JP2003254583A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP2003254583A
JP2003254583A JP2002054990A JP2002054990A JP2003254583A JP 2003254583 A JP2003254583 A JP 2003254583A JP 2002054990 A JP2002054990 A JP 2002054990A JP 2002054990 A JP2002054990 A JP 2002054990A JP 2003254583 A JP2003254583 A JP 2003254583A
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Japan
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operating frequency
compressor
air
air conditioning
control means
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Application number
JP2002054990A
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English (en)
Inventor
Shinichi Yakabe
真一 矢ヶ部
Katsuhiro Shimizu
克浩 清水
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Toshiba Carrier Corp
Original Assignee
Toshiba Carrier Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/025Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0253Compressor control by controlling speed with variable speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機を止めることなく低能力運転を継続し
て室内を快適環境に維持することができる信頼性にすぐ
れた空気調和機を提供する。 【解決手段】 圧縮機1の運転周波数Fが許容最低運転
周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対
し過剰な状態にあれば、絞り弁4を過絞りな状態に設定
する。過絞りな状態を設定することにより、蒸発器内の
冷媒の二相領域が占める割合を減少して、空調能力を下
げる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、室内の空調負荷
に応じて圧縮機の運転周波数を制御する空気調和機に関
する。
【0002】
【従来の技術】空気調和機は、圧縮機、凝縮器、絞り弁
(膨張弁ともいう)、および蒸発器を順次に配管接続し
てなる冷凍サイクルを備え、圧縮機の運転周波数(イン
バータの出力周波数)Fを室内の空調負荷(室内温度T
aと設定室内温度Tsとの差)に応じて制御する。運転
開始時のように空調負荷が大きい状況では運転周波数F
が高めに設定され、運転が進んで空調負荷が減少するの
に伴い、運転周波数Fが低減される。
【0003】運転周波数Fには許容し得る許容最高運転
周波数Fmaxおよび許容最低運転周波数Fminが設定され
ており、その範囲内で運転周波数Fが制御される。運転
周波数Fが許容最低運転周波数Fminに達したにもかか
わらず、まだ空調負荷が存在する場合には、運転周波数
Fが零に設定され、圧縮機の運転が停止される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】運転周波数F(Hz)
と室内温度Ts(℃)の関係を図19に示している。春
や秋などの中間期、梅雨時、あるいは最近の高気密・高
断熱住宅のように、空調負荷が比較的に小さくなる状況
では、インバータ駆動式の圧縮機といえども、圧縮機の
停止が避けられない。圧縮機が停止すると、その後で室
内温度Taが大きく変動し、快適性が損なわれてしまう
ことがある。
【0005】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、圧縮機を止めることなく低能
力運転を継続して室内を快適環境に維持することができ
る信頼性にすぐれた空気調和機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の空
気調和機は、圧縮機、凝縮器、絞り弁、蒸発器を接続し
て冷媒を循環させる冷凍サイクルと、空調負荷に応じて
上記圧縮機の運転周波数を制御する制御手段と、上記圧
縮機の運転周波数が許容最低運転周波数で、そのときの
圧縮機能力が前記空調負荷に対し過剰な状態にあれば、
上記絞り弁を過絞りな状態に設定する低能力運転制御手
段とを備え、過絞りな状態を設定することにより、蒸発
器内の冷媒の二相領域が占める割合を減少して、空調能
力を下げる。
【0007】請求項2に係る発明の空気調和機は、圧縮
機、凝縮器、絞り弁、蒸発器を接続して冷媒を循環させ
る冷凍サイクルと、空調負荷に応じて上記圧縮機の運転
周波数を制御する制御手段と、上記圧縮機の運転周波数
が許容最低運転周波数で、そのときの圧縮機能力が前記
空調負荷に対し過剰な状態にあれば、上記絞り弁を絞り
不足な状態に設定する低能力運転制御手段とを備え、絞
り不足な状態を設定することにより、蒸発温度を上げ
て、空調能力を下げる。
【0008】
【発明の実施の形態】[1]以下、この発明の第1の実
施形態について図面を参照して説明する。
【0009】図1に示すように、圧縮機1の吐出口に四
方弁2を介して室外熱交換器3が配管接続され、この室
外熱交換器3に絞り弁(膨張弁または流量調整弁ともい
う)4を介して室内熱交換器5が配管接続されている。
そして、室内熱交換器5に上記四方弁2を介して圧縮機
1の吸込口が配管接続されている。この配管接続によ
り、冷房および暖房が可能なヒートポンプ式冷凍サイク
ルが構成されている。
【0010】冷房時は、圧縮機1から吐出される冷媒が
図示実線矢印の方向に流れ、室外熱交換器3が凝縮器、
室内熱交換器5が蒸発器として機能する。暖房時は、四
方弁2が切換わることにより、圧縮機1から吐出される
冷媒が図示破線矢印の方向に流れ、室内熱交換器5が凝
縮器、室外熱交換器3が蒸発器として機能する。
【0011】室外熱交換器3に対し室外送風機6が設け
られている。室外送風機6は、外気を吸い込んでそれを
室外熱交換器3に供給する。
【0012】室内熱交換器5に対し室内送風機7、室内
温度センサ11、室内湿度センサ12が設けられてい
る。室内送風機7は、室内空気を吸い込み、それを室内
熱交換器5に通して室内に吹き出す。室内温度センサ1
1および室内湿度センサ12は、室内送風機7によって
吸い込まれる室内空気の温度Taおよび湿度Raを検知
する。
【0013】室内熱交換器5に温度センサ13が取付け
られ、室内熱交換器5と四方弁2との間の配管に温度セ
ンサ14が取付けられている。冷房運転時、蒸発器とし
て機能する室内熱交換器5から流出する冷媒の温度が温
度センサ14で検知され、室内熱交換器5に入る冷媒の
温度が温度センサ13で検知される。この温度センサ1
4の検知温度と温度センサ13の検知温度との差が冷媒
の過熱度(スーパーヒートともいう)SHとして検出さ
れる。
【0014】室内機の概略を図2に示している。40は
室内機で、前面に空気吸込口41および空気吹出口42
を有し、その空気吸込口41から空気吹出口42にかけ
て通風路43を形成している。この通風路43に室内温
度センサ11、室内湿度センサ12、室内熱交換器5、
および室内送風機7が設けられている。室内送風機7が
動作することにより、室内空気が空気吸込口41を通し
て吸込まれる。吸込まれた空気は、室内熱交換器5で冷
却または暖められ、空調用空気として空気吹出口42か
ら室内に吹出される。空気吹出口42には、吹出し風の
方向を上下方向に調節するための吹出しフラップ44が
設けられている。
【0015】一方、商用交流電源20にインバータ21
が接続されている。インバータ21は、商用交流電源2
0の電圧を整流し、その整流後の直流電圧をスイッチン
グにより制御部30からの指令に応じた周波数の電圧に
変換し出力する。この出力が駆動電力として圧縮機1に
供給される。
【0016】制御部30は、当該空気調和機の全般にわ
たる制御を行う。この制御部30に、上記四方弁2、絞
り弁4、室外送風機6、室内温度センサ11、室内湿度
センサ12、温度センサ13,14、インバータ21、
速度調整回路31、フラップ駆動回路32、および受光
部33が接続されている。速度調整回路31は、制御部
30からの指令に応じて、室内送風機7の速度を制御す
る。フラップ駆動回路32は、制御部30からの指令に
応じて、吹出しフラップ44を駆動する。受光部33
は、リモートコントロール式の操作器(以下、リモコン
と略称する)34から発せられる運転条件設定用の赤外
線光を受光する。
【0017】そして、制御部30は、主要な機能として
次の(1)〜(3)の手段を備える。 (1)室内温度センサ11の検知温度Taとリモコン3
4の操作による設定室内温度Tsとの差ΔTを空調負荷
として求め、その空調負荷に応じて圧縮機1の運転周波
数(インバータ回路21の出力周波数)Fを制御する周
波数制御手段。 (2)冷房運転時、室内熱交換器5(蒸発器)における
冷媒の過熱度SH(=温度センサ14,13の検知温度
の差)が予め定めた一定値SHsを維持するように、絞
り弁4の絞り量(開度)を制御する開度制御手段。 (3)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最低
運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負荷
に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を上記開度制御手
段の制御にかかわらず過絞りな状態に設定する低能力運
転制御手段。
【0018】つぎに、冷房運転時の作用を図3のフロー
チャートを参照して説明する。室内温度センサ11の検
知温度Taとリモコン34の操作による設定室内温度T
sとの差ΔTが空調負荷として求められ(ステップ10
1)、その空調負荷に応じて圧縮機1の運転周波数Fが
制御される(ステップ102)。たとえば、運転開始時
のように空調負荷が大きい状況では運転周波数Fが高め
に設定され、運転が進んで空調負荷が減少するのに伴
い、運転周波数Fが低減される。
【0019】運転周波数Fが許容最低運転周波数Fmin
より高ければ(ステップ103のNO)、室内熱交換器
5(蒸発器)における冷媒の過熱度SH(=温度センサ
14,13の検知温度の差)が検出される(ステップ1
04)。この過熱度SHが予め定めた一定値SHsを維
持するように、絞り弁4の絞り量(開度)が制御される
(ステップ105)。
【0020】室内に吹出される空調用空気の風量(室内
送風機7の速度)および風向(吹出しフラップ44の角
度)については、自動またはリモコン34の操作に応じ
て設定される(ステップ106)。
【0021】空調負荷が減少し、運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminになると(ステップ103のYE
S)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対し過剰な状
態にあるかどうか判定される(ステップ107)。たと
えば、室内温度Taが設定室内温度Ts以下に下がって
いれば、圧縮機能力が過剰であるとの判定の下に(ステ
ップ107のYES)、絞り弁4が過絞りな状態に設定
される(ステップ108)。この場合、空調負荷が小さ
いほど、絞り弁4の過絞り量を増すような調整が行われ
る。
【0022】通常の過熱度一定制御が行われている場合
の室内熱交換器5における冷媒状態を図4に示し、過絞
りな状態が設定された場合の室内熱交換器5における冷
媒状態を図5に示している。すなわち、過絞りな状態が
設定されると、室内熱交換器5に流入する冷媒の量が減
少し、室内熱交換器5内の冷媒の二相領域(液体とガス
が存在する領域)の占める割合が減少する。二相領域の
占める割合が減少すると、空調能力が下がる。
【0023】このように、絞り弁4を過絞りな状態に設
定して空調能力を下げることにより、圧縮機1を止める
ことなく、低能力運転を継続することができる。これに
より、図6に示すように、室内温度Taが設定室内温度
Tsに収束して安定し、室内が快適環境に維持される。
【0024】[2]第2の実施形態について説明する。
制御部30の機能手段(3)に代えて、次の(11)が
採用される。他の構成は第1の実施形態と同じである。 (11)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を開度制御手段
の制御にかかわらず過絞りな状態に設定するのと同時
に、室内への吹出し風量を減少する低能力運転制御手
段。
【0025】図7のフローチャートに示すように、運転
周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ10
3のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対し
過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、絞り
弁4が過絞りな状態に設定される(ステップ108)。
同時に、室内送風機7の速度が低減され、室内への吹出
し風量が減少される(ステップ109)。この場合、空
調負荷が小さいほど、過絞り量を増すような、かつ吹出
し風量を減らすような、調整が行われる。
【0026】このように、絞り弁4を過絞りな状態に設
定して空調能力を下げることにより、圧縮機1を止める
ことなく、低能力運転を継続することができる。しか
も、室内への吹出し風量を減少するので、吹出し風が体
に直接当たる不快なドラフト感を軽減または解消するこ
とができる。
【0027】[3]第3の実施形態について説明する。
第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代え
て、次の(12)が採用される。他の構成は第1の実施
形態と同じである。 (12)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を開度制御手段
の制御にかかわらず過絞りな状態に設定するのと同時
に、室内への吹出し風の方向を水平より上向きに設定す
る低能力運転制御手段。
【0028】図8のフローチャートに示すように、運転
周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ10
3のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対し
過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、絞り
弁4が過絞りな状態に設定される(ステップ108)。
同時に、吹出しフラップ44が水平より上向きに設定さ
れ、室内の上方たとえば天井に向けて風が吹出される
(ステップ110)。この場合、空調負荷が小さいほ
ど、過絞り量を増すような、かつ吹出しフラップ44の
上向き角度を増すような、調整が行われる。
【0029】このように、過絞りな状態を設定して空調
能力を下げることにより、圧縮機1を止めることなく、
低能力運転を継続することができる。しかも、吹出し風
の方向を上向きに設定するので、天井面等を介した緩や
かな熱拡散が生じるとともに、吹出し風が体に直接当た
る不快なドラフト感を解消することができる。
【0030】[4]第4の実施形態について説明する。
第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代え
て、次の(13)が採用される。他の構成は第1の実施
形態と同じである。 (11)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を開度制御手段
の制御にかかわらず過絞りな状態に設定するのと同時
に、室内への吹出し風量を減少し、かつ室内への吹出し
風の方向を水平より上向きに設定する低能力運転制御手
段。
【0031】図9のフローチャートに示すように、運転
周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ10
3のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対し
過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、絞り
弁4が過絞りな状態に強制的に設定される(ステップ1
08)。同時に、室内送風機7の速度が低減されて室内
への吹出し風量が減少されるとともに(ステップ10
9)、吹出しフラップ44が水平より上向きに設定され
て室内の上方たとえば天井に向けて風が吹出される(ス
テップ110)。この場合、空調負荷が小さいほど、過
絞り量を増すような、かつ吹出し風量を減らすような、
かつ吹出しフラップ44の上向き角度を増すような、調
整が行われる。
【0032】このように、過絞りな状態を設定して空調
能力を下げることにより、圧縮機1を止めることなく、
低能力運転を継続することができる。とくに、室内への
吹出し風量を減少しつつ、吹出し風の方向を上向きに設
定するので、天井面等を介した緩やかな熱拡散が生じる
とともに、吹出し風が体に直接当たる不快なドラフト感
を解消することができる。
【0033】[5]第5の実施形態について説明する。
第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代え
て、次の(14)が採用される。他の構成は第1の実施
形態と同じである。 (14)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、リモコン34で特定の運
転モードたとえば就寝・弱冷房用の“おやすみ”運転モ
ードが設定されている場合に限り、絞り弁4を開度制御
手段の制御にかかわらず過絞りな状態に設定する低能力
運転制御手段。
【0034】図10のフローチャートに示すように、運
転周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ1
03のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対
し過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、
“おやすみ”運転モードが設定されている場合に限り
(ステップ111のYES)、絞り弁4が過絞りな状態
に設定される(ステップ108)。
【0035】過絞り状態の設定による低能力運転は、室
内温度の変化がより緩やかになる就寝・弱冷房用の“お
やすみ”運転において、快適性の面でより有効となるこ
とから、この“おやすみ”運転モードのみに限定してい
る。他の作用効果については第1の実施形態と同じであ
る。
【0036】[6]第6の実施形態について説明する。
第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代え
て、次の(15)が採用される。他の構成は第1の実施
形態と同じである。 (15)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を開度制御手段
の制御にかかわらず過絞りな状態に設定するとともに、
その過絞りの量を、リモコン34で温度優先が選定され
ている場合は室内の温度負荷に応じて調整し、リモコン
34で湿度優先が選定されている場合は湿度負荷に応じ
て調整する低能力運転制御手段。
【0037】図11のフローチャートに示すように、運
転周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ1
03のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対
し過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、リ
モコン34で温度優先および湿度優先のどちらが設定さ
れているか判定される(ステップ112)。
【0038】温度優先が設定されていれば(ステップ1
12のYES)、絞り弁4が温度負荷(つまり室内温度
センサ11の検知温度Taと設定室内温度Tsとの差Δ
T)に応じた過絞り状態に設定される(ステップ108
a)。すなわち、温度負荷が小さいほど、過絞り量を増
すような調整が行われる。
【0039】湿度優先が設定されていれば(ステップ1
12のNO)、室内湿度センサ12の検知湿度Raが設
定室内湿度Rsより高い場合に(ステップ113のYE
S)、絞り弁4が湿度負荷(つまり室内湿度センサ12
の検知湿度Raと設定室内湿度Rsとの差)に応じた過
絞り状態に設定される(ステップ108b)。
【0040】このように、温度優先または湿度優先の過
絞り状態の設定による低能力運転を行うことにより、居
住者の体感温度または体感湿度を考慮した最適な室内環
境を得ることができる。他の作用効果は第1の実施形態
と同じである。なお、この第6の実施形態を第2ないし
第5の実施形態のいずれかと組合せて実行することもも
ちろん可能である。
【0041】[7]第7の実施形態について説明する。
第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代え
て、次の(20)が採用される。他の構成は第1の実施
形態と同じである。 (20)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を開度制御手段
の制御にかかわらず絞り不足な状態に設定する低能力運
転制御手段。
【0042】図12のフローチャートに示すように、運
転周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ1
03のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対
し過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、絞
り弁4が絞り不足な状態に設定される(ステップ108
x)。この場合、空調負荷が小さいほど、絞り不足量を
増すような調整が行われる。
【0043】冷凍サイクルのモリエル線図を図13に示
している。絞り弁4が絞り不足な状態に設定されると、
室内熱交換器5の蒸発圧力Pが上昇し、その結果、蒸発
温度も高くなる。蒸発温度が高くなると、空調能力が下
がる。
【0044】このように、絞り弁4を絞り不足な状態に
設定して空調能力を下げることにより、圧縮機1を止め
ることなく、低能力運転を継続することができる。これ
により、図6に示すように、室内温度Taが設定室内温
度Tsに収束して安定し、室内が快適環境に維持され
る。
【0045】[8]第8の実施形態について説明する。
第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代え
て、次の(21)が採用される。他の構成は第1の実施
形態と同じである。 (21)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を開度制御手段
の制御にかかわらず絞り不足な状態に設定するのと同時
に、室内への吹出し風量を減少する低能力運転制御手
段。
【0046】図14のフローチャートに示すように、運
転周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ1
03のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対
し過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、絞
り弁4が絞り不足な状態に設定される(ステップ108
x)。同時に、室内送風機7の速度が低減され、室内へ
の吹出し風量が減少される(ステップ109)。この場
合、空調負荷が小さいほど、過絞り量を増すような、か
つ吹出し風量を減らすような、調整が行われる。
【0047】このように、絞り弁4を絞り不足な状態に
設定して空調能力を下げることにより、圧縮機1を止め
ることなく、低能力運転を継続することができる。しか
も、室内への吹出し風量を減少するので、吹出し風が体
に直接当たる不快なドラフト感を軽減または解消するこ
とができる。
【0048】[9]第9の実施形態について説明する。
第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代え
て、次の(22)が採用される。他の構成は第1の実施
形態と同じである。 (22)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を開度制御手段
の制御にかかわらず絞り不足な状態に設定するのと同時
に、室内への吹出し風の方向を水平より上向きに設定す
る低能力運転制御手段。
【0049】図15のフローチャートに示すように、運
転周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ1
03のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対
し過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、絞
り弁4が絞り不足な状態に設定される(ステップ108
x)。同時に、吹出しフラップ44が水平より上向きに
設定され、室内の上方たとえば天井に向けて風が吹出さ
れる(ステップ110)。この場合、空調負荷が小さい
ほど、過絞り量を増すような、かつ吹出しフラップ44
の上向き角度を増すような、調整が行われる。
【0050】このように、絞り不足な状態を設定して空
調能力を下げることにより、圧縮機1を止めることな
く、低能力運転を継続することができる。しかも、吹出
し風の方向を上向きに設定するので、天井面等を介した
緩やかな熱拡散が生じるとともに、吹出し風が体に直接
当たる不快なドラフト感を解消することができる。
【0051】[10]第10の実施形態について説明す
る。第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代
えて、次の(23)が採用される。他の構成は第1の実
施形態と同じである。 (23)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を開度制御手段
の制御にかかわらず絞り不足な状態に設定するのと同時
に、室内への吹出し風量を減少し、かつ室内への吹出し
風の方向を水平より上向きに設定する低能力運転制御手
段。
【0052】図16のフローチャートに示すように、運
転周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ1
03のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対
し過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、絞
り弁4が絞り不足な状態に強制的に設定される(ステッ
プ108x)。同時に、室内送風機7の速度が低減され
て室内への吹出し風量が減少されるとともに(ステップ
109)、吹出しフラップ44が水平より上向きに設定
されて室内の上方たとえば天井に向けて風が吹出される
(ステップ110)。この場合、空調負荷が小さいほ
ど、過絞り量を増すような、かつ吹出し風量を減らすよ
うな、かつ吹出しフラップ44の上向き角度を増すよう
な、調整が行われる。
【0053】このように、絞り不足な状態を設定して空
調能力を下げることにより、圧縮機1を止めることな
く、低能力運転を継続することができる。とくに、室内
への吹出し風量を減少しつつ、吹出し風の方向を上向き
に設定するので、天井面等を介した緩やかな熱拡散が生
じるとともに、吹出し風が体に直接当たる不快なドラフ
ト感を解消することができる。
【0054】[11]第11の実施形態について説明す
る。第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代
えて、次の(24)が採用される。他の構成は第1の実
施形態と同じである。 (24)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、リモコン34で特定の運
転モードたとえば就寝・弱冷房用の“おやすみ”運転モ
ードが設定されている場合に限り、絞り弁4を開度制御
手段の制御にかかわらず過絞りな状態に設定する低能力
運転制御手段。
【0055】図17のフローチャートに示すように、運
転周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ1
03のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対
し過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、
“おやすみ”運転モードが設定されている場合に限り
(ステップ111のYES)、絞り弁4が絞り不足な状
態に設定される(ステップ108x)。
【0056】過絞り状態の設定による低能力運転は、室
内温度の変化がより緩やかになる就寝・弱冷房用の“お
やすみ”運転において、快適性の面でより有効となるこ
とから、この“おやすみ”運転モードのみに限定してい
る。他の作用効果については第1の実施形態と同じであ
る。
【0057】[12]第12の実施形態について説明す
る。第1の実施形態の制御部30の機能手段(3)に代
えて、次の(25)が採用される。他の構成は第1の実
施形態と同じである。 (25)冷房運転時、圧縮機1の運転周波数Fが許容最
低運転周波数Fminで、そのときの圧縮機能力が空調負
荷に対し過剰な状態にあれば、絞り弁4を開度制御手段
の制御にかかわらず絞り不足な状態に設定するととも
に、その絞り不足の量を、リモコン34で温度優先が選
定されている場合は室内の温度負荷に応じて調整し、リ
モコン34で湿度優先が選定されている場合は湿度負荷
に応じて調整する低能力運転制御手段。
【0058】図18のフローチャートに示すように、運
転周波数Fが許容最低運転周波数Fminで(ステップ1
03のYES)、そのときの圧縮機能力が空調負荷に対
し過剰な状態にあれば(ステップ107のYES)、リ
モコン34で温度優先および湿度優先のどちらが設定さ
れているか判定される(ステップ112)。
【0059】温度優先が設定されていれば(ステップ1
12のYES)、絞り弁4が温度負荷(つまり室内温度
センサ11の検知温度Taと設定室内温度Tsとの差Δ
T)に応じた絞り不足状態に設定される(ステップ10
8xa)。すなわち、温度負荷が小さいほど、絞り不足
量が増すような調整が行われる。
【0060】湿度優先が設定されていれば(ステップ1
12のNO)、室内湿度センサ12の検知湿度Raが設
定室内湿度Rsより高い場合に(ステップ113のYE
S)、絞り弁4が湿度負荷(つまり室内湿度センサ12
の検知湿度Raと設定室内湿度Rsとの差)に応じた絞
り不足状態に設定される(ステップ108xb)。
【0061】このように、温度優先または湿度優先の絞
り不足状態の設定による低能力運転を行うことにより、
居住者の体感温度または体感湿度を考慮した最適な室内
環境を得ることができる。他の作用効果は第1の実施形
態と同じである。なお、この第12の実施形態を第8な
いし第11の実施形態のいずれかと組合せて実行するこ
とももちろん可能である。その他、この発明は上記各実
施形態に限定されるものではなく、要旨を変えない範囲
で種々変形実施可能である。
【0062】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、圧
縮機を止めることなく低能力運転を継続して室内を快適
環境に維持することができる信頼性にすぐれた空気調和
機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】各実施形態の冷凍サイクルおよび制御回路の構
成を示す図。
【図2】各実施形態の室内機の内部の構成を概略的に示
す図。
【図3】第1の実施形態の作用を説明するためのフロー
チャート。
【図4】第1の実施形態における通常の室外熱交換器の
二相領域を示す図。
【図5】第1の実施形態における低能力運転時の室外熱
交換器の二相領域を示す図。
【図6】第1の実施形態における室内温度変化および運
転周波数変化を示す図。
【図7】第2の実施形態の作用を説明するためのフロー
チャート。
【図8】第3の実施形態の作用を説明するためのフロー
チャート。
【図9】第4の実施形態の作用を説明するためのフロー
チャート。
【図10】第5の実施形態の作用を説明するためのフロ
ーチャート。
【図11】第6の実施形態の作用を説明するためのフロ
ーチャート。
【図12】第7の実施形態の作用を説明するためのフロ
ーチャート。
【図13】第7の実施形態における蒸発圧力の変化を示
す図。
【図14】第8の実施形態の作用を説明するためのフロ
ーチャート。
【図15】第9の実施形態の作用を説明するためのフロ
ーチャート。
【図16】第10の実施形態の作用を説明するためのフ
ローチャート。
【図17】第11の実施形態の作用を説明するためのフ
ローチャート。
【図18】第12の実施形態の作用を説明するためのフ
ローチャート。
【図19】従来の空気調和機における室内温度変化およ
び運転周波数変化を示す図。
【符号の説明】
1…圧縮機、2…四方弁、3…室外熱交換器、4…絞り
弁、5…室内熱交換器、7…室内送風機、11…室内温
度センサ、12…室内湿度センサ、13,14…温度セ
ンサ、21…インバータ、30…制御部、31…速度調
整回路、32…フラップ駆動回路、33…受光部、40
…室内機、41…空気吸込口、42…空気吹出口、44
…吹出しフラップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 13/00 F25B 13/00 K M N Fターム(参考) 3L060 AA06 AA07 AA08 CC02 CC07 CC19 DD02 EE05 EE09 3L092 AA01 AA07 DA17 EA11 EA20 FA19 FA26

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、凝縮器、絞り弁、蒸発器を接続
    して冷媒を循環させる冷凍サイクルと、 空調負荷に応じて前記圧縮機の運転周波数を制御する制
    御手段と、 前記圧縮機の運転周波数が許容最低運転周波数で、その
    ときの圧縮機能力が前記空調負荷に対し過剰な状態にあ
    れば、前記絞り弁を過絞りな状態に設定する低能力運転
    制御手段と、 を備えることを特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項2】 圧縮機、凝縮器、絞り弁、蒸発器を接続
    して冷媒を循環させる冷凍サイクルと、 空調負荷に応じて前記圧縮機の運転周波数を制御する制
    御手段と、 前記圧縮機の運転周波数が許容最低運転周波数で、その
    ときの圧縮機能力が前記空調負荷に対し過剰な状態にあ
    れば、前記絞り弁を絞り不足な状態に設定する低能力運
    転制御手段と、 を備えることを特徴とする空気調和機。
  3. 【請求項3】 前記低能力運転制御手段は、過絞りな状
    態または絞り不足な状態を設定するのと同時に、室内へ
    の吹出し風量を減少する、ことを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2に記載の空気調和機。
  4. 【請求項4】 前記低能力運転制御手段は、絞り弁の状
    態設定と同時に、室内への吹出し風の方向を水平より上
    向きに設定する、ことを特徴とする請求項1ないし請求
    項3のいずれかに記載の空気調和機。
  5. 【請求項5】 前記低能力運転制御手段は、前記過絞り
    の量、または前記絞り不足の量、または前記吹出し風
    量、または前記上向きの角度を、温度優先が選定されて
    いる場合は室内の温度負荷に応じて調整し、湿度優先が
    選定されている場合は湿度負荷に応じて調整する、こと
    を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載
    の空気調和機。
  6. 【請求項6】 前記低能力運転制御手段は、特定の運転
    モードが選定された場合にのみ機能することを特徴とす
    る請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の空気調和
    機。
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