JPH0633897B2

JPH0633897B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JPH0633897B2
Application number: JP61082602A
Authority: JP
Inventors: 耕一根来; 直樹木村; 猛杉本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPS62237240A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は製造工程等における冷却及び除湿を行うため
の空気調和機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の空気調和機を第４図により説明する。第
４図において、圧縮機(1)から吐出された高温高圧ガス
冷媒は、冷却運転時実線矢印の如く流通する。即ち、三
方弁(2)を経て、第１の送風機(3)により送風される第１
の凝縮器(4)に至り、ここで凝縮液化する。その後、逆
止弁(17)を経て絞り装置(5)で減圧され、第２の送風機
(6)により送風される蒸発器(7)にて蒸発したのち、圧縮
機(1)に戻る。次に除湿運転時は、圧縮機(1)から吐出さ
れた高温高圧ガス冷媒は、破線矢印で示す如く、三方弁
(2)を経て、蒸発器(7)の風下側に設けられ、第２の送風
機(6)により送風される第２の凝縮器(8)に至り、ここで
凝縮液化する。その後、絞り装置(5)で減圧され、蒸発
器(7)で蒸発し、圧縮機(1)に戻る。一方、蒸発器(7)に
流入した空気は、冷却運転時は、蒸発器(7)にて冷却除
湿されて吹き出され、除湿運転時は、蒸発器(7)にて冷
却除湿された後、第２の凝縮器(8)で加熱され乾燥空気
となつて吹き出される。尚、第１の凝縮器(4)は通常屋
外に設置されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の冷却及び除湿機能を有する空気調和機は、以上の
ように構成されているため、次のような問題があつた。

まず、冬期のように除湿運転のみを行う場合は、三方弁
(2)は破線の状態に切換つているが、三方弁(2)から漏れ
た冷媒は、低温の外気にさらされている第１の凝縮器
(4)内に液冷媒となつて溜まる。このため、除湿運転の
ための冷媒回路内の冷媒が長期のうちに徐々に減少し、
正常な運転ができなくなる。また、除湿運転時の吹出空
気温度は吸込空気温度よりも大巾に上昇する（圧縮機
(1)の入力分だけ空気のエンタルピが増加することによ
る）ため、冷却運転時と除湿運転時の室温変動が大きく
なる。このため、所定の温度と湿度に制御しようとする
場合、三方弁(2)の切換わりが頻繁になり、三方弁(2)の
故障の原因になる。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、頻繁な冷媒回路の切換わり防止を図るととも
に、安定した運転を継続できるようにした空気調和機を
得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る空気調和機は、室外に設けられた第１の
凝縮器から絞り装置へ冷媒を流通させるための第１の回
路と、第１の凝縮器から室内に設けられた第２の凝縮器
を経て絞り装置へ冷媒を流通させるための第２の回路と
を有する切換弁と、上記第１の凝縮器へ送風するための
第１の送風機を備え、蒸発器の流入空気温度を検知する
第１の所定温度に設定された第１の温度調節器と、第１
の所定温度よりも低い第２の所定温度に設定された第２
の温度調節器と、室内湿度を検知する湿度調節器と、上
記第１の凝縮器のＵベント部の温度（凝縮温度）を検知
し、凝縮温度に応じて上記第１の送風機の風量を制御す
る風量制御装置により上記切換弁の切換制御と上記第１
の送風機及び圧縮機の運転を制御することにより、上記
目的を達成しようとするものである。

〔作用〕

この発明における空気調和機は、室内空気湿度が高い場
合においては、室内空気温度が第１の所定温度に低下す
ると上記切換弁を上記第１の回路から第２の回路へ切換
え、さらに第２の所定温度に低下すると風量制御装置に
より制御していた上記第１の送風機を停止させ、所定湿
度に低下したのち圧縮機を停止させると共に、室内空気
湿度が所定湿度以下の場合においては、上記第１の所定
温度に低下すると圧縮機を停止させるようにしたもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図にもとづいて説明する。
尚、第４図と同一または相当部分については説明を省略
する。第１図はこの発明の一実施例を示す冷媒回路図、
第２図は凝縮温度と送風機の回転数および騒音の関係を
示した特性図、第３図はこの発明の一実施例を示す電気
回路図である。

第１図において、(9)は切換弁であり、この実施例では
電磁弁(9a)(9b)で構成され、電磁弁(9a)(9b)の一端は第
１の凝縮器(4)に、電磁弁(9a)の他端は第２の凝縮器(8)
に、電磁弁(9b)の他端は液溜(10)にそれぞれ連通し、電
磁弁(9a)のみを冷媒が流通する第２の回路(9a₁)と電磁
弁(9b)のみを冷媒が流通する第１の回路(9b₁)を形成し
ている。(11)は逆止弁であり電磁弁(9b)から液溜め(10)
に供給される冷媒が第２の凝縮器(8)に逆流するのを防
止するためのものである。(12)はアキユムレータであ
る。(13)は蒸発器(7)の吸込空気湿度を検知するための
湿度調節器で、感湿部(13a)を有している。(14)(15)は
蒸発器(7)の吸込空気温度を検知するための第１及び第
２の温度調節器で、それぞれ感温部(14a)(15a)を有して
おり、第１の温度調節器(14)は第１の所定温度に設定さ
れ、第２の温度調節器15は上記第１の所定温度より低い
第２の所定温度に設定されている。(16)は風量制御装置
で、第１の凝縮器(4)のＵベンド部(4a)の温度（凝縮温
度）を検知する感温部(16a)を有し、凝縮温度により第
１の送風機の回転数つまり風量を制御するもので第２図
のような特性を有している。

次に電気回路について説明する。第３図において、(MC)
は圧縮機(1)用電動機、(MF₁)(MF₂)はそれぞれ第１、第
２の送風機(3)(6)用電動機である。(52C)は圧縮機(1)用
電動機(MC)用の電磁接触器であり、(52C₁)(52C₂)はその
ａ接点である。(52F₁)(52F₂)はそれぞれ第１、第２の送
風機(3)、(6)用電動機(MF₁)(MF₂)の電磁接触器であり、
(52F₁₁)(52F₂₁)はそれぞれ電磁接触器(52F₁)(52F₂)のａ
接点である。(SVa)は電磁弁(9a)のコイル、(SVb)は電磁
弁(9b)のコイルである。(X)はリレーで(X₁)はそのａ接
点、(X₂)はそのｂ接点である。(23HS)は湿度調節器(13)
の接点で、リレー(X)のａ接点(X₁)と並列回路を形成
し、この並列回路は電磁接触器(52C)と直列関係にあ
る。(23RH)は第１の温度調節器(14)の接点で、リレー
(X)と第２の電磁弁(9b)のコイル(SVb)とにより形成され
た並列回路と直列関係にある。(23RL)は第２の温度調節
器(15)の接点で、電磁接触器(52C)のａ接点(52C₂)と電
磁接触器(52F₁)で形成された直列回路を構成している。
(SW)は運転スイツチ、(SS)は安全スイツチ群である。

次に作用について説明する。まず、運転スイツチ(SW)を
投入すると電磁接触器(52F₂)が励磁され、そのａ接点(5
2F₂₁)が閉路し、第２の送風機(6)用電動機(MF₂)が運転
される。そして、蒸発器(1)の吸込空気が所定湿度以上
で、かつ、第１の所定温度以上のときは、湿度調節器(1
3)の接点(23HS)、第１、第２の温度調節器(14)(15)の各
々の接点(23RH)(23RL)は閉路しているため、電磁接触器
(52C)が励磁され、そのａ接点(52C₁)(52C₂)が閉路し、
圧縮機(1)用電動機(MC)が運転される。また、第２の電
磁弁(9b)はそのコイル(SVb)が励磁されて開路し、第１
の電磁弁(9a)のコイル(SVa)は、リレー(X)の励磁によ
り、そのｂ接点(X₂)が開路しているため消磁状態にあ
り、電磁弁(9a)は閉路している。さらに、電磁接触器(5
2F₁)は励磁されているので、そのａ接点(52F₁₁)は閉路
し、第１の送風機(3)用電動機(MF₁)が運転される。第１
の送風機(3)は風量制御装置(16)により風量制御されて
いる。この結果、冷媒は、第１図で実線矢印で示す如く
流通する冷却運転が行われる。即ち、圧縮機(1)から吐
出された高温高圧のガス冷媒は、第１の凝縮器(4)にて
凝縮した後、第２の電磁弁(9b)を経て、液溜(10)から流
出した液体冷媒は絞り装置(5)にて減圧され、蒸発器(7)
で蒸発した後、アキユムレータ(12)で気液分離されて、
圧縮機(1)に戻る。一方、室内空気は、蒸発器(7)で、冷
却除湿され、第２の凝縮器(8)を通過して、再び室内へ
吹出されるが、第２の凝縮器(8)には冷媒が流通してい
ないため、加熱されない。従つて、室内空気温度は徐々
に低下していく。このようにして運転を続行していくう
ちに、蒸発器(7)の流入空気温度が第１の所定温度以下
に低下すると、第１の温度調節器(14)がこれを検知し、
その接点(23RH)が開路する。このため、電磁弁(9b)のコ
イル(SVb)が消磁されて、電磁弁(9b)が閉路し、逆に、
リレー(X)の消磁により、そのｂ接点(X₂)が閉路し、電
磁弁(9a)のコイル(SVa)が励磁されて、電磁弁(9a)が開
路する。このため冷媒は、第１図で破線で示す如く流通
し、第１及び第２の凝縮器(4)(8)の両方で凝縮すること
になる。この結果、蒸発器(7)で冷却、除湿された空気
は、第２の凝縮器(8)で若干加熱されて吹出される。こ
の加熱量をＱ₁、第１の凝縮器(4)での放熱量をＱ₂、圧
縮機(1)の入力をＱ₃、蒸発器(7)での吸熱量をＱ₄とする
と、Ｑ₁＝Ｑ₃＋Ｑ₄−Ｑ₂ が成り立つ。従つて、第１の送風機(3)の風量が一定の
場合は第１の凝縮器(4)での放熱量Ｑ₂により、Ｑ₁＞Ｑ₄
となる場合と、Ｑ₁＜Ｑ₄になる場合がある。Ｑ₁＞Ｑ₄の
ときは、室内空気温度が徐々に上昇し、逆にＱ₁＜Ｑ₄の
ときは室内空気温度が徐々に低下する。これに対し、こ
の発明ではＱ₁＞Ｑ₄で室内空気温度が上昇した場合、そ
れにつれて第１の凝縮器(4)の凝縮温度が上がる。つま
り凝縮器(4)のＵベント部(4a)の温度が上昇する。Ｕベ
ンド部(4a)の温度を検出し風量制御装置(16)により第１
の送風機(3)の風量が増加する。風量増加により第１の
凝縮器(4)での放熱量Ｑ₂が増加するのでＱ₁がＱ₄にほぼ
等しくなるように運転される。逆にＱ₁＜Ｑ₄で室内空気
が低下した場合、それにつれて凝縮器(4)の凝縮温度が
低下する。つまり、凝縮器(4)のＵベント部(4a)の温度
が低下する。それにより第１の送風機(3)の風量が低下
する。風量低下により第１の凝縮器(4)での放熱量Ｑ₂が
減少するのでＱ₁がＱ₄にほぼ等しくなるように運転され
る。

尚、冬期のように第１の送風機(3)の風量を減少させて
も、第１の凝縮器(4)での放熱量が大きく、室温が低下
していく場合、第２の所定温度以下になると第２の温度
調節器(15)の接点(23RL)が開路し、第１の送風機(3)は
停止する。このようにして運転を続行していくうちに流
入空気の湿度が所定値以下に達すると、これを湿度調節
器(13)が冷却し、その接点(23HS)が開路する。一方、リ
レー(X)は消磁状態にあり、そのａ接点(X₁)は開路して
いる。このため、電磁接触器(52C)は消磁され、そのａ
接点(52C₁)(52C₂)は開路し、圧縮機(1)用電動機(MC)、
第１の送風機(3)用電動機(MF₁)は停止する。次に室温が
第２の温度調節器(15)の設定値、即ち第２の所定温度よ
り低い状態から運転を開始した場合について説明する。
第２の温度調節器(15)の接点(23RL)が開路しているた
め、電磁接触器(52F₁)が消磁され、そのａ接点(52F₁₁)
は開路している。このため、第１の送風機(3)用の電動
機(MF₁)が停止するので、第１の凝縮器(4)での放熱量Ｑ
₂は大巾に減少し、逆に第２の凝縮器(8)での加熱量Ｑ₁
が増加する。従つて、蒸発器(7)で冷却、除湿された空
気は、第２の凝縮器(8)にて十分加熱され、乾燥空気と
して吹出される。このようにして、いわゆる除湿乾燥運
転が行われ、蒸発器(7)の流入空気が第２の所定温度以
上になると、第２の温度調節器(15)が作動し、その接点
(23RL)は閉路する。このため電磁接触器(52F₁)は励磁さ
れ、そのａ接点(52F₁₁)が閉路し、第１の送風機(3)用の
電動機(MF₁)は風量制御装置(16)を介して電源供給され
るので、その結果蒸発器(7)の流入空気温度がほぼ一定
になるように制御される。その後室内空気湿度が所定値
以下に達すると、湿度調節器(13)の接点(23HS)が開路
し、かつ、リレー(X)のａ接点(X₁)も開路しているの
で、電磁接触器(52C)は消磁され、そのａ接点(52C₁)(52
C₂)は開路し、圧縮機(1)用電動機(MC)、第１の送風機
(3)用電動機(MF₁)は停止する。

一方、空気湿度が所定値以下においても、空気温度が第
１の所定温度以上のときは、第１及び第２の温度調節器
(14)(15)の接点(23RH)(23RL)が閉路しているので、リレ
ー(X)は励磁状態にあり、そのａ接点(X₁)は閉路してお
り、第１図で実線矢印で示す冷却運転が行なわれる。流
入空気温度が第１の所定温度以上から以下になると、運
転は行われない。

風量制御において実施例では凝縮器のＵベント部の温度
を検出したが、凝縮器の出口温度を検出してもよい。ま
た、上記実施例において風量制御装置は、第１の凝縮器
(4)の凝縮温度を検知し、この凝縮温度により第１の送
風機(3)の回転数を制御する構成としたが、上記凝縮温
度に対応する凝縮圧力を検知し、この凝縮圧力により第
１の送風機(3)の回転数を制御する構成としても同様な
効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、室外に設けられた第
１の凝縮器から絞り装置へ冷媒を流通させるための第１
の回路と、第１の凝縮器から、蒸発器にて冷却、除湿さ
れた空気を加熱するための第２の凝縮器を経て、絞り装
置へ冷媒を流通させるための第２の回路とを有する切換
弁と、上記第１の凝縮器へ送風するための第１の送風機
とを備え室温を検知する第１の所定温度に設定された第
１の温度調節器と第１の所定温度よりも低い第２の所定
温度に設定された第２の温度調節器と、室内湿度を検知
する湿度調節器と、第１の凝縮器のＵベント部の温度
（凝縮温度）を検知し、凝縮温度に応じて第１の送風機
の風量を制御する風量制御装置により、上記切換弁の切
換制御と第１の送風機及び圧縮機の運転制御をすること
により、冷却運転、除湿運転及びこれらの中間的な運転
をさせるようにしたので、運転モードの切換に伴う室温
の変動は少なく、また、この結果として、切換弁や第１
の送風機の頻繁な切換、及び運転、停止の繰返しがな
く、故障が生じにくい。また、第１の凝縮器には、常に
冷媒が流通するため、冬期の除湿運転においても、第１
の凝縮器に冷媒が溜まり込むことがなく、適正な運転が
続行できるなど、その効果は極めて大である。また、第
１の凝縮器の冷媒温度により第１の凝縮器の送風機の風
量を連続的に制御しているので、流入空気湿度が所定湿
度以上であり、かつ流入空気温度が第１の所定温度から
第２の所定温度までの範囲内にあるとき、第２の凝縮器
での加熱量Ｑ₁と蒸発器での吸熱量Ｑ₄がほぼ等しくなる
ように運転でき、蒸発器の流入空気温度（室内温度）を
ほぼ一定に制御できる。室外に設けられた第１の送風機
の低騒音化もはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す空気調和機の冷媒回
路図、第２図は凝縮温度と送風機の回転数および騒音の
関係を示した特性図、第３図はこの発明の一実施例を示
す空気調和機の電気回路図、第４図は従来の空気調和機
の冷媒回路図である。図中、(1)は圧縮機、(3)は第１の送風機、(4)は第１の
凝縮器、(5)は絞り装置、(6)は第２の送風機、(7)は蒸
発器、(8)は第２の凝縮器、(9b₁)は第１の回路、(9a₁)
は第２の回路、(9)は切換弁、(13)は湿度調節器、(14)
は第１の温度調節器、(15)は第２の温度調節器、(16)は
風量制御装置である。尚、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 (72)発明者杉本猛和歌山県和歌山市手平６丁目５番66号三菱電機株式会社和歌山製作所内 (56)参考文献実開昭48−59145（ＪＰ，Ｕ) 実開昭51−18059（ＪＰ，Ｕ) 実開昭48−68950（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、第１の送風機により送風される第１の凝縮器、絞り装置、第２の送風機により送風される蒸発器、この蒸発器の風下側に設けられ、上記第２の送風機によ
り送風される第２の凝縮機、上記第１の凝縮器と上記絞り装置との間に設けられ、上
記第１の凝縮器から上記絞り装置の順に冷媒を流通させ
るための第１の回路、上記第１の凝縮器から上記第２の凝縮器を経て上記絞り
装置に冷媒を流通させるための第２の回路、上記第１の回路と第２の回路とを選択的に切り換える切
換弁、第１の所定温度に設定され、上記蒸発器の流入空気温度
を検知する第１の温度調節器、上記第１の所定温度より低い第２の所定温度に設定さ
れ、上記蒸発器の流入空気温度を検知する第２の温度調
節器、所定湿度に設定され上記蒸発器の流入空気湿度を検知す
る湿度調節器、上記第１の凝縮器の冷媒状態を検知し、この冷媒の凝縮
温度に応じて上記第１の送風機の風量を連続的に制御す
る風量制御装置を備え、上記蒸発器の流入空気湿度が上記所定湿度以上であり、
かつ流入空気温度が上記第１の所定温度以上から以下に
低下したときは、上記第１の温度調節器により上記切換
弁を上記第１の回路から上記第２の回路に切換え、上記
蒸発器の流入空気温度が上記第１の所定温度から上記第
２の所定温度までの範囲内にあるときは、上記流入空気
温度の低下に伴い、上記第１の送風機の風量を減少さ
せ、また上記流入空気温度の上昇に伴い、上記第１の送
風機の風量を増加させるように、上記第１の送風機の風
量を連続的に制御し、上記蒸発器の流入空気湿度が上記所定湿度以上であり、
かつ流入空気温度が上記第２の所定温度以上から以下に
低下したときは、上記第２の温度調節器により、上記風
量制御装置により制御していた上記第１の送風機を停止
させ、上記蒸発器の流入空気温度が上記第１の所定温度以下で
あり、かつ流入空気湿度が上記所定湿度以上から以下に
低下したときは、上記湿度調節器により上記圧縮機を停
止させ、上記蒸発器の流入空気湿度が上記所定湿度以下であり、
かつ流入空気温度が上記第１の所定温度以上から以下に
低下したときは、上記第１の温度調節器により、上記圧
縮機を停止させるように構成したことを特徴とする空気調和機。