JP2016211772A - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機に関する。 The present invention relates to an air conditioner.
従来から、空気調和機において、室外機の圧縮機には、故障を回避しながら運転するために使用可能な圧力範囲(冷媒の圧力範囲。以下同様)が設定されている。そして、空気調和機は、圧縮機の吸入圧力と吐出圧力が上述の圧力範囲から逸脱しないように運転制御を行っている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an air conditioner, a pressure range (a refrigerant pressure range; the same applies hereinafter) that can be used for operation while avoiding a failure is set for a compressor of an outdoor unit. The air conditioner performs operation control so that the suction pressure and discharge pressure of the compressor do not deviate from the pressure range described above.
例えば、外気温度が高温(例えば35℃以上)の冷房運転では、圧縮機の吐出圧力が高くなりやすく、設定した圧力範囲を超えそうな場合は、圧縮機の運転周波数を減少させたり、吐出ガス冷媒をバイパス用配管によりバイパスさせたりすることで、吐出圧力が圧力範囲から超えないように保護制御を実施している。 For example, in cooling operation where the outside air temperature is high (for example, 35 ° C. or higher), the discharge pressure of the compressor tends to be high, and if it is likely to exceed the set pressure range, the operation frequency of the compressor may be reduced or the discharge gas Protection control is performed so that the discharge pressure does not exceed the pressure range by bypassing the refrigerant with a bypass pipe.
しかし、圧縮機の吐出圧力の上昇を抑制する保護制御では、吸入圧力が上昇することになる。さらに、外気温度が非常に高い場合(例えば44℃以上)は、吸入圧力の上昇が大きくなり、結果として吸入圧力が圧力範囲を超えてしまい、機器の保護のために運転を一旦停止させなければならない。このような場合、空気調和機の連続運転が不可能になる。 However, in the protection control that suppresses the increase in the discharge pressure of the compressor, the suction pressure increases. Furthermore, when the outside air temperature is very high (for example, 44 ° C. or higher), the suction pressure increases greatly, and as a result, the suction pressure exceeds the pressure range, and the operation must be temporarily stopped to protect the equipment. Don't be. In such a case, continuous operation of the air conditioner becomes impossible.
また、高外気温度において連続運転を可能にするために、室外熱交換器の表面積を大きくして伝熱性能を向上させたり、風量を大きくしたりすることによって、凝縮能力を高めて、吐出圧力を下げる方法がある。これにより、保護制御による圧縮機の運転周波数の低下幅が小さくなり、吸入圧力の上昇も抑制され、吐出圧力・吸入圧力とも圧力範囲の中に収めることが可能である。しかし、この方法では、材料費や製品サイズが大幅に上がってしまう。 In addition, in order to enable continuous operation at high outside air temperature, the condensation capacity is increased by increasing the surface area of the outdoor heat exchanger to improve heat transfer performance or increasing the air volume, thereby increasing the discharge pressure. There is a way to lower. As a result, the range of decrease in the operating frequency of the compressor due to the protection control is reduced, the increase in the suction pressure is suppressed, and both the discharge pressure and the suction pressure can be within the pressure range. However, this method significantly increases material costs and product size.
また、室内ユニットの風量を落としたり強制サーモオフしたりすることで蒸発能力を落とす方法によれば、吸入圧力の上昇を抑えることが可能である。しかし、この方法では、空気調和機の連続運転ができないため室温を適切に下げることができず、室内の快適性を落としてしまう。 Further, according to the method of reducing the evaporation capacity by reducing the air volume of the indoor unit or forcibly thermo-off, it is possible to suppress the increase of the suction pressure. However, in this method, since the air conditioner cannot be operated continuously, the room temperature cannot be lowered appropriately, and indoor comfort is lowered.
そこで、本発明は、空気調和機について、圧縮機の吸入圧力を制御することで、高外気温度下の冷房運転時の連続運転を可能にすることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to enable a continuous operation during a cooling operation under a high outside air temperature by controlling the suction pressure of the compressor of the air conditioner.
上記課題を解決すべく、本発明の空気調和機は、冷媒を吐出する圧縮機、前記圧縮機の吸入側に設けられ前記冷媒の吸入圧力を検知する圧力センサ、および、前記圧縮機の吸入側に設けられ前記冷媒を減圧させる減圧装置、を有する室外ユニットと、冷媒配管を介して前記室外ユニットに接続される室内ユニットと、前記室外ユニットおよび前記室内ユニットにより形成される冷凍サイクルを制御する制御部と、を備え、前記圧縮機には、前記吸入圧力に関する上限値が設定され、前記制御部は、冷房運転時に、前記圧力センサにより検知された前記吸入圧力が前記上限値を超えた場合、前記減圧装置を作動させ、前記吸入圧力を減少させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an air conditioner of the present invention includes a compressor that discharges refrigerant, a pressure sensor that is provided on the suction side of the compressor and detects the suction pressure of the refrigerant, and a suction side of the compressor An outdoor unit having a pressure reducing device for reducing the pressure of the refrigerant, an indoor unit connected to the outdoor unit via a refrigerant pipe, and a control for controlling a refrigeration cycle formed by the outdoor unit and the indoor unit An upper limit value for the suction pressure is set in the compressor, and the control unit, when the cooling pressure is detected, the suction pressure detected by the pressure sensor exceeds the upper limit value, The decompression device is operated to reduce the suction pressure.
本発明によれば、空気調和機について、圧縮機の吸入圧力を適切に制御することで、高外気温度下の冷房運転時の連続運転を可能にする。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the continuous operation | movement at the time of the air_conditionaing | cooling operation under high external air temperature is enabled by controlling appropriately the suction pressure of a compressor about an air conditioner.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1に示すように、空気調和機1は、制御部2と、室外ユニット10と、室内ユニット30と、リモートコントローラ40とを備えている。室外ユニット10と室内ユニット30とは、室外ガス配管3a、室内ガス配管3b、および、室外液配管4a、室内液配管4bにより互いに接続される。なお、本実施形態では、室外ユニット10と室内ユニット30とを1対1で接続しているが、室外ユニット10の容量制限以内であれば、室内ユニット30の台数に制限はない。また、室外ユニット10が複数であっても良い。また、アルファベットの添え字(a、b)に関しては、基本的には個々の構成であるという意味で用いているが、各構成を代表的に取り扱う場合においては、省略することがある(例えば、「3a」、「3b」を総称(代表)して「3」と記載する)。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the air conditioner 1 includes a
室外ユニット10は、圧縮機11と、オイルセパレータ12と、逆止弁13と、四方弁14と、室外熱交換器15と、室外ファン16と、室外膨張弁17と、サブクールパイプ18と、アキュムレータ19と、第1ストレーナ20と、第1キャピラリ21と、第2ストレーナ22と、電磁弁23と、第2キャピラリ24とを有し、室外ファン16以外のそれぞれが冷媒配管により接続されている。
The
圧縮機11は、低温低圧ガスの冷媒を、高温高圧ガスに圧縮し、吐出する。オイルセパレータ12は、高圧ガス状の冷媒に含まれる余剰冷凍機油を回収する。逆止弁13は、冷媒流の逆流を防止する。四方弁14を切り替えることで、冷媒の流れが変化し、冷房運転と暖房運転が切り替わる。室外熱交換器15は、屋外の空気と冷媒との間で熱交換を行う。室外ファン16は、室外熱交換器15へ屋外の空気を送る。室外膨張弁17は、冷媒を減圧して低温にする。サブクールパイプ18は、冷媒を冷却する。アキュムレータ19は、液冷媒とガス冷媒を分離させる。第1ストレーナ20、第2ストレーナ22は、流体(冷媒、油)を濾過し不純物を取り除く。第1キャピラリ21、第2キャピラリ24は、冷媒を減圧する。電磁弁23は、冷媒の流れを制御する。
The
室外ユニット10は、さらに、高圧センサ25と、低圧センサ26と、外気サーミスタ27と、減圧装置28とを備える。
The
高圧センサ25は、圧縮機11の吐出側に設けられ、冷媒の吐出圧力を検知する。低圧センサ26は、圧縮機11の吸入側に設けられ、冷媒の吸入圧力を検知する。外気サーミスタ27は、外気温度を検知する。
The
減圧装置28は、圧縮機11の吸入側に設けられ、冷媒を減圧するための減圧弁であり、室外ユニット10の筐体内部に備えられている。
The
室内ユニット30は、建物内の部屋50に設置されている。室内ユニット30は、室内熱交換器31と、室内ファン32と、室内膨張弁33と、内気サーミスタ34とを備える。
The
室内熱交換器31は、冷媒と部屋50の内気との間で熱交換を行う。室内ファン32は、室内熱交換器31へ室内の空気(内気)を送り、熱交換後の空気を室内に送る。室内膨張弁33は、冷媒を減圧する。内気サーミスタ34は、室内ユニット30に吸い込まれる空気の温度を、室温として検知する。
The
リモートコントローラ40は、室内ユニット30に接続され、ユーザによる操作に基づいて、室内ユニット30に対し冷房・暖房運転の切換えや温度、風量設定などの運転指令を与える。
The
制御部2は、リモートコントローラ40における設定と、各センサ等により検知された値とに基づき、空気調和機1の運転制御を行う(詳細は後記)。なお、制御部2は、室外ユニット10および室内ユニット30のいずれか一方に設置しても良いし、両者に設置しても良い。
The
次に、空気調和機1の冷凍サイクルの動作について説明する。
空気調和機1における冷房運転について説明する。図1における矢印は、空気調和機1の冷房運転における冷媒の流れを示している。冷房運転において、四方弁14は、実線で示すように、圧縮機11の吐出側と室外熱交換器15とを連通させ、圧縮機11の吸入側と室外ガス配管3aとを連通させる。
Next, the operation of the refrigeration cycle of the air conditioner 1 will be described.
The cooling operation in the air conditioner 1 will be described. The arrows in FIG. 1 indicate the flow of the refrigerant in the cooling operation of the air conditioner 1. In the cooling operation, as shown by the solid line, the four-
圧縮機11から吐出される高温高圧のガス冷媒は、オイルセパレータ12に流入し、オイルセパレータ12および四方弁14を通過し、室外熱交換器15側に流れる。室外熱交換器15に流入したガス冷媒は、室外ファン16により供給される外気と熱交換して凝縮され、液冷媒となる。この液冷媒は、全開状態の室外膨張弁17、および、室外液配管4a、室内液配管4bを通過して、室内ユニット30に流入する。室内ユニット30に流入した液冷媒は、室内膨張弁33により減圧されて、低温低圧のガス液混合冷媒となる。この低温低圧の冷媒は、室内熱交換器31に流入して、室内ファン32により供給される室内空気と熱交換されて蒸発し、ガス冷媒となる。この際、室内空気は、冷媒の蒸発潜熱により冷却され、冷風が部屋50内に送られる。その後、ガス冷媒は、室内ガス配管3b、室外ガス配管3aを通って、室外ユニット10に戻される。
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外ユニット10に戻ったガス冷媒は、四方弁14を通過し、アキュムレータ19において液体成分が取り除かれた後、圧縮機11に吸入され、再び圧縮機11で圧縮されることにより、一連の冷凍サイクルが形成される。
The gas refrigerant that has returned to the
一方、オイルセパレータ12により分離された冷凍機油は、オイルセパレータ12から第1ストレーナ20および第1キャピラリ21を通過して、アキュムレータ19に流入する。
On the other hand, the refrigerating machine oil separated by the
また、空調運転中における圧縮機11を保護するために、その吐出圧力および吸入圧力に対し、それぞれ適切な運転圧力範囲が制御部2に設定されている。すなわち、圧縮機11の吐出圧力に対し適切な運転圧力範囲として、吐出上限値(Td。例えば3.3MPa)と吐出下限値とが設定され、吸入圧力に対し、適切な運転圧力範囲として、吸入上限値(Ts。例えば1.3MPa)と吸入下限値とが設定されている。そして、圧縮機11の吐出圧力および吸入圧力が、これらの運転圧力範囲を逸脱しないように(本実施形態ではそれぞれの上限値を超えないように)、制御部2は、室外ユニット10と、減圧装置28とを制御する。
Further, in order to protect the
次に、図1、図2を参照して、高外気温度下の冷房運転時に連続運転を行うための空気調和機1の制御方法について説明する。 Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the control method of the air conditioner 1 for performing a continuous operation at the time of the cooling operation under a high outside air temperature will be described.
図2は、冷房運転時における圧縮機11の吐出圧力および吸入圧力に基づく、空気調和機1の運転制御処理のフローチャートである。この運転制御処理は、制御部2により実行され、空気調和機1が冷房運転を行っている間、常時実行される。
FIG. 2 is a flowchart of the operation control process of the air conditioner 1 based on the discharge pressure and the suction pressure of the
まず、制御部2は、冷房運転を実施する(S1)。
冷房運転の実施中、制御部2は、高圧センサ25により圧縮機11の吐出圧力Pdを検知し(S2)、検知した吐出圧力Pdの値が、圧縮機11の吐出圧力に対し設定された吐出上限値(Td)以下であるか否かを判断する(S3)。吐出圧力Pdが吐出上限値(Td)以下でない場合(S3:No)、制御部2は、吐出圧力Pdの値に応じて、圧縮機11の運転周波数の上昇を禁止する処理、または、圧縮機11の運転周波数を強制的に下降させる処理を実行して吐出圧力Pdを減少させ(S4)、S2に戻る。これにより、圧縮機11を駆動するモータの回転速度が制御される。
First, the
During the cooling operation, the
一方、吐出圧力Pdが吐出上限値(Td)以下であった場合(S3:Yes)、制御部2は、低圧センサ26により圧縮機11の吸入圧力Psを検知する(S5)。次に、制御部2は、検知した吸入圧力Psの値が、圧縮機11の吸入圧力Psに対し設定された吸入上限値(Ts)以下であるか否かを判断する(S6)。吸入圧力Psが吸入上限値(Ts)以下でない場合(S6:No)、制御部2は、減圧装置28を作動させる処理を実行して吸入圧力Psを減少させ(S7)、S5に戻る。
On the other hand, when the discharge pressure Pd is equal to or lower than the discharge upper limit (Td) (S3: Yes), the
吸入圧力Psが吸入上限値(Ts)以下であった場合(S6:Yes)、制御部2は、S1に戻る。
When the suction pressure Ps is equal to or lower than the suction upper limit (Ts) (S6: Yes), the
このように、制御部2は、冷房運転において、圧縮機11の吸入圧力Psが吸入上限値(Ts)を超えた場合(S6:No)、減圧装置28を作動させる(S7)。これにより、吸入圧力Psを減少させることができ、吸入圧力Psを吸入上限値(Ts)以下にすることができる。よって、空気調和機1について、材料費や製品サイズを大幅に上げることなく、圧縮機11の吸入圧力を制御することで、高外気温度下の冷房運転時の連続運転を可能にし、快適性を落とすことがない。
As described above, in the cooling operation, when the suction pressure Ps of the
また、圧縮機11の吐出圧力Pdと吸入圧力Psを設定した圧力範囲内に収めることができるので、圧縮機11の故障を回避することができる。
Further, since the discharge pressure Pd and the suction pressure Ps of the
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限定されるものではない。例えば、室外ユニットに対して複数台の室内ユニットを設置し、図2の処理を実行するようにしても良い。室内ユニットが複数台だと、圧縮機の吐出圧力、吸入圧力が上がりやすいので、図2の処理による効果がさらに大きい。 This is the end of the description of the embodiments, but the aspects of the present invention are not limited to these. For example, a plurality of indoor units may be installed for the outdoor unit, and the process of FIG. 2 may be executed. When there are a plurality of indoor units, the discharge pressure and suction pressure of the compressor are likely to increase, so the effect of the process of FIG. 2 is even greater.
また、減圧装置を、圧縮機の吸入側であって、室外ユニットのガス配管と室内ユニットのガス配管の間(図1の室外ガス配管3a、室内ガス配管3bの間)に設けるようにしても良い。そうすれば、減圧装置の設置の作業がさらに簡易になる。
その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
Further, the decompression device may be provided on the suction side of the compressor and between the gas pipe of the outdoor unit and the gas pipe of the indoor unit (between the outdoor gas pipe 3a and the
In addition, about a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the main point of this invention.
1:空気調和機
2:制御部
3a:室外ガス配管
3b:室内ガス配管
4a:室外液配管
4b:室内液配管
10:室外ユニット
11:圧縮機
12:オイルセパレータ
13:逆止弁
14:四方弁
15:室外熱交換器
16:室外ファン
17:室外膨張弁
18:サブクールパイプ
19:アキュムレータ
20:第1ストレーナ
21:第1キャピラリ
22:第2ストレーナ
23:電磁弁
24:第2キャピラリ
25:高圧センサ
26:低圧センサ(圧力センサ)
27:外気サーミスタ
28:減圧装置
30:室内ユニット
31:室内熱交換器
32:室内ファン
33:室内膨張弁
34:内気サーミスタ
40:リモートコントローラ
50:部屋
1: Air conditioner 2: Control unit 3a:
27: Outside air thermistor 28: Pressure reducing device 30: Indoor unit 31: Indoor heat exchanger 32: Indoor fan 33: Indoor expansion valve 34: Inside air thermistor 40: Remote controller 50: Room
Claims (3)
冷媒配管を介して前記室外ユニットに接続される室内ユニットと、
前記室外ユニットおよび前記室内ユニットにより形成される冷凍サイクルを制御する制御部と、を備え、
前記圧縮機には、前記吸入圧力に関する上限値が設定され、
前記制御部は、冷房運転時に、前記圧力センサにより検知された前記吸入圧力が前記上限値を超えた場合、前記減圧装置を作動させ、前記吸入圧力を減少させる
ことを特徴とする空気調和機。 An outdoor unit having a compressor that discharges refrigerant, a pressure sensor that is provided on the suction side of the compressor and detects a suction pressure of the refrigerant, and a decompression device that is provided on the suction side of the compressor and depressurizes the refrigerant. When,
An indoor unit connected to the outdoor unit via a refrigerant pipe;
A control unit for controlling a refrigeration cycle formed by the outdoor unit and the indoor unit,
In the compressor, an upper limit value related to the suction pressure is set,
The air conditioner characterized in that, when the suction pressure detected by the pressure sensor exceeds the upper limit during cooling operation, the control unit operates the pressure reducing device to reduce the suction pressure.
冷媒配管を介して前記室外ユニットに接続される複数台の室内ユニットと、
前記室外ユニットおよび前記複数台の室内ユニットにより形成される冷凍サイクルを制御する制御部と、を備え、
前記圧縮機には、前記吸入圧力に関する上限値が設定され、
前記制御部は、冷房運転時に、前記圧力センサにより検知された前記吸入圧力が前記上限値を超えた場合、前記減圧装置を作動させ、前記吸入圧力を減少させる
ことを特徴とする空気調和機。 An outdoor unit having a compressor that discharges refrigerant, a pressure sensor that is provided on the suction side of the compressor and detects a suction pressure of the refrigerant, and a decompression device that is provided on the suction side of the compressor and depressurizes the refrigerant. When,
A plurality of indoor units connected to the outdoor unit via a refrigerant pipe;
A controller that controls a refrigeration cycle formed by the outdoor unit and the plurality of indoor units,
In the compressor, an upper limit value related to the suction pressure is set,
The air conditioner characterized in that, when the suction pressure detected by the pressure sensor exceeds the upper limit during cooling operation, the control unit operates the pressure reducing device to reduce the suction pressure.
冷媒配管を介して前記室外ユニットに接続される室内ユニットと、
前記室外ユニットおよび前記室内ユニットにより形成される冷凍サイクルを制御する制御部と、
前記圧縮機の吸入側であって、前記室外ユニットのガス配管と前記室内ユニットのガス配管の間に設けられた減圧装置と、を備え、
前記圧縮機には、前記吸入圧力に関する上限値が設定され、
前記制御部は、冷房運転時に、前記圧力センサにより検知された前記吸入圧力が前記上限値を超えた場合、前記減圧装置を作動させ、前記吸入圧力を減少させる
ことを特徴とする空気調和機。 An outdoor unit having a compressor that discharges the refrigerant, and a pressure sensor that is provided on the suction side of the compressor and detects the suction pressure of the refrigerant;
An indoor unit connected to the outdoor unit via a refrigerant pipe;
A control unit for controlling a refrigeration cycle formed by the outdoor unit and the indoor unit;
A decompression device provided on the suction side of the compressor and provided between the gas pipe of the outdoor unit and the gas pipe of the indoor unit;
In the compressor, an upper limit value related to the suction pressure is set,
The air conditioner characterized in that, when the suction pressure detected by the pressure sensor exceeds the upper limit during cooling operation, the control unit operates the pressure reducing device to reduce the suction pressure.
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