JPH0112103Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、負荷変動の大きい所に用いれば好適
な空気調和装置に関する。

〈従来技術〉 従来、空気調和装置としては、第６図に示すよ
うなものが知られている。即ち、上記空気調和装
置は、本体ケース１の一端の吸込口２から吸い込
んだ室内空気を、フアン３で熱交換路４のみへ圧
送し、熱交換器５で冷却または加熱して、他端の
吹出口６から室内へ供給するようにしている。そ
して、上記フアン３の送風量を制御するため、制
御ボツクス７が温度制御される室内に設置され、
室温設定器８と室温センサ９を備えて、所望の室
温を表わす室温設定器８からの基準信号と室温セ
ンサ９からの室温を表わす信号とを図示しない比
較器によつて比較して、フアン制御装置１０によ
つて、上記フアン３を駆動するモータ（図示せ
ず。）をオン−オフ制御して、室温を所望の温度
に制御するようにしている。

ところが、上記構造の空気調和装置では、熱交
換路４へ圧送する風量の単なるオン−オフ制御に
よつて、温度制御をしているため、広範囲な熱負
荷に対応できず、制御幅が狭いという欠点があ
る。また、熱負荷が小さい場合でも該熱負荷を大
きく上回るフアンを定速回転させるモータのオン
−オフ制御によつて温度制御するため、エネルギ
ーの損失が大きいという欠点がある。また、定速
回転のフアンのオン−オフ制御のため、室温が設
定温度を中心に相当の巾で上下変動し、不快感が
生じ、きめ細かな空気調和を行なえないという欠
点がある。

〈考案の目的〉 そこで、本考案の目的は、フアン送風量および
熱交換される空気の割合を制御することにより制
御幅を拡大でき、広範囲な熱負荷に対応でき、か
つ冷暖房能力を熱負荷に均衡せしめて省エネルギ
ー運転ができ、しかもきめの細かい正確な温度制
御ができ、それ故設定温度を上下する室温変動が
少ない空気調和が行なえる空気調和装置を提供す
ることである。

〈考案の構成〉 上記目的を達成するため、本考案の構成は、空
気を吸い込んで送給するフアンと、所望の室温を
表わす基準信号と室温センサの出力信号との偏差
に基づき、上記フアンの回転速度を比例制御する
フアン制御装置と、上記フアンの下流の分岐部か
ら分岐するバイパス路および熱交換路と、上記分
岐部に回動自在に設けられ上記フアンから送給さ
れる空気を上記バイパス路と上記熱交換路に任意
の割合に分けるバイパスダンパと、上記熱交換路
内に設けられた熱交換器と、所望の室温を表わす
基準信号と上記室温センサの出力信号との偏差に
基づき上記バイパスダンパの開閉作動を比例制御
するダンパ制御装置とを備えたことを特徴とす
る。

〈考案の作用〉 本考案の空気調和装置では熱負荷が比較的大き
い場合、上記偏差に基づきダンパ制御装置は、バ
イパスダンパでバイパス路を閉鎖するように制御
し、また、フアン制御装置でフアンの回転速度を
増減して、送給風量を上記熱負荷に応じて自動制
御する一方、熱負荷が比較的小さい場合、フアン
の回転速度を減じて送給風量を最小にし、ダンパ
制御装置で、熱負荷の減少に応じて上記バイパス
路を開放するよう上記バイパスダンパ開度を自動
制御したり、あるいは、上記室温センサの出力を
受ける上記フアン制御装置と上記ダンパ制御装置
を同時に働かせ、熱負荷に応じてフアン回転速度
およびバイパスダンパ開度を自動制御し、急速な
冷暖房を可能にしたりする。

〈実施例〉 以下、本考案を図示の実施例により詳細に説明
する。

第１図に示すように、空気調和装置の本体ケー
ス１は、一端に吸込口２、他端に吹出口６を備
え、内部に上記吸込口２から吸い込んだ空気を圧
送するフアン３を備える。上記圧送フアン３の吐
出口３ａと上記吹出口６を屈曲したダクト１２で
接続し、該ダクト１２内をダクトの外形に沿つた
断面くの字形状の仕切板１４で区切つて、バイパ
ス路１６と熱交換路１７に区切る。上記仕切板１
４の下流端は吹出口６から離れていて、バイパス
路１６と熱交換路１７が下流で合流する混気室２
２が形成される。上記仕切板１４の上流端には回
動自在なダンパ軸１８を水平に設け、該ダンパ軸
１８に先端に屈曲部２１ａを有するバイパスダン
パ２１を取り付ける。該バイパスダンパ２１は、
図中の破線で示すように、Ａ位置とＢ位置の間で
回動でき、Ａ位置では屈曲部２１ａの全面を本体
ケース１の壁に密着させてバイパス路１６を遮断
する一方、Ｂ位置では屈曲部２１ａ先端縁をダク
ト１２の屈曲部１２ａに密着させて熱交換路１７
を遮断するようにしている。上記熱交換路１７に
は熱交換器５を設ける。さらに、本体ケース１の
外面には、上記フアン３の図示しないモータの回
転速度を制御するフアン制御装置２３と、上記ダ
ンパ軸１８を回転駆動するギアモータ２６と、該
ギアモータ２６に駆動信号を出力するダンパ制御
装置２５とを備える。また、上記空気調和装置
は、上記本体ケース１から離れて室内壁面等に設
けられる制御ボツクス２７を有し、該制御ボツク
ス２７は、サーミスタなどからなる室温センサ２
９、可変抵抗などからなる室温設定器２８、電源
スイツチ３０および上記フアン３を低速回転させ
る小風量運転スイツチ３１を備え、上記フアン制
御装置２３および上記ダンパ制御装置２５に信号
を出力する。この出力信号を受けるフアン制御装
置２３とダンパ制御装置２５は、連繋して働き、
室温センサ２９の抵抗値と室温設定器２８の設定
基準抵抗値の差に比例した出力電圧および駆動信
号をフアン３のモータおよびギアモータ２６に
夫々印加する。

上記構成において、まず第４図に示すような制
御モードの場合、運転初期の設定温度と室温との
差が大きい即ち熱負荷量が大きいとき、フアン３
のモータは、フアン制御装置２３からの高出力電
圧で高速回転駆動され、第２図中の横軸Hiで示
す最大風量を送給して、第２図中の縦軸の対応す
る高冷暖房能力で室温を急速に設定温度に近づけ
る。室温が設定温度に近づくと、それに従つて上
記フアン制御装置２３からの出力電圧は低下し、
該出力電圧に比例してフアン３の送給風量は図中
横軸のLo側へと連続的に減少し、フアン３は最
終的に、その室の熱負荷に均衡する冷暖房能力を
与える送給風量で定速回転せしめられる。このよ
うなフアンモータの自動比例制御による室温は、
従来のオン−オフ制御の場合に比べて設定温度を
中心とする温度変動が著しく少なく、正確な室温
制御を可能ならしめるばかりでなく、従来のオン
−オフ制御による冷房能力と同等の冷房能力を発
揮させるに要する総モータ入力は、第３図の矢印
Ｘで示す如く約15％低減される。

さらに、室の熱負荷が第２図中の最小送給風量
Loに対応する熱量（Hiノツチ全熱量の約60％）
以下のとき、室温の制御はバイパスダンパ２１に
よつて行なわれる。即ち、このときダンパ制御装
置２５は、制御ボツクス２７から室温センサ２９
の抵抗値を表わす信号と室温設定器２８の設定基
準抵抗値を表わす信号を受けて、上記両抵抗値を
表わす信号の差に比例した駆動信号をギアモータ
２６に供給する。かくして、全開位置Ａにあつて
バイパス路１６を閉鎖していたバイパスダンパ２
１は、上記ギアモータ２６によつて熱交換路１７
を全閉する位置Ｂへ向かつて回転し始め、それに
従つてフアン３から送給される空気はより多くバ
イパス路１６を通り、その分、熱交換路１７内の
熱交換器５を通る空気は少なくなつて、冷暖房能
力は漸減し、バイパスダンパ２１は最終的に、そ
の室の熱負荷に均衡する冷暖房能力を与える開度
で静止する。上記制御モードによる冷暖房特性を
第４図に示す。熱負荷が比較的大きい場合、バイ
パスダンパ２１をＡ位置にしてフアン３から送給
される空気を全て熱交換器５に通し、フアン３の
回転速度を同図の横軸右半分に示すように変化さ
せ冷暖房能力を制御する一方、熱負荷が比較的小
さい場合、フアン３を最低速回転させ、バイパス
ダンパ２１の開度を同図の横軸左半分に示すよう
に変化させて冷暖房能力を制御する。こうするこ
とにより、空気調和装置の冷暖房能力の制御幅
は、第２図に示すフアン回転速度単独制御の制御
幅（Hiノツチ全熱量の60〜100％）に比して、第
４図に示す如く、全熱量能力の０〜100％と格段
に拡がり、広範囲な熱負荷に適切に対応すること
ができる。

次いで、第５図に示すような制御モードの場
合、フアン制御装置２３とダンパ制御装置２５は
連繋し、制御ボツクス２７から室温センサ２９の
抵抗値を表わす信号と室温設定器２８の設定基準
抵抗値を表わす信号とを受け、上記両抵抗値を表
わす信号の差に比例した出力電圧をフアン３のモ
ータおよびギアモータ２６に夫々供給する。運転
初期の設定温度と室温との差が大きいとき、フア
ン３のモータは高速回転駆動され、かつバイパス
ダンパ２１により熱交換路１７の開度は大きく
（Ａ位置付近）されて室温を急速に設定温度に近
づけ、フアン３の回転速度とバイパスダンパ２１
の開度は最終的に、その室の熱負荷に均衡する冷
暖房能力を与える一定の速度と開度になる。上記
制御モードによる冷暖房特性は、第５図中の実線
の如くなり、バイパスダンパ開度が横軸全域にわ
たつて変化している（即ち、横軸右半分において
もバイパス路１６を通る空気がある）ため、同図
の一点鎖線で示す前述のモードの場合に比べて冷
暖房能力はわずかに低下している。また、第１図
中の小風量運転スイツチ３１を入れると、フアン
制御装置２３はフアン３のモータを最低速回転せ
しめ、ダンパ制御装置２５は制御ボツクス２７か
らの信号に基づいてギアモータ２６に駆動信号を
出力する。これは、夜間など低騒音運転が要求さ
れる場合に用いられ、その冷暖房特性は第５図の
破線の如くなり、バイパスダンパの開度により最
大能力の10〜60％の冷暖房能力の制御が行なえ
る。

上記実施例では、フアンモータとバイパスダン
パの両方を、設定温度に対する室温の偏差に比例
して駆動しているので、きめの細かい正確な室温
制御が行なえ、快適な空気調和が実現できるう
え、熱負荷が比較的大きい場合はフアン回転速度
制御、熱負荷が比較的小さい場合はバイパスダン
パ開度制御を行なうので、最も効果的でかつ広範
囲の熱負荷に対応できる冷暖房が可能になり、負
荷変動の激しい室の空気調和にも適用できる。ま
た、吹出口の上流側に混気室２２を設けるので吹
出口付近の結露が防止できる。また、騒音の少な
い小風量運転が必要に応じて行なえるという利点
もある。

なお、上記実施例では、フアン制御装置とダン
パ制御装置はケース外面に設けたが、これら装置
はケースとは別体に設けてもよい。また、第４図
および第５図に示した冷暖房特性は、上記両制御
装置内の電気回路を変更して種々に変形させるこ
とができ、室または利用者の要求に合つた冷暖房
特性とし得る。

〈考案の効果〉 以上の説明で明らかなように、本考案の空気調
和装置によれば、フアン制御装置とダンパ制御装
置が、室温センサの出力を受けて室温を設定温度
に近づけるようにフアン回転速度とバイパスダン
パ開度を夫々制御するようにしているので、きめ
の細かい正確な室温制御が行なえるとともに、広
範囲な熱負荷に対応し得る幅の広い制御ができ、
さらに省エネルギー効果を有する空気調和を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す図、第２図は
本実施例のフアン送給風量と冷暖房能力の関係を
示す図、第３図は本実施例のフアン送給風量と冷
房能力およびフアンモータ入力の関係を示す図、
第４図および第５図は本実施例の冷暖房制御特性
図、第６図は従来の空気調和装置を示す図であ
る。 ３……フアン、５……熱交換器、１６……バイ
パス路、１７……熱交換路、２１……バイパスダ
ンパ、２３……フアン制御装置、２５……ダンパ
制御装置、２７……制御ボツクス、２８……室温
設定器、２９……室温センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気を吸い込んで送給するフアンと、所望の室
   温を表わす基準信号と室温センサの出力信号との
   偏差に基づき、上記フアンの回転速度を比例制御
   するフアン制御装置と、上記フアンの下流の分岐
   部から分岐するバイパス路および熱交換路と、上
   記分岐部に回動自在に設けられ上記フアンから送
   給される空気を上記バイパス路と上記熱交換路に
   任意の割合に分けるバイパスダンパと、上記熱交
   換路内に設けられた熱交換器と、所望の室温を表
   わす基準信号と上記室温センサの出力信号との偏
   差に基づき上記バイパスダンパの開閉作動を比例
   制御するダンパ制御装置とを備えたことを特徴と
   する空気調和装置。