JP3760747B2

JP3760747B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP3760747B2
Application number: JP2000286757A
Authority: JP
Inventors: 智治丹蔵; 徹鈴木
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002089926A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ヒートポンプ式空気調和機においては、外気温度に基づいて、自動運転時の運転モードの決定や、冷媒量不足（ガス欠）の検出等が行われ、また、外気温度を室内機に表示するような機能が付加されるようになっている。このように外気温度は空気調和機の制御上、重要なパラメータであり、従って、外気温度を正確に検出することは重要なことである。そして、室外機に温度センサ（温度検出サーミスタ）を付設し、この温度センサにて検出した温度を外気温度として各種の制御に利用している。さらに、近年では、この種の空気調和機において、加湿手段を設けたものもあり、この加湿手段による加湿運転時においても正確な外気温度検出を必要としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、暖房運転や冷房運転が行われており、室外機のファンが回転駆動している際には、このファン回転によって、室外機近傍において、風の流れが発生して、この室外機に付設されている温度センサが検出した温度は、実際の外気の温度とのあまり差がなく、この検出温度に基づいて加湿制御を行っても、比較的精度の高いものとなる。しかしながら、ファンの回転数が低下したり、ファンの回転が停止したりすれば、温度センサ近傍において、日射の影響等による急激な温度変化が生じ、このため、温度センサにて検出された温度は、実際の外気の温度に対して大きな差が生じることがある。このため、室外機のファンが停止している加湿単独運転時等において、この温度センサにて検出された温度を外気温度として加湿制御を行えば、最適な状態での運転ができない。
【０００４】
この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、実際の外気温度を的確に把握して最適な加湿運転を行うことが可能な空気調和機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１の空気調和機は、加湿手段５と、ファン９と外気温度検出用の温度センサ６とを有する室外機１とを備えた空気調和機において、上記室外機１のファン９の回転数を検出する回転数検出手段１０と、疑似温度を出力する外気温度出力手段７とを設け、上記回転数検出手段１０にて検出された回転数が基準値以下となると共に、上記加湿手段５による加湿運転が行われているときに、そのときの上記温度センサ６の検出温度を疑似温度として出力すべく構成して成り、さらに、疑似温度を出力してからの時間をカウントするタイマ手段１２を設け、このタイマ手段１２によるカウント開始から所定時間経過後に、上記ファン９を上記基準値を超える回転数で回転させ、この回転中は上記温度センサ６にて検出する現在の温度を外気温度とすることを特徴としている。
【０００６】
上記請求項１の空気調和機では、外気温度出力手段７の疑似温度は、室外機１のファン９が基準値以下の回転となる直前の基準値を超えた回転数で回転しているときの温度センサ６の検知温度であり、ファン９によって、風の流れが十分に発生している状態の検出温度である。すなわち、この疑似温度は、現在の実際の外気温度とあまり差が無く、この疑似温度を外気温度として、加湿手段５による加湿運転のための制御用データに使用すれば、加湿運転を最適な状態で行うことが可能となる。
【０００８】
また、上記請求項１の空気調和機では、疑似温度を出力してから所定時間が経過するまでは、この疑似温度を外気温度とすることができる。また、所定時間が経過すれば、ファン９を基準値を超える回転数で回転させ、これによって、風の流れを発生させ、温度センサ６にて検出される温度を、実際の外気温度とがあまり差がない状態とすることができる。すなわち、疑似温度を設定したときから長時間経過すれば、この疑似温度が実際の外気温度と大きく差が生じるおそれがあり、このため、所定時間が経過すれば、ファン９を基準値を超える回転数で回転させることによって、実際の外気温度と近似する現在の検出温度を使用して加湿運転を行うようにしている。
【０００９】
請求項２の空気調和機は、加湿手段５と、ファン９と外気温度検出用の温度センサ６とを有する室外機１とを備えた空気調和機において、上記室外機１のファン９の回転数を検出する回転数検出手段１０と、疑似温度を出力する外気温度出力手段７とを設け、上記回転数検出手段１０にて検出された回転数が基準値以下となると共に、上記加湿手段５による加湿運転が行われているときに、そのときの上記温度センサ６の検出温度を疑似温度として出力すべく構成して成り、さらに、外気温度出力手段７の疑似温度と上記温度センサ６による現在の検出温度とを比較する比較手段１３を設け、この疑似温度と検出温度との差が、所定値より大きいときに、上記ファン９を上記基準値を超える回転数で回転させ、この回転中は上記温度センサ６にて検出する現在の温度を外気温度とすることを特徴としている。
【００１０】
上記請求項２の空気調和機では、外気温度出力手段７の疑似温度は、室外機１のファン９が基準値以下の回転となる直前の基準値を超えた回転数で回転しているときの温度センサ６の検知温度であり、ファン９によって、風の流れが十分に発生している状態の検出温度である。すなわち、この疑似温度は、現在の実際の外気温度とあまり差が無く、この疑似温度を外気温度として、加湿手段５による加湿運転のための制御用データに使用すれば、加湿運転を最適な状態で行うことが可能となる。また、この空気調和機では、疑似温度と、現在の検出温度との差が所定値より大きいときに、ファン９を回転させることによって、風の流れを発生させ、温度センサ６にて検出される温度を、実際の外気温度とがあまり差がない状態とすることができる。すなわち、疑似温度と、現在の検出温度との差が所定値より大きくなって、この疑似温度が実際の外気温度と近似しないおそれが生じる際に、ファン９を基準値を超える回転数で回転させ、実際の外気温度とあまり差がない検出温度を外気温度とすることができる。また、疑似温度と、現在の検出温度との差が所定値より小さいときには、この疑似温度をそのまま現在の外気温度とすることができる。
【００１１】
請求項３の空気調和機は、加湿手段５と、ファン９と外気温度検出用の温度センサ６とを有する室外機１とを備えた空気調和機において、上記室外機１のファン９の回転数を検出する回転数検出手段１０と、疑似温度を出力する外気温度出力手段７とを設け、上記回転数検出手段１０にて検出された回転数が基準値以下となると共に、上記加湿手段５による加湿運転が行われているときに、そのときの上記温度センサ６の検出温度を疑似温度として出力すべく構成して成り、さらに、上記加湿手段５による加湿単独運転が開始されたきに、上記室外機１のファン９を基準値を超える回転数で回転駆動させることを特徴としている。
【００１２】
上記請求項３の空気調和機では、外気温度出力手段７の疑似温度は、室外機１のファン９が基準値以下の回転となる直前の基準値を超えた回転数で回転しているときの温度センサ６の検知温度であり、ファン９によって、風の流れが十分に発生している状態の検出温度である。すなわち、この疑似温度は、現在の実際の外気温度とあまり差が無く、この疑似温度を外気温度として、加湿手段５による加湿運転のための制御用データに使用すれば、加湿運転を最適な状態で行うことが可能となる。また、この空気調和機では、暖房加湿運転から加湿単独運転に切換わったような場合、あるいは加湿単独運転が新たに開始したような場合、加湿単独運転中に、室外機１のファン９を回転駆動させることになり、風の流れを発生させて、温度センサ６にて検出する温度を、実際の外気温度とをあまり差がないように設定することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の空気調和機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は空気調和機の簡略ブロック図であり、図２はこの空気調和機の室外機の簡略背面図を示す。この空気調和機は、図示省略の室内機と、室外機１とを備え、室内機は、そのケーシングに熱交換器とファン等が内装され、室外機１は、そのケーシング２に熱交換器と圧縮機とファン９等が内装され、この室内機と室外機１とは、冷媒等の熱交換媒体を相互に循環等すべく、連結されている。
【００１４】
また、この空気調和機は、図１に示すように、加湿運転するための加湿手段５と、外気温度を検出する温度センサ６と、この温度センサ６にて検出したデータが入力される外気温度出力手段７と、この外気温度出力手段７のデータが入力させる制御手段８と、上記室外機１のファン９の回転数を検出する回転数検出手段１０等を備える。
【００１５】
加湿手段５は、例えば、上記室外機１に設けられ、湿分を付与した室外の空気を室内機を経由させて室内に送り込むものであるが、この他、超音波加湿器、電熱式加湿器、遠心式加湿器等の種々の加湿器を使用するこができる。また、制御手段８は、この空気調和機の全体の制御を行うＣＰＵ等からなる。
【００１６】
温度センサ６は、図２に示すように、室外機１のケーシング２の背面に取付けられた温度検出サーミスタからなる。また、ファン９が回転駆動している場合においては、このケーシング２の周辺の空気が矢印のように、ケーシング２の背面中央部に流れ込む「風の流れ」が生じ、この温度センサ６近傍の空気も流れている。これによって、温度センサ６は、日射の影響を受けることなく、その検出温度が実際の外気温度にきわめて近い温度となる。
【００１７】
また、外気温度出力手段７は、温度センサ６にて検出された温度を、外気温度として制御手段８に入力するものであって、現在の検出温度と、疑似温度とを出力することができる。ここで、疑似温度とは、加湿手段５による加湿運転が行われている際に、上記回転数検出手段１０にて検出された回転数が基準値以下となったときの温度センサ６の検出温度をいう。また、基準値は、この値を超えてファン９が回転した場合に、図２に示す矢印のような「風の流れ」が十分発生する値であって、この基準値以下では、十分な「風の流れ」が生じていないおそれがあり、この状態での温度センサ６の検出温度は、実際の外気温度に対して大きな差が生じる可能性があるものである。また、回転数が基準値以下か否かは、図１に示すように、比較手段１１にて判断される。すなわち、回転数検出手段１０にて検出された回転数が、比較手段１１に入力され、ここで、予め設定入力された基準値と、検出された回転数とが比較され、基準値以下ならば、外気温度出力手段７が、疑似温度を外気温度として制御手段８に出力し、基準値を超えているならば、現在の検出温度を外気温度として制御手段８に出力する。そして、制御手段８では、この入力される外気温度に基づいて、加湿運転条件を決定しこれによって加湿手段５による加湿運転を行う。
【００１８】
このため、加湿運転中においては、ファン９の回転数が基準値以下となった場合（もちろんファン９が回転停止となった場合も含む）に、このときの検出温度（つまり、実際の外気温度と差がない温度）を疑似温度とし、この温度に基づいて加湿運転を行うことになり、また、ファン９の回転数が基準値を超えれば、温度検出センサ６の現在の検出温度に基づいて加湿運転を行うことになる。すなわち、加湿運転中においては、常に実際の外気温度と差がない温度を外気温度として、加湿手段５を制御することができ、好適な加湿運転を行うことが可能となる。
【００１９】
次に、図３は他の実施の形態を示し、この場合、タイマ手段１２を設けている。すなわち、このタイマ手段１２は、外気温度出力手段７が疑似温度を出力してからの時間をカウントするものであって、カウント開始から所定時間（例えば、３０分位）経過後に、制御手段８が室外機１のファン９を基準値を超える回転数で一定時間回転させる。なお、他の構成は、図１の上記実施の形態と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００２０】
この場合、加湿運転中においては、図１の上記実施の形態と同様、ファン９の回転数が基準値以下となった場合に、この基準値以下となったときの検出温度を疑似温度とし、この温度に基づいて加湿運転を行うことになるが、この疑似温度に基づく加湿運転開始から所定時間経過すれば、ファン９が基準値を超える回転数で回転するので、温度センサ６による現在の検出温度が実際の外気温度に近似する値となり、この検出温度に基づいて加湿運転を行うことができる。すなわち、疑似温度を設定したときから長時間経過すれば、この疑似温度が実際の外気温度と大きく差が生じるおそれがあり、このため、所定時間が経過すれば、ファン９を基準値を超える回転数で一定時間回転させることによって、実際の外気温度と近似する現在の検出温度を使用して加湿運転を行うようにしているものであって、加湿手段５は最適な加湿運転を行うことが可能となる。
【００２１】
また、図４は別の実施の形態を示し、この場合、比較手段１３を設けている。すなわち、この比較手段１３は、疑似温度と、温度センサ６による現在の検出温度と比較するものであって、この疑似温度と検出温度との差が、所定値より大いときに、制御手段８が室外機１のファン９を基準値を超える回転数で一定時間回転させる。所定値とは、この値より小さい場合では、上記疑似温度が実際の外気温度と大きな差がない範囲を示し、この値より大ければ、経時的に変化する実際の外気温度と、この疑似温度とに大きな差が生じているおそれがあることを示す値である。また、この際の検出温度は、この空気調和機の空調運転中における熱交換影響を考慮して補正した値を含むものとする。なお、他の構成は、図１の上記実施の形態と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００２２】
この場合も、図１の上記実施の形態と同様、ファン９の回転数が基準値以下となった場合に、この基準値以下となったときの検出温度を疑似温度とし、この温度に基づいて加湿運転を行うことになるが、疑似温度と検出温度との差が所定値より大きくなって、この疑似温度が実際の外気温度と近似しないおそれが生じた際に、ファン９を基準値を超える回転数で一定時間回転させるものである。これによって、外気温度出力手段７は、温度センサ６の現在の検出温度（実際の外気温度と近似する温度）を外気温度として出力することができ、加湿手段５は、最適な加湿運転を行うことが可能となる。
【００２３】
さらに、図５はさらに別の実施の形態を示し、この場合、タイマ手段１２と比較手段１３とが設けられている。すなわち、疑似温度に基づく加湿運転開始から所定時間経過したか否かの判断と、疑似温度と検出温度との差が所定値より大きくなったか否かの判断とを行い、所定時間経過が経過していないにも係わらず、疑似温度と検出温度との差が所定値より大きくなった場合は、ファン９を基準値を超える回転数で一定時間回転させ、また、疑似温度と検出温度との差が所定値より大きくなっていないにも係わらず、所定時間経過が経過すれば、ファン９を基準値を超える回転数で一定時間回転させ、その後は、温度センサ６の現在の検出温度を外気温度とするものである。なお、他の構成は、図１の上記実施の形態と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００２４】
すなわち、この実施の形態では、加湿運転中において、ファン９を基準値を超える回転数で回転させる条件として、疑似温度に基づく加湿運転開始から所定時間が経過すること、疑似温度と検出温度との差が所定値より大きくなることの２条件とし、このどちらかの条件が成立した場合に、ファン９を基準値を超えた回転数で一定時間回転さるものである。これによって、加湿手段５は、より最適な加湿運転を行うことが可能となる。
【００２５】
次に、図６は制御タイミングチャート図を示す。この場合、圧縮機が駆動していると共に、加湿手段５による加湿運転が行われている暖房加湿運転中に、ある時点Ｔ₀において、圧縮機が停止して加湿単独運転に切換わったことを示し、切換われば、外ファン（室外機１のファン９）が僅かに遅延して、回転を継続する。そして、この切換わった時点Ｔ_Oからは別途設けられる他のカウント手段にてカウントが開始され、外ファン９の遅延運転が終了した後、カウントが終了するまでは、基準値を超える回転数（この場合、「ＲＫＡＳ」で示し、例えば、４００ｒｐｍである）で回転を継続する。そして、このカウントが開始されてから一定時間が経過すれば、つまりＴ₁の時点でファン９の回転を停止する。このＴ_OからＴ₁までの時間（例えば、２分〜３分位）を、図６においては、「ＴＲＫＡＳ」と表している。このＴ_OからＴ₁までの間は、温度センサ６の現在の検出温度を外気温度として出力する「更新」状態である。そして、この時点Ｔ₁からはこの状態となったときの検出温度を疑似温度して外気温度出力手段７が出力する。この状態を「保持」というものとする。この際、疑似温度と検出温度とを比較すると共に、この疑似温度に基づく加湿運転開始（つまり、時点Ｔ₁）から所定時間経過したか否かの判断を行い、疑似温度と検出温度との差が所定値よりも大きくなるか、又は所定時間経過するまでの間は、ファン９を停止させる。この図６では、比較中（判定中）にＴＤＯＡＫＥＥＰ時間（タイマ手段１２による保持カウント時間）が経過し、この時点Ｔ₂でファン９を基準値以上（つまり、ＲＫＡＳ）で回転させると共に、「更新」状態としている。その後は、この時点Ｔ₂からカウントが開始され、一定時間「ＴＲＫＡＳ」が経過した時点Ｔ₃で、ファン９を停止すると共に、「保持」カウント中状態としている。
【００２６】
また、この図６では、この「ＴＤＯＡＫＥＥＰ」中に、ある時点Ｔ₄においてこの空気調和機の加湿運転が停止された状態を示し、その後、ある時点Ｔ₅から加湿単独運転が再び開始され、一定時間「ＴＲＫＡＳ」が経過した時点Ｔ₆まで、ファン９の「ＲＫＡＳ」での回転と「更新」が続き、一定時間が経過した時点Ｔ₆においてファン９が停止すると共に、「保持」が行われ、その途中、Ｔ₇で空気調和機の加湿運転が停止されていることを示している。なお、この図６において、「ＲＦＡＮ」はファン９の回転数の基準値を示し、「ＲＨ」は空調運転中のファン９の正規の回転数を示している。
【００２７】
この制御タイミングチャート図で示すように、この空気調和機は、加湿運転中において、実際の外気温度に近似した温度を使用して、加湿運転制御を行うことができ、室内を常時最適な加湿状態に維持すること可能である。
【００２８】
以上のように、暖房加湿運転から加湿単独運転に切換わる場合のみならず、停止状態から加湿単独運転が開始された場合にも、ファン９を基準値を超える回転数で一定時間回転させるようにしている。すなわち、ファン９の回転によって、「風の流れ」を発生させ、この加湿運転中において、温度センサ６にて検出される温度を実際の外気温度に近似させることが可能としている。このため、この検出温度を外気温度として、加湿手段５の制御を行うことができ、最適な加湿運転を行うことが可能となる。このような制御を行う場合には、外気温度出力手段７、回転数検出手段１０、タイマ手段１２、及び比較手段１３等を必要とせず、空気調和機の制御が簡単なものとなって、空気調和機全体の簡略化を図ることが可能となる。
【００２９】
以上にこの発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。すなわち、基準値としては、この値を超えてファン９が回転した場合に、図２に示す矢印のような「風の流れ」が十分発生し、この値以下では、十分な「風の流れ」が生じることがない範囲内での変更が可能である。また、タイマ手段１２にてカウントする所定時間としても、この時間内であれば、疑似温度が現在の外気温度として十分信頼することができ、この時間を超えれば、信用できないおそれが生じるという範囲内での変更が可能である。さらに、疑似温度と検出温度との差を比較する所定値としても、この値より小さいときに、疑似温度が現在の外気温度として十分信頼することができ、この値を超えれば、信用できないおそれが生じるという範囲内での変更が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の空気調和機によれば、疑似温度は実際の外気温度とあまり差が無く、この疑似温度を外気温度として、加湿手段による加湿運転のための制御用データに使用すれば、加湿運転を最適な状態で行うことが可能となる。
【００３１】
しかも、請求項１の空気調和機によれば、所定時間が経過すれば、ファンを基準値を超える回転数で回転させることによって、実際の外気温度と近似する現在の検出温度を使用して加湿運転を行うことができる。すなわち、疑似温度を設定したときから長時間経過すれば、この疑似温度が実際の外気温度と大きく差が生じるおそれがあり、大きな差が生じることがない状態で、実際の外気温度と近似する現在の検出温度に基づく加湿運転が可能となって、長時間に渡って最適な状態での加湿運転を行うことが可能となる。
【００３２】
請求項２の空気調和機によれば、疑似温度は実際の外気温度とあまり差が無く、この疑似温度を外気温度として、加湿手段による加湿運転のための制御用データに使用すれば、加湿運転を最適な状態で行うことが可能となる。また、この空気調和機によれば、疑似温度と、現在の検出温度との差が所定値より大きくなって、この疑似温度が実際の外気温度と近似しないおそれが生じる際に、ファン９を基準値を超える回転数で回転させ、実際の外気温度とあまり差がない検出温度を外気温度とすることができ、また、疑似温度と、現在の検出温度との差が所定値より小さいときには、この疑似温度をそのまま現在の外気温度とすることができる。これによって、加湿運転を最適な状態で行うことが可能となる。
【００３３】
請求項３の空気調和機によれば、疑似温度は実際の外気温度とあまり差が無く、この疑似温度を外気温度として、加湿手段による加湿運転のための制御用データに使用すれば、加湿運転を最適な状態で行うことが可能となる。また、この空気調和機によれば、加湿単独運転中に、温度センサにて検出する温度と、実際の外気温度とをあまり差がないように設定することができ、これによって、加湿運転を最適な状態で行うことが可能となる。この請求項３の空気調和機の制御によれば、外気温度出力手段、タイマ手段、及び比較手段等を必要とせず、この空気調和機の制御が簡単なものとなって、空気調和機全体の簡略化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の空気調和機の実施の形態を示す簡略ブロック図である。
【図２】上記空気調和機の室外機の簡略背面図である。
【図３】この発明の空気調和機の他の実施の形態を示す空気調和機の簡略ブロック図である。
【図４】この発明の空気調和機の別の実施の形態を示す簡略ブロック図である。
【図５】この発明の空気調和機のさらに別の実施の形態を示す簡略ブロック図である。
【図６】この空気調和機の制御タイミングチャート図である。
【符号の説明】
１室外機
５加湿手段
６温度センサ
７外気温度出力手段
９ファン
１０回転数検出手段
１２タイマ手段
１３比較手段

Claims

加湿手段（５）と、ファン（９）と外気温度検出用の温度センサ（６）とを有する室外機（１）とを備えた空気調和機において、上記室外機（１）のファン（９）の回転数を検出する回転数検出手段（１０）と、疑似温度を出力する外気温度出力手段（７）とを設け、上記回転数検出手段（１０）にて検出された回転数が基準値以下となると共に、上記加湿手段（５）による加湿運転が行われているときに、そのときの上記温度センサ（６）の検出温度を疑似温度として出力すべく構成して成り、さらに、疑似温度を出力してからの時間をカウントするタイマ手段（１２）を設け、このタイマ手段（１２）によるカウント開始から所定時間経過後に、上記ファン（９）を上記基準値を超える回転数で回転させ、この回転中は上記温度センサ（６）にて検出する現在の温度を外気温度とすることを特徴とする空気調和機。
加湿手段（５）と、ファン（９）と外気温度検出用の温度センサ（６）とを有する室外機（１）とを備えた空気調和機において、上記室外機（１）のファン（９）の回転数を検出する回転数検出手段（１０）と、疑似温度を出力する外気温度出力手段（７）とを設け、上記回転数検出手段（１０）にて検出された回転数が基準値以下となると共に、上記加湿手段（５）による加湿運転が行われているときに、そのときの上記温度センサ（６）の検出温度を疑似温度として出力すべく構成して成り、さらに、外気温度出力手段（７）の疑似温度と上記温度センサ（６）による現在の検出温度とを比較する比較手段（１３）を設け、この疑似温度と検出温度との差が、所定値より大きいときに、上記ファン（９）を上記基準値を超える回転数で回転させ、この回転中は上記温度センサ（６）にて検出する現在の温度を外気温度とすることを特徴とする空気調和機。
加湿手段（５）と、ファン（９）と外気温度検出用の温度センサ（６）とを有する室外機（１）とを備えた空気調和機において、上記室外機（１）のファン（９）の回転数を検出する回転数検出手段（１０）と、疑似温度を出力する外気温度出力手段（７）とを設け、上記回転数検出手段（１０）にて検出された回転数が基準値以下となると共に、上記加湿手段（５）による加湿運転が行われているときに、そのときの上記温度センサ（６）の検出温度を疑似温度として出力すべく構成して成り、さらに、上記加湿手段（５）による加湿単独運転が開始されたときに、上記室外機（１）のファン（９）を基準値を超える回転数で回転駆動させることを特徴とする空気調和機。