(57)【要約】【課題】オイルフォーミグ現象を防止して油ポンプが正常に冷凍機油を送ることができ、蒸発する冷媒と共に冷凍機油を圧縮機外に吐出することがなく、さらに、暖房立上りに遅れがなく快適性が図れる空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機は、暖房運転の起動時に室内側送風機が運転されるタイミングに応じて、インバータ圧縮機の回転数上昇速度を変更させる。【選択図】  図２
2004170004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータにより運転制御されるインバータ圧縮機を有する空気調和機において、冷媒の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段と、この凝縮温度検知手段が検知した凝縮温度信号を受信し室内側送風機を制御する送風機制御手段と、前記凝縮温度検知手段が検知した凝縮温度信号を受信し前記インバータ圧縮機の回転数を制御する圧縮機制御手段とを設け、暖房運転の起動時に前記室内側送風機が運転されるタイミングに応じて、前記インバータ圧縮機の回転数上昇速度を変更させることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気調和機において、上記回転数上昇速度の変更は、上昇速度の増加であることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機に係わり、特にインバータにより運転制御されるインバータ圧縮機の暖房運転制御を改良した空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ヒートポンプ式空気調和機は、暖房運転起動時、室内ユニットからの冷風吹出しを防止するため、凝縮温度が所定の温度に到達してから送風機を運転させている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、従来のヒートポンプ式空気調和機は、冷媒が密閉形圧縮機の密閉ケース内の冷凍機油に多量に溶け込むと、圧縮機の始動時にケース内の圧力が急に低下した場合、冷凍機油の中に溶けていた冷媒が蒸発し、冷凍機油の中で冷媒の気泡が発生するオイルフォーミングといわれる現象が起きて、潤滑不良を起こすことがある。冷風吹出しを防止するために、凝縮温度が上昇した時点で送風機を運転すると、凝縮温度Ｔ℃の時点では、冷凍機油に溶け込んでいた冷媒が蒸発しきれずに、多量に残った状態にあるため、送風運転と共に、冷凍サイクル圧が低下し、上記オイルフォーミング現象が発生する。
【０００４】
また、図６に示すように、従来の空気調和機において、冷風吹出しを防止するため、凝縮温度が所定の温度Ｔ１℃に達するまで室内側送風機を駆動させず、さらに、オイルフォーミング現象を防止するために、インバータ圧縮機の回転数上昇速度は、通常のＮ１ｒｐｓ／ｓｅｃで運転されているが、暖房能力が低下して吹出される温風温度が低下し快適性が得られず、さらに、回転数上昇速度を単にＮ１ｒｐｓ／ｓｅｃにするだけでは、図６の凝縮温度に表れるように凝縮温度の低下（圧縮機ケース内の圧力の急速な低下）が生じ、十分にオイルフォーミング現象を抑制することができない。
【０００５】
このオイルフォーミグ現象が起きると、油ポンプが正常に冷凍機油を送ることができなくなるという問題があり、また、蒸発する冷媒と共に冷凍機油を圧縮機外に吐出する問題があり、さらに、送風機運転により、凝縮温度が一時的に低下するため、暖房立上りが遅くなり、快適性が低下するという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
実公昭５５−３１４６８号公報（第２頁左欄第３２行〜右欄第３行、図面）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、オイルフォーミグ現象を防止して圧縮機の油ポンプが圧縮機の潤滑部に正常に冷凍機油を送ることができ、蒸発する冷媒と共に冷凍機油を圧縮機外に吐出することがなく、さらに、暖房立上りに遅れがなく快適性が図れる空気調和機が要望されていた。
【０００８】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、オイルフォーミグ現象を防止して油ポンプが正常に冷凍機油を送ることができ、蒸発する冷媒と共に冷凍機油を圧縮機外に吐出することがなく、さらに、暖房立上りに遅れがなく快適性が図れる空気調和機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、インバータにより運転制御されるインバータ圧縮機を有する空気調和機において、冷媒の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段と、この凝縮温度検知手段が検知した凝縮温度信号を受信し室内側送風機を制御する送風機制御手段と、前記凝縮温度検知手段が検知した凝縮温度信号を受信し前記インバータ圧縮機の回転数を制御する圧縮機制御手段とを設け、暖房運転の起動時に前記室内側送風機が運転されるタイミングに応じて、前記インバータ圧縮機の回転数上昇速度を変更させることを特徴とする空気調和機が提供される。これにより、オイルフォーミグ現象を防止して油ポンプが正常に冷凍機油を送ることができ、蒸発する冷媒と共に冷凍機油を圧縮機外に吐出することがなく、さらに、暖房立上りに遅れがなく快適性が図れる空気調和機が実現される。
【００１０】
好適な一例では、上記回転数上昇速度の変更は、上昇速度の増加である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる空気調和機の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明に係わる空気調和機の第１実施形態の概念図である。
【００１３】
図１に示すように、本第１実施形態の空気調和機１は、冷媒を圧縮し、インバータにより運転制御される回転速度可変の密閉形のインバータ圧縮機２と、暖房運転時インバータ圧縮機２が圧縮した高温冷媒が流れる室内側熱交換器３と、冷媒が蒸発する室外側熱交換器４と、室内側熱交換器３に送風しファンとモータからなる室内側送風機５と、冷媒の凝縮温度を検知する凝縮温度検知手段６と、この凝縮温度検知手段６が検知した凝縮温度信号を受信し室内側送風機５の回転数を制御する送風機制御手段７と、凝縮温度検知手段６が検知した凝縮温度信号を受信しインバータ圧縮機２の回転数を制御する圧縮機制御手段８とを具備している。
【００１４】
上記凝縮温度検知手段６は、暖房運転時、冷媒の凝縮温度を検知できるように、例えば、室内側熱交換器３に取付けられている。
【００１５】
また、送風機制御手段７は、室内側送風機制御部７ａと室内側送風機駆動部７ｂで構成され、凝縮温度検知手段６からの凝縮温度信号に基づき室内側送風機５の回転数を、ＯＮ／ＯＦＦを含め制御できるようになっている。
【００１６】
さらに、圧縮機制御手段８は、圧縮機制御部８ａと圧縮機駆動部（インバータ）８ｂで構成され、室内側送風機制御部７ａを介して、凝縮温度検知手段６からの凝縮温度信号に基づき、インバータ圧縮機２の回転数を制御するようになっている。
【００１７】
次に本発明に係わる空気調和機の制御方法について、図２に示す制御フローチャート及び図３に示す制御関連図に沿って説明する。
【００１８】
インバータ圧縮機２を含む室外機は停止状態にあり、暖房運転を開始し、インバータ圧縮機２を通常の回転数上昇速度のＮ１ｒｐｓ／ｓｅｃで運転する（Ｓ１）。
凝縮温度検出手段６により凝縮温度を検出する（Ｓ２）。
室内側送風機制御部７ａ及び室内側送風機駆動部７ｂを介して凝縮温度がＴ１℃以上になった時点で室内側送風機５を駆動する（Ｓ３）。
室内側送風機５が駆動するタイミングで、圧縮機８の回転数上昇速度をＮ２ｒｐｓ／ｓｅｃに変更、例えば増加する（Ｓ４）。
凝縮温度が［Ｔ１＋ΔＴ］となるとこれを異常として検出する（Ｓ５）。
凝縮温度が［Ｔ１＋ΔＴ］の異常状態を検出した時点で、インバータ圧縮機の回転数上昇速度を通常のＮ１ｒｐｓ／ｓｅｃに戻し、目標回転数（空調負荷に対応する回転数）まで上昇させる（Ｓ６）。
【００１９】
上記のように室内側送風機５のＯＮ／ＯＦＦ制御及びインバータ圧縮機２の回転数上昇速度を制御することにより、冷凍サイクル圧力低下が抑制され、圧縮機ケース内のオイルフォーミング現象が抑制される。
【００２０】
これにより、インバータ圧縮機２の潤滑不良が解消され、室内送風機５の運転時における凝縮温度低下が防止されるため、室内ユニットの温風の低下が防止され、さらに、暖房立上り時間の短縮となるため、ユーザの暖房快適性が向上する。
【００２１】
また、本発明に係わる空気調和機の第２実施形態について説明する。
【００２２】
上記第１実施形態が、インバータ圧縮機の回転数を空調負荷に対応する目標回転数まで連続的に上昇させていくものにおいて、暖房運転の起動時に室内側送風機が運転するタイミングに応じて、インバータ圧縮機の回転数上昇速度を増加させるのに対して、本第２実施形態は、インバータ圧縮機の回転数を空調負荷に対応した目標回転数まで上昇させる場合、複数の所定目標回転数毎に保持しながら段階的に上昇させていく空気調和機に適用したものである。
【００２３】
本第２実施形態を図４に示す制御フローチャート及び図５に示す制御関連図に沿って説明する。
【００２４】
インバータ圧縮機２を含む室外機は停止状態にあり、暖房運転を開始し、インバータ圧縮機２を通常の回転数上昇速度のＮ１ｒｐｓ／ｓｅｃで運転する（Ｓ１１）。
目標の回転数ｎ１で保持する（Ｓ１２）。
凝縮温度検出手段６により凝縮温度を検知し、室内側送風機制御部７ａで凝縮温度≧Ｔ℃か否か判断する（Ｓ１３）。
凝縮温度がＴ℃以上になった時点で、室内側送風機制御部７ａ及び室内側送風機駆動部７ｂを介して室内側送風機５を駆動する（Ｓ１４）。
【００２５】
室内側送風機５が駆動するタイミングで、インバータ圧縮機の回転数上昇速度をＮ２ｒｐｓ／ｓｅｃに増加する（Ｓ１５）。
凝縮温度が［Ｔ１＋ΔＴ］を検出するとこれを異常と判断する（Ｓ１６）。
凝縮温度が［Ｔ１＋ΔＴ］の異常状態を検出した時点で、目標回転数ｎ２に保持する（Ｓ１７）。
所定時間経過後、目標回転数ｎ３にするため、インバータ圧縮機２の回転数上昇速度を通常のＮ１ｒｐｓ／ｓｅｃに戻す（Ｓ１８）。
目標回転数ｎ３に保持する（Ｓ１９）。
【００２６】
上記のように室内側送風機５のＯＮ／ＯＦＦ制御、インバータ圧縮機２の回転数上昇速度制御及び所定の目標回転数に保持することにより、冷凍サイクル圧力低下が抑制され、圧縮機ケース内のオイルフォーミング現象が抑制される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係わる空気調和機によれば、圧縮機の油ポンプが圧縮機の潤滑部に正常に冷凍機油を送ることができ、蒸発する冷媒と共に油を圧縮機のケース外に吐出することがなく、さらに、暖房立上りに遅れがなく快適性が図れる空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる空気調和機の第１実施形態の概念図。
【図２】本発明に係わる空気調和機の第１実施形態の制御フローチャート。
【図３】本発明に係わる空気調和機の第１実施形態の制御関連図。
【図４】本発明に係わる空気調和機の第２実施形態の制御フローチャート。
【図５】本発明に係わる空気調和機の第２実施形態の制御関連図。
【図６】従来の空気調和機の制御関連図。
【符号の説明】
１  空気調和機
２  インバータ圧縮機
３  室内側熱交換器
４  室外側熱交換器
５  室内側送風機
６  凝縮温度検知手段
７  送風機制御手段
７ａ  室内側送風機制御部
７ｂ  室内側送風機駆動部
８  圧縮機制御手段
８ａ  圧縮機制御部
８ｂ  圧縮機駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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