JP3192495B2 - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、室内湿度を報知する
機能を備えた空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】室内湿度を検知するための湿度センサを
備え、その湿度センサの検知湿度を室内ユニット前面で
表示するようにした空気調和機がある。この空気調和機
の湿度表示の利用方法として、同じ部屋内に加湿器を用
意し、その加湿器を住人が湿度表示を見ながら運転操作
するなどがある。
【0003】ところで、検知湿度の値をそのまま表示す
るのでは、それが最適かそうでないかの判断が住人にと
って非常に難しい。そこで、住人が判かり易いよう、検
知湿度を適湿範囲を含む数段階に分けてランプ表示する
ものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ただ、検知湿度を数段
階に分けて表示するものでは、たとえ適湿範囲を示すラ
ンプが点灯しても、住人にとっては快適でない場合があ
る。これは、人体の感じる適湿範囲が快適な室内温度の
影響を受けるためである。運転開始からしばらくは、空
気調和機付近と部屋の居住域である床面付近との温度差
が大きいため、適正な湿度表示が困難である。
【0005】室内温度制御に基づく運転中断時など、室
内ファンの運転が停止すると、室内熱交換器に付着して
いた除湿水分の影響で空気調和機付近の湿度が高くなる
ことがある。この場合も適正な湿度表示が困難となる。
【0006】中断後の運転再開に際しては、室内熱交換
器に付着していた除湿水分が室内ファンの起動を受けて
空気調和機付近に飛散するなどし、しばらくは適正な湿
度表示が困難である。
【0007】室内の高所に取付けられた空気調和機の場
合、冷房と暖房の両運転において、空気調和機付近と部
屋の居住域である床面付近との温度差に違いが生じる。
一般に、冷房運転時は温度差が小さく、暖房運転時は温
度差が大きい。
【0008】実際には湿度センサで検知される湿度は絶
対湿度であり、それが室内温度で補正されることにより
相対湿度が求められ、その相対湿度が表示対象とされ
る。この相対湿度は、部屋の高所と低所において、上記
した温度差に比例した差となって現われる。しかもこの
高所と低所での相対湿度差は、実験的には温度差以上の
大きさとなって現われることが認められた。したがっ
て、高所での温度検知から求められた相対湿度を単純に
表示対象としたのでは、適切でない。
【0009】暖房運転では蒸発器として働く室外熱交換
器の表面に徐々に霜が付着し、そのままでは熱交換量が
不足して運転に支障を及ぼす。このため、暖房運転時は
必要に応じて除霜運転を実行し、室外熱交換器に付着し
た霜を除去するようにしている。この除霜運転に際して
は、冷気が室内に吹出されないよう、室内ファンを停止
するなどの処置がとられる。このため、上記した運転中
断時と同様、適正な湿度表示が困難である。この発明は
上記の事情を考慮したもので、請求項1ないし請求項5
のいずれの空気調和機も、室内の湿度状態を住人に的確
に知らせることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1の空気調和機
は、室内温度が設定室内温度となるよう運転を制御する
空気調和機において、室内湿度を検知する湿度センサ
と、この湿度センサの検知湿度を適湿範囲およびそれ以
外の範囲の少なくとも2段階にわたって報知する手段
と、上記適湿範囲を上記室内温度と設定室内温度との差
に応じて変更する手段とを備える。請求項2の空気調和
機は、請求項1の空気調和機において、適湿範囲を変更
するための操作手段をさらに設ける。
【0011】
【0012】請求項3の空気調和機は、室内湿度を検知
し、その検知湿度を適湿範囲およびそれ以外の範囲の少
なくとも2段階にわたって報知する空気調和機におい
て、空調空気を室内に吹出すための室内ファンの停止中
および起動後所定時間は上記報知の形態を通常と異なら
せる手段を備える。
【0013】請求項4の空気調和機は、室内の高所に取
付けられ、かつ室内湿度を検知し、その検知湿度を適湿
範囲およびそれ以外の範囲の少なくとも2段階にわたっ
て報知する空気調和機において、上記適湿範囲を冷房運
転時と暖房運転時とで変更する手段を備える。
【0014】請求項5の空気調和機は、室内湿度を検知
し、その検知湿度を適湿範囲およびそれ以外の範囲の少
なくとも2段階にわたって報知する空気調和機におい
て、除霜運転中はその除霜運転前の報知状態を保持する
手段を備える。
【0015】
【作用】請求項1の空気調和機では、湿度センサで室内
湿度が検知され、その検知湿度が適湿範囲およびそれ以
外の範囲の少なくとも2段階にわたって報知される。た
だし、適湿範囲が室内温度と設定室内温度との差に応じ
て変更される。
【0016】請求項2の空気調和機では、湿度センサで
室内湿度が検知され、その検知湿度が適湿範囲およびそ
れ以外の範囲の少なくとも2段階にわたって報知され
る。ただし、適湿範囲が室内温度と設定室内温度との差
に応じて変更される。また、適湿範囲は操作手段により
変更することが可能である。
【0017】
【0018】請求項3の空気調和機では、室内湿度が検
知され、それが適湿範囲およびそれ以外の範囲の少なく
とも2段階にわたって報知される。ただし、室内ファン
の停止中および起動後所定時間は通常と異なる形態の報
知がなされる。
【0019】請求項4の空気調和機では、室内湿度が検
知され、それが適湿範囲およびそれ以外の範囲の少なく
とも2段階にわたって報知される。ただし、適湿範囲が
冷房運転時と暖房運転時とで変更される。
【0020】請求項5の空気調和機では、室内湿度が検
知され、それが適湿範囲およびそれ以外の範囲の少なく
とも2段階にわたって報知される。ただし、除霜運転中
はその除霜運転前の報知状態が保持される。
【0021】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。
【0022】図2において、1は当該空気調和機の室内
ユニットで、前面パネル2に吸込口2aを有し、下部に
吹出口3を有する。室内ユニット1の下部には、吹出口
3と隣接する位置に受光・モニタ部4が設けられる。5
は各種運転条件を設定するためのワイヤレスタイプのリ
モートコントロール操作器(以下、リモコンと略称す
る)で、設定内容を赤外線光により室内ユニット1に送
信する。受光・モニタ部4は、図1に示すように、受光
部6、湿度検知用窓7、湿度センサ8、湿度モニタ9、
運転モニタ10を有する。
【0023】受光部6は、リモコン5から送信される赤
外線光を受光する。湿度センサ8は、湿度検知用窓7を
通して室内の湿度(絶対湿度)を検知する。湿度モニタ
9は、湿度センサ8の検知湿度を適湿範囲およびそれ以
外の範囲の少なくとも2段階、たとえば低湿、適湿、高
湿の3段階にわたって表示するもので、低湿ランプ9
a、適湿ランプ9b、高湿ランプ9cからなる。運転モ
ニタ10は、内蔵のランプが運転時に運転モードに応じ
た色で点灯し、運転停止時は消灯する。なお、これらモ
ニタには発光ダイオードが用いられる。
【0024】室内ユニット1の前面パネル2は、住人に
より図3に示すように開けることが可能であり、開ける
と内部にフィルタ11および操作手段であるところの湿
度補正スイッチ12が設けられている。フィルタ11
は、吸込み空気から埃や臭いを除去するためのもので、
装着・取外しが自在である。湿度補正スイッチ12は、
湿度モニタ9によって表示される適湿範囲を変更するた
めのもので、住人により必要に応じて操作される。室内
ユニット1は配管および渡り線によって外の室外ユニッ
トに接続されており、両ユニット内には図4の冷凍サイ
クルが構成される。
【0025】すなわち、20は室外ユニットで、能力可
変圧縮機21を有する。この圧縮機21の吐出口に四方
弁22を介して室外熱交換器23が接続される。この室
外熱交換器23に減圧器であるところの膨張弁24を介
して室内熱交換器25が接続され、その室内熱交換器2
5は四方弁22を介して圧縮機21の吸込口に接続され
る。
【0026】室外熱交換器23の近傍に室外ファン2
6、室内熱交換器25の近傍に室内ファン27が設けら
れる。そして、室内ファン27によって形成される吸込
み風路に室内温度センサ28が設けられる。室外熱交換
器23に熱交換器温度センサ29が取付けられる。制御
回路を図5に示す。
【0027】室内ユニット1はマイクロコンピュータお
よびその周辺回路からなる室内制御部30を有する。こ
の室内制御部30に、受光部6、湿度センサ8、湿度モ
ニタ9、運転モニタ10、室内ファンモータ27M、室
内温度センサ28、タイマ31が接続される。また、室
内制御部30は商用交流電源40に接続される。
【0028】室内制御部30に電源ラインACLおよび
シリアル信号ラインSLを介して室外ユニット20の室
外制御部50が接続される。この室外制御部50はマイ
クロコンピュータおよびその周辺回路からなる。
【0029】室外制御部50に、四方弁22、室外ファ
ンモータ26M、熱交換器温度センサ29、インバータ
回路51が接続される。インバータ回路51は、電源ラ
インACLの電圧を整流し、それを室外制御部50の指
令に応じた所定周波数(およびレベル)の電圧に変換
し、出力する。この出力は圧縮機モータ21Mの駆動電
力となる。
【0030】ここで、室内制御部30および室外制御部
50は、シリアル信号ラインSLを通して電源電圧同期
のデータ転送を行ない、当該空気調和機を制御するもの
で、次の機能手段を備える。
【0031】[1]圧縮機21の吐出冷媒を図4に示す
実線矢印の方向に流し、これにより冷房サイクルを形成
して室外熱交換器23を凝縮器、室内熱交換器25を蒸
発器として機能させ、冷房運転または除湿運転を実行す
る手段。なお、除湿運転時は室内熱交換器25を経た空
気が再熱手段(図示しない)で再熱され、通常温度とな
って室内に吹出される。
【0032】[2]圧縮機21の吐出冷媒を四方弁22
の切換により図4に示す破線矢印の方向に流し、これに
より暖房サイクルを形成して室内熱交換器25を凝縮
器、室外熱交換器23を蒸発器として機能させ、暖房運
転を実行する手段。
【0033】[3]暖房運転時、熱交換器温度センサ2
9の検知温度が所定値以下たとえば零℃以下になると四
方弁22を切換え、室外熱交換器23に対する除霜運転
を実行する手段。
【0034】[4]運転時、室内温度センサ28の検知
温度Taとリモコン設定室内温度Tsとの差(空調負
荷)を求め、その差がなくなる方向に圧縮機21の運転
周波数F(インバータ回路51の出力周波数)を制御す
る手段。 [5]湿度センサ8の検知湿度(相対湿度)を室内温度
センサ28の検知温度Taで補正して相対湿度を求め、
それを室内湿度Hsとして取込む手段。 [6]室内湿度Hsを湿度モニタ9で適湿範囲およびそ
れ以外の範囲の3段階にわたって表示(報知)する手
段。 [7]表示における適湿範囲を室内温度Taとリモコン
設定室内温度Tsとの差に応じて変更する手段。 [8]表示における適湿範囲を湿度補正スイッチ12の
操作に応じて変更する手段。 [9]運転開始から所定時間(たとえば5分間)は湿度
モニタ9の表示形態を通常と異なせる手段。 [10]室内ファン27の停止中および起動後所定時間は
湿度モニタ9の表示形態を通常と異なせる手段。 [11]表示における適湿範囲を冷房運転時と暖房運転時
とで変更する手段。 [12]除霜運転中はその除霜運転前における湿度モニタ
9の表示状態をそのまま保持する手段。 つぎに、上記の構成の作用を図6および図7を参照しな
がら説明する。運転停止時はタイマ31がリセットされ
るとともに、湿度モニタ9の全てのランプが消灯され
る。
【0035】運転が開始されると、タイマ31がセット
され、時間カウントが開始される。タイマ31は5分間
をカウントしたときにタイムアップするもので、それま
では湿度モニタ9の全てのランプ9a,9b,9cが点
灯される。
【0036】すなわち、運転開始からしばらくは室内ユ
ニット1付近と部屋の居住域である床面付近との温度差
が大きく、適正な湿度表示が困難であることから、全ラ
ンプの点灯という通常とは異なる形態の表示がなされ
る。よって、不適正な湿度情報が住人に伝わることがな
い。
【0037】タイマ31がタイムアップすると、湿度セ
ンサ8の検知湿度(絶対湿度)が室内温度センサ28の
検知温度Taで補正され、室内湿度(相対湿度)Hsと
して取込まれる。
【0038】このとき、検知される室内温度Taと内部
メモリにあらかじめ記憶されている図8の室内温度ゾー
ン判別条件とが比較され、室内温度Taがリモコン設定
室内温度Tsを中心とする所定範囲内のAゾーンに入っ
ているか、それとも所定範囲外のBゾーンに外れている
判定される。なお、所定範囲には、判定結果のチャタ
リングが生じないよう、室内温度Taの上昇時と下降時
とで 0.5℃のディファレンスが確保される。
【0039】判定結果がBゾーンであれば、内部メモリ
に記憶されている表1の湿度範囲条件に基づき、室内湿
度Hsが適湿範囲に入っているか、それとも適湿範囲か
ら外れているか判定される。
【0040】
【表1】
【0041】すなわち、Bゾーンでの適湿範囲は、冷房
および除湿運転時が下限値Hs1 =35%と上限値Hs2
=65%で形成され、暖房運転時が下限値Hs1 =30%と
上限値Hs2 =60%で形成される。室内湿度Hsが適湿
範囲内のとき(Hs1 <Hs<Hs2 )、適湿ランプ9
bのみが点灯される。室内湿度Hsが適湿範囲よりも低
い側に外れているとき(Hs≦Hs1 )、低湿ランプ9
aのみが点灯される。室内湿度Hsが適湿範囲よりも高
い側に外れているとき(Hs2 ≦Hs)、高湿ランプ9
cのみが点灯される。
【0042】一方、判定結果がAゾーンであれば、内部
メモリに記憶されている表2の湿度範囲条件に基づき、
室内湿度Hsが適湿範囲に入っているか、それとも適湿
範囲から外れているか判定される。
【0043】
【表2】
【0044】すなわち、Aゾーンでの適湿範囲は、冷房
および除湿運転時が下限値Hs1 =30%と上限値Hs2
=70%で形成され、暖房運転時が下限値Hs1 =25%と
上限値Hs2 =65%で形成される。
【0045】要するに、運転立上がりのようにTaが目
標のTsから離れて不安定状態にあるBゾーンよりも、
Taが目標のTsに近付いて安定状態にあるAゾーンの
方が適湿範囲を上下に広くとっている。これにより、室
内温度Taによる適湿範囲への影響を受けずに適正な湿
度表示が可能である。
【0046】また、室内ユニット1付近と部屋の居住域
である床面付近との温度差が大きくなる暖房運転時より
も、温度差の小さい冷房運転時の方が適湿範囲を上下に
広くとるようにしている。したがって、暖房と冷房の別
にかかわらず、適正な湿度表示を行なうことができる。
ところで、湿度の快適感は人によってある程度異なるた
め、それに対処するべく前面パネル2の内側に湿度補正
スイッチ12が設けてある。
【0047】湿度補正スイッチ12が+側にセットされ
ると、検知された室内湿度Hsが10%だけ減少方向に補
正される。この減少方向への補正は、適湿範囲を高湿側
にシフトしたのと同じになる。
【0048】湿度補正スイッチ12が−側にセットされ
ると、検知された室内湿度Hsが10%だけ増大方向に補
正される。この増大方向への補正は、適湿範囲を低湿側
にシフトしたのと同じになる。
【0049】こうして、適湿範囲を住人の好みに応じて
変更できることにより、室内ユニット1を据付ける部屋
の形状や大きさにも対処できることとなり、汎用性にす
ぐれたものとなる。
【0050】室内温度Taがリモコン設定室内温度Ts
に到達すると、圧縮機21の運転が中断される。この運
転中断時、室内ファン27の運転が停止された場合に
は、運転停止時と同様に全てのランプ9a,9b,9c
が点灯される。
【0051】すなわち、室内ファン27の停止時は室内
熱交換器25に付着している除湿水分の影響で室内ユニ
ット1付近の湿度が高まることがあるため、全点灯によ
って不適正な湿度情報の報知を避けている。
【0052】運転中断が解除されて室内ファン27が起
動した場合、タイマ31がセットされ、5分間だけ全て
のランプ9a,9b,9cが点灯される。この場合は室
内熱交換器25に付着していた除湿水分が飛散するなど
の事態が生じるため、全点灯によって不適正な湿度情報
の報知を避けている。
【0053】ところで、暖房運転時は、蒸発器として働
く室外熱交換器23の表面に徐々に霜が付着し、そのま
までは熱交換量が不足して暖房効率の低下を招いてしま
う。そこで、熱交換器温度センサ29によって室外熱交
換器23の温度が検知されており、その検知温度が零℃
まで下がると、四方弁22が切換えられて逆サイクル除
霜が開始される。
【0054】この逆サイクル除霜では、圧縮機21から
吐出される高温冷媒がそのまま室外熱交換器23に供給
され、高温冷媒の熱で室外熱交換器23に付着した霜が
除去される。その後、熱交換器温度センサ29の検知温
度が所定値まで上昇すると、そこで四方弁22が元に戻
され、逆サイクル除霜が終了して暖房運転に復帰され
る。
【0055】この除霜運転は5分〜6分続くが、その間
は暖房が中断することと合わせ、冷気が室内に吹出され
ないよう室内ファン27を停止するなどの処置がとられ
るため、図9に示すように、室内湿度が開始直後に一旦
大きく低下してやがて上昇するという現象が生じる。こ
のような湿度変化の激しい除霜運転では、除霜運転前の
湿度モニタ9の表示状態がそのまま保持される。
【0056】なお、上記実施例では、空気調和機本体の
構成についてのみ説明したが、加湿器を付属して備えた
空気調和機への適用も可能である。この場合、湿度モニ
タ9の表示と合わせて加湿器を制御することが考えられ
る。また、上記実施では、適湿範囲の他にそれ以外の2
つの湿度範囲を表示するようにしたが、その湿度範囲の
表示数に限定はなく、適宜に設定可能である。
【0057】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、適
湿範囲を変更する手段あるいは報知の形態を必要に応じ
て異ならせる手段を設けたので、室内の湿度状態を住人
に的確に知らせることができる信頼性にすぐれた空気調
和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例における受光・モニタ部の
構成図。
【図2】同実施例における室内ユニットの外観斜視図。
【図3】同実施例における室内ユニットの部分的な構成
図。
【図4】同実施例における冷凍サイクルの構成図。
【図5】同実施例における制御回路の構成図。
【図6】同実施例の作用を説明するためのフローチャー
ト。
【図7】同実施例の作用を説明するためのフローチャー
ト。
【図8】同実施例における室内温度ゾーン判別条件を示
す図。
【図9】同実施例における除霜運転と室内湿度との関係
を示すグラフ。
【符号の説明】
1…室内ユニット、4…受光・モニタ部、5…リモコ
ン、6…受光部、8…湿度センサ、9…湿度モニタ、9
a…低湿ランプ、9b…適湿ランプ。9c…高湿ラン
プ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−212854(JP,A) 特開 昭62−248949(JP,A) 特開 平4−151445(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 11/02 102 F24F 11/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室内温度が設定室内温度となるよう運転
    を制御する空気調和機において、室内湿度を検知する湿
    度センサと、この湿度センサの検知湿度を適湿範囲およ
    びそれ以外の範囲の少なくとも2段階にわたって報知す
    る手段と、前記適湿範囲を前記室内温度と設定室内温度
    との差に応じて変更する手段とを備えたことを特徴とす
    る空気調和機。
  2. 【請求項2】 前記適湿範囲を変更するための操作手段
    を設けたことを特徴とする請求項1記載の空気調和機。
  3. 【請求項3】 室内湿度を検知し、その検知湿度を適湿
    範囲およびそれ以外の範囲の少なくとも2段階にわたっ
    て報知する空気調和機において、空調空気を室内に吹出
    すための室内ファンの停止中および起動後所定時間は前
    記報知の形態を通常と異ならせる手段を備えたことを特
    徴とする空気調和機。
  4. 【請求項4】 室内の高所に取付けられ、かつ室内湿度
    を検知し、その検知湿度を適湿範囲およびそれ以外の範
    囲の少なくとも2段階にわたって報知する空気調和機に
    おいて、前記適湿範囲を冷房運転時と暖房運転時とで変
    更する手段を備えたことを特徴とする空気調和機。
  5. 【請求項5】 室内湿度を検知し、その検知湿度を適湿
    範囲およびそれ以外の範囲の少なくとも2段階にわたっ
    て報知する空気調和機において、除霜運転中はその除霜
    運転前の報知状態を保持する手段を備えたことを特徴と
    する空気調和機。
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