JP2021067451A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、空気調和機の室外機を適切に制御できる空気調和機を提供することを目的とする。
〈第1実施形態の構成〉
図1は、好適な第1実施形態による空気調和機900の冷媒サイクル系統図である。
図1に示すように、本実施形態の空気調和機900は、室外機960と、室内機970と、を備えるとともに、両者を接続するガス配管982と、液配管984と、を備えている。
冷房運転において、四方弁962は、実線で示すように、圧縮機950の吐出側と室外熱交換器963とを連通させ、圧縮機950の吸入側とガス配管982とを連通させる。圧縮機950から吐出される冷媒は、高温高圧のガス状であり、四方弁962を通過して、室外熱交換器963に流れる。室外熱交換器963に流入したガス状の冷媒は、室外ファン965によって供給される室外の空気と熱交換して凝縮され、液状の冷媒となる。この液状の冷媒は、全開状態の室外膨張弁964および液配管984を通過して、室内機970に流入する。
データ記憶部24は、室外ファンモータ966の回転方向と、室外ファンモータ966の消費電力PFと、前方距離LFと、後方距離LRと、の関係を表す特性データを記憶している。以下説明する図3〜図5は、それら特性データの例をグラフとして図示したものである。
(環境推定ルーチンによる動作)
図6は、本実施形態の室外機制御部10において実行される環境推定ルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、例えば、室外機洗浄運転制御部20(図1参照)による室外機洗浄運転が実行された直後、通常運転を30分以上行い室外ファン965が停止した直後等のタイミングで実行することが好ましい。その理由を説明しておく。室外ファンモータ966の消費電力は、巻き線の温度(銅損)による影響を大きく受ける。そのため、環境推定を行う場合には、室外ファンモータ966の温度が概ね同じとなるよう、特定の運転を行った後に行うことが好ましいのである。特に室外機洗浄運転を行った場合、室外ファン965ファンの回転速度や動作時間を変更しない限り、室外ファンモータ966としてはほぼ一定の動作をしていると考えることができる。従って、室外機洗浄運転の直後に環境推定を行うことで、測定条件を比較的均一に揃えやすくなる。また、別案としては、室外機の外気温測定センサ(図示せず)を用いて、環境推定結果を補正する方法が考えられる。
まず、通常運転制御部16は、推定前方距離LFHまたは推定後方距離LRHが短くなるほど、同一の熱負荷に対する圧縮機モータ952または室外ファンモータ966の回転速度を高くするように、制御パラメータを設定することが考えられる。これは、推定前方距離LFHまたは推定後方距離LRHが短くなるほど、設置環境200における通風抵抗が高くなると考えられるためである。
上述したように、室外ファンモータ駆動装置122は、自然風等によって室外ファン965が回転した場合にも電流IFおよび電圧VFの検出結果を出力し、ファン速度検出部12は、これらに基づいて回転速度SFを検出する。その際、環境推定部14は、電流IFと、電圧VFと、回転速度SFと、に基づいて、室外ファンモータ966の発電効率を計算する。
以上のように本実施形態によれば、制御部(10)は、物理量(IF,VF)に基づいて、室外機筐体(910)と障害物(210,212)との間の距離に応じて変化する評価値(LRH,LFH)を算出する周囲環境推定部(12)と、ファン用電動機(966)の回転速度を検出するファン用電動機回転検出部(12)と、評価値(LRH,LFH)に基づいて、電動機駆動部(122)または圧縮機(950)の運転制御を行う運転制御部(16,18,20)と、を備える。これにより、空気調和機の室外機と、周辺の障害物との位置関係に基づいて室外機を適切に制御できる。
〈第2実施形態の構成および動作〉
次に、好適な第2実施形態による空気調和機について説明する。
第2実施形態による空気調和機のハードウエア構成は、第1実施形態のもの(図1、図2参照)と同様である。但し、データ構成および環境推定ルーチンの内容は、以下説明するように、第1実施形態のもの(図3〜図6)とは異なる。
以上のように本実施形態によれば、周囲環境推定部(12)は、送風ファン(965)を逆方向に第1の回転速度(RS10)で回転させた際の物理量(IF,VF)に加えて、送風ファン(965)を逆方向に、第1の回転速度(RS10)よりも遅い第4の第の回転速度(RS12)で回転させた際の物理量(IF,VF)に基づいて、評価値(LRH,LFH)を算出する。これにより、経年劣化、気圧、周囲温度、自然風等に基づく影響を抑制し、正確な評価値(LRH,LFH)を算出することができる。
〈第3実施形態の構成および動作〉
次に、好適な第3実施形態による空気調和機について説明する。
第3実施形態による空気調和機のハードウエア構成およびデータ構成は第1実施形態のもの(図1〜図5参照)と同様である。また、本実施形態において、代表値A,B,C,Dは第1実施形態において例示した通りの値すなわち50mm,100mm,150mm,200mmであることとする。また、本実施形態において、室外機960の設置条件は、第1実施形態において例示した通りの内容すなわち「開環境においては50mm以上の後方距離LRと800mm以上の前方距離LFとを確保し、閉環境においては150mm以上の後方距離LRと400mm以上の前方距離LFとを確保する」というものである。
図7において処理が開始されると、ステップS32において、環境推定部14は、室外ファン965を逆方向に、テスト時逆回転速度RS10で回転させる。次に、処理がステップS34に進むと、環境推定部14は、電流IFおよび電圧VF(図1参照)の瞬時値に基づいて、室外ファンモータ966の逆回転時の消費電力PFを算出する。
以上のように本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、開環境または閉環境の推定環境条件に応じて、制御パラメータを設定することができる。さらに、本実施形態の環境推定ルーチン(図7)によれば、第1実施形態のもの(図6)と比較して、より簡単な処理で推定環境条件を求めることができる。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。
12 ファン速度検出部(ファン用電動機回転検出部、ファン用電動機回転手段)
14 環境推定部(周囲環境推定部、周囲環境推定手段)
16 通常運転制御部(運転制御部、運転制御手段)
18 ブロー運転制御部(運転制御部、運転制御手段)
20 室外機洗浄運転制御部(運転制御部、運転制御手段)
122 室外ファンモータ駆動装置(電動機駆動部)
210 後壁(障害物)
212 前壁(障害物)
900 空気調和機
910 筐体(室外機筐体)
950 圧縮機
952 圧縮機モータ(圧縮機用電動機)
963 室外熱交換器
965 室外ファン(送風ファン)
966 室外ファンモータ(ファン用電動機)
IF 電流(物理量)
SB ブロー回転速度(回転速度、第2の回転速度)
SC 乾燥運転速度(回転速度、第2の回転速度)
SF 回転速度
TB ブロー運転周期(所定期間)
TC 室外機洗浄運転周期(所定期間)
VF 電圧(物理量)
LFH 推定前方距離(評価値)
LRH 推定後方距離(評価値)
TBA ブロー回転時間(運転時間)
TCA 乾燥回転時間(運転時間)
RS10 テスト時逆回転速度(第1の回転速度)
RS12 テスト時逆回転速度(第4の回転速度)
RS20 テスト時正回転速度(第3の回転速度)
RS22 テスト時正回転速度(第5の回転速度)
Claims (3)
- 室外機筐体の内部に設けられ放熱フィンを備え熱交換を行う室外熱交換器と、
圧縮機用電動機を備え熱交換のための冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記室外熱交換器に対して送風する送風ファンと、
前記送風ファンを駆動するファン用電動機と、
前記ファン用電動機に電力を供給するとともに、前記ファン用電動機における物理量を検出する電動機駆動部と、
前記電動機駆動部の制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
通常運転を行っている場合には前記送風ファンを正回転させる通常運転制御部と、
前記送風ファンを逆回転させることにより、後方距離が所定値以上か否かを判定する環境推定部と、を備える
ことを特徴とする空気調和機。 - 前記制御部は、前記後方距離が所定値以上か否かにより、異なる制御パラメータを設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。 - 前記環境推定部は、前記送風ファンを正回転させることにより、前方距離が所定値以上か否かを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
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