[go: up one dir, main page]

JP3609286B2 - 空調機器 - Google Patents

空調機器 Download PDF

Info

Publication number
JP3609286B2
JP3609286B2 JP14523199A JP14523199A JP3609286B2 JP 3609286 B2 JP3609286 B2 JP 3609286B2 JP 14523199 A JP14523199 A JP 14523199A JP 14523199 A JP14523199 A JP 14523199A JP 3609286 B2 JP3609286 B2 JP 3609286B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
time
temperature
function
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14523199A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000337682A (ja
Inventor
悦雄 柴田
守 紺谷
裕邦 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP14523199A priority Critical patent/JP3609286B2/ja
Priority to AU36349/00A priority patent/AU768701B2/en
Priority to CNB001089374A priority patent/CN1135336C/zh
Priority to ES00110895T priority patent/ES2259955T3/es
Priority to EP00110895A priority patent/EP1055885B1/en
Priority to DE60026898T priority patent/DE60026898T2/de
Publication of JP2000337682A publication Critical patent/JP2000337682A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3609286B2 publication Critical patent/JP3609286B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/62Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63Electronic processing
    • F24F11/65Electronic processing for selecting an operating mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • 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
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02Defrosting cycles
    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F25B47/025Defrosting cycles hot gas defrosting by reversing the cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/41Defrosting; Preventing freezing
    • 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
    • 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
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/025Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0251Compressor control by controlling speed with on-off operation
    • 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
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/025Motor control arrangements
    • 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
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D21/00Defrosting; Preventing frosting; Removing condensed or defrost water
    • F25D21/002Defroster control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、室内温度を設定温度近傍で安定させる空調機器に関し、特に暖房機能を有する空調機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、空調機器においては暖房運転時に室外機の熱交換器に霜がつくことが知られている。そして、室外機の熱交換器に霜がつくと熱交換効率が低下し、効率良く暖房できなくなる。そこで、一般的な空調機器には室外機の熱交換器に霜がついているかどうかを検出する除霜要否判定機能および、この除霜要否判定機能において除霜要であると判定したときに室外機の熱交換器に付いている霜を取り除く除霜運転機能が設けられている。
【0003】
ところで、除霜運転時も暖房能力が低下することから、室外機の熱交換器に霜がついていないにもかかわらず、除霜運転を行うことは(所謂、空除霜運転は)極力さけるべきである。このため、除霜要否検出機能では精度良く除霜要否を判定しなければならない。そこで、一般的な空調機器では室内機側の熱交換器や室外機の熱交換器の温度、外気温、運転継続時間等さまざまな要素を用いて除霜要否の判定を行うようにしている。また、室外機の熱交換器の温度については圧縮機の運転を開始してから4〜5分程度の時間をかけて、温度を観察することで、除霜要否の判定精度を向上させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
周知のように、空調機器には圧縮機の圧縮能力を一定としたノンインバータ方式のものと、圧縮機能力を可変できるインバータ方式のものとが提案されている。
【0005】
しかしながら、ノンインバータ方式の空調機器は、暖房運転を開始して室温が設定温度に近づくと、圧縮機の断続運転によって暖房能力を調整し、室温が設定温度近くで安定するように制御している。ここで、断続運転における圧縮機の運転時間、停止時間については短くしたほうが室温が安定する。また、圧縮機は一旦運転を停止して冷媒圧力がある程度平衡する前に運転を再開すると大きな負荷がかかり破損する可能性が高いため、冷媒圧力がある程度平衡してから運転を再開するようにしなければならない。一般的な圧縮機は運転を停止してから、冷媒圧力がある程度平衡するまでに約3分程度の時間を要すると言われている(所謂、3分遅延である。)。このことから、従来のノンインバータ方式の空調機器では、室温を安定させるために断続運転における圧縮機の停止時間および運転時間をともに3分としたものが多い。一方、除霜要否の判定を精度良く行うためには、圧縮機の運転によって冷媒が流れ始めた熱交換器の温度が安定するのを待たなければならない(熱交換器の温度が安定するまでには4分程度の時間を要する。)。このため、上述したように、精度良く除霜要否の判定を行うには圧縮機の運転を開始してから5分程度の時間が必要であった。すなわち、圧縮機の運転時間が3分である断続運転中においては精度良く除霜要否の判定が行えない。このため、空除霜運転が実行されたり、除霜要であるにもかかわらず除霜運転が実行されないという問題があった。
【0006】
一方、インバータ方式の空調機器では、暖房運転を開始して室温が設定温度に近づくと、室温を設定温度近くで安定させるために、圧縮機に供給する駆動電力(駆動エネルギー)を低減することで暖房能力を調整し、室温が設定温度近くで安定するように制御している。しかし、圧縮機に供給する駆動エネルギーを最低にしても暖房能力が過大で室温が上昇するようなときには、上記ノンインバータ方式と同様に圧縮機の断続運転を行って、室温を設定温度近くで安定させなければならない。このように、インバータ方式の空調機器も室温を設定温度近くで安定させるために圧縮機の断続運転を行うことがあり、この断続運転時においては上述したように精度良く除霜要否の判定が行えず、空除霜運転が実行されたり、除霜要であるにもかかわらず除霜運転が実行されないという問題があった。
【0007】
この発明の目的は、断続運転時においては一時的に圧縮機の運転時間を長くすることで、室外機の熱交換器に霜がついているかどうかを精度良く判定できるようにして、空除霜運転を防止するとともに、除霜要の状態であるときには確実に除霜運転を実行することで暖房効率を向上させた空調機器を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【0009】
(1)室温が設定温度に近づいたときに、圧縮機の駆動、停止を繰り返す断続運転を行う断続運転機能と、
熱交換器に付着している霜を取り除く除霜運転を行う除霜運転機能と、
上記除霜運転の要否を判定する除霜要否判定機能と、を有する空調機器において、
所定のタイミングとなったときに、上記断続運転が行われている場合、室温と設定温度とに関係なく、上記断続運転における圧縮機の駆動時間を予め設定されている時間に変更する駆動時間調整機能を備え
上記所定のタイミングは、断続運転の開始から所定時間経過したタイミングである。
【0010】
この構成では、室温が設定温度に近づくと、圧縮機の駆動、停止を繰り返す断続運転を行うことで暖房能力を調整し、室温を設定温度近傍で安定させる。そして、駆動時間調整機能は断続運転の開始から所定時間経過したときに、上記断続運転が継続されていると上記断続運転における圧縮機の駆動時間を長くする。ここで、圧縮機の駆動時間を除霜要否の判定を精度良く行うのに十分な時間とすれば(5分程度)、断続運転時においても精度良く除霜要否の判定を行うことができる。したがって、空除霜運転が防止できるとともに、除霜要の状態であるときには確実に除霜運転を実行することができる。また、熱交換器が除霜要と判定される直前の状態であったときには、圧縮機の駆動時間を長くしたことで熱交換器において霜の付着量が増大するため一気に除霜要の状態となる。したがって、熱交換器が除霜要と判定される直前の状態での運転時間も短縮されることになり、本体の運転効率が向上できる(ランニングコストを低減できる。)。
【0011】
(2)室温が設定温度に近づいたときに、圧縮機の駆動、停止を繰り返す断続運転を行う断続運転機能と、
熱交換器に付着している霜を取り除く除霜運転を行う除霜運転機能と、
上記除霜運転の要否を判定する除霜要否判定機能と、を有する空調機器において、
所定のタイミングとなったときに、上記断続運転が行われている場合、室温と設定温度とに関係なく、上記断続運転における圧縮機の駆動時間を予め設定されている時間に変更する駆動時間調整機能を備え、
上記所定のタイミングは、上記圧縮機の駆動、停止の繰り返し回数が所定回数に達したときである。
【0012】
この構成では、上記圧縮機の駆動、停止の繰り返し回数が所定回数に達したときを所定のタイミングにしており、上記(1)と同様の効果を奏する。
【0013】
)上記駆動時間調整機能は、圧縮機の駆動時間を変更した上記断続運転を予め設定されている回数行うと、圧縮機の駆動時間を室温と設定温度との関係に基づく時間に戻す機能を有している。
【0014】
この構成では、圧縮機の駆動時間を長くしたときについては一時的に暖房能力が上がって室温が上昇するが、その後圧縮機の駆動時間を元の状態に戻すようにしているので、すぐに室温を設定温度近傍で安定させることができる。
【0015】
)外気温を検出する外気温検出部と、
上記外気温が所定温度以下でないときについては、上記駆動時間調整機能による圧縮機の駆動時間の変更を禁止する禁止手段と、を備えている。
【0016】
外気温が所定温度を越えるときには、圧縮機の駆動時間も長くしないので室温を設定温度近傍で安定させることができる。なお、一般に外気温が比較的高い場合、室外機の熱交換器に殆ど霜がつくことがない。このことから、外気温が比較的高い場合においては、室外機の熱交換器について除霜要否を判定しなくても問題が生じないため、圧縮機に供給する駆動電力を一時的に大きくする必要がない。
【0017】
)上記駆動時間調整部は、上記断続運転における圧縮機の駆動時間だけでなく、停止時間も変更する。
【0018】
この構成では、圧縮機の駆動時間だけでなく、停止時間も長くするようにしたので、室温が設定温度から大きく離れた温度まで上昇することがない。
【0019】
(6)室温と設定温度との差に応じて、圧縮機に供給する駆動電力を調整する駆動電力調整機能と、
熱交換器に付着している霜を取り除く除霜運転を行う除霜運転機能と、
上記除霜運転の要否を判定する除霜要否判定機能と、を有する空調機器において、
上記駆動電力調整機能は、圧縮機の連続運転時に所定時間経過する毎に室温と設定温度とに関係なく、圧縮機に供給する駆動電力を一時的に大きくする機能を有している。
【0020】
この構成では、室温と設定温度との差に応じて圧縮機に供給する駆動電力を調整することで暖房能力の調整を行い、室温を設定温度近傍で安定させる。また、駆動力調整部は、圧縮機の連続運転時に所定時間経過する毎に、室温と設定温度との差に関係なく圧縮機に供給する駆動電力を大きくするようにしているので、熱交換器に付着する霜が増大する。このため、熱交換器は除霜要と判定される直前の状態であったときには、一気に除霜要の状態となる。したがって、熱交換器が除霜要と判定される直前の状態での運転時間も短縮されることになり、本体の運転効率が向上できる(ランニングコストを低減できる。)。
【0022】
)外気温を検出する外気温検出部と、
上記外気温が所定温度以下でないときについては、上記駆動電力調整機能による圧縮機に供給する駆動エネルギーの変更を禁止する禁止手段と、を備えている。
【0023】
この構成では、外気温が所定温度を越えるときには、圧縮機に供給する駆動エネルギーを大きくしないので、室温を設定温度近傍で安定させることができる。なお、上述したように一般に外気温が比較的高い場合、室外機の熱交換器に殆ど霜が付かない。このことから、外気温が比較的高い場合においては、室外機の熱交換器について除霜要否を判定しなくても問題がない。
【0024】
)上記駆動電力調整機能は、誘導電動機からなる圧縮機に対して供給する駆動電源の周波数および電圧を変化させることで圧縮機に供給する駆動電力の大きさを変化させる機能である。
【0025】
この構成では、誘導電動機からなる圧縮機に対して供給する駆動電源の周波数および電圧を変化させることによって、誘導電動機からなる圧縮機に対して供給する駆動電力を変化させている。
【0026】
)上記駆動電力調整機能は、直流電動機からなる圧縮機に対して供給する駆動電源の電圧またはON/OFFのデューティを変化させることで圧縮機に供給する駆動電力の大きさを変化させる機能である。
【0027】
この構成では、直流電動機からなる圧縮機に対して供給する駆動電源の電圧またはON/OFFのデューティ(比率)を変化させることによって、圧縮機に対して供給する駆動電力の大きさを変化させている。
【0028】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の実施形態である空調機器の概略の構成を示すブロック図である。ここでは、ノンインバータ方式の空調機器であるとして以下の説明を行う。図において、1は室内機であり、2は室外機である。室内機1には、室内側熱交換器11、室内側送風機12および室内空気温度センサ13が設けられている。また、室外機2には、室外側熱交換器21、室外側送風機22、圧縮機23、駆動制御部24および室外空気温度センサ25が設けられている。駆動制御部24が圧縮機23の駆動制御を行う。
【0029】
なお、実際には圧縮機23からの冷媒を切り換える四方切換弁を設け、冷房時は圧縮機23からの冷媒をまず室外側熱交換器21にて凝縮して外気に放熱し、図示していないキャピラリーチューブ等の減圧手段を経て、室内側熱交換器11にて冷媒が膨張して蒸発し室内空気を冷房した後、四方切換弁を経て圧縮機23に冷媒が戻る。
暖房時は、圧縮機からの冷媒をまず室内側熱交換器11にて凝縮して室内空気を暖房し、図示していないキャピラリーチューブ等の減圧手段を経て、室外側熱交換器21にて冷媒が膨張して蒸発し室外空気より吸熱後、四方切換弁を経て圧縮機23に冷媒が戻る。
ここでは、暖房時について説明する。また、室内空気温度センサ13、室外空気温度センサ25は必ずしも専用の温度センサを用いずとも、他の温度センサで兼用して、室内、室外の空気温度を推定する方法もある。例えば運転開始時の室外熱交換器用の温度センサで外気温度を推定してもよい。
【0030】
以下、この実施形態にかかる空調機器の動作について説明する。図2はこの実施形態にかかる空調機器の暖房運転時の運転区分を示す図である。一般に空調機器の室内機1は温かい空気が集まる天井に近い位置に設置されるものであることから、この実施形態の空調機器では室内空気温度センサ13における検出温度を室温とみなしていない。駆動制御部24は、以下に示すように設定温度と室内温度センサ13による検出温度との差に基づいて圧縮機23を制御している。
【0031】
▲1▼設定温度−室内温度センサ13の検出温度が−4℃未満であれば、圧縮機23の連続運転で暖房を行う。この連続運転で室内温度センサ13における検出温度が上昇し、
▲2▼設定温度−室内温度センサ13の検出温度が−4℃以下となると、駆動制御部24は圧縮機23を3分運転/3分停止で繰り返し動作させる第1の断続運転モードに切り換える。さらに、この第1の断続運転モードでも室内温度センサ13の検出温度が上昇し、
▲3▼設定温度−室内温度センサ13の検出温度が−6℃以下となると、駆動制御部24は圧縮機23を3分運転/8分停止で繰り返し動作させる第2の断続運転モードに切り換える。そして、この第2の断続運転モードでも室内温度センサ13の検出温度が上昇し、
▲4▼設定温度−室内温度センサ13の検出温度が−9℃以下となると、駆動制御部24が圧縮機23の運転を停止する。すなわち、暖房動作を停止する。
【0032】
上記▲1▼〜▲4▼は室内温度センサ13の検出温度の上昇に伴って運転モードを切り換える制御である。逆に、
▲5▼設定温度−室内温度センサ13の検出温度が−9℃以下であった状態(圧縮機の運転を停止している状態)から−9℃未満に低下してくると、駆動制御部24が運転を停止していた圧縮機23を3分運転/8分停止で繰り返し動作させる(第2の断続運転モードで動作させる。)。この第2の断続運転モードでも室内温度センサ13の検出温度が低下し、
▲6▼設定温度−室内温度センサ13の検出温度が−6℃以下となると、駆動制御部24は圧縮機23を3分運転/3分停止で繰り返し動作させる第1の断続運転モードに切り換える。さらに、この第1の断続運転モードでも室内温度センサ13の検出温度が低下し、
▲7▼設定温度−室内温度センサ13の検出温度が−3℃以下となると、駆動制御部24は圧縮機23を連続運転する連続運転モードに切り換えて、暖房を行う。
【0033】
このように、この実施形態にかかる空調機器では設定温度と室内温度センサ13の検出温度との差に基づいて、駆動制御部24が圧縮機23の運転モードを切り換え、暖房能力を調整することで、室温が設定温度近傍で安定するように制御している。
【0034】
また、この実施形態の空調機器は、第1の断続運転モード(または第2の断続運転モード)となると、圧縮機23の運転/停止の動作を10回繰り返すと、一時的に圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を2回行う(図3参照)。すなわち、除霜要否の判定を精度良く行うことができない断続運転に移行してから1時間経過後(圧縮機23の3分運転/3分停止が10回行われた場合)に、圧縮機23の運転時間が自動的に5分に延長される。上述したように、圧縮機23の運転時間が5分であれば、精度良く除霜要否の判定が行えるので、上記圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を行っているときに除霜要否の判定が行える。
【0035】
また、圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を2回行うようにしているので、例えば熱交換器21が除霜要と判定される直前の状態であったときには、圧縮機23の運転時間を5分に延長した1回目の断続運転時に熱交換器23に付く霜の量が増加して熱交換器23が一気に除霜要の状態に移行する。そして、圧縮機23の運転時間を5分に延長した2回目の運転時に熱交換器23について除霜要と判定し除霜運転を行うことができる。したがって、熱交換器21が除霜要と判定される直前の状態での運転時間を短縮することができ、空調機器の暖房効率を向上させることができる。これにより、本体にかかるランニングコストの低減(消費電力の低減)だけでなく、最近問題となっている大気温暖化の防止(CO2 排出量の削減)という効果も奏する。
【0036】
なお、圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を2回行うと、駆動制御部24は、圧縮機23の運転時間を3分に戻した元の断続運転を行い、これ以降圧縮機23の運転時間を3分に戻した断続運転を10回行うと、再度圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を2回行って、熱交換器21について除霜要否を判定する。
【0037】
また、この実施形態の空調機器は、室外空気温度センサ25の検出温度が所定の温度以下でなければ、駆動制御部24に対して圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を禁止する。ここで、外気温度が比較的高温であるときには、熱交換器21に霜が殆ど付着しないので、除霜要の状態にならない。したがって、圧縮機23の運転時間を5分に延長して除霜要否の判定を行う必要もない。また、圧縮機23の運転時間を5分に延長しないので、室温を設定温度近傍で安定させることができる。
【0038】
さらに、室外空気温度センサ25の検出温度に応じて、圧縮機23の運転時間を5分に延長する断続運転を行うタイミングを切り換えるようにしてもよい。具体的には、外気温が低い時ほど圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を行うタイミングとなる圧縮機23の断続運転の繰り返し回数を少なくする。例えば、上記の例では圧縮機23の運転/停止が10回行われたときに、圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を行うとしたが、外気温度が比較的低いときには、圧縮機23の運転/停止が5回行われたときに、圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を行うようにすればよい。すなわち、熱交換器21に霜が付きやすい環境であるときほど、除霜要否の判定を行うサイクルを短くすれば、除霜要の状態での運転時間を低減できる。
【0039】
なお、上述したように第1の断続運転モードに移行しても、圧縮機23の3分運転/3分停止を10回繰り返すまでに、室内空気温度センサ13における検出温度が上昇して第2の断続運転モードに移行することもあるが、この場合には第2の断続運転モードにおける圧縮機23の3分運転/8分停止が10回繰り返されたときに、圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を行えばよい。また、第1の断続運転モードと第2の断続運転モードとにおける圧縮機23の断続運転回数の合計が10回となったときに圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を行うようにしてもよい。さらに、圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を行う場合に、室温が上昇するようであれば、圧縮機23の停止時間についても室温が安定するように延長してもよい(3分から5分や8分に延長してもよい。)。
【0040】
次に、インバータ式の空調機器に本願発明を適用した実施形態について説明する。インバータ式の空調機器も図1に示した空調機器と略同様の構成である。異なる点は圧縮機23に駆動電力を供給する駆動制御部24の構成である。図4は、圧縮機23に駆動電力を供給する駆動制御部の構成を示す図である。図において、31は交流電源(商用電源)を整流する整流回路、32は整流回路31で整流された直流電源を昇圧する昇圧回路、33は昇圧回路32で昇圧された直流電源を圧縮機電動機巻線に所定の対応で供給するインバータ、34は昇圧回路32およびインバータ33における変換を制御する電源制御部である。
【0041】
この実施形態にかかる空調機も、設定温度と室内空気温度センサ13の検出温度との温度差に応じて圧縮機23を駆動する。但し、図5に示すように設定温度と室内空気温度センサ13の検出温度との温度差が大きくなるにつれて、圧縮機23の回転数をF6→F5→F4→F3→F2→F1(F6>F5>F4>F3>F2>F1)と徐々に小さくする。また、設定温度と室内空気温度センサ13の検出温度との温度差が4℃以下になると圧縮機23の回転数をF1とし、且つ、3分運転/3分停止とする第1の断続運転を行う。また、上記温度差が5℃以下になると、圧縮機23について供給する駆動電源の周波数をF1とし、且つ、3分運転/8分停止とする第2の断続運転を行う。さらに、上記第2の断続運転を4回繰り返すか、または、上記温度差が−6℃以下になると、圧縮機23の運転を停止する。
【0042】
なお、一般的なインバータ方式の空調機器では、上記第2の断続運転に移行しても、直ぐに室温が下がり第1の断続運転状態に復帰するため、殆どの場合圧縮機23の運転を停止(完全停止)することはない。
【0043】
また、上記の室温が低下するにつれて、図5に示すように圧縮機23の停止状態より、第2の断続運転、第1の断続運転、回転数F1による連続運転、回転数F2による連続運転、回転数F3による連続運転、回転数F4による連続運転、回転数F5による連続運転、回転数F6による連続運転の順に暖房能力をあげていく。
【0044】
この実施形態の空調機器も、第1の断続運転状態において圧縮機23の3分運転/3分停止が10回繰り返されると、図3に示したように圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転を2回行う。そして、この圧縮機23の運転時間を5分に延長した断続運転の間に熱交換器21の除霜要否を判定する。したがって、上記したノンインバータ方式の空調機器と同様に熱交換器21について精度良く除霜要否の判定が行える。
【0045】
さらに、この実施形態に係る空調機器では、圧縮機23の連続運転時においても、所定の時間毎に一時的に圧縮機23に供給する駆動電力を大きくして(暖房能力を一時的に大きくして)、熱交換器21に付着する霜の量を増大させるようにした。圧縮機23に供給する駆動電力を大きくする手法としては、例えば圧縮機23を駆動周波数F1で40分間連続運転しているときに、5分間だけ回転数F3で圧縮機23を運転する。これにより、熱交換器21が除霜要と判定される直前の状態であったときには、一気に除霜要の状態に移行する。したがって、熱交換器21が除霜要と判定される直前の状態での運転時間を短縮することができ、空調機器の運転効率を向上できる。これにより、本体にかかるランニングコストが低減できるだけでなく、最近問題となっている大気温暖化の防止(CO2 排出量の削減)という効果も奏する。
【0046】
また、圧縮機23には誘導電動機を用いる場合と、直流電動機を用いる場合があり、それぞれにより、整流回路31により作られた直流電源から圧縮機電動機巻線に所定の対応で供給するインバータ33について以下に説明する。
【0047】
まず、誘導電動機を用いる場合、圧縮機23の回転数を上げ、暖房能力を増大させるには、圧縮機23に供給する駆動周波数を高くするとともに、インバータ33のPWM制御のパルス幅を大きくして、圧縮機23に供給する駆動電圧を高くして、駆動電流を増大させて、駆動電力を大きくしている(所謂、インバータのPWM制御により、駆動周波数、駆動電圧を大きくする。)。
【0048】
次に、直流電動機を用いる場合、圧縮機23の回転数を上げ、暖房能力を増大させるには、圧縮機23に供給する電力を増大させる必要がある。整流回路31が倍電圧整流とすると約DC280Vとなる。これ以上の高い電圧で圧縮機23を駆動するには、昇圧回路32で昇圧し、これ以下の電力で圧縮機23を駆動させるには、インバータ33にて「ONとなる時間」と「OFFとなる時間」のデューティを変化させて行う。通常ON/OFFの周波数を3kHzとか、5kHzである。また、昇圧回路32により、力率改善を行うものである(所謂、インバータのPAM制御。)。
【0049】
なお、インバータにおけるPWM制御やPAM制御については、特開昭59−181973号公報や特開平6−105563号公報等に記載されており、公知技術であることからここでは説明を省略する。
【0050】
さらに、上記の実施形態では除霜要否の判定が精度良く行えるようになったので、除霜要否を判定する基準を厳しく設定できるので、空除霜運転が実行される可能性を一層低減することができる。
【0051】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、圧縮機の断続運転を行っているときにも、所定のタイミング、断続運転の開始から所定時間経過したタイミングや、上記圧縮機の駆動、停止の繰り返し回数が所定回数に達したときに、圧縮機を運転する時間を長くするようにしたので、上記断続運転時においても熱交換器の除霜要否判定を精度良く行うことができる。
【0052】
また、圧縮機に対して結果的に大きな駆動力を与えることとなるので、熱交換器が除霜要と判定される直前の状態であったときには、一気に除霜要の状態に移行させることができる。したがって、熱交換器が除霜要と判定される直前の状態での運転時間を短縮することができ、空調機器の運転効率を向上させることができる。これにより、本体にかかるランニングコストが低減できるだけでなく、最近問題となっている大気温暖化の防止(CO2 排出量の削減)という効果も奏する。
【0053】
さらに、除霜要否判定を精度良く行えるようになったことで、除霜要否を判定する基準を厳しく設定できるので、空除霜運転が実行される可能性を一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態である空調機器の概略の構成を示すブロック図である。
【図2】この実施形態にかかる空調機器の暖房運転時の運転区分を示す図である。
【図3】この実施形態にかかる空調機器における断続運転時の運転状態を示す図である。
【図4】この発明の別の実施形態である空調機器の電源回路の構成を示すブロック図である。
【図5】この発明の別の実施形態にかかる空調機器の暖房運転時の運転区分を示す図である。
【符号の説明】
1−室内機
2−室外機
11−室内側熱交換器
13−室内空気温度センサ
21−室外側熱交換器
23−圧縮機
24−駆動制御部
25−室外空気温度センサ

Claims (9)

  1. 室温が設定温度に近づいたときに、圧縮機の駆動、停止を繰り返す断続運転を行う断続運転機能と、
    熱交換器に付着している霜を取り除く除霜運転を行う除霜運転機能と、
    上記除霜運転の要否を判定する除霜要否判定機能と、を有する空調機器において、
    所定のタイミングとなったときに、上記断続運転が行われている場合、室温と設定温度とに関係なく、上記断続運転における圧縮機の駆動時間を予め設定されている時間に変更する駆動時間調整機能を備え、
    上記所定のタイミングは、断続運転の開始から所定時間経過したタイミングである空調機器。
  2. 室温が設定温度に近づいたときに、圧縮機の駆動、停止を繰り返す断続運転を行う断続運転機能と、
    熱交換器に付着している霜を取り除く除霜運転を行う除霜運転機能と、
    上記除霜運転の要否を判定する除霜要否判定機能と、を有する空調機器において、
    所定のタイミングとなったときに、上記断続運転が行われている場合、室温と設定温度とに関係なく、上記断続運転における圧縮機の駆動時間を予め設定されている時間に変更する駆動時間調整機能を備え、
    上記所定のタイミングは、上記圧縮機の駆動、停止の繰り返し回数が所定回数に達したときである空調機器。
  3. 上記駆動時間調整機能は、圧縮機の駆動時間を変更した上記断続運転を予め設定されている回数行うと、圧縮機の駆動時間を室温と設定温度との関係に基づく時間に戻す機能を有している請求項1または2に記載の空調機器。
  4. 外気温を検出する外気温検出部と、
    上記外気温が所定温度以下でないときについては、上記駆動時間調整機能による圧縮機の駆動時間の変更を禁止する禁止手段と、を備えた請求項1〜のいずれかに記載の空調機器。
  5. 上記駆動時間調整部は、上記断続運転における圧縮機の駆動時間だけでなく、停止時間も変更する請求項1〜のいずれかに記載の空調機器。
  6. 室温と設定温度との差に応じて、圧縮機に供給する駆動電力を調整する駆動電力調整機能と、
    熱交換器に付着している霜を取り除く除霜運転を行う除霜運転機能と、
    上記除霜運転の要否を判定する除霜要否判定機能と、を有する空調機器において、
    上記駆動電力調整機能は、圧縮機の連続運転時に所定時間経過する毎に室温と設定温度とに関係なく、圧縮機に供給する駆動電力を一時的に大きくする機能を有している空調機器。
  7. 外気温を検出する外気温検出部と、
    上記外気温が所定温度以下でないときについては、上記駆動電力調整機能による圧縮機に供給する駆動エネルギーの変更を禁止する禁止手段と、を備えた請求項に記載の空調機器。
  8. 上記駆動電力調整機能は、誘導電動機からなる圧縮機に対して供給する駆動電源の周波数および電圧を変化させることで圧縮機に供給する駆動電力の大きさを変化させる機能である請求項6または7に記載の空調機器。
  9. 上記駆動電力調整機能は、直流電動機からなる圧縮機に対して供給する駆動電源の電圧またはON/OFFのデューティを変化させることで圧縮機に供給する駆動電力の大きさを変化させる機能である請求項6〜8のいずれかに記載の空調機器。
JP14523199A 1999-05-25 1999-05-25 空調機器 Expired - Fee Related JP3609286B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14523199A JP3609286B2 (ja) 1999-05-25 1999-05-25 空調機器
AU36349/00A AU768701B2 (en) 1999-05-25 2000-05-22 Air conditioner
CNB001089374A CN1135336C (zh) 1999-05-25 2000-05-22 空调机
ES00110895T ES2259955T3 (es) 1999-05-25 2000-05-23 Acondicionador de aire.
EP00110895A EP1055885B1 (en) 1999-05-25 2000-05-23 Air conditioner
DE60026898T DE60026898T2 (de) 1999-05-25 2000-05-23 Klimaanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14523199A JP3609286B2 (ja) 1999-05-25 1999-05-25 空調機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000337682A JP2000337682A (ja) 2000-12-08
JP3609286B2 true JP3609286B2 (ja) 2005-01-12

Family

ID=15380381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14523199A Expired - Fee Related JP3609286B2 (ja) 1999-05-25 1999-05-25 空調機器

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1055885B1 (ja)
JP (1) JP3609286B2 (ja)
CN (1) CN1135336C (ja)
AU (1) AU768701B2 (ja)
DE (1) DE60026898T2 (ja)
ES (1) ES2259955T3 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7193826B2 (en) 2004-02-27 2007-03-20 York International Corporation Motor disconnect arrangement for a variable speed drive
US7164242B2 (en) 2004-02-27 2007-01-16 York International Corp. Variable speed drive for multiple loads
US7096681B2 (en) 2004-02-27 2006-08-29 York International Corporation System and method for variable speed operation of a screw compressor
US7075268B2 (en) 2004-02-27 2006-07-11 York International Corporation System and method for increasing output horsepower and efficiency in a motor
EP1826513B1 (en) * 2005-07-26 2019-10-23 Mitsubishi Electric Corporation Refrigerating air conditioner
JP5122550B2 (ja) * 2009-11-26 2013-01-16 シャープ株式会社 Ptcヒータの制御方法及び空気調和機
JP2012052683A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Panasonic Corp 空調制御装置
EP2757335B1 (en) * 2011-09-14 2018-08-01 Hefei Midea Refrigerator Co., Ltd. Defrosting refrigerator and control method therefor
CN102297549B (zh) * 2011-09-15 2013-06-12 青岛海信日立空调系统有限公司 空调的除霜方法
JP2015087076A (ja) * 2013-10-31 2015-05-07 株式会社富士通ゼネラル 空気調和機
CN105650801B (zh) * 2014-12-08 2019-04-16 Tcl空调器(中山)有限公司 控制空调进入除霜模式的方法、装置及空调器
US10591195B2 (en) 2015-09-04 2020-03-17 Ingersoll-Rand International Ltd Control method for defrosting the outdoor coil of a heat pump machine
CN107014035B (zh) * 2017-03-29 2020-07-07 青岛海尔空调电子有限公司 空调器的除霜控制方法及装置
CN112781179A (zh) * 2020-12-24 2021-05-11 珠海格力电器股份有限公司 空调除霜控制方法、控制系统和空调器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57184859A (en) * 1981-05-08 1982-11-13 Hitachi Ltd Method of controlling heating operation of heat pump type air conditioner
JPS59181973A (ja) 1983-03-31 1984-10-16 Toshiba Corp 電力変換器の制御方式
JPS60105563A (ja) 1983-11-14 1985-06-11 Fujitsu Ltd 媒体搬送装置
JPS62255762A (ja) * 1986-04-30 1987-11-07 株式会社日立製作所 空気調和機
US5257506A (en) * 1991-03-22 1993-11-02 Carrier Corporation Defrost control
JPH07120121A (ja) * 1993-10-29 1995-05-12 Daikin Ind Ltd 空気調和装置の運転制御装置
JP3495858B2 (ja) * 1996-10-31 2004-02-09 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
KR100225640B1 (ko) * 1997-06-27 1999-10-15 윤종용 공기조화기의 제상제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN1135336C (zh) 2004-01-21
AU768701B2 (en) 2004-01-08
EP1055885B1 (en) 2006-03-29
DE60026898D1 (de) 2006-05-18
EP1055885A2 (en) 2000-11-29
CN1275698A (zh) 2000-12-06
EP1055885A3 (en) 2002-04-03
ES2259955T3 (es) 2006-11-01
AU3634900A (en) 2000-11-30
JP2000337682A (ja) 2000-12-08
DE60026898T2 (de) 2007-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3609286B2 (ja) 空調機器
US7084598B2 (en) Driver of electric compressor
JPH1114124A (ja) 空気調和機
CN103326664B (zh) 电动机控制装置及利用其的电动机驱动装置、压缩机、冷冻装置、空气调节器、以及电动机控制方法
JPH0136040Y2 (ja)
JP2015087076A (ja) 空気調和機
JPH01107056A (ja) 空気調和機
JP4436651B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JPS6349640Y2 (ja)
EP1936293A1 (en) Controller for air conditioner
JPS58115235A (ja) 空気調和機の制御回路
JP2003050066A (ja) 空気調和機の制御装置
KR100192075B1 (ko) 공기조화기의 실외 열교환기 성에제거 제어장치
JP2000097479A (ja) 空気調和機
JP3369808B2 (ja) 冷媒制御弁及び冷媒制御弁の駆動方法
KR20010028947A (ko) 인버터 공기조화기의 제상운전제어방법
JP2000014131A (ja) 電源装置
JP7315059B1 (ja) 空気調和機
JPH0678839B2 (ja) 空気調和機
JP3169485B2 (ja) 空気調和機
JP2013194969A (ja) 空気調和装置
JPS6315715Y2 (ja)
JP6692689B2 (ja) 空気調和機
JPH01247940A (ja) 空気調和機
JPH05322265A (ja) 空気調和機

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040921

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041013

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071022

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees