JP2018141616A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】不正確な外気温度に基づいて空気調和機が制御される。【解決手段】本発明の空気調和機は、圧縮機及び室外ファンを備えた空気調和機であって、外気温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段で検出された外気温度を記憶する記憶部とを備え、室外ファンが駆動されているときに温度検出手段で検出された外気温度が記憶部に記憶された後において、圧縮機が駆動され且つ室外ファンが停止または発停しているときは、記憶部に記憶された外気温度を更新しない保持制御が行われる。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば室外ファンを有する室外機を備えた空気調和機に関する。

従来、外気温度が０℃近傍において冷房運転を行う際、室外ファンの回転数を低くすることで圧縮機の損傷を防止する空気調和機がある。

特開平５−２５６５２８号公報

空気調和機において、０℃近傍より低い−２０℃以下の外気温度であっても更なる冷却のため、圧縮機を駆動することがある。従来技術のように、外気温度が０℃近傍において冷房運転を行う場合、室外ファンを駆動したとしても、圧縮機の差圧が付くことから圧縮機が焼付く恐れがないのに対し、外気温度が−２０℃以下において冷房運転を行う場合、室外ファンを駆動すると、圧縮機の差圧が付かず、圧縮機内で油が循環せず、圧縮機が焼付く恐れがある。これを防止するため、室外ファンを停止または発停することが考えられるが、室外ファンを停止または発停すると、室外熱交換器の周りで外気が滞留し、適切な外気温度を検知できない。したがって、不正確な外気温度に基づいて空気調和機が制御される課題がある。

そこで、本発明の目的は、室外ファンを停止または発停した場合に、不正確な外気温度に基づいて制御されることを防止できる空気調和機を提供することである。

第１の発明にかかる空気調和機は、圧縮機及び室外ファンを備えた空気調和機であって、外気温度を検出する温度検出手段と、上記温度検出手段で検出された外気温度を記憶する記憶部とを備え、 上記室外ファンが駆動されているときに上記温度検出手段で検出された外気温度が上記記憶部に記憶された後において、上記圧縮機が駆動され且つ上記室外ファンが停止または発停しているときは、上記記憶部に記憶された外気温度を更新しない保持制御が行われることを特徴とする。

この空気調和機では、室外ファンが停止または発停しているとき、室外熱交換器の周りで外気が滞留し、温度検出手段が正確な外気温度を検知できない状態であるが、このとき、記憶部に記憶された外気温度を更新しない保持制御が行われる。このため、室外ファンが停止または発停しているとき、室外ファンが駆動されているときに検出された外気温度を維持することで、温度検出手段で検出された不正確な外気温度が記憶部に記憶されるのを防ぐ。これにより、不正確な外気温度に基づいて空気調和機が制御されることを防止できる。

第２の発明にかかる空気調和機は、第１の発明において、上記保持制御は、上記圧縮機が駆動された状態において、上記室外ファンが停止または発停したときに開始されることを特徴とする。

この空気調和機では、室外熱交換器の周りで外気が滞留し、温度検出手段が正確な外気温度を検知できない状態になったときに、外気温度を更新しない保持制御を開始できる。

第３の発明にかかる空気調和機は、第１または第２の発明において、上記保持制御が行われているときに上記記憶部に記憶された外気温度を更新する場合は、上記圧縮機を停止した後、及び／または上記室外ファンを駆動した後、上記温度検出手段により新たに検出された外気温度に更新されることを特徴とする。

この空気調和機では、圧縮機を停止した後、及び／または室外ファンを駆動した後、温度検出手段が新たに検出した正確な外気温度に、記憶部に記憶された外気温度が更新される。したがって、正確な外気温度に基づいて空気調和機を制御できる。

第４の発明にかかる空気調和機は、第３の発明において、上記記憶部に記憶された外気温度は、外気温度が更新された後の保持時間が第１所定時間経過したときに、圧縮機を停止した後、及び／または上記室外ファンを駆動した後、上記温度検出手段により新たに検出された外気温度に更新されることを特徴とする。

この空気調和機では、外気温度が更新された後の保持時間が第１所定時間経過したときに、室外ファンが駆動された状態で新たな外気温度を検出し、記憶部に記憶された外気温度を新たに検出された外気温度に更新する。これにより、先に検出された外気温度が記憶部に記憶されたままの状態が続くことを防止できる。

第５の発明にかかる空気調和機は、第３または第４の発明において、上記圧縮機を停止した後、及び／または上記室外ファンを駆動した後、上記温度検出手段により新たに検出された外気温度に更新した後、上記保持制御が継続されることを特徴とする。

この空気調和機では、外気温度が更新された後の保持時間が第１所定時間経過したときに、正確な外気温度に更新した後、外気温度の保持制御が継続されることにより、温度検出手段で検出された不正確な外気温度が記憶部に記憶されるのを防ぐ。

第６の発明にかかる空気調和機は、第４の発明において、上記保持制御が行われている状態において、上記圧縮機が駆動され且つ上記室外ファンが駆動されるファン駆動時間が、上記第１所定時間より短い第２所定時間経過したときに、上記保持制御が解除されることを特徴とする。

この空気調和機では、室外ファンが駆動されるファン駆動時間が、第１所定時間より短い第２所定時間経過した場合、温度検出手段が室外ファンを駆動されている状態で外気温度を検出する。したがって、外気温度を更新しない保持制御が解除され、記憶部に記憶された外気温度が温度検出手段で検出された外気温度に常に更新される。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
第１の発明では、室外ファンが停止または発停しているとき、室外熱交換器の周りで外気が滞留し、温度検出手段が正確な外気温度を検知できない状態であるが、このとき、記憶部に記憶された外気温度を更新しない保持制御が行われる。このため、室外ファンが停止または発停しているとき、室外ファンが駆動されているときに検出された外気温度を維持することで、温度検出手段で検出された不正確な外気温度が記憶部に記憶されるのを防ぐ。これにより、不正確な外気温度に基づいて空気調和機が制御されることを防止できる。
第２の発明では、室外熱交換器の周りで外気が滞留し、温度検出手段が正確な外気温度を検知できない状態になったときに、外気温度を更新しない保持制御を開始できる。
第３の発明では、圧縮機を停止した後、及び／または室外ファンを駆動した後、温度検出手段が新たに検出した正確な外気温度に、記憶部に記憶された外気温度が更新される。したがって、正確な外気温度に基づいて空気調和機を制御できる。
第４の発明では、外気温度が更新された後の保持時間が第１所定時間経過したときに、室外ファンが駆動された状態で新たな外気温度を検出し、記憶部に記憶された外気温度を新たに検出された外気温度に更新する。これにより、先に検出された外気温度が記憶部に記憶されたままの状態が続くことを防止できる。
第５の発明では、外気温度が更新された後の保持時間が第１所定時間経過したときに、正確な外気温度に更新した後、外気温度の保持制御が継続されることにより、温度検出手段で検出された不正確な外気温度が記憶部に記憶されるのを防ぐ。
第６の発明では、室外ファンが駆動されるファン駆動時間が、第１所定時間より短い第２所定時間経過した場合、温度検出手段が室外ファンを駆動されている状態で外気温度を検出する。したがって、外気温度を更新しない保持制御が解除され、記憶部に記憶された外気温度が温度検出手段で検出された外気温度に常に更新される。

本発明の実施形態に係る空気調和機を示す図である。 図１の室外機の制御部の構成を示す図である。 図１の空気調和機の冷房運転のモードを説明する図である。 図１の空気調和機の制御について説明する図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態に係る空気調和機について説明する。

［空気調和機の全体構成］
本実施形態に係る空気調和機１は、図１に示すように、室内機２と、室外機３とを備える。室外機３は、ケーシング４を有し、ケーシング４の内部に配置された圧縮機５と、室外ファン６と、室外熱交換器７とを有している。室外機３は、ケーシング４の内部に配置され、外気温度を検出する温度センサ１１を有している。

室外機３は、図２に示すように、空気調和機１（室外機３）を制御する制御部１０を有している。制御部１０は、外気温度を記憶する記憶部１０ａと、保持タイマーｔａと、解除タイマーｔｂと、検出タイマーｔｃとを有している。制御部１０には、外気温度を検出する温度センサ１１が接続される。

記憶部１０ａは、温度センサ１１で検出された外気温度を記憶する。空気調和機１において、通常の冷房運転が行われている場合、記憶部１０ａに記憶された外気温度は、常に（リアルタイムで）、温度センサ１１で検出された外気温度に更新される。これに対し、空気調和機１において、冷房運転が行われているときに、外気温度の保持制御が行われている場合、記憶部１０ａに記憶された外気温度は、所定の保持時間が経過するたびに、温度センサ１１で検出された外気温度に更新される。したがって、外気温度の保持制御が行われている場合、記憶部１０ａに記憶された外気温度は、リアルタイムで更新されない。

保持タイマーｔａは、外気温度の保持制御が行われている場合に、記憶部１０ａに記憶された外気温度が更新された後、更新されないで保持される保持時間を計測する。本実施形態では、記憶部１０ａに記憶された外気温度が、更新されないで保持される保持時間として、所定の保持時間（例えば６０分）が予め決められている。したがって、保持タイマーｔａで計測された保持時間が所定の保持時間経過した場合（保持タイマーｔａでの保持時間がオーバーした場合）に、室外ファンを駆動し、記憶部１０ａに記憶された外気温度が更新される。よって、空気調和機１では、外気温度の保持制御が行われている場合、記憶部１０ａに記憶された外気温度が更新された後、外気温度の保持制御が継続され、所定の保持時間が経過するまでは更新されないで保持され、所定の保持時間が経過するたびに、室外ファンを駆動し、記憶部１０ａに記憶された外気温度が更新される。

解除タイマーｔｂは、外気温度の保持制御が行われている場合に、圧縮機５が駆動され且つ室外ファン６が駆動された状態が継続されたファン駆動時間を計測する。本実施形態では、外気温度の保持制御が解除される解除時間として、所定のファン駆動時間（例えば１５分）が予め決められている。したがって、外気温度の保持制御が行われている場合において、圧縮機５が駆動され且つ室外ファン６が駆動された状態が所定のファン駆動時間継続された場合、室外熱交換器の周りで外気が滞留しないことから、外気温度の保持制御が解除される。よって、空気調和機１では、解除タイマーｔｂで計測されたファン駆動時間が所定のファン駆動時間経過した場合（解除タイマーｔｂでのファン駆動時間がオーバーした場合）に、外気温度の保持制御が解除され、記憶部１０ａに記憶された外気温度がリアルタイムで更新されるようになる。

検出タイマーｔｃは、外気温度を検出するために、室外熱交換器７の周りで外気が滞留しないように、圧縮機５を停止した状態で室外ファン６を駆動する検出時間を計測する。本実施形態では、検出時間として、所定の検出時間（例えば５分）が予め決められている。したがって、外気温度を検出する場合において、圧縮機５が停止され且つ室外ファン６が駆動された状態が所定の検出時間経過した場合、室外熱交換器の周りで外気が滞留しない状態で外気温度が検出される。よって、空気調和機１では、検出タイマーｔｃで計測された検出時間が所定の検出時間経過した場合（検出タイマーｔｃでの検出時間がオーバーした場合）に、温度センサ１１で外気温度が検出される。

本実施形態の空気調和機１では、冷房運転のモードとして、図３に示すように、Ａモード、Ｂモード、Ｃモード、停止モードがある。

Ａモードは、外気温度が−５℃より高い場合の通常の冷房運転が行われるモードであって、圧縮機５が駆動され且つ室外ファン６が駆動される。したがって、室外ファン６が駆動され、室外熱交換器の周りで外気が滞留しないことから、外気温度の保持制御は行われない。

Ｂモードは、外気温度が−５℃以下で−２０℃より高い場合のモードであって、圧縮機５が駆動され且つ室外ファン６が発停される。したがって、室外ファン６が発停され、室外熱交換器の周りで外気が滞留することから、外気温度の保持制御は行われる。

Ｃモードは、外気温度が−２０℃以下で−３０℃より高い場合のモードであって、圧縮機５が駆動され且つ室外ファン６が停止される。したがって、室外ファン６が停止され、室外熱交換器の周りで外気が滞留することから、外気温度の保持制御は行われる。

停止モードは、外気温度が−３０℃以下の場合のモードであって、圧縮機５が停止され且つ室外ファン６が停止される。したがって、冷房運転は行われない。

本実施形態の空気調和機１の制御について、図４に基づいて説明する。

空気調和機１において、冷房運転の開始指示があると（Ｓ１）、圧縮機５が停止された状態で室外ファン６が駆動される（Ｓ２）。このとき、室外ファン６が駆動されるのは、室外熱交換器７の周りで外気が滞留しないようにし、温度センサ１１で外気温度を正確に検出するためであって、室外ファン６の回転数は、予め決められた回転数に制御される。Ｓ２において、室外ファン６が駆動されると、検出タイマーｔｃでの検出時間の計測が開始される。

検出タイマーｔｃでの検出時間が所定の検出時間（例えば５分）が経過したか否かが判断される（Ｓ３）。Ｓ３において、所定の検出時間が経過したと判断された場合（検出タイマーｔｃでの検出時間がオーバーした場合）、温度センサ１１で外気温度を正確に検出したと考え、温度センサ１１で検出した外気温度を記憶部１０ａに記憶する（Ｓ５）。ここで、記憶部１０ａが、先に検出された外気温度を記憶している場合、記憶部１０ａに記憶された外気温度を更新する。

Ｓ３において、所定の検出時間が経過したと判断されない場合（検出タイマーｔｃでの検出時間がオーバーしない場合）、温度センサ１１で検出された外気温度の変化が所定以下か否かが判断される（Ｓ４）。Ｓ４では、温度センサ１１で検出された外気温度の１分間の変化量が所定量より小さいか否かが判断され、外気温度の１分間の変化量が所定量より小さい場合、外気温度の変化が所定以下と判断され、外気温度の１分間の変化量が所定量以上の場合、外気温度の変化が所定以下と判断されない。

Ｓ４において、外気温度の変化が所定以下と判断された場合、温度センサ１１で外気温度を正確に検出したと考え、温度センサ１１で検出した外気温度を記憶部１０ａに記憶する（Ｓ５）。ここで、記憶部１０ａが、先に検出された外気温度を記憶している場合、外気温度を更新する。

Ｓ５において、記憶部１０ａに記憶された外気温度を更新すると、保持タイマーｔａでの保持時間の計測が開始されるとともに、外気温度の保持制御を開始し、冷房運転を開始する。本実施形態では、冷房運転の開始指示があった直後は、温度センサ１１で検出した外気温度を記憶部１０ａに記憶した後、外気温度の保持制御を開始し、冷房運転を開始する。

Ｓ５において、冷房運転が開始されると、圧縮機５が駆動され且つ室外ファン６が駆動された状態が所定の解除時間継続したか否かが判断される（Ｓ６）。

Ｓ６において、圧縮機５が駆動され且つ室外ファン６が駆動された状態が所定の解除時間継続経過したと判断されない場合（解除タイマーｔｂでの解除時間がオーバーしない場合）、圧縮機５が駆動された状態において、室外ファン６が停止していると考えられ、外気温度の保持制御が継続される。その後、冷房運転が停止したか否かが判断される（Ｓ７）。ここで、冷房運転が停止した場合とは、冷房運転の停止指示があった場合を示し、サーモオフ状態は含まれない。

Ｓ７において、冷房運転が停止したと判断されない場合、保持タイマーｔａでの保持時間が所定の保持時間（例えば６０分）経過したか否かが判断される（Ｓ８）。

Ｓ８において、所定の保持時間が経過したと判断されない場合（保持タイマーｔａでの検出時間がオーバーしない場合）、Ｓ６の動作が繰り返される。

Ｓ８において、所定の保持時間が経過したと判断された場合（保持タイマーｔａでの保持時間がオーバーした場合）、Ｓ２の動作が繰り返され、圧縮機５が停止された状態で、室外ファン６が駆動され、温度センサ１１で外気温度が検出される。

Ｓ６において、圧縮機５が駆動され且つ室外ファン６が駆動された状態が所定のファン駆動時間継続したと判断された場合（解除タイマーｔｂでのファン駆動時間がオーバーした場合）、室外ファン６が駆動された状態で外気温度が検出されていることから、保持タイマーｔａでの保持時間の計測が終了され、外気温度の保持制御が解除される（Ｓ９）。

Ｓ９において、外気温度の保持制御が解除されると、通常の冷房運転が開始される（Ｓ１０）。通常の冷房運転とは、外気温度の保持制御が行われてない状態での冷房運転であって、記憶部１０ａに記憶された外気温度がリアルタイムで更新される。

Ｓ１０において、通常の冷房運転が開始されると、保持タイマーｔａでの保持時間の計測が行われてない状態で且つ圧縮機５が駆動された状態で室外ファン６が停止したか否かが判断される（Ｓ１１）。

Ｓ１１において、保持タイマーｔａでの保持時間の計測が行われてない状態で且つ圧縮機５が駆動された状態で室外ファン６が停止したと判断されない場合、Ｓ１０の動作が繰り返される。

Ｓ１１において、保持タイマーｔａでの保持時間の計測が行われてない状態で且つ圧縮機５が駆動された状態で室外ファン６が停止したと判断された場合、室外ファン６が停止された状態で外気温度が検出されることから、外気温度の保持制御を行う必要がある。したがって、そのときの温度センサ１１で検出した外気温度に基づいて、記憶部１０ａに記憶された外気温度を更新する（Ｓ１２）。

Ｓ１２において、記憶部１０ａに記憶された外気温度を更新すると、保持タイマーｔａでの保持時間の計測が開始され、外気温度の保持制御を開始し、Ｓ６の動作が繰り返される。

Ｓ７において、冷房運転が停止したと判断された場合、保持タイマーｔａでの保持時間の計測が終了され、外気温度の保持制御が解除される（Ｓ１３）。

本実施形態では、検出タイマーｔｃで検出時間を計測しているときは、圧縮機５を駆動しない。したがって、検出タイマーｔｃで検出時間を計測しているときは、サーモ復帰条件成立しても圧縮機５を駆動しない。本実施形態では、保持時間タイマーｔａで保持時間を計測しているときは、記憶部１０ａに記憶された外気温度を更新しない。

本実施形態では、サーモオフ状態において、サーモオフ状態でない場合と同様に、保持タイマーｔａでの保持時間の計測は行われる。したがって、サーモオフ状態において、所定の保持時間が経過したと判断された場合（保持タイマーｔａでの保持時間がオーバーした場合）、圧縮機５が停止された状態で室外ファン６が駆動され、温度センサ１１で外気温度が検出され、記憶部１０ａに記憶された外気温度が更新される。本実施形態では、瞬停、停止後すぐに起動した場合には温度センサ１１で検出された外気温度が正確でない可能性があるため、Ｓ２において、外気温度を検出してから運転を開始する。

＜本実施形態の空気調和機の特徴＞
本実施形態の空気調和機１では、室外ファン６が停止または発停しているとき、室外熱交換器７の周りで外気が滞留し、温度センサ１１が正確な外気温度を検知できない状態であるが、このとき、記憶部１０ａに記憶された外気温度を更新しない保持制御が行われる。このため、室外ファン６が停止または発停しているとき、室外ファン６が駆動されているときに検出された外気温度を維持することで、温度センサ１１で検出された不正確な外気温度が記憶部１０ａに記憶されるのを防ぐ。これにより、不正確な外気温度に基づいて空気調和機が制御されることを防止できる。本実施形態の空気調和機１において、外気温度に基づいて制御される内容として、例えば圧縮機の起動制御がある。したがって、空気調和機１では、外気温度が所定温度より低いときに起動しないように制御されるが、温度検出センサ１１が正確な外気温度を検出しない場合、圧縮機の起動制御を適正に行うことができない。これに対し、本発明では、不正確な外気温度に基づいて空気調和機が制御されることを防止できる。

本実施形態の空気調和機１では、圧縮機５が駆動された状態において、室外ファン６が停止したときに、外気温度の保持制御が開始される。したがって、室外熱交換器７の周りで外気が滞留し、温度センサ１１が正確な外気温度を検知できない状態になったときに、外気温度を更新しない保持制御を開始できる。

本実施形態の空気調和機１では、室外ファン６が停止または発停している状態において、圧縮機５を停止し且つ室外ファン６を駆動した後、温度センサ１１が新たに検出した正確な外気温度に、記憶部１０ａに記憶された外気温度が更新される。したがって、正確な外気温度に基づいて空気調和機を制御できる。

本実施形態の空気調和機１では、外気温度が更新された後の保持時間が所定の保持時間経過したときに、室外ファン６が駆動された状態で新たな外気温度を検出し、記憶部１０ａに記憶された外気温度を新たに検出された外気温度に更新する。これにより、先に検出された外気温度が記憶部１０ａに記憶されたままの状態が続くことを防止できる。

本実施形態の空気調和機１では、外気温度が更新された後の保持時間が第１所定時間経過したときに、正確な外気温度に更新した後、外気温度の保持制御が継続されることにより、温度センサ１１で検出された不正確な外気温度が記憶部に記憶されるのを防ぐ。

本実施形態の空気調和機１では、室外ファンが駆動されるファン駆動時間が、所定の保持時間より短い所定のファン駆動時間経過した場合、温度センサ１１が室外ファン６を駆動されている状態で外気温度を検出する。したがって、外気温度を更新しない保持制御が解除され、記憶部１０ａに記憶された外気温度が温度センサ１１で検出された外気温度に更新される。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記実施形態では、外気温度が更新された後の保持時間が所定の保持時間経過したときに、記憶部に記憶された外気温度を更新する場合を説明したが、これに限られない。上記実施形態では、外気温度の保持制御が行われている場合に、室外ファンが駆動されるファン駆動時間が所定のファン駆動時間経過したときに、外気温度の保持制御が解除される場合を説明したが、これに限られない。

本発明を利用すれば、不正確な外気温度に基づいて空気調和機が制御されることを防止できる。

１ 空気調和機
５ 圧縮機
６ 室外ファン
１１ 温度センサ（温度検出手段）
１０ 制御部
１０ａ 記憶部

Claims (6)

1. 圧縮機及び室外ファンを備えた空気調和機であって、
   外気温度を検出する温度検出手段と、
   上記温度検出手段で検出された外気温度を記憶する記憶部とを備え、
   上記室外ファンが駆動されているときに上記温度検出手段で検出された外気温度が上記記憶部に記憶された後において、上記圧縮機が駆動され且つ上記室外ファンが停止または発停しているときは、上記記憶部に記憶された外気温度を更新しない保持制御が行われることを特徴とする空気調和機。
2. 上記保持制御は、上記圧縮機が駆動された状態において、上記室外ファンが停止または発停したときに開始されることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 上記保持制御が行われているときに上記記憶部に記憶された外気温度を更新する場合は、上記圧縮機を停止した後、及び／または上記室外ファンを駆動した後、上記温度検出手段により新たに検出された外気温度に更新されることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
4. 上記圧縮機が駆動され且つ上記室外ファンが停止または発停しているファン停止時間が第１所定時間経過したときに、
   上記記憶部に記憶された外気温度は、上記圧縮機を停止した後、及び／または上記室外ファンを駆動した後、上記温度検出手段により新たに検出された外気温度に更新されることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
5. 上記圧縮機を停止した後、及び／または上記室外ファンを駆動した後、上記温度検出手段により新たに検出された外気温度に更新した後、上記保持制御が継続されることを特徴とする請求項３または４に記載の空気調和機。
6. 上記保持制御が行われている状態において、上記圧縮機が駆動され且つ上記室外ファンが駆動されるファン駆動時間が、上記第１所定時間より短い第２所定時間経過したときに、上記保持制御が解除されることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。

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