JP5076811B2 - 空気調和機 - Google Patents

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本発明は、空気調和機の運転制御方法に関するもので、特に、除霜運転制御方法に関するものである。
現在、冷房・暖房運転可能な空気調和機において、低温高湿度条件での暖房運転下では、室外熱交換器に霜が付くため、暖房能力維持のためにも、定期的に除霜運転を行うことで対応している。その中でも、冷房サイクルに切り替えてのホットガス除霜方式は、広く使用されており、その際には、除霜時、室外熱交換器で凝縮した液冷媒が圧縮機にもどる現象、すなわち液バックが多くなり、圧縮機の温度を低下させ、その場合、圧縮機内の潤滑用冷凍機油に、冷媒が多く溶け込むことになり、冷凍機油の粘度が低くなり潤滑不足となって、圧縮機内の摺動部の信頼性の低下が懸念されるという問題点があり、その対策のため様々な方策が考えられてきた。
例えば、特許文献１に開示された空気調和機の運転制御方法によれば、除霜運転時に、圧縮機の冷凍機油の温度を読み取りながら、その温度が、規定値よりも低くなった場合に、圧縮機の運転回転数を下げることで、液バック量を低減させるとともに、除霜中の吸入圧も上がるため、冷凍機油の温度低下を防止することが出来、それにより信頼性面の改善を図っている。
特開平７−１３９８５７号公報
しかしながら、前記従来の空気調和機の運転制御方法では、本制御が動作するような空調負荷、特に、室外熱交換器の着霜量が多くなるような負荷で連続して暖房運転している場合には、常に、除霜中の圧縮機の運転回転数を下げる制御が動作してしまうため、除霜時間が長くなり、ユーザにとっては、快適性が悪くなるという課題があった。そして室外温度が低くなればなるほど、圧縮機の温度の低下が著しくなることから、より除霜時間が長くなり、住環境性が大きく悪化してしまうという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ユーザの暖房運転時の住環境快適性を向上させる空気調和機の運転制御方法を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、回転数可変の圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、絞り機構、冷房暖房運転を切り替える４方弁とで構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機の温度を検知する圧縮機温度センサと、前記室外熱交換器の温度を検知する室外熱交換器温度センサと、室外の温度を検知する室外温度センサと、除霜運転後の暖房運転時間の最小値を決定するマイコンとを備え、前記圧縮機の温度と前記室外の温度に基づいて、除霜運転後の暖房運転時間の最小値を決定する空気調和きであって、次回暖房最小運転時間の時間は、除霜運転中は、前記圧縮機の温度と前記室外温度センサの温度に基づいて、除霜終了信号が発信されるまで所定の間隔で繰り返し補正され、除霜終了信号がでた時点で、最終記録された次回暖房最小運転時間の値を読み取り、除霜運転後の暖房運転時間の最小値を更新するもので、例えば、圧縮機冷凍機油温度の低下が大きくなる空調負荷下では、除霜終了後からの暖房運転時間を短くするようにすれば、着霜量がそれほど多くならない状態で除霜運転に移行させ、圧縮機温度の低下幅を少なくすることができ除霜時の圧縮機回転数を低下させずに除霜運転を動作させ、その結果除霜時間
が長くならずに、ユーザの快適性が改善できる。
本発明の空気調和機の運転制御方法は、圧縮機温度センサからの出力により除霜時の圧縮機回転数を下げた場合には、次回暖房最小運転時間を設定最小時間よりも短縮して、次回暖房運転での着霜量を前回運転時よりも少ない状態で除霜動作をさせることで、次回除霜運転中の圧縮機温度低下幅を少なくして、高い圧縮機回転数で除霜動作させて除霜時間を短くすることによって、ユーザの暖房運転下での快適性の向上を図ることができる。
第１の発明は、回転数可変の圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、絞り機構、冷房暖房運転を切り替える４方弁とで構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機の温度を検知する圧縮機温度センサと、前記室外熱交換器の温度を検知する室外熱交換器温度センサと、室外の温度を検知する室外温度センサと、除霜運転後の暖房運転時間の最小値を決定するマイコンとを備え、前記圧縮機の温度と前記室外の温度に基づいて、除霜運転後の暖房運転時間の最小値を決定する空気調和きであって、次回暖房最小運転時間の時間は、除霜運転中は、前記圧縮機の温度と前記室外温度センサの温度に基づいて、除霜終了信号が発信されるまで所定の間隔で繰り返し補正され、除霜終了信号がでた時点で、最終記録された次回暖房最小運転時間の値を読み取り、除霜運転後の暖房運転時間の最小値を更新するもので、例えば、圧縮機冷凍機油温度の低下が大きくなる空調負荷下では、除霜終了後からの暖房運転時間を短くするようにすれば、着霜量がそれほど多くならない状態で除霜運転に移行させ、圧縮機温度の低下幅を少なくすることができ除霜時の圧縮機回転数を低下させずに除霜運転を動作させ、その結果除霜時間が長くならずに、ユーザの快適性が改善できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の運転制御方法を示すブロック図、図２は、同空気調和機の運転制御方法を示すフローチャートである。
図１、図２において、本実施の形態における空気調和機の運転制御方法を採用する空気調和機は、室外機１１と、室内機（図示せず）からなると共に、回転数が変えられる圧縮機１３と、室外熱交換器（図示せず）、室内熱交換器（図示せず）、絞り機構（図示せず）、冷房暖房運転を切り替える４方弁（図示せず）とで構成された冷凍サイクルを有し、さらに、室外熱交換器の温度を検知する室外熱交換器温度センサ１１ａと、室外の温度を検知する室外温度センサ１１ｂと、圧縮機１３の温度を検知する圧縮機温度センサ１１ｃを備えている。
１２は、室内機（図示せず）に搭載されたマイコンで、暖房最小運転時間カウント部１２ａと、除霜信号発信部１２ｂと、室外温度判定部１２ｃと、圧縮機温度判定部１２ｄと、次回暖房最小運転時間決定出力手段１２ｅと、除霜時圧縮機回転数変更手段１２ｆを備えている。
まず暖房運転開始（ステップ２０１）すると、マイコン１２では、暖房最小運転時間Ａをカウントし、室外機１１の室外熱交換器温度センサ１１ａの出力より、室外熱交換器の着霜量を読み取り（ステップ２０２）、それらが除霜運転への条件を満たした場合は、除霜信号を発信し、除霜運転へ移行する（ステップ２０３）。
除霜運転中の圧縮機１３の回転数は、まず初期設定Ｎを指示して除霜運転を動作させる（ステップ２０４）。除霜運転中は、圧縮機温度センサ１１ｃより、圧縮機１３の温度を読み取りながら、除霜回転数を固定または増加させながら（ステップ２０５、２０７、２０９）、同時に室外の温度毎に次回暖房最小運転時間Ａも時間を増やしていく（ステップ２０９、２１２、２１３）。
しかし除霜切り替え時点からしばらくすると、液バック量が大きく増加し、それに引き連れて圧縮機１３の温度が低下してくる。特に、除霜開始直前の室外熱交換器の着霜量が多い場合や、外気温度が低い場合には、圧縮機１３の温度が大きく低下し、その場合圧縮機１３の保護のため、圧縮機１３の回転数を低くする（ステップ２０６）。そして次回暖房最小運転時間Ａの時間を、室外の温度毎に補正し（ステップ２０８、２１０、２１１）ていく。
この動作は、除霜終了信号が発信されるまで所定の間隔で繰り返され、除霜終了信号がでた時点で（ステップ２１４）、最終記録された次回暖房最小運転時間Ａの値を読み取り、除霜終了後の次回の暖房最小運転時間を更新し（ステップ２１５）、除霜運転を終了させ（ステップ２１６）、暖房運転に復帰していく（ステップ２１７）。
以上のように、圧縮機１３の温度が大きく低下する場合には、次回の暖房最小運転時間を短縮させることで、次回暖房運転では、着霜量が前回運転時よりも少ない状態で次回の除霜動作をさせることができ、その結果次回除霜運転中の圧縮機１３の温度低下幅を少なくして、高い圧縮機回転数で除霜動作させて除霜時間を短くし、ユーザの暖房運転下での快適性の向上を図ることができる。
以上のように本発明に係る空気調和機の運転制御方法によれば、ユーザの暖房運転時の住環境快適性を向上させることができるもので、家庭用、業務用の各種空気調和機に適用できる。
本発明の実施の形態１における空気調和機の運転制御方法を示すブロック図 同空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート
１１ 室外機部
１１ａ 室外熱交換器温度センサ
１１ｂ 室外温度センサ
１１ｃ 圧縮機温度センサ
１２ マイコン
１２ｅ 次回暖房最小運転時間決定出力手段
１２ｆ 除霜時圧縮機回転数変更手段
１３ 圧縮機
Ｔｃ 圧縮機温度
Ｔｏ 室外温度
Ｔ１ 除霜中の圧縮機温度判定設定値
Ｔ２ 除霜中の室外温度判定設定値

Claims (1)

  1. 回転数可変の圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、絞り機構、冷房暖房運転を切り替える４方弁とで構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機の温度を検知する圧縮機温度センサと、前記室外熱交換器の温度を検知する室外熱交換器温度センサと、室外の温度を検知する室外温度センサと、除霜運転後の暖房運転時間の最小値を決定するマイコンとを備え、前記圧縮機の温度と前記室外の温度に基づいて、除霜運転後の暖房運転時間の最小値を決定する空気調和きであって、次回暖房最小運転時間の時間は、除霜運転中は、前記圧縮機の温度と前記室外温度センサの温度に基づいて、除霜終了信号が発信されるまで所定の間隔で繰り返し補正され、除霜終了信号がでた時点で、最終記録された次回暖房最小運転時間の値を読み取り、除霜運転後の暖房運転時間の最小値を更新することを特徴とする空気調和機。
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