JP2019020093A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気調和機の圧縮機保護制御に関するものである。 The present invention relates to compressor protection control for an air conditioner.
室外温度が低く凝縮機の負荷が低いときに、冷媒の寝込み現象又は冷媒の偏在が発生する場合がある。この現象を液封と呼び、この液封が発生したまま圧縮機を運転した場合、過渡的な冷媒循環量の低下が生じる。特許文献1に記載の空気調和機は、圧縮機外郭温度が異常上昇した場合、冷媒循環量の低下と判定し、冷媒流量に基づいて圧縮機周波数の下限値を上げる。よって、過渡的に冷媒循環量が低下した場合であっても圧縮機の不具合を回避していた。 When the outdoor temperature is low and the load on the condenser is low, the refrigerant stagnation phenomenon or the uneven distribution of the refrigerant may occur. This phenomenon is called liquid sealing, and when the compressor is operated with this liquid sealing occurring, a transient decrease in the refrigerant circulation rate occurs. The air conditioner described in Patent Literature 1 determines that the refrigerant circulation amount is decreased when the compressor outer temperature is abnormally increased, and increases the lower limit value of the compressor frequency based on the refrigerant flow rate. Therefore, even if the refrigerant circulation amount is transiently reduced, the problem of the compressor is avoided.
しかしながら、過渡的な冷媒循環量が低下した場合、圧縮機外郭温度が上昇するまでに遅れ時間が発生する。また、圧縮機外郭温度が上昇するまでにかかる時間は、圧縮機本体の大きさが大きいほど時間が長くなる傾向にあり、圧縮機を迅速に保護できないという課題があった。 However, when the transient refrigerant circulation amount decreases, a delay time occurs until the compressor outer temperature rises. Further, the time required for the compressor outer temperature to rise tends to increase as the size of the compressor body increases, and there is a problem that the compressor cannot be protected quickly.
本発明に係る空気調和機は、圧縮機、室内熱交換器、膨張装置、及び室外熱交換器が冷媒配管で接続された空気調和機であって、前記圧縮機の圧縮機周波数を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、外気温度が予め定めた低温範囲に属するか否かを判定する第1判定値と、前記室外熱交換器の熱交換器出口温度と外気温度との差がある範囲に属するか否かを判定する第2判定値とが設定され、前記外気温度が第1判定値以下であって、前記熱交換器出口温度と外気温度の差が第2判定値以下の場合、前記圧縮機周波数の下限値を補正し、予め設定されている前記圧縮機周波数の下限値を目標下限値にするものである。 An air conditioner according to the present invention is an air conditioner in which a compressor, an indoor heat exchanger, an expansion device, and an outdoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and controls the compressor frequency of the compressor. A difference between the first determination value for determining whether or not the outside air temperature belongs to a predetermined low temperature range, and the heat exchanger outlet temperature of the outdoor heat exchanger and the outside air temperature. And a second determination value for determining whether or not the temperature falls within a certain range, the outside air temperature is equal to or less than the first determination value, and a difference between the heat exchanger outlet temperature and the outside air temperature is equal to or less than the second determination value. In this case, the lower limit value of the compressor frequency is corrected to set the preset lower limit value of the compressor frequency to the target lower limit value.
本発明は、外気温度と熱交換器温度により液封による冷媒循環量低下を迅速に検知することで、圧縮機周波数の下限値を上げる。よって、過渡的に冷媒循環量が低下した場合であっても圧縮機の不具合を回避し、信頼性向上の効果が得られる。 The present invention raises the lower limit value of the compressor frequency by quickly detecting a decrease in the amount of refrigerant circulation due to liquid sealing based on the outside air temperature and the heat exchanger temperature. Therefore, even when the refrigerant circulation amount is transiently reduced, the problem of the compressor can be avoided and the effect of improving the reliability can be obtained.
第1の発明は、圧縮機、室内熱交換器、膨張装置、及び室外熱交換器が冷媒配管で接続された空気調和機であって、前記圧縮機の圧縮機周波数を制御する制御部を備え、前記制御部は、外気温度が予め定めた低温範囲に属するか否かを判定する第1判定値と、前記室
外熱交換器の熱交換器出口温度と外気温度との差がある範囲に属するか否かを判定する第2判定値、前記圧縮機周波数の下限値とを有し、前記外気温度が第1判定値以下であって、前記熱交換器出口温度と外気温度の差が第2判定値以下の場合、前記圧縮機周波数の前記下限値を補正し、予め設定されている前記圧縮機周波数の下限値を目標下限値にすることにより、過渡的に冷媒循環量が低下した場合であっても圧縮機の不具合を回避し、信頼性を向上するという効果を得ることが出来る。
A first invention is an air conditioner in which a compressor, an indoor heat exchanger, an expansion device, and an outdoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and includes a control unit that controls the compressor frequency of the compressor. The control unit belongs to a range in which there is a difference between the first determination value for determining whether or not the outside air temperature belongs to a predetermined low temperature range and the heat exchanger outlet temperature of the outdoor heat exchanger and the outside air temperature. And a lower limit value of the compressor frequency, the outside air temperature is equal to or lower than the first judgment value, and a difference between the heat exchanger outlet temperature and the outside air temperature is a second value. In the case where the refrigerant circulation amount is transiently decreased by correcting the lower limit value of the compressor frequency and setting the preset lower limit value of the compressor frequency to the target lower limit value when the value is equal to or less than the determination value. Even if there is, it is possible to avoid the malfunction of the compressor and improve the reliability. Door can be.
第2の発明は、圧縮機、室内熱交換器、膨張装置、及び室外熱交換器が冷媒配管で接続された空気調和機であって、前記圧縮機の圧縮機周波数を制御する制御部を備え、前記制御部は、外気温度が予め定めた低温範囲に属するか否かを判定する第1判定値と、前記室外熱交換器の熱交換器温度と外気温度との差がある範囲に属するか否かを判定する第2判定値と前記圧縮機周波数の下限値とを有し、前記外気温度が第1判定値以下であって、前記熱交換器温度と外気温度の差が第2判定値以下の場合、前記圧縮機周波数の前記下限値を補正し、予め設定されている前記圧縮機周波数の下限値を目標下限値にすることにより、過渡的に冷媒循環量が低下した場合であっても圧縮機の不具合を回避し、信頼性を向上するという効果を得ることが出来る。 A second invention is an air conditioner in which a compressor, an indoor heat exchanger, an expansion device, and an outdoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and includes a controller that controls the compressor frequency of the compressor. The control unit is in a range where there is a difference between the first determination value for determining whether or not the outside air temperature is in a predetermined low temperature range and the heat exchanger temperature of the outdoor heat exchanger and the outside air temperature. A second determination value for determining whether or not and a lower limit value of the compressor frequency, wherein the outside air temperature is equal to or lower than the first determination value, and a difference between the heat exchanger temperature and the outside air temperature is a second determination value. In the following cases, the refrigerant circulation amount is transiently reduced by correcting the lower limit value of the compressor frequency and setting the preset lower limit value of the compressor frequency to a target lower limit value. However, it is also possible to obtain the effect of avoiding compressor problems and improving reliability. That.
第3の発明は、圧縮機、室内熱交換器、膨張装置、及び室外熱交換器が冷媒配管で接続された空気調和機であって、前記圧縮機の圧縮機周波数を制御する制御部を備え、前記制御部は、室内吸込み温度が予め定めた低温範囲に属するか否かを判定する第1判定値と、前記室内熱交換器の熱交換器出口温度と室内吸込み温度との差がある範囲に属するか否かを判定する第2判定値と前記圧縮機周波数の下限値とを有し、前記室内吸込み温度が第1判定値以下であって、前記熱交換器出口温度と室内吸込み温度の差が第2判定値以下の場合、前記圧縮機周波数の前記下限値を補正し、予め設定されている前記圧縮機周波数の下限値を目標下限値にすることにより、過渡的に冷媒循環量が低下した場合であっても圧縮機の不具合を回避し、信頼性を向上するという効果を得ることが出来る。 A third invention is an air conditioner in which a compressor, an indoor heat exchanger, an expansion device, and an outdoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and includes a control unit that controls the compressor frequency of the compressor. The control unit has a difference between the first determination value for determining whether or not the indoor suction temperature belongs to a predetermined low temperature range, and the heat exchanger outlet temperature of the indoor heat exchanger and the indoor suction temperature. And the lower limit value of the compressor frequency, the indoor suction temperature is equal to or lower than the first determination value, and the heat exchanger outlet temperature and the indoor suction temperature are When the difference is equal to or less than the second determination value, the refrigerant circulation amount is transiently adjusted by correcting the lower limit value of the compressor frequency and setting the preset lower limit value of the compressor frequency to the target lower limit value. Even if it drops, it avoids compressor problems and increases reliability. It is possible to obtain the effect of the above.
第4の発明は、圧縮機、室内熱交換器、膨張装置、及び室外熱交換器が冷媒配管で接続された空気調和機であって、前記圧縮機の圧縮機周波数を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、室内吸込み温度が予め定めた低温範囲に属するか否かを判定する第1判定値と、前記室内熱交換器の熱交換器温度と室内吸込み温度との差がある範囲に属するか否かを判定する第2判定値と前記圧縮機周波数の下限値とを有し、前記室内吸込み温度が第1判定値以下であって、前記熱交換器温度と室内吸込み温度の差が第2判定値以下の場合、前記圧縮機周波数の前記下限値を補正し、予め設定されている前記圧縮機周波数の下限値を目標下限値にすることにより、過渡的に冷媒循環量が低下した場合であっても圧縮機の不具合を回避し、信頼性を向上するという効果を得ることが出来る。 A fourth invention is an air conditioner in which a compressor, an indoor heat exchanger, an expansion device, and an outdoor heat exchanger are connected by a refrigerant pipe, and a control unit that controls the compressor frequency of the compressor; The control unit has a difference between a first determination value for determining whether or not the indoor suction temperature belongs to a predetermined low temperature range, and the heat exchanger temperature of the indoor heat exchanger and the indoor suction temperature A second determination value for determining whether or not it belongs to a range and a lower limit value of the compressor frequency, wherein the indoor suction temperature is equal to or lower than the first determination value, and the heat exchanger temperature and the indoor suction temperature are When the difference is equal to or less than the second determination value, the refrigerant circulation amount is transiently adjusted by correcting the lower limit value of the compressor frequency and setting the preset lower limit value of the compressor frequency to the target lower limit value. Improves reliability by avoiding compressor troubles even if it drops Effect can be obtained as that.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。尚、実施の形態1〜4は単独で実施されてもよく、組み合わせて実施されてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, Embodiment 1-4 may be implemented independently and may be implemented in combination.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における空気調和機の冷凍サイクル図の一例であり、図2は制御フローチャートである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an example of a refrigeration cycle diagram of an air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a control flowchart.
図1において、室外機1にはインバータ駆動の容量(周波数)可変形圧縮機2(以下単に圧縮機2と称す)と、室外熱交換器3と室外送風機4と、冷暖房切換用の四方弁5と例えばステッピングモータ等により弁開度をパルス制御可能な電子膨張弁6が設けられる。室外機1は、外気温度センサー7と、室外熱交換器温度センサー8と、室外熱交換器出口温度センサー9を備えている。また、室外機1は制御部20を備えている。
In FIG. 1, an outdoor unit 1 includes an inverter-driven capacity (frequency) variable compressor 2 (hereinafter simply referred to as a compressor 2), an outdoor heat exchanger 3, an outdoor blower 4, and a four-way valve 5 for switching between cooling and heating. For example, an
一方、室内機10には室内送風機11と、室内熱交換器12がそれぞれ設けられていて、室外機1と室内機10は接続配管により液側配管17とガス側配管18で接続されている。室内機10は、室内吸込み温度センサー14と、室内熱交換器温度センサー15と、室内熱交換器出口温度センサー16を備えている。
On the other hand, the
また、室内機10には、居住者が希望する運転モード(冷房、除湿または暖房)と室温と運転あるいは停止を設定できる運転設定装置13が設けられている。
In addition, the
上記構成の冷凍サイクルにおいて、冷房あるいは除湿運転時は、圧縮機2から吐出された冷媒は四方弁5を介して室外熱交換器3へと流れ、室外送風機4の駆動により室外熱交換器3で室外空気と熱交換して凝縮液化し、電子膨張弁6で冷媒を流量制御して液側配管17を通り、室内熱交換器12で蒸発した後に、ガス側配管18、四方弁5を介して再び圧縮機2に吸入される。この電子膨張弁6は室内の負荷に見合った開度となるようにステッピングモータ等によりパルス制御されるため、冷媒も室内負荷に応じた流量で制御される。
In the refrigeration cycle having the above configuration, during cooling or dehumidifying operation, the refrigerant discharged from the compressor 2 flows to the outdoor heat exchanger 3 through the four-way valve 5, and is driven by the outdoor heat exchanger 3 by driving the outdoor blower 4. Heat exchanges with the outdoor air to condense and liquefy the refrigerant, and the
一方、暖房運転時は、圧縮機2から吐出された冷媒は四方弁5を介して室内熱交換器12,へと流れ、室内送風機11の駆動により室内熱交換器12で室内空気と熱交換して凝縮液化し、電子膨張弁6で流量制御され、室外熱交換器3で蒸発した後に四方弁5を介して再び圧縮機2に吸入される。
On the other hand, during the heating operation, the refrigerant discharged from the compressor 2 flows to the
尚、上記で説明した冷媒回路は、構成例を説明しただけであり、特にこれらに限定しない。 In addition, the refrigerant circuit demonstrated above is only demonstrated the structural example, It does not specifically limit to these.
次に、制御部20の概要について説明する。制御部20は、各種センサーの検知結果を取得し、圧縮機2の圧縮機周波数、電子膨張弁6、室外送風機4、室内送風機11等を制御する。
Next, an outline of the
次に、本発明の制御の流れについて図2を用いて説明する。
本発明の空気調和機が冷房運転を開始後に、図2の圧縮機下限周波数補正処理が開始され、空気調和機が停止するまで処理が繰り返し実行される。
(ステップS2)
制御部20は、室外吸込み温度データを取得する。
(ステップS3)
制御部20は、低外気温度であるかの判定を行う。具体的にはステップS2にて取得した室外吸込み温度データが低外気温度判定値以下であるか否かを判定する。制御部20は室外吸込み温度が低外気温度と判定した場合、ステップS4に進む。一方、制御部20は室外吸込み温度が低外気温度ではなかった場合、ステップS2に戻る。
(ステップS4)
制御部20は、室外熱交換器出口温度データを取得する。
(ステップS5)
制御部20は、液封が発生していないか判定を行う。具体的にはステップS2、ステップS4にて取得した室外吸込み温度データと室外熱交換器出口温度データを利用し判定を行い、室外熱交換器出口温度データと室外吸込み温度データの差がある判定値以下であるか否かを演算し、判定値以下である場合、液封が発生していると判定する。液封が発生していると判定された場合、ステップS6に進む。一方、液封が発生していると判定されなかった場合、ステップS2に戻る。
(ステップS6)
制御部20はステップS5にて液封が発生していると判定された場合、圧縮機下限周波数の補正を行う。現在の圧縮機下限周波数にある補正値を加算し、その値を圧縮機下限周波
数に置き換える。その後、ステップS2に戻り、圧縮機下限周波数補正処理を繰り返す。
Next, the control flow of the present invention will be described with reference to FIG.
After the air conditioner of the present invention starts the cooling operation, the compressor lower limit frequency correction process of FIG. 2 is started, and the process is repeatedly executed until the air conditioner stops.
(Step S2)
The
(Step S3)
The
(Step S4)
The
(Step S5)
The
(Step S6)
When it is determined in step S5 that liquid sealing has occurred, the
このように液封に起因する冷媒循環量低下を迅速に検知することで、圧縮機周波数の下限値を上げる。よって、過渡的に冷媒循環量が低下した場合であっても圧縮機の不具合を回避し、信頼性向上の効果が得られる。 Thus, the lower limit value of the compressor frequency is increased by rapidly detecting the decrease in the circulation amount of the refrigerant due to the liquid seal. Therefore, even when the refrigerant circulation amount is transiently reduced, the problem of the compressor can be avoided and the effect of improving the reliability can be obtained.
(実施の形態2)
本発明の制御の流れについて図3を用いて説明する。
本発明の空気調和機が冷房運転を開始後に、図3の圧縮機下限周波数補正処理が開始され、空気調和機が停止するまで処理が繰り返し実行される。
(ステップS2)
制御部20は、外気温度データを取得する。
(ステップS3)
制御部20は、低外気温度であるかの判定を行う。具体的にはステップS2にて取得した室外吸込み温度データが外気温度判定値以下であるか否かを判定する。制御部20は室外吸込み温度が低外気温度と判定した場合、ステップS4に進む。一方、制御部20は室外吸込み温度が低外気温度ではなかった場合、ステップS2に戻る。
(ステップS4)
制御部20は、室外熱交換器温度データを取得する。
(ステップS5)
制御部20は、液封が発生していないか判定を行う。具体的にはステップS2、ステップS4にて取得した室外吸込み温度データと室外熱交換器温度データを利用し判定を行い、室外熱交換器温度データと室外吸込み温度データの差がある判定値以下であるか否かを演算し、判定値以下である場合、液封が発生していると判定する。液封が発生していると判定された場合、ステップS6に進む。一方、液封が発生していると判定されなかった場合、ステップS2に戻る。
(ステップS6)
制御部20はステップS5にて液封が発生していると判定された場合、圧縮機下限周波数の補正を行う。現在の圧縮機下限周波数にある補正値を加算し、その値を圧縮機下限周波数に置き換える。その後、ステップS2に戻り、圧縮機下限周波数補正処理を繰り返す。
(Embodiment 2)
The control flow of the present invention will be described with reference to FIG.
After the air conditioner of the present invention starts the cooling operation, the compressor lower limit frequency correction process of FIG. 3 is started, and the process is repeatedly executed until the air conditioner stops.
(Step S2)
The
(Step S3)
The
(Step S4)
The
(Step S5)
The
(Step S6)
When it is determined in step S5 that liquid sealing has occurred, the
(実施の形態3)
本発明の制御の流れについて図4を用いて説明する。
本発明の空気調和機が暖房運転を開始後に、図4の圧縮機下限周波数補正処理が開始され、空気調和機が停止するまで処理が繰り返し実行される。
(ステップS2)
制御部20は、室内吸込み温度データを取得する。
(ステップS3)
制御部20は、低内気温度であるかの判定を行う。具体的にはステップS2にて取得した室内吸込み温度データが室内吸込み温度判定値以下であるか否かを判定する。制御部20は室内吸込み温度が低内気温度と判定した場合、ステップS4に進む。一方、制御部20は室内吸込み温度が低内気温度ではなかった場合、ステップS2に戻る。
(ステップS4)
制御部20は、室内熱交換器出口温度データを取得する。
(ステップS5)
制御部20は、液封が発生していないか判定を行う。具体的にはステップS2、ステップS4にて取得した室内吸込み温度データと室内熱交換器出口温度データを利用し判定を行い、室内熱交換器出口温度データと室内吸込み温度データの差がある判定値以下であるか否かを演算し、判定値以下である場合、液封が発生していると判定する。液封が発生していると判定された場合、ステップS6に進む。一方、液封が発生していると判定されなか
った場合、ステップS2に戻る。
(ステップS6)
制御部20はステップS5にて液封が発生していると判定された場合、圧縮機下限周波数の補正を行う。現在の圧縮機下限周波数にある補正値を加算し、その値を圧縮機下限周波数に置き換える。その後、ステップS2に戻り、圧縮機下限周波数補正処理を繰り返す。
(Embodiment 3)
The control flow of the present invention will be described with reference to FIG.
After the air conditioner of the present invention starts the heating operation, the compressor lower limit frequency correction process of FIG. 4 is started, and the process is repeatedly executed until the air conditioner stops.
(Step S2)
The
(Step S3)
The
(Step S4)
The
(Step S5)
The
(Step S6)
When it is determined in step S5 that liquid sealing has occurred, the
(実施の形態4)
本発明の制御の流れについて図5を用いて説明する。
本発明の空気調和機が暖房運転を開始後に、図5の圧縮機下限周波数補正処理が開始され、空気調和機が停止するまで処理が繰り返し実行される。
(ステップS2)
制御部20は、室内吸込み温度データを取得する。
(ステップS3)
制御部20は、低内気温度であるかの判定を行う。具体的にはステップS2にて取得した室内吸込み温度データが室内吸込み温度判定値以下であるか否かを判定する。制御部20は室内吸込み温度が低内気温度と判定した場合、ステップS4に進む。一方、制御部20は室内吸込み温度が低内気温度ではなかった場合、ステップS2に戻る。
(ステップS4)
制御部20は、室内熱交換器温度データを取得する。
(ステップS5)
制御部20は、液封が発生していないか判定を行う。具体的にはステップS2、ステップS4にて取得した室内吸込み温度データと室内熱交換器温度データを利用し判定を行い、室内熱交換器温度データと室内吸込み温度データの差がある判定値以下であるか否かを演算し、判定値以下である場合、液封が発生していると判定する。液封が発生していると判定された場合、ステップS6に進む。一方、液封が発生していると判定されなかった場合、ステップS2に戻る。
(ステップS6)
制御部20はステップS5にて液封が発生していると判定された場合、圧縮機下限周波数の補正を行う。現在の圧縮機下限周波数にある補正値を加算し、その値を圧縮機下限周波数に置き換える。その後、ステップS2に戻り、圧縮機下限周波数補正処理を繰り返す。
(Embodiment 4)
The control flow of the present invention will be described with reference to FIG.
After the air conditioner of the present invention starts the heating operation, the compressor lower limit frequency correction process of FIG. 5 is started, and the process is repeatedly executed until the air conditioner stops.
(Step S2)
The
(Step S3)
The
(Step S4)
The
(Step S5)
The
(Step S6)
When it is determined in step S5 that liquid sealing has occurred, the
以上のように、本発明にかかる空気調和機は、吸込み温度と熱交換器温度により冷媒循環量低下を迅速に検知することで、圧縮機周波数の下限値を上げる。よって、過渡的に冷媒循環量が低下した場合であっても圧縮機の不具合を回避し、信頼性向上の効果が得られため、種々の空気調和機に適用できる。 As described above, the air conditioner according to the present invention increases the lower limit value of the compressor frequency by rapidly detecting the refrigerant circulation rate drop based on the suction temperature and the heat exchanger temperature. Therefore, even if the refrigerant circulation amount is transiently reduced, problems of the compressor can be avoided and the effect of improving the reliability can be obtained, so that the present invention can be applied to various air conditioners.
1 室外機
2 圧縮機
3 室外熱交換器
4 室外送風機
5 四方弁
6 電子膨張弁
7 外気温度センサー
8 室外熱交換器温度センサー
9 室外熱交換器出口温度センサー
10 室内機
11 室内送風機
12 室内熱交換器
13 運転設定装置
14 室内吸い込み温度センサー
15 室内熱交換器温度センサー
16 室内熱交換器出口温度センサー
17 液側配管
18 ガス側配管
20 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outdoor unit 2 Compressor 3 Outdoor heat exchanger 4 Outdoor fan 5 Four-
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