JPH1038357A

JPH1038357A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH1038357A
Application number: JP8190972A
Authority: JP
Inventors: Norio Takahashi; 典夫高橋; Masahiko Watanabe; 正彦渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】立上りが速く、効果的な除湿運転が容易にか
つ迅速にできるようにする。【解決手段】除湿運転開始時では、前回の除湿運転で
使用したデータに基づいて冷凍サイクルの各機器や室外
側，室内側送風機５，６を制御する。除湿運転の開始
時、まず、圧縮機１，室外側送風機５を運転して、室内
側熱交換器４で結露を生じさせ、しかる後、室内側送風
機６を動作させて除湿運転を行なわせる。この動作で室
内の目標温度を修正し、室内温度がこの目標温度になる
と、室内側送風機５を停止させ、室内側熱交換器４の温
度が結露温度以下となると、圧縮機１，室外側送風機５
を停止させる。そして、室内側熱交換器４の温度が結露
温度になると、室内側送風機６を数分間動作させ、以上
の動作を繰り返す。除湿運転を終了するときには、以上
の制御に用いたデータをメモリに格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも、圧縮
機，室外側熱交換器，減圧装置及び室内側熱交換器によ
り環状に冷凍サイクルが形成され、室外側熱交換器に室
外側送風機が、室内側熱交換器に室外側送風機が夫々設
けられた空気調和機に係り、特に、その除湿運転制御に
関する。

【０００２】

【従来の技術】除湿運転を可能とした従来の空気調和機
としては、その一例が、例えば、実開昭４８−６３９４
０号公報に記載されている。これは、冷却室側に室内側
熱交換器と補助熱交換器を設けて室外側熱交換器や圧縮
機とともに冷媒回路を形成するとともに、室内側熱交換
器と補助熱交換器とを、並列接続された絞り装置と電磁
弁とを介して、直列接続したものであって、電磁弁を制
御することにより、補助熱交換器を再熱器に利用して除
湿することができるようにしている。

【０００３】除湿運転を可能とした従来の空気調和機の
他の例として、例えば、特開昭５７−７３３４０号公報
や特開昭５７−３７６４４号公報などに開示されたもの
がある。これは、冷却室側に設ける熱交換器を１台とす
るものであって、電磁弁を必要としないが、その代わ
り、圧縮機，室内側送風機及び室外側送風機を時限的に
制御するものである。

【０００４】即ち、ある決定済みの時限Ｔ１内におい
て、ある決定済みの時限Ｔ２間、圧縮機を運転させ、該
Ｔ２間において、ある決定済みの時限Ｔ３を設け、該Ｔ
３間において、ある決定済みの時限Ｔ４間、室内側送風
機を運転するようにしている。従って、圧縮機及び室内
側送風機が運転しているとき、除湿することができ、室
温検出器により検出した室温により次の運転を再開する
ようになっている。このように、室温検出器により検出
した室温に従い、圧縮機及び室内側送風機の運転を制御
することにより、湿度を段階的に取り除いていくことが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
開昭４８−６３９４０号公報に記載の空気調和機では、
並列接続された絞り装置と電磁弁とを、室内側熱交換器
と補助熱交換器夫々毎に必要とし、合計２組必要とする
などして、冷媒回路及び装置などが煩雑になっていた。

【０００６】また、上記の特開昭５７−７３３４０号公
報や特開昭５７−３７６４４号公報などに開示される空
気調和機は、ある決定済みの時限Ｔ１からＴ４により、
制御されるため、様々な熱負荷に対応することまでは考
慮されていなかった。また、該Ｔ１が固定であるため、
次の圧縮機の運転に入るまでに室温が上がり過ぎたり、
湿度が戻ってしまうことなどもあり、このようにことに
ついては配慮がなされていなかった。さらに、圧縮機が
運転を停止した後の湿度の戻りや、室温検出器の周辺の
温度の滞留による誤動作についても配慮されていなかっ
た。

【０００７】本発明の目的は、かかる問題を解消し、補
助熱交換器や絞り装置または電磁弁などの煩雑な装置を
必要とせずに、除湿運転を行なうことができるようにし
た空気調和機を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、室温が設定温度ある
いはその他の目標温度に達して圧縮機が停止するときに
生じる湿度の戻りなどの不具合や、室温検出器の周辺の
温度の滞留による誤動作を防止することができることが
できるようにした空気調和機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、室内側熱交換器と室内側送風機が配置さ
れた室内側に、室温を検出する第１の温度検出器と該室
内側熱交換器の温度を検出する第２の温度検出器とを設
け、これら第１，第２の温度検出器の検出温度に応じ
て、圧縮機や減圧装置，室内外側送風機を制御する。

【００１０】かかる制御は、運転開始時、該第１，第２
の温度検出器の検出温度から算出される結露温度に達す
るまで室内側送風機を停止させ、これに達すると、室内
側熱交換器の温度が結露温度以下を保持するように、圧
縮機や減圧装置，室内側送風機，室外側送風機を制御す
るものであり、第１の温度検出器によって検出される室
温が予め設定された目標温度に達したとき、室内側送風
機を停止させ、その後、第２の温度検出器で検出される
室内側熱交換器の温度から算出される着霜温度に達する
と、圧縮機及び室外側送風機を停止させるものであり、
第１の温度検出器によって検出される室温が予め設定さ
れた目標温度に達している期間中、第１の温度検出器に
よって検出される室温と第２の温度検出器によって検出
される室内側熱交換器の温度とから算出される結露温度
に達するまでは、室内側送風機を停止させ、それに達す
ると、運転させるようにして、この室内側送風機を間歇
的に運転制御するものであり、第１の温度検出器によっ
て検出される室温とこの検出室温の温度勾配とから熱負
荷を算出して制御するものである。

【００１１】また、本発明は、第１の温度検出器によっ
て検出される室温とこの検出室温の温度勾配とから熱負
荷を算出し、この算出した熱負荷を不揮発メモリに記憶
する手段により、熱負荷に対応した制御を行なう。

【００１２】さらに、本発明は、室内側熱交換器や室内
側送風機が配置された室内側に室温検出器を配置し、予
め設定された目標温度と時間のデータをメモリに記憶し
ておき、かかるデータの内容に従い、かつこの室温検出
器の検出室温に応じて、冷凍サイクルを形成する圧縮
機，減圧装置や室内側送風機，室外側送風機を制御する
手段を有し、これにより、比較的安価なものとする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【００１４】図２は本発明による空気調和機の第１の実
施形態の冷凍サイクルを示すブロック図であって、１は
圧縮機、２は室外側熱交換器、３は減圧装置、４は室内
側熱交換器、５は室外側送風機、６は室内側送風機、７
は熱交温度検出器、８は室温検出器である。

【００１５】同図において、圧縮機１，室外側熱交換器
２，減圧装置３及び室内側熱交換器４が環状の冷凍サイ
クルを形成しており、室外側送風機５が室外側熱交換器
２とともに室外側に、また、室内側熱交換器４が室内側
送風機６とともに室内側に夫々設けられている。そし
て、さらに、室内側には、室内側熱交換器４の温度を検
出する熱交温度検出器７と、室内の温度を検出する室温
検出器８とが夫々配置されている。

【００１６】図３はこの第１の実施形態での制御系の一
具体例を示すブロック図であって、９は制御部、９ａは
マイコン、９ｂは演算部、９ｃはメモリ部であって、図
２に対応する部分には、同一符号をつけている。

【００１７】同図において、制御部９は演算部９ｂを備
えたマイコン９ａやメモリ部９ｃなどからなり、空気調
和機本体の図示しない操作部やリモコン（以下、総称し
て指令部という）からの運転ＯＮ／ＯＦＦ信号Ａを受け
ると、空気調和機の運転を開始させたり、停止させたり
し、また、室温検出器８，熱交温度検出器７の検出温度
や指令部からの設定温度信号Ｂを取り込んでマイコン９
ａの演算部９ｂで演算し、その演算結果に応じて圧縮機
１や室内側送風機６，室外側送風機５，減圧装置３など
を制御する。また、この演算結果は、メモリ部９ｃに格
納される。

【００１８】次に、図１及び図４により、この第１の実
施形態の除湿運転のための制御動作について説明する。
なお、図４は、この制御動作に伴なう室内側送風機６，
室外側送風機５及び圧縮機１の動作と、湿度，室温の変
化を示している。

【００１９】指令部からの運転ＯＮ／ＯＦＦ信号Ａによ
り、除湿運転の開始が指令されると（ステップ１０
０）、まず、メモリ部９ｃから除湿運転のためのプログ
ラムの読込みが行なわれ（ステップ１０１）、この運転
ＯＮ／ＯＦＦ信号Ａとともに指令部から送られてくる設
定温度信号Ｂが表わす設定温度から、マイコン９ａが演
算部９ｂにより、設定目標とする温度（以下、目標温度
という）を求める（ステップ１０２）。

【００２０】次に、室外側送風機５と圧縮機１とをＯＮ
させ（ステップ１０３）、熱交温度検出器７によって検
出される室内側熱交換器４の温度と室温検出器８によっ
て検出される室温とから結露温度が求められる（以上、
図４の時刻ｔ₁ ）。

【００２１】そして、圧縮機１と室外側送風機５の運転
に伴なって、室内側熱交換機４の温度が低下して湿度が
低下していくが、熱交温度検出器７によって検出される
この室内側熱交換器４の温度がその結露温度以下になる
まで、室内側送風機６をそのまま停止した状態で待機さ
せ（ステップ１０４）、結露温度以下になるし（図４の
時刻ｔ₂）、室内側送風機６をＯＮする（ステップ１０
５）。

【００２２】次に、この室内側送風機６の運転開始とと
もに、温度が低下した室内側熱交換機４によって室温が
低下していき、室温検出器８によって検出される室温の
時間に対する変化（室温の温度勾配）で表わされる熱負
荷が算出される（ステップ１０６）。この算出された熱
負荷に基づいて、目標温度や室内側送風機６，室外側送
風機５，圧縮機１及び減圧装置３の指令値が補正されて
再設定される（ステップ１０７）。これにより、室内側
熱交換器４の温度が結露温度以下に維持されているよう
に、室内側送風機６，室外側送風機５，圧縮機１及び減
圧装置３が制御される。また、これら補正された指令値
は、例えば、書き換え可能な不揮発性のメモリ部９ｃに
書き込まれる（ステップ１０８）。

【００２３】かかるステップ１０６〜１０８の動作は、
室温検出器８によって検出される室温が目標温度に達す
るまで繰り返される（ステップ１０９）。

【００２４】室温が目標温度に達すると（ステップ１０
９：図４の時刻ｔ₃）、室内側送風機６をＯＦＦさせる
（ステップ１１０）。このとき、圧縮機１と室外側送風
機５とが運転されているので、室内側熱交換機４の温度
が急速に低下していき、これとともに、湿度がさらに低
下していく。そして、熱交温度検出器７によって検出さ
れる室内側熱交換器４の温度が着霜温度以下になるまで
その状態が継続し（ステップ１１１）、着霜温度以下に
なると（図４の時刻ｔ₄ ）、圧縮機１と室外側送風機５
を停止させる（ステップ１１２）。

【００２５】その後、湿度，室温機少しずつ上昇してい
くが、熱交温度検出器７によって検出される室内側熱交
換器４の温度が結露温度以上になると（ステップ１１
３）、室内側送風機６を数分間ＯＮする（ステップ１１
４：図４の時刻ｔ₅ ）。

【００２６】その後は（図４の時刻ｔ₆ 以降）、以上の
ステップ２〜１５の動作が運転ＯＮ／ＯＦＦ信号３５に
よって運転ＯＦＦの指令があるまで（ステップ１１
５）、以上のステップ２〜１５の動作が繰り返えされ、
運転ＯＦＦの指令を受けると、メモリ部９ｃへの書込み
を行なって（ステップ１１６）、除湿運転の処理を終了
する。

【００２７】以上のように、ステップ１０４において、
室内側熱交換器４の温度が結露温度以下になるまで室内
側送風機６の運転開始を待つので、室内側熱交換器４は
急速に温度が低下して結露することになり、室内側送風
機６を同時に運転開始させた場合に比べて湿気を比較的
多めに取り込むことができて、除湿効果の立上りを速く
することができる。

【００２８】また、ステップ１０６で熱負荷を算出し、
ステップ１０７で各制御対象機器の指令値などを補正す
るので、より速く効率的な除湿運転をすることができ
る。

【００２９】さらに、これらをメモリ部９ｃ（図３）に
書き込んで保存しておくので（ステップ１０８）、次回
以降の除湿運転に際して、かかる指令値を使用すること
により、効率的な除湿運転を容易にかつ迅速に再現する
ことができる。

【００３０】さらに、室温が目標温度に達したとき、室
内側熱交換器４の温度が着霜温度以下になるまで待って
から圧縮機１及び室外側送風機５をＯＦＦするので（ス
テップ１１０〜ステップ１１２）、圧縮機１のＯＦＦに
よる湿度の戻りを防止することができる。

【００３１】さらに、圧縮機１及び室外側送風機５のＯ
ＦＦ（ステップ１１２）後は、室内側熱交換器４の温度
が結露温度以上になるのを待ってから、室内側送風機６
を間歇運転するので（ステップ１１３，ステップ１１
４）、湿度の戻りを防止しながら、室温検出器８付近の
温度の滞留による室温の読取り誤りを防止することがで
きる。

【００３２】さらにまた、運転をＯＦＦするときには、
使用した各デ−タをメモリ部９ｃ（図３）に書き込んで
保存するので（ステップ１１６）、次回以降の運転に際
しても、このデータを用いて運転開始時のステップ１０
３，１０５の指令値とすることにより、効率的な除湿運
転を容易にかつ迅速に再現することができる。

【００３３】図５は本発明による空気調和機の第２の実
施形態の制御動作を示すフローチャートである。なお、
この第２の実施形態の構成も、図２，図３に示すものと
同様である。

【００３４】以下、この第２の実施形態の動作を図５に
より説明する。

【００３５】ステップ２００〜２０３は、先に説明した
第１の実施形態での図１におけるステップ１００〜１０
３と同様である。

【００３６】室外側送風機５及び圧縮機１をＯＮさせた
（ステップ２０３）後、所定期間Ｔ１が経過すると（ス
テップ２０４）、室内側送風機６をＯＮさせる（ステッ
プ４５）。ここで、この所定時間Ｔ１は室内側熱交換器
４の温度が結露温度以下になるに要する時間であり、一
般的には、約３０秒間前後がよい。

【００３７】そして、室内側送風機６がＯＮしてから所
定期間Ｔ２が経過すると（ステップ２０６）、その間
に、先の第１の実施形態と同様に、室温の温度勾配から
熱負荷を算出して（ステップ２０７）、目標温度をこの
熱負荷に合わせて補正し（ステップ２０８）、室温が目
標温度になるまで（ステップ２０９）室内側送風機６を
そのまま運転する。ここで、この時間Ｔ２は、例えば、
約６０分間とし、また、目標温度の補正は、例えば、約
１℃上げるなどの方法がある。

【００３８】室温が目標温度になると（ステップ２０
９）、室内側送風機６をＯＦＦにし、所定の期間Ｔ３だ
け待って、所定の時間Ｔ４、再び室内側送風機６をＯＮ
する（ステップ２１０）。ここで、時間Ｔ３，Ｔ４とし
ては夫々、例えば、約６分間，約１分程度がよい。そし
て、運転をＯＦＦにする指令があるまで（ステップ２１
１）、ステップ２０３〜２１０の一連の動作を繰り返
す。

【００３９】以上のように、この第２の実施形態では、
上記待機時間Ｔ１により（ステップ２０４）、図１での
ステップ１０４のように、室内側熱交換器４の温度が結
露温度以下になるまで待つので、室内側熱交換器４が結
露し、先の第１の実施形態と同様、室内側熱交換器４が
湿気を比較的多めに取る込むことができて、除湿効果の
立上りを速くすることができる。

【００４０】また、ステップ２０７では、図１でのステ
ップ１０７のように、熱負荷を考慮して目標温度を補正
するので、効率的な除湿運転を行なうことができる。

【００４１】さらに、ステップ２０３〜２１０の一連の
繰返し動作で、ステップ２１０により、図１でのステッ
プ１１３，１１４のように、室内側送風機６を間歇運転
させることになるので、湿度の戻りを防止しながら、室
温検出器８付近の温度の滞留による室温の読取り誤りを
防止できる。

【００４２】図６はこの第２の実施形態での目標温度と
積算電力とを従来の空気調和機と比較して示したもので
あるが、この図６からも明らかなように、消費電力を抑
えながら効率のよい除湿運転が可能となる。

【００４３】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は、一定の回転数で運転する圧縮機を持つ空
気調和機や冷房専用の空気調和機ばかりでなく、回転数
が可変の圧縮機を用いるもの，冷暖房兼用のものや、さ
らに他の空気調和機にも応用可能であることはいうまで
もない。また、本発明は、分離式及び一体式に限るもの
ではない。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
立上り時、室内側熱交換器の温度が結露温度以下になる
まで室内側送風機の運転を待つので、室内側熱交換器に
結露が発生し、湿気を比較的多めに取り込むことができ
て、除湿運転効果の立上りを速くすることができる。

【００４５】また、熱負荷を算出し、その算出結果に応
じて各制御対象機器の制御量を補正するので、より速く
効率的な除湿運転をすることができる。

【００４６】さらに、かかる制御量をメモリ部に書き込
んで保存するので、次回以降の除湿運転に際して、かか
る制御量を使用することができ、効率的な除湿運転を容
易にかつ迅速に再現することができる。

【００４７】さらに、室温が目標温度に達して圧縮機及
び室外側送風機をＯＦＦさせる場合も、室内側熱交換器
の温度が着霜温度以下になるのを待ってから、これら圧
縮機及び室外側送風機をＯＦＦするようにしているの
で、圧縮機のＯＦＦによる湿度の戻りを防止することが
できる。

【００４８】さらに、圧縮機及び室外側送風機がＯＦＦ
された後でも、室内側熱交換器の温度が結露温度以上に
なるのを待ってから、室内側送風機を間歇運転するよう
にしているので、湿度の戻りを防止しながら、室温検出
器付近の温度の滞留による室温の読取り誤りを防止でき
る。

【００４９】さらに、除湿運転をＯＦＦする場合には、
各デ−タをメモリ部に書き込んで保存するので、次回以
降の除湿運転に際しても、かかるデータを使用すること
ができて、効率的な除湿運転を容易にかつ迅速に再現す
ることが可能となる。

【００５０】さらに、メモリ部に予め書き込まれている
デ−タにより運転することもでき、これにより、例え
ば、消費電力を抑えながら、効率の良い除湿運転を行な
うこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和機の第１の実施形態の制
御動作を示すフローチャートである。

【図２】本発明による空気調和機の第１の実施形態の冷
凍サイクルを中心とした構成を示す図である。

【図３】本発明による空気調和機の第１の実施形態の制
御系を示すブロック図である。

【図４】本発明による空気調和機の第１の実施形態での
主要部の動作及び湿度，室温の変化を示す図である。

【図５】本発明による空気調和機の第２の実施形態の制
御動作を示すフローチャートである。

【図６】本発明による空気調和機の第２の実施形態の目
標温度と積算電力を従来の空気調和機と比較して示すグ
ラフ図である。

【符号の説明】１圧縮機２室外側熱交換器３減圧装置４室内側熱交換器５室外側送風機６室内側送風機７室内側熱交換器の温度検出器（熱交温度検出器）８室温検出器９制御部９ａマイコン９ｂ演算部９ｃメモリ部Ａ運転ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｂ設定温度信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、圧縮機，室外側熱交換器，
減圧装置及び室内側熱交換器により環状に冷凍サイクル
が形成され、該室外側熱交換器に室外側送風機が、該室
内側熱交換器に室外側送風機が夫々設けられた空気調和
機において、該室内側に、室温を検出する第１の温度検出器と該室内
側熱交換器の温度を検出する第２の温度検出器とを有す
るとともに、該第１，第２の温度検出器の検出出力に応じて、該圧縮
機，該減圧装置，該室内側送風機及び該室外側送風機を
制御する手段を有することを特徴とする空気調和機。
【請求項２】請求項１において、運転開始時、前記第１の温度検出器によって検出される
室温と前記第２の温度検出器によって検出される前記室
内側熱交換器の温度とから結露温度を算出し、前記室内
側熱交換器の温度が算出された該結露温度に達するまで
は前記室内側送風機を停止状態とし、前記室内側熱交換
器の温度が該結露温度に達して後では、該室内側熱交換
器の温度を結露温度以下に保持するように、前記圧縮
機，前記減圧装置，前記室内側送風機及び前記室外側送
風機を制御する手段を有することを特徴とする空気調和
機。
【請求項３】請求項１において、前記第１の温度検出器によって検出された室温と該検出
室温の温度勾配とにより、熱負荷を算出して制御する手
段を有することを特徴とする空気調和機。
【請求項４】請求項３において、前記算出した熱負荷を不揮発メモリに記憶する手段を有
することを特徴とする空気調和機。
【請求項５】請求項１において、前記第１の温度検出器によって検出された室温が予め設
定した目標温度に達したときに、前記室内側送風機を停
止させ、しかる後、前記第２の温度検出器によって検出
される前記室内側熱交換器の温度が算出される着霜温度
に達してから前記圧縮機及び前記室外側送風機を停止さ
せる手段を有することを特徴とする空気調和機。
【請求項６】請求項１において、前記第１の温度検出器によって検出される室温が予め設
定した目標温度に達している期間中、前記室内側送風機
を間歇的に運転制御する手段を有することを特徴とする
空気調和機。
【請求項７】請求項６において、前記第１の温度検出器によって検出される室温が予め設
定した目標温度に達している期間中、前記第１の温度検
出器によって検出される室温と前記第２の温度検出器に
よって検出される前記室内側熱交換器の温度とから結露
温度を算出し、前記第２の温度検出器によって検出され
る前記室内側熱交換器の温度が該結露温度に達するまで
前記室内側送風機を停止状態とし、その後、前記室内側
送風機を間歇的に運転制御する手段を有することを特徴
とする空気調和機。
【請求項８】少なくとも、圧縮機，室外側熱交換器，
減圧装置及び室内側熱交換器により環状に冷凍サイクル
が形成され、該室外側熱交換器に室外側送風機が、該室
内側熱交換器に室外側送風機が夫々設けられた空気調和
機において、該室内側に室温検出器が配置されるとともに、予め設定
された目標温度及び時間などのデータがメモリに記憶さ
れており、該データに従い、かつ該室温検出器の検出出力に応じ
て、該圧縮機，該減圧装置，該室内側送風機及び該室外
側送風機を制御する手段を有することを特徴とする空気
調和機。