JP7255708B2 - 空気調和装置の室外機、空気調和装置および空気調和装置の室外機の制御方法 - Google Patents

空気調和装置の室外機、空気調和装置および空気調和装置の室外機の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7255708B2
JP7255708B2 JP2021558036A JP2021558036A JP7255708B2 JP 7255708 B2 JP7255708 B2 JP 7255708B2 JP 2021558036 A JP2021558036 A JP 2021558036A JP 2021558036 A JP2021558036 A JP 2021558036A JP 7255708 B2 JP7255708 B2 JP 7255708B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
compressor
accumulator
unit
reference value
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.)
Active
Application number
JP2021558036A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021100073A1 (ja
JPWO2021100073A5 (ja
Inventor
景子 横山
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2021100073A1 publication Critical patent/JPWO2021100073A1/ja
Publication of JPWO2021100073A5 publication Critical patent/JPWO2021100073A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7255708B2 publication Critical patent/JP7255708B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • 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
    • F25B43/00Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Description

本開示は、空気調和装置の室外機、空気調和装置および空気調和装置の室外機の制御方法に関する。
空気調和装置において、運転を停止している間に、例えば外気温度が氷点下になる等、低温になった場合、室外機に収容された圧縮機の温度も低くなるため、装置の冷媒回路内の冷媒が圧縮機で凝縮して液化し、圧縮機内に溜まり込む現象(以下、「寝込み現象」とも称する。)が発生することが知られている。圧縮機内に溜まり込んだ冷媒は、圧縮機内の潤滑油に溶け込む。これにより、潤滑油が希釈されて、潤滑油の粘度が低下する。この状態で圧縮機を起動させると、低粘度の潤滑油が圧縮機の駆動軸に供給されることになり、潤滑不良により駆動軸が焼付きを起こし、圧縮機が故障する可能性がある。また、圧縮機を起動させると、圧力が急に低下するため、液化した冷媒が急激に気化して潤滑油が泡立つオイルフォーミングが発生する。これによって、圧縮機が冷媒とともに潤滑油を多く吸い上げて、圧縮機内の潤滑油が不足する可能性がある。
この冷媒の寝込み現象を防止するため、低外気温時には圧縮機を起動する前にヒータ等の加熱手段によって圧縮機を加熱し、液化した冷媒を予め気化させる方法が知られている。
このような加熱手段を備える装置として、特許文献1には、圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器が順次環状に接続されて構成されるヒートポンプが記載されている。このヒートポンプは、蒸発器と圧縮機との間にアキュムレータを備える。圧縮機のシェルの外側には、圧縮機内を加熱する圧縮機加熱部が設けられ、アキュムレータのシェルの外側には、アキュムレータ内を加熱するアキュムレータ加熱部が設けられている。また、このヒートポンプは、圧縮機の吸入側の圧力を検出する圧力センサと、圧縮機の下部に設けられた潤滑油を貯留する油溜まりの温度を検出する第一温度センサと、アキュムレータの底部(液冷媒の溜まり部)の温度を検出する第二温度センサと、を備える。
圧縮機が停止している状態でヒートポンプの運転の開始が指示されると、圧縮機を起動させる前に、圧力センサの検出圧力に相当する飽和温度よりも第一温度センサの検出温度が高くなるように、圧縮機が加熱される。これにより、油溜まり内の潤滑油に溶け込んでいた液冷媒を気化させることができる。また、アキュムレータは、第二温度センサの検出温度が第一温度センサの検出温度を超えない範囲で加熱される。これにより、アキュムレータで気化させた冷媒が圧縮機で再凝縮するのを防止している。
特開2015-25578号公報(段落0030、0035、0038、0041、0042、0049-0056、図1、図2)
上記した従来の装置では、冷媒の寝込み現象を防止するために行う圧縮機およびアキュムレータの加熱制御に3つのセンサを使用している。そして、第一温度センサの検出温度と圧力センサの検出圧力に相当する飽和温度との比較による制御を行うため、温度センサに加えて圧力センサが必要となる。このため、センサの費用が嵩むことから、低コスト化の要望があった。
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、冷媒の寝込み現象を防止するために行う圧縮機およびアキュムレータの加熱制御を低コストで実施できる空気調和装置の室外機、空気調和装置および空気調和装置の室外機の制御方法を得るものである。
本開示に係る空気調和装置の室外機は、外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器と、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機の吸入側に設けられ、液状の冷媒を貯留するアキュムレータと、圧縮機に設けられ、圧縮機を加熱する圧縮機加熱部と、アキュムレータに設けられ、アキュムレータを加熱するアキュムレータ加熱部と、外気の温度を検知する外気温度センサが検知した検知温度を取得し、圧縮機加熱部に圧縮機を加熱させる制御と、アキュムレータ加熱部にアキュムレータを加熱させる制御とを、検知温度に基づいて実施する加熱制御部と、を備え、加熱制御部は検知温度が第1基準値以下となった場合に圧縮機加熱部による圧縮機の加熱を開始させ、検知温度が第1基準値よりも小さい第2基準値以下となった場合にアキュムレータ加熱部によるアキュムレータの加熱を開始させるものである。
また、本開示に係る空気調和装置の室外機の制御方法は、外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器と、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機と、圧縮機の吸入側に設けられ、液状の冷媒を貯留するアキュムレータと、圧縮機に設けられ、圧縮機を加熱する圧縮機加熱部と、アキュムレータに設けられ、アキュムレータを加熱するアキュムレータ加熱部と、圧縮機加熱部およびアキュムレータ加熱部を制御する加熱制御部と、を有する空気調和装置の室外機の制御方法であって、加熱制御部が、外気の温度を検知する外気温度センサが検知した検知温度を取得するステップと、検知温度が第1基準値以下となった場合に加熱制御部が圧縮機加熱部に圧縮機を加熱させるステップと、検知温度が第1基準値よりも小さい第2基準値以下となった場合に加熱制御部がアキュムレータ加熱部にアキュムレータを加熱させるステップと、を備えるものである。
本開示によれば、加熱制御部が外気温度センサの検知温度に基づいて圧縮機加熱部による圧縮機の加熱およびアキュムレータ加熱部によるアキュムレータの加熱を実施させるので、圧縮機およびアキュムレータの加熱制御を低コストで実施できる。
実施の形態1を示す空気調和装置の構成を示す概略図である。 実施の形態1を示す空気調和装置の室外機の内部の主要な構成を示す概略図である。 実施の形態1を示す空気調和装置の室外機の加熱制御部の機能を示すブロック図である。 実施の形態1を示す空気調和装置の室外機の加熱制御部の処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態1を示す空気調和装置の室外機における圧縮機およびアキュムレータの加熱制御のフローチャートである。 実施の形態1を示す空気調和装置の室外機における圧縮機およびアキュムレータの加熱制御のフローチャートである。 実施の形態1を示す空気調和装置の室外機における圧縮機およびアキュムレータの加熱制御のタイミングチャートの一例である。 実施の形態2を示す空気調和装置の室外機における圧縮機およびアキュムレータの加熱制御のタイミングチャートの一例である。 実施の形態3を示す空気調和装置の室外機における圧縮機およびアキュムレータの加熱制御のタイミングチャートの一例である。
以下、添付図面を参照しながら、実施の形態について説明する。各図において同一または相当する部分には同一の符号を付している。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における空気調和装置1の構成を示す概略図である。図1において、実線の矢印は空気調和装置1における冷房運転時の冷媒の流れを示し、破線の矢印は空気調和装置1における暖房運転時の冷媒の流れを示す。冷房運転とは、室内機10から冷たい空気を送風する運転であり、暖房運転とは、室内機10から暖かい空気を送風する運転である。図1に示すように、空気調和装置1は、室内機10と、室外機20と、を備える。空気調和装置1において、アキュムレータ44と、圧縮機42と、室外熱交換器40と、膨張弁46と、室内熱交換器50とが冷媒配管31を介して接続されて冷媒回路30が構成されている。冷媒回路30内を冷媒が循環する。
室内機10は、空気調和対象空間の冷房や暖房等を行う。空気調和対象空間とは、例えば、室内機10が設けられた建物の内部の空間である。室内機10は、室内熱交換器50を有する。
室内熱交換器50は、冷媒と空気調和対象空間の空気との熱交換を行う。空気調和対象空間の空気は、室内機10に設けられた送風機51によって室内熱交換器50に供給される。室内熱交換器50は、冷房運転時において蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させて気化させる。室内熱交換器50は、暖房運転時において凝縮器として機能し、冷媒を凝縮させて液化させる。室内熱交換器50は、例えば、銅やアルミニウム等で構成されるフィンアンドチューブ型熱交換器である。
室外機20は、通常、建物の外の空間に設置される。室外機20は、室外熱交換器40と、圧縮機42と、アキュムレータ44と、を備える。
室外熱交換器40は、外気と冷媒との熱交換を行う。外気は、例えば建物の外の空気であり、室外機20に設けられた送風機41によって室外熱交換器40に供給される。室外熱交換器40は、冷房運転時において凝縮器として機能し、冷媒を凝縮させて液化させる。室外熱交換器40は、暖房運転時において蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させて気化させる。室外熱交換器40は、例えば銅やアルミニウム等で構成されるフィンアンドチューブ型熱交換器である。
圧縮機42は、低温低圧の冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出する。圧縮機42は、冷媒回路30において冷媒を循環させる機能を有する。圧縮機42は、例えば、ロータリー式やスクロール式等の圧縮機で構成される。
アキュムレータ44は、圧縮機42の吸入側に設けられ、液状の冷媒を貯留する。アキュムレータ44は、冷房運転と暖房運転との運転状態の違いによって生じる余剰冷媒や、過渡的な運転の変化に対する余剰冷媒等を貯留する。また、アキュムレータ44は、例えば、暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器40において蒸発しきれなかった液状の冷媒を分離して貯留する。これによって、液状の冷媒が圧縮機に吸入されて液圧縮により圧縮機の弁等が損傷することを防止する。
一般的な空気調和装置において、圧縮機の熱容量はアキュムレータの熱容量よりも大きい。本実施の形態においても、圧縮機42の熱容量はアキュムレータ44の熱容量よりも大きくなっている。これは、主として、容器部分について圧縮機42とアキュムレータ44とは同じ材質で構成されており、圧縮機42はアキュムレータ44に比べて外形寸法が大きいこと、および圧縮機42は内部に圧縮機構を有していることから、圧縮機42はアキュムレータ44に比べて質量が大きいためである。
また、本実施の形態では、室外機20には、膨張弁46と、四方弁48とが設けられている。膨張弁46は、冷媒の圧力調整を行う絞り装置の一例である。膨張弁46は、冷媒の流量を調整し、流入してきた冷媒の圧力調整(減圧)を行う。膨張弁46は、例えば、不図示の制御装置からの指示に基づいて開度を変化させることが可能な電子膨張弁が用いられる。四方弁48は、冷媒の流路の方向の切り替えを行う流路切替え装置の一例である。四方弁48は、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒回路30内の冷媒の流れ方向を切り替える。
図2は、室外機20の内部の主要な構成を示す概略図であり、正面から見た図である。図2に示すように、本実施の形態において、室外機20の筐体21の内部には、仕切り板22が設けられている。仕切り板22によって、筐体21の内部が、送風機室23と、機械室24とに分けられている。送風機室23には、室外熱交換器40と、送風機41とが設けられている。送風機41は、室外熱交換器40と対面するように配置されている。機械室24には、圧縮機42と、アキュムレータ44と、電気品収納部58とが設けられている。圧縮機42とアキュムレータ44とは、水平方向に並んで配置されている。電気品収納部58は、箱状に形成されており、各機器への電力供給等の処理を行う電子部品等を収納している。電気品収納部58は、圧縮機42およびアキュムレータ44の上方に配置されている。
図2に示すように、室外機20はさらに、圧縮機加熱部52と、アキュムレータ加熱部54と、外気温度センサ56と、加熱制御部60と、を備える。
圧縮機加熱部52は、圧縮機42に設けられ、圧縮機42を加熱する。本実施の形態では、圧縮機加熱部52は、圧縮機42の下側部分の外面に配置されている。これにより、圧縮機42の下側部分に溜まった液状の冷媒を効果的に加熱しやすくなる。圧縮機加熱部52は、例えば、クランクケースヒータ、ベルトヒータ、誘導加熱ヒータまたはジャケットヒータである。また、圧縮機加熱部52は、これらのヒータのうち2つ以上を組み合わせて構成されていてもよい。
アキュムレータ加熱部54は、アキュムレータ44に設けられ、アキュムレータ44を加熱する。本実施の形態では、アキュムレータ加熱部54は、アキュムレータ44の下側部分の外面に配置されている。これにより、アキュムレータ44に貯留された液状の冷媒を効果的に加熱しやすくなる。アキュムレータ加熱部54は、例えば、クランクケースヒータ、ベルトヒータ、誘導加熱ヒータまたはジャケットヒータである。また、アキュムレータ加熱部54は、これらのヒータのうち2つ以上を組み合わせて構成されていてもよい。
圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54が上述した各ヒータによって構成されている場合、例えば圧縮機加熱部52について、クランクケースヒータやベルトヒータ等が単に圧縮機42の下側部分に巻き付けられている構成であるため、圧縮機42の外形寸法に対する増加を抑制できる。アキュムレータ加熱部54についても同様であり、アキュムレータ44の外形寸法に対する増加を抑制できる。このため、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54を設けることによる室外機20の大型化を防止できる。
外気温度センサ56は、外気の温度を検知する。本実施の形態では、外気温度センサ56は、室外機20の背面側の筐体21に取り付けられている。すなわち、外気温度センサ56は、圧縮機42およびアキュムレータ44のそれぞれとは離間して配置されている。外気温度センサ56は、例えば、サーミスタで構成されている。
加熱制御部60は、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる制御と、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる制御とを、外気温度センサ56が検知した検知温度に基づいて実施する。本実施の形態では、加熱制御部60は、電気品収納部58内に収納されている。加熱制御部60は、不図示の配線を介して、圧縮機加熱部52、アキュムレータ加熱部54および外気温度センサ56のそれぞれと電気的に接続されている。
図3は、加熱制御部60の機能を示すブロック図である。図3に示すように、加熱制御部60は、外気温度取得部62と、通電制御部64と、記憶部66とを有する。
外気温度取得部62は、外気温度センサ56によって検知された外気の検知温度を取得する。通電制御部64は、外気温度取得部62が取得した外気の検知温度に基づいて、圧縮機加熱部52に対する通電およびアキュムレータ加熱部54に対する通電を制御する。本実施の形態では、通電制御部64は、圧縮機加熱部52の圧縮機42に対する加熱量が一定となるように圧縮機加熱部52に対する通電を制御する。同様に、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54のアキュムレータ44に対する加熱量が一定となるようにアキュムレータ加熱部54に対する通電を制御する。より具体的には、通電制御部64は、圧縮機加熱部52の通電中に圧縮機加熱部52を構成するヒータが発熱する際の単位時間あたりの発熱量が一定となるように、圧縮機加熱部52に対する通電を制御する。また、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54の通電中にアキュムレータ加熱部54を構成するヒータが発熱する際の単位時間あたりの発熱量が一定となるように、アキュムレータ加熱部54に対する通電を制御する。記憶部66は、外気温度取得部62が取得した温度や、後述する第1基準値TH1等の通電制御部64が制御に用いる各種パラメータ等を記憶する。
加熱制御部60は、例えば、図4に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。図4は、処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。加熱制御部60を構成する各構成要素は、例えば、図4に示すプロセッサ71がメモリ72に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、加熱制御部60の機能のうち一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ71およびメモリ72を用いて実現するようにしてもよい。
次に、実施の形態1における空気調和装置1の動作について説明する。まず、空気調和装置1の基本的な動作について、図1を参照して説明する。
冷房運転の場合、四方弁48によって冷媒の流路が実線で示すように切り替えられ、室外熱交換器40に高温高圧の冷媒が流れるように冷媒回路30が構成される。すなわち、冷房運転時には、冷媒回路30において圧縮機42、四方弁48、室外熱交換器40、膨張弁46、室内熱交換器50、四方弁48、アキュムレータ44、圧縮機42の順に冷媒が循環する。
圧縮機42から吐出された高温高圧のガス冷媒(気体状態の冷媒)は、四方弁48を経て室外熱交換器40に流入する。室外熱交換器40では、ガス冷媒と外気との熱交換が行われ、冷媒の凝縮熱が外気へ放出される。これにより、室外熱交換器40に流入した冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒(液体状態の冷媒)となる。室外熱交換器40から流出した高圧の液冷媒は、膨張弁46に流入し、減圧されて低温低圧の二相冷媒(気液二相状態の冷媒)となる。低温低圧の二相冷媒は、室内熱交換器50に流入する。室内熱交換器50では、二相冷媒と空気調和対象空間の空気との熱交換が行われ、二相冷媒が空気から吸熱して蒸発し、低圧のガス冷媒となる。これに伴い、空気調和対象空間の空気が冷却される。低圧のガス冷媒は、四方弁48およびアキュムレータ44を経て圧縮機42に吸入される。圧縮機42に吸入された冷媒は、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。冷房運転時には、以上のサイクルが繰り返される。
暖房運転の場合、四方弁48によって冷媒の流路が破線で示すように切り替えられ、室内熱交換器50に高温高圧の冷媒が流れるように冷媒回路30が構成される。すなわち、暖房運転時には、冷媒回路30において圧縮機42、四方弁48、室内熱交換器50、膨張弁46、室外熱交換器40、四方弁48、アキュムレータ44、圧縮機42の順に冷媒が循環する。
圧縮機42から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁48を経て室内熱交換器50に流入する。室内熱交換器50では、ガス冷媒と空気調和対象空間の空気との熱交換が行われ、冷媒の凝縮熱が空気調和対象空間の空気へ放出される。これにより、空気調和対象空間の空気が加熱されるとともに、室内熱交換器50に流入した冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒となる。室内熱交換器50から流出した液冷媒は、膨張弁46に流入して減圧されて低温低圧の二相冷媒となり、室外熱交換器40に流入する。室外熱交換器40に流入した二相冷媒は、室外熱交換器40において外気から吸熱して蒸発し、ガス冷媒となる。ガス冷媒は、四方弁48およびアキュムレータ44を経て圧縮機42に吸入され、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となる。暖房運転時には、以上のサイクルが繰り返される。
次に、冷媒の寝込み現象を防止するために行う圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御について、図5から図7を参照して説明する。図5および図6は、室外機20における圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御のフローチャートである。図7は、室外機20における圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御のタイミングチャートの一例である。以下で説明する圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御は、圧縮機42が停止している状態において実施される。
まず、加熱制御部60の外気温度取得部62は、外気温度センサ56が検知した外気の温度を検知温度として取得する(ステップST1)。外気温度取得部62が取得した検知温度は、記憶部66に記憶される。次に、通電制御部64は、圧縮機加熱部52が通電制御部64によって通電されていない状態(オフの状態)であるか、通電されている状態(オンの状態)であるかを判定する(ステップST2)。すなわち、圧縮機加熱部52が圧縮機42を加熱していない状態か否かを判定する。
圧縮機加熱部52がオフの状態である場合、通電制御部64は、外気温度取得部62が取得した検知温度および第1基準値TH1を記憶部66から読み出し、検知温度が第1基準値TH1以下であるか否かを判定する(ステップST3)。ここで、第1基準値TH1は、圧縮機42において冷媒の寝込み現象が発生する状況等を考慮して予め設定される温度の値であり、記憶部66に記憶されている。検知温度が第1基準値TH1以下である場合、通電制御部64は、圧縮機加熱部52に通電してオンにし、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱を開始させる(ステップST4)。検知温度が第1基準値TH1よりも大きい場合は、圧縮機42を加熱する必要がないため、そのままステップST1へ戻る。
ステップST4に続いて、通電制御部64は、外気温度取得部62が取得した検知温度および第2基準値TH2を記憶部66から読み出し、検知温度が第2基準値TH2以下であるか否かを判定する(ステップST5)。ここで、第2基準値TH2は、アキュムレータ44において冷媒の寝込み現象が発生する状況等を考慮して予め設定される温度の値であり、記憶部66に記憶されている。また、第2基準値TH2は第1基準値TH1よりも小さい値である。検知温度が第2基準値TH2以下である場合、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54に通電してオンにし、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱を開始させる(ステップST6)。そして、ステップST1に戻る。検知温度が第2基準値TH2よりも大きい場合は、アキュムレータ44を加熱する必要がないため、そのままステップST1へ戻る。
次に、ステップST2において、圧縮機加熱部52がオフの状態ではなくオンの状態である場合、すなわち、一旦検知温度が第1基準値TH1以下となって圧縮機加熱部52が圧縮機42を加熱している状態である場合について説明する。この場合、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54が通電制御部64によって通電されていない状態(オフの状態)であるか、通電されている状態(オンの状態)であるかを判定する(ステップST7)。すなわち、アキュムレータ加熱部54がアキュムレータ44を加熱していない状態か否かを判定する。
アキュムレータ加熱部54がオフの状態である場合、ステップST5と同様に、通電制御部64は、外気温度取得部62が取得した検知温度および第2基準値TH2を記憶部66から読み出し、検知温度が第2基準値TH2以下であるか否かを判定する(ステップST8)。検知温度が第2基準値TH2以下である場合、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54に通電してオンにし、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱を開始させ(ステップST9)、ステップST1へ戻る。検知温度が第2基準値TH2よりも大きい場合は、後述するステップST12へ進む。
ステップST7において、アキュムレータ加熱部54がオフの状態ではなくオンの状態である場合、すなわち、一旦検知温度が第2基準値TH2以下となってアキュムレータ加熱部54がアキュムレータ44を加熱している状態である場合、通電制御部64は、外気温度取得部62が取得した検知温度および第3基準値TH3を記憶部66から読み出し、検知温度が第3基準値TH3以上であるか否かを判定する(ステップST10)。ここで、第3基準値TH3は、第2基準値TH2と同様に予め設定される温度の値であり、記憶部66に記憶されている。また、第3基準値TH3は第2基準値TH2よりも大きい値である。検知温度が第3基準値TH3以上である場合、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54の通電を停止してアキュムレータ加熱部54をオフにし、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱を停止させる(ステップST11)。検知温度が第3基準値TH3よりも小さい場合は、アキュムレータ44の加熱を継続する必要があるため、そのままステップST1へ戻る。
ステップST11に続いて、通電制御部64は、外気温度取得部62が取得した検知温度および第4基準値TH4を記憶部66から読み出し、検知温度が第4基準値TH4以上であるか否かを判定する(ステップST12)。ここで、第4基準値TH4は、第1基準値と同様に予め設定される温度の値であり、記憶部66に記憶されている。また、第4基準値TH4は第1基準値TH1および第3基準値TH3の両方よりも大きい値である。検知温度が第4基準値TH4以上である場合、通電制御部64は、圧縮機加熱部52の通電を停止して圧縮機加熱部52をオフにし、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱を停止させる(ステップST13)。そして、ステップST1へ戻る。検知温度が第4基準値TH4よりも小さい場合は、圧縮機42の加熱を継続する必要があるため、そのままステップST1へ戻る。
加熱制御部60は、上述したフローによって、外気の温度に応じて圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御を実施する。
図7は、上述したフローに従って圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御を実施した場合のタイミングチャートの一例である。図7の横軸は、時間の流れを示している。図7の縦軸は、上から順に、検知温度の変化、圧縮機加熱部52のオンとオフ、およびアキュムレータ加熱部54のオンとオフを示している。
圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54がともにオフの状態で、外気の温度が下がり、外気温度センサ56が検知した検知温度が下がって、時刻t1で検知温度が第1基準値TH1以下となった場合に、圧縮機加熱部52がオンとなり、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱が開始される。さらに検知温度が下がり、時刻t2で検知温度が第2基準値TH2以下となった場合に、アキュムレータ加熱部54がオンとなり、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱が開始される。その後しばらくして外気の温度が上がり、時刻t3で検知温度が第3基準値TH3以上となった場合に、アキュムレータ加熱部54がオフとなり、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱が停止される。さらに検知温度が上がり、時刻t4で検知温度が第4基準値TH4以上となった場合に、圧縮機加熱部52がオフとなり、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱が停止される。
図7に示されるように、第1基準値TH1が第2基準値TH2よりも大きく、第4基準値TH4が第3基準値TH3よりも大きいので、圧縮機加熱部52がオンとなって圧縮機42を加熱している時間(時刻t1から時刻t4までの期間)は、アキュムレータ加熱部54がオンとなってアキュムレータ44を加熱している時間(時刻t2から時刻t3までの期間)よりも長い。仮に圧縮機42の加熱時間とアキュムレータ44の加熱時間が同じ場合、アキュムレータ44の熱容量は圧縮機42の熱容量よりも小さいので、アキュムレータ44が加熱されすぎてしまう可能性がある。これに対して、本実施の形態では、上述のようにアキュムレータ44の加熱時間が圧縮機42の加熱時間よりも短くなるので、アキュムレータ44を必要以上に加熱することを抑制でき、消費電力を低減させることができる。
また、第2基準値TH2は第1基準値TH1よりも小さいので、圧縮機42の加熱が開始された後にアキュムレータ44の加熱が開始される。仮にアキュムレータ44の加熱が先に開始された場合、加熱によりアキュムレータ44内で気化した冷媒が、未だ加熱されておらず温度の低い圧縮機42に移動して再び凝縮してしまう可能性がある。これに対して、本実施の形態では、上述のように圧縮機42の加熱が先に開始されるので、アキュムレータ44で気化させた冷媒が圧縮機42で再凝縮することを防止できる。
さらに、第4基準値TH4は第3基準値TH3よりも大きいので、アキュムレータ44の加熱が停止された後に圧縮機42の加熱が停止される。仮に圧縮機42の加熱が先に停止された場合、圧縮機42が加熱されずに温度が徐々に低下する一方でアキュムレータ44の加熱が継続されるため、圧縮機42の温度がアキュムレータ44の温度よりも低くなる可能性がある。この場合に、アキュムレータ44内で気化した冷媒が、温度の低い圧縮機42に移動して再び凝縮してしまう可能性がある。これに対して、本実施の形態では、上述のようにアキュムレータ44の加熱が先に停止されるので、アキュムレータ44で気化させた冷媒が圧縮機42で再凝縮することを防止できる。
加えて、第1基準値TH1と第4基準値TH4とが異なった値であり、第4基準値TH4は第1基準値TH1よりも大きいので、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱が開始される温度と停止される温度との間にヒステリシス幅が設けられている。同様に、第2基準値TH2と第3基準値TH3とが異なった値であり、第3基準値TH3は第2基準値TH2よりも大きいので、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱が開始される温度と停止される温度との間にヒステリシス幅が設けられている。このようにヒステリシス幅を設けているので、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54が過度にオンとオフを繰り返すことを防止するとともに、外気温度センサ56の測定誤差を吸収し、安定した制御を行うことができる。
第1基準値TH1、第2基準値TH2、第3基準値TH3および第4基準値TH4は、一例として、次のようにして設定することができる。まず、第1基準値TH1は、圧縮機加熱部52をオンにする外気の温度を求める試験の結果に基づいて設定される。具体的には、冷媒の寝込み現象によって圧縮機42に不具合が発生する際の圧縮機42内の冷媒の溜まり込み量を圧縮機42の形状等から予め算出する。また、外気の温度に対する圧縮機42内の冷媒の溜まり込み量を測定し、外気の温度と冷媒の溜まり込み量との関係性を求める。不具合が発生する冷媒の溜まり込み量と、外気の温度と冷媒の溜まり込み量との関係とに基づいて、圧縮機加熱部52をオンにする外気の温度を求め、その温度を第1基準値TH1として設定する。また、圧縮機加熱部52をオフにする外気の温度となる第4基準値TH4は、暖房標準能力の条件を参照して設定される。
アキュムレータ加熱部54をオンにする外気の温度となる第2基準値TH2およびオフにする外気の温度となる第3基準値TH3は、圧縮機42とアキュムレータ44との熱容量の比較に基づいて算出される。具体的には、冷媒の溜まり込み量は熱容量に比例すると仮定して、測定した圧縮機42における外気の温度と冷媒の溜まり込み量との関係から、圧縮機42とアキュムレータ44との熱容量の違いを考慮して、アキュムレータ44における外気の温度と冷媒の溜まり込み量との関係を算出する。
圧縮機42は加熱されておりアキュムレータ44は加熱されていない場合において、アキュムレータ44が空気調和装置1の冷媒回路30において相対的に最も低温の状態となり、アキュムレータ44に冷媒が溜まり込むようになる可能性がある。この場合に、アキュムレータ44内に冷媒が充満する状態が発生すると、その後の圧縮機42の起動時にアキュムレータ44内の冷媒がアキュムレータ44からオーバーフローして圧縮機42内に液冷媒が流れ込む可能性がある。これによって、圧縮機42に不具合が発生する可能性がある。これを防ぐため、アキュムレータ44内の冷媒の溜まり込み量が圧縮機42において不具合が発生する冷媒の溜まり込み量となる場合に、アキュムレータ44の加熱を開始する。すなわち、この冷媒の溜まり込み量と、算出したアキュムレータ44における外気の温度と冷媒の溜まり込み量との関係とに基づいて、アキュムレータ加熱部54をオンにする外気の温度を求め、その温度を第2基準値TH2として設定する。
アキュムレータ加熱部54をオフにする外気の温度については、例えば、アキュムレータ44内の冷媒の溜まり込み量が圧縮機42において不具合が発生する冷媒の溜まり込み量の半分程度になる外気の温度と設定される。すなわち、この不具合が発生する冷媒の溜まり込み量の半分程度の量と、算出したアキュムレータ44における外気の温度と冷媒の溜まり込み量との関係とに基づいて、アキュムレータ加熱部54をオフにする外気の温度を求め、その温度を第3基準値TH3として設定する。
上記に基づいて設定される値の一例として、第1基準値TH1は0℃、第2基準値TH2は-1℃、第3基準値TH3は7℃、第4基準値TH4は8℃である。
以上に説明したように、本実施の形態に係る空気調和装置1の室外機20は、外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器40と、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機42と、圧縮機42の吸入側に設けられ、液状の冷媒を貯留するアキュムレータ44と、圧縮機42に設けられ、圧縮機42を加熱する圧縮機加熱部52と、アキュムレータ44に設けられ、アキュムレータ44を加熱するアキュムレータ加熱部54と、外気の温度を検知する外気温度センサ56が検知した検知温度を取得し、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる制御と、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる制御とを、検知温度に基づいて実施する加熱制御部60と、を備えるものである。
このような構成によって、冷媒の寝込み現象を防止するために圧縮機42およびアキュムレータ44を加熱する場合等において、加熱制御部60は、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる制御と、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる制御とを、外気温度センサ56が検知した検知温度に基づいて実施する。このように、圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御は外気温度センサ56の検知温度を用いて実施されるため、圧力センサ等を設ける必要がないので、コストを削減できる。加えて、外気温度センサ56は、一般的な空気調和装置に既設のものであり、これを利用できるので、コストの増加を抑制できる。したがって、圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御を低コストで実施できる。
また、加熱制御部60は、検知温度が第1基準値TH1以下となった場合に、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱を開始させ、検知温度が第1基準値TH1よりも小さい第2基準値TH2以下となった場合に、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱を開始させる。このような構成によって、第2基準値TH2は第1基準値TH1よりも小さいので、圧縮機42の加熱が開始された後にアキュムレータ44の加熱が開始される。これにより、圧縮機42の温度をアキュムレータ44の温度よりも高くすることができるので、アキュムレータ44で気化させた冷媒が圧縮機42で再凝縮することを防止できる。
加熱制御部60は、アキュムレータ加熱部54がアキュムレータ44を加熱している状態で検知温度が第2基準値TH2よりも大きい第3基準値TH3以上となった場合に、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱を停止させ、圧縮機加熱部52が圧縮機42を加熱している状態で検知温度が第1基準値TH1および第3基準値TH3の両方よりも大きい第4基準値TH4以上となった場合に、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱を停止させる。
このような構成によって、第3基準値TH3は第4基準値TH4よりも大きいので、アキュムレータ44の加熱が停止された後に圧縮機42の加熱が停止される。これにより、圧縮機42の温度をアキュムレータ44の温度よりも低くならないようにできるので、アキュムレータ44で気化させた冷媒が圧縮機42で再凝縮することを防止できる。加えて、第4基準値TH4は第1基準値TH1よりも大きいので、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱が開始される温度と停止される温度との間にヒステリシス幅が設けられる。また、第3基準値TH3は第2基準値TH2よりも大きいので、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱が開始される温度と停止される温度との間にヒステリシス幅が設けられる。このようにヒステリシス幅を設けているので、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54が過度にオンとオフを繰り返すことを防止するとともに、外気温度センサ56の測定誤差を吸収し、安定した制御を行うことができる。
圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54のそれぞれは、クランクケースヒータ、ベルトヒータ、誘導加熱ヒータおよびジャケットヒータのうちの少なくとも1つから構成されている。このような構成によって、例えば圧縮機42およびアキュムレータ44の外周にこれらのヒータを巻き付けることにより、容易に圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54を圧縮機42およびアキュムレータ44にそれぞれ設置することができる。
加熱制御部60は、圧縮機42が停止している場合に、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる制御と、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる制御とを、検知温度に基づいて実施する。このような構成によって、圧縮機42が停止している間に圧縮機42の加熱およびアキュムレータ44の加熱を実施できる。このため、空気調和装置1の運転開始が指示されて圧縮機42を起動させる際に、冷媒の寝込み現象の防止のために圧縮機42およびアキュムレータ44を加熱する時間を待つことを要せずに、すみやかに運転を開始することができる。
また、本実施の形態に係る空気調和装置1の室外機20の制御方法は、外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器40と、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機42と、圧縮機42の吸入側に設けられ、液状の冷媒を貯留するアキュムレータ44と、圧縮機42に設けられ、圧縮機42を加熱する圧縮機加熱部52と、アキュムレータ44に設けられ、アキュムレータ44を加熱するアキュムレータ加熱部54と、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54を制御する加熱制御部60と、を有する空気調和装置1の室外機20の制御方法であって、加熱制御部60が、外気の温度を検知する外気温度センサ56が検知した検知温度を取得するステップと、加熱制御部60が、検知温度に基づいて、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させるステップと、加熱制御部60が、検知温度に基づいて、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させるステップと、を備えるものである。
これにより、冷媒の寝込み現象を防止するために圧縮機42およびアキュムレータ44を加熱する場合等において、加熱制御部60は、外気温度センサ56が検知した検知温度に基づいて圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させ、また検知温度に基づいてアキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる。このように、圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御は外気温度センサ56の検知温度を用いて実施されるため、圧力センサ等を設ける必要がないので、コストを削減できる。加えて、外気温度センサ56は、一般的な空気調和装置に既設のものであり、これを利用できるので、コストの増加を抑制できる。したがって、圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御を低コストで実施できる。
なお、上述の説明において、外気温度取得部62は、外気温度センサ56によって検知された外気の検知温度を取得するとしたが、これに限らない。例えば、外気温度取得部62は、室外機20の周囲に設けられた他の温度センサによって検知された外気の検知温度を取得してもよい。また、例えば複数台の室外機がまとめて配置される場合には、外気温度取得部62は、他の室外機の外気温度センサによって検知された外気の検知温度を取得してもよい。
また、空気調和装置1には四方弁48が設けられており、空気調和装置1は冷房運転と暖房運転の両方が可能な構成を有していたが、これに限らない。例えば、空気調和装置1に四方弁48が設けられずに、空気調和装置1を暖房運転専用の装置として用いるようにしてもよい。
また、膨張弁46は室外機20に設けられるとしたが、これに限らない。例えば、膨張弁46は室内機10に設けられていてもよい。また、加熱制御部60の機能は、圧縮機42の駆動や膨張弁46の開度調整、四方弁48の切替え動作等を制御する不図示の制御装置によって実施されるようにしてもよい。
実施の形態2.
次に、実施の形態2について、図8を参照して説明する。図8は、本実施の形態での室外機20における圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御のタイミングチャートの一例である。図8の横軸は、時間の流れを示している。図8の縦軸は、上から順に、検知温度の変化、圧縮機加熱部52のオンとオフ、圧縮機加熱部52の加熱量の変化、アキュムレータ加熱部54のオンとオフ、およびアキュムレータ加熱部54の加熱量の変化を示している。なお、本実施の形態のうち、実施の形態1と同様の部分の説明は省略する。
実施の形態1では、加熱制御部60の通電制御部64は、圧縮機加熱部52の圧縮機42に対する加熱量およびアキュムレータ加熱部54のアキュムレータ44に対する加熱量がそれぞれ一定となるように、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54に対する通電を制御していたが、これに限らない。本実施の形態では、加熱制御部60は、圧縮機加熱部52の加熱量およびアキュムレータ加熱部54の加熱量を、外気温度センサ56が検知した検知温度に対応して変化させる。具体的には、加熱制御部60は、検知温度が低い場合に、圧縮機加熱部52の加熱量およびアキュムレータ加熱部54の加熱量を大きくする。
圧縮機加熱部52の加熱量は、例えば、圧縮機加熱部52を構成するヒータが発熱する際の発熱量を変化させることで、変化させることができる。具体的には、通電制御部64が圧縮機加熱部52の通電中にヒータに印加される電圧を変化させることでヒータの発熱量を変化させて、圧縮機加熱部52の加熱量を変化させることができる。同様に、通電制御部64がアキュムレータ加熱部54の通電中にヒータに印加される電圧を変化させることでヒータの発熱量を変化させて、アキュムレータ加熱部54の加熱量を変化させることができる。
例えば、図8に示すように、時刻t1で検知温度が第1基準値TH1以下となり、圧縮機加熱部52がオンとなる。このとき、圧縮機加熱部52は加熱量QC1で圧縮機42を加熱する。外気の温度が下がり、時刻t2で検知温度が第2基準値TH2以下となった場合に、アキュムレータ加熱部54がオンとなる。このとき、アキュムレータ加熱部54は加熱量QA1でアキュムレータ44を加熱する。外気の温度がさらに下がり、時刻t5で検知温度が第2基準値TH2よりも小さい温度TP1以下となった場合に、通電制御部64は、圧縮機加熱部52の加熱量を加熱量QC1から加熱量QC1よりも大きい加熱量QC2に変化させ、アキュムレータ加熱部54の加熱量を加熱量QA1から加熱量QA1よりも大きい加熱量QA2に変化させる。その後しばらくして外気の温度が上がり、時刻t6で検知温度が温度TP1よりも大きく第3基準値TH3よりも小さい温度TP2以上となった場合に、通電制御部64は、圧縮機加熱部52の加熱量を加熱量QC2から加熱量QC1に変化させ、アキュムレータ加熱部54の加熱量を加熱量QA2から加熱量QA1に変化させる。さらに外気の温度が上がり、時刻t3で検知温度が第3基準値TH3以上となった場合に、アキュムレータ加熱部54がオフとなり、アキュムレータ加熱部54の加熱量は0となる。そして、時刻t4で検知温度が第4基準値TH4以上となった場合に、圧縮機加熱部52がオフとなり、圧縮機加熱部52の加熱量が0となる。
本実施の形態に係る室外機20において、加熱制御部60は、圧縮機加熱部52の加熱量およびアキュムレータ加熱部54の加熱量を、検知温度に対応して変化させる。このような構成によって、例えば、外気の温度が第1基準値TH1または第2基準値TH2以下ではあるものの比較的高い場合には、圧縮機加熱部52の加熱量およびアキュムレータ加熱部54の加熱量を小さくすることで、圧縮機42およびアキュムレータ44を必要以上に加熱することを抑制できるとともに、消費電力を低減させることができる。一方で、外気の温度が比較的低い場合には、圧縮機加熱部52の加熱量およびアキュムレータ加熱部54の加熱量を大きくすることで、冷媒の寝込みの状態を速やかに解消させることができる。
なお、上述の説明において、通電制御部64は、検知温度の変化に対応して段階的に圧縮機加熱部52の加熱量およびアキュムレータ加熱部54の加熱量を変化させていたが、これに限らない。通電制御部64は、検知温度の変化に対応して連続的に圧縮機加熱部52の加熱量およびアキュムレータ加熱部54の加熱量を変化させてもよい。
また、通電制御部64は、検知温度の変化に対応して圧縮機加熱部52の加熱量およびアキュムレータ加熱部54の加熱量の両方を変化させていたが、いずれか一方のみを変化させるようにしてもよい。
実施の形態3.
次の、実施の形態3について、図9を参照して説明する。図9は、本実施の形態での室外機20における圧縮機42およびアキュムレータ44の加熱制御のタイミングチャートの一例である。図9の横軸は、時間の流れを示している。図9の縦軸は、上から順に、検知温度の変化、圧縮機加熱部52のオンとオフ、およびアキュムレータ加熱部54のオンとオフを示している。なお、本実施の形態のうち、実施の形態1および実施の形態2と同様の部分の説明は省略する。
実施の形態1では、加熱制御部60は、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる場合には圧縮機加熱部52を構成するヒータを常時オンとし、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる場合にはアキュムレータ加熱部54を構成するヒータを常時オンとしていたが、これに限らない。本実施の形態では、加熱制御部60は、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる場合に、圧縮機加熱部52のオンとオフとを繰り返し、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる場合に、アキュムレータ加熱部54のオンとオフとを繰り返す。また、加熱制御部60は、圧縮機加熱部52のオンの時間およびオフの時間ならびにアキュムレータ加熱部54のオンの時間およびオフの時間を、検知温度に対応して変化させる。具体的には、加熱制御部60は、検知温度が低い場合に、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54のそれぞれのオンの時間をオフの時間よりも長くする。
例えば、図9に示すように、時刻t1で検知温度が第1基準値TH1以下となり、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱が開始される。この場合に、通電制御部64は、圧縮機加熱部52に対する通電を制御して圧縮機加熱部52のオンとオフを周期的に繰り返しながら、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる。ここで、圧縮機加熱部52のオンの時間とオフの時間とは同じ長さとしている。外気の温度が下がり、時刻t2で検知温度が第2基準値TH2以下となった場合に、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱が開始される。この場合に、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54に対する通電を制御してアキュムレータ加熱部54のオンとオフを周期的に繰り返しながら、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる。ここで、アキュムレータ加熱部54のオンの時間とオフの時間とは同じ長さとしている。
外気の温度がさらに下がり、時刻t5で検知温度が温度TP1以下となった場合に、通電制御部64は、圧縮機加熱部52のオンの時間をオフの時間よりも長くしたうえで、圧縮機加熱部52のオンとオフを周期的に繰り返しながら、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる。同時に、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54のオンの時間をオフの時間よりも長くしたうえで、アキュムレータ加熱部54のオンとオフを周期的に繰り返しながら、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる。その後しばらくして外気の温度が上がり、時刻t6で検知温度が温度TP2以上となった場合に、通電制御部64は、圧縮機加熱部52のオンの時間とオフの時間と同じにしたうえで、圧縮機加熱部52のオンとオフを周期的に繰り返しながら、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる。同時に、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54のオンの時間とオフの時間とを同じにしたうえで、アキュムレータ加熱部54のオンとオフを周期的に繰り返しながら、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる。
さらに外気の温度が上がり、時刻t3で検知温度が第3基準値TH3以上となった場合に、通電制御部64は、アキュムレータ加熱部54によるアキュムレータ44の加熱を停止させる。そして、時刻t4で検知温度が第4基準値TH4以上となった場合に、通電制御部64は、圧縮機加熱部52による圧縮機42の加熱を停止させる。
本実施の形態に係る室外機20において、加熱制御部60は、圧縮機加熱部52に圧縮機42を加熱させる場合に、圧縮機加熱部52のオンとオフとを繰り返し、アキュムレータ加熱部54にアキュムレータ44を加熱させる場合に、アキュムレータ加熱部54のオンとオフとを繰り返し、圧縮機加熱部52のオンの時間およびオフの時間ならびにアキュムレータ加熱部54のオンの時間およびオフの時間を、検知温度に対応して変化させる。このような構成によって、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54のそれぞれを常時オンとする場合と比較してオンの時間が短くなるので、消費電力を低減させることができる。また、例えば、外気の温度が比較的高い場合には、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54のそれぞれのオフの時間を長くすることで、圧縮機42およびアキュムレータ44を必要以上に加熱することを抑制できるとともに、消費電力を低減させることができる。外気の温度が比較的低い場合には、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54のそれぞれのオンの時間を長くすることで、消費電力を抑制しつつ、適切に圧縮機42およびアキュムレータ44を加熱して冷媒の寝込みの状態を解消させることができる。
なお、上述の説明において、通電制御部64は、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54のそれぞれのオンの時間およびオフの時間を、検知温度の変化に対応して段階的に変化させていたが、これに限らない。通電制御部64は、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54のそれぞれのオンの時間およびオフの時間を、検知温度の変化に対応して連続的に変化させてもよい。
また、通電制御部64は、圧縮機加熱部52のオンとオフおよびアキュムレータ加熱部54のオンとオフの両方について繰り返すようにしたが、これに限らない。通電制御部64は、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54のいずれか一方のみについてオンとオフを繰り返すようにしてもよい。また、通電制御部64は、圧縮機加熱部52のオンの時間およびオフの時間ならびにアキュムレータ加熱部54のオンの時間およびオフの時間を検知温度に対応して変化させていたが、これに限らない。通電制御部64は、圧縮機加熱部52およびアキュムレータ加熱部54のいずれか一方のみのオンの時間およびオフの時間を、検知温度に対応して変化させるようにしてもよい。
なお、各実施の形態を、適宜、組み合わせたり、変形や省略したりすることも、実施の形態で示された技術的思想の範囲に含まれる。
本開示によれば、圧縮機およびアキュムレータの加熱制御を低コストで実施できる。
1 空気調和装置、10 室内機、20 室外機、21 筐体、22 仕切り板、23 送風機室、24 機械室、30 冷媒回路、31 冷媒配管、40 室外熱交換器、42 圧縮機、44 アキュムレータ、46 膨張弁(絞り装置)、48 四方弁、50 室内熱交換器、52 圧縮機加熱部、54 アキュムレータ加熱部、56 外気温度センサ、58 電気品収納部、60 加熱制御部、62 外気温度取得部、64 通電制御部、66 記憶部、71 プロセッサ、72 メモリ、QA1、QA2、QC1、QC2 加熱量、TH1 第1基準値、TH2 第2基準値、TH3 第3基準値、TH4 第4基準値、TP1、TP2 温度。

Claims (8)

  1. 外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器と、
    前記冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機と、
    前記圧縮機の吸入側に設けられ、液状の前記冷媒を貯留するアキュムレータと、
    前記圧縮機に設けられ、前記圧縮機を加熱する圧縮機加熱部と、
    前記アキュムレータに設けられ、前記アキュムレータを加熱するアキュムレータ加熱部と、
    前記外気の温度を検知する外気温度センサが検知した検知温度を取得し、前記圧縮機加熱部に前記圧縮機を加熱させる制御と、前記アキュムレータ加熱部に前記アキュムレータを加熱させる制御とを、前記検知温度に基づいて実施する加熱制御部と、
    を備え、
    前記加熱制御部は、
    前記検知温度が第1基準値以下となった場合に、前記圧縮機加熱部による前記圧縮機の加熱を開始させ、
    前記検知温度が前記第1基準値よりも小さい第2基準値以下となった場合に、前記アキュムレータ加熱部による前記アキュムレータの加熱を開始させる空気調和装置の室外機。
  2. 前記加熱制御部は、
    前記アキュムレータ加熱部が前記アキュムレータを加熱している状態で前記検知温度が前記第2基準値よりも大きい第3基準値以上となった場合に、前記アキュムレータ加熱部による前記アキュムレータの加熱を停止させ、
    前記圧縮機加熱部が前記圧縮機を加熱している状態で前記検知温度が前記第1基準値および前記第3基準値の両方よりも大きい第4基準値以上となった場合に、前記圧縮機加熱部による前記圧縮機の加熱を停止させる請求項に記載の空気調和装置の室外機。
  3. 前記加熱制御部は、前記圧縮機加熱部の加熱量および前記アキュムレータ加熱部の加熱量のうちの少なくとも一方を、前記検知温度に対応して変化させる請求項1または請求項2に記載の空気調和装置の室外機。
  4. 前記圧縮機加熱部および前記アキュムレータ加熱部のそれぞれは、クランクケースヒータ、ベルトヒータ、誘導加熱ヒータおよびジャケットヒータのうちの少なくとも1つから構成されている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空気調和装置の室外機。
  5. 前記加熱制御部は、
    前記圧縮機加熱部に前記圧縮機を加熱させる場合に、前記圧縮機加熱部のオンとオフとを繰り返し、
    前記アキュムレータ加熱部に前記アキュムレータを加熱させる場合に、前記アキュムレータ加熱部のオンとオフとを繰り返し、
    前記圧縮機加熱部のオンの時間およびオフの時間ならびに前記アキュムレータ加熱部のオンの時間およびオフの時間を、前記検知温度に対応して変化させる請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の空気調和装置の室外機。
  6. 前記加熱制御部は、前記圧縮機が停止している場合に、前記圧縮機加熱部に前記圧縮機を加熱させる制御と、前記アキュムレータ加熱部に前記アキュムレータを加熱させる制御とを、前記検知温度に基づいて実施する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の空気調和装置の室外機。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の空気調和装置の室外機と、
    前記冷媒と空気調和対象空間の空気との熱交換を行う室内熱交換器を有する室内機と、
    前記冷媒の圧力調整を行う絞り装置と、を備え、
    前記アキュムレータと、前記圧縮機と、前記室外熱交換器と、前記絞り装置と、前記室内熱交換器とが冷媒配管を介して接続されて冷媒回路が構成された空気調和装置。
  8. 外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器と、前記冷媒を吸入し、圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機の吸入側に設けられ、液状の前記冷媒を貯留するアキュムレータと、
    前記圧縮機に設けられ、前記圧縮機を加熱する圧縮機加熱部と、前記アキュムレータに設けられ、前記アキュムレータを加熱するアキュムレータ加熱部と、前記圧縮機加熱部および前記アキュムレータ加熱部を制御する加熱制御部と、を有する空気調和装置の室外機の制御方法であって、
    前記加熱制御部が、前記外気の温度を検知する外気温度センサが検知した検知温度を取得するステップと、
    前記検知温度が第1基準値以下となった場合に前記加熱制御部が前記圧縮機加熱部に前記圧縮機を加熱させるステップと、
    前記検知温度が前記第1基準値よりも小さい第2基準値以下となった場合に前記加熱制御部が前記アキュムレータ加熱部に前記アキュムレータを加熱させるステップと、
    を備える空気調和装置の室外機の制御方法。
JP2021558036A 2019-11-18 2019-11-18 空気調和装置の室外機、空気調和装置および空気調和装置の室外機の制御方法 Active JP7255708B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/045012 WO2021100073A1 (ja) 2019-11-18 2019-11-18 空気調和装置の室外機、空気調和装置および空気調和装置の室外機の制御方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2021100073A1 JPWO2021100073A1 (ja) 2021-05-27
JPWO2021100073A5 JPWO2021100073A5 (ja) 2022-02-08
JP7255708B2 true JP7255708B2 (ja) 2023-04-11

Family

ID=75980098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021558036A Active JP7255708B2 (ja) 2019-11-18 2019-11-18 空気調和装置の室外機、空気調和装置および空気調和装置の室外機の制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7255708B2 (ja)
WO (1) WO2021100073A1 (ja)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010065958A (ja) 2008-09-12 2010-03-25 Hitachi Appliances Inc 空気調和装置
WO2012059957A1 (ja) 2010-11-04 2012-05-10 三菱電機株式会社 空気調和機
JP2014126309A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Hitachi Appliances Inc 空気調和機
JP2015025579A (ja) 2013-07-24 2015-02-05 三浦工業株式会社 ヒートポンプ
JP2015025578A (ja) 2013-07-24 2015-02-05 三浦工業株式会社 ヒートポンプ
US20150096621A1 (en) 2013-10-08 2015-04-09 Lennox Industries Inc. System for heating a compressor assembly in an hvac system
US20150185197A1 (en) 2013-12-31 2015-07-02 Danfoss (Tianjin) Ltd. Method for measuring dilution and viscosity of lubricating oil, control method and control module, and refrigeration air conditioning system
WO2016148078A1 (ja) 2015-03-17 2016-09-22 ヤンマー株式会社 ヒートポンプ
US20160273818A1 (en) 2013-09-19 2016-09-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor crankcase heating control systems and methods
US20170010032A1 (en) 2014-05-16 2017-01-12 Lennox Industries Inc. Compressor Operation Management In Air Conditioners

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63101755U (ja) * 1986-12-23 1988-07-02
JPH04297756A (ja) * 1991-02-28 1992-10-21 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010065958A (ja) 2008-09-12 2010-03-25 Hitachi Appliances Inc 空気調和装置
WO2012059957A1 (ja) 2010-11-04 2012-05-10 三菱電機株式会社 空気調和機
JP2014126309A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Hitachi Appliances Inc 空気調和機
JP2015025579A (ja) 2013-07-24 2015-02-05 三浦工業株式会社 ヒートポンプ
JP2015025578A (ja) 2013-07-24 2015-02-05 三浦工業株式会社 ヒートポンプ
US20160273818A1 (en) 2013-09-19 2016-09-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor crankcase heating control systems and methods
US20150096621A1 (en) 2013-10-08 2015-04-09 Lennox Industries Inc. System for heating a compressor assembly in an hvac system
US20150185197A1 (en) 2013-12-31 2015-07-02 Danfoss (Tianjin) Ltd. Method for measuring dilution and viscosity of lubricating oil, control method and control module, and refrigeration air conditioning system
US20170010032A1 (en) 2014-05-16 2017-01-12 Lennox Industries Inc. Compressor Operation Management In Air Conditioners
WO2016148078A1 (ja) 2015-03-17 2016-09-22 ヤンマー株式会社 ヒートポンプ

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021100073A1 (ja) 2021-05-27
JPWO2021100073A1 (ja) 2021-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6692442B2 (ja) 冷房システムを制御するためのシステムおよび方法
JP5042058B2 (ja) ヒートポンプ式給湯用室外機及びヒートポンプ式給湯装置
KR101355689B1 (ko) 공기 조화 장치 및 그 어큐뮬레이터
US8286438B2 (en) System and method for controlling a refrigeration desuperheater
JP4767199B2 (ja) 空気調和システムの運転制御方法並びに空気調和システム
US9429343B2 (en) Heat pump system
JP5790736B2 (ja) 空気調和装置
KR101602741B1 (ko) 항온액 순환 장치 및 그 운전 방법
JP5734306B2 (ja) 空気調和機
CN107003028B (zh) 空调装置
JP5667956B2 (ja) 空気調和装置
KR20200104355A (ko) 난방, 환기 및 공조 시스템, 및 증기 압축 시스템을 작동시키는 방법
JP2009236403A (ja) 地熱利用ヒートポンプ装置
JP6758506B2 (ja) 空気調和装置
JP5934916B2 (ja) 冷凍サイクル装置及びそれを備えた温水生成装置
JP5963539B2 (ja) 空気調和装置
KR20170110925A (ko) 냉동사이클의 냉동능력향상을 위한 냉매순환방법
JP6398389B2 (ja) 冷凍装置
WO2015194167A1 (ja) ヒートポンプ装置
JP7255708B2 (ja) 空気調和装置の室外機、空気調和装置および空気調和装置の室外機の制御方法
US10473377B2 (en) High outdoor ambient and high suction pressure oil pump out mitigation for air conditioners
JP2006336943A (ja) 冷凍システムおよび保冷庫
JP5381749B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP6350824B2 (ja) 空気調和機
JP5842718B2 (ja) 冷凍サイクル装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211027

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211027

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20220511

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220906

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221026

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: 20230228

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230313

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7255708

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151