JP3224079B2 - 空気調和機 - Google Patents
空気調和機Info
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Description
設定が利用者によってなされる室内ファンを備えた空気
調和機に関するものである。
し風量を設定できるようにした空気調和機が用いられて
いる。このような空気調和機は、例えば室内ファンを駆
動する誘導モータに強風用から弱風用まで5段階に回転
数を切り替えられるよう5個のタップを設け、交流電源
から通電されるタップを利用者の設定に応じて切り替え
るように成されている。そしてこのように吹き出し風量
を利用者が設定できるようにすることで、暖房時に風量
が過多となって体感温度が低下したり、また暖房立ち上
がり時に低温風が吹きつける等して利用快適性が損なわ
れるのを回避できるようになっている。一方、このよう
な空気調和機において、例えばインバータを用いてその
出力周波数を変化させ、これによって圧縮機の圧縮能力
を制御することが従来から行われている。そして圧縮機
をこのように制御可能とすることにより、暖房の立ち上
がり時等のように室温が低いときには上記出力周波数を
高くして、凝縮器として機能する室内熱交換器の温度を
素速く上昇させ、これによって空気調和機の速暖性の向
上が図られている。
機では、上述のように室内熱交換器の温度を素速く上昇
させることによって暖房の立ち上がり時等における速暖
性の向上が図られているのであるが、このとき利用者に
よって室内ファンの風量が弱風側に設定されていると、
期待通りの速暖性が得られないという問題が生じてい
る。これは、吹き出される温風が急速に高温となると低
い室温との間の温度差が大きくなり、これに従って吹き
出される空調空気と室内空気との間の比重差が大きくな
ることに起因している。すなわち、室内空気と比較して
比重が小さい高温の空調空気は、十分な風量をもって下
方に吹き出さなければ容易に上昇して室内における天井
側に滞留してしまうのである。そのため上記従来例の空
気調和機では、利用者によって吹き出し風量が弱風側に
設定されている場合、圧縮機の圧縮能力を上昇させても
居住空間として利用される室内の床側では期待通りの速
暖性が得られず、利用快適性の向上が阻害されるという
問題があった。
めになされたものであって、その目的は、利用者による
吹き出し風量の設定にかかわらず、速暖性の向上を確実
に図ることが可能な空気調和機を提供することにある。
和機は、室内熱交換器4と圧縮能力可変に制御される圧
縮機1とを有する冷媒回路と、吹き出し風量の設定が利
用者によってなされる室内ファン6を備え、上記室内熱
交換器4を凝縮器として機能させると共に上記室内ファ
ン6を駆動して暖房運転を行う空気調和機において、目
標熱交換器温度TCxを設定し、この目標熱交換器温度
TCxに上記室内熱交換器4の温度TCPを近付けるよ
う上記圧縮機1の能力制御を行うと共に、上記目標熱交
換器温度TCxは、上記室内ファン6の吹き出し風量が
少ないときはその吹き出し風量が多いときよりも低い温
度に設定していることを特徴としている。
風量が少ないときは、吹き出し風量が多いときよりも室
内熱交換器4の温度TCPが低くなるよう圧縮機1を制
御している。従って吹き出し風量が少ない場合には吹き
出される空調空気と室内空気との比重差が小さくなるの
で、吹き出し風量の設定にかかわらず、室内の温度分布
を改善して速暖性を向上させることが可能となる。
器温度TCxは、室温DCxが低いときには室温DCx
が高いときよりも低い温度に設定していることを特徴と
している。
圧縮機1を制御しているので、速暖性を確実に向上させ
ることが可能となる。
機1の能力制御は、暖房運転の立ち上がり時に行うよう
にしたことを特徴としている。
向上させたことによる利用快適性の改善効果を顕著に得
ることが可能となる。
体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説
明する。
態を示すブロック図である。この空気調和機では、同図
に示すように圧縮機1の吐出管1aと吸入管1bとが四
路切換弁10に接続され、この四路切換弁10には室外
熱交換器2、キャピラリチューブ3、室内熱交換器4
が、順次第1ガス管19a、第1液管19b、第2液管
19c及び第2ガス管19dによって環状に接続されて
いる。また上記室内熱交換器4は室内機に設けられてい
るが、この室内機はさらに室内ファン6を備えている。
この室内ファン6は、低速回転側から順次L、LM、
M、MH、Hの5つのタップを有して回転数を切り替え
可能に構成された誘導ファンモータ6aによって駆動さ
れ、そしてこの誘導ファンモータ6aの回転数は、利用
者の操作に基づき風量設定部12によって切り替えられ
るようになっている。一方、同図において11は、圧縮
機1を駆動するインバータである。このインバータ11
は商用交流電源を一旦直流に変換し、再びこれを交流に
交換することにより、その出力周波数を任意に設定して
圧縮機1を圧縮能力可変に駆動するものである。また同
図における5は制御部であり、マイクロコンピュータの
機能を含む集積回路等によって構成されている。この制
御部5は、室内熱交換器温度検出器13、室内温度検出
器14、及び上記誘導ファンモータ6bの回転数を検出
する回転数検出器6bの出力をそれぞれ入力し、そして
上記インバータ11に制御信号を出力してその出力周波
数を制御するものである。なお同図において9は、圧縮
機1での液圧縮を防止すべく設けられたアキュームレー
タであり、また7は液閉鎖弁、そして8はガス閉鎖弁で
あって、それぞれ配管作業時における冷媒漏れを防止す
べく設けられたものである。そして上記室内熱交換器温
度検出器13及び室内温度検出器14はサーミスタ等を
用いて構成され、回転数検出器6bはマグネット等を用
いて構成されている。
房運転の立ち上がり時等のように室内空気と吹き出され
る空調空気との温度差が大きい場合に、室内ファン6に
よる吹き出し風量が少ないと室内の床側にまで温風が到
達しないという問題が生ずるのは上述の通りである。そ
して図4は、各室温DCa、DCbにおいて、温風が床
側にまで到達し得る室内熱交換器温度TCPを、室内フ
ァン6の回転数に対するグラフとして示している。ここ
で室温DCaは室温DCbよりも低く、また横軸には誘
導ファンモータ6aのタップ、L、LM、M、MH、H
を室内ファン6の回転数に対応させて示している。そし
て各室温DCa、DCbにおいて、同図に示す直線より
も室内熱交換器温度TCPが下側に位置する場合には吹
き出された温風が床側にまで到達する一方、上記直線よ
りも上側に位置する場合には温風が天井側に滞留すると
いう現象を生じるのである。従って室内ファン6の回転
数が低いほど、そして室温DCxが低いほど、室内熱交
換器4の温度をより低くしなければならないことが同図
から分かる。ところが一方でグラフ上の表示とは異な
り、中速タップMに対応する室内ファン6の回転数以上
では、室内熱交換器温度TCPに殊更の上限を設けなく
ても、温風が天井側に滞留して速暖性を阻害するという
現象はほとんど生じることがない。これは、中速タップ
Mに通電して得られる以上の吹き出し風量によれば同時
に室内空気を攪拌できること、そしてこのような吹き出
し風量によっても天井に滞留するような高い温度にまで
室内熱交換器温度TCPが上昇するのは稀であること等
によるものと考えられる。
すフローチャートであり、これは上記知見に基づいて制
御部5によって行われるものである。まず本制御は空気
調和,機の運転が開始されることによってスタートする
(ステップS1)。ところで上記空気調和機で行われる
運転には冷房運転と暖房運転とがあり、冷房運転時には
四路切換弁10を図1に示す実線方向に切り替えて、冷
媒を圧縮機1から順に室外熱交換器2、キャピラリチュ
ーブ3、室内熱交換器4を流通させ、室外熱交換器2を
凝縮器として機能させる一方で、室内熱交換器4を蒸発
器として機能させる。そして室内で吸収した熱量を冷媒
を介して室外に放出することにより、冷房運転を行う。
一方、暖房運転時には四路切換弁10を同図に示す破線
方向に切り替えて、冷媒を上記冷房運転時とは逆方向に
循環させ、室内熱交換器4を凝縮器として機能させる一
方で室外熱交換器2を蒸発器として機能させる。そして
室外で吸収した熱量を冷媒を介して室内に放出し、これ
によって暖房運転を行うようになっている。そこで開始
された運転が暖房運転か否かをステップS2で判断し、
暖房運転時であった場合には次にステップS5に進む一
方、そうでない場合にはステップS4へ移行して本制御
を終了する。
上記誘導ファンモータ6aの回転数rpmを入力して把
握する。そしてこれを所定の基準回転数rpmxと比較
し、上記回転数rpmが基準回転数rpmxよりも小さ
い場合には次にステップS6に進む一方、そうでない場
合にはステップS4へ移行して本制御を終了する。ここ
で上記基準回転数rpmxは、中速タップMに通電して
得られる誘導ファンモータ6aの回転数と中低速タップ
LMに通電して得られるその回転数との中間の回転数に
設定している。従って上記誘導ファンモータ6aが低速
タップL又は中低速タップLMに通電して回転駆動され
ている場合にのみステップ6に進み、それ以外のタップ
に通電されている場合には本制御を終了するのである。
器14から室温DCxを入力して把握し、そしてステッ
プS7では上記室温DCxから目標熱交換器温度TCx
を算出し設定する。ところでこの目標熱交換器温度TC
xは、図4のグラフにおける室温DCx(DCa、DC
b等)に対応する直線よりも下側に位置する温度に設定
するのであるが、速暖性を害することのないよう上記直
線には比較的近接して位置する温度とするのが望まし
い。また空気調和機の暖房運転を続けると室温DCxは
上昇し、また室内の状態の変化によっては下降する場合
もある。するとこの室温DCxの変化に従って上記目標
熱交換器温度TCxも変更する必要が生じるのである
が、室温DCxの上昇時と下降時とでは同じ室温DCx
に対して異なる目標熱交換器温度TCxを設定するよう
にしている。図3はこの様子を示す説明図である。まず
室温上昇時には、DC4以下の室温に対してTC5とい
う目標熱交換器温度を設定し、室温がDC4を越えると
目標熱交換器温度をTC4に変更する。そして同様に室
温がDC3、DC2、DC1を越えるのに従って、目標
熱交換器温度をそれぞれTC3、TC2、TC1と変更
して行く。一方、室温下降時には、室温がDC2を下回
った時に目標熱交換器温度をTC1からTC2へと変更
し、順次TC3、TC4、TC5と室温に下降に従って
変更する。すなわち、例えば室温がDC3とDC4との
間にあるとき、それが温度上昇時であれば目標熱交換器
温度としてTC4が設定されるが、温度下降時であれば
TC3が設定されるようにしているのである。これは、
室温DCxの微妙な上下動によって制御にハンチングが
生じるのを防止するためである。
換器温度TCxと、室内熱交換器温度検出器13から入
力して把握した室内熱交換器温度TCPとを、ステップ
S8及びステップS10で比較する。上記目標熱交換器
温度TCxよりも室内熱交換器温度TCPの方が高い場
合はステップS8からステップS9へと進み、インバー
タ11に制御信号を出力して圧縮機1の運転周波数を1
ステップ下降させる。すると室内熱交換器温度TCPは
下降傾向となる。また上記目標熱交換器温度TCxより
も室内熱交換器温度TCPの方が低い場合には、ステッ
プS10からステップS11へと進み、圧縮機1の運転
周波数を1ステップ上昇させる。するとこの場合には室
内熱交換器温度TCPは上昇傾向となる。一方、目標熱
交換器温度TCxと室内熱交換器温度TCPとが略等し
い場合には、ステップS12へと進んで圧縮機1の運転
周波数を維持し、これによって室内熱交換器温度TCP
の維持を図る。そして以上のステップS9、S11、S
12からは、次にステップS5へと戻って上記誘導ファ
ンモータ6aの回転数rpmが基準回転数rpmx以上
となるまで上記ルーチンを繰り返す。またこのような暖
房運転を継続して行うと次第に室温DCxが上昇するの
で、これに従って目標熱交換器温度TCxも上昇させる
のは上述の通りである。しかしながらある程度以上に室
温が上昇すると空調空気の温度と室温とが近接するの
で、目標熱交換器温度TCxによって室内熱交換器温度
TCPを制限せずとも温風は床側にまで到達するように
なる。従ってこのような場合には目標熱交換器温度TC
xによる室内熱交換器温度TCPの制御を解除し、速暖
性をさらに向上させるようにしている。すなわちステッ
プS7で設定する目標熱交換器温度TCxを、利用者の
設定によって要求される最終的な温度とするのであり、
従って図4の斜線で示す付近の領域が本制御を行う領域
となる。
空気調和機では、誘導ファンモータ6aが低速タップL
又は中低速タップLMに通電されて室内ファン6の吹き
出し風量が少ない場合には、室内熱交換器温度TCPの
上昇を目標熱交換器温度TCxによって制御している。
そのため吹き出される空調空気と室内空気との温度差は
小さく、そしてこれに従って上記両者の比重差も小さく
なるから、吹き出し風量が少ない場合であっても空調空
気が天井側に滞留するのを回避することができる。従っ
て利用者が設定した吹き出し風量にかかわらず、室内の
床側にまで温風を到達させて速暖性の向上を図ることが
できる。またこのとき、図4に示すグラフに従って、上
記目標熱交換器温度TCxは吹き出し風量が少ないほど
低く、また室温が低いほどそれにつれて低く設定してい
る。従って上記効果を確実に得ることができる。一方、
吹き出し風量が十分に多いときには、上記目標熱交換器
温度TCxによる室内熱交換器温度TCPの制御を行わ
ないようにしている。従って室内熱交換器温度TCPを
十分に高くして速暖性をさらに向上させることができ
る。また、このような制御が必要となるのは室温が低い
場合であるが、上記空気調和機では暖房運転の立ち上が
り時にも本制御が開始されるようにしているので、速暖
性の改善による利用快適性の向上を顕著なものとするこ
とができる。
いて説明したが、この発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施するこ
とができる。例えば上記空気調和機ではマグネット等を
用いて構成された回転数検出器6bによって誘導ファン
モータ6aの回転数rpmを検出し、これを制御部5に
伝送するようにしたが、これは、現在通電されているの
がどのタップであるかを制御部5に伝送し、これを基礎
にステップS5で吹き出し風量の判断を行うようにして
もよい。また上記空気調和機ではタップの切り替えによ
って回転数rpmを設定する誘導ファンモータ6aを用
いたが、これは、印加電圧の調整によって回転数rpm
を設定する直流ファンモータ等を用いてもよい。
し風量が少ない場合には吹き出される空調空気と室内空
気との比重差が小さくなるので、吹き出し風量の設定に
かかわらず、室内の温度分布を改善して速暖性を向上さ
せることが可能となる。
向上させることが可能となる。
を向上させたことによる利用快適性の改善効果を顕著に
得ることが可能となる。
ック図である。
である。
熱交換器温度を、室内ファン回転数との関係で示すグラ
フである。
Claims (2)
- 【請求項1】 室内熱交換器(4)と圧縮能力可変に制
御される圧縮機(1)とを有する冷媒回路と、吹き出し
風量の設定が利用者によってなされる室内ファン(6)
とを備え、上記室内熱交換器(4)を凝縮器として機能
させると共に上記室内ファン(6)を駆動して暖房運転
を行う空気調和機において、目標熱交換器温度(TC
x)を設定し、この目標熱交換器温度(TCx)に上記
室内熱交換器(4)の温度(TCP)を近付けるよう上
記圧縮機(1)の能力制御を行うと共に、上記目標熱交
換器温度(TCx)は、上記室内ファン(6)の吹き出
し風量が少ないときはその吹き出し風量が多いときより
も低い温度に設定し、また室温(DCx)が低いときに
は室温(DCx)が高いときよりも低い温度に設定して
いることを特徴とする空気調和機。 - 【請求項2】 上記圧縮機(1)の能力制御は、暖房運
転の立ち上がり時に行うようにしたことを特徴とする請
求項1の空気調和機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35485895A JP3224079B2 (ja) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | 空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35485895A JP3224079B2 (ja) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | 空気調和機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09184652A JPH09184652A (ja) | 1997-07-15 |
JP3224079B2 true JP3224079B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=18440385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35485895A Expired - Fee Related JP3224079B2 (ja) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | 空気調和機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3224079B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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CN111023398A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-17 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种空调器及其控制方法 |
CN111649439B (zh) * | 2020-05-08 | 2021-12-31 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | 一种空调控制方法 |
-
1995
- 1995-12-29 JP JP35485895A patent/JP3224079B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH09184652A (ja) | 1997-07-15 |
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