JP3555600B2

JP3555600B2 - 空気調和機

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Publication number: JP3555600B2
Application number: JP2001245278A
Authority: JP
Inventors: 徹鈴木
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2021-08-13
Also published as: JP2003056890A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機、特に、冷媒回路中に配置される圧縮機の回転数を制御することによって、冷媒回路内の冷媒循環量を制御して空調運転を行う空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機の冷媒回路は、室外空調ユニットに配置される圧縮機、四路切換弁、室外熱交換器と、室内空調ユニット内に配置される室内熱交換器とが冷媒配管によって接続されて、冷媒循環経路を構成している。
【０００３】
このような空気調和機の冷媒回路において、室外熱交換器と室内熱交換器のうちいずれか一方が冷媒の凝縮器として機能し、他方が蒸発器として機能するように、四路切換弁により冷媒循環方向を制御し、圧縮機により冷媒循環量を制御して空調運転制御を行う。
【０００４】
室内空調ユニットは、ユーザからの指示信号と現在の室内温度とを比較し、この比較結果に応じた空調指令信号を室外空調ユニットに送信する。室外空調ユニットでは、受信した空調指令信号に基づいて、圧縮機を駆動するインバータ回路を制御して圧縮機を所望の回転数で運転制御する。このことによって、冷媒回路内の冷媒循環量を制御し、空調運転制御を行うことができる。
【０００５】
圧縮機では、ガス状の冷媒を圧縮し、凝縮器として機能する熱交換器側に高温高圧ガスを送出する。圧縮機の吐出側の温度が異常に高温になると、圧縮機内のオイルが劣化したり、機械部品が損傷するなどの問題があり、圧縮機の吐出側温度が所定温度以上にならないように圧縮機の回転数を下げたり冷媒回路中の減圧電動弁を制御するなどの吐出管温度制御を行う場合がある。たとえば、異常高温であるためにシステムを停止する停止ゾーン、現在の運転状態を継続すると停止ゾーンに到達すると予想されるため圧縮機の回転数を垂下する垂下ゾーン、現在の運転状態を継続する無変化ゾーンなどの温度ゾーンを設定しておく。圧縮機の吐出管温度を検出し、この検出値がどの温度ゾーンにあるかを判別して、停止ゾーンにある場合にはシステム停止を行い、また垂下ゾーンにある場合には圧縮機の回転数を所定の割合で垂下させる。このようにして吐出管温度制御を行うことによって、圧縮機内のオイルの劣化や機械部品の損傷を防止することができる。このような吐出管温度制御は、温度上昇時における各温度ゾーンが温度下降時における各温度ゾーンよりも高めに設定される、いわゆるヒステリシスがもたされており、各温度ゾーンの閾値付近でのチャタリングを防止するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような吐出管温度制御を行う場合には、現在の吐出管温度を検出する必要があるが、通常は圧縮機の吐出側近傍に取り付けられる吐出管サーミスタの検出値が用いられる。
【０００７】
冷媒回路内の冷媒循環量が少なくなると、圧縮機のメカ部分の温度と吐出管温度との相関が変化することとなる。図５に、冷媒循環量に対応する圧縮機の回転数と、圧縮機のメカ部分の温度と吐出管温度との差ΔＴおよび圧縮機２１の吐出管温度限界との特性図を示す。
【０００８】
図５に示すように、圧縮機の回転数が低くなると冷媒循環量が少なくなり、これにともなって、ΔＴの値が大きくなる。したがって、吐出管サーミスタによって吐出管温度を検出し、この検出値を用いて吐出管温度制御を行う場合、吐出管温度に基づく圧縮機の限界温度は図５のＴＬのように表されることとなる。
【０００９】
圧縮機の回転数が低い領域における圧縮機の温度限界に合わせて吐出管温度制御の制御値を設定すると、制御温度が低くなり運転エリアが狭くなるという問題がある。
【００１０】
本発明は、吐出管温度制御を行う際に冷媒回路内の冷媒循環量を考慮することにより、圧縮機の実際の限界温度に応じた制御値で吐出管温度制御を行うことを可能とする空気調和機の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る空気調和機は、冷媒回路中に配置される圧縮機の回転数を制御することによって、冷媒回路内の冷媒循環量を制御して空調運転を行う空気調和機であって、空調運転の現在の制御目標値を設定し、制御目標値に基づいて圧縮機の回転数を制御する空調制御手段と、圧縮機の吐出管温度を検出する吐出管温度検出手段と、吐出管温度検出手段の検出値と圧縮機保護のために予め設定されている吐出管温度制御値とを比較して、圧縮機の回転数を制御する吐出管温度制御手段と、冷媒回路内の冷媒循環量に基づいて吐出管温度制御値を変更する吐出管温度補正手段とを備える。
【００１２】
この場合、たとえば、冷媒回路内の冷媒循環量が少ないときには吐出管温度補正手段が吐出管温度制御値を低めに設定することで、圧縮機の耐圧を超えて運転が継続されることがなく、オイルの劣化や機械部品の損傷を防止できる。
【００１３】
本発明の請求項２に係る空気調和機は、請求項１に記載の空気調和機であって、吐出管温度補正手段が、圧縮機の回転数に基づいて冷媒回路内の冷媒循環量を推定することを特徴とする。
【００１４】
この場合、たとえば、圧縮機を駆動しているインバータ回路の信号周波数から現在の圧縮機の回転数を求めることができ、これに基づいて吐出管温度補正手段による吐出管温度制御値の変更を容易に行うことができる。
【００１５】
本発明の請求項３に係る空気調和機は、請求項２に記載の空気調和機であって、吐出管温度補正手段が、圧縮機の複数の回転数域に応じて設定されている吐出管温度補正値を用いて吐出管温度制御値を変更する。
【００１６】
この場合、複数の回転数域に応じて吐出管温度補正値を設定しておくことにより、現在の圧縮機の回転数に対応して吐出管温度制御値を適正な値に変更し、きめ細かい吐出管温度制御を正確に行うことが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項４に係る空気調和機では、請求項２に記載の空気調和機であって、吐出管温度補正手段が、圧縮機の回転数の関数によって演算される吐出管温度補正値を用いて、吐出管温度制御値を変更する。
【００１８】
この場合、所定の関数を用いて現在の圧縮機の回転数から吐出管温度補正値を算出し、これに基づいて吐出管温度制御値を変更することで、よりきめ細かい吐出管温度制御を実行することが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項５に係る空気調和機は、請求項３または請求項４に記載の空気調和機であって、圧縮機の回転数上昇時における複数の回転数域の閾値が、圧縮機の回転数下降時における複数の回転数域の閾値よりも高く設定されている。
【００２０】
この場合、吐出管温度制御値を変更するための回転数域の閾値がヒステリシスを持たされており、閾値付近でのチャタリングの発生を防止することができる。本発明の請求項６に係る空気調和機は、請求項３〜５のいずれかに記載の空気調和機であって、吐出管温度補正手段は、圧縮機の運転開始から所定時間内では、起動時用の吐出管温度補正値または圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いて、吐出管温度制御値を変更する。
【００２１】
この場合、圧縮機が再起動したとき、冷媒循環量が少ないために吐出管温度制御値が低めに設定されるが、吐出管温度が高温状態で起動した場合に、一時的に低めに設定された吐出管温度制御値を超えた場合の誤検出を防止するため、所定時間が経過して圧縮機の回転数が安定するまで起動時用の吐出管温度補正値または圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いる。
【００２２】
本発明の請求項７に係る空気調和機は、請求項３〜６のいずれかに記載の空気調和機であって、吐出管温度補正手段は、圧縮機の回転数が所定値以下に下降した時点から所定時間内では、回転数変動時用の吐出管温度補正値または圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いて、吐出管温度制御値を変更する。
【００２３】
この場合、圧縮機の回転数が吐出管温度制御値を変更するための回転数域の閾値をまたいで下降した場合に、吐出管温度が高温状態であった場合に低めに設定された吐出管温度制御値を超えて誤検出を防止するため、所定時間が経過するまで回転数変動時用の吐出管温度補正値または圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いる。
【００２４】
本発明の請求項８に係る空気調和機は、請求項３〜７のいずれかに記載の空気調和機であって、吐出管温度補正手段が、圧縮機の運転停止時において、吐出管温度制御値の変更を行わないことを特徴としている。
【００２５】
この場合、吐出管温度が高温になったことにともなって圧縮機が停止している場合に、吐出管温度制御値を変更して誤作動することを防止する。
本発明の請求項９に係る空気調和機は、請求項３〜７のいずれかに記載の空気調和機であって、吐出管温度補正手段が、圧縮機の運転停止時において、圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いて、吐出管温度制御値を変更することを特徴としている。
【００２６】
この場合、吐出管温度が高温になったことにともなって圧縮機が停止している場合に、吐出管温度制御値を低回転数用に変更することにより誤作動することを防止する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
〔空気調和機の外観〕
本発明の１実施形態が採用される空気調和機の外観を図１に示す。
【００２８】
この空気調和機１は、室内の壁面などに取り付けられる室内機２と、室外に設置される室外機３と備えている。室外機３は、室外熱交換器や室外ファンなどを収納する室外空調ユニット５を備えている。
【００２９】
室内機２内には室内熱交換器が収納され、室外機３内には室外熱交換器が収納されており、各熱交換器が冷媒配管６により接続されることにより冷媒回路を構成している。
【００３０】
〔冷媒回路の概略構成〕
空気調和機１で用いられる冷媒回路の一例を、図２に示す。
室内機２内には、室内熱交換器１１が設けられている。この室内熱交換器１１は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。
【００３１】
また、室内機２内には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器１１との間で熱交換を行った後の空気を室内に排出するためのクロスフローファン１２が設けられている。クロスフローファン１２は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられているものであり、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン１２は、室内機２内に設けられるファンモータ１３によって回転駆動される。
【００３２】
室外空調ユニット５には、圧縮機２１と、圧縮機２１の吐出側に接続される四路切換弁２２と、圧縮機２１の吸入側に接続されるアキュムレータ２３と、四路切換弁２２に接続された室外熱交換器２４と、室外熱交換器２４に接続された電動膨張弁でなる減圧器２５とが設けられている。減圧器２５は、フィルタ２６および液閉鎖弁２７を介して現地配管３１に接続されており、この現地配管３１を介して室内熱交換器１１の一端と接続される。また、四路切換弁２２は、ガス閉鎖弁２８を介して現地配管３２に接続されており、この現地配管３２を介して室内熱交換器１１の他端と接続されている。この現地配管３１，３２は図１の冷媒配管６に相当する。
【００３３】
室外空調ユニット５内には、室外熱交換器２４での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン２９が設けられている。このプロペラファン２９は、ファンモータ３０によって回転駆動される。
【００３４】
〔制御ブロック図〕
室外空調ユニット５、室内空調ユニット２の制御ブロック図を図３に示す。
室外空調ユニット５は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インターフェイスなどを含む室外ユニット制御部５０１を備えている。
【００３５】
室外ユニット制御部５０１は、吐出側圧力保護スイッチ５０２、吐出管サーミスタ５０３、吸入側圧力センサ５０４、外気サーミスタ５０５、室外熱交サーミスタ５０６などの各種センサが接続されており、各センサの検出信号が入力される。
【００３６】
また、室外ユニット制御部５０１は、圧縮機２１を駆動するための圧縮機駆動部５０７、四路切換弁２２を駆動するための四路切換弁駆動部５０８、減圧器２５を駆動するための電動弁駆動部５０９、室外ファンモータ３０を駆動するための室外ファンモータ駆動部５１０などと接続されており、運転中の各部の制御を行うように構成されている。
【００３７】
室内空調ユニット２は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インターフェイスなどを含む室内ユニット制御部２０１を備えている。
室内ユニット制御部２０１は、液管サーミスタ２０２、ガス管サーミスタ２０３、室内熱交サーミスタ２０４、室温センサ２０５、湿度センサ２０８、ガスセンサ２０９などの各種センサが接続されており、各センサの検出信号が入力される。
【００３８】
また、室内ユニット制御部２０１は、室内ファンモータ１３を駆動するための室内ファンモータ駆動部２１０、水平羽根作動モータを駆動するための水平羽根作動モータ駆動部２１１、垂直羽根作動モータを駆動するための垂直羽根作動モータ駆動部２１２、表示部２０６、赤外線送受信部２０７などに接続されており、各部に対して制御信号を供給することによって運転中の各部の制御を行うように構成されている。
【００３９】
室内ユニット制御部２０１は、赤外線送受信部２０７を介してリモコンから送信される指示信号を受信し、この指示信号中に含まれる目標温度または指示信号に対応して設定される目標温度と室温センサ２０５の検出値に基づいて空調指令信号を生成し、室外ユニット制御部５０１に送信する。
【００４０】
〔吐出管温度制御〕
室外ユニット制御部５０１では、室内ユニット制御部２０１から受信した空調指令信号に基づいて、圧縮機駆動部５０７、四路切換弁５０８、電動弁駆動部５０９、室外ファンモータ駆動部５１０に制御信号を送信し、各部の制御を実行させる。特に、圧縮機駆動部５０７では、圧縮機２１を駆動するためのインバータ回路が構成されており、このインバータ回路から圧縮機２１に入力される駆動信号の周波数を決定し、圧縮機２１の回転駆動を行う。圧縮機２１に対する駆動信号の周波数は、リモコンから指示される目標温度に基づいて決定される圧縮機２１の回転数の制御目標値であり、この制御目標値に基づいて圧縮機２１を駆動する。
【００４１】
また、圧縮機２１の吐出管温度を吐出管サーミスタ５０３によって検出し、この検出値に基づいて圧縮機保護のために圧縮機２１の回転数の制御を行う吐出管温度制御が実行される。この吐出管温度制御は、吐出管温度の高低に基づいて圧縮機２１の回転数制御を行うための温度ゾーンを設定し、吐出管サーミスタ５０３の検出値がいずれの温度ゾーンにあるかを判別することにより、インバータ回路から圧縮機２１に入力される駆動信号の周波数を決定する。この温度ゾーンの一例を図４に示す。
【００４２】
図４に示すように、閾値温度ＤＨＰ１、ＤＨＰ２を設定し、閾値温度ＤＨＰ１以下を通常ゾーンＡ、閾値温度ＤＨＰ１と閾値温度ＤＨＰ２との間を垂下ゾーンＢ、閾値温度ＤＨＰ２以上を停止ゾーンＣに設定する。
【００４３】
吐出管サーミスタ５０３の検出値が通常ゾーンＡにある場合には、現在の圧縮機２１の運転状態で異常高温になる危険性が少ないと判断し、室内からの指令に基づき現在の圧縮機駆動部５０７の出力周波数で運転を継続させる。
【００４４】
吐出管サーミスタ５０３の検出値が垂下ゾーンＢにある場合には、現在の圧縮機２１の運転状態では異常高温になる危険性があると判断し、現在の圧縮機駆動部５０７の出力周波数を一定の割合で垂下させる。
【００４５】
吐出管サーミスタ５０３の検出値が停止ゾーンＣにある場合には、吐出管温度が異常高温であると判断して、圧縮機２１の運転を停止する。
各閾値温度ＤＨＰ１，ＤＨＰ２はそれぞれ、温度上昇時における値が温度下降時における値よりも高く設定されており、いわゆるヒステリシスがもたされている。このことにより、各閾値温度近傍におけるチャタリングを防止するように構成されている。
【００４６】
圧縮機２１の回転数と温度限界との関係が図５の曲線ＴＬのように表される場合、吐出管温度制御の制御値を圧縮機２１の回転数に対応して曲線ＴＤのように設定することができる。この曲線ＴＤは、圧縮機２１の回転数が高回転数である場合の高回転数用制御値ＴＤＨＩおよび低回転数である場合の低回転数用制御値ＴＤＬＯで構成されており、高回転数用制御値ＴＤＨＩが低回転数用制御値ＴＤＬＯよりも高く設定されている。
【００４７】
また、図６に示すように、圧縮機２１の回転数上昇時において低回転数用制御値ＴＤＬＯから高回転数用制御値ＴＤＨＩへ移行するための上昇時回転数閾値ＲＨが、圧縮機２１の回転数下降時において高回転数用制御値ＴＤＨＩから低回転数用制御値ＴＤＬＯへ移行するための下降時回転数閾値ＲＬよりも高く設定されている。このことから、吐出管温度制御における制御値ＴＤは、図６に示すように、圧縮機回転数に対してヒステリシスを持った構成となっている。
【００４８】
前述した通常ゾーンＡ、垂下ゾーンＢ、停止ゾーンＣのそれぞれに設定される吐出管温度制御値について、低回転数用制御値ＴＤＬＯおよび高回転数用制御値ＴＤＨＩを設定するように構成できる。
【００４９】
この実施形態では、上昇時回転数閾値ＲＨを４５ｒｐｓ、下降時回転数閾値ＲＬを４０ｒｐｓとしているが、圧縮機２１の性能やその他の仕様に応じて各閾値を適宜設定することが可能である。
【００５０】
この吐出管温度制御値を圧縮機２１の回転数に基づいて変更する吐出管温度制御値補正のフローチャートを図７に示す。
圧縮機２１の運転が開始されると、ステップＳ１１において、吐出管温度制御値を起動時用制御値ＴＤＳＴに設定する。吐出管温度制御により圧縮機２１が停止された場合、圧縮機２１の運転が開始された際に吐出管温度が高温を維持していることが考えられる。この場合、圧縮機２１の回転数が目標回転数に到達して安定するまでの間に、低回転数用制御値ＴＤＬＯを用いるゾーンを通過するため、吐出管サーミスタ５０３の検出値が吐出管温度制御値を超えてしまい、再度停止してしまうおそれがある。したがって、圧縮機２１の運転開始から所定時間が経過するまでは、誤検出が発生しないような値に設定される起動時用制御値ＴＤＳＴを用いて吐出管温度制御を行う。圧縮機２１の運転開始時に、起動時用制御値ＴＤＳＴに代えて高回転数用制御値ＴＤＨＩを吐出管温度制御値に設定するように構成することも可能である。
【００５１】
ステップＳ１２では、運転開始から所定時間が経過したか否かを判別する。ここでは、圧縮機２１の回転数が目的回転数（上昇時回転数閾値ＲＨ）に到達するために十分であると考えられる時間を所定時間として設定しておくものであり、たとえば、所定時間を１２０ｓｅｃに設定することが可能である。
【００５２】
ステップＳ１２において圧縮機２１の運転開始から所定時間が経過したと判断した場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、圧縮機２１の回転数が上昇時回転数閾値ＲＨを超えたか否かを判別する。ここでは、圧縮機２１のモータからフィードバックされる回転数信号に基づいて、圧縮機２１の回転数と上昇時回転数閾値ＲＨとを比較するものであり、圧縮機２１の回転数が上昇時回転数閾値ＲＨとして設定されている４５ｒｐｓを超えたと判断した場合にはステップＳ１４に移行し、そうでない場合にはステップＳ１８に移行する。
【００５３】
ステップＳ１４では、圧縮機２１の回転数が上昇時回転数閾値ＲＨを超えたため、吐出管温度制御値を高回転数用制御値ＴＤＨＩに設定する。
ステップＳ１５では、圧縮機２１の回転数が下降時回転数閾値ＲＬを下回ったか否かを判別する。ここでは、圧縮機２１のモータからフィードバックされる回転数信号に基づいて、圧縮機２１の回転数と下降時回転数閾値ＲＬとを比較するものであり、圧縮機２１の回転数が下降時回転数閾値ＲＬとして設定されている４０ｒｐｓを下回ったと判断した場合にはステップＳ１６に移行する。
【００５４】
ステップＳ１６では、圧縮機２１の回転数が下降時回転数閾値ＲＬを下回ってから所定時間が経過したか否かを判別する。圧縮機２１の回転数が下降時回転数閾値ＲＬを下回った際に、吐出管温度制御値を即座に低回転数用制御値ＴＤＬＯに変更すると、吐出管温度が低回転数用制御値ＴＤＬＯを超えた高温を維持しており、圧縮機２１の運転を停止または垂下してしまうおそれがある。したがって、圧縮機２１の回転数が下降時回転数閾値ＲＬを下回ったときには、吐出管サーミスタ５０３が検出する検出値が実際の吐出管温度となるのに十分と考えられる所定時間が経過するまで、現在の吐出管温度制御値を維持する。この間の吐出管温度制御値は、高回転数用制御値ＴＤＨＩとすることができ、低回転数用制御値ＴＤＬＯよりも高い値の変化時用制御値ＴＤＣＨを設定しておき、これを吐出管温度制御値とすることも可能である。ここでの所定時間は、たとえば３００ｓｅｃに設定することが可能であり、所定時間（３００ｓｅｃ）が経過したと判断した場合にはステップＳ１７に移行する。
【００５５】
ステップＳ１７では、圧縮機２１の回転数が下降時回転数閾値ＲＬを下回ったため、吐出管温度制御値を低回転数用制御値ＴＤＬＯに設定する。この後、ステップＳ１３に移行する。
【００５６】
ステップＳ１８では、吐出管温度制御値を低回転数用制御値ＴＤＬＯに設定する。この後、ステップＳ１３に移行する。
このようにして決定された吐出管温度制御値と、現在の吐出管サーミスタ５０３の値から圧縮機２１の回転数を決定し、圧縮機駆動部５０７に指示信号を送信する。圧縮機駆動部５０７では、駆動信号の出力周波数を決定しこの駆動信号により圧縮機２１を駆動する。
【００５７】
この実施形態では、圧縮機２１の回転数に応じて吐出管温度制御値を２段階で切り換えており、低回転数時において圧縮機２１のメカ部分の温度と吐出管温度との差ΔＴが大きくなっても、正常に吐出管温度制御を行うことが可能となる。また、高回転数時における吐出管温度制御値を高く設定できるため、運転可能な吐出管温度エリアを広くすることが可能となる。
【００５８】
また、吐出管温度制御値を変更する際の回転数閾値にヒステリシスを持たせているため、閾値近傍におけるチャタリングを防止することができる。
圧縮機２１の運転開始時から所定時間経過までの間は、吐出管温度制御値として起動時用制御ＴＤＳＴまたは高回転数時用制御値ＴＤＨＩを用いているため、吐出管温度制御により運転停止している状態から再起動した場合に、誤検出により再停止することを防止できる。
【００５９】
また、圧縮機２１の回転数が高回転数域から低回転数域になった際に、所定時間経過するまでは、吐出管温度制御値として高回転数時用制御値ＴＤＨＩまたは変化時用制御値ＴＤＣＨを用いることにより、吐出管温度の高温時における誤検出を防止できる。
【００６０】
〔他の実施形態〕
（Ａ）圧縮機２１の回転数領域を２以上の複数の領域とし、それぞれの領域に応じて吐出管温度制御値を設定するように構成することが可能である。この場合も、前述の実施形態と同様にヒステリシスを持たせることにより、閾値近傍におけるチャタリングを防止することができる。
（Ｂ）圧縮機２１の回転数と吐出管温度制御値とを関連付ける相関式を予め設定しておき、現在の圧縮機２１の回転数に基づいて吐出管温度制御値を決定するように構成することも可能である。
（Ｃ）圧縮機２１が停止状態である場合には、吐出管温度制御値を高回転数用制御値ＴＤＨＩに設定しておくことができる。このことにより、吐出管温度が高温で圧縮機２１が停止している場合に、圧縮機２１に対する制御信号を発生するような誤動作を防止できる。
【００６１】
また、圧縮機２１が停止状態である場合に、吐出管温度制御を行わないように構成できる。
（Ｄ）吐出管温度制御における温度ゾーンは、図４に示す他に、たとえば、図８に示すようなものを用いることが可能である。
【００６２】
温度上昇時において吐出管温度が超えた場合に圧縮機の運転停止を行う温度を第１閾値温度Ｄ１とし、温度上昇時において吐出管温度が超えた場合に圧縮機２１の運転周波数を垂下する温度を第２閾値温度Ｄ２とする。
【００６３】
また、温度下降時において、吐出管温度が下回った場合に、圧縮機２１の現在の運転周波数を維持する温度を第３閾値温度Ｄ３とし、温度下降時において、吐出管温度が下回った場合に、吐出管温度制御の制限を解除する温度を第４閾値温度Ｄ４とする。
【００６４】
さらに、吐出管温度制御により圧縮機の運転を停止している状態で、吐出管温度が下回った場合にシステムの運転制御を復帰させる温度を第５閾値温度Ｄ５とする。
【００６５】
各閾値温度Ｄ１〜Ｄ５により、図８に示すように、吐出管制御による制限のない復帰ゾーンＡ、圧縮機２１の運転周波数を垂下する垂下ゾーンＢ、圧縮機２１の運転停止を行う停止ゾーンＣ、圧縮機２１の駆動を現在の運転周波数で継続する無変化ゾーンＤを構成する。
【００６６】
このような温度ゾーンを用いた吐出管温度制御に対し、圧縮機２１の回転数に応じて高回転数用制御値と低回転数用制御値とを用意して、前述と同様の制御を行うことが可能である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る空気調和機では、冷媒回路内の冷媒循環量が少ないときには吐出管温度補正手段が吐出管温度制御値を低めに設定することで、圧縮機の耐圧を超えて運転が継続されることがなく、オイルの劣化や機械部品の損傷を防止できる。
【００６８】
本発明の請求項２に係る空気調和機では、圧縮機を駆動しているインバータ回路の信号周波数から現在の圧縮機の回転数を求めることができ、これに基づいて吐出管温度補正手段による吐出管温度制御値の変更を容易に行うことができる。
【００６９】
本発明の請求項３に係る空気調和機では、複数の回転数域に応じて吐出管温度補正値を設定しておくことにより、現在の圧縮機の回転数に対応して吐出管温度制御値を適正な値に変更し、きめ細かい吐出管温度制御を正確に行うことが可能となる。
【００７０】
本発明の請求項４に係る空気調和機では、所定の関数を用いて現在の圧縮機の回転数から吐出管温度補正値を算出し、これに基づいて吐出管温度制御値を変更することで、よりきめ細かい吐出管温度制御を実行することが可能となる。
【００７１】
本発明の請求項５に係る空気調和機では、吐出管温度制御値を変更するための回転数域の閾値がヒステリシスを持たされており、閾値付近でのチャタリングの発生を防止することができる。
【００７２】
本発明の請求項６に係る空気調和機では、圧縮機が再起動したとき、冷媒循環量が少ないために吐出管温度制御値が低めに設定されるが、吐出管温度が高温状態で起動した場合に、一時的に低めに設定された吐出管温度制御値を超えた場合の誤検出を防止するため、所定時間が経過して圧縮機の回転数が安定するまで起動時用の吐出管温度補正値または圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いる。
【００７３】
本発明の請求項７に係る空気調和機では、圧縮機の回転数が吐出管温度制御値を変更するための回転数域の閾値をまたいで下降した場合に、吐出管温度が高温状態であった場合に低めに設定された吐出管温度制御値を超えて誤検出を防止するため、所定時間が経過するまで回転数変動時用の吐出管温度補正値または圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いる。
【００７４】
本発明の請求項８に係る空気調和機では、吐出管温度が高温になったことにともなって圧縮機が停止している場合に、吐出管温度制御値を変更して誤作動することを防止する。
【００７５】
本発明の請求項９に係る空気調和機では、吐出管温度が高温になったことにともなって圧縮機が停止している場合に、吐出管温度制御値を低回転数用に変更することにより誤作動することを防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気調和機の外観構成を示す斜視図。
【図２】冷媒回路の説明図。
【図３】制御ブロック図。
【図４】吐出管温度制御の温度ゾーンの説明図。
【図５】圧縮機回転数と吐出管温度制御値の関係を示す特性図。
【図６】圧縮機回転数と吐出管温度制御値の関係示す説明図。
【図７】吐出管温度制御値の圧縮機回転数による変更方法を示すフローチャート。
【図８】吐出管温度制御における温度ゾーンの他の例を示す説明図。
【符号の説明】
５０１室外ユニット制御部
５０３吐出管サーミスタ
５０７圧縮機駆動部

Claims

冷媒回路中に配置される圧縮機の回転数を制御することによって、前記冷媒回路内の冷媒循環量を制御して空調運転を行う空気調和機であって、
空調運転の現在の制御目標値を設定し、前記制御目標値に基づいて前記圧縮機の回転数を制御する空調制御手段と、
前記圧縮機の吐出管温度を検出する吐出管温度検出手段と、
前記吐出管温度検出手段の検出値と、圧縮機保護のために予め設定されている吐出管温度制御値とを比較して、前記圧縮機の回転数を制御する吐出管温度制御手段と、
前記冷媒回路内の冷媒循環量に基づいて前記吐出管温度制御値を変更する吐出管温度補正手段と、
を備える空気調和機。
前記吐出管温度補正手段は、前記圧縮機の回転数に基づいて前記冷媒回路内の冷媒循環量を推定する、請求項１に記載の空気調和機。
前記吐出管温度補正手段は、前記圧縮機の複数の回転数域に応じて設定されている吐出管温度補正値を用いて、前記吐出管温度制御値を変更する、請求項２に記載の空気調和機。
前記吐出管温度補正手段は、前記圧縮機の回転数の関数によって演算される吐出管温度補正値を用いて、前記吐出管温度制御値を変更する、請求項２に記載の空気調和機。
前記圧縮機の回転数上昇時における前記複数の回転数域の閾値が、前記圧縮機の回転数下降時における前記複数の回転数域の閾値よりも高く設定されている、請求項３に記載の空気調和機。
前記吐出管温度補正手段は、前記圧縮機の運転開始から所定時間内では、起動時用の吐出管温度補正値または前記圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いて、前記吐出管温度制御値を変更する、請求項３〜５のいずれかに記載の空気調和機。
前記吐出管温度補正手段は、前記圧縮機の回転数が所定値以下に下降した時点から所定時間内では、回転数変動時用の吐出管温度補正値または圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いて、前記吐出管温度制御値を変更する、請求項３〜６のいずれかに記載の空気調和機。
前記吐出管温度補正手段は、前記圧縮機の運転停止時において、前記吐出管温度制御値の変更を行わない、請求項３〜７のいずれかに記載の空気調和機。
前記吐出管温度補正手段は、前記圧縮機の運転停止時において、前記圧縮機が高回転数で運転されている時の吐出管温度補正値を用いて、前記吐出管温度制御値を変更する、請求項３〜７のいずれかに記載の空気調和機。