JP2877677B2

JP2877677B2 - 空気調和機の制御装置

Info

Publication number: JP2877677B2
Application number: JP5268138A
Authority: JP
Inventors: 達也谷; 淳山内; 宏文飯沼
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1999-03-31
Anticipated expiration: 2014-03-31
Also published as: JPH07103549A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温水熱交換器を有する
空気調和機の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧縮機、室外熱交換器につなが
れた冷媒側室内熱交換器と、温水熱交換器、流量可変弁
につながれた温水側室内熱交換器とを備え、これらによ
り冷房、暖房、さらには除湿運転を可能にした空気調和
機は知られている。

【０００３】この種のものでは、暖房運転する場合に、
温水側室内熱交換器への温水供給を、流量可変弁のＯ
Ｎ、ＯＦＦにより制御している。

【０００４】具体的には、実際の室温が設定温度に到達
したか否かで制御しており、それが到達するまでは流量
可変弁をＯＮにし、実際の室温が到達した後は流量可変
弁をＯＦＦにするといった制御である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た制御によると、実際の室温が設定温度に到達する前
に、空気調和機の吹出口近傍の温度が高くなり過ぎるの
で、そこから吹出される空気が、床に到達する前に、直
ちに反転、上昇し、その結果床の近傍が冷たく、上部が
暑くというように、室内の温度分布が不均一になるとい
う問題がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題点を解消し、温水熱交換器を有する空
気調和機であって、床にまで温風が十分に到達し、室内
の温度分布が均一になる空気調和機を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、温水熱交換器と、この温水熱交換器への
温水の供給量を制御する流量可変弁とを有する空気調和
機において、温水熱交換器の温度を検出する検出手段
と、この検出手段で検出した温度が上昇して所定の第１
温度を越えた時には、流量可変弁の弁開度の増大を禁止
し、さらにこの温度が上昇して所定の第２温度を越えた
時には、流量可変弁の弁開度を絞って流量を減少させる
制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、温水熱交換器の温度を見て、
その温度がある値（第１温度）を越えた時には、流量可
変弁の弁開度の増大を禁止して、吹出し空気の温度の上
昇を抑え、さらに上昇して第２温度を越えた時には、流
量可変弁の弁開度を絞って吹出し空気の過度の温度上昇
を抑えるので、室内の温度分布を改善することができ
る。即ち、温水熱交換器の温度が第２温度を越えた後
に、さらに上昇し続けることはないので、空気調和機の
吹出口近傍の空気が異常に上昇することはないので、そ
こから吹出される空気が、床に到達する前に、直ちに反
転、上昇することはなく、その結果床の近傍も、室内の
上部も適温に制御されるので、室内の温度分布はきわめ
て均一に制御される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１０】図１において、１は室内側ユニットを、２
は室外側ユニットを示し、これらは冷媒配管によりつな
がれて空気調和機を構成している。

【００１１】室内側ユニット１には、室内側熱交換器３
が収納されている。この室内側熱交換器３は、冷媒（フ
ロン）の流れる冷媒配管４が組込まれた冷媒側室内熱交
換器（以下、単に熱交換器３ａという）と、温水の流れ
る温水配管５が組込まれた温水側室内熱交換器（以下、
単に熱交換器３ｂという）とにより構成されており、熱
交換器３ａは熱交換器３ｂよりも風上に配置されてい
る。

【００１２】また、室外ユニット２には、冷媒の圧縮機
７、室外側熱交換器８、アキュムレータ９などが収納さ
れ、これらは冷媒配管により、室内側ユニット１の熱交
換器３ａ、電動膨脹弁６などにつながれて冷凍サイクル
（冷媒が実線矢印の方向に循環）を構成している。

【００１３】室内側熱交換器３の冷却能力は、圧縮機７
の回転数を変更することにより変えられる。圧縮機７の
駆動源に直流電動機（または直流ブラシレスモータ）を
用いた場合には、圧縮機へ供給する直流電力の電圧を変
えることにより、圧縮機７の回転数を変えることがで
き、その駆動源に誘導電動機を用いた場合には、圧縮機
へ供給する交流電力の周波数をインバータ装置を用いて
変えることにより、回転数を変えることができる。

【００１４】電動膨脹弁６はステップモータなどを用い
て電気的に冷媒の絞り量を変えることができるものであ
る。

【００１５】尚、１０はマフラーであり、このマフラー
１０は冷凍サイクル内を循環する冷媒の冷媒音を減らす
ためのものである。

【００１６】また、室外ユニット２には、加熱器１１
（例えばバーナー）、温水熱交換器１２、ポンプ１３、
プレッシャータンク１４、流量可変弁１５（ステップモ
ータなどを用いて電気的に温水の流量を変えることがで
きる）などがさらに収納され、これらは室内側熱交換器
３と共に、温水配管５で環状につながれて、温水循環回
路を構成している。

【００１７】これによれば、加熱器１１における加熱
量、および流量可変弁１５による温水循環量を変えるこ
とにより、室内側熱交換器３での放熱量を制御すること
ができる。１６はリザーブタンクであり、温水循環回路
中の余剰温水を蓄え、タンク１６からあふれた分はドレ
ンとして排水される。

【００１８】１７は加圧注水弁、１８は加圧注水装置で
あり、これらは温水循環回路に温水（水）を注水するた
めのものである。

【００１９】１９，２０は冷媒用のユニット間配管、２
１，２２は温水用のユニット間配管であり、室内側ユニ
ット１と室外側ユニット２とをつないでいる。尚、加熱
器１１の加熱量（燃焼量）は室内側熱交換器３に流れる
温水の温度が所定値（例えば８０℃，６０℃など）にな
るように自動制御される。

【００２０】以上の構成において、冷媒が冷媒配管４内
を循環している時は電動膨脹弁６により減圧することに
より、冷媒が熱交換器３ａで蒸発して空気を冷やすので
（この時には、空気中の一部の水分が凝縮して排水され
る）、被調和室内は冷房される。また、温水が温水配管
５内を循環している時は、熱交換器３ｂで空気を加熱す
るので、被調和室内は暖房される。

【００２１】この室内側熱交換器３に冷媒と温水とを同
時に循環させる時には、風上に位置する熱交換器３ａに
より一度冷却され除湿された後の空気が、再び風下に位
置する熱交換器３ｂにより加熱されるので、冷却能力と
加熱能力を調整することにより、空気の温度、及び湿度
を制御することができるので、この時、被調和室内は冷
却能力に応じて除湿される。

【００２２】しかして、この実施例によれば、以上の構
成のほかに、温水側室内熱交換器３ｂの温度を検出する
ための温度センサ１００が設けられ、暖房運転時におい
て、温度センサ１００からの温度データＴｗに従って、
流量可変弁１５の弁開度を制御するための制御器２００
が設けられる。

【００２３】温度データＴｗは、制御器２００のマイク
ロコンピュータ（図示せず）に送られ、ここで図２に示
すフローに従って処理される。

【００２４】まず、リモートコントローラ（以下、リモ
コンという。図示せず）からの設定温度データ、リモコ
ンからの室温データ、さらに空気調和機本体からの室温
データが、制御器２００のマイクロコンピュータに入力
される（Ｓ１）。リモコンからの室温データは所定の周
期（例えば５分毎）で入力、更新され、空気調和機本体
からの室温データは、リモコンからの室温データよりも
短い周期（例えば３０秒毎）で入力、更新され、リモコ
ンからの設定温度データは、その都度更新される（Ｓ
２）。

【００２５】つぎに、設定温度データ、両室温データに
基づいて目標温度が演算され、この目標温度は各データ
が更新される度に更新される（Ｓ３）。更新された目標
温度は室温と比較され、その偏差により、流量可変弁１
５の弁開度の変化量ΔＰｖが演算される（Ｓ４）。

【００２６】ついで、演算された弁開度の変化量がΔＰ
ｖ＞０か？が判断され（Ｓ５）、ＹＥＳの場合には、弁
開度が増大するので、この場合には、図３に示すよう
に、被調和室の室温が時間の経過と共に上昇する。

【００２７】この上昇の過程では、温度データＴｗが所
定の温度Ｔ₁（第１温度、機種によって異なる温度）に
到達したか否か？が判断され（Ｓ６）、Ｔ₁に到達して
いる場合には、さらに温度データＴｗが所定の温度Ｔ₂
（第２温度、機種によって異なる温度）を越えているか
を判定し（Ｓ７）、越えていれば弁開度Ｐｖを閉方向に
２ステップ（−２）戻し、それを絞った状態にして制御
する（Ｓ８）。

【００２８】そして、その後はこれまでの流量可変弁１
５の弁開度Ｐｖｍに、その変化量ΔＰｖ（＝−２ステッ
プ）を加えた弁開度Ｐｖ＝Ｐｖｍ＋ΔＰｖで制御して
（Ｓ９）、温水側室内熱交換器３ｂに温水を供給する。

【００２９】また、Ｓ７で温度データＴｗが温度Ｔ₂に
到達していない場合には、弁開度Ｐｖの増大を禁止し、
変化量ΔＰｖを０にして（Ｓ１０）、これまでの流量可
変弁１５の弁開度Ｐｖｍで制御して（Ｓ９）、温水側室
内熱交換器３ｂに温水を供給する。尚、Ｓ５、或いはＳ
６において、それぞれＮＯと判断されたときには、これ
までの流量可変弁１５の弁開度Ｐｖｍに、その変化量Δ
Ｐｖを加えた弁開度Ｐｖ＝Ｐｖｍ＋ΔＰｖでもって制御
する（Ｓ９）。

【００３０】要するに、この実施例によれば、温水側室
内熱交換器３ｂの温度を見て、その温度がある値（例え
ばＴ₁）を越えた時には、流量可変弁１５の弁開度Ｐｖ
の増大を禁止して吹出し空気温度の上昇を抑え、さらに
温水側室内熱交換器３ｂの温度が上昇して、ある値（例
えばＴ₂）を越えたときには、弁開度Ｐｖｍを絞って吹
出し空気温度の過度の上昇を抑えるので、室内の温度分
布を改善することができるという効果が得られる。

【００３１】即ち、温水側室内熱交換器３ｂの温度がＴ
₂を越えた後に、さらに上昇し続けることはないので、
空気調和機の吹出口近傍の空気が異常に上昇することは
ないので、そこから吹出される空気が、床に到達する前
に、直ちに反転、上昇することはなく、その結果床の近
傍も、上部も適温に制御されるので、室内の温度分布は
きわめて均一に制御される。

【００３２】つぎに、別の実施例を説明する。

【００３３】図１を参照して、暖房運転する場合、温水
側室内熱交換器３ｂの送風機（図示せず）の風量が問題
となる。

【００３４】例えば、強風Ｈ、中風Ｍ、弱風Ｌ、微風Ｌ
Ｌからなるリモコンの風速自動モードが選択されると、
図４に示すように、熱交換器３ｂの温度に応じて、送風
機の風量が自動的に選択される。

【００３５】しかし、温水循環式の空気調和機では、と
くに暖房立上がりの時間を短縮することが大きな課題と
なっている。

【００３６】しかして、この実施例では、リモコンで設
定する設定温度と体感温度（リモコン位置での室温）と
の偏差が所定の値（例えば６℃）以上であった場合に
は、図４を参照して、強風Ｈ以上の最強風ＨＨでもって
風速制御して、暖房立上がり時の時間を短縮しようとす
るものである。

【００３７】この時の風速制御の設定、及び解除は、一
例を示すと下記のようになる。

【００３８】設定：設定温度−体感温度＞６℃ …（１）解除：設定温度−体感温度≦２℃ …（２）即ち、最強風ＨＨでの風速制御は、リモコンで設定する
設定温度と体感温度（リモコン位置での室温）との偏差
が所定の値（例えば２℃）以下になった場合には、解除
する。最強風ＨＨで長時間運転するのは、騒音等により
好ましくないからである。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、温水循環暖房式の空気調和機において、室温
の分布を均一に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す冷媒回路図である。

【図２】本発明の処理フローを示すチャートである。

【図３】温水熱交換器の温度の変化を示す説明図であ
る。

【図４】風速自動モードにおける送風機の風量と温水熱
交換器の温度との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１室内側ユニット２室外側ユニット３室内側熱交換器３ａ冷媒側室内熱交換器３ｂ温水側室内熱交換器１１加熱器（例えばバーナー）１２温水熱交換器１３ポンプ１４プレッシャータンク１５流量可変弁１００温度センサ２００制御器

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24F 11/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】温水熱交換器と、この温水熱交換器への
温水の供給量を制御する流量可変弁とを有する空気調和
機の制御装置において、温水熱交換器の温度を検出する検出手段と、この検出手段で検出した温度が上昇して所定の第１温度
を越えた時には、流量可変弁の弁開度の増大を禁止し、
さらにこの温度が上昇して所定の第２温度を越えた時に
は、流量可変弁の弁開度を絞って流量を減少させる制御
手段と、を備えたことを特徴とする空気調和機の制御装
置。