JP2006078080A

JP2006078080A - 空気調和装置

Info

Publication number: JP2006078080A
Application number: JP2004261934A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Izeki; 貴之井関
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】一定速で運転される圧縮機を用いた空気調和装置において、快適性を損なわず効果的にかつ低コストで機器の吹き出し口周りの露付きを回避する。
【解決手段】室外熱交換器温度、室内熱交換器温度及び室内吸込み温度により室内風向変更羽根を露つき回避位置に変更するとともに、凝縮温度を上げるように室外送風機の運転を制御し、それにより室内蒸発機の温度をあげ（吹き出し温度も上がる）、快適性を損なわず効果的にかつ低コストで機器の露付きを回避する。
【選択図】図５

Description

本発明は、圧縮機に一定速度圧縮機を用いた空気調和装置の制御に関するものである。

従来の空気調和機では、室外気温度が有る一定温度以下（例えば３０℃以下）、室内吸込み温度が有る一定温度以下（例えば３０℃以下）、室内設定風量が有る設定以下(例えばＬｏｗ以下)である一定時間継続運転すると室内風向変更羽根を露付き回避位置に変更すると共に、風量を1タップ上げ、室内機の吹き出し口等の露付きを回避するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５９−１９１８２４号公報

しかしながら、従来の空気調和装置では、室外気温度を検知するために温度センサーが必要になりコストアップになるとともに、機器の露つきを回避するために風向を変更し、かつ風量を設定風量より増やすことが必要で、空気調和装置の快適性を大きく損なっていた。

室外熱交換器温度、室内熱交換器温度及び室内吸込み温度により室内風向変更羽根を露つき回避位置に変更するとともに、凝縮温度を上げるように室外送風機の運転を制御し、それにより室内蒸発機の温度をあげ（吹き出し温度も上がる）、快適性を損なわず効果的にかつ低コストで機器の露付きを回避することを目的とする。

本発明は、室外熱交換器温度、室内熱交換器温度及び室内吸込み温度により室内風向変更羽根を露つき回避位置に変更するとともに、室外送風機を制御し室外送風機の運転を予め決められた凝縮温度の範囲内で運転するように制限し、室内蒸発機の温度をある一定の温度範囲に保つことにより（結果的に吹き出し温度を露付きが回避できるある一定の温度範囲保つことができる）、快適性を損なわず効果的にかつ低コストで機器の露付きを回避することが可能となる。これにより、機器の信頼性の向上と、シンプルでかつ低コストな空気調和装置が供給できる。

第１の発明は、圧縮機、室外熱交換器、送風機、４方弁、絞り装置、冷媒液管、冷媒ガス管とを有する室外機と、熱交換器、送風機及び風向変更装置を有する室内機を接続し、少なくとも室外機に室外熱交換器温度を検出する室外熱交換器温度検知装置と室外熱交換器温度の設定値を記憶する室外熱交換器温度設定記憶装置と、室内機に室内吸込み温度を検出する室内吸込み温度検知装置と室内吸込み温度の設定値を記憶する室内吸込み温度設定記憶装置と、室内機の熱交換器温度を検出する室内熱交換器温度検知装置と室内熱交換器温度の設定値を記憶する室内熱交換器温度設定記憶装置と、室内送風機の設定値を記憶する室内送風機設定記憶装置と、風向変更装置の設定値を記憶する室内風向設定記憶装置とを設け、室外熱交換器温度検知装置と室内吸込み温度検知装置と室内熱交換器温度検知装置と室内送風機設定装置の信号により室内機の風向変更装置を制御する制御装置を設け、室外熱交換器温度、室内吸込み温度、室内送風機設定装置の信号により室内機の露つき条件を判断し、室内熱交換器温度がある設定温度以下になると、室内風向変更装置を露付き回避位置に変更することにより、快適性を損なわず効果的にかつ低コストで機器の露付
きを回避することが可能となる。

これにより、機器の信頼性の向上と、シンプルでかつ低コストな空気調和装置が供給できる。

第２の発明は、室外機に室外熱交換器温度を検出する室外熱交換器温度温度検知装置と室外熱交換器温度の設定値を記憶する室外熱交換器温度設定記憶装置と、室内機に室内吸込み温度を検出する室内吸込み温度検知装置と室内吸込み温度の設定値を記憶する室内吸込み温度設定記憶装置と、室内機の熱交換器に熱交換器の温度を検出する室内熱交換器温度検知装置と室内熱交換器温度の設定値を記憶する室内熱交換器温度設定記憶装置と、室内送風機の設定値を記憶する室内送風機設定装置と、風向変更装置の設定値を記憶する室内風向設定記憶装置とを設け、室外熱交換器温度検知装置と室内吸込み温度検知装置と室内熱交換器温度検知装置と室内送風機設定装置の信号により室外送風機の回転数を制御する制御装置を設け、室外熱交換器温度、室内吸込み温度、室内送風機設定装置の信号により室内機の露つき条件を判断し、室内熱交換器温度がある設定温度以下になると、室外送風機を制御し室外送風機の運転を予め決められた凝縮温度の範囲内で運転するように制限し、室内蒸発機の温度をある一定の温度範囲に保つことにより（結果的に吹き出し温度を露付きが回避できるある一定の温度範囲保つことができる）、快適性を損なわず効果的にかつ低コストで機器の露付きを回避することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図1は、本発明の実施の形態1における空気調和機の冷凍サイクル図の１例であり、図2は制御ブロック図、図3は室内熱交換器温度可変ゾーン図、図4は室内機の風向変更装置の断面図である。図1において、室外機1には圧縮機2と、室外熱交換器3と、室外送風機4と、冷媒液管5と、冷媒ガス管6と、冷暖房切換用の四方弁7と、絞り装置8が設けられている。

又、室外機1には室外熱交換器3の温度を検出する室外熱交換器温度検知装置9が設けられている。

一方、室内機10には室内送風機11と、室内熱交換器12と、室内熱交換器12の温度を検出する室内熱交換器温度検知装置13と、部屋の室温を検出する室内吸込み温度検知装置14と、風向を変更する風向変更装置15と、居住者が希望する運転モード（冷房または暖房）、室温、運転あるいは停止、風量及び風向を設定できる運転設定装置16が設けられている。

風向変更装置15は図4に示す様に上下羽根17とルーバーモータ18で構成されており、居住者が希望する位置を運転設定装置16に設定されている複数個の中から選択出来る（ここでは4つの設定例を記載）ようになっている。

上記構成の冷凍サイクルにおいて、冷房あるいは除湿運転時、圧縮機2から吐出された冷媒は四方弁7を介して室外熱交換器3へと流れ、室外送風機4の駆動により室外熱交換器3で室外空気と熱交換して凝縮液化し、次に絞り装置8を通過することにより減圧された冷媒は室内熱交換器11で蒸発した後に、冷媒ガス管6を通り四方弁7を介して再び圧縮機2に吸入される。

次に、本発明の制御の流れについて図1，2，3、4を用いて説明する。本発明の空気調和機の制御装置19には、居住者が希望する運転モード切替スイッチ20（冷房、ドライ、送風または暖房）と室内温度設定スイッチ21と運転停止スイッチ22と風量設定スイッチ23と風向設定スイッチ24で構成されている運転設定装置16の信号を記憶する運転モード記憶装置25と、室内吸込み温度検知装置14と、室内吸込み温度の設定値を記憶する室内吸込み温度設定記憶装置26と、室外熱交換器温度検知装置9と、室外熱交換器温度の設定値を記憶する室外熱交換器温度設定記憶装置27と、室内熱交換器温度検知装置13と、室内熱交換器温度12の判定値を記憶する室内熱交換器温度設定記憶装置1 28,室内熱交換器温度設定記憶装置2 29と、風量の設定値を記憶する風量設定記憶装置30と風向の設定値を記憶する風向設定記憶装置31と、以上の信号を定期的に検出するためのサンプリング時間を設定する運転時間設定記憶装置32と、以上の信号をサンプリング時間毎受けて圧縮機2、室内送風機11、室外送風機4等の運転を決定する判定装置33と判定装置33の信号により、圧縮機2や室内送風機11、室外送風機4等を駆動する出力リレー回路34を有している。

居住者が運転モード切替スイッチ20で冷房またはドライを選択し、風量設定装置23を風量設定記憶装置30で設定された値以下（ここでは例えばLow）、風向設定装置24をある設定（ここでは例えば図４の風向４）で運転を開始すると、運転モード記憶装置25、室内吸い込み温度検知装置14の信号により判定装置33が出力リレー回路34が圧縮機2を駆動するが、室内吸い込み温度検知装置14の値が室内吸込み温度設定記憶装置26（ここでは例えば27℃）、室外熱交換器温度検知装置9の値が室外熱交換器温度設定記憶装置27(ここでは例えば40℃)以下の場合は、図3に示す様に室内熱交換器12の温度がＴｂ℃以下（図3のＢゾーン）に突入すると吹き出し温度が低く室内機10の吹き出し回りに露がつく可能性があると判断し、判定装置33が風向設定記憶装置31に設定されている露付を回避できる風向変更位置（ここでは例えば図4の風向１）に変更するように出力リレー回路34に指示を出しルーバーモータ18が動作し、上下羽根17が指定された位置（ここでは例えば図4の風向１）に移動する。

その後、図3に示す様に室内熱交換器12の温度がＴa℃以上（図3のＡゾーン）に上昇又は、居住者が風量設定装置を変更し風量設定記憶装置30で設定された値以上（ここでは例えばＭｅｄ）、又は室内吸い込み温度検知装置14の値が室内吸込み温度設定記憶装置26（ここでは例えば27℃）、室外熱交換器温度検知装置9の値が室外熱交換器温度設定記憶装置27(ここでは例えば40℃)以上になった場合は、居住者が設定した風向設定装置24（ここでは例えば図4の風向４）の位置に戻るように制御される。

そしてこの構成のよれば、快適性を損なわず効果的にかつ低コストで機器の吹き出し口周りの露付きを回避することが可能となる。これにより、機器の信頼性の向上と、シンプルでかつ低コストな空気調和装置が供給できる。

（実施の形態2）
本発明にかかる空気調和機の冷凍サイクル図は実施の形態１と同様なので説明は省略する。

図5は制御ブロック図、図3は室内熱交換器温度可変ゾーン図、図4は室内機の風向変更装置の断面図である。

次に、本発明の制御の流れについて図１，３，４，５を用いて説明する。

本発明の空気調和機の制御装置19には、居住者が希望する運転モード切替スイッチ20（冷房、ドライ、送風または暖房）と室内温度設定スイッチ21と運転停止スイッチ22と風量
設定スイッチ23と風向設定スイッチ24で構成されている運転設定装置16の信号を記憶する運転モード記憶装置25と、室内吸込み温度検知装置14と、室内吸込み温度の設定値を記憶する室内吸込み温度設定記憶装置26と、室外熱交換器温度検知装置9と、室外熱交換器温度の設定値を記憶する室外熱交換器温度設定記憶装置1 27と、室外熱交換器温度設定記憶装置2 35と、室内熱交換器温度検知装置13と、室内側の熱交換器温度の判定値を記憶する室内熱交換器温度設定記憶装置1 28,室内熱交換器温度設定記憶装置2 29と、風量の設定値を記憶する風量設定記憶装置30と風向の設定値を記憶する風向設定記憶装置31と以上の信号を定期的に検出するためのサンプリング時間を設定する運転時間設定記憶装置32と、以上の信号をサンプリング時間毎受けて圧縮機2、室内送風機11、室外送風機4等の運転を決定する判定装置33と判定装置33の信号により、圧縮機2や室内送風機11、室外送風機4等を駆動する出力リレー回路34を有している。

居住者が運転モード切替スイッチ20で冷房またはドライを選択し、風量設定装置23を風量設定記憶装置30で設定された値以下（ここでは例えばLow）、風向設定装置24をある設定値（ここでは例えば図4の風向４）で運転すると、運転モード記憶装置25、室内吸い込み温度検知装置14の信号により判定装置33が出力リレー回路34が圧縮機2を駆動するが、室内吸い込み温度検知装置14の値が室内吸込み温度設定記憶装置26（ここでは例えば27℃）、室外熱交換器温度検知装置9の値が室外熱交換器温度設定記憶装置1 27(ここでは例えば40℃)以下の場合は、図3に示す様に室内熱交換器12の温度がＴｂ℃以下（図3のＢゾーン）に下がると吹き出し温度が低く室内機10の吹き出し回りに露がつく可能性があると判断し、判定装置33が風向設定記憶装置31に設定されている露付を回避できる風向変更位置（ここでは例えば図4の風向１）に変更するように出力リレー回路34に指示を出しルーバーモータ18が動作し、上下羽根17が指定された位置（ここでは例えば図4の風向１）に移動する。

その後、図3に示す様に室内熱交換器12の温度がＴd℃以下（図3のＣゾーン）に突入すると判定装置33は室外送風機4の回転数をダウン（ここでは例えば前の回転数より５０ｒｐｍ低下の値）するように出力リレー回路34に指示を出し、室外熱交換器3の凝縮能力を低下させ、室内熱交換器12の温度を上げることにより、吹き出し温度を上昇させ、吹き出し口の周りに露がつかない様に制御する。

判定装置33は運転時間設定記憶装置32に設定された時間ごとに以上の動作を繰り返すが、図3に示す様に、室内熱交換器14の温度がＴc℃以上（図3のＢゾーンに突入）に上昇すると判定装置33は室外送風機4の回転数ダウンやめ、現回転数を維持し、室内熱交換器14の温度がＴa℃以上（図3のＡゾーンに突入）に上昇すると判定装置33は室外送風機4の回転数をアップする（ここでは例えば前の回転数より５０ｒｐｍ増加の値）よう制御を行う。

このＣゾーンは室内機10吹き出し口に露が付かない各々の室内機固有の下限熱交換器温度に設定されている。

しかし、室外熱交換器3の凝縮能力を低下させ、室内熱交換器12の温度を上ることにより、吹き出し温度を上昇させ、吹き出し口の周りに露がつかない様に制御するするが、室外送風機4の回転数が減少し室外熱交換器3の凝縮能力し、室外熱交換器3の温度が室外熱交換器温度設定記憶装置2 35(ここでは例えば60℃)を超えた場合は、圧縮機2の保護のために室外送風機4の回転数ダウンを行わない。

また、図3に示す様に室内熱交換器12の温度がＴ0℃以上に上昇又は、居住者が風量設定装置を変更し風量設定記憶装置30で設定された値以上（ここでは例えばＭｅｄ）、又は室内吸い込み温度検知装置14の値が室内吸込み温度設定記憶装置26（ここでは例えば27℃）
以上になった場合は、室外送風機の回転数をもとの値に戻し、居住者が設定した風向設定装置24（ここでは例えば図4の風向４）の位置に戻るように制御される。

そしてこの構成のよれば、快適性を損なわず効果的にかつ低コストで機器の吹き出し口周りの露付きを回避することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる空気調和装置は、室外側の凝縮能力を変化させることにより室内機の蒸発温度をコントロールしているので、定速度圧縮機以外の可変容量圧縮機を搭載した空気調和装置にも応用できる。

請求項１、２の実施例を示す冷凍サイクル図請求項１の実施例を示す制御ブロック図請求項１、２の実施例を示す温度ゾーン図請求項１、２の室内機の吹き出し部断面図及び風向変更羽根の風向設定図請求項２の実施例を示す制御ブロック図

符号の説明

１室外機
２圧縮機
３室外熱交換器
４室外送風機
５冷媒液管
６冷媒ガス管
７四方弁
８絞り装置
９室外熱交換器温度検知装置
１０室内機
１１室内送風機
１２室内熱交換器
１３室内熱交換器温度検知装置
１４室内吸込み温度検知装置
１５室内風向変更装置

Claims

圧縮機、室外熱交換器、送風機、４方弁、絞り装置、冷媒液管、冷媒ガス管とを有する室外機と、熱交換器、送風機及び風向変更装置を有する室内機を接続し、少なくとも前記室外機に室外熱交換器温度を検出する室外熱交換器温度検知装置と室外熱交換器温度の設定値を記憶する室外熱交換器温度設定記憶装置と、前記室内機に室内吸込み温度を検出する室内吸込み温度検知装置と室内吸込み温度の設定値を記憶する室内吸込み温度設定記憶装置と、前記室内機の熱交換器温度を検出する室内熱交換器温度検知装置と室内熱交換器温度の設定値を記憶する室内熱交換器温度設定記憶装置と、前記室内送風機の設定値を記憶する室内送風機設定記憶装置と、前記風向変更装置の設定値を記憶する室内風向設定記憶装置とを設け、前記室外熱交換器温度検知装置と前記室内吸込み温度検知装置と前記室内熱交換器温度検知装置と前記室内送風機設定装置の信号により前記室内機の風向変更装置を制御する制御装置を設けたことを特徴とする空気調和装置。
少なくとも前記室外熱交換器温度検知装置と前記室内熱交換器温度検知装置との信号により前記室外送風機の回転数を制御する制御装置を設けた請求項１に記載の空気調和装置。