(57)【要約】【課題】ヒータの不要な運転を抑制し、空気調和機の暖房能力を十分に発揮させると共に、室温のハンチングを抑制して、省エネおよび快適性に優れた空気調和機およびその制御方法を提供すること。【解決手段】圧縮機回転数制御部２２は、暖房運転時に、Ｔａ（室温）≦Ｔｓｅｔ（設定温度）−αであるときには、圧縮機１の運転を開始させ、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−βであるときには、圧縮機１を停止させるように制御する。ここで、α＞β。ヒータ制御部２１は、暖房運転時に、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−γであるときには、ヒータ５の作動を開始させ、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−δであるときには、ヒータ５を停止させるように制御する。ここで、γ＞δ、α≦δである。【選択図】図１
2015210048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁、および室外熱交換器を順次接続して構成された冷凍サイクルを備えた空気調和機であって、
前記圧縮機の回転数を制御する圧縮機回転数制御部と、
暖房補助用として室内機に内蔵されまたは室内機の外部に設けられたヒータと、
前記ヒータを制御するヒータ制御部と、
前記室内機に設けられ、空調領域の空気温度としての室温を検知する室温検知部と、
を備え、
前記圧縮機回転数制御部は、暖房運転時に、設定温度から前記室温検知部によって検知された室温を差し引いた差温が第１の差温以上であるときには、前記圧縮機の運転を開始させ、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が前記第１の差温よりも小さい第２の差温以下であるときには、前記圧縮機を停止させるように制御し、
前記ヒータ制御部は、前記暖房運転時に、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が第３の差温以上であるときには、前記ヒータの作動を開始させ、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が、前記第３の差温よりも小さくかつ前記第１の差温以上の第４の差温以下であるときには、前記ヒータを停止させ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】
前記ヒータ制御部は、前記ヒータが停止してから一定時間が経過するまでは、前記ヒータの制御を停止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】
前記ヒータ制御部は、前記ヒータが停止してから一定時間が経過するまでは、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が第５の差温以下であるときは、前記ヒータの制御を実施し、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が前記第５の差温以下でないときは、前記ヒータの制御を停止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４】
前記ヒータ制御部は、前記ヒータが停止してから一定時間が経過するまでは、前記圧縮機の回転数が前記ヒータの作動時よりも増大するように前記圧縮機回転数制御部に前記回転数を制御させることを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記ヒータ制御部は、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が前記第３の差温以上である場合において、前記圧縮機の回転数が予め設定された一定値以上のときに、前記ヒータの作動を開始させ、前記圧縮機の回転数が前記一定値以上ではないときには、前記ヒータを作動させないことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項６】
外気温を検知する外気温検知部を備え、
前記ヒータ制御部は、前記外気温検知部によって検知された外気温が予め設定された閾値以上である場合には、前記ヒータの制御を停止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７】
前記閾値を変更可能な外気温閾値変更部を備えることを特徴とする請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁、および室外熱交換器を順次接続して構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機の回転数を制御する圧縮機回転数制御部と、暖房補助用として室内機に内蔵されまたは室内機の外部に設けられたヒータと、前記ヒータを制御するヒータ制御部と、前記室内機に設けられ、空調領域の空気温度としての室温を検知する室温検知部とを備えた空気調和機の暖房運転時における制御方法であって、
前記圧縮機回転数制御部は、設定温度から前記室温検知部によって検知された室温を差し引いた差温が第１の差温以上であるときには、前記圧縮機の運転を開始させ、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が前記第１の差温よりも小さい第２の差温以下であるときには、前記圧縮機を停止させるように制御し、
前記ヒータ制御部は、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が第３の差温以上であるときには、前記ヒータの作動を開始させ、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が、前記第３の差温よりも小さくかつ前記第１の差温以上の第４の差温以下であるときには、前記ヒータを停止させるように制御することを特徴とする空気調和機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機およびその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、および室内熱交換器を順次接続した冷凍サイクルを有する空気調和機において、暖房補助用として室内機に補助ヒータを内蔵し、もしくは室内機の外部に運転制御可能な補助ヒータを接続したものがある。
【０００３】
このヒータは、暖房運転時に、設定温度と室内温度との差温を元に作動または停止することにより、空気調和機のみによる暖房能力の不足を補う役目を果たしている。
【０００４】
このようなヒータの制御では、一般に、圧縮機の容量を考慮していないために、圧縮機の容量を増大させて空気調和機の暖房能力を増大できるにもかかわらず、空気調和機の暖房能力を増大できないまま、ヒータが作動し続けてしまうことがある、という問題があった。
【０００５】
そこで、圧縮機の容量が低い場合にはヒータの作動を防止することにより、圧縮機の容量が暖房要求能力に対応して増大するようにすると共に、圧縮機の発停回数を少なくすることが可能な技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、外気温が高く、室内側の空調負荷が小さいときは、室温低下等によって室内側からヒータ作動要求があっても、ヒータの利用を停止する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２５６４９６号公報
【特許文献２】特開昭６２−１６２８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１の制御方法では、空気調和機とヒータの動作条件が連動していない部分があるため、動作条件の相互関係によっては室温の変動が大きくなるおそれがある。
【０００９】
上記特許文献１では、ヒータを作動または停止するための温度条件は、設定温度と室温との差分と、圧縮機の容量とにより定義されている。ここで、空気調和機の温度調整、すなわち、圧縮機を運転または停止するための温度条件もヒータと同様に、設定温度と室温との差分により定義されており、この圧縮機が運転を開始する温度が、ヒータが作動を開始する温度と停止する温度との中間に位置していると仮定する。
【００１０】
このとき、ヒータが作動を開始する温度と圧縮機が運転を開始する温度が近いため、圧縮機の運転開始直後に室温が下降方向に振れることにより、ヒータが作動を開始する温度に達してしまい、室温が急激に上昇してしまう可能性がある。
【００１１】
ここで、空気調和機のみで調整可能な空調負荷である場合、空気調和機による温度上昇分に加え、ヒータによる温度上昇分が付加されることにより、ヒータが停止した直後に室温が上昇方向に大きく振れることにより、圧縮機が停止する温度に達してしまい、室温が急激に下降してしまう可能性がある。その結果、室温が大きくハンチングしてしまうおそれがある。
【００１２】
また、現行のヒータが、仕様変更により、現行とは異なる仕様のヒータに置き換えられる可能性がある。特に、外付けヒータを使用する場合、その仕様を指定しない限りは、ヒータの詳細なパラメータまでは特定できない。例えば、補助暖房として使用可能な能力の小さいものから、空気調和機と同等の能力のバックアップとして使用可能な能力の大きなものまで選定される可能性がある。
【００１３】
通常、ヒータを作動させて室温が上昇すると、圧縮機の回転数がヒータ作動前に比べて減少する。その状態でヒータが停止すると、ヒータの仕様によっては停止後もしばらく室温が降下しない一方で、圧縮機については減少した回転数がなかなか増大しない。そのため、特に、空調負荷の大きな寒冷地では、圧縮機の回転数が増大もしくはヒータが再び作動するまでに、室温が大きく降下してしまう。
【００１４】
一方、能力が小さなヒータであった場合は、ヒータに依存しなくてはならない温度帯の、もしくは室内側の空調負荷が大きなときに、ヒータが充分に稼働せず、暖房能力が不足する、という問題が生ずる。
【００１５】
また、設計段階で想定していたよりも大きな能力のヒータが選定された場合、室内側の空調負荷が小さく空気調和機のみで温度調整可能なときにも、ヒータが作動してしまうことが考えられる。その結果、空気調和機に暖房能力があるにも関わらず、ヒータが作動し続けてしまい、非省エネとなってしまう、といった問題が生ずる。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ヒータの不要な運転を抑制し、空気調和機の暖房能力を十分に発揮させると共に、室温のハンチングを抑制して、省エネおよび快適性に優れた空気調和機およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気調和機は、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、膨張弁、および室外熱交換器を順次接続して構成された冷凍サイクルを備えた空気調和機であって、前記圧縮機の回転数を制御する圧縮機回転数制御部と、暖房補助用として室内機に内蔵されまたは室内機の外部に設けられたヒータと、前記ヒータを制御するヒータ制御部と、前記室内機に設けられ、空調領域の空気温度としての室温を検知する室温検知部と、を備え、前記圧縮機回転数制御部は、暖房運転時に、設定温度から前記室温検知部によって検知された室温を差し引いた差温が第１の差温以上であるときには、前記圧縮機の運転を開始させ、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が前記第１の差温よりも小さい第２の差温以下であるときには、前記圧縮機を停止させるように制御し、前記ヒータ制御部は、前記暖房運転時に、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が第３の差温以上であるときには、前記ヒータの作動を開始させ、前記設定温度から前記室温を差し引いた差温が、前記第３の差温よりも小さくかつ前記第１の差温以上の第４の差温以下であるときには、前記ヒータを停止させるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ヒータの不要な運転を抑制し、空気調和機の暖房能力を十分に発揮させると共に、室温のハンチングを抑制して、省エネおよび快適性に優れた空気調和機およびその制御方法を提供することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。
【図２】図２は、圧縮機およびヒータの状態のヒステリシスを示した図である。
【図３】図３は、圧縮機とヒータの状態遷移図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、図４のフローチャートに具体的な数値を当てはめたフローチャートである。
【図６】図６は、圧縮機およびヒータの制御方法の具体例を示したグラフである。
【図７】図７は、実施の形態２に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、実施の形態３に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態４に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施の形態５に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施の形態６に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。
【図１２】図１２は、実施の形態６に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る空気調和機およびその制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２１】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。空気調和機１０は室内機１１と室外機１２とを備え、室内機１１は室内熱交換器４と室温サーミスタ６とヒータ制御部２１とを備え、室外機１２は圧縮機１と室外熱交換器２と膨張弁３と外気温サーミスタ７と四方弁８と圧縮機回転数制御部２２（圧縮機制御部）とを備えている。空気調和機１０は、圧縮機１、四方弁８、室外熱交換器２、膨張弁３、および室内熱交換器４を冷媒配管９によって順次接続して構成される。また、室内機１１および室外機１２は、通信線（図示せず）によっても互いに接続されている。
【００２２】
室内機１１には、空気調和機１０の暖房補助用としてヒータ５が接続されている。ここで、ヒータ５は、室内機１１に内蔵されたヒータ５ａまたは室内機１１の外部に設けられたヒータ５ｂである。すなわち、室内機１１は、内蔵されたヒータ５ａを有するか、あるいは、外付けのヒータ５ｂを接続可能な構成を有する。なお、図１では、ヒータ５ａ，５ｂの双方が同時に記載されているが、実際にはいずれか一方が設けられる。
【００２３】
ヒータ制御部２１は、ヒータ５の作動および停止を制御する。ヒータ５は、ヒータ制御部２１により制御可能である。
【００２４】
室内機１１には、室温検知部として室温サーミスタ６が取り付けられている。室温サーミスタ６は、空調領域の空気温度としての室温を検知する。室温サーミスタ６によって検知された室温は、ヒータ制御部２１および圧縮機回転数制御部２２へ入力される。
【００２５】
室外機１２には、外気温度検知部として外気温サーミスタ７が取り付けられている。外気温サーミスタ７によって検知された外気温は、ヒータ制御部２１および圧縮機回転数制御部２２へ入力される。
【００２６】
圧縮機回転数制御部２２は、圧縮機１の運転および停止を制御する。さらに、圧縮機回転数制御部２２は、圧縮機１が運転している場合に、その回転数（容量）を制御することが可能である。すなわち、圧縮機回転数制御部２２は、圧縮機１の運転および停止を含む回転数の制御をすることができる。圧縮機１は、回転数（容量）を変更することが可能である。
【００２７】
四方弁８は、冷媒の流れの方向を切り替えるための弁である。四方弁８は、暖房運転時には、圧縮機１の吐出側と室内熱交換器４とを接続すると共に、圧縮機１の吸入側と室外熱交換器２とを接続するように冷媒流路を設定する。室内熱交換器４は、暖房運転時には、冷媒の凝縮器として機能し、室内の空気を加熱する。
【００２８】
このように構成された冷媒回路において、暖房運転時には実線の矢符により示された経路を冷媒が循環する。
【００２９】
暖房運転時において、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は、四方弁８を経由し、室内機１１に搭載された室内熱交換器４へ流入する。ここで室内機１１が吸入する空気と熱交換することにより冷媒は凝縮する。室内熱交換器４を出た冷媒は、膨張弁３で膨張して低温低圧の状態で室外熱交換器２へ流入する。ここで室外機１２が吸入する空気と熱交換することにより冷媒は蒸発し、四方弁８を経由し、再び圧縮機１に吸入される。
【００３０】
次に、本実施の形態の暖房運転中の動作について説明する。以下では、室内機１１の設定温度をＴｓｅｔとし、室温サーミスタ６により検知された室温をＴａとする。なお、設定温度Ｔｓｅｔおよび室温Ｔａは、運転情報として、ヒータ制御部２１および圧縮機回転数制御部２２にそれぞれ付与される。
【００３１】
圧縮機回転数制御部２２は、設定温度Ｔｓｅｔから室温Ｔａを差し引いた差温が予め設定された差温α（第１の差温）以上であるとき、すなわち、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−αであるときに、圧縮機１の運転を開始させる。αは一般には正の値である。
【００３２】
他方、圧縮機回転数制御部２２は、設定温度Ｔｓｅｔから室温Ｔａを差し引いた差温が予め設定された差温β（第２の差温）以下であるとき、すなわち、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−βでるときに、圧縮機１を停止させる。ここで、α＞βである。
【００３３】
例えば、Ｔｓｅｔ＝２４℃、α＝＋０．５℃、β＝−０．５℃としたとき、圧縮機１は、Ｔａ≦２３．５℃であるときに運転を開始し、Ｔａ≧２４．５℃であるときに運転を停止する。
【００３４】
また、ヒータ制御部２１は、設定温度Ｔｓｅｔから室温Ｔａを差し引いた差温が予め設定された差温γ（第３の差温）以上であるとき、すなわち、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−γであるときに、ヒータ５の作動を開始させる。
【００３５】
他方、ヒータ制御部２１は、設定温度Ｔｓｅｔから室温Ｔａを差し引いた差温が予め設定された差温δ（第４の差温）以下であるとき、すなわち、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−δであるときに、ヒータ５を停止させる。ここで、γ＞δである。
【００３６】
また、本実施の形態では、α≦δとする。すなわち、設定温度Ｔｓｅｔに対して、圧縮機回転数制御部２２が圧縮機１の運転を開始させる室温Ｔａの上限（Ｔｓｅｔ−α）は、ヒータ制御部２１がヒータ５を停止させる室温Ｔａの下限（Ｔｓｅｔ−δ）以上である。
【００３７】
例えば、Ｔｓｅｔ＝２４℃、γ＝＋１．５℃、δ＝＋０．５℃としたとき、ヒータ５は、Ｔａ≦２２．５℃であるときに作動を開始し、Ｔａ≧２３．５℃であるときに停止する。
【００３８】
図２は、圧縮機１およびヒータ５の状態のヒステリシスを示した図である。図２では、Ｔｓｅｔを示した位置よりも右側が高温側を左側が低温側を表している。Ｐは、圧縮機１が運転可能な領域を示している。すなわち、室温Ｔａが（Ｔｓｅｔ−α）以下となって圧縮機１が運転を開始した場合、室温ＴａがＰで示した矢印の先が示す温度（Ｔａ＝Ｔｓｅｔ−β）に達するまでは、圧縮機１は運転状態を継続する。また、Ｑは、圧縮機１が停止可能な領域を示している。すなわち、室温Ｔａが（Ｔｓｅｔ−β）以上となって圧縮機１が停止した場合、室温ＴａがＱで示した矢印の先が示す温度（Ｔａ＝Ｔｓｅｔ−α）に達するまでは、圧縮機１は停止状態を継続する。
【００３９】
さらに、図２において、Ｒは、ヒータ５が運転可能な領域を示している。すなわち、室温Ｔａが（Ｔｓｅｔ−γ）以下となってヒータ５が作動を開始した場合、室温ＴａがＲで示した矢印の先が示す温度（Ｔａ＝Ｔｓｅｔ−δ）に達するまでは、ヒータ５は作動状態を継続する。また、Ｓは、ヒータ５が停止可能な領域を示している。すなわち、室温Ｔａが（Ｔｓｅｔ−δ）以上となってヒータ５が停止した場合、室温ＴａがＳで示した矢印の先が示す温度（Ｔａ＝Ｔｓｅｔ−γ）に達するまでは、ヒータ５は停止状態を継続する。
【００４０】
図３は、圧縮機１とヒータ５の状態遷移図である。図３では、室温の時間変化と、圧縮機１の回転数の時間変化と、ヒータ５の状態の時間変化を比較して示している。圧縮機１の回転数は、ＯＮ（オン）またはＯＦＦ（オフ）の二状態で示している。ここで、圧縮機１がオンの場合は、圧縮機１は運転状態にあり、圧縮機１がオフの場合は、圧縮機１は停止状態にある。同様に、ヒータ５の状態は、ＯＮ（オン）またはＯＦＦ（オフ）の二状態で示している。ここで、ヒータ５がオンの場合は、ヒータ５は作動状態にあり、ヒータ５がオフの場合は、ヒータ５は停止状態にある。
【００４１】
次に、図４を参照して、本実施の形態に係る空気調和機の制御方法について説明する。図４は、本実施の形態に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【００４２】
図４に示すように、まず、圧縮機１はオン状態（運転状態）にあり、ヒータ５はオフ状態（停止状態）にあるとする（Ｓ１）。
【００４３】
次に、ヒータ制御部２１は、設定温度Ｔｓｅｔから室温Ｔａを差し引いた差温が差温γ以上であるか否か、すなわち、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−γであるか否かを判定する（Ｓ２）。
【００４４】
Ｓ２での判定の結果、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−γである場合は（Ｓ２，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、ヒータ５をオンにする（Ｓ３）。
【００４５】
続いて、ヒータ制御部２１は、設定温度Ｔｓｅｔから室温Ｔａを差し引いた差温が差温δ以下であるか否か、すなわち、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−δであるか否かを判定する（Ｓ４）。
【００４６】
Ｓ４での判定の結果、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−δでない場合は（Ｓ４，Ｎｏ）、再びＳ４の処理を実施する。Ｓ４での判定の結果、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−δである場合は（Ｓ４，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、ヒータ５をオフにする（Ｓ５）。
【００４７】
他方、Ｓ２での判定の結果、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−γでない場合は（Ｓ２，Ｎｏ）、ヒータ５がオフの状態が継続されるので、Ｓ６に進む。
【００４８】
次に、圧縮機回転数制御部２２は、設定温度Ｔｓｅｔから室温Ｔａを差し引いた差温が差温β以下であるか否か、すなわち、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−βであるか否かを判定する（Ｓ６）。
【００４９】
Ｓ６での判定の結果、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−βでない場合は（Ｓ６，Ｎｏ）、再びＳ２の処理を実施する。Ｓ６での判定の結果、Ｔａ≧Ｔｓｅｔ−βである場合は（Ｓ６，Ｙｅｓ）、圧縮機回転数制御部２２は、圧縮機１をオフにする（Ｓ７）。
【００５０】
続いて、圧縮機回転数制御部２２は、設定温度Ｔｓｅｔから室温Ｔａを差し引いた差温が差温α以上であるか否か、すなわち、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−αであるか否かを判定する（Ｓ８）。
【００５１】
Ｓ８での判定の結果、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−αでない場合は（Ｓ８，Ｎｏ）、再びＳ８の処理を実施する。Ｓ８での判定の結果、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−αである場合は（Ｓ８，Ｙｅｓ）、圧縮機回転数制御部２２は、圧縮機１をオンにする（Ｓ９）。この状態では、圧縮機１はオン、ヒータ５はオフの状態にあるので、再びＳ２に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００５２】
なお、図５は、図４のフローチャートに具体的な数値（Ｔｓｅｔ＝２４℃、α＝＋０．５℃、β＝−０．５℃、γ＝＋１．５℃、δ＝＋０．５℃）を当てはめたものである。
【００５３】
本実施の形態によれば、圧縮機１の運転開始温度と停止温度との間の範囲と、ヒータ５の作動開始温度と停止温度との間の範囲とが干渉（重複）しないため、空気調和機１０のみで温度調整可能な場合は、空気調和機１０の運転開始時にヒータ５が作動し、室温の上昇によりヒータ５が停止したときも、ヒータ５が再度作動するための差温に到達する前に圧縮機１の回転数を十分増大させ、室温を上昇させることで、空気調和機１０の暖房能力を充分に発揮させ、室温のハンチングを抑制すると共に、ヒータ５の不要な作動を抑制することができる。
【００５４】
一方、空気調和機１０のみでは暖房能力が不足している場合は、空気調和機１０とヒータ５が同時に運転する。このとき、室温が大きく上昇したことにより、ヒータ５が停止したときも、圧縮機１が停止する差温まで室温が到達するまでの尤度を確保することで、圧縮機１の停止を防止し、室温の急激な降下を抑制することができる。これにより、空気調和機１０の暖房能力を充分に発揮させることができる。
【００５５】
図６は、圧縮機１およびヒータ５の制御方法の具体例を示したグラフである。図６では、上段に室温の時間変化を示し、中段に圧縮機１の回転数の時間変化を示し、下段にヒータ５のオンまたはオフ状態を示している。圧縮機１の回転数について、Ｈｉは最も大きな回転数を表し、Ｍｅｄ．はＨｉに続く大きさの回転数を表し、Ｌｏは回転数０、すなわち、ヒータ停止状態を示している。実線は本実施の形態の空気調和機の制御方法を適用した場合の時間変化を示し、破線は従来の空気調和機の制御方法を適用した場合の時間変化を示している。ここで、従来の制御方法では、圧縮機の運転を開始させる温度が、ヒータの作動を開始させる温度と停止させる温度との中間に位置している。図６に示すように、本実施の形態の空気調和機の制御方法によれば、従来の空気調和機の制御方法と比較して、ヒータ５の不要な運転を抑制し、圧縮機１の回転数を増大させることで空気調和機１０の暖房能力を十分に発揮させると共に、室温のハンチングを抑制できることがわかる。これにより、省エネおよび快適性に優れた空気調和機１０を提供することが可能となる。
【００５６】
実施の形態２．
図７は、本実施の形態に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。なお、図７では、具体的な数値（Ｔｓｅｔ＝２４℃、α＝＋０．５℃、β＝−０．５℃、γ＝＋１．５℃、δ＝＋０．５℃）を当てはめたフローチャートを示している。また、本実施の形態の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同様である。
【００５７】
まず、圧縮機１はオン状態（運転状態）にあり、ヒータ５はオフ状態（停止状態）にあるとする（Ｓ１）。
【００５８】
次に、ヒータ制御部２１は、ヒータ５が停止してからの経過時間Ｔintervalが予め設定された一定時間（例えば３分）を経過したか否かを判定する（Ｓ２）。ここで、ヒータ制御部２１は、例えばクロック信号をカウントするなどしてヒータ５の停止後の経過時間を計測する機能を有するものとする。
【００５９】
Ｓ２での判定の結果、Ｔinterval≧３分である場合は（Ｓ２，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、室温≦２２．５℃であるか否かを判定する（Ｓ３）。
【００６０】
Ｓ３での判定の結果、室温≦２２．５℃である場合は（Ｓ３，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、ヒータ５をオンにする（Ｓ４）。
【００６１】
続いて、ヒータ制御部２１は、室温≧２３．５℃であるか否かを判定し（Ｓ５）、室温≧２３．５℃である場合は（Ｓ５，Ｙｅｓ）、ヒータ５をオフにすると共にＴintervalをリセットしてそのカウントを開始し（Ｓ６）、Ｓ７の処理に進む。すなわち、ヒータ制御部２１は、ヒータ５のオフ後の経過時間の計測を開始する。また、Ｓ５の判定の結果、室温≧２３．５℃でない場合は（Ｓ５，Ｎｏ）、再びＳ５の処理を実施する。
【００６２】
Ｓ２での判定の結果、Ｔinterval≧３分でない場合（Ｓ２，Ｎｏ）、もしくは、Ｓ３での判定の結果、室温≦２２．５℃でない場合は（Ｓ３，Ｎｏ）は、Ｓ７の処理に進む。
【００６３】
Ｓ７〜Ｓ１０の処理はそれぞれ、図４のＳ６〜Ｓ９の処理と同じである。
【００６４】
このように、本実施の形態では、ヒータ５が停止してから一定時間が経過するまではヒータ５の作動を禁止する。つまり、ヒータ制御部２１は、ヒータ５の停止後一定時間（例えば３分間）が経過するまでは、ヒータ５の制御を停止し、室温≦２２．５℃（Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−γ）が成立する場合でも、ヒータ５を再作動させない。
【００６５】
これにより、空気調和機１０のみで空調可能な、室内側の空調負荷が小さいときに、圧縮機１の回転数を通常運転に必要な値まで増大させるための時間を確保することにより、空気調和機１０が本来備えている暖房能力を充分に発揮することができる。
【００６６】
本実施の形態のその他の構成、動作および効果は、実施の形態１と同様である。
【００６７】
実施の形態３．
図８は、本実施の形態に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。なお、図８では、具体的な数値（Ｔｓｅｔ＝２４℃、α＝＋０．５℃、β＝−０．５℃、γ＝＋１．５℃、δ＝＋０．５℃）を当てはめたフローチャートを示している。また、本実施の形態の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同様である。
【００６８】
まず、圧縮機１はオン状態（運転状態）にあり、ヒータ５はオフ状態（停止状態）にあるとする（Ｓ１）。
【００６９】
次に、ヒータ制御部２１は、図７の場合と同様に、ヒータ５が停止してからの経過時間Ｔintervalが予め設定された一定時間（例えば３分）を経過したか否かを判定する（Ｓ２）。
【００７０】
Ｓ２での判定の結果、Ｔinterval≧３分である場合は（Ｓ２，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、室温≦２２．５℃であるか否かを判定する（Ｓ４）。
【００７１】
他方、Ｓ２での判定の結果、Ｔinterval≧３分でない場合は（Ｓ２，Ｎｏ）、ヒータ制御部２１は、設定温度Ｔｓｅｔから室温Ｔａを差し引いた差温が予め設定された差温ε（第５の差温）以上であるか否か、すなわち、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−εであるか否かを判定する。ここで、例えばε＝＋２．０℃とすると、ヒータ制御部２１は、室温≦２２℃であるか否かを判定することとなる（Ｓ３）。そして、Ｓ３での判定の結果、室温≦２２℃である場合は（Ｓ３，Ｙｅｓ）、Ｓ４の処理に進む。また、Ｓ３での判定の結果、室温≦２２℃でない場合は（Ｓ３，Ｎｏ）、Ｓ８の処理に進む。
【００７２】
Ｓ４〜Ｓ１１の処理は、図７のＳ３〜Ｓ１０の処理と同じである。なお、ε＝＋２．０℃＞γ＝＋１．５℃としたので、この場合は、Ｓ４の判定で、室温≦２２．５℃が成り立つ。
【００７３】
このように、本実施の形態では、図７のＳ２のようにヒータ５の再作動を禁止している間に、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−ε（室温≦２２℃）となったときには、ヒータ５の再作動を可能にしている。つまり、ヒータ制御部２１は、ヒータ５が停止してから３分が経過するまでは、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−ε（室温≦２２℃）であるときは、ヒータ５の制御を実施し、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−ε（室温≦２２℃）でないときは、ヒータ５の制御を停止する。
【００７４】
これにより、ヒータ５に依存しなくてはならないような、室内側の空調負荷が大きなときには、ヒータ５を作動させることにより、空気調和機１０だけでは不足している暖房能力を補うことができる。
【００７５】
本実施の形態のその他の構成、動作および効果は、実施の形態２と同様である。
【００７６】
実施の形態４．
図９は、本実施の形態に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。なお、図９では、具体的な数値（Ｔｓｅｔ＝２４℃、α＝＋０．５℃、β＝−０．５℃、γ＝＋１．５℃、δ＝＋０．５℃）を当てはめたフローチャートを示している。また、本実施の形態の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同様である。
【００７７】
まず、圧縮機１はオン状態（運転状態）にあり、ヒータ５はオフ状態（停止状態）にあるとする（Ｓ１）。
【００７８】
次に、ヒータ制御部２１は、図７と同様に、ヒータ５が停止してからの経過時間Ｔintervalが予め設定された一定時間（例えば３分）を経過したか否かを判定する（Ｓ２）。
【００７９】
Ｓ２での判定の結果、Ｔinterval≧３分である場合は（Ｓ２，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、圧縮機１の回転数ｆがｆinitialとなるように圧縮機回転数制御部２２に圧縮機１の回転数を制御させる（Ｓ３）。ここで、ｆinitialは、ヒータ５が停止してから一定時間経過後に設定される圧縮機１の回転数であり、室温Ｔａと設定温度Ｔｓｅｔとの差温に応じて設定される回転数である。
【００８０】
次に、ヒータ制御部２１は、室温≦２２．５℃であるか否かを判定する（Ｓ４）。Ｓ４での判定の結果、室温≦２２．５℃である場合は（Ｓ４，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、ヒータ５をオンにする（Ｓ５）。
【００８１】
続いて、ヒータ制御部２１は、室温≧２３．５℃であるか否かを判定し（Ｓ６）、室温≧２３．５℃である場合は（Ｓ６，Ｙｅｓ）、ヒータ５をオフにし、Ｔintervalをリセットしてそのカウントを開始すると共に、圧縮機１の回転数ｆがｆinitial×ｃ（ｃ＞１）となるように圧縮機回転数制御部２２に圧縮機１の回転数を制御させる（Ｓ７）。ｃは、例えば１．１である。すなわち、圧縮機１の回転数は、ヒータ５の停止後一定時間内は、ヒータ５の作動時よりも増大する。また、Ｓ６での判定の結果、室温≧２３．５℃でない場合は（Ｓ６，Ｎｏ）、再びＳ６の処理を実施する。
【００８２】
Ｓ２での判定の結果、Ｔinterval≧３分でない場合（Ｓ２，Ｎｏ）、もしくは、Ｓ４での判定の結果、室温≦２２．５℃でない場合は（Ｓ４，Ｎｏ）は、Ｓ８の処理に進む。
【００８３】
Ｓ８〜Ｓ１１の処理はそれぞれ、図７のＳ７〜Ｓ１０の処理と同じである。
【００８４】
このように、本実施の形態では、ヒータ５の再作動を禁止している間は（Ｓ２，Ｎｏ）、圧縮機１の回転数をヒータ５の作動時よりも増大させる。
【００８５】
これにより、ヒータ５が作動することで低下していた圧縮機１の回転数を増大させることにより、ヒータ５停止直後の温度降下を抑制し、室温の急激な降下を抑制することができる。
【００８６】
本実施の形態のその他の構成、動作および効果は、実施の形態２と同様である。
【００８７】
実施の形態５．
図１０は、本実施の形態に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。なお、図１０では、具体的な数値（Ｔｓｅｔ＝２４℃、α＝＋０．５℃、β＝−０．５℃、γ＝＋１．５℃、δ＝＋０．５℃）を当てはめたフローチャートを示している。また、本実施の形態の構成は、図１に示す実施の形態１の構成と同様である。
【００８８】
まず、圧縮機１はオン状態（運転状態）にあり、ヒータ５はオフ状態（停止状態）にあるとする（Ｓ１）。
【００８９】
次に、ヒータ制御部２１は、室温≦２２．５℃であるか否かを判定する（Ｓ２）。Ｓ２での判定の結果、室温≦２２．５℃である場合は（Ｓ２，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、圧縮機１の回転数ｆが圧縮機１の最大回転数ｆmaxの９０％以上であるか否かを判定する（Ｓ３）。
【００９０】
Ｓ３での判定の結果、ｆ≧ｆmax×０．９である場合は（Ｓ３，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、ヒータ５をオンにする（Ｓ４）。
【００９１】
続いて、ヒータ制御部２１は、室温≧２３．５℃であるか否かを判定し（Ｓ５）、室温≧２３．５℃である場合は（Ｓ５，Ｙｅｓ）、ヒータ５をオフにし（Ｓ６）、Ｓ７の処理に進む。
【００９２】
Ｓ２での判定の結果、室温≦２２．５℃でない場合（Ｓ２，Ｎｏ）、もしくは、Ｓ３での判定の結果、ｆ≧ｆmax×０．９でない場合は（Ｓ３，Ｎｏ）は、Ｓ７の処理に進む。
【００９３】
Ｓ７〜Ｓ１０の処理はそれぞれ、図５のＳ６〜Ｓ９の処理と同じである。
【００９４】
このように、本実施の形態では、ヒータ５が停止してから、圧縮機１の回転数が最大回転数の９０％まで到達するまでは、ヒータ５の再作動を禁止する。なお、Ｓ３は、より一般に、圧縮機１の回転数ｆが予め設定された一定値以上か否かの判定に置き換えることができる。ここで、この一定値は、例えば、ヒータ５の作動時における圧縮機１の回転数よりも大きい値に設定することができる。
【００９５】
これにより、空気調和機１０のみで空調可能な、室内側の空調負荷が小さいときにも、圧縮機１の回転数を通常運転に必要な値まで上昇させることにより、空気調和機１０が本来備えている暖房能力を確保することができる。
【００９６】
本実施の形態のその他の構成、動作および効果は、実施の形態２と同様である。
【００９７】
実施の形態６．
図１１は、本実施の形態に係る空気調和機の冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。図１１に示すように、室内機１１には、ヒータ制御部２１に接続された外気温閾値変更部２３が設けられている。
【００９８】
本実施の形態では、ヒータ制御部２１は、外気温が予め設定された閾値以上である場合は、ヒータ５の制御を停止し、Ｔａ≦Ｔｓｅｔ−γが成立する場合でも、ヒータ５の作動を開始させない。ヒータ制御部２１には、外気温サーミスタ７によって検知された外気温が入力される。ヒータ制御部２１には、この閾値に関する情報が予め付与されている。外気温閾値変更部２３は、ヒータ制御部２１に付与される閾値の変更を可能にする。
【００９９】
外気温閾値変更部２３は、例えば、ヒータ制御部２１が実装される室内機１１の基板上でジャンパー線を利用した回路で実現することができる。すなわち、ジャンパー線による迂回経路を通るか否かにより異なる閾値を割り当てるようにしておけば、経路を選択することにより閾値を変更することができる。また、空調操作用のリモコンで閾値を変更するようにしてもよい。この場合、外気温閾値変更部２３は、リモコンを介して設定された閾値をヒータ制御部２１に付与する機能を有する。
【０１００】
図１２は、本実施の形態に係る空気調和機の制御方法を説明するためのフローチャートである。なお、図１２では、具体的な数値（Ｔｓｅｔ＝２４℃、α＝＋０．５℃、β＝−０．５℃、γ＝＋１．５℃、δ＝＋０．５℃）を当てはめたフローチャートを示している。
【０１０１】
まず、圧縮機１はオン状態（運転状態）にあり、ヒータ５はオフ状態（停止状態）にあるとする（Ｓ１）。
【０１０２】
ヒータ制御部２１は、外気温Ｔoutが１０℃以上か否かを判定する（Ｓ２）。Ｓ２での判定の結果、Ｔout≧１０℃でない場合は（Ｓ２，Ｎｏ）、Ｓ３〜Ｓ６の処理を実施する。なお、Ｓ３〜Ｓ６の処理は、図５のＳ２〜Ｓ５の処理と同様である。また、Ｓ７〜Ｓ１０の処理はそれぞれ、図５のＳ６〜Ｓ９の処理と同じである。
【０１０３】
Ｓ２での判定の結果、Ｔout≧１０℃である場合は（Ｓ２，Ｙｅｓ）、ヒータ制御部２１は、室温≦２２．５℃が成立する場合でも、ヒータ５を再作動させず、すなわち、ヒータ５の制御を停止し、Ｓ７の処理に進む。
【０１０４】
これにより、据付業者が選定した外付けヒータ５ｂがどのような仕様であった場合でも、その仕様に合わせて運転範囲を調整することにより、ヒータ５ｂを効果的に使用することが可能となる。
【０１０５】
本実施の形態のその他の構成、動作および効果は、実施の形態２と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、空気調和機およびその制御方法として有用である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  圧縮機、２  室外熱交換器、３  膨張弁、４  室内熱交換器、５，５ａ，５ｂ  ヒータ、６  室温サーミスタ、７  外気温サーミスタ、８  四方弁、９  冷媒配管、１０  空気調和機、１１  室内機、１２  室外機、２１  ヒータ制御部、２２  圧縮機回転数制御部、２３  外気温閾値変更部。
【図１】
2015210048.tif 000003
【図２】
2015210048.tif 000004
【図３】
2015210048.tif 000005
【図４】
2015210048.tif 000006
【図５】
2015210048.tif 000007
【図６】
2015210048.tif 000008
【図７】
2015210048.tif 000009
【図８】
2015210048.tif 000010
【図９】
2015210048.tif 000011
【図１０】
2015210048.tif 000012
【図１１】
2015210048.tif 000013
【図１２】
2015210048.tif 000014