JPS61159042A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、室内温度センサおよび輻射熱温度センサを
備えた空気調和機に関する。

（発明の技術的背景） 一般に、空気調和機にあっては、室内温度センサを設け
、この室内温度センサの検知温度と設定温度との比較に
より圧縮機の運転をオン、オフ制御したり、あるいは室
内温度センサの検知温度と独定温度との差に応じてイン
バータ回路の出力周波数を制御し、これにより圧縮機の
能力を可変制御するようにしている。

〔背景技術の問題点〕

ただし、室内の人間の快適性を左右する一つの因子とし
て壁や床からの輻射熱があり、上記のような室内温度だ
けによる運転制御では快適空調が困難であった。

たとえば暖房運転の開始時、室内温度が設定温度に達す
ると圧縮機の運転がオフしたり、あるいは室内温度が設
定温度に近付くにしたがって圧縮機の能力が低減するが
、このとき壁付近や床付近の温度は室内温度よりも低い
ことが多く、体感上において快適性が低いという欠点が
あった。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、体感上の快適性を大幅に向上
することができるすぐれた空気調和機を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

この発明は、室内温度センサの検知温度と室内の壁や床
からの輻射熱温度を検知する輻射熱温度センサの検知温
度とに応じて圧縮機の運転を制御するものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第３図、第４図、および第５図において、１は室内ユニ
ットで、この室内ユニット１の前面には空気吸込口２お
よび操作パネル３が設けられている。また、室内ユニッ
ト１の前面下方には空気吹出口４および運転制御切換ス
イッチ５ｂが設けられている。しかして、室内ユニット
１内において、空気吸込口２と対応する位置には室内熱
交換器６が配設され、この室内熱交換器６と空気吸込口
２との間には室内温度センサたとえばサーミスタ７が配
設されている。ざらに、室内ユニット１内において、空
気吹出口４の近傍には室内ファン８が設けられている。

したがって、室内ファン８が動作すると、室内空気が空
気吸込口２から室内ユニット１内に吸込まれ、それが室
内熱交換器６を通って空気吹出口４から室内に吹出され
るようになっている。

一方、９はリモートコントロール式の運転操作部（以下
、リモコン操作部と略称する）で、このリモコン操作部
９には上記運転制御切換スイッチ５ａと同じ運転制御切
換スイッチ５ｂが設けられている。

そして、室内ユニット１の背面側下方部には輻射熱温度
センサユニット１０が設けられている。

この輻射熱温度センサユニット１０は、断熱材１１と透
明板（アクリル板等）１２とで筐体を構成し、この筐体
内に輻射熱温度センサたとえばサーミスタ１３を支持し
たもので、サーミスタ１３が透明板１２を通して室内ユ
ニット取付壁の下方に対向するように傾斜状態で配設さ
れている。すなわち、サーミスタ１３に室内空気を触れ
させず、サーミスタ１３に壁からの輻射熱のみを伝える
ようにしている。

第６図は冷凍サイクルである。すなわち、圧縮１１２０
、四方弁２１．室外熱交換器２２．減圧装置たとえば膨
張弁２３．　Ｉ３よび前記室内熱交換器６が順次連通さ
れ、ヒートポンプ式冷凍サイクルが構成されている。そ
して、室外熱交換器２２の近傍には室外ファン２４が配
設され、室内熱交換器６の近傍には前記室内ファン８が
配設されている。

第７図は制御回路の要部である。

前記サーミスタ７、サーミスタ１３、および室内温度設
定器３９が主制御部であるところのマイクロコンピュー
タ４０に接続されている。一方、４１は交流電源で、こ
の電ａ！４１には制御スイッチ（リレー接点）４２を介
して圧縮機モータ２０Ｍが接続されている。ここで、室
内温度設定器３９は、前記リモコン操作部９に設けられ
ている。

また、マイクロコンピュータ４０は、サーミスタ７で検
知される室内温度（室内空気温度）Ｔａ。

室内温度設定器３９で設定される設定温度ＴＳ。

およびサーミスタ１３で検知される壁からの輻射熱温度
とに応じて上記制御スイッチ４２のオン。

オフＩＩＩ　’ｍを行なうようになっている。

つぎに、上記のような構成において動作を説明する。

まず、運転制御切換スイッチ５ａ、５ｂが共にオフした
状態においては第２図に示すような従来と同様の通常の
運転制御が行なわれる。すなわち、リモコン操作部９で
暖房運転を設定するとともに、室内温度Ｔａｏを設定し
、運転開始操作を行なう。

すると、マイクロコンピュータ４０は四方弁２１を切換
作動するとともに、サーミスタ７によって室内温度Ｔａ
を検知し、その室内温度Ｔａが設定温度Ｔａｏより低け
れば制御スイッチ４２をオンする。制御スイッチ４２が
オンすると、圧縮機モータ２０Ｍが動作し、圧縮機２０
の運転が開始される。したがって、圧縮１２０から吐出
される冷媒が窓内熱交換器６および窓外熱交換器２２を
循環し、窓内熱交換器６における凝縮作用によって暖房
運転が行なわれる。

こうして、室内温度Ｔａが上昇していき、その室内温度
Ｔａが設定温度Ｔａｏに達すると、マイクロコンピュー
タ４０は制御スイッチ４２をオフする。制御スイッチ４
２がオフすると、圧縮機モータ２０Ｍの動作が停止し、
圧縮ｔｌＡ２０・の運転が停止する。つまり、暖房運転
が中断する。

そして、中断によって室内温度Ｔａが低下し、その室内
温度Ｔａが設定温度Ｔａｏより低い温度Ｔａ１まで低下
すると、マイクロコンピュータ４０は制御スイッチ４２
をオンし、圧縮６１２０の運転を再開させ□る。以後、
この圧縮機２０のオン、オフ運転が継続する。

しかして、運転制御切換スイッチ５ａまたは５ｂをオン
すると、第１図に示す運転制御が行なわれる。すなわち
、暖房運転の開始時、室内温度Ｔａが設□定温度Ｔａｏ
に達してもマイクロコンピュータ４０はそれにかかわら
ず制御スイッチ４２のオン状態を継続する。しかして、
マイクロコンピュータ４０はサーミスタ１３の検知温度
つまり壁からの輻射熱温度Ｔ「を逐次監視して・おり、
その輻射熱温度Ｔｒが設定温度Ｔａｏよりも一定値ΔＴ
だけ低い温度（ＴａＯ−ΔＴ）に達すると、そこで初め
て制御スイッチ４２をオフする。以後、マイクロコンピ
ュータ４ｏは室内温度Ｔａと設定温度ＴａＯおよびＴａ
ｌとの比較により制御スイッチ４２をオン、オフし、通
常の運転ＩＩ　ｉｌｌを行なう。

このように、暖房運転の開始時、室内温度Ｔａが設定温
度７ａｏに達してもそれにかかわらず圧縮機２０の運転
を継続し、輻射熱温度Ｔｆが設定温度下ａＯよりも一定
値Δ丁低い温度に達するとそこで初めて圧縮機２０の運
転を停止するようにしたので、つまり輻射熱温度Ｔｆを
最適温度まで高めるようにしたので、体感上の快適性を
大幅に向上することができる。

なお、上記実施例では、輻射熱温度Ｔｆが設定温度Ｔａ
よりも一定値Δ丁低い温度に達するまで圧縮１２０の運
転を継続するようにしたが、第８図に示すように室内温
度Ｔａが設定温度Ｔａｏに達してからｔ時間だけ圧縮機
２ｏの運転を継続するようにしてもよい。この場合、を
時間は輻射熱温度Ｔｆが十分な値に上昇するのに要する
時間を考慮して予め定めてあり、その計時はマイクロコ
ンピュータ４ｏの内部タイマによって行なわれる。

また、上記実施例では、室内温度と設定温度との比較に
よって圧縮機のオン、オフ運転制御を行なう場合につい
て説明したが、室内温度と設定温度との差に応じて圧縮
機２０の能力を可変制御する場合についても同様に実施
可能である。この場合、第、９図に示すように圧縮機モ
ータ２０Ｍに対する駆動電力供給用のインバータ回路４
５を設け、このインバータ回路４５の出力周波数（およ
び電圧）を室内温度と設定温度との差に応じて制御する
ものであり、室内温度Ｔａが設定温度Ｔａｏに達しても
インバータ回路４５の出力周波数を低減せず、その状態
を輻射熱温度が設定温度７ａｏより一定値Δ丁低い温度
に達するまであるいは一定時間ｔだけ継続する。

さらに、上記実施例では、室内ユニット１に輻射熱温度
センサユニット１０を設けて壁からの輻射熱温度を検知
するようにしたが、サーミスタ１３を壁に取付け、壁の
輻射熱を直接的に検知するようにしてもよい。

次に、この発明の他の実施例について第１０図により説
明する。ただし、第１０図において第３図ないし第７図
と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略
する。

第１０図に示すよう・に、室内ユニット１が室内の側壁
の天井面近傍に取付けられ、室内の床面にはホットカー
ペット５０が敷かれている。このホットカーペット５０
は、電気ヒータ発熱式のもので、マイクロコンピュータ
４０によって通電制御されるようになっている。なお、
５１は室外ユニットで、圧縮１２０および室外熱交換器
２２などを内蔵しており、冷媒配管５２によって室内ユ
ニット１の室内熱交換器６に連通されている。

こうして。第１１図に示すように、暖房運転の開始操作
がなされるとマイクロコンピュータ４０は先ずホットカ
ーペット５０を動作させる。すると、ホットカーペット
５０の発熱によって室内温度Ｔａおよび輻射熱温度Ｔｆ
が共に上昇する。この場合、暖気の上昇特性により、室
内金体が効率良（暖まることになる。そして、輻射熱温
度Ｔｆが予め定められている輻射熱設定温度Ｔ　ｆｏ　
（＜　Ｔａｏ）に達すると、マイクロコンピュータ４ｏ
はホットカーペット５０の動作を停止し、同時に圧縮機
２０の運転をオンする。以後、マイクロコンピュータ４
０は室内温度Ｔａと設定温度Ｔａ０（Ｔａｌを含む）と
の比較によって圧縮機２０の運転をオン。

オフする。ただし、マイクロコンピュータ４０は、第１
２図に示すように輻射熱温度Ｔｆが輻射熱設定温度Ｔｆ
ｏよりも低下したとき、また第１３図に示すように室内
熱交換器６に対する除霜運転に入ったとき、ホットカー
ペット５０を動作させる。

すなわち、暖房運転だけでは足元が寒くて゛頭寒足熱”
という最適な環境が得られず、またホットカーペットの
熱だけでは足元は暖かいが上方は冷えた状態となり、ど
ちらも快適性の面でいま一つの感があるが、この実施例
のように暖房運転とホットカーペット発熱とを組合わせ
、しかもこの暖房運転およびホットカーペット発熱を上
記のように室内温度および輻射熱温度に応じて制御する
ことにより、それぞれの利点を十分に発揮させることが
でき、少ない消費電力でありながら体感上の快適性を大
幅に向上させることが可能である。

なお、上記実施例では、ホットカーペット５０として電
気ヒータ発熱式のものを用いたが、冷媒発熱式のものを
用いてもよい。この場合、ホットカーペット５０が室外
ユニット５１の圧縮１Ｎ２０および室外熱交換器２２に
連通され、そのホットカーペット５０と室内ユニット１
の室内熱交換器６とに対する冷媒供給制御が行なわれる
。　　−〔発明の効果〕 以上述べたようにこの発明によれば、室内温度センサの
検知温度と室内の壁や床からの輻射熱温度を検知する輻
射熱温度センサの検知温度とに応じて圧縮機の運転を１
ｌＪｔｌｌするようにしたので、体感上の快適性を大幅
に向上することができるすぐれた空気調和機を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれこの発明の一実施例の動
作を説明するための図、第３図は同実施例における室内
ユニットの外観斜視図、第４図は同実施例における室内
ユニットの内部機構および周辺部の概略構成図、第５図
は同実施例における輻射熱温度センサの具体的な構成図
、第６図は同実施例における冷凍サイクルの構成図、第
７図は制御回路の要部の構成図、−第８図は同実施例の
変形例の動作を説明するための図、第９図は同実施例に
おける制ＷＪ回路の変形例を示す構成図、第１０図はこ
の発明の他の実施例を示す全体的な構成図、第１１図、
第１２図、および第１３図はそれぞれ他の実施例の動作
を説明するための図である。 １・・・室内ユニット、５ａ、５ｂ・・・運転制御切換
スイッチ、６・・・室内熱交換器、７・・・サーミスタ
（室内温度センサ）、９・・・リモコン操作部、１０・
・・輻射熱温度センサユニット、１１・・・断熱材、１
２・・・透明板、１３・・・サーミスタ（輻射熱温度セ
ンサ）、２０・・・圧縮機、４ｏ・・・マイクロコンピ
ュータ（王制師部）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 特開− 第９図 第１０図 第１１図 時間□ 時Ｍ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、および室内熱交換器
   などを順次連通してなる冷凍サイクルと、室内温度セン
   サと、室内の壁や床からの輻射熱温度を検知する輻射熱
   温度センサと、前記室内温度センサの検知温度と輻射熱
   温度センサの検知温度とに応じて前記圧縮機の運転制御
   を行なう制御手段とを具備したことを特徴とする空気調
   和機。