WO2023042628A1 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機 Download PDF

Info

Publication number
WO2023042628A1
WO2023042628A1 PCT/JP2022/031999 JP2022031999W WO2023042628A1 WO 2023042628 A1 WO2023042628 A1 WO 2023042628A1 JP 2022031999 W JP2022031999 W JP 2022031999W WO 2023042628 A1 WO2023042628 A1 WO 2023042628A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heater
relay
timing
air conditioner
fan
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/031999
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴史 福榮
保 宇都宮
章弘 京極
智貴 森川
峻一 植松
輝夫 藤社
健二 名越
優生 大西
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority to CN202280061324.9A priority Critical patent/CN117980664A/zh
Publication of WO2023042628A1 publication Critical patent/WO2023042628A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0087Indoor units, e.g. fan coil units with humidification means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present disclosure relates to air conditioners.
  • an air conditioner that is composed of an indoor unit arranged inside a room to be air-conditioned and an outdoor unit arranged outdoors.
  • This air conditioner is configured to supply humidified outdoor air from the outdoor unit to the indoor unit.
  • the present disclosure provides an air conditioner that can reduce the load on the component parts of the air conditioner.
  • An air conditioner includes An air conditioner comprising an indoor unit and an outdoor unit, an absorbent provided in the outdoor unit for absorbing moisture in the outdoor air; a flow path through which the outdoor air flows, which passes through the absorbent, connects the outdoor unit to the indoor unit, and a first heater and a second heater that heat outdoor air upstream of the absorbent in the flow path; a control unit that controls on/off of the first heater and the second heater; with The control unit differentiates a first timing for switching on the first heater and a second timing for switching on the second heater.
  • the air conditioner of one aspect of the present disclosure can reduce the load on the component parts of the air conditioner.
  • Schematic diagram showing the configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present disclosure Schematic diagram showing the configuration of the ventilation system Schematic diagram showing the operation of the ventilator during ventilation operation Schematic diagram showing the operation of the ventilator during humidification operation Schematic diagram showing the operation of the ventilator during dehumidification operation Schematic configuration diagram around the first heater and the second heater Schematic diagram showing control for suppressing inrush current Schematic diagram for explaining the characteristics of the PTC heater Schematic diagram for explaining the heater current flowing through the PTC heater in the negative characteristic region Schematic diagram for explaining the heater current flowing through the PTC heater in the negative characteristic region Schematic diagram for explaining the heater current flowing through the PTC heater in the positive characteristic region Schematic diagram illustrating relay control, fan speed control, heater current and heater temperature Schematic diagram for explaining relay control of modification 1
  • An air conditioner is an air conditioner that includes an indoor unit and an outdoor unit, an absorbent provided in the outdoor unit that absorbs moisture in outdoor air, and a a channel through which the outdoor air flows, a first heater and a second heater for heating the outdoor air on the upstream side of the absorbent in the channel, and the first heater; a controller for controlling on/off of the heater and the second heater, wherein the controller controls a first timing for switching on the first heater and a second timing for switching on the second heater; Make the timing different.
  • the air conditioner further includes a first relay that switches on/off the first heater, and a second relay that switches on/off the second heater, wherein the control unit Switching timing for switching ON/OFF of the relay and the second relay may be controlled to shift the first timing and the second timing.
  • the second timing may be the timing after the first waiting time has elapsed from the first timing.
  • the first waiting time may be 15 seconds or more and 45 seconds or less.
  • the air conditioner further includes a common relay that controls current flowing through the first relay and the second relay, and the control unit switches the first relay and the second relay on and off.
  • the common relay may be switched on and off before.
  • the passage may further include a fan for generating a flow of outdoor air toward the indoor unit, and each of the first heater and the second heater may be a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater.
  • PTC Positive Temperature Coefficient
  • control unit controls the fan and cools the first heater and the second heater by blowing air from the fan before switching on the first heater and the second heater.
  • control unit may decrease the fan speed of the fan before the first timing and the second timing.
  • control unit may increase the fan speed of the fan after a second waiting time has elapsed from the second timing.
  • the second waiting time may be 15 seconds or more and 45 seconds or less.
  • the controller may reduce the fan speed before switching off at least one of the first heater and the second heater.
  • control unit may alternately switch on the first relay and the second relay.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an air conditioner 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the air conditioner 10 has an indoor unit 20 arranged in the indoor Rin to be air-conditioned, and an outdoor unit 30 arranged in the outdoor Rout.
  • the indoor unit 20 includes an indoor heat exchanger 22 that exchanges heat with the indoor air A1, and invites the indoor air A1 into the indoor unit 20, and the indoor air A1 after heat exchange with the indoor heat exchanger 22 is introduced into the room.
  • a fan 24 that blows to Rin is provided.
  • the outdoor unit 30 includes an outdoor heat exchanger 32 that exchanges heat with the outdoor air A2, and invites the outdoor air A2 into the outdoor unit 30.
  • a fan 34 blowing to Rout is provided.
  • the outdoor unit 30 is provided with a compressor 36, an expansion valve 38, and a four-way valve 40 for executing a refrigerating cycle with the indoor heat exchanger 22 and the outdoor heat exchanger 32.
  • the indoor heat exchanger 22, the outdoor heat exchanger 32, the compressor 36, the expansion valve 38, and the four-way valve 40 are connected by refrigerant pipes through which refrigerant flows.
  • the air conditioner 10 is configured such that the refrigerant flows from the compressor 36 through the four-way valve 40, the outdoor heat exchanger 32, the expansion valve 38, and the indoor heat exchanger 22 in order. Execute the freeze cycle back to 36.
  • the air conditioner 10 executes a refrigeration cycle in which refrigerant flows from the compressor 36 through the four-way valve 40, the indoor heat exchanger 22, the expansion valve 38, the outdoor heat exchanger 32 in order, and then returns to the compressor 36. .
  • the air conditioner 10 performs an air-conditioning operation that introduces the outdoor air A3 into the room Rin in addition to the air-conditioning operation using the refrigeration cycle. Therefore, the air conditioner 10 has a ventilator 50 .
  • a ventilation device 50 is provided in the outdoor unit 30 . That is, the outdoor unit 30 has a ventilator 50 .
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the ventilation device 50.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the ventilation device 50.
  • the ventilator 50 includes an absorbent 52 through which outdoor air A3 and A4 pass.
  • the absorbent material 52 is a member through which air can pass, and is a member that collects moisture from the passing air or gives moisture to the passing air.
  • the absorber 52 is disc-shaped and rotates around a rotation center line C1 passing through the center thereof.
  • the absorbing material 52 is rotationally driven by a motor 54 .
  • the absorbent material 52 is preferably a polymer sorbent material that sorbs moisture in the air.
  • the polymeric sorbent material is composed of, for example, a crosslinked sodium polyacrylate. Compared to adsorbents such as silica gel and zeolite, polymer sorbents absorb more water per unit volume, can desorb water at low heating temperatures, and can retain water for a long time. can be done.
  • first flow path P1 and a second flow path P2 through which the outdoor air A3 and A4 respectively pass through the absorbent material 52.
  • the first flow path P1 and the second flow path P2 pass through the absorbent material 52 at different positions.
  • the first flow path P1 is a flow path through which the outdoor air A3 flows toward the inside of the indoor unit 20.
  • the outdoor air A3 flowing through the first flow path P1 is supplied into the indoor unit 20 via the ventilation conduit 56. As shown in FIG.
  • the first flow path P1 includes a plurality of branch flow paths P1a and P1b on the upstream side with respect to the absorbent 52. It should be noted that “upstream” and “downstream” are used herein with respect to air flow.
  • the plurality of tributaries P1a and P1b merge with the absorbent 52 on the upstream side.
  • First and second heaters 58 and 60 for heating the outdoor air A3 are provided in the plurality of branch passages P1a and P1b, respectively.
  • the first and second heaters 58, 60 may be heaters with the same heating capacity, or may be heaters with different heating capacities.
  • the first and second heaters 58 and 60 are preferably PTC (Positive Temperature Coefficient) heaters, which increase electrical resistance when current flows and the temperature rises, that is, can suppress excessive heating temperature rises. .
  • PTC Physical Temperature Coefficient
  • the heating temperature does not need to be monitored because the heater itself regulates the heating temperature within a certain temperature range.
  • first and second heaters 58 and 60 correspond to the "heaters” of the present disclosure, but the number of “heaters” of the present disclosure may not be plural, that is, the first and second heaters One of 58, 60 may correspond to the "heater” of the present disclosure.
  • a first fan 62 that generates a flow of the outdoor air A3 toward the inside of the indoor unit 20 is provided in the first flow path P1.
  • the first fan 62 is arranged downstream with respect to the absorbent 52 .
  • the outdoor air A 3 flows from the outdoor Rout into the first flow path P 1 and passes through the absorbent 52 .
  • the first flow path P1 is provided with a damper device 64 that distributes the outdoor air A3 flowing through the first flow path P1 to the indoor Rin (that is, the indoor unit 20) or the outdoor Rout.
  • the damper device 64 is arranged downstream of the first fan 62 .
  • the outdoor air A3 distributed to the indoor unit 20 by the damper device 64 enters the indoor unit 20 via the ventilation conduit 56 and is blown out by the fan 24 to the indoor unit Rin.
  • the second flow path P2 is a flow path through which the outdoor air A4 flows. Unlike the outdoor air A3 flowing through the first flow path P1, the outdoor air A4 flowing through the second flow path P2 does not go to the indoor unit 20. The outdoor air A4 flowing through the second flow path P2 flows out to the outdoor Rout after passing through the absorbent 52 .
  • a second fan 66 that generates a flow of outdoor air A4 is provided in the second flow path P2.
  • the second fan 66 is arranged downstream with respect to the absorbent 52 .
  • the outdoor air A4 flows from the outdoor Rout into the second flow path P2, passes through the absorbent 52, and then flows out to the outdoor Rout.
  • the ventilator 50 selectively uses the absorber 52, the motor 54, the first heater 58, the second heater 60, the first fan 62, the damper device 64, and the second fan 66 for ventilation operation; Humidification operation and dehumidification operation are selectively executed.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the operating state of the ventilator 50 during ventilation operation.
  • the ventilation operation is an air conditioning operation in which the outdoor air A3 is directly supplied to the indoor Rin (that is, the indoor unit 20) via the ventilation conduit 56.
  • motor 54 continues to rotate absorbent material 52 during ventilation operation.
  • the first heater 58 and the second heater 60 are in the OFF state and do not heat the outdoor air A3.
  • the first fan 62 is in the ON state, thereby causing the outdoor air A3 to flow through the first flow path P1.
  • the damper device 64 distributes the outdoor air A3 in the first flow path P1 to the indoor units 20 .
  • the second fan 66 is in an OFF state, so that no flow of outdoor air A4 is generated in the second flow path P2.
  • the outdoor air A3 flows into the first flow path P1 and passes through the absorbent 52 without being heated by the first and second heaters 58, 60.
  • the outdoor air A3 that has passed through the absorbent 52 is distributed to the indoor units 20 by the damper device 64 .
  • the outdoor air A3 that has passed through the damper device 64 and reached the indoor unit 20 via the ventilation conduit 56 is blown out into the room Rin by the fan 24 .
  • the outdoor air A3 is supplied to the room Rin as it is, and the room Rin is ventilated.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the operating state of the ventilator 50 during humidification operation.
  • the humidification operation is an air conditioning operation that humidifies the outdoor air A3 and supplies the humidified outdoor air A3 to the indoor Rin (that is, the indoor unit 20).
  • the motor 54 continues to rotate the absorbent 52 during the humidification operation.
  • the first heater 58 and the second heater 60 are ON and heat the outdoor air A3.
  • the first fan 62 is in the ON state, thereby causing the outdoor air A3 to flow through the first flow path P1.
  • the damper device 64 distributes the outdoor air A3 in the first flow path P1 to the indoor units 20 .
  • the second fan 66 is in the ON state, thereby causing the outdoor air A4 to flow through the second flow path P2.
  • the outdoor air A3 flows into the first flow path P1, is heated by the first and second heaters 58 and 60, and passes through the absorbent 52. At this time, the heated outdoor air A3 can deprive the absorbent 52 of a larger amount of moisture than when it is not heated. As a result, the outdoor air A3 carries a large amount of moisture.
  • the outdoor air A3 that has passed through the absorbent 52 and carries a large amount of moisture is distributed to the indoor unit 20 by the damper device 64 .
  • the outdoor air A3 that has passed through the damper device 64 and reached the indoor unit 20 via the ventilation conduit 56 is blown out into the room Rin by the fan 24 .
  • the outdoor air A3 carrying a large amount of moisture is supplied to the room Rin, and the room Rin is humidified.
  • the amount of moisture taken from the absorbent 52 by the outdoor air A3 is reduced. may be performed.
  • the absorbent 52 As the heated outdoor air A3 deprives moisture, the amount of water retained by the absorbent 52 decreases, that is, the absorbent 52 dries. When the absorbent 52 dries, the outdoor air A3 flowing through the first flow path P1 cannot deprive the absorbent 52 of moisture. As a countermeasure, the absorbent 52 deprives the outdoor air A4 flowing through the second flow path P2 of water. As a result, the amount of water retained in the absorbent material 52 is kept substantially constant, and the humidification operation can be continued.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the operating state of the ventilation device 50 during dehumidification operation.
  • the dehumidification operation is an air conditioning operation in which the outdoor air A3 is dehumidified and the dehumidified outdoor air A3 is supplied to the indoor Rin (that is, the indoor unit 20). As shown in FIG. 5, in the dehumidifying operation, the adsorption operation and the regeneration operation are alternately performed.
  • the adsorption operation is an operation in which the moisture carried in the outdoor air A3 is adsorbed by the absorbent material 52, thereby dehumidifying the outdoor air A3.
  • the motor 54 continues to rotate the absorbent 52 during the adsorption operation.
  • the first heater 58 and the second heater 60 are in the OFF state and do not heat the outdoor air A3.
  • the first fan 62 is in the ON state, thereby causing the outdoor air A3 to flow through the first flow path P1.
  • the damper device 64 distributes the outdoor air A3 in the first flow path P1 to the indoor units 20 .
  • the second fan 66 is in an OFF state, so that no flow of outdoor air A4 is generated in the second flow path P2.
  • the outdoor air A3 flows into the first flow path P1 and passes through the absorbent 52 without being heated by the first and second heaters 58, 60. At this time, the moisture carried in the outdoor air A3 is absorbed by the absorbent 52 . As a result, the amount of moisture carried by the outdoor air A3 is reduced, that is, the outdoor air A3 is dried.
  • the outdoor air A3 dried by passing through the absorbent 52 is distributed to the indoor unit 20 by the damper device 64 .
  • the outdoor air A3 that has passed through the damper device 64 and reached the indoor unit 20 via the ventilation conduit 56 is blown out into the room Rin by the fan 24 .
  • the dry outdoor air A3 is supplied to the room Rin, and the room Rin is dehumidified.
  • a regeneration operation is performed to regenerate the absorbent 52 in order to recover its adsorption capacity.
  • the motor 54 continues to rotate the absorbent 52 during the regeneration operation.
  • the first heater 58 and the second heater 60 are in the ON state and heat the outdoor air A3.
  • the first fan 62 is in the ON state, thereby causing the outdoor air A3 to flow through the first flow path P1.
  • the damper device 64 distributes the outdoor air A3 in the first flow path P1 not to the indoor unit 20 but to the outdoor Rout.
  • the second fan 66 is in the OFF state, so that no flow of outdoor air A4 is generated in the second flow path P2.
  • the outdoor air A3 flows into the first flow path P1, is heated by the first and second heaters 58 and 60, and passes through the absorbent 52.
  • the heated outdoor air A3 deprives the absorbent 52 of a large amount of moisture.
  • a large amount of moisture is carried in the outdoor air A3.
  • the water retention capacity of the absorbent 52 decreases, ie, the absorbent 52 dries and its adsorption capacity is regenerated.
  • the outdoor air A3 that passes through the absorbent 52 and carries a large amount of moisture is distributed to the outdoor route by the damper device 64 and is discharged to the outdoor route.
  • the outdoor air A3 carrying a large amount of moisture due to the regeneration of the absorbent 52 is not supplied to the indoor Rin.
  • the adsorption capacity of the absorbent 52 is maintained, and the dehumidification operation can be continuously performed.
  • the air-conditioning operation (cooling operation, dehumidifying operation (weak cooling operation), heating operation) by the above-described refrigeration cycle and the air-conditioning operation (ventilation operation, humidification operation, dehumidification operation) by the ventilation device 50 can be performed separately, and at the same time It is also possible to execute For example, if the dehumidification operation by the refrigeration cycle and the dehumidification operation by the ventilation device 50 are simultaneously executed, it is possible to dehumidify the room Rin while maintaining the room temperature constant.
  • the air conditioning operation performed by the air conditioner 10 is selected by the user. For example, when a user selects the remote controller 70 shown in FIG. 1, the air conditioner 10 performs the air conditioning operation corresponding to the operation.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram around the first heater and the second heater.
  • first heater 58 and the second heater 60 are controlled by a common relay 80, a first relay 82 and a second relay 84.
  • Common relay 80 , first relay 82 and second relay 84 are controlled by control unit 90 .
  • the common relay 80 controls current flowing through the first relay 82 and the second relay 84 .
  • the common relay 80 is arranged on the current path EP.
  • One end of the current path EP is connected to the power supply side, the other end of the current path EP is connected to the heaters 58 and 60, and the other end of the current path EP is connected to the first heater 58. It branches into a path EP ⁇ b>1 and a second current path EP ⁇ b>2 connected to the second heater 60 .
  • a first heater 58 and a first relay 82 are arranged in the first current path EP1.
  • a second heater 60 and a second relay 84 are arranged in the second current path EP2.
  • the current paths EP, EP1, and EP2 are, for example, wiring.
  • the common relay 80 When the common relay 80 is on, the current Ih can flow toward the first current path EP1 and the second current path EP2. On the other hand, when the common relay 80 is off, the current Ih does not flow toward the first current path EP1 and the second current path EP2.
  • the first relay 82 switches the first heater 58 on and off.
  • the first heater 58 is on, and when the first relay 82 is off, the first heater 58 is off.
  • the first relay 82 is turned on, the current Ih flows from the common relay 80 to the first heater 58 through the first current path EP1.
  • the first heater 58 is energized and turned on.
  • the first relay 82 is turned off, the current Ih stops flowing from the common relay 80 to the first current path EP1. As a result, the first heater 58 is de-energized and turned off.
  • the second relay 84 switches the second heater 60 on and off.
  • the second heater 60 is on, and when the second relay 84 is off, the second heater 60 is off.
  • the second relay 84 is turned on, the current Ih flows from the common relay 80 to the second heater 60 through the second current path EP2. As a result, the second heater 60 is energized and turned on.
  • the second relay 84 is turned off, the current Ih does not flow from the common relay 80 to the second current path EP2. As a result, the second heater 60 is de-energized and turned off.
  • electromagnetic relays can be used as the first relay 82 and the second relay 84 .
  • electromagnetic relays can be used as the first relay 82 and the second relay 84 .
  • the control unit 90 controls on/off of the first heater 58 and the second heater 60 by controlling the common relay 80 , the first relay 82 and the second relay 84 .
  • the control unit 90 differentiates the first timing tmg1 for turning on the first heater 58 and the second timing tmg2 for turning on the second heater 60 .
  • the control unit 90 controls switching timings for switching on/off of the first relay 82 and the second relay 84, and shifts the first timing tmg1 and the second timing tmg2.
  • control unit 90 switches the common relay 80 on and off before switching the first relay 82 and the second relay 84 on and off. Specifically, control unit 90 switches on common relay 80 before switching on first relay 82 or second relay 84 . Control unit 90 switches off common relay 80 before switching off first relay 82 and second relay 84 . Thereby, the stress (load) applied to the first relay 82 and the second relay 84 can be distributed by the common relay 80 . As a result, the life of first relay 82 and second relay 84 can be extended.
  • controller 90 switches off common relay 80 before switching off first relay 82 and second relay 84 . This allows the first relay 82 and the second relay 84 to be switched off when no current flows through the first relay 82 and the second relay 84 . As a result, the stress (load) applied to the first relay 82 and the second relay 84 can be reduced, and the life of the first relay 82 and the second relay 84 can be extended.
  • the control unit 90 includes, for example, a memory storing programs and a processing circuit corresponding to a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the functions of the control unit 90 may be configured only by hardware, or may be realized by combining hardware and software.
  • the control unit 90 reads data and programs stored in the memory and performs various arithmetic processing, thereby realizing a predetermined function.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing control for suppressing inrush current.
  • (a) of FIG. 7 is a schematic diagram of relay control of Example 1
  • (b) of FIG. 7 is a graph showing rush currents in Example 1 and Comparative Example 1.
  • control unit 90 when turning on the first heater 58 and the second heater 60, the control unit 90 controls the common relay 80, the first relay 82 and the second heater. , the relays 84 are turned on in turn. Specifically, control unit 90 turns on common relay 80 when common relay 80, first relay 82, and second relay 84 are in the off state. After turning on the common relay 80, the controller 90 turns on the first relay 82 at a first timing tmg1. The second relay 84 is turned on at a second timing tmg2 when a predetermined period has elapsed from the first timing tmg1. In this way, the control unit 90 shifts the timing of switching the common relay 80, the first relay 82, and the second relay 84 on.
  • Comparative Example 1 the first relay 82 and the second relay 84 are switched on at the same time. Specifically, in Comparative Example 1, the first relay 82 and the second relay 84 are switched on at the first timing tmg1.
  • Example 1 As shown in FIG. 7(b), in Comparative Example 1, an inrush current occurs at the first timing tmg1. In Comparative Example 1, rush currents are generated simultaneously in the first heater 58 and the second heater 60 at the first timing tmg1. Therefore, two inrush currents are generated, and the peak value of the inrush current tends to increase. On the other hand, in Example 1, a rush current is generated in the first heater 58 at the first timing tmg1, and a rush current is generated in the second heater 60 at the second timing tmg2. That is, in Example 1, rush currents are generated in a distributed manner.
  • the magnitude of the inrush current of Example 1 is smaller than the magnitude of the inrush current of Comparative Example 1.
  • the magnitude of the inrush current at the first timing tmg1 and the second timing tmg2 in Example 1 is approximately the magnitude of the inrush current at the first timing tmg1 in Comparative Example 1. It has become 1/2 times.
  • the inrush current generated when the relay is turned on can be reduced. It can be distributed and the peak value of the inrush current can be reduced.
  • PTC heaters are used as the first heater 58 and the second heater 60 .
  • FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the characteristics of the PTC heater.
  • border indicates the boundary between the negative characteristic area and the positive characteristic area.
  • the PTC heater has a negative characteristic area and a positive characteristic area.
  • a “negative characteristic region” is a region having a characteristic that electrical resistance decreases with an increase in temperature.
  • a “positive characteristic region” is a region having a characteristic that electrical resistance increases with an increase in temperature.
  • the temperature of the PTC heater rises due to the current flowing. As the temperature of the PTC heater increases, the electric resistance decreases, and the current increases. In the negative characteristic region, the PTC heater repeats temperature rise, electrical resistance drop and current increase. Then, the PTC heater changes from the negative characteristic region to the positive characteristic region as the temperature rises.
  • the electrical resistance R1 at the temperature T1 and the electrical resistance R2 at the temperature T2 higher than the temperature T1 are compared in the negative characteristic region, the electrical resistance R1 is larger than the electrical resistance R2. .
  • 9A and 9B are schematic diagrams explaining the heater current flowing through the PTC heater in the negative characteristic region.
  • 9A shows the current Ion1 that flows when the PTC heater is turned on at temperature T1 shown in FIG. 8
  • FIG. 9B shows the current Ion2 that flows when the PTC heater is turned on at temperature T2 shown in FIG. show.
  • currents Ion1 and Ion2 indicate currents at the start of energization.
  • the current Ion1 is smaller than the current Ion2.
  • the PTC heater is turned on in the negative characteristic region, the lower the temperature, the smaller the current flowing through the PTC heater. That is, when the PTC heater is turned on in the negative characteristic region, the lower the temperature, the smaller the current at the start of energization can be made.
  • the electrical resistance of the PTC heater increases.
  • the current decreases, so the temperature of the PTC heater decreases.
  • the electric resistance decreases, so the current increases.
  • the temperature of the PTC heater rises.
  • the PTC heater repeats temperature increase, electrical resistance increase, current decrease, temperature decrease, electrical resistance decrease, current increase, and temperature increase, and the temperature stabilizes.
  • the first heater 58 and the second heater 60 which are PTC heaters are configured to be cooled by air generated by the first fan 62 .
  • the temperature of the first heater 58 and the second heater 60 can be adjusted.
  • the control unit 90 sets the fan speed of the first fan 62 to Vf1
  • the temperature of the first heater 58 and the second heater 60 is Tf1
  • the electrical resistance is Rf1.
  • the control unit 90 sets the fan speed of the first fan 62 to Vf2, which is a fan speed lower than Vf1
  • the temperatures of the first heater 58 and the second heater 60 rise to a temperature Tf2 higher than Tf1.
  • the electrical resistance becomes Rf2, which is larger than Rf1.
  • the fan speed of the first fan 62 the temperature of the heater can be adjusted and the electrical resistance can be adjusted.
  • FIG. 10 is a schematic diagram explaining the heater current flowing through the PTC heater in the positive characteristic region.
  • FIG. 10(a) shows changes in the fan speed of the first fan 62.
  • FIG. 10(b) shows changes in the heater temperature of the first heater 58, which is a PTC heater.
  • (c) of FIG. 10 shows changes in electrical resistance of the first heater 58 .
  • (d) of FIG. 10 shows changes in the heater current of the first heater 58 .
  • FIG. 11 is a schematic diagram explaining relay control, fan speed control, heater current and heater temperature.
  • FIG. 11(a) shows control of the relays from turning on the first heater 58 and the second heater 60 to turning them off.
  • (b) of FIG. 11 illustrates the control of the fan speed of the first fan 62 .
  • (c) of FIG. 11 shows changes in the heater current.
  • (d) of FIG. 11 shows the heater temperature.
  • the control unit 90 increases the fan speed of the first fan 62 to Vfc, thereby increasing the amount of air blown by the first fan 62 . This cools the first heater 58 and the second heater 60 . Note that the fan speed Vfc is higher than the fan speed Vf2 and lower than the fan speed Vf1.
  • the first heater 58 and the second heater 60 are switched on in the negative characteristic region. As described above, in the negative characteristic region, the higher the heater temperature, the lower the electrical resistance and the larger the heater current. Therefore, the initial temperatures of the first heater 58 and the second heater 60 are lowered by blowing air from the first fan 62 before the first heater 58 and the second heater 60 are switched on. Thereby, the heater current generated when the first heater 58 and the second heater 60 are switched on, that is, the current at the start of energization can be reduced.
  • the control unit 90 After cooling the first heater 58 and the second heater 60 for the predetermined cooling period t10, the control unit 90 reduces the fan speed Vf of the first fan 62 .
  • the controller 90 makes the fan speed at the first timing tmg1 and the second timing tmg2 lower than the fan speed when both the first heater 58 and the second heater 60 are on.
  • the control unit 90 sets the fan speed Vf of the first fan 62 to a fan speed Vf2 that is lower than the fan speed Vf1 when both the first heater 58 and the second heater 60 are on. do.
  • control unit 90 switches on the common relay 80 .
  • Common relay 80 is turned on before first relay 82 and second relay 84 are turned on.
  • the control unit 90 switches on the first relay 82 at a first timing tmg1.
  • the first heater 58 is energized and switched on.
  • the first timing tmg1 a rush current is generated in the first heater 58, so the current temporarily increases, but decreases as time passes.
  • the first heater 58 is in the negative characteristic region, so when the current flows through the first heater 58, the temperature of the first heater 58 rises. While the temperature is rising, the first heater 58 switches from the negative characteristic area to the positive characteristic area.
  • the control unit 90 switches on the second relay 84 at a second timing tmg2.
  • the second timing tmg2 is the timing after the first waiting time t20 has elapsed from the first timing tmg1.
  • the first waiting time t20 is, for example, 15 seconds or more and 45 seconds or less.
  • the first waiting time t20 is 30 seconds.
  • the second relay 84 is switched on, the second heater 60 is energized and switched on. At the second timing tmg2, a rush current is generated in the second heater 60, so the current temporarily increases, but decreases over time.
  • the second heater 60 is in the negative characteristic region, so when the current flows through the second heater 60, the temperature of the second heater 60 rises. While the temperature is rising, the second heater 60 switches from the negative characteristic area to the positive characteristic area.
  • the timings at which the rush current occurs can be dispersed.
  • the peak value of the inrush current as a whole can be lowered.
  • the influence on the compressor can be reduced.
  • the control unit 90 After switching on the second relay 84, the control unit 90 increases the fan speed of the first fan. Specifically, the control unit 90 sets the fan speed Vf of the first fan 62 to a fan speed Vf1 higher than the fan speed Vf2 after the second waiting time t21 has elapsed from the second timing tmg2.
  • the first heater 58 and the second heater 60 are in the positive characteristic area.
  • the electrical resistance increases and the heater current decreases. Therefore, by adjusting the fan speed of the first fan 62, the heater temperature can be adjusted and the electrical resistance can be adjusted. This allows the heater current to be adjusted.
  • the control unit 90 reduces the fan speed Vf of the first fan 62 before switching off the common relay 80, the first relay 82 and the second relay 84. For example, the control unit 90 starts decelerating the fan speed Vf of the first fan 62 a predetermined period t22 before the third timing tmg3 at which the common relay 80 is turned off. Further, the control unit 90 stops the first fan 62 after a predetermined period of time t11 has elapsed from the third timing tmg3.
  • the predetermined period t22 is, for example, 10 seconds or more and 30 seconds or less.
  • the predetermined period t11 is, for example, 0.1 seconds or more and 5 seconds or less.
  • the temperature of the first heater 58 and the second heater 60 increases by reducing the fan speed Vf of the first fan 62, and the electrical resistance increases. Therefore, the heater current decreases. As a result, the stress applied to the common relay 80 can be reduced.
  • the control unit 90 switches off the common relay 80 before switching off the first relay 82 and the second relay 84 .
  • the control unit 90 switches off the first relay 82 and the second relay 84 after a predetermined period t11 from the third timing tmg3. . This turns off the first heater 58 and the second heater 60 .
  • relays tend to be stressed when they are turned on and off by current flow and disconnection. Therefore, by switching off the common relay 80, the first relay 82 and the second relay 84 can be switched off while no current is flowing through the first relay 82 and the second relay 84. can. Thereby, the stress (load) applied to the first relay 82 and the second relay 84 can be reduced.
  • control unit 90 controls both the first relay 82 and the second relay 84 to ON, but the present invention is not limited to this.
  • the control unit 90 may alternately turn on the first relay 82 and the second relay 84 .
  • FIG. 12 is a schematic diagram explaining the relay control of Modification 1.
  • FIG. 12 shows in FIG. 12, while the first relay 82 is on, the second relay 84 is off, and while the second relay 84 is on, the first relay 82 is off. is turned off. That is, the first relay 82 and the second relay 84 are not turned on at the same time.
  • the first heater 58 and the second heater 60 can be alternately turned on for efficient heating. As a result, the ON time of each heater can be shortened, and the load applied to the heater can be reduced. As a result, the product life of the heater can be extended.
  • the air conditioner 10 uses the common relay 80, the first relay 82 and the second relay 84 to control the on/off of the first heater 58 and the second heater 60.
  • the air conditioner 10 may control the on/off of the first heater 58 and the second heater 60 with a configuration other than the relay.
  • semiconductor switches such as MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) may be used to control on/off of the first heater 58 and the second heater 60.
  • the common relay 80 is not an essential component in the air conditioner 10 . Even if the air conditioner 10 does not have the common relay 80, by shifting the first timing tmg1 and the second timing tmg2, the rush current is generated in the first relay 82 and the second relay 84. You can prevent it from growing.
  • controller 90 may reduce the fan speed of first fan 62 before turning off at least one of first heater 58 and second heater 60 .
  • the air conditioner 10 includes two heaters 58 and 60
  • the present invention is not limited to this.
  • the air conditioner may have three or more heaters.
  • First heater 58 and the second heater 60 need not be PTC heaters.
  • the first heater 58 and the second heater 60 may be heaters using nichrome wire, carbon fiber, or the like.
  • the first heater 58 and the second heater 60 are cooled by reducing the fan speed of the first fan 62 before the controller 90 turns off the first heater 58 and the second heater 60 .
  • the temperature of the heater 60 is increased, the electrical resistance is increased, and the heater current is decreased.
  • the controller 90 does not have to reduce the fan speed of the first fan 62 .
  • the air conditioner 10 may turn off the first heater 58 and the second heater 60 before switching off the first heater 58 and the second heater 60 in a manner that does not adjust the fan speed of the first fan 62 .
  • the electrical resistance may be increased and the heater current may be decreased.
  • the air conditioner 10 may reduce the heater current before turning off the first heater 58 and the second heater 60 .
  • the controller 90 may adjust the applied voltage to reduce the heater current.
  • the higher the applied voltage, the smaller the current value, and the lower the applied voltage the larger the current value.
  • the higher the applied voltage, the larger the current value, and the lower the applied voltage the smaller the current value.
  • an auxiliary heater for adjusting the temperature of the PTC heater may be arranged in the vicinity of the heaters 58,60.
  • the control unit 90 may control the auxiliary heater to adjust the temperature of the heaters 58 and 60 to adjust the resistance value and the current value.
  • the second relay 84 is switched on at a second timing tmg2 after the first waiting time t20 has passed.
  • the control unit 90 may switch on the first relay 82 and the second relay 84 in a distributed manner. For example, if the air conditioner 10 has a detector that detects heater current, the controller 90 turns on the first relay 82 and the second relay 84 based on the detected heater current. A switching timing may be determined. Also in such a configuration, the timing of the generation of the rush current in the first heater 58 and the second heater 60 can be shifted. As a result, the stress (load) applied to the heater and the relay, which are components of the air conditioner 10, can be reduced.
  • the air conditioner according to the embodiment of the present disclosure is an air conditioner that includes an indoor unit and an outdoor unit, and is provided in the outdoor unit and absorbs moisture in the outdoor air. a passage through which the outdoor air passes through the absorbent and connects the outdoor and the interior of the indoor unit, and a first heater and a second heater for heating the outdoor air upstream of the absorbent in the passage. and a controller for controlling on/off of the first heater and the second heater, wherein the controller controls a first timing for switching on the first heater and a second timing for switching on the first heater. The second timing for switching on the heater is made different.
  • the present disclosure is applicable to any air conditioner equipped with an indoor unit and an outdoor unit.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

本開示の空気調和機は、室内機と室外機とを備える空気調和機であって、室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、吸収材を通過し、室外と室内機内とを接続し、室外空気が流れる流路と、流路における吸収材の上流側で室外空気を加熱する第1のヒータ(58)および第2のヒータ(60)と、第1のヒータおよび第2のヒータのオンオフを制御する制御部と、を備える。制御部は、第1のヒータをオンに切り替える第1のタイミング(tmg1)と、第2のヒータをオンに切り替える第2のタイミング(tmg2)と、を異ならせる。

Description

空気調和機
 本開示は、空気調和機に関する。
 従来、例えば、特許文献1に記載するように、空気調和対象の室内に配置される室内機と、室外に配置される室外機とから構成される空気調和機が知られている。この空気調和機は、室外機から室内機に加湿された室外空気を供給できるように構成されている。
特開2001-91000号公報
 ところで、空気調和機の構成部品にかかる負荷を低減したいというニーズがある。
 そこで、本開示は、空気調和機の構成部品にかかる負荷を低減することが可能な空気調和機を提供する。
 本開示の一態様の空気調和機は、
 室内機と室外機とを備える空気調和機であって、
 前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、
 前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる流路と、
 前記流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第1のヒータおよび第2のヒータと、
 前記第1のヒータおよび第2のヒータのオンオフを制御する制御部と、
を備え、
 前記制御部は、前記第1のヒータをオンに切り替える第1のタイミングと、前記第2のヒータをオンに切り替える第2のタイミングと、を異ならせる。
 本開示の一態様の空気調和機は、空気調和機の構成部品にかかる負荷を低減することができる。
本開示の一実施の形態に係る空気調和機の構成を示す概略図 換気装置の構成を示す概略図 換気運転中の換気装置の動作を示す概略図 加湿運転中の換気装置の動作を示す概略図 除湿運転中の換気装置の動作を示す概略図 第1のヒータおよび第2のヒータ周辺の概略構成図 突入電流を抑制するための制御を示す概略図 PTCヒータの特性を説明するための概略図 負特性領域におけるPTCヒータに流れるヒータ電流を説明する概略図 負特性領域におけるPTCヒータに流れるヒータ電流を説明する概略図 正特性領域におけるPTCヒータに流れるヒータ電流を説明する概略図 リレー制御、ファン速度制御、ヒータ電流およびヒータ温度を説明する概略図 変形例1のリレー制御を説明する概略図
 本開示の一態様の空気調和機は、室内機と室外機とを備える空気調和機であって、前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる流路と、前記流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第1のヒータおよび第2のヒータと、前記第1のヒータおよび第2のヒータのオンオフを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1のヒータをオンに切り替える第1のタイミングと、前記第2のヒータをオンに切り替える第2のタイミングと、を異ならせる。
 このような一態様によれば、空気調和機の構成部品にかかる負荷を低減することができる。
 例えば、空気調和機は、前記第1のヒータのオンオフを切り替える第1のリレーと、前記第2のヒータのオンオフを切り替える第2のリレーと、を更に備え、前記制御部は、前記第1のリレーおよび前記第2のリレーのオンオフを切り替える切替タイミングを制御し、前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとをずらしてもよい。
 例えば、前記第2のタイミングは、前記第1のタイミングから第1の待機時間が経過したタイミングであってもよい。
 例えば、前記第1の待機時間は、15秒以上45秒以下であってもよい。
 例えば、空気調和機は、前記第1のリレーおよび前記第2のリレーに流れる電流を制御する共通リレーを更に備え、前記制御部は、前記第1のリレーおよび前記第2のリレーのオンオフを切り替える前に、前記共通リレーのオンオフを切り替えてもよい。
 例えば、前記流路に前記室内機に向かう室外空気の流れを発生させるファンを更に備え、前記第1のヒータおよび前記第2のヒータの各々は、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータであってもよい。
 例えば、前記制御部は、前記第1のヒータおよび前記第2のヒータをオンに切り替える前に、前記ファンを制御し、前記ファンからの送風によって前記第1のヒータおよび前記第2のヒータを冷却してもよい。
 例えば、前記制御部は、前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングより前に、前記ファンのファン速度を小さくしてもよい。
 例えば、前記制御部は、前記第2のタイミングから第2の待機時間が経過した後に、前記ファンのファン速度を大きくしてもよい。
 例えば、前記第2の待機時間は、15秒以上45秒以下であってもよい。
 例えば、前記制御部は、前記第1のヒータと前記第2のヒータとのうち少なくとも1つをオフに切り替える前に、前記ファン速度を小さくしてもよい。
 例えば、前記制御部は、前記第1のリレーおよび前記第2のリレーのオンの切替を交互に行ってもよい。
 以下、本開示の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
 (実施の形態)
 図1は、本開示の一実施の形態に係る空気調和機10の構成を示す概略図である。
 図1に示すように、本実施の形態に係る空気調和機10は、空調対象の室内Rinに配置される室内機20と、室外Routに配置される室外機30とを有する。
 室内機20には、室内空気A1と熱交換を行う室内熱交換器22と、室内空気A1を室内機20内に誘引するとともに、室内熱交換器22と熱交換した後の室内空気A1を室内Rinに吹き出すファン24とが設けられている。
 室外機30には、室外空気A2と熱交換を行う室外熱交換器32と、室外空気A2を室外機30内に誘引するとともに、室外熱交換器32と熱交換した後の室外空気A2を室外Routに吹き出すファン34とが設けられている。また、室外機30には、室内熱交換器22および室外熱交換器32と冷凍サイクルを実行する圧縮機36、膨張弁38、および四方弁40が設けられている。
 室内熱交換器22、室外熱交換器32、圧縮機36、膨張弁38、および四方弁40それぞれは、冷媒が流れる冷媒配管によって接続されている。冷房運転および除湿運転(弱冷房運転)の場合、空気調和機10は、冷媒が圧縮機36から四方弁40、室外熱交換器32、膨張弁38、室内熱交換器22を順に流れて圧縮機36に戻る冷凍サイクルを実行する。暖房運転の場合、空気調和機10は、冷媒が圧縮機36から四方弁40、室内熱交換器22、膨張弁38、室外熱交換器32を順に流れて圧縮機36に戻る冷凍サイクルを実行する。
 空気調和機10は、冷凍サイクルよる空調運転の他に、室外空気A3を室内Rinに導入する空調運転を実行する。そのために、空気調和機10は、換気装置50を有する。換気装置50は、室外機30に設けられている。即ち、室外機30は、換気装置50を有する。
 図2は、換気装置50の構成を示す概略図である。
 図2に示すように、換気装置50は、その内部に室外空気A3、A4が通過する吸収材52を備える。
 吸収材52は、空気が通過可能な部材であって、通過する空気から水分を捕集するまたは通過する空気に水分を与える部材である。本実施の形態の場合、吸収材52は、円盤状であって、その中心を通過する回転中心線C1を中心にして回転する。吸収材52は、モータ54によって回転駆動される。
 吸収材52は、空気中の水分を収着する高分子収着材が好ましい。高分子収着材は、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体から構成される。高分子収着材は、シリカゲルやゼオライトなどの吸着材に比べて、同一体積あたりの水分吸収量が多く、低い加熱温度で担持する水分を脱着することができ、そして水分を長時間担持することができる。
 換気装置50の内部には、吸収材52をそれぞれ通過し、室外空気A3、A4がそれぞれ流れる第1の流路P1と第2の流路P2とが設けられている。第1の流路P1と第2の流路P2は、異なる位置で吸収材52を通過する。
 第1の流路P1は、室内機20内に向かう室外空気A3が流れる流路である。第1の流路P1を流れる室外空気A3は、換気導管56を介して、室内機20内に供給される。
 本実施の形態の場合、第1の流路P1は、吸収材52に対して上流側に複数の支流路P1a、P1bを含んでいる。なお、本明細書において、「上流」および「下流」は、空気の流れに対して使用される。
 複数の支流路P1a、P1bは、吸収材52に対して上流側で合流する。複数の支流路P1a、P1bそれぞれには、室外空気A3を加熱する第1および第2のヒータ58、60が設けられている。
 第1および第2のヒータ58、60は、同一の加熱能力を備えるヒータであってもよいし、異なる加熱能力を備えるヒータであってもよい。また、第1および第2のヒータ58、60は、電流が流れて温度が上昇すると電気抵抗が増加する、すなわち過剰な加熱温度の上昇を抑制することができるPTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータが好ましい。PTCヒータの場合、ヒータ自体が加熱温度を一定の温度範囲内で調節するために、加熱温度をモニタリングしなくてもよい。なお、第1および第2のヒータ58、60が、本開示の「ヒータ」に相当するが、本開示の「ヒータ」の数は複数でなくてもよく、すなわち、第1および第2のヒータ58、60の一方が、本開示の「ヒータ」に相当するとしてもよい。
 第1の流路P1には、室内機20内に向かう室外空気A3の流れを発生させる第1のファン62が設けられている。本実施の形態の場合、第1のファン62は、吸収材52に対して下流側に配置されている。第1のファン62が作動することにより、室外空気A3が、室外Routから第1の流路P1内に流入し、吸収材52を通過する。
 また、第1の流路P1には、第1の流路P1を流れる室外空気A3を室内Rin(すなわち室内機20)または室外Routに振り分けるダンパ装置64が設けられている。本実施の形態の場合、ダンパ装置64は、第1のファン62に対して下流側に配置されている。ダンパ装置64によって室内機20に振り分けられた室外空気A3は、換気導管56を介して室内機20内に入り、ファン24によって室内Rinに吹き出される。
 第2の流路P2は、室外空気A4が流れる流路である。第1の流路P1を流れる室外空気A3と異なり、第2の流路P2を流れる室外空気A4は、室内機20に向かうことはない。第2の流路P2を流れる室外空気A4は、吸収材52を通過した後、室外Routに流出する。
 第2の流路P2には、室外空気A4の流れを発生させる第2のファン66が設けられている。本実施の形態の場合、第2のファン66は、吸収材52に対して下流側に配置されている。第2のファン66が作動することにより、室外空気A4が、室外Routから第2の流路P2内に流入し、吸収材52を通過し、そして室外Routに流出する。
 換気装置50は、吸収材52、モータ54、第1のヒータ58、第2のヒータ60、第1のファン62、ダンパ装置64、および第2のファン66を選択的に使用して換気運転、加湿運転、および除湿運転を選択的に実行する。
 図3は、換気運転中の換気装置50の動作状態を示す概略図である。
 換気運転は、室外空気A3をそのまま換気導管56を介して室内Rin(すなわち室内機20)に供給する空調運転である。図3に示すように、換気運転中、モータ54は、吸収材52を回転し続ける。第1のヒータ58と第2のヒータ60は、OFF状態であって、室外空気A3を加熱していない。第1のファン62はON状態で、それにより第1の流路P1内を室外空気A3が流れている。ダンパ装置64は、第1の流路P1内の室外空気A3を室内機20に振り分ける。第2のファン66は、OFF状態であって、それにより第2の流路P2内に室外空気A4の流れが発生していない。
 このような換気運転によれば、室外空気A3は、第1の流路P1に流入し、第1および第2のヒータ58、60に加熱されることなく吸収材52を通過する。吸収材52を通過した室外空気A3は、ダンパ装置64によって室内機20に振り分けられる。ダンパ装置64を通過して換気導管56を介して室内機20に到達した室外空気A3は、ファン24によって室内Rinに吹き出される。このような換気運転により、室外空気A3がそのまま室内Rinに供給され、室内Rinが換気される。
 図4は、加湿運転中の換気装置50の動作状態を示す概略図である。
 加湿運転は、室外空気A3を加湿し、その加湿された室外空気A3を室内Rin(すなわち室内機20)に供給する空調運転である。図4に示すように、加湿運転中、モータ54は、吸収材52を回転し続ける。第1のヒータ58と第2のヒータ60は、ON状態であって、室外空気A3を加熱している。第1のファン62はON状態で、それにより第1の流路P1内を室外空気A3が流れている。ダンパ装置64は、第1の流路P1内の室外空気A3を室内機20に振り分ける。第2のファン66は、ON状態であって、それにより第2の流路P2内を室外空気A4が流れている。
 このような加湿運転によれば、室外空気A3は、第1の流路P1に流入し、第1および第2のヒータ58、60に加熱されて吸収材52を通過する。このとき、加熱された室外空気A3は、加熱されていない場合に比べて、吸収材52からより多量の水分を奪うことができる。それにより、室外空気A3が多量の水分を担持する。吸収材52を通過して多量の水分を担持する室外空気A3は、ダンパ装置64によって室内機20に振り分けられる。ダンパ装置64を通過して換気導管56を介して室内機20に到達した室外空気A3は、ファン24によって室内Rinに吹き出される。このような加湿運転により、多量の水分を担持する室外空気A3が室内Rinに供給され、室内Rinが加湿される。
 なお、第1のヒータ58と第2のヒータ60のいずれか一方をOFF状態にすることによって室外空気A3が吸収材52から奪う水分量を少なくする、すなわち室内Rinの加湿量が少ない弱加湿運転が実行されてもよい。
 加熱された室外空気A3に水分が奪われることにより、吸収材52の保水量が減少する、すなわち吸収材52が乾燥する。吸収材52が乾燥すると、第1の流路P1を流れる室外空気A3は吸収材52から水分を奪うことができない。その対処として、吸収材52は、第2の流路P2を流れる室外空気A4から水分を奪う。それにより、吸収材52の保水量がほぼ一定に維持され、加湿運転を継続することができる。
 図5は、除湿運転中の換気装置50の動作状態を示す概略図である。
 除湿運転は、室外空気A3を除湿し、その除湿された室外空気A3を室内Rin(すなわち室内機20)に供給する空調運転である。図5に示すように、除湿運転では、吸着運転と再生運転とが交互に実行される。
 吸着運転は、室外空気A3に担持されている水分を吸収材52に吸着させ、それにより室外空気A3を除湿する運転である。図5に示すように、吸着運転中、モータ54は、吸収材52を回転し続ける。第1のヒータ58と第2のヒータ60は、OFF状態であって、室外空気A3を加熱していない。第1のファン62はON状態で、それにより第1の流路P1内を室外空気A3が流れている。ダンパ装置64は、第1の流路P1内の室外空気A3を室内機20に振り分ける。第2のファン66は、OFF状態であって、それにより第2の流路P2内に室外空気A4の流れが発生していない。
 このような吸着運転によれば、室外空気A3は、第1の流路P1に流入し、第1および第2のヒータ58、60に加熱されることなく吸収材52を通過する。このとき、室外空気A3に担持されている水分が吸収材52に吸着する。それにより、室外空気A3の水分の担持量が減少する、すなわち室外空気A3が乾燥される。吸収材52を通過して乾燥した室外空気A3は、ダンパ装置64によって室内機20に振り分けられる。ダンパ装置64を通過して換気導管56を介して室内機20に到達した室外空気A3は、ファン24によって室内Rinに吹き出される。このような吸着運転により、乾燥した室外空気A3が室内Rinに供給され、室内Rinが除湿される。
 吸着運転が続くと、吸収材52の保水量が増加し続け、その結果、室外空気A3に担持されている水分に対する吸収材52の吸着能力が低下する。その吸着能力を回復するために吸収材52を再生させる再生運転が実行される。
 再生運転中、モータ54は、吸収材52を回転し続ける。第1のヒータ58と第2のヒータ60は、ON状態であって、室外空気A3を加熱している。第1のファン62はON状態で、それにより第1の流路P1内を室外空気A3が流れている。ダンパ装置64は、第1の流路P1内の室外空気A3を、室内機20ではなく、室外Routに振り分ける。
 第2のファン66は、OFF状態であって、それにより第2の流路P2内に室外空気A4の流れが発生していない。
 このような再生運転によれば、室外空気A3は、第1の流路P1に流入し、第1および第2のヒータ58、60に加熱されて吸収材52を通過する。このとき、加熱された室外空気A3は、吸収材52から多量の水分を奪う。それにより、室外空気A3に多量の水分が担持される。それとともに、吸収材52の保水量が減少する、すなわち吸収材52が乾燥してその吸着能力が再生する。吸収材52を通過して多量の水分を担持する室外空気A3は、ダンパ装置64によって室外Routに振り分けられ、室外Routに排出される。これにより、除湿運転における再生運転中に、吸収材52の再生によって多量の水分を担持する室外空気A3が室内Rinに供給されることがない。
 このような吸着運転と再生運転を交互に行うことにより、吸収材52の吸着能力が維持され、除湿運転を継続的に実行することができる。
 上述の冷凍サイクルによる空調運転(冷房運転、除湿運転(弱冷房運転)、暖房運転)と換気装置50による空調運転(換気運転、加湿運転、除湿運転)は、別々に実行可能であり、また同時に実行することも可能である。例えば、冷凍サイクルによる除湿運転と換気装置50による除湿運転を同時に実行すれば、室温を一定に維持した状態で室内Rinを除湿することが可能である。
 空気調和機10が実行する空調運転は、ユーザによって選択される。例えば、図1に示すリモートコントローラ70に対するユーザの選択操作により、その操作に対応する空調運転を空気調和機10は実行する。
 ここまでは、本実施の形態に係る空気調和機10の構成および動作について概略的に説明してきた。ここからは、本実施の形態に係る空気調和機10の更なる特徴について説明する。
 第1のヒータ58と第2のヒータ60をオンオフする構造について説明する。
 図6は、第1のヒータおよび第2のヒータ周辺の概略構成図である。
 図6に示すように、第1のヒータ58と第2のヒータ60のオンオフは、共通リレー80、第1のリレー82および第2のリレー84によって制御される。また、共通リレー80、第1のリレー82および第2のリレー84は、制御部90によって制御される。
 共通リレー80は、第1のリレー82および第2のリレー84に流れる電流を制御する。
 本実施の形態の場合、共通リレー80は電流経路EPに配置されている。電流経路EPの一端は電源側に接続され、電流経路EPの他端側はヒータ58,60に接続される、電流経路EPの他端は、第1のヒータ58と接続される第1の電流経路EP1と、第2のヒータ60と接続される第2の電流経路EP2と、に分岐している。第1の電流経路EP1には、第1のヒータ58および第1のリレー82が配置されている。第2の電流経路EP2には、第2のヒータ60および第2のリレー84が配置されている。なお、電流経路EP,EP1,EP2は、例えば、配線である。
 共通リレー80がオンであるとき、第1の電流経路EP1と第2の電流経路EP2とに向かって電流Ihが流れることが可能になる。一方、共通リレー80がオフであるとき、第1の電流経路EP1と第2の電流経路EP2とに向かって電流Ihが流れない。
 共通リレー80がオンしているとき、第1のリレー82は、第1のヒータ58のオンオフを切り替える。第1のリレー82がオンであるとき、第1のヒータ58がオンになり、第1のリレー82がオフのとき、第1のヒータ58がオフになる。具体的には、第1のリレー82がオンになると、電流Ihが共通リレー80から第1の電流経路EP1を通って第1のヒータ58に流れる。これにより、第1のヒータ58が通電し、オンになる。一方、第1のリレー82がオフになると、電流Ihが共通リレー80から第1の電流経路EP1に流れなくなる。これにより、第1のヒータ58が通電停止し、オフになる。
 共通リレー80がオンしているとき、第2のリレー84は、第2のヒータ60のオンオフを切り替える。第2のリレー84がオンであるとき、第2のヒータ60がオンになり、第2のリレー84がオフのとき、第2のヒータ60がオフになる。具体的には、第2のリレー84がオンになると、電流Ihが共通リレー80から第2の電流経路EP2を通って第2のヒータ60に流れる。これにより、第2のヒータ60が通電し、オンになる。一方、第2のリレー84がオフになると、電流Ihが共通リレー80から第2の電流経路EP2に流れなくなる。これにより、第2のヒータ60が通電停止し、オフになる。
 第1のリレー82および第2のリレー84としては、例えば、電磁リレーなどを用いることができる。このような構成により、半導体スイッチで第1のリレー82および第2のリレー84を構成する場合に比べて、放熱部材を用いなくてもよく、基板上に配置する際に制約が少ない。
 制御部90は、共通リレー80、第1のリレー82および第2のリレー84を制御することによって、第1のヒータ58および第2のヒータ60のオンオフを制御する。制御部90は、第1のヒータ58をオンに切り替える第1のタイミングtmg1と、第2のヒータ60をオンに切り替える第2のタイミングtmg2と、を異ならせている。具体的には、制御部90は、第1のリレー82および第2のリレー84のオンオフを切り替える切替タイミングを制御し、第1のタイミングtmg1と第2のタイミングtmg2とをずらしている。このような構成により、第1のヒータ58および第2のヒータ60において、突入電流が大きくなることを抑制することができる。これにより、第1のヒータ58および第2のヒータ60において突入電流がブレーカ容量を超過することを回避することができる。また、圧縮機において、突入電流を考慮した電流制限を行っている場合、突入電流が大きくなることを抑制することによって、圧縮機へ与える影響を小さくすることができる。
 また、制御部90は、第1のリレー82および第2のリレー84のオンオフを切り替える前に、共通リレー80のオンオフを切り替える。具体的には、制御部90は、第1のリレー82または第2のリレー84をオンに切り替える前に、共通リレー80をオンに切り替える。制御部90は、第1のリレー82および第2のリレー84をオフに切り替える前に、共通リレー80をオフに切り替える。これにより、第1のリレー82および第2のリレー84にかかるストレス(負荷)を共通リレー80によって分散することができる。その結果、第1のリレー82および第2のリレー84の寿命を延ばすことができる。
 リレーにおいては、オンオフにより電流が流れる、または切れる動作がストレスとなりやすい。例えば、制御部90は、第1のリレー82および第2のリレー84をオフに切り替える前に、共通リレー80をオフに切り替える。これにより、第1のリレー82および第2のリレー84に電流が流れていない状態で、第1のリレー82および第2のリレー84をオフに切り替えることができる。その結果、第1のリレー82および第2のリレー84にかかるストレス(負荷)を低減し、第1のリレー82および第2のリレー84の寿命を延ばすことができる。
 制御部90は、例えば、プログラムを記憶したメモリと、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサに対応する処理回路を備える。制御部90の機能は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。制御部90は、メモリに格納されたデータやプログラムを読み出して種々の演算処理を行うことで、所定の機能を実現する。
 図7は、突入電流を抑制するための制御を示す概略図である。図7の(a)は、実施例1のリレー制御の概略図であり、図7の(b)は実施例1および比較例1における突入電流を示すグラフである。
 図7の(a)に示すように、実施例1では、第1のヒータ58および第2のヒータ60をオンにする場合、制御部90は、共通リレー80、第1のリレー82および第2のリレー84の順番で各リレーをオンにする。具体的には、制御部90は、共通リレー80、第1のリレー82および第2のリレー84がオフの状態において、共通リレー80をオンにする。共通リレー80をオンにした後、制御部90は、第1のタイミングtmg1で第1のリレー82をオンにする。第1のタイミングtmg1から所定の期間が経過した第2のタイミングtmg2で第2のリレー84をオンにする。このように、制御部90は、共通リレー80、第1のリレー82および第2のリレー84をオンに切り替えるタイミングをずらしている。
 なお、比較例1では、第1のリレー82と第2のリレー84とを同時にオンに切り替えている。具体的には、比較例1では、第1のタイミングtmg1で第1のリレー82および第2のリレー84をオンに切り替えている。
 図7の(b)に示すように、比較例1では、第1のタイミングtmg1のときに突入電流が発生する。比較例1では、第1のヒータ58と第2のヒータ60とにおいて突入電流が第1のタイミングtmg1で同時に発生する。このため、2つの突入電流が発生するため、突入電流のピーク値が大きくなりやすい。一方、実施例1では、第1のタイミングtmg1のときに第1のヒータ58に突入電流が発生し、第2のタイミングtmg2のときに第2のヒータ60に突入電流が発生する。即ち、実施例1では、分散して突入電流が発生する。
 実施例1と比較例1の突入電流の大きさを比較すると、実施例1の突入電流の大きさは、比較例1の突入電流の大きさよりも小さくなっている。図7の(b)の例では、実施例1における第1のタイミングtmg1および第2のタイミングtmg2の突入電流の大きさは、比較例1における第1のタイミングtmg1の突入電流の大きさの略1/2倍になっている。
 このように、第1のリレー82をオンに切り替える第1のタイミングtmg1と、第2のリレー84をオンに切り替える第2のタイミングtmg2と、をずらすことによって、リレーのオン時に発生する突入電流を分散し、突入電流のピーク値を小さくすることができる。
 次に、PTCヒータの特性を利用した制御について説明する。本実施の形態では、第1のヒータ58および第2のヒータ60として、PTCヒータを用いている。
 図8は、PTCヒータの特性を説明するための概略図である。なお、図8中において、温度T1<T2、Tf1<Tf2であり、電気抵抗R1>R2,Rf1<Rf2であり、ファン速度Vf1>Vf2である。また、「border」は負特性領域と正特性領域との境界を示す。
 図8に示すように、PTCヒータは、負特性領域と正特性領域とを有する。「負特性領域」とは、温度の増加に伴って電気抵抗が低下する特性を有する領域である。「正特性領域」とは、温度の増加に伴って電気抵抗が増加する特性を有する領域である。
 負特性領域においてPTCヒータに電流が流れると、当該電流が流れることによってPTCヒータの温度が上昇する。PTCヒータの温度が上昇することによって、電気抵抗が低下するため、電流が大きくなる。負特性領域において、PTCヒータは、温度の上昇、電気抵抗の低下および電流の増大を繰り返す。そして、PTCヒータは温度の上昇に伴い、負特性領域から正特性領域へと変化する。
 図8に示すように、負特性領域において、温度T1のときの電気抵抗R1と、温度T1より高い温度T2のときの電気抵抗R2を比べると、電気抵抗R1が電気抵抗R2より大きくなっている。
 図9Aおよび図9Bは、負特性領域におけるPTCヒータに流れるヒータ電流を説明する概略図である。図9Aは図8に示す温度T1のときにPTCヒータをオンにしたときに流れる電流Ion1を示し、図9Bは図8に示す温度T2のときにPTCヒータをオンにしたときに流れる電流Ion2を示す。図9Aおよび図9Bにおいて、電流Ion1およびIon2は、通電開始時の電流を示す。
 図9Aおよび図9Bに示すように、電流Ion1は、電流Ion2よりも小さい。このように、負特性領域においてPTCヒータをオンに切り替える場合、温度が低いほど、PTCヒータに流れる電流を小さくすることができる。即ち、負特性領域においてPTCヒータをオンに切り替える場合、温度が低いほど、通電開始時の電流を小さくすることができる。
 正特性領域では、負特性領域とは反対に、PTCヒータの温度が上昇すると、PTCヒータの電気抵抗が増加する。PTCヒータの電気抵抗が増加すると、電流が小さくなるため、PTCヒータの温度が低下する。PTCヒータの温度が低下することによって、電気抵抗が低下するため、電流が大きくなる。電流が大きくなると、PTCヒータの温度が上昇する。正特性領域において、PTCヒータは、温度の上昇、電気抵抗の増加、電流の低下、温度の低下、電気抵抗の低下、電流の増大および温度の上昇を繰り返して、温度が安定する。
 本実施の形態の場合、PTCヒータである第1のヒータ58および第2のヒータ60は、第1のファン62により生じる風によって冷却することが可能な構成である。よって、第1のファン62のファン速度を調節することによって、第1のヒータ58および第2のヒータ60の温度を調節することができる。例えば、図8に示すように、制御部90が第1のファン62のファン速度をVf1に設定した場合、第1のヒータ58および第2のヒータ60の温度がTf1となり、電気抵抗がRf1となる。そして、制御部90が第1のファン62のファン速度をVf1より小さいファン速度であるVf2に設定した場合、第1のヒータ58および第2のヒータ60の温度がTf1より高い温度Tf2まで上昇し、電気抵抗がRf1より大きいRf2となる。このように、第1のファン62のファン速度を調節することによって、ヒータの温度を調節し、電気抵抗を調節することができる。
 図10は、正特性領域におけるPTCヒータに流れるヒータ電流を説明する概略図である。図10の(a)は、第1のファン62のファン速度の変化を示す。図10の(b)は、PTCヒータである第1のヒータ58のヒータ温度の変化を示す。図10の(c)は、第1のヒータ58の電気抵抗の変化を示す。図10の(d)は、第1のヒータ58のヒータ電流の変化を示す。
 図10の(a)に示すように、正特性領域において、第1のファン62のファン速度をVf1からVf2に小さくすると、図10の(b)に示すように、第1のヒータ58の温度がTf1からTf2に上昇する。これにより、図10の(c)に示すように、第1のヒータ58の電気抵抗がRf1からRf2に増大すると共に、図10の(d)に示すように、第1のヒータ58の電流がIh1からIh2に小さくなる。このように、正特性領域においては、第1のヒータ58(PTCヒータ)の温度が高いほど電流が小さくなるという特性を利用し、第1のファン62のファン速度を調節することによって、第1のヒータ58(PTCヒータ)を流れる電流の大きさを調節することができる。
 次に、本実施の形態における第1のヒータ58および第2のヒータ60をオンにしてオフにするまでの制御について説明する。
 図11は、リレー制御、ファン速度制御、ヒータ電流およびヒータ温度を説明する概略図である。図11の(a)は、第1のヒータ58および第2のヒータ60をオンにしてオフにするまでのリレーの制御を示す。図11の(b)は、第1のファン62のファン速度の制御を示す。図11の(c)は、ヒータ電流の変化を示す。図11の(d)は、ヒータ温度を示す。
 図11に示すように、第1のヒータ58および第2のヒータ60をオンに切り替える前に、第1のヒータ58および第2のヒータ60を所定の冷却期間t10冷却する。所定の冷却期間t10は、例えば、10秒以上且つ30秒以下である。具体的には、制御部90は、第1のファン62のファン速度をVfcに大きくすることによって、第1のファン62の送風量を増大させる。これにより、第1のヒータ58および第2のヒータ60を冷却する。なお、ファン速度Vfcは、ファン速度Vf2より大きく、ファン速度Vf1より小さい。
 第1のヒータ58および第2のヒータ60は、負特性領域においてオンに切り替えられる。上述したように、負特性領域では、ヒータ温度が大きいほど、電気抵抗が低下し、ヒータ電流が大きくなる。よって、第1のヒータ58および第2のヒータ60をオンに切り替える前に、第1のファン62による送風によって第1のヒータ58および第2のヒータ60の初期温度を下げている。これにより、第1のヒータ58および第2のヒータ60がオンに切り替えられたときに発生するヒータ電流、即ち、通電開始時の電流を小さくすることができる。
 第1のヒータ58および第2のヒータ60を所定の冷却期間t10冷却した後、制御部90は、第1のファン62のファン速度Vfを小さくする。制御部90は、第1のタイミングtmg1および第2のタイミングtmg2におけるファン速度を、第1のヒータ58および第2のヒータ60の両方がオンであるときのファン速度よりも小さくする。具体的には、制御部90は、第1のファン62のファン速度Vfを、第1のヒータ58および第2のヒータ60の両方がオンであるときのファン速度Vf1より小さいファン速度Vf2に設定する。これにより、第1のヒータ58および第2のヒータ60がオンになった後、温度上昇を促し、負特性領域から正特性領域へスムーズに移行することができる。
 また、制御部90は、共通リレー80をオンに切り替える。共通リレー80は、第1のリレー82および第2のリレー84がオンに切り替えられる前に、オンに切り替えられる。
 次に、制御部90は、第1のタイミングtmg1で第1のリレー82をオンに切り替える。第1のリレー82がオンに切り替わると、第1のヒータ58が通電し、オンに切り替わる。第1のタイミングtmg1においては、第1のヒータ58で突入電流が生じるため、電流が一時的に大きくなるが、時間の経過とともに小さくなっていく。また、第1のタイミングtmg1においては、第1のヒータ58は負特性領域であるため、第1のヒータ58に電流が流れると、第1のヒータ58の温度が上昇していく。温度が上昇している途中で、第1のヒータ58は、負特性領域から正特性領域へと切り替わる。
 制御部90は、第1のリレー82をオンに切り替えた後、第2のタイミングtmg2で第2のリレー84をオンに切り替える。第2のタイミングtmg2は、第1のタイミングtmg1から第1の待機時間t20が経過したタイミングである。第1の待機時間t20は、例えば、15秒以上且つ45秒以下である。好ましくは、第1の待機時間t20は、30秒である。第2のリレー84がオンに切り替わると、第2のヒータ60が通電し、オンに切り替わる。第2のタイミングtmg2においては、第2のヒータ60で突入電流が生じるため、電流が一時的に大きくなるが、時間の経過とともに小さくなっていく。また、第2のタイミングtmg2においては、第2のヒータ60は負特性領域であるため、第2のヒータ60に電流が流れると、第2のヒータ60の温度が上昇していく。温度が上昇している途中で、第2のヒータ60は、負特性領域から正特性領域へと切り替わる。
 このように、第1のリレー82をオンに切り替える第1のタイミングtmg1と、第2のリレー84をオンに切り替える第2のタイミングtmg2と、をずらすことによって、第1のヒータ58と第2のヒータ60とを同時にオンに切り替えた場合に比べて、突入電流が生じるタイミングを分散させることができる。これにより、全体としての突入電流のピーク値を下げることができる。その結果、突入電流がブレーカ容量を超過することを回避することができる。また、圧縮機において、突入電流を考慮した電流制限を行っている場合、圧縮機へ与える影響を小さくすることができる。
 制御部90は、第2のリレー84をオンに切り替えた後、第1のファンのファン速度を大きくする。具体的には、制御部90は、第2のタイミングtmg2から第2の待機時間t21が経過した後に、第1のファン62のファン速度Vfを、ファン速度Vf2より大きいファン速度Vf1に設定する。
 このとき、第1のヒータ58および第2のヒータ60が正特性領域である。上述したように、正特性領域では、ヒータ温度が大きいほど、電気抵抗が増大し、ヒータ電流が小さくなる。このため、第1のファン62のファン速度を調節することによってヒータ温度を調節し、電気抵抗を調節することができる。これにより、ヒータ電流を調節することができる。
 制御部90は、共通リレー80、第1のリレー82および第2のリレー84をオフに切り替える前に、第1のファン62のファン速度Vfを小さくする。例えば、制御部90は、共通リレー80をオフに切り替える第3のタイミングtmg3の所定の期間t22前に第1のファン62のファン速度Vfの減速を開始する。また、制御部90は、第3のタイミングtmg3から所定の期間t11経過後に、第1のファン62を停止する。所定の期間t22は、例えば、10秒以上且つ30秒以下である。所定の期間t11は、例えば、0.1秒以上且つ5秒以下である。第3のタイミングtmg3においては、正特性領域であるため、第1のファン62のファン速度Vfを減速することによって第1のヒータ58および第2のヒータ60の温度が上昇し、電気抵抗が大きくなるため、ヒータ電流が低下する。その結果、共通リレー80にかかるストレスを低減することができる。
 制御部90は、第1のファン62のファン速度Vfを小さくした後であって、第1のリレー82および第2のリレー84をオフに切り替える前に、共通リレー80をオフに切り替える。例えば、制御部90は、第3のタイミングtmg3で共通リレー80をオフに切り替えた後、第3のタイミングtmg3から所定の期間t11以降に第1のリレー82および第2のリレー84をオフに切り替える。これにより、第1のヒータ58および第2のヒータ60をオフに切り替える。
 上述したように、リレーはオンオフにより電流が流れる、切れる動作を行う場合にストレスがかかりやすい。このため、共通リレー80をオフに切り替えることによって、第1のリレー82および第2のリレー84に電流が流れていない状態で、第1のリレー82および第2のリレー84をオフに切り替えることができる。これにより、第1のリレー82および第2のリレー84にかかるストレス(負荷)を低減することができる。
 このような本実施の形態によれば、空気調和機の構成部品にかかる負荷を低減することが可能な空気調和機を提供することができる。
 以上、上述の実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されない。
 例えば、上述の実施の形態の場合、制御部90は、第1のリレー82および第2のリレー84の両方をオンに制御する例について説明したが、これに限定されない。制御部90は、第1のリレー82および第2のリレー84のオンの切替を交互に行ってもよい。
 図12は、変形例1のリレー制御を説明する概略図である。図12に示すように、第1のリレー82がオンになっている間、第2のリレー84がオフになっており、第2のリレー84がオンになっている間、第1のリレー82がオフになっている。即ち、第1のリレー82と第2のリレー84とが同時にオンにならない。このような構成により、第1のヒータ58と第2のヒータ60とを交互にオンにして効率良く加熱することができる。これにより、各ヒータのオン時間を短くし、ヒータにかかる負荷を低減することができる。その結果、ヒータの製品寿命を延ばすことができる。
 例えば、上述の実施の形態の場合、空気調和機10が共通リレー80、第1のリレー82および第2のリレー84を用いて第1のヒータ58および第2のヒータ60のオンオフを制御する例について説明したが、これに限定されない。空気調和機10はリレー以外の構成で、第1のヒータ58および第2のヒータ60のオンオフを制御してもよい。例えば、MOSFET(Metal―Oxide―Semiconductor Field―Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの半導体スイッチを用いて、第1のヒータ58および第2のヒータ60のオンオフを制御してもよい。
 また、空気調和機10において共通リレー80は必須の構成ではない。空気調和機10が共通リレー80を有しない場合であっても、第1のタイミングtmg1と第2のタイミングtmg2とをずらすことによって、第1のリレー82および第2のリレー84において、突入電流が大きくなることを抑制することができる。
 例えば、上述の実施の形態の場合、制御部90が第1のヒータ58と第2のヒータ60とをオフに切り替える前に、第1のファン62のファン速度を小さくする例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部90は、第1のヒータ58と第2のヒータ60とのうち少なくとも1つをオフに切り替える前に、第1のファン62のファン速度を小さくしてもよい。
 例えば、上述の実施の形態の場合、空気調和機10が2つのヒータ58,60を備える例について説明したが、これに限定されない。空気調和機は3つ以上のヒータを備えていてもよい。
 例えば、上述の実施の形態の場合、第1のヒータ58および第2のヒータ60がPTCヒータである例について説明したが、これに限定されない。第1のヒータ58および第2のヒータ60は、PTCヒータでなくてもよい。例えば、第1のヒータ58および第2のヒータ60は、ニクロム線やカーボン繊維などを用いるヒータであってもよい。
 本実施の形態では、制御部90が第1のヒータ58および第2のヒータ60をオフに切り替える前に第1のファン62のファン速度を小さくすることによって、第1のヒータ58および第2のヒータ60の温度を上昇させ、電気抵抗を増大させ、ヒータ電流を小さくしている。しかしながら、制御部90は、第1のファン62のファン速度を小さくしなくてもよい。例えば、空気調和機10は、第1のファン62のファン速度を調節しない方法で、第1のヒータ58および第2のヒータ60をオフに切り替える前に第1のヒータ58および第2のヒータ60の温度を上昇させ、電気抵抗を増大させ、ヒータ電流を小さくしてもよい。空気調和機10は、任意の構成で、第1のヒータ58および第2のヒータ60をオフに切り替える前に、ヒータ電流を小さくしてもよい。例えば、制御部90は、印加電圧を調整して、ヒータ電流を小さくしてもよい。正特性領域では、印加電圧が高くなると電流値が小さくなり、印加電圧が低くなると電流値が大きくなる。負特性領域では、印加電圧が高くなると電流値が大きくなり、印加電圧が低くなると電流値が小さくなる。あるいは、ヒータ58,60の近傍にPTCヒータの温度調整用の補助ヒータを配置してもよい。制御部90は、補助ヒータを制御してヒータ58,60の温度を調整することによって抵抗値を調整し、電流値を調整してもよい。
 例えば、上述の実施の形態の場合、制御部90が第1のリレー82をオンに切り替えた後、第1の待機時間t20が経過した第2のタイミングtmg2で第2のリレー84をオンに切り替える例について説明したが、これに限定されない。制御部90は、第1のリレー82と第2のリレー84のオンの切り替えを分散して行えばよい。例えば、空気調和機10がヒータ電流を検出する検出部を有している場合、制御部90は検出によって検出されたヒータ電流に基づいて、第1のリレー82と第2のリレー84のオンの切り替えタイミングを決定してもよい。このような構成においても、第1のヒータ58および第2のヒータ60における突入電流の発生のタイミングをずらすことができる。これにより、空気調和機10を構成する部品であるヒータやリレーにかかるストレス(負荷)を低減することができる。
 なお、本明細書において、「第1」、「第2」などの用語は、説明のためだけに用いられるものであり、相対的な重要性または技術的特徴の順位を明示または暗示するものとして理解されるべきではない。「第1」と「第2」と限定されている特徴は、1つまたはさらに多くの当該特徴を含むことを明示または暗示するものである。
 すなわち、本開示の実施の形態に係る空気調和機は、広義には、室内機と室外機とを備える空気調和機であって、前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる流路と、前記流路における前記吸収材の上流側で室外空気を加熱する第1のヒータおよび第2のヒータと、前記第1のヒータおよび第2のヒータのオンオフを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1のヒータをオンに切り替える第1のタイミングと、前記第2のヒータをオンに切り替える第2のタイミングと、を異ならせる。
 本開示は、室内機と室外機を備える空気調和機であれば適用可能である。
   10   空気調和機
   20   室内機
   22   室内熱交換器
   24   ファン
   30   室外機
   32   室外熱交換器
   34   ファン
   40   四方弁
   50   換気装置
   52   吸収材
   54   モータ
   56   換気導管
   58   第1のヒータ
   60   第2のヒータ
   62   ファン(第1のファン)
   64   ダンパ装置
   66   ファン(第2のファン)
   70   リモートコントローラ
   80   共通リレー
   82   第1のリレー
   84   第2のリレー
   90   制御部
   P1   流路(第1の流路)
   P2   流路(第2の流路)

Claims (12)

  1.  室内機と室外機とを備える空気調和機であって、
     前記室外機に設けられ、室外空気の水分を吸収する吸収材と、
     前記吸収材を通過し、室外と前記室内機内とを接続し、室外空気が流れる流路と、
     前記流路における前記吸収材の上流側で前記室外空気を加熱する第1のヒータおよび第2のヒータと、
     前記第1のヒータおよび第2のヒータのオンオフを制御する制御部と、
    を備え、
     前記制御部は、前記第1のヒータをオンに切り替える第1のタイミングと、前記第2のヒータをオンに切り替える第2のタイミングと、を異ならせる、
    空気調和機。
  2.  前記第1のヒータのオンオフを切り替える第1のリレーと、
     前記第2のヒータのオンオフを切り替える第2のリレーと、
    を更に備え、
     前記制御部は、前記第1のリレーおよび前記第2のリレーのオンオフを切り替える切替タイミングを制御し、前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとをずらす、
    請求項1に記載の空気調和機。
  3.  前記第2のタイミングは、前記第1のタイミングから第1の待機時間が経過したタイミングである、
    請求項2に記載の空気調和機。
  4.  前記第1の待機時間は、15秒以上且つ45秒以下である、
    請求項3に記載の空気調和機。
  5.  前記第1のリレーおよび前記第2のリレーに流れる電流を制御する共通リレーを更に備え、
     前記制御部は、前記第1のリレーおよび前記第2のリレーのオンオフを切り替える前に、前記共通リレーのオンオフを切り替える、
    請求項2~4のいずれか一項に記載の空気調和機。
  6.  前記流路に配置され、前記室内機に向かう室外空気の流れを発生させるファンを更に備え、
     前記第1のヒータおよび前記第2のヒータの各々は、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータである、
    請求項1~5のいずれか一項に記載の空気調和機。
  7.  前記制御部は、前記第1のヒータおよび前記第2のヒータをオンに切り替える前に、前記ファンを制御して前記ファンからの送風によって前記第1のヒータおよび前記第2のヒータを冷却する、
    請求項6に記載の空気調和機。
  8.  前記制御部は、前記第1のタイミングおよび前記第2のタイミングより前に、前記ファンのファン速度を小さくする、
    請求項6又は7に記載の空気調和機。
  9.  前記制御部は、前記第2のタイミングから第2の待機時間が経過した後に、前記ファンのファン速度を大きくする、
    請求項8に記載の空気調和機。
  10.  前記第2の待機時間は、15秒以上且つ45秒以下である、
    請求項9に記載の空気調和機。
  11.  前記制御部は、前記第1のヒータと前記第2のヒータとのうち少なくとも1つをオフに切り替える前に、前記ファンのファン速度を小さくする、
    請求項8~10のいずれか一項に記載の空気調和機。
  12.  前記制御部は、前記第1のリレーのオンの切替と前記第2のリレーのオンの切替とを交互に行う、
    請求項2に記載の空気調和機。
PCT/JP2022/031999 2021-09-17 2022-08-25 空気調和機 WO2023042628A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280061324.9A CN117980664A (zh) 2021-09-17 2022-08-25 空气调节机

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021151884A JP2023044050A (ja) 2021-09-17 2021-09-17 空気調和機
JP2021-151884 2021-09-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023042628A1 true WO2023042628A1 (ja) 2023-03-23

Family

ID=85602153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/031999 WO2023042628A1 (ja) 2021-09-17 2022-08-25 空気調和機

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023044050A (ja)
CN (1) CN117980664A (ja)
WO (1) WO2023042628A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11144590A (ja) * 1997-11-11 1999-05-28 Toshiba Home Techno Corp 負荷制御回路
JP2003106577A (ja) * 2001-09-26 2003-04-09 Daikin Ind Ltd ヒータ装置およびそれを用いた加湿装置
JP2006112725A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
JP2011112281A (ja) * 2009-11-26 2011-06-09 Sharp Corp Ptcヒータの制御方法及び空気調和機
JP2014064981A (ja) * 2012-09-25 2014-04-17 Mitsubishi Electric Corp 空気処理装置および空気処理システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11144590A (ja) * 1997-11-11 1999-05-28 Toshiba Home Techno Corp 負荷制御回路
JP2003106577A (ja) * 2001-09-26 2003-04-09 Daikin Ind Ltd ヒータ装置およびそれを用いた加湿装置
JP2006112725A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
JP2011112281A (ja) * 2009-11-26 2011-06-09 Sharp Corp Ptcヒータの制御方法及び空気調和機
JP2014064981A (ja) * 2012-09-25 2014-04-17 Mitsubishi Electric Corp 空気処理装置および空気処理システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023044050A (ja) 2023-03-30
CN117980664A (zh) 2024-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3852014B1 (ja) 空調システム
JP3945520B2 (ja) 空調システム
JP4052318B2 (ja) 空調システム
JP4525465B2 (ja) 空調システム
AU2006253462B2 (en) Air conditioning system
JP7113659B2 (ja) 空気調和装置
JPH0867136A (ja) 車両用空調装置
JP4538846B2 (ja) 空気調和装置
JP6413680B2 (ja) 加湿装置
WO2023042628A1 (ja) 空気調和機
JP5772479B2 (ja) 空気調和装置
JP4333986B2 (ja) 空気調和機
WO2023063239A1 (ja) 空気調和機
JPH0727400A (ja) 除加湿装置
JP2001174074A (ja) 除湿装置
WO2023074488A1 (ja) 空気調和機
WO2023042656A1 (ja) 空気調和機
WO2023042623A1 (ja) 空気調和機
WO2023042627A1 (ja) 空気調和機
JP2016065682A (ja) 燃料電池装置利用型空調システム
WO2022004264A1 (ja) 空気浄化機能付き熱交換形換気装置
WO2023074487A1 (ja) 除湿制御方法、空気調和機、およびプログラム
JP3099588B2 (ja) 除加湿装置
JP2024046347A (ja) 空気調和機、空気調和機の制御方法、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP4082191B2 (ja) 空調装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22869775

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE