JPS59125361A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気調和機、詳しくは゛、蒸発器に再熱器を並
設し、圧縮機の吐出ガス回路から分岐したホットガスバ
イパス回路を前記再熱器と接続し、前記バイパス回路に
介装する電磁弁により再熱運転可能とし、吹出空気温度
を制御することくしだ空気調和機に関する。

此種空気調和機は電子計算器室の空気調和のように、室
内温度あるいは、吹出空気温度を厳格に制御する必要が
ある場合に広く用いられているところで、此種空気調和
機の制御方法として特開昭５１−９３５３４号公報１こ
電子計算機内の温度などにより、再熱器に供給するポッ
トガス量を比例制御するものが提案されている。

それを第６図に基づいてｒハＪ単に説明すると、（５１
）は圧縮機、（５２）は凝縮器、（５ろ）は蒸発器で、
これら各機器は、それぞれ吐出カス回路（５４）、液回
路（５５）、吸入ガス回路（５６）で接続すると共に、
再熱器（５７）を前記蒸発器（５３）に付設して、前°
記吐出ガス回路（５４）の一部をバイパスするホットガ
スバイパス回路（５８）に介装している。そして、前記
バイパス回路（５８）に、電子計算機内の温度により弁
開度が比例制御される調整弁（５９）を介装して、前記
計算機内の温度により前記再熱器（５７）での再熱量、
従って、炊出温度を制御できるようにしているのである
。尚、（６０）は冷房用膨張弁、（６１）は前記計算機
内の空気温度を検出する検出部である。

ところが、前記従来のものは、空気調和機を、該調和機
の運転開始時とそれ以降の定常運転時とを区別すること
なく、常時全負荷運転し、しかも、再熱量を決める前記
調整弁（５９）の弁開度も同様に、前記Ｗ１１和機が運
転開始時であるか、それともそれ以降の定常運転時であ
るのかにはかかわりなく、前記計算機内の温度により画
一的に同じ弁開度とする制御を行なっていたために次の
ような問題が生じたのである。

即ち、前記空気調和機の運転開始時直後は高圧側ガス温
度が充分に上っておらず、前記再熱器（５７）の再熱器
が不足する、いわゆる立上りの遅れが生じるために、吹
出空気温度か制御範囲を逸脱し低下−しすぎるのである
。しかもその時は通例、電子計算機も運転開始当初であ
るから、その発熱量も定常運転時に比して著しく小さい
のである。従って、その時に、前記計算機内に前記空気
調和１機から前記した低温の吹出空気を送込むと、該計
算機内の温度が設定値より著しく低くなり、結露を生じ
たり、又、前記計算機内の温度が定常状態に到るまでに
長時間を要したりする問題が生じていたのである。

本発明の目的とするところは、前記空気調和機に複数の
部分容量運転が可能な圧縮機を用いると共に、前記空気
調和機の運転開始時に、吹出空気温度とその設定温度と
の温度差により前記部分容量運転を制御することによっ
て、被空気調和室の温度が、前記運転開始時に低下しす
ぎず、しかも短時間で定常状態に至るようにする点にあ
る。

そして、本発明は構成を蒸発器に再熱器を並設し、圧縮
機の吐出ガス回路から分岐したホットガスバイパス回路
を、前記再熱器と接続し、前記バイパス回路に介装する
電磁弁により再熱運転可能とし、吹出空気温度を一定に
維持するごと（した空気調和機であって、前記圧縮機を
全容量と複数の部分容量とに谷ｍ制御可能に構成し、前
記空気調和機の運転開始時に部分容量運転に制御すると
共に、吹出空気温度の検出器と設定器とを設けて、前記
運転開始時、前記検出器で検出する吹出空気温度と設定
器で設定する設定温度との温度差により、前記圧縮機の
前記部分容量運転を彊］御するごとく成して、運転開始
時に、被空気調和室の温度が吐下しすぎず、しかも短時
間で定常状態に到るように前記空気調和機を制御できる
ようにしたことを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を図面Ｉこ基づいて説明する。

’；ｇ　１図に示すものは、本実施例の電子計ｎ機室の
空気調和に用いる空気調和機である。（１）はケーシン
グで、２系統の冷媒回路をそれぞれ構成する圧縮機（２
）、（３）、蒸発器（４）、（５）、再熱器Ｃ６）、（
７）を内装すると共に、ファン（８）およびファンモー
タ（９）を内装している。又、前記ケーシング（１）に
は空気の吸込口（１１）と吹出口（１２）とを設けてお
り、前記吹出口（１２）の付近には吹出空気温度を検知
する検出器（１６）を設けているのである。尚、（，１
４）は機械室（１５）と吸込側室（１６）とを仕切る仕
切板である。

而して、前記空気調和機は吸込口（１１）より吸込んだ
空気を蒸発器＜４＞　、（５）で冷却し、更に再熱器（
６）’、（７）で再熱して空気湿度を調節してファン（
８）により吹出口（１２）から吹出す如く成している。

そして、前記吹出空気は床下に形成する空気通路（１７
）を通じて電子計算機（１８）内に床下から直接送込む
ように成しているのである。

又、第２図に示すものは、前記空気調和機を構成する２
系統の冷媒回路図で、各冷媒回路は同−（こ＜１”４成
している。

而して、前記各冷媒回路は、前記圧縮機（２）、（３）
と、前記蒸発器（４）、（５）と、水冷式の凝縮器（１
９）、（２０）とをそれぞれ吐出ガス回路（２１）、（
２２）、波回路（２６）、（２４）、吸入ガス回路（２
５）、（２６）とで接続するのである。そして、前記吐
出ガス回路（２１）、（２２）から、前記凝縮器（１９
）。

（２０）と波回路（２３）、（２４）に介装され、減圧
機構として作用す′る第１キヤピラリーチユーブ（２７
）、（２８）をバイパスするホットガスバイパス回路（
２９）、’（３０）を分岐させている。そして、該回路
（２９）、（３ｏ）に再熱器Ｃ６）、（７）と減圧機構
として作用する第２キヤピラリーチユーブ（３１）、（
３２）、および該バイパス回路（２９）、（５０）を開
閉する壷 ７１？磁弁（３３）、（３＠）を介装している。

尚、（ろ５）、（５６）は吸入ガス回路（２５）、（２
６）に介装するアキュムレータ、（６７）は＋ｊｉＪ記
凝縮器（１９）、（２０）に接続される冷却水管である
。

そして、前記圧縮ａ（２）、（１）は金谷量Ｍ転と全容
量の７０％の部分容量運転とを行なえるように構成する
のである。具体的には、前記圧縮機（２）、（３）に、
前記全容量運転と部分容量運転とを切換えるための操作
管（３８）、（１９）を接続し、該操作管（３８）、（
３９）に接続する電磁切換弁（４０）、（４１）の切換
操作により前記操作管（３８）、（５９）に吐出ガス圧
ｙと吸入ガス圧とを選択的に作用させて、前記圧縮機の
容ｊｉｔ制御、即ち、全容？運転（吐出ガス圧作用時）
と部分容量運転（吸入ガス圧作用時）とが行なえるよう
にしているのである。尚、前記両ガス圧の作用時を逆に
し、吐出ガス圧作用時に部分容量運転を行なってもよい
。

面して、前記電磁弁（６ろ）、（３４）を開にして運転
を行なう場合の前記冷媒回路の作用は一般に用いられて
いるものと同じで、前記圧縮機（２）、（３）から吐出
される高圧冷媒ガスは。

一部が凝縮器（１９）、（２０）、第１キャピラリ′−
チューブ（２７）、（２８）を通り凝縮１．減圧される
一方、他は再熱器（６）、（７）て前記蒸発器［４）、
（５）で冷却された空気に放熱して凝ｍし、第２キヤピ
ラリーチユーブ（３１）。

（６２）で減圧されるのであり、・それら冷媒は各々２
成回路（２３）、（２４）で合流し、更に、蒸発器（４
）、（５）で蒸発して吸入空気を冷却し、そして、アキ
ュムレータ（５５）、（ろ６）を介して再び圧縮機（２
）、（ろ）に吸入されるのである。（尚、前記電磁弁（
３３）、（３４）を閉にした場合の冷媒回路の作用は再
熱器（６）。

（７）にホットガスが流通しないだけで前記した場合と
同様である。） 更に第６図に示すものは、前記空気調和機の制御回路で
、前記圧縮＋５４　（２）　、　（３）、該圧縮Ｑ（２
）、（ろ）の容ｈｔ制向を行なうための前記切換弁（４
０）、（４１）、前記ホットガスノくイパス回路（２９
）、（３０）を開閉するための前記電磁弁（ろ３）、（
３４）、および室内ファンモータ（９）などの制御器機
を操作するためのものである。

前記制御回路は、前記吹出空気温度ρ設定湿度をセット
するための設定器（４２）と、吹出空気温度を検出する
前記検出器（１３）と前記設定湿度と前記吹出空気温度
とを比較する比較器（４３ａ）とを備える検出部（４６
）と、多数のリレーから成り、前記各制御器機を操作す
るための出力部（４４）と、前記検出部からの検出信号
１こより前記出力部（４４）に制御信号を出力する制御
部（４５）および前記空気調和機を発停さぜるスイッチ
（ＰＢＳ−ｉ　）、（ＰＢＳ−’ｄ）から成っている。

尚、第６図には、三相の電源線に各電磁開閉器（ＣＩ−
１）　、（０，−１）　ｌ　（０，−１）を介して接続
される前記ファンモータ（９）、各圧縮ｉモータ（２１
ｖｉ）、（３Ｍ）も図示している。

そして、前記出力部（４４）は、前記各開閉器（ＣＩ−
１）　Ｉ　（０２−１）　、　ＣＣ，−１）を励磁時に
閉にする各リレー（０，）、、　（Ｃ！、）　、　（０
，）、圧縮機（２）、（３）の容量制御のための前記切
換弁（４’Ｏ）、（４１）を励磁時に低圧側、即ち部分
容量運転に切換えるリレー（Ｒ＋）　Ｉ　（Ｒ，）およ
び前記ポットガスバイパス回路（２９）、（３０）を励
磁時に開にする電磁弁（ろ３Ｑ、（５４）のリレー（Ｒ
ｓ）、（ＲＡ）を備えている。

そして、前記検出部（４６）は、前記設定器（４２）で
の設定温度（ｔｏ）と前記検出器（１６）で検出される
吹出空気温度（１）とを比較器（’４３　ａ　）で比較
して、その温度差に応じて、第１〜６出力線路（４７〜
４９）からそれぞれＯＮ信号、又はＯＦＦ信号を出力す
ること番こより、前記制御部（４５）に第１表および第
４図に示すＡ〜Ｄの４種類の検出信号を出力するのであ
る。

第１表 尚、本実施例２こおいては、設定温度（ｔｏ）を１８℃
とし、前記検出信号（Ａ−Ｄ）の出力範囲を下記のよう
に定めている。

即ち、Ａ；ｔ−ｔｏ＜Ｏ’Ｃ Ｂ、０℃≦ｔ　−ｔ　ｏ　（２℃ Ｃ５２℃≦ｔ　−ｔ　ｏ　（４℃ Ｄ；４℃ミｔ　−ｔ　。

又、各出力線路（４７）〜（４９）の出力にρき、ＯＮ
信号とＯＦＦ信号との頻繁な切換わり動作、即ち、ハン
チングを防止するため所定のディファレンシャルを設・
けている。

又、前記制御部（４５）は、マイクロ刑ンピュ外ζこよ
って構成するもので、前記空気調和機の運転開始時の能
力を制御する運転開始回路と、それ以降の制御を行なう
定常運転回路より成り、前記空気調和機の能力を第２表
に示す如く８ステ゛ンプに制御する制御信号を出力する
のである。

更に詳しくは、前記制御部（４５）は、運転開始時には
前記運転開始回路により、障制的に前記圧縮１５１　（
２）　、　（３）のトータルの容ｂｔを部分容量に制御
させ、しかも、該部分容量【のＩ＋御と前記再熱器（６
）、（７）の運転制御とを前言己検出部（４ろ）からの
検出信号（Ａ−Ｄ）ｌこｐ５じて行なう如く成している
のである。そして、所定時間後に前記定常運転回路か動
作するよう番こ成し、再び前記検出信号（Ａ４Ｄ）に応
じて、官；Ｊ言己圧縮機（２）、（ろ）のトータルの容
量を０％〜１００％まで６段階に制御すると共１こ、前
言己再熱器（６）、（７）の運転を制御して、前言己吹
出空気温度（１）を一定に保持するよ廻こＩ１１御信号
を出力するのである。

第２表 尚、第２表において、○印は圧縮ｆａ（２）。

（ろ）の全容量運転を、ｅ印＋ｉ　１ｉｊ＝己圧縮機（
２）、（６）の部分容量運転を、Ｏ（ま前Ｊ己Ｉ玉行１
枚≧（２）、（ろ）の停止をそれぞれ示してＧ）る。又
、◎印、×印は、それぞれ再熱器（，１１））　、（７
）をＪ！ｌｊ転している場合と、運転して０なＧ）場合
とを示している。

その具体的な運転制御方法を第５図のフローチャートｉ
こ従って説明する。

先ず、運転スイッチＣＰＢＳ−１）をＯＮするとファン
モータ（９）か駆動する。

それと同時に制御部（４５）の運転開始口ＦδがＯＮと
なる。そのこと番こより、設定器（４２）の吹出空気温
度の設定湿度（ｔｏ：＝ｉ’８℃）と検出器（１６）で
検出される吹出空気１度（ｔ）とを比較器（４６ａ）で
比較し、その温度差１こより、運転開始時の部分８示制
御運転を６段Ｖ＋’ａ　＜こｆｉｉ’ｌ　ｊｆ’ｉｌす
るのである。即ち、第１Ｃま、′ｉａ子言１−算機（１
８）の周囲温度が低く、その温度差力ｉ　ｔ−ｔ　ｏ　
＜　２“Ｃの場合で、その時は的記根出・１８号−力５
（Ａ）もし（は（Ｂ）で出力され、前記制御部（４５）
が前記第１ステツプの運転、即ち、前記再圧縮機（２）
、（３）を共に停止させて、前記空気調和機の能力を０
％に制御するのである。

第２は、前記温度差が２℃≦ｔ−ｔｏ（４℃の場合で、
前記検出信号は（０）となり、第６ステツプの運転、即
ち、一方の圧縮機（２）のみを部分容量運転して゛、前
記能力を６５％とする部分容量運転に制御するのである
。

第６は、前記温度差か４℃≦ｔ　−ｔ　ｏの場合で、前
記検出信号は（１Ｄ）となり、第４ステツプの運転、即
ち、一方の圧縮機（２）のみを全容量運転して、前記能
力を５０％にする部分容量運転に制御するのである。

以上の如く、空気調和機の運転開始時には、前記運転開
始開路が作動して強制的に部分容量運転を選択させて、
しかも、前記設定温度（ｔｏ）轡 と吹出空気温度（１）との温度差に対応する各検出信号
（Ａ、Ｄ）により前記部分容量運転を制御する如く成し
ているのである。

路から定常運転回路に切換わるのである。

そのことにより、再び前記比較器（４３ａ）により、前
記温度差が検出され、その温度差に応じて４゛種の前記
検出信号（Ａ−Ｄ）のうちいづれかが出力されるのであ
り、その信号（Ａ−Ｄ）により、前記制御部（４５）が
前記空気調和機の能力を８ステツプのうちでダウン、保
持、アップの三つの制御信号のいづれかを出力器（４４
）に出力するのである。

より具体的審こは、第１に、前記温度差がｔ−ｔｏ＜０
℃で、前記制御部（４５）に検出信号（Ａ）が入力する
場合で、その時は、その時点で前記空気調和機が選択し
ている能力のステップ（第１ステツプの場合は保持）よ
り一段低いステップに移行させて、能力をダウンさせる
ようにするのである。

第２に、０℃≦ｔ−ｔ□　（２℃で、同様に検出信号Ｃ
Ｂ）が入力する場合で、その時は、その時点でのステッ
プを保持させるのである。

第６に、２℃≦ｔ　−ｔ　ｏで、同様に検出信号（０）
が入力する場合で、その時は、第１の場合と逆（こその
時点でのステップ（第８ステツプの場合は保持）より一
段高いステップに移行させて、前記空気調和機の能力を
アップさせるのである。

４℃≦ｔ　−ｔ　Ｑで検出信号（Ｄ）が入力する場合も
検出信号（０）のときと同様である。

そして、６分間をカウントした後、前記検出部（４６）
から再び検出信号（Ａ−Ｄ）を前記制御部（４５）に出
力させて、前記空気調和機の８ステツプの能力を再度選
択させ、これら操作を繰返させることにより、前記吹出
空気温度（１）を一定に保持できるように成しているの
である。

尚、斯かる吹出空気温度をより高精度に制御するため（
こは、前記８ステツプの選択を原則として６分間おきに
成す一方で、検知温度が検出信号Ｂの出力範囲からＡの
出力範囲及びａの出力範囲からＤの出力範囲へ移行する
ときには、前記の如く６分間待たずして、該移行後直ち
にそれぞれ一段品いステップ及び一段低いステップを選
択するように制御部（４５）を構成すれは良く、この場
合、前記検出部（４６）からは常に検出信号（Ａ〜Ｄ）
を出力させるのである。

以上の如（構成する実施例の作用・効果を次に説明する
。

本実施例は、第５図の前記フローチャートに。

従って説明した通り、運転開始時は、空気調和機を強制
的に部分容量運転し、しかも設定温度（ｔ。

）と、吹出空気温度（１）との温度差により前記部分容
量運転を制御するようにしたから、前記運転開始時に前
記再熱器Ｃ６）、（７）が所定の能力を発揮せず、しか
も前記電子計算機（１８）の発熱量が定常運転時に比し
て著しく小さくとも、前記計算機（１８）内の温度が低
下しすぎて、結露を生じたり、又、定膏状態に達するま
でに長時間を要したりすることがなく、短時間で安定し
た温度制御が可能な状態に到るのである。

以上の如（、本発明は圧縮機（２）、（５）を全容量と
複数の部分容量とに容量制御可能に侮成し、前記空気調
和機の運転開始開路部分容量運転に制御すると共に、吹
出空気温度の検出器（１ろ）と設定器（４２）とを設け
て、前記運転開始時、［））１記検出器（１６）で検出
する吹出空気温度と設定器（４２）で設定する設定温度
との差１こより、前記圧縮機（２）、（３）の前記部分
容量運転を制御するごとくしたから、前記運転開始時に
前記再熱器（６）、（７）が所定の能力を発揮せず、し
かも被空気調和室、例えば前記電子計算機（１８）の発
熱に伴なう冷房負荷が定常運転時に比して著しく小さく
とも被空気調和室、例えば前記計算機（１８）内の温度
が低下しすきて、結露を生じたり、又、定常状態に達す
るまでに長時間を要したりすることがな（、短時間で安
定した温度制御が可能な状態に到るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる空気調和機の正面断面
図、第２図は同冷媒回路図、第６図は同制御回路図、第
４図は同検出部の作動説明図、第５図は本実施例の作動
を説明するフローチャート、ｌｅＢ　６図は従来例を示
す冷媒回路図である。 ｃ２）、（３）・・？圧縮機 （４）、（５）・・・蒸発器 （１）、（７）・・・再熱器 （１６）・・・検出器 （２１）、（２２）・・・吐出ガス回路（２９，、）、
（３０）・・・ホットガスバイパス回路（＋３）、（３
４）・・・電磁弁 （４２）・・・設定器 代理人　弁理士　津　１）直　久 第１図 第２１４図 乏パ１：喝ド１ と７ ６σ　Ｃθ　　　　σ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸発器（４）、（５）に再熱器（６）　、　（７）を並
   設し、圧縮機（２）、（３）の吐出ガス回路（’−２１
   ）、（２２）から分岐したホットガスバイパス回路（２
   ９）、（３０）を、前記再熱器（６）、（７）と接続し
   、前記バイパス回路（２９）、（３０）に介装する電磁
   弁（３３）、（３４）により再熱運転可能とし、吹出空
   気温度を一定に維持することくした空気調和機であって
   、前記圧縮機（２）、（３）を全容量と復数の部分容量
   とに容量制御可能に構成し、前記空気調和機の運転開始
   時に部分容ｉｊ土運転に制御すると共に、吹出空気７Ｉ
   ｌｊ＋’＋度の検出器（１６）と設定器（４２）とを設
   けて、前記運転開始時、前記検出器（１６）で検出する
   吹出空気温度と設定器（４２）で設定する１、λ定温度
   との温反差により、前記圧縮機（２）、（ろ）の前記部
   分容量運転を制御するごとくしたことを特徴とする４空
   気−１■和様。