JP2005048973A - 空気調和機及び空気調和機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機の要求圧力条件を常時満足するように室外ファンを制御することにより、圧縮機の連続運転を可能とし、以って室内の冷房フィーリングを改善することができる空気調和機及び空気調和機の制御方法を提供する。
【解決手段】冷凍サイクルを利用して冷媒を循環させることにより、室内において吸熱を行う一方で、室外において放熱を行う空気調和機の制御方法であって、室内温度に応じて、冷媒を圧縮するための圧縮機の回転数を制御するとともに、圧縮機の回転数に応じて、放熱を促進するための室外ファンの回転数を制御する段階を有する制御方法において、冷房低外気モードにおいて、圧縮機で圧縮される冷媒の要求圧力条件に対応して予め定められた冷媒温度の温度範囲に応じて、室外ファンを圧縮機と独立に制御することを特徴とする空気調和機の制御方法。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機及び空気調和機の制御方法に関し、冷房運転時の冷房低外気モードにおいて、圧縮機の連続運転を可能にすることにより冷房フィーリングの改善を達成する空気調和機及び空気調和機の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、室内温度を調整する空気調和機が用いられている。この空気調和機は、室内空気と冷媒との間で吸熱／放熱を行う室内機と、室外空気と冷媒との間で放熱／吸熱を行う室外機とを有し、冷媒を室内外で循環させることにより、冷凍サイクルを利用して室内温度を調整している。
このような空気調和機において、室外機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮した冷媒と室外空気との間で吸熱／放熱を行う熱交換器と、熱交換器による熱交換を促進する室外ファンと、これらの機器の間で冷媒を流通させる配管とが、ケーシング内に１ユニットとして収納されている。
【０００３】
ところで、このような空気調和機の制御方法は、従来、室内温度に基づいて圧縮機の回転数を制御し、圧縮機の回転数に基づいて室外ファンの回転数を制御していた。
このように、圧縮機の運転条件に応じて室外ファンの運転条件が定まる関係にあるため、特に外気温が２１℃未満となり外気が低温である冷房条件（以下「冷房低外気条件」と呼ぶ）において、以下のような技術的問題を生じた。
即ち、圧縮機が断続運転され、それにより室内の冷房フィーリングが劣化する点である。より詳細には、圧縮機により圧縮される冷媒の圧力は、圧縮機側の要求条件として所定範囲となるように設定されており、その範囲外となると保護回路により自動的に圧縮機の運転を停止するようにしている。
この場合、特に、冷房低外気条件においては、外気が低温になるほど放熱量が少なくてよいにも係わらず、室外ファンが回転し過ぎて、それにより圧縮機の冷媒圧力が下限値を下回ってしまうことがある。これにより、例えばスクロール圧縮機の場合、可動スクロールと固定スクロールとの間の摺動部のかみ合いが悪くなり、圧縮機の信頼性を低下させる。
この点、室外ファンモータと圧縮機とを独立に制御する空気調和機の制御方法が、例えば特許文献１に開示され、室外ファンモータの回転数を熱交換器の配管温度に基づいてオンオフ制御する一方、圧縮機の回転数を外気温度に基づいて制御している。より詳細には、室外負荷を配管温度により検知し、検知した配管温度を設定配管温度と比較して、配管温度の高低に応じて室外ファンモータをこまめにオンオフ制御している。このような制御によれば、室外側の配管温度の変動幅をなくし、それにより室内側吹き出し温度の変化を小さくすることは可能となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２５７８３２号公報（第３−４頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような制御方法では、冷房低外気条件において、室外ファンモータの作動によっては、圧縮機が圧力要求条件を満足しなくなり、圧縮機の断続運転が生じ、冷房フィーリングの悪化を生じる。
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、圧縮機の要求圧力条件を常時満足するように室外ファンを制御することにより、圧縮機の連続運転を可能とし、以って室内の冷房フィーリングを改善することが可能な空気調和機及び空気調和機の制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の空気調和機の制御方法は、冷凍サイクルを利用して冷媒を循環させることにより、室内において吸熱を行う一方で、室外において放熱を行う空気調和機の制御方法であって、室内温度に応じて、冷媒を圧縮するための圧縮機の回転数を制御するとともに、圧縮機の回転数に応じて、放熱を促進するための室外ファンの回転数を制御する段階を有する制御方法において、冷房低外気モードにおいて、圧縮機で圧縮される冷媒の要求圧力条件に対応して予め定められた冷媒温度の温度範囲に応じて、室外ファンを圧縮機と独立に制御する構成としている。
また、本発明の空気調和機の制御方法は、外気温度に応じて冷房低外気モードと通常冷房モードとの間の切替を行い、冷房低外気モードから通常冷房モードへの切替の基準とする外気温度を通常冷房モードから冷房低外気モードへの切替の基準とする外気温度より高く設定する。
さらに、本発明は、室外ファンと、外熱交換器と、この外熱交換器に外気を導入する室外ファンと、外気導入時の外熱交換器上流に設けられる室外温度センサと、外熱交換器に設けられる外熱交温度センサと、外熱交換器に送る冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機の回転数と室外ファンの回転数を制御する制御装置と、を備える空気調和機であって、制御装置は、圧縮機の回転数に基づく室外ファンの回転数を制御する第一の制御モードと、外熱交温度センサに基づく室外ファンの回転数を制御する第二の制御モードと、を有するとともに、室外温度センサに基づく第一の制御モードから第二の制御モードへの切替の温度と第二の制御モードから第一の制御モードへの切替の温度とを異ならせた切替処理を行なうことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の空気調和機の制御装置及び制御方法の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による空気調和機の全体構成図である。図２は、本発明の一実施形態による空気調和機の蒸気圧縮サイクルの線図（モリエル線図）である。ここで、図１及び図２の中の同一のＡ〜Ｄについては、両図において冷媒の状態が対応していることを示している。
これら図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態による空気調和機１は、室内機２と、室外機４とを備えている。この室外機４は、圧縮機６と、外熱交換器８と、室外ファン１０と、膨張弁１２とを備え、圧縮機６は、室内機２から流出した飽和蒸気の状態である状態Ａの冷媒を断熱圧縮して高温高圧状態である状態Ｂにするようになっている。この状態Ｂの冷媒ガスは、外熱交換器８及び室外ファン１０により一定圧力のもとで放熱が行われ、凝縮して飽和液の状態Ｃに達するようになっている。この状態Ｃの飽和液は、膨張弁１２により等エンタルピ変化が行われ、しめり蒸気の状態Ｄとなった後、室内機２を通過して熱量を奪って飽和蒸気であるもとの状態Ａにもどって冷凍サイクルを完了するようにしている。
【０００８】
このような図２に示すサイクルにおいて、特に、状態ＢＣ間の凝縮過程では、先に述べたように、圧縮機６を連続運転する上で冷媒回路において高圧側となる使用圧力Ｐに制限が設けられている。このため、状態ＢＣ間において外熱交換器８及び室外ファン１０による放熱過程では、室外ファン１０の回転数は、後に詳細に説明するように、連続運転中の圧縮機６の圧力Ｐが圧縮機の仕様によって定められた図２中に破線で示す下限値Ｐ_ｌと上限値Ｐ_ｕとの間になるように制御されるようにしている。
また、図１には外気が外熱交換器８に吸い込まれて放出される方向を矢印で示しているが、室外機４のケーシング（図示せず）の表面等に隣接させるかたちで、外熱交換器８の上流側（外気の吸込み側）の近傍には、室外温度センサ１４が設けられ、この室外温度センサ１４は、室外ファン１０が回転して外気が外熱交換器８に吸い込まれる前に外気の温度を検出するようになっている。さらに、外熱交換器８には、外熱交温度センサ１６が設けられており、この外熱交温度センサ１６が外熱交換器８の温度（以下「熱交温度」と呼ぶ）を検出するようになっている。
【０００９】
つぎに、室外ファン１０は、上述した室外温度センサ１４や外熱交温度センサ１６によって検出した温度に応じてファンの回転数を多段に切り替えることができる多段タップモータ１８、或いはファンの回転数を連続的に切り替えることができる連続可変速モータ１８を備えている。このモータ１８は、ファンモータ制御装置２０に接続され、室外温度センサ１４や外熱交温度センサ１６によって検出した温度情報や室外ファン１０の風量等の情報に基づきモータ１８の回転数が制御されるようになっている。
また、ファンモータ制御装置２０は、圧縮機の回転数に応じてファンモータの回転数を制御して、圧縮機回転数に応じた室外ファン制御（以下「制御Ｉ」と呼ぶ）を行う制御装置２２と、外熱交温度に応じてファンモータの回転数を制御して、外熱交温度に応じた室外ファン制御（以下「制御ＩＩ」と呼ぶ）を行う制御装置２４とを含む。さらに、ファンモータ制御装置２０は、室外温度センサ１４による検出情報を判別して制御Ｉと制御ＩＩを切り替える切替制御装置２６を含む。
ここで、本実施形態に適用可能な多段タップモータ１８の一例として、７段式タップモータを取り上げ、図３にモータのタップと回転数との関係の一例を示す。図３に示すように、モータ１８のタップは、冷房条件によって使用されるタップが決められており、例えば、外気温が２１℃〜５０℃である場合には、圧縮機回転数に応じた室外ファン制御装置２２によって通常冷房条件下の運転モードとなり、モータ１８のタップが４速から７速の範囲内で制御Ｉが行われるようになっている。
【００１０】
これに対し、外気温が−５℃〜２５℃である場合は、外熱交温度に応じた室外ファン制御装置２４によって冷房低外気条件下の運転モードとなり、モータ１８のタップが１速から４速の範囲内で制御ＩＩが行われるようになっている。ここで、タップが３速と４速の場合については、後に詳細に説明するように、切替制御装置２６が室外温度センサ１４による情報に応じて制御Ｉと制御ＩＩを切り替える重複使用回転域としている。
つぎに、図４は、本発明の一実施形態による空気調和機の室外ファンの制御内容を具体的に示すフローチャートである。ここで、図４における「Ｓ」は各ステップを示している。また、図５は、切替制御装置２６による制御Ｉから制御ＩＩへの制御ルート（Ｉ→ＩＩ）及び制御ＩＩから制御Ｉへの制御ルート（ＩＩ→Ｉ）と室外温度センサの検出温度Ｔ_Ａとの関係である。さらに、図６は、制御ＩＩにおける外熱交温度Ｔ_Ｒとタップとの関係である。
【００１１】
以下、これら図４から図６を参照して、上述した制御Ｉ、制御ＩＩ、及び制御Ｉと制御ＩＩとの切替制御の各制御内容を具体的に説明する。
図４に示すように、ファンモータ制御装置２０は、空調運転開始時の運転モード選択処理を行なう。Ｓ１で室外ファン１０の電源をＯＮにすると、ファンモータ制御装置２０は制御Ｉを中心とする通常冷房条件下の運転モードで運転を一時的に開始し、Ｓ２において、まず室外ファンのタップを６速に設定する。これにより、外熱交換器８の上流側から下流側へ十分な風量が吸い込まれるので、室外温度センサ１４において外気が滞留することはなく、外熱交換器８からの放熱の影響を受けない状態で温度測定ができるようになっている。
つぎに、Ｓ３において、外熱交換器８に十分な風量が吸い込まれている状態で、室外温度センサ１４が外熱交換器８の上流側の外気温Ｔ_Ａを測定し、この外気温Ｔ_Ａが２１℃以上である場合にはＳ１１に進み、後に詳細に説明するように、室外ファン１０は制御Ｉを中心とする通常冷房条件下の運転モードを継続するようにしている。
【００１２】
一方、外気温Ｔ_Ａが２１℃未満である場合には、図５に示すように、切替制御装置２６は、空調運転開始時運転モードとして室外ファン１０の制御を制御Ｉから制御ＩＩを中心とする図４中に破線で囲まれている冷房低外気条件下の運転モードに切り替え、外熱交温度に応じた室外ファン制御として以下に説明するようにＳ４からＳ１０までのステップをたどるようになっている。
詳細には、Ｓ４では、制御ＩＩを中心とする冷房低外気条件下の運転モードになると放熱量も相対的に少なくなるので、ファンモータ制御装置２０は、モータ１８のタップが６速から制御ＩＩにおける最速タップの４速にシフトダウンし、Ｓ５に進む。
Ｓ５では、外熱交温度センサ１６が外熱交換器８の外熱交温度Ｔ_Ｒを測定し、外熱交温度Ｔ_Ｒが２９℃未満である場合には、図６に示すように、Ｓ６においてタップが１速を下限としてシフトダウンされるようにしている。
【００１３】
一方、Ｓ５において、外熱交温度Ｔ_Ｒが２９℃以上である場合には、Ｓ７に進み、さらに外熱交温度Ｔ_Ｒが４８℃より高温であれば、図６に示すように、外熱交換器８の放熱のためＳ８においてモータ１８のタップが４速を上限としてシフトアップされる。また、Ｓ７において外熱交温度Ｔ_Ｒが２９℃以上４８℃以下の場合にはＳ９へ進み、図６に示すように、タップの変速は行われないようになっている。
ここで、冷房低外気条件下の運転モードにおけるモータ１８のタップの切替判定に用いられている上述した２９℃の外熱交温度は、圧縮機の使用圧力の下限値Ｐ_ｌにおける飽和圧力温度Ｔ_Ｐｌに相当し、また、４８℃の外熱交温度は、圧縮機の使用圧力の上限値Ｐ_ｕにおける飽和圧力温度Ｔ_Ｐｕに相当している。
上述したＳ６、Ｓ８、Ｓ９において決定されたタップで所定時間運転が行われた後、各ステップＳ６、Ｓ８、Ｓ９は、Ｓ１０へ進み、タップが３速または４速にされた上で再び室外温度センサ１４が外気温Ｔ_Ａを測定し、この外気温Ｔ_Ａが２５℃未満である場合にはＳ５に戻り上述したＳ５以下のステップが行われるようになっている。
【００１４】
一方、Ｓ１０において外気温Ｔ_Ａが２５℃以上の場合には、図７に示すように、放熱量が多くなるためＳ１１に進み、切替制御装置２６により室外ファン１０は制御Ｉを中心とする通常冷房条件下の運転モードに移行する。
制御ルートの切替に関し、図５に示すように、制御ルート（Ｉ→ＩＩ）と制御ルート（ＩＩ→Ｉ）とは異なり、タップが３速または４速の状態で且つ室外温度センサ１４の外気温Ｔ_Ａが２１℃と２５℃との間にある条件下では、各制御ルートによるヒステリシスが設けられた切替制御を採用している。
すなわち、制御ルート（Ｉ→ＩＩ）による制御の場合、制御Ｉにおいてタップが４速の状態で室外温度センサ１４が、外気温Ｔ_Ａが２１℃以下であることを検出した時点で、切替制御装置２６によって制御Ｉは制御ＩＩへと切り替わるようになっている。
【００１５】
一方、制御ルート（ＩＩ→Ｉ）による制御の場合、制御ＩＩは外熱交温度センサ１６が主体となって外熱交温度Ｔ_Ｒを検出し、この外熱交温度Ｔ_Ｒによってタップが４速を上限として制御されるものであるが（図６参照）、タップが３速または４速で制御され、室外機４に十分な風量が得られ室外温度センサ１４を十分に外気が流過する状態で、かつ、室外温度センサ１４が外気温Ｔ_Ａを検出し、図５に示すように、この外気温Ｔ_Ａが２５℃以上であることを検出した時点で、切替制御装置２６が制御ＩＩを制御Ｉへと切り替える。なお、２５℃、３速運転で制御Ｉへ切り替えた場合には、ファンモータ制御装置２０は制御Ｉの最低タップである４速にシフトアップする制御を行う。
【００１６】
つぎに、図７は、本発明の一実施形態による空気調和機の圧縮機及び室外ファンにおける通常冷房運転モード時の制御フローチャートである。ここで、図７における「Ｓ」は各ステップを示している。以下、この図７を参照して、通常冷房条件下の運転モード時の圧縮機及び室外ファンの制御の一例を説明する。
図４にも示されているように、Ｓ１１において通常冷房条件下の運転モードが開始すると、Ｓ１２において圧縮機６の回転数Ｎ［ｒｐｓ］が検出され、回転数Ｎが４６ｒｐｓ以下である場合は、Ｓ１３においてファンを４速にするようになっている。
一方、Ｓ１２において圧縮機６の回転数Ｎが４６ｒｐｓより大きい場合には、Ｓ１４へ進み、回転数Ｎが６６ｒｐｓ以下であれば、Ｓ１５においてファンを５速にするようになっている。
また、Ｓ１４において圧縮機６の回転数Ｎが６６ｒｐｓより大きい場合には、Ｓ１６へ進み、回転数Ｎが８０ｒｐｓ以下であれば、Ｓ１７においてファンを６速にするようになっている。
さらに、Ｓ１６において圧縮機６の回転数Ｎが８０ｒｐｓより大きい場合には、Ｓ１８へ進み、Ｓ１９においてファンを７速にするようになっている。
以上のように、通常冷房運転モード時の室外ファン１０の回転数は、圧縮機６の回転数に応じて４速から７速まで制御されるようになっている。
また、圧縮機の回転数Ｎは、通常冷房条件及び冷房低外気条件のいずれの条件下の運転モードにおいても室内機２の吸込センサ（図示せず）と室内の設定温度（目標温度）との差に比例して増減するようになっている。
【００１７】
続いて、上述した本発明の実施形態の空気調和機の制御装置による制御方法（動作）を説明する。
前述したように、空調運転開始時の運転モード選択処理として、図４に示すように、まず、Ｓ１で室外ファン１０の電源をＯＮにすると、制御Ｉを中心とする通常冷房条件下の運転モードで運転が開始し、Ｓ２において、まず室外ファンのタップが６速になり、外熱交換器８の上流側から下流側へ十分な風量を吸い込まれる。
つぎに、Ｓ３において、外熱交換器８に十分な風量が吸い込まれている状態で、室外温度センサ１４が外熱交換器８の上流側の外気温Ｔ_Ａを測定し、この外気温Ｔ_Ａが２１℃以上である場合にはＳ１１に進み、室外ファン１０は制御Ｉを中心とする通常冷房条件下の運転モードを継続する。一方、外気温Ｔ_Ａが２１℃未満である場合には、室外ファン１０は制御Ｉから制御ＩＩを中心とする図４中に破線で囲まれている冷房低外気条件下の運転モードに切り替わり（図５参照）、Ｓ４からＳ１０までのステップをたどる。
Ｓ４では、冷房低外気条件下の運転モードになると放熱量も相対的に少なくなるので、モータ１８のタップが６速から４速にシフトダウンされ、Ｓ５に進む。
【００１８】
以上が、空調運転開始時の運転モード選択処理の処理シーケンスであるが、この後の運転制御の一例として、制御ＩＩによる運転制御にある状態を説明する。
ファンモータ制御装置２０は、室外ファン１０を４速に設定した状態（Ｓ４）が初期状態となるが、この状態から制御ＩＩにおいては外熱交温度に基づくタップ制御を行なう。Ｓ５では、外熱交温度センサ１６が外熱交温度Ｔ_Ｒを測定し、外熱交温度Ｔ_Ｒが２９℃未満である場合には、Ｓ６においてタップが１速を下限としてシフトダウンされる（図６参照）。
一方、Ｓ５において、外熱交温度Ｔ_Ｒが２９℃以上である場合には、Ｓ７に進み、さらに外熱交温度Ｔ_Ｒが４８℃より高温であれば、外熱交換器８の放熱のためＳ８においてモータ１８のタップが４速を上限としてシフトアップされる（図６参照）。また、Ｓ７において外熱交温度Ｔ_Ｒが２９℃以上４８℃以下の場合にはＳ９へ進み、タップの変速は行われない（図６参照）。
【００１９】
上述したＳ６、Ｓ８、Ｓ９において決定されたタップで所定時間運転が行われた後、各ステップＳ６、Ｓ８、Ｓ９は、Ｓ１０へ進み、切替制御装置２６は、タップが３速または４速に設定されたことを検知した上で再び室外温度センサ１４が外気温Ｔ_Ａを測定し、この外気温Ｔ_Ａが２５℃未満である場合にはＳ５に戻り上述したＳ５以下のステップが行われる。一方、Ｓ１０において外気温Ｔ_Ａが２５℃以上の場合には、放熱量が多くなるためＳ１１に進み、切替制御装置２６は、室外ファン１０は制御Ｉを中心とする通常冷房条件下の運転モードとする（図７参照）。
また、タップが３速または４速の状態で且つ室外温度センサ１４の外気温Ｔ_Ａが２１℃と２５℃との間にある条件下では、室外温度センサ１４における温度測定に際して誤検知が生じることのないよう、各制御ルートによるヒステリシスが設けられている（図５参照）。
すなわち、制御ルート（Ｉ→ＩＩ）による制御の場合、制御Ｉにおいてタップが４速の状態で室外温度センサ１４が外気温Ｔ_Ａが２１℃以下であることを検出した時点で、切替制御装置によって制御Ｉは制御ＩＩへと切り替わる（図５参照）。
一方、制御ルート（ＩＩ→Ｉ）による制御の場合、制御ＩＩにおいて外熱交温度センサ１６が主体となって外熱交温度Ｔ_Ｒを検出し、この外熱交温度Ｔ_Ｒによってタップが４速を上限として制御される（図６参照）が、タップが３速または４速の状態になり、室外機４に十分な風量が得られるようになると室外温度センサ１４が外気温Ｔ_Ａを検出し、この外気温Ｔ_Ａが２５℃以上であることを検出した時点で、制御ＩＩは制御Ｉへと切り替わる（図５参照）。
【００２０】
以下、制御Ｉについて、図７を用いて詳細に説明する。Ｓ１１において通常冷房条件下の運転モード（制御Ｉ）になると、ファンモータ制御装置２０は、Ｓ１２において圧縮機６の回転数Ｎ［ｒｐｓ］が検出され、回転数Ｎが４６ｒｐｓ以下である場合は、Ｓ１３においてファンを４速に設定する。
一方、Ｓ１２において圧縮機６の回転数Ｎが４６ｒｐｓより大きい場合には、Ｓ１４へ進み、回転数Ｎが６６ｒｐｓ以下であれば、Ｓ１５においてファンを５速に設定する。
また、Ｓ１４において圧縮機６の回転数Ｎが６６ｒｐｓより大きい場合には、Ｓ１６へ進み、回転数Ｎが８０ｒｐｓ以下であれば、Ｓ１７においてファンを６速に設定する。
さらに、Ｓ１６において圧縮機６の回転数Ｎが８０ｒｐｓより大きい場合には、Ｓ１８へ進み、Ｓ１９においてファンを７速に設定する。
また、圧縮機の回転数Ｎは、通常冷房条件及び冷房低外気条件のいずれの条件下の運転モードにおいても室内機２の吸込センサ（図示せず）と室内の設定温度（目標温度）との差に比例して増減する。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態の空気調和機の制御装置１によれば、従来の室外ファンモータよりも多段なモータを使用しているため、室外ファンの回転数制御をより細かく行うことができる。
また、本実施形態の空気調和機の制御装置１によれば、冷房低外気条件下の冷房運転で、放熱量が少なくなり室外ファンが低速になっても、外熱交温度センサが外熱交温度を検出し、圧縮機の使用圧力の制限を満たすように室外ファンが制御されるため、圧縮機を連続使用することができ、圧縮機の信頼性を保つことができる。
さらに、本実施形態の空気調和機の制御装置１によれば、冷房低外気条件下においても圧縮機と室外ファンがともに断続運転になることがなく連続運転可能であるので、従来の空気調和機に比べ冷房フィーリングを向上させることができる。
上述した本発明の一実施形態では、室外ファンの１０のモータ１８については、７段式の多段タップモータを使用した場合について述べたが、このような多段タップモータの使用に限定されず、モータの回転数を連続的に変化させることができる連続可変式のモータ等を使用し、モータの回転数をより細かく連続的に切り替えることにより冷房フィーリングをさらに向上させることができる。
また、上述した本発明の一実施形態では、室外機４内にパワートランジスタが設けられていない場合について説明しているが、このことに限定されず、インバーターエアコンのように室外機内にパワートランジスタが設けられていてもよい。
【００２２】
以下、上述した本発明の一実施形態の室外機４内にパワートランジスタ（図示せず）が設けられた実施形態を本発明の他の実施形態による空気調和機の制御装置として説明する。
冷房低外気条件下の運転モードで室外ファンが１速または２速で回転していて風量の少ない場合には、パワートランジスタが放熱不足となることがある。このパワートランジスタの放熱量は、圧縮機６の回転数に依存するため、本実施形態では、パワートランジスタの温度Ｔ_Ｐが所定温度以上となって放熱不足にならないように、パワートランジスタの温度Ｔ_Ｐを常にモニタし、この温度Ｔ_Ｐに応じて圧縮機６の回転数が、室外ファンの制御と並行して制御されるようになっている。
【００２３】
図８は、パワートランジスタの温度Ｔ_Ｐに応じた圧縮機６の回転数制御の一例を示すフローチャートである。ここで、図８における「Ｓ」は各ステップを示し、パワートランジスタの温度Ｔ_Ｐによる圧縮機回転数制御前の圧縮機６の回転数をＮ（ｎ）［ｒｐｓ］とし、その制御後の回転数をＮ（ｎ＋１）［ｒｐｓ］とする。
まず、Ｓ２０において、運転中の圧縮機６の回転数Ｎ（ｎ）が検出手段によって検出された後、Ｓ２１においてパワートランジスタの温度Ｔ_Ｐが温度センサ等により検出される。検出したパワートランジスタの温度Ｔ_Ｐが８２℃より高温である場合には、Ｓ２２において圧縮機の回転数Ｎ（ｎ）を６ｒｐｓダウンさせる（Ｎ（ｎ＋１）＝Ｎ（ｎ）−６）。
一方、Ｓ２１において、検出したパワートランジスタの温度Ｔ_Ｐが８２℃未満である場合には、Ｓ２３へ進み、ここでさらに温度Ｔ_Ｐが７７℃以下である場合には、Ｓ２４において圧縮機の回転数Ｎ（ｎ）を６ｒｐｓアップさせる（Ｎ（ｎ＋１）＝Ｎ（ｎ）＋６）。
また、Ｓ２３において、検出したパワートランジスタの温度Ｔ_Ｐが７７℃より高温であり、８２℃以下である場合には、Ｓ２５において圧縮機の回転数Ｎ（ｎ）をそのまま維持する（Ｎ（ｎ＋１）＝Ｎ（ｎ））。
【００２４】
本発明の他の実施形態による空気調和機の制御装置及び制御方法によれば、パワートランジスタの温度Ｔ_Ｐが所定温度以上となって放熱不足にならないように、パワートランジスタの温度Ｔ_Ｐが常にモニタされ、この温度Ｔ_Ｐに応じて圧縮機６の回転数が室外ファンの制御と並行して制御される。このため、パワートランジスタの放熱を考慮しながら、圧縮機及び室外ファンの回転数を同時に制御することができる。
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本実施形態に限定されることなく当業者なら特許請求の範囲に記載された範囲内で種々の変更、或いは修正が可能である。例えば、本実施形態では、圧縮機で圧縮される冷媒の要求圧力条件に対応して予め定められた冷媒温度範囲を２９℃ないし４８℃に設定しているが、それに限定されることなく、圧縮機の仕様等に応じて冷媒温度の範囲を適宜設定すればよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気調和機及び空気調和機の制御方法によれば、圧縮機の要求圧力条件を常時満足するように室外ファンを制御することにより、圧縮機の連続運転を可能とし、以って室内の冷房フィーリングを改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による空気調和機の制御装置の全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による空気調和機の制御装置に関する蒸気圧縮サイクルの線図（モリエル線図）である。
【図３】本発明の一実施形態に使用される多段（７段式）タップモータのタップと回転数との関係の一例である。
【図４】本発明の一実施形態による空気調和機の室外ファンの制御内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態の切替制御装置２６による制御ルート（Ｉ→ＩＩ）及び制御ルート（ＩＩ→Ｉ）と室外温度センサの検出温度Ｔ_Ａとの関係である。
【図６】本発明の一実施形態の制御ＩＩにおける外熱交温度Ｔ_Ｒとタップとの関係である。
【図７】本発明の一実施形態による空気調和機の圧縮機及び室外ファンにおける通常冷房運転モード時の制御フローチャートである。
【図８】本発明の空気調和機の制御装置にパワートランジスタが設けられている場合の圧縮機の回転数の制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 空気調和機
２ 室内機
４ 室外機
６ 圧縮機
８ 外熱交換器
１０ 室外ファン
１２ 膨張弁
１４ 室外温度センサ
１６ 外熱交温度センサ
１８ 多段タップモータ
２０ ファンモータ制御装置
２２ 圧縮機回転数に応じた室外ファン制御装置
２４ 外熱交温度に応じた室外ファン制御装置
２６ 切替制御装置
Ｐ_ｌ 圧縮機の連続使用可能な圧力下限値
Ｐ_ｕ 圧縮機の連続使用可能な圧力上限値
Ｔ_Ａ 外気温度
Ｔ_Ｒ 外熱交温度

Claims (3)

1. 冷媒を循環させることにより、室内において吸熱を行う一方で、室外において放熱を行う空気調和機の制御方法であって、
   室内温度に応じて、冷媒を圧縮するための圧縮機の回転数を制御するとともに、圧縮機の回転数に応じて、放熱を促進するための室外ファンの回転数を制御する段階を有する制御方法において、
   冷房低外気モードにおいて、圧縮機で圧縮される冷媒の要求圧力条件に対応して予め定められた冷媒温度の温度範囲に応じて、室外ファンを圧縮機と独立に制御することを特徴とする空気調和機の制御方法。
2. 外気温度に応じて冷房低外気モードと通常冷房モードとの間の切替を行い、冷房低外気モードから通常冷房モードへの切替の基準とする外気温度を通常冷房モードから冷房低外気モードへの切替の基準とする外気温度より高く設定する、請求項１に記載の空気調和機の制御方法。
3. 室外ファンと、外熱交換器と、当該外熱交換器に外気を導入する室外ファンと、外気導入時の前記外熱交換器上流に設けられる室外温度センサと、前記外熱交換器に設けられる外熱交温度センサと、前記外熱交換器に送る冷媒を圧縮する圧縮機と、当該圧縮機の回転数と前記室外ファンの回転数を制御する制御装置と、を備える空気調和機であって、
   前記制御装置は、前記圧縮機の回転数に基づく前記室外ファンの回転数を制御する第一の制御モードと、前記外熱交温度センサに基づく前記室外ファンの回転数を制御する第二の制御モードと、を有するとともに、
   室外温度センサに基づく前記第一の制御モードから前記第二の制御モードへの切替の温度と前記第二の制御モードから前記第一の制御モードへの切替の温度とを異ならせた切替処理を行なうことを特徴とする空気調和機。

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