JP7254488B2 - 空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法および空気調和装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法および空気調和装置の制御プログラムに関するものである。

空気調和装置の冷凍サイクルでは、閉回路中に冷媒および潤滑油が封入されている。例えば外気温が低い場合に圧縮機を停止させると、室外機内に配置された圧縮機の温度が低下して冷媒が液状態（液寝込み）となり、圧縮機内部の潤滑油に冷媒が溶解するため潤滑油の粘度低下が発生する。この状態で圧縮機を起動させると、潤滑油が冷媒とともに吐出され潤滑油が不足すること及び潤滑油の粘度が低下することにより、油膜の形成不全や液圧縮が発生し、圧縮機が損傷する虞がある。

これを防止するために、空気調和装置の運転停止中に、暖房運転を開始するに先立って、インバータから圧縮機のモータコイルに電流を流し、圧縮機内部を予熱することが行われている。圧縮機内部の予熱により、潤滑油中に溶け込んでいる冷媒を蒸発させることで、低温時の暖房運転の立ち上がり性能を改善することができる。
例えば、特許文献１乃至６には、外気温が所定の温度よりも低い場合に、モータコイルに電流を流すことが開示されている。

特開昭６２－３３２４２号公報 特開昭６３－２９４４６１号公報 特開平３－５９３５８号公報 特開平５－３４０２４号公報 特開平１１－８３２０８号公報 特開２０００－２９２０１４号公報

しかしながら、上記特許文献１乃至６に開示された発明では、制御の契機となる外気温の所定温度が一の値であるため、外気温が想定よりも低い場合であってもモータコイルに流れる電流は一定であり、予熱が不足する可能性があるという問題があった。また、外気温が低いことを想定してモータコイルに流れる電流を大きくすると、外気温が想定よりも高い場合に余剰の予熱がなされて不要な電流が流れ、電力量が上昇することとなる。さらに余剰電流が流れ続けると、モータコイルが使用制限温度を超えてしまい、モータコイルの破損、また圧縮機の破損につながる虞がある。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、外気温に基づきモータコイルへ流す電流値を変更する制御を行う空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法および空気調和装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法および空気調和装置の制御プログラムは以下の手段を採用する。
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和装置の制御装置は、圧縮機を備えた室外機を備える空気調和装置の制御装置であって、前記室外機は、その内部に設けられ外気温を検知する外気温センサを備え、前記圧縮機は、その内部に該圧縮機を駆動するモータのモータコイルを備え、前記空気調和装置の停止中に、前記外気温センサが検知した前記外気温がマイナス２℃以下かつ第１外気温閾値より大きい場合、前記モータコイルへ流す電流値を第１電流値とし、前記外気温が前記第１外気温閾値以下の場合、前記モータコイルへ流す前記電流値を前記第１電流値よりも大きい第２電流値とするように、前記電流値を制御する電流制御を行い、前記圧縮機の吐出側に冷媒の吐出温度を検知する温度センサが設けられ、前記吐出温度が第１吐出温度閾値以上の場合は、前記電流制御を停止する。

本態様によれば、室外機内部に備えられた外気温センサが検知した外気温に基づき、圧縮機内部に備えられたモータコイルへ流す電流値を制御する電流制御を行うことから、外気温の変化に合わせてモータコイルの温度を変化させることができる。
また、本態様によれば、圧縮機の吐出側に冷媒の吐出温度を検知する温度センサが設けられ、吐出温度が第１吐出温度閾値以上の場合は、電流制御を停止することから、冷媒の吐出温度に基づいてモータコイルの温度を監視し、モータコイルの温度が上昇しすぎてモータコイルや圧縮機が損傷するのを未然に防ぐことができる。また実際の冷媒の温度に基づく制御を行うことから、実情に即した制御とすることができ、余分な電流を流すことが無く省力化およびコスト削減することができる。
ここで第１吐出温度閾値は、モータコイルの使用制限温度を超えないように設定された温度に対応し、圧縮機保護となる冷媒吐出温度であるとする。

空気調和装置が停止している間に、室外機が設置されている屋外の気温が低いと、潤滑油中に液化した冷媒が溶解し溜まりこむことがある。そこで、外気温センサが検知した外気温に基づき、圧縮機内部に備えられたモータコイルへ電流を流すことで、外気温が低い場合はモータコイルへの電流値を上げて予熱を行って冷媒を蒸発させることができ、また外気温が高い場合はモータコイルへの電流値を下げて余分な予熱を行わないよう制御することができる。このように、過不足なく適切な予熱を行い、暖房運転時の立ち上がりを改善することができる。また適切な予熱を行うため、不要な電流を流すことが無いことから、電力量を抑え、エネルギーの省力化およびコスト削減を行うことができる。

また外気温センサが検知した外気温が、マイナス２℃以下かつ第１外気温閾値より大きい場合に、モータコイルへ流す電流値を第１電流値とし、外気温が第１外気温閾値以下の場合は電流値を第１電流値よりも大きい第２電流値とすることから、外気温に合わせた電流値を流すことができる。また外気温が第１外気温閾値以下の場合はさらに電流値を大きくするため、外気温が低い場合に予熱が不足するのを防ぎ、冷媒寝込みを防止することができる。

上記態様では、前記電流値が前記第２電流値の場合、前記外気温センサが検知した前記外気温が前記第１外気温閾値に２℃加えた温度を超えると、前記電流値を前記第１電流値に変更するとしてもよい。

本態様によれば、電流値が第２電流値の場合、外気温センサが検知した外気温が第１外気温閾値＋２℃を超えると、モータコイルへ流す電流値を第１電流値に変更することから、当初第１外気温閾値以下の外気温であっても、外気温が上昇すると予熱が少なくてもよいため、外気温に合わせた電流値とすることができる。また、ヒステリシスを持たせた制御とするため、外気温が第１外気温閾値の境界値近くの温度であっても電流値がハンチングを起こすことがない。

上記態様では、前記外気温センサが検知した前記外気温が前記第１外気温閾値よりも低い第２外気温閾値以下の場合、前記電流値を前記第２電流値よりも大きい第３電流値とするとしてもよい。

本態様によれば、外気温センサが検知した外気温が第１外気温閾値よりも低い第２外気温閾値以下の場合、電流値を第２電流値よりも大きい第３電流値とすることから、外気温がさらに低い第２外気温閾値以下の場合に、予熱が不足するのを防ぎ、冷媒寝込みを防止することができる。

上記態様では、前記電流値が前記第３電流値の場合、前記外気温センサが検知した前記外気温が前記第２外気温閾値に２℃加えた温度を超えると、前記電流値を前記第２電流値に変更するとしてもよい。

本態様によれば、電流値が第３電流値の場合、外気温センサが検知した外気温が第２外気温閾値＋２℃を超えると、モータコイルへ流す電流値を第２電流値に変更することから、当初第２外気温閾値以下の外気温であっても、外気温が上昇すると予熱が少なくてもよいため、外気温に合わせた電流値とすることができる。また、ヒステリシスを持たせた制御とするため、外気温が第２外気温閾値の境界値近くの温度であっても電流値がハンチングを起こすことがない。

上記態様では、前記電流制御の停止中に、前記吐出温度が前記第１吐出温度閾値よりも低い第２吐出温度閾値以下となると、前記電流制御を開始するとしてもよい。

本態様によれば、電流制御の停止中に吐出温度が第１吐出温度閾値よりも低い第２吐出温度閾値以下となると、電流制御を開始することから、電流制御が停止されたモータコイルに電流が流れず冷媒の加熱が行われないままでは冷媒寝込みが発生する可能性があるが、モータコイル及び圧縮機の保護を行いつつ再度冷媒の加熱を行うことができる。これにより、予熱の不足を未然に防ぎ、寝込み冷媒の供給を抑え、圧縮機の損傷を防ぐことができる。また、室内機の熱交換器の立ち上がりを改善することができる。

上記態様では、前記電流値が前記第３電流値の場合、前記吐出温度が前記第２吐出温度閾値よりも低い第３吐出温度閾値以上であれば、前記電流値を前記第２電流値とするとしてもよい。

本態様によれば、吐出温度が第３吐出温度閾値以上の場合は、電流値を第２電流値とすることから、圧縮機に設けられたモータコイルによる予熱で上昇した冷媒の吐出温度に基づき電流値を変更することができる。実際の冷媒の温度に基づく制御を行うことから、実情に即した制御とすることができ、余分な電流を流すことが無く省力化およびコスト削減することができる。また、暖房時における室内機の熱交換器の立ち上がりを改善することができる。
ここで、第３吐出温度閾値は、室内機の熱交換器の暖房運転時の立ち上がり時の改善が見込める吐出温度の閾値であるとする。

上記態様では、前記電流値が前記第２電流値の場合、前記吐出温度が前記第２吐出温度閾値以上であれば、前記電流値を前記第１電流値とするとしてもよい。

本態様によれば、吐出温度が第２吐出温度閾値以上の場合は、モータコイルの電流値を第１電流値とすることから、モータコイルによる予熱によって冷媒の吐出温度がさらに上昇すると、電流値を下げて余分な電流を流すことを防ぐことができる。

本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和装置は、前述のいずれかに記載の制御装置を備える。

本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和装置の制御方法は、圧縮機を備える室外機を備えた空気調和装置の制御方法であって、前記室外機は、その内部に設けられ外気温を検知する外気温センサを備え、前記圧縮機は、その内部に該圧縮機を駆動するモータのモータコイルを備え、前記空気調和装置の停止中に、前記外気温センサが検知した前記外気温がマイナス２℃以下かつ第１外気温閾値より大きい場合、前記モータコイルへ流す電流値を第１電流値とし、前記外気温が前記第１外気温閾値以下の場合、前記モータコイルへ流す前記電流値を前記第１電流値よりも大きい第２電流値とするように、前記電流値を制御する工程を備え、前記圧縮機の吐出側に冷媒の吐出温度を検知する温度センサが設けられ、前記吐出温度が第１吐出温度閾値以上の場合は、前記電流値を制御する工程を停止する工程を備える。

本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る空気調和装置に適用される制御プログラムは、圧縮機を備える室外機を備えた空気調和装置に適用される制御プログラムであって、前記室外機は、その内部に設けられ外気温を検知する外気温センサを備え、前記圧縮機は、その内部に該圧縮機を駆動するモータのモータコイルを備え、前記空気調和装置の停止中に、前記外気温センサが検知した前記外気温がマイナス２℃以下かつ第１外気温閾値より大きい場合、前記モータコイルへ流す電流値を第１電流値とし、前記外気温が前記第１外気温閾値以下の場合、前記モータコイルへ流す前記電流値を前記第１電流値よりも大きい第２電流値とするように、前記電流値を制御するステップを有し、前記圧縮機の吐出側に冷媒の吐出温度を検知する温度センサが設けられ、前記吐出温度が第１吐出温度閾値以上の場合は、前記電流値を制御するステップを停止するステップを有する。

本開示によれば、外気温が閾値より大きい場合はモータコイルへ流す電流値を第１電流値とし、閾値以下の場合は第１電流値より大きい第２電流値とするので、外気温に合わせた電流値を流し、適切な予熱を行うことができる。

幾つかの実施形態に係る空気調和装置の暖房運転時の一態様を示した概略構成図である。 幾つかの実施形態に係る空気調和装置における外気温と電流値の関係を示したグラフである。 幾つかの実施形態に係る空気調和装置における外気温と電流値の関係を示したグラフである。

以下に、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法および空気調和装置の制御プログラムの各実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法および空気調和装置の制御プログラムの暖房運転時の一態様の概略構成が示されている。
空気調和装置１は、１台の室外機２に、１台の室内機３が接続されたものである。

室外機２は、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機１０と、圧縮機１０に吸入される冷媒ガスから液分を分離し、ガス分のみを圧縮機１０側に吸入させるアキュームレータ１９と、冷媒の循環方向を切換える室外側四方切換弁１２と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器２０とを備えている。
室外機２側の上記各機器は、冷媒配管２２を介して順次接続され、公知の室外側冷媒回路２３を構成している。また、室外機２には、室外熱交換器２０に対して外気を送風する室外ファン（図示せず）が設けられている。

室外機２には、その内部に外気温を検知する外気温センサ５０が備えられている。外気温センサ５０は、前述の室外機２の各機器からの温度の影響を受けないように、室外機２内部に設置される。

室外機２の圧縮機１０内部には、圧縮機１０を駆動するモータのモータコイル４０が備えられている。モータコイル４０には、インバータから電流が供給される。

室内機３は、室内空気を冷媒と熱交換させて冷却又は加熱し、室内の空調に供する室内熱交換器３０と、室内熱交換器３０を介して室内空気を循環させる室内ファン（図示せず）と、室内コントローラ（図示せず）とを備え、室外機２に接続されている。

図１では、１台の室内機３が設置されている場合について例示しているが、設置台数については任意に決定することができる。

制御装置７０は、室内コントローラなどにより設定された設定温度や、室内温度、室外機２に設置された外気温センサ５０により検知された外気温等を取得し、モータコイル４０へ流される電流値の制御、室外側四方切換弁１２の切換制御等を行う。
制御装置７０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

上記の空気調和装置１において、暖房運転は、以下のように行われる。
圧縮機１０により圧縮され、吐出された高温高圧の冷媒ガスは、室外側四方切換弁１２を介して室内機３側に循環される。この高圧ガス冷媒は、室外機２から導出され、冷媒配管を介して室内機３に導入される。

室内機３に導入された高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器３０で室内ファン（図示せず）を介して循環される室内空気と熱交換され、これにより加熱された室内空気は室内に吹出されて暖房に供される。一方、室内熱交換器３０で凝縮液化された冷媒は、冷媒配管を経て室外機２に戻る。

室外機２に戻った冷媒は、室外熱交換器２０に流入される。
室外熱交換器２０では、室外ファンから送風される外気と冷媒とが熱交換され、冷媒は外気から吸熱して蒸発ガス化される。この冷媒は、室外熱交換器２０から室外側四方切換弁１２を経て、アキュームレータ１９に導入される。アキュームレータ１９では、冷媒ガス中に含まれている液分が分離されてガス分のみが圧縮機１０に吸入され、圧縮機１０において再び圧縮される。以上のサイクルを繰り返すことによって暖房運転が行われる。

外気温が低い場合に空気調和装置１が運転を停止すると、圧縮機１０も停止となる。室外機２内に配置された圧縮機１０の温度は低下し、冷媒は液状態（液寝込み）となり、圧縮機１０内部の潤滑油に冷媒が溶解するため潤滑油の粘度低下が発生する。この状態のまま空気調和装置１が運転開始して圧縮機１０が起動されると、潤滑油が冷媒とともに吐出される。圧縮機１０内の潤滑油の不足および粘度の低下によって油膜の形成不全や液圧縮が発生し、圧縮機１０が損傷する虞がある。

そこで本実施形態では、室外機２に設置された外気温センサ５０により外気温を検知し、外気温に基づき圧縮機１０内部に備えられたモータコイル４０への電流値を制御するものとする。モータコイル４０は、電流が流れることで発熱し、その発熱量は電流の大きさに比例して大きくなる。モータコイル４０が発熱することで、圧縮機１０に予熱が与えられる。冷媒は加熱され、液寝込みとなっていた冷媒を蒸発させることができる。

図２には、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和装置における外気温と電流値の関係が表されたグラフが示されている。
図２のグラフにおいて、縦軸はモータコイル４０に流れる電流値（Ａ）、横軸は外気温センサ５０が検知する外気温（℃）を示す。

図２に示されるように、外気温センサ５０が検知する外気温が第１外気温閾値Ｔ１（Ｔ１＜－４℃とする）より高くマイナス２℃以下の場合は、モータコイル４０へ流れる電流値は第１電流値Ｉ１に制御される。

さらに外気温が低く、外気温センサ５０が検知する外気温が第１外気温閾値Ｔ１以下の場合は、モータコイル４０へ流れる電流値は第１電流値よりも大きい第２電流値Ｉ２に制御される。

ここで、寒冷地に設置される等さらに外気温が下がる場合には、第２外気温閾値Ｔ２を設けてもよい。その場合は、第２外気温閾値Ｔ２はＴ１－２（℃）より低い値とする。外気温センサ５０が検知する外気温が第２外気温閾値Ｔ２より高く第１外気温閾値Ｔ１以下の場合は、モータコイル４０へ流れる電流値は第２電流値Ｉ２に制御される。また、外気温が第２外気温閾値Ｔ２以下の場合は、モータコイル４０へ流れる電流値は、第２電流値Ｉ２よりも大きい第３電流値Ｉ３に制御される。

天候の変化などにより、外気温は変動する。そこで、外気温センサ５０が検知する外気温に応じて、モータコイル４０へ流れる電流値を変更するものとする。外気温が下降する場合には、上述の制御が行われる。外気温が上昇する場合にも同じ閾値を用いて制御を行うとすると、外気温が例えば第１外気温閾値Ｔ１近辺で変動した場合に、電流値が第１電流値Ｉ１と第２電流値Ｉ２との間でハンチングを起こす可能性がある。
そこで、第１外気温閾値Ｔ１よりも大きな値であるＴ１＋２（℃）を設定し、電流値が第２電流値Ｉ２の場合に、電流値を第２電流値Ｉ２から第１電流値Ｉ１へ切り替える場合の閾値として用いるものとする。Ｔ１＋２（℃）は、温度変化を考慮し外気温が微小変動で第１外気温閾値Ｔ１を超えても電流値の切り替えが起こらないように設定された値である。
同様に、第２外気温閾値Ｔ２に対し、第２外気温閾値Ｔ２よりも大きな値であるＴ２＋２（℃）を設定し、電流値が第３電流値Ｉ３の場合に、電流値を第３電流値Ｉ３から第２電流値Ｉ２へ切り替える場合の閾値として用いるものとする。

電流値が第２電流値Ｉ２の場合に、外気温センサ５０が検知する外気温が第１外気温閾値Ｔ１以上となったとしても、電流値は第２電流値Ｉ２のままとする。
さらに外気温が変動し、Ｔ１＋２以上となった場合に、電流値を第２電流値Ｉ２から第１電流値Ｉ１に切り替える制御が行われる。

なお、空気調和装置１の運転停止中にモータコイル４０に電流を流して予熱を行う電流制御は、空気調和装置１が運転停止してから次の運転開始までの時間が所定時間（例えば４８時間）を超えると、制御を停止する。電流制御は、次の暖房運転開始時の立ち上がりを改善するものであるが、４８時間を超えて停止する場合は長期間停止（季節の変わり目など）であることが考えられ、不要な予熱を行わないようにすることができる。

以上、説明してきたように、本実施形態に係る空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法および空気調和装置の制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
室外機２内部に備えられた外気温センサ５０が検知した外気温に基づき、圧縮機１０内部に備えられたモータコイル４０へ流す電流値を制御する電流制御を行うことから、外気温の変化に合わせてモータコイル４０の温度を変化させることができる。

空気調和装置１が停止している間に、室外機２が設置されている屋外の気温が低いと、潤滑油中に液化した冷媒が溶解し溜まりこむことがある。そこで、外気温センサ５０が検知した外気温に基づき、圧縮機１０内部に備えられたモータコイル４０へ電流を流すことで、外気温が低い場合はモータコイル４０への電流値を上げて予熱を行って冷媒を蒸発させることができ、また外気温が高い場合はモータコイル４０への電流値を下げて余分な予熱を行わないよう制御することができる。このように、過不足なく適切な予熱を行い、暖房運転時の立ち上がりを改善することができる。また適切な予熱を行うため、不要な電流を流すことが無いことから、電力量を抑え、エネルギーの省力化及びコスト削減を行うことができる。

外気温センサ５０が検知した外気温が、マイナス２℃以下かつ第１外気温閾値より大きい場合に、モータコイル４０へ流す電流値を第１電流値とし、外気温が第１外気温閾値以下の場合は電流値を第１電流値よりも大きい第２電流値とすることから、外気温に合わせた電流値を流すことができる。また外気温が第１外気温閾値以下の場合はさらに電流値を大きくするため、外気温が低い場合に予熱が不足するのを防ぎ、冷媒寝込みを防止することができる。

また本実施形態によれば、電流値が第２電流値の場合、外気温センサ５０が検知した外気温が第１外気温閾値＋２℃を超えると、モータコイル４０へ流す電流値を第１電流値に変更することから、当初第１外気温閾値以下の外気温であっても、外気温が上昇すると予熱が少なくてもよいため、外気温に合わせた電流値とすることができる。また、ヒステリシスを持たせた制御とするため、外気温が第１外気温閾値の境界値近くの温度であっても電流値がハンチングを起こすことがない。

また本実施形態によれば、外気温センサ５０が検知した外気温が第１外気温よりも低い第２外気温閾値以下の場合、電流値を第２電流値よりも大きい第３電流値とすることから、外気温がさらに低い第２外気温閾値以下の場合に、予熱が不足するのを防ぎ、冷媒寝込みを防止することができる。

また本実施形態によれば、電流値が第３電流値の場合、外気温センサ５０が検知した外気温が第２外気温閾値＋２℃を超えると、モータコイル４０へ流す電流値を第２電流値に変更することから、当初第２外気温閾値以下の外気温であっても、外気温が上昇すると予熱が少なくてもよいため、外気温に合わせた電流値とすることができる。また、ヒステリシスを持たせた制御とするため、外気温が第２外気温閾値の境界値近くの温度であっても電流値がハンチングを起こすことがない。

上記した実施形態では、外気温に基づき電流値の制御を行うとしたが、本実施形態では、これに加えて圧縮機の冷媒の吐出温度に基づき電流値の制御を行うものである。その他の点については上記した実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。

図３には、本開示の幾つかの実施形態に係る空気調和装置における外気温と電流値の関係が表されたグラフが示されている。
図３のグラフにおいて、縦軸はモータコイル４０に流れる電流値（Ａ）、横軸は外気温センサ５０が検知する外気温（℃）を示す。

圧縮機１０の吐出側には、冷媒の吐出温度を検知する温度センサ６０（図１参照）が設けられている。
温度センサ６０は、モータコイル４０の予熱により加熱された冷媒の吐出温度を検知することから、冷媒の吐出温度からモータコイル４０の温度を推定することができる。
発明者らは、冷媒の吐出温度が２５℃の場合、モータコイル４０の温度はコイルが劣化する使用制限温度に近い約１００℃であるという知見を得た。また、冷媒の吐出温度が１０℃以上の場合、暖房時における室内機３の室内熱交換器３０の立ち上がりが改善され、吐出温度が１０℃を超えても立ち上がり改善はほぼ同じであるという知見を得た。
そこで、モータコイル４０が劣化する使用制限温度を超えず、圧縮機１０保護となる温度を第１吐出温度閾値Ｔｄ１、室内機３の室内熱交換器３０の立ち上がりが改善される温度の下限値を第３吐出温度閾値Ｔｄ３、第３吐出温度閾値Ｔｄ３より大きく第１吐出温度閾値Ｔｄ１より小さい任意の温度を第２吐出温度閾値Ｔｄ２とする。
本実施形態で用いられる圧縮機１０の場合は、第１吐出温度閾値Ｔｄ１を２５℃、第３吐出温度閾値Ｔｄ３を１０℃とするとき、第２吐出温度閾値Ｔｄ２は例えば１５℃であるとする。各吐出温度閾値は、圧縮機１０の型式、性能等によって値が異なる。

温度センサ６０が検知する冷媒の吐出温度が第１吐出温度閾値Ｔｄ１以上の場合は、それ以上モータコイル４０に電流を流し続けるとモータコイル４０が使用制限温度を超え、モータコイル４０が損傷し、ひいては圧縮機１０の損傷につながる虞があるとし、これを未然に防ぐために電流制御を停止し、モータコイル４０への電流をストップする。

モータコイル４０へ電流が流れず予熱が行われないと、冷媒の温度が下がり、冷媒寝込みが発生する可能性がある。また空気調和装置１の運転開始時には、室内機３の室内熱交換器３０へ予熱が与えられた冷媒が流れず、停止状態から暖房運転を開始する場合に暖房能力の立ち上がりが遅くなる。
そこで、冷媒の吐出温度が下がりすぎないように、電流制御停止中に冷媒の吐出温度が第２吐出温度閾値以下となると、電流制御を再開することとする。

また、前述したように、温度センサ６０が検知する圧縮機１０からの冷媒の吐出温度が第３吐出温度閾値Ｔｄ３を超えると、室内機３の室内熱交換器３０の立ち上がり改善はほぼ同じであり、またモータコイル４０の予熱により冷媒が十分温まっていると考えられることから、モータコイル４０へ流す電流値を下げることとする。
本実施形態では、モータコイル４０へ流す電流値が第３電流値Ｉ３の場合に、冷媒の吐出温度が第３吐出温度閾値Ｔｄ３以上の場合は、外気温の値にかかわらず電流値を第２電流値Ｉ２に切り替えることとする。
さらに、モータコイル４０へ流す電流値が第２電流値Ｉ２の場合に、冷媒の吐出温度が第３吐出温度閾値よりも大きい第２吐出温度閾値Ｔｄ２以上の場合は、より冷媒が温まっていることから、外気温の値にかかわらず電流値を第１電流値Ｉ１に切り替えることとする。

以上、説明してきたように、本実施形態に係る空気調和装置の制御装置、空気調和装置、空気調和装置の制御方法および空気調和装置の制御プログラムによれば、以下の作用効果を奏する。
温度センサ６０が検知する冷媒の吐出温度が第１吐出温度閾値以上の場合は、電流制御を停止することから、冷媒の吐出温度に基づいてモータコイル４０の温度を監視し、モータコイル４０の温度が上昇しすぎてモータコイル４０や圧縮機１０が損傷するのを未然に防ぐことができる。
ここで第１吐出温度閾値は、モータコイル４０の使用制限温度を超えないように設定された温度に対応し、圧縮機１０保護となる冷媒吐出温度であるとする。

また本実施形態によれば、電流制御の停止中に温度センサ６０が検知する冷媒の吐出温度が第１吐出温度閾値よりも低い第２吐出温度閾値以下となると、電流制御を開始することから、電流制御が停止されたモータコイル４０に電流が流れず冷媒の加熱が行われないままでは冷媒寝込みが発生する可能性があるが、モータコイル４０及び圧縮機１０の保護を行いつつ再度冷媒の加熱を行うことができる。これにより、予熱の不足を未然に防ぎ、寝込み冷媒の供給を抑え、圧縮機１０の損傷を防ぐことができる。また、室内機３の室内熱交換器３０の立ち上がりを改善することができる。

また本実施形態によれば、温度センサ６０が検知する冷媒の吐出温度が第３吐出温度閾値以上の場合は、電流値を第２電流値とすることから、圧縮機１０に設けられたモータコイル４０による予熱で上昇した冷媒の吐出温度に基づき電流値を変更することができる。実際の冷媒の温度に基づく制御を行うことから、実情に即した制御とすることができ、余分な電流を流すことが無く省力化およびコスト削減することができる。また、暖房時における室内機３の室内熱交換器３０の立ち上がりを改善することができる。
ここで、第３吐出温度閾値は、室内機３の室内熱交換器３０の暖房運転時の立ち上がり時の改善が見込める吐出温度の閾値であるとする。

また本実施形態によれば、温度センサ６０が検知する冷媒の吐出温度が第２吐出温度閾値以上の場合は、モータコイル４０の電流値を第１電流値とすることから、モータコイル４０による予熱によって冷媒の吐出温度がさらに上昇すると、電流値を下げて余分な電流を流すことを防ぐことができる。

以上、本開示の幾つかの実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上述した各実施形態においては外気温閾値を２つ設定し、吐出温度閾値を３つ設定したが、それぞれ３つ以上設定するとしてもよい。その場合、電流値についても４つ以上設定してもよい。

また、本開示の幾つかの実施形態においては、空気調和装置１は１の室外機２と、１の室内機３とから構成されるとしたが、複数の室内機３からなるマルチ型空気調和装置に適用するとしてもよい。

また制御装置７０は、空気調和装置１の外部に設けられるほか、室外機２内部、または室内機３内部のいずれに備えられるとしてもよい。

１ 空気調和装置
２ 室外機
３ 室内機
１０ 圧縮機
１２ 室外側四方切換弁
１９ アキュームレータ
２０ 室外熱交換器
３０ 室内熱交換器
４０ モータコイル
５０ 外気温センサ
６０ 温度センサ
７０ 制御装置

Claims (10)

1. 圧縮機を備える室外機を備えた空気調和装置の制御装置であって、
   前記室外機は、その内部に設けられ外気温を検知する外気温センサを備え、
   前記圧縮機は、その内部に該圧縮機を駆動するモータのモータコイルを備え、
   前記空気調和装置の停止中に、前記外気温センサが検知した前記外気温がマイナス２℃以下かつ第１外気温閾値より大きい場合、前記モータコイルへ流す電流値を第１電流値とし、前記外気温が前記第１外気温閾値以下の場合、前記モータコイルへ流す前記電流値を前記第１電流値よりも大きい第２電流値とするように、前記電流値を制御する電流制御を行い、
   前記圧縮機の吐出側に冷媒の吐出温度を検知する温度センサが設けられ、
   前記吐出温度が第１吐出温度閾値以上の場合は、前記電流制御を停止する空気調和装置の制御装置。
2. 前記電流値が前記第２電流値の場合、前記外気温センサが検知した前記外気温が前記第１外気温閾値に２℃加えた温度を超えると、前記電流値を前記第１電流値に変更する請求項１に記載の空気調和装置の制御装置。
3. 前記外気温センサが検知した前記外気温が前記第１外気温閾値よりも低い第２外気温閾値以下の場合、前記電流値を前記第２電流値よりも大きい第３電流値とする請求項２に記載の空気調和装置の制御装置。
4. 前記電流値が前記第３電流値の場合、前記外気温センサが検知した前記外気温が前記第２外気温閾値に２℃加えた温度を超えると、前記電流値を前記第２電流値に変更する請求項３に記載の空気調和装置の制御装置。
5. 前記電流制御の停止中に、前記吐出温度が前記第１吐出温度閾値よりも低い第２吐出温度閾値以下となると、前記電流制御を開始する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気調和装置の制御装置。
6. 前記電流値が第３電流値の場合、前記吐出温度が前記第２吐出温度閾値よりも低い第３吐出温度閾値以上であれば、前記電流値を前記第２電流値とする請求項５に記載の空気調和装置の制御装置。
7. 前記電流値が前記第２電流値の場合、前記吐出温度が前記第２吐出温度閾値以上であれば、前記電流値を前記第１電流値とする請求項５または請求項６に記載の空気調和装置の制御装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の制御装置を備えた空気調和装置。
9. 圧縮機を備える室外機を備えた空気調和装置の制御方法であって、
   前記室外機は、その内部に設けられ外気温を検知する外気温センサを備え、
   前記圧縮機は、その内部に該圧縮機を駆動するモータのモータコイルを備え、
   前記空気調和装置の停止中に、前記外気温センサが検知した前記外気温がマイナス２℃以下かつ第１外気温閾値より大きい場合、前記モータコイルへ流す電流値を第１電流値とし、前記外気温が前記第１外気温閾値以下の場合、前記モータコイルへ流す前記電流値を前記第１電流値よりも大きい第２電流値とするように、前記電流値を制御する工程を備え、
   前記圧縮機の吐出側に冷媒の吐出温度を検知する温度センサが設けられ、
   前記吐出温度が第１吐出温度閾値以上の場合は、前記電流値を制御する工程を停止する工程を備える空気調和装置の制御方法。
10. 圧縮機を備える室外機を備えた空気調和装置に適用される制御プログラムであって、
    前記室外機は、その内部に設けられ外気温を検知する外気温センサを備え、
    前記圧縮機は、その内部に該圧縮機を駆動するモータのモータコイルを備え、
    前記空気調和装置の停止中に、前記外気温センサが検知した前記外気温がマイナス２℃以下かつ第１外気温閾値より大きい場合、前記モータコイルへ流す電流値を第１電流値とし、前記外気温が前記第１外気温閾値以下の場合、前記モータコイルへ流す前記電流値を前記第１電流値よりも大きい第２電流値とするように、前記電流値を制御するステップを有し、
    前記圧縮機の吐出側に冷媒の吐出温度を検知する温度センサが設けられ、
    前記吐出温度が第１吐出温度閾値以上の場合は、前記電流値を制御するステップを停止するステップを有する空気調和装置に適用される制御プログラム。

Images