JPH11211247A

JPH11211247A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH11211247A
Application number: JP10266659A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Motohashi; 秀明本橋; Mitsuru Ishikawa; 充石川; Akira Nagamori; 朗永守; Toru Kubo; 徹久保; Hiroyuki Arakawa; 裕幸荒川; Takashi Ota; 貴士太田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 1999-08-06
Anticipated expiration: 2018-09-21
Also published as: JP4223101B2

Abstract

(57)【要約】【課題】凝縮器への送風量の低下時に高圧側圧力が上昇
するのを防止して圧縮機等の異常停止を少なくでき冷凍
サイクルの信頼性を向上させる。【解決手段】回転数制御自在の圧縮機、主，補助室内熱
交換器、電動膨張弁、蒸発器を順次連通させて冷媒を循
環させる冷凍サイクルと、主，補助室内熱交換器に送風
する回転数制御自在の室内ファンと、を有する。室内フ
ァンの単位時間当りの回転数を低下させるときは、その
前に、圧縮機の単位時間当りの回転数を低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は少なくともＲ３２
（ジフルオロメタン）を含む混合冷媒等の高圧冷媒を使
用する空気調和機に係り、特に、凝縮器への送風量を低
下させる場合の制御方法を改良した空気調和機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和機は、圧縮機、室外熱
交換器、減圧器、室内熱交換器を順次連通させて冷媒を
循環させる冷凍サイクルを有し、冷暖房自在に構成され
ている。すなわち、冷媒の循環方向を制御して室外熱交
換器を蒸発器とし、室内熱交換器を凝縮器としてそれぞ
れ機能させることにより、暖房運転することができる一
方、室外熱交換器を凝縮器とし、室内熱交換器を蒸発器
としてそれぞれ機能させることにより冷房運転すること
ができる。

【０００３】そして、この種の従来の空気調和機では、
暖房運転時に凝縮器として機能する室内熱交換器の凝縮
温度が高い状態のときに、リモコン等から室内ファンの
送風量を低下させる回転数減少指令があった場合には、
その室内ファンの送風量を単に減少させるに過ぎず、圧
縮機の運転周波数を低下させなかったり、あるいは、室
内ファンの送風量の減少と、圧縮機の運転周波数への低
下とを同時に行なっているに過ぎない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の空気調和機に、冷媒として、少なくともＲ３
２（ジフルオロメタン）を含む混合冷媒等の高圧冷媒を
使用する場合には、暖房運転時に凝縮器として機能する
室内熱交換器の凝縮温度が高い状態のときに、リモコン
等から例えば「強風」モードから「弱風」モード等のよ
うに室内ファンの送風量を減少させる室内ファン回転数
減少指令があったために、その回転数減少指令に応じて
室内ファンの送風量のみを直ちに減少させると、その室
内ファンの送風により冷却されて減圧されている凝縮器
である室内熱交換器の減圧が直ちに停止されるので、室
内熱交換器は高圧状態に保持されてしまう。また、室内
ファンの送風量を減少させる際に、圧縮機の回転数、つ
まり運転周波数を低下させない場合は、冷凍サイクルの
高圧側圧力が過上昇して暖房運転時に凝縮器として機能
する室内熱交換器の圧力が一気に過上昇し、圧縮機のブ
レークダウンや冷凍サイクル部品の故障等が発生する虞
があり、空気調和機の信頼性の低下を招くという課題が
ある。

【０００５】また、室内ファンの種々の送風量に対応し
て運転されるべき圧縮機の運転周波数をそれぞれ予め設
定している場合に、低下させる所要の送風量を選択する
ことにより、送風量と圧縮機の運転周波数の低下とを同
時に行なうときでも、圧縮機の運転周波数の低下効果が
発生するまでには過渡的に高圧側圧力の過上昇があっ
た。

【０００６】これらの課題は、室内熱交換器を凝縮器と
して機能させる暖房運転の場合に発生すると共に、室外
熱交換器を凝縮器として機能させる冷房運転時にも発生
する。

【０００７】そこで、本発明はこのような事情を考慮し
てなされたもので、その目的は、冷，暖房運転時、凝縮
器として機能する室外，内熱交換器への送風量の減少時
に高圧側圧力が過上昇するのを防止して圧縮機等の異常
停止やレリース制御を少なくでき、冷凍サイクルの信頼
性の向上を図ることができる空気調和機を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る空気調和機は、回転数制御自在の圧縮機，凝縮器，減
圧器，蒸発器を順次連通させて冷媒を循環させる冷凍サ
イクルと、上記凝縮器に送風する回転数制御自在の凝縮
器送風機と、を有する空気調和機において、上記凝縮器
送風機の単位時間当りの回転数を低減させるときは、そ
の前に、上記圧縮機の単位時間当りの回転数を低下させ
る制御手段を設けている。

【０００９】この発明によれば、制御手段により、凝縮
器送風機の単位時間当りの回転数（以下単に回転数とい
う）を低下させるときは、その前に、圧縮機の回転数を
低下させることにより、圧縮機の冷媒吐出圧力を事前に
低減させておくので、冷凍サイクルの高圧側圧力の過上
昇を防止することができる。

【００１０】このために、凝縮器の圧力の過上昇や圧縮
機の異常停止や高圧レリース制御となることが少なくな
り、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができる。

【００１１】請求項２記載の発明に係る空気調和機は、
制御手段は、圧縮機の運転周波数を、低下させようとす
る凝縮器送風機の送風量をに対応して予め設定された運
転周波数に低下させた後に、またはこの設定運転周波数
と最高運転周波数との中間の周波数以下に低下させた後
に、上記凝縮器送風機の送風量を低減させるように構成
されている。

【００１２】この発明によれば、請求項１記載の発明に
おいて、凝縮器送風機の各送風量毎に運転されるべき圧
縮機の運転周波数が予めそれぞれ設定されている場合に
は、制御手段によりその圧縮機の運転周波数を、低下さ
せようとする送風量に対応して予め設定されている運転
周波数に低下させた後に、制御手段は、その設定運転周
波数に対応する凝縮器送風機の送風量に低下させる。

【００１３】または、制御手段は圧縮機の運転周波数
を、上記設定運転周波数と、最高運転周波数との中間の
周波数以下に低下させた後に、当該風量を、低減させよ
うとする送風量に低下させる。

【００１４】この発明によっても、請求項１の発明と同
様に、圧縮機の運転周波数、すなわち回転数を低下させ
た後に、凝縮器送風機の回転数を低下させることにより
風量を低下させるので、冷凍サイクルの高圧側圧力の過
上昇を防止して凝縮器の圧力の過上昇や圧縮機の異常停
止や高圧レリース制御となることが少なくなり冷凍サイ
クルの信頼性の向上を図ることができる。

【００１５】請求項３記載の発明に係る空気調和機は、
凝縮器が暖房運転時の室内熱交換器となっている。

【００１６】この発明によれば、請求項１または２記載
の制御手段を用いることにより、暖房時に室内熱交換器
の圧力の過上昇が少なく温度変動の少ない暖房運転が可
能である。

【００１７】請求項４記載の発明に係る空気調和機は、
冷媒が５０℃での飽和圧力が２５００ＫＰａ以上の高圧
冷媒であることを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、冷媒が、５０℃での飽
和圧力が２５００ＫＰａ以上の高圧冷媒であるので、冷
凍サイクルの高圧側圧力が過上昇する虞があるが、請求
項１または２記載の制御手段を用いることで、前記過上
昇を未然に防止することができる。

【００１９】請求項５記載の発明に係る空気調和機は、
冷媒が少なくともＲ３２（ジフルオロメタン）を含む混
合冷媒としている。

【００２０】この発明によれば、高圧冷媒が、少なくと
もＲ３２を含む混合冷媒であるので、この混合冷媒を使
用する空気調和機によっても、請求項１と同様の作用効
果を奏することができる。

【００２１】請求項６記載の発明に係る空気調和機は、
暖房能力が６．０ＫＷ以上としている。

【００２２】この発明によれば、暖房能力が６．０ＫＷ
以上の高出力の空気調和機における高圧側圧力の過上昇
を効果的に防止することができる。

【００２３】請求項７記載の発明に係る空気調和機は、
回転数制御自在の圧縮機，室外熱交換器，減圧器，室内
熱交換器を順次連通させて冷媒を循環させる冷凍サイク
ルと、上記室内熱交換器に送風する回転数制御自在の室
内ファンと、を有する空気調和機において、暖房運転時
に上記室内熱交換器の温度を検出する室内熱交温度セン
サと、上記室内ファンの単位時間当りの回転数を減少さ
せるときには、その回転数を減少させる速度を、上記室
内熱交温度センサからの検出値の方が所定値よりも高い
ときには、低いときよりも遅くする制御手段と、を設け
たことを特徴とする。

【００２４】この発明によれば、暖房運転時に凝縮器と
して機能する室内熱交換器の温度を検出する室内熱交温
度センサによる検出温度が所定値よりも高いときは、室
内熱交換器が高圧状態にある。したがって、このときに
は、リモコン等からの室内ファンの単位時間当りの回転
数（以下、単に回転数という）を減少させる指令に従っ
て、直ちに室内ファンの回転数を減少させずに、その回
転数減少速度を制御手段により遅らせる。これにより、
室内ファンからの送風により、凝縮器である室内熱交換
器を冷却して減圧させる作用が直ちに停止せずに、その
遅延時間分長くなるので、室内熱交換器の圧力の過上昇
を防止することができる。このために、圧縮機の高圧側
（吐出側）の圧力の過渡的な上昇を防止することがで
き、冷凍サイクルの耐圧信頼性を向上させることができ
る。

【００２５】請求項８記載の発明に係る空気調和機は、
室内熱交温度センサにより検出され、制御手段に与えら
れる検出値を、この室内熱交温度センサによる温度検出
動作の遅れを補償する補正値により補正する補正手段を
具備していることを特徴とする。

【００２６】この発明によれば、室内熱交温度センサに
より検出される検出値を、その室内熱交温度センサの検
出動作の遅れを補償する補正値により補正してから制御
手段に与えるので、この制御手段により制御される圧縮
機と室内ファンの回転数制御の遅れを補償することがで
き、その制御精度の向上を図ることができる。

【００２７】請求項９記載の発明に係る空気調和機は、
回転数制御自在の圧縮機，室外熱交換器，減圧器，室内
熱交換器を順次連通させて冷媒を循環させる冷凍サイク
ルと、上記室外熱交換器に送風する回転数制御自在の室
外ファンと、を有する空気調和機において、冷房運転時
に上記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交温度セン
サと、上記室外ファンの単位時間当りの回転数を減少さ
せるときには、その回転数を減少させる速度を、上記室
外熱交温度センサからの検出値の方が所定値よりも高い
ときには、低いときよりも遅くする制御手段を設けたこ
とを特徴とする。

【００２８】この発明によれば、冷房運転時に凝縮器と
して機能する室外熱交換器の温度を検出する室外熱交温
度センサによる検出温度が所定値よりも高いときは、室
外熱交換器が高圧状態にある。したがって、このときに
は、室外ファンの回転数を減少させる指令に従って、直
ちに室外ファンの回転数を減少させずに、その回転数減
少速度を制御手段により遅らせる。これにより、室外フ
ァンからの送風により、凝縮器である室外熱交換器を冷
却して減圧させる作用が直ちに停止せずに、その遅延時
間分長くなるので、室外熱交換器の圧力の過上昇を防止
することができる。このために、圧縮機の高圧側（吐出
側）の圧力の過渡的な上昇を防止することができ、冷凍
サイクルの耐圧信頼性を向上させることができる。

【００２９】請求項１０記載の発明に係る空気調和機
は、室外熱交温度センサにより検出され、制御手段に与
えられる検出値を、この室外熱交温度センサによる温度
検出動作の遅れを補償する補正値により補正する補正手
段を具備していることを特徴とする請求項９記載の空気
調和機である。

【００３０】この発明によれば、室外熱交温度センサに
より検出される検出値を、その室外熱交温度センサの検
出動作の遅れを補償する補正値により補正してから制御
手段に与えるので、この制御手段により制御される圧縮
機と室外ファンの回転数制御の遅れを補償することがで
き、その制御精度の向上を図ることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図８を参照して本発
明の実施形態を説明する。なお、これらの図中、同一ま
たは相当部分には同一符号を付している。

【００３２】図３は本発明の第１の実施形態に係る空気
調和機１の冷凍サイクル図である。この空気調和機１は
圧縮機２、四方弁３、室内ファン４を具備した主室内熱
交換器５および補助室内熱交換器６、減圧器である電動
膨張弁７、室外ファン８を具備した室外熱交換器９を冷
媒配管１０によりこの順に順次連通させて高圧冷媒を可
逆的に循環させる冷凍サイクルを構成している。

【００３３】高圧冷媒としては５０℃での飽和圧力が２
５００ＭＰａ（キロパスカル）以上となる冷媒を用いる
ものであり、少なくともＲ３２（ジフルオロメタン）を
含む混合冷媒、例えばこのＲ３２とＲ１２５（ペンタフ
ルオロエタン）とを約５０重量％ずつ混合した冷媒を使
用する。なお、図３中、９ａは室外熱交換器９の温度を
検出する室外熱交温度センサ、１１は室内ユニット、１
２は室外ユニットである。

【００３４】この冷凍サイクルは四方弁３の切換操作に
より冷媒を図中実線矢印方向に循環させることにより冷
房運転され、図中破線矢印方向に循環させることにより
暖房運転される。この暖房運転時には主，補助室内熱交
換器５，６が凝縮器として機能するので、室内ファン４
は凝縮器送風機として機能する。室内ファン４は室内フ
ァンモータ４Ｍにより駆動される。

【００３５】図４は、この室内ユニット１１の側断面図
である。この室内ユニット１１は前面に室内空気を吸い
込む吸込口１３を有し、上面にも室内空気の吸込口１４
を有し、さらに前面下部に空調用空気（冷房空気、除湿
空気、暖房空気など）の吹出口１５を有する。

【００３６】室内ユニット１１内には、上記吸込口１
３，１４と吹出口１５とを連通させる通風路１６が形成
される。この通風路１６において、吸込口１３，１４の
内側に防塵用（および消臭用）のエアーフィルタ１７が
設けられ、そのエアーフィルタ１７の内側（下流側）に
主室内熱交換器５および補助室内熱交換器６が配設され
る。これら両熱交換器５，６の内側には横流型の室内フ
ァン４が配設される。

【００３７】主室内熱交換器５は第１熱交換器５ａと第
２熱交換器５ｂの二つに分けられ、両熱交換器５ａ，５
ｂが室内ファン４を囲むように逆Ｖ字状に配置される。
第１熱交換器５ａは前面の吸込口１３に対向し、第２熱
交換器５ｂは上面の吸込口１４に対向する。そして、第
２熱交換器５ｂと上面吸込口１４との間、すなわち室内
空気の吸込流路において第２熱交換器５ｂより上方の風
上側となる位置に、補助室内熱交換器６が配置される。

【００３８】第１，第２熱交換器５ａ，５ｂと室内ファ
ン４との間の空間には、電気ヒータ１８および水除け部
材１９が設けられる。電気ヒータ１８は、第１，第２熱
交換器５ａ，５ｂを通風した空気を必要に応じて加熱す
るためのものである。水除け部材１９は、第１，第２熱
交換器５ａ，５ｂからドレンが垂れ落ちても、それが電
気ヒータ１８に直接降りかかるのを防ぐためのものであ
る。

【００３９】第１熱交換器５ａの下方にドレン受け部２
０が形成される。第２熱交換器５ｂおよび補助室内熱交
換器６の下方にも、ドレン受け部２１が形成される。

【００４０】第１熱交換器５ａの放熱フィンと第２熱交
換器５ｂの放熱フィンとは互いに接触しているが、第２
熱交換器５ｂの放熱フィンと補助室内熱交換器６の放熱
フィンとの間には隙間が確保されて両放熱フィンが非接
触つまり熱的に分離された状態にある。

【００４１】室内ファン４が回転すると、室内空気が前
面吸込口１３および上面吸込口１４をそれぞれ通して室
内ユニット１１内に吸い込まれる。吸込口１３からの吸
込空気は、エアーフィルタ１７を通り、さらに第１熱交
換器５ａを通って室内ファン４側に流れる前面吸込口１
３からの吸込空気は、エアーフィルタ１７を通風して浄
化された後、まず補助室内熱交換器６を通り、次に第２
熱交換器５ｂを通って室内ファン４側に流れる。

【００４２】通風路１６において、室内ファン４の下流
側の吹出口１５を臨む位置に、左右風向変更板２２が設
けられる。この左右風向変更板２２は、吹出風の方向を
室内ユニット１１の左右方向において設定するためのも
ので、モータ駆動式である。

【００４３】左右風向変更板２２よりも下流側には、複
数、例えば一対の上下風向変更板２３，２３が上下に並
べて設けられる。この上下風向変更板２３，２３は、互
いに連動して単一のモータによって駆動され、運転時は
時計回りに回動して吹出口１５を開放し、吹出風の方向
を室内ユニット１１の上下方向において設定すると共
に、運転停止時は反時計回りに回動して吹出口１５を閉
成し、埃塵が室内ユニット１１内に入り込むのを防ぐ働
きをする。

【００４４】そして、補助室内熱交換器６の出口側の熱
交換パイプに補助室内熱交換器温度センサ２４が取り付
けられ、第１熱交換器５ａの中間部の熱交換パイプに主
室内熱交換器温度センサ２５が取り付けられる。さら
に、前面吸込口１３から主室内熱交換器５にかけての室
内空気の吸込流路に、室内温度センサ２６（図５参照）
が設けられる。

【００４５】図５は上記冷凍サイクルと制御系とを示す
模式図である。図５に示すように、商用交流電源２７に
は、インバータ回路２８、第１，第２の速度制御回路２
９，３０および制御手段である制御部３１が接続され
る。さらに、この制御部３１にはインバータ回路２８、
第１，第２の速度制御回路２９，３０、風向変更板用モ
ータ２２Ｍ，２３Ｍ、補助，主室内熱交温度センサ２
４，２５、室内温度センサ２６、電気ヒータ１８、四方
弁３、電動膨張弁７、室外熱交温度センサ９ａおよび受
光部３２が電気的に接続される。

【００４６】インバータ回路２８は、交流電源電圧を直
流に整流し、さらに、この直流を制御部３１の指令に応
じた周波数Ｆ（および電圧）の交流に変換し、運転周波
数として出力する。この出力は、圧縮機２の駆動モータ
（圧縮機モータ）に駆動電力として与えられ、圧縮機２
の回転数が制御される。

【００４７】受光部３２は、リモートコントロール式の
操作器（以下、リモコンと略称する）３３から送出され
る赤外線光を受光し、この赤外線光に重畳されている制
御信号を制御部３１に与えるものである。

【００４８】制御部３１は、リモコン３３等により設定
され制御指令に従って空気調和機の全般に亘る制御を行
なうものであり、冷房サイクルまたは除湿サイクルまた
は暖房サイクルを形成し、冷房運転、除湿運転あるいは
暖房運転のいずれかを選択的に実行し、また、風向変更
板用モータ２２Ｍ，２３Ｍ等を制御して左右，上下風向
変更板２２，２３等の向きを操作し、吹出口１５から吹
き出される空気が前面吸込口１３に流入するショートサ
ーキット気流３４（図４参照）を形成したり、また、シ
ョートサーキット気流３４の形成時に室内ファン４を低
速度運転するように制御したりする。

【００４９】そして、第２の速度制御回路３０は、室外
ファンモータ８Ｍに対する電源電圧の供給制御（例えば
通電位相制御）により、室外ファンモータ８Ｍの回転速
度（室外ファン８の送風量）を制御部３１の指令に応じ
た速度に設定する。第１の速度制御回路２９は、室内フ
ァンモータ４Ｍに対する電源電圧の供給制御（例えば通
電位相制御）により、室内ファンモータ４Ｍの速度（室
内ファン４の送風量）を制御部３１の指令に応じた速度
に設定する。

【００５０】制御部３１は、例えばマイクロプロセッサ
ー等よりなり、室内ファン制御手段３１ａを具備してい
る。この室内ファン制御手段３１ａは暖房運転時に凝縮
器として作用する主，補助室内熱交換器５，６の送風機
である室内ファン４の単位時間当りの回転数を低下させ
る場合には、その前に、圧縮機２の回転数を低下させる
ように制御するものである。

【００５１】図１はこの室内ファン制御手段３１ａの処
理プログラムのフローチャートであり、図中Ｓ１〜Ｓ４
はフローチャートの各ステップを示す。

【００５２】まず、ステップＳ１で室内ファン制御手段
３１ａはリモコン３３等から室内ファン４の送風量ダウ
ン（低下）の操作指令信号を受信すると、その送風量を
低下させる制御を実行する前に、ステップＳ２で、イン
バータ回路２８を介して圧縮機２の運転周波数を低下さ
せる制御を開始する。

【００５３】次にステップＳ３で、この圧縮機２の運転
周波数が目標の運転周波数まで低下したか否か繰り返し
判断する。すなわち、室内ファン制御手段３１ａは室内
ファン４の種々の回転数に対応する各風量タップと、そ
の風量のときに運転されるべき圧縮機２の種々の運転周
波数とを予め対応させておき、圧縮機２の運転周波数
が、操作指令信号に適合する風量タップに対応する圧縮
機２の目標運転周波数まで低下したか否か判断する。

【００５４】このステップＳ３で、Ｙｅｓの場合、つま
り圧縮機２の運転周波数が目標運転周波数に低下したと
きは、その後ステップＳ４で、送風量ダウンの操作指令
信号に適合した風量タップを選択して室内ファン４の送
風量を低下させる。

【００５５】この風量制御によれば、圧縮機２の運転周
波数、つまり回転数を低下させて圧縮機２の冷媒吐出圧
を低下させてから、室内ファン４の回転数、つまり送風
量を低下させるので、その送風量低下により、暖房運転
時に凝縮器として作用する主，補助室内熱交換器５，６
等の高圧側圧力が過上昇するのを防止することができ
る。

【００５６】このために、高圧側圧力の過上昇による
主，補助室内熱交換器５，６の圧力の過上昇や圧縮機２
の異常停止や高圧レリース制御となるのを少なくするこ
とができ、冷凍サイクルの信頼性を向上させることがで
きる。また、冷凍サイクルの耐圧性を従来以上に高める
必要がないので、コスト低減を図ることができる。

【００５７】また、上述した空気調和機は暖房能力が
６．０ＫＷ以上の高出力のものであり、高圧化し易いの
で、このよな高出力の空気調和機では特に効果的に圧力
の過上昇を防止できる。

【００５８】図２はこのように構成された空気調和機１
の室内ファン４の風量と、圧縮機２の運転周波数と、冷
凍サイクルの高圧側圧力との相対関係を従来例のものと
対比して示すタイミングチャートである。

【００５９】この図２中、Ａは室内ファン４の送風量を
低下させても圧縮機２の運転周波数を低下させない第１
の従来例を示し、Ｂはその風量ダウンと運転周波数のダ
ウンとを同時に実行する第２の従来例を示す。また、Ｃ
は上記本発明の第１の実施形態の場合を示し、Ｄは本発
明の第２の実施形態の場合を示す。この第２の実施形態
は、圧縮機２の運転周波数を、低下させようとする送風
量に対応して設定されている圧縮機２の運転周波数と、
予め設定されている圧縮機２の最高運転周波数との中間
点以下に低下させた後に、室内ファン４の送風量を低下
させる実施形態である。

【００６０】そして、図２に示すように、第１の従来例
Ａは時刻Ｔ１で室内ファン４の送風量を低下させても圧
縮機２の運転周波数、つまり回転数を低下させないの
で、冷凍サイクルの高圧側圧力は殆ど低下せず過上昇す
る。

【００６１】また、第２の従来例Ｂは時刻Ｔ１で室内フ
ァン４の送風量の低下と、圧縮機２の運転周波数の低下
とが同時に行われるので、圧縮機２の運転周波数の低下
効果が出るまでの間に高圧側圧力の過上昇が過渡的に発
生する。

【００６２】しかし、本発明の第１の実施形態Ｃによれ
ば、時刻Ｔ１で圧縮機２の運転周波数を低下させてから
時刻Ｔ３で室内ファン４の送風量を低下させるので、時
刻Ｔ１を若干経過した頃から直ちに高圧側圧力を低下さ
せ、過上昇を防止することができる。

【００６３】また、本発明の第２の実施形態Ｄによって
も圧縮機２の運転周波数、つまり回転数を低下させてか
ら室内ファン４の送風量を低下させるので、第１の実施
形態Ｃのように顕著ではないが、送風量を低下させた時
刻Ｔ２の周辺から高圧側圧力が低下し、過上昇を防止す
ることができる。このために、高圧側圧力の過上昇によ
る主，補助室内熱交換器５，６の圧力の過上昇や圧縮機
保護のための異常停止や高圧レリース制御となることを
少なくでき、冷凍サイクルの信頼性を向上させることが
できる。

【００６４】さらに、高圧冷媒を使用する場合でも冷凍
サイクルの耐圧性を高める必要がないので、コストアッ
プの抑制を図ることができる。

【００６５】図６は本発明の第２の実施形態に係る室内
ファンの制御手段３１ｂの制御プログラムのフローチャ
ートであり、図中Ｓ１１〜Ｓ１６は、このフローチャー
トの各ステップを示す。

【００６６】この室内ファン制御手段３１ｂは、上記室
内ファン制御手段３１ａに置換され、あるいはこれに追
加されるものであり、暖房運転時に凝縮器として機能す
る主，補助室内熱交換器５，６に送風する室内ファン４
の単位時間当りの回転数（以下、単に回転数という）を
減少させるときは、この室内ファン４の回転数を減少さ
せる速度を、主，補助室内熱交温度センサ２５，２４に
より検出された検出値の方が所定値よりも高いときに
は、その所定値よりも低い場合よりも遅くするように構
成することにより、冷凍サイクルの高圧側圧力の過上昇
を防止する点に特徴がある。

【００６７】すなわち、図６に示すように、室内ファン
制御手段３１ｂは、制御プログラムをスタートさせる
と、まず最初のステップＳ１１で暖房運転を開始させ
る。次のステップＳ１２で、この暖房運転時に凝縮器と
して機能する主，補助室内熱交換器５，６の凝縮温度Ｔ
ｃを主，補助室内熱交温度センサ２５，２４から読み込
む。なお、凝縮器の温度Ｔｃとしては、主，補助室内熱
交換器５，６の一方の温度、またはこれら両者、あるい
は、これら両者の温度の平均値でもよい。

【００６８】この後、ステップＳ１３で、室内ファン４
の回転数を減少させる操作指令信号を受信しているか否
か判断する。室内ファン４の回転数を減少させる場合と
しては、例えばリモコンから「強風」モードから「弱
風」モードに変更させるような室内送風量を減少させる
操作指令信号を受信したとき、または室内制御器により
室内ファン４の回転数を自動的に減少させる場合があ
る。

【００６９】そして、このステップＳ１３で、Ｎｏのと
きはＳ１２へ戻って凝縮温度Ｔｃを引き続き検出し、Ｙ
ｅｓのときはＳ１４へそれぞれ進む。Ｓ１４では、主，
補助室内熱交温度センサ２５，２４により検出された
主，補助室内熱交換器５，６の検出温度Ｔｃが所定の設
定温度（所定値）Ｔｓ以上であるか否か判断し、Ｎｏの
とき、つまり、この検出温度Ｔｃがその設定温度Ｔｓよ
りも低いとき（Ｔｃ＜Ｔｓ）には、主，補助室内熱交換
器５，６の圧力が比較的高圧状態にはないと判断して、
Ｓ１５で室内ファン４の回転数を減少させる速度を、比
較的速い速度、例えば−１０ｒｐｍ／０．２ｓｅｃに第
１の速度制御回路２９を介して制御する。すなわち、室
内ファン４の回転数を０．２秒毎に１０ｒｐｍずつ減少
させる。

【００７０】一方、Ｓ１４でＹｅｓのとき、つまり、
主，補助室内熱交換器５，６の検出温度Ｔｃが所定の設
定温度Ｔｓ以上であるとき（Ｔｃ＞Ｔｓ）には、主，補
助室内熱交換器５，６の圧力が高圧状態にあると判断し
て、Ｓ１６で室内ファン４の回転数を減少させる速度
を、上記ステップＳ１５の減少速度よりも例えば５倍程
度遅い減少速度の−１０ｒｐｍ／１ｓｅｃに第１の速度
制御回路２９を介して制御する。すなわち、室内ファン
４の回転数を、１秒毎に１０ｒｐｍずつ減少させる。

【００７１】したがって、暖房運転時に凝縮器として機
能する主，補助室内熱交換器５，６の検出温度Ｔｃが所
定値Ｔｓよりも高いときは、これら主，補助室内熱交換
器５，６の圧力が高圧状態にあると判断して、室内ファ
ン４の回転数を減少させる速度を遅くすることにより、
室内ファン４からの送風により冷却されて減圧される
主，補助室内熱交換器５，６の減圧時間を長くすること
ができる。このために、冷凍サイクルの高圧側（吐出
側）圧力の過渡的な過上昇を防止ないし低減できる。

【００７２】図７はこの室内ファン制御手段１３ｂによ
り回転数を減少させた直後における高圧側である吐出圧
力（ＭＰａ）の変動を曲線Ａで示している。この曲線Ａ
は曲線Ｂで示す従来例に比して圧縮機の高圧側（吐出
側）の圧力の過渡的な上昇を有効に防止することがで
き、冷凍サイクルの耐圧信頼性を向上させることができ
る点を示している。なお、曲線Ｂで示す従来例は、凝縮
器として機能する主，補助室内熱交換器５，６の温度の
如何に拘らず、室内ファン４の回転数減少指令があった
ときには、直ちに室内ファン４の回転数を減少させる制
御であり、高圧側圧力が過渡的に過上昇している状態が
図７により示されている。

【００７３】図８は本発明の第３の実施形態に係る空気
調和機の室内ファン制御手段３１ｃの制御プログラムの
フローチャートであり、図中Ｓ２１〜Ｓ３８はこのフロ
ーチャートの各ステップを示す。

【００７４】この室内ファン制御手段３１ｃは、上記室
内ファン制御手段３１ａに置換され、あるいは室内ファ
ン制御手段３１ａ，３１ｂに追加されるものであり、
主，補助室内熱交温度センサ２５，２４の検出値Ｔｃ
に、これら温度センサ２５，２４による温度検出動作の
遅れを補償する補正値ａ（例えば３℃）を加えて補正す
る補正手段を具備している点に特徴がある。

【００７５】すなわち、図８に示すように、室内ファン
制御手段３１ｃは、制御プログラムをスタートさせる
と、まず、最初のステップＳ２１で暖房運転を開始す
る。次のステップＳ２２では、主，補助室内熱交温度セ
ンサ２５，２４により検出された主，補助室内熱交換器
５，６の検出温度Ｔｃを、主，補助室内熱交温度センサ
２５，２４から読み込む。

【００７６】この後、ステップＳ２３で、リモコン等か
ら室内ファン４の回転数減少指令があるか否か判断し、
Ｎｏのときは、ステップＳ２４で室内ファン４の回転数
を減少させる制御を実行せず、Ｙｅｓのときは、ステッ
プＳ２５で上記主，補助室内熱交温度センサ２５，２４
の検出温度Ｔｃに、その検出動作の遅れを補償する補正
値ａ、例えば３℃を加える。次のステップＳ２６では、
タイマにより所定時間のカウントを開始してから、ステ
ップＳ２７で、上記補正値ａを加えた検出値Ｔｃａを所
定の設定温度（所定値）Ｔｓと比較し、この検出値Ｔｃ
ａの方が設定温度Ｔｓよりも高いとき、すなわち、Ｔｃ
ａ＞Ｔｓが成立するとき（Ｙｅｓ）はステップＳ２８へ
進み、Ｔｃａ＞Ｔｓが不成立（Ｎｏ）のときは、ステッ
プＳ２９へ進む。

【００７７】ステップＳ２９では、主，補助室内熱交換
器２５，２４の圧力が高圧状態にはないと判断して、室
内ファン４の回転数を減少させる速度を、比較的速い速
度、例えば−１０ｒｐｍ／０．２ｓｅｃに設定する。一
方、補正検出値Ｔｃａが設定値Ｔｓよりも高いときは、
ステップＳ２８では、主，補助室内熱交換器５，６の圧
力が高圧状態にあると判断して、室内ファン４の回転数
を減少させる速度を、補正検出値Ｔｃａが設定値Ｔｓよ
りも低いときの減少速度よりも遅い速度、例えば−１０
ｒｐｍ／１ｓｅｃに設定し、ステップＳ２９の室内ファ
ン４の減少速度よりも例えば１／５程度の遅い減少速度
に設定し、次のステップＳ３０で、これら設定速度によ
り室内ファン４の回転数を減少させる制御を実行する。

【００７８】これにより、主，補助室内熱交換器５，６
の検出値Ｔｃに補正値ａを加えた値が所定値を超える高
圧状態にあるときは、室内ファン４の回転数を直ちに減
少させずに、徐々に減少させるので、この室内ファン４
の送風により冷却され減圧される主，補助室内熱交換器
５，６の減圧時間を延長させることができる。このため
に、これら主，補助室内熱交換器５，６の高圧側圧力、
ひいては冷凍サイクルの高圧側（吐出側）圧力が過渡的
に過上昇になるのを防止ないし低減することができる。

【００７９】そして、次のステップＳ３１で、タイマが
所定時間のカウントを終了するか否か判断し、終了して
いないときはステップＳ３２へ進む。ここでは、例えば
リモコン等から室内ファン４の回転数減少指令があるか
否か判断し、Ｙｅｓのときは再びステップＳ２７へ戻
り、以下繰り返す一方、ＮｏのときはＳ２４へ戻って室
内ファン４の回転数減少制御を停止させる。

【００８０】一方、ステップＳ３１でタイマが終了した
ときは、Ｓ３３において、上記ステップＳ２７の補正値
Ｔｃａから補正値ａをクリアして検出値Ｔｃに戻す。つ
まり、タイマが所定時間を計時する間に、主，補助室内
熱交温度センサ２５，２４により検出された初期検出値
Ｔｃには、これらセンサ２５，２４の検出動作遅れがあ
り得るので、この検出値Ｔｃに補正値ａを加えて設定温
度よりも高くなる条件を拡大させ、室内ファン４の回転
数減少速度を遅らせる条件を拡大させている。

【００８１】そして、ステップＳ３３で補正検出値Ｔｃ
ａを元の検出値に戻した後、再びステップＳ３４でリモ
コン等から室内ファン４の回転数減少指令が継続してい
るか否か判断し、Ｎｏのときは、再びステップＳ２２の
検出値Ｔｃの検出（読み込み）へ戻り、以下繰り返す。
一方、ステップＳ３４でＹｅｓのときは元の検出値Ｔｃ
を設定温度Ｔｓと比較し、Ｎｏのとき、すなわちＴｃ＞
Ｔｓが不成立のときはＳ３６で室内ファン４の回転数減
少速度を例えば−１０ｒｐｍ／０．２ｓｅｃの比較的速
い速度に設定する一方、Ｙｅｓのとき、すなわちＴｃ＞
Ｔｓが成立するときは、Ｎｏのときよりも室内ファン４
の回転数減少速度が遅い、例えば−１０ｒｐｍ／１ｓｅ
ｃに設定し、次のステップＳ３８で、その室内ファン４
の回転数減少制御を実行し、以後、ステップＳ２２へ戻
って以下のステップを繰り返す。

【００８２】したがって、この実施形態では、主，補助
室内熱交温度センサ２５，２４の検出値Ｔｃに、そのセ
ンサ２５，２４の温度検出動作の遅れを補償する補正値
ａにより補償するので、これら主，補助室内熱交温度セ
ンサ２５，２４の温度検出精度と制御の迅速性とを共に
向上させることができる。

【００８３】そして、本発明の第４の実施形態は、上記
制御手段３１に、第２の速度制御回路３０を介して冷房
運転時に室外ファン８の回転数を制御する室外ファン制
御手段３１ｘを設けて、冷凍サイクルの高圧側圧力の過
渡的に過上昇の防止を図った点に特徴がある。

【００８４】すなわち、暖房運転時には、主，補助室内
熱交換器５，６が凝縮器として作用するが、冷房運転時
には、室外熱交換器９が凝縮器として作用するので、冷
房運転時に、室外熱交換器９に送風して外気との熱交換
を促進させる室外ファン８の回転数を、上記第２または
第３の実施形態とほぼ同様の理由と手順とにより制御す
ることにより、冷房運転時においても冷凍サイクルの高
圧側圧力の過上昇の防止を図っている。

【００８５】つまり、室外ファン制御手段３１ｘによる
制御プログラムは、図６に基づく上記室内ファン制御手
段３１ｂによる上記制御プログラム中、暖房運転、室内
ファン４、主，補助室内熱交換器５，６、主，補助室内
熱交温度センサ２５，２４および第１の速度制御回路２
９を、それぞれ冷房運転、室外ファン８、室外熱交換器
９、室外熱交温度センサ９ａおよび第２の速度制御回路
３０に読み替えることにより構成されている。

【００８６】すなわち、図６に示すように、室外ファン
制御手段３１ｘは、制御プログラムをスタートさせる
と、まず最初のステップＳ１１で冷房運転を開始させ
る。次のステップＳ１２で、この冷房運転時に凝縮器と
して機能する室外熱交換器９の検出温度（凝縮温度）Ｔ
ｃを室外熱交温度センサ９ａから読み込む。

【００８７】この後、ステップＳ１３で、室外ファン８
の回転数を減少させる操作指令信号を受信しているか否
か判断する。室外ファン８の回転数を減少させる場合と
しては、例えば室外制御器により室外ファン８の回転数
を自動的に減少させる場合がある。

【００８８】そして、このステップＳ１３で、Ｎｏのと
きはＳ１２へ戻って、凝縮温度Ｔを引き続き検出し、Ｙ
ｅｓのときはＳ１４へそれぞれ進む。Ｓ１４では、室外
熱交温度センサ９ａにより検出された室外熱交換器９の
検出温度Ｔｃが所定の設定温度（所定値）Ｔｓ以上であ
るか否か判断し、Ｎｏのとき、つまり、この検出温度Ｔ
ｃがその設定温度Ｔｓよりも低いとき（Ｔｃ＜Ｔｓ）に
は、室外熱交換器９の圧力が比較的高圧状態にはないと
判断して、Ｓ１５で室外ファン８の回転数を減少させる
速度を、比較的速い速度、例えば−１０ｒｐｍ／０．２
ｓｅｃに第２の速度制御回路３０を介して制御する。す
なわち、室外ファン４の回転数を０．２秒毎に１０ｒｐ
ｍずつ減少させる。

【００８９】一方、Ｓ１４でＹｅｓのとき、つまり、室
外熱交換器９の検出温度Ｔｃが所定温度Ｔｓ以上である
とき（Ｔｃ＞Ｔｓ）には、室外熱交換器９の圧力が高圧
状態にあると判断して、Ｓ１６で室外ファン８の回転数
を減少させて速度を、室外熱交換器９の検出温度Ｔｃが
所定値Ｔｓよりも低い場合（Ｔｃ＜Ｔｓ）の回転数（−
１０ｒｐｍ／０．２ｓｅｃ）よりも例えば５倍程度遅い
回転数減少速度、例えば−１０ｒｐｍ／１ｓｅｃに第２
の速度制御回路３０を介して制御する。

【００９０】すなわち、冷房運転時に凝縮器として機能
する室外熱交換器９の温度が所定値Ｔｓよりも高いとき
は、この室外熱交換器９の圧力が高圧状態にあるので、
室外ファン８の回転数を減少させる速度を遅くすること
により、室外ファン８からの送風により冷却されて減圧
される室外熱交換器９の減圧時間を長くすることがで
き、その結果、冷凍サイクルの高圧側圧力が過渡的に過
上昇するのを防止ないし低減できる。

【００９１】したがって、上記室外ファン制御手段３１
ｘと室内ファン制御手段３１ｂとを、制御部３１に設け
ることにより、冷，暖房両運転時における冷凍サイクル
の高圧側圧力の過上昇を防止ないし低減することができ
る。

【００９２】さらに、上記第３の実施形態に係る室内フ
ァン制御手段３１ｃに対応する室外ファン制御手段３１
ｙを制御手段３１に設けてもよい。すなわち、室外ファ
ン制御手段３１ｙは、冷房運転時に、室外ファン８の回
転数を減少させる際には、室外熱交温度センサ９ａによ
り検出される室外熱交換器９の検出値Ｔｃを、その室外
熱交温度センサ９ａの温度検出動作の遅れを補償する補
正値ａにより補正し、この補正検出値Ｔｃａが所定の設
定値Ｔｓよりも高いときに、その設定値Ｔｓよりも低い
ときの減少速度（例えば−１０ｒｐｍ／０．２ｓｅｃ）
よりも遅い減少速度（例えば−１０ｒｐｍ／１ｓｅｃ）
により室外ファン８の回転数を減少させるように制御す
るものである。これによれば、冷，暖房両運転時におけ
る室外熱交温度センサ９ａによる室外熱交換器９の温度
検出精度の向上を図ることができる。

【００９３】したがって、冷，暖房運転時に凝縮器とし
て作用する室外熱交換器９および主，補助室内熱交換器
５，６の高圧側圧力の過上昇を防止ないし低減すること
ができ、ひいては冷凍サイクルの高圧側圧力の過上昇を
防止ないし低減することができる。上記冷凍サイクルの
高圧側圧力の過上昇防止制御の精度も向上させることが
できる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
は、制御手段により、凝縮器送風機の単位時間当りの回
転数（以下単に回転数という）を低下させるときは、そ
の前に、圧縮機の回転数を低下させることにより、圧縮
機の冷媒吐出圧力を事前に低下させておくので、冷凍サ
イクルの高圧側圧力の過渡的な過上昇を防止することが
でき、冷凍サイクルの信頼性を向上させることができ
る。

【００９５】また、請求項７に係る発明では、凝縮器送
風機の回転数を減少させる場合、直ちに減少させずに、
その際の凝縮器の温度が所定値よりも高いときは、その
所定値よりも低いときよりも遅い回転数減少速度で徐々
に減少させるので、冷凍サイクルの高圧側圧力の過渡的
な過上昇を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る空気調和機の室
内ファン制御手段の処理プログラムのフローチャート。

【図２】本発明の第１，第２の実施形態の作用効果を従
来例と比較して示すタイミングチャート。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る空気調和機の冷
凍サイクル図。

【図４】図３で示す室内ユニットの一例の側断面図。

【図５】本発明の第１の実施形態に係る空気調和機の冷
凍サイクルと制御系を示す模式図。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る空気調和機の室
内ファン制御手段の制御プログラムのフローチャート。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る空気調和機の室
内ファンの送風量減少直後における冷凍サイクルの吐出
圧力（高圧側圧力）の変動を従来例と比較して示すグラ
フ。

【図８】本発明の第３の実施形態に係る空気調和機の室
内ファン制御手段の制御プログラムのフローチャート。

【符号の説明】

２圧縮機４室内ファン５主室内熱交換器６補助室内熱交換器７電動膨張弁（減圧器）８室外ファン９室外熱交換器９ａ室外熱交温度センサ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ室内ファン制御手段３１ｘ，３１ｙ室外ファン制御手段

フロントページの続き (72)発明者久保徹静岡県富士市蓼原336番地株式会社東芝富士工場内 (72)発明者荒川裕幸静岡県富士市蓼原336番地株式会社東芝富士工場内 (72)発明者太田貴士静岡県富士市蓼原336番地株式会社東芝富士工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転数制御自在の圧縮機，凝縮器，減圧
器，蒸発器を順次連通させて冷媒を循環させる冷凍サイ
クルと、上記凝縮器に送風する回転数制御自在の凝縮器
送風機と、を有する空気調和機において、上記凝縮器送
風機の単位時間当りの回転数を低下させるときは、その
前に、上記圧縮機の単位時間当りの回転数を低下させる
制御手段を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】制御手段は、圧縮機の運転周波数を、低
下させようとする凝縮器送風機の送風量に対応して予め
設定された運転周波数に低下させた後に、またはこの設
定運転周波数と最高運転周波数との中間の周波数以下に
低下させた後に、上記凝縮器送風機の送風量を低下させ
るように構成されていることを特徴とする請求項１記載
の空気調和機。
【請求項３】凝縮器が暖房運転時の室内熱交換器であ
ることを特徴とする請求項１または２記載の空気調和
機。
【請求項４】冷媒が５０℃での飽和圧力が２５００Ｋ
Ｐａ以上の高圧冷媒であることを特徴とする請求項１な
いし３のいずれか１項に記載の空気調和機。
【請求項５】高圧冷媒が少なくともＲ３２（ジフルオ
ロメタン）を含む混合冷媒であることを特徴とする請求
項４に記載の空気調和機。
【請求項６】暖房能力が６．０ＫＷ以上であることを
特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空
気調和機。
【請求項７】回転数制御自在の圧縮機，室外熱交換
器，減圧器，室内熱交換器を順次連通させて冷媒を循環
させる冷凍サイクルと、上記室内熱交換器に送風する回
転数制御自在の室内ファンと、を有する空気調和機にお
いて、暖房運転時に上記室内熱交換器の温度を検出する
室内熱交温度センサと、上記室内ファンの単位時間当り
の回転数を減少させるときには、その回転数を減少させ
る速度を、上記室内熱交温度センサからの検出値の方が
所定値よりも高いときには、低いときよりも遅くする制
御手段と、を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項８】室内熱交温度センサにより検出され、制
御手段に与えられる検出値を、この室内熱交温度センサ
による温度検出動作の遅れを補償する補正値により補正
する補正手段を具備していることを特徴とする請求項７
記載の空気調和機。
【請求項９】回転数制御自在の圧縮機，室外熱交換
器，減圧器，室内熱交換器を順次連通させて冷媒を循環
させる冷凍サイクルと、上記室外熱交換器に送風する回
転数制御自在の室外ファンと、を有する空気調和機にお
いて、冷房運転時に上記室外熱交換器の温度を検出する
室外熱交温度センサと、上記室外ファンの単位時間当り
の回転数を減少させるときには、その回転数を減少させ
る速度を、上記室外熱交温度センサからの検出値の方が
所定値よりも高いときには、低いときよりも遅くする制
御手段と、を設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項１０】室外熱交温度センサにより検出され、
制御手段に与えられる検出値を、この室外熱交温度セン
サによる温度検出動作の遅れを補償する補正値により補
正する補正手段を具備していることを特徴とする請求項
９記載の空気調和機。