JP4582949B2 - Air conditioning apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒熱交換器と温水熱交換器と気化式加湿器とを備えた空気調和装置及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、冷媒熱交換器と温水熱交換器と気化式加湿器とを備え、加湿暖房運転を可能に構成した空気調和装置が知られている。この種のものでは、空気調和装置の運転を暖房運転で立ち上げる場合、冷媒熱交換器と温水熱交換器とを用いて暖房運転を行うと同時に、立ち上げ時から気化式加湿器を用いて加湿運転(以下、加湿暖房運転という。)を行うのが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では、加湿暖房運転の立ち上げ時から気化式加湿器を用いて加湿運転を行うため、乾球の上昇能力が低下して、設定温度に至るまでの立ち上がり時間が増大するという問題がある。
【0004】
そこで、本発明の目的は、空気調和装置の運転を加湿暖房運転で立ち上げた場合であっても、短時間の内に室内温度を設定温度に到達させることができる空気調和装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、冷媒熱交換器と温水熱交換器と気化式加湿器とを備え、加湿暖房運転を可能に構成した空気調和装置において、前記温水熱交換器と給湯用の水を加熱する熱源機との間で、前記熱源機で加熱された温水が循環する構成とすると共に、前記気化式加湿器には前記熱源機へ供給される給水の一部が導かれる構成とすることによって、前記気化式加湿器、前記温水熱交換器と前記熱源機との間における循環系統、及び、給湯で用いられる水を同一の給水源から供給する構成とし、加湿暖房運転で運転を立ち上げる場合、冷媒熱交換器と温水熱交換器とを用いて無加湿暖房運転を行い、室内温度が設定温度に到達した後、無加湿暖房運転から加湿暖房運転に移行させる制御手段を備えたことを特徴とする。
【0006】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のものにおいて、上記無加湿暖房運転時には温水熱交換器に高温の温水を供給する手段を備えたことを特徴とする。
【0007】
請求項3記載の発明は、冷媒熱交換器と温水熱交換器と気化式加湿器とを備え、加湿暖房運転を可能に構成し、かつ、前記温水熱交換器と給湯用の水を加熱する熱源機との間で、前記熱源機で加熱された温水が循環する構成とすると共に、前記気化式加湿器には前記熱源機へ供給される給水の一部が導かれる構成とすることによって、前記気化式加湿器、前記温水熱交換器と前記熱源機との間における循環系統、及び、給湯で用いられる水を同一の給水源から供給する構成とした空気調和装置を制御して、加湿暖房運転で運転を立ち上げる場合、冷媒熱交換器と温水熱交換器とを用いて無加湿暖房運転を行い、室内温度が設定温度に到達した後、無加湿暖房運転から加湿暖房運転に移行させることを特徴とする。
【0008】
請求項4記載の発明は、請求項3記載のものにおいて、上記無加湿暖房運転時には温水熱交換器に高温の温水を供給することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【0010】
図1は、本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す回路図である。
【0011】
この図1に示すように、空気調和装置10は室外ユニット11、室内ユニット12及び給湯ユニット13を有してなり、室外ユニット11の室外冷媒配管14と室内ユニット12の室内冷媒配管15とが、連結配管16及び17を介して連結されている。上記室外ユニット11は室外に配置され、室外冷媒配管14に圧縮機18が配設され、この室外冷媒配管14における圧縮機18の吸込側にアキュムレータ19が接続され、吐出側に四方弁20が接続されている。
【0012】
この四方弁20は冷房運転時に実線で示すように切り替えられ、暖房運転時に点線で示すように切り替えられる。
【0013】
図示しない制御装置は、同じく図示しないリモートコントローラ等により冷房運転が選択して指令された場合には、室外ユニット11の圧縮機18を起動させる。これにより、圧縮機18から吐出された冷媒は、実線の矢印で示すように、四方弁20を経て、室外熱交換器21に流入し、ここから流出した冷媒は、電動膨張弁22を経た後、連結配管17を介して、室内ユニット12に流入する。そして、室内冷媒熱交換器23、連結配管16、四方弁20の順に流れ、アキュムレータ19を経て圧縮機18に戻される。これにより、室内冷媒熱交換器23が蒸発器として機能し、この室内冷媒熱交換器23により、室内ユニット12内へ導かれた室内空気が冷却されて室内を冷房する。
【0014】
また、リモートコントローラ等により暖房運転が選択して指令された場合には、圧縮機18から吐出された冷媒は、点線の矢印で示すように、四方弁20を経て、連結配管16を通って室内ユニット12に流入する。そして、室内冷媒熱交換器23、連結配管17、電動膨張弁22の順に流れ、室外熱交換器21に流入し、ここから流出した冷媒は、四方弁20を経た後、アキュムレータ19を経て圧縮機18に戻される。これにより、室内冷媒熱交換器23が凝縮器として機能し、この室内冷媒熱交換器23により、室内ユニット12内へ導かれた室内空気が加熱されて室内を暖房する。
【0015】
本実施形態では、室内ユニット12に対し、室内冷媒熱交換器23のほかに室内温水熱交換器24を備えて構成される。
【0016】
これらの室内冷媒熱交換器23及び室内温水熱交換器24により室内熱交換器25が構成される。また、室内ユニット12内では、室内熱交換器25近傍に、この室内熱交換器25へ室内空気を送風する、送風機(クロスフローファン)26が配置されている(図2参照)。
【0017】
前記給湯ユニット13は熱源機27を有し、この熱源機27は、熱源機給水配管28から供給された給水を加熱して温水を作る。この温水は、図示しない蛇口から外部へ放出可能とされるとともに、室内ユニット12の室内温水熱交換器24と熱源機27との間で循環可能とされる。
【0018】
つまり、熱源機27と室内温水熱交換器24は、熱源機27から室内温水熱交換器24へ温水を送る温水往き配管29と、室内温水熱交換器24から熱源機27へ温水を戻す温水戻り配管30とによって接続される。
【0019】
そして、温水往き配管29に、この温水往き配管29内を流れる温水の流量を調整する流量可変弁31が配設されている。熱源機27から室内温水熱交換器24へ温水が供給されることによって、この室内温水熱交換器24を通過する室内空気が熱交換により加熱される。
【0020】
図示しないリモートコントローラ等により暖房運転が選択して指令された場合には、上述したように、圧縮機18からの冷媒を、室内冷媒熱交換器23に導いて、この室内冷媒熱交換器23で凝縮させて室内を暖房するとともに、温水往き配管29に接続された流量可変弁31を開弁操作させて、熱源機27からの温水を室内温水熱交換器24との間で循環させて、この室内温水熱交換器24により、クロスフローファン26によって室内ユニット12内に導かれた室内空気を加熱して室内を暖房する。
【0021】
ここで、制御装置は、上述の冷房運転または暖房運転において、室内ユニット12に設置された室温センサ32により検出された室内温度が、リモートコントローラ等により設定された設定温度とほぼ一致するように、上記冷房運転または暖房運転を制御する。
【0022】
図2に示すように、室内ユニット12は部屋の壁等に取り付けられる。この室内ユニット12は、主に背面側をリアケーシング35が覆い、主に前面側をフロントケーシング36が覆う。これらのリアケーシング35とフロントケーシング36とがケーシングを構成し、このケーシングに囲まれた空間内に室内冷媒熱交換器23、室内温水熱交換器24及びクロスフローファン26が収納される。フロントケーシング36には空気吸込口37A、37B及び37Cが形成されるとともに、このフロントケーシング36は、リアケーシング35に対し着脱または開閉可能に構成される。また、リアケーシング35とフロントケーシング36との間に空気吹出口38が形成される。
【0023】
室内冷媒熱交換器23は、3つの熱交換部23A,23B,23Cに分割されている。ケーシングの内部に形成された前面側空間Aには、第一熱交換部23Aが配置され、上面側空間Bには、図中でハの字形に第二、第三熱交換部23B,23Cが配置され、第三熱交換部23Cの一次側には、室内温水熱交換器24が重ねて配置されている。そして、これら熱交換器23,24の内側にクロスフローファン26が配置されている。
【0024】
第一熱交換部23Aと第二熱交換部23Bのドレンは前面ドレン受け41で受けられ、第三熱交換部23Cと室内温水熱交換器24のドレンは背面ドレン受け43で受けられる。
【0025】
この背面ドレン受け43は下がり勾配を有した排水路(図示せず)を介して前面ドレン受け41に連通している。
【0026】
また、図2中でハの字形に配置された第二、第三熱交換部23B,23Cの間に隙間が形成され、この隙間には、上記クロスフローファン26で吸引される空気の流れ方向に沿って、気化式加湿器45が挿入配置されている。この気化式加湿器45は、図4に示すように、第二熱交換部23Bの幅一杯に延在するケース46と、このケース46内に着脱自在に挿入される加湿フィルタ47とを備えて構成される。
【0027】
このケース46は、第二、第三熱交換部23B,23Cの上縁に係止されるフランジ(隙間シール部)51,52を備え、このフランジ51,52は例えば軟質樹脂で構成され、このフランジ51,52により第二、第三熱交換部23B,23Cの隙間が密閉シールされる。よって、第二、第三熱交換部23B,23Cの隙間からの空気漏れはない。
【0028】
上記ケース46には、図2及び図3に示すように、ドーム状頭部46Aが形成され、このドーム状頭部46A内に注水管46Bが配設されている。この注水管46Bは、図4に示すように、配管53を介して、熱源機27へ供給される給水の一部を導く加湿給水配管40(図1)が接続され、この加湿給水配管40には熱動弁44が接続されている。
【0029】
この加湿給水配管40は、熱源機27から温水熱交換器24へ温水を送る温水往き配管29と、温水熱交換器24から熱源機27へ温水を戻す温水戻し配管30との少なくとも一方に接触して配設されることが望ましい。
【0030】
注水管46Bからの温水は、ドーム状頭部46Aのドーム形状内壁に衝突した後、このドーム形状に沿って流出し、傾斜して配置された加湿フィルタ47に滴下される。ここに滴下された温水は、熱交換器23,24を経た暖気を加湿し、残留水(ドレン)は、残留水受け部46Cに受けられる。この残留水受け部46Cに集められた残留水は、残留水水路46Dを通じて、第三熱交換部23Cの背面ドレン受け43に回収され、ここから下がり勾配を有した排水路(図示せず)を介して前面ドレン受け41に回収される。
【0031】
なお、残留水水路46Dは、図4からも明らかなように、風路内に突出しないように、上記ケース46の両端部に形成される。
【0032】
上記加湿フィルタ47は、フィルタホルダー48に収納され、このフィルタホルダー48には把手48Aが形成される。そして、図3に示すように、フロントケーシング36を開いた場合、ケーシングの前面にはこの加湿フィルタ47がフィルタホルダー48ごと取出し可能に臨んでいる。
【0033】
加湿フィルタ47は、スポンジ等のように水分を含みやすい材質から構成される。この加湿フィルタ47を空気が通過する時に、加湿フィルタ47内の水が自然蒸発されて、空気吹出口38から室内へ吹き出される空気が加湿される。この加湿は、主に空気調和装置10の暖房運転時に実施される。
【0034】
この加湿フィルタ47へ給水する前記加湿給水配管40は、図1に示すように、熱源機給水配管28から分岐されたものであり、熱源機給水配管28へ供給される前の清浄な給水を加湿フィルタ47へ導く。また、この加湿給水配管40には、この加湿給水配管40内を流れる水の流量を調整する熱動弁44が配設されている。この熱動弁44の開度調整により、加湿フィルタ47へ供給される水の供給量が制御される。
【0035】
図示しない制御装置は、同じく図示しないリモートコントローラ等により加湿暖房運転が選択して指令されたとき、熱動弁44を開弁操作する。熱動弁44が開弁操作された後、熱動弁44の開弁と閉弁とは交互に繰り返されるが、開弁指令が出力されている最中に、図示を省略した排水路に所定量の水が流れ出た場合、この水はドレンとして捨て去られる。
【0036】
本空気調和装置の運転を加湿暖房運転で立ち上げる場合、図示しない制御装置によって、まず、室内冷媒熱交換器23と室内温水熱交換器24とを用いて無加湿による上述した暖房運転を行い、室温が設定温度に到達した後、この暖房運転を継続させながら、熱動弁44を開弁操作して、無加湿暖房運転から気化式加湿器45を用いての加湿暖房運転に移行させる。
【0037】
この場合、室温が設定温度に到達するまでの間、室内温水熱交換器24にはかなり高温(例えば80℃)の温水を供給することが望ましい。すなわち、空気調和装置の制御装置から熱源機27の制御手段に指令を送り、この熱源機27の出力を高めて高温の温水を生成し、これを温水往き配管29に接続された流量可変弁31を通じて室内温水熱交換器24との間で循環させる。
【0038】
本実施形態では、室温が設定温度に到達するまでの間、室内冷媒熱交換器23と室内温水熱交換器24とを用いて無加湿による暖房運転が行われるため、室内の乾球温度を迅速に上昇させることができ、室温が設定温度に到達した後は、気化式加湿器45を用いての加湿暖房運転に切り替わるため、室内の湿球温度を上昇させることができ、快適環境が創出される。
【0039】
図5は、本実施形態に従う制御結果を示し、図6は、従来の制御結果を示している。ちなみに、図6の制御は、加湿暖房運転が選択された場合、運転立ち上げの最初から加湿を伴う暖房運転が実行される。
【0040】
各図の比較から明らかなように、本実施形態による制御が行われると、従来の制御と比較して、設定温度に至るまでの立ち上がり時間を、例えば22分から17分のように5分程度短縮できる。
【0041】
本実施形態では、加湿暖房運転の立ち上げ時に、室内温水熱交換器24に供給される温水の温度を高めることが可能である。これによれば、室内の乾球温度をきわめて短時間の内に上昇させることができ、その後、気化式加湿器45を用いての加湿暖房運転に切り替えれば、室内の湿球温度を上昇させることができ、冬期の暖房をより快適に設定することができる。
【0042】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0043】
例えば、第一熱交換部23Aと第二熱交換部23Bとの間に隙間を形成し、そこに気化式加湿器45を挿入配置してもよい。
【0044】
加湿給水配管40は、温水往き配管29及び温水戻り配管30の両者に接触されるものを述べたが、これら温水往き配管29と温水戻り配管30のいずれか一方に接触されてもよい。また、上記空気調和装置10では、給湯ユニット13は室外ユニット11と別体に設置されたものを述べたが、室外ユニット11内に配置されてもよい。更に、熱動弁44は、制御装置により開度が調整される通常の制御弁であってもよい。
【0045】
【発明の効果】
本発明では、従来の制御と比較して、加湿暖房運転時における設定温度に至るまでの立ち上がり時間の短縮がはかられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図2】図1の空気調和装置の室内ユニットを示す断面図である。
【図3】図1の空気調和装置の室内ユニットを示す断面図である。
【図4】熱交換器及び加湿器の分解斜視図である。
【図5】本実施形態による制御結果を示す図である。
【図6】従来の制御結果を示す図である。
【符号の説明】
10 空気調和装置
11 室外ユニット
13 給湯ユニット
23 室内冷媒熱交換器
23A,23B,23C 熱交換部
24 室内温水熱交換器
45 気化式加湿器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner including a refrigerant heat exchanger, a hot water heat exchanger, and a vaporizing humidifier, and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
In general, an air conditioner that includes a refrigerant heat exchanger, a hot water heat exchanger, and a vaporizing humidifier and is configured to be capable of humidifying and heating operation is known. In this type, when starting up the operation of the air conditioner by heating operation, the heating operation is performed using the refrigerant heat exchanger and the hot water heat exchanger, and at the same time using the vaporizing humidifier from the start-up. It is common to perform a humidification operation (hereinafter referred to as humidification heating operation).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, since the humidification operation is performed using the vaporization type humidifier from the start of the humidification heating operation, the rising ability of the dry bulb is reduced and the rise time until reaching the set temperature is increased. There's a problem.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an air conditioner capable of causing the room temperature to reach the set temperature within a short time even when the operation of the air conditioner is started up by humidification heating operation. It is in.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0006]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the apparatus according to the first aspect, further comprising means for supplying hot hot water to the hot water heat exchanger during the non-humidified heating operation.
[0007]
The invention according to claim 3 includes a refrigerant heat exchanger, a hot water heat exchanger, and a vaporizing humidifier, is configured to enable humidification heating operation, and heats the hot water heat exchanger and hot water supply water. With a configuration in which hot water heated by the heat source device circulates between the heat source device and a configuration in which a part of the water supplied to the heat source device is guided to the vaporizing humidifier , Humidification heating by controlling the vaporizing humidifier, a circulation system between the hot water heat exchanger and the heat source unit, and an air conditioner configured to supply water used in hot water supply from the same water supply source When starting operation by driving, perform non-humidification heating operation using a refrigerant heat exchanger and a hot water heat exchanger, and after the room temperature reaches the set temperature, shift from non-humidification heating operation to humidification heating operation. It is characterized by.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, high-temperature hot water is supplied to the hot water heat exchanger during the non-humidified heating operation.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an air conditioner according to the present invention.
[0011]
As shown in FIG. 1, the
[0012]
The four-
[0013]
A control device (not shown) activates the
[0014]
Further, when the heating operation is selected and commanded by a remote controller or the like, the refrigerant discharged from the
[0015]
In the present embodiment, the
[0016]
The indoor
[0017]
The hot
[0018]
In other words, the
[0019]
A flow
[0020]
When a heating operation is selected and commanded by a remote controller (not shown) or the like, as described above, the refrigerant from the
[0021]
Here, in the above-described cooling operation or heating operation, the control device is configured so that the room temperature detected by the room temperature sensor 32 installed in the
[0022]
As shown in FIG. 2, the
[0023]
The indoor
[0024]
The drains of the first
[0025]
The
[0026]
Further, a gap is formed between the second and third
[0027]
The
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0029]
The humidified
[0030]
The hot water from the
[0031]
As is clear from FIG. 4, the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
As shown in FIG. 1, the humidification
[0035]
A control device (not shown) opens the
[0036]
When starting up the operation of the air conditioning apparatus by humidification heating operation, first, the above-described heating operation by non-humidification is performed using the indoor
[0037]
In this case, it is desirable to supply hot water having a considerably high temperature (for example, 80 ° C.) to the indoor hot
[0038]
In the present embodiment, since the indoor
[0039]
FIG. 5 shows a control result according to the present embodiment, and FIG. 6 shows a conventional control result. Incidentally, in the control of FIG. 6, when the humidification heating operation is selected, the heating operation with humidification is executed from the beginning of the operation startup.
[0040]
As is clear from the comparison of each figure, when the control according to the present embodiment is performed, the rise time until reaching the set temperature is shortened by about 5 minutes, for example, from 22 minutes to 17 minutes, compared with the conventional control. it can.
[0041]
In the present embodiment, it is possible to increase the temperature of the hot water supplied to the indoor hot
[0042]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this.
[0043]
For example, a gap may be formed between the first
[0044]
Although the humidified
[0045]
【The invention's effect】
In the present invention, compared to the conventional control, the rise time until reaching the set temperature during the humidifying and heating operation can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an air conditioner according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an indoor unit of the air conditioner of FIG.
3 is a cross-sectional view showing an indoor unit of the air conditioner of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a heat exchanger and a humidifier.
FIG. 5 is a diagram illustrating a control result according to the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a conventional control result.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記温水熱交換器と給湯用の水を加熱する熱源機との間で、前記熱源機で加熱された温水が循環する構成とすると共に、前記気化式加湿器には前記熱源機へ供給される給水の一部が導かれる構成とすることによって、前記気化式加湿器、前記温水熱交換器と前記熱源機との間における循環系統、及び、給湯で用いられる水を同一の給水源から供給する構成とし、
加湿暖房運転で運転を立ち上げる場合、冷媒熱交換器と温水熱交換器とを用いて無加湿暖房運転を行い、室内温度が設定温度に到達した後、無加湿暖房運転から加湿暖房運転に移行させる制御手段を備えたことを特徴とする空気調和装置。In an air conditioner comprising a refrigerant heat exchanger, a hot water heat exchanger, and a vaporizing humidifier and configured to enable humidification heating operation,
The hot water heated by the heat source unit circulates between the hot water heat exchanger and a heat source unit that heats water for hot water supply, and the vaporizing humidifier is supplied to the heat source unit. By adopting a configuration in which a part of the water supply is guided , the vaporizing humidifier, the circulation system between the hot water heat exchanger and the heat source device, and water used for hot water supply are supplied from the same water supply source. With configuration,
When starting up with humidification heating operation, perform non-humidification heating operation using the refrigerant heat exchanger and hot water heat exchanger, and after the room temperature reaches the set temperature, shift from non-humidification heating operation to humidification heating operation An air conditioner comprising control means for controlling the air conditioner.
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