(57)【要約】【課題】空気調和機において、暖房運転における入りタイマ設定時刻または切りタイマ設定時刻での室内の居住環境を適正に確保できるようにすること。【解決手段】空気調和機は、室外熱交換器を有して空気熱源型のヒートポンプ暖房を行なうと共に、入りタイマ予約設定により暖房運転を開始できるタイマ設定手段を備える。空気調和機は、タイマ設定手段によって設定された入りタイマ設定時刻より第１の所定時間Ｔｂ先行する第１の時刻に暖房運転を開始し、第１の時刻以降であって入りタイマ設定時刻より第２の所定時間Ｔｄ先行する第２の時刻に除霜運転に切換え、この除霜運転の終了後に暖房運転に復帰して入りタイマ設定時刻を迎えるように制御するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外熱交換器を有して空気熱源型のヒートポンプ暖房を行なうと共に、入りタイマ予約設定により暖房運転を開始できるタイマ設定手段を備えた空気調和機において、
前記タイマ設定手段によって設定された入りタイマ設定時刻より第１の所定時間先行する第１の時刻に暖房運転を開始し、
前記第１の時刻以降であって前記入りタイマ設定時刻より第２の所定時間先行する第２の時刻に除霜運転に切換え、
この除霜運転の終了後に暖房運転に復帰して前記入りタイマ設定時刻を迎えるように制御する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項１に記載された空気調和機において、
前記第１の時刻に外気温度を測定し、その外気温度が所定温度より高いときは前記除霜運転に切換えずに暖房運転を継続するように制御する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１に記載された空気調和機において、
前記第１の時刻に外気温度を測定し、その外気温度が所定温度より高いときは、暖房運転を開始せずにその外気温高温を記憶すると共に、前記第１の所定時間を短い時間に補正し、
補正された前記第１の所定時間による前記第１の時刻に到達した時点から暖房運転を開始し、
前記第２の時刻に達したときに前記外気温高温の記憶の有無を判定し、前記外気温高温の記憶がないときは除霜運転に切換え、前記外気温高温の記憶があるときは除霜運転に切換えずにそのまま暖房運転を継続するように制御する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１に記載された空気調和機において、
着霜検出手段、及びこの着霜検出手段を利用した着霜の進行を検出する着霜進行検出手段を備え、
前記第１の時刻に暖房運転を開始した後に前記着霜進行検出手段により着霜の進行を監視し、
前記第２の時刻に達したときに着霜進行検出手段により着霜の進行を判定し、着霜の進行と判定されたときは除霜運転に切換え、着霜の進行と判定されなかったときは除霜運転に切換えずにそのまま暖房運転を継続するように制御する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載された空気調和機において、
除霜を強制的に禁止する除霜禁止手段を備え、
前記入りタイマ設定時刻に達したとき、前記除霜禁止手段によってその入りタイマ設定時刻から第３の所定時間除霜を強制的に禁止するように制御する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
請求項１から４の何れかに記載された空気調和機において、
前記第２の所定時間を、除霜運転の最大所要時間と、除霜運転終了後の暖房能力の復帰所要時間または除霜運転による損失暖房能力の積算回復時間との和以上に設定する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項７】
請求項１から４の何れかに記載された空気調和機において、
前記第１の所定時間を暖房運転開始前の外気温度の関数として設定する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項８】
請求項７に記載された空気調和機において、
暖房運転開始前の外気温度の関数として設定した前記第１の所定時間を暖房運転開始前の居住環境温度の関数で補正する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項９】
請求項７に記載された空気調和機において、
暖房運転開始前の外気温度の関数として設定した前記第１の所定時間に、除霜運転の最大所要時間と除霜運転終了後の暖房能力の復帰所要時間または除霜運転による損失暖房能力の積算回復時間との和以上に設定した前記第２所定時間を加算したものを最終の第１の所定時間とする
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項１０】
請求項８に記載された空気調和機において、
暖房運転開始前の居住環境温度の関数で補正した前記第１の所定時間に、除霜運転の最大所要時間と除霜運転終了後の暖房能力の復帰所要時間または除霜運転による損失暖房能力の積算回復時間との和以上に設定した前記第２所定時間を加算したものを最終の第１の所定時間とする
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項１１】
室外熱交換器を有して空気熱源型のヒートポンプ暖房運転を行なうと共に、切りタイマ予約設定により暖房運転を停止できるタイマ設定手段を備えた空気調和機において、
前記タイマ設定手段によって設定された切りタイマ設定時刻に達したときに除霜運転を行ってから運転を停止するように制御する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項１２】
請求項１１に記載された空気調和機において、
前記切りタイマ設定時刻に、外気温度が所定温度より高いときは、前記除霜運転を行なわずに運転を停止するように制御する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項１３】
請求項１１に記載された空気調和機において、
着霜検出手段、及び前記着霜検出手段を利用した着霜の進行を検出する着霜進行検出手段を備え、
暖房運転中に前記着霜進行検出手段により着霜の進行を監視し、
前記切りタイマ設定時刻に達したときに前記着霜進行検出手段により着霜の進行を判定し、着霜の進行と判定されたときは除霜運転を行ってから運転を停止し、着霜の進行と判定されなかったときは除霜運転を行なわずに運転を停止するように制御する
ことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に係り、特にタイマ予約機能を用いて暖房運転を開始または停止させる空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
居住者のライフスタイルに合わせて快適な居住環境を提供するために、ヒートポンプ式空気調和機にタイマ予約機能が付与されている。すなわち、タイマ予約設定により予約時刻には暖房運転を開始する入りタイマ機能、タイマ予約設定により予約時刻には暖房運転を停止する切りタイマ機能が付与されている。
【０００３】
通常、空気熱源型のヒートポンプ暖房を行なう空気調和機においては、外気温度が低い場合には、室外熱交換器に着霜し、暖房能力が低下するという問題があった。それを回避するために、一般に、除霜運転を併用して暖房をするようになっている。
【０００４】
ここで、入りタイマ機能によって予約時間に暖房運転を開始する空気調和機においては、暖房開始時点で既に室外熱交換器に着霜があれば、暖房運転開始時に十分な暖房能力が得られないという問題があった。
【０００５】
そこで、特開２００１−２０８３９３号公報（特許文献１）に示される空気調和機が提案されている。この特許文献１の空気調和機は、入りタイマ予約時刻に所定時間先行して着霜検知暖房運転を所定時間行い、その後着霜検出手段により着霜の有無を検出し、着霜があれば除霜運転を行った後に暖房運転に復帰し、入りタイマ予約の暖房運転につなげるようにしたものである。そして、室外センサ部により検出された外気温度に基づいて着霜検知暖房運転を開始する時刻を変更するようになっている。
【０００６】
また、この特許文献１の空気調和機では、切りタイマ予約時刻に所定時間先行して着霜検知を行い、着霜があれば除霜運転を行ってから暖房運転を停止し、次の暖房運転開始時に充分な暖房能力が発揮されるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０８３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の空気調和機では、着霜検知暖房運転の開始時刻の変更に伴って除霜運転の開始時刻も変更されるようになっているため、入りタイマ設定時刻後の室内の居住環境を適正に確保できない場合があった。すなわち、除霜運転の開始時刻が早くなり過ぎると、その後の入りタイマ設定時刻前における暖房運転で着霜が進行し、入りタイマ設定時刻直後に除霜運転が開始され、入りタイマ設定時刻直後の暖房運転が中断されることによって、室内の居住環境を適正に確保できないおそれがある。また、除霜運転の開始時刻が遅くなり過ぎると、入りタイマ設定時刻までに十分な暖房能力に上昇させることができず、入りタイマ設定時刻直後に十分な暖房能力が得られないことととなり、室内の居住環境を適正に確保できないおそれがある。
【０００９】
また、特許文献１の空気調和機では、切りタイマ設定時刻より所定時間先行して着霜検知を行い、着霜があれば除霜運転してから運転を停止するようにしているため、着霜があった場合には居住者の想定より早く暖房運転が終了してしまい、その分だけ早くに室温が低下することとなり、居住環境状態が悪化するという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、暖房運転における入りタイマ設定時刻または切りタイマ設定時刻での室内の居住環境を適正に確保できる空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、室外熱交換器を有して空気熱源型のヒートポンプ暖房を行なうと共に、入りタイマ予約設定により暖房運転を開始できるタイマ設定手段を備えた空気調和機において、前記タイマ設定手段によって設定された入りタイマ設定時刻より第１の所定時間先行する第１の時刻に暖房運転を開始し、前記第１の時刻以降であって前記入りタイマ設定時刻より第２の所定時間先行する第２の時刻に除霜運転に切換え、この除霜運転の終了後に暖房運転に復帰して前記入りタイマ設定時刻を迎えるように制御する構成にしたことにある。
【００１２】
係る本発明のより好ましい具体的な構成は次の通りである。
（１）前記第１の時刻に外気温度を測定し、その外気温度が所定温度より高いときは前記除霜運転に切換えずに暖房運転を継続するように制御する。
（２）前記第１の時刻に外気温度を測定し、その外気温度が所定温度より高いときは、暖房運転を開始せずにその外気温高温を記憶すると共に、前記第１の所定時間を短い時間に補正し、補正された前記第１の所定時間による前記第１の時刻に到達した時点から暖房運転を開始し、前記第２の時刻に達したときに前記外気温高温の記憶の有無を判定し、前記外気温高温の記憶がないときは除霜運転に切換え、前記外気温高温の記憶があるときは除霜運転に切換えずにそのまま暖房運転を継続するように制御すること。
（３）着霜検出手段、およびこの着霜検出手段を利用した着霜の進行を検出する着霜進行検出手段を備え、前記第１の時刻に暖房運転を開始した後に前記着霜進行検出手段により着霜の進行を監視し、前記第２の時刻に達したときに着霜進行検出手段により着霜の進行を判定し、着霜の進行と判定されたときは除霜運転に切換え、着霜の進行と判定されなかったときは除霜運転に切換えずにそのまま暖房運転を継続するように制御すること。
（４）除霜を強制的に禁止する除霜禁止手段を備え、前記入りタイマ設定時刻に達したとき、前記除霜禁止手段によってその入りタイマ設定時刻から第３の所定時間除霜を強制的に禁止するように制御すること。
（５）前記第２の所定時間を、除霜運転の最大所要時間と、除霜運転終了後の暖房能力の復帰所要時間または除霜運転による損失暖房能力の積算回復時間との和以上に設定すること。
（６）前記第１の所定時間を暖房運転開始前の外気温度の関数として設定すること。
（７）前記第１の所定時間を暖房運転開始前の居住環境温度の関数で補正すること。
（８）暖房運転開始前の外気温度の関数として設定した前記第１の所定時間に、除霜運転の最大所要時間と除霜運転終了後の暖房能力の復帰所要時間または除霜運転による損失暖房能力の積算回復時間との和以上に設定した前記第２所定時間を加算したものを最終の第１の所定時間とすること。
（９）暖房運転開始前の居住環境温度の関数で補正した前記第１の所定時間に、除霜運転の最大所要時間と除霜運転終了後の暖房能力の復帰所要時間または除霜運転による損失暖房能力の積算回復時間との和以上に設定した前記第２所定時間を加算したものを最終の第１の所定時間とすること。
【００１３】
また、前記目的を達成するために、本発明は、室外熱交換器を有して空気熱源型のヒートポンプ暖房運転を行なうと共に、切りタイマ予約設定により暖房運転を停止できるタイマ設定手段を備えた空気調和機において、前記タイマ設定手段によって設定された切りタイマ設定時刻に達したときに除霜運転を行ってから運転を停止するように制御する構成にしたことにある。
【００１４】
係る本発明のより好ましい具体的な構成は次の通りである。
（１）前記切りタイマ設定時刻に、外気温度が所定温度Ｔｏ２より高いときは、前記除霜運転を行なわずに運転を停止するように制御すること。
（２）着霜検出手段、および前記着霜検出手段を利用した着霜の進行を検出する着霜進行検出手段を備え、暖房運転中に前記着霜進行検出手段により着霜の進行を監視し、前記切りタイマ設定時刻に達したときに前記着霜進行検出手段により着霜の進行を判定し、着霜の進行と判定されたときは除霜運転を行ってから運転を停止し、着霜の進行と判定されなかったときは除霜運転を行なわずに運転を停止するように制御すること。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、前記タイマ設定手段によって設定された入りタイマ設定時刻より第１の所定時間Ｔｂ先行する第１の時刻に暖房運転を開始し、前記第１の時刻以降であって前記入りタイマ設定時刻より第２の所定時間Ｔｄ先行する第２の時刻に除霜運転に切換え、この除霜運転の終了後に暖房運転に復帰して前記入りタイマ設定時刻を迎えるように制御する構成としたので、暖房運転における入りタイマ設定時刻での室内の居住環境を適正に確保できる空気調和機を実現できる。
【００１６】
本発明の好ましい構成によれば、前記第１の時刻に外気温度を測定し、その外気温度が所定温度より高いときは前記除霜運転に切換えずに暖房運転を継続するように制御する構成としたので、無駄な除霜による電力消費の低減と暖房運転の効率化を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の好ましい構成によれば、前記第１の時刻に外気温度を測定し、その外気温度が所定温度より高いときは、暖房運転を開始せずにその外気温高温を記憶すると共に、前記第１の所定時間を短い時間に補正し、補正された前記第１の所定時間による前記第１の時刻に到達した時点から暖房運転を開始し、前記第２の時刻に達したときに前記外気温高温の記憶の有無を判定し、前記外気温高温の記憶がないときは除霜運転に切換え、前記外気温高温の記憶があるときは除霜運転に切換えずにそのまま暖房運転を継続するように制御する構成としたので、先行暖房運転時間を低減することができ、さらなる電力消費の低減と暖房運転の効率化を図ることができる。
【００１８】
また、本発明の好ましい構成によれば、着霜検出手段、およびこの着霜検出手段を利用した着霜の進行を検出する着霜進行検出手段を備え、前記第１の時刻に暖房運転を開始した後に前記着霜進行検出手段により着霜の進行を監視し、前記第２の時刻に達したときに着霜進行検出手段により着霜の進行を判定し、着霜の進行と判定されたときは除霜運転に切換え、着霜の進行と判定されなかったときは除霜運転に切換えずにそのまま暖房運転を継続するように制御する構成としたので、さらに無駄な除霜運転が少なくなると共に、入りタイマ設定時刻を経過してすぐに除霜運転がはいる事態がなくなり、除霜運転を行って室温を低下させたり、居住者に寒冷感を覚えさせることがなくなる。
【００１９】
また、本発明の好ましい構成によれば、除霜を強制的に禁止する除霜禁止手段を備え、前記入りタイマ設定時刻に達したとき、前記除霜禁止手段によってその入りタイマ設定時刻から第３の所定時間除霜を強制的に禁止するように制御する構成としたので、確実に入りタイマ設定時刻を経過してすぐに除霜運転がはいる事態を排除することができ、除霜運転を行なって室温を低下させたり、居住者に寒冷感を覚えさせたりすることがなくなる。
【００２０】
また、本発明の好ましい構成によれば、前記第２の所定時間を、除霜運転の最大所要時間と、除霜運転終了後の暖房能力の復帰所要時間または除霜運転による損失暖房能力の積算回復時間との和以上に設定したので、これにより除霜終了後の暖房運転で、入りタイマ設定時刻に到達する前に確実に除霜熱損失を回復し、室内温度を目標温度に保つことができる。
【００２１】
また、本発明の好ましい構成によれば、前記第１の所定時間を暖房運転開始前の外気温度の関数として設定するようにしたので、これにより入りタイマ設定時刻に到達する前に確実に室内温度を目標温度に上昇させ、保つことができる。
【００２２】
また、本発明の好ましい構成によれば、暖房運転開始前の外気温度の関数として設定した前記第１の所定時間を暖房運転開始前の居住環境温度の関数で補正するようにしたので、これにより暖房能力の積算に関する項目を個別に考慮しＴｂに組み入れることができるので、簡便にかつ確実に入りタイマ設定時刻に到達する前に確実に室内温度を目標温度に上昇させ、保つことができる。
【００２３】
また、本発明の好ましい構成によれば、暖房運転開始前の外気温度の関数として設定した前記第１の所定時間に、除霜運転の最大所要時間と除霜運転終了後の暖房能力の復帰所要時間または除霜運転による損失暖房能力の積算回復時間との和以上に設定した前記第２所定時間を加算したものを最終の第１の所定時間とするようにしたので、これにより暖房能力の積算に関する項目を個別に考慮しＴｂに組み入れることができるので、簡便にかつ確実に入りタイマ設定時刻に到達する前に確実に室内温度を目標温度に上昇させ、保つことができる。
【００２４】
本発明によれば、前記タイマ設定手段によって設定された切りタイマ設定時刻に達したときに除霜運転を行ってから運転を停止するように制御する構成としたので、夜間に残霜が凍結することを防止して次の入りタイマ設定時刻による暖房運転に悪影響を及ぼさず、効率的な暖房運転を保証することができる。
【００２５】
かかる本発明の好ましい構成によれば、前記切りタイマ設定時刻に、外気温度が所定温度より高いときは、前記除霜運転を行なわずに運転を停止するように制御する構成としたので、着霜のない場合の無駄な除霜運転をなくすことができ、電力消費の低減を図ることができる。
【００２６】
また、本発明の好ましい構成によれば、暖房運転中に前記着霜進行検出手段により着霜の進行を監視し、前記切りタイマ設定時刻に達したときに前記着霜進行検出手段により着霜の進行を判定し、着霜の進行と判定されたときは除霜運転を行ってから運転を停止し、着霜の進行と判定されなかったときは除霜運転を行なわずに運転を停止するように制御する構成としたので、さらに無駄な除霜運転が少なくなり、電力消費の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施例の空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
本実施例の空気調和機の全体構成は図１４示す通りである。暖房運転時、圧縮機１より吐出された高温高圧の冷媒は、接続配管を経由して、四方弁２、室内熱交換器３、減圧手段６、室外熱交換器７、四方弁２の順に図示実線矢印の方向に沿って流れ、低温低圧の冷媒となって圧縮機１に吸入される冷凍サイクル中を循環される。この間、室内熱交換器３のところでは、室内送風機４の作用により、室内空気と熱交換し、放熱して室内空気を暖める、すなわち、室内を暖房する。室外熱交換器７のところでは、室外送風機８の作用により、室外空気と熱交換し、吸熱して室内側暖房のための熱エネルギーを吸収する。
【００２９】
除霜運転時には、四方弁２を切換えて圧縮機１から吐出する高温冷媒を図示破線矢印の方向に循環させる。すなわち、四方弁２、室外熱交換器７、減圧手段６、室内熱交換器３、四方弁２の順に冷媒を循環させ、圧縮機１に吸入させる。この除霜運転時には、室内送風機４および室外送風機８の運転を停止する。
【００３０】
制御装置１１は、リモコン１０６（図１５参照）、室内温度センサ５、室外温度センサ９、室外熱交換器温度センサ１０、およびその他のセンサ（図示せず）からの制御信号などに基づいて、空気調和機を構成する各機器を制御するように構成されている。
【００３１】
制御装置１１は、図１５に示すように、演算制御手段１００をメインに、演算制御手段の動作を指定するプログラム類を格納するＲＯＭ１０１、演算制御動作のための一時データ記憶メモリＲＡＭ１０２、電源遮断によって消去されては不都合な作業用データ、調整用データを格納する書き換え可能な不揮発性メモリＥＥＰＲＯＭ１０３からなっている。制御装置１１は、ＲＡＭ１０２を作業領域として、ＲＯＭ１０１に格納されたプログラムデータの指示に従って動作する。また、空気調和機の動作制御のためのセンサ類１０４（例えば、室内空気温度センサ９、室外空気温度センサ９、室外熱交換器温度センサ１０、圧縮機１の速度制御のためのフィードバック信号、および空気調和機の操作手段など）から必要な情報を取り込み、空気調和機の動作制御に利用する。さらに、空気調和機の動作制御のためのアクチュエータ類１０５（例えば、圧縮機１、四方弁２、減圧器６、室内ファン４、室外ファン８など）に駆動信号を出力し、所望の空気調和機の動作をさせる。さらに、リモコン１０６と赤外線などで接続され、空気調和機操作者からの空気調和機の運転・停止、送風量制御指令、演算制御のための調整用データの受信などを行い、空気調和機の動作制御に反映する。
【００３２】
暖房運転中、制御装置１１は、室内空気温度センサ５、室外空気温度センサ１１、室外空気温度センサ１０などの情報を取り込み、最適な暖房条件となるように、室内送風機４、室外送風機８、圧縮機１などの運転停止、速度制御を行なう。暖房運転中に、除霜条件が成立すると、四方弁２によって、冷媒流量を、図示破線矢印のごとく切換え、除霜運転を行なう。除霜運転中は、室内送風機４の運転を停止し、室内居住者に不快感、寒冷感を与えないようにする。室外送風機８の運転も停止し、室外熱交換器７に付着した霜に冷媒の温度エネルギーが十分に伝達されるようにする。制御装置１１は、除霜完了を検知すれば、また、四方弁２を切換え、前記した暖房運転に戻す。
【００３３】
なお、上記除霜運転は、図１７に示す条件によって除霜の開始・完了を判定する。図１７の横軸は外気温度、縦軸は室外熱交換器７のパイプ温度である熱交温度を示す。図１７の着霜検知ラインは、外気温度と熱交温度とをパラメータとするパターンで作成されており、座標点（外気温度、熱交温度）が着霜検知ラインの下側にくると、着霜発生と判定し除霜条件が整ったことになる。また、図１７の除霜完了検知ラインは、外気温度と熱交温度をパラメータとするパターンで作成されており、座標点（外気温度、熱交温度）が、除霜完了検知ラインの上側にくると霜を解かし終わって室外熱交換器７の温度が上昇したことを示し、除霜完了条件が整ったことになる。なお、除霜の完了判定は、上記のみでなくタイマを併用して何らかの機器故障の場合への安全策として許容時間を経過したとき強制的に除霜を終了させるような手段も準備される。
【００３４】
図１６は空気調和機操作者の使用するリモコン１０６を示す。リモコン１０６には、一例として、運転ボタン２００、時刻増加ボタン２１０、時刻減少ボタン２２０、設定時間後運転開始のための時間送信ボタン２３０、設定時間後運転停止のための時間送信ボタン２４０、設定時間、運転状態などを表示するための液晶表示装置３００、赤外線送信部４００などが配置されている。通常は、リモコン１０６のボタンを操作して、空気調和機の運転・停止、送風量調節、定時間後運転開始する定時間後起動タイマの設定、定時間後運転を停止する定時間後停止タイマの設定などを行なう。例えば、リモコン１０６の運転ボタン２００を押すと、赤外線信号がリモコン１０６より空気調和機の制御装置１１に送られ、受信した制御装置１１は、運転指令を生成し、空気調和機を指定の運転モードで運転する。運転中に受信すると、タイマモード（指定時間に運転開始、すなわち入りタイマ、指定時間後に運転停止、すなわち切りタイマ）指令が生成される。タイマモード中に受信すると、停止指令が生成されるなどと状態が循環するようになっている。
【００３５】
まず、図１によって、本実施例の空気調和機の全体的な動作を説明する。図１では、横軸に時刻を取り、この横軸に、入りタイマ設定時刻の時点、その入りタイマ設定時刻より先行時間Ｔｄ先行する除霜開始時刻、さらに、その入りタイマ設定時刻より先行時間Ｔｂ先行する暖房運転開始時刻を記載している。先行時間Ｔｂは第１の所定時間を構成し、先行時間Ｔｄは第２の所定時間を構成する。運転の状況は、縦軸のモード欄に記載している。
【００３６】
本実施例では、入りタイマ設定時刻より先行時間Ｔｂ先行する時刻（第１の時刻を構成する）より暖房運転を開始し、入りタイマ設定時刻より先行時間Ｔｄ先行する時刻（第２の時刻を構成する）に除霜運転を開始し、除霜運転が終了すると、暖房運転に復帰し、入りタイマ時刻を通過してそのまま暖房運転を継続するようになっている。この過程における空気調和機の暖房能力の変化を暖房能力欄に記載し、対応する居住環境の室温の変化を室温欄に記載してある。
【００３７】
この暖房能力の変化および室温の変化より明らかなように、空気調和機を運転すると暖房能力は急激に立ち上がるが、室温の上昇はそれにかなり遅れて現れる。本実施例では、除霜開始時刻までには、室温が目標室温まで上昇し、居住環境の快適を保証するよう先行時間Ｔｂを定めている。このような状態で、除霜開始時刻に到達すると、除霜運転を行い、除霜運転が終了すると暖房運転に復帰し、そのまま継続する。除霜運転を行っている間は、暖房能力はないので、その間は室温が低下する。そして、暖房運転に復帰すると、暖房能力の急激な復帰に遅れて室温が目標温度に到達し、入りタイマ設定時刻を迎え、そのまま暖房運転を継続する。除霜運転を行っても入りタイマ設定時刻到達までに室温が目標温度に到達するように先行時間Ｔｄを定めている。そして、既に、除霜運転を完了した状態で入りタイマ設定時刻を迎えているので、その直後に除霜に入るなどの不具合の発生は無くなっている。
【００３８】
本実施例の必要な条件設定について、図１８から図２０のフローチャートを使って説明する。なお、図１８から図２０のフローチャート、およびこれから出てくるフローチャートで示す機能は、図１５のＲＯＭ１０１に内蔵され、別途準備されている適切なＯＳ（オペレーティングシステム）の作用によって演算制御手段１００によって短い時間間隔、例えば１０msecで繰り返し実行され、各機能間でその状態を記憶するＲＡＭ１０２およびＥＥＰＲＯＭ１０３を介して共有または相互利用されて空気調和機の総合機能を発揮するものである。
【００３９】
図１８は、リモコン１０６より送信される入りタイマおよび切りタイマ時刻を受信・記憶するタイマ予約受信手段５０００である。リモコン１０６より、タイマ予約信号が送信されると、タイマ予約受信手段５０００が動作する。まず、ブロック５０１０において、リモコン１０６のタイマ入りボタン２３０が押された入りタイマ受信か否かが判別され、そうであれば、ブロック５０２０において入りタイマ時刻をＲＡＭ１０２に記憶する。続いて、ブロック５０３０において、リモコン１０６のタイマ切りボタン２４０が押された切りタイマ受信か否かが判別され、そうであれば、ブロック５０４０において、切りタイマ時刻をＲＡＭ１０２記憶する。最後に、ブロック５０５０において終了する。このようにして、リモコン１０６より送信されたタイマ予約時間が空気調和機の制御装置１１に記憶される。
【００４０】
図１９は、リモコン１０６より送信される運転モード受信手段５１００である。リモコン１０６の運転ボタン２００が押され運転モード切り替え信号が送信されると、運転モード受信手段５１００が動作する。まず、ブロック５１１０において、運転モード切り替え信号の受信か否かが判断され、否であれば、ブロック５１２０において処理を終了する。否でなければ、ブロック５１３０に進み、現在の動作モードを判別し、停止モードであれば、ブロック５１４０において、通常運転モードをＲＡＭ１０２に記憶する。通常運転モードであれば、ブロック５１５０において、タイマモードをＲＡＭ１０２に記憶し、続いて、ブロック５１６０においてタイマモードを実行するための状態（入りタイマ、切りタイマ状態）を＝０に初期化する。タイマモードであれば、ブロック５１７０において、停止モードをＲＡＭ１０２に記憶する。そして最後に、ブロック５１８０において処理を終了する。このようにして、運転ボタン２００が押されるたびに、運転モードを循環的に切換えて行く。
【００４１】
空気調和機の各運転処理部は、上記設定された運転モードにしたがって空気調和機を運転し、ここでは、図示しないが、空気調和機を運転する状態にある（運転中と温度センサによるサーモオフによる一時停止を含む）とき、空気調和機運転中をＲＡＭ１０２に記憶する。
【００４２】
図２０は、本実施例に係るタイマモードの主制御処理を行なうタイマ処理手段５２００である。図１９の運転モード受信手段５１００によるタイマモードの受信の記憶があるとき、タイマ処理手段５２００が動作する。まず、ブロック５２１０において、前記した空気調和機運転中の記憶の有無をチェックする。運転中の状態であるときは、ブロック５２２０に進み、切りタイマ時刻設定の有無をチェックする。切りタイマ時刻設定があれば、ブロック５２３０によって、切りタイマモードをＲＡＭ１０２に記憶する。
【００４３】
運転中の状態でないときは、ブロック５２４０に進み、入りタイマ時刻設定の有無をチェックする。入りタイマ時刻設定があれば、ブロック５２５０によって、入りタイマモードをＲＡＭ１０２に記憶し、続いて、ブロック５２６０において、入りタイマ時刻に先行して暖房運転を開始するための先行時間Ｔｂおよび入りタイマ時刻に先行して除霜運転を行なうための先行時間Ｔｄを算出し、ＲＡＭ１０２に記憶する。そして、ブロック５２７０によって終了する。
【００４４】
なお、先行時間Ｔｂ、Ｔｄは実験によって定める一定値であってもいいし、後述するような定め方をしてもよい。
【００４５】
また、タイマ処理手段５２００はタイマモードが設定されている限り、短時間の周期で繰り返し実行されるから、空気調和機が運転状態である限り切りタイマモードは常に設定される。逆に停止状態である限り、入りタイマモードは常に設定され、その時点の先行時間Ｔｂ、Ｔｄも常に設定されることになる、すなわち、入りタイマによる動作が開始される直前の最新のデータに常に更新されていることに留意しておく必要があり、この特性を有効利用することができる。
【００４６】
以上の準備をもとに、第１の制御例１０００について説明する。この第１の制御例１０００は、図２０のタイマモード処理手段５２００によって入りタイマモードが設定されているときに、短い時間間隔で入りタイマ状態に設定された状態に適合する処理が繰り返し実行され、次々と状態遷移を行いながら第１の制御動作を行なう。
【００４７】
まず、ブロック１１００において、入りタイマ状態の値がチェックされ、その値に応じた右側の処理が実行される。入りタイマモードが設定された時点では、入りタイマ状態＝０に初期設定されているので、ブロック１２００によって、現在時刻が入りタイマ時刻−Ｔｂに到達したか否かが判別される。到達していないときは、ブロック１４５０によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。到達したときは、ブロック１２１０において、暖房運転を開始すると共に、前記した運転中の状態を記憶する。続いてブロック１２２０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝１を設定する。
【００４８】
これによって、暖房運転が開始され、図１にて説明したように、空気調和機は、室内温度を目標温度とするように制御される。
【００４９】
この暖房のプロセスでは、入りタイマ状態＝１であるから、ブロック１３００において、現在時刻が入りタイマ時刻−Ｔｄに到達したか否かが判別される。到達していないときは、ブロック１４５０によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。到達したときは、ブロック１３１０において、除霜運転を開始する。続いてブロック１３２０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝２を設定する。
【００５０】
この除霜のプロセスでは、入りタイマ状態＝２であるから、ブロック１４００において、図１７にて説明したような内容によって除霜の完了がチェックされる。完了していないときは、ブロック１４５０によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。完了が確認されれば、ブロック１４１０において、暖房運転復帰を行なう。続いてブロック１４２０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝３を設定する。
【００５１】
この暖房復帰のプロセスでは、入りタイマ状態＝３であるから、ブロック１４４０によって、着霜を検知しながらの除霜併用暖房運転、すなわち通常の暖房運転を継続する。結果として、入りタイマ時刻に到達するまでに、除霜による熱損失を回復し、室温を目標温度に保ちながら、入りタイマ時刻を迎えることになる。
【００５２】
係る第１の制御例１０００によれば、入りタイマ時刻には室温を目標値に保ち、かつ、入りタイマ時刻経過前に室外熱交換器７に付着した霜を除去しているので、入りタイマ時刻経過後直ちに除霜運転をして居住環境条件を変動させて不快なまたは寒さを感じるような事態を発生することがなくなる。
【００５３】
次に、第２の制御例１５００について説明する。この第２の制御例１５００は、外気温度が高いときには、室外熱交換器７に着想しないことに着目し、外気温度＞＝Ｔｏ１（例えば、２℃）の時は、第１の制御例に示した除霜運転をスキップするようにしたものである。これを図３に示す第２の制御例１５００によって具体的に説明する。図３は、図２に対比して、ブロック１３０１と１３０２が追加された形となっている。すなわち、ブロック１３００において、現在時刻の入りタイマ時刻−Ｔｄへの到達が確認された時点で、ブロック１３０１において、外気温度が判定され、外気温度＜Ｔｏ１の場合は、図２と同様ブロック１３１０の方を実行する。外気温度＞＝Ｔｏ１の場合は、ブロック１３０２において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝３を設定する。これによって除霜運転をスキップし、暖房運転を継続したままで入りタイマ設定時刻を迎えることになる。
【００５４】
係る第２の制御例１５００によれば、外気温度が高く着霜しない条件では除霜運転をスキップするようになるので、除霜運転による熱損失を低減でき、より効果的で効率的な暖房を行なうことができるようになる。
【００５５】
なお、第２の制御例１５００の説明では、除霜運転の実施を前提に、除霜運転の直前で外気温度の判定を行ったが、入りタイマ時刻−Ｔｂの暖房運転開始時刻に判定し、結果を記憶しておき、図３に示す第２の制御例１５００のブロック１３０１の判定にその記憶を利用するようにしてもよい。
【００５６】
次に、第３の制御例２０００について説明する。第３の制御例２０００は、入りタイマ時刻−Ｔｂの暖房運転開始時刻の判定結果を利用する考え方をさらに改良したものである。
【００５７】
第３の制御例２０００では、まず、ブロック２１００において、入りタイマ状態の値がチェックされ、その値に応じた右側の処理が実行される。入りタイマモードが設定された時点では、入りタイマ状態＝０に初期設定されているので、ブロック２２００によって、現在時刻が入りタイマ時刻−Ｔｂに到達したか否かが判別される。到達していないときは、ブロック２６００によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。到達したときは、ブロック２２１０において運転中を記憶し、図２０のブロック５２６０によって先行時間Ｔｂ、Ｔｄの値が更新されないように準備し、次いでブロック２２２０によって次の状態遷移である入りタイマ状態＝１を設定する。さらに、ブロック２２３０において、外気温＞＝Ｔｏ１の判定を行い、成立していれば、ブロック２２４０において、外気温高温を記憶し、除霜を行なわずに、先行時間ＴｂをＴｂ−Ｔｄに置換・補正し、ブロック２６００によって処理を終了する。成立していない場合は、外気温低温を記憶し、ブロック２６００によって処理を終了する。
【００５８】
そして、入りタイマ状態＝１が設定されると、この機能が次に実行されるときは、ブロック２３００において、現在時刻の入りタイマ時刻−Ｔｂへの到達をチェックする。もし、外気温低温であった場合は、先行時間Ｔｂの値が補正されていないから、即座に到達した状態となる。外気温高温であった場合は、先行時間Ｔｂの値が補正されているから、到達までの時間待ちをすることになる。到達したときは、ブロック２３１０において、暖房運転を開始し、続いてブロック２３２０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝２を設定する。
【００５９】
これによって、暖房運転が開始され、図１にて説明したように、空気調和機は、室内温度を目標温度とするように制御される。
【００６０】
この暖房のプロセスでは、入りタイマ状態＝２であるから、ブロック２４００において、現在時刻が入りタイマ時刻−Ｔｄに到達したか否かが判別される。到達していないときは、ブロック２６００によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。到達したときは、ブロック２４１０において、外気温の記憶をチェックする。外気温の記憶が高温であった場合は、ブロック２４２０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝４を設定し、除霜運転をスキップするようにする。外気温の記憶が低温であった場合は、ブロック２４３０において、除霜運転を開始する。続いてブロック２４４０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝３を設定する。
【００６１】
この除霜を開始したプロセスでは、入りタイマ状態＝３であるから、ブロック２５００において、図１７にて説明したような内容によって除霜の完了がチェックされる。完了していないときは、ブロック２６００によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。完了が確認されれば、ブロック２５１０において、暖房運転復帰を行なう。続いてブロック２５２０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝４を設定する。
【００６２】
除霜をスキップしたプロセスまたは暖房復帰のプロセスでは、入りタイマ状態＝４であるから、ブロック２５９０によって、着霜を検知しながらの除霜併用暖房運転、すなわち通常の暖房運転を継続する。結果として、除霜をおこなった場合は入りタイマ時刻に到達するまでに、除霜による熱損失を回復し、室温を目標温度に保ちながら、入りタイマ時刻を迎えることになる。除霜を行なわなかった場合には、そのまま暖房運転を継続し、室温を目標温度に保ちながら、入りタイマ時刻を迎えることになる。
【００６３】
係る第３の制御例２０００によれば、除霜を行なう必要がない場合には、除霜による熱損失の回復が必要でないから、その分、入りタイマ設定時刻に前倒しする先行時間Ｔｂを短くすることができ、かつ、入りタイマ時刻には室温を目標値に保つことができるから、電力消費量の低減および暖房運転効率の向上を得ることができる。
【００６４】
また、第３の制御例２０００において、外気温の判定および先行時間Ｔｂの補正を図２０のタイマモード処理手段５２００にて行なうようにすれば、第２の制御例１５００にて示した内容で、ブロック１３０１の外気温の判定を外気温の記憶によって置き換えて実現することも可能である。または、図４のブロック２２００から２２５０を削除し、残された入りタイマの状態遷移を利用して行なうのでも等価である。
【００６５】
かかる点を明確にするため、図２１にタイマモード処理手段を変形した例を示す。図２０のタイマモード処理手段５２００に対し、図２１のタイマモード処理手段Ｘ５２００Ｘでは、ブロック２２３０、２２４０、２２５０が追加されている。これは、図４の該当するブロックと同じものである。
【００６６】
次に、第４の制御例３０００（図６参照）について説明する前に、図５を用いて、着霜進行の検出方法について説明する。
【００６７】
図５において、横軸は時間であり、縦軸は着霜余裕温度である。一定時間間隔毎に外気温と熱交温度を測定し、ここで着霜余裕温度と称する温度（熱交温度−図１７の外気温度に対応する着霜検知ラインの示す熱交温度）を図５のＸ印で示すようにプロットして行く。このＸ印をここでの直線または適切なる曲線で当てはめることにより着霜の進行状態を把握することができる。
【００６８】
図５の着霜進行判定位置にて、着霜余裕温度を外挿することによって、着霜余裕温度＝０になる位置、すなわち、着霜限界線との交点を求めることができる。その結果、現在時点と交点時点の時間差を求めることによって、着霜余裕時間Ｔａ、すなわち、着霜に対して除霜をおこなうべき時間の余裕を求めることができる。既に着霜が発生し除霜が必要な状態にあるときは、ここでいう着霜余裕時間は負の値となる。現時点で除霜の必要がないが着霜が進行中である場合は、正の値となる。
【００６９】
本実施例に係る場合は、入りタイマ時間以降の所定時間Ｔｉ（後で述べる除霜禁止時間に対応）の間は除霜運転をすることは望ましくないので、着霜余裕時間Ｔａと所定時間Ｔｉとを比較、もしくは、着霜余裕時間Ｔａと所定時間Ｔｉ＋先行時間Ｔｄとを比較することによって、現時点から入りタイマ時間以降の時間範囲での除霜要求の発生の有無を判別できることになる。したがって、以下では、上記一連の処理を着霜進行検出手段が実施するものとし、「着霜進行監視」の表現では、上記測定点を図上にプロットすること、「着霜進行検出」の表現では、プロット点を曲線で外挿し、着霜余裕時間Ｔａを求め、上記した時間比較により、着霜余裕時間Ｔａ時間が短いときには除霜要、着霜余裕時間Ｔａ時間が長いときには除霜不要と判定することを示すことにする。
【００７０】
次に、第４の制御例３０００を詳細に説明する。図６に示す第４の制御例３０００は、図２０のタイマモード処理手段５２００によって入りタイマモードが設定されているときに、短い時間間隔で入りタイマ状態に設定された状態に適合する処理が繰り返し実行され、次々と状態遷移を行いながら制御するものである。
【００７１】
まず、ブロック３１００において、入りタイマ状態の値がチェックされ、その値に応じた右側の処理が実行される。入りタイマモードが設定された時点では、入りタイマ状態＝０に初期設定されているので、ブロック３２００によって、現在時刻が入りタイマ時刻−Ｔｂに到達したか否かが判別される。到達していないときは、ブロック３４５０によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。到達したときは、ブロック３２１０において、暖房運転を開始すると共に、前記した運転中の状態を記憶する。続いてブロック３２２０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝１を設定する。
【００７２】
これによって、暖房運転が開始され、図１にて説明したように、空気調和機は室内温度を目標温度とするように制御される。
【００７３】
この暖房のプロセスでは、入りタイマ状態＝１であるから、ブロック３３００において、現在時刻が入りタイマ時刻−Ｔｄに到達したか否かが判別される。到達していないときは、ブロック３３１０において図５で説明したように一定時間間隔で着霜の進行を監視し、ブロック３４５０によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。到達したときは、ブロック３３５０によって図５で説明したように着霜進行検出を行い、着霜進行なしと判別したときは、ブロック３３６０において除霜運転をスキップするように入りタイマ状態＝３に設定し、ブロック３４５０によって処理を終了する。着霜進行ありと判別したときは、ブロック３３７０において、除霜運転を開始する。続いてブロック３３８０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝２を設定する。
【００７４】
この除霜のプロセスでは、入りタイマ状態＝２であるから、ブロック３４００において、図１７にて説明したような内容によって除霜の完了がチェックされる。完了していないときは、ブロック３４５０によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。完了が確認されれば、ブロック３４１０において、暖房運転復帰を行なう。続いてブロック３４２０において、次の状態遷移である入りタイマ状態＝３を設定する。
【００７５】
この暖房復帰のプロセスまたは除霜スキップしたプロセスでは、入りタイマ状態＝３であるから、ブロック３４４０によって、着霜を検知しながらの除霜併用暖房運転、すなわち通常の暖房運転を継続する。結果として、入りタイマ時刻に到達するまでに、除霜による熱損失を回復し、室温を目標温度に保ちながら、入りタイマ時刻を迎えることになる。
【００７６】
係る第４の制御例３０００によれば、入りタイマ時刻には室温を目標値に保ち、かつ、入りタイマ経過以降の除霜の必要性を予測して、入りタイマ時刻経過まえに室外熱交換器７に付着した霜を除去しているから入りタイマ時刻経過後直ちに除霜運転をして居住環境条件を変動させて不快なまたは寒さを感じるような事態を発生することがなくなる。
【００７７】
なお、上記説明では、図２０のタイマモード処理手段５２００に基づいての処理で説明したが、図２１のタイマモード処理手段Ｘ５２００Ｘに基づいて図６の実施例を実行させるようにしてもよい。その場合は、事前に除霜不用の判断がされ先行時間Ｔｂを短く設定できるので、さらなる電力消費低減と暖房運転の効率化を得ることができる。
【００７８】
次に、第５の制御例３５００を図７によって説明する。第５の制御例３５００は、図７に示すように、状態遷移＝３〜５までが新規に追加されている。状態遷移＝０〜２までに対応する処理３６００から３７００の部分は、図６に示す第４の制御例と同じである。なお、この部分は第１〜第３の制御例の該当部分を置き換えても同様の効果を奏する。
【００７９】
すなわち、入りタイマ状態＝３は、除霜終了後の暖房復帰運転または除霜スキップしての暖房継続運転を示している。ブロック３７５０において、入りタイマ設定時刻への到達をチェックする。到達していなければブロック３９００によって処理を終了し到達を待つ。到達すれば、ブロック３７６０において除霜禁止タイマＴｉを設定し、ブロック３７７０において、入りタイマ状態＝４を設定し、ブロック３９００によって処理を終了する。
【００８０】
除霜禁止タイマＴｉが設定された入りタイマ状態＝４では、ブロック３８００において除霜禁止タイマの経過を待つ。経過していなければ、ブロック３９００によって処理を終了し、そのまま暖房運転を継続する。経過すれば、ブロック３８１０によって、入りタイマ状態＝５を設定し、ブロック３９００によって処理を終了する。
【００８１】
除霜禁止タイマＴｉが経過した入りタイマ状態＝５では、ブロック３８５０において、通常の着霜を検知しながらの暖房運転を行なう。
【００８２】
係る第５の制御例によれば、入りタイマ経過時点で、除霜禁止タイマＴｉを設定し、それが経過するまではたとえ除霜条件が整っても除霜運転を実施しないようにしている。したがって、入りタイマ設定時刻への到達前に除霜不用と判定し除霜運転をせずに入りタイマ設定時刻を迎え、不測の要因によって入りタイマ設定時刻経過後にすぐ除霜運転に入り、室温を低下させるとか、居住者に寒さを感じさせるとかの事態の発生を未然に、確実に防止するようにしている。なお、ここで設定する除霜禁止時間Ｔｉは例えば、固定値５０分のように設定しても良いし、空気調和機の使用環境を勘案して外気温度の関数として定めるようにしてもよい。
【００８３】
次に、第６の制御例６０００を図８によって説明する。この第６の制御例６０００は、暖房運転中に、図２０のタイマモード処理手段５２００によって切りタイマモードが設定されているときに、短い時間間隔で切りタイマ状態に設定された状態に適合する処理が繰り返し実行され、次々と状態遷移を行いながら図８記載の動作を行なう。
【００８４】
まず、ブロック６０５０において、切りタイマ状態の値がチェックされ、その値に応じた右側の処理が実行される。切りタイマモードが設定された時点では、切りタイマ状態＝０に初期設定されているので、ブロック６１００によって、現在時刻が切りタイマ時刻に到達したか否かが判別される。到達していないときは、ブロック６１１０によって着霜を検知しながらの除霜併用暖房運転、すなわち通常の暖房運転を行い、ブロック６２００によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。到達したときは、ブロック６１２０において、除霜運転を開始し、続いてブロック６１３０において、次の状態遷移である切りタイマ状態＝１を設定する。
【００８５】
この除霜のプロセスでは、切りタイマ状態＝１であるから、ブロック６１５０において、図１７にて説明したような内容によって除霜の完了がチェックされる。完了していないときは、ブロック６２００によって処理を終了し、次回の実行で同様のチェックを行なう。完了が確認されれば、ブロック６１６０において、運転停止を行い、運転中の記憶を解除する。続いてブロック６１７０において、次の状態遷移である切りタイマ状態＝２を設定する。
【００８６】
この運転停止のプロセスでは、切りタイマ状態＝２であるから、それに対応する処理は無く、そのままブロック６２００によって処理を終了し、したがって、そのまま運転停止状態を継続する。実際上は、運転停止を受けて、上位の制御を司るＯＳが運転停止の保持および次の運転開始のための処理を引き継ぐ。
【００８７】
係る第６の制御例６０００によれば、切りタイマ設定時刻までは、居住者の設定した条件に従い通常の暖房運転を行い、かつ、切りタイマ設定時刻になると室外熱交換器７に付着した霜を除去してから空気調和機の運転を停止しているから、次の入りタイマ設定時刻での前倒し暖房運転の暖房効率の向上と除霜負荷の低減をはかることができる。特に、残霜が夜間に凍結して入りタイマでの暖房運転において空気調和機に過大な負荷をかけることが防止できる。
【００８８】
次に、第７の制御例６５００を図９によって説明する。この第７の制御例６５００は、第６制御例６０００の内容に、ブロック６１１１から６１１３を追加したものである。図9において、図８と同じものには同じブロック番号を付している。第７の制御例６５００では、ブロック６１００の判定で現在時刻が切りタイマ設定時刻に到達したときに、ブロック６１１１において、外気温を比較し、外気温＞＝Ｔｏ２（例えば、２℃）であれば、ブロック６１１２において、運転停止を行い、運転中の記憶を解除する。続いてブロック６１１３において、次の状態遷移である切りタイマ状態＝２を設定する。これによって外気温が高く着霜の発生しない条件では、除霜をスキップし、即運転停止するようにしている。外気温が低い場合は、ブロック６１２０へと進み、除霜を行なうのは、第６の制御例６０００の場合と同様である。
【００８９】
係る、第７の制御例６５００によれば、切りタイマ設定時刻に到達した時点で、着霜の発生しない外気温度条件では除霜を行なわず暖房運転を停止するようにしたので、無駄な除霜運転をスキップすることができ、電力消費を低減することができる。
【００９０】
次に、第８の制御例７０００を図１０によって説明する。この第８の制御例７０００は、着霜進行の監視・検出機能を用いるものである。
【００９１】
まず、ブロック７１００で現在時刻の切りタイマ設定時刻への到達を待つ間に、ブロック７１１０において、着霜を検知しながらの暖房運転を行なう。同時にブロック７１２０において、着霜の進行を監視する。切りタイマ設定時刻へ到達した時点では、着霜進行検知を行い、進行がなければ、ブロック７１４０において、運転停止処理をし、運転中の記憶を解除し、ブロック７１５０において、次の状態遷移である切りタイマ状態＝２を設定し、除霜をスキップする。着霜の進行を検知すれば、ブロック７１６０において除霜運転を開始し、以下、第６及び第７の制御例と同じように動作する。
【００９２】
なお、図５に示した着霜余裕時間に対する着霜の進行判定のここでの比較の対象は、入りタイマ処理に用いる先行時間Ｔｂ、Ｔｂ−Ｔｄなどであるが、この時点では、先行時間Ｔｂ、Ｔｄに固定値を用いる場合以外は、正確な値がわかっていないので、その場合は、前記した除霜禁止時間Ｔｉを用いることとする。
【００９３】
係る第８の制御例７０００によれば、入りタイマ運転による着霜の進行を予測して事前に除霜を行なっているので、入りタイマのための先行暖房運転を開始してすぐに除霜要求が発生することを防止でき、先行暖房運転中に空気調和機が充分な能力を発揮できるようになる。
【００９４】
次に、先行時間Ｔｄの決定方法を図１１によって説明する。図１１は本実施例における先行時間Ｔｄを決定する方法を説明する図であり、横軸は外気温度、縦軸は時間である。
【００９５】
図１１において、１点鎖線は、除霜所要時間であり、外気温度によって影響を受けるが着霜の状態によって変動するので、最悪の一定時間、例えば、１５分のように定める。破線は、除霜所要時間に上積される暖房立ち上り時間であり、インバータモータを搭載した圧縮機１などでは、急激な立ち上げが可能となっており、一定の時間、例えば、５分で立ち上げできるようになっている。実線は、さらに上積される除霜による熱損失の回復までの空気調和機の運転時間である。これは、たとえインバータモータ搭載圧縮機であっても、暖房能力の積分が要求されるから外気温度の影響を大きく受け、したがって外気温度の関数として与えられる。
【００９６】
ここでは、折れ線で表示しているが、実機に即した実験データに沿ってより細かな折れ線で表現してもよい。図１１において、外気温度をパラメータとして実線の値を読み取り、入りタイマ設定値の先行時間Ｔｄとする。
【００９７】
図１１によって上述したように先行時間Ｔｄを決定すれば、入りタイマ設定時刻到達時点では、図１に示すように、除霜の熱損失を回復して室内環境が目標状態に保持されることになる。
【００９８】
次に、先行時間Ｔｂの決定方法を図１２によって説明する。図１２は本実施例における先行時間Ｔｂを決定する方法を説明する図であり、横軸は外気温度、縦軸は時間である。
【００９９】
先行時間Ｔｂは、暖房立ち上げから、快適環境保持までに必要な暖房能力の積算値を時間換算するものである。時間を費やして暖房するものであるから、図１２に示すように外気温をパラメータとして先行時間Ｔｂを決定する。ここでは、折れ線で表示しているが、実機に即した実験データに沿ってより細かな折れ線で表現してもよい。除霜損失なども考慮して（図１１の条件なども加味して）図１２を作成利用する場合は、図１２をそのまま先行時間Ｔｂとして利用すればいい。純粋に暖房運転能力の積算のみを加味して先行時間Ｔｂを求める場合は、以下の請求項の補正を施せばいい。
【０１００】
図１２によって上述したように先行時間Ｔｂを決定すれば、入りタイマ設定時刻到達時点では、図１に示すように、除霜の熱損失を回復して室内環境が目標状態に保持されることになる。
【０１０１】
次に、図１３を用いて、先行時間Ｔｂを運転開始時の室内温度で補正する補正時間ΔＴｂ取得の方法を説明する。暖房運転では、室内空気を暖めるだけでなく、壁面、家具など熱容量を持っているものに対してもそれを暖めなければ室温が上昇しない。必要な暖房運転時間は、図１３に示すような室温の関数として求めることが望ましい。
【０１０２】
また、図１１から図１３によって個別に先行時間Ｔｂ、Ｔｄを求めた後に、これらを組み合わせて最終先行時間Ｔｂを決定することはさらに好ましい。すなわち、最終先行時間Ｔｂ＝図１１の先行時間Ｔｄ＋図１２の先行時間Ｔｂ＋図１３の補正時間ΔＴｂとすることである。
【０１０３】
このようにすれば、先行時間Ｔｂの決定が個別要素の積み上げになるので、その決定が容易になるというメリットがある。また、必ず、Ｔｂ＞＝Ｔｄとなることが保証されるので、先行暖房を開始した直後に除霜に入ったり、逆に、除霜終了前に入りタイマ設定時間になったりするというような不具合を防止することができる。
【０１０４】
本実施例では、入りタイマ予約設定により暖房運転を開始できるタイマ設定手段、入りタイマ予約設定時間に居住環境の室温を目標温度に上昇させるに充分な先行暖房運転開始時間Ｔｂ決定手段、除霜所要時間と除霜後の空気調和機の暖房能力立ち上り時間と除霜による累計暖房熱損失回復時間との和を与える先行除霜運転開始時間Ｔｄ（Ｔｄ＜＝Ｔｂ）決定手段を設け、入りタイマが設定されると、先行時間Ｔｂ、Ｔｄを決定・監視し、入りタイマ設定時刻−Ｔｂの時間になると暖房運転を開始し、居住環境温度が設定温度になるように暖房運転を継続し、入りタイマ設定時刻−先行時間Ｔｄの時間になると除霜運転を行い、終了すれば暖房運転に復帰し、除霜による熱損失を回復して居住環境の室温を目標温度に保ち、入りタイマ設定時刻を迎え、その後継続して暖房運転を行なうようにするものである。
【０１０５】
係る構成により、事前に暖房運転を行って居住環境の室温を目標温度に上昇させた後、除霜運転を行い、除霜終了後暖房運転に復帰し除霜による熱損失を回復し、居住環境の室温を目標温度に保つようにした状態で、入りタイマ設定時刻を迎えて暖房を継続するようになるので、入りタイマ設定時刻以降の暖房運転でいきなり除霜運転が始まって居住環境の室温が低下したりするなどの不快状態を現出することがなくなる。
【０１０６】
また、本実施例では、入りタイマ設定時刻−Ｔｄの時間に外気温度を測定し、外気温度＞＝Ｔｏ１（例えば２℃）のときは、先行時間ｔｄでの除霜運転をスキップするようにしたものである。
【０１０７】
このことは、ヒートポンプの熱源として利用する外気の温度が高温である場合には、室外熱交換器には着霜が発生しないことに着目したもので、除霜頻度を低減し、除霜による熱損失を少なくすることができる。
【０１０８】
また、本実施例では、入りタイマ設定時刻−先行時間Ｔｂの時間に外気温度を測定し、所定温度Ｔｏ１より高いか低いかを判別記憶し、高い場合は、先行時間ＴｂをＴｂ−Ｔｄに置換・補正し、再度、入りタイマＴｂの時間の到達時に、暖房運転を開始し、入りタイマＴｄの時間に、外気温度のメモが低温を示しているときには、除霜運転を行った後暖房復帰して入りタイマ時刻を迎えるようにし、外気温度のメモが高温を示しているときには除霜運転をスキップして暖房運転を継続しながら入りタイマ時刻を迎えるようにするものである。
【０１０９】
これによって、除霜運転が不要な場合には、除霜運転をスキップすると共に、暖房運転を開始する時刻をＴｄ時間だけ遅らせるようにするので、電力消費の低減と暖房運転の効率化を得ることができる。
【０１１０】
また、本実施例では、入りタイマ予約設定により暖房運転を開始できるタイマ設定手段、入りタイマ予約設定時間に居住環境の室温を目標温度に上昇させるに充分な先行暖房運転開始時間Ｔｂ決定手段、除霜所要時間と除霜後の空気調和機の暖房能力たちあがり時間と除霜による累計暖房熱損失回復時間との和を与える先行除霜運転開始時間Ｔｄ（Ｔｄ＜＝Ｔｂ）決定手段、着霜検出手段、着霜検出手段を利用した着霜進行検出手段を設け、入りタイマが設定されると、先行時間Ｔｂ、Ｔｄを決定・監視し、入りタイマ設定時刻−先行時間Ｔｂの時間になると暖房運転を開始し、居住環境温度が設定温度になるように暖房運転を継続しながら、着霜の進行を監視し、入りタイマ設定時刻−先行時間Ｔｄの時間になると着霜進行検出手段の結果を判定し、着霜の進行を検出したときは、除霜運転を行い、終了すれば暖房運転に復帰し、除霜による熱損失を回復して居住環境の室温を目標温度に保ち、入りタイマ設定時刻を迎え、その後継続して暖房運転を行うようにするとともに、着霜の進行を検出できなかったときには、除霜運転を行わずそのまま暖房運転を継続して居住環境の室温を目標温度に保ち、入りタイマ設定時刻を迎え、その後継続して暖房運転を行なうようにするものである。
【０１１１】
係る構成によれば、着霜検出手段により着霜を検出した場合除霜を行い、検出しなかった場合除霜をスキップする方式に比較して、着霜と検出されないがある程度着霜が進行している状態で除霜をスキップして暖房運転を継続すると、その間に着霜がさらに進行して、入りタイマ設定時刻をすぎた居住環境を快適に保つべき時間帯に入ってすぐに除霜運転にはいるような事態を防止することができる。また、着霜の進行を検出して除霜を行なうようにしているので、常時除霜を行なうものよりも除霜頻度を低減することができる。
【０１１２】
また、本実施例では、入りタイマ設定時刻に先行して行ってきた暖房（および除霜）運転を入りタイマ設定時刻以降に継続するにあたり、入りタイマ設定時刻に到達した時点で、所定時間Ｔｉの除霜禁止時間を設定し、入りタイマ設定時刻経過以降設定された除霜禁止時間の間、除霜検知手段の結果のいかんを問わず除霜運転を禁止するようにしたものである。
【０１１３】
係る構成によれば、不測の要因により除霜運転が行われる恐れを防止することができ、これによって、入りタイマ設定時刻以降少なくともＴｉ時間の間の暖房運転の継続が保証され、居住環境の快適性が保持されることになる。
【０１１４】
また、本実施例では、切りタイマ予約設定により暖房運転を停止できるタイマ設定手段を備え、切りタイマ設定時刻に達したとき、除霜運転を行ってから暖房運転を停止するようにしたものである。
【０１１５】
室外熱交換器に霜がついている状態で暖房運転を停止したままであると、夜間の放置状態において残霜が凍結するおそれがあるが、係る構成によれば、これを防止できるものである。また、運転停止前に除霜を行っているから、翌朝の入りタイマによる暖房運転の負荷が小さくなり、空気調和機をより効率的に運転することができ、結果として、入りタイマ到達時点の居住環境の室温を快適な温度に保持するのに好適となる。
【０１１６】
また、本実施例では、切りタイマ設定時刻に外気温度を測定し、外気温度＞＝Ｔｏ２（例えば２℃）のときは、請求項６記載の除霜運転をスキップするようにしたものである。係る構成は、ヒートポンプの熱源として利用する外気の温度が高温である場合には、室外熱交換器には着霜が発生しないことに着目したもので、除霜頻度を低減し、除霜による熱損失を少なくすることができる。
【０１１７】
また、本実施例では、切りタイマ予約設定により暖房運転を停止できるタイマ設定手段、着霜検出手段、着霜検出手段を利用した着霜進行検出手段を設け、暖房運転を継続しながら、着霜の進行を監視し、切りタイマ設定時刻になると着霜進行検出手段の結果を判定し、着霜の進行を検出したときは、除霜運転を行ってから運転を停止し、着霜の進行を検出できなかったときには、除霜運転を行なわずそのまま暖房運転を停止するようにしたものである。
【０１１８】
係る構成によれば、着霜検出手段により着霜を検出した場合に除霜を行い、検出しなかった場合除霜をスキップする方式に比較して、着霜と検出されないがある程度着霜が進行している状態でも除霜を行なうようになるので、翌朝の残霜、凍結による性能低下を防止することができる。また、着霜の進行を検出して除霜を行なうようにしているので、常時除霜を行なうものよりも除霜頻度を低減することができる。
【０１１９】
また、本実施例では、除霜開始時点を定める先行所定時間Ｔｄを、除霜所要最大時間＋空気調和機の暖房能力の復帰所要時間＋除霜による損失暖房能力の積算回復時間以上に定めることを指定したものである。この構成は、たとえ除霜を行っても、入りタイマ設定時刻には居住環境の室温を目標に保持できることを保証している。
【０１２０】
また、本実施例では、暖房開始時点を定める先行所定時間Ｔｂを、外気温度の関数によって定めることを指定している。この構成は、入りタイマ設定時間に居住環境の室温を快適な状態に保持するために要求される暖房能力の積算値を空気調和機が出力するに要する時間Ｔｂとして空気調和機の能力に最も影響する外気温度で決定できることを示している。
【０１２１】
また、本実施例では、暖房開始時点を定める先行所定時間Ｔｂを、居住環境の室温で補正することを示している。係る構成は、暖房立ち上げ時に要求される居住環境の熱容量に起因する暖房能力の積算値は室温をパラメータとする関数にて表現できることに着目し、それを時間換算して先行所定時間を補正することを指定している。
【０１２２】
また、本実施例では、暖房開始時点を定める先行所定時間Ｔｂに、先行時間Ｔｄを加算した値を最終の先行時間Ｔｂとすること指定している。係る構成によれば、入りタイマ設定時刻に居住環境の室温を目標値に保持するための空気調和機の能力積算値を達成するに必要な時間を与えていることになる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の一実施例の空気調和機の動作説明図である。
【図２】本実施例の第１の制御例のフローチャートである。
【図３】本実施例の第２の制御例のフローチャートである。
【図４】本実施例の第３の制御例のフローチャートである。
【図５】本実施例における着霜進行を説明する図である。
【図６】本実施例の第４の制御例のフローチャートである。
【図７】本実施例の第５の制御例のフローチャートである。
【図８】本実施例の第６の制御例のフローチャートである。
【図９】本実施例の第７の制御例のフローチャートである。
【図１０】本実施例の第８の制御例のフローチャートである。
【図１１】本実施例の除霜先行開始時間の決定を説明する図である。
【図１２】本実施例の暖房先行開始時間の決定を説明する図である。
【図１３】本実施例の暖房先行開始補正時間の決定を説明する図である。
【図１４】本実施例の空気調和機の構成概略図である。
【図１５】本実施例の空気調和機の制御装置の構成概略図である。
【図１６】本実施例の空気調和機に用いられるリモコンの構成概略図である。
【図１７】本実施例における着霜検知、除霜完了判定を説明する図である。
【図１８】本実施例におけるタイマ予約受信手段の説明フローチャートである。
【図１９】本実施例における運転モード受信手段の説明フローチャートである。
【図２０】本実施例におけるタイマモード処理手段の説明フローチャートである。
【図２１】本実施例におけるタイマモード処理手段変形例の説明フローチャートである。
【符号の説明】
【０１２４】
１…圧縮機、２…四方弁、３…室内熱交換器、４…室内送風機、５…室内温度センサ、６…減圧手段、７…室外熱交換器、８…室外送風機、９…室外温度センサ、１０…室外熱交換器温度センサ、１１…制御装置、１０６…リモコン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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