JP3169485B2 - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/021—Inverters therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
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- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
気調和機の除霜技術に関するものである。
交換器に次第に着霜が生じ、運転効率が悪化してくる。
そこで、着霜量が一定量以上になった時点で除霜を行う
必要があるが、従来、除霜の開始時点は次のように決定
されていた。
(Teセンサ)を有している空気調和機では、Te温度
が一定値以下に低下した時点で除霜を開始していた。
和機では、タイマにより一定時間の経過を計測する毎に
所定時間の除霜を行なっていた。
つ、室内熱交換器温度センサ(Tcセンサ)を有してい
る空気調和機では、暖房能力の低下をTc温度により検
知することとし、Tc温度が一定値以下になった時点で
除霜を開始していた。
では、Teセンサを用いる分だけ経済的に不利となり、
コストアップの要因となっていた。
は関係なく一定時間毎に除霜を行うようにしているの
で、不必要に除霜時間が長くなったり、いわゆるカラ除
霜が行なわれたりすることがあり、徒らに暖房運転時間
を短かくする結果となっていた。
り除霜を開始しているが、インバータ運転される空気調
和機では、周波数が随時可変し、Tc温度もそれに伴っ
て変化するため、インバータを有する空気調和機に、こ
のような除霜制御技術を適用することができなかった。
あり、Teセンサを用いることなく、最適な除霜開始時
点、最適な除霜時間を得ることができる空気調和機を提
供しようとするものである。
の手段として、第1の発明は、インバータの周波数制御
によりコンプレッサ駆動モータを可変速制御する空気調
和機において、前記インバータの周波数を変化させると
共に、その周波数変化に伴う室内熱交換器温度変化の変
化幅に基いて除霜運転の必要の有無を判別する除霜運転
制御手段を備えたことを特徴とするものである。
て、前記除霜運転制御手段は、第1のインバータ周波数
設定値で第1の設定時間だけ前記インバータを運転し、
この第1の設定時間経過後に第2のインバータ周波数設
定値で第2の設定時間だけ前記インバータを運転するこ
とにより、前記インバータ周波数を変化させる周波数切
換手段と、前記第1の設定時間経過時の室内熱交換器温
度と前記第2の設定時間経過時の室内熱交換器温度との
偏差を演算する偏差演算手段と、前記偏差演算手段の演
算結果に基いて除霜運転の必要の有無を判別する判別手
段と、を有することを特徴とするものである。
て、前記除霜運転制御手段は、前記判別手段が除霜運転
の必要を有りと判別した場合に、前記偏差演算手段の演
算結果に基いて室外熱交換器の着霜量を推定し、この推
定した着霜量から除霜運転時間を決定する除霜運転時間
決定手段を有することを特徴とするものである。
おいて、前記除霜運転制御手段は、前記周波数切換手段
が周波数切換動作を開始してから除霜運転開始までの時
間は、室内ファンの回転速度を所定レベルに減速させる
ための減速指令を出力する室内ファン減速指令手段を有
することを特徴とするものである。
と、運転効率が低下し、コンプレッサ駆動モータは高速
回転で運転される。
なっている理由が着霜によるものなのか、それ以外の制
御上の理由によるものなのかを判別するため、インバー
タ周波数を変化させてみて、そのときの室内熱交換器の
変化幅を調べるようにしている。そして、室内熱交換器
温度の変化幅が所定値以下である場合、着霜量が一定量
になっているものとして、除霜運転の必要があると判別
し、除霜運転を実行する。
熱交換器温度の変化幅を、偏差演算手段が2つの時点に
おける熱交換器温度の偏差を演算することにより求めて
いる。
一定量以上となっている場合、着霜量と熱内熱交換器温
度の変化幅とは相関関係があることを利用して、偏差演
算手段の演算結果に基いて、除霜運転時間決定手段が除
霜時間を決定している。
除霜運転開始までの期間は、室内ファンの回転を減速す
るようにしている。これは、室内熱交換器温度を正確に
検出するためである。
て説明する。図1は本発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
はコンバータ2により直流電力に変換され、コンデンサ
3で平滑化された後、インバータ4に入力される。イン
バータ4に入力された直流電力は、可変電圧可変周波数
制御された交流電力に変換され、コンプレッサ駆動モー
タ5に供給される。
モータ5により駆動され、その吐出側から送り出される
冷媒は、四方弁7を通って室内熱交換器8へ送られ、こ
こで熱交換される。熱交換を終えた冷媒は、膨張弁9を
通って、室外熱交換器10へ送られ、ここで熱交換を終
えた冷媒は、再度、四方弁7を通ってコンプレッサ6の
吸入側へ循環されるようになっている。なお、11は室
内ファン、12は室外ファンである。
り周波数制御されるようになっている。この周波数制御
手段13は、リモコン(図示せず)からの設定温度T
s、及び室内検出温度Taを入力し、これらの偏差(T
a−Ts)に応じてインバータ周波数fを決定してい
る。
Tcセンサ14が取付けられ、室外機の外気取入口付近
には外気温センサ(Toセンサ)15が取付けられてい
る。そして、これらのセンサの検出信号Tc,Toは除
霜運転制御手段16に送られるようになっている。
手段17、偏差演算手段18、判別手段19、除霜運転
時間決定手段20、室内ファン減速指令手段21により
構成されている。
動作を図2のフローチャート、及び図3乃至図6の特性
図を参照しつつ説明する。
プ1)、周波数切換手段17は、Toセンサ15から検
出される外気温Toと運転開始後の経過時間とで定まる
図3の位置が、A領域に属するかB領域に属するかを判
別する(ステップ2)。図3は、外気温及び運転時間と
着霜が生じやすい領域との関係を示した特性図であり、
A領域が着霜の生じやすい領域、B領域が着霜の生じな
い領域である。したがって、B領域の場合、着霜判別は
行なわない。
場合、周波数切換手段17は、さらに、インバータ周波
数がf0 (例えば90Hz)以上である運転がt0 分
(例えば10分)以上継続しているか否かを判別する
(ステップ3)。継続していると判別した場合、周波数
切換手段17は、その旨の判別を室内ファン減速指令手
段21に知らせ、室内ファン11の回転速度を減速させ
る(ステップ4)。これは、この後に行なわれる室内熱
交換器温度Tcの検出に正確を期すためである。
タ周波数をf1 (例えば70Hz)に、t1 分(例えば
3分)だけ切換える旨の指令を周波数制御手段13に出
力する(ステップ5)。これにより、インバータ4はt
1 分だけ周波数f1 で運転される。そして、偏差演算手
段18は、t1 分経過時点で室内熱交換器温度Tc1を
Tcセンサ14から入力し、これを記憶しておく(ステ
ップ6)。
インバータ周波数をf2 (例えば85Hz)に、t2 分
(例えば2分)だけ切換える旨の指令を周波数制御手段
13に出力する(ステップ7)。これにより、インバー
タ4は、今度は、t2 分だけ周波数f2 で運転される。
そして、偏差演算手段18は、t2 分経過時点で室内熱
交換器温度Tc2 をTcセンサ14から入力し(ステッ
プ8)、この温度Tc2 と、さきに記憶しておいた温度
Tc1 との偏差dTcを演算して(ステップ9)、これ
を判別手段19に出力する。
行う理由を図4により説明する。いま、図4(c)に示
すように、インバータ周波数を或る固定値(上記の例で
は70Hz)からdHz(上記の例では15Hz)だけ
上昇させたとする。この場合、図4(a)に示すよう
に、着霜の多いCの場合の着霜量と、着霜の少ないDの
場合の着霜量とでは大きな差があるため、これに対応し
て、室内熱交換器温度Tcの偏差dTcの値にも、図4
(b)示すように、大きな差が生じするはずである。つ
まり、着霜量が大きな場合の偏差dTcの値は小さなも
のとなり、着霜量が小さな場合の偏差dTcの値は大き
なものとなるから、この偏差dTcの値を知ることによ
り、除霜の必要性の有無を判別することが可能になるの
である。
うものであり、偏差演算手段18から送られてきた偏差
dTcと、予め定めてある設定値Sとの大小関係を比較
して、除霜の必要の有無を判別している(ステップ1
0)。図5は、偏差dTcと着霜量Zとの関係を示す特
性図であり、設定値Sは、除霜が必要であるか否かの境
界値Zsに対応している。
除霜が必要である旨を判別すると、除霜運転時間決定手
段20は、偏差演算手段からの偏差dTcに基いて着霜
量Zを推定し、この着霜量に応じた除霜運転時間を決定
する(ステップ11)。図6は、この決定の際に用いら
れる着霜量Zと運転時間tとの関係を示す特性図であ
る。
除霜運転制御手段16は、図示を省略した除霜用ヒータ
の通電、あるいは一時的な冷房運転等の動作を指令する
ことになるが(ステップ12)、このような除霜運転の
内容については説明を省略する。そして、この決定され
た除霜運転時間が経過すると除霜運転を終了し(ステッ
プ13)、通常運転が再開される(ステップ1)。
れた場合、すなわち、図4(a)のDの場合のように、
まだ除霜の必要なしと判別された場合は、通常運転を行
ないながら(ステップ14)、t3 分(例えば20分)
の経過を待ち、再度ステップ2の判別を行うようにす
る。
を70Hzから85Hzに上昇させる例について説明し
たが(ステップ5,7)、逆に、インバータ周波数を8
5Hzから70Hzに下降させるようにしてもよい。
制御が容易であるというインバータエアコンの特性を利
用し、インバータ周波数変化に伴う室内熱交換器温度変
化幅に基いて除霜運転の必要の有無を判別する構成とし
ているので、室外熱交換器温度センサを用いることな
く、最適な除霜開始時点、最適な除霜運転時間を得るこ
とができる。
Claims (4)
- 【請求項1】インバータの周波数制御によりコンプレッ
サ駆動モータを可変速制御する空気調和機において、 前記インバータの周波数を変化させると共に、その周波
数変化に伴う室内熱交換器温度変化の変化幅に基いて除
霜運転の必要の有無を判別する除霜運転制御手段を備え
たことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項2】請求項1記載の空気調和機において、 前記除霜運転制御手段は、 第1のインバータ周波数設定値で第1の設定時間だけ前
記インバータを運転し、この第1の設定時間経過後に第
2のインバータ周波数設定値で第2の設定時間だけ前記
インバータを運転することにより、前記インバータ周波
数を変化させる周波数切換手段と、 前記第1の設定時間経過時の室内熱交換器温度と前記第
2の設定時間経過時の室内熱交換器温度との偏差を演算
する偏差演算手段と、 前記偏差演算手段の演算結果に基いて除霜運転の必要の
有無を判別する判別手段と、を有することを特徴とする
空気調和機。 - 【請求項3】請求項2記載の空気調和機において、 前記除霜運転制御手段は、 前記判別手段が除霜運転の必要を有りと判別した場合
に、前記偏差演算手段の演算結果に基いて室外熱交換器
の着霜量を推定し、この推定した着霜量から除霜運転時
間を決定する除霜運転時間決定手段を有することを特徴
とする空気調和機。 - 【請求項4】請求項1乃至3に記載の空気調和機におい
て、 前記除霜運転制御手段は、 前記周波数切換手段が周波数切換動作を開始してから除
霜運転開始までの時間は、室内ファンの回転速度を所定
レベルに減速させるための減速指令を出力する室内ファ
ン減速指令手段を有することを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22458193A JP3169485B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0783484A JPH0783484A (ja) | 1995-03-28 |
JP3169485B2 true JP3169485B2 (ja) | 2001-05-28 |
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ID=16815982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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Families Citing this family (2)
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WO2022054278A1 (ja) * | 2020-09-14 | 2022-03-17 | 三菱電機株式会社 | 推論装置および学習装置 |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP22458193A patent/JP3169485B2/ja not_active Expired - Fee Related
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