JP3059900B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP3059900B2 JP6321320A JP32132094A JP3059900B2 JP 3059900 B2 JP3059900 B2 JP 3059900B2 JP 6321320 A JP6321320 A JP 6321320A JP 32132094 A JP32132094 A JP 32132094A JP 3059900 B2 JP3059900 B2 JP 3059900B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮機、室外熱交換
器、室内熱交換器を有する冷媒回路に冷媒を循環させる
ようになっている空気調和機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ヒートポンプ式空気調和機の冷
媒回路は、圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器等から
構成されていて、暖房時にはこの順序で冷媒が循環さ
れ、冷房時には暖房時とは逆方向に冷媒が循環される。
【0003】実公昭59−39620号公報に開示され
ているように、この種の空気調和機の室外熱交換器に
は、その室外熱交換器の温度を検出する温度センサ(コ
イル温度センサ)のほか、外気温度を検出する外気温度
センサとの合計2個の温度センサを備えている。そし
て、室外熱交換器の温度と外気温度とに基づいて、室外
熱交換器に送風するファンの送風量等を制御している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、従来の空気調
和機は、室外熱交換器に、室外熱交換器の温度を検出す
る温度センサと、外気温度を検出する外気温度センサと
の2個の温度センサ備えている。
【0005】一方、空気調和機にあっては、部品点数削
減、装置の簡略化及びこれによる製造コストの低減を求
める要請が高い。
【0006】本発明は上記課題を解消するためになされ
たものであり、部品点数削減、装置の簡略化及びこれに
よる製造コストの低減を図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。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、圧縮機、室外熱交換器、室外熱交換器に送風するフ
ァン、室内熱交換器を有する冷媒回路に冷媒を循環させ
るようになっている空気調和機において、前記室外熱交
換器に設けられた温度センサと、前記圧縮機が動作して
いる際に前記温度センサが検出した温度を室外熱交換器
の温度とし、かつ圧縮機が停止している際に前記ファン
を所定時間駆動した後に前記温度センサが検出した温度
を外気温度として扱う制御部とを備えることを特徴とす
る。
【0008】
【0009】
【作用】請求項1に記載の発明では、制御部が、室外熱
交換器に設けられた一つの温度センサからの検出信号
を、圧縮機が動作している際には室外熱交換器の温度と
して検出し、圧縮機が停止している際には室外熱交換器
の温度を外気温度として検出する。従って、室外熱交換
器に設けられた一つの温度センサが、室外熱交換器温度
と外気温度との検出を兼ねているので、部品点数削減、
装置の簡略化及びこれによる製造コストの低減を図るこ
とができる。さらに、外気温度を検出する際には、圧縮
機を停止するとともに所定時間ファンを運転して熱交換
器に外気を送風しているので、室外熱交換器の温度を外
気温度として確実に検出することができる。
【0010】
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0012】図1は、本発明の空気調和機の一例とし
て、冷房と暖房を行うヒートポンプ式空気調和機を示し
ている。空気調和機の冷媒回路では、1aは室外機を示
し、3a、3bは室内機を示している。
【0013】室外機1aは、室外熱交換器11、圧縮機
7、四方弁8、電動膨張弁13、アキュムレータ5、レ
シーバタンク15で構成されている。室外熱交換器11
は室外ファン33と、室外熱交換器11の室外コイルの
温度を測るためのコイル温度センサ60とを備えてい
る。室内機3a,3bは、室内熱交換器21a,21
b、電動膨張弁23a,23b、運転スイッチ30で構
成されている。
【0014】室外ファン33は、その風量の調節が可能
であり、制御装置100からの駆動信号に応答して、高
速、中速、低速の3段階に速度が可変に構成されてい
る。
【0015】ユニット間配管9,10には、室内ユニッ
ト3a,3bが並列に接続されている。
【0016】制御部100は、室外コイル温度センサ
(温度センサ)60、運転スイッチ30、室外ファン3
3、そして、室内側の温度センサ50に接続されてい
る。
【0017】本発明にかかる実施例では、室外熱交換器
11に、室外コイル温度センサ60のみが設けられてお
り、この室外コイル温度センサ60が室外熱交換器の温
度と、外気温度とを検出するものである。換言すれば、
一つの室外コイル温度センサ60が従来の室外熱交換器
の温度センサと外気温度センサとを兼ねる構成となって
いる。以下に、その基本的な原理について説明する。
【0018】冷房時における運転中の室外ファン33の
速度調整は、室外コイル温度(冷媒の凝縮温度とみなせ
る)とガス欠の度合いで制御すれば良いので、冷房時に
は外気温度を知る必要がない。但し、長時間圧縮機7が
停止している状態で(例えば前日に停止している)冷房
運転開始をする場合には、室外コイル温度がほぼ外気温
度に相当し、これによりほぼ外気温度が判る。
【0019】外気温度センサは、外気温度を検出してそ
の外気温度により室外熱交換器のファンの回転数を検出
するためのものであり、外気温度が高いと室外ファンの
回転数を高めにし、外気温度が低いと室外ファンの回転
数を下げる。このように外気温度に応じて室外ファン3
3の回転数を制御するのは、室外ファン33の風速を高
めたいために、高圧冷媒の圧力を下げてある一定の範囲
に収める必要があるからである。たとえば業務用で冬に
冷房をする場合に、室外ファン33の風速を高めると、
冷媒の圧力が下がりすぎて冷媒が流れにくくなり、冷房
能力がでない。
【0020】一方、暖房時には、暖房能力を高めて効率
よい運転をするために室外ファンの風速が高いほうがよ
い。外気温度と室外熱交換器の温度(コイル温度)とを
検出することにより、除霜をうるための検出を行ってい
る。
【0021】また、外気温度の変化は、1日ではそれほ
ど変化がないので、外気温度を一度測れば後は室外熱交
換器の温度を検出する温度センサの温度を見ていればよ
く、外気温度検出用の温度センサは常時必要ではなく、
室外熱交換器の温度を検出する温度センサのみがあれば
よい。
【0022】ここで、室外コイル温度センサ60が外気
温度を検出する際の、圧縮機の停止時間と検出温度との
関係を測定したので、その結果を図2に示す。図2は縦
軸に室外コイル温度センサ60で検出した室外コイル温
度(°C)を示し、横軸に経過時間(分)の関係を示し
ている。
【0023】図2において温度特性線L1は、圧縮機を
停止してもなお室外ファン33を高速回転(たとえば6
80rpm)で回転している場合の温度低下特性を示し
ている。一方、温度特性線L2は、圧縮機を停止すると
ともに室外ファン33の回転をも停止した場合の温度低
下特性を示している。
【0024】図2から明らかなように、温度特性線L1
では、室外ファン33を回転しているので、室外熱交換
器11の室外コイルの温度は約2分間経過すると、ほぼ
外気温度の33°Cに一致する。つまり、室外コイル温
度センサ60は約2分経過すると、外気温度を検出して
いるのと同じであり、室外ファン33を回しておけば2
分間ないし3分間経過すると、室外コイル温度センサ6
0は外気温度を測定しているのと等価である。
【0025】これに対して、温度特性線L2では、室外
ファン33の回転を停止しているので、室外熱交換器1
1のコイルの温度はあまり低下しない。従って、外気温
度の測定時には、室外ファン33を所定時間駆動するこ
とによって、室外熱交換器の温度を外気温度に近付ける
ことができる。
【0026】次に、本実施例の作用を説明する。
【0027】本実施例の空気調和器は、制御部100の
指令に基づいて作用する。 (冷房運転時)図1に示す空気調和機の冷媒回路におい
ては、室内冷房時には、四方弁8が実線で示すように位
置し、冷媒が圧縮機1から圧送され、四方弁8、室外熱
交換器11、電動膨張弁13、レシーバタンク15、電
動膨張弁23a,23b、室内熱交換器21a,21
b、四方弁8、アキュムレータ5の順で循環される。 (暖房運転時)一方、室内暖房時には、図1の四方弁8
が破線で示すように位置し、冷媒が圧縮機7、室内熱交
換器21a,21b、電動膨張弁23a,23b、レシ
ーバタンク15、電動膨張弁13、室外熱交換器11、
四方弁8、アキュムレータ5の順で循環される。
【0028】この暖房時において、室外熱交換器11の
室外コイルの温度(°C)は、室外コイル温度センサ6
0で検出する。
【0029】図3は、室内機3a,3bと室外機1aの
運転状況の対応を示すタイムチャートである。ポイント
1は運転開始時なので、外気温度が室外熱交換器7の室
外コイル温度とほぼ同じであり、室外コイル温度センサ
60がほぼ外気温度を検出することができる。したがっ
て、便宜上、ポイント1からポイント2までの期間は、
室外コイル温度を外気温度としてその外気温度の値が一
定として扱う。
【0030】ポイント1の時点で、図1の室内機3a,
3bのスイッチ30をオンして運転を開始して、室内機
1aのサーモをオンしてサーモ運転を行う。例えば、室
内温度が25°Cの時に、設定温度が27°Cに維持で
きるようにサーモをオンして通常の温度調整運転をす
る。室内機3a,3bのサーモ運転がオフになると、圧
縮機7も停止するが、図1の制御部100の指令によ
り、室外ファン33はそのまま回転し続ける。サーモ運
転がオフになってから、ポイント2の時点までの間の時
間が所定時間であるX分間である場合に、もしこのX分
間が2分間あるいは3分間以上である場合には、室外コ
イル温度センサ60がほぼ外気温度を検出することがで
きる。これに対して、ポイント2の時点では、室外機1
1の圧縮機7は、室内機3a,3bがサーモオンしてい
るタイミングに合わせて再びオンする。室外ファン33
は図1の制御部100の指令により、依然として回転し
ている。サーモオン時には、ポイント2の時点で室外コ
イル温度を外気温度とする。
【0031】そして、サーモがオンからオフになると、
圧縮機7もオフになるが、その場合でも図1の制御部1
00の指令により、室外ファン33は停止せず回転して
いる。再びサーモがオフからオンになる時間間隔x分
が、上述した3分よりも短い場合には再度サーモがオン
するポイント2において圧縮機7はオンするとともに室
外ファン33も連続して回転している。
【0032】サーモがオフになり圧縮機7もオフになっ
ても、室外ファン33はX分間回転し続ける。そして2
分間ないし3分間以上経過した時に、室外ファン33の
回転を停止する。室外ファン33はX分間回転し続けた
として、サーモオンになったからこの次点で室外コイル
温度を外気温度とする。
【0033】ポイント3の時点では、図1の制御部10
0の指令により、再びサーモがオフからオンになると、
圧縮機7と室外ファン33がオンになるが、使用者が図
1のスイッチ30で運転を停止すると、サーモがオフで
圧縮機7もオフになるので、直ちに室外ファン33もオ
フになる。
【0034】ところで、たとえば業務用に24時間暖房
運転する場合に、圧縮機7が停止する機会がない。しか
し、四方弁を切り換えて冷房サイクルにして除霜する際
に、この四方弁の切り換えをする際に騒音が出るので、
防音のためにたとえば1分間圧縮機7を止めるようにな
っている。このような場合には、この1分間圧縮機7を
止める際に室外ファン33を回転しておくことにより、
図2の温度特性線L1を参照すると、室外コイル温度セ
ンサ60がほぼ外気温度に相当する温度を検出すること
も可能である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明では、室外熱交換器の温度センサが、圧縮機が動作
している際に室外熱交換器の温度を検出し、かつ圧縮機
が停止している際には外気温度にほぼ対応する温度を検
出する制御装置を有する構成であるから、2つの温度を
一つの温度センサで検出することができる。従って、従
来必要であった外気温度検出用の温度センサを削除で
き、部品点数の削減、装置の簡略化及びこれによる製造
コストの低減を図ることができる。さらに、温度センサ
が外気温度を検出する際には、制御部は圧縮機を停止す
るとともにファンを所定時間運転して室外熱交換器の温
度を外気温度に近い状態としているので、外気温度を確
実に検出することができる。
【0036】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかる空気調和機の冷媒回路
図である。
【図2】圧縮機停止後の経過時間と室外コイル温度との
関係を示すグラフである。
【図3】室内機のサーモオン/オフ時における、圧縮機
と室外ファンとの動作の関係を示す図である。
【符号の説明】
7 圧縮機 11 室外熱交換器 33 室外ファン(ファン) 60 室外コイル温度センサ(温度センサ) 100 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 1/00 304 F24F 11/02 F24F 11/02 103 F25B 49/02 510

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機、室外熱交換器、室外熱交換器に
    送風するファン、室内熱交換器を有する冷媒回路に冷媒
    を循環させるようになっている空気調和機において、 前記室外熱交換器に設けられた温度センサと、前記圧縮
    機が動作している際に前記温度センサが検出した温度を
    室外熱交換器の温度とし、かつ圧縮機が停止している際
    に前記ファンを所定時間駆動した後に前記温度センサが
    検出した温度を外気温度として扱う制御部とを備えるこ
    とを特徴とする空気調和機。
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