JP2002181366A

JP2002181366A - 空気調和機の制御方法

Info

Publication number: JP2002181366A
Application number: JP2000375671A
Authority: JP
Inventors: Takashi Uchiumi; 隆志内海; Eiji Futagami; 英治二神
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】空気調和機の除湿運転（冷房運転）時に、電
熱装置を適切に制御し、最適な除湿を行うとともに、省
エネルギへの寄与を図ること目的とする。【解決手段】除湿運転あるいは冷房運転時に室内熱交
換器と室内ファンとの間の電熱装置を制御し、室内の湿
度を除去する空気調和機の制御方法は、圧縮機が停止す
るまでは電熱装置をオフ制御し（ＳＴ１，ＳＴ２）、圧
縮機が停止した後には電熱装置をオン制御し（ＳＴ
３）、電熱装置をオン制御している場合、圧縮機の運転
回転数がＡまたはＢ（高回転数）ゾーンに入ったときに
は同電熱装置をオフ制御し（ＳＴ４，ＳＴ５）、圧縮機
の運転回転数がＥまたはＦ（低回転数）ゾーンに入った
ときには、電熱装置をオン制御する（ＳＴ６，ＳＴ
１）。また、電熱装置のオン中に、運転回転数がＣまた
はＤ（中回転数）ゾーンに、電熱装置のオン制御を所定
時間継続可能とし、所定時間経過後に同電熱手段をオフ
制御する（ＳＴ７，ＳＴ８，ＳＴ９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電熱装置を搭載し
ている空気調和機の除湿（ドライ）運転または冷房運転
時の制御方法に係り、特に詳しくは、電熱装置を適切に
制御し、最適な除湿を可能とし、省エネルギ化を実現す
るようにした空気調和機の制御方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機の除湿運転または冷房運転に
おいては、室内機に備えた電熱装置を制御して除湿を行
う。この場合例えば、図５および図６に示すように、電
熱装置１は室内熱交換器２と室内ファン３との間に設け
られており、室内の空気を室内熱交換器２の蒸発器で除
湿し、蒸発器を通過した冷たい空気を電熱装置１のヒー
タで暖めて室内に吹き出す。このため、室温を下げ過ぎ
ることなく、除湿を行うことができる。

【０００３】室内機制御装置４は、当該室温コントロー
ルに必要な制御を行うとともに電熱装置１を制御し、室
温コントロールにおいてはリモコン５の設定にしたがっ
た制御を行う。また、室温センサ６による検出室温とリ
モコン５の設定温度との差に応じて圧縮機７の運転周波
数等の指令を室外機制御装置８に送信し、室内ファン３
を制御する。

【０００４】室外機制御装置８は、室内機制御装置４か
らの指令により四方弁９を制御するとともに、圧縮機
７、電子膨張弁１０および室外ファン１１を制御する。
なお、図６は当該冷凍サイクルを示しており、１２は室
外機熱交換器である。

【０００５】このように、室温コントロールが行われる
とともに、電熱装置１が制御されることにより、特に除
湿運転時には、蒸発器を通過した空気が電熱装置１で暖
められることもあって、室内環境を快適に維持すること
が可能である。

【０００６】ところで、電熱装置１の制御にあっては、
例えば、除湿運転または冷房運転中に、電熱装置１をオ
ンとする（ヒータに通電を行う）。このとき、電熱装置
１によって当該空気調和機の消費電力が増加するため、
省エネルギの観点からすると好ましいとは言いがたい。

【０００７】また、室温コンロトールや除湿効果の観点
からすると、室温が低下し易い条件（例えば冷房負荷が
軽い条件）下等にあっては、電熱装置１をオンにした方
よい場合もあり、室温が低下しにくい条件（例えば冷房
負荷が重い条件）下等にあっては、電熱装置１をオンに
しなくともよい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記空気調和機の制御
方法においては、電熱装置１をオンにする条件の判定が
曖昧であり、例えば、電熱装置１を不必要にオンした
り、また必要な時に電熱装置１をオンにしなかったり
と、適切な除湿が行われないことがあり、この場合省エ
ネルギの観点からも好ましくないことが多々ある。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、電熱装置を適切に制御し、最適な除
湿を行うとともに、省エネルギ化を図ることができるよ
うにした空気調和機の制御方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、冷凍サイクルの冷媒を室外熱交換器から
室内熱交換器に循環して室温コントロールを行う一方、
除湿運転あるいは冷房運転時に室内熱交換器と室内ファ
ンとの間の電熱手段を制御し、室内の湿度を除去する空
気調和機の制御方法であって、上記除湿運転あるいは冷
房運転時には、上記室温コントロールにより上記冷凍サ
イクルを構成する圧縮機が停止するまでは、上記電熱手
段をオフ制御し、この圧縮機が停止した後には、上記電
熱手段をオン制御するようにしたことを特徴としてい
る。

【００１１】本発明は、冷凍サイクルの冷媒を室外熱交
換器から室内熱交換器に循環して室温コントロールを行
う一方、除湿運転あるいは冷房運転時に室内熱交換器と
室内ファンとの間の電熱手段を制御し、室内の湿度を除
去する空気調和機の制御方法であって、上記除湿運転あ
るいは冷房運転時には、上記室温コントロールにより上
記冷凍サイクルを構成する圧縮機が停止するまでは、上
記電熱手段をオフ制御し、この圧縮機が停止した後に
は、上記電熱手段をオン制御するとともに、この電熱手
段をオン制御している場合、上記圧縮機の運転回転数が
高回転数ゾーンに入ったときには、同電熱手段をオフ制
御し、上記運転回転数が低回転数ゾーンに入ったときに
は、上記電熱手段をオン制御するようにしたことを特徴
とする空気調和機の制御方法。

【００１２】上記電熱手段をオン制御している場合、上
記圧縮機の運転回転数が中回転数ゾーンに入ったときに
は、上記電熱手段のオン制御を所定時間継続可能とし、
この所定時間上記電熱手段をオン制御したときには、同
電熱手段をオフ制御するとよい。これにより、運転回転
数が中回転数ゾーンにあり、かつ、所定時間が経過して
も、その運転回転数が中回転数ゾーンに入っている場合
では、電熱手段をオン状態のままにしていると、室温が
設定温度付近に達しないが、電熱手段をオフにすること
により、室温が設定温度付近に近づき、室内環境の向上
が図れる。

【００１３】上記電熱手段のオフ制御中に、上記圧縮機
の運転回転数が低回転数ゾーンに入り、かつ、当該室内
の湿度が所定値以上であるときには、上記電熱手段をオ
ン制御するとよい。これにより、室温が上昇することか
ら、室温コントロールにより圧縮機の運転回転数が上昇
し、湿度が下げられる。

【００１４】上記電熱手段のオフ制御中に、上記圧縮機
が停止したときには、上記電熱手段をオン制御するとよ
い。これにより、圧縮機が停止した場合でも、室温が設
定温度に維持されることから、電熱手段をオン制御して
も、室内環境が極端に悪化することがなく、除湿効果を
上げることができる。

【００１５】上記電熱手段をオン、オフ制御するための
条件としての運転回転数に代えて室温を用い、リモコン
の設定によって設定温度に所定値を加味し、少なくとも
上記高回転数ゾーン、中回転数ゾーン、低回転数ゾー
ン、および圧縮機の停止に対応するゾーンを設定し、上
記室温がそれらゾーンにあるときには、上記電熱手段を
オン、あるいはオフ制御するとよい。これにより、圧縮
機の運転回転数と相対的な関係にある室温を条件とし
て、電熱手段をオン、オフ制御しても、運転回転数を条
件としている場合と同様の作用、効果が得られる。ま
た、室温は実際の室内環境を反映していることから、よ
り現実的に電熱手段が適切に制御される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図４を参照して詳細に説明する。なお、図２中、
図５と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。また、当該冷凍サイクルは図６を参照されたい。

【００１７】図２および図３において、この空気調和機
の制御方法が適用される制御装置は、図１のルーチンに
したがって圧縮機７の運転回転数に応じて電熱装置１を
オン、オフ制御する。また、室内機制御装置２０は、所
定時間計時するタイマを備え、また、図４に示す室内機
制御装置４の機能も備えている。

【００１８】圧縮機７の運転回転数は、図３に示すよう
に複数ゾーンに分かれている。この図において、Ａない
しＦゾーンについては、Ａゾーン＞３０ｒｐｓ、２５ｒ
ｐｓ＜Ｂゾーン≦３０ｒｐｓ、２０ｒｐｓ＜Ｃゾーン≦
２５ｒｐｓ、１５ｒｐｓ＜Ｄゾーン≦２０ｒｐｓ、０ｒ
ｐｓ＜Ｅゾーン≦１０ｒｐｓおよびＦゾーン＝０ｒｐｓ
である。そして、上記運転回転数を条件としてゾーン毎
に、電熱装置１をオン、あるいオフとする判定を行う。

【００１９】次に、上記構成の制御装置の動作を図１の
フローチャート図を参照して説明する。まず、リモコン
５により除湿運転（あるいは冷房運転）の操作が行われ
ると、室内機制御装置２０および室外機制御装置８は、
従来と同様に、リモコン５の操作に応じた運転、室温コ
ントロールのための制御を行う。このとき、室内機制御
装置２０はその運転の開始と同時に、図１に示すルーチ
ンを実行して電熱装置１をオフ制御し、ヒータの通電を
停止する（ステップＳＴ１）。

【００２０】続いて、圧縮機７の運転回転数の条件がＦ
ゾーンに入ったか否かを判断し（ステップＳＴ２）、運
転回転数がＦゾーンに入っていなければ、電熱装置１を
オフ状態のままとする。すなわち、圧縮機７の運転が停
止していない場合では、冷房負荷が重く、室温がなかな
か設定温度に近づかないということで、ヒータに通電を
行う必要がない。したがって、無駄なヒータ通電を行わ
ず、省エネルギの観点からも好ましい。

【００２１】上記室温コントロールによって室温が設定
温度付近に維持されるようになり、圧縮機７の運転回転
数がＦゾーンに入ると、電熱装置１をオンにし（ステッ
プＳＴ３）、適切な除湿を可能とする。このように、当
該運転開始後、圧縮機７の運転が停止したということ
は、冷房負荷が軽くなることから、ヒータに通電しても
よいと判断することができる。この場合、ヒータ通電に
よって室温コントロールに悪影響が及ぼされることもな
い。

【００２２】続いて、運転回転数がＡまたはＢゾーン
（高回転数ゾーン）に入ったか否かを判断する（ステッ
プＳＴ４）。上記電熱装置１をオンにしたことにより、
室温が上昇し、圧縮機７の運転回転数が上昇してＡまた
はＢゾーンに入ると、電熱装置１をオフにする（ステッ
プＳＴ５）。すなわち、運転回転数がＡまたはＢゾーン
に入るということは、冷房負荷が重くなり、ヒータに通
電を行わなくとも、圧縮機７の運転が可能である。した
がって、ヒータの通電を停止した方が省エネルギの観点
からも好ましいからである。

【００２３】続いて、上記電熱装置１をオフにした後、
運転回転数がＥまたはＦゾーン（低回転数ゾーン）に入
ったか否かを判断し（ステップＳＴ６）、その運転回転
数がＥまたはＦゾーンに入るまで電熱装置１をオフ状態
のままとする。運転回転数がＥまたはＦゾーンに入る
と、ステップＳＴ３に戻って上述したステップを繰り返
す。これにより、上述と同様の効果が発揮されることに
なる。

【００２４】また、上記電熱装置１のオン中に、運転回
転数がＡまたはＢゾーンに入っていなければ、ステップ
ＳＴ４からＳＴ７に進み、その運転回転数がＣゾーンま
たはＤゾーン（中回転数ゾーン）であるか否かを判断す
る。

【００２５】運転回転数がＣまたはＤゾーンに入ってい
れば、ステップＳＴ４からＳＴ７，ＳＴ８に進み、所定
時間（例えば２０分）計時するのタイマ（内部タイマ）
をスタートし、または、その電熱装置１のオン状態を継
続する。

【００２６】タイマがタイムアップするまで、ステップ
ＳＴ９からＳＴ４に戻って上述した処理を繰り返す。こ
の場合、ステップＳＴ８の処理においては、タイマをス
タートしているときには再スタートを行わない。すなわ
ち、運転回転数がＣまたはＤゾーンに入っているという
ことは、冷房負荷が軽い傾向にあることから、電熱装置
１をオン状態のままにしないと、圧縮機７の運転が停止
してしまい、除湿を継続することができなくなるからで
ある。

【００２７】また、上記タイマがタイムアップするまで
の間に、例えば電熱装置１のオン状態により運転回転数
が上昇し、運転回転数がＣまたはＤゾーンから外れる
と、ステップＳＴ７からＳＴ１０に進み、上記タイマを
リセットしてステップＳＴ４に戻り、上述した処理を繰
り返す。

【００２８】さらに、運転周波数がＣまたはＤゾーンに
入っているときに、タイマがタイムアップすると、ステ
ップＳＴ９からＳＴ１に戻り、電熱装置１をオフ状態に
し、上述した処理を繰り返す。すなわち、運転回転数が
ＣまたはＤゾーンにあり、電熱装置１のオン状態が所定
時間継続しているということは、ヒータ通電により室温
が設定温度付近に到達しないことから、電熱装置１をオ
フにした方がよいからである。

【００２９】また、図３に示すように、圧縮機７の運転
回転に代えて室温を用い、この室温がＡないしＦゾーン
の如何なるゾーンにあるかを判断することにより、電熱
装置１をオン、オフするようにしてもよい。この場合、
各ゾーン分けについては、Ａゾーン＞Ｔｓ＋３．５℃、
Ｔｓ＋２．５℃＜Ｂゾーン≦Ｔｓ＋３．５℃、Ｔｓ＋
１．５℃＜Ｃゾーン≦Ｔｓ＋２．５℃、Ｔｓ＋０．５℃
＜Ｄゾーン≦Ｔｓ＋１．５℃、Ｔｓ−０．５℃＜Ｅゾー
ン≦Ｔｓ＋０．５℃およびＦゾーン≦Ｔｓ−０．５℃で
ある。なお、Ｔｓは設定温度である。

【００３０】この前実施例の変形例にあっては、上記条
件としての運転回転数を室温に代えれば、図１に示すル
ーチンをそのまま実行し、前実施例と同じ効果が得られ
る。なお、この変形例の動作については、前実施例と重
複することから、詳細な説明を省略する。

【００３１】この変形例を簡単に説明すると、室温がＦ
ゾーンに入ると、電熱装置１をオンとする。そして、電
熱装置１のオン状態にあるときに、室温がＡまたはＢゾ
ーンに入ると、電熱装置１をオフとし、電熱装置１のオ
フ状態にあるときに、室温がＥまたはゾーンに入ると、
電熱装置１をオンとする。

【００３２】電熱装置１がオン状態にあるときに、室温
がＣまたＤゾーンに入ると、所定時間（例えば２０分）
が経過するまでその電熱装置１のオン状態を維持し、こ
の所定時間が経過すると電熱装置１をオフ状態とする。
その所定時間が経過する前に、室温がＣまたはＤゾーン
から外れ、例えばＡまたはＢゾーンに入ると、電熱装置
１をオフ状態とする。

【００３３】図４は、本発明の他の実施例を示す概略的
ブロック線図である。なお、図中、図２と同一部分には
同一符号を付して重複説明を省略する。また、この他の
実施例の動作を説明するための概略的フローチャート図
は、図１に波線の処理を付加したものである。

【００３４】この実施例の空気調和機の制御方法が適用
される制御装置は、室内湿度を検出する湿度センサ３０
と、上述した実施例にその室内湿度を加味して電熱装置
１のオン、オフを制御する室内機制御装置３１とを備え
ている。なお、室内機制御装置３１は図２に示す室内機
制御装置２０の機能も備えている。

【００３５】上記構成の制御装置の動作を図１を参照し
て説明する。なお、上述した実施例と重複する処理につ
いてはその説明を省略し、また、ＡないしＦゾーンにつ
いは図３を参照されたい。この実施例の室内機制御装置
３１は、電熱装置１をオフとした後（ステップＳＴ
１）、圧縮機７の運転回転数がＦゾーンに入っていなけ
れば、ステップＳＴ２からＳＴ１１に進む。そして、運
転回転数がＥゾーンに入っており、かつ、湿度センサ３
０による検出室内湿度が所定値（例えば７０％）以上よ
り高いか否かを判断する。

【００３６】運転回転数がＥゾーンにまで低下していな
ければ、ステップＳＴ２に戻り、上述した処理を繰り返
す。また、運転回転数がＥゾーンにまで低下していて
も、室内湿度が７０％より低ければ、ステップＳＴ２に
戻り、上述した処理を繰り返す。すなわち、除湿能力を
上げる必要もなく、電熱装置１をオンにしない方が好ま
しいからである。しかし、運転回転数がＥゾーンにまで
低下し、かつ室内湿度が７０％以上と高ければ、ステッ
プＳＴ１１からＳＴ３に進み、電熱装置１をオン状態と
し、除湿能力を上げる。

【００３７】このように、電熱装置１がオフ状態になっ
ている場合、運転回転数がＦゾーンにまで低下する前
に、その運転回転数がＥゾーンに入り、運転回転数が低
下する傾向にあって（室温が設定温度付近に近づきづつ
あり）、かつ、室内湿度が高いときには電熱装置１をオ
ン状態とする。

【００３８】すなわち、運転回転数が極めて低く、電熱
装置１をオフ状態としている場合で、室内の湿度が高い
ときには、その湿度を下げるために、運転回転数を上げ
る方がよいが、電熱装置１をオフとしていると室温が低
下するだけなく、室温コントロールにより圧縮機７が停
止してしまうからである。そのような状況を想定して電
熱装置１をオンにすることにより、室温が上昇する。し
かも、室温コントロールによって運転回転数が上昇し、
室内湿度が下げられる。

【００３９】なお、この実施例において、前実施例の変
形例と同様に、運転回転数に代えて室温を条件とすれ
ば、効果的には同じであることは明かである。また、上
述した実施例では、ＡないしＦゾーンの６ゾーンに分
け、それらゾーンに高回転数ゾーン、中回転数ゾーン、
低回転数ゾーン、停止ゾーンに振り分けているが、少な
くとも４ゾーンあればよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下に述
べる効果を奏する。本発明の空気調和機の制御方法は、
冷凍サイクルの冷媒を室外熱交換器から室内熱交換器に
循環して室温コントロールを行う一方、除湿運転あるい
は冷房運転時に室内熱交換器と室内ファンとの間の電熱
手段を制御し、室内の湿度を除去する空気調和機の制御
方法であって、上記除湿運転あるいは冷房運転時には、
上記室温コントロールにより上記冷凍サイクルを構成す
る圧縮機が停止するまでは、上記電熱手段をオフ制御
し、この圧縮機が停止した後に上記電熱手段をオン制御
していることから、室温が設定温度付近となり、しか
も、設定温度に維持された状態になって電熱手段がオン
制御されるため、室内環境が急激に悪化することがな
く、最適な除湿が行える。しかも、省エネルギの向上が
図れるという効果がある。

【００４１】本発明の空気調和機の制御方法は、上記除
湿運転あるいは冷房運転時には、上記室温コントロール
により上記冷凍サイクルを構成する圧縮機が停止するま
では、上記電熱手段をオフ制御し、この圧縮機が停止し
た後には、上記電熱手段をオン制御し、電熱手段をオン
制御している場合、上記圧縮機の運転回転数が高回転数
ゾーンに入ったときには、同電熱手段をオフ制御し、上
記運転回転数が低回転数ゾーンに入ったときには、上記
電熱手段をオン制御していることから、除湿効果等を加
味して電熱手段が適切に制御されて最適な除湿が行われ
るとともに、省エネルギの向上を図ることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示し、空気調和機の制
御方法を説明するための概略的フローチャート図。

【図２】本発明の空気調和機の制御方法が適用される制
御装置を説明するための概略的ブロック線図。

【図３】本発明の空気調和機の制御方法を説明するため
の概略的模式図。

【図４】本発明の他の実施例を示す空気調和機の制御方
法が適用される制御装置を説明するための概略的ブロッ
ク線図。

【図５】従来の空気調和機の制御装置を説明するための
概略的ブロック線図。

【図６】空気調和機の冷凍サイクルを説明するための概
略的構成図。

【符号の説明】

１電熱装置２室内熱交換器３室内ファン４，２０，３１室内機制御装置５リモコン６室温センサ７圧縮機８室外機制御装置３０湿度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍サイクルの冷媒を室外熱交換器から
室内熱交換器に循環して室温コントロールを行う一方、
除湿運転あるいは冷房運転時に室内熱交換器と室内ファ
ンとの間の電熱手段を制御し、室内の湿度を除去する空
気調和機の制御方法であって、前記除湿運転あるいは冷
房運転時には、前記室温コントロールにより前記冷凍サ
イクルを構成する圧縮機が停止するまでは、前記電熱手
段をオフ制御し、該圧縮機が停止した後には、前記電熱
手段をオン制御するようにしたことを特徴とする空気調
和機の制御方法。
【請求項２】冷凍サイクルの冷媒を室外熱交換器から
室内熱交換器に循環して室温コントロールを行う一方、
除湿運転あるいは冷房運転時に室内熱交換器と室内ファ
ンとの間の電熱手段を制御し、室内の湿度を除去する空
気調和機の制御方法であって、前記除湿運転あるいは冷
房運転時には、前記室温コントロールにより前記冷凍サ
イクルを構成する圧縮機が停止するまでは、前記電熱手
段をオフ制御し、該圧縮機が停止した後には、前記電熱
手段をオン制御するとともに、該電熱手段をオン制御し
ている場合、前記圧縮機の運転回転数が高回転数ゾーン
に入ったときには、同電熱手段をオフ制御し、前記運転
回転数が低回転数ゾーンに入ったときには、前記電熱手
段をオン制御するようにしたことを特徴とする空気調和
機の制御方法。
【請求項３】前記電熱手段をオン制御している場合、
前記圧縮機の運転回転数が中回転数ゾーンに入ったとき
には、前記電熱手段のオン制御を所定時間継続可能と
し、該所定時間前記電熱手段をオン制御したときには、
同電熱手段をオフ制御するようにした請求項２に記載の
空気調和機の制御方法。
【請求項４】前記電熱手段のオフ制御中に、前記圧縮
機の運転回転数が低回転数ゾーンに入り、かつ、当該室
内の湿度が所定値以上であるときには、前記電熱手段を
オン制御するようにした請求項２または３に記載の空気
調和機の制御方法。
【請求項５】前記電熱手段のオフ制御中に、前記圧縮
機が停止したときには、前記電熱手段をオン制御するよ
うにした請求項２または３に記載の空気調和機の制御方
法。
【請求項６】前記電熱手段をオン、オフ制御するため
の条件としての運転回転数に代えて室温を用い、リモコ
ンによって設定された設定温度に所定値を加味し、少な
くとも前記高回転数ゾーン、中回転数ゾーン、低回転数
ゾーン、および圧縮機の停止に対応するゾーンを設定
し、前記室温がそれらゾーンにあるときに、前記電熱手
段をオン、あるいはオフ制御するようにした請求項２，
３，４または５に記載の空気調和機の制御方法。