JP2020159684A - 空気調和機および空気調和システム - Google Patents

空気調和機および空気調和システム Download PDF

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Abstract

【課題】室内空気の除湿時、運転切り替えを減らすことができる空気調和機および空気調和機システムを提供する。【解決手段】空気調和機は、冷媒回路と、制御部(100)と、室内空気の温度を検出する第1温度センサ(52)と、室内空間を画定する躯体の温度を検出する第2温度センサ(54)とを備える。制御部(100)が冷媒回路を制御することにより、室内熱交換器の実質的に全部を蒸発域にする第1除湿運転と、室内熱交換器の一部を蒸発域にする第2除湿運転とが行われる。制御部(100)は、室内空気の温度と躯体の温度とを用いて、第1除湿運転および第2除湿運転のうちの一つを選択する。【選択図】図2

Description

本開示は、空気調和機および空気調和システムに関する。
従来、空気調和機としては、特許文献1に開示されているように、顕熱能力が互いに異なる複数の除湿運転を行うものがある。
特開2004−108618号公報
上記従来の空気調和機では、室内空気の除湿時、複数の除湿運転のうちの一つが不適切に選択されて行われることがある。このため、運転切り替えが頻繁に起こるという問題があった。
本開示の課題は、室内空気の除湿時、運転切り替えを減らすことができる空気調和機および空気調和システムを提供することにある。
本開示の空気調和機は、
圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、上記室内熱交換器の蒸発域の大きさを調整する調整機構とを有する冷媒回路と、
制御部と、
室内空気の温度を検出する第1温度センサと、
室内空間を画定する躯体の温度を検出する第2温度センサと
を備え、
上記制御部が上記冷媒回路を制御することにより、上記室内熱交換器の実質的に全部を蒸発域にする第1除湿運転と、上記室内熱交換器の一部を蒸発域にする第2除湿運転とが行われ、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度とを用いて、上記第1除湿運転および上記第2除湿運転のうちの一つを選択する。
上記構成によれば、上記第1除湿運転および第2除湿運転のうちの一つを選択するとき、室内空気の温度だけでなく、躯体の温度も用いるので、その選択の妥当性を上げることができる。したがって、室内空気の除湿時、運転切り替えを減らすことができる。
一態様の空気調和機では、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が、予め設定された第1閾値よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が、予め設定された第2閾値よりも小さいとき、上記第1除湿運転を選択する。
上記態様によれば、上記室内空気の温度と躯体の温度との差が第1閾値よりも大きく、かつ、室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値よりも小さいとき、第1除湿運転が選択される。したがって、上記室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値よりも小さいとき、第1除湿運転の選択の妥当性を上げることができる。
一態様の空気調和機では、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と上記設定温度との差が、上記第2閾値以上になるとき、上記第1除湿運転を選択する。
上記態様によれば、上記室内空気の温度と躯体の温度との差が第1閾値よりも大きく、かつ、室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値以上になるとき、第1除湿運転が選択される。したがって、上記室内空気の温度と設定温度との差に対応する大きな熱負荷を効果的に処理することができる。
一態様の空気調和機では、
上記調整機構は、上記室外熱交換器と上記室内熱交換器との間の冷媒経路に設けられた膨張機構と、上記室内熱交換器の冷媒経路の途中に設けられた制御弁とを有し、
上記第2除湿運転は、
上記室内熱交換器の一部を蒸発域にする一方、上記室内熱交換器の残りの部分を過熱域にする第3除湿運転と、
上記室内熱交換器において上記制御弁よりも上流側の部分を凝縮域とする一方、上記室内熱交換器において上記制御弁よりも下流側の部分を蒸発域とする第4除湿運転と
を含む。
上記態様によれば、上記第2除湿運転は第3,第4除湿運転を含むので、比較的小さくも大きくもない熱負荷を第3除湿運転で処理することができると共に、比較的小さい負荷を熱負荷を第4除湿運転で処理することができる。
一態様の空気調和機では、
上記躯体の温度は、室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度である。
上記態様によれば、上記室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度を用いることにより、第1除湿運転、第2除湿運転および第3除湿運転の中から一つを適切に選択することができる。
本開示の空気調和システムは、
圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、上記室内熱交換器の蒸発域の大きさを調整する調整機構とを有する冷媒回路と、
制御部と、
室内空気の温度を検出する第1温度センサと、
室内空間を画定する躯体の温度を検出する第2温度センサと
を備え、
上記制御部が上記冷媒回路を制御することにより、上記室内熱交換器の実質的に全部を蒸発域にする第1除湿運転と、上記室内熱交換器の一部を蒸発域にする第2除湿運転とが行われ、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度とを用いて、上記第1除湿運転および上記第2除湿運転のうちの一つを選択する。
上記構成によれば、上記第1除湿運転および第2除湿運転のうちの一つを選択するとき、室内空気の温度だけでなく、躯体の温度も用いるので、その選択の妥当性を上げることができる。したがって、室内空気の除湿時、運転切り替えを減らすことができる。
一態様の空気調和システムでは、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が、予め設定された第1閾値よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が、予め設定された第2閾値よりも小さいとき、上記第1除湿運転を選択する。
上記態様によれば、上記室内空気の温度と躯体の温度との差が第1閾値よりも大きく、かつ、室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値よりも小さいとき、第1除湿運転が選択される。したがって、上記室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値よりも小さいとき、第1除湿運転の選択の妥当性を上げることができる。
一態様の空気調和システムでは、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と上記設定温度との差が上記第2閾値以上になるとき、上記第1除湿運転を選択する。
上記態様によれば、上記室内空気の温度と躯体の温度との差が第1閾値よりも大きく、かつ、室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値以上になるとき、第1除湿運転が選択される。したがって、上記室内空気の温度と設定温度との差に対応する大きな熱負荷を効果的に処理することができる。
一態様の空気調和システムでは、
上記調整機構は、上記室外熱交換器と上記室内熱交換器との間の冷媒経路に設けられた膨張機構と、上記室内熱交換器の冷媒経路の途中に設けられた制御弁とを有し、
上記第2除湿運転は、
上記室内熱交換器の一部を蒸発域にする一方、上記室内熱交換器の残りの部分を過熱域にする第3除湿運転と、
上記室内熱交換器において上記制御弁よりも上流側の部分を凝縮域とする一方、上記室内熱交換器において上記制御弁よりも下流側の部分を蒸発域とする第4除湿運転と
を含む。
上記態様によれば、上記第2除湿運転は第3,第4除湿運転を含むので、比較的小さくも大きくもない熱負荷を第3除湿運転で処理することができると共に、比較的小さい負荷を熱負荷を第4除湿運転で処理することができる。
一態様の空気調和システムでは、
上記躯体の温度は、室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度である。
上記態様によれば、上記室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度を用いることにより、第1除湿運転、第2除湿運転および第3除湿運転の中から一つを適切に選択することができる。
一態様の空気調和システムは、
空気調和機と、
上記空気調和機と電気通信網を介して通信可能なサーバと
を備え、
上記冷媒回路および上記第1温度センサは、上記空気調和機に設けられ、
上記制御部は、上記サーバに設けられている。
上記態様によれば、上記制御部をサーバに設けることにより、空気調和機を外部から制御して、空気調和機に第1除湿運転または第2除湿運転を行わせることができる。
一態様の空気調和システムでは、
上記第2温度センサは、上記空気調和機外の上記室内空間に設置され、
上記空気調和機は、上記第2温度センサから、上記躯体の温度を示す信号を、上記電気通信網およびサーバを介して受信するか、上記電気通信網およびサーバを介さないで直接受信する。
上記態様によれば、上記第2温度センサは空気調和機外の上記室内空間に設置されているので、空気調和機が躯体の温度を検出する機能を有していなくても、空気調和機に第1除湿運転または第2除湿運転を行わせることができる。
また、上記空気調和機は、第2温度センサから、躯体の温度を示す信号を、電気通信網およびサーバを介して受信するので、サーバが躯体の温度を把握することができる。
また、上記空気調和機は、第2温度センサから、躯体の温度を示す信号を、電気通信網およびサーバを介さないで直接受信するので、電気通信網およびサーバの状態に関係なく、躯体の温度を示す信号を受信することができる。
一態様の空気調和システムは、
空気調和機と、
上記空気調和機と電気通信網を介して通信可能なサーバと
を備え、
上記第2温度センサは、上記空気調和機外の上記室内空間に設置され、
上記空気調和機は、上記第2温度センサから、上記躯体の温度を示す信号を、上記電気通信網およびサーバを介して受信するか、上記電気通信網およびサーバを介さないで直接受信する。
上記態様によれば、上記第2温度センサは空気調和機外の上記室内空間に設置されているので、空気調和機が躯体の温度を検出する機能を有していなくても、空気調和機に第1除湿運転または第2除湿運転を行わせることができる。
また、上記空気調和機は、第2温度センサから、躯体の温度を示す信号を、電気通信網およびサーバを介して受信するので、サーバが躯体の温度を把握することができる。
また、上記空気調和機は、第2温度センサから、躯体の温度を示す信号を、電気通信網およびサーバを介さないで直接受信するので、電気通信網およびサーバの状態に関係なく、躯体の温度を示す信号を受信することができる。
本開示の第1実施形態の空気調和機の冷媒回路の回路図である。 上記空気調和機の制御ブロック図である。 上記空気調和機の冷房除湿運転を説明するための模式図である。 上記空気調和機の過絞り除湿運転を説明するための模式図である。 上記空気調和機の再熱除湿運転を説明するための模式図である。 上記空気調和機の冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転に関するモリエル線図である。 上記空気調和機の除湿運転の選択を説明するためのグラフである。 上記空気調和機の除湿運転を選択するための制御に関するフローチャートである。 本開示の第2実施形態の空気調和システムの概略構成図である。
以下、本開示の空気調和機を、図示の実施の形態により詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、本開示の第1実施形態の空気調和機が備える冷媒回路RCの回路図である。
上記空気調和機は、空調対象である室内空間に設置される室内機1と、室外に設置される室外機2とを備える。
室内機1は、例えば、室内の壁面に取り付けられる壁掛け式の室内ユニットである。この室内機1は、室内熱交換器11と、この室内熱交換器11に空気を送る室内ファン12とを有する。
室内熱交換器11は、室内ファン12による空気流に関して、室内ファン12よりも上流側に位置している。この室内熱交換器11は、空気と冷媒との熱交換を行うために、本体熱交換部11aと、補助熱交換部11bとを有する。
本体熱交換部11aは、正面部11a−1および背面部11a−2から成っている。正面部11a−1は、室内ユーザ側に位置する一方、背面部11a−2は、室内ユーザ側とは反対側に位置する。別の言い方をすると、背面部11a−2は、室内機1が取り付けられる壁側に位置する一方、正面部11a−1は、その壁側とは反対側に位置する。また、正面部11a−1は、冷媒配管L1,L2などを介して背面部11a−2に流体的に接続されている。これにより、膨張弁24から本体熱交換部11aへ流れる冷媒は、正面部11a−1を流れた後、背面部11a−2に流入する。
補助熱交換部11bは、本体熱交換部11aの正面部11a−1に関して、本体熱交換部11aの背面部11a−2側とは反対側に設けられている。別の言い方をすると、補助熱交換部11bは、本体熱交換部11aの正面部11a−1よりも、室内ユーザ側に位置する。この補助熱交換部11bは、本体熱交換部11aよりも、容積が小さい。また、補助熱交換部11bは、冷媒配管L11を介して本体熱交換部11aの正面部11a−1に流体的に接続されている。これにより、膨張弁24側からの冷媒は、補助熱交換部11bを介して、本体熱交換部11aに供給される。このように、補助熱交換部11bは、冷媒配管L3と冷媒配管L11との間の冷媒経路を有するものと言える。
室内ファン12としては、例えば、クロスフローファンが採用される。このクロスフローファンは、室内熱交換器11で温度などが調整された空気を室内に向けて吹き出す。
また、室内熱交換器11の冷媒経路の途中には、制御弁の一例としての電磁弁13が設けられている。この電磁弁13は、本体熱交換部11aの正面部11a−1側と本体熱交換部11aの背面部11a−2側との間の差圧を設定する。より詳しく説明すると、電磁弁13は、大開度および小開度の2位置のみを取ることが可能なオンオフ弁であり、必要時(例えば、後述する再熱除湿運転時)にオンされ、大開度の位置から小開度の位置に切り替えられる。
また、室内機1は、室内熱交換器11の温度を検出する室内熱交換器温度センサ51と、室内空気の温度(以下、「室内温度」という。)を検出する室内温度センサ52と、室内湿度を検出する室内湿度センサ53と、躯体温度センサ54とを有する。なお、室内温度センサ52は、第1温度センサの一例である。また、躯体温度センサ54は、第2温度センサの一例である。
躯体温度センサ54は、上記室内空間を画定する壁の温度を検出する。躯体温度センサ54としては、例えば、室内機1の前方(室内機1が取り付けられる壁とは反対側)からの赤外線を受ける赤外線センサなどが使用される。ここで、上記壁は、上記室内空間を画定する例えば4つの壁のうちの一つであって、室内機1が取り付けられる壁に対向する壁(以下、「前方の壁」という。)を意味する。
室外機2は、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、膨張機構の一例としての膨張弁24と、アキュムレータ25と、室外熱交換器23に空気を送る室外ファン26とを有する。さらに、室外機2は、室外熱交換器23の温度を検出する室外熱交換器温度センサ56と、外気温度を検出する外気温度センサ57と、膨張弁24で減圧された冷媒の温度(蒸発温度)を検出する冷媒温度センサ58とを有する。
室外熱交換器23は、室外ファン26による空気流に関して、室外ファン26よりも上流側に位置している。
膨張弁24は、互いに異なる3以上の開度に調整可能な例えば電動弁であって、制御装置100(図2に示す)からの信号に応じて開度が変化する。
また、上記空気調和機の冷媒回路RCは、室内熱交換器11、電磁弁13、圧縮機21、四路切換弁22、室外熱交換器23、膨張弁24、アキュムレータ25および冷媒配管L3〜L9から成っている。より詳しく説明すると、室内熱交換器11、圧縮機21、四路切換弁22、室外熱交換器23、膨張弁24およびアキュムレータ25が、冷媒配管L3〜L9によって流体的に接続される。これにより、環状の冷媒回路RCが構成されている。このような冷媒回路RCにおいて、圧縮機21の駆動時、冷媒が循環する。
外気温度センサ57は、室外ファン26による空気流に関して、室外熱交換器23よりも上流側に位置している。別の言い方をすると、室外ファン26の駆動時、室外熱交換器23と熱交換する前の室外空気が外気温度センサ57を経由するようになっている。
また、図示しないが、上記空気調和機は、リモートコントローラ(以下、「リモコン」と言う。)を備える。ユーザは、リモコンを操作して、自動運転、冷房運転、暖房運転、除湿運転などを開始させたり、停止させたりすることができる。上記リモコンは、ユーザの操作に応じて室内機1と例えば無線通信を行う。
図2は、上記空気調和機の制御ブロック図である。
上記空気調和機は、冷媒回路RCを制御する制御装置100を備える。より詳しく説明すると、制御装置100は、マイクロコンピュータ、入出力回路などから成っている。この制御装置100が、室内熱交換器温度センサ51、室内温度センサ52、室内湿度センサ53、躯体温度センサ54、室外熱交換器温度センサ56、外気温度センサ57、冷媒温度センサ58などからの信号に基づいて、圧縮機21、四路切換弁22、膨張弁24、室外ファン26、室内ファン12、電磁弁13などを制御する。なお、制御装置100は制御部の一例である。
また、制御装置100は、冷房除湿運転を行うための冷房除湿運転制御部100aと、過絞り除湿運転を行うための過絞り除湿運転制御部100bと、再熱除湿運転を行うための再熱除湿運転制御部100cとを有する。この冷房除湿運転制御部100a、過絞り除湿運転制御部100bおよび再熱除湿運転制御部100cは、それぞれ、ソフトウェアにより構成されている。なお、上記冷房除湿運転は、第1除湿運転の一例である。また、上記過絞り除湿運転および再熱除湿運転は、第2除湿運転の一例である。また、上記過絞り除湿運転は、第3除湿運転の一例である。また、上記再熱除湿運転は、第4除湿運転の一例である。
[冷房除湿運転]
上記冷房除湿運転は、図1に示すように、四路切換弁22を実線の切換え位置に切り換えると共に、圧縮機21を起動することで、開始される。この冷房除湿運転中、圧縮機21から吐出された高温高圧の冷媒が四路切換弁22を介して室外熱交換器23に流入する。そして、室外熱交換器23で凝縮した冷媒は、膨張弁24で減圧された後、室内熱交換器11の補助熱交換部11bと、室内熱交換器11の本体熱交換部11aとに、この順で流入する。この本体熱交換部11aおよび補助熱交換部11bで蒸発した冷媒が四路切換弁22およびアキュムレータ25を介して圧縮機21の吸入側に戻る。このように、冷媒が冷媒回路RCを循環するとき、冷房除湿運転制御部100aが、圧縮機21の周波数と膨張弁24の開度とを調整すると共に、電磁弁13をオフにすることで、図3に示すように、室内熱交換器11の実質的に全部を蒸発域(図3において斜線のハッチングを付した領域)とする。これにより、上記冷房除湿運転は、室内温度を変化させるための能力である顕熱能力が高くなる。
ここで、室内熱交換器11の実質的に全部を蒸発域にするとは、室内熱交換器11の全部を蒸発域にするときだけでなく、室内熱交換器11において一部を除いた部分だけを蒸発域にするときも含む。この一部(例えば、室内熱交換器11の全容積の1/3以下の部分)だけが蒸発域とならないときとしては、例えば、室内環境などによって、室内熱交換器11の冷媒出口近傍の部分が過熱域となるときなどがある。
[過絞り除湿運転]
上記過絞り除湿運転は、上記冷房除湿運転のときと同じ方向に冷媒を流す。このとき、過絞り除湿運転制御部100bが、圧縮機21の周波数と膨張弁24の開度とを調整すると共に、電磁弁13をオフにすることで、図4に示すように、補助熱交換部11bを蒸発域(斜線のハッチングを付した領域)にする一方、本体熱交換部11aの正面部11a−1および背面部11a−2を過熱域(点のハッチングを付した領域)にする。これにより、上記過絞り除湿運転は、冷房除湿運転によりも顕熱能力が低くなるので、室内の熱負荷が高くも低くもないとき、室温の低下を抑制しつつ、室内の除湿を行える。
また、過絞り除湿運転制御部100bは、過絞り除湿運転中、蒸発域が所定容積(例えば、室内熱交換器11の全容積の2/3)以下となるように、圧縮機21および膨張弁24を制御する。
[再熱除湿運転]
上記再熱除湿運転は、上記冷房除湿運転のときと同じ方向に冷媒を流す。このとき、再熱除湿運転制御部100cが、圧縮機21の周波数と膨張弁24の開度とを調整すると共に、電磁弁13をオンにすることで、図5に示すように、補助熱交換部11bと本体熱交換部11aの正面部11a−1とを凝縮域(格子のハッチングを付した領域)にする一方、本体熱交換部11aの背面部11a−2を蒸発域(斜線のハッチングを付した領域)にする。これにより、上記再熱除湿運転は、過絞り除湿運転よりも顕熱能力が低くなるので、室内の熱負荷が低いとき、室温の低下を抑制しつつ、室内の除湿を行える。
また、上記再熱除湿運転では、電磁弁13は、小開度の位置に切り替えられる。より詳しく説明すると、上記再熱除湿運転における電磁弁13の開度は、空気流量が10L/min未満に相当する開度である。上記再熱除湿運転における電磁弁13の開度は、空気流量が3.5L/min以上5L/min以下に相当する開度であれば好ましい。ここで、「上記再熱除湿運転における電磁弁13の開度が、空気流量が10L/min未満に相当する開度である」とは、上記開度において冷媒回路RCを流れる空気流量が10L/min未満であることをいうのではなく、電磁弁13の流量特性から求められる上記開度における空気流量が10L/min未満であることをいう。
図6は、上記空気調和機の冷房除湿運転時、過絞り除湿運転時および再熱除湿運転時のモリエル線図である。
過絞り除湿運転制御部100bの制御は、過絞り除湿運転の蒸発温度は、冷房除湿運転の蒸発温度よりも低くなるように行われる。このとき、膨張弁24の開度は、通常、冷房除湿運転中の膨張弁24の開度よりも小さくなる。
再熱除湿運転制御部100cの制御は、原則、再熱除湿運転の蒸発温度が過絞り除湿運転の蒸発温度よりも低くなるように行われる。このとき、膨張弁24の開度は、過絞り除湿運転中における膨張弁24の最大開度よりも大きい開度に固定される。
図7は、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転から一つが選択されて行われるとき、この選択がどのように行われるのかを説明するためのグラフである。
制御装置100は、躯体温度センサ54によって検出された壁の温度と、室内温度センサ52によって検出された室内温度との差Yを算出すると共に、その室内温度と設定温度との差Xを算出する。室内温度と躯体の温度との差Yは、予め設定された閾値α1,α2と比較される一方、室内温度と設定温度との差Xは、予め設定された閾値β1,β2と比較される。この比較の結果に基づいて、図7および下記(1)〜(7)に示すように、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つが、選択される。なお、上記設定温度は、メーカ側で空気調和機の出荷前に設定されているが、ユーザが例えばリモコンなどで変更可能になっている。また、α2は、α1よりも大きく、第1閾値の一例である。β1は、第2閾値の一例である。
(1) Y>α2,X<β1
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1よりも小さいとき、冷房除湿運転を選択する。
(2) Y>α2,X>β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β2よりも大きいとき、冷房除湿運転を選択する。
(3) Y>α2,β1≦X≦β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、冷房除湿運転を選択する。
(4) Y<α1,X<β1
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1よりも小さく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1よりも小さいとき、再熱除湿運転を選択する。
(5) Y<α1,X>β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1よりも小さく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β2よりも大きいとき、冷房除湿運転を選択する。
(6) Y<α1,β1≦X≦β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1よりも小さく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、過絞り除湿運転を選択する。
(7) α1≦Y≦α2,X<β1
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1以上であって閾値α2以下であり、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1よりも小さいとき、過絞り除湿運転を選択する。
(8) α1≦Y≦α2,X>β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1以上であって閾値α2以下であり、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β2よりも大きいとき、冷房除湿運転を選択する。
(9) α1≦Y≦α2,β1≦X≦β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1以上であって閾値α2以下であり、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、過絞り除湿運転を選択する。
以下、図9のフローチャートを用いて、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するための制御について説明する。
上記制御がスタートすると、まず、ステップS1で、リモコンの除湿運転のボタンが押下されたか否かを判定する。このステップS1は、除湿運転のボタンが押下されと判定されるまで繰り返される。
次に、ステップS2で、室内湿度は設定湿度よりも高いか否かを判定する。このステップS2で、室内湿度が設定湿度よりも高いと判定されると、次のステップS3に進む一方、室内湿度が設定湿度よりも高くないと判定されると、上記制御はエンドとなる。なお、上記設定湿度は、設定温度と同様に、メーカ側で空気調和機の出荷前に設定されているが、ユーザが例えばリモコンなどで変更可能になっている。
最後に、ステップS3で、室内温度と設定温度との差Xを算出すると共に、室内温度と躯体の温度との差Yを算出した後、この差X,Yに基づいて、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択する。別の言い方をすると、差X,Yが図7のグラフのどの領域に入るかを判定して、差X,Yが入る領域に対応する除湿運転を選択する。
このように、制御装置100が、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するとき、室内空気の温度だけでなく、躯体の温度も考慮するので、その選択の妥当性を上げることができる。したがって、室内空気の除湿時、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択した後、運転の切り替え回数を減らすことができる。
また、上記室内温度と躯体の温度との差Yが閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β1よりも小さいとき、熱負荷が大きいと判定されて、冷房除湿運転が選択される。したがって、上記室内温度と設定温度との差Xが閾値β1よりも小さいとき、冷房除湿運転の選択の妥当性を上げることができる。
これに対して、上記室内温度と躯体の温度との差Yを考慮しなければ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β1よりも小さいため、熱負荷が小さいと間違って判定されて、再熱除湿運転が選択されてしまう。ここで、上記再熱除湿運転が選択されると、除湿運転の時間が長くなってしまう恐れがある。
また、上記室内温度と躯体の温度との差Yが閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β2よりも大きいとき、冷房除湿運転が選択される。したがって、上記差Xに対応する大きな熱負荷を効果的に処理することができる。
また、上記室内温度と躯体の温度との差Yが閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、冷房除湿運転が選択される。したがって、上記室内温度と設定温度との差Xが閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、冷房除湿運転の選択の妥当性を上げることができる。
これに対して、上記室内温度と躯体の温度との差Yを考慮しなければ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β1以上であって閾値β2以下であるいため、熱負荷が小さくも大きくもないと間違って判定されて、過絞り除湿運転が選択されてしまう。ここで、上記過絞り除湿運転が選択されると、除湿運転の時間が長くなってしまう恐れがある。
また、上記空気調和機は、冷房除湿運転の他に、過絞り除湿運転および再熱除湿運転も行えるので、比較的小さくも大きくもない熱負荷を過絞り除湿運転で処理することができると共に、比較的小さい負荷を熱負荷を再熱除湿運転で処理することができる。
上記第1実施形態では、躯体温度センサ54は、前方の壁の温度を検出していたが、例えば、室内機1が取り付けられる壁(以下、「後方の壁」という。)の温度、または、後方の壁に連なって室内機1の側方に位置する壁(以下、「側方の壁」)の温度を検出してもよい。
上記第1実施形態では、制御装置100は、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するために、前方の壁の温度を用いていたが、例えば、1つの前方の壁の温度と、1つの後方の壁と、2つの側方の壁との平均温度を用いてもよい。例えば、上記平均温度は、それら4つの壁の温度の総和を4で割って求めてもよい。
上記第1実施形態では、躯体温度センサ54は、前方の壁の温度を検出していたが、室内機1が設置される室内空間を画定する床の温度を検出するようにしてもよい。このようにする場合、上記床の複数箇所の温度から床の平均温度を算出して、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するときに用いてもよい。例えば、床の10箇所の温度から床の平均温度を算出する場合、床の10箇所の温度を順次検出した後、それらの温度の総和を10で割ってもよい。
上記第1実施形態では、躯体温度センサ54は、前方の壁の温度を検出していたが、室内機1が設置される室内空間を画定する天井の温度を検出するようにしてもよい。このようにする場合、上記天井の複数箇所の温度から天井の平均温度を算出して、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するときに用いてもよい。例えば、天井の10箇所の温度から天井の平均温度を算出する場合、天井の10箇所の温度を順次検出した後、それらの温度の総和を10で割ってもよい。
上記第1実施形態では、制御装置100は、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するときに、前方の壁の温度を用いていたが、室内機1が設置される室内空間を画定する壁、床および天井のうちのうちの少なくとも2つの平均温度を用いてもよい。
上記第1実施形態では、リモコンの除湿運転のボタンが押下されると、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つが選択されて行われていたが、リモコンの自動運転のボタンが押下されても、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つが選択されて行われるようにしてもよい。ここで、上記自動運転とは、室内温度、室外温度などに基づいて、冷房運転、除湿運転、暖房運転などから一つが自動的に選択されて開始した後、自動的に他の空調運転に切り替わる運転を指す。
上記第1実施形態では、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択していたが、冷房除湿運転および過絞り除湿運転のうちの一つを選択するようにしたり、冷房除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するようにしたりしてもよい。別の言い方をすれば、本開示は、冷房除湿運転および過絞り除湿運転を行えるが、再熱除湿運転を行えない空気調和機に適用をしてもよいし、冷房除湿運転および再熱除湿運転を行えるが、過絞り除湿運転を行えない空気調和機に適用してもよい。なお、
上記冷房除湿運転および過絞り除湿運転のうちの一つを選択する場合、上記(1)〜(3)の条件と同様の条件が成立したときは、冷房除湿運転を選択するようにしてもよい。
このような選択を行うことにより、室内空気の除湿時、冷房除湿運転または過絞り除湿運転を選択した後、運転の切り替え回数を減らすことができる。
上記冷房除湿運転および過絞り除湿運転を行えるが、再熱除湿運転を行えない空気調和機は、電磁弁13のような制御弁を備えなくて済む。したがって、上記空気調和機は、製造コストの増加を抑制できる。
上記冷房除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択する場合、上記(1)〜(3)の条件と同様の条件が成立したときは、冷房除湿運転を選択するようにしてもよい。
このような選択を行うことにより、室内空気の除湿時、冷房除湿運転または再熱除湿運転を選択した後、運転の切り替え回数を減らすことができる。
上記第1実施形態では、室内熱交換器11は、本体熱交換部11aと補助熱交換部11bを有していたが、本体熱交換部11aを有する一方、補助熱交換部11bを有さないようにしてもよい。このようにする場合、過絞り除湿運転時、本体熱交換部11aの一部だけが蒸発域となるようにすればよい。
上記第1実施形態では、本体熱交換部11aの正面部11a−1と本体熱交換部11aの背面部11a−2との間に、電磁弁13を設けていたが、互いに異なる3以上の開度に調整可能な電動弁を制御弁の一例として設けてもよい。別の言い方をすれば、室内熱交換器11の冷媒経路の途中に、膨張弁24と同様の電磁弁を制御弁の一例として設けてもよい。
上記第1実施形態において、制御装置100は、室内機1側の室内制御部(図示せず)と、室外機2側の室外制御部(図示せず)とで構成されてもよいし、上記室内制御部のみで構成されるようにしてもよいし、上記室外制御部のみで構成されてもよい。別の言い方をすれば、制御装置100は、一部が室内機1に搭載され、かつ、残りの他の部分が室外機2に搭載されるようにしてもよいし、全部が室内機1に搭載されるようにしてもよいし、全部が室外機2に搭載されるようにしてもよい。
上記第1実施形態では、空気調和機は、制御装置100を備えていたが、制御装置100を備えないようにしてもよい。このようにする場合、空気調和機以外の装置などに搭載された制御装置を制御部の一例として用いてもよい。但し、上記空気調和機が制御装置100を備えないようにする場合よりも、上記空気調和機が制御装置100を備えるようにする方が、空気調和機のみで空調運転を制御できる点で好ましい。
上記第1実施形態では、空気調和機は、躯体温度センサ54を備えていたが、躯体温度センサ54を備えないようにしてもよい。このようにする場合、空気調和機以外の装置などに搭載された躯体温度センサを第2温度センサの一例として用いてもよい。但し、上記空気調和機が躯体温度センサ54を備えないようにする場合よりも、上記空気調和機が躯体温度センサ54を備えるようにする場合の方が、空気調和機のみで躯体の温度を検出できる点で好ましい。
〔第2実施形態〕
図9は、本開示の第2実施形態の空気調和システムの概略構成図である。
上記空気調和システムは、空気調和機201と、この空気調和機201と通信可能なサーバ202と、このサーバ202と通信可能な通信端末203とを備える。
図9では図示していないが、空気調和機201は、上記第1実施形態と同様に、図1の冷媒回路RC、室内温度センサ52、躯体温度センサ54などを備えている。この空気調和機201は、制御装置100(図2示す)のような制御装置を備えていない点と、無線通信モジュール211を備えている点とを除くと、上記第1実施形態の空気調和機と同様に構成されている。
無線通信モジュール211は、無線アクセスポイント204との間で無線通信を行う。より詳しくは、無線通信モジュール211は、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)などの通信規格を用いる部品であって、無線アクセスポイント204を介して、サーバ202へ信号を送ったり、サーバ202から信号を受けたりする。このとき、サーバ202と無線アクセスポイント204の間の通信は、電気通信網205を介して行われる。無線アクセスポイント204は、空気調和機201で空調される部屋を有する建物内に設置されている。なお、無線アクセスポイント204の一例としは、無線LAN(Local Area Network)ルーターがある。
サーバ202は制御装置221を有する。この制御装置221は、制御装置100(図2示す)と同様の構成を有し、空気調和機201の冷媒回路RCを制御する。より詳しくは、空気調和機201は、制御装置221からの信号を無線通信モジュール211で受けることにより、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転から一つを行う。なお、上記冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転の開始条件は、上記第1実施形態と同様である。
通信端末203は、電気通信網205を介してサーバ202と通信を行うことにより、上記建物内外から空気調和機201を操作することが可能である。このような通信端末203としては、例えば、スマートフォン(smartphone:多機能携帯電話)、ノートパソコン、タブレット端末などのモバイル情報端末がある。
上記構成の空気調和システムは、上記第1実施形態の空気調和機と同様の作用効果を奏する。
また、サーバ202が制御装置221を有することにより、空気調和機201を上記建物外から制御して、空気調和機201に、冷房除湿運転、過絞り除湿運転または再熱除湿運転を行わせることができる。
上記第2実施形態では、空気調和機201は、躯体温度センサ54を有していたが、躯体温度センサ54を有さないようにしてもよい。このようにする場合、空気調和機201以外の装置などに搭載された躯体温度センサを利用してもよい。この躯体温度センサの利用により、空気調和機201の製造コストを下げることができる。
また、躯体温度センサ54は空気調和機201外の室内空間に設置されるようにした場合、躯体の温度を検出する機能を有さない空気調和機に対しても、冷房除湿運転、過絞り除湿運転または再熱除湿運転を行わせることができる。
上記第2実施形態では、空気調和機201が制御装置を有さないで、サーバ202が制御装置221を有していたが、空気調和機が第1制御装置を有し、サーバ202が第2制御装置を有するようにしていもよい。このようにする場合、例えば、第1制御装置が第2制御装置と共同することにより、制御装置221と同様の動作を行えるようにしてもよい。
なお、空気調和装置201が躯体温度センサ54を有さない場合は、躯体温度センサ54または躯体温度センサ54が搭載された装置は、サーバ202を介して空気調和装置201と接続されて、壁などの温度を示す信号を空気調和装置201へ送信してもよいし、無線通信モジュール211によって直接空気調和装置201に接続されて、壁などの温度を示す信号を空気調和装置201へ送信してもよい。
また、空気調和機201が、躯体温度センサ54から、躯体の温度を示す信号を、電気通信網205およびサーバ202を介して受信する場合、サーバ202が躯体の温度を把握することができる。
また、空気調和機202が、躯体温度センサ54から、躯体の温度を示す信号を、電気通信網205およびサーバ202を介さないで直接受信する場合、電気通信網205およびサーバ202の状態に関係なく、躯体の温度を示す信号を受信することができる。
本開示の具体的な実施形態について説明したが、本開示は上記第1,第2実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第1,第2実施形態のそれぞれにおいて変形例同士を組み合わせたものを、本開示の一実施形態としてもよい。あるいは、上記第1実施形態の内容と第2実施形態の内容とを組み合わせたものを、本開示の一実施形態としてもよい。
1 室内機
2 室外機
11 室内熱交換器
11a 本体熱交換部
11a−1 正面部
11a−2 背面部
11b 補助熱交換部
13 電磁弁
12 室内ファン
21 圧縮機
22 四路切換弁
23 室外熱交換器
24 膨張弁
25 アキュムレータ
26 室外ファン
51 室内熱交換器温度センサ
52 室内温度センサ
53 室内湿度センサ
54 躯体温度センサ
56 室外熱交換器温度センサ
57 外気温度センサ
58 冷媒温度センサ
100,221 制御装置
201 空気調和機
202 サーバ
203 通信端末
RC 冷媒回路
本開示は、空気調和機および空気調和システムに関する。
従来、空気調和機としては、特許文献1に開示されているように、顕熱能力が互いに異なる複数の除湿運転を行うものがある。
特開2004−108618号公報
上記従来の空気調和機では、室内空気の除湿時、複数の除湿運転のうちの一つが不適切に選択されて行われることがある。このため、運転切り替えが頻繁に起こるという問題があった。
本開示の課題は、室内空気の除湿時、運転切り替えを減らすことができる空気調和機および空気調和システムを提供することにある。
本開示の空気調和機は、
圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、上記室内熱交換器の蒸発域の大きさを調整する調整機構とを有する冷媒回路と、
制御部と、
室内空気の温度を検出する第1温度センサと、
室内空間を画定する躯体の温度を検出する第2温度センサと
を備え、
上記制御部が上記冷媒回路を制御することにより、上記室内熱交換器の実質的に全部を蒸発域にする第1除湿運転と、上記室内熱交換器の一部を蒸発域にする第2除湿運転とが行われ、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度とを用いて、上記第1除湿運転および上記第2除湿運転のうちの一つを選択し、
上記制御部は、
上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が、予め設定された第1閾値よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が、予め設定された第2閾値よりも小さいとき、上記第1除湿運転を選択する一方、
上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値以下であり、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が上記第2閾値よりも小さいとき、上記第2除湿運転を選択する。
上記構成によれば、上記第1除湿運転および第2除湿運転のうちの一つを選択するとき、室内空気の温度だけでなく、躯体の温度も用いるので、その選択の妥当性を上げることができる。したがって、室内空気の除湿時、運転切り替えを減らすことができる。
また、上記室内空気の温度と躯体の温度との差が第1閾値よりも大きく、かつ、室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値よりも小さいとき、第1除湿運転が選択される。したがって、上記室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値よりも小さいとき、第1除湿運転の選択の妥当性を上げることができる。
一態様の空気調和機では、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と上記設定温度との差が、上記第2閾値以上になるとき、上記第1除湿運転を選択する。
上記態様によれば、上記室内空気の温度と躯体の温度との差が第1閾値よりも大きく、かつ、室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値以上になるとき、第1除湿運転が選択される。したがって、上記室内空気の温度と設定温度との差に対応する大きな熱負荷を効果的に処理することができる。
一態様の空気調和機では、
上記制御部は、
上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値以下であり、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が、上記第2閾値よりも大きくなるように予め設定された第3閾値よりも大きいとき、上記第1除湿運転を選択する。
一態様の空気調和機では、
上記調整機構は、上記室外熱交換器と上記室内熱交換器との間の冷媒経路に設けられた膨張機構と、上記室内熱交換器の冷媒経路の途中に設けられた制御弁とを有し、
上記第2除湿運転は、
上記室内熱交換器の一部を蒸発域にする一方、上記室内熱交換器の残りの部分を過熱域にする第3除湿運転と、
上記室内熱交換器において上記制御弁よりも上流側の部分を凝縮域とする一方、上記室内熱交換器において上記制御弁よりも下流側の部分を蒸発域とする第4除湿運転と
を含む。
上記態様によれば、上記第2除湿運転は第3,第4除湿運転を含むので、比較的小さくも大きくもない熱負荷を第3除湿運転で処理することができると共に、比較的小さい熱負荷を第4除湿運転で処理することができる。
一態様の空気調和機では、
上記躯体の温度は、室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度である。
上記態様によれば、上記室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度を用いることにより、第1除湿運転、第2除湿運転および第3除湿運転の中から一つを適切に選択することができる。
本開示の空気調和システムは、
圧縮機と、室外熱交換器と、室内熱交換器と、上記室内熱交換器の蒸発域の大きさを調整する調整機構とを有する冷媒回路と、
制御部と、
室内空気の温度を検出する第1温度センサと、
室内空間を画定する躯体の温度を検出する第2温度センサと
を備え、
上記制御部が上記冷媒回路を制御することにより、上記室内熱交換器の実質的に全部を蒸発域にする第1除湿運転と、上記室内熱交換器の一部を蒸発域にする第2除湿運転とが行われ、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度とを用いて、上記第1除湿運転および上記第2除湿運転のうちの一つを選択し、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が、予め設定された第1閾値よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が、予め設定された第2閾値よりも小さいとき、上記第1除湿運転を選択すると共に、
上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値以下であり、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が上記第2閾値よりも小さいとき、上記第2除湿運転を選択する。
上記構成によれば、上記第1除湿運転および第2除湿運転のうちの一つを選択するとき、室内空気の温度だけでなく、躯体の温度も用いるので、その選択の妥当性を上げることができる。したがって、室内空気の除湿時、運転切り替えを減らすことができる。
また、上記室内空気の温度と躯体の温度との差が第1閾値よりも大きく、かつ、室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値よりも小さいとき、第1除湿運転が選択される。したがって、上記室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値よりも小さいとき、第1除湿運転の選択の妥当性を上げることができる。
一態様の空気調和システムでは、
上記制御部は、
上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値以下であり、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が、上記第2閾値よりも大きくなるように予め設定された第3閾値よりも大きいとき、上記第1除湿運転を選択する。
一態様の空気調和システムでは、
上記制御部は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と上記設定温度との差が上記第2閾値以上になるとき、上記第1除湿運転を選択する。
上記態様によれば、上記室内空気の温度と躯体の温度との差が第1閾値よりも大きく、かつ、室内空気の温度と設定温度との差が第2閾値以上になるとき、第1除湿運転が選択される。したがって、上記室内空気の温度と設定温度との差に対応する大きな熱負荷を効果的に処理することができる。
一態様の空気調和システムでは、
上記調整機構は、上記室外熱交換器と上記室内熱交換器との間の冷媒経路に設けられた膨張機構と、上記室内熱交換器の冷媒経路の途中に設けられた制御弁とを有し、
上記第2除湿運転は、
上記室内熱交換器の一部を蒸発域にする一方、上記室内熱交換器の残りの部分を過熱域にする第3除湿運転と、
上記室内熱交換器において上記制御弁よりも上流側の部分を凝縮域とする一方、上記室内熱交換器において上記制御弁よりも下流側の部分を蒸発域とする第4除湿運転と
を含む。
上記態様によれば、上記第2除湿運転は第3,第4除湿運転を含むので、比較的小さくも大きくもない熱負荷を第3除湿運転で処理することができると共に、比較的小さい熱負荷を第4除湿運転で処理することができる。
一態様の空気調和システムでは、
上記躯体の温度は、室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度である。
上記態様によれば、上記室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度を用いることにより、第1除湿運転、第2除湿運転および第3除湿運転の中から一つを適切に選択することができる。
一態様の空気調和システムは、
空気調和機と、
上記空気調和機と電気通信網を介して通信可能なサーバと
を備え、
上記冷媒回路および上記第1温度センサは、上記空気調和機に設けられ、
上記制御部は、上記サーバに設けられている。
上記態様によれば、上記制御部をサーバに設けることにより、空気調和機を外部から制御して、空気調和機に第1除湿運転または第2除湿運転を行わせることができる。
一態様の空気調和システムでは、
上記第2温度センサは、上記空気調和機外の上記室内空間に設置され、
上記空気調和機は、上記第2温度センサから、上記躯体の温度を示す信号を、上記電気通信網およびサーバを介して受信するか、上記電気通信網およびサーバを介さないで直接受信する。
上記態様によれば、上記第2温度センサは空気調和機外の上記室内空間に設置されているので、空気調和機が躯体の温度を検出する機能を有していなくても、空気調和機に第1除湿運転または第2除湿運転を行わせることができる。
また、上記空気調和機は、第2温度センサから、躯体の温度を示す信号を、電気通信網およびサーバを介して受信するので、サーバが躯体の温度を把握することができる。
また、上記空気調和機は、第2温度センサから、躯体の温度を示す信号を、電気通信網およびサーバを介さないで直接受信するので、電気通信網およびサーバの状態に関係なく、躯体の温度を示す信号を受信することができる。
一態様の空気調和システムは、
空気調和機と、
上記空気調和機と電気通信網を介して通信可能なサーバと
を備え、
上記第2温度センサは、上記空気調和機外の上記室内空間に設置され、
上記空気調和機は、上記第2温度センサから、上記躯体の温度を示す信号を、上記電気通信網およびサーバを介して受信するか、上記電気通信網およびサーバを介さないで直接受信する。
上記態様によれば、上記第2温度センサは空気調和機外の上記室内空間に設置されているので、空気調和機が躯体の温度を検出する機能を有していなくても、空気調和機に第1除湿運転または第2除湿運転を行わせることができる。
また、上記空気調和機は、第2温度センサから、躯体の温度を示す信号を、電気通信網およびサーバを介して受信するので、サーバが躯体の温度を把握することができる。
また、上記空気調和機は、第2温度センサから、躯体の温度を示す信号を、電気通信網およびサーバを介さないで直接受信するので、電気通信網およびサーバの状態に関係なく、躯体の温度を示す信号を受信することができる。
本開示の第1実施形態の空気調和機の冷媒回路の回路図である。 上記空気調和機の制御ブロック図である。 上記空気調和機の冷房除湿運転を説明するための模式図である。 上記空気調和機の過絞り除湿運転を説明するための模式図である。 上記空気調和機の再熱除湿運転を説明するための模式図である。 上記空気調和機の冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転に関するモリエル線図である。 上記空気調和機の除湿運転の選択を説明するためのグラフである。 上記空気調和機の除湿運転を選択するための制御に関するフローチャートである。 本開示の第2実施形態の空気調和システムの概略構成図である。
以下、本開示の空気調和機を、図示の実施の形態により詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、本開示の第1実施形態の空気調和機が備える冷媒回路RCの回路図である。
上記空気調和機は、空調対象である室内空間に設置される室内機1と、室外に設置される室外機2とを備える。
室内機1は、例えば、室内の壁面に取り付けられる壁掛け式の室内ユニットである。この室内機1は、室内熱交換器11と、この室内熱交換器11に空気を送る室内ファン12とを有する。
室内熱交換器11は、室内ファン12による空気流に関して、室内ファン12よりも上流側に位置している。この室内熱交換器11は、空気と冷媒との熱交換を行うために、本体熱交換部11aと、補助熱交換部11bとを有する。
本体熱交換部11aは、正面部11a−1および背面部11a−2から成っている。正面部11a−1は、室内ユーザ側に位置する一方、背面部11a−2は、室内ユーザ側とは反対側に位置する。別の言い方をすると、背面部11a−2は、室内機1が取り付けられる壁側に位置する一方、正面部11a−1は、その壁側とは反対側に位置する。また、正面部11a−1は、冷媒配管L1,L2などを介して背面部11a−2に流体的に接続されている。これにより、膨張弁24から本体熱交換部11aへ流れる冷媒は、正面部11a−1を流れた後、背面部11a−2に流入する。
補助熱交換部11bは、本体熱交換部11aの正面部11a−1に関して、本体熱交換部11aの背面部11a−2側とは反対側に設けられている。別の言い方をすると、補助熱交換部11bは、本体熱交換部11aの正面部11a−1よりも、室内ユーザ側に位置する。この補助熱交換部11bは、本体熱交換部11aよりも、容積が小さい。また、補助熱交換部11bは、冷媒配管L11を介して本体熱交換部11aの正面部11a−1に流体的に接続されている。これにより、膨張弁24側からの冷媒は、補助熱交換部11bを介して、本体熱交換部11aに供給される。このように、補助熱交換部11bは、冷媒配管L3と冷媒配管L11との間の冷媒経路を有するものと言える。
室内ファン12としては、例えば、クロスフローファンが採用される。このクロスフローファンは、室内熱交換器11で温度などが調整された空気を室内に向けて吹き出す。
また、室内熱交換器11の冷媒経路の途中には、制御弁の一例としての電磁弁13が設けられている。この電磁弁13は、本体熱交換部11aの正面部11a−1側と本体熱交換部11aの背面部11a−2側との間の差圧を設定する。より詳しく説明すると、電磁弁13は、大開度および小開度の2位置のみを取ることが可能なオンオフ弁であり、必要時(例えば、後述する再熱除湿運転時)にオンされ、大開度の位置から小開度の位置に切り替えられる。
また、室内機1は、室内熱交換器11の温度を検出する室内熱交換器温度センサ51と、室内空気の温度(以下、「室内温度」という。)を検出する室内温度センサ52と、室内湿度を検出する室内湿度センサ53と、躯体温度センサ54とを有する。なお、室内温度センサ52は、第1温度センサの一例である。また、躯体温度センサ54は、第2温度センサの一例である。
躯体温度センサ54は、上記室内空間を画定する壁の温度を検出する。躯体温度センサ54としては、例えば、室内機1の前方(室内機1が取り付けられる壁とは反対側)からの赤外線を受ける赤外線センサなどが使用される。ここで、上記壁は、上記室内空間を画定する例えば4つの壁のうちの一つであって、室内機1が取り付けられる壁に対向する壁(以下、「前方の壁」という。)を意味する。
室外機2は、圧縮機21と、四路切換弁22と、室外熱交換器23と、膨張機構の一例としての膨張弁24と、アキュムレータ25と、室外熱交換器23に空気を送る室外ファン26とを有する。さらに、室外機2は、室外熱交換器23の温度を検出する室外熱交換器温度センサ56と、外気温度を検出する外気温度センサ57と、膨張弁24で減圧された冷媒の温度(蒸発温度)を検出する冷媒温度センサ58とを有する。
室外熱交換器23は、室外ファン26による空気流に関して、室外ファン26よりも上流側に位置している。
膨張弁24は、互いに異なる3以上の開度に調整可能な例えば電動弁であって、制御装置100(図2に示す)からの信号に応じて開度が変化する。
また、上記空気調和機の冷媒回路RCは、室内熱交換器11、電磁弁13、圧縮機21、四路切換弁22、室外熱交換器23、膨張弁24、アキュムレータ25および冷媒配管L3〜L9から成っている。より詳しく説明すると、室内熱交換器11、圧縮機21、四路切換弁22、室外熱交換器23、膨張弁24およびアキュムレータ25が、冷媒配管L3〜L9によって流体的に接続される。これにより、環状の冷媒回路RCが構成されている。このような冷媒回路RCにおいて、圧縮機21の駆動時、冷媒が循環する。
外気温度センサ57は、室外ファン26による空気流に関して、室外熱交換器23よりも上流側に位置している。別の言い方をすると、室外ファン26の駆動時、室外熱交換器23と熱交換する前の室外空気が外気温度センサ57を経由するようになっている。
また、図示しないが、上記空気調和機は、リモートコントローラ(以下、「リモコン」と言う。)を備える。ユーザは、リモコンを操作して、自動運転、冷房運転、暖房運転、除湿運転などを開始させたり、停止させたりすることができる。上記リモコンは、ユーザの操作に応じて室内機1と例えば無線通信を行う。
図2は、上記空気調和機の制御ブロック図である。
上記空気調和機は、冷媒回路RCを制御する制御装置100を備える。より詳しく説明すると、制御装置100は、マイクロコンピュータ、入出力回路などから成っている。この制御装置100が、室内熱交換器温度センサ51、室内温度センサ52、室内湿度センサ53、躯体温度センサ54、室外熱交換器温度センサ56、外気温度センサ57、冷媒温度センサ58などからの信号に基づいて、圧縮機21、四路切換弁22、膨張弁24、室外ファン26、室内ファン12、電磁弁13などを制御する。なお、制御装置100は制御部の一例である。
また、制御装置100は、冷房除湿運転を行うための冷房除湿運転制御部100aと、過絞り除湿運転を行うための過絞り除湿運転制御部100bと、再熱除湿運転を行うための再熱除湿運転制御部100cとを有する。この冷房除湿運転制御部100a、過絞り除湿運転制御部100bおよび再熱除湿運転制御部100cは、それぞれ、ソフトウェアにより構成されている。なお、上記冷房除湿運転は、第1除湿運転の一例である。また、上記過絞り除湿運転および再熱除湿運転は、第2除湿運転の一例である。また、上記過絞り除湿運転は、第3除湿運転の一例である。また、上記再熱除湿運転は、第4除湿運転の一例である。
[冷房除湿運転]
上記冷房除湿運転は、図1に示すように、四路切換弁22を実線の切換え位置に切り換えると共に、圧縮機21を起動することで、開始される。この冷房除湿運転中、圧縮機21から吐出された高温高圧の冷媒が四路切換弁22を介して室外熱交換器23に流入する。そして、室外熱交換器23で凝縮した冷媒は、膨張弁24で減圧された後、室内熱交換器11の補助熱交換部11bと、室内熱交換器11の本体熱交換部11aとに、この順で流入する。この本体熱交換部11aおよび補助熱交換部11bで蒸発した冷媒が四路切換弁22およびアキュムレータ25を介して圧縮機21の吸入側に戻る。このように、冷媒が冷媒回路RCを循環するとき、冷房除湿運転制御部100aが、圧縮機21の周波数と膨張弁24の開度とを調整すると共に、電磁弁13をオフにすることで、図3に示すように、室内熱交換器11の実質的に全部を蒸発域(図3において斜線のハッチングを付した領域)とする。これにより、上記冷房除湿運転は、室内温度を変化させるための能力である顕熱能力が高くなる。
ここで、室内熱交換器11の実質的に全部を蒸発域にするとは、室内熱交換器11の全部を蒸発域にするときだけでなく、室内熱交換器11において一部を除いた部分だけを蒸発域にするときも含む。この一部(例えば、室内熱交換器11の全容積の1/3以下の部分)だけが蒸発域とならないときとしては、例えば、室内環境などによって、室内熱交換器11の冷媒出口近傍の部分が過熱域となるときなどがある。
[過絞り除湿運転]
上記過絞り除湿運転は、上記冷房除湿運転のときと同じ方向に冷媒を流す。このとき、過絞り除湿運転制御部100bが、圧縮機21の周波数と膨張弁24の開度とを調整すると共に、電磁弁13をオフにすることで、図4に示すように、補助熱交換部11bを蒸発域(斜線のハッチングを付した領域)にする一方、本体熱交換部11aの正面部11a−1および背面部11a−2を過熱域(点のハッチングを付した領域)にする。これにより、上記過絞り除湿運転は、冷房除湿運転によりも顕熱能力が低くなるので、室内の熱負荷が高くも低くもないとき、室温の低下を抑制しつつ、室内の除湿を行える。
また、過絞り除湿運転制御部100bは、過絞り除湿運転中、蒸発域が所定容積(例えば、室内熱交換器11の全容積の2/3)以下となるように、圧縮機21および膨張弁24を制御する。
[再熱除湿運転]
上記再熱除湿運転は、上記冷房除湿運転のときと同じ方向に冷媒を流す。このとき、再熱除湿運転制御部100cが、圧縮機21の周波数と膨張弁24の開度とを調整すると共に、電磁弁13をオンにすることで、図5に示すように、補助熱交換部11bと本体熱交換部11aの正面部11a−1とを凝縮域(格子のハッチングを付した領域)にする一方、本体熱交換部11aの背面部11a−2を蒸発域(斜線のハッチングを付した領域)にする。これにより、上記再熱除湿運転は、過絞り除湿運転よりも顕熱能力が低くなるので、室内の熱負荷が低いとき、室温の低下を抑制しつつ、室内の除湿を行える。
また、上記再熱除湿運転では、電磁弁13は、小開度の位置に切り替えられる。より詳しく説明すると、上記再熱除湿運転における電磁弁13の開度は、空気流量が10L/min未満に相当する開度である。上記再熱除湿運転における電磁弁13の開度は、空気流量が3.5L/min以上5L/min以下に相当する開度であれば好ましい。ここで、「上記再熱除湿運転における電磁弁13の開度が、空気流量が10L/min未満に相当する開度である」とは、上記開度において冷媒回路RCを流れる空気流量が10L/min未満であることをいうのではなく、電磁弁13の流量特性から求められる上記開度における空気流量が10L/min未満であることをいう。
図6は、上記空気調和機の冷房除湿運転時、過絞り除湿運転時および再熱除湿運転時のモリエル線図である。
過絞り除湿運転制御部100bの制御は、過絞り除湿運転の蒸発温度は、冷房除湿運転の蒸発温度よりも低くなるように行われる。このとき、膨張弁24の開度は、通常、冷房除湿運転中の膨張弁24の開度よりも小さくなる。
再熱除湿運転制御部100cの制御は、原則、再熱除湿運転の蒸発温度が過絞り除湿運転の蒸発温度よりも低くなるように行われる。このとき、膨張弁24の開度は、過絞り除湿運転中における膨張弁24の最大開度よりも大きい開度に固定される。
図7は、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転から一つが選択されて行われるとき、この選択がどのように行われるのかを説明するためのグラフである。
制御装置100は、躯体温度センサ54によって検出された壁の温度と、室内温度センサ52によって検出された室内温度との差Yを算出すると共に、その室内温度と設定温度との差Xを算出する。室内温度と躯体の温度との差Yは、予め設定された閾値α1,α2と比較される一方、室内温度と設定温度との差Xは、予め設定された閾値β1,β2と比較される。この比較の結果に基づいて、図7および下記(1)〜(7)に示すように、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つが、選択される。なお、上記設定温度は、メーカ側で空気調和機の出荷前に設定されているが、ユーザが例えばリモコンなどで変更可能になっている。また、α2は、α1よりも大きく、第1閾値の一例である。β1は、第2閾値の一例である。
(1) Y>α2,X<β1
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1よりも小さいとき、冷房除湿運転を選択する。
(2) Y>α2,X>β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β2よりも大きいとき、冷房除湿運転を選択する。
(3) Y>α2,β1≦X≦β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、冷房除湿運転を選択する。
(4) Y<α1,X<β1
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1よりも小さく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1よりも小さいとき、再熱除湿運転を選択する。
(5) Y<α1,X>β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1よりも小さく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β2よりも大きいとき、冷房除湿運転を選択する。
(6) Y<α1,β1≦X≦β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1よりも小さく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、過絞り除湿運転を選択する。
(7) α1≦Y≦α2,X<β1
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1以上であって閾値α2以下であり、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1よりも小さいとき、過絞り除湿運転を選択する。
(8) α1≦Y≦α2,X>β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1以上であって閾値α2以下であり、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β2よりも大きいとき、冷房除湿運転を選択する。
(9) α1≦Y≦α2,β1≦X≦β2
制御装置100は、室内温度と躯体の温度との差Yが、閾値α1以上であって閾値α2以下であり、かつ、室内温度と設定温度との差Xが、閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、過絞り除湿運転を選択する。
以下、図9のフローチャートを用いて、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するための制御について説明する。
上記制御がスタートすると、まず、ステップS1で、リモコンの除湿運転のボタンが押下されたか否かを判定する。このステップS1は、除湿運転のボタンが押下されと判定されるまで繰り返される。
次に、ステップS2で、室内湿度は設定湿度よりも高いか否かを判定する。このステップS2で、室内湿度が設定湿度よりも高いと判定されると、次のステップS3に進む一方、室内湿度が設定湿度よりも高くないと判定されると、上記制御はエンドとなる。なお、上記設定湿度は、設定温度と同様に、メーカ側で空気調和機の出荷前に設定されているが、ユーザが例えばリモコンなどで変更可能になっている。
最後に、ステップS3で、室内温度と設定温度との差Xを算出すると共に、室内温度と躯体の温度との差Yを算出した後、この差X,Yに基づいて、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択する。別の言い方をすると、差X,Yが図7のグラフのどの領域に入るかを判定して、差X,Yが入る領域に対応する除湿運転を選択する。
このように、制御装置100が、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するとき、室内空気の温度だけでなく、躯体の温度も考慮するので、その選択の妥当性を上げることができる。したがって、室内空気の除湿時、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択した後、運転の切り替え回数を減らすことができる。
また、上記室内温度と躯体の温度との差Yが閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β1よりも小さいとき、熱負荷が大きいと判定されて、冷房除湿運転が選択される。したがって、上記室内温度と設定温度との差Xが閾値β1よりも小さいとき、冷房除湿運転の選択の妥当性を上げることができる。
これに対して、上記室内温度と躯体の温度との差Yを考慮しなければ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β1よりも小さいため、熱負荷が小さいと間違って判定されて、再熱除湿運転が選択されてしまう。ここで、上記再熱除湿運転が選択されると、除湿運転の時間が長くなってしまう恐れがある。
また、上記室内温度と躯体の温度との差Yが閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β2よりも大きいとき、冷房除湿運転が選択される。したがって、上記差Xに対応する大きな熱負荷を効果的に処理することができる。
また、上記室内温度と躯体の温度との差Yが閾値α2よりも大きく、かつ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、冷房除湿運転が選択される。したがって、上記室内温度と設定温度との差Xが閾値β1以上であって閾値β2以下であるとき、冷房除湿運転の選択の妥当性を上げることができる。
これに対して、上記室内温度と躯体の温度との差Yを考慮しなければ、室内温度と設定温度との差Xが閾値β1以上であって閾値β2以下であるいため、熱負荷が小さくも大きくもないと間違って判定されて、過絞り除湿運転が選択されてしまう。ここで、上記過絞り除湿運転が選択されると、除湿運転の時間が長くなってしまう恐れがある。
また、上記空気調和機は、冷房除湿運転の他に、過絞り除湿運転および再熱除湿運転も行えるので、比較的小さくも大きくもない熱負荷を過絞り除湿運転で処理することができると共に、比較的小さい熱負荷を再熱除湿運転で処理することができる。
上記第1実施形態では、躯体温度センサ54は、前方の壁の温度を検出していたが、例えば、室内機1が取り付けられる壁(以下、「後方の壁」という。)の温度、または、後方の壁に連なって室内機1の側方に位置する壁(以下、「側方の壁」)の温度を検出してもよい。
上記第1実施形態では、制御装置100は、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するために、前方の壁の温度を用いていたが、例えば、1つの前方の壁の温度と、1つの後方の壁と、2つの側方の壁との平均温度を用いてもよい。例えば、上記平均温度は、それら4つの壁の温度の総和を4で割って求めてもよい。
上記第1実施形態では、躯体温度センサ54は、前方の壁の温度を検出していたが、室内機1が設置される室内空間を画定する床の温度を検出するようにしてもよい。このようにする場合、上記床の複数箇所の温度から床の平均温度を算出して、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するときに用いてもよい。例えば、床の10箇所の温度から床の平均温度を算出する場合、床の10箇所の温度を順次検出した後、それらの温度の総和を10で割ってもよい。
上記第1実施形態では、躯体温度センサ54は、前方の壁の温度を検出していたが、室内機1が設置される室内空間を画定する天井の温度を検出するようにしてもよい。このようにする場合、上記天井の複数箇所の温度から天井の平均温度を算出して、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するときに用いてもよい。例えば、天井の10箇所の温度から天井の平均温度を算出する場合、天井の10箇所の温度を順次検出した後、それらの温度の総和を10で割ってもよい。
上記第1実施形態では、制御装置100は、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するときに、前方の壁の温度を用いていたが、室内機1が設置される室内空間を画定する壁、床および天井のうちのうちの少なくとも2つの平均温度を用いてもよい。
上記第1実施形態では、リモコンの除湿運転のボタンが押下されると、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つが選択されて行われていたが、リモコンの自動運転のボタンが押下されても、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つが選択されて行われるようにしてもよい。ここで、上記自動運転とは、室内温度、室外温度などに基づいて、冷房運転、除湿運転、暖房運転などから一つが自動的に選択されて開始した後、自動的に他の空調運転に切り替わる運転を指す。
上記第1実施形態では、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択していたが、冷房除湿運転および過絞り除湿運転のうちの一つを選択するようにしたり、冷房除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択するようにしたりしてもよい。別の言い方をすれば、本開示は、冷房除湿運転および過絞り除湿運転を行えるが、再熱除湿運転を行えない空気調和機に適用をしてもよいし、冷房除湿運転および再熱除湿運転を行えるが、過絞り除湿運転を行えない空気調和機に適用してもよい。なお、
上記冷房除湿運転および過絞り除湿運転のうちの一つを選択する場合、上記(1)〜(3)の条件と同様の条件が成立したときは、冷房除湿運転を選択するようにしてもよい。
このような選択を行うことにより、室内空気の除湿時、冷房除湿運転または過絞り除湿運転を選択した後、運転の切り替え回数を減らすことができる。
上記冷房除湿運転および過絞り除湿運転を行えるが、再熱除湿運転を行えない空気調和機は、電磁弁13のような制御弁を備えなくて済む。したがって、上記空気調和機は、製造コストの増加を抑制できる。
上記冷房除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つを選択する場合、上記(1)〜(3)の条件と同様の条件が成立したときは、冷房除湿運転を選択するようにしてもよい。
このような選択を行うことにより、室内空気の除湿時、冷房除湿運転または再熱除湿運転を選択した後、運転の切り替え回数を減らすことができる。
上記第1実施形態では、室内熱交換器11は、本体熱交換部11aと補助熱交換部11bを有していたが、本体熱交換部11aを有する一方、補助熱交換部11bを有さないようにしてもよい。このようにする場合、過絞り除湿運転時、本体熱交換部11aの一部だけが蒸発域となるようにすればよい。
上記第1実施形態では、本体熱交換部11aの正面部11a−1と本体熱交換部11aの背面部11a−2との間に、電磁弁13を設けていたが、互いに異なる3以上の開度に調整可能な電動弁を制御弁の一例として設けてもよい。別の言い方をすれば、室内熱交換器11の冷媒経路の途中に、膨張弁24と同様の電磁弁を制御弁の一例として設けてもよい。
上記第1実施形態において、制御装置100は、室内機1側の室内制御部(図示せず)と、室外機2側の室外制御部(図示せず)とで構成されてもよいし、上記室内制御部のみで構成されるようにしてもよいし、上記室外制御部のみで構成されてもよい。別の言い方をすれば、制御装置100は、一部が室内機1に搭載され、かつ、残りの他の部分が室外機2に搭載されるようにしてもよいし、全部が室内機1に搭載されるようにしてもよいし、全部が室外機2に搭載されるようにしてもよい。
上記第1実施形態では、空気調和機は、制御装置100を備えていたが、制御装置100を備えないようにしてもよい。このようにする場合、空気調和機以外の装置などに搭載された制御装置を制御部の一例として用いてもよい。但し、上記空気調和機が制御装置100を備えないようにする場合よりも、上記空気調和機が制御装置100を備えるようにする方が、空気調和機のみで空調運転を制御できる点で好ましい。
上記第1実施形態では、空気調和機は、躯体温度センサ54を備えていたが、躯体温度センサ54を備えないようにしてもよい。このようにする場合、空気調和機以外の装置などに搭載された躯体温度センサを第2温度センサの一例として用いてもよい。但し、上記空気調和機が躯体温度センサ54を備えないようにする場合よりも、上記空気調和機が躯体温度センサ54を備えるようにする場合の方が、空気調和機のみで躯体の温度を検出できる点で好ましい。
〔第2実施形態〕
図9は、本開示の第2実施形態の空気調和システムの概略構成図である。
上記空気調和システムは、空気調和機201と、この空気調和機201と通信可能なサーバ202と、このサーバ202と通信可能な通信端末203とを備える。
図9では図示していないが、空気調和機201は、上記第1実施形態と同様に、図1の冷媒回路RC、室内温度センサ52、躯体温度センサ54などを備えている。この空気調和機201は、制御装置100(図2示す)のような制御装置を備えていない点と、無線通信モジュール211を備えている点とを除くと、上記第1実施形態の空気調和機と同様に構成されている。
無線通信モジュール211は、無線アクセスポイント204との間で無線通信を行う。より詳しくは、無線通信モジュール211は、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)などの通信規格を用いる部品であって、無線アクセスポイント204を介して、サーバ202へ信号を送ったり、サーバ202から信号を受けたりする。このとき、サーバ202と無線アクセスポイント204の間の通信は、電気通信網205を介して行われる。無線アクセスポイント204は、空気調和機201で空調される部屋を有する建物内に設置されている。なお、無線アクセスポイント204の一例としは、無線LAN(Local Area Network)ルーターがある。
サーバ202は制御装置221を有する。この制御装置221は、制御装置100(図2示す)と同様の構成を有し、空気調和機201の冷媒回路RCを制御する。より詳しくは、空気調和機201は、制御装置221からの信号を無線通信モジュール211で受けることにより、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転から一つを行う。なお、上記冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転の開始条件は、上記第1実施形態と同様である。
通信端末203は、電気通信網205を介してサーバ202と通信を行うことにより、上記建物内外から空気調和機201を操作することが可能である。このような通信端末203としては、例えば、スマートフォン(smartphone:多機能携帯電話)、ノートパソコン、タブレット端末などのモバイル情報端末がある。
上記構成の空気調和システムは、上記第1実施形態の空気調和機と同様の作用効果を奏する。
また、サーバ202が制御装置221を有することにより、空気調和機201を上記建物外から制御して、空気調和機201に、冷房除湿運転、過絞り除湿運転または再熱除湿運転を行わせることができる。
上記第2実施形態では、空気調和機201は、躯体温度センサ54を有していたが、躯体温度センサ54を有さないようにしてもよい。このようにする場合、空気調和機201以外の装置などに搭載された躯体温度センサを利用してもよい。この躯体温度センサの利用により、空気調和機201の製造コストを下げることができる。
また、躯体温度センサ54は空気調和機201外の室内空間に設置されるようにした場合、躯体の温度を検出する機能を有さない空気調和機に対しても、冷房除湿運転、過絞り除湿運転または再熱除湿運転を行わせることができる。
上記第2実施形態では、空気調和機201が制御装置を有さないで、サーバ202が制御装置221を有していたが、空気調和機が第1制御装置を有し、サーバ202が第2制御装置を有するようにしてもよい。このようにする場合、例えば、第1制御装置が第2制御装置と共同することにより、制御装置221と同様の動作を行えるようにしてもよい。
なお、空気調和装置201が躯体温度センサ54を有さない場合は、躯体温度センサ54または躯体温度センサ54が搭載された装置は、サーバ202を介して空気調和装置201と接続されて、壁などの温度を示す信号を空気調和装置201へ送信してもよいし、無線通信モジュール211によって直接空気調和装置201に接続されて、壁などの温度を示す信号を空気調和装置201へ送信してもよい。
また、空気調和機201が、躯体温度センサ54から、躯体の温度を示す信号を、電気通信網205およびサーバ202を介して受信する場合、サーバ202が躯体の温度を把握することができる。
また、空気調和機202が、躯体温度センサ54から、躯体の温度を示す信号を、電気通信網205およびサーバ202を介さないで直接受信する場合、電気通信網205およびサーバ202の状態に関係なく、躯体の温度を示す信号を受信することができる。
本開示の具体的な実施形態について説明したが、本開示は上記第1,第2実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第1,第2実施形態のそれぞれにおいて変形例同士を組み合わせたものを、本開示の一実施形態としてもよい。あるいは、上記第1実施形態の内容と第2実施形態の内容とを組み合わせたものを、本開示の一実施形態としてもよい。
1 室内機
2 室外機
11 室内熱交換器
11a 本体熱交換部
11a−1 正面部
11a−2 背面部
11b 補助熱交換部
13 電磁弁
12 室内ファン
21 圧縮機
22 四路切換弁
23 室外熱交換器
24 膨張弁
25 アキュムレータ
26 室外ファン
51 室内熱交換器温度センサ
52 室内温度センサ
53 室内湿度センサ
54 躯体温度センサ
56 室外熱交換器温度センサ
57 外気温度センサ
58 冷媒温度センサ
100,221 制御装置
201 空気調和機
202 サーバ
203 通信端末
RC 冷媒回路

Claims (13)

  1. 圧縮機(21)と、室外熱交換器(23)と、室内熱交換器(11)と、上記室内熱交換器(11)の蒸発域の大きさを調整する調整機構(13,24)とを有する冷媒回路(RC)と、
    制御部(100)と、
    室内空気の温度を検出する第1温度センサ(52)と、
    室内空間を画定する躯体の温度を検出する第2温度センサ(54)と
    を備え、
    上記制御部(100)が上記冷媒回路を制御することにより、上記室内熱交換器(11)の実質的に全部を蒸発域にする第1除湿運転と、上記室内熱交換器(11)の一部を蒸発域にする第2除湿運転とが行われ、
    上記制御部(100)は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度とを用いて、上記第1除湿運転および上記第2除湿運転のうちの一つを選択することを特徴とする空気調和機。
  2. 請求項1に記載の空気調和機において、
    上記制御部(100)は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が、予め設定された第1閾値(α2)よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が、予め設定された第2閾値(β1)よりも小さいとき、上記第1除湿運転を選択することを特徴とする空気調和機。
  3. 請求項2に記載の空気調和機において、
    上記制御部(100)は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値(α2)よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と上記設定温度との差が上記第2閾値(β1)以上になるとき、上記第1除湿運転を選択することを特徴とする空気調和機。
  4. 請求項1から3までのいずれか一項に記載の空気調和機において、
    上記調整機構(13,24)は、上記室外熱交換器(23)と上記室内熱交換器(11)との間の冷媒経路に設けられた膨張機構(24)と、上記室内熱交換器(11)の冷媒経路の途中に設けられた制御弁(13)とを有し、
    上記第2除湿運転は、
    上記室内熱交換器(11)の一部を蒸発域にする一方、上記室内熱交換器(11)の残りの部分を過熱域にする第3除湿運転と、
    上記室内熱交換器(11)において上記制御弁(13)よりも上流側の部分を凝縮域とする一方、上記室内熱交換器(11)において上記制御弁(13)よりも下流側の部分を蒸発域とする第4除湿運転と
    を含むことを特徴とする空気調和機。
  5. 請求項1から4までのいずれか一項に記載の空気調和機において、
    上記躯体の温度は、室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度であることを特徴とする空気調和機。
  6. 圧縮機(21)と、室外熱交換器(23)と、室内熱交換器(11)と、上記室内熱交換器(11)の蒸発域の大きさを調整する調整機構(13,24)とを有する冷媒回路(RC)と、
    制御部(100)と、
    室内空気の温度を検出する第1温度センサ(52)と、
    室内空間を画定する躯体の温度を検出する第2温度センサ(54)と
    を備え、
    上記制御部(100)が上記冷媒回路を制御することにより、上記室内熱交換器(11)の実質的に全部を蒸発域にする第1除湿運転と、上記室内熱交換器(11)の一部を蒸発域にする第2除湿運転とが行われ、
    上記制御部(100)は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度とを用いて、上記第1除湿運転および上記第2除湿運転のうちの一つを選択することを特徴とする空気調和システム。
  7. 請求項6に記載の空気調和システムにおいて、
    上記制御部(100)は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が、予め設定された第1閾値(α2)よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と設定温度との差が、予め設定された第2閾値(β1)よりも小さいとき、上記第1除湿運転を選択することを特徴とする空気調和システム。
  8. 請求項7に記載の空気調和システムにおいて、
    上記制御部(100)は、上記室内空気の温度と上記躯体の温度との差が上記第1閾値(α2)よりも大きく、かつ、上記室内空気の温度と上記設定温度との差が上記第2閾値(β1)以上になるとき、上記第1除湿運転を選択することを特徴とする空気調和システム。
  9. 請求項6から8までのいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
    上記調整機構(13,24)は、上記室外熱交換器(23)と上記室内熱交換器(11)との間の冷媒経路に設けられた膨張機構(24)と、上記室内熱交換器(11)の冷媒経路の途中に設けられた制御弁(13)とを有し、
    上記第2除湿運転は、
    上記室内熱交換器(11)の一部を蒸発域にする一方、上記室内熱交換器(11)の残りの部分を過熱域にする第3除湿運転と、
    上記室内熱交換器(11)において上記制御弁(13)よりも上流側の部分を凝縮域とする一方、上記室内熱交換器(11)において上記制御弁(13)よりも下流側の部分を蒸発域とする第4除湿運転と
    を含むことを特徴とする空気調和システム。
  10. 請求項6から9までのいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
    上記躯体の温度は、室内の壁、床および天井のうちの少なくとも1つの温度を使って算出された平均温度であることを特徴とする空気調和システム。
  11. 請求項6から10までのいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
    空気調和機(201)と、
    上記空気調和機(201)と電気通信網(205)を介して通信可能なサーバ(205)と
    を備え、
    上記冷媒回路(RC)および上記第1温度センサ(52)は、上記空気調和機(201)に設けられ、
    上記制御部(221)は、上記サーバ(202)に設けられていることを特徴とする空気調和システム。
  12. 請求項11に記載の空気調和システムにおいて、
    上記第2温度センサ(52)は、上記空気調和機(201)外の上記室内空間に設置され、
    上記空気調和機(201)は、上記第2温度センサ(54)から、上記躯体の温度を示す信号を、上記電気通信網(205)およびサーバ(202)を介して受信するか、上記電気通信網(205)およびサーバ(202)を介さないで直接受信することを特徴とする空気調和システム。
  13. 請求項6から10までのいずれか一項に記載の空気調和システムにおいて、
    空気調和機(201)と、
    上記空気調和機(201)と電気通信網(205)を介して通信可能なサーバ(202)と
    を備え、
    上記第2温度センサ(52)は、上記空気調和機(201)外の上記室内空間に設置され、
    上記空気調和機(201)は、上記第2温度センサ(54)から、上記躯体の温度を示す信号を、上記電気通信網(205)およびサーバ(202)を介して受信するか、上記電気通信網(205)およびサーバ(202)を介さないで直接受信することを特徴とする空気調和システム。
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