JPH05141751A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成績係数がよく、圧縮機の吐出温度や吐出圧
力が高くなりすぎる等の問題が生じない空気調和機を提
供する。 【構成】 送風装置４が上，下送風機６，７の運転状態
をそれぞれ変えることによって送風能力が変えられ、室
外熱交換器３の熱交換能力が変えられるように構成され
ており、これにより空気調和機の運転状況によって送風
装置４は各送風機６，７が夫々異なる運転状態となるよ
うにすることができ、これによって室内熱交換器１３で
の熱交換量が少ない運転状況等になっても、これに合わ
せて上送風機６だけの運転で室外熱交換器３を適正に対
応させた熱交換量とすることができ、送風装置４の過剰
な運転がなくすことができて成績係数が向上し、また圧
縮機５の吐出温度や吐出圧力が高くなりすぎる等の問題
が生じないようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の送風機を備えて
室外熱交換器での熱交換を行うようにした空気調和機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、室内熱交換器が設けられた室内ユ
ニットと、室外熱交換器及び圧縮機が設けられた室外ユ
ニットとを分離するようにして設置されるセパレートタ
イプの空気調和機がある。

【０００３】このような室内ユニットにおいて、例えば
２台の送風機をそれらの送風路が１つの室外熱交換器に
交差するように配置して構成されるものがあり、このよ
うな空気調和機ではその運転・停止にあわせて２台の送
風機が同時に運転・停止するものであった。

【０００４】また、空気調和機の空気調和能力に応じて
送風機の送風能力を高（Ｈ）・中（Ｍ）・低（Ｌ）の３
段階に切換えられるものにおいても、２台の送風機が同
時に同じ能力に切換えられており、２台の送風機は常に
同じ送風能力で送風するように運転されていた。

【０００５】すなわち、空気調和機が高い能力が得られ
るように圧縮機の運転周波数が高い状態で運転されると
きには、２台の送風機は共に送風能力が最大である高
（Ｈ）段階で運転され、逆に高い能力を必要としない低
い能力の運転でよいときには圧縮機の運転周波数が低
く、２台の送風機は共に送風能力が最小である低（Ｌ）
段階で運転される。そして各段階での風量の設定は空気
調和能力の高い側に設定される。

【０００６】しかしながら上記の従来技術においては、
空気調和能力が低くてよい場合においても空気調和機の
運転中は常に送風装置の２台の送風機は両方とも運転さ
れた状態にあり、例えば外気温が低い状況で冷房を行う
時などの室内熱交換器での熱交換量が少ない場合、送風
装置の風量が多すぎて室外熱交換器での凝縮が均一に行
われず冷媒の流れが円滑とならず、室外熱交換器内に冷
媒が溜まり易くなり、冷凍サイクルを循環する冷媒量が
不足して圧縮機の吐出温度が異常に上昇する。

【０００７】また、空気調和能力を圧縮機の運転周波数
を変化させて行うものでは略所定の空気調和状態になっ
ている場合、室内熱交換器での熱交換量が少なく圧縮機
は低い運転周波数で運転されるが、送風装置は例え送風
能力が切り換えられた場合でも風量が多い状態で運転さ
れ、空気調和機の成績係数（以下、ＣＯＰと略記する）
が悪くなる。

【０００８】さらに、暖房時に室内熱交換器の熱交換能
力が小さい状態で運転される場合、送風装置の風量が多
すぎて室外熱交換器での蒸発が過度となり、吸熱量が増
して圧縮機の吐出圧力が高くなる。この場合に圧縮機の
運転周波数を低くするようにした保護動作が行われても
十分でなく、吐出圧力を下げるのが遅れて許容範囲を超
えてしまう。また送風装置の運転を停止して室外熱交換
器での吸熱を止めると、急激に液バック量が増大して圧
縮機の信頼性上問題となる。

【０００９】そして、上記の問題は送風装置の送風能力
が数段階に切り換えられるもの及び切り換えることがで
きないものでも同様に発生するものであった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような室内熱交
換器での熱交換量が少ない場合、それに比して送風装置
の送風能力が過大となり成績係数が低下してしまった
り、運転条件によって圧縮機の吐出温度が異常に上昇し
たり、上昇した吐出圧力を低下させるのが遅れてしまっ
たりするなどの問題が生じる状況に鑑みて本発明はなさ
れたもので、その目的とするところは設定された運転条
件によって室内熱交換器での熱交換量が少ない運転状況
となっても成績係数が低下せず、また圧縮機の吐出温度
や吐出圧力が高くなりすぎる等の問題が生じない空気調
和機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の空気調和機は、
室外熱交換器と、この室外熱交換器に交差するように送
風する複数の送風機を備えた送風装置を有する空気調和
機において、送風装置は送風機の運転状態をそれぞれ変
えることによって送風能力を変え、且つ室外熱交換器の
熱交換能力を変えるものであることを特徴とするもので
あって、また、送風装置は少なくとも送風機の運転台数
を変えることにより送風能力を変えるものであることを
特徴とするものである。

【００１２】

【作用】上記のように構成された空気調和機は、送風装
置が複数の送風機の運転状態をそれぞれ変えることによ
って送風能力が変えられ、室外熱交換器の熱交換能力が
変えられるように構成されており、これにより空気調和
機の運転状況によって送風装置は複数の送風機が夫々異
なる運転状態となるようにすることができ、これに合わ
せて室外熱交換器の熱交換能力も異なるようにすること
ができるので、室内熱交換器での熱交換量が少ない運転
状況等になっても、これに合わせて室外熱交換器を適正
に対応させた熱交換量とすることができ、送風装置の過
剰な運転がなくなって成績係数が向上し、また圧縮機の
吐出温度や吐出圧力が高くなりすぎる等の問題が生じな
いようになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１４】先ず、第１の実施例を図１及び図２により
説明する。図１は本実施例の空気調和機に係わる室外ユ
ニットの概略断面図であり、図２は本実施例の冷凍サイ
クル図である。

【００１５】図において、室外ユニット１は筐体２内に
室外熱交換器３及び送風装置４、さらに圧縮機５等を収
納して構成されている。室外熱交換器３は送風装置４の
送風路に交差するように配置され、送風装置４による空
気の流れによって熱交換が行われるものである。

【００１６】そして、送風装置４は、上送風機６と下送
風機７とが筐体２に固定された枠８に取り付けられ、間
に仕切り板９を設けるようにして上下の位置関係となる
ように配置され、さらに上送風機６と下送風機７の運転
・停止を夫々制御する送風制御器１０をもって構成され
ている。

【００１７】一方、冷凍サイクル１１は、圧縮機５の吐
出口及び吸込口の間に四方弁１２を接続し、さらに四方
弁１２に室内熱交換器１３、電子膨張弁１４及び室外熱
交換器３を連接させて接続している。そして冷凍サイク
ル１１に冷媒を通流させ、四方弁１２を切り換えること
によって室内熱交換器１３及び室外熱交換器３の冷媒の
通流方向を変えて、暖房及び冷房運転の切り換えができ
るようになっている。

【００１８】また、冷凍サイクル１１は、制御装置１５
によって入力される設定入力信号、及び室外ユニット１
に設けられた外気温センサ１６からの信号や圧縮機５の
吐出口近傍に設けられた吐出圧力センサ１７からの信
号、あるいは圧縮機５の運転周波数などをもとに、圧縮
機５や送風装置４等を予め設定されたプログラムに基づ
いて制御して運転される。

【００１９】すなわち、制御装置１５による制御は、圧
縮機５の運転周波数が、例えば３０Ｈｚ以下の場合、ま
た冷房運転時の外気温が、例えば２０℃以下の場合、あ
るいはまた暖房運転時の圧縮機５の吐出圧力が、例えば
２５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ以上の場合等の各場合において、送
風装置４が上送風機６のみを送風制御器１０によって選
択して風量が少ない状態で運転するように設定され、室
外熱交換器３の熱交換能力を低いものとなるように設定
されている。

【００２０】以上のように構成されているので、空気調
和している室内が略所定の空気調和状態になっていて圧
縮機５の運転周波数が、例えば３０Ｈｚ以下となってい
る場合には、室内熱交換器１３での熱交換量が少なく、
これに対応する室外熱交換器３も送風装置４の上送風機
６のみが運転されて低い熱交換能力で運転される。この
ため室内熱交換器１３に対して室外熱交換器３の熱交換
能力を適正なものとしながら送風装置４の消費電力を減
少させることができ、ＣＯＰを向上させることができ
る。なお送風装置４は上送風機６のみが運転されるた
め、運転騒音は減少したものとなる。

【００２１】また、外気温が、例えば２０℃以下と低い
状況で冷房を行う時などで室内熱交換器１３での熱交換
量が少ない場合には、送風装置４の上送風機６のみが運
転され、対応する室外熱交換器３も低い適正な熱交換能
力で運転される。このため冷媒の流れは円滑なものとな
り、室外熱交換器３内に冷媒が溜まらなくなる。また上
送風機６のみを運転するので室外熱交換器３の上部での
風量が下部よりも多くなり、これによって室外熱交換器
３上部での冷媒の凝縮が促進され、特に圧縮機５を低い
運転周波数で運転したときに冷媒が下部に溜まりやすい
状態が解消され、下部の冷媒溜まり量が減少する。そし
て冷媒の流れも均一なものとなり、室外熱交換器３全体
の冷媒凝縮量が適正なものとなって冷媒の不足が起こら
ず、圧縮機５の吐出温度が異常に上昇することがなくな
る。なお送風装置４の運転騒音は同じく減少したものと
なる。

【００２２】さらに、暖房時に室内熱交換器１３の熱交
換能力が小さい状態、例えば多室形空気調和機で少室の
空気調和運転を行うときには、送風装置４の風量が多く
室外熱交換器３での蒸発が促進され、吸熱量が増して圧
縮機５の吐出圧力が高くなろうとする。しかし、吐出圧
力が、例えば２５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ以上となると圧縮機５
の運転周波数を低くするようにした保護動作が行われ
る、と同時に室外熱交換器３も送風装置４の上送風機６
のみが運転される状態に切り換えられ、室内熱交換器１
３での熱交換量が少なくなったのに対応させて室外熱交
換器３の熱交換能力が適正な減少したものとなり、室外
熱交換器３の吸熱量が減少する。これによって送風装置
４の運転を停止することなく圧縮機５の吐出圧力を急速
に低下させることができ、吐出圧力がその許容範囲を超
えてしまうことがなく、適正な状態で運転を継続するこ
とができる。なお送風装置４の運転騒音は同じく減少し
たものとなる。また圧縮機５の吐出圧力の調節を直接吐
出圧力を検出して行っているが、これを吐出温度を検出
して行うようにしても同様に行うことができる。

【００２３】次に、第２の実施例を図３及び図４により
説明する。図３は本実施例の冷凍サイクル図であり、図
４は本実施例の空気調和能力と送風装置の風量を示すグ
ラフである。

【００２４】本実施例は、送風装置２１の上送風機２
２、下送風機２３とこれらの送風制御器２４及び制御装
置２５が上記の第１の実施例で主として異なるもので、
送風制御器２４で制御される上送風機２２と下送風機２
３は夫々送風能力、すなわち風量が高（Ｈ）・中（Ｍ）
・低（Ｌ）の３段階に個別に切り換えられるように構成
されている。そして送風装置２１の送風能力の切換え
は、制御装置２５に設定される所望される運転条件や、
冷凍サイクル１１の状態等から空気調和能力に対応して
Ｆ₁ 〜Ｆ₆ の６段に設定される。

【００２５】そして、Ｆ₁ 段では上送風機２２と下送風
機２３とが夫々高（Ｈ）の状態で、風量が最大の状態の
組み合わせとなっており、図４に示すように風量はこの
ときの空気調和能力の最大の値に適合する値に設定され
ている。また他の段でも同様に風量はその段の空気調和
能力の最大の値に適合する値に設定されている。

【００２６】さらに、Ｆ₆ 段では上送風機２２が低
（Ｌ）の状態、下送風機２３が運転停止の状態となる組
み合わせとなっており、この段は圧縮機５の運転周波数
が、例えば３０Ｈｚ以下の場合、また冷房運転時の外気
温が、例えば２０℃以下の場合、あるいはまた暖房運転
時の圧縮機５の吐出圧力が、例えば２５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ
以上の場合等の各場合において設定されて運転される。

【００２７】以上のように構成されているので、本実施
例においても室内熱交換器１３での熱交換量が少なくな
った場合、それに対応させて室外熱交換器３の熱交換能
力が送風装置２１の上送風機２２のみを運転することで
適正な減少したものとなり、第１の実施例と同様の作
用、効果が得られる。さらに送風装置２１が上送風機２
２と下送風機２３の運転状態を夫々異なる状態にも切り
換えて運転されるため、空気調和能力に対する送風装置
２１の風量が細かく設定でき、これにより送風装置２１
の運転騒音を低下させることができる。

【００２８】ここで、２台の送風装置４，２１の内、下
送風機７，２３に対して上送風機６，２２の運転を優先
させることは、一般的な室外ユニットにおいて、電気部
品は室外ユニットの上部の送風路に配置されており、こ
の電気部品の冷却を継続するためである。

【００２９】尚、本発明は上記の各実施例にのみ限定さ
れるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更
して実施し得るものである。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、送風装置が複数の送風機の運転状態をそれぞれ変え
ることにより送風能力が変えられ、室外熱交換器の熱交
換能力が変えられるように構成されており、室内熱交換
器での熱交換量が少ない運転状況等になっても、これに
合わせて室外熱交換器を適正に対応させた熱交換量とす
ることができて成績係数がよく、また圧縮機の吐出温度
や吐出圧力が高くなりすぎる等の問題が生じないように
なる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる室外ユニットの
概略断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例の冷凍サイクル図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施例の冷凍サイクル図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施例の空気調和能力と送風装
置の風量を示すグラフである。

【符号の説明】

３…室外熱交換器 ４…送風装置 ６…上送風機 ７…下送風機 １０…送風制御器 １１…冷凍サイクル １５…制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室外熱交換器と、この室外熱交換器に交
   差するように送風する複数の送風機を備えた送風装置を
   有する空気調和機において、前記送風装置は前記送風機
   の運転状態をそれぞれ変えることによって送風能力を変
   え、且つ前記室外熱交換器の熱交換能力を変えるもので
   あることを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 送風装置は少なくとも送風機の運転台数
   を変えることにより送風能力を変えるものであることを
   特徴とする請求項１記載の空気調和機。