JP7022286B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
空気調和装置(10)は、対象空間の空気の温度を調節する。本例の対象空間は、室内空間である。空気調和装置(10)は、冷房運転、暖房運転、及び除湿運転を行う。空気調和装置(10)は、第2運転を行う。第2運転は、室内熱交換器(53)をきれいにする運転である。
室外ユニット(20)は、室外に設置される。図2に示すように、室外ユニット(20)は、圧縮機(21)、室外熱交換器(22)、膨張弁(23)、四方切換弁(25)、及び室外ファン(26)を有する。
室内ユニット(40)は、室内に設置される。図3に示すように、室内ユニット(40)は、天井に設置される天井設置式である。具体的には、室内ユニット(40)は、天井裏の梁に吊り下げられる天井吊り式である。より具体的には、天井面に埋め込まれる天井埋込式である。室内ユニット(40)は、ケーシング(41)と、フィルタ(50)と、ベルマウス(51)と、室内ファン(52)と、室内熱交換器(53)と、ドレンパン(54)と、風向調節部(55)とを有する。
図7に示すように、空気調和装置(10)は、制御装置(C)を有する。制御装置(C)は、冷媒回路(11)を制御する。制御装置(C)は、室内ユニット(40)及び室外ユニット(20)を制御する。制御装置(C)は、室外制御部(C1)、室内制御部(C2)、及びリモートコントローラ(C3)を含む。室外制御部(C1)は、室外ユニット(20)に設けられる。室内制御部(C2)は、室内ユニット(40)に設けられる。
〈運転動作の概要〉
空気調和装置(10)は、第1運転と、第2運転とを行う。
冷房運転では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を運転させる。制御装置(C)は、四方切換弁(25)を第1状態に設定する。制御装置(C)は、膨張弁(23)の開度を適宜調節する。冷房運転では、圧縮機(21)で圧縮した冷媒が室外熱交換器(22)で放熱し、室内熱交換器(53)で蒸発する第1冷凍サイクルが行われる。
除湿運転では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を運転させる。制御装置(C)は、四方切換弁(25)を第1状態に設定する。制御装置(C)は、膨張弁(23)の開度を適宜調節する。除湿運転では、圧縮機(21)で圧縮した冷媒が室外熱交換器(22)で放熱し、室内熱交換器(53)で蒸発する第1冷凍サイクルが行われる。除湿運転の冷媒の流れは、冷房運転の冷媒の流れと同じである。
暖房運転では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を運転させる。制御装置(C)は、四方切換弁(25)を第2状態に設定する。制御装置(C)は、膨張弁(23)の開度を適宜調節する。暖房運転では、圧縮機(21)で圧縮した冷媒が室内熱交換器(53)で放熱し、室外熱交換器(22)で蒸発する第2冷凍サイクルが行われる。
制御装置(C)は、原則として、通常運転が終了すると第2運転を実行させる。厳密には、制御装置(C)は、冷房運転及び除湿運転が終了すると、第2運転を開始させる。制御装置(C)は、暖房運転が終了しても第2運転を開始させない。
第1動作は、室内熱交換器(53)の表面に付着した埃などの汚れを落とす動作である。第1動作の実行時間ΔT1は、原則として10分である。
第2動作は、室内熱交換器(53)の表面の水を室内ファン(52)が搬送する空気によって乾燥させる動作である。室内熱交換器(53)の表面の水を乾燥させることで、室内熱交換器(53)の表面でのカビや菌の発生を抑制できる。第2動作の実行時間ΔT2は、原則として100分である。
第3動作は、室内熱交換器(53)の表面を冷媒により加熱し、該表面を急速に乾かす動作である。室内熱交換器(53)の表面の水を乾燥させることで、室内熱交換器(53)の表面でのカビや菌の発生を抑制できる。室内熱交換器(53)の表面の温度を高温にすることで、殺菌効果を得ることもできる。第3動作の実行時間ΔT3は、原則として10分~15分である。
第4動作では、制御装置(C)が、圧縮機(21)、室内ファン(52)、室外ファン(26)を停止させる。第4動作では、室内ユニット(40)が実質的に停止状態となる。
次いで、上述した各運転及び各動作の切り換えの判定について図9~図13のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
図9に示すように、ステップST1において通常運転が終了すると、制御装置(C)は、どの運転が終了したかを判定する。ステップST2では、制御装置(C)が、暖房運転が終了したか否かを判定する。ステップST2において制御装置(C)が、暖房運転が終了したと判定すると、ステップST8において、制御装置(C)は第2運転を実行させない。言い換えると、暖房運転の終了後には、制御装置(C)は第2運転の実行を禁止する。このため、第1動作は実行されない。
図10に示すように、ステップST10において第1動作が開始されると、ステップST11において、制御装置(C)は、露点温度(Td)が室内熱交換器(53)の目標蒸発温度(TeS)の下限値よりも小さいか判定する。ここでいう目標蒸発温度(TeS)の下限値は、第1動作における目標蒸発温度(TeS)の制御範囲の下限値である。現在の室内空気の露点温度(Td)が目標蒸発温度(TeS)の下限値より低い場合、第1動作を継続しても、室内空気中から水分を結露させることができない。そこで、ステップST11の条件が成立する場合、制御装置(C)は、第1動作を継続して実行させず、ステップST20の第2動作を実行させる。ステップST20の条件は、第1条件に対応する。
第3運転に対応する。清掃運転は、清掃機構(59)を運転させ、フィルタ(50)の塵埃を除去する運転である。ユーザ等がリモートコントローラ(C3)において清掃運転を選択すると、制御装置(C)は清掃運転の要求があると判定する。この場合、ステップST16において、制御装置(C)は清掃運転を実行させる。清掃運転が終了すると、制御装置(C)は、第1動作を再開させず、ステップST20の第2動作を実行させる。
図11に示すように、ステップST20において第2動作が開始されると、ステップST21において、制御装置(C)は、第2動作の実行時間がΔT2以上であるかを判定する。ΔT2は100分である。ステップST21の条件が成立すると、制御装置(C)は、第2動作を終了させ、ステップST30の第3動作を実行させる。ステップST21の条件が成立しない場合、ステップST22が行われる。
図12に示すように、ステップST30において第3動作が開始されると、ステップST31において、制御装置(C)は、室内熱交換器(53)の凝縮温度(Tc)が所定値以上である状態が所定時間以上継続することを判定する。ステップST31において、制御装置(C)は、圧縮機(21)の吐出冷媒の温度が所定値以上である状態が所定時間以上継続することを判定してもよい。ステップST30の条件が成立すると、制御装置(C)は、第3動作を終了させ、ステップST40の第4動作を実行させる。ステップST31の条件が成立しない場合、ステップST32が行われる。
図13に示すように、ステップST40において第4動作が開始されると、上述したように、室内ユニット(40)が実質的に停止する。制御装置(C)は、ドレンポンプ(58)を運転させる。
第4動作の実行中には、リモートコントローラ(C3)の表示部(80)が、サインを表示する。このサインは、第2運転が実行中であることを知らせるサインである。厳密には、このサインは、第2運転の第3動作が実行中であることを知らせるサインである。第3動作の終了に伴い室内ファン(52)などが停止すると、ユーザ等は第2運転が終了したと判断する。それにも拘わらず、第4動作においてドレンポンプ(58)が運転状態となると、ドレンポンプ(58)の作動音をきいたユーザ等が、現在どのような運転状況なのをわからなくなる。表示部(80)に第4動作が実行中であることを知らせるサインを表示することで、ユーザは、そのことを把握できる。表示部(80)のサインは、第4動作が終了すると消える。
次に第2運転における放電装置(60)の制御について図14を参照しながら説明する。
実施形態の特徴(1)は、圧縮機(21)、熱源熱交換器(22)、減圧機構(23)、及び利用熱交換器(53)を含み、前記利用熱交換器(53)を蒸発器とする第1冷凍サイクルと、該利用熱交換器(53)を放熱器とする第2冷凍サイクルとを行う冷媒回路(11)と、前記利用熱交換器(53)が設けられ、該利用熱交換器(53)を通過する空気を対象空間に供給する送風機(52)を有する利用ユニット(40)と、第1動作、第2動作、及び第3動作を順に実行するように前記冷媒回路(11)及び送風機(52)を制御する制御装置(C)とを備え、前記第1動作は、前記送風機(52)を運転するとともに前記第1冷凍サイクルを行い、蒸発器とした前記利用熱交換器(53)に結露水又は氷を生じさせる動作であり、前記第2動作は、前記送風機(52)を運転するとともに前記利用熱交換器(53)を停止する動作であり、前記第3動作は、前記送風機(52)を運転するとともに前記2冷凍サイクルを行い、放熱器とした前記利用熱交換器(53)により空気を加熱する動作であり、前記第3動作の実行時間が、前記第2動作の実行時間よりも短いことである。
前記第1動作中の前記利用熱交換器(53)の蒸発温度域が、前記冷房運転中の前記利用熱交換器(53)の蒸発温度域よりも低いことである。
上述した実施形態においては、適用可能な範囲において以下の構成としてもよい。
空気調和装置(10)の対象空間は、室内空間に限られない。対象空間は、倉庫などの庫内空間であってもよいし、工場内の空間であってもよい。
空気調和装置(10)は、複数の室内ユニット(40)を有するマルチ式であってもよい。マルチ式の空気調和装置(10)は、一部の室内ユニット(40)において暖房を行うと同時に他の室内ユニット(40)において冷房を行う方式であってもよい。空気調和装置(10)は、複数系統の冷媒回路を有する空調システムであってもよい。空気調和装置(10)は、室内ユニット(40)のケーシング(41)に冷媒回路(11)が一体に収容させる形式であってもよい。この例の空気調和装置としては、ウインド型の空気調和装置が挙げられる。
室内ユニット(40)は、天井面の表側に配置されるとともに、天上面に吊り下げられる方式であってもよい。室内ユニット(40)は、天上面の裏側に配置され、天井の梁に吊り下げられる方式であってもよい。室内ユニット(40)は、吸込ダクト及び吹出ダクトの一方、又は両方を有する方式であってもよい。吸込ダクトは、室内空気を空気通路に吸い込む流路を構成する。吹出ダクトは、利用熱交換器(53)を通過した空気を室内に供給する流路を構成する。室内ユニット(40)は、壁掛け式であってもよいし、床置き式であってもよい。
制御装置(C)は、室内ユニット(40)のみに設けられてもよいし、室外ユニット(20)のみに設けられてもよい。制御装置(C)は、室内ユニット(40)及び室外ユニット(20)とは別体の集中管理装置であってもよい。
第1動作は、蒸発器とした室内熱交換器(53)に氷を生成させる動作であってもよい。第1動作において、室内熱交換器(53)の表面に氷を生成する。その後の第2動作及び第3動作により、この氷を室内熱交換器(53)の表面から剥がす。これにより、室内熱交換器(53)の汚れを落とすことができる。
10 空気調和装置
11 冷媒回路
21 圧縮機
22 室外熱交換器(熱源熱交換器)
23 膨張弁(減圧機構)
40 室内ユニット(利用ユニット)
50 フィルタ
52 室内ファン(送風機)
53 室内熱交換器(利用熱交換器)
54 ドレンパン(トレー)
58 ドレンポンプ(ポンプ)
59 清掃機構
60 放電装置
Claims (11)
- 圧縮機(21)、熱源熱交換器(22)、減圧機構(23)、及び利用熱交換器(53)を含み、前記利用熱交換器(53)を蒸発器とする第1冷凍サイクルと、該利用熱交換器(53)を放熱器とする第2冷凍サイクルとを行う冷媒回路(11)と、
前記利用熱交換器(53)が設けられ、該利用熱交換器(53)を通過する空気を対象空間に供給する送風機(52)を有する利用ユニット(40)と、
第1動作、第2動作、及び第3動作を順に実行するように前記冷媒回路(11)及び送風機(52)を制御する制御装置(C)とを備え、
前記第1動作は、前記送風機(52)を運転するとともに前記第1冷凍サイクルを行い、蒸発器とした前記利用熱交換器(53)に結露水又は氷を生じさせる動作であり、
前記第2動作は、前記送風機(52)を運転するとともに前記利用熱交換器(53)を停止する動作であり、
前記第3動作は、前記送風機(52)を運転するとともに前記第2冷凍サイクルを行い、放熱器とした前記利用熱交換器(53)により空気を加熱する動作であり、
前記第3動作の実行時間が、前記第2動作の実行時間よりも短く、
前記制御装置(C)は、前記利用熱交換器(53)により対象空間を空調する第1運転と、前記第1動作、前記第2動作、及び前記第3動作を含む第2運転とを実行させ、
前記第1運転は、前記第1冷凍サイクルを行い蒸発器とした前記利用熱交換器(53)により空気を冷却する冷却運転と、前記第2冷凍サイクルを行い放熱器とした前記利用熱交換器(53)により空気を加熱する加熱運転とを含み、
前記制御装置(C)は、
前記冷却運転が終了すると前記第2運転を開始させ、
前記加熱運転が終了すると前記第2運転を開始させない
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1において、
前記制御装置(C)は、前記利用熱交換器(53)により対象空間を空調する第1運転と、前記第1動作、前記第2動作、及び前記第3動作を含む第2運転とを実行させる
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項2において、
前記制御装置(C)は、前記第1運転が終了すると前記第2運転を開始させる
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項2または3において、
前記制御装置(C)は、前記第2運転の前記第1動作中において、前記利用熱交換器(53)の蒸発温度に関する指標が該利用熱交換器(53)を流れる空気の露点温度より高い第1条件が成立すると、前記第1動作の実行を禁止する
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項2または3において、
前記第1運転は、前記第1冷凍サイクルを行い蒸発器とした前記利用熱交換器(53)により空気を冷却する冷却運転を含み、
前記制御装置(C)は、前記冷却運転の終了時から前記第2運転の開始時までの間に、前記利用熱交換器(53)の蒸発温度に関する指標が該利用熱交換器(53)を流れる空気の露点温度より高い第1条件が成立すると、前記第1動作の実行を禁止する
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項4又は5において、
前記制御装置(C)は、前記第1条件が成立すると、前記第1動作の実行を禁止し前記第2動作を実行させる
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1~6のいずれか1つにおいて、
前記第1運転は、前記対象空間を冷房する冷房運転であり、
前記第1動作中の前記利用熱交換器(53)の蒸発温度域が、前記冷房運転中の前記利用熱交換器(53)の蒸発温度域よりも低い
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1~7のいずれか1つにおいて、
前記利用ユニット(40)は、
前記利用熱交換器(53)の上流側に配置されるフィルタ(50)と、
前記フィルタ(50)に付着した塵埃を取る清掃機構(59)とを有し、
前記制御装置(C)は、前記第1動作、前記第2動作、及び前記第3動作の少なくとも1つの動作の実行中において、前記清掃機構(59)を運転させる第3運転を実行する要求があると、前記第1動作、前記第2動作、及び前記第3動作のうち実行中の動作を終了し前記第3運転を実行させる
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1~8のいずれか1つにおいて、
前記利用ユニット(40)は、
前記利用ユニット(40)内で発生した結露水を受けるトレー(54)と、
前記トレー(54)内の水を排出するポンプ(58)とを有し、
前記制御装置(C)は、前記第1動作、前記第2動作、及び前記第3動作の少なくとも1つの動作の実行中に異常が発生すると、前記第1動作、前記第2動作、及び前記第3動作のうち実行中の動作を終了し、前記ポンプ(58)を運転状態とする
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項9において、
前記制御装置(C)は、前記第3動作中に前記異常が発生すると該第3動作を終了し、前記ポンプ(58)を運転状態とする
ことを特徴とする空気調和装置。 - 請求項1~10のいずれか1つにおいて、
前記利用ユニット(40)は、空気中で放電を行う放電装置(60)を有し、
前記制御装置(C)は、前記第2動作において前記放電装置(60)を運転させる
ことを特徴とする空気調和装置。
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