JP2001133012A - 空気調和機の制御装置 - Google Patents
空気調和機の制御装置Info
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Abstract
室の室温低下を抑制する。 【解決手段】 圧縮機1、凝縮器3、減圧装置4a、蒸
発器6を冷媒配管を用いて環状に接続した冷凍サイクル
を有し、少なくとも凝縮器3で加熱された空気を被調和
室に供給する暖房運転と、蒸発器6で冷却された空気を
再加熱した後に被調和室へ供給する除湿運転とを行う空
気調和機の制御装置において、暖房運転と除湿運転とを
周期的に繰り返す運転を行う制御部を設ける。
Description
空気調和機において、室温もしくは外気温が低いときの
除湿運転に関するものである。
39848号公報に記載されているようなものがあっ
た。この公報に記載されたものは、圧縮機、室内側熱交
換器、減圧装置(絞り装置)、室外側熱交換器を用いて
構成された冷凍サイクルにおいて、室内側熱交換器を蒸
発作用による冷却除湿部分と凝縮作用による加熱部分と
に分け、室外熱交換器のファンの風量、圧縮機の能力、
室内熱交換器のファンの風量を制御して加熱部分の加熱
能力及び室外熱交換器の放熱量を制御するものであり、
このような制御によって室温が高いときは冷房気味の除
湿運転、室温が設定温度にほぼ等しいときは等温気味の
除湿運転、室温が低いときには暖房気味の除湿運転が行
えるものであった。
た、従来のものでは除湿運転に重点を置いているので、
室温や外気温度が低いときには室温が低下する傾向があ
った。特に室内で洗濯物等の乾燥を行う場合にはその湿
気から運転開始時に室温低下が顕著に現れるものであっ
た。
の運転後に最終的に、室温の低下は元に戻るものであ
る。
温または外気温が低いときに適した除湿運転を提供する
ものである。
器、減圧装置、蒸発器を冷媒配管を用いて環状に接続し
た冷凍サイクルを有し、少なくとも凝縮器で加熱された
空気を被調和室に供給する暖房運転と、蒸発器で冷却さ
れた空気を再加熱した後に被調和室へ供給する除湿運転
とを行う空気調和機の制御装置において、暖房運転と除
湿運転とを周期的に繰り返す運転を行う制御部を設ける
ものである。
調和室の室温の低下を抑制することができるものであ
る。
繰り返す運転はこの運転開始時に暖房運転が選択されて
いる際に、暖房運転から運転を開始するものである。
めに室温の低下を抑制することができるものである。
減圧装置、利用側熱交換器を冷媒配管を用いて環状に接
続した冷凍サイクルを有し、少なくとも利用側熱交換器
を凝縮器として作用させこの凝縮器で加熱された空気を
被調和室に供給する暖房サイクル、利用側熱交換器を蒸
発器として作用させこの蒸発器で冷却された空気を被調
和室へ供給する冷房サイクル、利用側熱交換器を凝縮器
として作用する部分と蒸発器として作用する部分とに分
割し蒸発器で冷却された空気を再加熱した後に被調和室
へ供給する除湿サイクルを選択可能にした空気調和機の
制御装置において、運転開始時の被調和室の環境条件に
基づいて少なくとも前記暖房サイクル、冷房サイクル、
除湿サイクルのいずれかのサイクルを自動的に選択する
自動運転制御部を設けると共に、暖房サイクルによる暖
房運転、冷房サイクルによる冷房運転、除湿サイクルに
よる第1の除湿運転、除湿サイクルにより第1の除湿運
転より目標湿度が低く設定される第2の除湿運転とを選
択可能に構成し、第2の除湿運転が選択された際に自動
運転制御部で選択されているサイクルが暖房サイクルの
時に暖房運転で所定時間運転を開始した後、除湿サイク
ルと暖房サイクルとを周期的に切り換える制御部を設け
るものである。
温の低下を抑制できるものである。
された際に自動運転制御部で選択されているサイクルが
冷房サイクル又は除湿サイクルの時に除湿サイクルによ
る除湿運転を行うものである。
温が高いときには室温の上昇を抑制できるものである。
少なくとも暖房サイクル、冷房サイクル、除湿サイクル
のいずれかのサイクルを自動的に選択するものである。
房を必要とする期間を判断でき室温の低下を抑制するこ
とがきるものである
いて説明する。図1は冷媒回路図であり、この図におい
て、1は運転能力可変型の圧縮機、2は四方切換弁、3
は室外側熱交換器、4a、4bは絞り量が制御信号に応
じて任意に調整できる電動膨張弁(減圧装置)、5はス
トレーナー、6、7は2分割された室内側熱交換器、8
はアキュムレーターであり、図に示すように冷媒配管で
環状に接続され冷凍サイクルを構成している。
和室(室内)の空調負荷とバランスする大きさに至るよ
うに自動制御されるものであり、たとえば、室内の温度
と設定温度との温度偏差eとこの温度偏差eの変化分△
eとを所定周期毎に求め、これらeと△eとの値からフ
ァジー演算を行って運転能力の補正値を求める。次いで
現在の運転能力にこの補正値を加算した値を新たな運転
能力として設定する方法などがあるが、圧縮機1の運転
能力の設定はこの方法に限るものではなく、単に温度偏
差eのみから求めるなど他の方法を用いても良く、被調
和室の空調負荷に追従して設定されればよい。
して直列に接続されており、電動膨張弁4bが全開状態
にあるときは、室内熱交換器6、7は実質的に一体にな
るものである。
弁4bの絞り量(減圧量)を調節すると室内熱交換器
6、7を凝縮器、蒸発器(又は冷媒の循環方向を反対に
した際には蒸発器、凝縮器)として作用させることがで
き、除湿運転が可能になるものである。
り、11は室外熱交換器用の送風装置(プロペラファ
ン)、12は室内熱交換器用の送風装置(クロスフロー
ファン)である。この送風装置12はモータにDCブラ
シレスモータを用い送風量がほぼリニアに可変できるよ
うに構成されている。
示の状態)にあり、電動膨張弁4bが全開の時は、圧縮
機1から吐出された高温高圧の冷媒はマフラー9、四方
切換弁2を経て室外側熱交換器3で凝縮し、電動膨張弁
4a、ストレーナー5を経て室内熱交換器6、7で蒸発
した後、マフラー10、四方切換弁2、アキュムレータ
8を経て再び圧縮機1へ吸い込まれるところの実線矢印
で示される冷房サイクルを循環する。
することによって冷房運転(冷房サイクル)が行われ、
冷却された空気は送風装置12によって被調和室へ供給
されるものである。
期的に増減させることによって、冷風を被調和室に供給
する冷房効果と冷風の供給をほぼ停止近くまで低下させ
て冷房効果を中断させる運転を行い、冷房運転による被
調和室の温度上昇を防止しながら、実質的に室温を低下
させず冷房運転による除湿を有効にする運転も行うこと
ができるものである。
風装置11を止めて電動膨張弁4bの開度(絞り量)を
調整すると圧縮機1から吐出された冷媒は室内側熱交換
器6で凝縮し、室内熱交換器7で蒸発する(除湿サイク
ル)。従って、送風装置12によって室内側熱交換器6
で加熱された空気と室内側熱交換器7で冷却された空気
とが混合されて被調和室に供給されるので、室内熱交換
器7で除湿されると共に電動膨張弁4bで絞り量が制御
され吐出空気の温度が制御された空気が被調和室に供給
される。
して冷やし気味の除湿運転、暖め気味の除湿運転が行え
るものである。
とを同一風路内で風上から順に配置することによって、
室内側熱交換器7で冷却された空気を室内側熱交換器6
で直接加熱するように構成しても同様の除湿効果が得ら
れるものである。
るときは、圧縮機1から吐出された高温高圧の冷媒はマ
フラー9、四方切換弁2、マフラー10を経て室内側熱
交換器6、7で凝縮し、ストレーナー6、電動膨張弁4
aを経て室外熱交換器3で蒸発した後、四方切換弁2、
アキュムレーター8を経て再び圧縮機1へ吸い込まれる
ところの点線矢印で示される暖房サイクルを循環する。
することによって暖房運転が行われ、加熱された空気は
送風装置12によって被調和室へ供給されるものであ
る。
交換6、7を搭載するユニット)に設けられる制御回路
の概略ブロック図である。
力が供給されるプラグであり、100Vの商用交流電源
に接続されている。この交流電力はスイッチ22を介し
て電源回路23に供給されている。
6はモータ電源、27は制御用電源、28はシリアル電
源であり、これらの構成要素が電源回路23を構成して
いる。
れる電流が所定電流以上になった際に溶断して回路の保
護を図るものであり、整流回路25は電流ヒューズ24
を介して得られる交流電力を全波整流し、モータ電源回
路(スイッチング電源回路)26は送風装置12を構成
するファンモータ(DCセンサレスモータ)29の駆動
電源を生成するものであって、後記するマイコンからの
信号に基づいてスイッチング波形のONデューティを制
御しDC12V〜DC48Vの間で出力電圧を可変す
る。
(DC5V)を生成し安定化させるものであり、シリア
ル電源28は室外ユニット(室外側熱交換器3を搭載す
る)へ送信する信号(四方切換弁2の切換信号、圧縮機
1の運転能力の設定値など)を室外ユニットへ供給する
交流電力と共通線を共用させるための回路である。
子、3番端子が樹脂製の端子台に設けられていると共
に、所定の温度以上で溶断して回路を開く温度ヒューズ
32がこの端子台の温度、すなわち端子板31の温度を
検知できるように取り付けられている。
にはパワーリレー36の常開接片37が介在され、マイ
コン33の出力(ドライバーの図示は省略)で常開接片
37を閉じ、端子板31から室外側ユニットへ出力され
る交流電力を制御している。
されると共に、3番端子(信号出力用の端子)との共通
線になっている。
号をシリアル回路28a、シリアル電源28を介して出
力する端子である。
記する図3の室外ユニットに搭載される電気回路の端子
板に同じ端子番号同士がつながるように接続されるもの
である。
動ラインに挿入され、端子板31の温度が上昇した際に
パワーリレー36への通電を遮断し常開接片37を開い
て室外ユニットへの交流電力の供給を遮断するものであ
る。
であり、空気調和機の運転制御や設定値の設定など種々
の設定及び機能の選択をスイッチの操作に基づいて行う
ものであり、その操作信号が表示基板40に設けらた受
信回路に向けて送信される。
調和機の運転制御を行うものである。尚、表示基板40
には空気調和機の運転状態(冷房/暖房/ドライ等の運
転モードや設定値、室温など)が表示される。
や試運転操作のスイッチなどサービスにかかるスイッチ
が設けられている。
期設定値を格納している。
ンサ、及び室内熱交換器6の温度を検出する温度センサ
であり、マイコン33のA/D入力端子に接続される。
マイコン33はこれら検出された温度に基づいて空気調
和機の運転を制御するものである。
あり、マイコン33のA/D入力端子に接続され、マイ
コン33はこれら検出された温度や湿度に基づいて空気
調和機の運転を制御するものである。
ップモータであり、マイコン33からの信号に応答して
電動膨張弁4bの開度を変えるものである。
グ素子を3相ブリッジ状に結線したインバータ回路を有
し、DCセンサレスモータを用いた場合はこのインバー
タ回路の出力をファンモータ29の回転子の回転位置に
合わせて切り換えるものである。インバータ回路の出力
を切り換える信号はマイコン33が回転子の回転位置か
ら判断して出力し、このファンモータ29の回転数はモ
ーター電源26から出力される直流電圧の電圧によって
制御される。
(ステップモータなど)によって冷媒の絞り量が制御さ
れるものであり、絞り量はマイコン33から出力される
信号に応じて任意に制御される。また電動膨張弁4a,
4bはいずれか一方が制御対象になっているときは、残
りが全開状態になるものである。電動膨張弁4a、4b
は蒸発器として作用する熱交換器の温度が一定になるよ
うに制御される。
の概略を示すブロック図であり、端子板51の端子番号
を同じくして図2に示す端子板31に接続されるもので
ある。
端子板51の1番端子、2番端子を介して得られる室内
ユニットからの100Vの交流電力を倍電圧整流し平滑
するものであり、バリスタ、ノイズフィルター、リアク
タ、電流ヒューズ等が付加されている。
は、スイッチング素子を3相ブリッジ状に結線したイン
バータ回路53へ出力されて、PWM理論に基づく疑似
正弦波の3相交流(圧縮機1が誘導電動機を用いている
場合)または、回転子の回転位置を判断しこの回転位置
に対応する通電パターンで固定子巻線を通電する方式
(圧縮機1が直流ブラシレスモータを用いている場合)
に変換された後、圧縮機1へ供給される。
て圧縮機1の運転能力を制御することができるものであ
る。
いる。マイコン55は端子板51の3番端子及びシリア
ル回路56を介して室内ユニットのマイコン33から受
信する制御信号に基づき、上記動作による圧縮機1の運
転能力(回転数)を制御し、さらに四方切換弁2の切換
や送風装置11(プロペラファンを駆動するファンモー
タ)を制御し、電流検出回路57に接続されるCT(電
流検出器)58の検出する電流値が所定値を越えないよ
うに圧縮機1の運転能力を制御し、圧縮機1の温度を検
出する温度センサ59の温度が所定値を越えないように
圧縮機1の運転能力を制御するものである。
であり、このセンサの検出した外気温は室内ユニットの
マイコン33へシリアル回路56を介して送信されるも
のである。
温度センサであり、62は制御用の直流電力を生成する
スイッチング電源である。
内ユニットのマイコン33に格納されたプログラムに基
づいてそれぞれの機器の運転を制御するものである。
チャートであり、マイコン33に格納されたメインプロ
グラムから分岐するサブルーチンである。
の設定として、まず上記暖房サイクル、冷房サイクル、
除湿サイクルの設定が行われるが、この設定は、「自動
運転」が選択されているときは図5に示すテーブルに基
づいて暖房サイクル、冷房サイクル、除湿サイクルのい
ずれかが設定される。
43の検出する温度、又はリモコン39から送信される
室温)と室外ユニットの外気温度センサ60が検出した
外気温度とに基づいて図5に示すように選択される。
尚、図5においてHは暖房サイクルを示し、Dは除湿サ
イクルを示し、Cは冷房サイクルを示している。
図5に示すテーブルに関係なく、冷房サイクルが選択さ
れる。
除湿運転に相当)、「除湿機」、「ランドリー」(第2
の除湿運転に相当)が選択されているときは図5に示す
テーブルに関係なく除湿サイクルが選択される。
発器として作用する室内側熱交換器6、7で冷却された
空気が送風装置12によって被調和室へ供給されて被調
和室の冷房運転が行われる。この冷房運転は室温と設定
値とに基づいて圧縮機1の運転能力や送風量を制御して
行われる。
縮器として作用する室内側熱交換器6、7で加熱された
空気が送風装置12によって被調和室へ供給されて被調
和室の暖房運転が行われる。この暖房運転は室温と設定
値とに基づいて圧縮機1の運転能力や送風量を制御して
行われる。
発器で冷却された空気と凝縮器で加熱された空気とを混
合して温度調節をした後、除湿された空気として被調和
室へ供給されるものである。目標湿度の設定に応じて
「除湿運転」(自動運転の際にはこの除湿運転が選択さ
れる)、「除湿機」、「ランドリー」に分けられる。
湿機」では目標湿度が50%、「ランドリー」では目標
湿度が45%に設定される。尚、目標湿度の設定値はこ
の値に限るものではなく、ユニットの能力や被調和室の
快適性等を考慮して任意に選択すれば良い。
湿度になるように圧縮機1の運転能力が増減される。例
えば、湿度が目標湿度−5%以下の時は圧縮機1の運転
能力を「0」(停止)、目標湿度−5%<湿度<目標湿
度のときは圧縮機1の運転能力を20Hz(圧縮機1の
運転能力を周波数に変換した場合)、目標湿度<湿度<
目標湿度+5%のときは圧縮機1の運転能力を30H
z、目標湿度+5%<湿度<目標湿度+15のときは圧
縮機1の運転能力を40Hz、目標湿度+15<湿度の
ときは圧縮機1の運転能力を45Hzである。
く、任意に最適に設定されるものである。また「除湿
機」、「ランドリー」の場合にも同様な関係を持って設
定されるものである。
るように電動膨張弁4bの開度が自動制御されている。
さらに、この蒸発器の温度は、被調和室の室温と設定温
度との偏差に基づいて補正され、偏差が大きいとき(室
温が設定温度より大きいとき)は低く(冷え気味の除湿
運転)、偏差がマイナスのとき(室温が設定温度より小
さいとき)は高く(暖め気味の除湿運転)設定されるも
のである。また、この蒸発器の温度は室内側熱交換器の
能力によって最適に設定されるものである。
「除湿機」、「ランドリー」が選択された際の動作を示
すものであり「R」を介してメインプログラムに戻るも
のである。尚、「除湿機」、「ランドリー」の選択は別
個選択スイッチを設け、「自動運転」が選択されている
際にも手動で選択できるようにしても良い。
転」、「除湿機」、「ランドリー」のいずれが選択され
ているかを判断し、ステップS1で「除湿運転」が選択
されているときは、ステップS4へ進み上記「除湿運
転」の設定で運転が行われる。
きは、ステップS5へ進み上記「除湿機」の設定で運転
が行われる。
ているときは、ステップS6へ進み現在選択されている
冷凍サイクルが暖房サイクルか否かの判断を行う。また
は、図5に示す関係に基づいて選択されるべき冷凍サイ
クルの状態を再判断した後、暖房サイクルか否かの判断
を行っても良い。
かった時はステップS7へ進み、上記「ランドリー」の
設定で除湿運転が行われるものである。
は、ステップS8へ進み上記暖房サイクルによる暖房運
転と上記「ランドリー」の設定による除湿運転とを周期
的に交互に繰り返す運転を行うものである。
暖房運転を1時間行い次いで「ランドリー」の設定によ
る除湿運転を30分行い、以後この暖房運転と除湿運転
を繰り返すものである。このとき暖房運転の設定値は充
分に暖房効果が得られる26度に設定されるが、この値
に限るものではなく任意に設定しても良く、さらに暖房
運転の維持時間、ランドリーの維持時間も被調和室の室
温が低下しない範囲で任意に設定しても良いものであ
る。
被調和室の室温等の環境条件が低温を示す際、また/及
び外気温度が低い際、すなわち暖房運転が必要とされる
ような際に「ランドリー」などの低湿度を必要とする除
湿運転を選択すると、暖房運転と除湿運転とを周期的に
交互に行い、除湿能力を高く保ちながら被調和室の温度
低下を抑制することができるものである。
能力を高く保つ「ランドリー」の運転が通常に行われる
ものである。
熱された空気を被調和室に供給する暖房運転と、蒸発器
で冷却された空気を再加熱した後に被調和室へ供給する
除湿運転とを行う空気調和機において、暖房運転と除湿
運転とを周期的に繰り返す運転を行うものであり、この
ように構成することによって、暖房運転と除湿運転とが
繰り返されるので、除湿優先した設定で被調和室の室温
が低下するような時にも暖房運転が行われることによっ
て被調和室の過剰な温度低下を抑制することができるも
のである。
クルを示す冷媒回路図である。
ブロック図である。
ブロック図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 圧縮機、凝縮器、減圧装置、蒸発器を冷
媒配管を用いて環状に接続した冷凍サイクルを有し、少
なくとも前記凝縮器で加熱された空気を被調和室に供給
する暖房運転と、蒸発器で冷却された空気を再加熱した
後に前記被調和室へ供給する除湿運転とを行う空気調和
機の制御装置において、前記暖房運転と前記除湿運転と
を周期的に繰り返す運転を行う制御部を設けることを特
徴とする空気調和機の制御装置。 - 【請求項2】 前記暖房運転と前記除湿運転とを周期的
に繰り返す運転はこの運転開始時に暖房運転が選択され
ている際に、暖房運転から運転を開始することを特徴と
する請求項1に記載の空気調和機の制御装置。 - 【請求項3】 圧縮機、熱源側熱交換器、減圧装置、利
用側熱交換器を冷媒配管を用いて環状に接続した冷凍サ
イクルを有し、少なくとも前記利用側熱交換器を凝縮器
として作用させこの凝縮器で加熱された空気を被調和室
に供給する暖房サイクル、前記利用側熱交換器を蒸発器
として作用させこの蒸発器で冷却された空気を前記被調
和室へ供給する冷房サイクル、前記利用側熱交換器を凝
縮器として作用する部分と蒸発器として作用する部分と
に分割し蒸発器で冷却された空気を再加熱した後に前記
被調和室へ供給する除湿サイクルを選択可能にした空気
調和機の制御装置において、運転開始時の被調和室の環
境条件に基づいて少なくとも前記暖房サイクル、前記冷
房サイクル、前記除湿サイクルのいずれかのサイクルを
自動的に選択する自動運転制御部を設けると共に、前記
暖房サイクルによる暖房運転、前記冷房サイクルによる
冷房運転、前記除湿サイクルによる第1の除湿運転、前
記除湿サイクルにより第1の除湿運転より目標湿度が低
く設定される第2の除湿運転とを選択可能に構成し、第
2の除湿運転が選択された際に自動運転制御部で選択さ
れているサイクルが暖房サイクルの時に暖房運転で所定
時間運転を開始した後、除湿サイクルと暖房サイクルと
を周期的に切り換える制御部を設けることを特徴とする
空気調和機の制御装置。 - 【請求項4】 前記運転制御部は、第2の除湿運転が選
択された際に自動運転制御部で選択されているサイクル
が冷房サイクル又は除湿サイクルの時に除湿サイクルに
よる除湿運転を行うことを特徴とする請求項3に記載の
空気調和機の制御装置。 - 【請求項5】 前記自動運転制御はさらに外気温度に基
づいて少なくとも前記暖房サイクル、前記冷房サイク
ル、前記除湿サイクルのいずれかのサイクルを自動的に
選択することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載
の空気調和機の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31388699A JP4510964B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 空気調和機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31388699A JP4510964B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 空気調和機の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001133012A true JP2001133012A (ja) | 2001-05-18 |
JP4510964B2 JP4510964B2 (ja) | 2010-07-28 |
Family
ID=18046704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31388699A Expired - Fee Related JP4510964B2 (ja) | 1999-11-04 | 1999-11-04 | 空気調和機の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4510964B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102554531B1 (ko) * | 2022-12-09 | 2023-07-12 | 주식회사 휴마스터 | 공기조화시스템의 제습 운전시 실내 습도를 제어하는 방법 및 이를 이용한 공기조화시스템 |
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JPS57131955A (en) * | 1981-12-25 | 1982-08-16 | Hitachi Ltd | Air conditioner |
JPS6036839A (ja) * | 1984-07-09 | 1985-02-26 | Toshiba Corp | 空気調和機の温湿度制御方法 |
JPS61240051A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気調和機の運転制御装置 |
JPH0732871A (ja) * | 1993-07-21 | 1995-02-03 | Nippondenso Co Ltd | 空調装置 |
-
1999
- 1999-11-04 JP JP31388699A patent/JP4510964B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JP4510964B2 (ja) | 2010-07-28 |
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