空気調和機
【課題】利用者の所望時刻に所望の室温の範囲内で予冷運転を開始し、冷房運転の立ち上げの迅速化を図ることができる空気調和機を提供する。
【解決手段】クロック、室温センサ、室内熱交換器および室内ファンを備えた室内機と、運転するシリンダ数が変更可能な圧縮機、室外熱交換器を備えた室外機と、を具備している。また、室温と、時刻が共に予め設定された範囲内にあるときに、室内熱交換器を予め冷却する予冷運転を行う制御手段を具備している。
【解決手段】クロック、室温センサ、室内熱交換器および室内ファンを備えた室内機と、運転するシリンダ数が変更可能な圧縮機、室外熱交換器を備えた室外機と、を具備している。また、室温と、時刻が共に予め設定された範囲内にあるときに、室内熱交換器を予め冷却する予冷運転を行う制御手段を具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷房運転を行う前に予冷運転を行い、冷房運転の立ち上げの迅速化を図った空気調和機が知られている（例えば特許文献１参照）。これは一日の内の各時刻における室温の平均値の変動を求め、冷房運転時は、この温度よりも一定温度高い温度を予備運転用の設定温度とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１７８５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の空気調和機では、利用者の帰宅時刻等、一日の内の所望の時刻に、所望の室温の範囲内で予冷運転を開始することができない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、利用者の所望時刻に所望の室温の範囲内で予冷運転を開始し、冷房運転の立ち上げの迅速化を図ることが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】
【０００６】
本実施形態の空気調和機は、一日の時刻を検出する時刻検出手段、室温を検出する室温センサ、室内熱交換器および室内ファンを備えた室内機と、室内熱交換器に冷媒配管を介して連通可能に接続される、複数のシリンダを有し運転するシリンダ数が変更可能な圧縮機、この圧縮機および前記室内熱交換器と冷媒配管を介して連通可能に接続される室外熱交換器を備えた室外機と、を具備している。
【０００７】
また、本実施形態の空気調和機は、室温センサにより検出された室温と、時刻検知手段により検出された時刻が共に予め設定された範囲内にあるときに、室内熱交換器を予め冷却する予冷運転を行う制御手段と、を具備している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る空気調和機の全体構成を示す全体図。
【図２】前記空気調和機の冷凍サイクルの構成を示す回路図。
【図３】前記空気調和機の圧縮機の２シリンダ運転状態を示す説明図。
【図４】前記圧縮機の１シリンダ運転状態を示す説明図。
【図５】前記空気調和機の制御ユニットの内部構成を示すブロック図。
【図６】図３で示す制御ユニットにより室内機の予冷運転を開始させる制御方法の一例を示すフローチャート。
【図７】同，予冷運転中に、人感センサが人の在室を検出したときに、自動的に冷房運転へ移行させる制御方法の一例を示すフローチャート。
【図８】同，予冷運転中に、照度センサが設定値以上の室内の明るさ（照度）を検出したきに、自動的に冷房運転へ移行させる制御方法の一例を示すフローチャート。
【図９】同，予冷運転時または冷房運転時、室外温度と室温が共に所定範囲内にあるときに圧縮機の運転シリンダ数を最大に制御する方法の一例を示すフローチャート。
【図１０】同，予冷運転時、室温と室内湿度が共に所定値以上であるときに、室内機の吹出口を所定開度で開口させるように前記水平ルーバと可動ルーバを制御する方法を示すフローチャート。
【図１１】冷房運転時、吹出口を開口する室内機の水平ルーバと可動ルーバの動作状態を示す模式図。
【図１２】予冷運転時、室内機の水平ルーバと可動ルーバにより吹出口を所定開度で開口させた状態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、複数の図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【００１０】
図１に示されるように、空気調和機１は、室内に設置される室内機２と、この室内機２と冷媒接続配管５を介して接続された室外に設置される室外機３と、リモコン（リモートコントローラ）４とを具備している。利用者は、基本的にリモコン４を用いて、空気調和機１の運転モード選択、温度設定、風量設定等の各種操作を行い、空気調和機１を遠隔制御する。
【００１１】
室内機２は、室内機本体２ａの上面に吸込口２ｂを設け、室内機本体２ａの前面に設けた前面パネル２ｃの下部に、吹出口２ｄを設けている。この吹出口２ｄには、吹出風を上下方向に調節するための水平ルーバ２ｅと、吹出風を左右に調整するための左右ルーバ２ｆを設けている。また、吹出口２ｄの前方には、この吹出口２ｄの前面側を開閉する可動ルーバ２ｇを配設している。
【００１２】
室内機２は、その内部に、吸込口２ｂと吹出口２ｄとを連通させる通風路（図示せず）を形成しており、この通風路には図２で示す室内熱交換器２１および室内ファン２２を配設している。
【００１３】
室外機３は、図２に示されるように、圧縮機３１、四方弁３２、室外熱交換器３３、絞り機構３４、アキュムレータ３５および圧縮機３１への供給冷媒を切り換える切替弁３６を冷媒配管により連通可能に接続することにより、室外機３内の冷凍サイクルＡを構成している。この冷凍サイクルＡの構成部品は室外機３に収容される。この室外機３の四方弁３２は、ガス側冷媒接続配管５ａにより、室内熱交換器２１の一端に接続され、この室内熱交換器２１の他端は、液側冷媒接続配管５ｂにより、室外機３の絞り機構３４に接続される。冷媒は、冷房時、図２中、実線矢印方向に流れ、暖房時、図２中、破線矢印方向に流れる。
【００１４】
なお、本実施形態では、絞り機構３４として、パルスモータバルブ（ＰＭＶ）が用いられており、切替弁３６として、四方弁が用いられている。また、室外機３には、圧縮機３１、室外熱交換器３３および切替弁３６などの室外機３を構成する各機器を制御する室外制御ユニット３７が配設されている。室外制御ユニット３７は、図５で示す信号線６により室内機２の室内制御ユニット２３に電気的に接続されている。
【００１５】
図３，図４に示すように圧縮機３１は、複数、例えば上下２つのシリンダを備え、運転するシリンダ数が可変可能の、いわゆるデュアルコンプレッサであり、図３は２シリンダ運転を示し、図４は１シリンダ運転を示す。
【００１６】
すなわち、圧縮機３１は、中間仕切板３１ａを挟んで上下２つの圧縮室３１ｂおよび３１ｆ（シリンダ）を設けている。上部圧縮室３１ｂには、第１供給路Ｍを通して低圧冷媒が供給され、上部ローリングピストン３１ｃが回転することによって、冷媒を圧縮する。上部ローリングピストン３１ｃの外側周面には上部ベーン３１ｄが弾性体（スプリング）３１ｅによって押し付けられている。そのため、上部ベーン３１ｄは、上部ローリングピストン３１ｃの回転に追従して往復動し、上部圧縮室３１ｂを低圧室と高圧室とに仕切っている。
【００１７】
下部圧縮室３１ｆには、後述するように、第２供給路Ｎを通して低圧、または、高圧冷媒が供給される。低圧冷媒が供給される場合（図３）には、下部ローリングピストン３１ｇが回転することによって、冷媒を圧縮して高圧冷媒として室外熱交換器３３に送る。下部ローリングピストン３１ｇの外側周面には下部ベーン３１ｈが弾性体（スプリング：図示せず）によって押し付けられ、下部圧縮室３１ｆを低圧室と高圧室とに仕切っている。そのため、下部ベーン３１ｈは、下部ローリングピストン３１ｇの回転に追従して往復動する。ただし、高圧冷媒が供給される場合（図４）には、下部ベーン３１ｈは磁性体３１ｉによって下部ローリングピストン３１ｇから離されて保持され、下部ローリングピストン３１ｇは下部ベーン３１ｈの往復動なく回転するので、空転する。
【００１８】
図３は、圧縮機３１の２つのシリンダ（最大シリンダ数）が運転される場合である。なお、「シリンダ」の語は、各圧縮室３１ｂ，３１ｆに設けられたローリングピストン３１ｃ，３１ｇやベーン３１ｄ，３１ｈ等の機構をまとめて表わす。
【００１９】
低圧冷媒は、室内熱交換器２１から四方弁３２を介してアキュムレータ３５に流入する。上述したように、アキュムレータ３５と圧縮機３１とは２系統（第１供給路Ｍおよび第２供給路Ｎ）で接続されている。第１供給路Ｍは、アキュムレータ３５と圧縮機３１とを直接接続し、低圧冷媒を上部圧縮室３１ｂに供給する。上部ローリングピストン３１ｃの回転によって冷媒は圧縮されて高圧になって室外熱交換器３３に送られる。
【００２０】
一方、下部圧縮室３１ｆには第２供給路Ｎによって冷媒が供給される。第２供給路Ｎ上には切替弁３６が設けられている。なお、説明上、第２供給路Ｎはアキュムレータ３５から切替弁３６までの経路であって、下部圧縮室３１ｂに連通する上部側を上第２供給路Ｎ１とし、切替弁３６から圧縮機３１の下部圧縮機３１ｆまでの経路であって、下部圧縮室３１ｆに連通する下部側を下第２供給路Ｎ２と表わす。下第２供給路Ｎ２の途中には、急激な圧力変化を緩和するバッファタンク３９が介装されている。
【００２１】
図３では、切替弁３６が閉じられて上第２供給路Ｎ１と下第２供給路Ｎ２とが接続されている。したがって、第１供給路Ｍを介して圧縮機３１（上部圧縮室３１ｂ）に低圧冷媒が供給されるとともに、第２供給路Ｎ（Ｎ１，Ｎ２）を介して圧縮機３１の下部圧縮室３１ｆに低圧冷媒が供給される。このように、上部圧縮室３１ｂおよび下部圧縮室３１ｆに低圧冷媒が供給され、上部ローリングピストン３１ｃおよび下部ローリングピストン３１ｇの回転によって冷媒が圧縮される。圧縮された高圧冷媒は、四方弁３２を経由して室外熱交換器３３に供給される。この運転は、いわゆる、２シリンダ運転であり、例えば、空気調和機１の起動時や中〜高能力運転時にこの２シリンダ運転が行われる。
【００２２】
なお、圧縮機３１と四方弁３２とをつなぐ配管の途中には、切替弁３６に接続されるバイパス路４０を設けているが、図３に示すように切替弁３６が閉じられている場合には、バイパス路４０を満たす高圧冷媒は、切替弁３６により遮断されるので、第２供給路Ｎ２には供給されない。
【００２３】
図２に示される冷凍サイクルＡの回路には、切替弁３６の周囲に４つの矢印Ｏ、Ｐ、ＱおよびＲが示されている。図４の２シリンダ運転の場合、切替弁３６は閉じられているため、低圧冷媒はアキュムレータ３５を通り、矢印Ｏが示すようにバッファタンク３９を経て圧縮機３１の下部圧縮室３１ｆに供給される。また、圧縮機３１からバイパス路４０に入り込んだ高圧冷媒は、切替弁３６が閉じられているので矢印Ｑが示すように切替弁３６で終端となる。
【００２４】
図４は、後述する予冷運転時に、圧縮機３１を１シリンダ（最小シリンダ数）により運転する状態を示している。「予冷運転」とは、冷房運転の前に、室内熱交換器２１を予め冷却しておき、冷房運転へ移行したときに、この冷房運転の立上げを早める運転モードをいう。
【００２５】
図４に示すように、圧縮機３１の１シリンダ運転では、下部圧縮室３１ｆには高圧冷媒が供給される。つまり、図２に示すように圧縮機３１から室外熱交換器３３へ供給される高圧冷媒の一部が、バイパス路４０、切替弁３６および下第２供給路Ｎ２を介して、下部圧縮室３１ｆに供給される。切替弁３６が開かれているので、高圧冷媒はこのような経路を流れる。この場合、アキュムレータ３５からの低圧冷媒は、上第２供給路Ｎ１には入るが、切替弁３６で終端となるので下部圧縮室３１ｆには供給されない。
【００２６】
一方、圧縮機３１からバイパス路４０に入り込んだ高圧冷媒は、切替弁３６が閉じられているので矢印Ｐが示す通りバッファタンク３９を経て圧縮機３１（下部圧縮室３１ｆ）に供給される。
【００２７】
下部圧縮室３１ｆの下部ベーン３１ｈには、圧縮機３１内部の圧力（吐出圧：高圧）が背圧として作用されており、この背圧とスプリングの弾性力とによって、下部ローリングピストン３１ｇに押し付けられている。低圧冷媒が下部圧縮室３１ｆに供給される場合は、上述した背圧が有効に作用するため、下部ベーン３１ｈは、下部ローリングピストン３１ｇに押しつけられる（図３参照）。しかし、図４で示す１シリンダ運転モードでは、高圧冷媒が下部圧縮室３１ｆに供給されるので、上述した背圧は有効に作用しない。このため、下部ベーン３１ｈは、磁性体３１ｉの磁力によって下部ローリングピストン３１ｇから離されて保持される。この結果、下部ローリングピストン３１ｇは下部圧縮室３１ｆ内で空転する。
【００２８】
すなわち、下部ローリングピストン３１ｇは、冷媒を圧縮する仕事をしないので、上部圧縮室３１ｂのみでの１シリンダ運転が行われる。この状態では、圧縮される冷媒量が減少するので室外熱交換器３３に吐出される冷媒流量が減る。その分、圧縮機３１の負荷が軽減されるので、節電を図ることができる。
【００２９】
リモコン４は、利用者が選択した運転モード等の指示を室内機２に対して送信するために使用される。本実施形態におけるリモコン４には、図１に示されるように、各種表示を表わす表示部４ａと、「冷房」、「暖房」、「予冷」等の各種運転モードを設定する運転モードボタン４ｂを具備している。
【００３０】
なお、図１のリモコン４には図示省略しているが、その他のボタン、例えば温度設定ボタンや風向、風量等を設定するボタン、予冷運転を開始させるための各種設定、例えば利用者の帰宅時刻等の時刻、室温、外気温、室内湿度、室内照度等の設定値を入力するためのボタン等の操作具等も設けられている。また、リモコン４と室内機２との間での信号の送受信は、図１または図５に示されるような無線通信形式の他、各種通信形式によって行われ得る。
【００３１】
図５は、室内機２の制御ユニット２３および室外機３の制御ユニット３７の内部構成をそれぞれ示すブロック図である。室内機２の室内制御ユニット２３は、リモコン４からの信号を受信する受信窓を有する受信ユニット２３ａ、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）等からなる室内制御部２３ｂおよび送信ユニット２３ｃを具備している。ＭＣＵは、例えばマイクロプロセッサにより構成され、後述する予冷運転制御プログラム等各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ、このＲＯＭから制御プログラムの命令を逐次読み出し実行するＣＰＵ、その際のデータの記憶領域または作業領域をなすＲＡＭを有し、予冷運転等を制御する機能を具備している。
【００３２】
利用者は、リモコン４を用いて空気調和機１の冷，暖房や予冷運転等種々の運転モード等の各種運転条件を決定して、室内機２の受信ユニット２３ａの受信窓に赤外線等により送信する。受信ユニット２３ａは、受信した運転条件を室内制御部２３ｂに与える。
【００３３】
室内制御部２３ｂは、その入力側に、室内機本体２に配設した照度センサ２３ｇ、人感センサ２３ｈ、クロック２３ｉ、湿度センサ２３ｊおよび室温センサ２３ｋの各検出信号出力側を電気的に接続している。
【００３４】
照度センサ２３ｇは、室内機２が配設された室内の照度を検出する。人感センサ２３ｈは、室内に人が居るか否かを検出する。クロック２３ｉは、一日２４時間の時刻を毎日検出するものであり、室内制御部２３ｂの内蔵クロックを用いてもよい。湿度センサ２３ｊは室内の湿度を検出し、室温センサ２３ｋは室温を検出する。これら検出値を室内制御部２３ｂは適宜読み込み、これら検出値に基づく種々の制御信号を室内側の駆動回路２３ｄ，２３ｅと表示部２３ｆに与える一方、信号線６を介して室外制御ユニット３７の受信ユニット３７ａに送信する。
【００３５】
室内制御部２３ｂは、その出力側に設けた駆動回路２３ｄにより室内ファン２２の運転を制御し、駆動回路２３ｅにより前記人感センサ２３ｈ、可動ルーバ２ｇおよび水平ルーバ２ｅの駆動を制御する。
【００３６】
室外制御部３７ｂは、上記室内制御部２３ｂと同様にマイクロプロセッサ等から構成され、駆動回路３７ｃ〜３７ｇにより、室外機を構成する各機器の駆動を制御する。例えば、駆動回路３７ｃは、圧縮機３１の駆動を制御する。また、駆動回路３７ｄは、四方弁３２の駆動を制御し、駆動回路３７ｅは、絞り機構３４の駆動を制御する。さらに、駆動回路３７ｆは、切替弁３６の駆動を制御し、駆動回路３７ｇは、室外ファン３８の駆動を制御する。
【００３７】
また、室外制御部３７ｂは外気温センサ５０から外気温を検出し、その検出信号を図示省略の送信ユニットにより、室内制御ユニット２３の受信ユニット２３ａに送信し、室内制御部２３ｂに与える。
【００３８】
図６〜図１０は、室内機２を予冷運転する場合の複数の制御方法をそれぞれ示すフローチャートである。これら図中、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示し、同一ステップには同一符号を付して、重複した説明は省略ないし略述する。これら制御プログラムは、上記室内制御部２３ｂのＲＯＭに記録され、ＣＰＵにより実行される。
【００３９】
すなわち、図６に示すように室内制御部２３ｂは、制御プログラムを起動（スタート）させると、まず、Ｓ１で室温と一日の時刻を検知する。
【００４０】
つまり、室内制御部２３ｂは、クロック２３ｉから一日の時刻を毎日、所定時間毎に読み出し、さらに、室温センサ２３ｋから室温検出値を読み出す。
【００４１】
次のＳ２で、この時刻と室温の検出値が予冷運転を開始させるための予冷運転条件の範囲内にあるか否かを判断する。
【００４２】
予冷運転条件は予め利用者がリモコン４を操作することにより設定されている。予冷運転開始条件としては、例えば利用者の帰宅時刻等の所要の時刻と、利用者の好みの室温である。これら時刻と室温は利用者により随時任意に設定でき、変更できる。
【００４３】
Ｓ２では、上記検出時刻と検出室温が予冷運転条件の時刻に達し、かつ室温以上に達したか否かを繰り返し判断するループ制御を行い、Ｓ２でＹｅｓ、すなわち、検出時刻と室温が予冷運転開始条件として利用者により予め設定された時刻に達し、かつ室温が設定室温以上に達したときは、次のＳ３で、室内機２の予冷運転を自動的に開始させる。
【００４４】
予冷運転は、冷房運転の開始の前に、室内熱交換器２１を予め冷却しておき、冷房運転開始時に、その立上げの迅速化を図る運転モードであるので、ほぼ冷房運転と同様であるが、冷気を室内に吹き出す必要はない。
【００４５】
このために、室内ファン２２の単位時間当りの回転数（回転速度）を低下させ、または停止させる。また、吹出口２ｄを閉じるように可動ルーバ２ｇと水平ルーバ２ｅを制御するが、完全に閉じた場合、吹出口２ｄが水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇにより閉じられるので、利用者に意識させずに予冷運転を行うことができる。ただし、予冷運転実行中に、室温センサ２３ｋで検知した室内温度と、湿度センサ２３ｊで検知した室内湿度が一定以上となった場合は、図１２に示すように、吹出口２ｄを若干開くように可動ルーバ２ｇと水平ルーバ２ｅを制御する。これにより、水平ルーバ２ｇ上下の隙間より送風が行われて、水平ルーバ２ｅ表面及び吹出口２ｄの出口付近に結露が発生して、室内に滴下することを防止することが出来る。なお、図１２中、符号２０は室内機本体２ａ内に形成された送風路であり、上述したように室内機本体２ａの吸込口２ｂと吹出口２ｄとを連通させ、室内熱交換器２１と室内ファン２２が配置される送風路である。
【００４６】
この後、Ｓ４では、利用者によりリモコン４が冷房運転を開始させる操作が行われたか否かを判断し、Ｎｏの場合は、Ｓ５で引き続き予冷運転を継続させる。
【００４７】
図１１に示すようにこの冷房運転では、吹出口２ｄを開口させるように可動ルーバ２ｇをほぼ水平方向に回動させ、水平ルーバ２ｅをほぼ水平方向から図中、左斜め下方向に傾動させる。室内ファン２２は設定風量等の所定風量に対応した回転数（速度）で運転される。このために、室内機本体２ａの吸込口２ｂから、その内部へ吸い込まれた室内空気は室内熱交換器２１により冷却される。この冷気は室内ファン２２により吹出口２ｄから室内へ送風される。
【００４８】
したがって、この冷房運転開始時には、予め室内熱交換器２１を冷却しているので、その冷房運転の立上げの迅速化を図ることができる。
【００４９】
この予冷運転制御方法では、予冷運転開始後、利用者がリモコン４で冷房運転開始操作を行ったときに、冷房運転を開始させるが、図７に示すように人感センサ２３ｈが室内に人が存在する、すなわち、人の在室を検出したときに（図７のＳ４ａ参照）、自動的に予冷運転から冷房運転に移行させてもよい。
【００５０】
すなわち、図７に示すように上記制御方法と同様にＳ３で予冷運転を開始させた後、次のＳ４ａで人感センサ２３ｈが人の在室を検出したときに予冷運転を停止させ、Ｓ６で冷房運転に自動的に切り替える。
【００５１】
これによれば、利用者がリモコン４で冷房運転開始操作を行わない場合でも、利用者が予め設定した時刻以降に単に帰宅すれば、この帰宅を人感センサ２３ｈが検出するので、予冷運転を自動的に開始し、かつ冷房運転に自動的に移行させることができる。
【００５２】
さらに、予冷運転から冷房運転に自動的に移行させる他の方法としては、図８のＳ４ｂで示すように照度センサ２３ｇが所要の設定値以上の明るさ（照度）を検出したときに、予冷運転から冷房運転に自動的に移行させてもよい。
【００５３】
すなわち、図８に示すように、Ｓ３で予冷運転を開始させた後、次のＳ４ｂで、照度センサ２３ｇが所要の照度設定値以上の明るさを検出したときに、次のＳ６で、予冷運転を冷房運転に自動的に切り替える。
【００５４】
これによれば、利用者がリモコン４で冷房運転開始操作を行わない場合でも、利用者が予め設定した時刻以降に帰宅し、室内の照明を単に点灯させることにより、予冷運転を自動的に冷房運転に切り替えることができる。
【００５５】
図９は予冷運転時または冷房運転時に圧縮機３１の運転するシリンダを可変する制御方法の一例を示している。
【００５６】
すなわち、上記各制御方法と同様、Ｓ３で予冷運転開始後、次のＳ４ｃ１で、室温センサ３ｋにより検出された室温が予め利用者等により設定された室温設定値の範囲内（例えば３２℃以上）にあるか否かを判断する。
【００５７】
このＳ４ｃ１でＮｏ，すなわち、室温検出値が室温設定値よりも低温である場合には、次のＳ４ｃ２で、圧縮機３１の運転シリンダ数を最小、例えば図４で示すように１シリンダで圧縮機３１を運転する。
【００５８】
これにより、圧縮機３１は最小能力で予冷運転を行うので、節電を図ることができる。
【００５９】
これに対し、上記Ｓ４ｃ１でＹｅｓ，の場合、すなわち、室温検出値が室温設定値の範囲内にあるとき、例えば室温検出値が３２℃以上であるときは、次のＳ４ｃ３で、外気温センサ５０により検出された外気温が予め利用者等により設定されている外気温設定値の範囲内（例えば３８℃以上）にあるか否かを判断する。
【００６０】
ここで、Ｎｏ，の場合、すなわち外気温検出値が設定値（例えば３８℃）よりも低い場合には、次のＳ４ｃ４で、圧縮機３１を１シリンダの最小運転シリンダ数により引き続き予冷運転する。
【００６１】
しかし、Ｓ４ｃ３でＹｅｓ，の場合、すなわち、外気温検出値が設定値よりも高い場合には、次のＳ４ｃ５で、圧縮機３１の運転シリンダ数を最大、例えば図５で示すように２シリンダで運転する。
【００６２】
これにより、圧縮機３１は最大能力により運転されるので、冷凍サイクルＡを循環する冷媒流量が増加する。このために、室内熱交換器２１内で蒸発してこの室内熱交換器２１を冷却する冷媒流量が増加するので、この室内熱交換器２１を大幅に冷却することができる。このために、室温や外気温が高い場合でも予冷運転と冷房運転を効果的に行うことができ、また、冷房運転の立上げのさらなる迅速化を図ることができる。
【００６３】
なお、圧縮機３１の圧縮能力は、図示しないインバータによっても制御できるが、圧縮機３１のシリンダ数を制御する方法の方がインバータによる制御方法よりも最小から最大までの制御幅が大きい。また、これら両制御方法を併用することにより、圧縮機３１の能力の制御範囲をさらに拡大できる。
【００６４】
図１０は、室内が高温多湿であるときに、予冷運転時の室内機２の結露の防止または低減を図った制御方法を示す。
【００６５】
すなわち、上記各制御方法と同様、Ｓ３で予冷運転開始後、次のＳ４ｄ１で、室温センサ２３ｋにより検出された室温検出値が予め設定した室温設定値以上であるか否かを判断する。
【００６６】
このＳ４ｄ１でＮｏ，の場合は、次のＳ４ｄ２で水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇを動作させずに、これまでの状態を保持する。これにより、吹出口２ｄは水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇとにより引き続き閉じられた状態で保持される。
【００６７】
しかし、上記Ｓ４ｄ１でＹｅｓ，の場合、すなわち、室温検出値が室温設定値以上である場合には、次のＳ４ｄ３で、湿度センサ２３ｊにより検出された室内の湿度検出値が予め設定された湿度設定値以上であるか否かを判断する。
【００６８】
Ｓ４ｄ３でＮｏ，の場合は、次のＳ４ｄ４で引き続き水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇを動作させない。これにより、吹出口２ｄは上記Ｓ４ｄ２と同様、閉じた状態で保持される。
【００６９】
しかし、Ｓ４ｄ３でＹｅｓ，の場合、すなわち、湿度検出値が湿度設定値以上であると判断したときは、高温かつ多湿のために水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇ等の内面に結露が付着していると判断する。
【００７０】
この後Ｓ７で、吹出口２ｄを所要の開度で開口させるように水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇを回動制御する。
【００７１】
すると、室内ファン２２からの送風が水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇ等の内面に付着している結露に吹き当り、この結露を吹出口２ｄから室内へ吹き飛ばすことができる。これにより、結露を防止または低減できる。
【００７２】
そして、図５に示すように室内機２は運転中の消費電力等の情報を表示する表示部２３ｆを備えているが、予冷運転時はこの表示部２３ｆを消灯させ、冷房運転時に表示部２３ｆを点灯させるように室内制御部２３ｂを構成してもよい。
【００７３】
これによれば、予冷運転中は、その運転を利用者に意識させる必要がないので、表示部２３ｆを消灯して節電を図ることができる。また、冷房運転中は、その運転を利用者が意識するので、表示部２３ｆを点灯して消費電力等の情報を表示することができる。
【００７４】
また、予冷運転開始条件の時刻や室温、照度、外気温、湿度等の設定値は利用者により随時任意に設定でき、かつ変更できるので、利用者の好みを予冷運転に反映させることができ、使い勝手の向上を図ることができる。
【００７５】
以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１…空気調和機、２…室内機、２ａ…室内機本体、２ｂ…吸込口、２ｄ…吹出口、２ｅ…水平ルーバ、３…室外機、３１…圧縮機、４…リモコン（リモートコントローラ）、２３ｆ…表示部、２３ｇ…照度センサ、２３ｈ…人感センサ、２３ｉ…クロック、２３ｊ…湿度センサ、２３ｋ…室温センサ、３６…切替弁、３７…室外制御ユニット、５０…外気温センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷房運転を行う前に予冷運転を行い、冷房運転の立ち上げの迅速化を図った空気調和機が知られている（例えば特許文献１参照）。これは一日の内の各時刻における室温の平均値の変動を求め、冷房運転時は、この温度よりも一定温度高い温度を予備運転用の設定温度とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１７８５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の空気調和機では、利用者の帰宅時刻等、一日の内の所望の時刻に、所望の室温の範囲内で予冷運転を開始することができない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、利用者の所望時刻に所望の室温の範囲内で予冷運転を開始し、冷房運転の立ち上げの迅速化を図ることが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】
【０００６】
本実施形態の空気調和機は、一日の時刻を検出する時刻検出手段、室温を検出する室温センサ、室内熱交換器および室内ファンを備えた室内機と、室内熱交換器に冷媒配管を介して連通可能に接続される、複数のシリンダを有し運転するシリンダ数が変更可能な圧縮機、この圧縮機および前記室内熱交換器と冷媒配管を介して連通可能に接続される室外熱交換器を備えた室外機と、を具備している。
【０００７】
また、本実施形態の空気調和機は、室温センサにより検出された室温と、時刻検知手段により検出された時刻が共に予め設定された範囲内にあるときに、室内熱交換器を予め冷却する予冷運転を行う制御手段と、を具備している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る空気調和機の全体構成を示す全体図。
【図２】前記空気調和機の冷凍サイクルの構成を示す回路図。
【図３】前記空気調和機の圧縮機の２シリンダ運転状態を示す説明図。
【図４】前記圧縮機の１シリンダ運転状態を示す説明図。
【図５】前記空気調和機の制御ユニットの内部構成を示すブロック図。
【図６】図３で示す制御ユニットにより室内機の予冷運転を開始させる制御方法の一例を示すフローチャート。
【図７】同，予冷運転中に、人感センサが人の在室を検出したときに、自動的に冷房運転へ移行させる制御方法の一例を示すフローチャート。
【図８】同，予冷運転中に、照度センサが設定値以上の室内の明るさ（照度）を検出したきに、自動的に冷房運転へ移行させる制御方法の一例を示すフローチャート。
【図９】同，予冷運転時または冷房運転時、室外温度と室温が共に所定範囲内にあるときに圧縮機の運転シリンダ数を最大に制御する方法の一例を示すフローチャート。
【図１０】同，予冷運転時、室温と室内湿度が共に所定値以上であるときに、室内機の吹出口を所定開度で開口させるように前記水平ルーバと可動ルーバを制御する方法を示すフローチャート。
【図１１】冷房運転時、吹出口を開口する室内機の水平ルーバと可動ルーバの動作状態を示す模式図。
【図１２】予冷運転時、室内機の水平ルーバと可動ルーバにより吹出口を所定開度で開口させた状態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、複数の図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【００１０】
図１に示されるように、空気調和機１は、室内に設置される室内機２と、この室内機２と冷媒接続配管５を介して接続された室外に設置される室外機３と、リモコン（リモートコントローラ）４とを具備している。利用者は、基本的にリモコン４を用いて、空気調和機１の運転モード選択、温度設定、風量設定等の各種操作を行い、空気調和機１を遠隔制御する。
【００１１】
室内機２は、室内機本体２ａの上面に吸込口２ｂを設け、室内機本体２ａの前面に設けた前面パネル２ｃの下部に、吹出口２ｄを設けている。この吹出口２ｄには、吹出風を上下方向に調節するための水平ルーバ２ｅと、吹出風を左右に調整するための左右ルーバ２ｆを設けている。また、吹出口２ｄの前方には、この吹出口２ｄの前面側を開閉する可動ルーバ２ｇを配設している。
【００１２】
室内機２は、その内部に、吸込口２ｂと吹出口２ｄとを連通させる通風路（図示せず）を形成しており、この通風路には図２で示す室内熱交換器２１および室内ファン２２を配設している。
【００１３】
室外機３は、図２に示されるように、圧縮機３１、四方弁３２、室外熱交換器３３、絞り機構３４、アキュムレータ３５および圧縮機３１への供給冷媒を切り換える切替弁３６を冷媒配管により連通可能に接続することにより、室外機３内の冷凍サイクルＡを構成している。この冷凍サイクルＡの構成部品は室外機３に収容される。この室外機３の四方弁３２は、ガス側冷媒接続配管５ａにより、室内熱交換器２１の一端に接続され、この室内熱交換器２１の他端は、液側冷媒接続配管５ｂにより、室外機３の絞り機構３４に接続される。冷媒は、冷房時、図２中、実線矢印方向に流れ、暖房時、図２中、破線矢印方向に流れる。
【００１４】
なお、本実施形態では、絞り機構３４として、パルスモータバルブ（ＰＭＶ）が用いられており、切替弁３６として、四方弁が用いられている。また、室外機３には、圧縮機３１、室外熱交換器３３および切替弁３６などの室外機３を構成する各機器を制御する室外制御ユニット３７が配設されている。室外制御ユニット３７は、図５で示す信号線６により室内機２の室内制御ユニット２３に電気的に接続されている。
【００１５】
図３，図４に示すように圧縮機３１は、複数、例えば上下２つのシリンダを備え、運転するシリンダ数が可変可能の、いわゆるデュアルコンプレッサであり、図３は２シリンダ運転を示し、図４は１シリンダ運転を示す。
【００１６】
すなわち、圧縮機３１は、中間仕切板３１ａを挟んで上下２つの圧縮室３１ｂおよび３１ｆ（シリンダ）を設けている。上部圧縮室３１ｂには、第１供給路Ｍを通して低圧冷媒が供給され、上部ローリングピストン３１ｃが回転することによって、冷媒を圧縮する。上部ローリングピストン３１ｃの外側周面には上部ベーン３１ｄが弾性体（スプリング）３１ｅによって押し付けられている。そのため、上部ベーン３１ｄは、上部ローリングピストン３１ｃの回転に追従して往復動し、上部圧縮室３１ｂを低圧室と高圧室とに仕切っている。
【００１７】
下部圧縮室３１ｆには、後述するように、第２供給路Ｎを通して低圧、または、高圧冷媒が供給される。低圧冷媒が供給される場合（図３）には、下部ローリングピストン３１ｇが回転することによって、冷媒を圧縮して高圧冷媒として室外熱交換器３３に送る。下部ローリングピストン３１ｇの外側周面には下部ベーン３１ｈが弾性体（スプリング：図示せず）によって押し付けられ、下部圧縮室３１ｆを低圧室と高圧室とに仕切っている。そのため、下部ベーン３１ｈは、下部ローリングピストン３１ｇの回転に追従して往復動する。ただし、高圧冷媒が供給される場合（図４）には、下部ベーン３１ｈは磁性体３１ｉによって下部ローリングピストン３１ｇから離されて保持され、下部ローリングピストン３１ｇは下部ベーン３１ｈの往復動なく回転するので、空転する。
【００１８】
図３は、圧縮機３１の２つのシリンダ（最大シリンダ数）が運転される場合である。なお、「シリンダ」の語は、各圧縮室３１ｂ，３１ｆに設けられたローリングピストン３１ｃ，３１ｇやベーン３１ｄ，３１ｈ等の機構をまとめて表わす。
【００１９】
低圧冷媒は、室内熱交換器２１から四方弁３２を介してアキュムレータ３５に流入する。上述したように、アキュムレータ３５と圧縮機３１とは２系統（第１供給路Ｍおよび第２供給路Ｎ）で接続されている。第１供給路Ｍは、アキュムレータ３５と圧縮機３１とを直接接続し、低圧冷媒を上部圧縮室３１ｂに供給する。上部ローリングピストン３１ｃの回転によって冷媒は圧縮されて高圧になって室外熱交換器３３に送られる。
【００２０】
一方、下部圧縮室３１ｆには第２供給路Ｎによって冷媒が供給される。第２供給路Ｎ上には切替弁３６が設けられている。なお、説明上、第２供給路Ｎはアキュムレータ３５から切替弁３６までの経路であって、下部圧縮室３１ｂに連通する上部側を上第２供給路Ｎ１とし、切替弁３６から圧縮機３１の下部圧縮機３１ｆまでの経路であって、下部圧縮室３１ｆに連通する下部側を下第２供給路Ｎ２と表わす。下第２供給路Ｎ２の途中には、急激な圧力変化を緩和するバッファタンク３９が介装されている。
【００２１】
図３では、切替弁３６が閉じられて上第２供給路Ｎ１と下第２供給路Ｎ２とが接続されている。したがって、第１供給路Ｍを介して圧縮機３１（上部圧縮室３１ｂ）に低圧冷媒が供給されるとともに、第２供給路Ｎ（Ｎ１，Ｎ２）を介して圧縮機３１の下部圧縮室３１ｆに低圧冷媒が供給される。このように、上部圧縮室３１ｂおよび下部圧縮室３１ｆに低圧冷媒が供給され、上部ローリングピストン３１ｃおよび下部ローリングピストン３１ｇの回転によって冷媒が圧縮される。圧縮された高圧冷媒は、四方弁３２を経由して室外熱交換器３３に供給される。この運転は、いわゆる、２シリンダ運転であり、例えば、空気調和機１の起動時や中〜高能力運転時にこの２シリンダ運転が行われる。
【００２２】
なお、圧縮機３１と四方弁３２とをつなぐ配管の途中には、切替弁３６に接続されるバイパス路４０を設けているが、図３に示すように切替弁３６が閉じられている場合には、バイパス路４０を満たす高圧冷媒は、切替弁３６により遮断されるので、第２供給路Ｎ２には供給されない。
【００２３】
図２に示される冷凍サイクルＡの回路には、切替弁３６の周囲に４つの矢印Ｏ、Ｐ、ＱおよびＲが示されている。図４の２シリンダ運転の場合、切替弁３６は閉じられているため、低圧冷媒はアキュムレータ３５を通り、矢印Ｏが示すようにバッファタンク３９を経て圧縮機３１の下部圧縮室３１ｆに供給される。また、圧縮機３１からバイパス路４０に入り込んだ高圧冷媒は、切替弁３６が閉じられているので矢印Ｑが示すように切替弁３６で終端となる。
【００２４】
図４は、後述する予冷運転時に、圧縮機３１を１シリンダ（最小シリンダ数）により運転する状態を示している。「予冷運転」とは、冷房運転の前に、室内熱交換器２１を予め冷却しておき、冷房運転へ移行したときに、この冷房運転の立上げを早める運転モードをいう。
【００２５】
図４に示すように、圧縮機３１の１シリンダ運転では、下部圧縮室３１ｆには高圧冷媒が供給される。つまり、図２に示すように圧縮機３１から室外熱交換器３３へ供給される高圧冷媒の一部が、バイパス路４０、切替弁３６および下第２供給路Ｎ２を介して、下部圧縮室３１ｆに供給される。切替弁３６が開かれているので、高圧冷媒はこのような経路を流れる。この場合、アキュムレータ３５からの低圧冷媒は、上第２供給路Ｎ１には入るが、切替弁３６で終端となるので下部圧縮室３１ｆには供給されない。
【００２６】
一方、圧縮機３１からバイパス路４０に入り込んだ高圧冷媒は、切替弁３６が閉じられているので矢印Ｐが示す通りバッファタンク３９を経て圧縮機３１（下部圧縮室３１ｆ）に供給される。
【００２７】
下部圧縮室３１ｆの下部ベーン３１ｈには、圧縮機３１内部の圧力（吐出圧：高圧）が背圧として作用されており、この背圧とスプリングの弾性力とによって、下部ローリングピストン３１ｇに押し付けられている。低圧冷媒が下部圧縮室３１ｆに供給される場合は、上述した背圧が有効に作用するため、下部ベーン３１ｈは、下部ローリングピストン３１ｇに押しつけられる（図３参照）。しかし、図４で示す１シリンダ運転モードでは、高圧冷媒が下部圧縮室３１ｆに供給されるので、上述した背圧は有効に作用しない。このため、下部ベーン３１ｈは、磁性体３１ｉの磁力によって下部ローリングピストン３１ｇから離されて保持される。この結果、下部ローリングピストン３１ｇは下部圧縮室３１ｆ内で空転する。
【００２８】
すなわち、下部ローリングピストン３１ｇは、冷媒を圧縮する仕事をしないので、上部圧縮室３１ｂのみでの１シリンダ運転が行われる。この状態では、圧縮される冷媒量が減少するので室外熱交換器３３に吐出される冷媒流量が減る。その分、圧縮機３１の負荷が軽減されるので、節電を図ることができる。
【００２９】
リモコン４は、利用者が選択した運転モード等の指示を室内機２に対して送信するために使用される。本実施形態におけるリモコン４には、図１に示されるように、各種表示を表わす表示部４ａと、「冷房」、「暖房」、「予冷」等の各種運転モードを設定する運転モードボタン４ｂを具備している。
【００３０】
なお、図１のリモコン４には図示省略しているが、その他のボタン、例えば温度設定ボタンや風向、風量等を設定するボタン、予冷運転を開始させるための各種設定、例えば利用者の帰宅時刻等の時刻、室温、外気温、室内湿度、室内照度等の設定値を入力するためのボタン等の操作具等も設けられている。また、リモコン４と室内機２との間での信号の送受信は、図１または図５に示されるような無線通信形式の他、各種通信形式によって行われ得る。
【００３１】
図５は、室内機２の制御ユニット２３および室外機３の制御ユニット３７の内部構成をそれぞれ示すブロック図である。室内機２の室内制御ユニット２３は、リモコン４からの信号を受信する受信窓を有する受信ユニット２３ａ、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）等からなる室内制御部２３ｂおよび送信ユニット２３ｃを具備している。ＭＣＵは、例えばマイクロプロセッサにより構成され、後述する予冷運転制御プログラム等各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ、このＲＯＭから制御プログラムの命令を逐次読み出し実行するＣＰＵ、その際のデータの記憶領域または作業領域をなすＲＡＭを有し、予冷運転等を制御する機能を具備している。
【００３２】
利用者は、リモコン４を用いて空気調和機１の冷，暖房や予冷運転等種々の運転モード等の各種運転条件を決定して、室内機２の受信ユニット２３ａの受信窓に赤外線等により送信する。受信ユニット２３ａは、受信した運転条件を室内制御部２３ｂに与える。
【００３３】
室内制御部２３ｂは、その入力側に、室内機本体２に配設した照度センサ２３ｇ、人感センサ２３ｈ、クロック２３ｉ、湿度センサ２３ｊおよび室温センサ２３ｋの各検出信号出力側を電気的に接続している。
【００３４】
照度センサ２３ｇは、室内機２が配設された室内の照度を検出する。人感センサ２３ｈは、室内に人が居るか否かを検出する。クロック２３ｉは、一日２４時間の時刻を毎日検出するものであり、室内制御部２３ｂの内蔵クロックを用いてもよい。湿度センサ２３ｊは室内の湿度を検出し、室温センサ２３ｋは室温を検出する。これら検出値を室内制御部２３ｂは適宜読み込み、これら検出値に基づく種々の制御信号を室内側の駆動回路２３ｄ，２３ｅと表示部２３ｆに与える一方、信号線６を介して室外制御ユニット３７の受信ユニット３７ａに送信する。
【００３５】
室内制御部２３ｂは、その出力側に設けた駆動回路２３ｄにより室内ファン２２の運転を制御し、駆動回路２３ｅにより前記人感センサ２３ｈ、可動ルーバ２ｇおよび水平ルーバ２ｅの駆動を制御する。
【００３６】
室外制御部３７ｂは、上記室内制御部２３ｂと同様にマイクロプロセッサ等から構成され、駆動回路３７ｃ〜３７ｇにより、室外機を構成する各機器の駆動を制御する。例えば、駆動回路３７ｃは、圧縮機３１の駆動を制御する。また、駆動回路３７ｄは、四方弁３２の駆動を制御し、駆動回路３７ｅは、絞り機構３４の駆動を制御する。さらに、駆動回路３７ｆは、切替弁３６の駆動を制御し、駆動回路３７ｇは、室外ファン３８の駆動を制御する。
【００３７】
また、室外制御部３７ｂは外気温センサ５０から外気温を検出し、その検出信号を図示省略の送信ユニットにより、室内制御ユニット２３の受信ユニット２３ａに送信し、室内制御部２３ｂに与える。
【００３８】
図６〜図１０は、室内機２を予冷運転する場合の複数の制御方法をそれぞれ示すフローチャートである。これら図中、Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示し、同一ステップには同一符号を付して、重複した説明は省略ないし略述する。これら制御プログラムは、上記室内制御部２３ｂのＲＯＭに記録され、ＣＰＵにより実行される。
【００３９】
すなわち、図６に示すように室内制御部２３ｂは、制御プログラムを起動（スタート）させると、まず、Ｓ１で室温と一日の時刻を検知する。
【００４０】
つまり、室内制御部２３ｂは、クロック２３ｉから一日の時刻を毎日、所定時間毎に読み出し、さらに、室温センサ２３ｋから室温検出値を読み出す。
【００４１】
次のＳ２で、この時刻と室温の検出値が予冷運転を開始させるための予冷運転条件の範囲内にあるか否かを判断する。
【００４２】
予冷運転条件は予め利用者がリモコン４を操作することにより設定されている。予冷運転開始条件としては、例えば利用者の帰宅時刻等の所要の時刻と、利用者の好みの室温である。これら時刻と室温は利用者により随時任意に設定でき、変更できる。
【００４３】
Ｓ２では、上記検出時刻と検出室温が予冷運転条件の時刻に達し、かつ室温以上に達したか否かを繰り返し判断するループ制御を行い、Ｓ２でＹｅｓ、すなわち、検出時刻と室温が予冷運転開始条件として利用者により予め設定された時刻に達し、かつ室温が設定室温以上に達したときは、次のＳ３で、室内機２の予冷運転を自動的に開始させる。
【００４４】
予冷運転は、冷房運転の開始の前に、室内熱交換器２１を予め冷却しておき、冷房運転開始時に、その立上げの迅速化を図る運転モードであるので、ほぼ冷房運転と同様であるが、冷気を室内に吹き出す必要はない。
【００４５】
このために、室内ファン２２の単位時間当りの回転数（回転速度）を低下させ、または停止させる。また、吹出口２ｄを閉じるように可動ルーバ２ｇと水平ルーバ２ｅを制御するが、完全に閉じた場合、吹出口２ｄが水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇにより閉じられるので、利用者に意識させずに予冷運転を行うことができる。ただし、予冷運転実行中に、室温センサ２３ｋで検知した室内温度と、湿度センサ２３ｊで検知した室内湿度が一定以上となった場合は、図１２に示すように、吹出口２ｄを若干開くように可動ルーバ２ｇと水平ルーバ２ｅを制御する。これにより、水平ルーバ２ｇ上下の隙間より送風が行われて、水平ルーバ２ｅ表面及び吹出口２ｄの出口付近に結露が発生して、室内に滴下することを防止することが出来る。なお、図１２中、符号２０は室内機本体２ａ内に形成された送風路であり、上述したように室内機本体２ａの吸込口２ｂと吹出口２ｄとを連通させ、室内熱交換器２１と室内ファン２２が配置される送風路である。
【００４６】
この後、Ｓ４では、利用者によりリモコン４が冷房運転を開始させる操作が行われたか否かを判断し、Ｎｏの場合は、Ｓ５で引き続き予冷運転を継続させる。
【００４７】
図１１に示すようにこの冷房運転では、吹出口２ｄを開口させるように可動ルーバ２ｇをほぼ水平方向に回動させ、水平ルーバ２ｅをほぼ水平方向から図中、左斜め下方向に傾動させる。室内ファン２２は設定風量等の所定風量に対応した回転数（速度）で運転される。このために、室内機本体２ａの吸込口２ｂから、その内部へ吸い込まれた室内空気は室内熱交換器２１により冷却される。この冷気は室内ファン２２により吹出口２ｄから室内へ送風される。
【００４８】
したがって、この冷房運転開始時には、予め室内熱交換器２１を冷却しているので、その冷房運転の立上げの迅速化を図ることができる。
【００４９】
この予冷運転制御方法では、予冷運転開始後、利用者がリモコン４で冷房運転開始操作を行ったときに、冷房運転を開始させるが、図７に示すように人感センサ２３ｈが室内に人が存在する、すなわち、人の在室を検出したときに（図７のＳ４ａ参照）、自動的に予冷運転から冷房運転に移行させてもよい。
【００５０】
すなわち、図７に示すように上記制御方法と同様にＳ３で予冷運転を開始させた後、次のＳ４ａで人感センサ２３ｈが人の在室を検出したときに予冷運転を停止させ、Ｓ６で冷房運転に自動的に切り替える。
【００５１】
これによれば、利用者がリモコン４で冷房運転開始操作を行わない場合でも、利用者が予め設定した時刻以降に単に帰宅すれば、この帰宅を人感センサ２３ｈが検出するので、予冷運転を自動的に開始し、かつ冷房運転に自動的に移行させることができる。
【００５２】
さらに、予冷運転から冷房運転に自動的に移行させる他の方法としては、図８のＳ４ｂで示すように照度センサ２３ｇが所要の設定値以上の明るさ（照度）を検出したときに、予冷運転から冷房運転に自動的に移行させてもよい。
【００５３】
すなわち、図８に示すように、Ｓ３で予冷運転を開始させた後、次のＳ４ｂで、照度センサ２３ｇが所要の照度設定値以上の明るさを検出したときに、次のＳ６で、予冷運転を冷房運転に自動的に切り替える。
【００５４】
これによれば、利用者がリモコン４で冷房運転開始操作を行わない場合でも、利用者が予め設定した時刻以降に帰宅し、室内の照明を単に点灯させることにより、予冷運転を自動的に冷房運転に切り替えることができる。
【００５５】
図９は予冷運転時または冷房運転時に圧縮機３１の運転するシリンダを可変する制御方法の一例を示している。
【００５６】
すなわち、上記各制御方法と同様、Ｓ３で予冷運転開始後、次のＳ４ｃ１で、室温センサ３ｋにより検出された室温が予め利用者等により設定された室温設定値の範囲内（例えば３２℃以上）にあるか否かを判断する。
【００５７】
このＳ４ｃ１でＮｏ，すなわち、室温検出値が室温設定値よりも低温である場合には、次のＳ４ｃ２で、圧縮機３１の運転シリンダ数を最小、例えば図４で示すように１シリンダで圧縮機３１を運転する。
【００５８】
これにより、圧縮機３１は最小能力で予冷運転を行うので、節電を図ることができる。
【００５９】
これに対し、上記Ｓ４ｃ１でＹｅｓ，の場合、すなわち、室温検出値が室温設定値の範囲内にあるとき、例えば室温検出値が３２℃以上であるときは、次のＳ４ｃ３で、外気温センサ５０により検出された外気温が予め利用者等により設定されている外気温設定値の範囲内（例えば３８℃以上）にあるか否かを判断する。
【００６０】
ここで、Ｎｏ，の場合、すなわち外気温検出値が設定値（例えば３８℃）よりも低い場合には、次のＳ４ｃ４で、圧縮機３１を１シリンダの最小運転シリンダ数により引き続き予冷運転する。
【００６１】
しかし、Ｓ４ｃ３でＹｅｓ，の場合、すなわち、外気温検出値が設定値よりも高い場合には、次のＳ４ｃ５で、圧縮機３１の運転シリンダ数を最大、例えば図５で示すように２シリンダで運転する。
【００６２】
これにより、圧縮機３１は最大能力により運転されるので、冷凍サイクルＡを循環する冷媒流量が増加する。このために、室内熱交換器２１内で蒸発してこの室内熱交換器２１を冷却する冷媒流量が増加するので、この室内熱交換器２１を大幅に冷却することができる。このために、室温や外気温が高い場合でも予冷運転と冷房運転を効果的に行うことができ、また、冷房運転の立上げのさらなる迅速化を図ることができる。
【００６３】
なお、圧縮機３１の圧縮能力は、図示しないインバータによっても制御できるが、圧縮機３１のシリンダ数を制御する方法の方がインバータによる制御方法よりも最小から最大までの制御幅が大きい。また、これら両制御方法を併用することにより、圧縮機３１の能力の制御範囲をさらに拡大できる。
【００６４】
図１０は、室内が高温多湿であるときに、予冷運転時の室内機２の結露の防止または低減を図った制御方法を示す。
【００６５】
すなわち、上記各制御方法と同様、Ｓ３で予冷運転開始後、次のＳ４ｄ１で、室温センサ２３ｋにより検出された室温検出値が予め設定した室温設定値以上であるか否かを判断する。
【００６６】
このＳ４ｄ１でＮｏ，の場合は、次のＳ４ｄ２で水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇを動作させずに、これまでの状態を保持する。これにより、吹出口２ｄは水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇとにより引き続き閉じられた状態で保持される。
【００６７】
しかし、上記Ｓ４ｄ１でＹｅｓ，の場合、すなわち、室温検出値が室温設定値以上である場合には、次のＳ４ｄ３で、湿度センサ２３ｊにより検出された室内の湿度検出値が予め設定された湿度設定値以上であるか否かを判断する。
【００６８】
Ｓ４ｄ３でＮｏ，の場合は、次のＳ４ｄ４で引き続き水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇを動作させない。これにより、吹出口２ｄは上記Ｓ４ｄ２と同様、閉じた状態で保持される。
【００６９】
しかし、Ｓ４ｄ３でＹｅｓ，の場合、すなわち、湿度検出値が湿度設定値以上であると判断したときは、高温かつ多湿のために水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇ等の内面に結露が付着していると判断する。
【００７０】
この後Ｓ７で、吹出口２ｄを所要の開度で開口させるように水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇを回動制御する。
【００７１】
すると、室内ファン２２からの送風が水平ルーバ２ｅと可動ルーバ２ｇ等の内面に付着している結露に吹き当り、この結露を吹出口２ｄから室内へ吹き飛ばすことができる。これにより、結露を防止または低減できる。
【００７２】
そして、図５に示すように室内機２は運転中の消費電力等の情報を表示する表示部２３ｆを備えているが、予冷運転時はこの表示部２３ｆを消灯させ、冷房運転時に表示部２３ｆを点灯させるように室内制御部２３ｂを構成してもよい。
【００７３】
これによれば、予冷運転中は、その運転を利用者に意識させる必要がないので、表示部２３ｆを消灯して節電を図ることができる。また、冷房運転中は、その運転を利用者が意識するので、表示部２３ｆを点灯して消費電力等の情報を表示することができる。
【００７４】
また、予冷運転開始条件の時刻や室温、照度、外気温、湿度等の設定値は利用者により随時任意に設定でき、かつ変更できるので、利用者の好みを予冷運転に反映させることができ、使い勝手の向上を図ることができる。
【００７５】
以上、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１…空気調和機、２…室内機、２ａ…室内機本体、２ｂ…吸込口、２ｄ…吹出口、２ｅ…水平ルーバ、３…室外機、３１…圧縮機、４…リモコン（リモートコントローラ）、２３ｆ…表示部、２３ｇ…照度センサ、２３ｈ…人感センサ、２３ｉ…クロック、２３ｊ…湿度センサ、２３ｋ…室温センサ、３６…切替弁、３７…室外制御ユニット、５０…外気温センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一日の時刻を検出する時刻検出手段、室温を検出する室温センサ、室内熱交換器および室内ファンを備えた室内機と、
前記室内熱交換器に冷媒配管を介して連通可能に接続される、複数のシリンダを有し運転するシリンダ数が変更可能な圧縮機、この圧縮機および前記室内熱交換器と冷媒配管を介して連通可能に接続される室外熱交換器を備えた室外機と、
前記室温センサにより検出された室温と、前記時刻検知手段により検出された時刻が共に予め設定された範囲内にあるときに、前記室内熱交換器を予め冷却する予冷運転を行う制御手段と、
を具備していることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記予冷運転時には運転シリンダ数を最小に制御し、冷房運転に切り替えた後に、運転シリンダ数を最大に制御することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記室内機は、室内の人の存否を検出する人感センサを有し、
前記制御手段は、前記予冷運転中に、前記人感センサにより人の在室を検出したときに、冷房運転に移行させることを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機。
【請求項４】
前記室内機は、室内の照度を検出する照度センサを有し、
前記制御手段は、前記予冷運転中に、前記照度センサが予め設定された設定値以上の照度を検出したときに、冷房運転に移行させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記室内機は、その吹出口に配設された上下方向の風向を調節する水平ルーバおよび前記吹出口を開閉する可動ルーバを備え、
前記制御手段は、前記予冷運転時には、前記吹出口を閉じるように前記水平ルーバと可動ルーバを制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記室内機は、室内の湿度を検出する室内湿度センサを備え、
前記制御手段は、前記予冷運転中に、前記室温センサの検出温度と前記室内湿度センサの検出湿度が共に予め設定された各設定値以上であるときに、前記室内ファンを運転し、前記吹出口を所要開度で開口させるように前記水平ルーバと可動ルーバとを制御することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記室外機は、室外温度を検出する室外温度センサを有し、
前記制御手段は、前記室外温度センサにより検出された室外温度と前記室温センサにより検出された室温が共に予め設定された所定の範囲内にあるときには、前記予冷運転時または冷房運転時、前記圧縮機の運転シリンダ数を最大に制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項１】
一日の時刻を検出する時刻検出手段、室温を検出する室温センサ、室内熱交換器および室内ファンを備えた室内機と、
前記室内熱交換器に冷媒配管を介して連通可能に接続される、複数のシリンダを有し運転するシリンダ数が変更可能な圧縮機、この圧縮機および前記室内熱交換器と冷媒配管を介して連通可能に接続される室外熱交換器を備えた室外機と、
前記室温センサにより検出された室温と、前記時刻検知手段により検出された時刻が共に予め設定された範囲内にあるときに、前記室内熱交換器を予め冷却する予冷運転を行う制御手段と、
を具備していることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記予冷運転時には運転シリンダ数を最小に制御し、冷房運転に切り替えた後に、運転シリンダ数を最大に制御することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記室内機は、室内の人の存否を検出する人感センサを有し、
前記制御手段は、前記予冷運転中に、前記人感センサにより人の在室を検出したときに、冷房運転に移行させることを特徴とする請求項１または２記載の空気調和機。
【請求項４】
前記室内機は、室内の照度を検出する照度センサを有し、
前記制御手段は、前記予冷運転中に、前記照度センサが予め設定された設定値以上の照度を検出したときに、冷房運転に移行させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記室内機は、その吹出口に配設された上下方向の風向を調節する水平ルーバおよび前記吹出口を開閉する可動ルーバを備え、
前記制御手段は、前記予冷運転時には、前記吹出口を閉じるように前記水平ルーバと可動ルーバを制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記室内機は、室内の湿度を検出する室内湿度センサを備え、
前記制御手段は、前記予冷運転中に、前記室温センサの検出温度と前記室内湿度センサの検出湿度が共に予め設定された各設定値以上であるときに、前記室内ファンを運転し、前記吹出口を所要開度で開口させるように前記水平ルーバと可動ルーバとを制御することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記室外機は、室外温度を検出する室外温度センサを有し、
前記制御手段は、前記室外温度センサにより検出された室外温度と前記室温センサにより検出された室温が共に予め設定された所定の範囲内にあるときには、前記予冷運転時または冷房運転時、前記圧縮機の運転シリンダ数を最大に制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の空気調和機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７２５６８（Ｐ２０１３−７２５６８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０２４２（Ｐ２０１１−２１０２４２）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５０２２８５６６４）東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】（５０３３７６５１８）東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５０２２８５６６４）東芝コンシューマエレクトロニクス・ホールディングス株式会社 (2,480)
【出願人】（５０３３７６５１８）東芝ホームアプライアンス株式会社 (2,436)
【Ｆターム（参考）】
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