JP2012057813A

JP2012057813A - 空気調和機及びその運転制御方法

Info

Publication number: JP2012057813A
Application number: JP2010198450A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nakagawa; 優中川; Hiroki Yamada; 裕樹山田; Koji Sakuma; 康治佐久間; Kazuyuki Kuroyanagi; 和之黒柳
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2012-03-22

Abstract

【課題】利用者の所望の温度には制御することで、快適性を向上する。また、無駄な運転をしないことで、運転の経済性を向上する。
【解決手段】室外空気を室内に導入して室外空気と室内空気を熱交換させる全熱交換器２と、室内空気温度を測定する室内温度サーミスタ４と、室外空気温度を測定する室外温度サーミスタ５と、室内温度設定装置とを備えた空気調和機において、冷房運転時に室内空気温度が前記室内温度設定装置により設定された設定温度よりも高い場合であって、室外空気温度が前記設定温度よりも低く所定の室外空気温度以上である場合に、冷房運転から室外空気を前記全熱交換器で室内空気と熱交換させずに室内に導入する普通換気運転に切替える制御装置６を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機及びその運転制御方法に関する。

空気調和の一要素である換気は、ビル管理法，省エネ法等の法的規制がある。換気の効率向上のため、熱回収についても関心が深まる中、全熱交換器の需要が高まってきた。しかし、全熱交換器による熱回収では回収熱量に限界があり、実際に室内に吹出される空気温度は必ずしも快適温度にはならないため、全熱交換器と空気調和機を同一筐体内に納め一個のシステムとして動作させるようにし、吹出し空気温度を調整できる全熱交換器付空気調和機が登場した。

例えば特許文献１には、室外空気温度と室内空気温度から全熱交換ロータの運転停止及び圧縮機の運転停止を制御することで、快適性を有しながら経済性向上を図ることができることが開示されている。

特開平９−１５９２５４号公報

しかし、上記特許文献のものは、室外空気温度が室内空気温度より低ければ外気をそのまま導入する外気冷房又は全熱交換ロータを運転する熱回収運転に制御され、室外空気温度が高ければ圧縮機を運転する冷房運転に制御されるものであるため、利用者の所望の温度には制御しにくいおそれがある。また、無駄な運転をするおそれがある。

本発明の目的は、快適性を向上することにある。

また、他の目的は、運転の経済性を向上することにある。

上記問題を解決するため、本発明は、室外空気を室内に導入して室外空気と室内空気を熱交換させる全熱交換器と、室内空気温度を測定する室内温度サーミスタと、室外空気温度を測定する室外温度サーミスタと、室内温度設定装置とを備えた空気調和機において、冷房運転時に室内空気温度が前記室内温度設定装置により設定された設定温度よりも高い場合であって、室外空気温度が前記設定温度よりも低く所定の室外空気温度以上である場合に、冷房運転から室外空気を前記全熱交換器で室内空気と熱交換させずに室内に導入する普通換気運転に切替える制御装置を備えることを特徴とする。

また、室外空気を室内に導入して室外空気と室内空気を熱交換させる全熱交換器と、室内空気温度を測定する室内温度サーミスタと、室外空気温度を測定する室外温度サーミスタと、室内温度設定装置とを備えた空気調和機において、冷房運転時に室内空気温度が前記室内温度設定装置により設定された設定温度よりも低い場合に、冷房運転から前記全熱交換器で室内空気と熱交換させて室内に導入する全熱交換気運転に切替えることを特徴とする。

また、室外空気を室内に導入して室外空気と室内空気を熱交換させる全熱交換器と、室内空気温度を測定する室内温度サーミスタと、室外空気温度を測定する室外温度サーミスタと、室内温度設定装置とを備えた空気調和機の運転制御方法において、冷房運転時に室内空気温度が前記室内温度設定装置により設定された設定温度よりも高い場合であって、室外空気温度が前記設定温度よりも低く所定の室外空気温度以上である場合に、冷房運転から室外空気を前記全熱交換器で室内空気と熱交換させずに室内に導入する普通換気運転に切替えることを特徴とする。

本発明によれば、快適性を向上することができる。

また、運転の経済性を向上することができる。

本発明の実施例１における全熱交換器付空気調和機の構造と冷媒系統を示す図。本発明に適用のフローチャート。全熱交換気運転，冷房運転（ダンパオフによる熱回収）時の空気の流れを示す図。普通換気運転（ダンパオンによる外気導入）時の空気の流れを示す図。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施例１における全熱交換器付空気調和機の系統図を示す。図１において、全熱交換器付空気調和機１は内部に全熱交換器２，直膨コイル７，ダンパ３を有している。

室外ユニット１６内の圧縮機１７は、直膨コイル７とともに冷凍サイクルを構成する。圧縮機１７は制御装置６からの指示により運転，停止を行う。圧縮機１７から吐出された冷媒は、冷房運転時には図１に示すように切替えられる四方弁２１を通り、室外熱交換器１９に流入する。室外送風機２０で室外空気と熱交換した後、膨張弁１８で減圧され、室内の直膨コイル７に流入する。給気用ファン９で室内空気又は熱交換した後、圧縮機１７に戻る。

制御装置６は、室内温度サーミスタ４と室外温度サーミスタ５から室内空気温度と室外空気温度が入力され、リモコンスイッチ（室内温度設定装置）１５から所望の設定温度が入力されることで各温度を認識できる。また、ダンパ３のオンオフ制御を行う。

図２は本実施例の制御手順を示すフローチャートである。冷房中間期（冷房使用時期と暖房使用時期との間の時期）において、リモコンスイッチ１５の設定温度と室内空気温度を判定し、室内空気温度が低い場合には、全熱交換気運転を行う。

全熱交換気運転の場合の空気の流れとダンパ３の向きを図３に示す。全熱交換気運転の場合は、図３に示すダンパ３の向き（ダンパオフ）とする。室内空気（ＲＡ）は室内吸込口１２から吸込まれ、全熱交換器２を通り、室外排気（ＥＡ）として室外排気口１３から室外に出ていく。室外空気（ＯＡ）は室外吸込口１４から吸込まれ、全熱交換器２を通り、室外に出ていく室内空気と熱交換（熱回収）して、室内給気（ＳＡ）として室内給気口１１から室内に入る。

このとき、室内温度は既に設定温度よりも低いので、直膨コイル７による冷却が不要であり、圧縮機１７を動かして通常の冷房運転を行う必要がない。このため運転の経済性を向上させることができる。また、リモコンスイッチ１５による所望の設定温度と室内温度とを比較した上で運転制御するので、快適性を向上することができる。

室内空気温度がリモコンスイッチ１５の設定温度より高い場合、リモコンスイッチ１５の設定温度と室外空気温度を判定し、室外空気温度の方が低い場合、外気冷房が可能となり、普通換気運転を行う。

普通換気運転の場合の空気の流れとダンパ３の向きを図４に示す。普通換気運転の場合は、図４に示すダンパ３の向き（ダンパオン）とする。室内空気（ＲＡ）は室内吸込口１２から吸込まれ、全熱交換器２を通らずに室外排気（ＥＡ）として室外排気口１３から室外に出ていく。室外空気（ＯＡ）は室外吸込口１４から吸込まれ、全熱交換器２を通るが熱回収は行われず、室内給気（ＳＡ）として室内給気口１１から室内に入る。

これにより、低温の室外空気をそのまま室外に供給するので室内空気温度を下げることができ、室内空気温度を設定温度に近づけて快適にすることができる。また、圧縮機１７を動かして通常の冷房運転を行う必要がないので、運転の経済性を向上させることができる。

室外空気温度が低すぎる場合、例えば８℃未満の場合には、普通換気運転して室外空気をそのままの温度で室内に供給すると、室内給気温度も低すぎるので快適性を損なう。この場合は、図３に示す空気の流れのとおり、ダンパ３をオフし全熱交換器２での熱回収を行う全熱交換気運転にする。このように外気導入する場合、普通換気運転か全熱交換気運転かを切替える所定の室外空気温度（本実施例では８℃）の判断をフローチャートに加える。これにより、室外に出ていく室内空気と熱交換し、少し暖められた室外空気が室内に給気されるので、室内を冷やしすぎることがなく快適な室内空気温度が得られる。この場合においても圧縮機１７を運転する必要がなく経済的である。

以上のように、冷房中間期では冷房運転中に室内空気温度，室外空気温度に加え、リモコンスイッチ１５の設定温度を常時検知し、図２に示す制御を行って普通換気運転，全熱交換気運転，冷房運転を切替える。これにより、所望の設定温度に近づけることができるので快適性が向上する。従来技術では、室外空気温度が室内空気温度よりも高ければ冷房運転していたが、その室内空気温度よりも設定温度が高い場合、即ち室内が冷えすぎている場合には冷房運転ではなく、全熱交換運転をする必要がある。本実施例のように室内空気温度，室外空気温度，設定温度を用いて運転制御することで、快適性が向上する。また、圧縮機１７の運転による直膨コイル７の冷却をしなくとも、快適な室内吹出空気温度を得ることができるため、経済的である。

１全熱交換器付空気調和機
２全熱交換器
３ダンパ
４室内温度サーミスタ
５室外温度サーミスタ
６制御装置
７直膨コイル
８加湿器
９給気用ファン
１０排気用ファン
１１室内給気口
１２室内吸込口
１３室外排気口
１４室外吸込口
１５リモコンスイッチ（室内温度設定装置）
１６室外ユニット
１７圧縮機
１８膨張弁
１９室外熱交換器
２０室外送風機
２１四方弁

Claims

室外空気を室内に導入して室外空気と室内空気を熱交換させる全熱交換器と、室内空気温度を測定する室内温度サーミスタと、室外空気温度を測定する室外温度サーミスタと、室内温度設定装置とを備えた空気調和機において、
冷房運転時に室内空気温度が前記室内温度設定装置により設定された設定温度よりも高い場合であって、室外空気温度が前記設定温度よりも低く所定の室外空気温度以上である場合に、冷房運転から室外空気を前記全熱交換器で室内空気と熱交換させずに室内に導入する普通換気運転に切替える制御装置を備えることを特徴とする空気調和機。
請求項１において、前記制御装置は、室外空気温度が前記所定の室外空気温度よりも低い場合に、室外空気を前記全熱交換器で室内空気と熱交換させて室内に導入する全熱交換気運転に切替えることを特徴とする空気調和機。
請求項１又は２において、前記制御装置は、室外空気温度が前記設定温度よりも高い場合に冷房運転することを特徴とする空気調和機。
請求項１乃至３の何れかにおいて、室内空気が吸込まれる室内吸込口と前記全熱交換器との間にダンパを設け、前記制御装置は、普通換気運転時には室内空気が前記全熱交換器を通らずに室外へ排気される流路を形成するように前記ダンパを制御することを特徴とする空気調和機。
室外空気を室内に導入して室外空気と室内空気を熱交換させる全熱交換器と、室内空気温度を測定する室内温度サーミスタと、室外空気温度を測定する室外温度サーミスタと、室内温度設定装置とを備えた空気調和機において、
冷房運転時に室内空気温度が前記室内温度設定装置により設定された設定温度よりも低い場合に、冷房運転から前記全熱交換器で室内空気と熱交換させて室内に導入する全熱交換気運転に切替えることを特徴とする空気調和機。
請求項１乃至５の何れかにおいて、前記制御装置は、普通換気運転又は全熱交換気運転する場合に前記圧縮機を運転停止させることを特徴とする空気調和機。
室外空気を室内に導入して室外空気と室内空気を熱交換させる全熱交換器と、室内空気温度を測定する室内温度サーミスタと、室外空気温度を測定する室外温度サーミスタと、室内温度設定装置とを備えた空気調和機の運転制御方法において、
冷房運転時に室内空気温度が前記室内温度設定装置により設定された設定温度よりも高い場合であって、室外空気温度が前記設定温度よりも低く所定の室外空気温度以上である場合に、冷房運転から室外空気を前記全熱交換器で室内空気と熱交換させずに室内に導入する普通換気運転に切替えることを特徴とする空気調和機の運転制御方法。
請求項７において、前記制御装置は、室外空気温度が前記所定の室外空気温度よりも低い場合に、室外空気を前記全熱交換器で室内空気と熱交換させて室内に導入する全熱交換気運転に切替えることを特徴とする空気調和機の運転制御方法。
請求項７又は８において、前記制御装置は、室外空気温度が前記設定温度よりも高い場合に冷房運転することを特徴とする空気調和機の運転制御方法。
請求項７乃至９の何れかにおいて、室内空気が吸込まれる室内吸込口と前記全熱交換器との間にダンパを設け、前記制御装置は、普通換気運転時には室内空気が前記全熱交換器を通らずに室外へ排気される流路を形成するように前記ダンパを制御することを特徴とする空気調和機の運転制御方法。