JPH08303836A - ヒートポンプ式空気調和機の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より正確に設定室温を得ることのできるヒー
トポンプ式空気調和機の制御方法を提供することを目的
とする。 【構成】 圧縮機運転周波数が最低周波数であれば圧縮
機５をＯＦＦする設定温度Ｉ、Ｊを、最低周波数以外で
あればＯＦＦする設定温度Ｂ、Ｄよりも室温設定値Ｔｓ
付近に設け、圧縮機５が最低周波数で運転していると
き、最低周波数以外であればＯＦＦする温度に達しなく
ても、圧縮機５をＯＦＦし、また、圧縮機停止中運転モ
ードを切り換える設定温度Ｆ、Ｈに達すると時間計測手
段９をスタートさせ、設定温度を所定時間継続して満足
すると、運転モードを切り換える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒートポンプ式空気調
和機の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、空気調和機の快適性向上が求めら
れ、圧縮機を運転、停止することにより設定した室温を
正確に得、さらに冷房、暖房各々の運転を自動的に切り
換える制御方法が普及している。

【０００３】従来、この種の空気調和機の冷暖自動切換
方法は、図６および図７に示すような制御方法が一般的
であった。以下、その構成について、（従来例１）とし
て図６および図７を参照しながら説明する。

【０００４】図７に示すように、ヒートポンプ式空気調
和機の運転開始時、室温が室温設定値Ｔｓより高けれ
ば、冷房運転モードを選択し、室温が室温設定値Ｔｓよ
り低ければ暖房運転モードが選択される。

【０００５】冷房運転モードを選択し、図６に示すよう
に運転開始時における室温が温度Ａ１以上であれば、圧
縮機がＯＮとなって冷房運転が開始され、温度Ａ１以下
であれば圧縮機はＯＦＦ、即ち停止したままに保たれ
る。

【０００６】冷房運転を継続することによって室温が次
第に下降し、温度Ｂ１に達すると、圧縮機はＯＦＦとな
って停止する。

【０００７】圧縮機の停止を継続することによって室温
が次第に上昇して温度Ａ１に達すると、再び圧縮機がＯ
Ｎとなる。圧縮機が停止中にも拘らず室温が下降して温
度Ｃ１に達すると、自動的に暖房運転モードに切り換え
ると同時に圧縮機をＯＮとし暖房運転を開始する。

【０００８】暖房運転モードを選択し、運転開始時にお
ける室温が温度Ｃ１以下であれば、圧縮機がＯＮとなっ
て暖房運転が開始されるが、温度Ｃ１以上であれば、圧
縮機はＯＦＦ、即ち停止したままに保たれる。

【０００９】暖房運転を継続することによって室温が次
第に上昇し、温度Ｄ１に達すると、圧縮機はＯＦＦとな
って停止する。

【００１０】圧縮機の停止を継続することによって室温
が次第に下降して温度Ｃ１に達すると、再び圧縮機がＯ
Ｎとなる。圧縮機の停止中にも拘らず室温が上昇して温
度Ａ１に達すると、自動的に冷房運転モードに切り換え
ると同時に圧縮機をＯＮとし冷房運転を開始する。

【００１１】なお、圧縮機の停止後、運転モードが頻繁
に変わらないように温度Ａ１は温度Ｄ１よりも高温側
に、温度Ｃ１は温度Ｂ１よりも低温側に設定されてい
た。

【００１２】また、特開平３−２８６４９号には、室温
設定値の高温側および低温側に所定幅の送風運転域を、
この送風運転域の高温側に冷房運転域を、低温側に暖房
運転域をそれぞれ設定して冷暖房の頻繁な繰り返しを防
ぐ制御方法が提案されていた。

【００１３】以下、その構成について、（従来例２）と
して図８および図９を参照しながら説明する。

【００１４】図９に示すように室温設定値Ｔｓの高温側
および低温側にそれぞれ所定温度幅の送風運転域を設定
し、この送風運転域の高温側に冷房運転域を、低温側に
暖房運転域をそれぞれ設定していた。

【００１５】そしてヒートポンプ式空気調和機の運転開
始時における室温が送風運転域、冷房運転域、暖房運転
域のいずれに入るかによって運転モードを決定してい
た。

【００１６】例えば冷房運転モードに決定し、図８に示
すように室温が温度Ａ２以上であれば、圧縮機をＯＮと
し、室温がＡ２以下であれば、圧縮機はＯＦＦ、即ち停
止したままに保たれる。そして冷房運転を継続すること
によって室温が下降し温度Ｂ２に達すると、圧縮機はＯ
ＦＦとなり停止するようになっていた。

【００１７】また、圧縮機の停止を継続することによっ
て室温が上昇して温度Ａ２に達すれば、圧縮機は再びＯ
Ｎとなるが、停止中にも拘らず室温が下降して温度Ｅ２
に達すると運転モードは冷房運転から送風運転に切り換
わるようになっていた。

【００１８】送風運転モードにおいては、圧縮機は運転
されず室内送風機のみが運転されるようになっており、
送風運転中、室温が上昇して温度Ｈ２に達すれば冷房運
転モードに切り換えると同時に圧縮機をＯＮとして冷房
運転を開始し、室温が下降して温度Ｆ２に達すれば暖房
運転モードに切り換えると同時に圧縮機をＯＮとして暖
房運転を開始するものであった。

【００１９】さらに運転開始時、暖房運転モードに決定
し、室温が温度Ｃ２以下であれば、圧縮機をＯＮとし、
室温が温度Ｃ２以上であれば、圧縮機はＯＦＦ、即ち停
止したままに保たれ、暖房運転を継続することによって
室温が上昇し温度Ｄ２に達すると、圧縮機はＯＦＦとな
り停止するようになっていた。

【００２０】また、圧縮機の停止を継続することによっ
て室温が下降して温度Ｃ２に達すれば、圧縮機は再びＯ
Ｎとなるが、停止中にも拘らず室温が上昇して温度Ｇ２
に達すると運転モードは暖房運転から送風運転に切り換
わるようになっていた。

【００２１】なお、上記の各設定温度について補足説明
すると、温度Ｇ２は温度Ｄ２よりも高温側に、温度Ｈ２
はさらに高温側に設定され、また温度Ｅ２は温度Ｂ２よ
りも低温側に、温度Ｆ２はさらに低温側に設定されてい
た。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のヒー
トポンプ式空気調和機の制御方法では、（従来例１）に
おいては圧縮機の運転停止後、隣接する空気調和機の吹
出空気温度の変化、窓の開閉、屋外の気温の変化等の外
乱により室温が急激に変化したとき、或いは電気的なノ
イズの影響により室温検知手段から誤まった出力値が瞬
間的に送られたときに、運転モードが冷房運転から暖房
運転に、またはその逆に頻繁に切り換えられるという問
題があった。

【００２３】また、（従来例２）においては前者の問題
を解決するために、冷房運転と暖房運転の間に送風運転
を設けていたが、たとえば冷房運転継続により室温が下
降して温度Ｂ２に達すると圧縮機をＯＦＦとし、さらに
下降して温度Ｅ２に達すると送風運転になるが、いった
ん送風運転になると室温が上昇しても、温度Ａ２より高
い温度Ｈ２に達するまで冷房運転が再開されず、その逆
に暖房運転からいったん送風運転になると温度Ｃ２より
低い温度Ｆ２に達するまで暖房運転が再開されないため
室温の変動幅が大きくなるという問題があった。

【００２４】また冷房運転を継続しているとき（従来例
１）では室温設定温度Ｔｓと圧縮機をＯＦＦとする温度
Ｂ１の間において、（従来例２）では室温設定値Ｔｓと
温度Ｂ２の間において、圧縮機が最低周波数或いはそれ
に近い比較的低い周波数で運転しているとき、室温が室
温設定値Ｔｓを下回っているにも拘らず、なかなか温度
Ｂ１或いはＢ２に達しないため圧縮機がＯＦＦとなら
ず、また、同様に暖房運転継続中は室温設定値Ｔｓと温
度Ｄ１或いはＤ２の間において、室温が室温設定値Ｔｓ
を上回っているにも拘らず、なかなか圧縮機がＯＦＦと
ならないという問題があった。

【００２５】本発明は上記課題を解決するもので、冷房
運転を継続していて室温設定値を下回ったとき、或いは
暖房運転を継続していて室温設定値を上回ったとき、圧
縮機が低い周波数で運転していても、適切に圧縮機をＯ
ＦＦし、正確な設定室温を得るヒートポンプ式空気調和
機の制御方法を提供することを第１の目的としている。

【００２６】また、第２の目的は、室温の急激な変化或
いは室温検知手段からの誤出力により冷房運転から暖房
運転に或いはその逆に頻繁に切り換わらず、しかも室温
の変動幅を小さくし、より正確な室温制御を可能とする
ことにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明のヒートポンプ式
空気調和機の制御方法は上記第１の目的を達成するため
に、第１の手段は圧縮能力可変な圧縮機と四方弁を設け
た室外機と、吹出口近傍に吹出空気温度検知手段を設け
た室内機と、室温検知手段とを備え、室温と吹出空気温
度により決定される圧縮機運転周波数が最低周波数であ
るときには圧縮機をＯＦＦする設定温度を、最低周波数
以外であるときＯＦＦする設定温度よりも室温設定値付
近に設ける構成とする。

【００２８】また、第２の目的を達成するために、第２
の手段は制御装置に時間計測手段を備え、前記運転モー
ドを切り換える設定温度に達すると継続時間を計測し、
前記設定温度を所定時間継続して満足すると運転モード
を切り換える構成とする。

【００２９】

【作用】本発明は上記した第１の手段の構成により、圧
縮機が最低周波数で運転しているとき、本来圧縮機を停
止する温度に達するより早く圧縮機をＯＦＦすることが
できる。

【００３０】また、第２の手段の構成により、急激な室
温の変化或いは室温検知手段から送られる瞬間的な誤っ
た出力値の影響を受け、頻繁に冷房運転から暖房運転に
或いはその逆に切り換わることを防ぐことができる。

【００３１】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１実施例について図１〜
図３を参照しながら説明する。

【００３２】図３に示すように、室内に設けた室温検知
手段１により室温を測定し、室内機２の吹出口近辺に設
けた吹出空気温度検知手段３により吹出空気温度を測定
し、制御装置４にて室温と吹出空気温度から運転モード
或いは圧縮機５のＯＮ、ＯＦＦおよび運転周波数を決定
し、四方弁６或いは室外機７に設置された圧縮機５を制
御するよう構成している。

【００３３】そして、図２に示すように、室温設定値Ｔ
ｓの高温側および低温側にそれぞれ所定温度幅ｔｃｄｅ
ｇおよびｔｈｄｅｇの送風運転域（室内送風機８のみ運
転）を設定し、この送風運転域の高温側に冷房運転域
を、低温側に暖房運転域をそれぞれ設定する。

【００３４】そして、ヒートポンプ式空気調和機の運転
開始時における室温が送風運転域、冷房運転域、暖房運
転域のいずれに入るかによって運転モードを決定し、四
方弁６を切り換える構成となっている。

【００３５】上記構成により、たとえば冷房運転モード
に決定し、室温が図１に示す室温設定値Ｔｓよりｔ３ｃ
ｄｅｇ高い温度Ａより高ければ、圧縮機５をＯＮし冷房
運転を開始し、しかし室温が温度Ａ以下であれば、圧縮
機５はＯＦＦ、即ち停止のままに保ち、室内送風機８の
みを運転する。

【００３６】そして、圧縮機５の停止を継続することに
よって室温が上昇して温度Ａより高くなれば、圧縮機５
をＯＮし冷房運転を再開する。しかし、室温が温度Ａよ
り高く上昇しない限り圧縮機５は、停止のままに保つの
である。

【００３７】いま、仮に室温が上昇し温度Ａを越え、冷
房運転モードで運転を開始したとする。そして、冷房運
転を継続することによって室温が下降し室温設定値Ｔｓ
よりｔ２ｃｄｅｇ低い温度Ｂを下回ると、圧縮機５はＯ
ＦＦする。しかし、室温が室温設定値Ｔｓよりｔ１ｃｄ
ｅｇ低い温度Ｉ（ｔ１ｃ＜ｔ２ｃ）を下回ったとき、圧
縮機５が最低周波数で運転しているか、或いは室温が温
度Ｂより高く温度Ｉより低い範囲にあるとき、圧縮機５
の運転周波数が最低周波数になれば、温度Ｂに達してい
なくとも圧縮機５をＯＦＦとするのである。

【００３８】また、運転開始時、暖房運転モードに決定
し、室温が室温設定値Ｔｓよりｔ３ｈｄｅｇ低い温度Ｃ
より低ければ、圧縮機５をＯＮし暖房運転を開始し、室
温が温度Ｃ以上であれば、圧縮機５はＯＦＦ、即ち停止
のままに保ち、室内送風機８のみを運転する。

【００３９】そして、圧縮機５の停止を継続することに
よって室温が下降して温度Ｃより低くなれば、圧縮機５
をＯＮし暖房運転を再開する。しかし、室温が温度Ｃよ
り低く下降しない限り圧縮機５は停止のままに保つので
ある。

【００４０】いま、仮に室温が下降し、温度Ｃを越え、
暖房運転モードで運転を開始したとする。そして暖房運
転を継続することによって室温が上昇し室温設定値Ｔｓ
よりｔ２ｈｄｅｇ高い温度Ｄを上回ると、圧縮機５はＯ
ＦＦする。しかし、室温が室温設定値Ｔｓよりｔ１ｈｄ
ｅｇ高い温度Ｊ（ｔ１ｈ＜ｔ２ｈ）を上回ったとき、圧
縮機５が最低周波数で運転しているか、或いは室温が温
度Ｄより低く温度Ｊより高い範囲にあるとき、圧縮機５
の運転周波数が最低周波数になれば、温度Ｄに達してい
なくても圧縮機５をＯＦＦとするのである。

【００４１】このように本発明の第１実施例のヒートポ
ンプ式空気調和機の制御方法によれば、冷房運転時は室
温設定値を下回ったとき、或いは暖房運転時は室温設定
値を上回ったとき圧縮機をＯＦＦする設定温度を、圧縮
機５の運転周波数の状態により選択し、圧縮機５の無駄
な運転を排除すると同時により正確に設定室温を得るこ
とができる。

【００４２】（実施例２）以下、本発明の第２実施例に
ついて図２および図４〜図５を参照しながら説明する。

【００４３】なお、第１実施例と同一部分については、
同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００４４】図に示すように、圧縮機５が停止中、室温
が室温設定値Ｔｓよりｔｃｈｄｅｇ低い温度Ｆ（ｔｃｈ
＞ｔ２ｃ）を下回るか、或いは室温設定値Ｔｓよりｔｈ
ｃｄｅｇ高い温度Ｈ（ｔｈｃ＞ｔ２ｈ）を上回ると時間
計測をスタートし、温度Ｆを下回っている継続時間、或
いは温度Ｈを上回っている継続時間を計測する時間計測
手段９を設けている。

【００４５】上記構成により、冷房運転モードであるが
圧縮機５が停止しているとき、圧縮機５の停止を継続す
ることによって室温が上昇して温度Ａより高くなれば、
圧縮機５をＯＮし冷房運転を再開する。しかし、室温が
温度Ａより高く上昇しない限り圧縮機５を停止のままに
保つ。停止中にも拘らず室温が下降して温度Ｆを下回る
と、時間計測手段９をスタートさせ、室温が温度Ｆより
低い状態が所定時間継続すると、自動的に運転モードを
冷房運転から暖房運転に移行する。即ち四方弁６を切り
換え、圧縮機５をＯＮとするのである。

【００４６】また、暖房運転モードであるが圧縮機５が
停止しているとき、圧縮機５の停止を継続することによ
って室温が下降して温度Ｃより低くなれば、圧縮機５を
ＯＮし暖房運転を再開する。しかし、室温が温度Ｃより
低く下降しない限り圧縮機５を停止のままに保つ。停止
中にも拘らず室温が上昇して温度Ｈを上回ると、時間計
測手段９をスタートさせ、室温が温度Ｈより高い状態が
所定時間継続すると、自動的に運転モードを暖房運転か
ら冷房運転に移行する。即ち四方弁６を切り換え、圧縮
機５をＯＮとするのである。

【００４７】そして、このヒートポンプ式空気調和機の
運転開始時は、冷房運転モード或いは暖房運転モードを
選択すると、それ以降の運転モードは冷房或いは暖房で
あるが、運転開始時、室温が室温設定値に対して、図２
における前記所定温度幅ｔｃｄｅｇ或いはｔｈｄｅｇの
範囲内であれば送風運転モードを選択し、圧縮機５を停
止させたままにし室内送風機８のみを運転するようにな
っている。

【００４８】そこで送風運転モードを継続していると
き、室温が下降して前記温度Ｆを下回ると時間計測手段
９をスタートさせ、室温が温度Ｆより低い状態が所定時
間継続すると、自動的に運転モードを送風運転モードか
ら暖房運転モードに移行させ、圧縮機５をＯＮとする。
逆に室温が上昇して上記温度Ｈを上回ると時間計測手段
９をスタートさせ、室温が温度Ｈより高い状態が所定時
間継続すると、自動的に運転モードを送風運転モードか
ら冷房運転モードに移行させ、圧縮機５をＯＮする。な
お、これらの運転モード移行では、四方弁６の切り換え
を伴うこともある。

【００４９】このように本発明の第２実施例のヒートポ
ンプ式空気調和機の制御方法によれば、室温が運転モー
ドを自動的に切り換える設定温度に達しても、その状態
を所定時間継続しなければ運転モードは切り換わらない
ので、急激な室温変化の影響を受け頻繁に冷房運転から
暖房運転に或いはその逆に切り換わることがなく、しか
も電気的なノイズ等により室温検知手段から誤出力値が
送られるようなことが生じても、運転モードを切り換え
ることもなく、室温に対して適切な運転モードで運転を
継続することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、圧縮機運転周波数が最低周波数であれば圧
縮機をＯＦＦする温度を、最低周波数以外であればＯＦ
Ｆする設定温度よりも室温設定値近くに設定したので、
圧縮機の無駄な運転を排除すると同時に、より正確に設
定室温を得ることができるヒートポンプ式空気調和機の
制御方法を提供できる。

【００５１】また、運転モードを切り換える設定温度と
併せて、その設定温度を所定時間継続して満足しない
と、運転モードが切り換わらない時間条件を付加したの
で、室温の急激な変化或いは電気的なノイズにより頻繁
に運転モードを切り換えることを防ぎ、より正確に設定
室温を得ることができるヒートポンプ式空気調和機の制
御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のヒートポンプ式空気調和
機の制御方法による室温と運転モードおよび圧縮機のＯ
Ｎ、ＯＦＦとの関係を示す概念図

【図２】同第１実施例および第２実施例のヒートポンプ
式空気調和機の制御方法による運転開始時の運転モード
選択の室温と運転モードとの関係を示す概念図

【図３】同第１実施例のヒートポンプ式空気調和機の構
成を示す概略図

【図４】同第２実施例のヒートポンプ式空気調和機の制
御方法による室温と運転モードおよび圧縮機のＯＮ、Ｏ
ＦＦとの関係を示す概念図

【図５】同ヒートポンプ式空気調和機の構成を示す概略
図

【図６】従来のヒートポンプ式空気調和機の制御方法に
よる室温と運転モードおよび圧縮機のＯＮ、ＯＦＦとの
関係を示す概念図

【図７】同運転開始時の運転モード選択の室温と運転モ
ードとの関係を示す概念図

【図８】同室温と運転モードおよび圧縮機のＯＮ、ＯＦ
Ｆとの関係を示す概念図

【図９】同運転開始時の運転モード選択の室温と運転モ
ードとの関係を示す概念図

【符号の説明】

１ 室温検知手段 ２ 室内機 ３ 吹出空気温度検知手段 ４ 制御装置 ５ 圧縮機 ６ 四方弁 ７ 室外機 ９ 時間計測手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 稔 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内 (72)発明者 堀 達也 大阪府大阪市城東区今福西６丁目２番61号 松下精工株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮能力可変な圧縮機と四方弁を設けた
   室外機と、吹出口近傍に吹出空気温度検知手段を設けた
   室内機と、室温検知手段とを備え、室温と吹出空気温度
   により決定される圧縮機運転周波数が最低周波数である
   ときには圧縮機をＯＦＦする設定温度を、最低周波数以
   外であるときＯＦＦする設定温度よりも室温設定値付近
   に設ける構成としたヒートポンプ式空気調和機の制御方
   法。
2. 【請求項２】 制御装置に時間計測手段を備え、前記運
   転モードを切り換える設定温度に達すると継続時間を計
   測し、前記設定温度を所定時間継続して満足すると運転
   モードを切り換える構成とした請求項１記載のヒートポ
   ンプ式空気調和機の制御方法。