空调装置及其除霜运行解除方法

专利名称：空调装置及其除霜运行解除方法
技术领域：
本发明涉及具有定速型压缩机、通过制冷循环来进行除霜运行的空调装置中的除霜运行的解除方法。
背景技术：
搭载有定速型压缩机的包含面向海外的空调装置中，解除除霜运行的手段使用着以下方法。即第一种方法，在空调装置中设有对作为除霜运行时间的一定时间进行计时的定时器，在该定时器计时完规定的除霜运行时间的阶段进行除霜运行的解除(停止)；第二种方法，在室内机中装备室内温度传感器、室内热交换器温度传感器、以及室内控制器，并且在室外机中装备室外热交换器温度传感器及室外控制器，根据室内温度传感器、室内热交换器温度传感器及室外热交换器温度传感器检测出的温度值来判断是否应解除除霜运行，进行解除；以及第三种方法，根据室内温度传感器检测出的室内温度值、室内热交换器温度传感器检测出的室内热交换器温度值、以及预先设定的除霜运行的解除电流值(压缩机的驱动电流值)来进行除霜运行的解除。
但是，在检测来自各传感器的温度来进行除霜运行解除的第二种方法中，虽然能进行准确的除霜运行，但是需要在室外机内设置室外热交换器温度传感器，或者设置用于处理其温度信息的室外控制装置，要花费成本。此外，在根据预先设定的电流值来解除除霜运行的第三种方法中，可以省去室外机内的室外控制装置和室外温度传感器，在成本上是有利的，但是在提供给压缩机的电源电压变化、或者有意改变了电源电压的情况下，除霜运行中的电流值(压缩机的驱动电流值)也会变化。驱动电流值本来是预先设定的用于解除除霜运行的指标值，被设定为与电源电压的变动或压缩机的种类无关的固定值，所以具有下述问题由于这种驱动电流值自身的变动而会存在残霜或进行过除霜运行。
本发明就是鉴于这种状况而提出的，其目的在于提供一种除霜运行解除方法及空调装置，即使在压缩机的能力、生产厂家、机种等不同的情况下，或者在提供给压缩机的电源电压不同的情况下，也能够始终提供用于除霜运行解除的正确的基准电流值。

发明内容
为了实现上述目的，根据本发明的第一方式，一种空调装置具有压缩机，可进行除霜运行，其特征在于，包括检测部件，检测除霜运行中的上述压缩机的运行电流值；以及控制部件，根据该检测部件检测出的运行电流值来求作为除霜运行解除的基准的基准电流值，比较求出上述基准电流值后上述检测部件检测出的上述压缩机的运行电流、和上述基准电流值，根据其比较结果来解除除霜运行。
在上述空调装置中，其特征在于，在上述运行电流值在上述基准电流值以上的情况下，上述控制部件解除除霜运行。
在上述空调装置中，其特征在于，上述控制部件具有预先存储规定的参数的存储器，根据除霜运行中的上述压缩机的上述运行电流值和上述存储器中存储的上述参数，用规定的运算式来求上述基准电流值。
在上述空调装置中，其特征在于，预先准备用于除霜运行解除的上述运算式中可利用的多组参数，存储到上述存储器中，从上述多组参数中，适当选择合适的一组参数，计算上述运算式，来求与上述空调装置的设计要求环境最相称的基准电流值。
在上述空调装置中，其特征在于，上述控制部件根据上述压缩机的上述运行电流在规定的时间内的最小电流值和上述参数来求上述基准电流值。
在上述空调装置中，其特征在于，设Id为上述基准电流值，F及K为上述参数值，Ik为上述压缩机的上述运行电流在规定的时间内的最小电流值，则上述规定的运算式由Id＝Ik+(F-Ik)×K来表示。
根据本发明的第二方式，一种除霜运行解除的方法用于具有压缩机的空调装置，其特征在于，包括下述过程检测除霜运行中的上述压缩机的运行电流；根据该检测过程中检测出的上述压缩机的上述运行电流和一组参数值来求用于上述除霜运行的解除的基准电流值；比较上述基准电流值、和求出上述基准电流值后检测出的上述压缩机的上述运行电流值，来判断是否应该解除除霜运行。
在上述方法中，其特征在于，还具有解除步骤在上述判断过程中求出上述基准电流值后检测出的上述压缩机的上述运行电流值在上述基准电流值以上的情况下解除上述除霜运行。
在上述方法中，其特征在于，在设F及K为上述一组参数值、Ik为上述压缩机的上述运行电流值在规定的时间内的最小电流值时，上述基准电流值Id由Id＝Ik+(F-Ik)×K表示的运算式求出。


图1是空调装置的冷媒电路及控制电路的示意图。
图2是本发明的除霜运行解除的一实施方式的流程图。
图3是除霜运行中的压缩机10的运行电流I的时间变化图。
图4是图2的流程图中电源电压的变化造成的除霜运行解除的基准电流值和压缩机的运行电流值的差异的曲线图。
具体实施例方式
以下，参照图1～3来说明本发明一实施方式。图1是在室外机中不设置室外热交换器温度传感器和室外控制电路来进行除霜运行的空调装置的示意图。首先，在室外机1中包括压缩机10，压缩冷媒；室外热交换器11，与外气进行热交换，在制冷运行时，向大气放热，而在制热运行时，从大气吸热；四通阀13，使冷媒的循环方向反转；膨胀阀14；储液器15；备用阀16a及16b，连接从室内机延伸来的机间配管；各机器由冷媒配管连接。此外，在上述室外机1中内置有室外送风机12，向上述室外热交换器11送风；以及端子板17，连接从室内机延伸的机间配线。
另一方面，在室内机2中包括室内热交换器20，用于与室内空气进行热交换；室内送风机21，向该室内热交换器送风；温度传感器22，检测室内温度；以及室内控制装置23，进行本空调装置整体的控制；而在该室内控制装置23中内置有电力继电器24，进行压缩机10的运行/停止；以及电流传感器25，检测压缩机10的运行驱动电流值。再者，在上述室内机2的室内控制装置23上连接有接收部26，接收从进行与本空调装置的运行工作有关的各种指示的无线遥控(以下，称为遥控)28发出的运行信息(信号)；以及插头27，用于接受电源的供给。
在上述室外机1中，从上述室内机2延伸的2根机间配管3被连接在备用阀16a及16b上，同样，从上述室内机2延伸的5根机间配线4被连接在端子板17上。这里，机间配管3的数目、和机间配线4的数目不必限于上述值。
这里，说明图1所示的冷媒电路中的冷媒的流动。
通常，在空调装置的制热运行时，进行下述制热循环的运行首先，四通阀13切换到制热运行循环一侧，压缩机10压缩过的冷媒如虚线箭头所示通过四通阀13，经由备用阀16a、和机间配管3a，由室内机2的室内热交换器20接受室内送风机21的送风而放热后，经由机间配管3b和备用阀16b返回上述室内机1，通过膨胀阀14，由室外热交换器11接受室外送风机12的送风而吸热，经由上述四通阀13、和储液器15，被送至上述压缩机10。
另一方面，在制冷运行时，进行下述制冷循环的运行首先，四通阀13切换到制冷运行循环一侧，压缩机10压缩过的冷媒如实线箭头所示通过四通阀13，被送至室外热交换器11，接受室外送风机12的送风而放热，通过膨胀阀14，通过备用阀16b和机间配管3b，被送至室内机2的室内热交换器20，在这里，通过室内送风机21的送风来吸热，通过机间配管3a和备用阀16a，返回室外机1，经由上述四通阀13和储液器15，被送至上述压缩机10。
在除霜运行时，进行与该制冷运行时同样的制冷循环的运行，但是室外送风机12及室内送风机21为无风、或弱风的送风运行。
空调装置的通常运行工作如下进行首先，将插头27连接到电源插座上，接受电源的供给，用上述遥控28来选择制冷运行或制热运行中的某一种运行模式，将室内的希望温度设定为上述遥控28的设定温度，通过上述运行开关来发送运行开始指示信号。上述接收部26接收到运行开始指示信号后，室内控制装置23根据上述接收部26接收到的运行模式，如果运行模式是制冷运行，则将上述室外机1的四通阀13切换到制冷运行循环一例，而如果是制热运行，则将四通阀13切换到制热运行循环一侧，并且接通室内送风机21，计算上述接收部26接收到的上述遥控28的设定温度、和室内温度传感器22检测出的温度的温度差，根据该温度差来接通室外送风机12、和电力继电器24，进行空调运行。
现在，假设上述空调装置选择了制热运行而处于制热运行中。此时，在需要进行除霜运行的情况下，将上述四通阀切换到制冷运行循环一侧，使冷媒的循环反转来进行作为上述制冷循环的除霜运行。这里，作为制冷循环的除霜运行是指，在制冷循环中，将从压缩机吐出的高温高压的冷媒供给到室外热交换器，但是通过此时的高温冷媒的热来进行室外热交换器的除霜。
在除霜运行中，由后述的除霜解除机构判断为应解除除霜运行后，解除(停止)除霜运行，将四通阀13切换到制热运行循环一侧，来连接通常的制热运行。
参照图2的流程图来说明本发明的除霜运行解除的判断方法。其中说明下述情况在进行除霜运行的情况下暂时停止压缩机的运行(切断电源)，在进行四通阀13的切换工作后，重新开始压缩机的运行(接通电源)。
在停止压缩机的运行后，将四通阀13切换到制冷运行循环一侧(S1)，将冷媒循环设定为制冷循环。进而，开始室外机1的压缩机10的运行(S2)，启动定时器a(S3)。该定时器a是为了对后述的运算工作开始时间进行计时、或者对除霜运行的时间进行计时而安装到室内控制装置中的定时器。
在除霜运行开始时，有的机种的压缩机10的运行电流值不稳定，所以忽略它，出于这种理由，设置压缩机10的电流值检测的屏蔽时间t1(例如3秒钟)，检测上述定时器a是否经过了屏蔽时间t1(S4)，如果未经过，则重复该时间经过确认，而如果已经过，则首先将此时的压缩机10的电流值I检测为初始电流值Is，保存到上述室内控制装置23内的第1存储器中(S5)。
接着，每隔一定间隔(或者连续地)检测上述压缩机10的电流值I(S6)，比较上述第1存储器中保存的初始电流值Is、和检测出的压缩机10的电流值I(S7)，如果上述电流值I低于初始电流值Is，则将其作为运算电流值Ik，保存到上述室内控制装置23内的第2存储器中(S8)，而在上述电流值I与上述初始电流值Is相同或比其大的情况下，将初始电流值Is作为运算电流值Ik，保存到上述第2存储器中(S9)。
然后，确认上述定时器a是否经过了规定时间t2(例如1分钟)(S10)。如果定时器a未经过规定时间t2，则进至步骤130，继续检测压缩机10的运行电流值I。进而，比较检测出的电流值I和上述第2存储器中保存的运算电流值Ik(S140)，如果检测电流值I低于运算电流值Ik，则将检测电流值I新作为运算电流值Ik而保存到上述第2存储器中(S150)。另一方面，在检测出的电流值I等于、或大于运算电流值Ik的情况下，将当前的运算电流值Ik原封不动地保存到上述第2存储器中(S160)。以后，返回到步骤S10来判断定时器a是否经过规定时间t2。执行上述步骤S10至S160的处理，直至在步骤S10中定时器a的计时经过规定时间t2。
如果检测出上述定时器a经过规定时间t2，则用此时第2存储器中保存的运算电流值Ik、和室内机2内的室内控制装置23中预先存储的常数F及K来计算(Id＝Ik+(F-Ik)×K)(S11)。将其结果作为除霜运行解除的基准电流值Id，保存到上述室内控制装置23内的第3存储器中(S12)。
这里，Ik对应于时刻t1至时刻t2的运行电流值I的极小值，常数F及K是由使用的压缩机的能力、压缩机的生产厂家或机种、或者电源电压值预先决定的数值。即，除霜运行的除霜量(霜的消灭速度等)按照使用的压缩机的能力、压缩机的机种、或者电源电压值来变化。上述常数F及K是按照压缩机的能力、机种、或者电源电压值而预先通过实验等决定的数值，提供判断除霜已完成的合适的基准值。因此，通过选择合适的常数F、K，计算上述运算式，能决定与压缩机的机种、能力及/或电源电压值对应的(考虑到与各条件对应的驱动电流和除霜之间的关系的)合适的基准值。即，压缩机的运行电流I的增加方式按照使用的压缩机的能力、压缩机的机种、或者电源电压值来变化，所以预先通过实验将该变化作为F、K来求，在实际的运行状况下，根据规定时间内(t2-t1)的运行电流值I的极小值(Ik)、和适当选择出的常数值F、K，可求出适合各压缩机的基准值。因此，能力或机种不同的各压缩机(或者不同的电源电压值等)的基准值不同，根据期待除霜已完成的除霜时间(运行电流值)来提供除霜解除的定时。
在上述室内机2的室内控制装置23内的上述第1至第3存储器以外的其他存储器中准备多组常数F、K，例如在生产厂家生产时等，从该数值中分别预先选择、设定合适的一组数值。
在步骤S12中求基准电流值Id，保存到第3存储器中后，也检测除霜运行中的压缩机10的运行电流值I(S13)，判断它是否超过上述求出的基准电流值Id(S14)，如果压缩机10的运行电流值I低，则仍然继续进行除霜运行，返回到步骤13，再次检测压缩机10的运行电流值I，重复进行与上述基准电流值Id的比较(S14)。如果压缩机10的运行电流值I高，则清除上述室内控制装置23内的第1至第3存储器中保存的上述基准电流值Id、上述初始电流值Is、以及上述运算电流值Ik(S15～S17)，将定时器a复位(S18)，解除除霜运行，返回到通常的制热运行。
这里，用例子来说明根据上述图2的流程图的(S11)中的运算式进行的除霜运行解除的基准电流值Id的计算，假设从室内控制装置23中预先准备的多个数值中选择出的常数F和K分别为F＝4.78、K＝0.591，则例如在电源电压为额定电压Va[伏特]时，假设根据上述图2的流程图而最终保存到上述第2存储器中的运算电流值Ik为3.0[安培]＝Ia，则根据上述图2的流程图的运算式S11，Id＝Ia+(F-Ia)×K＝3.0+(4.78-3.0)×0.5914.05 …(1)，此时的除霜运行解除的基准电流值Id为4.05[安培]＝Ida。然后，在压缩机10的电流值I超过该基准电流值Ida的时刻ta，解除除霜运行。
与此相对，例如在电源电压低于额定电压Vb[伏特]的情况下，施加到压缩机10上的电压也低，所以根据上述图2的流程图而最终保存到上述第2存储器中的运算电流值Ik也减少，假设为2.5[安培]＝rb，则Id＝Ib+(F-Ib)×K＝2.5+(4.78-2.5)×0.5913.85 …(2)，此时的除霜运行解除的基准电流值Id为3.85[安培]＝Idb。然后，在压缩机10的电流值I超过该基准电流值Idb的时刻tb，解除除霜运行。
此外，与此相反，例如在电源电压为比额定电压V高的Vc[伏特]的情况下，施加到压缩机10上的电压也高，所以根据上述图2的流程图而最终保存到上述第2存储器中的运算电流值Ik也增加，假设为4.0[安培]＝Ic，则Id＝Ic+(F-Ic)×K＝4.0+(4.78-4.0)×0.5914.46 …(3)，此时的除霜运行解除的基准电流值Id为4.46[安培]＝Idc。然后，在压缩机10的电流值I超过该基准电流值Idc的时刻tc，解除除霜运行。
图3是除霜运行中的压缩机10的运行电流I的时间变化图。为了进行除霜运行，需要暂时停止压缩机的运行，反转冷媒循环。因此，在除霜运行的开始阶段，压缩机的运行电流值I可以看作零。随着反转循环(除霜运行)前进，除霜量徐徐增加，所以压缩机的运行电流值I也随之增加。如前所述，在除霜运行开始时，运行电流值I不稳定，所以在屏蔽时间t1(例如3秒钟)中不进行除霜运行解除的判断处理。
如图3所示，时刻t1的运行电流值I相当于初始电流值Is，Is被存储到第1存储器中。在时刻t1以后，重复比较运行电流值I和初始电流值Is，时刻t2(例如60秒钟)之前的最小运行电流值(运算电流值)Ik被存储到第2存储器中。经过时刻t2后，根据第2存储器中存储的运算电流值Ik、和预先设定的常数F、K来求基准电流值Id，存储到第3存储器中。以后，继续检测压缩机10的运行电流值I，与第3存储器中保存的基准电流值Id进行比较，在检测运行电流值I等于、或大于基准电流值的阶段，判断为应解除除霜运行。在此阶段，反转运行循环，返回到通常的工作(这里，是制热运行)。
图4示出随着电源电压V的变化(Va、Vb、Vc)、最终保存到上述第2存储器中的运算电流值Ik(纵轴)、和该压缩机的除霜运行时间t(横轴)的关系，根据上述电源电压Va～Vc、和除霜运行中的最终保存到上述第2存储器中的运算电流值Ia～Ic用图2的流程图(S11)的运算式求出的除霜运行解除的基准电流值Ida～Idc分别如图4所示，在电源电压V沿上升方向变动了的情况下，上述基准电流值Id也为高值，除霜运行的解除不会过早，可进行无残霜的除霜运行，相反，在电源电压V沿下降方向变动了的情况下，上述基准电流值Id也为低值，除霜运行的解除不会过迟，可防止过除霜运行。
其中，在上述实施方式中，利用规定的时间区域(t2-t1)中的运行电流的极小值(Ik)来求基准电流值(Id)，但是也可以用极小值、极大值的拐点、或者平均值等统计值来求基准电流值，但是最好根据极小值来求基准电流值。在此情况下，当然常数F、K也为因各情况而异的值。
此外，在上述实施方式中，常数(参数)是F、K这2个，但是常数值的数目不限于2个，也可以是3个以上。通过这样增加常数的数目，能够求出更可靠的基准电流值。其中，上述本实施方式的压缩机最好使用定速型压缩机。
发明的效果如上所述，根据本发明，检测除霜运行中的压缩机的电流值，根据该检测出的电流值来求除霜运行解除的基准电流值，在求出上述基准电流值后，检测压缩机的驱动电流，在该驱动电流值大于上述基准电流值的情况下，解除除霜运行，从而可进行没有残霜和过除霜运行的合适的除霜运行的解除。
此外，不使用室内温度传感器、室内热交换器温度传感器或者室外热交换器温度传感器，而且不用测定电源电压，即可进行与很宽的电源电压范围对应的除霜运行的解除。
权利要求
1.一种空调装置，具有压缩机，可进行除霜运行，其特征在于，包括检测部件，检测除霜运行中的上述压缩机的运行电流值；以及控制部件，根据该检测部件检测出的运行电流值来求作为除霜运行解除的基准的基准电流值，比较求出上述基准电流值后上述检测部件检测出的上述压缩机的运行电流、和上述基准电流值，根据其比较结果来解除除霜运行。
2.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，在上述运行电流值在上述基准电流值以上的情况下，上述控制部件解除除霜运行。
3.如权利要求1或2所述的空调装置，其特征在于，上述控制部件具有预先存储规定的参数的存储器，根据除霜运行中的上述压缩机的上述运行电流值和上述存储器中存储的上述参数，用规定的运算式来求上述基准电流值。
4.如权利要求3所述的空调装置，其特征在于，预先准备用于除霜运行解除的上述运算式中可利用的多组参数，存储到上述存储器中，从上述多组参数中，适当选择合适的一组参数，计算上述运算式，来求与上述空调装置的设计要求环境最相称的基准电流值。
5.如权利要求3或4所述的空调装置，其特征在于，上述控制部件根据上述压缩机的上述运行电流在规定的时间内的最小电流值和上述参数来求上述基准电流值。
6.如权利要求3至5中任一项所述的空调装置，其特征在于，设Id为上述基准电流值，F及K为上述参数值，Ik为上述压缩机的上述运行电流值在规定的时间内的最小电流值，则上述规定的运算式由Id＝Ik+(F-Ik)×K来表示。
7.一种除霜运行解除的方法，用于具有压缩机的空调装置，其特征在于，包括下述过程检测除霜运行中的上述压缩机的运行电流；根据该检测过程中检测出的上述压缩机的上述运行电流和一组参数值来求用于上述除霜运行的解除的基准电流值；比较上述基准电流值、和求出上述基准电流值后检测出的上述压缩机的上述运行电流值，来判断是否应该解除除霜运行。
8.如权利要求7所述的除霜运行解除方法，其特征在于，还具有解除步骤在上述判断过程中求出上述基准电流值后检测出的上述压缩机的上述运行电流值在上述基准电流值以上的情况下解除上述除霜运行。
9.如权利要求7或8所述的空调装置，其特征在于，在设F及K为上述一组参数值、Ik为上述压缩机的上述运行电流值在规定的时间内的最小电流值时，上述基准电流值Id根据由Id＝Ik+(F-Ik)×K表示的运算式求出。
全文摘要
一种空调装置，具有定速型压缩机，可进行除霜运行。其中，检测除霜运行中的压缩机的电流值，根据通过运算式而求出的除霜运行解除的基准电流值来进行除霜运行解除，不增加温度传感器等成本，就能解除与宽电源电压范围对应的除霜运行。监视除霜运行中的压缩机的电流值I，求最小的电流值Ik，用室内控制装置中预先设定的常数，与上述电流值Ik进行运算，求除霜运行解除的基准电流值Id，保存到控制装置中，判断压缩机的电流值I是否已超过该电流值Id，如果已超过电流值Id则解除除霜运行。由此，压缩机的电流值I、及除霜运行解除的基准电流值Id也随电源电压的高低而上下，所以能够防止残霜和过除霜运行，可应对宽电源电压范围及电源电压的变动。
文档编号F25B49/02GK1467463SQ0310729
公开日2004年1月14日 申请日期2003年3月21日 优先权日2002年6月25日
发明者河邉英司, 佐藤拓正, 松本悟司, 梶川雅史, 史, 司, 正, 河 英司 申请人:三洋电机株式会社, 三洋电机空调株式会社