专利名称：空调机的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调机，尤其涉及具有将较低外部空气温度下冷气运转中的压缩机高低压力差保持在等于或大于所定值的差压调整装置的空调机。
背景技术：
近年来，由于照明器具的照度增强及电子设备的增多，使得在较低外部空气温度条件下也要进行冷气调节。为此，要求空调机的可作冷气运转的外部空气温度范围向低温方向扩大。另一方面，作为空调机的一般特性，外部空气温度越低则冷气运转时的高低压力差越小。然而，压缩机的高低压力差又因下列理由必须保持在等于或大于所定值。首先，作为第1个理由，压缩机一般具有利用高低压力差对滑动部分供给润滑油的供油机构，为向各滑动部供给所定量的冷冻机油，必须保持所定的高低压力差。作为第2个理由，如果压缩机的高低压力差变小，空调机就难以确保所定的制冷剂循环量，即难以确保所定的冷气能力。而若为对应高低压力差的变小而将作为制冷剂控制装置的电动膨胀阀等换成大口径的膨胀装置，则亦可使空调机确保所定的制冷剂循环量。然而，在该场合下，必须使用较低外部空气温度用的大口径膨胀装置及较高外部空气温度用的小口径膨胀装置，存在空调机成本上升的问题。
为了解决该问题，以往的空调机例如有记载于特开2002-39598号公报的采用差压调整装置的例子。该差压调整装置在等于或低于所定外部空气温度时作冷气运转时，当压缩机的高低压力差降低至所定值的场合，首先，通过使制冷剂量调整罐内的制冷剂移动至室外热交换器，来降低室外热交换器的散热能力，以防止高低压力差的降低，这样进行差压调整。并且，当通过如此进行的制冷剂量调整仍不能防止高低压力差降低的场合，通过降低室外风扇的转速而进一步防止高低压力差的降低，这样进行差压调整。
然而，在采用上述的差压调整装置时，由于需要制冷剂罐及数个电磁开闭阀等，制冷剂回路及制冷剂量控制所需的制冷剂回路、控制设备等的成本昂贵，在降低成本方面还有留待改善的余地。
发明内容
本发明正是为了解决以往技术的问题，目的在于提供一种空调机，具有将在较低外部空气温度下进行冷气运转的压缩机的高低压力差保持在等于或大于所定值的、低成本的差压调整装置。
本发明的空调机具有制冷剂回路、室外风扇、第1级差压调整装置、第2级差压调整装置，所述制冷剂回路至少连接有受变频驱动的压缩机、与外部空气进行热交换的室外热交换器、膨胀装置及室内热交换器，所述室外风扇用于向室外热交换器供给外部空气，可控制转速，所述第1级差压调整装置在进行外部空气温度等于或低于所定温度的冷气运转过程中，在判断高低压力差下降至所定压力差的场合，通过降低室外风扇的转速来进行调整，以防止所述高低压力差下降，所述第2级差压调整装置在进行外部空气温度等于或低于所定温度的冷气运转过程中，在判断由第1级差压调整装置进行的高低压力差控制无法使所述高低压力差保持在等于或大于所定值的场合，通过增大压缩机的运转频率进行控制，以防止所述高低压力差下降。
凭借如此构成，通过对室外风扇的转速控制及对受到变频驱动的压缩机的运转频率的控制，可使在较低外部空气温度下进行冷气运转的压缩机的高低压力差保持在等于或大于所定值。因而，本发明不需要以往成为成本上升的原因的、为进行制冷剂量控制所必需的制冷剂回路设备及控制设备等，因而，可提供具备低成本差压调整装置的空调机。
另外，所述第1级差压调整装置具备将室外风扇的转速保持在等于或大于运转允许范围的下限转速的风扇转速下限限制装置。在用DC马达作为室外风扇马达的场合，从对风扇驱动回路的电子部件的保护及风扇转速控制的可靠性出发确定运转允许范围的下限转速。因此，采用上述结构可对风扇驱动回路的电子部件进行保护，可对室外风扇的转速确实地进行控制。
上述第1级差压调整装置也可构成为，每隔所定时间就判断处于预定的室外热交换温度区域中的哪一区域、以及在处于该区域之前曾处于哪一区域，并依据该判断结果来判断能否将压缩机的高低压力差保持在等于或大于所定值，当判断为可能无法保持时，就进行控制，以降低室外风扇的上限运转转速的所定转速。采用上述结构，则可以简易的方法对能否保持高低压力差进行判断，可对室外风扇的转速进行控制。
在通过该第1级差压调整装置进行的差压控制中，所述室外热交换温度的区域设定为与室内热交换温度的变化对应的所定值。如此，可更为准确地对能否保持高低压力差进行判断。
另外，在通过该第1级差压调整装置进行的差压控制中，所述室外热交换温度为，由对室外热交换器的中间温度进行检测的室外热交换温度检测器所测出的温度，并且所述室内热交换温度为，由对室内热交换器的温度进行检测的室内热交换温度检测器所测出的温度。如此构成，可以通常的温度检测器，对与高压压力对应的室外热交换温度及室内热交换器的温度进行检测。
此外，在上述第1级差压调整装置的高低压力差控制中，所述室外风扇的上限运转转速是在所述第1级差压调整装置的高低压力差控制中对应外部空气温度而确定初始设定值，这样可缩短运转初期达到稳定以前的时间。
另外，所述第2级差压调整装置具备将压缩机的运转频率保持在等于或小于运转允许范围的上限频率的压缩机运转频率上限限制装置。对于受变频驱动的压缩机而言，为保护构成变频回路的电子部件以及机构，必须使运转频率保持等于或大于一定值。因而，通过上述构成，可对构成变频回路的电子部件进行保护，可防止压缩机的机构性损坏。
另外，所述第2级差压调整装置每隔所定的时间就判断处于预定的室外热交换温度区域中的哪一区域、以及在处于该区域之前曾处于哪一区域，并依据该判断结果来判断能否将压缩机的高低压力差保持在等于或大于所定值，当判断为可能无法保持时，就进行控制，以使压缩机的下限运转频率的所定频率上升。如此构成，可以简易的方法对能否保持高低压力差进行判断，可对是否有必要增大压缩机的运转频率进行判断，可对压缩机的运转频率进行控制。
在通过该第2级差压调整装置进行的差压控制中，所述室外热交换温度的区域设定为与室内热交换温度的变化对应的所定值。如此，可更为准确地对能否保持高低压力差进行判断。
另外，在通过该第2级差压调整装置进行的差压控制中，所述室外热交换温度为，由对室外热交换器的中间温度进行检测的室外热交换温度检测器所测出的温度，并且所述室内热交换温度为，由对室内热交换器的温度进行检测的室内热交换温度检测器所测出的温度。如此构成，可以用通常的温度检测器对与高压压力对应的室外热交换温度及室内热交换器的温度进行检测。
另外，上述的空调机中也可具备，收纳作为控制空调机运转的控制设备的电子部件的控制盘、为了对该控制盘内部的电子部件所发生的热量进行散热而设于控制盘的散热翅片、及为了使该散热翅片的温度等于或小于所定值而先于所述第1级差压调整装置而使所述室外风扇的转速上升的第1电气安装件保护装置。对空调机而言，通常情况下，为对室外风扇驱动用驱动器等电子部件进行冷却，要利用室外风扇的送风作用向电子部件周围供给外部空气。为此，在在使室外风扇转速降低的场合，存在对电子部件的冷却作用下降的可能性。然而，如上所述，若从保护电子部件出发对室外风扇的转速设置限制，则可确保对散热翅片供给电子部件冷却所必需的最低量的冷却用外部空气，从而可防止电子部件烧毁。
另外，上述空调机还具备收纳作为控制空调机运转的控制设备的电子部件的控制盘、为了对该控制盘内部的电子部件所发生的热量进行散热而设于控制盘的散热翅片、及为了使该散热翅片的温度等于或小于所定值而先于所述第2级差压调整装置而使所述压缩机的运转频率下降的第2电气安装件保护装置。对空调机而言，如上所述，通常情况下，是利用室外风扇的送风作用向电子部件周围供给外部空气。为此，在使室外风扇转速降低的场合，存在对电子部件的冷却作用下降的可能性。然而，如上所述，当电子部件的散热翅片温度上升时，若降低压缩机的运转频率以抑制电子部件的发热，则可确保使电子部件发生的热量散热，从而可防止电子部件烧毁等情况发生。
图1为本发明实施例的空调机的制冷剂回路图。
图2为同一空调机的控制盘的概略构成图。
图3为本发明实施例的第1级差压调整装置的高低压力差控制流程图。
图4为同一第1级差压调整装置的高低压力差控制流程图。
图5为同一第1级差压调整装置的高低压力差控制流程图。
图6表示同一第1级差压调整装置的室外风扇的上限运转转速设定值。
图7是同一第1级差压调整装置的高低压力差控制的室外热交换温度区域图。
图8是设定图7中室外热交换温度的基准温度的线图。
图9为本发明实施例的第2级差压调整装置的高低压力差控制流程图。
图10为同一第2级差压调整装置的高低压力差控制流程图。
图11为同一第2级差压调整装置的高低压力差控制流程图。
图12为同一第2级差压调整装置的高低压力差控制的室外热交换温度区域图。
图13为本发明实施例的第2电气安装件保护装置的散热量控制流程图。
图14为同一第2电气安装件保护装置的散热量控制流程图。
图15为同一第2电气安装件保护装置的散热量控制的散热翅片温度区域图。
具体实施例方式
本实施例的空调机如图1所示，室外单元1与4台室内单元2连接，构成热泵式冷暖气装置。
室外单元1的内部收纳有，变频驱动的压缩机11、室外热交换器12、室外风扇12a、由转速可变的DC马达构成的室外风扇用马达12b、各室内单元用的4个膨胀装置13、四路切换阀14、蓄压器(accumulator)15、液体管16、气体管17等。室外热交换器12通过四路切换阀14与压缩机11连接。蓄压器15连接于四路切换阀14与压缩机11的吸入口之间。液体管16上的室内单元连接侧分支成4根。气体管17上的室内单元连接侧分支成4根。膨胀装置13为暖气及冷气兼用的电动膨胀阀，分别设于液体管16的分支管上。
室内单元2的内部收纳有，室内热交换器21、室内风扇(未图示)及室内风扇用马达21b(参照图2)。并且，收纳于各室内单元2内的室内热交换器21通过液体侧连接配管18及气体侧连接配管19而并列连接于室外单元1的液体管16的分支管与气体管17的分支管之间。
另外，在室外单元1中，设有用于检测室外热交换器12的中间温度(即冷凝温度)的室外热交换温度检测器31及检测室外热交换器12的外部空气入口侧的外部空气温度的外部空气温度检测器32。而在室内热交换器21中，设有检测室内热交换器2 1的温度(即蒸发温度)的室内热交换温度检测器33。
另外，收纳作为控制该空调机运转的控制设备的电子部件的控制盘34，设于室外单元1内。此外，于控制盘34上，以适宜的形态设置有用于使收纳的电子部件所发生的热量散热的散热翅片(未图示)。
如图2的概略构成图所示，控制盘34具备对空调机的冷暖气运转进行控制的冷暖气控制装置35、用于将较低外部空气温度下作冷气运转时的压缩机11的高低压力差保持在等于或大于所定值的第1级差压调整装置36及第2级差压调整装置37、将控制盘34的散热翅片的温度保持在等于或低于所定温度的电气安装件保护装置38等。另外，该控制盘34与室外热交换温度检测器31、外部空气温度检测器32、室内热交换温度检测器33及对控制盘34的散热翅片温度进行检测的散热翅片温度检测器39连接，从这些温度检测器获取外部空气温度信息、室外热交换温度信息、室内热交换温度信息及散热翅片温度信息。另外，控制盘34与压缩机11、室外风扇用马达12b、室内风扇用马达21b及四路切换阀14连接，可对这些设备进行控制。
控制盘34具备以上构成，进行冷暖气运转控制及将低外部空气温度下的压缩机11高低压力差保持在等于或大于所定值的差压调整控制。
上述构成的空调机在控制盘34的冷暖气控制装置35的控制下，进行下述冷暖气运转。
冷气运转时，四路切换阀14切换成如图1中的虚线所示的连接状态，进行制冷剂循环。即，从压缩机11排出的高压气制冷剂通过四路切换阀14被送至室外热交换器12。送至室外热交换器12的高压气制冷剂与外部空气进行热交换而冷却，成为液体制冷剂。该液体制冷剂由连接在液体管16的分支管上的膨胀装置13减压，成为低压的液气二相流后通过液体侧连接配管18被供向各室内单元2。供向室内单元2的低压制冷剂与室内空气进行热交换，对室内空气进行冷却，而制冷剂自身则气化成低压气制冷剂。该低压气制冷剂通过气体侧连接配管19被返送给室外单元1。被返送给室外单元1的低压气制冷剂通过四路切换阀14及蓄压器15返回压缩机11。通过如上循环，进行冷气运转。
暖气运转时，四路切换阀14切换成如图1中实线所示的连接状态，进行制冷剂循环。即，从压缩机11排出的高压气制冷剂通过四路切换阀14被送至室内单元2。送至室内单元2的高压气制冷剂在室内热交换器21与室内空气进行热交换，对室内空气进行加热，而制冷剂自身则冷却成液体制冷剂。该液体制冷剂通过液体侧连接配管18被送至室外单元1。送至室外单元1的高压液体制冷剂由连接在液体管16的分支管上的各膨胀装置13减压，成为低压的液气二相流后被送至室外热交换器12。送至室外热交换器12的低压制冷剂与外部空气进行热交换，从外部空气吸热，制冷剂自身气化成低压气制冷剂。该低压气制冷剂通过四路切换阀14及蓄压器15返回压缩机11。通过如上循环，进行暖气运转。
此外，在上述冷气运转及暖气运转中，对应于冷气或暖气负荷(例如，对应于室内单元2的运转台数的多少及室内温度的高低)而控制压缩机11，使其运转频率增减、转速增减。
以下，对较低外部空气温度下的冷气运转进行说明。
本实施例的空调机通过第1级差压调整装置36及第2级差压调整装置37的控制，将在低外部空气温度下作冷气运转的压缩机11的高低压力差调整至等于或大于所定值。
第1级差压调整装置36在压缩机11的高低压力差降低至所定值时，使室外风扇12a的上限运转转速RMAX降低，以防止上述高低压力差降低。为此，每隔一段时间，对处于预定的室外热交换温度的区域(恢复区、上升区、无变化区、下垂区)中哪一区域以及在位于该区域前曾位于哪一区域进行观察，以设定室外风扇12a的上限运转转速RMAX。并且室外风扇12a的实际转数受到控制，以限制在设定的上限运转转速RMAX。此外，为使上述判断成为可能，将室外热交换温度的区域设定为预先实验求得的所定值。
以下，依据图3～图5所示的流程图，对该第1级差压调整装置36的高低压力差控制(以下说明中简称为差压控制)进行说明。另外，在依据该流程图进行说明时，并用图6～图8作为辅助说明图。图6表示同一第1级差压调整装置36的差压控制中室外风扇12a的上限运转转速RMAX的设定值，图7为同一第1级差压调整装置36的差压控制中室外热交换温度的区域图，图8为用于设定图7中室外热交换温度的基准温度的线图。
第1级差压调整装置36的差压控制在外部空气温度等于或低于25℃时进行(步骤S1、S2)。当外部空气温度等于或低于25℃时，从控制的稳定性出发，使定时器TLTF开始(步骤S3)，进行初始设定(步骤S4)，经过所定时间后(步骤S5)对室外热交换温度处于何区域进行判定(步骤S6)。在该初始设定(步骤S4)中，室外风扇12a的上限运转转速RMAX的初始设定值由缓冲器RLTBUF记忆。另外，在该初始设定(步骤S4)中，作为上次判定时的区域(以下称为上次区域)而记忆恢复区。另外，上限运转转速RMAX的初始设定值利用图6而根据外部空气温度确定。步骤S4中的RMAX式中，KLTFA及KLTFB为依据实验数据确定的系数。
运转中的室外风扇12a的上限运转转速RMAX根据室外热交换温度在图7中确定的区域中的何处位置及处于该位置前所处的位置而确定。图7的室外热交换温度区域图设定成可进行上述判断，把依据图8由室内热交换温度求出的室外热交换温度作为最上位温度，并将各区域的温度宽幅设为一定的温度温度(此场合为4℃)。这样将图7的室外热交换温度区域图设定成对应于室内热交换温度变化的所定值。不过，图7所示为室内热交换温度为10℃时的区域图示例。
对室外热交换温度位于何区域的判定在步骤S7、S9及S16进行。
当室外热交换温度在步骤S7判定为处于恢复区时，判断为室外热交换温度高，即高压压力高，压缩机11具有足够的高低压力差，记忆于缓冲器RLTBUF的上限运转转速RMAX被解除(步骤S8)。
当室外热交换温度在步骤S9判定为上升区域时，对上次区域进行判定(步骤S10、S12)。对上次区域进行判定，意味着可将上次区域与现在的室外热交换温度区域进行对比，判断室外热交换温度是下降中、上升中或稳定中。并且，根据该判定进行控制，更换记忆于缓冲RLTBUF中的上限运转转速RMAX。
当上次区域为恢复区时(步骤S10中YES时)，可知室外热交换温度高、高低压力差超过所定水平但处于下降中。为此，作为包含预防温度降低目的在内的边界处理，将上限运转转速RMAX降低一定的转速RLTF1(例如10rpm)(步骤S11)。
当上次区域为上升区时(步骤S12中YES时)，判断为室外热交换温度高、高低压力差超过所定水平且不处于下降中，因而，使定时器TLTF22开始计时。并且，在到达定时器TLTF22时间之前的所定时间内，每隔一定时间(例如30秒)，使缓冲器RLTBUF中记忆的上限运转转速RMAX上升一定转速RLTF2(10rpm)(步骤S13、S14)。
当上次区域既非上升区亦非恢复区时，具体而言，处于无变化区时(步骤S12中NO时)，因室外热交换温度已升高，故记忆于缓冲器RLTBUF的上限运转转速RMAX维持不变(步骤S15)。
当判定室外热交换温度在步骤S16为无变化区时，与上述场合同样地判定上次区域(步骤817、S19)。并且，通过判定上次区域，读取室外热交换温度的变化、即高低压力差的变化，并更换缓冲器RLTBUF中记忆的上限运转转速RMAX。
即，当上次区域为恢复区或上升区(具体而言，为上升区，步骤S17中YES时)，可知室外热交换温度虽处于所定的水平但处于下降中。为此，作为包含预防温度降低目的在内的边界处理，将记忆于缓冲器RLTBUF中的上限运转转速RMAX降低一定的转速RLTF1(例如10rpm)(步骤S18)。
另外，当上次区域为下垂区时(步骤S19中为YES时)，判断为室外热交换温度已由低水平上升至所定水平，因此作为边界处理而将上限运转转速RMAX上升一定的转速RLTF2(例如10rpm)(步骤S20)。
另外，当上次区域既非恢复区、亦非上升区、亦非下垂区时(步骤S19中NO时)，室外热交换温度处于保持所定水平的状态，因此对记忆于缓冲器RLTBUF的上限运转转速RMAX维持不变(步骤S21)。
当在步骤S16判断为NO时，即判断为室外热交换温度为下垂区时，与上述场合同样地判定上次区域(步骤S22)。另外，通过判定上次区域，读取室外热交换温度的变化、即高低压力差的变化，更换记忆于缓冲器RLTBUF的上限运转转速RMAX。
即，上次区域为下垂区以外状态时，具体而言，为无变化区时(步骤S22中YES)，判断为室外热交换温度处于低于所定水平的状态，因此作为包含预防温度降低目的在内的边界处理，将记忆于缓冲器RLTBUF中的上限运转转速RMAX降低一定的转速RLTF1(例如10rpm)(步骤S23)。
另外，当上次区域为下垂区时(步骤S22中为NO)，因室外热交换温度维持于低于所定水平的状态，因此被认为高低压力差处于低于所定水平的状态。为此，使定时器TLTF21开始计时，在到达定时器TLTF21时间之前的所定时间内，每隔一定时间(例如60秒)，使缓冲器RLTBUF中记忆的上限运转转速RMAX降低一定的转速RLTF1(例如10rpm)(步骤S24、S25)。
在上述处理终了后的步骤S26中，将在步骤S4中作为上次区域记忆的内容更换成本次判定的区域(步骤S26)。并且判断本次再次设定的上限运转转速RMAX是否等于小于室外风扇12a所允许的最低转速(下限转速)RLTMIN(步骤S27)，若等于小于最低转速，则将本次再次设定的上限运转转速RMAX替换成下限转速RLTMIN(步骤S28)。此外，当外部空气温度等于或低于25℃时(步骤S29)，返回步骤S6。
第1级差压调整装置36，如上所述，为防止压缩机11的高低压力差降低而变更室外风扇12a的上限运转转速RMAX的设定值，以控制室外风扇12a的转速。另外，步骤S27及步骤S28所进行的处理，构成本发明中的风扇转速下限限制装置。
以下，依据图9～图11中所示的流程图对第2级差压调整装置37的差压控制进行说明。另外，在依据该流程图进行说明时，并用作为辅助说明图的图12。图12为同一第2级差压调整装置37的区域图。
在用第1级差压调整装置36进行差压控制后，压缩机11的高低压力差仍等于或小于所定水平时，用第2级差压调整装置37增加压缩机11的运转频率，以防止上述高低压力差降低。为此，每隔一定的时间，根据处于预定的室外热交换温度的区域(恢复区、下垂区、无变化区、上升区)中的哪一区域及在位于该区域前曾位于哪个区域，来设定压缩机11的下限运转频率FSK。并且，压缩机11的实际的运转频率被控制成受所设定的该下限运转频率FSK限制。该区域依据实验结果而设定成为能够进行上述判断，被设定成与室内热交换温度的变化对应的所定值。另外，图12的区域图表示室内热交换温度为10℃时的情况。不过，如果通过增大压缩机11的下限运转频率FSK来增加压缩机11的转速，压缩机11的能力就会增加，高低压力差会增大。
当外部空气温度等于或低于25℃、且上述第1级差压调整装置36的室外风扇12a的上限运转转速RMAX等于或小于室外风扇12a允许的下限转速RLTMIN时(参照步骤S27)，上述第2级差压调整装置37的差压控制开始工作(图9的步骤S31)。
满足该条件时，进行区域判定(步骤S32)。
对室外热交换温度处于何区域的判定，在步骤S33、S35及S40进行。
在步骤S33，当判定室外热交换温度为恢复区时，判断为室外热交换温度高、即高压压力高且压缩机11的高低压力差充分，该控制终了(步骤S34)。
另外，在步骤S35，当判定室外热交换温度为下垂区时，进行上次区域的判定(步骤S36)。对上次区域进行判定，意味着可判断室外热交换温度处于下降中、上升中或处于稳定中。并且，根据该判定来更换已记忆的压缩机11的下限运转频率FSK。
当上次区域为下垂区以外的区域时(步骤S36中为YES时)，因室外热交换温度高，高低压力差等于或大于所定水平，因此作为边界处理而使下限运转频率FSK降低一定的频率FSKA(例如2HZ)(步骤S37)。
当上次区域为下垂区时(步骤S36中为NO时)，判断为室外热交换温度高且高低压力差等于或大于所定水平，且不处于下降中，因此使定时器TSKB开始计时，在到达定时器时间的所定时间内，每隔一定的时间(此例中为20秒)，将下限运转频率FSK降低一定的频率FSAB(2HZ)(步骤S38、39)。
接着，在步骤S40中，判定室外热交换温度为无变化区时(步骤S40中YES时)，因室外热交换温度处于所定水平，故维持下限运转频率FSK不变(步骤S41)。
且，当室外热交换温度如上所述处于自恢复区至无变化区时，按从上述步骤S35至步骤S41进行处理后，将记忆的上次区域变更为本次判定的区域(图11的步骤S53)。并且，当外部空气温度超过25℃时，或室外热交换温度成为恢复区时，因不须对压缩机11的下限运转频率FSK进行限制，因而结束该差压控制(步骤S54→S55、步骤S58→S59)。另外，当室外热交换温度处于下垂区以外、记忆的下限运转频率FSK等于或小于压缩机11的允许最低频率时，因压缩机11已无法运转，因而结束该差压控制(步骤S56→S57)。不过，当无法对应于以上的模式时，为继续该差压控制而返回步骤S32的区域判定。
另一方面，当判断室外热交换温度处于上升区时(即，步骤S40中判断为NO时)，对上次区域进行判断。当上次区域为上升区以外(即为无变化区)区域时，则判断为室外热交换温度已低于所定水平，首先作为边界处理而使下限运转频率FSK增加一定的频率FSKA(例如2Hz)另外，当上次区域处于上升区时，判断为室外热交换温度仍等于或低于所定水平，使定时器TSKA开始计时，且在到达定时器TSKA时间前的所定时间内，每隔一定的时间(例如130秒)使运转频率增加一定的频率FSKA(例如2HZ)，使增加室外热交换温度的上升、即高低压力差(步骤S44、S45)。
并且，当该处理终了后，在进入步骤S53前，对下限运转频率FSK是否超过允许的最大频率(上限频率)FMAX进行判断(步骤S46)。当下限运转频率FSK未超过上限频率FMAX时，将定时器TYC复位(步骤S47)，并进入上述步骤S53。接着，当定时器TYC处于未开始计时的状态且下限运转频率FSK超过上限频率FMAX时(步骤S48、NO)，使定时器TYC开始计时(步骤S49)。另外，当定时器TYC已到达所定时间而下限运转频率FSK仍然超过上限频率FMAX时(步骤S50、YES)，使压缩机11停止(步骤S51)，结束该差压控制(步骤S52)。
如上所述，第2级差压调整装置37为了防止压缩机11的高低压力差降低而更换压缩机11的下限运转频率FSK的设定值，以更换压缩机11的运转频率并控制压缩机11的转速。另外，步骤S46～S52的处理构成本发明的压缩机运转频率上限限制装置。
本实施例的空调机如上所述，将对电子部件发生的热量进行散热的散热翅片设于控制盘34，并将向室外热交换器12供给的外部空气的一部分向该散热翅片供给。然而，在通过上述第1级差压调整装置36使室外风扇12a的转速降低的场合，尤其是在外部空气温度并不太低时，可预想到无法将散热翅片放出的散热量保持于所定量。该情形下，电子部件存在烧毁的危险性。为此，本实施例具备电气安装件保护装置38，当散热翅片的温度等于或高于所定温度时，判断为散热翅片的散热能力不足，以减少必须散热的热量。
当散热翅片温度上升至所定值时，电气安装件保护装置38使压缩机11的运转频率降低，以减少电子部件的放热量，防止散热翅片温度上升。为此，在第1级差压调整装置36工作的较低外部空气温度下，依据处于预定的散热翅片温度区域(下垂区、无变化区、上升区、恢复区)中哪一区域及处于该区域前曾处于哪一区域，对压缩机11的上限运转频率FFIN进行设定。并且，压缩机11的实际运转频率被控制成受设定的上限运转频率FFIN限制。另外，该电气安装件保护装置38对压缩机11的运转频率的控制优先于上述第2级差压调整装置37对压缩机11的运转频率的控制。不过，为使上述判断成为可能，上述散热翅片温度区域依据与第1级差压调整装置36的差压控制相关联的实验数据来确定。图15是表示散热翅片温度区域图的一个示例。
以下，依据图13及图14所示的流程图，对该电气安装件保护装置38的散热量控制进行说明。在依据该流程图时并用作为辅助说明图的图15进行说明。
由该电气安装件保护装置38进行的散热量控制，在外部空气温度为等于或低于25℃时、即进行上述的第1级差压调整装置36的差压控制时进行(步骤S61)。当外部空气温度达到或超过25℃时，由于不进行第1级差压调整装置36的差压控制，因而，不须进行散热量控制而被停止(步骤S62)。
以下，对散热翅片温度处于哪一区域进行区域判定(步骤S63)。
对散热翅片温度处于何区域的判定在步骤S64、S66及S73中进行。
在步骤S64，当判断散热翅片温度处于恢复区时(步骤S64、YES)，散热翅片温度低，不须进行电气安装件保护装置38的散热量控制，因而被解除(步骤S65)。
另外，步骤S66中，当判断散热翅片温度处于上升区时(步骤S66、YES)，对上次区域进行判定。
如果上次区域为恢复区，说明散热翅片温度虽然低但处于上升中。因而，作为预防温度上升的边界处理，使压缩机11的运转频率的上限运转频率FFIN降低一定的频率FFIN1(例如2HZ)(步骤S68)。
如果上次区域为上升区(步骤S69中YES)，说明散热翅片温度低且不处于上升中，因而使定时器TFINI开始计时，在到达定时器时间前的所定时间内，每隔一定的时间(此例中为180秒)，使记忆的上限运转频率FFIN上升一定的频率FFIN1(例如2HZ)(步骤S70、S71)。
如果上次区域既非上升区亦非恢复区，具体而言就是无变化区时(步骤S67中NO)，由于散热翅片温度已下降，作为边界处理，使所记忆的上限运转频率FFIN增加一定的频率FFIN1(例如2HZ)(步骤S72)。
接着，在步骤S73中，当判定散热翅片温度为无变化区时，与步骤S66同样地对上次区域进行判定。
如果上次区域为恢复区或上升区(具体而言就是上升区。步骤S67中YES)，说明散热翅片温度虽处于所定水平但处于上升中。为此，作为预防散热翅片温度上升的边界处理，使记忆的上限运转频率FFIN降低一定的频率FFIN2(例如2HZ)(步骤S75)。
另外，如果上次区域为下垂区(步骤S76中YES)，就判断为散热翅片温度已降低至所定水平，因此作为边界处理，使上限运转频率FFIN上升一定的频率FFIN1(例如2HZ)(步骤S77)。
另外，如果上次区域既非恢复区、亦非上升区、亦非下垂区时(步骤S76中NO，即为无变化区)，由于散热翅片温度保持在所定水平，故而使所记忆的上限运转频率FFIN维持不变(步骤S78)。
接着，在步骤S73中，当判断散热翅片温度为NO时，即当判断为下垂区时，与上述同样地对上次区域进行判定。
当上次区域为下垂区以外的区域时，具体而言就是无变化区时(步骤S79中YES)，判断为散热翅片温度已高于所定水平，因此作为防止散热翅片温度上升的边界处理，使记忆的上限运转频率FFIN降低一定的频率FFIN2(例如2HZ)(步骤S80)。
另外，如果上次区域为下垂区(步骤S79中NO)，判断散热翅片温度为持续高于所定水平。为此，使定时器TFIN2开始计时，在定时器TFIN2时间到达之前的所定时间内，每隔一定时间(此例中为120秒)，使所记忆的上限运转频率FFIN降低一定的频率FFIN4(此例中为2HZ)(步骤S81、S82)。
在上述处理终了后的下一步骤S83中，将作为上次区域记忆的内容替换成本次判定的区域。接下来，确认外部空气温度未超过25℃(步骤S84)，并返回步骤S63。
电气安装件保护装置38的散热量控制，如上所述，为了防止散热翅片温度上升，即防止电子部件烧毁，优先于上述第2级差压调整装置37所进行的差压控制而对运转中的压缩机11的上限运转频率FFIN进行控制，由此对压缩机11的实际运转频率进行控制。这种电气安装件保护装置38就是本发明所述的第2电气安装件保护装置。
不过，也可不用上述电气安装件保护装置38，当散热翅片温度上升时，不是如上述那样使压缩机11的运转频率降低，而是通过增加室外风扇12a的下限运转转速，使室外风扇12a转速增加。此处省略其具体方法的详细描述，但可依据上述电气安装件保护装置38的控制内容而构成。这种电气安装件保护装置就是本发明所述的第1电气安装件保护装置。
由于本发明具有上述构成，因而可达到如下的效果。
本发明具备当在等于或低于所定外部空气温度时进行冷气运转的压缩机11的高低压力差被判断为降低至所定值时，通过降低室外风扇12a的转速来进行调整，以防止压缩机11的高低压力差降低的第1级差压调整装置36；以及当在等于或低于所定外部空气温度时进行的冷气运转中，判断为用第1级差压调整装置36进行高低压力差控制无法将高低压力差保持在等于或大于所定值时，通过增大压缩机11的运转频率来进行调整，以防止压缩机11的高低压力差降低的第2级差压调整装置37，因而可在较低外部空气温度下的冷气运转中将压缩机11的高低压力差保持在等于或大于所定值。另外，由于不再需要以往技术中导致成本上升的制冷剂量控制所需的制冷剂回路设备及控制设备等，因而可提供具有低成本差压调整装置的空调机。
另外，由于在第1级差压调整装置36中具备将室外风扇12a的转速保持在等于或大于下限转速的风扇转速下限限制装置，室外风扇12a不会低于运转允许转速而运转，因而风扇驱动回路的电子部件得到保护，室外风扇12a的转速可靠地受到控制。
另外，由于第2级差压调整装置37具备压缩机运转频率上限限制装置，可使压缩机11的运转频率保持在等于或小于运转允许范围的上限频率，可使变频回路的电子部件得到保护，从而防止压缩机11的机构损坏。
另外，第1级差压调整装置36每隔一定的时间，对处于预定的室外热交换温度的区域中哪一区域及在处于该区域前位于哪一区域进行判别，并依据该判别结果对压缩机11的高低压力差能否保持在等于或大于所定值进行判断，当判断为存在无法保持的危险性时，就使室外风扇12a的上限运转转速RMAX降低所定的转速，因而可用简易的方法对能否保持高低压力差进行判断，可对室外风扇12a的转速进行控制。此外，该第1级差压调整装置36的高低压力差控制是将室外风扇12a的上限运转转速RMAX的初始设定值对应于外部空气温度进行设定，因而可缩短稳定运转前的初始运转时间。
另外，第2级差压调整装置37每隔一定的时间，对处于预定的室外热交换温度的区域中哪一区域及在处于该区域前位于哪一区域进行判断，依据该判断结果对压缩机11的高低压力差能否保持在等于或大于所定值进行判断，当判断为存在无法保持的危险性时，使压缩机11的下限运转频率FSK上升所定的转速，因而可用简易的方法对能否保持高低压力差进行判断，可对压缩机11的运转频率进行控制。
另外，采用上述第1级差压调整装置36及第2级差压调整装置37的差压控制时，室外热交换温度的区域设定为与室内热交换温度的变化相对应的所定值，因而可更为准确地对能否保持高低压力差进行判断。
另外，采用第1级差压调整装置36及第2级差压调整装置37的差压控制时，是用对室外热交换器的中间温度进行检测的室外热交换温度检测器对室外热交换温度进行检测，再用对室内热交换器的中间温度进行检测的室内热交换温度检测器对室内热交换温度进行检测，因而可通过通常的温度检测器对成为判断高低压力差的依据的室外热交换温度及室内热交换温度进行检测。
另外，在收纳作为控制空调机运转的控制设备的电子部件的控制盘34上，设置有用于对该控制盘34内部的电子部件所发生的热量进行散热的散热翅片，具备为使该散热翅片温度保持在等于或小于所定值而优先于第1级差压调整装置36使室外风扇12a的转速上升的电气安装件保护装置38(第1电气安装件保护装置)，因而，可确实可靠地向散热翅片供给使电子部件冷却所必需的最低量的冷却用外部空气。
另外，在收纳作为控制空调机运转的控制设备的电子部件的控制盘34上，设置有用于对该控制盘34内部的电子部件所发生的热量进行散热的散热翅片，具备为使该散热翅片温度保持在等于或小于所定值而优先于第2级差压调整装置37使压缩机11的运转频率降低的第2电气安装件保护装置，因而，可确实可靠地向散热翅片供给使电子部件冷却所必需的最低量的冷却用外部空气。
产业上利用的可能性如上所述，本发明的空调机适用于被照明器具及电子设备等散发大量热量的建筑物中的冷气运转。
权利要求
1.一种空调机，具有制冷剂回路、室外风扇、第1级差压调整装置、第2级差压调整装置，所述制冷剂回路至少连接有受变频驱动的压缩机、与外部空气进行热交换的室外热交换器、膨胀装置及室内热交换器，所述室外风扇用于向室外热交换器供给外部空气，可控制转速，所述第1级差压调整装置在进行外部空气温度等于或低于所定温度的冷气运转过程中，在判断高低压力差下降至所定压力差的场合，通过降低室外风扇的转速来进行调整，以防止所述高低压力差下降，所述第2级差压调整装置在进行外部空气温度等于或低于所定温度的冷气运转过程中，在判断由第1级差压调整装置进行的高低压力差控制无法使所述高低压力差保持在等于或大于所定值的场合，通过增大压缩机的运转频率进行控制，以防止所述高低压力差下降。
2.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，所述第1级差压调整装置具备将室外风扇的转速保持在等于或大于运转允许范围的下限转速的风扇转速下限限制装置。
3.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，所述第1级差压调整装置每隔所定时间就判断处于预定的室外热交换温度区域中的哪一区域、以及在处于该区域之前曾处于哪一区域，并依据该判断结果来判断能否将压缩机的高低压力差保持在等于或大于所定值，当判断为可能无法保持时，就进行控制，以降低室外风扇的上限运转转速的所定转速。
4.根据权利要求3所述的空调机，其特征在于，所述室外热交换温度的区域设定为与室内热交换温度的变化对应的所定值。
5.根据权利要求3所述的空调机，其特征在于，所述室外热交换温度为，由对室外热交换器的中间温度进行检测的室外热交换温度检测器所测出的温度。
6.根据权利要求4所述的空调机，其特征在于，所述室内热交换温度为，由对室内热交换器的温度进行检测的室内热交换温度检测器所测出的温度。
7.根据权利要求4所述的空调机，其特征在于，所述室外风扇的上限运转转速是在所述第1级差压调整装置的高低压力差控制中对应外部空气温度而确定初始设定值。
8.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，所述第2级差压调整装置具备将压缩机的运转频率保持在等于或小于运转允许范围的上限频率的压缩机运转频率上限限制装置。
9.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，所述第2级差压调整装置每隔所定的时间就判断处于预定的室外热交换温度区域中的哪一区域、以及在处于该区域之前曾处于哪一区域，并依据该判断结果来判断能否将压缩机的高低压力差保持在等于或大于所定值，当判断为可能无法保持时，就进行控制，以使压缩机的下限运转频率的所定频率上升。
10.根据权利要求9所述的空调机，其特征在于，所述室外热交换温度的区域设定为与室内热交换温度的变化对应的所定值。
11.根据权利要求9所述的空调机，其特征在于，所述室外热交换温度为，由对室外热交换器的中间温度进行检测的室外热交换温度检测器所测出的温度。
12.根据权利要求10所述的空调机，其特征在于，所述室内热交换温度为，由对室内热交换器的温度进行检测的室内热交换温度检测器所测出的温度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的空调机，其特征在于，所述空调机还具备收纳作为控制空调机运转的控制设备的电子部件的控制盘、为了对该控制盘内部的电子部件所发生的热量进行散热而设于控制盘的散热翅片、及为了使该散热翅片的温度等于或小于所定值而先于所述第1级差压调整装置而使所述室外风扇的转速上升的第1电气安装件保护装置。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的空调机，其特征在于，所述空调机还具备收纳作为控制空调机运转的控制设备的电子部件的控制盘、为了对该控制盘内部的电子部件所发生的热量进行散热而设于控制盘的散热翅片、及为了使该散热翅片的温度等于或小于所定值而先于所述第2级差压调整装置而使所述压缩机的运转频率下降的第2电气安装件保护装置。
全文摘要
本发明的空调机具备在较低外部空气温度下作冷气运转时使压缩机的高低压力差保持在等于或大于所定值的差压调整装置，该差压调整装置具备当在等于或低于所定外部空气温度时进行冷气运转的压缩机的高低压力差下降至所定值的场合，通过降低室外风扇的转速来防止上述高低压力差下降的第1级差压调整装置；以及，当在等于或低于所定外部空气温度时进行冷气运转时，当通过第1级差压调整装置进行的高低压力差控制无法使高低压力差保持在等于或大于所定值的场合，通过增大压缩机的运转频率来防止上述高低或压力差下降的第2级差压调整装置。
文档编号F25B13/00GK1643306SQ0380715
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月3日 优先权日2002年3月29日
发明者片冈秀彦, 三轩家秀纪 申请人:大金工业株式会社