(57)【要約】【課題】空気調和機で、外気温度が低い場合に冷房運転・除湿運転を行うと、蒸発器温度が低くなり過ぎ、圧縮機が頻繁に運転と停止を繰り返し、結果的に余り冷房運転できない状況になるのを解消する。【解決手段】運転モード記憶手段、凝縮器温度検出手段、外気温度検出手段、室外送風機制御手段を設け、冷房・除湿運転時に外気温度検出手段により検出された外気温度が所定値以下の場合、凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度に応じて前記室外送風機の回転数を所定値に維持するものである。【選択図】　図３
2004003721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を環状に接続して構成した冷凍サイクルと、外気空気と冷媒との熱交換を促進する室外送風機と、運転モードを記憶する運転モード記憶手段、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段、外気温度を検出する外気温度検出手段、前記室外送風機を制御する室外送風機制御手段を設け、冷房・除湿運転時に前記外気温度検出手段により検出された外気温度が所定値以下の場合、前記凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度に応じて前記室外送風機の回転数を所定値に維持する空気調和機の運転制御方法。
【請求項２】
圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を環状に接続して構成した冷凍サイクルと、外気空気と冷媒との熱交換を促進する室外送風機と、運転モードを記憶する運転モード記憶手段、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段、外気温度を検出する外気温度検出手段、前記室外送風機を制御する室外送風機制御手段、前記蒸発器温度を検出する蒸発器温度検出手段を設け、冷房・除湿運転時に前記室外送風機の回転数が所定値以上で前記外気温度検出手段により検出された外気温度が所定値以下の場合、または冷房・除湿運転時に前記室外送風機の回転数が所定値以下で前記蒸発器温度検出手段により検出された蒸発器温度が所定値以下の場合、前記凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度に応じて前記室外送風機の回転数を所定値に維持する空気調和機の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機の運転制御方法に関し、特に低外気温時の冷房運転の運転制御方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の空気調和機の運転制御方法について、図７に示す従来の空気調和機の冷凍サイクル図に基き説明する。冷房運転および除湿運転時、冷媒は室外側の圧縮機１を吐出された後、凝縮器２で凝縮し、キャピラリーチューブ３で減圧され、室内側の蒸発器４で蒸発し、圧縮機１に戻る構成となっている。図中２ａは室外ファンである。
【０００３】
近年、多数の大型パソコンを有するコンピュータールームや、パソコンの普及により一般家庭でも狭い部屋に放熱量の多い電子機器を置いた部屋などで、電子機器の性能を維持するため一年中、冷房空調をする必要に迫られている。こうした環境で空気調和機を使用する場合、通常は、蒸発器温度や外気温度に応じて圧縮機の能力を制御することにより、蒸発器への着霜を防止している。
【０００４】
しかしながら、上記従来の空気調和機の運転制御方法では次のような課題があった。すなわち、外気温度が低い場合に冷房運転を行うと、運転を開始してまもなく蒸発器４の温度が低くなり、圧縮機１が頻繁に運転と停止を繰り返し、結果的に余り冷房運転できない状況になることがあった。従って、本来、冷房運転により部屋の温度をある一定の温度に保持すべきところ、部屋の温度が徐々に上昇し、空気調和機の役目が果たせないことがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、このような低外気温度の場合でも冷房運転を行うことができる空気調和機の制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を環状に接続して構成した冷凍サイクルと、外気空気と冷媒との熱交換を促進する室外送風機と、運転モードを記憶する運転モード記憶手段、凝縮器温度を検出する凝縮器温度検出手段、外気温度を検出する外気温度検出手段、室外送風機を制御する室外送風機制御手段とを設け、冷房・除湿運転時に外気温度検出手段により検出された外気温度が所定値以下の場合、凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度に応じて室外送風機の回転数を所定値に維持する空気調和機の運転制御方法により、特に低外気温度の場合でも、蒸発器への着霜を防止しつつ冷房運転を行うことができるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
上記した本発明の目的は、各請求項に記載した構成を実施の形態とすることにより達成できるので、以下には各請求項の構成にその構成による作用を併記し併せて請求項記載の構成のうち説明を必要とする特定用語については詳細な説明を加えて、本発明の実施の形態の説明とする。
【０００８】
請求項１記載に係る発明は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を環状に接続して構成した冷凍サイクルと、外気空気と冷媒との熱交換を促進する室外送風機と、運転モードを記憶する運転モード記憶手段、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段、外気温度を検出する外気温度検出手段、前記室外送風機を制御する室外送風機制御手段を設け、冷房・除湿運転時に前記外気温度検出手段により検出された外気温度が所定値以下の場合、前記凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度に応じて前記室外送風機の回転数を所定値に維持する空気調和機の運転制御方法で、この制御方法により、特に低外気温度の場合でも、蒸発器への着霜を防止しつつ冷房運転を行うことが可能になる。
【０００９】
請求項２記載に係る発明は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を環状に接続して構成した冷凍サイクルと、外気空気と冷媒との熱交換を促進する室外送風機と、運転モードを記憶する運転モード記憶手段、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段、外気温度を検出する外気温度検出手段、前記室外送風機を制御する室外送風機制御手段、前記蒸発器温度を検出する蒸発器温度検出手段を設け、冷房・除湿運転時に前記室外送風機の回転数が所定値以上で前記外気温度検出手段により検出された外気温度が所定値以下の場合、または冷房・除湿運転時に前記室外送風機の回転数が所定値以下で前記蒸発器温度検出手段により検出された蒸発器温度が所定値以下の場合、前記凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度に応じて前記室外送風機の回転数を所定値に維持する空気調和機の運転制御方法で、この制御方法により、特に低外気温度の場合で、なおかつ室外送風機の回転数が低くて外気温度が正確にサンプリングできない場合でも、蒸発器への着霜を防止しつつ冷房運転を行うことができる。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の空気調和機の運転制御方法の実施例について図面を参照して説明する。
【００１１】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における空気調和機の冷凍サイクル図を示すものである。冷房運転および除湿運転時、冷媒は室外側の圧縮機１を吐出された後、凝縮器２で凝縮し、キャピラリーチューブ３で減圧され、室内側の蒸発器４で蒸発し、圧縮機１に戻る構成となっている。一方、室外側には外気温を検出する外気温度検出手段である外気温センサ５、凝縮器２における外気空気と冷媒の熱交換を促進する室外送風機である室外ファンモーター６、凝縮器２の温度を検出する凝縮器温度検出手段である室外配管温度センサ７が取り付けられ、マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなり、エアコン全体を制御する制御部２０にそれぞれ電気的に接続されている。
【００１２】
制御手段である制御部２０は、冷房・除湿運転時に外気温センサ５により検出された外気温度が所定値以下の場合、室外配管温度センサ７により検出された凝縮器温度に応じて室外ファンモーター６の回転数を所定値に維持するシーケンスを内蔵している。
【００１３】
次に、上記構成の空気調和機の運転制御方法を説明する。図２は、室外送風機６の回転数を制御するための制御系を示すブロック図である。制御部２０には、運転モード記憶手段２１、外気温センサ５等によって外気温度を検出する外気温度検出手段２２、室外ファンモーター６の回転数を制御する室外送風機制御手段２３、室外配管温度センサ７等によって凝縮器温度を検出する凝縮器温度検出手段２４が電気的に接続されている。
【００１４】
図３は、本発明の実施例１における制御部２０が内蔵する空気調和機の運転制御方法のシーケンスを実行するフローチャートである。最初に、ステップ（以下Ｓと記載する）１で現在の運転モードの判定が行われ、冷房運転および除湿運転時のみ本制御が行われる。次にＳ２で外気温が０℃以上かどうかの判定が行われる。外気温センサ５で検出した外気温度が０℃より高い場合は、本制御を行わない。
【００１５】
外気温度が０℃以下の場合、続いてＳ３で室外ファンモーター６の回転数がどのモードでの回転数かの判定を行う。室外ファンモーター６の回転数が通常の冷房運転時・除湿運転時における回転数の場合、Ｓ４で室外配管温センサ７で検出した凝縮器温度が３５℃以下になった時点で、Ｓ５で室外ファンモーター６の回転数を１００ｒｐｍに維持し、凝縮器２での放熱を低減させる。すると、冷凍サイクルは凝縮器温度を上昇させる方向へ徐々に移動し、それに伴い、蒸発器温度も上昇し、０℃以上となり、蒸発器への着霜が回避される。
【００１６】
次に、Ｓ６で凝縮器温度が４０℃より高いかどうかの判定を行う。凝縮器温度が４０℃を超えた場合は、Ｓ７で室外ファンモーター６の回転数を通常の冷房運転時の回転数に戻す。続いて、Ｓ８で外気温度が５℃以下かどうか判定を行う。外気温度が５℃以下の場合、再び、Ｓ３で室外ファンモーター６の回転数がどのモードでの回転数かの判定を行う。外気温度が５℃を超えた場合、Ｓ９で室外ファンモーター６の回転数を通常の冷房運転時・除湿運転時の回転数に戻し、再び、Ｓ１で運転モードの判定に戻る。
【００１７】
一方、室外ファンモーター６の回転数が通常の冷房運転時・除湿運転時の回転数でない場合は、Ｓ６で凝縮器温度が４０℃より高いかどうかの判定を行い、先程と同じ経路をたどって判定を行う。さらに、室外ファンモーター６の回転数が通常の冷房運転時・除湿運転時の回転数であり、凝縮器温度が３５℃より高い場合、もしくは、室外ファンモーター６の回転数が１００ｒｐｍであり、凝縮器温度が４０℃以下の場合、外気温度が５℃以下かどうか判定を行い、先ほどと同じ経路をたどって判定を行う。
【００１８】
（実施例２）
図４は、本発明の実施例２における空気調和機の冷凍サイクル図を示すものである。この冷凍サイクルの構成において冷媒の流れは、本発明の実施例１と同じため、詳細な説明を省略する。本発明では、蒸発器温度を検出する蒸発器温度検出手段である室内配管温度センサ８が蒸発器４に取り付けられ、同じく制御部２０ａに電気的に接続されている。そして、制御手段である制御部２０ａは、冷房運転時・除湿運転時に室外ファンモータ６の回転数が所定値以上で外気温センサ５により検出された外気温度が所定値以下の場合、または冷房・除湿運転時に室外ファンモータ６の回転数が所定値以下で室内配管温度センサ８により検出された蒸発器温度が所定値以下の場合、室外配管温度センサ７により検出された凝縮器温度に応じて室外ファンモータ６の回転数を所定値に維持するシーケンスを内蔵している。
【００１９】
次に、本発明の実施例２における空気調和機の運転制御方法を説明する。図５は、室外送風機の回転数を制御するための制御系を示すブロック図である。制御部２０には、運転モード記憶手段２１、外気温センサ５等によって外気温度を検出する外気温度検出手段２２、室外ファンモータ６の回転数を制御する室外送風機制御手段２３、室外配管温度センサ７等によって凝縮器温度を検出する凝縮器温度検出手段２４、室内配管温度センサ８である蒸発器温度検出手段２５がそれぞれ電気的に接続されている。
【００２０】
図６は、制御部２０ａが内蔵する空気調和機の運転制御方法のシーケンスを実行するフローチャートである。最初に、Ｓ１で現在の運転モードの判定が行われ、冷房運転および除湿運転時のみ本制御が行われる。次にＳ２で外気温が０℃以上かどうかの判定が行われる。外気温センサ５で検出した外気温度が０℃より高い場合は、本制御を行わない。外気温度が０℃以下の場合、続いてＳ３で室外ファンモーター６の回転数がどのモードでの回転数かの判定を行う。
【００２１】
室外ファンモーター６の回転数が通常の冷房運転時・除湿運転時における回転数の場合、Ｓ４で室外配管温度センサ７で検出した凝縮器温度が３５℃以下になった時点で、Ｓ５で室外ファンモーター６の回転数を１０ｒｐｍに維持し、凝縮器２での放熱を低減させる。すると、冷凍サイクルは凝縮器温度を上昇させる方向へ徐々に移動し、それに伴い、蒸発器温度も上昇し、０℃以上となり、蒸発器への着霜が回避される。
【００２２】
この場合、室外ファンモーター６の回転数が低いため、外気温度の測定が正確に行われない可能性があるため、ここではＳ６で室内配管温度センサ８で検出した蒸発器温度が１０℃以下かどうかの判定を行う。蒸発器温度が１０℃以下の場合は、Ｓ７で次の凝縮器温度が４０℃より高いかどうかの判定を行う。
【００２３】
凝縮器温度が４０℃を超えた場合は、Ｓ８で室外ファンモーター６の回転数を通常の冷房運転時の回転数に戻す。続いて、Ｓ９で外気温度が５℃以下かどうか判定を行う。外気温度が５℃以下の場合、再び、Ｓ３で室外ファンモーター６の回転数がどのモードでの回転数かの判定を行う。外気温度が５℃を超えた場合、Ｓ１０で室外ファンモーター６の回転数を通常の冷房運転時・除湿運転時の回転数に戻し、再び、Ｓ１で運転モードの判定に戻る。
【００２４】
一方、Ｓ３で室外ファンモーター６の回転数が通常の冷房運転時・除湿運転時の回転数でない場合は、Ｓ６で蒸発器温度が１０℃以下かどうかの判定を行い、先ほどと同じ経路をたどって判定を行う。
【００２５】
さらに、Ｓ３で室外ファンモーター６の回転数が通常の冷房運転時・除湿運転時の回転数であり、Ｓ４で凝縮器温度が３５℃より高い場合、もしくは、室外ファンモーター６の回転数が１０ｒｐｍであり、且つ蒸発器温度が１０℃以下であり、なお且つ凝縮器温度が４０℃以下の場合、Ｓ９で外気温度が５℃以下かどうか判定を行い、先ほどと同じ経路をたどって判定を行う。
【００２６】
また、Ｓ６で蒸発器温度の判定を行った際に、蒸発器温度が１０℃より高い場合は、Ｓ１０で室外ファンモーター６の回転数を通常の冷房運転時・除湿運転時の回転数に戻し、再び、運転モードの判定に戻る。なお、本実施例の説明では、減圧器としてキャピラリーチューブを用いて説明したが、膨張弁などほかの減圧器でも構わない。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１記載に係る発明は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を環状に接続して構成した冷凍サイクルと、外気空気と冷媒との熱交換を促進する室外送風機と、運転モードを記憶する運転モード記憶手段、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段、外気温度を検出する外気温度検出手段、前記室外送風機を制御する室外送風機制御手段を設け、冷房・除湿運転時に前記外気温度検出手段により検出された外気温度が所定値以下の場合、前記凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度に応じて前記室外送風機の回転数を所定値に維持する空気調和機の運転制御方法で、特に低外気温度の場合でも、蒸発器への着霜を防止しつつ冷房運転を行うことができる。
請求項２記載に係る発明は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を環状に接続して構成した冷凍サイクルと、外気空気と冷媒との熱交換を促進する室外送風機と、運転モードを記憶する運転モード記憶手段、前記凝縮器の温度を検出する凝縮器温度検出手段、外気温度を検出する外気温度検出手段、前記室外送風機を制御する室外送風機制御手段、前記蒸発器温度を検出する蒸発器温度検出手段を設け、冷房・除湿運転時に前記室外送風機の回転数が所定値以上で前記外気温度検出手段により検出された外気温度が所定値以下の場合、または冷房・除湿運転時に前記室外送風機の回転数が所定値以下で前記蒸発器温度検出手段により検出された蒸発器温度が所定値以下の場合、前記凝縮器温度検出手段により検出された凝縮器温度に応じて前記室外送風機の回転数を所定値に維持する空気調和機の運転制御方法で、特に低外気温度の場合で、なおかつ室外送風機の回転数が低くて外気温度が正確に測定できない可能性がある場合でも、蒸発器への着霜を防止しつつ冷房運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における空気調和機の冷凍サイクル図
【図２】同実施例１における空気調和機の室外送風機の回転数を制御するための制御系を示すブロック図
【図３】同実施例１における空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート
【図４】本発明の実施例２における空気調和機の冷凍サイクル図
【図５】同実施例２における空気調和機の室外送風機の回転数を制御するための制御系を示すブロック図
【図６】同実施例２における空気調和機の運転制御方法を示すフローチャート
【図７】従来例の空気調和機を示す冷凍サイクル図
【符号の説明】
１　圧縮機
２　凝縮器
３　キャピラリーチューブ（減圧器）
４　蒸発器
５　外気温センサ
６　室外ファンモータ
７　室外配管温度センサ
８　室内配管温度センサ
２０、２０ａ　制御部
【図１】
2004003721.tif 000003
【図２】
2004003721.tif 000004
【図３】
2004003721.tif 000005
【図４】
2004003721.tif 000006
【図５】
2004003721.tif 000007
【図６】
2004003721.tif 000008
【図７】
2004003721.tif 000009