JP2009198018A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】現地の使用環境に応じた回転数指令値を、現地にて適切に調整できる空気調和機を提供する。
【解決手段】不揮発性メモリ３１３には予め複数の回転数指令値が記録されている。リモコン１には当該複数の回転数指令値のそれぞれに対する補正値が入力される。指令値補正部３１２ｂは不揮発性メモリ３１３に記録された複数の回転数指令値の全てについて補正値を反映させる。モータ制御部３１２ａは補正値が反映された回転数指令値の一つを選択して当該回転数指令値に基づいて、圧縮機３２１又はファン３２２の回転数を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関し、特に圧縮機やファンを駆動するモータの回転数を制御する技術に関する。

空気調和機は圧縮機又はファンを駆動するモータを備えている。モータの回転数は制御ソフト及び不揮発性メモリに格納された複数の回転数指令値によって決定されている。例えば、ユーザが指定する設定温度と室内温度との差に基づいて、当該回転数指令値のうち一つを選択し、これに基づいてモータの回転数を制御している。なお、このような回転数指令値は例えば工場出荷段階で不揮発性メモリに設定される。

また、特許文献１には、圧縮機の最大回転数の増加又は最大運転電流の増加等を行って、最大暖房能力の増加を一定時間のみ許容する空気調和機が記載されている。

特開２００５−２４１２４５号公報

回転数指令値は例えば工場出荷段階で設定されているので、空気調和機が設置される現地の使用環境に応じた最適な回転数指令値が設定されるとは限らなかった。例えば、空気調和機が寒冷地に設置された場合、空調制御の対象となる空間の空調負荷は、寒冷地以外に設置される場合と比べて大きい。よって、寒冷地に設置される場合、回転数指令値の各々に対する回転数が不足して、最適な空調制御が行われない場合がある。

また、特許文献１に記載の技術では、圧縮機の最大回転数又は最大運転電流を増加させている。これは、回転数指令値のうち、最も大きい回転数指令値を選択してモータの回転数を制御する場合に、この最も大きい回転数指令値をより大きい値に補正することに相当する。最も大きい回転数指令値以外の他の回転数指令値についてはなんら補正しないので、当該他の回転数指令値でモータの回転数を制御する場合には、現地の環境に応じた最適な制御を実行できない。

そこで、本発明は、現地の使用環境に応じた回転数指令値を、現地にて適切に調整できる空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和機の第１の態様は、冷媒を圧縮して冷媒回路内を循環させる圧縮機（３２１）または前記冷媒と外気との間の熱移動を促進させるファン（３２２）を駆動するモータと、前記モータに対する回転数指令値の複数が予め記録された不揮発性記録媒体（３１３）と、前記複数の前記回転数指令値のそれぞれに対応する補正値が入力される機器（１，５）と、前記複数の前記回転数指令値の全てに対して、それぞれが対応する前記補正値を反映させ、前記補正値が反映された前記複数の前記回転数指令値のうちから一つを選択して前記モータの回転数を制御する制御部（３１２）とを備える。

本発明に係る空気調和機の第２の態様は、第１の態様に係る空気調和機であって、前記機器（１，５）には時間帯別の前記補正値が入力され、前記制御部（３１２）は前記モータが駆動される時間帯に相当する前記時間帯に対応した前記補正値を前記指令値に反映させる。

本発明に係る空気調和機の第３の態様は、第１又は第２の態様に係る空気調和機であって、前記機器（１）は、空調制御に関する動作が入力されるリモートコントローラである。

本発明に係る空気調和機の第４の態様は、第１又は第２の態様に係る空気調和機であって、前記モータ、前記不揮発性記録媒体（３１３）及び前記制御部（３１２）は室外機（３）に設けられ、前記機器（５）は通信網を介して前記室外機と通信可能である。

本発明に係る空気調和機の第１の態様によれば、予め記録された回転数指令値のそれぞれに対応して補正値を反映させている。よって、回転数指令値の各々において発揮する空気調和機の能力を、空気調和機が据え付けられる現地にて適切に調整できる。例えば空気調和機が寒冷地に設置された場合、回転数指令値の各々に対してより高い値に補正して、当該寒冷地に応じてモータの回転数を適切に制御することができる。よって、使用環境に応じて最適な制御を実現できる。

また、モータが圧縮機を駆動する場合に、冷媒回路の経路が長いほど又は冷媒回路の高低差が大きいほど、回転数指令値を増大させる補正値を機器に入力することで、冷媒回路を流れる冷媒流量の不足を防止できる。

本発明に係る空気調和機の第２の態様によれば、例えば冷え込みの強い時間帯のみ空気調和機の能力をアップさせることができる。

本発明に係る空気調和機の第３の態様によれば、既設のリモートコントローラと、補正値を入力する機器とを兼用できるので、製造コストの増大を抑制できる。

本発明に係る空気調和機の第４の態様によれば、通信網を介して通信可能であるので、機器の設置場所は、空調制御の対象となる空間に限定されない。よって、例えば当該空間とは別の管理センター室などに機器を設置することができ、ユーザの利便性を向上できる。

実施の形態．
図１は、空気調和機の概念的な構成の一例を示している。空気調和機は、リモートコントローラ（以下、リモコンと呼ぶ）１と、室内親機２と、室内子機２０と、室外機３とを備えている。リモコン１と、室内親機２と、室内子機２０と、室外機３とは相互に通信可能である。室内親機２と、室内子機２０と、室外機３とは図示せぬ冷媒回路を備えている。そして、ユーザによるリモコン１への操作入力に基づいて、冷媒回路に冷媒を循環させて冷媒の潜熱を利用して室内の温度を調整する。

図２は、図１に示すリモコン１、室内親機２及び室外機３の内部の概念的な構成の一例を示している。なお、室内子機２０の内部構成は室内親機２の内部構成と同様であるので図示を省略している。リモコン１は、通信部１１と、マイコン１２と、操作部１３と、温度センサー１４とを備えている。室内親機２は、通信部２１と、マイコン２２とを備えている。室外機３は、電気要素部３１と、機械要素部３２とを備えている。

通信部１１は室内親機２（より具体的には通信部２１）と通信可能である。

温度センサー１４は、空調制御の対象となる空間の温度（以下、室内温度と呼ぶ）を検出してマイコン１２に出力する。なお、温度センサー１４はリモコン１が備えている必要はなく、室内親機２が備えていてもよい。

操作部１３は例えば複数の入力ボタンを備えている。

マイコン１２は、操作部１３が有する入力ボタンについて、設定温度を入力する機能と、複数の回転数指令値（後述する圧縮機モータ、ファンモータの回転数を指示する回転数指令値）のそれぞれに対する補正値を入力する機能とを割り当てている。そして、マイコン１２は、操作部１３に入力された設定温度及び補正値を、通信部１１を介して室内親機２へと送信する。なお、一般ユーザによる補正値の入力を禁止するために、通常運転に必要ではない特別な操作入力が行われたときのみ、補正値の入力を許可してもよい。

また、マイコン１２は、通信部２１を介して、温度センサー１４が検出した室内温度を室内親機２に送信する。

通信部２１は、室外機３（より具体的には後述する通信部３１１）及びリモコン１（より具体的には通信部１１）と通信可能である。

通信部２１を介して設定温度、室内温度及び補正値を受け取ったマイコン２２は、通信部２１を介して室外機３へと設定温度、室内温度及び補正値を送信する。

機械要素部３２は、圧縮機３２１と、ファン３２２とを備えている。圧縮機３２１は圧縮機モータ（図示せず）によって駆動され、冷媒を圧縮して冷媒回路内に循環させる。ファン３２２はファンモータ（図示せず）によって駆動され、冷媒と外気との間の熱移動を促進させる。

不揮発性メモリ３１３は例えばＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable ROM）である。不揮発性メモリ３１３には例えば工場出荷段階において圧縮機モータ及びファンモータの回転数を指示する複数の回転数指令値が予め格納されている。

電気要素部３１は、通信部３１１と、マイコン３１２と、不揮発性メモリ３１３とを備えている。通信部３１１は、室内親機２（より具体的には通信部２１）と通信可能である。

マイコン３１２は、モータ制御部３１２ａと、指令値補正部３１２ｂとを備えている。

指令値補正部３１２ｂは、通信部３１１を介して室内親機２から受け取った補正値を、不揮発性メモリ３１３に格納された回転数指令値の全てに対して反映させて、不揮発性メモリ３１３に記録する。例えば、圧縮機モータについての回転数指令値Ｆ１〜Ｆ２０に対してそれぞれ補正値Ｈ１〜Ｈ２０を反映させ、反映した後の回転数指令値ＦＨ１〜ＦＨ２０を不揮発性メモリ３１３に記録する。なお補正値Ｈ１〜Ｈ２０は相互に同一の値であってもよく、相互に異なる値であってもよい。

モータ制御部３１２ａは、補正値が反映された後の回転数指令値に基づいて、圧縮機用モータ及びファンモータの回転数を制御する。より具体的な一例として、モータ制御部３１２ａは、通信部３１１を介して受け取った設定温度と室内温度との差に基づいて、不揮発性メモリ３１３から、補正値が反映された後の回転数指令値ＦＨ１〜ＦＨ２０うちの一つを選択し、選択した回転数指令値に基づいて圧縮機モータの回転数を制御する。ファンモータの回転数を制御する場合についても同様である。

以上のように、不揮発性メモリ３１３に予め記録された複数の回転数指令値の全てにおいて補正値を反映させている。よって、回転数指令値の各々において発揮する圧縮機３２１、ファン３２２の能力を、空気調和機が据え付けられる現地にて適切に調整できる。これによって、以下の具体例で示すように、使用環境に応じて最適な制御を実現できる。

例えば空気調和機が寒冷地に設置された場合の、空調制御の対象となる空間の空調負荷は寒冷地以外で設置される場合に比べて大きい。このような場合に、複数の回転数指令値のそれぞれをより高い値に増大させる補正値を操作部１３に入力することで、各回転数指令値において発揮する空気調和機の能力を向上させ、ひいては最適な制御を実現することができる。

また、一般的に、圧縮機３２１の回転数が同一であれば、冷媒回路の経路の長さが長いほど及びその高低差が大きいほど、冷媒回路を循環する冷媒の流量が低下する。なお、ここでいう冷媒回路の高低差とは、冷媒回路のうち最も低い位置にある部分から最も高い位置にある部分の差であって、一般的には室外機が設置される位置と室内機が設置される位置の高低差である。

よって、圧縮機モータについての回転数指令値に対する補正値は、冷媒回路の経路が長いほど、若しくは冷媒回路の高低差が大きいほど、当該回転数指令値を増大させる値であることが望ましい。これにより、冷媒回路を流れる冷媒の流量が不足することを防止できる。

なお、マイコン３１２（モータ制御部３１２ａ、指令値補正部３１２ｂ）の機能は、例えば自身の内部に設けられた不揮発性メモリ（例えばＲＯＭ）に記録されたプログラムを読み取って、当該プログラムに基づいて実現する。この場合、回転数指令値は不揮発性メモリ３１３に記録されている必要はなく、マイコン３１２のプログラムデータとして予め当該不揮発性メモリに記録されていてもよい。

なお、操作部１３が有する入力ボタンに割り当てられる補正値を入力機能としては、圧縮機モータについての回転数指令値及びファンモータについての回転数指令値の少なくとも何れか一方に対する補正値を入力する機能を有していればよい。この場合、指令値補正部３１２ｂは、入力される補正値の対象となる圧縮機モータ又はファンモータについての回転数指令値に、当該補正値を反映させる。そして、モータ制御部３１２ａが、補正値を反映させた回転数指令値に基づいて、圧縮機モータ又はファンモータを制御すればよい。

また、指令値補正部３１２ｂは、必ずしも補正値を反映した指令値を不揮発性メモリ３１３に記録する必要はない。補正値自体を不揮発性メモリ３１３に記録してもよい。そして、モータ制御部３１２ａが例えば圧縮機モータを制御するに際して、不揮発性メモリ３１３（又はマイコン３１２が有する不揮発性メモリ）から回転数指令値の一つを選択し、これに対応する補正値を不揮発性メモリ３１３から読み出し、当該回転数指令値に反映させて圧縮機モータを制御してもよい。また、補正値自体も不揮発性メモリ３１３に記録しなくてもよい。リモコン１に入力された補正値を、不揮発性メモリ３１３（又はマイコン３１２が有する不揮発性メモリ）に記録された回転数指令値に反映させ、モータ制御部３１２ａが、補正値を反映した後の回転数指令値を用いて圧縮機モータ又はファンモータを制御すればよい。但し、この場合、空気調和機への電源が遮断されると補正値及び補正値を反映した回転数指令値が失われるので、電源を投入するたびにリモコン１へ補正値を入力する。この内容は、後述する他の態様でも同様である。

図３は、図１に示すリモコン１、室内親機２及び室外機３の内部の概念的な構成の他の一例を示している。図３と比較して、マイコン３１２は、タイマー部３１２ｃを更に備えている。タイマー部３１２ｃは現在時刻を計時することができる。

また、マイコン１２は、操作部１３が有する入力ボタンについて、少なくとも一つ以上の時間帯を指定する機能と、当該時間帯について、複数の回転数指令値のそれぞれに対応する補正値を入力する機能とを割り当てる。例えば、圧縮機３２１についての複数の回転数指令値Ｆ１〜Ｆ２０の各々に対して、時間帯Ｔ１についての補正値Ｑ１〜Ｑ２０、時間帯Ｔ２についての補正値Ｑ２１〜Ｑ４０が操作部１３に入力される。なお、補正値Ｑ１〜Ｑ２０，Ｑ２１〜Ｑ４０はそれぞれ相互に同一の値であってもよく、相互に異なる値であってもよい。

そして、複数の回転数指令値のそれぞれに対応する時間帯別の補正値は、室内親機２を介して室外機３へと送信される。

当該補正値を受け取った指令値補正部３１２ｂは、不揮発性メモリ３１３（又はマイコン３１２が有する不揮発性メモリ）から回転数指令値を読み出して、時間帯別の補正値を反映させて、不揮発性メモリ３１３に記録する。例えば、時間帯Ｔ１については、回転数指令値Ｆ１〜Ｆ２０に補正値Ｑ１〜Ｑ２０を反映させて、時間帯Ｔ１についての回転数指令値ＦＱ１〜ＦＱ２０を不揮発性メモリ３１３に記録し、時間帯Ｔ２については、回転数指令値Ｆ１〜Ｆ２０に補正値Ｑ２１〜Ｑ４０を反映させて、時間帯Ｔ２についての回転数指令値ＦＱ２１〜ＦＱ４０を不揮発性メモリ３１３に記録する。

モータ制御部３１２ａは、タイマー部３１２ｃから得られた現在時刻がいずれの時間帯に属するのかを判断し、現在時刻が属する時間帯についての回転数指令値のうちから一つを選択して圧縮機モータ又はファンモータを制御する。

これによって、時間帯別に圧縮機又はファンが発揮する能力を調整できる。例えば冷え込みの強い時間帯に、指令値を増加させる補正値をリモコン１に入力することで、この時間帯に発揮する圧縮機又はファンの能力を向上でき、ひいてはこの時間帯に発揮する空気調和機の能力を向上できる。

図４は、空気調和機の概念的な構成の他の一例を示している。図１に示す空気調和機と比較して、サーバ４と情報端末５とを更に備えている。なお、室内子機２０については図示を省略している。

リモコン１、室内親機２、室外機３の内部構成は図２に示す構成と同一である。但し、通信部２１はサーバ４とも通信可能である。

サーバ４は例えばＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット回線等を介して室内親機２と通信可能に設けられている。情報端末５は例えばインターネット回線やメール回線を介してサーバ４と通信可能に設けられている。情報端末５は操作部５１を有しており、例えば管理人などによって操作可能であって、パーソナルコンピュータ等である。

操作部５１には複数の回転数指令値のそれぞれに対する補正値が入力される。そして、当該補正値がサーバ４を介して室内親機２に送信される。その後の室内親機２及び室外機３の動作については、図２で説明した空気調和機における動作と同一である。

また、操作部５１には、少なくとも一つ以上の時間帯と、当該時間帯についての、複数の回転数指令値のそれぞれに対応する補正値が入力されてもよい。情報端末５は時間帯別の補正値を室内親機２に送信する。その後の室内親機２及び室外機３の動作については、図３で説明した空気調和機における動作と同一である。

空気調和機の一例の概念的な構成を示す図である。 図１に示す空気調和機の概念的な内部構成の一例を示す図である。 図１に示す空気調和機の概念的な内部構成の他の一例を示す図である。 空気調和機の他の一例の概念的な構成を示す図である。

符号の説明

１ リモコン
５ 情報端末
３１３ 不揮発性メモリ
３１２ マイコン
３２１ 圧縮機
３２２ ファン

Claims (4)

1. 冷媒を圧縮して冷媒回路内を循環させる圧縮機（３２１）または前記冷媒と外気との間の熱移動を促進させるファン（３２２）を駆動するモータと、
   前記モータに対する回転数指令値の複数が予め記録された不揮発性記録媒体（３１３）と、
   前記複数の前記回転数指令値のそれぞれに対応する補正値が入力される機器（１，５）と、
   前記複数の前記回転数指令値の全てに対して、それぞれが対応する前記補正値を反映させ、前記補正値が反映された前記複数の前記回転数指令値のうちから一つを選択して前記モータの回転数を制御する制御部（３１２）と
   を備える、空気調和機。
2. 前記機器（１，５）には時間帯別の前記補正値が入力され、
   前記制御部（３１２）は前記モータが駆動される時間帯に相当する前記時間帯に対応した前記補正値を前記指令値に反映させる、請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記機器（１）は、空調制御に関する動作が入力されるリモートコントローラである、請求項１又は２に記載の空気調和機。
4. 前記モータ、前記不揮発性記録媒体（３１３）及び前記制御部（３１２）は室外機（３）に設けられ、前記機器（５）は通信網を介して前記室外機と通信可能である、請求項１又は２に記載の空気調和機。

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