本发明是关于利用热泵进行制冷运转的冷气机、以及利用热泵进行制冷运转以及制热运转的空气调节机。
背景技术：
进行室内的制冷时，使用利用将气体的压缩和膨胀、以及热交换结合的热泵方式的冷气机和空气调节机。该热泵方式的冷气机以及空气调节机具备有与压缩机、室内热交换器、膨胀阀、室外热交换器连接的冷冻循环。并且，通过逆变器控制冷冻循环内的压缩机的电机旋转次数，以调整制冷运转的强弱。
这样的冷气机和空气调节机，若在夏天等的外部空气温度高时进行制冷运转，则存在装置处于过负载状态。在过负载状态下压缩机的运转可能导致部件等的破损。因此，现有的空气调节机中例如，外部空气温度超出40℃时，判断处于过负载状态，以减少压缩机的最大频率来控制，使得不超出制冷剂的压力极限。另外，为了保护压缩机，也有采取将对温度或者输入电流反应的过负载继电器附加于压缩机的表面，压缩机的表面温度或者输入电流超出规定值时，停止压缩机的运转等的对策的压缩机。
另外，专利文献1揭示有同时监视压缩机喷出温度和压缩机输入电流，即便在任何运转状态下，用于进行压缩机的保护的压缩机的控制。
现有技术文献
专利文献
特开平7-158984号公报
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题
如上所述，现有的空气调节机中，利用测量外部气温传感器或者室外热交换器的温度的温度传感器，这些温度传感器在处于规定的温度以上时，判断装置处于过负载状态，进行压缩机的控制。但是，该方法中，在室外搭载各种温度传感器从而存在成本增加的问题。另外，例如，以成本为优选而构成不搭载外部气温传感器的结构时，不可能进行压缩机的过负载状态的严格控制，需要搭载具有比预期大的功能的室外热交换器。
另外，从现有技术中，存在采用以利用电流传感器进行装置的过负载推断的方式的空气调节机。但是，在海外中，也有如电压变动大的地区、电压下降大的地区、以及只能提供低的电压地区等(具体而言，东南亚地域等)电力情况恶劣的地区。这样的电力情况恶劣的地区中，以所述方式的过负载推断成为误检测的原因，因此现状是不能采用。
因此，本发明的目的在于提供一种冷气机以及空气调节机，即便在至少不具备外部气温传感器以及室外热交换器温度传感器的任一的情况下、以及两者都不具备的情况下，可以适当地抑制装置处于过负载运转状态。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的第一方面所涉及的冷气机包括：冷却机构，其具有压缩机；功率计算部，其计算所述压缩机的功率值；旋转次数控制部，其基于通过所述功率计算部所取得的功率值和所述压缩机的旋转次数，判断所述冷却机构是否处于过负载状态，且基于所述判断结果控制所述压缩机的旋转次数。
在所述冷气机中，所述旋转次数控制部在从所述功率计算部取得的功率值超出所述压缩机的旋转次数的功率阈值时，也可以判断为处于过负载状态。
所述功率阈值也可以通过预先计算在不同的环境温度下以及以不同的旋转次数使所述压缩机过负载运转时的功率值来设定。此外，或者，本发明所涉及的冷气机进一步包括室外机、以及测量设置有所述室外机的环境的温度的外部气温传感器，所述旋转次数控制部也可以基于由所述外部气温传感器测量到的温度设定所述功率阈值。
本发明的第二方面所涉及的空气调节机为具备具有上述任一的结构的冷气机的空气调节机。
有益效果
如上所述，本发明所涉及的冷气机以及空气调节机基于压缩机的旋转和功率值，进行冷却机构是否处于过负载状态的判断。因此，即便在至少不具备外部气温传感器以及室外热交换器温度传感器的任一的情况下，可以适当地抑制压缩机处于过负载运转状态的情况。
附图说明
图1示出本发明的一个实施例所涉及的空气调节机的内部结构的框图。
图2示出本发明的一个实施例所涉及的空气调节机的整体结构的示意图。
图3示出图1所示的空气调节机的压缩机的旋转次数控制的流程的流程图。图3示出空气调节机开始制冷运转时的压缩机的控制的流程。
图4示出图1所示的空气调节机的压缩机的旋转次数控制的流程的流程图。图4示出制冷运转中的压缩机的控制的流程。
图5示出图1所示的空气调节机内的压缩机的旋转次数和功率值之间的关系的一例的图表。
图6示出本发明的第二实施例所涉及的空气调节机的内部结构的框图。
图7示出本发明的第二实施例所涉及的空气调节机的整体结构的示意图。
图8示出图6所示的空气调节机的压缩机的旋转次数控制的流程的流程图。
图9示出图6所示的空气调节机内的压缩机的旋转次数和功率值之间的关系的一例的图表。
具体实施例
以下，参照附图的同时对本发明的实施例进行说明。在以下的说明中，对相同的部件标注相同的标号。它们的名称和功能也相同。因此，不重复对它们的详细的说明。
<第一实施例>
在第一实施例中，作为本发明的空气调节机的一例，例举说明利用了热泵的空气调节机。图1示出本实施例所涉及的空气调节机1的内部结构。图2示出本实施例所涉及的空气调节机1的整体结构。此外，本第一实施例所涉及的空气调节机1能够进行制热运转和制冷运转，尤其是进行制冷运转的情况，相当于本发明的冷气机的一例。
<空气调节机的整体结构>
首先，利用图2说明本实施例所涉及的空气调节机1的整体结构和基本的动作的概要。在图2中，将空气调节机1的制冷运转时的制冷剂(热介质)的流动以实线的箭头显示，将空气调节机1的制热运转时的制冷剂(热介质)的流动以虚线的箭头显示。
如图2所示，本实施例所涉及的空气调节机1为分离式的空气调节机，主要由室内机10和室外机50构成。此外，空气调节机1通过室内机10和室外机50经由制冷剂配管57以及58连接而构成。以下，详细说明室外机50、室内机10、制冷剂配管57以及58。
(1)室外机
室外机50主要由壳体51、压缩机52、四通阀53、室外热交换器54、膨胀阀55、室外送风机56、制冷剂配管57、制冷剂配管58、二通阀59以及三通阀60构成。此外，该室外机50设置在屋外。
壳体51收纳有压缩机52、四通阀53、室外热交换器54、膨胀阀55、室外送风机56、制冷剂配管57、制冷剂配管58、二通阀59、三通阀60以及喷出温度传感器61等。
压缩机52具有喷出管52a以及吸入管52b。喷出管52a以及吸入管52b分别连接四通阀53的不同的连接口。压缩机52在运转时，从吸入管52b吸入低压的制冷剂气体，压缩该制冷剂气体而生成了高压的制冷剂气体之后，将该高压的制冷剂气体从喷出管52a喷出。此外，在本实施例中，作为压缩机52，采用通过逆变器控制可变更其功能的压缩机。另外，喷出管52a配置有喷出温度传感器61，所述喷出温度传感器61测量从压缩机52喷出的制冷剂的温度。
四通阀53经由制冷剂配管连接压缩机52的喷出管52a、吸入管52b、室外热交换器54以及室内热交换器12。四通阀53在运转时，基于从空气调节机1的控制部(图2中未图示)发送的控制信号，切换冷冻循环的流路。即，四通阀53进行制冷运转状态和制热运转状态之间的流路的切换。
具体而言，在制冷运转状态中，四通阀53使压缩机52的喷出管52a连接于室外热交换器54，同时使压缩机52的吸入管52b连接于室内热交换器12(参照图2的实线箭头)。另一方面，在制热运转状态中，四通阀53使压缩机52的喷出管52a连接于室内热交换器12，同时使压缩机52的吸入管52b连接于室外热交换器54(参照图2的虚线箭头)。
室外热交换器54是在左右两端多次折返的传热管(未图示)上安装有多个散热片(未图示)，制冷运转时室外热交换器54作为冷凝器发挥功能，制热运转时室外热交换器54作为蒸发器发挥功能。另外，作为热交换器，也可以采用并流型热交换器或蛇形热交换器。
膨胀阀55是能借助后述步进电机进行开度控制的电子膨胀阀，其中一个借助制冷剂配管57与二通阀59连接，且另一个连接室外热交换器54。膨胀阀55的步进电机根据从空气调节机1的控制部(未图示)发送的控制信号进行动作。膨胀阀55在运转时担负下述作用，即，将从冷凝器(制热时是室内热交换器12，制冷时是室外热交换器54)流出的高温高压的液态制冷剂减压到容易蒸发的状态，并且调节向蒸发器(制热时是室外热交换器54，制冷时是室内热交换器12)的制冷剂供给量。
此外，也可以是利用毛细管与制冷剂的量无关设为固定节流的循环结构。此时，通过逆变器将压缩机的旋转次数的可变范围设定为稍小而运转，从而可以稳定循环(未图示)。
室外送风机56主要由螺旋桨式风扇和电动机构成。螺旋桨式风扇由电动机驱动旋转，将屋外的外部空气供给室外热交换器54。电动机根据从空气调节机1的控制部(未图示)发送的控制信号进行动作。
二通阀59设置在制冷剂配管57上。另外，二通阀59在从室外机50取下制冷剂配管57时关闭，以防制冷剂从室外机50漏出到外部。
三通阀60设置在制冷剂配管58上。另外，三通阀60在从室外机50取下制冷剂配管58时关闭，以防制冷剂从室外机50漏到外部。此外，需要从室外机50或者包含室内机10的冷冻循环(冷却机构)整体回收制冷剂时，通过三通阀60进行制冷剂的回收。
(2)室内机
室内机10主要由壳体11、室内热交换器12以及室内送风机13构成。
壳体11收纳有室内热交换器12、室内送风机13、室内热交换器温度传感器14、室内温度传感器15以及控制部20(参照图1)等。此外，也未必一定要搭载室内热交换器温度传感器14。此时，通过逆变器控制压缩机的旋转次数，因此可以使压缩机正常运转。
如图2所示，室内热交换器12的三个热交换器以覆盖室内送风机13的屋顶的方式组合。另外，在各热交换器的左右两端多次折返的传热管(未图示)上安装有多个散热片(未图示)，各热交换器在制热运转时作为冷凝器发挥功能，制冷运转时作为蒸发器发挥功能。室内热交换器温度传感器14测量室内热交换器12的温度。配置于室内热交换器12的配管的中间部分附近。
室内送风机33主要由横流风扇和电动机构成。横流风扇由电动机驱动旋转，将室内的空气吸入壳体11并供给室内热交换器12，同时把在室内热交换器12热交换后的空气向室内送出。
室内温度传感器15测量设置有室内机10的室内的温度。室内温度传感器15配置于例如，壳体11的外部空气吸入口附近。
另外，室外机50的压缩机52、四通阀53、室外热交换器54和膨胀阀55、以及室内机10的室内热交换器12，由制冷剂配管57、58依次连接，构成制冷剂循环(冷冻循环)。
(3)制冷剂配管
制冷剂配管57是比制冷剂配管58细的管，运转时流过液态制冷剂。制冷剂配管58是比制冷剂配管57粗的管，运转时流过气态制冷剂。另外，作为热介质(制冷剂)，例如采用hfc系的r410a和r32等。
<空气调节机的基本动作>
以下，具体说明本实施例的空气调节机1的制冷运转、以及制热运转。
(1)制冷运转
在制冷运转中，四通阀53成为以图2的实线所示的状态，即，压缩机52的喷出管52a连接于室外热交换器54，且压缩机52的吸入管52b连接于室内热交换器12的状态。此外，此时，二通阀59和三通阀60处于打开状态。在所述状态下，启动压缩机52时，气态制冷剂被吸入压缩机52，压缩后，经由四通阀53送往室外热交换器54，在室外热交换器54中冷却后成为液态制冷剂。随后，所述液态制冷剂被送往膨胀阀55，减压并成为气液二相状态。气液二相状态的制冷剂经由二通阀59供给室内热交换器12，将室内空气冷却并且蒸发成为气态制冷剂。最后，所述气态制冷剂经由三通阀60和四通阀53，再次被吸入压缩机52。
(2)制热运转
在制热运转中，四通阀53成为以图2的虚线所示的状态，即，压缩机52的喷出管52a连接于室内热交换器12，且压缩机52的吸入管52b连接于室外热交换器54的状态。此外，此时，二通阀59和三通阀60处于打开状态。在所述状态下，启动压缩机52时，气态制冷剂被吸入压缩机52，压缩后，经由四通阀53和三通阀60供给室内热交换器12，加热室内空气并凝聚成为液态制冷剂。随后，所述液态制冷剂经由二通阀59送往膨胀阀55，减压后成为气液二相状态。气液二相状态的制冷剂被送往室外热交换器54，在室外热交换器54中蒸发后成为气态制冷剂。最后，所述气态制冷剂经由四通阀53，再次被吸入压缩机52。
<关于压缩机的运转控制>
接下来，关于本实施例所涉及的空气调节机1，参照图1、图3、以及图4说明用于控制在压缩机52的过负载状态下的运转的控制方法。在图1中，示出空气调节机1的内部结构。在图1中，示出有与压缩机52的运转控制关联的结构部件。
如图1所示，室内机10内具备有室内送风机13、室内温度传感器15、存储部16、显示部17、接收部18以及控制部20等。
存储部16包含rom(readonlymemory)以及ram(randomaccessmemory)。存储部16保存空气调节机1的运作程序和设定数据，同时暂时保存通过控制部20的演算结果。
显示部17包含液晶显示面板以及led灯等。显示部17基于来自控制部20的信号显示空气调节机1的运作状况和警报等。接收部18接收遥控装置(未图示)被操作时发送的红外线信号。
控制部20连接于空气调节机1内的各结构部件，且进行它们的控制。控制部20内具备有旋转次数控制部21以及功率计算部22等。旋转次数控制部21基于向控制部20发送的各信号，进行压缩机52的旋转次数的控制。
在功率计算部22中，基于由电流计62以及电压计63测量的压缩机52的电流值以及电压值，计算压缩机52的功率值。功率值是例如，乘于由电流计62测量的电流值、由电压计63测量的电压值、和基于针对压缩机52的旋转次数的功率因数的系数而计算。功率因数是预先测量。由于利用功率因数计算功率值，可以进行无ct(currenttransformer，电流互感器)的功率监视。另外，尤其是压缩机以更高的速度旋转时，可以测量正确地功率。此外，功率值的计算(推断)不限于这些，也可以利用现有的公知的其他方法进行。
另外，室外机50内具备有压缩机52、室外送风机56、喷出温度传感器61、电流计62、电压计63以及计时器64等。
电流计62测量压缩机52中流动的电流。电流计62的电流测量例如，可以利用分流电阻进行。电压计63测量压缩机52上施加的电压。电压计63例如，可以通过分压电阻测量压缩机52的电压。计时器64测量压缩机52的运作时间。此外，也可以利用取代计时器64而设置在室内机10侧的计时器(未图示)来测量压缩机52的运作时间。
图3示出空气调节机1开始制冷运转时的压缩机控制的流程。首先，使用者操作遥控装置等将开始制冷运转时的指示提供给空气调节机1。空气调节机1的接收部18接收该指示，给控制部20发送指示开始制冷运转的信号。
控制部20接收开始制冷运转的指示信号时，判断是否开始压缩机52的运转(图3的步骤s11)。具体而言，控制部20接收室内温度传感器15所测量到的室内温度(例如，从室内吸入到室内机10内的空气的温度)的信息。并且，控制部20基于已发送的室内温度信息进行是否应该运转压缩机52的判断。在此，控制部20即便以最低旋转次数运转压缩机52，室温低于使用者所已设定的温度时，判断为不可以运转压缩机52(步骤s11中“否(no)”)。并且，控制部20使压缩机52不运转以维持在停止状态(步骤s12)。
另一方面，控制部20基于已发送的室内温度信息判断到可以使压缩机52的运转开始时(步骤s11中“是(yes)”)，控制部20使压缩机52的运转开始(步骤s13)。并且，压缩机52逐渐增加旋转次数。
压缩机52开始运转之后在约三分钟期间构成制冷剂循环，循环内的配管的压力稳定。因此，计时器64测量从压缩机52开始运转后的时间，且等待经过规定时间(例如，三分钟)(步骤s14)。在压缩机52开始运转后经过了规定时间(例如，三分钟)之后(步骤s14中“是”)，控制部20将压缩机52的旋转次数固定为规定值(步骤s15)。在此的规定旋转次数设定为低于过负载运转时限制的压缩机52的旋转次数(旋转次数的阈值)的值。
此外，在步骤s15中，室外送风机56也维持规定的风扇速度(由空气调节机1侧预先设定的初始风扇旋转次数)。另外，室内送风机13也维持规定的风扇速度(由空气调节机1侧预先设定的初始风扇旋转次数)。但是，室外送风机56以及室内送风机13的运转开始时的风扇速度不限于这些，也能够以基于使用者指定的设定温度的风扇速度运转。
使压缩机52的旋转次数固定为规定值而经过约30秒钟之后，进行压缩机52的功率值的测量(步骤s16)。功率值的测量由控制部20内的功率计算部22进行。功率计算部22基于由电流计62以及电压计63测量的电流值以及电压值，通过上述方法计算功率值。
计算出的功率值的信息发送给控制部20内的旋转次数控制部21。在旋转次数控制部21中，判断发送的功率值是否高于规定旋转次数的功率的上限值(功率阈值)(步骤s17)。并且，压缩机52的功率值高于功率阈值时，旋转次数控制部21判断冷冻循环处于过负载运转状态(即，室外部空气温度高)(步骤s17中“是”)。并且，旋转次数控制部21使压缩机52以该功率值的特定上限旋转次数运转(步骤s18)。特定上限旋转次数是，以停滞于冷冻循环的配管内的制冷剂的压力不超出基准值的方式设定的旋转次数。
在此，规定旋转次数的功率的上限值(功率阈值)是，预先计算在不同的环境下以及使压缩机52以不同的旋转次数过负载运转时的功率值而设定。图5示出针对压缩机的规定旋转次数的功率阈值的一例。图5中以虚线示出功率阈值a。后述该功率阈值a的设定方法。
另一方面，在步骤s17中，压缩机52的功率值在功率阈值以下时，旋转次数控制部21判断冷冻循环不处于过负载运转状态(步骤s17中“否”)。此时，旋转次数控制部21解除特定上限旋转次数的设定(步骤s19)。并且，旋转次数控制部21以使室内温度冷却到使用者所希望的设定温度所需的旋转次数(最高旋转次数)，使压缩机52运转(步骤s20)。
空气调节机1开始制冷运转时，如上所述的流程进行压缩机52的控制。
接下来，参照图4说明空气调节机1进行制冷运转时的压缩机52的旋转次数控制。图4示出制冷运转中进行压缩机52的运转状态的判断(是否过负载运转的判断)的处理流程。
制冷运转中的冷冻循环的过负载判断是在，例如，以变更压缩机的旋转次数的时刻，或者规定的时间间隔执行即可。另外，或者也可以时常监视冷冻循环的负载状态进行运转。
开始过负载判断时，首先，控制部20判断是否可以继续运转压缩机52(步骤s21)。具体而言，控制部20接收室内温度传感器15所测量的室内温度(例如，从室内吸入到室内机10的空气的温度)的信息。并且，控制部20基于已发送的室内温度信息判断是否要继续运转压缩机52。在此，控制部20即便以最低旋转次数运转压缩机52，室温低于使用者设定的温度时，判断为不可以运转压缩机52(步骤s21中“否”)。并且，控制部20停止压缩机52的运转(步骤s22)。
另一方面，控制部20基于已发送的室内温度信息判断可以继续运转压缩机52时(步骤s21中“是”)，计算压缩机52的功率值(步骤s23)。与上述的步骤s16相同，功率值的计算由功率计算部22进行。计算的功率值的信息发往旋转次数控制部21。
接下来，旋转次数控制部21取得现在的压缩机52的旋转次数的信息(步骤s24)。并且，旋转次数控制部21判断已发送的功率值是否高于已取得的旋转次数的功率的上限值(功率阈值)(步骤s25)。并且，压缩机52的功率值高于功率阈值时，旋转次数控制部21判断冷冻循环处于过负载运转状态(即，室外部空气温度高)(步骤s25中“是”)。并且，旋转次数控制部21使压缩机52以该功率值的特定上限旋转次数运转(步骤s26)。特定上限旋转次数是指，以冷冻循环的配管内停滞的制冷剂的压力不超出基准值的方式设定的旋转次数。
另一方面，在步骤s25中，压缩机52的功率值为功率阈值以下时，旋转次数控制部21判断冷冻循环不处于过负载运转状态(步骤s25中“否”)。此外，压缩机52的功率值降低为功率阈值以下的情况是，意味着室外部空气温度下降。此时，旋转次数控制部21解除特定上限旋转次数的设定(步骤s27)。并且，旋转次数控制部21使压缩机52以用于将室内温度冷却到使用者所期望的设定温度为止所需要的旋转次数(最高(max)旋转次数)运转(步骤s28)。
通过以如上所述的流程进行的处理，进行如制冷运转中的压缩机52不处于过负载运转状态的旋转次数控制。此外，终止上述一系列的处理之后，通过所谓的再次进行是否可以继续运转压缩机52的判断的流程，在制冷运转继续中也可以重复进行图4的处理。即，步骤s26或者步骤s28之后，也可以通过所谓的返回到步骤s21的工程进行处理。
接下来，参照图5说明本实施例的空气调节机1的功率阈值的设定方法。首先，说明成为用于设定功率阈值的基础的概念。
在搭载有相同的压缩机的相同机种的冷冻循环的情况下，以相同的旋转次数比较时，外部空气温度越高，压缩机的耗电也变高。因此，进行预先试验，在不同的多种外部空气温度环境下，测量使压缩机以规定旋转次数运转时的功率，且制作如图5所示的旋转次数(rpm)和功率(w)之间的相关联图表。并且，从得到的图表中推断出冷冻循环处于过负载状态的外部空气温度，且针对旋转次数的功率值的基准作为功率阈值设定。
参照如上所述而得到的图表时，从压缩机的旋转次数和功率值的信息，预测此时的外部空气温度，并且可以预测冷冻循环是否处于过负载状态。即，制冷运转中取得压缩机的旋转次数和功率值的信息，将这些信息作图在图5的图表，因此可以推断设置有空气调节机1的环境下的外部空气温度。另外，作图的点根据是否比功率阈值a位于上方，而可以判断压缩机的运转状态是否处于过负载状态。
例如，图5所示的图表的例子中，使压缩机52以4000rpm、4500rpm、5000rpm以及5500rpm的各旋转次数运转，测量每一个旋转次数的功率值。进一步，将以该各旋转次数的功率值的测量，例如，在所谓的35℃、40℃以及43℃不同的外部空气温度(环境温度)下进行。根据各条件中得到的结果，作图旋转次数(rpm)对功率(w)的图表，以得到如图所示的图表。
并且，例如，进行在超出外部空气温度40℃的环境下使压缩机通常运转时判断为过负载状态的控制时，如图5所示，在温度40℃下的相关联线附近作为功率阈值a设定。
设定如上所述的功率阈值a时，在图3所示的旋转次数控制中，运转开始时所固定的规定旋转次数为4500rpm时，设为由功率计算部22计算的功率值在1800w以上。此时，为计算出的功率值超出图5所示的功率阈值a，旋转次数控制部21判断为冷冻循环处于过负载运转状态(即，室外部空气温度高)(步骤s17中“是”)。并且，旋转次数控制部21将压缩机52的设定旋转次数从5500rpm(最高旋转次数)下降到4500rpm(特定上限旋转次数)而运转压缩机52(步骤s18)。在此，作为特定上限旋转次数设定的4500rpm预先确认是不超出室外热交换器的制冷剂限度压力的压力。
接着，说明设定图5所示的功率阈值a时，进行图4所示的旋转次数控制的例子。在此，例举说明从上述的运转开始时的压缩机的运转状态(功率值为1800w以上，以4500rpm的特定上限旋转次数运转的状态)再次进行过负载判断。
例如，图4所示的步骤s23中计算出的功率值为1600w时，旋转次数4500rpm的功率阈值a为约1800w(参照图5)，因此计算出的功率值成为低于功率阈值a的值(步骤s25中的“否”)。这意味着外部空气温度例如，下降到约35℃。因此，旋转次数控制部21解除4500rpm的特定上限旋转次数(步骤s27)。因此，压缩机52例如，以5500rpm的最大旋转次数运转(步骤s28)。
此外，该状态中，外部空气温度下降到约35℃左右，即便旋转次数上升到5500rpm，可推测功率维持在2000w左右。为在旋转次数5500rpm下的功率阈值a为约2100w，压缩机52可以不处于过负载状态，以5500rpm继续进行运转。
该状态下压缩机52继续进行运转，在下一次的过负载判断的时刻，例如，在旋转次数5500rpm下的功率值超出2100w时，旋转次数控制部21判断冷冻循环处于过负载状态(步骤s25中“是”)。并且，再次切换为在特定上限旋转次数下的运转(步骤s26)。
如上所述，本实施例所涉及的空气调节机1推断压缩机的功率值，且基于压缩机的旋转次数和推断出的功率值，判断冷冻循环是否处于过负载运转状态。具体而言，基于推断出的压缩机的功率值是否超出此时的旋转次数所对应的功率阈值，进行过负载运转状态的判别。推断出的功率值超出于功率阈值时，判断处于过负载运转状态。并且，判断到处于过负载运转状态时，使压缩机以与基于设定温度的旋转次数相比低的特定上限旋转次数运转。
通过这样进行压缩机的控制，可以抑制压缩机的过负载运转。在本实施例的压缩机控制中，不需要室外部空气温度和室外热交换器的温度的信息。因此，可以省略外部气温传感器和室外热交换器温度传感器的设置。
<第二实施例>
在第二实施例中，说明在第一实施例的结构的基础上进一步具备外部气温传感器的空气调节机。图6示出第二实施例所涉及的空气调节机100的内部结构。图7示出第二实施例所涉及的空气调节机100的整体结构。
如图7所示，第二实施例所涉及的空气调节机100在第一实施例的空气调节机1的结构基础上，进一步设有外部气温传感器106。关于除此之外的结构，可以基本地适用与第一实施例的空气调节机1相同的结构。因此，在本第二实施例中，只说明与第一实施例不同的部分。
外部气温传感器106测量在设置有室外机50的环境下的温度。外部气温传感器106例如，安装于室外机50的壳体51的表面。关于第二实施例的空气调节机100，可以通过外部气温传感器106取得外部空气温度的信息。
若知道外部空气温度以及功率值，则可以推断室外的冷冻循环内的制冷剂压力。由于可以推断冷冻循环内的制冷剂压力，旋转次数控制部21可以更加正确地判断在压缩机52的规格范围内是否可以使压缩机52运转。即，在第二实施例的空气调节机100中，根据从外部气温传感器106得到的外部空气温度的信息，可以变更用于判断过负载状态的功率阈值。
<关于压缩机的运转控制>
接下来，参照图6以及图8说明在本实施例所涉及的空气调节机100中，用于抑制压缩机52的过负载运转的控制的方法。图6示出空气调节机100的内部结构。在图6中，示出有压缩机52的运转控制所相关联的结构部件。
如图6所示，室内机10内具备有室内送风机13、室内温度传感器15、存储部16、显示部17、接收部18以及控制部20等。另外，控制部20内具备有旋转次数控制部21以及功率计算部22等。关于这些结构可以适用与第一实施例的空气调节机1相同的结构。
另外，室外机50内具备有压缩机52、室外送风机56、喷出温度传感器61、电流计62、电压计63以及外部气温传感器106等。关于外部气温传感器106以外的结构，可以适用与第一实施例的空气调节机1相同的结构。
图8示出空气调节机100进行制冷运转时的压缩机控制的流程。首先，使用者操作遥控装置等将开始制冷运转时的指示提供给空气调节机100。空气调节机100的接收部18接收该指示，给控制部20发送指示开始制冷运转的信号。
控制部20接收开始制冷运转的指示信号时，判断是否开始压缩机52的运转(图8的步骤s31)。具体而言，控制部20接收室内温度传感器15所测量出的室内温度(例如，从室内吸入到室内机10内的空气的温度)的信息。并且，控制部20基于已发送的室内温度信息进行是否应该运转压缩机52的判断。在此，控制部20即便以最低旋转次数运转压缩机52，室温低于使用者所已设定的温度时，判断为不可以运转压缩机52(步骤s31中“否”)。并且，控制部20使压缩机52不运转以维持在停止状态(步骤s32)。
另一方面，控制部20基于已发送的室内温度信息判断到可以使压缩机52的运转开始时(步骤s31中“是”)，控制部20使压缩机52的运转开始。并且，压缩机52逐渐增加旋转次数。
压缩机52开始运转之后在约三分钟期间构成制冷剂循环，循环内的配管的压力稳定。因此，空气调节机100内的计时器(未图示)测量从压缩机52开始运转之后的时间，等待经过规定时间(例如，三分钟)。从压缩机52开始运转后经过了规定时间(例如，三分钟)之后，控制部20进行压缩机52的功率值的测量(步骤s33)。功率值的测量是由控制部20内的功率计算部22进行。功率计算部22将以由电流计62以及电压计63测量出的电流值以及电压值为基础，通过与第一实施例相同的方法计算功率值。计算出的功率值的信息发送给控制部20内的旋转次数控制部21。
接着，旋转次数控制部21取得从外部气温传感器106发送至控制部20的外部空气温度的信息(步骤s34)。接下来，旋转次数控制部21取得现在的压缩机52的旋转次数的信息(步骤s35)。并且，旋转次数控制部21判断已发送的功率值是否高于已取得的外部空气温度以及已取得的旋转次数的功率的上限值(例如，功率阈值b(参照图9))(步骤s36)。
在此，压缩机52的功率值高于功率阈值b时，旋转次数控制部21判断冷冻循环处于过负载运转状态(步骤s36中“是”)。并且，旋转次数控制部21使压缩机52以该功率值的特定上限旋转次数运转(步骤s37)。特定上限旋转次数是指，以冷冻循环的配管内停滞的制冷剂的压力不超出基准值的方式设定的旋转次数。
另一方面，在步骤s36中，压缩机52的功率值为功率阈值b以下时，旋转次数控制部21判断冷冻循环不处于过负载运转状态(步骤s36中“否”)。此时，并且，旋转次数控制部21使压缩机52以用于将室内温度冷却到使用者所期望的设定温度为止所需要的旋转次数(最高旋转次数)运转(步骤s38)。
步骤s37或者s38之后，再次返回到步骤s31，以进行是否可以继续进行压缩机52的运转的判断。并且，在空气调节机100继续进行制冷运转的期间，重复上述一系列的处理。
在空气调节机100中，根据如上所述的流程进行压缩机52的控制。
接下来，参照图9说明第二实施例的空气调节机100的功率阈值的设定方法。首先，说明成为用于设定功率阈值的基础的概念。
因外部空气温度的上升制冷剂变热时，增加制冷剂压力，冷冻循环更加容易变为过负载状态。使冷冻循环运作时，为了维持设备的安全，设定制冷剂的压力范围。通过设定压力范围，可以抑制冷冻循环处于过负载状态。另外，通过增加压缩机的旋转次数，制冷剂更加被压缩，也增加制冷剂压力。通常，在制冷运转时，外部空气温度为43℃时制冷剂达到上限压力。即，外部空气温度超出43℃时，制冷剂压力有可能超出安全的压力范围的上限。
在未设有外部气温传感器的第一实施例的空气调节机1中，采用所谓的基于功率值和旋转次数预测外部空气温度的方法。因此，为了安全地运作冷冻循环，功率阈值a(参照图5)将外部空气温度为约40℃的功率值作为基准而设定。因此，实际上将比处于过负载状态的旋转次数相比稍低的旋转次数作为特定上限旋转次数而设定。
对此，在第二实施例中，设有外部气温传感器106。即，在空气调节机100中，在压缩机52的功率值以及旋转次数的信息基础上，也可以取得外部空气温度的信息。知道功率值、旋转次数以及外部空气温度后，能够预测制冷剂压力。并且，根据空气调节机的机种，可以设定用于抑制压缩机的过负载运转的上限制冷剂压力。该上限制冷剂压力例如，可以设定为4.5mpa。
因此，在本实施例所涉及的空气调节机100中，室外的制冷剂的压力设定为功率阈值b，使得室外的制冷剂的压力小于上限制冷剂压力。在图9中，将上限制冷剂压力规定为4.5mpa，表示外部空气温度为43℃时的功率阈值b。此外，功率阈值b根据外部空气温度而变动。例如，外部空气温度为40℃时，功率阈值的值会增加。即，图9所示的功率阈值b漂移到更上方。因此，功率阈值b优选以规定间隔的温度单位设定。由此，在本实施例的空气调节机100中，根据各温度可以设定不同的功率阈值。因此，可以更加正确地进行过负载状态的判断，使压缩机的旋转次数可以上升到更加接近极限的旋转次数为止。
例如，图8所示的例子中，在旋转次数5500rpm时，2100w为功率值的上限，在旋转次数5000rpm时，2000w为功率值的上限。此外，图9所示的功率阈值b为一例，本发明不限于这些。根据空气调节机的机种、规格等，功率阈值可以适当变更。
<第三实施例>
在上述的第一实施例中，基于压缩机的旋转次数和功率值进行冷冻循环是否处于过负载状态的判断。另外，在第二实施例中，基于旋转次数以及功率值之外的外部空气温度的信息，进行冷冻循环是否处于过负载状态的判断。在第三实施例中，说明在这些信息基础上，进一步基于其他信息进行过负载判断的例子。
在第三实施例所涉及的空气调节机中，将室内的温度以及室内送风机的风扇速度(旋转次数)或者风量换算数据，作为用于进行过负载判断的追加信息采用。图1示出第三实施例所涉及的空气调节机200的整体结构。空气调节机200具有与空气调节机1相同的结构。
室内温度的信息由室内温度传感器15取得，且发生给控制部20。另外，控制部20控制室内送风机13的运转。另外，控制部20可以取得室内送风机13的风扇速度和风量换算数据的信息。
控制部20内的旋转次数控制部21在压缩机52的旋转次数以及功率值的基础上，也基于室内温度以及室内送风机13的风扇速度的信息，进行冷冻循环是否处于过负载状态的判断。因此，可以更加正确地进行过负载判断。
例如，室内温度高于标准温度时，功率值存在变高的倾向。另外，室内送风机的风量大时，功率值存在变小的倾向。因此，预先求出室内温度和室内送风机的风量的校正值，作为过负载判断的因素加入这些信息，因此与只用功率值的过负载判断相比较，可以进行更加正确的过负载判断。通过过负载判断中包含这些追加因素，例如，功率阈值a(参照图5)以及功率阈值b(参照图9)朝向上方向或者下方向漂移。
<第四实施例>
在上述的第一至第三实施例中，例举说明了空气调节机。但是，本发明也可以实现冷气机。因此，作为第四实施例，例举说明冷气机。图2示出第四实施例所涉及的冷气机300的整体结构。冷气机300具有与空气调节机1几乎相同的结构。但是，冷气机300只进行制冷运转，不进行制热运转。即，在图2中，冷气机300具有只在以实线的箭头所表示的方向循环冷冻循环的结构。在其他的结构中，可以适用与空气调节机1相同的结构。
应认为本次公开的实施例在全部点上是例示而并非限制性的。本发明的范围由权利要求书的范围所示而并非上述的说明，意图包括与权利要求书的范围等同的含义以及范围内的全部变更。另外，将本说明书中说明的不同实施例的构成相互组合而获得的构成也包含于本发明的范畴。
符号说明
1:空气调节机
10:室内机
20:控制部
21:旋转次数控制部
22:功率计算部
50:室外机
52:压缩机
100:空气调节机
106:外部气温传感器
200:空气调节机
300:冷气机