JP2021156503A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
Description
上記冷媒回路は、圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、上記室外熱交換器と上記室内熱交換器との間に配置された減圧器と、上記圧縮機から吐出される冷媒の流れ方向を切り替える流路切替器とを有する。
上記第1温度センサは、上記圧縮機から吐出される冷媒の温度である吐出温度を検出する。
上記第2温度センサは、上記室外熱交換器の温度を検出する。
上記第3温度センサは、上記室内熱交換器の温度を検出する。
上記制御装置は、上記室外熱交換器の温度および上記室内熱交換器の温度に基づいて、上記圧縮機から吐出される冷媒の温度の目標値である目標吐出温度を設定する。
上記制御装置は、暖房運転時に、上記室外熱交換器の温度が所定温度以下であり、上記目標吐出温度から上記吐出温度を減じた差分である第1の温度差が第1の閾値以上であるとき、上記圧縮機から吐出される冷媒の流れ方向を上記室内熱交換器から上記室外熱交換器へ切り替える除霜運転を実行する。
室外機2は、圧縮機21と、四方弁22と、室外熱交換器23と、減圧器としての膨張弁24と、液管4が接続された閉鎖弁25と、ガス管5が接続された閉鎖弁26と、室外ファン27と、アキュムレータ28とを備えている。そして、室外ファン27を除くこれら各装置が後述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路10の一部をなす室外機冷媒回路10aを形成している。
次に、図1を用いて、室内機3について説明する。室内機3は、室内熱交換器31と、室内ファン32と、液管4の他端が接続された液管接続部33と、ガス管5の他端が接続されたガス管接続部34を備えている。そして、室内ファン32を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路10の一部をなす室内機冷媒回路10bを形成している。
空気調和機1は、制御装置90を備える。制御装置90は、例えば、室外機2に備えられた室外機制御装置であり、室外機2の図示しない電装品箱に格納された制御基板に搭載されている。
次に、本実施形態における空気調和機1の空調運転時の冷媒回路10における冷媒の流れや各部の動作について、図1を用いて説明する。
室内機3が冷房運転を行う場合、CPU91は、図1に示すように四方弁22を破線で示す状態、すなわち、四方弁22をポートaとポートbとが連通するよう、また、ポートcとポートdとが連通するよう、切り替える。これにより、室外熱交換器23が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器31が蒸発器として機能する冷房サイクルとなる。
室内機3が暖房運転を行う場合、CPU91は、図1に示すように四方弁22を実線で示す状態、すなわち、四方弁22をポートaとポートdとが連通するよう、また、ポートbとポートcとが連通するよう、切り替える。これにより、室外熱交換器23が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器31が凝縮器として機能する暖房サイクルとなる。
室外機2が除霜運転を行う場合、CPU91は、図1に示すように四方弁22を破線で示す状態、すなわち、四方弁22のポートaとポートbとが連通するよう、また、ポートcとポートdとが連通するよう、切り替える。これにより、冷媒回路10は、室外熱交換器23が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器31が蒸発器として機能する。このとき、膨張弁24は全開とされ、室外ファン27および室内ファン32の運転が停止される。
続いて、本実施形態の空気調和機1における除霜運転開始制御について説明する。
暖房運転中における室外熱交換器23の除霜運転開始の判定には、一般に、室外熱交換器の温度である室外熱交温度が用いられる。室外熱交温度を用いた除霜開始の判定基準として、主として以下の2つの条件が用いられる。
条件a:室外熱交温度がある所定温度以下のとき
条件b:室外熱交温度の基準温度に対する低下幅が所定の閾値以上のとき
「条件b」は、室外熱交換器が着霜していることを認識するための判定基準である。着霜が進行するほど室外熱交換器による冷媒と外気の熱交換が妨げられ、時間経過とともに室外熱交温度が低下し、室外熱交換器の蒸発器としての機能が低下する。
除霜率=除霜時間/(暖房時間+除霜時間)
と定義される。
なお、図中、P1は圧縮機21から吐出された冷媒の状態を、P2は室内熱交換器31から流出した冷媒の状態を、P3は室外熱交換器23へ流入する冷媒の状態を、そして、P6は圧縮機21に吸入される冷媒の状態を、それぞれ示している。
本実施形態の空気調和機1において、制御装置90のCPU91(図2)は、暖房運転中における室外熱交換器23の除霜運転開始の判定基準として、以下の3条件を満たすか否かに基づいて、除霜運転の開始制御を行う。
条件1:室外熱交換器23の温度が所定温度以下のとき
条件2:予め設定された基準温度から室外熱交換器23の温度を減じた差分である温度差(以下、第2の温度差ΔT2ともいう)が所定の閾値(以下、第2の閾値Th2ともいう)以上のとき
条件3:目標吐出温度から冷媒の吐出温度を減じた差分である温度差(以下、第1の温度差ΔT1)が所定の閾値(以下、第1の閾値Th1ともいう)以上のとき
具体的には、圧縮機21の回転数が低いほど、ΔT1がより小さい条件で除霜が開始されるように、第1の温度差を小さく値とすべく、第1の閾値Th1をより小さい値とすることが考えられる。つまり、圧縮機21の回転数が低い場合には着霜スピードも遅くなることが多く、この場合、着霜の影響が吐出温度の下がり方に及ぼす影響も小さくなる。したがって、第1の閾値Th1を固定値とした場合には、「条件3」が成立するまでの時間も長くなり、結果として、「条件3」が成立したときには、着霜が想定以上に進んでしまっているおそれがあるが、第1の閾値Th1を前述のような可変値とすることで、このようなおそれを防止することできる。
続いて、CPU91による除霜運転開始の判定方法について説明する。図8は、暖房運転中におけるCPU91の処理手順の一例を示すフローチャートである。
21…圧縮機
22…四方弁(流路切替器)
23…室外熱交換器
24…膨張弁
31…室内熱交換器
73…吐出温度センサ(第1の温度センサ)
75…室外熱交温度センサ(第2の温度センサ)
77…室内熱交温度センサ(第3の温度センサ)
90…制御装置
Claims (4)
- 圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器との間に配置された減圧器と、前記圧縮機から吐出される冷媒の流れ方向を切り替える流路切替器とを有する冷媒回路と、
前記圧縮機から吐出される冷媒の温度である吐出温度を検出する第1温度センサと、
前記室外熱交換器の温度を検出する第2温度センサと、
前記室内熱交換器の温度を検出する第3温度センサと、
前記室外熱交換器の温度および前記室内熱交換器の温度に基づいて、前記圧縮機から吐出される冷媒の温度の目標値である目標吐出温度を設定する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、暖房運転時に、前記室外熱交換器の温度が所定温度以下であり、かつ、前記目標吐出温度から前記吐出温度を減じた差分である第1の温度差が第1の閾値以上であるとき、前記圧縮機から吐出される冷媒の流れ方向を前記室内熱交換器から前記室外熱交換器へ切り替える除霜運転を実行する
空気調和機。 - 請求項1に記載の空気調和機であって、
前記制御装置は、前記室外熱交換器の温度が所定温度以下であり、かつ、予め設定された基準温度から前記室外熱交換器の温度を減じた差分である第2の温度差が第2の閾値以上であるとき、前記第1の温度差が前記第1の閾値以上であるか否かにかかわらず、前記除霜運転を実行する
空気調和機。 - 請求項2に記載の空気調和機であって、
前記制御装置は、前記室外熱交換器の温度が所定温度以下であり、かつ、前記第2の温度差が前記第2の閾値値以上ではないときに、前記第1の温度差が前記第1の閾値以上であるか否かを判定する
空気調和機。 - 請求項2または3に記載の空気調和機であって、
前記基準温度は、暖房運転の開始から所定時間経過後における前記室外熱交換器の温度である
空気調和機。
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