JPH04165250A

JPH04165250A - 空気調和装置

Info

Publication number: JPH04165250A
Application number: JP2290747A
Authority: JP
Inventors: Toru Kubo; 徹久保; Katsuaki Yamagishi; 勝明山岸; Toshimasa Tanaka; 田中　俊雅
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-30
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-06-11

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）この発明は、温風暖房と床暖房を併用した空気調和装置
に関する。

（従来の技術）従来から、温風暖房と床暖房の両方をヒートポンプによ
り行う空気調和装置が知られている。

この装置は温風による室温制御に加えて、床暖房により
床温度を制御し、室温とふく射による快適な暖房を行う
ものである。第５図に従来の装置の室温と床温の立上り
時の制御特性図を示す。第５図（２）は室温と設定温度
との温度差６丁ａ、すなわち室温負荷で圧縮機のインバ
ータ周波数を制御する特性、また、第５図（ｂ）は床温
と設定床温との温度差ΔＴｐ１すなわち床温負荷で圧縮
機のインバータ周波数を制御する特性を示している。ま
た、室内ファンは第５図（ｇ）、　（ｂ）　ともに室温
負荷で制御するものである。

運転開始時は床暖房パネルの熱容量が大きく、床温の立
上り時間が長いため、室温の方が早く立上る。第５図（
ａ）の制御では、立上り時に室温が上昇すると圧縮機の
インバータ周波数が低下し、ふく射の効果か出る床温ま
で床温を上昇させることかできない。また、第５図（ｂ
ｌの制御では、立上り時に室温が上昇すると室内ファン
を停止し、その後、床温を圧縮機のインバータ周波数制
御により設定床温に制御することができる。しかし、定
常運転時に低周波数で床温を制御している時に室温が低
下した場合、室内ファンを駆動しても温風温度が低く室
温を上昇させることができない。

このように、室温負荷あるいは床温負荷のどちらか一方
を制御対象として圧縮機のインバータ周波数を制御した
場合、制御対象ではない方は設定温度に制御することが
困難である。

（発明が解決しようとする課題）上記空気調和装置においては、室温負荷あるいは床温負
荷のどちらか一方により圧縮機のインバータ周波数制御
を行っているため室温、床温の両方を設定温度に制御で
きないため、室温と床温の相互作用による床暖房の快適
性の効果を出せないという問題点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、室温と床温
の両方を設定温度に制御して、床暖房の快適な暖房効果
を得ることかできる空気調和装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上述した目的を達成するために本発明の空気調和装置は
、能力可変型圧縮機により圧縮された高温・高圧の冷媒
ガスと空気を熱交換することにより得られる冷媒の凝縮
熱で温風暖房及び床暖房を行う手段と、この手段により
空調された暖房空間の室温を検出する第１の温度演出手
段と、前記手段により空調された床暖房表面温度を検出
する第２の温度検出手段と、前記第１の温度検出手段で
検出した室温とあらかじめ設定した設定室温との温度差
により温風暖房の風量を決定する手段と、前記室温差及
び第２の温度検出手段で検出した床温とあらかじめ設定
した床温との床温差から必要暖房能力を演算し、この演
算結果により前記能力可変型圧縮機の回転周波数を決定
する手段とを具備してなることを特徴とする。

（作　用）本発明においては上記構成を備えているため、室温およ
び床温か設定温度に対してどのような状態であっても、
室温差と床温差から必要暖房能力を演算することにより
圧縮機の周波数制御を行うため、室温、床温ともに設定
温度に制御できる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る空気調和装置の構成を
示す冷媒サイクル図である。この冷媒サイクル１は、イ
ンバータ回路２により回転数が制御される圧縮機３、冷
暖房運転の切替えを行う四方弁４、室内ファン５を備え
た室内熱交換器６、膨張弁７、室外ファン８を備えた室
外熱交換器９、および床暖房パネルＩＯにより密閉サイ
クルを構成している。四方弁４は暖房運転時は図中の実
線で示す状態にあり、冷房運転時は図中の破線で示す状
態に切替る。また、室内熱交換器６と床暖房パネル１０
は並列に冷媒サイクル１中に接続されており、室内熱交
換器６、床暖房パネル１ｏの両側にはそれぞれ電磁弁１
１．１２．１３．１４が設けられている。

室内熱交換器６には室内温度を検出する室内センサＩ６
が設けられ、床暖房パネル１０には床温度を検出する床
温センサ１７が設けられている。室温センサ１６が検出
した室温信号Ｔａ、床温センサ１７が検出した床温信号
Ｔｐの情報は制御回路２０に入力される。この制御回路
２０は圧縮機３のインバータ回路２および室内ファン５
の回路数を制御するファンモータ２２を制御するもので
ある。すなわち、制御回路２０は圧縮機３の回転数およ
び室内ファン５の回転数を制御する。

制御回路２Ｇで室内ファン５の回転数を決定する方法お
よび圧縮機３のインバータ周波数（圧縮機回転数）を決
定する方法を第２図および第３図の制御特性図を用いて
説明する。

室内ファン５の回転数は、入力装置２４で設定した設定
室温Ｔｓと室温センサ１６で実際に検出した室温Ｔａか
ら次式（１）にしたがって必要室温負荷△Ｔａを求め、
この△Ｔａと第２図の特性図から決定する。

ΔＴａ　＝　Ｔｓ　−Ｔａ　　　　−−−（１）ただし
ΔＴａ≧０このように制御することにより、室温負荷△Ｔａに応じ
てファンモータ２２を制御し、室内ファン５の回転数を
制御することができる。なお、第２図において２次曲線
は△Ｔａが減少していく時（矢印の方向が下から上へ）
と、ΔＴａが増加していく時（矢印の方向が上からしら
）とでΔＴａと室内ファン回転数の対応にヒステリシス
があることを示す。

また、圧縮機３のインバータ周波数は、室温センサ１６
の検出した室温Ｔａ、入力装置２４で設定した設定室温
Ｔｓ、床温センサ１７の検出した床温Ｔｐ、入力装置ｔ
２４で設定した設定床温Ｔｐｓがら式（２）により総合
負荷（必要暖房能力）ΔＴを求め、この６丁と第３図の
特性図からインバータ周波数を決定する。

ただしΔＴｐ≧０すなわち、総合負荷△Ｔは室温Ｔａと設定室温Ｔｓとの
温度差ΔＴａと床温Ｔｐと設定床温Ｔｐｓとの温度差Δ
Ｔｐから求まるものである。

式（２）のＫａ、　Ｋｐはインバータ周波数を決定する
際に総合負荷ΔＴに対する室温負荷ΔＴａと床温負荷Δ
Ｔ９の重み付は係数となり、６丁により第３図にしたが
って決定する。第２図の重み付けの場合は、立上り時、
室内ファンが強風で吹いているときは室温負荷の重み付
けを大きくして室温上昇を優先し、その後、室温上昇と
ともに立上りが遅い床温負荷の重み付けを大きくして床
温制御を行うことができる。このように、室温を上昇さ
せたい時、床温を上昇させたい時、室温・床温ともに上
昇させたい時など室温負荷、床温負荷に応じて適当な圧
縮機３のインバータ周波数を決定することができる。

次に、本実施例の制御シーケンスを第４図の制御シーケ
ンス図を用いて説明する。図において期間（＾）は立上
り時であり、室温が設定室温に上昇するまでは係数Ｋａ
、　Ｋｐが変化するが、床温負荷ΔＴｐが大きいため総
合負荷ΔＴも大きく圧縮機３の回転周波数（インバータ
周波数）は最大で運転するとともに、室内ファン５を制
御して室温を制御する。その後は床温負荷ΔＴｐにより
総合負荷を求め、その結果で圧縮機３の回転周波数を制
御し、床温を設定床温に制御する。

期間（Ｂ）は定常運転時に床温か低下した場合で、この
ときは室温が上昇しているため床温負荷ΔＴｐにより総
合負荷を求め、その結果で圧縮機３の回転周波数を制御
し、床温を設定床温に制御する。

期間（Ｃ）は定常運転時に室温が低下した場合で、この
ときは、室温負荷ΔＴａの重み付けを増して（係数Ｋａ
を０から０．３あるいは０．７にする）総合負荷を求め
、その結果で圧縮機３の回転周波数を制御するとともに
室内ファン５を制御し、室温を設定室温に制御する。

期間（ＤＪは定常運転時に室温、床温両方が低下した場
合で、このときは、室温負荷と床温負荷の両方を考慮し
た重み付け（Ｋａ、　Ｋｐ）で圧縮機３の回転周波数を
制御するとともに室内ファン５を制御し、室温および床
温を設定温度に制御する。

このように室温、床温が設定温度に対してどのような状
態であっても、室温負荷、床温負荷の両方を考慮して、
室温と設定室温の温度差と床温と設定床温の温度差から
求める総合負荷により圧縮機の周波数制御を行うため、
室温、床温ともに設定温度に制御でき、室温と床温の相
互作用による床暖房の快適性の効果を得ることができる
ものである。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明の空気調和装置は、室温お
よび床温か設定温度に対してどのような状態であっても
、室温負荷および床温負荷がら総合負荷を求め、この総
合負荷で圧縮機の回転数を制御するため、室温、床温と
もに設定温度に制御でき、床暖房の快適性の効果を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置実施例に係る空気調和装置に冷媒
サイクル図、第２図および第３図は本発明の一実施例に
係る制御特性図、第４図は本発明の一実施例に係る制御
シーケンス図、第５図は従来の装置の制御特性図である
。１・・・冷媒サイクル、　　２・・・インバータ回路。３・・・圧縮機、　　　　　４・・・四方弁。５・・・室内ファン、　　　６・・・室内熱交換器。７・・膨脹弁、　　　　　９・・・室外熱交換器。１０・・・床暖房パネル、　　１１．１２．１３．１４
・・・電磁弁。１６・・・室温センサ、１７・・・床温センサ。２０・・・制御回路、２２・・・ファンモータ。２４・・・入力装置。

Claims

【特許請求の範囲】能力可変型圧縮機により、圧縮された高温・高圧の冷媒
ガスと空気を熱交換することにより得られる冷媒の凝縮
熱で温風暖房及び床暖房を行う手段と、この手段により空調された暖房空間の室温を検出する第
１の温度検出手段と、前記手段により空調された床暖房表面温度を検出する第
２の温度検出手段と、前記第１の温度検出手段で検出した室温とあらかじめ設
定した設定室温との室温差により温風暖房の風量を決定
する手段と、前記室温差及び第２の温度検出手段で検出した床温とあ
らかじめ設定した床温との床温度差から必要暖房能力を
演算し、この演算結果より前記能力可変型圧縮機の回転
周波数を決定する手段とを具備してなることを特徴とす
る空気調和装置。