JP5932759B2 - 空気調和機 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和機に関する。
従来の空気調和機において、室内吸込み温度と設定温度との差が大きい起動時は圧縮機の運転周波数を高めに設定し、室内吸込み温度と設定温度との差が小さくなってくると圧縮機の運転周波数を低めに変化させることを特徴とする空気調和機がある(例えば、特許文献1参照)。
特開昭63−282443号公報(図2、図3)
しかしながら、圧縮機運転周波数を低くすると、圧縮機の吐出温度が上がらず、冷媒が液相の状態で吸入される液バック気味の運転となり、最悪の場合は圧縮機の故障に至る。また、圧縮機運転周波数を低くすると、低外気温度時の暖房運転でかつ非相溶油を用いている場合などでは、蒸発器内で冷凍機油の粘度が増加して滞留しやすくなり、圧縮機への冷凍機油の返油性が悪化する懸念がある。つまり、運転条件(外気温度、使用条件(使用する潤滑油の性質)など)によっては圧縮機運転周波数を低くすると、空気調和機の信頼性低下を招く危険性があるといった問題点があった。
また、圧縮機運転周波数を低くすると、冷房運転時には室温が下がっても、除湿量が少なくなって湿度による不快感を感じる場合があり、また、暖房運転時には吹出し温度の低下によるドラフト感を感じる場合があるといった問題点もあった。
これらを回避するには、運転条件によって圧縮機の運転周波数範囲の最低運転周波数をアップする補正を行う対策(以下、アップ補正という)がとられてきた。しかし、この対策では、圧縮機の運転周波数を、補正後の最低運転周波数以下に下げることができなくなるため、空調負荷の低下に応じて空調能力を低下させたい場合でも、空調能力を十分に低下させることができなくなる。よって、この場合、空調能力を低下させるにあたり、圧縮機の運転周波数を低下させるのではなく、サーモオフ(圧縮機停止)、サーモオン(圧縮機運転)を繰り返す方法、いわゆる断続運転を実施する方法を行うことになる。このような断続運転は、機器の効率が低下し、室内吸込み温度も大きく変動するため快適性も悪化するという問題点が生じる。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機の断続運転を極力回避し、断続運転に伴う空気調和機の効率低下や、同じくこれに伴う室内吸込み温度の変動を抑えることが可能な空気調和機を提供することを目的とする。
本発明に係る空気調和機は、圧縮機を備える室外機と、室内機と、室内吸込み温度を検出する吸込み温度検出手段と、室内吸込み温度と設定温度との差が小さくなるにつれ、圧縮機の運転周波数を運転周波数範囲内で下げる制御を行う一方、冷房モード時の圧縮機停止中に室内吸込み温度がサーモオン設定温度以上となる、又は暖房モード時の圧縮機停止中に室内吸込み温度がサーモオン設定温度以下となってサーモオン条件が成立した場合、圧縮機を駆動させるサーモオンを行うと共に、冷房モード時の圧縮機運転中に室内吸込み温度がサーモオフ設定温度以下となる、又は暖房モード時の圧縮機運転中に室内吸込み温度がサーモオフ設定温度以上となってサーモオフ条件が成立した場合、現在の圧縮機運転周波数に基づいてサーモオフ猶予制御の可否を判断する制御部とを備え、制御部は、外気温度及び潤滑油の性質を含む運転条件に応じて運転周波数範囲の最低運転周波数をアップするアップ補正を行って最低運転周波数を決定しており、サーモオフ猶予制御の可否を判断するにあたり、現在の圧縮機運転周波数が運転周波数範囲の最低運転周波数よりも高い場合、サーモオフ猶予制御可と判断し、最低運転周波数に等しい場合、サーモオフ猶予制御否と判断し、サーモオフ猶予制御可と判断した場合、転周波数範囲の最低運転周波数を、圧縮機の使用上の下限運転周波数以上の範囲で一時的に下げて運転周波数範囲を更新し、更新後の運転周波数範囲内で圧縮機の運転周波数を現在よりも下げて運転を継続するサーモオフ猶予制御を行い、サーモオフ猶予制御否と判断した場合、圧縮機を停止させるサーモオフを行うようにしており、サーモオフ猶予制御を開始後、サーモオン条件が成立しないまま、予め設定したサーモオフ猶予継続時間が完了すると、サーモオフ猶予制御を解除してサーモオフを行うものである。
本発明によれば、圧縮機の断続運転を極力回避し、断続運転に伴う空気調和機の効率低下や、同じくこれに伴う室内吸込み温度の変動を抑えることが可能となる。
本発明の実施の形態1に係る空気調和機の冷媒回路を示す概略図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和機における制御の流れを示すフローチャートである。 図2のフローチャートの制御を行った際の圧縮機運転周波数の変化及び室内吸込み温度の変化を示す図である。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の冷媒回路を示す概略図である。
この空気調和機は、室外機7と室内機11とを備えている。室外機7は、圧縮機1、熱交換器2、送風機3、サーミスタなどで構成された外気温度検出手段4、四方弁5、制御部6a、絞り部13などを備える。また、室内機11は、熱交換器8、送風機9、サーミスタなどで構成された吸込み温度検出手段10、制御部6bなどを備える。
そして、圧縮機1、四方弁5、熱交換器2、絞り部13及び熱交換器8が順次配管で接続されて冷媒回路が構成されている。
空気調和機は更に、ユーザーが設定温度を決定するためのインターフェースとなるリモコン12を備えている。
なお、図1には、絞り部13を室外機7に設けた構成を図示したが、室内機11に設けても良いし、また、室外機7と室内機11との両方に設けてもよい。
また、図1では、室内機11と室外機7とが一対一となる組合せの例を示しているが、本発明の空気調和機は、この構成に限らず、室外機1台に対し室内機11が複数に接続され、それらが同時運転するシステムでも良いし、各室内機を個別運転できるシステムでもよい。
更に、この実施の形態1においては、冷媒回路内を循環する冷媒の種類としては、R22などのHCFC冷媒、R407C、R410A、R32などのHFC冷媒、COやアンモニアなどの自然冷媒など、何れでも構わない。
室内機11側の制御部6bは、マイクロコンピュータなどで構成され、吸込み温度検出手段10により検出された吸込み温度に関する情報、ユーザーからリモコン12を介して指示される運転指示情報を取得して、室外機7側の制御部6aに送信する。
室外機7側の制御部6aは、マイクロコンピュータなどで構成され、外気温度検出手段4により検出された外気温度に関する情報、室内機11側の制御部6aから送信されてくる情報に基づいて各部を制御する。また、制御部6aは、四方弁5の切り替えにより、通常運転(冷房モード、暖房モード)の運転を行う。更に、制御部6aは、空気調和機の信頼性確保及び快適性確保の少なくとも一方を目的として、運転条件によって圧縮機1の最低運転周波数をアップするアップ補正制御を行っている。なお、本発明においては、アップ補正制御のアルゴリズム自体は特に限定するものではなく、空気調和機の信頼性確保、快適性確保を目的として行われるものであれば、任意のアルゴリズムを採用できる。
室外機7側の制御部6a及び室内機11側の制御部6bは、互いに連携して空気調和機全体の制御を行う。なお、本実施の形態1の構成例では、制御部を室外機7側と室内機11側とで分けた構成としたが、制御部6a及び制御部6bの両方の機能を持つ制御部を室外機7又は室内機11に設置する構成としてもよい。また、以下では、各制御部6a、6bの制御全体をまとめる場合は、制御部6として説明する。
次に、制御部6の制御内容について説明する。まず、サーモオフ時の制御方法について説明する。
この実施の形態1の空気調和機の制御部6は、通常運転中、室内機11の室内吸込み温度Tinと設定温度Tsetとの差をモニターしている。そして、制御部6は、この差が大きくなるにつれ、圧縮機運転周波数を高くし、この差が小さくなるにつれ、圧縮機運転周波数を低くする制御を行っている。
そして、制御部6は、冷房モードの場合には、吸込み温度検出手段10にて検出した室内吸込み温度Tinがサーモオフ設定温度以下となると、室内吸込み温度が目標温度に達してサーモオフ条件が成立したと判断し、サーモオフ可能と判断する。また、制御部6は、暖房モードの場合には、吸込み温度検出手段10にて検出した室内吸込み温度Tinがサーモオフ設定温度以上となると、室内吸込み温度Tinが目標温度に達してサーモオフ条件が成立したと判断し、サーモオフ可能と判断する。
本発明は、制御部6がサーモオフ可能と判断した場合の制御に特徴があり、以下のようにしている。すなわち、サーモオフ可能と判断した場合、従来のように直ぐにサーモオフ(すなわち圧縮機停止)することに限定せず、圧縮機1の運転周波数を一時的に下げて運転を継続するサーモオフ猶予制御を可能とした点に特徴がある。
サーモオフ可能と判断した場合に、直ぐにサーモオフを行う制御とするか、サーモオフ猶予制御とするかは、現在の運転状態に応じて切り替える。具体的には、現在(サーモオフ可能と判断した時点)の圧縮機運転周波数Fが、圧縮機1の使用上の下限運転周波数Fminよりも高い場合、又は、空気調和機の信頼性確保、快適性確保を目的にアップ補正された最低運転周波数Fに等しい場合、サーモオフ猶予制御を行い、それ以外の場合、直ぐにサーモオフを行う。
なお、ここではサーモオフ猶予制御を行う条件の一つとして、サーモオフ可能と判断した時点の圧縮機運転周波数Fが、圧縮機1の使用上の下限運転周波数Fminよりも高い場合としたが、圧縮機1の運転周波数の急激な変化を抑えるため、サーモオフ猶予制御を行う条件を以下の(a)又は(b)の条件としてもよい。
(a)現在の圧縮機運転周波数Fが下限運転周波数Fminより高く且つ予め設定した閾値Fγ以下の場合
(b)上記(a)の状態が一定時間継続した場合
サーモオフ猶予制御中の圧縮機運転周波数は、例えば、圧縮機1の使用上の下限運転周波数Fminとする。すなわち、サーモオフ猶予制御では、圧縮機運転周波数を下限運転周波数Fminまで下げて圧縮機1の運転を継続することになる。なお、サーモオフ猶予制御中の圧縮機運転周波数は、現在の圧縮機運転周波数より下がればよいのであって、必ずしも下限運転周波数Fminと一致させなくてもよい。
一方、サーモオフ可能と判断した時点の圧縮機運転周波数Fが下限運転周波数Fminと同一であれば、従来と同様に直ちにサーモオフを行う。すなわち、現在の圧縮機運転周波数が下限運転周波数Fminと同一であるということは、つまりは圧縮機運転周波数を最も下げた状態にしても、現在の運転能力が空調負荷に対して大きい状態である、ということである。このため、サーモオフ可能と判断した時点の圧縮機運転周波数Fが下限運転周波数Fminと同一の場合は直ちにサーモオフを行う。このようにサーモオフを行う場合は、次の圧縮機1の再起動時における圧縮機1の負荷を軽減するため、高低圧を均圧させるための後述の最低圧縮機運転停止時間τoffを設けてもよい。
ところで、空気調和機は、快適性維持を図るため、上述したように、室内吸込み温度Tinと設定温度Tsetとの差に応じて圧縮機運転周波数を制御すると共に、信頼性維持及び快適性維持を図るためにアップ補正を行っている。よって、運転中の圧縮機運転周波数は、信頼性維持及び快適性維持を図るために必要な周波数に調整されたものである。
サーモオフ猶予制御は、このように本来必要な圧縮機運転周波数よりも低い圧縮機運転周波数で運転することになるため、サーモオフ猶予制御を必要以上に続けると、空気調和機の信頼性維持や快適性維持を損ねることになる。よって、本実施の形態1では、サーモオフ猶予制御を行う期間に制限(後述のサーモオフ猶予継続時間τk)を設けるようにしている。つまり、サーモオフ猶予制御は、空気調和機の信頼性維持や快適性維持を損ねることがない短時間のみ許容する。
以上により、本実施の形態1における制御の考え方が明らかになったところで、以下、フローチャートによって具体的な制御の流れについて説明する。
図2は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機における制御の流れを示すフローチャートである。ここではまず、冷房モードの場合について説明する。
まず、ユーザーにより室内機11のリモコン12がONされると、圧縮機1が駆動を開始する。圧縮機1が駆動されることで、空気調和機による通常運転(ここでは冷房)が開始される。なお、この例では、設定温度Tsetに冷房サーモオフ閾値Toff_C(負値)を加算した温度がサーモオフ設定温度に設定され、設定温度Tsetに冷房サーモオン閾値Ton_Cを加算した温度がサーモオン設定温度に設定されているものとする。
制御部6は、上述したように通常運転中、室内機11の室内吸込み温度Tinと設定温度Tsetとの差をモニターしている。そして、制御部6は、冷房モードであればこの差が大きくなるにつれ、圧縮機1の運転周波数を高くし、この差が小さくなるにつれ、圧縮機1の運転周波数を低くする制御を行っている。
また、制御部6は室内吸込み温度Tinと設定温度Tsetとの差が冷房サーモオフ閾値Toff_C以下か否かも併せてモニターしており(S1)、この差が冷房サーモオフ閾値Toff_Cより大きい場合、つまりサーモオフ条件が成立しない場合は通常運転を継続する。一方、室内吸込み温度Tinと設定温度Tsetとの差が冷房サーモオフ閾値Toff_C以下である場合、つまりサーモオフ条件が成立する場合は、サーモオフ猶予制御の可否を判断するためのステップS2に移行する。ステップS2では、現在の圧縮機運転周波数Fが下限運転周波数Fminより大きいか、又は、現在の圧縮機運転周波数Fがアップ補正(現在の最低運転周波数補正値Fα分を加算)された最低運転周波数(=Fmin+Fα)に等しいかを判断する(S2)。
制御部6は、ステップS2で、どちらも満たさないと判断した場合、つまりF=Fminの場合、サーモオフ猶予制御否と判断し、直ちにサーモオフに入る(S6)。すなわち、圧縮機1の圧縮機運転周波数Fj+1を0にして運転を停止する。一方、制御部6は、どちらかを満たすと判断した場合、サーモオフ猶予制御可と判断し、サーモオフ猶予制御に入る(S3)。すなわち、圧縮機運転周波数を、現在の圧縮機運転周波数Fに、新しい最低運転周波数補正値(負値)Fβを加算した圧縮機運転周波数Fj+1に下げて圧縮機1の運転を継続する。この圧縮機運転周波数Fj+1は下限運転周波数Fmin以上の値とされる。
圧縮機運転周波数FをFj+1に下げることによって空調能力が下がるため、室温が上昇していくことになる。その結果、室内吸込み温度Tinと設定温度Tsetとの差が冷房サーモオン閾値Ton_C以上となると、言い換えれば室内吸込み温度Tinがサーモオン設定温度以上となってサーモオン条件が成立すると(S4)、通常運転に戻る。ここでの通常運転では、圧縮機1の最低運転周波数のアップ補正も考慮した運転を再開することになる。
一方、ステップS4において室内吸込み温度Tinと設定温度Tsetとの差が冷房サーモオン閾値Ton_C未満でサーモオン条件が成立しない場合、制御部6は、サーモオフ猶予制御に入ってからの経過時間をチェックする(S5)。経過時間が予め設定したサーモオフ猶予継続時間τk未満であれば、制御部6はステップS3に戻り、サーモオフ猶予制御を継続したまま(つまり、運転周波数はFj+1のまま)、ステップS4とステップS5の処理を繰り返す。そして、サーモオン条件が成立しないまま、サーモオフ猶予継続時間τkが完了すると、サーモオフ猶予制御を解除してサーモオフを行う(S6)。
制御部6は、サーモオフ後、圧縮機1の運転を停止してからの経過時間が予め設定した最低圧縮機運転停止時間τoff未満であれば(S7)、ステップS6に戻ってサーモオフを継続する。一方、制御部6は、サーモオフ後、最低圧縮機運転停止時間τoffが完了すると、ステップS4と同様にサーモオン条件が成立するか否かを判断する(S8)。制御部6は、サーモオン条件が成立しないと判断した場合はステップS6に戻り、成立すると判断した場合は、サーモオン(再起動)する。
以上には冷房モードの場合について説明したが、暖房モードの場合、ステップS1のサーモオフ条件、ステップS4及びS8のサーモオン条件が冷房モードと異なるのみであり、その他の制御は同様である。なお、暖房モードの場合のステップS1は、設定温度Tsetと室内吸込み温度Tinとの差が暖房サーモオフ閾値Toff_H(負値)以下となった場合にサーモオフ条件が成立してサーモオフ可能と判断する。また、暖房モードの場合のステップS4及びS8は、設定温度Tsetと室内吸込み温度Tinとの差が暖房サーモオン閾値Ton_H以上となった場合にサーモオン条件が成立してサーモオン可能と判断する。
なお、図2のフローチャートでは、サーモオフ設定温度を、設定温度Tsetに冷房サーモオフ閾値Toff_Cを加算した温度としているが、サーモオフ設定温度はこの温度に限らず、設定温度Tsetから冷房サーモオフ閾値Toff_Cを減算した温度としてもよい。暖房の場合も同様に、図2のフローチャートでは、設定温度Tsetに暖房サーモオフ閾値Toff_Hを加算した温度をサーモオフ設定温度としているが、サーモオフ設定温度はこの温度に限らず、設定温度Tsetから暖房サーモオフ閾値Toff_Hを減算した温度としてもよい。
また、サーモオン条件においても同様に、図2のフローチャートの場合、サーモオン設定温度を、設定温度Tsetに冷房サーモオン閾値Ton_Cを加算した温度としているが、サーモオン設定温度はこの温度に限らず、設定温度Tsetから冷房サーモオン閾値Ton_Cを減算した温度としてもよい。暖房の場合も同様に、図2のフローチャートの場合、設定温度Tsetに暖房サーモオン閾値Ton_Hを加算した温度をサーモオン設定温度としているが、サーモオン設定温度はこの温度に限らず、設定温度Tsetから暖房サーモオン閾値Ton_Hを減算した温度としてもよい。
図3は、図2のフローチャートの制御を行った際の圧縮機運転周波数の変化及び室内吸込み温度の変化を示す図で、図3(1)は冷房の場合、図3(2)は暖房の場合を示している。図3において横軸に時間τを取り、縦軸に温度Tと圧縮機運転周波数Fとを取っている。なお、図3は、上述したように圧縮機運転周波数の急激な変化を抑えるために、上記(b)の条件が成立した場合にサーモオフ猶予制御に入るようにした例を示している。
図3(1)に示すように、圧縮機1の運転を開始することにより室内吸込み温度Tinが徐々に下がっており、室内吸込み温度Tinと設定温度Tsetとの差が小さくなることで、圧縮機運転周波数Fも徐々に下降している。そして、時刻τ1では、アップ補正後の最低運転周波数まで下がっている。更に時刻τ2では、室内吸込み温度Tinと設定温度Tsetとの差が冷房サーモオフ閾値Toff_C以下(図3には|Toff_C|を図示)となってサーモオフ条件が成立し(S1でYES)、且つ、現在の圧縮機運転周波数Fが閾値Fγ以下で且つ下限運転周波数Fminより大きい(S2でYES)。このため、サーモオフ猶予制御可と判断されて時刻τ2でサーモオフ猶予制御に入っている(S3)。すなわち、圧縮機運転周波数FをFminに下げて運転を継続している。
サーモオフ猶予制御に入ったことで、室内吸込み温度Tinが上昇に転じ、時刻τ3でサーモオン条件が成立(S4でYES)したことによってサーモオフ猶予制御から通常運転に切り替えられている。つまり、圧縮機運転周波数Fがサーモオン猶予制御前の運転周波数に復帰する。そして、時刻τ4で再びサーモオフ条件が成立してサーモオフ猶予制御可と判断され(S2でYES)、サーモオフ猶予制御に入っている(S3)。
時刻τ2〜時刻τ4までの動作が、時刻τ4〜時刻τ6まで繰り返される。この間(時刻τ1〜時刻τ6)、室内吸込み温度Tinは設定温度Tsetを中心として上下動する。従来制御では、サーモオフ条件を満足すると直ちにサーモオフとなるため、図3(1)の「サーモオフ猶予」の期間では圧縮機1が停止して断続運転することになる。しかし、本発明の制御では、時刻τ7までの間、圧縮機1は停止せず、連続運転となる。つまり、本発明の制御では、可能な限り連続運転することができ、圧縮機1が断続運転となることを極力回避することが可能となっている。
そして、時刻τ6で再びサーモオフ猶予制御に入るが、サーモオフ猶予継続時間τkが完了した(S5でYES)ことを以て、時刻τ7でサーモオフとなっている(S6)。そして、サーモオフすることで、室内吸込み温度Tinが設定温度を超えて上昇し、時刻τ7でサーモオフを開始してから最低圧縮機運転停止時間τoffが完了し(S7でYES)、且つサーモオン条件が成立した(S8でYES)ことによって、圧縮機1がサーモオン(再起動)されている。
以上には冷房モードの場合について説明したが、暖房モードの場合も圧縮機運転周波数は同様の変化となり、室内吸込み温度Tinの変化が冷房モードと逆となる。
以上のように、本実施の形態1では、サーモオフ条件が成立した際に、現在の圧縮機運転周波数Fに基づいてサーモオフ猶予制御の可否を判断し、サーモオフ猶予制御可と判断した場合、圧縮機1の運転周波数範囲の最低運転周波数を、圧縮機1の使用上の下限運転周波数以上の範囲で一時的に下げるサーモオフ猶予制御を行うようにした。このため、可能な限り連続運転することができ、圧縮機1が断続運転となることを極力回避することができ、断続運転に伴う空気調和機の効率低下、及び、同じくこれに伴う室内吸込み温度の変動を抑えることができる。
また、現在の圧縮機運転周波数Fが、圧縮機1の使用上の下限運転周波数よりも高いか、又は、アップ補正後の最低運転周波数に等しい場合、サーモオフ猶予制御可と判断するようにした。このため、空気調和機の信頼性確保や快適性の維持のために最低運転周波数がアップされて空調能力を十分に下げることができない場合においても、空調能力を一時的に下げて運転を継続するため、圧縮機1が断続運転となることを極力回避することができる。
また、サーモオフ猶予継続時間τを設け、サーモオフ猶予制御を行う期間に制限を設けるようにしたので、本来の目的である空気調和機の信頼性維持、快適性維持を損ねることがない。よって、より安全に安定的に空気調和機を運転させることが可能である。
1 圧縮機、2 熱交換器、3 送風機、4 外気温度検出手段、5 四方弁、6 制御部、6a 制御部、6b 制御部、7 室外機、8 熱交換器、9 送風機、10 吸込み温度検出手段、11 室内機、12 リモコン、13 絞り部。

Claims (3)

  1. 圧縮機を備える室外機と、
    室内機と、
    室内吸込み温度を検出する吸込み温度検出手段と、
    前記室内吸込み温度と設定温度との差が小さくなるにつれ、前記圧縮機の運転周波数を運転周波数範囲内で下げる制御を行う一方、
    冷房モード時の前記圧縮機停止中に前記室内吸込み温度がサーモオン設定温度以上となる、又は暖房モード時の前記圧縮機停止中に前記室内吸込み温度がサーモオン設定温度以下となってサーモオン条件が成立した場合、前記圧縮機を駆動させるサーモオンを行うと共に、冷房モード時の前記圧縮機運転中に前記室内吸込み温度がサーモオフ設定温度以下となる、又は暖房モード時の前記圧縮機運転中に前記室内吸込み温度がサーモオフ設定温度以上となってサーモオフ条件が成立した場合、現在の圧縮機運転周波数に基づいてサーモオフ猶予制御の可否を判断する制御部とを備え、
    前記制御部は、
    外気温度及び潤滑油の性質を含む運転条件に応じて前記運転周波数範囲の最低運転周波数をアップするアップ補正を行って前記最低運転周波数を決定しており、
    前記サーモオフ猶予制御の可否を判断するにあたり、現在の圧縮機運転周波数が前記運転周波数範囲の前記最低運転周波数よりも高い場合、サーモオフ猶予制御可と判断し、前記最低運転周波数に等しい場合、サーモオフ猶予制御否と判断し、
    サーモオフ猶予制御可と判断した場合、前記運転周波数範囲の前記最低運転周波数を、前記圧縮機の使用上の下限運転周波数以上の範囲で一時的に下げて前記運転周波数範囲を更新し、更新後の前記運転周波数範囲内で前記圧縮機の運転周波数を現在よりも下げて運転を継続するサーモオフ猶予制御を行い、サーモオフ猶予制御否と判断した場合、前記圧縮機を停止させるサーモオフを行うようにしており、
    前記サーモオフ猶予制御を開始後、前記サーモオン条件が成立しないまま、予め設定したサーモオフ猶予継続時間が完了すると、前記サーモオフ猶予制御を解除して前記サーモオフを行う
    ことを特徴とする空気調和機。
  2. 前記アップ補正は、当該空気調和機の信頼性確保及び快適性確保の少なくとも一方を目的として行われる補正である
    ことを特徴とする請求項記載の空気調和機。
  3. 記サーモオフ猶予制御を行うことによって前記サーモオン条件が成立した場合には、前記圧縮機の運転周波数範囲の最低運転周波数を前記サーモオフ猶予制御前に戻して運転を継続する
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の空気調和機。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9010133B2 (en) * 2012-06-20 2015-04-21 Whirlpool Corporation On-line energy consumption optimization adaptive to environmental condition
JP5932759B2 (ja) * 2013-11-21 2016-06-08 三菱電機株式会社 空気調和機
CN104913451B (zh) * 2015-06-01 2018-09-11 广东美的制冷设备有限公司 空调器的控制方法
JP6123853B2 (ja) * 2015-08-18 2017-05-10 ダイキン工業株式会社 空調機
KR102431708B1 (ko) * 2016-03-04 2022-08-11 삼성전자주식회사 공기 조화를 위한 제어 장치 및 그 제어 방법
EP3450865B1 (en) * 2016-04-25 2020-02-19 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioner
WO2019035195A1 (ja) * 2017-08-17 2019-02-21 三菱電機株式会社 空気調和機
CN109489217B (zh) * 2017-09-08 2020-12-29 奥克斯空调股份有限公司 一种防止变频空调器达温停机的控制方法
CN109489188A (zh) * 2018-11-19 2019-03-19 奥克斯空调股份有限公司 一种提升变频空调器制冷舒适性的控制方法
CN110285551B (zh) * 2019-06-28 2021-05-25 广东美的制冷设备有限公司 空调器的控制方法、装置、空调器及电子设备
WO2021214931A1 (ja) 2020-04-23 2021-10-28 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和システムおよび制御方法
JP7406124B2 (ja) 2021-05-07 2023-12-27 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
CN113719965B (zh) * 2021-08-16 2022-09-27 宁波奥克斯电气股份有限公司 压缩机的频率控制方法、装置及变频空调器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63282443A (ja) 1987-05-13 1988-11-18 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機
JPH04350441A (ja) * 1991-01-29 1992-12-04 Toshiba Ave Corp 空気調和機
JP3078338B2 (ja) * 1991-03-11 2000-08-21 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
JP2783065B2 (ja) * 1992-06-17 1998-08-06 ダイキン工業株式会社 空気調和装置の運転制御装置
JP3428207B2 (ja) * 1995-02-09 2003-07-22 ダイキン工業株式会社 空気調和機
JPH10148377A (ja) * 1996-11-20 1998-06-02 Toshiba Corp 空気調和機
KR100396849B1 (ko) 2001-03-26 2003-09-03 엘지전자 주식회사 멀티 컴프레서가 적용된 공기 조화기의 제어 방법
JP2005003329A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Ionasu Technologies:Kk 温度調節機の電力制御方法及び装置
JP2009030878A (ja) * 2007-07-27 2009-02-12 Hitachi Appliances Inc 空気調和機
JP5492625B2 (ja) * 2010-03-25 2014-05-14 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
JP5003829B2 (ja) * 2011-01-19 2012-08-15 ダイキン工業株式会社 空気調和機
JP5375904B2 (ja) * 2011-09-05 2013-12-25 パナソニック株式会社 空気調和機
JP5932759B2 (ja) * 2013-11-21 2016-06-08 三菱電機株式会社 空気調和機

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