JP2021103052A - 空気調和装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】送風機を運転し、且つ利用熱交換器を放熱器として該利用熱交換器を乾燥させる動作において、室外ユニット内の電気部品の温度上昇を抑制する。【解決手段】空気調和装置は、第1動作の後に第2動作を実行するように冷媒回路(11)及び第1送風機(26)を制御する制御装置(C)を備える。第1動作は、第1送風機(26)を運転するとともに第1冷凍サイクルを行い、蒸発器とした利用熱交換器(53)に結露水または氷を生じさせる動作である。第2動作は、第1送風機(26)を運転するとともに2冷凍サイクルを行い、放熱器とした利用熱交換器(53)により空気を加熱する動作である。制御装置(C)は、第2動作中に、第1送風機(26)の回転数を低下させる第1制御と、圧縮機(21)の回転数を制限する第2制御とを実行する。【選択図】図9

Description

本開示は、空気調和装置に関する。
特許文献1には、暖房サイクル運転で冷媒を循環させることにより、室内熱交換器の水分を蒸発させる内部清掃運転を実行する空気調和機が開示されている。夏場等の外気温が比較的高いときに暖房サイクル運転を行うと、室外熱交換器の冷媒の蒸発圧力の上昇により、圧縮機の負荷が増大する。そのため、この内部清掃運転では、冷媒の蒸発圧力の上昇を抑制するために、室外ファンの回転数を制御する。このことにより、圧縮機の負荷が低減される。
特開2016−070517号公報
上述した内部清掃運転における暖房サイクル運転では、冷媒の蒸発圧力に基づいて、室外ファンの回転数が制御される。しかし、室外ファンの回転数を低下させると、室外ユニット内を流通する風量が低下する。室外ユニット内の風量低下に伴い、室外ユニット内に設けられる電気部品を冷却する風の量も低下する。そのため、室外ユニット内に設けられる電気部品の温度が上昇し、該電気部品が作動不良を起こすという問題がある。
本開示の目的は、室内ユニットの利用熱交換器を放熱器とする運転において、室外ユニットに設けられる電気部品の温度上昇を抑えることである。
第1の態様は、圧縮機(21)、熱源熱交換器(22)、減圧機構(23)、及び利用熱交換器(53)を含み、前記利用熱交換器(53)を蒸発器とする第1冷凍サイクルと、前記熱源熱交換器(22)を蒸発器とし、前記利用熱交換器(53)を放熱器とする第2冷凍サイクルとを行う冷媒回路(11)と、前記熱源熱交換器(22)が配置される空気通路(36)と、該空気通路(36)に空気流れを生成する第1送風機(26)と、電気部品(59)とを有する熱源ユニット(20)と、第1動作の後に第2動作を実行するように前記冷媒回路(11)及び前記第1送風機(26)を制御する制御装置(C)とを備え、前記電気部品(59)は、前記空気通路(36)に配置され、前記第1動作は、前記前記第1送風機(26)を運転するとともに前記第1冷凍サイクルを行い、蒸発器とした前記利用熱交換器(53)に結露水または氷を生じさせる動作であり、前記第2動作は、前記第1送風機(26)を運転するとともに前記2冷凍サイクルを行い、放熱器とした前記利用熱交換器(53)により空気を加熱する動作であり、前記制御装置(C)は、前記第2動作中に、前記第1送風機(26)の回転数を低下させる第1制御と、前記圧縮機(21)の回転数を制限する第2制御とを実行する。
第1の態様では、第1動作において、利用熱交換器(53)の表面に結露水または氷が生じる。第2動作において、利用熱交換器(53)を放熱器として機能させることによって、利用熱交換器(53)の表面を乾燥させる。第2動作では、第1制御及び第2制御が行われる。第1制御により、第1送風機(26)の回転数が低下すると、熱源熱交換器(22)において冷媒と室外空気との熱交換が抑えられる。第2制御により、圧縮機(21)の回転数が制限されると、熱源ユニット(20)に供給される供給電流が制限される。供給電流が制限されると、電気部品(59)の発熱量が抑えられる。第1制御及び第2制御によって、第2動作中に冷媒の高圧圧力の上昇を抑制できると共に、熱源ユニット(20)の電気部品(59)の温度上昇を抑制できる。その結果、熱源ユニット(20)の電気部品(59)の作動不良を抑制でき、該電気部品(59)の信頼性を向上させることができる。
第2の態様は、第1の態様において、前記制御装置(C)は、前記利用熱交換器(53)により対象空間を空調する第1運転と、前記第1動作及び前記第2動作を含む第2運転とを実行させ、前記制御装置(C)は、前記第1運転が終了すると前記第2運転を開始させる。
第2の態様では、対象空間を空調する第1運転が終了すると、第2運転が開始され、利用熱交換器(53)に結露水または氷が発生し、その後利用熱交換器(53)が加熱される。このことにより、室内熱交換器(53)に付着した塵埃を結露水または氷が融解した水により流した後、室内熱交換器(53)を乾燥できる。
第3の態様は、第1または第2の態様において、前記冷媒回路(11)の高圧圧力を示す第1指標を検出する第1検出部(27)を備え、前記制御装置(C)は、前記第2動作中において、前記第1検出部(27)によって検出された前記第1指標が第1値より高くなると、前記第1制御を実行する。
第3の態様では、高圧圧力を示す第1指標が第1値よりも高くなると、第1制御が実行される。このことにより、高圧圧力が第1値よりも高くなることを抑制できる。
第4の態様は、第1〜第3の態様のいずれか1つにおいて、前記制御装置(C)は、前記第1制御と前記第2制御とを同時に実行する。
第4の態様では、第2動作において、第1送風機(26)の回転数が低下すると同時に、圧縮機(21)の回転数が制限される。このことにより、電気部品(59)の温度上昇を抑制できる。
第5の態様は、第1〜第3の態様のいずれか1つにおいて、前記制御装置(C)は、前記第1制御の後に前記第2制御を実行する。
第5の態様では、第2動作において、第1送風機(26)の回転数を低下させた後に、圧縮機(21)の回転数が制限される。圧縮機(21)の回転数が制限されると、電気部品(59)を流れる電流が制限される。このことにより、電気部品(59)の温度上昇を抑制できる。
第6の態様は、第5の態様において、前記電気部品(59)の温度を示す第2指標を検出する第2検出部(37)を備え、前記制御装置(C)は、前記第1制御を実行した後に、前記第2検出部(37)によって検出された前記第2指標が第2値より高くなると、前記第2制御を実行する。
第6の態様では、第1制御が実行された後、電気部品(59)の温度を示す第2指標が第2値より高くなると第2制御が実行される。このことにより、第2動作において、第2指標が第2値より高くなることを抑制できる。その結果、電気部品(59)の温度上昇が抑制される。
第7の態様は、第6の態様において、前記第2検出部(37)は、前記電気部品(59)の温度を検出する第1温度検出部(38)であり、前記第2指標は、前記第1温度検出部(38)によって検出される前記電気部品(59)の温度である。
第7の態様では、第2検出部(37)である第1温度検出部(38)が電気部品(59)の温度を検出する。第1制御が実行された後、電気部品(59)の温度が第2値より高くなると、第2制御が実行される。このことにより、電気部品(59)の温度上昇を抑制できる。
第8の態様は、第6の態様において、前記第2検出部(37)は、電源から前記熱源ユニット(20)に供給される供給電流を検出する電流検出部(32)であり、前記第2指標は、前記電流検出部(32)によって検出される電流値である。
第8の態様では、電気部品(59)の温度は、電流検出部(32)に検出される供給電流の値に基づいて求められる。第1制御が実行された後、供給電流の電流値が第2値より高くなると、第2制御が実行される。このことにより、電気部品(59)の温度上昇を抑制できる。
第9の態様は、第1〜第8の態様のいずれか1つにおいて、外気温度を検出する第2温度検出部(30)を備え、前記制御装置(C)は、前記第2制御において、前記外気温度に基づいて前記圧縮機(21)の回転数を制限する。
第9の態様では、外気温度に基づいて圧縮機(21)の回転数が制限されるため、電気部品(59)に流れる電流も制限される。その結果、電気部品(59)の温度上昇を抑制できる。
第10の態様は、第1〜第8の態様のいずれかにおいて、電源から前記熱源ユニット(20)に供給される供給電流を検出する電流検出部(32)を有し、前記供給電流の電流値を制限する第1閾値が設定され、前記第2制御は、前記電流検出部(32)で検出した前記供給電流が第1閾値以下となるように前記圧縮機(21)の回転数を制限する。
第10の態様では、供給電流が第1閾値以下となるように、圧縮機(21)の回転数が制限される。このことにより、電気部品(59)に流れる電流量が制限される。その結果、電気部品(59)の温度上昇を抑制できる。
第11の態様は、第10の態様において、外気温度を検出する第2温度検出部(30)を備え、前記第1閾値は、前記外気温度が高くなることに伴って低くなる閾値である。
第11の態様では、外気温度が高くなるほど、圧縮機(21)の回転数が制限される。このことにより、外気温度が高くなるほど、電気部品(59)に流れる電流量が制限される。その結果、電気部品(59)の温度上昇を抑制できる。
第12の態様は、第5〜第9の態様のいずれか1つにおいて、外気温度を検出する第2温度検出部(30)を備え、前記第2制御は、前記外気温度が所定温度を超えると、前記圧縮機(21)の回転数の制御範囲の上限値を低下させる制御である。
第12の態様では、外気温度が所定の温度を超えた時、圧縮機(21)の回転数の制御範囲の上限値が低下する。このことにより、外気温度が所定の温度を超えても、圧縮機(21)の回転数が高くなることを制限できる。その結果、電気部品(59)に流れる電流量を制限でき、ひいては、電気部品(59)の温度上昇を抑制できる。
第13の態様は、第10または第11の態様において、前記利用熱交換器(53)と第2送風機(52)とを有する利用ユニット(40)と、空調する対象空間にいる人を検知する人検知部(73)とを備え、前記制御装置(C)は、前記第2制御を行った後、前記供給電流が前記第1閾値以上であり、かつ、前記人検知部(73)が人を検知しない場合、第3制御を行い、前記第3制御は、前記利用ユニット(40)の風量を増大させる制御である。
第13の態様では、対象空間に人がいないため、利用ユニット(40)の風量を増大できる。対象空間に人がいるときに利用ユニット(40)の風量を増大すると、温風により人は不快に感じるからである。利用ユニット(40)の風量を増大させることによって、利用熱交換器(53)からの放熱が促進される。このことにより、高圧圧力が低下するため、熱源ユニット(20)の風量を増大できる。その結果、電気部品の温度上昇を抑制できる。
第14の態様は、第10または第11の態様において、空調する対象空間にいる人を検知する人検知部(73)を備え、前記制御装置(C)は、前記第2制御を行った後、前記供給電流が前記第1閾値以上であり、かつ、前記人検知部(73)が人を検知した場合、前記第2動作を停止させる空気調和装置。
第14の態様では、対象空間の人に温風が当たることを抑制できる。このことにより、対象空間の人が不快に感じることを抑制できる。第2動作が停止するため、熱源ユニット(20)内の温度上昇が抑制される。
図1は、実施形態に係る空気調和装置の全体構成図である。 図2は、実施形態に係る空気調和装置の配管系統図である。 図3は、実施形態に係る室外ユニットの内部構造を示す横断面図である。 図4は、実施形態に係る室内ユニットの内部構造を示す縦断面図である。 図5は、実施形態に係る室内ユニットの吹出口の近傍を拡大した図であり、フラップが閉位置にある状態を示している。 図6は、実施形態に係る室内ユニットの吹出口の近傍を拡大した図であり、フラップが水平吹出位置にある状態を示している。 図7は、制御装置、及び制御装置と通信線を介して接続する機器を示すブロック図である。 図8は、第1運転、及び清潔運転における各機器の動作を示すタイムチャートである。 図9は、第2動作における制御を示したフローチャートである。 図10は、第2制御における供給電流の電流値の閾値と外気温度との関係を示す図である。 図11は、変形例1に係る第2制御の圧縮機の回転数の上限値と外気温度との関係を示す図である。 図12は、変形例2に係る室内ユニットの内部構造を示す縦断面図である。 図13は、変形例2に係る第2動作における制御を示したフローチャートである。 図14は、変形例3に係る第2動作における制御を示したフローチャートである。
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
〈空気調和装置の全体構成〉
空気調和装置(10)は、対象空間の空気の温度を調節する。本例の対象空間は、室内空間である。空気調和装置(10)は、冷房運転、暖房運転、及び除湿運転を行う。空気調和装置(10)は、第2運転を行う。第2運転は、室内熱交換器(53)を洗浄する運転である。
図1及び図2に示すように、空気調和装置(10)は、室外ユニット(20)と室内ユニット(40)と液連絡管(12)とガス連絡管(13)とを備える。室外ユニット(20)と室内ユニット(40)とは、液連絡管(12)及びガス連絡管(13)を介して互いに接続される。これらが接続されることにより、冷媒回路(11)が構成される。冷媒回路(11)には、冷媒が充填される。本例の冷媒は、ジフルオロメタンである。冷媒回路(11)は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う。冷媒回路(11)は、主として、圧縮機(21)と室外熱交換器(22)と膨張弁(23)と室内熱交換器(53)と四方切換弁(25)とを有する。
〈室外ユニット〉
室外ユニット(20)は、室外に設置される。図2及び図3に示すように、室外ユニット(20)は、第1ケーシング(24)、圧縮機(21)、室外熱交換器(22)、膨張弁(23)、四方切換弁(25)、室外ファン(26)、及び室外制御基板(59)を有する。
第1ケーシング(24)は、縦長で略直方体状に形成される。第1ケーシング(24)は、4つの側面を有する。4つの側面は、前側板(24a)、後側板(24b)、右側板(24c)及び左側板(24d)により構成される。前側板(24a)及び後側板(24b)は互いに対向するように配置される。右側板(24c)及び左側板(24d)は互いに対向するように配置される。後側板(24b)及び左側板(24d)にはそれぞれ第1吸込口(33)が形成されている。前側板(24a)には、第1吹出口(34)が形成されている。第1吹出口(34)にはファングリル(34a)が取り付けられている。
第1ケーシング(24)内において、室外ファン(26)は、左側板(24d)寄りに配置される。第1ケーシング(24)内において、圧縮機(21)は、右側板(24c)寄りに配置される。第1ケーシング(24)内には、室外ファン(26)と圧縮機(21)との間に仕切り板(35)が形成されている。
第1ケーシング(24)の内部では、第1吸込口(33)から第1吹出口(34)までの間に第1空気通路(36)が形成される。第1空気通路(36)は、空気通路に対応する。第1空気通路(36)には、室外熱交換器(22)、圧縮機(21)、室外ファン(26)、及び室外制御基板(59)が配置される。厳密には、第1空気通路(36)は、主通路(36a)と副通路(36b)とから構成される。主通路(36a)と副通路(36b)とは仕切り板(35)により仕切られている。仕切り板(35)には通風孔(35a)が形成されている。通風孔(35a)は、主通路(36a)と副通路(36b)との間を空気が流出入する孔である。主通路(36a)には、室外熱交換器(22)と室外ファン(26)とが配置される。副通路(36b)には、圧縮機(21)と室外制御基板(59)とが配置される。
圧縮機(21)は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮する。圧縮機(21)は、圧縮した冷媒を吐出する。圧縮機(21)は、インバータ回路から電動機へ電力が供給される、可変容量式である。言い換えると、圧縮機(21)は、電動機の運転周波数(回転数)が調節可能に構成される。
室外熱交換器(22)は、熱源熱交換器に対応する。室外熱交換器(22)は、第1空気通路(36)に配置される。室外熱交換器(22)は、室外ファン(26)が搬送する室外空気と、冷媒とを熱交換させる。
室外ファン(26)は、第1空気通路(36)に空気流れを生成する。厳密には、室外ファン(26)の回転により、第1吸込口(33)から空気が流入する。この空気は、主通路(36a)と副通路(36b)とを流れ、第1吹出口(34)から吹き出される。室外ファンは、風量が調節できるように構成される。
膨張弁(23)は、減圧機構に対応する。膨張弁(23)は、冷媒を減圧する。膨張弁(23)は、開度が調節可能な電動膨張弁である。減圧機構は、感温式の膨張弁、膨張機、キャピラリーチューブなどであってもよい。膨張弁(23)は、冷媒回路(11)の液ラインに接続されていればよく、室内ユニット(40)に設けられてもよい。
四方切換弁(25)は、第1ポート(P1)と第2ポート(P2)と第3ポート(P3)と第4ポート(P4)とを有する。第1ポート(P1)は圧縮機(21)の吐出部に繋がる。第2ポート(P2)は圧縮機(21)の吸入部に繋がる。第3ポート(P3)は室外熱交換器(22)のガス端部に繋がる。第4ポート(P4)はガス連絡管(13)に繋がる。
四方切換弁(25)は、第1状態(図2の実線で示す状態)と、第2状態(図2の破線で示す状態)とに切り換わる。第1状態の四方切換弁(25)は、第1ポート(P1)と第3ポート(P3)とを連通させ且つ第2ポート(P2)と第4ポート(P4)とを連通させる。第2状態の四方切換弁(25)は、第1ポート(P1)と第4ポート(P4)とを連通させ且つ第2ポート(P2)と第3ポート(P3)とを連通させる。
室外制御基板(59)は、電気部品に対応する。室外制御基板(59)は、電気回路を構成するプリント基板である。室外制御基板(59)は、後述する室外制御部(C1)を構成する。
冷媒回路(11)は、四方切換弁(25)の切換に応じて第1冷凍サイクルと第2冷凍サイクルとを行う。第1冷凍サイクルは、室内熱交換器(53)を蒸発器とする冷凍サイクルである。第2冷凍サイクルは、室内熱交換器(53)を放熱器とする冷凍サイクルである。
室外ユニット(20)は、吐出圧力センサ(27)、吐出温度センサ(28)、吸入温度センサ(29)、外気温度センサ(30)、第1冷媒温度センサ(31)、電流センサ(32)、及び電気部品温度センサ(38)を有する。
吐出圧力センサ(27)は、冷媒回路(11)の高圧圧力(Hp)を示す第1指標を検出する第1検出部に対応する。具体的に、吐出圧力センサ(27)は、圧縮機(21)から吐出される高圧冷媒の圧力を検出する。吐出温度センサ(28)は、圧縮機(21)から吐出される高圧冷媒の温度を検出する。吸入温度センサ(29)は、圧縮機(21)に吸入される低圧冷媒の温度を検出する。外気温度センサ(30)は、室外空気である外気温度を検出する温度検出部に対応する。第1冷媒温度センサ(31)は、室外熱交換器(22)の内部の冷媒の温度を検出する。高圧圧力(Hp)は、吐出温度センサ(28)により検出される高圧冷媒の吐出温度によって求めてもよい。
電流センサ(32)は、電源(S)から室外ユニット(20)に供給される供給電流の電流値を検出する電流検出部に対応する。電流センサ(32)は、電源(S)と室外ユニット(20)との間に接続される。電源(S)は、例えば商用電源である。供給電流は、室外ユニット(20)に設けられる所定の電気回路を有する電源供給装置(9)を流れる。所定の電気回路は、例えば、インバータ回路及びコンバータ回路を含む。電源供給装置(9)は、圧縮機(21)のモータに電力を供給する。
電流センサ(32)は、電気部品である室外制御基板(59)の温度を示す第2指標を検出する第2検出部(37)にも対応する。第2指標は、電流センサ(32)によって検出される電流値である。
電気部品温度センサ(38)は、電気部品である室外制御基板(59)の温度を検出する。電気部品温度センサ(38)は、直接、室外制御基板(59)の温度を検出してもよいし、室外制御基板(59)の熱を放出するフィン(図示省略)の温度を検出してもよい。
〈室内ユニット〉
室内ユニット(40)は、室内に設置される。図4に示すように、室内ユニット(40)は、天井に設置される天井設置式である。具体的には、室内ユニット(40)は、天井裏の梁に吊り下げられる天井吊り式である。より具体的には、天井面に埋め込まれる天井埋込式である。室内ユニット(40)は、第2ケーシング(41)と、フィルタ(50)と、ベルマウス(51)と、室内ファン(52)と、室内熱交換器(53)と、ドレンパン(54)と、風向調節部(55)とを有する。
第2ケーシング(41)は、第2ケーシング本体(42)と、パネル(43)とを有する。第2ケーシング本体(42)は、下側に開放面が形成される矩形箱状に形成される。パネル(43)は、第2ケーシング本体(42)の開口面に着脱可能に設けられる。パネル(43)は、平面視において矩形枠状のパネル本体(44)と、パネル本体(44)の中央に設けられる吸込グリル(45)とを有する。パネル本体(44)の中央には、1つの第2吸込口(46)が形成される。吸込グリル(45)は、第2吸込口(46)に取り付けられる。パネル本体(44)の4つの側縁部には、それぞれ第2吹出口(47)が1つずつ形成される。各第2吹出口(47)は、4つの側縁に沿うように延びている。第2ケーシング(41)の内部では、第2吸込口(46)から第2吹出口(47)までの間の第2空気通路(48)が形成される。パネル(43)の4つの角部のそれぞれには、各第2吹出口(47)と連続するように補助吹出口が形成される。
フィルタ(50)は、吸込グリル(45)の上方に配置される。フィルタ(50)は、第2空気通路(48)における室内熱交換器(53)の上流側に配置される。フィルタ(50)は、第2吸込口(46)から吸い込まれる空気である吸込空気中の塵埃を捕集する。
ベルマウス(51)は、フィルタ(50)の上方に配置される。ベルマウス(51)は吸込空気を整流する。
室内ファン(52)は、ベルマウス(51)の上方に配置される。室内ファン(52)は、第2空気通路(48)における室内熱交換器(53)の上流側に配置される。室内ファン(52)は、遠心式である。室内ファン(52)は、室内熱交換器(53)を通過する空気を搬送する。室内ファン(52)は、ベルマウス(51)側から吸い込んだ空気を室内熱交換器(53)へ搬送する。
室内ファン(52)は、その風量が4段階に切り替え可能に構成される。具体的に、これらの4段階の風量は、小さい風量から順に、微風量(LL)、小風量(L)中風量(M)、大風量(H)である。制御装置(C)は、室内ファン(52)の風量をこれらの4段階の風量の間で制御する。
室内熱交換器(53)は、室内ファン(52)の周囲に配置される。室内熱交換器(53)は、第2ケーシング本体(42)の4つの側面に沿うように折り曲げられている。室内熱交換器(53)は、利用熱交換器に対応する。室内熱交換器(53)では、室内ファン(52)が搬送する空気と、冷媒とが熱交換する。
ドレンパン(54)は、室内熱交換器(53)の下側に配置される。ドレンパン(54)は、室内ユニット(40)の第2ケーシング(41)の内部で発生した結露水を受ける。
風向調節部(55)は、第2吹出口(47)から吹き出される空気である吹出空気の風向を調節する。風向調節部(55)は、モータと、モータに連結する軸(56)と、軸(56)の回転に伴い回動するフラップ(57)とを有する。フラップ(57)は、パネル本体(44)の側縁、あるいは第2吹出口(47)の長手方向に沿って延びる長板状に形成される。フラップ(57)の縦断面の形状は略円弧状である。
フラップ(57)は、第2吹出口(47)を開閉する。フラップ(57)は、傾斜角度を段階的に変えられるように構成される。本例のフラップ(57)が調節される位置は、6つの位置を含む。これらの6つ位置は、図5に示す閉位置と、5つの開位置とを含む。5つの開位置は、図6に示す水平吹出位置を含む。閉位置のフラップ(57)は、吹出口(47)を実質的に閉じる。閉位置のフラップ(57)と、吹出口(47)の間に隙間が形成されていてもよい。
水平吹出位置のフラップ(57)は、吹出空気を略水平方向に吹き出す。水平吹出位置は、フラップ(57)の閉位置からの角度の変化が最小となる位置である。フラップ(57)が水平吹出位置にあると、複数の開位置の中で、吹出口(47)の内縁とフラップ(57)との間の隙間が最も狭くなる。言い換えると、フラップ(57)が水平吹出位置にあると、吹出口(47)の実質的な開口面積が最小となる。
図2に示すように、室内ユニット(40)は、内気温度センサ(61)、内気湿度センサ(62)、及び第2冷媒温度センサ(63)を有する。
内気温度センサ(61)は、対象空間の室内空気の温度を室内温度(T1)として検出する。空気温度(T1)は、吸込空気の温度である。
内気湿度センサ(62)は、対象空間の室内空気の湿度を室内湿度(R1)として検出する。室内湿度(R1)は、吸込空気の湿度である。本例の内気湿度センサ(62)は、室内空気の絶対湿度を検出する。内気湿度センサ(62)は、室内空気の相対湿度を検出してもよい。
第2冷媒温度センサ(63)は、室内熱交換器(53)の冷媒の温度を検出する。第2冷媒温度センサ(63)は、蒸発器として機能する室内熱交換器(53)の蒸発温度(Te)を検出する。第2冷媒温度センサ(63)は、放熱器として機能する室内熱交換器(53)の凝縮温度(Tc)を検出する。蒸発温度(Te)は、冷媒の低圧圧力に相当する飽和温度によって求めてもよい。凝縮温度(Tc)は、冷媒の高圧圧力に相当する飽和温度によって求めてもよい。
第2冷媒温度センサ(63)は、室内ユニット(40)の機内温度(T2)を検出するセンサを兼用している。機内温度(T2)は、室内ユニット(40)の第2ケーシング(41)の第2空気通路(48)の空気の温度に相当する。空気調和装置(10)は、第2冷媒温度センサ(63)と別に、機内温度(T2)を検出する他のセンサを有してもよい。
〈制御装置〉
図7に示すように、空気調和装置(10)は、制御装置(C)を有する。制御装置(C)は、冷媒回路(11)を制御する。制御装置(C)は、室内ユニット(40)及び室外ユニット(20)を制御する。制御装置(C)は、室外制御部(C1)、室内制御部(C2)、及びリモートコントローラ(C3)を含む。室外制御部(C1)は、室外ユニット(20)に設けられる。室内制御部(C2)は、室内ユニット(40)に設けられる。
リモートコントローラ(C3)は、対象空間に設けられる。リモートコントローラ(C3)は、ユーザが操作可能な位置にある。
室外制御部(C1)、室内制御部(C2)、及びリモートコントローラ(C3)のそれぞれは、制御基板を有する。制御基板のそれぞれには、マイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータを動作させるためのソフトウエアを格納するメモリディバイスとが設けられる。
制御装置(C)は、複数の第1通信線を含む。室外制御部(C1)、室内制御部(C2)、及びリモートコントローラ(C3)は、これらの第1通信線を介して信号の授受を行う。第1通信線は、有線である。第1通信線は、無線であってもよい。
制御装置(C)は、圧縮機(21)、膨張弁(23)、四方切換弁(25)、室外ファン(26)、
室内ファン(52)、風向調節部(55)、ドレンポンプ(58)、及び各センサと接続する複数の第2通信線を含む。
制御装置(C)は、少なくとも、圧縮機(21)、膨張弁(23)、四方切換弁(25)、室外ファン(26)、室内ファン(52)、風向調節部(55)、及びドレンポンプ(58)に制御信号を出力する出力部を有する。制御装置(C)は、各センサの検出値が入力される入力部を有する。
−運転動作−
〈運転動作の概要〉
空気調和装置(10)は、第1運転と、第2運転とを行う。
第1運転は、対象空間を空調する通常の運転である。第1運転は、冷房運転、除湿運転、及び暖房運転を含む。
冷房運転は、対象空間の空気を冷却する運転である。除湿運転は、対象空間の空気を除湿する運転である。冷房運転及び除湿運転は、冷却運転に対応する。冷却運転は、第1冷凍サイクルを行い蒸発器とした室内熱交換器(53)により空気を冷却する運転である。
暖房運転は、対象空間の空気を加熱する運転である。暖房運転は、加熱運転に対応する。加熱運転は、第2冷凍サイクルを行い放熱器とした室内熱交換器(53)により空気を加熱する運転である。
第2運転は、室内熱交換器(53)を洗浄するための運転である。第2運転は、第1動作、第3動作、及び第2動作を含む。第2運転は、さらに第4動作を含む。第1動作は、室内ファン(52)を運転するとともに第1冷凍サイクルを行い、蒸発器とした室内熱交換器(53)に結露水を生じさせる動作である。第3動作は、室内ファン(52)を運転するとともに室内熱交換器(53)を停止する動作である。第2動作は、室内ファン(52)を運転するとともに室内熱交換器(53)を放熱器とする動作である。第4動作は、ドレンパン(54)に溜まった水を第2ケーシング(41)の外部へ排出する動作である。
〈冷房運転〉
冷房運転では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を運転させる。制御装置(C)は、四方切換弁(25)を第1状態に設定する。制御装置(C)は、膨張弁(23)の開度を適宜調節する。冷房運転では、圧縮機(21)で圧縮した冷媒が室外熱交換器(22)で放熱し、室内熱交換器(53)で蒸発する第1冷凍サイクルが行われる。
冷房運転において、圧縮機(21)が圧縮した冷媒は、四方切換弁(25)を通過し、室外熱交換器(22)を流れる。室外熱交換器(22)では、冷媒が室外空気へ放熱して凝縮する。室外熱交換器(22)で放熱した冷媒は、膨張弁(23)で減圧された後、室内熱交換器(53)を流れる。室内熱交換器(53)では、冷媒は室内空気から吸熱し蒸発する。室内熱交換器(53)により冷却された空気は第2吹出口(47)から対象空間へ供給される。室内熱交換器(53)で蒸発した冷媒は、圧縮機(21)に吸入され、再び圧縮される。
冷房運転では、室内温度(T1)が設定温度に収束するように、制御装置(C)が室内熱交換器(53)の目標蒸発温度(TeS)を調節する。制御装置(C)は、室内熱交換器(53)の冷媒の蒸発温度(Te)が目標蒸発温度(TeS)に収束するように圧縮機(21)の回転数を制御する。
〈除湿運転〉
除湿運転では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を運転させる。制御装置(C)は、四方切換弁(25)を第1状態に設定する。制御装置(C)は、膨張弁(23)の開度を適宜調節する。除湿運転では、圧縮機(21)で圧縮した冷媒が室外熱交換器(22)で放熱し、室内熱交換器(53)で蒸発する第1冷凍サイクルが行われる。除湿運転の冷媒の流れは、冷房運転の冷媒の流れと同じである。
除湿運転では、室内熱交換器(53)の蒸発温度(Te)が室内空気の露点温度(Td)を下回るように、制御装置(C)が室内熱交換器(53)の冷却能力を制御する。制御装置(C)は、内気温度センサ(61)で検出した室内温度(T1)と、内気湿度センサ(62)で検出した室内湿度(R1)とに基づいて露点温度(Td)を求める。制御装置(C)は、室内熱交換器(53)の蒸発温度(Te)が露点温度(Td)以下になるように目標蒸発温度(TeS)を調節する。制御装置(C)は、室内熱交換器(53)の冷媒の蒸発温度(Te)が目標蒸発温度(TeS)に収束するように圧縮機(21)の回転数を制御する。
以上の制御により、除湿運転では、室内熱交換器(53)で冷却された室内空気中の水分が結露する。これにより、室内空気が除湿される。ドレンパン(54)は、結露した水分を受ける。除湿された空気は第2吹出口(47)から対象空間へ供給される。
〈暖房運転〉
暖房運転では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を運転させる。制御装置(C)は、四方切換弁(25)を第2状態に設定する。制御装置(C)は、膨張弁(23)の開度を適宜調節する。暖房運転では、圧縮機(21)で圧縮した冷媒が室内熱交換器(53)で放熱し、室外熱交換器(22)で蒸発する第2冷凍サイクルが行われる。
暖房運転において、圧縮機(21)が圧縮した冷媒は、四方切換弁(25)を通過し、室内熱交換器(53)を流れる。室内熱交換器(53)では、冷媒が室内空気へ放熱して凝縮する。室内熱交換器(53)で加熱された空気は第2吹出口(47)から対象空間へ供給される。室内熱交換器(53)で放熱した冷媒は、膨張弁(23)で減圧された後、室外熱交換器(22)を流れる。室外熱交換器(22)では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器(22)で蒸発した冷媒は、圧縮機(21)に吸入され、再び圧縮される。
暖房運転では、室内温度(T1)が設定温度に収束するように、制御装置(C)が室内熱交換器(53)の目標凝縮温度(TcS)を調節する。制御装置(C)は、室内熱交換器(53)の冷媒の凝縮温度(Tc)が目標凝縮温度(TcS)に収束するように圧縮機(21)の回転数を制御する。
〈第2運転〉
制御装置(C)は、原則として、第1運転が終了すると第2運転を実行させる。厳密には、制御装置(C)は、冷房運転及び除湿運転が終了すると、第2運転を開始させる。制御装置(C)は、暖房運転が終了しても第2運転を開始させない。
第2運転では、制御装置(C)は、原則として、第1動作、第3動作、第2動作、及び第4動作を順に実行させる。
第1動作の実行時間をΔT1、第3動作の実行時間をΔT2、第2動作の実行時間をΔT3、第4動作の実行時間をΔT4とする。原則として、第3動作の実行時間ΔT2は、第2動作の実行時間ΔT3より長い。第3動作の実行時間ΔT2は、第1動作の実行時間ΔT1より長い。第3動作の実行時間ΔT2は、第4動作の実行時間ΔT4より長い。
第1動作、第3動作、第2動作、及び第4動作の詳細について図8を参照しながら説明する。
〈第1動作〉
第1動作は、室内熱交換器(53)の表面に付着した埃などの汚れを落とす動作である。第1動作の実行時間ΔT1は、原則として10分である。
第1動作では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を運転させる。制御装置(C)は、四方切換弁(25)を第1状態に設定する。制御装置(C)は、膨張弁(23)の開度を適宜調節する。第1動作では、圧縮機(21)で圧縮した冷媒が室外熱交換器(22)で放熱し、膨張弁(23)で減圧され、室内熱交換器(53)で蒸発する第1冷凍サイクルが行われる。
第1動作では、室内熱交換器(53)の蒸発温度(Te)が室内空気の露点温度(Td)以下になるように制御装置(C)が目標蒸発温度(TeS)を調節する。冷房運転の終了後、第1動作が実行された場合、第1動作時の目標蒸発温度(TeS)は、冷房運転の終了時の目標蒸発温度(TeS)より低い値に設定される。除湿運転の終了後、第1動作が実行された場合、第1動作時の目標蒸発温度(TeS)は、除湿運転の終了時の目標蒸発温度(TeS)と同じ値に設定される。
第1動作では、第2吸込口(46)から吸い込まれた空気が室内熱交換器(53)を通過する。室内熱交換器(53)では、冷媒により空気が露点温度以下まで冷却される。この結果、室内熱交換器(53)の表面において結露水が生成する。結露水は、室内熱交換器(53)の表面の埃などの汚れを落とす。室内熱交換器(53)の洗浄に利用された結露水は、ドレンパン(54)に貯まる。室内熱交換器(53)を通過した空気は、第2吹出口(47)から対象空間へ流出する。
第1動作では、制御装置(C)が室内ファン(52)の風量を微風量(LL)に制御する。これにより、室内熱交換器(53)を通過する空気の流量が小さくなり、結露水の生成量が増大する。加えて、吹出空気の風量が小さくなるため、対象空間の人が冷風により不快に感じることを抑制できる。
第1動作では、制御装置(C)がドレンポンプ(58)を運転する。これにより、ドレンパン(54)に貯まった水を第2ケーシング(41)の外部へ排出できる。
〈第3動作〉
第3動作は、室内熱交換器(53)の表面の水を室内ファン(52)が搬送する空気によって乾燥させる動作である。室内熱交換器(53)の表面の水を乾燥させることで、室内熱交換器(53)の表面でのカビや菌の発生を抑制できる。第3動作の実行時間ΔT2は、原則として100分である。
第3動作では、制御装置(C)が、圧縮機(21)及び室外ファン(26)を停止させる。制御装置(C)は、室内ファン(52)を運転させる。制御装置(C)は、室内ファン(52)の風量を小風量(L)に制御する。第3動作では、第1冷凍サイクル及び第2冷凍サイクルが行われず、冷媒が室内熱交換器(53)を流れない。このため、室内熱交換器(53)は停止する。ここでいう、「室内熱交換器が停止する」とは、室内熱交換器(53)が放熱器及び蒸発器としての機能を発揮しないことを意味する。
第3動作では、第2吸込口(46)から吸い込まれた空気が停止状態の室内熱交換器(53)を通過する。この結果、室内熱交換器(53)の表面の水分が蒸発していく。室内熱交換器(53)の乾燥に利用された空気は、第2吹出口(47)から対象空間へ流出する。
第3動作の実行時間ΔT2は、第2動作の実行時間ΔT3より長い。このため、室内熱交換器(53)の表面の水を、時間をかけてゆっくり乾燥できる。第3動作では、室内熱交換器(53)が放熱器とならず停止状態となる。このため、室内熱交換器(53)の表面から多量の水が蒸発することがない。よって、高温高湿の空気が長時間に亘って対象空間に供給されることに起因して対象空間の人が不快に感じることを抑制できる。
第3動作では、制御装置(C)が室内ファン(52)の風量を小風量(L)に制御する。これにより、風量が微風量(LL)であるときと比べて室内熱交換器(53)の乾燥を促進できる。風量が中風量(M)や大風量(H)であるときと比べて、対象空間の人が不快に感じることを抑制できる。
第3動作では、制御装置(C)がドレンポンプ(58)を運転する。厳密には、制御装置(C)は、第1動作から第3動作に亘ってドレンポンプ(58)を連続的に運転する。これにより、ドレンパン(54)に残った水を第2ケーシング(41)の外部へ排出できる。
〈第2動作〉
第2動作は、室内熱交換器(53)の表面を冷媒により加熱し、該表面を急速に乾かす動作である。室内熱交換器(53)の表面の水を乾燥させることで、室内熱交換器(53)の表面でのカビや菌の発生を抑制できる。室内熱交換器(53)の表面の温度を高温にすることで、殺菌効果を得ることもできる。第2動作の実行時間ΔT3は、原則として10分〜15分である。
第2動作では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を運転させる。制御装置(C)は、四方切換弁(25)を第2状態に設定する。制御装置(C)は、膨張弁(23)の開度を適宜調節する。第1動作では、圧縮機(21)で圧縮した冷媒が室内熱交換器(53)で放熱し、膨張弁(23)で減圧され、室外熱交換器(22)で蒸発する第2冷凍サイクルが行われる。
第2動作では、制御装置(C)が目標凝縮温度(TcS)を所定値に調節する。
第2動作では、第2吸込口(46)から吸い込まれた空気が室内熱交換器(53)を通過する。室内熱交換器(53)では、該室内熱交換器(53)の表面が内部の冷媒によって加熱される。この結果、室内熱交換器(53)の表面の水分がさらに蒸発する。蒸発した水分を含んだ空気は、第2吹出口(47)から対象空間へ流出する。
第2動作の実行時間ΔT3は、第3動作の実行時間ΔT2より短い。このため、高温高湿の空気が対象空間に供給されることに起因して対象空間の人が不快に感じることを抑制できる。
第2動作では、冷媒の熱を利用して室内熱交換器(53)を乾燥する。このため、実行時間ΔT3が比較的短くても、室内熱交換器(53)の水分を確実に除去できる。この結果、その後のカビや菌の繁殖を確実に抑えることができる。
第2動作では、制御装置(C)が室内ファン(52)の風量を小風量(L)に制御する。これにより、吹出空気の風量が比較的小さくなるため、対象空間の人が高温高湿の風により不快に感じることを抑制できる。
第2動作では、制御装置(C)がドレンポンプ(58)を運転する。厳密には、制御装置(C)は、第3動作から第2動作に亘ってドレンポンプ(58)を連続的に運転する。言い換えると、制御装置(C)は、第1動作から第2動作にかけてドレンポンプ(58)を運転する。これにより、ドレンパン(54)に残った水を第2ケーシング(41)の外部へ十分に排出できる。
〈第4動作〉
第4動作では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を停止させる。第4動作では、室内ユニット(40)が実質的に停止状態となる。
第4動作では、制御装置(C)がドレンポンプ(58)を運転させる。厳密には、制御装置(C)は、第2動作から第4動作に亘ってドレンポンプ(58)を連続的に運転する。言い換えると、制御装置(C)は、第1動作から第4動作にかけてドレンポンプ(58)を運転する。これにより、ドレンパン(54)に残った水を第2ケーシング(41)の外部へ確実に排出できる。加えて、ドレンパン(54)に水が逆流することを確実に抑制でき、ドレンパン(54)の水の蒸発を抑制できる。
−第2運転における課題−
冷房運転及び除湿運転では、第1冷凍サイクルが行われる。第1冷凍サイクルでは、室内熱交換器(53)は蒸発器として機能する。特に除湿運転では、室内熱交換器(53)の蒸発温度(Te)が室内空気の露点温度(Td)を下回るため、室内熱交換器に結露水が発生する。このため、室内熱交換器が水に濡れた状態で、冷房運転または除湿運転をOFFにすると、室温が上昇して、室内熱交換器にカビや菌が発生しやすくなる。
そこで、第2運転を行うことにより、室内熱交換器のカビや菌の発生を抑えることができる。しかし、第2運転における第2動作では、室内熱交換器(53)を放熱器として機能させる暖房運転が行われる。外気温度が比較的高い時に暖房運転を行うと、高圧圧力が上昇しやすい。これは、圧縮機により圧縮されたガス冷媒は、室内熱交換器で放熱されにくいため、冷媒の凝縮が促進されず蒸発圧力が高くなるからである。高圧圧力が上昇すると低圧圧力も上昇する。高圧圧力が上昇すると、空気調和装置の冷媒回路を構成する機器等に対して負荷が増大し、冷媒配管が破損するなどのおそれがある。このことに対し、室外ファンの回転数を低下させることが考えられる。室外熱交換器での熱交換が抑えられ、高圧圧力及び低圧圧力の上昇を抑制できるからである。しかし、室外ファンの回転数を低下させると、室外ユニットの機内の温度が上昇する。そのため、室外ユニットの機内に設けられる電気部品の温度が上昇し、該電気部品に動作不良が生じるおそれがある。
本実施形態の空気調和装置(10)は、このような課題を考慮し、上述したような外気温度が比較的高い条件下において、高圧圧力の上昇を抑制すると共に、室外ユニット(20)内に設けられる電気部品である室外制御基板(59)の温度上昇を抑制するように第2動作を行う。第2動作では、制御装置(C)は第1制御を実行した後に第2制御を実行する。以下、第2動作の制御について図9を参照しながら説明する。
〈第2動作の制御〉
ステップST1では、制御装置(C)は、第2動作を開始する。
ステップST2では、制御装置(C)は、吐出圧力センサ(27)が第1値より高い圧力を検出したか否かを判定する。第1値は、任意に定められる吐出圧力の値である。第1値は、予め制御装置(C)に記憶された値であってもよいし、操作者により入力される値であってもよい。ステップST2において、吐出圧力センサ(27)が検出した吐出圧力が第1値より高い場合、ステップST3が行われる。ステップST2において、吐出圧力センサ(27)が検出した吐出圧力が第1値以下である場合、ステップST6が行われる。
ステップST3では、制御装置(C)は第1制御を実行する。第1制御では、室外ファン(26)の回転数が所定回転数低下する。このため、室外ファン(26)の風量が小さくなる。
ステップST4では、制御装置(C)は、電流センサ(32)により検出された室外制御基板(59)の温度を示す第2指標が第2値より高いか否かを判定する。第2値は、任意に定められる室外制御基板(59)の温度値の指標となる電流値である。第2値は、予め制御装置(C)に記憶された値であってもよいし、操作者により入力される値であってもよい。ステップST4において電流センサ(32)が第2値より高い電流値を検出した場合、ステップST5が行われる。ステップST4において、電流センサ(32)が第2値以下の電流値を検出した場合、ステップST6が行われる。
ステップST5では、制御装置(C)は、第2制御を実行する。第2制御では、制御装置(C)は、外気温度に基づいて圧縮機(21)の回転数を制限する。ここでいう外気温度は、外気温度センサ(30)に検出される温度である。具体的に、図10に示すように、制御装置(C)は、電流センサ(32)が検出した供給電流が所定の閾値以下となるように、圧縮機(21)の回転数を制御する。例えば、電流センサ(32)が検出した電流値が所定の閾値より高い場合、制御装置(C)は、供給電流が所定の閾値以下となるように圧縮機(21)の回転数を所定回転数低下させる。所定の閾値は、第2閾値と第1閾値とからなる。第2閾値は、外気温度がt1未満において、第1電流値(E1)となる閾値である。第1閾値は、外気温度がt1以上において、外気温度が高くなることに伴って低下する閾値である。図10では、第1閾値は、直線状に示されているが、曲線状でもよいし、階段状でもよい。ここで、t1及び第1電流値(E1)は、任意に設定される値である。t1及び第1電流値(E1)は、予め制御装置(C)に記憶される値であってもよいし、操作者により入力される値であってもよい。このように、外気温度がt1以上では、外気温度が高くなるにつれて、供給電流の閾値は低くなる。
ステップST6では、制御装置(C)は、第2動作の実行時間ΔT3を経過したか否かを判定する。ステップST6において、第2動作の実行時間ΔT3を経過したと判定された場合、第2動作は終了する。ステップST5において、第2動作の実行時間ΔT3を経過していないと判定された場合、ステップST2が行われる。
<実施形態の特徴(1)>
制御装置(C)は、第2動作中に、第1送風機(26)の回転数を低下させる第1制御と、前記圧縮機(21)の回転数を制限する第2制御とを実行する。
この特徴(1)では、第2動作において、第1制御と第2制御とが実行される。第1制御により室外ファン(26)の回転数が低下すると、室外熱交換器(22)において室外空気と冷媒との熱交換が抑制される。室外熱交換器(22)の熱交換が抑制されると、冷媒の蒸発圧力が低下し、高圧圧力の上昇を抑えることができる。第2制御により圧縮機(21)の回転数が制限されると、供給電流も制限されるため、室外制御基板(59)の発熱量の増大を抑制できる。第1制御によって室外ファン(26)の回転数が低下しても、室外制御基板(59)の温度上昇を抑制できる。その結果、外気温が比較的高い時に第2動作が実行されても、室外制御基板(59)の作動不良を抑制でき、室外制御基板(59)の信頼性を向上できる。高圧圧力の上昇が抑えられるため、冷媒回路(11)を構成する各種の機器を保護できる。
<実施形態の特徴(2)>
制御装置(C)は、利用熱交換器(53)により対象空間を空調する第1運転と、第1動作及び第2動作を含む第2運転とを実行させる。制御装置(C)は、第1運転が終了すると第2運転を開始させる。
この特徴(2)では、第1運転において室内熱交換器(53)に塵埃が付着しても、第2運転の第1動作において発生させた結露水により流すことができる。第1動作終了後、第2動作により室内熱交換器(53)を乾燥できる。
<実施形態の特徴(3)>
第1検出部(27)は、高圧圧力を示す第1指標を検出する。第2動作中において、第1指標が第1値より高くなると、制御装置(C)は、第1制御を実行する。
この特徴(3)では、高圧圧力が第1値よりも高くなると、室外ファン(26)の回転数が低下する。室外ファン(26)の回転数が低下すると、室外熱交換器(22)での冷媒の熱交換を抑えられるので、高圧圧力の上昇を抑制できる。
<実施形態の特徴(4)>
制御装置(C)は、第1制御の後に第2制御を実行する。
この特徴(4)によれば、第2動作において、室外ファン(26)の回転数を低下させた後に、圧縮機(21)の回転数が制限される。圧縮機(21)の回転数が制限されると、電気部品(59)を流れる電流の上昇が抑制される。このことにより、室外制御基板(59)の温度上昇を抑制できる。
<実施形態の特徴(5)>
第2検出部(37)は、電気部品(59)の温度を示す第2指標を検出する。制御装置(C)は、第1制御を実行した後に、第2検出部(37)によって検出された第2指標が第2値より高くなると、第2制御を実行する。
この特徴(5)では、第1制御が実行された後、室外制御基板(59)の温度を示す第2指標が第2値より高くなると、第2制御が実行される。第2制御により、圧縮機(21)の回転数が制限されると、圧縮機(21)に供給される電流の増大が抑制され、室外制御基板(59)の発熱が抑えられる。このことにより、第2動作において、第2指標が第2値より高くなることを抑制できる。
第1制御が実行された後、第2指標が第2値より低い場合、第2制御は実行されない。この場合、圧縮機(21)の回転数は制限されないため、第2動作において能力を維持できる。
<実施形態の特徴(6)>
第2検出部(37)は、電源から熱源ユニット(20)に供給される供給電流を検出する電流検出部(32)であり、第2指標は、電流検出部(32)によって検出される電流値である。
室外制御基板(59)の温度は、電流センサ(32)に検出される供給電流の値に基づいて求められる。第1制御が実行された後、供給電流の電流値が第2値より高くなると、第2制御が実行される。このことにより、室外制御基板(59)の温度上昇を抑制できる。
<実施形態の特徴(7)>
第2温度検出部(30)は外気温度を検出する。第2制御において、制御装置(C)は、外気温度に基づいて圧縮機(21)の回転数を制限する。
この特徴(7)では、外気温度に基づいて圧縮機(21)の回転数が制限されるため、電気部品(59)に流れる電流も制限される。このことにより、室外制御基板(59)の温度上昇を抑制できる。
<実施形態の特徴(8)>
電流検出部(32)は電源から熱源ユニット(20)に供給される供給電流を検出する。供給電流の電流値を制限する第1閾値が設定される。第2制御は、電流検出部(32)で検出した供給電流が第1閾値以下となるように圧縮機(21)の回転数を制限する。
この特徴(8)によれば、第2制御において、供給電流が第1閾値を超えないように、圧縮機(21)の回転数が制限される。このことにより、室外ユニット(20)への第1閾値より高い電流の供給を制限できる。
<実施形態の特徴(9)>
第2温度検出部(30)は外気温度を検出する。第1閾値は、外気温度が高くなることに伴って低くなる閾値である。
この特徴(9)によれば、第1閾値により、外気温度が高くなるにつれて、供給電流の電流値の閾値が低下する。そのため、外気温度が高くなるほど、圧縮機(21)の回転数の上昇を抑制できる。第1閾値は、外気温度がt1以上において、外気温度が高くなるにつれて低くなる閾値である。外気温度がt1以上では、外気温度が高くなるほど、供給電流の電流値の増大を抑制できる。このことにより、外気温度が高いほど、より確実に室外ユニット(20)の機内温度の上昇を抑制できる。
《変形例1》
圧縮機(21)の回転数は、制御範囲である上限値と下限値との間で制御される。変形例1の第2制御では、外気温度が所定の温度を超えると、制御装置(C)は、圧縮機(21)の回転数の制御範囲の上限値を低下させる。以下、図11を参照しながら説明する。
外気温度が所定の温度であるt2以下では、圧縮機(21)の回転数の制御範囲の上限値は第1上限値(M1)である。外気温度がt2を超えると、制御装置(C)は、圧縮機(21)の回転数の制御範囲を第1上限値(M1)から第1上限値(M1)よりも低い第2上限値(M2)に変更する。外気温度がt2よりも高いt3を超えると、制御装置(C)は、圧縮機(21)の回転数の制御範囲の上限値を第2上限値(M2)から第2上限値(M2)より低い第3上限値(M3)に変更する。このように、外気温度がt2以上t3未満では、圧縮機(21)の回転数の上限値は、第2上限値(M2)となる。外気温度がt3以上では、圧縮機(21)の回転数の上限値は、第2上限値(M2)より低い第3上限値(M3)となる。なお、t2、t3、第2上限値(M2)及び第3上限値(M3)は、任意に設定される値であり、予め制御装置(C)に記憶された値でもよいし、操作者により入力される値でもよい。
変形例1の第2制御によると、外気温度が高くなるほど圧縮機(21)の回転数の制御範囲の上限値が低下する。このことにより、外気温度が高い条件下において、圧縮機(21)の回転数が過剰に高くなることを抑制できる。その結果、室外ユニット(20)の機内温度の上昇をより確実に抑制できる。
《変形例2》
変形例2の空気調和装置(10)では、図12に示すように室内ユニット(40)は、人検知センサ(73)を備える。人検知センサ(73)は、空調する対象空間にいる人を検知する人検知部に対応する。人検知センサ(73)は、例えば赤外線により人を検知する。制御装置(C)は、人検知センサ(73)と接続する第2通信線を有する。制御装置(C)は、人検知センサ(73)から人を検知した信号が入力される入力部を有する。以下、変形例2の第2動作の制御について図13を参照しながら説明する。
ステップST11〜ステップST15は、上記実施形態(図9)のステップST1〜ステップST5と同じである。以下では、ステップST16から説明する。
ステップST16では、制御装置(C)は、圧縮機(21)の回転数が最低か否かを判定する。ステップST16において、圧縮機(21)の回転数が最低である場合、ステップST17が行われる。ステップST16において、圧縮機(21)の回転数が最低でない場合、ステップST20が行われる。
ステップST17では、制御装置(C)は、人検知センサ(73)が人を検知したか否かを判定する。ステップST16において、人検知センサ(73)が人を検知しない場合、ステップST18が行われる。ステップST17において、人検知センサ(73)が人を検知した場合、ステップST21が行われる。
ステップST18では、制御装置(C)は、第3制御を実行する。第3制御では、制御装置(C)は、室内ユニット(40)の風量を増大させる。厳密に、制御装置(C)は、室内ファン(52)の回転数を増大させる。室内ファン(52)の回転数が増大すると、第2空気通路(48)の風量が増大し、第2吹出口(47)から吹き出される風量が増大する。第2吹出口(47)から吹き出される風量が増大すると、室内熱交換器(53)からの放熱が促進され、高圧圧力が低下する。第3制御では、制御装置(C)は、フラップ(57)の位置を第2吹出口(47)の実質的な開口面積が大きくなる位置に調節してもよいし、室内ファン(52)の回転数を増大させると共に、フラップ(57)の位置を吹出口(47)の実質的な開口面積が大きくなる位置に調節してもよい。このことにより、第2吹出口(47)から吹き出される風量が増大する。ステップST18により、低圧圧力が低下すると共に、高圧圧力も低下する。そのため、供給電流の電流値が低下し、室外制御基板(59)の温度上昇を抑制できる。
ステップST19では、制御装置(C)は、電流センサ(32)が検出した電流値が第1閾値以上であるか否かを判定する。電流値が第1閾値以上である場合、ステップST21が行われる。電流値が第1閾値未満である場合、ステップST20が行われる。
ステップST20では、制御装置(C)は、第2動作の実行時間ΔT3を経過したか否かを判定する。ステップST20において、第2動作の実行時間ΔT3を経過したと判定された場合、ステップST21が行われる。ステップST20において、第2動作の実行時間ΔT3を経過していないと判定された場合、ステップST12が行われる。
ステップST21では、制御装置(C)は、第2動作を終了させる。ステップST17において、人検知センサ(73)が人を検知した場合、本ステップST21により第2動作が停止する。このことにより、対象空間に温風が吹き出すことにより人が不快に感じることを抑制できる。第2動作が停止するため、室外ユニット(20)の機内温度の上昇も抑制できる。このことにより、室外制御基板(59)の温度上昇も抑制できる。
《変形例3》
変形例3の第2動作では、制御装置(C)は、第1制御と第2制御とを同時に実行する。以下、図14を参照しながら説明する。
ステップST31では、制御装置(C)は第2動作を開始させる。
ステップST32では、制御装置(C)は、吐出圧力センサ(27)が第1値より高い圧力を検出したか否かを判定する。ステップST32において、吐出圧力センサ(27)が検出した圧力が第1値より高い場合、ステップST33が行われる。ステップST32において、吐出圧力センサ(27)が検出した圧力が第1値以下である場合、ステップST34が行われる。
ステップST33では、制御装置(C)は、第1制御と第2制御とを同時に実行する。このことにより、高圧圧力の上昇を抑制できると同時に、供給電流の電流値の増大も抑制できる。その結果、迅速に室外制御基板(59)の温度上昇を抑制できる。
ステップST34では、制御装置(C)は、第2動作の実行時間ΔT3を経過したか否かを判定する。ステップST23において、第2動作の実行時間ΔT3を経過したと判定された場合、ステップST35が行われる。ステップST34において、第2動作の実行時間ΔT3を経過していないと判定された場合、ステップST32が行われる。
ステップST35では、制御装置(C)は、第2動作を終了させる。
《その他の実施形態》
上述した実施形態においては、適用可能な範囲において以下の構成としてもよい。
〈対象空間〉
空気調和装置(10)の対象空間は、室内空間に限られない。対象空間は、倉庫などの庫内空間であってもよいし、工場内の空間であってもよい。
〈空気調和装置の方式〉
空気調和装置(10)は、複数の室内ユニット(40)を有するマルチ式であってもよい。マルチ式の空気調和装置(10)は、一部の室内ユニット(40)において暖房を行うと同時に他の室内ユニット(40)において冷房を行う方式であってもよい。空気調和装置(10)は、複数系統の冷媒回路を有する空調システムであってもよい。空気調和装置(10)は、室内ユニット(40)の第2ケーシング(41)に冷媒回路(11)が一体に収容させる形式であってもよい。この例の空気調和装置としては、ウインド型の空気調和装置が挙げられる。
〈第2検出部〉
第2検出部(37)は、室外ユニット(20)に設けられる電気部品温度センサ(38)でもよい。厳密に、電気部品温度センサ(38)は、室外制御基板(59)の温度を検出する第1温度検出部に対応する。電気部品温度センサ(38)は、室外制御基板(59)の温度を示す第2指標を検出する。電気部品温度センサ(38)は、室外制御基板(59)の温度を検出するため、室外制御基板(59)の温度を迅速に把握できる。
〈室内ユニットの方式〉
室内ユニット(40)は、天井面の表側に配置されるとともに、天上面に吊り下げられる方式であってもよい。室内ユニット(40)は、天上面の裏側に配置され、天井の梁に吊り下げられる方式であってもよい。室内ユニット(40)は、吸込ダクト及び吹出ダクトの一方、または両方を有する方式であってもよい。吸込ダクトは、室内空気を第2空気通路に吸い込む流路を構成する。吹出ダクトは、利用熱交換器(53)を通過した空気を室内に供給する流路を構成する。室内ユニット(40)は、壁掛け式であってもよいし、床置き式であってもよい。
〈制御装置〉
制御装置(C)は、室内ユニット(40)のみに設けられてもよいし、室外ユニット(20)のみに設けられてもよい。制御装置(C)は、室内ユニット(40)及び室外ユニット(20)とは別体の集中管理装置であってもよい。
〈第1動作〉
第1動作は、蒸発器とした室内熱交換器(53)に氷を生成させる動作であってもよい。第1動作において、室内熱交換器(53)の表面に氷を生成する。その後の第2動作及び第3動作により、この氷を室内熱交換器(53)の表面から剥がす。これにより、室内熱交換器(53)の汚れを落とすことができる。
第1動作は、室内熱交換器(53)の表面で結露水が生成する運転であればよく、冷房運転及び除湿運転を含む。具体的には、制御装置(C)は、第1動作としての冷房運転、あるいは除湿運転を行い、その後、第2動作としての第2動作、第3動作としての第3動作を順に実行させてもよい。この制御においても、第3動作の実行時間を第2動作の実行時間より短くするとよい。
〈第2制御〉
変形例1の第2制御において、外気温度がt2を超えた状態からt2を再び下回ったとき、制御装置(C)は、圧縮機(21)の回転数の制御範囲の上限値を第2上限値(M2)から第1上限値(M1)に変更してもよい。
変形例1の第2制御において、制御装置(C)は、圧縮機(21)の回転数の制御範囲の上限値は、外気温度に基づいて3つ以上設定されてもよい。
〈第2動作〉
変形例2の第2動作において、ステップST21は空気調和装置(10)の運転を停止させるステップでもよい。空気調和装置(10)の運転が停止することによって、圧縮機(21)の回転は停止し、供給電流は流れなくなる。その結果、室外制御基板(59)の温度上昇を抑制できる。
以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態、変形例、その他の実施形態は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。
以上に述べた「第1」、「第2」、「第3」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。
本開示は、空気調和装置について有用である。
C 制御装置
11 冷媒回路
20 室外ユニット(熱源ユニット)
21 圧縮機
22 室外熱交換器(熱源熱交換器)
23 膨張弁(減圧機構)
26 室外ファン(第1送風機)
27 吐出圧力センサ(第1検出部)
30 外気温度センサ(第2温度検出部)
32 電流センサ(電流検出部)
36 第1空気通路(空気通路)
37 第2検出部
38 電気部品温度センサ(第1温度検出部)
40 利用ユニット
52 室内ファン(第2送風機)
53 室内熱交換器(利用熱交換器)
59 室外制御基板(電気部品)
73 人検知センサ(人検知部)

Claims (14)

  1. 圧縮機(21)、熱源熱交換器(22)、減圧機構(23)、及び利用熱交換器(53)を含み、前記利用熱交換器(53)を蒸発器とする第1冷凍サイクルと、前記熱源熱交換器(22)を蒸発器とし、前記利用熱交換器(53)を放熱器とする第2冷凍サイクルとを行う冷媒回路(11)と、
    前記熱源熱交換器(22)が配置される空気通路(36)と、該空気通路(36)に空気流れを生成する第1送風機(26)と、電気部品(59)とを有する熱源ユニット(20)と、
    第1動作の後に第2動作を実行するように前記冷媒回路(11)及び前記第1送風機(26)を制御する制御装置(C)とを備え、
    前記電気部品(59)は、前記空気通路(36)に配置され、
    前記第1動作は、前記前記第1送風機(26)を運転するとともに前記第1冷凍サイクルを行い、蒸発器とした前記利用熱交換器(53)に結露水または氷を生じさせる動作であり、
    前記第2動作は、前記第1送風機(26)を運転するとともに前記第2冷凍サイクルを行い、放熱器とした前記利用熱交換器(53)により空気を加熱する動作であり、
    前記制御装置(C)は、前記第2動作中に、前記第1送風機(26)の回転数を低下させる第1制御と、前記圧縮機(21)の回転数を制限する第2制御とを実行する空気調和装置。
  2. 請求項1において、
    前記制御装置(C)は、前記利用熱交換器(53)により対象空間を空調する第1運転と、前記第1動作及び前記第2動作を含む第2運転とを実行させ、
    前記制御装置(C)は、前記第1運転が終了すると前記第2運転を開始させる空気調和装置。
  3. 請求項1または請求項2において、
    前記冷媒回路(11)の高圧圧力を示す第1指標を検出する第1検出部(27)を備え、
    前記制御装置(C)は、前記第2動作中において、前記第1検出部(27)によって検出された前記第1指標が第1値より高くなると、前記第1制御を実行する空気調和装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1つにおいて、
    前記制御装置(C)は、前記第1制御と前記第2制御を同時に実行する空気調和装置。
  5. 請求項1〜3のいずれか1つにおいて、
    前記制御装置(C)は、前記第1制御の後に前記第2制御を実行する空気調和装置。
  6. 請求項5において、
    前記電気部品(59)の温度を示す第2指標を検出する第2検出部(37)を備え、
    前記制御装置(C)は、前記第1制御を実行した後に、前記第2検出部(37)によって検出された前記第2指標が第2値より高くなると、前記第2制御を実行する空気調和装置。
  7. 請求項6において、
    前記第2検出部(37)は、前記電気部品(59)の温度を検出する第1温度検出部(38)であり、
    前記第2指標は、前記第1温度検出部(38)によって検出される前記電気部品(59)の温度である空気調和装置。
  8. 請求項6において、
    前記第2検出部(37)は、電源から前記熱源ユニット(20)に供給される供給電流を検出する電流検出部(32)であり、
    前記第2指標は、前記電流検出部(32)によって検出される電流値である空気調和装置。
  9. 請求項1〜8のいずれか1つにおいて、
    外気温度を検出する第2温度検出部(30)を備え、
    前記制御装置(C)は、前記第2制御において、前記外気温度に基づいて前記圧縮機(21)の回転数を制限する空気調和装置。
  10. 請求項1〜8のいずれか1つにおいて、
    電源から前記熱源ユニット(20)に供給される供給電流を検出する電流検出部(32)を有し、
    前記供給電流の電流値を制限する第1閾値が設定され、
    前記第2制御は、前記電流検出部(32)で検出した前記供給電流が第1閾値以下となるように前記圧縮機(21)の回転数を制限する空気調和装置。
  11. 請求項10において、
    外気温度を検出する第2温度検出部(30)を備え、
    前記第1閾値は、前記外気温度が高くなることに伴って低くなる閾値である空気調和装置。
  12. 請求項5〜9のいずれか1つにおいて、
    外気温度を検出する第2温度検出部(30)を備え、
    前記第2制御は、前記外気温度が所定温度を超えると、前記圧縮機(21)の回転数の制御範囲の上限値を低下させる制御である空気調和装置。
  13. 請求項10または11において、
    前記利用熱交換器(53)と第2送風機(52)とを有する利用ユニット(40)と、
    空調する対象空間にいる人を検知する人検知部(73)とを備え、
    制御装置(C)は、前記第2制御を行った後、前記供給電流が第1閾値以上であり、かつ、人検知部(73)が人を検知しない場合、第3制御を行い、
    前記第3制御は、前記利用ユニット(40)内の風量を増加させる制御である空気調和装置。
  14. 請求項10または11において、
    空調する対象空間にいる人を検知する人検知部(73)とを備え、
    前記制御装置(C)は、前記第2制御を行った後、前記供給電流が前記第1閾値以上であり、かつ、前記人検知部(73)が人を検知した場合、前記第2動作を停止させる空気調和装置。
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