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JPH0571815A - 空気調和装置の運転制御装置 - Google Patents

空気調和装置の運転制御装置

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Publication number
JPH0571815A
JPH0571815A JP3231886A JP23188691A JPH0571815A JP H0571815 A JPH0571815 A JP H0571815A JP 3231886 A JP3231886 A JP 3231886A JP 23188691 A JP23188691 A JP 23188691A JP H0571815 A JPH0571815 A JP H0571815A
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JP
Japan
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air
indoor heat
temperature
electric expansion
expansion valve
Prior art date
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Granted
Application number
JP3231886A
Other languages
English (en)
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JP2701612B2 (ja
Inventor
Nobuhiro Kusumoto
伸廣 楠本
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP3231886A priority Critical patent/JP2701612B2/ja
Publication of JPH0571815A publication Critical patent/JPH0571815A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2701612B2 publication Critical patent/JP2701612B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/21Refrigerant outlet evaporator temperature

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  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】空気調和装置の冷房運転時における除湿能力と
室温制御機能とを維持し、空調の快適性を向上させる。 【構成】空調ユニットA内の通風路6に一対の第1,第
2室内熱交換器7a,7bを並列に配設し、各室内熱交
換器7a,7bを冷媒回路内に並列に接続し、かつ各室
内熱交換器7a,7b毎に第1電動膨張弁EV1,EV
2をそれぞれ設ける。第1開度制御手段51により、空
気温度検出手段Thaで検出される空気温度が設定値に
収束するよう第1電動膨張弁EV1の開度を制御する一
方、第2開度制御手段52により、過熱度検出手段50
で検出される過熱度が目標値に収束するよう第2電動膨
張弁EV2の開度を制御する。これにより、室温を適正
に維持しながら除湿量を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置の運転制
御装置に係り、特に除湿性能及び室温制御性能の向上対
策に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば特開昭59―1253
61号公報に開示される如く、圧縮機、室外熱交換器、
膨脹弁及び室外熱交換器を順次接続してなる冷媒回路を
備えるとともに、冷房運転時に室内熱交換器の吹出空気
を再加熱する再加熱器を設けることにより、熱交換器の
表面温度を露点以下に下げるとともに、吹出空気温度を
上昇させて、高温の吹出空気を要求されるような冷房運
転時における除湿能力の不足を補い、空調の快適性の向
上を図ろうとするものは公知の技術である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、再加熱することによりエネルギーロスを
生じるので、運転効率が悪化するとともに、システムが
複雑となり、設備コストが高く付くという問題がある。
【0004】その一方、熱交温度をあまりに下げること
は吹出空気温度が過度に低下することになり、空調空間
の温度制御が無視される結果、空調の快適性が悪化する
虞れがある。
【0005】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、室内熱交換器を2つに分割し、各々
を別系統にして能力制御することにより、室内空間の空
気温度を適正に維持しながら、空調空気の除湿を行い、
もって、空調の快適性の向上を図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明の講じた手段は、図1に示すよう
に、空調ユニット(A)内の通風路(6)に、一対の第
1、第2室内熱交換器(7a),(7b)を互いに並列
に収納するとともに、冷媒回路中で上記各室内熱交換器
(7a),(7b)を互いに並列に接続し、かつ各室内
熱交換器(7a),(7b)ごとに第1、第2電動膨張
弁(EV1),(EV2)を設けてなる空気調和装置を
前提とする。
【0007】そして、空気調和装置の運転制御装置とし
て、室内空間の空気温度を検出する空気温度検出手段
(Tha)と、該空気温度検出手段(Tha)の出力を
受け、空気温度が設定温度になるよう上記第1電動膨張
弁(EV1)の開度を制御する第1開度制御手段(5
1)と、上記第2室内熱交換器(7b)出口の過熱度を
検出する過熱度検出手段(50)と、冷房運転時、該過
熱度検出手段(50)の出力を受け、過熱度が目標値に
なるよう上記第2電動膨張弁(EV2)の開度を制御す
る第2開度制御手段(52)とを設ける構成としたもの
である。
【0008】請求項2の発明の講じた手段は、図1の破
線部分に示すように、上記請求項1の発明において、冷
房運転時、第1電動膨張弁の(EV2)が全閉のときに
は、空気温度検出手段(Tha)で検出される空気温度
に応じて第2電動膨張弁(EV2)の開度を制御するよ
う第2開度制御手段(52)の制御指標を変更する制御
指標変更手段(53)を設けたものである。
【0009】
【作用】以上の構成により、請求項1の発明では、空調
ユニット(A)内の通風路(6)に、一対の室内熱交換
器(7a),(7b)が設置され、第1室内熱交換器
(7a)の能力については、第1開度制御手段(51)
により、第1電動膨張弁(EV1)の開度が空気温度に
応じて制御される一方、第2室内熱交換器(7b)の能
力については、第2開度制御手段(52)により、第2
電動膨張弁(EV2)の開度が過熱度に応じて制御され
る。
【0010】したがって、第2室内熱交換器(7b)側
で熱交表面温度を露点以下に維持することで、空調空気
の除湿が行われる一方、第1室内熱交換器(7a)側で
吹出空気や吸込空気などの空気温度が制御目標値になる
よう制御され、室内空間の空気温度が適正に維持される
ことになる。
【0011】請求項2の発明では、室内空間の空気温度
が極めて高い条件下において、空気温度による開度制御
を行う第1電動膨張弁(EV1)の開度が全閉のときに
は、第1室内熱交換器(7b)側で過熱度に基づく制御
が行われると、除湿量は大きいものの室内空間の空気温
度が低下して制御目標値から大きく外れることになる
が、制御指標変更手段(53)により第2開度制御手段
(52)の制御指標が変更され、第2電動膨張弁(EV
2)の開度が空気温度に応じて制御されるので、かかる
条件下でも、除湿機能が保たれるとともに、室内空間の
空気温度が適正に維持される。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図2以下の
図面に基づき説明する。
【0013】図2は実施例に係る空気調和装置の縦断面
構造を示し、空気調和装置の空調ユニット(A)のケー
シング(1)は床面(F)上に設置され、該ケーシング
(1)内において、ケーシング(1)の下方に向かって
空調空気を送風する送風ファン(2)が配設されてお
り、ケーシング(1)の上方に開口された空気吸込口
(3)から下方の空気吹出口(5)に向かって空調空気
が流通する第1通風路(6)が形成されている。そし
て、この第1通風路(6)の上記送風ファン(2)の直
上には一対の第1,第2室内熱交換器(7a),(7
b)が互いに並列に配設されている。また、該各室内熱
交換器(7a),(7b)は、冷媒回路内で互いに並列
に接続されるとともに、その各々に第1,第2電動膨張
弁(EV1),(EV2)が設けられており、各電動膨
張弁(EV1),(EV2)の開度は後述のごとく個別
に制御されるようになされている。
【0014】また、上記ケーシング(1)が設置される
床面(F)の上記空気吹出口(5)に対峙する部位には
空気流入口(9)が開口されており、さらに床面(F)
の内部には、空気流入口(9)から流入した空調空気が
流通する第2通風路(10)が形成されていて、該第2
通風路(10)の室内側に隣接する床面(F)の壁面に
は、数箇所に空調空気の供給口(11),…が設けられ
ている。すなわち、空調ユニット(A)のケーシング
(1)の空気吹出口(5)から吹出される空調空気を第
2通風路(10)に流通させ、床面(F)の各部に設け
られた各供給口(11),…から室内上方に向かって空
調空気を吹出すようにしている。
【0015】そして、空気調和装置には温度センサ類が
配置されており、(Tha)は第2通風路(10)に配
置され、吹出空気温度Taを検出する空気温度検出手段
としての吹出温センサ、(Thr)は室内温度Trを検
出する室温センサ、(Thw)は湿度を検出する湿度セ
ンサ、(Thi1),(Thi2)は、それぞれ第1、
第1室内熱交換器(7a),(7b)の液管温度Ti
1,Ti2を検出する第1、第2液管センサ、(Tg
1),(Tg2)は、それぞれ第1、第2室内熱交換器
(7a),(7b)のガス管温度Tg1,Tg2を検出
する第1,第2ガス管センサである。上記ガス管センサ
(Thg1),(Thg2)で検出されるガス管温度T
g1,Tg2と、各液管センサ(Thi1),(Thi
2)で検出されるガス管温度Tg1,Tg2との温度差
(Tg1−Ti1),(Tg2−Ti2)により冷媒の
過熱度Sh1,Sh2が求められる。特に、上記第2ガ
ス管センサ(Thg2)及び第2液管センサ(Thi
2)により、本発明にいう過熱度検出手段(50)が構
成されている。
【0016】そして、上記各センサは空気調和装置のコ
ントローラ(20)に信号線で接続されており、該コン
トローラ(20)により、上記各センサの信号に応じて
空気調和装置の運転を制御するようになされている。特
に、第1室内熱交換器(7a)側では、その能力を調節
する第1電動膨張弁(EV1)の開度E1は主として吹
出空気温度Taに応じ、第2電動膨張弁(EV2)の開
度E2は主として過熱度Sh2に応じて制御されるよう
になされている。以下、各電動膨張弁(EV1),(E
V2)の開度制御の内容について、図3及び図4のフロ
―チャ―トに基づき説明する。
【0017】図3は、冷房運転時における第1室内熱交
換器(7a)の能力制御モジュールST1Mを示し、ま
ず、ステップST11で、第1電動膨張弁(EV1)の
開度E1を制御するための変数について、現在値Es1
を前回値Ec1とする変数の更新を行った後、ステップ
ST12で、上記吹出温センサ(Tha)の検出値Ta
から、Es1=Ta−Ts(ただし、Tsは吹出空気温
度Taの制御目標値)として、新しい変数の現在値Es
1を求める。そして、ステップST13で、変数値Es
1と不感帯幅ΔTd1(例えば0.5℃程度の温度幅)
とを比較し、|Es1|<ΔTd1でなければ、ステッ
プST14で、下記式(1) ΔE1=Kc1{(Es1−Ec1)+(Δts1/2Ti1)(Es1+Ec1)} (1) (ただし、Kc はゲイン、Ti は積分時間、Δts はサ
ンプリング時間であって、後述の(2) 式においても添字
は異なるが同様である)に基づき第1電動膨張弁(EV
1)の開度変更値ΔE1を演算する一方、|Es1|<
ΔTd1であれば、現在の開度を変更する必要はないと
判断して、ステップST15で、ΔE1=0とする。そ
して、ステップST16で、第1電動膨張弁(EV1)
の新開度E1について、E1=E1+ΔE1とし、第1
室内熱交換器(7a)の能力制御モジュールを終了す
る。
【0018】次に、図4は、第2室内熱交換器(7b)
の能力制御モジュールST2Mを示し、まず、ステップ
ST21で、第2電動膨張弁(EV2)の開度を制御す
るための変数について、現在値Es2を前回値Ec2と
する変数の更新を行った後、ステップST22で、上記
第2液管センサ(Thi2)及び第2ガス管センサ(T
hg2)の検出値Ti2,Tg2から、Es2=Tg2
−Ti2(つまり、過熱度)として、新しい変数の現在
値Es2を求める。そして、ステップST23で、第1
電動膨張弁(EV1)の開度E1が「0」か否かを判別
し、E1=0であれば、第1室内熱交換器(7a)側の
能力が「0」であるため、吹出空気温度Taを優先的に
制御すべく、ステップST24で、上記式(1)を利用
し、E1の変わりにE2を代入して第2電動膨張弁(E
V2)の開度E2を演算する。
【0019】次に、ステップST25で、変数値Es2
と不感帯幅ΔTd2(例えば0.5℃程度の温度幅)と
を比較し、|Es2|<ΔTd2でなければ、ステップ
ST26で、下記式(2) ΔE1=Kc2{(Es2−Ec2)+(Δts2/2Ti2)(Es2+Ec2)} (2) に基づき第2電動膨張弁(EV2)の開度変更値ΔE2
を演算する一方、|Es2|<ΔTd2であれば、現在
の開度を変更する必要はないと判断して、ステップST
27で、ΔE2=0とする。そして、ステップST28
で、第2電動膨張弁(EV2)の新開度E2について、
E2=E2+ΔE2とし、第2室内熱交換器(7b)の
能力制御モジュールを終了する。
【0020】上記フローにおいて、ステップST14及
びST16の制御により、本発明にいう第1開度制御手
段(51)が構成され、ステップST26及びST28
の制御により、本発明にいう第2開度制御手段(52)
が構成されている。また、ステップST24及びST2
8の制御により、請求項2の発明にいう制御指標変更手
段(53)が構成されている。
【0021】したがって、上記実施例では、空調ユニッ
ト(A)のケーシング(1)内に形成される第1通風路
(6)に、一対の室内熱交換器(7a),(7b)が設
置され、第1室内熱交換器(7a)の能力については、
第1開度制御手段(51)により、第1電動膨張弁(E
V1)の開度E1が吹出空気温度Taを設定温度Tsに
収束させるよう制御される一方、第2室内熱交換器(7
b)の能力については、第2開度制御手段(52)によ
り、第2電動膨張弁(EV2)の開度が過熱度Shを目
標値に収束させるよう制御される。
【0022】ここで、図5は、吹出空気温度を制御した
ときの除湿量を示し、特に吸込空気温度が乾球温度で2
7℃、湿球温度で19.5℃、バイパスファクタが0.
15、第2室内熱交換器(7b)出口の空気温度が乾球
温度で12.5℃、湿球温度で11.6℃のときのデー
タであって、第2室内熱交換器(7b)側の風量比F2
の設定を0%〜80%まで20%ごとに変えたときのも
のである。
【0023】図5において、風量比F2が100%のと
き、つまり全ての空調空気が過熱度制御される第2室内
熱交換器(7b)を通過するときには、低圧が一定に制
御されており、過熱度を目標値制御することで熱交表面
温度が露点以下になるので、除湿機能がフルに発揮さ
れ、約2.9(×10-3kg/kg )の除湿量が確保され
る。また、風量比F2が80%のときには、第1電動膨
張弁(EV1)の開度が絞られるにつれて除湿量は点
(O)から点(N)(除湿量は約2.3(×10-3kg/k
g ))まで変化し、その後は第1電動膨張弁(EV1)
の開度を絞っても除湿量は変化しない。つまり、吹出空
気温度Taが10℃から12℃に相当する点(O)から
点(N)までの除湿量は第1室内熱交換器(7a)によ
る除湿量であって、吹出空気温度Taが約12℃以上で
は第1室内熱交換器(7a)側ではほとんど除湿機能が
発揮されないことになる。そして、吹出空気温度Taが
上昇して第1電動膨張弁(EV1)が全閉になると、除
湿量は点(M)で止まり、第2室内熱交換器(7b)側
の除湿量で全体の除湿量が維持される。そのとき、上記
実施例におけるステップST24の制御のように、第1
電動膨張弁(EV1)の開度を吹出空気温度Taに応じ
て制御すると、除湿量は吹出温度Taの変化に応じて点
(M)から点(E)まで変化する。したがって、除湿量
は低減することになるが、後述のように吹出空気温度T
aは維持される。
【0024】以下、風量比F2が60%,40%,20
%と低下するにつれて、上記風量比F2が80%のとき
と基本的に同じような除湿量の変化を示し、風量比F2
が60%のときには点(O)−(L)−(K)−(D)
−(A)間で、風量比F2が40%のときには点(O)
−(J)−(I)−(C)−(A)間で、風量比F2が
20%のときには点(O)−(H)−(G)−(B)−
(A)間で除湿量が変化する。また、風量比F2が0%
のとき、つまり第1室内熱交換器(7a)のみを使用
し、第1電動膨張弁(EV1)の開度を吹出空気温度T
aに応じて制御する場合には、除湿量は図中の点(O)
−(F)−(A)間で変化し、吹出空気温度Taが約1
7℃以上では除湿量は「0」になる。すなわち、従来の
もののように、一台の室内熱交換器で吹出空気温度Ta
を制御しようとすると、吹出空気温度Taの制御目標値
が高い場合には除湿能力がほとんどなくなることにな
る。一方、上述のように、一台の室内熱交換器で過熱度
を制御しようとすると、除湿量は確保しうるものの吹出
空気温度Taを制御目標値に維持できない。
【0025】それに対し、上記実施例では、各室内熱交
換器(7a),(7b)の風量が等しく設定されている
ので、除湿能力は図中の点(O)−(Z)−(Y)−
(X)−(A)の間で変化し、吹出空気温度Taの広い
範囲で大きな除湿量を確保することができる。すなわ
ち、各室内熱交換器(7a),(7b)の能力につい
て、一方は吹出空気温度Taに応じて、他方は過熱度S
hに応じて各電動膨張弁(EV1),(EV2)の開度
が制御されるので、吹出空気温度Taを適正に維持しな
がら除湿量を確保することができ、空調の快適性を維持
することができるのである。
【0026】特に、上記実施例のように、吹出空気温度
Taが極めて高いような条件下において、吹出空気温度
Taによる開度制御を行う第1電動膨張弁(EV1)の
開度が全閉のときには、第1室内熱交換器(7a)の能
力は「0」であり除湿量は大きいものの、吹出空気温度
Taが制御目標値から大きく外れることになる。かかる
場合、制御指標変更手段(53)により、本来は過熱度
Shを制御指標として第2電動膨張弁(EV2)の開度
を制御する第2開度制御手段(52)の制御指標を変更
させて、第2電動膨張弁(EV2)の開度を吹出空気温
度Taを制御指標として制御することにより、除湿機能
を保持しながら室温を適正に維持することができ、よっ
て、著効を発揮することができる。
【0027】なお、上記実施例では、第1、第2室内熱
交換器(7a),(7b)の風量をほぼ等しく設定した
が、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、
上記図4に示すごとく、種々の割合に設定することがで
きる。
【0028】また、上記実施例では、吹出空気温度に応
じて第1電動膨張弁(EV1)の開度を制御するように
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、例えば吸込空気温度等を目標値にするように制御し
てもよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、空調ユニット内の通風路に、一対の室内熱交換
器を互いに並列に配置するとともに、冷媒回路内で各室
内熱交換器を互いに並列に接続し、かつ両者にそれぞれ
電動膨張弁を設けておき、一方の電動膨張弁の開度を空
気温度に応じて制御する一方、他方の電動膨張弁の開度
を過熱度に応じて制御するようにしたので、室内空間の
空気温度を適正に維持しながら除湿能力を発揮すること
ができ、よって、空調の快適性の向上を図ることができ
る。
【0030】請求項2の発明によれば、上記請求項1の
発明において、第1電動膨張弁が全閉となるときには、
第2電動膨張弁の開度を空気温度に応じて制御するよう
にしたので、室内空間の温度が極めて高いように条件下
においても、除湿機能を保持しながら空気温度を適正に
維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の構成を示す図である。
【図2】実施例に係る空気調和装置の空調ユニットの構
成を示す縦断面図である。
【図3】実施例における第1室内熱交換器の能力制御モ
ジュールの内容を示すフロ―チャ―ト図である。
【図4】実施例における第2室内熱交換器の能力制御モ
ジュールの内容を示すフロ―チャ―ト図である。
【図5】吹出空気温度制御時における除湿量の特性を示
す特性図である。
【符号の説明】
A 空調ユニット 1 ケーシング 6 第1通風路 7a 第1室内熱交換器 7b 第2室内熱交換器 50 過熱度検出手段 51 第1開度制御手段 52 第2開度制御手段 53 制御指標変更手段 EV1 第1電動膨張弁 EV2 第2電動膨張弁 Tha 吹出温センサ(空気温度検出手段)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年12月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 空気調和装置の運転制御装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和装置の運転制
御装置に係り、特に除湿性能及び室温制御性能の向上対
策に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば特開昭59―1253
61号公報に開示される如く、圧縮機、室外熱交換器、
膨脹弁及び室外熱交換器を順次接続してなる冷媒回路を
備えるとともに、冷房運転時に室内熱交換器の吹出空気
を再加熱する再加熱器を設けることにより、熱交換器の
表面温度を露点以下に下げるとともに、吹出空気温度を
上昇させて、高温の吹出空気を要求されるような冷房運
転時における除湿能力の不足を補い、空調の快適性の向
上を図ろうとするものは公知の技術である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、再加熱することによりエネルギーロスを
生じるので、運転効率が悪化するとともに、システムが
複雑となり、設備コストが高く付くという問題がある。
【0004】その一方、熱交温度をあまりに下げること
は吹出空気温度が過度に低下することになり、空調空間
の温度制御が無視される結果、空調の快適性が悪化する
虞れがある。
【0005】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、室内熱交換器を2つに分割し、各々
を別系統にして能力制御することにより、室内空間の空
気温度を適正に維持しながら、空調空気の除湿を行い、
もって、空調の快適性の向上を図ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明の講じた手段は、図1に示すよう
に、空調ユニット(A)内の通風路(6)に、一対の第
1、第2室内熱交換器(7a),(7b)を互いに並列
に収納するとともに、冷媒回路中で上記各室内熱交換器
(7a),(7b)を互いに並列に接続し、かつ各室内
熱交換器(7a),(7b)ごとに第1、第2電動膨張
弁(EV1),(EV2)を設けてなる空気調和装置を
前提とする。
【0007】そして、空気調和装置の運転制御装置とし
て、室内空間の空気温度を検出する空気温度検出手段
(Tha)と、該空気温度検出手段(Tha)の出力を
受け、空気温度が設定温度になるよう上記第1電動膨張
弁(EV1)の開度を制御する第1開度制御手段(5
1)と、上記第2室内熱交換器(7b)出口の過熱度を
検出する過熱度検出手段(50)と、冷房運転時、該過
熱度検出手段(50)の出力を受け、過熱度が目標値に
なるよう上記第2電動膨張弁(EV2)の開度を制御す
る第2開度制御手段(52)とを設ける構成としたもの
である。
【0008】請求項2の発明の講じた手段は、図1の破
線部分に示すように、上記請求項1の発明において、冷
房運転時、第1電動膨張弁の(EV2)が全閉のときに
は、空気温度検出手段(Tha)で検出される空気温度
に応じて第2電動膨張弁(EV2)の開度を制御するよ
う第2開度制御手段(52)の制御指標を変更する制御
指標変更手段(53)を設けたものである。
【0009】
【作用】以上の構成により、請求項1の発明では、空調
ユニット(A)内の通風路(6)に、一対の室内熱交換
器(7a),(7b)が設置され、第1室内熱交換器
(7a)の能力については、第1開度制御手段(51)
により、第1電動膨張弁(EV1)の開度が空気温度に
応じて制御される一方、第2室内熱交換器(7b)の能
力については、第2開度制御手段(52)により、第2
電動膨張弁(EV2)の開度が過熱度に応じて制御され
る。
【0010】したがって、第2室内熱交換器(7b)側
で熱交表面温度を露点以下に維持することで、空調空気
の除湿が行われる一方、第1室内熱交換器(7a)側で
吹出空気や吸込空気などの空気温度が制御目標値になる
よう制御され、室内空間の空気温度が適正に維持される
ことになる。
【0011】請求項2の発明では、室内空間の冷房負荷
が極めて小さい条件下において、空気温度による開度制
御を行う第1電動膨張弁(EV1)の開度が全閉のとき
には、第2室内熱交換器(7b)側で過熱度に基づく制
御が行われると、除湿量は大きいものの室内空間の空気
温度が低下して制御目標値から大きく外れることになる
が、制御指標変更手段(53)により第2開度制御手段
(52)の制御指標が変更され、第2電動膨張弁(EV
2)の開度が空気温度に応じて制御されるので、かかる
条件下でも、室内空間の空気温度が適正に維持される。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図2以下の
図面に基づき説明する。
【0013】図2は実施例に係る空気調和装置の縦断面
構造を示し、空気調和装置の空調ユニット(A)のケー
シング(1)は床面(F)上に設置され、該ケーシング
(1)内において、ケーシング(1)の下方に向かって
空調空気を送風する送風ファン(2)が配設されてお
り、ケーシング(1)の上方に開口された空気吸込口
(3)から下方の空気吹出口(5)に向かって空調空気
が流通する第1通風路(6)が形成されている。そし
て、この第1通風路(6)の上記送風ファン(2)の直
上には一対の第1,第2室内熱交換器(7a),(7
b)が互いに並列に配設されている。また、該各室内熱
交換器(7a),(7b)は、冷媒回路内で互いに並列
に接続されるとともに、その各々に第1,第2電動膨張
弁(EV1),(EV2)が設けられており、各電動膨
張弁(EV1),(EV2)の開度は後述のごとく個別
に制御されるようになされている。
【0014】また、上記ケーシング(1)が設置される
床面(F)の上記空気吹出口(5)に対峙する部位には
空気流入口(9)が開口されており、さらに床面(F)
の内部には、空気流入口(9)から流入した空調空気が
流通する第2通風路(10)が形成されていて、該第2
通風路(10)の室内側に隣接する床面(F)の壁面に
は、必要箇所に空調空気の供給口(11),…が設けら
れている。すなわち、空調ユニット(A)のケーシング
(1)の空気吹出口(5)から吹出される空調空気を第
2通風路(10)に流通させ、床面(F)の各部に設け
られた各供給口(11),…から室内上方に向かって空
調空気を吹出すようにしている。
【0015】そして、空気調和装置には温度センサ類が
配置されており、(Tha)は第2通風路(10)に配
置され、吹出空気温度Taを検出する空気温度検出手段
としての吹出温センサ、(Thr)は室内温度Trを検
出する室温センサ、(Thw)は湿度を検出する湿度セ
ンサ、(Thi1),(Thi2)は、それぞれ第1、
第2室内熱交換器(7a),(7b)の液管温度Ti
1,Ti2を検出する第1、第2液管センサ、(Tg
1),(Tg2)は、それぞれ第1、第2室内熱交換器
(7a),(7b)のガス管温度Tg1,Tg2を検出
する第1,第2ガス管センサである。上記ガス管センサ
(Thg1),(Thg2)で検出されるガス管温度T
g1,Tg2と、各液管センサ(Thi1),(Thi
2)で検出される液管温度Ti1,Ti2との温度差
(Tg1−Ti1),(Tg2−Ti2)により冷媒の
過熱度Sh1,Sh2が求められる。特に、上記第2ガ
ス管センサ(Thg2)及び第2液管センサ(Thi
2)により、本発明にいう過熱度検出手段(50)が構
成されている。
【0016】そして、上記各センサは空気調和装置のコ
ントローラ(20)に信号線で接続されており、該コン
トローラ(20)により、上記各センサの信号に応じて
空気調和装置の運転を制御するようになされている。特
に、第1室内熱交換器(7a)側では、その能力を調節
する第1電動膨張弁(EV1)の開度E1は主として吹
出空気温度Taに応じ、第2電動膨張弁(EV2)の開
度E2は主として過熱度Sh2に応じて制御されるよう
になされている。以下、各電動膨張弁(EV1),(E
V2)の開度制御の内容について、図3及び図4のフロ
―チャ―トに基づき説明する。
【0017】図3は、冷房運転時における第1室内熱交
換器(7a)の能力制御モジュールST1Mを示し、ま
ず、ステップST11で、第1電動膨張弁(EV1)の
開度E1を制御するための変数について、現在値Es1
を前回値Ec1とする変数の更新を行った後、ステップ
ST12で、上記吹出温センサ(Tha)の検出値Ta
から、Es1=Ta−Ts(ただし、Tsは吹出空気温
度Taの制御目標値)として、新しい変数の現在値Es
1を求める。そして、ステップST13で、変数値Es
1と不感帯幅ΔTd1(例えば0.5℃程度の温度幅)
とを比較し、|Es1|<ΔTd1でなければ、ステッ
プST14で、下記式(1) ΔE1=Kc1{(Es1−Ec1)+(Δts1/2Ti1)(Es1+Ec1)} (1) (ただし、Kc はゲイン、Ti は積分時間、Δts はサ
ンプリング時間であって、後述の(2) 式においても添字
は異なるが同様である)に基づき第1電動膨張弁(EV
1)の開度変更値ΔE1を演算する一方、|Es1|<
ΔTd1であれば、現在の開度を変更する必要はないと
判断して、ステップST15で、ΔE1=0とする。そ
して、ステップST16で、第1電動膨張弁(EV1)
の新開度E1について、E1=E1+ΔE1とし、第1
室内熱交換器(7a)の能力制御モジュールを終了す
る。
【0018】次に、図4は、第2室内熱交換器(7b)
の能力制御モジュールST2Mを示し、まず、ステップ
ST21で、第2電動膨張弁(EV2)の開度を制御す
るための変数について、現在値Es2を前回値Ec2と
する変数の更新を行った後、ステップST22で、上記
第2液管センサ(Thi2)及び第2ガス管センサ(T
hg2)の検出値Ti2,Tg2から、Es2=Tg2
−Ti2(つまり、過熱度)として、新しい変数の現在
値Es2を求める。そして、ステップST23で、第1
電動膨張弁(EV1)の開度E1が「0」か否かを判別
し、E1=0であれば、第1室内熱交換器(7a)側の
能力が「0」であるため、吹出空気温度Taを優先的に
制御すべく、ステップST24で、上記式(1)を利用
し、E1の変わりにE2を代入して第2電動膨張弁(E
V2)の開度E2を演算する。
【0019】次に、ステップST25で、変数値Es2
と目標過熱度Shsとの差の絶対値|Es2−Shs|を不感
帯幅ΔTd2(例えば0.5℃程度の温度幅)と比較
し、|Es2−Shs|<ΔTd2でなければ、ステップ
ST27で、下記式(2) ΔE2=Kc2{(Es2−Ec2)+(Δts2/2Ti2)(Es2+Ec2)} (2) に基づき第2電動膨張弁(EV2)の開度変更値ΔE2
を演算する一方、|Es2−Shs|<ΔTd2であれ
ば、現在の開度を変更する必要はないと判断して、ステ
ップST26で、ΔE2=0とする。そして、ステップ
ST28で、第2電動膨張弁(EV2)の新開度E2に
ついて、E2=E2+ΔE2とし、第2室内熱交換器
(7b)の能力制御モジュールを終了する。
【0020】上記フローにおいて、ステップST14及
びST16の制御により、本発明にいう第1開度制御手
段(51)が構成され、ステップST26及びST28
の制御により、本発明にいう第2開度制御手段(52)
が構成されている。また、ステップST24及びST2
8の制御により、請求項2の発明にいう制御指標変更手
段(53)が構成されている。
【0021】したがって、上記実施例では、空調ユニッ
ト(A)のケーシング(1)内に形成される第1通風路
(6)に、一対の室内熱交換器(7a),(7b)が設
置され、第1室内熱交換器(7a)の能力については、
第1開度制御手段(51)により、第1電動膨張弁(E
V1)の開度E1が吹出空気温度Taを設定温度Tsに
収束させるよう制御される一方、第2室内熱交換器(7
b)の能力については、第2開度制御手段(52)によ
り、第2電動膨張弁(EV2)の開度が過熱度Shを目
標値に収束させるよう制御される。
【0022】ここで、図5は、吹出空気温度を制御した
ときの除湿量を示し、特に吸込空気温度が乾球温度で2
7℃、湿球温度で19.5℃、バイパスファクタが0.
15、第2室内熱交換器(7b)出口の空気温度が乾球
温度で12.5℃、湿球温度で11.6℃のときのデー
タであって、第2室内熱交換器(7b)側の風量比F2
の設定を0%〜80%まで20%ごとに変えたときのも
のである。
【0023】図5において、風量比F2が100%のと
き、つまり全ての空調空気が過熱度制御される第2室内
熱交換器(7b)を通過するときには、低圧が一定に制
御されており、過熱度を目標値制御することで熱交表面
温度が露点以下になるので、除湿機能がフルに発揮さ
れ、約2.9(×10-3kg/kg )の除湿量が確保され
る。また、風量比F2が80%のときには、第1電動膨
張弁(EV1)の開度が絞られるにつれて除湿量は点
(O)から点(N)(除湿量は約2.3(×10-3kg/k
g ))まで変化し、その後は第1電動膨張弁(EV1)
の開度を絞っても除湿量は変化しない。つまり、吹出空
気温度Taが13℃から14℃に相当する点(O)から
点(N)までの除湿量は第1室内熱交換器(7a)によ
る除湿量であって、吹出空気温度Taが約14℃以上
は第1室内熱交換器(7a)側ではほとんど除湿機能が
発揮されないことになる。そして、吹出空気温度Taが
上昇して第1電動膨張弁(EV1)が全閉になると、除
湿量は点(M)で止まり、第2室内熱交換器(7b)側
の除湿量で全体の除湿量が維持される。そのとき、上記
実施例におけるステップST24の制御のように、第1
電動膨張弁(EV1)の開度を吹出空気温度Taに応じ
て制御すると、除湿量は吹出温度Taの変化に応じて点
(M)から点(E)まで変化する。したがって、除湿量
は低減することになるが、後述のように吹出空気温度T
aは維持される。
【0024】以下、風量比F2が60%,40%,20
%と低下するにつれて、上記風量比F2が80%のとき
と基本的に同じような除湿量の変化を示し、風量比F2
が60%のときには点(O)−(L)−(K)−(D)
−(A)間で、風量比F2が40%のときには点(O)
−(J)−(I)−(C)−(A)間で、風量比F2が
20%のときには点(O)−(H)−(G)−(B)−
(A)間で除湿量が変化する。また、風量比F2が0%
のとき、つまり第1室内熱交換器(7a)のみを使用
し、第1電動膨張弁(EV1)の開度を吹出空気温度T
aに応じて制御する場合には、除湿量は図中の点(O)
−(F)−(A)間で変化し、吹出空気温度Taが約1
7℃以上では除湿量は「0」になる。すなわち、従来の
もののように、一台の室内熱交換器で吹出空気温度Ta
を制御しようとすると、吹出空気温度Taの制御目標値
が高い場合には除湿能力がほとんどなくなることにな
る。一方、上述のように、一台の室内熱交換器で過熱度
を制御しようとすると、除湿量は確保しうるものの吹出
空気温度Taを制御目標値に維持できない。
【0025】それに対し、上記実施例では、各室内熱交
換器(7a),(7b)の風量が等しく設定されている
ので、除湿能力は図中の点(O)−(Z)−(Y)−
(X)−(A)の間で変化し、吹出空気温度Taの広い
範囲で大きな除湿量を確保することができる。すなわ
ち、各室内熱交換器(7a),(7b)の能力につい
て、一方は吹出空気温度Taに応じて、他方は過熱度S
hに応じて各電動膨張弁(EV1),(EV2)の開度
が制御されるので、吹出空気温度Taを適正に維持しな
がら除湿量を確保することができ、空調の快適性を維持
することができるのである。
【0026】特に、上記実施例のように、吹出空気温度
Taが極めて高いような条件下において、吹出空気温度
Taによる開度制御を行う第1電動膨張弁(EV1)の
開度が全閉のときには、第1室内熱交換器(7a)の能
力は「0」であり除湿量は大きいものの、吹出空気温度
Taが制御目標値から大きく外れることになる。かかる
場合、制御指標変更手段(53)により、本来は過熱度
Shを制御指標として第2電動膨張弁(EV2)の開度
を制御する第2開度制御手段(52)の制御指標を変更
させて、第2電動膨張弁(EV2)の開度を吹出空気温
度Taを制御指標として制御することにより、除湿機能
を保持しながら室温を適正に維持することができ、よっ
て、著効を発揮することができる。
【0027】なお、上記実施例では、第1、第2室内熱
交換器(7a),(7b)の風量をほぼ等しく設定した
が、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、
上記図4に示すごとく、種々の割合に設定することがで
きる。
【0028】また、上記実施例では、吹出空気温度に応
じて第1電動膨張弁(EV1)の開度を制御するように
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、例えば吸込空気温度等を目標値にするように制御し
てもよい。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、空調ユニット内の通風路に、一対の室内熱交換
器を互いに並列に配置するとともに、冷媒回路内で各室
内熱交換器を互いに並列に接続し、かつ両者にそれぞれ
電動膨張弁を設けておき、一方の電動膨張弁の開度を空
気温度に応じて制御する一方、他方の電動膨張弁の開度
を過熱度に応じて制御するようにしたので、室内空間の
空気温度を適正に維持しながら除湿能力を発揮すること
ができ、よって、空調の快適性の向上を図ることができ
る。
【0030】請求項2の発明によれば、上記請求項1の
発明において、第1電動膨張弁が全閉となるときには、
第2電動膨張弁の開度を空気温度に応じて制御するよう
にしたので、室内空間の温度が極めて高いように条件下
においても、除湿機能を保持しながら空気温度を適正に
維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の構成を示す図である。
【図2】実施例に係る空気調和装置の空調ユニットの構
成を示す縦断面図である。
【図3】実施例における第1室内熱交換器の能力制御モ
ジュールの内容を示すフロ―チャ―ト図である。
【図4】実施例における第2室内熱交換器の能力制御モ
ジュールの内容を示すフロ―チャ―ト図である。
【図5】吹出空気温度制御時における除湿量の特性を示
す特性図である。
【符号の説明】 A 空調ユニット 1 ケーシング 6 第1通風路 7a 第1室内熱交換器 7b 第2室内熱交換器 50 過熱度検出手段 51 第1開度制御手段 52 第2開度制御手段 53 制御指標変更手段 EV1 第1電動膨張弁 EV2 第2電動膨張弁 Tha 吹出温センサ(空気温度検出手段)
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空調ユニット(A)内の通風路(6)
    に、一対の第1、第2室内熱交換器(7a),(7b)
    を互いに並列に収納するとともに、冷媒回路中で上記各
    室内熱交換器(7a),(7b)を互いに並列に接続
    し、かつ各室内熱交換器(7a),(7b)ごとに第
    1、第2電動膨張弁(EV1),(EV2)を設けてな
    る空気調和装置において、 室内空間の空気温度を検出する空気温度検出手段(Th
    a)と、該空気温度検出手段(Tha)の出力を受け、
    空気温度が設定温度になるよう上記第1電動膨張弁(E
    V1)の開度を制御する第1開度制御手段(51)と、
    上記第2室内熱交換器(7b)出口の過熱度を検出する
    過熱度検出手段(50)と、冷房運転時、該過熱度検出
    手段(50)の出力を受け、過熱度が目標値になるよう
    上記第2電動膨張弁(EV2)の開度を制御する第2開
    度制御手段(52)とを備えたことを特徴とする空気調
    和装置の運転制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の空気調和装置において、 冷房運転時、第1電動膨張弁の(EV2)が全閉のとき
    には、空気温度検出手段(Tha)で検出される空気温
    度に応じて第2電動膨張弁(EV2)の開度を制御する
    よう第2開度制御手段(52)の制御指標を変更する制
    御指標変更手段(53)を備えたことを特徴とする空気
    調和装置の運転制御装置。
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