JP2023067512A - 空気調和機、換気制御方法、およびプログラム - Google Patents

空気調和機、換気制御方法、およびプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2023067512A
JP2023067512A JP2021178834A JP2021178834A JP2023067512A JP 2023067512 A JP2023067512 A JP 2023067512A JP 2021178834 A JP2021178834 A JP 2021178834A JP 2021178834 A JP2021178834 A JP 2021178834A JP 2023067512 A JP2023067512 A JP 2023067512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ventilation
air
upper limit
air conditioner
limit value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021178834A
Other languages
English (en)
Inventor
良亮 寺澤
Ryosuke Terasawa
来実 白土
Kumi Shirado
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2021178834A priority Critical patent/JP2023067512A/ja
Priority to PCT/JP2022/039854 priority patent/WO2023074724A1/ja
Publication of JP2023067512A publication Critical patent/JP2023067512A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0035Indoor units, e.g. fan coil units characterised by introduction of outside air to the room
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/22Means for preventing condensation or evacuating condensate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10Temperature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

【課題】換気運転を原因とする結露現象を抑える、空気調和機、換気制御方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】空気調和機は、換気装置と、制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成されている。制御部は、室内吸い込み温度、制御空間の室外内の温度差、または冷媒循環量に関連するパラメータ情報を取得し、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、当該室内吸い込み温度、温度差、またはパラメータ情報に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定し、当該所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するように構成されている。【選択図】図5

Description

本開示は、空気調和機、換気制御方法、およびプログラムに関する。
従来では、特許文献1に記載するように、空気調和対象の室内に配置される室内機と、室外に配置される室外機とから構成される空気調和機が知られている。この空気調和機は、室外機から室内機に室外空気を供給できるように構成されている。
特開2001-91000号公報
従来の空気調和機について、室外空気を室内機に供給するができる。しかしながら、室外空気を室内機に供給するときに、室外空気が室内機において冷たいファン(クロスフローファン)に当たると、ファンには結露現象が起きる。結露による水滴は、室内機から漏れ出てきたり、ファンの送風とともに室内へ飛んできたり(水飛び)することがある。
本開示の目的は、換気運転を原因とする、室内機におけるファンの結露現象を抑える空気調和機、換気制御方法、およびプログラムを提供することにある。
前述した課題を解決するために、本開示は、空気調和機、換気制御方法、およびプログラムを提供するものである。
本開示に係る一態様の空気調和機は、換気装置と制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成されている。制御部は、制御空間の室内吸い込み温度を取得し、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、室内吸い込み温度に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定し、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するように構成されている。
本開示に係る一態様の空気調和機は、換気装置と制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成されている。制御部は、制御空間の室内温度および外気温度を取得し、室内温度と外気温度との温度差を計算し、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、温度差に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定し、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するように構成されている。
本開示に係る一態様の空気調和機は、換気装置と制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成されている。制御部は、空気調和機の冷媒循環量に関連するパラメータ情報を取得し、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、パラメータ情報に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定し、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するように構成されている。
本開示に係る一態様の換気制御方法は、換気装置を有する空気調和機のための換気制御方法である。換気制御方法は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間の室内吸い込み温度を取得するステップと、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、室内吸い込み温度に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定するステップであって、換気運転において制御空間に外気空気が供給される、上限値を設定するステップと、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するステップと、を含む。
本開示に係る一態様の換気制御方法は、換気装置を有する空気調和機のための換気制御方法である。換気制御方法は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間の室内温度および外気温度を取得するステップと、室内温度と外気温度との温度差を計算するステップと、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、温度差に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定するステップであって、換気運転において制御空間に外気空気が供給される、上限値を設定するステップと、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するステップと、を含む。
本開示に係る一態様の換気制御方法は、換気装置を有する空気調和機のための換気制御方法である。換気制御方法は、空気調和機の冷媒循環量に関連するパラメータ情報を取得するステップと、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、パラメータ情報に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定するステップであって、換気運転において空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気が供給される、上限値を設定するステップと、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するステップと、を含む。
また、本開示に係る他の態様プログラムは、換気制御方法を空気調和機に実行させる。
本開示においては、空気調和機、換気制御方法、およびプログラムによれば、室内機におけるファンの結露現象を抑えるように、換気装置の運転を適切に制御することができる。
実施の形態1における空気調和機の概略構成の一例を示すブロック図 実施の形態1に係る空気調和機の概略図 換気装置の概略図 換気運転中の換気装置の概略図 実施の形態1における換気制御方法の一例のフローチャート 実施の形態1における換気装置の吸気量の上限値の一例 実施の形態2における換気制御方法の一例のフローチャート 実施の形態2における換気装置の吸気量の上限値の一例 実施の形態3における換気制御方法の一例のフローチャート 実施の形態3における換気装置の吸気量の上限値の一例 実施の形態3における換気装置の吸気量の上限値のもう一例 実施の形態4における換気装置の吸気量の上限値の一例 実施の形態4における換気装置の吸気量の上限値の一例 実施の形態4における換気装置の吸気量の上限値の一例 実施の形態4における換気装置の吸気量の上限値の一例
先ず始めに、空気調和機、換気制御方法、およびプログラムの各種態様について説明する。
本開示に係る第1の態様の空気調和機は、換気装置と制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成されている。制御部は、制御空間の室内吸い込み温度を取得し、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、室内吸い込み温度に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定し、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するように構成されている。
本開示に係る第2の態様の空気調和機は、換気装置と制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成されている。制御部は、制御空間の室内温度および外気温度を取得し、室内温度と外気温度との温度差を計算し、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、温度差に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定し、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するように構成されている。
本開示に係る第3の態様の空気調和機は、換気装置と制御部とを含む。換気装置は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成されている。制御部は、空気調和機の冷媒循環量に関連するパラメータ情報を取得し、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、パラメータ情報に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定し、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するように構成されている。
本開示に係る第4の態様の空気調和機は、第1~3の態様のいずれか1つにおいて、所定時点は、換気運転中かつ冷房運転が開始する時点、換気運転が開始するかつ冷房運転が開始する時点、または、冷房運転中かつ換気運転が開始する時点であってもよい。
本開示に係る第5の態様の空気調和機は、第1~3の態様のいずれか1つにおいて、所定時点は、冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、換気運転が開始する時点、または、冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、換気運転中である時点であってもよい。
本開示に係る第6の態様の空気調和機は、第1~5の態様のいずれか1つにおいて、換気装置の吸気量の上限値は、換気装置の吸気ファンの回転数の上限値によって設定され得る。
本開示に係る第7の態様の空気調和機は、第1~6の態様のいずれか1つにおいて、換気装置の吸気量の上限値は、制御空間の室外内の比エンタルピー差にさらに基づいて設定され得る。
本開示に係る第8の態様の換気制御方法は、換気装置を有する空気調和機のための換気制御方法である。換気制御方法は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間の室内吸い込み温度を取得するステップと、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、室内吸い込み温度に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定するステップであって、換気運転において制御空間に外気空気が供給される、上限値を設定するステップと、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するステップと、を含む。
本開示に係る第9の態様の換気制御方法は、換気装置を有する空気調和機のための換気制御方法である。換気制御方法は、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間の室内温度および外気温度を取得するステップと、室内温度と外気温度との温度差を計算するステップと、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、温度差に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定するステップであって、換気運転において制御空間に外気空気が供給される、上限値を設定するステップと、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するステップと、を含む。
本開示に係る第10の態様の換気制御方法は、換気装置を有する空気調和機のための換気制御方法である。換気制御方法は、空気調和機の冷媒循環量に関連するパラメータ情報を取得するステップと、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、パラメータ情報に基づいて、換気装置の吸気量の上限値を設定するステップであって、換気運転において空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気が供給される、上限値を設定するステップと、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御するステップと、を含む。
本開示に係る第11の態様の換気制御方法は、第8~10の態様のいずれか1つにおいて、所定時点は、換気運転中かつ冷房運転が開始する時点、換気運転が開始するかつ冷房運転が開始する時点、または、冷房運転中かつ換気運転が開始する時点であってもよい。
本開示に係る第12の態様の換気制御方法は、第8~10の態様のいずれか1つにおいて、所定時点は、冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、換気運転が開始する時点、または、冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、換気運転中である時点であってもよい。
本開示に係る第13の態様の換気制御方法は、第8~12の態様のいずれか1つにおいて、換気装置の吸気量の上限値は、換気装置の吸気ファンの回転数の上限値によって設定され得る。
本開示に係る第14の態様の換気制御方法は、第8~12の態様のいずれか1つにおいて、換気装置の吸気量の上限値は、制御空間の室外内の比エンタルピー差にさらに基づいて設定され得る。
本開示に係る第15の態様のプログラムは、第8の態様~第14の態様のいずれか1つにおける換気制御方法を空気調和機に実行させる。
《技術的概念》
本開示に係る空気調和機、換気制御方法、およびプログラムの具体的な実施の形態を説明する前に、まず、一例を用いて、本開示に記載の技術的概念を説明する。この例において、空気調和機は換気装置を有し、換気装置は、室外空気を、空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に供給可能である。
換気装置によって室内機に供給される室外空気は、室内機のファンによって制御空間に吹き出される。本開示の換気制御方法の主な概念は、供給する室外空気の量の上限値、すなわち、換気装置の吸気量の上限値を制限することによって、ファンに当たる水分量を制限し、ファンでの結露を抑える。空気調和機の制御部は、室内吸い込み温度などの様々な要素を考慮して換気装置の吸気量の上限値を制限してもよい。
室内機のファンが冷却されたまたは冷却され得るときには、特に結露が起こりやすいため、このような換気制御は、冷房運転と換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに行われる。そして、制御部は、当該所定時点からの所定期間において、すなわち、室内機のファンに結露が起こりやすい期間において、設定した上限値に基づいて換気装置の運転を制御する。
このようにすれば、結露しやすい期間において換気装置の吸気量を制限することができる。そのため、換気運転を原因とする、室内機におけるファンの結露現象を抑え、結露による水滴の漏出や水飛びも抑えることができる。
以下で説明する実施の形態のそれぞれは、本開示の一例を示すものである。以下の実施の形態のそれぞれにおいて示される数値、形状、構成、ステップ、およびステップの順序などは、一例を示すものであり、本開示を限定するものではない。以下の実施の形態1における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
以下に述べる実施の形態のそれぞれにおいて、特定の要素に関しては変形例を示す場合があり、その他の要素に関しては任意の構成を適宜組み合わせることを含むものであり、組み合わされた構成においてはそれぞれの効果を奏するものである。実施の形態において、それぞれの変形例の構成をそれぞれ組み合わせることにより、それぞれの変形例における効果を奏するものとなる。
以下の詳細な説明において、「第1」、「第2」などの用語は、説明のためだけに用いられるものであり、相対的な重要性または技術的特徴の順位を明示または暗示するものとして理解されるべきではない。「第1」と「第2」と限定されている特徴は、1つまたはさらに多くの当該特徴を含むことを明示または暗示するものである。
《実施の形態1》
以下、本開示に係る空気調和機、換気制御方法、およびプログラムの実施の形態1について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、実施の形態1における空気調和機10の概略構成の一例を示すブロック図である。図1は、換気制御方法およびそのプログラムを空気調和機に実行させる観点、および空気調和機と外部の他の装置との関係性の観点から作成された概略図である。空気調和機10は、換気制御方法を実行し、換気による結露を抑えることができる。
図1の実施例において、空気調和機10は、空調記憶部11と、空調制御部12と、空調通信部13とを含む。空気調和機10はさらに、機能を発揮するために様々なセンサ14を少なくとも1つ含んでもよい。空気調和機10は、視覚的な情報をユーザに表示するためのディスプレイを含んでもよい。
空気調和機10は空調通信部13を介して端末装置70および/またはサーバ80と接続可能である。例えば、後述するように、空気調和機10は、インターネットを介して空気調和機10を関するサーバ80と接続してもよい。空気調和機10はイターネットを介して空気調和機10のユーザのスマートフォンである端末装置70と接続してもよい。空気調和機10は赤外線を介して空気調和機10のリモートコントローラである端末装置70と接続してもよい。また、空気調和機10は直接的にまたは間接的に外部情報源90と接続して、換気制御に必要な情報の一部を外部情報源90から取得してもよい。
以下、各構成要素の概略を説明する。
<空気調和機10>
空気調和機10は、例えば、家庭やオフィスにおける部屋の内部空間を空調制御の対象とする制御空間とし、当該制御空間の壁面または天井に設けられた室内機20と、屋外、制御空間以外の中央空調室等に設けられた室外機30とを有する。空気調和機10は、例えば、冷房機能、暖房機能、および/または空気洗浄機能を有する。空気調和機10は、室外空気を制御空間に供給可能な換気装置50を含む。換気装置50はさらに除湿機能および/または加湿機能を有してもよい。これらの機能・運転モードが自由に組み合わせられ得る(例えば、冷房除湿機能、冷房換気モードなど)。
<空調記憶部11>
空調記憶部11は、種々の情報や制御プログラムを記録する記録媒体であり、空調制御部12の作業領域として機能するメモリであってもよい。空調記憶部11は、例えば、フラッシュメモリ、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、その他の記憶デバイス又はそれらを適宜組み合わせて実現される。
空調記憶部11は、換気制御のための基準や閾値、上限値を記憶してもよく、例えば、換気装置50の吸気量の上限値、および当該上限値の決定に用いられる様々な閾値を記憶してもよい。空調記憶部11は、それぞれのセンサ14から取得した情報を記憶してもよい。外部情報源90から取得した情報も空調記憶部11に記憶させてもよい。これらの情報は、換気制御方法が行われるときに空調制御部12に読み出され得る。
また、空調記憶部11は、換気制御方法を空気調和機10に実行させるためのプログラムを記憶してもよい。
<空調制御部12>
空調制御部12は、空気調和機10の少なくとも一部の機能の制御を司るコントローラである。空調制御部12は、プログラムを実行することにより所定の機能を実現するCPU、MPU、MCU、FPGA、DSP、ASICのような汎用プロセッサを含む。空調制御部12は、空調記憶部11に格納された制御プログラムを呼び出して実行することにより、空気調和機10における各種の制御を実現することができる。また、空調制御部12は空調記憶部11と協働して、空調記憶部11に記憶されたデータを読み取り/書き込みを行うことができる。空調制御部12は、ハードウェアとソフトウェアの協働により所定の機能を実現するものに限定されず、所定の機能を実現する専用に設計されたハードウェア回路でもよい。
空調制御部12は、空調通信部13を介して、サーバ80と通信することができる。同様に、空調制御部12は、空調通信部13を介して、ユーザによる様々な指令および設定値(例えば、空気調和機10の除湿運転の起動指令、温度設定指令)を端末装置70から受信することができる。空調制御部12は、これらの設定値および様々なセンサ14から受信した検出値(例えば、室内湿度、室外湿度)などに基づいて、空気調和機10の冷房機能や暖房機能を発揮するように空気調和機10の各部品を制御する。また、空調制御部12は、後述する換気制御方法に基づいて、空気調和機10の換気制御を行う。
<空調通信部13>
空調通信部13は、サーバ80やユーザの端末装置70等と通信することもでき、例えば、インターネットパケットを送受信することもできる。上述したように、空調制御部12は、空調通信部13を介してサーバ80および/または端末装置70と協働してもよい。空調通信部13は、サーバ80と、空気調和機10と、端末装置70との間において、Wi-Fi(登録商標)、IEEE802.2、IEEE802.3、3G、LTE等の規格にしたがい通信を行い、データの送受信を行ってもよい。空調通信部13は、インターネットの他、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等、赤外線、ブルートゥース(登録商標)で通信してもよい。
<センサ14>
センサ14は、空気調和機10の機能を発揮するために空気調和機10の外部から様々な情報を取得するためのものである。特に、センサ14は、換気運転を実施するための情報を取得することができる。
例えば、センサ14は、制御空間から吸い込む室内空気の湿度を検出する室内吸い込み温度センサ14a、および制御空間の外気湿度を検出する外気温度センサ14bを含む。また、室内吸い込み温度センサ14aによって室内吸い込み温度は室内温度として利用可能であるが、センサ14は、別の室内温度センサ14を有してもよい。センサ14にて検出された情報は、空調記憶部11に入力されて記憶され、後に空調制御部12が利用したり、端末装置70またはサーバ80に送信されたりする。
図1の実施例において、センサ14は、特には室内吸い込み温度センサ14aは、空気調和機10の本体に搭載されている。別の実施例において、センサ14は、空気調和機10の本体ではなく、例えば、他の家電、またはスマートホーム内外の任意箇所に搭載されてもよく、独立したセンサ装置であってもよい。空気調和機10は、換気制御方法を実行する際に、センサ14の搭載箇所に関わらず、制御に利用される情報をこれらのセンサ14から取得することができる。また、空気調和機10はサーバ80または端末装置70を経由して、センサ14以外のセンサから制御に利用される情報を取得してもよい。
<換気装置50>
換気装置50は、室外空気を室内に供給するように構成された装置であり、室外機とともに室外に取り付けられることが好ましい。換気装置50は、除湿された室外空気を制御空間に供給することによって、制御空間の室内空気を除湿することができる。換気装置50の具体的な構造および動作については、後に図2を参照しながら説明する。
<端末装置70>
端末装置70は、空気調和機10に関連する装置である。端末装置70は、例えば、空気調和機10のコントローラであってもよく、複数種類の家電製品を同時に管理・制御できるコントローラであってもよい。また、端末装置70は、空気調和機10との間でデータ通信を行うことができる情報端末、例えば、専用の関連アプリケーション72が組み込まれたスマートフォン、携帯電話、モバイルフォン、タブレット、ウェアラブル装置、コンピュータなどであってもよい。
サーバ80または空調制御部12は、端末装置70を介してユーザが入力した設定または指令を取得することができる。一般的には、端末装置70はグラフィックユーザインタフェース(graphical user interface、GUI)を表示するためのディスプレイを含む。ただし、音声ユーザインタフェース(Voice User Interface、VUI)を介してユーザと相互作用する場合、ディスプレイの代わりに、またはディスプレイに加えて、端末装置70はスピーカとマイクとを含んでもよい。
<サーバ80>
サーバ80は、例えば、少なくとも1つの空気調和機10を管理するため、またはデータを収集するための空気調和機10の製造会社の管理サーバであってもよい。または、サーバ80は、アプリケーションサーバであってもよい。
<外部情報源90>
外部情報源90は、空気調和機10と直接的に関わらないサービスに関する情報、例えば、気象情報や、特定の地域の外気温度に関する情報を提供する情報源である。例えば、外部情報源90は気象庁のウェブサイトであってもよい。サーバ80は、外部情報源90から取得する情報を空気調和機10または端末装置70に転送してもよい。空気調和機10は、外部情報源90と直接的に接続して、換気制御に必要な情報の一部を外部情報源90から取得してもよく、サーバ80または端末装置70を介して外部情報源90と間接的に接続して必要な情報を取得してもよい。
以下、空気調和機10の、特に換気装置50の除湿機能に関する機械構成について図面を参照しながら説明する。
<換気装置50による換気機能>
図2は、本開示の一実施の形態に係る空気調和機10の概略図である。図2は、特には換気機能を実施する機械構成を示す観点から作成された空気調和機10の概略図である。
図2に示すように、本実施の形態に係る空気調和機10は、空調対象の室内Rinに配置される室内機20と、室外Routに配置される室外機30とを有する。
室内機20には、室内空気A1と熱交換を行う室内熱交換器22と、室内空気A1を室内機20内に誘引するとともに、室内熱交換器22と熱交換した後の室内空気A1を室内Rinに吹き出すファン24とが設けられている。
室外機30には、室外空気A2と熱交換を行う室外熱交換器32と、室外空気A2を室外機30内に誘引するとともに、室外熱交換器32と熱交換した後の室外空気A2を室外Routに吹き出すファン34とが設けられている。また、室外機30には、室内熱交換器22および室外熱交換器32と冷凍サイクルを実行する圧縮機36、膨張弁38、および四方弁40が設けられている。
室内熱交換器22、室外熱交換器32、圧縮機36、膨張弁38、および四方弁40それぞれは、冷媒が流れる冷媒配管によって接続されている。冷房運転および弱冷房運転(コンプレッサー式除湿または冷凍サイクル除湿とも呼ばれている)の場合、空気調和機10は、冷媒が圧縮機36から四方弁40、室外熱交換器32、膨張弁38、室内熱交換器22を順に流れて圧縮機36に戻る冷凍サイクルを実行する。暖房運転の場合、空気調和機10は、冷媒が圧縮機36から四方弁40、室内熱交換器22、膨張弁38、室外熱交換器32を順に流れて圧縮機36に戻る冷凍サイクルを実行する。
空気調和機10は、冷凍サイクルよる空調運転の他に、室外空気A3を室内Rinに導入する空調運転を実行する。そのために、空気調和機10は、換気装置50を有する。換気装置50は、室外機30に設けられている。
図3は、換気装置50の概略図である。
図3に示すように、換気装置50は、その内部に室外空気A3、A4が通過する吸収材52を備える。
吸収材52は、空気が通過可能な部材であって、通過する空気から水分を捕集するまたは通過する空気に水分を与える部材である。本実施の形態の場合、吸収材52は、円盤状であって、その中心を通過する回転中心線C1を中心にして回転する。吸収材52は、モータ54によって回転駆動される。
吸収材52は、空気中の水分を収着する高分子収着材が好ましい。高分子収着材は、例えば、ポリアクリル酸ナトリウム架橋体から構成される。高分子収着材は、シリカゲルやゼオライトなどの吸着材に比べて、同一体積あたり水分を吸収する量が多く、低い加熱温度で担持する水分を脱着することができ、そして水分を長時間担持することができる。
換気装置50の内部には、吸収材52をそれぞれ通過し、室外空気A3、A4がそれぞれ流れる第1の流路P1と第2の流路P2とが設けられている。第1の流路P1と第2の流路P2は、異なる位置で吸収材52を通過する。
第1の流路P1は、室内機20内に向かう室外空気A3が流れる流路である。第1の流路P1を流れる室外空気A3は、換気導管56を介して、室内機20内に供給される。
本実施の形態の場合、第1の流路P1は、吸収材52に対して上流側に複数の支流路P1a、P1bを含んでいる。なお、本明細書において、「上流」および「下流」は、空気の流れに対して使用される。
複数の支流路P1a、P2aは、吸収材52に対して上流側で合流する。複数の支流路P1a、P1bそれぞれには、室外空気A3を加熱する第1および第2のヒータ58、60が設けられている。
第1および第2のヒータ58、60は、同一の加熱能力を備えるヒータであってもよいし、異なる加熱能力を備えるヒータであってもよい。また、第1および第2の加熱ヒータ58、60は、電流が流れて温度が上昇すると電気抵抗が増加する、すなわち過剰な加熱温度の上昇を抑制することができるPTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータが好ましい。ニクロム線やカーボン繊維などを用いるヒータの場合、電流が流れ続けると加熱温度(表面温度)が上昇し続けるため、その温度をモニタリングする必要がある。PTCヒータの場合、ヒータ自体が加熱温度を一定の温度範囲内で調節するために、加熱温度をモニタリングする必要がなくなる。
第1の流路P1には、室内機20内に向かう室外空気A3の流れを発生させる第1のファン(以下、「吸気ファン」とも呼ばれる)62が設けられている。本実施の形態の場合、第1のファン62は、吸収材52に対して下流側に配置されている。第1のファン62が作動することにより、室外空気A3が、室外Routから第1の流路P1内に流入し、吸収材52を通過する。
また、第1の流路P1には、第1の流路P1を流れる室外空気A3を室内Rin(すなわち室内機20)または室外Routに振り分けるダンパ装置64が設けられている。本実施の形態の場合、ダンパ装置64は、第1のファン62に対して下流側に配置されている。ダンパ装置64によって室内機20に振り分けられた室外空気A3は、換気導管56を介して室内機20内に入り、ファン24によって室内Rinに吹き出される。
第2の流路P2は、室外空気A4が流れる流路である。第1の流路P1を流れる室外空気A3と異なり、第2の流路P2を流れる室外空気A4は、室内機20に向かうことはない。第2の流路P2を流れる室外空気A4は、吸収材52を通過した後、室外Routに流出する。
第1の流路P1には、室外空気A4の流れを発生させる第2のファン66が設けられている。本実施の形態の場合、第2のファン66は、吸収材52に対して下流側に配置されている。第2のファン66が作動することにより、室外空気A4が、室外Routから第2の流路P2内に流入し、吸収材52を通過し、そして室外Routに流出する。
換気装置50は、吸収材52、モータ54、第1のヒータ58、第2のヒータ60、第1のファン62、ダンパ装置64、および第2のファン66を選択的に使用して換気除湿運転または他の運転を選択的に実行する。
図4は、換気運転中の換気装置の概略図である。
換気運転は、室外空気A3をそのまま換気導管56を介して室内Rin(すなわち室内機20)に供給する空調運転である。図4に示すように、換気運転中、モータ54は、吸収材52を回転し続ける。第1のヒータ58と第2のヒータ60は、OFF状態であって、室外空気A3を加熱していない。第1のファン62はON状態で、それにより第1の流路P1内を室外空気A3が流れている。ダンパ装置64は、第1の流路P1内の室外空気A3を室内機20に振り分ける。第2のファン66は、OFF状態であって、それにより第2の流路P2内に室外空気A4の流れが発生していない。
このような換気運転によれば、室外空気A3は、第1の流路P1に流入し、第1および第2のヒータ58、60に加熱されることなく吸収材52を通過する。吸収材52を通過した室外空気A3は、ダンパ装置64によって室内機20に振り分けられる。ダンパ装置64を通過して換気導管56を介して室内機20に到達した室外空気A3は、ファン24によって室内Rinに吹き出される。このような換気運転により、室外空気A3がそのまま室内Rinに供給され、室内Rinが換気される。
空気調和機10が実行する空調運転は、ユーザによって選択される。例えば、図2に示すリモートコントローラである端末装置70に対するユーザの選択操作により、その操作に対応する空調運転を空気調和機10は実行する。
本開示における「換気」とは、機械換気を指し、特には、室外空気を室内(制御空間)に供給することによって、室内空気と外気を交換することを指す。本開示の空気調和機10は単独で換気装置50を用いた吸気換気を行ってもよく、室内空気を室外に排気できる他の換気装置と協働して吸気換気と排気換気をともに行ってもよい。また、室内空気を室外に排出する排気ファンを換気装置50が有する場合、空気調和機10は、排気換気を行ってもよく、単独で吸気換気と排気換気をともに行ってもよい。ただし、本開示では、主には換気装置50が吸気換気を行うときに室内機20のファン24で起こり得る結露現象を抑えることを課題としている。
ここまでは、本実施の形態に係る空気調和機10の構成および動作について概略的に説明してきた。ここからは、本実施の形態に係る空気調和機10を用いた空気調和機、換気制御方法、およびプログラムの特徴について説明する。
<換気制御方法>
<室内吸い込み温度に基づく換気制御>
空気調和機10は換気制御方法を実行する。より具体的にいうと、空気調和機10の空調制御部12は空調記憶部11およびセンサ14と協働し、換気制御方法を実行する。当該換気制御方法によれば、換気運転を原因とする、室内機20におけるファン24の結露現象を抑えることができる。
図5は、実施の形態1における換気制御方法のフローチャートであり、換気制御方法はステップS100A~ステップS300Aを含む。
1つの実施例において、空調制御部12は、空気調和機10がユーザの指令より換気モードに入ってから、ステップS100A~ステップS300Aを実行することによって換気機能を発揮してもよい。もう1つの実施例において、空調制御部12は、例えば、自動運転モードにおいて、情報に基づいて換気ニーズがあると判定した場合に、自動的に換気モードに入り、ステップS100A~ステップS300Aを実行してもよい。
換気制御方法において、まず、空調制御部12は、空気調和機10の空調制御の対象とする制御空間の室内吸い込み温度を取得する(ステップ100A)。空調制御部12は、室内吸い込み温度センサ14aから直接的に室内吸い込み温度を取得してもよく、空調記憶部11から直近に書き込まれた室内吸い込み温度を読み出してもよい。
次に、空調制御部12は、冷房運転と換気装置50による換気運転ともに関連する所定時点のときに、室内吸い込み温度に基づいて、換気装置50の吸気量の上限値を設定する(ステップ200A)。
室内吸い込み温度に基づいて上限値を設定する理由の1つは、すなわち、室内吸い込み温度が低くなると、室内機20のファン24の温度も低くなりやすく、比較的結露が起こりやすくなると考えられるからである。そのため、1つの実施例において、換気運転において制御空間に外気空気を供給するときに、空調制御部12は、吸い込み温度の減少につれて、換気装置50の吸気量の上限値を小さく設定する。
室内吸い込み温度に基づいて上限値を設定する理由のもう1つは、室内吸い込み温度は冷房能力に関連するパラメータだからである。冷房能力とは、単位時間当たりに室内(制御空間)から取り除く熱エネルギ(kW)で表し、すなわち、室内の比エンタルピーを減少させる能力である。室外内のエンタルピー差が室内熱交換器22および室外熱交換器32の冷房能力を上回る場合、室内機20に供給される室外空気が高温高湿であり、当該室外空気による結露が起こりやすい。冷房能力は、室内吸い込み温度、室外内の温度差、および冷媒循環量に基づいて計算できる。室内吸い込み温度の減少につれて、冷房能力が小さくなるため、空調制御部12は、吸い込み温度の減少につれて、換気装置50の吸気量の上限値を小さく設定する。
また、1つの実施例において、換気装置50の吸気量の上限値の数値は、制御空間の室外内の比エンタルピー差にさらに基づいて設定され得る。室外内の比エンタルピー差が大きくなると、結露が起こりやすくなるため、吸気量については比較的強い制限をすべきである。比エンタルピーは、温度、湿度、および湿り空気線図(Psychrometric Chart)に基づいて計算可能である。
ステップS200Aにおける上限値の設定は、リアルタイムで計算されてもよい。比エンタルピーおよび上限値の計算に利用されるパラメータ(外気温度、室外湿度など)は、センサ14、端末装置70、サーバ80、または外部情報源90から取得してもよく、すでに取得したパラメータから推定してもよい。
ステップS200Aにおける上限値の設定は、事前に計算されて空調記憶部11に記憶された上限値を読み出して利用してもよい。この場合、空調制御部12は、複数の特定の室内吸い込み温度または室内吸い込み温度の範囲に対して、それぞれに対応する上限値を事前に計算して、空調記憶部11に記憶させる。ステップS200Aにおいて、空調制御部12は、取得した室内吸い込み温度が属する範囲に基づいて、当該複数の上限値から1つを選択する。
吸気量の上限値を設定すると、空調制御部12は、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置50の運転を制御する(ステップS300A)。具体的にいうと、空調制御部12は、換気量を指定する指令を換気装置50に送信する前に、当該換気量が設定した上限値を超えたか否かを判断する。当該換気量が設定した上限値を超えていない場合、空調制御部12は、当該換気量を指定する指示を換気装置50に送信する。一方、当該換気量が設定した上限値を超えた場合、空調制御部12は、当該換気量の代わりに上限値を指定する指示を換気装置50に送信する。
前述した所定時点とは、室内機20のファン24が、冷房運転によって冷却されたまたは冷却され得て、かつ換気運転が行うときを指す。冷房運転が実行される時期は、主には夏であり、夏に近い春または秋もあり得る。このような時期では、室外空気は、比較的温度が高くなると共に多量の水分を含んでおり、すなわち、高温高湿の空気となっている。このような高温高湿の室外空気を制限せずに冷却されたまたは冷却され得るファン24に当たると、ファン24には結露が起こりやすい。
そのため、空調制御部12は、所定時点となったと判断するとき、本開示の換気制御方法を実行すれば結露を抑えることができる。所定時点は、例えば、換気運転中かつ冷房運転が開始する時点、換気運転が開始するかつ冷房運転が開始する時点、または、冷房運転中かつ換気運転が開始する時点であってもよい。また、所定時点は、冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、換気運転が開始する時点であってもよい。また、所定時点は、冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、換気運転中である時点であってもよい。なお、「他の制御運転」とは、冷房運転を除いて、暖房運転や、空気調和機10に利用可能な運転モードを指す。
これらの時点のうち、冷房運転中、または冷房運転から他の制御運転に切り替える時点には、ファン24がすでに冷房運転によって冷却されたと考えられる。一方、冷房運転が開始する時点には、ファン24がこれから冷却されると考えられる。
図6は、実施の形態1における換気装置50の吸気量の上限値の一例である。図6の実施例において、空調記憶部11は、換気装置50の吸気量について、複数の上限値A1~A3を記憶する。これらの上限値は、異なる室内吸い込み温度の範囲にそれぞれに対応する。空調制御部12は、ステップS200Aにおいて、取得した室内吸い込み温度が属する範囲に基づいて、当該複数の上限値から1つを選択する。
上述したように、換気装置50の吸気量の上限値は、吸い込み温度の減少につれて小さく設定される。仮に、室内吸い込み温度の第1範囲が室内吸い込み温度の第2範囲より低く、室内吸い込み温度の第2範囲が室内吸い込み温度の第3範囲より低い。例えば、室内吸い込み温度の第1範囲が25℃以下であり、室内吸い込み温度の第2範囲が25℃より高くて30℃以下であり、室内吸い込み温度の第3範囲が30℃以上である。この実施例において、室内吸い込み温度の第1範囲が対応する上限値A1は、室内吸い込み温度の第2範囲が対応する上限値A2より小さく設定され、室内吸い込み温度の第2範囲が対応する上限値A2は、室内吸い込み温度の第3範囲が対応する上限値A3より小さく設定される。
1つの実施例において、換気装置50の吸気量の上限値は、直接的に吸気量(m/h)の数値によって設定され得る。もう1つの実施例において、換気装置50の吸気量の上限値は、換気装置50の吸気ファン62の回転数(rpm)の上限値によって設定され得る。例えば、空調制御部12は、吸い込み温度の減少につれて、回転数の上限値を小さく設定してもよい。なお、上述したように、換気装置50の吸気ファン62は、室内機20内に向かう室外空気A3の流れを発生させる第1のファン62である。
まとめると、空調制御部12は、室内機20のファン24に結露が起こりやすい期間において、室内吸い込み温度に基づいて換気装置50の吸気量に上限値を設定して換気運転を実行する。このような換気制御によれば、換気運転を原因とする、室内機におけるファンの結露現象を抑えることができ、結露による水滴の漏出や水飛びも抑えることができる。
空気調和機10の空調制御部12はステップS300Aの実行により換気制御の処理を完了する。空気調和機10の運転中、特に換気モード中、上述した所定時点になるとき、例えば、冷房モード中に換気が開始する時点になるとき、空調制御部12は周期的にステップS100A~ステップS300Aを繰り返して実行してもよい。
1つの実施例において、空気調和機10は、上述したような換気制御方法を実行するために使用されるプログラムを有する。当該プログラムは、換気制御方法を空気調和機10に実行させる。
《実施の形態2》
<室外内の温度差に基づく換気制御>
実施の形態2において、空調制御部12は、制御空間の室外内の温度差に基づいて、室内機内20のファン24の結露を抑えるように、換気装置50の換気運転を制御することができる。
図7は、実施の形態2における換気制御方法の一例のフローチャートであり、換気制御方法はステップS100B1~ステップS300Bを含む。
実施の形態2において、空調制御部12は、制御空間の室内温度および外気温度を取得し(ステップ100B1)、室内温度と外気温度との温度差(本開示では、「室外内の温度差」と略称することがある)を計算する(ステップ100B2)。空調制御部12は、室内吸い込み温度センサ14aから直接的に室内吸い込み温度を室内温度として取得してもよく、空調記憶部11から直近に書き込まれた室内吸い込み温度を室内温度として読み出してもよい。同様に、空調制御部12は、外気温度センサ14bから直接的に外気温度を取得してもよく、空調記憶部11から直近に書き込まれた外気温度を読み出してもよい。
次に、空調制御部12は、冷房運転と換気装置50による換気運転ともに関連する所定時点のときに、室外内の温度差に基づいて、換気装置50の吸気量の上限値を設定する(ステップS200B)。空調制御部12は、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置50の運転を制御する(ステップS300B)。実施の形態2における所定時点、および設定した上限値に基づく運転制御(ステップS300B)は、実施の形態1と同様なので、ここでは重複に説明しない。
室外内の温度差に基づいて上限値を設定する理由の1つは、すなわち、室外の温度が室内に比べて相対的に高くなり室外内の温度差が大きくなると、高温高湿の室外空気が室内機のファンに当たり、比較的結露が起こりやすいと考えられるからである。そのため、1つの実施例において、換気運転において制御空間に外気空気を供給するときに、空調制御部12は、室内温度と外気温度との温度差の増加につれて、換気装置50の吸気量の上限値を小さく設定する。
室外内の温度差に基づいて上限値を設定する理由のもう1つは、室外内の温度差は冷房能力に関連するパラメータで、室外内の比エンタルピー差にも関連するからである。上述したように、冷房能力は、室内吸い込み温度、室外内の温度差、および冷媒循環量に基づいて計算できる。そして、室外内の温度差の増加につれて、室外内の比エンタルピー差が大きくなり、室内機20のファン24に結露が起こりやすくなる。そのため、1つの実施例において、空調制御部12は、原則的に、室外内の温度差の増加につれて、換気装置50の吸気量の上限値を小さく設定する。
なお、本開示における室外内の温度差は、外気温度から室内温度(室内吸い込み温度)を減算することによって得られた温度差である。冷房運転が実行されるときは基本的には外気温度が室内温度より高いが、そうでない場合もあり得る。1つの実施例において、空調制御部12は、室外内の温度差の絶対値に基づいて、換気装置50の吸気量の上限値を設定する。さらに具体的にいうと、空調制御部12は、原則的に、室外内の温度差の絶対値の増加につれて、換気装置50の吸気量の上限値を小さく設定する。
ステップS200Aと同様に、ステップS200Bにおいて、空調制御部12は、室外内の比エンタルピー差に基づいて上限値をリアルタイムで計算してもよく、空調記憶部11から温度差に対応する上限値を読み出してもよい。
図8は、実施の形態2における換気装置の吸気量の上限値の一例である。図8の実施例において、空調記憶部11は、換気装置50の吸気量について、複数の上限値B1~B3を記憶する。これらの上限値は、異なる温度差の範囲にそれぞれに対応する。空調制御部12は、ステップS200Bにおいて、取得した室外内の温度差が属する範囲に基づいて、当該複数の上限値から1つを選択する。
換気装置50の吸気量は、原則的に、室外内の温度差の増加につれて回転数の上限値を小さく設定される。仮に、温度差の第1範囲が温度差の第2範囲より低く、温度差の第2範囲が温度差の第3範囲より低い。例えば、温度差の第1範囲が3℃以下であり、温度差の第2範囲が3℃より高くて10℃以下であり、温度差の第3範囲が10℃以上である。この実施例において、温度差の第1範囲が対応する上限値B1は、温度差の第2範囲が対応する上限値B2より大きく設定され、温度差の第2範囲が対応する上限値B2は、温度差の第3範囲が対応する上限値B3より大きく設定される。
もう1つの実施例において、室外内の温度差が特定の閾値以上である場合、例外的な上限値を設定してもよい。この例外的な上限値は、上述した「室外内の温度差の増加につれて回転数の上限値を小さく設定される」という原則にしたがわなくてもよい。例えば、温度差が特定の閾値以上という第3範囲に対応する上限値B3は、温度差の第2範囲が対応する上限値B2より大きく設定され得る。例外的な上限値および対応する特定の閾値は、結露に関連する実験に基づいて設定され得る。
これにより、室外内の温度差に基づく換気制御の処理は完了する。まとめると、空調制御部12は、室内機20のファン24に結露が起こりやすい期間において、温度差に基づいて換気装置50の吸気量に上限値を設定して換気運転を実行する。このような換気制御によれば、換気運転を原因とする、室内機におけるファンの結露現象を抑えることができ、結露による水滴の漏出や水飛びも抑えることができる。
《実施の形態3》
<冷媒循環量に関連するパラメータ情報に基づく換気制御>
実施の形態3において、空調制御部12は、空気調和機10内の冷媒循環量に関連するパラメータ情報に基づいて、室内機内20のファン24の結露を抑えるように、換気装置50の換気運転を制御することができる。
図9は、実施の形態3における換気制御方法の一例のフローチャートであり、換気制御方法はステップS100C~ステップS300Cを含む。
実施の形態3において、空調制御部12は、空気調和機10の冷媒循環量に関連するパラメータ情報を取得する(ステップS100C)。冷媒循環量とは、空気調和機10の冷凍サイクル内の冷媒の質量流量(kg/s)を指す。冷媒循環量に関連するパラメータ情報は、冷媒循環量に関連して冷媒循環量に影響を与えるパラメータの情報を指す。
冷媒循環量は、圧縮機36の周波数および膨張弁38の開度に関連し、圧縮機36の周波数の増加につれて増加し、膨張弁38の開度の増加につれて増加する。そのため、冷媒循環量に関連するパラメータ情報は、圧縮機36の周波数および/または膨張弁38の開度を含んでもよい。なお、圧縮機36の周波数および膨張弁38の開度は空調制御部12によって設定されるパラメータであるため、空調制御部12はこれらの設定値を確認することができる。
次に、空調制御部12は、冷房運転と換気装置50による換気運転ともに関連する所定時点のときに、パラメータ情報に基づいて、換気装置50の吸気量の上限値を設定する(ステップS200C)。空調制御部12は、所定時点からの所定期間において、設定した上限値に基づいて換気装置50の運転を制御する(ステップS300C)。実施の形態3における所定時点、および設定した上限値に基づく運転制御(ステップS300C)は、実施の形態1と同様なので、ここでは重複して説明しない。
冷媒循環量に関連するパラメータ情報に基づいて上限値を設定する理由の1つは、冷媒循環量が大きい場合より、冷媒循環量が小さい場合には、供給される室外空気が比較的に冷却されず、その室外空気の温度が比較的高い。温度が比較的高い室外空気が冷房運転によって冷えたファン24に当たると、当該ファン24に比較的に結露が起こりやすいと考えられるからである。すなわち、室外空気の温度とファン24の温度との温度差が大きくなると結露が起こりやすい。そのため、1つの実施例において、換気運転において制御空間に外気空気を供給するときに、空調制御部12は、原則的に、冷媒循環量に関連するパラメータ情報の減少につれて、換気装置50の吸気量の上限値を小さく設定する。
冷媒循環量に関連するパラメータ情報に基づいて上限値を設定する理由のもう1つは、冷媒循環量は冷房能力に関連するパラメータだからである。上述したように、冷房能力は、室内吸い込み温度、室外内の温度差、および冷媒循環量に基づいて計算できる。そして、冷媒循環量の減少につれて、室外内の比エンタルピー差が大きくなり、室内機20のファン24に結露が起こりやすくなる。そのため、1つの実施例において、空調制御部12は、原則的に、冷媒循環量に関連するパラメータ情報の増加につれて、換気装置50の吸気量の上限値を小さく設定する。
ステップS200Aと同様に、ステップS200Cにおいて、空調制御部12は、室外内の比エンタルピー差に基づいて上限値をリアルタイムで計算してもよく、空調記憶部11からパラメータ情報に対応する上限値を読み出してもよい。
図10Aは、実施の形態3における換気装置の吸気量の上限値の一例である。図10Aの実施例において、空調記憶部11は、冷媒循環量に関連するパラメータ情報(例えば、圧縮機36の周波数)について、複数の上限値C1~C4を記憶する。これらの上限値は、異なるパラメータ情報の範囲にそれぞれに対応する。空調制御部12は、ステップS200Cにおいて、取得したパラメータ情報が属する範囲に基づいて、当該複数の上限値から1つを選択する。
換気装置50の吸気量の上限値は、原則的に、冷媒循環量に関連するパラメータ情報の減少につれて回転数を小さく設定される。仮に、パラメータ情報の第1範囲がパラメータ情報の第2範囲より低く、パラメータ情報の第2範囲がパラメータ情報の第3範囲より低く、パラメータ情報の第3範囲がパラメータ情報の第4範囲より低い。例えば、パラメータ情報が圧縮機36の周波数であり、周波数の第1範囲が15Hz以下であり、周波数の第2範囲が15Hzより高くて20Hz以下であり、周波数の第3範囲が20Hzより高くて25Hz以下であり、周波数の第4範囲が25Hz以上である。この実施例において、周波数の第1範囲が対応する上限値C1は、周波数の第2範囲が対応する上限値C2より小さく設定され、周波数の第2範囲が対応する上限値C2は、周波数の第3範囲が対応する上限値C3より大きく設定される。
もう1つの実施例において、冷媒循環量に関連するパラメータ情報が特定の閾値以上である場合、例外的な上限値を設定してもよい。この例外的な上限値は、上述した「パラメータ情報の減少につれて回転数の上限値を小さく設定される」という原則にしたがわなくてもよい。
図10Bは、実施の形態3における換気装置の吸気量の上限値のもう一例である。図10Bに示された実施例において、パラメータ情報の第4範囲より高いパラメータ情報の第5範囲、および、パラメータ情報の第5範囲に対応する上限値C5が設定される。上限値C5は例外的な上限値であって、上限値C4より低く設定され得る。例外的な上限値C5は、さらに上限値C3、C2、またはC1より低く設定され得る。例外的な上限値および対応する特定の閾値は、結露に関連する実験に基づいて設定され得る。例えば、圧縮機36の周波数が特定の閾値以上になる場合は、相当に強い冷房能力が求められ、外気温度が相当に高いと考えられる。この場合、室外空気は高温または高温高湿の状態であり、室内機20に供給すると結露が起こる可能性が高い。そのため、空調制御部12は、例外的に、圧縮機36の周波数を高く設定しても、対応する上限値を低く設定する。なお、異なる実験結果に基づいて、例外的な上限値および特定の閾値が設定され得る。
これにより、冷媒循環量に関連するパラメータ情報(例えば、圧縮機36の周波数)に基づく換気制御の処理は完了する。空調制御部12は、これらのパラメータ情報に基づいて、室内機内20のファン24の結露を抑えるように、換気運転を適切に制御することができる。そのため、結露による水滴の漏出や水飛びも抑えられる。
《実施の形態4》
<複数のパラメータ情報に基づく換気制御>
実施の形態4において、空調制御部12は、上述した吸い込み温度、室外内の温度差、および冷媒循環量に関連するパラメータ情報のうちの複数の情報に基づいて、ファン24の結露を抑えるように換気制御できる。この場合、空調制御部12は、複数の情報に基づいて、換気装置50の吸気量に対して上限値を設定する。
図11は、実施の形態4における換気装置の吸気量の上限値の一例である。図11に示された実施例において、空調制御部12は、室内吸い込み温度と、室外内の温度差とに基づいて、換気装置50の吸気ファン62の回転数の上限値を設定する。原則的に、空調制御部12は、室内吸い込み温度の減少につれて回転数の上限値を小さく設定し、温度差の増加につれて回転数を小さく設定する。
仮に、室内吸い込み温度の第1範囲が室内吸い込み温度の第2範囲より低く、室内吸い込み温度の第2範囲が室内吸い込み温度の第3範囲より低い。また、仮に、温度差の第1範囲が温度差の第2範囲より低く、温度差度の第2範囲が温度差の第3範囲より低い。一例として、上述した原則にしたがって、図11における上限値D1~上限値F3には、以下の関係がある。すなわち、「D1<D2<D3」、「E1<E2<E3」、「F1<F2<F3」、「D1>E1>F1」、「D2>E2>F2」、「D3>E3>F3」という関係がある。
図12A~図12Cは、実施の形態4における換気装置の吸気量の上限値の一例である。図12A~図12Cに示された実施例において、空調制御部12は、室内吸い込み温度と、室外内の温度差と、冷媒循環量に関連するパラメータ情報とに基づいて、換気装置50の吸気ファン62の回転数の上限値を設定する。原則的に、空調制御部12は、室内吸い込み温度の減少につれて回転数の上限値を小さく設定し、温度差の増加につれて回転数の上限値を小さく設定し、パラメータ情報の減少につれて回転数の上限値を小さく設定する。
仮に、室内吸い込み温度および室内外の温度差に対して、「第1範囲<第2範囲<第3範囲」と設定され、パラメータ情報に対して、「第1範囲<第2範囲<第3範囲<第4範囲<第5範囲」と設定される。また、仮に、パラメータ情報の第5範囲に対して、例外的な上限値が設定される。
上述した原則にしたがって、図12A~図12Cにおける上限値G1~上限値U3には、例えば、以下の関係がある。すなわち、「G1<G2<G3」、「H1<H2<H3」、「G1>L1>Q1」、「G2>L2>Q2」、「G3>L3>Q3」、「G1<H1<I1<J1」、「L1<M1<M1<O1」、「Q1<R1<S1<T1」、「G2<H2<I2<J2」という関係がある。そして、上述した例外にしたがって、パラメータ情報の第5範囲に対応する例外的な上限値K1、P1、U1、K2、P2、U2、K3、P3、U3を、上限値J1、O1、T1、J2、O2、T2、J3、O3、T3より小さく設定してもよい。
しかしながら、制御上の需要または実験結果に基づいて、他の例外的な条件値を設定してもよい。例えば、室外内の温度差の第3範囲に対応する上限値を例外的な上限値として、「G1>Q1>L1」、「G2>Q2>L2」、「G2>Q2>L2」のように設定してもよい。
または、特定の1つの上限値について、上記した原則または例外にしたがわないように特定値を設定してもよい。例えば、上限値U3について、上限値US3がパラメータ情報の例外的な第5範囲に対応するが、原則にしたがって「Q3<R3<S3<T3<U3」のように設定してもよい。
以上のように、空調制御部12は、吸い込み温度、室外内の温度差、および冷媒循環量に関連するパラメータ情報のうちの複数の情報に基づいて、換気装置50の吸気量の上限値を設定することができる。このようにすれば、より複雑な利用状況を想定して、より精確に上限値を設定することができる。そのため、より精確に換気制御ができ、より有効にファン24の結露を抑えることができる。
以上は本開示の具体的な実施の形態に過ぎず、本開示の保護範囲はこれに限定されるものではない。本開示は図面および前述した具体的な実施の形態において前述された内容を含むが、本開示がそれらの内容に限定されるものではない。本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく、開示された様々の実施の形態または実施例を組み合わせることができる。本開示の機能および構造原理から逸脱しない変更は特許請求の範囲内のものである。
10 空気調和機
11 空調記憶部
12 空調制御部
13 空調通信部
14 センサ
14a 室内吸い込み湿度センサ
14b 外気湿度センサ
20 室内機
22 室内熱交換器
24 ファン
30 室外機
32 室外熱交換器
34 ファン
36 圧縮機
38 膨張弁
40 四方弁
50 換気装置
52 吸収材
54 モータ
56 換気導管
58 第1のヒータ
60 第2のヒータ
62 第1のファン
64 ダンパ装置
66 第2のファン
70 端末装置
72 関連アプリケーション
80 サーバ
90 外部情報源
A1 室内空気
A2 室外空気
A3 室外空気
A4 室外空気
C1 回転中心線
P1 第1の流路
P2 第2の流路
P1a 支流路
P1b 支流路
Rin 室内
Rout 室外

Claims (15)

  1. 空気調和機であって、
    前記空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成された換気装置と、
    制御部であって、
    前記制御空間の室内吸い込み温度を取得し、
    冷房運転と前記換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、前記室内吸い込み温度に基づいて、前記換気装置の吸気量の上限値を設定し、
    前記所定時点からの所定期間において、前記設定した上限値に基づいて前記換気装置の運転を制御する
    ように構成された、前記制御部と、
    を含む、
    空気調和機。
  2. 空気調和機であって、
    前記空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成された換気装置と、
    制御部であって、
    前記制御空間の室内温度および外気温度を取得し、
    前記室内温度と前記外気温度との温度差を計算し、
    冷房運転と前記換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、前記温度差に基づいて、前記換気装置の吸気量の上限値を設定し、
    前記所定時点からの所定期間において、前記設定した上限値に基づいて前記換気装置の運転を制御する
    ように構成された、前記制御部と、
    を含む、
    空気調和機。
  3. 空気調和機であって、
    前記空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気を供給するように構成された換気装置と、
    制御部であって、
    前記空気調和機の冷媒循環量に関連するパラメータ情報を取得し、
    冷房運転と前記換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、前記パラメータ情報に基づいて、前記換気装置の吸気量の上限値を設定し、
    前記所定時点からの所定期間において、前記設定した上限値に基づいて前記換気装置の運転を制御する
    ように構成された、前記制御部と、
    を含む、
    空気調和機。
  4. 前記所定時点は、前記換気運転中かつ前記冷房運転が開始する時点、前記換気運転が開始するかつ前記冷房運転が開始する時点、または、前記冷房運転中かつ前記換気運転が開始する時点である、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和機。
  5. 前記所定時点は、前記冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、前記換気運転が開始する時点、または、前記冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、前記換気運転中である時点である、
    請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和機。
  6. 前記換気装置の前記吸気量の前記上限値は、前記換気装置の吸気ファンの回転数の上限値によって設定される、
    請求項1~5のいずれか1項に記載の空気調和機。
  7. 前記換気装置の前記吸気量の前記上限値は、前記制御空間の室外内の比エンタルピー差にさらに基づいて設定される、
    請求項1~6のいずれか1項に記載の空気調和機。
  8. 換気装置を有する空気調和機のための換気制御方法であって、
    前記空気調和機の空調制御の対象とする制御空間の室内吸い込み温度を取得するステップと、
    冷房運転と前記換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、前記室内吸い込み温度に基づいて、前記換気装置の吸気量の上限値を設定するステップであって、前記換気運転において前記制御空間に外気空気が供給される、前記上限値を設定するステップと、
    前記所定時点からの所定期間において、前記設定した上限値に基づいて前記換気装置の運転を制御するステップと、
    を含む、
    換気制御方法。
  9. 換気装置を有する空気調和機のための換気制御方法であって、
    前記空気調和機の空調制御の対象とする制御空間の室内温度および外気温度を取得するステップと、
    前記室内温度と前記外気温度との温度差を計算するステップと、
    冷房運転と前記換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、前記温度差に基づいて、前記換気装置の吸気量の上限値を設定するステップであって、前記換気運転において前記制御空間に外気空気が供給される、前記上限値を設定するステップと、
    前記所定時点からの所定期間において、前記設定した上限値に基づいて前記換気装置の運転を制御するステップと、
    を含む、
    換気制御方法。
  10. 換気装置を有する空気調和機のための換気制御方法であって、
    前記空気調和機の冷媒循環量に関連するパラメータ情報を取得するステップと、
    冷房運転と前記換気装置による換気運転ともに関連する所定時点のときに、前記パラメータ情報に基づいて、前記換気装置の吸気量の上限値を設定するステップであって、前記換気運転において前記空気調和機の空調制御の対象とする制御空間に外気空気が供給される、前記上限値を設定するステップと、
    前記所定時点からの所定期間において、前記設定した上限値に基づいて前記換気装置の運転を制御するステップと、
    を含む、
    換気制御方法。
  11. 前記所定時点は、前記換気運転中かつ前記冷房運転が開始する時点、前記換気運転が開始するかつ前記冷房運転が開始する時点、または、前記冷房運転中かつ前記換気運転が開始する時点である、
    請求項8~10のいずれか1項に記載の換気制御方法。
  12. 前記所定時点は、前記冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、前記換気運転が開始する時点、または、前記冷房運転から他の制御運転に切り替える、かつ、前記換気運転中である時点である、
    請求項8~10のいずれか1項に記載の換気制御方法。
  13. 前記換気装置の前記吸気量の前記上限値は、前記換気装置の吸気ファンの回転数の上限値によって設定される、
    請求項8~12のいずれか1項に記載の換気制御方法。
  14. 前記換気装置の前記吸気量の前記上限値は、前記制御空間の室外内の比エンタルピー差にさらに基づいて設定される、
    請求項8~13のいずれか1項に記載の空気調和機。
  15. 請求項8~14のいずれか1つに記載の換気制御方法を空気調和機に実行させる、プログラム。
JP2021178834A 2021-11-01 2021-11-01 空気調和機、換気制御方法、およびプログラム Pending JP2023067512A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021178834A JP2023067512A (ja) 2021-11-01 2021-11-01 空気調和機、換気制御方法、およびプログラム
PCT/JP2022/039854 WO2023074724A1 (ja) 2021-11-01 2022-10-26 空気調和機、換気制御方法、およびプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021178834A JP2023067512A (ja) 2021-11-01 2021-11-01 空気調和機、換気制御方法、およびプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023067512A true JP2023067512A (ja) 2023-05-16

Family

ID=86157934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021178834A Pending JP2023067512A (ja) 2021-11-01 2021-11-01 空気調和機、換気制御方法、およびプログラム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023067512A (ja)
WO (1) WO2023074724A1 (ja)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005265401A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和機
JP4549215B2 (ja) * 2004-11-16 2010-09-22 三洋電機株式会社 空気調和装置
JP2011137597A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Hitachi Appliances Inc 空気調和装置
JP5868740B2 (ja) * 2012-03-08 2016-02-24 株式会社東芝 空調制御装置及び空調制御方法
JP7232976B2 (ja) * 2018-09-27 2023-03-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 換気空調システム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023074724A1 (ja) 2023-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107606725B (zh) 蓄热化霜控制方法、控制装置和空调器
CN102062448A (zh) 空调器及其控制方法
JPWO2016002073A1 (ja) 換気装置
CN104633837A (zh) 空调器的除湿控制方法
JP5370452B2 (ja) 空調システム
JP5862266B2 (ja) 換気システム
CN107894061B (zh) 新风空调器、化霜方法及计算机可读存储介质
CN107504629B (zh) 一种多联式空调干衣机及其控制方法
JPWO2009011362A1 (ja) 除加湿換気システム
JP2023067512A (ja) 空気調和機、換気制御方法、およびプログラム
JP5249837B2 (ja) 換気空調システム及び建物
WO2023074486A1 (ja) 空気調和機の運転モードを決定するための決定方法、決定装置およびプログラム
WO2023074487A1 (ja) 除湿制御方法、空気調和機、およびプログラム
JP6335721B2 (ja) 空調システム
WO2023042655A1 (ja) 空気調和機の換気制御方法、換気制御装置、およびプログラム
JP2024057843A (ja) 空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体
JP2004239461A (ja) 空気調和装置及び空気調和システム
WO2023074488A1 (ja) 空気調和機
JP2024061438A (ja) 空気調和機、制御方法、プログラム、および記憶媒体
WO2024060836A1 (zh) 新风设备的控制方法、新风设备以及存储介质
JP4348526B2 (ja) 除湿空調装置
JP2024058407A (ja) 空気調和機、空気調和機の制御方法、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP2024046347A (ja) 空気調和機、空気調和機の制御方法、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
CN118159786A (zh) 用于决定空调机的运转模式的决定方法、决定装置和程序
JP2024061401A (ja) 空気調和機、空気調和機の制御方法、プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体