JP3720220B2 - Air conditioner - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に係り、特に除湿運転機能を備えた空気調和機に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和機としては、例えば特開平３−２５５８６１号公報に記載されているように、ドライ運転時、室内温度と設定温度との温度偏差、この温度偏差の変化量、室内湿度と設定湿度との湿度偏差、およびこの湿度偏差の変化量をそれぞれ検出し、これら温度偏差、その変化量、湿度偏差、その変化量を前件部とするファジィ演算により圧縮機の運転周波数に対する操作量および室外ファンの回転数に対する操作量を求め、この操作量だけ圧縮機の運転周波数および室外ファンの回転数を補正するものが公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、室温、室温の変化量、室内湿度及び室内湿度の変化量に応じて、ファジイ演算を用いて圧縮機運転周波数と室外ファン回転数を算出する場合、室温、室温の変化量、湿度、湿度の変化量のそれぞれに対するメンバーシップ関数と、温度と温度変化量による制御ルール及び湿度と湿度変化量による制御ルールを決定しなければならず、これらに含まれる多くの変数の決定に多大な労力を要し、またファジイ演算のための複雑なプログラムの開発にも多大な労力を要するものである。また、これらの変数を記憶するための多くのメモリーと複雑な計算プログラムを実行するための多くのプログラム容量や高速なマイクロコンピュータのチップを必要とするため、制御装置が複雑かつ高価になる。
【０００４】
さらに、上記従来技術では、室温、室内湿度及び外気温に基づいて、室温及び室内湿度の目標値を自動的に設定することは配慮されていないため、快適な温湿度を自動的に得ることができず、操作が面倒である。
【０００５】
本発明の目的は、除湿運転において湿度、温度ともに設定値付近で安定した制御を行うことができる空気調和装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、冷凍サイクルと室外ファンと室内ファンと制御装置とを備え、前記冷凍サイクルは、圧縮機と室外熱交換器と第１の絞り装置と室内熱交換器の第１の部分と第２の絞り装置と室内熱交換器の第２の部分と前記圧縮機との順に接続して構成し、前記室外ファンは前記室外熱交換器に送風すると共に、前記室内ファンは前記室内熱交換器に通風するように設け、前記第２の絞り装置は、除湿運転時において、冷媒の流れを絞る状態にして前記室内熱交換器の第１の部分を加熱を行う部分とすると共に、前記室内熱交換器の第２の部分を冷却、除湿を行う部分とし、前記制御装置は、室温を検出する手段と、室内湿度を検出する手段と、室温を設定する手段と、室内湿度を設定する手段と、前記圧縮機の回転数及び前記室外ファンの回転数を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、除湿運転時において、検出された室内湿度と室内設定湿度との差に応じた補正量を圧縮機回転数に与えて前記圧縮機を制御すると共に、検出された室温と室内設定温度との差に応じた補正量を室外ファン回転数に与えて前記室外ファンを制御し、前記圧縮機の補正と前記室外ファンの補正を所定の時間間隔において交互に行うように構成にしたことにある。
係る本発明において、圧縮機回転数の補正を行ってから室外ファン回転数の補正を行うまでの時間と、室外ファン回転数の補正を行ってから圧縮機回転数の補正を行うまでの時間を異なる時間に設定することが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施例を図を用いて説明する。なお、各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【００２６】
まず、本発明の空気調和機の第1実施例を図１から図１１を用いて説明する。
【００２７】
本発明の第１実施例の空気調和機の構成を図１に示す。図１において、１は圧縮機、２は四方弁、３は室外熱交換器、４は電動膨張弁等の第１の絞り装置、５、６は２分割された室内熱交換器、７は除湿運転時に絞り作用を行う第２の絞り装置、８は室外ファン、９は室外ファンモータ、１０は室内ファン、１１は室内ファンモータ、１２は室温センサ、１３は室内湿度センサ、１４は外気温センサ、１５はマイクロコンピュータとその周辺装置からなる室外側制御装置、１６はマイクロコンピュータとその周辺装置からなる室内側制御装置、１７はインバータ回路、１８は室外ファン駆動回路、１９は室内ファン駆動回路、２０は第１のマイクロコンピュータ、２１は第１の記憶手段、２２は第２のマイクロコンピュータ、２３は第２の記憶手段、２４はタイマ装置、２５はリモートコントローラ（以下、リモコンと呼ぶ）である。
【００２８】
圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、第１の絞り装置４、第１の室内熱交換器５、第２の絞り装置７、第２の室内熱交換器６は、冷媒配管により順次接続されて冷凍サイクルを構成する。第１の熱交換器５と第２の熱交換器６は、一体形で形成された室内熱交換器の第１の部分と第２の部分で構成されている。
【００２９】
冷房運転時または除湿運転時においては、四方弁２を図１の実線のように切り替え、図１の実線の矢印の方向に冷媒が流れて冷房サイクルまたは除湿サイクルを構成する。冷房運転時には、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室外熱交換器３において凝縮して室外空気に放熱し、次に第１の絞り装置４で膨張して、室内熱交換器５、６で蒸発して室内空気から吸熱し、その後圧縮機１に戻り、以下これを繰り返す。第２の絞り装置７は、全開と絞った状態とを制御できるもので、冷房運転時には全開とする。
【００３０】
暖房運転時においては、四方弁２を図１の破線のように切り替え、破線の矢印の方向に冷媒が流れる。暖房運転時は、圧縮機１で圧縮された冷媒は、室内熱交換器５、６において凝縮して室内空気に放熱し、次に第１の絞り装置４で膨張して、室外熱交換器５で蒸発して室外空気から吸熱し、その後圧縮機１に戻り、以下これを繰り返す。暖房運転時も、第２の絞り装置７は全開にする。
【００３１】
除湿運転時においては、冷房運転時と冷媒の流れる方向は同じであるが、第1の絞り装置４を全開とし、第2の絞り装置７を絞った状態にすることにより、第1の室内熱交換器５（加熱部分）で冷媒が凝縮して室内空気に放熱し、第２の室内熱交換器６（冷却・除湿部分）で冷媒が蒸発して室内空気から吸熱する。
【００３２】
除湿運転時において、圧縮機1の回転数を変化させることにより、冷却器として働く第２の室内熱交換器６における冷媒の蒸発温度が変化して、潜熱能力を変化させることができる。したがって室内の湿度は、主として圧縮機１の回転数を変化させることにより制御することができる。一方、室外ファン８の回転数を変化させることにより、凝縮器として働く第１の室内熱交換器５における加熱部分５の加熱能力を変化させることができる。したがって、室内の温度は、主として室外ファン８の回転数を変化させることによって制御することができる。
【００３３】
このように、加熱と冷却の両方を室内熱交換器５、６において行うことにより、室内空気の温度を低下させずに空気中の水分のみを取り除く等温除湿運転、空気を加熱しながら水分を取り除く暖房気味除湿運転、空気を冷やしながら除湿を行う冷房気味除湿運転のいずれの運転も可能となる。
【００３４】
室外側制御装置１５は、第１のマイクロコンピュータ２０、第１の記憶手段２１等を備える。室内側制御装置１６は、第２のマイクロコンピュータ２２、第２の記憶手段２３、タイマ装置２４等を備える。室外側制御装置１５は外気温センサ１４等からの信号を取り込み、インバータ回路１７、室外ファン駆動回路１８、第1の絞り装置４等の制御を行う。インバータ回路１７は、圧縮機１の回転数を可変に制御でき、また、室外ファン駆動回路１８は、室外ファン８の回転数を可変に制御できる。室内側制御装置１６は室温センサ１２、室内湿度センサ１３等からの信号を取り込み、室内ファン駆動回路１９、第２の絞り装置７等の制御を行う。室内ファン駆動回路１９は、室内ファン１０の回転数を可変に制御できる。
【００３５】
室内側制御装置１６と室外側制御装置１５との間ではデータの通信を行っている。以下に説明する制御は基本的には室内側制御装置１６のマイクロコンピュータ２２で行う。圧縮機回転数の指令や室外ファン回転数の指令は、室内側制御装置１６から室外側制御装置１５にデータが送られ、実際の圧縮機１や室外ファン８の駆動は室外側制御装置１６で行われる。また、室外機に取り付けられた外気温センサ１４からの温度データは室内側制御装置１６に送られる。
【００３６】
この第１実施例における除湿運転制御の動作アルゴリズムを図２のフローにより説明する。このアルゴリズムは、図１のリモコン２５の設定が除湿運転の場合または自動運転で除湿運転が選択された場合に適用される。
【００３７】
まず、図２のステップ１０１においてリモコン２５により室温及び室内湿度の目標値ＲＴs、ＲＨsを設定し、ステップ１０２において現在の室温ＲＴ、室内湿度(相対湿度)ＲＨ及び外気温Ｔｏを読み込む。室温ＲＴは図１の吸い込み空気温度センサ１２、室内湿度ＲＨは吸い込み空気湿度センサ１３、外気温Ｔｏは外気温センサ１４により検出される。ステップ１０３において除湿、冷房、暖房のいずれかの運転モードと室外ファン回転数及び圧縮機回転数の初期条件を決定する。運転モードと初期条件の決定方法については後述する。次に、ステップ１０４において初期運転時間ｔ０が経過するまで初期条件で運転を行う。初期運転時間は図１のタイマ２４によってカウントされる。初期運転時間ｔ０が経過したならば、ステップ１０５において室温ＲＴ、室内湿度ＲＨ、外気温Ｔｏを読み込み、ステップ１０６において運転モードを決定する。運転モードの決定方法については後述する。
【００３８】
ステップ１０７において、運転モードが除湿モードでない場合は、ステップ１１２に進む。運転モードが除湿モードのときは、ステップ１０８において室内湿度が設定湿度ＲＨsから予め定めた値ＲＨ１を減じた値よりも低いときは、ステップ１０９において圧縮機回転数をＮｃ１減少させる。一方、ステップ１１０において、室内湿度ＲＨが設定湿度ＲＨsに予め定めた値ＲＨ２を加えた値よりも高いときには、ステップ１１１において圧縮機回転数をＮｃ２増加させる。ステップ１１２において、前記圧縮機回転数で第１の設定時間ｔ１に達するまで運転を行う。
【００３９】
第１の設定時間ｔ１に達したならば、ステップ１１３において室温ＲＴ、室内湿度ＲＨ及び外気温Ｔｏを読み込み、ステップ１１４において運転モードを決定する。ステップ１１５において、運転モードが除湿モードでないときは、ステップ１２０に進む。運転モードが除湿モードのときは、ステップ１１６において、室温ＲＴが設定温度ＲＴsから予め定めた値ＲＴ１を減じた値よりも低いときは、ステップ１１７において室外ファン回転数をＮｆ１減少させる。一方、ステップ１１８において、室温ＲＴが設定温度ＲＴsに予め定めた値ＲＴ２を加えた値よりも高いときには、ステップ１１９において室外ファン回転数をＮｆ２増加させる。ステップ１２０において、この運転条件で第２の設定時間ｔ２に達するまで運転を行い、第２の設定時間ｔ２に達したならば、ステップ１０５に戻り、ステップ１０５以下の動作を繰り返す。
【００４０】
室温ＲＴと室内湿度ＲＨによって、圧縮機回転数と室外ファン回転数をどのように補正するかを図３に示す。室温ＲＴと室内湿度ＲＨに応じて図３のように圧縮機回転数及び室外ファン回転数を増減させる。変数の値の例として、ｄＲＨ１＝３％、ｄＲＨ２＝３％、ｄＲＴ１＝０．５℃、ｄＲＴ２＝０．５℃、ｄＮｃ１＝１００ｍｉｎ-1、 ｄＮｃ２＝１００ｍｉｎ-1、ｄＮｆ１＝５０ｍｉｎ-1、ｄＮｆ２＝５０ｍｉｎ-1に設定した場合を図４に示す。これらの値は図１の室内側制御装置１６の記憶手段２３に記憶しておく。この記憶手段２３は書き換え可能なＲＯＭにしておくとよい。
【００４１】
圧縮機回転数指令と室外ファン回転数指令は、図５に示すように交互に出される。最初に初期運転時間ｔ０を設け、その後圧縮機回転数指令が出されてから室外ファン回転数指令が出されるまでの時間間隔はｔ１、室外ファン回転数指令が出されてから圧縮機回転数指令が出されるまでの時間間隔はｔ２で、交互に指令が出される。ｔ０、ｔ１、ｔ２の値は、例えばｔ０が５分、ｔ１が2分、ｔ２が１分とする。これらの値は図１の室内側制御装置１６の記憶手段２３に記憶しておく。
【００４２】
図２のステップ１０３における運転モード、圧縮機回転数、室外ファン回転数の初期値の設定方法を図６に示す。
【００４３】
圧縮機回転数の初期値はＮｃｉ１からＮｃｉ２０で与えられ、室外ファン回転数の初期値はＮｆｉ１からＮｆｉ２０で与えられる。これらの初期値は、室温ＲＴと設定温度ＲＴsとの差及び外気温Ｔｏによって決定する。また、運転モードは室温ＲＴと設定温度ＲＴｓとの差により決定する。設定値ｄＲＴ３、ｄＲＴ４、ｄＲＴ５、Ｔｏ１、Ｔｏ２、Ｔｏ３、Ｔｏ４は予め定めておく。図６において、例えば外気温がＴｏ２とＴｏ３の間で、室温がＲＴｓ−ｄＲＴ３とＲＴｓ＋ｄＲＴ４の間ならば、運転モードは暖房ぎみ除湿運転、圧縮機回転数はＮｃｉ１３、室外ファン回転数はＮｆｉ１３となる。なお、図６の初期値の表の具体例を図７に示す。ここで、外気温Ｔｏが低い場合には室外ファン１０を断続運転とすることにより室内熱交換器５の加熱量を確保するようにしている。図６の各値は図１の室内側制御装置１６の記憶手段２３に記憶しておく。
【００４４】
図２のステップ１０６及び１１４の運転モード決定も図６に従う。運転モードが変わった場合には、圧縮機回転数及び室外ファン回転数は図６の初期値により運転する。また、運転モードが変わらずに、運転モード決定時に図６の運転領域が前の運転モード決定時から変化していたならば、圧縮機回転数については、それまでの圧縮機回転数と前の初期値との差を変化した領域の初期値に加えた回転数とし、室外ファン回転数については、それまでの室外ファン回転数と前の初期値との差を変化した領域の初期値に加えた回転数で運転する。
【００４５】
図６における除湿運転の範囲については、室温上昇時と室温下降時とでヒステリシスを設けることがよい。例えば、室温上昇時は設定温度−３℃と設定温度＋３℃の間を、室温下降時は設定温度−４℃と設定温度＋２℃の間を除湿運転範囲とする。このように、ヒステリシスを設けることにより、頻繁に除湿運転と暖房運転または冷房運転が切り替わることを避けられる。
【００４６】
以上の制御において、室外ファン８は回転数を増減させて制御するようにしたが、室外ファン８の回転数を複数段階のタップにより設定することにより、一層簡単な制御構成とすることができる。このときは、例えばタップが全部で７タップあるとすると、タップ１から順にタップが大きくなるに従って高い回転数を割り当てておき、タップの増減を制御する。室外ファン８をタップで制御する場合に、室温ＲＴと室内湿度ＲＨによって、圧縮機回転数と室外ファンタップをどのように補正するかを図８に示す。この制御は、室外ファン回転数を室外ファンタップに置き換えたほかは基本的に図３において説明した制御と同等である。
【００４７】
一般に、図１に示すような冷凍サイクルにおける除湿運転では、図９に示すように、圧縮機回転数が高いほど除湿量が多く、圧縮機回転数が低いほど除湿量が少なくなる。これは、圧縮機回転数を高くするほど冷却・除湿部分の室内熱交換器６の冷媒蒸発温度が低くなるためである。この第１実施例で説明した制御を行ったときには、室内湿度が高いときに圧縮機回転数が高く、室内湿度が低いときに圧縮機回転数が低くなるように制御されるので、室内の湿度ＲＨは設定湿度ＲＨｓに近づくように制御される。
【００４８】
また、一般に図１０に示すように、室外ファン回転数が低いほど室内機吹出し空気温度は高くなり、室外ファン回転数が高いほど室内機吹出し空気温度は低くなる。これは、室外ファン回転数が高いほど、室外熱交換器３の熱交換量が多く、その分再熱部分の室内熱交換器５の加熱量が減るためである。この第１実施例で説明した制御を行ったときには、室温が高いときに室外ファン回転数が高く、室温が低いときに室外ファン回転数が低くなるように制御されるので、室温ＲＴは設定温度ＲＴｓに近づくように制御される。
【００４９】
室外ファン回転数は、図１１に示すように、吹出し空気温度だけでなく、除湿量にも影響するため、室外ファン回転数を変化させると室内湿度ＲＨが変化する。これは、室外ファン回転数を増加すると室外熱交換器３の冷媒凝縮圧力が低下するために、それとバランスして冷媒蒸発圧力も低下し、冷媒蒸発温度も低下することによる。このため、室外ファン回転数の補正の影響によって室内湿度ＲＨが設定からずれることがあるが、次の圧縮機機回転数指令により圧縮機１の回転数を補正することにより、室内湿度ＲＨの変動を押さえることができる。図５のように圧縮機回転数指令と室外ファン回転数指令とを交互に出しているのはこのためである。
【００５０】
一方、圧縮機回転数によっても吹出し空気温度は若干変化するが、その影響は小さく、また室外ファン回転数の補正によってその影響を打ち消すように制御できる。室外ファン回転数が室内湿度ＲＨに及ぼす影響は、圧縮機回転数が吹出し空気温度に及ぼす影響よりも大きいので、図５において室外ファン指令と圧縮機回転数指令との時間間隔ｔ２は圧縮機回転数指令と室外ファン指令との時間間隔ｔ１に比べて小さくしておくとよい。実際には、ｔ２はｔ１の半分以下の時間としておく。また、 ｔ１、ｔ２の値があまり小さいと頻繁に圧縮機回転数や室外ファン回転数の補正が行われるので、制御が不安定になる恐れがある。ｔ１、ｔ２は所定値以上、例えば２０秒以上にすることが望ましい。
【００５１】
室内機からの大きな冷媒流動音の発生を避けるためには、圧縮機回転数及び室外ファン回転数に上限値及び下限値を設けることがよい。この場合、圧縮機回転数が下限値で運転していて、室内湿度ＲＨが設定湿度ＲＨｓからある値を引いた湿度以下に下がった場合は、圧縮機を停止し、室内湿度ＲＨが設定値ＲＨｓ付近まで上がってきたら、再び圧縮機の運転を行うようにすることが望ましい。
【００５２】
使用者が実際に設定温度、設定湿度になっていることを確かめられるように、リモコン２５または室内機本体に室温センサ１２の検出値と湿度センサ１３の検出値とを表示することがよい。なお、リモコンに表示する場合は、室内機からリモコン２５にこれらのデータを送る手段、例えば赤外線によるデータ転送を行うか、リモコン２５に室温センサや湿度センサを設ける。
【００５３】
このように、この第１実施例では圧縮機回転数と室外ファン回転数とを交互に制御することにより、室内湿度ＲＨと室温ＲＴがそれぞれ設定値ＲＨｓ、ＲＴｓで安定するように制御される。したがって、使用者の好みの室温のみでなく室内湿度も設定できるようになり、設定温湿度ＲＴｓ、ＲＨｓに応じた快適な空調が行われる。
【００５４】
また、図６及び図７で示したような方式で初期値を定めることにより、最初から潜熱負荷及び顕熱負荷にある程度対応した圧縮機回転数及び室外ファン回転数で運転されるので、立ち上がりが速く、短時間で設定温湿度に到達させることができる。
【００５５】
また、本発明の制御アルゴリズムは、比較的簡単で、制御に用いる変数も少ないので、短期間に制御プログラムの開発ができ、制御変数の調節も容易であり、また、簡単な制御プログラムとすることができるので、マイクロコンピュータのメモリもあまり使用する必要がなく、安価なものとすることができる。
【００５６】
次に、本発明の空気調和機の第２実施例を図１２から図１４を用いて説明する。
【００５７】
本発明の第２実施例の空気調和機における除湿運転制御のアルゴリズムを図１２に示すフローで説明する。なお、第２実施例における空気調和機の構成は第１実施例と同様なので説明を省略する。
【００５８】
図１２において、ステップ２０６の運転モードの決定までは、第１実施例と同様である。以下、運転モードが除湿モードの場合には、ステップ２０７からステップ２１９において圧縮機回転数の補正と室外ファン回転数の補正を続けて行い、ステップ２２１においてその圧縮機回転数と室外ファン回転数で設定時間ｔ３が経過するまで運転する。第１実施例と第２実施例との違いは、第１実施例では圧縮機回転数と室外ファン回転数とを交互に補正するのに対して、第２実施例では圧縮機回転数と室外ファン回転数をほぼ同時に補正し、圧縮機１及び室外ファン８の運転をほぼ同時にかつ所定時間運転することである。この場合、圧縮機回転数及び室外ファン回転数の補正方法は図３と同じであるが、交互に補正する場合よりも一回の補正量は小さくして、こまめに補正するのがよい。例えば、圧縮機及び室外ファン回転数の補正量は図１３のように与える。このときの圧縮機及び室外ファン回転数の補正のタイミングは図１４のようになる。図１４で例えばｔ０が５分、ｔ３が３０秒にする。ただし、これらの補正間隔をあまり小さくすると安定性が損なわれるので、補正間隔は所定値以上、例えば２０秒以上にすることが望ましい。
【００５９】
なお、図１２のステップ２０３における運転モード、圧縮機回転数、室外ファン回転数の初期値の決定方法は、第１の実施例と同様で図６のように行われる。また、図１２のステップ２０６における運転モード決定も図６に従って行われる。
【００６０】
この第２実施例おいても、圧縮機回転数及び室外ファン回転数の初期値を潜熱負荷及び顕熱負荷にある程度対応して設定しているので立ち上がりが速く、短時間で設定温湿度に到達させることができ、設定値付近に到達したならば設定値で安定するように圧縮機回転数及び室外ファン回転数が制御されるので、使用者の好みの設定温湿度に応じた快適な空調が行われる。また、この第２実施例のアルゴリズムによっても、比較的簡単で、制御に用いる変数も少ないので、短期間に制御プログラムの開発ができ、制御変数の調節も容易であり、かつ簡単な制御プログラムとすることができるので、マイクロコンピュータのメモリもあまり使用する必要がなく、安価なものとすることができる。
【００６１】
次に、本発明の空気調和機の第３実施例を図１５から図１７を用いて説明する。
【００６２】
本発明の第３実施例の空気調和機における除湿運転制御のアルゴリズムを図１５、１６に示すフローで説明する。図１５及び図１６において、ＡとＡ、ＢとＢとがつながっている。この第３実施例では、圧縮機回転数の補正と室外ファン回転数の補正を複数回ずつ、具体的には２回ずつ交互に行っている点にて前記第１及び第２実施例と相違している。補正のタイミングを図示すると図１７のようになる。一般に、圧縮機回転数ｎ回(ｎ＞０)と室外ファン回転数の補正ｍ回(ｍ＞０)とを交互に行うアルゴリズムを考えることができる。この第３実施例のアルゴリズムによっても、比較的簡単で、制御に用いる変数も少ないので、短期間に制御プログラムの開発ができ、制御変数の調節も容易であり、かつ簡単な制御プログラムとすることができるので、マイクロコンピュータのメモリもあまり使用する必要がなく、安価なものとすることができる。
【００６３】
次に、本発明の空気調和機の第４実施例を図１８を用いて説明する。
【００６４】
本発明の第４実施例の空気調和機における除湿運転制御のアルゴリズムを図１８に示すフローで説明する。この第４実施例のアルゴリズムの基本的な構成は、第１の実施の形態と同じである。この第４実施例における第１実施例との違いは、ステップ４０８、４０９の圧縮機回転数の補正とステップ４１６、４１７の室外ファン回転数の補正の部分である。ステップ４０８において、室内湿度ＲＨが設定湿度ＲＨｓから予め定めた値ＲＨ１を減じた値よりも低いときや、室内湿度ＲＨが設定湿度ＲＨｓに予め定めた値ＲＨ２を加えた値よりも高いときには、ステップ４０９において圧縮機回転数の補正を行う。また、ステップ４１６において室温ＲＴが設定温度ＲＴｓから予め定めた値ＲＴ１を減じた値よりも低いときまたは室温ＲＴが設定湿度ＲＴｓに予め定めた値ＲＴ２を加えた値よりも高いときには、ステップ４１７において室外ファン回転数の補正を行う。
【００６５】
圧縮機回転数及び室外ファン回転数の補正の方法は、第１実施例では圧縮機回転数を一定値増加または減少させたが、この第４実施例では圧縮機回転数の補正量ΔNc、室外ファン回転数の補正量ΔNfを次の式により与える。
ΔNc＝kc1(ΔＲＨ)n＋kc2{(ΔＲＨ)n−(ΔＲＨ)n-1}
ΔNf＝kf1(ΔＲＴ)n＋kf2{(ΔＲＴ)n−(ΔＲＴ)n-1}
(ΔＲＨ)n＝ＲＨn−ＲＨs
(ΔＲＴ)n＝ＲＴn−ＲＴs
ここで、 ΔＲＨは室内湿度の偏差、ＲＨは室内湿度、ＲＨsは設定湿度、 ΔＲＴは室温の偏差、ＲＴは室温、ＲＴsは設定室温、下付きのｎはサンプリングの番号で、ｎが今回の値とすると、ｎ−１は前回の値を表す。kc1、kc2、kf1、kf2は定数である。
【００６６】
圧縮機回転数の補正量ΔNcの式の右辺第１項は、室内湿度の偏差ΔＲＨ 、即ち室内湿度ＲＨと設定湿度ＲＨｓとの差の影響を表す項、第２項は湿度偏差ΔＲＨの変化量の影響を表す項である。室内湿度ＲＨと設定湿度ＲＨｓとの差が大きいほど圧縮機回転数の補正量を大きくし、また、室内湿度ＲＨと設定湿度ＲＨｓとの差が大きくなる速さが速いほど補正量を大きくすることをこの式は意味している。室外ファン回転数の補正量ΔNfの式も同様で、右辺第１項が、室温の偏差ΔＲＴ、即ち室温ＲＴと設定室温ＲＴｓとの差の影響を表す項、第２項は室温偏差ΔＲＴの変化量の影響を表す項となっており、室温ＲＴと設定室温ＲＴｓとの差が大きいほど室外ファン回転数の補正量を大きくし、また、室温ＲＴと設定室温ＲＴｓの差が大きくなる速さが速いほど補正量を大きくすることをこの式は意味している。なお、若干応答性は悪くなるが、定数kc2及びkf2を０にして式を簡略化することも可能である。
【００６７】
この第４実施例によれば、圧縮機回転数の補正及び室外ファン回転数の補正を、室内湿度の偏差ΔＲＨと偏差の変化量や室温の偏差ΔＲＴと偏差の変化量を用いて行っているので、制御の応答性や安定性が更に向上するという効果がある。
【００６８】
次に、本発明の空気調和機の第５実施例を図１９を用いて説明する。
【００６９】
本発明の第５実施例の空気調和機における除湿運転制御のアルゴリズムを図１９に示すフローで説明する。この第５実施例では、除湿量増大を指示するボタンを例えばリモコン２５に設けている。通常の除湿運転時は、例えば第１実施例の図２で示したフローチャートに従って運転を行うが、図１９に示すように、ステップ５０１において除湿量増大を指示するボタンが押されたならば、ステップ５０２において圧縮機回転数及び室外ファン回転数を所定値に設定する。ここで、圧縮機回転数と室外ファン回転数の所定値は、十分な除湿量が得られるような高い値にしておく。圧縮機回転数と室外ファン回転数を除湿運転における最大値にしておいても良い。ステップ５０３において割り込みが解除されるまでは、この状態での運転を継続する。割り込みの解除は、再度除湿量増大ボタンが押されたときに行う。割り込みが解除されたならば、図２のフローチャートに戻る（ステップ５０４）。
【００７０】
この第５実施例によれば、洗濯物の乾燥等高い除湿量が要求される場合に、強制的に圧縮機回転数と室外ファン回転数を上げることにより多くの除湿量を確保できるので、洗濯物乾燥等を素早く行うことができる。
【００７１】
次に、本発明の空気調和機に用いる絞り装置を図２０から図２４を用いて説明する。
【００７２】
この絞り装置７は、加熱部分の熱交換器５と冷却、除湿部分の室内熱交換器６との間に設けるものであり、除湿量を増大すると共に、低騒音にすることができるものである。図２０から図２４において、７は絞り装置、２６は弁ハウジング、２７は弁棒、２８は弁座、２９は入口冷媒配管、３０は出口冷媒配管、３１は弁体、３２はスプリング、３３は反撥子、３４は電磁コイル、３５は弁室、３６は弁ポート、３７は第1の切り込み溝、３８は第２の切り込み溝である。
【００７３】
弁室３５は入口冷媒配管２９に連通しており、弁室３５内に設けられた弁棒２７が、弁室３５と出口冷媒配管３０との間に介在された弁ポート３６の弁座２８に接触したときに冷媒の流れは絞られ、弁棒２７が弁座２８から離れたときは絞り装置７が開いた状態で、冷媒は絞られることなく流れる。
【００７４】
電磁コイル３４に通電しないときは、図２３に示すように、弁体３１と一体になった弁棒２７は、スプリング３２によって上側に押し上げられ、絞り装置７は開いた状態になり、冷房運転または暖房運転の状態を構成する。電磁コイル３４に通電すると反撥子３３が作動し、弁体３１及び弁棒２７は下側の弁座２８へ押し付けられ、絞り装置７は閉じた状態となり、除湿運転の状態を構成する。弁座２８は、図２２から図２４に示すように、弁棒２７を受ける部分に、複数の第１の切り込み溝３７と複数の第２の切り込み溝３８が上下複数段、この例では２段に形成され、入口側の切り込み溝３７と出口側の切り込み溝３８の位置が円周方向でずれている。第１の切り込み溝３７は２個、第２の切り込み溝３８は４個形成され、それらの形状はＶ字形である。
【００７５】
電磁コイル３４に通電して絞り装置７が閉じた状態の除湿運転時において、冷媒は、図２１の矢印で示した方向に流れ、第１の切り込み溝３７と第２の切り込み溝３８の部分を通過するときにそれぞれ絞られる。なお、各段の溝の数は適宜設定することができる。このような複数段の溝３７、３８の構造を持つ除湿弁では、１段階に絞るよりも絞り量を増やすことができ、除湿量を増大させることができる。また、入口側の切り込み溝３７と出口側の切り込み溝３８の位置が円周方向でずれている構造では、冷媒が入口側の溝３７から出口側の溝３８へ至る際に冷媒の流れ方向が変化するので、冷媒の運動エネルギが低減されて音が出にくく、冷媒流動音を低減することができ、圧縮機を高い回転数まで使えるようになる。したがって、潜熱負荷の多いときにも室内湿度を下げられるとともに、より速く室内湿度が設定値に達するので、快適な除湿環境が実現される。
【００７６】
次に、本発明の空気調和機の第６実施例を図２５から図３１を用いて説明する。
【００７７】
本発明の第６実施例の空気調和機における制御ブロック図を図２５に示す。この第６実施例の基本的な構成やアルゴリズムは第１実施例と同様である。この第６実施例の特徴は、室温、室内湿度の目標値を自動的に適切な値に設定する機能を設けた点にある。即ち、リモコン２５の操作手段４４に室温、室内湿度の自動設定を選択す適温適湿ボタン４５を追加し、また表示手段４２に適温適湿運転の表示手段４８を追加している。また、室内機５１の表示手段４１に適温適湿運転の表示手段４７を追加し、また室内機５１の記憶手段２３に適温適湿運転用の制御ルール４６を追加している。なお、室外機５２には第１実施例と同様に外気温センサ１４を備えている。
【００７８】
この第６実施例の制御のアルゴリズムを図２６のフローで示す。ステップ６２１において適温適湿ボタン４５が押されたならば、ステップ６２２で室温ＲＴ、室内湿度ＲＨ、外気温Ｔｏを読み込み、ステップ６２３において室温、室内湿度の目標値ＲＴｓ、ＲＨｓを自動的に設定する。目標室温ＲＴｓ、目標湿度ＲＨｓの設定方法は、記憶手段２３に追加された適温適湿運転用の制御ルール４６、具体的には図２７に示す適温適湿運転用の制御ルール４６に従う。
【００７９】
図２７に示す制御ルール４６において、目標とする室温、室内湿度は、外気温、室温、室内湿度の各検出値に応じて適切な値が定められており、それぞれの検出値に対応する黒点を追うことで容易に目標値を選択することができる。この適温適湿運転用の制御ルール４６により、運転開始時の外気温Ｔｏ、室温ＲＴ、室内湿度ＲＨを考慮した好ましい室温と室内湿度を容易に求めることができ、しかも無駄な冷やし過ぎを抑えた省エネルギーの運転が可能となる。
【００８０】
また、夏場においては、室温、室内湿度の目標値ＲＴ、ＲＨを運転開始時の室温、室内湿度に比べていずれか若しくはいずれをも低くなる値に定めておいて、この第６実施例の適温適湿運転を行えば、常に運転開始時より涼しい環境を提供する等の応用も容易に可能となる。さらには、自動的に設定された室温ＲＴｓ、室内湿度ＲＨｓは、リモコン２５に設けた適温適湿運転の表示手段４７によって確認できるようになっているので、便利である。
【００８１】
図２７の適温適湿制御ルールを簡単化した適温適湿制御ルールの一例を図２８に示す。外気温、室温、室内湿度の各検出値に基づいて室温、室内湿度の目標値を定めているのは、図２７の適温適湿制御ルールと同様である。更に簡略化した適温適湿制御ルールの一例を図２９に示す。このルールでは、外気温度より設定温度を定め、設定温度によって設定湿度を定めている。また、リモコンの温度上下キーと湿度上下キーによって設定温度、設定湿度をそれぞれ変更することができるようにしている。これらの例のように適温適湿制御ルールを簡略化することにより、快適性を確保しつつ、制御用メモリ容量を減らせるメリットが生じる。
【００８２】
ステップ６２４において目標温度ＲＴｓ、室内湿度ＲＨｓを設定したならば、ステップ６２４において運転モード及び圧縮機回転数初期値、室外ファン回転数初期値の決定を行う。ここでは、図３０に示したテーブルに従って、運転モードを選択する。適温適湿ボタン４５が押された場合には暖房運転は行わず、また、室温ＲＴが設定値ＲＴｓよりもｄＲＴ６以上低い場合には圧縮機１及び室外ファン８を停止する。
【００８３】
次に、ステップ６２５において、外気温に応じて室外膨張弁４（図１参照）の開度を設定する。膨張弁開度は外気温が高いときには絞りぎみにすることにより、除湿能力と冷却能力を増すことができる。膨張弁開度の設定方法の一例を図３１に示す。初期設定時は図３１（ａ）に示すように、外気温が２９℃以上では膨張弁開度を小さくし、２９℃以下では膨張弁開度を大きくする。
【００８４】
ステップ６２５で初期運転時間ｔ０運転した後、ステップ６０５で室温ＲＴ、室内湿度ＲＨ、外気温Ｔｏを読み込む。ステップ６２７において適温適湿ボタン４５が押されていたならば、ステップ６２８で運転モードを決定する。運転モードは室温ＲＴと外気温Ｔｏに従って、図３０に示したテーブルによって決定する。ステップ６２９において、運転モードが除湿モード以外の場合は、ステップ６１２に進む。ステップ６２９において、運転モードが除湿モードの場合には、ステップ６３０において、外気温Ｔｏに応じて膨張弁開度を設定する。膨張弁開度は例えば図３１（ｂ）に示すように、外気温上昇時と下降時でヒステリシスを設け、外気温上昇時は２９℃以上で膨張弁開度を小さくし、外気温下降時は２７℃以下で膨張弁開度を大きくする。以上説明した以外の第６実施例の制御は第１実施例と同様なので説明を省略する。
【００８５】
この第６実施例によれば、リモコン２５の適温適湿ボタン４５を押すことにより、室温ＲＴ、室内湿度ＲＨ及び外気温Ｔｏに応じて自動的に快適な室内の温湿度に設定されるので、簡単な操作で快適な環境を得られるという効果がある。また、外気温に応じて室外膨張弁４の開度を変化させているので、外気温が高い場合に十分な除湿能力、冷却能力が得られるという効果もある。
【００８６】
次に、本発明の空気調和機の第７実施例を図３２から図３３を用いて説明する。
【００８７】
本発明の第７実施例の空気調和機における制御ブロック図を図３２に示す。この第７実施例の基本的な構成やアルゴリズムは第６実施例と同様である。この第7実施例の特徴は、運転開始後に適温適湿制御ルールを補正する手段を設けた点にある。即ち、室内機５１に運転開始からの経過時間をカウントするタイマー５３を追加し、室内機５１の記憶手段２３に経過時間補正用の制御ルール５４を追加したものである。
【００８８】
使用者は、熱的にみれば比較的大きな熱容量を持っている。このため、例えば室温が高く、暑さで不快を感じて冷房運転を始めた場合、使用者は、しばらくの間は上昇した体が冷やされるため冷房運転環境を快適に感じるが、そのまま冷房運転を続けると、室温が設定温度まで下がり暑さを感じなくなり、このまま長時間いた場合、設定温度がやや低い場合には、体が徐々に冷やされ、今度は寒く感じるようになる。即ち、暑さを感じた運転開始時と長時間冷房された環境にいた場合とでは目標とすべき最適な温度、湿度が異なる。
【００８９】
そこで、運転開始から所定時間後、例えば一定時間後または好みに応じて設定された時間後に、温度と湿度のいずれか若しくは両方を高くする方向で、図２７に示す制御ルールから図３２に示す制御ルールの補正することにより、このような問題点は解決され、長時間に亘って快適な環境が提供される。また、この補正は、所定時間後のみではなく、外気温が下がった場合に、外気温度に対応させて目標設定温度を下げる等、外気温度によっても補正することにより、一層快適な制御を行うことができる。
【００９０】
次に、本発明の空気調和機の第８実施例を図３４から図３５を用いて説明する。
【００９１】
本発明の第８実施例の空気調和機における制御ブロック図を図３４に示す。この第８実施例の基本的な構成やアルゴリズムは第６実施例と同様である。この第８実施例の特徴は、外気温補正用の制御ルール５５に基づいて適温適湿制御ルールを補正する手段を設けた点にある。即ち、室内機５１の記憶手段２３に外気温補正用の制御ルール５５を追加したものである。
【００９２】
使用者は、徐々に環境温度に順応する傾向があるので、例えば寒い日が数日間続いた後に暖かい日があれば同一温度であっても暖かく感じたり、逆に暑い日が数日間続いた後に寒い日があれば同一温度であってもより寒く感じたりする。
【００９３】
そこで、外気温を検出して記憶しておき、過去の平均外気温を計算し、この過去データから標準値との差を求め、その差で室温目標値を補正し、具体的には図３５に示すような外気温補正用の制御ルール５５に基づいて図２７に示す制御ルールを補正することにより、一層快適な制御をすることができる。図３５に示す外気温補正用の制御ルール５５によれば、平均外気温が３℃以上高ければ＋１℃補正し、平均外気温が３℃以上低ければ−１℃補正するものである。
【００９４】
次に、本発明の空気調和機の第９実施例を図３６から図３７を用いて説明する。
【００９５】
本発明の第９実施例の空気調和機における制御ブロック図を図３６に示す。この第９実施例の基本的な構成やアルゴリズムは第６実施例と同様である。この第９実施例の特徴は、現在時刻補正用制御ルールに基づいて適温適湿制御ルールを補正する手段を設けた点にある。即ち、室内機５１に現在時刻を刻むクロック５６を追加し、室内機５１の記憶手段２３に現在時刻補正用の制御ルール５５を追加したものである。
【００９６】
一般に、外気温は、大きくは日射の影響で昼間は高くなり、夜には下がるサインカーブを描きながら変化する。このため、暑い日中は直射日射や暖められた壁からの輻射熱の影響等もあり、より目標設定温度を低くし、日が暮れて涼しくなった夜間にはやや高目の目標設定温度にした方が快適な環境が得られる。
【００９７】
そこで、現在時刻を考慮して、例えば図３７に示すような現在時刻補正用の制御ルール５７に基づいて図２７に示す制御ルールを補正することにより、一層快適な制御をすることができると共に、無駄な冷やし過ぎを抑えることができる。図３７に示す現在時刻補正用の制御ルール５７によれば、１１時〜１５時の日中であれば−１℃補正し、２０時〜８時の夜間であれば＋１℃補正するものである。
【００９８】
次に、本発明の空気調和機の第１０実施例を図３８から図３９を用いて説明する。
【００９９】
本発明の第１０実施例の空気調和機における制御ブロック図を図３８に示す。この第１０実施例の基本的な構成やアルゴリズムは第６実施例と同様である。この第１０実施例の特徴は、個人差補正用制御ルールに基づいて適温適湿制御ルールを補正する手段を設けた点にある。即ち、リモコン２５の操作手段４４に室温、個人差用ボタン５８を追加し、室内機５１の記憶手段２３に現在時刻補正用の制御ルール５９を追加したものである。
【０１００】
使用者の個人差、例えば暑がりの人や寒がりの人によっては、目標設定温度を補正した方が快適な環境が得られる。
【０１０１】
そこで、個人差を考慮して、例えば図３９に示すような個人差補正用の制御ルール５９に基づいて図２７に示す制御ルールを補正することにより、一層快適な制御をすることができる。図３９に示す個人差補正用の制御ルール５９によれば、暑がりの人であれば−１℃補正し、寒がりの人であれば＋１℃補正するものである。この個人差補正用の制御ルール５９を作動させるには、個人差用ボタン５８を押すことが必要である。なお、この個人差補正用の制御ルール５９は一例であり、属性に応じて適宜決定すればよい。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、除湿運転において湿度、温度ともに設定値付近で安定した制御を行うことができる空気調和装置が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の空気調和機の構成図である。
【図２】図１の空気調和機における除湿運転制御の動作アルゴリズムを説明するフローチャート図である。
【図３】図１の空気調和機における圧縮機回転数及び室外ファン回転数の補正方法の説明図である。
【図４】図３における圧縮機回転数及び室外ファン回転数の補正方法の具体例を示す図である。
【図５】図１の空気調和機における圧縮機回転数指令及び室外ファン回転数指令のタイミングの説明図である。
【図６】図１の空気調和機における運転モード、圧縮機回転数及び室外ファン回転数の初期値の決定方法の説明図である。
【図７】図６における運転モード、圧縮機回転数及び室外ファン回転数の初期値の具体例を示す図である。
【図８】図１の空気調和機における図３と異なる室外ファンをタップで制御する場合の圧縮機回転数と室外ファンタップの補正方法の説明図である。
【図９】図１の空気調和機における圧縮機回転数と除湿量との関係を示す特性図である。
【図１０】図１の空気調和機における室外ファン回転数と吹出し空気温度との関係を示す特性図である。
【図１１】図１の空気調和機における室外ファン回転数と除湿量との関係を示す特性図である。
【図１２】本発明の空気調和機の第２実施例における除湿運転制御の動作アルゴリズム説明するフローチャート図である。
【図１３】図１２の空気調和機における圧縮機及び室外ファン回転数の補正方法の説明図である。
【図１４】図１２の空気調和機における圧縮機回転数指令及び室外ファン回転数指令のタイミングの説明図である。
【図１５】本発明の空気調和機の第３実施例における除湿運転制御の動作アルゴリズムの前半部分を説明するフローチャート図である。
【図１６】図１５における除湿運転制御の動作アルゴリズムの項半部分を説明するフローチャート図である
【図１７】図１５及び図１６の空気調和機における圧縮機回転数指令及び室外ファン回転数指令のタイミングの説明図である。
【図１８】本発明の空気調和機の第４実施例における除湿運転制御の動作アルゴリズム説明するフローチャート図である。
【図１９】本発明の空気調和機の第５実施例における除湿運転制御の動作アルゴリズム説明するフローチャート図である。
【図２０】本発明の空気調和機に用いる除湿絞り装置の底面図である。
【図２１】絞り装置が閉じた状態における図２０のＡ−Ａ縦断面図である。
【図２２】絞り装置が閉じた状態における図２０のＢ−Ｂ縦断面図である。
【図２３】絞り装置が開いた状態における図２０のＢ−Ｂ縦断面図である。
【図２４】図２０の除湿絞り装置の弁座部分を平面で示す図である。
【図２５】本発明の空気調和機の第６実施例における構成図である。
【図２６】図２５の空気調和機における除湿運転制御の動作アルゴリズム説明するフローチャート図である。
【図２７】図２５の空気調和機における適温適湿制御ルールのテーブルを示す図である。
【図２８】図２５の空気調和機における適温適湿制御ルールを簡略化した異なるテーブルを示す図である。
【図２９】図２５の空気調和機における適温適湿制御ルールをさらに簡略化した異なるテーブルを示す図である。
【図３０】図２５の空気調和機における運転モード、圧縮機回転数及び室外ファン回転数の初期値の決定方法の説明図である。
【図３１】図２５の空気調和機の適温適湿運転時における室外膨張弁開度の設定方法の説明図である。
【図３２】本発明の空気調和機第７実施例における構成図である。
【図３３】図３２の空気調和機における適温適湿制御ルールのテーブルを示す図である。
【図３４】本発明の空気調和機第８実施例における構成図である。
【図３５】図３４の空気調和機における適温適湿制御ルールの補正テーブルを示す図である。
【図３６】本発明の空気調和機第９実施例における構成図である。
【図３７】図３６の空気調和機における適温適湿制御ルールの補正テーブルを示す図である。
【図３８】本発明の空気調和機第１０実施例における構成図である。
【図３９】図３８の空気調和機における適温適湿制御ルールの補正テーブルを示す図である。
【符号の説明】
１…圧縮機、２…四方弁、３…室外熱交換器、４…第１の絞り装置（室外膨張弁）、５、６…室内熱交換器、７…第２の絞り装置（除湿絞り装置）、８…室外ファン、１０…室内ファン、１２…吸い込み空気温度センサ、１３…吸い込み空気湿度センサ、１４…外気温センサ、１５…室外側制御装置、１６…室内側制御装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner, and is particularly suitable for an air conditioner having a dehumidifying operation function.
[0002]
[Prior art]
As a conventional air conditioner, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-255862, during a dry operation, a temperature deviation between a room temperature and a set temperature, a change amount of the temperature deviation, a room humidity and a set humidity Humidity deviation and the amount of change in humidity deviation are detected, and the temperature deviation, the amount of change, the humidity deviation, the amount of operation relative to the operating frequency of the compressor and the outdoor by fuzzy calculation with the amount of change as the antecedent. It is known that an operation amount with respect to the rotational speed of the fan is obtained and the operation frequency of the compressor and the rotational speed of the outdoor fan are corrected by this operational amount.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, when calculating the compressor operating frequency and the outdoor fan rotation speed using fuzzy calculation according to the room temperature, the change in room temperature, the indoor humidity and the change in room humidity, the change in room temperature, room temperature, It is necessary to determine the membership function for each of humidity and the amount of change in humidity, the control rule based on temperature and the amount of change in temperature, and the control rule based on humidity and the amount of change in humidity. In addition, the development of a complicated program for fuzzy computation is also a great effort. In addition, a large number of memories for storing these variables, a large program capacity for executing a complicated calculation program, and a high-speed microcomputer chip are required, so that the control device becomes complicated and expensive.
[0004]
Furthermore, in the above-described prior art, it is not considered to automatically set the target values of the room temperature and the room humidity based on the room temperature, the room humidity, and the outside temperature, so that a comfortable temperature and humidity can be automatically obtained. I can't do it, and the operation is troublesome.
[0005]
  The object of the present invention is to perform stable control in the vicinity of set values for both humidity and temperature in dehumidifying operation.WearAn object is to provide an air conditioner.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above objectiveTomorrowA refrigeration cycle, an outdoor fan, an indoor fan, and a control device, wherein the refrigeration cycle includes a compressor, an outdoor heat exchanger, a first expansion device, a first portion of the indoor heat exchanger, and a second expansion device. And the second portion of the indoor heat exchanger and the compressor are connected in this order, and the outdoor fan blows air to the outdoor heat exchanger and the indoor fan passes through the indoor heat exchanger. The second expansion device is a portion that heats the first portion of the indoor heat exchanger while reducing the flow of the refrigerant during the dehumidifying operation, and the second expansion device of the indoor heat exchanger. The control device includes a means for detecting room temperature, a means for detecting room humidity, a means for setting room temperature, a means for setting room humidity, and the compressor. Controls the rotational speed of the outdoor fan and the rotational speed of the outdoor fan And a control means for controlling the compressor by giving a correction amount according to the difference between the detected indoor humidity and the indoor set humidity to the compressor rotational speed during the dehumidifying operation. The outdoor fan is controlled by giving a correction amount corresponding to the difference between the detected room temperature and the indoor set temperature to the outdoor fan rotation speed.The correction of the compressor and the correction of the outdoor fan are alternately performed at predetermined time intervals.The configuration is as follows.
  In the present invention, the time from the correction of the compressor speed to the correction of the outdoor fan speed and the time from the correction of the outdoor fan speed to the correction of the compressor speed It is preferable to set a different time.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol in the figure of each Example shows the same thing or an equivalent.
[0026]
First, a first embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0027]
The configuration of the air conditioner of the first embodiment of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a compressor, 2 is a four-way valve, 3 is an outdoor heat exchanger, 4 is a first expansion device such as an electric expansion valve, 5 and 6 are indoor heat exchangers divided into two, and 7 is dehumidification. A second throttle device that performs a throttle action during operation, 8 is an outdoor fan, 9 is an outdoor fan motor, 10 is an indoor fan, 11 is an indoor fan motor, 12 is a room temperature sensor, 13 is an indoor humidity sensor, and 14 is an outdoor temperature sensor , 15 is an outdoor control device comprising a microcomputer and its peripheral devices, 16 is an indoor control device comprising a microcomputer and its peripheral devices, 17 is an inverter circuit, 18 is an outdoor fan drive circuit, 19 is an indoor fan drive circuit, 20 is a first microcomputer, 21 is a first storage means, 22 is a second microcomputer, 23 is a second storage means, 24 is a timer device, and 25 is a remote controller. (Hereinafter referred to as the remote control) is.
[0028]
The compressor 1, the four-way valve 2, the outdoor heat exchanger 3, the first expansion device 4, the first indoor heat exchanger 5, the second expansion device 7, and the second indoor heat exchanger 6 are formed by refrigerant piping. The refrigeration cycle is configured by sequentially connecting. The 1st heat exchanger 5 and the 2nd heat exchanger 6 are comprised by the 1st part and 2nd part of the indoor heat exchanger formed in the integral form.
[0029]
During the cooling operation or the dehumidifying operation, the four-way valve 2 is switched as shown by the solid line in FIG. 1, and the refrigerant flows in the direction of the solid line arrow in FIG. 1 to constitute a cooling cycle or a dehumidifying cycle. During the cooling operation, the refrigerant compressed by the compressor 1 condenses in the outdoor heat exchanger 3 and dissipates heat to the outdoor air, then expands in the first expansion device 4, and in the indoor heat exchangers 5 and 6. It evaporates and absorbs heat from the room air, and then returns to the compressor 1 to repeat this. The second expansion device 7 can control the fully open state and the fully closed state, and is fully open during the cooling operation.
[0030]
During the heating operation, the four-way valve 2 is switched as indicated by the broken line in FIG. 1 and the refrigerant flows in the direction of the broken arrow. During the heating operation, the refrigerant compressed by the compressor 1 condenses in the indoor heat exchangers 5 and 6 and dissipates heat to the indoor air, and then expands in the first expansion device 4 and then the outdoor heat exchanger 5. Evaporates and absorbs heat from the outdoor air, then returns to the compressor 1 and repeats this. Even during the heating operation, the second expansion device 7 is fully opened.
[0031]
In the dehumidifying operation, the refrigerant flows in the same direction as in the cooling operation, but the first expansion device 4 is fully opened and the second expansion device 7 is in the closed state, so that the first indoor heat The refrigerant is condensed in the exchanger 5 (heating portion) and radiated to the room air, and the refrigerant is evaporated in the second indoor heat exchanger 6 (cooling / dehumidification portion) to absorb heat from the room air.
[0032]
During the dehumidifying operation, by changing the rotation speed of the compressor 1, the evaporation temperature of the refrigerant in the second indoor heat exchanger 6 acting as a cooler changes, and the latent heat capacity can be changed. Therefore, the indoor humidity can be controlled mainly by changing the rotational speed of the compressor 1. On the other hand, by changing the rotation speed of the outdoor fan 8, the heating capability of the heating portion 5 in the first indoor heat exchanger 5 that functions as a condenser can be changed. Therefore, the indoor temperature can be controlled mainly by changing the rotational speed of the outdoor fan 8.
[0033]
In this way, by performing both heating and cooling in the indoor heat exchangers 5 and 6, an isothermal dehumidification operation that removes only moisture in the air without lowering the temperature of the room air, moisture is removed while heating the air. Both the heating-like dehumidifying operation and the cooling-like dehumidifying operation in which dehumidification is performed while cooling the air are possible.
[0034]
The outdoor control device 15 includes a first microcomputer 20, a first storage unit 21, and the like. The indoor side control device 16 includes a second microcomputer 22, a second storage unit 23, a timer device 24, and the like. The outdoor control device 15 takes in a signal from the outside air temperature sensor 14 and controls the inverter circuit 17, the outdoor fan drive circuit 18, the first throttling device 4, and the like. The inverter circuit 17 can variably control the rotation speed of the compressor 1, and the outdoor fan drive circuit 18 can variably control the rotation speed of the outdoor fan 8. The indoor side control device 16 takes in signals from the room temperature sensor 12, the indoor humidity sensor 13, and the like, and controls the indoor fan drive circuit 19, the second expansion device 7, and the like. The indoor fan drive circuit 19 can variably control the rotational speed of the indoor fan 10.
[0035]
Data communication is performed between the indoor side control device 16 and the outdoor side control device 15. The control described below is basically performed by the microcomputer 22 of the indoor side control device 16. The compressor rotational speed command and the outdoor fan rotational speed command are sent from the indoor control device 16 to the outdoor control device 15, and the actual driving of the compressor 1 and the outdoor fan 8 is performed by the outdoor control device 16. Done. Further, temperature data from the outside air temperature sensor 14 attached to the outdoor unit is sent to the indoor side control device 16.
[0036]
The operation algorithm of the dehumidifying operation control in the first embodiment will be described with reference to the flow of FIG. This algorithm is applied when the setting of the remote controller 25 in FIG. 1 is the dehumidifying operation or when the dehumidifying operation is selected in the automatic operation.
[0037]
First, at step 101 in FIG. 2, target values RTs and RHs of room temperature and room humidity are set by the remote controller 25. At step 102, the current room temperature RT, room humidity (relative humidity) RH, and outside temperature To are read. The room temperature RT is detected by the intake air temperature sensor 12 in FIG. 1, the room humidity RH is detected by the intake air humidity sensor 13, and the outside air temperature To is detected by the outside air temperature sensor 14. In step 103, the operating conditions of any one of dehumidification, cooling and heating, and the initial conditions of the outdoor fan rotation speed and the compressor rotation speed are determined. A method for determining the operation mode and the initial condition will be described later. Next, in step 104, the operation is performed under the initial conditions until the initial operation time t0 elapses. The initial operation time is counted by the timer 24 in FIG. If the initial operation time t0 has elapsed, the room temperature RT, the room humidity RH, and the outside air temperature To are read in step 105, and the operation mode is determined in step 106. A method for determining the operation mode will be described later.
[0038]
If the operation mode is not the dehumidifying mode in step 107, the process proceeds to step 112. When the operation mode is the dehumidifying mode, if the room humidity is lower than the value obtained by subtracting the predetermined value RH1 from the set humidity RHs in step 108, the compressor rotational speed is decreased by Nc1 in step 109. On the other hand, when the room humidity RH is higher than the value obtained by adding the predetermined value RH2 to the set humidity RHs at step 110, the compressor speed is increased by Nc2 at step 111. In step 112, the operation is performed until the first set time t1 is reached at the compressor speed.
[0039]
When the first set time t1 is reached, the room temperature RT, the room humidity RH, and the outside air temperature To are read in step 113, and the operation mode is determined in step 114. In step 115, when the operation mode is not the dehumidifying mode, the process proceeds to step 120. When the operation mode is the dehumidifying mode, when the room temperature RT is lower than the value obtained by subtracting the predetermined value RT1 from the set temperature RTs in step 116, the outdoor fan rotational speed is decreased by Nf1 in step 117. On the other hand, when the room temperature RT is higher than the value obtained by adding the predetermined value RT2 to the set temperature RTs in step 118, the outdoor fan rotational speed is increased by Nf2 in step 119. In step 120, the operation is performed until the second set time t2 is reached under this operating condition. When the second set time t2 is reached, the process returns to step 105, and the operations from step 105 are repeated.
[0040]
FIG. 3 shows how the compressor rotational speed and the outdoor fan rotational speed are corrected by the room temperature RT and the indoor humidity RH. The compressor rotational speed and the outdoor fan rotational speed are increased or decreased as shown in FIG. 3 according to the room temperature RT and the indoor humidity RH. Examples of variable values include dRH1 = 3%, dRH2 = 3%, dRT1 = 0.5 ° C., dRT2 = 0.5 ° C., dNc1 = 100 min.-1, DNc2 = 100min-1, DNf1 = 50 min-1, DNf2 = 50 min-1FIG. 4 shows the case of setting to. These values are stored in the storage means 23 of the indoor side control device 16 in FIG. The storage means 23 is preferably a rewritable ROM.
[0041]
The compressor rotational speed command and the outdoor fan rotational speed command are alternately issued as shown in FIG. Initial operation time t0 is provided first, and then the time interval from when the compressor rotational speed command is issued until the outdoor fan rotational speed command is issued is t1, and after the outdoor fan rotational speed command is issued, the compressor rotational speed command The time interval until is issued is t2, and commands are issued alternately. The values of t0, t1, and t2 are, for example, that t0 is 5 minutes, t1 is 2 minutes, and t2 is 1 minute. These values are stored in the storage means 23 of the indoor side control device 16 in FIG.
[0042]
FIG. 6 shows a method for setting the initial values of the operation mode, the compressor speed, and the outdoor fan speed in Step 103 of FIG.
[0043]
The initial value of the compressor speed is given by Nci1 to Nci20, and the initial value of the outdoor fan speed is given by Nfi1 to Nfi20. These initial values are determined by the difference between the room temperature RT and the set temperature RTs and the outside air temperature To. The operation mode is determined by the difference between the room temperature RT and the set temperature RTs. The set values dRT3, dRT4, dRT5, To1, To2, To3, and To4 are determined in advance. In FIG. 6, for example, if the outside air temperature is between To2 and To3 and the room temperature is between RTs−dRT3 and RTs + dRT4, the operation mode is the heating and dehumidifying operation, the compressor speed is Nci13, and the outdoor fan speed is Nfi13. . A specific example of the initial value table in FIG. 6 is shown in FIG. Here, when the outside air temperature To is low, the outdoor fan 10 is intermittently operated to ensure the heating amount of the indoor heat exchanger 5. Each value in FIG. 6 is stored in the storage means 23 of the indoor side control device 16 in FIG.
[0044]
The operation mode determination in steps 106 and 114 in FIG. 2 is also in accordance with FIG. When the operation mode is changed, the compressor rotation speed and the outdoor fan rotation speed are operated according to the initial values in FIG. Further, if the operation mode is not changed and the operation range of FIG. 6 has changed from the previous operation mode determination time when the operation mode is determined, the compressor rotation speed is the same as the previous compressor rotation speed. The difference between the initial value and the initial value of the changed area is the number of revolutions. For the outdoor fan speed, the difference between the previous outdoor fan speed and the previous initial value is added to the initial value of the changed area. Operate at different speeds.
[0045]
As for the range of the dehumidifying operation in FIG. 6, it is preferable to provide hysteresis when the room temperature rises and when the room temperature falls. For example, the dehumidifying operation range is between the set temperature −3 ° C. and the set temperature + 3 ° C. when the room temperature is increased, and between the set temperature −4 ° C. and the set temperature + 2 ° C. when the room temperature is decreased. Thus, by providing hysteresis, it is possible to avoid frequent switching between the dehumidifying operation and the heating operation or the cooling operation.
[0046]
In the above control, the outdoor fan 8 is controlled by increasing or decreasing the rotational speed. However, by setting the rotational speed of the outdoor fan 8 by a plurality of stages of taps, a simpler control configuration can be achieved. At this time, for example, assuming that there are 7 taps in total, a higher rotation number is assigned as the taps increase in order from tap 1, and the increase / decrease in taps is controlled. FIG. 8 shows how the compressor rotation speed and the outdoor fan tap are corrected by the room temperature RT and the indoor humidity RH when the outdoor fan 8 is controlled by a tap. This control is basically the same as the control described in FIG. 3 except that the outdoor fan rotation speed is replaced with an outdoor fan tap.
[0047]
In general, in the dehumidifying operation in the refrigeration cycle as shown in FIG. 1, as shown in FIG. 9, the dehumidifying amount increases as the compressor speed increases, and the dehumidifying amount decreases as the compressor speed decreases. This is because the refrigerant evaporation temperature of the indoor heat exchanger 6 in the cooling / dehumidifying portion becomes lower as the compressor rotational speed is increased. When the control described in the first embodiment is performed, control is performed so that the compressor rotational speed is high when the indoor humidity is high and the compressor rotational speed is low when the indoor humidity is low. RH is controlled to approach the set humidity RHs.
[0048]
In general, as shown in FIG. 10, the lower the outdoor fan speed, the higher the indoor unit blown air temperature, and the higher the outdoor fan speed, the lower the indoor unit blown air temperature. This is because the heat exchange amount of the outdoor heat exchanger 3 increases as the outdoor fan rotation speed increases, and the heating amount of the indoor heat exchanger 5 in the reheat portion decreases accordingly. When the control described in the first embodiment is performed, since the outdoor fan rotation speed is controlled to be high when the room temperature is high and the outdoor fan rotation speed is low when the room temperature is low, the room temperature RT is the set temperature. Controlled to approach RTs.
[0049]
As shown in FIG. 11, the outdoor fan rotation speed affects not only the blown air temperature but also the dehumidification amount. Therefore, when the outdoor fan rotation speed is changed, the indoor humidity RH changes. This is because the refrigerant condensing pressure of the outdoor heat exchanger 3 decreases when the outdoor fan rotation speed is increased, so that the refrigerant evaporating pressure decreases and the refrigerant evaporating temperature also decreases. For this reason, although the indoor humidity RH may deviate from the setting due to the influence of the correction of the outdoor fan rotational speed, the fluctuation of the indoor humidity RH is corrected by correcting the rotational speed of the compressor 1 by the next compressor rotational speed command. Can be suppressed. This is why the compressor rotational speed command and the outdoor fan rotational speed command are alternately issued as shown in FIG.
[0050]
On the other hand, although the blown air temperature slightly changes depending on the compressor speed, the influence is small, and it can be controlled to cancel the influence by correcting the outdoor fan speed. Since the influence of the outdoor fan rotational speed on the indoor humidity RH is larger than the influence of the compressor rotational speed on the blown air temperature, the time interval t2 between the outdoor fan command and the compressor rotational speed command in FIG. The time interval t1 between the number command and the outdoor fan command may be set smaller. Actually, t2 is set to be less than half of t1. Further, if the values of t1 and t2 are too small, the compressor speed and the outdoor fan speed are frequently corrected, so that the control may become unstable. It is desirable that t1 and t2 be a predetermined value or more, for example, 20 seconds or more.
[0051]
In order to avoid generation of a large refrigerant flow noise from the indoor unit, it is preferable to provide an upper limit value and a lower limit value for the compressor speed and the outdoor fan speed. In this case, when the compressor rotational speed is operating at the lower limit value and the indoor humidity RH falls below the humidity obtained by subtracting a certain value from the set humidity RHs, the compressor is stopped and the indoor humidity RH is set to the set value RHs. It is desirable to operate the compressor again when it reaches the vicinity.
[0052]
It is preferable to display the detected value of the room temperature sensor 12 and the detected value of the humidity sensor 13 on the remote controller 25 or the indoor unit main body so that the user can confirm that the temperature is actually set and set. In the case of displaying on the remote controller, means for sending these data from the indoor unit to the remote controller 25, for example, data transfer by infrared rays is performed, or the remote controller 25 is provided with a room temperature sensor or a humidity sensor.
[0053]
As described above, in the first embodiment, the indoor humidity RH and the room temperature RT are controlled to be stabilized at the set values RHs and RTs, respectively, by alternately controlling the compressor rotational speed and the outdoor fan rotational speed. Therefore, not only the user's favorite room temperature but also the room humidity can be set, and comfortable air conditioning according to the set temperature and humidity RTs, RHs is performed.
[0054]
In addition, by setting the initial value by the method as shown in FIGS. 6 and 7, since the operation is started at the compressor speed and the outdoor fan speed corresponding to the latent heat load and the sensible heat load from the beginning to some extent, The set temperature and humidity can be reached quickly and in a short time.
[0055]
In addition, the control algorithm of the present invention is relatively simple and uses few variables for control. Therefore, a control program can be developed in a short period of time, the control variable can be easily adjusted, and the control program should be simple. Therefore, the memory of the microcomputer does not need to be used so much and can be made inexpensive.
[0056]
Next, a second embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0057]
The algorithm of dehumidification operation control in the air conditioner of 2nd Example of this invention is demonstrated with the flow shown in FIG. In addition, since the structure of the air conditioner in 2nd Example is the same as that of 1st Example, description is abbreviate | omitted.
[0058]
In FIG. 12, the process up to the determination of the operation mode in step 206 is the same as in the first embodiment. Hereinafter, when the operation mode is the dehumidifying mode, the correction of the compressor speed and the correction of the outdoor fan speed are continuously performed from step 207 to step 219, and the compressor speed and the outdoor fan speed are determined in step 221. The operation is continued until the set time t3 has elapsed. The difference between the first embodiment and the second embodiment is that the compressor speed and the outdoor fan speed are corrected alternately in the first embodiment, whereas the compressor speed and the outdoor speed are corrected in the second embodiment. The fan rotational speed is corrected almost simultaneously, and the compressor 1 and the outdoor fan 8 are operated almost simultaneously and for a predetermined time. In this case, the correction method of the compressor rotation speed and the outdoor fan rotation speed is the same as that in FIG. 3, but it is better to make corrections frequently by making the correction amount smaller than when correcting alternately. For example, the correction amount of the compressor and outdoor fan rotation speed is given as shown in FIG. The correction timing of the compressor and outdoor fan rotation speed at this time is as shown in FIG. In FIG. 14, for example, t0 is 5 minutes and t3 is 30 seconds. However, if these correction intervals are made too small, the stability is impaired. Therefore, the correction interval is preferably set to a predetermined value or more, for example, 20 seconds or more.
[0059]
In addition, the determination method of the initial value of the operation mode, compressor rotation speed, and outdoor fan rotation speed in step 203 of FIG. 12 is performed as shown in FIG. 6 as in the first embodiment. Further, the operation mode determination in step 206 of FIG. 12 is also performed according to FIG.
[0060]
Also in the second embodiment, the initial values of the compressor speed and outdoor fan speed are set corresponding to the latent heat load and sensible heat load to some extent, so that the start-up is quick and the set temperature and humidity are reached in a short time. Since the compressor speed and the outdoor fan speed are controlled so that the set value is stabilized when the vicinity of the set value is reached, comfortable air conditioning according to the user's favorite set temperature and humidity is achieved. Done. Also, according to the algorithm of the second embodiment, the control program is relatively simple and the number of variables used for control is small. Therefore, the control program can be developed in a short period of time, the control variable can be easily adjusted, and a simple control program Therefore, the memory of the microcomputer does not need to be used so much and can be made inexpensive.
[0061]
Next, a third embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0062]
An algorithm for dehumidifying operation control in the air conditioner of the third embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 15 and 16, A and A, and B and B are connected. The third embodiment is different from the first and second embodiments in that the correction of the compressor speed and the correction of the outdoor fan speed are alternately performed a plurality of times, specifically twice. are doing. The correction timing is illustrated in FIG. In general, an algorithm that alternately performs compressor rotation speed n times (n> 0) and outdoor fan rotation speed correction m times (m> 0) can be considered. Even with the algorithm of the third embodiment, the control program is relatively simple and few variables are used for control. Therefore, the control program can be developed in a short period of time, the control variable can be easily adjusted, and the control program should be simple. Therefore, the memory of the microcomputer does not need to be used so much and can be made inexpensive.
[0063]
Next, a fourth embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIG.
[0064]
An algorithm for dehumidifying operation control in the air conditioner of the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The basic configuration of the algorithm of the fourth example is the same as that of the first embodiment. The difference of the fourth embodiment from the first embodiment is the correction of the compressor speed in steps 408 and 409 and the correction of the outdoor fan speed in steps 416 and 417. In step 408, when the indoor humidity RH is lower than the value obtained by subtracting the predetermined value RH1 from the set humidity RHs, or when the indoor humidity RH is higher than the value obtained by adding the predetermined value RH2 to the set humidity RHs, step In 409, the compressor rotational speed is corrected. In step 416, when the room temperature RT is lower than the value obtained by subtracting the predetermined value RT1 from the set temperature RTs, or when the room temperature RT is higher than the value obtained by adding the predetermined value RT2 to the set humidity RTs, in step 417. Correct the outdoor fan speed.
[0065]
In the first embodiment, the compressor rotation speed and the outdoor fan rotation speed are corrected by increasing or decreasing the compressor rotation speed by a certain value. In the fourth embodiment, the compressor rotation speed correction amount ΔNc, outdoor The fan rotation speed correction amount ΔNf is given by the following equation.
ΔNc = kc1 (ΔRH) n + kc2 {(ΔRH) n− (ΔRH) n−1}
ΔNf = kf1 (ΔRT) n + kf2 {(ΔRT) n− (ΔRT) n−1}
(ΔRH) n = RHn-RHs
(ΔRT) n = RTn−RTs
Where ΔRH is the indoor humidity deviation, RH is the indoor humidity, RHs is the set humidity, ΔRT is the room temperature deviation, RT is the room temperature, RTs is the set room temperature, subscript n is the sampling number, and n is the current value Then, n−1 represents the previous value. kc1, kc2, kf1, and kf2 are constants.
[0066]
The first term on the right side of the equation for the compressor rotation speed correction amount ΔNc is the indoor humidity deviation ΔRH, that is, the term representing the effect of the difference between the indoor humidity RH and the set humidity RHs, and the second term is the amount of change in the humidity deviation ΔRH. This is a term representing the influence of. The greater the difference between the room humidity RH and the set humidity RHs, the greater the correction amount of the compressor speed, and the faster the difference between the room humidity RH and the set humidity RHs, the greater the correction amount. This equation means The same applies to the expression for the correction amount ΔNf of the outdoor fan rotation speed. The first term on the right side is the room temperature deviation ΔRT, that is, the term representing the effect of the difference between the room temperature RT and the set room temperature RTs, and the second term is the change in the room temperature deviation ΔRT. As the difference between the room temperature RT and the set room temperature RTs increases, the correction amount of the outdoor fan rotation speed increases, and the speed at which the difference between the room temperature RT and the set room temperature RTs increases. This equation means that the correction amount increases as the speed increases. Although the response is slightly worse, the equations can be simplified by setting the constants kc2 and kf2 to zero.
[0067]
According to the fourth embodiment, the correction of the compressor speed and the correction of the outdoor fan speed are performed using the indoor humidity deviation ΔRH and the deviation change amount, the room temperature deviation ΔRT and the deviation change amount. Therefore, there is an effect that the control response and stability are further improved.
[0068]
Next, a fifth embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIG.
[0069]
An algorithm for dehumidifying operation control in the air conditioner of the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the fifth embodiment, a button for instructing an increase in dehumidification amount is provided on the remote controller 25, for example. In the normal dehumidifying operation, for example, the operation is performed according to the flowchart shown in FIG. 2 of the first embodiment. As shown in FIG. 19, if the button for increasing the dehumidifying amount is pressed in step 501, In 502, the compressor speed and the outdoor fan speed are set to predetermined values. Here, the predetermined values of the compressor rotation speed and the outdoor fan rotation speed are set to such high values that a sufficient dehumidification amount can be obtained. The compressor speed and the outdoor fan speed may be set to the maximum values in the dehumidifying operation. The operation in this state is continued until the interrupt is canceled in step 503. The interruption is canceled when the dehumidifying amount increase button is pressed again. If the interrupt is released, the process returns to the flowchart of FIG. 2 (step 504).
[0070]
According to the fifth embodiment, when a high dehumidifying amount such as drying of laundry is required, a large amount of dehumidifying amount can be secured by forcibly increasing the compressor speed and the outdoor fan speed. It can quickly dry things.
[0071]
Next, the diaphragm | throttle device used for the air conditioner of this invention is demonstrated using FIGS. 20-24.
[0072]
The expansion device 7 is provided between the heat exchanger 5 in the heating portion and the indoor heat exchanger 6 in the cooling and dehumidifying portion, and can increase the amount of dehumidification and reduce noise. . 20 to 24, 7 is a throttle device, 26 is a valve housing, 27 is a valve rod, 28 is a valve seat, 29 is an inlet refrigerant pipe, 30 is an outlet refrigerant pipe, 31 is a valve body, 32 is a spring, 33 is A repellent, 34 is an electromagnetic coil, 35 is a valve chamber, 36 is a valve port, 37 is a first cut groove, and 38 is a second cut groove.
[0073]
The valve chamber 35 communicates with the inlet refrigerant pipe 29, and the valve rod 27 provided in the valve chamber 35 is connected to the valve seat 28 of the valve port 36 interposed between the valve chamber 35 and the outlet refrigerant pipe 30. When contact is made, the flow of the refrigerant is throttled, and when the valve rod 27 is separated from the valve seat 28, the refrigerant flows without being throttled in the state where the expansion device 7 is opened.
[0074]
When the electromagnetic coil 34 is not energized, as shown in FIG. 23, the valve rod 27 integrated with the valve body 31 is pushed upward by the spring 32, and the expansion device 7 is opened, for cooling operation or It constitutes the state of heating operation. When the electromagnetic coil 34 is energized, the repellent 33 is activated, the valve body 31 and the valve rod 27 are pressed against the lower valve seat 28, and the expansion device 7 is closed, which constitutes a dehumidifying operation state. As shown in FIGS. 22 to 24, the valve seat 28 includes a plurality of first cut grooves 37 and a plurality of second cut grooves 38 in the upper and lower stages, in this example, two stages. The positions of the inlet-side cut groove 37 and the outlet-side cut groove 38 are shifted in the circumferential direction. Two first cut grooves 37 and four second cut grooves 38 are formed, and their shapes are V-shaped.
[0075]
During the dehumidifying operation in which the electromagnetic coil 34 is energized and the expansion device 7 is closed, the refrigerant flows in the direction indicated by the arrow in FIG. 21, and passes through the first cut groove 37 and the second cut groove 38. Each is squeezed when passing. The number of grooves in each step can be set as appropriate. In the dehumidifying valve having such a multi-stage groove 37, 38, the amount of restriction can be increased as compared with the case of restricting to one step, and the amount of dehumidification can be increased. Further, in the structure in which the positions of the inlet-side cut groove 37 and the outlet-side cut groove 38 are shifted in the circumferential direction, the flow direction of the refrigerant when the refrigerant reaches the outlet-side groove 38 from the inlet-side groove 37. Since it changes, the kinetic energy of the refrigerant is reduced, it is difficult to produce sound, the refrigerant flow noise can be reduced, and the compressor can be used up to a high rotational speed. Therefore, the indoor humidity can be lowered even when the latent heat load is large, and the indoor humidity reaches the set value faster, so that a comfortable dehumidifying environment is realized.
[0076]
Next, a sixth embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0077]
FIG. 25 shows a control block diagram of the air conditioner according to the sixth embodiment of the present invention. The basic configuration and algorithm of the sixth embodiment are the same as those of the first embodiment. The feature of the sixth embodiment is that a function for automatically setting target values of room temperature and room humidity to appropriate values is provided. That is, an appropriate temperature / humidity button 45 for selecting automatic setting of room temperature and room humidity is added to the operation means 44 of the remote controller 25, and an appropriate temperature / humidity operation display means 48 is added to the display means 42. In addition, a display means 47 for appropriate temperature and appropriate humidity operation is added to the display means 41 of the indoor unit 51, and a control rule 46 for appropriate temperature and appropriate humidity operation is added to the storage means 23 of the indoor unit 51. The outdoor unit 52 includes the outside air temperature sensor 14 as in the first embodiment.
[0078]
The control algorithm of the sixth embodiment is shown by the flow in FIG. If the appropriate temperature / humidity button 45 is pressed in step 621, the room temperature RT, the room humidity RH, and the outside temperature To are read in step 622, and the room temperature and room humidity target values RTs and RHs are automatically set in step 623. . The setting method of the target room temperature RTs and the target humidity RHs follows the control rule 46 for the appropriate temperature and appropriate humidity operation added to the storage means 23, specifically, the control rule 46 for the appropriate temperature and appropriate humidity operation shown in FIG.
[0079]
In the control rule 46 shown in FIG. 27, the target room temperature and room humidity are set to appropriate values according to the detected values of the outside air temperature, the room temperature, and the room humidity, and black spots corresponding to the detected values are set. It is possible to easily select a target value by following. With this control rule 46 for the optimum temperature / humidity operation, the preferred room temperature and room humidity considering the outside temperature To, the room temperature RT, and the room humidity RH at the start of operation can be easily obtained, and unnecessary cooling is suppressed. Energy saving operation is possible.
[0080]
In summer, the target values RT and RH of the room temperature and the room humidity are set to values that are lower or lower than the room temperature and the room humidity at the start of operation. Appropriate humidity operation enables easy application such as providing a cooler environment than when starting operation. Furthermore, the automatically set room temperature RTs and room humidity RHs can be confirmed by the display means 47 of the appropriate temperature and appropriate humidity operation provided in the remote controller 25, which is convenient.
[0081]
FIG. 28 shows an example of the optimal temperature / humidity control rule obtained by simplifying the optimal temperature / humidity control rule of FIG. The target values for the room temperature and the room humidity are determined based on the detected values of the outside air temperature, the room temperature, and the room humidity, as in the appropriate temperature and humidity control rule of FIG. An example of a more appropriate temperature and humidity control rule is shown in FIG. In this rule, the set temperature is determined based on the outside air temperature, and the set humidity is determined based on the set temperature. The set temperature and set humidity can be changed by the temperature up / down key and the humidity up / down key of the remote controller. By simplifying the appropriate temperature and humidity control rules as in these examples, there is a merit that the memory capacity for control can be reduced while ensuring comfort.
[0082]
If the target temperature RTs and the indoor humidity RHs are set in step 624, the operation mode, the initial value of the compressor speed, and the initial value of the outdoor fan speed are determined in step 624. Here, the operation mode is selected according to the table shown in FIG. When the appropriate temperature / humidity button 45 is pressed, the heating operation is not performed, and when the room temperature RT is lower than the set value RTs by dRT6 or more, the compressor 1 and the outdoor fan 8 are stopped.
[0083]
Next, in step 625, the opening degree of the outdoor expansion valve 4 (see FIG. 1) is set according to the outside air temperature. The expansion valve opening can be increased when the outside air temperature is high, thereby increasing the dehumidifying capacity and the cooling capacity. An example of a method for setting the expansion valve opening is shown in FIG. At the time of initial setting, as shown in FIG. 31 (a), the expansion valve opening is reduced when the outside air temperature is 29 ° C. or higher, and the expansion valve opening is increased when the outside air temperature is 29 ° C. or lower.
[0084]
In step 625, after the initial operation time t0, the room temperature RT, the room humidity RH, and the outside temperature To are read in step 605. If the appropriate temperature / humidity button 45 has been pressed in step 627, the operation mode is determined in step 628. The operation mode is determined according to the table shown in FIG. 30 according to the room temperature RT and the outside temperature To. If it is determined in step 629 that the operation mode is other than the dehumidifying mode, the process proceeds to step 612. In step 629, when the operation mode is the dehumidifying mode, in step 630, the expansion valve opening is set according to the outside air temperature To. For example, as shown in FIG. 31 (b), the expansion valve opening is provided with hysteresis when the outside air temperature rises and falls, and when the outside air temperature rises, the expansion valve opening is reduced by 29 ° C. or more, and when the outside air temperature falls, Increase the opening of the expansion valve below 27 ° C. Since the control of the sixth embodiment other than that described above is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0085]
According to the sixth embodiment, when the appropriate temperature / humidity button 45 of the remote controller 25 is pressed, the comfortable indoor temperature / humidity is automatically set according to the room temperature RT, the room humidity RH, and the outside temperature To. There is an effect that a comfortable environment can be obtained by a simple operation. Moreover, since the opening degree of the outdoor expansion valve 4 is changed according to the outside air temperature, there is an effect that sufficient dehumidifying ability and cooling ability can be obtained when the outside air temperature is high.
[0086]
Next, a seventh embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0087]
A control block diagram of the air conditioner of the seventh embodiment of the present invention is shown in FIG. The basic configuration and algorithm of the seventh embodiment are the same as those of the sixth embodiment. The feature of the seventh embodiment is that a means for correcting an appropriate temperature and humidity control rule is provided after the operation is started. That is, a timer 53 that counts the elapsed time from the start of operation is added to the indoor unit 51, and a control rule 54 for correcting elapsed time is added to the storage unit 23 of the indoor unit 51.
[0088]
The user has a relatively large heat capacity in terms of heat. For this reason, for example, when the room temperature is high and the cooling operation is started due to feeling uncomfortable with the heat, the user feels comfortable in the cooling operation environment because the body that has risen is cooled for a while, but the cooling operation is continued as it is. If it continues, room temperature will fall to preset temperature and it will not feel a heat, and if it continues for a long time, when preset temperature is a little low, a body will be cooled gradually and it will feel cold this time. In other words, the optimum temperature and humidity to be targeted differ between when the operation starts when the heat is felt and when the environment is cooled for a long time.
[0089]
Therefore, the control rule shown in FIG. 32 is controlled from the control rule shown in FIG. 27 in a direction to increase either or both of temperature and humidity after a predetermined time from the start of operation, for example, after a certain time or after a time set according to preference. By correcting the rules, such a problem is solved, and a comfortable environment is provided for a long time. In addition, this correction is performed not only after a predetermined time, but also when the outside air temperature decreases, by making a correction according to the outside air temperature, such as lowering the target set temperature in response to the outside air temperature, it is possible to perform more comfortable control. Can do.
[0090]
Next, an eighth embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0091]
A control block diagram of the air conditioner of the eighth embodiment of the present invention is shown in FIG. The basic configuration and algorithm of the eighth embodiment are the same as those of the sixth embodiment. The feature of the eighth embodiment is that a means for correcting the appropriate temperature and appropriate humidity control rule based on the control rule 55 for correcting the outside air temperature is provided. That is, a control rule 55 for correcting the outside air temperature is added to the storage means 23 of the indoor unit 51.
[0092]
The user tends to gradually adjust to the environmental temperature, so for example, if there is a warm day after a cold day lasts for several days, it feels warm even at the same temperature, or conversely after a hot day lasts for several days If there is a cold day, it will feel colder even at the same temperature.
[0093]
Therefore, the outside air temperature is detected and stored, the past average outside air temperature is calculated, the difference from the standard value is obtained from the past data, and the room temperature target value is corrected by the difference, specifically, FIG. By correcting the control rule shown in FIG. 27 based on the control rule 55 for correcting the outside air temperature as shown in FIG. According to the control rule 55 for correcting the outside air temperature shown in FIG. 35, the average outside air temperature is corrected by + 1 ° C. if the average outside air temperature is 3 ° C. or higher, and is corrected by −1 ° C. if the average outside air temperature is 3 ° C. or higher.
[0094]
Next, a ninth embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0095]
FIG. 36 shows a control block diagram of the air conditioner according to the ninth embodiment of the present invention. The basic configuration and algorithm of the ninth embodiment are the same as those of the sixth embodiment. The feature of the ninth embodiment is that means for correcting the appropriate temperature and appropriate humidity control rule based on the current time correction control rule is provided. In other words, a clock 56 that records the current time is added to the indoor unit 51, and a control rule 55 for correcting the current time is added to the storage unit 23 of the indoor unit 51.
[0096]
In general, the outside air temperature changes while drawing a sine curve that rises in the daytime due to the effects of solar radiation, and falls at night. For this reason, the target temperature has been lowered due to direct sunlight and radiant heat from the heated walls during hot days, and a slightly higher target temperature was set at night when the sun was cooler. A more comfortable environment can be obtained.
[0097]
Therefore, considering the current time, for example, by correcting the control rule shown in FIG. 27 based on the control rule 57 for current time correction as shown in FIG. 37, more comfortable control can be performed. Useless cooling can be suppressed. According to the control rule 57 for correcting the current time shown in FIG. 37, it is corrected by −1 ° C. during daytime from 11:00 to 15:00, and by + 1 ° C during nighttime from 20:00 to 8:00. .
[0098]
Next, a tenth embodiment of the air conditioner of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0099]
FIG. 38 shows a control block diagram of the air conditioner according to the tenth embodiment of the present invention. The basic configuration and algorithm of the tenth embodiment are the same as those of the sixth embodiment. The feature of the tenth embodiment resides in that means for correcting the appropriate temperature and appropriate humidity control rule is provided based on the individual difference correction control rule. That is, a room temperature / individual difference button 58 is added to the operation means 44 of the remote controller 25, and a control rule 59 for correcting the current time is added to the storage means 23 of the indoor unit 51.
[0100]
Depending on individual differences of users, for example, people who are hot or cold, a more comfortable environment can be obtained by correcting the target set temperature.
[0101]
Therefore, in consideration of individual differences, more comfortable control can be performed by correcting the control rules shown in FIG. 27 based on, for example, control rules 59 for individual difference correction as shown in FIG. According to the control rule 59 for individual difference correction shown in FIG. 39, a hot person is corrected by −1 ° C., and a cold person is corrected by + 1 ° C. In order to activate the individual difference correction control rule 59, it is necessary to press the individual difference button 58. This personal difference correction control rule 59 is an example, and may be determined as appropriate according to the attribute.
[0102]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to perform stable control in the vicinity of the set values for both humidity and temperature in the dehumidifying operation.WearAn air conditioner is obtained.The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining an operation algorithm of dehumidifying operation control in the air conditioner of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for correcting the compressor speed and the outdoor fan speed in the air conditioner of FIG. 1;
4 is a diagram showing a specific example of a method for correcting the compressor speed and the outdoor fan speed in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of timings of a compressor rotation speed command and an outdoor fan rotation speed command in the air conditioner of FIG. 1;
6 is an explanatory diagram of a method of determining initial values of an operation mode, a compressor rotation speed, and an outdoor fan rotation speed in the air conditioner of FIG. 1. FIG.
7 is a diagram showing a specific example of initial values of an operation mode, a compressor rotation speed, and an outdoor fan rotation speed in FIG. 6;
8 is an explanatory diagram of a compressor rotation speed and an outdoor fan tap correction method when an outdoor fan different from FIG. 3 in the air conditioner of FIG. 1 is controlled by a tap.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the compressor rotation speed and the dehumidification amount in the air conditioner of FIG. 1;
10 is a characteristic diagram showing the relationship between the outdoor fan speed and the blown air temperature in the air conditioner of FIG. 1. FIG.
11 is a characteristic diagram showing the relationship between the outdoor fan rotation speed and the dehumidification amount in the air conditioner of FIG. 1. FIG.
FIG. 12 is a flowchart for explaining an operation algorithm of dehumidifying operation control in the second embodiment of the air conditioner of the present invention.
13 is an explanatory diagram of a method for correcting the rotational speed of the compressor and the outdoor fan in the air conditioner of FIG. 12. FIG.
14 is an explanatory diagram of timings of a compressor rotation speed command and an outdoor fan rotation speed command in the air conditioner of FIG. 12. FIG.
FIG. 15 is a flowchart for explaining the first half of the operation algorithm of the dehumidifying operation control in the third embodiment of the air conditioner of the present invention.
16 is a flowchart for explaining a half part of the operation algorithm of the dehumidifying operation control in FIG. 15;
17 is an explanatory diagram of timings of a compressor rotation speed command and an outdoor fan rotation speed command in the air conditioner of FIGS. 15 and 16. FIG.
FIG. 18 is a flowchart for explaining an operation algorithm of dehumidifying operation control in the fourth embodiment of the air conditioner of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart for explaining an operation algorithm of dehumidifying operation control in the fifth embodiment of the air conditioner of the present invention.
FIG. 20 is a bottom view of the dehumidifying throttle device used in the air conditioner of the present invention.
21 is a vertical cross-sectional view taken along line AA of FIG. 20 in a state where the diaphragm device is closed.
22 is a BB longitudinal sectional view of FIG. 20 in a state in which the diaphragm device is closed.
23 is a BB longitudinal sectional view of FIG. 20 in a state where the diaphragm device is open.
24 is a plan view showing a valve seat portion of the dehumidifying throttle device of FIG.
FIG. 25 is a block diagram of a sixth embodiment of the air conditioner of the present invention.
26 is a flowchart for explaining an operation algorithm of dehumidifying operation control in the air conditioner of FIG. 25. FIG.
27 is a diagram showing a table of optimal temperature and appropriate humidity control rules in the air conditioner of FIG. 25. FIG.
FIG. 28 is a diagram showing different tables in which appropriate temperature and humidity control rules in the air conditioner of FIG. 25 are simplified.
FIG. 29 is a diagram showing different tables obtained by further simplifying the appropriate temperature and humidity control rules in the air conditioner of FIG.
30 is an explanatory diagram of a method of determining initial values of the operation mode, the compressor rotation speed, and the outdoor fan rotation speed in the air conditioner of FIG. 25. FIG.
FIG. 31 is an explanatory diagram of a method for setting the outdoor expansion valve opening during the proper temperature and humidity operation of the air conditioner of FIG.
FIG. 32 is a block diagram of a seventh embodiment of the air conditioner of the present invention.
33 is a diagram showing a table of appropriate temperature and appropriate humidity control rules in the air conditioner of FIG. 32. FIG.
FIG. 34 is a block diagram of an eighth embodiment of the air conditioner of the present invention.
35 is a diagram showing a correction table of appropriate temperature and appropriate humidity control rules in the air conditioner of FIG. 34. FIG.
FIG. 36 is a block diagram of a ninth embodiment of the air conditioner of the present invention.
FIG. 37 is a diagram showing a correction table of appropriate temperature and appropriate humidity control rules in the air conditioner of FIG. 36.
FIG. 38 is a block diagram of a tenth embodiment of an air conditioner according to the present invention.
FIG. 39 is a diagram showing a correction table for appropriate temperature and appropriate humidity control rules in the air conditioner of FIG. 38;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Compressor, 2 ... Four-way valve, 3 ... Outdoor heat exchanger, 4 ... 1st expansion device (outdoor expansion valve), 5, 6 ... Indoor heat exchanger, 7 ... 2nd expansion device (dehumidification expansion device) , 8 ... Outdoor fan, 10 ... Indoor fan, 12 ... Suction air temperature sensor, 13 ... Suction air humidity sensor, 14 ... Outside air temperature sensor, 15 ... Outdoor control device, 16 ... Indoor control device.

Claims (2)

冷凍サイクルと室外ファンと室内ファンと制御装置とを備え、
前記冷凍サイクルは、圧縮機と室外熱交換器と第１の絞り装置と室内熱交換器の第１の部分と第２の絞り装置と室内熱交換器の第２の部分と前記圧縮機との順に接続して構成し、
前記室外ファンは前記室外熱交換器に送風すると共に、
前記室内ファンは前記室内熱交換器に通風するように設け、
前記第２の絞り装置は、除湿運転時において、冷媒の流れを絞る状態にして前記室内熱交換器の第１の部分を加熱を行う部分とすると共に、前記室内熱交換器の第２の部分を冷却、除湿を行う部分とし、
前記制御装置は、室温を検出する手段と、室内湿度を検出する手段と、室温を設定する手段と、室内湿度を設定する手段と、前記圧縮機の回転数及び前記室外ファンの回転数を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、除湿運転時において、検出された室内湿度と室内設定湿度との差に応じた補正量を圧縮機回転数に与えて前記圧縮機を制御すると共に、検出された室温と室内設定温度との差に応じた補正量を室外ファン回転数に与えて前記室外ファンを制御し、前記圧縮機の補正と前記室外ファンの補正を所定の時間間隔において交互に行うように構成したことを特徴とする空気調和機。A refrigeration cycle, an outdoor fan, an indoor fan, and a control device;
The refrigeration cycle includes a compressor, an outdoor heat exchanger, a first expansion device, a first portion of the indoor heat exchanger, a second expansion device, a second portion of the indoor heat exchanger, and the compressor. Connect and configure in order,
The outdoor fan blows air to the outdoor heat exchanger,
The indoor fan is provided to ventilate the indoor heat exchanger,
In the dehumidifying operation, the second expansion device is configured to reduce the flow of the refrigerant so as to heat the first portion of the indoor heat exchanger, and the second portion of the indoor heat exchanger. As a part to cool and dehumidify
The control device controls a means for detecting room temperature, a means for detecting room humidity, a means for setting room temperature, a means for setting room humidity, a rotation speed of the compressor and a rotation speed of the outdoor fan. Control means to
The control means controls the compressor by giving a correction amount according to the difference between the detected indoor humidity and the indoor set humidity to the compressor rotation speed during the dehumidifying operation, and detects the detected room temperature and the indoor setting. The configuration is such that the outdoor fan is controlled by giving a correction amount corresponding to the difference from the temperature to the outdoor fan rotational speed, and the correction of the compressor and the correction of the outdoor fan are alternately performed at predetermined time intervals. A featured air conditioner. 請求項１に記載の空気調和機において、室外ファン回転数の補正を行ってから圧縮機回転数の補正を行うまでの時間を、圧縮機回転数の補正を行ってから室外ファン回転数の補正を行うまでの時間より短く設定したことを特徴とする空気調和機。 The air conditioner according to claim 1, wherein the time from the correction of the outdoor fan rotation speed to the correction of the compressor rotation speed is calculated, and the correction of the outdoor fan rotation speed after the correction of the compressor rotation speed is performed. An air conditioner characterized in that it is set to be shorter than the time until it is performed .
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