JP4541923B2 - Integrated air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換によって発生した排熱をダクトで室外に排出する一体型空気調和機に関する。 The present invention relates to an integrated air conditioner that exhausts heat generated by heat exchange to the outside through a duct.
一般的に、一体型空気調和機では、本体内部に圧縮機、蒸発器、凝縮器、蒸発器用ファン、凝縮器用ファンが組み込まれている。このような一体型空気調和機において、排気用ダクトを備えたものが特許文献１に開示されている。冷房運転が行われると、室内の空気を取り込み、この空気で凝縮器を冷却する。高温になった空気はダクトを介して室外に排出される。また、蒸発器によって室内の空気を冷却したときにドレン水が発生する。このドレン水を凝縮器に注いで、蒸発させることにより、ドレン水の処理が行われる。
上記のようにダクトを用いると、空気調和機の設置場所によって、ダクトが伸縮したり、曲がったりする。通常、室内に設置されて使用される一体型空気調和機では、室内の冷たい空気を吸い込んで、凝縮器を冷却するので、凝縮器用ファンの回転数は一定に制御されれる。ところが、ダクトの伸縮、曲げ等があると、風圧が一定にならず、風量が大きく変わる。風量が低下すると、室内の空気を十分に吸い込むことができなくなり、凝縮器の温度が上昇する。すると、冷媒を十分に冷却できなくなり、冷凍サイクル効率が低下する。逆に、風量が増加すると、凝縮器の温度が低下する。凝縮器によってドレン水を蒸発させる場合、蒸発させるだけの熱量が得られなくなり、ドレン水を処理しきれなくなるといった問題が生じる。 When a duct is used as described above, the duct expands and contracts or bends depending on the installation location of the air conditioner. Usually, in an integrated air conditioner that is installed indoors and used, cold air in the room is sucked to cool the condenser, so that the rotation speed of the condenser fan is controlled to be constant. However, if there is expansion / contraction, bending, etc. of the duct, the wind pressure is not constant, and the air volume changes greatly. When the air volume decreases, the room air cannot be sufficiently sucked, and the temperature of the condenser rises. Then, the refrigerant cannot be sufficiently cooled, and the refrigeration cycle efficiency is lowered. Conversely, when the air volume increases, the condenser temperature decreases. When drain water is evaporated by the condenser, there is a problem that heat quantity sufficient for evaporation cannot be obtained and the drain water cannot be completely processed.
そこで、本発明は、上記に鑑み、凝縮器に対するファンの回転を制御して、冷凍サイクル効率を高め、さらにドレン水の処理を行う場合には、ドレン水を確実に蒸発させることができる一体型空気調和機の提供を目的とする。 Therefore, in view of the above, the present invention controls the rotation of the fan with respect to the condenser to increase the refrigeration cycle efficiency and further allows the drain water to be evaporated when the drain water is treated. The purpose is to provide an air conditioner.
本発明は、キャビネットに圧縮機、凝縮器および蒸発器が内装され、冷房運転時に前記凝縮器から発生する排熱を排気ファンによりダクトを介して室外に排出する一体型空気調和機であって、前記凝縮器の作動状態を検出する作動検出器が設けられ、前記作動状態に応じた必要な風量が得られるように前記排気ファンの回転制御が行われるものである。 The present invention is an integrated air conditioner in which a compressor, a condenser, and an evaporator are installed in a cabinet, and exhaust heat generated from the condenser during cooling operation is exhausted to the outside through a duct by an exhaust fan, An operation detector for detecting the operation state of the condenser is provided, and rotation control of the exhaust fan is performed so that a necessary air volume corresponding to the operation state is obtained.
また、冷房運転時に蒸発器から発生したドレン水を送水手段によって凝縮器に導き、凝縮器の熱によって蒸発させる場合、凝縮器の作動状態に応じてドレン水の蒸発に適した凝縮器温度となるように前記排気ファンの回転制御が行われる。 In addition, when the drain water generated from the evaporator during the cooling operation is led to the condenser by the water supply means and evaporated by the heat of the condenser, the condenser temperature is suitable for the drain water depending on the operating state of the condenser. Thus, rotation control of the exhaust fan is performed.
ダクトによって排気する場合、ダクトの曲がりや伸縮等によって風量が変化する。すると、凝縮器の放熱量が変わり、凝縮器の作動状態が影響を受ける。そこで、作動状態に応じて排気ファンの回転数を変化させることにより、凝縮器における凝縮温度に対して必要な風量を得ることができ、効率よく冷房運転を行える。 When exhausting through a duct, the air volume changes due to bending or expansion / contraction of the duct. Then, the heat radiation amount of the condenser changes, and the operating state of the condenser is affected. Therefore, by changing the rotational speed of the exhaust fan in accordance with the operating state, a necessary air volume can be obtained with respect to the condensation temperature in the condenser, and the cooling operation can be performed efficiently.
凝縮器の作動状態は、凝縮器の温度あるいは凝縮圧力によって判断できる。そこで、作動検出器として、凝縮器温度を検出する温度センサを用い、凝縮器温度が上限温度より高くなると、排気ファンの回転数が上がるように制御される。これにより、風量が増し、凝縮器の放熱が適切に行われることになる。したがって、風量低下による冷房能力の悪化を防げる。 The operating state of the condenser can be determined by the temperature of the condenser or the condensation pressure. Therefore, a temperature sensor that detects the condenser temperature is used as the operation detector, and when the condenser temperature becomes higher than the upper limit temperature, control is performed so that the rotational speed of the exhaust fan increases. Thereby, an air volume increases and the heat radiation of a condenser is performed appropriately. Accordingly, it is possible to prevent the cooling capacity from deteriorating due to the decrease in the air volume.
凝縮器温度が下限温度より低くなると、排気ファンの回転数が下がるように制御される。なお、下限温度は、上限温度よりも低く設定される。これにより、十分な冷房能力を確保しながら、排気ファンの回転数を低くできるので、ファンによる騒音が減り、静音化を図れる。また、風量が減り、凝縮器の放熱能力が低下するので、凝縮器温度が上がる。ドレン水を凝縮器の熱によって蒸発させる場合、ドレン水を蒸発させるのに必要な熱量が得られ、ドレン水の蒸発が促進され、ドレン水を溜める必要がなくなる。そして、排気ファンの回転数を変化させた後に凝縮器温度が下限温度よりも高くなると、排気ファンの回転数を上げる。 When the condenser temperature becomes lower than the lower limit temperature, the exhaust fan speed is controlled to decrease. The lower limit temperature is set lower than the upper limit temperature. As a result, the rotational speed of the exhaust fan can be lowered while ensuring sufficient cooling capacity, so that noise from the fan is reduced and noise reduction can be achieved. Moreover, since the air volume is reduced and the heat dissipation capability of the condenser is lowered, the condenser temperature is raised. When the drain water is evaporated by the heat of the condenser, the amount of heat necessary for evaporating the drain water is obtained, the evaporation of the drain water is promoted, and there is no need to store the drain water. Then, when the condenser temperature becomes higher than the lower limit temperature after changing the rotational speed of the exhaust fan, the rotational speed of the exhaust fan is increased.
凝縮器温度が上限温度と下限温度との間にあるとき、排気ファンの回転数を変化させない。すなわち、室内温度を検出する室温センサを設け、室温に基づいて運転開始時の排気ファンの初期回転数が決められる。凝縮器温度が上限温度と下限温度との間にあれば、適正な冷房運転が行われているとともに、ドレン水を蒸発させる処理も順調に行われていることになるので、排気ファンの回転数は初期回転数に維持され、変化しない。 When the condenser temperature is between the upper limit temperature and the lower limit temperature, the rotational speed of the exhaust fan is not changed. That is, a room temperature sensor for detecting the room temperature is provided, and the initial rotational speed of the exhaust fan at the start of operation is determined based on the room temperature. If the condenser temperature is between the upper limit temperature and the lower limit temperature, the proper cooling operation is being performed and the process of evaporating the drain water is also being performed smoothly. Is maintained at the initial rotational speed and does not change.
また、室温を室温センサによって検出し、この室温の変化に基づいて排気ファンの回転制御が行われる。室温が上昇あるいは変化しない場合、前記排気ファンの回転数が下がるように制御され、室温が低下する場合、前記排気ファンの回転数が上がるように制御される。 Further, the room temperature is detected by a room temperature sensor, and the rotation of the exhaust fan is controlled based on the change in the room temperature. When the room temperature does not increase or change, the rotation speed of the exhaust fan is controlled to decrease. When the room temperature decreases, the rotation speed of the exhaust fan is controlled to increase.
すなわち、室内の空気を凝縮器の冷却に利用して、ダクトにより室外に排出しているので、室内の気圧が下がる。すると、室外の空気が部屋の隙間などから侵入してきて、その空気が冷房運転に影響を及ぼす。そこで、室温の変化によって室外の空気の影響を判断し、排気ファンの回転制御を行う。 That is, the indoor air is used for cooling the condenser and is discharged to the outside by the duct, so that the atmospheric pressure in the room decreases. Then, outdoor air enters from the gaps between the rooms and the air affects the cooling operation. Therefore, the influence of outdoor air is judged from the change in room temperature, and the rotation of the exhaust fan is controlled.
室温が上昇あるいは変化しない場合は、室外の空気の侵入が多いと判断される。そこで、排気ファンの回転数を下げることにより、室内の気圧の低下が少なくなり、室外の空気の侵入が減って、その影響を少なくできる。室温が低下する場合、冷房運転が効率よく行われていることになるので、室外の空気の影響が少ないと判断される。そこで、排気ファンの回転数を上げることにより、凝縮器の放熱量が増え、さらに冷凍サイクル効率が向上する。 When the room temperature does not rise or change, it is determined that there is a large amount of outdoor air intrusion. Therefore, by lowering the rotational speed of the exhaust fan, the decrease in the atmospheric pressure is reduced, the intrusion of outdoor air is reduced, and the influence can be reduced. When the room temperature decreases, the cooling operation is performed efficiently, so it is determined that the influence of outdoor air is small. Therefore, by increasing the rotational speed of the exhaust fan, the heat dissipation amount of the condenser is increased, and the refrigeration cycle efficiency is further improved.
また、室温を検出する室温センサと、室外温度を検出する外気温センサとを設け、室外温度と室温との差に基づいて排気ファンの回転制御が行われる。温度差が大きくなるほど前記排気ファンの回転数が下がるように制御され、前記差が小さくなるほど前記排気ファンの回転数が上がるように制御される。 Further, a room temperature sensor for detecting the room temperature and an outside air temperature sensor for detecting the outdoor temperature are provided, and the rotation of the exhaust fan is controlled based on the difference between the outdoor temperature and the room temperature. Control is performed such that the rotational speed of the exhaust fan decreases as the temperature difference increases, and the rotational speed of the exhaust fan increases as the difference decreases.
温度差が大きい場合、室温に比して室外の温度が高いことになる。このとき、室外の空気の侵入を防ぐことによって、効率よく冷房運転できる。そこで、排気ファンの回転数を下げることにより、室内から排出される空気が減って、室外の空気の侵入を防げる。 When the temperature difference is large, the outdoor temperature is higher than the room temperature. At this time, the cooling operation can be efficiently performed by preventing the intrusion of outdoor air. Therefore, by reducing the number of rotations of the exhaust fan, the air discharged from the room is reduced and the intrusion of outdoor air can be prevented.
温度差が小さい場合、室外の温度が低いことになる。このとき、室外の空気を取り込むことによって、冷凍サイクルに負担をかけることなく、冷房を行える。そこで、排気ファンの回転数を上げることにより、室外の冷たい空気が多く侵入して、室内が冷やされる。 When the temperature difference is small, the outdoor temperature is low. At this time, by taking in outdoor air, cooling can be performed without imposing a burden on the refrigeration cycle. Therefore, by increasing the number of rotations of the exhaust fan, a lot of cold air enters the room and the room is cooled.
本発明によると、凝縮器の作動状態に応じて凝縮器を冷却するための排気ファンの回転数を変化させることにより、ダクトの曲がり等の影響によって風量が変化しても、凝縮器の放熱に必要な風量を確保できる。したがって、効率よく冷房運転を行うことができ、無駄な運転による消費電力の増大をなくすことができるとともに、不必要に高回転で排気ファンが駆動されることを防ぎ、騒音の発生を抑制できる。 According to the present invention, by changing the number of rotations of the exhaust fan for cooling the condenser according to the operating state of the condenser, even if the air volume changes due to the bending of the duct or the like, the heat dissipation of the condenser is achieved. The necessary air volume can be secured. Therefore, the cooling operation can be performed efficiently, the increase in power consumption due to the useless operation can be eliminated, and the exhaust fan can be prevented from being driven unnecessarily at high speed, and the generation of noise can be suppressed.
また、凝縮器の熱によってドレン水を蒸発させる場合、風量を下げることによって、凝縮器温度を蒸発に必要な温度にすることができ、ドレン水の処理を確実に行える。 Moreover, when evaporating the drain water by the heat of the condenser, by reducing the air volume, the condenser temperature can be brought to a temperature necessary for evaporation, and the drain water can be treated reliably.
本実施形態の一体型空気調和機では、図１、２に示すように、キャビネット１に、圧縮機２、凝縮器３、蒸発器４および絞り機構（図示せず）が内装され、これらによって冷凍サイクルが形成される。そして、空気調和機は、冷風を発生させて、室内を冷房する冷房運転を行う。そのため、空気調和機は、蒸発器４に対する送風ファン５と、凝縮器３に対する排気ファン６と、排気用のダクト７と、冷房運転によって発生したドレン水を処理するためのポンプ８とを備えている。
In the integrated air conditioner of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a
キャビネット１は、図３、４に示すように、前面パネル１０、左右一対の側板１１、背板１２によって囲まれた構造とされる。そして、キャビネット１は、上側の冷房室１３と下側の排熱室１４とに区画されている。冷房室１３と排熱室１４とは、仕切り板１５によって仕切られ、上下の空間は断熱されている。
The
冷房室１３には、蒸発器４および送風ファン５が収容され、排熱室１４には、圧縮機２、凝縮器３、排気ファン６、ポンプ８が収容されている。冷房室１３では、前側に蒸発器４が配置され、背面側にシロッコファンからなる送風ファン５が配置されている。排熱室１４では、前側に凝縮器３が配置され、背面側にシロッコファンからなる排気ファン６が配置されている。凝縮器３と排気ファン６との間に、圧縮機２とポンプ８とが左右にそれぞれ配置されている。凝縮器３は、蒸発器４の下方に位置し、蒸発器４と凝縮器３とは上下に並んでいる。
The cooling
キャビネット１の前側は開口されており、この開口が前面パネル１０によって覆われている。蒸発器４および凝縮器３は、開口に面しており、前面パネル１０と蒸発器４および凝縮器３との間には間隙１６が形成される。この間隙１６に、フィルタ１７が着脱可能に装着されている。
The front side of the
前面パネル１０に、前面吸込口２０と吹出口２１とが形成されている。また、前面パネル１０と側板１１との間に、側面吸込口２２が形成されている。前面吸込口２０は、前面パネル１０の中央に位置して、縦方向に配されている。前面吸込口２０および側面吸込口２２は、間隙１６に連通している。吹出口２１は、前面パネル１０の上部に位置し、水平方向から斜め上方向に向かって開口している。吹出口２１には、ルーバ２３が設けられ、ルーバ２３はモータによって揺動される。吹出口２１は冷房室１３に連通しており、前面吸込口２０および側面吸込口２２から蒸発器４を経て吹出口２１に至る通風路が形成される。これによって、キャビネット１の前面からの吸い込みおよび前方への吹き出しを実現できる。
A
排熱室１４は、冷房室１３よりも背面側に突出しており、排熱室１４の上面に排気口２４が形成されている。排気口２４に、蛇腹状のダクト７の一端が取り付けられている。ダクト７の他端は、壁２５の開口部に取り付けられ、排熱室１４がダクト７を介して室外と連通する。したがって、排熱室１４では、前面吸込口２０および側面吸込口２２から凝縮器３を経て排気口２４に至る通風路が形成される。この通風路は、ダクト７に連通して、室外へと通じている。
The
ダクト７の一端は、排気口２４に対して回転自在かつ着脱自在とされる。すなわち、排気ファン６のケーシング２６に形成された排気口２４に、ファンガード２７が回転自在に嵌め込まれている。ダクト７の一端には、ダクトコネクタ２８が設けられている。このダクトコネクタ２８が、ファンガード２７に着脱自在に装着されるが、ダクトコネクタ２８はファンガード２７に対して回転しないように取り付けられている。ダクト７とファンガード２７とが一体的に回転することにより、ダクト７とキャビネット１とは相対的に回転する。
One end of the
ダクト７の他端は、壁２５の開口部に着脱可能に取り付けられている。すなわち、開口部にある窓３０を利用して、ダクト７を取り付けるための取付パネル３１が窓枠に固定される。窓３０は、上げ下げ窓、引き違い窓のいずれでもよく、取付パネル３１は、窓３０の大きさに合わせて長さを可変できる。
The other end of the
取付パネル３１の取付口３２にダクトホルダ３３が嵌め込まれ、ダクトホルダ３３に、ダクト７の他端に設けられたダクトコネクタ３４が着脱可能に装着される。ダクトコネクタ３４がダクトホルダ３３に装着されることにより、ダクトホルダ３３は取付パネル３１から抜けないように取り付けられる。ダクトホルダ３３の室外側には、雨が入り込まないように、雨除け３５が取り付けられている。したがって、ダクトコネクタ３４をダクトホルダ３３から外すことにより、ダクト７を窓３０から取り外すことができ、さらにダクトホルダ３３も取付パネル３１から取り外すことができる。ここで、ダクト７を外したとき、取付パネル３１の取付口３２が開いたままになるので、取付口３２を塞ぐカバーが取付パネル３１に設けられている。なお、図１中、３６は換気孔であり、換気扇が取り付け可能とされる。
A
また、キャビネット１の底面には、車輪４０が取り付けられている。したがって、本空気調和機は移動可能とされ、伸縮可能なダクト７を付けたまま室内で移動させることができる。さらに、ダクト７を外すことにより、空気調和機を他の室内に持ち運ぶことができ、任意の場所で使用することができる。
A
ところで、蒸発器４では、室内空気の熱交換を行うとき、空気中の水分が結露して、ドレン水が発生する。蒸発器４の下方に、ドレン水を受けるドレンパン４１が設けられ、ドレンパン４１の下方に、滴下皿４２が設けられている。ドレンパン４１は、滴下皿４２内に収容され、滴下皿４２は、キャビネット１に取り付けられている。ドレンパン４１に滴り落ちたドレン水は、滴下皿４２に流れ落ち、さらに滴下皿４２から凝縮器３に流れ落ちる。ドレン水は、凝縮器３を通過するときに、凝縮器３を冷却しながら蒸発する。凝縮器３の下方には、ドレン受皿４３が設けられ、凝縮器３を伝って流れてきたドレン水がドレン受皿４３に溜まる。ドレン受皿４３は、排熱室１４の底に載置されており、ドレン受皿４３には、ドレン抜き孔４４が形成され、栓がされている。栓を抜くと、ドレン水が排出される。
By the way, in the
そして、ドレン受皿４３に溜まったドレン水を処理するため、ポンプ８によってドレン水を再び凝縮器３に導き、蒸発させている。ポンプ８は、ドレン受皿４３内に設置され、ポンプ８にドレンホース４５が接続され、ドレンホース４４が滴下皿４２に接続される。ポンプ８と滴下皿４２とによって送水手段が構成される。
And in order to process the drain water collected in the
ポンプ８は、ドレン水を吸い込んで滴下皿４２に送り込む。ドレン水は、滴下皿４２から流れ落ちて、凝縮器３の熱によって蒸発する。このように、ドレン水を循環させることによって、外部に排水することなく、内部において排水処理ができる。なお、ドレンホース４５の途中には、流路を切り替えるためのコックが設けられ、排水パイプ４６が接続されている。コックを回すことにより、滴下皿４２に向かって循環する流路と、排水パイプ４６に向かって排水される流路とに切り替えられる。
The
この空気調和機は、図５に示すように、圧縮機２、送風ファン５、排気ファン６、ポンプ８を駆動制御する制御装置５０を備えている。マイコンからなる制御装置５０は、キャビネット１に内装され、リモコン５１あるいはキャビネットに設けられた操作スイッチからの操作信号に応じて、冷房運転、除湿運転、換気運転といった各種運転を実行する。また、前面パネル１０に、ＬＥＤ等からなる表示器５２が設けられており、制御装置５０は、各種運転に応じて表示器５２の点灯を制御したり、ドレン水が満水になったときの警告として表示器５２の点灯あるいは点滅といった制御を行う。
As shown in FIG. 5, the air conditioner includes a
冷房運転では、室内空気が、送風ファン５の駆動によって前面吸込口２０および側面吸込口２２から吸い込まれ、前面パネル１０の間隙１６から蒸発器４を通り抜ける。このとき、吸い込まれた空気は、蒸発器４によって冷却され、冷風となる。冷風は、吹出口２１から室内に吹き出される。
In the cooling operation, room air is sucked from the
一方、排気ファン６の駆動によって、室内空気が、前面吸込口２０および側面吸込口２２から吸い込まれ、前面パネル１０の間隙１６から凝縮器３を通り抜ける。このとき、吸い込まれた空気は、凝縮器３によって暖められ、温風となる。温風は、排気口２４からダクト７を通り、室外に排出される。
On the other hand, by driving the
冷房運転により蒸発器４から発生したドレン水は、流れ落ちてドレン受皿４３に溜まる。ドレン水が所定水位まで溜まると、ポンプ８が駆動され、ドレン受皿４３のドレン水を汲み上げて、滴下皿４２に導く。汲み上げられたドレン水は、凝縮器３の表面に沿って流れ落ち、蒸発する。蒸発しなかったドレン水は、ドレン受皿４３に溜まり、再び汲み上げられ、蒸発するまで循環される。なお、ドレン受皿４３のドレン水の水位は水位検出器５３によって検出され、満水になったことが検知されたとき、制御装置５０は、圧縮機２、ポンプ８等を停止させて、冷房運転を停止する。
The drain water generated from the
除湿運転では、冷房運転と同様に圧縮機２、送風ファン５、排気ファン６、ポンプ８が駆動制御される。ただし、ドレン受皿４３に溜まったドレン水は循環させず、コックの操作によりドレン水を排水パイプ４６から排出する。この場合、ダクト７を外しておく。排熱室１４を通って除湿された空気は、排気口２４から室内に排出される。そのため、室内の温度を変えずに除湿できる。
In the dehumidifying operation, the
換気運転では、圧縮機２、送風ファン５およびポンプ８は停止し、排気ファン６のみが駆動される。キャビネット１の前方から吸い込まれた室内の空気は、排熱室１４からダクト７を経て室外に排出される。このとき、壁２５の換気孔３６や部屋の隙間などから室外の空気が入り込み、室内の換気が行われる。
In the ventilation operation, the
ここで、冷房運転において、冷房の強弱を選択可能とされる。制御装置５０は、リモコン５１によって選択された強弱に応じて送風ファン５の回転制御を行う。そして、冷凍サイクル効率を高めながら、ドレン水の蒸発を促進できるように、凝縮器３の作動状態に応じて排気ファン６の回転制御を行う。すなわち、凝縮器３の温度を検出する温度センサ５４が設けられ、制御装置５０は、凝縮器温度の変化によって凝縮器３の作動状態を判断し、排気ファン６の回転数を増減する。温度センサ５４は、凝縮器３の表面に接触あるいは近接して設けられ、凝縮器３を流れる冷媒の温度に対応する凝縮器温度を検出する。
Here, in the cooling operation, the strength of the cooling can be selected. The
さらに、室内温度を検出する室温センサ５５と、室外温度を検出する外気温センサ５６とが設けられ、制御装置５０は、室温および室外温度に応じて排気ファン６の回転制御を行う。室温センサ５５は、キャビネット１の前面吸込口２０あるいは側面吸込口２２の近傍に設けられる。外気温センサ５６は、取付パネル３１の室外側に設けられ、ダクト７に沿って這わされたケーブルにより外気温センサ５６と制御装置５０とが接続される。
Furthermore, a
排気ファン６の回転制御として、制御装置５０は、室内温度に基づいて運転開始時の排気ファン６の初期回転数を決め、凝縮器温度が上限温度より高くなると、回転数が上がるように排気ファン６を駆動制御し、凝縮器温度が下限温度より低くなると、回転数が下がるように排気ファン６を駆動制御する。凝縮器温度が上限温度と下限温度との間にあるとき、排気ファン６の回転数を初期回転数に維持する。なお、上限温度は、冷凍サイクル効率のために設定された温度であり、ここでは６０℃とされる。上限温度より低い下限温度は、ドレン水の処理能力を高めるために設定された温度であり、ここでは４５℃とされる。また、排気ファン６の回転数を増加あるいは減少といったように変化させるとき、段階的に変化させると、騒音の原因となるので、リニアな変化をさせて、徐々に回転数を増減し、騒音の発生を防ぐ。
As the rotation control of the
そして、制御装置５０は、室外温度と室温との温度差に基づいて排気ファン６の回転制御を行う。すなわち、室内外の温度差は、室内に侵入する熱負荷に影響する。この熱負荷の影響を考慮して、温度差が大きくなるほど排気ファン６の回転数が下がるように制御し、温度差が小さくなるほど排気ファン６の回転数が上がるように制御する。
And the
上記の排気ファン６の回転制御に対する具体的な動作を図６に基づいて説明する。制御装置５０は、例えばリモコン５１から冷房運転の開始指令を受けると、まず室温を検知して、排気ファン６の初期回転数を決め、冷房運転を開始する。水位検出器５３によってドレン受皿４３のドレン水が所定水位まで溜まったとき、ポンプ８の駆動が開始される。ドレン水は、汲み上げられて凝縮器３にかけられ、凝縮器３の熱によって蒸発する。
A specific operation for the rotation control of the
そして、運転中は、常時あるいは定期的に凝縮器温度が検出され、その温度に基づいて排気ファン６の回転数が制御される。凝縮器温度が上限温度と下限温度との間にあるとき、制御装置５０は、排気ファン６の回転数を初期回転数のまま維持する。
During operation, the condenser temperature is detected constantly or periodically, and the rotational speed of the
凝縮器温度が上限温度（６０℃）以上であると、制御装置５０は、排気ファン６の回転数が上がるように排気ファン６を駆動制御する。排気ファン６の回転数が上がると、排熱室１４内の送風量が増え、凝縮器３が冷却されて、凝縮器温度が低下する。したがって、ダクト７の曲がり等によって風量が少なくなっても、凝縮器温度に基づいて凝縮器３の放熱に十分な風量が得られるので、冷房能力が高まり、冷凍サイクル効率が向上する。これに伴って、圧縮機２の駆動には負荷がかからなくなり、圧縮機２の寿命を延ばすことができ、ひいては空気調和機全体の信頼性の向上にも寄与する。
When the condenser temperature is equal to or higher than the upper limit temperature (60 ° C.), the
凝縮器温度が下限温度（４５℃）以下であると、制御装置５０は、排気ファン６の回転数が下がるように排気ファン６を駆動制御する。排気ファン６の回転数が下がると、排熱室１４内の送風量が減り、凝縮器３の放熱量が減って、凝縮器温度が上昇する。これによって、循環されるドレン水を蒸発させるのに必要な凝縮器温度まで上昇するので、ドレン水は凝縮器３の熱によって蒸発され、ドレン水の処理能力が高まる。したがって、冷房運転が低負荷の状態の場合、凝縮器温度がドレン水の蒸発に必要な温度まで上がらなくても、排気ファン６の回転数を下げることにより、凝縮器温度を高めることができ、ドレン水の蒸発を促進できる。また、ドレン受皿４３に溜まったドレン水を処理できるので、ドレン水が溢れ出すことを防止できるとともに、満水によって運転停止するといった事態を防ぐことができ、連続運転が可能となり、室内を速やかに冷房できる。しかも、ドレン水を溜めるためのドレン受皿４３を大容量にしなくてもよく、キャビネット１を小型化できる。
When the condenser temperature is equal to or lower than the lower limit temperature (45 ° C.), the
排気ファン６の回転数を変化させた後、制御装置５０は、再び凝縮器温度を検知して、その温度に応じた回転制御を行う。例えば、凝縮器温度が上限温度より低くなると、排気ファン６の回転数を徐々に下げる、あるいは初期回転数に戻す。また、凝縮器温度が下限温度より高くなると、排気ファン６の回転数を徐々に上げる、あるいは初期回転数に戻す。
After changing the rotation speed of the
冷房運転から一定時間経過したとき、制御装置５０は、室温と室外温度を検知して、これらの温度差に応じて排気ファン６の回転制御を行う。すなわち、室外温度から室温を引いた温度差が大中小の３つのレベルのいずれになるかによって、排気ファン６の回転数を変化させる。温度差が大レベル、例えば５℃以上のとき、排気ファン６の回転数が下がるように制御する。中レベル、例えば２℃〜５℃のとき、排気ファン６の回転数を変えないように制御する。温度差が小レベル、例えば２℃以下のとき、排気ファン６の回転数が上がるように制御する。なお、排気ファン６の回転の変化は、上記と同じように行われる。
When a certain time has elapsed from the cooling operation, the
温度差が大レベルであると、室外温度が室温より高い。このとき、排気ファン６の回転数を下げることにより、室内から排出される風量が減る。すると、室内が負圧になる度合いが低下し、例えば換気孔３６を通じての室外の空気の侵入が少なくなる。これによって、外部からの熱負荷の影響が小さくなり、速やかに室温を下げることができ、運転時間を短縮でき、省エネを図れる。
If the temperature difference is at a large level, the outdoor temperature is higher than room temperature. At this time, by reducing the rotational speed of the
また、温度差が小レベルであると、室内外の温度差が小さく、室外温度が室温より低い場合がある。このとき、排気ファン６の回転数を上げることにより、凝縮器温度が下がる。これによって、圧縮機２が一定回転数でも、低消費電力で運転でき、冷凍サイクル効率を向上できる。また、室内から排出する風量が増え、換気が促進される。これによって、室外の冷たい空気を積極的に室内に取り込むことができるので、冷房運転を弱くしても、室温を下げることができ、低消費電力化となって、省エネを図れる。
In addition, when the temperature difference is a small level, the temperature difference between the outside and the room is small, and the outdoor temperature may be lower than room temperature. At this time, the condenser temperature is lowered by increasing the rotational speed of the
そして、室内外の温度差によって排気ファン６の回転制御を行った後、再度凝縮器温度および室内外の温度差を検知して、上記のような排気ファン６の回転制御を繰り返し行う。制御装置５０は、冷房運転の停止が指令されるまで排気ファン６の回転制御を繰り返す。
Then, after rotational control of the
上記の凝縮器温度および室内外の温度に基づく排気ファン６の回転制御だけでなく、他の実施形態として、以下のような回転制御を行ってもよい。制御装置５０は、図７に示すように、室温に基づき排気ファン６の回転制御を行う。この場合、室温の変化を監視することによって、室外からの熱負荷を推定する。
In addition to the rotation control of the
すなわち、図８に示すように、冷房運転を開始して、室温センサ５５によって検出した室温に基づいて排気ファン６の初期回転数を決定して、排気ファン６を駆動する。その後、室温を検知して、室温が変化しない、あるいは室温が上がっている場合、制御装置５０は、室外から暖かい空気が侵入していると判断して、排気ファン６の回転数を下げるように回転制御する。これは、上記の温度差が大レベルの場合に相当する。したがって、室内から排出される空気が減り、室内の冷やされた空気が排出されることを防げるとともに、不必要な室外の空気の侵入が減るので、速やかに室温を下げることができ、冷房効果が高まる。
That is, as shown in FIG. 8, the cooling operation is started, the initial rotational speed of the
逆に、室温が下がっている場合、制御装置５０は、室外の熱負荷の影響が少ないと判断して、排気ファン６の回転数を上げるように回転制御する。これは、上記の温度差が小レベルの場合に相当する。したがって、室内の換気が速やかに行われ、さらに室温を下げることができる。しかも、効率よく凝縮器３を冷却でき、冷凍サイクル効率が向上して、省エネを図れる。
On the other hand, when the room temperature is lowered, the
なお、上記の実施形態では、凝縮器温度に基づく排気ファン６の回転制御を行っていないが、図６に示す場合と同様に、室温に基づく回転制御を行う前に凝縮器温度に基づき回転制御を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the rotation control of the
また、他の実施形態として、制御装置５０は、図９に示すように、室温および室外の温度に基づき排気ファン６の回転制御を行う。すなわち、図１０に示すように、冷房運転を開始して、室温に基づいて排気ファン６の初期回転数を決定して、排気ファン６を駆動する。その後、室温および室外温度を検知して、室外の温度から室温を引いた温度差の大中小のレベルを判断する。
As another embodiment, as shown in FIG. 9, the
温度差が大レベルであれば、室外の空気が入らないように排気ファン６の回転数を下げる。温度差が中レベルであれば、排気ファン６の回転数をそのままの回転数に維持する。温度差が小レベルであれば、室外の空気を積極的に取り込むように、排気ファン６の回転数を上げる。したがって、冷凍サイクル効率が高まって、低消費電力で冷房運転を行うことができる。特に、室外の熱負荷が少ない場合には、室外の冷たい空気を効率よく利用することにより、圧縮機２の駆動を停止したり、あるいは最低限の駆動であっても、室温を下げることができ、より一層省エネとなる。
If the temperature difference is large, the rotational speed of the
なお、上記の実施形態では、凝縮器温度に基づく排気ファン６の回転制御を行っていないが、図６に示す場合と同様に、温度差に基づく回転制御を行う前に凝縮器温度に基づき回転制御を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the rotation control of the
また、この場合、圧縮機２や送風ファン５の駆動を停止して、室温と室外の温度に基づいて排気ファン６のみを駆動する運転を行ってもよい。室外が室内よりも低温であるとき、排気ファン６の回転数を上げる。室外の冷たい空気を室内に取り込むことができ、室内を冷やすことができる。室外が室内よりも高温であるとき、排気ファン６の回転数を下げる。室外の空気が室内に入り込まないようにして、室温の上昇を抑え、換気を主目的とする運転を行う。このように自然の風を利用して、快適な室内環境を作ることができ、省エネとなる。
In this case, the driving of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。凝縮器の作動状態を凝縮器温度で検出する代わりに、凝縮器を通る冷媒の圧力を検出する圧力センサを設け、検出した凝縮圧力によって排気ファンの回転制御を行ってもよい。凝縮圧力が高い場合は、凝縮器温度が高く、凝縮圧力が低い場合は、凝縮器温度が低いことになる。したがって、凝縮器温度に基づく場合と同様に凝縮圧力に基づいて排気ファンの回転制御を行える。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, many corrections and changes can be added to the said embodiment within the scope of the present invention. Instead of detecting the operating state of the condenser by the condenser temperature, a pressure sensor for detecting the pressure of the refrigerant passing through the condenser may be provided, and the rotation control of the exhaust fan may be performed by the detected condensation pressure. When the condensation pressure is high, the condenser temperature is high, and when the condensation pressure is low, the condenser temperature is low. Therefore, the rotation control of the exhaust fan can be performed based on the condensation pressure as in the case based on the condenser temperature.
２ 圧縮機
３ 凝縮器
４ 蒸発器
５ 送風ファン
６ 排気ファン
７ ダクト
８ ポンプ
５０ 制御装置
５４ 温度センサ
５５ 室温センサ
５６ 外気温センサ
2
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