(57)【要約】【課題】外気温度に基づいた制御を適正に実行できるようにする。【解決手段】空気調和機は、圧縮機を収容した筐体を有する室外機を備えた空気調和機であって、室外機の周辺における外気温度に対応した温度として空気調和機の制御に用いられる制御温度を記憶する記憶手段と、筐体内に設けられた温度センサと、温度センサにより検出された温度を外気温度に近付くように圧縮機の入力電流値を用いて補正する補正手段と、記憶手段に記憶された制御温度と補正手段により補正された補正温度とが異なる場合に、制御温度と補正温度との温度差より小さい温度だけ補正温度に近付くように制御温度を更新する更新手段とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機を収容した筐体を有する室外機を備えた空気調和機であって、
前記室外機の周辺における外気温度に対応した温度として空気調和機の制御に用いられる制御温度を記憶する記憶手段と、
前記筐体内に設けられた温度センサと、
前記温度センサにより検出された温度を前記外気温度に近付くように前記圧縮機の入力電流値を用いて補正する補正手段と、
前記記憶手段に記憶された制御温度と前記補正手段により補正された補正温度とが異なる場合に、前記制御温度と前記補正温度との温度差より小さい温度だけ前記補正温度に近付くように前記制御温度を更新する更新手段とを備えることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記記憶手段は、空気調和機の運転開始時に、前記温度センサにより検出された温度を前記制御温度の初期値として記憶することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記更新手段は、前記補正温度に所定温度だけ近付くように前記制御温度を更新することを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記更新手段は、所定時間おきに、前記補正温度に近付くように前記制御温度を更新するものであって、
前記所定温度は、前記所定時間にともなって変更されることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記更新手段は、前記制御温度が前記補正温度と一致するまで、前記制御温度の更新を繰り返すことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記筐体内に収容された電装品箱の冷却用フィン近傍に設けられたフィン温度センサを備え、
前記補正手段は、前記フィン温度センサにより検出された温度を用いて、前記温度センサにより検出された温度を前記外気温度に近付くように補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室外機の内部において外気温度を検知する温度センサを備えた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
外気温度を検知する外気温度センサを室外機の内部に設けた空気調和機が知られている（例えば、特許文献１参照）。この空気調和機において、外気温度センサが圧縮機や室外ファンの近傍に配置されている場合には、例えば圧縮機の発熱や室外ファンによる冷却等の影響により、実際の外気温度を正確に検知できないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９８３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、空気調和機では、外気温度センサで検知した外気温度を実際の外気温度に近づけるように補正しつつ、外気温度に基づく制御が行われるのが一般的である。しかしながら、空気調和機の運転条件によっては、上記の補正が適正に行われず、補正された外気温度が急激に変動するという問題がある。この場合、空気調和機における外気温度に基づいた制御が適正に実行できなくなる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、外気温度に基づいた制御を適正に実行可能な空気調和機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明に係る空気調和機は、圧縮機を収容した筐体を有する室外機を備えた空気調和機であって、室外機の周辺における外気温度に対応した温度として空気調和機の制御に用いられる制御温度を記憶する記憶手段と、筐体内に設けられた温度センサと、温度センサにより検出された温度を外気温度に近付くように圧縮機の入力電流値を用いて補正する補正手段と、記憶手段に記憶された制御温度と補正手段により補正された補正温度とが異なる場合に、制御温度と補正温度との温度差より小さい温度だけ補正温度に近付くように制御温度を更新する更新手段とを備える。
【０００７】
この空気調和機では、温度センサにより検出された温度を圧縮機の入力電流値を用いて補正した補正温度が、外気温度として制御に用いられる制御温度と大きく異なる場合であっても、制御温度は急激に変更されずに徐々に変更される。従って、空気調和機における外気温度に基づいた制御が適正に行われなくなることを防止できる。
【０００８】
なお、本発明中の「圧縮機の入力電流値を用いて補正する」とは、少なくとも圧縮機の入力電流値を用いて補正することであり、圧縮機の入力電流値と共に、その他の吐出温度などを用いて補正する場合を含む。
【０００９】
第２の発明に係る空気調和機は、第１の発明に係る空気調和機において、記憶手段は、空気調和機の運転開始時に、温度センサにより検出された温度を制御温度の初期値として記憶する。
【００１０】
この空気調和機では、空気調和機の運転が開始された直後の状態では、温度センサは圧縮機の発熱等による影響を受けていないので、温度センサにより検知された温度を、補正することなく、制御温度として使用することができる。
【００１１】
第３の発明に係る空気調和機は、第１または第２の発明に係る空気調和機において、更新手段は、補正温度に所定温度だけ近付くように制御温度を更新する。
【００１２】
この空気調和機では、制御温度は予め設定された所定温度だけ徐々に変更されるので、制御温度が大きく変動することがない。
【００１３】
第４の発明に係る空気調和機は、第３の発明に係る空気調和機において、更新手段は、所定時間おきに、補正温度に近付くように制御温度を更新するものであって、所定温度は、所定時間にともなって変更される。
【００１４】
この空気調和機では、所定時間にともなって所定温度を変更することによって、制御温度が大きく変動することを効果的に抑制できる。
【００１５】
第５の発明に係る空気調和機は、第１〜４の発明に係る空気調和機において、前記更新手段は、前記制御温度が前記補正温度と一致するまで、前記制御温度の更新を繰り返す。
【００１６】
この空気調和機では、制御温度が補正温度と一致した場合には、空気調和機の運転状態が安定し、制御温度が実外気温度と一致したと考えられることから、制御温度が補正温度と一致するまで、制御温度の更新が繰り返される。
【００１７】
第６の発明に係る空気調和機は、第１〜５の発明のいずれかに係る空気調和機において、筐体内に収容された電装品箱の冷却用フィン近傍に設けられたフィン温度センサを備え、補正手段は、フィン温度センサにより検出された温度を用いて、温度センサにより検出された温度を外気温度に近付くように補正する。
【００１８】
この空気調和機では、圧縮機への入力電流と比べて変化速度の遅いフィン温度を用いて補正が行われる場合であっても、制御温度が大きく変動することを効果的に抑制できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００２０】
第１の発明では、温度センサにより検出された温度を圧縮機の入力電流値を用いて補正した補正温度が、外気温度として制御に用いられる制御温度と大きく異なる場合であっても、制御温度は急激に変更されずに徐々に変更される。従って、空気調和機における外気温度に基づいた制御が適正に行われなくなることを防止できる。
【００２１】
また、第２の発明では、空気調和機の運転が開始された直後の状態では、温度センサは圧縮機の発熱等による影響を受けていないので、温度センサにより検知された温度を、補正することなく、制御温度として使用することができる。
【００２２】
また、第３の発明では、制御温度は予め設定された所定温度だけ徐々に変更されるので、制御温度が大きく変動することがない。
【００２３】
また、第４の発明では、所定時間にともなって所定温度を変更することによって、制御温度が大きく変動することを効果的に抑制できる。
【００２４】
また、第５の発明では、制御温度が補正温度と一致した場合には、空気調和機の運転状態が安定し、制御温度が実外気温度と一致したと考えられることから、制御温度が補正温度と一致するまで、制御温度の更新が繰り返される。
【００２５】
また、第６の発明では、圧縮機への入力電流と比べて変化速度の遅いフィン温度を用いて補正が行われる場合であっても、制御温度が大きく変動することを効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の空気調和機の冷媒回路を示す図である。
【図２】制御部の構成を示す図である。
【図３】本実施形態の外気温度の補正制御動作を示したフローチャートである。
【図４】外気検知温度と補正温度との関係の一例を示す図である。
【図５】制御温度の更新動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて、本発明に係る空気調和機の一実施形態について説明する。
【００２８】
[空気調和機の構成]
図１は、本発明の空気調和機の冷媒回路を示している。図１に示すように、空気調和機１は、圧縮機１１と、四路切換弁１２と、室外ファン１３と、室外熱交換器１４と、膨張弁１５とを有する室外機１００と、室内熱交換器１６を有する室内機１０１とを備えている。空気調和機１では、四路切換弁１２を図示の実線位置に切り換えることで、暖房運転が実現可能であり、点線位置に切り換えることで、冷房運転が実現可能となっている。
【００２９】
室外機１００は、室外機ケーシング（筐体）１００ａを有しており、その内部に、圧縮機１１、室外ファン１３及び室外熱交換器１４等が収容されている。また、室外機ケーシング１００ａ内には、電装品箱２５が配置されている。電装品箱２５には、各温度センサからの検出情報に基づいて圧縮機１１の回転速度や膨張弁１５の開度を制御する制御部２４を内蔵した制御基板等が収納されている。
【００３０】
室外機１００には、圧縮機１１の吐出配管において吐出冷媒温度を検出する吐出管サーミスタ２１と、外気温度を検知する外気温度センサ２２（温度センサ）と、電装品箱２５の下面において冷却用フィン近傍に配置されたフィン温度サーミスタ２６とが設けられている。また、室内機１０１には、室温を検知する室温センサ２７が設けられている。
【００３１】
[制御部の構成]
図２は、制御部２４の構成を示している。図に示すように、制御部２４は、外気温度検知部３０、補正値演算部３１、補正部３２（補正手段）、記憶部３３（記憶手段）、比較部３４及び更新部３５（更新手段）を有している。
【００３２】
外気温度検知部３０は、外気温度センサ２２で検知された外気温度を受け取ると、それを補正部３２及び記憶部３３に出力する。
【００３３】
補正値演算部３１は、圧縮機１１の入力電流値（アンペア）、吐出管サーミスタ２１で検知された吐出温度（℃）、室外ファン１３の外ファン回転数（ｒｐｍ）、フィン温度サーミスタ２６で検知されたフィン温度（℃）を受け取ると、それらを用いて、下記の演算式（１）に従って補正値を演算し、演算した補正値を補正部３２に向けて出力する。
補正値＝Ａ×入力電流値（アンペア）＋Ｂ×吐出温度（℃）＋Ｃ×外ファン回転数（ｒｐｍ）＋Ｄ×フィン温度（℃）＋Ｅ・・・（１）
【００３４】
ここで、式（１）中の補正係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ、入力電流値（アンペア）、吐出温度（℃）、外ファン回転数（ｒｐｍ）、フィン温度（℃）についての補正係数を示し、補正係数Ｅは、基本補正係数を示している。これらの係数Ａ〜Ｅは、例えば、冷房運転と暖房運転で異なる値に設定されている。本実施形態では、圧縮機１１の発熱による外気温度センサ２２への影響を最重視して、上記式（１）の補正係数Ａの値が最も大きくなるように設定されている。なお、補正係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、任意に設定できる。
【００３５】
補正部３２は、外気温度検知部３０から受け取った外気温度（℃）と、補正値演算部３１から受け取った補正値とに基づいて、下記の演算式（２）に従って、外気温度センサ２２で検知された温度についての補正温度（℃）を演算し、演算した補正温度（℃）を温度比較部３４に出力する。
補正温度（℃）＝外気温度（℃）−補正値・・・（２）
【００３６】
本実施形態では、補正値演算部３１における補正値の演算や、補正部３２における補正は、空気調和機１の運転時間が所定時間Ｔｓだけ経過する度に行われる。
【００３７】
記憶部３３は、室外機１００の周辺における外気温度に対応した温度として空気調和機１の制御に使用される温度（制御温度）を記憶する。記憶部３３は、例えば電気的にデータの書き換えが可能なＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等で構成されている。ここで、記憶部３３に記憶された制御温度が使用される空気調和機１の制御には、下記のようなものがある。
【表１】
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【００３８】
比較部３４は、補正部３２から受け取った補正温度と、記憶部３３に既に格納されている制御温度とを比較し、その比較結果を更新部３５に出力する。
【００３９】
更新部３５は、比較部３４から受け取った比較結果に基づいて、記憶部３３に既に格納されている制御温度を更新するか否か判断すると共に、その制御温度の更新処理を実行する。本実施形態では、更新部３５は、比較部３４から、制御温度と補正温度とが異なるという比較結果を受け取った場合に、制御温度を所定温度Ｔｈｗだけ補正温度に近づけるように更新する。
【００４０】
なお、所定温度Ｔｈｗは、補正値演算部３１における補正値の演算や補正部３２における補正が行われる所定時間Ｔｓにともなって変更される。つまり、所定時間Ｔｓが短くなるにつれて所定温度Ｔｈｗを小さく設定することができる。より具体的には、所定時間Ｔｓが１秒であれば、所定温度Ｔｈｗは０．５℃、より好ましくは、０．０１℃以下に設定することができる。また、所定時間Ｔｓが５分〜１０分であれば、所定温度Ｔｈｗは１℃程度に設定することが望ましい。
【００４１】
[外気温度の補正制御動作]
図３は、本実施形態の外気温度の補正制御動作を示したフローチャートである。なお、図３に示す動作は、制御部２４が、内蔵されたＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって実現される。
【００４２】
まず、ステップＳ１００において、圧縮機１１の運転が開始されたか否かを判断する。運転が開始されたと判断した場合、処理はステップＳ１０２に移行する。一方、運転が開始されなかったと判断した場合、処理は再びステップＳ１００を繰り返す。
【００４３】
次に、ステップＳ１０２において、外気温度センサ２２で検知された外気温度を制御温度の初期値として取得し、ステップＳ１０４において、外気温度を制御温度の初期値として記憶部３３に記憶する。なお、圧縮機１１の運転が開始された直後の状態では、外気温度センサ２２で検知された外気温度は、圧縮機１１の発熱等による影響をほとんど受けていないため、補正部３２での補正を行うことなく、制御温度として使用することができる。
【００４４】
次に、ステップＳ１０６において、空気調和機１での運転時間の計測を開始し、ステップＳ１０８において、計測時間が所定時間Ｔｓだけ経過したか否かを判定する。所定時間Ｔｓが経過した場合、処理はステップＳ１１０において、補正値演算部３１が、補正値の演算処理を実行する。そして、ステップＳ１１２において、補正部３２が、外気温度センサ２２で検知された外気温度についての補正温度の演算処理を実行する。
【００４５】
次に、ステップＳ１１４において、記憶部３３に既に記憶されている制御温度と、補正部３２で補正された補正温度とが一致するか否かを判断する。不一致であると判断された場合、ステップＳ１１６において、記憶部３３に既に記憶されている制御温度の更新処理を実行する。
【００４６】
一方、ステップＳ１１４において、記憶部３３に既に記憶されている制御温度と、補正部３２で補正された補正温度とが、一致すると判断された場合は、制御温度は更新せずに、処理は再びステップＳ１０６に移行する。
【００４７】
一方、ステップＳ１０８において、所定時間Ｔｓが経過していない場合、処理はステップＳ１１８において、圧縮機１１の運転が停止したか否かを判断する。圧縮機１１が停止した場合、ステップＳ１２０において、補正値演算部３１が、補正値の演算処理を実行する。そして、ステップＳ１２２において、補正部３２が、外気温度センサ２２で検知された外気温度についての補正温度の演算処理を実行する。
【００４８】
次に、ステップＳ１２４において、記憶部３３に既に記憶されている制御温度と、補正部３２で補正された補正温度とが一致するか否かを判断する。不一致であると判断された場合、ステップＳ１２６において、記憶部３３に既に記憶されている制御温度の更新処理を実行し、補正制御動作が終了する。一方、ステップＳ１２４において、記憶部３３に既に記憶されている制御温度と、補正部３２で補正された補正温度とが、一致すると判断された場合は、制御温度は更新せずに、補正制御動作が終了する。
【００４９】
[外気検知温度と補正温度との関係]
図４は、外気検知温度と補正温度との関係の一例を示す図である。図４において、実線は検知部３０により検知された外気温度（℃）の変化を示し、点線は補正部３２により演算された補正温度（℃）を示している。
【００５０】
図４では、圧縮機１１の運転が開始される時刻０から時刻ｔ１までの期間には、空気調和機１の運転状態は安定している。そして、外気検知温度は一定であり、補正温度は実外気温度と一致している。
【００５１】
図４では、時刻ｔ１において、例えば、空気調和機１の設定温度が変更されたり、外気温度が変化したこと等によって、圧縮機１１の運転周波数が増加された状態が図示されている。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間（過渡状態）では、外気検知温度が次第に上昇している。一方、補正温度は、時刻ｔ１からΔｔ経過後の時刻（ｔ１＋Δｔ）において、急激に低下し、その後、次第に上昇している。そして、時刻ｔ２以降では、再度、空気調和機１の運転状態が安定すると共に、外気検知温度は一定であり、補正温度は実外気温度と一致している。ここで、過渡状態において、補正温度が実外気温度から大きくずれるのは、運転周波数が増加したときの、圧縮機１１の入力電流値、吐出温度、フィン温度の変化速度が異なることが主な要因と考えられる。つまり、運転周波数が増加したとき、圧縮機１１の入力電流値は極めて早く変化し、吐出温度やフィン温度は入力電流値よりも緩やかに変化する。
【００５２】
[制御温度の更新動作]
図５は、制御温度の更新動作の一例を示している。なお、この例では、所定時間Ｔｓは５分に設定されている。
【００５３】
まず、時刻０において、外気温度検知部３０で検知された外気温度（３０．０℃）が、制御温度の初期値として記憶部３３に記憶される。そして、時刻０から５分が経過した時刻ｔ１において、補正温度の演算が行われると共に、記憶部３３に記憶されている制御温度（３０．０℃）が、補正温度（２０．０℃）に近付くように、所定温度Ｔｈｗ（０．５℃）だけ小さい温度（２９．５℃）に更新される。ここで、所定温度Ｔｈｗ（０．５℃）は、制御温度（３０．０℃）と補正温度（２０．０℃）との温度差（１０℃）よりも小さい温度である。
【００５４】
そして、時刻ｔ１から所定時間５分が経過した時刻ｔ２において、補正温度の演算が行われると共に、記憶部３３に記憶されている制御温度（２９．５℃）が、補正温度（２８．０℃）に近付くように、所定温度Ｔｈｗ（０．５℃）だけ小さい温度（２９．０℃）に更新される。ここで、所定温度Ｔｈｗ（０．５℃）は、制御温度（２９．５℃）と補正温度（２８．０℃）との温度差（１．５℃）よりも小さい温度である。
【００５５】
その後、上述と同様に、時刻ｔ２から所定時間５分が経過した時刻ｔ３において、記憶部３３に記憶されている制御温度（２９．０℃）が、補正温度（１０．０℃）に近付くように、所定温度Ｔｈｗ（０．５℃）だけ小さい温度（２８．５℃）に更新され、時刻ｔ３から所定時間５分が経過した時刻ｔ４において、記憶部３３に記憶されている制御温度（２８．５℃）が、補正温度（２７．０℃）に近付くように、所定温度Ｔｈｗ（０．５℃）だけ小さい温度（２８．０℃）に更新される。ここで、所定温度Ｔｈｗ（０．５℃）は、制御温度（２９．０℃）と補正温度（１０．０℃）との温度差（１９℃）、及び、制御温度（２８．５℃）と補正温度（２７．０℃）との温度差（１．５℃）よりも小さい温度である。
【００５６】
その後、上述と同様に、制御温度の更新が行われるが、制御温度の更新は、制御温度が補正温度と一致するまで繰り返されてもよい。これは、空気調和機１の運転状態が安定すると、補正温度は実外気温度と一致するようになることから、制御温度が補正温度と一致した場合には、空気調和機の運転状態が安定し、制御温度が実外気温度と一致したと考えられるからである。なお、制御温度が補正温度と一致するまで制御温度の更新が繰り返されるのは、空気調和機１の設定温度が変更された場合や、外気温度が変化した場合も同様である。
【００５７】
[本実施形態の空気調和機の特徴]
本実施形態の空気調和機１では、外気温度として制御に用いられる制御温度が記憶部３３に記憶されており、その制御温度が所定時間Ｔｓおきに更新される。そして、記憶部３３に記憶された制御温度と、外気温度センサ２２により検出された温度を圧縮機１１の入力電流値を用いて補正した補正温度とが大きく異なる場合であっても、制御温度は急激に変更されずに所定温度Ｔｈｗだけ徐々に変更される。従って、空気調和機１における外気温度に基づいた制御が適正に行われなくなることを防止できる。
【００５８】
また、空気調和機１の運転が開始された直後の状態では、外気温度センサ２３は圧縮機１１の発熱等による影響を受けていないので、外気温度センサ２２により検知された温度を、補正することなく、制御温度として使用することができる。
【００５９】
また、外気温度センサ２２により検出された温度が、圧縮機の入力電流値と比べて変化速度の遅いフィン温度を用いて補正される場合であっても、制御温度が大きく変動することを効果的に抑制できる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６１】
[変形例]
上述した実施形態では、演算式（１）を用いて補正値を演算する例について述べたが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。補正値の演算式は、圧縮機１１の入力電流値を用いて補正するものであれば任意に変更可能であって、例えば、フィン温度を考慮せずに、下記の演算式（３）を用いて補正値を演算してもよい。
補正値＝Ａ×入力電流値（アンペア）＋Ｂ×吐出温度（℃）＋Ｃ×外ファン回転数（ｒｐｍ）＋Ｅ・・・（３）
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明を利用すれば、外気温度に基づいた制御を適正に実行可能な空気調和機を得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  空気調和機
１１  圧縮機
１３  室外ファン
１６  室内熱交換器
２１  吐出管サーミスタ
２２  外気温度センサ（温度センサ）
２４  制御部
２５  電装品箱
２７  室温センサ
３０  外気温度検知部
３１  補正値演算部
３２  補正部（補正手段）
３３  記憶部（記憶手段）
３４  比較部
３５  更新部（更新手段）
１００  室外機
１００ａ  室外機ケーシング（筐体）
【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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