JPH07239157A - 空調機の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 凝縮器に冷媒が寝込むのを防ぐことによっ
て、効率の高い空調機の運転制御方法を提供する。 【構成】 凝縮器５とこの凝縮器５と直列に配置した流
量制御弁１０、および圧縮機１と、この凝縮器５に送風
する送風機６を有する室外ユニット１５と、室外機１５
とにより冷媒サイクルを構成する室内ユニット１６と、
を有する分離型除湿空調機の運転制御において、凝縮器
５用の送風機６の送風量に応じて、比例的に流量制御弁
１０の流量を制御する。従って、冷媒が必要以上に凝縮
器５に溜まり過ぎてそれが寝込むのを防ぐことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調機の運転制御方法
に関し、特に、冷媒が凝縮器に寝込むのを防止するため
の空調機制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機は、例えば、特公平２ー４３
０１４号公報、特公平１ー４５５３２号公報に開示され
ているように、圧縮機、凝縮器、流量制御弁、蒸発器と
から構成される冷媒回路を備えており、かかる冷媒回路
に冷媒を循環させて、蒸発器において外部から潜熱を奪
って蒸発器を冷却するとともに、蒸発器に室内空気を送
風して、室内に冷風を供給している。

【０００３】一方、凝縮器では冷媒が奪った熱を放熱し
て液化され、冷媒は再び、流量制御弁を介して蒸発器に
供給されている。

【０００４】また、凝縮器には、熱交換効率を高めるた
めに、一般に、送風機が設けられているが、送風機によ
る送風量は圧縮機の負荷に関係なく、常に一定量の送風
をしている。

【０００５】一方、必要な冷房負荷に応じて圧縮機の運
転周波数を変化させて、冷房能力に応じた運転も公知で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧縮機
のモータの運転周波数が低い運転、例えば除湿運転の場
合等に、高負荷運転の場合と同様に凝縮器用の送風機か
ら送風すると、凝縮器に少ししか冷媒が流れていないの
で、凝縮器内の冷媒がほとんど液化してしまい、冷媒が
凝縮器に溜まってしまうことがある。これにより、冷媒
サイクル中に流れる冷媒の流量が変動し、圧縮機の吸い
込み状態が冷媒の過熱状態になるなど、安定した空調機
の運転を継続できなくなるという問題点がある。

【０００７】このような冷媒の寝込みの問題は、特に、
室内ユニットに蒸発器と再熱器とを有し、除湿運転をお
こなう場合には生じ易い。

【０００８】従って、本発明は上記課題を解決するため
になされたものであり、凝縮器に冷媒が寝込むのを防ぐ
ことによって、効率の高い空調機の運転制御方法を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧縮機、凝縮
器、流量制御弁、及び蒸発器に冷媒を循環する冷媒サイ
クルを有するとともに、前記凝縮器に室外空気を送風す
る送風機が設けられた空調機の運転制御方法において、
前記送風機の送風量と前記流量制御弁の開度を制御する
ことによって凝縮器に流す冷媒量を比例的に制御するこ
とを特徴とする。

【００１０】また、本発明は圧縮機、凝縮器、この凝縮
器に送風する送風機、流量制御弁、蒸発器及び前記凝縮
器をバイパスするバイパス通路を備えた空調機の運転制
御方法であって、前記送風機の送風量と前記流量制御弁
の流量を比例的に制御することを特徴とする。

【００１１】さらに、本発明は縮機、凝縮器、この凝縮
器に送風する送風機、流量制御弁、再熱器、蒸発器及び
前記凝縮器をバイパスするバイパス通路とを備えた空調
機の運転制御方法であって、前記送風機の送風量と比例
的に流量制御弁の冷媒流量を制御することによって凝縮
器に流す冷媒量を制御することを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明によれば、送風機の送風量に応じて、冷
媒流量を比例的に制御しているから、凝縮器に溜まる冷
媒液量を冷媒回路全体に対し一定の比率にでき、液冷媒
が過剰に溜まって凝縮器に寝込むのを防止できる。従っ
て、冷媒回路には常に一定の冷媒を循環できるので、冷
媒不足による圧縮機の過熱等がなく、効率の高い運転が
できる。

【００１３】また、バイパス通路を有する構成にあって
は、凝縮器に流れる冷媒量の一部を凝縮器を通さずに蒸
発器へ流すことができるので、凝縮器での放熱量の制御
が容易に且つ確実にできる。

【００１４】更に、室内ユニットに蒸発器と再熱器とを
有する構成においては、除湿しながら再熱量を多くして
室内への吹き出し温度を上げる場合、つまり暖房気味除
湿運転をする場合に、冷媒の寝込みがないから、循環回
路内を流れる冷媒の流量の変動を防止できる。従って、
効率の高い運転ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を、図１に基づ
いて詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の空調機の制御方法を実施
するための分離型除湿空調機の構成を示している。

【００１７】図１において、分離型除湿空調機は、室外
ユニット（室外機）１５と、室内ユニット（室内機）１
６を有している。

【００１８】まず、分離型除湿空調機の室外ユニット１
５について説明する。

【００１９】圧縮機１は、四方弁２とアキュムレータ２
ａに接続されており、この四方弁２は、二方弁３と逆止
弁４に接続されている。

【００２０】二方弁３と逆止弁４は、凝縮器５を介し
て、二方弁７と逆止弁８に接続されており、この凝縮器
５には、凝縮器５用の送風機６が配置されて、送風空気
により冷媒を冷却するようになっている。二方弁７と逆
止弁８は、流量調整弁ともいう流量制御弁１０と、マフ
ラー１２を経て、配管１８に接続されている。

【００２１】四方弁２と配管１８との間には、凝縮器５
をバイパスするバイパス通路２１が設けられており、こ
のバイパス通路２１は流量制御弁９により開閉される。

【００２２】即ち、室外ユニット１５では、圧縮機１と
凝縮器５と流量制御弁１０をこの順で直列に配置して、
かつ凝縮器５と流量制御弁１０の直列回路に対して、並
列に流量制御弁９を接続している。

【００２３】四方弁２は、アキュムレータ２ａと、圧縮
機１と、配管２ｂと、そして配管１７に接続されてい
る。

【００２４】凝縮器用の送風機６と流量制御弁１０とは
制御部２０に接続されており、送風機の送風量に応じて
流量制御弁１０の開度が制御されている。

【００２５】次に、分離型除湿空調機の室内ユニット１
６について説明する。

【００２６】再熱器１４ａと蒸発器１４ｂは、室内熱交
換器である。これらの再熱器１４ａと蒸発器１４ｂの間
には、マフラー１３と流量制御弁１１が配置されてい
る。すなわち、配管１８から、順に再熱器１４ａ、膨張
弁ともいう流量制御弁１１、蒸発器１４ｂが直列に配置
されており、蒸発器１４ｂは配管１７に接続されてい
る。

【００２７】室内ユニット１６に配置されている送風機
１９は、蒸発器１４ｂと再熱器１４ａに室内空気を矢印
Ｗ方向に送風するためのものである。

【００２８】次に、図示の分離型除湿空調機の制御方法
の好ましい実施例を説明する。

【００２９】まず、通常の冷房運転と、除湿を伴う冷房
運転と、暖房運転時の冷媒の流れについて、説明する。

【００３０】通常の冷房運転では、流量制御弁９を閉
じ、流量制御弁１０を少し絞っておく。

【００３１】冷房運転においては、図１の破線の矢印で
示す方向に冷媒が流れる。圧縮機１からの冷媒は、四方
弁２、二方弁３、凝縮器５、逆止弁８、流量制御弁１０
を通り、冷媒はこの流量制御弁１０で絞られて、再熱器
１４ａで一部の冷媒が潜熱を奪って蒸発した後、流量制
御弁１１により残りの冷媒が蒸発器１４ｂで潜熱を奪っ
て蒸発する。従って、蒸発器１４ｂ及び再熱器１４ａの
両方で風を冷却後、室内に向けて送風する。

【００３２】除湿を伴う冷房運転では、流量制御弁９，
流量制御弁１０の開度を変え、流量制御弁１１を絞る。
これにより、上述した純粋の冷房運転と同様にして冷媒
は循環するが、凝縮器５及びバイパス通路２１を通る冷
媒がある。圧縮機からの冷媒の一部を凝縮器５をバイパ
スさせることにより再熱器１４ａでの放熱量の調整がで
き且つ熱的ロスを低減できる。そして、冷媒は再熱器１
４ａで放熱し、蒸発器１４ｂで吸熱する。

【００３３】即ち、この除湿冷房運転時は、蒸発器１４
ｂの蒸発熱量に対して圧縮機１において冷媒に投入され
る熱量を加えた熱量を、室外ユニット１５の凝縮器５で
放熱し、残りの熱量は室内ユニット１６の再熱器１４ａ
に移る。従って、室内ユニット１６の蒸発器１４ｂで除
湿冷却された空気は、再熱器１４ｂにおいてこの残りの
熱量で加熱され、室内に吹き出され、除湿冷房される。

【００３４】この時、室外ユニット１５の凝縮器５で放
熱する熱量は、流量制御弁９の開度を調整することによ
り、凝縮器５を流れる冷媒循環量と、凝縮器５をバイパ
スして放熱しないで流量制御弁９を介して室内ユニット
１６の再熱器１４ａに流れ込む冷媒循環量を調整するこ
とにより、室外ユニット１５の凝縮器５での冷媒の放熱
量を調整することができ、きめ細かな湿度と温度との制
御が可能となる。

【００３５】したがって、室内ユニット１６の再熱器１
４ａでの放熱量と、室外ユニット１５の凝縮器５での放
熱量の割合を大きく変えることができる。

【００３６】流量制御弁９の開度を小さくして、冷媒の
バイパス流量を少なくすることにより（凝縮器５を流れ
る冷媒流量を多くすることにより）、室外放熱量を大き
くし、再熱器１４ａによる室内空気の再加熱に利用され
る熱量が少なくなる。したがって、室内空気吹き出し温
度は低くなり、冷房気味除湿となる。

【００３７】つまり、室内温度が設定温度より高い時に
は、流量制御弁９を流れる冷媒循環量を減らして（凝縮
器５を流れる冷媒循環量を多くして）、再熱器１４ａに
よる室内での再加熱量を少なくして、冷房気味除湿運転
をする。

【００３８】次に、暖房気味除湿運転の場合について説
明する。この場合の冷媒の流れは図１に破線で示すよう
に冷房運転時と同じ流れであるが、流量制御弁９の開度
を大きくして、冷媒のバイパス流量を多くすることによ
り（凝縮器５を流れる冷媒流量を少なくすることによ
り）、室外放熱量を小さくし、再熱器１４ａによる室内
空気の再加熱に利用される熱量が多くなる。したがっ
て、室内空気吹き出し温度は高くなり、暖房気味除湿と
なる。

【００３９】つまり、室内温度が設定温度より低い時に
は、流量制御弁９を流れる冷媒循環量を増やして（凝縮
器５を流れる冷媒循環量を少なくして）、流量制御弁１
１を開いて再熱器１４ａによる室内での再加熱量を多く
して、暖房気味除湿運転をする。

【００４０】このようにして、除湿しながら、室温を設
定温度に調整することができる。

【００４１】通常の暖房運転では、図１の実線で示すよ
うに、冷房時と逆の冷媒の流れである。

【００４２】次に、制御部２０における凝縮器の送風機
６と流量制御弁１０との制御について説明する。

【００４３】上述した暖房気味除湿運転や冷房気味除湿
運転などを行う際に、次のような要領で、図１の制御部
２０は、凝縮器５用の送風機６の送風量と、流量制御弁
１０の開度を関連ずけて制御する。

【００４４】例えば、上述したように、制御部２０は室
内温度が設定温度より低い時に、室内空気吹き出し温度
を上げるために、凝縮器５に直列の流量制御弁１０の開
度を、凝縮器５用の送風機６の送風量に比例してもしく
は比例的に絞る。あるいは予め送風量と冷媒比率との関
係を示したテーブル（実験データ）を作製しておき、こ
のテーブルに基づいて流量に応じた送風をするものであ
ってもよい。更に、送風機６の送風量を比例的に制御す
るものであってもよい。これにより、凝縮器５内を通る
冷媒の量が少なくても冷媒を冷やしすぎて冷媒を凝縮器
５内に溜めてしまうことがなく、冷媒サイクル中に流れ
る冷媒の流量を安定的に流すことができる。

【００４５】また、上述したように凝縮器５をバイパス
させる別の流量制御弁９を設けることによって、凝縮器
５における凝縮放熱量を抑え、冷媒が高い温度状態のま
まで室内ユニット１６に搬送される際に、凝縮器５の送
風機６の送風量を変化させることができる。この場合の
送風機６の送風量は、流量制御弁１０の流量を一定の関
係で制御するか、この送風量の変化に対応させて流量制
御弁１０の流量を絞ることにより、上述したのと同様に
凝縮器５内を通る冷媒の量が少なくても冷媒を冷やしす
ぎて冷媒を凝縮器５内に溜めてしまうことがなく、冷媒
サイクル中に流れる冷媒の流量を安定的に流すことがで
きる。

【００４６】以上のように、本実施例によれば除湿量に
関係なく安定して広範囲に再熱量の調整運転が可能であ
り、冷房から、冷房気味除湿、暖房気味除湿、暖房強力
除湿運転まで、連続的に運転調整可能である。更に、冷
房気味除湿から暖房除湿運転まで広い温度範囲に亘って
除湿運転ができる。

【００４７】本発明は上述した実施例に限定されるもの
でなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変
形可能である。

【００４８】例えば、室内ユニットに配置される熱交換
器は上述した実施例のように蒸発器及び再熱器を有する
構成に限らず、図２に示すように、蒸発器１４ｂのみを
有する構成であっても、送風機６の送風量に応じて、比
例的に流量制御弁１０の冷媒流量を制御することで凝縮
器５に冷媒が溜まるのを防止できる。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、送
風機の送風量に応じて、冷媒流量を比例的に制御する構
成であるから、凝縮器に冷媒が溜まるのを防止できる。
従って、冷媒回路には常に一定の冷媒を循環できるの
で、冷媒不足による圧縮機の過熱等がなく、効率の高い
運転ができる。

【００５０】また、バイパス通路を有する構成にあって
は、凝縮器に流れる冷媒量の一部を凝縮器を通さずに蒸
発器へ流すことができるので、室外での放熱量の制御が
容易に且つ確実にできる。

【００５１】更に、室内ユニットに蒸発器と再熱器とを
有する構成においては、除湿しながら且つ再熱量を多く
して室内への吹き出し温度を上げる場合、例えば暖房除
湿運転をする場合に、冷媒の寝込みがないから、循環回
路内を流れる冷媒の流量の変動を防止できる。従って、
効率の高い運転ができる。

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空調機の運転制御方法を実施するのに
好適な分離型除湿空調機の冷媒サイクルを示す回路図で
ある。

【図２】他の実施例による冷媒サイクルの回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ５ 凝縮器 ６ 送風機 １０ 流量制御弁 １４ａ 再熱器 １４ｂ 蒸発器 １５ 室外ユニット １６ 室内ユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、凝縮器、流量制御弁、及び蒸発
   器に冷媒を循環する冷媒サイクルを有するとともに、前
   記凝縮器に室外空気を送風する送風機が設けられた空調
   機の運転制御方法において、 前記送風機の送風量と前記流量制御弁の開度を制御する
   ことによって凝縮器に流す冷媒量を比例的に制御するこ
   とを特徴とする空調機の運転制御方法。
2. 【請求項２】 圧縮機、凝縮器、この凝縮器に送風する
   送風機、流量制御弁、蒸発器及び前記凝縮器をバイパス
   するバイパス通路を備えた空調機の運転制御方法であっ
   て、 前記送風機の送風量と前記流量制御弁の流量を比例的に
   制御することを特徴とする空調機の運転制御方法。
3. 【請求項３】 圧縮機、凝縮器、この凝縮器に送風する
   送風機、流量制御弁、再熱器、蒸発器及び前記凝縮器を
   バイパスするバイパス通路とを備えた空調機の運転制御
   方法であって、 前記送風機の送風量と比例的に流量制御弁の冷媒流量を
   制御することによって凝縮器に流す冷媒量を制御するこ
   とを特徴とする空調機の運転制御方法。