JP6405700B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は空気調和装置に係り、特に、低外気温度における圧縮機起動時の制御に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner, and more particularly to control at the time of starting a compressor at a low outside air temperature.
低外気温度（例えば、０℃以下）で空気調和装置を長時間停止していると、圧縮機内の潤滑油に冷媒が多く溶け込んだ状態となる。このような状態で圧縮機を起動させると、潤滑油が冷媒によって希釈されて粘度が低下しているため、潤滑不良となって圧縮機摺動部の故障を招く。また、起動直後は、圧縮機内の圧縮室から吐出された高温のガス冷媒は外気によって冷やされた圧縮機容器と熱交換し、圧縮機容器内で凝縮してしまう。圧縮機容器内で凝縮し潤滑油に混ざり込んだ液冷媒は、圧縮機から吐出される際に潤滑油とともに吐出されるため、圧縮機内の潤滑油量が低下してしまう。 When the air conditioner is stopped for a long time at a low outside air temperature (for example, 0 ° C. or lower), a large amount of refrigerant is dissolved in the lubricating oil in the compressor. When the compressor is started in such a state, the lubricating oil is diluted with the refrigerant and the viscosity is lowered, so that the lubrication is poor and the compressor sliding portion is broken. Moreover, immediately after starting, the high-temperature gas refrigerant discharged from the compression chamber in the compressor exchanges heat with the compressor container cooled by the outside air, and condenses in the compressor container. Since the liquid refrigerant condensed in the compressor container and mixed in the lubricating oil is discharged together with the lubricating oil when discharged from the compressor, the amount of lubricating oil in the compressor is reduced.
また、圧縮機から吐出される潤滑油の量は、圧縮機回転数の増加とともに増加する。そのため、従来は圧縮機の起動時に圧縮機の回転数を目標とする回転数まで段階的に引き上げる制御が行われている（例えば、特許文献１）。 Further, the amount of lubricating oil discharged from the compressor increases as the compressor speed increases. For this reason, conventionally, when the compressor is started, control is performed to gradually increase the rotational speed of the compressor to a target rotational speed (for example, Patent Document 1).
一方、暖房運転起動時は、室内機吹出口から冷風が吹出されてユーザが肌寒く感じるのを防止するため、室内機に内蔵される室内熱交換器が所定の温度に達するまで室内ファンを低回転で運転させている（冷風防止モード）。室内熱交換器が所定の温度となったら、冷風防止モードを解除し、室内ファンの回転数を上昇させている。この時、室内ファンの回転数が上昇すると、室内熱交換器における熱交換量が増大する。暖房運転時は室内熱交換器は凝縮器として機能しており、室内熱交換器における熱交換量が増大すると凝縮液化が活発になる。室内熱交換器で凝縮液化が活発になることで、高圧側（圧縮機出口から膨張弁入口）の圧力が低下又は停滞する。 On the other hand, when the heating operation is started, the indoor fan is rotated at a low speed until the indoor heat exchanger built in the indoor unit reaches a predetermined temperature in order to prevent cold air from being blown from the indoor unit outlet and causing the user to feel chilly. (Cooling air prevention mode). When the indoor heat exchanger reaches a predetermined temperature, the cool air prevention mode is canceled and the rotational speed of the indoor fan is increased. At this time, when the rotational speed of the indoor fan increases, the amount of heat exchange in the indoor heat exchanger increases. During the heating operation, the indoor heat exchanger functions as a condenser, and when the amount of heat exchange in the indoor heat exchanger increases, condensation liquefaction becomes active. As condensation liquefaction becomes active in the indoor heat exchanger, the pressure on the high pressure side (from the compressor outlet to the expansion valve inlet) decreases or stagnates.
冷媒回路における高圧側の圧力が低下若しくは停滞すると、圧縮機内の潤滑油に溶け込んでいた冷媒が急激に蒸発（オイルフォーミング）し、圧縮機内から潤滑油とともに冷媒回路へ吐出される。その結果、圧縮機内の潤滑油量が低下する。 When the pressure on the high pressure side in the refrigerant circuit decreases or stagnates, the refrigerant dissolved in the lubricating oil in the compressor rapidly evaporates (oil forming) and is discharged from the compressor together with the lubricating oil to the refrigerant circuit. As a result, the amount of lubricating oil in the compressor decreases.
冷風防止の解除条件は、室内熱交換器温度が所定値以上となったときである。室内熱交換器温度が所定値以上となるタイミングと、圧縮機の回転数が上昇するタイミングが重なる場合がある。この場合、圧縮機から吐出される潤滑油の量が増大し、圧縮機内の潤滑油が規定量以下となる可能性があった。 The condition for canceling the cold air prevention is when the indoor heat exchanger temperature becomes equal to or higher than a predetermined value. The timing at which the indoor heat exchanger temperature becomes equal to or higher than a predetermined value may overlap with the timing at which the rotation speed of the compressor increases. In this case, there is a possibility that the amount of lubricating oil discharged from the compressor increases, and the lubricating oil in the compressor becomes less than a specified amount.
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、低外気温度下での圧縮機の起動時において、圧縮機の回転数上昇のタイミングと冷風防止モードの解除のタイミングとをずらすことで、圧縮機から吐出される潤滑油の量を低減させる空気調和装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and at the time of starting the compressor at a low outside air temperature, the timing of increasing the rotational speed of the compressor and the timing of releasing the cool air prevention mode are shifted. Thus, an object of the present invention is to provide an air conditioner that reduces the amount of lubricating oil discharged from the compressor.
本発明の空気調和装置は、圧縮機と、室内熱交換器と、室内ファンとを有する空気調和装置であって、前記室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段と、前記圧縮機および室内ファンを制御する制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記室内ファンの回転数を所定の回転数で保持する冷風防止モードと、前記圧縮機の回転数を現在の回転数で所定時間保持する油吐出抑制モードと、を有し、前記冷風防止モードによる運転は、前記室内熱交換器温度検出手段によって検出された前記室内熱交換器の温度が所定温度以下であることを条件として開始し、前記室内熱交換器温度検出手段によって検出された前記室内熱交換器の温度が所定温度を上回っていることを条件として解除し、前記油吐出抑制モードによる運転は、前記冷風防止モードによる運転中であって前記室内熱交換器の温度が前記所定温度を上回っていることを条件として開始することを特徴としている。 The air conditioner of the present invention is an air conditioner having a compressor, an indoor heat exchanger, and an indoor fan, the indoor heat exchanger temperature detecting means for detecting the temperature of the indoor heat exchanger, Control means for controlling the compressor and the indoor fan, wherein the control means keeps the rotational speed of the indoor fan at a predetermined rotational speed and the current rotational speed of the compressor. The oil discharge suppression mode is maintained for a predetermined period of time, and the operation in the cold wind prevention mode is such that the temperature of the indoor heat exchanger detected by the indoor heat exchanger temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined temperature. Is started under the condition that the temperature of the indoor heat exchanger detected by the indoor heat exchanger temperature detecting means exceeds a predetermined temperature, and the operation in the oil discharge suppression mode is performed before Temperature of the indoor heat exchanger even during the operation in the cool air prevention mode is characterized by initiating a condition that exceeds the predetermined temperature.
また、好ましくは、請求項１に記載の空気調和装置において、外気温度を検出する外気温検出手段を備え、前記油吐出抑制モードによる運転を開始する条件として、前記外気温検出手段によって検出された外気温度が所定値以下であることを加える。
Preferably, the air conditioner according to
また、好ましくは、請求項１ないし２に記載の空気調和装置において、室内温度を検出する室温検出手段を備え、前記油吐出抑制モードによる運転を開始する条件として、前記室内熱交換器の温度が前記所定温度を上回ったときの、前記室内熱交換器温度検出手段によって検出された室内熱交換器温度Ｔｃと、室温検出手段によって検出された室内温度Ｔｉとの差ΔＴ（＝Ｔｃ−Ｔｉ）が所定値以上であることを加える。 Preferably, the air conditioner according to claim 1 or 2, further comprising room temperature detecting means for detecting a room temperature, wherein the temperature of the indoor heat exchanger is set as a condition for starting operation in the oil discharge suppression mode. A difference ΔT (= Tc−Ti) between the indoor heat exchanger temperature Tc detected by the indoor heat exchanger temperature detecting means and the indoor temperature Ti detected by the room temperature detecting means when the predetermined temperature is exceeded. It adds that it is more than a predetermined value.
本発明によれば、圧縮機の起動時において、圧縮機の回転数上昇のタイミングと冷風防止モードの解除のタイミングとをずらす制御を行うことで、圧縮機から吐出される潤滑油の量を低減させることができる。 According to the present invention, at the time of starting the compressor, the amount of lubricating oil discharged from the compressor is reduced by controlling the timing of increasing the rotational speed of the compressor and the timing of releasing the cool air prevention mode. Can be made.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
図１（Ａ）に示すように、本実施例における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室外機２に液管４およびガス管５で接続された室内機３とを備えている。詳細には、液管４は、一端が室外機２の閉鎖弁２５に、他端が室内機３の液管接続部３４に接続されている。また、ガス管５は、一端が室外機２の閉鎖弁２６に、他端が室内機３のガス管接続部３５に接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が構成されている。
As shown in FIG. 1A, an
まずは、室外機２について説明する。室外機２は、圧縮機２０と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、液管４の一端が接続された閉鎖弁２５と、ガス管５の一端が接続された閉鎖弁２６と、アキュムレータ２１と、室外ファン２４とを備えている。そして、室外ファン２４を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを構成している。
First, the outdoor unit 2 will be described. The outdoor unit 2 includes a
圧縮機２０は、図示しないインバータにより回転数が制御されるモータ２０１によって駆動されることで、運転能力を可変できる能力可変型圧縮機である。圧縮機２０の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａに吐出管６１で接続されており、また、圧縮機２０の冷媒吸入側は、アキュムレータ２１の冷媒流出側に吸入管６６で接続されている。
The
四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２０の冷媒吐出側に吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、アキュムレータ２１の冷媒流入側と冷媒配管６５で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。
The four-
室外熱交換器２３は、冷媒と、後述する室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気とを熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂに冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は室外機液管６３で閉鎖弁２５に接続されている。
The
膨張弁２７は、室外機液管６３に設けられている。膨張弁２７は電子膨張弁である。膨張弁２７の開度制御の詳細な説明は、後述する。
The
室外ファン２４は樹脂材で形成されており、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２４は、図示しないファンモータによって回転することで図示しない吸込口から室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を図示しない吹出口から室外機２の外部へ放出する。
The
アキュムレータ２１は、上述したように、冷媒流入側が四方弁２２のポートｃと冷媒配管６５で接続され、冷媒流出側が圧縮機２０の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。アキュムレータ２１は、冷媒配管６５からアキュムレータ２１内部に流入した冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離してガス冷媒のみを圧縮機２０に吸入させる。
As described above, in the
以上説明した構成の他に、室外機２には各種のセンサが設けられている。図１（Ａ）に示すように、吐出管６１には、圧縮機２０から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７３が設けられている。
In addition to the configuration described above, the outdoor unit 2 is provided with various sensors. As shown in FIG. 1A, the
室外熱交換器２３には、室外熱交換器２３から流出、または、室外熱交換器２３に流入する冷媒の温度を検知するための室外熱交換器温度センサ７５が設けられている。そして、室外機２の図示しない吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７６が備えられている。
The
また、室外機２には、室外機制御手段１００が備えられている。室外機制御手段１００は、室外機２の図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図１（Ｂ）に示すように、室外機制御手段１００は、ＣＰＵ１１０と、記憶部１２０と、通信部１３０と、検出値入力部１４０と、圧縮機制御部１５０とを備えている。
Further, the outdoor unit 2 is provided with an outdoor unit control means 100. The outdoor unit control means 100 is mounted on a control board stored in an electrical component box (not shown) of the outdoor unit 2. As shown in FIG. 1B, the outdoor unit control means 100 includes a
記憶部１２０は、ＲＯＭやＲＡＭで構成されており、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機２０や室外ファン２４の制御状態等を記憶している。通信部１３０は、室内機３との通信を行うためのインターフェイスである。検出値入力部１４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ１１０に出力する。圧縮機制御部１５０は、圧縮機に後述する圧縮機起動制御等を行う。
The
ＣＰＵ１１０は、前述した室外機２の各種センサでの検出結果を検出値入力部１４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ１１０は、室内機３から送信される制御信号を通信部１３０を介して取り込む。また、ＣＰＵ１１０は、取り込んだ制御信号に基づいて、圧縮機２０や室外ファン２４の駆動制御を行う。さらには、ＣＰＵ１１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、四方弁２２の切り換え制御を行う。
The
次に、図１（Ａ）を用いて、室内機３について説明する。室内機３は、室内熱交換器３１と、液管４の他端が接続された液管接続部３４と、ガス管５の他端が接続されたガス管接続部３５と、室内ファン３３とを備えている。そして、室内ファン３３を除くこれら各装置が以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを構成している。
Next, the indoor unit 3 will be described with reference to FIG. The indoor unit 3 includes an
室内熱交換器３１は、冷媒と後述する室内ファン３３により図示しない吸込口から室内機３の内部に取り込まれた室内空気とを熱交換させるものであり、一方の冷媒出入口が液管接続部３４に室内機液管６８で接続され、他方の冷媒出入口がガス管接続部３５に室内機ガス管６９で接続されている。室内熱交換器３１は、室内機３が冷房運転を行う場合は蒸発器として機能し、室内機３が暖房運転を行う場合は凝縮器として機能する。尚、液管接続部３４やガス管接続部３５では、各冷媒配管が溶接やフレアナット等により接続されている。
The
室内ファン３３は樹脂材で形成されており、室内熱交換器３１の近傍に配置されている。室内ファン３１は、図示しないファンモータによって回転することで、図示しない吸込口から室内機３の内部に室内空気を取り込み、室内熱交換器３１において冷媒と熱交換した室内空気を図示しない吹出口から室内へ吹き出す。
The
以上説明した構成の他に、室内機３には各種のセンサが設けられている。室内熱交換器３１には、室内熱交換器３１を通過する冷媒の温度を検出する室内熱交換器温度センサ７８が設けられている。そして、室内機３の図示しない吸込口付近には、室内機３の内部に流入する室内空気の温度、すなわち室内温度を検出する室内温度センサ７９が備えられている。
In addition to the configuration described above, the indoor unit 3 is provided with various sensors. The
次に、本実施形態における空気調和機１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図１（Ａ）を用いて説明する。尚、以下の説明では、室内機３が暖房運転を行う場合について説明し、冷房運転を行う場合については詳細な説明を省略する。また、図１（Ａ）における矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。
Next, the flow of the refrigerant and the operation of each part in the
図１（Ａ）に示すように、室内機３が暖房運転を行う場合、室外機制御手段１００は、四方弁２２を実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄとが連通するよう、また、ポートｂとポートｃとが連通するよう、切り換える。これにより、室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに、室内熱交換器３１が凝縮器として機能する。
As shown in FIG. 1 (A), when the indoor unit 3 performs a heating operation, the outdoor unit control means 100 is in a state where the four-
圧縮機２０から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４を流れて閉鎖弁２６を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れた冷媒はガス管接続部３５を介して室内機３の室内機ガス管６９に流入する。室内機ガス管６９を流れる冷媒は、室内熱交換器３１に流入し、室内ファン３３の回転により室内機３の内部に取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。このように、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行い加熱された室内空気が図示しない吹出口から室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の暖房が行われる。室内熱交換器３１から流出した冷媒は室内機液管６８を流れ、液管接続部３４を介して液管４に流入する。
The high-pressure refrigerant discharged from the
液管４を流れて閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機液管６３に設けられた膨張弁２７に流入する。膨張弁２７を通過した冷媒は、減圧されて低圧の冷媒となる。膨張弁２７を通過した冷媒はその後、室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２４の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から流出した冷媒は、順に冷媒配管６２、四方弁２２、冷媒配管６５、アキュムレータ２１、吸入管６６を流れ、圧縮機２０に吸入されて再び圧縮される。以上説明したように冷媒回路１０を冷媒が循環することで、空気調和機１の暖房運転が行われる。
The refrigerant flowing through the
なお、室内機３が冷房運転を行う場合、室外機制御手段１００は、四方弁２２が破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り換える。これにより、室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器３１が蒸発器として機能する。
When the indoor unit 3 performs a cooling operation, the outdoor unit control means 100 is configured so that the four-
次に、低外気温度下での圧縮機２０の暖房運転起動時における従来の制御方法と、圧縮機２０内における潤滑油の液面（オイルレベル）の推移について詳細に説明する。
Next, a conventional control method at the time of starting the heating operation of the
圧縮機２０は起動時、要求された能力を発揮するため、回転数を目標となる回転数まで上昇させる。この際、冷媒回路１０の急激な圧力変動の防止や、低外気温度時の油吐出抑制のため、目標とする回転数まで段階的に回転数を引き上げる圧縮機起動制御を行っている。この制御は、圧縮機２０の回転数を圧縮機２０が起動してからの経過時間に応じて予め定められた回転数とするものである。例えば、図２（ａ）のように起動してからｔ１（例えば１００秒）はＮ１（例えば３０ｒｐｓ）、ｔ１〜ｔ２（例えば２００秒）はＮ２（例えば４０ｒｐｓ）、ｔ２〜ｔ３（例えば３００秒）はＮ３（例えば５０ｒｐｓ）、ｔ３〜ｔ４（例えば４００秒）はＮ４（例えば６０ｒｐｓ）というように段階的に回転数を上昇させている。この時、実際の回転数が要求された回転数になるまでの過渡時間（ｔａ）が生じる。
The
低外気温度下での圧縮機２０起動時のオイルレベルの変動を図２（ｂ）に示す。なお、Ｄ０は圧縮機内の規定オイルレベルの下限であり、オイルレベルが規定オイルレベルＤ０を下回ると、圧縮機２０内の摺動部に供給するための潤滑油量が不足していることになり、故障が発生するおそれがある。低外気温度下では、圧縮機２０内の潤滑油に冷媒が多く溶け込んでいるため、停止時（ｔ＝０）のオイルレベルは比較的高い。起動直後、圧縮機２０の圧縮室（図示しない）から吐出されたガス冷媒は、外気によって冷やされた温度の低い圧縮機２０容器及び潤滑油と熱交換して凝縮する。その結果、液冷媒が圧縮機２０容器内に滞留し、オイルレベルが一時的に増加する。その後、液冷媒と潤滑油とが冷媒回路１０に吐出されていくため、オイルレベルは少し低下し、その後、安定する。
The fluctuation of the oil level at the time of starting the
一方、暖房運転を開始して圧縮機２０起動後、室内熱交換器３１の温度Ｔｃが所定の温度Ｔｃｓとなるまで、室内ファン３３を低回転で運転させる冷風防止モードを行っている。これは、まだ室内熱交換器３１が温まっていないのにも関わらず室内ファン３３を高回転で運転させると、室内機３の吹出口（図示しない）から室温に近い冷風が吹出され、ユーザが肌寒く感じてしまうためである。図２（ｃ）に示すように、圧縮機２０の起動後、室内熱交換器温度Ｔｃは増加していき、室内熱交換器温度Ｔｃが所定値Ｔｃｓとなったら、室内ファン３３の回転数の増加を始める（冷風防止モードの解除）。
On the other hand, after the heating operation is started and the
室内ファン３３の回転数が上昇すると、室内熱交換器３１に送られる空気の量が増加するため、室内熱交換器３１おける熱交換量が増大する。暖房運転時、室内熱交換器３１は凝縮器として機能しており、室内熱交換器３１における熱交換量が増大すると凝縮液化が促進される。室内熱交換器３１で凝縮液化が活発になることで、高圧側（圧縮機２０出口から膨張弁２７入口）の圧力が低下若しくは停滞する。
When the number of rotations of the
冷媒回路１０における高圧側の圧力が低下若しくは停滞すると、圧縮機２０内の潤滑油に溶け込んでいた冷媒が急激に蒸発（オイルフォーミング）し、圧縮機２０内から潤滑油とともに冷媒回路１０へ吐出される。その結果、圧縮機２０内の潤滑油量が低下する。
When the pressure on the high-pressure side in the
また、冷風防止モードを解除するタイミングｔ０が図２（ａ）に示すように、圧縮機２０の回転数増加のタイミング（ｔ２から過渡時間ｔａが経過する間）と重なったとき、図２（ｂ）に示すように圧縮機２０から吐出される潤滑油及び液冷媒の量が増大し、圧縮機２０内のオイルレベルＤが規定オイルレベルＤ０以下となってしまう。
Further, when the timing t0 for releasing the cold wind prevention mode overlaps with the timing for increasing the rotation speed of the compressor 20 (while the transition time ta elapses from t2), as shown in FIG. ), The amount of lubricating oil and liquid refrigerant discharged from the
したがって、冷風防止モードを解除するタイミングと、圧縮機２０の回転数増加のタイミングとをずらす制御をする必要がある。以下に本発明の特徴となる制御方法について詳細に説明する。
Therefore, it is necessary to perform control to shift the timing for canceling the cold wind prevention mode and the timing for increasing the rotational speed of the
図３は、起動時の圧縮機２０の制御方法を示すフローチャートである。ＳＴの後の数字はステップの番号を、ＹはＹｅｓ、ＮはＮｏをそれぞれ表す。
FIG. 3 is a flowchart showing a method for controlling the
まず、ステップＳＴ１０１で暖房運転を開始し、圧縮機２０の回転数がＮ１となるように制御する。その後、ステップＳＴ１０２で室内熱交換器３１の温度Ｔｃが所定の温度Ｔｃｓとなるまで、室内ファン３３を低回転で運転させる冷風防止モードを行う。続いて、ステップＳＴ１０３でタイマによる計時を開始し、ステップＳＴ１０４〜１０５において上述した圧縮機起動制御を行う。
First, heating operation is started in step ST101, and control is performed so that the rotational speed of the
圧縮機起動制御では、まず、ステップＳＴ１０４ａでタイマの計時時間ｔがｔ１未満であるか否かを判定し、ｔ１未満であった場合（ＳＴ１０４ａ−Ｙ）、ステップＳＴ１０５ａで圧縮機２０の回転数がＮ１となるように制御する。ステップＳＴ１０４ａでタイマの計時時間ｔがｔ１以上であった場合（ＳＴ１０４ａ−Ｎ）、ステップＳＴ１０４ｂに移行してタイマの計時時間ｔがｔ１よりも長いｔ２未満であるか否かを判定し、ｔ２未満であった場合（ＳＴ１０４ｂ−Ｙ）、ステップＳＴ１０５ｂで圧縮機２０の回転数がＮ１よりも大きいＮ２となるように制御する。ステップＳＴ１０４ｂでタイマの計時時間ｔがｔ２以上であった場合（ＳＴ１０４ｂ−Ｎ）、ステップＳＴ１０４ｃに移行してタイマの計時時間ｔがｔ２よりも長いｔ３未満であるか否かを判定し、ｔ３未満であった場合（ＳＴ１０４ｃ−Ｙ）、ステップＳＴ１０５ｃで圧縮機２０の回転数がＮ２よりも大きいＮ３となるように制御する。ステップＳＴ１０４ｃでタイマの計時時間ｔがｔ３以上であった場合（ＳＴ１０４ｃ−Ｎ）、ステップＳＴ１０４ｄに移行してタイマの計時時間ｔがｔ３よりも長いｔ４未満であるか否かを判定し、ｔ４未満であった場合（ＳＴ１０４ｄ−Ｙ）、ステップＳＴ１０５ｄで圧縮機２０の回転数がＮ３よりも大きいＮ４となるように制御する。ステップＳＴ１０４ｄでタイマの計時時間ｔがｔ４以上であった場合（ＳＴ１０４ｄ−Ｎ）、ステップＳＴ１０５ｅで圧縮機２０の回転数がＮ４よりも大きいＮ５となるように制御する。
In the compressor start control, first, in step ST104a, it is determined whether or not the time t of the timer is less than t1, and if it is less than t1 (ST104a-Y), the rotational speed of the
ステップＳＴ１０５ａ〜ｅを実行した後、ステップＳＴ１０６に移行し、現在冷風防止モード中であるか否かを判定する。冷風防止モード中である場合（ＳＴ１０６−Ｙ）、ステップＳＴ１０７へ移行する。冷風防止モード中ではない場合（ＳＴ１０６−Ｎ）、ステップＳＴ１１５へ移行する。 After performing Steps ST105a to ST105e, the process proceeds to Step ST106, and it is determined whether or not it is currently in the cold wind prevention mode. When it is in the cool air prevention mode (ST106-Y), the process proceeds to step ST107. When not in the cold wind prevention mode (ST106-N), the process proceeds to step ST115.
ステップＳＴ１０７では、室内熱交換器温度センサ７８の検出値Ｔｃが所定値Ｔｃｓ以上であるか否かを判定する。これは、冷風防止モードの解除条件である。ＴｃがＴｃｓ以上であった場合（ＳＴ１０７−Ｙ）、ステップＳＴ１０８へ移行し、冷風防止モードの解除へと移る。ＴｃがＴｃｓ未満であった場合（ＳＴ１０７−Ｎ）、ステップＳＴ１０４ａへ戻り、圧縮機起動制御を継続する。
In step ST107, it is determined whether or not the detected value Tc of the indoor heat
ステップＳＴ１０８では、外気温度センサ７６の検出値Ｔｏが所定値Ｔｏｓ以下であるか否かを判定する。これは、本発明の特徴点であり後述する油吐出抑制モードの第一開始条件である。外気温度Ｔｏが所定値Ｔｏｓ（例えば、Ｔｏｓ＝０℃）以下だと、圧縮機２０内の潤滑油へ溶け込んだ冷媒の量が多くなっているため、冷風防止モードを解除し室内ファン３３の回転数を上昇させた時に高圧側の圧力が下がったときオイルレベルが大きく低下する。したがって、外気温度Ｔｏが所定値Ｔｏｓ以下の場合（ＳＴ１０８−Ｙ）は、ステップＳＴ１０９の第二開始条件へと移行し、所定値Ｔｏｓを上回る場合（ＳＴ１０８−Ｎ）は、ステップＳＴ１１４へと移行し、室内ファン３３の回転数を増加させる（冷風防止モードの解除）。
In step ST108, it is determined whether or not the detection value To of the outside
ステップＳＴ１０９では、室内温度センサ７９の検出値Ｔｉと室内熱交換器温度センサ７８の検出値Ｔｃとの差ΔＴ（＝Ｔｃ−Ｔｉ）が所定値ΔＴｓ以上であるか否かを判定する。これは、本発明の特徴点である後述する油吐出抑制モードの第二開始条件である。室内温度Ｔｉと室内熱交換器温度Ｔｃとの温度差ΔＴ（＝Ｔｃ−Ｔｉ）が所定値ΔＴｓ以上のとき、室内ファン３３の回転数を増加させた場合、凝縮器として機能する室内熱交換器３１における冷媒と空気との間の熱交換量が大きくなることで室内熱交換器３１内での冷媒の凝縮液化が活発になり、高圧側の圧力が低下する。高圧側の圧力が低下すると、圧縮機２０から吐出される潤滑油の量が増大する。したがって、差ΔＴが所定値ΔＴｓ以上の場合（ＳＴ１０９−Ｙ）は、ステップＳＴ１１０の油吐出抑制モードへと移行し、所定値ΔＴｓ未満の場合（ＳＴ１０９−Ｎ）は、ステップＳＴ１１４へと移行し、室内ファン３３の回転数を増加させる（冷風防止モードの解除）。この時、所定値ΔＴｓは冷媒回路の高圧側の圧力低下が大きくなる程度とし、例えばΔＴｓ＝１０ｄｅｇとする。
In step ST109, it is determined whether or not the difference ΔT (= Tc−Ti) between the detected value Ti of the
ステップＳＴ１１０では、圧縮機２０の現在の回転数を保持する油吐出抑制モードを行う。この制御によって、圧縮機２０の回転数が上昇している最中（図２（ａ）におけるｔａのような回転数変化）であった場合も、その時点の回転数で保持される。その後、ステップＳＴ１１１によって、室内ファン３３の回転数を増加させる（冷風防止モードの解除）。これによって、圧縮機２０の回転数上昇のタイミングと冷風防止モードを解除するタイミングとをずらすことができるため、圧縮機２０から吐出される潤滑油の量を低減させることができる。
In step ST110, an oil discharge suppression mode for maintaining the current rotational speed of the
その後、ステップＳＴ１１２において、所定時間ｔｓ経過したかを判定する。この所定時間ｔｓは、冷風防止モードの解除に基づく高圧側の温度・圧力低下から安定するまでに必要な時間であり、例えば１０〜２０秒とする。所定時間ｔｓ経過した場合（ＳＴ１１２−Ｙ）は、ステップＳＴ１１３へと移行し、油吐出抑制モード（ＳＴ１１０）を解除する。 Thereafter, in step ST112, it is determined whether a predetermined time ts has elapsed. The predetermined time ts is a time required for stabilization from a temperature / pressure drop on the high pressure side based on the release of the cold wind prevention mode, and is, for example, 10 to 20 seconds. When the predetermined time ts has elapsed (ST112-Y), the process proceeds to step ST113, and the oil discharge suppression mode (ST110) is canceled.
ステップＳＴ１１５では、圧縮機２０の回転数Ｎが、目標回転数Ｎｓに到達したか否かを判定する。目標回転数Ｎｓに到達していない場合（ＳＴ１１５−Ｎ）は、ＳＴ１０４ａに戻り、圧縮機起動制御（ＳＴ１０４〜ＳＴ１０５）を行う。目標回転数Ｎｓに到達した場合は、安定時の通常の暖房運転制御を継続する。
In step ST115, it is determined whether or not the rotational speed N of the
以上、本実施形態によれば、低外気温度下での空気調和機１の暖房運転起動時、圧縮機２０の回転数上昇のタイミングと冷風防止モードを解除するタイミングとをずらすことができるため、圧縮機２０から吐出される潤滑油の量を低減させることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the heating operation of the
なお、本実施例では、ステップＳＴ１１０において、圧縮機２０の回転数を現在の回転数で保持する油吐出抑制モードを行っていたが、圧縮機２０から吐出される潤滑油の量を低減させられることができれば制御方法はこの限りではなく、例えば、圧縮機２０の回転数の上昇速度を下げる（図２（ａ）における過渡時間ｔａが長くなるようにする）方法や、圧縮機起動制御における次の回転数までをさらに段階的に上昇させる方法などが考えられる。
In this embodiment, in step ST110, the oil discharge suppression mode in which the rotation speed of the
１ 空気調和機
２ 室外機
３ 室内機
４ 液管
５ ガス管
２０ 圧縮機
２１ アキュムレータ
２３ 室外熱交換器
２４ 室外ファン
２７ 膨張弁
３１ 室内熱交換器
３３ 室内ファン
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検出手段と、
外気温度を検出する外気温検出手段と、
前記圧縮機および室内ファンを制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、
前記室内ファンの回転数を所定の回転数で保持する冷風防止モードと、
前記圧縮機の回転数を現在の回転数で所定時間保持する油吐出抑制モードと、を有し、
前記冷風防止モードによる運転は、前記室内熱交換器温度検出手段によって検出された前記室内熱交換器の温度が所定温度以下であることを条件として開始し、前記室内熱交換器温度検出手段によって検出された前記室内熱交換器の温度が所定温度を上回っていることを条件として解除し、
前記油吐出抑制モードによる運転は、前記冷風防止モードによる運転中であって前記室内熱交換器の温度が前記所定温度を上回っていること及び前記外気温検出手段によって検出された外気温度が所定値以下であることを条件として開始することを特徴とした空気調和装置。 An air conditioner having a compressor, an indoor heat exchanger, and an indoor fan,
An indoor heat exchanger temperature detecting means for detecting the temperature of the indoor heat exchanger;
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature;
Control means for controlling the compressor and the indoor fan,
The control means includes
A cold air prevention mode for maintaining the rotational speed of the indoor fan at a predetermined rotational speed;
An oil discharge suppression mode for holding the rotation speed of the compressor at a current rotation speed for a predetermined time, and
The operation in the cold air prevention mode is started on the condition that the temperature of the indoor heat exchanger detected by the indoor heat exchanger temperature detecting means is not more than a predetermined temperature, and is detected by the indoor heat exchanger temperature detecting means. Canceled on the condition that the temperature of the indoor heat exchanger is above a predetermined temperature,
The operation in the oil discharge suppression mode is during the operation in the cold air prevention mode, and the temperature of the indoor heat exchanger exceeds the predetermined temperature, and the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is a predetermined value. An air conditioner that starts on the condition that:
前記油吐出抑制モードによる運転を開始する条件として、前記室内熱交換器の温度が前記所定温度を上回ったときの、前記室内熱交換器温度検出手段によって検出された室内熱交換器温度Ｔｃと、室温検出手段によって検出された室内温度Ｔｉとの差ΔＴ（＝Ｔｃ−Ｔｉ）が所定値以上であることを加えた請求項１に記載の空気調和装置。 Equipped with room temperature detecting means for detecting the room temperature,
As a condition for starting operation in the oil discharge suppression mode, the indoor heat exchanger temperature Tc detected by the indoor heat exchanger temperature detection means when the temperature of the indoor heat exchanger exceeds the predetermined temperature, and 2. The air conditioner according to claim 1, wherein a difference ΔT (= Tc−Ti) from the room temperature Ti detected by the room temperature detecting means is added to a predetermined value or more.
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