JP4182327B2

JP4182327B2 - 空気調和機の制御方法

Info

Publication number: JP4182327B2
Application number: JP2002185911A
Authority: JP
Inventors: 利行藤
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2022-06-26
Also published as: JP2004028458A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再熱除湿運転が可能なスプリット型インバータ機種の空気調和機の制御方法に関し、さらに詳しく言えば、運転停止後の圧縮機の再起動禁止時間を切り替えて室内環境の快適性を図る空気調和機の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機は、図３に例示するように、圧縮機１，四方弁２，室内熱交換器３，室外熱交換器４および主減圧手段（例えば電子膨張弁）５を含む冷凍サイクルを有し、四方弁２を切り替えて冷媒の流れを変更することにより、冷房運転（ドライ運転も含む），暖房運転，送風運転および再熱除湿運転などを行う。
【０００３】
再熱除湿運転を可能とするため、室内熱交換器３は、例えば第１室内熱交換器３ａと第２室内熱交換器３ｂとに分割され、これら室内熱交換器３ａ，３ｂは、冷媒流量を調節する補助減圧手段３ｃにて相互に接続される。
【０００４】
補助減圧手段３ｃは、双方向性の電磁弁３ｃ１と、直列に接続した２つキャピラリチューブ（毛細管）３ｃ２，３ｃ３と、逆止弁３ｃ４とを備え、電磁弁３ｃ１と２つの毛細管３ｃ２，３ｃ３とが並列に接続され、第２室内熱交換器３ｂ側の毛細管３ｃ３と逆止弁３ｃ４とが並列に接続されている。
【０００５】
制御系としては、例えば図４に示すように、ともにマイクロコンピュータやドライバなどを有する室内機制御回路６と室外機制御回路７とを備え、リモコン８からのリモコン信号により圧縮機１，四方弁２，補助減圧手段３ｃ，電子膨張弁５，室内ファン９および室外ファン１０などを制御する。
【０００６】
また、この制御系は、室内温度センサ１１や外気温度センサ１２などのセンサを備え、室温がリモコン８の設定操作温度になるように、室温をコントロールするに必要な制御を行う。
【０００７】
再熱除湿運転は、主としてダニ・カビなどの発生を抑制するために用意されているが、再熱除湿運転には、冷房サイクル除湿運転と暖房サイクル除湿度運転とが含まれている。
【０００８】
冷房サイクル除湿運転にあっては、図３の実線矢印に示すように、冷凍サイクルの冷媒を圧縮機１→四方弁２→室外熱交換器４→電子膨張弁５→第２室内熱交換器３ｂ→補助減圧手段３ｃ→第１室内熱交換器３ａ→圧縮機１の順に循環させる。この場合、補助減圧手段３ｃは、電磁弁３ｃ１を全閉として冷媒を逆止弁３ｃ４→毛細管３ｃ２に流す。
【０００９】
上記冷房サイクル除湿運転時には、冷媒の圧力損失を低減するために、電子膨張弁５を全開とし、第２室内熱交換器３ｂを再熱器として利用し、第１室内熱交換器３ａを蒸発器として利用する。
【００１０】
これに対して、暖房サイクル除湿運転では、図３の鎖線矢印に示すように、冷凍サイクルの冷媒を圧縮機１→四方弁２→第１室内熱交換器３ａ→補助減圧手段３ｃ→第２室内熱交換器３ｂ→電子膨張弁５→室外熱交換器４→四方弁２→圧縮機１の順に循環させる。この場合、補助減圧手段３ｃは、電磁弁３ｃ１を全閉として冷媒を毛細管３ｃ２→毛細管３ｃ３に流す。
【００１１】
上記暖房サイクル除湿運転時には、冷房サイクル除湿運転と同じく電子膨張弁５を全開とするが、第１室内熱交換器３ａが再熱器として利用され、第２室内熱交換器３ｂが蒸発器として利用される。
【００１２】
なお、再熱除湿運転の除湿性能を向上させるために、補助減圧手段３ｃの絞り量は、通常運転（冷房運転や暖房運転）時の絞り量よりも大きく設定され、冷媒が毛細管３ｃ２，３ｃ３で絞られる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記空気調和機においては、圧縮機１の保護、安全性や信頼性の観点から、圧縮機停止時から冷媒の高低圧差がなくなるまで（冷媒の圧力バランスがとれるまで）の時間を再起動禁止時間とするが、補助減圧手段３ｃにおける絞りのきつい再熱除湿運転を考慮して、運転モードにかかわらず、その再起動禁止時間を一律に再熱除湿運転停止後の長い再起動禁止時間に合わせている。
【００１４】
すなわち、再熱熱除湿運転における絞りが他の運転モードと比べてきついため、再熱熱除湿運転停止後においては、その圧力バランスをとるまでに長時間を要するからである。
【００１５】
しかしながら、このように各運転モードにわたって一律に再起動禁止時間を長くすると、再熱除湿運転以外の運転モードに対しては再起動禁止時間が長すぎることになり、室内環境の快適性の低下を招くことになる。
【００１６】
したがって、本発明の課題は、圧縮機の停止直前の運転モードに応じて圧縮機の再起動禁止時間を最適な値に切り替えて、室内環境の快適性の向上を図ることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、圧縮機，四方弁，室内熱交換器，室外熱交換器および主減圧手段を含む冷凍サイクルを備え、上記室内熱交換器が補助減圧手段を介して接続された第１および第２室内熱交換器からなり、上記冷凍サイクルの冷媒の流れを制御して少なくとも冷房運転，暖房運転もしくは再熱除湿運転を行う空気調和機の制御方法において、上記圧縮機を停止した後における上記圧縮機の再起動禁止時間を停止直前の運転モードに応じて切り替え、停止直前の運転モードが上記再熱除湿運転である場合には、その再起動禁止時間を上記冷房運転，上記暖房運転の通常運転モード時の再起動禁止時間よりも長くするとともに、上記再熱除湿運転停止後の上記再起動禁止時間を暖房サイクル除湿運転時と冷房サイクル除湿運転時とで異ならせ、上記暖房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間を上記冷房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間よりも長くすることを特徴としている。
【００１８】
圧縮機停止後において、冷媒の圧力バランスがとられるまでの時間は外気温度が低いほど長くかかるため、上記暖房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間に関しては、外気温度が低いほど長くするとよい。
【００１９】
このように、上記暖房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間を外気温度に応じて切り替える場合、外気温度が所定値以上であれば上記冷房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間と同じとし、外気温度が所定値未満のときには上記冷房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間よりも長くすることにより、適切な再起動禁止時間のもとで、その後の運転が安定して行われる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図１および図２を参照して説明する。なお、図２中、図４と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、冷凍サイクルの構成については図３と同じであってよいため、同図を参照されたい。
【００２１】
本発明では、下記表１および表２に示すように、圧縮機１の停止直前の運転モードに応じて、圧縮機１の再起動禁止時間を切り替え、その停止直前の運転モードが再熱除湿運転であれば再起動禁止時間を長くし、停止直前の運転モードが再熱除湿運転以外の運転（冷房運転や暖房運転など）であれば再起動禁止時間を短い値とする。また、圧縮機１の停止直前の運転モードが暖房サイクル除湿運転であれば、外気温度Ｔａに応じて冷房サイクル除湿運転時よりも長い再起動禁止時間に切り替える。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
この表１および表２について説明すると、この例では、圧縮機１の再起動禁止時間は、圧縮機１の停止直前の運転モードが、通常運転（冷房運転／暖房運転）であるときには３分とし、冷房サイクル除湿度運転であるときには４分とし、暖房サイクル除湿度運転あるとき、外気温度が１５℃以上であれば４分とし、外気温度が１５℃未満、１０℃以上であれば５分とし、外気温度が１０℃未満であれば６分としている。
【００２５】
また、図２に示すように、制御系には、上記表１および表２による圧縮機１の再起動禁止時間（マスク時間）をカウントするタイマのカウンタ部２０ａを有する室内機制御回路２０と、外気温度センサ１２による検出外気温度Ｔａを記憶するメモリ部２１ａを有し、同メモリ部２１ａの外気温度Ｔａを室内機制御回路２０に送信する室外機制御回路２１とを備えている。なお、室内機制御回路２０および室外機制御回路２１は、図４に示す室内機制御回路６および室外機制御回路７の機能も備えている。
【００２６】
次に、本発明の動作の一例を説明する。まず、リモコン８からリモコン信号が発信されると、室内機制御回路２０は、そのリモコン信号を判定部２０ｂで判定するとともに、この判定運転モードをメモリ部２０ｃに記憶する一方、室内温度センサ１０による検出信号から室温を検出し、リモコン８による設定温度と室温の差に応じて圧縮機１の運転周波数を決定し、この運転周波数および他に必要な指令（判定運転モードに応じた四方弁２や電子膨張弁５、電磁弁３ｃ１などの制御信号）を室外機制御回路２１に送信する。
【００２７】
室外機制御回路２１は、室内機制御回路２０からの運転周波数にしたがって圧縮機１を制御するとともに、室内機側からの指令を判定部２１ｂで判断し、四方弁２、電子膨張弁５、補助減圧手段３ｃの電磁弁３ｃ１および室外ファン１０などを制御する。このようにして、従来同様の制御を行うことにより、室温コントロールが行われ、室内環境がリモコン８の設定状態とされ、かつ、その設定状態を維持する制御が行われる。
【００２８】
このとき、室外機制御回路２１は、外気温度センサ１２からの検出信号により外気温度Ｔａを検出してメモリ部２１ａに記憶し、あるいは外気温度Ｔａを一定時間毎に検出してメモリ部２１ａを更新し、またメモリ部２１ａの外気温度Ｔａを室内機側からの要求に応じて送信する。
【００２９】
室内機制御回路２０は、室外機側から圧縮機１を停止した旨の信号を受信すると、図１に示すルーチンを実行する。まず、圧縮機１の停止前の運転モードをメモリ部２０ｃから読み出し、その運転モードが再熱除湿運転である否かを判断する（ステップＳＴ１）。圧縮機１の停止直前の運転モードが再熱除湿運転である場合には、引き続いて暖房サイクル除湿運転であったか否かを判断する（ステップＳＴ２）。
【００３０】
その再熱除湿運転が冷房サイクル除湿運転でなく、暖房サイクル除湿運転であれば、室外機側から外気温度Ｔａを受け、その外気温度Ｔａが１０℃未満であったか否かを判断する（ステップＳＴ３）。
【００３１】
圧縮機１の停止直前の運転が暖房サイクル除湿運転であり、かつ、外気温度Ｔａが１０℃未満と低い場合、カウンタ部２０ａのタイマによって６分マスクする（ステップＳＴ４）。これにより、圧縮機１の再起動禁止時間が最も長い６分とされる。
【００３２】
そして、６分経過後に圧縮機１の運転信号があった否かを判断する（ステップＳＴ５）。リモコン８によって運転操作が行われた場合には、その運転モードに応じた運転開始処理を行う（ステップＳＴ６）。運転信号がなければ運転停止処理して（ステップＳＴ７）、当該ルーチンを終了する。
【００３３】
上記ステップＳＴ３で外気温度Ｔａが１０℃以上である場合には、ステップＳＴ３からステップＳＴ８に進み、外気温度Ｔａが１０℃以上で、１５℃未満であるか否かを判断し、ＹＥＳであればカウンタ部２０ａのタイマによって５分マスクとし（ステップＳＴ９）、ＮＯ（外気温度Ｔａが１５℃以上）であれば４分マスクとした後（ステップＳＴ１０）、ステップＳＴ５に至る。
【００３４】
このように、圧縮機１の停止直前の運転モードが再熱除湿運転の暖房サイクル除湿運転であると、再起動禁止時間が長く設定され、しかも外気温度Ｔａが低いほどに最も長い値に切り替えられる。なお、圧縮機１の停止直前の運転モードが冷房サイクル除湿運転であれば、ステップＳＴ２からＳＴ１０に進み４分マスクとする。
【００３５】
圧縮機１の停止直前の運転モードが再熱除湿運転以外で、冷房運転や暖房運転などの通常運転であれば、ステップＳＴ１からステップＳＴ１１に進み、カウンタ部２０ａのタイマによって３分マスクとする。これにより、再起動禁止時間は最も短い３分とされ、その後ステップＳＴ１１からＳＴ５に進み、上述した処理を実行する。
【００３６】
なお、上記実施形態では、図１に示すルーチンを室内機制御回路２０で実行しているが、室外機制御回路２１によって実行するようにしてもよい。また、再起動禁止時間をタイマにより設定するようにしているが、例えば表１および表２を予め記憶しておき、圧縮機１の停止直前の運転モードと外気温度Ｔａにより再起動禁止時間を読み出してタイマをスタートするようにしてもよい。さらに、表１および表２に示す再起動禁止時間は一例であり、圧縮機や使用機種によって変更可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも冷房運転，暖房運転に加えて再熱除湿運転が可能な空気調和機において、圧縮機を停止した後における圧縮機の再起動禁止時間を各運転モードに対して一律に設定するのではなく、停止直前の運転モードに応じて切り替えて圧縮機の停止直前の運転モードに応じて適切な再起動禁止時間が割り振られるようにしたことにより、圧縮機の再起動時のスムーズな冷凍サイクルの立ち上がりが確保されるとともに、全体として室内環境の快適性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作の一例を説明するための概略的フローチャート。
【図２】本発明における制御系の構成を示す概略的ブロック図。
【図３】再熱除湿運転が可能な空気調和機の冷凍サイクルを示す模式図。
【図４】従来の空気調和機の制御系を示す概略的ブロック図。
【符号の説明】
１圧縮機
２四方弁
３室内熱交換器
３ａ第１室内熱交換器
３ｂ第２室内熱交換器
３ｃ補助減圧手段
４室外熱交換器
５主減圧手段（電子膨張弁）
２０室内機制御回路
２１室外機制御回路

Claims

圧縮機，四方弁，室内熱交換器，室外熱交換器および主減圧手段を含む冷凍サイクルを備え、上記室内熱交換器が補助減圧手段を介して接続された第１および第２室内熱交換器からなり、上記冷凍サイクルの冷媒の流れを制御して少なくとも冷房運転，暖房運転もしくは再熱除湿運転を行う空気調和機の制御方法において、
上記圧縮機を停止した後における上記圧縮機の再起動禁止時間を停止直前の運転モードに応じて切り替え、停止直前の運転モードが上記再熱除湿運転である場合には、その再起動禁止時間を上記冷房運転，上記暖房運転の通常運転モード時の再起動禁止時間よりも長くするとともに、上記再熱除湿運転停止後の上記再起動禁止時間を暖房サイクル除湿運転時と冷房サイクル除湿運転時とで異ならせ、上記暖房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間を上記冷房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間よりも長くすることを特徴とする空気調和機の制御方法。
上記暖房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間を外気温度に応じて切り替え、外気温度が低いほど長くする請求項１に記載の空気調和機の制御方法。
上記暖房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間を外気温度に応じて切り替え、外気温度が所定値以上であれば上記冷房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間と同じとし、外気温度が所定値未満のときには上記冷房サイクル除湿運転停止後の再起動禁止時間よりも長くする請求項１または２に記載の空気調和機の制御方法。