JPH07286737A

JPH07286737A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH07286737A
Application number: JP6077315A
Authority: JP
Inventors: Yukio En; 幸生鳶
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1994-04-15
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】給湯機から温水回路へ供給される温水の温度
を暖房負荷や温度条件に応じて的確に制御することので
きる空気調和機を提供する。【構成】給湯機２４の出湯温度を空気調和機側から出
力される信号によって切換えることにより、温水回路２
０の温水温度が制御されることから、温水回路２０の温
水温度が給湯機２４側で設定された出湯温度によって一
方的に決まることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は家屋等に配設された温水
回路から得られる温水を用いて室内の暖房を行う空気調
和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気調和機としては、室
内ユニットに冷凍サイクルを構成する蒸発器と、温水回
路を構成する放熱器とを備え、冷房運転時は冷凍回路の
冷媒を蒸発器に循環し、暖房運転時は温水回路の温水を
放熱器に循環するようにしたものが知られている。冷凍
回路は圧縮機から吐出されたフロンガス等の冷媒を凝縮
器、膨張弁及び蒸発器に順次循環させる冷房専用の回路
であり、温水回路は給湯機を有し、給湯機で生成された
温水をポンプで循環させるようにしたものである。ま
た、この温水回路は一般家屋等に配設された給湯設備と
共用されている。給湯機の出湯温度は給湯設備側から目
的応じて高温側と低温側とに切換えられるようになって
おり、通常は８０℃と６０℃に設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記給
湯機は暖房用以外に台所や浴室等への給湯用としても使
用されるため、温水回路を循環する温水の温度は給湯設
備側で設定された出湯温度によって一方的に決まり、空
気調和機側では暖房負荷や温度条件に合わせて変えるこ
とができないという問題点があった。例えば、この種の
空気調和機では、暖房運転において任意の運転開始時刻
及び温度を設定すると、運転開始時刻までに室内が設定
温度に達するよう運転開始時刻の所定時間前から給湯機
の作動を開始させる予約運転機能を備えているが、給湯
機の出湯温度が６０℃と低い場合は運転開始時刻前に室
温が十分に上昇しないことがあるし、出湯温度が８０℃
と高い場合には室内温度が運転開始時刻よりも早く設定
温度に達し、無駄にエネルギーを消費するという不具合
がある。また、通常の暖房運転においては、負荷の大き
い時間帯にも拘らず出湯温度が６０℃に設定されていて
暖房能力が不足するという事態も生じていた。

【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなしたもので
あり、その目的とするところは、給湯機から温水回路へ
供給される温水の温度を暖房負荷や温度条件に応じて的
確に制御することのできる空気調和機を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１では、出湯温度を少なくとも高温
側と低温側とに切換可能な給湯機を用いた温水回路から
得られる温水を放熱器に循環させることによって室内の
空調運転を行う空気調和機において、前記給湯機の出湯
温度を切換える信号を空気調和機の運転に応じて出力す
る制御手段を備えている。

【０００６】また、請求項２では、出湯温度を少なくと
も高温側と低温側とに切換可能な給湯機を用いた温水回
路から得られる温水を放熱器に循環させることによって
室内の空調運転を行う空気調和機において、空気調和機
の運転開始時刻を設定する時刻設定手段と、この運転開
始時刻前に室内温度と設定温度との差に基づいて被調和
室を予め予熱する予約運転手段と、この予約運転手段の
動作に応答して前記給湯機へ出湯温度を高温側へ切換え
る信号を供給する制御手段とを備えている。

【０００７】また、請求項３では、出湯温度を少なくと
も高温側と低温側とに切換可能な給湯機を用いた温水回
路から得られる温水を放熱器に循環させることによって
室内の空調運転を行う空気調和機において、空気調和機
の運転開始時刻を設定する時刻設定手段と、この運転開
始時刻前に室内温度と設定温度との差に基づいて被調和
室を予め予熱する予約運転手段と、この予約運転手段の
動作に応答して前記給湯機へ出湯温度を高温側へ切換え
る信号を供給し、またこの予約運転手段の動作中に室温
が設定温度近傍または設定温度に達した際に前記給湯機
へ出湯温度を低温側へ切換える信号を供給する制御手段
とを備えている。

【０００８】また、請求項４では、出湯温度を少なくと
も高温側と低温側とに切換可能な給湯機を用いた温水回
路から得られる温水を放熱器に循環させることによって
室内の空調運転を行う空気調和機において、前記給湯機
の出湯温度を切換える信号を空気調和機の運転に応じて
出力する制御手段と、前記給湯機の出湯温度が低温側の
際に作動する補助加熱手段とを備えている。

【０００９】

【作用】請求項１の空気調和機によれば、給湯機の出湯
温度を切換える信号が空気調和機の運転に応じて出力さ
れることから、温水回路に循環される温水の温度が給湯
機側で設定された出湯温度によって一方的に決まること
はない。

【００１０】また、請求項２の空気調和機によれば、時
刻設定手段によって設定された空気調和機の運転開始時
刻前に、予約運転手段によって室内温度と設定温度との
差に基づいて被調和室が予め予熱され、この予約運転手
段の動作に応答して給湯機へ出湯温度が高温側へ切換え
られることから、予約運転中に十分な温度上昇が得られ
る。

【００１１】また、請求項３の空気調和機によれば、時
刻設定手段によって設定された空気調和機の運転開始時
刻前に、予約運転手段によって室内温度と設定温度との
差に基づいて被調和室が予め予熱され、この予約運転手
段の動作に応答して給湯機の出湯温度が高温側へ切換え
られることから、予約運転中に十分な温度上昇が得られ
る。また、予約運転手段の動作中に室温が設定温度近傍
または設定温度に達した際には給湯機の出湯温度が低温
側へ切換えられることから、無駄なエネルギーを消費す
ることがない。

【００１２】また、請求項４の空気調和機によれば、給
湯機の出湯温度を切換える信号が空気調和機の運転に応
じて出力されることから、温水回路に循環される温水の
温度が給湯機側で設定された出湯温度によって一方的に
決まることはない。また、給湯機の出湯温度が低温側の
際には補助加熱手段が作動して暖房能力の低下が補われ
る。

【００１３】

【実施例】図１乃至図６は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は空気調和機の概略構成図、図２は空気調和機
の全体図、図３は室内ユニットの側面断面図、図４は室
内ユニット側の制御系を示す回路図、図５は室外ユニッ
ト側の制御系を示す回路図、図６は制御動作を示すフロ
ーチャートである。この空気調和機は室内ユニット１及
び室外ユニット２で構成されるとともに、室内ユニット
１に冷媒を循環させる冷媒回路１０と、室内ユニット１
に温水を循環させる温水回路２０とを備え、室内ユニッ
ト１及び室外ユニット２の制御系にはそれぞれマイコン
３０，５０が設けられている。

【００１４】室内ユニット１は壁掛け型に形成され、そ
の前面には空気吸入口１ａと、その下方に配置された空
気吹出口１ｂが設けられている。図３に示すように室内
ユニット１の内部には室内側熱交換器３が空気吸入口１
ａに臨んで収容され、空気吸入口１ａと室内側熱交換器
３との間にはエアフィルタ１ｃが設けられている。室内
側熱交換器３は冷媒回路１０の冷媒の流路１１と温水回
路２０の温水の流路２１とを互いに同じフィンを共有し
て一体に備えており、冷媒の流路１１を冷媒の蒸発器と
して作用させて空気の冷却を可能にし、また温水の流路
２１を放熱器として作用させて空気の加熱を可能にして
いる。また、室内側熱交換器３の風下側にはクロスフロ
ーファンからなる送風機４が設けられ、この送風機４の
作動により空気吸入口１ａから吸入された室内の空気が
室内側熱交換器３で冷却または加熱された後、空気吹出
口１ｂから再び室内へ吹出されるようになっている。ま
た、室内側熱交換器３の下方には室内側熱交換器３から
滴下するドレンを受けるためのドレンパン５が、空気吹
出口１ｂには調和空気の吐出方向を変えるための風向変
更板６がそれぞれ設けられ、室内側熱交換器３の空気流
出側には補助加熱手段としてのヒータ７が取付けられて
いる。

【００１５】室外ユニット２は屋外据置型に形成され、
冷媒回路１０中の熱源側熱交換器１２に通風する送風機
７を備えている。

【００１６】冷媒回路１０は、室内側熱交換器３の冷媒
の流路１１と、室外ユニット２に配置された熱源側熱交
換器１２と、圧縮機１３と、アキュムレータ１４と、キ
ャピラリーチューブ等の減圧装置１５とを有し、室内側
熱交換器３の一端は減圧装置１５を介して熱源側熱交換
器１２の一端に、室内側熱交換器３の他端は圧縮機１３
及びアキュムレータ１４を介して熱源側熱交換器１２の
他端にそれぞれ冷媒配管で接続されている。即ち、この
冷媒回路１０では、圧縮機１３から吐出する冷媒が図中
実線矢印の方向に流通し、室内側熱交換器３の冷媒の流
路１１が蒸発器として作用して冷房運転がなされる。

【００１７】温水回路２０は、室内ユニット１に配置さ
れた放熱器２１と、温水循環用のポンプ２２と、温水回
路２０の流量を制御する電磁弁２３とからなり、家屋等
の給湯設備として設置された給湯機２４に接続されてい
る。放熱器２１の温水流出側は電磁弁２３を介して給湯
機２４の温水流入側に接続され、放熱器２１の温水流入
側はポンプ２２を介して給湯機２４の温水流出側に接続
されている。電磁弁２３は比例制御弁等によって構成さ
れ、その開度を任意に変えられるようになっている。給
湯機２４はガス燃焼式のバーナを備えたボイラで、出湯
温度を高温側と低温側とに切換えられるようになってお
り、通常は８０℃と６０℃に設定されている。給湯機２
４には温水回路２０の他に給湯配管２５が接続され、給
湯配管２５を通じて家屋の台所や浴室等にも温水が供給
されるようになっている。また、温水回路２０には床暖
房パネル２６が放熱器２１と並列に接続され、その温水
流入側には開閉弁２７が設けられている。

【００１８】室内ユニット１の制御系は、図４に示すよ
うに、マイコン３０と、マイコン３０からの信号で室内
側ファンモータＭ1 を駆動するモータ駆動回路３１と、
モータ駆動回路３１を介して室内側ファンモータＭ1 に
電力を供給するモータ用電源回路３２と、マイコン３０
に電力を供給する制御用電源回路３３と、室内ユニット
１の操作用スイッチが設けられたスイッチ基板３４と、
ワイヤレスリモコンからの遠隔操作信号（ＯＮ／ＯＦＦ
信号，冷房／暖房／除湿モードの切換信号，室内温度の
設定信号，タイマ予約信号等）を受信し、この遠隔操作
信号を復調してマイコン３０に供給する受信器３５と、
運転状態の表示（運転表示，タイマ予約表示，異常表
示）を行う表示板３６と、風向変更板を駆動するフラッ
プモータＭ2 とを備え、モータ用電源回路３２及び制御
用電源回路３３は整流回路３７を介して給電用のプラグ
に接続されている。尚、マイコン３０にはタイマによっ
て構成された時刻設定手段が含まれる。また、マイコン
３０には、室内の温度を検出する室内温度センサ３８
と、室内の湿度を検出する湿度センサ３９と、室内側熱
交換器３の温水の流路２１に供給される温水の温度を検
出する温水温度センサ４０が接続され、これらセンサの
検出値はマイコン３０がＡ／Ｄ変換して取込む。更に、
マイコン３０にはドライバ４１を介してトライアック４
２及び温水回路２０の電磁弁２３が接続され、マイコン
３０からの信号により室内側ファンモータＭ1 の回転数
及び温水回路２０の流量が調節される。また、マイコン
３０にはドライバ４３を介してトライアック４４及びヒ
ータリレー４５が接続され、マイコン３０からの信号に
よりヒータ７の通電が制御される。室内ユニット１には
端子Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 が設けられ、交流電力が端子Ｔ1
，Ｔ2 を介して室外ユニット２に送られ、マイコン３
０からの制御信号がシリアル回路４６、端子Ｔ3 を介し
て室外ユニット２に送られる。また、マイコン３０は給
湯機２４側に備わる給湯機制御回路４７と、床暖房パネ
ル２６側に備わる床暖房制御回路４８に接続され、給湯
機制御回路４７とは出湯温度の切換信号の送信及び受信
を行い、床暖房制御回路４８には開閉弁２７の開閉信号
を送信するようになっている。

【００１９】室外ユニット２の制御系は、図５に示すよ
うに、マイコン５０と、マイコン５０からの信号で圧縮
機を駆動するモータ駆動回路５１と、マイコン５０に電
力を供給する制御用電源回路５２と、ポンプ２２の運転
を制御するポンプ制御回路５３とを備え、ポンプ制御回
路５３はポンプ駆動回路５４に接続されている。室外ユ
ニット２には室内ユニット１に対応する端子Ｔ1 ，Ｔ2
，Ｔ3 が設けられ、端子Ｔ1 ，Ｔ2 に与えられた室内
ユニット１からの電力はバリスタ５５、ノイズフイルタ
５６、倍電圧回路５７、ノイズフイルタ５８及び平滑回
路５９を介してモータ駆動回路５１、制御用電源回路５
２及びポンプ駆動回路５４に供給される。端子Ｔ1 を流
れる電流は変流器６０（Ｃ．Ｔ．）で検出され、電流検
出回路６１を介してマイコン５０に与えられる。また、
端子Ｔ3 に送られた室内ユニット１からの制御信号はシ
リアル回路６２を介してマイコン５０に与えられる。マ
イコン５０にはドライバ６３を介して風量調節回路６４
及び室外側ファンモータＭ3が接続され、マイコン５０
からの信号によりファンモータＭ3 の回転数制御が行わ
れる。また、マイコン５０には、外気の温度を検出する
外気温度センサ６５と、圧縮機吐出側の冷媒温度を検出
する吐出温度センサ６６とが接続され、これらセンサの
検出値はマイコン５０がＡ／Ｄ変換して取込む。

【００２０】以上のように構成された空気調和機におい
て冷房運転を行う場合は、冷媒回路１０の圧縮機１３を
作動させる。これにより、冷媒回路１０の冷媒は図１の
実線で示すように循環し、蒸発器１１で蒸発、凝縮器１
２で凝縮する。その結果、蒸発器１１で冷却された空気
が室内ユニット１から吹出され、室内の冷房が行われ
る。その際、予め入力された設定温度と室内温度センサ
３８の検出温度とに基づいて圧縮機１３の運転が制御さ
れ、室内がこの設定温度に保たれる。

【００２１】一方、前記空気調和機において暖房運転を
行う場合は、温水回路２０のポンプ２２を作動させる。
これにより、温水回路２０の温水は図１の実線で示すよ
うに循環し、放熱器２１で加熱された空気が室内ユニッ
ト１から吹出され、室内の暖房が行われる。その際、予
め入力された設定温度と室内温度センサ３８の検出温度
とに基づいて電磁弁２３の開度が調節され、室内が設定
温度に保たれる。

【００２２】また、前記空気調和機では、任意の運転開
始時刻及び温度を設定すると、運転開始時刻には室内が
設定温度に達するよう運転開始時刻の所定時間前から冷
媒回路１０または温水回路２０の作動を開始させる予約
運転機能がマイコン３０に格納されたプログラムによっ
て達成されるようになっている。具体的には、設定され
た運転開始時刻（設定時刻）をｔｓ、設定時刻ｔｓまで
の準備時間をｔ（最長６０分）、設定温度をＴｓ、室内
の検出温度をＴｒ、予約運転開始時刻（ｔｓ−ｔ）にお
ける設定温度Ｔｓ及び検出温度Ｔｒの差をΔＴａ、設定
時刻ｔｓにおける設定温度Ｔｓ及び検出温度Ｔｒの差を
ΔＴｂとすると、例えば図６(a) に示すように、温度差
ΔＴａが１８．０℃以上の場合は準備時間ｔを６０分と
し、温度差ΔＴａが１７．９〜９．０の場合は準備時間
ｔを６×（ΔＴａ−８）分とし、温度差ΔＴａが８．９
〜６．０の場合は準備時間ｔを６分とし、温度差ΔＴａ
が５．９以下の場合は準備時間ｔを０分とする。また、
このようにして予約運転が行われると、運転開始時刻ｔ
ｓにおける温度差ΔＴｂがマイコン３０に記憶され、そ
の大きさに応じて次回に算定される準備時間ｔが補正さ
れる。即ち、図６(b) に示すように、前回の温度差ΔＴ
ｂが４．０℃以上の場合は今回算定した準備時間ｔに６
分を加え、温度差ΔＴｂが３．９〜０．１℃の場合は準
備時間ｔを±０分とし、温度差ΔＴｂが０．０℃以下の
場合は６分を減ずる。このような補正の結果、準備時間
ｔがほぼ適正になる。

【００２３】また、本実施例の空気調和機では、前記マ
イコン３０に格納されたプログラムに従って暖房運転時
の給湯機２４の出湯温度が切換えられる。以下、その制
御動作を図７に示すフローチャートを参照して説明す
る。

【００２４】まず、運転状態が暖房モードであることが
判別されると（Ｓ１）、予約運転がセットされている場
合は（Ｓ２）、給湯機２４の出湯温度Ｔｋを８０℃に設
定し（Ｓ３）、予約運転がセットされていない場合は
（Ｓ２）、後記するステップＳ７に移行する。即ち、前
記予約運転の開始時は温水回路２０には８０℃の温水が
循環する。次に、設定時刻ｔｓよりも早く室内温度Ｔｒ
が設定温度Ｔｓに達したときは（Ｓ４）、給湯機２４の
出湯温度Ｔｋを６０℃に切換える（Ｓ５）。そして、設
定時刻ｔｓが経過したならば（Ｓ６）、給湯機２４の出
湯温度Ｔｋを８０℃に切換え（Ｓ７）、通常の暖房運転
に移行する。その際、家屋の給湯設備の使用状況により
給湯機２４側から出湯温度Ｔｋを６０℃に切換える要求
があった場合は（Ｓ８）、出湯温度Ｔｋを６０℃に切換
え（Ｓ９）、室内ユニット１のヒータ７を作動する（Ｓ
１０）。この場合、出湯温度Ｔｋを下げたことによる暖
房能力の低下がヒータ７の発熱によって補われる。この
後、給湯機２４側からの切換要求が解除された場合は
（Ｓ１１）、ヒータ７の作動を停止し（Ｓ１２）、前記
ステップＳ８に戻って出湯温度Ｔｋを８０℃に切換え
る。また、前記ステップＳ８において出湯温度Ｔｋの切
換要求がない場合でも床暖房が使用されるときには（Ｓ
１３）、出湯温度Ｔｋを６０℃に切換える（Ｓ１４）。
この後、床暖房の使用が中止された場合は（Ｓ１５）、
前記ステップＳ８に戻って出湯温度Ｔｋを８０℃に切換
える。

【００２５】このように、本実施例の空気調和機によれ
ば、給湯機２４の出湯温度を空気調和機のマイコン３０
によって切換えるようにしたので、温水回路２０の温水
温度が給湯設備側で設定された出湯温度によって一方的
に決まることがなく、温水回路２０の温水温度を暖房負
荷や温度条件に応じて的確に制御することができる。そ
の際、予約運転において、予約運転の開始時は給湯機２
４の出湯温度を８０℃に設定するとともに、室内温度が
設定時刻よりも早く設定温度に達したときは、給湯機２
４の出湯温度を６０℃に切換えるようにしたので、予約
運転時に十分な温度上昇が得られるとともに、無駄なエ
ネルギーを消費することがない。また、室内ユニット１
に補助加熱手段としてのヒータ７を設け、給湯機２４側
の要求により出湯温度を６０℃に下げた場合、ヒータ７
を作動させて暖房能力の低下を補うようにしたので、給
湯機２４の出湯温度に拘らず常に安定した暖房を行うこ
とができる。

【００２６】尚、前記温水回路２０が複数の室内ユニッ
ト１に接続されている空調システム等において、システ
ムの負荷が増大する時間帯が分かっている場合は、その
時間帯に給湯機２４の出湯温度を８０℃に設定して待機
する制御を加えてもよい。また、前記実施例では冷暖房
用の空気調和機を示したが、温水回路のみを備えた暖房
専用のものにも本発明を適用することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の空気調
和機によれば、温水回路の温水温度が給湯機側で設定さ
れた出湯温度によって一方的に決まることがないので、
温水回路の温水温度を暖房負荷や温度条件に応じて的確
に制御することができ、常に快適な暖房を行うことがで
きる。

【００２８】また、請求項２の空気調和機によれば、予
約運転中に十分な温度上昇を得ることができるので、運
転開始時刻の室内温度を確実に設定温度に到達させるこ
とができる。

【００２９】また、請求項３の空気調和機によれば、予
約運転中に十分な温度上昇が得られるとともに、無駄な
エネルギーを消費することがないので、予約運転を効率
良く行うことができる。

【００３０】また、請求項４の空気調和機によれば、給
湯機の出湯温度が低温側の場合でも暖房能力の低下を補
うことができるので、給湯機の出湯温度に拘らず常に安
定した暖房を行うことができる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す空気調和機の概略構成
図

【図２】空気調和機の全体図

【図３】室内ユニットの側面断面図

【図４】室内ユニット側の制御系を示す回路図

【図５】室外ユニット側の制御系を示す回路図

【図６】予約運転における準備時間及びその補正量の算
出例を示す図

【図７】制御動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１室内ユニット２室外ユニット３室内側熱交換器７ヒータ１０冷媒回路２０温水回路２４給湯機３０，５０マイコン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出湯温度を少なくとも高温側と低温側と
に切換可能な給湯機を用いた温水回路から得られる温水
を放熱器に循環させることによって室内の空調運転を行
う空気調和機において、前記給湯機の出湯温度を切換え
る信号を空気調和機の運転に応じて出力する制御手段を
備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】出湯温度を少なくとも高温側と低温側と
に切換可能な給湯機を用いた温水回路から得られる温水
を放熱器に循環させることによって室内の空調運転を行
う空気調和機において、空気調和機の運転開始時刻を設
定する時刻設定手段と、この運転開始時刻前に室内温度
と設定温度との差に基づいて被調和室を予め予熱する予
約運転手段と、この予約運転手段の動作に応答して前記
給湯機へ出湯温度を高温側へ切換える信号を供給する制
御手段とを備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】出湯温度を少なくとも高温側と低温側と
に切換可能な給湯機を用いた温水回路から得られる温水
を放熱器に循環させることによって室内の空調運転を行
う空気調和機において、空気調和機の運転開始時刻を設
定する時刻設定手段と、この運転開始時刻前に室内温度
と設定温度との差に基づいて被調和室を予め予熱する予
約運転手段と、この予約運転手段の動作に応答して前記
給湯機へ出湯温度を高温側へ切換える信号を供給し、ま
たこの予約運転手段の動作中に室温が設定温度近傍また
は設定温度に達した際に前記給湯機へ出湯温度を低温側
へ切換える信号を供給する制御手段とを備えたことを特
徴とする空気調和機。
【請求項４】出湯温度を少なくとも高温側と低温側と
に切換可能な給湯機を用いた温水回路から得られる温水
を放熱器に循環させることによって室内の空調運転を行
う空気調和機において、前記給湯機の出湯温度を切換え
る信号を空気調和機の運転に応じて出力する制御手段
と、前記給湯機の出湯温度が低温側の際に作動する補助
加熱手段とを備えたことを特徴とする空気調和機。