JP2000199641A - 相対湿度検出装置及びそれを備える空調室内機 - Google Patents
相対湿度検出装置及びそれを備える空調室内機Info
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Abstract
に、検出した相対湿度を、空調運転の制御と表示に利用
する。 【解決手段】 制御手段2は、空調室内機1に配置され
た相対湿度検出手段7で検出した検出相対湿度を補正し
て居住空間の相対湿度を求める。補正は、居住空間と相
対湿度検出手段7の近傍空間との温度差、相対湿度検出
手段7の近傍空間の温度、空調室内機1の運転状態に基
づいて行う。また制御手段2は、相対湿度検出手段7の
検出相対湿度と温度検出手段8の検出温度とに基づいて
絶対湿度を算出し、算出した絶対湿度と居住空間の温度
とに基づいて相対湿度を求める。さらに制御手段2は、
求めた相対湿度に基づいて空調運転を制御すると共に、
求めた相対湿度を表示手段5に表示する。
Description
って空気調和が行われている室内の相対湿度、正確には
人が居る居住空間の相対湿度を検出することができる相
対湿度検出装置に関するものであり、さらに検出された
相対湿度に基づいて空調運転を行う空調室内機に関する
ものである。
手段や相対湿度検出手段などを用いて空気調和をしよう
とする室内の空気の状態を検出し、空気の状態が一定の
範囲内で維持されるように、熱交換器などの運転状態を
制御している。そして、室内の空気の状態をユーザに報
知するために、検出した温度を操作パネルやワイヤレス
リモコンが備える表示部に表示させるように構成したも
のがある。さらに、最近では、室内の空気の状態をより
正確に報知しようという観点から、検出した相対湿度も
併せて表示させようという試みがなされている。
(空気中の水蒸気量)が一定であっても、温度の変化に
伴って変化する。これは、図5に示すように、空気中の
飽和水蒸気量は雰囲気温度によって大きく異なるからで
ある。そのため、空調室内機に内蔵されている相対湿度
検出手段によって検出された相対湿度が、居住空間の相
対湿度と一致していない場合がある。これは、相対湿度
検出手段の近傍空間の温度と居住空間の温度とに差があ
るからである。
空調室内機の設置場所と居住空間とが離れていることに
ある。即ち、一般的に、空調室内機は室内の天井付近の
壁面などに設置されるが、居住空間は室内のほぼ中央で
床の近傍に位置しており、そのために温度差が生じるか
らである。また、相対湿度検出手段は、電装品箱の下
側、室内空気の吸込口、室温サーミスタの側方などに設
置されているが、いずれの設置場所であっても電装品や
熱交換器から発生する熱の影響を受け易く、このことも
温度差が生じる原因の1つである。
フや霜取り運転の開始のように運転状態が変更されたと
きに機内温度が大きく変化し易いため、運転状態の変更
に伴って相対湿度が変動してしまうという問題もある。
づいて空調運転の制御を行った場合、居住空間の空気の
状態を最適な状態に制御することができず、人が不快感
を感じてしまうおそれがある。また、不正確な相対湿度
の表示は、ユーザにとっては全く無意味なものである。
になされたものであり、その目的は、居住空間の相対湿
度を正確に検出することができる相対湿度検出装置を提
供すると共に、検出した相対湿度を空調運転の制御や表
示に利用して快適な居住空間を実現することができる空
調室内機を提供することにある。
度検出装置は、相対湿度を検出する相対湿度検出手段7
と、上記相対湿度検出手段7の検出相対湿度を居住空間
と上記相対湿度検出手段7の近傍空間との温度差に基づ
いて補正して出力する補正手段2とを備えることを特徴
としている。
出された相対湿度は居住空間と相対湿度検出手段7の近
傍空間との温度差に基づいて補正されて出力される。こ
の補正は、常温付近においては空気中の水蒸気量が一定
であっても温度が1℃変化すると、相対湿度は約6%変
化するという温度差依存性を考慮したものである。これ
によって、温度差に起因する誤差が補正された正確な居
住空間の相対湿度を検出することができる。
差を、実測又は予測によって求めることを特徴としてい
る。
正に用いる温度差は実測又は予測によって求められる。
実測する場合は、相対湿度検出手段7の近傍と居住空間
の近傍とにそれぞれ温度検出手段8、9を設置して直接
温度差を計測する。この場合は、2つの温度検出手段
8、9を設ける必要があるため、構成が複雑になると共
にコストアップを招来することになるけれども、温度差
を正確に検出することができるので、正確な居住空間の
相対湿度を検出することができる。また、予測する場合
は、予め測定した温度差を空調室内機の運転状態毎に記
憶させておき、必要な温度差を読み出して使用する。こ
の場合は、正確な温度差が得られるとは限らないけれど
も、簡単な構成で実現することができる。
手段2は、上記相対湿度検出手段7の近傍空間の温度に
基づいて上記検出相対湿度をさらに補正することを特徴
としている。
出された相対湿度は、居住空間と相対湿度検出手段7の
近傍空間の温度差と相対湿度検出手段7の近傍空間の温
度とに基づいて補正されて出力される。この補正は、基
本的には上述のように常温付近では空気中の水蒸気量が
一定であっても、温度が1℃変化すると相対湿度は約6
%変化するという温度差依存性を考慮したものである
が、さらに温度変化に伴う相対湿度の変化率は、相対湿
度検出手段7の近傍空間の温度に従って変化するという
温度依存性をも考慮したものである。即ち、相対湿度の
変化率は、温度差は1℃であっても、比較的高温の場合
は6%よりも小さくなり、逆に比較的低温の場合は6%
よりも大きくなるという温度依存性を有することが知ら
れており、この温度依存性も考慮して補正している。こ
れによって、温度差及び温度に起因する誤差が補正され
たより正確な居住空間の相対湿度を検出することができ
る。
を検出する相対湿度検出手段7と、上記相対湿度検出手
段7の検出相対湿度を空調室内機1の運転状態に応じて
設定された補正係数又は補正量に基づいて補正して出力
する補正手段2とを備えることを特徴としている。
出された相対湿度は空調室内機1の運転状態に応じて設
定された補正係数又は補正量に基づいて補正されて出力
される。この補正は、基本的には上記請求項1と同様に
相対湿度検出手段7の近傍空間と居住空間との間の温度
差や相対湿度検出手段7の近傍空間の温度を考慮したも
のであるが、温度差や温度を直接求めて補正するのでは
なく、予め設定しておいた空調室内機1の運転状態毎の
補正係数又は補正量で補正するものであり、大まかな補
正ではあるけれども、簡単な構成で補正処理を行うこと
ができる。これによって、運転状態の相違に起因する誤
差が補正された正確な居住空間の相対湿度を検出するこ
とができる。ここで、運転状態とは、冷房、暖房、送
風、加湿、除湿、換気、霜取などの運転の種類だけでは
なく、風量も含まれる。尚、検出された相対湿度の高低
によって補正係数又は補正量を変更するように設定すれ
ば、より正確に居住空間の相対湿度を求めることができ
る。
を検出する絶対湿度検出手段7、8、2と、上記絶対湿
度検出手段7、8、2の検出絶対湿度と居住空間の温度
とに基づいて上記居住空間の相対湿度を求めて出力する
相対湿度導出手段2とを備えることを特徴としている。
出した絶対湿度と居住空間の温度とに基づいて求められ
た居住空間の相対湿度が出力される。これは、室内空間
(空調室内機1の内部も含む)内においては、温度や相
対湿度に比べて絶対湿度は偏りが小さいことに注目した
ものである。これによって、検出した相対湿度を補正す
る場合に比べて、正確な居住空間の相対湿度を求めるこ
とができる。絶対湿度は、専用の検出手段を用いて直接
検出してもよいし、相対湿度と温度とを求めてから計算
で間接的に検出してもよい。また、居住空間の温度は、
居住空間に設置した温度検出手段を用いて直接検出して
もよいし、相対湿度検出手段7の近傍空間の温度と予め
記憶した空調室内機の運転状態ごとの温度差とに基づい
て間接的に検出してもよい。
た相対湿度を表示する表示手段5を備えることを特徴と
している。
終的に出力された相対湿度は表示手段5に表示される。
これによって、ユーザは居住空間の正確な相対湿度を知
ることができる。
項6のいずれかの相対湿度検出装置と、上記相対湿度検
出装置によって検出された相対湿度に基づいて空調運転
を行わせる運転制御手段2とを備えることを特徴として
いる。
出力された相対湿度に基づいて空調運転が制御される。
ここで、空調運転とは、調湿運転と、温調運転と、調湿
・温調運転との3種類を意味する。そして、調湿運転と
は、加湿運転と、除湿運転と、換気運転とをいい、温調
運転とは、暖房運転と、冷房運転とをいう。また、調湿
・温調運転とは、調湿運転と温調運転とを適宜組み合わ
せて行う運転をいう。このように求めた相対湿度に基づ
いて空調運転を行うことによって、快適な居住空間を実
現できる。また、ユーザは表示された相対湿度を基準に
して空調室内機1の運転の開始・停止や運転状態の選択
を行うことができるようになるので、空調室内機1の使
い勝手がよくなる。
置及びそれを備える空調室内機の具体的な実施の形態に
ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、相
対湿度検出装置を備える空調室内機1の電気的構成の概
略を示すブロック図である。
実現される制御手段2を備え、リモコン(リモート・コ
ントロール装置)3の操作手段4からの操作信号に従っ
て所望の空調運転を行うものである。ユーザは操作手段
4を操作して、運転状態として冷房、暖房、送風、加
湿、除湿、換気などの種類と共に、設定温度や風量など
を選択する。選択された運転状態は、リモコン3の表示
手段5に表示される。制御手段2は、メモリ6に格納さ
れている制御プログラムに従って、ユーザが選択した運
転状態を実現するために運転制御を実行する。運転制御
とは、図示しない熱交換器やファン、加湿器、室外機の
圧縮機などを制御することである。
7、温度検出手段8が接続されると共に、リモコン3が
備える室温検出手段9も接続されている。相対湿度検出
手段7は、制御手段2などの電装品を収納する電装品箱
の下側や、室内空気の吸込口などに配置される。また、
温度検出手段8は、相対湿度検出手段7の近傍に配置さ
れる。尚、リモコン3は、ワイヤードタイプの場合は空
調室内機1が据付けられた壁面であってユーザが使用し
やすい位置に自由に設置することができ、ワイヤレスタ
イプの場合はユーザが自由に持ち運ぶことができる。
空間の相対湿度をより正確に検出することが目的であ
り、以下に具体的な実施の形態を説明する。
正手段である制御手段2において、相対湿度検出手段7
で検出した相対湿度を、居住空間と相対湿度検出手段7
の近傍空間との温度差に基づいて補正して出力しようと
するものである。これは、常温付近においては空気中の
水蒸気量が一定であっても温度が1℃変化すると、相対
湿度は約6%変化するという温度差依存性を考慮したも
のである。
置した温度検出手段8とリモコン3に配置した室温検出
手段9とを用いて直接計測して求める。これによって、
正確に温度差を検出することができる。特に、リモコン
3がワイヤレスタイプの場合は、一般にリモコン3はユ
ーザの近傍に置かれていることが多いため、より正確に
温度差を検出することができる。
め測定した空調室内機1の運転状態毎の温度差を、メモ
リ6に記憶させておき、現在選択されている運転状態に
対応する温度差を読み出す方法もある。例えば、暖房運
転の場合は+3℃、冷房運転の場合は+1.5℃という
ような方法である。この方法は、正確さの点では直接測
定する場合に比べて劣るけれども、2つの検出手段8、
9が不要となるので、簡単な構成で実現することができ
る。
ΔT(=温度検出手段8の検出温度−室温検出手段9の
検出温度)を関数とする下記の補正式に従って行う。即
ち、上述したように常温付近においては温度が1℃変化
すると相対湿度は約6%変化するため、温度差ΔTが検
出できれば、下式によって相対湿度を算出できる。 居住空間の相対温度(%)=相対湿度検出手段7の検出
相対湿度(%)×(1−0.06×ΔT)
度と、温度差と、居住空間の相対湿度との対応関係を計
算で求めて作成した表をメモリ6に記憶させておき、こ
の表を参照して居住空間の相対湿度を読み出す方法もあ
る。図2は、温度差1℃毎に検出相対湿度が6%上昇し
ているものとして作成した検出相対湿度と居住空間の相
対湿度との関係を示すグラフである。このグラフに基づ
いて、上記の表を作成する。
空調室内機1の運転状態にかかわらず、温度差に起因す
る誤差が補正された正確な居住空間の相対湿度を求める
ことができる。
正手段である制御手段2において、相対湿度検出手段7
で検出した相対温度を、居住空間と相対湿度検出手段7
の近傍空間との温度差と、相対湿度検出手段7の近傍空
間の温度とに基づいて補正して出力しようとするもので
ある。これは、基本的には第1の実施形態のように常温
付近では空気中の水蒸気量が一定であっても、温度が1
℃変化すると相対湿度は約6%変化するという温度差依
存性を考慮したものであるが、さらに温度変化に伴う相
対湿度の変化率は相対湿度検出手段7の近傍空間の温度
に従って変化するという温度依存性をも考慮したもので
ある。
は、温度差は1℃であっても、高温の場合は6%よりも
小さくなり、低温の場合は6%よりも大きくなるという
温度依存性f(t)を有しており、第2実施形態ではこ
の温度依存性も考慮している。尚、tは、相対湿度検出
手段7の近傍空間の温度である。
と同じである。また、温度の検出は、相対湿度検出手段
7の近傍に配置された温度検出手段8を用いて行う。そ
して、検出した相対湿度の補正は、下記の補正式に従っ
て行う。 居住空間の相対湿度(%)=相対湿度検出手段7の検出
相対湿度(%)×(1−f(t)×ΔT)
てもよい。 居住空間の相対湿度(%)=相対湿度検出手段7の検出
相対湿度(%)×(1−0.06×ΔT×g(t)) ここで、g(t)は、図4に示すように温度20℃にお
ける相対湿度変化率0.06を基準(=1)としたとき
の相対湿度変化率の温度依存性を示している。尚、f
(t)と0.06×g(t)とは、ほぼ等価である。
度と、温度差と、温度と、居住空間の相対湿度との対応
関係を予め計算で求めて作成した表をメモリ6に記憶さ
せておき、この表を参照して居住空間の相対湿度を読み
出す方法もある。
度差だけでなく温度に起因する誤差も補正されるので、
第1の実施形態よりも正確な居住空間の相対湿度を求め
ることができる。
正手段である制御手段2において、相対湿度検出手段7
で検出した相対温度を、空調室内機1の運転状態に応じ
て設定した補正係数F1(x)又は補正量F2(x)に
基づいて補正して出力しようとするものである。これ
は、基本的には上記の第1又は第2の実施形態と同様に
温度差や温度を考慮したものであるが、温度差や温度を
直接求めて補正するのではなく、予め設定しておいた補
正係数F1(x)又は補正量F2(x)に基づいて大ま
かに補正するものである。尚、xは運転状態を表してい
る。
は、空調室内機1の運転状態毎に測定されてメモリ6に
記憶されている。運転状態とは、冷房、暖房、送風、加
湿、除湿、換気、霜取などの運転の種類だけではなく、
風量も含まれる。そして、検出した相対湿度の補正は、
下記補正式に従って行う。 居住空間の相対湿度(%)=相対湿度検出手段7の検出
相対湿度(%)×F1(x) 又は、 居住空間の相対湿度(%)=相対湿度検出手段7の検出
相対湿度(%)+F2(x)
転状態の相違に起因した誤差を簡単な構成で補正して正
確な居住空間の相対湿度を求めることができる。尚、検
出相対湿度の高低によって補正係数F1(x)又は補正
量F2(x)を変更するように設定すれば、さらに正確
に居住空間の相対湿度を求めることができる。
対湿度導出手段である制御手段2において、上記の各実
施形態のように検出相対湿度を補正するのではなく、検
出した絶対湿度と居住空間の温度とに基づいて居住空間
の相対湿度を求めて出力しようとするものである。これ
は、室内空間(空調室内機1の内部も含む。)内におい
ては、温度や相対湿度に比べて絶対湿度は偏りが小さい
ことに注目したものである。
対湿度と温度検出手段8の検出温度とに基づいて、制御
手段2において下記の数式に従って算出される。 絶対湿度(g/m3 )=検出相対湿度(%)×検出温度
での飽和水蒸気量(g/m3 )÷100 ここで、飽和水蒸気量は、図5に示すグラフに基づいて
作成された計算式又は表に従って求める。尚、絶対湿度
を直接検出することができる絶対湿度検出手段を用いて
もよいが、高価なものであるので、低コスト化を図る観
点からは、相対湿度と温度から計算で求めるようにした
方がよい。
絶対湿度と居住空間の温度とに基づいて、下記の数式に
従って算出される。 居住空間の相対湿度(%)=絶対湿度(g/m3 )÷居
住空間の温度での飽和水蒸気量(g/m3 )×100 ここで居住空間の温度は、リモコン3の室温検出手段9
を用いて直接検出してもよいし、第1の実施形態と同様
に温度検出手段8の検出温度と予め記憶した運転状態ご
との温度差とに基づいて間接的に検出してもよい。正確
な相対湿度を求めたいときは直接検出し、構成の簡素化
を図りたいときは間接的に検出すればよい。
出した相対湿度を補正する場合に比べて、正確な居住空
間の相対湿度を求めることができる。
対湿度は、リモコン3の表示手段5に表示される。これ
によって、ユーザは居住空間の正確な相対湿度を知るこ
とができると共に、この相対湿度を基準にして空調室内
機1の運転の開始・停止や運転状態の選択を行うことが
できるようになるので、空調室内機1の使い勝手がよく
なる。尚、表示手段5以外に、例えば空調室内機1の前
面に配置した表示手段に相対湿度を表示させるようにし
てもよい。また、相対湿度を補正するために検出した居
住空間の温度を表示手段5に表示するようにすれば、温
度表示のための構成と共用できるので、構成の簡素化を
図ることができる。
である制御手段2において、空調室内機1の空調運転の
制御に使用される。空調運転には、調湿運転と、温調運
転と、調湿・温調運転との3種類がある。
気運転も含む。換気運転は、室内(居住空間も含む)の
相対湿度が高く、室外の相対湿度が低い場合に、室内の
相対湿度を低減するために行う。求めた相対湿度に基づ
いて調湿運転を行うことによって、居住空間の相対湿度
を予め設定された最適相対湿度又はユーザが設定した相
対湿度に調節することができる。これによって、快適な
居住空間を実現できると共に、結露を防止できる。
いう。検出した相対湿度に基づいて温調運転を行うの
は、例えば、相対湿度が低ければ温度が高くても人の不
快感は小さいというように、居住空間の相対湿度の高低
によって人が快適と感じる温度条件が異なるからであ
る。これによって、快適な居住空間を実現できる。
とを適宜組み合わせて行う運転である。この調湿・温調
運転を行うことによって、調湿運転のみ又は温調運転の
みを行う場合に比べて、ユーザにとってより快適な居住
空間を実現できる。また、お年寄り、子供、病人のよう
に、ユーザの年齢、性別、体調によって体に良い温度・
相対湿度条件が異なるので、ユーザに対する負担の小さ
い温度・相対湿度条件を設定することができる。さら
に、調湿運転をしない場合と比較して、快適な居住空間
を実現するために必要となる温度変更幅は減少するの
で、省エネ化を図ることができる。
装置によれば、温度差に起因する誤差が補正された正確
な居住空間の相対湿度を検出することができる。
ば、補正に用いる温度差を実測によって求めれば、正確
に求めることができるので、正確な居住空間の相対湿度
を検出することができる。また、補正に用いる温度差を
予測によって求めれば、簡単な構成で実現することがで
きる。
ば、温度差及び温度に起因する誤差が補正されたより正
確な居住空間の相対湿度を検出することができる。
調室内機の運転状態の相違に起因する誤差を簡単な構成
で補正して正確な居住空間の相対湿度を検出することが
できる。
出した相対湿度を補正する場合に比べて、正確な居住空
間の相対湿度を検出することができる。また、絶対湿度
を相対湿度と温度とから検出するようにすれば、高価な
絶対湿度検出手段を用いる必要がなく、安価に実現する
ことができる。さらに、居住空間の温度を相対湿度検出
手段の近傍空間の温度と予め記憶した温度差とに基づい
て間接的に検出するようにすれば、簡単な構成で実現す
ることができる。
ーザは居住空間の正確な相対湿度を知ることができる。
住空間を実現できる。また、ユーザは表示された相対湿
度を基準にして空調室内機の運転の開始・停止や運転状
態の選択を行うことができるようになるので、空調室内
機の使い勝手がよくなる。
構成の概略を示すブロック図である。
示すグラフである。
ラフである。
る。
フである。
Claims (7)
- 【請求項1】 相対湿度を検出する相対湿度検出手段
(7)と、上記相対湿度検出手段(7)の検出相対湿度
を居住空間と上記相対湿度検出手段(7)の近傍空間と
の温度差に基づいて補正して出力する補正手段(2)と
を備えることを特徴とする相対湿度検出装置。 - 【請求項2】 上記温度差を、実測又は予測によって求
めることを特徴とする請求項1の相対湿度検出装置。 - 【請求項3】 上記補正手段(2)は、上記相対湿度検
出手段(7)の近傍空間の温度に基づいて上記検出相対
湿度をさらに補正することを特徴とする請求項1又は請
求項2の相対湿度検出装置。 - 【請求項4】 相対湿度を検出する相対湿度検出手段
(7)と、上記相対湿度検出手段(7)の検出相対湿度
を空調室内機(1)の運転状態に応じて設定された補正
係数又は補正量に基づいて補正して出力する補正手段
(2)とを備えることを特徴とする相対湿度検出装置。 - 【請求項5】 絶対湿度を検出する絶対湿度検出手段
(7)(8)(2)と、上記絶対湿度検出手段(7)
(8)(2)の検出絶対湿度と居住空間の温度とに基づ
いて上記居住空間の相対湿度を求めて出力する相対湿度
導出手段(2)とを備えることを特徴とする相対湿度検
出装置。 - 【請求項6】 出力された相対湿度を表示する表示手段
(5)を備えることを特徴とする請求項1〜請求項5の
いずれかの相対湿度検出装置。 - 【請求項7】 請求項1〜請求項6のいずれかの相対湿
度検出装置と、上記相対湿度検出装置によって検出され
た相対湿度に基づいて空調運転を行わせる運転制御手段
(2)とを備えることを特徴とする空調室内機。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37723398A JP3660957B2 (ja) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | 相対湿度検出装置及びそれを備える空調室内機 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP37723398A JP3660957B2 (ja) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | 相対湿度検出装置及びそれを備える空調室内機 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=18508483
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---|---|---|---|
JP37723398A Expired - Lifetime JP3660957B2 (ja) | 1998-12-29 | 1998-12-29 | 相対湿度検出装置及びそれを備える空調室内機 |
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