JPS6115475Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は、冷凍サイクルを具備した空気調和機
等の如く能力調節機能付熱交換装置に関するもの
で、主に省エネルギーと居住空間のフイーリング
の向上を目的とするものである。 従来、この種の空気調和機の温度制御装置は第
５図に示すように、室温がサーモのデイフアレン
シヤルのOFF点に達してから全能力制御運転を
能力調節運転に切換えていたため、運転初期時は
室温が急激に下がり、相対湿度が十分下がりきら
ないうちに室温がサーモのOFF点に到達して圧
縮機が停止してしまつたり、天井や壁面が吸収し
ている湿気分を十分除湿しないで圧縮機が停止し
てしまつたので、天井や壁面からの湿気分が蒸発
して相対湿度が高くなり、人体に不快感を及ぼし
ていた。 さらに、第５図に示すように空気調和機を運転
してから、一旦温度が設定温度まで下がつて安定
状態となり、故意に設定温度の変化はみられなか
つた。したがつて、第６図に示すように室温Ｔが
設定温度Ｔ_gに到達したにもかかわらず、天井や
壁面からの輻射熱Ｔ_c，Ｔ_wによつて体感温度Ｔ_f
までには至つておらず、暑さを感じ、ある時間Ｔ
_s分後に初めて体感温度Ｔ_fはほぼ一定となる。よ
つて、最適な室内室温状態および体感温度Ｔ_fを
保つためには、一度温度設定を引き下げる操作を
してからある時間Ｔ_s分後に設定温度を当初望む
ところの温度に戻さねばならず、非常に不便であ
つた。なおかつ、室温が設定温度Ｔ_gに到達して
圧縮機が停止すると、サーモのデイフアレンシヤ
ル分だけ室温が上昇するため、天井や壁面からの
輻射温度分と圧縮機の停止による外気侵入による
室温上昇分により、余計に暑苦しさを感じるとい
う欠点を有していた。 本考案は、上記従来の空気調和機の温度制御装
置にみられる欠点を除去するものである。 以下、本考案をその一実施例を示す添付図面を
参考に説明する。 第１図において、１は能力調節機能付圧縮機、
２は凝縮器、３はキヤピラリチユーブ、４は蒸発
器で、これらの構成部品を順次環状に連結するこ
とにより冷凍サイクルを構成している。５は電磁
三方弁で、凝縮器２の出口側と蒸発器４の出口側
および能力調節機能付圧縮機１の吸入部と吐出部
の中間位置に設けられた能力調節弁６にそれぞれ
接続される。７，８はそれぞれ室外フアンおよび
室内フアンである。 上記構成により、電磁三方弁５のON，OFF時
に二通りの冷凍サイクルが構成される。一つは、
電磁三方弁５がONの場合で、ａからｂ方向へ高
圧液冷媒が流れ、能力調節弁６が閉じられる全能
力運転サイクルであり、もう一つは、電磁三方弁
５がOFFの場合で、ｂからｃ方向へ冷媒が流れ
る能力調節運転サイクルである。 次に第２図により温湿度制御回路について説明
する。 同図において、Ｒ１は冷房負荷を検出するサー
ミスタ等の感温抵抗素子で、蒸発器４の吸込み温
度を検出する如く設けられ、また、この感温抵抗
素子Ｒ１は温度調節用ボリユームＲ２と抵抗Ｒ３
からなる直列回路と直列に接続されている。１０
は第１のコンパレータで、入力端子（＋）を感温
抵抗素子Ｒ１と温度調節ボリユームＲ２との間に
接続し、基準端子（−）を抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５の
直列回路の中間に接続している。また、第１のコ
ンパレータ１０の出力端子はトランジスタＱ１の
ベース端子にダイオードＤ１を介して接続されて
いる。１１はトランジスタＱ１のコレクタ端子に
接続されたリレーコイルで、接点１１ａを開閉さ
せ、圧縮機１の運転を制御する。１２は第２のコ
ンパレータで、入力端子（＋）を感温抵抗素子Ｒ
１と温度調節用可変抵抗Ｒ２との間に接続し、基
準端子（−）を抵抗Ｒ６と抵抗Ｒ７の直列回路の
中間に接続している。また、第２のコンパレータ
１２の出力端子はトランジスタＱ２のベース端子
にダイオードＤ２に介して接続されている。１３
はトランジスタ端子に接続されたリレーコイルで
接点１３ａを開閉させ、電磁三方弁５をON，
OFFして全能力運転と能力調節運転に切換え
る。１４，１５は設定時間Ｔ_p，Ｔ_s後にHiレベル
の出力信号を出すタイマーで、入力端子Ｔ_p
（in），Ｔ_s（in）は抵抗Ｒ８と輻射温度補正スイ
ツチ１６の第１の接点１６ａの直列回路の中間お
よび抵抗Ｒ９と輻射温度補正スイツチ１６の第２
の接点１６ｂの直列回路の中間にそれぞれ接続さ
れ、出力端子Tpout，Tsoutは抵抗Ｒ１０と抵抗
Ｒ１１の直列回路の中間および抵抗Ｒ１２と抵抗
Ｒ１３の直列回路の中間にそれぞれＲ１４および
Ｒ１５を介して接続されている。１７，１８は第
３，第４のコンパレータで、入力端子（−）は抵
抗Ｒ１４および抵抗Ｒ１５にそれぞれ接続され、
基準端子（＋）は抵抗Ｒ１６と抵抗Ｒ１７の直列
回路の中間および抵抗Ｒ１８と抵抗Ｒ１９の直列
回路の中間に接続される。第３のコンパレータ１
７の出力端子は抵抗Ｒ２０と輻射温度補正スイツ
チ１６の接点１６ｃのａ接点との直列接続の中間
にダイオードＤ３を介して接続され、接点１６ｃ
のｂ接点側は直接アースに接続されている。そし
て、第４のコンパレータ１８の出力端子は温度調
節用可変抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の直列回路の中間に
抵抗Ｒ２１を介して接続されている。また、第１
のコンパレータ１０の出力端子は第３、第４のコ
ンパレータ１７，１８の入力端子（−）に抵抗Ｒ
２２を介して接続される。Vccは直流電源、Ｒ２
３，Ｒ２４，Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８は
それぞれ抵抗、Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８はダイオ
ードである。 上記構成において、輻射温度補正スイツチ１６
がONされると同時に、設定抵抗Ｒ２０が入り、
設定温度がＴ_gからＴ_g−ｔ_bまで引き下げられ、
タイマー１４，１５がカウントを開始する。そし
て、タイマー１４の設定時間Ｔ_p後に出力端子
TpoutにHi信号が出力される。この時、第１のコ
ンパレータ１０の出力端子にHi信号が出されて
いる場合には、第３のコンパレータ１７の出力端
子にLo信号が出力されて設定抵抗Ｒ２０がシヨ
ートされるため、設定温度がＴ_g−ｔ_bから最初の
設定温度Ｔ_gへ引き戻される。次に、タイマー１
５の設定時間Ｔ_s後（ただし、Ｔ_p＜Ｔ_sとする）
に出力端子TsoutにHi信号が出力され、かつ、第
１のコンパレータ１０の出力端子にHi信号が出
ている場合には、第４のコンパレータ１８の出力
端子にLo信号が出力されて抵抗２１がアースさ
れ、設定抵抗は抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ２１の並列接続
された合成抵抗値となつて、設定温度はＴ_gから
Ｔ_g＋ｔ_aへ引き上げられる。ここで、第１、第
３、第４のコンパレータ１０，１７，１８の動作
を輻射温度補正スイツチ１６とタイマー１４，１
５の出力の組合せ状態により設定温度がどのよう
に変化するかを表１に示す。

【表】 ここで各抵抗の関係は、 R3＋R20＞R3＞Ｒ３・Ｒ２１／Ｒ３＋Ｒ２１ R20〓ｔ_b（設定温度引下げ分） R3−Ｒ３・Ｒ２１／Ｒ３＋Ｒ２１〓ｔ_a（設定温度引
上げ分） である。 また、第３図に示すように、第１のコンパレー
タ１０によつて作られるサーモデイフアレンシヤ
ル△t₁は能力可変調節機能付圧縮機１を制御する
ものであり、第２のコンパレータ１２によつて作
られるサーモデイフアレンシヤル△t₂は電磁三方
弁を制御するものであり、サーモデイフアレンシ
ヤル△t₂のOFF点はサーモデイフアレンシヤル△
t₁のＮ点近傍に設定可能となるように抵抗Ｒ６，
Ｒ７の抵抗値が選択されている。したがつて、運
転関始時には全能力運転となり、室温が△t₂の
OFF点に達すると能力調節運転に切換える。 したがつて、本実施例によれば、運転開始時は
全能力運転を行い、室温がサーモデイフアレンシ
ヤル△t₂のOFF点に達すると能力調節運転に切換
り、その後、室温がサーモデイフアレンシヤル△
t₂のON点に達しない限り能力調節運転を続け
る。また、輻射温度補正スイツチ１６が「入」の
場合には温度設定が当初設定の温度Ｔ_gから偏差
値ｔ_bだけ引き下げられＴ_g−Ｔ_bとなり、第１タ
イマー１４の設定時間Ｔ_p後に当初の設定温度Ｔ_g
に戻り、次に、第２のタイマー１５の設定時間Ｔ
_s後に偏差値ｔ_aだけ引き上げられＴ_g＋ｔ_aの設定
温度となり、第３図に示すような動作モードが得
られることになる。 したがつて、第４図に示すように、壁面温度
Twや天井温度Tc等からの輻射熱分を考慮に入れ
て最初の運転時には設定温度をＴ_gからＴ_g−ｔ_b
に引き下げ、体感温度Tfもその分だけ下がるの
で暑苦しさを感ずることはない。また、体感温度
Tfの安定する時間（設定時間：ｔ_p）には設定温
度がＴ_g−ｔ_bからＴ_gへ戻り、体感温度が室温Ｔ
の設定温度に近い状態になつて寒く感じる時間
（設定時間：Ｔ_s）には設定温度をＴ_gからＴ_g＋ｔ
_aへ引き上げてやれば、体感温度Tfを考慮に入れ
た室温状態を推持することができ、設定温度を引
き上げられるので節電することができ、省エネル
ギー運転も可能である。また、室温Ｔが設定温度
のON点に達しない限り設定温度が上昇しないの
で室温変化もＴ_g＋tb→Ｔ_g−ｔ_b＋△t₁→Ｔ_g→Ｔ_g
＋△t₁→Ｔ_g＋ｔ_a→Ｔ_g＋ｔ_a＋△t₁と細かく段階
的に変化することも可能であり、侵入する湿度分
が少く、相対湿度の変化巾も小さく押えられる。 上記実施例より明らかなように、本考案におけ
る空気調和機の温湿度制御装置は、第２のコンパ
レータ１２によつて作られるサーモデイフアレン
シヤル△t₂のOFF点を第１のコンパレータ１０に
よつて作られるサーモデイフアレンシヤル△t₁の
ON点近傍に設けることにより、運転開始時には
全能力運転を行ない、サーモデイフアレンシヤル
△t₂のOFF点に室温が到達した場合には能力調節
運転に切換え、しかも、運転開始時には、一担、
設定温度をＴ_gからＴ_g−ｔ_bまで引き下げてお
き、第一、第二タイマー１４，１５の出力信号に
よつて室温が設定温度のON点に達した時だけ設
定温度をそれぞれＴ_g−ｔ_bからＴ_g・Ｔ_gからＴ_g
＋ｔ_aへと引き上げるもので、第４図に示すよう
に初期運転時に生じる壁面や天井からの輻射熱を
考慮して、一旦、設定温度を引き下げており、そ
れに加えて、運転開始時には、全能力運転から能
力調節運転へと切換わるため、運転時間が長くな
り、その分、室内の湿気を取るとともに天井や壁
面からの湿気分をも取り除くことになり、その結
果、第１回目の圧縮機停止期間T₂では外気から
の侵入湿度分だけとなるので、室内の相対湿度の
急激な上昇が避けられ、人体に感じる湿度の影響
が少なくなり、居住空間のフイーリングの向上に
寄与することができ、また、設定温度の引き上げ
時期として室温がサーモデイフアレンシヤルの
ON点を選択しているので、きめ細かな室温上昇
が可能となるばかりでなく、設定温度上昇時の相
対湿度の変化も小さく押え込むことが可能とな
り、体感温度的にも、快適性においてもより優
れ、しかも、省エネルギー化がはかれる等、種々
の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における温湿度制御
装置を具備した空気調和機の冷凍サイクル図、第
２図は同温湿度制御装置の電気回路図、第３図は
同温湿度制御装置による温湿度制御状態を説明す
る動作モードおよびタイムチヤート図、第４図は
同温湿度制御装置による体感温度と室内の温度状
態を示す特性図、第５図および第６図はそれぞれ
従来例の温度制御装置による動作説明のタイムチ
ヤート図および体感温度と室内の温度変化との関
係を説明する特性図である。 １……能力調節機能付圧縮機、１０……第１の
コンパレータ、１２……第２のコンパレータ、１
４，１５……タイマー、１７……第３のコンパレ
ータ、１８……第４のコンパレータ、Ｒ１……感
温抵抗素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 負荷温度状態を検出する温度検出器R₁と、こ
   の温度検出器R₁からの信号により能力調節機能
   付圧縮機１のON，OFF信号を出力する運転制御
   装置１０および冷凍サイクルを全能力運転から能
   力調節運転に切換える運転切換制御装置１２と、
   運転制御装置１０からの出力信号および複数の異
   なる設定時間Ｔ_p，Ｔ_sを有するタイマー１４，１
   ５の出力信号により設定温度を変化する温度切換
   装置１７，１８とを具備し、前記運転制御装置１
   ０および運転切換制御装置１２に作動点と停止点
   からなる二つの設定温度範囲を設け、前記運転切
   換制御装置１２の停止点を前記運転制御装置１０
   の作動点近傍に設け、前記負荷状態が前記運転制
   御装置１０の第１回目の停止点に到達する前に設
   定温度Ｔ_gに偏差値ｔ_bをもたせて、第一設定温度
   Ｔ_gを第二設定温度Ｔ_g−ｔ_bまで引き下げ、か
   つ、前記第１タイマー１４の設定時間Ｔ_pの経過
   後に前記負荷状態が前記第二設定温度Ｔ_g−ｔ_bの
   作動点に到達すると、前記第二設定温度Ｔ_g−ｔ_b
   を第一設定温度Ｔ_gまで引き上げ、さらに、前記
   第２タイマー１５の設定時間Ｔ_gの経過後に前記
   負荷状態が前記第一設定温度Ｔ_gの作動点に到達
   すると、この第一設定温度Ｔ_gに偏差値ｔ_aをもた
   せて、第一設定温度Ｔ_gを第三設定温度Ｔ_g＋ｔ_a
   まで引き上げ、さらに、前記各タイマー１４，１
   ５の設定時間Ｔ_p，Ｔ_sをＴ_s＞Ｔ_pの関係とした空
   気調和機の温湿度制御装置。