JP2008014605A

JP2008014605A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2008014605A
Application number: JP2006188891A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Ishikawa; 宜正石川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2008-01-24

Abstract

【課題】再熱除湿運転中に室内湿度が設定湿度を大きく上回った場合、除湿能力を上げるため圧縮機の周波数を上げて室内蒸発熱交換器の温度を下げるが、室内蒸発熱交換器の温度を下げるには限界があり、湿度や温度条件によっては湿度が設定湿度まで下がらない場合があった。
【解決手段】室内湿度と設定湿度との差によって前記流路変更手段８を通じて室内熱交換器の空気の流路を可変することを特徴とした。これにより室内湿度が設定湿度から大きく上回った場合は、室内蒸発熱交換器側の風量を相対的に増大させるとともに室内凝縮熱交換器側の風量を相対的に減少させることで除湿能力が相対的に増大し、相対湿度制御性を向上できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機の再熱除湿運転の制御方法に関するものである。

従来この種の技術では、室内凝縮熱交換器と室内蒸発熱交換器にそれぞれ温度センサを取付け、室内蒸発熱交換器の温度を圧縮機周波数の制御により所定温度に保ちつつ、室内凝縮熱交換器の温度を室外ファン回転数および室外膨張弁を用いて所定温度に保つ事で、除湿量を確保しつつ顕熱をコントロ−ルし、相対湿度制御と室温制御の両立を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１０６７０６号公報

しかしながら上記従来の技術では、十分な相対湿度制御ができないという課題があった。例えば再熱除湿運転中に室内湿度が設定湿度を大きく上回った場合、除湿能力を上げるため圧縮機の周波数を上げながら室外ファンの回転数を上げることで、室内蒸発熱交換器の温度を下げながら室内凝縮熱交換器の温度を維持させようとする。しかしながら室内蒸発熱交換器の温度を下げるには限界があり、湿度や温度条件によっては湿度が設定湿度まで下がらない場合があった。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、除湿能力と顕熱能力の可変幅を拡大することで、より広範囲な条件下で相対湿度制御と室温制御が両立できる空気調和機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために本発明の空気調和機は、室内熱交換器の上流側に空気の流路を可変できる流路変更手段を設け、前記室内熱交換器に流入する空気の湿度（以下室内湿度という）と設定湿度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変することを特徴とした。これにより室内湿度が設定湿度から大きく上回った場合は、室内蒸発熱交換器側の風量を相対的に増大させるとともに室内凝縮熱交換器側の風量を相対的に減少させることで除湿能力が相対的に増大し、相対湿度制御性を向上できる。

また、本発明の空気調和機は、室内湿度と設定湿度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変するとともに室内ファンの回転数を可変することを特徴とした。これにより室内湿度が設定湿度から大きく上回った場合は、室内凝縮熱交換器側の風量を保ちながら室内蒸発熱交換器側の風量を相対的に増加させることができるため、顕熱能力を維持しながら蒸発能力を増大することができ、相対湿度制御性と室温制御性の両方を向上できる。

また本発明の空気調和機は、室内熱交換器の上流側に空気の流路を可変できる流路変更手段を設け、前記室内熱交換器に流入する空気の温度（以下室内温度という）と設定温度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変することを特徴とした。これにより室内温度が設定温度から大きく下回った場合は、室内蒸発熱交換器側の風量を相対的に増大させるとともに室内凝縮熱交換器側の風量を相対的に減少させることで除湿能力が相対的に増大し、室温制御性を向上できる。

また、本発明の空気調和機は、室内温度と設定温度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変するとともに室内ファンの回転数を可変することを特徴とした。これにより室内温度が設定温度から大きく上回った場合は、室内凝縮熱交換器側の風量を保ちながら室内蒸発熱交換器側の風量を相対的に増加させることができるため、顕熱能力を維持しながら蒸発能力を増大することができ、相対湿度制御性と室温制御性の両方を向上できる。

本発明の空気調和機は、室内湿度と設定湿度との差によって除湿能力と顕熱能力の比率を可変することができるため、より広範囲な条件下で相対湿度制御と室温制御が両立できる。

また、本発明の空気調和機は、室内温度と設定温度との差によって除湿能力と顕熱能力の比率を可変することができるため、より広範囲な条件下で相対湿度制御と室温制御が両立できる。

第１の発明は、室内熱交換器の上流側に空気の流路を可変できる流路変更手段を設け、室内湿度と設定湿度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変できるようにした。これにより室内湿度が設定湿度から大きく上回った場合は、室内蒸発熱交換器側の風量を相対的に増大させるとともに室内凝縮熱交換器側の風量を相対的に減少させ、逆に室内湿度が設定湿度から大きく下回った場合は、室内蒸発熱交換器側の風量を相対的に減少させるとともに室内凝縮熱交換器側の風量を相対的に増大させることで相対湿度制御性を向上でき、より広範囲な条件下で相対湿度制御が可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明の室内湿度と設定湿度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変するとともに室内ファンの回転数を可変できるようにした。これにより室内湿度が設定湿度から大きく上回った場合は、室内凝縮熱交換器側への空気流量を維持したまま室内蒸発熱交換器側の風量を増加させることができ、逆に室内湿度が設定湿度から大きく下回った場合は、室内凝縮熱交換器側への空気流量を維持したまま室内蒸発熱交換器側の風量を減少させることができ、顕熱能力を維持したまま除湿能力の可変幅を拡大することができる。これにより、より広範囲な条件下で相対湿度制御性と室温制御性の両立が可能となる。

第３の発明は、室内熱交換器の上流側に空気の流路を可変できる流路変更手段を設け、室内温度と設定温度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変できるようにした。これにより室内湿度が設定湿度から大きく上回った場合は、室内蒸発熱交換器側の風量を相対的に増大させるとともに室内凝縮熱交換器側の風量を相対的に減少させ、逆に室内温度が設定温度から大きく下回った場合は、室内蒸発熱交換器側の風量を相対的に減少させるとともに室内凝縮熱交換器側の風量を相対的に増大させることで相対湿度制御性を向上でき、より広範囲な条件下で相対湿度制御が可能となる。

第４の発明は、特に、第１の発明の室内温度と設定温度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変するとともに室内ファンの回転数を可変できるようにした。これにより室内温度が設定温度から大きく上回った場合は、室内凝縮熱交換器側への空気流量を維持したまま室内蒸発熱交換器側の風量を増加させることができ、逆に室内温度が設定温度から大きく下回った場合は、室内凝縮熱交換器側への空気流量を維持したまま室内蒸発熱交換器側の風量を減少させることができ、顕熱能力を維持したまま除湿能力の可変幅を拡大することができる。これにより、より広範囲な条件下で相対湿度制御性と室温制御性の両立が可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷凍サイクル図である。図１において、再熱除湿運転時は、圧縮機１より吐出された冷媒は四方弁７を通り室外熱交換器２へ送られる。室外熱交換器２では室外ファン１０が低速で運転されているため、冷媒は完全には凝縮されずに膨張弁３を通って室内凝縮熱交換器４へ送られる。室内凝縮熱交換器４では余熱が室内へ放熱され、この後凝縮された冷媒は減圧装置５を通過し減圧され、室内蒸発熱交換器６で吸熱を行う。この時、同時に除湿が行われることで室内の相対湿度が低下する。室内蒸発熱交換器６を経由した冷媒は再び圧縮機１へ戻る。

図２は室内機の断面図であるが、再熱除湿運転時は流路変更手段８は図２の８ａの位置に移動し、室内ファン９により吸い込まれた空気は、実線矢印および破線矢印に沿って室内機に流入し、室内凝縮熱交換器４および室内蒸発交換器６を通過して熱交換した後、ミックスされて室内へ吹き出される。なお流路変更手段８はその位置を８ａ〜８ｂの間で移動可能な板状のパネルである。

ここで、室内湿度Ｔ１とあらかじめ設定された設定湿度Ｔ２との差△Ｔ（＝Ｔ１−Ｔ２）が所定値（例えば−２０％）未満となったら、流路変更手段８は図２の８ｂの位置に移動し、室内蒸発熱交換器６側の通風路を塞ぐことで空気は実線矢印のみの流れに変わり、室内蒸発熱交換器６側の風量が相対的に低下する。これにより蒸発能力が減少して相対的に顕熱能力が増大するため、より室内湿度を上げることが可能となる。

その後、室内湿度Ｔ１と設定湿度Ｔ２との差△Ｔが所定値（例えば２０％）以上となったら、流路変更手段８は図２の８ａの位置に移動し、室内蒸発熱交換器６側の通風路を開放することで空気は実線矢印と破線矢印の流れに変わり、室内蒸発熱交換器６側の風量が相対的に増加する。これにより蒸発能力が増大して相対的に顕熱能力が減少するため、より室内湿度を下げることが可能となる。

以上のように室内湿度と設定湿度との差よって室内熱交換器の空気の流路を可変することで、除湿能力と顕熱能力の比率を可変することができ、より広範囲な条件下で相対湿度制御が可能となる。

（実施の形態２）
本発明にかかる実施の形態２では、室内湿度Ｔ１と設定湿度Ｔ２との差△Ｔが所定値（例えば−２０％）未満となったら、流路変更手段８は図２の８ｂの位置に移動するとともに室内ファン９の回転数を減少させることで、室内凝縮熱交換器４側の風量を維持したまま室内蒸発熱交換器６側の風量を減少できる。これにより顕熱能力を維持したまま蒸発能力を減少させることができるため、室内温度を維持したままでも室内湿度を上げることが可能となる。

その後、室内湿度Ｔ１と設定湿度Ｔ２との差△Ｔが所定値（例えば２０％）以上となったら、流路変更手段８は図２の８ａの位置に移動するとともに室内ファン９の回転数を増加させることで、室内凝縮熱交換器４側の風量を維持したまま室内蒸発熱交換器６側の風量を増大できる。これにより顕熱能力を維持したまま蒸発能力を増大させることができるため、室内温度を維持したままでも室内湿度を下げることが可能となる。

以上のように室内湿度と設定湿度との差よって室内熱交換器の空気の流路を可変すると
ともに室内ファンの回転数を可変できるようにすることで、顕熱能力を維持したまま除湿能力の比率を可変することができ、より広範囲な条件下で相対湿度制御と室温制御の両立が可能となる。

（実施の形態３）
図１は、本発明の実施の形態３における冷凍サイクル図である。図１において、再熱除湿運転時は、圧縮機１より吐出された冷媒は四方弁７を通り室外熱交換器２へ送られる。室外熱交換器２では室外ファン１０が低速で運転されているため、冷媒は完全には凝縮されずに膨張弁３を通って室内凝縮熱交換器４へ送られる。室内凝縮熱交換器４では余熱が室内へ放熱され、この後凝縮された冷媒は減圧装置５を通過し減圧され、室内蒸発熱交換器６で吸熱を行う。この時、同時に除湿が行われることで室内の相対湿度が低下する。室内蒸発熱交換器６を経由した冷媒は再び圧縮機１へ戻る。

ここで、室内温度Ｔ１とリモコン等（図示せず）により設定された設定温度Ｔ２との差温△Ｔ（＝Ｔ１−Ｔ２）が所定温度差（例えば−２Ｋ）未満となったら、流路変更手段８は図２の８ｂの位置に移動し、室内蒸発熱交換器６側の通風路を塞ぐことで空気は実線矢印のみの流れに変わり、室内蒸発熱交換器６側の風量が相対的に低下する。これにより蒸発能力が減少して相対的に顕熱能力が増大するため、より室内温度を上げることが可能となる。

その後、室内温度Ｔ１と設定温度Ｔ２との差温△Ｔが所定温度差（例えば２Ｋ）以上となったら、流路変更手段８は図２の８ａの位置に移動し、室内蒸発熱交換器６側の通風路を開放することで空気は実線矢印と破線矢印の流れに変わり、室内蒸発熱交換器６側の風量が相対的に増加する。これにより蒸発能力が増大して相対的に顕熱能力が減少するため、より室内温度を下げることが可能となる。

以上のように室内温度と設定温度との差温よって室内熱交換器の空気の流路を可変することで、除湿能力と顕熱能力の比率を可変することができ、より広範囲な条件下で室温制御が可能となる。

（実施の形態４）
本発明にかかる実施の形態２では、室内温度Ｔ１と設定温度Ｔ２との差温△Ｔが所定温度差（例えば−２Ｋ）未満となったら、流路変更手段８は図２の８ｂの位置に移動するとともに室内ファン９の回転数を増加させることで、室内蒸発熱交換器６側の風量を維持したまま室内凝縮熱交換器４側の風量を増加できる。これにより蒸発能力を維持したまま顕熱能力を増大させることができるため、相対湿度を維持したままでも室内温度を上げることが可能となる。

その後、室内温度Ｔ１と設定温度Ｔ２との差温△Ｔが所定温度差（例えば２Ｋ）以上となったら、流路変更手段８は図２の８ａの位置に移動するとともに室内ファン９の回転数を減少させることで、室内蒸発熱交換器６側の風量を維持したまま室内凝縮熱交換器４側の風量を減少できる。これにより蒸発能力を維持したまま顕熱能力を減少させることができるため、相対湿度を維持したままでも室内温度を下げることが可能となる。

以上のように室内温度と設定温度との差温よって室内熱交換器の空気の流路を可変するとともに室内ファンの回転数を可変できるようにすることで、除湿能力を維持したまま顕熱能力の比率を可変することができ、より広範囲な条件下で相対湿度制御と室温制御の両立が可能となる。

本発明の実施の形態１および実施の形態３における冷凍サイクル図本発明の実施の形態１および実施の形態３における室内機の断面図

符号の説明

１圧縮機
２室外熱交換器
４室内凝縮熱交換器
５減圧装置
６室内蒸発熱交換器
８流路変更手段
９室内ファン

Claims

室内熱交換器を２分割し、室内凝縮熱交換器と室内蒸発熱交換器を減圧装置で接続することによって、前記室内熱交換器を通過する空気に対して前記室内蒸発熱交換器で除湿しつつ前記室内凝縮熱交換器で加熱することができるように構成されたヒ−トポンプ式空気
調和機において、前記室内熱交換器の上流側に空気の流路を可変できる流路変更手段を設け、前記室内熱交換器に流入する空気の湿度と設定湿度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変することを特徴とする空気調和機。
室内熱交換器に流入する空気の湿度と設定湿度との差によって室内ファンの回転数を可変することを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
室内熱交換器を２分割し、室内凝縮熱交換器と室内蒸発熱交換器を減圧装置で接続することによって、前記室内熱交換器を通過する空気に対して前記室内蒸発熱交換器で除湿しつつ前記室内凝縮熱交換器で加熱することができるように構成されたヒ−トポンプ式空気
調和機において、前記室内熱交換器の上流側に空気の流路を可変できる流路変更手段を設け、前記室内熱交換器に流入する空気の温度と設定温度との差によって前記流路変更手段を通じて前記室内熱交換器の空気の流路を可変することを特徴とする空気調和機。
室内熱交換器に流入する空気の温度と設定温度との差によって室内ファンの回転数を可変することを特徴とする請求項３記載の空気調和機。