JP3852553B2 - 空調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は室内の湿度を適正に維持する空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空調装置は、室内熱交換器を２つに分け、この２つに分けた両室内熱交換器を共に蒸発器として機能させ、冷房運転を実行したり、或いは、この両室内熱交換器のうち冷媒下流側を蒸発器とし、上流側を凝縮器として機能させ、除湿運転（所謂ドライ運転）を実行したりする。
【０００３】
次に、このような従来の空調装置の除湿運転としては、特開平６−１３７７１１に示されるものがあり、このものは室内設定温度と検出温度との差に応じて、即ち検出温度が設定温度より高い時には、室外ファンの速度を増大させ、検出温度が設定温度より低い時には、室外ファンの速度を減ずるように室外熱交換器のファンを制御しながら、更に、室内設定湿度と検出湿度との差に応じて、即ち検出湿度が設定湿度より高い時には圧縮機の能力が増大するように圧縮機の能力（回転数）を制御するものであった。
【０００４】
従って、このような除湿運転中に圧縮機の能力を湿度差に応じて制御しているものでは、室内湿度が余り変化しないで室内温度（室内顕熱負荷）が急変したような場合には、圧縮機の能力が制御されずに室外熱交換器ファンのみが制御されるため、顕熱負荷の急変に対応して空調装置の能力を追従させることができなかった。
【０００５】
即ち、特に、除湿運転においては、圧縮機の能力を潜熱負荷（蒸発温度低下）に応じて制御しているため、顕熱負荷と潜熱負荷とからなる空調負荷変動時に、顕熱負荷と潜熱負荷がほほ連動して変化している時には良いが、連動していない時には、室内空気の状態を速やかに安定状態（設定空気状態）になかなか近づけることができず、スピーディに快適な空調状態にできなかった。特に、検出湿度設定湿度との差が大きい時には、室温が下りすぎるという傾向となるため、余分なエネルギーが必要であった。
【０００６】
また、冷房運転においては、冷房運転中に室内温度を下げるという目的から圧縮機の能力を室内温度（顕熱負荷）に応じて制御するようにし、除湿運転中には室内湿度に応じて制御しているため、冷房時と除湿時における圧縮機能力の制御のやり方が相違し、複雑なものとなっていた。
【０００７】
また、従来空調装置の他の除湿運転例としては、特開平１０−１９７０２８に示されるものがあり、このものは室内湿度が目標範囲以下の時に、圧縮機と室外ファンの能力を小さくし、即ち室内温度（顕熱負荷）に関わらず小さくしながら、室内温度と蒸発器温度との差に応じて室内ファンの能力を制御し、また、室内湿度が目標範囲以上の時には、室内温度（顕熱負荷）に関わらず室外流量調整弁を開いて室内流量調整弁を閉じる方向に制御して、室外流量調整弁を全開にしても目標湿度範囲以内に入らない時は、圧縮機と室外ファンの能力を大きくしながら、室内温度と蒸発器温度との差に応じて室内ファンの能力を制御するようにしている。
【０００８】
しかし、このものも冷房運転中は室内温度（顕熱負荷）を主に考慮して制御し、除湿運転中は室内湿度（潜熱負荷）に応じて制御しているため、制御が複雑になるだけでなく、特に、除湿運転におては、最適潜熱比（最適除湿効率）のみを考慮して制御しているために、室内をスピーディに快適な空調状態にすることが難しいものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、従来の空気調和装置においては、冷房運転時や、除湿運転時に顕熱負荷のみを考慮して空調しているため、顕熱負荷と潜熱負荷とからなる空調負荷変動時に、室内空気の状態を速やかに設定空気状態になかなか近づけることができず、スピーディに室内を快適な空調状態にすることができないという問題点があった。
【００１０】
また、圧縮機の能力を冷房運転中には室内温度（顕熱負荷）に応じて制御し、除湿運転に中は室内湿度（潜熱負荷）に応じて制御しているため、制御が複雑になるという問題点があった。
【００１１】
この発明は係る問題点を解消するためになされたものであり、室内負荷（顕熱負荷と潜熱負荷）の変動に対応してスピーディに室内を快適な空調状態にする信頼性の高い空調装置を得ることを目的とする。
【００１２】
また、簡単な制御機構で、冷房運転時と除湿運転時共に顕熱負荷と潜熱負荷に対応して制御する経済的で、信頼性の高い空調装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空調装置は、圧縮機、室外熱交換器、第１の冷媒流量調整装置、第１室内熱交換器、第２の冷媒流量調整装置、第２室内熱交換器が順次配管で接続され、室内を空調する空調装置において、制御手段が、前記第１室内熱交換器が凝縮器として機能する除湿運転モード、又は蒸発器として機能する冷房運転モードに関わらず、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差のみに基づいて前記圧縮機の能力を制御するとともに、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度と前記室内設定湿度との湿度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御し、一方、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御するものである。
【００１８】
また、前記制御手段が、前記温度差が同じ温度差において、前記冷房運転モードの圧縮機の能力に対する前記除湿運転モードの圧縮機の能力をほぼ半分程度の能力で制御するものである。
【００１９】
また、前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも上昇してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御し、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも下降してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御するものである。
【００２１】
また、前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて、前記室内温度が前記室内設定温度よりも上昇してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御し、前記室内温度が前記室内設定温度よりも降下してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御するものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下本発明の実施の形態１を図１から６を用いて説明する。
なお、図１はこの実施の形態１の空調装置における概略冷媒回路図であり、この図において、１は圧縮機、２は四方弁、３は室外熱交換器、４は第１の冷媒流量調整装置である室外電子膨張弁、５は第１室内熱交換器、６は第２の冷媒流量調整装置である室内電子膨張弁、７は第２室内熱交換器（再熱熱交換器）、８は室外熱交換器３の室外ファン、９は第１室内熱交換器５及び第２室内熱交換器７の室内ファンであり、符号1から７までは順次配管で接続されて冷凍サイクルが構成されている。
【００３２】
また、この図の１０は圧縮機１の吐出冷媒温度を検知する吐出温度センサ、１１は室外熱交換器中間の冷媒温度（冷房運転時の凝縮冷媒飽和温度）を検知する中間温度センサ、１２は第１室内熱交換器５の冷房・除湿運転時の入口冷媒温度を検出する第１入口温度センサ、１３は第２室内熱交換器７の冷房・除湿運転時の入口冷媒温度（冷房運転時の蒸発冷媒飽和温度）を検出する第２入口温度センサ、１４は室内空気の温度を検知する室温センサ、１５は室内空気の相対湿度を検知する湿度センサである。
【００３３】
また、１６は上記１０から１５までの各センサの検出結果から、圧縮機１の駆動、室外ファン８の駆動、室内ファン９の駆動、室外電子膨張弁４の開度、室内電子膨張弁６の開度を演算して制御する計測制御装置であり、１７は室外ユニット、１８は室内ユニットであり、また、１９は使用者が希望の室内温度、相対湿度を設定し、この設定情報を計測制御装置１６に伝送するリモコンである。
【００３４】
なお、圧縮機１はインバータ装置等で周波数が可変されて能力制御されるような構造になっており、また、室外ファン８も室内ファン９もその回転数が可変されるように回転数可変手段を具備し、風量を変化させることができるようになっている。
【００３５】
次に、このように構成された空調装置の動作について説明する。
まず、冷房運転時には、室内電子膨張弁６の開度を全開にし、流動抵抗を小さくし、第１室内熱交換器５、第２室内熱交換器７での圧力差を無くし、どちらの熱交換器も蒸発器として機能するようにすると共に、図１の実線の方向に冷媒が流れるように四方弁２の流路設定が行なわれる。
【００３６】
その結果、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁２を経て凝縮器となる室外熱交換器３で周囲の外気と熱交換され、液化凝縮された後、室外電子膨張弁４で減圧され、二相の低圧冷媒となり、その後第１室内熱交換器５から第２室内熱交換器７へ流れるので、この蒸発器となる第１室内熱交換器５、第２室内熱交換器７で冷媒は室内側空気と熱交換され、室内側空気を冷却しながその熱によって蒸発し、ガス化され、四方弁２を介して圧縮機１へ吸入される。
【００３７】
一方、暖房運転においては、室内電子膨張弁６の開度を全開にし、その流動抵抗を小さくし、第１室内熱交換器５、第２室内熱交換器７での圧力差を無くし、どちらも凝縮器として機能するようにすると共に、図１の破線の方向に冷媒が流れるように四方弁２の流路設定が行なわれる。
【００３８】
その結果、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器となる第２室内熱交換器７及び第１室内熱交換器５で、室内側空気へ熱を供給して温めながら液化凝縮する。その後室外電子膨張弁４で減圧され、二相の低圧冷媒となり、蒸発器となる室外熱交換器３で外気と熱交換し、蒸発してガス化された後、四方弁２を介して圧縮機１へ吸入される。
【００３９】
また、除湿運転時においては、室外電子膨張弁４の開度を冷房運転時よりも開き、室内電子膨張弁６の開度を冷房運転時よりも絞り、流動抵抗を大きくして、第１室内熱交換器５内の冷媒が第２室内熱交換器７よりも高圧、高温の状態になるようにすると共に、冷媒が冷房運転の時と同様に図１の実線の方向に流れるように、四方弁２の流路設定が行なわれる。
【００４０】
その結果、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁３を経て凝縮器となる室外熱交換器３で周囲の外気と熱交換され、凝縮されながら室外電子膨張弁４で若干減圧され、その後第１室内熱交換器５へ流入する。
【００４１】
なお、この時、室外電子膨張弁４の開度は冷房運転時よりも大きく開かれているため、第１室内熱交換器５内の冷媒は室内空気温度よりも高い温度状態となっており、その結果、その高温冷媒は第１室内熱交換器５で室内側空気に熱を与えながら凝縮し、この凝縮した冷媒は室内電子膨張弁６で更に減圧され、二相の低圧冷媒となり、第２室内熱交換器７で室内側空気から熱と湿度を奪いならがら除湿冷却を行い、冷媒自身は室内空気に温められて蒸発し、ガス化した後、四方弁２を介して圧縮機１へ吸入される。
【００４２】
一方、第１室内熱交換器５で熱を与えられた空気と、第２室内熱交換器７で冷却・除湿された空気は室内ユニットの風路内で混合され、適度な温度と湿度にされた後、即ち、例えば、図８に示すように、第２室内熱交換器７を通過してｉからＰへ変化した空気と第１室内熱交換器５を通過してｉからＱへ変化した空気のベクトル合成の結果であるＲ状態の空気が室内へ供給される。
【００４３】
次に、これらの除湿運転および冷房運転の詳細制御動作について図２を用いて説明する。
なお、この図２は空調装置の顕熱能力（空気温度を低下させる能力）と潜熱能力（空気湿度を低下させる能力）との容量・割合を決定する各機器（圧縮機、ファン等）の動作関係を示した図である。
【００４４】
まず、除湿運転においては、第１室内熱交換器５からの加熱力（暖房顕熱能力）と第２室内熱交換器７からの冷却顕熱能力及び冷却潜熱能力が室内空気に与えられるものの、この図からも解るように、圧縮機１の運転周波数が同一であるという条件で室外ファン８の回転数を増大させ、冷却能力を増大させようとしても、冷媒流量が余り大きく増大しないので、第１室内熱交換器５の加熱力（暖房顕熱能力）、並びに第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力及び冷却潜熱能力も余り大きく増大しない。しかし、この室外ファン８の回転数を増大によって室外熱交換器３の放熱能力が増大し、室外熱交換器を出る冷媒温度は低下するため、その結果冷媒流量がほぼ同じでも、第１室内熱交換器５の加熱力（暖房顕熱能力）が低下するので、この低下した分の加熱力が冷却に寄与する第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力低下させないため、冷却に寄与する第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力が増加したようになり、結局、潜熱能力に対する冷却顕熱能力を増加させたこととなる。
【００４５】
しかし、逆に、室外ファン８の回転数を一定にした条件で圧縮機１の運転周波数を増大させ、能力を増大させると、この能力の増大によって蒸発温度が大幅に下がっても、冷媒流量が増加し、第１室内熱交換器５の加熱力（暖房顕熱能力）、並びに第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力及び冷却潜熱能力も大きく増加するため、この増加した第１室内熱交換器５の加熱力と第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力とが互い打消し合うよな状態となり、結局、冷却顕熱能力の増加よりも、潜熱能力の方が大きく増加したこととなる。
【００４６】
また、除湿運転時においては、冷房運転時と同じ圧縮機１の周波数、および室外ファン８の回転数で制御すると第２室内熱交換器７のみが蒸発器として機能し、第１室内熱交換器５は蒸発器として機能しないために、蒸発器能力が冷房運転時よりも遥かに小さくなり、蒸発温度が大幅に低下するため、露付や氷結が発生しやすくなる。
【００４７】
従って、この発明においては、冷房運転時と除湿運転時の潜熱能力と顕熱能力の変化割合をバランスさせ、除湿運転の露付や氷結を防止するために、除湿運転時における圧縮機１の最大周波数と最小周波数を設け、その最大周波数を冷房運転時の最大周波数よりもほぼ半分程度ぐらいの低い周波数に設定し、また、圧縮機１の低速回転数に起因する共振破損を回避するために、除湿運転時の圧縮機１の最小周波数も予め設定された周波数（冷房運転時の最小周波数のほぼ半分程度）に設定する。
【００４８】
また、これと同様に、室外ファン８の回転数にも最大値、最小値を設け、その最大値は室外ファン８の最大出力によって決めると共に、その最小値は室外ユニット１７内の電子機器の冷却機能を損なわないように設定している。
以上のような考え方で設定すると、本発明の冷房及び除湿運転における出力能力は図２のようになり、その内の除湿運転は主に斜線部分となる。
【００４９】
次に、上記動作構造における冷房運転と除湿運転の運転制御を図３、４で説明する。
なお、この図３は設定温・湿度を中心点（原点）とした温湿度マップであり、現在の室内温・湿度がそのマップのどの地点にあるかによって制御するための基準マップである。また、図４はこの基準マップに基いて制御するフロー図であり、この制御では、設定温・湿度、即ち中心点（原点）を決め、この決めた原点に対して現在の室内温・湿度が温・湿度マップ上のどの地点にあるかを、例えば、所定時間ΔＴ毎に検知し、この検知結果から圧縮機、ファン等の各機器の動作を制御するものである。
即ち、マップ上の位置に応じて空調装置の動作を制御するものである。
【００５０】
従って、例えば、現在の室内温度が第２の所定温度である設定温度＋２．５℃より高い領域（マップ上でＡゾーン）にあり、使用者が暑さを感じる領域にある場合、早急に室内温度を低下させる必要があると判断して、冷却能力が大きくなるように冷房運転（第１室内熱交換器５が蒸発器として機能する運転）を実施する。言い換えれば、圧縮機１の周波数を設定温度と現在の室内温度との偏差値、即ち顕熱負荷に基づいて制御し、室外ファン８の回転数も最大回転数で制御し、顕熱能力が大きくなるように制御して、室内温度が早く設定温度になるようにする。
【００５１】
なお、この時、顕熱負荷が大きければ潜熱負荷も大きいという前提で顕熱負荷に基づいて制御しているために、潜熱負荷が小さい時は、室温が早く低下して設定温度の下限値をオーバシュートしてしまう恐れがある。これを防止するために、室温が設定温度に近づいてきた時は、ＰＩＤ制御やファジー制御によって室外ファン８又は圧縮機１の回転数を低下させ、冷却能力を抑制するようにすると、室内温度を早く設定温度にできるだけでなく、オーバシュートによるエネルギーロスも少なくできるため、更に、経済的で、安定した運転状態が得られる。
【００５２】
次に、マップ上で現在の室内温度が（設定温度＋２．５℃）よりも低く、かつ、（設定温度−２．５℃）よりも高い領域（Ｂ〜Ｆゾーン）、言い換えれば、使用者がさほど暑さを感じない領域の時は、現在温度が設定温度に対してやや近づいているので、この領域では潜熱能力を多く発揮して除湿を行うようにする。
即ち、第１室内熱交換器５を凝縮器と機能させ、顕熱能力に対する潜熱能力を充分引き出しながら室内温度をスピーディに快適な温度にするように各ゾーン毎に各機器の動作制御を実施する。
【００５３】
即ち、例えば、マップ上で現在の室温が第１の所定温である（設定温度＋１℃）よりも若干高く、第２の所定温である（設定温度＋２．５℃）よりも低い領域（Ｂゾーン）にある時は、室内温度をやや下げる必要があるために、やや顕熱能力を大きくして除湿運転する必要があるので、室外ファン８の回転数を現在の回転数よりも所定量増速させ、顕熱能力が大きくなるように制御すると共に、圧縮機１の周波数を設定温度と現在の室内温度との偏差に基づいて制御し、室内温度が早く安定的に設定温度になるようにする。
【００５４】
なお、このＢゾーンにおいては、第１室内熱交換器５の機能を凝縮器としたり、蒸発器としたりする。即ち、AゾーンからＢゾーンに移っても蒸発器の機能を継続させ、逆に、CゾーンからBゾーンに移った時は、凝縮器として機能させる。
これは、室内の温・湿度を低下させながらAゾーンからＢゾーンへ移った場合、室内の壁や床等がまだ充分に冷却されていないので、扉の開閉等によって負荷が変動すると、Aゾーンに戻りやすいので、これを防止するため、第１室内熱交換器５を蒸発器として機能させ、室内負荷の変動によって室内温・湿度が上昇してもスピーデイに対応するようにするためであり、また逆に、CゾーンからBゾーンへ移る時は、室内の壁や床等が充分に冷却されているため、負荷が変動しても、温度上昇が押えられるので、湿度の変化を重視し、湿度の変化を抑えた方が良いからである。
【００５５】
なお、このＢゾーンにおいても、前述と同様に、室温が設定温度下限値をオーバシュートしないようにＰＩＤ制御やファジー制御によって圧縮機１また室外ファン８の回転数を低下させると、温度変動が少ない運転となり、室内温度を安定的に設定温度にするだけでなく、オーバシュートによるエネルギーロスも少なくできるため、更に、経済的で、安定した空調運転をする空調装置が得られる。
【００５６】
次に、マップ上で現在の室温が（設定温度−１℃）以上で、設定温度＋１℃よりも低く、かつ、現在の室内相対湿度が（設定湿度＋５％）よりも高い領域（Ｃゾーン）にある場合、即ち、現在の室温が設定温度に対して所定温度範囲内にあり、現在の室温が設定温度とほぼ同一で、現在の温度を維持しながら潜熱能力を発揮することが求められている場合は、図２に示すように同一顕熱能力に対して潜熱能力が大きくなる運転、言い換えれば、室内湿度を設定湿度との差の拡大に伴って室外ファン８の回転数を現在のファン回転数よりも減速させ、室内湿度を速く設定湿度にすると共に、圧縮機１の周波数を冷房運転時と同じように設定温度と現在の室内温度との偏差に基づいて制御し、室内扉の開閉による室内負荷の急激な変化にも対応できるようにして、室内快適な空調を実現する。
【００５７】
次に、マップ上で現在の室温が（設定温度−１℃）以上で、（設定温度＋１℃）よりも低く、かつ、現在の室内湿度が（設定湿度＋５％）以下で、（設定湿度−５％）よりも高い領域（Ｄゾーン）の場合、即ち、現在の室内温度および湿度がほぼ設定温度および湿度になっているために、顕熱能力、潜熱能力ともほぼ現在の能力を発揮することが求められる場合は、室外ファン８の回転数を変更せず維持する一方で、圧縮機１の周波数をＢゾーンと同様に設定温度と現在の室内温度との偏差に基づいて制御し、快適な空調を実現する。
【００５８】
言い換えれば、このように圧縮機１の周波数を室内負荷に対応させて制御する場合、一般的に、空調運転中の負荷変動は扉等の開閉によって増大する方向に変化し、減じて行く方向には変化しないので、負荷の増大（室内温度の上昇）に対応してスピーディに対応できるようになるため、特に、負荷変動にスピーディに対応して快適な空調を実現できる。
【００５９】
次に、マップ上で現在の室温が（設定温度−１℃）よりも高く、（設定温度＋１℃）以下で、かつ、現在の室内湿度が（設定湿度−５％）よりも低い領域（Ｅゾーン）にある場合、即ち、現在の室温が設定温度とほぼ同じで、湿度が設定湿度よりも低くなっているために、現在の温度（顕熱能力）を維持しながら現在の潜熱能力ほどの大きな潜熱能力が不要な場合は、ほぼ同じ顕熱能力で、潜熱能力を減少させるように、検出湿度と設定湿度との差の拡大に伴って、即ち、検出湿度が設定湿度より低下するにしたがって室外ファン８の回転数を現在のファン回転数よりも増大させ、圧縮機１の周波数を温度差に基づいて低くして快適な空調を実現する。
【００６０】
なお、このようにすると、圧縮機１の運転周波数が低くなり、消費電力を低減できるため、快適な空調を実現する経済的な空調装置が得られる。
【００６１】
次に、マップ上で現在の室温が（設定温度−２．５℃）より高く、（設定温度−１℃）より低い領域（Ｆゾーン）にあり、現在の室温が設定温度に対して若干低い所にあるため、温度が下がりすぎないように顕熱能力を小さくする必要がある場合、この場合は圧縮機１の周波数を最低にして蒸発温度が上昇するように、即ち潜熱能力に対して顕熱能力が増大するように制御し、室外ファン８の回転数も現在の回転数よりも減速せ、更に顕熱能力が小さくなるように制御して快適な室内空調を実現する。
【００６２】
なお、この領域での圧縮機の周波数は、前述したように、Ｂゾーンと同様に、現在の室内温度と設定温度との偏差に基づいて制御しているので、制御が簡便になる。
【００６３】
また、以上説明したＢゾーンからＦゾーンまでにおける室外ファン８の回転数は、図５に示す通り、各ステップ毎の回転数制御となり、段階的に制御する。
即ち、例えば、室外ファン８の回転数を増速する場合は、大ステップの方に移動させ、減速する場合は小ステップの方に移動させるものであり、その移動量（制御量）は、現在の室内温度と設定温度との偏差、又は現在の室内湿度と設定湿度との偏差の少なくともいずれか一方の値の大きさをもとに制御する。
なお、両方の偏差値から室外ファン８の回転数を決定するようにすると、より正確になる。
【００６４】
次に、マップ上での現在の室温が（設定温度−２．５℃）よりも低い領域（Ｇゾーン）にある場合、即ち、空調装置能力が大きすぎて、室温が下がりすぎ、現在の室温が設定温度に対してかなり低い状態となっている場合は、これ以上室温が低下しないように空調装置の運転を停止する。
【００６５】
また、上記各運転での室外電子膨張弁４の開度については、冷・暖房・除湿運転時には、温度センサ１０、１１、１２、１３等の吐出ガス温、室外熱交換器３の冷媒飽和温度、第１及び第２室内熱交換器の冷媒飽和温度等の検出値、或いはその値から推定される室内・外熱交換器の出口過熱度（出口乾き度）、出口過冷却度等検出値が予め設定された目標値になるように制御する。
【００６６】
なお、上記除湿運転時においては、室外電子膨張弁４の開度を冷房運転時よりも大きい開度で固定したり、或いは、全開にしたりする。
即ち、室内電子膨張弁６の開度は、冷・暖房運転時には全開にするものの、除湿運転時には、予め定められた固定開度に設定しておいたり、あるいは、室外電子膨張弁４が全開の時は、その室外電子膨張弁４の機能を代役するように、凝縮器としての第１室内熱交換器の凝縮温度や出口過冷却度、蒸発器としての第２室内熱交換器の蒸発温度や出口過熱度等が予め設定された目標値になるように制御したりする。
【００６７】
従って、例えば、室内電子膨張弁６の代わりにキャピラリーチューブや、オリフィス弁等の流動抵抗体を用いて図６のような構成にしても良い。
また、このような構成にした時は、これらの絞り機構２１と並列に電磁弁２０を有するバイパス回路を設け、この電磁弁２０を冷房、暖房運転時には開とし、この流動抵抗を小さい電磁弁２０を介して第１室内熱交換器５から第２室内熱交換器７へ冷媒を流すようにし、また、除湿運転時には電磁弁２０を閉とし、キャピラリーチューブや、オリフィス弁等の絞り機構２１を介して第１室内熱交換器５から第２室内熱交換器７へ冷媒を流すようにしても、ほぼ同等の作用・効果が得る。
【００６８】
また、この実施の形態１では湿度として相対湿度を用いる場合について説明したが、相対湿度の換わりに絶対湿度を用いてもよい。
また更に、この実施の形態１では室外熱交換器３を、空気式熱交換器とし、室外ファン８の回転数で熱交換能力を制御するとして説明したが、室外熱交換器３が空冷方式ではなく、水と熱交換されるチラー等の水冷方式の場合でも、高圧側の凝縮温度等を制御すれば良いのであるから、室外熱交換器３へ供給される水量や水温等を制御して凝縮温度を制御するようにしても、ほぼ同様の作用・効果が得られる。
【００６９】
また、以上の説明では、制御手段が室内設定温度を基準として、室内温度に基づいて第１の室内熱交換器５を凝縮器としたり、蒸発器としたりするようにしたが、この室内設定温度が予め設定された温度（例えば２５℃）以下に設定された時、言い換えれば、外気温度が低いのにも関わらず、蒸し暑い（湿度が高い）ため、健康冷房の快適温度以下にセットされた時のみ、第１の室内熱交換器５を凝縮器としたり、蒸発器としたりするようにすると、肌寒さを感じること無く、健康な空調冷房を行なうようになる。
【００７０】
以上説明したように、現在の室内温・湿度が設定温湿度を中心（原点）とした温湿度マップ上のどの地点にあるかを判断し、その判断結果に基づいて圧縮機と室外ファンの回転数（能力）を制御し、現在の室内空気が欲する顕熱量と潜熱量に応じて各熱量を供給するようにしたので、室内空気の必要顕熱量と潜熱量に応じて木目の細かい、室内空調ができるようになるため、温度変動が少なく、エネルギー効率の良い室内空調をする、経済的で、信頼性の高い空調装置が得られる。
【００７１】
また、冷房運転及び除湿運転共に同じ制御機構で制御をするようにしたので、簡単な構成で、室内を快適な空調状態にする空調装置が得られる。
【００７２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２を図１、及び図７から１４を用いて説明する。
なお、この実施の形態２における空調装置の構成は制御手段が後述するように相違するだけで、その他の構成はほぼ図１の通りであり、その構成説明は省略する。
【００７３】
次に、この実施の形態２の除湿運転における構成と動作を図１、図７に基づいて説明する。
なお、この図７は除湿運転時のＰＨ線図であり、この図のＯＴは室外熱交換器３の冷媒飽和温度（凝縮温度）、ＣＴは第１室内熱交換器５の冷媒温度（凝縮温度）であり、ＥＴは第２室内熱交換器７での冷媒温度（蒸発温度）である。
また、Ｔｏは外気温度であり、Ｔｉは室内温度である。
【００７４】
まず、この除湿運転の動作においては、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒（状態Ａ）は四方弁２を経由して、室外熱交換器３で外気へ熱を放熱すると共に、冷媒自身は冷却されて凝縮し（状態Ｂ）、冷房運転時よりも開度が大きく制御された室外電子膨張弁４で断熱膨張され、中圧の二相冷媒（状態Ｃ）となり、第１室内熱交換器５で再び室内空気へ熱を放熱し、冷媒自身は更に凝縮して中圧の二相冷媒（状態Ｄ）となる。
【００７５】
次に、この中圧二相冷媒（状態Ｄ）は、ある所定の開度に設定された室内電子膨張弁６で再び断熱膨張され、低圧二相冷媒（状態Ｅ）となり、第２室内熱交換器７へ流入し、室内の空気を冷却・除湿し、冷媒自身は蒸発してガス化（状態Ｆ）した後、再び四方弁２を経由して圧縮機１へ帰る。
なお、この時、第１室内熱交換器５を通過して加熱された空気と、第２室内熱交換器７を通過して冷却・除湿された空気とはユニツト風路内で混合された後、室内に吹き出される。
【００７６】
次に、この吹出された室内空気の状態変化を図８の湿り空気線図を用いて説明する。
なお、この図の横軸は乾球温度ＴＤＢ［℃］であり、縦軸は絶対湿度Ｘ［ｋｇ／ｋｇ’］であり、Ｌは飽和空気線である。
【００７７】
まず、この室内吸込空気（室内空気）をｉ（温度Ｔｉ、相対湿度φｉ）とすると、図８のｉ点で示される
次に、この室内吸込空気ｉの一部は第１室内熱交換器５を通過するので、図７に示した凝縮温度がＣＴの冷媒によって加熱され、図８のｉ→Ｑへと変化する。
また、この室内吸込空気ｉの他方の一部は第２室内熱交換器７を通過するので、蒸発温度がＥＴの冷媒によって冷却・除湿されて、図８のｉ→Ｐへ変化する。
その後、この空気ＰとＱは風路内で混合されるので、結局、図８に示すように、（ｉ→Ｑ）＋（ｉ→Ｐ）＝ｉ→Ｒへと変化してＲとなり、このＲ状態の空気が室内に吹出される。
従って、その運転状態の顕熱比であるＳＨＦ＝顕熱能力／（顕熱能力＋潜熱能力）は、ｉＲ方向の勾配として求まる。
【００７８】
また、除湿運転でのＳＨＦは、前述したように、第１室内熱交換器５が凝縮器として働き、第２室内熱交換器７のみが蒸発器と働くため、蒸発器容量の低下によって蒸発温度が下がり、冷たい空気が吹出されても、その後、第１室内熱交換器５で加熱された空気と混合されるので、結局、温度を下げることなく、湿度を下げることが可能となり、冷房運転時のＳＨＦよりも低い値となる。
従って、室外ファンの回転数や室外電子膨張弁の開度を制御して積極的に加熱量を大きくし、ｉ→Ｑ方向へ、つまり、ＳＨＦ＜０となるようにすれば、暖めながら除湿することも可能となる。
言い換えれば、室外ファンの回転数や室外電子膨張弁の開度を制御して凝縮温度ＣＴを制御することで、ＳＨＦを所望の値に近づけるがことが可能となる。
【００７９】
次に、このＳＨＦを所望の値に近づけるための除湿運転時における室外ファンの回転数制御について図９、１０を用いて説明する。
なお、この図９は室外ファンの回転数Ｎｏ［ｒｐｍ］に対する室外熱交換器３の凝縮冷媒温度ＯＴと第１室内熱交換器５内の再凝縮冷媒温度ＣＴと、並びに第２室内熱交換器７内の蒸発冷媒温度ＥＴとの変化の相関関係の一例を示したものである。
【００８０】
まず、この図９に示すように、室外ファンの回転数Ｎｏを小さくすると、熱交換能力が小さくなるため、図７の凝縮温度OTが上昇するので、第１室内熱交換器５内の凝縮温度ＣＴが上昇し、その結果、第２室内熱交換器７内の冷媒蒸発温度ＥＴも上昇することになる。
即ち、室外ファン回転数をＮ１からＮ２に低下させると、図９に示すように、第１室内熱交換器５の凝縮温度はＣＴ１からＣＴ２へ、また、第２室内熱交換器７の蒸発温度はＥＴ１からＥＴ２へ上昇する。
【００８１】
従って、この時の空気の状態変化は図１０の通りとなる。
即ち、室外ファンの回転数を減少させて凝縮温度をＣＴ１からＣＴ２へ上昇させると、この上昇によって第１室内熱交換器５の加熱能力もＱ１からＱ２まで増加し、また、蒸発温度もＥＴ１からＥＴ２へ上昇するので、蒸発温度と室内空気温度Ｔｉとの温度差が小さくなり、第２室内熱交換器７の冷却性能が低下するため、冷却・除湿能力もＰ１からＰ２へ低下するものの、このＰ２と前述のＱ２のベクトルから求められる吹出し空気はＲ１からＳＨＦの小さいＲ２となる。
【００８２】
その結果、吸込み空気ｉからＲ１に変化した時と比べて温度が余り下がらず、湿度低下の割合が大きくなったＳＨＦの小さい空気（Ｒ２）が吹出され、所謂除湿運転が行なわれる。
なお、この逆の動作、即ち、この時点で室外ファンの回転数を大きくすれば、吹出し空気はＲ２からＲ１となり、ＳＨＦの大きい空気が吹出される。
【００８３】
次に、以上の技術思想を使った具体的な制御アルゴリズムについて図１１を用いて説明する。
まず、この図に示すように、ステップ１ではリモコン１９で設定した温度設定値Ｔｓと相対湿度設定値φｓとを読み込み、このＴｓ、φｓから絶対湿度の設定湿度値Ｘｓを演算する。
次に、ステップ２では温度センサー１４，湿度センサー１５が検知した室内温度Ｔｉと相対湿度φｉから室内の検出絶対湿度Ｘｉを演算する。
【００８４】
次のステップ３では、第１室内熱交換器５の凝縮温度ＣＴを凝縮温度センサー１２で、第２室内熱交換器７の蒸発温度ＥＴを蒸発温度センサー１３で検知する。
次のステップ４では、前述した現在の室内温湿度ｉ（Ｔｉ、Ｘｉ）と設定温湿度ｓ（Ｔｓ、Ｘｓ）から目標値ＳＨＦ＊を下式（１）によって求める。
【００８５】
なお、求めるは下記のとおりである。
ＳＨＦ＝Ｃｐ（Ｔｉ−Ｔｓ）／｛Ｃｐ（Ｔｉ−Ｔｓ）＋Ｃｖ（Ｘｉ−Ｘｓ）｝・・・（１）
ここでＣｐ［ｋｃａｌ／ｋｇＫ］は空気の温度変化に対する比熱であり、Ｃｖ［ｋｃａｌ／ｋｇ］は空気の絶対湿度変化に対する比熱であり、Ｃｐ（Ｔｉ−Ｔｓ）は必要顕熱能力、Ｃｖ（Ｘｉ−Ｘｓ）は必要潜熱能力を表す。
【００８６】
次のステップ５では、現状のＳＨＦを、現在の空気温湿度ｉ（Ｔｉ，φｉ）と凝縮温度ＣＴと蒸発温度ＥＴより図８を用いて前述した方法で求める。
次のステップ６では目標とするＳＨＦ＊と運転中のＳＨＦを比較し、現状のＳＨＦが目標ＳＨＦ＊より高い時には、顕熱量に対して潜熱量が小さ過ぎると判断してステップ７に進み、、室外ファン８の回転数Ｎｏを下げて凝縮温度ＣＴを上げる。
また、逆の場合はステップ８に進み、顕熱量に対して潜熱量を下げて顕熱量を多くするために、室外ファン８の回転数Ｎｏを上げてＣＴを下げる。
【００８７】
なお、このように、室内温・湿度を設定目標値にするためにＳＨＦを用いて制御すると、現在室内温・湿度を目標設定温・湿度に直線的に近づけることが可能となるため、室内空気の状態変化に対応してスピーデイに設定温・湿度に近づけることができるようになるので、快適な空調をスピーデイに実現する空調装置を得ることができる。
【００８８】
また、この実施の形態２の変形例としては、例えば、図１２に示すように、ある一定時間ΔＴの間、室内空気の状態が目標ＳＨＦ＊（ｉ１→Ｒ）を目指して運転しているにもかかわらず、ｉ１→ｉ２のように違った変化をした場合、これは外部からの熱侵入等の影響を受けたものであると判断して、目標値ＳＨＦ＊を以下のように修正する。
しかし、初期の空気状態（ｉ１）と設定目標空気状態（R）から求めた目標ＳＨＦ＊線上に乗りながら空気状態が変化している時は、その運転状態を修正せずにそのまま運転を継続する。
【００８９】
次に、この修正動作について説明する。
まず、修正目標ＳＨＦ＊を下式から求める。
次に、この修正目標ＳＨＦ＊に基づいて前述したように、CT、ETを制御する。
【００９０】
なお、上記式においては、所定時間毎に運転中のＳＨＦを求めて計算したが、室内空気の状態が目標ＳＨＦ＊線上のある範囲以内か、否かを判断し、その判断結果で、線上にある時は、修正せずに制御し、線上にない時は、修正するようにしても良い。
【００９１】
また、外部からの侵入熱等が継続的侵入する場合は、この継続される顕熱負荷と潜熱負荷との変化割合を加味して図１２のｉ２からＲ２へ変化するようにし、侵入熱が継続されない場合は、単に、ｉ２からＲへ変化するようにＳＨＦを修正して制御する。
なお、このような制御をすると、外部からの侵入熱等があり、室内空気が変化しても、更に確実に快適な空調をスピーディに実現する信頼性の高い空調装置が得られる。
【００９２】
また、このようなＳＨＦを用いて制御する場合、冷房及び除湿運転時における室外ファン８の回転数をパラメータとして、圧縮機１の周波数に対するＳＨＦの値を、例えば、図１３に示すように、予め求めて置き、ＳＨＦに対する圧縮機１の周波数、室外ファン８の回転数をそれぞれ求めれらるようにしておけば、冷房運転でも、除湿運転でも、ＳＨＦを用いて制御できるようになる。
【００９３】
即ち、この図１３の如く、ＳＨＦは冷房運転では高く、除湿運転になると低くなるものの、目標ＳＨＦや修正ＳＨＦが決まれば、これらのＳＨＦの値から冷房及び除湿運転時における室外ファン８の回転数と圧縮機１の周波数が適宜決まり、これらの回転数（能力）で制御することにより、現在のＳＨＦを目標ＳＨＦ＊に一致させ、快適な空調を実現するができる。
【００９４】
実施の形態３．
この実施の形態３を図１と図１４とで説明する。
なお、この実施の形態３における空調装置の構成は制御手段が後述するように相違するだけであり、その他の構成はほぼ図１の通りであるので、その構成説明は省略する。
なお、図１４は室内空気の動作状態を空気線図上に示したものであり、この図において、ｓはリモコン１９によって設定された温・湿度であり、このｓ点のＴｓは設定温度、φｓは設定相対湿度を示す。また、Ｘｓはこれら設定温・湿度の設定絶対湿度であり、ｉは室内温度センサー、室内湿度センサーによって検知された温・湿度であり、このｉ点のＴｉは室内温度、φｉは室内の相対湿度であり、また、Ｘｉはこれら室内温・湿度の絶対湿度である。
なお、この絶対湿度Ｘｉは現在の室内空気の温・湿度（Ｔｉ、Ｘｉ）をもとに空気線図から求めることができる。
【００９５】
次に、この制御動作、即ち冷房、除湿運転時の空調負荷に応じた圧縮機１の能力制御について説明する。
まず、一般に、空調負荷Ｑ［ｋｃａｌ／ｈ］は次式（３）で表され、空調負荷Ｑはエンタルピ差Ｉｉ−Ｉｓと比例した関係になる。
Ｑ＝Ｇａ（Ｉｉ−Ｉｓ）・・・・・（３）
なお、ここで、Ｇａ［ｋｇ／ｈ］は第１、第２室内熱交換器５、７の風量
Ｉｉ［ｋｃａｌ／ｋｇ］は室内空気のエンタルピ、
Ｉｓ［ｋｃａｌ／ｋｇ］はリモコン設定空気のエンタルピ
を表す。
【００９６】
また、冷房、除湿運転時は、図１４に示すように、室内空気をリモコン等で設定した空気状態にするために必要な顕熱負荷ＱＨと潜熱負荷ＱＬがそれぞれ存在し、それらを除去する必要があるのであるから、これら必要顕熱・潜熱負荷に対応した顕熱能力と潜熱能力を空調装置から供給する必要がある。
しかし、これらの負荷のうち顕熱負荷ＱＨについては、設定温度Ｔｓと室温Ｔｉとの温度差から、また、潜熱負荷ＱＬについては設定絶対湿度Ｘｓと室内絶対湿度Ｘｉとの湿度差から直接検知（算出）して供給することができるものの、全負荷Ｑについては温度差又は湿度差のみから直接検知することはできない。
【００９７】
従って、顕熱負荷ＱＨと潜熱負荷ＱＬをそれぞれ出し、それらを加算して全負荷Ｑ求め、この全負荷Ｑであるエンタルピ差（Ｉｉ−Ｉｓ）に基づいて、圧縮機１又は及び室外熱交換器の周波数（能力）を制御し、室内空気を図１４に示したように変化させて、室内空気を快適な空調状態にする。
なお、このような制御をするものと、顕熱負荷が大きければ潜熱負荷も大きいという前提で顕熱負荷のみに基づいて制御しているものと較べて見ると、例えば、顕熱負荷に対して潜熱負荷が大きい時は、このエンタルピ差制御の方が室内空気をスピーディに快適な空調状態にでき、また、顕熱負荷に対して潜熱負荷が小さい時でも、過大な冷房能力で冷却しなくなるため、室温が早く低下して設定温度の下限値をオーバシュートしてしまう恐れが無くなり、経済的な装置となる。
【００９８】
次に、上記エンタルピ差（Ｉｉ−Ｉｓ）に基づいて制御する一例について説明する。
まず、空気のエンタルピは図１４に示したように湿球温度Ｔｗｂと相関性があり、エンタルピ差と湿球温度差は概ね比例しているので、リモコン１９で設定された室内温度・相対湿度に対応した設定湿球温度Ｔｓｗｂと、現在の室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂとの差である（Ｔｉｗｂ−Ｔｓｗｂ）に応じて圧縮機の周波数（能力）を制御するようにする。
言い換えれば、エンタルピ差（Ｉｉ−Ｉｓ）に応じて圧縮機１の周波数を制御する。
【００９９】
即ち、室内温度・相対湿度に対応した設定湿球温度Ｔｓｗｂに対して室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂが高く、その湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲（例えば、ΔＴｗｂ＞１．５℃）よりも高い時には、図１５、１６に示すように、室内空気状態を設定空気状態へ早急に近づけるため、圧縮機の周波数を予め設定された最大周波数で運転し、湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲以内（例えば、−０．５℃≦ΔＴｗｂ≦１．５℃）の時は、室内空気状態が設定空気状態に近づいているので、図１５に示すように、圧縮機の周波数を湿球温度偏差値ΔＴｗｂに基づいて圧縮機の周波数を制御し、湿度偏差値が予め設定された湿球温度偏差値範囲よりも低い（例えば、ΔＴｗｂ≦−０．５℃）時は、室内空気状態が設定空気状態よりも低くなり過ぎているので、圧縮機の運転を停止する。
【０１００】
なお、この時、設定湿球温度Ｔｓｗｂと室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂとの湿球温度偏差値ΔＴｗｂを所定時間毎に検出したり、また、圧縮機の運転周波数を図１６のように比例制御したり、或いは、室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂが設定湿球温度Ｔｓｗｂに近づくにしたがって、ＰＩＤ制御又はファジー制御をするようにしても良い。
【０１０１】
このように室内湿球温度と設定湿球温度との温度差、即ち、乾球温度差だけに基づいて圧縮機の能力を制御するようにすると、簡便な構成で、全負荷に対応できるようになるため、快適な空調を実現する経済的で、信頼性の高い空調装置が得られる。
【０１０２】
また、この時、室外ファンの回転数も設定湿球温度Ｔｓｗｂと現在の室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂとの差ΔＴｗｂに応じて、図１７に示すように、制御するようする。
即ち、湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲よりも高い（例えば、ΔＴｗｂ＞１．５℃）の時は、室内空気状態を設定空気状態へ早急に近づけるため、室外ファンの回転数を予め設定された最大回転数で運転し、湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲以内（例えば、−０．５℃≦ΔＴｗｂ≦１．５℃）の時は、室内空気状態が設定空気状態に近づいているので、室外ファンの回転数を湿球温度偏差値ΔＴｗｂに基づいて制御し、湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲よりも低い（例えば、ΔＴｗｂ≦−０．５℃）時は、室内空気状態が設定空気状態よりも低くない過ぎているので、室外ファンの運転を停止するようにすると、冷凍サイクルの凝縮温度や、蒸発温度も室内空調負荷に対して適性に保たれ、効率良く運転できるようになるため、快適な空調を実現する経済的で信頼性の高い空調装置が得られる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る空調装置は、圧縮機、室外熱交換器、第１の冷媒流量調整装置、第１室内熱交換器、第２の冷媒流量調整装置、第２室内熱交換器が順次配管で接続され、室内を空調する空調装置において、制御手段が、前記第１室内熱交換器が凝縮器として機能する除湿運転モード、又は蒸発器として機能する冷房運転モードに関わらず、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差のみに基づいて前記圧縮機の能力を制御するとともに、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度と前記室内設定湿度との湿度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御し、一方、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御するので、圧縮機の能力を冷房運転及び除湿運転共に同じ制御機構となるため、簡単な構成で、さらに顕熱負荷と潜熱負荷にそれぞれ対応した空調制御を行い、室内を快適な空調状態にする経済的な空調装置が得られる。
【０１０８】
また、前記制御手段が、前記温度差が同じ温度差において、前記冷房運転モードの圧縮機の能力に対する前記除湿運転モードの圧縮機の能力をほぼ半分程度の能力で制御するので、快適な除湿運転を維持しながら消費電力が低下するため、室内を快適な空調状態にする経済的な空調装置が得られる。
【０１０９】
また、前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも上昇してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御し、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも下降してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御するので、室内湿度が室内設定湿度よりも上昇しているときは顕熱負荷よりも潜熱負荷を多く除去するようになるため、室内をスピーディに快適な湿度状態にし、一方、室内湿度が室内設定湿度よりも降下しているときは潜熱負荷を過度な乾燥状態にしないようになるため、室内を適度な乾燥状態で維持する空調装置が得られる。
【０１１１】
また、前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて、前記室内温度が前記室内設定温度よりも上昇してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御し、前記室内温度が前記室内設定温度よりも降下してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御するので、顕熱負荷の上昇に伴って顕熱負荷を除去するようになり、また顕熱負荷の下降に伴って潜熱負荷を主に除去するようになるため、室内を快適な空調状態にする経済的な空調装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１から３の空調装置の冷媒回路図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係わる空調装置の圧縮機、室外ファンの能力変化に対する潜熱と顕熱負荷の変化状況図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係わる温湿度マップを示す図である。
【図４】 本発明の実施の形態１に係わる空調装置の制御フローを示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態１に係わる室外ファンのステップ毎の回転数を示す図である。
【図６】 本発明の実施の形態１を示す空調装置の他の冷媒回路図である。
【図７】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の除湿運転時の運転状況をＰＨ線図上に示した図である。
【図８】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の能力を空気線図上に示した図である。
【図９】 本発明の実施の形態２に係わる室外ファン変化時の空調装置の冷媒温度変化を示した図である。
【図１０】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の冷媒温度が変化した場合の空気変化を空気線図上に示した図である。
【図１１】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の制御フローを示す図である。
【図１２】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の空気状態変化を空気線図上に示した図である。
【図１３】 本発明の実施の形態２、３に係わる圧縮機と室外熱交換器の能力変化に対するＳＨＦ、エンタルピ差、及び湿球温度差を示した図である。
【図１４】 本発明の実施の形態３に係わる空調装置の空調負荷を空気線図上に示した図である。
【図１５】 本発明の実施の形態３に係わる圧縮機の周波数と湿度差との関係を示した図である。
【図１６】 本発明の実施の形態３に係わる圧縮機の周波数を制御するフロー図である。
【図１７】 本発明の実施の形態３に係わる室外ファンの回転数と湿度差との関係を示した図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、 ２ 四方弁、 ３ 室外熱交換器、 ４ 第１の冷媒流量調整装置（室外電子膨張弁）、 ５ 第１室内熱交換器、 ６ 第１の冷媒流量調整装置（室内電子膨張弁）、 ７ 第２室内熱交換器、 ８ 室外熱交換器ファン、 ９ 室内熱交換器ファン、 １０、１１、１２、１３、１４、 温度センサ、 １５ 湿度センサ、 １６ 計測制御装置、 １７ 室外ユニット、 １８室内ユニット、 １９ リモコン、 ２０ 電磁弁、 ２１ 流動抵抗体。
【発明の属する技術分野】
この発明は室内の湿度を適正に維持する空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空調装置は、室内熱交換器を２つに分け、この２つに分けた両室内熱交換器を共に蒸発器として機能させ、冷房運転を実行したり、或いは、この両室内熱交換器のうち冷媒下流側を蒸発器とし、上流側を凝縮器として機能させ、除湿運転（所謂ドライ運転）を実行したりする。
【０００３】
次に、このような従来の空調装置の除湿運転としては、特開平６−１３７７１１に示されるものがあり、このものは室内設定温度と検出温度との差に応じて、即ち検出温度が設定温度より高い時には、室外ファンの速度を増大させ、検出温度が設定温度より低い時には、室外ファンの速度を減ずるように室外熱交換器のファンを制御しながら、更に、室内設定湿度と検出湿度との差に応じて、即ち検出湿度が設定湿度より高い時には圧縮機の能力が増大するように圧縮機の能力（回転数）を制御するものであった。
【０００４】
従って、このような除湿運転中に圧縮機の能力を湿度差に応じて制御しているものでは、室内湿度が余り変化しないで室内温度（室内顕熱負荷）が急変したような場合には、圧縮機の能力が制御されずに室外熱交換器ファンのみが制御されるため、顕熱負荷の急変に対応して空調装置の能力を追従させることができなかった。
【０００５】
即ち、特に、除湿運転においては、圧縮機の能力を潜熱負荷（蒸発温度低下）に応じて制御しているため、顕熱負荷と潜熱負荷とからなる空調負荷変動時に、顕熱負荷と潜熱負荷がほほ連動して変化している時には良いが、連動していない時には、室内空気の状態を速やかに安定状態（設定空気状態）になかなか近づけることができず、スピーディに快適な空調状態にできなかった。特に、検出湿度設定湿度との差が大きい時には、室温が下りすぎるという傾向となるため、余分なエネルギーが必要であった。
【０００６】
また、冷房運転においては、冷房運転中に室内温度を下げるという目的から圧縮機の能力を室内温度（顕熱負荷）に応じて制御するようにし、除湿運転中には室内湿度に応じて制御しているため、冷房時と除湿時における圧縮機能力の制御のやり方が相違し、複雑なものとなっていた。
【０００７】
また、従来空調装置の他の除湿運転例としては、特開平１０−１９７０２８に示されるものがあり、このものは室内湿度が目標範囲以下の時に、圧縮機と室外ファンの能力を小さくし、即ち室内温度（顕熱負荷）に関わらず小さくしながら、室内温度と蒸発器温度との差に応じて室内ファンの能力を制御し、また、室内湿度が目標範囲以上の時には、室内温度（顕熱負荷）に関わらず室外流量調整弁を開いて室内流量調整弁を閉じる方向に制御して、室外流量調整弁を全開にしても目標湿度範囲以内に入らない時は、圧縮機と室外ファンの能力を大きくしながら、室内温度と蒸発器温度との差に応じて室内ファンの能力を制御するようにしている。
【０００８】
しかし、このものも冷房運転中は室内温度（顕熱負荷）を主に考慮して制御し、除湿運転中は室内湿度（潜熱負荷）に応じて制御しているため、制御が複雑になるだけでなく、特に、除湿運転におては、最適潜熱比（最適除湿効率）のみを考慮して制御しているために、室内をスピーディに快適な空調状態にすることが難しいものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、従来の空気調和装置においては、冷房運転時や、除湿運転時に顕熱負荷のみを考慮して空調しているため、顕熱負荷と潜熱負荷とからなる空調負荷変動時に、室内空気の状態を速やかに設定空気状態になかなか近づけることができず、スピーディに室内を快適な空調状態にすることができないという問題点があった。
【００１０】
また、圧縮機の能力を冷房運転中には室内温度（顕熱負荷）に応じて制御し、除湿運転に中は室内湿度（潜熱負荷）に応じて制御しているため、制御が複雑になるという問題点があった。
【００１１】
この発明は係る問題点を解消するためになされたものであり、室内負荷（顕熱負荷と潜熱負荷）の変動に対応してスピーディに室内を快適な空調状態にする信頼性の高い空調装置を得ることを目的とする。
【００１２】
また、簡単な制御機構で、冷房運転時と除湿運転時共に顕熱負荷と潜熱負荷に対応して制御する経済的で、信頼性の高い空調装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空調装置は、圧縮機、室外熱交換器、第１の冷媒流量調整装置、第１室内熱交換器、第２の冷媒流量調整装置、第２室内熱交換器が順次配管で接続され、室内を空調する空調装置において、制御手段が、前記第１室内熱交換器が凝縮器として機能する除湿運転モード、又は蒸発器として機能する冷房運転モードに関わらず、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差のみに基づいて前記圧縮機の能力を制御するとともに、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度と前記室内設定湿度との湿度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御し、一方、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御するものである。
【００１８】
また、前記制御手段が、前記温度差が同じ温度差において、前記冷房運転モードの圧縮機の能力に対する前記除湿運転モードの圧縮機の能力をほぼ半分程度の能力で制御するものである。
【００１９】
また、前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも上昇してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御し、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも下降してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御するものである。
【００２１】
また、前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて、前記室内温度が前記室内設定温度よりも上昇してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御し、前記室内温度が前記室内設定温度よりも降下してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御するものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下本発明の実施の形態１を図１から６を用いて説明する。
なお、図１はこの実施の形態１の空調装置における概略冷媒回路図であり、この図において、１は圧縮機、２は四方弁、３は室外熱交換器、４は第１の冷媒流量調整装置である室外電子膨張弁、５は第１室内熱交換器、６は第２の冷媒流量調整装置である室内電子膨張弁、７は第２室内熱交換器（再熱熱交換器）、８は室外熱交換器３の室外ファン、９は第１室内熱交換器５及び第２室内熱交換器７の室内ファンであり、符号1から７までは順次配管で接続されて冷凍サイクルが構成されている。
【００３２】
また、この図の１０は圧縮機１の吐出冷媒温度を検知する吐出温度センサ、１１は室外熱交換器中間の冷媒温度（冷房運転時の凝縮冷媒飽和温度）を検知する中間温度センサ、１２は第１室内熱交換器５の冷房・除湿運転時の入口冷媒温度を検出する第１入口温度センサ、１３は第２室内熱交換器７の冷房・除湿運転時の入口冷媒温度（冷房運転時の蒸発冷媒飽和温度）を検出する第２入口温度センサ、１４は室内空気の温度を検知する室温センサ、１５は室内空気の相対湿度を検知する湿度センサである。
【００３３】
また、１６は上記１０から１５までの各センサの検出結果から、圧縮機１の駆動、室外ファン８の駆動、室内ファン９の駆動、室外電子膨張弁４の開度、室内電子膨張弁６の開度を演算して制御する計測制御装置であり、１７は室外ユニット、１８は室内ユニットであり、また、１９は使用者が希望の室内温度、相対湿度を設定し、この設定情報を計測制御装置１６に伝送するリモコンである。
【００３４】
なお、圧縮機１はインバータ装置等で周波数が可変されて能力制御されるような構造になっており、また、室外ファン８も室内ファン９もその回転数が可変されるように回転数可変手段を具備し、風量を変化させることができるようになっている。
【００３５】
次に、このように構成された空調装置の動作について説明する。
まず、冷房運転時には、室内電子膨張弁６の開度を全開にし、流動抵抗を小さくし、第１室内熱交換器５、第２室内熱交換器７での圧力差を無くし、どちらの熱交換器も蒸発器として機能するようにすると共に、図１の実線の方向に冷媒が流れるように四方弁２の流路設定が行なわれる。
【００３６】
その結果、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁２を経て凝縮器となる室外熱交換器３で周囲の外気と熱交換され、液化凝縮された後、室外電子膨張弁４で減圧され、二相の低圧冷媒となり、その後第１室内熱交換器５から第２室内熱交換器７へ流れるので、この蒸発器となる第１室内熱交換器５、第２室内熱交換器７で冷媒は室内側空気と熱交換され、室内側空気を冷却しながその熱によって蒸発し、ガス化され、四方弁２を介して圧縮機１へ吸入される。
【００３７】
一方、暖房運転においては、室内電子膨張弁６の開度を全開にし、その流動抵抗を小さくし、第１室内熱交換器５、第２室内熱交換器７での圧力差を無くし、どちらも凝縮器として機能するようにすると共に、図１の破線の方向に冷媒が流れるように四方弁２の流路設定が行なわれる。
【００３８】
その結果、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器となる第２室内熱交換器７及び第１室内熱交換器５で、室内側空気へ熱を供給して温めながら液化凝縮する。その後室外電子膨張弁４で減圧され、二相の低圧冷媒となり、蒸発器となる室外熱交換器３で外気と熱交換し、蒸発してガス化された後、四方弁２を介して圧縮機１へ吸入される。
【００３９】
また、除湿運転時においては、室外電子膨張弁４の開度を冷房運転時よりも開き、室内電子膨張弁６の開度を冷房運転時よりも絞り、流動抵抗を大きくして、第１室内熱交換器５内の冷媒が第２室内熱交換器７よりも高圧、高温の状態になるようにすると共に、冷媒が冷房運転の時と同様に図１の実線の方向に流れるように、四方弁２の流路設定が行なわれる。
【００４０】
その結果、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は四方弁３を経て凝縮器となる室外熱交換器３で周囲の外気と熱交換され、凝縮されながら室外電子膨張弁４で若干減圧され、その後第１室内熱交換器５へ流入する。
【００４１】
なお、この時、室外電子膨張弁４の開度は冷房運転時よりも大きく開かれているため、第１室内熱交換器５内の冷媒は室内空気温度よりも高い温度状態となっており、その結果、その高温冷媒は第１室内熱交換器５で室内側空気に熱を与えながら凝縮し、この凝縮した冷媒は室内電子膨張弁６で更に減圧され、二相の低圧冷媒となり、第２室内熱交換器７で室内側空気から熱と湿度を奪いならがら除湿冷却を行い、冷媒自身は室内空気に温められて蒸発し、ガス化した後、四方弁２を介して圧縮機１へ吸入される。
【００４２】
一方、第１室内熱交換器５で熱を与えられた空気と、第２室内熱交換器７で冷却・除湿された空気は室内ユニットの風路内で混合され、適度な温度と湿度にされた後、即ち、例えば、図８に示すように、第２室内熱交換器７を通過してｉからＰへ変化した空気と第１室内熱交換器５を通過してｉからＱへ変化した空気のベクトル合成の結果であるＲ状態の空気が室内へ供給される。
【００４３】
次に、これらの除湿運転および冷房運転の詳細制御動作について図２を用いて説明する。
なお、この図２は空調装置の顕熱能力（空気温度を低下させる能力）と潜熱能力（空気湿度を低下させる能力）との容量・割合を決定する各機器（圧縮機、ファン等）の動作関係を示した図である。
【００４４】
まず、除湿運転においては、第１室内熱交換器５からの加熱力（暖房顕熱能力）と第２室内熱交換器７からの冷却顕熱能力及び冷却潜熱能力が室内空気に与えられるものの、この図からも解るように、圧縮機１の運転周波数が同一であるという条件で室外ファン８の回転数を増大させ、冷却能力を増大させようとしても、冷媒流量が余り大きく増大しないので、第１室内熱交換器５の加熱力（暖房顕熱能力）、並びに第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力及び冷却潜熱能力も余り大きく増大しない。しかし、この室外ファン８の回転数を増大によって室外熱交換器３の放熱能力が増大し、室外熱交換器を出る冷媒温度は低下するため、その結果冷媒流量がほぼ同じでも、第１室内熱交換器５の加熱力（暖房顕熱能力）が低下するので、この低下した分の加熱力が冷却に寄与する第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力低下させないため、冷却に寄与する第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力が増加したようになり、結局、潜熱能力に対する冷却顕熱能力を増加させたこととなる。
【００４５】
しかし、逆に、室外ファン８の回転数を一定にした条件で圧縮機１の運転周波数を増大させ、能力を増大させると、この能力の増大によって蒸発温度が大幅に下がっても、冷媒流量が増加し、第１室内熱交換器５の加熱力（暖房顕熱能力）、並びに第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力及び冷却潜熱能力も大きく増加するため、この増加した第１室内熱交換器５の加熱力と第２室内熱交換器７の冷却顕熱能力とが互い打消し合うよな状態となり、結局、冷却顕熱能力の増加よりも、潜熱能力の方が大きく増加したこととなる。
【００４６】
また、除湿運転時においては、冷房運転時と同じ圧縮機１の周波数、および室外ファン８の回転数で制御すると第２室内熱交換器７のみが蒸発器として機能し、第１室内熱交換器５は蒸発器として機能しないために、蒸発器能力が冷房運転時よりも遥かに小さくなり、蒸発温度が大幅に低下するため、露付や氷結が発生しやすくなる。
【００４７】
従って、この発明においては、冷房運転時と除湿運転時の潜熱能力と顕熱能力の変化割合をバランスさせ、除湿運転の露付や氷結を防止するために、除湿運転時における圧縮機１の最大周波数と最小周波数を設け、その最大周波数を冷房運転時の最大周波数よりもほぼ半分程度ぐらいの低い周波数に設定し、また、圧縮機１の低速回転数に起因する共振破損を回避するために、除湿運転時の圧縮機１の最小周波数も予め設定された周波数（冷房運転時の最小周波数のほぼ半分程度）に設定する。
【００４８】
また、これと同様に、室外ファン８の回転数にも最大値、最小値を設け、その最大値は室外ファン８の最大出力によって決めると共に、その最小値は室外ユニット１７内の電子機器の冷却機能を損なわないように設定している。
以上のような考え方で設定すると、本発明の冷房及び除湿運転における出力能力は図２のようになり、その内の除湿運転は主に斜線部分となる。
【００４９】
次に、上記動作構造における冷房運転と除湿運転の運転制御を図３、４で説明する。
なお、この図３は設定温・湿度を中心点（原点）とした温湿度マップであり、現在の室内温・湿度がそのマップのどの地点にあるかによって制御するための基準マップである。また、図４はこの基準マップに基いて制御するフロー図であり、この制御では、設定温・湿度、即ち中心点（原点）を決め、この決めた原点に対して現在の室内温・湿度が温・湿度マップ上のどの地点にあるかを、例えば、所定時間ΔＴ毎に検知し、この検知結果から圧縮機、ファン等の各機器の動作を制御するものである。
即ち、マップ上の位置に応じて空調装置の動作を制御するものである。
【００５０】
従って、例えば、現在の室内温度が第２の所定温度である設定温度＋２．５℃より高い領域（マップ上でＡゾーン）にあり、使用者が暑さを感じる領域にある場合、早急に室内温度を低下させる必要があると判断して、冷却能力が大きくなるように冷房運転（第１室内熱交換器５が蒸発器として機能する運転）を実施する。言い換えれば、圧縮機１の周波数を設定温度と現在の室内温度との偏差値、即ち顕熱負荷に基づいて制御し、室外ファン８の回転数も最大回転数で制御し、顕熱能力が大きくなるように制御して、室内温度が早く設定温度になるようにする。
【００５１】
なお、この時、顕熱負荷が大きければ潜熱負荷も大きいという前提で顕熱負荷に基づいて制御しているために、潜熱負荷が小さい時は、室温が早く低下して設定温度の下限値をオーバシュートしてしまう恐れがある。これを防止するために、室温が設定温度に近づいてきた時は、ＰＩＤ制御やファジー制御によって室外ファン８又は圧縮機１の回転数を低下させ、冷却能力を抑制するようにすると、室内温度を早く設定温度にできるだけでなく、オーバシュートによるエネルギーロスも少なくできるため、更に、経済的で、安定した運転状態が得られる。
【００５２】
次に、マップ上で現在の室内温度が（設定温度＋２．５℃）よりも低く、かつ、（設定温度−２．５℃）よりも高い領域（Ｂ〜Ｆゾーン）、言い換えれば、使用者がさほど暑さを感じない領域の時は、現在温度が設定温度に対してやや近づいているので、この領域では潜熱能力を多く発揮して除湿を行うようにする。
即ち、第１室内熱交換器５を凝縮器と機能させ、顕熱能力に対する潜熱能力を充分引き出しながら室内温度をスピーディに快適な温度にするように各ゾーン毎に各機器の動作制御を実施する。
【００５３】
即ち、例えば、マップ上で現在の室温が第１の所定温である（設定温度＋１℃）よりも若干高く、第２の所定温である（設定温度＋２．５℃）よりも低い領域（Ｂゾーン）にある時は、室内温度をやや下げる必要があるために、やや顕熱能力を大きくして除湿運転する必要があるので、室外ファン８の回転数を現在の回転数よりも所定量増速させ、顕熱能力が大きくなるように制御すると共に、圧縮機１の周波数を設定温度と現在の室内温度との偏差に基づいて制御し、室内温度が早く安定的に設定温度になるようにする。
【００５４】
なお、このＢゾーンにおいては、第１室内熱交換器５の機能を凝縮器としたり、蒸発器としたりする。即ち、AゾーンからＢゾーンに移っても蒸発器の機能を継続させ、逆に、CゾーンからBゾーンに移った時は、凝縮器として機能させる。
これは、室内の温・湿度を低下させながらAゾーンからＢゾーンへ移った場合、室内の壁や床等がまだ充分に冷却されていないので、扉の開閉等によって負荷が変動すると、Aゾーンに戻りやすいので、これを防止するため、第１室内熱交換器５を蒸発器として機能させ、室内負荷の変動によって室内温・湿度が上昇してもスピーデイに対応するようにするためであり、また逆に、CゾーンからBゾーンへ移る時は、室内の壁や床等が充分に冷却されているため、負荷が変動しても、温度上昇が押えられるので、湿度の変化を重視し、湿度の変化を抑えた方が良いからである。
【００５５】
なお、このＢゾーンにおいても、前述と同様に、室温が設定温度下限値をオーバシュートしないようにＰＩＤ制御やファジー制御によって圧縮機１また室外ファン８の回転数を低下させると、温度変動が少ない運転となり、室内温度を安定的に設定温度にするだけでなく、オーバシュートによるエネルギーロスも少なくできるため、更に、経済的で、安定した空調運転をする空調装置が得られる。
【００５６】
次に、マップ上で現在の室温が（設定温度−１℃）以上で、設定温度＋１℃よりも低く、かつ、現在の室内相対湿度が（設定湿度＋５％）よりも高い領域（Ｃゾーン）にある場合、即ち、現在の室温が設定温度に対して所定温度範囲内にあり、現在の室温が設定温度とほぼ同一で、現在の温度を維持しながら潜熱能力を発揮することが求められている場合は、図２に示すように同一顕熱能力に対して潜熱能力が大きくなる運転、言い換えれば、室内湿度を設定湿度との差の拡大に伴って室外ファン８の回転数を現在のファン回転数よりも減速させ、室内湿度を速く設定湿度にすると共に、圧縮機１の周波数を冷房運転時と同じように設定温度と現在の室内温度との偏差に基づいて制御し、室内扉の開閉による室内負荷の急激な変化にも対応できるようにして、室内快適な空調を実現する。
【００５７】
次に、マップ上で現在の室温が（設定温度−１℃）以上で、（設定温度＋１℃）よりも低く、かつ、現在の室内湿度が（設定湿度＋５％）以下で、（設定湿度−５％）よりも高い領域（Ｄゾーン）の場合、即ち、現在の室内温度および湿度がほぼ設定温度および湿度になっているために、顕熱能力、潜熱能力ともほぼ現在の能力を発揮することが求められる場合は、室外ファン８の回転数を変更せず維持する一方で、圧縮機１の周波数をＢゾーンと同様に設定温度と現在の室内温度との偏差に基づいて制御し、快適な空調を実現する。
【００５８】
言い換えれば、このように圧縮機１の周波数を室内負荷に対応させて制御する場合、一般的に、空調運転中の負荷変動は扉等の開閉によって増大する方向に変化し、減じて行く方向には変化しないので、負荷の増大（室内温度の上昇）に対応してスピーディに対応できるようになるため、特に、負荷変動にスピーディに対応して快適な空調を実現できる。
【００５９】
次に、マップ上で現在の室温が（設定温度−１℃）よりも高く、（設定温度＋１℃）以下で、かつ、現在の室内湿度が（設定湿度−５％）よりも低い領域（Ｅゾーン）にある場合、即ち、現在の室温が設定温度とほぼ同じで、湿度が設定湿度よりも低くなっているために、現在の温度（顕熱能力）を維持しながら現在の潜熱能力ほどの大きな潜熱能力が不要な場合は、ほぼ同じ顕熱能力で、潜熱能力を減少させるように、検出湿度と設定湿度との差の拡大に伴って、即ち、検出湿度が設定湿度より低下するにしたがって室外ファン８の回転数を現在のファン回転数よりも増大させ、圧縮機１の周波数を温度差に基づいて低くして快適な空調を実現する。
【００６０】
なお、このようにすると、圧縮機１の運転周波数が低くなり、消費電力を低減できるため、快適な空調を実現する経済的な空調装置が得られる。
【００６１】
次に、マップ上で現在の室温が（設定温度−２．５℃）より高く、（設定温度−１℃）より低い領域（Ｆゾーン）にあり、現在の室温が設定温度に対して若干低い所にあるため、温度が下がりすぎないように顕熱能力を小さくする必要がある場合、この場合は圧縮機１の周波数を最低にして蒸発温度が上昇するように、即ち潜熱能力に対して顕熱能力が増大するように制御し、室外ファン８の回転数も現在の回転数よりも減速せ、更に顕熱能力が小さくなるように制御して快適な室内空調を実現する。
【００６２】
なお、この領域での圧縮機の周波数は、前述したように、Ｂゾーンと同様に、現在の室内温度と設定温度との偏差に基づいて制御しているので、制御が簡便になる。
【００６３】
また、以上説明したＢゾーンからＦゾーンまでにおける室外ファン８の回転数は、図５に示す通り、各ステップ毎の回転数制御となり、段階的に制御する。
即ち、例えば、室外ファン８の回転数を増速する場合は、大ステップの方に移動させ、減速する場合は小ステップの方に移動させるものであり、その移動量（制御量）は、現在の室内温度と設定温度との偏差、又は現在の室内湿度と設定湿度との偏差の少なくともいずれか一方の値の大きさをもとに制御する。
なお、両方の偏差値から室外ファン８の回転数を決定するようにすると、より正確になる。
【００６４】
次に、マップ上での現在の室温が（設定温度−２．５℃）よりも低い領域（Ｇゾーン）にある場合、即ち、空調装置能力が大きすぎて、室温が下がりすぎ、現在の室温が設定温度に対してかなり低い状態となっている場合は、これ以上室温が低下しないように空調装置の運転を停止する。
【００６５】
また、上記各運転での室外電子膨張弁４の開度については、冷・暖房・除湿運転時には、温度センサ１０、１１、１２、１３等の吐出ガス温、室外熱交換器３の冷媒飽和温度、第１及び第２室内熱交換器の冷媒飽和温度等の検出値、或いはその値から推定される室内・外熱交換器の出口過熱度（出口乾き度）、出口過冷却度等検出値が予め設定された目標値になるように制御する。
【００６６】
なお、上記除湿運転時においては、室外電子膨張弁４の開度を冷房運転時よりも大きい開度で固定したり、或いは、全開にしたりする。
即ち、室内電子膨張弁６の開度は、冷・暖房運転時には全開にするものの、除湿運転時には、予め定められた固定開度に設定しておいたり、あるいは、室外電子膨張弁４が全開の時は、その室外電子膨張弁４の機能を代役するように、凝縮器としての第１室内熱交換器の凝縮温度や出口過冷却度、蒸発器としての第２室内熱交換器の蒸発温度や出口過熱度等が予め設定された目標値になるように制御したりする。
【００６７】
従って、例えば、室内電子膨張弁６の代わりにキャピラリーチューブや、オリフィス弁等の流動抵抗体を用いて図６のような構成にしても良い。
また、このような構成にした時は、これらの絞り機構２１と並列に電磁弁２０を有するバイパス回路を設け、この電磁弁２０を冷房、暖房運転時には開とし、この流動抵抗を小さい電磁弁２０を介して第１室内熱交換器５から第２室内熱交換器７へ冷媒を流すようにし、また、除湿運転時には電磁弁２０を閉とし、キャピラリーチューブや、オリフィス弁等の絞り機構２１を介して第１室内熱交換器５から第２室内熱交換器７へ冷媒を流すようにしても、ほぼ同等の作用・効果が得る。
【００６８】
また、この実施の形態１では湿度として相対湿度を用いる場合について説明したが、相対湿度の換わりに絶対湿度を用いてもよい。
また更に、この実施の形態１では室外熱交換器３を、空気式熱交換器とし、室外ファン８の回転数で熱交換能力を制御するとして説明したが、室外熱交換器３が空冷方式ではなく、水と熱交換されるチラー等の水冷方式の場合でも、高圧側の凝縮温度等を制御すれば良いのであるから、室外熱交換器３へ供給される水量や水温等を制御して凝縮温度を制御するようにしても、ほぼ同様の作用・効果が得られる。
【００６９】
また、以上の説明では、制御手段が室内設定温度を基準として、室内温度に基づいて第１の室内熱交換器５を凝縮器としたり、蒸発器としたりするようにしたが、この室内設定温度が予め設定された温度（例えば２５℃）以下に設定された時、言い換えれば、外気温度が低いのにも関わらず、蒸し暑い（湿度が高い）ため、健康冷房の快適温度以下にセットされた時のみ、第１の室内熱交換器５を凝縮器としたり、蒸発器としたりするようにすると、肌寒さを感じること無く、健康な空調冷房を行なうようになる。
【００７０】
以上説明したように、現在の室内温・湿度が設定温湿度を中心（原点）とした温湿度マップ上のどの地点にあるかを判断し、その判断結果に基づいて圧縮機と室外ファンの回転数（能力）を制御し、現在の室内空気が欲する顕熱量と潜熱量に応じて各熱量を供給するようにしたので、室内空気の必要顕熱量と潜熱量に応じて木目の細かい、室内空調ができるようになるため、温度変動が少なく、エネルギー効率の良い室内空調をする、経済的で、信頼性の高い空調装置が得られる。
【００７１】
また、冷房運転及び除湿運転共に同じ制御機構で制御をするようにしたので、簡単な構成で、室内を快適な空調状態にする空調装置が得られる。
【００７２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２を図１、及び図７から１４を用いて説明する。
なお、この実施の形態２における空調装置の構成は制御手段が後述するように相違するだけで、その他の構成はほぼ図１の通りであり、その構成説明は省略する。
【００７３】
次に、この実施の形態２の除湿運転における構成と動作を図１、図７に基づいて説明する。
なお、この図７は除湿運転時のＰＨ線図であり、この図のＯＴは室外熱交換器３の冷媒飽和温度（凝縮温度）、ＣＴは第１室内熱交換器５の冷媒温度（凝縮温度）であり、ＥＴは第２室内熱交換器７での冷媒温度（蒸発温度）である。
また、Ｔｏは外気温度であり、Ｔｉは室内温度である。
【００７４】
まず、この除湿運転の動作においては、圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒（状態Ａ）は四方弁２を経由して、室外熱交換器３で外気へ熱を放熱すると共に、冷媒自身は冷却されて凝縮し（状態Ｂ）、冷房運転時よりも開度が大きく制御された室外電子膨張弁４で断熱膨張され、中圧の二相冷媒（状態Ｃ）となり、第１室内熱交換器５で再び室内空気へ熱を放熱し、冷媒自身は更に凝縮して中圧の二相冷媒（状態Ｄ）となる。
【００７５】
次に、この中圧二相冷媒（状態Ｄ）は、ある所定の開度に設定された室内電子膨張弁６で再び断熱膨張され、低圧二相冷媒（状態Ｅ）となり、第２室内熱交換器７へ流入し、室内の空気を冷却・除湿し、冷媒自身は蒸発してガス化（状態Ｆ）した後、再び四方弁２を経由して圧縮機１へ帰る。
なお、この時、第１室内熱交換器５を通過して加熱された空気と、第２室内熱交換器７を通過して冷却・除湿された空気とはユニツト風路内で混合された後、室内に吹き出される。
【００７６】
次に、この吹出された室内空気の状態変化を図８の湿り空気線図を用いて説明する。
なお、この図の横軸は乾球温度ＴＤＢ［℃］であり、縦軸は絶対湿度Ｘ［ｋｇ／ｋｇ’］であり、Ｌは飽和空気線である。
【００７７】
まず、この室内吸込空気（室内空気）をｉ（温度Ｔｉ、相対湿度φｉ）とすると、図８のｉ点で示される
次に、この室内吸込空気ｉの一部は第１室内熱交換器５を通過するので、図７に示した凝縮温度がＣＴの冷媒によって加熱され、図８のｉ→Ｑへと変化する。
また、この室内吸込空気ｉの他方の一部は第２室内熱交換器７を通過するので、蒸発温度がＥＴの冷媒によって冷却・除湿されて、図８のｉ→Ｐへ変化する。
その後、この空気ＰとＱは風路内で混合されるので、結局、図８に示すように、（ｉ→Ｑ）＋（ｉ→Ｐ）＝ｉ→Ｒへと変化してＲとなり、このＲ状態の空気が室内に吹出される。
従って、その運転状態の顕熱比であるＳＨＦ＝顕熱能力／（顕熱能力＋潜熱能力）は、ｉＲ方向の勾配として求まる。
【００７８】
また、除湿運転でのＳＨＦは、前述したように、第１室内熱交換器５が凝縮器として働き、第２室内熱交換器７のみが蒸発器と働くため、蒸発器容量の低下によって蒸発温度が下がり、冷たい空気が吹出されても、その後、第１室内熱交換器５で加熱された空気と混合されるので、結局、温度を下げることなく、湿度を下げることが可能となり、冷房運転時のＳＨＦよりも低い値となる。
従って、室外ファンの回転数や室外電子膨張弁の開度を制御して積極的に加熱量を大きくし、ｉ→Ｑ方向へ、つまり、ＳＨＦ＜０となるようにすれば、暖めながら除湿することも可能となる。
言い換えれば、室外ファンの回転数や室外電子膨張弁の開度を制御して凝縮温度ＣＴを制御することで、ＳＨＦを所望の値に近づけるがことが可能となる。
【００７９】
次に、このＳＨＦを所望の値に近づけるための除湿運転時における室外ファンの回転数制御について図９、１０を用いて説明する。
なお、この図９は室外ファンの回転数Ｎｏ［ｒｐｍ］に対する室外熱交換器３の凝縮冷媒温度ＯＴと第１室内熱交換器５内の再凝縮冷媒温度ＣＴと、並びに第２室内熱交換器７内の蒸発冷媒温度ＥＴとの変化の相関関係の一例を示したものである。
【００８０】
まず、この図９に示すように、室外ファンの回転数Ｎｏを小さくすると、熱交換能力が小さくなるため、図７の凝縮温度OTが上昇するので、第１室内熱交換器５内の凝縮温度ＣＴが上昇し、その結果、第２室内熱交換器７内の冷媒蒸発温度ＥＴも上昇することになる。
即ち、室外ファン回転数をＮ１からＮ２に低下させると、図９に示すように、第１室内熱交換器５の凝縮温度はＣＴ１からＣＴ２へ、また、第２室内熱交換器７の蒸発温度はＥＴ１からＥＴ２へ上昇する。
【００８１】
従って、この時の空気の状態変化は図１０の通りとなる。
即ち、室外ファンの回転数を減少させて凝縮温度をＣＴ１からＣＴ２へ上昇させると、この上昇によって第１室内熱交換器５の加熱能力もＱ１からＱ２まで増加し、また、蒸発温度もＥＴ１からＥＴ２へ上昇するので、蒸発温度と室内空気温度Ｔｉとの温度差が小さくなり、第２室内熱交換器７の冷却性能が低下するため、冷却・除湿能力もＰ１からＰ２へ低下するものの、このＰ２と前述のＱ２のベクトルから求められる吹出し空気はＲ１からＳＨＦの小さいＲ２となる。
【００８２】
その結果、吸込み空気ｉからＲ１に変化した時と比べて温度が余り下がらず、湿度低下の割合が大きくなったＳＨＦの小さい空気（Ｒ２）が吹出され、所謂除湿運転が行なわれる。
なお、この逆の動作、即ち、この時点で室外ファンの回転数を大きくすれば、吹出し空気はＲ２からＲ１となり、ＳＨＦの大きい空気が吹出される。
【００８３】
次に、以上の技術思想を使った具体的な制御アルゴリズムについて図１１を用いて説明する。
まず、この図に示すように、ステップ１ではリモコン１９で設定した温度設定値Ｔｓと相対湿度設定値φｓとを読み込み、このＴｓ、φｓから絶対湿度の設定湿度値Ｘｓを演算する。
次に、ステップ２では温度センサー１４，湿度センサー１５が検知した室内温度Ｔｉと相対湿度φｉから室内の検出絶対湿度Ｘｉを演算する。
【００８４】
次のステップ３では、第１室内熱交換器５の凝縮温度ＣＴを凝縮温度センサー１２で、第２室内熱交換器７の蒸発温度ＥＴを蒸発温度センサー１３で検知する。
次のステップ４では、前述した現在の室内温湿度ｉ（Ｔｉ、Ｘｉ）と設定温湿度ｓ（Ｔｓ、Ｘｓ）から目標値ＳＨＦ＊を下式（１）によって求める。
【００８５】
なお、求めるは下記のとおりである。
ＳＨＦ＝Ｃｐ（Ｔｉ−Ｔｓ）／｛Ｃｐ（Ｔｉ−Ｔｓ）＋Ｃｖ（Ｘｉ−Ｘｓ）｝・・・（１）
ここでＣｐ［ｋｃａｌ／ｋｇＫ］は空気の温度変化に対する比熱であり、Ｃｖ［ｋｃａｌ／ｋｇ］は空気の絶対湿度変化に対する比熱であり、Ｃｐ（Ｔｉ−Ｔｓ）は必要顕熱能力、Ｃｖ（Ｘｉ−Ｘｓ）は必要潜熱能力を表す。
【００８６】
次のステップ５では、現状のＳＨＦを、現在の空気温湿度ｉ（Ｔｉ，φｉ）と凝縮温度ＣＴと蒸発温度ＥＴより図８を用いて前述した方法で求める。
次のステップ６では目標とするＳＨＦ＊と運転中のＳＨＦを比較し、現状のＳＨＦが目標ＳＨＦ＊より高い時には、顕熱量に対して潜熱量が小さ過ぎると判断してステップ７に進み、、室外ファン８の回転数Ｎｏを下げて凝縮温度ＣＴを上げる。
また、逆の場合はステップ８に進み、顕熱量に対して潜熱量を下げて顕熱量を多くするために、室外ファン８の回転数Ｎｏを上げてＣＴを下げる。
【００８７】
なお、このように、室内温・湿度を設定目標値にするためにＳＨＦを用いて制御すると、現在室内温・湿度を目標設定温・湿度に直線的に近づけることが可能となるため、室内空気の状態変化に対応してスピーデイに設定温・湿度に近づけることができるようになるので、快適な空調をスピーデイに実現する空調装置を得ることができる。
【００８８】
また、この実施の形態２の変形例としては、例えば、図１２に示すように、ある一定時間ΔＴの間、室内空気の状態が目標ＳＨＦ＊（ｉ１→Ｒ）を目指して運転しているにもかかわらず、ｉ１→ｉ２のように違った変化をした場合、これは外部からの熱侵入等の影響を受けたものであると判断して、目標値ＳＨＦ＊を以下のように修正する。
しかし、初期の空気状態（ｉ１）と設定目標空気状態（R）から求めた目標ＳＨＦ＊線上に乗りながら空気状態が変化している時は、その運転状態を修正せずにそのまま運転を継続する。
【００８９】
次に、この修正動作について説明する。
まず、修正目標ＳＨＦ＊を下式から求める。
【００９０】
なお、上記式においては、所定時間毎に運転中のＳＨＦを求めて計算したが、室内空気の状態が目標ＳＨＦ＊線上のある範囲以内か、否かを判断し、その判断結果で、線上にある時は、修正せずに制御し、線上にない時は、修正するようにしても良い。
【００９１】
また、外部からの侵入熱等が継続的侵入する場合は、この継続される顕熱負荷と潜熱負荷との変化割合を加味して図１２のｉ２からＲ２へ変化するようにし、侵入熱が継続されない場合は、単に、ｉ２からＲへ変化するようにＳＨＦを修正して制御する。
なお、このような制御をすると、外部からの侵入熱等があり、室内空気が変化しても、更に確実に快適な空調をスピーディに実現する信頼性の高い空調装置が得られる。
【００９２】
また、このようなＳＨＦを用いて制御する場合、冷房及び除湿運転時における室外ファン８の回転数をパラメータとして、圧縮機１の周波数に対するＳＨＦの値を、例えば、図１３に示すように、予め求めて置き、ＳＨＦに対する圧縮機１の周波数、室外ファン８の回転数をそれぞれ求めれらるようにしておけば、冷房運転でも、除湿運転でも、ＳＨＦを用いて制御できるようになる。
【００９３】
即ち、この図１３の如く、ＳＨＦは冷房運転では高く、除湿運転になると低くなるものの、目標ＳＨＦや修正ＳＨＦが決まれば、これらのＳＨＦの値から冷房及び除湿運転時における室外ファン８の回転数と圧縮機１の周波数が適宜決まり、これらの回転数（能力）で制御することにより、現在のＳＨＦを目標ＳＨＦ＊に一致させ、快適な空調を実現するができる。
【００９４】
実施の形態３．
この実施の形態３を図１と図１４とで説明する。
なお、この実施の形態３における空調装置の構成は制御手段が後述するように相違するだけであり、その他の構成はほぼ図１の通りであるので、その構成説明は省略する。
なお、図１４は室内空気の動作状態を空気線図上に示したものであり、この図において、ｓはリモコン１９によって設定された温・湿度であり、このｓ点のＴｓは設定温度、φｓは設定相対湿度を示す。また、Ｘｓはこれら設定温・湿度の設定絶対湿度であり、ｉは室内温度センサー、室内湿度センサーによって検知された温・湿度であり、このｉ点のＴｉは室内温度、φｉは室内の相対湿度であり、また、Ｘｉはこれら室内温・湿度の絶対湿度である。
なお、この絶対湿度Ｘｉは現在の室内空気の温・湿度（Ｔｉ、Ｘｉ）をもとに空気線図から求めることができる。
【００９５】
次に、この制御動作、即ち冷房、除湿運転時の空調負荷に応じた圧縮機１の能力制御について説明する。
まず、一般に、空調負荷Ｑ［ｋｃａｌ／ｈ］は次式（３）で表され、空調負荷Ｑはエンタルピ差Ｉｉ−Ｉｓと比例した関係になる。
Ｑ＝Ｇａ（Ｉｉ−Ｉｓ）・・・・・（３）
なお、ここで、Ｇａ［ｋｇ／ｈ］は第１、第２室内熱交換器５、７の風量
Ｉｉ［ｋｃａｌ／ｋｇ］は室内空気のエンタルピ、
Ｉｓ［ｋｃａｌ／ｋｇ］はリモコン設定空気のエンタルピ
を表す。
【００９６】
また、冷房、除湿運転時は、図１４に示すように、室内空気をリモコン等で設定した空気状態にするために必要な顕熱負荷ＱＨと潜熱負荷ＱＬがそれぞれ存在し、それらを除去する必要があるのであるから、これら必要顕熱・潜熱負荷に対応した顕熱能力と潜熱能力を空調装置から供給する必要がある。
しかし、これらの負荷のうち顕熱負荷ＱＨについては、設定温度Ｔｓと室温Ｔｉとの温度差から、また、潜熱負荷ＱＬについては設定絶対湿度Ｘｓと室内絶対湿度Ｘｉとの湿度差から直接検知（算出）して供給することができるものの、全負荷Ｑについては温度差又は湿度差のみから直接検知することはできない。
【００９７】
従って、顕熱負荷ＱＨと潜熱負荷ＱＬをそれぞれ出し、それらを加算して全負荷Ｑ求め、この全負荷Ｑであるエンタルピ差（Ｉｉ−Ｉｓ）に基づいて、圧縮機１又は及び室外熱交換器の周波数（能力）を制御し、室内空気を図１４に示したように変化させて、室内空気を快適な空調状態にする。
なお、このような制御をするものと、顕熱負荷が大きければ潜熱負荷も大きいという前提で顕熱負荷のみに基づいて制御しているものと較べて見ると、例えば、顕熱負荷に対して潜熱負荷が大きい時は、このエンタルピ差制御の方が室内空気をスピーディに快適な空調状態にでき、また、顕熱負荷に対して潜熱負荷が小さい時でも、過大な冷房能力で冷却しなくなるため、室温が早く低下して設定温度の下限値をオーバシュートしてしまう恐れが無くなり、経済的な装置となる。
【００９８】
次に、上記エンタルピ差（Ｉｉ−Ｉｓ）に基づいて制御する一例について説明する。
まず、空気のエンタルピは図１４に示したように湿球温度Ｔｗｂと相関性があり、エンタルピ差と湿球温度差は概ね比例しているので、リモコン１９で設定された室内温度・相対湿度に対応した設定湿球温度Ｔｓｗｂと、現在の室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂとの差である（Ｔｉｗｂ−Ｔｓｗｂ）に応じて圧縮機の周波数（能力）を制御するようにする。
言い換えれば、エンタルピ差（Ｉｉ−Ｉｓ）に応じて圧縮機１の周波数を制御する。
【００９９】
即ち、室内温度・相対湿度に対応した設定湿球温度Ｔｓｗｂに対して室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂが高く、その湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲（例えば、ΔＴｗｂ＞１．５℃）よりも高い時には、図１５、１６に示すように、室内空気状態を設定空気状態へ早急に近づけるため、圧縮機の周波数を予め設定された最大周波数で運転し、湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲以内（例えば、−０．５℃≦ΔＴｗｂ≦１．５℃）の時は、室内空気状態が設定空気状態に近づいているので、図１５に示すように、圧縮機の周波数を湿球温度偏差値ΔＴｗｂに基づいて圧縮機の周波数を制御し、湿度偏差値が予め設定された湿球温度偏差値範囲よりも低い（例えば、ΔＴｗｂ≦−０．５℃）時は、室内空気状態が設定空気状態よりも低くなり過ぎているので、圧縮機の運転を停止する。
【０１００】
なお、この時、設定湿球温度Ｔｓｗｂと室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂとの湿球温度偏差値ΔＴｗｂを所定時間毎に検出したり、また、圧縮機の運転周波数を図１６のように比例制御したり、或いは、室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂが設定湿球温度Ｔｓｗｂに近づくにしたがって、ＰＩＤ制御又はファジー制御をするようにしても良い。
【０１０１】
このように室内湿球温度と設定湿球温度との温度差、即ち、乾球温度差だけに基づいて圧縮機の能力を制御するようにすると、簡便な構成で、全負荷に対応できるようになるため、快適な空調を実現する経済的で、信頼性の高い空調装置が得られる。
【０１０２】
また、この時、室外ファンの回転数も設定湿球温度Ｔｓｗｂと現在の室内空気の湿球温度Ｔｉｗｂとの差ΔＴｗｂに応じて、図１７に示すように、制御するようする。
即ち、湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲よりも高い（例えば、ΔＴｗｂ＞１．５℃）の時は、室内空気状態を設定空気状態へ早急に近づけるため、室外ファンの回転数を予め設定された最大回転数で運転し、湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲以内（例えば、−０．５℃≦ΔＴｗｂ≦１．５℃）の時は、室内空気状態が設定空気状態に近づいているので、室外ファンの回転数を湿球温度偏差値ΔＴｗｂに基づいて制御し、湿球温度偏差値ΔＴｗｂが予め設定された湿球温度偏差値範囲よりも低い（例えば、ΔＴｗｂ≦−０．５℃）時は、室内空気状態が設定空気状態よりも低くない過ぎているので、室外ファンの運転を停止するようにすると、冷凍サイクルの凝縮温度や、蒸発温度も室内空調負荷に対して適性に保たれ、効率良く運転できるようになるため、快適な空調を実現する経済的で信頼性の高い空調装置が得られる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る空調装置は、圧縮機、室外熱交換器、第１の冷媒流量調整装置、第１室内熱交換器、第２の冷媒流量調整装置、第２室内熱交換器が順次配管で接続され、室内を空調する空調装置において、制御手段が、前記第１室内熱交換器が凝縮器として機能する除湿運転モード、又は蒸発器として機能する冷房運転モードに関わらず、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差のみに基づいて前記圧縮機の能力を制御するとともに、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度と前記室内設定湿度との湿度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御し、一方、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御するので、圧縮機の能力を冷房運転及び除湿運転共に同じ制御機構となるため、簡単な構成で、さらに顕熱負荷と潜熱負荷にそれぞれ対応した空調制御を行い、室内を快適な空調状態にする経済的な空調装置が得られる。
【０１０８】
また、前記制御手段が、前記温度差が同じ温度差において、前記冷房運転モードの圧縮機の能力に対する前記除湿運転モードの圧縮機の能力をほぼ半分程度の能力で制御するので、快適な除湿運転を維持しながら消費電力が低下するため、室内を快適な空調状態にする経済的な空調装置が得られる。
【０１０９】
また、前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも上昇してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御し、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも下降してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御するので、室内湿度が室内設定湿度よりも上昇しているときは顕熱負荷よりも潜熱負荷を多く除去するようになるため、室内をスピーディに快適な湿度状態にし、一方、室内湿度が室内設定湿度よりも降下しているときは潜熱負荷を過度な乾燥状態にしないようになるため、室内を適度な乾燥状態で維持する空調装置が得られる。
【０１１１】
また、前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて、前記室内温度が前記室内設定温度よりも上昇してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御し、前記室内温度が前記室内設定温度よりも降下してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御するので、顕熱負荷の上昇に伴って顕熱負荷を除去するようになり、また顕熱負荷の下降に伴って潜熱負荷を主に除去するようになるため、室内を快適な空調状態にする経済的な空調装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１から３の空調装置の冷媒回路図である。
【図２】 本発明の実施の形態１に係わる空調装置の圧縮機、室外ファンの能力変化に対する潜熱と顕熱負荷の変化状況図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係わる温湿度マップを示す図である。
【図４】 本発明の実施の形態１に係わる空調装置の制御フローを示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態１に係わる室外ファンのステップ毎の回転数を示す図である。
【図６】 本発明の実施の形態１を示す空調装置の他の冷媒回路図である。
【図７】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の除湿運転時の運転状況をＰＨ線図上に示した図である。
【図８】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の能力を空気線図上に示した図である。
【図９】 本発明の実施の形態２に係わる室外ファン変化時の空調装置の冷媒温度変化を示した図である。
【図１０】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の冷媒温度が変化した場合の空気変化を空気線図上に示した図である。
【図１１】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の制御フローを示す図である。
【図１２】 本発明の実施の形態２に係わる空調装置の空気状態変化を空気線図上に示した図である。
【図１３】 本発明の実施の形態２、３に係わる圧縮機と室外熱交換器の能力変化に対するＳＨＦ、エンタルピ差、及び湿球温度差を示した図である。
【図１４】 本発明の実施の形態３に係わる空調装置の空調負荷を空気線図上に示した図である。
【図１５】 本発明の実施の形態３に係わる圧縮機の周波数と湿度差との関係を示した図である。
【図１６】 本発明の実施の形態３に係わる圧縮機の周波数を制御するフロー図である。
【図１７】 本発明の実施の形態３に係わる室外ファンの回転数と湿度差との関係を示した図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、 ２ 四方弁、 ３ 室外熱交換器、 ４ 第１の冷媒流量調整装置（室外電子膨張弁）、 ５ 第１室内熱交換器、 ６ 第１の冷媒流量調整装置（室内電子膨張弁）、 ７ 第２室内熱交換器、 ８ 室外熱交換器ファン、 ９ 室内熱交換器ファン、 １０、１１、１２、１３、１４、 温度センサ、 １５ 湿度センサ、 １６ 計測制御装置、 １７ 室外ユニット、 １８室内ユニット、 １９ リモコン、 ２０ 電磁弁、 ２１ 流動抵抗体。
Claims (4)
- 圧縮機、室外熱交換器、第１の冷媒流量調整装置、第１室内熱交換器、第２の冷媒流量調整装置、第２室内熱交換器が順次配管で接続され、室内を空調する空調装置において、制御手段が、前記第１室内熱交換器が凝縮器として機能する除湿運転モード、又は蒸発器として機能する冷房運転モードに関わらず、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差のみに基づいて前記圧縮機の能力を制御するとともに、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度と前記室内設定湿度との湿度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御し、一方、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて前記室外熱交換器の能力を制御することを特徴とする空調装置。
- 前記制御手段が、前記温度差が同じ温度差において、前記冷房運転モードの圧縮機の能力に対する前記除湿運転モードの圧縮機の能力をほぼ半分程度の能力で制御することを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
- 前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲以内の時、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも上昇してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御し、前記室内湿度が前記室内設定湿度よりも下降してその湿度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御することを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
- 前記制御手段が、前記除湿運転モードにおける前記室内温度が前記室内設定温度の所定温度範囲外の時、前記室内温度と前記室内設定温度との温度差に基づいて、前記室内温度が前記室内設定温度よりも上昇してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をアップするように制御し、前記室内温度が前記室内設定温度よりも降下してその温度差が拡大するにしたがって前記室外熱交換器の能力をダウンするように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の空調装置。
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