以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における室外機の簡略上面図である。図1に示すように、室外機1は、仕切り板16によって分けられた機械室11と送風機室12とで構成されている。また、室外機1は、その周囲を側面13a、13b、13c、13dで形成している。機械室11は、圧縮機17や受液器(図示せず)等の冷凍サイクルに必要な要素部品や、ユニットコントローラー等を収納した電気品箱18を格納している。送風機室12は、凝縮器ファン21、熱交換器としての凝縮器22、制御箱23、凝縮器ファンモータ24、及び温度検出器32等を格納している。圧縮機17と凝縮器22とは冷媒配管(図示せず)により接続されている。温度検出器32は外気温度測定点31近傍に設置される。
なお、「電気品箱18」は、本発明における「第1の制御部」に相当する。
なお、「制御箱23」は、本発明における「第2の制御部」に相当する。
制御箱23は、仕切り板16、側面13c、13dとの三面に囲まれた領域の内、側面13c、13dとで形成された隅部の位置に、かつ、凝縮器ファン21と並列になる位置に設置される。制御箱23は、送風機室12内に格納された凝縮器ファン21、凝縮器22、凝縮器ファンモータ24、及び温度検出器32等を統括制御する。例えば、制御箱23は、凝縮器ファンモータ24の駆動を制御する。凝縮器ファンモータ24の駆動により、凝縮器ファン21は回転し、凝縮器22近傍の空気の流れが生じ、凝縮器22での熱交換が促される。これにより、圧縮機17から吐出された冷媒が冷却される。また、例えば、制御箱23は、温度検出器32の検出結果や、機械室11に設置された機械室用温度検出器33の検出結果に基づいて、凝縮器ファンモータ24を制御することで凝縮器ファン21を回転させる。
なお、「凝縮器22」は、本発明における「熱交換器」に相当する。
なお、「凝縮器ファン21」は、本発明における「送風機」に相当する。
また、制御箱23は、記憶部(図示せず)を有する。記憶部は、温度検出器32等で検出された値を格納する。
ユニットコントローラーは、機械室11内に格納された圧縮機17等や送風機室12に格納された各種機器を統括制御する。例えば、ユニットコントローラーは、圧縮機17の運転を制御することにより、冷媒配管を介して凝縮器22と圧縮機17に冷媒を循環させる。
また、ユニットコントローラーは、電気品箱18の蓋が外されることにより確認できるものであり、運転方法の設定変更や運転状態の詳細確認をするインターフェースを有している。ユニットコントローラーは、例えば、予め指定されている運転に対応して点灯、点滅するLED表示、ユニットの運転状態、設定及び入力信号等の情報を表示するセグメント表示、ユニットを制御する圧力等を設定する設定圧力値設定部、並びに各種設定変更するディップスイッチ等を有している。
また、ユニットコントローラーは、内部には、制御回路の電子部品が実装された制御基板や、インバータ用のパワーモジュール等が実装された電子基板等を格納している。
制御基板には、CPU、商用電源入力用の端子、アクチュエータ駆動回路、ノイズフィルタ、制御電源、インバータ、及び通信回路等が実装される。また、制御基板には、処理内容等を一次記憶する半導体メモリ等も実装される。なお、これらの詳細な説明は、本題ではないので省略する。
また、制御箱23とユニットコントローラーとは、データ信号及び制御信号を互いに通信可能なケーブル等が配設されている。
側面13a、13bは、室外機1の内部と外部とが通風可能な開口部を形成している。側面13dは、凝縮器ファン21で送風する空気を外部に排気する開口部を形成している。
また、側面13a、13b、13c、13dの開口部は、例えば、略長方形状の孔が市松模様状で形成されたものである。
なお、側面13a、13b、13c、13dに形成される開口部の形状や大きさについては限定されるものではない。
なお、ここでは、側面13cが上記で説明した開口部を形成していない一例について説明したが、もちろん、側面13cが上記で説明した開口部を形成していてもよい。
次に、室外機1の空気の流れについて図1を用いて説明する。
凝縮器ファン21が回転すると、室外機1の内部と外部とで差圧が生じることにより、例えば、室外機1周囲にある空気は、空気流れ41、42、43で示すように、側面13a、13bから流入する。次いで、流入した空気は、空気流れ44、45で示すように、機械室11内を通る。次いで、機械室11内を通った空気は、空気流れ46で示すように、送風機室12を通って側面13dから排出され、室外機1周囲にある空気と混じり合う。これにより、機械室11内の空気は外部に排気される。
次に、ユニット運転中及びユニット停止中の機械室11内部の排熱について説明する。
ここで、ユニット運転中とは、冷房運転等が行われている状態であり、ユニット停止中とは、冷房運転等が行われていない状態であるものとする。すなわち、室外機1で凝縮器22により熱交換が行われている状態をユニット運転中とし、室外機1で凝縮器22により熱交換が行われていない状態をユニット停止中とする。
ユニット運転中には、圧縮機17や受液器等は発熱する。そのため、ユニット運転中においては、凝縮器ファン21が常時稼働することにより、上記で説明した圧縮機17から吐出された冷媒の冷却をするだけでなく、上記で説明した空気流れが生じることで、機械室11内部の排熱は行われる。これにより、ユニット運転中では、凝縮器ファン21が、機械室11内部の温度上昇を抑制している。
ユニット停止中には、その詳細については後述するが、制御箱23が外気温度や機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を制御することで、上記で説明した空気流れを適宜生じさせ、機械室11内部の排熱は行われる。これにより、ユニット停止中であっても、凝縮器ファン21が、機械室11内部の温度上昇を抑制している。
なお、ユニットコントローラーが、凝縮器ファン21の駆動を制御し、その制御情報を制御箱23に供給するようにしてもよい。この場合においては、ユニットコントローラーの制御により、凝縮器ファン21が機械室11内部の温度上昇を抑制することになる。
なお、上記で説明した室外機1の構成は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
図2は、本発明の実施の形態1における図1のa−a線による簡略断面図である。図2に示すように、室外機1の送風機室12には、凝縮器ファン21−1、21−2、21−3が底面14に対して略垂直方向に一定間隔で順番に並んで配設されている。なお、以降の説明において、凝縮器ファン21−1、21−2、21−3を総称していうときは、凝縮器ファン21と称することとする。
なお、上記では3台のファンが底面14に対して略垂直方向に配設されている一例について説明したが、これに限定されないことはいうまでもない。すなわち、ファンの台数や配設箇所については設置条件や室外機の仕様等に応じて適宜変更可能である。
側面13bは、底面14よりの部分に吸気口51を形成している。具体的には、側面13bは、底面14に設置される圧縮機17の周囲近傍の空間領域に対向する位置に吸気口51を形成している。
上記で説明したように、仕切り板16は、機械室11と送風機室12とを仕切っている。仕切り板16の内、機械室11側の部分には仕切り板16aが形成され、送風機室12側の部分には仕切り板16bが形成されている。すなわち、仕切り板16aと仕切り板16bとが互いに重ね合わさることで、仕切り板16は形成される。
仕切り板16は、上面15よりの部分に排気口52を形成している。すなわち、吸気口51は、底面14よりの下方に形成され、排気口52は、上面15よりの上方に形成される。
また、室外機1は、底面14、上面15、側面13a、13b、13c、13dから形成される筐体である。
次に、室外機1の空気流れについて図2を用いて説明する。
凝縮器ファン21が回転すると、室外機1の内部と外部とで差圧が生じることにより、例えば、室外機1周囲にある空気は、空気流れ61で示すように、側面13bの吸気口51から流入する。次いで、流入した空気は、空気流れ62、63で示すように、機械室11内を圧縮機17が設置された下方の空間領域から上方の空間領域に向かう。次いで、機械室11内を通った空気は、空気流れ64、65、66で示すように、送風機室12を通って、凝縮器ファン21−1、21−2、21−3から排出され、室外機1周囲にある空気と混じり合う。これにより、機械室11内の空気は外部に排気される。
次に、機械室11内部の排熱について説明する。
機械室11内部においては、下方から上方に向かって空気が流れるようにしてある。そのため、圧縮機17等の発熱体から生じた熱を含んだ空気が上昇して機械室11内部に充満している状態であっても、熱を含んだ空気は機械室11から排熱される。これにより、機械室11内部の温度上昇は抑制される。
図3は、本発明の実施の形態1における図1のb−b線による簡略断面図である。図3に示すように、外気温度測定点31は外気温度の測定点として直射日光が当たらない箇所に定めてある。具体的には、外気温度測定点31は、仕切り板16と制御箱23との間であり、かつ、底面14よりも上面15よりの高さの位置に定めてある。
温度検出器32は、外気温度測定点31近傍に設けられ、温度検出器32が外気温度を測定する。温度検出器32は、検出結果を制御箱23に供給する。制御箱23は供給された検出結果に基づいて各種制御を行う。
なお、外気温度測定点31は上記で説明した箇所に限定されるものではない。外気温度測定点31は直射日光が当たらない箇所であればよい。
また、機械室用温度検出器33は、上記で説明したように、機械室11内部に設置されるが、機械室11内部の中で、耐熱温度が最も低い機器の近傍に設置する。例えば、制御基板の近傍に設置する。機械室用温度検出器33は、検出結果を制御箱23に供給する。制御箱23は供給された検出結果に基づいて各種制御を行う。
なお、温度検出器32や機械室用温度検出器33としては、例えば、放射温度計やサーミスタ温度計等を用いて検出すればよい。
なお、ここでは、制御箱23に検出結果を供給する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ユニットコントローラーに検出結果を供給し、ユニットコントローラーが検出結果に基づいて各種制御を行うようにしてもよい。
次に、以上の構成を前提にして室外機の動作について説明する。
図4は、本発明の実施の形態1における室外機の動作フローを示したフローチャートである。
(ステップS11)
制御箱23は、ユニット運転を停止中であるか否かを判定する。制御箱23は、ユニット運転を停止中であると判定した場合、ステップS12へ進む。一方、制御箱23は、ユニット運転を停止中でないと判定した場合、ステップS14へ進む。
(ステップS12)
制御箱23は、ユニット運転停止中のとき、強制換気ファンを配設することなく機械室11内部の温度上昇を防止する処理を行う。ユニット運転停止中処理の詳細は、図5のフローチャートを参照して後述する。
(ステップS13)
制御箱23は、ユニット運転を開始するか否かを判定する。制御箱23は、ユニット運転を開始すると判定した場合、ステップS14へ進む。一方、制御箱23は、ユニット運転を開始しないと判定した場合、ステップS12へ戻る。
(ステップS14)
制御箱23は、凝縮器ファン21を運転する。
(ステップS15)
制御箱23は、圧縮機17を運転し、処理は終了する。
ここで、ステップS12はユニット停止時、ステップS14、15はユニット運転時の処理である。
図5は、本発明の実施の形態1における図4に示したユニット運転停止中処理の詳細を示したフローチャートである。
(ステップS21)
制御箱23は、圧縮機17を停止する。圧縮機17の停止に伴い、制御箱23は、凝縮器ファン21を一度停止する。
(ステップS22)
制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過したと判定した場合、ステップS23へ進む。一方、制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過していないと判定した場合、ステップS22へ戻る。
具体的には、制御箱23は、例えば、1分間の周期の間隔で次の周期になるか否かを判定する。つまり、検出周期ごとに、外気温度の検出が開始されるように設定されているのである。この場合であれば、1分ごとに外気温度の検出が開始されるように設定されている。例えば、10分間の周期の間隔であれば、10分ごとに外気温度の検出が開始されるように設定される。例えば、外気温度の変動が緩やか地域や時期であれば、検出周期の時間は長めに設定されればよい。また、例えば、外気温度の変動が緩やかでない地域や時期であれば、検出周期の時間は短めに設定されればよい。
より具体的には、例えば、高原のように一日の内で温度変化が大きい地域の場合を想定したとする。この場合、日光が雲等により遮られると、外気温度は急に下がり始めることがある。そのような地域においては、例えば、1分間隔の周期で設定することで、制御箱23は、外気温度の変動に追従した制御ができるようになる。
また、例えば、温暖湿潤気候に属しており、平地であり、春期等のように、一日の内で温度変化が緩やかな地域の場合を想定したとする。この場合、日光が雲等により遮られたとしても、外気温度の変動は緩やかである。そのような地域においては、例えば、10分間隔の周期で設定することで、制御箱23は、過度に外気温度を検出することなく、外気温度の変動に追従した制御ができるようになる。
また、前回の外気温度の検出を始点として次の検出周期をカウントしているが、ステップS23において、初回の場合には前回の外気温度の検出が実施されていない。このような場合、最初にステップS22を実行するときには、検出周期の時間が経過したとして、そのままステップS23に進む。
このように、検出周期が設置環境に応じて設定されることにより、適切に外気温度に追従した制御ができるようになる。
(ステップS23)
制御箱23は、外気温度を1分間検出する。具体的には、制御箱23は、検出周期の間隔ごとに、外気温度の検出を開始する。例えば、1分間の周期の間隔で外気温度を検出するように設定されていたとする。この場合、11時59分0秒から検出を開始したとすると、12時0分0秒までの1分間、外気温度が検出される。次いで、12時0分0秒が次の検出タイミングとなるので、12時0分0秒から、同様に、1分間外気温度が検出される。また、10分間の周期の間隔で外気温度を検出するように設定されていたとする。この場合、11時59分0秒から検出を開始したとすると、12時0分0秒までの1分間、外気温度が検出される。次いで、12時10分0秒が次の検出タイミングとなるので、12時10分0秒から、同様に、1分間外気温度が検出される。
ここで、1分間、外気温度が検出されるようにしているが、これは、1分間における外気温度の変動を監視するためである。すなわち、外気温度が1分間同じような値を示し続けたとき、その外気温度は、おおよそそのような温度であると推定できる。もし、1分間の内、あるときには温度が高く、また、別のときには温度が低い場合、外気温度が安定的でないと推定できる。
また、1分間、どの程度の間隔で外気温度をサンプリングするかについては外気温度の検出に用いる温度検出器32の性能に依存する。より正確に検出するときには、サンプリング周期の細かい温度検出器32を用いればよく、コストを抑えるときには、サンプリング周期が粗い温度検出器32を用いればよい。また、コストに限らず、それほど外気温度の細かい変動を監視する必要がない場合にも、サンプリング周期の粗い温度検出器32を用いればよい。例えば、0.2秒間隔のサンプリング周期の温度検出器32を利用したときには、1分間で、300件の検出データを取得できるようになる。また、例えば、1秒間隔のサンプリング周期の温度検出器32を利用したときには、1分間で、60件の検出データを取得できるようになる。
また、外気温度の変化度合いについては、外気温度の検出に用いる温度検出器32の分解能に依存する。より正確に変化度合いを検出するには、分解能の高い温度検出器32を用いればよく、コストを抑えるときには、分解能の低い温度検出器32を用いればよい。また、コストに限らず、それほど外気温度の細かい変動を監視する必要がない場合にも、分解能の低い温度検出器32を用いればよい。
なお、ここでは、外気温度の検出時間が1分間である一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、検出周期がきたら、2分間、外気温度を検出するようにしてもよい。外気温度の検出時間は、検出周期を超えない時間であれば、特に限定されるものではない。
なお、検出時間を0分間としてもよい。この場合、検出前後で値が変動する可能性はあるものの、迅速性を要求される場合に対応できる。
なお、外気温度の検出結果をデジタルデータとして出力するものであれば、その出力をそのまま利用し、外気温度の検出結果をデジタルデータとして出力するものでなければ、その出力をAD変換等で変換してから利用すればよい。
なお、ステップS23の「1分間」は、本発明における「予め設定した第1の時間」に相当する。
(ステップS24)
制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続している場合、ステップS25に進む。一方、制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続していない場合、ステップS22に戻る。
具体的には、凝縮器ファン21の制御開始温度とは、機械室11の内部の機器の保存限界温度としての耐熱温度となる時の外気温度のことである。そのような耐熱温度は、例えば、37(℃)である。
なお、「凝縮器ファン21の制御開始温度」は、本発明における「第1の設定温度」に相当する。
なお、上記で説明した凝縮器ファン21の制御開始温度は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。使用状況や使用環境等に応じて適宜変更することが可能である。
このようにすることで、ステップS23で1分間検出した値が、1分間、安定して同じような値であったか否かが判定される。これにより、過渡的に外気温度が変動した場合を排除できる。また、外気温度はもともと変動幅が小さいものである。そのため、確実にハンチング等の影響を低減した制御ができるようになる。
(ステップS25)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始する。ここでは、凝縮器ファン21が、強制換気ファンの機能を担っている。例えば、制御箱23は、凝縮器ファン21を微速運転する。
なお、ここでは、凝縮器ファン21の運転速度は、外気温度に依存せず一定値とする一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、凝縮器ファン21の運転速度は、外気温度が上昇するにつれて上がるものとしてもよい。
(ステップS26)
制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS27へ進む。一方、制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過していない場合、ステップS26に戻る。
また、前回の外気温度の検出を始点として次の検出周期をカウントしているが、ステップS26において、初回の場合には前回の外気温度の検出が実施されていない。このような場合、最初にステップS26を実行するときには、検出周期の時間が経過したとして、そのままステップS27に進む。
(ステップS27)
制御箱23は、ステップS23と同様に、外気温度を1分間検出する。
ここでは、ステップS23及びステップS27において、1分間検出する場合の一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ステップS23において、1分間としつつ、ステップS27において、3分間としてもよい。また、その逆でもよい。
なお、ステップS27の「1分間」は、本発明における「予め設定した第2の時間」に相当する。
(ステップS28)
制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続している場合、ステップS29に進む。一方、制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続していない場合、ステップS26に戻る。
このようにすることで、ステップS27で1分間検出した値が、1分間、安定して同じような値であったか否かが判定される。これにより、過渡的に外気温度が変動した場合を排除できる。また、外気温度はもともと変動幅が小さいものである。そのため、確実にハンチング等の影響を低減した制御ができるようになる。
ここで、ステップS24の凝縮器ファン21の制御開始温度よりも小さい値となるように、ステップS28の凝縮器ファン21の制御終了温度は設定される。
また、外気温度の変化幅は小さいものの、ハンチングが生じにくいように、凝縮器ファン21の制御開始温度と凝縮器ファン21の制御終了温度との差が設定されるようにする。すなわち、外気温度は温度の変動幅が小さくなることを考慮して、例えば、温度差2(℃)となるように、凝縮器ファン21の制御終了温度が設定される。この場合、凝縮器ファン21の制御終了温度は、35(℃)である。
なお、上記で説明した凝縮器ファン21の制御終了温度は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。使用状況や使用環境等に応じて適宜変更することが可能である。
なお、「凝縮器ファン21の制御終了温度」は、本発明における「第2の設定温度」に相当する。
(ステップS29)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を終了し、処理は終了する。
ここで、ステップS22〜S24は、凝縮器ファン制御判定の処理であり、ステップS25〜S29は、凝縮器ファン制御の処理である。
このように、ステップS22〜ステップS29の処理が実行されることにより、ユニット停止時において、ハンチングの影響を低減しつつも、機械室内部温度を下げることができるようになる。
また、ハンチングの影響が低減されることにより、安定した制御が可能となり、急激な変動に対する追従制御を行う必要もない。そのため、凝縮器ファンモータ24の耐久性も向上する。
また、このような制御を適用する環境として、例えば、家庭での空調装置に用いる場合がある。すなわち、ステップS22〜ステップS29の処理により、凝縮器ファンモータ24の耐久性も向上し、さらには、機械室内部の温度上昇を防止することもできる。そのため、家庭のように、同一の空調装置を長期間使用し続けるような場合に適している。
よって、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を高めることができる。
また、圧縮機17を停止した後、外気温度に基づいて凝縮器ファン21を運転させているため、通常であれば、圧縮機1の停止に連動して凝縮器ファン21は一度停止するものの、本実施の形態1において、圧縮機1の停止後であっても、凝縮器ファン21を連続的に運転させることが可能である。
なお、本実施の形態1において、外気温度に基づいて凝縮器ファン21を制御する一例について説明した。このように、外気温度に基づいて制御を行うような設定については、例えば、保守管理者がユニットコントローラーのディップスイッチ等で設定すればよい。また、外気温度に基づいて制御を行うようにする指令が遠隔地から供給され、ユニットコントローラーが供給された指令を格納するようにして設定してもよい。また、保守管理者が制御基板にあるジャンパスイッチ等で設定してもよい。すなわち、ディップスイッチ、ジャンパスイッチ、及び制御指令等が外気温度に基づいて凝縮器ファン21を制御するように設定すればよい。
なお、本実施の形態1において、各処理の詳細を記述するステップは、制御箱23が実行する一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電気品箱18に格納されているユニットコントローラーが実行するようにしてもよい。
なお、本実施の形態1において、各処理の詳細を記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
以上のように、本実施の形態1においては、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機17と、圧縮機17と冷媒配管を介して接続され、圧縮機17により吐出された冷媒が内部を流通する凝縮器22と、凝縮器22に付設される凝縮器ファン21と、凝縮器ファン21の運転を制御する制御箱23と、圧縮機17が格納される機械室11と、凝縮器22及び凝縮器ファン21が格納される送風機室12と、を備え、制御箱23は、凝縮器ファン21の運転を開始する第1の設定温度と、第1の設定温度より低く、凝縮器ファン21の運転を終了する第2の設定温度とを設定し、圧縮機17の運転が停止し、冷房運転又は暖房運転が停止中の状態において、機械室11の機械室内部温度又は送風機室12の送風機室内部温度が、第1の設定温度以上のとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、機械室11の機械室内部温度又は送風機室12の送風機室内部温度が、第2の設定温度以下のとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を得ることができ、室外機を小型化することができる。
また、本実施の形態1においては、制御箱23は、予め設定した第1の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第1の設定温度以上の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、予め設定した第2の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第2の設定温度以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
また、本実施の形態1においては、制御箱23は、予め設定した第2の時間、機械室内部温度が、予め設定された補正値を送風機室内部温度に加算した送風機室内部温度補正値以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
実施の形態2.
図6は、本発明の実施の形態2における室外機のユニット運転停止中処理の詳細を示したフローチャートである。
なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、実施の形態1と同様の構成についてはその説明は省略する。
実施の形態1との相違点は、外気温度に基づいて制御するのではなく、機械室内部温度に基づいて制御する点である。以下、詳細に説明する。
(ステップS31)
制御箱23は、圧縮機17を停止する。圧縮機17の停止に伴い、制御箱23は、凝縮器ファン21を一度停止する。
(ステップS32)
制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過したと判定した場合、ステップS33へ進む。一方、制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過していないと判定した場合、ステップS32へ戻る。
具体的には、制御箱23は、例えば、1分間の周期の間隔で次の周期になるか否かを判定する。つまり、検出周期ごとに、機械室内部温度の検出が開始されるように設定されているのである。この場合であれば、1分ごとに外気温度の検出が開始されるように設定されている。例えば、10分間の周期の間隔であれば、10分ごとに機械室内部温度の検出が開始されるように設定される。例えば、外気温度の変動が緩やか地域や時期であれば、外気温度の変動に伴う機械室内部温度の変動も緩やかであるので、検出周期の時間は長めに設定されればよい。また、例えば、外気温度の変動が緩やかでない地域や時期であれば、外気温度の変動に伴う機械室内部温度の変動も緩やかでないので、検出周期の時間は短めに設定されればよい。
より具体的には、例えば、高原のように一日の内で温度変化が大きい地域の場合を想定したとする。この場合、日光が雲等により遮られると、外気温度は急に下がり始めることがあり、それに伴い機械室内部温度も急に下がり始めることがある。そのような地域においては、例えば、1分間隔の周期で設定することで、制御箱23は、外気温度の変動に追従した制御ができるようになる。
また、例えば、温暖湿潤気候に属しており、平地であり、春期等のように、一日の内で温度変化が緩やかな地域の場合を想定したとする。この場合、日光が雲等により遮られたとしても、外気温度の変動は緩やかであり、それに伴う機械室内部温度の変動も緩やかである。そのような地域においては、例えば、10分間隔の周期で設定することで、制御箱23は、過度に外気温度を検出することなく、外気温度の変動に追従した制御ができるようになる。
また、前回の機械室内部温度の検出を始点として次の検出周期をカウントしているが、ステップS32において、初回の場合には前回の外気温度の検出が実施されていない。このような場合、最初にステップS32を実行するときには、検出周期の時間が経過したとして、そのままステップS33に進む。
このように、検出周期が設置環境に応じて設定されることにより、適切に機械室内部温度に追従した制御ができるようになる。
(ステップS33)
制御箱23は、機械室内部温度を1分間検出する。測定箇所は、例えば、機械室11内部において、機器保存限界温度である耐熱温度が最も低い機器の近くである。そのような機器としては、例えば、ユニットコントローラー内部にある制御基板である。
なお、上記では、機器保存限界温度が最も低い機器の近くを測定箇所とする一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、機械室11において、吸気口51近傍が測定箇所となってもよい。
具体的には、制御箱23は、検出周期の間隔ごとに、機械室内部温度の検出を開始する。例えば、1分間の周期の間隔で機械室内部温度を検出するように設定されていたとする。この場合、11時59分0秒から検出を開始したとすると、12時0分0秒までの1分間、機械室内部温度が検出される。次いで、12時0分0秒が次の検出タイミングとなるので、12時0分0秒から、同様に、1分間の機械室内部温度が検出される。また、10分間の周期の間隔で機械室内部温度を検出するように設定されていたとする。この場合、11時59分0秒から検出を開始したとすると、12時0分0秒までの1分間、機械室内部温度が検出される。次いで、12時10分0秒が次の検出タイミングとなるので、12時10分0秒から、同様に、1分間の機械室内部温度が検出される。
ここで、1分間の機械室内部温度が検出されるようにしているが、これは、1分間における機械室内部温度の変動を監視するためである。すなわち、機械室内部温度が1分間同じような値を示し続けたとき、その機械室内部温度は、おおよそそのような温度であると推定できる。もし、1分間の内、あるときには温度が高く、また、別のときには温度が低い場合、機械室内部温度が安定的でないと推定できる。
また、1分間、どの程度の間隔で機械室内部温度をサンプリングするかについては機械室内部温度の検出に用いる温度検出器32の性能に依存する。より正確に検出するときには、サンプリング周期の細かい温度検出器32を用いればよく、コストを抑えるときには、サンプリング周期が粗い温度検出器32を用いればよい。また、コストに限らず、それほど外気温度の細かい変動を監視する必要がない場合にも、サンプリング周期の粗い温度検出器32を用いればよい。例えば、0.2秒間隔のサンプリング周期の温度検出器32を利用したときには、1分間で、300件の検出データを取得できるようになる。また、例えば、1秒間隔のサンプリング周期の温度検出器32を利用したときには、1分間で、60件の検出データを取得できるようになる。
また、機械室内部温度の変化度合いについては、機械室内部温度の検出に用いる温度検出器32の分解能に依存する。より正確に変化度合いを検出するには、分解能の高い温度検出器32を用いればよく、コストを抑えるときには、分解能の低い温度検出器32を用いればよい。また、コストに限らず、それほど機械室内部温度の細かい変動を監視する必要がない場合にも、分解能の低い温度検出器32を用いればよい。
なお、ここでは、機械室内部温度の検出時間が1分間である一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、検出周期がきたら、2分間、機械室内部温度を検出するようにしてもよい。機械室内部温度の検出時間は、検出周期を超えない時間であれば、特に限定されるものではない。
なお、検出時間を0分間としてもよい。この場合、検出前後で値が変動する可能性はあるものの、迅速性を要求される場合に対応できる。
なお、機械室内部温度の検出結果をデジタルデータとして出力するものであれば、その出力をそのまま利用し、機械室内部温度の検出結果をデジタルデータとして出力するものでなければ、その出力をAD変換等で変換してから利用すればよい。
(ステップS34)
制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続している場合、ステップS35に進む。一方、制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続していない場合、ステップS32に戻る。
ここで、機器保存限界温度が最も低い機器の近くを測定箇所とする場合、凝縮器ファン21の制御開始温度は、機械室11の内部の機器の保存限界温度に対してやや高い温度のことである。そのような耐熱温度は、例えば、37(℃)である。
また、吸気口51近傍を測定箇所とする場合、凝縮器ファン21の制御開始温度は、例えば、45(℃)である。具体的には、吸気口51近傍から機器保存限界温度が最も低い機器が格納されている電気品箱18までは離れた位置にある。そのため、機器保存限界温度が最も低い機器の近くを測定箇所とする場合と比較してやや高い温度に設定される。
なお、上記で説明した凝縮器ファン21の制御開始温度は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。使用状況や使用環境等に応じて適宜変更することが可能である。
このようにすることで、ステップS33で1分間検出した値が、1分間、安定して同じような値であったか否かが判定される。これにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
(ステップS35)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始する。ここでは、凝縮器ファン21が、強制換気ファンの機能を担っている。例えば、制御箱23は、凝縮器ファン21を微速運転する。このように、機械室内部温度を直接検出し、その検出結果に基づいて凝縮器ファン21を制御させることにより、室外機1の信頼性を向上させることができる。
なお、ここでは、凝縮器ファン21の運転速度は、機械室内部温度に依存せず一定値とする一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、凝縮器ファン21の運転速度は、機械室内部温度が上昇するにつれて上がるものとしてもよい。
(ステップS36)
制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS37へ進む。一方、制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過していない場合、ステップS36に戻る。
また、前回の機械室内部温度の検出を始点として次の検出周期をカウントしているが、ステップS36において、初回の場合には前回の機械室内部温度の検出が実施されていない。このような場合、最初にステップS36を実行するときには、検出周期の時間が経過したとして、そのままステップS37に進む。
(ステップS37)
制御箱23は、ステップS33と同様に、機械室内部温度を1分間検出する。
(ステップS38)
制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続している場合、ステップS39に進む。一方、制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続していない場合、ステップS36に戻る。
このようにすることで、ステップS37で1分間検出した値が、1分間、安定して同じような値であったか否かが判定される。これにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
ここで、ステップS34の凝縮器ファン21の制御開始温度よりも小さい値となるように、ステップS38の凝縮器ファン21の制御終了温度は設定される。
また、機械室内部温度の変化幅は測定箇所によって大きくなる場合がある。そのため、ハンチングが生じにくいように、凝縮器ファン21の制御開始温度と凝縮器ファン21の制御終了温度との差が設定されるようにする。すなわち、機械室内部温度は温度の変動幅が大きくなる場合があることを考慮して、例えば、温度差5(℃)となるように、凝縮器ファン21の制御終了温度が設定される。
例えば、機器保存限界温度が最も低い機器の近くを測定箇所とする場合、凝縮器ファン21の制御終了温度は、32(℃)である。また、例えば、吸気口51近傍を測定箇所とする場合、凝縮器ファン21の制御終了温度は、40(℃)である。
なお、上記で説明した凝縮器ファン21の制御終了温度は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。使用状況や使用環境等に応じて適宜変更することが可能である。
(ステップS39)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を終了し、処理は終了する。
ここで、ステップS32〜S34は、凝縮器ファン制御判定の処理であり、ステップS35〜S39は、凝縮器ファン制御の処理である。
このように、ステップS32〜ステップS39の処理が実行されることにより、ユニット停止時において、信頼性が高い制御を実行できると共に、機械室内部温度を下げることができるようになる。
また、信頼性が高いため、例えば、工場のクリーンルーム等で使用される空調装置に、上記で説明したステップS32〜ステップS39の処理を適用することも可能である。例えば、クリーンルーム等においては、ユニット停止状態となることはないが、仮に何らかの要因でユニット停止状態となったとしても、機械室内部温度を下げることができる。そのため、ユニット運転が再開されたとき、室外機1が故障することなく、再びユニット運転状態に復帰することができる。
よって、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を高めることができる。
また、圧縮機17を停止した後、機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を運転させているため、通常であれば、圧縮機1の停止に連動して凝縮器ファン21は一度停止するものの、本実施の形態1において、圧縮機1の停止後であっても、凝縮器ファン21を連続的に運転させることが可能である。
なお、本実施の形態2において、機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を制御する一例について説明した。このように、機械室内部温度に基づいて制御を行うような設定については、例えば、保守管理者がユニットコントローラーのディップスイッチ等で設定すればよい。また、機械室内部温度に基づいて制御を行うようにする指令が遠隔地から供給され、ユニットコントローラーが供給された指令を格納するようにして設定してもよい。また、保守管理者が制御基板にあるジャンパスイッチ等で設定してもよい。すなわち、ディップスイッチ、ジャンパスイッチ、及び制御指令等が機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を制御するように設定すればよい。
なお、本実施の形態2において、各処理の詳細を記述するステップは、制御箱23が実行する一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電気品箱18に格納されているユニットコントローラーが実行するようにしてもよい。
なお、本実施の形態2において、各処理の詳細を記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
以上のように、本実施の形態2においては、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機17と、圧縮機17と冷媒配管を介して接続され、圧縮機17により吐出された冷媒が内部を流通する凝縮器22と、凝縮器22に付設される凝縮器ファン21と、凝縮器ファン21の運転を制御する制御箱23と、圧縮機17が格納される機械室11と、凝縮器22及び凝縮器ファン21が格納される送風機室12と、を備え、制御箱23は、凝縮器ファン21の運転を開始する第1の設定温度と、第1の設定温度より低く、凝縮器ファン21の運転を終了する第2の設定温度とを設定し、圧縮機17の運転が停止し、冷房運転又は暖房運転が停止中の状態において、機械室11の機械室内部温度又は送風機室12の送風機室内部温度が、第1の設定温度以上のとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、機械室11の機械室内部温度又は送風機室12の送風機室内部温度が、第2の設定温度以下のとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を得ることができ、室外機を小型化することができる。
また、本実施の形態2においては、制御箱23は、予め設定した第1の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第1の設定温度以上の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、予め設定した第2の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第2の設定温度以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
また、本実施の形態2においては、制御箱23は、予め設定した第2の時間、機械室内部温度が、予め設定された補正値を送風機室内部温度に加算した送風機室内部温度補正値以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3における室外機のユニット運転停止中処理の詳細を示したフローチャートである。
なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、実施の形態1と同様の構成についてはその説明は省略する。
実施の形態1、2との相違点は、外気温度や機械室内部温度の何れか一つに基づいて制御するのではなく、外気温度及び機械室内部温度の両方に基づいて制御する点である。以下、詳細に説明する。
(ステップS41)
制御箱23は、圧縮機17を停止する。圧縮機17の停止に伴い、制御箱23は、凝縮器ファン21を一度停止する。
(ステップS42)
制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS43に進む。一方、制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS42に戻る。
(ステップS43)
制御箱23は、機械室内部温度を1分間検出する。
(ステップS44)
制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続している場合、ステップS45に進む。一方、制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続していない場合、ステップS42に戻る。
(ステップS45)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始する。
(ステップS46)
制御箱23は、外気温度を検出する。
(ステップS47)
制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御停止判定温度以下の値であるか否かを判定する。制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御停止判定温度以下の値である場合、ステップS48に進む。一方、制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御停止判定温度以下の値でない場合、ステップS49に進む。
なお、凝縮器ファン21の制御停止判定温度と、凝縮器ファン21の制御終了温度とは同一の値であるが、ここでは、条件判定によりさらに分岐したステップでそれぞれ最終的な終了判定が実行されるという意味で異なる名称としている。
なお、凝縮器ファン21の制御停止判定温度と、凝縮器ファン21の制御終了温度とは、ここでは同一の値の一例について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、凝縮器ファン21の制御停止判定温度が凝縮器ファン21の制御終了温度より高く設定されることで、段階的に、凝縮器ファン21の制御終了温度に近づくように処理が実行されてもよい。このようにすることで、ステップS47とステップS48、あるいは、ステップS47とステップS49で、処理のタイムラグが発生する。これにより、凝縮器ファンモータ24が、追従性の高くないものであっても、本実施形態の処理を速やかに実行することができる。
(ステップS48)
制御箱23は、機械室内部温度と外気温度とを比較することにより、凝縮器ファン21の制御を終了するか否かを判定する処理を行い、その後、ステップS50に進む。その処理の詳細は、第1の停止条件判定処理として、図8のフローチャートを参照して後述する。
(ステップS49)
制御箱23は、外気温度に基づいて、凝縮器ファン21の制御を終了するか否かを判定する処理を行い、その後、ステップS50に進む。その処理の詳細は、第2の停止条件判定処理として、図9のフローチャートを参照して後述する。
(ステップS50)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を終了し、処理は終了する。
ここで、ステップS42〜S44は、凝縮器ファン制御判定の処理であり、ステップS45〜S50は、凝縮器ファン制御の処理である。
図8は、本発明の実施の形態3における図7に示した第1の停止条件判定処理の詳細を示したフローチャートである。
(ステップS61)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始後、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始後、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS62に進む。一方、制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始後、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過しない場合、ステップS61に戻る。
(ステップS62)
制御箱23は、機械室内部温度を1分間検出する。
(ステップS63)
制御箱23は、機械室内部温度が、外気温度+1(℃)以下の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、機械室内部温度が、外気温度+1(℃)以下の値を1分間継続している場合、そのまま処理を終了し、図7のステップS49に戻る。一方、制御箱23は、機械室内部温度が、外気温度+1(℃)以下の値を1分間継続していない場合、ステップS61に戻る。
ここで、外気温度+1(℃)を判定条件としている一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、外気温度+2(℃)を判定条件としてもよい。要するに、機械室内部温度が、外気温度よりも所定値だけ上がった状態を判定条件とすればよい。このようにすることで、凝縮器ファン21の停止条件を機械室内部温度と外気温度とに基づいて設定することができる。すなわち、変動幅が大きくなる可能性のある機械室内部温度を、変動幅の小さい外気温度の条件で束縛することにより、機械室11内部を直接測定しつつも、ハンチングの影響を低減して凝縮器ファン21を制御することができる。そのため、ここで設定される+1(℃)や+2(℃)といった所定値は、外気温度に基づいて制御するときに定めた凝縮器ファン制御開始温度と凝縮器ファン制御終了温度との差分の範囲内にする。
換言すれば、+1(℃)や+2(℃)といった所定値は、外気温度の補正値である。
図9は、本発明の実施の形態3における図7に示した第2の停止条件判定処理の詳細を示したフローチャートである。
(ステップS71)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始後、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始後、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS72に進む。一方、制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始後、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過しない場合、ステップS71に戻る。
(ステップS72)
制御箱23は、外気温度を1分間検出する。
(ステップS73)
制御箱23は、外気温度が、凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、外気温度が、凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続している場合、そのまま処理を終了し、図7のステップS50に戻る。一方、制御箱23は、外気温度が、凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続していない場合、ステップS71に戻る。
このように、ステップS42〜ステップS50、ステップS61〜ステップS63、及びステップS71〜ステップS73の処理が実行されることにより、凝縮器ファン21の始動条件を機械室内部温度に基づくものとし、凝縮器ファン21の停止条件を外気温度に基づくものとしている。それにより、ユニット停止時において、信頼性が高い制御を実行し、ハンチングの影響を低減すると共に、機械室内部温度を下げることができるようになる。
また、信頼性が高く、ハンチングの影響を低減できるので、例えば、データセンター等で使用される空調装置に、上記で説明したステップS42〜ステップS50、ステップS61〜ステップS63、及びステップS71〜ステップS73の処理を適用することも可能である。例えば、データセンター等においては、ユニット停止状態となることはないが、仮に何らかの要因でユニット停止状態となったとしても、耐久性を考慮しつつ、機械室内部温度を下げることができる。そのため、長期間の安定的な連続稼働が考慮されるデータセンターの空調装置にも適している。
よって、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を高めることができる。
また、圧縮機17を停止した後、外気温度及び機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を運転させているため、通常であれば、圧縮機1の停止に連動して凝縮器ファン21は一度停止するものの、本実施の形態1において、圧縮機1の停止後であっても、凝縮器ファン21を連続的に運転させることが可能である。
なお、本実施の形態3において、外気温度及び機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を制御する一例について説明した。このように、外気温度及び機械室内部温度に基づいて制御を行うような設定については、例えば、保守管理者がユニットコントローラーのディップスイッチ等で設定すればよい。また、外気温度及び機械室内部温度に基づいて制御を行うようにする指令が遠隔地から供給され、ユニットコントローラーが供給された指令を格納するようにして設定してもよい。また、保守管理者が制御基板にあるジャンパスイッチ等で設定してもよい。すなわち、ディップスイッチ、ジャンパスイッチ、及び制御指令等が外気温度及び機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を制御するように設定すればよい。
なお、本実施の形態3において、各処理の詳細を記述するステップは、制御箱23が実行する一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電気品箱18に格納されているユニットコントローラーが実行するようにしてもよい。
なお、本実施の形態3において、各処理の詳細を記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
以上のように、本実施の形態3においては、制御箱23は、機械室内部温度が、第1の設定温度以上のとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、送風機室内部温度が、凝縮器ファン21を停止する条件を決定する停止条件決定温度を超える場合であり、かつ、第2の設定温度以下のとき、凝縮器ファン21の運転を終了し、送風機室内部温度が、停止条件決定温度以下の場合であり、かつ、機械室内部温度が、予め設定された補正値を送風機室内部温度に加算した送風機室内部温度補正値以下のとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、ユニット停止時において、信頼性が高い制御を実行し、ハンチングの影響を低減すると共に、機械室内部温度を下げることができるようになる。したがって、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を得ることができ、室外機を小型化することができる。
また、本実施の形態3においては、制御箱23は、予め設定した第1の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第1の設定温度以上の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、予め設定した第2の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第2の設定温度以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
また、本実施の形態3においては、制御箱23は、予め設定した第2の時間、機械室内部温度が、予め設定された補正値を送風機室内部温度に加算した送風機室内部温度補正値以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
実施の形態4.
図10は、本発明の実施の形態4における図4に示したユニット運転停止中処理の詳細を示したフローチャートである。
なお、本実施の形態4において、特に記述しない項目については実施の形態1〜3と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、実施の形態1〜3と同様の構成についてはその説明は省略する。
実施の形態1〜3との相違点は、圧縮機停止後、凝縮器ファン21が一度停止するのではなく、圧縮機停止後、定時制御により凝縮器ファン21が連続して運転する点である。以下、詳細に説明する。
(ステップS81)
制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過したと判定した場合、ステップS82へ進む。一方、制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過していないと判定した場合、ステップS81へ戻る。
具体的には、制御箱23は、例えば、1分間の周期の間隔で次の周期になるか否かを判定する。つまり、検出周期ごとに、外気温度の検出が開始されるように設定されているのである。この場合であれば、1分ごとに外気温度の検出が開始されるように設定されている。例えば、10分間の周期の間隔であれば、10分ごとに外気温度の検出が開始されるように設定される。例えば、外気温度の変動が緩やか地域や時期であれば、検出周期の時間は長めに設定されればよい。また、例えば、外気温度の変動が緩やかでない地域や時期であれば、検出周期の時間は短めに設定されればよい。
より具体的には、例えば、高原のように一日の内で温度変化が大きい地域の場合を想定したとする。この場合、日光が雲等により遮られると、外気温度は急に下がり始めることがある。そのような地域においては、例えば、1分間隔の周期で設定することで、制御箱23は、外気温度の変動に追従した制御ができるようになる。
また、例えば、温暖湿潤気候に属しており、平地であり、春期等のように、一日の内で温度変化が緩やかな地域の場合を想定したとする。この場合、日光が雲等により遮られたとしても、外気温度の変動は緩やかである。そのような地域においては、例えば、10分間隔の周期で設定することで、制御箱23は、過度に外気温度を検出することなく、外気温度の変動に追従した制御ができるようになる。
また、前回の外気温度の検出を始点として次の検出周期をカウントしているが、ステップS82において、初回の場合には前回の外気温度の検出が実施されていない。このような場合、最初にステップS81を実行するときには、検出周期の時間が経過したとして、そのままステップS82に進む。
このように、検出周期が設置環境に応じて設定されることにより、適切に外気温度に追従した制御ができるようになる。
(ステップS82)
制御箱23は、外気温度を1分間検出する。具体的には、制御箱23は、検出周期の間隔ごとに、外気温度の検出を開始する。例えば、1分間の周期の間隔で外気温度を検出するように設定されていたとする。この場合、11時59分0秒から検出を開始したとすると、12時0分0秒までの1分間、外気温度が検出される。次いで、12時0分0秒が次の検出タイミングとなるので、12時0分0秒から、同様に、1分間外気温度が検出される。また、10分間の周期の間隔で外気温度を検出するように設定されていたとする。この場合、11時59分0秒から検出を開始したとすると、12時0分0秒までの1分間、外気温度が検出される。次いで、12時10分0秒が次の検出タイミングとなるので、12時10分0秒から、同様に、1分間外気温度が検出される。
ここで、1分間、外気温度が検出されるようにしているが、これは、1分間における外気温度の変動を監視するためである。すなわち、外気温度が1分間同じような値を示し続けたとき、その外気温度は、おおよそそのような温度であると推定できる。もし、1分間の内、あるときには温度が高く、また、別のときには温度が低い場合、外気温度が安定的でないと推定できる。
また、1分間、どの程度の間隔で外気温度をサンプリングするかについては外気温度の検出に用いる温度検出器32の性能に依存する。より正確に検出するときには、サンプリング周期の細かい温度検出器32を用いればよく、コストを抑えるときには、サンプリング周期が粗い温度検出器32を用いればよい。また、コストに限らず、それほど外気温度の細かい変動を監視する必要がない場合にも、サンプリング周期の粗い温度検出器32を用いればよい。例えば、0.2秒間隔のサンプリング周期の温度検出器32を利用したときには、1分間で、300件の検出データを取得できるようになる。また、例えば、1秒間隔のサンプリング周期の温度検出器32を利用したときには、1分間で、60件の検出データを取得できるようになる。
また、外気温度の変化度合いについては、外気温度の検出に用いる温度検出器32の分解能に依存する。より正確に変化度合いを検出するには、分解能の高い温度検出器32を用いればよく、コストを抑えるときには、分解能の低い温度検出器32を用いればよい。また、コストに限らず、それほど外気温度の細かい変動を監視する必要がない場合にも、分解能の低い温度検出器32を用いればよい。
なお、ここでは、外気温度の検出時間が1分間である一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、検出周期がきたら、2分間、外気温度を検出するようにしてもよい。外気温度の検出時間は、検出周期を超えない時間であれば、特に限定されるものではない。
なお、検出時間を0分間としてもよい。この場合、検出前後で値が変動する可能性はあるものの、迅速性を要求される場合に対応できる。
なお、外気温度の検出結果をデジタルデータとして出力するものであれば、その出力をそのまま利用し、外気温度の検出結果をデジタルデータとして出力するものでなければ、その出力をAD変換等で変換してから利用すればよい。
なお、ステップS82の「1分間」は、本発明における「予め設定した第1の時間」に相当する。
(ステップS83)
制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続している場合、ステップS84に進む。一方、制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続していない場合、ステップS81に戻る。
具体的には、凝縮器ファン21の制御開始温度とは、機械室11の内部の機器の保存限界温度としての耐熱温度となる時の外気温度のことである。そのような耐熱温度は、例えば、37(℃)である。
なお、「凝縮器ファン21の制御開始温度」は、本発明における「第1の設定温度」に相当する。
なお、上記で説明した凝縮器ファン21の制御開始温度は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。使用状況や使用環境等に応じて適宜変更することが可能である。
このようにすることで、ステップS82で1分間検出した値が、1分間、安定して同じような値であったか否かが判定される。これにより、過渡的に外気温度が変動した場合を排除できる。また、外気温度はもともと変動幅が小さいものである。そのため、確実にハンチング等の影響を低減した制御ができるようになる。
(ステップS84)
制御箱23は、圧縮機17が停止しているか否かを判定する。制御箱23は、圧縮機17が停止している場合、ステップS85へ進む。一方、制御箱23は、圧縮機17が停止していない場合、ステップS81へ戻る。つまり、圧縮機17が停止した場合、凝縮器ファン21の制御が開始され、圧縮機17の運転中には、それに連動して通常通りに凝縮器ファン21は稼働している。
このように、ステップS84の処理により、ユニット運転停止時に凝縮器ファン21を停止させることなく凝縮器ファン21の制御に移行させることができる。つまり、ステップS81〜S83の処理の間、定時制御が実行中であり、圧縮機17が停止したとき、定時制御の実行が停止される。
(ステップS85)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始する。ここでは、凝縮器ファン21が、強制換気ファンの機能を担っている。例えば、制御箱23は、凝縮器ファン21を微速運転する。
なお、ここでは、凝縮器ファン21の運転速度は、外気温度に依存せず一定値とする一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、凝縮器ファン21の運転速度は、外気温度が上昇するにつれて上がるものとしてもよい。
(ステップS86)
制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS87へ進む。一方、制御箱23は、前回の外気温度の検出から検出周期の時間が経過していない場合、ステップS86に戻る。
また、前回の外気温度の検出を始点として次の検出周期をカウントしているが、ステップS86において、初回の場合には前回の外気温度の検出が実施されていない。このような場合、最初にステップS86を実行するときには、検出周期の時間が経過したとして、そのままステップS87に進む。
(ステップS87)
制御箱23は、ステップS82と同様に、外気温度を1分間検出する。
ここでは、ステップS82及びステップS87において、1分間検出する場合の一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ステップS82において、1分間としつつ、ステップS87において、3分間としてもよい。また、その逆でもよい。
なお、ステップS87の「1分間」は、本発明における「予め設定した第2の時間」に相当する。
(ステップS88)
制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続している場合、ステップS89に進む。一方、制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続していない場合、ステップS86に戻る。
このようにすることで、ステップS87で1分間検出した値が、1分間、安定して同じような値であったか否かが判定される。これにより、過渡的に外気温度が変動した場合を排除できる。また、外気温度はもともと変動幅が小さいものである。そのため、確実にハンチング等の影響を低減した制御ができるようになる。
ここで、ステップS83の凝縮器ファン21の制御開始温度よりも小さい値となるように、ステップS88の凝縮器ファン21の制御終了温度は設定される。
また、外気温度の変化幅は小さいものの、ハンチングが生じにくいように、凝縮器ファン21の制御開始温度と凝縮器ファン21の制御終了温度との差が設定されるようにする。すなわち、外気温度は温度の変動幅が小さくなることを考慮して、例えば、温度差2(℃)となるように、凝縮器ファン21の制御終了温度が設定される。この場合、凝縮器ファン21の制御終了温度は、35(℃)である。
なお、上記で説明した凝縮器ファン21の制御終了温度は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。使用状況や使用環境等に応じて適宜変更することが可能である。
なお、「凝縮器ファン21の制御終了温度」は、本発明における「第2の設定温度」に相当する。
(ステップS89)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を終了し、処理は終了する。
ここで、ステップS81〜S84は、凝縮器ファン制御判定の処理であり、ステップS85〜S89は、凝縮器ファン制御の処理である。
このように、ステップS81〜ステップS89の処理が実行されることにより、ユニット停止時において、ハンチングの影響を低減しつつも、機械室内部温度を下げることができるようになる。
また、ハンチングの影響が低減されることにより、安定した制御が可能となり、急激な変動に対する追従制御を行う必要もない。そのため、凝縮器ファンモータ24の耐久性も向上する。
また、このような制御を適用する環境として、例えば、家庭での空調装置に用いる場合がある。すなわち、ステップS81〜ステップS89の処理により、凝縮器ファンモータ24の耐久性も向上し、さらには、機械室内部の温度上昇を防止することもできる。そのため、家庭のように、同一の空調装置を長期間使用し続けるような場合に適している。
よって、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を高めることができる。
また、圧縮機17を停止した後、外気温度に基づいて凝縮器ファン21を運転させているため、通常であれば、圧縮機1の停止に連動して凝縮器ファン21は一度停止するものの、本実施の形態1において、圧縮機1の停止後であっても、凝縮器ファン21を連続的に運転させることが可能である。
なお、本実施の形態1において、外気温度に基づいて凝縮器ファン21を制御する一例について説明した。このように、外気温度に基づいて制御を行うような設定については、例えば、保守管理者がユニットコントローラーのディップスイッチ等で設定すればよい。また、外気温度に基づいて制御を行うようにする指令が遠隔地から供給され、ユニットコントローラーが供給された指令を格納するようにして設定してもよい。また、保守管理者が制御基板にあるジャンパスイッチ等で設定してもよい。すなわち、ディップスイッチ、ジャンパスイッチ、及び制御指令等が外気温度に基づいて凝縮器ファン21を制御するように設定すればよい。
なお、本実施の形態1において、各処理の詳細を記述するステップは、制御箱23が実行する一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電気品箱18に格納されているユニットコントローラーが実行するようにしてもよい。
なお、本実施の形態1において、各処理の詳細を記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
以上のように、本実施の形態4においては、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機17と、圧縮機17と冷媒配管を介して接続され、圧縮機17により吐出された冷媒が内部を流通する凝縮器22と、凝縮器22に付設される凝縮器ファン21と、凝縮器ファン21の運転を制御する制御箱23と、圧縮機17が格納される機械室11と、凝縮器22及び凝縮器ファン21が格納される送風機室12と、を備え、制御箱23は、凝縮器ファン21の運転を開始する第1の設定温度と、第1の設定温度より低く、凝縮器ファン21の運転を終了する第2の設定温度とを設定し、圧縮機17の運転が停止し、冷房運転又は暖房運転が停止中の状態において、機械室11の機械室内部温度又は送風機室12の送風機室内部温度が、第1の設定温度以上のとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、機械室11の機械室内部温度又は送風機室12の送風機室内部温度が、第2の設定温度以下のとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を得ることができ、室外機を小型化することができる。
また、本実施の形態4においては、制御箱23は、予め設定した第1の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第1の設定温度以上の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、予め設定した第2の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第2の設定温度以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
また、本実施の形態4においては、制御箱23は、予め設定した第2の時間、機械室内部温度が、予め設定された補正値を送風機室内部温度に加算した送風機室内部温度補正値以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
実施の形態5.
図11は、本発明の実施の形態5における室外機のユニット運転停止中処理の詳細を示したフローチャートである。
なお、本実施の形態5において、特に記述しない項目については実施の形態1〜4と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、実施の形態1〜4と同様の構成についてはその説明は省略する。
実施の形態1〜3との相違点は、圧縮機停止後、凝縮器ファン21が一度停止するのではなく、圧縮機停止後、定時制御により凝縮器ファン21が連続して運転中する点である。実施の形態4との相違点は、外気温度に基づいて制御するのではなく、機械室内部温度に基づいて制御する点である。以下、詳細に説明する。
(ステップS91)
制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過したと判定した場合、ステップS92へ進む。一方、制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過していないと判定した場合、ステップS91へ戻る。
具体的には、制御箱23は、例えば、1分間の周期の間隔で次の周期になるか否かを判定する。つまり、検出周期ごとに、機械室内部温度の検出が開始されるように設定されているのである。この場合であれば、1分ごとに外気温度の検出が開始されるように設定されている。例えば、10分間の周期の間隔であれば、10分ごとに機械室内部温度の検出が開始されるように設定される。例えば、外気温度の変動が緩やか地域や時期であれば、外気温度の変動に伴う機械室内部温度の変動も緩やかであるので、検出周期の時間は長めに設定されればよい。また、例えば、外気温度の変動が緩やかでない地域や時期であれば、外気温度の変動に伴う機械室内部温度の変動も緩やかでないので、検出周期の時間は短めに設定されればよい。
より具体的には、例えば、高原のように一日の内で温度変化が大きい地域の場合を想定したとする。この場合、日光が雲等により遮られると、外気温度は急に下がり始めることがあり、それに伴い機械室内部温度も急に下がり始めることがある。そのような地域においては、例えば、1分間隔の周期で設定することで、制御箱23は、外気温度の変動に追従した制御ができるようになる。
また、例えば、温暖湿潤気候に属しており、平地であり、春期等のように、一日の内で温度変化が緩やかな地域の場合を想定したとする。この場合、日光が雲等により遮られたとしても、外気温度の変動は緩やかであり、それに伴う機械室内部温度の変動も緩やかである。そのような地域においては、例えば、10分間隔の周期で設定することで、制御箱23は、過度に外気温度を検出することなく、外気温度の変動に追従した制御ができるようになる。
また、前回の機械室内部温度の検出を始点として次の検出周期をカウントしているが、ステップS91において、初回の場合には前回の外気温度の検出が実施されていない。このような場合、最初にステップS91を実行するときには、検出周期の時間が経過したとして、そのままステップS92に進む。
このように、検出周期が設置環境に応じて設定されることにより、適切に機械室内部温度に追従した制御ができるようになる。
(ステップS92)
制御箱23は、機械室内部温度を1分間検出する。測定箇所は、例えば、機械室11内部において、機器保存限界温度である耐熱温度が最も低い機器の近くである。そのような機器としては、例えば、ユニットコントローラー内部にある制御基板である。
なお、上記では、機器保存限界温度が最も低い機器の近くを測定箇所とする一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、機械室11において、吸気口51近傍が測定箇所となってもよい。
具体的には、制御箱23は、検出周期の間隔ごとに、機械室内部温度の検出を開始する。例えば、1分間の周期の間隔で機械室内部温度を検出するように設定されていたとする。この場合、11時59分0秒から検出を開始したとすると、12時0分0秒までの1分間、機械室内部温度が検出される。次いで、12時0分0秒が次の検出タイミングとなるので、12時0分0秒から、同様に、1分間の機械室内部温度が検出される。また、10分間の周期の間隔で機械室内部温度を検出するように設定されていたとする。この場合、11時59分0秒から検出を開始したとすると、12時0分0秒までの1分間、機械室内部温度が検出される。次いで、12時10分0秒が次の検出タイミングとなるので、12時10分0秒から、同様に、1分間の機械室内部温度が検出される。
ここで、1分間の機械室内部温度が検出されるようにしているが、これは、1分間における機械室内部温度の変動を監視するためである。すなわち、機械室内部温度が1分間同じような値を示し続けたとき、その機械室内部温度は、おおよそそのような温度であると推定できる。もし、1分間の内、あるときには温度が高く、また、別のときには温度が低い場合、機械室内部温度が安定的でないと推定できる。
また、1分間、どの程度の間隔で機械室内部温度をサンプリングするかについては機械室内部温度の検出に用いる温度検出器32の性能に依存する。より正確に検出するときには、サンプリング周期の細かい温度検出器32を用いればよく、コストを抑えるときには、サンプリング周期が粗い温度検出器32を用いればよい。また、コストに限らず、それほど外気温度の細かい変動を監視する必要がない場合にも、サンプリング周期の粗い温度検出器32を用いればよい。例えば、0.2秒間隔のサンプリング周期の温度検出器32を利用したときには、1分間で、300件の検出データを取得できるようになる。また、例えば、1秒間隔のサンプリング周期の温度検出器32を利用したときには、1分間で、60件の検出データを取得できるようになる。
また、機械室内部温度の変化度合いについては、機械室内部温度の検出に用いる温度検出器32の分解能に依存する。より正確に変化度合いを検出するには、分解能の高い温度検出器32を用いればよく、コストを抑えるときには、分解能の低い温度検出器32を用いればよい。また、コストに限らず、それほど機械室内部温度の細かい変動を監視する必要がない場合にも、分解能の低い温度検出器32を用いればよい。
なお、ここでは、機械室内部温度の検出時間が1分間である一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、検出周期がきたら、2分間、機械室内部温度を検出するようにしてもよい。機械室内部温度の検出時間は、検出周期を超えない時間であれば、特に限定されるものではない。
なお、検出時間を0分間としてもよい。この場合、検出前後で値が変動する可能性はあるものの、迅速性を要求される場合に対応できる。
なお、機械室内部温度の検出結果をデジタルデータとして出力するものであれば、その出力をそのまま利用し、機械室内部温度の検出結果をデジタルデータとして出力するものでなければ、その出力をAD変換等で変換してから利用すればよい。
(ステップS93)
制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続している場合、ステップS94に進む。一方、制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続していない場合、ステップS91に戻る。
ここで、機器保存限界温度が最も低い機器の近くを測定箇所とする場合、凝縮器ファン21の制御開始温度は、機械室11の内部の機器の保存限界温度に対してやや高い温度のことである。そのような耐熱温度は、例えば、37(℃)である。
また、吸気口51近傍を測定箇所とする場合、凝縮器ファン21の制御開始温度は、例えば、45(℃)である。具体的には、吸気口51近傍から機器保存限界温度が最も低い機器が格納されている電気品箱18までは離れた位置にある。そのため、機器保存限界温度が最も低い機器の近くを測定箇所とする場合と比較してやや高い温度に設定される。
なお、上記で説明した凝縮器ファン21の制御開始温度は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。使用状況や使用環境等に応じて適宜変更することが可能である。
このようにすることで、ステップS92で1分間検出した値が、1分間、安定して同じような値であったか否かが判定される。これにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
(ステップS94)
制御箱23は、圧縮機17が停止しているか否かを判定する。制御箱23は、圧縮機17が停止している場合、ステップS95へ進む。一方、制御箱23は、圧縮機17が停止していない場合、ステップS91へ戻る。つまり、圧縮機17が停止した場合、凝縮器ファン21の制御が開始され、圧縮機17の運転中には、それに連動して通常通りに凝縮器ファン21は稼働している。
このように、ステップS94の処理により、ユニット運転停止時に凝縮器ファン21を停止させることなく凝縮器ファン21の制御に移行させることができる。つまり、ステップS91〜S93の処理の間、定時制御が実行中であり、圧縮機17が停止したとき、定時制御の実行が停止される。
(ステップS95)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始する。ここでは、凝縮器ファン21が、強制換気ファンの機能を担っている。例えば、制御箱23は、凝縮器ファン21を微速運転する。このように、機械室内部温度を直接検出し、その検出結果に基づいて凝縮器ファン21を制御させることにより、室外機1の信頼性を向上させることができる。
なお、ここでは、凝縮器ファン21の運転速度は、機械室内部温度に依存せず一定値とする一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、凝縮器ファン21の運転速度は、機械室内部温度が上昇するにつれて上がるものとしてもよい。
(ステップS96)
制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS97へ進む。一方、制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過していない場合、ステップS96に戻る。
また、前回の機械室内部温度の検出を始点として次の検出周期をカウントしているが、ステップS96において、初回の場合には前回の機械室内部温度の検出が実施されていない。このような場合、最初にステップS96を実行するときには、検出周期の時間が経過したとして、そのままステップS97に進む。
(ステップS97)
制御箱23は、ステップS92と同様に、機械室内部温度を1分間検出する。
(ステップS98)
制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続している場合、ステップS99に進む。一方、制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御終了温度以下の値を1分間継続していない場合、ステップS96に戻る。
このようにすることで、ステップS97で1分間検出した値が、1分間、安定して同じような値であったか否かが判定される。これにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
ここで、ステップS93の凝縮器ファン21の制御開始温度よりも小さい値となるように、ステップS98の凝縮器ファン21の制御終了温度は設定される。
また、機械室内部温度の変化幅は測定箇所によって大きくなる場合がある。そのため、ハンチングが生じにくいように、凝縮器ファン21の制御開始温度と凝縮器ファン21の制御終了温度との差が設定されるようにする。すなわち、機械室内部温度は温度の変動幅が大きくなる場合があることを考慮して、例えば、温度差5(℃)となるように、凝縮器ファン21の制御終了温度が設定される。
例えば、機器保存限界温度が最も低い機器の近くを測定箇所とする場合、凝縮器ファン21の制御終了温度は、32(℃)である。また、例えば、吸気口51近傍を測定箇所とする場合、凝縮器ファン21の制御終了温度は、40(℃)である。
なお、上記で説明した凝縮器ファン21の制御終了温度は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。使用状況や使用環境等に応じて適宜変更することが可能である。
(ステップS99)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を終了し、処理は終了する。
ここで、ステップS91〜S94は、凝縮器ファン制御判定の処理であり、ステップS95〜S99は、凝縮器ファン制御の処理である。
このように、ステップS91〜ステップS99の処理が実行されることにより、ユニット停止時において、信頼性が高い制御を実行できると共に、機械室内部温度を下げることができるようになる。
また、信頼性が高いため、例えば、工場のクリーンルーム等で使用される空調装置に、上記で説明したステップS91〜ステップS99の処理を適用することも可能である。例えば、クリーンルーム等においては、ユニット停止状態となることはないが、仮に何らかの要因でユニット停止状態となったとしても、機械室内部温度を下げることができる。そのため、ユニット運転が再開されたとき、室外機1が故障することなく、再びユニット運転状態に復帰することができる。
よって、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を高めることができる。
また、圧縮機17を停止した後、機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を運転させているため、通常であれば、圧縮機1の停止に連動して凝縮器ファン21は一度停止するものの、本実施の形態1において、圧縮機1の停止後であっても、凝縮器ファン21を連続的に運転させることが可能である。
なお、本実施の形態5において、機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を制御する一例について説明した。このように、機械室内部温度に基づいて制御を行うような設定については、例えば、保守管理者がユニットコントローラーのディップスイッチ等で設定すればよい。また、機械室内部温度に基づいて制御を行うようにする指令が遠隔地から供給され、ユニットコントローラーが供給された指令を格納するようにして設定してもよい。また、保守管理者が制御基板にあるジャンパスイッチ等で設定してもよい。すなわち、ディップスイッチ、ジャンパスイッチ、及び制御指令等が機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を制御するように設定すればよい。
なお、本実施の形態5において、各処理の詳細を記述するステップは、制御箱23が実行する一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電気品箱18に格納されているユニットコントローラーが実行するようにしてもよい。
なお、本実施の形態5において、各処理の詳細を記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
以上のように、本実施の形態5においては、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機17と、圧縮機17と冷媒配管を介して接続され、圧縮機17により吐出された冷媒が内部を流通する凝縮器22と、凝縮器22に付設される凝縮器ファン21と、凝縮器ファン21の運転を制御する制御箱23と、圧縮機17が格納される機械室11と、凝縮器22及び凝縮器ファン21が格納される送風機室12と、を備え、制御箱23は、凝縮器ファン21の運転を開始する第1の設定温度と、第1の設定温度より低く、凝縮器ファン21の運転を終了する第2の設定温度とを設定し、圧縮機17の運転が停止し、冷房運転又は暖房運転が停止中の状態において、機械室11の機械室内部温度又は送風機室12の送風機室内部温度が、第1の設定温度以上のとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、機械室11の機械室内部温度又は送風機室12の送風機室内部温度が、第2の設定温度以下のとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を得ることができ、室外機を小型化することができる。
また、本実施の形態5においては、制御箱23は、予め設定した第1の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第1の設定温度以上の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、予め設定した第2の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第2の設定温度以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
また、本実施の形態5においては、制御箱23は、予め設定した第2の時間、機械室内部温度が、予め設定された補正値を送風機室内部温度に加算した送風機室内部温度補正値以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
実施の形態6.
図12は、本発明の実施の形態6における室外機のユニット運転停止中処理の詳細を示したフローチャートである。
なお、本実施の形態6において、特に記述しない項目については実施の形態1〜5と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
なお、実施の形態1〜5と同様の構成についてはその説明は省略する。
実施の形態1〜3との相違点は、圧縮機停止後、凝縮器ファン21が一度停止するのではなく、圧縮機停止後、定時制御により凝縮器ファン21が連続して運転中する点である。実施の形態4、5との相違点は、外気温度や機械室内部温度の何れか一つに基づいて制御するのではなく、外気温度及び機械室内部温度の両方に基づいて制御する点である。
(ステップS101)
制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過したか否かを判定する。制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS102に進む。一方、制御箱23は、前回の機械室内部温度の検出から検出周期の時間が経過した場合、ステップS101に戻る。
(ステップS102)
制御箱23は、機械室内部温度を1分間検出する。
(ステップS103)
制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続しているか否かを判定する。制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続している場合、ステップS104に進む。一方、制御箱23は、機械室内部温度が凝縮器ファン21の制御開始温度以上の値を1分間継続していない場合、ステップS101に戻る。
(ステップS104)
制御箱23は、圧縮機17が停止しているか否かを判定する。制御箱23は、圧縮機17が停止している場合、ステップS105へ進む。一方、制御箱23は、圧縮機17が停止していない場合、ステップS101へ戻る。つまり、圧縮機17が停止した場合、凝縮器ファン21の制御が開始され、圧縮機17の運転中には、それに連動して通常通りに凝縮器ファン21は稼働している。
このように、ステップS104の処理により、ユニット運転停止時に凝縮器ファン21を停止させることなく凝縮器ファン21の制御に移行させることができる。つまり、ステップS101〜S103の処理の間、定時制御が実行中であり、圧縮機17が停止したとき、定時制御の実行が停止される。
(ステップS105)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を開始する。
(ステップS106)
制御箱23は、外気温度を検出する。
(ステップS107)
制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御停止判定温度以下の値であるか否かを判定する。制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御停止判定温度以下の値である場合、ステップS108に進む。一方、制御箱23は、外気温度が凝縮器ファン21の制御停止判定温度以下の値でない場合、ステップS109に進む。
なお、凝縮器ファン21の制御停止判定温度と、凝縮器ファン21の制御終了温度とは同一の値であるが、ここでは、条件判定によりさらに分岐したステップでそれぞれ最終的な終了判定が実行されるという意味で異なる名称としている。
なお、凝縮器ファン21の制御停止判定温度と、凝縮器ファン21の制御終了温度とは、ここでは同一の値の一例について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、凝縮器ファン21の制御停止判定温度が凝縮器ファン21の制御終了温度より高く設定されることで、段階的に、凝縮器ファン21の制御終了温度に近づくように処理が実行されてもよい。このようにすることで、ステップS107とステップS108、あるいは、ステップS107とステップS109で、処理のタイムラグが発生する。これにより、凝縮器ファンモータ24が、追従性の高くないものであっても、本実施形態の処理を速やかに実行することができる。
(ステップS108)
制御箱23は、機械室内部温度と外気温度とを比較することにより、凝縮器ファン21の制御を終了するか否かを判定する処理を行い、その後、ステップS110に進む。その処理の詳細は、第1の停止条件判定処理として、図8のフローチャートを参照して上述した通りである。
(ステップS109)
制御箱23は、外気温度に基づいて、凝縮器ファン21の制御を終了するか否かを判定する処理を行い、その後、ステップS110に進む。その処理の詳細は、第2の停止条件判定処理として、図9のフローチャートを参照して上述した通りである。
(ステップS110)
制御箱23は、凝縮器ファン21の制御を終了し、処理は終了する。
ここで、ステップS101〜S104は、凝縮器ファン制御判定の処理であり、ステップS105〜S110は、凝縮器ファン制御の処理である。
このように、ステップS101〜ステップS110の処理が実行されることにより、凝縮器ファン21の始動条件を機械室内部温度に基づくものとし、凝縮器ファン21の停止条件を外気温度に基づくものとしている。それにより、ユニット停止時において、信頼性が高い制御を実行し、ハンチングの影響を低減すると共に、機械室内部温度を下げることができるようになる。
また、信頼性が高く、ハンチングの影響を低減できるので、例えば、データセンター等で使用される空調装置に、上記で説明したステップS101〜ステップS110の処理を適用することも可能である。例えば、データセンター等においては、ユニット停止状態となることはないが、仮に何らかの要因でユニット停止状態となったとしても、耐久性を考慮しつつ、機械室内部温度を下げることができる。そのため、長期間の安定的な連続稼働が考慮されるデータセンターの空調装置にも適している。
よって、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を高めることができる。
また、圧縮機17を停止した後、外気温度及び機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を運転させているため、通常であれば、圧縮機1の停止に連動して凝縮器ファン21は一度停止するものの、本実施の形態1において、圧縮機1の停止後であっても、凝縮器ファン21を連続的に運転させることが可能である。
なお、本実施の形態6において、外気温度及び機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を制御する一例について説明した。このように、外気温度及び機械室内部温度に基づいて制御を行うような設定については、例えば、保守管理者がユニットコントローラーのディップスイッチ等で設定すればよい。また、外気温度及び機械室内部温度に基づいて制御を行うようにする指令が遠隔地から供給され、ユニットコントローラーが供給された指令を格納するようにして設定してもよい。また、保守管理者が制御基板にあるジャンパスイッチ等で設定してもよい。すなわち、ディップスイッチ、ジャンパスイッチ、及び制御指令等が外気温度及び機械室内部温度に基づいて凝縮器ファン21を制御するように設定すればよい。
なお、本実施の形態6において、各処理の詳細を記述するステップは、制御箱23が実行する一例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電気品箱18に格納されているユニットコントローラーが実行するようにしてもよい。
なお、本実施の形態6において、各処理の詳細を記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
以上のように、本実施の形態6においては、制御箱23は、機械室内部温度が、第1の設定温度以上のとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、送風機室内部温度が、凝縮器ファン21を停止する条件を決定する停止条件決定温度を超える場合であり、かつ、第2の設定温度以下のとき、凝縮器ファン21の運転を終了し、送風機室内部温度が、停止条件決定温度以下の場合であり、かつ、機械室内部温度が、予め設定された補正値を送風機室内部温度に加算した送風機室内部温度補正値以下のとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、ユニット停止時において、信頼性が高い制御を実行し、ハンチングの影響を低減すると共に、機械室内部温度を下げることができるようになる。したがって、室外機の内部に強制換気ファンを配設することなく機械室内部の温度上昇を防止することができるので、室外機の信頼性を得ることができ、室外機を小型化することができる。
また、本実施の形態6においては、制御箱23は、予め設定した第1の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第1の設定温度以上の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を開始し、予め設定した第2の時間、機械室内部温度又は送風機室内部温度が、第2の設定温度以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。
また、本実施の形態6においては、制御箱23は、予め設定した第2の時間、機械室内部温度が、予め設定された補正値を送風機室内部温度に加算した送風機室内部温度補正値以下の値を継続するとき、凝縮器ファン21の運転を終了することにより、過渡的に機械室内部温度が変動した場合を排除できる。