JP2619024B2 - 空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、冷凍サイクルを形成する室内ユニット
が、ユニット内部熱交換器および、ユニット外部熱交換
器を備え、暖房運転時にこれらの熱交換器の両方に冷媒
を流し、冷房運転時にユニット内部熱交換器のみに冷媒
を流す空気調和装置に関するものである。

（従来の技術） この種の空気調和装置として、ユニット外部熱交換器
が室内ユニットのパネルに設けられた、いわゆる、ユニ
ット表面熱交換器を備えたものがある。この空気調和装
置を暖房運転するとき、例えば、三方弁を暖房位置にし
てユニット内部熱交換器およびユニット表面熱交換器の
両方に冷媒を流し、ユニット内部熱交換器に風を通して
得られる温風と、ユニット表面熱交換器の輻射熱とで室
内を暖房する。また、この空気調和装置を冷房運転する
とき、三方弁を冷房位置にしてユニット内部熱交換器の
みに冷媒を流し、ユニット内部熱交換器に風を通して得
られる冷風によって室内を冷房する。

この場合、冷房運転時にユニット表面熱交換器に冷媒
を流したとしても暖房運転時ほどの効果が上がらないば
かりか、その表面に結露した水分が落下して床を汚して
しまうので、冷房運転時にはこれに冷媒が流れ込まない
ようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 上述したユニット表面熱交換器への冷媒の制御には三
方弁を用いることが多く、これが正常に動作する限り、
冷房運転時にユニット表面熱交換器に冷媒が流れること
はない、しかし、この三方弁もしくはその駆動系統が故
障したとすると、ユニット表面熱交換器に冷媒が流れる
ことが予測されるにも拘らず、この種の従来の空気調和
装置にはその対策が立てられておらず、これがために、
結露した水分の滴下によって床が汚れてしまうという問
題点があった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたも
ので、機器の故障等により冷房運転時にユニット外部熱
交換器に冷媒が流れたとしても水分の滴下による床の汚
れを確実に防止することのできる空気調和装置を得るこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の空気調和装置に
おいては、ユニット外部熱交換器が露点に近付いたこと
を検出する露点検出手段を備え、この露点検出手段が露
点に近付いたことを検出したとき空気調和動作を停止さ
せるようにしている。

また、空気調和動作を停止させる代わりに運転状態異
常を表示するようにしている。

この場合、ユニット外部熱交換器の温度を検出する温
度センサと、この温度センサの検出温度と設定温度とを
比較する手段とを設け、温度センサの検出温度が設定値
以下になったとき露点に近付いたと判定することが好ま
しい。

また、ユニット外部熱交換器の温度を検出する第１の
温度センサと、室内温度を検出する第２の温度センサ
と、この第２の温度センサに対する第１の温度センサの
検出温度の低下分を演算する手段とを設け、第１の温度
センサの検出温度の低下分が一定値を超えたとき露点に
近付いたと判定してもよい。

（作 用） 上記のように構成された空気調和装置においては、ユ
ニット外部熱交換器が露点に近付いたときに、空気調和
動作を停止させるので、ユニット外部熱交換器に結露す
る機会がなくなり、これによって床の汚れを確実に防止
することができる。

また、空気調和動作を停止させる代わりに、運転状態
異常を表示するようにしただけでも、使用者が修理を要
請することになるので、床の汚れの防止に有効である。

（実施例） 第２図はこの発明の一実施例の冷凍サイクル系統図で
ある。同図において、室内ユニット10と室外ユニット20
とが管継手等を介して冷媒の循環経路を形成するように
接続されている。このうち、室内ユニット10はユニット
内部熱交換器11、これに風を送り込む横流ファン12、冷
媒の経路を切換える三方弁14、およびユニット表面熱交
換器13を備え、三方弁14の位置に応じて、ユニット内部
熱交換器11のみに冷媒を流したり、ユニット内部熱交換
器11とユニット表面熱交換器13との両方に冷媒を流した
りすることができるようになっている。また、室外ユニ
ット20は室外熱交換器21、これに風を送り込むプロペラ
ファン22、コンプレッサ23、冷房運転か暖房運転かに応
じて冷媒経路を切換える四方弁24、冷媒制御膨張弁25、
パランスキャピラリ26、ドライヤ27、および二方弁28で
なっている。

なお、上述したユニット内部熱交換器11の温度を検出
するためのパネル温度センサ16が設けられ、その出力が
第２図では省略した制御装置に加えられ、さらに、この
制御装置が三方弁14、コンプレッサ23および四方弁24等
を制御する構成になっている。

第３図はこの空気調和装置の室内ユニット10の一部を
破断して示した斜視図、第４図（ａ）、（ｂ）はこの室
内ユニット10をそれぞれ暖房運転したとき、および、冷
房運転したときの風の流れを示した説明図である。ここ
で、室内ユニット10は正面下部に吸込みグリル１を、上
面に吹出しグリル２をそれぞれ有し、さらに、吸込みグ
リル１の内部にエアーフィルタ３と、ファンモータ12a
によって駆動される横流ファン12とが設けられている。
また、室内ユニット10の内部にユニット内部熱交換器11
が設けられ、室内ユニット10の正面パネルにユニット表
面熱交換器13が設けられている。そして、横流ファン12
の奥に室内温度を検出する室内温度センサ15が、ユニッ
ト表面熱交換器13の裏側に上述したパネル温度センサ16
が取り付けられている。また、ユニットの上面部に表示
部17が設けられている。

第１図はこの空気調和装置を制御する制御部のうち、
特に本発明に関係する部分の構成を示したブロック図で
ある。同図において、制御装置７はマイクロコンピュー
タを含んで構成され、これに冷、暖切換スイッチ６の切
換指令、室内温度センサ15およびパネル温度センサ16の
各検出信号が入力されると、これに応じて制御装置７
が、交流電源４とコンプレッサ23との間に設けられた制
御スイッチ５、三方弁用モータ14a、表示部17を制御す
るようになっている。

上記のように構成された本実施例の動作を以下に説明
する。

先ず、冷、暖切換スイッチ６が暖房運転指令を出力し
たとすると、制御装置７は三方弁用モータ14a（第１
図）を駆動して三方弁14を第２図で示した側とは反対側
に切換え、さらに、四方弁24を第２図に示した側とは反
対側に切換える。また、制御装置７は制御スイッチ５を
オン状態にしてコンプレッサ23を駆動する。これによ
り、コンプレッサ23は破線の矢印で示した方向に冷媒を
循環させる。このとき、室内ユニット10においてはユニ
ット内部熱交換器11およびユニット表面熱交換器13の両
方に冷媒が流れ、この両者がどちらも凝縮器として動作
することから、第４図（ａ）に示すように、横流ファン
12により吸込みグリル１から吸い込まれた空気はユニッ
ト内部熱交換器11の熱を奪って温風として吹出しグリル
２から吹き出される。また、ユニット表面熱交換器13は
輻射熱を放出する。しかして、室内は温風と輻射熱の両
方で暖房が図られる。かかる運転により、室温が上昇し
て、室内温度センサ15による検出温度が設定温度を超え
れば制御装置７が制御スイッチ５をオフ状態にしてコン
プレッサ23を停止させる。また室温がある程度下がった
ときに制御装置７が運転スイッチ５をオン状態にして暖
房運転を再開する。なお、これらの制御については種々
に提案され、公知であるのでその説明を省略する。

次に、冷、暖切換スイッチ６が冷房運転指令を出力し
たとすると、制御装置７が三方弁14および四方弁24を第
２図に示した側に切換えることにより、コンプレッサ23
が実線の矢印で示した方向に冷媒を循環させる。このと
き、室内ユニット10のユニット内部熱交換器11に冷媒が
流れて蒸発器として動作するものの、ユニット表面熱交
換器13には冷媒は流れない。従って、第４図（ｂ）に示
すように、横流ファン12により吸込みグリル１から吸い
込まれた空気はユニット内部熱交換器11に熱を奪われて
冷風として吹出しグリル２から吹き出される。これによ
って、室温が下降して、室内温度センサ15による検出温
度が設定温度より下がれば制御装置７が制御スイッチ５
をオフ状態にしてコンプレッサ23を停止させる。また室
温がある程度上がったときに制御装置７が運転スイッチ
５をオン状態にして冷房運転を再開する。

周知の如く、冷房運転時にはユニット内部熱交換器11
の温度が露点以下に下がるため、室温空気に含まれた湿
分が露となり、この露が滴下するものの、室内ユニット
10の下部にはこれを受けて排出する手段を備えているの
で、何の問題も生じない。

しかしながら、冷房運転時に三方弁14、三方弁用モー
タ14a等が故障したことにより、ユニット表面熱交換器1
3にも冷媒が流れると、このユニット表面熱交換器13か
らも露が滴下して床を汚すことになる。そこで、この実
施例ではパネル温度センサ16を設けると共に、その信号
を制御装置７で処理することにより、ユニット表面熱交
換器13が露点に近付いたときにコンプレッサ23を停止さ
せ、同時に異常が発生したことを表示部17に表示するよ
うになっている。

次に、第５図を参照して制御装置７を構成するマイク
ロコンピュータの具体的な処理手順を説明する。

ステップ101で冷、暖切換スイッチ６の状態から冷房
運転か否かを判定し、冷房運転であればステップ102に
て三方弁14を冷房位置に動かす。続いて、ステップ103
にてパネル温度センサ16で検出されたパネル温度T_Pを読
取り、ステップ104でパネル温度T_Pが露点に近付いた目
安でもある15℃以下か否かを判定する。ここで、15℃以
下になっていなければステップ103,104の処理を繰り返
し、15℃以下になっておればステップ105にてコンプレ
ッサ23を停止し、さらに、ステップ106にて表示部17に
異常を表示する。

なお、ステップ101で冷房運転でないと判定された場
合には、ステップ102にて三方弁14を暖房位置に動か
し、ステップ108にて暖房運転制御に移る。

しかして、この実施例によれば、ユニット表面熱交換
器13の温度が露点に近付いたとき、コンプレッサ23が停
止されるので、空気調和動作を停止させることができ
る。

また、ユニット表面熱交換器13の温度が露点に近付い
たとき、運転状態異常を表示することができる。

なお、ユニット表面熱交換器13が露点に近付いたこと
の検知は上記の手法に限られるものではなく、室内温度
センサ15の検出温度とパネル温度センサ16の検出温度と
を偏差を用いれば、露点に近付いたことをより正確に判
定することができる。

第６図はこの手法を採用した制御装置７の処理手順を
示したものである。すなわち、ステップ111で冷、暖切
換スイッチ６の状態から冷房運転か否かを判定し、冷房
運転であればステップ112にて三方弁14を冷房位置に動
かす。続いて、ステップ113にてパネル温度センサ16で
検出されたパネル温度T_Pを、ステップ114にて室内温度
センサ15で検出された室内温度T_aをそれぞれ読取り、ス
テップ115でその差T_a−T_Pが露点に近付いた目安でもあ
る８℃より大きいか否かを判定する。ここで、差が８℃
以上になっていなければステップ113〜115の処理を繰り
返し、８℃以上になっておればステップ116にてユニッ
トの運転を停止する。この場合、ユニットの停止とはコ
ンプレッサ23および横流ファン12の停止を意味する。続
いて、ステップ117にて表示部17に異常を表示する。

なお、ステップ111で冷房運転でないと判定された場
合には、ステップ118にて三方弁14を暖房位置に動か
し、ステップ119にて暖房運転制御に移る。

かくして、この実施例によれば、ユニット表面熱交換
器13の温度と室内温度との偏差を用いているので上記実
施例に比べてより正確に露点に近付いたことの判定がで
きると共に、空気調和動作を停止させることができる。

なお、上記各実施例では温度センサの出力をマイクロ
コンピュータを含んでなる制御装置に取り込んで露点に
近付いたことを検出したが、ユニット表面熱交換器13が
露点に近付いたことの検出はこれら以外の手法を用いて
もよく、要は、ユニット表面熱交換器が露点に近付いた
ことを検出する露点検出手段を備え、この露点検出手段
が露点に近付いたことを検出したとき空気調和動作を停
止させたり、運転状態異常を表示させたりすればよい。

なおまた、上記実施例では、ユニット外部熱交換器が
室内ユニットの正面パネル面に取り付けられている空気
調和装置について説明したが、ユニット外部熱交換器が
床置き式の空気調和装置にも本発明を適用することがで
きる。

さらにまた、ユニット外部熱交換器の温度が露点に近
付いたことを、ユニット外部熱交換器の表面温度と、冷
凍サイクル経路の適当な場所の温度との偏差が所定値に
なったことを検知するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなようにこの発明によれ
ば、機器の故障等により冷房運転時にユニット外部熱交
換器に冷媒が流れることがあったとしても、結露する前
に空調動作を停止させたり、運転状態異常を表示したり
するので、水分の滴下による床の汚れを確実に防止する
ことができる

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の制御部の構成を示すブロ
ック図、第２図は同実施例に係る冷凍サイクル系統図、
第３図は同実施例を構成する室内ユニットの構成を示す
斜視図、第４図（ａ）および（ｂ）はこの室内ユニット
の風の動きを説明するための縦断面図、第５図は同実施
例の詳細な動作を説明するためのフローチャート、第６
図は他の実施例の詳細な動作を説明するためのフローチ
ャートである。 ７……制御装置、10……室内ユニット、11……ユニット
内部熱交換器、13……ユニット表面熱交換器、14……三
方弁、15……室内温度センサ、16……パネル温度セン
サ、17……表示部、20……室外ユニット、21……室外熱
交換器、23……コンプレッサ、24……四方弁。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷凍サイクルを形成する室内ユニットが、
   ユニット内部熱交換器およびユニット外部熱交換器を有
   し、冷房運転時に前記ユニット内部熱交換器のみに冷媒
   を流す空気調和装置において、前記ユニット外部熱交換
   器が露点に近付いたことを検出する露点検出手段を備
   え、この露点検出手段が露点に近付いたことを検出した
   とき空気調和動作を停止させることを特徴とする空気調
   和装置。
2. 【請求項２】冷凍サイクルを形成する室内ユニットが、
   ユニット内部熱交換器およびユニット外部熱交換器を有
   し、冷房運転時に前記ユニット内部熱交換器のみに冷媒
   を流す空気調和装置において、前記ユニット外部熱交換
   器が露点に近付いたことを検出する露点検出手段を備
   え、この露点検出手段が露点に近付いたことを検出した
   とき運転状態異常を表示することを特徴とする空気調和
   装置。
3. 【請求項３】前記露点検出手段は、前記ユニット外部熱
   交換器の温度を検出する温度センサと、この温度センサ
   の検出温度が所定値以下になったとき露点に近付いたと
   判定する手段とを備えたことを特徴とする請求項１また
   は２記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】前記露点検出手段は、前記ユニット外部熱
   交換器の温度を検出する第１の温度センサと、室内温度
   を検出する第２の温度センサと、この第２の温度センサ
   に対する前記第１の温度センサの検出温度の低下分が一
   定値を超えたとき露点に近付いたと判定する手段とを備
   えたことを特徴とする請求項１または２記載の空気調和
   装置。