JP2003322393A - 空気調和装置及びその風速制御方法 - Google Patents

空気調和装置及びその風速制御方法

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JP2003322393A JP2002128987A JP2002128987A JP2003322393A JP 2003322393 A JP2003322393 A JP 2003322393A JP 2002128987 A JP2002128987 A JP 2002128987A JP 2002128987 A JP2002128987 A JP 2002128987A JP 2003322393 A JP2003322393 A JP 2003322393A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房運転時における冷風感を確実に防止でき
ること。 【解決手段】 室内ユニットが冷媒熱交換器、温水熱交
換器および送風機を備えた空気調和装置において、冷媒
熱交換器および温水熱交換器を機能させる暖房運転時
に、制御装置は、送風機による風速制御を、風速領域に
応じて、弱風（Ｌ）までの風速領域では温水熱交換器を
流れる温水温度Ａ、Ｂ、Ｃを基準に送風機の風速を制御
し、弱風（Ｌ）から強風（Ｈ）までの風速領域では冷媒
熱交換器を流れる冷媒温度Ｄ、Ｅを基準に送風機の風速
を制御するよう構成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、室内ユニットに冷
媒熱交換器、温水熱交換器及び送風機を備えた空気調和
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】室内ユニットが室内冷媒熱交換器、室内
温水熱交換器および送風機を備え、室内温水熱交換器の
みを機能させて暖房運転を実施するようにした空気調和
装置が知られている。このような空気調和装置では、暖
房運転時における送風機による風速制御は、風速ゼロか
ら強風までの全ての風速領域において、室内温水熱交換
器内を流れる温水温度を基準にして実施される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、暖房運転時
に、室内温水熱交換器および室内冷媒熱交換器を共に機
能させる空気調和装置にあっては、室内温水熱交換器の
みを機能させて暖房運転を実施させる上述の空気調和装
置に比べ、室内温水熱交換器が小型に構成されており、
この室内温水熱交換器のみでは発生する熱量が少ない。
【０００４】このため、このような空気調和装置におい
て、暖房運転時に、室内温水熱交換器を流れる温水温度
のみを基準にして送風機による風速制御を実施すると、
冷風感を生じさせる恐れがある。
【０００５】本発明の目的は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、暖房運転時における冷風感を確実に
防止できる空気調和装置及びその風速制御方法を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、室内ユニットが冷媒熱交換器、温水熱交換器及び送
風機を備えた空気調和装置において、上記冷媒熱交換器
及び上記温水熱交換器を機能させる暖房運転時に、制御
装置は、上記送風機による風速制御を、風速領域に応じ
て、上記温水熱交換器を流れる温水温度と上記冷媒熱交
換器を流れる冷媒温度とのいずれかを基準に実施するよ
う構成されたことを特徴とするものである。
【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、上記制御装置は、弱風までの風速領域
では温水熱交換器を流れる温水温度を基準に送風機の風
速を制御し、弱風から強風までの風速領域では冷媒熱交
換器を流れる冷媒温度を基準に上記送風機の風速を制御
するよう構成されたことを特徴とするものである。
【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項1または
２に記載の発明において、上記制御装置は、冷媒熱交換
器を流れる冷媒温度を基準とした風速制御を、温水熱交
換器を流れる温水温度が一定温度Ｃ以上で、且つ上記冷
媒熱交換器を流れる冷媒温度が一定温度Ｄ以上である場
合に実施するよう構成されたことを特徴とするものであ
る。
【０００９】請求項４に記載の発明は、室内ユニットが
冷媒熱交換器、温水熱交換器及び送風機を備えた空気調
和装置において、上記温水熱交換器を機能させる暖房運
転時に、制御装置は、上記送風機による風速制御を、上
記温水熱交換器を流れる温水温度を基準とし、風速領域
の弱風を上限として実施するよう構成されたことを特徴
とするものである。
【００１０】請求項５に記載の発明は、室内ユニットが
冷媒熱交換器、温水熱交換器及び送風機を備えた空気調
和装置の風速制御方法において、上記冷媒熱交換器及び
上記温水熱交換器を機能させる暖房運転時に、上記送風
機による風速制御を、風速領域に応じて、上記温水熱交
換器を流れる温水温度と上記冷媒熱交換器を流れる冷媒
温度とのいずれかを基準に実施することを特徴とするも
のである。
【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の発明において、上記風速領域における弱風までの風速
領域では、温水熱交換器を流れる温水温度を基準に送風
機の風速を制御し、弱風から強風までの風速領域では、
冷媒熱交換器を流れる冷媒温度を基準に上記送風機の風
速を制御することを特徴とするものである。
【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項５または
６に記載の発明において、上記冷媒熱交換器を流れる冷
媒温度を基準とした風速制御を、温水熱交換器を流れる
温水温度が一定温度Ｃ以上で、且つ上記冷媒熱交換器を
流れる冷媒温度が一定温度Ｄ以上である場合に実施する
ことを特徴とするものである。
【００１３】請求項８に記載の発明は、室内ユニットが
冷媒熱交換器、温水熱交換器及び送風機を備えた空気調
和装置の風速制御方法において、上記温水熱交換器を機
能させる暖房運転時に、上記送風機による風速制御を、
上記温水熱交換器を流れる温水温度を基準とし、風速領
域の弱風を上限として実施することを特徴とするもので
ある。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。
【００１５】図１は、本発明に係る空気調和装置の一実
施の形態を示す回路図である。
【００１６】この図１に示すように、空気調和装置１０
は室外ユニット１１、室内ユニット１２及び給湯ユニッ
ト１３を有してなり、室外ユニット１１の室外冷媒配管
１４と室内ユニット１２の室内冷媒配管１５とが、連結
配管１６及び１７を介して連結されている。上記室外ユ
ニット１１は室外に配置され、室外冷媒配管１４に圧縮
機１８が配設され、この室外冷媒配管１４における圧縮
機１８の吸込側にアキュムレータ１９が接続され、吐出
側に四方弁２０が接続されている。この四方弁２０は冷
房またはドライ運転時に実線で示すように切り替えら
れ、暖房運転時に点線で示すように切り替えられる。図
示しない制御装置は、同じく図示しないリモートコント
ローラ等により冷房またはドライ運転が選択して指令さ
れた場合には、室外ユニット１１の圧縮機１８を起動さ
せる。これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒は、
実線の矢印で示すように、四方弁２０を経て、室外熱交
換器２１に流入し、ここから流出した冷媒は、電動膨張
弁２２を経た後、連結配管１７を介して、室内ユニット
１２に流入する。そして、室内冷媒熱交換器２３、連結
配管１６、四方弁２０の順に流れ、アキュムレータ１９
を経て圧縮機１８に戻される。これにより、室内冷媒熱
交換器２３が蒸発器として機能し、この室内冷媒熱交換
器２３により、室内ユニット１２内へ導かれた室内空気
が冷却されて室内を冷房し、またはドライする。また、
リモートコントローラ等により暖房運転が選択して指令
された場合には、圧縮機１８から吐出された冷媒は、点
線の矢印で示すように、四方弁２０を経て、連結配管１
６を通って室内ユニット１２に流入する。そして、この
冷媒は室内冷媒熱交換器２３、連結配管１７、電動膨張
弁２２の順に流れ、室外熱交換器２１に流入し、ここか
ら流出した冷媒は、四方弁２０を経た後、アキュムレー
タ１９を経て圧縮機１８に戻される。これにより、室内
冷媒熱交換器２３が凝縮器として機能し、この室内冷媒
熱交換器２３により、室内ユニット１２内へ導かれた室
内空気が加熱されて室内を暖房する。
【００１７】本実施形態では、室内ユニット１２が、室
内冷媒熱交換器２３のほかに室内温水熱交換器２４を備
えて構成される。
【００１８】これらの室内冷媒熱交換器２３及び室内温
水熱交換器２４により室内熱交換器２５が構成される。
また、室内ユニット１２内では、室内熱交換器２５近傍
に、この室内熱交換器２５へ室内空気を送風する送風機
（クロスフローファン）２６が配置されている（図２参
照）。このクロスフローファン２６により室内熱交換器
２５に送風された空気は、この室内熱交換器２５によっ
て熱交換されて室内へ吹き出される。
【００１９】前記給湯ユニット１３は熱源機２７を有
し、この熱源機２７は、熱源機給水配管２８から供給さ
れた給水を加熱して温水を作る。この温水は、図示しな
い蛇口から外部へ放出可能とされるとともに、室内ユニ
ット１２の室内温水熱交換器２４と熱源機２７との間で
循環可能とされる。
【００２０】つまり、熱源機２７と室内温水熱交換器２
４は、熱源機２７から室内温水熱交換器２４へ温水を送
る温水往き配管２９と、室内温水熱交換器２４から熱源
機２７へ温水を戻す温水戻り配管３０とによって接続さ
れる。
【００２１】そして、温水往き配管２９に、この温水往
き配管２９内を流れる温水の流量を調整する流量可変弁
３１が配設されている。熱源機２７から室内温水熱交換
器２４へ温水が供給されることによって、この室内温水
熱交換器２４を通過する室内空気が熱交換により加熱さ
れる。
【００２２】図示しないリモートコントローラ等により
暖房運転が選択して指令された場合には、上述したよう
に、圧縮機１８からの冷媒を、室内冷媒熱交換器２３に
導いて、この室内冷媒熱交換器２３で凝縮させて室内を
暖房するとともに、温水往き配管２９に接続された流量
可変弁３１を開弁操作させて、熱源機２７からの温水を
室内温水熱交換器２４との間で循環させる。これらの室
内冷媒熱交換器２３及び室内温水熱交換器２４により、
クロスフローファン２６によって室内ユニット１２内に
導かれた室内空気が熱交換されて加熱され、室内を暖房
する。
【００２３】ここで、制御装置は、上述の冷房運転また
は暖房運転において、室内ユニット１２に設置された室
温センサ（不図示）により検出された室内温度が、リモ
ートコントローラ等により設定された設定温度とほぼ一
致するように、上記冷房運転または暖房運転を制御す
る。
【００２４】図２に示すように、室内ユニット１２は部
屋の壁等に取り付けられる。この室内ユニット１２は、
主に背面側をリアケーシング３５が覆い、主に前面側を
フロントケーシング３６が覆う。これらのリアケーシン
グ３５とフロントケーシング３６とがケーシングを構成
し、このケーシングに囲まれた空間内に室内冷媒熱交換
器２３、室内温水熱交換器２４及びクロスフローファン
２６が収納される。フロントケーシング３６には空気吸
込口３７Ａ、３７Ｂ及び３７Ｃが形成されるとともに、
このフロントケーシング３６は、リアケーシング３５に
対し着脱または開閉可能に構成される。また、リアケー
シング３５とフロントケーシング３６との間に空気吹出
口３８が形成される。
【００２５】室内冷媒熱交換器２３は、互いに連結され
た第１冷媒熱交換器２３Ａ、第２冷媒熱交換器２３Ｂ及
び第３冷媒熱交換器２３Ｃからなる。このうち、第１冷
媒熱交換器２３Ａ及び第２冷媒熱交換器２３Ｂが、ケー
シングの内部に形成された前面側空間３９Ａに配置さ
れ、第３冷媒熱交換器２３Ｃが、ケーシング内部に形成
された上面側空間３９Ｂ内に配置される。
【００２６】また、室内温水熱交換器２４は、互いに連
結された第１温水熱交換器２４Ａ及び第２温水熱交換器
２４Ｂからなり、共に、ケーシング内部に形成された上
面側空間３９Ｂ内に配置される。このうち第１温水熱交
換器２４Ａは、第２冷媒熱交換器２３Ｂの上部に隣接し
て設置され、第１温水熱交換器２４Ａとの間に隙間が形
成されている。また、第２温水熱交換器２４Ｂは、第３
冷媒熱交換器２３Ｃの下部に隣接して配置される。
【００２７】これらの室内冷媒熱交換器２３及び室内温
水熱交換器２４の内側にクロスフローファン２６が配置
される。また、第１冷媒熱交換器２３Ａ、第２冷媒熱交
換器２３Ｂ及び第１温水熱交換器２４Ａのドレンは前面
ドレンパン４１で受け、第３冷媒熱交換器２３Ｃ及び第
２温水熱交換器２４Ｂのドレンは背面ドレンパン４３で
受けられる。この背面ドレンパン４３は、下り勾配を有
した排水路（不図示）を介して前面ドレンパン４１に連
通される。
【００２８】図１に示すように、室内冷媒熱交換器２３
に冷媒温度センサ４４が設置され、この冷媒温度センサ
４４によって、室内冷媒熱交換器２３内を流れる冷媒の
温度が検出される。また、室内温水熱交換器２４に温水
温度センサ４５が設置され、この温水温度センサ４５に
よって、室内温水熱交換器２４内を流れる冷媒の温度が
検出される。これらの冷媒温度センサ４４、温水温度セ
ンサ４５によりそれぞれ検出された冷媒温度、温水温度
は、図示しない前記制御装置へ送信される。
【００２９】そして、この制御装置は、室内冷媒熱交換
器２３及び室内温水熱交換器２４を共に機能させる暖房
運転時（ハイブリッド暖房運転時）に、クロスフローフ
ァン２６(図２)によって室内へ送風する風速を、その風
速領域に応じて、室内温水熱交換器２４内を流れる温水
温度と、室内冷媒熱交換器２３内を流れる冷媒温度との
いずれかを基準に制御する。
【００３０】つまり、制御装置は、図３に示すように、
風速ゼロから最弱風（ＬＬ）を経て弱風（Ｌ）までの風
速領域における風速制御を、温水温度センサ４５により
検出される室内温水熱交換器２４内を流れる温水温度を
基準にして制御する。更に、この制御装置は、弱風
（Ｌ）から強風（Ｈ）までの風速領域における風速制御
を、冷媒温度センサ４４により検出される室内冷媒熱交
換器２３内を流れる冷媒温度を基準にして制御する。
【００３１】この冷媒温度を基準にした風速制御への切
換は、室内温水熱交換器２４内を流れる温水温度が一定
温度Ｃ℃以上であり、かつ室内冷媒熱交換器２３内を流
れる冷媒温度が一定温度Ｄ℃以上であるときに実行され
る。その理由は、室内温水熱交換器２４内を流れる温水
温度がＣ℃未満であり、室内冷媒熱交換器２３内を流れ
る冷媒温度がＤ℃未満である場合に弱風（Ｌ）を超える
風速に設定すると、これら室内冷媒熱交換器２３及び室
内温水熱交換器２４の熱量が不足して、冷風感を生じさ
せる恐れがあるからである。
【００３２】なお、風速ゼロから弱風（Ｌ）までの風速
領域で、室内温水熱交換器２４内を流れる温水温度を基
準に風速制御が実行されるのは、暖房運転時には熱源機
２７(図1)により加熱される温水の方が、室外熱交換器
２１により熱を取り込まれる冷媒よりも早期に温度が上
昇するためである。
【００３３】次に、上述の風速制御を、図３及び図４を
用いて更に詳説する。
【００３４】制御装置は、暖房運転を開始したか否かを
判断し（Ｓ１）、暖房運転初期にはクロスフローファン
２６による風速をゼロとする（Ｓ２）。
【００３５】次に、制御装置は、室内温水熱交換器２４
内を流れる温水温度が一定温度Ａ℃以上であるか否かを
判断し（Ｓ３）、この一定温度Ａ℃以上となっていると
きに、クロスフローファン２６による風速を最弱風（Ｌ
Ｌ）に設定する（Ｓ４）。
【００３６】制御装置は、次に、室内温水熱交換器２４
内を流れる温水温度が一定温度Ｂ（Ｂ＞Ａ）℃以上であ
るか否かを判断し（Ｓ５）、この一定温度Ｂ℃以上とな
っているときに、クロスフローファン２６による風速を
最弱風（ＬＬ）から弱風（Ｌ）に至る前まで、室内温水
熱交換器２４内を流れる温水温度を基準として漸次上昇
させる（Ｓ６）。
【００３７】制御装置は、次に、室内温水熱交換器２４
内を流れる温水温度が前記一定温度温度Ｃ（Ｃ＞Ｂ）℃
以上であるか否かを判断し（Ｓ７）、一定温度Ｃ℃以上
の時に、クロスフローファン２６による風速を弱風
（Ｌ）に設定する（Ｓ８）。
【００３８】更に、制御装置は、室内冷媒熱交換器２３
内を流れる冷媒温度が前記一定温度Ｄ℃以上であるか否
かを判断する（Ｓ９）。
【００３９】制御装置は、室内温水熱交換器２４内を流
れる温水温度が一定温度Ｃ℃以上であり、かつ室内冷媒
熱交換器２３内を流れる冷媒温度が一定温度Ｄ℃以上で
あるときに、クロスフローファン２６による風速を弱風
（Ｌ）から強風（Ｈ）に至る前まで、室内冷媒熱交換器
２３内を流れる冷媒温度を基準に漸次上昇させる（Ｓ１
０）。
【００４０】制御装置は、室内冷媒熱交換器２３内を流
れる冷媒温度が一定温度Ｅ℃に至ったか否かを判断し
（Ｓ１１）、この一定温度Ｅ℃以上に至ったときに、ク
ロスフローファン２６による風速を強風（Ｈ）に設定す
る（Ｓ１２）。
【００４１】以上のように構成されたことから、上記実
施の形態によれば、次の効果を奏する。
【００４２】室内温水熱交換器２４の他、室内冷媒熱交
換器２３をも機能させることによって暖房運転を実施さ
せる本実施の形態の空気調和装置１０では、室内温水熱
交換器２４のみを機能させることによって暖房運転を実
施させるものに比べ、室内温水熱交換器２４が発生する
熱量が少ない。このため、弱風（Ｌ）を超えた風速領域
における風速制御を、室内温水熱交換器２４内を流れる
温水温度が一定温度Ｃ℃以上であり、且つ室内冷媒熱交
換器２３内を流れる冷媒温度が一定温度Ｄ℃以上となっ
たときに実施することによって、暖房運転時における冷
風感を確実に防止できる。
【００４３】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４４】例えば、１台の室外ユニット１１に複数台
の室内ユニット１２が接続されている場合、制御装置
は、外気温度が所定温度以上のときに、１または複数台
の室内ユニット１２における暖房運転を、当該室内ユニ
ット１２の室内温水熱交換器２４のみを機能させること
により実施し、他の室内ユニット１２においては、室内
冷媒熱交換器２３を蒸発器として機能させて冷房運転を
実施可能とする。
【００４５】この場合の上記暖房運転において、制御装
置は、クロスフローファン２６による風速制御を、室内
温水熱交換器２４内を流れる温水温度を基準とし、風速
領域の弱風（Ｌ）を上限として実施する。つまり、制御
装置は、図４に示すステップＳ１〜Ｓ８までを実行す
る。これにより、室内温水熱交換器２４の熱量を超える
風速の発生が制限されるので、暖房運転時における冷風
感を確実に防止できる。
【００４６】
【発明の効果】請求項１乃至４に記載の発明に係る空気
調和装置によれば、暖房運転時における冷風感を確実に
防止できる。
【００４７】請求項５乃至８に記載の発明に係る空気調
和装置の風速制御方法によれば、暖房運転時における冷
風感を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示
す回路図である。
【図２】図１の空気調和装置における室内ユニットを示
す断面図である。
【図３】図２のクロスフローファンによる風速制御を示
すグラフである。
【図４】制御装置が実施するクロスフローファンによる
風速制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 空気調和装置 １２ 室内ユニット ２３ 室内冷媒熱交換器 ２４ 室内温水熱交換器 ２５ 室内熱交換器 ２６ クロスフローファン（送風機） ４４ 冷媒温度センサ ４５ 温水温度センサ Ｃ、Ｄ 一定温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳶 幸生 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 Ｆターム(参考） 3L061 BE03 BF01 BF04

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 室内ユニットが冷媒熱交換器、温水熱交
    換器及び送風機を備えた空気調和装置において、 上記冷媒熱交換器及び上記温水熱交換器を機能させる暖
    房運転時に、制御装置は、上記送風機による風速制御
    を、風速領域に応じて、上記温水熱交換器を流れる温水
    温度と上記冷媒熱交換器を流れる冷媒温度とのいずれか
    を基準に実施するよう構成されたことを特徴とする空気
    調和装置。
  2. 【請求項２】 上記制御装置は、弱風までの風速領域で
    は温水熱交換器を流れる温水温度を基準に送風機の風速
    を制御し、弱風から強風までの風速領域では冷媒熱交換
    器を流れる冷媒温度を基準に上記送風機の風速を制御す
    るよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載の空
    気調和装置。
  3. 【請求項３】 上記制御装置は、冷媒熱交換器を流れる
    冷媒温度を基準とした風速制御を、温水熱交換器を流れ
    る温水温度が一定温度Ｃ以上で、且つ上記冷媒熱交換器
    を流れる冷媒温度が一定温度Ｄ以上である場合に実施す
    るよう構成されたことを特徴とする請求項1または２に
    記載の空気調和装置。
  4. 【請求項４】 室内ユニットが冷媒熱交換器、温水熱交
    換器及び送風機を備えた空気調和装置において、 上記温水熱交換器を機能させる暖房運転時に、制御装置
    は、上記送風機による風速制御を、上記温水熱交換器を
    流れる温水温度を基準とし、風速領域の弱風を上限とし
    て実施するよう構成されたことを特徴とする空気調和装
    置。
  5. 【請求項５】 室内ユニットが冷媒熱交換器、温水熱交
    換器及び送風機を備えた空気調和装置の風速制御方法に
    おいて、 上記冷媒熱交換器及び上記温水熱交換器を機能させる暖
    房運転時に、上記送風機による風速制御を、風速領域に
    応じて、上記温水熱交換器を流れる温水温度と上記冷媒
    熱交換器を流れる冷媒温度とのいずれかを基準に実施す
    ることを特徴とする空気調和装置の風速制御方法。
  6. 【請求項６】 上記風速領域における弱風までの風速領
    域では、温水熱交換器を流れる温水温度を基準に送風機
    の風速を制御し、弱風から強風までの風速領域では、冷
    媒熱交換器を流れる冷媒温度を基準に上記送風機の風速
    を制御することを特徴とする請求項５に記載の空気調和
    装置の風速制御方法。
  7. 【請求項７】 上記冷媒熱交換器を流れる冷媒温度を基
    準とした風速制御を、温水熱交換器を流れる温水温度が
    一定温度Ｃ以上で、且つ上記冷媒熱交換器を流れる冷媒
    温度が一定温度Ｄ以上である場合に実施することを特徴
    とする請求項５または６に記載の空気調和装置の風速制
    御方法。
  8. 【請求項８】 室内ユニットが冷媒熱交換器、温水熱交
    換器及び送風機を備えた空気調和装置の風速制御方法に
    おいて、 上記温水熱交換器を機能させる暖房運転時に、上記送風
    機による風速制御を、上記温水熱交換器を流れる温水温
    度を基準とし、風速領域の弱風を上限として実施するこ
    とを特徴とする空気調和装置の風速制御方法。
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