JP2009063218A - 空気調和機の運転モード制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷房モードから再熱除湿モードに移行するのに時間がかかる、または条件によっては霧吹きやファン結露が発生するという課題があった。
【解決手段】少なくとも運転継続時間と室内温度と室内熱交換器の温度を用いて冷房モードまたは弱冷除湿モードから再熱除湿モードへの移行可否を判定することを特徴とした。これにより室内熱交換器の保水量推定から、室内・外の温度条件や配管長といった施工条件の影響を排除できるため、第１の室内熱交換器４の保水量の推定精度を向上させることができ、確実に霧吹きやファン結露を防止しながらすばやく再熱除湿モードへ移行することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機の運転モード制御方法に関するものである。

従来自動モード等で、内外温度等により自動で運転モードを切り換える空気調和機の運転モード制御方法では、室内ファン回転速度と圧縮機運転速度を用いて第１の室内熱交換器の凝縮水の保水量を推定し、保水量が比較的少ないと判断した場合は冷房モードから再熱除湿モードへの移行を許可していた。

これにより霧吹きやファン結露を防止しながら最適な運転モードへ移行することを行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１０６９１３号公報

しかしながら上記従来の技術では、冷房モードから再熱除湿モードに移行するのに時間がかかる、または条件によっては霧吹きやファン結露が発生するという課題があった。

これは室内ファン回転速度と圧縮機運転速度では第１の室内熱交換器の保水量の推定精度が低いためである。例えば冷房モード時、室内ファン回転速度と圧縮機運転速度が一定であったとしても、室内・外の温度条件や配管長といった施工条件等で第１の室内熱交換器温度は変動し、その結果保水量も変動する。

そのため保水量が少ないにも関わらず冷房モードから再熱除湿モードになかなか移行しない、または保水量が多いにも関わらず冷房モードから再熱除湿モードに移行し霧吹きが発生していた。

また、弱冷除湿モードから再熱除湿モードへの移行が許可されていないため、弱冷除湿モードで顕熱負荷が低下した場合に、圧縮機の運転率が低下し湿度が上昇してきて不快になるといった課題もあった。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、冷房モードまたは弱冷除湿モードから再熱除湿モードへ移行時に、第１の室内熱交換器の保水量の推定精度を向上させることで、確実に霧吹きやファン結露を防止しながらすばやく再熱除湿モードへ移行することができる空気調和機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために本発明の空気調和機の運転モード制御方法は、少なくとも運転継続時間と室内温度と室内熱交換器の温度を用いて、冷房モードまたは弱冷除湿モードから再熱除湿モードへの移行可否を判定することを特徴とした。本来、室内熱交換器の保水量は、室内熱交換器の温度が露点温度に対し高いか低いかで決まる。

そこで室内温度と室内熱交換器の温度で室内熱交換器の保水量を推定することで、室内・外の温度条件や配管長といった施工条件の影響を排除できるため、第１の室内熱交換器の保水量の推定精度を向上させることができる。

また、本発明の空気調和機の運転モード制御方法は、冷房モードまたは弱冷除湿モード
から再熱除湿モードへ移行時、所定時間だけ第１の室内熱交換器の温度を低めにして再熱除湿モードで運転を行い、その後通常の再熱除湿モードで運転を行うことを特徴とした。

これにより再熱除湿運転開始時に、第１の室内熱交換器に保水された凝縮水をゆっくり蒸発させることができ、霧吹きやファン結露を低減させることができる。

本発明の空気調和機の運転モード制御方法は、第１の室内熱交換器の保水量の推定精度を向上させることできる。また、仮に保水量の推定が間違っていても霧吹きやファン結露を低減させることができるため、確実に霧吹きやファン結露を防止しながらすばやく再熱除湿モードへ移行することができる。

第１の発明は、少なくとも運転継続時間と室内温度と室内熱交換器の温度を用いて冷房モードまたは弱冷除湿モードから再熱除湿モードへの移行可否を判定するようにした。これにより室内熱交換器の温度が露点温度に対し高い状態が長時間続いているかを判断することができ、第１の室内熱交換器の保水量の推定精度を向上させることできる。

第２の発明は、冷房モードまたは弱冷除湿モードから再熱除湿モードへ移行時、所定時間だけ第１の室内熱交換器の温度を低めにして再熱除湿モードで運転を行い、その後通常の再熱除湿モードで運転を行うようにした。これにより、仮に保水量の推定が間違っていても霧吹きやファン結露を低減させることができるため、確実に霧吹きやファン結露を防止しながらすばやく再熱除湿モードへ移行することができる。

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における冷凍サイクル図である。図１において、冷房または弱冷除湿モード時は、圧縮機１より吐出された冷媒は四方弁７を通り室外熱交換器２へ送られる。室外熱交換器２では冷媒は凝縮されて、膨張弁３にて減圧された後、第１の室内熱交換器４へ送られる。

第１の室内熱交換器４で冷媒は蒸発し、この後冷媒は減圧装置５を通過するが、冷房または弱冷除湿モード時は減圧装置５の開閉弁は開放されているため、減圧されずにそのまま第２の室内熱交換器６へ送られる。第２の室内熱交換器６で冷媒は再び蒸発し気化した後、再び圧縮機１へ戻る。

一方再熱除湿モード時は、圧縮機１より吐出された冷媒は四方弁７を通り室外熱交換器２へ送られる。室外熱交換器２では室外ファン１１が低速で運転されているため、冷媒は完全には凝縮されずに膨張弁３へ送られる。再熱除湿モード時は膨張弁３が開放されているため、冷媒は減圧されずに第１の室内熱交換器４へ送られる。

第１の室内熱交換器４では室内ファン１０からの空気により余熱が室内へ放熱され、凝縮された冷媒はその後減圧装置５を通過するが、再熱除湿モード時は減圧装置５の開閉弁は閉じられており、ここで減圧され、第２の室内熱交換器６で蒸発する。この時、同時に除湿が行われることで室内の湿度が低下する。第２の室内熱交換器６を経由した冷媒は再び圧縮機１へ戻る。

また第１の室内熱交換器４には第１の室内熱交換器温度を検出する室内熱交換器温度セ
ンサ８、室内機本体（図示せず）には室内温度を検出する室内温度センサ９がそれぞれ設けられており、各温度は制御手段１２により演算され、運転モードや減圧装置５等の制御を行う。

図２は、本発明の実施の形態１におけるフローチャートである。図２において、冷房または弱冷除湿モード（Ｓ１０１）が開始され、そのモード中に再熱除湿モードへの移行要望が発生した場合（Ｓ１０２）、Ｓ１０３にて室内温度と第１の室内熱交換器温度の温度差が所定値Ｋ１（例えば８Ｋ）未満をＴ１分（例えば２０分）継続しているか判定し、ＹＥＳであれば第１の室内熱交換器４の保水量は少ないため再熱除湿モードへ移行する（Ｓ１０４）。

Ｓ１０５にて再熱除湿モードを開始してＴ２分（例えば１０分）経過しているか判定し、Ｔ２分経過していればＳ１０６にて第１の室内熱交換器温度の目標値Ｋ４をＫ２とする（例えばＫ２＝−１０Ｋ）。

一方、Ｓ１０５にて再熱除湿モードを開始してＴ２分経過していなければＳ１０７にて目標値Ｋ４をＫ３とする（例えばＫ３＝−５Ｋ）。そしてＳ１０８にて室内温度と第１の室内熱交換器温度の温度差が目標値Ｋ４未満であれば、第１の室内熱交換器温度が高いため、Ｓ１０９にて室外ファン１１の回転数をアップさせる。これにより室外熱交換器２での放熱量が増えるため、第１の室内熱交換器温度は低下する。

逆にＳ１１０にて室内温度と第１の室内熱交換器温度の温度差が目標値Ｋ４より大きければ、第１の室内熱交換器温度が低いため、Ｓ１１１にて室外ファン１１の回転数をダウンさせる。これにより室外熱交換器２での放熱量が減るため、第１の室内熱交換器温度は上昇する。

以上のように、本実施の形態においては少なくとも運転継続時間と室内温度と室内熱交換器の温度を用いて冷房モードまたは弱冷除湿モードから再熱除湿モードへの移行可否を判定することで、第１の室内熱交換器の保水量の推定精度を向上させることでき、仮に保水量の推定が間違っていても霧吹きやファン結露を低減させることができるため、確実に霧吹きやファン結露を防止しながらすばやく再熱除湿モードへ移行することができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機の運転モード制御方法は、熱交換器の保水量の推定精度を向上させることできるため、カビ防止のための熱交換器の乾燥判定や暖房時の除霜判定にも応用可能である。

本発明の実施の形態１における冷凍サイクル図 本発明の実施の形態１におけるフローチャート

符号の説明

１ 圧縮機
２ 室外熱交換器
３ 膨張弁
４ 第１の室内熱交換器
５ 減圧装置
６ 第２の室内熱交換器
７ 四方弁
８ 室内熱交換器温度センサ
９ 室内温度センサ
１０ 室内ファン
１１ 室外ファン
１２ 制御手段

Claims (2)

1. 第１の室内熱交換器と第２の室内熱交換器を減圧装置で接続し、前記減圧装置で減圧することで前記第１の室内熱交換器を凝縮器、第２の室内熱交換器を蒸発器として用いる再熱除湿モードと、前記減圧装置で減圧せずに第１の室内熱交換器と第２の室内熱交換器共に蒸発器として用いる冷房モードまたは弱冷除湿モードの運転が可能な空気調和機において、少なくとも運転継続時間と室内温度と室内熱交換器の温度を用いて、冷房モードまたは弱冷除湿モードから再熱除湿モードへの移行可否を判定する空気調和機の運転モード制御方法。
2. 冷房モードまたは弱冷除湿モードから再熱除湿モードへ移行時、所定時間だけ前記第１の室内熱交換器の温度を低めにして再熱除湿モードで運転を行い、その後通常の再熱除湿モードで運転を行うことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の運転モード制御方法。