WO2017138129A1 - 空気調和装置 - Google Patents

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WO2017138129A1
WO2017138129A1 PCT/JP2016/054034 JP2016054034W WO2017138129A1 WO 2017138129 A1 WO2017138129 A1 WO 2017138129A1 JP 2016054034 W JP2016054034 W JP 2016054034W WO 2017138129 A1 WO2017138129 A1 WO 2017138129A1
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pressure
air
control
heat exchanger
expansion valve
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PCT/JP2016/054034
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English (en)
French (fr)
Inventor
英康 田中
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00Compression machines, plants or systems, with reversible cycle

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner that prevents an abnormal increase in condensation pressure.
  • Patent Document 1 proposes an air conditioner that protects refrigeration cycle equipment by stopping the compressor or reducing the rotation speed of the compressor when the condensation pressure is likely to rise abnormally.
  • Patent Document 2 proposes an air conditioner that protects the refrigeration cycle equipment by increasing the number of rotations of a fan that blows air to the condenser when the condensation pressure is likely to rise abnormally.
  • the conventional air conditioner controls the refrigeration cycle equipment that directly acts on the condensation pressure to prevent an abnormal increase in the condensation pressure. That is, the conventional air conditioner has coped with an abnormal increase in the condensation pressure only on the condenser side. For this reason, the conventional air conditioning apparatus has the subject that the design freedom of an air conditioning apparatus will be restrict
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain an air conditioner that can improve the degree of freedom in design.
  • An air conditioner includes a compressor, a first heat exchanger, an expansion valve, and a second heat exchanger, a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates, and a first air that supplies air to the second heat exchanger.
  • 1 air blower a control part which controls the air volume of the 1st air blower, and a pressure detection device which detects the condensation pressure of the refrigerant which flows through the refrigerant circuit, and the 1st heat exchanger operates as a condenser.
  • the control unit performs first air blower air volume control for controlling the air flow of the first air blower based on the pressure detected by the pressure detector. It has a configuration.
  • the air conditioner according to the present invention includes a compressor, a first heat exchanger, an expansion valve, and a second heat exchanger, and controls a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates and an opening degree of the expansion valve.
  • a pressure detection device that detects the condensing pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit, and when the first heat exchanger operates as a condenser and the second heat exchanger operates as an evaporator,
  • the said control part becomes a structure which performs the expansion valve opening degree control which controls the opening degree of the said expansion valve based on the pressure which the said pressure detection apparatus detected.
  • the present invention can prevent an abnormal increase in the condensation pressure by controlling the air volume of the first blower that supplies air to the evaporator or the opening of the expansion valve.
  • the present invention can prevent an abnormal increase in the condensation pressure by controlling the refrigeration cycle equipment on the evaporator side, which could not be performed conventionally. Therefore, by using the present invention, the degree of freedom in designing the air conditioner can be improved as compared with the prior art.
  • FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the air conditioner.
  • the air conditioner 100 according to the first embodiment includes an outdoor unit 1 and an indoor unit 2.
  • the outdoor unit 1 includes a compressor 3, a discharge temperature sensor 4, a pressure sensor 5, a pressure switch 6, for example, a flow path switching device 7 that is a four-way valve, an outdoor heat exchanger 8, an outdoor air temperature sensor 9, an accumulator 10, and an outdoor unit.
  • the blower 11 is accommodated.
  • the outdoor blower 11 includes an outdoor fan 11a and an outdoor fan motor 11b that rotates the outdoor fan 11a.
  • the indoor unit 2 houses an expansion valve 13, an indoor heat exchanger 14, and an indoor air blower 15.
  • the indoor blower 15 includes an indoor fan 15a and an indoor fan motor 15b that rotates the indoor fan 15a.
  • the outdoor heat exchanger 8 corresponds to the first heat exchanger of the present invention.
  • the indoor heat exchanger 14 corresponds to the second heat exchanger of the present invention.
  • the indoor blower 15 corresponds to the first blower of the present invention.
  • the outdoor air blower 11 is corresponded to the 2nd air blower of this invention.
  • the compressor 3, the flow path switching device 7, the outdoor heat exchanger 8, the accumulator 10, the expansion valve 13, and the indoor heat exchanger 14 are each connected by a refrigerant pipe, and a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates is provided. It is composed.
  • the flow path switching device 7 is connected to the discharge port of the compressor 3, one connection port of the outdoor heat exchanger 8, one connection port of the indoor heat exchanger 14, and the inlet port of the accumulator 10 through refrigerant piping.
  • the other connection port of the outdoor heat exchanger 8 and the other connection port of the indoor heat exchanger 14 are connected to the expansion valve 13 via a refrigerant pipe. Further, the outlet of the accumulator 10 and the suction port of the compressor 3 are connected via a refrigerant pipe.
  • the flow path switching device 7 includes a cooling operation in which the outdoor heat exchanger 8 is a condenser and the indoor heat exchanger 14 is an evaporator, and the outdoor heat exchanger 8 is an evaporator and the indoor heat exchanger 14 is a condenser. Switching between the heating operation and the heating operation. Specifically, the flow path switching device 7 is connected to the discharge port of the compressor 3 and one connection port of the outdoor heat exchanger 8 as shown by the solid line in FIG. One of the connection ports and the suction port of the compressor 3 is switched to a flow path connected via the accumulator 10. Further, the flow path switching device 7 is connected to the discharge port of the compressor 3 and one connection port of the indoor heat exchanger 14 as shown by a broken line in FIG. The connection port and the suction port of the compressor 3 are switched to a flow path connected via the accumulator 10.
  • the accumulator 10 stores the excess refrigerant
  • the compressor 3 sucks refrigerant from the suction port, compresses the sucked refrigerant to high temperature and high pressure, and discharges it from the discharge port.
  • the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 3 increases as the rotational speed of the compressor 3 increases.
  • the outdoor heat exchanger 8 exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the air supplied from the outdoor blower 11.
  • the heat exchange amount of the outdoor heat exchanger 8 increases as the amount of air supplied from the outdoor air blower 11 increases, that is, as the air flow rate of the outdoor air blower 11 increases. Further, the amount of air supplied from the outdoor blower 11 to the outdoor heat exchanger 8 increases as the rotational speed of the outdoor fan 11a, that is, the rotational speed of the outdoor fan motor 11b increases.
  • the indoor heat exchanger 14 exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the air supplied from the indoor blower 15.
  • the heat exchange amount of the indoor heat exchanger 14 increases as the amount of air supplied from the indoor air blower 15 increases, that is, as the air flow rate of the indoor air blower 15 increases.
  • the amount of air supplied from the indoor air blower 15 to the indoor heat exchanger 14 increases as the rotational speed of the indoor fan 15a, that is, the rotational speed of the indoor fan motor 15b increases.
  • the expansion valve 13 lowers the pressure of the refrigerant that passes through. The smaller the opening of the expansion valve 13, the lower the pressure of the refrigerant that passes through.
  • the pressure sensor 5 detects the pressure (high pressure) of the refrigerant discharged from the compressor 3. In other words, the pressure sensor 5 detects the condensation pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit.
  • the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 includes the pressure sensor 5 between the compressor 3 and the flow path switching device 7 in order to perform both the cooling operation and the heating operation.
  • the discharge temperature sensor 4 detects the temperature of the refrigerant discharged from the compressor 3, and is provided between the compressor 3 and the flow path switching device 7 in the first embodiment.
  • the outside air temperature sensor 9 detects the ambient temperature of the outdoor unit 1, that is, the outside air temperature.
  • the pressure sensor 5 corresponds to the pressure detection device of the present invention.
  • the condensing pressure of the refrigerant flowing through the refrigerant circuit can also be calculated from the temperature detected by the discharge temperature sensor 4.
  • the discharge temperature sensor 4 and calculation means for calculating the condensation pressure from the detected temperature of the discharge temperature sensor 4 correspond to the pressure detection device of the present invention.
  • the pressure switch 6 detects the pressure (high pressure) of the refrigerant discharged from the compressor 3 and is provided between the control device 19 and an AC power supply 50 which will be described later. Specifically, when the detected value exceeds a predetermined upper limit pressure, the pressure switch 6 cuts off the power supplied to the control device 19 and each actuator, and stops the operation of the air conditioner 100. is there.
  • the upper limit pressure of the pressure switch 6 is set to a value higher than the upper limit condensing pressure described later.
  • the air conditioning apparatus 100 includes a control device 19 that controls the driving of each actuator based on the detection value of each sensor described above.
  • the control device 19 is divided into an outdoor unit control device 17 provided in the outdoor unit 1 and an indoor unit control device 18 provided in the indoor unit 2.
  • the outdoor unit control device 17 controls driving of each actuator (for example, the compressor 3, the flow path switching device 7, and the outdoor fan motor 11b) mounted on the outdoor unit 1, and the indoor unit control device 18 is an indoor unit. 2 controls the drive of each actuator (for example, the expansion valve 13 and the indoor fan motor 15b).
  • the outdoor unit control device 17 and the indoor unit control device 18 are connected so as to be able to communicate with each other.
  • the configuration of the control device 19 divided into the outdoor unit control device 17 and the indoor unit control device 18 is merely an example, and the control device 19 may of course be configured as one control device.
  • the control device 19 is configured by dedicated hardware or a CPU (Central Processing Unit, central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, processor) that executes a program stored in a memory. .
  • a CPU Central Processing Unit, central processing unit, processing unit, arithmetic unit, microprocessor, microcomputer, processor
  • control device 19 When the control device 19 is dedicated hardware, the control device 19 is, for example, a single circuit, a composite circuit, an ASIC (application specific integrated circuit), an FPGA (field-programmable gate array), or a combination of these. Applicable. Each functional unit realized by the control device 19 may be realized by individual hardware, or each functional unit may be realized by one piece of hardware.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA field-programmable gate array
  • each function executed by the control device 19 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • Software and firmware are described as programs and stored in a memory.
  • the CPU implements each function of the control device 19 by reading and executing a program stored in the memory.
  • the memory is a nonvolatile or volatile semiconductor memory such as a RAM, a ROM, a flash memory, an EPROM, or an EEPROM.
  • control device 19 may be realized by dedicated hardware, and a part may be realized by software or firmware.
  • the control device 19 includes a storage unit 19a, a comparison unit 19b, a calculation unit 19c, and a control unit 19d as functional units.
  • the storage unit 19a stores values used for comparison by the comparison unit 19b, values used when the control unit 19d controls the control target, and mathematical formulas and tables used by the calculation unit 19c for calculation.
  • the comparison unit 19b compares the value stored in the storage unit 19a with the value to be compared.
  • the calculation unit 19c calculates a control amount and the like used when the control unit 19d controls the control target.
  • the control unit 19d Based on the detection values of the sensors described above, the values stored in the storage unit 19a, the comparison results of the comparison unit 19b, and the calculation results of the calculation unit 19c, the control unit 19d performs each actuator (compression) Machine 3, outdoor fan motor 11b, indoor fan motor 15b, expansion valve 13 and the like).
  • the control unit 19d first controls each actuator by a known control method. Thereby, the refrigerant in the refrigerant circuit flows as follows.
  • the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 3 passes through the flow path switching device 7, is condensed and liquefied by the outdoor heat exchanger 8, and then supplied to the indoor unit 2 through the refrigerant pipe.
  • This liquid refrigerant supplied to the indoor unit 2 is decompressed by the expansion valve 13 and becomes a two-phase refrigerant close to a liquid saturation state at an intermediate pressure.
  • the intermediate-pressure refrigerant is evaporated and gasified in the indoor heat exchanger 14, and then supplied to the outdoor unit 1 through the refrigerant pipe. Thereafter, the gas refrigerant supplied to the outdoor unit 1 passes through the flow path switching device 7 and the accumulator 10 and is sucked into the compressor 3 again.
  • the condensation temperature of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 8 needs to be higher than the temperature of the outside air supplied from the outdoor blower 11. That is, the condensation temperature of the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 8 needs to be higher than the temperature detected by the outside air temperature sensor 9. For this reason, if the cooling operation is performed in a state where the outside air temperature is high, the condensation temperature of the refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 8 also becomes high. That is, if the cooling operation is performed in a state where the outside air temperature is high, the condensing pressure increases as the condensing temperature increases. If the condensation pressure rises excessively, that is, if the condensation pressure rises abnormally, the refrigeration cycle equipment such as the compressor may be damaged.
  • the control unit 19d of the control device 19 performs the first air blower air volume control for controlling the air flow of the indoor air blower 15 based on the pressure detected by the pressure sensor 5, Prevents abnormal increase in condensation pressure.
  • the principle of preventing the abnormal increase in the condensation pressure by the first blower air volume control will be described first with reference to FIGS. 3 and 4. Then, the specific control flow of 1st air blower air volume control is demonstrated using FIG.5 and FIG.6.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the air volume of the indoor air blower and the condensation pressure in the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a Mollier diagram at the time of cooling operation of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the solid line shown in FIG. 4 shows a Mollier diagram before the first blower air volume control.
  • the broken line shown in FIG. 4 shows a Mollier diagram after performing the first air blower air volume control.
  • “a” indicates the condensation pressure
  • “b” indicates the evaporation pressure
  • “c” indicates the compression process by the compressor 3
  • “d” indicates the pressure reduction process by the expansion valve 13.
  • the condensation pressure is also reduced. This is because, as shown in FIG. 4, the evaporation pressure b of the indoor heat exchanger 14 is reduced by reducing the air volume of the indoor blower 15, that is, the pressure of the refrigerant sucked by the compressor 3 is reduced. This is because the condensation pressure a also decreases.
  • step S11 When a command for starting the cooling operation is input to the control device 19 from a remote controller (not shown) or the like (step S11), the control unit 19d of the control device 19 controls each actuator to start the cooling operation (step S12). ). Then, when a predetermined time has elapsed after starting the cooling operation, the control device 19 proceeds to step S13 and starts the first air blower air volume control in block A.
  • a specific flow of the first air blower air volume control is as shown in FIG.
  • step SA1 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the specified pressure Pdm. If the condensation pressure Pd is equal to or lower than the specified pressure Pdm, the process returns to step S12, and the control device 19 continues the cooling operation (see FIG. 5). On the other hand, when the condensation pressure Pd is larger than the specified pressure Pdm, the process proceeds to Step SA2.
  • the specified pressure Pdm is stored in the storage unit 19a.
  • the storage unit 19a also stores an upper limit value for controlling the condensing pressure, and an upper limit condensing pressure used in step SA5 described later.
  • the value of the specified pressure Pdm is an arbitrary value as long as it is a value equal to or lower than the upper limit condensing pressure.
  • the upper limit condensing pressure is an arbitrary value as long as it is lower than the upper limit pressure at which the pressure switch 6 operates.
  • the specified pressure Pdm corresponds to the first specified pressure of the present invention. Further, the upper limit condensation pressure corresponds to the second specified pressure of the present invention.
  • step SA3 the control unit 19d of the control device 19 controls the indoor fan motor 15b to decrease the rotational speed Rin of the indoor fan 15a by ⁇ Rin.
  • step SA4 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the specified pressure Pdm. If the condensation pressure Pd is equal to or lower than the specified pressure Pdm, the process returns to step S12, and the control device 19 continues the cooling operation (see FIG. 5). On the other hand, when the condensation pressure Pd is larger than the specified pressure Pdm, the process proceeds to Step SA5.
  • step SA5 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the rotation speed Rin of the indoor fan 15a with a lower limit rotation speed Rin (min) that is a lower limit rotation speed for controlling the indoor fan 15a.
  • the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the upper limit condensation pressure.
  • the lower limit rotational speed Rin (min) is stored in the storage unit 19a. In other words, it can be said that the storage unit 19a stores the minimum air volume in control of the indoor air blower 15.
  • step SA5 when the rotation speed Rin of the indoor fan 15a is larger than the lower limit rotation speed Rin (min), or when the condensation pressure Pd is equal to or lower than the upper limit condensation pressure, the control device 19 proceeds to step SA2.
  • the control device 19 performs the first air blow of the block A.
  • the device air volume control is terminated, and the air conditioner 100 is abnormally stopped in step S14.
  • the abnormal stop means that the control unit 19d of the control device 19 stops the compressor 3 to stop the operation of the air conditioner 100.
  • the abnormal stop is executed in order to prevent the condensing pressure from exceeding the upper limit condensing pressure and the refrigeration cycle equipment (the constituent equipment of the refrigerant circuit) such as the compressor 3 from being damaged.
  • the air-conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 prevents an abnormal increase in the condensation pressure by controlling the air volume of the indoor blower 15 that supplies air to the indoor heat exchanger 14 that serves as an evaporator. Can do. That is, the air-conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 can prevent an abnormal increase in the condensation pressure by controlling the refrigeration cycle equipment on the evaporator side, which could not be performed conventionally. Therefore, the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 1 can improve the degree of freedom in designing the air conditioning apparatus as compared to the conventional art.
  • FIG. The air conditioner 100 according to the second embodiment is different from the air conditioner 100 according to the first embodiment in the following points.
  • the pressure sensor 5 is used instead of the first air blower air volume control shown in the first embodiment.
  • Expansion valve opening degree control is performed to control the opening degree of the expansion valve 13 based on the detected pressure.
  • a lower limit valve opening degree pulse (which is a lower limit valve opening degree on the control of the expansion valve 13) is used instead of the lower limit rotational speed Rin (min) of the indoor fan 15a. min) is stored.
  • a lower limit valve opening degree pulse which is a lower limit valve opening degree on the control of the expansion valve 13
  • Rin lower limit rotational speed Rin (min) of the indoor fan 15a. min
  • items that are not particularly described are the same as those in the first embodiment, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the opening degree of the expansion valve and the condensation pressure in the air-conditioning apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a Mollier diagram at the time of cooling operation of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the solid line shown in FIG. 8 shows a Mollier diagram before the expansion valve opening degree control is performed.
  • the broken line shown in FIG. 8 shows the Mollier diagram after performing the expansion valve opening degree control.
  • the condensation pressure is also reduced. This is because, as shown in FIG. 8, the opening of the expansion valve 13 is reduced, whereby the refrigerant is further depressurized and the evaporation pressure of the indoor heat exchanger 14 is lowered. This is because the condensation pressure also decreases because the pressure decreases.
  • step S21 When a command to start the cooling operation is input to the control device 19 from a remote controller (not shown) or the like (step S21), the control unit 19d of the control device 19 controls each actuator to start the cooling operation (step S22). ). Then, when a predetermined time has elapsed after starting the cooling operation, the control device 19 proceeds to step S23 and starts expansion valve opening control in block B. A specific flow of this expansion valve opening degree control is as shown in FIG.
  • step SB1 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the specified pressure Pdm. If the condensation pressure Pd is equal to or lower than the specified pressure Pdm, the process returns to step S22, and the control device 19 continues the cooling operation (see FIG. 9). On the other hand, when the condensation pressure Pd is larger than the specified pressure Pdm, the process proceeds to step SB2.
  • the process proceeds to step SB3, and the calculation unit 19c calculates ⁇ pulse, which is an amount by which the opening degree of the expansion valve 13 is reduced.
  • Step SB3 the control unit 19d of the control device 19 decreases the opening degree pulse of the expansion valve 13 by ⁇ pulse.
  • step SB4 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the specified pressure Pdm. If the condensation pressure Pd is equal to or lower than the specified pressure Pdm, the process returns to step S22, and the control device 19 continues the cooling operation (see FIG. 9). On the other hand, if the condensation pressure Pd is greater than the specified pressure Pdm, the process proceeds to step SB5.
  • step SB5 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the opening degree pulse of the expansion valve 13 with the lower limit valve opening degree pulse (min) which is the lower limit valve opening degree for controlling the expansion valve 13.
  • the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the upper limit condensation pressure.
  • step SB5 when the opening degree pulse of the expansion valve 13 is larger than the lower limit valve opening degree pulse (min), or when the condensation pressure Pd is equal to or lower than the upper limit condensation pressure, the control device 19 performs step SB2.
  • the control device 19 when the opening degree pulse of the expansion valve 13 is the lower limit valve opening degree pulse (min) and the condensation pressure Pd is larger than the upper limit condensation pressure, the control device 19 The opening control is terminated, and the air conditioner 100 is abnormally stopped in step S24.
  • the air-conditioning apparatus 100 according to Embodiment 2 can prevent an abnormal increase in the condensation pressure by controlling the opening degree of the expansion valve 13 that acts on the evaporation pressure. That is, the air conditioner 100 according to the second embodiment also prevents the abnormal increase in the condensation pressure by controlling the refrigeration cycle equipment on the evaporator side, which could not be performed conventionally, as in the first embodiment. Can do. Therefore, the air conditioner 100 according to the second embodiment can also improve the degree of design freedom of the air conditioner as compared with the conventional one, as in the first embodiment.
  • Embodiment 3 As control for preventing an abnormal increase in the condensation pressure, both the first air blower air volume control shown in the first embodiment and the expansion valve opening degree control shown in the second embodiment may be performed.
  • items that are not particularly described are the same as those in Embodiment 1 or Embodiment 2, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a control flow during cooling operation in the air-conditioning apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the control unit 19d of the control device 19 controls each actuator to start the cooling operation (step S32). ).
  • the control device 19 proceeds to step S33 and starts expansion valve opening control in block B.
  • the specific flow of the expansion valve opening degree control is as shown in FIG.
  • step S33 the expansion valve opening degree control shown in FIG. 10 is performed in step S33, and if the condensation pressure Pd is not more than the specified pressure Pdm in step SB1 or step SB4, the process returns to step S32 and the cooling operation is continued.
  • step SB5 when the opening degree pulse of the expansion valve 13 is the lower limit valve opening degree pulse (min) and the condensation pressure Pd is greater than the upper limit condensation pressure, the control device 19 The expansion valve opening control of B is finished, and the process proceeds to step S34, where the first blower air volume control is started in block A.
  • a specific flow of this first blower air volume control is as shown in FIG.
  • step S34 the first air blower air volume control shown in FIG. 6 is performed in step S34, and if the condensation pressure Pd is not more than the specified pressure Pdm in step SA1 or step SA4, the process returns to step S32 and the cooling operation is continued.
  • step SA5 when the rotational speed Rin of the indoor fan 15a is the lower limit rotational speed Rin (min) and the condensation pressure Pd is greater than the upper limit condensation pressure, the control device 19 The first air blower air volume control is terminated, and the air conditioner 100 is abnormally stopped in step S35.
  • the air-conditioning apparatus 100 according to the third embodiment also controls the refrigeration cycle equipment on the evaporator side that could not be performed conventionally, as in the first and second embodiments, thereby causing abnormal condensation pressure. The rise can be prevented. Therefore, the air conditioner 100 according to the third embodiment can also improve the degree of design freedom of the air conditioner as compared with the conventional one, as in the first and second embodiments.
  • the air conditioner 100 according to the third embodiment performs both the first air blower air volume control and the expansion valve opening degree control, and prevents an abnormal increase in the condensation pressure. For this reason, the air conditioner 100 according to the third embodiment is more effective in preventing an abnormal increase in the condensation pressure than the air conditioner 100 shown in the first and second embodiments. It is possible to obtain the air conditioner 100 that is difficult to stop abnormally. Therefore, the air conditioner 100 according to the third embodiment can raise the upper limit of the outdoor suction temperature more than the air conditioner 100 shown in the first and second embodiments. In other words, the air-conditioning apparatus 100 according to the third embodiment can continue the cooling operation under conditions of higher outside air temperature than the air-conditioning apparatus 100 shown in the first and second embodiments. it can.
  • either the first air blower air volume control in block A or the expansion valve opening degree control in block B may be performed first.
  • the first air blower air volume control has less influence on the cooling performance than the expansion valve opening degree control.
  • a cooling operation can be provided to the user without feeling uncomfortable, which is preferable.
  • Embodiment 4 The conventional control for increasing the condensation pressure abnormally on the condenser side and the control according to the present invention may be performed in combination.
  • items not particularly described are the same as those in any of the first to third embodiments, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
  • the air conditioner 100 according to the fourth embodiment performs both the first air blower air volume control and the expansion valve opening degree control, similarly to the air conditioner 100 shown in the third embodiment, and abnormally increases the condensation pressure. Is preventing. Furthermore, the air conditioning apparatus 100 according to the fourth embodiment includes the second air blower air volume control that controls the air flow of the outdoor air blower 11 based on the pressure detected by the pressure sensor 5, and the pressure detected by the pressure sensor 5. Compressor rotation speed control for controlling the rotation speed of the compressor 3 based on the above is also performed. For this reason, the storage unit 19a of the control device 19 stores an upper limit rotational speed Rout (max) that is an upper limit rotational speed in control of the outdoor fan 11a. In other words, it can be said that the storage unit 19a stores the maximum air volume in control of the outdoor air blower 11. The storage unit 19a also stores a lower limit rotational speed Hz (min) that is a lower limit rotational speed on the control of the compressor 3.
  • step S41 When a command for starting the cooling operation is input from the remote controller (not shown) or the like to the control device 19 (step S41), the control unit 19d of the control device 19 controls each actuator to start the cooling operation (step S42). ). Then, when a predetermined time has elapsed after starting the cooling operation, the control device 19 proceeds to step S43 and starts the second air blower air volume control in block C.
  • a specific flow of the second air blower air volume control is as shown in FIG.
  • step SC1 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the specified pressure Pdm. If the condensation pressure Pd is equal to or lower than the specified pressure Pdm, the process returns to step S42, and the control device 19 continues the cooling operation (see FIG. 12). On the other hand, when the condensation pressure Pd is larger than the specified pressure Pdm, the process proceeds to step SC2.
  • step SC3 the calculation unit 19c calculates ⁇ Rout, which is an amount for increasing the rotational speed of the outdoor fan 11a.
  • the control unit 19d of the control device 19 controls the outdoor fan motor 11b to increase the rotational speed Rout of the outdoor fan 11a by ⁇ Rout.
  • step SC4 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the specified pressure Pdm. If the condensation pressure Pd is equal to or lower than the specified pressure Pdm, the process returns to step S42, and the control device 19 continues the cooling operation (see FIG. 12). On the other hand, if the condensation pressure Pd is greater than the specified pressure Pdm, the process proceeds to step SC5.
  • step SC5 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the rotation speed Rout of the outdoor fan 11a with the upper limit rotation speed Rout (max) that is the upper limit rotation speed in the control of the outdoor fan 11a.
  • the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the upper limit condensation pressure.
  • step SC5 when the rotation speed Rout of the outdoor fan 11a is smaller than the upper limit rotation speed Rout, or when the condensation pressure Pd is equal to or lower than the upper limit condensation pressure, the control device 19 returns to step SC2.
  • the control device 19 controls the second air blower air volume control of the block C.
  • step S44 compressor speed control is started in block D. A specific flow of the compressor rotation speed control is as shown in FIG.
  • step SD1 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the specified pressure Pdm. If the condensation pressure Pd is equal to or lower than the specified pressure Pdm, the process returns to step S42, and the control device 19 continues the cooling operation (see FIG. 12). On the other hand, when the condensation pressure Pd is larger than the specified pressure Pdm, the process proceeds to step SD2.
  • step SD3 the calculation unit 19c calculates ⁇ Hz, which is an amount for reducing the rotational speed of the compressor 3.
  • step SD3 the control unit 19d of the control device 19 decreases the rotational frequency Hz of the compressor 3 by ⁇ Hz.
  • step SD4 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the specified pressure Pdm. If the condensation pressure Pd is equal to or lower than the specified pressure Pdm, the process returns to step S42, and the control device 19 continues the cooling operation (see FIG. 12). On the other hand, when the condensation pressure Pd is larger than the specified pressure Pdm, the process proceeds to step SD5.
  • step SD5 the comparison unit 19b of the control device 19 compares the rotation speed Hz of the compressor 3 with a lower limit rotation speed Hz (min) that is a lower limit rotation speed in the control of the compressor 3.
  • the comparison unit 19b of the control device 19 compares the condensation pressure Pd detected by the pressure sensor 5 with the upper limit condensation pressure.
  • step SD5 when the rotation speed Hz of the compressor 3 is larger than the lower limit rotation speed Hz (min), or when the condensation pressure Pd is equal to or lower than the upper limit condensation pressure, the control device 19 proceeds to step SD2.
  • the control device 19 rotates the compressor rotation of the block D. The numerical control is terminated and the process proceeds to step S45, and expansion valve opening degree control is started in block B.
  • the specific flow of the expansion valve opening degree control is as shown in FIG.
  • step S33 the expansion valve opening degree control shown in FIG. 10 is performed in step S33, and if the condensation pressure Pd is not more than the specified pressure Pdm in step SB1 or step SB4, the process returns to step S42 and the cooling operation is continued.
  • step SB5 when the opening degree pulse of the expansion valve 13 is the lower limit valve opening degree pulse (min) and the condensation pressure Pd is greater than the upper limit condensation pressure, the control device 19
  • the expansion valve opening degree control of B is finished and the process proceeds to step S46, and the first air blower air volume control is started in block A.
  • a specific flow of this first blower air volume control is as shown in FIG.
  • step S46 the first air blower air volume control shown in FIG. 6 is performed in step S46, and if the condensation pressure Pd is not more than the specified pressure Pdm in step SA1 or step SA4, the process returns to step S42 and the cooling operation is continued.
  • step SA5 when the rotational speed Rin of the indoor fan 15a is the lower limit rotational speed Rin (min) and the condensation pressure Pd is greater than the upper limit condensation pressure, the control device 19 The first air blower air volume control is terminated, and the air conditioner 100 is abnormally stopped in step S47.
  • the air conditioner 100 according to the fourth embodiment also controls the refrigeration cycle equipment on the evaporator side, which has not been possible in the past, as in the first to third embodiments.
  • the rise can be prevented. Therefore, the air-conditioning apparatus 100 according to Embodiment 4 can also improve the degree of design freedom of the air-conditioning apparatus as compared with the related art, as in Embodiments 1 to 3.
  • the air conditioner 100 according to the fourth embodiment has a conventional control (the second air blower air volume control in the block C, the compressor rotation speed control in the block D) in which the condensation pressure is abnormally increased on the condenser side.
  • the control of the present invention first air blower air volume control in block A, expansion valve opening control in block B
  • the air conditioning apparatus 100 according to the fourth embodiment has an effect of preventing an abnormal increase in the condensation pressure more than the conventional air conditioning apparatus, and obtains the air conditioning apparatus 100 that is more difficult to stop abnormally. Can do.
  • the air conditioner 100 when the rotational speed of the outdoor fan reaches the upper limit value and the rotational speed of the compressor reaches the lower limit value, there is no way to lower the condensing pressure any more, so it stopped abnormally.
  • the air conditioner 100 according to the fourth embodiment has the first air blower air volume control in the block A and the expansion valve opening degree in the block B in the state where the conventional air conditioner is abnormally stopped. By performing the control, the condensation pressure can be further reduced. For this reason, the air conditioning apparatus 100 which concerns on this Embodiment 4 can obtain the air conditioning apparatus 100 which is hard to stop more abnormally compared with the conventional air conditioning apparatus.
  • the air conditioning apparatus 100 according to Embodiment 4 is less likely to stop abnormally than the conventional air conditioning apparatus, the upper limit of the outdoor suction temperature can be increased as compared to the conventional air conditioning apparatus.
  • the air-conditioning apparatus 100 according to Embodiment 4 can continue the cooling operation under conditions of a higher outside air temperature than the conventional air-conditioning apparatus. For example, during cooling operation, outdoor suction is performed by performing the first blower air volume control of block A and the expansion valve opening control of block B for an air conditioner that has conventionally had an outdoor suction temperature of 43 ° C upper limit. The operation can be continued even at a temperature of 50 ° C. or higher.
  • the effect of preventing the abnormal increase in the condensation pressure is increased more than the conventional air conditioner, and the effect that it is more difficult to stop abnormally is that the second air blower air volume control of block C and the compressor rotational speed control of block D Can be obtained by combining the first air blower air volume control in block A and the expansion valve opening control in block B.
  • the first air blower air volume control in block A, the expansion valve opening control in block B, the second air blower air volume control in block C, and the compressor rotation speed control in block D can be performed first. Good.
  • these controls are for controlling the condensing pressure, and, except for the second air blower air volume control of the block C, the cooling performance is slightly lowered. For this reason, it is preferable to perform the 2nd air blower air volume control of the block C first.
  • the compressor rotational speed in block D for controlling the refrigeration cycle equipment on the condenser side Control has less effect on cooling performance.
  • the refrigerant is not particularly limited in the first to fourth embodiments described above, it is finally added that the above-described effects can be obtained without limiting the refrigerant.

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Abstract

空気調和装置は、圧縮機、第1熱交換器、膨張弁及び第2熱交換器を有し、冷媒が循環する冷媒回路と、前記第2熱交換器に空気を供給する第1送風装置と、該第1送風装置の風量を制御する制御部と、前記冷媒回路を流れる冷媒の凝縮圧力を検出する圧力検出装置と、を備え、前記第1熱交換器が凝縮器として動作し、前記第2熱交換器が蒸発器として動作する際、前記制御部は、前記圧力検出装置が検出した圧力に基づいて前記第1送風装置の風量を制御する第1送風装置風量制御を行う構成となっている。

Description

空気調和装置
 本発明は、凝縮圧力の異常上昇を防止する空気調和装置に関するものである。
 従来、凝縮圧力の異常上昇の防止し、圧縮機等の冷凍サイクル機器の保護を図った空気調和装置が提案されている。例えば、特許文献1には、凝縮圧力が異常上昇しそうになった際、圧縮機を停止したり、圧縮機の回転数を低下させることにより、冷凍サイクル機器の保護を図った空気調和装置が提案されている。また例えば、特許文献2には、凝縮圧力が異常上昇しそうになった際、凝縮器に送風するファンの回転数を増加させ、冷凍サイクル機器の保護を図った空気調和装置が提案されている。
特開平07-294029号公報 特開2001-174084号公報
 上述のように、従来の空気調和装置は、凝縮圧力に直接作用する冷凍サイクル機器を制御し、凝縮圧力の異常上昇の防止を図っていた。つまり、従来の空気調和装置は、凝縮器側のみで凝縮圧力の異常上昇に対応していた。このため、従来の空気調和装置は、空気調和装置の設計自由度が制限されてしまうという課題があった。
 本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、設計自由度を向上させることができる空気調和装置を得ることを目的とする。
 本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、第1熱交換器、膨張弁及び第2熱交換器を有し、冷媒が循環する冷媒回路と、前記第2熱交換器に空気を供給する第1送風装置と、該第1送風装置の風量を制御する制御部と、前記冷媒回路を流れる冷媒の凝縮圧力を検出する圧力検出装置と、を備え、前記第1熱交換器が凝縮器として動作し、前記第2熱交換器が蒸発器として動作する際、前記制御部は、前記圧力検出装置が検出した圧力に基づいて前記第1送風装置の風量を制御する第1送風装置風量制御を行う構成となっている。
 また、本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、第1熱交換器、膨張弁及び第2熱交換器を有し、冷媒が循環する冷媒回路と、前記膨張弁の開度を制御する制御部と、前記冷媒回路を流れる冷媒の凝縮圧力を検出する圧力検出装置と、を備え、前記第1熱交換器が凝縮器として動作し、前記第2熱交換器が蒸発器として動作する際、前記制御部は、前記圧力検出装置が検出した圧力に基づいて前記膨張弁の開度を制御する膨張弁開度制御を行う構成となっている。
 本発明は、蒸発器に空気を供給する第1送風装置の風量又は膨張弁の開度を制御することにより、凝縮圧力の異常上昇を防止することができる。つまり、本発明は、従来では行えなかった蒸発器側の冷凍サイクル機器を制御することにより、凝縮圧力の異常上昇を防止することができる。したがって、本発明を用いることにより、従来よりも空気調和装置の設計自由度を向上させることができる。
本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷媒回路図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置のハードウェア構成図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における室内送風装置の風量と凝縮圧力の関係を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷房運転時におけるモリエル線図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置における膨張弁の開度と凝縮圧力の関係を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の冷房運転時におけるモリエル線図である。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態3に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態4に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態4に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態4に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。
実施の形態1.
 図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷媒回路図である。また、図2は、この空気調和装置のハードウェア構成図である。
 本実施の形態1に係る空気調和装置100は、室外機1及び室内機2を備えている。室外機1には、圧縮機3、吐出温度センサー4、圧力センサー5、圧力スイッチ6、例えば四方弁である流路切替装置7、室外熱交換器8、外気温度センサー9、アキュムレータ10、及び室外送風装置11が、収納されている。室外送風装置11は、室外ファン11aと、該室外ファン11aを回転させる室外ファンモータ11bとで構成されている。また、室内機2には、膨張弁13、室内熱交換器14、及び室内送風装置15が収納されている。室内送風装置15は、室内ファン15aと、該室内ファン15aを回転させる室内ファンモータ15bとで構成されている。
 ここで、室外熱交換器8が、本発明の第1熱交換器に相当する。室内熱交換器14が、本発明の第2熱交換器に相当する。室内送風装置15が、本発明の第1送風装置に相当する。また、室外送風装置11が、本発明の第2送風装置に相当する。
 圧縮機3と、流路切替装置7と、室外熱交換器8と、アキュムレータ10と、膨張弁13と、室内熱交換器14とは、それぞれ冷媒配管で接続され、冷媒が循環する冷媒回路を構成している。流路切替装置7は、圧縮機3の吐出口、室外熱交換器8の一方の接続口、室内熱交換器14の一方の接続口、アキュムレータ10の流入口に、それぞれ冷媒配管を介して接続されている。また、室外熱交換器8の他方の接続口と室内熱交換器14の他方の接続口は、膨張弁13と冷媒配管を介して接続されている。さらに、アキュムレータ10の流出口と圧縮機3の吸入口は冷媒管を介して接続されている。
 流路切替装置7は、室外熱交換器8を凝縮器とし、室内熱交換器14を蒸発器として運転する冷房運転と、室外熱交換器8を蒸発器とし、室内熱交換器14を凝縮器として運転する暖房運転と、を切り替えるものである。具体的に、流路切替装置7は、冷房運転時には図1の実線のように、圧縮機3の吐出口と室外熱交換器8の一方の接続口とが接続され、室内熱交換器14の一方の接続口と圧縮機3の吸入口とがアキュムレータ10を介して接続される流路に切り替える。また、流路切替装置7は、暖房運転時には図1の破線のように、圧縮機3の吐出口と室内熱交換器14の一方の接続口とが接続され、室外熱交換器8の一方の接続口と圧縮機3の吸入口とがアキュムレータ10を介して接続される流路に切り替える。
 なお、空気調和装置100が冷房運転のみ行う場合、流路切替装置7を設ける必要はない。また、アキュムレータ10は、冷房運転時と暖房運転時とにおける冷媒回路内の冷媒循環量の差から生じる余剰冷媒を貯留するものである。このため、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒循環量の差が少ない場合、及び、空気調和装置100が冷房運転のみを行う場合には、アキュムレータ10を設ける必要もない。
 圧縮機3は、吸入口から冷媒を吸入し、吸入した冷媒を高温高圧に圧縮して吐出口から吐出するものである。圧縮機3より吐出した冷媒の圧力は、圧縮機3の回転数が高くなるほど高圧となる。室外熱交換器8は、内部を流れる冷媒と、室外送風装置11から供給される空気との間で熱交換を行わせるものである。室外熱交換器8の熱交換量は、室外送風装置11から供給される空気の量が多いほど、つまり室外送風装置11の風量が大きいほど高くなる。また、室外送風装置11から室外熱交換器8へ供給される空気の量は、室外ファン11aの回転数、つまり室外ファンモータ11bの回転数が高いほど多くなる。室内熱交換器14は、内部を流れる冷媒と、室内送風装置15から供給される空気との間で熱交換を行わせるものである。室内熱交換器14の熱交換量は、室内送風装置15から供給される空気の量が多いほど、つまり室内送風装置15の風量が大きいほど高くなる。また、室内送風装置15から室内熱交換器14へ供給される空気の量は、室内ファン15aの回転数、つまり室内ファンモータ15bの回転数が高いほど多くなる。膨張弁13は、通過する冷媒の圧力を下げるものであり、膨張弁13の開度が小さいほど通過する冷媒の圧力は下がる。
 圧力センサー5は、圧縮機3から吐出された冷媒の圧力(高圧)を検出するものである。換言すると、圧力センサー5は、冷媒回路を流れる冷媒の凝縮圧力を検出するものである。なお、本実施の形態1に係る空気調和装置100は、冷房運転及び暖房運転の双方を実施するため、圧縮機3と流路切替装置7との間に、圧力センサー5を設けている。吐出温度センサー4は、圧縮機3から吐出された冷媒の温度を検出するものであり、本実施の形態1では圧縮機3と流路切替装置7との間に設けられている。外気温度センサー9は、室外機1の周囲の温度、つまり外気温度を検出するものである。
 ここで、圧力センサー5が、本発明の圧力検出装置に相当する。なお、冷媒回路を流れる冷媒の凝縮圧力は、吐出温度センサー4の検出温度から算出することもできる。この場合、吐出温度センサー4、及び、該吐出温度センサー4の検出温度から凝縮圧力を算出する算出手段(例えば後述の制御装置19の演算部19c)が、本発明の圧力検出装置に相当する。
 また、圧力スイッチ6は、圧縮機3から吐出された冷媒の圧力(高圧)を検出するものであり、後述する制御装置19と交流電源50との間に設けられている。詳しくは、圧力スイッチ6は、検出した値が予め定められている上限圧力を上回ると、制御装置19及び各アクチュエータへ供給される電力を遮断して、空気調和装置100の運転を停止させるものである。なお、圧力スイッチ6の上限圧力は、後述する上限凝縮圧力よりも高い値に設定されている。
 また、空気調和装置100には、上述の各センサーの検出値に基づいて各アクチュエータの駆動を制御する制御装置19を備えている。本実施の形態1では、制御装置19を、室外機1に設けられた室外機制御装置17と、室内機2に設けられた室内機制御装置18とに分けて構成している。そして、室外機制御装置17は室外機1に搭載されている各アクチュエータ(例えば、圧縮機3、流路切替装置7、室外ファンモータ11b)の駆動を制御し、室内機制御装置18は室内機2に搭載されている各アクチュエータ(例えば、膨張弁13、室内ファンモータ15b)の駆動を制御する。また、室外機制御装置17及び室内機制御装置18は、それぞれ通信可能に繋がっている。なお、室外機制御装置17と室内機制御装置18とに分けた制御装置19の構成はあくまでも一例であり、制御装置19を1つの制御装置として構成しても勿論よい。
 制御装置19は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)で構成される。
 制御装置19が専用のハードウェアである場合、制御装置19は、例えば、単一回路、複合回路、ASIC(application specific integrated circuit)、FPGA(field-programmable gate array)、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置19が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。
 制御装置19がCPUの場合、制御装置19が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。CPUは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置19の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROM等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。
 なお、制御装置19の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
 本実施の形態1に係る制御装置19は、機能部として、記憶部19a、比較部19b、演算部19c、及び制御部19dを備えている。記憶部19aは比較部19bが比較に用いる値、制御部19dが制御対象を制御する際に用いる値、並びに、演算部19cが演算に用いる数式及びテーブル等を記憶しておくものである。比較部19bは、記憶部19aに記憶されている値と比較対象の値とを比較するものである。演算部19cは、制御部19dが制御対象を制御する際に用いる制御量等を演算するものである。制御部19dは、上述の各センサーの検出値、記憶部19aに記憶されている値、比較部19bの比較結果、及び演算部19cの演算結果に基づいて、空気調和装置100の各アクチュエータ(圧縮機3、室外ファンモータ11b、室内ファンモータ15b、膨張弁13等)を制御するものである。
 続いて、空気調和装置100の冷房運転時の動作について説明する。なお、図1に示す実線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。
 冷房運転時、制御部19dは、まず、公知の制御方法で各アクチュエータを制御する。これにより、冷媒回路中の冷媒は、以下のように流れることとなる。
 圧縮機3から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置7を通過して室外熱交換器8で凝縮及び液化された後、冷媒配管を通って、室内機2へ供給される。室内機2へ供給されたこの液冷媒は、膨張弁13で減圧され、中間圧で液飽和状態に近い二相冷媒となる。この中間圧の冷媒は、室内熱交換器14で蒸発し、ガス化した後、冷媒配管を通って、室外機1へ供給される。その後、室外機1へ供給されたこのガス冷媒は、流路切替装置7及びアキュムレータ10を通過して、圧縮機3に再度吸入される。
 ここで、室外熱交換器8で冷媒を凝縮させる際、室外熱交換器8を流れる冷媒の凝縮温度は、室外送風装置11から供給される外気の温度よりも高い必要がある。つまり、室外熱交換器8を流れる冷媒の凝縮温度は、外気温度センサー9の検出温度よりも高い必要がある。このため、外気温度が高い状態で冷房運転を行うと、室外熱交換器8を流れる冷媒の凝縮温度も高温となる。すなわち、外気温度が高い状態で冷房運転を行うと、凝縮温度の上昇に伴って凝縮圧力も上昇してしまう。そして、凝縮圧力が過度に上昇してしまうと、つまり凝縮圧力が異常上昇すると、圧縮機等の冷凍サイクル機器が破損してしまう可能性がある。
 そこで、本実施の形態1では、冷房運転中、制御装置19の制御部19dは、圧力センサー5が検出した圧力に基づいて室内送風装置15の風量を制御する第1送風装置風量制御を行い、凝縮圧力の異常上昇を防止する。
 以下では、まず図3及び図4を用いて、第1送風装置風量制御で凝縮圧力の異常上昇を防止する原理について説明する。その後、図5及び図6を用いて、第1送風装置風量制御の具体的な制御フローを説明する。
 図3は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における室内送風装置の風量と凝縮圧力の関係を示す図である。また、図4は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の冷房運転時におけるモリエル線図である。
 ここで、図4に示す実線は、第1送風装置風量制御を行う前のモリエル線図を示す。図4に示す破線は、第1送風装置風量制御を行った後のモリエル線図を示す。なお、図4において、「a」は凝縮圧力、「b」は蒸発圧力、「c」は圧縮機3による圧縮過程、「d」は膨張弁13による減圧過程を示している。
 図3に示すように、室内送風装置15の風量が小さくなると、凝縮圧力も低下する。これは、図4に示すように、室内送風装置15の風量が小さくなることで室内熱交換器14の蒸発圧力bが低下するため、つまり圧縮機3が吸入する冷媒の圧力が低下するため、凝縮圧力aも低下するからである。
 図5及び図6は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。
 図示せぬリモートコントローラ等から冷房運転を開始する指令が制御装置19に入力されると(ステップS11)、制御装置19の制御部19dは、各アクチュエータを制御し、冷房運転を開始する(ステップS12)。そして、冷房運転を開始して所定時間が経過すると、制御装置19は、ステップS13に進み、ブロックAにおいて第1送風装置風量制御を開始する。この第1送風装置風量制御の具体的なフローは、図6に示すとおりである。
 すなわち、ステップSA1において、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、規定圧力Pdmとを比較する。そして、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS12に戻り、制御装置19は、冷房運転を継続する(図5参照)。一方、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdmよりも大きくなっている場合、ステップSA2に進む。
 ここで、規定圧力Pdmは、記憶部19aに記憶されている。また、記憶部19aには、凝縮圧力の制御上の上限値であり、後述のステップSA5で使用される上限凝縮圧力も記憶されている。規定圧力Pdmの値は、上限凝縮圧力以下の値であれば、任意の値である。上限凝縮圧力は、圧力スイッチ6が作動する上限圧力よりも低い値であれば、任意の値である。なお、規定圧力Pdmが、本発明の第1規定圧力に相当する。また、上限凝縮圧力が、本発明の第2規定圧力に相当する。
 ステップSA2において、制御装置19の演算部19cは、ΔP=Pd-Pdmを演算する。ΔP演算後、ステップSA3へ移行し、演算部19cは、室内ファン15aの回転数を下げる量であるΔRinを演算する。また、ステップSA3において、制御装置19の制御部19dは、室内ファンモータ15bを制御し、室内ファン15aの回転数RinをΔRinだけ低下させる。ここで、ΔRinはΔPの関数(ΔRin=f(ΔP))であり、ΔPが大きいほどΔRinも大きくなる。つまり、ΔPが大きいほど、室内送風装置15の風量を小さくする量が増大する。
 ステップSA3の後、ステップSA4において、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、規定圧力Pdmとを比較する。そして、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS12に戻り、制御装置19は、冷房運転を継続する(図5参照)。一方、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdmよりも大きくなっている場合、ステップSA5に進む。
 ステップSA5において、制御装置19の比較部19bは、室内ファン15aの回転数Rinと、室内ファン15aの制御上の下限回転数である下限回転数Rin(min)とを比較する。また、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、上限凝縮圧力とを比較する。ここで、下限回転数Rin(min)は、記憶部19aに記憶されている。換言すると、記憶部19aには、室内送風装置15の制御上の最低風量を記憶しているとも言える。
 ステップSA5において、室内ファン15aの回転数Rinが下限回転数Rin(min)よりも大きくなっている場合、あるいは、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力以下となっている場合、制御装置19はステップSA2に戻る。一方、室内ファン15aの回転数Rinが下限回転数Rin(min)となっており、かつ、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力よりも大きくなっている場合、制御装置19は、ブロックAの第1送風装置風量制御を終了し、ステップS14において空気調和装置100を異常停止させる。なお、異常停止とは、制御装置19の制御部19dが圧縮機3を停止させて空気調和装置100の運転を停止させることである。異常停止は、凝縮圧力が上限凝縮圧力を超えてしまい、圧縮機3等の冷凍サイクル機器(冷媒回路の構成機器)が破損してしまうことを防止するために実行される。
 以上、本実施の形態1に係る空気調和装置100は、蒸発器となる室内熱交換器14に空気を供給する室内送風装置15の風量を制御することにより、凝縮圧力の異常上昇を防止することができる。つまり、本実施の形態1に係る空気調和装置100は、従来では行えなかった蒸発器側の冷凍サイクル機器を制御することにより、凝縮圧力の異常上昇を防止することができる。したがって、本実施の形態1に係る空気調和装置100は、従来よりも空気調和装置の設計自由度を向上させることができる。
実施の形態2.
 本実施の形態2に係る空気調和装置100は、実施の形態1の空気調和装置100と比べて、以下の点が異なっている。
(1)本実施の形態2に係る空気調和装置100は、冷房運転時に凝縮圧力の異常上昇を防止する際、実施の形態1で示した第1送風装置風量制御の代わりに、圧力センサー5が検出した圧力に基づいて膨張弁13の開度を制御する膨張弁開度制御を行う。
(2)このため、制御装置19の記憶部19aには、室内ファン15aの下限回転数Rin(min)の代わりに、膨張弁13の制御上の下限弁開度である下限弁開度pulse(min)が記憶されている。
 なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
 以下では、まず図7及び図8を用いて、膨張弁開度制御で凝縮圧力の異常上昇を防止する原理について説明する。その後、図9及び図10を用いて、膨張弁開度制御の具体的な制御フローを説明する。
 図7は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置における膨張弁の開度と凝縮圧力の関係を示す図である。また、図8は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の冷房運転時におけるモリエル線図である。
 ここで、図8に示す実線は、膨張弁開度制御を行う前のモリエル線図を示す。図8に示す破線は、膨張弁開度制御を行った後のモリエル線図を示す。
 図7に示すように、膨張弁13の開度が小さくなると、凝縮圧力も低下する。これは、図8に示すように、膨張弁13の開度が小さくなることで、冷媒がより減圧されて室内熱交換器14の蒸発圧力が低下するため、つまり圧縮機3が吸入する冷媒の圧力が低下するため、凝縮圧力も低下するからである。
 図9及び図10は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。
 図示せぬリモートコントローラ等から冷房運転を開始する指令が制御装置19に入力されると(ステップS21)、制御装置19の制御部19dは、各アクチュエータを制御し、冷房運転を開始する(ステップS22)。そして、冷房運転を開始して所定時間が経過すると、制御装置19は、ステップS23に進み、ブロックBにおいて膨張弁開度制御を開始する。この膨張弁開度制御の具体的なフローは、図10に示すとおりである。
 すなわち、ステップSB1において、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、規定圧力Pdmとを比較する。そして、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS22に戻り、制御装置19は、冷房運転を継続する(図9参照)。一方、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdmよりも大きくなっている場合、ステップSB2に進む。
 ステップSB2において、制御装置19の演算部19cは、ΔP=Pd-Pdmを演算する。ΔP演算後、ステップSB3へ移行し、演算部19cは、膨張弁13の開度を小さくする量であるΔpulseを演算する。また、ステップSB3において、制御装置19の制御部19dは、膨張弁13の開度pulseをΔpulseだけ減少させる。ここで、ΔpulseはΔPの関数(Δpulse=f(ΔP))であり、ΔPが大きいほどΔpulseも大きくなる。つまり、ΔPが大きいほど、膨張弁13の開度を小さくする量が増大する。
 ステップSB3の後、ステップSB4において、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、規定圧力Pdmとを比較する。そして、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS22に戻り、制御装置19は、冷房運転を継続する(図9参照)。一方、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdmよりも大きくなっている場合、ステップSB5に進む。
 ステップSB5において、制御装置19の比較部19bは、膨張弁13の開度pulseと、膨張弁13の制御上の下限弁開度である下限弁開度pulse(min)とを比較する。また、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、上限凝縮圧力とを比較する。
 ステップSB5において、膨張弁13の開度pulseが下限弁開度pulse(min)よりも大きくなっている場合、あるいは、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力以下となっている場合、制御装置19はステップSB2に戻る。一方、膨張弁13の開度pulseが下限弁開度pulse(min)となっており、かつ、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力よりも大きくなっている場合、制御装置19は、ブロックBの膨張弁開度制御を終了し、ステップS24において空気調和装置100を異常停止させる。
 以上、本実施の形態2に係る空気調和装置100は、蒸発圧力に作用する膨張弁13の開度を制御することにより、凝縮圧力の異常上昇を防止することができる。つまり、本実施の形態2に係る空気調和装置100も、実施の形態1と同様に、従来では行えなかった蒸発器側の冷凍サイクル機器を制御することにより、凝縮圧力の異常上昇を防止することができる。したがって、本実施の形態2に係る空気調和装置100も、実施の形態1と同様に、従来よりも空気調和装置の設計自由度を向上させることができる。
実施の形態3.
 凝縮圧力の異常上昇を防止する制御として、実施の形態1で示した第1送風装置風量制御と、実施の形態2で示した膨張弁開度制御の双方を行ってもよい。なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
 図11は、本発明の実施の形態3に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。
 図示せぬリモートコントローラ等から冷房運転を開始する指令が制御装置19に入力されると(ステップS31)、制御装置19の制御部19dは、各アクチュエータを制御し、冷房運転を開始する(ステップS32)。そして、冷房運転を開始して所定時間が経過すると、制御装置19は、ステップS33に進み、ブロックBにおいて膨張弁開度制御を開始する。この膨張弁開度制御の具体的なフローは、図10に示したとおりである。
 すなわち、ステップS33において図10に示す膨張弁開度制御行い、ステップSB1又はステップSB4で凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS32に戻り、冷房運転が継続される。また、ステップSB5において、膨張弁13の開度pulseが下限弁開度pulse(min)となっており、かつ、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力よりも大きくなっている場合、制御装置19は、ブロックBの膨張弁開度制御を終了してステップS34に進み、ブロックAにおいて第1送風装置風量制御を開始する。この第1送風装置風量制御の具体的なフローは、図6に示したとおりである。
 すなわち、ステップS34において図6に示す第1送風装置風量制御行い、ステップSA1又はステップSA4で凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS32に戻り、冷房運転が継続される。また、ステップSA5において、室内ファン15aの回転数Rinが下限回転数Rin(min)となっており、かつ、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力よりも大きくなっている場合、制御装置19は、ブロックAの第1送風装置風量制御を終了し、ステップS35において空気調和装置100を異常停止させる。
 以上、本実施の形態3に係る空気調和装置100も、実施の形態1及び実施の形態2と同様に、従来では行えなかった蒸発器側の冷凍サイクル機器を制御することにより、凝縮圧力の異常上昇を防止することができる。したがって、本実施の形態3に係る空気調和装置100も、実施の形態1及び実施の形態2と同様に、従来よりも空気調和装置の設計自由度を向上させることができる。
 また、本実施の形態3に係る空気調和装置100は、第1送風装置風量制御及び膨張弁開度制御の双方を行い、凝縮圧力の異常上昇を防止している。このため、本実施の形態3に係る空気調和装置100は、実施の形態1及び実施の形態2で示した空気調和装置100と比べ、凝縮圧力の異常上昇を防止する効果がより増大し、より異常停止し難い空気調和装置100を得ることができる。したがって、本実施の形態3に係る空気調和装置100は、実施の形態1及び実施の形態2で示した空気調和装置100よりも室外吸い込み温度の上限を上げることができる。換言すると、本実施の形態3に係る空気調和装置100は、実施の形態1及び実施の形態2で示した空気調和装置100よりも、より高外気温の条件下で冷房運転を継続することができる。
 なお、ブロックAの第1送風装置風量制御及びブロックBの膨張弁開度制御は、どちらの制御を先に行ってもよい。ただし、第1送風装置風量制御の方が、膨張弁開度制御に比べ、冷房性能に与える影響が少ない。このため、第1送風装置風量制御及び膨張弁開度制御の双方を行う場合には、ブロックBの膨張弁開度制御を行った後に、ブロックAの第1送風装置風量制御を行う方が、ユーザーに違和感なく冷房運転を提供でき、好ましい。
実施の形態4.
 凝縮器側で凝縮圧力の異常上昇を図る従来の制御と、本発明に係る制御とを、組み合わせて行ってもよい。なお、本実施の形態4において、特に記述しない項目については実施の形態1~実施の形態3のいずれかと同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
 本実施の形態4に係る空気調和装置100は、実施の形態3で示した空気調和装置100と同様に、第1送風装置風量制御及び膨張弁開度制御の双方を行い、凝縮圧力の異常上昇を防止している。さらに、本実施の形態4に係る空気調和装置100は、圧力センサー5が検出した圧力に基づいて室外送風装置11の風量を制御する第2送風装置風量制御、及び、圧力センサー5が検出した圧力に基づいて圧縮機3の回転数を制御する圧縮機回転数制御も行う。このため、制御装置19の記憶部19aには、室外ファン11aの制御上の上限回転数である上限回転数Rout(max)が記憶されている。換言すると、記憶部19aには、室外送風装置11の制御上の最大風量を記憶しているとも言える。また、記憶部19aには、圧縮機3の制御上の下限回転数である下限回転数Hz(min)も記憶されている。
 図12~図14は、本発明の実施の形態4に係る空気調和装置における冷房運転時の制御フローを示すフローチャートである。
 図示せぬリモートコントローラ等から冷房運転を開始する指令が制御装置19に入力されると(ステップS41)、制御装置19の制御部19dは、各アクチュエータを制御し、冷房運転を開始する(ステップS42)。そして、冷房運転を開始して所定時間が経過すると、制御装置19は、ステップS43に進み、ブロックCにおいて第2送風装置風量制御を開始する。この第2送風装置風量制御の具体的なフローは、図13に示すとおりである。
 すなわち、ステップSC1において、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、規定圧力Pdmとを比較する。そして、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS42に戻り、制御装置19は、冷房運転を継続する(図12参照)。一方、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdmよりも大きくなっている場合、ステップSC2に進む。
 ステップSC2において、制御装置19の演算部19cは、ΔP=Pd-Pdmを演算する。ΔP演算後、ステップSC3へ移行し、演算部19cは、室外ファン11aの回転数を上げる量であるΔRoutを演算する。また、ステップSC3において、制御装置19の制御部19dは、室外ファンモータ11bを制御し、室外ファン11aの回転数RoutをΔRoutだけ増大させる。ここで、ΔRoutはΔPの関数(ΔRout=f(ΔP))であり、ΔPが大きいほどΔRoutも大きくなる。つまり、ΔPが大きいほど、室外送風装置11の風量を大きくする量が増大する。
 ステップSC3の後、ステップSC4において、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、規定圧力Pdmとを比較する。そして、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS42に戻り、制御装置19は、冷房運転を継続する(図12参照)。一方、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdmよりも大きくなっている場合、ステップSC5に進む。
 ステップSC5において、制御装置19の比較部19bは、室外ファン11aの回転数Routと、室外ファン11aの制御上の上限回転数である上限回転数Rout(max)とを比較する。また、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、上限凝縮圧力とを比較する。
 ステップSC5において、室外ファン11aの回転数Routが上限回転数Routよりも小さくなっている場合、あるいは、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力以下となっている場合、制御装置19はステップSC2に戻る。一方、室外ファン11aの回転数Routが上限回転数Routとなっており、かつ、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力よりも大きくなっている場合、制御装置19は、ブロックCの第2送風装置風量制御を終了してステップS44に進み、ブロックDにおいて圧縮機回転数制御を開始する。この圧縮機回転数制御の具体的なフローは、図14に示すとおりである。
 すなわち、ステップSD1において、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、規定圧力Pdmとを比較する。そして、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS42に戻り、制御装置19は、冷房運転を継続する(図12参照)。一方、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdmよりも大きくなっている場合、ステップSD2に進む。
 ステップSD2において、制御装置19の演算部19cは、ΔP=Pd-Pdmを演算する。ΔP演算後、ステップSD3へ移行し、演算部19cは、圧縮機3の回転数を下げる量であるΔHzを演算する。また、ステップSD3において、制御装置19の制御部19dは、圧縮機3の回転数HzをΔHzだけ低下させる。ここで、ΔHzはΔPの関数(ΔHz=f(ΔP))であり、ΔPが大きいほどΔHzも大きくなる。
 ステップSD3の後、ステップSD4において、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、規定圧力Pdmとを比較する。そして、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS42に戻り、制御装置19は、冷房運転を継続する(図12参照)。一方、凝縮圧力Pdが規定圧力Pdmよりも大きくなっている場合、ステップSD5に進む。
 ステップSD5において、制御装置19の比較部19bは、圧縮機3の回転数Hzと、圧縮機3の制御上の下限回転数である下限回転数Hz(min)とを比較する。また、制御装置19の比較部19bは、圧力センサー5が検出した凝縮圧力Pdと、上限凝縮圧力とを比較する。
 ステップSD5において、圧縮機3の回転数Hzが下限回転数Hz(min)よりも大きくなっている場合、あるいは、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力以下となっている場合、制御装置19はステップSD2に戻る。一方、圧縮機3の回転数Hzが下限回転数Hz(min)となっており、かつ、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力よりも大きくなっている場合、制御装置19は、ブロックDの圧縮機回転数制御を終了してステップS45に進み、ブロックBにおいて膨張弁開度制御を開始する。この膨張弁開度制御の具体的なフローは、図10に示したとおりである。
 すなわち、ステップS33において図10に示す膨張弁開度制御行い、ステップSB1又はステップSB4で凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS42に戻り、冷房運転が継続される。また、ステップSB5において、膨張弁13の開度pulseが下限弁開度pulse(min)となっており、かつ、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力よりも大きくなっている場合、制御装置19は、ブロックBの膨張弁開度制御を終了してステップS46に進み、ブロックAにおいて第1送風装置風量制御を開始する。この第1送風装置風量制御の具体的なフローは、図6に示したとおりである。
 すなわち、ステップS46において図6に示す第1送風装置風量制御行い、ステップSA1又はステップSA4で凝縮圧力Pdが規定圧力Pdm以下になっていれば、ステップS42に戻り、冷房運転が継続される。また、ステップSA5において、室内ファン15aの回転数Rinが下限回転数Rin(min)となっており、かつ、凝縮圧力Pdが上限凝縮圧力よりも大きくなっている場合、制御装置19は、ブロックAの第1送風装置風量制御を終了し、ステップS47において空気調和装置100を異常停止させる。
 以上、本実施の形態4に係る空気調和装置100も、実施の形態1~実施の形態3と同様に、従来では行えなかった蒸発器側の冷凍サイクル機器を制御することにより、凝縮圧力の異常上昇を防止することができる。したがって、本実施の形態4に係る空気調和装置100も、実施の形態1~実施の形態3と同様に、従来よりも空気調和装置の設計自由度を向上させることができる。
 また、本実施の形態4に係る空気調和装置100は、凝縮器側で凝縮圧力の異常上昇を図った従来の制御(ブロックCの第2送風装置風量制御、ブロックDの圧縮機回転数制御)と、本発明の制御(ブロックAの第1送風装置風量制御、ブロックBの膨張弁開度制御)とを、組み合わせて実施している。このため、本実施の形態4に係る空気調和装置100は、従来の空気調和装置と比べ、凝縮圧力の異常上昇を防止する効果がより増大し、より異常停止し難い空気調和装置100を得ることができる。
 詳しくは、従来の空気調和装置では、室外ファンの回転数が上限値に達し、圧縮機の回転数が下限値に達すると、凝縮圧力をこれ以上下げる方法が無いため異常停止していた。これに対して、本実施の形態4に係る空気調和装置100は、従来の空気調和装置が異常停止していた上記状態において、ブロックAの第1送風装置風量制御及びブロックBの膨張弁開度制御を行うことにより、凝縮圧力をさらに下げることができる。このため、本実施の形態4に係る空気調和装置100は、従来の空気調和装置と比べ、より異常停止し難い空気調和装置100を得ることができる。
 また、本実施の形態4に係る空気調和装置100は、従来の空気調和装置よりも異常停止し難いため、従来の空気調和装置よりも室外吸い込み温度の上限を上げることができる。換言すると、本実施の形態4に係る空気調和装置100は、従来の空気調和装置よりもより高外気温の条件下で冷房運転を継続することができる。例えば、冷房運転時、従来は室外吸込み温度が43℃上限であった空気調和装置に対して、ブロックAの第1送風装置風量制御及びブロックBの膨張弁開度制御を行うことにより、室外吸込み温度が50℃以上でも運転を継続することが可能になった。
 なお、従来の空気調和装置よりも凝縮圧力の異常上昇を防止する効果がより増大し、より異常停止し難いという効果は、ブロックCの第2送風装置風量制御及びブロックDの圧縮機回転数制御のうちの一方と、ブロックAの第1送風装置風量制御及びブロックBの膨張弁開度制御を組み合わせることにより、得ることができる。
 また、ブロックAの第1送風装置風量制御、ブロックBの膨張弁開度制御、ブロックCの第2送風装置風量制御、及びブロックDの圧縮機回転数制御は、どの制御を先に行ってもよい。ただし、これらの制御は凝縮圧力を制御するものであり、ブロックCの第2送風装置風量制御以外については、冷房性能が若干下がる特性を持っている。このため、まず、ブロックCの第2送風装置風量制御を行うことが好ましい。また、蒸発器側の冷凍サイクル機器を制御するブロックAの第1送風装置風量制御及びブロックBの膨張弁開度制御に比べ、凝縮器側の冷凍サイクル機器を制御するブロックDの圧縮機回転数制御の方が、冷房性能に与える影響が少ない。このため、ブロックAの第1送風装置風量制御及びブロックBの膨張弁開度制御の前に、ブロックDの圧縮機回転数制御を行うことが好ましい。ユーザーにより違和感なく冷房運転を提供できるからである。
 なお、上述した実施の形態1~実施の形態4では冷媒を特に限定しなかったが、冷媒を限定することなく上述の効果を得ることができることを最後に付言しておく。
 1 室外機、2 室内機、3 圧縮機、4 吐出温度センサー、5 圧力センサー、6 圧力スイッチ、7 流路切替装置、8 室外熱交換器、9 外気温度センサー、10 アキュムレータ、11 室外送風装置、11a 室外ファン、11b 室外ファンモータ、13 膨張弁、14 室内熱交換器、15 室内送風装置、15a 室内ファン、15b 室内ファンモータ、17 室外機制御装置、18 室内機制御装置、19 制御装置、19a 記憶部、19b 比較部、19c 演算部、19d 制御部、50 交流電源、100 空気調和装置。

Claims (16)

  1.  圧縮機、第1熱交換器、膨張弁及び第2熱交換器を有し、冷媒が循環する冷媒回路と、
     前記第2熱交換器に空気を供給する第1送風装置と、
     該第1送風装置の風量を制御する制御部と、
     前記冷媒回路を流れる冷媒の凝縮圧力を検出する圧力検出装置と、
     を備え、
     前記第1熱交換器が凝縮器として動作し、前記第2熱交換器が蒸発器として動作する際、
     前記制御部は、前記圧力検出装置が検出した圧力に基づいて前記第1送風装置の風量を制御する第1送風装置風量制御を行う構成である空気調和装置。
  2.  前記制御部は、さらに、前記圧力検出装置が検出した圧力に基づいて前記膨張弁の開度を制御する膨張弁開度制御を行う構成である請求項1に記載の空気調和装置。
  3.  圧縮機、第1熱交換器、膨張弁及び第2熱交換器を有し、冷媒が循環する冷媒回路と、
     前記膨張弁の開度を制御する制御部と、
     前記冷媒回路を流れる冷媒の凝縮圧力を検出する圧力検出装置と、
     を備え、
     前記第1熱交換器が凝縮器として動作し、前記第2熱交換器が蒸発器として動作する際、
     前記制御部は、前記圧力検出装置が検出した圧力に基づいて前記膨張弁の開度を制御する膨張弁開度制御を行う構成である空気調和装置。
  4.  前記第2熱交換器に空気を供給する第1送風装置を備え、
     前記制御部は、さらに、前記圧力検出装置が検出した圧力に基づいて前記第1送風装置の風量を制御する第1送風装置風量制御を行う構成である請求項3に記載の空気調和装置。
  5.  前記制御部は、まず前記膨張弁開度制御を行い、その後に前記第1送風装置風量制御を行う構成である請求項2又は請求項4に記載の空気調和装置。
  6.  第1規定圧力を記憶する記憶部と、
     前記圧力検出装置が検出した圧力と前記第1規定圧力とを比較する比較部と、
     を備え、
     前記第1送風装置風量制御において前記制御部は、前記圧力検出装置が検出した圧力が前記第1規定圧力よりも大きい場合、前記第1送風装置の風量を小さくする構成である請求項1、請求項2、請求項4及び請求項5のうちのいずれか一項に記載の空気調和装置。
  7.  前記第1送風装置風量制御において前記制御部は、前記圧力検出装置が検出した圧力と前記第1規定圧力との差が大きいほど、前記第1送風装置の風量を小さくする量を増大させる構成である請求項6に記載の空気調和装置。
  8.  前記記憶部は、前記第1送風装置の最低風量と、第2規定圧力とを記憶しており、
     前記比較部は、さらに、前記圧力検出装置が検出した圧力と前記第2規定圧力とを比較する構成であり、
     前記第1送風装置風量制御において前記制御部は、前記第1送風装置の風量が前記最低風量となっており、前記圧力検出装置が検出した圧力が前記第2規定圧力よりも大きい場合、前記圧縮機を停止する構成である請求項6又は請求項7に記載の空気調和装置。
  9.  第1規定圧力を記憶する記憶部と、
     前記圧力検出装置が検出した圧力と前記第1規定圧力とを比較する比較部と、
     を備え、
     前記膨張弁開度制御において前記制御部は、前記圧力検出装置が検出した圧力が前記第1規定圧力よりも大きい場合、前記膨張弁の開度を小さくする構成である請求項2、請求項3、請求項4及び請求項5のうちのいずれか一項に記載の空気調和装置。
  10.  前記膨張弁開度制御において前記制御部は、前記圧力検出装置が検出した圧力と前記第1規定圧力との差が大きいほど、前記膨張弁の開度を小さくする量を増大させる構成である請求項9に記載の空気調和装置。
  11.  前記記憶部は、前記膨張弁の下限弁開度と、第2規定圧力とを記憶しており、
     前記比較部は、さらに、前記圧力検出装置が検出した圧力と前記第2規定圧力とを比較する構成であり、
     前記膨張弁開度制御において前記制御部は、前記膨張弁の開度が前記下限弁開度となっており、前記圧力検出装置が検出した圧力が前記第2規定圧力よりも大きい場合、前記圧縮機を停止する構成である請求項9又は請求項10に記載の空気調和装置。
  12.  前記制御部は、さらに、前記圧力検出装置が検出した圧力に基づいて前記圧縮機の回転数を制御する圧縮機回転数制御を行う構成である請求項1~請求項11のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  13.  前記制御部は、前記圧縮機回転数制御以外の前記制御を行う前に、前記圧縮機回転数制御を行う構成である請求項12に記載の空気調和装置。
  14.  前記第1熱交換器に空気を供給する第2送風装置を備え、
     前記制御部は、さらに、前記圧力検出装置が検出した圧力に基づいて前記第2送風装置の風量を制御する第2送風装置風量制御を行う構成である請求項1~請求項13のいずれか一項に記載の空気調和装置。
  15.  前記制御部は、前記第2送風装置風量制御以外の前記制御を行う前に、前記第2送風装置風量制御を行う構成である請求項14に記載の空気調和装置。
  16.  前記圧縮機の吐出口と前記第1熱交換器とが接続され、前記第2熱交換器と前記圧縮機の吸入口とが接続される流路と、前記圧縮機の吐出口と前記第2熱交換器とが接続され、前記第1熱交換器と前記圧縮機の吸入口とが接続される流路と、を切り替える流路切替装置を備えた請求項1~請求項15のいずれか一項に記載の空気調和装置。
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