JP6245207B2 - Air conditioner - Google Patents

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本発明は、空気調和装置に関する。   The present invention relates to an air conditioner.
従来から、室内ユニットが室外ユニットに接続されることによって構成される冷媒回路を備えた空気調和装置が存在している。そして、冷媒回路における冷媒の蒸発温度が目標蒸発温度になるように室外ユニットの空調能力(具体的には、圧縮機の運転容量)を制御する空気調和装置が、幾つか提案されている。例えば、特許文献1(特開2002−147823号公報)に開示される空気調和装置では、建物の空調負荷特性や設定温度に基づいて蒸発温度の目標値を決定し、冷媒の蒸発温度がその目標値になるように圧縮機の容量が制御されている。   Conventionally, there exists an air conditioner including a refrigerant circuit configured by connecting an indoor unit to an outdoor unit. Several air conditioners that control the air conditioning capability of the outdoor unit (specifically, the operating capacity of the compressor) have been proposed so that the evaporation temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit becomes the target evaporation temperature. For example, in an air conditioner disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-147823), a target value of an evaporation temperature is determined based on an air conditioning load characteristic or a set temperature of a building, and the evaporation temperature of the refrigerant is the target. The capacity of the compressor is controlled to be a value.
上記のような空気調和装置によれば、目標蒸発温度の変更を行うことによって、室外ユニットの空調能力の過多を抑制し、室内ユニットや圧縮機の運転/停止の繰り返し頻度の低減を図り、省エネ性を向上させることができる。   According to the air conditioner as described above, by changing the target evaporation temperature, excessive air conditioning capacity of the outdoor unit is suppressed, and the repetition frequency of operation / stop of the indoor unit and the compressor is reduced, thereby saving energy. Can be improved.
しかし、このような空気調和装置を、外気温度が低い状態において冷房運転を行う必要のある建物(設備)に設置する場合には、室内ユニットや圧縮機の運転/停止の繰り返し頻度の低減が十分に図れないことがある。具体的には、外気温度が低い場合、冷房能力が増大して能力過多となり、室内ユニットのサーモオフ(空調運転を行っている室内ユニットにおける室内温度が設定温度になった場合に、その室内ユニットの空調運転を休止すること)の頻度が上がる傾向にある。そして、特に冷房運転開始時に、目標蒸発温度が適切な値になっていなければ、起動制御の後、すぐにサーモオフが発生することになる。   However, when such an air conditioner is installed in a building (equipment) that requires cooling operation in a state where the outside air temperature is low, it is sufficient to reduce the repetition frequency of the operation / stop of the indoor unit and the compressor. It may not be possible. Specifically, when the outside air temperature is low, the cooling capacity increases and the capacity becomes excessive, and the indoor unit thermo-off (when the indoor temperature in the indoor unit performing the air conditioning operation becomes the set temperature, the indoor unit The frequency of stopping air conditioning operation) tends to increase. If the target evaporation temperature does not reach an appropriate value particularly at the start of the cooling operation, the thermo-off occurs immediately after the startup control.
本発明の課題は、冷房運転開始後すぐにサーモオフする不具合が抑制される空気調和装置を提供することにある。   The subject of this invention is providing the air conditioning apparatus by which the malfunction which thermo-offs immediately after a cooling operation start is suppressed.
本発明の第1観点に係る空気調和装置は、冷房運転を行う冷房運転制御部と、起動制御を行う起動制御部と、目標蒸発温度決定部とを備えている。冷房運転では、冷房運転制御部が、目標蒸発温度に冷媒の蒸発温度が近づくように、圧縮機の回転数を調整する。起動制御では、起動制御部が、起動直後の所定期間、圧縮機を所定の回転数で駆動する。目標蒸発温度決定部は、起動制御から冷房運転制御に切り換わったときの目標蒸発温度を、外気温度に基づいて決定する。また、目標蒸発温度決定部は、据え付け時に据え付け業者あるいはユーザーによって行われる初期設定において決定される第1の変数に基づいて上限目標蒸発温度を算出し、その上限目標蒸発温度を超えない範囲において、目標蒸発温度を決定する。 An air conditioner according to a first aspect of the present invention includes a cooling operation control unit that performs a cooling operation, an activation control unit that performs activation control, and a target evaporation temperature determination unit. In the cooling operation, the cooling operation control unit adjusts the rotation speed of the compressor so that the evaporation temperature of the refrigerant approaches the target evaporation temperature. In the startup control, the startup control unit drives the compressor at a predetermined rotational speed for a predetermined period immediately after startup. The target evaporating temperature determining unit determines a target evaporating temperature when the activation control is switched to the cooling operation control based on the outside air temperature. Further, the target evaporation temperature determining unit calculates the upper limit target evaporation temperature based on the first variable determined in the initial setting performed by the installation contractor or user at the time of installation , and in a range not exceeding the upper limit target evaporation temperature, Determine target evaporation temperature.
この空気調和装置では、起動直後、まず圧縮機が所定の回転数で駆動される。その後、起動制御が終わると冷房運転制御に切り換わるが、そのときの目標蒸発温度は、目標蒸発温度決定部によって外気温度に基づいて決定される。このため、例えば寒冷地に空気調和装置が設置され、外気温度が低い状態で冷房運転が行われる場合にも、外気温度に応じて冷房能力が大きくなる傾向に鑑みて、冷房運転初期の目標蒸発温度を高く決定することができる。   In this air conditioner, immediately after startup, the compressor is first driven at a predetermined rotational speed. Thereafter, when the start-up control ends, the operation mode is switched to the cooling operation control. The target evaporation temperature at that time is determined based on the outside air temperature by the target evaporation temperature determination unit. For this reason, for example, even when an air conditioner is installed in a cold region and the cooling operation is performed in a state where the outside air temperature is low, the target evaporation at the initial stage of the cooling operation is considered in view of the tendency that the cooling capacity increases according to the outside air temperature. The temperature can be determined high.
これにより、外気温度が高いときよりも外気温度が低いときのほうが、冷房運転開始時の目標蒸発温度が高くなるという状況が実現できるようになり、冷房運転開始後すぐにサーモオフする不具合の抑制が可能になる。   This makes it possible to realize a situation in which the target evaporation temperature at the start of the cooling operation becomes higher when the outside air temperature is lower than when the outside air temperature is high, and it is possible to suppress the problem of thermo-off immediately after the start of the cooling operation. It becomes possible.
また、この空気調和装置では、据え付け時に据え付け業者あるいはユーザーによって行われる初期設定において決定される第1の変数に基づいて上限目標蒸発温度が算出され、その上限目標蒸発温度を超えない範囲において目標蒸発温度が決定される。仮に、上限目標蒸発温度が固定の値、例えば8℃であったとすると、外気温度が非常に低い地域に空気調和装置が設置され冷房能力が過多になる場合においても、目標蒸発温度は8℃で上限となってしまい、冷房運転開始後しばらくしてサーモオフとなる可能性が高い。 Further, in this air conditioner, the upper limit target evaporation temperature is calculated based on the first variable determined in the initial setting performed by the installer or user at the time of installation , and the target evaporation is within a range not exceeding the upper limit target evaporation temperature. The temperature is determined. If the upper limit target evaporation temperature is a fixed value, for example, 8 ° C., the target evaporation temperature is 8 ° C. even when the air conditioner is installed in an area where the outside air temperature is very low and the cooling capacity is excessive. It becomes the upper limit, and there is a high possibility that the thermo-off will occur soon after the start of the cooling operation.
しかし、この空気調和装置では、上限目標蒸発温度が設定によって変更可能となっているため、設置環境に応じて上限目標蒸発温度の変更が可能である。これにより、冷房運転開始後すぐにサーモオフする不具合を、より抑制することができる。   However, in this air conditioner, since the upper limit target evaporation temperature can be changed by setting, the upper limit target evaporation temperature can be changed according to the installation environment. Thereby, the malfunction which thermo-offs immediately after the cooling operation start can be suppressed more.
本発明の第2観点に係る空気調和装置は、第1観点に係る空気調和装置であって、リモートコントローラと、省エネ要求設定部をさらに備えている。省エネ要求設定部は、リモートコントローラからのユーザーによる入力を受けて、エネルギー消費量の削減要求度合いを設定する。そして、目標蒸発温度決定部は、第1の変数だけではなく、省エネ要求設定部により設定されたエネルギー消費量の削減要求度合いに応じて決定される第2の変数に更に基づいて、上限目標蒸発温度を算出する。 An air conditioner according to a second aspect of the present invention is the air conditioner according to the first aspect, further comprising a remote controller and an energy saving request setting unit. The energy saving request setting unit sets an energy consumption reduction request degree in response to an input from the user from the remote controller . Then, the target evaporation temperature determination unit is based not only on the first variable but also on the second variable determined in accordance with the degree of energy consumption reduction request set by the energy saving request setting unit. Calculate the temperature.
この空気調和装置では、省エネ要求設定部を備えているため、エネルギー消費量の節約を考えるユーザーが、その節約度合い、すなわちエネルギー消費量の削減要求度合いを設定することができる。また、そのエネルギー消費量の削減要求度合いに応じて、目標蒸発温度決定部が上限目標蒸発温度を変更することによって、エネルギー消費量を減らすことができるとともに、冷房運転開始後のサーモオフの頻度も減らすことができる。   Since this air conditioner includes an energy saving request setting unit, a user who considers saving of energy consumption can set the degree of saving, that is, the degree of request for reduction of energy consumption. In addition, the target evaporation temperature determination unit can change the upper limit target evaporation temperature according to the degree of energy consumption reduction request, thereby reducing the energy consumption and reducing the frequency of thermo-off after the start of the cooling operation. be able to.
本発明の第3観点に係る空気調和装置は、第2観点に係る空気調和装置であって、第1の変数の設定幅が、第2の変数の設定幅よりも大きいAn air conditioner according to a third aspect of the present invention is the air conditioner according to the second aspect , wherein the setting range of the first variable is larger than the setting range of the second variable .
本発明の第4観点に係る空気調和装置は、第1観点〜第3観点のいずれかに係る空気調和装置であって、目標蒸発温度決定部は、所定の下限目標蒸発温度から上述の上限目標蒸発温度までの範囲において、目標蒸発温度を決定する。   An air conditioner according to a fourth aspect of the present invention is the air conditioner according to any one of the first aspect to the third aspect, wherein the target evaporation temperature determining unit determines the above-described upper limit target from a predetermined lower limit target evaporation temperature. The target evaporation temperature is determined in the range up to the evaporation temperature.
この空気調査装置では、上限目標蒸発温度に加えて、下限目標蒸発温度も保持しており、これらにより確定される温度範囲において目標蒸発温度が決定される。これにより、目標蒸発温度が下限目標蒸発温度を下回ることがなくなり、蒸発器が凍結するといった不具合を抑制することができる。   In this air survey device, in addition to the upper limit target evaporation temperature, the lower limit target evaporation temperature is also held, and the target evaporation temperature is determined within a temperature range determined by these. As a result, the target evaporation temperature does not fall below the lower limit target evaporation temperature, and the problem that the evaporator freezes can be suppressed.
本発明の第1観点に係る空気調和装置では、起動制御から冷房運転制御に切り換わったときの目標蒸発温度が外気温度に基づいて決定されるため、冷房運転開始後すぐにサーモオフする不具合の抑制が可能になる。また、上限目標蒸発温度が設定によって変更可能となっているため、冷房運転開始後すぐにサーモオフする不具合を、より抑制することができる。   In the air conditioner according to the first aspect of the present invention, since the target evaporation temperature when switching from the start control to the cooling operation control is determined based on the outside air temperature, it is possible to suppress the problem of thermo-off immediately after the start of the cooling operation. Is possible. Moreover, since the upper limit target evaporation temperature can be changed by setting, it is possible to further suppress the problem of thermo-off immediately after the start of the cooling operation.
本発明の第2観点に係る空気調和装置では、エネルギー消費量の削減要求度合いに応じて、目標蒸発温度決定部が上限目標蒸発温度を変更することによって、エネルギー消費量を減らすことができるとともに、冷房運転開始後のサーモオフの頻度も減らすことができる。   In the air conditioning apparatus according to the second aspect of the present invention, the target evaporation temperature determination unit can change the upper limit target evaporation temperature according to the degree of energy consumption reduction request, thereby reducing the energy consumption. The frequency of thermo-off after the start of cooling operation can also be reduced.
本発明の第4観点に係る空気調和装置では、蒸発器が凍結するといった不具合を抑制することができる。   In the air conditioner according to the fourth aspect of the present invention, it is possible to suppress the problem that the evaporator freezes.
本発明の一実施形態に係る空気調和装置の概略構成図。The schematic block diagram of the air conditioning apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 空気調和装置の制御ブロック図。The control block diagram of an air conditioning apparatus. 冷房運転における初期の目標蒸発温度TeSを決定する初期制御フロー図。The initial control flow figure which determines the initial target evaporation temperature TeS in air_conditionaing | cooling operation. 初期の目標蒸発温度TeSと外気温度Taとの相関を示すグラフ。A graph which shows correlation with initial target evaporation temperature TeS and outside air temperature Ta.
以下、本発明の一実施形態に係る空気調和装置1について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明に係る空気調和装置の具体的な構成は、下記の実施形態およびその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。   Hereinafter, an air conditioner 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the specific structure of the air conditioning apparatus which concerns on this invention is not restricted to the following embodiment and its modification, It can change in the range which does not deviate from the summary of invention.
(1)空気調和装置の全体構成
図1は、空気調和装置1の概略構成図である。空気調和装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、屋内の空調に使用される装置である。この空気調和装置1は、冷房および暖房の各動作を行うことができる構造の空気調和装置であるが、ここでは、屋内に設置される発熱の多い設備を冷却するための冷房専用の装置として使用される例を説明する。
(1) Overall Configuration of Air Conditioner FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the air conditioner 1. The air conditioner 1 is an apparatus used for indoor air conditioning by performing a vapor compression refrigeration cycle operation. The air conditioner 1 is an air conditioner having a structure capable of performing each operation of cooling and heating. Here, the air conditioner 1 is used as an apparatus dedicated to cooling for cooling a facility that generates heat generated indoors. An example will be described.
空気調和装置1は、主として、室外ユニット2と、室内ユニット4aとが接続されることによって構成されている。ここで、室外ユニット2と室内ユニット4aとは、液冷媒連絡管6およびガス冷媒連絡管7を介して接続されている。すなわち、空気調和装置1の蒸気圧縮式の冷媒回路10は、室外ユニット2と、室内ユニット4aとが冷媒連絡管6、7を介して接続されることによって構成されている。   The air conditioner 1 is mainly configured by connecting an outdoor unit 2 and an indoor unit 4a. Here, the outdoor unit 2 and the indoor unit 4 a are connected via a liquid refrigerant communication tube 6 and a gas refrigerant communication tube 7. That is, the vapor compression refrigerant circuit 10 of the air conditioner 1 is configured by connecting the outdoor unit 2 and the indoor unit 4 a via the refrigerant communication pipes 6 and 7.
(2)空気調和装置の詳細構成
(2−1)室内ユニット
屋内に設置される室内ユニット4aは、主として、冷媒回路10の一部を構成する室内側冷媒回路10aを有している。室内側冷媒回路10aは、主として、室内膨張弁41aと、室内熱交換器42aとを有している。
(2) Detailed Configuration of Air Conditioner (2-1) Indoor Unit The indoor unit 4a installed indoors mainly has an indoor refrigerant circuit 10a that constitutes a part of the refrigerant circuit 10. The indoor refrigerant circuit 10a mainly has an indoor expansion valve 41a and an indoor heat exchanger 42a.
室内膨張弁41aは、室内側冷媒回路10aを流れる冷媒を減圧して冷媒の流量の調節する弁である。室内膨張弁41aは、室内熱交換器42aの液側に接続された電動膨張弁である。   The indoor expansion valve 41a is a valve that adjusts the flow rate of the refrigerant by reducing the pressure of the refrigerant flowing through the indoor refrigerant circuit 10a. The indoor expansion valve 41a is an electric expansion valve connected to the liquid side of the indoor heat exchanger 42a.
室内熱交換器42aは、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器42aの近傍には、室内熱交換器42aに室内空気を送るための室内ファン43aが設けられている。室内ファン43aによって室内熱交換器42aに対して室内空気を送風することにより、室内熱交換器42aでは、冷媒と室内空気との間で熱交換が行われる。室内ファン43aは、室内ファンモータ44aによって回転駆動されるようになっている。これにより、室内熱交換器42aは、冷媒の蒸発器として機能する。   The indoor heat exchanger 42a is, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. An indoor fan 43a for sending indoor air to the indoor heat exchanger 42a is provided in the vicinity of the indoor heat exchanger 42a. By blowing indoor air to the indoor heat exchanger 42a by the indoor fan 43a, the indoor heat exchanger 42a performs heat exchange between the refrigerant and the indoor air. The indoor fan 43a is rotationally driven by an indoor fan motor 44a. Thereby, the indoor heat exchanger 42a functions as a refrigerant evaporator.
また、室内ユニット4aには、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器42aの液側には、冷媒の温度を検出する液側温度センサ45aが設けられている。室内熱交換器42aのガス側には、ガス状態の冷媒の温度を検出するガス側温度センサ46aが設けられている。室内ユニット4aの室内空気の吸入口側には、室内ユニット4aが対象とする空調空間の室内空気の温度(すなわち、室内温度)を検出する室内温度センサ47aが設けられている。また、室内ユニット4aは、室内ユニット4aを構成する各部の動作を制御する室内側制御装置48aを有している。そして、室内側制御装置48aは、室内ユニット4aの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット4aを個別に操作するためのリモートコントローラ49aとの間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット2との間で制御信号等のやりとりを行ったりすることができる。なお、リモートコントローラ49aは、ユーザーが空調運転に関する各種設定や運転/停止指令を行う機器である。   Various sensors are provided in the indoor unit 4a. On the liquid side of the indoor heat exchanger 42a, a liquid side temperature sensor 45a that detects the temperature of the refrigerant is provided. On the gas side of the indoor heat exchanger 42a, a gas side temperature sensor 46a for detecting the temperature of the refrigerant in the gas state is provided. On the indoor air inlet side of the indoor unit 4a, an indoor temperature sensor 47a that detects the temperature of the indoor air in the conditioned space targeted by the indoor unit 4a (that is, the indoor temperature) is provided. Moreover, the indoor unit 4a has the indoor side control apparatus 48a which controls operation | movement of each part which comprises the indoor unit 4a. And the indoor side control apparatus 48a has a microcomputer, memory, etc. provided in order to control the indoor unit 4a, and controls between the remote controllers 49a for operating the indoor unit 4a separately. Signals and the like can be exchanged, and control signals and the like can be exchanged with the outdoor unit 2. Note that the remote controller 49a is a device that allows the user to make various settings related to the air conditioning operation and to run / stop commands.
(2−2)室外ユニット
屋外に設置される室外ユニット2は、主として、冷媒回路10の一部を構成する室外側冷媒回路10cを有している。この室外側冷媒回路10cは、主として、圧縮機21と、切換機構22と、室外熱交換器23と、室外膨張弁24とを有している。
(2-2) Outdoor Unit The outdoor unit 2 installed outdoors mainly has an outdoor refrigerant circuit 10 c that constitutes a part of the refrigerant circuit 10. The outdoor refrigerant circuit 10c mainly includes a compressor 21, a switching mechanism 22, an outdoor heat exchanger 23, and an outdoor expansion valve 24.
圧縮機21は、ケーシング内に図示しない圧縮要素および圧縮要素を回転駆動する圧縮機モータ20が収容された密閉型圧縮機である。圧縮機モータ20は、図示しないインバータ装置を介して電力が供給されるようになっており、インバータ装置の周波数(すなわち、圧縮機モータ20の回転数)を変化させることによって、運転容量を可変することができるようになっている。   The compressor 21 is a hermetic compressor in which a compression element (not shown) and a compressor motor 20 that rotationally drives the compression element are accommodated in a casing. The compressor motor 20 is supplied with electric power via an inverter device (not shown), and the operating capacity is varied by changing the frequency of the inverter device (that is, the rotation speed of the compressor motor 20). Be able to.
切換機構22は、冷媒の流れの方向を切り換えるための四路切換弁である。切換機構22は、冷房運転時には、室外熱交換器23を圧縮機21において圧縮された冷媒の放熱器として、かつ、室内熱交換器42aを室外熱交換器23において放熱した冷媒の蒸発器として機能させるために、圧縮機21の吐出側の配管と室外熱交換器23のガス側とを接続するとともに圧縮機21の吸入側の配管とガス冷媒連絡管7とを接続する(図1の切換機構22の実線を参照)。なお、この切換機構22の切り換えによって暖房運転を行わせることも可能であるが、ここでは空気調和装置1が冷房専用装置として使用されるため、暖房運転時の説明は省略する。   The switching mechanism 22 is a four-way switching valve for switching the direction of refrigerant flow. The switching mechanism 22 functions as a radiator for the refrigerant compressed in the compressor 21 and as an evaporator for the refrigerant that radiates heat in the outdoor heat exchanger 23 during the cooling operation. In order to achieve this, the discharge side piping of the compressor 21 and the gas side of the outdoor heat exchanger 23 are connected, and the suction side piping of the compressor 21 and the gas refrigerant communication tube 7 are connected (the switching mechanism of FIG. 1). (See 22 solid line). Although the heating operation can be performed by switching the switching mechanism 22, the air-conditioning apparatus 1 is used as a cooling-only device here, and thus the description during the heating operation is omitted.
室外熱交換器23は、例えば、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器23の近傍には、室外熱交換器23に室外空気を送るための室外ファン25が設けられている。室外ファン25によって室外熱交換器23に対して室外空気を送風することにより、室外熱交換器23では、冷媒と室外空気との間で熱交換が行われる。室外ファン25は、室外ファンモータ26によって回転駆動されるようになっている。これにより、室外熱交換器23は、冷媒の放熱器として機能する。   The outdoor heat exchanger 23 is, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger. An outdoor fan 25 for sending outdoor air to the outdoor heat exchanger 23 is provided in the vicinity of the outdoor heat exchanger 23. By blowing outdoor air to the outdoor heat exchanger 23 by the outdoor fan 25, the outdoor heat exchanger 23 performs heat exchange between the refrigerant and the outdoor air. The outdoor fan 25 is rotationally driven by an outdoor fan motor 26. Thereby, the outdoor heat exchanger 23 functions as a radiator of the refrigerant.
室外膨張弁24は、室外側冷媒回路10cを流れる冷媒を減圧する弁である。室外膨張弁24は、室外熱交換器23の液側の配管に接続された電動膨張弁であり、冷房運転において室外ファン25とともに高圧冷媒の圧力値を所定範囲に保つように調整される。   The outdoor expansion valve 24 is a valve that depressurizes the refrigerant flowing through the outdoor refrigerant circuit 10c. The outdoor expansion valve 24 is an electric expansion valve connected to the liquid-side piping of the outdoor heat exchanger 23, and is adjusted so as to keep the pressure value of the high-pressure refrigerant within a predetermined range together with the outdoor fan 25 in the cooling operation.
また、室外ユニット2には、各種のセンサが設けられている。室外ユニット2には、圧縮機21の吸入圧力を検出する吸入圧力センサ31と、圧縮機21の吐出圧力を検出する吐出圧力センサ32と、圧縮機21の吸入温度を検出する吸入温度センサ33と、圧縮機21の吐出温度を検出する吐出温度センサ34とが設けられている。室外熱交換器23には、気液二相状態の冷媒の温度を検出する室外熱交温度センサ35が設けられている。室外熱交換器23の液側の配管には、液状態の冷媒の温度を検出する液側温度センサ36が設けられている。室外ユニット2の室外空気の吸入口側には、室外ユニット2が配置される外部空間の室外空気の温度(すなわち、外気温度Ta)を検出する外気温度センサ37が設けられている。また、室外ユニット2は、室外ユニット2を構成する各部の動作を制御する室外側制御装置38を有している。そして、室外側制御装置38は、室外ユニット2の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータ、メモリや圧縮機モータ20を制御するインバータ装置等を有しており、室内ユニット4aの室内側制御装置48aとの間で制御信号等のやりとりを行うことができる。   The outdoor unit 2 is provided with various sensors. The outdoor unit 2 includes a suction pressure sensor 31 that detects the suction pressure of the compressor 21, a discharge pressure sensor 32 that detects the discharge pressure of the compressor 21, and a suction temperature sensor 33 that detects the suction temperature of the compressor 21. A discharge temperature sensor 34 for detecting the discharge temperature of the compressor 21 is provided. The outdoor heat exchanger 23 is provided with an outdoor heat exchange temperature sensor 35 that detects the temperature of the refrigerant in the gas-liquid two-phase state. The liquid side pipe of the outdoor heat exchanger 23 is provided with a liquid side temperature sensor 36 for detecting the temperature of the refrigerant in the liquid state. An outdoor air temperature sensor 37 that detects the temperature of the outdoor air in the external space where the outdoor unit 2 is disposed (that is, the outdoor air temperature Ta) is provided on the outdoor air inlet side of the outdoor unit 2. The outdoor unit 2 has an outdoor side control device 38 that controls the operation of each part constituting the outdoor unit 2. The outdoor side control device 38 includes a microcomputer provided to control the outdoor unit 2, an inverter device for controlling the memory and the compressor motor 20, and the like, and the indoor side control device of the indoor unit 4 a. Control signals and the like can be exchanged with 48a.
(2−3)冷媒連絡管
冷媒連絡管6、7は、空気調和装置1を設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、室外ユニット2および室内ユニット4aの設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。
(2-3) Refrigerant communication pipes The refrigerant communication pipes 6 and 7 are refrigerant pipes that are constructed on site when the air conditioner 1 is installed, depending on the installation conditions of the outdoor unit 2 and the indoor unit 4a. Those having various lengths and pipe diameters are used.
(2−4)制御装置
室内ユニット4aを操作するためのリモートコントローラ49aと、室内ユニット4aの室内側制御装置48aと、室外ユニット2の室外側制御装置38とは、有線あるいは無線で結ばれ、空気調和装置1全体の運転制御を行う制御装置8を構成している。制御装置8は、図2に示すように、各種センサ31〜37、45a、46a、47a等の検出信号を受けることができるよう、これらに接続されている。そして、制御装置8は、これらの検出信号に基づいて各種機器および弁20、22、24、26、41a、44aを制御することによって、冷房運転等を行う。
(2-4) Control Device The remote controller 49a for operating the indoor unit 4a, the indoor side control device 48a of the indoor unit 4a, and the outdoor side control device 38 of the outdoor unit 2 are connected by wire or wirelessly, The control apparatus 8 which performs operation control of the air conditioning apparatus 1 whole is comprised. As shown in FIG. 2, the control device 8 is connected to these sensors 31 to 37, 45 a, 46 a, 47 a and the like so as to receive detection signals. And the control apparatus 8 performs air_conditionaing | cooling operation etc. by controlling various apparatuses and valves 20, 22, 24, 26, 41a, 44a based on these detection signals.
また、制御装置8は、マイコンに内蔵されたプログラムの機能部として、起動制御部81、冷房運転制御部82、目標蒸発温度決定部83、省エネ要求設定部84、補正量設定部85、サーモ制御部86、などを有している。   In addition, the control device 8 includes, as function units of a program built in the microcomputer, a startup control unit 81, a cooling operation control unit 82, a target evaporation temperature determination unit 83, an energy saving request setting unit 84, a correction amount setting unit 85, and a thermo control. Part 86, and the like.
(2−4−1)起動制御部
起動制御を行う起動制御部81は、空気調和装置1の起動直後の所定期間、圧縮機21を所定の回転数で駆動する。具体的には、所定期間、インバータ周波数を階段状に上昇させながら、段々と回転数を上げていく。起動制御においては、室内膨張弁41aの開度も段々と大きくなるように制御される。
(2-4-1) Startup Control Unit The startup control unit 81 that performs startup control drives the compressor 21 at a predetermined rotational speed for a predetermined period immediately after the startup of the air conditioning apparatus 1. Specifically, the rotational speed is gradually increased while increasing the inverter frequency stepwise for a predetermined period. In the activation control, the opening degree of the indoor expansion valve 41a is controlled so as to increase gradually.
(2−4−2)冷房運転制御部
冷房運転制御を行う冷房運転制御部82は、室内ユニット4aの室内熱交換器42aにおける冷媒の蒸発温度Teが目標蒸発温度TeSに近づくように、圧縮機21の回転数を調整して、圧縮機21の運転容量を調整する。
(2-4-2) Cooling Operation Control Unit The cooling operation control unit 82 that performs the cooling operation control is configured so that the refrigerant evaporation temperature Te in the indoor heat exchanger 42a of the indoor unit 4a approaches the target evaporation temperature TeS. The operating capacity of the compressor 21 is adjusted by adjusting the rotational speed of the compressor 21.
(2−4−3)目標蒸発温度決定部
目標蒸発温度決定部83は、冷房運転開始時の目標蒸発温度TeSを、すなわち、起動制御から冷房運転制御に切り換わったときの冷房運転初期の目標蒸発温度TeSを、外気温度Taに基づいて決定する。目標蒸発温度決定部83は、上限目標蒸発温度Wを超えない範囲において、且つ、下限目標蒸発温度Qを下回らない範囲において、目標蒸発温度TeSを決定する。具体的には、以下の式1によって目標蒸発温度TeSが決定される。
式1:TeS=−A×Ta+B
但し、
A:係数
B:係数
TeS>下限目標蒸発温度Q(固定値)
TeS<上限目標蒸発温度W(可変値)
上限目標蒸発温度Wは可変値であり、以下の式2によって算出される。
式2:W=C+V
C:変数
V:変数
変数C,Vについては、以下で説明する省エネ要求設定部84、補正量設定部85によって決定される。
(2-4-3) Target Evaporation Temperature Determination Unit The target evaporation temperature determination unit 83 sets the target evaporation temperature TeS at the start of the cooling operation, that is, the target at the initial stage of the cooling operation when switching from the startup control to the cooling operation control. The evaporation temperature TeS is determined based on the outside air temperature Ta. The target evaporation temperature determining unit 83 determines the target evaporation temperature TeS within a range that does not exceed the upper limit target evaporation temperature W and that does not fall below the lower limit target evaporation temperature Q. Specifically, the target evaporation temperature TeS is determined by the following formula 1.
Formula 1: TeS = −A × Ta + B
However,
A: Coefficient B: Coefficient TeS> Lower limit target evaporation temperature Q (fixed value)
TeS <upper limit target evaporation temperature W (variable value)
The upper limit target evaporation temperature W is a variable value and is calculated by the following equation 2.
Formula 2: W = C + V
C: Variable V: Variable The variables C and V are determined by the energy saving request setting unit 84 and the correction amount setting unit 85 described below.
(2−4−4)省エネ要求設定部
省エネ要求設定部84は、リモートコントローラ49aからのユーザーによる設定入力を受け、消費電力量の削減要求度合いを設定する。ここでは、省エネレベルを示す削減要求の度合いとして、「強い省エネ」および「弱い省エネ」のいずれかが設定される。省エネ要求設定部84において「強い省エネ」が選択されると、「弱い省エネ」が選択された場合よりも上記の上限目標蒸発温度Wが1℃上がる。具体的には、上記の上限目標蒸発温度Wの計算式(式2)の変数Cが1だけ大きくなる。すなわち、目標蒸発温度決定部83は、省エネ要求設定部84により設定された消費電力量の削減要求度合いに応じて、上限目標蒸発温度Wを変更することになる。
(2-4-4) Energy Saving Request Setting Unit The energy saving request setting unit 84 receives a setting input by the user from the remote controller 49a, and sets the power consumption reduction request level. Here, either “strong energy saving” or “weak energy saving” is set as the degree of the reduction request indicating the energy saving level. When “strong energy saving” is selected in the energy saving request setting unit 84, the upper limit target evaporation temperature W increases by 1 ° C. than when “weak energy saving” is selected. Specifically, the variable C in the calculation formula (formula 2) for the upper limit target evaporation temperature W is increased by one. That is, the target evaporation temperature determination unit 83 changes the upper limit target evaporation temperature W according to the power consumption reduction request degree set by the energy saving request setting unit 84.
(2−4−5)補正量設定部
補正量設定部85は、上限目標蒸発温度Wの基準値(変数C)に対する補正量を設定する。具体的には、上記の上限目標蒸発温度Wの計算式の変数Vが、補正量として設定される。この設定は、空気調和装置1を据え付けたときに行われる初期設定において、据え付け業者(空気調和装置1の設置者)あるいはユーザーによって行われる。デフォルトの変数Vは0℃であるが、補正量設定部85における設定によって、15℃まで数段階で変数Vを設定することが可能となっている。
(2-4-5) Correction amount setting unit The correction amount setting unit 85 sets a correction amount for the reference value (variable C) of the upper limit target evaporation temperature W. Specifically, the variable V of the calculation formula for the upper limit target evaporation temperature W is set as the correction amount. This setting is performed by an installer (installer of the air conditioner 1) or a user in an initial setting performed when the air conditioner 1 is installed. Although the default variable V is 0 ° C., the variable V can be set in several steps up to 15 ° C. by setting in the correction amount setting unit 85.
サーモ制御部86は、室内ユニット4aにおける室内温度が、室内ユニット4aにおける室内温度の設定温度に達したときに、室内ユニット4aの冷房運転を休止し(室内サーモオフ)、圧縮機21を停止する(室外サーモオフ)。より詳しく説明すると、室内温度の設定温度に対してサーモ温度幅が設定されており、サーモ温度幅を超えて設定温度を下回る室内温度になったときにサーモオフとなる。サーモ温度幅が±0.5℃であって、設定温度が24.0℃であれば、室内温度が23.5℃を下回ったときにサーモオフとなる。一方、室内サーモオフの状態の室内ユニット4aにおける室内温度がサーモ温度幅から外れると、冷房運転を再開する(サーモオン)。なお、サーモオフの状態では、冷媒回路10内の冷媒の流れが止まり、空気調和装置1は、冷房運転の指令は継続しているものの、実質的には、運転がすべて停止された状態となる。   When the indoor temperature in the indoor unit 4a reaches the set temperature of the indoor temperature in the indoor unit 4a, the thermo control unit 86 stops the cooling operation of the indoor unit 4a (indoor thermo-off) and stops the compressor 21 ( Outdoor thermo-off). More specifically, the thermo temperature range is set with respect to the set temperature of the room temperature, and the thermo is turned off when the room temperature becomes lower than the set temperature exceeding the thermo temperature range. If the thermo-temperature range is ± 0.5 ° C. and the set temperature is 24.0 ° C., the thermo-off is performed when the room temperature falls below 23.5 ° C. On the other hand, when the indoor temperature in the indoor unit 4a in the indoor thermo-off state deviates from the thermo-temperature range, the cooling operation is resumed (thermo-on). In the thermo-off state, the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit 10 is stopped, and the air conditioner 1 is substantially in a state where all the operations are stopped although the command for the cooling operation is continued.
なお、室内ユニット4aでは、室内温度が、その室内温度の目標値である設定温度になるように、室内ユニット4aの室内膨張弁41aおよび室内ファンモータ44aが制御される。   In the indoor unit 4a, the indoor expansion valve 41a and the indoor fan motor 44a of the indoor unit 4a are controlled so that the room temperature becomes a set temperature that is a target value of the room temperature.
(3)空気調和装置の動作
(3−1)基本動作
次に、空気調和装置1の冷房運転の基本動作について、図1を用いて説明する。
(3) Operation | movement of an air conditioning apparatus (3-1) Basic operation Next, the basic operation | movement of the cooling operation of the air conditioning apparatus 1 is demonstrated using FIG.
リモートコントローラ49aから冷房運転の指令がなされると、圧縮機21、室外ファン25および室内ファン43aが起動する。上述のように、圧縮機21を所定の回転数で駆動する起動制御が所定期間行われ、その後に冷房運転に移行する。   When a cooling operation command is issued from the remote controller 49a, the compressor 21, the outdoor fan 25, and the indoor fan 43a are activated. As described above, the start-up control for driving the compressor 21 at a predetermined number of revolutions is performed for a predetermined period, and then the cooling operation is performed.
冷房運転において、冷媒回路10内の低圧のガス冷媒は、圧縮機21に吸入されて圧縮され、高圧のガス冷媒となる。この高圧のガス冷媒は、切換機構22を経由して室外熱交換器23に送られる。室外熱交換器23に送られた高圧のガス冷媒は、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器23において、室外ファン25によって供給される室外空気と熱交換を行って冷却される。室外熱交換器23で冷却され凝縮した高圧の液冷媒は、室外膨張弁24および液冷媒連絡管6を経由して、室外ユニット2から室内ユニット4aに送られる。   In the cooling operation, the low-pressure gas refrigerant in the refrigerant circuit 10 is sucked into the compressor 21 and compressed to become a high-pressure gas refrigerant. The high-pressure gas refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger 23 via the switching mechanism 22. The high-pressure gas refrigerant sent to the outdoor heat exchanger 23 is cooled by exchanging heat with outdoor air supplied by the outdoor fan 25 in the outdoor heat exchanger 23 functioning as a refrigerant radiator. The high-pressure liquid refrigerant cooled and condensed by the outdoor heat exchanger 23 is sent from the outdoor unit 2 to the indoor unit 4a via the outdoor expansion valve 24 and the liquid refrigerant communication pipe 6.
室内ユニット4aに送られた高圧の液冷媒は、室内膨張弁41aによって減圧され、低圧の気液二相状態の冷媒となる。この気液二相状態の冷媒は、室内熱交換器42aに送られる。室内熱交換器42aに送られた低圧の気液二相状態の冷媒は、冷媒の蒸発器として機能する室内熱交換器42aにおいて、室内ファン43aによって供給される室内空気と熱交換を行って加熱される。室内熱交換器42aで加熱され蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管7を経由して、室内ユニット4aから室外ユニット2に送られる。   The high-pressure liquid refrigerant sent to the indoor unit 4a is decompressed by the indoor expansion valve 41a, and becomes a low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. This gas-liquid two-phase refrigerant is sent to the indoor heat exchanger 42a. The low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant sent to the indoor heat exchanger 42a is heated by exchanging heat with the indoor air supplied by the indoor fan 43a in the indoor heat exchanger 42a functioning as an evaporator of the refrigerant. Is done. The low-pressure gas refrigerant heated and evaporated by the indoor heat exchanger 42 a is sent from the indoor unit 4 a to the outdoor unit 2 via the gas refrigerant communication pipe 7.
室外ユニット2に送られた低圧のガス冷媒は、切換機構22を経由して、再び、圧縮機21に吸入される。   The low-pressure gas refrigerant sent to the outdoor unit 2 is again sucked into the compressor 21 via the switching mechanism 22.
(3−2)冷房運転制御
冷房運転においては、冷媒回路10における冷媒の蒸発温度Teが目標蒸発温度TeSに近づくように室外ユニット2の空調能力(すなわち、圧縮機21の運転容量)が制御される。また、室内ユニット4aにおける室内温度が、室内ユニット4aにおける室内温度の設定温度に近づくように、室内ユニット4aの室内膨張弁41aおよび室内ファンモータ44aが制御される。なお、室内ユニット4aにおける室内温度の設定温度は、リモートコントローラ49aによって入力、設定される。また、冷房運転制御部82が冷房運転制御を行っているとき、室外ユニット2の空調能力の制御は、制御装置8の室外側制御装置38が担い、室内ユニット4aの制御は、制御装置8の室内側制御装置48aが担う。
(3-2) Cooling Operation Control In the cooling operation, the air conditioning capability of the outdoor unit 2 (that is, the operating capacity of the compressor 21) is controlled so that the refrigerant evaporation temperature Te in the refrigerant circuit 10 approaches the target evaporation temperature TeS. The Further, the indoor expansion valve 41a and the indoor fan motor 44a of the indoor unit 4a are controlled so that the indoor temperature in the indoor unit 4a approaches the set temperature of the indoor temperature in the indoor unit 4a. The set temperature of the indoor temperature in the indoor unit 4a is input and set by the remote controller 49a. Further, when the cooling operation control unit 82 is performing the cooling operation control, the control of the air conditioning capability of the outdoor unit 2 is performed by the outdoor control device 38 of the control device 8, and the control of the indoor unit 4 a is controlled by the control device 8. The indoor side control device 48a takes charge.
冷房運転制御において、冷房運転制御部82は、室内熱交換器42aの出口における冷媒の過熱度が目標過熱度になるように、室内膨張弁41aの開度を制御する。ここで、過熱度は、吸入圧力センサ31によって検出される吸入圧力、および、ガス側温度センサ46aによって検出される室内熱交換器42aのガス側の冷媒の温度から算出される。より具体的には、まず、吸入圧力センサ31から得た吸入圧力を冷媒の飽和温度に換算し、冷媒回路10における蒸発圧力Peに等価な状態量である蒸発温度Teを得る。ここで、蒸発圧力Peとは、冷房運転において、室内膨張弁41aの出口から室内熱交換器42aを経由して圧縮機21の吸入側配管に至るまでの間を流れる低圧の冷媒の圧力を意味している。そして、室内熱交換器42aのガス側の冷媒の温度から蒸発温度Teを差し引くことによって過熱度を得る。   In the cooling operation control, the cooling operation control unit 82 controls the opening degree of the indoor expansion valve 41a so that the superheat degree of the refrigerant at the outlet of the indoor heat exchanger 42a becomes the target superheat degree. Here, the degree of superheat is calculated from the suction pressure detected by the suction pressure sensor 31 and the temperature of the refrigerant on the gas side of the indoor heat exchanger 42a detected by the gas side temperature sensor 46a. More specifically, first, the suction pressure obtained from the suction pressure sensor 31 is converted into the saturation temperature of the refrigerant to obtain the evaporation temperature Te, which is a state quantity equivalent to the evaporation pressure Pe in the refrigerant circuit 10. Here, the evaporation pressure Pe means the pressure of the low-pressure refrigerant that flows between the outlet of the indoor expansion valve 41a and the intake side piping of the compressor 21 through the indoor heat exchanger 42a in the cooling operation. doing. Then, the degree of superheat is obtained by subtracting the evaporation temperature Te from the temperature of the refrigerant on the gas side of the indoor heat exchanger 42a.
また、冷房運転制御において、冷房運転制御部82は、冷媒回路10における上述の蒸発温度Teが目標蒸発温度TeSに近づくように、圧縮機21の運転容量を制御する。ここで、圧縮機21の運転容量の調整は、圧縮機モータ20のインバータ周波数を変更することによって行われる。また、ここでは、制御対象の状態量を蒸発温度Teとしているが、その蒸発温度Teに相当する蒸発圧力Peであってもよい。この場合には、目標蒸発温度TeSに相当する目標蒸発圧力PeSを使用すればよい。すなわち、蒸発圧力Peと蒸発温度Te、および、目標蒸発圧力PeSと目標蒸発温度TeSは、文言自体は異なるが、実質的に同じ状態量を意味している。   In the cooling operation control, the cooling operation control unit 82 controls the operation capacity of the compressor 21 so that the above-described evaporation temperature Te in the refrigerant circuit 10 approaches the target evaporation temperature TeS. Here, the operation capacity of the compressor 21 is adjusted by changing the inverter frequency of the compressor motor 20. Here, the state quantity to be controlled is the evaporation temperature Te, but it may be the evaporation pressure Pe corresponding to the evaporation temperature Te. In this case, a target evaporation pressure PeS corresponding to the target evaporation temperature TeS may be used. That is, the evaporating pressure Pe and the evaporating temperature Te, and the target evaporating pressure PeS and the target evaporating temperature TeS mean substantially the same state quantity, although the words themselves are different.
このように、冷房運転においては、その基本制御として、室内膨張弁41aによる過熱度制御、および、圧縮機21による蒸発温度制御が行われるようになっている。   Thus, in the cooling operation, as the basic control, superheat degree control by the indoor expansion valve 41a and evaporation temperature control by the compressor 21 are performed.
なお、冷房運転制御における目標蒸発温度TeSは、室内ユニット4aにおける室内温度の設定温度や外気温度Taに基づいて、数十秒毎に更新される。具体的には、室内温度の設定温度と外気温度Taとの温度差が大きいほど、目標蒸発温度TeSを低く設定している。これにより、サーモオン/サーモオフの繰り返し頻度の低減を図り、空気調和装置1の省エネ性を向上させているが、室外ユニット2の空調能力が抑制されやすい傾向になっている分だけ、室内温度が設定温度に到達するまでの時間が長くなる傾向になり、快適性が損なわれるおそれがある。上述の省エネ要求設定部84は、主として、この快適性の向上を望むユーザーのために設けられている。   Note that the target evaporation temperature TeS in the cooling operation control is updated every several tens of seconds based on the indoor temperature set temperature and the outside air temperature Ta in the indoor unit 4a. Specifically, the target evaporation temperature TeS is set lower as the temperature difference between the set temperature of the room temperature and the outside air temperature Ta is larger. As a result, the repetition frequency of the thermo-on / thermo-off is reduced and the energy-saving performance of the air conditioner 1 is improved, but the room temperature is set by the amount that the air-conditioning capacity of the outdoor unit 2 tends to be suppressed. There is a tendency that the time until the temperature is reached tends to be long, and the comfort may be impaired. The above-described energy saving request setting unit 84 is provided mainly for users who desire to improve this comfort.
(3−3)冷房運転における初期の目標蒸発温度TeSの決定
次に、図3を参照して、起動制御から冷房運転制御に切り換わったときの目標蒸発温度である初期の目標蒸発温度TeS(以下、初期TeSという。)の決定について説明する。この目標蒸発温度決定部83による初期TeSの決定によって、初期TeSは、図4において太い実線で示すように、外気温度Taに応じて可変する。
(3-3) Determination of Initial Target Evaporation Temperature TeS in Cooling Operation Next, with reference to FIG. 3, an initial target evaporation temperature TeS (a target evaporation temperature when switching from start-up control to cooling operation control) Hereinafter, determination of initial TeS) will be described. By the determination of the initial TeS by the target evaporation temperature determination unit 83, the initial TeS varies according to the outside air temperature Ta as shown by a thick solid line in FIG.
図3に示すように、冷房運転の初期制御では、まず起動制御が終了条件を満たしたか否かが判定される(ステップS11)。例えば、数分の所定期間が経過したという条件を満たすことによって、ステップS11からステップS12に移行する。   As shown in FIG. 3, in the initial control of the cooling operation, it is first determined whether or not the start control satisfies the end condition (step S11). For example, when the condition that a predetermined period of several minutes has passed is satisfied, the process proceeds from step S11 to step S12.
ステップS12では、目標蒸発温度決定部83は、外気温度センサ37から外気温度Taの情報を取得し、その外気温度Taを用いて、上述の式1(TeS=−A×Ta+B)によって仮の目標蒸発温度(以下、仮TeSという。)を算出する。   In step S12, the target evaporating temperature determination unit 83 acquires information on the outside air temperature Ta from the outside air temperature sensor 37, and uses the outside air temperature Ta to calculate a temporary target according to the above-described formula 1 (TeS = −A × Ta + B). An evaporation temperature (hereinafter referred to as temporary TeS) is calculated.
次に、ステップS13において、その仮TeSが下限目標蒸発温度Qを下回っているか否かを、目標蒸発温度決定部83は判定する。下回っている場合、ステップS14に移行し、初期TeSを下限目標蒸発温度Qに決定する(初期TeS=Q)。   Next, in step S13, the target evaporation temperature determination unit 83 determines whether or not the temporary TeS is below the lower limit target evaporation temperature Q. If it is lower, the process proceeds to step S14, and the initial TeS is determined as the lower limit target evaporation temperature Q (initial TeS = Q).
ステップS13において仮TeSが下限目標蒸発温度Q以上であれば、目標蒸発温度決定部83は、ステップS15に移行し、省エネ要求設定部84における消費電力量の削減要求度合いの設定に基づく変数Cの値を取得するとともに、補正量設定部85において設定された補正量である変数Vの値を取得する。そして、これらの変数C,Vの値に基づいて、上述の式2(W=C+V)によって、上限目標蒸発温度Wを算出する。   If the temporary TeS is equal to or higher than the lower limit target evaporation temperature Q in step S13, the target evaporation temperature determination unit 83 proceeds to step S15, and the variable C based on the setting of the reduction request degree of the power consumption amount in the energy saving request setting unit 84 While acquiring a value, the value of the variable V which is the correction amount set in the correction amount setting part 85 is acquired. Then, based on the values of these variables C and V, the upper limit target evaporation temperature W is calculated by the above-described equation 2 (W = C + V).
次に、ステップS16では、目標蒸発温度決定部83は、ステップS12で算出した仮TeSが上限目標蒸発温度Wを超えているか否かを判定する。仮TeSが上限目標蒸発温度Wを超えている場合、ステップS17に移行し、初期TeSを上限目標蒸発温度Wに決定する(初期TeS=W)。   Next, in step S16, the target evaporation temperature determining unit 83 determines whether or not the temporary TeS calculated in step S12 exceeds the upper limit target evaporation temperature W. When the temporary TeS exceeds the upper limit target evaporation temperature W, the process proceeds to step S17, and the initial TeS is determined as the upper limit target evaporation temperature W (initial TeS = W).
ステップS16において仮TeSが上限目標蒸発温度W以下であれば、目標蒸発温度決定部83は、ステップS18に移行し、仮TeSの値を初期TeSにする。すなわち、仮TeSの値が下限目標蒸発温度Qから上限目標蒸発温度Wまでの範囲にあれば、外気温度Taに基づいて算出された仮TeSが、初期TeSとなる。   If the temporary TeS is equal to or lower than the upper limit target evaporation temperature W in step S16, the target evaporation temperature determining unit 83 proceeds to step S18 and sets the value of temporary TeS to initial TeS. That is, if the value of the temporary TeS is in the range from the lower limit target evaporation temperature Q to the upper limit target evaporation temperature W, the temporary TeS calculated based on the outside air temperature Ta becomes the initial TeS.
ステップS14、ステップS17、あるいはステップS18で決定された初期TeSに、冷媒の蒸発温度Teが近づくように、ステップS19では、冷房運転制御部82が、圧縮機21のインバータ周波数の調整を開始する。   In step S19, the cooling operation control unit 82 starts adjusting the inverter frequency of the compressor 21 so that the refrigerant evaporation temperature Te approaches the initial TeS determined in step S14, step S17, or step S18.
その後、上述のように、冷房運転制御部82は、室内ユニット4aにおける室内温度の設定温度や外気温度Taに基づいて目標蒸発温度TeSを数十秒毎に更新し、その目標蒸発温度TeSに冷媒の蒸発温度Teが近づくように、圧縮機21のインバータ周波数の調整を行い続ける。   Thereafter, as described above, the cooling operation control unit 82 updates the target evaporation temperature TeS every several tens of seconds based on the set temperature of the indoor temperature in the indoor unit 4a and the outside air temperature Ta, and supplies the refrigerant to the target evaporation temperature TeS. The inverter frequency of the compressor 21 is continuously adjusted so that the evaporating temperature Te approaches.
(4)特徴
(4−1)
本発明に係る空気調和装置1では、起動直後、起動制御部81による起動制御が行われ、圧縮機21が所定の回転数で駆動される。その後、起動制御が終わると冷房運転制御に切り換わるが、そのときの目標蒸発温度TeS(初期TeS)は、目標蒸発温度決定部83によって外気温度Taに基づいて決定される。具体的には、外気温度Taの低下に応じて冷房能力が大きくなる傾向に鑑み、外気温度Taが小さくなるほど初期TeSが小さくなるように、上述の式1(TeS=−A×Ta+B)によって初期TeSが算出される。
(4) Features (4-1)
In the air conditioning apparatus 1 according to the present invention, immediately after startup, startup control by the startup control unit 81 is performed, and the compressor 21 is driven at a predetermined rotational speed. Thereafter, when the start-up control ends, the operation mode is switched to the cooling operation control. The target evaporation temperature TeS (initial TeS) at that time is determined by the target evaporation temperature determination unit 83 based on the outside air temperature Ta. Specifically, in view of the tendency of the cooling capacity to increase as the outside air temperature Ta decreases, the initial equation (TeS = −A × Ta + B) is initially set so that the initial TeS decreases as the outside air temperature Ta decreases. TeS is calculated.
このため、例えば寒冷地に空気調和装置1が設置され、外気温度Taが低い状態で冷房運転が行われる場合にも、冷房運転開始時の目標蒸発温度である初期TeSを高く決定することができる。これにより、外気温度Taが高いときよりも外気温度Taが低いときのほうが、冷房運転開始時の初期TeSが高くなるようになり、冷房運転開始後すぐに空気調和装置1がサーモオフするといった不具合が抑制されている。   For this reason, for example, even when the air conditioner 1 is installed in a cold region and the cooling operation is performed with the outside air temperature Ta being low, the initial TeS that is the target evaporation temperature at the start of the cooling operation can be determined high. . As a result, when the outside air temperature Ta is lower than when the outside air temperature Ta is high, the initial TeS at the start of the cooling operation becomes higher, and the air conditioner 1 is thermo-off immediately after the start of the cooling operation. It is suppressed.
また、この空気調和装置1では、初期TeSが、ユーザーや設置者が省エネ要求設定部84あるいは補正量設定部85で設定した設定値に基づく上限目標蒸発温度Wを超えない範囲において決定される。仮に、上限目標蒸発温度Wが固定の値、例えば8℃であったとすると、外気温度Taが非常に低い地域に空気調和装置1が設置され冷房能力が過多になる場合においても、初期TeSは8℃で上限となってしまい、冷房運転開始後しばらくして空気調和装置1がサーモオフとなる可能性が高い。   Further, in this air conditioner 1, the initial TeS is determined in a range that does not exceed the upper limit target evaporation temperature W based on the setting value set by the user or the installer using the energy saving request setting unit 84 or the correction amount setting unit 85. If the upper limit target evaporation temperature W is a fixed value, for example, 8 ° C., the initial TeS is 8 even when the air conditioner 1 is installed in an area where the outside air temperature Ta is very low and the cooling capacity is excessive. There is an upper limit at 0 ° C., and it is highly likely that the air conditioner 1 is thermo-off after a while after the start of the cooling operation.
しかし、この空気調和装置1では、省エネ要求設定部84や補正量設定部85が設けられており、設置環境に応じて上限目標蒸発温度Wを変更することができる。これにより、冷房運転開始後すぐに空気調和装置1がサーモオフする不具合が、より抑制されている。   However, in the air conditioner 1, the energy saving request setting unit 84 and the correction amount setting unit 85 are provided, and the upper limit target evaporation temperature W can be changed according to the installation environment. Thereby, the malfunction that the air conditioning apparatus 1 thermo-offs immediately after the air_conditionaing | cooling operation start is suppressed more.
(4−2)
本発明に係る空気調和装置1では、冷房運転において、基本的に、室内ユニット4aの設定温度と外気温度Taとの温度差が大きいほど目標蒸発温度TeSを低く設定している。このような目標蒸発温度TeSの調整を行うと、室内ユニット4aからの空調能力の要求が小さい場合(設定温度が高い場合)には、目標蒸発温度TeSが高くなるため、室外ユニット2の空調能力の過多が抑制されることになる。これにより、室内ユニット4aや圧縮機21の運転/停止、すなわち、空気調和装置1のサーモオン/サーモオフの繰り返し頻度の低減を図り、省エネ性を向上させている。
(4-2)
In the air conditioner 1 according to the present invention, in the cooling operation, the target evaporation temperature TeS is basically set lower as the temperature difference between the set temperature of the indoor unit 4a and the outside air temperature Ta is larger. When such adjustment of the target evaporation temperature TeS is performed, the target evaporation temperature TeS increases when the demand for the air conditioning capacity from the indoor unit 4a is small (when the set temperature is high). Excessive amount is suppressed. Thereby, the operation / stop of the indoor unit 4a and the compressor 21, that is, the repetition frequency of the thermo-on / thermo-off of the air conditioner 1, is reduced, and the energy saving is improved.
しかし、その一方で、室外ユニット2の空調能力が抑制されやすい傾向になっている分だけ、室内温度が設定温度に到達するまでの時間が長くなる傾向になり、快適性が損なわれるおそれがある。   However, on the other hand, as the air conditioning capacity of the outdoor unit 2 tends to be suppressed, the time until the room temperature reaches the set temperature tends to be longer, and the comfort may be impaired. .
このように、目標蒸発温度TeSを空調負荷に応じて調整するだけでは、省エネ性を優先するユーザーには満足が得られるものの、快適性を優先するユーザーには満足が得られにくくなるため、空気調和装置1では、省エネ要求設定部84を設けている。ユーザーは、リモートコントローラ49aから、「強い省エネ」および「弱い省エネ」のいずれかを選択することができる。ここで快適性を優先するユーザーが「弱い省エネ」を選択すれば、「強い省エネ」が選択された場合よりも上限目標蒸発温度Wが1℃下がり、快適性を向上させることができる。そして、省エネ要求設定部84において「強い省エネ」が設定されると、上限目標蒸発温度Wが高くなり、消費電力量を減らすことができるとともに、冷房運転開始後のサーモオフの頻度を更に減らすことができる。   As described above, only adjusting the target evaporation temperature TeS according to the air conditioning load can satisfy the user who prioritizes energy saving, but it is difficult to satisfy the user who prioritizes comfort. In the harmony device 1, an energy saving request setting unit 84 is provided. The user can select either “strong energy saving” or “weak energy saving” from the remote controller 49a. If the user who gives priority to comfort selects “weak energy saving”, the upper limit target evaporating temperature W is lowered by 1 ° C. compared to the case where “strong energy saving” is selected, and comfort can be improved. When “strong energy saving” is set in the energy saving request setting unit 84, the upper limit target evaporation temperature W becomes higher, the power consumption can be reduced, and the frequency of thermo-off after the start of the cooling operation can be further reduced. it can.
(4−3)
本発明に係る空気調和装置1では、上限目標蒸発温度Wを大きく変えることを可能にするために、補正量設定部85を設けている。ユーザーあるいは空気調和装置1の設置者は、上限目標蒸発温度Wの基準値(変数C)に対する補正量である変数Vを入力設定することができる。そして、目標蒸発温度決定部83は、補正量設定部85により設定された補正量(変数V)に応じて、上記の式2(W=C+V)によって上限目標蒸発温度Wを算出する。
(4-3)
In the air conditioning apparatus 1 according to the present invention, a correction amount setting unit 85 is provided in order to make it possible to greatly change the upper limit target evaporation temperature W. The user or the installer of the air conditioner 1 can input and set a variable V that is a correction amount with respect to the reference value (variable C) of the upper limit target evaporation temperature W. Then, the target evaporation temperature determination unit 83 calculates the upper limit target evaporation temperature W according to the above equation 2 (W = C + V) according to the correction amount (variable V) set by the correction amount setting unit 85.
このため、空気調和装置1のユーザー等は、設置場所の温熱環境や電気料金などに応じて、補正量である変数Vを決めて設定入力することができる。そして、この補正量に応じて上限目標蒸発温度Wが変更されることで、空気調和装置1のサーモオフ頻度の抑制や電気代の節約といった効果を得ることができる。   For this reason, the user of the air conditioning apparatus 1 can determine and input the variable V, which is a correction amount, according to the thermal environment of the installation location, the electricity charge, and the like. And by changing the upper limit target evaporation temperature W according to this correction amount, effects such as suppression of the thermo-off frequency of the air-conditioning apparatus 1 and saving of electricity bills can be obtained.
(4−4)
本発明に係る空気調和装置1では、上限目標蒸発温度Wに加えて、下限目標蒸発温度Qも制御装置8のメモリ内に保持しており、これらにより確定される温度範囲(Q以上W以下)において目標蒸発温度TeSが決定されている。これにより、冷房運転初期の目標蒸発温度TeSである初期TeSが下限目標蒸発温度Qを下回ることがなくなり(図3のステップS13,S14参照)、室内熱交換器42aが凍結するといった不具合を抑制することができている。
(4-4)
In the air conditioner 1 according to the present invention, in addition to the upper limit target evaporation temperature W, the lower limit target evaporation temperature Q is also held in the memory of the control device 8, and a temperature range determined by these (Q or more and W or less). The target evaporation temperature TeS is determined in FIG. As a result, the initial TeS, which is the target evaporation temperature TeS at the initial stage of the cooling operation, does not fall below the lower limit target evaporation temperature Q (see steps S13 and S14 in FIG. 3), and the inconvenience that the indoor heat exchanger 42a is frozen is suppressed. Is able to.
(5)変形例
(5−1)変形例1A
上記の実施形態では、1つの室外ユニット2と1つの室内ユニット4aとから成る空気調和装置1に本発明を適用した例を説明したが、1つの室外ユニットに複数の室内ユニットが接続されるマルチ型の空気調和装置に本発明を適用することもできる。
(5) Modification (5-1) Modification 1A
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the air conditioner 1 including one outdoor unit 2 and one indoor unit 4a has been described. However, a multi-unit in which a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit. The present invention can also be applied to a type of air conditioner.
また、上記の実施形態では、冷房専用の装置として空気調和装置1を説明しているが、冷房、暖房を切り換えることができる空気調和装置1においても本発明の適用は可能である。   In the above embodiment, the air conditioner 1 is described as an apparatus dedicated to cooling. However, the present invention can also be applied to the air conditioner 1 that can switch between cooling and heating.
(5−2)変形例1B
上記の実施形態では、外気温度Taに基づいて、下限目標蒸発温度Qから上限目標蒸発温度Wまでの範囲内で初期TeSを決定している。
(5-2) Modification 1B
In the above embodiment, the initial TeS is determined within the range from the lower limit target evaporation temperature Q to the upper limit target evaporation temperature W based on the outside air temperature Ta.
しかし、上限目標蒸発温度Wに加えて、室内ユニット4aにおける室内温度の設定温度に基づく第2の上限目標蒸発温度を設け、それら2つの上限目標蒸発温度を超えないように、起動制御から冷房運転制御に切り換わったときの初期TeSを決定してもよい。この場合には、空気調和装置1のユーザーの快適性がより向上することになる。   However, in addition to the upper limit target evaporation temperature W, a second upper limit target evaporation temperature based on the set temperature of the indoor temperature in the indoor unit 4a is provided, and from the start control to the cooling operation so as not to exceed these two upper limit target evaporation temperatures The initial TeS when switching to control may be determined. In this case, the comfort of the user of the air conditioning apparatus 1 is further improved.
(5−3)変形例1C
上記の実施形態では、目標蒸発温度決定部83が、起動制御の直後に初期TeSを決定しているが、その決定タイミングはもっと早くても構わない。すなわち、目標蒸発温度決定部83は、起動制御中に初期TeSを決定してもよい。
(5-3) Modification 1C
In the above embodiment, the target evaporation temperature determining unit 83 determines the initial TeS immediately after the start control, but the determination timing may be earlier. That is, the target evaporation temperature determination unit 83 may determine the initial TeS during the startup control.
(5−4)変形例1D
上記の実施形態では、室外ユニット2に外気温度センサ37を設け、外気温度Taを取得している。しかし、空気調和装置1が長く停止した後であれば、目標蒸発温度決定部83は、外気温度Taを、室外熱交換器23に設けられた室外熱交温度センサ35から起動直後に取得することができる。すなわち、外気温度センサ37は必須の構成要素ではなく、室外熱交温度センサ35あるいは吸入温度センサ33があれば、外気温度Taを取得することができる。
(5-4) Modification 1D
In the above embodiment, the outdoor unit 2 is provided with the outdoor temperature sensor 37 to acquire the outdoor temperature Ta. However, if the air conditioning apparatus 1 has been stopped for a long time, the target evaporation temperature determination unit 83 acquires the outdoor air temperature Ta from the outdoor heat exchanger temperature sensor 35 provided in the outdoor heat exchanger 23 immediately after startup. Can do. That is, the outside temperature sensor 37 is not an essential component, and the outside temperature Ta can be obtained if the outdoor heat exchange temperature sensor 35 or the suction temperature sensor 33 is provided.
1 空気調和装置
21 圧縮機
81 起動制御部
82 冷房運転制御部
83 目標蒸発温度決定部
84 省エネ要求設定部
85 補正量設定部
Ta 外気温度
Te 蒸発温度
TeS 目標蒸発温度
Q 下限目標蒸発温度
W 上限目標蒸発温度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioning apparatus 21 Compressor 81 Start-up control part 82 Cooling operation control part 83 Target evaporation temperature determination part 84 Energy saving requirement setting part 85 Correction amount setting part Ta Outside air temperature Te Evaporation temperature TeS Target evaporation temperature Q Lower limit target evaporation temperature W Upper limit target Evaporation temperature
特開2002−147823号公報JP 2002-147823 A

Claims (4)

  1. 目標蒸発温度(TeS)に冷媒の蒸発温度(Te)が近づくように、圧縮機(21)の回転数を調整する、冷房運転制御を行う、冷房運転制御部(82)と、
    起動直後の所定期間、圧縮機を所定の回転数で駆動する、起動制御を行う、起動制御部(81)と、
    前記起動制御から前記冷房運転制御に切り換わったときの前記目標蒸発温度(初期TeS)を、外気温度(Ta)に基づいて決定する、目標蒸発温度決定部(83)と、
    を備え、
    前記目標蒸発温度決定部(83)は、据え付け時に据え付け業者あるいはユーザーによって行われる初期設定において決定される第1の変数(V)に基づいて上限目標蒸発温度(W)を算出し、前記上限目標蒸発温度(W)を超えない範囲において、前記目標蒸発温度を決定する、
    空気調和装置(1)。
    A cooling operation control unit (82) that adjusts the rotation speed of the compressor (21) so that the refrigerant evaporation temperature (Te) approaches the target evaporation temperature (TeS), performs cooling operation control, and
    An activation control unit (81) for performing activation control for driving the compressor at a predetermined rotational speed for a predetermined period immediately after activation;
    A target evaporation temperature determining unit (83) for determining the target evaporation temperature (initial TeS) when the activation control is switched to the cooling operation control based on the outside air temperature (Ta);
    With
    The target evaporation temperature determining unit (83) calculates an upper limit target evaporation temperature (W) based on a first variable (V) determined in an initial setting performed by an installation contractor or a user at the time of installation, and the upper limit target Determining the target evaporation temperature within a range not exceeding the evaporation temperature (W);
    Air conditioner (1).
  2. リモートコントローラ(49a)と、
    前記リモートコントローラからのユーザーによる入力を受けて、エネルギー消費量の削減要求度合いを設定する省エネ要求設定部(84)と、
    をさらに備え、
    前記目標蒸発温度決定部(83)は、前記第1の変数(V)だけではなく、前記省エネ要求設定部(84)により設定された前記エネルギー消費量の削減要求度合いに応じて決定される第2の変数(C)に更に基づいて、前記上限目標蒸発温度を算出する、
    請求項1に記載の空気調和装置(1)。
    A remote controller (49a);
    An energy-saving request setting unit (84) that receives an input from a user from the remote controller and sets a degree of request for reduction of energy consumption ;
    Further comprising
    The target evaporating temperature determining unit (83) is determined not only according to the first variable (V) but also according to the degree of energy consumption reduction request set by the energy saving request setting unit (84) . Further calculating the upper limit target evaporation temperature based on the variable (C) of 2 ;
    The air conditioner (1) according to claim 1.
  3. 前記第1の変数(V)の設定幅が、前記第2の変数(C)の設定幅よりも大きい、  A set width of the first variable (V) is larger than a set width of the second variable (C);
    請求項2に記載の空気調和装置(1)。The air conditioner (1) according to claim 2.
  4. 前記目標蒸発温度決定部(83)は、所定の下限目標蒸発温度(Q)から前記上限目標蒸発温度(W)までの範囲において、前記目標蒸発温度を決定する、
    請求項1から3のいずれかに記載の空気調和装置(1)。
    The target evaporation temperature determining unit (83) determines the target evaporation temperature in a range from a predetermined lower limit target evaporation temperature (Q) to the upper limit target evaporation temperature (W).
    The air conditioner (1) according to any one of claims 1 to 3.
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