JP2001201143A - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置Info
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Abstract
節に関係なく適切な乾燥能力を発揮して洗濯物を無駄な
く効率的に乾燥させる。 【解決手段】 室外熱交換器11と圧縮機12とを備え
る室外ユニット10と、室内熱交換器21と再熱ドライ
用室内熱交換器22と各室内熱交換器21,22の間に
設けられたドライ用電磁弁23とを備える室内ユニット
20とからなり、ドライ用電磁弁23を絞って室内熱交
換器21において冷媒に吸熱して屋内の空気を除湿し、
再熱ドライ用室内熱交換器22においては冷媒から排熱
して除湿後の空気を加熱したうえで屋内に供給する再熱
ドライ運転が可能な空気調和装置において、ランドリー
ドライ運転を実施する際、室内の湿度が目標湿度に近づ
くように圧縮機12の運転状態を変化させ、室内の湿度
が所定の時間にわたり一定の値を越えない状態が続いた
ら再熱ドライ運転を停止する。
Description
された場合も室内ユニットから供給される調和空気の温
度調節を可能にした再熱ドライタイプの空気調和装置に
関するものである。
運転が選択された場合は冷凍サイクルを実施し、湿度セ
ンサの検出結果に基づいて室内の湿度があらかじめ設定
されている目標湿度に近づくように制御するようになっ
ている。
房運転がなされるため、室内の温度はドライ運転開始時
よりも低下することは否めない。この問題を解消するに
は、冷凍サイクル実施時に室内ユニットから供給される
調和空気の温度を上昇方向に調節する必要があるが、従
来の空気調和装置ではその構造上不可能であった。
和空気の温度調節を可能にした再熱ドライタイプの空気
調和装置が開発されている。これは、室内ユニットに、
従来の室内熱交換器とは別に再熱ドライ用の熱交換器を
備えるもので、通常の冷房または暖房運転が選択された
ときには再熱ドライ用熱交換器に室内熱交換器と同じ運
転を行わせ、ドライ運転が選択されたときには再熱ドラ
イ用熱交換器に室外熱交換器と同じ運転(つまり排熱)
を行わせ、室内熱交換器によって除湿(冷却)された調
和空気を加熱し、最終的に室内ユニットから供給される
調和空気の温度を本来の室内の温度に近づけるように制
御するようになっている。
よれば、上記のような問題が解消されてドライ運転が選
択されたときにも室内の温度および湿度を適度に保つこ
とが可能である。
能を有する再熱ドライタイプの空気調和装置に限らず、
従来の空気調和装置には、雨の日等に室内で洗濯物を乾
かすため、"ランドリードライ"なる運転パターンが設け
られているものがある。
は季節に関係なく運転内容が固定されているため、例え
ば夏場においては乾燥能力は得られても室内を十分に冷
房することができず、逆に冬場においては乾燥能力は得
られても室内の温度が低くなり過ぎてしまいモード半ば
で運転を中断されてしまう等、効率よく洗濯物を乾燥さ
せることが難しかった。
のであり、ランドリードライ運転が選択された場合、季
節に関係なく適切な乾燥能力を発揮して洗濯物を無駄な
く効率的に乾燥させることを目的としている。
めの手段として、次のような構成の空気調和装置を採用
する。すなわち、請求項1記載の空気調和装置は、屋外
の空気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器と、該
室外熱交換器または屋内の空気と冷媒との間で熱交換を
行う第1の室内熱交換器に冷媒を送出する圧縮機と、前
記室外熱交換器に室外の空気を流通させる室外ファンと
を備える室外ユニットと、前記第1の室内熱交換器と、
該第1の室内熱交換器と同じく屋内の空気と冷媒との間
で熱交換を行う第2の室内熱交換器と、前記第1、第2
の室内熱交換器の間に設けられた電磁弁と、前記第1、
第2の室内熱交換器に屋内の空気を流通させる室内ファ
ンとを備える室内ユニットとからなり、前記電磁弁を絞
ってこれを膨張弁として機能させ、前記第1の室内熱交
換器において冷媒に吸熱して屋内の空気を除湿し、前記
第2の室内熱交換器においては冷媒から排熱して除湿後
の空気を加熱したうえで屋内に供給する再熱ドライ運転
が可能な空気調和装置であって、室内の除湿を行うに際
して現在の室内の温度と屋外の温度とを検出し、その検
出結果に基づいて、あらかじめ設定された再熱ドライ運
転の複数の運転モードの中から適当なモードを選択し、
室内の湿度が選択されたモードの目標湿度に近づくよう
に前記圧縮機の運転状態を変化させ、室内の湿度が所定
の時間にわたり一定の値を越えない状態が続いたら再熱
ドライ運転を停止することを特徴とする。
1記載の空気調和装置において、前記圧縮機の運転状態
の変化に伴い、前記室外ファンおよび室内ファンの運転
状態をも変化させることを特徴とする。
1または2記載の空気調和装置において、前記再熱ドラ
イ運転が指示されたとき、室内の湿度が所定の値よりも
高ければ、再熱ドライ運転の開始前に一時的に冷房運転
を行うことを特徴とする。
1、2または3記載の空気調和装置において、前記室内
ユニットに明滅する複数の表示部を設けておき、選択さ
れた再熱ドライ運転のモードを前記表示部の明示数で表
すことを特徴とする。
形態を図1ないし図8に示して説明する。本実施形態に
おける空気調和装置のシステム構成を図1に示す。この
空気調和装置は、室外ユニット10および室内ユニット
20から構成されている。これら室外ユニット10およ
び室内ユニット20は、冷媒が導通する冷媒配管30や
図示しない電気配線等により接続されている。
媒との間で熱交換を行う室外熱交換器11と、室外熱交
換器11または後述する室内熱交換器21に冷媒を送出
する圧縮機12と、冷媒配管30を流通する冷媒の流れ
方向を規定する四方弁13と、冷房運転時において高温
高圧の液冷媒を膨張させて低温低圧の液冷媒とする電磁
膨張弁14と、室外熱交換器11に屋外の空気を流通さ
せるプロペラファン(室内ファン)15とが具備されて
いる。
媒との間で熱交換を行う室内熱交換器(第1の室内熱交
換器)21と、これと同じく屋内の空気と冷媒との間で
熱交換を行う再熱ドライ用室内熱交換器(第2の室内熱
交換器)22と、室内熱交換器21と再熱ドライ用室内
熱交換器22との間の冷媒配管30に設けられてドライ
運転時に膨張弁として機能するドライ用電磁弁23と、
室内熱交換器21および再熱ドライ用室内熱交換器22
に屋内の空気を流通させるタンジェンシャルファン(室
内ファン)24とが具備されている。
度を検出する外気温センサ16が、室内ユニット20に
は室内の温度を検出する室温センサ25および室内の湿
度を検出する湿度センサ26がそれぞれ設けられてい
る。これらのセンサは図示しない制御部に接続されてい
る。制御部では、外気温センサ16、室温センサ25お
よび湿度センサ26の検出結果に基づいて圧縮機の運転
状態、電磁膨張弁14およびドライ用電磁弁23の開
度、プロペラファン15やタンジェンシャルファン24
の運転状態を断続したり段階的に変化させたりといった
制御が行われる。
装置の暖房運転時および冷房運転時の作動の仕方につい
て説明する。暖房運転時には、冷媒配管系を流れる冷媒
は、圧縮機12で圧縮されて高温高圧のガス冷媒とな
り、冷媒配管30を通って室内ユニット20に送られ、
室内熱交換器21、再熱ドライ用室内熱交換器22の順
に流通する。室内ユニット20では、タンジェンシャル
ファン24により取り込まれた室内の空気に対して室内
熱交換器21および再熱ドライ用室内熱交換器22を通
過する高温高圧のガス冷媒から熱が与えられ、室内に温
風が供給されることとなる。
媒は、室内熱交換器21および再熱ドライ用室内熱交換
器22において凝縮液化し、高温高圧の液冷媒となる。
この高温高圧の液冷媒は、冷媒配管30を通って室外ユ
ニット10における室外熱交換器11に送られる。室外
ユニット10では、プロペラファン15により取り込ま
れた屋外の空気から室外熱交換器11を通過する高温高
圧の液冷媒が熱を奪うことになる。これにより、高温高
圧の液冷媒は蒸発気化して低温低圧のガス冷媒となる。
これが再び圧縮機12に送出され、上記過程を繰り返す
ことになる。
逆方向に冷媒配管系を流れる。まず、圧縮機12で圧縮
された高温高圧のガス冷媒が、冷媒配管30を通過して
室外熱交換器11に送られ、屋外の空気に熱を与えて凝
縮液化し高温高圧の液冷媒となる。この高温高圧の液冷
媒は、開度を絞られた電磁膨張弁14を通過する過程で
低温低圧の液冷媒となり、冷媒配管30を通って室内ユ
ニット20に送られ、再熱ドライ用室内熱交換器22、
室内熱交換器21の順に流通する。室内ユニット20で
は、低温低圧の液冷媒は室内の空気から熱を奪って冷却
し、冷媒自身は蒸発気化して低温低圧のガス冷媒とな
る。これが再び圧縮機24に送出され、上記過程を繰り
返すことになる。
和装置においてランドリードライ運転が選択された場合
の作動の仕方について説明する。ランドリードライ運転
では、実際には冷房運転と再熱ドライ運転とが選択的に
行われるようになる。ところで、再熱ドライ運転時の冷
媒の流れは冷房運転時と同じであるが、電磁膨張弁14
は開放されたままとなり、ドライ用電磁弁23の開度が
絞られて膨張弁として機能が与えられる。これにより、
室内ユニット20では、室内熱交換器21によって屋内
の空気を除湿(冷却)した後、除湿した空気を再熱ドラ
イ用室内熱交換器22によって加熱したうえで室内に供
給するようになる。
のような制御が行われる。制御の流れを図2、図3に示
す流れ図をもとに説明する。なお、図2、図3の流れ図
においては室内の温度をTIon、室内の湿度をHS、屋外の
温度をTOと表記する。
温度(TIon)および屋外温度(TO)についての領域判定が行
われる。室内温度については、図4(a)のように17℃
以下(領域(I))であるか、15℃以上27℃以下(領
域(II))であるか、25℃以上(領域(III))であるか
が判定される。屋外温度については、図4(b)のように
10℃以下(領域(イ))であるか、8℃以上27℃以下
(領域(ロ))であるか、25℃以上(領域(ハ))であるか
が判定される。
(b)の判定結果に基づいて空気調和装置の運転状態が3
つのパターンに切り換えられる。運転状態を如何に切り
換えるかは図5の図表に従い決定される。室内温度が領
域(I)にありかつ屋外温度が領域(イ)にある場合、室内温
度が領域(II)にありかつ屋外温度が領域(イ)にある場
合、室内温度が領域(III)にありかつ屋外温度が領域(イ)
にある場合、これらの場合は冬場かもしくは冬場に準じ
た屋内外の環境下でランドリードライ運転が選択された
と見なされる。
ず、ステップS2において空気調和装置が始動直後の状
態であるか否かが判別され、始動直後であれば低外気温
時起動運転として暖房運転(ステップS3)、デフロス
ト運転(ステップS4)を所定の時間ずつ順に行ったう
えでステップS5において再熱ドライ(標準)運転(図
6に示すパターンA)が開始される。始動直後でなけれ
ば低外気温時起動運転は行わずすぐに再熱ドライ(標
準)運転が開始される。再熱ドライ(標準)運転では、
圧縮機12は中程度の能力を発揮するべく運転され、プ
ロペラファン15は低速回転され、タンジェンシャルフ
ァン24は中速回転される。
プS6において現在の室内温度(TIon')と本制御開始時
の室内温度とが比較され、現在の室内温度が本制御開始
時の室内温度マイナス2℃よりも低くなれば再熱ドライ
(標準)運転が停止され、ステップS3に戻って低外気
温時起動運転が再度行われる。現在の室内温度が本制御
開始時の室内温度マイナス2℃以上であれば再熱ドライ
(標準)運転が継続される。
度が領域(I)にありかつ屋外温度が領域(ロ)にある場合、
室内温度が領域(I)にありかつ屋外温度が領域(ハ)にある
場合、室内温度が領域(II)にありかつ屋外温度が領域
(ロ)にある場合、室内温度が領域(III)にありかつ屋外温
度が領域(ロ)にある場合、これらの場合は春秋の中間期
かもしくはこれに準じた屋内外の環境下でランドリード
ライ運転が選択されたと見なされる。
ず、ステップS7において室内湿度が45%以下である
か、40%以上であるかが判定される(図7参照)。そ
して、室内湿度が40%以上であると判定されればステ
ップS8に進んで再熱ドライ(標準)運転(図6に示す
パターンB)が開始され、室内湿度が45%以下である
と判定されればステップS9に進んで再熱ドライ(サー
モ)運転が開始される。再熱ドライ(サーモ)運転で
は、圧縮機12、プロペラファン15はともに停止さ
れ、タンジェンシャルファン24は低速回転される。
プS10において運転開始から3分が経過したか否かが
判別され、3分が経過していればステップS11に進
み、3分が経過していなければ再熱ドライ(標準)運転
が継続される。
テップS12において運転開始から3分が経過したか否
かが判別され、3分が経過していればステップS11に
進み、3分が経過していなければ再熱ドライ(サーモ)
運転が継続される。
から1時間が経過したか否かが判別され、1時間が経過
していなければステップS7に戻って室内湿度の領域判
定が再度行われ、1時間が経過していればステップS1
3に進んで再熱ドライ(サーモ)運転の実行回数がカウ
ントされ、本制御開始から1時間が経過して以降の再熱
ドライ(サーモ)運転が6回連続して繰り返された時点
で制御が終了される。
度が領域(II)にありかつ屋外温度が領域(ハ)にある場
合、室内温度が領域(III)にありかつ屋外温度が領域(ハ)
にある場合、これらの場合は夏場かもしくは夏場に準じ
た屋内外の環境下でランドリードライ運転が選択された
と見なされる。
ず、ステップS14において室内湿度が45%以下であ
るか、40%以上であるかが判定される(図7参照)。
そして、室内湿度が40%以上であると判定されればス
テップS15に進んで通常の冷房運転が開始され、室内
湿度が45%以下であると判定されればステップS16
に進んで冷房(サーモ)運転が開始される。
て運転開始から3分が経過したか否かが判別され、3分
が経過していればステップS19に進み、3分が経過し
ていなければ冷房運転が継続される。
S19において運転開始から3分が経過したか否かが判
別され、3分が経過していればステップS18に進み、
3分が経過していなければ冷房(サーモ)運転が継続さ
れる。
から1時間が経過したか否かが判別され、1時間が経過
していなければステップS14に戻って室内湿度の領域
判定が再度行われ、1時間が経過していればステップS
20に進んで冷房(サーモ)運転の実行回数がカウント
され、本制御開始から1時間が経過して以降の冷房(サ
ーモ)運転が6回連続して繰り返された時点で制御が終
了される。
転中に室内湿度をもとにして室内にある洗濯物の状態を
推測しているが、洗濯物が今どのような状態にあるかが
室内ユニット20側で室内の利用者に知らされるように
なっている。室内ユニット20の筐体には、通常の暖房
運転および冷房運転時に室内の温度を表示する表示パネ
ル27が設けられている。表示パネル27には複数のL
EDランプ(表示部)28が1列に配列されており、室
内の温度をLEDランプ28の点灯数で表す。
から運転終了、すなわち洗濯物が乾燥するまでがLED
ランプ28の点灯数で表される。例えば図8に示すよう
に、運転開始時にはLEDランプ28を3つ点灯し、再
熱ドライ(標準)運転から再熱ドライ(サーモ)運転に
切り換わるとLEDランプ28をひとつ消灯し、本制御
開始から1時間が経過するとLEDランプ28をさらに
ひとつ消灯してひとつだけ点灯し、再熱ドライ(サー
モ)運転が6回連続して繰り返されて制御が終了した時
点でLEDランプ28をすべて消灯して乾燥終了を知ら
せるといった具合である。
気調和装置によれば、ランドリードライ運転を選択する
と"冬場"、"春/秋"、"夏場"のそれぞれの季節に適した
運転モードが自動的に選択、実行されるので、無駄をな
くして効率よく洗濯物を乾燥させることができる。ま
た、室内の湿度から洗濯物の乾燥状態を推測して制御を
終了するため、無駄に運転を続けることないので、運転
時間を短縮し消費電力を低減して省エネルギー化も図れ
る。
ドライ運転時、圧縮機12に加えてプロペラファン1
5、タンジェンシャルファン24についても制御を行い
運転状態を変化させたが、圧縮機12のみを制御し、プ
ロペラファン15およびタンジェンシャルファン24に
ついては定常運転を行わせるようにしても構わない。
項1記載の空気調和装置によれば、室内の除湿を行うに
際して現在の室内の温度と屋外の温度とを検出し、その
検出結果に基づいて、あらかじめ設定された再熱ドライ
運転の複数の運転モードの中から適当なモードを選択
し、室内の湿度が選択されたモードの目標湿度に近づく
ように前記圧縮機の運転状態を変化させ、室内の湿度が
所定の時間にわたり一定の値を越えない状態が続いたら
再熱ドライ運転を停止することで、その時々の季節に適
した運転モードが自動的に選択、実行されるので、無駄
をなくして効率よく洗濯物を乾燥させることができる。
また、室内の湿度から洗濯物の乾燥状態を推測して制御
を終了するため、無駄に運転を続けることないので、運
転時間を短縮し消費電力を低減して省エネルギー化も図
れる。
圧縮機の運転状態の変化に伴い、室外ファンおよび室内
ファンの運転状態をも変化させることで、設定温度、な
らび現在の室内の温度および湿度に応じてドライ運転の
パターンを選択し、室内の温度および湿度を所望の状態
により速く移行させることができ、これによって快適な
室内環境を得るとともに運転時間の短縮による省エネル
ギー化を図ることができる。
再熱ドライ運転が指示されたとき、室内の湿度が所定の
値よりも高ければ、再熱ドライ運転の開始前に一時的に
冷房運転を行うことで、室内の湿度を所望の状態により
速く移行させることができ、これによって快適な室内環
境を得るとともに運転時間の短縮による省エネルギー化
を図ることができる。
再熱ドライ運転時において現在の室内の温度および湿度
の値に応じて室内の快適さ加減を判別し、その判別結果
を表示部の明示数で表すことで、利用者は室内の状態を
目で見て認識することができる。室内が所望の状態にな
ったことを知った利用者は、空気調和装置自体を停止さ
せる等、無駄に電力を使用しない賢い利用の仕方ができ
るようになり、省エネルギー化を進める一助となる。
示す平面図である。
時における制御の流れを示す流れ図である。
ライ運転時における制御の流れを示す流れ図である。
判定基準を示す図表である。
の対象表である。
す図表である。
プにより洗濯物の乾燥状態を知らせる表示例を示す状態
説明図である。
器) 23 ドライ用電磁弁 24 タンジェンシャルファン(室内ファン) 25 室温センサ 26 湿度センサ 27 表示パネル 28 LEDランプ(表示部) 30 冷媒配管
Claims (4)
- 【請求項1】 屋外の空気と冷媒との間で熱交換を行
う室外熱交換器と、該室外熱交換器または屋内の空気と
冷媒との間で熱交換を行う第1の室内熱交換器に冷媒を
送出する圧縮機と、前記室外熱交換器に室外の空気を流
通させる室外ファンとを備える室外ユニットと、 前記第1の室内熱交換器と、該第1の室内熱交換器と同
じく屋内の空気と冷媒との間で熱交換を行う第2の室内
熱交換器と、前記第1、第2の室内熱交換器の間に設け
られた電磁弁と、前記第1、第2の室内熱交換器に屋内
の空気を流通させる室内ファンとを備える室内ユニット
とからなり、 前記電磁弁を絞ってこれを膨張弁として機能させ、前記
第1の室内熱交換器において冷媒に吸熱して屋内の空気
を除湿し、前記第2の室内熱交換器においては冷媒から
排熱して除湿後の空気を加熱したうえで屋内に供給する
再熱ドライ運転が可能な空気調和装置であって、 室内の除湿を行うに際して現在の室内の温度と屋外の温
度とを検出し、その検出結果に基づいて、あらかじめ設
定された再熱ドライ運転の複数の運転モードの中から適
当なモードを選択し、室内の湿度が選択されたモードの
目標湿度に近づくように前記圧縮機の運転状態を変化さ
せ、室内の湿度が所定の時間にわたり一定の値を越えな
い状態が続いたら再熱ドライ運転を停止することを特徴
とする空気調和装置。 - 【請求項2】 前記圧縮機の運転状態の変化に伴い、
前記室外ファンおよび室内ファンの運転状態をも変化さ
せることを特徴とする請求項1記載の空気調和装置。 - 【請求項3】 前記再熱ドライ運転が指示されたと
き、室内の湿度が所定の値よりも高ければ、再熱ドライ
運転の開始前に一時的に冷房運転を行うことを特徴とす
る請求項1または2記載の空気調和装置。 - 【請求項4】 前記室内ユニットに明滅する複数の表
示部を設けておき、選択された再熱ドライ運転のモード
を前記表示部の明示数で表すことを特徴とする請求項
1、2または3記載の空気調和装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000008995A JP2001201143A (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 空気調和装置 |
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