WO2010106807A1 - 空気調和装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an air conditioner.
- Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 11-101522
- Japanese Patent Laid-Open No. 11-101522 Japanese Patent Laid-Open No. 11-101522
- An air conditioner is an air conditioner including at least a compression mechanism, an indoor heat exchanger, an indoor fan, an expansion mechanism, and an outdoor heat exchanger, and includes a refrigerant pressure grasping unit and a control unit. .
- the refrigerant pressure grasping part grasps the pressure of the refrigerant sent from the compression mechanism toward the indoor heat exchanger.
- the control unit performs startup fan control. In the start-up fan control, the indoor fan is stopped until the compression mechanism is activated and the grasping pressure of the refrigerant pressure grasping unit reaches or exceeds a predetermined high pressure threshold after the compression mechanism is not activated.
- the indoor fan In the start-up fan control, when the grasping pressure of the refrigerant pressure grasping unit reaches or exceeds the predetermined high pressure threshold, the indoor fan is driven, and then the grasping pressure of the refrigerant pressure grasping unit falls to or falls below the predetermined low pressure threshold.
- the predetermined low pressure threshold is a value lower than the predetermined high pressure threshold.
- the predetermined pressure threshold is a value higher than the predetermined low pressure threshold.
- the predetermined pressure threshold may be a value equal to or lower than the predetermined high pressure threshold, or may be a value lower than the predetermined high pressure threshold, for example.
- the indoor fan in the start-up fan control, the indoor fan starts to be driven after reaching or exceeding the predetermined high-pressure threshold. Therefore, during the period up to that time, air from the indoor fan to the indoor heat exchanger is started. Supply has been cut off. For this reason, while the indoor fan is stopped, the condensation capacity in the indoor heat exchanger can be kept low, and the pressure of the refrigerant sent from the compression mechanism to the indoor heat exchanger from the start of the start of the compression mechanism is reduced. The time until the predetermined high pressure threshold is reached or exceeded can be further shortened.
- the indoor fan is driven for the first time after the maneuvering, if the grasping pressure of the refrigerant pressure grasping unit decreases and falls to or below the predetermined low pressure threshold, the indoor heat exchanger cannot be sufficiently heated, It is also conceivable that the warm air desired by the user cannot be sufficiently supplied.
- this air conditioner it is possible to quickly increase the condensation pressure again by performing control to reduce or stop the air volume of the indoor fan. Furthermore, after the condensation pressure is quickly increased again, when the predetermined high pressure threshold is reached or exceeded again, the control is performed again to increase the air volume of the indoor fan or to start driving, so that the warm air to the user can be increased. Supply can be resumed.
- An air conditioner is the air conditioner according to the first aspect, further comprising an outdoor temperature detection unit that detects an outdoor temperature, and an indoor temperature detection unit that detects the indoor temperature. .
- the control unit performs start-up fan control only when the compression mechanism between the detection temperature of the outdoor temperature detection unit and the detection temperature of the indoor temperature detection unit is not activated or the relationship at the time of activation satisfies a predetermined ambient temperature condition. Do.
- the startup fan control can be executed only in an environment desired by the user. Become.
- An air conditioner according to a third aspect is the air conditioner according to the second aspect, wherein the temperature range that the predetermined ambient temperature condition satisfies is a temperature range that satisfies the heating operation possible temperature range condition, and the heating operation possible temperature
- the indoor temperature within the range is lower than the predetermined limit indoor temperature or below the predetermined limit indoor temperature, and is lower than the predetermined limit outdoor temperature which is the outdoor temperature within the range of the heating operation possible temperature range or the predetermined limit It is a range that satisfies the temperature condition of being below the outdoor temperature.
- the heating operation possible temperature range is a temperature range in which the temperature of the air after passing through the indoor heat exchanger can be set higher than the temperature of the air before passing.
- the startup fan control is not always performed when the temperature range condition for heating operation is satisfied, but the startup fan control is performed only when a predetermined ambient temperature condition is satisfied. Thereby, it is possible to prevent the startup fan control from being performed unnecessarily.
- An air conditioner according to a fourth aspect is the air conditioner according to the third aspect, further comprising an indoor heat exchange temperature grasping unit that grasps the temperature of the refrigerant passing through the indoor heat exchanger.
- the control unit does not perform the startup fan control when the predetermined ambient temperature condition is not satisfied while satisfying the heating operation possible temperature range condition.
- the control unit stops the indoor fan from the time when the compression mechanism is not activated until the grasped temperature of the indoor heat exchange temperature grasping unit reaches or exceeds the predetermined indoor heat exchange temperature, and the indoor heat exchange is stopped. After the temperature grasped by the temperature grasping unit reaches or exceeds the predetermined indoor heat exchange temperature, indoor heat exchange temperature control is performed so that the indoor fan is driven.
- the start-up fan control and the indoor heat exchange temperature control can be performed separately when the predetermined ambient temperature condition is not satisfied and when the predetermined ambient temperature condition is not satisfied as the control when the heating operation is started. For this reason, it becomes possible to provide a user with the comfort according to temperature conditions by control at the time of the start of heating operation.
- An air conditioner according to a fifth aspect is the air conditioner according to any one of the first aspect to the fourth aspect, wherein the control unit has a predetermined pressure of the refrigerant sent from the compression mechanism to the indoor heat exchanger.
- the predetermined pressure reference value higher than the high pressure threshold is reached, the driving state of the compression mechanism is regulated.
- the predetermined high-pressure threshold is a pressure lower than a predetermined pressure resistance reference value. For this reason, in the start-up fan control, the controller starts driving the indoor fan only by reaching the predetermined high-pressure threshold without waiting until the predetermined withstand voltage reference value is reached. For this reason, the start of supply of warm air to the user can be accelerated.
- An air conditioner is a destination temperature detection for detecting an air temperature in a destination area that supplies an air flow generated by an indoor fan in any of the air conditioners according to the first to fifth aspects.
- the unit is further provided.
- the control unit receives information on the set temperature from the user and detects the supply destination temperature in a state where there is no refrigerant flow from the compression mechanism to the indoor heat exchanger or the compression mechanism is driven at a predetermined minimum frequency.
- thermo-on control is performed to generate a refrigerant flow from the compression mechanism toward the indoor heat exchanger.
- the controller does not perform startup fan control at the start of the thermo-on control.
- the flow of the refrigerant disappears by stopping the operation of the compression mechanism when the room reaches the set temperature, the operation for lowering the room temperature and raising it again to the set temperature. May do.
- the supply destination area since the supply destination area has already been warmed to some extent, it is required in a room temperature environment that is considerably lower than the set temperature in a state where the operation has not been performed in advance (heating operation start-up) Hot air (as required at the first time) is not required.
- this air conditioner by limiting the start-up fan control at the start of the thermo-on control, the indoor fan is driven until the grasping pressure of the refrigerant pressure grasping unit reaches or exceeds a predetermined high pressure threshold. There is no longer a need to wait until the grasping pressure of the refrigerant pressure grasping part reaches or exceeds a predetermined high pressure threshold value.
- An air conditioner according to a seventh aspect is the air conditioner according to any one of the first aspect to the sixth aspect, wherein a timer for grasping an elapsed time from the time when the refrigerant flow is generated after the compression mechanism starts to be driven. It has more. Even if the grasping pressure of the refrigerant pressure grasping unit does not reach or exceed the predetermined high pressure threshold, the control unit drives the indoor fan when the elapsed time grasped by the timer has exceeded the predetermined fixed activation time. To start. Depending on the conditions of the indoor temperature and the outdoor temperature, it may take a long time for the pressure of the refrigerant from the compression mechanism to the indoor heat exchanger to reach the predetermined high pressure threshold. On the other hand, in this air conditioner, even in such a case, hot air having a high temperature corresponding to the predetermined high-pressure threshold cannot be obtained, but a certain amount of warm air is quickly provided to the user. Will be able to start.
- An air conditioner is the air conditioner according to any one of the first to seventh aspects, further comprising a discharge temperature detection unit that detects a refrigerant temperature discharged from the compression mechanism.
- a discharge temperature detection unit that detects a refrigerant temperature discharged from the compression mechanism.
- An air conditioner according to a ninth aspect is the air conditioner according to any one of the first to eighth aspects, wherein the current supply unit for supplying the compression mechanism and the current value handled by the current supply unit are A compressor current value detection unit for detection is further provided.
- the compression mechanism can be controlled by an inverter.
- the control unit determines whether or not the current value detected by the compressor current value detection unit has reached or exceeded the predetermined current value even if the grasping pressure of the refrigerant pressure grasping unit has not reached or exceeded the predetermined high pressure threshold. At the same time, the drive of the indoor fan is started.
- the current supply amount may rise abnormally before the pressure of the refrigerant from the compression mechanism toward the indoor heat exchanger reaches the predetermined high-pressure threshold, and the current supply unit may be damaged. There is.
- the amount of supplied current increases to a predetermined current value even when the pressure of the refrigerant from the compression mechanism toward the indoor heat exchanger does not reach or exceeds the predetermined high pressure threshold. In this case, the driving of the indoor fan is started. Thereby, provision of warm air which is warm to some extent can be quickly started for the user while preventing the failure of the current supply unit.
- An air conditioning apparatus is the air conditioning apparatus according to any one of the first to ninth aspects, further including a magnetic field generation unit.
- the magnetic field generator generates a magnetic field to inductively heat the refrigerant pipe on the suction side of the compression mechanism and / or the member that is in thermal contact with the refrigerant flowing in the refrigerant pipe.
- the control unit performs induction heating at least during execution of the startup fan control. In this air conditioner, since electromagnetic induction heating is performed in the start-up fan control, it is possible to shorten the time required to achieve the predetermined high pressure threshold.
- the air conditioning apparatus it is possible to quickly provide warm air to the user at the time of heating activation with a simple configuration.
- the condensation pressure can be quickly increased again, and the supply of warm air to the user can be resumed.
- the start-up fan control can be executed only in an environment desired by the user.
- the start of supplying hot air to the user can be accelerated.
- the unnecessary standby time of the indoor fan can be eliminated, or the refrigerant pressure required for starting the indoor fan can be kept low.
- the air conditioning apparatus according to the seventh aspect it is possible to quickly start providing warm air to some extent to the user.
- the air conditioner according to the eighth aspect can quickly start providing warm air to the user to some extent while preventing deterioration of the refrigerating machine oil. Then, it becomes possible to promptly provide warm warm air to the user to some extent while preventing a failure of the current supply unit.
- FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a refrigerant circuit 10 of the air conditioner 1.
- the air conditioner 1 is an air conditioner in a space where a use side device is arranged by connecting an outdoor unit 2 as a heat source side device and an indoor unit 4 as a use side device by a refrigerant pipe.
- An electromagnetic induction heating unit 6 and the like are provided.
- the compressor 21, the four-way switching valve 22, the outdoor heat exchanger 23, the outdoor electric expansion valve 24, the accumulator 25, the outdoor fan 26, the hot gas bypass valve 27, the capillary tube 28, and the electromagnetic induction heating unit 6 are included in the outdoor unit 2. Is housed in.
- the indoor heat exchanger 41 and the indoor fan 42 are accommodated in the indoor unit 4.
- the refrigerant circuit 10 includes a discharge pipe A, an indoor gas pipe B, an indoor liquid pipe C, an outdoor liquid pipe D, an outdoor gas pipe E, an accumulator pipe F, a suction pipe G, a hot gas bypass circuit H, and a branch pipe K. And a merging pipe J.
- the indoor side gas pipe B and the outdoor side gas pipe E pass a large amount of refrigerant in the gas state, but the refrigerant passing therethrough is not limited to the gas refrigerant.
- the indoor side liquid pipe C and the outdoor side liquid pipe D pass a large amount of liquid refrigerant, but the refrigerant passing therethrough is not limited to liquid refrigerant.
- the discharge pipe A connects the compressor 21 and the four-way switching valve 22.
- the discharge pipe A is provided with a discharge temperature sensor 29d for detecting the temperature of the refrigerant passing therethrough.
- the current supply unit 21e supplies current to the compressor 21.
- the amount of current supplied from the current supply unit 21e is detected by the compressor current value detection unit 29f.
- the indoor side gas pipe B connects the four-way switching valve 22 and the indoor heat exchanger 41.
- a pressure sensor 29a for detecting the pressure of the refrigerant passing therethrough is provided.
- the indoor side liquid pipe C connects the indoor heat exchanger 41 and the outdoor electric expansion valve 24.
- the outdoor liquid pipe D connects the outdoor electric expansion valve 24 and the outdoor heat exchanger 23.
- the outdoor gas pipe E connects the outdoor heat exchanger 23 and the four-way switching valve 22.
- the accumulator pipe F connects the four-way switching valve 22 and the accumulator 25, and extends in the vertical direction when the outdoor unit 2 is installed.
- An electromagnetic induction heating unit 6 is attached to a part of the accumulator tube F.
- the accumulator tube F At least a heat generating portion whose periphery is covered by a coil 68, which will be described later, is a copper tube F1 in which a coolant is flowing inside, and a magnetic tube provided so as to cover the periphery of the copper tube F1.
- F2 is configured (see FIG. 15).
- the magnetic tube F2 is made of SUS (Stainless Used Steel) 430.
- the SUS430 is a ferromagnetic material, and generates eddy currents when placed in a magnetic field, and generates heat due to Joule heat generated by its own electrical resistance.
- Portions other than the magnetic pipe F2 in the pipe constituting the refrigerant circuit 10 are made of a copper pipe made of the same material as the copper pipe F1.
- surroundings of the said copper pipe F1 is not limited to SUS430,
- An alloy containing Examples of the magnetic material include a ferrite material, a martensite material, and a combination thereof.
- Examples of the magnetic material include a ferromagnetic material, which has a relatively high electric resistance, and is higher than the operating temperature range. However, a material having a high Curie temperature is preferable.
- the accumulator tube F here requires a larger amount of current, but does not have to include a magnetic material and a material containing the magnetic material, and contains a material to be subjected to induction heating. It may be a thing.
- the magnetic material may constitute all of the accumulator pipe F, or may be formed only on the inner surface of the accumulator pipe F, and is contained in the material constituting the accumulator pipe F pipe. May exist.
- the electromagnetic induction heating unit 6 quickly opens the accumulator tube F.
- the compressor 21 can compress the rapidly heated refrigerant as a target. For this reason, the temperature of the hot gas discharged from the compressor 21 can be raised rapidly. Thereby, the time required to thaw frost by defrost operation can be shortened. For this reason, even if it is necessary to perform a defrost operation in a timely manner during the heating operation, it is possible to return to the heating operation as soon as possible, and to improve user comfort.
- the suction pipe G connects the accumulator 25 and the suction side of the compressor 21.
- the hot gas bypass circuit H connects a branch point A1 provided in the middle of the discharge pipe A and a branch point d1 provided in the middle of the outdoor liquid pipe D.
- the hot gas bypass circuit 27 is provided with a hot gas bypass valve 27 that can switch between a state that allows passage of refrigerant and a state that does not allow passage of the refrigerant.
- a capillary tube 28 is provided between the hot gas bypass valve 27 and the branch point d1 to lower the pressure of refrigerant passing therethrough.
- the capillary tube 28 can be brought close to the pressure after the refrigerant pressure is reduced by the outdoor electric expansion valve 24 during heating operation, the capillary tube 28 is a chamber by supplying hot gas to the outdoor liquid pipe D through the hot gas bypass circuit H. An increase in the refrigerant pressure in the outer liquid pipe D can be suppressed.
- the branch pipe K constitutes a part of the outdoor heat exchanger 23, and a refrigerant pipe extending from the gas side inlet / outlet 23e of the outdoor heat exchanger 23 will be described later in order to increase the effective surface area for heat exchange. It is a pipe branched into a plurality of lines at a branching junction 23k.
- the branch pipe K includes a first branch pipe K1, a second branch pipe K2, and a third branch pipe K3 that extend independently from the branch junction point 23k to the junction branch point 23j.
- the pipes K1, K2, and K3 merge at the merge branch point 23j. Note that, when viewed from the merging pipe J side, the branch pipe K extends at a merging branch point 23j.
- the junction pipe J constitutes a part of the outdoor heat exchanger 23 and extends from the junction branch point 23j to the liquid side inlet / outlet 23d of the outdoor heat exchanger 23.
- the junction pipe J can unify the degree of supercooling of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 23 during the cooling operation, and can defrost frosted ice near the lower end of the outdoor heat exchanger 23 during the heating operation.
- the junction pipe J has a cross-sectional area that is approximately three times the cross-sectional area of each of the branch pipes K1, K2, and K3, and the amount of refrigerant passing through is approximately three times that of each of the branch pipes K1, K2, and K3. .
- the four-way switching valve 22 can switch between a cooling operation cycle and a heating operation cycle.
- the connection state when performing the heating operation is indicated by a solid line
- the connection state when performing the cooling operation is indicated by a dotted line.
- the indoor heat exchanger 41 functions as a refrigerant cooler
- the outdoor heat exchanger 23 functions as a refrigerant heater
- the indoor heat exchanger 41 functions as a refrigerant heater.
- the outdoor heat exchanger 23 includes a gas side inlet / outlet 23e, a liquid side inlet / outlet 23d, a branch junction 23k, a junction branch point 23j, a branch pipe K, a junction pipe J, and a heat exchange fin 23z.
- the gas side inlet / outlet 23 e is located at the end of the outdoor heat exchanger 23 on the outdoor gas pipe E side, and is connected to the outdoor gas pipe E.
- the liquid side inlet / outlet 23 d is located at the end of the outdoor heat exchanger 23 on the outdoor liquid pipe D side, and is connected to the outdoor liquid pipe D.
- the branch junction 23k branches a pipe extending from the gas side inlet / outlet port 23e, and can branch or join the refrigerant according to the direction of the flowing refrigerant.
- a plurality of branch pipes K extend from each branch portion at the branch junction 23k.
- the junction branch point 23j joins the branch pipe K and can join or branch the refrigerant according to the direction of the flowing refrigerant.
- the junction pipe J extends from the junction branch point 23j to the liquid side inlet / outlet 23d.
- the heat exchange fins 23z are configured by arranging a plurality of plate-like aluminum fins in the thickness direction and arranged at predetermined intervals.
- the branch pipe K and the merge pipe J both have the heat exchange fins 23z as a common penetration target.
- the branch pipe K and the junction pipe J are disposed so as to penetrate in the plate pressure direction at different portions of the common heat exchange fin 23z.
- an outdoor air temperature sensor 29b for detecting the outdoor air temperature is provided on the windward side of the outdoor fan 26 in the air flow direction.
- the outdoor heat exchanger 23 is provided with an outdoor heat exchange temperature sensor 29c that detects the temperature of the refrigerant flowing through the branch pipe air conditioner.
- an indoor temperature sensor 43 that detects the indoor temperature is provided.
- the indoor heat exchanger 41 is provided with an indoor heat exchanger temperature sensor 44 that detects the refrigerant temperature on the indoor liquid pipe C side to which the outdoor electric expansion valve 24 is connected.
- the outdoor control unit 12 that controls the devices arranged in the outdoor unit 2 and the indoor control unit 13 that controls the devices arranged in the indoor unit 4 are connected by the communication line 11a, so that the control unit 11 is constituted.
- the control unit 11 performs various controls for the air conditioner 1. Further, the outdoor control unit 12 is provided with a timer 95 that counts elapsed time when performing various controls. Note that the control unit 11 includes a controller 90 that receives a setting input from the user.
- Outdoor unit 2 In FIG. 2, the external appearance perspective view of the front side of the outdoor unit 2 is shown. In FIG. 3, the perspective view about the positional relationship with the outdoor heat exchanger 23 and the outdoor fan 26 is shown. In FIG. 4, the perspective view of the back side of the outdoor heat exchanger 23 is shown.
- the outdoor unit 2 has an outer surface formed by a substantially rectangular parallelepiped outdoor unit casing configured by a top plate 2a, a bottom plate 2b, a front panel 2c, a left side panel 2d, a right side panel 2f, and a back panel 2e.
- an outdoor heat exchanger 23, an outdoor fan 26, and the like are arranged, a blower room on the left side panel 2d side, a compressor 21 and an electromagnetic induction heating unit 6 are arranged, and the right side panel 2f side.
- the machine room is separated by a partition plate 2h.
- the outdoor unit 2 is fixed by being screwed to the bottom plate 2b, and has an outdoor unit support 2g that forms the lowermost end portion of the outdoor unit 2 on the right side and the left side.
- the electromagnetic induction heating unit 6 is disposed at an upper position in the vicinity of the left side panel 2d and the top plate 2a in the machine room.
- the heat exchange fins 23z of the outdoor heat exchanger 23 described above are arranged side by side in the plate thickness direction so that the plate thickness direction is substantially horizontal.
- the joining pipe J is disposed in the lowermost portion of the heat exchange fins 23z of the outdoor heat exchanger 23 by penetrating the heat exchange fins 23z in the thickness direction.
- the hot gas bypass circuit H is arranged along the lower side of the outdoor fan 26 and the outdoor heat exchanger 23.
- FIG. 5 is an overall front perspective view showing the internal structure of the machine room of the outdoor unit 2.
- FIG. 6 is a perspective view showing the internal structure of the machine room of the outdoor unit 2.
- FIG. 7 the perspective view about the arrangement
- the partition plate 2h of the outdoor unit 2 includes a fan room in which the outdoor heat exchanger 23 and the outdoor fan 26 are arranged, a machine room in which the electromagnetic induction heating unit 6, the compressor 21, the accumulator 25, and the like are arranged, Is partitioned from the upper end to the lower end from the front to the rear.
- the compressor 21 and the accumulator 25 are disposed in a space below the machine room of the outdoor unit 2.
- the electromagnetic induction heating unit 6, the four-way switching valve 22, and the outdoor control unit 12 are disposed in a space above the machine room of the outdoor unit 2 and above the compressor 21, the accumulator 25, and the like.
- the tube 28 and the electromagnetic induction heating unit 6 include a discharge pipe A, an indoor side gas pipe B, an outdoor side liquid pipe D, an outdoor side gas pipe E, an accumulator so as to execute the refrigeration cycle by the refrigerant circuit 10 shown in FIG.
- the hot gas bypass circuit H is configured by connecting nine parts of the first bypass part H1 to the ninth bypass part H9, and when the refrigerant flows into the hot gas bypass circuit H, , Flows in the direction from the first bypass portion H1 toward the ninth bypass portion H9 in order.
- the joining pipe J shown in FIG. 7 has an area equivalent to the sectional area of each of the first branch pipe K1, the second branch pipe K2, and the third branch pipe K3.
- the heat exchange effective surface area can be increased in comparison with the merged pipe J in the first branch pipe K1, the second branch pipe K2, and the third branch pipe K3.
- the outdoor heat Ice growth under the exchanger 23 can be more effectively suppressed.
- the joining pipe J is configured by connecting the first joining pipe part J1, the second joining pipe part J2, the third joining pipe part J3, and the fourth joining pipe part J4 to each other.
- coolant which flowed through the branch piping K among the outdoor heat exchangers 23 is merged in the merge branch point 23j, and the flow of the refrigerant
- merging piping part J1 is extended from the confluence
- the second joining pipe portion J2 extends from the end of the first joining pipe portion J1 so as to penetrate the plurality of heat exchange fins 23z. Moreover, the 4th junction piping part J4 is extended so that the several heat exchanger fin 23z may be penetrated similarly to the 2nd junction piping part J2.
- the third joining pipe part J3 is a U-shaped pipe that connects the second joining pipe part J2 and the fourth joining pipe part J4 at the end of the outdoor heat exchanger 23.
- the refrigerant flow can be made one in the junction pipe J, so that the degree of supercooling at the outlet of the outdoor heat exchanger 23 can be reduced. Can be arranged.
- the hot gas bypass valve 27 is opened, and the high-temperature refrigerant discharged from the compressor 21 is placed outside the outdoor heat exchanger 23 before the outdoor part. It can be supplied to the junction pipe J provided at the lower end of the heat exchanger 23. For this reason, ice that has formed frost in the vicinity of the lower part of the outdoor heat exchanger 23 can be effectively thawed.
- Hot gas bypass circuit H In FIG. 8, the top view in the state which removed the ventilation mechanism of the outdoor unit 2 is shown.
- FIG. 9 is a plan view showing the positional relationship between the bottom plate of the outdoor unit 2 and the hot gas bypass circuit H.
- the hot gas bypass circuit H includes a first bypass portion H1 to an eighth bypass portion H8 and a ninth bypass portion H9 (not shown).
- the hot gas bypass circuit H branches from the discharge pipe A at the branch point A1 and extends to the hot gas bypass valve 27, and a portion further extending from the hot gas bypass valve 27 is the first bypass portion H1.
- the second bypass portion H2 extends from the end of the first bypass portion H1 to the blower chamber side in the vicinity of the back surface side.
- the third bypass portion H3 extends from the end of the second bypass portion H2 toward the front side.
- the fourth bypass portion H4 extends from the end of the third bypass portion H3 toward the left side that is the opposite side to the machine room side.
- the fifth bypass portion H5 extends from the end of the fourth bypass portion H4 toward the back side to a portion where a space can be ensured between the back panel 2e of the outdoor unit casing.
- the sixth bypass portion H6 extends from the end of the fifth bypass portion H5 to the right side that is the machine room side and toward the back side.
- the seventh bypass portion H7 extends from the end of the sixth bypass portion H6 toward the right side, which is the machine room side, in the blower chamber.
- the eighth bypass portion H8 extends in the machine room from the end of the seventh bypass portion H7.
- the ninth bypass portion H9 extends from the end of the eighth bypass portion H8 to the capillary tube 28.
- the hot gas bypass circuit H causes the refrigerant to flow from the first bypass portion H1 to the ninth bypass portion H9 in order with the hot gas bypass valve 27 being opened. For this reason, the refrigerant branched at the branch point A1 of the discharge pipe A extending from the compressor 21 flows on the first bypass portion H1 side before the refrigerant flowing through the ninth bypass portion H9.
- the refrigerant flowing through the hot gas bypass circuit H as a whole the refrigerant after flowing through the fourth bypass portion H4 flows to the fifth to eighth bypass portions H8, and therefore the fourth bypass portion H4. Is more likely to be higher than the refrigerant temperature flowing through the fifth to eighth bypass portions H8.
- the hot gas bypass circuit H is disposed so as to pass through the vicinity of the lower part of the outdoor fan 26 and the lower part of the outdoor heat exchanger 23 in the bottom plate 2b of the outdoor unit casing. For this reason, without using a separate heat source such as a heater, the vicinity of the portion through which the hot gas bypass circuit H passes can be warmed by the high-temperature refrigerant branched and supplied from the discharge pipe A of the compressor 21. Therefore, even if the upper side of the bottom plate 2b gets wet by rain water or the drain water generated in the outdoor heat exchanger 23, ice grows below the outdoor fan 26 and below the outdoor heat exchanger 23 in the bottom plate 2b. Can be suppressed.
- the hot gas bypass circuit H is arranged to pass under the outdoor fan 26 after branching at the branch point A1 of the discharge pipe A and before passing under the outdoor heat exchanger 23. For this reason, it is possible to prevent the growth of ice below the outdoor fan 26 more preferentially.
- FIG. 10 shows a schematic perspective view of the electromagnetic induction heating unit 6 attached to the accumulator tube F.
- FIG. 11 shows an external perspective view of the electromagnetic induction heating unit 6 with the shielding cover 75 removed.
- tube F is shown.
- the electromagnetic induction heating unit 6 is disposed so as to cover the magnetic tube F2 that is a heat generating portion of the accumulator tube F from the outside in the radial direction, and causes the magnetic tube F2 to generate heat by electromagnetic induction heating.
- the heat generating portion of the accumulator tube F has a double tube structure having an inner copper tube F1 and an outer magnetic tube F2.
- the electromagnetic induction heating unit 6 includes a first hexagon nut 61, a second hexagon nut 66, a first bobbin lid 63, a second bobbin lid 64, a bobbin body 65, a first ferrite case 71, a second ferrite case 72, and a third ferrite.
- a case 73, a fourth ferrite case 74, a first ferrite 98, a second ferrite 99, a coil 68, a shielding cover 75, an electromagnetic induction thermistor 14, a fuse 15 and the like are provided.
- the first hexagon nut 61 and the second hexagon nut 66 are made of resin, and stabilize the fixed state between the electromagnetic induction heating unit 6 and the accumulator pipe F using a C-shaped ring (not shown).
- the first bobbin lid 63 and the second bobbin lid 64 are made of resin and cover the accumulator tube F from the radially outer side at the upper end position and the lower end position, respectively.
- the first bobbin lid 63 and the second bobbin lid 64 have four screw holes for screws 69 for screwing first to fourth ferrite cases 71 to 74, which will be described later, through the screws 69. ing.
- the second bobbin lid 64 has an electromagnetic induction thermistor insertion opening 64f for inserting the electromagnetic induction thermistor 14 shown in FIG. 12 and attaching it to the outer surface of the magnetic tube F2.
- the second bobbin lid 64 has a fuse insertion opening 64e for inserting the fuse 15 shown in FIG. 13 and attaching it to the outer surface of the magnetic tube F2 (see FIG. 14).
- the electromagnetic induction thermistor 14 is an electromagnetic induction thermistor wiring that transmits the detection results of the electromagnetic induction thermistor detector 14a, the outer protrusion 14b, the side protrusion 14c, and the electromagnetic induction thermistor detector 14a as signals to the controller 11. 14d.
- the electromagnetic induction thermistor detection unit 14a has a shape that follows the curved shape of the outer surface of the accumulator tube F, and has a substantial contact area.
- the fuse 15 includes a fuse detection unit 15a, an asymmetric shape 15b, and a fuse wiring 15d that transmits a detection result of the fuse detection unit 15a to the control unit 11 as a signal.
- the control unit 11 receives the notification of temperature detection exceeding the predetermined limit temperature from the fuse 15, the control unit 11 performs control to stop the current supply to the coil 68 to avoid thermal damage of the device.
- the bobbin main body 65 is made of resin, and the coil 68 is wound around it.
- the coil 68 is wound spirally around the outside of the bobbin main body 65 with the direction in which the accumulator tube F extends as the axial direction.
- the coil 68 is connected to a control printed board (not shown) and is supplied with a high-frequency current.
- the output of the control printed circuit board is controlled by the control unit 11.
- the electromagnetic induction thermistor 14 and the fuse 15 are attached in a state where the bobbin main body 65 and the second bobbin lid 64 are fitted together.
- the plate spring 16 is pushed inward in the radial direction of the magnetic body tube F ⁇ b> 2, thereby maintaining a good pressure contact state with the outer surface of the magnetic body tube F ⁇ b> 2.
- the first ferrite case 71 has a first bobbin lid 63 and a second bobbin lid 64 sandwiched from the direction in which the accumulator tube F extends, and is screwed and fixed by screws 69.
- the first ferrite case 71 to the fourth ferrite case 74 contain a first ferrite 98 and a second ferrite 99 made of ferrite, which is a material having a high magnetic permeability. As shown in the sectional view of the accumulator tube F and the electromagnetic induction heating unit 6 in FIG. 15 and the magnetic flux explanatory diagram in FIG. By forming it, the magnetic field is made difficult to leak outside.
- the shielding cover 75 is disposed on the outermost peripheral portion of the electromagnetic induction heating unit 6 and collects magnetic flux that cannot be drawn by the first ferrite 98 and the second ferrite 99 alone. Almost no leakage magnetic flux is generated outside the shielding cover 75, and the location where the magnetic flux is generated can be determined.
- Electromagnetic Induction Heating Control The electromagnetic induction heating unit 6 described above is configured so that the accumulator pipe F is activated when starting the heating operation when the refrigeration cycle is operated for heating, when assisting the heating capacity, and when performing the defrost operation. Control is performed to generate heat in the magnetic tube F2.
- flow condition determination processing (ii) sensor detachment detection processing, (iii) rapid high pressure processing, (iv) steady output processing, and (v) Defrost processing will be described. In the following, a description will be given particularly regarding startup.
- the control unit 11 starts the heating operation.
- the control unit 11 causes the timer 95 to start counting the elapsed heating start time, and the pressure detected by the pressure sensor 29a increases to 39 kg / cm 2 after the compressor 21 is started.
- the indoor fan 42 is driven after waiting. Thereby, at the stage where the refrigerant passing through the indoor heat exchanger 41 is not warmed, an unpleasant user's discomfort caused by causing an air flow in the unwarmed room is prevented.
- electromagnetic induction heating using the electromagnetic induction heating unit 6 is performed.
- the control unit 11 performs control to determine whether or not the electromagnetic induction heating can be started before the electromagnetic induction heating is started. Such determination includes a flow condition determination process, a sensor detachment detection process, a rapid pressure increase process, and the like, as shown in the time chart of FIG.
- (I) Flow condition determination process
- electromagnetic induction heating is performed, in a situation where the refrigerant does not flow through the accumulator tube F, the heating load stays in a portion of the accumulator tube F where the electromagnetic induction heating unit 6 is attached. It becomes only the refrigerant that is.
- electromagnetic induction heating is performed by the electromagnetic induction heating unit 6 in a state where the refrigerant does not flow in the accumulation tube F as described above, the temperature of the accumulation tube F rises abnormally enough to deteriorate the refrigerator oil. . Further, the temperature of the electromagnetic induction heating unit 6 itself also rises, and the reliability of the device is lowered.
- the accumulator tube is in a stage before starting the electromagnetic induction heating so that the electromagnetic induction heating by the electromagnetic induction heating unit 6 is not performed in a state where the refrigerant does not flow into the accumulator tube F in this way.
- Flow condition determination processing for confirming that the refrigerant is flowing in F is performed.
- the controller 11 determines whether or not the controller 90 has received a command for heating operation instead of cooling operation from the user. Since the refrigerant heating by the electromagnetic induction heating unit 6 is necessary in an environment where the heating operation is performed, such a determination is made.
- step S12 the controller 11 starts the compressor 21 and gradually increases the frequency of the compressor 21.
- step S13 the control unit 11 determines whether or not the frequency of the compressor 21 has reached the predetermined minimum frequency Qmin. If it is determined that the frequency has reached, the process proceeds to step S14.
- step S14 the control unit 11 starts the flow condition determination process, and the detected temperature data of the electromagnetic induction thermistor 14 when the frequency of the compressor 21 reaches the predetermined minimum frequency Qmin (see point a in FIG. 17) and The temperature data detected by the outdoor heat exchange temperature sensor 29c is stored, and the timer 95 starts counting the flow detection time.
- the frequency of the compressor 21 does not reach the predetermined minimum frequency Qmin
- the refrigerant flowing through the accumulator tube F and the outdoor heat exchanger 23 is in a gas-liquid two-phase state and is maintained at a constant temperature at a saturation temperature. Therefore, the temperature detected by the electromagnetic induction thermistor 14 and the outdoor heat exchange temperature sensor 29c is constant at the saturation temperature and does not change.
- the frequency of the compressor 21 increases after a while, the refrigerant pressure in the outdoor heat exchanger 23 and the accumulator pipe F further decreases, and the saturation temperature starts to decrease, so that the electromagnetic induction thermistor 14
- the temperature detected by the outdoor heat exchanger temperature sensor 29c also starts to decrease.
- the outdoor heat exchanger 23 exists downstream of the accumulator pipe F with respect to the suction side of the compressor 21, the temperature of the refrigerant passing through the accumulator pipe F starts to decrease.
- the timing at which the temperature of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger 23 begins to decrease is earlier than the timing (see points b and c in FIG. 17).
- step S15 the control unit 11 determines whether or not the flow detection time of 10 seconds has elapsed from the start of the count of the timer 95. If the flow detection time has elapsed, the control unit 11 proceeds to step S16. On the other hand, if the flow detection time has not yet elapsed, step S15 is repeated.
- step S16 the control unit 11 detects the detected temperature data of the electromagnetic induction thermistor 14 and the outdoor heat when the flow detection time has elapsed (in a state where the refrigerant temperature in the outdoor heat exchanger 23 and the accumulator pipe F has decreased). The detected temperature data of the alternating temperature sensor 29c is acquired, and the process proceeds to step S17.
- step S17 the control unit 11 determines whether or not the detected temperature of the electromagnetic induction thermistor 14 acquired in step S16 is lower by 3 ° C. or more than the detected temperature data of the electromagnetic induction thermistor 14 stored in step S14, and It is determined whether or not the detected temperature of the outdoor heat exchanger temperature sensor 29c acquired in step S16 is lower by 3 ° C. or more than the detected temperature data of the outdoor heat exchanger temperature sensor 29c stored in step S14. That is, it is determined whether or not a decrease in the refrigerant temperature has been detected during the flow detection time.
- the detected temperature of the electromagnetic induction thermistor 14 or the detected temperature of the outdoor heat exchange temperature sensor 29c is lowered by 3 ° C.
- the refrigerant is flowing through the accumulator tube F.
- the flow condition determination process is terminated when it is determined that the flow of the gas is secured, and the process proceeds to the rapid pressure increase process at the start-up that uses the output of the electromagnetic induction heating unit 6 to the maximum, or the sensor disconnection detection process, etc. To do.
- the process proceeds to step S18.
- step S ⁇ b> 18 the control unit 11 determines that the amount of refrigerant flowing through the accumulator tube F is insufficient for performing induction heating by the electromagnetic induction heating unit 6, and the control unit 11 displays a flow abnormality on the display screen of the controller 90. Output the display.
- the sensor detachment detection process is performed after the electromagnetic induction thermistor 14 is attached to the accumulator tube F and the installation of the air conditioner 1 is completed (after the installation is completed, a current is supplied to the electromagnetic induction heating unit 6.
- This is a process for confirming the mounting state of the electromagnetic induction thermistor 14 that is performed when the heating operation is started for the first time. Specifically, after it is determined in the above-described flow condition determination process that the amount of refrigerant flowing in the accumulator pipe F is secured, the output of the electromagnetic induction heating unit 6 is maximized.
- the control unit 11 Before performing the rapid pressure increase process at the time of start-up, the control unit 11 performs a sensor detachment detection process.
- the electromagnetic induction thermistor 14 When the air conditioner 1 is carried in, unexpected electromagnetic vibrations or the like may cause the electromagnetic induction thermistor 14 to become unstable or detached, and the electromagnetic induction heating unit 6 is only activated after being carried in. In particular, the reliability is required. And when operation
- the current supply to the coil 68 of the electromagnetic induction heating unit 6 is started while storing the detected temperature data (see point d in FIG. 17) of the electromagnetic induction thermistor 14 at the time of the start of.
- the supply of electric power to the coil 68 of the electromagnetic induction heating unit 6 here is a sensor outage detection with a power outage detection supply power M1 (1 kW) of 50%, which is an output smaller than a predetermined maximum supply power Mmax (2 kW). It takes only 20 seconds as time.
- the electromagnetic induction thermistor 14 is The output is suppressed to 50% so that the fuse 15 is not damaged due to the inability to detect an abnormal temperature rise and the resin member of the electromagnetic induction heating unit 6 is not melted.
- the control unit 11 continues the output by the electromagnetic induction heating unit 6. The elapsed time is counted by the timer 95.
- the supply of current to the coil 68 of the electromagnetic induction heating unit 6 and the magnitude of the magnetic field generated around the coil 68 are values that have a correlation.
- step S22 the control unit 11 determines whether the sensor detachment detection time has ended. If the sensor detachment detection time has ended, the process proceeds to step S23. On the other hand, if the sensor detachment detection time has not ended yet, step S22 is repeated.
- step S23 the control unit 11 acquires the temperature detected by the electromagnetic induction thermistor 14 at the time when the sensor detachment detection time ends (see point e in FIG. 17), and proceeds to step S24.
- step S24 the controller 11 detects that the detected temperature of the electromagnetic induction thermistor 14 at the time when the sensor disconnection detection time acquired in step S23 has ended is the electromagnetic induction thermistor at the start of the sensor disconnection detection time stored in step S21.
- the detected temperature data of 14 is higher by 10 ° C. or more. That is, it is determined whether or not the refrigerant temperature has increased by 10 ° C. or more due to induction heating by the electromagnetic induction heating unit 6 during the sensor detachment detection time.
- the detection temperature of the electromagnetic induction thermistor 14 is increased by 10 ° C. or more, the attachment state of the electromagnetic induction thermistor 14 with respect to the accumulator tube F is good, and induction heating by the electromagnetic induction heating unit 6 is performed.
- the sensor detachment detection process is terminated, and the process proceeds to a rapid pressure increase process at the start-up that uses the output of the electromagnetic induction heating unit 6 to the maximum.
- the process proceeds to step S25.
- step S25 the control unit 11 counts the number of sensor detachment retry processes. If the number of retries is less than 10, the process proceeds to step S26. If the number of retries exceeds 10, the process proceeds to step S27 without proceeding to step S26.
- step S ⁇ b> 26 the control unit 11 performs a sensor removal retry process.
- the detected temperature data (not shown in FIG. 17) of the electromagnetic induction thermistor 14 at the time when 30 seconds have passed is stored, and the current at the detected power supply M1 is detected in the coil 68 of the electromagnetic induction heating unit 6. Supply is performed for 20 seconds, and the same processing as in steps S22 and S23 is performed.
- step S ⁇ b> 27 the control unit 11 determines that the attachment state of the electromagnetic induction thermistor 14 to the accumulator tube F is unstable or not good, and outputs a sensor detachment abnormality display on the display screen of the controller 90.
- step S31 the control unit 11 does not set the supply of current to the coil 68 of the electromagnetic induction heating unit 6 to the detection power supply M1 for which the output is limited to 50% as in the sensor detection detection process described above.
- a predetermined maximum supply power Mmax (2 kW) is assumed.
- the output by the electromagnetic induction heating unit 6 here is continuously performed until the pressure sensor 29a reaches a predetermined target high pressure Pr.
- the control unit 11 forcibly stops the compressor 21 when the pressure sensor 29a detects an abnormal high pressure Pr.
- the target high pressure Ph in the rapid high pressure process is provided as a separate threshold value that is a pressure value smaller than the abnormal high pressure Pr.
- step S32 the control unit 11 determines whether or not 10 minutes of the maximum continuous output time of the electromagnetic induction heating unit 6 that has started counting in step S21 of the sensor detachment detection process has elapsed. If the maximum continuous output time has not elapsed, the process goes to step S33. On the other hand, if the maximum continuous output time has elapsed, the process goes to step S34.
- step S33 the control unit 11 determines whether or not the pressure detected by the pressure sensor 29a has reached the target high pressure Ph. If the target high pressure Ph has been reached, the process proceeds to step S34. On the other hand, if the target high pressure Ph is not reached, step S32 is repeated. In step S34, the control unit 11 starts driving the indoor fan 42, finishes the rapid pressure increase process, and shifts to the steady output process.
- step S33 to step S34 the indoor fan 42 starts to operate in a state in which sufficiently warm conditioned air can be provided to the user.
- step S32 to step S34 it has not reached a state in which sufficient warm conditioned air can be provided to the user, but is in a state in which a certain amount of warm conditioned air can be provided, and the elapsed time from the start of heating operation. Provision of warm air can be started within a range that does not become too long.
- step S41 the control unit 11 stores the detected temperature of the electromagnetic induction thermistor 14, and proceeds to step S42.
- step S42 the control unit 11 compares the detected temperature of the electromagnetic induction thermistor 14 stored in step S41 with the activation target accumulator tube temperature of 80 ° C. so that the detected temperature of the electromagnetic induction thermistor 14 is equal to the activation target accumulator. It is determined whether or not a predetermined maintenance temperature lower than the tube temperature of 80 ° C. by a predetermined temperature is reached. If the temperature is equal to or lower than the predetermined maintenance temperature, the process proceeds to step S43. If the temperature is not lower than the predetermined maintenance temperature, the process continues to wait until the temperature is lower than the predetermined maintenance temperature.
- step S43 the control part 11 grasps
- step S44 the control unit 11 continuously supplies a current to the electromagnetic induction heating unit 6 while keeping the constant supply power M2 (1.4 kW) constant for 30 seconds. The PI control is performed such that the longer the elapsed time grasped in step S43, the higher the frequency.
- (V) Defrost process When the above-described steady output process is continued, when the detected temperature of the outdoor heat exchanger sensor 29c of the outdoor heat exchanger 23 becomes a predetermined value or less, it adheres to the outdoor heat exchanger 23.
- the defrost process which is the driving
- the connection state of the four-way switching valve 22 is set in the same manner as in the cooling operation (connection state indicated by the dotted line in FIG. 1), and the high-pressure high-temperature gas refrigerant discharged from the compressor 21 is supplied to the indoor heat exchanger 41. It is provided to the outdoor heat exchanger 23 before passing, and the frost adhering to the outdoor heat exchanger 23 is melted using the heat of condensation of the refrigerant.
- step S51 the control unit 11 is capable of performing electromagnetic induction heating by the flow condition determination process that the frequency of the compressor 21 is equal to or higher than the predetermined minimum frequency Qmin and a predetermined refrigerant circulation amount is secured.
- the control unit 11 determines whether or not the temperature detected by the outdoor heat exchanger temperature sensor 29c is less than 10 ° C. If it is lower than 10 ° C., the process proceeds to step S53. If it is not less than 10 ° C., step S52 is repeated.
- Step S53 the control unit 11 stops the induction heating by the electromagnetic induction heating unit 6, and transmits a defrost signal.
- step S54 after the defrost signal is transmitted, the control unit 11 sets the connection state of the four-way switching valve 22 to the connection state of the cooling operation, and further changes the connection state of the four-way switching valve 22 to the connection state of the cooling operation. After that, the elapsed time after defrosting is counted by the timer 95.
- step S55 the control unit 11 determines whether or not 30 seconds have elapsed after the start of defrosting. If 30 seconds have elapsed, the process proceeds to step S56. If 30 seconds have not elapsed, step S55 is repeated.
- step S56 the controller 11 sets the current supplied to the coil 68 of the electromagnetic induction heating unit 6 to a predetermined maximum supply power Mmax (2 kW), and the detected temperature of the electromagnetic induction thermistor 14 is 40 ° C., which is the target defrost temperature.
- Mmax 2 kW
- PI control is performed on the frequency of induction heating by the electromagnetic induction heating unit 6 so as to be different (different from the startup target accumulator temperature during steady output processing).
- the hot gas bypass valve 27 of the hot gas bypass circuit H is further opened, and the outdoor fan 26 on the upper surface of the bottom plate 2b of the outdoor unit 2 is opened.
- the high-temperature and high-pressure gas refrigerant is supplied below the outdoor heat exchanger 23 and below the outdoor heat exchanger 23, and the ice generated on the upper surface of the bottom plate 2b is removed.
- the connection state of the four-way switching valve 22 is switched to the cooling operation state, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 21 is joined from the branch junction point 23k of the outdoor heat exchanger 23 to the junction branch point. 23j, and merge at the merge branch point 23j to be combined into one, so that the flow rate becomes three times the flow rate of the branch pipe K and flows through the merge pipe J in a concentrated manner. Since this junction pipe J is located in the vicinity of the lower end of the outdoor heat exchanger 23, a large amount of condensation heat can be concentrated in the vicinity of the lower end of the outdoor heat exchanger 23. Thereby, defrosting can be made quicker.
- step S57 the control unit 11 determines whether or not the elapsed time after the start of defrost has exceeded 10 minutes. If 10 minutes has not elapsed, the process proceeds to step S58. If 10 minutes have passed, the process proceeds to step S59. This prevents the passage of 10 minutes or more while the connection state of the four-way switching valve 22 remains in the cooling state, and prevents the user from feeling uncomfortable due to a decrease in the room temperature.
- step S58 the control unit 11 determines whether or not the temperature detected by the outdoor heat exchanger temperature sensor 29c exceeds 10 ° C. If it exceeds 10 ° C., the process proceeds to step S59. If the temperature does not exceed 10 ° C., the process returns to step S56 and is repeated.
- step S59 the control unit 11 stops the compressor 21 and finishes induction heating by the electromagnetic induction heating unit 6 while equalizing high and low pressures in the refrigeration cycle.
- step S60 the control part 11 switches the connection state of the four-way switching valve 22 to the connection state of heating operation. And the control part 11 transmits the signal which finishes defrost. Further, the control unit 11 increases the frequency of the compressor 21 to a predetermined minimum frequency Qmin or more, and performs a steady output process until the defrost process is performed again. Further, the hot gas bypass valve 27 of the hot gas bypass circuit H is closed after 5 seconds after a signal to finish defrosting is transmitted.
- Air-conditioning activation control In the above-described electromagnetic induction overheating control, paying attention to the electromagnetic induction heating unit 6, (i) flow condition determination processing, (ii) sensor detachment detection processing, (iii) rapid pressure increase processing, (Iv) The steady output process and (v) the defrost process have been described.
- air-conditioning activation control for enabling rapid high-temperature blowing is performed by using such electromagnetic induction overheat control.
- this air conditioning activation control includes (vi) introduction determination control, (vii) startup capacity increase control, (viii) high temperature blowing start control, and (ix) post-startup heating operation control. I do.
- (Vi) Introduction determination control In the introduction determination control, when the ambient temperature is weak, the middle temperature blowing control is performed in a situation where it is not particularly necessary to supply special warm air to the user, or when the ambient temperature is low High temperature blowing control for supplying warmer conditioned air to the user is performed. Based on the ambient temperature, the control unit 11 determines which of the medium temperature blowing control and the high temperature blowing control is to be performed.
- step S61 when the user inputs an instruction for starting the heating operation while inputting the set temperature by an input button (not shown) of the controller 90, the control unit 11 receives the information on the heating operation instruction, and the room temperature at the start time is received. The detection temperature of the sensor 43 and the detection temperature of the outdoor temperature sensor 29b are acquired.
- step S62 the control part 11 judges whether it is the temperature condition which can perform heating operation based on the indoor temperature and outdoor temperature which were acquired by step S61. Specifically, when the relationship between the indoor temperature and the outdoor temperature as shown in FIG. 24 is satisfied, it is determined that the heating operation is possible, and the process proceeds to step S63.
- the range in which the heating operation can be performed is an environment in which the outdoor air temperature is cooler than the indoor air temperature, and the temperature condition range in which the refrigeration cycle of the air conditioner 1 can execute the heating operation in advance.
- the control unit 11 holds in advance data indicating the relationship between the outdoor temperature and the indoor temperature as shown in FIG.
- step S63 the control unit 11 determines whether or not the temperature condition is such that the high-temperature blowing control can be performed based on the indoor temperature and the outdoor temperature acquired in step S61 and the relationship data between the indoor temperature and the outdoor temperature illustrated in FIG. Determine whether. Specifically, it is determined that the high temperature blowing control is performed when the temperature range of the high temperature blowing control indicated by hatching in FIG. 24 is satisfied, and the process proceeds to step S65. If it is determined that the high temperature blowing control is not performed, it is determined that the medium temperature blowing control is performed, and the process proceeds to step S64. In step S64, the control part 11 starts medium temperature blowing control.
- the indoor fan 42 is not started until the temperature detected by the indoor heat exchanger temperature sensor 44 reaches a predetermined temperature at the start after the heating operation is started, and reaches the predetermined temperature. This is the control for starting the activation of the indoor fan 42 after this.
- control is performed in which the air volume is increased stepwise until the air volume of the indoor fan 42 reaches the set air volume.
- step S65 the control unit 11 determines whether or not the operation is started after the defrost process. Here, if it is the operation start after a defrost process, it will transfer to step S66. If the operation is not started after the defrost process, the process proceeds to step S67. In step S66, the control unit 11 starts thermo-on control described later. In step S67, the control unit 11 determines whether or not the load is larger than the load in the situation where the thermo-on condition for starting the thermo-on control is satisfied.
- the situation where the load is larger than the load in the situation where the thermo-on condition is satisfied is a condition where the set temperature ⁇ the detected temperature of the room temperature sensor 43 ⁇ 0.5 ° C. is greater than 1.
- thermo-on control is an operation resumption process in a situation where the room temperature is warmed to some extent.
- the heating operation is started, an operation start process is performed in an environment where the room temperature is low, the degree of deviation from the set temperature is large, and the user desires to supply warmer conditioned air.
- the process proceeds to step S68. If it is determined that the load is equal to or less than the load under the condition that satisfies the thermo-on condition, the process proceeds to step S66.
- step S68 the control part 11 starts high temperature blowing control, and complete
- the high-temperature blowout control does not start the indoor fan 42 until the detected pressure of the pressure sensor 29a reaches the target high pressure Ph at the start after the heating operation is started.
- the indoor fan 42 is started after the high pressure Ph is reached.
- step S71 the control unit 11 keeps the opening degree of the outdoor electric expansion valve 24 fixed at the fixed opening degree DS (see point g in FIG. 22), and sets the frequency of the compressor 21 for a predetermined time from the start of the heating operation.
- a fixed opening degree control at start-up is performed to reach the predetermined minimum frequency Qmin within 2 minutes.
- This fixed opening DS is an opening that is throttled so that the opening of the outdoor electric expansion valve 24 becomes narrower than the opening corresponding to the refrigerant state.
- This refrigerant state-corresponding opening degree is the value of the outdoor electric expansion valve 24 that is controlled when it is assumed that after-starting heating operation control to be described later is performed under the same conditions as the conditions at the time of starting fixed opening degree control. Opening degree.
- the conditions at the time of starting fixed opening control are the operating conditions of the refrigeration cycle other than the opening of the outdoor electric expansion valve 24 (the frequency of the compressor 21, the air volume of the indoor fan 42, the air volume of the outdoor fan 26, etc. ) And ambient temperature conditions (outdoor temperature conditions, indoor temperature conditions, etc.) of the refrigeration cycle.
- the post-startup heating operation control is performed so that the refrigerant state of the refrigeration cycle is stabilized so that the degree of supercooling of the refrigerant flowing on the outdoor electric expansion valve 24 side of the indoor heat exchanger 41 is constant at a predetermined value. This is control for adjusting the opening degree of the outdoor electric expansion valve 24.
- step S72 the control unit 11 determines whether or not two minutes of the heating start elapsed time counted by the timer 95 has elapsed since the start of the heating operation in a state where the frequency of the compressor 21 has reached the predetermined minimum frequency Qmin. Judging. When two minutes of the heating start elapsed time has elapsed since the start of the heating operation in a state where the predetermined minimum frequency Qmin has been reached, the process proceeds to step S73. If the predetermined minimum frequency Qmin has not been reached or if 2 minutes of the heating start elapsed time has not elapsed since the start of the heating operation, step S72 is repeated.
- step S73 the controller 11 starts raising the frequency of the compressor 21 to the first frequency R1 at the same time as raising the opening of the outdoor electric expansion valve 24 to the first opening D1 larger than the fixed opening DS.
- step S74 the control unit 11 controls the frequency of the compressor 21 to be the first frequency R1, and the opening degree of the outdoor electric expansion valve 24 flows on the outdoor electric expansion valve 24 side of the indoor heat exchanger 41. Control is performed so that the degree of supercooling of the refrigerant becomes constant at a predetermined value.
- step S75 the control unit 11 determines whether or not the frequency of the compressor 21 has reached the first frequency R1. When the frequency reaches the first frequency R1, the process proceeds to step S76. If it has not reached the first frequency R1, it waits to reach the first frequency R1. In step S76, the control unit 11 starts increasing the frequency of the compressor 21 to the second frequency R2 at the same time as increasing the opening of the outdoor electric expansion valve 24 to the second opening D2 larger than the first opening D1. Hereinafter, such control is repeated until the frequency of the compressor 21 reaches the maximum frequency Rmax and the opening degree of the outdoor electric expansion valve 24 reaches the maximum opening degree Dmax (see point m in FIG. 22).
- step S77 When the frequency of the compressor 21 becomes the maximum frequency Rmax and the opening degree of the outdoor electric expansion valve 24 becomes the maximum opening degree Dmax, the process proceeds to step S77.
- step S76 When the frequency of the compressor 21 is not the maximum frequency Rmax or when the opening degree of the outdoor electric expansion valve 24 is not the maximum opening degree Dmax, step S76 is repeated.
- step S77 the control unit 11 maintains the frequency of the compressor 21 at the maximum frequency Rmax, and sets the degree of opening of the outdoor electric expansion valve 24 so that the amount of refrigerant flowing on the outdoor electric expansion valve 24 side of the indoor heat exchanger 41 is excessive.
- the degree of cooling is controlled to be constant at a predetermined value. It should be noted that the above startup capacity increase control is performed until the temperature detected by the indoor temperature sensor 43 reaches the set temperature for the first time after the heating operation is started, and after that, the heating operation is started again while the heating operation control is performed after the startup. The start-up capacity increase control is not performed until is performed.
- the refrigeration capacity can be gradually increased by gradually increasing the refrigerant circulation amount of the refrigeration cycle. Then, the refrigeration capacity is not increased to the maximum at a time, but is gradually increased, so that the compressor 21 sucks the refrigerant in the liquid state, or the detected pressure of the pressure sensor 29a increases abnormally. Can be avoided.
- step S81 the control unit 11 confirms the state in which the indoor fan 42 is stopped and maintains it in the stopped state.
- the controller 11 determines whether or not the detected pressure of the pressure sensor 29a has reached the target high pressure Ph. If the target high pressure Ph has been reached (see point f in FIG. 22), the process proceeds to step S86. If the target high pressure Ph has not been reached, the process proceeds to step S83.
- step S83 the control unit 11 determines whether or not 2 minutes 30 seconds as the predetermined fixed activation time Tx has elapsed since the start of the heating operation. If the predetermined fixed activation time Tx has elapsed, the process proceeds to step S86 even if the detected pressure of the pressure sensor 29a has not reached the target high pressure Ph. If the predetermined fixed activation time has not elapsed, the process proceeds to step S84. Thereby, it can avoid that the state where warm air is not blown out continues even if it passes after heating operation starts. In step S84, the controller 11 determines whether or not the temperature of the refrigerant passing through the discharge pipe A detected by the discharge temperature sensor 29d has exceeded a predetermined discharge temperature Tp of 110 degrees.
- step S86 If it exceeds the predetermined discharge temperature Tp, the process proceeds to step S86 even if the detected pressure of the pressure sensor 29a does not reach the target high pressure Ph. When it does not exceed the predetermined discharge temperature Tp, the process proceeds to step S85. Thereby, the abnormal rise of a high voltage
- step S85 the control unit 11 determines whether or not the amount of current supplied by the current supply unit 21e detected by the compressor current value detection unit 29f exceeds a predetermined current value Eh. If it exceeds the predetermined current value Eh, the process proceeds to step S86 even if the detected pressure of the pressure sensor 29a has not reached the target high pressure Ph. If the predetermined current value Eh is not exceeded, the process returns to step S82. Thereby, generation
- the indoor fan 42 is set to four stages of airflow in the order of “LL”, which is a weak airflow, “L”, which is a weak airflow, “M” which is a medium airflow, and “H” which is a maximum airflow.
- step S86 the control unit 11 drives the indoor fan 42 with the weak air volume “LL” and simultaneously starts counting the timer after starting the indoor fan. (See point h or l in FIG. 22). And here, the start with "LL” which is the smallest air volume is started. In this way, the indoor heat exchanger 41 is only given the weakest “LL” air volume, so the pressure detected by the pressure sensor 29a does not drop rapidly, and the supply of warm air to the room continues. be able to.
- step S87 the control unit 11 has maintained the state where the timer count after starting the indoor fan is 30 seconds or more and the predetermined high-pressure threshold Pm is exceeded for 10 seconds or more (see points n and o in FIG. 22). ) Or 10 minutes have passed since the start of heating operation. If it is determined that the timer count has exceeded 30 seconds after the indoor fan has started and the target high pressure has been maintained for 10 seconds or more, or 10 minutes have elapsed since the start of heating operation, The process proceeds to S91. If it is determined that the timer count has not elapsed for 30 seconds or more after starting the indoor fan, or the target high pressure has not been maintained for 10 seconds or more, and 10 minutes have not elapsed since the start of heating operation, The process proceeds to S88. Here, by waiting for the timer to count for 30 seconds or more after the indoor fan is activated, it is prevented that the control immediately exits the control.
- step S88 the control unit 11 determines whether the detected pressure of the high pressure sensor 29a is less than the predetermined low pressure threshold value Pl of 36 kg / cm 2 before elapse of 5 seconds from the timer count after the indoor fan is activated, or is determined in advance. It is determined whether 10 seconds have elapsed. Here, if it is less than the predetermined low pressure threshold Pl (see point i in FIG. 22) or 10 seconds have elapsed, the process proceeds to step S89. If it is not less than the predetermined low pressure threshold value Pl and 10 seconds have not elapsed, step S88 is repeated. In step S89, the control unit 11 stops the indoor fan 42, sets the air volume to “0”, and resets the timer after starting the indoor fan (see point j in FIG.
- step S90 the control unit 11 determines whether the pressure detected by the pressure sensor 29a is larger than 37 kg / cm 2 which is the predetermined return high pressure threshold Pm (see point k in FIG. 22) or after the indoor fan 42 has stopped. It is determined whether or not the predetermined 10 seconds have elapsed. When it becomes larger than the predetermined return high pressure threshold Pm or when 10 seconds have passed after the indoor fan 42 has stopped, the process proceeds to step S86. If it is not greater than the predetermined return high pressure threshold Pm and 10 seconds have not elapsed after the indoor fan 42 has stopped, step S90 is repeated.
- step S91 the control part 11 complete
- the state is set (see point p in FIG. 22).
- step S92 the controller 11 determines whether or not the controller 90 has received a heating stop instruction from the user.
- the heating operation control after the start is ended.
- the process proceeds to step S93.
- step S ⁇ b> 93 the control unit 11 does not limit the air volume of the indoor fan 42 to “LL”, but performs an air volume of “L” or more as the set air volume set by the user with the controller 90.
- step S94 the control unit 11 determines whether or not the thermo-off condition is satisfied. Specifically, the thermo-off condition that the set temperature ⁇ the detected temperature of the indoor temperature sensor 43 ⁇ 0.5 ° C. becomes 1 or less (the detected temperature of the indoor temperature sensor 43 exceeds Ty at the point q in FIG. 22). Determine if it is satisfied. When the thermo-off condition is satisfied, the process proceeds to step S95. If the thermo-off condition is not satisfied, step S94 is repeated. In step S95, the control unit 11 reduces the opening degree of the outdoor electric expansion valve 24 while reducing the frequency of the compressor 21 to the minimum frequency Qmin.
- step S96 the control unit 11 determines whether or not the thermo-on condition is satisfied. Specifically, whether the thermo-on condition that the detected temperature of the set temperature ⁇ the indoor temperature sensor 43 is 2 ° C. or higher (the detected temperature of the indoor temperature sensor 43 is lower than Tz at the point s in FIG. 22) is satisfied. Judge whether or not. If the thermo-on condition is satisfied, the process proceeds to step S97. If the thermo-on condition is not satisfied, step S96 is repeated. In step S97, the control part 11 performs control which raises the opening degree of the outdoor electric expansion valve 24, raising the frequency of the compressor 21, and returns to step S92 and repeats. At this time, the operation such as the high temperature blowing start control is not performed. This is because the room is already close to the set temperature and is sufficiently warm.
- the time required to reach the target high pressure Ph is shortened by performing high-temperature blowing start control in which the driving of the indoor fan 42 is stopped until the target high pressure Ph is reached. Is able to. Thereby, warm air can be rapidly supplied with respect to a user at the time of heating starting. Since the control for stopping the driving of the indoor fan 42 is controlled so as not to be performed during the thermo-on control, it is possible to prevent a problem that warm air is not supplied for a while when the thermo-on is performed.
- the control for stopping the driving of the indoor fan 42 is performed only under a predetermined temperature condition, and the control is limited to a condition where warm air is particularly required at the start of the heating operation. Therefore, it is possible to prevent the start of the supply of warm air from being unnecessarily delayed (in a situation where high temperature blowing is not required).
- a temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger is provided, and when the detected temperature reaches a certain level of high temperature, the fan of the indoor unit is driven. It is a condition for starting. That is, in the conventional air conditioner, attention is not paid to the pressure of the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger as a condition for starting driving of the fan of the indoor unit.
- control is performed to start driving the indoor fan 42. That is, as a condition for starting the driving of the indoor fan 42 at the start of the heating operation, the condition is that the refrigerant pressure toward the indoor heat exchanger 41 reaches the target high pressure Ph, not the refrigerant temperature. .
- the pressure sensor 29a is focused on the refrigerant pressure toward the indoor heat exchanger 41 detected by the pressure sensor 29a.
- An operation is performed to increase the refrigerant pressure as quickly as possible while ensuring safety so that the refrigerant pressure in the high-pressure part where the air pressure is provided does not exceed the abnormal high-pressure pressure Pr (for example, the design pressure of this part). it can.
- Pr abnormal high-pressure pressure
- the control is performed with attention paid to the temperature of the refrigerant as in the conventional case, if the pressure of the refrigerant toward the indoor heat exchanger 41 is to be increased quickly, the pressure of the refrigerant is increased because the focus is only on the temperature of the refrigerant.
- the output of the compressor 21 is further increased in order to raise the temperature of the refrigerant without knowing that the pressure of the refrigerant has risen too much. Lack of sex.
- the increase rate of the refrigerant pressure is faster than the increase rate of the refrigerant temperature, when focusing on only the refrigerant temperature as in the conventional method, if an operation that can ensure reliability is performed, Since control that focuses on pressure is not performed, it is not possible to perform an operation of rapidly increasing the pressure of the refrigerant.
- the air-conditioning apparatus 1 of the above-described embodiment it is possible to increase the pressure as quickly as possible in the range of the design pressure or the like while avoiding abnormal pressure.
- the air conditioner 1 of the above embodiment after the indoor fan 42 is driven for the first time after the detected pressure of the pressure sensor 29a reaches the target high pressure Ph, the air volume is not increased further, but the air volume is decreased.
- the indoor fan 42 is stopped. Therefore, unlike the conventional case where the air volume of the indoor unit fan is further increased, the pressure detected by the pressure sensor 29a is maintained at a high pressure in the vicinity between the predetermined return high pressure Pm and the predetermined low pressure threshold Pl. Have been able to.
- the sensor detachment detection process is performed before the large output such as the maximum supply power Mmax (2 kW) by the electromagnetic induction heating unit 6 is executed.
- the electromagnetic induction thermistor 14 is attached to the accumulator tube F and the installation of the air conditioner 1 is completed (including after the circuit breaker supplying the current to the electromagnetic induction heating unit 6 is dropped after the installation is completed). ), The sensor detachment detection process is performed when the heating operation is started for the first time. For this reason, even if the mounting state of the electromagnetic induction thermistor 14 becomes unpreferable at the time of carrying-in work or installation work, the output by the electromagnetic induction heating unit 6 is greatly increased while the mounting state of the electromagnetic induction thermistor 14 is not preferable. Can be avoided.
- the flow condition determination process is performed before the sensor detachment detection process is performed, and it can be confirmed that the detection temperature is lowered. For this reason, even if the induction heating by the electromagnetic induction heating unit 6 is performed after confirming the flow by this flow condition determination process, the induction heating target portion does not increase in temperature further due to the flow of the refrigerant. The degree of temperature rise in the portion is suppressed by the flow of the refrigerant. Also from this point, the reliability of induction heating using the electromagnetic induction heating unit 6 of the air conditioner 1 can be improved.
- the refrigerant distribution state is grasped by grasping the liquid level of the refrigerant by, for example, providing a sight glass in the condenser of the refrigeration cycle, and this distribution state is a predetermined distribution state or Stabilization control may be performed so as to be within a predetermined distribution range. Furthermore, the control may be performed so that the superheat degree of the refrigerant flowing on the suction side of the compressor 21 is maintained for a predetermined time within a predetermined value or a predetermined range.
- the present invention is not limited to this.
- other refrigerant pipes other than the accumulator pipe F may be provided.
- a magnetic material such as the magnetic material tube F2 is provided in the refrigerant piping portion where the electromagnetic induction heating unit 6 is provided.
- the accumulation pipe F was comprised as a double pipe
- the present invention is not limited to this.
- the magnetic member F2a and the two stoppers F1a and F1b may be disposed inside the accumulator pipe F or the refrigerant pipe to be heated.
- the magnetic member F2a contains a magnetic material, and is a member that generates heat by electromagnetic induction heating in the above embodiment.
- the stoppers F1a and F1b always allow the refrigerant to pass through at two locations inside the copper tube F1, but do not allow the magnetic member F2a to pass through.
- the magnetic member F2a does not move even when the refrigerant flows. For this reason, the target heating position of the accumulator tube F or the like can be heated. Furthermore, since the magnetic member F2a that generates heat and the refrigerant are in direct contact, the heat transfer efficiency can be improved.
- the magnetic member F2a described in the other embodiment (F) may be positioned with respect to the pipe without using the stoppers F1a and F1b.
- the copper pipe F1 may be provided with two bent portions FW, and the magnetic member F2a may be disposed inside the copper pipe F1 between the two bent portions FW. Even in this case, the movement of the magnetic member F2a can be suppressed while allowing the refrigerant to pass therethrough.
- the coil 168 wound around the bobbin main body 165 may be arranged around the accumulator tube F without being wound around the accumulator tube F.
- the bobbin main body 165 is disposed so that the axial direction is substantially perpendicular to the axial direction of the accumulator tube F.
- the bobbin main body 165 and the coil 168 are arranged separately in two so as to sandwich the accumulator tube F. In this case, for example, as shown in FIG.
- the first bobbin lid 163 and the second bobbin lid 164 passing through the accumulator tube F are disposed in a state of being fitted to the bobbin main body 165. Good.
- the first bobbin lid 163 and the second bobbin lid 164 may be sandwiched and fixed by the first ferrite case 171 and the second ferrite case 172.
- the case where the two ferrite cases are arranged so as to sandwich the accumulator tube F is taken as an example, but may be arranged in four directions as in the above embodiment. Moreover, you may accommodate the ferrite similarly to the said embodiment.
- the air conditioner 1 having one indoor unit 4 and one outdoor unit 2 has been described as an example.
- the present invention is not limited to this.
- an air conditioner in which a plurality of indoor units are connected in parallel or in series to one outdoor unit may be used. In this case, you may make it set the priority order regarding the order with high blowing temperature etc. for every indoor unit.
- the air conditioning apparatus with which the several outdoor unit was connected in parallel or in series with respect to one indoor unit may be sufficient. In this case, the target high pressure Ph can be reached more quickly, and the capacity can be further increased.
- an air conditioner in which a plurality of outdoor units are connected in parallel or in series to a plurality of indoor units may be used.
- condition that a certain value has been reached instead of being a condition that a certain value has been exceeded, or a condition that it has become a certain value or less.
- condition may be that the value falls below a certain value, or the condition that the value falls below a certain value may be used instead of the condition that the value falls below a certain value.
- the present invention it is possible to quickly provide hot air at the time of heating start-up with a simple configuration, and thus it is particularly useful in an air conditioner in which heating operation is performed.
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Abstract
Description
例えば、特許文献1(特開2000-111126号公報)の空気調和装置では、暖房起動時に、ルーバーの角度を変更することで吹出風向を調整し、暖まっていない室内の空気によるドラフト感をユーザに与えてしまうことを防いでいる。
また、特許文献2(特開2000-105015号公報)の空気調和機では、暖房起動時に、室内機側への冷媒の供給を遮断し、圧縮機と室外熱交換器との間で冷媒を循環させることで冷媒温度を迅速に上げる運転を行っている。これにより、冷媒の温度を迅速に上げることができるため、暖房起動時から短い時間で暖かい空気をユーザに提供することができるようにしている。
また、特許文献2に記載の技術では、圧縮機と室外熱交換器との間で冷媒を循環させることが可能な回路構成および制御が必要になってしまい、煩雑である。
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、簡易な構成によって暖房起動時の温風を迅速に提供可能な空気調和装置を提供することにある。
この空気調和装置では、圧縮機構が起動していない時もしくは起動した時における所定周囲温度条件を定めることで、起動時ファン制御を、ユーザが望んでいる環境下でのみ実行させることができるようになる。
この空気調和装置では、暖房運転可能温度範囲条件を満たした場合に常に起動時ファン制御を行うのではなく、さらに所定周囲温度条件を満たした場合に限定して起動時ファン制御を行う。これにより、不必要に起動時ファン制御が行われることを防止することができる。
この空気調和装置では、暖房運転を開始した時の制御として、起動時ファン制御と、室内熱交温度制御とを、所定周囲温度条件を満たす場合と満たさない場合とに分けて行うことができる。このため、暖房運転の開始時の制御によって温度条件に応じた快適性をユーザに提供することが可能になる。
この空気調和装置では、所定高圧閾値は、所定耐圧基準値よりも低い圧力である。このため、制御部は、起動時ファン制御において、所定耐圧基準値に達するまで待つことなく所定高圧閾値に達するだけで、室内ファンの駆動を開始させる。このため、ユーザに対する温風の供給開始を早めることができる。
暖房運転が開始されて、例えば、室内が設定温度に達することで圧縮機構の稼働を停止する等して冷媒の流れが無くなった後に、室内温度が低下して、再度設定温度に上げるための運転を行う場合がある。このような場合には、既にある程度供給先エリアが暖められている状態であるため、運転が事前に行われていない状態における設定温度よりもかなり低い室温環境下で求められるような(暖房運転起動時の初回で求められるような)高温の空気は不要となる。
これに対して、この空気調和装置では、サーモオン制御の開始時には起動時ファン制御を行わないように制限することで、冷媒圧力把握部の把握圧力が所定高圧閾値に達するか超えるまで室内ファンの駆動を待つような必要が無くなるか、もしくは、冷媒圧力把握部の把握圧力が所定高圧閾値に達するか超えるまで圧力を上昇させるような必要が無くなる。
室内温度や室外温度の状況によっては、圧縮機構から室内熱交換器に向かう冷媒の圧力が所定高圧閾値に達するのに要する時間が長くなってしまうことがある。
これに対して、この空気調和装置では、このような場合であっても、所定高圧閾値に対応する程度の高温の温風は得られないが、ユーザに対して迅速にある程度暖かい温風の提供を開始させることができるようになる。
室内温度や室外温度の状況によっては、圧縮機構から室内熱交換器に向かう冷媒の圧力が所定高圧閾値に達する前に、吐出温度が異常上昇してしまい、冷凍機油を劣化させてしまうおそれがある。
これに対して、この空気調和装置では、圧縮機構から室内熱交換器に向かう冷媒の圧力が所定高圧閾値に達しない場合や超えていない場合であっても吐出温度が所定吐出温度まで上昇した場合に室内ファンの駆動を開始させる。これにより、冷凍機油の劣化を防止させつつ、ユーザに対して迅速にある程度暖かい温風の提供を開始させることができるようになる。
室内温度や室外温度の状況によっては、圧縮機構から室内熱交換器に向かう冷媒の圧力が所定高圧閾値に達する前に、電流供給量が異常上昇してしまい、電流供給部を故障させてしまうおそれがある。
これに対して、この空気調和装置では、圧縮機構から室内熱交換器に向かう冷媒の圧力が所定高圧閾値に達しない場合もしくは超えていない場合であっても供給電流量が所定電流値まで上昇した場合に室内ファンの駆動を開始させる。これにより、電流供給部の故障を防ぎつつ、ユーザに対して迅速にある程度暖かい温風の提供を開始させることができるようになる。
この空気調和装置では、起動時ファン制御において電磁誘導加熱が行われるため、所定高圧閾値に達成させるために必要な時間を短縮化させることが可能になる。
第2の観点にかかる空気調和装置では、起動時ファン制御を、ユーザが望んでいる環境下でのみ実行させることができるようになる。
第3の観点にかかる空気調和装置では、不必要に起動時ファン制御が行われることを防止することができる。
第4の観点にかかる空気調和装置では、暖房運転の開始時の制御によって温度条件に応じた快適性をユーザに提供することが可能になる。
第6の観点にかかる空気調和装置では、室内ファンの不必要な待機時間を無くするか、もしくは、室内ファンの駆動開始のために必要とする冷媒圧力を低く抑えることができるようになる。
第7の観点にかかる空気調和装置では、ユーザに対して迅速にある程度暖かい温風の提供を開始させることができるようになる。
第8の観点にかかる空気調和装置では、冷凍機油の劣化を防止させつつ、ユーザに対して迅速にある程度暖かい温風の提供を開始させることができるようになる
第9の観点にかかる空気調和装置では、電流供給部の故障を防ぎつつ、ユーザに対して迅速にある程度暖かい温風の提供を開始させることができるようになる。
<1-1>空気調和装置1
図1に、空気調和装置1の冷媒回路10を示す冷媒回路図を示す。
空気調和装置1は、熱源側装置としての室外機2と、利用側装置としての室内機4とが冷媒配管によって接続されて、利用側装置が配置された空間の空気調和を行うものであって、圧縮機21、四路切換弁22、室外熱交換器23、室外電動膨張弁24、アキュームレータ25、室外ファン26、室内熱交換器41、室内ファン42、ホットガスバイパス弁27、キャピラリーチューブ28および電磁誘導加熱ユニット6等を備えている。
圧縮機21、四路切換弁22、室外熱交換器23、室外電動膨張弁24、アキュームレータ25、室外ファン26、ホットガスバイパス弁27、キャピラリーチューブ28および電磁誘導加熱ユニット6は、室外機2内に収容されている。室内熱交換器41および室内ファン42は、室内機4内に収容されている。
吐出管Aは、圧縮機21と四路切換弁22とを接続している。吐出管Aには、通過する冷媒温度を検知する吐出温度センサ29dが設けられている。なお、圧縮機21には、電流供給部21eが電流の供給を行う。この電流供給部21eの供給電流量は、圧縮機電流値検知部29fが検知している。
室内側液管Cは、室内熱交換器41と室外電動膨張弁24とを接続している。
室外側液管Dは、室外電動膨張弁24と室外熱交換器23とを接続している。
室外側ガス管Eは、室外熱交換器23と四路切換弁22とを接続している。
アキューム管Fは、四路切換弁22とアキュームレータ25とを接続しており、室外機2の設置状態で鉛直方向に伸びている。アキューム管Fの一部に対して、電磁誘導加熱ユニット6が取り付けられている。アキューム管Fのうち、少なくとも後述するコイル68によって周囲を覆われている発熱部分は、内側に冷媒を流している銅管F1、および、銅管F1の周囲を覆うように設けられた磁性体管F2によって構成されている(図15参照)。この磁性体管F2は、SUS(Stainless Used Steel:ステンレス鋼)430によって構成されている。このSUS430は、強磁性体材料であって、磁界に置かれると渦電流を生じつつ、自己の電気抵抗によって生ずるジュール熱により発熱する。冷媒回路10を構成する配管のうち磁性体管F2以外の部分は、銅管F1と同じ材質の銅管で構成されている。なお、上記銅管F1の周囲を覆う管の材質はSUS430に限定されるものではなく、例えば、鉄、銅、アルミ、クロム、ニッケル等の導体およびこれらの群から選ばれる少なくとも2種以上の金属を含有する合金等とすることができる。また、磁性体材料としては、例えば、フェライト系、マルテンサイト系およびこれらの組み合わせを含有するものが例として挙げられるが、強磁性体であって電気抵抗が比較的高いものであり使用温度範囲よりもキュリー温度が高い材料が好ましい。なお、ここでのアキューム管Fは、より多くの電流が必要とされるが、磁性体および磁性体を含有する材料を備えていなくてもよく、誘導加熱が行われる対象となる材質を含有するものであってもよい。なお、磁性体材料は、例えば、アキューム管Fのすべてを構成していてもよいし、アキューム管Fの内側表面のみに形成されていてもよく、アキューム管F配管を構成する材料中に含有されることで存在していてもよい。このように電磁誘導加熱を行うことで、アキューム管Fを電磁誘導によって加熱させることができ、アキュームレータ25を介して圧縮機21に吸入される冷媒を暖めることができる。これにより、空気調和装置1の暖房能力を向上させることができる。また、例えば、暖房運転の起動時においては、圧縮機21が十分に暖まっていない場合であっても、電磁誘導加熱ユニット6による迅速な加熱によって起動時の能力不足を補うことができる。さらに、四路切換弁22を冷房運転用の状態に切り換えて、室外熱交換器23等に付着した霜を除去するデフロスト運転を行う場合には、電磁誘導加熱ユニット6がアキューム管Fを迅速に加熱することで、圧縮機21は迅速に暖められた冷媒を対象として圧縮することができる。このため、圧縮機21から吐出するホットガスの温度を迅速に上げることができる。これにより、デフロスト運転によって霜を解凍させるのに必要とされる時間を短縮化させることができる。このため、暖房運転中に適時デフロスト運転を行うことが必要となる場合であっても、できるだけ早く暖房運転に復帰させることができ、ユーザの快適性を向上させることができる。
ホットガスバイパス回路Hは、吐出管Aの途中に設けられた分岐点A1と室外側液管Dの途中に設けられた分岐点d1とを接続している。ホットガスバイパス回路Hは、途中に冷媒の通過を許容する状態と許容しない状態とを切換可能なホットガスバイバス弁27が配置されている。なお、ホットガスバイパス回路Hは、ホットガスバイバス弁27と分岐点d1との間に、通過する冷媒圧力を下げるキャピラリーチューブ28が設けられている。このキャピラリーチューブ28は、暖房運転時の室外電動膨張弁24による冷媒圧力の低下後の圧力に近づけることができるため、ホットガスバイパス回路Hを通じた室外側液管Dへのホットガスの供給による室外側液管Dの冷媒圧力上昇を抑えることができる。
分岐配管Kは、室外熱交換器23の一部を構成しており、熱交換を行うための有効表面積を増大させるために、室外熱交換器23のガス側出入口23eから伸びる冷媒配管が後述する分岐合流点23kで複数本に分岐した配管である。この分岐配管Kは、分岐合流点23kから合流分岐点23jまでそれぞれ独立して延びている第1分岐配管K1、第2分岐配管K2および第3分岐配管K3を有しており、これらの各分岐配管K1、K2、K3は合流分岐点23jで合流している。なお、合流配管J側から見ると、合流分岐点23jで分岐して分岐配管Kが延びている。
四路切換弁22は、冷房運転サイクルと暖房運転サイクルとを切換可能である。図1では、暖房運転を行う際の接続状態を実線で示し、冷房運転を行う際の接続状態を点線で示している。暖房運転時には、室内熱交換器41が冷媒の冷却器として、室外熱交換器23が冷媒の加熱器として機能する。冷房運転時には、室外熱交換器23が冷媒の冷却器として、室内熱交換器41が冷媒の加熱器として機能する。
室外機2内に配置される機器を制御する室外制御部12と、室内機4内に配置されている機器を制御する室内制御部13とが、通信線11aによって接続されることで、制御部11を構成している。この制御部11は、空気調和装置1を対象とした種々の制御を行う。
また、室外制御部12には、各種制御を行う際に経過時間をカウントするタイマ95が設けられている。
なお、制御部11は、ユーザからの設定入力を受け付けるコントローラ90を有している。
図2に、室外機2の正面側の外観斜視図を示す。図3に、室外熱交換器23および室外ファン26との位置関係についての斜視図を示す。図4に、室外熱交換器23の背面側の斜視図を示す。
室外機2は、天板2a、底板2b、フロントパネル2c、左側面パネル2d、右側面パネル2fおよび背面パネル2eによって構成される略直方体形状の室外機ケーシングによって外面を構成している。
室外機2は、室外熱交換器23および室外ファン26等が配置されており左側面パネル2d側である送風機室と、圧縮機21や電磁誘導加熱ユニット6が配置されており右側面パネル2f側である機械室と、に仕切り板2hを介して区切られている。また、室外機2は、底板2bに対して螺着されることで固定され、室外機2の最下端部を右側と左側において構成する室外機支持台2gを有している。なお、電磁誘導加熱ユニット6は、機械室のうちの左側面パネル2dおよび天板2aの近傍である上方の位置に配置されている。ここで、上述した室外熱交換器23の熱交フィン23zは、略水平方向に板厚方向が向くようにしつつ、板厚方向に複数並んで配置されている。合流配管Jは、室外熱交換器23の熱交フィン23zのうち最も下の部分において、熱交フィン23zを厚み方向に貫通することで配置されている。ホットガスバイパス回路Hは、室外ファン26および室外熱交換器23の下方を沿うように配置されている。
図5に、室外機2の機械室の内部構造を示す全体前方斜視図を示す。図6に、室外機2の機械室の内部構造を示す斜視図を示す。図7に、室外熱交換器23と底板2bとの配置関係についての斜視図を示す。
室外機2の仕切り板2hは、室外熱交換器23および室外ファン26等が配置されている送風機室と、電磁誘導加熱ユニット6、圧縮機21およびアキュームレータ25等が配置されている機械室と、を区切るように前方から後方に向けて上端から下端に掛けて仕切っている。圧縮機21およびアキュームレータ25は、室外機2の機械室の下方の空間に配置されている。そして、電磁誘導加熱ユニット6、四路切換弁22および室外制御部12は、室外機2の機械室の上方の空間であって、圧縮機21やアキュームレータ25等の上の空間に配置されている。室外機2を構成する機能要素であって機械室に配置されている圧縮機21、四路切換弁22、室外熱交換器23、室外電動膨張弁24、アキュームレータ25、ホットガスバイパス弁27、キャピラリーチューブ28および電磁誘導加熱ユニット6は、図1において示した冷媒回路10による冷凍サイクルを実行するように、吐出管A、室内側ガス管B、室外側液管D、室外側ガス管E、アキューム管F、ホットガスバイパス回路H等を介して接続されている。ここで、ホットガスバイパス回路Hは、後述するように、第1バイパス部分H1~第9バイパス部分H9の、9つの部分が繋がって構成されており、ホットガスバイパス回路Hに冷媒が流れる際は、第1バイパス部分H1から順番に第9バイパス部分H9に向かう方向に流れる。
図7に示す合流配管Jは、上述したように、断面積が、第1分岐配管K1、第2分岐配管K2および第3分岐配管K3の各配管の断面積相当の面積を有しているため、室外熱交換器23のうち、第1分岐配管K1、第2分岐配管K2および第3分岐配管K3の部分では、合流配管Jよりも熱交換有効表面積を増大させることができている。また、合流配管Jの部分には、第1分岐配管K1、第2分岐配管K2および第3分岐配管K3の部分と比較して、大量の冷媒がまとまって集中的に流れているため、室外熱交換器23の下方における氷の成長をより効果的に抑制させることができている。ここで、合流配管Jは、図7に示すように、第1合流配管部分J1、第2合流配管部分J2、第3合流配管部分J3および第4合流配管部分J4が互いに接続されることで構成されている。そして、室外熱交換器23のうち分岐配管Kを流れてきた冷媒は、合流分岐点23jにおいて合流され、冷媒回路10における冷媒の流れが1つにまとめられた状態で、室外熱交換器23の最下端部分を一往復するように配置されている。ここで、第1合流配管部分J1は、合流分岐点23jから室外熱交換器23の最縁部に配置された熱交フィン23zまで延びている。第2合流配管部分J2は、第1合流配管部分J1の端部から複数枚の熱交フィン23zを貫通するように延びている。また、第4合流配管部分J4は、第2合流配管部分J2と同様に、複数枚の熱交フィン23zを貫通するように延びている。第3合流配管部分J3は、第2合流配管部分J2と第4合流配管部分J4とを室外熱交換器23の端部において接続するU字管である。冷房運転時には、冷媒回路10における冷媒の流れは、分岐配管Kにおいて複数に分かれている流れを合流配管Jで1つにまとめられるため、たとえ分岐配管Kを流れる冷媒の合流分岐点23jの直前部分における過冷却度が分岐配管Kを構成する個々の配管を流れる冷媒毎に異なっていたとしても、合流配管Jにおいて冷媒流れを1つにできるため、室外熱交換器23の出口の過冷却度を整えることができる。そして、暖房運転時おいてデフロスト運転をする場合には、ホットガスバイパス弁27を開けて、圧縮機21から吐出した温度の高い冷媒を、室外熱交換器23の他の部分より先に、室外熱交換器23の下端に設けられている合流配管Jに供給することができる。このため、室外熱交換器23の下方近傍に着霜した氷を効果的に解凍させることができる。
図8に、室外機2の送風機構を取り除いた状態での平面図を示す。図9に、室外機2の底板とホットガスバイパス回路Hとの配置関係について平面図で示す。
ホットガスバイパス回路Hは、図8および図9に示すように、第1バイパス部分H1~第8バイパス部分H8および図示しない第9バイパス部分H9を有している。ここで、ホットガスバイパス回路Hは、吐出管Aから分岐点A1で分岐してホットガスバイパス弁27まで延びており、このホットガスバイパス弁27からさらに延びる部分が第1バイパス部分H1である。第2バイパス部分H2は、第1バイパス部分H1の端部から、背面側近傍において送風機室側に延びている。第3バイパス部分H3は、第2バイパス部分H2の端部から、正面側に向けて延びている。第4バイパス部分H4は、第3バイパス部分H3の端部から、機械室側とは反対側である左側に向けて延びている。第5バイパス部分H5は、第4バイパス部分H4の端部から、背面側に向けて、室外機ケーシングの背面パネル2eとの間に間隔が確保できる部分まで延びている。第6バイパス部分H6は、第5バイパス部分H5の端部から、機械室側である右側であってかつ背面側に向けて延びている。第7バイパス部分H7は、第6バイパス部分H6の端部から、機械室側である右側に向けて送風機室内を延びている。第8バイパス部分H8は、第7バイパス部分H7の端部から、機械室内を延びている。第9バイパス部分H9は、第8バイパス部分H8の端部から、キャピラリーチューブ28に至るまで延びている。このホットガスバイパス回路Hは、上述したように、ホットガスバイパス弁27が開けられた状態で、第1バイパス部分H1から順番に、第9バイパス部分H9に向けて冷媒を流していく。このため、圧縮機21から延びている吐出管Aの分岐点A1で分岐する冷媒は、第9バイパス部分H9を流れる冷媒よりも先に、第1バイパス部分H1側を流れる。このため、ホットガスバイパス回路Hを流れる冷媒は、全体として見ると、第4バイパス部分H4を流れた後の冷媒が第5~第8バイパス部分H8へと流れていくため、第4バイパス部分H4を流れる冷媒温度のほうが、第5~第8バイパス部分H8を流れる冷媒温度よりも高温となりやすくなっている。
図10に、アキューム管Fに取り付けられた電磁誘導加熱ユニット6概略斜視図を示す。図11に、電磁誘導加熱ユニット6から遮蔽カバー75を取り除いた状態の外観斜視図を示す。図12に、アキューム管Fに取り付けられた電磁誘導加熱ユニット6の断面図を示す。
電磁誘導加熱ユニット6は、アキューム管Fのうち発熱部分である磁性体管F2を径方向外側から覆うように配置されており、電磁誘導加熱によって磁性体管F2を発熱させる。このアキューム管Fの発熱部分は、内側の銅管F1と外側の磁性体管F2とを有する二重管構造となっている。
電磁誘導加熱ユニット6は、第1六角ナット61、第2六角ナット66、第1ボビン蓋63、第2ボビン蓋64、ボビン本体65、第1フェライトケース71、第2フェライトケース72、第3フェライトケース73、第4フェライトケース74、第1フェライト98、第2フェライト99、コイル68、遮蔽カバー75、電磁誘導サーミスタ14およびヒューズ15等を備えている。
第1六角ナット61および第2六角ナット66は、樹脂製であって、図示しないC型リングを用いて、電磁誘導加熱ユニット6とアキューム管Fとの固定状態を安定させる。第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64は、樹脂製であって、アキューム管Fをそれぞれ上端位置および下端位置において径方向外側から覆っている。この第1ボビン蓋63および第2ボビン蓋64は、後述する第1~第4フェライトケース71~74をネジ69を介して螺着させるための、ネジ69用の螺着孔を4つ有している。さらに、第2ボビン蓋64は、図12に示す電磁誘導サーミスタ14を差し込んで、磁性体管F2の外表面に取り付けるための電磁誘導サーミスタ差し込み開口64fを有している。また、第2ボビン蓋64は、図13に示すヒューズ15を差し込んで、磁性体管F2の外表面に取り付けるためのヒューズ差し込み開口64eを有している(図14参照)。電磁誘導サーミスタ14は、図12に示すように、電磁誘導サーミスタ検知部14a、外側突起14b、側面突起14cおよび電磁誘導サーミスタ検知部14aの検知結果を信号にして制御部11まで伝える電磁誘導サーミスタ配線14dを有している。電磁誘導サーミスタ検知部14aは、アキューム管Fの外表面の湾曲形状に沿うような形状を有しており、実質的な接触面積を有している。ヒューズ15は、図13に示すように、ヒューズ検知部15a、非対称形状15bおよびヒューズ検知部15aの検知結果を信号にして制御部11まで伝えるヒューズ配線15dを有している。ヒューズ15から所定制限温度を超えた温度検知の知らせを受けた制御部11は、コイル68への電流供給を停止させる制御を行って、機器の熱損傷を回避させる。ボビン本体65は、樹脂製であって、コイル68が巻き付けられる。コイル68は、ボビン本体65の外側においてアキューム管Fの延びる方向を軸方向として螺旋状に巻き付けられている。コイル68は、図示しない制御用プリント基板に接続されており、高周波電流の供給を受ける。制御用プリント基板は、制御部11によって出力制御される。図14に示すように、ボビン本体65と第2ボビン蓋64とが勘合している状態で、電磁誘導サーミスタ14およびヒューズ15が取り付けられる。ここで、電磁誘導サーミスタ14の取り付け状態では、板バネ16によって磁性体管F2の径方向内側に押されることで、磁性体管F2の外表面との良好な圧接状態を維持している。また、ヒューズ15の取り付け状態も同様に、板バネ17によって磁性体管F2の径方向内側に押されることで、磁性体管F2の外表面との良好な圧接状態を維持している。このように、電磁誘導サーミスタ14およびヒューズ15がアキューム管Fの外表面との密着性を良好に保たれているために、応答性を向上させ、電磁誘導加熱による急激な温度変化も迅速に検出できるようにしている。第1フェライトケース71は、第1ボビン蓋63と第2ボビン蓋64とをアキューム管Fの延びている方向から挟み込み、ネジ69によって螺着固定されている。第1フェライトケース71~第4フェライトケース74は、透磁率の高い素材であるフェライトによって構成された第1フェライト98および第2フェライト99を収容している。第1フェライト98および第2フェライト99は、図15のアキューム管Fおよび電磁誘導加熱ユニット6の断面図および図16の磁束説明図において示すように、コイル68によって生じる磁界を取りこんで磁束の通り道を形成することで、磁界が外部に漏れ出しにくいようにしている。遮蔽カバー75は、電磁誘導加熱ユニット6の最外周部分に配置されており、第1フェライト98および第2フェライト99だけでは呼び込みきれない磁束を集める。この遮蔽カバー75の外側にはほとんど漏れ磁束が生じず、磁束の発生場所について自決することができている。
上述した電磁誘導加熱ユニット6は、冷凍サイクルを暖房運転させる場合に暖房運転を開始させる起動時、暖房能力補助時、および、デフロスト運転を行う時にアキューム管Fの磁性体管F2を発熱させる制御を行う。ここでは、電磁誘導加熱ユニット6に着目した制御として、(i)流動条件判定処理、(ii)センサ外れ検知処理、(iii)急速高圧化処理、(iv)定常出力処理、および、(v)デフロスト処理について説明する。
以下、特に、起動時に関する説明を行う。
コントローラ90に対してユーザから暖房運転指示が入力された場合に、制御部11は、暖房運転を開始させる。暖房運転が開始されると、制御部11は、タイマ95に暖房開始経過時間のカウントを開始させ、圧縮機21が起動した後であって圧力センサ29aが検知する圧力が39kg/cm2まで上昇するのを待って、室内ファン42を駆動させる。これにより、室内熱交換器41を通過する冷媒が暖まっていない段階で、暖まっていない室内に空気流れを生じさせてしまうことによるユーザの不快感を防止している。ここで、圧縮機21が起動して圧力センサ29aが検知する圧力が39kg/cm2まで上昇するまでの時間を短くするために、電磁誘導加熱ユニット6を用いた電磁誘導加熱を行う。この電磁誘導加熱では、アキューム管Fの温度が急上昇するため、電磁誘導加熱を開始させる前に、電磁誘導加熱を開始してよい状況になったか否かを判定する制御を制御部11が行う。このような判定として、図17のタイムチャートに示すように、流動条件判定処理と、センサ外れ検知処理と、急速高圧化処理等がある。
電磁誘導加熱を行う際に、アキューム管Fに冷媒が流れていない状況では、加熱負荷は、アキューム管Fのうち電磁誘導加熱ユニット6が取り付けられている部分に滞留している冷媒だけになってしまう。このようにアキューム管Fに冷媒が流れていない状況で、電磁誘導加熱ユニット6による電磁誘導加熱を行ってしまうと、アキューム管Fの温度が冷凍機油を劣化させてしまうほどに異常上昇してしまう。また、電磁誘導加熱ユニット6自体も温度が上昇してしまい、機器の信頼性を低下させてしまう。このため、ここでは、このようにアキューム管Fに冷媒が流れていない状況で電磁誘導加熱ユニット6による電磁誘導加熱が行われることが無いように、電磁誘導加熱を開始する前の段階でアキューム管Fに冷媒が流れていることを確認する流動条件判定処理を行う。
流動条件判定処理では、図18のフローチャートに示すように、以下の各処理が行われる。
ステップS11では、制御部11は、コントローラ90が、ユーザから、冷房運転ではなく、暖房運転の指令を受け付けたか否か判断する。電磁誘導加熱ユニット6による冷媒加熱は、暖房運転が行われる環境下で必要になるため、このような判断を行う。
ステップS12では、制御部11は、圧縮機21の起動を開始させ、圧縮機21の周波数を徐々に上げていく。
ステップS13では、制御部11は、圧縮機21の周波数が所定最低周波数Qminに到達したか否かを判断し、到達していると判断した場合には、ステップS14に以降する。
ステップS16では、制御部11は、流動検知時間が経過したときの(室外熱交換器23内およびアキューム管F内の冷媒温度が低下した状態での)電磁誘導サーミスタ14の検出温度データおよび室外熱交温度センサ29cの検知温度データを取得し、ステップS17に移行する。
ステップS17では、制御部11は、ステップS16で取得した電磁誘導サーミスタ14の検出温度が、ステップS14で格納した電磁誘導サーミスタ14の検出温度データよりも3℃以上低下しているか否か、および、ステップS16で取得した室外熱交温度センサ29cの検知温度が、ステップS14で格納した室外熱交温度センサ29cの検知温度データよりも3℃以上低下しているか否かを判断する。すなわち、流動検知時間中に冷媒温度の低下を検出できたか否かを判断する。ここで、電磁誘導サーミスタ14の検出温度または室外熱交温度センサ29cの検知温度のいずれか一方が3℃以上低下している場合には、アキューム管Fに冷媒が流れている状態であり、冷媒の流動が確保された状態にあると判断して流動条件判定処理を終了し、電磁誘導加熱ユニット6の出力を最大限利用する起動時の急速高圧化処理、もしくは、センサ外れ検知処理等に移行する。
他方、電磁誘導サーミスタ14の検出温度または室外熱交温度センサ29cの検知温度のいずれもが3℃以上低下していない場合には、ステップS18に移行する。
ステップS18では、制御部11は、アキューム管Fを流れている冷媒量が電磁誘導加熱ユニット6による誘導加熱を行うには不十分であるとして、制御部11が、コントローラ90の表示画面に流動異常表示を出力する。
センサ外れ検知処理は、電磁誘導サーミスタ14がアキューム管Fに取り付けられて空気調和装置1の据え付けが終了した後(据え付けが終了した後、電磁誘導加熱ユニット6に電流を供給しているブレーカが落ちた後も含む)であって、初めて暖房運転が開始される際に行う、電磁誘導サーミスタ14の取付状態を確認するための処理である。具体的には、上述の流動条件判定処理においてアキューム管F内の冷媒の流動量が確保されていると判断された後であって、かつ、電磁誘導加熱ユニット6をの出力を最大限にして利用する起動時の急速高圧化処理を行う前に、制御部11が、センサ外れ検知処理を行う。
センサ外れ検知処理では、図19のフローチャートに示すように、以下の各処理が行われる。
ステップS21では、制御部11は、流動条件判定処理によって確認されたアキューム管Fでの冷媒流動量もしくはそれ以上の冷媒流動量を確保しつつ、流動検知時間が終了した時点(=センサ外れ検知時間の開始時点)での電磁誘導サーミスタ14の検知温度データ(図17の点d参照)を格納しつつ、電磁誘導加熱ユニット6のコイル68に電流供給を開始する。ここでの電磁誘導加熱ユニット6のコイル68に対する電力の供給は、所定の最大供給電力Mmax(2kW)よりも小さな出力である50%の出力の外れ検知供給電力M1(1kW)で、センサ外れ検知時間としての20秒間だけ行われる。この段階では、未だ電磁誘導サーミスタ14の取付状態が良好であることが確認されていない段階であるため、アキューム管Fが異常な温度上昇をしているにもかかわらず、電磁誘導サーミスタ14がこの異常な温度上昇を検出できないことによってヒューズ15を損傷してしまったり、電磁誘導加熱ユニット6の樹脂製の部材を溶かしてしまったりすることが無いように、出力を50%に抑えている。また、同時に、電磁誘導加熱ユニット6による連続加熱時間が最大連続出力時間の10分を超えることが無いように予め設定しているため、制御部11は、電磁誘導加熱ユニット6による出力を継続している間の経過時間をタイマ95によってカウントし始める。なお、電磁誘導加熱ユニット6のコイル68に対する電流の供給と、コイル68が周囲に生じさせる磁界の大きさとは相関関係がある値である。
ステップS23では、制御部11は、センサ外れ検知時間が終了した時点での電磁誘導サーミスタ14の検出温度を取得し(図17の点e参照)、ステップS24に移行する。
ステップS24では、制御部11は、ステップS23で取得したセンサ外れ検知時間が終了した時点での電磁誘導サーミスタ14の検出温度が、ステップS21で格納したセンサ外れ検知時間の開始時点での電磁誘導サーミスタ14の検出温度データよりも10℃以上上昇しているか否かを判断する。すなわち、センサ外れ検知時間中に電磁誘導加熱ユニット6による誘導加熱によって冷媒温度が10℃以上上昇しているか否かを判断する。ここで、電磁誘導サーミスタ14の検出温度が10℃以上上昇している場合には、電磁誘導サーミスタ14のアキューム管Fに対する取付状態が良好であること、および、電磁誘導加熱ユニット6による誘導加熱でアキューム管Fが適切に暖められていることを確認できたと判断してセンサ外れ検知処理を終了し、電磁誘導加熱ユニット6の出力を最大限利用する起動時の急速高圧化処理に移行する。他方、電磁誘導サーミスタ14の検出温度が10℃以上上昇していない場合には、ステップS25に移行する。
ステップS26では、制御部11は、センサ外れリトライ処理を実行する。ここでは、さらに30秒経過した時点での電磁誘導サーミスタ14の検知温度データ(図17には示していない)を格納しつつ、電磁誘導加熱ユニット6のコイル68に外れ検知供給電力M1での電流供給を20秒間行い、ステップS22、23同様の処理を行い、電磁誘導サーミスタ14の検出温度が10℃以上上昇している場合にはセンサ外れ検知処理を終了し、電磁誘導加熱ユニット6の出力を最大限利用する起動時の急速高圧化処理に移行する。他方、電磁誘導サーミスタ14の検出温度が10℃以上上昇していない場合には、ステップS25に戻る。
ステップS27では、制御部11は、電磁誘導サーミスタ14のアキューム管Fに対する取付状態が不安定もしくは良好でないと判断して、コントローラ90の表示画面にセンサ外れ異常表示を出力する。
流動条件判定処理と、センサ外れ検知処理とを終えて、アキューム管Fにおける十分な冷媒の流動が確保され、電磁誘導サーミスタ14のアキューム管Fに対する取付状態が良好であること、および、電磁誘導加熱ユニット6による誘導加熱でアキューム管Fが適切に暖められていることを確認した状態で、制御部11は、急速高圧化処理を開始する。
ここでは、電磁誘導加熱ユニット6による誘導加熱を、高い出力で行ったとしても、アキューム管Fを異常温度上昇させることがないことが確認されているため、空気調和装置1の信頼性を向上できている。
ステップS31では、制御部11は、電磁誘導加熱ユニット6のコイル68に対する電流の供給を、上述のセンサ外れ検知処理のときのように50%に出力制限した外れ検知供給電力M1とすることなく、所定の最大供給電力Mmax(2kW)とする。ここでの電磁誘導加熱ユニット6による出力は、圧力センサ29aが、所定の目標高圧圧力Prに達するまで継続して行う。
この空気調和装置1の冷凍サイクルにおける高圧異常上昇を防止させるために、圧力センサ29aが異常高圧圧力Prを検知した場合に、制御部11は、圧縮機21を強制的に停止する。この急速高圧処理の際の目標高圧圧力Phは、この異常高圧圧力Prよりも小さな圧力値である別個の閾値として設けられている。
ステップS33では、制御部11は、圧力センサ29aの検知圧力が目標高圧圧力Phに達したか否か判断する。ここで、目標高圧圧力Phに達している場合には、ステップS34に移行する。他方、ここで、目標高圧圧力Phに達していない場合には、ステップS32を繰り返す。
ステップS34では、制御部11は、室内ファン42の駆動を開始させ、急速高圧化処理を終え、定常出力処理に移行する。
定常出力処理では、外れ検知供給電力M1(1kW)以上であって最大供給電力Mmax(2kW)以下の出力である定常供給電力M2(1.4kW)を固定出力値として、電磁誘導サーミスタ14の検知温度が起動時目標アキューム管温度である80℃で維持されるように、電磁誘導加熱ユニット6の電流供給頻度をPI制御する。
定常出力処理では、図21のフローチャートに示すように、以下の各処理が行われる。
ステップS41では、制御部11は、電磁誘導サーミスタ14の検知温度を格納し、ステップS42に移行する。
ステップS42では、制御部11は、ステップS41で格納した電磁誘導サーミスタ14の検知温度を、起動時目標アキューム管温度の80℃と比較して、電磁誘導サーミスタ14の検知温度が、起動時目標アキューム管温度の80℃よりも所定温度だけ低い所定維持温度以下となったか否かを判断する。所定維持温度以下となっている場合には、ステップS43に移行する。所定維持温度以下になっていない場合には、引き続き所定維持温度以下になるまで待つ。
ステップS43では、制御部11は、最近の電磁誘導加熱ユニット6への電流供給を終えた時からの経過時間を把握する。
ステップS44では、制御部11は、連続して30秒間定常供給電力M2(1.4kW)で一定に保ったままで電磁誘導加熱ユニット6に電流を供給することを1セットとして、このセットの頻度を、ステップS43で把握した経過時間が長ければ長い程頻度を上げる、PI制御を行う。
上述の定常出力処理を継続している際に、室外熱交換器23の室外熱交センサ29cの検知温度が所定値以下になった場合に、室外熱交換器23に付着している霜を溶かす運転であるデフロスト処理を行う。具体的には、四路切換弁22の接続状態を冷房運転と同様にして(図1の点線で示す接続状態)、圧縮機21から吐出される高圧高温ガス冷媒を、室内熱交換器41を通過させる前に室外熱交換器23に提供し、冷媒の凝縮熱を利用して室外熱交換器23に付着している霜を溶かす。
ステップS51では、制御部11は、圧縮機21の周波数が所定最低周波数Qmin以上であって所定の冷媒循環量が確保されていること、流動条件判定処理によって電磁誘導加熱を行うことができる程度の冷媒流動量が確保されていること、および、センサ外れ検知処理によって電磁誘導サーミスタ14の取付状態が適正であることを確認し、ステップS52に移行する。
ステップS52では、制御部11は、室外熱交温度センサ29cの検知温度が10℃未満になったか否かを判断する。10℃未満になっている場合には、ステップS53に移行する。10℃未満になっていない場合にはステップS52を繰り返す。
ステップS54では、制御部11は、デフロスト信号が送信された後、四路切換弁22の接続状態を冷房運転の接続状態とし、さらに、四路切換弁22の接続状態が冷房運転の接続状態になってからタイマ95によってデフロスト開始後経過時間をカウントする。
ステップS55では、制御部11は、デフロスト開始後30秒経過したか否か判断する。ここで30秒経過している場合には、ステップS56に移行する。30秒経過していない場合には、ステップS55を繰り返す。
ステップS56では、制御部11は、電磁誘導加熱ユニット6のコイル68に対する電流の供給を所定の最大供給電力Mmax(2kW)としつつ、電磁誘導サーミスタ14の検出温度が目標デフロスト温度である40℃となるように(定常出力処理時の起動時目標アキューム管温度とは異なる)、電磁誘導加熱ユニット6による誘導加熱の頻度をPI制御する。なお、室外熱交温度センサ29aの検知温度が0℃を下回っている場合にはさらにホットガスバイパス回路Hのホットガスバイパス弁27が開けられ、室外機2の底板2bの上面のうち室外ファン26の下方および室外熱交換器23の下方に高温高圧ガス冷媒が供給され、底板2bの上面に生じている氷を除去する。ここで、四路切換弁22の接続状態が冷房運転の状態に切り換えられているため、圧縮機21から吐出された高温高圧ガス冷媒は、室外熱交換器23の分岐合流点23kから合流分岐点23jまで流れて、合流分岐点23jにおいて合流して1本にまとめられることで、分岐配管Kの流量の3倍の流量となって集中的に合流配管Jを流れていく。この合流配管Jは、室外熱交換器23の下端近傍に位置しているので、室外熱交換器23の下端近傍に多くの凝縮熱を集中的に供給することができる。これにより、除霜をより迅速化させることができている。
ステップS58では、制御部11は、室外熱交温度センサ29cの検知温度が10℃を超えているか否かを判断する。10℃を超えている場合には、ステップS59に移行する。10℃を超えていない場合にはステップS56に戻って繰り返す。
ステップS59では、制御部11は、圧縮機21を停止させて冷凍サイクル内の高低圧を均圧させつつ、電磁誘導加熱ユニット6による誘導加熱を終了する。
そして、制御部11は、デフロストを終える信号を送信する。さらに、制御部11は、圧縮機21の周波数を所定最低周波数Qmin以上に上げていき、再度デフロスト処理を行う状況になるまで定常出力処理を行う。また、ホットガスバイパス回路Hのホットガスバイパス弁27は、デフロストを終える信号が送信された後、5秒後に閉じられる。
上述の電磁誘導過熱制御では、電磁誘導加熱ユニット6に着目して、(i)流動条件判定処理、(ii)センサ外れ検知処理、(iii)急速高圧化処理、(iv)定常出力処理、および、(v)デフロスト処理について説明した。
ここでは、このような電磁誘導過熱制御が行われることを利用して、迅速な高温吹出を可能とするための空調起動制御が行われている。
この空調起動制御は、図22のタイムチャートに示すように、(vi)導入判定制御、(vii)起動時能力増大制御、(viii)高温吹出開始制御、および、(ix)起動後暖房運転制御を行う。
(vi)導入判定制御
導入判定制御では、周囲温度の冷え込みが弱くユーザに対して特別暖かい空気を供給することが特に必要とされていない状況で行う中温吹出制御か、もしくは、周囲温度が低い時にユーザに対してより暖かい調和空気を供給するための高温吹出制御を行う。制御部11は、周囲温度に基づいて、中温吹出制御と高温吹出制御とのいずれの制御を行うかを判断する。
ステップS61では、コントローラ90の図示しない入力ボタンによって、ユーザが設定温度を入力しつつ暖房運転開始の指示を入力すると、制御部11は、この暖房運転指示の情報を受け付けて、開始時点における室内温度センサ43の検知温度および室外温度センサ29bの検知温度を取得する。
ステップS62では、制御部11は、ステップS61で取得した室内温度および室外温度に基づいて、暖房運転を行える温度状況であるか否かを判断する。具体的には、図24に示すような室内温度と室外温度との関係を満たす場合には、暖房運転可能と判断して、ステップS63に移行する。ここで、暖房運転可能な範囲は、室外気温が、室内気温よりも冷え込んでいる環境であって、かつ、空気調和装置1の冷凍サイクルに暖房運転を実行させることが可能な温度条件範囲として予め定められており、制御部11が図24に示すような室外温度と室内温度との関係を示すデータを予め保持している。
ステップS64では、制御部11は、中温吹出制御を開始する。この中央吹出制御では、詳述は避けるが、暖房運転開始後の起動時において、室内熱交温度センサ44の検知温度が、所定温度に達するまで室内ファン42の起動を行わず、所定温度に達した後に室内ファン42の起動を開始する制御である。この中温吹出制御では、室内ファン42の風量が設定風量になるまで段階的に風量を増大させていく制御が行われる。
ステップS66では、制御部11は、後述するサーモオン制御を開始する。
ステップS67では、制御部11は、サーモオン制御を開始するためのサーモオン条件を満たす状況での負荷よりも、負荷が大きい状況であるか否かを判断する。ここで、サーモオン条件を満たす状況での負荷よりも負荷が大きい状況とは、設定温度-室内温度センサ43の検知温度-0.5℃が1より大きいという条件を満たす状況である。すなわち、サーモオン制御は、室内温度がある程度暖まっている状況での運転再開処理である。これに対して、暖房運転の起動時は、室内温度が低く、設定温度との乖離度合いが大きく、ユーザがより暖かい調和空気の供給を望む環境での運転開始処理が行われる。ここで、サーモオン条件を満たす状況での負荷よりも負荷が大きい状況であると判断した場合にはステップS68に移行する。サーモオン条件を満たす状況での負荷以下の状況である判断した場合には、ステップS66に移行する。
ステップS68では、制御部11は、高温吹出制御を開始し、導入判定処理を終了する。この高温吹出制御は、電磁誘導過熱制御においても述べたように、暖房運転開始後の起動時において、圧力センサ29aの検知圧力が目標高圧圧力Phに達するまで室内ファン42の起動を行わず、目標高圧圧力Phに達した後に室内ファン42の起動を開始する制御である。
上述した急速高圧化処理では、暖房運転開始から圧力センサ29aの検知圧力が目標高圧圧力Phに達するまでに要する時間を短縮化させるための制御を説明した。これに対して、この起動時能力増大制御では、上述の高温吹出制御が開始された場合に、目標高圧圧力Phに達する時間を短縮化させるために、室外電動膨張弁24の開度を絞り気味にする起動時固定開度制御を行った後、徐々に室外電動膨張弁24の開度を圧縮機21の周波数の上昇とともに上げていく制御である。
起動時能力増大制御では、図25のフローチャートに示すように、以下の各処理が行われる。
ステップS71では、制御部11は、室外電動膨張弁24の開度を固定開度DSに固定したままで(図22の点g参照)圧縮機21の周波数を、暖房運転開始時から所定時間の2分以内に所定最低周波数Qminに到達させる起動時固定開度制御を行う。
この固定開度DSは、室外電動膨張弁24の開度は、冷媒状態対応開度よりも狭くなるように絞った開度である。この冷媒状態対応開度とは、起動時固定開度制御を行う際の各条件と同一条件下で、後述する起動後暖房運転制御を行ったと仮定した場合に制御される室外電動膨張弁24の開度である。この起動時固定開度制御を行う際の各条件とは、室外電動膨張弁24の開度以外の冷凍サイクルの運転条件(圧縮機21の周波数、室内ファン42の風量、室外ファン26の風量等)および冷凍サイクルの周囲温度条件(室外温度条件、室内温度条件等)である。なお、起動後暖房運転制御は、室内熱交換器41の室外電動膨張弁24側を流れる冷媒の過冷却度が所定値で一定となるように、冷凍サイクルの冷媒状態が安定化するように、室外電動膨張弁24の開度を調整する制御である。
ステップS73では、制御部11は、室外電動膨張弁24の開度を固定開度DSより大きな第1開度D1に上げると同時に、圧縮機21の周波数を第1周波数R1に上げ始める。
ステップS74では、制御部11は、圧縮機21の周波数が第1周波数R1となるように制御しつつ、室外電動膨張弁24の開度を室内熱交換器41の室外電動膨張弁24側を流れる冷媒の過冷却度が所定値で一定となるように制御する。
ステップS76では、制御部11は、室外電動膨張弁24の開度を第1開度D1より大きな第2開度D2に上げると同時に、圧縮機21の周波数を第2周波数R2に上げ始める。以下、このような制御を、圧縮機21の周波数が最大周波数Rmaxとなり、かつ、室外電動膨張弁24の開度が最大開度Dmaxとなるまで繰り返す(図22の点m参照)。圧縮機21の周波数が最大周波数Rmaxとなり、かつ、室外電動膨張弁24の開度が最大開度Dmaxとなった場合には、ステップS77に移行する。圧縮機21の周波数が最大周波数Rmaxとなっていないか、もしくは、室外電動膨張弁24の開度が最大開度Dmaxとなっていない場合には、ステップS76を繰り返す。
なお、以上の起動時能力増大制御は、暖房運転開始後に始めて室内温度センサ43の検知温度が設定温度に到達するまで行われ、到達後は起動後暖房運転制御が行われつつ、再度暖房運転起動が行われるまでは起動時能力増大制御は行われない。
これにより、徐々に冷凍サイクルの冷媒循環量を上昇させていくことで、冷凍能力を徐々に上げていくことができる。そして、冷凍能力を一度で最大まで上げてしまうのではなく、段階的に上げていくことで、圧縮機21が液状態の冷媒を吸入してしまったり、圧力センサ29aの検知圧力が異常上昇してしまう状態を回避することができる。
暖房運転開始時の室内温度は一般に低いため、室内ファン42を起動時の最初から駆動させると、室内に冷たい空気による空気流れが形成されてしまうことが多い。このため、高温吹出開始制御を行うことで、暖房運転開始後、初めに室内機4から室内に供給される調和空気の温度をある程度高い温度として、ユーザへ与える不快感を低減させる。
さらに、十分に高い温度の調和空気を室内に提供し始める時期を、暖房運転開始からできるだけ早い段階で実現できるように、室内ファン42の駆動を停止状態として維持し、室内熱交換器41における凝縮能力を低く抑える。これにより、圧縮機21から室内熱交換器41に向かう冷媒圧力を迅速に高め、高温高圧化させる。
高温吹出開始制御では、図26、27のフローチャートに示すように、以下の各処理が行われる。
ステップS81では、制御部11は、室内ファン42が停止されている状態を確認し、停止状態で維持する。
ステップS82では、制御部11は、圧力センサ29aの検知圧力が、目標高圧圧力Phに達したか否かを判断する。目標高圧圧力Phに達している場合には(図22の点f参照)、ステップS86に移行する。目標高圧圧力Phに達していない場合には、ステップS83に移行する。
ステップS84では、制御部11は、吐出温度センサ29dが検知する吐出管Aを通過する冷媒温度が所定吐出温度Tpである110度を超えたか否かを判断する。所定吐出温度Tpを超えている場合には、圧力センサ29aの検知圧力が目標高圧圧力Phに至っていなくても、ステップS86に移行する。所定吐出温度Tpを超えていない場合には、ステップS85に移行する。これにより、高圧の異常上昇を防止でき、機器への負担を防止しつつ、冷凍機油の劣化を回避することができる。
なお、室内ファン42は、微弱な風量である「LL」、弱い風量である「L」、中程度の風量である「M」および最大風量である「H」の順に4段階の風量に設定することができる
ステップS86では、制御部11は、室内ファン42を、微弱な風量「LL」で駆動させると同時に、室内ファン起動後タイマをカウントし始める。(図22の点hもしくはl参照)。そして、ここでは、最も小さな風量である「LL」での起動を開始させる。このように、室内熱交換器41には、最も微弱な「LL」程度の風量しか与えられないため、圧力センサ29aが検知する圧力が急激に下がることがなく、室内に暖かい空気の供給を続けることができる。
ステップS89では、制御部11は、室内ファン42を停止させて、風量を「0」にし、室内ファン起動後タイマをリセットする(図22の点j参照)。
ステップS90では、制御部11は、圧力センサ29aの検知圧力が所定復帰高圧閾値Pmである37kg/cm2より大きくなるか(図22の点k参照)、もしくは、室内ファン42が停止した後予め定めた10秒間が経過したか否かを判断する。所定復帰高圧閾値Pmより大きくなるかもしくは室内ファン42が停止した後10秒間が経過した場合には、ステップS86に移行する。所定復帰高圧閾値Pmより大きくなく室内ファン42が停止した後10秒間が経過していない場合には、ステップS90を繰り返す。
ステップS91では、制御部11は、高温吹出開始制御を終了し起動後暖房運転制御を開始するとともに、室内ファン42の風量を「LL」に制限することなく、「L」以上の風量を実現できる状態にする(図22の点p参照)。
起動後暖房運転制御は、室内熱交換器41の室外電動膨張弁24側を流れる冷媒の過冷却度一定制御により、冷凍サイクルの冷媒状態が安定化するように、室外電動膨張弁24の開度を調整する制御である。
起動後暖房運転制御では、図28のフローチャートに示すように、以下の各処理が行われる。
ステップS92では、制御部11は、コントローラ90が、ユーザからの暖房停止指示を受け付けたか否かを判断する。ここで、暖房停止指示を受け付けていたと判断した場合には、起動後暖房運転制御を終了する。暖房停止指示を受け付けていない場合にはステップS93に移行する。
ステップS94では、制御部11は、サーモオフ条件が満たされているか否か判断する。具体的には、設定温度-室内温度センサ43の検知温度-0.5℃が1以下になる(図22の点qで室内温度センサ43の検知温度がTyを超えた状態)というサーモオフ条件を満たされているか否か判断する。サーモオフ条件が満たされている場合には、ステップS95に移行する。サーモオフ条件が満たされていない場合には、ステップS94を繰り返す。
ステップS95では、制御部11は、圧縮機21の周波数を最低周波数Qminに落としつつ、室外電動膨張弁24の開度も落とす。
ステップS97では、制御部11は、圧縮機21の周波数を上げていきつつ、室外電動膨張弁24の開度を上げていく制御を行い、ステップS92に戻って繰り返す。なお、この時は、高温吹出開始制御のような運転は行わない。既に室内が設定温度近くになっており、十分に暖まっているからである。
(1)
本実施形態の空気調和装置1では、目標高圧圧力Phに達するまで室内ファン42の駆動を停止しておく高温吹出開始制御を行うことで、目標高圧圧力Phに達するまでに要する時間を短縮化させることができている。これにより、暖房起動時において、ユーザに対して迅速に暖かい空気を供給することができている。
そして、このような室内ファン42の駆動を停止させておく制御は、サーモオン制御時には行われないように制御されるため、サーモオン時にしばらく暖かい空気が供給されないという不具合を防止することができている。
また、このような室内ファン42の駆動を停止させておく制御は、所定の温度条件下でのみ行われ、暖房運転開始時に特に暖かい空気が要求される条件下に限定して制御を行うことにしているため、(高温吹出が求められない状況で)暖かい空気の供給開始時が不必要に遅くなってしまうことを防止することができている。
(2)
従来の空気調和装置であっても、暖房運転を開始する際に、初めに吹き出される空気の温度をある程度高温にするために、圧縮機の駆動開始後、しばらくの間、室内機のファンを駆動させることなく停止状態に維持するものがある。ところが、このような従来の空気調和装置では、室内熱交換器を流れる冷媒の温度を検知する温度センサが設けられており、この検知温度がある程度の高温になることを、室内機のファンの駆動を開始させるための条件としている。すなわち、従来の空気調和装置では、室内機のファンの駆動を開始させるための条件として、室内熱交換器を流れる冷媒の圧力には着目していない。
また、室内機のファンの風量を複数段階に調節できるような従来の空気調和装置において、暖房運転を開始する際に、初めに吹き出される空気の温度をある程度高温にするために、圧縮機の駆動開始後、しばらくの間、室内機のファンを駆動させることなく停止状態に維持し、ある温度条件を満たした場合に風量を小さめに抑えるようにして室内機のファンの駆動を開始させるものがある。そして、室内機のファンを駆動させた後は、設定風量に近づけることを目的として、段階的に風量を上げる処理を行うものがある。
これに対して、上記実施形態の空気調和装置1では、圧力センサ29aの検知圧力が目標高圧圧力Phに達して初めて室内ファン42が駆動した後は、風量をさらに上げるのではなく、風量を下げて室内ファン42を停止させている。このため、従来のように室内機のファンの風量をさらに上げる場合と異なり、圧力センサ29aの検知圧力が所定復帰高圧圧力Pmと所定低圧閾値Plとの間近傍の高い圧力で維持されるようにすることができている。
(4)
空気調和装置1では、電磁誘導加熱ユニット6による最大供給電力Mmax(2kW)等の大きな出力を実行させる前に、センサ外れ検知処理を行っている。このため、電磁誘導サーミスタ14が実際のアキューム管Fの温度を検知していない状態で、電磁誘導加熱ユニット6による出力が大きく上げられてしまう状況を回避することができる。このため、ヒューズ15や電磁誘導加熱ユニット6の樹脂部材の溶け出しを防止することができている。
なお、電磁誘導加熱が行われる場合には、一般に、冷凍サイクルにおいて冷媒の循環状況が変化することによる温度上昇よりも、急激な温度上昇が生じやすい。これに対して、この空気調和装置1の電磁誘導加熱ユニット6では、板バネ16の弾性力によって磁性体管F2に圧接され電磁誘導サーミスタ14は、上述の電磁誘導加熱による温度変化を検出するセンサ外れ検知処理において、電磁誘導加熱による迅速な温度変化に対する応答性が良好に維持されている。このため、センサ外れ検知処理を終了させるまでに要する時間を短くすることができている。
以上、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態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。
(A)
上記実施形態では、冷凍サイクルの冷媒状態の安定化を過冷却度一定制御により行う場合について例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、過冷却度をある一定値に保つのではなく、ある範囲内に維持する制御を行うようにしてもよい。
上記実施形態では、冷凍サイクルの冷媒状態の安定化を過冷却度一定制御により行う場合について例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、冷凍サイクルにおける冷媒の分布状態の変化の程度を、所定分布状態で、もしくは、所定分布範囲内で所定時間の間維持させる制御を行うようにしてもよい。この冷媒分布状態の検知としては、例えば、冷凍サイクルの凝縮器にサイトグラスを設けておく等して冷媒の液面を把握することで冷媒分布状態を把握し、この分布状態が所定分布状態もしくは所定分布範囲内となるように行われる安定化の制御であってもよい。
さらに、圧縮機21の吸入側を流れる冷媒の過熱度が所定値もしくは所定範囲内で所定時間の間維持されるように制御する場合であってもよい。
上記実施形態では、サーモオフ条件を満たした場合に、制御部11が圧縮機21の周波数を最低周波数Qminに落とす場合について説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、サーモオフ条件を満たした場合には、制御部11は、圧縮機21の駆動を完全に停止させるようにしてもよい。
(D)
上記実施形態では、所定復帰高圧閾値Pmと、目標高圧圧力Phとが異なる圧力値である場合について説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、所定復帰高圧閾値Pmと、目標高圧圧力Phとを同一の圧力値として制御してもよい。
(E)
上記実施形態では、冷媒回路10のうち、アキューム管Fに対して電磁誘導加熱ユニット6が取り付けられる場合について説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、アキューム管F以外の他の冷媒配管に設けられていてもよい。この場合には、電磁誘導加熱ユニット6を設ける冷媒配管部分に磁性体管F2等の磁性体を設ける。
上記実施形態では、アキューム管Fは、銅管F1と磁性体管F2との二重管として構成されている場合を挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
図29に示すように、例えば、磁性体部材F2aと、2つのストッパーF1a、F1bと、がアキューム管Fや加熱対象となる冷媒配管の内部に配置されていてもよい。ここで、磁性体部材F2aは、磁性体材料を含有しており、上記実施形態における電磁誘導加熱によって発熱を生じる部材である。ストッパーF1a、F1bは、銅管F1の内側二カ所において、冷媒の通過を常時許容するが、磁性体部材F2aの通過は許容しない。これにより、磁性体部材F2aは、冷媒が流れても移動しない。このため、アキューム管F等の目的の加熱位置を加熱させることができる。さらに、発熱する磁性体部材F2aと冷媒とが直接接触するため、熱伝達効率を向上させることができる。
上記他の実施形態(F)で説明した磁性体部材F2aは、ストッパーF1a、F1bを用いることなく配管に対して位置が定まるようにしてもよい。
図30に示すように、例えば、銅管F1に二カ所で曲げ部分FWを設け、当該二カ所の曲げ部分FWの間の銅管F1の内側に磁性体部材F2aを配置させてもよい。このようにしても、冷媒を通過させつつ、磁性体部材F2aの移動を抑制させることができる。
上記実施形態では、コイル68がアキューム管Fに対して螺旋状に巻き付けられている場合について説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、図31に示すように、ボビン本体165に巻き付けられたコイル168が、アキューム管Fに巻き付くことなく、アキューム管Fの周囲に配置されていてもよい。ここでは、ボビン本体165は、軸方向がアキューム管Fの軸方向に対して略垂直となるように配置されている。また、ボビン本体165およびコイル168は、アキューム管Fを挟むように2つに別れて配置されている。
この場合には、例えば、図32に示すように、アキューム管Fを貫通させている第1ボビン蓋163および第2ボビン蓋164が、ボビン本体165に対して勘合した状態で配置されていてもよい。
さらに、図33に示すように、第1ボビン蓋163および第2ボビン蓋164が、第1フェライトケース171および第2フェライトケース172によって挟み込まれて固定されていてもよい。図33では、2つのフェライトケースがアキューム管Fを挟み込むように配置されている場合を例に挙げたが、上記実施形態と同様に、4方向に配置されていてもよい。また、上記実施形態と同様に、フェライトを収容させていてもよい。
上記実施形態では、室内機4と室外機2とを一台ずつ有している空気調和装置1を例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、1つの室外機に対して複数の室内機が並列もしくは直列に接続されている空気調和装置であってもよい。この場合には、室内機毎に吹き出し温度の高い順番に関する優先順位等を設定するようにしてもよい。
また、1つの室内機に対して複数の室外機が並列もしくは直列に接続されている空気調和装置であってもよい。この場合には、より迅速に目標高圧圧力Phに達することができるとともに、能力をより増大させることができるようになる。
さらに、複数の室内機に対して複数の室外機が並列もしくは直列に接続されている空気調和装置であってもよい。
上記実施形態における各種制御では、例えば、ある値に達したことを条件に各処理を行う場合、ある値を超えたことを条件に各処理を行う場合、ある値以下になったことを条件に各処理を行う場合、ある値を下回ったことを条件に各処理を行う場合等を例に挙げて説明した。
しかし、本発明は上記実施形態の条件に限られるものではなく、相互に矛盾せずに成立する範囲であれば、適宜変更してもよい。すなわち、上記実施形態においてはある値に達したことを条件として説明した制御について、その条件の代わりに、ある値を超えたことが条件となるように制御するようにしてもよい。この他、相互に矛盾せずに成立する範囲であれば、ある値を超えたことを条件とする代わりにある値に達したことを条件としてもよいし、ある値以下になったことを条件とする代わりにある値を下回ったことを条件としてもよいし、ある値を下回ったことを条件とする代わりにある値以下になったことを条件とするようにしてもよい。
以上、本発明の実施形態について、いくつかの例を挙げて説明したが、本発明はこれらに限られない。例えば、上記記載から当業者が実施可能な範囲で、上述の実施形態の異なる部分を適宜組み合わせて得られる組合せ実施形態も、本発明に含まれる。
6 電磁誘導加熱ユニット
10 冷媒回路
11 制御部
14 電磁誘導サーミスタ
15 ヒューズ
21 圧縮機(圧縮機構)
21e 電流供給部
23 室外熱交換器(室外熱交換器)
24 室外電動膨張弁(膨張機構)
29a 圧力センサ(冷媒圧力把握部)
29b 室外気温センサ(室外温度検知部)
29c 室外熱交温度センサ
29f 圧縮機電流値検知部
41 室内熱交換器
42 室内ファン
43 室内温度センサ(室内温度検知部、供給先温度検知部)
44 室内熱交温度センサ(室内熱交温度把握部)
68 コイル(磁界発生部)
90 コントローラ
95 タイマ
DS 固定開度
Eh 所定電流値
F アキューム管、冷媒配管
M1 外れ検知供給電流
M2 定常供給電流
Mmax 最大供給電流
Ph 目標高圧圧力
Pl 所定低圧閾値
Pm 所定復帰高圧閾値(所定圧閾値)
Pr 異常高圧圧力(所定耐圧基準値)
Qmin 所定最低周波数(所定の最低周波数)
R1 第1周波数
R2 第2周波数
Rmax 所定最大周波数
Tp 所定吐出温度
Tx 所定固定起動時間
Claims (10)
- 圧縮機構(21)、室内熱交換器(41)、室内ファン(42)、膨張機構(24)および室外熱交換器(23)を少なくとも含む空気調和装置(1)であって、
前記圧縮機構から前記室内熱交換器に向けて送られる冷媒の圧力を把握する冷媒圧力把握部(29a)と、
前記圧縮機構が起動していない時から前記圧縮機構が起動して前記冷媒圧力把握部(29a)の把握圧力が所定高圧閾値(Ph)に達するか超えるまでは前記室内ファンを停止させた状態とし、
前記冷媒圧力把握部(29a)の把握圧力が前記所定高圧閾値(Ph)に達したか超えた時に前記室内ファン(42)を駆動させ、
前記冷媒圧力把握部(29a)の把握圧力が前記所定高圧閾値よりも低い値である所定低圧閾値(Pl)まで下がるか下回った場合に、前記室内ファン(42)の風量を下げるかもしくは停止させる動作と、
前記冷媒圧力把握部(29a)の把握圧力が前記所定低圧閾値(Pl)より高い値である所定圧閾値(Pm)に達したか超えた場合に、前記室内ファン(42)の風量を上げるかもしくは駆動を開始させる動作と、
を繰り返す
起動時ファン制御を行う制御部(11)と、
を備えた空気調和装置(1)。 - 室外の気温を検知する室外温度検知部(29b)と、
室内の気温を検知する室内温度検知部(43)と、
をさらに備え、
前記制御部(11)は、前記室外温度検知部(29b)の検知温度および前記室内温度検知部(43)の検知温度との前記圧縮機構(21)が起動していない時もしくは起動した時における関係が、所定周囲温度条件を満たす場合にのみ前記起動時ファン制御を行う、
請求項1に記載の空気調和装置(1)。 - 前記所定周囲温度条件が満たす温度範囲は、
前記室内熱交換器(41)を通過した後の空気の温度を通過前の空気の温度よりも高い温度にする暖房運転可能温度範囲条件を満たす温度範囲であって、
前記暖房運転可能温度範囲の範囲内の室内温度である所定限度室内温度よりも低いもしくは前記所定限度室内温度以下であり、かつ
前記暖房運転可能温度範囲の範囲内の室外温度である所定限度室外温度よりも低いもしくは前記所定限度室外温度以下である
という温度条件を満たす範囲である、
請求項2に記載の空気調和装置(1)。 - 前記室内熱交換器(41)を通過する冷媒の温度を把握する室内熱交温度把握部(44)をさらに備え、
前記制御部(11)は、
前記暖房運転可能温度範囲条件を満たしつつ前記所定周囲温度条件を満たさない場合には、前記起動時ファン制御を行うことなく、
前記圧縮機構(21)が起動していない時から前記圧縮機構が起動して前記室内熱交温度把握部(44)の把握温度が所定室内熱交温度に達するか超えるまでは前記室内ファン(42)を停止させた状態とし、
前記室内熱交温度把握部(44)の把握温度が前記所定室内熱交温度に達したか超えた時以降は前記室内ファン(42)を駆動させた状態とする
室内熱交温度制御を行う、
請求項3に記載の空気調和装置(1)。 - 前記制御部(11)は、前記圧縮機構(21)から前記室内熱交換器(41)に向けて送られる冷媒の圧力が前記所定高圧閾値(Ph)よりも高い所定耐圧基準値(Pr)に達した場合に、前記圧縮機構(21)の駆動状態を規制する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。 - 前記室内ファン(42)によって生じる空気流れを供給する供給先エリアの気温を検知する供給先温度検知部(43)をさらに備え、
前記制御部(11)は、ユーザからの設定温度に関する情報を受け付けて、前記圧縮機構(21)から前記室内熱交換器(41)に向かう冷媒の流れが無い状態もしくは前記圧縮機構(21)が所定の最低周波数(Qmin)で駆動している状態において、前記供給先温度検知部(43)が検知する温度と前記設定温度に関する情報との関係が所定サーモオン関係になった時に前記圧縮機構(21)から前記室内熱交換器(41)に向かう冷媒の流れを生じさせるサーモオン制御を行い、
前記制御部(11)は、前記サーモオン制御の開始時には、前記起動時ファン制御を行わない、
請求項1から5のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。 - 前記圧縮機構(21)が駆動し始めて冷媒流れが生じた時点からの経過時間を把握するタイマ(95)をさらに備え、
前記制御部(11)は、前記冷媒圧力把握部(29a)の把握圧力が前記所定高圧閾値(Ph)に達していない場合もしくは超えていない場合であっても、前記タイマ(95)が把握する経過時間が所定固定起動時間(Tx)を経過した時に、前記室内ファン(42)の駆動を開始させる、
請求項1から6のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。 - 前記圧縮機構から吐出される冷媒温度を検知する吐出温度検知部(29d)をさらに備え、
前記制御部(11)は、前記冷媒圧力把握部(29a)の把握圧力が前記所定高圧閾値(Ph)に達していない場合もしくは超えていない場合であっても、前記吐出温度検知部(29d)が検知する温度が所定吐出温度(Tp)に達したか超えた時に、前記室内ファン(42)の駆動を開始させる、
請求項1から7のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。 - 前記圧縮機構(21)はインバータ制御可能であり、
前記圧縮機構(21)に供給するための電流供給部(21e)と、
前記電流供給部(21e)が扱う電流値を検知する圧縮機電流値検知部(29f)と、
をさらに備え、
前記制御部(11)は、前記冷媒圧力把握部(29a)の把握圧力が前記所定高圧閾値(Ph)に達していない場合もしくは超えていない場合であっても、前記圧縮機電流値検知部(29f)が検知する電流値が所定電流値(Eh)に達したか超えた時に、前記室内ファン(42)の駆動を開始させる、
請求項1から8のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。 - 前記圧縮機構の吸入側における冷媒配管(F)、および/または、前記冷媒配管(F)中を流れる冷媒と熱的接触をする部材、を誘導加熱させるために磁界を生じさせる磁界発生部(68)をさらに備え、
前記制御部(11)は、少なくとも前記起動時ファン制御の実行時に、前記誘導加熱を行う、
請求項1から9のいずれか1項に記載の空気調和装置(1)。
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