JP2001041540A - 空気調和機およびその制御方法 - Google Patents
空気調和機およびその制御方法Info
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Abstract
正確に把握しにくく、湿度設定を多段階に設定可能とし
ても、その設定機能が充分に活かされず、快適性が低い
という課題。 【解決手段】 圧縮機1、四方弁2、室内熱交換器5、
室外熱交換器3を接続し、R22冷媒よりも冷媒の圧力
損失が小さい冷媒を用いた冷凍サイクルと、室内熱交換
器5を通過する空気流を発生させる室内ファン6と、室
外熱交換器を通過する空気流を発生させる室外ファン7
と、多段階に設定湿度を決定する湿度決定部8cと、こ
の設定湿度となるよう冷凍サイクル、室内ファン7また
は室外ファン6を制御する制御部8とを備えた。
Description
いた空気調和機において好適な湿度制御を実現するもの
である。
及びそれ以外の範囲の少なくとも2段階にわたって報知
する空気調和機がある。適湿範囲は室温と設定室温との
差に応じて変更され、また適湿範囲を変更するための操
作手段を備えている。このような空気調和機として、例
えば特開平6−74528号公報が知られている。
度の制御より室温の制御の方が優先度が高く、それゆえ
冷凍サイクルや冷媒、冷凍機油の選択も冷房運転に適し
たものであった。特に、R22冷媒は圧力損失が大きい
ことから、冷媒の流れ方向に対する冷媒の温度変化が大
きく、熱交換器の温度を正確に知ることが困難なため、
精度のよい情報に基づいて冷凍サイクルを制御し、湿度
を正確にコントロールするには不向きであった。このよ
うな空気調和機で湿度設定を多段階に設定可能として
も、その設定機能が充分に活かされず、快適性に課題が
あった。
にR22より圧力の高い冷媒は、高圧状態で長時間運転
することが好ましくない。それ故、温度と湿度を細かく
制御すると、室温変化に時間を要するようになるため、
このような温湿度制御には適さないと考えられていた。
めになされたもので、多段階に湿度設定を可能にし、し
かもその設定湿度が得られ易く、快適性に優れた空気調
和機およびその制御方法を得ることを目的とする。
機は、圧縮機、四方弁、室内熱交換器、室外熱交換器を
接続し、R22冷媒よりも冷媒の圧力損失が小さい冷媒
を用いた冷凍サイクルと、室内熱交換器を通過する空気
流を発生させる室内ファンと、室外熱交換器を通過する
空気流を発生させる室外ファンと、多段階に設定湿度を
決定する湿度決定部と、前記設定湿度となるよう前記冷
凍サイクル、室内送風ファンまたは室外送風ファンを制
御する制御部とを備えたものである。
外熱交換器を接続し、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた冷
凍サイクルと、室内熱交換器を通過する空気流を発生さ
せる室内ファンと、室外熱交換器を通過する空気流を発
生させる室外ファンと、多段階に設定湿度を決定する湿
度決定部と、前記設定湿度となるよう前記冷凍サイク
ル、室内送風ファンまたは室外送風ファンを制御する制
御部とを備えたものである。
外熱交換器を接続し、冷媒にR22冷媒よりも冷媒の圧
力損失が小さい単一もしくは混合冷媒を用いた冷凍サイ
クルと、室内熱交換器を通過する空気流を発生させる室
内ファンと、室外熱交換器を通過する空気流を発生させ
る室外ファンと、多段階に設定湿度を決定する湿度決定
部と、前記設定湿度となるよう前記冷凍サイクル、室内
送風ファンまたは室外送風ファンを制御する制御部とを
備えたものである。
を用いたものである。
段を備えたものである。
範囲内としたものである。
したものである。
したものである。
御を行なうものである。
御を行なうものである。
法は、R22冷媒よりも高圧の冷媒を用い、少なくとも
冷凍サイクルを構成する圧縮機の周波数を制御して温度
及び湿度を制御する空気調和機の制御方法において、起
動時に室温を設定温度に近づける温度優先の制御を行な
い、圧縮機周波数が低下してきたら室内湿度を設定湿度
に近づけるよう制御する。
い、少なくとも冷凍サイクルを構成する室外熱交換器を
通過する空気流を発生させる室外ファンの回転数を制御
して温度及び湿度を制御する空気調和機の制御方法にお
いて、起動時に室温を設定温度に近づける温度優先の制
御を行ない、圧縮機周波数が低下してきたら室内湿度を
設定湿度に近づけるよう制御する。
い、少なくとも冷凍サイクルを構成する室内熱交換器を
通過する空気流を発生させる室内ファンの回転数を制御
して温度及び湿度を制御する空気調和機の制御方法にお
いて、起動時に室温を設定温度に近づける温度優先の制
御を行ない、圧縮機周波数が低下してきたら室内湿度を
設定湿度に近づけるよう制御する。
い、少なくとも冷凍サイクルを構成する室外熱交換器及
び室内熱交換器を通過する空気流を発生させる室外ファ
ン及び室内ファンの回転数を制御して温度及び湿度を制
御する空気調和機の制御方法において、起動時に室内フ
ァンの回転数を高くし、室内ファンの回転数を低く制御
する。
実施の形態1を図について説明する。図1はこの発明の
実施の形態1における空気調和機を示す冷媒回路図であ
る。図1において、1は圧縮機でロータリ式、スクロー
ル式、スイング式、ヘリカル式、スクリュー式の種種の
ものが適用可能である。2は四方弁、3は室外機に設け
られ、冷房、除湿運転時には凝縮器となる室外側熱交換
器、4は電子式膨張弁、5は室内機に設けられ、冷房、
除湿運転時には蒸発器となる室内側熱交換器で、これら
は冷媒配管を介して順次接続され、冷凍サイクルを構成
している。6は室外機に設けられた室外ファン、7は室
内機に設けられた室内ファンで、それぞれ熱交換器を通
過する空気流を発生させる。また、四方弁2を切換える
ことにより、冷凍サイクル中の流れを逆にする暖房運転
も可能である。
内熱交換器5へ流入する空気の吸込温度)、吐出温度セ
ンサから得られる圧縮機1からの吐出温度を入力し、湿
度センサから得られる室内湿度が設定湿度となるよう圧
縮機1の周波数、室外ファン6及び室内ファン7の回転
数を制御する制御部で、互いに通信し合う室外機側の室
外制御部8aと室内機側の室内制御部8bとから構成さ
れる。本実施の形態では、設定湿度を多段階の中のいず
れかに決定する湿度決定部8cを室外制御部8a内に備
えている。また、上記冷凍サイクルにはHFC系の擬似
共沸混合冷媒で、R22より圧力損失の小さいR410
Aが用いられている。さらに冷凍機油としてはR410
A冷媒と相溶性の低いアルキルベンゼン系油が用いられ
ている。
になるよう空気調和機に運転指示入力をするためのリモ
コンで、図2の構成図に示すように、リモコン9には設
定湿度を高め(60%)、標準(50%)、低め(40
%)と多段階に設定変更可能な湿度設定ボタン9aが設
けられ、ここからの設定湿度が入力されることにより制
御部8内の湿度決定部8cの設定湿度を入力指示された
値に設定する。9bは設定温度を入力する温度設定ボタ
ンで、9cは図3に示すようなリモコンの操作情報、空
気調和機の運転状態を表示する表示窓である。尚、リモ
コン9を介して設定温度、設定湿度とも空気調和機側が
定める「自動」に設定することも可能である。さらに、
設定温度間隔を可変することも可能である。
ら空気調和機の運転スイッチがON入力され、除湿運転
モードが選択されると、冷凍サイクルは図1のような冷
媒流れを形成する。そして、各センサから入力される室
温、圧縮機からの吐出温度等に基づいて、制御部8が設
定温度、設定湿度となるよう圧縮機1の周波数、室外フ
ァン6および室内ファン7の回転数を制御する。また電
子膨張弁4等を制御してもよい。除湿運転の場合、設定
温度は現在の室温を維持する。または26℃等の適当な
温度に設定されるものであっても良い。
「自動」であれば50%に、湿度設定ボタン9aによっ
て任意の湿度に設定入力されていれば、入力された湿度
となるよう湿度決定部8cが設定し、制御部8に指示す
る。「自動」については、除湿運転開始時の室内湿度を
基準としてそこから10%低い湿度となるような設定と
してもよい。また、湿度設定スイッチについても、60
%、50%、40%のような入力ではなく、除湿運転開
始時の室内湿度を基準として−10%、−20%、−3
0%のような入力としてもよく、さらに、除湿運転開始
時ではなく、湿度設定スイッチ操作時を基準としてもよ
い。
作で変更することが可能で、例えば高めを65%、標準
を50%、低めを35%のように変更できる。室温を基
準にする場合は−30%、−45%、−55%のように
変更できるようにすれば良い。いずれにしても制御部8
は湿度決定部8cからの湿度設定値信号に基づいて、室
内温度を設定温度に維持しながら、室内湿度が設定湿度
となるよう冷凍サイクル、室内外ファンを制御する。そ
して、室内熱交換器5近傍の室温センサと湿度センサと
によって室内の温度、湿度が設定温度、湿度になると圧
縮機、室内ファンの運転を停止する。尚、湿度センサは
他の要素から湿度を推定する手段に代えることができ
る。
おけるR410A冷媒との特性を示した相関図、図5は
冷媒の特徴を表した対比図である。図4において、横軸
は室内熱交換器の入口から出口に向かっての冷媒流れ方
向、縦軸は冷媒温度を示している。R22は圧力損失が
大きいため、流れ方向における冷媒温度の変化が大きい
が、R410Aは圧力損失が小さく、流れ方向における
冷媒温度の変化が小さい。
交換器5の正確な温度がとらえにくく、制御部8の制御
についても精度が悪い。このようなR22の特性によれ
ば、設定湿度を精度よくコントロールすることは不向き
であり、精度を向上させるためには蒸発器温度を正確に
測定すべく、室内熱交換器5の入口側、中間、出口側等
に複数のセンサを設けるなどする必要があった。
向に対する冷媒温度の変化が小さいため、蒸発器温度を
より正確に測定することが可能になる。この結果、湿度
コントロールが精度よく行なえるようになり、湿度を多
段階に設定可能にしても、それぞれの設定湿度に精度よ
くコントロールすることが可能になる。また、従来より
低めの設定湿度や高めの設定湿度を設けても、設定湿度
を下回ったり、上回ったりして、過度の乾燥状態に陥っ
たり、じめじめ感がぬぐえないといったことが起きにく
いから、多段階の湿度設定によって使用者の要求に沿っ
た快適な環境が提供できる。
0A冷媒と相溶性の低いアルキルベンゼン系油としてい
るので、スラッジの発生が少なく、室内熱交換器5の熱
交換効率が向上するとともに、経年的な性能低下や湿度
コントロールのための精度の低下を抑制できる。即ち、
冷媒温度を室内熱交換器5に的確に伝えられるから、蒸
発温度を正確且つ確実につかむことができ、精度が向上
する。この結果、湿度コントロールが精度よく行なえる
ようになり、多段階の湿度設定に対し快適な環境が提供
できる。
%、40%とし、設定間隔を10%としている。一般に
湿度が30%を下回ると人の肌が乾燥しやすくなり、体
感的な快適性とは別な不快の要素が発生する。また70
%を超えるとかびの発生や繁殖の原因となる。従って、
湿度設定の範囲は30〜70%内とすることが望まし
い。従来R22冷媒では、湿度コントロールの精度が低
いため、湿度設定の範囲を広く持たせることが困難であ
ったが、本実施の形態では精度の向上が図れるR410
A冷媒なので、快適な環境を提供できる。
るときは、通常室外が雨天であるなどの多湿状態で、湿
度が80%以上の不快な場合が想定される。そこで、湿
度設定間隔を大きくすれば、多段階の湿度設定での操作
時に簡単に快適な湿度に設定できる。しかしながら、設
定間隔があまり大きいと快適な値を通り越して過度の除
湿を行なう可能性もある。従って、湿度設定間隔を30
%以下とすれば、簡単な操作で30〜70%の快適な範
囲に設定湿度を設定でき、快適範囲を逸脱することもな
い。特に設定湿度を室内湿度を基準に決定する場合には
好適である。
くいが、あまり湿度設定の間隔が大きいと快適性を損な
う。従って、尚好ましくは湿度の設定間隔は15%以下
にすると良い。さらに好ましくは本実施の形態のように
40〜60%の範囲とし、設定間隔が10%程度とする
と体感的に快適な制御を提供できる。尚、設定間隔は等
間隔である必要はなく、例えば、除湿運転開始時の湿度
を基準にコントロールする場合で、現在の湿度が90%
であれば、設定間隔を15%、10%として65%、5
0%、40%などとしてもよい。
力損失の小さな冷媒としてR410A冷媒を用いたが、
例えば他の冷媒としてR410Bでも良い。また、擬似
共沸混合冷媒でなくてもR22より圧力損失の小さな冷
媒としてR32、R290を用いることもできる。上記
のような構成、制御とすることで、冷凍サイクルの構成
を従来に比べてそれほど複雑とすることなく、多段階の
除湿設定が可能になる。従って、解体性に優れ、リサイ
クル性の良い空気調和機とすることができる。
態2を図について説明する。本実施の形態の基本的な構
成は図1に示す実施の形態1と同様であり、その説明を
省略する。次に動作について説明する。リモコン9から
の空気調和機の運転スイッチがON入力され、冷房運転
モードが選択されると、冷凍サイクルは図1のような冷
媒流れを形成する。そして、各センサから入力される室
温、圧縮機の吐出温度、室内熱交換器の吹出温度に基づ
いて、制御部8が設定温度、設定湿度となるよう圧縮機
1の周波数、室外ファン6および室内ファン7の回転数
を制御する。また電子膨張弁4等を制御してもよい。
以上で、圧縮機の周波数が最大周波数となる場合、制御
部8は湿度決定部8cからの設定湿度値信号に関わら
ず、室温を設定温度に近づけることを優先して以後の圧
縮機周波数を制御する。そして、室温が下がり、圧縮機
の周波数が最大周波数以外の周波数に下がるか又は所定
の周波数以下に下がると、制御部8は湿度決定部8cか
らの設定湿度値信号を得て、室温及び室内湿度が設定温
度及び設定湿度となるよう各センサから入力される室
温、圧縮機の吐出温度、室内熱交換器の吹出温度に基づ
いて、圧縮機1の周波数、室外ファン6および室内ファ
ン7の回転数、または電子膨張弁4の開度等を制御す
る。
運転周波数は低く、顕熱分を取り除く運転では圧縮機の
運転周波数の幅が大きく、最大周波数も大きい。R41
0AはR22冷媒に比べて圧力が高いことから、高圧状
態での運転時間を短くすることが望ましい。そこで、本
実施の形態のように、冷房運転の起動時には温度優先で
運転して高圧状態となる時間を短くし、高圧状態を脱し
てから湿度を含めた木目細かな制御に移行すれば、快適
性を損なわずに所望の温度、湿度とすることができる。
尚、R22より高圧の冷媒として、他にR32冷媒等に
ついても適用できる。
1と同様の制御によって多段階から任意に設定された湿
度(「自動」の場合は適当に設定された湿度または標準
の50%)になるよう湿度コントロールを行なう。冷房
運転モードにおいて、湿度を多段階に設定できるように
すれば、例えば多人数が室内にいる場合で、所望の温度
が異なる場合でも、湿度を低くすることで体感的にさわ
やかな状態にできるから、快適性が向上する。また、設
定温度を多少高めにしても湿度を下げることで快適性を
向上させ、省エネルギー運転が可能になる。肌が乾燥し
がちな人は通常の設定湿度(50%)にして室温の方を
快適な設定温度にコントロールすれば良い。
態3を図について説明する。本実施の形態の基本的な構
成は図1に示す実施の形態1と同様であり、その説明を
省略する。次に動作について説明する。リモコン9から
の空気調和機の運転スイッチがON入力され、冷房運転
モードが選択されると、冷凍サイクルは図1のような冷
媒流れを形成する。そして、各センサから入力される室
温、圧縮機の吐出温度、室内熱交換器の吹出温度に基づ
いて、制御部8が設定温度、設定湿度となるよう圧縮機
1の周波数、室外ファン6および室内ファン7の回転数
を制御する。また電子膨張弁4等を制御してもよい。
以上で、圧縮機の周波数が最大周波数となる場合、制御
部8は湿度決定部8cからの設定湿度値信号に関わら
ず、室温を設定温度に近づけることを優先して以後の圧
縮機周波数を制御する。さらに室外ファン6のファン回
転数を高速にすると共に、室内ファン7のファン回転数
を低速にする。図5は本実施の形態における空気調和機
の運転状態を示すモリエル線図である。室外ファン6の
回転数を高速にすると、高圧側の圧力が低下するので、
高圧状態の抑制に効果的である。このとき、低圧側の圧
力も低下するので、潜熱能力を確保するため室内ファン
の回転数を低速にする。
最大周波数以外の周波数に下がるか又は所定の周波数以
下に下がると、制御部8は湿度決定部8cからの設定湿
度値信号を得て、室温及び室内湿度が設定温度及び設定
湿度となるよう各センサから入力される室温、圧縮機の
吐出温度、室内熱交換器の吹出温度に基づいて、圧縮機
1の周波数、室外ファン6および室内ファン7の回転
数、または電子膨張弁4の開度等を制御する。室外ファ
ン6の回転数は高速状態から低下し、室内ファンの回転
数は上昇するか維持状態となる。
運転周波数は低く、顕熱分を取り除く運転では圧縮機の
運転周波数の幅が大きく、最大周波数も大きい。R41
0AはR22冷媒に比べて圧力が高いことから、高圧状
態での運転時間を短くすることが望ましい。そこで、本
実施の形態のように、冷房運転の起動時には温度優先で
運転し、尚且つ室外ファン6の回転数を高速にして高圧
状態となる時間を短くし、高圧状態を脱してから湿度を
含めた木目細かな制御に移行すれば、快適性を損なわず
に所望の温度、湿度とすることができる。尚、R22よ
り高圧の冷媒として、他にR32冷媒等についても適用
できる。
ことで、高圧側の圧力状態を下げることができる。しか
しながら、室外側6の回転数を高速にすると、低圧側の
圧力も下がってしまう。そこで、室内ファン7の回転数
を低速にすることで潜熱分の能力を確保することができ
る。また、図示しないが、室外温度を検出するセンサを
設け、室外温度に応じて制御部8が室外ファン6の回転
数を補正する。この場合、室外の温度が高い場合には室
外ファン6の回転数を上げる方向に補正し、室外の温度
が低い場合には室外ファン6の回転数を下げる方向に補
正する。
1と同様の制御によって多段階から任意に設定された湿
度(「自動」の場合は適当に設定された湿度または標準
の50%)になるよう湿度コントロールを行なう。冷房
運転モードにおいて、湿度を多段階に設定できるように
すれば、例えば多人数が室内にいる場合で、所望の温度
が異なる場合でも、湿度を低くすることで体感的にさわ
やかな状態にできるから、快適性が向上する。また、設
定温度を多少高めにしても湿度を下げることで快適性を
向上させ、省エネルギー運転が可能になる。肌が乾燥し
がちな人は通常の設定湿度(50%)にして室温の方を
快適な設定温度にコントロールすれば良い。
態4を図について説明する。本実施の形態の基本的な構
成は図1に示す実施の形態1と同様であり、その説明を
省略する。次に動作について説明する。リモコン9から
の空気調和機の運転スイッチがON入力され、冷房運転
モードが選択されると、冷凍サイクルは図1のような冷
媒流れを形成する。そして、各センサから入力される室
温、圧縮機の吐出温度、室内熱交換器の吹出温度に基づ
いて、制御部8が設定温度、設定湿度となるよう圧縮機
1の周波数、室外ファン6および室内ファン7の回転数
を制御する。また電子膨張弁4等を制御してもよい。
以上で、圧縮機の周波数が最大周波数となる場合、制御
部8は湿度決定部8cからの設定湿度値信号に関わら
ず、室温を設定温度に近づけることを優先して以後の圧
縮機周波数を制御する。さらに室内ファン7のファン回
転数を高速にする。
最大周波数以外の周波数に下がるか又は所定の周波数以
下に下がると、制御部8は湿度決定部8cからの設定湿
度値信号を得て、室温及び室内湿度が設定温度及び設定
湿度となるよう各センサから入力される室温、圧縮機の
吐出温度、室内熱交換器の吹出温度に基づいて、圧縮機
1の周波数、室外ファン6および室内ファン7の回転
数、または電子膨張弁4の開度等を制御する。室内ファ
ンの回転数は低下する。
運転周波数は低く、顕熱分を取り除く運転では圧縮機の
運転周波数の幅が大きく、最大周波数も大きい。R41
0AはR22冷媒に比べて圧力が高いことから、高圧状
態での運転時間を短くすることが望ましい。そこで、本
実施の形態のように、冷房運転の起動時には温度優先で
運転して高圧状態となる時間を短くし、高圧状態を脱し
てから湿度を含めた木目細かな制御に移行すれば、快適
性を損なわずに所望の温度、湿度とすることができる。
また、室内ファン7の回転数を高速にすることで、顕熱
冷房能力を向上させることができ、高圧状態の時間を短
くできる。尚、R22より高圧の冷媒として、他にR3
2冷媒等についても適用できる。
1と同様の制御によって多段階から任意に設定された湿
度(「自動」の場合は適当に設定された湿度または標準
の50%)になるよう湿度コントロールを行なう。冷房
運転モードにおいて、湿度を多段階に設定できるように
すれば、例えば多人数が室内にいる場合で、所望の温度
が異なる場合でも、湿度を低くすることで体感的にさわ
やかな状態にできるから、快適性が向上する。また、設
定温度を多少高めにしても湿度を下げることで快適性を
向上させ、省エネルギー運転が可能になる。肌が乾燥し
がちな人は通常の設定湿度(50%)にして室温の方を
快適な設定温度にコントロールすれば良い。
態5を図について説明する。図1はこの発明の実施の形
態3における空気調和機を示す冷媒回路図であり、各部
の構成は実施の形態1と同様であり、その説明を省略す
る。また、上記冷凍サイクルにはHC系の可燃性冷媒
で、R22より圧力損失の小さいR290(プロパン)
が用いられている。さらに冷凍機油としてはアルキルベ
ンゼン系油が用いられている。尚、冷凍機油は鉱油、エ
ステル油、エーテル油でもよい。
ら空気調和機の運転スイッチがON入力され、除湿運転
モードが選択されると、冷凍サイクルは図1のような冷
媒流れを形成する。そして、各センサから入力される室
温、圧縮機の吐出温度、室内熱交換器の吹出温度に基づ
いて、制御部8が設定温度、設定湿度となるよう圧縮機
1の周波数、室外ファン6および室内ファン7の回転数
を制御する。また電子膨張弁4等を制御してもよい。除
湿運転の場合、設定温度は現在の室温を維持する。また
は26℃等の適当な温度に設定されるものであっても良
い。
「自動」であれば50%に、湿度設定スイッチによって
任意の湿度に設定入力されていれば、入力された湿度と
なるよう湿度決定部8cが設定し、制御部8に指示す
る。「自動」については、除湿運転開始時の室内湿度を
基準としてそこから10%低い湿度となるような設定と
してもよい。また、湿度設定スイッチについても、60
%、50%、40%のような入力ではなく、除湿運転開
始時の室内湿度を基準として−10%、−20%、−3
0%のような入力としてもよく、さらに、除湿運転開始
時ではなく、湿度設定スイッチ操作時を基準としてもよ
い。
作で変更することが可能で、例えば高めを65%、標準
を50%、低めを35%のように変更できる。室温を基
準にする場合は−30%、−45%、−55%のように
変更できるようにすれば良い。いずれにしても制御部8
は湿度決定部8cからの湿度設定値信号に基づいて、室
内温度を設定温度に維持しながら、室内湿度が設定湿度
となるよう冷凍サイクル、室内外ファンを制御する。そ
して、室温センサと湿度センサとによって室内の温度、
湿度が設定温度、湿度になると圧縮機、室内ファンの運
転を停止する。
おけるプロパン冷媒との特性を示した相関図、図5は冷
媒の特徴を表した対比図である。図4において、横軸は
室内熱交換器の入口から出口に向かっての冷媒流れ方
向、縦軸は冷媒温度を示している。R22は圧力損失が
大きいため、流れ方向における冷媒温度の変化が大きい
が、R290は圧力損失が小さく、流れ方向における冷
媒温度の変化が小さい。
交換器5の正確な温度がとらえにくく、制御部8の制御
についても精度が悪い。このようなR22の特性によれ
ば、設定湿度を精度よくコントロールすることは不向き
であり、精度を向上させるためには蒸発器温度を正確に
測定すべく、室内熱交換器5の入口側、中間、出口側等
に複数のセンサを設けるなどする必要があった。
に対する冷媒温度の変化が小さいため、蒸発器温度をよ
り正確に測定することが可能になる。この結果、湿度コ
ントロールが精度よく行なえるようになり、湿度を多段
階に設定可能にしても、それぞれの設定湿度に精度よく
コントロールすることが可能になる。また、従来より低
めの設定湿度や高めの設定湿度を設けても、設定湿度を
下回ったり、上回ったりして、過度の乾燥状態に陥った
り、じめじめ感がぬぐえないといったことが起きにくい
から、多段階の湿度設定によって使用者の要求に沿った
快適な環境が提供できる。
%、40%とし、設定間隔を10%としている。一般に
湿度が30%を下回ると人の肌が乾燥しやすくなり、体
感的な快適性とは別な不快の要素が発生する。また70
%を超えるとかびの発生や繁殖の原因となる。従って、
湿度設定の範囲は30〜70%内とすることが望まし
い。従来R22冷媒では、湿度コントロールの精度が低
いため、湿度設定の範囲を広く持たせることが困難であ
ったが、本実施の形態では精度の向上が図れるR290
冷媒なので、快適な環境を提供できる。
るときは、通常室外が雨天であるなどの多湿状態で、湿
度が80%以上の不快な場合が想定される。そこで、湿
度設定間隔を大きくすれば、多段階の湿度設定での操作
時に簡単に快適な湿度に設定できる。しかしながら、設
定間隔があまり大きいと快適な値を通り越して過度の除
湿を行なう可能性もある。従って、湿度設定間隔を30
%以下とすれば、簡単な操作で30〜70%の快適な範
囲に設定湿度を設定でき、快適範囲を逸脱することもな
い。特に設定湿度を室内湿度を基準に決定する場合には
好適である。
くいが、あまり湿度設定の間隔が大きいと快適性を損な
う。従って、尚好ましくは湿度の設定間隔は15%以下
にすると良い。さらに好ましくは本実施の形態のように
40〜60%の範囲とし、設定間隔が10%程度とする
と体感的に快適な制御を提供できる。尚、設定間隔は等
間隔である必要はなく、例えば、除湿運転開始時の湿度
を基準にコントロールする場合で、現在の湿度が90%
であれば、設定間隔を15%、10%として65%、5
0%、40%などとしてもよい。
凍サイクルの構成を従来に比べてそれほど複雑とするこ
となく、多段階の除湿設定が可能になる。従って、解体
性に優れ、リサイクル性の良い空気調和機とすることが
できる。本実施の形態では冷媒としてR290(プロパ
ン)を用いたが、その他R22より圧力損失の小さな冷
媒を選択すれば、本発明と同様な効果が得られる。
態6を図について説明する。図1はこの発明の実施の形
態3における空気調和機を示す冷媒回路図であり、各部
の構成は実施の形態1と同様であり、その説明を省略す
る。また、上記冷凍サイクルにはHFC系の非共沸混合
冷媒であるR407Cが用いられている。さらに冷凍機
油としてはHAB油が用いられている。
ら空気調和機の運転スイッチがON入力され、除湿運転
モードが選択されると、冷凍サイクルは図1のような冷
媒流れを形成する。そして、各センサから入力される室
温、圧縮機の吐出温度、室内熱交換器の吹出温度に基づ
いて、制御部8が設定温度、設定湿度となるよう圧縮機
1の周波数、室外ファン6および室内ファン7の回転数
を制御する。また電子膨張弁4等を制御してもよい。除
湿運転の場合、設定温度は現在の室温を維持する。また
は26℃等の適当な温度に設定されるものであっても良
い。
「自動」であれば50%に、湿度設定スイッチによって
任意の湿度に設定入力されていれば、入力された湿度と
なるよう湿度決定部8cが設定し、制御部8に指示す
る。「自動」については、除湿運転開始時の室内湿度を
基準としてそこから10%低い湿度となるような設定と
してもよい。また、湿度設定スイッチについても、60
%、50%、40%のような入力ではなく、除湿運転開
始時の室内湿度を基準として−10%、−20%、−3
0%のような入力としてもよく、さらに、除湿運転開始
時ではなく、湿度設定スイッチ操作時を基準としてもよ
い。
作で変更することが可能で、例えば高めを65%、標準
を50%、低めを35%のように変更できる。室温を基
準にする場合は−30%、−45%、−55%のように
変更できるようにすれば良い。いずれにしても制御部8
は湿度決定部8cからの湿度設定値信号に基づいて、室
内温度を設定温度に維持しながら、室内湿度が設定湿度
となるよう冷凍サイクル、室内外ファンを制御する。そ
して、室温センサと湿度センサとによって室内の温度、
湿度が設定温度、湿度になると圧縮機、室内ファンの運
転を停止する。
おけるR407C冷媒との特性を示した相関図、図5は
冷媒の特徴を表した対比図である。図4において、横軸
は室内熱交換器の入口から出口に向かっての冷媒流れ方
向、縦軸は冷媒温度を示している。R22は圧力損失が
大きいため、流れ方向における冷媒温度の変化が大き
い。これに対し非共沸混合冷媒であるR407Cは圧力
損失はR22とそれほど変わらないが、流れ方向におけ
る冷媒温度の変化が小さい(室内熱交換器5の出口側に
向かってわずかに温度が上昇する)。
交換器5の正確な温度がとらえにくく、制御部8の制御
についても精度が悪い。このようなR22の特性によれ
ば、設定湿度を精度よくコントロールすることは不向き
であり、精度を向上させるためには蒸発器温度を正確に
測定すべく、室内熱交換器5の入口側、中間、出口側等
に複数のセンサを設けるなどする必要があった。
向に対する冷媒温度の変化が小さいため、蒸発器温度を
より正確に測定することが可能になる。この結果、湿度
コントロールが精度よく行なえるようになり、湿度を多
段階に設定可能にしても、それぞれの設定湿度に精度よ
くコントロールすることが可能になる。また、従来より
低めの設定湿度や高めの設定湿度を設けても、設定湿度
を下回ったり、上回ったりして、過度の乾燥状態に陥っ
たり、じめじめ感がぬぐえないといったことが起きにく
いから、多段階の湿度設定によって使用者の要求に沿っ
た快適な環境が提供できる。
%、40%とし、設定間隔を10%としている。一般に
湿度が30%を下回ると人の肌が乾燥しやすくなり、体
感的な快適性とは別な不快の要素が発生する。また70
%を超えるとかびの発生や繁殖の原因となる。従って、
湿度設定の範囲は30〜70%内とすることが望まし
い。従来R22冷媒では、湿度コントロールの精度が低
いため、湿度設定の範囲を広く持たせることが困難であ
ったが、本実施の形態では精度の向上が図れるR290
冷媒なので、快適な環境を提供できる。
るときは、通常室外が雨天であるなどの多湿状態で、湿
度が80%以上の不快な場合が想定される。そこで、湿
度設定間隔を大きくすれば、多段階の湿度設定での操作
時に簡単に快適な湿度に設定できる。しかしながら、設
定間隔があまり大きいと快適な値を通り越して過度の除
湿を行なう可能性もある。従って、湿度設定間隔を30
%以下とすれば、簡単な操作で30〜70%の快適な範
囲に設定湿度を設定でき、快適範囲を逸脱することもな
い。特に設定湿度を室内湿度を基準に決定する場合には
好適である。
くいが、あまり湿度設定の間隔が大きいと快適性を損な
う。従って、尚好ましくは湿度の設定間隔は15%以下
にすると良い。さらに好ましくは本実施の形態のように
40〜60%の範囲とし、設定間隔が10%程度とする
と体感的に快適な制御を提供できる。尚、設定間隔は等
間隔である必要はなく、例えば、除湿運転開始時の湿度
を基準にコントロールする場合で、現在の湿度が90%
であれば、設定間隔を15%、10%として65%、5
0%、40%などとしてもよい。
凍サイクルの構成を従来に比べてそれほど複雑とするこ
となく、多段階の除湿設定が可能になる。従って、解体
性に優れ、リサイクル性の良い空気調和機とすることが
できる。本実施の形態では冷媒としてR407Cを用い
たが、その他の非共沸混合冷媒(例えばHFC系、HC
FC系、HC系、もしくはこれら冷媒同士の混合冷媒な
ど)を選択すれば、本発明と同様な効果が得られる。
室外機の制御部8に設けたが、室内側制御部に設けても
良い。
機、四方弁、室内熱交換器、室外熱交換器を接続し、R
22冷媒よりも冷媒の圧力損失が小さい冷媒を用いた冷
凍サイクルと、室内熱交換器を通過する空気流を発生さ
せる室内ファンと、室外熱交換器を通過する空気流を発
生させる室外ファンと、多段階に設定湿度を決定する湿
度決定部と、前記設定湿度となるよう前記冷凍サイク
ル、室内送風ファンまたは室外送風ファンを制御する制
御部とを備えたので、冷凍サイクルの状態を正確に捉え
て、精度よく湿度コントロールが行なえ、快適性が向上
する効果が得られる。
外熱交換器を接続し、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた冷
凍サイクルと、室内熱交換器を通過する空気流を発生さ
せる室内ファンと、室外熱交換器を通過する空気流を発
生させる室外ファンと、多段階に設定湿度を決定する湿
度決定部と、前記設定湿度となるよう前記冷凍サイク
ル、室内送風ファンまたは室外送風ファンを制御する制
御部とを備えたので、オゾン層を破壊し難い冷媒で精度
よく湿度コントロールが行なえ、快適性が向上する効果
が得られる。
外熱交換器を接続し、冷媒にR22冷媒よりも冷媒の圧
力損失が小さい単一もしくは混合冷媒を用いた冷凍サイ
クルと、室内熱交換器を通過する空気流を発生させる室
内ファンと、室外熱交換器を通過する空気流を発生させ
る室外ファンと、多段階に設定湿度を決定する湿度決定
部と、前記設定湿度となるよう前記冷凍サイクル、室内
送風ファンまたは室外送風ファンを制御する制御部とを
備えたので、冷凍サイクルの状態を正確に捉えて、精度
よく湿度コントロールが行なえ、快適性が向上する効果
が得られる。
を用いたので、冷媒の状態を正確に捉えて、精度よく湿
度コントロールが行なえ、快適性が向上する効果が得ら
れる。
段を備えたので、使用者の要求に応じた快適な湿度環境
を提供できる効果が得られる。
範囲内としたので、快適な範囲で正確な湿度制御が行な
える効果が得られる。
したので、適度な快適湿度への移行ができる効果が得ら
れる。
したので、適度な快適湿度を提供できる効果が得られ
る。
御を行なうので、湿度制御を利用して冷房時の快適感を
向上できる効果が得られる。
御を行なうので、使用者の要求に応じた快適な除湿が行
なえる効果が得られる。
い、少なくとも冷凍サイクルを構成する圧縮機の周波数
を制御して温度及び湿度を制御する空気調和機の制御方
法において、起動時に室温を設定温度に近づける温度優
先の制御を行ない、圧縮機周波数が低下してきたら室内
湿度を設定湿度に近づけるよう制御するので、圧縮機の
高圧運転の時間を短くしながら、快適な温湿度環境を提
供できる効果が得られる。
い、少なくとも冷凍サイクルを構成する室外熱交換器を
通過する空気流を発生させる室外ファンの回転数を制御
して温度及び湿度を制御する空気調和機の制御方法にお
いて、起動時に室温を設定温度に近づける温度優先の制
御を行ない、圧縮機周波数が低下してきたら室内湿度を
設定湿度に近づけるよう制御するので、冷凍サイクルの
高圧状態の時間を短くしながら、快適な温湿度環境を提
供できる効果が得られる。
い、少なくとも冷凍サイクルを構成する室内熱交換器を
通過する空気流を発生させる室内ファンの回転数を制御
して温度及び湿度を制御する空気調和機の制御方法にお
いて、起動時に室温を設定温度に近づける温度優先の制
御を行ない、圧縮機周波数が低下してきたら室内湿度を
設定湿度に近づけるよう制御するので、冷凍サイクルの
高圧状態の時間を短くしながら、除湿能力の運転を行な
い、快適な温湿度環境を提供できる効果が得られる。
い、少なくとも冷凍サイクルを構成する室外熱交換器及
び室内熱交換器を通過する空気流を発生させる室外ファ
ン及び室内ファンの回転数を制御して温度及び湿度を制
御する空気調和機の制御方法において、起動時に室内フ
ァンの回転数を高くし、室内ファンの回転数を低く制御
するよう制御するので、冷凍サイクルの高圧状態の時間
を短くしながら、除湿能力の運転を確保し、快適な温湿
度環境を提供できる効果が得られる。
す冷媒回路図である。
モコンを示す構成図である。
ある。
す対比図である。
転速度の影響を示すモリエル線図である。
電子式膨張弁、 5室内熱交換器、 6 室外ファ
ン、 7 室内ファン、 8 制御部、 8a室外制御
部、 8b 室内制御部、 8c 湿度決定部、 9
リモコン、9a 湿度設定ボタン。
Claims (14)
- 【請求項1】 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、室外熱
交換器を接続し、R22冷媒よりも冷媒の圧力損失が小
さい冷媒を用いた冷凍サイクルと、室内熱交換器を通過
する空気流を発生させる室内ファンと、室外熱交換器を
通過する空気流を発生させる室外ファンと、多段階に設
定湿度を決定する湿度決定部と、前記設定湿度となるよ
う前記冷凍サイクル、室内送風ファンまたは室外送風フ
ァンを制御する制御部とを備えたことを特徴とする空気
調和機。 - 【請求項2】 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、室外熱
交換器を接続し、冷媒に非共沸混合冷媒を用いた冷凍サ
イクルと、室内熱交換器を通過する空気流を発生させる
室内ファンと、室外熱交換器を通過する空気流を発生さ
せる室外ファンと、多段階に設定湿度を決定する湿度決
定部と、前記設定湿度となるよう前記冷凍サイクル、室
内送風ファンまたは室外送風ファンを制御する制御部と
を備えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項3】 圧縮機、四方弁、室内熱交換器、室外熱
交換器を接続し、冷媒にR22冷媒よりも冷媒の圧力損
失が小さい単一もしくは混合冷媒を用いた冷凍サイクル
と、室内熱交換器を通過する空気流を発生させる室内フ
ァンと、室外熱交換器を通過する空気流を発生させる室
外ファンと、多段階に設定湿度を決定する湿度決定部
と、前記設定湿度となるよう前記冷凍サイクル、室内送
風ファンまたは室外送風ファンを制御する制御部とを備
えたことを特徴とする空気調和機。 - 【請求項4】 前記冷媒との相溶性が低い冷凍機油を用
いたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に
記載の空気調和機。 - 【請求項5】 外部から設定湿度を入力する入力手段を
備えたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項
に記載の空気調和機。 - 【請求項6】設定湿度の設定幅を30〜70%の範囲内
としたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項
に記載の空気調和機。 - 【請求項7】 設定湿度の設定間隔を30%以下とした
ことを特徴とする請求項6記載の空気調和機 - 【請求項8】 設定湿度の設定間隔を15%以下とした
ことを特徴とする請求項7記載の空気調和機。 - 【請求項9】 前記制御部は冷房モード時に前記制御を
行なうことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項
に記載の空気調和機。 - 【請求項10】 前記制御部は除湿モード時に前記制御
を行なうことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1
項に記載の空気調和機。 - 【請求項11】 R22冷媒よりも高圧の冷媒を用い、
少なくとも冷凍サイクルを構成する圧縮機の周波数を制
御して温度及び湿度を制御する空気調和機の制御方法に
おいて、起動時に室温を設定温度に近づける温度優先の
制御を行ない、圧縮機周波数が低下してきたら室内湿度
を設定湿度に近づけるよう制御することを特徴とする空
気調和機の制御方法。 - 【請求項12】 R22冷媒よりも高圧の冷媒を用い、
少なくとも冷凍サイクルを構成する室外熱交換器を通過
する空気流を発生させる室外ファンの回転数を制御して
温度及び湿度を制御する空気調和機の制御方法におい
て、起動時に室温を設定温度に近づける温度優先の制御
を行ない、圧縮機周波数が低下してきたら室内湿度を設
定湿度に近づけるよう制御することを特徴とする空気調
和機の制御方法。 - 【請求項13】 R22冷媒よりも高圧の冷媒を用い、
少なくとも冷凍サイクルを構成する室内熱交換器を通過
する空気流を発生させる室内ファンの回転数を制御して
温度及び湿度を制御する空気調和機の制御方法におい
て、起動時に室温を設定温度に近づける温度優先の制御
を行ない、圧縮機周波数が低下してきたら室内湿度を設
定湿度に近づけるよう制御することを特徴とする空気調
和機の制御方法。 - 【請求項14】 R22冷媒よりも高圧の冷媒を用
い、少なくとも冷凍サイクルを構成する室外熱交換器及
び室内熱交換器を通過する空気流を発生させる室外ファ
ン及び室内ファンの回転数を制御して温度及び湿度を制
御する空気調和機の制御方法において、起動時に室内フ
ァンの回転数を高くし、室内ファンの回転数を低く制御
することを特徴とする空気調和機の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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