JP4711706B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
(1)設定されている所定の圧縮機起動周波数及び設定されているリニア膨張弁初期開度によっては、冷媒の高圧圧力及び低圧圧力を適正な値とするまでに多くの時間を要し、空気調和装置の立ち上がりが悪くなっていた。
(2)室内機の運転台数が変化する場合にも、冷媒の高圧圧力及び低圧圧力を適正な値とするまでに多くの時間を要し、空気調和装置の立ち上がりが悪くなっていた。
(3)停止する室内機と暖房運転する室内機とに分かれた場合、停止している室内機に冷媒が溜まり込む現象(寝込み現象)が発生し、空気調和装置全体の冷媒量が不足状態となり暖房運転している室内機の能力が低下していた。
空気調和装置の起動から所定の能力を発揮するまでの時間(立ち上がり時間)を短くするためには、高圧圧力と低圧圧力とが起動時の値から適正な値となるまでの時間を短くすればよいが、圧縮機起動周波数が適正な周波数より大きい場合、及びリニア膨張弁初期開度が適正な開度より小さい場合には、高圧圧力の過上昇及び低圧圧力の過低下が発生してしまう。このために、適正な高圧圧力及び低圧圧力に到達するまでには多くの時間を要し、空気調和装置の立ち上がりが悪くなってしまっていた。
室内機の運転台数が変化する場合でも安定した能力を発揮するためには、運転台数の変化にかかわらず、高圧圧力及び低圧圧力を適正な値のまま変化させないように設定するのが望ましいが、室内機全てが運転している状態から、室内機1台のみを停止させるときにおいて、圧縮機起動周波数の低下量が適正な低下量より大きく設定されていると、高圧圧力の過上昇及び低圧圧力の過低下が発生してしまう。このために、適正な高圧圧力及び低圧圧力に到達するまでには多くの時間を要し、空気調和装置の能力が低下してしまっていた。
複数の室内機のうち、停止する室内機と暖房運転する室内機とに分かれた場合、停止室内機では冷媒の寝込み現象が発生し、空気調和装置全体の冷媒量が不足状態となってしまう。冷媒量が不足すると、圧縮機の吐出温度が過上昇したり、暖房運転中の室内機の能力が低下してしまうことになる。そこで、室内機が能力低下せずに暖房運転を継続して行うためには、停止室内機のリニア膨張弁を所定の冷媒回収開度だけ開制御することで、冷媒を回収するのが望ましい。
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置1を示す冷媒回路図である。空気調和装置1は、室外機10と室内機20、室内機21、室内機22とがガス側冷媒配管2と液側冷媒配管3とで接続されて構成されており、冷房運転や暖房運転を行なうものである。また、空気調和装置1は、全体を制御する制御手段である制御装置4と各種情報を記憶する記憶手段である記憶装置5とを有している。室外機10は、圧縮機11と、四方弁(切替弁)12と、室外熱交換器(熱源側熱交換器)13とが順次直列に接続されて構成されている。室内機20は、室内熱交換器(利用側熱交換器)21とリニア膨張弁22とを備えている。なお、室内機30及び室内機40も室内機20と同様な構成になっている。
まず、圧縮機11で高温・高圧にされた冷媒は、圧縮機11から吐出して(矢印A)四方弁12を経由し室外熱交換器13に流入する(矢印B)。室外熱交換器13に流入した冷媒は、外気と熱交換して凝縮液化する。すなわち、冷媒は放熱して外気とほぼ同温の液体に変化するのである。凝縮液化した冷媒は、室内機20や室内機30、室内機40に流入する(矢印D)。
暖房運転は、四方弁12で冷媒の流れを切り替えて冷房運転とは逆に冷媒が循環することで行われる。まず、圧縮機11で高温・高圧にされた冷媒は、圧縮機11から吐出して(矢印a)四方弁12を経由し室内機20等に流入する(矢印b)。室内機20等に流入した冷媒は、室内熱交換器21等で外気と熱交換して凝縮液化する(矢印c)。すなわち、冷媒は放熱して(外気の暖め)、液体に変化するのである。
実施の形態1では、空気調和装置1の立ち上がり時間を短くするために、圧縮機11の起動周波数及びリニア膨張弁22等の初期開度を空気調和装置1の設置条件に対応してあらかじめ設定されている適正な運転状態となるようにパラメータ調整するパラメータ調整モードについて説明する。
実施の形態2では、空気調和装置1の暖房運転時における冷媒回収制御に関し、停止室内機20のリニア膨張弁22の開度を空気調和装置1の設置条件に対応して適正な値に調整するパラメータ調整モードについて説明する。なお、室内機20を停止させる場合を例に説明する。
Claims (9)
- 圧縮機と切替弁と室外熱交換器とを有する室外機と、リニア膨張弁と室内熱交換器とを有する複数台の室内機とを備え、前記圧縮機と、前記切替弁と、前記室外熱交換器と、前記リニア膨張弁と、前記室内熱交換器とを冷媒配管で接続した空気調和装置において、
前記圧縮機の周波数と前記リニア膨張弁の開度とを所定のパラメータで制御する制御手段と、
前記圧縮機から吐出する冷媒の高圧圧力を検知する第1圧力検知手段と、
前記圧縮機に流入する冷媒の低圧圧力を検知する第2圧力検知手段とを有し、
前記制御手段は、
前記圧縮機と前記リニア膨張弁とを所定のパラメータに基づいて運転させたときの前記第1圧力検知手段が検知する冷媒の高圧圧力Pd及び前記第2圧力検知手段が検知する冷媒の低圧圧力Psを、あらかじめ設定されている目標高圧圧力Pdm及び目標低圧圧力Psmから引いて、差圧ΔPd及びΔPsを求め、それらを式(予め設定されている任意の数である高圧補正係数α)×(ΔPd) 2 +(予め設定されている任意の数である低圧補正係数β)×(ΔPs) 2 に当てはめて安定度を算出し、前記所定のパラメータを調整し、前記安定度が最も小さくなるパラメータで前記圧縮機の周波数及び前記リニア膨張弁の開度を制御する
ことを特徴とする空気調和装置。 - 前記制御手段は、
前記圧縮機と前記リニア膨張弁とを所定のパラメータに基づいて運転させて、所定時間経過後の前記第1圧力検知手段が検知する冷媒の高圧圧力と前記第2圧力検知手段が検知する冷媒の低圧圧力とを、あらかじめ設定されている適正な運転状態を示す目標高圧圧力と目標低圧圧力とから引いて変化量を算出し、
該変化量に基づいて、あらかじめ設定されている適正な運転状態となるように前記所定のパラメータを調整する
ことを特徴とする請求項1記載の空気調和装置。 - 前記制御手段は、
算出する変化量に所定の制限を設け、算出した変化量が前記所定の制限内にある場合には、該変化量に基づいて、あらかじめ設定されている適正な運転状態となるように前記所定のパラメータを調整する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和装置。 - 前記制御手段は、
前記圧縮機と前記リニア膨張弁とをそれぞれ所定の周波数と開度とで運転させて、所定時間経過後の前記第1圧力検知手段が検知する冷媒の高圧圧力と前記第2圧力検知手段が検知する冷媒の低圧圧力とを、あらかじめ設定されている適正な運転状態を示す目標高圧圧力と目標低圧圧力とから引いて変化量を算出し、
該変化量に基づいて、あらかじめ設定されている適正な運転状態となるように、前記所定の周波数と開度とをパラメータとして調整し、該調整されたパラメータを前記圧縮機の周波数及び前記リニア膨張弁の開度に再設定する
ことを特徴とする請求項1記載の空気調和装置。 - 前記圧縮機から吐出する冷媒の吐出温度を検知する第1温度検知手段と、
冷媒の凝縮温度を検知する第2温度検知手段とを備え、
前記制御手段は、
前記圧縮機と前記リニア膨張弁とを所定のパラメータに基づいて運転させたときの前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段とが検知する冷媒の温度から、該運転状態があらかじめ設定されている適正な運転状態となるように、前記所定のパラメータを調整し、該パラメータで前記圧縮機の周波数及び前記リニア膨張弁の開度を制御する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記制御手段は、
前記圧縮機と前記リニア膨張弁とを所定のパラメータに基づいて運転させて、所定時間経過後の前記第1温度検知手段が検知する冷媒の吐出温度と前記第2温度検知手段が検知する冷媒の凝縮温度とが、あらかじめ設定されている吐出温度上限基準値以下で、あらかじめ設定されている適正な運転状態を示す目標凝縮温度に最も近くなるように前記所定のパラメータを調整する
ことを特徴とする請求項5記載の空気調和装置。 - 前記所定のパラメータと前記調整されたパラメータとを記憶する記憶手段を備えた
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記記憶手段に記憶されている所定のパラメータ及び前記調整されたパラメータとを取り出し可能にした
ことを特徴とする請求項7記載の空気調和装置。 - 前記空気調和装置の異常を警報する異常警報手段を備え、
前記制御手段は、
あらかじめ設定されている適正な運転状態となるように調整されたパラメータと、
所定の運転時間経過後に検知される冷媒の圧力または冷媒の温度から導き出されるパラメータとを比較し、その変化量が所定の変化量よりも大きい場合に、前記異常警報手段に警報を発報させる
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の空気調和装置。
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