(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機(１),室内熱交換器(８),減圧手段(５)および室外熱交換器(３)が環状に接続された冷媒回路と、上記圧縮機(１)の運転周波数を制御する制御装置(５０,６０)とを備えた空気調和機において、
上記室内熱交換器(８)の温度を検出する室内熱交換器温度センサ(１３)と、
室内空気の温度を検出する室内温度センサ(１４)とを備え、
上記制御装置(５０,６０)は、暖房運転時、上記室内熱交換器温度センサ(１３)により検出された上記室内熱交換器(８)の温度と上記室内温度センサ(１４)により検出された上記室内空気の温度との温度差の絶対値が所定温度未満であって、かつ、上記圧縮機(１)の運転周波数が下限周波数以上で、かつ、上記圧縮機(１)に入力される入力電流が、上記圧縮機(１)の保護が必要な所定電流以上の運転領域にあるとき、運転停止条件を満足したものとして上記圧縮機(１)を保護するための運転停止処理を行うことにより、上記圧縮機(１)の巻線温度が上昇しない上記所定電流未満の小入力電流領域で運転停止しないようにすることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
圧縮機(１),室外熱交換器(３),減圧手段(５)および室内熱交換器(８)が環状に接続された冷媒回路と、上記圧縮機(１)の運転周波数を制御する制御装置(５０,６０)とを備えた空気調和機において、
上記室外熱交換器(３)の温度を検出する室外熱交換器温度センサ(１１)と、
室外空気の温度を検出する室外温度センサ(１２)とを備え、
上記制御装置(５０,６０)は、冷房運転時または除湿運転時、上記室外熱交換器温度センサ(１１)により検出された上記室外熱交換器(３)の温度と上記室外温度センサ(１２)により検出された上記室外空気の温度との温度差の絶対値が所定温度未満であって、かつ、上記圧縮機(１)の運転周波数が下限周波数以上で、かつ、上記圧縮機(１)に入力される入力電流が、上記圧縮機(１)の保護が必要な所定電流以上の領域にあるとき、運転停止条件を満足したものとして上記圧縮機(１)を保護するための運転停止処理を行うことにより、上記圧縮機(１)の巻線温度が上昇しない上記所定電流未満の小入力電流領域で運転停止しないようにすることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気調和機において、
上記制御装置(５０,６０)は、上記運転停止条件を満足したときの上記圧縮機(１)の運転周波数が上記下限周波数よりも高い所定周波数未満であるとき、上記運転停止処理を行う前に上記圧縮機(１)の運転周波数を強制的に上記所定周波数に上げても、上記温度差が上記所定温度未満であるときは、上記圧縮機(１)を保護するための運転停止処理を行う一方、上記温度差が上記所定温度以上であるときは、上記圧縮機(１)を保護するための運転停止処理を行わない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】
この発明は、圧縮機を保護する空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧縮機から吐出された冷媒が冷媒回路を循環するヒートポンプ方式の空気調和機において、運転中に冷媒回路の配管内部が析出物やアイスチョーク(氷結)などにより閉塞されて冷媒が流れにくい状態が続くと、圧縮機の内部温度が上昇し、圧縮機内のモータ巻線が高熱により破損したり絶縁性が劣化したりして、運転不能,信頼性低下の原因になるという問題がある。そこで、従来の空気調和機では、圧縮機内部に巻線温度を検出するための温度センサを設けて、その温度センサにより検出された巻線温度が所定温度以上になると、圧縮機の運転を停止して、圧縮機を保護するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記空気調和機では、温度センサにより検出された巻線温度が所定温度のときに圧縮機を停止するだけでは、温度センサを設けるコストが多大になるだけでなく、上記所定温度の設定値によっては実使用運転領域で圧縮機を確実に保護することができず、正常運転時に誤って圧縮機を停止させてしまうという欠点がある。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、圧縮機内部に温度センサを設けることなく、低コストで圧縮機を確実に保護できる空気調和機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の空気調和機は、圧縮機,室内熱交換器,減圧手段および室外熱交換器が環状に接続された冷媒回路と、上記圧縮機の運転周波数を制御する制御装置とを備えた空気調和機において、上記室内熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度センサと、室内空気の温度を検出する室内温度センサとを備え、上記制御装置は、暖房運転時、上記室内熱交換器温度センサにより検出された上記室内熱交換器の温度と上記室内温度センサにより検出された上記室内空気の温度との温度差の絶対値が所定温度未満であって、かつ、上記圧縮機の運転周波数が下限周波数以上で、かつ、上記圧縮機に入力される入力電流が、上記圧縮機の保護が必要な所定電流以上の運転領域にあるとき、運転停止条件を満足したものとして上記圧縮機を保護するための運転停止処理を行うことにより、上記圧縮機の巻線温度が上昇しない上記所定電流未満の小入力電流領域で運転停止しないようにすることを特徴としている。
【０００６】
上記請求項１の空気調和機によれば、上記圧縮機,室内熱交換器,減圧手段および室外熱交換器が環状に接続された冷媒回路により暖房運転を行うとき、析出物やアイスチョークなどにより冷媒回路が閉塞されて冷媒流が流れにくい状態が続くと、圧縮機の巻線温度が上昇すると共に、凝縮器として働く室内熱交換器の温度も上昇するが、閉塞率が高くなると、冷媒流量が少なくなるため、室内熱交換器の温度は室内空気の温度に近づく。また、上記圧縮機の運転周波数が例えば３０Ｈz未満の低い周波数の運転領域では、冷媒回路が閉塞しても圧縮機の巻線温度が破損,絶縁劣化を引き起こすような高温にならないので、冷媒回路閉塞時に圧縮機を保護する範囲の下限周波数は上記３０Ｈz以上となる。そこで、上記制御装置により、上記室内熱交換器温度センサにより検出された室内熱交換器の温度と上記室内温度センサにより検出された室内空気の温度との温度差の絶対値が所定温度未満であって、かつ、上記圧縮機の運転周波数が下限周波数(例えば３０Ｈz)以上で、かつ、圧縮機に入力される入力電流が、圧縮機の保護が必要な所定電流以上の運転領域にあるとき、運転停止条件を満足したものとして圧縮機の運転を停止することによって、圧縮機内部に温度センサを設けることなく、低コストで冷媒回路閉塞時の温度上昇による破損,絶縁劣化等から圧縮機を保護できる。また、上記入力電流が小さい場合は、上記圧縮機の巻線温度が上昇しないので、圧縮機に入力される入力電流が保護の必要がある所定電流以上のときのみ、運転停止処理を行うようにすることによって、圧縮機を確実に保護でき、圧縮機の巻線温度が上昇しない小入力電流領域で停止することがないようにできる。
【０００７】
また、請求項２の空気調和機は、圧縮機,室外熱交換器,減圧手段および室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路と、上記圧縮機の運転周波数を制御する制御装置とを備えた空気調和機において、上記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度センサと、室外空気の温度を検出する室外温度センサとを備え、上記制御装置は、冷房運転時または除湿運転時、上記室外熱交換器温度センサにより検出された上記室外熱交換器の温度と上記室外温度センサにより検出された上記室外空気の温度との温度差の絶対値が所定温度未満であって、かつ、上記圧縮機の運転周波数が下限周波数以上で、かつ、上記圧縮機に入力される入力電流が、上記圧縮機の保護が必要な所定電流以上の領域にあるとき、運転停止条件を満足したものとして上記圧縮機を保護するための運転停止処理を行うことにより、上記圧縮機の巻線温度が上昇しない上記所定電流未満の小入力電流領域で運転停止しないようにすることを特徴としている。
【０００８】
上記請求項２の空気調和機によれば、上記圧縮機,室外熱交換器,減圧手段および室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路により冷房運転または除湿運転を行うとき、析出物やアイスチョークなどにより冷媒回路が閉塞されて冷媒流が流れにくい状態が続くと、圧縮機の巻線温度が上昇すると共に、凝縮器として働く室外熱交換器の温度も上昇するが、閉塞率が高くなると、冷媒流量が少なくなるため、室外熱交換器の温度は室外空気の温度に近づく。また、上記圧縮機の運転周波数が例えば２０Ｈz未満の低い周波数の運転領域では、冷媒回路が閉塞しても圧縮機の巻線温度が破損,絶縁劣化を引き起こすような高温にならないので、冷媒回路閉塞時に圧縮機を保護する範囲の下限周波数は上記２０Ｈz以上となる。そこで、上記制御装置により、上記室外熱交換器温度センサにより検出された室外熱交換器の温度と上記室外温度センサにより検出された室外空気の温度との温度差の絶対値が所定温度未満であって、かつ、上記圧縮機の運転周波数が下限周波数(例えば２０Ｈz)以上で、かつ、圧縮機に入力される入力電流が、圧縮機の保護が必要な所定電流以上の領域にあるとき、運転停止条件を満足したものとして圧縮機の運転を停止することによって、圧縮機内部に温度センサを設けることなく、低コストで冷媒回路閉塞時の温度上昇による破損,絶縁劣化等から圧縮機を保護できる。また、上記入力電流が小さい場合は、上記圧縮機の巻線温度が上昇しないので、圧縮機に入力される入力電流が保護の必要がある所定電流以上のときのみ、運転停止処理を行うようにすることによって、圧縮機を確実に保護でき、圧縮機の巻線温度が上昇しない小入力電流領域で停止することがないようにできる。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
また、請求項３の空気調和機は、請求項１または２の空気調和機において、上記制御装置は、上記運転停止条件を満足したときの上記圧縮機の運転周波数が上記下限周波数よりも高い所定周波数未満であるとき、上記運転停止処理を行う前に上記圧縮機の運転周波数を強制的に上記所定周波数に上げても、上記温度差が上記所定温度未満であるときは、上記圧縮機を保護するための運転停止処理を行う一方、上記温度差が上記所定温度以上であるときは、上記圧縮機を保護するための運転停止処理を行わないことを特徴としている。
【００１２】
上記請求項３の空気調和機によれば、上記圧縮機の運転周波数が上記下限周波数以上でかつ所定周波数未満であるときは、圧縮機の運転周波数を強制的に所定周波数に上げて、もう一度、上記制御装置により上記温度差が上記所定温度未満であるか否かを判定することによって、圧縮機の運転停止の判断をより正確に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態の空気調和機の構成図を示している。この空気調和機は、図１に示すように、圧縮機１と、上記圧縮機１の吐出側に一端が接続された四方弁２と、上記四方弁２の他端に一端が接続された室外熱交換器３と、上記室外熱交換器３の他端に一端が接続されたフィルタ４と、上記フィルタ４の他端に一端が接続された電動膨張弁５と、上記電動膨張弁５の他端に一端が接続されたドライヤ６と、上記ドライヤ６の他端に一端が接続された閉鎖弁７と、上記閉鎖弁７の他端に一端が接続された室内熱交換器８と、上記室内熱交換器８の他端に一端が接続された閉鎖弁９と、上記閉鎖弁９の他端に四方弁２を介して一端が接続され、他端が上記圧縮機１の吸込側に接続されたフィルタ１０とを備えている。上記圧縮機１,四方弁２,室外熱交換器３,フィルタ４,電動膨張弁５,ドライヤ６,閉鎖弁７,室内熱交換器８,閉鎖弁９およびフィルタ１０で冷媒回路を構成している。
【００１５】
また、上記空気調和機は、上記室外熱交換器３の温度を検出する室外熱交換器温度センサ１１と、室外空気の温度を検出する室外温度センサ１２と、室内熱交換器８の温度を検出する室内熱交換器温度センサ１３と、室内空気の温度を検出する室内温度センサ１４とを備えると共に、室外熱交換器３近傍に配置された室外ファン(プロペラファン)１５と、室内熱交換器８近傍に配置された室内ファン(クロスフローファン)１６とを備えている。
【００１６】
また、図２は上記空気調和機の要部の構成を示している。図２に示すように、交流電源５１が室内制御部５０に接続され、その室内制御部５０を介して交流電源５１が室外制御部６０に接続されている。また、上記室内制御部５０は、室内熱交換器温度センサ１３からの室内熱交換器８の温度を表す信号および室内温度センサ１４からの室内空気の温度を表す信号が入力されると共に、室外制御部６０は、室外温度センサ１２により検出された室外空気の温度を表す信号および室外熱交換器温度センサ１１により検出された室外熱交換器３の温度を表す信号が入力される。上記室内制御部５０と室外制御部６０とは互いに制御信号をやり取りし、室内制御部５０と室外制御部６０で制御装置を構成している。
【００１７】
上記室内制御部５０は、リモートコントローラ(図２ではリモコン)５４の指令信号に従って、室内ファンモータ５６を駆動する速度制御回路５５を制御すると共に、異常運転情報を異常運転表示部５７に表示する。また、上記室外制御部６０は、室内制御部５０からの制御信号に従って、室外ファンモータ６７を駆動する速度制御回路６６を制御すると共に、四方弁２と電動膨張弁５を制御し、圧縮機１を駆動するインバータ回路６４を制御する。上記室外制御部６０は、電流センサ６３により検出された圧縮機１の入力電流を表す信号が入力される。
【００１８】
また、図３は冷凍サイクルの閉塞状態を表す閉塞率と運転周波数について、保護すべき領域を説明するための図であり、閉塞率は、
閉塞率  ＝  閉塞断面積／冷媒配管断面積×１００  [％]
で表される。図３において、“全開”が閉塞率０％を表し、“全閉”が閉塞率１００％を表している。
【００１９】
図３に示すように、閉塞率８０％ラインの左側すなわち閉塞率が８０％未満のエリアＡでは、運転周波数の全領域で正常に運転される。一方、閉塞率８０％ラインの右側すなわち閉塞率が８０％以上かつ運転周波数が２０Ｈz未満のエリアＢでは、運転周波数が低速であるので、圧縮機１の温度は、破損,絶縁劣化するほどの高温には上昇しない。そして、閉塞率が８０％以上かつ運転周波数が２０Ｈz以上のエリアＣでは、圧縮機１の温度上昇による破損,絶縁不良などを防ぐために保護制御が必要となる。
【００２０】
なお、上記エリアＣの境界条件である閉塞率が８０％は、所定の暖房負荷運転条件および所定の冷房負荷運転条件において閉塞率に対する圧縮機の巻線温度は、図９に示すように、閉塞率が８０％近傍になると巻線温度限界(圧縮機の仕様により異なる)に達することによる。また、上記エリアＣの境界条件である運転周波数２０Ｈzは、所定の暖房運転条件において閉塞率に対する圧縮機の巻線温度は、図１０に示すように、運転周波数が２０Ｈz近傍になると巻線温度限界(圧縮機の仕様により異なる)に達することによる。
【００２１】
上記構成の空気調和機において、暖房運転時は、四方弁２を点線の切換位置に切り換えて、圧縮機１を駆動すると、圧縮機１から吐出された高温冷媒は、凝縮器としての室内熱交換器８で凝縮した後、電動膨張弁５により減圧され、減圧された冷媒は、蒸発器としての室外熱交換器３で蒸発した後、圧縮機１の吸込側に戻る。一方、冷房運転時は、四方弁２を実線の切換位置に切り換えて、圧縮機１を駆動すると、圧縮機１から吐出された高温冷媒は、凝縮器としての室外熱交換器３で凝縮した後、電動膨張弁５により減圧され、減圧された冷媒は、蒸発器としての室内熱交換器８で蒸発した後、圧縮機１の吸込側に戻る。
【００２２】
図４は暖房運転時の閉塞率に対する圧縮機温度,吐出温度,入力電流,室内熱交換器の温度,室外熱交換器の温度および圧力の変化を示している。図４において、Ｐdは吐出圧力を表し、Ｐsは吸込側圧力を表している。
【００２３】
図４に示すように、閉塞率が高くなるほど圧縮機１の温度は上昇する。また、吐出温度は閉塞率が高くなるほど上昇するが、閉塞率が８０％近くになると、冷媒量が少なくなるために吐出温度は下がり始める。同様に、入力電流も閉塞率が高くなるほど上昇するが、閉塞率８０％よりもさらに手前で、冷媒量が少なくなり負荷が小さくなるために入力電流は下がり始める。また、凝縮器としての室内熱交換器の温度は、閉塞率が高くなるほど上昇するが、閉塞率８０％よりもさらに手前で、ピーク温度となった後、徐々に室内空気の温度に近づいていく。一方、室外熱交換器の温度は、閉塞率が高くなるほど下がり、閉塞率が８０％以上になると上昇して、室内空気の温度に近づいていく。なお、吐出圧力Ｐdは、室内熱交換器の温度と同様の変化を示し、吐出圧力Ｐdと室内熱交換器の温度とは等価とみなせる。一方、吸込側圧力Ｐsは、閉塞率が高くなるほど、徐々に下がる。
【００２４】
図４から明らかなように、凝縮器としての室内熱交換器の温度と室内空気の温度との温度差の絶対値を判定することによって、冷媒回路の閉塞状態による異常運転を判断することが可能となる。なお、冷房運転または除湿運転においても、同様に、凝縮器としての室外熱交換器の温度と室外空気の温度との温度差の絶対値を判定することによって、冷媒回路の閉塞状態による異常運転を判断することが可能となる。
【００２５】
次に、上記空気調和機の室内制御部５０と室外制御部６０による圧縮機１を高熱から保護する保護制御処理について、図５〜図８に示すフローチャートにしたがって説明する。
【００２６】
まず、保護制御処理がスタートすると、図５に示すステップＳ１で運転モードが暖房運転かまたは冷房運転(または除湿運転)であるかを判定して、ステップＳ１で暖房運転であると判定すると、ステップＳ２に進む。
【００２７】
次に、ステップＳ２で圧縮機１の運転周波数が、下限周波数よりも高い所定周波数としての第１所定値以上か否かを判定して、圧縮機１の運転周波数が第１所定値以上であると判定すると、ステップＳ６に進む一方、圧縮機１の運転周波数が第１所定値未満であると判定すると、ステップＳ３に進む。ここで第１所定値は、図３に示すエリアＣのうちの運転周波数が比較的低い低周波数領域の上限値として設定する。
【００２８】
次に、ステップＳ３で圧縮機１の運転周波数が上記下限周波数としての第２所定値(＜第１所定値)以上か否かを判定して、圧縮機１の運転周波数が第２所定値以上であると判定すると、ステップＳ４に進む一方、圧縮機１の運転周波数が第２所定値未満であると判定すると、ステップＳ１に戻る。ここで、第２所定値は、冷媒回路が閉塞しても圧縮機１の巻線温度が破損,絶縁劣化等を引き起こすような高温にならない図３に示すエリアＢの上側であって、エリアＣの下限値(下限周波数)を設定する。
【００２９】
そして、ステップＳ４で圧縮機１の入力電流が所定電流Ｃ未満で、かつ、△Ｔ１が４ｄｅｇ未満である状態が２０分連続したか否かを判定して、条件を満足したときは、ステップＳ５に進む一方、条件を満足しないときは、ステップＳ１に戻る。ここで、所定電流Ｃは、
Ｃ  ＝  Ａ×運転周波数＋Ｂ  (Ａ,Ｂは定数)
また、△Ｔ１は、
【数１】
0003868265.tif 000002
である。
【００３０】
次に、ステップＳ５で圧縮機１の運転周波数を第１所定値に強制的に上げる。
【００３１】
次に、ステップＳ６に進み、タイマＴ１をスタートして、図６に示すステップＳ７に進む。
【００３２】
そして、ステップＳ７で圧縮機１の入力電流が所定電流Ｃ未満で、かつ、△Ｔ１が４ｄｅｇ未満である状態が１０分連続したか否かを判定し、条件を満足したときは、ステップＳ１０に進み、冷凍サイクルの閉塞状態による異常運転と判断し、圧縮機１の運転を停止して、この処理を終了する。
【００３３】
一方、ステップＳ７で条件を満足しないときは、ステップＳ８に進み、タイマＴ１が１２０分未満か否かを判定し、タイマＴ１が１２０分未満であると判定すると、ステップＳ７に戻る一方、タイマＴ１が１２０分以上であると判定すると、ステップＳ９に進み、圧縮機１の運転周波数が第１所定値の強制運転を解除した後、ステップＳ１に戻り、通常の運転周波数で暖房運転を行いこの処理を続ける。
【００３４】
一方、図１のステップＳ１で運転モードが冷房運転(または除湿運転)であると判定すると、図７に示すステップＳ１１に進み、圧縮機１の運転周波数が、下限周波数よりも高い所定周波数としての第３所定値以上か否かを判定して、圧縮機１の運転周波数が第３所定値以上であると判定すると、ステップＳ１５に進む一方、圧縮機１の運転周波数が第３所定値未満であると判定すると、ステップＳ１２に進む。ここで第３所定値は、図３に示すエリアＣのうちの運転周波数が比較的低い低周波数領域の上限値として設定する。
【００３５】
次に、ステップＳ１２で圧縮機１の運転周波数が上記下限周波数としての第４所定値(＜第３所定値)以上か否かを判定して、圧縮機１の運転周波数が第４所定値以上であると判定すると、ステップＳ１３に進む一方、圧縮機１の運転周波数が第４所定値未満であると判定すると、ステップＳ１１に戻る。ここで、第４所定値は、冷媒回路が閉塞しても圧縮機１の巻線温度が破損,絶縁劣化等を引き起こすような高温にならない図３に示すエリアＢの上側であって、エリアＣの下限値(下限周波数)を設定する。
【００３６】
そして、ステップＳ１３で圧縮機１の入力電流が所定電流Ｃ未満で、かつ、△Ｔ２が４ｄｅｇ未満である状態が２０分連続したか否かを判定して、条件を満足したときは、ステップＳ１４に進む一方、条件を満足しないときは、ステップＳ１１に戻る。ここで、△Ｔ２は、
【数２】
0003868265.tif 000003
である。
【００３７】
次に、ステップＳ１４で圧縮機１の運転周波数を第３所定値に上げる。
【００３８】
次に、ステップＳ１５に進み、タイマＴ２をスタートして、図８に示すステップＳ１６に進む。
【００３９】
そして、ステップＳ１６で圧縮機１の入力電流が所定電流Ｃ未満で、かつ、△Ｔ２が４ｄｅｇ未満である状態が１０分連続したか否かを判定し、条件を満足したときは、ステップＳ１９に進み、冷凍サイクルの閉塞状態による異常運転と判断し、圧縮機１の運転を停止して、この処理を終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ１６で条件を満足しないときは、ステップＳ１７に進み、タイマＴ２が１２０分未満か否かを判定し、タイマＴ２が１２０分未満であると判定すると、ステップＳ１６に戻る一方、タイマＴ２が１２０分以上であると判定すると、ステップＳ１８に進み、圧縮機１の運転周波数が第３所定値の強制運転を解除した後、ステップＳ１１に戻り、通常の運転周波数で冷房運転(または除湿運転)を行い、この処理を続ける。
【００４１】
このように、暖房運転時、室内制御部５０と室外制御部６０により、室内熱交換器温度センサ１３により検出された室内熱交換器８の温度と室内温度センサ１４により検出された室内空気の温度との温度差△Ｔ１の絶対値が所定温度(４ｄｅｇ)未満であって、かつ、圧縮機１の運転周波数が下限周波数(第２所定値)以上のとき、運転停止条件を満足したものとして圧縮機１の運転を停止することによって、圧縮機１内部に温度センサを設けることなく、低コストで暖房運転時の冷媒回路閉塞時の温度上昇による破損,絶縁劣化等から圧縮機を保護することができる。
【００４２】
また、冷房運転(または除湿運転)時、室内制御部５０と室外制御部６０により、室外熱交換器温度センサ１１により検出された室外熱交換器３の温度と室外温度センサ１２により検出された室外空気の温度との温度差△Ｔ２の絶対値が所定温度(４ｄｅｇ)未満であって、かつ、圧縮機１の運転周波数が下限周波数(第４所定値)以上のとき、運転停止条件を満足したものとして圧縮機１の運転を停止することによって、圧縮機１内部に温度センサを設けることなく、低コストで冷房運転(または除湿運転)時の冷媒回路閉塞時の温度上昇による破損,絶縁劣化等から圧縮機を保護することができる。
【００４３】
また、上記圧縮機１に入力される入力電流が保護の必要がある所定電流Ｃ以上のときのみ、運転停止処理を行うようにすることによって、圧縮機１を確実に保護できると共に、圧縮機の巻線温度が上昇しない小入力電流領域で停止することを防止することができる。
【００４４】
また、上記保護制御処理では、運転周波数が第２所定値以上かつ第１所定値未満(または第４所定値以上かつ第３所定値未満)のときは、１段目の判定を行った後、その判定条件を満足した場合に運転周波数を第１所定値(または第３所定値未満)に上げて強制運転して、２段目の判定を行うことによって、誤った判定をすることなく、確実に圧縮機の運転を停止して保護することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、室内熱交換器を１つ備えた空気調和機について説明したが、この第２実施形態では、第１室内熱交換器と第２室内熱交換器を備え、冷房サイクルにおいて第１室内熱交換器を凝縮器とし、第２室内熱交換器を蒸発器として働かせて除湿を行う再熱ドライ運転を行う空気調和機について説明する。
【００４６】
図１１はこの発明の第２実施形態の空気調和機の構成図を示している。なお、制御装置は、上記第１実施形態の図２と同様の構成をしている。
【００４７】
上記空気調和機は、図１１に示すように、圧縮機２１と、上記圧縮機２１の吐出側に一端が接続された四方弁２２と、上記四方弁２２の他端に一端が接続された室外熱交換器２３と、上記室外熱交換器２３の他端に一端が接続されたフィルタ２４と、上記フィルタ２４の他端に一端が接続された電動膨張弁２５と、上記電動膨張弁２５の他端に一端が接続されたドライヤ２６と、上記ドライヤ２６の他端に一端が接続された閉鎖弁２７と、上記閉鎖弁７の他端に一端が接続された第１室内熱交換器２８と、上記第１室内熱交換器２８の他端に一端が接続された分岐部２９と、上記分岐部２９の一方の分岐端に一端が接続された電磁弁３０と、上記分岐部２９の他方の分岐端に一端が接続されたキャピラリ３１と、上記キャピラリ３１の他端に一端が接続され、一端が電動弁３０の他端に接続されたフィルタ３２と、上記電磁弁３０の他端に一端が接続された第２室内熱交換器３３と、上記第２室内熱交換器３３の他端に一端が接続された閉鎖弁３４と、上記閉鎖弁３４の他端に四方弁２２を介して一端が接続され、他端が上記圧縮機１の吸込側に接続されたフィルタ３５とを備えている。上記圧縮機２１,四方弁２２,室外熱交換器２３,フィルタ２４,電動膨張弁２５,ドライヤ２６,閉鎖弁２７,第１室内熱交換器２８,分岐部２９,電磁弁３０,キャピラリ３１,フィルタ３２,第２室内熱交換器３３,閉鎖弁３４およびフィルタ３５で冷媒回路を構成している。
【００４８】
また、上記空気調和機は、上記室外熱交換器２３の温度を検出する室外熱交換器温度センサ４１と、室外空気の温度を検出する室外温度センサ４２と、第２室内熱交換器３３の温度を検出する室内熱交換器温度センサ４３と、室内空気の温度を検出する室内温度センサ４４とを備えると共に、室外熱交換器２３近傍に配置された室外ファン(プロペラファン)４５と、第１,第２室内熱交換器２８,３３近傍に配置された室内ファン(クロスフローファン)４６とを備えている。
【００４９】
上記構成の空気調和機において、暖房運転時は、四方弁２２を点線の切換位置に切り換えて、電磁弁３０を開いた状態で圧縮機２１を駆動すると、圧縮機２１から吐出された高温冷媒は、凝縮器としての第２室内熱交換器３３,第１室内熱交換器２８で凝縮した後、電動膨張弁２５により減圧され、減圧された冷媒は、蒸発器としての室外熱交換器２３で蒸発した後、圧縮機２１の吸込側に戻る。一方、冷房運転時は、四方弁２２を実線の切換位置に切り換えて、電磁弁３０を開いた状態で圧縮機２１を駆動すると、圧縮機２１から吐出された高温冷媒は、凝縮器としての室外熱交換器２３で凝縮した後、電動膨張弁２５により減圧され、減圧された冷媒は、蒸発器としての第１室内熱交換器２８,第２室内熱交換器３３で蒸発した後、圧縮機２１の吸込側に戻る。
【００５０】
一方、再熱ドライ運転時は、四方弁２２を実線の切換位置に切り換えて、電動膨張弁２５を全開にし、電磁弁３０を閉じた状態で圧縮機２１を駆動すると、圧縮機２１から吐出された高温冷媒は、凝縮器としての室外熱交換器２３,第１室内熱交換器２８で凝縮した後、キャピラリ３１により減圧され、減圧された冷媒は、蒸発器としての第２室内熱交換器３３で蒸発した後、圧縮機２１の吸込側に戻る。
【００５１】
この第２実施形態の空気調和機は、第１実施形態の空気調和機と同じ保護制御処理を行い、同様の効果を有する。
【００５２】
上記第１,第２実施形態では、室内熱交換器８の温度と室内空気の温度との温度差の絶対値△Ｔ１および室外熱交換器３の温度と室外空気の温度との温度差の絶対値△Ｔ２の判定に用いる所定温度を４ｄｅｇとしたが、上記所定温度はこれに限らず、空気調和機の能力等に応じて適宜設定すればよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の空気調和機は、圧縮機,室内熱交換器,減圧手段および室外熱交換器が環状に接続された冷媒回路と、上記圧縮機の運転周波数を制御する制御装置とを備えた空気調和機において、暖房運転時、上記制御装置によって、室内熱交換器温度センサにより検出された室内熱交換器の温度と室内温度センサにより検出された室内空気の温度との温度差の絶対値が所定温度未満であって、かつ、圧縮機の運転周波数が下限周波数以上で、かつ、圧縮機に入力される入力電流が、圧縮機の保護が必要な所定電流以上の運転領域にあるとき、運転停止条件を満足したものとして圧縮機を保護するための運転停止処理を行うので、圧縮機内部に温度センサを設けることなく、低コストで冷媒回路閉塞時の温度上昇による破損,絶縁劣化等から圧縮機を保護することができる。また、上記制御装置によって、圧縮機に入力される入力電流が保護の必要がある所定電流以上のときのみ、運転停止処理を行うことにより、圧縮機の巻線温度が上昇しない上記所定電流未満の小入力電流領域で運転停止しないようにすることによって、圧縮機を確実に保護できると共に、圧縮機の巻線温度が上昇しない小入力電流領域で停止することがないようにできる。
【００５４】
また、請求項２の発明の空気調和機によれば、圧縮機,室外熱交換器,減圧手段および室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路と、上記圧縮機の運転周波数を制御する制御装置とを備えた空気調和機において、冷房運転時または除湿運転時、上記制御装置によって、室外温度センサにより検出された室外空気の温度と室外熱交換器温度センサにより検出された室外熱交換器の温度との温度差の絶対値が所定温度未満であって、かつ、圧縮機の運転周波数が下限周波数以上で、かつ、圧縮機に入力される入力電流が、圧縮機の保護が必要な所定電流以上の領域にあるとき、運転停止条件を満足したものとして圧縮機を保護するための運転停止処理を行うので、圧縮機内部に温度センサを設けることなく、低コストで冷媒回路閉塞時の温度上昇による破損,絶縁劣化等から圧縮機を保護することができる。また、上記制御装置によって、圧縮機に入力される入力電流が保護の必要がある所定電流以上のときのみ、運転停止処理を行うことにより、圧縮機の巻線温度が上昇しない上記所定電流未満の小入力電流領域で運転停止しないようにすることによって、圧縮機を確実に保護できると共に、圧縮機の巻線温度が上昇しない小入力電流領域で停止することがないようにできる。
【００５５】
【００５６】
また、請求項３の発明の空気調和機によれば、請求項１または２の空気調和機において、上記制御装置は、上記運転停止条件を満足したときの圧縮機の運転周波数が下限周波数よりも高い所定周波数未満であるとき、上記運転停止処理を行う前に圧縮機の運転周波数を強制的に所定周波数に上げて、上記温度差が所定温度未満であるとき、圧縮機を保護するための運転停止処理を行う一方、上記温度差が所定温度以上であるとき、圧縮機を保護するための運転停止処理を行わないので、圧縮機の運転を停止する判断をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明の第１実施形態の空気調和機の構成図である。
【図２】  図２は上記空気調和機の要部の構成を示すブロック図である。
【図３】  図３は上記空気調和機の冷凍サイクルの閉塞状態と運転周波数について保護すべき領域について説明するための図である。
【図４】  図４は上記空気調和機の暖房運転時の閉塞率に対する圧縮機温度,吐出温度,入力電流,室内熱交換器の温度,室外熱交換器の温度および圧力の変化を示す図である。
【図５】  図５は上記空気調和機の保護制御処理を説明するフローチャートである。
【図６】  図６は図５に続くフローチャートである。
【図７】  図７は図５に続くフローチャートである。
【図８】  図８は図７に続くフローチャートである。
【図９】  図９は閉塞率と圧縮機の巻線温度との関係を示す図である。
【図１０】  図１０は運転周波数と圧縮機の巻線温度との関係を示す図である。
【図１１】  図１１はこの発明の第２実施形態の空気調和機の構成図である。
【符号の説明】
１,２１…圧縮機、
２,２２…四方弁、
３,２３…室外熱交換器、
４,１０,２４,３２,３５…フィルタ、
５,２５…電動膨張弁、
６,２６…ドライヤ、
７,９,２７,３４…閉鎖弁、
８…室内熱交換器、
１１,４１…室外熱交換器温度センサ、
１２,４２…室外温度センサ、
１３,４３…室内熱交換器温度センサ、
１４,４４…室内温度センサ
１５,４５…室外ファン、
１６,４６…室内ファン、
２８…第１室内熱交換器、
２９…分岐部、
３０…電磁弁、
３１…キャピラリ、
３３…第２室内熱交換器、
５０…室内制御部、
５１…交流電源、
５４…リモコン、
５５…速度制御回路、
５６…室内ファンモータ、
５７…異常運転表示部、
６０…室外制御部、
６３…電流センサ、
６４…インバータ回路、
６６…速度制御回路、
６７…室外ファンモータ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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