JP6557101B2 - 空気調和機 - Google Patents

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本発明は空気調和機に関する。
従来、空気調和機は室内の加熱(暖房)、冷却(冷房)、除湿などを目的とした空気調和に広く利用されている。空気調和機には、空気調和運転の制御モードとして、予約した設定時刻に空気調和運転のオン、オフを切り替えるタイマーモードを有するものがある。タイマーモードでは、例えば予約した設定時刻に自動で運転を開始する入りタイマーモードや、予約した設定時刻に自動で運転を停止する切りタイマーモードを設定することができる。このような空気調和機の一例が特許文献1に開示されている。
特許文献1に記載された従来の空気調和機は暖房運転の入りタイマーモードにおいて、タイマー設定時刻よりも先行する時刻に暖房運転を開始する。そして、この空気調和機はその暖房運転の開始後、除霜運転に切り替え、さらに暖房運転に復帰してタイマー設定時刻を迎えるようにしている。これにより、タイマー設定時刻における室内の居住環境を適正に確保することが可能になる。
特開2006−38373号公報
しかしながら、特許文献1に記載された従来の空気調和機は、例えば寒冷地や夏場の猛暑日などのように外気の温度が比較的低温である場合や比較的高温である場合において入りタイマーモードで運転した際に、予約した設定時刻に室内の温度が設定温度に接近していないことがあることに課題があった。このことが、ユーザに不快感を抱かせる原因となることが懸念された。
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、ことを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、室内に対する空気調和運転が可能な空気調和機であって、室内の空気を循環させるための回転速度の変更が可能な室内送風機と、外気の温度を検知するための外気温度検知部と、室内の温度を検知するための室内温度検知部と、前記室内送風機の制御を含む空気調和運転の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、制御モードとして予約した設定時刻に室内の温度を設定温度にするために前記予約した設定時刻よりも所定期間前に空気調和運転を開始する入りタイマーモードを有し、前記入りタイマーモードにおいて、前記予約した設定時刻よりも前の時刻として予め設定した検知時刻に前記外気温度検知部が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して離れるに従って前記室内送風機の回転速度が増加するように設定して空気調和運転を行うことを特徴とする。
なお、ここで述べた「外気の温度が予め設定した所定温度に対して離れる」というのは、外気の温度が所定温度よりも低いこと、或いは外気の温度が所定温度よりも高いことを統べて表している。以下、同様である。
この構成によると、外気の温度が所定温度に対して離れるに従って室内送風機の回転速度が増加するように設定するので、例えば寒冷地や夏場の猛暑日などのように外気の温度が比較的低温である場合や比較的高温である場合に空気調和運転の能力が高まる。したがって、予約した設定時刻に室内の温度が設定温度に好適に接近するようになる。
また、上記構成の空気調和機において、前記制御部は、前記入りタイマーモードにおいて、前記検知時刻に前記室内温度検知部が検知した室内の温度と前記設定温度との差が大きくなるに従って前記所定期間を長くして空気調和運転を開始することを特徴とする。
また、上記構成の空気調和機において、室内に対する空気の吹き出し方向の変更が可能なルーバーを備え、前記制御部は、前記入りタイマーモードにおいて、前記検知時刻に前記外気温度検知部が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して離れるに従って前記ルーバーの空気の吹き出し方向が下方を向くように設定して空気調和運転を開始することを特徴とする。
また、上記構成の空気調和機において、室内に対する空気の吹き出し方向の変更が可能なルーバーを備え、前記制御部は、前記入りタイマーモードにおいて、前記検知時刻に前記外気温度検知部が検知した外気の温度にかかわらず共通の前記室内送風機の回転速度及び共通の前記ルーバーの空気の吹き出し方向を設定して空気調和運転を開始した後、前記検知時刻に前記外気温度検知部が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して離れるに従って段階的に前記室内送風機の回転速度が増加するように且つ前記ルーバーの空気の吹き出し方向が下方を向くように設定して空気調和運転を行うことを特徴とする。
また、上記構成の空気調和機において、前記制御部は、暖房運転の前記入りタイマーモードにおいて、前記検知時刻に前記外気温度検知部が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して低くなるに従って前記室内送風機の回転速度が増加するように設定して暖房運転を行うことを特徴とする。
また、上記構成の空気調和機において、前記制御部は、冷房運転の前記入りタイマーモードにおいて、前記検知時刻に前記外気温度検知部が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して高くなるに従って前記室内送風機の回転速度が増加するように設定して冷房運転を行うことを特徴とする。
本発明の構成によれば、外気の温度が比較的低温である場合や比較的高温である場合に空気調和運転の能力を向上させることができる。したがって、入りタイマーモードで予約した設定時刻に室内を所望の温度にすることが可能になる。
本発明の第1実施形態の空気調和機の概略構成図であって、暖房運転時の状態を示すものである。 本発明の第1実施形態の空気調和機の概略構成図であって、冷房運転時の状態を示すものである。 本発明の第1実施形態の空気調和機の構成を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態の空気調和機の暖房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。 本発明の第2実施形態の空気調和機の暖房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。 本発明の第3実施形態の空気調和機の暖房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。 本発明の第3実施形態の空気調和機の室内機の側面図である。 本発明の第4実施形態の空気調和機の暖房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。 本発明の第5実施形態の空気調和機の冷房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
<第1実施形態>
最初に、本発明の第1実施形態の空気調和機について、図1〜図3を用いてその構造と動作の概略を説明する。図1及び図2は各々空気調和機の概略構成図であって、暖房運転時及び冷房運転時の状態を示すものである。図3は空気調和機の構成を示すブロック図である。
空気調和機1は、図1及び図2に示すように室外機10と室内機30とで構成されるセパレート型の空気調和機である。そして、空気調和機1は遠隔操作装置であるリモコン60を備える。
室外機10は、例えば屋外の床面上に設置されるものであって、合成樹脂部品と板金部品とで構成される矩形箱型の筐体11を備える。筐体11の内部には圧縮機12、切替弁13、膨張弁14、室外送風機15、室外熱交換器16などを収納する。
切替弁13は暖房運転時、冷房運転時などの異なる運転モードにおいて冷媒の流通方向を切り替えるための四方弁である。膨張弁14には開度制御の可能なものが用いられる。なお、膨張弁に代えてキャピラリーチューブを用いても良い。
室外送風機15は筐体11の内壁に隣接して設けたプロペラファンと、これを回転させるモータとを組み合わせたものである。筐体11には不図示の空気の吸込口及び吹出口が設けられる。室外熱交換器16は室外送風機15に近接して配置される。室外送風機15を駆動すると、外部から吸込口を通って筐体11内に吸い込まれた外気が室外熱交換器16を通過し、室外熱交換器16とその外気との間で熱交換が行われる。
室外機10は2本の冷媒配管17、18で室内機30に接続される。冷媒配管17には液体冷媒が流れ、冷媒配管18に比較して細い管が用いられる。そのため冷媒配管17は例えば「液管」、「細管」などと称されることがある。冷媒配管18には気体冷媒が流れ、冷媒配管17に比較して太い管が用いられる。そのため冷媒配管18は例えば「ガス管」、「太管」などと称されることがある。冷媒には例えばHFC系のR410AやR32等が用いられる。また、冷媒にR22を用いることもある。
室外機10の内部の冷媒配管19、20に関して、冷媒配管17に接続される冷媒配管19には二方弁21が設けられ、冷媒配管18に接続される冷媒配管20には三方弁22が設けられる。二方弁21と三方弁22は室外機10から冷媒配管17、18が取り外されるときに閉じられ、室外機10から外部に冷媒が漏れることを防ぐ。室外機10から、あるいは空気調和機1全体から、冷媒を回収する必要があるときは三方弁22を通じて回収が行われる。
室内機30は、例えば室内の壁面の天井近くに設置されるものであって水平方向に延びる横長の形態をなし、合成樹脂部品で構成される筐体31を備える。筐体31には図1及び図2に示す室内送風機32、室内熱交換器33、ルーバー34などが設けられる。
室内送風機32は、例えば筐体31の形状に沿って水平方向に横長に延びるクロスフローファンと、これを回転させるモータとを組み合わせたものである。筐体31には不図示の空気の吸込口及び吹出口が設けられる。室内熱交換器33はクロスフローファン同様に水平方向に延び、3個(室内熱交換器33A、33B、33C)が組み合わされて構成される。3個の室内熱交換器33は室内送風機32のクロスフローファンの上方や前方を覆うように配置される。室内熱交換器33には室外機10から送り出された冷媒が流入する。室内送風機32を駆動すると、吸込口を通って筐体31内に吸い込まれた室内空気が室内熱交換器33を通過し、室内熱交換器33がその室内空気との間で熱交換を行う。なお、室内送風機32のクロスフローファンの回転速度を増加させるに従って吹出口から吹き出される空気の風速を微風、弱風、強風と変更することができる。
筐体31の空気の吹出口にはルーバー34が配置される。ルーバー34は吹出口同様に室内機30を正面から見て横長の矩形を成し、水平方向に延びる一辺の縁部側を回転中心とし、反対側の一辺の縁部を自由端として揺動可能に筐体31に支持される。このため、ルーバー34のことを横ルーバーと呼ぶことがある。ルーバー34は室内熱交換器33を通過した空気の室内に対する吹き出し方向を上下方向に変更可能である。ルーバー34は不図示のモータ等による電動式であって、その空気の吹き出し方向は後述する主制御部50が自動で変更したり、後述するリモコン60を用いてユーザが手動で変更したりすることができる。なお、図示されていないが、空気の吹き出し方向を左右方向に変更可能な縦ルーバーも設けられる。
空気調和機1の運転制御を行うためには各所の温度を知ることが不可欠である。このため、室外機10及び室内機30の複数箇所に温度検知部が配置されている。
室外機10においては、室外熱交換器16に温度検知部23が配置され、圧縮機12の吐出部となる吐出管12aに温度検知部24が配置され、圧縮機12の吸入部となる吸入管12bに温度検知部25が配置され、膨張弁14と二方弁21の間の冷媒配管19に温度検知部26が配置される。また、筐体11の内部の所定箇所に外気の温度を検知するための外気温度検知部27が配置される。室内機30においては、室内熱交換器33に温度検知部35が配置される。また、筐体31の内部の所定箇所に室内の温度を検知するための室内温度検知部36が配置される。温度検知部23、24、25、26、27、35、36はいずれも例えばサーミスタで構成される。
なお、外気温度検知部27は室外送風機15が発生させる気流の、室外熱交換器16よりも上流側に配置することが望ましい。このようにすることで、室外熱交換器16によって熱交換された空気の温度を検知することがないので、外気の温度をより正確に検知することが可能になる。同様に、室内温度検知部36は室内送風機32が発生させる気流の、室内熱交換器33よりも上流側に配置することが望ましい。このようにすることで、室内熱交換器33によって熱交換された空気の温度を検知することがないので、室内の温度をより正確に検知することが可能になる。
また、室内機30は通信部37を備える。通信部37はリモコン60に対して情報を送信、受信するために室内機30の外装の近傍に配置される。通信部37は例えば赤外線の発光部及び受光部を備える。
リモコン60は空気調和機1を遠隔操作することができる。リモコン60は、図3に示す操作制御部61、表示部62、操作部63及び通信部64を備える。操作制御部61は不図示の演算部や記憶部等を備え、リモコン60の各構成要素から情報を受信するとともにそれらを制御する。
表示部62はリモコン60の表面に設けられ、例えば液晶パネル等から成る表示パネルやLED等から成る発光部を備える。操作部63は表示部62に隣接したリモコン60の表面に設けられ、各種操作ボタンを備える。操作ボタンとしては例えば暖房運転や冷房運転の切替ボタン、停止ボタン、温度調整ボタン、風向切替ボタン、タイマーボタンなどが設けられる。
通信部64は室内機30の後述する主制御部50に対して情報を送信、受信するためにリモコン60の外装の近傍に配置される。通信部64は例えば赤外線の発光部及び受光部を備える。
さらに、室内機30は室外機10を含む空気調和機1全体の動作制御を行うために、筐体31の内部に図3に示す主制御部50を収容している。主制御部50は不図示の演算部や記憶部等を備え、記憶部等に記憶、入力されたプログラム、データに基づき室内温度がユーザによって設定された目標値に達するように制御を行う一連の空気調和運転を実現する。
主制御部50は圧縮機12、切替弁13、膨張弁14、室外送風機15及び室内送風機32に対して動作指令を発する。また、主制御部50は温度検知部23〜27及び温度検知部35、36から各々が検知した温度情報に対応した出力信号を受け取る。主制御部50は温度検知部23〜27及び温度検知部35、36からの出力信号を参照しつつ、圧縮機12、室外送風機15及び室内送風機32に対して運転指令を発し、切替弁13と膨張弁14とに対して状態切り替え指令を発する。また、例えば主制御部50は前述のように室内機30のルーバー34を動作させて自動で室内に対する空気の吹き出し方向を調整することも可能である。
図1は空気調和機1が暖房運転を実行している状態を示す。このとき、圧縮機12は暖房時循環、すなわち圧縮機12から吐出された冷媒が先に室内熱交換器33に入る循環様式で冷媒を循環させる。冷媒は図1において冷媒配管17〜20等に近接して描画した矢印の方向に循環する。
圧縮機12から吐出された高温高圧気体の冷媒は室内熱交換器33に入り、そこで室内空気との熱交換が行われる。冷媒は室内空気に対し放熱を行い、室内空気は暖められる。放熱し、凝縮して液体となった冷媒は室内熱交換器33から流出し、膨張弁14にて減圧される。減圧後の冷媒は室外熱交換器16に送られ、膨張して低温低圧となり、室外熱交換器16の表面温度を下げる。表面温度の下がった室外熱交換器16は外気から吸熱する。吸熱後、低温気体の冷媒は圧縮機12に戻る。室内送風機32によって生成された気流が室内熱交換器33からの放熱を促進し、室外送風機15によって生成された気流が室外熱交換器16による吸熱を促進する。
図2は空気調和機1が冷房運転あるいは除霜運転を行っている状態を示す。このとき、切替弁13(四方弁と呼ぶこともある)が切り替えられて暖房運転時と冷媒の流れが逆になる。圧縮機12は冷房時循環、すなわち圧縮機12から吐出された冷媒が先に室外熱交換器16に入る循環様式で冷媒を循環させる。冷媒は図2において冷媒配管17〜20等に近接して描画した矢印の方向に循環する。
圧縮機12から吐出された高温高圧気体の冷媒は室外熱交換器16に入り、そこで外気との熱交換が行われる。冷媒は外気に対し放熱を行い、凝縮する。凝縮して液体となった冷媒は室外熱交換器16から流出し、膨張弁14にて減圧される。減圧後の冷媒は室内熱交換器33に送られ、膨張して低温低圧となり、室内熱交換器33の表面温度を下げる。表面温度の下がった室内熱交換器33は室内空気から吸熱し、これにより室内空気は冷やされる。吸熱後、低温気体の冷媒は圧縮機12に戻る。室外送風機15によって生成された気流が室外熱交換器16からの放熱を促進し、室内送風機32によって生成された気流が室内熱交換器33の吸熱を促進する。なお、除霜運転では室内送風機32が動作せず、室内側で気流による熱交換を積極的に実行しない。
主制御部50は暖房運転モード、冷房運転モード、除湿運転モード、自動運転モードなどといった空気調和運転の制御モードのほかに、予約した設定時刻に空気調和運転を開始する、或いは空気調和運転を終了するタイマーモードを有する。リモコン60のタイマーボタンを操作することにより、ユーザは予約した設定時刻に自動で運転を開始する入りタイマーモード及び予約した設定時刻に自動で運転を終了する切りタイマーモードでの空気調和運転を設定することができる。
より具体的に言えば、入りタイマーモードでは、予約した設定時刻に室内の温度を設定温度にするために予約した設定時刻よりも所定期間前に空気調和運転を開始することもある。この所定期間としては例えば1時間といった時間が予め設定されており、不図示の記憶部等に記憶される。なお、この所定期間は空気調和機1の開発時における実験などによって適切な期間に設定することが好ましい。タイマーモード等の時間情報に関して、主制御部50は時間情報の取得や計時が可能な計時部50aを備える。
続いて、空気調和機1の暖房運転の入りタイマーモードの一例について、図4に示すフローに沿って説明する。図4は空気調和機1の暖房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。
入りタイマーモードが開始されると(図4のスタート)、ステップ#101において主制御部50が予約した設定時刻よりも例えば1時間前の時刻として予め設定された検知時刻に外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。例えば、予約した設定時刻が06:00であれば、それよりも1時間前の検知時刻である05:00に外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。
ステップ#102では主制御部50が、外気の温度が例えば0℃以下であるか否かを判定する。外気の温度が0℃を超えている場合、ステップ#103に移行する。外気の温度が0℃以下である場合、ステップ#104に移行する。
ステップ#103では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が微風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、暖房運転を開始する。
ステップ#104では主制御部50が、外気の温度が例えば−5℃以下であるか否かを判定する。外気の温度が0℃以下で−5℃を超えている場合、ステップ#105に移行する。外気の温度が−5℃以下である場合、ステップ#106に移行する。
ステップ#105では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が弱風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、暖房運転を開始する。
ステップ#106では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が強風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、暖房運転を開始する。
このようにして、主制御部50は暖房運転の入りタイマーモードにおいて、予約した設定時刻よりも例えば1時間前である検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度が予め設定した所定温度(例えば0℃)に対して低くなるに従って室内送風機32の回転速度が増加するように設定して暖房運転を行う。なお、0℃や−5℃といった温度の判定基準は空気調和機1の開発時における実験などによって適切な温度に設定することが好ましい。また、本実施形態では風速が微風、弱風、強風の3段階であるが、4段階以上であっても良いし、2段階であっても良い。
入りタイマーモードにて暖房運転を開始した後、予約した設定時刻になると、主制御部50は通常の暖房運転を行う。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態の空気調和機について、図5を用いて説明する。図5は空気調和機の暖房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
第2実施形態の空気調和機1は、図5に示す動作フローの暖房運転の入りタイマーモードを実行する。
入りタイマーモードが開始されると(図5のスタート)、ステップ#201において主制御部50が、ユーザが予約した設定時刻よりも例えば1時間前の時刻として予め設定された検知時刻に室内温度検知部36を用いて室内の温度データを取得し、外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。例えば、予約した設定時刻(予約設定時刻ということもある)が06:00であれば、それよりも1時間前の検知時刻である05:00に外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。
ステップ#202では不図示の記憶部等に予め記憶された表1に相当するデータに基づいて、主制御部50が暖房運転の開始時刻を設定する。すなわち、例えば室内の温度と設定温度との差が2℃未満である場合、暖房運転の開始時刻を予約した設定時刻とする。また、例えば室内の温度と設定温度との差が2℃以上、5℃未満である場合、暖房運転の開始時刻(運転開始時刻ということもある)を予約した設定時刻の5分前とする。以下、室内の温度と設定温度との差が大きくなるに従って暖房運転の開始時刻を早める。なお、表1に記載された温度や時間の数値は空気調和機1の開発時における実験などによって適切な値に設定することが好ましい。
ステップ#203では主制御部50が、外気の温度が例えば0℃以下であるか否かを判定する。外気の温度が0℃を超えている場合、ステップ#204に移行する。外気の温度が0℃以下である場合、ステップ#205に移行する。
ステップ#204では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が微風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ステップ#202で設定した運転開始時刻に暖房運転を開始する。
ステップ#205では主制御部50が、外気の温度が例えば−5℃以下であるか否かを判定する。外気の温度が0℃以下で−5℃を超えている場合、ステップ#206に移行する。外気の温度が−5℃以下である場合、ステップ#207に移行する。
ステップ#206では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が弱風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ステップ#202で設定した運転開始時刻に暖房運転を開始する。
ステップ#207では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が強風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ステップ#202で設定した運転開始時刻に暖房運転を開始する。
このようにして、主制御部50は暖房運転の入りタイマーモードにおいて、予約した設定時刻よりも例えば1時間前である検知時刻に室内温度検知部36が検知した室内の温度と設定温度との差が大きくなるに従って予約した設定時刻よりも前の所定期間を長くすることで、運転開始時刻を早める。これにより、室内の温度と設定温度との差に応じて、暖房運転を予約した設定時刻よりも早めに開始することができる。なお、本実施形態では風速が微風、弱風、強風の3段階であるが、4段階以上であっても良いし、2段階であっても良い。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態の空気調和機について、図6及び図7を用いて説明する。図6は空気調和機の暖房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。図7は空気調和機の室内機の側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
第3実施形態の空気調和機1は、図6に示す動作フローの暖房運転の入りタイマーモードを実行する。
入りタイマーモードが開始されると(図6のスタート)、ステップ#301において主制御部50が、ユーザが予約した設定時刻よりも例えば1時間前の時刻として予め設定された検知時刻に室内温度検知部36を用いて室内の温度データを取得し、外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。例えば、予約した設定時刻(予約設定時刻ということもある)が06:00であれば、それよりも1時間前の検知時刻である05:00に外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。
ステップ#302では不図示の記憶部等に予め記憶された表1に相当するデータに基づいて、主制御部50が暖房運転の開始時刻を設定する。すなわち、例えば室内の温度と設定温度との差が2℃未満である場合、暖房運転の開始時刻を予約した設定時刻とする。また、例えば室内の温度と設定温度との差が2℃以上、5℃未満である場合、暖房運転の開始時刻(運転開始時刻ということもある)を予約した設定時刻の5分前とする。以下、室内の温度と設定温度との差が大きくなるに従って暖房運転の開始時刻を早める。なお、表1に記載された温度や時間の数値は空気調和機1の開発時における実験などによって適切な値に設定することが好ましい。
ステップ#303では主制御部50が、外気の温度が例えば0℃以下であるか否かを判定する。外気の温度が0℃を超えている場合、ステップ#304に移行する。外気の温度が0℃以下である場合、ステップ#305に移行する。
ステップ#304では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が微風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ステップ#302で設定した運転開始時刻に暖房運転を開始する。このとき、主制御部50はルーバー34の空気の吹き出し方向を暖房運転時の通常方向である下方向(図7のD1)に設定する。ルーバー34の空気の吹き出し方向が図7の下方向D1である場合、室内に対する空気の吹き出し方向が部屋のほぼ中央部を指向するようになっている。
ステップ#305では主制御部50が、外気の温度が例えば−5℃以下であるか否かを判定する。外気の温度が0℃以下で−5℃を超えている場合、ステップ#306に移行する。外気の温度が−5℃以下である場合、ステップ#307に移行する。
ステップ#306では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が弱風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ステップ#302で設定した運転開始時刻に暖房運転を開始する。このとき、主制御部50はルーバー34の空気の吹き出し方向を暖房運転時の通常の向きよりもやや下方向(図7のD2)に設定する。
ステップ#307では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が強風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ステップ#302で設定した運転開始時刻に暖房運転を開始する。このとき、主制御部50はルーバー34の空気の吹き出し方向を室内機30のほぼ真下方向(図7のD3)に設定する。
このようにして、主制御部50は暖房運転の入りタイマーモードにおいて、予約した設定時刻よりも例えば1時間前である検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度が予め設定した所定温度(例えば0℃)に対して低くなるに従ってルーバー34の空気の吹き出し方向が下方を向くように設定して暖房運転を開始する。なお、本実施形態では風速が微風、弱風、強風の3段階であるが、4段階以上であっても良いし、2段階であっても良い。
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態の空気調和機について、図8を用いて説明する。図8は空気調和機の暖房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
第4実施形態の空気調和機1は、図8に示す動作フローの暖房運転の入りタイマーモードを実行する。
入りタイマーモードが開始されると(図8のスタート)、ステップ#401において主制御部50が、ユーザが予約した設定時刻よりも例えば1時間前の時刻として予め設定された検知時刻に室内温度検知部36を用いて室内の温度データを取得し、外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。例えば、予約した設定時刻(予約設定時刻ということもある)が06:00であれば、それよりも1時間前の検知時刻である05:00に外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。
ステップ#402では不図示の記憶部等に予め記憶された表1に相当するデータに基づいて、主制御部50が暖房運転の開始時刻を設定する。すなわち、例えば室内の温度と設定温度との差が2℃未満である場合、暖房運転の開始時刻を予約した設定時刻とする。また、例えば室内の温度と設定温度との差が2℃以上、5℃未満である場合、暖房運転の開始時刻(運転開始時刻ということもある)を予約した設定時刻の5分前とする。以下、室内の温度と設定温度との差が大きくなるに従って暖房運転の開始時刻を早める。なお、表1に記載された温度や時間の数値は空気調和機1の開発時における実験などによって適切な値に設定することが好ましい。
ステップ#403では主制御部50が、外気の温度が例えば0℃以下であるか否かを判定する。外気の温度が0℃を超えている場合、ステップ#404に移行する。外気の温度が0℃以下である場合、ステップ#405に移行する。
ステップ#404では主制御部50が、ステップ#402で設定した運転開始時刻に暖房運転を開始する。このとき、主制御部50は室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が微風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を暖房運転時の通常方向である下方向(図7のD1)に設定する。
ステップ#405では主制御部50が、外気の温度が例えば−5℃以下であるか否かを判定する。外気の温度が0℃以下で−5℃を超えている場合、ステップ#406に移行する。外気の温度が−5℃以下である場合、ステップ#407に移行する。
ステップ#406では主制御部50が、ステップ#402で設定した運転開始時刻に暖房運転を開始する。このとき、主制御部50は予約した設定時刻の30分前の時刻までの間、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が微風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を暖房運転時の通常方向である下方向(図7のD1)に設定する。さらに、主制御部50は予約設定時刻の30分前の時刻から予約設定時刻までの間、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が弱風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を暖房運転時の通常の向きよりもやや下方向(図7のD2)に設定する。
なお、例えば予約設定時刻が06:00であり、運転開始時刻が05:45等である場合のように、運転開始時刻が予約設定時刻の30分前よりも遅い時刻である場合、運転開始時刻になると室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が弱風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を暖房運転時の通常の向きよりもやや下方向(図7のD2)に設定し、暖房運転を開始する。
ステップ#407では主制御部50が、ステップ#402で設定した運転開始時刻に暖房運転を開始する。このとき、主制御部50は予約した設定時刻の30分前の時刻までの間、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が微風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を暖房運転時の通常方向である下方向(図7のD1)に設定する。さらに、主制御部50は予約設定時刻の30分前の時刻から予約設定時刻の15分前の時刻までの間、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が弱風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を暖房運転時の通常の向きよりもやや下方向(図7のD2)に設定する。さらに、主制御部50は予約設定時刻の15分前の時刻から予約設定時刻までの間、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が強風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を室内機30のほぼ真下方向(図7のD3)に設定する。
なお、表1では例示していないが、例えば予約設定時刻が06:00であり、運転開始時刻が05:40等である場合のように、運転開始時刻が予約設定時刻の30分前と15分前との間の時刻である場合、運転開始時刻になると室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が弱風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を暖房運転時の通常の向きよりもやや下方向(図7のD2)に設定し、暖房運転を開始する。その後、主制御部50は予約設定時刻の15分前の時刻から予約設定時刻までの間、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が強風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を室内機30のほぼ真下方向(図7のD3)に設定する。
また、例えば予約設定時刻が06:00であり、運転開始時刻が05:55である場合のように、運転開始時刻が予約設定時刻の15分前と予約設定時刻との間の時刻である場合、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が強風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ルーバー34の空気の吹き出し方向を室内機30のほぼ真下方向(図7のD3)に設定する。
このようにして、主制御部50は暖房運転の入りタイマーモードにおいて、予約した設定時刻よりも例えば1時間前である検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度にかかわらず共通の室内送風機32の回転速度(風速「微風」相当)及び共通のルーバー34の空気の吹き出し方向(暖房運転時の通常方向である下方向)を設定して運転開始時刻に暖房運転を開始する。その後、主制御部50は検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度が予め設定した所定温度(例えば0℃)に対して低くなるに従って段階的に室内送風機32の回転速度が増加するように且つルーバー34の空気の吹き出し方向が下方を向くように設定して暖房運転を行う。
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態の空気調和機について、図9を用いて説明する。図9は空気調和機の冷房運転の入りタイマーモードの動作フローを示すフローチャートである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
第5実施形態の空気調和機1は、図9に示す動作フローの冷房運転の入りタイマーモードを実行する。
入りタイマーモードが開始されると(図9のスタート)、ステップ#501において主制御部50が、ユーザが予約した設定時刻よりも例えば1時間前の時刻として予め設定された検知時刻に室内温度検知部36を用いて室内の温度データを取得し、外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。例えば、予約した設定時刻(予約設定時刻ということもある)が06:00であれば、それよりも1時間前の検知時刻である05:00に外気温度検知部27を用いて外気の温度データを取得する。
ステップ#502では不図示の記憶部等に予め記憶された表1に相当するデータに基づいて、主制御部50が暖房運転の開始時刻を設定する。すなわち、例えば室内の温度と設定温度との差が2℃未満である場合、暖房運転の開始時刻を予約した設定時刻とする。また、例えば室内の温度と設定温度との差が2℃以上、5℃未満である場合、暖房運転の開始時刻(運転開始時刻ということもある)を予約した設定時刻の5分前とする。以下、室内の温度と設定温度との差が大きくなるに従って暖房運転の開始時刻を早める。なお、表1に記載された温度や時間の数値は空気調和機1の開発時における実験などによって適切な値に設定することが好ましい。
ステップ#503では主制御部50が、外気の温度が例えば28℃以上であるか否かを判定する。外気の温度が28℃未満である場合、ステップ#504に移行する。外気の温度が30℃以上である場合、ステップ#505に移行する。
ステップ#504では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が微風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ステップ#502で設定した運転開始時刻に冷房運転を開始する。
ステップ#505では主制御部50が、外気の温度が例えば38℃以上であるか否かを判定する。外気の温度が28℃以上で38℃未満である場合、ステップ#506に移行する。外気の温度が34℃以上である場合、ステップ#507に移行する。
ステップ#506では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が弱風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ステップ#502で設定した運転開始時刻に冷房運転を開始する。
ステップ#507では主制御部50が、室内機30の吹出口から吹き出される空気の風速が強風となるように室内送風機32の回転速度を設定し、ステップ#502で設定した運転開始時刻に冷房運転を開始する。
このようにして、主制御部50は冷房運転の入りタイマーモードにおいて、予約した設定時刻よりも例えば1時間前である検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度が予め設定した所定温度(例えば28℃)に対して高くなるに従って室内送風機32の回転速度が増加するように設定して冷房運転を行う。なお、28℃や38℃といった温度の判定基準は空気調和機1の開発時における実験などによって適切な温度に設定することが好ましい。また、本実施形態では風速が微風、弱風、強風の3段階であるが、4段階以上であっても良いし、2段階であっても良い。
ここで、室内機30は通常室内の天井近くに設置されるものであり、冷房運転時に室内機30の吹出口から吹き出される比較的冷たい空気は自然に下方に移動する。したがって、冷房運転時、ルーバー34は空気の吹き出し方向が水平になるように姿勢が維持されることが多い。すなわち、冷房運転時は、ルーバー34の空気の吹き出し方向を積極的に変更する必要がなく、風速の変更のみで対応する場合が多い。
上記第1〜第5の実施形態のように、室内に対する空気調和運転が可能な空気調和機1は、室内の空気を循環させるための回転速度の変更が可能な室内送風機32と、外気の温度を検知するための外気温度検知部27と、室内の温度を検知するための室内温度検知部36と、室内送風機32の制御を含む空気調和運転の制御を行う主制御部50と、を備える。主制御部50は、制御モードとして予約した設定時刻に室内の温度を設定温度にするために予約した設定時刻よりも所定期間前に空気調和運転を開始する入りタイマーモードを有し、入りタイマーモードにおいて、予約した設定時刻よりも前の時刻として予め設定した検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して離れるに従って室内送風機32の回転速度が増加するように設定して空気調和運転を行う。
この構成によれば、外気の温度が所定温度に対して離れるに従って室内送風機の回転速度が増加するように設定するので、例えば寒冷地や夏場の猛暑日などのように外気の温度が比較的低温である場合や比較的高温である場合に空気調和運転の能力を高めることができる。したがって、外気の温度が比較的低温である場合や比較的高温である場合であっても、入りタイマーモードで予約した設定時刻に室内を所望の温度にすることが可能になる。
また、第2実施形態のように、主制御部50は、入りタイマーモードにおいて、検知時刻に室内温度検知部36が検知した室内の温度と設定温度との差が大きくなるに従って予約した設定時刻よりも前の所定期間を長くして空気調和運転を開始する。
この構成よれば、室内の温度と設定温度との差が大きくなるに従って空気調和運転の開始時刻から予約した設定時刻までの時間が長くなる。したがって、室内の温度と設定温度との差が比較的大きい場合であっても、入りタイマーモードで予約した設定時刻に室内を所望の温度にすることが可能になる。
また、第3実施形態のように、空気調和機1が室内に対する空気の吹き出し方向の変更が可能なルーバー34を備え、主制御部50は、入りタイマーモードにおいて、検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して離れるに従ってルーバー34の空気の吹き出し方向が下方を向くように設定して空気調和運転を開始する。
この構成よれば、外気の温度が所定温度に対して離れるに従って室内の空気をかき混ぜる作用を高めることができる。したがって、入りタイマーモードで予約した設定時刻に室内の温度を均一にしつつ、室内を所望の温度にすることが可能になる。また、強風時には空気の吹き出し方向が室内機30のほぼ真下になるので、空気がユーザに直接吹き付けられることをできるだけ回避することができる。これにより、ユーザが不快感を抱くことを抑制することが可能になる。
また、第4実施形態のように、空気調和機1が室内に対する空気の吹き出し方向の変更が可能なルーバー34を備え、主制御部50は、入りタイマーモードにおいて、検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度にかかわらず共通の室内送風機32の回転速度及び共通のルーバー34の空気の吹き出し方向を設定して空気調和運転を開始した後、検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して離れるに従って段階的に室内送風機32の回転速度が増加するように且つルーバー34の空気の吹き出し方向が下方を向くように設定して空気調和運転を行う。
この構成よれば、外気の温度が所定温度に対して比較的大きく離れる場合に、いきなり風速が強風になることを防止することができる。したがって、騒音に配慮した形で入りタイマーモードで空気調和運転を行うことが可能になる。
また、第1〜第4の実施形態のように、主制御部50は、暖房運転の前記入りタイマーモードにおいて、検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して低くなるに従って室内送風機32の回転速度が増加するように設定して暖房運転を行う。
この構成よれば、外気の温度が比較的低温になってゆくに従って暖房運転の能力を高めることができる。したがって、外気の温度が比較的低温であっても、暖房運転の入りタイマーモードにおいて、予約した設定時刻に室内を所望の温度にすることが可能になる。
また、第5実施形態のように、主制御部50は、冷房運転の前記入りタイマーモードにおいて、検知時刻に外気温度検知部27が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して高くなるに従って室内送風機32の回転速度が増加するように設定して冷房運転を行う。
この構成よれば、外気の温度が比較的高温になってゆくに従って冷房運転の能力を高めることができる。したがって、外気の温度が比較的高温であっても、冷房運転の入りタイマーモードにおいて、予約した設定時刻に室内を所望の温度にすることが可能になる。
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
本発明は空気調和機において利用可能である。
1 空気調和機
10 室外機
27 外気温度検知部
30 室内機
32 室内送風機
34 ルーバー
36 室内温度検知部
50 主制御部(制御部)
60 リモコン
63 操作部

Claims (3)

  1. 室内に対する空気調和運転が可能な空気調和機において、
    室内の空気を循環させるための回転速度の変更が可能な室内送風機と、
    外気の温度を検知するための外気温度検知部と、
    室内の温度を検知するための室内温度検知部と、
    室内に対する空気の吹き出し方向の変更が可能なルーバーと、
    前記室内送風機及び前記ルーバーの制御を含む空気調和運転の制御を行う制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、制御モードとして予約した設定時刻に室内の温度を設定温度にするために前記予約した設定時刻よりも所定期間前に空気調和運転を開始する入りタイマーモードを有し、前記入りタイマーモードにおいて、前記予約した設定時刻よりも前の時刻として予め設定した検知時刻に前記外気温度検知部が検知した外気の温度にかかわらず共通の前記室内送風機の回転速度及び共通の前記ルーバーの空気の吹き出し方向を設定して空気調和運転を開始した後、前記検知時刻に前記外気温度検知部が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して離れるに従って段階的に前記室内送風機の回転速度が増加するように且つ前記ルーバーの空気の吹き出し方向が下方を向くように設定して空気調和運転を行うことを特徴とする空気調和機。
  2. 前記制御部は、前記入りタイマーモードにおいて、前記検知時刻に前記室内温度検知部が検知した室内の温度と前記設定温度との差が大きくなるに従って前記所定期間を長くして空気調和運転を開始することを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記制御部は、暖房運転の前記入りタイマーモードにおいて、前記検知時刻に前記外気温度検知部が検知した外気の温度が予め設定した所定温度に対して低くなるに従って前記室内送風機の回転速度が増加するように設定して暖房運転を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気調和機。
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