| 【発明の名称】 |
外気導入型空気調和装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】茂木 富雄
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| 【要約】 |
【課題】夏期又は冬期以外の中間期において、低コスト及び簡単な制御で除湿運転を実施できるようにすること。
【解決手段】室内１１Ａに設置された室外熱交換器１４を備えた室外機１２と、室内１１Ｂに設置された室内熱交換器１６及び複数段の電気ヒータ１８を備えた室内機１３と有し、室外機又は室内機に複数台の圧縮機１９Ａ、１９Ｂが設置され、また、室内機には吸込み空気として外気のみが導入され、この外気が室内熱交換器により熱交換された空気と、外気がヒータにより加熱された空気との少なくとも一方が、室内機から室内へ供給される外気導入型空気調和装置１０において、室外機及び室内機を制御する制御装置３０は、夏期又は冬期以外の中間期に、室内の湿度が所定値ｈ以下となるまで、複数台の圧縮機の一部と複数段のヒータの一部を作動させ、この圧縮機の一部により室内の湿度を、ヒータの一部により室内の温度をそれぞれ制御して除湿運転を実施可能とするものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】室外に設置され室外熱交換器を備えた室外機と、室内に設置され室内熱交換器及び複数段のヒータを備えた室内機とを有し、上記室外機又は上記室内機に複数台の圧縮機が設置され、また、上記室内機には吸込み空気として外気のみが導入され、この外気が上記室内熱交換器により熱交換された空気と、外気が上記ヒータにより加熱された空気との少なくとも一方が、当該室内機から上記室内へ供給される外気導入型空気調和装置において、上記室外機及び上記室内機を制御する制御装置は、夏期又は冬期以外の中間期に、上記室内の湿度が所定値以下となるまで、上記複数台の圧縮機の一部と上記複数段のヒータの一部を作動させ、この圧縮機の一部により上記室内の湿度を、上記ヒータの一部により上記室内の温度をそれぞれ制御して、除湿運転を実施可能とすることを特徴とする外気導入型空気調和装置。
【請求項２】上記制御装置は、室内の湿度が所定値以上のときに動作する湿度調整器を備え、夏期又は冬期以外の中間期に、上記湿度調整器の動作により上記複数台の圧縮機の一部と上記複数段のヒータの一部を作動させて、除湿運転を実施可能とすることを特徴とする請求項1に記載の外気導入型空気調和装置。
【請求項３】上記制御装置は、湿度調整器に接続されたタイマを備え、複数台の圧縮機の一部と複数段のヒータの一部が、上記湿度調整器の動作停止時から上記タイマによる設定時間経過後に作動を停止するよう構成されたことを特徴とする請求項２に記載の外気導入型空気調和装置。
【請求項４】上記制御装置は、夏期又は冬期以外の中間期における除湿運転時に、外気の温度に拘わらず、複数台の圧縮機の一部の作動を継続させるよう制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の外気導入型空気調和装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、室内機に吸込み空気として外気のみを導入し、この外気を室内熱交換器にて熱交換し、又は及びヒータにて加熱して室内へ供給する外気導入型空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、薬品調合室等では新鮮な空気が必要とされることから、この薬品調合室等に設置される空気調和装置は、室内機への吸込み空気として外気のみが導入される外気導入型空気調和装置が採用されている。
【０００３】このような、従来の外気導入型空気調和装置では、夏期に圧縮機を稼働させて冷房運転が実施され、冬期にヒータを作動させて暖房運転が実施される。また、夏期又は冬期以外の中間期において室内の湿度が高いときには、結露を防止するために除湿運転が実施される。
【０００４】この除湿運転は、複数台の圧縮機の全てを連続運転させて冷房運転を実施し室内の湿度を低下させると共に、ヒータの容量を変化させて室内の温度を調整し、室内を恒温及び恒湿に保持している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の外気導入型空気調和装置では、除湿運転時に全ての圧縮機を稼働させ、しかも、室内温度が低下しすぎないようにヒータを容量制御させるので、消費電力が甚大となり、また温度及び湿度制御が煩雑となってしまう。
【０００６】また、上述の除湿運転時に外気温度が例えば２０℃以下に低下すると、圧縮機の稼働による冷房運転によって室内熱交換器を流れる冷媒圧力が著しく低下し、この室内熱交換器に凍結現象が発生して、圧縮機が液冷媒を圧縮してしまう恐れがある。このため、従来の外気導入型空気調和装置では、外気温度が例えば２０℃以下に低下した場合には、除湿運転を停止している。
【０００７】本発明の課題は、上述の事情を考慮してなされたものであり、夏期又は冬期以外の中間期において、低コスト及び簡単な制御で除湿運転を実施できる外気導入型空気調和装置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に記載の発明は、室外に設置され室外熱交換器を備えた室外機と、室内に設置され室内熱交換器及び複数段のヒータを備えた室内機とを有し、上記室外機又は上記室内機に複数台の圧縮機が設置され、また、上記室内機には吸込み空気として外気のみが導入され、この外気が上記室内熱交換器により熱交換された空気と、外気が上記ヒータにより加熱された空気との少なくとも一方が、当該室内機から上記室内へ供給される外気導入型空気調和装置において、上記室外機及び上記室内機を制御する制御装置は、夏期又は冬期以外の中間期に、上記室内の湿度が所定値以下となるまで、上記複数台の圧縮機の一部と上記複数段のヒータの一部を作動させ、この圧縮機の一部により上記室内の湿度を、上記ヒータの一部により上記室内の温度をそれぞれ制御して、除湿運転を実施可能とすることを特徴とするものである。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記制御装置は、室内の湿度が所定値以上のときに動作する湿度調整器を備え、夏期又は冬期以外の中間期に、上記湿度調整器の動作により上記複数台の圧縮機の一部と上記複数段のヒータの一部を作動させて、除湿運転を実施可能とすることを特徴とするものである。
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記制御装置は、湿度調整器に接続されたタイマを備え、複数台の圧縮機の一部と複数段のヒータの一部が、上記湿度調整器の動作停止時から上記タイマによる設定時間経過後に作動を停止するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、上記制御装置は、夏期又は冬期以外の中間期における除湿運転時に、外気の温度に拘わらず、複数台の圧縮機の一部の作動を継続させるよう制御することを特徴とするものである。
【００１２】請求項１又は２に記載の発明には、次の作用がある。
【００１３】夏期又は冬期以外の中間期の除湿運転時には、複数台の圧縮機の一部と複数段のヒータの一部を作動させることから、消費電力を削減してコストを低減できる。
【００１４】また、この中間期の除湿運転時に、圧縮機の一部とヒータの一部を作動させることで足りるので、複数台の全ての圧縮機を稼働させ、且つヒータの複数段の全てを容量制御して室内の湿度及び温度を制御する場合に比べ、この中間期における除湿運転時の室内温度及び湿度を簡単に制御できる。
【００１５】請求項３に記載の発明には、次の作用がある。
【００１６】夏期又は冬期以外の中間期における除湿運転時に、複数台の圧縮機の一部と複数段のヒータの一部が、湿度調整器の動作停止時からタイマによる設定時間経過後に作動を停止することから、湿度調整器の動作、動作停止によって圧縮機の一部と複数段のヒータの一部がそれぞれ直ちに作動、作動停止するときに発生するハンチング現象を防止できる。この結果、圧縮機及びヒータの故障を回避でき、これらの長寿命化を図ることができる。
【００１７】請求項４に記載の発明には、次の作用がある。
【００１８】夏期又は冬期以外の中間期における除湿運転時に、複数台の圧縮機の一部が作動することから、外気が一定温度以下の低温であっても、室内熱交換器に凍結現象が発生しない。従って、この中間期における除湿運転時に、外気の温度に拘わらず上記圧縮機の一部の作動を継続できるので、外気が一定温度以下の低温になっても、上記除湿運転を良好に継続することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】図１は、本発明に係る外気導入型空気調和装置の一実施の形態を示す構成図である。
【００２１】この図１に示す空気調和装置１０は、精密機器等の計測室、薬品調合室或いはバイオ研究室等のように、新鮮な空気が必要とされる部屋に使用される外気導入型空気調和装置であり、室内１１Ａに設置される室外機１２と、室内１１Ｂに設置される室内機１３と、これら室外機１２及び室内機１３を制御する制御装置３０とを有して構成される。
【００２２】室外機１２は、室外熱交換器１４、及びこの室外熱交換器１４へ外気を導く室外ファン１５を有してなる。符号２９は、室外機１２、室内機１３間に延びる冷媒配管である。
【００２３】室内機１３は、室内熱交換器１６、室内ファン１７、複数段のヒータ部（例えば第１段ヒータ部１８Ａ及び第２段ヒータ部１８Ｂ）を備える電気ヒータ１８、並びに複数台（例えば２台）の圧縮機１９Ａ及び１９Ｂを有して構成される。
【００２４】この室内機１３の吸込口２６には、吸込み空気として外気のみを導入可能とするダクト２０が連設され、室内ファン１７の駆動によりダクト２０を経て室内機１３内へ室内１１Ａの外気が導入される。また、第１段ヒータ部１８Ａ及び第２段ヒータ部１８Ｂは、室内機１３内で空気が流れる方向において、室内熱交換器１６と室内ファン１７との間に配置される。更に、圧縮機１９Ａ、１９Ｂは、冷媒を昇圧させると共に、室外熱交換器１４及び室内熱交換器１６へこの冷媒を供給するものであり、室外機１２又は室内機１３に設置される。本実施の形態では、圧縮機１９Ａ及び１９Ｂが室内機１３に設置されたものを示す。
【００２５】この室内機１３では、室内ファン１７の駆動により、導入された外気が室内熱交換器１６により熱交換された空気と、導入された外気が第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂにより加熱された空気との少なくとも一方が吹出口２１から室内１１Ｂ内へ供給される。
【００２６】つまり、空気調和装置１０の冷房運転時には、圧縮機１９Ａ及び１９Ｂが稼働し、室外ファン１５及び室内ファン１７が駆動されて、室外機１２が凝縮器となり、室内熱交換器１６が蒸発器となる。このとき、第１段ヒータ部１８Ａ及び第２段ヒータ部１８Ｂは停止している。これにより、ダクト２０から導入された外気は、室内熱交換器１６にて熱交換されて冷却され、吹出口２１から室内１１Ｂへ供給される。また、空気調和装置１０の暖房運転時には、第１段ヒータ部１８Ａ及び第２段ヒータ部１８Ｂが作動し、室内ファン１７が駆動されて、ダクト２０から導入された外気を、第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂにて加熱し、吹出口２１から室内１１Ｂへ供給する。この暖房運転時には、圧縮機１９Ａ及び１９Ｂ並びに室外ファン１５は停止し、室外熱交換器１４及び室内熱交換器１６は機能していない。
【００２７】更に、空気調和装置１０の除湿運転時には、第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂのうち第２段ヒータ部１８Ｂが作動し、圧縮機１９Ａ、１９Ｂのうち圧縮機１９Ｂが稼働し、室外ファン１５及び室内ファン１７が駆動されて、室外機１２が凝縮器となり、室内熱交換器１６が蒸発器となる。これにより、ダクト２０から導入された外気は、室内熱交換器１６にて熱交換されて冷却及び除湿され、更に第２段ヒータ部１８Ｂにて加熱されて温度が調整され、吹出口２１から室内１１Ｂへ供給される。
【００２８】上述の如く、冷房運転時、暖房運転時又は除湿運転時に室内機１３から室内１１Ｂ内へ供給された空気は、室内１１Ａと室内１１Ｂとの境界部に設けられたガラリ２２を介して室内１１Ａへ排出される。
【００２９】上記ダクト２０には、ダクト２０内を流れる外気の温度を検出し、ＯＮ、ＯＦＦ動作する外気温サーモスタット２３が設置される。この外気温サーモスタット２３は、外気温度が一定温度Ｔ0（例えば２０℃）以上でＯＮ動作し、上記一定温度Ｔ0以下でＯＦＦ動作する。
【００３０】上記室内１１Ｂには、室温サーモスタット２４及びヒューミディスタット２５が設置されている。室温サーモスタット２４は、室内１１Ｂの温度を検出し、冷房運転時には、室内１１Ｂの温度が目標値ＴC以上の時にＯＮ動作し、目標値ＴC以下の時にＯＦＦ動作し、また、暖房運転時には、室内１１Ｂの温度が目標値ＴH以下の時にＯＮ動作し、目標値ＴH以上の時にＯＦＦ動作する。一方、ヒューミディスタット２５は、室内１１Ｂの湿度を検出してＯＮ、ＯＦＦ動作し、室内１１Ｂの湿度が所定値ｈ（例えば６０％）以上の時にＯＮ動作し、上記所定値ｈ以下の時にＯＦＦ動作する。
【００３１】前記制御装置３０は、外気温サーモスタット２３、室温サーモスタット２４及びヒューミディスタット２５を備えて構成され、室外機１２及び室内機１３を制御する。
【００３２】つまり、制御装置３０は、冷房運転時には、室温サーモスタット２４のＯＮ、ＯＦＦ動作で圧縮機１９Ａ、１９Ｂを稼働、停止させて、室内１１Ｂの室温を目標値ＴCにすべく冷房運転を実施させる。しかも、制御装置３０は、外気温サーモスタット２３のＯＦＦ動作により圧縮機１９Ａ、１９Ｂを停止させて冷房運転を停止させ、室内熱交換器１６が凍結して圧縮機１９Ａ、１９Ｂに液冷媒が流入することを防止する。また、制御装置３０は、暖房運転時には、室温サーモスタット２４のＯＮ、ＯＦＦ動作で第１段ヒータ部１８Ａ、１９Ｂを作動、停止させ、室内１１Ｂの室温を目標値ＴHにすべく暖房運転を実施させる。更に、制御装置３０は、除湿運転時に、ヒューミディスタット２５のＯＮ、ＯＦＦ動作により、第２段ヒータ部１８Ｂを作動、停止させ、圧縮機１９Ｂを稼働、停止させて、室内１１Ｂの湿度を所定値ｈにすべく除湿運転を実施する。
【００３３】この制御装置３０の構成を、図２及び図３を用いて詳説する。
【００３４】図２に示すように、室内ファン１７を駆動させる室内ファンモータ３１は、室内ファンモータ３１用リレーのリレー主接点３３Ｘ1（ａ接点）のＯＮ動作（閉動作）により、電源３４からの電流が配線用遮断器３５、リレー主接点３３Ｘ1（ＯＮ動作中）、過負荷継電器３２Ａを経て給電されることにより回転する。また、室外ファン１５を駆動させる室外ファンモータ３６は、室外ファンモータ３６用リレーのリレー接点３７Ｙ1（ａ接点）のＯＮ動作（閉動作）により、電源３４からの電流が配線用遮断器３５、リレー接点３７Ｙ1（ＯＮ動作中）、過負荷継電器３２Ｂを経て給電されることにより回転する。
【００３５】圧縮機１９Ａを稼働させる圧縮機モータ３８は、圧縮機モータ３８用リレーのリレー接点３９Ｚ1（ａ接点）のＯＮ動作（閉動作）により、電源３４からの電流が配線用遮断器３５、リレー接点３９Ｚ1（ＯＮ動作中）、過負荷継電器３２Ｂを経て給電されることにより回転する。また、圧縮機１９Ｂを稼働させる圧縮機モータ４０は、圧縮機モータ４０用リレーのリレー接点４１Ｘ1（ａ接点）のＯＮ動作（閉動作）により、電源３４からの電流が配線用遮断器３５、リレー接点４１Ｘ1（ＯＮ動作中）、過負荷継電器３２Ｄを経て給電されることにより回転する。
【００３６】電気ヒータ１８の第１段ヒータ部１８Ａは、第１段ヒータ部１８Ａ用リレーのリレー接点４２Ｙ1（ａ接点）のＯＮ動作（閉動作）により、電源３４からの電流が配線用遮断器３５、リレー接点４２Ｙ1（ＯＮ動作中）を経て給電されることにより加熱されて作動する。
【００３７】また、電気ヒータ１８の第２段ヒータ部１８Ｂは、第２段ヒータ部１８Ｂ用リレーのリレー接点４３Ｚ1（ａ接点）のＯＮ動作（閉動作）により、電源３４からの電流が配線用遮断器３５、リレー接点４３Ｚ1（ＯＮ動作中）を経て給電されることにより加熱され作動する。
【００３８】室内ファンモータ３１を回転させるリレー主接点３３Ｘ1のＯＮ動作は、図３に示すように、運転スイッチ４４（復帰形スイッチ、ａ接点）をＯＮ動作（閉動作）させ、この運転スイッチ４４（ＯＮ動作中）、停止スイッチ４５（復帰形スイッチ、ｂ接点）、過負荷継電器３２Ａ、３２Ｃ、３２Ｄ及び３２Ｂを経て室内ファンモータ３１用リレーのリレーコイル３３Ｘを通電させ、このリレーコイル３３Ｘを励磁させることによりなされる。運転スイッチ４４には、室内ファンモータ３１用リレーのリレー副接点３３Ｘ2（ａ接点）が並列接続される。このリレー副接点３３Ｘ2は、リレーコイル３３Ｘの励磁によってＯＮ動作（閉動作）し、運転スイッチ４４がＯＦＦ動作したときに自己保持回路を構成する。
【００３９】使用者は、運転スイッチ４４のみをＯＮ動作させることにより、上述のようにしてリレーコイル３３Ｘを励磁させ、室内ファンモータ３１を回転させて室内ファン１７を駆動させ、空気調和装置１０を送風運転とする。また、使用者は、停止スイッチ４５をＯＦＦ動作させることにより、リレーコイル３３Ｘを消磁させて室内ファンモータ３１を停止させ、室内ファン１７を停止させて空気調和装置１０の送風運転を停止させる。
【００４０】図２に示す室外ファンモータ３６を回転させるリレー接点３７Ｙ1のＯＮ動作は、図３に示すように、運転スイッチ４４及び冷暖房除湿スイッチ４６（保持形スイッチ、ａ接点）をＯＮ動作（閉動作）させ、これらの運転スイッチ４４（又はリレー副接点３３Ｘ2）及び冷暖房除湿スイッチ４６、並びに圧縮機モータ３８用リレーのリレー接点３９Ｚ1又は圧縮機モータ４０用リレーのリレー接点４１Ｘ1のいずれか一方を経て、室外ファンモータ３６用リレーのリレーコイル３７Ｙを通電させ、このリレーコイル３７Ｙを励磁させることによりなされる。このように、圧縮機１９Ａ又は１９Ｂの稼働状態下で、リレー接点３７Ｙ1のＯＮ動作により室外ファンモータ３６が回転され、室外ファン１５が駆動される。
【００４１】図２に示す圧縮機モータ３８、圧縮機モータ４０をそれぞれ回転させるリレー接点３９Ｚ1、４１Ｘ1のＯＮ動作は、図３に示すように、運転スイッチ４４及び冷暖房除湿スイッチ４６をＯＮ動作させ、期間切換スイッチ４８を夏期冬期側接点４８Ｍに切換設定し、冷暖房選択スイッチ４９を冷房側接点４９Ｃに選択設定することによりなされる。
【００４２】このうちリレー接点３９Ｚ1のＯＮ動作は、運転スイッチ４４（又はリレー副接点３３Ｘ2）、冷暖房除湿スイッチ４６、期間切換スイッチ４８の夏期冬期側接点４８Ｍ、室温サーモスタット２４におけるサーモスタット切換スイッチ２７の冷房側接点２７Ｌ、外気温サーモスタット２３及び冷暖房選択スイッチ４９の冷房側接点４９Ｃを経て、圧縮機モータ３８用リレーのリレーコイル３９Ｚを通電させ、このリレーコイル３９Ｚを励磁させることによりなされる。
【００４３】上記室温サーモスタット２４は、サーモスタット切換スイッチ２７及び２８を備えてなり、サーモスタット切換スイッチ２７が冷房側接点２７Ｌ及び暖房側接点２７Ｈを有し、サーモスタット切換スイッチ２８が冷房側接点２８Ｌ及び暖房側接点２８Ｈを有する。サーモスタット切換スイッチ２７、２８は、空気調和装置１０の冷房運転時に、室内１１Ｂが目標値ＴC以上であるときに冷房側接点２７Ｌ、２８Ｌにそれぞれ設定され、目標値ＴC以下となったときに暖房側接点２７Ｈ、２８Ｈにそれぞれ設定される。また、サーモスタット切換スイッチ２７、２８は、空気調和装置１０の暖房運転時に、室内１１Ｂが目標値ＴH以下であるときに暖房側接点２７Ｈ、２８Ｈにそれぞれ設定され、目標値ＴH以上となったときに冷房側接点２７Ｌ、２８Ｌにそれぞれ設定される。
【００４４】また、リレー接点４１Ｘ1のＯＮ動作は、運転スイッチ４４（又はリレー副接点３３Ｘ2）、冷暖房除湿スイッチ４６、期間切換スイッチ４８の夏期冬期側接点４８Ｍ、室温サーモスタット２４におけるサーモスタット切換スイッチ２８の冷房側接点２８Ｌ、外気温サーモスタット２３及び冷暖房選択スイッチ４９の冷房側接点４９Ｃを経て、オンディレータイマのタイマコイル５０Ｔを通電させて励磁し、更にオンディレータイマによる設定時間（例えば１０秒）経過後、オンディレータイマのタイマ接点５０Ｔ1（ａ接点）がＯＮ動作（閉動作）して、このタイマ接点５０Ｔ1及び切換スイッチ５１の冷房側接点５１Ｃを経て、圧縮機モータ４０リレー用のリレーコイル４１Ｘを通電させ、このリレーコイル４１Ｘを励磁させることによりなされる。
【００４５】上記オンディレータイマは、リレーコイル３９Ｚとリレーコイル４１Ｘとを時間差をおいて励磁させることによって、リレーコイル３９Ｚ及びリレーコイル４１Ｘが同時に励磁されて、それぞれリレー接点３９Ｚ1、４１Ｘ1を介し、圧縮機モータ３８及び圧縮機モータ４０が同時に回転することによる消費電力の急激な増大を防止する機能を有する。
【００４６】制御装置３０は、空気調和装置１０の冷房運転時には、リレーコイル３３Ｘを励磁し、リレー主接点３３Ｘ1をＯＮ動作して室内ファンモータ３１を回転させ、また、リレーコイル３９Ｚ、リレーコイル４１Ｘを励磁し、リレー接点３９Ｚ1、４１Ｘ1をＯＮ動作して圧縮機モータ３８、圧縮機モータ４０を回転させ、更に、リレーコイル３７Ｙを励磁し、リレー接点３７Ｙ1をＯＮ動作して室外ファンモータ３６を回転させる。
【００４７】図２に示す電気ヒータ１８の第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂをそれぞれ作動して加熱させるリレー接点４２Ｙ1、４３Ｚ1のＯＮ動作は、図３に示すように、運転スイッチ４４及び冷暖房除湿スイッチ４６をＯＮ動作させ、期間切換スイッチ４８を夏期冬期側接点４８Ｍに切換設定し、冷暖房選択スイッチ４９を暖房側接点４９Ｈに選択設定することによりなされる。
【００４８】このうち、リレー接点４２Ｙ1のＯＮ動作は、運転スイッチ４４（又はリレー副接点３３Ｘ2）、冷暖房除湿スイッチ４６、期間切換スイッチ４８の夏期冬期側接点４８Ｍ、室温サーモスタット２４におけるサーモスタット切換スイッチ２７の暖房側接点２７Ｈ、後述の除湿用リレーの第１リレー接点５２Ｘ1（ｂ接点）、ヒータ過熱防止器５３及び冷暖房選択スイッチ４９の暖房側接点４９Ｈを経て、第１段ヒータ部１８Ａ用リレーのリレーコイル４２Ｙを通電させ、このリレーコイル４２Ｙを励磁させることによりなされる。
【００４９】また、リレー接点４３Ｚ1のＯＮ動作は、運転スイッチ４４（又はリレー副接点３３Ｘ2）、冷暖房除湿スイッチ４６、期間切換スイッチ４８の夏期冬期側接点４８Ｍ、室温サーモスタット２４におけるサーモスタット切換スイッチ２８の暖房側接点２８Ｈ、ヒータ過熱防止器５３、冷暖房選択スイッチ４９の暖房側接点４９Ｈを経て、第２段ヒータ部１８Ｂ用リレーのリレーコイル４３Ｚを通電させ、このリレーコイル４３Ｚを励磁させることによりなされる。
【００５０】制御装置３０は、空気調和装置１０の暖房運転時には、リレーコイル３３Ｘを励磁し、リレー主接点３３Ｘ1をＯＮ動作して室内ファンモータ３１を回転させ、また、リレーコイル４２Ｙ、４３Ｚを励磁し、リレー接点４２Ｙ1、４３Ｚ1をＯＮ動作して、電気ヒータ１８の第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８ＢをＯＮ動作させて加熱する。
【００５１】制御装置３０は、夏期又は冬期以外の中間期に空気調和装置１０を除湿運転させる時は、図２に示すように、圧縮機モータ４０を回転させて圧縮機１９Ｂを稼働させると共に、電気ヒータ１８の第２段ヒータ部１８Ｂを作動させる。
【００５２】上記除湿運転時に圧縮機モータ４０を回転させるリレー接点４１Ｘ1のＯＮ動作と、第２段ヒータ部１８Ｂを作動させるリレー接点４３Ｚ1のＯＮ動作は、図３に示すように、運転スイッチ４４及び冷暖房除湿スイッチ４６をＯＮ動作させ、期間切換スイッチ４８を中間期側接点４８Ｎに切換設定し、室内１１Ｂの湿度が所定値ｈ以上でヒューミディスタット２５がＯＮ動作しているときになされる。
【００５３】このとき、運転スイッチ４４（又はリレー副接点３３Ｘ2）、冷暖房除湿スイッチ４６、期間切換スイッチ４８の中間期側接点４８Ｎ及びヒューミディスタット２５を経て、オフディレータイマのタイマコイル５４Ｔが通電されて励磁し、このオフディレータイマのタイマ接点５４Ｔ1（ａ接点）がタイマコイル５４Ｔの励磁と同時にＯＮ動作（閉動作）する。このタイマ接点５４Ｔ1のＯＮ動作により除湿用リレーのリレーコイル５２Ｘが励磁されて、この除湿用リレーの第１リレー接点５２Ｘ1がＯＦＦ動作（開動作）し、また、上記除湿用リレーの第２リレー接点５２Ｘ2がＯＮ動作（閉動作）し、更に、切換スイッチ５１が除湿側接点５１ｈに切換設定される。
【００５４】上記リレー接点４１Ｘ1のＯＮ動作は、運転スイッチ４４（又はリレー副接点３３Ｘ2）、冷暖房除湿スイッチ４６、期間切換スイッチ４８の中間期側接点４８Ｎ、及び切換スイッチ５１の除湿側接点５１ｈを経てリレーコイル４１Ｘを通電させ、このリレーコイル４１Ｘを励磁させることによりなされる。また、上記リレー接点４３Ｚ1のＯＮ動作は、運転スイッチ４４（又はリレー副接点３３Ｘ2）、冷暖房除湿スイッチ４６、期間切換スイッチ４８の中間期側接点４８Ｎ、ヒータ過熱防止器５３及び第２リレー接点５２Ｘ2を経てリレーコイル４３Ｚを通電させ、このリレーコイル４３Ｚを励磁させることによりなされる。
【００５５】上述のように、制御装置３０は、夏期又は冬期以外の中間期に、室内１１Ｂの湿度が所定値ｈ以上の時にＯＮ動作するヒューミディスタット２５によって、室内１１Ｂの湿度が所定値ｈ以下となるまで、圧縮機１９Ｂを稼働させ、かつ、電気ヒータ１８の第２段ヒータ部１８Ｂを作動させる。圧縮機１９Ｂの稼働により、室内熱交換器１６を介し冷房運転を実施して除湿し、室内１１Ｂの湿度を制御する。また、第２段ヒータ部１８Ｂの作動により、室内熱交換器１６によって冷却された空気を加熱して、室内１１Ｂの温度を制御する。このようにして、中間期における除湿運転が実施される。
【００５６】ところで、ヒューミディスタット２５に接続されたタイマコイル５４Ｔを有するオフディレータイマにおいては、室内１１Ｂの湿度が所定値ｈ以下となってヒューミディスタット２５がＯＦＦ動作したとき、タイマコイル５４Ｔは直ちに消磁されるが、タイマ接点５４Ｔ1は、ヒューミディスタット２５のＯＦＦ動作後設定時間（例えば３〜５分）経過後にＯＦＦ動作（開動作する）。このタイマ接点５４Ｔ1のＯＦＦ動作によりリレーコイル５２Ｘが消磁し、第２リレー接点５２Ｘ2がＯＦＦ動作してリレーコイル４３Ｚが消磁し、リレー接点４３Ｚ1がＯＦＦ動作して第２段ヒータ部１８Ｂが停止する。また、リレーコイル５２Ｘの消磁により切換スイッチ５１が冷房側接点５１Ｃに切換設定され、外気温サーモスタット２３がＯＦＦ動作中にあるときにはリレーコイル４１Ｘが消磁し、リレー接点４１Ｘ1がＯＦＦ動作して圧縮機モータ４０が停止し、圧縮機１９Ｂが停止する。
【００５７】上述のオフディレータイマによって、ヒューミディスタット２５が一定時間内に頻繁にＯＮ、ＯＦＦ動作しても、第２段ヒータ部１８Ｂ及び圧縮機１９Ｂの作動が継続されて、第２段ヒータ部１８Ｂ及び圧縮機１９Ｂが頻繁に作動、停止するハンチング現象が防止される。
【００５８】また、夏期又は冬期以外の中間期に、切換スイッチ５１が除湿側接点５１ｈに切換設定されて、リレーコイル４１Ｘが外気温サーモスタット２３を経て通電されないことから、この中間期に外気温度が一定温度Ｔ0以下に低下して外気温サーモスタット２３がＯＦＦ動作しても、リレーコイル４１Ｘが継続的に励磁され、リレー接点４１Ｘ1がＯＮ動作状態を保持して圧縮機モータ４０が回転を継続し、圧縮機１９Ｂが稼働し続ける。外気温度が一定温度Ｔ0以下の場合にも圧縮機１９Ｂを稼働させることとしたのは、圧縮機１９Ｂ一台の稼働によっては室内熱交換器１６を流れる冷媒圧力が著しく低下せず、従って、この室内熱交換器１６に凍結現象が発生せず、圧縮機１９Ｂに液冷媒が戻らないことによる。このように、上記中間期においては、外気温度に拘わらず圧縮機１９Ｂの稼働が継続され、除湿運転が実施される。
【００５９】次に、上述の制御装置３０による冷暖房運転及び除湿運転を、図２〜図４を用いて説明する。
【００６０】運転スイッチ４４及び冷暖房除湿スイッチ４６のＯＮ動作により、制御装置３０は、室内ファンモータ３１を回転させて室内ファン１７を駆動させ、空気調和装置１０を運転状態とする（Ｓ１）。
【００６１】次に、制御装置３０は、期間切換スイッチ４８が中間期側接点４８Ｎ側にあるか、又は夏期冬期側接点４８Ｍ側にあって中間期側接点４８Ｎ側にないかを判定する（Ｓ２）。
【００６２】更に、制御装置３０は、期間切換スイッチ４８が夏期冬期側接点４８Ｍ側にあって中間期側接点４８Ｎ側にない時には、冷暖房選択スイッチ４９が冷房側接点４９Ｃと暖房側接点４９Ｈのいずれに選択設定されているかを判定する（Ｓ３）。
【００６３】冷暖房選択スイッチ４９が冷房側接点４９Ｃに設定されてるときには、制御装置３０は、室温サーモスタット２４の作動により、室内１１Ｂの室温が目標値ＴC以上である時に限り圧縮機１９Ａ、１９Ｂを稼働させ（Ｓ４、Ｓ５）、通常の冷房運転を実施する（Ｓ６）。この冷房運転中に、制御装置３０は、外気温サーモスタット２３の作動により、外気温度が一定温度Ｔ0（例えば２０℃）以下である場合に限り圧縮機１９Ａ、１９Ｂを停止させ（Ｓ７、Ｓ８）、冷房運転を停止させる。
【００６４】冷暖房選択スイッチ４９が暖房側接点４９Ｈ側に設定されているときには、制御装置３０は、室温サーモスタット２４の作動により、室内１１Ｂの室温が目標値ＴH以下である時に限り、電気ヒータ１８の第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂを通電させて作動させ（Ｓ９、Ｓ１０）、通常の暖房運転を実施する（Ｓ１１）。
【００６５】ステップＳ２において、期間切換スイッチ４８が中間期側接点４８Ｎ側に設定されている時に、制御装置３０は、室内１１Ｂの湿度が所定値ｈ（例えば６０％）以上でヒューミディスタット２５がＯＮ動作しているときに限り、このヒューミディスタット２５のＯＮ動作によって圧縮機１９Ｂを稼働させ、第２段ヒータ部１８Ｂを作動させて（Ｓ１２、Ｓ１３）、夏期又は冬期以外の中間期における除湿運転を実施する（Ｓ１４）。この除湿運転時には、外気温度が一定温度Ｔ0以下に低下して外気温サーモスタット２３がＯＦＦ動作しても、圧縮機１９Ｂが稼働し続け除湿運転が継続される。
【００６６】ステップＳ１２において、室内１１Ｂの湿度が所定値ｈ以下となってヒューミディスタット２５がＯＦＦ動作したときには、制御装置３０は、ヒューミディスタット２５がＯＦＦ動作してからオフディレータイマの設定時間以内であれば、オフディレータイマの作動によって圧縮機１９Ｂの稼働及び第２段ヒータ部１８Ｂの作動を継続させ（Ｓ１５、Ｓ１３）、引き続き除湿運転を実施する。また、制御装置３０は、ヒューミディスタット２５がＯＦＦ動作してからオフディレータイマの設定時間を超えていた場合には、このオフディレータイマの作動により圧縮機１９Ｂ及び第２段ヒータ部１８Ｂを停止させ（Ｓ１５、Ｓ１６）、除湿運転を停止する。
【００６７】従って、上記実施の形態によれば、次の効果■から■を奏する。
【００６８】■夏期又は冬期以外の中間期の除湿運転時には、制御装置３０が圧縮機１９Ａ、１９Ｂのうちの圧縮機１９Ｂと、電気ヒータ１８の第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂのうちの第２段ヒータ部１８Ｂを作動させることから、消費電力を削減してコストを低減できる。
【００６９】■夏期又は冬期以外の中間期の除湿運転時に、圧縮機１９Ａ、１９Ｂのうちの圧縮機１９Ｂと、電気ヒータ１８の第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂのうちの第２段ヒータ部１８Ｂを作動させることで足りるので、圧縮機１９Ａ、１９Ｂの全てを稼働させ、かつ、電気ヒータ１８の第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂを容量制御して室内の湿度及び温度を制御する場合に比べ、この中間期における除湿運転時の室内温度及び湿度を簡単に制御できる。
【００７０】■夏期又は冬期以外の中間期における除湿運転時に、制御装置３０は、圧縮機１９Ａ、１９Ｂのうちの圧縮機１９Ｂと、電気ヒータ１８の第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂのうちの第２段ヒータ部１８Ｂが、ヒューミディスタット２５のＯＦＦ動作時からオフディレータイマによる設定時間経過後に作動を停止することから、ヒューミディスタット２５のＯＮ動作、ＯＦＦ動作によって圧縮機１９Ｂと第２段ヒータ部１８Ｂがそれぞれ直ちに作動、停止するときに発生するハンチング現象を防止できる。この結果、圧縮機１９Ｂ及び第２段ヒータ部１８Ｂの故障を回避でき、これらの長寿命化を図ることができる。
【００７１】■夏期又は冬期以外の中間期における除湿運転時に、制御装置３０が圧縮機１９Ａ、１９Ｂのうちの圧縮機１９Ｂを稼働させることから、外気温度が一定温度Ｔ0（例えば２０℃）以下の低温であっても、室内熱交換器１６に凍結現象が発生しない。従って、この中間期における除湿運転時に、外気の温度に拘わらず圧縮機１９Ｂの稼働を継続できるので、外気温度が一定温度Ｔ0以下の低温になっても上記除湿運転を良好に継続できる。
【００７２】以上、一実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７３】例えば、外気温サーモスタット２３、室温サーモスタット２４、ヒューミディスタット２５を設置せず、これらの代わりに外気温検出器、室温検出器、湿度検出器をそれぞれ設置し、これらの検出器からの検出結果に基づいて、制御装置３０が圧縮機１９Ａ、１９Ｂ、電気ヒータ１８の第１段ヒータ部１８Ａ、第２段ヒータ部１８Ｂを制御してもよい。
【００７４】また、空気調和装置１０の冷房運転時には、室温がＴCよりも若干（例えば１℃）高い温度になった時点で、圧縮機１９Ａ又は１９Ｂのいずれかを停止させ、室温がＴCとなった時点で圧縮機１９Ａ及び１９の両者を停止させるように制御してもよい。同様に、空気調和装置１０の暖房運転時には、室温が目標値ＴHよりも若干（例えば１℃）低い温度になった時点で、第１段ヒータ部１８Ａ又は第２段ヒータ部１８Ｂのいずれかを停止させ、室温が目標値ＴHとなった時点で第１段ヒータ部１８Ａ及び第２段ヒータ部１８Ｂの両者を停止させるように制御してもよい。
【００７５】更に、上記実施の形態では、電気ヒータ１８の場合を述べたが、温水ヒータ又は蒸気ヒータを用いる場合にも本発明を適用できる。
【００７６】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る外気導入型空気調和装置によれば、室外機及び室内機を制御する制御装置が、夏期又は冬期以外の中間期に、室内の湿度が所定値以下となるまで、複数台の圧縮機の一部と複数段のヒータの一部を作動させ、圧縮機の一部により室内の湿度を、ヒータの一部により室内の温度をそれぞれ制御して除湿運転を実施可能とすることから、消費電力を削減してコストを低減できると共に、この中間期における除湿運転時の室内温度及び湿度を簡単に制御できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月１４日（１９９８．９．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９１８２３
【弁理士】
【氏名又は名称】櫛渕 昌之 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−８８３１８（Ｐ２０００−８８３１８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年３月３１日（２０００．３．３１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２５９６１２ |
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