JP3444360B2 - 恒温恒室装置 - Google Patents
恒温恒室装置Info
- Publication number
- JP3444360B2 JP3444360B2 JP11952890A JP11952890A JP3444360B2 JP 3444360 B2 JP3444360 B2 JP 3444360B2 JP 11952890 A JP11952890 A JP 11952890A JP 11952890 A JP11952890 A JP 11952890A JP 3444360 B2 JP3444360 B2 JP 3444360B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- temperature
- heat exchanger
- humidity
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、恒温恒湿の空気を高精度に作り出し、こ
の恒温恒湿の空気をダクトを通じて配送する恒温恒湿装
置に関するものである。 〔従来の技術〕 第４区および第５図は例えば特公平１−46772号公報
に示された従来の空気調和機の湿度制御装置を示すブロ
ック図および相対湿度推定方法を説明する空気線図であ
り、第４図において、１は空気調和機、２は空気調和機
１が設置される室、３は室２内に設けられる蒸発器、４
ば蒸発器３からの冷媒を圧縮する圧縮機、５は圧縮機４
からの高温高圧冷媒を凝縮する凝縮器、６は凝縮器５か
らの冷媒に膨張作用を与え低温低圧の冷媒と化して、こ
れを蒸発器３へ供給する膨張手段、７は蒸発器３の温度
を検出する温度センサ、８は室２内の温度を検出する温
度センサ、９は温度センサ7,8の出力が加えられ、相対
湿度演算機能を有するマイクロコンピュータ9aを含むと
共に、冷凍サイクルを制御する演算制御装置、10は蒸発
器３の送風ファン、11は凝縮器５の送風ファン、Ｎは送
風ファン10の送風強さである。 次に動作について説明する。 第４図においては、圧縮機４、凝縮器５、膨張手段６
及び蒸発器３により冷凍サイクルが構成される。この冷
凍サイクルの動作を第５図を参照して説明する。 室内温度がtaでかつ室内室気のエンタルピiaとする
と、先ず温度taの線（ｃ）とエンタルピiaの点からの等
エンタルピ線（ｂ）とが交差する点（ｄ）を通る相対湿
度曲線ψよリ相対湿度が決まる。そしてマイクロコンピ
ュータ9aに各等エンタルピ線をパラメータとした室内温
度と相対湿度の関係が入力され、求めた室内空気のエン
タルピiaと室内温度taとから相対湿度ψが演算される。 上述のように室内の相対湿度ψは蒸発器温度および室
内温度を検出する２個の温度センサ7,8と、これらの両
温度センサ7,8の検出値と送風強さＮとに基づいて、上
述のような演算処理をする比較的簡易なマイクロコンピ
ュータ9aとを用いて室内の相対湿度の推定値を得ること
ができ、これによって従来用いられてきた高価な湿度セ
ンサが不要となり、制御系を安価に構成し得る。 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の空気調和機の湿度制御装置は以上のように構成
されているので、蒸発器３の出口空気の温・湿度（エン
タルピ）は容易に推定ができるが、この蒸発器３の送風
の下流側に加熱器を設けた場合、加熱器は蒸発器とは別
の制御系統となっているため、その出口空気の温・湿度
を推定するには、全く別の推定アルゴリーズムを設けな
ければならないという課題があった。 この発明は、上記のような課題を解消するためになさ
れたもので、１つの冷凍サイクルによって、加熱、冷
却、除湿等を自由に行えるとともに、調温・調湿された
空気の温・湿度の推定をすべて、単一冷凍サイクルのデ
ータを用いて行うことができるように成し、これによっ
て推定アルゴリズムを簡略化し、広範囲にかつ高応答性
を持った調温・調湿ができる恒温恒湿装置を得ることを
目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る恒温恒湿装置は、２つの室内熱交換器
をダクトの中に風の流れに対して直列になるように配置
し、凝集器よりの高圧液冷媒と蒸発器よりの低圧湿り冷
媒とを熱交換すると共にその出口を上記圧縮機の吸入口
と接続した高低圧熱交換アキュムレータと、高圧ガス管
と高圧液管と高圧サブクール管と低圧湿り管との４本の
配管と、室外熱交換器と、上記２つの室内熱交換器及び
室外熱交換器の各一端に高圧ガス管と低圧湿り管とを各
々電磁弁を介して流路選択可能に接続し、かつ各室内及
び室外熱交換器の他端に電子膨張弁の一端を接続し、こ
の電子膨張弁の他端に高圧液管と高圧サブクール管とを
各々電磁弁を介して流路選択可能接続すると共に、利用
者の設定した温・湿度設定値から、２つの室内熱交換器
の運転モードを決定し、除湿量に相当する蒸発器能力、
加熱量に相当する凝縮器能力および目標とすべき蒸発器
配管表面温度、凝縮器配管表面温度に相当する冷凍サイ
クルの低圧・高圧を推定する演算手段と、低圧は湿度目
標値から、高圧は温度目標値からと、高・低圧を別々に
制御する制御手段とを設けたものである。 〔作用〕 この発明における恒温恒湿装置は、各配管を流れる冷
媒が運転モードにかかわらず固定しているため、暖房運
転を行う時は、その室外または室内熱交換器のみの一端
を高圧ガス管に開放し、他端を高圧液管に開放する。そ
の時の電子膨張弁は全開である。また冷房運転を行う時
は、その室外または室内熱交換器のみの一端を低圧湿リ
管に開放し、他端を高圧サブクール管に開放し、電子膨
張弁で熱交換器出口が、適当な湿り冷媒となるように開
度制御を行う。このように、目標とすべき温度・湿度に
応じて２つの室内熱交換器を別個にそれぞれ暖房運転、
冷房運転、停止と切り換えることにより、空気の加熱、
冷却、除湿を行うことができる。このような装置におい
て、利用者が設定した温・湿度目標値および冷凍サイク
ルの冷媒特性値から蒸発器における除湿量、凝集器にお
ける加熱量を計算・推定し、かつ、冷凍サイクルの高圧
・低圧を自由に制御することにより、１つの冷凍サイク
ルで高精度に温・湿度を制御することが可能になる。 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図において、４は圧縮機、12は室外熱交換器、13
は室内熱交換器No.1,14は室内熱交換器No.2,15は室内熱
交換器13,14が直列に配されたダクト、16は室内熱交換
器No.2の下流側に配された加湿器、17はダクト15用の送
風ファン、18は室外熱交換器12用の室外ファン、19は高
圧サブクール管、20は高圧液管、21は低圧湿り管、22は
高圧ガス管、23は高低圧熱交換アキュムレータ、24は各
熱交換器13,14,12の一端、25は同じく他端、26は各熱交
換器他端25に接続された電子膨張弁、27は各熱交換器一
端24と高圧ガス管22との流路間に接続された電磁弁、28
は同熱交換器一端24と低圧湿り管21との流路間に接続さ
れた電磁弁、29は同熱交換器他端25に接続された電子膨
張弁26と高圧液管20との流路間に介在する電磁弁、30は
同電子膨張弁26と高圧サブクール管19との流路間に介在
する電磁弁である。 以上のように各室内熱交換器13,14と４本の配管19〜2
2との接続形式と、室外熱交換器12と４本の配管19〜22
との接続形式は全く同じ構成となっている。 また、31,32はそれぞれ圧縮機４の吐出、吸入口につ
けられた温度センサ、33,34は室内熱交換器No.1（13）
の一端24、他端25に設けられた温度センサ、35,36は室
内熱交換器No.2（14）の一端24、他端25に設けられた温
度センサ、37,38は室内熱交換器13,14に設けられた飽和
温度検出用温度センサ、39,40はダクト15の入口、出口
のに設けられた温度センサ、41,42はダクト15の入口、
出口に設けられた温度センサである。 また、43は使用者が温・湿度目標値を設定する設定
部、44は冷凍サイクルの低圧、高圧を制御する制御部で
あり、上記温・湿度目標値及び温度センサ31,32〜40、
湿度センサ41,42の出力に基づいて冷媒特性値から蒸発
器の除湿量及び凝縮器の加熱量を推定演算する演算手段
としてのマイクロコンピュータ44aを含んでいる。 次に動作について説明する。 負荷側の空気温・湿度の推定および冷凍サイクルの低
圧・高圧の決定方法を数式を用いて説明する。 室内熱交換器No.1（13）が蒸発器、室内熱交換器No.2
（14）が凝縮器として動作している場合を考えると、室
内熱交換器No.1（13）が除湿器、室内熱交換器No.2（1
4）が加熱器として作用していることになる。この時、
室内熱交換器No.1（13）の冷媒側入口・出口エンタルピ
をそれぞれhei,heo、室内熱交換器No.1（13）を流れる
冷媒流量をGeとすると冷房能力Qeは、 Qe＝Ge（heo−hei） ……（１） となる。 また、室内熱交換器No.1（13）の空気側入口・出口エ
ンタルピをそれぞれha1,ha2、ダクト内の風量をGaとす
ると、上記冷房能力Qeは、 Qe＝Ga（ha1一ha2） ……（２） とも表現されるため、両氏（１），（２）より室内熱交
換器No.1（13）の出口空気エンタルピha2が求まる。ま
た、室内熱交換器No.1（13）の伝熱面積をA1、冷媒と空
気の熱通過率をK1、室内熱交換器No.1（13）での冷媒側
及び空気側の入口・出口温度より求まる対数平均温度差
をΔt1とすると、上記冷房能力Qeは Qe＝A1K1Δt1 ……（３） となるので、室内熱交換器No.1（13）の出口空気温度ta
2を求めることができる。 室内熱交換器No.2（14）についても同様に考え、冷媒
側入口・出口エンタルピhci・hco,空気側入口、出口エ
ンタルピをha2、ha3、室内熱交換器No.2（14）を流れる
冷媒流量をGc、室内熱交換器No.2（14）の伝熱面積を
A2、冷媒と空気の熱通過率をK2、冷媒側及び空気側の入
口・出口温度より求まる対数平均温度差をΔt2、室内熱
交換器No.2（14）での暖房能力をQcとすると、ダクト15
内の風量はGaであるから Qc＝Gc（hci−ha2） ……（４） Qc＝Ga（ha3−ha2） ……（５） Qc＝A2K2Δ２ ……（６） の３式が成り立ち、これらから室内熱交換器No.2（14）
の空気側出口エンタルピha3と空気側出口温度ta3とが求
まる。すると、空気線図から室内熱交換器No.2（14）出
口での相対湿度ψ３も求めることができる。 以上を第２図の冷媒側の挙動を示すモリエル線図およ
び第３図の空気側の挙動を示す空気線図をもとに説明す
る。まず、第３図において、室内熱交換器No.1（13）の
入口αの空気の温度、エンタルピ、相対湿度、絶対湿度
をそれぞれｔα,hα，ψα,xαとする。これが配管表面
温度がtfである室内熱交換器No.1（13）によって冷却・
除湿されることにより、の軌跡をたどってβとなる。 βの空気の温度、エンタルピ、相対湿度、絶対湿度を
それぞれｔβ,hβ，ψβ,xβとすると、tf＜ｔβ＜
ｔα,hβ＜ｈα、100≧ψβ＞ψβ,xβ≦ｘαなる関係
にある。次に室内熱交換器No.2（14）により加熱される
ため、の軌跡をたどりγの状態となる。γの温度、エ
ンタルピ、相対湿度、絶対湿度はｔγ,hγ，ψγ,xγで
あり、ｔγ＞ｔβ,hγ＞ｈβ，ψγ＜ψβ,xγ＝ｘβの
関係にある。 この時の冷媒の挙動を第２図に示すモリエル線図で見
てみると、圧縮機４を出た高温・高圧の冷媒（ａ）は、
凝縮器として働いている室内熱交換器No.2（14）で冷却
（周囲の空気を加熱）され（ｂ）、さらに高低圧熱交換
アキュムレータ23で冷却され（ｃ）た後、電子膨張弁26
で減圧され（ｄ）、蒸発器として働いている室内熱交換
器No.1（13）で加熱（周囲の空気を冷却・除湿）され
（ｅ）、高低圧熱交換アキュムレータ23で液分離後、少
し加熱され（ｆ）、再び圧縮機４へ吸込まれる。 以上の動作により、空気の調湿・調温が行われるた
め、冷凍サイクルの各部の温度をモニタしておけば、設
定部43で設定された温度・湿度にダクト15内の温度・湿
度を近づけるには、蒸発器を流れる冷媒の圧力（低圧）
および凝縮器を流れる冷媒の圧力（高圧）をどのような
値に設定すればよいかは先に挙げた各式（１）〜（６）
より容易に類推することができる。すなわち、設定温度
・湿度はｔγ，ψγに他ならないから、空気線図よりｘ
γ,hγがすぐにわかる。ここでβはαｆ上にあり、かつ
βにおいてｘβ＝ｘγでなければならないので、その交
点としてβでの状態量が求まる。 よって入口状態αの温・湿度ｔα，ψαをモニタして
おけば、必要な除湿量、空気側エンタルピ変化量等を計
算することができ、目標とすべき高圧・低圧が決定され
ることになる。 そして制御部44により圧縮機４の周波数、室外熱交換
器12の運転モード及び室外ファン18の回転数等を調節す
ることにより、高圧・低圧をそれぞれ目標高圧・目標低
圧へ近づけることができる。また、加湿器16で適当に加
湿を行うことができる。 なお、上記実施例では各熱交換器13,14,12に４個の電
磁弁27〜30を用いたが、三方切換弁あるいは四方弁等を
用いてもよい。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、圧縮機と高低圧熱
交換アキュムレータと、高圧ガス管と、高圧液管と、高
圧サブクール管と、低圧湿り管を配し、各熱交換器を室
内外の区別なく全く同一の流路選択可能とし、各熱交換
器の一端に高圧ガス管と低圧湿リ管とを選択可能とし、
他端に電子膨張弁を介して、高圧液管と高圧サブクール
管とを選択可能とした冷凍サイクルを用い、２つの室内
熱交換器を１つのダクト内に、風の流れに対して直列に
なるように配置すると共に、設定温・湿度および冷凍サ
イクルの各部温度から各熱交換器の運転モードおよび蒸
発器での除湿量と凝縮器での加熱量、またそれに基づ
く、冷凍サイクルが目標とすべき高圧・低圧を推定し冷
凍サイクルを制御するように構成したので、一つの冷凍
サイクルで高圧と低圧の両者を自由に制御することで
き、これによって温・湿度制御を高範囲に高精度で行う
ことができ、また、安価で高応答性を持った装置が得ら
れる効果がある。
の恒温恒湿の空気をダクトを通じて配送する恒温恒湿装
置に関するものである。 〔従来の技術〕 第４区および第５図は例えば特公平１−46772号公報
に示された従来の空気調和機の湿度制御装置を示すブロ
ック図および相対湿度推定方法を説明する空気線図であ
り、第４図において、１は空気調和機、２は空気調和機
１が設置される室、３は室２内に設けられる蒸発器、４
ば蒸発器３からの冷媒を圧縮する圧縮機、５は圧縮機４
からの高温高圧冷媒を凝縮する凝縮器、６は凝縮器５か
らの冷媒に膨張作用を与え低温低圧の冷媒と化して、こ
れを蒸発器３へ供給する膨張手段、７は蒸発器３の温度
を検出する温度センサ、８は室２内の温度を検出する温
度センサ、９は温度センサ7,8の出力が加えられ、相対
湿度演算機能を有するマイクロコンピュータ9aを含むと
共に、冷凍サイクルを制御する演算制御装置、10は蒸発
器３の送風ファン、11は凝縮器５の送風ファン、Ｎは送
風ファン10の送風強さである。 次に動作について説明する。 第４図においては、圧縮機４、凝縮器５、膨張手段６
及び蒸発器３により冷凍サイクルが構成される。この冷
凍サイクルの動作を第５図を参照して説明する。 室内温度がtaでかつ室内室気のエンタルピiaとする
と、先ず温度taの線（ｃ）とエンタルピiaの点からの等
エンタルピ線（ｂ）とが交差する点（ｄ）を通る相対湿
度曲線ψよリ相対湿度が決まる。そしてマイクロコンピ
ュータ9aに各等エンタルピ線をパラメータとした室内温
度と相対湿度の関係が入力され、求めた室内空気のエン
タルピiaと室内温度taとから相対湿度ψが演算される。 上述のように室内の相対湿度ψは蒸発器温度および室
内温度を検出する２個の温度センサ7,8と、これらの両
温度センサ7,8の検出値と送風強さＮとに基づいて、上
述のような演算処理をする比較的簡易なマイクロコンピ
ュータ9aとを用いて室内の相対湿度の推定値を得ること
ができ、これによって従来用いられてきた高価な湿度セ
ンサが不要となり、制御系を安価に構成し得る。 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の空気調和機の湿度制御装置は以上のように構成
されているので、蒸発器３の出口空気の温・湿度（エン
タルピ）は容易に推定ができるが、この蒸発器３の送風
の下流側に加熱器を設けた場合、加熱器は蒸発器とは別
の制御系統となっているため、その出口空気の温・湿度
を推定するには、全く別の推定アルゴリーズムを設けな
ければならないという課題があった。 この発明は、上記のような課題を解消するためになさ
れたもので、１つの冷凍サイクルによって、加熱、冷
却、除湿等を自由に行えるとともに、調温・調湿された
空気の温・湿度の推定をすべて、単一冷凍サイクルのデ
ータを用いて行うことができるように成し、これによっ
て推定アルゴリズムを簡略化し、広範囲にかつ高応答性
を持った調温・調湿ができる恒温恒湿装置を得ることを
目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る恒温恒湿装置は、２つの室内熱交換器
をダクトの中に風の流れに対して直列になるように配置
し、凝集器よりの高圧液冷媒と蒸発器よりの低圧湿り冷
媒とを熱交換すると共にその出口を上記圧縮機の吸入口
と接続した高低圧熱交換アキュムレータと、高圧ガス管
と高圧液管と高圧サブクール管と低圧湿り管との４本の
配管と、室外熱交換器と、上記２つの室内熱交換器及び
室外熱交換器の各一端に高圧ガス管と低圧湿り管とを各
々電磁弁を介して流路選択可能に接続し、かつ各室内及
び室外熱交換器の他端に電子膨張弁の一端を接続し、こ
の電子膨張弁の他端に高圧液管と高圧サブクール管とを
各々電磁弁を介して流路選択可能接続すると共に、利用
者の設定した温・湿度設定値から、２つの室内熱交換器
の運転モードを決定し、除湿量に相当する蒸発器能力、
加熱量に相当する凝縮器能力および目標とすべき蒸発器
配管表面温度、凝縮器配管表面温度に相当する冷凍サイ
クルの低圧・高圧を推定する演算手段と、低圧は湿度目
標値から、高圧は温度目標値からと、高・低圧を別々に
制御する制御手段とを設けたものである。 〔作用〕 この発明における恒温恒湿装置は、各配管を流れる冷
媒が運転モードにかかわらず固定しているため、暖房運
転を行う時は、その室外または室内熱交換器のみの一端
を高圧ガス管に開放し、他端を高圧液管に開放する。そ
の時の電子膨張弁は全開である。また冷房運転を行う時
は、その室外または室内熱交換器のみの一端を低圧湿リ
管に開放し、他端を高圧サブクール管に開放し、電子膨
張弁で熱交換器出口が、適当な湿り冷媒となるように開
度制御を行う。このように、目標とすべき温度・湿度に
応じて２つの室内熱交換器を別個にそれぞれ暖房運転、
冷房運転、停止と切り換えることにより、空気の加熱、
冷却、除湿を行うことができる。このような装置におい
て、利用者が設定した温・湿度目標値および冷凍サイク
ルの冷媒特性値から蒸発器における除湿量、凝集器にお
ける加熱量を計算・推定し、かつ、冷凍サイクルの高圧
・低圧を自由に制御することにより、１つの冷凍サイク
ルで高精度に温・湿度を制御することが可能になる。 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図において、４は圧縮機、12は室外熱交換器、13
は室内熱交換器No.1,14は室内熱交換器No.2,15は室内熱
交換器13,14が直列に配されたダクト、16は室内熱交換
器No.2の下流側に配された加湿器、17はダクト15用の送
風ファン、18は室外熱交換器12用の室外ファン、19は高
圧サブクール管、20は高圧液管、21は低圧湿り管、22は
高圧ガス管、23は高低圧熱交換アキュムレータ、24は各
熱交換器13,14,12の一端、25は同じく他端、26は各熱交
換器他端25に接続された電子膨張弁、27は各熱交換器一
端24と高圧ガス管22との流路間に接続された電磁弁、28
は同熱交換器一端24と低圧湿り管21との流路間に接続さ
れた電磁弁、29は同熱交換器他端25に接続された電子膨
張弁26と高圧液管20との流路間に介在する電磁弁、30は
同電子膨張弁26と高圧サブクール管19との流路間に介在
する電磁弁である。 以上のように各室内熱交換器13,14と４本の配管19〜2
2との接続形式と、室外熱交換器12と４本の配管19〜22
との接続形式は全く同じ構成となっている。 また、31,32はそれぞれ圧縮機４の吐出、吸入口につ
けられた温度センサ、33,34は室内熱交換器No.1（13）
の一端24、他端25に設けられた温度センサ、35,36は室
内熱交換器No.2（14）の一端24、他端25に設けられた温
度センサ、37,38は室内熱交換器13,14に設けられた飽和
温度検出用温度センサ、39,40はダクト15の入口、出口
のに設けられた温度センサ、41,42はダクト15の入口、
出口に設けられた温度センサである。 また、43は使用者が温・湿度目標値を設定する設定
部、44は冷凍サイクルの低圧、高圧を制御する制御部で
あり、上記温・湿度目標値及び温度センサ31,32〜40、
湿度センサ41,42の出力に基づいて冷媒特性値から蒸発
器の除湿量及び凝縮器の加熱量を推定演算する演算手段
としてのマイクロコンピュータ44aを含んでいる。 次に動作について説明する。 負荷側の空気温・湿度の推定および冷凍サイクルの低
圧・高圧の決定方法を数式を用いて説明する。 室内熱交換器No.1（13）が蒸発器、室内熱交換器No.2
（14）が凝縮器として動作している場合を考えると、室
内熱交換器No.1（13）が除湿器、室内熱交換器No.2（1
4）が加熱器として作用していることになる。この時、
室内熱交換器No.1（13）の冷媒側入口・出口エンタルピ
をそれぞれhei,heo、室内熱交換器No.1（13）を流れる
冷媒流量をGeとすると冷房能力Qeは、 Qe＝Ge（heo−hei） ……（１） となる。 また、室内熱交換器No.1（13）の空気側入口・出口エ
ンタルピをそれぞれha1,ha2、ダクト内の風量をGaとす
ると、上記冷房能力Qeは、 Qe＝Ga（ha1一ha2） ……（２） とも表現されるため、両氏（１），（２）より室内熱交
換器No.1（13）の出口空気エンタルピha2が求まる。ま
た、室内熱交換器No.1（13）の伝熱面積をA1、冷媒と空
気の熱通過率をK1、室内熱交換器No.1（13）での冷媒側
及び空気側の入口・出口温度より求まる対数平均温度差
をΔt1とすると、上記冷房能力Qeは Qe＝A1K1Δt1 ……（３） となるので、室内熱交換器No.1（13）の出口空気温度ta
2を求めることができる。 室内熱交換器No.2（14）についても同様に考え、冷媒
側入口・出口エンタルピhci・hco,空気側入口、出口エ
ンタルピをha2、ha3、室内熱交換器No.2（14）を流れる
冷媒流量をGc、室内熱交換器No.2（14）の伝熱面積を
A2、冷媒と空気の熱通過率をK2、冷媒側及び空気側の入
口・出口温度より求まる対数平均温度差をΔt2、室内熱
交換器No.2（14）での暖房能力をQcとすると、ダクト15
内の風量はGaであるから Qc＝Gc（hci−ha2） ……（４） Qc＝Ga（ha3−ha2） ……（５） Qc＝A2K2Δ２ ……（６） の３式が成り立ち、これらから室内熱交換器No.2（14）
の空気側出口エンタルピha3と空気側出口温度ta3とが求
まる。すると、空気線図から室内熱交換器No.2（14）出
口での相対湿度ψ３も求めることができる。 以上を第２図の冷媒側の挙動を示すモリエル線図およ
び第３図の空気側の挙動を示す空気線図をもとに説明す
る。まず、第３図において、室内熱交換器No.1（13）の
入口αの空気の温度、エンタルピ、相対湿度、絶対湿度
をそれぞれｔα,hα，ψα,xαとする。これが配管表面
温度がtfである室内熱交換器No.1（13）によって冷却・
除湿されることにより、の軌跡をたどってβとなる。 βの空気の温度、エンタルピ、相対湿度、絶対湿度を
それぞれｔβ,hβ，ψβ,xβとすると、tf＜ｔβ＜
ｔα,hβ＜ｈα、100≧ψβ＞ψβ,xβ≦ｘαなる関係
にある。次に室内熱交換器No.2（14）により加熱される
ため、の軌跡をたどりγの状態となる。γの温度、エ
ンタルピ、相対湿度、絶対湿度はｔγ,hγ，ψγ,xγで
あり、ｔγ＞ｔβ,hγ＞ｈβ，ψγ＜ψβ,xγ＝ｘβの
関係にある。 この時の冷媒の挙動を第２図に示すモリエル線図で見
てみると、圧縮機４を出た高温・高圧の冷媒（ａ）は、
凝縮器として働いている室内熱交換器No.2（14）で冷却
（周囲の空気を加熱）され（ｂ）、さらに高低圧熱交換
アキュムレータ23で冷却され（ｃ）た後、電子膨張弁26
で減圧され（ｄ）、蒸発器として働いている室内熱交換
器No.1（13）で加熱（周囲の空気を冷却・除湿）され
（ｅ）、高低圧熱交換アキュムレータ23で液分離後、少
し加熱され（ｆ）、再び圧縮機４へ吸込まれる。 以上の動作により、空気の調湿・調温が行われるた
め、冷凍サイクルの各部の温度をモニタしておけば、設
定部43で設定された温度・湿度にダクト15内の温度・湿
度を近づけるには、蒸発器を流れる冷媒の圧力（低圧）
および凝縮器を流れる冷媒の圧力（高圧）をどのような
値に設定すればよいかは先に挙げた各式（１）〜（６）
より容易に類推することができる。すなわち、設定温度
・湿度はｔγ，ψγに他ならないから、空気線図よりｘ
γ,hγがすぐにわかる。ここでβはαｆ上にあり、かつ
βにおいてｘβ＝ｘγでなければならないので、その交
点としてβでの状態量が求まる。 よって入口状態αの温・湿度ｔα，ψαをモニタして
おけば、必要な除湿量、空気側エンタルピ変化量等を計
算することができ、目標とすべき高圧・低圧が決定され
ることになる。 そして制御部44により圧縮機４の周波数、室外熱交換
器12の運転モード及び室外ファン18の回転数等を調節す
ることにより、高圧・低圧をそれぞれ目標高圧・目標低
圧へ近づけることができる。また、加湿器16で適当に加
湿を行うことができる。 なお、上記実施例では各熱交換器13,14,12に４個の電
磁弁27〜30を用いたが、三方切換弁あるいは四方弁等を
用いてもよい。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、圧縮機と高低圧熱
交換アキュムレータと、高圧ガス管と、高圧液管と、高
圧サブクール管と、低圧湿り管を配し、各熱交換器を室
内外の区別なく全く同一の流路選択可能とし、各熱交換
器の一端に高圧ガス管と低圧湿リ管とを選択可能とし、
他端に電子膨張弁を介して、高圧液管と高圧サブクール
管とを選択可能とした冷凍サイクルを用い、２つの室内
熱交換器を１つのダクト内に、風の流れに対して直列に
なるように配置すると共に、設定温・湿度および冷凍サ
イクルの各部温度から各熱交換器の運転モードおよび蒸
発器での除湿量と凝縮器での加熱量、またそれに基づ
く、冷凍サイクルが目標とすべき高圧・低圧を推定し冷
凍サイクルを制御するように構成したので、一つの冷凍
サイクルで高圧と低圧の両者を自由に制御することで
き、これによって温・湿度制御を高範囲に高精度で行う
ことができ、また、安価で高応答性を持った装置が得ら
れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による恒温恒湿装置を示す
構成図、第２図はモリエル線図上の冷媒の特性図、第３
図は同装置におけるダクト内の２つの熱交換器が上流側
からそれぞれ蒸発器、凝縮器である時の空気の状態変化
を表した空気線図、第４図は従来の空気調和機の湿度制
御装置を示すブロック図、第５図は従来の空気調和機に
おける相対湿度推定法を示す特性図である。 ４は圧縮機、12は室外熱交換器、13,14は室内熱交換
器、15はダクト、19は高圧サブクール管、20ば高圧液
管、21ば低圧湿り管、22は高圧ガス管、23は高低圧熱交
換アキュムレータ、24,25はそれぞれ各熱交換器の一
端，他端、26は電子膨張弁、27〜30は電磁弁、31〜40は
温度センサ、41,42は湿度センサ、44は制御部、44aはマ
イクロコンピュータ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
構成図、第２図はモリエル線図上の冷媒の特性図、第３
図は同装置におけるダクト内の２つの熱交換器が上流側
からそれぞれ蒸発器、凝縮器である時の空気の状態変化
を表した空気線図、第４図は従来の空気調和機の湿度制
御装置を示すブロック図、第５図は従来の空気調和機に
おける相対湿度推定法を示す特性図である。 ４は圧縮機、12は室外熱交換器、13,14は室内熱交換
器、15はダクト、19は高圧サブクール管、20ば高圧液
管、21ば低圧湿り管、22は高圧ガス管、23は高低圧熱交
換アキュムレータ、24,25はそれぞれ各熱交換器の一
端，他端、26は電子膨張弁、27〜30は電磁弁、31〜40は
温度センサ、41,42は湿度センサ、44は制御部、44aはマ
イクロコンピュータ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−52964（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−68467（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−14273（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−184476（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−289246（ＪＰ，Ａ)
実開 昭55−67954（ＪＰ，Ｕ)
特公 平１−46772（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】送風ダクト内に風の流れに対して直列に配
された２つの室内熱交換器と、室外熱交換器と、圧縮機
と、凝縮器よりの高圧液冷媒と蒸発器よりの低圧湿り冷
媒とを熱交換すると共にその出口を上記圧縮機の吸入口
と接続した高低圧熱交換アキュムレータと、上記高低圧
熱交換アキュムレータにそれぞれ一端が接続された高圧
サブクール管、高圧液管及び低圧湿り管と、上記圧縮機
の吐出側に一端が接続された高圧ガス管と、上記２つの
室内熱交換器及び上記室外熱交換器の各一端をそれぞれ
上記低圧湿り管又は高圧ガス管に選択的に接続するため
の電磁弁と、上記２つの室内熱交換器及び上記室外熱交
換器の各他端にそれぞれ一端が接続される電子膨張弁
と、上記電子膨張弁の各他端を上記高圧サブクール管又
は高圧液管に選択的に接続する電磁弁と、上記２つの室
内熱交換器とそれらの上記一端及び他端と上記送風ダク
トの入口側及び出口側とにそれぞれ設けられた温度セン
サと、上記送風ダクトの入口側及び出口側に設けられた
湿度センサと、温度目標値及び湿度目標値を設定する設
定部と、上記各温度センサ及び湿度センサの検出値と冷
凍サイクルの所定の冷媒特性とに基づいて上記冷凍サイ
クルの冷媒の高圧、低圧を推定する演算手段と、上記演
算手段で推定された低圧、高圧に応じて低圧は上記湿度
目標値に基づき高圧は上記温度目標値に基づいて低圧の
冷媒と高圧の冷媒とを別々に制御する制御手段とを備え
て成る恒温恒湿装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11952890A JP3444360B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 恒温恒室装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11952890A JP3444360B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 恒温恒室装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415457A JPH0415457A (ja) | 1992-01-20 |
| JP3444360B2 true JP3444360B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=14763520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11952890A Expired - Fee Related JP3444360B2 (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 恒温恒室装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3444360B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101925784B (zh) * | 2008-03-21 | 2014-11-26 | 三菱电机株式会社 | 室内单元以及具备该室内单元的空气调节装置 |
| JP5654137B2 (ja) | 2011-10-25 | 2015-01-14 | 三菱電機株式会社 | 照明ユニット及びそれを用いた画像読取装置 |
| EP2773094B1 (en) | 2011-10-25 | 2019-10-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Lighting unit and image scanner using same |
-
1990
- 1990-05-09 JP JP11952890A patent/JP3444360B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0415457A (ja) | 1992-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | A DDC-based capacity controller of a direct expansion (DX) air conditioning (A/C) unit for simultaneous indoor air temperature and humidity control–Part I: Control algorithms and preliminary controllability tests | |
| JP6106449B2 (ja) | 外気処理装置 | |
| WO2016158938A1 (ja) | 空気調和機 | |
| JPS58120054A (ja) | 空気調和装置 | |
| JP2007333219A (ja) | マルチ式空気調和システム | |
| Chen et al. | An experimental study on the operational characteristics of a direct expansion based enhanced dehumidification air conditioning system | |
| JP2016138666A (ja) | 空気調和機 | |
| JPWO2018037496A1 (ja) | 空気調和装置 | |
| CN112944618A (zh) | 一种空调能力估算方法及空调器 | |
| KR101579827B1 (ko) | 가전기기 및 이의 제어방법 | |
| JP2000018766A (ja) | 空気調和装置 | |
| JP2005291553A (ja) | マルチ型空気調和装置 | |
| JPH1114125A (ja) | 多室型空気調和機 | |
| JP3384150B2 (ja) | 多室空気調和機およびその運転方法 | |
| JPH06147558A (ja) | 輻射空調装置 | |
| JP2893844B2 (ja) | 空気調和機 | |
| KR20050075099A (ko) | 멀티형 공기조화기의 전자팽창밸브 제어 방법 | |
| JPH08136078A (ja) | 多室冷暖房装置 | |
| JPH0415457A (ja) | 恒温恒湿装置 | |
| JP2716559B2 (ja) | 冷暖混在型多室空気調和装置 | |
| JP3199746B2 (ja) | 多室空気調和機 | |
| JP2883536B2 (ja) | 空気調和機 | |
| JPH046371A (ja) | 多室式空気調和機 | |
| JP3284578B2 (ja) | 多室用空気調和機の運転制御装置 | |
| JPH0942747A (ja) | 空気調和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090627 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |