| 【発明の名称】 |
空気調和機 |
| 【発明者】 |
【氏名】野間 博文
【氏名】高梨 陽史
【氏名】増田 仁史
【氏名】中村 康裕
【氏名】竹内 淳
|
| 【要約】 |
【課題】室外機内に設けられた圧縮機の寝込みの発生を防止することができ、かつ室外機内での電力消費を従来に比べて低減することができる空気調和機を提供する。
【解決手段】屋外における外気温度データの活用のみで予測した開閉器ＯＮ時間の間は開閉器２をＯＮして圧縮機５を予熱し、開閉器ＯＮ時間以外であるインターバル時間の間は、室外機４への電源供給を停止して、圧縮機制御部８への電源供給を遮断するとともに圧縮機５の予熱を停止することにより、室外機４への電源供給時間および圧縮機５に対する予熱時間を必要最低限の時間として、運転停止時の室外機４内部での無駄な電力消費を抑える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 屋内に設置された室内機と屋外に設置された室外機とを有し、前記室内機および室外機が内外接続線により接続され、前記内外接続線を介して、前記室内機からの電源を前記室外機の駆動電源として供給するとともに前記室外機への動作指示や運転情報の通信を行い、運転状態として、前記室内機および室外機を駆動し、それらの間で前記室外機内に設けられ前記室外機への供給電源により駆動される圧縮機を介して冷媒を循環させることにより、前記屋内の任意範囲の雰囲気温度を予め決められた設定温度になるように調節制御し、前記調節制御を行なわない運転停止状態では、前記圧縮機に対して、その寝込みを防止するための予熱を行う空気調和機であって、前記室内機が内外接続線を介して知り得た前記屋外の外気温度から、前記圧縮機を予熱する予熱時間と、その後に一旦前記予熱を停止して再び予熱を開始するまでのインターバル時間とを予測し、前記予熱時間の間は前記圧縮機を予熱し、その後の前記インターバル時間の間は前記予熱を停止して、再び前記予熱を開始し、再度次回の予熱時間とインターバル時間を予測するような制御を繰り返し、前記インターバル時間には前記室外機への電源供給を遮断するよう構成したことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】 屋内に設置され単相または三相電源で駆動される室内機と、屋外に設置され単相または三相電源で駆動される室外機と、前記室内機と室外機との間を接続し、前記室内機から前記室外機の駆動電源を供給するとともに前記室外機への動作指示や運転情報の通信を行うための内外接続線と、前記室内機内に設けられ前記室外機への供給電源をＯＮ／ＯＦＦするように前記内外接続線に接続された開閉器と、前記室外機内に設けられ前記室外機への供給電源により駆動される圧縮機と、前記室外機に設けられ前記屋外の温度である外気温度を検出する外気温検出手段と、前記室外機内に設けられ前記室外機への供給電源により駆動されて前記圧縮機の駆動を制御する圧縮機制御部とを具備し、運転状態として、前記単相または三相電源で前記室内機および室外機を駆動し、それらの間で前記圧縮機を介して冷媒を循環させることにより、前記屋内の任意範囲の雰囲気温度を予め決められた設定温度になるように調節制御し、前記調節制御を行なわない運転停止状態では、前記圧縮機に対して、１相欠落駆動波形または微弱電流を加えて、前記圧縮機の寝込みを防止するための予熱を行う空気調和機であって、前記外気温検出手段から内外接続線を介して前記室内機が知り得た外気温度から、前記圧縮機への予熱に必要な前記開閉器のＯＮ時間と、その後に一旦前記開閉器をＯＦＦして再びＯＮするまでのインターバル時間とを予測し、前記開閉器ＯＮ時間の間は開閉器をＯＮして前記圧縮機を予熱し、その後の前記インターバル時間の間は開閉器をＯＦＦして、再び前記開閉器をＯＮし、再度次回の開閉器ＯＮ時間とインターバル時間を予測するような制御を繰り返し、前記インターバル時間には前記室外機への供給電源をＯＦＦして前記圧縮機制御部への電源供給を遮断するよう構成したことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】 圧縮機の温度を検出する圧縮機温度検出手段を有し、圧縮機制御部を、開閉器ＯＮ時間の間であって前記圧縮機温度検出手段により検出された圧縮機温度が所定温度以下の時のみ、前記圧縮機に対して予熱されるように制御するよう構成したことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】 運転停止状態のときに、圧縮機の温度を検出するために室外機内に設けられた圧縮機温度検出手段により検出された圧縮機温度が所定温度以上であれば、前記室外機から室内機へ予熱完了信号を送信するよう構成したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の空気調和機。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、運転状態として室内機と室外機間で冷媒を循環させることにより、室内機が設置された屋内の任意範囲の雰囲気温度を、予め決められた設定温度になるように調節制御する空気調和機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、オフィスや一般家庭などにおいて、例えば屋内で各部屋の温度調節を行なう際に、運転状態として、屋内に設置された室内機と屋外に設置された室外機とを単相または三相電源で駆動し、それらの間で冷媒を循環させることにより、屋内の各部屋からなる任意範囲の雰囲気に対して、その温度を予め決められた設定温度になるように調節制御する空気調和機が広く利用されている。
【０００３】この空気調和機は、上記のような室内機と室外機とが、室外機の駆動電力を室内機から供給するとともに動作指示や運転情報の通信を行うための内外接続線を介して、相互に接続されている。
【０００４】このような空気調和機において、屋外での外気が低温時で、かつ空気調和機が雰囲気温度の調節制御を行なわない運転停止状態である時間が長い場合には、室外機内に設けられた圧縮機の内部を通る冷媒が粘性の高い液状態になり（これを、寝込み状態という）、その状態では空気調和機を運転して圧縮機を起動させようとした際には、トルク不足により起動できないという事態が起こる。
【０００５】このような事態を防止したりあるいは暖房時の快適性を向上するため、例えば特開昭６２−９１３７号公報（特公平６−９４９４２号公報）、特開平２−２４７４４６号公報（特公平７−５６４０４号公報）、特開平６−４２８２６号公報（特許番号第２５６７７７７号公報）および特開平３−１７７５４８号公報（特許番号第２６１５５３１号公報）等に記載されているように、空気調和機が運転停止状態にあっても、常時あるいはタイマー利用による任意時間の間、室外機に通電しておき、その室外機内の圧縮機の駆動を制御する圧縮機制御部により、外気温度や圧縮機温度等に応じて圧縮機の予熱を行うようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のような従来の空気調和機では、その空気調和機の動作としては停止状態であり予熱を行っていない場合においても、室外機内に設けられた圧縮機の寝込みを防止するため常に室外機に通電しており、そのため室外機内の圧縮機制御部も常に通電状態となってしまい、その圧縮機制御部において一定の電力消費が発生していまうという問題点を有していた。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、室外機内に設けられた圧縮機の寝込みの発生を防止することができ、かつ室外機内での電力消費を従来に比べて低減することができる空気調和機を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために本発明の空気調和機は、屋外における外気温度データの活用のみで予測した予熱時間の間は圧縮機を予熱し、予熱時間以外であるインターバル時間の間は、室外機への電源供給および圧縮機の予熱を停止することにより、室外機への電源供給時間および圧縮機に対する予熱時間を必要最低限の時間として、室外機内部での無駄な電力消費を抑えることを特徴とする。
【０００９】以上により、室外機内に設けられた圧縮機の寝込みの発生を防止することができ、かつ室外機内での電力消費を従来に比べて低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の空気調和機は、屋内に設置された室内機と屋外に設置された室外機とを有し、前記室内機および室外機が内外接続線により接続され、前記内外接続線を介して、前記室内機からの電源を前記室外機の駆動電源として供給するとともに前記室外機への動作指示や運転情報の通信を行い、運転状態として、前記室内機および室外機を駆動し、それらの間で前記室外機内に設けられ前記室外機への供給電源により駆動される圧縮機を介して冷媒を循環させることにより、前記屋内の任意範囲の雰囲気温度を予め決められた設定温度になるように調節制御し、前記調節制御を行なわない運転停止状態では、前記圧縮機に対して、その寝込みを防止するための予熱を行う空気調和機であって、前記室内機が内外接続線を介して知り得た前記屋外の外気温度から、前記圧縮機を予熱する予熱時間と、その後に一旦前記予熱を停止して再び予熱を開始するまでのインターバル時間とを予測し、前記予熱時間の間は前記圧縮機を予熱し、その後の前記インターバル時間の間は前記予熱を停止して、再び前記予熱を開始し、再度次回の予熱時間とインターバル時間を予測するような制御を繰り返し、前記インターバル時間には前記室外機への電源供給を遮断するよう構成する。
【００１１】この構成によると、屋外における外気温度データの活用のみで予測した予熱時間の間は圧縮機を予熱し、予熱時間以外であるインターバル時間の間は、室外機への電源供給および圧縮機の予熱を停止することにより、室外機への電源供給時間および圧縮機に対する予熱時間を必要最低限の時間として、室外機内部での無駄な電力消費を抑える。
【００１２】請求項２に記載の空気調和機は、屋内に設置され単相または三相電源で駆動される室内機と、屋外に設置され単相または三相電源で駆動される室外機と、前記室内機と室外機との間を接続し、前記室内機から前記室外機の駆動電源を供給するとともに前記室外機への動作指示や運転情報の通信を行うための内外接続線と、前記室内機内に設けられ前記室外機への供給電源をＯＮ／ＯＦＦするように前記内外接続線に接続された開閉器と、前記室外機内に設けられ前記室外機への供給電源により駆動される圧縮機と、前記室外機に設けられ前記屋外の温度である外気温度を検出する外気温検出手段と、前記室外機内に設けられ前記室外機への供給電源により駆動されて前記圧縮機の駆動を制御する圧縮機制御部とを具備し、運転状態として、前記単相または三相電源で前記室内機および室外機を駆動し、それらの間で前記圧縮機を介して冷媒を循環させることにより、前記屋内の任意範囲の雰囲気温度を予め決められた設定温度になるように調節制御し、前記調節制御を行なわない運転停止状態では、前記圧縮機に対して、１相欠落駆動波形または微弱電流を加えて、前記圧縮機の寝込みを防止するための予熱を行う空気調和機であって、前記外気温検出手段から内外接続線を介して前記室内機が知り得た外気温度から、前記圧縮機への予熱に必要な前記開閉器のＯＮ時間と、その後に一旦前記開閉器をＯＦＦして再びＯＮするまでのインターバル時間とを予測し、前記開閉器ＯＮ時間の間は開閉器をＯＮして前記圧縮機を予熱し、その後の前記インターバル時間の間は開閉器をＯＦＦして、再び前記開閉器をＯＮし、再度次回の開閉器ＯＮ時間とインターバル時間を予測するような制御を繰り返し、前記インターバル時間には前記室外機への供給電源をＯＦＦして前記圧縮機制御部への電源供給を遮断するよう構成する。
【００１３】この構成によると、屋外における外気温度データの活用のみで予測した開閉器ＯＮ時間の間は開閉器をＯＮして圧縮機を予熱し、開閉器ＯＮ時間以外であるインターバル時間の間は、室外機への電源供給および圧縮機の予熱を停止することにより、室外機への電源供給時間および圧縮機に対する予熱時間を必要最低限の時間として、室外機内部での無駄な電力消費を抑える。
【００１４】請求項３に記載の空気調和機は、請求項２に記載の圧縮機の温度を検出する圧縮機温度検出手段を有し、圧縮機制御部を、開閉器ＯＮ時間の間であって前記圧縮機温度検出手段により検出された圧縮機温度が所定温度以下の時のみ、前記圧縮機に対して予熱されるように制御するよう構成する。
【００１５】この構成によると、開閉器ＯＮ時間の間で、圧縮機温度検出手段により圧縮機制御部が知り得た圧縮機温度が所定温度以下の時のみ、圧縮機制御部が圧縮機の予熱を行うように、インターバル時間を含み圧縮機温度が所定温度以下となっている時間以外は室外機への電源供給を遮断して圧縮機の予熱を停止し、外気温度データの活用のみで室外機への電源供給時間および予熱時間を必要最低限の時間として、室外機内部での無駄な電力消費を抑える。
【００１６】請求項４に記載の空気調和機は、請求項２または請求項３に記載の運転停止状態のときに、圧縮機の温度を検出するために室外機内に設けられた圧縮機温度検出手段により検出された圧縮機温度が所定温度以上であれば、前記室外機から室内機へ予熱完了信号を送信するよう構成する。
【００１７】この構成によると、圧縮機温度検出手段により圧縮機制御部が知り得た圧縮機温度が所定温度以上となれば、圧縮機制御部から室内機に対して予熱完了信号を送信することにより、その後の圧縮機に対する予熱を停止するとともに、その予熱停止時間は室外機への電源供給も遮断し、室外機への電源供給時間と予熱時間を必要最低限の時間として、運転停止時の室外機内部での無駄な電力消費を抑える。
【００１８】以下、本発明の実施の形態を示す空気調和機について、図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施の形態１）本発明の実施の形態１の空気調和機を、図１、図２、図３および図４を用いて説明する。
【００１９】図１は本実施の形態１の空気調和機の概略を示す構成図である。図１において、１は室内機、２は開閉器、３は内外接続線、４は室外機、５は圧縮機、６は圧縮機温度検出手段、７は外気温検出手段、８は圧縮機制御部、９は室内機制御部である。
【００２０】以上のような構成要素からなる空気調和機について、その動作を以下に説明する。
【００２１】図２は本実施の形態１の空気調和機における動作を示すタイムチャート図であり、図３は同実施の形態１の空気調和機における動作を示すフローチャート図である。また、図４は同実施の形態１の空気調和機におけるインターバル時間および開閉器ＯＮ時間の予測表の説明図である。
【００２２】まず、空気調和機が運転停止状態の場合には室内機制御部９が開閉器２をＯＮし室外機４に例えば単相の電源を供給する（ステップ１）。そして室外機４内の圧縮機制御部８と内外接続線３を介して通信を開始し外気温検出手段７にて検出した屋外の外気温度を室内機１が検知し、その外気温度から図４の予測表に基づき、圧縮機５の予熱に必要な開閉器ＯＮ時間と、一旦開閉器２をＯＦＦした後再び開閉器２をＯＮするまでのインターバル時間を予測する（ステップ２）。それらの予測に基づいて開閉器２を開閉器ＯＮ時間の間ＯＮした後に開閉器２をＯＦＦさせる（ステップ３）。室外機４は圧縮機制御部８で開閉器ＯＮ時間の間は圧縮機５を予熱する。次に開閉器２をＯＦＦさせた後に図４に示すインターバル時間の経過後、再び開閉器２をＯＮして（ステップ１）再度ステップ１からステップ３を繰り返す。
【００２３】以上のようにして、本実施の形態１の空気調和機では、屋外における外気温度データの活用のみで予測した開閉器ＯＮ時間の間は開閉器２をＯＮして圧縮機５を予熱し、開閉器ＯＮ時間以外であるインターバル時間の間は、室外機４への電源供給を停止して、圧縮機制御部８への電源供給を遮断するとともに圧縮機５の予熱を停止することにより、室外機４への電源供給時間および圧縮機５に対する予熱時間を必要最低限の時間として、運転停止時の室外機４内部での無駄な電力消費を抑えることができる。
（実施の形態２）本発明の実施の形態２の空気調和機における動作を、図１、図４および図５を用いて説明する。なお、本実施の形態２の空気調和機の構成は実施の形態１の場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００２４】図５は本実施の形態２の空気調和機における動作を示すタイムチャート図である。
【００２５】まず、空気調和機が運転停止状態の場合には室内機制御部９が開閉器２をＯＮし室外機４に例えば単相の電源を供給する（ステップ１）。そして室外機４内の圧縮機制御部８と内外接続線３を介して通信を開始し外気温検出手段７にて検出した外気温度を室内機１が検知し、その外気温度から図４の予測表に基づき、圧縮機５の予熱に必要な開閉器ＯＮ時間と、一旦開閉器２をＯＦＦした後再び開閉器２をＯＮするまでのインターバル時間を予測する（ステップ２）。それらの予測に基づいて開閉器２を開閉器ＯＮ時間の間ＯＮした後に開閉器２をＯＦＦさせる（ステップ３）。次に室外機４では圧縮機温度検出手段６で検出した圧縮機温度が予め決められた所定温度を下回っている間のみ圧縮機制御部８で圧縮機５を予熱する。開閉器２をＯＦＦさせた後に図４に示すインターバル時間経過後、再び開閉器２をＯＮして（ステップ１）再度ステップ１からステップ３を繰り返す。
【００２６】以上のようにして、本実施の形態２の空気調和機では、開閉器ＯＮ時間の間で、圧縮機温度検出手段６により圧縮機制御部８が知り得た圧縮機温度が所定温度以下の時のみ、圧縮機制御部８が圧縮機５の予熱を行うようにするため、インターバル時間を含み圧縮機温度が所定温度以下となっている時間以外は室外機４への電源供給を遮断して圧縮機５の予熱を停止し、外気温度データの活用のみで室外機４への電源供給時間および予熱時間を必要最低限の時間として、運転停止時の室外機４内部での無駄な電力消費を抑えることができる。
（実施の形態３）本発明の実施の形態３の空気調和機における動作を、図１、図６および図７を用いて説明する。なお、本実施の形態３の空気調和機の構成についても実施の形態１の場合と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００２７】図６は本実施の形態３の空気調和機における動作を示すタイムチャート図であり、図７は同実施の形態３の空気調和機におけるインターバル時間の予測表である。
【００２８】まず、空気調和機が運転停止状態の場合には室内機制御部９が開閉器２をＯＮし室外機４に例えば単相の電源を供給する（ステップ１）。そして室外機４内の圧縮機制御部８と内外接続線３を介して通信を開始し外気温検出手段７にて検出した外気温度を室内機１が検知し、その外気温度から図４の予測表に基づき、圧縮機５の予熱に必要な開閉器ＯＮ時間と、一旦開閉器２をＯＦＦした後に再び開閉器２をＯＮするまでのインターバル時間を予測する（ステップ２）。それらの予測に基づいて開閉器２を開閉器ＯＮ時間の間ＯＮした後に開閉器２をＯＦＦさせる（ステップ３）。次に室外機４では圧縮機温度検出手段６で検出した圧縮機温度が予め決められた所定温度を下回っている間のみ圧縮機制御部８で圧縮機５を予熱する。また、開閉器２をＯＮしたときに圧縮機温度検出手段６で検出した圧縮機温度が予め決められた所定温度以上であるか、あるいは圧縮機５の予熱中に所定温度以上になれば室内機１に予熱完了信号を送信する。この予熱完了信号を受信した室内機制御部９は直ちに開閉器２をＯＦＦさせる（ステップ３）。開閉器２をＯＦＦさせた後に図４に示すインターバル時間経過後、再び開閉器２をＯＮして（ステップ１）再度ステップ１からステップ３を繰り返す。つまり、圧縮機５の予熱に必要な時間のみ室外機４に電源を供給している。
【００２９】以上のようにして、本実施の形態３の空気調和機では、圧縮機温度検出手段６により圧縮機制御部８が知り得た圧縮機温度が所定温度以上となれば、圧縮機制御部８から室内機１に対して予熱完了信号を送信することにより、予熱に必要な時間だけ開閉器２をＯＮして圧縮機５を予熱し、その後の圧縮機５に対する予熱を停止するとともに、その予熱停止時間は室外機４への電源供給も遮断し、室外機４への電源供給時間と予熱時間を必要最低限の時間として、運転停止時の室外機４内部での無駄な電力消費を抑えることができる。
【００３０】以上の結果、室外機内に設けられた圧縮機の寝込みの発生を防止することができ、かつ室外機内での電力消費を従来に比べて低減することができる。
【００３１】なお、上記の各実施の形態では、室内機１および室外機４の電源として単相電源を用いた場合を示したが、この電源としては三相電源を用いた場合でも同様に実施することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明によれば、屋外における外気温度データの活用のみで予測した予熱時間の間は圧縮機を予熱し、予熱時間以外であるインターバル時間の間は、室外機への電源供給および圧縮機の予熱を停止することにより、室外機への電源供給時間および圧縮機に対する予熱時間を必要最低限の時間として、室外機内部での無駄な電力消費を抑えることができる。
【００３３】また、請求項２に記載の発明によれば、屋外における外気温度データの活用のみで予測した開閉器ＯＮ時間の間は開閉器をＯＮして圧縮機を予熱し、開閉器ＯＮ時間以外であるインターバル時間の間は、室外機への電源供給および圧縮機の予熱を停止することにより、室外機への電源供給時間および圧縮機に対する予熱時間を必要最低限の時間として、室外機内部での無駄な電力消費を抑えることができる。
【００３４】また、請求項３に記載の発明によれば、開閉器ＯＮ時間の間で、圧縮機温度検出手段により圧縮機制御部が知り得た圧縮機温度が所定温度以下の時のみ、圧縮機制御部が圧縮機の予熱を行うように、インターバル時間を含み圧縮機温度が所定温度以下となっている時間以外は室外機への電源供給を遮断して圧縮機の予熱を停止し、外気温度データの活用のみで室外機への電源供給時間および予熱時間を必要最低限の時間として、室外機内部での無駄な電力消費を抑えることができる。
【００３５】また、請求項４に記載の発明によれば、圧縮機温度検出手段により圧縮機制御部が知り得た圧縮機温度が所定温度以上となれば、圧縮機制御部から室内機に対して予熱完了信号を送信することにより、その後の圧縮機に対する予熱を停止するとともに、その予熱停止時間は室外機への電源供給も遮断し、室外機への電源供給時間と予熱時間を必要最低限の時間として、運転停止時の室外機内部での無駄な電力消費を抑えることができる。
【００３６】以上により、室外機内に設けられた圧縮機の寝込みの発生を防止することができ、かつ室外機内での電力消費を従来に比べて低減することができる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１０年１２月２５日（１９９８．１２．２５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
|
| 【公開番号】 |
特開２０００−１９３３２５（Ｐ２０００−１９３３２５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１４日（２０００．７．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３６８３２８ |
|