【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外気を取入れる給気機能を備えた空気調和機に関わり、より詳細には、低外気温での冷房運転の際、冷房効率を向上させる制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和機も構造は本発明による空気調和機の構造と同じであるので図１を用いて説明する。給気機能を備えた空気調和機は、図１で示すように、前面が開放されたベース１に後面が開放された前面パネル２を取付け、更に同前面パネル２に吸込グリル３を着脱自在に装着して本体を構成している。同本体の前面上部には前面吸込口４ａが、上面には上面吸込口４ｂが設けられ、前面下部には吹出口５が設けられている。前記前面吸込口４ａ及び上面吸込口４ｂと前記吹出口５とを結ぶ空気通路には、垂直部６ａと同垂直部６ａの上端を折曲して後方に傾斜させた後方傾斜部６ｂとからなる熱交換器６と、送風ファン７とが設けられている。
【０００３】
また、前記ベース１にはダンパ９ａを備えた給気ダクト８が後方に延出して設けられ、同給気ダクト８は壁面５０に穿設された開放口により室外に通じている。前記ダンパ９ａが開放されると室外の新鮮な空気が前記給気ダクト８を介して本体内に取込まれ、前記吹出口５から室内に送出されるようになっている。
【０００４】
近年、冬場の低外気温時においても、コンピュータルーム等では冷房運転が行われるようになってきている。しかしながら、上記した給気機能を備えた空気調和機においても、冷房運転と外気を取り入れる給気運転とは通常個別に運転が行われており、これらを組合わせて効率的な運転を行う空気調和機が求められていた。また、低外気温の状態での冷房運転時には、室内熱交換器表面への氷結発生を防止するため、室内熱交換器の温度が所定値以下になると室外機に備えられた圧縮機を一定時間停止し、送風ファンのみでの送風運転が行われるが、これについても給気機能を組み合わせた運転が求められていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑み、冷房運転と給気運転とを有効的に組合わせ、エネルギ効率が向上した運転が行われる空気調和機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、本体に設けられた吸込口と吹出口とを結ぶ空気通路に熱交換器と、ファンモータにより駆動される送風ファンとを設ける一方、前記空気通路と室外とをダンパを備えた給気ダクトにより連通させ、更に制御部を構成する室内機制御部と室外機制御部とを信号線により相互に接続して、前記室内機制御部に、室温センサと、前記ファンモータを駆動するファンモータ駆動部と、前記ダンパを駆動するダンパ駆動部とを夫々接続する一方、制御部と、記憶部とを設け、同記憶部に外気温設定値を記憶し、前記室外機制御部に、外気温センサと、圧縮機を駆動する圧縮機駆動部とを夫々接続してなり、
冷房運転時、前記制御部が前記外気温センサでの検出値と、前記記憶部に記憶された外気温設定値とを比較し、前者が後者より低い場合、前記ダンパ駆動部を介して前記ダンパを開放し、外気を前記給気ダクトから前記空気通路に導き前記熱交換器で熱交換された室内の空気とともに前記吹出口から室内に送出する一方、前記圧縮機駆動部を介して前記圧縮機を低速運転に切換えてなる構成となっている。
【０００７】
また、前記記憶部に、前記外気温設定値とともに、所定時間内での前後した室温の差をあらかじめ設定した室温差設定値を記憶し、前記ダンパが開放された状態で冷房運転が継続された際、前記室温センサにて前後して検出された室温検出値の差と前記室温差設定値とを前記制御部が比較し、前者が後者より大きい場合、前記圧縮機駆動部を介して前記圧縮機を停止させる一方、前記ファンモータ駆動部を介して送風ファンの運転を継続させてなる構成となっている。
【０００８】
また、前記圧縮機が停止した状態で冷房運転が継続された際、前記外気温センサでの検出値が前記外気温設定値より大きい場合、前記制御部は前記ダンパ駆動部により前記ダンパを閉塞する一方、前記圧縮機駆動部により前記圧縮機を再始動してなる構成となっている。
【０００９】
また、前記記憶部に、前記外気温設定値及び前記室温差設定値とともに室内外温度差設定値を記憶し、冷房運転時、前記外気温センサの検出値が前記外気温設定値より大きい際、前記室温センサの検出値と前記外気温センサの検出値との差を計算し、計算値が前記室内外温度差設定値より大きい場合、前記ダンパ駆動部により前記ダンパを開放してなる構成となっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図１は本発明による空気調和機を示す断面図であり、図２は本発明における制御部を示すブロック図であり、図３はそのフローチャートである。まず構造について説明する。本発明による空気調和機は、図１で示すように、前面が開放されたベース１に、後面が開放され前面に吸込グリル３を着脱自在に装着した前面パネル２とで本体を構成している。同本体の前面上部には前面吸込口４ａが、上面には上面吸込口４ｂが設けられ、前面下部には風向偏向板を備えた吹出口５が設けられている。
【００１１】
前記前面吸込口４ａ及び上面吸込口４ｂと前記吹出口５とを結ぶ空気通路には、垂直部６ａと、同垂直部６ａの上端を折曲して後方に傾斜させた後方傾斜部６ｂとからなる熱交換器６と、同熱交換器６により熱交換された空気を室内に送出する送風ファン７とが設けられている。
【００１２】
前記ベース１には、壁面５０に穿設された孔を介して室外に通じる給気ダクト８が後方に延出するように設けられており、同給気ダクト８の前記ベース１との接続口８ａには支軸９ｂにより回動自在に軸支されたダンパ９ａが設けられている。同ダンパ９ａが上方に向かい回動すると前記接続口８ａが開放され、前記熱交換器６及び前記送風ファン７が設けられた空気通路と室外とが前記給気ダクト８を介して連通し、下方に回動すると前記接続口８ａを閉塞するようになっている。また、前記前面パネル２には吸込まれる空気の温度を測定して室温を検出する室温センサ１２が装着され、。また図示はしていないが、室外に設置された室外機には外気温を検出する外気温センサ１１が設けられている。
【００１３】
図２のブロック図で示すように、室内機制御部１０ａには、前記室温センサ１２と、前記送風ファン７に連結されたファンモータを駆動するファンモータ駆動部１５と、前記給気ダクト８に設けられたダンパ９ａを駆動するダンパ駆動部１６とが接続され、また内部にはタイマ２２が設けられている。また、同室内機制御部１０ａには、制御部１８ａと記憶部１８ｂとが設けられ、同記憶部１８ｂには、外気温が充分に低下しているか否かをあらかじめ設定した外気温設定値（Ｔｏ）１９と、外気温が室温に対して充分低いか否か、室内と室外の温度差をあらかじめ設定した室内外温度差設定値（Ｔｉ−ｏ）２０と、前記タイマ２２で前後して所定時間内に計測された室温がどの程度低下するかをあらかじめ設定した室温差設定値２１とが夫々記憶されている。また、室外機制御部１０ｂには、前記外気温センサ１１と、室外機に備えられた圧縮機を駆動する圧縮機駆動部１４とが夫々接続されている。
【００１４】
次に、動作について説明する。冷房運転を冬場等の低外気温時に開始すると、図３のフローチャートで示すように、まず前記外気温センサ１１で検出された外気温の検出値が前記室外機制御部１０ｂを介して前記室内機制御部１０ａに送出され、前記制御部１８ａは、同検出値と前記記憶部１８ｂに記憶された前記外気温設定値（Ｔｏ）１９とを比較する（ＳＴＥＰ１）。外気温が前記外気温設定値（Ｔｏ）１９より低い場合は、前記制御部１８ａは前記ダンパ駆動部１６を介して信号を送出し前記ダンパ９ａを開放する（ＳＴＥＰ３）。これにより、低温の外気が前記給気ダクト８を介して本体内に取込まれ、前記熱交換器６で熱交換された空気とともに前記吹出口５から室内に送出されるようになっている。
【００１５】
前記（ＳＴＥＰ１）において外気温が外気温設定値（Ｔｏ）１９より高い場合は、改めて前記室温センサ１２で検出された室温と外気温との差が計算され、計算値と前記室内外温度差設定値（Ｔｉ−ｏ）２０とが前記制御部１８ａにより比較される（ＳＴＥＰ２）。室温と外気温との差が前記室内外温度差設定値（Ｔｉ−ｏ）２０より大きい場合は、外気温に比較して室温がかなり高いと判断され、これにより前記ダンパ９ａが開放されるようになっている。小さい場合は、冷房運転がそのまま継続され、再び外気温が検出されるようになっている。
【００１６】
前記ダンパ９ａが開放され、低温の外気が前記熱交換器６で熱交換された室内の空気と混合して前記吹出口５から室内に送出されると、前記制御部１８ａは前記圧縮機駆動部１４に信号を送出し、室外機に備えられた圧縮機を低速運転に切換えるようになっている（ＳＴＥＰ４）。圧縮機が低速運転となった状態で外気を利用して冷房運転を行うことにより、エネルギ効率に優れた運転が行えるようになっている。
【００１７】
圧縮機が低速運転に切換えられると、前記室温センサ１２により再び室温が検出され前記記憶部１８ｂに記憶される（ＳＴＥＰ５）。続いて前記タイマ２２が始動し、所定時間を計測する（ＳＴＥＰ６）。所定時間が経過すると再び室温が検出され（ＳＴＥＰ７）、同検出値と前記記憶部１８ｂに記憶された検出値との差が計算されて、これが前記室温差設定値２１と比較される（ＳＴＥＰ８）。差が前記室温差設定値２１より大きい場合、室温が充分に低下してきていると判断され、前記圧縮機２３の運転が停止される一方、前記送風ファン７の運転は継続されるようになっている。これにより低温の外気のみを利用して室内の冷却を行うようになっている。。差が前記室温差設定値２１より小さい場合は、前記（ＳＴＥＰ５）に戻り再び室温の検出が行われる。
【００１８】
外気を利用しての送風運転が一定時間継続されると、前記外気温センサ１１で検出された検出値が、再び前記外気温設定値（Ｔｏ）１９と比較され（ＳＴＥＰ１１）、検出値がこれより大きい場合は、外気温が上昇していると判断し、前記ダンパ駆動部１６が前記ダンパ９ａを駆動して前記給気ダクト８を閉塞する一方、前記圧縮機駆動部１４が圧縮機を再び始動させて冷房運転を再開するようになっている。外気温の検出値が、前記外気温設定値（Ｔｏ）１９より小さい場合は、外気を利用しての送風運転がそのまま継続されるようになっている。
【００１９】
上記したように、低温の外気を利用しての送風運転と、圧縮機の運転による冷房運転とを組合わせて室内の冷却を行うことにより、エネルギ効率の向上した冷房運転を行えるようになっている。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、外気温が低い場合、給気ダクトにより外気を本体内に取り入れ、熱交換器で熱交換された室内の空気とともに室内に送出する運転か、あるいは圧縮機を停止させて外気のみでの送風運転を行うことにより、エネルギ効率の向上した空気調和機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気調和機を示す断面図である。
【図２】本発明の制御部を示すブロック図である。
【図３】制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ベース
２ 前面パネル
３ 吸込グリル
４ａ 前面吸込口
４ｂ 上面吸込口
５ 吹出口
６ 熱交換器
６ａ 垂直部
６ｂ 後方傾斜部
７ 送風ファン
８ 給気ダクト
８ａ 接続口
９ａ ダンパ
９ｂ 支軸
１０ａ 室内機制御部
１０ｂ 室外機制御部
１１ 外気温センサ
１２ 室温センサ
１４ 圧縮機駆動部
１５ ファンモータ駆動部
１６ ダンパ駆動部
１８ａ 制御部
１８ｂ 記憶部
１９ 外気温設定値
２０ 室内外温度差設定値
２１ 室温差設定値
２２ タイマ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner having an air supply function for taking in outside air, and more particularly, to a control method for improving cooling efficiency during cooling operation at a low outside air temperature.
[0002]
[Prior art]
The structure of the conventional air conditioner is the same as the structure of the air conditioner according to the present invention, and therefore, will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the air conditioner having an air supply function has a base 1 having an open front, a front panel 2 having an open rear, and a suction grille 3 detachably attached to the front panel 2. Attached to form the body. A front suction port 4a is provided on the upper front surface of the main body, an upper suction port 4b is provided on the upper surface, and an air outlet 5 is provided on the lower front surface. An air passage connecting the front suction port 4a and the top suction port 4b to the outlet 5 includes a vertical portion 6a and a rear inclined portion 6b formed by bending the upper end of the vertical portion 6a and inclining rearward. A heat exchanger 6 and a blower fan 7 are provided.
[0003]
An air supply duct 8 provided with a damper 9a is provided on the base 1 so as to extend rearward. The air supply duct 8 communicates with the outside of the room through an opening formed in a wall surface 50. When the damper 9a is opened, fresh outdoor air is taken into the main body through the air supply duct 8, and is sent out from the outlet 5 into the room.
[0004]
In recent years, even in a low outside temperature in winter, a cooling operation is being performed in a computer room or the like. However, even in the air conditioner having the above-described air supply function, the cooling operation and the air supply operation for taking in outside air are usually performed individually, and the air conditioner that performs the efficient operation by combining these operations is performed. Machine was sought. In addition, during cooling operation at a low outdoor temperature, in order to prevent icing on the surface of the indoor heat exchanger, when the temperature of the indoor heat exchanger falls below a predetermined value, the compressor provided in the outdoor unit is operated for a predetermined time. The operation is stopped, and the air blowing operation is performed only by the air blowing fan.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an air conditioner in which a cooling operation and an air supply operation are effectively combined and an operation with improved energy efficiency is performed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a heat exchanger and an air blower driven by a fan motor in an air passage connecting an intake port and an air outlet provided in a main body, while providing the air passage and the outdoor. Are communicated by an air supply duct provided with a damper, and further connect an indoor unit control unit and an outdoor unit control unit constituting a control unit to each other by a signal line. While a fan motor drive unit for driving a fan motor and a damper drive unit for driving the damper are respectively connected, a control unit and a storage unit are provided, and an outdoor temperature set value is stored in the storage unit. An external air temperature sensor and a compressor drive unit for driving the compressor are connected to the machine control unit, respectively.
At the time of cooling operation, the control unit compares the detection value of the outside air temperature sensor with the outside air temperature set value stored in the storage unit, and when the former is lower than the latter, the damper is driven via the damper driving unit. And directs outside air from the air supply duct to the air passage and sends the air to the room through the air outlet together with the room air heat exchanged by the heat exchanger. Is switched to low-speed operation.
[0007]
Further, in the storage unit, together with the outside air temperature set value, a room temperature difference set value in which a difference between room temperature before and after within a predetermined time is set in advance is stored, and the cooling operation is continued with the damper opened. At this time, the control unit compares the difference between the room temperature detection values detected before and after by the room temperature sensor and the room temperature difference set value, and when the former is larger than the latter, the compression is performed via the compressor drive unit. While the operation is stopped, the operation of the blower fan is continued via the fan motor drive unit.
[0008]
Further, when the cooling operation is continued in a state where the compressor is stopped, and the detection value of the outside air temperature sensor is larger than the outside air set value, the control unit closes the damper by the damper driving unit. On the other hand, the compressor is restarted by the compressor drive unit.
[0009]
Further, the storage unit stores the indoor / outdoor temperature difference set value together with the outside air temperature set value and the room temperature difference set value, and during a cooling operation, when a detection value of the outside air temperature sensor is larger than the outside air temperature set value, The difference between the detection value of the room temperature sensor and the detection value of the outside air temperature sensor is calculated, and when the calculated value is larger than the indoor / outdoor temperature difference set value, the damper driving unit opens the damper. ing.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the accompanying drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing an air conditioner according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a control unit in the present invention, and FIG. 3 is a flowchart thereof. First, the structure will be described. As shown in FIG. 1, the air conditioner according to the present invention has a main body including a base 1 having an open front surface, and a front panel 2 having a rear surface opened and a suction grille 3 detachably attached to the front surface. . A front suction port 4a is provided on the upper front surface of the main body, an upper suction port 4b is provided on the upper surface, and an air outlet 5 having a wind direction deflecting plate is provided on the lower front surface.
[0011]
The air passage connecting the front suction port 4a and the top suction port 4b to the air outlet 5 includes a vertical portion 6a and a rear inclined portion 6b formed by bending the upper end of the vertical portion 6a to be inclined rearward. And a blower fan 7 for sending air heat exchanged by the heat exchanger 6 into the room.
[0012]
The base 1 is provided with an air supply duct 8 that communicates with the outside through a hole formed in the wall surface 50 so as to extend to the rear. A connection port of the air supply duct 8 with the base 1 is provided. 8a is provided with a damper 9a rotatably supported by a support shaft 9b. When the damper 9a rotates upward, the connection port 8a is opened, and the air passage provided with the heat exchanger 6 and the blower fan 7 communicates with the outside via the air supply duct 8, and When turned, the connection port 8a is closed. A room temperature sensor 12 is mounted on the front panel 2 to measure the temperature of the air to be sucked and detect the room temperature. Although not shown, an outdoor unit installed outside the room is provided with an outside air temperature sensor 11 for detecting an outside air temperature.
[0013]
As shown in the block diagram of FIG. 2, the indoor unit control unit 10 a includes the room temperature sensor 12, a fan motor drive unit 15 that drives a fan motor connected to the blower fan 7, and the air supply duct 8. A damper driving section 16 for driving the provided damper 9a is connected to the apparatus, and a timer 22 is provided therein. The indoor unit control unit 10a is provided with a control unit 18a and a storage unit 18b. The storage unit 18b has an external air temperature set value (a predetermined air temperature set value indicating whether or not the external air temperature has sufficiently decreased). To) 19, whether or not the outside air temperature is sufficiently lower than room temperature, an indoor / outdoor temperature difference set value (Ti-o) 20 in which the temperature difference between the room and the outside is set in advance, and a predetermined time before and after the timer 22 The room temperature difference set value 21 which presets how much the room temperature measured within the time decreases is stored. The outdoor unit control unit 10b is connected to the outside air temperature sensor 11 and a compressor drive unit 14 that drives a compressor provided in the outdoor unit.
[0014]
Next, the operation will be described. When the cooling operation is started at a low outdoor temperature such as in winter, as shown in the flowchart of FIG. 3, first, the detection value of the outdoor temperature detected by the outdoor temperature sensor 11 is output to the indoor unit via the outdoor unit control unit 10b. Sent to the control unit 10a, the control unit 18a compares the detected value with the outside temperature set value (To) 19 stored in the storage unit 18b (STEP 1). When the outside temperature is lower than the outside temperature set value (To) 19, the control unit 18a sends a signal via the damper driving unit 16 to open the damper 9a (STEP 3). Thereby, low-temperature outside air is taken into the main body through the air supply duct 8 and is sent out from the outlet 5 to the room together with the air heat-exchanged by the heat exchanger 6.
[0015]
When the outside air temperature is higher than the outside air temperature setting value (To) 19 in (STEP 1), the difference between the room temperature and the outside air temperature detected by the room temperature sensor 12 is calculated again, and the calculated value and the indoor and outdoor temperature difference setting are calculated. The value (Ti-o) 20 is compared with the control unit 18a (STEP 2). When the difference between the room temperature and the outside air temperature is larger than the indoor / outdoor temperature difference set value (Ti-o) 20, it is determined that the room temperature is considerably higher than the outside air temperature, and the damper 9a is opened. It has become. If it is smaller, the cooling operation is continued as it is, and the outside air temperature is detected again.
[0016]
When the damper 9a is opened and the low-temperature outside air mixes with the room air heat-exchanged by the heat exchanger 6 and is sent out from the outlet 5 into the room, the control unit 18a controls the compressor drive unit. 14 to switch the compressor provided in the outdoor unit to low-speed operation (STEP 4). By performing a cooling operation using outside air in a state where the compressor is operated at a low speed, an operation with excellent energy efficiency can be performed.
[0017]
When the compressor is switched to low-speed operation, the room temperature is detected again by the room temperature sensor 12 and stored in the storage unit 18b (STEP 5). Subsequently, the timer 22 starts and measures a predetermined time (STEP 6). When the predetermined time has elapsed, the room temperature is detected again (STEP 7), the difference between the detected value and the detected value stored in the storage unit 18b is calculated, and this is compared with the room temperature difference set value 21 (STEP 8). . When the difference is larger than the room temperature difference set value 21, it is determined that the room temperature has sufficiently decreased, and the operation of the compressor 23 is stopped, while the operation of the blower fan 7 is continued. I have. Thereby, indoor cooling is performed using only low-temperature outside air. . If the difference is smaller than the room temperature difference set value 21, the process returns to (STEP 5) and the room temperature is detected again.
[0018]
When the blowing operation using the outside air is continued for a certain period of time, the detection value detected by the outside air temperature sensor 11 is again compared with the outside air temperature set value (To) 19 (STEP 11), and the detected value is If it is larger, it is determined that the outside air temperature has risen, and the damper drive unit 16 drives the damper 9a to close the air supply duct 8, while the compressor drive unit 14 turns the compressor on again. The cooling operation is restarted after starting. When the detected value of the outside air temperature is smaller than the outside air temperature set value (To) 19, the blowing operation using the outside air is continued as it is.
[0019]
As described above, by performing indoor cooling by combining the air blowing operation using low-temperature outside air and the cooling operation by operating the compressor, it becomes possible to perform the cooling operation with improved energy efficiency. I have.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the outside air temperature is low, the outside air is taken into the main body by the air supply duct, and the operation is performed in which the outside air is sent to the room together with the room air heat exchanged by the heat exchanger. Is stopped and the air blowing operation is performed only with the outside air, whereby an air conditioner with improved energy efficiency can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an air conditioner according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a control unit of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Front panel 3 Suction grill 4a Front suction port 4b Top suction port 5 Outlet 6 Heat exchanger 6a Vertical part 6b Back slope 7 Blower fan 8 Air supply duct 8a Connection port 9a Damper 9b Support shaft 10a Indoor unit controller 10b Outdoor unit control unit 11 Outside temperature sensor 12 Room temperature sensor 14 Compressor drive unit 15 Fan motor drive unit 16 Damper drive unit 18a Control unit 18b Storage unit 19 Outside temperature set value 20 Indoor / outdoor temperature difference set value 21 Room temperature difference set value 22 Timer
