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
か判定される。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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