JPH07286747A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH07286747A
JPH07286747A JP6077314A JP7731494A JPH07286747A JP H07286747 A JPH07286747 A JP H07286747A JP 6077314 A JP6077314 A JP 6077314A JP 7731494 A JP7731494 A JP 7731494A JP H07286747 A JPH07286747 A JP H07286747A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温水供給に異常が生じた場合でも被調和室の
暖房を継続することのできる空気調和機を提供する。 【構成】 冷房運転時は冷媒回路10の四方弁16の切
換により室内側熱交換器3の冷媒の流路11が蒸発器と
して作用し、室内側熱交換器3によって空気が冷却され
る。また、暖房運転時は室内側熱交換器3の温水の流路
21に温水回路20の温水が循環し、室内側熱交換器3
によって空気が加熱される。その際、室内側熱交換器3
の温水の流路21を流れる温水の温度が所定値に達しな
いときには、冷媒回路10の四方弁16の切換により室
内側熱交換器3の冷媒の流路11が凝縮器として作用す
ることから、室内側熱交換器3に十分な温度の温水が供
給されなくなった場合でも室内の暖房が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は室内の冷房及び暖房を行
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、例
えば特開平4−177042号公報に記載されているよ
うに、室内ユニットの室内側熱交換器に接続された冷媒
回路と、室内側熱交換器に接続された温水回路とを備
え、冷房運転時は冷媒回路の冷媒を室内側熱交換器に循
環し、暖房運転時は温水回路の温水を室内側熱交換器に
循環するようにしたものが知られている。即ち、冷媒回
路は圧縮機から吐出したフロンガス等の冷媒を熱源側熱
交換器、減圧装置及び室内側熱交換器に順次循環する冷
房サイクル専用の回路であり、温水回路は水やブライン
等をガス燃焼式のボイラで加熱し、ポンプで循環するよ
うにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記空
気調和機による暖房運転は温水回路のみによって行われ
るため、例えばボイラやポンプの故障、或いは配管の損
傷による温水の漏洩等、温水回路に異常が発生した場合
には、室内側熱交換器に十分な温度の温水または十分な
量の温水を供給できなくなる。このような場合、例えば
温水の漏洩箇所の発見に手間取るなど、温水回路を正常
な状態に復帰させるまでに長時間を要することが多く、
その間、暖房運転ができず、利用者に不快感を与えると
いう問題点があった。
【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、温水供給に異常が生じ
た場合でも被調和室の暖房を継続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】本発明の空気調和機は前
記目的を達成するために、請求項1では、冷媒の流路と
温水の流路とを有する室内側熱交換器を備え、この室内
側熱交換器と空気とを熱交換させて被調和室の空調運転
を行うように構成した空気調和機において、少なくとも
前記室内側熱交換器の冷媒の流路、熱源側熱交換器、圧
縮機、四方弁及び減圧装置からなる冷凍サイクルを四方
弁の切換により室内側熱交換器の冷媒の流路が蒸発器ま
たは凝縮器として作用するように構成し、室内側熱交換
器の温水の流路を流れる温水の温度が所定値に達しない
ときに室内側熱交換器の冷媒の流路が凝縮器として作用
するように前記冷凍サイクルの四方弁を切換える制御手
段を備えている。
【0006】また、請求項2では、冷媒の流路と温水の
流路とを有する室内側熱交換器を備え、この室内側熱交
換器と空気とを熱交換させて被調和室の空調運転を行う
ように構成した空気調和機において、冷房運転時は室内
側熱交換器の冷媒の流路を蒸発器として作用させて被調
和室の冷房運転を行い、暖房運転時は室内側熱交換器の
温水の流路に温水を循環させて被調和室の暖房運転を行
い、この暖房運転中に室内側熱交換器の温水の流路に供
給される温水の温度が所定値に達しないときには室内側
熱交換器の冷媒の流路を凝縮器として作用させる制御手
段を備えている。
【0007】また、請求項3では、冷媒の流路と温水の
流路とを有する室内側熱交換器を備え、この室内側熱交
換器と空気とを熱交換させて被調和室の空調運転を行う
ように構成した空気調和機において、少なくとも前記室
内側熱交換器の冷媒の流路、熱源側熱交換器、圧縮機、
四方弁及び減圧装置からなる冷凍サイクルを四方弁の切
換により室内側熱交換器の冷媒の流路が蒸発器または凝
縮器として作用するように構成し、冷房運転時は室内側
熱交換器の冷媒の流路を蒸発器として作用させて被調和
室の冷房運転を行い、暖房運転時は室内側熱交換器の温
水の流路に温水を循環させて被調和室の暖房運転を行
い、この暖房運転中に室内側熱交換器の温水の流路に供
給される温水の温度が所定値に達しないときには室内側
熱交換器の冷媒の流路を凝縮器として作用させる制御手
段を備えている。
【0008】また、請求項4では、冷媒の流路と温水の
流路とを有する室内側熱交換器を備え、この室内側熱交
換器と空気とを熱交換させて被調和室の空調運転を行う
ように構成した空気調和機において、少なくとも前記室
内側熱交換器の冷媒の流路、熱源側熱交換器、圧縮機、
四方弁及び減圧装置からなる冷凍サイクルを四方弁の切
換により室内側熱交換器の冷媒の流路が蒸発器または凝
縮器として作用するように構成し、冷房運転時は室内側
熱交換器の冷媒の流路を蒸発器として作用させて被調和
室の冷房運転を行い、暖房運転時は室内側熱交換器の温
水の流路に温水を循環させて被調和室の暖房運転を開始
し、所定時間が経過しても室内側熱交換器の温水の流路
を流れる温水の温度が所定値に達しないときには温水の
循環を停止して室内側熱交換器の冷媒の流路を凝縮器と
して作用させる制御手段を備えている。
【0009】
【作用】請求項1の空気調和機によれば、暖房運転時に
室内側熱交換器の温水の流路に供給される温水の温度が
所定値に達しないときには、四方弁が切換わり室内側熱
交換器の冷媒の流路が凝縮器として作用し、室内側熱交
換器による被調和室の暖房運転が行われる。
【0010】また、請求項2の空気調和機によれば、暖
房運転時に室内側熱交換器に供給される温水の温度が所
定値に達しないときには、室内側熱交換器の冷媒の流路
が凝縮器として作用することから、室内側熱交換器によ
る被調和室の暖房運転が行われる。
【0011】また、請求項3の空気調和機によれば、暖
房運転時に室内側熱交換器に供給される温水の温度が所
定値に達しないときには、四方弁が切換わり室内側熱交
換器の冷媒の流路が凝縮器として作用し、室内側熱交換
器による被調和室の暖房運転が行われる。
【0012】また、請求項4の空気調和機によれば、暖
房運転時に室内側熱交換器の温水の流路に温水を循環さ
せて被調和室の暖房運転を開始し、所定時間が経過して
も室内側熱交換器に供給される温水の温度が所定値に達
しないときには、温水の循環が停止するとともに、四方
弁が切換わり室内側熱交換器の冷媒の流路が凝縮器とし
て作用し、室内側熱交換器による被調和室の暖房運転が
行われる。
【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、また冷媒の流路
11を冷媒の凝縮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。また、室外ユニット2には後記する温
水回路20の熱源機22が内蔵されている。
【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、四方弁16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
端は四方弁16の第1の冷媒出入口16aに、熱源側熱
交換器12の他端は四方弁16の第2の冷媒出入口16
bに、四方弁16の第3の冷媒出入口16cは圧縮機1
3の冷媒吐出側に、四方弁16の第4の冷媒出入口16
dは圧縮機13の冷媒吸入側にアキュムレータ14を介
して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、四方弁16を切換えて圧縮機13から
吐出する冷媒を図中実線矢印の方向に流通させた場合
は、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。また、四方弁16を切換
えて圧縮機13から吐出する冷媒を図中破線矢印の方向
に流通させた場合は、室内側熱交換器3の冷媒の流路3
が凝縮器として作用して暖房運転がなされる。
【0017】温水回路20は、室内側熱交換器3の温水
の流路21と、室外ユニット2に配置された熱源機22
と、電磁弁23と、ポンプ24とからなり、温水の流路
21の温水流出側は電磁弁23を介して熱源機22の温
水流入側に接続され、温水の流路21の温水流入側はポ
ンプ24を介して熱源機22の温水流出側に接続されて
いる。熱源機22は温水回路20内の熱媒体(水,ブラ
イン等)を加熱するボイラであり、ガスまたは灯油燃焼
式のバーナを備えている。この熱源機22では約80゜
の温水が生成されるが、バーナの燃焼量を多段階に切換
えて任意の温度の温水が得られるようになっていてもよ
い。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。
【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。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42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。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30からの制御信号が
シリアル回路43、端子T3 を介して室外ユニット2に
送られる。
【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、温水回路20の熱
源機22を制御する熱源機制御回路53とを備え、熱源
機制御回路53はポンプ駆動回路54を介してポンプを
制御する。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52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、トライ
アック64、風量調節回路65を介して室外側ファンモ
ータM3 が接続され、同様にドライバ63を介して冷媒
回路10の四方弁16が接続されている。マイコン50
からの信号により四方弁16の切換動作及びファンモー
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66と、圧縮
機吐出側の冷媒温度を検出する吐出温度センサ67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。一方、熱源機制御回路53には熱源
機吐出側の温水の温度を検出する吐出温度センサ68が
接続され、吐出温度センサ68の検出値に基づいて温水
回路20が制御される。
【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、四方弁16の第1の冷媒出入
口16aと第4の冷媒出入口16d、第2の冷媒出入口
16bと第3の冷媒出入口16cをそれぞれ連通させて
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冷房サイクルで循環し、
室内側熱交換器3の冷媒の流路11で蒸発、熱源側熱交
換器12で凝縮する。その結果、室内側熱交換器3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】また、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の熱源機22及びポンプ24
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、熱源機22によって所定の
温度まで加熱される。その結果、室内側熱交換器3の温
水の流路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の検出温度に基づいて
熱源機22の能力または電磁弁23の開度が制御され、
室内が設定温度に保たれる。
【0022】ここで、前述の暖房運転時に温水回路20
に異常が発生して室内側熱交換器3に所望の温度の温水
が供給されなくなった場合、前記マイコン30に格納さ
れたプログラムに従って以下に示す動作が行われる。
尚、図6は制御動作を示すフローチャートである。
【0023】まず、運転状態が暖房モード(暖房運転)
であることが判別されると(S1)、温水温度センサ4
0によって温水回路20の温水の温度が検出され(S
2)、温水温度センサ40の検出温度Tと所定の目標温
度T1 とが比較される。目標温度T1 は室内の設定温度
を目標とした室内側熱交換器3の発熱に必要な温度であ
り、例えば熱源機22の能力の各段階に応じて設定され
ている。即ち、温水温度センサ40の検出温度Tが所定
の目標温度T1 に達していなければ(S3)、所定時間
(運転開始時または能力切換後の立上がり時間)が経過
した後(S4)、依然として検出温度Tが所定の目標温
度T1 に達していなければ(S5)、温水回路20の作
動を停止するとともに(S6)、表示板36に異常表示
をさせ(S7)、冷媒回路10を暖房サイクルで作動す
る(S8)。その際、冷媒回路10では、四方弁16の
第1の冷媒出入口16aと第3の冷媒出入口16c、第
2の冷媒出入口16bと第4の冷媒出入口16dをそれ
ぞれ連通させて圧縮機13を作動することにより、冷媒
が図1の破線で示すように循環し、室内側熱交換器3で
凝縮、熱源側熱交換器12で蒸発する。その結果、室内
側熱交換器3で加熱された空気が室内ユニット1から吹
出されて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の検出温度に基づいて
圧縮機13の駆動が制御され、室内が任意の温度に保た
れる。また、前記ステップS3またはステップS5にお
いて温水温度センサ40の検出温度Tが所定の目標温度
T1 に達していたならば、ステップS2に戻って再び温
水温度Tの検出を行う。
【0024】このように、本実施例の空気調和機によれ
ば、暖房運転時に温水回路10に異常が発生して室内側
熱交換器3に所望の温度の温水が供給されなくなった場
合、室内側熱交換器3の冷媒の流路11を凝縮器として
作用させ、冷媒回路10によって室内側熱交換器3を流
通する空気を加熱するようにしたので、温水回路10を
正常な状態に復帰させるまでの間でも暖房を行うことが
できる。
【0025】尚、前記実施例では温水回路20の熱源機
22が室外ユニット2に内蔵されたものを示したが、こ
れ以外に家屋の台所や浴室に給湯するボイラを熱源機と
する温水回路を備えたものもあり、このようなタイプに
も本発明を適用することができる。この場合、暖房能力
の低下は前記実施例のように温水回路の異常によって起
こることもあるが、ボイラに対する負荷の増加、即ち台
所や浴室での温水使用量が多くなるピーク時等において
も空気調和機側への温水循環量が低下することがあり、
このような場合に冷媒回路を暖房サイクルで作動させて
温水回路の能力低下を補うようにすることも可能であ
る。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1、2、3
及び4の空気調和機によれば、温水供給に異常が生じた
場合でも被調和室の暖房を継続することができるので、
温水回路の異常等が発生しても使用者側に不自由を与え
ることがないという利点がある。
【0027】
【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】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 10 冷媒回路 11 冷媒の流路 13 圧縮機 15 減圧装置 16 四方弁 20 温水回路 21 温水の流路 30 マイコン 40 温水温度センサ 50 マイコン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒の流路と温水の流路とを有する室内
    側熱交換器を備え、この室内側熱交換器と空気とを熱交
    換させて被調和室の空調運転を行うように構成した空気
    調和機において、少なくとも前記室内側熱交換器の冷媒
    の流路、熱源側熱交換器、圧縮機、四方弁及び減圧装置
    からなる冷凍サイクルを四方弁の切換により室内側熱交
    換器の冷媒の流路が蒸発器または凝縮器として作用する
    ように構成し、室内側熱交換器の温水の流路を流れる温
    水の温度が所定値に達しないときに室内側熱交換器の冷
    媒の流路が凝縮器として作用するように前記冷凍サイク
    ルの四方弁を切換える制御手段を備えたことを特徴とす
    る空気調和機。
  2. 【請求項2】 冷媒の流路と温水の流路とを有する室内
    側熱交換器を備え、この室内側熱交換器と空気とを熱交
    換させて被調和室の空調運転を行うように構成した空気
    調和機において、冷房運転時は室内側熱交換器の冷媒の
    流路を蒸発器として作用させて被調和室の冷房運転を行
    い、暖房運転時は室内側熱交換器の温水の流路に温水を
    循環させて被調和室の暖房運転を行い、この暖房運転中
    に室内側熱交換器の温水の流路に供給される温水の温度
    が所定値に達しないときには室内側熱交換器の冷媒の流
    路を凝縮器として作用させる制御手段を備えたことを特
    徴とする空気調和機。
  3. 【請求項3】 冷媒の流路と温水の流路とを有する室内
    側熱交換器を備え、この室内側熱交換器と空気とを熱交
    換させて被調和室の空調運転を行うように構成した空気
    調和機において、少なくとも前記室内側熱交換器の冷媒
    の流路、熱源側熱交換器、圧縮機、四方弁及び減圧装置
    からなる冷凍サイクルを四方弁の切換により室内側熱交
    換器の冷媒の流路が蒸発器または凝縮器として作用する
    ように構成し、冷房運転時は室内側熱交換器の冷媒の流
    路を蒸発器として作用させて被調和室の冷房運転を行
    い、暖房運転時は室内側熱交換器の温水の流路に温水を
    循環させて被調和室の暖房運転を行い、この暖房運転中
    に室内側熱交換器の温水の流路に供給される温水の温度
    が所定値に達しないときには室内側熱交換器の冷媒の流
    路を凝縮器として作用させる制御手段を備えたことを特
    徴とする空気調和機。
  4. 【請求項4】 冷媒の流路と温水の流路とを有する室内
    側熱交換器を備え、この室内側熱交換器と空気とを熱交
    換させて被調和室の空調運転を行うように構成した空気
    調和機において、少なくとも前記室内側熱交換器の冷媒
    の流路、熱源側熱交換器、圧縮機、四方弁及び減圧装置
    からなる冷凍サイクルを四方弁の切換により室内側熱交
    換器の冷媒の流路が蒸発器または凝縮器として作用する
    ように構成し、冷房運転時は室内側熱交換器の冷媒の流
    路を蒸発器として作用させて被調和室の冷房運転を行
    い、暖房運転時は室内側熱交換器の温水の流路に温水を
    循環させて被調和室の暖房運転を開始し、所定時間が経
    過しても室内側熱交換器の温水の流路を流れる温水の温
    度が所定値に達しないときには温水の循環を停止して室
    内側熱交換器の冷媒の流路を凝縮器として作用させる制
    御手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
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KR101498627B1 (ko) * 2008-08-27 2015-03-04 엘지전자 주식회사 공기조화기

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