JP2017058099A - 空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】周囲空気の調湿に際して除湿運転と加湿運転を切り替える際に、切替え頻度を抑制する。【解決手段】空気調和機(100)は、空気を加湿し、加湿された空気を外部へ送出する加湿部と、空気を除湿し、除湿された空気を外部へ送出する除湿部と、除湿部および加湿部に送風する送風機と、空気調和機を制御する制御部と、を備える。制御部は、送風機により送風しながら加湿部を駆動させる加湿運転、および送風機により送風しながら除湿部を駆動させる除湿運転のうちの一方の運転を開始後に、当該一方の運転を停止する場合に、送風機による送風運転を行い、その後に加湿運転および除湿運転のうちの他方を行なうように構成される。【選択図】図2
Description
本発明は空気調和機に関し、特に、除湿および加湿の機能を備える空気調和機に関する。
従来、除湿機能と加湿機能の両方の機能を有した機器として、特許文献1(特開2009−281725号公報)または特許文献2(特開2009−68803号公報)に示されるような装置が挙げられる。
特許文献1は、所定の条件下で加湿運転した後、除湿運転に切り換える動作を複数回繰り返すクリーン運転モードを有する調湿装置を開示する。特許文献2は、湿度調和と空気清浄を行い、空気清浄度センサーが空気清浄部分の送風量増加が必要な汚れ度を検知した時、湿度差を無視して送風機の回転数を増加させる。
除湿運転と加湿運転を相互に切り替える条件を特定の温度または湿度にする場合、使用環境の条件によっては、除湿運転または加湿運転を短期間の間に断続的に繰り返す可能性がある。圧縮機を用いた除湿運転である場合には、除湿運転が繰り返されるとき、圧縮機の動作音に伴う騒音発生の頻度も高くなる可能性がある。
本発明の目的は、周囲空気の調湿に際して除湿運転と加湿運転を切り替える際に、切替え頻度を抑制することができる空気調和機を提供することである。
本開示のある局面に従う空気調和機は、空気を加湿し、加湿された空気を外部へ送出する加湿部と、空気を除湿し、除湿された空気を外部へ送出する除湿部と、除湿部および加湿部に送風する送風機と、空気調和機を制御する制御部と、を備える。
制御部は、送風機により送風しながら加湿部を駆動させる加湿運転、および送風機により送風しながら除湿部を駆動させる除湿運転のうちの一方の運転を開始後に、当該一方の運転を停止する場合に、送風機による送風運転を行い、その後に加湿運転および除湿運転のうちの他方を行なうように構成される。
好ましくは、空気調和機は、空気調和機の周囲の湿度を検知する湿度センサを、さらに備え、制御部は、一方の運転を開始する前に検知される湿度である開始時湿度が、周囲の湿度を調湿するための目標湿度以上であるとき、一方の運転として除湿運転を開始し、検知される湿度が目標湿度未満であるとき一方の運転として加湿運転を開始するよう構成される。
好ましくは、制御部は、予め定められた時間、送風機による送風運転を行い、当該予め定められた時間において湿度センサにより検知される湿度を開始時湿度と決定するように構成される。
好ましくは、制御部は、一方の運転が停止後に送風機による送風運転が開始される場合に、当該送風運転中に、湿度センサによる検知湿度と目標湿度との差が第1閾値以上となった場合は、当該送風運転を停止し、他方の運転を開始するよう構成される。
好ましくは、制御部は、一方の運転が停止後に送風機による送風運転が開始されてから予め定められた時間が経過した場合に、湿度センサにより検知される検知湿度と目標湿度との差が第2閾値の範囲内であるときは、当該送風運転を停止し、他方の運転を開始するよう構成される。
好ましくは、空気調和機は、空気調和機の周囲の明るさを検知する明るさセンサを、さらに備え、制御部は、検知される明るさと周囲湿度とに基づき、目標湿度を決定するように構成される。
好ましくは、制御部は、検知される明るさ、周囲湿度、および空気調和機の周囲温度に基づき、目標湿度を決定するように構成される。
本開示によれば、周囲空気の調湿に際して除湿運転と加湿運転を切り替える際に、切替え頻度が抑制される。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態の空気調和機を説明する。なお、以下参照される図面において同一の符号が付されている部位は、同一の機能を果たすものであるため、特に必要がない限り、その説明は繰り返さない。
[実施の形態1]
図1は、本実施の形態1に係る空気調和機100の外観図である。図2は、図1の空気調和機100の内部構成を概略的に示す図である。
図1は、本実施の形態1に係る空気調和機100の外観図である。図2は、図1の空気調和機100の内部構成を概略的に示す図である。
空気調和機100は、図1および図2に示されるように、筐体を備えている。筐体は、前面パネル11Aと背面パネル11Bを含む。筐体の前面パネル11Aには吹出口12Bと各種センサからなるセンサ部42が設けられ、筐体の上面には吹出口12Aと吹出ルーバ12Cが設けられる。吹出ルーバ12Cは、吹出口12Aからの風向きを調整するために、その傾きが変更可能なように筐体に取付けられている。また、前面パネル11Aには、LED(Light Emitting Diode)を含む表示部19が設けられ、筐体の上面には、スイッチ,ボタンなどを含む操作部18が設けられる。操作部18は、空気調和機100に対するユーザの操作を受付ける。
筐体の側面には、給水タンク10を着脱自在に装着するための装着部と、除湿タンク13を着脱自在に装着するための装着部とが設けられる。給水タンク10は、加湿のための水を収容する。また、除湿タンク13は、除湿により得られた空気中の水分を収容する。ユーザは、給水タンク10を装着することにより、加湿運転のための水を空気調和機100に供給することができる。また、ユーザは、除湿タンク13を取外し、タンク内の水を棄て、その後、除湿タンク13を装着する。
また、図2に示されるように、筐体内には、内部で気流を生成する両翼ファン8Cを有した送風装置8が設けられている。両翼ファン8Cは、ダクト(図示せず)に対して気流を流すことができる。また、ダクト内には複数のダンパ(図示せす)が設けられており、ダンパの開閉動作によって、ダクト内を気流が進行するか否かが決定されるとともに、吹出口12A,12Bから気流が吹き出されるか否かが決定される。吹出口12A,12Bへの気流の流路に関連して、高圧放電により周囲の空気をイオン化するイオン発生部38が設けられている。イオン発生部38は、空気清浄部の一実施例に相当する。
また、図2に示されるように、筐体の背面パネル11Bの中央部には、外部の空気を内部に取り込むための吸込口11Cが設けられている。吸込口11Cの近傍には空気清浄フィルタ4が設けられている。空気清浄フィルタ4は、吸込口11Cを通過する空気から埃などの異物を除去する。また、筐体内には、吸込口11Cから取り込まれた空気を加湿するための加湿部と、吸込口11Cから取り込まれた空気を除湿するための除湿部とが設けられる。
加湿部は、加湿フィルタを有した加湿ロータ5を含む。加湿部は、さらに、加湿ロータ5に関連して、高温空気を生成するためのヒータ(図示せず)、給水タンク10から送られる水を収容する加湿トレイ3、および抗菌剤2を含む。加湿ロータ5は不織布である加湿フィルタで円板状に形成されている。加湿ロータ5は、その一部が加湿トレイ3の水に浸されて、加湿フィルタに浸み込んだ水を蒸発させながら回転する。蒸発のためにヒータによる発熱が用いられて、発熱温度が高温になるほど蒸発が促進される構成としてもよい。このように、両翼ファン8Cの回転により、吸込口11Cから取り込まれた空気は、加湿ロータ5を通過する際に、蒸発による高温高湿の空気を含んだ気流となって、加湿部側吸込み口8Bを介して上記のダクトに取り込まれて、吹出口12A,12Bから外部に吹き出される。
除湿部は、熱交換器9、および冷媒を圧縮する圧縮機(図示せず)を有する。熱交換器9は、凝縮器9Aと蒸発器9Bを含む。両翼ファン8Cの回転により、吸込口11Cから取り込まれた空気は、熱交換器9を通過する。このとき、空気と熱交換器9との間で熱交換が行なわれる。熱交換により空気から除かれた水分は結露水受け7を介して、除湿タンクに13に貯留される。また、熱交換器9を通過した空気は、熱交換器側吸込み口8Aを経て両翼ファン8Cに到達した後、両翼ファン8Cにより上記のダクトに取り込まれて、吹出口12A,12Bから外部に吹出される。
また、イオン発生部38は、吹出口12A,12Bへのダクトに関連して設けられている。イオン発生部38により生成されるイオンは、両翼ファン8Cの送風気流にのって、ダクトを介して吹出口12A,12Bから外部に吹き出される。
また、筐体内には、各部を駆動するための駆動装置6およびコントローラ30が設けられている。コントローラ30は、駆動装置6に電気的に接続されている。また、コントローラ30は、操作部18が受付けたユーザの操作内容に従う制御信号を生成し、生成された制御信号により駆動装置6を介して、各部の動作を独立に制御する。
(送風の方向)
本実施の形態の空気調和機100は、上面の吹出口12Aと前面の吹出口12Bおよび背面の吸込口11Cとの間でショートサーキットが生じてしまうことなく、天井面、床面および壁面に沿って空気流(風)を吹き出すことができる。
本実施の形態の空気調和機100は、上面の吹出口12Aと前面の吹出口12Bおよび背面の吸込口11Cとの間でショートサーキットが生じてしまうことなく、天井面、床面および壁面に沿って空気流(風)を吹き出すことができる。
また、本実施の形態の空気調和機100は、上面の吹出口12Aから吹き出された空気は部屋の天井面に沿って流れるようルーバを後ろ斜め20度の傾きに固定する。前面の吹出口12Bから吹き出された空気が床面および部屋の壁面に沿って流れ、その結果、室内空間全体が包み込まれるような気流が生成される。したがって、加湿時または除湿時には、室内空間の湿度および温度の分布を均一化することができる。
図3は、本発明の実施の形態に係る操作部18の外観を示す図である。図3を参照して操作部18は、「おまかせ自動運転」を選択するために操作されるおまかせ自動ボタン18A、運転の入/切を操作するための運転ボタン18B、加湿または除湿の単独運転を指示するためのボタン18C、運転を切換えるためのボタン18D、風量を切換えるためのボタン18E、吹出ルーバ12Cのスイング角度を切換えるためのボタン18F、タイマ機能を設定するためのボタン18G、および空気調和機100の内部を乾燥するために操作されるボタン18Hを含む。
また、操作部18には、上記の各種ボタンの操作に連動して点灯/消灯するランプが設けられる。具体的には、おまかせ自動ボタン18Aに関連して、当該ボタンが操作されて「おまかせ自動運転」の動作が起動しているか否かをランプの点滅によって報知するためのランプ18a、運転ボタン18Bに関連して、運転ボタン18Bの操作に応じた運転状態をランプの点灯によって報知するためのランプ18bを含む。さらに、上記に述べたボタン18C、18D、18E、18F、18Gおよび18Hのそれぞれに関連して、対応のボタンの操作により設定された運転状態および情報などを報知するために点灯するランプ18c、18d、18e、18f、18gおよび18hを含む。ランプ18a〜18hのそれぞれは、対応のボタンの近傍において設けられる例えばLED(Light Emitting Diode)により構成される。
図4は、本発明の実施の形態に係る表示部19の外観を示す図である。表示部19は、測定された現在の湿度を表示するためのエリア19A、イオン発生部38によりイオンが放出中である旨の情報を表示するためのエリア19B、加湿運転中であることの情報を表示するためのエリア19C、および除湿運転中であることの情報を表示するためのエリア19D、ならびに周囲空気の清浄度を表示色の変更等により示すためのエリア19Eを含む。エリア19A〜19Eのそれぞれにおける情報の表示は、LEDの点灯/消灯によって実現される。
図5は、本発明の実施の形態に係るコントローラ30と周辺部の構成を模式的に示す図である。コントローラ30は、空気調和機100を制御するための制御部の一実施例である。コントローラ30は、CPU(Central Processing Unit)31、時間を計測するためのタイマ32、揮発性および不揮発性の記憶デバイスからなるメモリ33、および外部の各部と入出力するための入出力I/F(Interfaceの略)31Aおよび外部I/F31Bを含む。
コントローラ30は、入出力I/F31Aを介して操作部18と出力部17を接続する。出力部17は、表示部19と音声出力部(図示せず)を含む。また、コントローラ30は、外部I/F31Bを介して、加湿ロータ5を駆動およびヒータを駆動するための加湿駆動部34、両翼ファン8Cを駆動するためのファン駆動部35、除湿部の圧縮機を駆動するための除湿駆動部36、吹出ルーバ12Cの開閉および傾き角度を調整するためのルーバ駆動部37を接続する。加湿駆動部34は、加湿ロータ5を回転させるためのモータおよびヒータへの電流供給部を含んで構成される。
加湿駆動部34は、加湿ロータ5を回転させるためのモータおよびヒータへの電流供給部を含んで構成される。CPU31は、制御信号を用いてモータを制御することにより、加湿ロータ5の回転方向および回転速度(回転数)を制御する。また、CPU31は、電流供給部を制御することにより、ヒータへの供給電流量を変化させて、ヒータによる発熱の温度を調整する。ファン駆動部35は、両翼ファン8Cを回転させるためのモータを含む。CPU31は、制御信号により当該モータを制御することにより、両翼ファン8Cの回転速度(回転数)および回転方向を変化させて、送風量を調整する。
除湿駆動部36は、熱交換のための冷媒の送出量を制御するための圧縮機のモータを含む。CPU31は、制御信号により当該モータの回転運動または往復運動を制御すると、冷媒の送出量を変化させて、除湿量を調整する。ルーバ駆動部37は、吹出ルーバ12Cを駆動するためのステッピングモータを含む。CPU31は、制御信号によりステッピングモータの回転方向と回転量を制御することにより、吹出ルーバ12Cの開度および傾き角度を変化させて、吹出される送風量と送風方向を調整する。上記に述べた駆動装置6は、加湿駆動部34、ファン駆動部35、除湿駆動部36およびルーバ駆動部37を含む。
コントローラ30のCPU31は、外部I/F31Bを介して、さらにイオン発生部38を接続する。CPU31は、イオン発生部38を制御し、空気清浄のための所定種類のイオンを発生させる。またCPU31には、外部I/F31Bを介して、空気調和機100の周囲の湿度を検知するための湿度センサ41、周囲温度を検知するための温度センサ40、周囲の明るさを検知するための照度センサ20、および周囲空気の汚れの度合を検知するための臭いセンサ39を含む。これらセンサは、センサ部42を構成する。照度センサ20は、「明るさセンサ」の一実施例である。臭いセンサ39は、周囲空気の汚れ度を検知するための「清浄度センサ」の一実施例である。なお、周囲の空気の汚れを検知するために、臭いセンサ39に代えて埃センサを用いてもよく、または臭いセンサ39とともに埃センサを用いてもよい。
(おまかせ自動運転)
本実施の形態1における「おまかせ自動運転」においては、CPU31は、送風装置8により吹き出し口から送風しながら加湿ロータ5を駆動させる加湿運転、および送風装置8により送風しながら熱交換器9を駆動させる除湿運転のうちの一方の運転を開始後に、当該一方の運転を停止する場合に、送風装置8による送風運転を行い、その後に加湿運転および除湿運転のうちの他方の運転を実施する。このように、除湿運転と加湿運転とを切替えるときに送風運転が実施されることで、周囲空気をかき混ぜて除湿または加湿後の周囲空気の温度と湿度のバラつきをなくし均一化することが可能となる。なお、「おまかせ自動運転」では、吹出ルーバ12Cは後ろ斜め20度に傾きを固定し、送風する。
本実施の形態1における「おまかせ自動運転」においては、CPU31は、送風装置8により吹き出し口から送風しながら加湿ロータ5を駆動させる加湿運転、および送風装置8により送風しながら熱交換器9を駆動させる除湿運転のうちの一方の運転を開始後に、当該一方の運転を停止する場合に、送風装置8による送風運転を行い、その後に加湿運転および除湿運転のうちの他方の運転を実施する。このように、除湿運転と加湿運転とを切替えるときに送風運転が実施されることで、周囲空気をかき混ぜて除湿または加湿後の周囲空気の温度と湿度のバラつきをなくし均一化することが可能となる。なお、「おまかせ自動運転」では、吹出ルーバ12Cは後ろ斜め20度に傾きを固定し、送風する。
図6は、本発明の実施の形態に係る「おまかせ自動運転」における処理フローチャートである。図7は、本実施の形態に係るテーブルの一例を示す図である。図6のフローチャートに従うプログラムは予めメモリ33に格納されて、CPU31がメモリ33からプログラムを読出すことにより、処理が実現される。また、図7のテーブルは、空気調和機100のメモリ33に予め格納される。
「おまかせ自動運転」では、除湿運転、加湿運転および送風運転が実施される。加湿運転では、CPU31は加湿駆動部34およびファン駆動部35を制御することにより加湿された空気を吹き出し口から送出する。具体的には、CPU31は湿度センサ41による検知湿度と目標湿度との差に基づき、検知湿度が目標湿度となるように比例制御により、加湿駆動部34を介して加湿ロータ5およびヒータを制御する。除湿運転では、CPU31は、熱交換器9(より特定的には圧縮機)と送風装置8を駆動することにより除湿された空気を吹き出し口から送出する。具体的には、CPU31は湿度センサ41による検知湿度と目標湿度との差に基づき、検知湿度が目標湿度となるような比例制御により、除湿駆動部36を介して圧縮機の回転運動/往復運動の回数を制御する。
送風運転では、CPU31は、イオン発生部38と送風装置8とを駆動する。これによりイオンを発生させながら、イオンを含んだ空気が吹き出し口から外部に送風(送出)される。なお、本実施の形態の送風運転では、イオン発生部38を駆動して空気清浄のためのイオンを含んだ空気を送出するようにしたが、これに限定されず、イオン発生部38は駆動せずに送風装置8のみを駆動して送風(イオンを含まない空気の送出)のみが実施されるとしてもよい。
ユーザが、おまかせ自動ボタン18Aを操作すると、CPU31は操作部18から受付けた操作内容に従い、図6の「おまかせ自動運転」を開始する。
図6を参照して、まず、CPU31はタイマ32の出力に基づき、予め定められた時間、例えば30秒間は送風装置8による送風運転を実施する(ステップS3)。この30秒間の送風運転により周囲空気がかき混ぜられることで、周囲空気の温度および湿度は偏りなく均一化された状態となる。また、CPU31は、この30秒間において、温度センサ40の出力に基づき周囲温度を検知するとともに、湿度センサ41の出力に基づき周囲の湿度を検知する。
上記の30秒間が経過すると、CPU31は、検知された温度と湿度に基づき、照度センサ20により検知される明るさに従い、加湿運転および除湿運転のいずれを実施するかが判断されるとともに、目標湿度が決定される(ステップS5)。
具体的には、CPU31は、照度センサ20からの電流信号のレベル(電流値)と閾値とを比較し、比較の結果に基づき周囲が明るいか、または暗いかを判断する。CPU31は、当該判断結果と、検知された温度および湿度とに基づき、図7のテーブルを検索し、検索の結果に基づき、加湿運転および除湿運転のいずれかを選択し、また、周囲空気を調湿するための目標とするべき湿度である目標湿度を決定する。例えば、周囲が「明るい」と判断された場合に、検知温度が24℃以上であり、検知湿度が55%以上であるときは、「除湿運転」が選択されて目標湿度は55%以上に設定される(図7の矢印A参照)。
また、例えば、周囲が「暗い」と判断された場合に、検知温度が24℃以上であり、検知湿度が60%未満であるときは、「加湿運転」が選択されて目標湿度は60%未満に設定される(図7の矢印B参照)。
ステップS5の判断に基づき、加湿運転が選択されたとする(ステップS5で“加湿”)。CPU31は、加湿運転を開始するとともに、後述の送風運転を実施する時間の経過を計測するための時間カウンタをリセットする(ステップS7)。リセットにより、時間カウンタには、予め定められた時間が設定される。ここでは、説明のために、時間カウンタには3時間がセットされるとする。なお、セットされる時間は3時間に限定されない。
CPU31は、加湿運転時には湿度センサ41による検知湿度と目標湿度とを比較し、比較結果に基づき、検知湿度が目標湿度以上に達したか否かを判断する(ステップS9)。目標湿度に達していない場合(ステップS9でNO)、ステップS7の処理に戻り、時間カウンタがリセットされる。
一方、目標湿度以上に達したと判断された場合(ステップS9でYES)、CPU31は加湿駆動部34を介して加湿ロータ5およびヒータを停止することにより加湿運転を停止するとともに、時間カウンタの値(3時間)をタイマ32に同期してデクリメントすることにより経過時間の計時を開始する(ステップS11)。以降、経過時間が計測されながら送風運転が実施される。送風運転の期間では、CPU31はファン駆動部35を介して両翼ファン8Cを回転させる。
送風運転では、CPU31は、湿度センサ41による検知湿度が目標湿度に近い湿度を維持しているか否かを判断する(ステップS13〜S17)。本実施の形態では、“目標湿度に近い湿度”とは、(目標湿度×101%〜目標湿度×104%)の範囲に該当する湿度を示す。
具体的には、CPU31は湿度センサ41の検知湿度と目標湿度とを比較し、この比較の結果に基づき、検知湿度が目標湿度以上であるが(ステップS13でNO)、第1閾値(目標湿度×105%)以上ではないと判断すると(ステップS15でNO)、すなわち検知湿度は“目標湿度に近い湿度”であると判断されると、送風運転開始から3時間以内であるとき(ステップS17でNO)、ステップS13に戻り、以降の処理が繰返されながら送風運転が継続する。
一方、CPU31は湿度センサ41の検知湿度と目標湿度との比較結果に基づき、検知湿度が目標湿度より低いと判断されたときは(ステップS13でYES)、処理はステップS7に戻り、送風運転は停止し加湿運転が再度開始される。また、検知湿度が(目標湿度×105%)より高いと判断されると(ステップS15でYES)、ステップS21に移行して、CPU31は、送風運転を停止し除湿運転を開始する(ステップS21)。このとき、時間カウンタがリセットされる。このように送風運転開始から3時間以内であっても、湿度センサ41の検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持できず湿度が低下する傾向にあるときは、送風運転を停止し、再度、加湿運転が実施される。逆に、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持できず湿度が上昇する傾向にあるときは、送風運転を停止し、除湿運転が開始される。
このように、送風運転をしながら、すなわち湿度が均一化するように周囲空気をかき混ぜながら湿度が検知されるので、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持しているか否かの正確な判断が可能となる。
また、送風運転が、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持しながら3時間実施されたときは(ステップS17でNO)、CPU31は、湿度センサ41の検知湿度と目標湿度とを比較し、比較結果に基づき、検知湿度が第2閾値である(目標湿度×101%〜目標湿度×104%)と比較し、比較の結果に基づき、この範囲に該当するか否かを判断する(ステップS19)。検知湿度は当該範囲の湿度ではないと判断されると(ステップS19でNO)、送風運転は停止し、ステップS5に戻り、以降の処理が繰返される。一方、検知湿度は当該範囲の湿度であると判断されると(ステップS19でYES)、送風運転は停止し除湿運転が開始される(ステップS21)。
「おまかせ自動運転」の除湿運転は、上記のステップS5において除湿運転が選択された場合(ステップS5で“除湿”)、または上記の送風運転において検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持できずに上昇傾向にあるとき(ステップS15でYES)、または送風運転後に検知された湿度が(目標湿度×101%〜目標湿度×104%)の範囲に該当しないときに(ステップS19でNO)開始される。
除湿運転(ステップS21〜ステップS33)では、上記に述べた加湿運転と同様に、時間タイマをリセットしながら検知湿度がステップS5で決定された目標湿度以下となるまで除湿運転が実施される(ステップS21、ステップS23でNO)。検知湿度が目標湿度以下になったと判断されたとき(ステップS23でYES)、送風運転(ステップS25〜ステップS33)が同様に実施される。この送風運転は、上記に述べた運転(ステップS11〜ステップS19)と同様の処理であるから、簡単に説明する。
つまり、除湿運転後(ステップS23でYES)の送風運転では、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持しながら3時間実施されたときは(ステップS31でNO)、CPU31は、湿度センサ41の検知湿度と目標湿度とを比較し、比較結果に基づき、検知湿度が第2閾値である(目標湿度×101%〜目標湿度×104%)と比較し、第2閾値の範囲に該当するか否かを判断する(ステップS33)。検知湿度は当該範囲の湿度ではないと判断されると(ステップS33でNO)、送風運転は停止し、ステップS5に戻り、以降の処理が繰返されるが、検知湿度は当該範囲の湿度であると判断されると(ステップS33でYES)、送風運転は停止し加湿運転が開始される(ステップS7)。
このように「おまかせ自動運転」においては、加湿運転は、上記のステップS5において加湿運転が選択された場合(ステップS5で“加湿”)、または上記の送風運転(ステップS25〜ステップS33)において検知湿度が第1閾値(目標湿度×105%)以上となり“目標湿度に近い湿度”に維持できないとき(ステップS29でYES)、または送風運転後に検知された湿度が(目標湿度×101%〜目標湿度×104%)の範囲に該当しないときに(ステップS33でNO)開始される。
なお、図6の「おまかせ自動運転」中は、ユーザがおまかせ自動ボタン18Aを再度操作したとき、または運転ボタン18BをOFF操作(ON→OFF)したとき、CPU31は、強制的に運転(図6の処理)を終了する。
(運転の具体例)
図8は、実施の形態1に係る「おまかせ自動運転」中に検知される湿度の変化を模式的に示す図である。図8(A)を参照して、運転開始の条件A(明るさが「明るい」、温度20℃および湿度45%)である場合、目標湿度は図7に従えば60%と決定されて、加湿運転が選択される。図6の処理に従えば、加湿運転が開始されて湿度センサ41の検知湿度が目標湿度に達すると、加湿運転は停止し送風運転が実施され、その後、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持できず低下した場合には、送風運転は停止し加湿運転が開始されて、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持するように運転が継続する。
図8は、実施の形態1に係る「おまかせ自動運転」中に検知される湿度の変化を模式的に示す図である。図8(A)を参照して、運転開始の条件A(明るさが「明るい」、温度20℃および湿度45%)である場合、目標湿度は図7に従えば60%と決定されて、加湿運転が選択される。図6の処理に従えば、加湿運転が開始されて湿度センサ41の検知湿度が目標湿度に達すると、加湿運転は停止し送風運転が実施され、その後、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持できず低下した場合には、送風運転は停止し加湿運転が開始されて、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持するように運転が継続する。
図8(B)を参照して、運転開始の条件B(明るさが「明るい」、温度24℃および湿度70%)である場合、目標湿度は図7に従えば55%と決定されて、除湿運転が選択される。図6の処理に従えば、除湿運転が開始されて湿度センサ41の検知湿度が目標湿度に達すると、加湿運転は停止し送風運転が実施され、その後、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持できず上昇した場合には、送風運転は停止し除湿運転が再度開始される。図8(B)では、除湿運転と送風運転が交互に繰返されて、周囲湿度は“目標湿度に近い湿度”に維持される。
図8(C)を参照して、運転開始の条件C(明るさが「明るい」、温度25℃および湿度50%)である場合、目標湿度は図7に従えば55%と決定されて、加湿運転が選択される。図6の処理に従えば、加湿運転が開始されて湿度センサ41の検知湿度が目標湿度に達すると、加湿運転は停止し送風運転が実施され、その後、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持できず上昇した場合には、送風運転は停止し除湿運転が再度開始される。当該除湿運転により検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持できた場合には、加湿運転は停止し再度、送風運転が開始される。当該送風運転中に周囲湿度が低下し、検知湿度が“目標湿度に近い湿度”を維持できないときは、送風運転は停止し、再度加湿運転が実施される。図8(C)では、運転切替え時に送風運転の期間を介在させながら、加湿運転→除湿運転→加湿運転の切替えが実施されている。
本実施の形態では、図7のテーブルによれば、除湿運転については、周囲の明るさが暗いとき(例えば、就寝時)は、結露防止を目的に、明るいとき(日中)よりも低い目標湿度が設定される。
本実施の形態によれば、除湿運転および加湿運転の一方の運転から他方の運転に切替える時に、送風運転が実施されることで周囲空気をかき混ぜて調湿させ、周囲の湿度のバラつきを抑制することができる。したがって、周囲湿度を目標湿度に速やかに達成させることが可能となり、除湿/加湿の運転の切替え頻度が軽減され、給水タンク10への給水の頻度と、除湿タンク13の水棄ての頻度を低くできて、使い勝手のよい空気調和機100を得ることができる。
[実施の形態2]
実施の形態2では、上記に述べた実施の形態1の変形例を示す。上記の「おまかせ自動運転」では、CPU31は、運転開始後から予め定めた時間(単位:分)は、除湿運転の開始を禁止する、または、除湿運転を終了後(ステップS23でYES)から予め定めた時間(単位:分)は、再度の除湿運転の開始を禁止する、ように構成されてもよい。
実施の形態2では、上記に述べた実施の形態1の変形例を示す。上記の「おまかせ自動運転」では、CPU31は、運転開始後から予め定めた時間(単位:分)は、除湿運転の開始を禁止する、または、除湿運転を終了後(ステップS23でYES)から予め定めた時間(単位:分)は、再度の除湿運転の開始を禁止する、ように構成されてもよい。
また、上記の「おまかせ自動運転」では、目標湿度は、図6のステップS5で決定された後は更新されないとしているが、これに限定されず、更新されるとしてもよい。例えば、目標湿度は、空気調和機100の電源部(図示しない)から各部へ電力が供給されることに応じて動作を開始する電源クロック(図示しない)のクロック周期に同期して、図7のテーブルを検索し、検索結果に基づき目標湿度をテーブルから読出して、読出された値により目標湿度を更新する、としてもよい。
また、除湿運転においては、除湿運転開始後の予め定めた時間(例えば、3分間)は、圧縮機が十分な回転速度にまで立ち上がるまでは、CPU31は送風運転のみを実施するとしてもよい。なお、実施の形態1では除湿のための熱交換器9による冷凍サイクルを用いたが、除湿ロータと顕熱交換ロータにより除湿と熱交換を実施する構造を有した、いわゆるデシカント方式による除湿であってもよい。
本実施の形態1では、図7のテーブルに基づき目標湿度を決定している。図7のテーブルによれば、照度センサ20により検知される明るさが第1明るさレベル(図7の“明るい”)を示すときは、送風運転による送風風量(両翼ファン8Cの回転数、吹出ルーバ12Cの傾き角度等)を第1の値に決定し、検知される明るさが第1の明るさよりも暗い第2の明るさレベル(図7の“暗い”)を示すときは、送風風量を第1の値とは異なる第2の値に決定するように構成される。なお、望ましくは、第2の値は、第1の値の送風風量よりも風量を少なくするような値を示す。
また、上記の「おまかせ自動運転」では、CPU31は、臭いセンサ39の検知レベルと予め定められた閾値とを比較し、その比較結果から汚れ度を判断し、判断された汚れ度に基づき、送風運転による送風風量を可変に決定する、としてもよい。
[実施の形態3]
上記に述べた実施の形態1と2では、「おまかせ自動運転」のための目標湿度を、照度センサ20の出力に基づく周囲の「明るさ」、周囲温度および周囲湿度に基づき決定したが、本実施の形態3では、明るさとは無関係に周囲温度と周囲湿度に基づき目標湿度を決定する。また、実施の形態3では、CPU31は、臭いセンサ39の出力に基づき送風運転を制御する。
上記に述べた実施の形態1と2では、「おまかせ自動運転」のための目標湿度を、照度センサ20の出力に基づく周囲の「明るさ」、周囲温度および周囲湿度に基づき決定したが、本実施の形態3では、明るさとは無関係に周囲温度と周囲湿度に基づき目標湿度を決定する。また、実施の形態3では、CPU31は、臭いセンサ39の出力に基づき送風運転を制御する。
図9は、実施の形態3に係る「おまかせ自動運転」における処理フローチャートである。図10は、実施の形態3に係るテーブルの一例を示す図である。図9のフローチャートに従うプログラムは予めメモリ33に格納されて、CPU31がメモリ33からプログラムを読出すことにより、処理が実現される。また、図10のテーブルは、空気調和機100のメモリ33に予め格納される。
図9を参照して、まず、CPU31は、操作部18から受付けた操作内容に基づき、操作内容は「おまかせ自動運転」の開始を指示しているか否かを判断する(ステップT3)。他の運転の開始が指示されていると判断すると(ステップT3でNO)、処理はステップT5に移行する。
一方、操作内容は「おまかせ自動運転」の開始を指示していると判断すると(ステップT3でYES)、CPU31は湿度センサ41による検知湿度および温度センサ40による検知温度を入力し、入力した温度および湿度に基づくメモリ33のテーブル(図10参照)を検索し、検索の結果に基づき目標湿度と開始するべき運転(加湿運転または除湿運転)の種類とを決定する(ステップT7)。この決定方法については後述する。
決定に従い加湿運転が開始されると、CPU31は、湿度センサ41の検知湿度が目標湿度となるように加湿運転を実施する(ステップT11、ステップT13)が、決定に従い除湿運転が開始されると、CPU31は、湿度センサ41の検知湿度が目標湿度となるように除湿運転を実施する(ステップT23、ステップT25)。
CPU31は、検知温度と目標湿度とを比較し、その比較結果に基づき検知温度が目標湿度に達しないと判断する間は(ステップT13でNO、またはステップT25でNO)、加湿運転(ステップT11)または除湿運転(ステップT23)を継続して実施するが、検知湿度が目標湿度に達したことを判断すると(ステップT13でYES、またはステップT25でYES)、加湿運転(ステップT11)または除湿運転(ステップT23)を停止し、送風運転を開始する(ステップT15)。送風運転においては、CPU31は送風装置8とともにイオン発生部38を駆動する。したがって、イオン発生部38により発生した空気清浄のためのイオンが空気とともに吹出口を介して周囲に送出される。
CPU31は、送風運転中は、臭いセンサ39の検知レベルと予め定めた閾値とを比較し、比較の結果に基づき周囲空気の汚れ度(汚れているか否か)を判断する(ステップT17)。汚れていると判断されたとき(ステップT17でYES)、送風運転(ステップT15)が継続するが、汚れていないと判断されると(ステップT17でNO)、CPU31は、操作部18から受付ける操作内容に基づき、「おまかせ自動運転」を解除(停止)するか否かを判断する(ステップT19)。
CPU31が、「おまかせ自動運転」を解除しないと判断するとステップT7に戻り、以降の処理が実施される。一方、「おまかせ自動運転」を解除すると判断すると(ステップT19でYES)、CPU31は、その他の運転に切替えるか、または空気調和機100の運転を停止する(ステップT21)。
このように、CPU31は、「おまかせ自動運転」の送風運転を実施中は、臭いセンサ39により検知される周囲空気の汚れ度に基づき、当該送風運転による運転時間を可変に設定する。ここでは、送風運転の時間を変更することにより送風量を変化させたが、ファン駆動部35のファンモータの回転速度を変更することにより送風量を変化させてもよい。
上記の目標湿度と運転種類の決定(ステップT9)について図10のテーブルを参照して説明する。CPU31は、ステップT7で検知された温度および湿度に基づき、図10のテーブルを検索し、検索の結果に基づき、加湿運転および除湿運転のいずれかを選択し、また目標湿度を決定する。例えば、検知温度が24℃以上であり、検知湿度が55%未満であるときは、図10の矢印Aが示す「加湿運転」が選択されて目標湿度は55%に設定される(図10の矢印A参照)。また、例えば検知温度が20℃であり検知湿度が60%以上であるときは、「除湿運転」が選択されて目標湿度は60%に設定される(図10の矢印B参照)。
実施の形態3によれば、「おまかせ自動運転」においては、除湿または加湿の運転により周囲温度が目標温度に達したときは、周囲空気の汚れ度に基づき送風量を可変とする送風運転が実施されることにより、空気調和機100の周囲空気を、周囲温度に基づく湿度を有した清浄空気に維持することが可能となる。
[実施の形態4]
実施の形態4は、実施の形態1から3の変形例を示す。実施の形態4では、空気調和機100が有する洗濯物を乾燥させるための特定の運転を実施するための特定モードについて説明する。図11は、実施の形態4に係る特定のモードにおける処理フローチャートである。図12は、実施の形態4に係るテーブルの一例を示す図である。図11のフローチャートに従うプログラムは予めメモリ33に格納されて、CPU31がメモリ33からプログラムを読出すことにより、処理が実現される。また、図12と図13のテーブルは、空気調和機100のメモリ33に予め格納される。
実施の形態4は、実施の形態1から3の変形例を示す。実施の形態4では、空気調和機100が有する洗濯物を乾燥させるための特定の運転を実施するための特定モードについて説明する。図11は、実施の形態4に係る特定のモードにおける処理フローチャートである。図12は、実施の形態4に係るテーブルの一例を示す図である。図11のフローチャートに従うプログラムは予めメモリ33に格納されて、CPU31がメモリ33からプログラムを読出すことにより、処理が実現される。また、図12と図13のテーブルは、空気調和機100のメモリ33に予め格納される。
図11を参照して、操作部18を介して特定モードの運転開始操作が受付けられると、CPU31は、温度センサ40による検知温度に基づき目標湿度を決定し、湿度センサ41の検知湿度が目標湿度となるように除湿運転を開始する(ステップR3)。除湿運転の開始から予め定められた時間が経過したこと、または検知湿度が目標湿度以下となったことが判断されたとき、CPU31は除湿運転を停止する(ステップR5)。
CPU31は、タイマ32の出力する時間データと、メモリ33に格納されている夏の時間帯(たとえば6月〜8月)データとを比較し、比較の結果に基づき、現在の季節は夏であるか否かを判断する(ステップR7)。夏ではないと判断されると(ステップR7でNO)、CPU31は、上記の除湿運転を停止後に、予め定められた時間だけ加湿運転を実施する(ステップR9)。これにより、夏以外の比較的に空気が乾燥しがちな時期には、室内の洗濯物を除湿運転により乾燥後は、当該洗濯物に一定の湿度が付与されることとなって、洗濯物のしわのばしなどの効果を得ることができる。一方、夏ではないと判断されると(ステップR7でYES)、上記の除湿運転を停止後の加湿運転(ステップR9)はパスされて、一連の処理は終了する。このように加湿運転がパスされるのは、夏は周囲空気の湿度が高いので、しわのばしのために洗濯物に特別に湿り気を付与せずともよいとの理由による。
このように、本実施の形態4では、洗濯物の乾燥などのための特定モードにおいても、実施の形態1〜3と同様に除湿運転後に加湿運転が実施される。ただし、運転時期が夏であると判断されたときにのみ除湿運転後の加湿運転が実施される。したがって、空気中の湿気が比較的に多い夏場には加湿運転が実施されないことで周囲空気の過度の湿度上昇を回避することができる。また、夏以外の比較的に湿度が低い時期には除湿運転後の加湿運転が実施されることで、周囲空気の湿度を過度に上昇させることなく上記に述べた洗濯物のしわのばし効果を得ることができる。
なお、上記の除湿運転(ステップR3)および加湿運転(ステップR9)においても目標湿度が設定される。CPU31は、除湿運転の開始時には、温度センサ40の検知温度に基づき図12のテーブルを検索して目標湿度を読出す。また、加湿運転の開始時には、温度センサ40の検知温度に基づき図13のテーブルを検索して、目標湿度を読出す。これにより、特定モードにおける除湿運転と加湿運転のそれぞれについても、空気調和機100の周囲空気の条件に従い目標湿度を決定することができる。
上記に述べた各実施の形態は、いずれも周囲空気の調湿のための構成を開示しており、これらは個別に実施されてもよく、または2つ以上を組み合わせて実施されてもよい。
[実施の形態の構成]
上記の各実施の形態に開示した空気調和機の構成について説明する。
上記の各実施の形態に開示した空気調和機の構成について説明する。
(1)空気調和機(100)は、空気を加湿し、加湿された空気を外部へ送出する加湿部(加湿ロータ5、ヒータ等)と、空気を除湿し、除湿された空気を外部へ送出する除湿部(熱交換器9)と、除湿部および加湿部に送風する送風機(両翼ファン8C)と、空気調和機を制御する制御部(CPU31)と、を備える。
制御部は、送風機により送風しながら加湿部を駆動させる加湿運転、および送風機により送風しながら除湿部を駆動させる除湿運転のうちの一方の運転を開始後に、当該一方の運転を停止する場合に、送風機による送風運転を行い、その後に加湿運転および除湿運転のうちの他方を行なうように構成される(図6参照)。
これにより、送風運転により適宜周囲空気をかき混ぜて周囲湿度を均一化しながら加湿運転または除湿運転を実施することができる。したがって、周囲湿度の調湿を速やかに達成することができる。
(2)空気調和機は、空気を清浄するための空気清浄部(イオン発生部38)を、さらに備え、送風機は、さらに空気清浄部に送風し、制御部は、空気清浄部を駆動させながら送風運転を行うよう構成される。
これにより、送風運転時に、空気清浄化も実施することができる。
(3)空気調和機は、空気調和機の周囲の湿度を検知する湿度センサ41を、さらに備え、制御部は、一方の運転を開始する前に検知される湿度である開始時湿度が、周囲の湿度を調湿するための目標湿度以上であるとき、一方の運転として除湿運転を開始し、検知される湿度が目標湿度未満であるとき一方の運転として加湿運転を開始するよう構成される。
(3)空気調和機は、空気調和機の周囲の湿度を検知する湿度センサ41を、さらに備え、制御部は、一方の運転を開始する前に検知される湿度である開始時湿度が、周囲の湿度を調湿するための目標湿度以上であるとき、一方の運転として除湿運転を開始し、検知される湿度が目標湿度未満であるとき一方の運転として加湿運転を開始するよう構成される。
したがって、目標湿度の基づき周囲空気の調湿の状況を判断しながら、加湿または除湿の運転を切替え実施することができる。
(4)上記の制御部は、予め定められた時間(30秒間)、送風機による送風運転を行い、当該予め定められた時間において湿度センサにより検知される湿度を開始時湿度と決定するように構成される。
したがって、周囲空気を送風運転によりかき混ぜて湿度を均一化した後に、湿度を検知して開始時湿度を決定することができる。
(5)制御部は、一方の運転が停止後に送風機による送風運転が開始される場合に、当該送風運転中に、湿度センサ41による検知湿度と目標湿度との差が第1閾値以上(目標湿度との差が5%以上)となった場合は、当該送風運転を停止し、他方の運転を開始するよう構成される。
したがって、周囲湿度を“目標湿度に近い湿度”を維持できず湿度が低下する、または上昇する場合には、調湿のための現在の運転(除湿運転および加湿運転の一方)とは異なる他方の運転が実施される。これにより、調湿を促進することができる。
(6)制御部は、一方の運転が停止後に送風機による送風運転が開始されてから予め定められた時間(3時間)が経過した場合に、湿度センサにより検知される検知湿度と目標湿度との差が第2閾値(目標湿度との差が1〜4%)の範囲内であるときは、当該送風運転を停止し、他方の運転を開始するよう構成される。これにより、調湿を促進することができる。
(7)制御部は、目標湿度を、空気調和機の周囲湿度に基づき決定するように構成される。したがって、調湿のための運転を、周囲湿度に基づく目標温度に従い実施することができる。
(8)空気調和機は、空気調和機の周囲の明るさを検知する明るさセンサ(照度センサ20)を、さらに備え、制御部は、検知される明るさと周囲湿度とに基づき、目標湿度を決定するように構成される。したがって、周囲の明るさの別(例えば、就寝時または日中)に基づき、目標湿度を可変に決定できる。
(9)制御部は、検知される明るさ、周囲湿度、および空気調和機の周囲温度に基づき、目標湿度を決定するように構成される。したがって、周囲の明るさと周囲の温度に基づき、目標湿度を可変に決定できる。
(10)空気調和機は、空気調和機の周囲の明るさを検知する明るさセンサを、さらに備え、制御部は、検知される明るさが第1明るさレベルを示すときは、送風運転による送風風量を第1の値に決定し、検知される明るさが第1の明るさよりも暗い第2の明るさレベルを示すときは、送風風量を第1の値とは異なる第2の値に決定するように構成される。したがって、周囲の明るさの別に基づき、暗いとき(就寝時等)は、明るい時(日中)よりも送風風量を少なくできて、送風音により睡眠が妨げられるのを防止できる。
(11)空気調和機は、さらに空気調和機の周囲空気の汚れ度を検知する汚れ度センサ(臭いセンサ39)を備え、制御部は、汚れ度センサにより検知される汚れ度に基づき、送風運転による送風量を可変に決定するように構成される。したがって、送風により周囲空気のかき混ぜて汚れを緩和しつつ、調湿のための加湿または除湿の運転を実施することができる。
(12)空気調和機は、送風するための吹き出し口(12A)と、吹き出し口に設けられて、風向きを調整するために傾きが可変であるルーバ(吹出ルーバ12C)と、をさらに備え、送風運転時は、ルーバの傾きを予め定められた角度(例えば20度)に固定する。これにより、送風運転時は、予め定められた角度に従う気流を発生させながら、周囲空気をかき混ぜることができる。なお、この角度は、天井から側壁へと向かう気流を生成するための角度であることが望ましい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
5 加湿ロータ、8 送風装置、9 熱交換器、10 給水タンク、11C 吸込口、12A,12B 吹出口、12C 吹出ルーバ、13 除湿タンク、17 出力部、18 操作部、18A おまかせ自動ボタン、18B 運転ボタン、20 照度センサ、30 コントローラ、32 タイマ、33 メモリ、34 加湿駆動部、35 ファン駆動部、36 除湿駆動部、37 ルーバ駆動部、38 イオン発生部、39 臭いセンサ、40 温度センサ、41 湿度センサ、42 センサ部、100 空気調和機。
Claims (7)
- 空気調和機であって、
空気を加湿し、加湿された空気を外部へ送出する加湿部と、
空気を除湿し、除湿された空気を前記外部へ送出する除湿部と、
前記除湿部および前記加湿部に送風する送風機と、
前記空気調和機を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記送風機により送風しながら前記加湿部を駆動させる加湿運転、および前記送風機により送風しながら前記除湿部を駆動させる除湿運転のうちの一方の運転を開始後に、当該一方の運転を停止する場合に、前記送風機による送風運転を行い、その後に前記加湿運転および前記除湿運転のうちの他方を行なうように構成される、空気調和機。 - 前記空気調和機の周囲の湿度を検知する湿度センサを、さらに備え、
前記制御部は、
前記一方の運転を開始する前に検知される湿度である開始時湿度が、前記周囲の湿度を調湿するための目標湿度以上であるとき、前記一方の運転として前記除湿運転を開始し、前記検知される湿度が前記目標湿度未満であるとき前記一方の運転として前記加湿運転を開始するよう構成される、請求項1に記載の空気調和機。 - 前記制御部は、
予め定められた時間、前記送風機による送風運転を行い、当該予め定められた時間において前記湿度センサにより検知される湿度を前記開始時湿度と決定するように構成される、請求項2に記載の空気調和機。 - 前記制御部は、
前記一方の運転が停止後に前記送風機による送風運転が開始される場合に、当該送風運転中に、前記湿度センサによる検知湿度と前記目標湿度との差が第1閾値以上となった場合は、当該送風運転を停止し、前記他方の運転を開始するよう構成される、請求項2または3に記載の空気調和機。 - 前記制御部は、
前記一方の運転が停止後に前記送風機による送風運転が開始されてから予め定められた時間が経過した場合に、前記湿度センサにより検知される検知湿度と前記目標湿度との差が第2閾値の範囲内であるときは、当該送風運転を停止し、前記他方の運転を開始するよう構成される、請求項2から4のいずれか1項に記載の空気調和機。 - 前記空気調和機の周囲の明るさを検知する明るさセンサを、さらに備え、
前記制御部は、検知される前記明るさと前記周囲湿度とに基づき、前記目標湿度を決定するように構成される、請求項2から5のいずれか1項に記載の空気調和機。 - 前記制御部は、検知される前記明るさ、前記周囲湿度、および前記空気調和機の周囲温度に基づき、前記目標湿度を決定するように構成される、請求項2から5のいずれか1項に記載の空気調和機。
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