JP3555606B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機、特に、室外機内に配置される室外空調部と室内機内に配置される室内空調部とを制御して冷媒回路内を循環する冷媒と導入される空気との間で熱交換を行って調整空気を室内に供給する空気調和機およびその室内機に関する。
【0002】
【従来の技術】
セパレート型の空気調和機では、室外機内に配置される室外熱交換器と、室内機内に配置される室内熱交換器とが冷媒配管で接続され、各熱交換器が冷媒の凝縮器および蒸発器として作用するように制御することにより冷房運転または暖房運転を行うように構成されている。
【0003】
室外機内には、冷媒回路内の冷媒循環量を制御するための圧縮機、冷暖房の運転切換のための四路切換弁、電動膨張弁などで構成される圧力調整機構、空気流を生成するための室外ファン、室外ファンを駆動するための室外ファンモータなどを含む室外空調部が配置されており、室外ファンによって外気を導入し、室外熱交換器の内部を通過する冷媒と空気との間で熱交換を行う。
【0004】
同様に、室内機にも室内機ケーシング内部に空気流を生成する室内ファンが配置されており、この室内ファンによって室内空気を吸い込んで、室内熱交換器の内部を通過する冷媒と空気との間で熱交換を行う。
室外機には、室外空調部の各部を制御するために、CPU、ROM、RAM、各種インターフェイスなどを含むマイクロプロセッサ(マイコン)で構成される室外ユニット制御部を備えている。室内機には、リモコンからの指示信号を受信し、室外ユニット制御部に空調指令信号を送信するとともに室内空調部を制御するために、CPU、ROM、RAM、各種インターフェイスなどを含むマイクロプロセッサ(マイコン)で構成される室内ユニット制御部を備えている。室外ユニット制御部と室内ユニット制御部との間で各種信号の送受信を行うための通信ラインが室外機と室内機との間に設けられている。
【0005】
また、室内機には商用電源に接続されるプラグを備えた電源ケーブルが設けられており、この電源ケーブルを介して電力供給がなされる。室内機から室外機に商用電源に基づく電源供給する給電ラインが設けられており、この給電ラインを介して室外空調部への給電が行われる。この給電ラインによる電源供給を遮断するためのメインリレーが室内機側に設けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前述したような空気調和機では、室外機になんらかの異常が発生した場合に、メインリレーを遮断することにより室外機への給電を停止する保護機能を備えている。また、非運転状態における待機電力を削減するために、メインリレーを遮断して室外機への給電を停止することが考えられる。
【0007】
室外機側では、運転状態に関する各種パラメータや異常来歴情報などの室外運転情報をマイコンのRAM上に保持し、これらの室外運転情報に基づいて各部の制御を行っている。このため、室内機側でメインリレーを遮断して室外機への給電を停止した場合、室外ユニット制御部のRAM上に保持されていた異常来歴カウンタや学習結果などの室外運転情報が消失してリセットされてしまい、運転を再開した際に給電停止直前の運転状態を再現することができないという問題がある。
【0008】
室外ユニット制御部にEEPROMなどの不揮発性メモリを設けておき、給電停止直前にRAMに保持している室外運転情報を不揮発性メモリに格納することが考えられる。この場合、EEPROMなどの不揮発性メモリなどの高価な部品を必要とし、製品のコスト低減が困難となる。
本発明では、コストアップを招くことなく室外機への給電を停止する直前の運転状態に関する情報を給電再開時に復帰させることを可能とし、給電停止直前の運転状態を再現することが可能な空気調和機を提案する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る空気調和機は、室外機内に配置される室外空調部と室内機内に配置される室内空調部とを制御して冷媒回路内を循環する冷媒と導入される空気との間で熱交換を行って調整空気を室内に供給する空気調和機であって、室外空調部を制御する室外ユニット制御手段と、室外空調部の運転状態に関する室外運転情報を格納する室外状態情報格納手段と、室内空調部を制御する室内ユニット制御部と、室内空調部の運転状態に関する室内運転情報を格納する室内状態情報格納手段と、室外ユニット制御部と室内ユニット制御部との間で通信を行うための通信ラインと、室内空調部に設けられ、電源から供給される供給電力を受ける電源接続部と、電源接続部を介して入力される供給電力に基づいて室外空調部に給電するための給電ラインと、所定の給電停止条件を満たす場合に、室外状態情報格納手段に格納された室外運転情報を室外ユニット制御部から室内ユニット制御部に送信させ室内状態情報格納手段に格納した後、給電ラインによる室外空調部への給電を停止する給電停止手段とを備える。
【0010】
この場合、待機電力削減のための給電停止を行う場合や室外空調部の異常発生に伴って室外機への給電停止を行う場合に、室外状態情報格納手段に保持している給電停止直前の室外運転情報を室内情報格納手段に格納して、室外運転情報が消失することを防止できる。
本発明の請求項2に係る空気調和機は請求項1に記載の空気調和機であって、所定の給電復帰条件を満たす場合に、給電ラインによる室外空調部への給電を復帰するとともに、室内状態情報格納手段に格納された室外運転情報を室内ユニット制御部から室外ユニット制御部に送信させ室外状態情報格納手段に格納させる給電復帰手段をさらに備えている。
【0011】
この場合、給電復帰時に室内状態情報格納手段に格納された給電停止直前の室外運転情報を用いて、給電停止直前の運転状態を再現することが可能となる。
本発明の請求項3に係る空気調和機の室内機は、室外機内に配置される室外空調部と協働する室内空調部を備え、室外空調部と室内空調部とを制御して冷媒回路内を循環する冷媒と導入される空気との間で熱交換を行って調整空気を室内に供給する空気調和機の室内機であって、室内空調部を制御する室内ユニット制御部と、室内空調部の運転状態に関する室内運転情報を格納する室内状態情報格納手段と、通信ラインを介して室外空調部を制御する室外ユニット制御部との間で通信を行うための通信インターフェイスと、電源から供給される供給電力を受ける電源接続部と、電源接続部を介して入力される供給電力に基づいて室外空調部に給電するための給電部と、所定の給電停止条件を満たす場合に、室外ユニット制御部により管理する室外運転情報を室内ユニット制御部に送信させ室内状態情報格納手段に格納した後、給電部からの室外空調部への給電を停止する給電停止手段とを備えている。
【0012】
この場合、待機電力削減のための給電停止を行う場合や室外空調部の異常発生に伴って室外機への給電停止を行う場合に、給電停止直前の室外運転情報を室内情報格納手段に格納して、室外運転情報が消失することを防止できる。
本発明の請求項4に係る空気調和機の室内機は請求項3に記載の空気調和機の室内機であって、所定の給電復帰条件を満たす場合に、給電部からの室外空調部への給電を復帰するとともに、室内状態情報格納手段に格納された室外運転情報を室内ユニット制御部から室外ユニット制御部に送信させる給電復帰手段をさらに備えている。
【0013】
この場合、給電復帰時に室内状態情報格納手段に格納された給電停止直前の室外運転情報を室外機に送信し、給電停止直前の運転状態を再現することが可能となる。
本発明の請求項5に係る空気調和機の室外機は、室内機内に配置される室内空調部と協働する室外空調部を備え、室外空調部と室内空調部とを制御して冷媒回路内を循環する冷媒と導入される空気との間で熱交換を行って調整空気を室内に供給する空気調和機の室外機であって、室外空調部を制御する室外ユニット制御部と、室外空調部の運転状態に関する室外運転情報を格納する室外状態情報格納手段と、通信ラインを介して室内空調部を制御する室内ユニット制御部との間で通信を行うための通信インターフェイスと、室内機側から電力供給を受ける受電部と、室外機側から電力供給を停止する旨の情報を受信した場合に、室外状態情報格納部に格納された室外運転情報を室内ユニット制御部に送信する状態情報送信手段とを備える。
【0014】
この場合、待機電力削減や室外空調部の異常発生などがあった場合に、給電停止直前の室外運転情報を室内機側に送信することにより、室外運転情報を保存することができる。
本発明の請求項6に係る空気調和機の室外機は請求項5に記載の空気調和機の室外機であって、室内機側からの電力供給が復帰した場合に、室内ユニット制御部から給電停止直前の室外運転情報を受信し、室外状態情報格納部に格納する状態情報受信手段をさらに備えている。
【0015】
この場合、給電復帰時に給電停止直前の室外運転情報を室内機から受信して、給電停止直前の運転状態を再現することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
〔空気調和機の外観構成〕
本発明の1実施形態が採用される空気調和機の外観構成を図1に示す。
この空気調和機1は、室内の壁面などに取り付けられる室内機2と、室外に設置される室外機3と備えている。
【0017】
室内機2内には室内熱交換器が収納され、室外機3内には室外熱交換器が収納されており、各熱交換器が冷媒配管4により接続されることにより冷媒回路を構成している。
〔冷媒回路の概略構成〕
空気調和機1で用いられる冷媒回路の一例を、図2に示す。
【0018】
室内機2内には、室内熱交換器11が設けられている。この室内熱交換器11は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。
また、室内機2内には、室内空気を吸い込んで室内熱交換器11との間で熱交換を行った後の空気を室内に排出するためのクロスフローファン12が設けられている。クロスフローファン12は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられているものであり、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン12は、室内機2内に設けられるファンモータ13によって回転駆動される。
【0019】
室外機3には、圧縮機21と、圧縮機21の吐出側に接続される四路切換弁22と、圧縮機21の吸入側に接続されるアキュムレータ23と、四路切換弁22に接続された室外熱交換器24と、室外熱交換器24に接続され圧力調整を行う電動弁25とが設けられている。電動弁25は、フィルタ26および液閉鎖弁27を介して現地配管31に接続されており、この現地配管31を介して室内熱交換器11の一端と接続される。また、四路切換弁22は、ガス閉鎖弁28を介して現地配管32に接続されており、この現地配管32を介して室内熱交換器11の他端と接続されている。この現地配管31,32は図1の冷媒配管4に相当する。
【0020】
室外機3には、室外熱交換器24での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン29が設けられている。このプロペラファン29は、ファンモータ30によって回転駆動される。
〔電気配線図〕
室内機2および室外機3の電気配線図の概略を図3に示す。
【0021】
室内機2は電源ポート18,19および通信ポート20を備えており、室外機3は電源ポート41,42および通信ポート43を備えている。室内機2の電源ポート18,19と室外機3の電源ポート41,42はそれぞれ給電ライン51,52によって接続されており、室内機2の通信ポート20と室外機3の通信ポート43は通信ライン53によって接続されている。
【0022】
室内機2は、商用電源に接続されるプラグ17を備える電源ケーブルを備えており、この電源ケーブルを介して電力供給される。電源ケーブルからの供給電力は、室内ユニット制御部などの回路部品を搭載するプリント基板15に入力される。プリント基板15には、CPU、ROM、RAM、各種インターフェイスなどを含む室内ユニット制御部が構成されており、ファンモータ12を駆動するためのファンモータ駆動部や風向調整用ルーバを動かすスイングモータの駆動部などが構成されている。ファンモータ13およびスイングモータ14がそれぞれプリント基板15の対応位置に接続されている。
【0023】
また、室内機2内の電源ラインには、電源ポート18,19への給電を遮断するためのメインリレー16が設けられている。このメインリレー16を遮断することによって室外機3への給電を停止することが可能となっている。
室外機3には、電源ポート41,42および通信ポート43と接続されるプリント基板44が配置されている。このプリント基板44には、CPU、ROM、RAM、各種インターフェイスなどを含む室外ユニット制御部が構成されており、ファンモータ30を駆動するファンモータ駆動部、四路切換弁22を駆動する四路切換弁駆動部、電動弁25を駆動する電動弁駆動部などを備えている。ファンモータ30、四路切換弁22および電動弁25がそれぞれプリント基板44の対応位置に接続されている。
【0024】
また、プリント基板44上には電源ポート41,42から供給される電源電圧を整流する整流部45および空調指令に基づいて圧縮機21を駆動するインバータ回路46などが構成されている。インバータ回路46の出力は圧縮機21に入力されている。
〔制御ブロック図〕
室内機2および室外機3の制御ブロック図を図4に示す。
【0025】
室外機3は、マイクロプロセッサ302、ROM303、RAM304、通信インターフェイス305などを含む室外ユニット制御部301を備えている。
室外ユニット制御部301は、吐出側圧力保護スイッチ、吐出管サーミスタ、吸入側圧力センサ、外気サーミスタ、室外熱交サーミスタなどの各種センサ類315が接続されており、各センサの検出信号が入力される。
【0026】
また、室外ユニット制御部301は、圧縮機21を駆動するための圧縮機駆動部311、四路切換弁22を駆動するための四路切換弁駆動部312、電動弁25を駆動する電動弁駆動部313、室外ファンモータ30を駆動する室外ファンモータ駆動部314などと接続されており、各部を制御するための制御信号を生成する。
【0027】
室内機2は、マイクロプロセッサ202、ROM203、RAM204、通信インターフェイス205などを含む室内ユニット制御部201を備えている。
室内ユニット制御部201は、液管サーミスタ、ガス管サーミスタ、室内熱交サーミスタ、室温センサ、湿度センサなどの各種センサ類215が接続されており、各センサの検出信号が入力される。
【0028】
また、室内ユニット制御部201は、室内ファンモータ13を駆動する室内ファンモータ駆動部211、水平羽根や垂直羽根などを作動させるためのスイングモータを駆動するためのスイングモータ駆動部212、表示部213、赤外線送受信部214などに接続されており、各部に対して制御信号を供給することによって運転中の各部の制御を行うように構成されている。
【0029】
さらに、室内ユニット制御部201は、メインリレー16のオン・オフ制御を行うためのメインリレー作動部216と接続されている。
〔給電停止制御〕
〈室内機〉
給電停止制御を行う場合の室内ユニット制御部201の動作を図5のフローチャートに示す。
【0030】
ステップS11では、所定の給電停止条件に到達したか否かを判別する。たとえば、空調運転停止から一定時間が経過して待機電力削減モードに移行すると判断した場合には所定の給電停止条件に到達したと判断してステップS12に移行する。また、通常動作モードにおいて、室外ユニット制御部201から異常が発生した旨の情報を受信した場合に、給電停止が必要であるか否かを判断し、給電停止が必要であると判断した場合にステップS12に移行する。
【0031】
ステップS12では、室外ユニット制御部301に対して給電停止を行う旨の信号を送信する。
ステップS13では、室外機3の運転状態情報を取得する。ここでは、室外ユニット制御部301に対してRAM304内に保持している室外運転情報を送信するように要求信号を送信し、送信されてくる室外運転情報を受信する。室外運転情報は、現在の室外機3の運転状態に関する情報であり、たとえば、過去に発生した異常の回数や異常のレベル、学習内容などの情報が想定される。
【0032】
ステップS14では、取得した室外機3の運転状態情報を記憶手段に格納する。ここでは、RAM204の所定領域に室外運転情報を格納する。室内ユニット制御部201にEEPROMなどの不揮発性メモリを備えている場合には、この不揮発性メモリに室外運転情報を格納するように構成でき、また、磁気ディスクやフラッシュメモリのドライブを備える場合にはこれらの記録媒体に室外運転情報を格納するように構成することも可能である。
【0033】
ステップS15では、室外機3への給電停止処理を行う。ここでは、メインリレー作動部216を介してメインリレー16をオフ状態とし、室外機3への給電停止を行う。
ステップS16では、給電停止中の室外機3に対して給電を復帰するための条件に到達したか否かを判別する。待機電力削減モードにおいてユーザからの指示またはタイマーの設定により運転を再開する場合、室外機3の異常に対する復旧処理が完了した場合にはステップS17に移行する。
【0034】
ステップS17では、給電停止状態の室外機3に対する給電を再開する。ここでは、メインリレー作動部216を介してメインリレー16をオン状態とし、室外機3への給電復帰を行う。
ステップS18では、記憶手段に格納されている給電停止直前の室外運転情報を室外機3に送信する。RAM204の所定の領域に格納されている給電停止直前の室外運転情報を読み出して、室外ユニット制御部301に送信する。磁気ディスクやフラッシュメモリなどの記録媒体に室外運転情報を格納している場合には、それぞれの記録媒体から給電停止直前の室外運転情報を読み出して室外ユニット制御部301に送信する。
【0035】
ステップS19では、通常運転を再開する。
〈室外機〉
給電停止制御を行う場合の室外ユニット制御部301の動作を図6および図7のフローチャートに示す。
ステップS21では、室内機2側からの給電停止を行う旨の信号を受信したか否かを判別する。室内ユニット制御部201から給電停止を行う旨の信号を受信した場合にはステップS22に移行する。
【0036】
ステップS22では、室内機2側からの要求に応じて、運転状態情報を室内機2側に送信する。ここでは、RAM304に保持している室外運転情報を室内ユニット制御部201に送信する。この後、室内ユニット制御部201による給電停止処理により電源供給が絶たれるので、室外ユニット制御部301は動作を停止する。
【0037】
室内機2側からの給電が再開されると、図7ステップS31において、室外ユニット制御部301では各部の初期化を実行する。
ステップS32では、室内ユニット制御部201から送信される給電停止直前の室外運転情報を受信する。
ステップS33では、室内ユニット制御部201から送信されてきた給電停止直前の室外運転情報をRAM304に格納する。
【0038】
ステップS34では、通常運転を再開する。
以上のように構成した空気調和機では、室外機3における異常が発生して室外機3への給電を一旦停止するような場合に、給電停止直前の室外ユニット制御部301で管理する運転状態に関する情報を室内ユニット制御部201のRAM204またはその他の記録媒体に待避させているため、給電復帰した際に待避させた室外運転情報を用いて、給電停止直前の使用状態を再現することができる。また、待機電力削減のために室外機3への給電を停止する場合にも、同様にして給電停止直前の使用状態を再現することが可能となる。しかも、室外機3内にEEPROMなどの不揮発性メモリを追加することなく、給電停止直前の室外運転情報を待避させることができるため、装置のコストアップを招くことがない。
【0039】
また、室外機側に関係する情報判断はできるだけ室外機3だけで完結させ、室内機側に関係する情報判断はできるだけ室内機2だけで完結させるようにして、室外機3および室内機2を別々に開発できるように構成できる。この場合、室内機と室外機のモデルチェンジを異なる時期に行うことが比較的容易になり、開発時期の自由度が増すという効果がある。
【0040】
【発明の効果】
本発明の請求項1に係る空気調和機では、待機電力削減のための給電停止を行う場合や室外空調部の異常発生に伴って室外機への給電停止を行う場合に、室外状態情報格納手段に保持している給電停止直前の室外運転情報を室内情報格納手段に格納して、室外運転情報が消失することを防止できる。
【0041】
本発明の請求項2に係る空気調和機では、給電復帰時に室内状態情報格納手段に格納された給電停止直前の室外運転情報を用いて、給電停止直前の運転状態を再現することが可能となる。
本発明の請求項3に係る空気調和機の室内機では、待機電力削減のための給電停止を行う場合や室外空調部の異常発生に伴って室外機への給電停止を行う場合に、給電停止直前の室外運転情報を室内情報格納手段に格納して、室外運転情報が消失することを防止できる。
【0042】
本発明の請求項4に係る空気調和機の室内機では、給電復帰時に室内状態情報格納手段に格納された給電停止直前の室外運転情報を室外機に送信し、給電停止直前の運転状態を再現することが可能となる。
本発明の請求項5に係る空気調和機の室外機では、待機電力削減や室外空調部の異常発生などがあった場合に、給電停止直前の室外運転情報を室内機側に送信することにより、室外運転情報を保存することができる。
本発明の請求項6に係る空気調和機の室外機では、給電復帰時に給電停止直前の室外運転情報を室内機から受信して、給電停止直前の運転状態を再現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】空気調和機の外観構成を示す斜視図。
【図2】冷媒回路の説明図。
【図3】電気配線図。
【図4】制御ブロック図。
【図5】室内ユニット制御部の制御フローチャート。
【図6】室外ユニット制御部の制御フローチャート。
【図7】室外ユニット制御部の制御フローチャート。
【符号の説明】
201 室内ユニット制御部
204 RAM
301 室外ユニット制御部
304 RAM
Claims (6)
- 室外機内に配置される室外空調部と室内機内に配置される室内空調部とを制御して冷媒回路内を循環する冷媒と導入される空気との間で熱交換を行って調整空気を室内に供給する空気調和機であって、
前記室外空調部を制御する室外ユニット制御手段と、
前記室外空調部の運転状態に関する室外運転情報を格納する室外状態情報格納手段と、
前記室内空調部を制御する室内ユニット制御部と、
前記室内空調部の運転状態に関する室内運転情報を格納する室内状態情報格納手段と、
前記室外ユニット制御部と室内ユニット制御部との間で通信を行うための通信ラインと、
前記室内空調部に設けられ、電源から供給される供給電力を受ける電源接続部と、
前記電源接続部を介して入力される供給電力に基づいて前記室外空調部に給電するための給電ラインと、
所定の給電停止条件を満たす場合に、前記室外状態情報格納手段に格納された室外運転情報を前記室外ユニット制御部から前記室内ユニット制御部に送信させ前記室内状態情報格納手段に格納した後、前記給電ラインによる室外空調部への給電を停止する給電停止手段と、
を備える空気調和機。 - 所定の給電復帰条件を満たす場合に、前記給電ラインによる室外空調部への給電を復帰するとともに、前記室内状態情報格納手段に格納された室外運転情報を前記室内ユニット制御部から前記室外ユニット制御部に送信させ前記室外状態情報格納手段に格納させる給電復帰手段をさらに備える、請求項1に記載の空気調和機。
- 室外機内に配置される室外空調部と協働する室内空調部を備え、前記室外空調部と室内空調部とを制御して冷媒回路内を循環する冷媒と導入される空気との間で熱交換を行って調整空気を室内に供給する空気調和機の室内機であって、
前記室内空調部を制御する室内ユニット制御部と、
前記室内空調部の運転状態に関する室内運転情報を格納する室内状態情報格納手段と、
通信ラインを介して前記室外空調部を制御する室外ユニット制御部との間で通信を行うための通信インターフェイスと、
電源から供給される供給電力を受ける電源接続部と、
前記電源接続部を介して入力される供給電力に基づいて前記室外空調部に給電するための給電部と、
所定の給電停止条件を満たす場合に、前記室外ユニット制御部により管理する室外運転情報を前記室内ユニット制御部に送信させ前記室内状態情報格納手段に格納した後、前記給電部からの室外空調部への給電を停止する給電停止手段と、を備える空気調和機の室内機。 - 所定の給電復帰条件を満たす場合に、前記給電部からの室外空調部への給電を復帰するとともに、前記室内状態情報格納手段に格納された室外運転情報を前記室内ユニット制御部から前記室外ユニット制御部に送信させる給電復帰手段をさらに備える、請求項3に記載の空気調和機の室内機。
- 室内機内に配置される室内空調部と協働する室外空調部を備え、前記室外空調部と室内空調部とを制御して冷媒回路内を循環する冷媒と導入される空気との間で熱交換を行って調整空気を室内に供給する空気調和機の室外機であって、
前記室外空調部を制御する室外ユニット制御部と、
前記室外空調部の運転状態に関する室外運転情報を格納する室外状態情報格納手段と、
通信ラインを介して前記室内空調部を制御する室内ユニット制御部との間で通信を行うための通信インターフェイスと、
前記室内機側から電力供給を受ける受電部と、
室外機側から電力供給を停止する旨の情報を受信した場合に、前記室外状態情報格納部に格納された室外運転情報を前記室内ユニット制御部に送信する状態情報送信手段と、
を備える空気調和機の室外機。 - 室内機側からの電力供給が復帰した場合に、室内ユニット制御部から給電停止直前の室外運転情報を受信し、前記室外状態情報格納部に格納する状態情報受信手段をさらに備える、請求項5に記載の空気調和機の室外機。
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