JP2003287262A - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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- JP2003287262A JP2003287262A JP2002093941A JP2002093941A JP2003287262A JP 2003287262 A JP2003287262 A JP 2003287262A JP 2002093941 A JP2002093941 A JP 2002093941A JP 2002093941 A JP2002093941 A JP 2002093941A JP 2003287262 A JP2003287262 A JP 2003287262A
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
- F25B2313/029—Control issues
- F25B2313/0294—Control issues related to the outdoor fan, e.g. controlling speed
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Abstract
外送風機の電動機は直流電動機を使用していた。そこ
で、空気調和機の製造コストが高くなり、空気調和機の
廉価機種に再熱除湿運転を展開しにくかった。 【解決手段】 本発明では、室外送風機の電動機として
誘導電動機を使用し、再熱除湿運転中の室温調節を、誘
導電動機のON、OFF制御による室外送風機のファン
のON、OFF運転により行うようにしたので、製造コ
ストを低減し、かつ、再熱除湿運転中の室温調節可能な
空気調和機を得ることができる。
Description
り、特に再熱除湿運転を行うな空気調和機に関する。
調和機の構成図である。この空気調和機は、圧縮機1、
四方切替弁18、室外熱交換器2、第1の冷媒減圧装置
3、第1の室内熱交換器4、室内の絞り機構である第2
の冷媒減圧装置5、第2の室内熱交換器6を主配管を介
して順次接続した冷凍サイクルを備え、室内熱交換器
を、第2の冷媒減圧装置5を挟んで第1の室内熱交換器
4と第2の室内熱交換器6の2つの熱交換器に分けたも
のである。
装置3を絞り、第2の冷媒減圧装置5を全開にして、第
1の室内熱交換器4と第2の室内熱交換器6を蒸発器に
する。また、冷え過ぎを防止しながら湿度を下げるため
の再熱除湿運転として、第1の冷媒減圧装置3を全開に
して、第2の冷媒減圧装置5を絞って、第1の室内熱交
換器4を凝縮器、第2の室内熱交換器6を蒸発器にし
て、同一能力における顕熱比を下げて、室温を下げない
で除湿を行う再熱除湿運転があり、その制御方法は、圧
縮機1の周波数を可変することにより湿度をコントロー
ルし、室外送風機8のファン速度を可変することにより
室温をコントロールする。
に示すように、室外送風機8のファン速度、または外気
温度によってモリエル線図は大きく異なる。室外送風機
8のファン速度が増加(図10では、「外風量up」と
記載)した場合、または外気温度が低下(図11では、
「外気温低」と記載)した場合、室外熱交換器2の凝縮
量は室外凝縮量Aから、室外凝縮量Bへと増加し、室内
凝縮量は低下する。即ち、同一圧縮機周波数において
は、冷媒循環量はほぼ同一であり、第1の冷媒減圧装置
3の絞り量はほぼ同一となり、第1の室内熱交換器4の
凝縮量は、室内凝縮量Aから室内凝縮量Bへと減少す
る。また、第1の室内熱交換器4の凝縮温度も低下し、
第2の室内熱交換器6の蒸発温度も低下する。
気線図を見ると、室内凝縮温度と、室内蒸発温度から室
内吹出し温度は決定され、室外送風機8のファン速度、
または外気温度によって室内凝縮温度、室内蒸発温度は
低下したり、上昇したりする。つまり、室温を下げたい
場合には、室外送風機8のファン速度をあげ(図12で
は、「ファン速高」と記載)、また室温を上げたい場合
には室外送風機8のファン速度を低下(図12では、
「ファン速低」と記載)させる運転を行う。このように
室外送風機8のファン速度によって室内温度をコントロ
ールする。
風機8のファン速度をコントロールする場合には、室外
送風機8の電動機にコストのかかる直流電動機(DCフ
ァンモータ)を使用する必要があるため、製造コストが
高くなり、廉価機種に再熱除湿運転を展開しにくいとい
う問題があった。
転を行う空気調和機を得ることを目的とする。
る空気調和機は、圧縮機、四方切替弁、室外熱交換器、
第1の冷媒減圧装置、第1の室内熱交換器、第2の冷媒
減圧装置、第2の室内熱交換器を冷媒配管で順次接続し
た冷媒回路と、室外熱交換器の室外送風機と、室内熱交
換器の室内送風機とを備えたヒートポンプ式空気調和機
であって、室外送風機の室外ファンを回転させる電動機
を誘導電動機とし、誘導電動機をON、OFF制御し、
室外ファンをON、OFFの断続運転させることにより
室温調節をする再熱除湿運転を行うものである。
求項1の空気調和機において、目標吹出し温度を設定
し、室外ファンを目標吹出し温度の上限値と下限値間で
ON、OFFの断続運転をさせ室温調節をするものであ
る。
求項1又は請求項2の空気調和機において、室外制御部
の電気部品が所定の温度以上となる場合、室外ファンの
OFFの時間を短縮するものである。
1、請求項2又は請求項3の空気調和機において、室外
ファンがOFFの場合に、圧縮機の周波数を所定量増減
するものである。
態の空気調和機の構成図を示す。図において、1は圧縮
機、18は四方切替弁、2は室外熱交換器、3は第1の
冷媒減圧装置、4は第1の室内熱交換器、5は室内の絞
り機構である第2の冷媒減圧装置、6は第2の室内熱交
換器であり、これらを主配管により接続して、冷凍サイ
クルを構成する。室内熱交換器は、第2の冷媒減圧装置
5を挟んで第1の室内熱交換器4と第2の室内熱交換器
6の2つの熱交換器に分かれている。
あり、室外送風機8の室外ファン回転の電動機には誘導
電動機を使用する。11は室内湿度センサーであり、こ
こでは相対湿度センサーを用いている。12は室温セン
サーである室温サーミスタ、13は第1の室内熱交換器
4の管温センサーであり、凝縮器として使用する場合の
凝縮温サーミスタ、14は第2の室内熱交換器6の管温
センサーであり、蒸発器として使用する場合の蒸発温サ
ーミスタ、17は吹出し温度センサーである吹出し温サ
ーミスタ、15は外気温センサーである外気温サーミス
タ、16はリモコンである。
9)は、上記湿度センサー11、室温センサー12、第
1、第2の室内熱交換器4、6の管温センサー13、1
4、リモコン受光部、室外制御部(図の室外マイコン1
0)からの情報により、第2の冷媒減圧装置5、室内送
風機7を制御する。さらに、室内制御部は室外制御部に
第2の冷媒減圧装置5の開閉動作、室内送風機7のファ
ン回転数を送信し、室外制御部は、前記情報と外気温セ
ンサー15により、圧縮機1の周波数、さらに室外送風
機8のファン回転数を制御する。
ついて説明する。従来は再熱除湿運転において、室温を
制御する場合には、リモコン16の設定温度と、室温セ
ンサー12の温度差に応じて室外送風機8のファン速度
を制御する。室温センサー12の検出温度がリモコン1
6の設定よりある一定値高い場合には、直流電動機によ
って室外送風機8の室外ファン速度を上げて(図10で
は、室外ファン速度を上げる場合を「外風量up」、下
げる場合を「外風量down」と記載)、図10のよう
に室外凝縮量を増加(室外凝縮量AからB)させ、室内
凝縮温度、室内蒸発温度を低下させ、吹出し温度を下げ
る運転を行う。一方、室温センサー12の検出温度がリ
モコン16の設定よりある一定値低い場合には、直流電
動機によって室外送風機8の室外ファン速度を下げて、
図10のように室外凝縮量を低下(室外凝縮量Bから
A)させ、室内凝縮温度、室内蒸発温度を上昇させ、吹
出し温度を上げる運転を行う。
使う高速回転領域から、再熱除湿運転で使う低速回転領
域まで、ファン回転数の制御範囲が広く使える。一方、
誘導電動機の場合、ファン回転数の制御範囲が狭いた
め、冷房運転や暖房運転で使う高速回転領域にファン回
転数を設定すると、再熱除湿運転でも高速回転となって
しまい、室外凝縮量が増加し、室内凝縮温度、室内蒸発
温度が低下するため吹出し温度が下がり、室温が低下し
てしまう再熱除湿運転となる。
た再熱除湿運転の場合、誘導電動機をON、OFF制御
して、室外送風機8をON、OFFの断続運転をさせ
る。室外送風機8の室外ファンがOFFの場合、図2に
示す(図2では、室外ファンONを「外ファンON」
と、室外ファンOFFを「外ファンOFF」と記載)よ
うに、室外凝縮量が室外凝縮量Bから室外凝縮量Aへと
低下し、室内凝縮温度、室内蒸発温度が上がるため、図
3に示す(図3では、室外ファンONを「外ファンO
N」と、室外ファンOFFを「外ファンOFF」と記
載)ように、吹出し温度は上昇してくる。一方、室外フ
ァンがONの場合、図2のように室外凝縮量が室外凝縮
量Aから室外凝縮量Bへと増加し、室内凝縮温度、室内
蒸発温度が低下するため、図3のように吹出し温度は低
下してくる。
の時の吹出し温度、OFFの時の吹出し温度の平均値に
よって室温を制御する。なお、吹出し温度は、室内蒸発
温度、凝縮温度の平均値から求めてもよいし、吹出し温
度センサー17を用いてもよい。
を図4により説明する。リモコン16の設定温度と、室
温センサー12の温度との温度差に応じて、空気調和機
の目標吹出し温度を設定し、この目標吹出し温度の上限
値A及び下限値Bを設定する。そして、室外送風機8の
室外ファン(図4では外ファンと記載)をOFFさせて
上限値Aになった場合に、即ち、吹出し温度センサー1
7が上限値Aを検知すると、室内制御部9を経由して、
室外制御部10が誘導電動機をONとし、室外ファンを
ON(回転)させ、次いで、下限値Bになった場合に、
即ち、吹出し温度センサー17が下限値Bを検知する
と、同様に誘導電動機をOFFとし、室外ファンをOF
F(回転停止)させる。このようにして室外送風機8の
室外ファンのON時間及びOFF時間が設定される。
標吹出し温度を上げたい場合には、上限値AをA2と高
くし、室外ファンのOFF時間を長く取って、図2のよ
うに室外凝縮量を低下させて、室内凝縮温度及び室内蒸
発温度を図3のように上げ、吹出し温度を上げる。ま
た、室温を下げたい場合には、即ち、目標吹出し温度を
下げたい場合には、下限値BをB2と低くして、室外フ
ァンのON時間を長く取って、図2のように室外凝縮量
を増加させて、室内凝縮温度、及び室内蒸発温度を下げ
て、図3のように吹出し温度を下げる運転を行う。
説明する。外気温度が高い場合には、図11に示すよう
に、外気温度が低い場合よりも室外凝縮量は減少し、室
内凝縮温度、室内蒸発温度は上昇するため、吹出し温度
は上がる。従って、外気温度が高い場合には室外ファン
のON時間を長く取るように、図5の下限値Bの値を低
くして(図5で、「外気高の時」の点線を下限値とす
る)、室外凝縮量を増加させて、室内凝縮温度、及び室
内蒸発温度を下げて吹出し温度を下げる運転を行う。ま
た、外気温度が低い場合には、室外ファンのOFF時間
を長く取るように、図5の上限値Aの値を高くして(図
5で、「外気低の時」の点線を上限値とする)、室外凝
縮量を低下させて、室内凝縮温度、及び室内蒸発温度を
上げて吹出し温度を上げる運転を行う。
上昇防止対策について説明する。目標吹出し温度によっ
て決まった上限値に対して、室外ファンOFF時に(停
止時に)、電気部品への冷却風が流れなくなるため、電
気部品の温度が上昇し損傷する恐れがある。従って、室
外ファンを停止させる場合には電気部品の温度がある一
定値以下の場合に行うこととし、電気部品の温度がある
一定値以上になった場合には、図6のように室外ファン
OFFを解除するようにする。なお、電気部品の温度は
温度センサー(図示はなし)により測定し、測定結果は
室外制御部へ送付される。即ち、図6において、上限値
Aまで室外ファンをOFFとする制御をしている場合、
電気部品温度が所定の値に上昇したら、上限値を上限値
Aから下の点線(図6では、上限値Aの手前と記載)ま
で下げ、室外ファンをONとする。即ち、上限値Aを所
定量下げる。
は、図2のように蒸発温度も高くなるため、除湿量が低
下することになる。従って図7のように、圧縮機1の運
転周波数を上げ(図7では「周波数up」と記載)、蒸
発量を蒸発量Aから蒸発量Bに増加させて蒸発温度を低
下させ、除湿能力を上げる運転を行ってもよい。
外ファンのOFF(停止)時には、圧縮機1の運転周波
数が高いと、運転電流が高いため室外制御部10の電気
部品の温度が上昇しやすくなる。そこで、電気部品の損
傷を防止するため、前記のように上限値を所定量下げ
る。このため、室外ファンのOFF時間が短くなり、吹
出し温度が上がりやすくなる。従って、外気温度がある
一定値以上の場合、図8のように室外ファンOFF時に
(図8では、室外ファンを「外ファン」と記載)、圧縮
機1の運転周波数を所定数下げることによって、運転電
流を抑制し、電気部品の温度上昇を抑制し、室外送風機
8のファンのOFF時間を短くしない。そこで、吹出し
温度の上昇を抑制することが可能となる。
用いた再熱除湿運転において、室外送風機8のファンの
ON、OFF運転によって室温を下げすぎない除湿運転
を行うことができる。前記の目標吹出し温度を変える場
合、上限値を上げたり、下限値を下げたりすることを記
載したが、上限値を上げる代りに下限値を上げたり、両
者を上げたり、また下限値を下げる代りに上限値を下げ
たり、両者を下げたりしてもよい。但し、ON、OFF
の間隔が短か過ぎることのないよう注意が必要である。
なお、通常の冷房運転、暖房運転は、第1の冷媒弁圧装
置3を絞り、室内の絞り機構である第2の冷媒減圧装置
5を全開にし、四方切替弁18を切替えて、第1の室内
熱交換器4及び第2の室内熱交換器6を、それぞれ蒸発
器、凝縮器とすることにより行う。
は、圧縮機、四方切替弁、室外熱交換器、第1の冷媒減
圧装置、第1の室内熱交換器、第2の冷媒減圧装置、第
2の室内熱交換器を冷媒配管で順次接続した冷媒回路
と、室外熱交換器の室外送風機と、室内熱交換器の室内
送風機とを備えたヒートポンプ式空気調和機であって、
室外送風機の室外ファンを回転させる電動機を誘導電動
機とし、誘導電動機をON、OFF制御し、室外ファン
をON、OFFの断続運転させることにより室温調節を
する再熱除湿運転を行うので、室外ファンの電動機を誘
導電動機としコストを低減し、室温調節可能な再熱除湿
運転を行う空気調和機を得ることができる。
求項1の空気調和機において、目標吹出し温度を設定
し、室外ファンを目標吹出し温度の上限値と下限値間で
ON、OFFの断続運転をさせ室温調節をするので、再
熱除湿運転中に、容易に室温調節が可能となる。
求項1又は請求項2の空気調和機において、室外制御部
の電気部品が所定の温度以上となる場合、室外ファンの
OFFの時間を短縮するので、室外ファンのOFFによ
る冷却風停止を中断し、電気部品の温度上昇による損傷
を防止できる。
1、請求項2又は請求項3の空気調和機において、室外
ファンがOFFの場合に、圧縮機の周波数を所定量増減
するので、室外ファンがOFF時の除湿能力不足を防止
したり、また、外気温度が高くかつ圧縮機の周波数が高
い場合の電気部品の温度上昇を防止できる。
ある。
機のON、OFF時のモリエル線図である。
機のON、OFF時の室内凝縮温度、室内蒸発温度、吹
出し温度を示す空気線図である。
機のON、OFFによる吹出し温度の制御を示す図であ
る。
と室外送風機のON、OFFによる吹出し温度の制御を
示す図である。
保護と室外送風機のON、OFFによる吹出し温度の制
御を示す図である。
るモリエル線図である。
機のOFF中の圧縮機の周波数制御を示す図である。
いによるモリエル線図である。
ル線図である。
化による室内凝縮温度、室内蒸発温度、吹出し温度を示
す空気線図である。
置、4 第1の室内熱交換器、5 第2の冷媒減圧装
置、6 第2の室内熱交換器、7室内送風機、8室外送
風機、18 四方切替弁。
Claims (4)
- 【請求項1】 圧縮機、四方切替弁、室外熱交換器、第
1の冷媒減圧装置、第1の室内熱交換器、第2の冷媒減
圧装置、第2の室内熱交換器を冷媒配管で順次接続した
冷媒回路と、室外熱交換器の室外送風機と、室内熱交換
器の室内送風機とを備えたヒートポンプ式空気調和機に
おいて、 前記室外送風機の室外ファンを回転させる電動機を誘導
電動機とし、前記誘導電動機をON、OFF制御し、前
記室外ファンをON、OFFの断続運転させることによ
り室温調節をする再熱除湿運転を行うことを特徴とする
空気調和機。 - 【請求項2】 目標吹出し温度を設定し、前記室外ファ
ンを目標吹出し温度の上限値と下限値間でON、OFF
の断続運転をさせ室温調節をすることを特徴とする請求
項1記載の空気調和機。 - 【請求項3】 室外制御部の電気部品が所定の温度以上
となる場合、前記室外ファンのOFFの時間を短縮する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の空気調和
機。 - 【請求項4】 前記室外ファンがOFFの場合に、圧縮
機の周波数を所定量増減することを特徴とする請求項
1、請求項2又は請求項3記載の空気調和機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002093941A JP3991202B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002093941A JP3991202B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 空気調和機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003287262A true JP2003287262A (ja) | 2003-10-10 |
JP3991202B2 JP3991202B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=29238171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3991202B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007225230A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機 |
JP2019020072A (ja) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空気調和機および空気調和機の制御方法 |
CN111089409A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-01 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于控制外机风机的方法、装置及空调器 |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002093941A patent/JP3991202B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019020072A (ja) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空気調和機および空気調和機の制御方法 |
CN111089409A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-01 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于控制外机风机的方法、装置及空调器 |
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---|---|
JP3991202B2 (ja) | 2007-10-17 |
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