20は、30℃になると「C温度帯」にあると判定し、「C温度帯」にあった外気温が低下する場合、外気温が28℃になると「B温度帯」にあると判定する。このようにヒステリシス幅を設けることで、温度サーミスタ13の測定誤差や変動を吸収し、安定した制御を行うことができる。
Next, on / off control of the crankcase heater 9 performed by the
FIG. 3 is a view for explaining a temperature zone of the outside air temperature used for on / off control of the crankcase heater in one embodiment of the present invention.
The
また、本実施形態は、圧縮機1が停止しているときのクランクケースヒータ9のオン/オフ制御を対象とするが、外気温が「A温度帯」にある場合、冷媒回路は暖房運転していることも多い。また、外気温が「C温度帯」にある場合、冷媒回路は冷房運転していることも多い。一方、「B温度帯」は、日常的な温度であり、冷暖房を行わず冷媒回路が停止している時間も多い。本実施形態では、特にこの「B温度帯」におけるクランクケースヒータ9のオン/オフ制御を最適化し、省エネ効果を向上させる。
The present embodiment is directed to on / off control of the crankcase heater 9 when the
具体的には、制御装置20は、圧縮機1が停止していて、且つ、外気温が「A温度帯」にある場合は、クランクケースヒータ9をオンに制御する。また、制御装置20は、圧縮機1が停止していて、且つ、外気温が「C温度帯」にある場合は、クランクケースヒータ9をオフにする。また、圧縮機1が停止していて、外気温が「B温度帯」にある場合、制御装置20は、圧縮機1の温度と室外熱交換器4の温度差に基づいてクランクケースヒータ9のオン/オフ制御を行う。または、外気温が「B温度帯」にあり、外気温が所定の時間、上昇し続けた場合、制御装置20は、クランクケースヒータ9をオンにする。
なお、圧縮機1が停止していない場合であっても、デフロスト運転中であれば、クランクケースヒータ9をオンにするなど、制御装置20は、所定の条件に基づいてクランクケースヒータ9のオン/オフ制御を行うが、本実施形態とは関係しない為、説明を省略する。
Specifically, the
Even when the
図4は、本発明の一実施形態における制御装置の処理フロー図である。
図4を用いて制御装置20が圧縮機1の停止時にクランクケースヒータ9のオンオフを制御する処理の流れについて説明する。
前提として、温度取得部21は、温度サーミスタ11と温度サーミスタ12のうち少なくとも一つと、温度サーミスタ13と、温度サーミスタ14(14A、14B)から所定の時間間隔で測定温度を取得し、取得した各温度を記憶部23に記録するものとする。
まず、通電制御部22は、記憶部23から温度サーミスタ13が測定した外気温を読み出して、図3のヒステリシス図に基づいて外気温がA〜「C温度帯」の何れであるか判定する(ステップS11)。外気温が「A温度帯」にある場合、通電制御部22は、クランクケースヒータ9をオンにする(ステップS12)。外気温が十分に低い場合は、室外熱交換器4と圧縮機1の温度差によらず、冷媒の液圧縮が生じる可能性がある為、クランクケースヒータ9をオンにする。また、外気温が「C温度帯」にある場合、通電制御部22は、クランクケースヒータ9をオフにする(ステップS13)。外気温が十分に高い場合は、冷媒が液圧縮を起こすおそれがない為、クランクケースヒータ9をオフにする。また、外気温が「B温度帯」にある場合、通電制御部22は、所定時間(例えば10分弱程度)経過後、クランクケースヒータ9をオフにする(ステップS14)。ここで、待機電力を低減する為には、なるべくクランクケースヒータ9をオフにしておき、必要な場合だけオンにするように制御することが好ましい。通電制御部22は、後述する条件B1、条件B2が成立するか否かを判定(ステップS15)し、必要な場合だけクランクケースヒータ9をオンにする。条件B1、条件B2は、クランクケースヒータ9の起動が必要かどうかを判定する条件である。条件B1又は条件B2が成立する場合、通電制御部22は、クランクケースヒータ9をオンにする(ステップS17)。条件B1及び条件B2が共に不成立の場合、通電制御部22は、クランクケースヒータ9をオフにする(ステップS16)。次に外気温が「B温度帯」にあるか否かを判定し(ステップS18)。外気温が「B温度帯」である間(ステップS18;Yes)は、ステップS15〜ステップS17の処理を繰り返す。また、外気温が「B温度帯」ではない場合(ステップS18;No)ステップS11からの処理を繰り返す。
この制御により、圧縮機1の停止時に、外気温の条件などから必要なときのみクランクケースヒータ9をオンにすることができ、効率的に圧縮機1への冷媒の溜まり込みを防ぎつつ、待機電力を低減することができる。
FIG. 4 is a process flow diagram of the control device according to the embodiment of the present invention.
A flow of processing in which the
As a premise, the
First, the
With this control, when the
次に、外気温が「B温度帯」にある場合の制御の詳細について説明する。まず、条件B1について説明する。
図5は、本発明の一実施形態における条件B1の判定処理のフロー図である。
条件B1は、図4で説明したフロー図のステップS15における判定条件のうちの一つである。条件B1は、外気温の上昇に基づいてクランクケースヒータ9をオンにする制御を行うための条件である。
まず、通電制御部22は、カウンタNに0を代入して初期化する(ステップS21)。次に、通電制御部22は、10分間、温度サーミスタ13が測定した外気温を記憶部23から読出し外気温の推移を監視する(ステップS22)。次に通電制御部22は、10分間の間に外気温が上昇したかどうかを判定する(ステップS23)。例えば、10分間にサンプリングした外気温を、取得時間に応じて、前半と後半に分類し、前半に取得した外気温の平均値と後半に取得した外気温の平均値を比較して、後半の外気温の平均値が高ければ、外気温が上昇したと判定する。
Next, details of the control when the outside air temperature is in the “B temperature zone” will be described. First, the condition B1 will be described.
FIG. 5 is a flowchart of the condition B1 determination process according to the embodiment of the present invention.
The condition B1 is one of the determination conditions in step S15 in the flowchart described in FIG. Condition B1 is a condition for performing control to turn on the crankcase heater 9 based on a rise in outside air temperature.
First, the
外気温が上昇したと判定した場合、通電制御部22は、カウンタNに1を加えカウントアップする(ステップS24)。外気温が上昇しなかったと判定した場合、ステップS21からの処理を繰り返す。次に、通電制御部22は、カウントアップしたNの値が10に達したかどうかを判定する(ステップS25)。Nの値が10に達していない場合、ステップS22からの処理を繰り返す。Nの値が10に達した場合、通電制御部22は、条件B1が成立したと判定する(ステップS26)。通電制御部22は、条件B1が成立したと判定すると、図4の処理フローに従って、クランクケースヒータ9をオンにする制御を行う。
If it is determined that the outside air temperature has risen, the
ここでは説明の便宜のため、外気温が常に「B温度帯」に収まる場合を例に説明を行ったが、ステップS23の判定にて、10分間監視した外気温が「B温度帯」を外れた場合、Nの値を0にし、本処理フローの実行を中止する。また、本実施形態は、圧縮機1が停止していることが前提なので、圧縮機1が稼働を始めた場合もNの値を0にし、本処理フローの実行を中止する。
Here, for convenience of explanation, the case where the outside air temperature is always within the “B temperature zone” has been described as an example. However, in the determination of step S23, the outside air temperature monitored for 10 minutes is outside the “B temperature zone”. If this happens, the value of N is set to 0, and execution of this processing flow is stopped. Since the present embodiment is based on the premise that the
なお、ステップS23にて、10分間に外温は上昇せず一定であったような場合でも、カウンタNを0に初期化する処理を一時保留し、次の10分間で温度が上昇し始めたら、Nをカウントアップし、そのまま条件B1の判定処理を継続する等の変形も可能である。また、外気温の上昇の判定は、図5の方法によらず、温度サーミスタ13の測定する温度の変化率から判定しても良いし、所定の時間間隔ごとの温度差を計算し、後の時間に取得した温度が所定の値以上高い場合に外気温が上昇したと判定してもよい。
In step S23, even if the external temperature does not increase for 10 minutes and is constant, the process for initializing the counter N to 0 is temporarily suspended and the temperature starts to increase in the next 10 minutes. , N can be counted up and the determination process of the condition B1 can be continued as it is. Further, the determination of the increase in the outside air temperature may be made from the rate of change of the temperature measured by the
次に、図6〜図7を用いて条件B2について説明する。
図6は、本発明の一実施形態における条件B2の判定処理のフロー図である。
まず、通電制御部22は、記憶部23から温度サーミスタ14A、温度サーミスタ14Bが測定した室外熱交換器4の温度と圧縮機1のドーム下温度を読み出す。圧縮機1のドーム下に温度サーミスタ11が設けられていない冷媒回路においては、温度サーミスタ12が測定した圧縮機1の吐出口温度を読み出す。次に、通電制御部22は、温度サーミスタ14Aが測定した温度と温度サーミスタ14Bが測定した温度のうち低い温度を選択し、選択した温度からドーム下温度(又は吐出口温度)を減じた温度差ΔTを計算する。そして、通電制御部22は、計算した温度差ΔTが、後述する「オン領域」にあるか否かを判定する(ステップS31)。温度差が「オン領域」にある場合、通電制御部22は、条件B2が成立すると判定する(ステップS32)。温度差が、後述する「オフ領域」にある場合、通電制御部22は、条件B2は不成立と判定する(ステップS33)。
通電制御部22は、条件B2が成立したと判定すると、図4の処理フローに従って、クランクケースヒータ9をオンにする制御を行う。
なお、図6の処理フローは、圧縮機1の停止後、所定時間(例えば、10時間)が経過するまでの制御であって、通電制御部22は、温度差ΔTの大きさによらず、圧縮機1の停止からその所定時間が経過すると、クランクケースヒータ9をオンにする制御を行うよう制御してもよい。
Next, the condition B2 will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a flowchart of the condition B2 determination process according to the embodiment of the present invention.
First, the
If it determines with condition B2 being materialized, the electricity
The processing flow of FIG. 6 is control until a predetermined time (for example, 10 hours) elapses after the
図7は、本発明の一実施形態における条件B2の判定に用いるオン領域とオフ領域を説明する図である。
図7は、温度サーミスタ14A、温度サーミスタ14Bが測定した室外熱交換器4の温度のうち低い方の温度から圧縮機1のドーム下温度(または、圧縮機1の吐出口温度)を減じた温度差ΔTに基づいて、温度差ΔTがクランクケースヒータ9をオンにする必要がある温度差かどうかの判定に用いるグラフを示している。図7において「オン領域」とは、クランクケースヒータ9をオンにする必要がある温度差の領域のことである。「オフ領域」とは、クランクケースヒータ9をオフにできる温度差の領域のことである。例えば、温度差ΔTが1.5℃であれば、ΔTは「オン領域」であり、温度差ΔTが0℃であれば、ΔTは「オフ領域」である。具体的には、室外熱交換器4の温度が圧縮機1のドーム下温度よりも1.5℃以上高くなると、通電制御部22は、クランクケースヒータ9をオンにし、室外熱交換器4の温度が圧縮機1のドーム下温度以下となると、通電制御部22は、クランクケースヒータ9をオフにする。このような制御とすることで、図8で例示したような外気温上昇時においても、室外熱交換器4の温度と圧縮機1のドーム下温度(または、吐出口温度)との乖離を検出し、圧縮機1への冷媒の移動が生じないように圧縮機1を温めることができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an on region and an off region used for determination of the condition B2 in one embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a temperature obtained by subtracting the temperature under the dome of the compressor 1 (or the outlet temperature of the compressor 1) from the lower temperature of the temperatures of the
また、図7が示すように「オン領域」、「オフ領域」の判定においてもヒステリシス幅が設けられている。図8で例示した外気温の上昇時において、室外熱交換器4の温度と圧縮機1のドーム下温度にあまり乖離が無い状態から、徐々に温度差ΔTが大きくなっていくような状況では、通電制御部22は、温度差ΔTが1.5℃以上となると、温度差ΔTは「オン領域」にあると判定する。逆に温度差ΔTが小さくなっていく局面では、温度差ΔTが0℃となると、通電制御部22は、温度差ΔTは「オフ領域」にあると判定する。ヒステリシス幅を設けることで、温度サーミスタ11、14等の検出誤差などによる温度差ΔTの変動によって、温度差ΔTが、「オン領域」にあるか「オフ領域」にあるかの判定が何度も切り替わり、制御が不安定になるのを防ぐことができる。
なお、外気温が「B温度帯」に含まれ、1回目に温度差ΔTを判定する場合、温度差ΔTがヒステリシス幅にあれば、温度差ΔTは「オン領域」にあると判定してもよい。
In addition, as shown in FIG. 7, a hysteresis width is also provided in the determination of “on region” and “off region”. In the situation where the temperature difference ΔT gradually increases from a state where there is not much difference between the temperature of the
When the outside air temperature is included in the “B temperature zone” and the temperature difference ΔT is determined for the first time, if the temperature difference ΔT is within the hysteresis width, it is determined that the temperature difference ΔT is in the “on region”. Good.
なお、条件B1、B2を共に判定する意味としては、次のようなことが挙げられる。条件B2によって圧縮機1の温度と室外熱交換器4の温度の関係を常に判定できれば好ましいが、例えば据え付け場所の影響により、室外熱交換器4の温度上昇が始まっていても温度サーミスタ14が測定する温度が上昇しにくい状況や、温度サーミスタの故障などにより、圧縮機1や室外熱交換器4の温度が適切にとらえられない状況が生じる可能性がある。そのような状況では、取得した温度の情報からは、条件B2が成立しなかったとしても、外気温の上昇により、実際には図8で説明したような圧縮機1と室外熱交換器4の温度差が生じ、冷媒が圧縮機1へ移動している恐れがある。条件B1は、そのような状況に備えた判定条件であり、条件B2に加え、条件B1の判定を行うことにより、図8で説明したような温度上昇による圧縮機1への冷媒の溜まり込みを確実に防止することができる。
In addition, the following is mentioned as a meaning which determines conditions B1 and B2 together. Although it is preferable that the relationship between the temperature of the
本実施形態によれば、圧縮機1が停止した状態でのクランクケースヒータ9のオン/オフ制御方法を外気温の温度帯によって切り替えることができる。さらに外気温が所定の範囲(「B温度帯」)にある場合(例えば、−1℃〜30℃)、室外熱交換器4の温度が圧縮機1の温度より所定の値だけ高い場合のみクランクケースヒータ9をオンにし、室外熱交換器4の温度が圧縮機1の温度より低い場合は、クランクケースヒータ9をオフにすることができるので、効率的に圧縮機への冷媒の溜まり込みを防止し、省エネ化を図ることができる。また、温度サーミスタ11、14の異常等によって、室外熱交換器4や圧縮機1の正確な温度を測定できない場合であっても、外気温を監視し外気温の上昇を検出するとクランクケースヒータ9をオンにするので、圧縮機1への冷媒の溜まり込みを防止することができる。また、外気温が所定の範囲(「B温度帯」)にある場合、圧縮機1の温度と室外熱交換器4の温度の温度差によっては、クランクケースヒータ9をオフにすることができるので、特に外気温が低下していくときや外気温に変化が無いときなどにオフ制御することで省エネ化を図ることができる。
According to this embodiment, the on / off control method of the crankcase heater 9 in a state where the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。また、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。なお、上述の図7で説明した「オン領域」と判定するための温度差1.5℃は、第一閾値の一例であり、「オフ領域」と判定するための温度差0℃は、第二閾値の一例である。
In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention. The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. The temperature difference 1.5 ° C. for determining the “on region” described in FIG. 7 is an example of the first threshold value, and the
1・・・圧縮機
2・・・室内熱交換器
3・・・膨張弁
4・・・室外熱交換器
5・・・四方弁
6・・・配管
11、12、13、14・・・温度サーミスタ
20・・・制御装置
21・・・温度取得部
22・・・通電制御部
23・・・記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記圧縮機の停止中に、前記温度取得部が取得した外気温が予め定めた複数の温度帯のうちの一つの範囲に含まれる温度である場合、前記圧縮機の温度と前記熱交換器の温度の温度差に基づいて、前記圧縮機を加熱するクランクケースヒータのオン制御又はオフ制御を行う通電制御部と、
を備える制御装置。 A temperature acquisition unit for acquiring the temperature of the compressor, the temperature of the heat exchanger, and the outside air temperature in a refrigerant circuit including a heat exchanger and a compressor connected to the heat exchanger;
When the outside air temperature acquired by the temperature acquisition unit is a temperature included in one of a plurality of predetermined temperature zones while the compressor is stopped, the temperature of the compressor and the heat exchanger An energization control unit that performs on-control or off-control of a crankcase heater that heats the compressor based on a temperature difference;
A control device comprising:
請求項1に記載の制御装置。 The energization control unit turns on the crankcase heater when a temperature difference obtained by subtracting the temperature of the heat exchanger from the temperature of the compressor is equal to or greater than a first threshold, and is a temperature lower than the first threshold. Turning the crankcase heater off when below a threshold,
The control device according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the energization control unit turns on the crankcase heater when the acquired outside air temperature continues to rise for a predetermined time regardless of the temperature difference.
前記通電制御部は、前記取得した外気温が、前記3つの温度帯のうち最も温度の低い温度帯に含まれる温度である場合、クランクケースヒータをオンにし、最も温度の高い温度帯に含まれる温度である場合、クランクケースヒータをオフにする
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の制御装置。 Three temperature zones are set as the plurality of predetermined temperature zones, and one of the plurality of predetermined temperature zones is an intermediate temperature zone of the three temperature zones,
The energization control unit turns on the crankcase heater and is included in the highest temperature zone when the acquired outside air temperature is a temperature included in the lowest temperature zone of the three temperature zones. The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the crankcase heater is turned off when the temperature is reached.
請求項2に記載の制御装置。 The first threshold is 1.5 ° C.
The control device according to claim 2.
請求項2に記載の制御装置。 The second threshold is 0 ° C.
The control device according to claim 2.
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the temperature of the compressor is a temperature under a dome of the compressor or a discharge port temperature of the compressor.
請求項1から請求項7の何れか1項に記載の制御装置、
を備える空調装置。 In an air conditioner having a refrigerant circuit comprising a compressor, a crankcase heater provided in the compressor, and an outdoor heat exchanger connected to the compressor,
The control device according to any one of claims 1 to 7,
An air conditioner.
前記圧縮機の温度と、前記熱交換器の温度と、外気温と、を取得し、
取得した前記外気温が予め定めた複数の温度帯のうちの一つの範囲に含まれる温度である場合、前記圧縮機の温度と前記熱交換器の温度の温度差に基づいて、前記クランクケースヒータのオン制御又はオフ制御を行う、
制御方法。 A control method of a crankcase heater for heating a compressor in a refrigerant circuit comprising a heat exchanger and a compressor connected to the heat exchanger,
Obtaining the temperature of the compressor, the temperature of the heat exchanger, and the outside air temperature;
When the acquired outside air temperature is a temperature included in one of a plurality of predetermined temperature zones, the crankcase heater is based on a temperature difference between the compressor temperature and the heat exchanger temperature. ON / OFF control of
Control method.
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