JPH0684839B2

JPH0684839B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JPH0684839B2
Application number: JP59180171A
Authority: JP
Inventors: 卓郎西原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1984-08-29
Filing date: 1984-08-29
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2009-10-26
Also published as: JPS6159145A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は能力制御可能な圧縮機を備え空気調和機に関す
る。

（ロ）従来の技術近年、空調負荷に応じた効率の良い空気調和機の運転を
行わせるため、能力制御可能な圧縮機を備えた空気調和
機が注目されている。

この種の空気調和機として例えば実開昭53−97451号公
報が提案されており、この提案は室内熱交換器の熱交換
用送風機を一個備えていた。そしてこの送風機の運転
で、室内熱交換器内を流れる冷媒と室内空気とを熱交換
させていた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点能力制御可能な圧縮機から吐出させる冷媒量は空調負荷
に応じて大きく変動される。この変動に対して一個の送
風機の回転数を高くしたり低くしたりして、室内熱交換
器へ吸込まれる冷媒がこの熱交換器で確実に熱交換作用
を受けるようにしても、限界があった。

本発明は能力制御可能な圧縮機から吐出される冷媒量が
大きく変動しても、この変動に追従して冷媒が空気と熱
交換作用を受けられるようにすることを目的としたもの
である。

（ハ）問題点を解決するための手段本発明は、能力制御可能な圧縮機と四方弁と室外熱交換
器と減圧装置と単一の室内熱交換器とを冷媒管でつない
で冷房運転及び暖房運転可能な冷凍サイクルを構成する
と共に、前記室内熱交換器から吹出口に通じる上下の通
風路には上下の送風ファンを配置した空気調和機におい
て、前記室内熱交換器の冷媒流路を上下に分流させると
共に、前記圧縮機が高能力運転時には前記上下の送風フ
ァンを高速回転させ、前記圧縮機が低能力運転時であり
且つ冷房運転時には上の送風ファンを回転させると共に
下の送風ファンを停止させ、前記圧縮機が低能力運転時
であり且つ暖房運転時には下の送風ファンを回転させる
と共に上の送風ファンを停止させるようにしたものであ
る。

（ホ）作用この空気調和機では、室内熱交換器を単一の熱交換器で
形成してコンパクト化を図りながら、室内熱交換器の上
部分と下部分とに冷媒が分流されて上下両部分の温度が
同じになるようにしたので、室内温度と設定温度との温
度差が大きい時には、圧縮機を高能力運転させると共
に、上下の送風ファンを高速回転することにより空気調
和機の上下方向から冷房時には同一の低温度の冷風が、
暖房時には同一の高温度の温風が、室内を包み込むよう
に多量に且つ遠方へ吹出される。

また、室内温度と設定温度との温度差が小さい時には、
圧縮機を低能力運転させ、冷房運転時に、上の送風ファ
ンを回転させると共に下の送風ファンを停止させること
により、上の送風ファンから冷風が吹出されて、この冷
風は室内の中央側まで達して下降し、又、暖房運転時
に、下の送風ファンを回転させると共に上の送風ファン
を停止させることにより、下の送風ファンから温風が吹
出されて、この温風は室内の中央側まで達して上昇する
ので、この吹出される冷風あるいは温風は溜り易い位置
と反対側の送風ファンから吹出される。

（ヘ）実施例第１図に於いて、（１）は分離型空気調和機で、室外側
熱交換ユニット（２）と室内側熱交換ユニット（３）
と、この両ユニットを結ぶユニット間配管（４）とから
構成されている。

（５）は能力制御可能な圧縮機で、この圧縮機（５）は
入力される電源の周波数（30Hz〜120Hz）に応じて回転
数を制御して吐出される冷媒量を増減させ能力が変わる
ようになっている。（６）は四方弁で暖房運転と冷房運
転とで冷媒の流れを切り換えるもので、暖房運転時は冷
媒を実線矢印の如く流し、冷房運転時は冷媒を破線矢印
の如く流すようになっている。（７）は室外熱交換器で
冷房運転時に凝縮器として作用し、暖房運転時に蒸発器
として作用する。（８）は暖房運転時に閉じる逆止弁
（９）と、暖房運転時に作用する減圧素子（10）とを並
列に接続した暖房用減圧回路、（11）は冷房運転時に閉
じる逆止弁（12）と、冷房運転時に作用する減圧素子
（13）とを並列に接続した冷房用減圧回路である。

室内側熱交換ユニット（３）の前面には室内熱交換器
（14）が内蔵されており、この熱交換器は冷房運転時に
蒸発器として作用し、暖房運転時に凝縮器として作用す
る。この熱交換器（14）の後方の上下には夫々クロスフ
ローファン（15a）（15b）が配設されている。（16）は
ユニット（３）の前面に形成された吸込グリル、（17
a）（17b）はこの吸込グリル（16）の上部並びに下部に
設けた吐出口で、上下のファン（15a）（15b）の回転
で、室内空気を吸込グリル（16）より吸込んで熱交換さ
せ、その後上部吐出口（17a）、並びに下部吐出口（17
b）から吹出されるようにしている。

次に上記構成からなる空気調和機の制御回路について第
２図をもとに説明すると、（18a）（18b）は室内側熱交
換ユニット（３）に内蔵された上下のファン（15a）（1
5b）を駆動するファンモーター、（19a）（19b）はこの
ファンモータ−（18a）（18b）の回転速度を切り換える
可変リレーで、これらリレー（19a）（19b）は夫々補助
スイッチ（20a）（20b）並びに運転スイッチ（21）を介
して交流電源（22）に接続されている。（23）は冷暖切
換えスイッチ、（24）は室内温度の検出器、（25）は第
１コントローラで、検出器（24）からの信号を受信し
て、設定温度と室内温度とを比較し、この差が大きけれ
ば（例えば３℃以上）、可変リレー（19a）（19b）のコ
イル（26a）（26b）へ通電信号を出力するものである。
又、冷房運転時、設定温度と室内温度との差が小さけれ
ば（例えば３℃以下）、補助スイッチ（20b）を開放
し、暖房運転時、設定温度と室内温度との差が小さけれ
ば補助スイッチ（20a）を開放するものである。前記コ
イル（26a）（26b）は通電されると、可変リレー（19
a）（19b）を強側端子（27）へ投入させてファン（15
a）（15b）を高速で回転させる。一方、コイル（26a）
（26b）への非通電時には可変リレー（19a）（19b）は
弱側端子（28）に投入されており、ファン（15a）（15
b）を低速で回転させる。（29）は室外側熱交換ユニッ
ト（２）に内蔵された室外送風機（図示せず）の駆動用
モーター、（30）は四方弁用コイルで、これら駆動用モ
ーター（29）と四方弁用コイル（30）は第２コントロー
ラー（31）に接続されている。（32）は圧縮機（５）の
回転数を制御する周波数制御装置で、室内温度の検出器
（24）からの信号を受信して設定温度と室内温度との差
が大きければ高い周波数（例えば120Hz）の電力を圧縮
機（５）へ供給し、設定温度と室内温度との差が小さけ
れば低い周波数（例えば30Hz）の電力を圧縮機（５）へ
供給するようになっている。以上の構成において、次に
その動作について説明する。まず暖房運転開始時、冷暖
房切換えスイッチ（23）が暖房接点（33）に接続され
る。そして第１コントローラ（25）が検出器（24）から
の信号を受信して、設定温度と室内温度との差が大きい
時はコイル（26a）（26b）へ通電させ、可変リレー（19
a）（19b）の接点を強側端子（27）に投入し、上下のフ
ァン（15a）（15b）を高速で回転させる。これと同時
に、周波数制御装置（32）から圧縮機（５）へ高い周波
数の電力を供給して圧縮機（５）から多量の冷媒を吐出
させる。したがって圧縮機（５）から吐出された冷媒は
実線矢印の如く四方弁（６）並びにユニット間配管
（４）を介して室内熱交換器（14）に流れ込む。この時
上下のファン（15a）（15b）は共に高速で回転しており
吸込グリル（16）より吸込んだ室内空気を加熱して上部
吐出口（17a）並びに下部吐出口（17b）から吹出させ
る。そして第３図の（イ）領域で示すように急速に室内
温度を設定温度に近ずける。

このような室内温度の上昇を検出器（24）が感知し、室
内温度と設定温度との差が小さくなると、第１コントロ
ーラ（25）からの信号で補助スイッチ（20a）が開放し
上部ファン（15a）の回転を停止させる。又、下部ファ
ン（15b）の回転は低速となる。併せて周波数制御回路
（32）から圧縮機（５）へ低い周波数の電力を供給させ
て、圧縮機（５）からの吐出される冷媒量を減少させ
る。したがって室内熱交換器（14）で加熱された室内空
気は下部ファン（15b）の回転で下部吐出口（17b）のみ
から吹出される。そして室内温度を検出器（24）が感知
して圧縮機（５）並びに下部ファン（18b）の運転の繰
り返し運転で室内温度を設定温度に保たせる（第３図
（ロ）領域）。このような運転中室内温度が急激に下が
って室内温度と設定温度との差が大きくなった場合には
前述の高能力運転に復帰する（第３図（ハ）領域）。も
ちろん暖房運転開始時、室内温度と設定温度との差が小
さい時は第３図（ロ）領域で示す運転状態となる。

一方、冷房運転時は冷暖切換えスイッチ（23）が冷房接
点（34）に接続される。そして設定温度と室内温度との
差が大きい時には暖房運転時と同様上下のファン（15
a）（15b）を高速で回転させ、又圧縮機（５）へは高い
周波数の電力を供給して圧縮機（５）から多量の冷媒が
吐出されるようにする。そして圧縮機（５）から吐出さ
れた冷媒を第１図破線矢印のように流す。従って吸込グ
リル（16）より吸込んだ室内空気を室内熱交換器（14）
で冷却して上部吐出口（17a）並びに下部吐出口（17b）
から吹出させる。

このような高能力運転（第４図（イ）領域）で室内温度
が下降して室内温度との差が小さくなると上記暖房運転
とは反対に下部ファン（15b）の回転を止め上部ファン
（15a）の回転を低速とする。併せて、圧縮機（５）へ
は低い周波数の電力を供給して、圧縮機（５）から吐出
される冷媒量を減少させる。そして上部吐出口（17a）
から冷風を吹出させる。このような低能力運転を繰り返
して室内温度を設定温度に保つ（第４図（ロ）領域）。
もちろん、このような低能力運転中室内温度と設定温度
との差が大きくなった場合には前述の高能力運転に復帰
する。

（ト）発明の効果本発明によれば、室内熱交換器を単一の熱交換器で形成
してコンパクト化を図りながら、室内熱交換器の上部分
と下部分とに冷媒が分流されて上下両部分の温度が同じ
になるようにしたので、室内温度と設定温度との温度差
が大きい時には、圧縮機を高能力運転させると共に、上
下の送風ファンを高速回転させることにより空気調和機
の上下方向から冷房時には同一の低温度の冷風が、暖房
時には同一の高温度の温風が、室内を包み込むように多
量に且つ遠方へ吹出され、室内全体の空気温度を均一に
且つ短時間で設定温度に近づけることができる。

また、室内温度と設定温度との温度差が小さい時には、
圧縮機を低能力運転させ、冷房運転時に、上の送風ファ
ンを回転させると共に下の送風ファンを停止させること
により、上の送風ファンから冷風が吹出され、この冷風
は室内の中央側まで達して下降し、又、暖房運転時に、
下の送風ファンを回転させると共に上の送風ファンを停
止させることにより、下の送風ファンから温風が吹出さ
れ、この温風は室内の中央側まで達して上昇するので、
この吹出される冷風あるいは温風は溜り易い位置と反対
側の送風ファンから吹出されて、室内の空気温度を、温
度差の小さい設定温度をオーバーシュートすることなく
到達させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の空気調和機の一実施例を示すもので、第
１図はこの空気調和機の冷媒回路図、第２図はこの空気
調和機の電気回路図、第３図乃至第４図はこの空気調和
機の異なる運転状態を説明する図である。（５）…圧縮機、（14）…室内熱交換器、（15a）（15
b）…送風機。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】能力制御可能な圧縮機と四方弁と室外熱交
換器と減圧装置と単一の室内熱交換器とを冷媒管でつな
いで冷房運転及び暖房運転可能な冷凍サイクルを構成す
ると共に、前記室内熱交換器から吹出口に通じる上下の
通風路には上下の送風ファンを配置した空気調和機にお
いて、前記室内熱交換器の冷媒流路を上下に分流させる
と共に、前記圧縮機が高能力運転時には前記上下の送風
ファンを高速回転させ、前記圧縮機が低能力運転時であ
り且つ冷房運転時には上の送風ファンを回転させると共
に下の送風ファンを停止させ、前記圧縮機が低能力運転
時であり且つ暖房運転時には下の送風ファンを回転させ
ると共に上の送風ファンを停止させることを特徴とする
空気調和機。