JP2005076957A

JP2005076957A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2005076957A
Application number: JP2003306673A
Authority: JP
Inventors: Koji Hatano; 弘司波多野; Kanji Haneda; 完爾羽根田; Naoto Fujita; 直人藤田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】従来の空気調和機において、室内空気の相対湿度を検知するためには、専用の湿度検知器を備える必要があり、制御系が複雑かつ高価になる。
【解決手段】室内空気温度検知器、室内送風機回転数指示値、室外空気温度検知器、室外送風機回転数指示値、圧縮機駆動周波数指示値および室内熱交換器温度検出器から得られる数値を、室内電子制御装置内の演算装置で演算することによって室内空気の相対湿度を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内空気の温度、湿度を快適に制御する空気調和機に関するものである。

従来、室内空気の温度、湿度を快適に制御することを目的とする空気調和機は、図４に示すように室内相対湿度を検出するための湿度センサーを有していた（例えば特許文献１参照）。
特開平８−４９９０８号公報

しかしながら、上記従来の構成では、室内空気の相対湿度を検知するための湿度検知器を専用に備えることが前提となっており、制御系が複雑かつ、高価になってしまうという課題を有していた。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、専用の相対湿度検知器を要さずとも、各種制御に使用されるその他の検知器からの情報の組み合わせにより、室内相対湿度を検地し、ねらいの空調を創出する空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、室内空気温度検知器、室内送風機回転数指示値、室外空気温度検知器、室外送風機回転数指示値、圧縮機駆動周波数指示値および室内熱交換器温度検出器から得られる数値を、室内電子制御装置内の演算装置で演算することによって室内空気の相対湿度を算出するものである。

上記室内空気の相対湿度を事前にプログラムしたデータと各種検知部からのデータと比較することにより推論することによって、室内空気の相対湿度を直接相対湿度検出器で検出する必要は無くなり、安価な装置で室内空気の相対湿度を検知できる。

上記から明らかなように、本発明は、専用の相対湿度検知器を要さずとも、各種制御に一般的に使用されるその他の検知器からの情報の組み合わせにより、安価で室内相対湿度を検地し、ねらいの空調を創出する空気調和機が提供できる。

以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機の構成を示すブロック図である。マイクロコンピュータ１と、運転周波数可変の圧縮機２と、運転回転数可変の室内送風機３と、運転回転数可変の室外送風機４を備え、室外空気温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータ１に送出する室外空気温度検知部５と、室内空気温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータ１に送出する室内空気温度検知部６と、室内熱交換器温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータ１に送出する室内熱交換器温度検知部７と、前記マイクロコンピュータ１において、前記圧縮機駆動周波数の決定手段８と、前記室外送風機回転数決定手段９と、前記室内送風機回転数決定手段１０を持ち、前記マイクロコンピュータ１において、予めプログラミングデータとして設定してあるデータ表１１と、前記室外空気温度検知部５からの室外空気温度データ１２と、前記室内空気温度検知部６からの室内空気温度データ１３と、前記圧縮機駆動周波数指示データ１４と前記室外送風機回転数指示データ１５と、前記室内送風機回転数指示データ１６と、前記室内熱交換器温度データ１７を前記データ表１１と対比し、室内相対湿度を類推する。空気調和機の室外熱交換器の冷媒凝縮能力は設計上予めわかっており、室外空気温度と室外送風機の回転数から計算できる。

また圧縮機の吐出容積に運転周波数を乗ずることにより冷媒の冷凍能力が求められる。この冷媒が室内熱交換器に送られたとき、室内空気の負荷と室内送風機の回転数を用いて計算された室内熱交換器の能力によって室内熱交換器はある温度に収束する。したがって、室内熱交換器の温度を知ることによって室内空気の負荷を知ることができる。この場合、室内空気温度は既知であるため、結果として、室内空気の相対湿度が得られる。本発明では、前記室外空気温度検知部５からの室外空気温度データ１２と、前記室内空気温度検知部６からの室内空気温度データ１３と、前記圧縮機駆動周波数指示データ１４と前記室外送風機回転数指示データ１５と、前記室内送風機回転数指示データ１６と、室内相対湿度によって決まる室内熱交換器温度を前記データ表１１としてマイクロコンピュータ１内部に持たせてあり、実測の前記室内熱交換器温度データ１７をマイクロコンピュータ１内部のデータ比較部１８で比較することにより、室内相対湿度を類推するものである。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における空気調和機の構成を示すブロック図である。マイクロコンピュータ１と、運転周波数可変の圧縮機２と、運転回転数可変の室内送風機３と、運転回転数可変の室外送風機４を備え、室内空気温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内空気温度検知部６と、室内熱交換器温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内熱交換器温度検知部７と、前記圧縮機２の運転電流を検出してその値を前記マイクロコンピュータ１に送出する圧縮機運転電流検知部１９と、室外熱交換器の冷媒流路において前記室外熱交換器から冷媒が排出される部分の配管温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータ１に送出する室外熱交換器出口温度検知部２０と、前記マイクロコンピュータ１において、前記圧縮機駆動周波数の決定手段８と、前記室外送風機回転数決定手段９と、前記室内送風機回転数決定手段１０を持ち、前記マイクロコンピュータ１において、予めプログラミングデータとして設定してあるデータ表１１と、圧縮機運転電流検知部１９から前記マイクロコンピュータ１に送出される電流データ２１と、前記室外熱交換器出口温度検知部２０から出される室外熱交換器出口温度データ２２と、前記室内空気温度検知部６からの室内空気温度データ１３と、前記圧縮機駆動周波数指示データ１４と前記室外送風機回転数指示データ１５と、前記室内送風機回転数指示データ１６と、前記室内熱交換器温度データ１７を前記データ表１１と対比し、室内相対湿度を類推する。圧縮機の吐出容積に運転周波数を乗ずることにより冷媒の冷凍能力が求められる。

またこの冷媒が室外熱交換器で凝縮されるとき、冷媒圧力と熱交換器出口温度から冷媒の過冷却状態がわかる。冷媒圧力は圧縮機運転電流から推定できる。そしてこの冷媒が室内熱交換器に送られたとき、室内空気の負荷と室内送風機の回転数を用いて計算された室内熱交換器の能力によって室内熱交換器はある温度に収束する。したがって、室内熱交換器の温度を知ることによって室内空気の負荷を知ることができる。この場合、室内空気温度は既知であるため、結果として、室内空気の相対湿度が得られる。本発明では、前記圧縮機運転電流検知部１９からの前記電流データ２１と、前記室外熱交換器出口温度検知部２０からの前記市外熱交換器出口温度データ２２と、前記室内空気温度検知部６からの室内空気温度データ１３と、前記圧縮機駆動周波数指示データ１４と前記室外送風機回転数指示データ１５と、前記室内送風機回転数指示データ１６と、室内相対湿度によって決まる室内熱交換器温度を前記データ表１１としてマイクロコンピュータ１内部に持たせてあり、実測の前記室内熱交換器温度データ１７をマイクロコンピュータ１内部のデータ比較部１８で比較することにより、室内相対湿度を類推するものである。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における空気調和機の構成を示すブロック図である。マイクロコンピュータ１と、運転周波数可変の圧縮機２と、運転回転数可変の室内送風機３と、運転回転数可変の室外送風機４を備え、室内空気温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内空気温度検知部６と、室内熱交換器温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内熱交換器温度検知部７と、室外熱交換器温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータ１に送出する室外熱交換器温度検出部２３と、室外熱交換器の冷媒流路において前記室外熱交換器から冷媒が排出される部分の配管温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータ１に送出する室外熱交換器出口温度検知部２０と、前記マイクロコンピュータ１において、前記圧縮機駆動周波数の決定手段８と、前記室外送風機回転数決定手段９と、前記室内送風機回転数決定手段１０を持ち、前記マイクロコンピュータ１において、予めプログラミングデータとして設定してあるデータ表１１と、室外熱交換器温度検知部２３から前記マイクロコンピュータ１に送出される室外熱交換器温度データ２４と、前記室外熱交換器出口温度検知部２０から出される室外熱交換器出口温度データ２２と、前記室内空気温度検知部６からの室内空気温度データ１３と、前記圧縮機駆動周波数指示データ１４と前記室外送風機回転数指示データ１５と、前記室内送風機回転数指示データ１６と、前記室内熱交換器温度データ１７を前記データ表１１と対比し、室内相対湿度を類推する。圧縮機の吐出容積に運転周波数を乗ずることにより冷媒の冷凍能力が求められる。

またこの冷媒が室外熱交換器で凝縮されるとき、冷媒圧力と熱交換器出口温度から冷媒の過冷却状態がわかるが、熱交換器中央部分では冷媒は飽和蒸気状態であるから熱交換器温度から冷媒圧力が算出できる。そしてこの冷媒が室内熱交換器に送られたとき、室内空気の負荷と室内送風機の回転数を用いて計算された室内熱交換器の能力によって室内熱交換器はある温度に収束する。したがって、室内熱交換器の温度を知ることによって室内空気の負荷を知ることができる。この場合、室内空気温度は既知であるため、結果として、室内空気の相対湿度が得られる。本発明では、前記室外熱交換器温度検知部２３からの前記室外熱交換器温度データ２４と、前記室外熱交換器出口温度検知部２０からの前記市外熱交換器出口温度データ２２と、前記室内空気温度検知部６からの室内空気温度データ１３と、前記圧縮機駆動周波数指示データ１４と前記室外送風機回転数指示データ１５と、前記室内送風機回転数指示データ１６と、室内相対湿度によって決まる室内熱交換器温度を前記データ表１１としてマイクロコンピュータ１内部に持たせてあり、実測の前記室内熱交換器温度データ１７をマイクロコンピュータ１内部のデータ比較部１８で比較することにより、室内相対湿度を類推するものである。

そして、前記類推された室内相対湿度から室内空気の露点を算出する演算部２５と、前記算出された室内空気露点温度と、前記室内熱交換器温度とを比較する比較部１８を持ち、比較結果によって前記圧縮機運転周波数と、前記室内送風機回転数を変化させる。例えば、室内空気吹出し口への結露を抑制しながら、限界まで圧縮機運転周波数を上げることにより、吹出し冷気温度を下げ、冷房感を強調した空気調和機の冷房制御や、逆に、冷風感を抑えた空気調和機の除湿制御、或いは、結露を抑制しながら除湿量を高めた空気調和機の除湿制御を実施している。

本発明の第１の実施形態である空気調和機のブロック図本発明の第２の実施形態である空気調和機のブロック図本発明の第３の実施形態である空気調和機のブロック図従来の空気調和機のブロック図

符号の説明

１マイクロコンピュータ
５室外空気温度検知部
６室内空気温度検知部
７室内熱交換器温度検知部
８圧縮機駆動周波数の決定手段
９前記室外送風機回転数決定手段
１０室内送風機回転数決定手段
１１データ表
１９圧縮機運転電流検知部

Claims

マイクロコンピュータと、運転周波数可変の圧縮機と、運転回転数可変の室内送風機と、運転回転数可変の室外送風機を備えた空気調和機であって、室外空気温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室外空気温度検知部と、室内空気温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内空気温度検知部と、室内熱交換器温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内熱交換器温度検知部と、前記マイクロコンピュータ内に、前記圧縮機駆動周波数の決定手段およびその出力手段と、前記室外送風機回転数決定手段およびその出力手段と、前記室内送風機回転数決定手段およびその出力手段を持ち、前記マイクロコンピュータ内に、予めプログラミングデータとして設定してあるデータ表と、前記室外空気温度検知部からの室外空気温度データと、前記室内空気温度検知部からの室内空気温度データと、前記圧縮機駆動周波数指示データと前記室外送風機回転数指示データと、前記室内送風機回転数指示データと、前記室内熱交換器温度を前記データ表と対比し、室内相対湿度を類推することを特徴とする空気調和機。
マイクロコンピュータと、運転周波数可変の圧縮機と、運転回転数可変の室内送風機と、運転回転数可変の室外送風機を備えた空気調和機であって、室内空気温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内空気温度検知部と、室内熱交換器温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内熱交換器温度検知部と、前記圧縮機の運転電流を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する運転電流検知部と、室外熱交換器の冷媒流路において前記室外熱交換器から冷媒が排出される部分の配管温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室外熱交換器出口温度検知部と、前記マイクロコンピュータ内の、前記圧縮機駆動周波数の決定手段およびその出力手段と、前記室内送風機回転数決定手段およびその出力手段を持ち、前記マイクロコンピュータ内に、予めプログラミングデータとして設定してあるデータ表と、前記室内空気温度検知部からの室内空気温度データと、前記圧縮機駆動周波数指示データと、前記室内送風機回転数指示データと、前記室内熱交換器温度と、前記運転電流検知部からの圧縮機運転電流データと、前記室外熱交換器出口温度検知部からの室外熱交換器出口温度データを、前記データ表と対比し、室内相対湿度を類推することを特徴とする空気調和機。
マイクロコンピュータと、運転周波数可変の圧縮機と、運転回転数可変の室内送風機と、運転回転数可変の室外送風機を備えた空気調和機であって、室内空気温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内空気温度検知部と、室内熱交換器温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室内熱交換器温度検知部と、室外熱交換器の冷媒流路において前記室外熱交換器中間部分の配管温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室外熱交換器温度検知部と、前記室外熱交換器から冷媒が排出される部分の配管温度を検出してその値を前記マイクロコンピュータに送出する室外熱交換器出口温度検知部と、前記マイクロコンピュータ内の、前記圧縮機駆動周波数の決定手段およびその出力手段と、前記室内送風機回転数決定手段およびその出力手段とを持ち、前記マイクロコンピュータ内に、予めプログラミングデータとして設定してあるデータ表と、前記室内空気温度検知部からの室内空気温度データと、前記圧縮機駆動周波数指示データと、前記室内送風機回転数指示データと、前記室内熱交換器温度と、前記室外熱交換器温度検知部からの室外熱交換器温度データと、前記室外熱交換器出口温度検知部からの室外熱交換器出口温度データとを、前記データ表と対比し、室内相対湿度を類推することを特徴とする空気調和機。
類推された室内相対湿度から室内空気の露点を算出する演算部と、前記算出された室内空気露点温度と、前記室内熱交換器温度とを比較する比較部を持ち、比較結果によって前記圧縮機運転周波数と、前記室内送風機回転数を変化させる空調制御方法を持つ請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和機。