JPH01150764A - 輻射パネル型空気調和機の冷媒制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、被空調室に室内側熱交換器とともに輻射パネ
ルを配置する輻射パネル型空気調和曙に係り、特に輻射
優先暖房時における室内側熱交換器冷媒出口側の冷媒に
対する制御方法に関する。

（従来の技術） ヒートポンプ式の空気調和機においては、圧縮態、四方
弁、室内側熱交換器、減圧装置、室外側熱交換器を順次
冷ｔｓ管を介して連通ずる冷凍サイクル回路が構成され
る。被空調室には上記室内側熱交換器が配置され、これ
と相対向する室内ファンを回転駆動して被空調室空気を
吸込み、これを室内側熱交換器に当てて熱交換を行わせ
る。そして、熱交換した空気を室内ファンが被空調室に
送風して冷暖房作用をなす。この送風した風は、可能な
限り温度差が生じないよう被空調室全体に行き亙らせ、
室内温度を設定温度に保持することを目的としている。

しかしながら、使用者にとって室内ファンから熱交換し
た空気を被空調室へ送風することを自身の目で確めるこ
とができず、したがって実際の空調効果を表す被空調室
温度と自己の冷暖房感覚とに差が生じる。

このことから、被空調室全体に対する空気調和とともに
、使用者が視角的な確認をなすことができれば、個人的
な意識の上での空調効果を向上させ得る。

したがって近時、輻射パネル型の空気調和機が提供され
ようとしている。これは冷凍サイクル回路のうち、四方
弁と室内側熱交換器との間に輻射パネルを設けたもので
あり、被空調室には室内側熱交換器とともに上記輻射パ
ネルが配置される。

上記室内側熱交換器は被空調室のたとえば壁上部などに
取付られる室内ユニット内に収容し、上記輻射パネルは
たとえばストーブなどと同様、人体に向けて配置する。

しかして、輻射優先暖房運転をなすと、冷媒はｌｑａ射
パネルで凝縮し、その凝縮熱は輻射熱として近くにいる
使用者に放出され暖める。すなわち使用者は、ストーブ
にあたるのと同じ感覚で暖房を得られる。このときたと
えば輻射パネルに備えた赤ランプを点灯すれば、使用者
は視角の上からも暖房作用を確認でき、さらに意識的な
空調効果が向上する。

しかるに、このような輻射パネル型空気調和礪において
も問題があって、輻射パネルで凝縮した冷媒は室内側熱
交換器に導かれる。このとき室内ファンを駆動すると、
室内側熱交換器での熱交換効率が高くなって通常の温風
暖房運転となり、相対的に輻射パネルでの熱交換効率が
低くなる。したがって輻射パネルでの暖房を優先させる
運転では、室内ファンの駆動を停止するのが普通である
。

放熱状況としては、輻射パネルからの輻射と自然対流お
よび室内側熱交換器からの自然対流となり、冷媒は室内
側熱交換器を出た状態で凝縮域であり、そのまま減圧装
置に導かれる。このことから、特に室内側熱交換器での
熱交換効率が低くなり、ヒートポンプの効果を充分に得
ることができず、被空調室温度が上昇しないまま保持さ
れてしまう。

さらに、第５図のモリエル線図から従来の暖房状態を説
明すると、同図に実線で示す第１のサイクルは、従来の
ヒートポンプ式冷凍サイクルにおいて室内ファンを駆動
し室内側熱交換器で冷媒を凝縮させる通常の温風暖房サ
イクルである。この状態では、室内側熱交換器（凝縮器
）において＊で表すアンダークールが生じるように冷媒
封入量が設定される。上記輻射パネルは、はぼ凝縮温度
Ｔａに対応する。一方、上述した輻射優先暖房運転では
、図中実線で示す第４のサイクルに変る。

すなわち、輻射パネルで冷媒が凝縮し、室内ファンを停
止するために室内側熱交換器での熱交換が充分に行われ
ず、凝縮域のまま膨張減圧される。

その結果、圧縮吐出温度と凝縮温度Ｔｄが上昇して輻射
パネル温度が上昇する。しかしながら、被空調室への放
熱に寄与するエンタルピ差は１ｒ１−ｉｒ２　　であっ
て、かなり小さく、運転効率が悪いものであり、被空調
室の温度上昇が望めない状態となっている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上述したような輻射パネルによる輻射優先暖
房運転時において、室内側熱交換器の熱交換効率低下お
よび被空調室への供給熱量の低減を阻止し、輻射パネル
による輻射効果を保持しながら被空調室への供給熱量の
増大化を図れることができて、理想的な空調効果を得ら
れる輻射パネル型空気調和機の冷媒制御方法を提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、
減圧装置、室外側熱交換器を順次冷媒管を介して連通し
ヒートポンプ式の冷凍サイクル回路を構成するとともに
、この冷凍サイクル回路の四方弁と室内側熱交換器との
間に室内側熱交換器とともに被空調室に配置される輻射
パネルを接続し、上記室内側熱交換器に対向して配置さ
れる室内ファンからの送風ととともに輻射パネルの輻射
熱によっても冷暖房作用をなす輻射パネル型空気調和機
において、輻射優先暖房運転時に室内側熱交換器冷媒出
口側で冷媒がほぼ飽和液線上の状態になるよう上記室内
ファンを制御することを特徴とする輻射パネル型空気調
和機の冷媒制御方法である。

（作用） このように本発明は、室内ファンを制御して室内側熱交
換器冷媒出口側で冷媒をほぼ飽和液線上の状態とするこ
とにより、充分なエンタルピ差を確保して室内側熱交換
器での熱交換効率が向上する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。

第１図に示すように輻射パネル型空気調和機の冷凍サイ
クルが構成される。すなわち、１は圧縮機、２は四方弁
、３は室内側熱交換器。

４は減圧装置、５は室外側熱交換器であり、これらは順
次冷媒＠Ｐを介して連通しヒートポンプ式の冷凍サイク
ル回路を構成する。そして、この冷凍サイクル回路の四
方弁２と室内側熱交換器３との間には、輻射パネル６が
設けられる。この輻射パネル６は上記室内側熱交換器３
とともに被空調室に配置される。なお上記室内側熱交換
器３には室内ファン７が相対向して配置され、これは制
御部８に電気的に接続される。さらに、室内側熱交換器
３の中間部には第１の温度センサ９が設けられ、また暖
房運転時の冷媒出口側である上記減圧装置４側に第２の
温度センサ１０が設けられる。

これら第１．第２の温度センサ９，１０はそれぞれ上記
制御部８に電気的に接続される。

しかして、輻射優先暖房運転をなすには冷媒を同図で矢
印に示す方向、すなわち、圧縮機１−四方弁２−輻射バ
ネル６−室内側熱交換器３−減圧装置４−室外側熱交換
器５−四方弁２−圧縮１１の順に循環する。冷媒は輻射
パネル６で凝縮し、その凝縮熱を輻射熱に換えてこの輻
射パネル６から放出する。第１の温度センサ９は室内側
熱交換器３の中間部の温度を検知して制御部８にその信
号を送り、第２の温度センサ１０は室内側熱交換器３の
冷媒出口側の温度を検知してその信号を制御部８に送る
。制御部８ではそれらの信号と記憶した設定温度とを比
較演算し、室内ファン７に対して第２図に示すような制
御をなす。輻射優先暖房運転を開始してから、はじめ上
記第１の温度センサ９の検知温度である室内側熱交換器
３の中間部温度ＴＩと制御運転開始時の冷媒温度Ｔｓと
の比較をなし、中間部温度Ｔ１が制御開始時冷媒温度Ｔ
ｓよりも高くなると、次の段階である第１の温度センサ
９と第２の温度センサ１０との温度比較をなす。すなわ
ち、室内側熱交換器３の中間部温度Ｔ１と冷媒出口側温
度Ｔ２との比較をなし、Ｔｌ　＞Ｔ２の状態にあるとき
は上記室内ファン７を停止したままとし、ＴＩ　＜７２
の状態（厳密には、Ｔｒ　＝Ｔ２　）に変ったら室内フ
ァン７を駆動し、ＴＩ＞Ｔ２の状態になるまで継続する
。ただし、室内ファン７は輻射優先暖房を損わない程度
の弱い送風とする。

この送風制御を冷媒制御に置換えて、再び第５図のモリ
エル線図から説明すると、つぎに述べるようになる。先
に説明したように、室内ファン７を運転する通常の温風
暖房サイクルでは第１のサイクルとなり、室内ファン７
をはじめから停止する従来の輻射優先暖房サイクルでは
第４のサイクルとなる。第１のサイクルと第４のサイク
ルとの間は室内ファン７を駆動するか、あるいは停止す
るかによって変る。このことから、上記制御部８は室内
ファン７をＯＦＦ　（駆動停止）して、−点鎖線で示す
ような第２のサイクルと、破線で示すような第３のサイ
クルとの間になるよう保持する。

なお説明すれば、室内ファン７をＯＮ（駆動）して第２
のサイクルのように室内側熱交換器３の冷媒出口側にお
いて冷媒が飽和液線かられずかに出た状態になったら０
ＦＦＩ、、第３のサイクルのごとき室内側熱交換器３の
冷媒出口側において冷媒が飽和液線上の状態になるまで
継続する。そしてこの状態から上記Ｔｌ　＜Ｔ２の関係
になったら、再び室内ファン７をＯＮＬ、て第２のサイ
クルを目指す。このようにして、第２のサイクルと第３
のサイクルとの間で冷媒状態が変化するよう、室内ファ
ン７を駆動制御する。これらサイクルでは、室内側熱交
換器３の冷媒出口側で冷媒の状態がほぼ飽和液線上にあ
るところから、実際の放熱に寄与するエンタルピ差が　
ｉｌ　−ｉ２　　と大きくなリ、被空調室への供給熱量
が従来の輻射優先暖房のサイクルよりも大になる。なお
輻射パネル６の温度に対応する凝縮温度Ｔｂ、Ｔｃは上
記第４のサイクルの凝縮湿度Ｔｄより下がるものの、通
常の温風暖房運転である第１のサイクルの凝縮温度７−
ａよりは高い温度が得られ、輻射暖房の効果を保持する
。

なお上記実施例においては、室内側熱交換器３の冷媒出
口側の冷媒をほぼ飽和液線上に保持するよう室内ファン
７の駆動を０Ｎ−ＯＦＦ制御するようにしたが、これに
限定されるものではなく、たとえば第３図に示すような
制御方法であってもよい。すなわち、Ｔ１＞Ｔｓの状態
になったら室内ファン７の回転数を落し、ＴＩ　＞Ｔ２
の状態でさらに回転数を小さくする。上記実施例のよう
に完全な停止には至らない。逆にＴＩ　＜７２の状態に
なったら回転数を上げる。このようにして室内ファン７
の回転数を制御することにより、冷媒の状態は上記実施
例と同様であり、同様の作用効果を得られる。

あるいはまた、第４図に示すような制御であってもよい
。これはＴＩ　＞Ｔ８の状態になったら室内ファン７を
駆動し、ＴＩ＞Ｔ２の状態で室内ファン７を完全に停止
する。なおその逆の状態では、室内ファン７の駆動を継
続する。室内ファン７を停止してＴ２　＞Ｔ８の状態に
なったら、再び室内ファン７を駆動することになる。冷
媒の状態は上記実施例と全く同様に制御される。

この他、本発明の要旨を越えない範囲内で種々実脆可能
なことは、勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、輻射優先暖房運転
時に室内側熱交換器冷媒出口側で冷媒がほぼ飽和液線上
の状態になるよう室内ファンを制御するようにした輻射
パネル型空気調和機の冷媒制御方法である。したがって
、輻射暖房効率を損うことなく被空調室の室内平均温度
の低下を阻止でき、運転効率の向上化を図れるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す輻射パネル型空気調和
機の冷凍サイクル構成図、第２図はその制御方法のフロ
ーチャート図、第３図および第４図は本発明のそれぞれ
異なる制御方法のフローチャート図、第５図はモリエル
線図である。 １・・・圧縮機、２・・・四方弁、３・・・室内側熱交
換器、４・・・減圧装置、５・・・室外側熱交換器、６
・・・輻射パネル、７・・・室内ファン。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 高　３　口 エンタＩレピー中 （ｉ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、四方弁、室内側熱交換器、減圧装置、室外側熱
   交換器を順次冷媒管を介して連通しヒートポンプ式の冷
   凍サイクル回路を構成するとともに、この冷凍サイクル
   回路の四方弁と室内側熱交換器との間に室内側熱交換器
   とともに被空調室に配置される輻射パネルを接続し、上
   記室内側熱交換器に対向して配置される室内ファンから
   の送風ととともに輻射パネルの輻射熱によっても冷暖房
   作用をなす輻射パネル型空気調和機において、輻射優先
   暖房運転時に室内側熱交換器冷媒出口側で冷媒がほぼ飽
   和液線上の状態になるよう上記室内ファンを制御するこ
   とを特徴とする輻射パネル型空気調和機の冷媒制御方法
   。