JPH06265195A

JPH06265195A - 空気調和機の風量制御方法

Info

Publication number: JPH06265195A
Application number: JP5078747A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Fujii; 宏信藤井; Norihiro Miyamoto; 典弘宮本; Masaji Doi; 正次土井; Hirobumi Tanaka; 博文田中; Toshiki Matsumoto; 稔樹松本; Yukari Hamachika; 由香利浜近
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1993-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1994-09-20
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JP2576354B2

Abstract

(57)【要約】【目的】温水の熱を利用して暖房を行なう空気調和機
において、送風用ファンのような送風手段の送風速度が
低速、例えば「弱」や「中」にセットされている場合に
温度の高い熱風が室内機から吹き出されるのを防止す
る。【構成】暖房運転時には、流量制御弁２５をいったん
全開にして中間位置に戻す初期動作の後、流量制御弁２
５をファジイ制御する通常制御動作へ移行する。送風用
ファン１４の風速が「自動」の場合には、流量制御弁２
５を全開の０〜１００％の範囲で通常制御動作する。送
風用ファン１４の風速が「弱」、「中」の場合には、流
量制御弁２５をそれぞれ例えば全開の０〜６０％、０〜
８０％の範囲で通常制御動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気調和機の風量制御方
法に関する。特に、本発明は温水のような熱媒の熱を利
用して室内の暖房を行なうようにした空気調和機におけ
る風量制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機における暖房機能としては、
電気ヒータの発熱によるものが一般的であったが、最近
では熱媒として温水を循環させてその熱によって室内の
暖房を行なわせるようにした空気調和機が提案されてい
る。このような空気調和機としては例えば特開平２−１
０３３３０号公報に開示されたものがある。

【０００３】このように温水を利用して室内の暖房を行
なうようにした空気調和機においては、暖房運転（ある
いは、除湿運転）時には、室内機に設けた暖房放熱器に
熱媒配管を通して一定温度の湯を循環させ、室内機の空
気取入れ口から取り込んだエアを暖房放熱器と熱交換さ
せて加熱し、この加熱されたエアを送風用ファンにより
吹出し口から室内へ強制的に吹き出している。また、熱
媒配管に設けた流量制御弁は、設定温度と室温との偏差
に基づき室温と設定温度とが等しくなるよう温水流量を
自動制御（ファジイ制御）している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような空気調和
機においては、使用者が、送風用ファンによる送風速度
（以下、風速という）を「自動」、「強」、「中」、
「弱」のうちから選択できるようになっている。送風用
ファンの風速が「自動」にセットされている場合には、
流量制御弁の開度に応じて風速も自動的に変化するよう
制御されており、流量制御弁の開度が大きいときには風
速も強くなる。

【０００５】しかしながら、送風用ファンの風速が「自
動」以外の「弱」や「中」にセットされている場合に
は、流量制御弁の開度が大きくなって暖房放熱器からの
放熱量が大きくなったとき、温風の吹き出し温度が高く
なり過ぎてしまい、室内機から吹き出す温風が直接吹き
当る場所にいる人には温度の高い熱風が直接当ることに
なり、かなり不快感を与えてしまうという問題があっ
た。

【０００６】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、温水の熱を
利用して暖房を行なう空気調和機において、送風用ファ
ンのような送風手段の送風速度が低速、例えば「弱」や
「中」にセットされている場合に温度の高い熱風が室内
機から吹き出されるのを防止することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による空気調和機
の風量制御方法は、暖房放熱器に流れる熱媒によって空
気を加熱し、送風手段によって熱風を吹き出すことによ
って暖房を行ない、流量制御弁によって前記熱媒流量を
調整することによって暖房能力を制御するようにした空
気調和機において、前記送風手段の送風強さを弱い状態
に固定した場合には、送風強さを自動にした場合より
も、前記流量制御弁の制御範囲を狭くしたことを特徴と
している。

【０００８】

【作用】本発明にあっては、送風手段の送風強さを弱い
状態に固定した場合には、送風強さを自動にした場合よ
りも、前記流量制御弁の制御範囲を狭くしているので、
熱媒流量が送風手段による送風強さに比較して不均衡に
大きくなることがなく、したがって温度の高い熱風が吹
き出されるのを防止することができる。

【０００９】

【実施例】

（冷房機能）図１は本発明の一実施例による空気調和機
を示す概略構成図である。当該空気調和機１は、主とし
て室内機２、室外機３、暖房熱源機４より構成されてお
り、冷房運転、暖房運転、除湿運転が可能となってい
る。冷媒循環回路５は、室外機３の内部に配設されたコ
ンプレッサ６、凝縮機７及びキャピラリーチューブ８と
室内機２の内部に配設された蒸発熱交換器９とを冷媒配
管１０を介して接続して構成されている。また、室外機
３の内部には、凝縮機７の熱を屋外に放熱させるための
放熱用ファン１１が設けられており、室内機２の内部に
おいて蒸発熱交換器９の下方には凝縮して蒸発熱交換器
９に付着した水滴を受けて排出するためのドレンパン１
２が設けられている。

【００１０】しかして、冷媒循環回路５を運転すること
により、一般的な冷房装置と同様な作用によって室内の
冷房を行なうことができる。すなわち、冷房運転時に
は、コンプレッサ６を運転して凝縮機７で凝縮させ、そ
の凝縮冷媒を蒸発熱交換器９で気化させる熱力学的サイ
クルを繰り返すと、蒸発熱交換器９で冷媒が気化する際
に気化熱として周囲の熱を奪う。従って、室内機２の空
気取入れ口１３から流入した空気は蒸発熱交換器９で冷
却され、冷却された空気は送風用ファン１４によって室
内機２の吹出し口１５から室内へ送り出され、室内の冷
房が行なわれる。

【００１１】（暖房機能）また、熱媒循環回路２１は、
暖房熱源機４の内部に配設された熱媒加熱器２２及びポ
ンプ２３と、室内機２の内部に配設された暖房放熱器２
４とを熱媒配管２６を介して接続して構成されており、
熱媒配管２６には流量制御弁２５及び温度センサ２７が
設けられている。熱媒循環回路２１内には温水のような
熱媒が存在しており、ポンプ２３を運転すると熱媒が熱
媒循環回路２１内を強制的に循環させられる。熱媒加熱
器２２は例えば熱交換器２２ａとガスバーナ２２ｂとか
らなっており、熱媒加熱器２２の熱量は熱媒の温度が一
定となるよう熱媒温度制御部２９によって制御されてい
る。すなわち、熱媒加熱器２２から流出する熱媒温度は
熱交換器２２ａの出口側に設けられた温度センサ２７に
よって検出されており、熱媒温度制御部２９は温度セン
サ２７によって検出している熱媒温度に基づき、熱媒加
熱器２２から流れ出る熱媒の温度が一定温度となるよう
例えばガスバーナ２２ｂの比例制御弁２８をフィードバ
ック制御している。こうして熱媒配管２６を通って暖房
放熱器２４へ送られた一定温度の熱媒は暖房放熱器２４
で放熱し、空気取入れ口１３から流入した空気は暖房放
熱器２４により熱媒と熱交換して暖められ、暖められた
空気は送風用ファン１４によって室内機２の吹出し口１
５から室内へ送り出され、室内の暖房が行なわれる。

【００１２】一方、室温Ｔｒ、つまり暖房放熱器２４か
らの放熱量は、流量制御弁２５によって熱媒循環回路２
１を循環する熱媒の流量を制御することにより調整され
る。室温Ｔｒは室内機２に設けられた室温センサ３０に
よって検出されており、また、設定器３１によって室温
Ｔｒの希望値を設定できるようになっている。しかし
て、設定器３１によって室温の設定値（設定温度Ｔｓ）
が入力されると、室温制御部３２は室温センサ３０によ
って室温Ｔｒを監視しながら、室温Ｔｒが設定温度Ｔｓ
と等しくなるよう流量制御弁２５によって熱媒流量を制
御する。また、送風用ファン１４は、設定器３１によっ
て風速（すなわち、ファン回転数）のモードを「自
動」、「弱」、「中」、「強」の４つに切り替えること
ができるようになっており、「自動」にセットした場合
には、流量制御弁２５の開度に対応した風速に自動調整
され、「弱」、「中」、「強」のいずれかにセットした
場合には、それぞれ風速が弱風、中風、強風に固定され
るようになっている。

【００１３】（暖房運転時の室温制御）空気調和機１の
暖房運転は、暖房開始時の初期動作とその後の通常制御
（ファジイ制御）動作とに分けられる。まず、暖房スイ
ッチがオンされると、それまで全閉位置にあった流量制
御弁２５が全開位置まで開かれ、全開位置まで開いたこ
とが検知されると中間位置まで戻される（初期動作）。
流量制御弁２５の弁開度に対する流量値は、全閉位置か
ら中間位置まで流量制御弁を開いた場合と、一旦全開位
置まで開いた後中間位置まで戻した場合とでは、若干異
なり、また、この２つの特性を比較すると、全開から中
間位置へ戻した場合の流量特性のほうが設計上より好ま
しい。このため上記のように一旦全開から中間位置へ戻
した時の流量値を用いることとし、流量特性のバラツキ
をなくすようにしている。なお、この中間位置とは、全
閉位置と全開位置との中央に限るものでなく、全閉位置
と全開位置との中間の適当な位置でよい。一方、この初
期動作時においては、吹出し口１５から冷風が吹き出さ
れるのを防止するため、送風用ファン１４は、熱媒配管
２６に流れる熱媒や吹出し口１５から吹出される温風等
の温度上昇に応じた増加率でファン回転数を徐々に増加
させられ、「弱」、「中」、「強」など設定されている
風速に対応するファン回転数（「自動」の場合は「強」
と同じ）で回転させられる。

【００１４】流量制御弁２５の開度が中間位置まで戻っ
たことを検知すると、直ちに通常制御動作に移行する。
通常制御動作に移行すると、室温制御部３２は、設定温
度Ｔｓと現在の室温Ｔｒ^nowとの差（Ｔｓ−Ｔｒ^now）、
および現在の室温Ｔｒ^nowと一定時間前の室温Ｔｒ^oldと
の差（Ｔｒ^now−Ｔｒ^old）［すなわち、温度変化率］に
基づき、ファジイ推論により流量制御弁２５の目標開度
を演算し、目標開度となるように流量制御弁２５の開度
をファジイ制御し、室温Ｔｒが設定温度Ｔｓとなるよう
に自動制御する。

【００１５】この通常制御動作においては、送風用ファ
ン１４の風速モードに応じて送風用ファン１４及び流量
制御弁２５の制御モードが異なる。すなわち、室温制御
部３２は流量制御弁２５の開度に応じた風速テーブルを
有しており、送風用ファン１４が「自動」にセットされ
ている場合には、送風用ファン１４は流量制御弁２５の
開度に対応した風速に制御される。また、送風用ファン
１４が「弱」、「中」、「強」のいずれかにセットされ
ている場合には、それぞれの固定された風速において熱
風の吹き出し温度が高くなりすぎないよう、図２に示す
ように、流量制御弁２５の開度の制御範囲が制限され
る。例えば、風速を「強」に固定した場合には、流量制
御弁２５の最大開度を全開時の１００％とし、風速を
「中」に固定した場合には、流量制御弁２５の最大開度
を全開時の８０％とし、「弱」に固定した場合には、流
量制御弁の最大開度を全開時の６０％とすることができ
る。

【００１６】（「自動」の場合）このような空気調和機
１の暖房運転時の動作を具体的に説明する。図３（ａ）
（ｂ）は送風用ファン１４を「自動」にセットして暖房
運転する場合の、送風用ファン１４の風速（ファン回転
数）と流量制御弁２５の開度の変化を示す図である。送
風用ファン１４の風速が「自動」にセットされている場
合には、暖房スイッチがオンされると、流量制御弁２５
の開度がいったん全開位置まで開かれた後、中間位置ま
で戻され、同時に、送風用ファン１４が「強」の風速ま
で上昇させられる（初期動作）。ついで、通常制御動作
に移行すると、流量制御弁２５は室温Ｔｒを設定温度Ｔ
ｓと等しくするようにファジイ制御される。このとき、
送風用ファン１４の風速は、吹き出し口１５から吹き出
される熱風の温度が高くなり過ぎたり、低くなり過ぎた
りしないよう、流量制御弁２５の開度に対応した風速に
制御される。すなわち、暖房放熱器２４からの放熱量に
応じた風速に制御される。なお、図示しないが、風速が
「強」にセットされた場合も流量制御弁２５は同様に制
御されるが、送風用ファン１４の風速は「強」に固定さ
れる。

【００１７】（「弱」の場合）図４（ａ）（ｂ）は送風
用ファン１４を「弱」にセットして暖房運転する場合
の、送風用ファン１４の風速（ファン回転数）と流量制
御弁２５の開度の変化を示す図である。この場合には、
暖房スイッチがオンされると、流量制御弁２５の開度が
いったん全開位置まで開かれた後、中間位置まで戻さ
れ、同時に、送風用ファン１４が「弱」の風速まで上昇
させられる（初期動作）。ついで、通常制御動作に移行
すると、流量制御弁２５の制御範囲が制限され（例え
ば、開度を全開の０〜６０％に制限する）、流量制御弁
２５はこの制限された範囲内でファジイ制御される。こ
のとき、送風用ファン１４は「弱」にセットされている
ので、「弱」の風速に固定されたままとなる。風速は
「弱」に固定されているが、流量制御弁２５の最大開度
が制限されているので、暖房放熱器２４からの最大放熱
量も小さくなり、流量制御弁２５が最大開度に制御され
た場合にも吹き出し口１５から過度に温度の高い熱風が
吹き出されることがなくなる。なお、図示していない
が、風速を「中」にセットした場合にも、この空気調和
機１は同様に制御される。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、送風手段の送風強さを
弱い状態に固定した場合には、送風強さを自動にした場
合よりも、前記流量制御弁の制御範囲を狭く（特に、最
大開度を小さく）しているので、熱媒流量が送風手段に
よる送風強さに比較して不均衡に大きくなることがな
く、温度の高い熱風が吹き出されるのを防止することが
できる。

【００１９】従って、送風手段の風速が「自動」以外の
「弱」等にセットされている場合でも、室内機から吹き
出す温風が直接当る場所にいる人にも不快感を与えるこ
とがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による空気調和機を示す概略
構成図である。

【図２】送風用ファンの運転モードと流量制御弁の制御
範囲との関係を示す図である。

【図３】送風用ファンを「自動」にして暖房運転してい
る場合の制御動作を示す図であって、（ａ）は送風用フ
ァンの制御状態を示す図、（ｂ）は流量制御弁の制御状
態を示す図である。

【図４】送風用ファンを「弱」にして暖房運転している
場合の制御動作を示す図であって、（ａ）は送風用ファ
ンの制御状態を示す図、（ｂ）は流量制御弁の制御状態
を示す図である。

【符号の説明】

１４送風用ファン２４暖房放熱器２５流量制御弁３１設定器３２室温制御部

フロントページの続き (72)発明者田中博文兵庫県神戸市中央区明石町32番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者松本稔樹兵庫県神戸市中央区明石町32番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者浜近由香利兵庫県神戸市中央区明石町32番地株式会社ノーリツ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】暖房放熱器に流れる熱媒によって空気を
加熱し、送風手段によって熱風を吹き出すことによって
暖房を行ない、流量制御弁によって前記熱媒流量を調整
することによって暖房能力を制御するようにした空気調
和機において、前記送風手段の送風強さを弱い状態に固定した場合に
は、送風強さを自動にした場合よりも、前記流量制御弁
の制御範囲を狭くしたことを特徴とする空気調和機の風
量制御方法。