JP2658691B2

JP2658691B2 - 除湿装置

Info

Publication number: JP2658691B2
Application number: JP3301748A
Authority: JP
Inventors: 敏郎阿部; 宏和田浦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-01-29
Filing date: 1991-11-18
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPH055547A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は冷凍サイクルを用いた
除湿装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図15は従来の除湿装置の構成図であり、
この図15において、圧縮機１から吐出される高温高圧の
ガス冷媒は冷媒配管５ａを通して、凝縮器２に導くよう
になっており、この凝縮器２には、送風機６が設けら
れ、この送風機６によって、室内空気と熱交換を行うよ
うになっている。凝縮器２で熱交換して凝縮された高圧
液冷媒は冷媒配管５ｂ、絞り装置３、冷媒配管５ｃを通
り、蒸発器４に導かれるようになっている。蒸発器４で
は、送風機６から送風される室内空気と熱交換して、蒸
発した低圧ガス冷媒は冷媒配管５ｄを通して、上記圧縮
機１に戻るように構成され、冷凍サイクルを構成してい
る。上記送風機６は蒸発器４から凝縮器２へと、直列に
室内空気を送風するようになっており、また、蒸発器４
の下方には、ドレンパン７が配置されており、このドレ
ンパン７には、蒸発器４のフィン表面に結露した結露水
が滴下されるようになっている。ドレンパン７に貯溜さ
れた結露水は排水管８を通り、室外に排出されるように
なっている。

【０００３】次に、動作について説明する。圧縮機１か
ら吐出された高温高圧のガス冷媒は冷媒配管５ａを通し
て、凝縮器２に送られ、この凝縮器２において、送風機
６によって矢印方向に送風される蒸発器４を通過した室
内空気と熱交換し、冷却され、かつ凝縮して、高圧液冷
媒となる。この高圧液冷媒は、冷媒配管５ｂを通り、絞
り装置３に送られ、この絞り装置３において、減圧さ
れ、低圧気液二相冷媒となり、さらに、冷媒配管５ｃを
通って蒸発器４に送られる。この蒸発器４において、送
風機６から矢印方向に送風される室内空気と熱交換し
て、蒸発し、低圧ガス冷媒となり、冷媒配管５ｄを通し
て、圧縮機１に戻る。

【０００４】このとき、図15からも明らかなように、絞
り装置３は蒸発器４の冷媒圧力、換言すれば、冷媒の蒸
発温度４ａと冷媒温度４ｂを検出し、蒸発器４の出口の
冷媒過熱度が一定になるように、冷媒循環量を調節する
ことにより、蒸発器４で十分に冷媒が蒸発し、圧縮機１
に完全に気化した冷媒が戻るように、圧縮機１の事故を
防止している。

【０００５】一方、室内空気は送風機６によって、蒸発
器４から凝縮器２へと、矢印方向に直列に送風され、蒸
発器４の通過時に、絞り装置３から蒸発器４に供給され
る低圧気液二相冷媒と熱交換し、冷却されるとともに、
蒸発器４のフィン表面温度が送風される室内空気の露点
温度よりも低いため、フィン表面に結露し、この結露に
よって除湿される。この除湿された室内空気はさらに凝
縮器２において、圧縮機１から吐出される高温高圧のガ
ス冷媒と熱交換し、加熱され、この加熱によって温度上
昇し、相対湿度が低下して、室内に戻る。この室内空気
の循環により、室内空気は徐々に除湿されていく。な
お、上記フィン表面に結露した結露水は上記フィン表面
を下方に伝い、ドレンパン７に滴下し、排水管８を通
り、室外に排出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の除湿装置は以上
のように構成されているので、絞り装置３は蒸発器４の
出口の冷媒過熱度を調節するため、冷凍サイクルは安定
した運転を行うが、蒸発温度は成り行き次第となる。一
般に、除湿能力は蒸発温度に大きく影響され、蒸発温度
が室内空気の露点温度よりも十分低い場合には、蒸発器
４の冷却能力が空気中の水の潜熱変化に十分寄与する
が、蒸発温度が高くなり、露点温度に近くなるにしたが
い、空気の顕熱変化への寄与率が大きくなり、空気中の
水分の潜熱変化への寄与が少なくなる。一方、冷凍サイ
クル上は、蒸発温度が高いほど、冷媒循環量が増加し、
冷却能力が増加する。この結果、室内空気の条件に応じ
て、除湿能力が最大となる最適な蒸発温度が存在する。
このように、従来の除湿装置では、蒸発温度は成り行き
次第になっているため、必ずしも、除湿能力が最大とな
る運転をしていないなどの問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、常に除湿能力がほぼ最大となる
ように制御される除湿装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る除湿装置
は、蒸発器の入口空気温度を検出する第１の温度検出器
と、凝縮器の出口温度を検出する第２の温度検出器と、
蒸発器内冷媒配管中腹部温度または凝縮器内冷媒配管中
腹部温度を検出する第３の温度検出部と、蒸発器出口冷
媒温度または凝縮器出口冷媒温度を検出する第４の温度
検出器と、第１ないし第４の温度検出器の検出信号を入
力し、上記第３と第４の温度検出器の検出温度差により
上記絞り装置の弁開度の概略を決定し、かつ任意量の弁
開度動作前後の第１および第２の温度検出器の検出温度
より演算される値の変化量により、上記絞り装置の弁開
度を除湿能力が最大となる最適な蒸発温度に調節する弁
開度制御手段とを設けたものである。

【０００９】また、蒸発器の入口空気温度を検出する第
１の温度検出器と、凝縮器の出口温度を検出する第２の
温度検出器と、蒸発器入口空気の相対湿度または絶対湿
度（露点温度）を検出する湿度検出器と、任意の温湿度
条件における絞り装置の適正弁開度データを予め記憶し
た記憶手段と、第１と第２の温度検出器および湿度検出
器の検出信号と上記記憶手段の記憶データをもとに絞り
装置の弁開度を調節する制御手段を設けたものである。

【００１０】また、上記記憶手段に任意の温湿度条件に
おける絞り装置の適正弁開度データ及び蒸発器から凝縮
器方向に送風する送風機の適正ファン速度を記憶させ、
上記第１と第２の温度検出器および湿度検出器の検出信
号と上記記憶手段の記憶データをもとに制御手段により
絞り装置の弁開度および上記送風機のファン速度を制御
するようにしたものである。

【００１１】また、上記湿度検出器の検出湿度を補正
し、この補正した湿度と上記第１と第２の温度検出器の
検出信号および上記記憶手段の記憶データをもとに制御
手段により絞り装置の弁開度および上記送風機のファン
速度を制御するようにしたものである。

【００１２】

【作用】この発明における除湿装置は蒸発器内または凝
縮器内冷媒配管中腹部の温度を検出する第３の温度検出
器の検出温度と、蒸発器出口または凝縮器出口の冷媒温
度を検出する第４の温度検出器の検出温度との温度差ま
たは蒸発器の入口空気温度を検出する第１の温度検出器
の検出温度と、蒸発器の入口空気の湿度を検出する湿度
検出器の検出湿度に対応する記憶手段に記憶された弁開
度データに基づき、絞り装置の弁開度の概略が決定さ
れ、かつ任意量の弁開度動作前後の上記第１の温度検出
器の検出温度および凝縮器の出口の冷媒温度を検出する
第２の温度検出器の検出温度より演算される値の変化量
により、上記絞り装置の弁開度が調節され、蒸発器の冷
媒の蒸発温度が除湿能力が略最大となる最適な温度にな
る。

【００１３】

【実施例】

実施例１．以下、図１に示されるこの発明の一実施例に
よる除湿装置の構成図について説明する。図１におい
て、図９と同一符号は相当部分を示すので、その説明を
省略する。９は蒸発器４の入口温度Ｔｉを検出する第１
の温度検出器であり、この第１の温度検出器９の検出出
力は弁開度制御手段14に出力するようになっている。ま
た、第２の温度検出器10により、凝縮器２の出口空気温
度Ｔｏを検出し、この検出出力を上記弁開度制御手段14
に出力するようになっている。さらに、蒸発器４内の冷
媒配管中腹部温度（蒸発温度）Ｔｅを第３の温度検出器
11で検出し、その検出出力を弁開度制御手段14に出力す
るようになっているとともに、蒸発器４の冷媒出口温度
Ｔeoを第４の温度検出器12で検出し、その検出出力を弁
開度制御手段14に出力するようになっている。この弁開
度制御手段14には、電力検出器13の出力も入力されるよ
うになっている。電力検出器13は圧縮機１の消費電力Ｗ
ｃを検出するものである。上記弁開度制御手段14は、第
１ないし第４の温度検出器９〜12および電力検出器13の
検出信号を元に絞り装置３の弁開度を制御するものであ
る。その他の構成は図１と同様である。

【００１４】次に動作について説明する。冷凍サイクル
上の動作および室内空気の循環については、従来例と同
一であるため、その説明を省略し、ここでは、絞り装置
３の制御動作について説明する。絞り装置３は、通常、
弁開度を小さくすると、蒸発温度が下がり、弁開度を大
きくすると、蒸発温度が上がるため、弁開度の調節によ
り、冷媒循環量とともに、蒸発温度をある程度調節で
き、これにより、蒸発器４のフィン表面温度を変え、冷
却能力の潜熱分と、顕熱分の比率を変えることができ
る。

【００１５】絞り装置３は弁開度制御手段14により、図
２のフローチャートにしたがって制御される。この図２
にしたがって、絞り装置３の動作について説明し、次い
で、原理説明を行う。まず、処理ルーチンがスタートし
て、ステップＳ１で絞り装置３の弁開度を初期値に設定
し、ステップＳ２からステップＳ５で圧縮機１への液バ
ックや圧縮機１の吐出ガス温過昇を防止するために、蒸
発器４の出口の冷媒過熱度を概略調節する。すなわち、
第４の温度検出器12の検出温度Ｔeoと第３の温度検出器
11の検出温度Ｔｅとの差、つまり、（Ｔeo−Ｔｅ）が例
えば、３〜20deg に収まるように、次のような処理を行
う。このステップＳ２において、上記（Ｔeo−Ｔｅ）が
３deg 未満の場合には、ステップＳ２のＮＯ側からステ
ップＳ３に処理が移り、絞り装置３の弁をΔＶだけ閉じ
て、ステップＳ２に処理が戻る。また、上記検出温度の
差（Ｔeo−Ｔｅ）が３deg を越える場合には、ステップ
Ｓ２のＹＥＳ側からステップＳ４に処理が移り、このス
テップＳ４において、検出温度の差（Ｔeo−Ｔｅ）≦ 2
0degか否か、すなわち３〜20deg か否かの判断を行い、
20deg を越える場合には、ステップＳ４のＮＯ側からス
テップＳ５に移り、絞り装置３の弁をΔＶだけ開いて、
ステップＳ２に処理が戻る。さらに、ステップＳ４にお
いて、検出温度の差（Ｔeo−Ｔｅ）が３〜20deg の範囲
内にあれば、ステップＳ６で絞り装置３の最終弁操作方
向を記憶する。

【００１６】次に、ステップＳ７において、第２の温度
検出器10の検出温度Ｔｏと、第１の温度検出器９の検出
温度Ｔｉと、電力検出器13の検出電力Ｗｃより、所定時
間Δｔ（たとえば、１分）ごとに、次の(1) 式の演算値
ｆを演算する。ｆ＝Ｇ・ＣＰ（Ｔｏ−Ｔｉ）−Ｋ・Ａ・Ｗｃ …………… (1) この(1) 式において、Ｔｏ：第２の温度検出器10の検出温度（℃）Ｔｉ：第１の温度検出器９の検出温度（℃）Ｇ：送風機６の送風量（kg／ｈ）ＣＰ：空気の定圧比熱（kcal／kg℃）Ｋ：圧縮機１の消費電力の冷媒への熱回収比率（たと
えば0.8）Ａ：電力の熱当量（0.86kcal／ｈ／Ｗ）Ｗｃ：電力検出器13の検出電力（Ｗ）である。

【００１７】この(1) 式の演算前の時間ｔ＝０、演算回
数ｎ＝０における弁の開度ｆｏを記憶しておき、上述の
ように、検出温度の差（Ｔeo−Ｔｅ）≦ 20degの範囲に
あるときに、ステップＳ８で絞り装置３をステップＳ
６、ステップＳ12、ステップＳ15のいずれかで記憶した
弁操作方向ＳにΔＶだけ開閉し、ステップＳ９で上述の
ように、所定時間Δｔごと上記(1) 式の演算値ｆを算出
して、ステップＳ10でその演算値ｆを記憶し、ステップ
Ｓ11で前回の演算値と今回の演算値との大小を比較す
る。このステップＳ11での演算値の比較の結果、前回の
演算値より、所定値Δｆ以上増加した場合には、ステッ
プＳ12で絞り装置３の次回弁操作方向を前回の弁動作と
同じ方向とし、ステップＳ13に進む。また、前回の演算
値よりも今回の演算値が所定値Δｆ以下の場合には、ス
テップＳ11からステップＳ14に進み、このステップＳ14
において、今回の演算値が前回の演算値よりも所定値Δ
ｆ以上減少していれば、ステップＳ14からステップＳ15
に進み、このステップＳ15において、絞り装置３の次回
弁操作方向を前回の弁動作と逆方向とし、ステップ13を
経てステップ８に進む。上記ステップＳ13で検出温度の
差（Ｔeo−Ｔｅ）が３〜20deg の範囲になれば、ステッ
プＳ８の処理に戻り、３〜20deg から外れれば、ステッ
プＳ２の処理にジャンプする。また、ステップＳ14にお
いて、今回の演算値が前回の演算値よりも所定値Δｆ以
上減少していなければ、ステップＳ16で、検出温度の差
（Ｔeo−Ｔｅ）が３〜20deg の範囲内にあれば、ステッ
プＳ９に処理が戻り、また、３〜20deg の範囲内になけ
れば、弁開度を変化させることなく、ステップＳ２の処
理にジャンプする。

【００１８】次に、冷凍サイクルの熱バランスについて
説明する。凝縮器２の放熱量ＱＣはＱＣ＝Ｑｅ＋ＡＬＣ＋Ｑｒ …………… (2) である。この(2) 式において、Ｑｅ：蒸発器の冷却能力ＡＬＣ：圧縮機１の圧縮仕事量Ｑｒ：圧縮機１の熱ロスの冷媒回収分である。上記(2) 式における冷却能力Ｑｅは、Ｑｅ＝ＱｅＬ＋Ｑｅｓ …………… (3) である。この(3) 式において、ＱｅＬ：潜熱能力（除湿能力）Ｑｅｓ：顕熱能力である。また、圧縮機１の消費電力の熱当量ＡＷｃは、ＡＷｃ＝ＡＬＣ＋Ｑｒ＋Ｑａ …………… (4) である。この(4) 式において、Ｑａ：空気への熱ロスである。上記(2) 式〜(4) 式より、除湿能力、すなわち、潜熱能
力ＱｅＬは、次の(5)式で与えられる。ＱｅＬ＝ＱＣ−Ｑｅｓ−ＡＬＣ−Ｑｒ＝ＱＣ−Ｑｅｓ−Ｋ・ＡＷｃ …………… (5) ここに、Ｋ＝（ＡＬｃ＋Ｑｒ）／ＡＷｃ≒定数である。

【００１９】さらに、放熱量ＱＣは次の(6) 式で与えら
れる。ＱＣ＝Ｇ・ＣＰ（Ｔｏ−Ｔｍ） …………… (6) この(6) 式において、Ｇ：送風量（kg／ｈ）ＣＰ：空気の定圧比熱（kcal／kg℃）Ｔｏ：凝縮器２の出口空気温度（℃）Ｔｍ：凝縮器２の入口（蒸発器出口）空気温度（℃）である。

【００２０】また、顕熱冷却能力Ｑｅｓは次の(7) 式で
与えられる。Ｑｅｓ＝Ｇ・ＣＰ（Ｔｉ−Ｔｍ） …………… (7) この(7) 式において、Ｔｉ：蒸発器４の入口空気温度（℃）である。上記(6) 式および(7) 式を上記(5) 式に代入すると、ＱｅＬ＝Ｇ・ＣＰ（Ｔｏ−Ｔｉ）−Ｋ・ＡＷｃ …………… (8) となる。したがって、上記演算値ｆは潜熱能力（除湿能力）その
ものであり、絞り装置３はこれが最大値となるところで
収束し、除湿能力向上が図れる。

【００２１】実施例２．なお、この実施例では、圧縮機
１の消費電力Ｗｃを演算値ｆに含んでいるが、絞り装置
３の弁開度収束に対して、この変化量が少ない場合に
は、電力検出器13を省略し、Ｗｃを定数とし演算値ｆを
求めるか、またはＷｃを０とし凝縮器２の出口温度Ｔｏ
と蒸発器４の入口温度Ｔｉの差に基づいた演算値ｆとし
てもよい。

【００２２】実施例３．また、冷凍サイクルの安定化の
ための蒸発器４の出口の冷媒過熱度を概略調節している
が、第３の温度検出器11、第４の温度検出器12を各々凝
縮器２内の冷媒配管中腹部および凝縮器２の出口配管に
置き替え、凝縮器２の出口冷媒過冷却度を概略調節して
もよい。

【００２３】実施例４．さらに、第３の温度検出器11
は、圧力を検出して温度に変換してもよい。

【００２４】実施例５．図３はこの発明のその他の実施
例による除湿装置の構成図を示し、図３において、図９
と同一符号は相当部分を示すので、その説明を省略す
る。図において、９は蒸発器４の入口空気温度Ｔｉを検
出する第１の温度検出器、10は凝縮器２の出口空気温度
Ｔｏを検出する第２の温度検出器、15は蒸発器４の入口
空気湿度Ｈｉを検出する湿度検出器、13は圧縮機１の消
費電力を検出する電力検出器であり、これらの検出信号
は制御手段16に入力されるようになっている。17は制御
手段16に接続された記憶手段であり、蒸発器４の入口空
気の任意の温湿度に対する絞り装置３の適正弁開度デー
タと送風機６の適正ファン速度データを予め記憶してい
る。１ａ、３ａ、６ａは各々圧縮機１、絞り装置３、送
風機６の駆動回路であり、制御手段12の出力信号で作動
する。

【００２５】第４図は制御手段16の内部構成と他構成部
品との接続の関係を示しており、16ａは第１の温度検出
器９、第２の温度検出器10、湿度検出器15、電力検出器
13の検出信号を数値に変換する入力回路、16ｂは入力回
路16ａで数値化された入力データと記憶手段17の記憶し
た記憶データを元に演算処理を行う演算回路、16ｃは演
算回路16ｂの演算結果を出力信号として圧縮機駆動回路
１ａ、絞り装置駆動回路３ａ、送風機駆動回路６ａに出
力する出力回路である。

【００２６】次に動作について説明する。冷媒サイクル
上の動作および室内空気の循環については、従来例と同
一であるため、その説明を省略し、ここでは、絞り装置
３、送風機６、及び圧縮機１の制御動作について説明す
る。一般に、除湿能力は前述した絞り装置３の弁開度に
よる蒸発温度以外に風量にも影響される。通常、風量が
多い程蒸発温度が高く冷却能力が増すため除湿能力が増
加するが、室内相対湿度が低い場合には、風量を減少さ
せた方が蒸発器出口付近で空気温度低下により相対湿度
が上昇しまたフィン表面温度も低下するため結露し易
く、除湿能力が増加する。従って、室内の温湿度に応じ
除湿能力が最大となる絞り装置３の適正弁開度及び送風
機６の適正ファン速度が存在し、この特性を把握し予め
記憶手段17に図５、図６の如きデータを記憶している。
図５は任意の室内空気条件時の絞り装置３の適正弁開度
範囲を示し、(a) は除湿量が最大除湿能力となる適正基
準弁開度Ｖ特性であり、(b) 、(c) は熱交換器のよご
れ、湿度検出器の狂い等の経年変化があっても装置の故
障に到らない各々適正上限弁開度Ｖ⁺特性および適正下
限弁開度Ｖ^-特性である。図６は任意の空気条件におけ
る送風機６の適正ファン速度Ｎｆ特性である。なお、図
５、図６においてＴｉの矢印は温度上昇方向を示す。図
５(a) の特性は、あくまで初期特性であり、熱交換器の
よごれ、ごみ詰まりによる風量低下等の経年変化があっ
ても、絞り装置３が最適な弁開度となるよう制御手段16
が以下に説明する制御で弁開度補正を行なっている。ま
た、湿度検出器15は一般的に長年にわたり精度良く使用
できるものがなく、多くのものは検出値が経年的に低く
なる傾向がある。このため制御手段16による絞り装置３
の弁開度補正制御には湿度検出器15の検出信号は用いて
いない。さらに、室内空気が目標湿度に達したとき行な
う圧縮機１の発停制御も上記弁開度補正量を元に検出湿
度を補正し行なっている。

【００２７】制御手段16は図７、図８に示すフローチャ
ートに従って、圧縮機１、絞り装置３、送風機６を制御
する。その制御動作を図７、図８にしたがって説明す
る。まず、図７にて処理ルーチンがスタートして、ステ
ップＳ１で第１の温度検出器９の検出温度Ｔｉと湿度検
出器15の検出湿度Ｈｉを読み込み、ステップＳ２では補
正湿度Ｈ_i1の初期値としてＨ_i1＝Ｈｉとする。ステップ
Ｓ３では、Ｈｉ、Ｔｉを元にこの時の適正ファン速度Ｎ
ｆを記憶手段17より読み出し、送風機６の駆動回路６ａ
に駆動指令を出す。ステップ４では補正湿度Ｈ_i1と目標
湿度を比較し、目標湿度以下となった場合にはステップ
Ｓ５に進みそこで圧縮機１の駆動回路１ａに停止指令を
出し、目標湿度以下に達しない場合にはステップＳ６に
進みそこで圧縮機駆動回路１ａに運転指令を出す。ステ
ップＳ６の次は図８のに続く。

【００２８】図８において、より始まり、ステップＳ
７では新たに湿度検出器15の検出湿度Ｈｉ及び第１の温
度検出器９の検出温度Ｔｉを読み込み、記憶手段17より
これに対応する絞り装置３の適正基準弁開度Ｖ、適正上
限弁開度Ｖ⁺、適正下限弁開度Ｖ^-を読み出す。ステッ
プＳ８では、演算回数ｎ＝０とし、絞り装置３の駆動回
路３ａに弁開度Ｖｏ＝Ｒｖ×Ｖの指令を出す。ここでＶ
は上記適正基準弁開度、Ｒｖは初期値１でステップＳ22
で算出され、保守点検時等に外部信号でリセットされる
弁開度補正係数である。ステップＳ９ではステップＳ８
での弁操作方向を閉のときＳ＝−１、開のときＳ＝１と
して記憶する。ステップＳ10でΔｔ時間（例えば10秒）
の経過を待ち、ステップＳ11に進む。ステップＳ11で
は、第１の温度検出器９の検出温度Ｔｉ、第２の温度検
出器10の検出温度Ｔｏ、電力検出器11の検出電力Ｗｃを
読み込み、前記(1) 式（ただし、Ｇは送風機６のファン
速度Ｎｆより決まる送風量（kg／ｈ）とする）の演算値
ｆを演算し、ｆｏとして記憶する。なお、このｆ値は前
述の通り除湿能力（kcal／ｈ）を表わす。

【００２９】ステップＳ12では演算回数ｎ＝ｎ＋１とし
て、絞り装置３の駆動回路３ａに弁開度をステップＳ９
で記憶した記憶操作方向に所定値ΔＶだけ変化させるよ
う指令を出す。ステップＳ13では蒸発器４の入口空気の
湿度Ｈｉ、温度Ｔｉが時間とともに変化し、ステップＳ
７で記憶手段17から読み出した適正上下限弁開度データ
Ｖ⁺、Ｖ^-が故障防止機能を果せなくなるのを防止する
ため、ステップＳ７以降のルーチンに入ってからの時間
が３分以上経過した場合にはステップＳ21に抜けるよう
にしており、３分未満であればステップＳ７で読み出し
たデータＶ、Ｖ⁺、Ｖ^-は有効としてステップＳ14に進
む。ステップＳ14では絞り装置３の次回弁操作±ΔＶに
より弁開度が適正上限弁開度Ｖ⁺または適正下限弁開度
Ｖ^-から外れないかを判断し、外れる場合にはステップ
Ｓ13に戻り、外れない場合には以下のステップＳ15に
進む。ステップＳ13に戻った場合には以降の弁操作は行
なわれずステップＳ13とステップＳ14を繰返し、ステッ
プＳ７以降の時間が３分経過すればステップＳ13からス
テップＳ21に抜ける。

【００３０】ステップＳ15でΔｔ時間（例えば10秒）経
過後、ステップＳ16で再び第１の温度検出器９の検出温
度Ｔｉ、第２の温度検出器10の検出温度Ｔｏ、電力検出
器13の検出電力Ｗｃを読み込み、(1) 式のｆ値を演算し
ｆｎとして記憶する。ステップＳ17で演算値ｆｎを前回
の演算値ｆｎ−１と比較し所定値Δｆ以上増加している
場合にはステップＳ18で次回弁操作方向を今回と同一方
向としステップＳ12に戻る。今回の演算値ｆｎが前回の
演算値ｆｎ−１より所定値Δｆ以上増加してない場合に
はステップＳ19へ進み、ステップＳ19で今回の演算値ｆ
ｎが前回の演算値ｆｎ−１より所定値Δｆ以上減少して
いる場合にはステップＳ20で次回弁操作方向を今回と逆
方方向としステップＳ12に戻る。今回の演算値ｆｎと前
回の演算値ｆｎ−１の差が所定値Δｆより小さくなった
場合にはステップＳ21に進む。

【００３１】ステップＳ７からステップＳ19が絞り装置
３の制御におもに係わるステップでありステップＳ16で
演算しているｆｎ値は除湿能力そのもので、これが最大
となるようにステップＳ12からステップＳ19で弁操作を
繰返している。また、この間に冷凍サイクル上問題のな
いようステップＳ14で弁開度調整範囲を制限している。
さらに基準となる適正上下限弁開度データＶ⁺、Ｖ^-の
適用時間はステップ13で３分以内に制限し、３分以上経
過するとルーチンから抜け出すようになっている。

【００３２】ステップ21に進むと、改めて湿度検出器15
の検出湿度Ｈｉと第１の温度検出器９の検出温度Ｔｉを
読み込み、記憶手段17よりこのときの絞り装置３の適正
基準弁開度Ｖを読み出す。次にステップ22では絞り装置
３の現状弁開度ＶｎとステップＳ21で記憶手段17から読
み出した適正基準弁開度Ｖの比率を弁開度補正係数Ｒｖ
として算出する。弁開度補正係数Ｒｖは装置の経年変化
により次第に１から外れてくるもので、前述したように
保守点検時に外部信号によりリセットし１に戻すことが
できる。弁開度補正係数Ｒｖにより次回のステップ８で
初期弁開度を補正するためステップ12からステップ19の
弁開度調節は徐々に早く収束するようになる。次にステ
ップ23では補正湿度Ｈ_i1を算出する。装置の経年変化の
うち湿度検出器15の検出値の狂いの度合いを適正基準弁
開度判定の狂いとして弁開度補正係数ＲｖのＢ乗（Ｒｖ
^B）で表わす。ここでＢは１以下の経験（実績）で決ま
る定数である。従ってステップＳ21で湿度検出器15の検
出値の狂いにより適正基準弁開度Ｖが記憶手段17から読
み出された場合、真の湿度は、適正基準弁開度をＲｖ^B
×Ｖとして、これとステップＳ21の温度Ｔｉより記憶手
段17の適正基準弁開度特性（図５(a) ）より湿度を逆算
することにより推測することができ、ステップ23では補
正湿度Ｈ_i1として真の湿度を推測値を求めている。ステ
ップ23の次は図７のにジャンプしステップＳ３に戻
る。補正湿度Ｈ_i1はステップＳ４で圧縮機１の発停制御
に使用され湿度検出器15の狂いにより室内湿度が目標湿
度に達しない事や乾きすぎる事を防止している。

【００３３】実施例６．なお、上記実施例５では圧縮機
１の消費電力を演算値ｆに含んでいるが、絞り装置３の
弁開度収束に対して、この変化量が少ない場合には、電
力検出器13を省略し、Ｗｃを定数とし演算値ｆを求める
か、またはＷｃを０とし凝縮器２の出口温度Ｔｏと蒸発
器４の入口温度Ｔｉの差に基づいて演算値ｆを求めても
良い。

【００３４】実施例７．なお、また、上記実施例５にお
いては湿度検出器15の検出湿度を補正すると共にこの補
正した湿度に応じて送風機６のファン速度等を調節して
いるが、これに限らず、除湿能力が若干低下するが送風
機のファン速度は湿度に応じて調節することなく一定と
しても良く、また湿度検出器15もその保守点検を充分行
なえば、その検出湿度を補正しなくても良く、この場合
の制御手段16の制御処理手順のフローチャートを図９、
図10に示す。

【００３５】実施例８．また、実施例５においては湿度
検出器15の検出湿度を補正し、この補正した湿度に応じ
て送風機６のファン速度Ｎｆを調節しているが、これに
限らず湿度検出器15の保守点検を充分行なえば検出湿度
を補正する要はなく、検出湿度でファン速度Ｎｆを調整
するようにしても良く、この場合の制御手段16の制御処
理手順のフローチャートを図11、図12に示す。

【００３６】実施例９．また、実施例５においては湿度
検出器15の検出湿度を補正し、この補正した湿度に応じ
て送風機６のファン速度Ｎｆを調節しているが、これに
限らず送風機６のファン速度を一定としても良くこの場
合の制御手段16の制御処理手順をのフローチャートを図
13、図14に示す。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、蒸発
器内または凝縮器内冷媒配管中腹部の温度を検出する第
３の温度検出器の検出温度と、蒸発器出口または凝縮器
出口の冷媒温度を検出する第４の温度検出器の検出温度
との温度差、または蒸発器の入口空気温度を検出する第
１の温度検出器の検出温度と、蒸発器の入口空気の湿度
を検出する湿度検出器の検出湿度に対応する記憶手段に
予め記憶された弁開度データに基づき絞り装置の弁開度
の概略が決定され、かつ任意量の弁開度動作前後の上記
第１の温度検出器の検出温度および凝縮器出口の冷媒温
度を検出する第２の温度検出器の検出温度より演算され
る値の変化量により、上記絞り装置の弁開度が調節され
るよう構成したので、室内空気条件が変動しても常に除
湿能力が最大となるように絞り装置の弁開度が調節さ
れ、除湿能力が向上する効果がある。

【００３８】また、上記記憶手段に蒸発器の入口空気の
任意の温湿度条件における絞り装置の適正弁開度データ
と、送風機の適正ファン速度データとを書き込み上記第
１の温度検出器の検出温度と、上記湿度検出器の検出湿
度に対応する適正弁開度データを読み出し弁開度を決定
すると共に送風機の適正ファン速度を上記記憶手段から
読み出しファン速度を決定するよう構成したので、より
除湿能力が向上すると共に上記絞り装置の調整範囲を比
較的狭く抑えることができ、部品を適正な範囲で使用で
きるので、安定かつ効率の良い除湿運転ができる効果が
ある。

【００３９】また、第１の温度検出器の検出温度とこの
温度検出時の絞り装置の実際の収束弁開度をもとに、記
憶手段から読出した適正弁開度データおよび湿度検出器
で検出された検出湿度を補正し圧縮機の発停制御、絞り
装置の弁開度制御を行なうよう構成したので、湿度検出
器の狂い等の経年変化があっても、室内湿度を確実に目
標湿度に制御でき、また逆に必要以上に装置を運転し、
湿度を下げ過ぎることがない等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による除湿装置の構成図で
ある。

【図２】図１における弁開度制御手段の制御処理手順
を示すフローチャートである。

【図３】この発明の他の実施例による除湿装置を示す構
成図である。

【図４】図３における制御手段の構成と他構成部品との
接続を示すブロック図である。

【図５】図３における記憶手段に記憶された絞り装置の
適正弁開度に関する記憶データを示す図である。

【図６】図３における記憶手段に記憶された送風機の適
正ファン速度に関する記憶データを示す図である。

【図７】図３における制御手段の制御処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図８】図７に示されるフローチャートの続きを示すフ
ローチャートである。

【図９】この発明の他の実施例による制御手段の制御処
理手順を示すフローチャートである。

【図１０】図９に示されるフローチャートの続きを示す
フローチャートである。

【図１１】この発明の他の実施例における制御手段の制
御処理手順を示すフローチャートである。

【図１２】図11に示されるフローチャートの続きを示す
フローチャートである。

【図１３】この発明の他の実施例における制御手段の制
御処理手順を示すフローチャートである。

【図１４】図13に示されるフローチャートの続きを示す
フローチャートである。

【図１５】従来の除湿装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１圧縮機２凝縮器３絞り装置４蒸発器６送風機９第１の温度検出器 10 第２の温度検出器 11 第３の温度検出器 12 第４の温度検出器 14 弁開度制御手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を冷
媒配管により順次接続してなる冷凍サイクルと、上記蒸
発器から上記凝縮器方向に送風する送風機と、上記蒸発
器の入口空気温度を検出する第１の温度検出器と、上記
凝縮器の出口空気温度を検出する第２の温度検出器と、
上記蒸発器内冷媒配管中腹部の温度または上記凝縮器内
冷媒配管中腹部の温度を検出する第３の温度検出器と、
上記蒸発器出口の冷媒温度または上記凝縮器出口の冷媒
温度を検出する第４の温度検出器と、上記第１ないし第
４の温度検出器の検出信号を入力し、上記第３と第４の
温度検出器の検出温度差により上記絞り装置の弁開度の
概略を決定し、かつ任意量の弁開度動作前後の第１およ
び第２の温度検出器の検出温度より演算される値の変化
量により、上記絞り装置の弁開度を除湿能力が最大とな
る最適な蒸発温度に調節する弁開度制御手段とを備えて
いることを特徴とする除湿装置。
【請求項２】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を冷
媒配管により順次接続してなる冷凍サイクルと、上記蒸
発器から上記凝縮器方向に送風する送風機と、上記蒸発
器の入口空気温度を検出する第１の温度検出器と、上記
凝縮器の出口空気温度を検出する第２の温度検出器と、
上記蒸発器の入口空気の相対湿度又は絶対湿度を検出す
る湿度検出器と、上記蒸発器の入口空気の任意の温湿度
条件における上記絞り装置の適正弁開度データを予め記
憶した記憶手段と、上記第１の温度検出器の検出温度
と、上記湿度検出器の検出湿度に対応する上記記憶手段
に記憶した弁開度データに基づき、上記絞り装置の弁開
度の概略を決定し、かつ、任意量の弁開閉動作前後の上
記第１および第２の温度検出器の検出温度より演算され
る値の変化量により、上記絞り装置の弁開度を調整する
制御手段とを備えていることを特徴とする除湿装置。
【請求項３】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を冷
媒配管により順次接続してなる冷凍サイクルと、上記蒸
発器から上記凝縮器方向へ送風する送風機と、上記蒸発
器の入口空気温度を検出する第１の温度検出器と、上記
凝縮器の出口空気温度を検出する第２の温度検出器と、
上記蒸発器の入口空気の相対湿度又は絶対湿度を検出す
る湿度検出器と、上記蒸発器の入口空気の任意の温湿度
条件における上記絞り装置の適正弁開度データと上記送
風機の適正ファン速度データとを予め記憶した記憶手段
と、上記第１の温度検出器の検出温度と上記湿度検出器
の検出湿度に対応する適正弁開度データおよび上記送風
機の適正ファン速度データを上記記憶手段から読み出
し、上記適正ファン速度データにより上記送風機のファ
ン速度を調節すると共に上記適正弁開度データにより上
記絞り装置の弁開度の概略を決定し、かつ任意量の弁開
閉動作前後の上記第１と第２の温度検出器の検出温度よ
り演算される値の変化量により、上記絞り装置の弁開度
を調整する制御手段とを備えていることを特徴とする除
湿装置。
【請求項４】圧縮機、凝縮器、絞り装置、蒸発器を冷
媒配管により順次接続してなる冷凍サイクルと、上記蒸
発器の入口空気温度を検出する第１の温度検出器と、上
記凝縮器の出口空気温度を検出する第２の温度検出器
と、上記蒸発器の入口空気の相対湿度または絶対湿度を
検出する湿度検出器と、上記蒸発器の入口空気の任意の
温湿度条件における上記絞り装置の適正弁開度データを
予め記憶した記憶手段と、上記第１の温度検出器の検出
温度と上記湿度検出器の検出湿度に対応する適正弁開度
データを上記記憶手段から読み出し、上記湿度検出時点
における上記絞り装置の弁開度と比較し、その比率によ
り上記検出湿度および上記適正弁開度データを補正し、
この補正湿度と目標湿度とを比較し、比較結果に基づき
上記圧縮機を発停制御すると共に、上記補正弁開度デー
タにより上記絞り装置の弁開度の概略を決定し、かつ、
任意量の弁開閉動作前後の上記第１と第２の温度検出器
の検出温度より演算される値の変化量により、上記絞り
装置の弁開度を調整する制御手段を備えていることを特
徴とする除湿装置。