JP4795719B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

この発明は、リモコンを用いて入力する目標温度に基づいて室内を冷暖房する空気調和機に関する。

空気調和機の温度制御は、空気調和機から離れた位置の利用者が操作するリモコンから送信される目標温度に温度計により計測される実温度を一致させるように行われる。さらに、例えば冷房のとき、目標温度より若干高い温度に実温度が到達すると、冷房力を弱めるために、圧縮機のインバータ制御を行う（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−２１５３７８号公報

しかし、インバータ制御の機能を有する圧縮機を備える空気調和機では、適正温度を目標温度としたときに冷房開始温度から適正温度に達する時間が、適正温度より低い温度を目標温度としたときに冷房開始温度から適正温度に達する時間より長く掛かるので、猛暑中に外出から帰宅したときに、利用者はリモコン操作により目標温度を適正温度より低めに設定することが行われる。
このように設定すると、適正温度に速く達するので、利用者に快適感を提供するが、そのまま適正温度に目標温度の設定が戻されることなく、必要以上の低温での冷房運転が継続するために、電力が無駄に消費されるという問題がある。
また、現状のリモコンの機能の中には、冷房運転の設定に際して２つの温度の設定の機能がないため、無駄な冷房運転を避ける手段がないという問題がある。

この発明の目的は、リモコンから温度制御の目標温度が入力され、目標温度に近づいたとき圧縮機を停止させないようにインバータ制御を行う冷房時に必要以上に低温での冷房運転を回避する空気調和機を提供することである。

この発明に係わる空気調和機は、リモコンの操作により入力される開始信号、停止信号または急速冷房信号に従って冷房を開始するインバータ制御により室内を冷房する空気調和機において、上記リモコンは、上記空気調和機の通常冷房運転または急速冷房運転のいずれかを選択し、通常冷房運転が選択されるとき、予め定められた最適温度を目標温度とし、圧縮機の運転サイクルの周波数を予め定められる時間当たり一定の温度で低下するように変化して上記圧縮機を運転して冷房を開始し、室内温度が該目標温度より所定の温度高い温度に達したら、上記圧縮機の運転サイクルの周波数を該目標温度と室内温度との差に比例する周波数に変化して上記圧縮機を運転し、急速冷房運転が選択されるとき、上記最適温度より所定の温度差だけ低い温度を目標温度とし、上記圧縮機の運転サイクルの周波数を予め定められる時間当たり一定の温度で低下するように変化して上記圧縮機を運転して急速冷房を開始し、室内温度が該目標温度より所定の温度高い温度に達したら、上記圧縮機の運転サイクルの周波数を該目標温度と室内温度との差に比例する周波数に変化して上記圧縮機を運転し、急速冷房運転を開始してから所定の時間経過した時点で上記最適温度に目標温度を変更して冷房運転を継続する制御装置を備える。

この発明に係わる空気調和機の効果は、急速冷房が望まれるとき、最適温度よりも低い温度を目標温度として圧縮機のインバータ制御を行って冷房が行われるので利用者の快適性を満たすことができる。さらに、急速冷房が開始されてから所定の時間経過後、最適温度に目標温度が変えられるので、最適温度より低い温度での冷房が継続することがないので、冷やしすぎによる無駄な電力消費をなくすことができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わる空気調和機のブロック図である。図２は、実施の形態１に係わる制御装置の機能ブロック図である。図３は、実施の形態１に係わる空気調和機の通常冷房運転と急速冷房運転が行われたときの室内温度の推移図である。
実施の形態１に係わる空気調和機１は、図１に示すように、室内機２、室外機３、室内機２から吹き出す空気により室内の温度を冷房することを制御する制御装置４および制御装置４を離れた位置から制御するリモコン５を備える冷房機である。なお、冷房機能を有する冷房機について以下説明するが、切換弁を備えることにより、冷房機能と暖房機能の双方の機能を有する空気調和機１にこの発明を適用すれば同様な効果が得られる。

室内機２は、蒸発器７とファン８を備える。また、室外機３は、凝縮器１０、ファン１１および圧縮機１２を備える。そして、蒸発器７、凝縮器１０および圧縮機１２は、直列に冷媒管１４により接続され、圧縮機１２で圧縮された冷媒は蒸発器７で蒸発して熱を吸収し、凝縮器１０で冷媒の蒸気を空気で冷却して凝縮液化されて、圧縮機１２に戻される。

制御装置４は、リモコン５から入力される開始信号、停止信号および急速冷房信号に基づいて、室内機２の近傍に配設されている室内温度計１６からの室内温度を目標温度に達するように圧縮機１２の運転を制御する。
そして、制御装置４は、図２に示すように、予め定める最適温度が記憶されている記憶部１７、リモコン５から開始信号が入力されるとき、最適温度を目標温度として圧縮機１２を制御する通常冷房部１８、リモコン５から開始信号と急速冷房信号とが入力されるとき、最適温度より５℃低い温度を目標温度として圧縮機１２を制御し、所定の時間ｔ_１経過後、最適温度を目標温度として変更してから冷房する急速冷房部１９を有している。この最適温度は、利用者が季節などを考慮してリモコン５または本体を操作することにより変更が可能である。
制御装置４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェース回路を有するコンピュータで構成されている。
リモコン５は、開始釦２１、停止釦２２、急冷釦２３および操作の内容を示すディスプレイ部２４を備える。

次に、実施の形態１に係わる空気調和機１の冷房動作について図３を参照して説明する。図３では、通常冷房のときの室内温度を点線で、急速冷房のときの室内温度を実線で表している。また、制御装置４の記憶部１７には、最適温度として２５℃が記憶されている。
まず、利用者が通常冷房を希望する場合について説明する。
リモコン５から開始信号が制御装置４に入力されると、記憶部１７に予め記憶されている最適温度を目標温度として読み出し、冷却を開始する。そして、室内温度が目標温度より２℃高い温度２７℃に到達したら、圧縮機１２の運転サイクルの周波数を目標温度と室内温度との差に比例する周波数に変化して圧縮機１２を運転する。すなわち、室内温度が目標温度に近づくほど、圧縮機１２の周波数が低周波数側に移動し、冷房力が少なくなる。このようにして通常冷房が行われるが、炎天下のもとでの外出ではなく、建物内を移動する場合や外気温度がそれほど高くないときなどではこの通常冷房が選ばれることが多い。

次に、利用者が炎天下の外出から戻って、速く涼しくなりたいときに希望する急速冷房について説明する。
リモコン５から開始信号の後に急速冷房信号が入力されると、記憶部１７に予め記憶されている最適温度２５℃を読み出し、その最適温度２５℃から５℃低い温度２０℃を目標温度とし、冷却を開始する。そして、室内温度が目標温度２０℃より２℃高い温度２２℃に到達したら、圧縮機１２の運転サイクルの周波数を目標温度と室内温度との差に比例する周波数に変化して圧縮機１２を運転する。その後、急速冷房信号が入力されてから計時が開始されて計時された時間が予め定められた急速冷房時間を超えたとき、最適温度２５℃を目標温度として変更して、冷房が継続される。このとき、室内温度が目標温度２５℃より低いので、一旦圧縮機１２の運転が停止され、そのため室内温度が上昇してゆく。そして、室内温度が目標温度２５℃に達したら、室内温度と目標温度との差に比例する周波数で圧縮機１２の運転を再開する。

このような空気調和機１は、急速冷房が望まれるとき、最適温度よりも低い温度を目標温度として圧縮機１２のインバータ制御を行って冷房が行われるので利用者の快適性を満たすことができる。
さらに、急速冷房が開始されてから所定の時間経過後、最適温度に目標温度が変えられるので、最適温度より低い温度での冷房が継続することがないので、冷やしすぎによる無駄な電力消費をなくすことができる。
また、所定の時間経過後、最適温度に戻るので、冷やしすぎによる冷房病などのリスクを低減することができる。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２に係わるリモコンの前面の平面図である。
実施の形態２に係わる空気調和機は、実施の形態１に係わる空気調和機１とリモコン５Ｂが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態２に係わるリモコン５Ｂは、図４に示すように、実施の形態１に係わるリモコン５の急冷釦２３の替わりにリモコン５Ｂの手元で設定する設定温度を制御装置４に送信するために、設定温度を繰り上げる設定繰上釦２５、設定温度を繰り下げる設定繰下釦２６、所定の時間に亘って連続して押されたときに設定温度として確定する確定釦２７が備えられている。そして、増加または減少する設定温度は、ディスプレイ部２４に表示される。
このように確定された設定温度が制御装置４に送信されると、急速冷房部１９では、この設定温度を目標温度として圧縮機１２を制御し、所定の時間経過後、最適温度を目標温度として見直してから冷房する。

このような空気調和機は、リモコン５Ｂから目標としての設定温度を送信できるので、利用者の感覚を優先して冷房を行うことができる。
また、確定釦２７を所定の時間に亘って連続して押されないと冷房の設定温度として確定されないので、不用意な温度設定の変更を防止でき、無駄な電力消費を防止できる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３に係わる空気調和機のブロック図である。図６は、実施の形態３に係わる制御装置の機能ブロック図である。
実施の形態３に係わる空気調和機１Ｃは、図５に示すように、実施の形態１に係わる空気調和機１と制御装置４Ｃが異なり、室外気温を計測する室外温度計３０が追加されており、その他は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態３に係わる制御装置４Ｃは、図６に示すように、実施の形態１に係わる制御装置４に最適温度を室外気温に従って変更し、記憶部１７に記憶する最適温度設定部３２が追加されており、その他は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。

実施の形態１に係わる空気調和機１では、最適温度は予め定められて記憶部１７に記憶されているが、実施の形態３に係わる空気調和機１Ｃでは、室外温度に基づいて変更されて記憶部１７に記憶されている。
実施の形態３に係わる最適温度設定部３２は、運転開始から例えば１時間毎に室外温度から予め定められている温度だけ低い温度を算出し、算出した温度が予め定められている下限閾値を超えているとき、その算出した温度を最適温度として記憶部１７に記憶し、算出した温度が下限閾値以下のとき、その下限閾値を最適温度として記憶部１７に記憶する。
そして、通常冷房部１８および急速冷房部１９では、実施の形態１と同様に、最適温度設定部３２において記憶部１７に記憶された最適温度を用いて冷房運転を行う。

このような空気調和機１Ｃは、室外気温に従って最適温度を変えることにより、室内外での温度差が極端に大きくならないので、冷やしすぎを防ぐことができる。

実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４に係わる空気調和機のブロック図である。図８は、実施の形態４に係わる制御装置の機能ブロック図である。
実施の形態４に係わる空気調和機１Ｄは、図７に示すように、実施の形態１に係わる空気調和機１と制御装置４Ｄが異なり、利用者に室温が下がらないことを警報するスピーカ３４が追加されており、その他は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態４に係わる制御装置４Ｄは、図８に示すように、実施の形態１に係わる制御装置４に冷房開始と同時に計時を開始し、計時された時間が予め定められた時間を経過したとき、室内温度が目標温度より予め定められた幅以上高い場合、スピーカ３４を鳴らして警報する警報部３５が追加されている。

このような空気調和機１Ｄは、冷房開始から所定の時間を経過しても室内温度が目標温度より所定の温度以上に高いときに、窓が開放されていたり、予め定める最適温度の設定が不適切であったりする可能性があるので、スピーカ３４を鳴らして利用者に知らしめることにより、適切な処置が施されることが期待でき、無駄な電力の消費の継続を中止することができる。

この発明の実施の形態１に係わる空気調和機のブロック図である。 実施の形態１に係わる制御装置の機能ブロック図である。 実施の形態１に係わる空気調和機の通常冷房運転と急速冷房運転が行われたときの室内温度の推移図である。 この発明の実施の形態２に係わるリモコンの前面の平面図である。 この発明の実施の形態３に係わる空気調和機のブロック図である。 実施の形態３に係わる制御装置の機能ブロック図である。 この発明の実施の形態４に係わる空気調和機のブロック図である。 実施の形態４に係わる制御装置の機能ブロック図である。

符号の説明

１ 空気調和機、２ 室内機、３ 室外機、４ 制御装置、５ リモコン、７ 蒸発器、８、１１ ファン、１０ 凝縮器、１２ 圧縮機、１４ 冷媒管、１６ 室内温度計、１７ 記憶部、１８ 通常冷房部、１９ 急速冷房部、２１ 開始釦、２２ 停止釦、２３ 急冷釦、２４ ディスプレイ部、２５ 設定繰上釦、２６ 設定繰下釦、２７ 確定釦、３０ 室外温度計、３２ 最適温度設定部、３４ スピーカ、３５ 警報部。

Claims (4)

1. リモコンの操作により入力される開始信号、停止信号または急速冷房信号に従って冷房を開始するインバータ制御により室内を冷房する空気調和機において、
   上記リモコンは、上記空気調和機の通常冷房運転または急速冷房運転のいずれかを選択し、
   通常冷房運転が選択されるとき、予め定められた最適温度を目標温度とし、圧縮機の運転サイクルの周波数を予め定められる時間当たり一定の温度で低下するように変化して上記圧縮機を運転して冷房を開始し、室内温度が該目標温度より所定の温度高い温度に達したら、上記圧縮機の運転サイクルの周波数を該目標温度と室内温度との差に比例する周波数に変化して上記圧縮機を運転し、
   急速冷房運転が選択されるとき、上記最適温度より所定の温度差だけ低い温度を目標温度とし、上記圧縮機の運転サイクルの周波数を予め定められる時間当たり一定の温度で低下するように変化して上記圧縮機を運転して急速冷房を開始し、室内温度が該目標温度より所定の温度高い温度に達したら、上記圧縮機の運転サイクルの周波数を該目標温度と室内温度との差に比例する周波数に変化して上記圧縮機を運転し、急速冷房運転を開始してから所定の時間経過した時点で上記最適温度に目標温度を変更して冷房運転を継続する制御装置を備えることを特徴とする空気調和機。
2. 上記リモコンは、上記予め定められた最適温度を設定し直す釦と予め定められた時間に亘って押されたとき設定し直された最適温度を確定する確定釦が設けられていることを特徴とする請求項１に記載する空気調和機。
3. 室外温度を計測する室外温度計を備え、
   上記制御装置は、上記室外温度に基づいて上記最適温度を求めることを特徴とする請求項１に記載する空気調和機。
4. 警報を鳴らす警報手段を備え、
   上記制御装置は、所定の時間経過後の室内温度が上記最適温度より所定の幅以上に冷房運転の場合高いとき警報手段を鳴らして警報することを特徴とする請求項１に記載する空気調和機。

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