JP3983571B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房運転中においてサーモオフ制御を行うようにした空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】
壁掛け式のセパレート型空気調和機あるいは一体型空気調和機において、暖房運転中に運転を中断する、いわゆるサーモオフを行うときの運転制御には、従来から2種類の方式がある。圧縮機を停止したまま送風機を駆動して、風を流し続け、再びサーモオンになったところで圧縮機を再び起動して、室温を上げる方式(以下ホットキープレス運転と称する)と、サーモオフ時には、圧縮機および送風機を停止して、ある一定時間ごとに室温を検出するために強制的に圧縮機をオンして、室温を検出し、室温が下がった場合のみ、再び室温を検出しながら圧縮機および送風機を駆動し続け、室温が高い場合は、再び圧縮機および送風機を止める方式(以下ホットキープ運転と称する)とがある。
【0003】
ホットキープレス運転の長所は、タイミングよく圧縮機が起動するので、複雑な制御が不要なことである。短所としては、風向制御によりどの方向に送風を向けようとも、冷風感のある風が発生し、ユーザーの使用感が悪くなることである。
【0004】
一方、ホットキープ運転の長所は、必ず圧縮機を起動させて、暖かい風を発生させるため、冷風感のような不快感が発生しないことである。短所としては、室内の温度がどんな状態であっても、圧縮機を起動させながら室内の温度を測定するので、室内が暖かくなり過ぎたり、ドアや窓などが開いて急に温度が下がっても、一定時間ごとの室温検知が働くまでは圧縮機が停止状態になっていることが上げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のいずれの運転制御を行う場合であっても、風量自動で運転する場合には、サーモオフ後に暖房運転を行うときには、室内の温度が余り上がらないように微風で運転される。そのため、高所の壁などに取り付けられた空気調和機からは、床に温風が届きにくい状況になっている。このような状況が続くと、室温自体は高いにもかかわらず、床が冷えているため、著しく使用感が悪くなるといった事態が発生することがある。特に、床が暖まらないうちにサーモオフ制御に移行したときに、上記の事態が発生しやすい。
【0006】
具体例を述べると、運転開始時に、設定温度と室温が近い場合などが挙げられる。すなわち、室温が設定温度に近いので、風向自動かつ風量自動の場合は風速が弱い状態からスタートする。このとき、風向は下を向いており、床に温風を送る方向に向いている。しかしながら、風量が少ないため、比重が周りの空気よりも軽くなっている温風は床に届く前にまくれ上がり、床自体はそんなに暖まらない。そして、すぐに設定温度に達してしまい、この時点からサーモオフ制御に移行するが、床は冷たいままである。
【0007】
このような場合、これ以降の運転制御において床を暖めようとすれば、ユーザー自身が手動で風量を大とする等の設定を変更するしか方法がなく、操作が煩わしい。
【0008】
また、特に圧縮機の運転周波数をコントロールできないタイプ(以下ノーマルタイプと称する)の空気調和機では、ホットキープ運転時には、熱負荷が軽いときには室温が上がり過ぎてしまう傾向が見られる。これは、圧縮機の運転周波数をコントロールできないので、圧縮機の運転時間によってコントロールしなければならないが、圧縮機の信頼性確保のためには、一度始動したらある一定時間は運転し続けておく必要があり、必要以上に運転時間が長くなってしまうからである。
【0009】
本発明は、上記に鑑み、室温の上がり過ぎを防ぎながら、室内の温度むらを解消できる空気調和機の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、設定温度および検出された室温に基づいて圧縮機および送風機を駆動制御する制御装置を備え、制御装置は、暖房運転中に室温が設定温度を超えたとき、前記圧縮機および送風機を停止するサーモオフを行い、サーモオフ時に室温を検出するとき、前記圧縮機および送風機を駆動する通常運転を行うが、間欠的に前記通常運転および通常運転よりも運転能力を高めた強制運転のいずれかを行う手段を有するものである。例えば、サーモオフ時に、通常運転を間欠的に行い、通常運転が所定回数続けて行われた場合、強制運転を行うものとする。
【0011】
通常運転および強制運転は室温を測定するときに行われるものであり、一定時間ごとに行われる。サーモオフ時は、室温が設定温度よりも高いので、上記の通常運転として、温風が広がらないように運転能力を抑えた運転が行われる。
【0012】
このとき、室温は高いが、床付近の温度が低い状況になることがある。そこで、サーモオフ時には通常運転が間欠的に行われるので、任意のタイミングで通常運転の代わりに強制運転を行う。すると、吹き出された温風が床に到達するようになって、床が暖められ、室内の温度むらが解消される。
【0013】
また、サーモオフを開始した後の初回の運転として強制運転を行うとよい。暖房運転を行って、すぐにサーモオフが行われる状況では、床付近が十分に暖まっていないことが多い。このような場合、初回に強制運転を行えば、温風を床に向かって吹き出すことができ、床付近をすばやく暖めることができ、快適な室内環境が得られる。
【0014】
そして、送風機によって吹き出される風の方向を変える送風手段が設けられている場合、制御装置は、通常運転あるいは強制運転を行うとき、上方にある暖かい空気が床に向かう風向きとなるように送風手段を作動させる手段を有するものとする。
【0015】
運転時に風向きを変更することにより、温風は床に向かって確実に吹きつけられる。したがって、暖かい空気が上方に滞留することがなくなって、床付近の温度上昇が図られ、確実に室内の温度むらを解消できる。
【0016】
さらに、制御装置は、通常運転あるいは強制運転を停止したとき、風向きが運転前の状態に戻るように送風手段を作動させる手段を有するものとする。運転が停止して、そのままサーモオンが行われる場合、風向きが変更されたままの状態にあると、所望の暖房運転が行われないことになってしまう。しかし、風向きを元の状態に戻しておくことにより、すぐに暖房運転が開始されても、ユーザーの望み通りの運転を行うことができ、ユーザーフレンドリーな空気調和機を実現できる。
【0017】
ここで、強制運転としては、通常運転の場合よりも風量を高めたものとする、あるいは通常運転の場合よりも圧縮機の運転周波数を高めたものとする。さらには、風量および運転周波数を高めたものとしてもよい。これらは、空気調和機のタイプによって選択すればよい。
【0018】
また、制御装置は、サーモオフ時に、室温が設定温度から所定温度以上高い場合、設定温度を下げる手段を有するものとする。通常運転あるいは強制運転を行うことによって、室温が上昇した場合、正常な温度制御を実行できない。このような状態になったときには、設定温度を下げることが効果的な制御方法である。すなわち、設定温度が下がることによって、サーモオンが行われる温度も低くなり、その結果サーモオフの期間が長くなる。したがって、この間に室温が下がり、不要な温度上昇を抑えることができる。
【0019】
上記のように設定温度を下げる代わりに、室温が設定温度より所定温度だけ高い場合、通常運転を行う間隔を長くするようにしてもよい。運転の間隔が長くなることによって、室温を上昇させる要因が減ることになり、室温を下げることができる。
【0020】
また、制御装置は、室温が設定温度より所定温度だけ低い場合、設定温度を上げる手段を有するものとする。外気温の低下等によって熱負荷が増えて室温が下がり過ぎた場合、特に上記のように設定温度を変更した場合において、設定温度を上げるように変更する。例えば元の設定温度まで上げることによって、サーモオンの開始が早まり、室温低下を抑えることができる。
【0021】
このように、サーモオフ時の室温の状態に応じて設定温度を変更することによって、きめ細かな温度制御を行うことが可能となり、温度変動を小さく抑えることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
第1実施形態の空気調和機は、部屋の壁面に室内機が取り付けられたセパレート型のノーマルタイプとする。なお、空気調和機が一体型の場合は、窓に取り付けられる。空気調和機は、図1に示すように、圧縮機1、室内ファン(送風機)2、ルーバー3等の駆動制御を行うための制御部4を備えている。
【0023】
マイコンからなる制御部4は、運転条件入力手段5および温度検知手段6からの入力信号に基づいて冷暖房運転を行う。一般的に運転条件入力手段5としては、リモコンからなり、運転のオン/オフや風向、風量、設定温度、運転選択等の運転条件を設定する。温度検知手段6は、室温を検出する室温センサ、熱交換器の温度を検出する温度センサおよび室外温度を検出する温度センサである。
【0024】
制御部4では、温度検知手段6からの入力信号により室温、外気温、熱交換器温度などの必要な情報を得て、設定された運転条件に応じて圧縮機1、室内ファン2、室外ファン、ルーバー3等を駆動する。そして、暖房運転中では、室温が設定温度に達したか否かの判定を行い、設定温度を超えたときには、圧縮機1および室内ファン2を停止するホットキープ運転によってサーモオフを行う。また、室温が設定温度まで低下したら、圧縮機1および室内ファン2を駆動するサーモオンを行う。
【0025】
なお、ノーマルタイプの空気調和機における圧縮機1は、オン/オフのみを駆動制御される。室内ファン2は、3段切換制御され、強風、弱風、微風の順に風量の大きさが決められている。ルーバー3は、モータによって角度を自動的に可変とされ、風向きを変える送風手段である。
【0026】
また、制御部4は、ホットキープ運転によるサーモオフ時に、室温を検出するとともに、室温の上がり過ぎを防ぎながら、室内の温度むらを解消するために、圧縮機1および室内ファン2を駆動する通常運転と、通常運転より運転能力を高めた強制運転とのうちいずれか一方の運転を行う。この制御について、図2、3にしたがって説明する。
【0027】
暖房運転を開始して、室温センサで室温を検出する。室温が設定温度に達するまで運転が続けられ、室温が設定温度に達すると、サーモオフとなり、圧縮機1および室内ファン2を停止する。そして、一定時間経過後、例えば約3分後、1回目の室温を検出するために、圧縮機1と室内ファン2を駆動する。このとき、風向を水平より約50°下へ向くようにする。サーモオフ開始時のルーバー3の状態に応じて風向きの変更の有無が判断され、ルーバー3は作動される。すなわち、運転条件によってはルーバー3の角度が下に向いていないことがあり、この状態のときには強制的にルーバー3を指定角度に合わせる。なお、この50°という角度は一例であって、部屋の大きさや空気調和機の能力、風量により最適な角度が変わるものであり、上方にある暖かい空気を床まで届けることができるような風向きに設定すればよい。
【0028】
1回目の運転では、風量を強風にして、微風よりも強めの風とした強制運転を行う。このとき、床がまだ暖まりきれていない可能性が高く、風量を高くしても、確率的に問題はない。風を強くすることによって、温風は床に到達して、室内の空気が循環され、室内の温度むらがなくなる。なお、騒音等の使用感の問題があるので、実使用上は微風よりも強めである弱風程度の風が好ましい。
【0029】
約3分間の運転後に室温センサで室温を測定し、検出された室温に基づいて次の運転内容を決定する。例えば、室温が設定温度よりも依然として高いときは、サーモオフを続けると判断する。この場合、再び圧縮機1および室内ファン2の駆動を停止するとともに、風向きが変更されている場合には、元の状態にルーバー3を戻しておく。
【0030】
次の運転内容の決定方法について、図3に示すように、設定温度に応じたサーモオン/オフラインが存在しており、室温がサーモオン/オフラインを超えるか否かによって、次の運転内容が決定される。室温が設定温度より高い場合、すなわちサーモオン/オフラインより上の領域では、サーモオフとなる。ここで、このサーモオン/オフラインより上に切換ラインが設定され、ホットキープ運転の内容を切換えるようにしている。切換ラインは、設定温度よりも所定温度だけ高い運転切換温度に応じて設定されるものであり、切換ラインとサーモオン/オフラインとの間の領域がホットキープ1領域、切換ラインより上の領域がホットキープ2領域とされる。
【0031】
ホットキープ1領域では、約3分間運転が停止され、ホットキープ2領域では、約6分間運転が停止される。すなわち、室温がホットキープ2領域にある場合、設定温度よりもはるかに高い状態にあるので、室温がホットキープ1領域にある場合よりも設定温度に近付くまでの時間が長くなる。そのため、短時間で室温を測定する必要がなく、次回の通常運転を行うタイミングを遅くすることができる。このように通常運転の間隔が長くなるようにタイミングを調整することによって、過度の温度上昇を防いで室温をコントロールすることができる。しかも、短い間隔で運転を行わないようにすることによって、不要な運転時間を減らすことができ、省エネルギー化も図れる。
【0032】
ここで、ノーマルタイプの空気調和機の場合、外気温が高いときには熱負荷が軽いので、一回の運転で6℃程度室温が一気に上昇してしまうことがある。そこで、室温が設定温度よりどのくらい高いかを判断する。室温が設定変更温度よりも高いとき、制御部4では、設定温度を下げるように変更を行う。室温が設定変更温度以下のとき、設定温度は変更しない。
【0033】
すなわち、サーモオン/オフラインおよび切換ラインより上に補正ラインが設定され、室温が補正ラインを超えて高くなると、設定温度を変更する。補正ラインは、設定温度および運転切換温度よりも高い設定変更温度、例えば(設定温度+3℃)に応じて設定されるものである。室温が補正ラインを超えて上がり過ぎると、設定温度を1〜2℃下げる。このように設定温度の変更により、サーモオン/オフラインも下がるので、早めにサーモオフ制御が実行されることは自明である。したがって、室温の上昇を抑えることができる。
【0034】
また、サーモオフを続けるに際して、上記の運転を何回行ったかをチェックする。運転が特定回数、例えば1回のとき、所定の停止時間経過後、再び圧縮機1および室内ファン2を駆動して、室温検知を行う。このとき、風向きを下向きとし、風量は微風とした通常運転を行い、温風が室内に循環しないようにして、できるだけ室温の上昇を抑えるようにする。
【0035】
上記の運転が特定回数、例えば2回以上繰り返されたときは、所定の停止時間経過後に強制運転を行い、室内ファン2を強風で駆動する。十分に床が暖まっている場合には、図4(b)に示すように、微風であっても室内機7から床面遠方まで風が届くが、床が暖まっていない場合、図4(c)に示すように、温風がまくれ上がってしまう。床温度を検知できるセンサを設ければ、温度コントロールできるが、コストがかさむので、一般的には設けられていない。そこで、床の温度分布がどのようになっているか分からなくても、風を強くした強制運転を行うことにより、図4(a)に示すように、床を暖めつつ、なおかつ床が暖まっていなくでも遠方まで温風を届けることができ、室内の温度むらをなくすことができる。
【0036】
室温を測定し、検出された室温が設定温度より低くなったときには、サーモオンを行うと判断する。このとき、設定温度を下げる変更が行われていないかチェックする。この変更がない場合は、運転をそのまま続け、再びサーモオフになるまで暖房運転を行う。風量制御は暖房運転における通常の制御を行う。サーモオンを行うとき、風向きは元の設定されていた状態に戻るようにルーバー3が作動される。
【0037】
ところで、外気温が低くなるといったように熱負荷が大きくなり、室温が低下してくると、室温が下がり過ぎてしまうことがある。設定温度を下げるように変更して、サーモオフを行っている場合、上記の事態が発生すると、室温を本来の設定温度になるように制御することが困難となる。そこで、制御部3では、室温が設定変更解除温度より低いか判断して、低い場合には設定温度を上げて元に戻す変更を行う。室温が設定変更解除温度より高い場合、そのまま暖房運転を続ける。
【0038】
すなわち、サーモオン/オフラインより下に補正解除ラインが設定され、室温が補正解除ラインを超えて低くなると、設定温度を変更する。補正解除ラインは、設定温度よりも低い設定変更解除温度、例えば(設定温度−3℃)に応じて設定されるものである。なお、設定変更解除温度は、変更後の設定温度より低い温度とされる。室温が補正解除ラインを超えて下がり過ぎると、設定温度の補正を解除して、元の設定温度に戻す。その後、サーモオンとなって、圧縮機1および室内ファン2の運転を続け、設定温度に応じた運転条件で暖房運転を行う。これによって、より広範囲の熱負荷変動に対応可能な温度制御を確立することができる。
【0039】
(第2実施形態)
本実施形態の空気調和機は、インバータ回路によって圧縮機1の運転周波数を可変できるタイプ(インバータタイプと称する)とする。そして、制御部4では、サーモオフ時に通常運転を間欠的に行うとともに、所定回数続けて通常運転を行った場合、通常運転の代わりに強制運転を行う。その他の構成は、上記実施形態と同じである。
【0040】
図5に示すように、暖房運転を開始して、検出された室温が設定温度より高くなると、サーモオフとなる。サーモオフの開始から一定時間経過後、室温を検出するために圧縮機1および室内ファン2を駆動する。このとき、風量は微風とされ、圧縮機1の運転周波数は、通常の運転周波数、例えば暖房運転時の運転周波数とされる。この約3分間の通常運転後に室温を測定し、検出された室温に基づいて次の運転内容を決定する。
【0041】
室温が設定温度以下のとき、サーモオンとなり、運転がそのまま続行される。室温が設定温度より高いとき、通常運転が所定回数行われたかチェックする。通常運転が所定回数より少ない回数、例えば1回だけしか行われていないとき、引き続きサーモオフが行われる。再び圧縮機1および室内ファン2の駆動を停止して、一定時間経過後に通常運転を行って、室温を検出する。
【0042】
通常運転が所定回数、例えば2回以上繰り返して行われ、引き続きサーモオフが行われる場合、強制運転が行われる。強制運転としては、風量を強風あるいは弱風にして、圧縮機1の運転周波数を通常運転時より高くする。以降、上記の動作を繰り返す。
【0043】
このように、通常運転の間に強制運転を加えることにより、室内機から吹き出された温風を床まで到達させて、床付近を暖める。したがって、室内の空気の循環が促進され、室内の温度上昇を抑えながら、温度むらをなくすことができ、快適な室内環境が得られる。
【0044】
(第3実施形態)
本実施形態の制御部4では、室温が設定変更温度よりも高い場合に設定温度を下げるように変更を行う。その他の構成および動作は、第2実施形態と同じである。
【0045】
図6に示すように、サーモオフを行っているとき、通常運転を行い、室温を検出する。そして、検出した室温を判定し、その結果サーモオフの続行か否かが決定される。サーモオフが続行されるとき、室温が設定変更温度(設定温度+3℃)よりも高いか判定する。室温が設定変更温度以上のとき、設定温度を下げる。その後は、変更された設定温度に基づいてサーモオン/オフを判断する。室温が設定変更温度よりも低くなって、サーモオンを行うと判断すると、そのまま暖房運転を行う。
【0046】
外気温が高いときのように熱負荷が軽い場合、サーモオフ時の通常運転において圧縮機1を例えば最低運転周波数で駆動しても、室温が上昇してしまうことがある。このような場合に設定温度を下げるように変更することによって、サーモオンする時期を遅くすることができ、室温の上昇を抑えることができる。
【0047】
(第4実施形態)
本実施形態の制御部4では、設定温度を下げるように変更を行った後、室温が設定温度よりも下がり過ぎたとき、設定温度を上げるように変更を行う。その他の構成および動作は、第3実施形態と同じである。
【0048】
図7に示すように、サーモオフを行っているとき、通常運転を行い、検出した室温に基づいてサーモオンを行うことが決定されると、設定温度が変更されているか否かを判断する。変更されていない場合、そのままサーモオンが行われる。変更されている場合、室温が設定温度より低い設定変更解除温度を超えて低下したとき、設定温度を元の設定温度に戻してから、サーモオンを行う。また、室温が設定変更解除温度より高いとき、設定温度はそのままでサーモオンを行う。このとき、暖房運転は、変更された設定温度に基づいて行われる。
【0049】
このようにサーモオフ中に室温が大きく低下しても、設定温度を上げることにより、サーモオンを行って迅速に室温を上昇させることができる。したがって、設定温度を変更して運転を制御することにより、熱負荷の大きな変動に対応可能な温度制御を行うことができる。
【0050】
(第5実施形態)
本実施形態の制御部4では、サーモオフを行って、最初の室温検出時の運転として強制運転を行う。この強制運転としては、風量を強風あるいは弱風にして、圧縮機1の運転周波数を通常運転時より高くする。その他の構成および動作は、第2実施形態と同じである。
【0051】
図8に示すように、サーモオフの開始後、初回の運転を強制運転にする。その後は、通常運転とし、通常運転が所定回数続けて行われ、引き続きサーモオフを行う場合、強制運転が行われる。
【0052】
サーモオフ時の最初の運転を強制運転とすることにより、床に向かって温風が供給されるので、室温は高いが床付近がまだ暖まっていない状態においてサーモオフが行われる場合に、床を暖めることに有効に作用して、快適な室内環境を実現できる。
【0053】
(第6実施形態)
本実施形態の制御部では、強制運転を行うときに、風向きの変更を行う。その他の構成および動作は、第2実施形態と同じである。
【0054】
図9に示すように、サーモオフ時に通常運転を所定回数続けた後、強制運転を行うとき、風量を強めるとともに温風が床に向かうようにルーバー3を作動する。すなわち、風向きを強制的に下向きとする。そして、強制運転が終了すると、ルーバー3を元に戻す。
【0055】
このように、風向きが自動設定ではなく手動設定されている場合でも強制的に風向きを変更することにより、温風が床に向かって吹き出され、風量を強めたときの効果を増大でき、室内の温度むらを確実になくすことができる。
【0056】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、通常運転と強制運転を交互に行うようにしてもよい。このとき、温度の上昇を抑制するために、圧縮機の駆動は最低限とし、風量を高めるようにする。また、強制運転を行うタイミングを室温に応じて決定するようにしてもよい。すなわち、設定温度に対して室温が高いほど強制運転を行う頻度を多くして、暖かい空気を床に到達させるようにして、床付近を暖かくする。
【0057】
インバータタイプの空気調和機において、第2実施形態〜第6実施形態のものをそれぞれ組み合わせてもよい。例えば、第2、第3実施形態を組み合わせた場合は、図10に示すようになる。第2、第3、第4実施形態を組み合わせた場合は、図11に示すようになる。第2、第3、第6実施形態を組み合わせた場合は、図12に示すようになる。第2、第3、第4、第6実施形態を組み合わせた場合は、図13に示すようになる。第2、第3、第5実施形態を組み合わせた場合は、図14に示すようになる。第2、第3、第4、第5実施形態を組み合わせた場合は、図15に示すようになる。第2、第3、第5、第6実施形態を組み合わせた場合は、図16に示すようになる。第2、第3、第4、第5、第6実施形態を組み合わせた場合は、図17に示すようになる。また、ノーマルタイプの空気調和機においても、第2実施形態〜第6実施形態のようにそれぞれ単独で行ってもよく、それぞれを上記のように組み合わせてもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、サーモオフ中に間欠的に行われる通常運転の際に、通常運転よりも運転能力を高めた強制運転を行うことによって、温風を室内に循環させることができ、室内の温度むらをなくすことができる。このとき、床に温風が届くように風向きを調整することによって、遠方まで温風が行き渡り、室温は高いにもかかわらず床付近が冷えたままに置かれるといった状況がなくなり、より一層温度むらをなくすことができ、快適な室内環境が得られる。
【0059】
また、サーモオフ時に室温が上がり過ぎたり、下がり過ぎたりした場合、設定温度を変更することによって、温度変動を小さく抑えることができる。したがって、広範囲の熱負荷変動に対応可能な温度制御を確立することができ、オンオフの少ない省エネルギー運転を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の空気調和機の制御装置の構成を示す図
【図2】 第1実施形態のサーモオフ時のフローチャート
【図3】 暖房運転時のサーモラインを示す図
【図4】 室内の空気の流れを示す図
【図5】 第2実施形態のサーモオフ時のフローチャート
【図6】 第3実施形態のサーモオフ時のフローチャート
【図7】 第4実施形態のサーモオフ時のフローチャート
【図8】 第5実施形態のサーモオフ時のフローチャート
【図9】 第6実施形態のサーモオフ時のフローチャート
【図10】 第2、第3実施形態を組み合わせた場合のサーモオフ時のフローチャート
【図11】 第2、第3、第4実施形態を組み合わせた場合のサーモオフ時のフローチャート
【図12】 第2、第3、第6実施形態を組み合わせた場合のサーモオフ時のフローチャート
【図13】 第2、第3、第4、第6実施形態を組み合わせた場合のサーモオフ時のフローチャート
【図14】 第2、第3、第5実施形態を組み合わせた場合のサーモオフ時のフローチャート
【図15】 第2、第3、第4、第5実施形態を組み合わせた場合のサーモオフ時のフローチャート
【図16】 第2、第3、第5、第6実施形態を組み合わせた場合のサーモオフ時のフローチャート
【図17】 第2、第3、第4、第5、第6実施形態を組み合わせた場合のサーモオフ時のフローチャート
【符号の説明】
1 圧縮機
2 室内ファン
3 ルーバー
4 制御部
5 運転条件入力手段
6 温度検知手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner that performs thermo-off control during heating operation.
[0002]
[Prior art]
In a wall-mounted separate air conditioner or an integrated air conditioner, there are conventionally two types of operation control when performing so-called thermo-off, in which operation is interrupted during heating operation. Drive the blower while the compressor is stopped, keep the air flowing, start the compressor again when the thermo is turned on again, and raise the room temperature (hereinafter referred to as hot key press operation). The compressor and the blower are stopped and the compressor is forcibly turned on in order to detect the room temperature every certain period of time, and the room temperature is detected only when the room temperature is lowered. When the air blower is continuously driven and the room temperature is high, there is a method of stopping the compressor and the air blower again (hereinafter referred to as hot keep operation).
[0003]
The advantage of hot key press operation is that the compressor starts at a good timing, so that complicated control is unnecessary. Disadvantages are that a wind with a cool wind feeling is generated regardless of which direction the air is directed by wind direction control, and the user's feeling of use deteriorates.
[0004]
On the other hand, the advantage of hot-keeping operation is that the compressor is always started to generate warm wind, so that no uncomfortable feeling like cold wind is generated. Disadvantages are that the room temperature is measured while starting the compressor, regardless of the room temperature, even if the room gets too warm or the doors and windows open and the temperature suddenly drops. It can be said that the compressor is stopped until room temperature detection is performed at regular intervals.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In any case where the above-described operation control is performed, when the air volume is automatically operated, when the heating operation is performed after the thermo-off, the operation is performed with a light wind so that the room temperature does not increase excessively. For this reason, it is difficult for hot air to reach the floor from an air conditioner mounted on a high wall. If such a situation continues, although the room temperature itself is high, the floor is cold, so that a feeling of use may be remarkably deteriorated. In particular, the above situation is likely to occur when the thermo-off control is started before the floor is warmed.
[0006]
As a specific example, there may be mentioned a case where the set temperature and the room temperature are close at the start of operation. That is, since the room temperature is close to the set temperature, in the case of automatic wind direction and automatic air volume, start from a state where the wind speed is weak. At this time, the wind direction is directed downward, and is directed to send warm air to the floor. However, because the air volume is small, the warm air whose specific gravity is lighter than the surrounding air rises before it reaches the floor, and the floor itself does not warm so much. Then, the set temperature is reached immediately, and the thermo-off control is started from this point, but the floor remains cold.
[0007]
In such a case, if the floor is to be warmed in subsequent operation control, the user can only change the setting such as manually increasing the air volume, and the operation is troublesome.
[0008]
In particular, in a type of air conditioner in which the operation frequency of the compressor cannot be controlled (hereinafter referred to as a normal type), during hot keep operation, the room temperature tends to rise too much when the heat load is light. This is because the operating frequency of the compressor cannot be controlled, so it must be controlled by the operating time of the compressor, but in order to ensure the reliability of the compressor, it is necessary to keep operating for a certain time after starting once. This is because the operation time becomes longer than necessary.
[0009]
In view of the above, an object of the present invention is to provide an air conditioner that can eliminate indoor temperature unevenness while preventing an excessive increase in room temperature.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The problem-solving means according to the present invention includes a control device that drives and controls the compressor and the blower based on the set temperature and the detected room temperature, and the control device compresses the compressor when the room temperature exceeds the set temperature during heating operation. Performs a thermo-off to stop the machine and the blower, and performs a normal operation to drive the compressor and the blower when detecting the room temperature at the time of the thermo-off, but forcibly operation that has intermittently enhanced the driving ability than the normal operation and the normal operation It has a means to perform either of these. For example, normal operation is intermittently performed at the time of thermo-off, and forced operation is performed when normal operation is performed a predetermined number of times.
[0011]
Normal operation and forced operation are performed when the room temperature is measured, and are performed at regular intervals. When the thermostat is off, the room temperature is higher than the set temperature. Therefore, as the normal operation, an operation with a reduced driving capacity is performed so that the warm air does not spread.
[0012]
At this time, the room temperature is high, but the temperature near the floor may be low. Therefore, since the normal operation is intermittently performed when the thermo-off is performed, the forced operation is performed instead of the normal operation at an arbitrary timing. Then, the blown warm air reaches the floor, the floor is warmed, and the temperature unevenness in the room is eliminated.
[0013]
Moreover, it is good to perform forced operation as the first driving | running after starting thermo-off. In the situation where the thermo-off is performed immediately after the heating operation, the vicinity of the floor is often not sufficiently heated. In such a case, if forced operation is performed for the first time, warm air can be blown out toward the floor, the vicinity of the floor can be quickly heated, and a comfortable indoor environment can be obtained.
[0014]
And when the ventilation means which changes the direction of the wind blown off by the air blower is provided, the control device, when performing normal operation or forced operation, the air blowing means so that the warm air above is directed to the wind toward the floor It shall have a means to actuate.
[0015]
By changing the direction of the wind during operation, the warm air is reliably blown toward the floor. Accordingly, warm air does not stay upward, the temperature near the floor is increased, and the temperature unevenness in the room can be reliably eliminated.
[0016]
Further, the control device includes means for operating the air blowing means so that the wind direction returns to the state before the operation when the normal operation or the forced operation is stopped. When the operation is stopped and the thermo-ON is performed as it is, the desired heating operation is not performed if the wind direction remains changed. However, by returning the wind direction to the original state, even if the heating operation is started immediately, the operation as desired by the user can be performed, and a user-friendly air conditioner can be realized.
[0017]
Here, as the forced operation, it is assumed that the air volume is higher than that in the normal operation, or the operation frequency of the compressor is higher than that in the normal operation. Further, the air volume and the operating frequency may be increased. These may be selected depending on the type of the air conditioner.
[0018]
In addition, the control device includes means for lowering the set temperature when the room temperature is higher than the set temperature by a predetermined temperature or more when the thermo is off. When the room temperature rises by performing normal operation or forced operation, normal temperature control cannot be performed. In such a state, it is an effective control method to lower the set temperature. That is, when the set temperature is lowered, the temperature at which the thermo-on is performed is also lowered, and as a result, the thermo-off period is lengthened. Therefore, the room temperature decreases during this period, and an unnecessary temperature increase can be suppressed.
[0019]
Instead of lowering the set temperature as described above, when the room temperature is higher than the set temperature by a predetermined temperature, the interval for performing the normal operation may be increased. By increasing the operation interval, the factor for raising the room temperature is reduced, and the room temperature can be lowered.
[0020]
In addition, the control device includes means for raising the set temperature when the room temperature is lower than the set temperature by a predetermined temperature. When the thermal load increases due to a decrease in the outside air temperature or the like and the room temperature decreases too much, particularly when the set temperature is changed as described above, the set temperature is changed to be increased. For example, by raising the temperature to the original set temperature, the start of the thermo-on can be accelerated, and a decrease in room temperature can be suppressed.
[0021]
As described above, by changing the set temperature according to the state of the room temperature when the thermo-off is performed, it is possible to perform fine temperature control and suppress temperature fluctuations to be small.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
The air conditioner of the first embodiment is a separate normal type in which an indoor unit is attached to a wall surface of a room. In addition, when an air conditioner is an integral type, it is attached to a window. As shown in FIG. 1, the air conditioner includes a
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The compressor 1 in the normal type air conditioner is driven and controlled only on / off. The
[0026]
In addition, the
[0027]
Heating operation is started and the room temperature is detected by a room temperature sensor. The operation is continued until the room temperature reaches the set temperature. When the room temperature reaches the set temperature, the thermo-off is performed and the compressor 1 and the
[0028]
In the first operation, the forced operation is performed by setting the air volume to a strong wind and a wind stronger than the light wind. At this time, there is a high possibility that the floor has not yet been heated, and even if the air volume is increased, there is no problem. By strengthening the wind, the warm air reaches the floor, the indoor air is circulated, and the temperature unevenness in the room is eliminated. Since there is a problem of feeling of use such as noise, a wind of a weak wind level that is stronger than a light wind is preferable in actual use.
[0029]
After the operation for about 3 minutes, the room temperature is measured by the room temperature sensor, and the next operation content is determined based on the detected room temperature. For example, when the room temperature is still higher than the set temperature, it is determined that the thermo-off is continued. In this case, the driving of the compressor 1 and the
[0030]
As for the method for determining the next operation content, as shown in FIG. 3, there is a thermo-on / off-line corresponding to the set temperature, and the next operation content is determined depending on whether the room temperature exceeds the thermo-on / off-line. . When the room temperature is higher than the set temperature, that is, in the region above the thermo on / off line, the thermo is off. Here, a switching line is set above the thermo-on / off-line to switch the contents of the hot keep operation. The switching line is set according to the operation switching temperature that is higher than the set temperature by a predetermined temperature. The area between the switching line and the thermo on / off line is the hot keep 1 area, and the area above the switching line is hot. This is the
[0031]
In the hot keep 1 area, the operation is stopped for about 3 minutes, and in the
[0032]
Here, in the case of a normal type air conditioner, since the heat load is light when the outside air temperature is high, the room temperature may rise at a stretch of about 6 ° C. in one operation. Therefore, it is determined how much higher the room temperature is than the set temperature. When the room temperature is higher than the set change temperature, the
[0033]
That is, a correction line is set above the thermo-on / off-line and switching line, and when the room temperature becomes higher than the correction line, the set temperature is changed. The correction line is set according to a setting change temperature higher than the set temperature and the operation switching temperature, for example, (set temperature + 3 ° C.). If the room temperature rises beyond the correction line, the set temperature is lowered by 1 to 2 ° C. Since the thermo-on / off-line is also lowered by changing the set temperature in this way, it is obvious that the thermo-off control is executed early. Therefore, an increase in room temperature can be suppressed.
[0034]
In addition, when the thermo-off is continued, it is checked how many times the above operation has been performed. When the operation is performed a specific number of times, for example, once, after a predetermined stop time has elapsed, the compressor 1 and the
[0035]
When the above operation is repeated a specific number of times, for example, twice or more, forcible operation is performed after a predetermined stop time has elapsed, and the
[0036]
The room temperature is measured, and when the detected room temperature becomes lower than the set temperature, it is determined that the thermo-ON is performed. At this time, it is checked whether a change to lower the set temperature has been made. When this change is not made, the operation is continued as it is, and the heating operation is performed until the thermo is turned off again. The air volume control is a normal control in the heating operation. When the thermo-on is performed, the
[0037]
By the way, when the heat load increases such that the outside air temperature decreases and the room temperature decreases, the room temperature may decrease too much. When the thermostat is turned off by changing the setting temperature to be lower, if the above situation occurs, it becomes difficult to control the room temperature to the original setting temperature. Therefore, the
[0038]
That is, the correction cancellation line is set below the thermo-on / offline, and the set temperature is changed when the room temperature becomes lower than the correction cancellation line. The correction release line is set according to a setting change release temperature lower than the set temperature, for example, (set temperature-3 ° C.). The setting change release temperature is set to a temperature lower than the changed setting temperature. If the room temperature falls too low beyond the correction release line, the correction of the set temperature is canceled and the original set temperature is restored. Thereafter, the thermostat is turned on, the compressor 1 and the
[0039]
(Second Embodiment)
The air conditioner of the present embodiment is a type that can vary the operating frequency of the compressor 1 by an inverter circuit (referred to as an inverter type). The
[0040]
As shown in FIG. 5, when the heating operation is started and the detected room temperature becomes higher than the set temperature, the thermo-off is performed. The compressor 1 and the
[0041]
When the room temperature is below the set temperature, the thermo is turned on and the operation is continued. When the room temperature is higher than the set temperature, it is checked whether normal operation has been performed a predetermined number of times. When the normal operation is performed less than a predetermined number of times, for example, only once, the thermo-off is continued. The driving of the compressor 1 and the
[0042]
When the normal operation is repeated a predetermined number of times, for example, twice or more, and the thermo-off is continuously performed, the forced operation is performed. In the forced operation, the air volume is increased or decreased, and the operation frequency of the compressor 1 is set higher than that during normal operation. Thereafter, the above operation is repeated.
[0043]
In this way, by applying the forced operation during the normal operation, the warm air blown from the indoor unit reaches the floor to warm the vicinity of the floor. Therefore, circulation of indoor air is promoted, temperature unevenness can be eliminated while suppressing an increase in indoor temperature, and a comfortable indoor environment can be obtained.
[0044]
(Third embodiment)
In the
[0045]
As shown in FIG. 6, when thermo-off is performed, normal operation is performed and the room temperature is detected. Then, the detected room temperature is determined, and as a result, it is determined whether or not to continue the thermo-off. When the thermo-off is continued, it is determined whether the room temperature is higher than the set change temperature (set temperature + 3 ° C.). When the room temperature is higher than the set change temperature, lower the set temperature. Thereafter, the thermo on / off is determined based on the changed set temperature. When the room temperature becomes lower than the setting change temperature and it is determined that the thermo-ON is performed, the heating operation is performed as it is.
[0046]
When the heat load is light, such as when the outside air temperature is high, the room temperature may rise even if the compressor 1 is driven at, for example, the lowest operating frequency in normal operation when the thermostat is off. In such a case, by changing the setting temperature so as to decrease, the thermo-ON timing can be delayed, and the increase in the room temperature can be suppressed.
[0047]
(Fourth embodiment)
In the
[0048]
As shown in FIG. 7, when the thermo-off is performed, the normal operation is performed, and if it is determined to perform the thermo-on based on the detected room temperature, it is determined whether or not the set temperature has been changed. If not changed, the thermo-on is performed as it is. If it has been changed, when the room temperature drops below the setting change release temperature lower than the set temperature, the set temperature is returned to the original set temperature, and then the thermo-ON is performed. When the room temperature is higher than the setting change release temperature, the thermo-ON is performed with the set temperature as it is. At this time, the heating operation is performed based on the changed set temperature.
[0049]
Thus, even if the room temperature greatly decreases during the thermo-off, the room temperature can be rapidly increased by performing the thermo-on by increasing the set temperature. Therefore, by controlling the operation by changing the set temperature, it is possible to perform temperature control that can cope with large fluctuations in the heat load.
[0050]
(Fifth embodiment)
In the
[0051]
As shown in FIG. 8, after the thermo-off is started, the first operation is set to forced operation. Thereafter, the normal operation is performed, and the normal operation is continuously performed a predetermined number of times. When the thermo-off is continuously performed, the forced operation is performed.
[0052]
By making forced operation the first operation when the thermo is off, warm air is supplied toward the floor, so that the floor is warmed when the thermo-off is performed in a state where the room temperature is high but the floor is not yet warm. It can work effectively and can realize a comfortable indoor environment.
[0053]
(Sixth embodiment)
The control unit of the present embodiment changes the wind direction when performing forced operation. Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment.
[0054]
As shown in FIG. 9, when the forced operation is performed after the normal operation is continued a predetermined number of times when the thermo is off, the
[0055]
In this way, even when the wind direction is set manually rather than automatically, the effect of increasing the air volume can be increased by warm air blowing toward the floor by forcibly changing the wind direction. Uneven temperature can be reliably eliminated.
[0056]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, many corrections and changes can be added to the said embodiment within the scope of the present invention. For example, normal operation and forced operation may be performed alternately. At this time, in order to suppress the rise in temperature, the drive of the compressor is minimized and the air volume is increased. Moreover, you may make it determine the timing which performs forced operation according to room temperature. In other words, the frequency of forced operation is increased as the room temperature is higher than the set temperature, so that warm air reaches the floor to warm the vicinity of the floor.
[0057]
In the inverter-type air conditioner, those in the second to sixth embodiments may be combined. For example, when the second and third embodiments are combined, the result is as shown in FIG. When the second, third, and fourth embodiments are combined, the result is as shown in FIG. When the second, third, and sixth embodiments are combined, the result is as shown in FIG. When the second, third, fourth, and sixth embodiments are combined, the result is as shown in FIG. When the second, third, and fifth embodiments are combined, the result is as shown in FIG. When the second, third, fourth, and fifth embodiments are combined, the result is as shown in FIG. When the second, third, fifth, and sixth embodiments are combined, the result is as shown in FIG. When the second, third, fourth, fifth, and sixth embodiments are combined, the result is as shown in FIG. Moreover, also in a normal type air conditioner, you may each carry out independently like 2nd Embodiment-6th Embodiment, and you may combine each as mentioned above.
[0058]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, in the normal operation that is intermittently performed during the thermo-off, the hot air is circulated indoors by performing a forced operation with a higher driving ability than the normal operation. And uneven temperature in the room can be eliminated. At this time, by adjusting the direction of the wind so that the warm air reaches the floor, the warm air spreads far away, and there is no situation where the floor is left cold despite the high room temperature. And a comfortable indoor environment can be obtained.
[0059]
Also, if the room temperature rises too much or falls too much when the thermostat is off, the temperature fluctuation can be kept small by changing the set temperature. Therefore, temperature control that can cope with a wide range of thermal load fluctuations can be established, and energy saving operation with less on / off can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a control device for an air conditioner according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart at the time of thermo-off of the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a thermoline during heating operation.
FIG. 4 is a diagram showing the flow of air in the room
FIG. 5 is a flowchart at the time of thermo-off of the second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart at the time of thermo-off of the third embodiment.
FIG. 7 is a flowchart at the time of thermo-off of the fourth embodiment.
FIG. 8 is a flowchart at the time of thermo-off of the fifth embodiment.
FIG. 9 is a flowchart at the time of thermo-off of the sixth embodiment.
FIG. 10 is a flowchart at the time of thermo-off when the second and third embodiments are combined.
FIG. 11 is a flowchart at the time of thermo-off when the second, third, and fourth embodiments are combined.
FIG. 12 is a flowchart at the time of thermo-off when the second, third, and sixth embodiments are combined.
FIG. 13 is a flowchart at the time of thermo-off when the second, third, fourth, and sixth embodiments are combined.
FIG. 14 is a flowchart at the time of thermo-off when the second, third, and fifth embodiments are combined.
FIG. 15 is a flowchart at the time of thermo-off when the second, third, fourth and fifth embodiments are combined;
FIG. 16 is a flowchart at the time of thermo-off when the second, third, fifth and sixth embodiments are combined;
FIG. 17 is a flowchart at the time of thermo-off when the second, third, fourth, fifth and sixth embodiments are combined.
[Explanation of symbols]
1 Compressor
2 Indoor fans
3 louvers
4 Control unit
5 Operating condition input means
6 Temperature detection means
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