JP5447360B2 - Control method of air conditioner - Google Patents

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Description

本発明は、室内の空気調和を行う空気調和方法および空気調和装置および空気調和装置の制御方法に関し、特に外気を積極的に導入して、外気の状態に応じて最適な運転を行い、新鮮外気による健康と、外気の温度と湿度を利用したエネルギー消費の低減を図るものに関する。   The present invention relates to an air conditioning method for performing indoor air conditioning, an air conditioning apparatus, and a control method for an air conditioning apparatus, and in particular, actively introduces outside air to perform optimum operation according to the state of the outside air, and provides fresh outside air. It is related to the reduction of energy consumption using health and the temperature and humidity of outside air.
室内空気を新鮮な外気と換気する換気型の空気調和装置として、例えば特許文献1(特開平8−145432号公報)に示されたものがある。図22はこの従来の空気調和機を示す構成図であり、111は空気調和機であり、天井に埋め込まれて設置されている室内ユニット1と室外に設置されている室外ユニットを有する。室内ユニット1は部屋2の天井等に埋設され、横流ファン等よりなる室内ファン5と室内熱交換器3等を内蔵している。そして室内に対面している化粧パネルに、室内熱交換器3の上流側と下流側において吸込みグリル80と吹出しグリル90とをそれぞれ開口させている。また、室内熱交換器3の上流側通風路には換気ファン100を介装している換気ダクト110を接続しており、この換気ファン100のオンオフ制御と、これに連動して開閉するダンパによって、換気ダクト110の先端開口より外気を選択的に導入する外気導入機構を構成している。   As a ventilation type air conditioner for ventilating indoor air with fresh outside air, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-145432. FIG. 22 is a configuration diagram showing this conventional air conditioner, and 111 is an air conditioner, which has an indoor unit 1 embedded in a ceiling and an outdoor unit installed outdoors. The indoor unit 1 is embedded in a ceiling or the like of the room 2 and incorporates an indoor fan 5 made of a crossflow fan or the like, an indoor heat exchanger 3 and the like. A suction grill 80 and a blow-off grill 90 are opened on the decorative panel facing the room on the upstream side and the downstream side of the indoor heat exchanger 3, respectively. Further, a ventilation duct 110 having a ventilation fan 100 is connected to the upstream side air passage of the indoor heat exchanger 3, and the ventilation fan 100 is turned on and off by a damper that opens and closes in conjunction with this control. An outside air introduction mechanism for selectively introducing outside air from the front end opening of the ventilation duct 110 is configured.
次に動作について説明する。室内ユニット1は、その内部に室温を検出する室温センサ190と、マイクロプロセッサ等よりなる室内制御器とを内蔵している。そして、空調運転が自動運転モードの時、室内制御器は、室温センサ190により検出された室温検出値と、外気温センサ191により検出された外気温検出値とをそれぞれ読み込み、両検出値に応じて暖房や冷房、ドライ送風、単なる送風、運転停止などの適切な運転モードを自動的に選択すると共に、室温検出値をリモコンなどで設定された室温設定値にするために必要な運転指令周波数信号を例えばマイクロプロセッサ等よりなる室外制御器に与えるように動作している。この場合には外気温の変動に応じて適切な運転モードの種類を自動的に選択することで、季節の中間期などに新鮮な外気を室内ユニット1内に直接導入し、その外気を単に室内に送風することにより冷房し、消費電力の節減を図っている。
また、室内制御器はリモートコントローラー等により換気運転が選択された時に、オン信号を換気ファン100と換気ダクト110のダンパに与えて動作せしめ、新鮮な外気を室内ユニット1内へ導入するように動作する。この外気を導入する場合には、外気温検出値、室温検出値、外気導入量、室内への送風量に基づいて室温を補正し、導入した外気の温度変動に応じた適切な空調能力に制御するように図っている。
Next, the operation will be described. The indoor unit 1 includes a room temperature sensor 190 for detecting the room temperature and an indoor controller composed of a microprocessor or the like. When the air conditioning operation is in the automatic operation mode, the indoor controller reads the room temperature detection value detected by the room temperature sensor 190 and the outside air temperature detection value detected by the outside air temperature sensor 191, respectively, and responds to both detection values. The operation command frequency signal required to automatically select an appropriate operation mode such as heating, cooling, dry air, simple air, or stop operation, and to set the room temperature detection value to the room temperature setting value set with a remote control, etc. Is supplied to an outdoor controller made of, for example, a microprocessor. In this case, by automatically selecting an appropriate operation mode type according to fluctuations in the outside air temperature, fresh outside air is directly introduced into the indoor unit 1 in the middle of the season, and the outside air is simply introduced into the room. The fan is cooled by blowing air to reduce power consumption.
In addition, the indoor controller operates by applying an ON signal to the dampers of the ventilation fan 100 and the ventilation duct 110 when the ventilation operation is selected by a remote controller or the like, and introducing fresh outside air into the indoor unit 1. To do. When this outside air is introduced, the room temperature is corrected based on the outside air temperature detection value, the room temperature detection value, the outside air introduction amount, and the amount of air blown into the room, and is controlled to an appropriate air conditioning capability according to the temperature fluctuation of the introduced outside air. I am trying to do it.
特開平8−145432号公報JP-A-8-145432
上記のような従来の空気調和装置は、自動運転モードの時には室内温度と外気温度に応じて適切な運転モードに設定するもので、外気導入の制御が外気温度と室内温度に応じて行われている。この時の運転モードの切換えは、例えば室内温度より外気温度が低い場合には送風によって冷房されると記載されている。即ち自動運転モードでの外気導入の時には、室内熱交換器3での冷媒との熱交換は行わず、送風のみの動作となっている。また、換気運転が要求された時には、外気導入と共に室内熱交換器3での冷媒との熱交換が行われるのであるが、この際外気温度で室内温度を補正し、この補正温度に応じて空調能力を制御している。
このような従来の空気調和装置では、外気温度と室内温度だけで外気の導入の制御が行なわれており、例えば、室内温度より外気温度が低くかつ室内湿度より外気湿度が高い場合に外気を導入すると、室内の湿度が上がってしまい、その湿度を下げるためには空気調和装置で無駄な仕事が行われることになるという問題があった。
また、外気を積極的に導入するのは、例えば冷房の場合に外気温度が室内温度よりも低い時に送風として利用しているだけであった。ところが梅雨の時期などで外気温度が室内温度よりも高くても外気湿度が室内湿度よりも低い場合には、低湿の外気を導入して室内を快適空間とすることに利用できるなど、もっと外気を積極的に利用してエネルギーの有効利用を図ることができる。
また、湿度に関係なく温度のみで空調能力の制御を行うため、特に梅雨などの湿度の高い時期には快適な室内空間を得ることができなかった。
また、換気ファンがオンオフ制御であるため、風量が固定してしまい、外気の状態によっては空気調和装置に無駄な仕事をさせることとなる。即ち、省エネルギーの観点からは無駄な仕事が行われるという問題点があった。
The conventional air conditioner as described above is set to an appropriate operation mode according to the room temperature and the outside air temperature in the automatic operation mode, and the control of the introduction of the outside air is performed according to the outside air temperature and the room temperature. Yes. The switching of the operation mode at this time is described as being cooled by blowing air, for example, when the outside air temperature is lower than the room temperature. That is, when the outside air is introduced in the automatic operation mode, heat is not exchanged with the refrigerant in the indoor heat exchanger 3, and only air blowing is performed. In addition, when ventilation operation is required, heat exchange with the refrigerant in the indoor heat exchanger 3 is performed along with the introduction of the outside air. At this time, the room temperature is corrected with the outside air temperature, and air conditioning is performed according to the corrected temperature. Controls ability.
In such a conventional air conditioner, the introduction of outside air is controlled only by the outside air temperature and the room temperature. For example, outside air is introduced when the outside air temperature is lower than the room temperature and the outside air humidity is higher than the room humidity. Then, the humidity in the room increases, and there is a problem that useless work is performed in the air conditioner in order to reduce the humidity.
In addition, the positive introduction of outside air is only used as ventilation when the outside air temperature is lower than the room temperature in the case of cooling, for example. However, when the outside air temperature is lower than the room temperature even during the rainy season, etc., the outside air can be used to make the room a comfortable space by introducing low-humidity outside air. It can be used actively to make effective use of energy.
In addition, since the air conditioning capacity is controlled only by temperature regardless of humidity, a comfortable indoor space could not be obtained particularly during periods of high humidity such as the rainy season.
In addition, since the ventilation fan is on / off controlled, the air volume is fixed, and depending on the state of the outside air, the air conditioner may perform useless work. That is, there is a problem that useless work is performed from the viewpoint of energy saving.
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、外気を積極的に利用する際の空気調和装置の動作および制御に際し、空気温度と共に空気湿度を関連させて制御し、快適な室内空間が得られるように空気調和を行うことができる空気調和装置の制御方法を得ることを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems. In the operation and control of the air conditioner when the outside air is actively used, the air humidity is controlled in association with the air temperature, and the comfort is controlled. An object of the present invention is to provide a control method for an air conditioner that can perform air conditioning so that a comfortable indoor space can be obtained.
本発明のる空気調和装置の制御方法は、外気のエンタルピーが室内空気のエンタルピーよりも小さく、かつ外気の温湿度が室内空気から目標吹出し空気への温湿度の変化の延長線よりも低温側である領域で、室内の吸込み温湿度から目標吹出し空気の温湿度を得るためのエンタルピーの差が小さくなるように冷凍サイクルを運転し外気導入量を決めるものである。   The control method of the air conditioner according to the present invention is such that the enthalpy of the outside air is smaller than the enthalpy of the room air, and the temperature and humidity of the outside air is lower than the extended line of the temperature and humidity change from the room air to the target blowing air. In a certain region, the refrigeration cycle is operated to determine the amount of outside air introduced so that the difference in enthalpy for obtaining the temperature and humidity of the target blown air from the indoor suction temperature and humidity becomes small.
外気のエンタルピーが室内空気のエンタルピーよりも小さく、かつ外気の温湿度が室内空気から目標吹出し空気への温湿度の変化の延長線よりも低温側である領域において、室外の空気状態に応じて外気を導入し、外気を効果的に利用して快適な室内空間を得るように空気調和を行うことができ、さらに無駄な仕事をすることなく省エネルギー化を実現できる空気調和装置の制御方法が得られる。 In an area where the enthalpy of the outside air is smaller than the enthalpy of the room air and the temperature and humidity of the outside air are on the lower temperature side than the extension line of the change in temperature and humidity from the room air to the target blown air, the outside air depends on the outdoor air condition. Air conditioning can be performed so that a comfortable indoor space can be obtained by effectively using outside air, and a control method of an air conditioner that can realize energy saving without performing useless work is obtained. .
本発明の実施の形態1による空気調和装置を示す全体構成図である。It is a whole lineblock diagram showing the air harmony device by Embodiment 1 of the present invention. 実施の形態1に係わる冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。2 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigeration cycle according to Embodiment 1. FIG. 一般的な湿り空気線図を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a general wet air diagram. 実施の形態1に係わる室内の空気の流れを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow of air in the room according to the first embodiment. 実施の形態1に係わる制御の流れを示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a control flow according to the first embodiment. 実施の形態1に係わり、湿り空気線図で空気状態の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which concerns on Embodiment 1 and shows the change of an air state with a wet air diagram. 実施の形態1に係わり、湿り空気線図上での外気状態による外気利用方法のゾーン分けを説明する説明図である。It is explanatory drawing which concerns on Embodiment 1 and demonstrates zone division of the external air utilization method by the external air state on a wet air diagram. 実施の形態1に係わり、外気状態による外気利用方法のゾーン分け処理の手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a procedure of zoning of an outside air utilization method according to an outside air state according to the first embodiment. 実施の形態1に係わる外気状態がゾーン1である場合の処理手順を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a processing procedure when the outside air state according to the first embodiment is zone 1; 実施の形態1に係わる外気状態がゾーン2である場合の処理手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a processing procedure when the outside air state according to the first embodiment is a zone 2; 実施の形態1に係わり、外気状態がゾーン2である場合の湿り空気線図上での制御ベクトルを説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a control vector on a wet air diagram when the outside air state is zone 2 according to the first embodiment. 実施の形態1に係わり、外気状態がゾーン2であり、ヒータを用いる場合の湿り空気線図上での制御ベクトルを説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a control vector on a wet air diagram when the outside air state is zone 2 and a heater is used, according to the first embodiment. 実施の形態1に係わる外気状態がゾーン3である場合の処理手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a processing procedure when the outside air state according to the first embodiment is a zone 3; 実施の形態1に係わり、外気状態がゾーン3である場合の湿り空気線図上での制御ベクトルを説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a control vector on a wet air diagram when the outside air state is zone 3 according to the first embodiment. 実施の形態1に係わり、外気状態がゾーン3である場合の湿り空気線図上での制御ベクトルを説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a control vector on a wet air diagram when the outside air state is zone 3 according to the first embodiment. 実施の形態1に係わり、外気状態がゾーン3であり、ヒータを用いる場合の湿り空気線図上での制御ベクトルを説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a control vector on a wet air diagram when the outside air state is zone 3 and a heater is used, according to the first embodiment. 本発明の実施の形態2による空気調和装置に係わる熱輸送手段の構成を示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure which shows the structure of the heat transport means concerning the air conditioning apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による空気調和装置に係わる室内ユニット近傍の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the indoor unit vicinity concerning the air conditioning apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4による空気調和装置を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the air conditioning apparatus by Embodiment 4 of this invention. 実施の形態4に係わる冷凍サイクルを示す冷媒回路図である。6 is a refrigerant circuit diagram illustrating a refrigeration cycle according to Embodiment 4. FIG. 実施の形態4に係わる室内ユニット内の室内熱交換器の配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the indoor heat exchanger in the indoor unit concerning Embodiment 4. FIG. 従来の空気調和装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the conventional air conditioning apparatus.
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1による空気調和方法および空気調和装置および空気調和装置の制御方法について説明する。図1は本発明の実施の形態1に係る空気調和装置を示す全体構成図であり、図2は、冷熱または温熱を得るための既存のエネルギー効率の高い蒸気圧縮式冷凍サイクルの構成の一例を示す冷媒回路図である。
本発明は、室内空気の温度または湿度を、目標値である温度および湿度に接近するように空気調和を行って室内空気を冷房または暖房する空気調和装置で、新鮮な室外空気を導入しこれを効果的に利用して快適な室内空間が得られるように空気調和を行うものである。特に、外気を積極的に利用する際の空気調和装置の動作および制御に際し、空気温度と共に空気湿度を考慮することを特徴としている。この空気温度と空気湿度を関連させながら制御する際の基本となるものは、一般によく知られている湿り空気線図である。以下、この湿り空気線図について簡単に記載する。
図3は、文献(「冷凍および空気調和」第17版、昭和62年4月20日、養賢堂発行)の第199頁に記載されている湿り空気線図の骨子を示す図である。湿り空気線図は一般の空気である湿り空気の状態を示す図で、湿り空気のエンタルピiと絶対湿度xを斜交軸にとり、その上に多くの一定線を描いたもので、大気圧が760mmHgのときのものである。乾球温度を一定とすればiとxとは直線関係で表すことができ、等温度線(t線)は直線となる。等エンタルピー線(i線)がx線となす角度は、iとxとのメモリを適当に選んでt=0℃の線がx線に直交するように定めてある。曲線Hは飽和線と称するもので、相対湿度が100%のときの絶対湿度と温度を示している。この飽和線から右の領域では水蒸気は過熱蒸気の状態にあり、空気の温度が下がって過熱蒸気が冷却されると、飽和線にいたって凝縮をはじめることが解る。このように湿り空気線図では湿り空気の状態変化を簡単に知ることができるので、これに基づいて実際に検知した外気状態と室内空気状態から、外気を積極的に室内に導入して室内の空気調和に効果的に利用する。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an air-conditioning method, an air-conditioning apparatus, and a control method for the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an air-conditioning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an example of a configuration of an existing energy-efficient vapor compression refrigeration cycle for obtaining cold energy or thermal energy. It is a refrigerant circuit figure shown.
The present invention is an air conditioner that cools or heats indoor air by adjusting the temperature or humidity of the indoor air so as to approach the target temperature and humidity, and introduces fresh outdoor air. Air conditioning is performed so that a comfortable indoor space can be obtained effectively. In particular, when operating and controlling the air conditioner when actively using the outside air, the air humidity is considered together with the air temperature. The basis for controlling air temperature and air humidity in relation to each other is a generally well-known wet air diagram. Hereinafter, this wet air diagram will be briefly described.
FIG. 3 is a diagram showing the gist of the wet air diagram described on page 199 of the literature (“Refrigeration and Air Conditioning”, 17th edition, April 20, 1987, published by Yokendo). The humid air diagram is a diagram showing the state of humid air, which is general air. The enthalpy i and the absolute humidity x of the humid air are taken on the oblique axis, and many constant lines are drawn on it, and the atmospheric pressure is At 760 mmHg. If the dry bulb temperature is constant, i and x can be expressed by a linear relationship, and the isothermal line (t line) is a straight line. The angle formed by the isenthalpy line (i-line) and the x-ray is determined so that the t = 0 ° C. line is orthogonal to the x-ray by appropriately selecting the memory of i and x. Curve H is called a saturation line, and shows the absolute humidity and temperature when the relative humidity is 100%. It can be seen that in the region to the right of this saturation line, the water vapor is in the state of superheated steam, and when the superheated steam is cooled as the temperature of the air drops, condensation will start along the saturation line. In this way, the wet air diagram makes it easy to know the change in the state of the humid air, and based on this, the outside air is actively introduced into the room from the actually detected outside air condition and the room air condition. Effective use for air conditioning.
図1において、1は部屋の壁面に取り付けられた空気調和装置の室内ユニット、2は空調の対象となる部屋で以下では室内と称する。また、3は室内熱交換器、4は加熱手段、5は室内ファン、6は外気を室内の例えば室内ユニット1内に導入する外気導入手段であり、例えば部屋の壁面に貫通された開口に取り付けられ、外気を吸入するファン16と外気導入口開閉機構としてダンパ17を有する。室内ユニット1には室内熱交換器3、加熱手段4、室内ファン5、外気導入手段6を内蔵している。
加熱手段4は、本実施の形態では例えばヒータであり、図1に示すように室内熱交換器3の出口と室内ファン5の入口の間の空気流路に配設されている。室内熱交換器3の下流側の空気流路に設けられたヒータ4によって、室内熱交換器3で熱交換された空気の温度が低すぎる場合にその空気を加熱する。また外気導入手段6は、所定の時間間隔でダンパ17の開閉を行ったり、電気的にダンパ17の開度を段階的または連続的に変えて調節したり、ファン16の回転数を変化させてファンの速度を変えることで、外気導入量を可変に調整制御できる。
In FIG. 1, 1 is an indoor unit of an air conditioner attached to a wall surface of a room, and 2 is a room to be air-conditioned and is hereinafter referred to as a room. Also, 3 is an indoor heat exchanger, 4 is a heating means, 5 is an indoor fan, and 6 is an outside air introduction means for introducing outside air into the indoor unit 1 for example, and is attached to an opening penetrating the wall of the room, for example. In addition, a fan 16 for sucking outside air and a damper 17 as an outside air inlet opening / closing mechanism are provided. The indoor unit 1 includes an indoor heat exchanger 3, a heating means 4, an indoor fan 5, and an outside air introducing means 6.
The heating means 4 is, for example, a heater in the present embodiment, and is disposed in an air flow path between the outlet of the indoor heat exchanger 3 and the inlet of the indoor fan 5 as shown in FIG. When the temperature of the air heat-exchanged by the indoor heat exchanger 3 is too low by the heater 4 provided in the air flow path on the downstream side of the indoor heat exchanger 3, the air is heated. The outside air introduction means 6 opens and closes the damper 17 at predetermined time intervals, electrically adjusts the opening degree of the damper 17 stepwise or continuously, or changes the rotation speed of the fan 16. By changing the fan speed, the outside air introduction amount can be variably adjusted and controlled.
また、7は冷媒配管、8は室外ユニットで、室外ユニット8で得た冷熱または温熱を冷媒配管7で室内熱交換器3に輸送する。ここでは例えば冷媒配管7、室外ユニット8、室内熱交換器3を含めて蒸気圧縮式冷凍サイクルで構成している。   In addition, 7 is a refrigerant pipe, 8 is an outdoor unit, and cold heat or hot heat obtained by the outdoor unit 8 is transported to the indoor heat exchanger 3 through the refrigerant pipe 7. Here, for example, the refrigerant pipe 7, the outdoor unit 8, and the indoor heat exchanger 3 are configured by a vapor compression refrigeration cycle.
図2に示すように、室外ユニット8には、圧縮機21、流路切換手段である四方弁22、室外熱交換器23、室外ファン24、減圧手段である膨張弁25などが格納され、室外ユニット8と室内熱交換器3は冷媒配管7で接続されている。冷媒としては例えばHCFC冷媒であるR22を冷媒配管内に循環させる。
以下、この蒸気圧縮式冷凍サイクルで室内熱交換器3において室内の冷房を行う場合の冷媒流通の動作について説明する。室内を冷房する場合には室外熱交換器23を凝縮器、室内熱交換器3を蒸発器として動作させ、四方弁22は実線のように接続する。
圧縮機21で圧縮された高圧ガス冷媒は、圧縮機21の吐出口から四方弁22を介して室外熱交換器23へ流通し、ここで室外ファン24で吹きつけられる外気に放熱する。そして冷媒は凝縮し、高圧液冷媒となって室外熱交換器23から流出する。その後膨張弁25へ流通して断熱膨張され、低圧二相冷媒となる。さらに低圧二相冷媒は冷媒配管7を循環して室内熱交換器3へ流通し、ここで採熱して蒸発する際に室内空気と熱交換することによって室内を冷房する。そして冷媒は、室内熱交換器3から低圧ガス冷媒となって流出した後、冷媒配管7を通って室外ユニット8に流通し、四方弁22を介して圧縮機21の吸入口へと戻る。このような動作によって室内熱交換器3では冷熱が得られる。
この室内熱交換器3での冷媒の蒸発温度と室内空気の温度および湿度によって、室内空気の温度および湿度変化量が決まるのであるが、空気調和装置それぞれの構成や冷凍サイクルの能力によって、冷媒の蒸発温度には実現し得る温度の許容範囲がある。一般的に空気調和を行うための冷凍サイクルでは各機器の耐熱性や露対策などから蒸発温度の下限を10℃程度とし、この温度以上で信頼性のよい運転を行う。
As shown in FIG. 2, the outdoor unit 8 stores a compressor 21, a four-way valve 22 that is a flow path switching unit, an outdoor heat exchanger 23, an outdoor fan 24, an expansion valve 25 that is a decompression unit, and the like. The unit 8 and the indoor heat exchanger 3 are connected by a refrigerant pipe 7. As the refrigerant, for example, R22 which is an HCFC refrigerant is circulated in the refrigerant pipe.
Hereinafter, the refrigerant circulation operation when the indoor heat exchanger 3 performs indoor cooling in this vapor compression refrigeration cycle will be described. When the room is cooled, the outdoor heat exchanger 23 is operated as a condenser and the indoor heat exchanger 3 is operated as an evaporator, and the four-way valve 22 is connected as shown by a solid line.
The high-pressure gas refrigerant compressed by the compressor 21 flows from the discharge port of the compressor 21 to the outdoor heat exchanger 23 through the four-way valve 22 and radiates heat to the outside air blown by the outdoor fan 24 here. The refrigerant condenses and becomes high-pressure liquid refrigerant and flows out of the outdoor heat exchanger 23. Thereafter, the refrigerant flows into the expansion valve 25 and is adiabatically expanded to become a low-pressure two-phase refrigerant. Further, the low-pressure two-phase refrigerant circulates through the refrigerant pipe 7 and flows to the indoor heat exchanger 3, where it cools the room by exchanging heat with room air when the heat is collected and evaporated. The refrigerant flows out from the indoor heat exchanger 3 as a low-pressure gas refrigerant, then flows through the refrigerant pipe 7 to the outdoor unit 8 and returns to the suction port of the compressor 21 through the four-way valve 22. With such an operation, cold heat is obtained in the indoor heat exchanger 3.
The temperature of the indoor air and the amount of change in the humidity are determined by the evaporating temperature of the refrigerant in the indoor heat exchanger 3 and the temperature and humidity of the room air. Depending on the configuration of each air conditioner and the capacity of the refrigeration cycle, There is an acceptable temperature range for the evaporation temperature. In general, in a refrigeration cycle for performing air conditioning, the lower limit of the evaporation temperature is set to about 10 ° C. for the heat resistance of each device and countermeasures against dew, and a reliable operation is performed above this temperature.
また、室内熱交換器3によって室内の暖房を行う場合の運転時の冷媒流通の動作について説明する。室内を暖房する場合には室外熱交換器23を蒸発器、室内熱交換器3を凝縮器として動作させ、四方弁22は冷房運転での冷媒回路を切換えて点線のように接続する。
圧縮機21で圧縮された高圧ガス冷媒は、圧縮機21の吐出口から四方弁22を介して冷媒配管7を通って室内ユニット1の室内熱交換器3へ流通し、ここで放熱して凝縮する際に室内空気と熱交換することによって室内を暖房する。そして冷媒は、室内熱交換器3から高圧液冷媒となって流出し、室外ユニット8の膨張弁25で断熱膨張されて低圧二相冷媒となり室外熱交換器23へ流入する。さらに冷媒は室外熱交換器23で室外ファン24によって吹きつけられる外気から採熱して蒸発し、低圧ガス冷媒となって流出した後、四方弁22を介して圧縮機21の吸入口へと戻る。このような動作によって室内熱交換器3で温熱が得られる。
Moreover, the refrigerant | coolant circulation operation | movement at the time of an operation | movement in the case of heating an indoor with the indoor heat exchanger 3 is demonstrated. When the room is heated, the outdoor heat exchanger 23 is operated as an evaporator and the indoor heat exchanger 3 is operated as a condenser, and the four-way valve 22 is connected as indicated by a dotted line by switching the refrigerant circuit in the cooling operation.
The high-pressure gas refrigerant compressed by the compressor 21 flows from the discharge port of the compressor 21 through the refrigerant pipe 7 through the four-way valve 22 to the indoor heat exchanger 3 of the indoor unit 1, where it dissipates heat and condenses. When heating, the room is heated by exchanging heat with room air. Then, the refrigerant flows out from the indoor heat exchanger 3 as high-pressure liquid refrigerant, is adiabatically expanded by the expansion valve 25 of the outdoor unit 8, becomes low-pressure two-phase refrigerant, and flows into the outdoor heat exchanger 23. Further, the refrigerant collects heat from the outside air blown by the outdoor fan 24 in the outdoor heat exchanger 23 and evaporates to flow out as a low-pressure gas refrigerant, and then returns to the suction port of the compressor 21 through the four-way valve 22. With such an operation, warm heat is obtained in the indoor heat exchanger 3.
また、図1に示した空気調和装置には、外気、室内空気の空気状態を検知する手段が設けられている。9は室内空気温度検知手段、10は室内空気湿度検知手段で、それぞれ例えば室内ユニット1での室内空気の取込口に設けられており、室内2から室内ユニット1に取込まれた室内空気であるリターン空気の温度を室内空気温度検知手段9で検知し、室内2から室内ユニット1に取込まれた室内空気であるリターン空気の湿度を室内空気湿度検知手段10で検知する。11は外気温度検知手段、12は外気湿度検知手段で、それぞれ例えば室外で外気導入手段6への吸気口周辺に設けられており、外気温度検知手段11で室内ユニット1に取込まれる外気の温度を検知し、外気湿度検知手段12で室内ユニット1に取込まれる外気の湿度を検知する。13は吹出し空気温度検知手段、14は吹出し空気湿度検知手段で、それぞれ例えば室内ユニット1から室内への空気吹出口に設けられており、吹出し空気温度検知手段13で室内ユニット1から室内2へ吹出す空気の温度を検知し、吹出し空気湿度検知手段14で室内ユニット1から室内2へ吹出す空気の湿度を検知する。また、室内熱交換器3の冷媒配管に設けた室内熱交換器配管温度検知手段18によって例えば冷媒の蒸発温度を計測している。
また、15は室内ユニット1内に設けた電子箱で、例えば1つまたは複数のマイクロプロセッサが格納され、室内空調負荷検知手段と運転動作設定手段と外気量制御手段と運転動作制御手段の動作を行う。この動作については後で詳しく述べる。
Further, the air conditioner shown in FIG. 1 is provided with means for detecting the air state of the outside air and the room air. Reference numeral 9 is an indoor air temperature detecting means, and 10 is an indoor air humidity detecting means, each of which is provided, for example, at an indoor air intake port in the indoor unit 1, and is the indoor air taken into the indoor unit 1 from the indoor 2. The temperature of a certain return air is detected by the indoor air temperature detecting means 9, and the humidity of the return air that is the indoor air taken into the indoor unit 1 from the room 2 is detected by the indoor air humidity detecting means 10. Reference numeral 11 denotes an outside air temperature detection means, and reference numeral 12 denotes an outside air humidity detection means. The outside air temperature detection means is provided, for example, in the vicinity of the intake port to the outside air introduction means 6 outside the room. And the humidity of the outside air taken into the indoor unit 1 is detected by the outside air humidity detecting means 12. Reference numeral 13 denotes a blown air temperature detecting means, and reference numeral 14 denotes a blown air humidity detecting means, which are provided, for example, at the air outlet from the indoor unit 1 to the room, and are blown from the indoor unit 1 to the room 2 by the blown air temperature detecting means 13. The temperature of the air to be discharged is detected, and the humidity of the air blown from the indoor unit 1 to the room 2 is detected by the blown air humidity detection means 14. Further, for example, the evaporating temperature of the refrigerant is measured by the indoor heat exchanger pipe temperature detecting means 18 provided in the refrigerant pipe of the indoor heat exchanger 3.
Reference numeral 15 denotes an electronic box provided in the indoor unit 1. For example, one or a plurality of microprocessors are stored therein, and the operations of the indoor air conditioning load detecting means, the operation setting means, the outside air amount control means, and the operation action control means are controlled. Do. This operation will be described in detail later.
図4は、本実施の形態による空気調和装置に係わる室内熱交換器3付近の空気の流れを示す説明図である。ここで、Tは温度[℃]、Xは絶対湿度[kg/kg’]、Vは風量[m3 /h]を表している。
外気OA(温度TOA、湿度XOA、風量VOA)が室内ユニット1の吸込み側に導入され、リターン空気RA(温度TRA、湿度XRA、風量VRA)と混合されて吸込み空気KA(温度TKA、湿度XKA、風量VRA+VOA)として室内熱交換器3に流入している。室内熱交換器3には熱輸送手段である冷媒配管7を通る冷媒によって、温熱または冷熱が輸送され、室内熱交換器3内の冷媒配管の周囲を空気が流れる際に熱交換される。室内熱交換器3で蒸発温度ET[℃]の冷媒と熱交換した吸込み空気KAは、その温度または湿度の少なくともどちらか一方が変化し、場合によってはヒータ4で加熱されてまたはそのままの温度で室内ユニット1から吹出し空気SA(温度TSA、湿度XSA、風量VRA+VOA)として室内に流出する。この吹出し空気SAは室内2を循環する間に室内負荷の顕熱SH[kcal/h]、即ち温度を変化させるものと、潜熱LH[kcal/h]、即ち絶対湿度を変化させるものとによって、負荷を受けて再びリターン空気RAとなり、外気OAと混ざって室内熱交換器3に流入する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the air flow in the vicinity of the indoor heat exchanger 3 related to the air conditioner according to the present embodiment. Here, T represents temperature [° C.], X represents absolute humidity [kg / kg ′], and V represents air volume [m 3 / h].
The outside air OA (temperature TOA, humidity XOA, air volume VOA) is introduced to the suction side of the indoor unit 1 and mixed with the return air RA (temperature TRA, humidity XRA, air volume VRA) to mix the intake air KA (temperature TKA, humidity XKA, The air volume VRA + VOA) flows into the indoor heat exchanger 3. Heat or cold is transported to the indoor heat exchanger 3 by the refrigerant passing through the refrigerant pipe 7 serving as a heat transport means, and heat exchange is performed when air flows around the refrigerant pipe in the indoor heat exchanger 3. The suction air KA heat-exchanged with the refrigerant having the evaporation temperature ET [° C.] in the indoor heat exchanger 3 changes in at least one of its temperature and humidity, and in some cases, is heated by the heater 4 or at the same temperature. The air flows out from the indoor unit 1 into the room as blown air SA (temperature TSA, humidity XSA, air volume VRA + VOA). This blown air SA is sensible heat SH [kcal / h] of the indoor load while circulating through the room 2, that is, changing the temperature, and latent heat LH [kcal / h], that is, changing the absolute humidity, Upon receiving the load, the air becomes return air RA again, mixes with the outside air OA, and flows into the indoor heat exchanger 3.
ここで、室内熱交換器3で熱交換して流出してくる空気を出口側空気と称し、吹出し空気とは室内ユニット1から室内2に吹出される空気のことで、例えばヒータ4を備えこれで加熱している場合には出口側空気と吹出し空気の温度は異なる。
また、室内は通常密閉されているわけではなく、余分な室内空気は部屋の隙間や排気口などから自然に室外へ流出する。その場合には室内2は加圧となるため、隣接している他の部屋からの匂いや塵埃などが流入するのを防止できる。また、外気を導入すると共に室内空気を換気扇などで機械的に排出するように部屋2を構成してもよい。その場合には室内圧のバランスを保つことができ、外気の導入もスムーズかつ確実に行うことができる。
Here, the air that flows out by exchanging heat in the indoor heat exchanger 3 is referred to as outlet side air, and the blown air is air that is blown out from the indoor unit 1 into the room 2 and includes, for example, a heater 4. In the case of heating with, the temperature of the outlet side air and the blown air are different.
In addition, the room is not normally sealed, and excess room air naturally flows out of the room through a gap or an exhaust port of the room. In that case, since the room 2 is pressurized, it is possible to prevent inflow of odors, dust, and the like from other adjacent rooms. Further, the room 2 may be configured such that outside air is introduced and room air is mechanically discharged by a ventilation fan or the like. In that case, the balance of the indoor pressure can be maintained, and the introduction of outside air can be performed smoothly and reliably.
さらに、電子箱15のマイクロプロセッサには図5のブロック図に示すように、室内空調負荷検知手段31と運転動作設定手段32と外気量制御手段33と運転動作制御手段34がソフトウェアプログラムとして格納されている。
室内空調負荷検知手段31は室内空調負荷QLを検知するもので、例えばリターン空気の温度TRAとリターン空気の湿度XRAからリターン空気のエンタルピーiRAを求め、同様に吹出し空気の温度TSAと吹出し空気の湿度XSAから吹出し空気のエンタルピーiSAを求め、下記に示す式1に基づいて、室内空調負荷QL(SH、LH)、QL=SH+LHを検知する。例えば冷房時には室内空調負荷QLは式1によって演算で求められる。
QL = (VRA+VOA)・ρ・(iRA−iSA) …(1)
VRA :リターン空気風量
VOA :外気風量
ρ :密度
iRA :リターン空気のエンタルピ−
iSA :吹出し空気のエンタルピー
Further, as shown in the block diagram of FIG. 5, the microprocessor of the electronic box 15 stores an indoor air conditioning load detecting means 31, an operation setting means 32, an outside air amount control means 33, and an operation action control means 34 as software programs. ing.
The indoor air-conditioning load detection means 31 detects the indoor air-conditioning load QL. For example, the return air enthalpy iRA is obtained from the return air temperature TRA and the return air humidity XRA. Similarly, the blowout air temperature TSA and the blowout air humidity are obtained. The enthalpy iSA of the blown air is obtained from XSA, and the indoor air conditioning load QL (SH, LH), QL = SH + LH is detected based on Equation 1 shown below. For example, at the time of cooling, the indoor air conditioning load QL is obtained by calculation using Equation 1.
QL = (VRA + VOA) .rho. (IRA-iSA) (1)
VRA: Return air volume
VOA: Outside air volume
ρ: Density
iRA: Return air enthalpy
iSA: Enthalpy of blowing air
運転動作設定手段32は外気温度検知手段11および外気湿度検知手段12で検知した外気状態として外気温度および外気湿度(TOA、XOA)、室内空気温度検知手段9および室内空気湿度検知手段10で検知した室内空気状態としてリターン空気温度およびリターン空気湿度(TRA、XRA)、室内のリモートコントロールスイッチなどで設定されている目標室内空気状態として目標室内空気温度および目標室内空気湿度(Tt、Xt)、室内空調負荷検知手段31で検知した室内空調負荷QLなどを入力し、外気導入量VOAと空調能力Qeおよび蒸発温度ET、必要に応じて加熱手段であるヒータ4の加熱量W、室内熱交換器3を通過する空気の総風量VRA+VOAなどの情報を設定する。外気導入量VOAは、例えばリターン空気の風量VRAと外気の風量VOAの混合比x:y(x+y=1)を考慮して設定する。このときの設定の仕方は、後でフローチャートを基に詳しく記載する。また、吸込み空気と吹出し空気との温度および湿度の変化を示す制御ベクトルから室内熱交換器3を流れる冷媒の蒸発温度ETと空調能力Qeが設定される。   The driving operation setting unit 32 detects the outside air temperature and the outside air humidity (TOA, XOA), the indoor air temperature detecting unit 9 and the indoor air humidity detecting unit 10 as the outside air state detected by the outside air temperature detecting unit 11 and the outside air humidity detecting unit 12. Return air temperature and return air humidity (TRA, XRA) as indoor air conditions, target indoor air temperature and target indoor air humidity (Tt, Xt), indoor air conditioning as target indoor air conditions set by an indoor remote control switch, etc. The indoor air conditioning load QL detected by the load detecting means 31 is input, the outside air introduction amount VOA, the air conditioning capacity Qe, the evaporation temperature ET, the heating amount W of the heater 4 as the heating means, and the indoor heat exchanger 3 as necessary. Information such as the total air volume VRA + VOA of the passing air is set. The outside air introduction amount VOA is set in consideration of, for example, a mixing ratio x: y (x + y = 1) of the return air volume VRA and the outside air volume VOA. The setting method at this time will be described in detail later based on a flowchart. Further, the evaporation temperature ET and the air conditioning capability Qe of the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 3 are set from a control vector indicating changes in temperature and humidity between the intake air and the blown air.
外気量制御手段33は、運転動作設定手段32で設定された外気導入量VOAになるように外気導入手段6の動作を制御する。具体的には、外気導入口開閉機構として例えばダンパ17の開閉制御、開度制御、または外気導入手段6に備えられているファン16の回転数を制御することで外気導入量を可変にできる。外気導入量は、例えばリターン空気RAと外気OAの給気量の比率x:yとして設定され、この比率になるように外気導入手段6での外気導入量VOAと室内ユニット1からの総風量VRA+VOAとを制御する。
このとき、外気を総風量の100%、即ち外気のみを室内ユニット1に吸込む場合には、例えば外気導入手段のファン16を最大の高速運転、室内ファン5を超微風の低速運転とすることで、外気を100%の割合で室内に取り込むことができる。外気の取り込み量が100%以下の時には、外気導入量と室内ユニットから吹出す総風量を調整することで、余分な室内空気は部屋の隙間から自然に室外へ流出し、総風量に対する外気の割合を制御できる。室内ユニット1から吹出す総風量は、室内ファン5の回転数を変化させて制御できる。
The outside air amount control means 33 controls the operation of the outside air introduction means 6 so that the outside air introduction amount VOA set by the driving action setting means 32 is obtained. Specifically, the outside air introduction amount can be varied by controlling the opening / closing control of the damper 17, the opening degree control, or the rotational speed of the fan 16 provided in the outside air introduction means 6 as the outside air inlet opening / closing mechanism. The outside air introduction amount is set, for example, as a ratio x: y of the supply amount of the return air RA and the outside air OA, and the outside air introduction amount VOA in the outside air introduction means 6 and the total air amount VRA + VOA from the indoor unit 1 so as to become this ratio. And control.
At this time, when the outside air is 100% of the total air volume, that is, when only the outside air is sucked into the indoor unit 1, for example, the fan 16 of the outside air introducing means is set to the maximum high speed operation, and the indoor fan 5 is set to the low speed operation of the ultra-fine wind. The outside air can be taken into the room at a rate of 100%. When the amount of outside air intake is 100% or less, adjusting the amount of outside air introduced and the total air volume blown out from the indoor unit allows excess room air to naturally flow out of the gap between the rooms, and the ratio of the outside air to the total air volume Can be controlled. The total air volume blown out from the indoor unit 1 can be controlled by changing the rotational speed of the indoor fan 5.
運転動作制御手段34は、運転動作設定手段32で設定された空調能力Qeと蒸発温度ETになるように熱輸送手段である冷凍サイクルの動作を制御して、室内熱交換器3での所望の冷媒温度ETと空調能力Qeを得る。冷凍サイクルの動作は、具体的には室内側では室内ファン5の回転数制御であり、室外側では膨張弁25の開度制御や圧縮機21の周波数制御や室外ファン24の回転数制御などである。さらに設定された運転動作がヒータ4による加熱を含むとき、ヒータ4のオン/オフ制御を行う。
下記に示す式2は冷凍サイクルの動作を制御する方法の一例として、冷凍サイクルの目標空調能力変更量ΔQe*と冷媒の目標蒸発温度変更量ΔET*から、圧縮機周波数変更量Δfzと室内ファン5の回転数変更量ΔNiを求める式である。この式の係数a,b,c,dは、実験データや理論値を加味して予めシュミレーションで求めてデータとして記憶させておけばよい。
この制御は一般に行われているVPM(vector pattern maching)制御であり、圧縮機の周波数fz、室内ファンの回転数Ni、空調能力Qe、蒸発温度ETの増加または減少の関係を示している。例えば周波数を上げると(Δfz>0)、空調能力は増加し(ΔQe*>0)、蒸発温度は下がる(ΔET*<0)。また、例えば室内ファンの回転数を上げると(ΔNi>0)、空調能力は増加し(ΔQe*>0)、蒸発温度は上がる(ΔET*>0)。
The operation operation control means 34 controls the operation of the refrigeration cycle that is the heat transport means so that the air conditioning capacity Qe and the evaporation temperature ET set by the operation operation setting means 32 are obtained, and a desired operation in the indoor heat exchanger 3 is achieved. The refrigerant temperature ET and the air conditioning capability Qe are obtained. Specifically, the operation of the refrigeration cycle is the rotation speed control of the indoor fan 5 on the indoor side, and the opening degree control of the expansion valve 25, the frequency control of the compressor 21 and the rotation speed control of the outdoor fan 24 on the outdoor side. is there. Further, when the set operation includes heating by the heater 4, the heater 4 is turned on / off.
Expression 2 shown below is an example of a method for controlling the operation of the refrigeration cycle. From the target air conditioning capacity change amount ΔQe * of the refrigeration cycle and the target evaporation temperature change amount ΔET * of the refrigerant, the compressor frequency change amount Δfz and the indoor fan 5 Is a formula for obtaining the rotation speed change amount ΔNi. Coefficients a, b, c, and d in this equation may be obtained in advance by simulation in consideration of experimental data and theoretical values and stored as data.
This control is VPM (vector pattern matching) control that is generally performed, and shows the relationship between the frequency fz of the compressor, the rotational speed Ni of the indoor fan, the air conditioning capability Qe, and the evaporation temperature ET. For example, when the frequency is increased (Δfz> 0), the air conditioning capacity increases (ΔQe *> 0), and the evaporation temperature decreases (ΔET * <0). For example, when the rotation speed of the indoor fan is increased (ΔNi> 0), the air conditioning capacity increases (ΔQe *> 0), and the evaporation temperature increases (ΔET *> 0).
上記の室内空調負荷検知手段31、運転動作設定手段32、外気量制御手段33、運転動作制御手段は34のそれぞれは、コンピュータプログラムとして全て1つのマイクロプロセッサに内蔵されていてもよいし、それぞれ別のマイクロプロセッサに内蔵されていてもよい。   Each of the indoor air-conditioning load detection means 31, operation operation setting means 32, outside air amount control means 33, and operation operation control means 34 may be incorporated in a single microprocessor as a computer program, or may be different from each other. It may be built in the microprocessor.
本実施の形態の特徴は、外気と室内空気の温度および湿度を検知し、湿り空気線図に基づいて外気を室内の空気調和に利用できる場合には外気導入手段6によって積極的に外気を室内に導入することにある。   The feature of this embodiment is that the temperature and humidity of the outside air and the room air are detected, and the outside air is positively introduced into the room by the outside air introduction means 6 when the outside air can be used for room air conditioning based on the wet air diagram. There is to introduce to.
図6は、湿り空気線図上において、空気調和装置で室内空気の冷却および除湿を行った場合の室内空気の空気状態の変化の一例を示す説明図である。この図は前記の一般的な湿り空気線図を示すもので、縦軸は絶対湿度X[kg/kg´]、横軸は乾球温度T[℃]を示す。空気状態は、温度と湿度から湿り空気線図上では1点で表わされるが、ここではこの空気状態をその空気の温湿度と称する。
外気温度検知手段11と外気湿度検知手段12で検知した外気温度と外気湿度から外気エンタルピーを算出し、室内温度検知手段9と室内湿度検知手段10で検知したリターン空気温度とリターン空気湿度からリターン空気エンタルピーを算出する。そして、外気エンタルピーとリターン空気エンタルピーとを比較し、外気エンタルピーの方がリターン空気エンタルピーよりも小さい場合には、外気導入手段6から外気(外気温湿度OA)を導入する。なお、本実施の形態において外気を導入するかどうかは、エンタルピーと利用者の換気要求によって決まるのであるが、ここでは外気を導入した場合の基本的な室内空気の温湿度の変化の様子について説明する。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a change in the air state of the room air when the room air is cooled and dehumidified by the air conditioner on the wet air diagram. This figure shows the general wet air diagram, wherein the vertical axis indicates absolute humidity X [kg / kg '] and the horizontal axis indicates dry bulb temperature T [° C.]. The air condition is represented by one point on the wet air diagram from the temperature and humidity. Here, this air condition is referred to as the temperature and humidity of the air.
The outside air enthalpy is calculated from the outside air temperature and the outside air humidity detected by the outside air temperature detecting means 11 and the outside air humidity detecting means 12, and the return air is obtained from the return air temperature and the return air humidity detected by the room temperature detecting means 9 and the room humidity detecting means 10. Calculate the enthalpy. Then, the outside air enthalpy is compared with the return air enthalpy. When the outside air enthalpy is smaller than the return air enthalpy, outside air (outside temperature humidity OA) is introduced from the outside air introduction means 6. Note that whether or not to introduce outside air in this embodiment is determined by enthalpy and the user's ventilation requirements, but here we explain the basic changes in temperature and humidity of indoor air when outside air is introduced To do.
室内2から室内ユニット1に導入されるリターン空気(リターン空気温湿度RA)と外気(外気温湿度OA)が混合する混合空気である吸込み空気温湿度KAは、リターン空気温湿度RAと外気温湿度OAを結ぶ直線上の温湿度となり、外気の導入量に応じてその温湿度は変化する。リターン空気の給気量:外気の給気量=x:yとなるように外気を導入して吸込み空気温湿度KAとなった混合空気は、室内熱交換器3で冷媒と熱交換することにより冷却除湿される。室内熱交換器3の蒸発温度(室内熱交換器配管温度検知手段18で計測される冷媒配管の温度即ち管温)がETであるときには吸込み空気温湿度KAと蒸発温度ETを結ぶ直線上にある温湿度の空気、例えば空気温湿度SAが室内熱交換器3の出口側空気として流出される。
本実施の形態では室内熱交換器3の空気の出口側の空気流路にヒータ4を設けており、室内熱交換器3で除湿を行うために空気を冷却しすぎた場合には、このヒータ4で暖めることができる。ヒータ4を通過した空気は、吹出し空気(吹出し空気温湿度SA)となって室内ユニット1から室内へ吹出される。この後、室内ユニット1から吹出した空気には室内空調負荷QL(SH、LH)が加わり、再び室内ユニット1にリターン空気(リターン空気温湿度RA)として取り込まれる。なお、このリターン空気温湿度RAは初めのリターン空気温湿度とは多少状態が変化し、目標室内空気温湿度tに近づいているはずである。
The intake air temperature / humidity KA, which is a mixed air mixture of return air (return air temperature / humidity RA) and outside air (outside air temperature / humidity OA) introduced from the room 2 into the indoor unit 1, is the return air temperature / humidity RA and the outside air temperature / humidity. It becomes the temperature and humidity on a straight line connecting OA, and the temperature and humidity change according to the amount of outside air introduced. Return air supply amount: outside air supply amount = x: y The mixed air that has been brought into the intake air temperature and humidity KA by introducing the outside air is heat-exchanged with the refrigerant in the indoor heat exchanger 3. Cooled and dehumidified. When the evaporation temperature of the indoor heat exchanger 3 (the temperature of the refrigerant pipe measured by the indoor heat exchanger pipe temperature detecting means 18) is ET, it is on a straight line connecting the intake air temperature / humidity KA and the evaporation temperature ET. Air of temperature and humidity, for example, air temperature and humidity SA, is discharged as the outlet side air of the indoor heat exchanger 3.
In the present embodiment, the heater 4 is provided in the air flow path on the air outlet side of the indoor heat exchanger 3, and when the air is cooled excessively in order to dehumidify the indoor heat exchanger 3, this heater is used. 4 can warm up. The air that has passed through the heater 4 becomes blown air (blow air temperature and humidity SA) and is blown out from the indoor unit 1 into the room. Thereafter, an air-conditioning load QL (SH, LH) is added to the air blown out from the indoor unit 1, and is taken into the indoor unit 1 as return air (return air temperature / humidity RA) again. The return air temperature / humidity RA changes slightly from the initial return air temperature / humidity, and should approach the target indoor air temperature / humidity t.
ここで、初期運転で外気を導入せずにリターン空気のみを吸込み空気とし、冷媒の蒸発温度ETで運転したとき、吹出し空気温度と吹出し空気湿度から算出される吹出し空気エンタルピーと、リターン空気温度とリターン空気湿度から算出されるリターン空気のエンタルピー、即ち吸込み側のリターン空気エンタルピーとから室内空調負荷QLが推定される。この室内負荷のx軸方向変化分が顕熱負荷SHであり、y軸方向変化分が潜熱負荷LHである。   Here, in the initial operation, when only return air is sucked in without introducing outside air and operation is performed at the refrigerant evaporation temperature ET, the blown air enthalpy calculated from the blown air temperature and the blown air humidity, the return air temperature, The indoor air conditioning load QL is estimated from the enthalpy of return air calculated from the return air humidity, that is, the return air enthalpy on the suction side. A change in the x-axis direction of the indoor load is the sensible heat load SH, and a change in the y-axis direction is the latent heat load LH.
最終的には、リターン空気温湿度RAを目標室内空気温湿度tとするために、目標室内空気温湿度tと室内空調負荷QLから目標吹出し空気温湿度SA*が算出される。そして、空調能力Qeをできるだけ小さくしながら、この目標吹出し温湿度SA*を実現するように、吸込み空気温湿度KA、目標蒸発温度ET*を決定する。吸込み空気温湿度KAが決定されることで、室内2から室内ユニット1に取り込まれるリターン空気温湿度RAと外気温湿度OAの混合比が決定され、外気導入量が決定される。この外気導入量の制御は、外気導入手段6にて外気導入量を制御する。例えば蒸発温度ET*で目標吹出し温湿度SA*を実現するために、外気温湿度OAとリターン空気温湿度RAを混合して吸込み空気温湿度KAとする場合、室内熱交換器3への吸込み空気の総量(室内ユニットから室内へ吹出す総風量と一致)に対する外気導入量の割合は、
|KA―RA|/|OA−RA| = y/(x+y)
= VOA/(VOA+VRA)
で得られる。またこのときの蒸発温度ET*、空調能力Qeに従って冷凍サイクルを運転制御する。
ここで、空調能力Qeをできるだけ小さくしているので、空気調和装置への入力を最小にでき、省エネルギーとなる。
Finally, in order to set the return air temperature / humidity RA as the target indoor air temperature / humidity t, the target blown air temperature / humidity SA * is calculated from the target indoor air temperature / humidity t and the indoor air conditioning load QL. Then, the intake air temperature / humidity KA and the target evaporation temperature ET * are determined so as to realize the target blowing temperature / humidity SA * while reducing the air conditioning capability Qe as much as possible. By determining the intake air temperature / humidity KA, the mixing ratio of the return air temperature / humidity RA taken into the indoor unit 1 from the room 2 and the outside air temperature / humidity OA is determined, and the outside air introduction amount is determined. This outside air introduction amount is controlled by the outside air introduction means 6. For example, when the outside air temperature humidity OA and the return air temperature / humidity RA are mixed to obtain the target air temperature / humidity SA * at the evaporation temperature ET *, the intake air to the indoor heat exchanger 3 is obtained. The ratio of the amount of outside air introduced to the total amount of air (corresponding to the total air volume blown indoors from the indoor unit)
| KA-RA | / | OA-RA | = y / (x + y)
= VOA / (VOA + VRA)
It is obtained by. Further, the refrigeration cycle is operated and controlled according to the evaporation temperature ET * and the air conditioning capability Qe at this time.
Here, since the air conditioning capability Qe is made as small as possible, the input to the air conditioner can be minimized, resulting in energy saving.
ここで室内熱交換器3前後の空気状態を考え、吸込み空気温湿度KAの吸込み空気が室内熱交換器3に流入し、室内熱交換器3内で冷媒配管の外部を流れるあいだに、冷媒配管内を流れる蒸発温度ET*の冷媒と熱交換して、出口側空気温湿度SAとして室内熱交換器3から流出するとする。湿り空気線図上では、温湿度KAの点と飽和線上の温度ET*である点とを結ぶ直線上の点の温湿度SAの空気が室内熱交換器3の出口側空気として流出する。逆に言えば、温湿度KAの吸込み空気を室内熱交換器3に流入して温湿度SAの出口側空気を流出させたい場合には、湿り空気線図上で温湿度KAから温湿度SAへ変化するように、制御ベクトルの長さである空調能力と、制御ベクトルを延長した直線と飽和線が交わる点の温度の冷媒を室内熱交換器3に循環させればよい。
本実施の形態では室内熱交換器3での運転動作を制御しやすくするため、目標室内空気温湿度tと室内空調負荷QLから吹出し空気の目標である目標吹出し空気温湿度SA*を設定し、室内熱交換器3からの吹出し空気温湿度が目標吹出し空気温湿度SA*に接近するように制御する。
Here, considering the air condition before and after the indoor heat exchanger 3, while the intake air having the intake air temperature and humidity KA flows into the indoor heat exchanger 3 and flows outside the refrigerant pipe in the indoor heat exchanger 3, the refrigerant pipe It is assumed that heat is exchanged with the refrigerant having the evaporation temperature ET * flowing inside, and the refrigerant flows out from the indoor heat exchanger 3 as the outlet side air temperature and humidity SA. On the wet air diagram, the air of temperature and humidity SA at a point on the straight line connecting the point of temperature and humidity KA and the point of temperature ET * on the saturation line flows out as the outlet side air of the indoor heat exchanger 3. In other words, when the intake air of temperature / humidity KA flows into the indoor heat exchanger 3 and the outlet side air of temperature / humidity SA flows out, the temperature / humidity KA is changed to temperature / humidity SA on the wet air diagram. It is only necessary to circulate through the indoor heat exchanger 3 the air conditioning capacity that is the length of the control vector and the refrigerant at the temperature at which the straight line obtained by extending the control vector and the saturation line intersect.
In the present embodiment, in order to make it easier to control the operation in the indoor heat exchanger 3, the target indoor air temperature / humidity t and the target air temperature / humidity SA * that is the target of the air to be blown from the indoor air conditioning load QL are set. Control is performed so that the temperature and humidity of the blown air from the indoor heat exchanger 3 approach the target blown air temperature and humidity SA *.
ただし、実現できる制御ベクトルの傾きには限界があり、冷凍サイクルの顕熱比(SHF)の許容範囲内、SHFmin≦SHF≦SHFmax(最大1)でなければならない。ここで、顕熱比(SHF)とは、式3で表わされ、空気の温度を下げるために使われる全熱量Q[kcal/h](顕熱+潜熱)のうち、気体のH2Oを液体H2Oに凝縮させるのに使われる熱量QLH[kcal/h](潜熱)を差し引いたものの割合である。
SHF=(Q−QLH)/Q =顕熱/(顕熱+潜熱) …(3)
従って、SHFmaxでの運転は高顕熱運転、SHFminでの運転は最大除湿運転となる。例えば、除湿量が0ならSHF=1(高顕熱運転)であり、室温を全く下げないで除湿だけできればSHF=0(最大除湿運転)である。実際には除湿能力には限界があり、湿り空気線図で言えば、制御ベクトルの延長線と飽和線とが交わらない場合、除湿能力の限界を越えており、実現できない状態である。即ち、湿り空気線図上で室内熱交換器3への吸込み空気温湿度KAと出口側空気温湿度SAとを結ぶ直線を延長したとき、この直線と飽和線とが交差しない。このときには冷媒と熱交換しても室内熱交換器3の出口側では温湿度SAの空気は得られないことになる。また前にも記載したが一般的に空気調和を行うための冷凍サイクルでは各機器の耐熱性や露対策などから蒸発温度の下限を10℃程度とすることで、SHFの下限が制限されることもある。
However, there is a limit to the slope of the control vector that can be realized, and it must be within the allowable range of the sensible heat ratio (SHF) of the refrigeration cycle, and SHFmin ≦ SHF ≦ SHFmax (maximum 1). Here, the sensible heat ratio (SHF) is expressed by Equation 3, and out of the total calorie Q [kcal / h] (sensible heat + latent heat) used to lower the temperature of the air, it is gaseous H 2 O. Is the ratio of the amount of heat QLH [kcal / h] (latent heat) used to condense the water into liquid H 2 O.
SHF = (Q−QLH) / Q = sensible heat / (sensible heat + latent heat) (3)
Therefore, the operation at SHFmax is the high sensible heat operation, and the operation at SHFmin is the maximum dehumidification operation. For example, if the dehumidification amount is 0, SHF = 1 (high sensible heat operation), and if dehumidification can be performed without lowering the room temperature at all, SHF = 0 (maximum dehumidification operation). Actually, there is a limit to the dehumidifying capacity. In the wet air diagram, when the extension line of the control vector and the saturation line do not intersect, the dehumidifying capacity is exceeded and it cannot be realized. That is, when the straight line connecting the intake air temperature / humidity KA to the indoor heat exchanger 3 and the outlet-side air temperature / humidity SA is extended on the wet air diagram, the straight line does not intersect the saturation line. At this time, even if heat is exchanged with the refrigerant, air of temperature and humidity SA cannot be obtained on the outlet side of the indoor heat exchanger 3. As described above, in general, in the refrigeration cycle for air conditioning, the lower limit of the SHF is limited by setting the lower limit of the evaporation temperature to about 10 ° C. from the heat resistance of each device and countermeasures against dew. There is also.
本実施の形態による空気調和装置において、外気を積極的に導入して効果的に利用し、快適な室内空間を得るための運転方法の基本的な考え方についてここで記載する。
リターン空気温湿度RAと外気温湿度OAを混合した混合空気である吸込み空気温湿度KAは、吸込み空気温湿度KAと目標吹出し空気温湿度SA*のエンタルピー差が小さくなるように選ぶ。
吸込み空気温湿度KAから目標吹出し空気温湿度SA*への制御ベクトルの傾きが、冷凍サイクルの顕熱比(SHF)の許容範囲内で、上記1.のエンタルピー差の小さいものを選ぶ。
冷凍サイクルの最大除湿運転SHFminでも除湿が足りず制御ベクトルを実現できない時には、目標吹出し空気の温度を下げて湿度は満足するように運転し、室内熱交換器3から流出する出口側空気を加熱手段で加熱して目標吹出し空気温湿度SA*になるように制御する。即ち、目標吹出し空気の湿度となるように室内熱交換器3の冷媒温度を設定し、室内熱交換器3でその温度の冷媒と熱交換した出口側空気が目標吹出し空気の温度よりも低温である場合に目標吹出し空気の温度まで加熱する。
In the air conditioning apparatus according to the present embodiment, a basic concept of an operation method for actively introducing outside air and effectively using it to obtain a comfortable indoor space will be described here.
The intake air temperature / humidity KA, which is a mixture of the return air temperature / humidity RA and the outside air temperature / humidity OA, is selected so that the enthalpy difference between the intake air temperature / humidity KA and the target blowout air temperature / humidity SA * is reduced.
The inclination of the control vector from the intake air temperature / humidity KA to the target blown air temperature / humidity SA * is within the allowable range of the sensible heat ratio (SHF) of the refrigeration cycle. Select one with a small enthalpy difference.
When the maximum dehumidification operation SHFmin in the refrigeration cycle does not provide sufficient dehumidification and the control vector cannot be realized, the temperature of the target blown air is lowered so that the humidity is satisfied, and the outlet side air flowing out from the indoor heat exchanger 3 is heated. To control the target air temperature and humidity SA *. That is, the refrigerant temperature of the indoor heat exchanger 3 is set so that the humidity of the target blown air becomes equal, and the outlet side air heat exchanged with the refrigerant at that temperature in the indoor heat exchanger 3 is lower than the temperature of the target blown air. In some cases, it is heated to the target blown air temperature.
上記の考え方の1.でエンタルピー差ができるだけ小さくなるように設定しているので、空気調和装置の圧縮機21や室外ファン24や室内ファン5などへの入力の総和を最小にでき、無駄な動作を行うことなく省エネルギーとなる。
さらに、上記の考え方の3.で加熱手段を用いる場合には、室内熱交換器で熱交換した空気を加熱手段で加熱する場合、室内熱交換器3での冷媒温度を得るための熱輸送能力と加熱量とのエネルギー総量が小さくなるように外気導入量を設定し、省エネルギーを図って運転制御を行う。即ち、空調能力Qeとヒータ4での入力エネルギーの総量が小さくなるように運転制御する。
1 of the above concept. Since the enthalpy difference is set to be as small as possible, the total sum of inputs to the compressor 21, the outdoor fan 24, the indoor fan 5 and the like of the air conditioner can be minimized, and energy can be saved without performing unnecessary operations. Become.
Further, in the above concept 3. In the case where the heating means is used, when the air heat-exchanged by the indoor heat exchanger is heated by the heating means, the total energy amount of the heat transport capacity and the heating amount for obtaining the refrigerant temperature in the indoor heat exchanger 3 is The outside air introduction amount is set so as to decrease, and the operation control is performed for energy saving. That is, operation control is performed so that the total amount of input energy at the air conditioning capability Qe and the heater 4 is reduced.
このために、外気を室内の空気調和に利用できるかどうかの判断や、その判断に基づいて運転動作を設定するものが運転動作設定手段32で行う運転動作設定ステップであり、この設定に従い、外気導入量制御手段33と運転動作制御手段34で行う運転制御ステップによって実際に空気調和装置の各機器を動作させる。
本実施の形態では、湿り空気線図上で外気状態に応じて3つの領域に分け、それぞれの領域に対して処理し、外気導入量と空調能力と加熱量を設定する。図7は湿り空気線図での各ゾーンの領域を示す説明図、図8は外気状態による外気利用方法のゾーン分けの部分の処理手順を示すフローチャートである。図7に示すように、リターン空気温湿度RAと、目標吹出し空気温湿度SA*と、外気温湿度OAx(x=1〜3)の状態により外気をどう使うかについて、3つのゾーンに分けられる。ゾーン1は、リターン空気温湿度RAを通る等エンタルピー線(直線A)よりも上の領域で、外気温湿度OA1がリターン空気温湿度RAより高エンタルピーのときである。ゾーン2は、外気温湿度OA2がリターン空気温湿度RAより低エンタルピー、かつ、リターン空気温湿度RAと目標吹き出し温湿度SA*を結ぶ線(直線B)より低温側の領域である。ゾーン3は、外気温湿度OA3がリターン空気温湿度RAより低エンタルピー、かつ、RAとSA*を結ぶ線(直線B)より低湿側の領域である。
For this reason, it is a driving operation setting step performed by the driving operation setting means 32 that determines whether or not the outside air can be used for indoor air conditioning and sets the driving operation based on the determination. Each device of the air conditioner is actually operated by the operation control step performed by the introduction amount control means 33 and the operation operation control means 34.
In the present embodiment, the area is divided into three areas according to the outside air state on the wet air diagram, and the respective areas are processed to set the outside air introduction amount, the air conditioning capacity, and the heating amount. FIG. 7 is an explanatory diagram showing regions of each zone in the wet air diagram, and FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of a zone division portion of the outside air utilization method according to the outside air state. As shown in FIG. 7, the use of outside air is classified into three zones according to the state of return air temperature / humidity RA, target blowing air temperature / humidity SA *, and outside air temperature / humidity OAx (x = 1 to 3). . Zone 1 is a region above the isoenthalpy line (straight line A) passing through the return air temperature and humidity RA, and is when the outside air temperature humidity OA1 is higher than the return air temperature and humidity RA. Zone 2 is an area where the outside air temperature humidity OA2 is lower than the return air temperature humidity RA, and is lower than the line (straight line B) connecting the return air temperature humidity RA and the target blowing temperature humidity SA *. Zone 3 is an area where the outside air temperature humidity OA3 is lower enthalpy than the return air temperature humidity RA and on the lower humidity side than the line (straight line B) connecting RA and SA *.
図8のフローチャートでは、室内温度検知手段9と室内湿度検知手段10で検知したリターン空気の温度と湿度からリターン空気温湿度RAとリターン空気エンタルピーを算出し(ST1、ST2:室内空気温湿度検知ステップ)、外気温度検知手段11と外気湿度検知手段12で検知した外気の温度と湿度から外気温湿度OAと外気エンタルピーを算出する(ST3、ST4:外気温湿度検知ステップ)。次に目標温度および目標湿度から目標室内空気温湿度を算出する(ST5:目標室内空気温湿度設定ステップ)。次にST6(室内空調負荷検知ステップ)では、リターン空気温湿度RAと予め検知した室内空調負荷QLとから目標吹出し空気温湿度SA*を設定する。
ST7で外気エンタルピーとリターン空気エンタルピーとを比較し、外気エンタルピーの方がリターン空気エンタルピーよりも大きい場合には、ゾーン1の運転となる(ST9)。ST7で外気エンタルピーとリターン空気エンタルピーとを比較した結果、外気エンタルピーの方がリターン空気エンタルピーよりも小さいまたは同じ場合には、リターン空気温湿度RAと目標吹出し空気温湿度SA*を結ぶ直線Bを引き、外気温湿度OAがこの直線Bの上側か下側になるかを判断する(ST8)。外気温湿度OAが、直線Bの上側即ちリターン空気温湿度RAより低温側の領域にあるときにはゾーン2(ST10)、直線Bの下側即ちリターン空気温湿度RAより低湿側の領域にあるときにはゾーン3(ST11)とする。
In the flowchart of FIG. 8, the return air temperature / humidity RA and the return air enthalpy are calculated from the temperature and humidity of the return air detected by the indoor temperature detection means 9 and the indoor humidity detection means 10 (ST1, ST2: Indoor air temperature / humidity detection step). ) The outside air temperature humidity OA and the outside air enthalpy are calculated from the outside air temperature and humidity detected by the outside air temperature detecting means 11 and the outside air humidity detecting means 12 (ST3, ST4: outside air temperature humidity detecting step). Next, the target indoor air temperature and humidity are calculated from the target temperature and the target humidity (ST5: target indoor air temperature and humidity setting step). Next, in ST6 (indoor air conditioning load detection step), a target blown air temperature and humidity SA * is set from the return air temperature and humidity RA and the indoor air conditioning load QL detected in advance.
In ST7, the outside air enthalpy is compared with the return air enthalpy. If the outside air enthalpy is larger than the return air enthalpy, the operation is performed in zone 1 (ST9). As a result of comparing the outside air enthalpy with the return air enthalpy in ST7, if the outside air enthalpy is smaller than or equal to the return air enthalpy, a straight line B connecting the return air temperature / humidity RA and the target blowing air temperature / humidity SA * is drawn. Then, it is determined whether the outside air temperature humidity OA is above or below the straight line B (ST8). Zone 2 (ST10) when outside air temperature / humidity OA is above the straight line B, that is, a region lower than the return air temperature / humidity RA, and zone when the outside air temperature / humidity OA is below the straight line B, that is, a region below the return air temperature / humidity RA. 3 (ST11).
実際には例えば平面上で2つの点の位置関係を知るにはその2点の外積を計算してその結果の符合で判断できる。外積とは、2つのベクトル、C(c1,c2)、D(d1、d2)において、
C x D = c1xd2 − d1xc2
の式で算出できる。これを利用して、外気温湿度OAが3つのどのゾーンに位置しているかを簡単に知ることができる。なお、C,Dはベクトルであり、大きさと方向を有する量である。
Actually, for example, in order to know the positional relationship between two points on a plane, the outer product of the two points can be calculated and the result can be determined by the sign of the result. The outer product is the two vectors C (c1, c2), D (d1, d2)
C x D = c1xd2-d1xc2
It can be calculated by the following formula. Using this, it is possible to easily know in which of the three zones the outside air temperature humidity OA is located. C and D are vectors, which are quantities having a magnitude and a direction.
次に、3つの領域のそれぞれにおける外気導入量と空調能力と加熱量を設定する処理について説明する。
図9は外気温湿度OA1がゾーン1の領域、即ち外気温湿度OA1がリターン空気温湿度RAより高エンタルピーであるときの処理手順を示すフローチャートである。この場合には、外気を導入することにより、空調負荷が増加してしまうため、省エネルギー効果を重視する場合は外気を導入しない。例えばダンパ17を閉止し、ファン16を停止することで、外気導入手段6を閉止して室内からのリターン空気のみを循環させる。ただし、利用者の要求などにより換気が必要な場合には外気を導入してもよい。また、外気を導入しないように設定しても、実際には壁の隙間などで外気導入量が0にならない場合もあり、外気導入手段6で外気導入量が最小になるように運転すればよい。
Next, processing for setting the outside air introduction amount, the air conditioning capability, and the heating amount in each of the three regions will be described.
FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure when the outside air temperature humidity OA1 is in the zone 1 region, that is, when the outside air temperature humidity OA1 is higher enthalpy than the return air temperature humidity RA. In this case, since the air conditioning load is increased by introducing the outside air, the outside air is not introduced when the energy saving effect is important. For example, by closing the damper 17 and stopping the fan 16, the outside air introduction means 6 is closed and only the return air from the room is circulated. However, outside air may be introduced when ventilation is required due to user requirements. Even if the setting is made so that the outside air is not introduced, the outside air introduction amount may not actually become zero due to a gap between the walls, and the outside air introduction means 6 may be operated so that the outside air introduction amount is minimized. .
処理フローでは、ST21で換気が要求されているかどうかを判断し、換気が要求されている場合には、外気導入量を換気のための所定量、例えば外気導入手段6のダンパ17を全開としたりファン16の回転を高速にする(ST22)。そして室内熱交換器3の吸込み空気温湿度KAはリターン空気と外気が混合された混合空気の温湿度を設定する(ST23)。一方、換気が要求されていない場合には、外気導入手段6を閉として外気導入量を0とし(ST24)、室内熱交換器3の吸込み空気温湿度KAはリターン空気温湿度RAを設定する(ST25)。ST26では、制御ベクトルが実現できるかどうか、即ち冷凍サイクルのSHFの許容範囲かどうかを判断している。吸込み空気温湿度KAと目標吹出し空気温湿度SA*への制御ベクトルの延長線が飽和線と交差し蒸発温度の許容範囲内であれば、ST27の処理を行う。ST27では、湿り空気線図上で、吸込み空気温湿度KAと目標吹出し空気温湿度SA*から空調能力を決定する制御ベクトルを設定する。即ち吸込み空気温湿度KAと目標吹出し空気温湿度SA*を結ぶベクトルを設定すると共に、このベクトルの延長線と飽和線の交点の温度を室内熱交換器3の冷媒温度とする。ST26の判断で、制御ベクトルの延長線が飽和線と交差しない場合には許容範囲外であり、ST28でSHFmin運転で室内熱交換器3から目標湿度と同レベルの湿度の出口側空気を流出し、ヒータ4で目標温度にまで加熱して目標吹出し空気温湿度SA*を得るように空調能力や冷媒温度やヒータの加熱量を設定する。
ST61(運転制御ステップ)は、外気量制御手段33によって設定された外気量の外気を室内ユニット1に導入し、運転動作制御手段34によって設定された制御ベクトルに基づいて冷凍サイクルを運転する。また必要に応じてヒータ4を動作させる。実際には、圧縮機21の運転周波数、膨張弁25の開度、室内ファン5および室外ファン24の回転数、ヒータ4、外気導入手段6など、空気調和装置を構成する各機器部品が運転される。
ST21〜ST28、ST61を一定時間、例えば1分程度のサイクルで繰り返すことで、室内の空気状態は徐々に目標室内空気温湿度tになり、室内2の空気調和が行われる。
In the processing flow, it is determined whether or not ventilation is required in ST21. If ventilation is required, the outside air introduction amount is set to a predetermined amount for ventilation, for example, the damper 17 of the outside air introduction means 6 is fully opened. The fan 16 is rotated at a high speed (ST22). The intake air temperature / humidity KA of the indoor heat exchanger 3 sets the temperature / humidity of the mixed air in which the return air and the outside air are mixed (ST23). On the other hand, if ventilation is not required, the outside air introduction means 6 is closed and the outside air introduction amount is set to 0 (ST24), and the return air temperature humidity RA is set as the intake air temperature humidity KA of the indoor heat exchanger 3 ( ST25). In ST26, it is determined whether or not the control vector can be realized, that is, whether or not the SHF allowable range of the refrigeration cycle. If the extension line of the control vector to the intake air temperature / humidity KA and the target blown air temperature / humidity SA * intersects the saturation line and is within the allowable range of the evaporation temperature, the process of ST27 is performed. In ST27, on the wet air diagram, a control vector for determining the air conditioning capacity from the intake air temperature / humidity KA and the target blown air temperature / humidity SA * is set. That is, a vector connecting the intake air temperature / humidity KA and the target blown air temperature / humidity SA * is set, and the temperature at the intersection of the extension line of this vector and the saturation line is set as the refrigerant temperature of the indoor heat exchanger 3. If the extension line of the control vector does not intersect with the saturation line in the determination of ST26, it is out of the allowable range. In ST28, the outlet side air having the same level as the target humidity is discharged from the indoor heat exchanger 3 in the SHFmin operation. The air conditioning capacity, the refrigerant temperature, and the heating amount of the heater are set so that the heater 4 is heated to the target temperature to obtain the target blown air temperature and humidity SA *.
In ST61 (operation control step), the outside air amount set by the outside air amount control means 33 is introduced into the indoor unit 1, and the refrigeration cycle is operated based on the control vector set by the operation operation control means 34. Further, the heater 4 is operated as necessary. Actually, each component constituting the air conditioner is operated, such as the operating frequency of the compressor 21, the opening degree of the expansion valve 25, the rotational speed of the indoor fan 5 and the outdoor fan 24, the heater 4, and the outside air introducing means 6. The
By repeating ST21 to ST28 and ST61 in a cycle of a certain time, for example, about 1 minute, the indoor air condition gradually becomes the target indoor air temperature and humidity t, and the air conditioning of the indoor 2 is performed.
ゾーン2は、リターン空気温湿度RAより低エンタルピー、かつ、リターン空気温湿度RAと目標吹出し空気温湿度SA*を結ぶ線Bより低温側の領域、即ち直線Bより上側の領域であり、外気温湿度OA2がこのゾーン2に存在するときの制御について説明する。
このゾーン2の領域は言いかえれば、外気エンタルピーがリターン空気エンタルピーよりも小さく、かつ外気の温度がリターン空気の温度よりも低い領域のうちで、外気とリターン空気の温度差に対する湿度差の変化率が、目標吹出し空気とリターン空気の温度差に対する湿度差の変化率よりも大きくなる外気温湿度を除く領域である。
外気がゾーン2にあるときには外気の低温特性を利用して、外気を導入して主に室内空気の温度低下に利用し、冷凍サイクルを用いて室内熱交換器3での冷媒との熱交換によって主に室内空気の湿度を低下させる制御を行う。外気で下げる温度が足りない場合には、冷凍サイクルで温度を下げる。
Zone 2 is a lower enthalpy than the return air temperature / humidity RA and a region on the lower temperature side than the line B connecting the return air temperature / humidity RA and the target blowing air temperature / humidity SA *, that is, a region above the straight line B. The control when the humidity OA2 exists in the zone 2 will be described.
In other words, in the zone 2 region, the change rate of the humidity difference with respect to the temperature difference between the outside air and the return air in the region where the outside air enthalpy is smaller than the return air enthalpy and the outside air temperature is lower than the return air temperature. Is a region excluding the outside air temperature and humidity that is larger than the rate of change of the humidity difference with respect to the temperature difference between the target blown air and the return air.
When outside air is in zone 2, the outside air is used for lowering the temperature of the indoor air by utilizing the low temperature characteristics of the outside air, and by heat exchange with the refrigerant in the indoor heat exchanger 3 using the refrigeration cycle. Mainly controls to reduce the humidity of room air. When the temperature to be lowered by outside air is insufficient, the temperature is lowered by a refrigeration cycle.
図10は外気温湿度OA2がゾーン2の領域にあるときの処理手順を示すフローチャートであり、図11と図12はそれぞれ制御ベクトルの決め方を示す説明図である。
ST31で、リターン空気温湿度RAと目標吹出し空気温湿度SA*とを結んで延長した線が飽和線と交わるかどうか、即ちこの延長線が許容範囲の冷媒温度を示す飽和線に至るかどうかを判断し、交わる場合の制御ベクトルの決め方をST32、ST33、図11で示している。この場合には除湿能力が最大である顕熱比SHFminで運転するように混合空気の温湿度KA2を設定し、吸込み空気温湿度KAとする(ST32)。
外気を導入して室内空気と混合した吸込み空気の温湿度は、外気温湿度OA2とリターン空気温湿度RA間で外気の導入量に応じて温度と湿度とが関連して変化し、図11に示すように湿り空気線図でOA2とRAとを結ぶ直線上の温湿度になる。そこでこのOA2−RA上の点と、目標吹出し空気温湿度SA*と、飽和線上の許容範囲内の蒸発温度とを結ぶ制御ベクトルを考慮し、除湿能力が最大、即ち温度の変化に対する湿度の変化の大きい制御ベクトルを選択すると、吸込み空気温湿度はKA2となる。このとき、RAとOA2の内分点KA2の比率で外気導入量を設定し(ST33)、その後ST39の処理を行う。
FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure when the outside air temperature humidity OA2 is in the zone 2 region, and FIGS. 11 and 12 are explanatory diagrams showing how control vectors are determined.
In ST31, it is determined whether or not a line extending by connecting the return air temperature / humidity RA and the target blowing air temperature / humidity SA * intersects with a saturation line, that is, whether the extended line reaches a saturation line indicating an allowable refrigerant temperature. ST32, ST33, and FIG. 11 show how to determine the control vector when judging and crossing. In this case, the temperature / humidity KA2 of the mixed air is set so as to operate at the sensible heat ratio SHFmin at which the dehumidifying capacity is maximum, and is set as the intake air temperature / humidity KA (ST32).
The temperature and humidity of the intake air mixed with the indoor air by introducing the outside air changes in relation to the temperature and humidity according to the amount of outside air introduced between the outside air temperature humidity OA2 and the return air temperature humidity RA, as shown in FIG. As shown in the diagram, the temperature and humidity on the straight line connecting OA2 and RA are shown in the wet air diagram. Therefore, considering the control vector connecting the point on OA2-RA, the target blowing air temperature / humidity SA *, and the evaporation temperature within the allowable range on the saturation line, the dehumidifying capacity is maximized, that is, the change in humidity with respect to the change in temperature. When a control vector having a large value is selected, the intake air temperature and humidity becomes KA2. At this time, the outside air introduction amount is set by the ratio of the internal dividing point KA2 between RA and OA2 (ST33), and then the process of ST39 is performed.
ここで、温度の変化量に対する湿度の変化量の大きい制御ベクトルを選択するということは、吸込み空気の温度が目標吹出し空気の温度に接近するように、または制御ベクトルの傾斜が大きくなるように選択することで、このとき外気の低温特性を最大限に利用することになる。   Here, selecting a control vector having a large amount of change in humidity relative to the amount of change in temperature means selecting so that the temperature of the intake air approaches the temperature of the target blown air, or the slope of the control vector becomes large. By doing this, the low temperature characteristics of the outside air are utilized to the maximum.
ST31で飽和線と交わらなかった場合の制御ベクトルの決め方を、ST34〜ST38、図12で示している。
この場合にはリターン空気温湿度RAから目標吹出し空気温湿度SA*への延長線が許容範囲の冷媒温度を示す飽和線から外れた場合であり、リターン空気温湿度RAから目標吹出し空気温湿度SA*へ直接冷却除湿することができないため、冷凍サイクルのSHFの許容範囲内で冷却除湿を行なう。即ちOA2とRAを含むOA2−RA上の点と、目標吹出し空気温湿度SA*の湿度と同レベルの湿度(SA*を通り、x軸に平行な線上)と、飽和線上の許容範囲内の蒸発温度とを結んで制御ベクトルとして冷凍サイクルを運転し、冷却しすぎた場合にヒータ4によって室内熱交換器3から流出する出口側空気を加熱し、目標吹出し空気温湿度SA*を得る。
このとき省エネルギーを重視する場合には、リターン空気温湿度RAを冷却して再熱するときと、外気温湿度OA2を冷却して再熱するときにおいて、空気調和装置への入力である空調能力と再熱時のヒータ4への入力の和を比較して、入力エネルギー総量が少ない方で運転する。
ここで外気導入量が吸込み空気量の0%または100%に設定されることになるが、例えば外気導入量を0%または100%に設定しても実際には外気導入手段6の構成または設置状態によって完全に0%または100%にならないこともある。この場合には、外気導入手段6で外気を導入できる最小または最大になるように運転すればよい。
ST34 to ST38 and FIG. 12 show how to determine the control vector when it does not intersect with the saturation line in ST31.
In this case, the extension line from the return air temperature / humidity RA to the target blown air temperature / humidity SA * deviates from the saturation line indicating the allowable refrigerant temperature, and the target blown air temperature / humidity SA from the return air temperature / humidity RA. Since it cannot be cooled and dehumidified directly to *, cooling and dehumidification are performed within the SHF allowable range of the refrigeration cycle. That is, a point on OA2-RA including OA2 and RA, a humidity of the same level as the target blown air temperature and humidity SA * (on a line passing through SA * and parallel to the x axis), and within an allowable range on the saturation line The refrigeration cycle is operated as a control vector by connecting the evaporation temperature, and when it is cooled too much, the outlet side air flowing out from the indoor heat exchanger 3 is heated by the heater 4 to obtain the target blown air temperature and humidity SA *.
In this case, when energy saving is important, the air conditioning capacity that is an input to the air conditioner when the return air temperature / humidity RA is cooled and reheated and when the outside air temperature / humidity OA2 is cooled and reheated. The sum of the inputs to the heater 4 at the time of reheating is compared, and operation is performed with the smaller total input energy.
Here, the outside air introduction amount is set to 0% or 100% of the intake air amount. For example, even if the outside air introduction amount is set to 0% or 100%, the configuration or installation of the outside air introduction means 6 is actually performed. Depending on the state, it may not be completely 0% or 100%. In this case, the operation may be performed so that the outside air introduction means 6 can minimize or maximize the outside air.
処理フローではST34でリターン空気温湿度RAを冷却除湿して再熱し目標吹出し空気温湿度SA*とするときの空調能力とヒータ4への入力エネルギーを計算してE(RA)とし、ST35で外気OA2を冷却除湿して再熱し目標吹出し空気温湿度SA*とするときの空調能力とヒータ4への入力エネルギーを計算してE(OA2)とする。ST36でE(RA)とE(OA2)を比較して、ST37、ST38で入力エネルギー総量の小さい方を選択し、外気導入量(0または100%:最小または最大)を設定すると共に、吸込み空気温湿度KA、ヒータ入力量などを設定する。   In the process flow, the return air temperature / humidity RA is dehumidified and reheated at ST34 and reheated to calculate the air conditioning capacity and the input energy to the heater 4 to obtain the target blown air temperature / humidity SA *, and set to E (RA). The air conditioning capacity and the input energy to the heater 4 when the OA2 is cooled and dehumidified and reheated to obtain the target blown air temperature and humidity SA * are calculated as E (OA2). In ST36, E (RA) and E (OA2) are compared, and the smaller input energy amount is selected in ST37 and ST38, the outside air introduction amount (0 or 100%: minimum or maximum) is set, and the suction air The temperature / humidity KA, the heater input amount, etc. are set.
ST39では吸込み空気温湿度KAと目標吹出し温湿度SA*から運転制御を決定する制御ベクトルを得る。ST61(運転制御ステップ)は、外気量制御手段33と運転動作制御手段34で、決定した制御ベクトルに基づいて冷凍サイクルを運転する。また、必要に応じて加熱を行う。実際には、圧縮機の運転周波数、室内および室外ファンの回転数、ヒータ4の入力、外気導入量に応じて、空気調和装置を構成する各機器部品が運転される。
ST31〜ST39、ST61を一定時間、例えば1分程度のサイクルで繰り返すことで、室内の空気状態は徐々に目標室内空気温湿度tになり、室内2の空気調和が行われる。
In ST39, a control vector for determining operation control is obtained from the intake air temperature / humidity KA and the target outlet temperature / humidity SA *. In ST61 (operation control step), the outside air amount control means 33 and the operation operation control means 34 operate the refrigeration cycle based on the determined control vector. Moreover, it heats as needed. Actually, each component constituting the air conditioner is operated according to the operating frequency of the compressor, the rotational speeds of the indoor and outdoor fans, the input of the heater 4, and the amount of outside air introduced.
By repeating ST31 to ST39 and ST61 in a cycle of a certain time, for example, about 1 minute, the indoor air condition gradually becomes the target indoor air temperature and humidity t, and the air conditioning of the indoor 2 is performed.
ゾーン3は、リターン空気温湿度RAより低エンタルピー、かつ、リターン空気温湿度RAと目標吹出し空気温湿度SA*を結ぶ線Bより低湿側の領域、即ち直線Bより下側の領域であり、外気温湿度OA3がこのゾーン3に存在するときの制御について説明する。
このゾーン3の領域は言いかえれば、外気エンタルピーがリターン空気エンタルピーよりも小さく、かつ外気の湿度がリターン空気の湿度よりも低い領域のうちで、外気とリターン空気の温度に対する湿度の変化率が、目標吹出し空気とリターン空気の温度に対する湿度の変化率よりも小さくなる外気温湿度を除く領域である。
外気がゾーン3にあるときには外気の低湿特性を利用して、外気を導入して主に室内空気の湿度低下に利用し、冷凍サイクルを用いて室内熱交換器3での冷媒との熱交換によって主に室内空気の温度を低下させる制御を行う。外気で下げる湿度が足りない場合には、冷凍サイクルで湿度を下げる。
Zone 3 has a lower enthalpy than return air temperature / humidity RA, and a region lower than line B connecting return air temperature / humidity RA and target blowing air temperature / humidity SA *, that is, a region below straight line B. The control when the temperature / humidity OA3 exists in the zone 3 will be described.
In other words, in the zone 3, the outside air enthalpy is smaller than the return air enthalpy and the outside air humidity is lower than the return air humidity. This is an area excluding the outside air temperature humidity which becomes smaller than the rate of change of humidity with respect to the temperature of the target blown air and the return air.
When the outside air is in the zone 3, the low humidity characteristic of the outside air is used to introduce the outside air to be used mainly for lowering the humidity of the room air, and by the heat exchange with the refrigerant in the room heat exchanger 3 using the refrigeration cycle. Mainly controls to lower the temperature of room air. If the humidity is low due to the outside air, reduce the humidity with the refrigeration cycle.
図13は外気温湿度OA3がゾーン3の領域にあるときの処理手順を示すフローチャートであり、図14と図15と図16はそれぞれ制御ベクトルの決め方を示す説明図である。
この場合に吸込み空気温湿度KAは外気温湿度OA3と同一の時が最もエンタルピーが小さい。そこでST41で、外気温湿度OA3と目標吹出し空気温湿度SA*とを結んで延長した線が飽和線と交わるかどうか、即ちこの延長線が許容範囲の冷媒温度を示す飽和線に至るかどうかを判断し、交わる場合の制御ベクトルの決め方をST42〜ST45、図14、図15で示している。この場合には外気の低湿特性を利用し、冷凍サイクルは顕熱比SHFmaxで運転するように設定する。外気を導入して室内空気と混合した吸込み空気の温湿度は、外気温湿度OA3とリターン空気温湿度RA間で外気の導入量に応じて温度と湿度とが関連して変化し、図14,図15に示す湿り空気線図でOA3とRAとを結ぶ直線上の温湿度になる。そこでこのOA3−RA上の点と、目標吹出し空気温湿度SA*と、飽和線上の許容範囲内の蒸発温度とを結ぶ制御ベクトルを考慮し、除湿能力が最小、即ち温度の変化に対する湿度の変化の小さい制御ベクトルを選択すると、図14の場合にはOA3、図15の場合にはSA*と同じ湿度であるKA3が吸込み空気温湿度KAとなる。
FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure when the outside air temperature humidity OA3 is in the zone 3 region, and FIGS. 14, 15 and 16 are explanatory diagrams showing how to determine control vectors.
In this case, the enthalpy is the smallest when the intake air temperature / humidity KA is the same as the outside air temperature / humidity OA3. Therefore, in ST41, whether or not a line extending by connecting the outside air temperature humidity OA3 and the target blowing air temperature and humidity SA * intersects the saturation line, that is, whether or not this extension line reaches a saturation line indicating the allowable refrigerant temperature. ST42 to ST45, FIG. 14 and FIG. 15 show how to determine the control vector when judging and crossing. In this case, the low humidity characteristic of the outside air is used, and the refrigeration cycle is set to operate at the sensible heat ratio SHFmax. The temperature and humidity of the suction air mixed with the indoor air by introducing the outside air changes in relation to the temperature and humidity according to the amount of outside air introduced between the outside air temperature humidity OA3 and the return air temperature humidity RA. In the wet air diagram shown in FIG. 15, the temperature and humidity are on a straight line connecting OA3 and RA. Therefore, considering a control vector connecting the point on the OA3-RA, the target blown air temperature / humidity SA *, and the evaporation temperature within the allowable range on the saturation line, the dehumidification capacity is minimized, that is, the change in humidity with respect to the change in temperature. 14 is selected, OA3 in the case of FIG. 14 and KA3 having the same humidity as SA * in the case of FIG. 15 become the intake air temperature / humidity KA.
処理フローでは、ST42で外気の絶対湿度と目標吹出し空気の絶対湿度とを比較し、外気の絶対湿度の方が大きい場合には、図14に示すように外気導入量を100%とし、吸込み空気温湿度KAに外気温湿度OA3を設定する(ST43)。このとき外気導入量を実際に100%にできない場合には、外気導入手段6で導入できる最大導入量とする。ST42の比較で目標吹出し空気の絶対湿度のほうが外気よりも大きい場合には、図15に示すように、顕熱比SHFmax、この場合にはほぼ1となる温湿度KA3を吸込み空気温湿度KAに設定する(ST44)。このときRAとOA3の内分点KA3の比率で外気導入量を設定し(ST45)、その後ST51の処理を行う。   In the processing flow, the absolute humidity of the outside air is compared with the absolute humidity of the target blown air in ST42, and when the absolute humidity of the outside air is larger, the outside air introduction amount is set to 100% as shown in FIG. The outside temperature humidity OA3 is set to the temperature humidity KA (ST43). At this time, if the outside air introduction amount cannot actually be 100%, the maximum introduction amount that can be introduced by the outside air introduction means 6 is set. If the absolute humidity of the target blown air is greater than the outside air in the comparison of ST42, as shown in FIG. Set (ST44). At this time, the outside air introduction amount is set by the ratio of the internal dividing point KA3 between RA and OA3 (ST45), and then the processing of ST51 is performed.
ここで、温度の変化量に対する湿度の変化量の小さい制御ベクトルを選択するということは、吸込み空気の湿度が目標吹出し空気の湿度に接近するように、または制御ベクトルの傾斜が小さくなるように選択することで、このとき外気の低湿特性を最大限に利用することになる。   Here, selecting a control vector with a small amount of change in humidity relative to the amount of change in temperature means selecting so that the humidity of the intake air approaches the humidity of the target blown air, or the slope of the control vector becomes small By doing so, the low-humidity characteristics of the outside air are utilized to the maximum.
ST41で飽和線と交わらなかった場合の制御ベクトルの決め方を、ST46〜ST50、図16で示している。
この場合には外気温湿度OA3から目標吹出し空気温湿度SA*への延長線が許容範囲の冷媒温度を示す飽和線から外れた場合であり、外気温湿度OA3から目標吹出し空気温湿度SA*へ直接冷却除湿することができないため、冷凍サイクルのSHFの許容範囲内で冷却除湿を行なう。即ちOA3とRAを含むOA3−RA上の点と、目標吹出し空気温湿度SA*の湿度と同レベルの湿度(SA*を通り、x軸に平行な線上)と、飽和線上の許容範囲内の蒸発温度とを結んで制御ベクトルとして冷凍サイクルを運転し、冷却しすぎた場合にヒータ4によって室内熱交換器3から流出する出口側空気を加熱し、目標吹出し空気温湿度SA*を得る。
このとき省エネルギーを重視する場合には、リターン空気温湿度RAを冷却して再熱するときと、外気温湿度OA3を冷却して再熱するときにおいて、空気調和装置への入力である空調能力と再熱時のヒータ4への入力の和を比較して、入力エネルギー総量が少ない方で運転する。
ST46 to ST50 and FIG. 16 show how to determine the control vector when it does not intersect with the saturation line in ST41.
In this case, the extension line from the outside air temperature humidity OA3 to the target blowing air temperature / humidity SA * deviates from the saturation line indicating the allowable refrigerant temperature, and the outside air temperature humidity OA3 goes to the target blowing air temperature / humidity SA *. Since cooling and dehumidification cannot be performed directly, cooling and dehumidification are performed within the allowable range of SHF of the refrigeration cycle. That is, a point on OA3-RA including OA3 and RA, a humidity of the same level as the target blown air temperature humidity SA * (on a line passing through SA * and parallel to the x axis), and within an allowable range on the saturation line The refrigeration cycle is operated as a control vector by connecting the evaporation temperature, and when it is cooled too much, the outlet side air flowing out from the indoor heat exchanger 3 is heated by the heater 4 to obtain the target blown air temperature and humidity SA *.
In this case, when energy saving is regarded as important, when the return air temperature / humidity RA is cooled and reheated, and when the outside air temperature / humidity OA3 is cooled and reheated, the air conditioning capacity that is an input to the air conditioner The sum of the inputs to the heater 4 at the time of reheating is compared, and operation is performed with the smaller total input energy.
処理フローではST46でリターン空気温湿度RAを冷却除湿して再熱し目標吹出し空気温湿度SA*とするときの空調能力とヒータ4への入力エネルギーを計算してE(RA)とし、ST47で外気OA3を冷却除湿して再熱し目標吹出し空気温湿度SA*とするときの空調能力とヒータ4への入力エネルギーを計算してE(OA3)とする。ST48でE(RA)とE(OA3)を比較して、ST49、ST50で入力エネルギー総量の小さい方を選択し、外気導入量(0または100%:最小または最大)を設定すると共に、吸込み空気温湿度KA、ヒータ入力量などを設定する。   In the processing flow, the return air temperature / humidity RA is cooled and dehumidified and reheated in ST46, and the air conditioning capacity and the input energy to the heater 4 when calculating the target blown air temperature / humidity SA * are calculated as E (RA). The air conditioning capacity and the input energy to the heater 4 when the OA3 is cooled and dehumidified and reheated to obtain the target blown air temperature and humidity SA * are calculated as E (OA3). In ST48, E (RA) and E (OA3) are compared, and in ST49 and ST50, the smaller input energy amount is selected, the outside air introduction amount (0 or 100%: minimum or maximum) is set, and the suction air The temperature / humidity KA, the heater input amount, etc. are set.
ST51では吸込み空気温湿度KAと目標吹出し温湿度SA*から運転制御を決定する制御ベクトルを得る。ST61(運転制御ステップ)は、外気量制御手段33と運転動作制御手段34で、決定した制御ベクトルに基づいて冷凍サイクルを運転する。また必要に応じて加熱を行う。実際には、圧縮機の運転周波数、室内および室外ファンの回転数、ヒータ4の入力、外気導入量に応じて、空気調和装置を構成する各機器部品が運転される。
ST41〜ST51、ST61を一定時間、例えば1分程度のサイクルで繰り返すことで、室内の空気状態は徐々に目標室内空気温湿度tになり、室内2の空気調和が行われる。
In ST51, a control vector for determining operation control is obtained from the intake air temperature / humidity KA and the target blowing temperature / humidity SA *. In ST61 (operation control step), the outside air amount control means 33 and the operation operation control means 34 operate the refrigeration cycle based on the determined control vector. Heating is performed as necessary. Actually, each component constituting the air conditioner is operated according to the operating frequency of the compressor, the rotational speeds of the indoor and outdoor fans, the input of the heater 4, and the amount of outside air introduced.
By repeating ST41 to ST51, ST61 in a cycle of a certain time, for example, about 1 minute, the indoor air condition gradually becomes the target indoor air temperature and humidity t, and the air conditioning of the indoor 2 is performed.
上記では、ゾーン1とそれ以外のゾーン2、ゾーン3とで外気を導入するかしないかに分けられる。一方のゾーン1の場合には外気エンタルピーがリターン空気エンタルピーよりも大きいので、外気を導入しないで冷凍サイクルで空調を行い、他方のゾーン2、ゾーン3の場合には外気エンタルピーがリターン空気エンタルピーよりも小さいので、外気をできるだけ導入して室内空調に利用している。
また、ゾーン2とゾーン3とで冷凍サイクルの空調能力で除湿能力の大きい運転を行うか高顕熱運転を行うかに分けられる。一方のゾーン2の場合には外気の低温特性を利用して冷凍サイクルは除湿能力の大きい運転を行う。他方のゾーン3の場合には外気の低湿特性を利用して冷凍サイクルは高顕熱運転を行う。
このように外気の温湿度状態でゾーンに分け、それぞれに適した制御を設定することで、外気導入量を空調目標に最適な量とし、無駄な仕事をすることなく、外気を最大限に利用し、省エネルギー化を図ることができる。
In the above, it is divided into whether zone 1 and other zones 2 and 3 introduce outside air or not. In the case of one zone 1, the outside air enthalpy is larger than the return air enthalpy, so air conditioning is performed in the refrigeration cycle without introducing outside air. In the other zone 2, zone 3, the outside air enthalpy is larger than the return air enthalpy. Because it is small, outside air is introduced as much as possible and used for indoor air conditioning.
Further, the zone 2 and the zone 3 can be classified into an operation with a large dehumidifying capacity or a high sensible heat operation with the air conditioning capacity of the refrigeration cycle. In the case of one zone 2, the refrigeration cycle operates with a large dehumidifying capacity by utilizing the low temperature characteristics of the outside air. In the case of the other zone 3, the refrigeration cycle performs a high sensible heat operation utilizing the low humidity characteristics of the outside air.
In this way, the air is divided into zones according to the temperature and humidity conditions of the outside air, and the control suitable for each is set, so that the amount of outside air introduced is the optimum amount for the air conditioning target, and the outside air is used to the maximum without wasteful work. Thus, energy saving can be achieved.
以上のように、室外の空気状態に応じて外気を積極的に導入して効果的に空気調和に利用し、かつ、空気調和装置が熱処理する空気のエネルギーを最小限に制御するため、新鮮外気を導入しつつ、省エネルギーを実現することができる。
特に外気や室内空気の温度だけでなく湿度も共に考慮して細かい制御を行っているので、さらに快適な室内空間を得ることができる。また、温度と湿度を関連して変化させながら制御しつつ目標の室内空気状態に接近させるので、より速く目標の室内空間が得られ、省エネルギー化を図ることができる。
また、新鮮な外気で室内の空気を新鮮に保つことで、質的にも良好な室内空気を確保でき、室内の人または動植物の健康状態にも良い影響をもたらすと期待できる。
As described above, fresh outside air is used to actively introduce outside air according to the outdoor air condition and effectively use it for air conditioning, and to control the energy of the air heat-treated by the air conditioner to a minimum. Energy saving can be realized while introducing
In particular, since fine control is performed in consideration of humidity as well as the temperature of outside air and room air, a more comfortable room space can be obtained. In addition, since the target indoor air state is approached while controlling the temperature and humidity while being related to each other, the target indoor space can be obtained faster and energy saving can be achieved.
In addition, by keeping indoor air fresh with fresh outside air, it is possible to secure good indoor air in quality, and it can be expected to have a positive effect on the health of indoor people or animals and plants.
省エネルギー効果の一例として、外気温湿度がゾーン2で低温高湿の場合、外気の低温を利用して室内を冷却し、冷凍サイクルで最大除湿運転を行うとしたときの負荷について概算してみる。通常6月に頻度が高く現れる外気温21℃、絶対湿度12g/kg(相対湿度77%程度)の場合で、8畳程度の室内の目標室内温湿度を26℃、12.8g/kg(相対湿度60%程度)でこの室内に人が2名いるとする。顕熱比SHFminとなるのは、リターン空気と外気の導入比率が0.65:0.35の時で、エンタルピーによる負荷比率(吸込み空気と目標吹出し空気のエンタルピー差)/(リターン空気と目標吹出し空気のエンタルピー差)は、0.5となる。即ち、本実施の形態のように外気を積極的に導入、例えば室内ユニットの総風量の35%の分だけ外気を導入して空気調和を行った場合、従来のように外気を導入しないで室内からのリターン空気のみを吸込み空気として循環させて空気調和を行う場合の半分のエネルギーで空気調和できる。   As an example of the energy saving effect, when the outside air temperature humidity is low in the zone 2 and low temperature and high humidity, the load when the room is cooled using the low temperature of the outside air and the maximum dehumidifying operation is performed in the refrigeration cycle will be estimated. In the case of an outside temperature of 21 ° C. and an absolute humidity of 12 g / kg (relative humidity of about 77%), which frequently appear in June, the target indoor temperature / humidity of a room of about 8 tatami mats is 26 ° C. and 12.8 g / kg (relative) It is assumed that there are two people in the room at a humidity of about 60%. The sensible heat ratio SHFmin is when the return air / outside air introduction ratio is 0.65: 0.35, and the load ratio due to enthalpy (the difference between the enthalpy of the intake air and the target blowing air) / (the return air and the target blowing). The enthalpy difference of air) is 0.5. That is, when the outside air is positively introduced as in the present embodiment, for example, when the outside air is introduced by 35% of the total air volume of the indoor unit and the air conditioning is performed, the outside air is not introduced as in the conventional case. The air can be conditioned with half the energy required for air conditioning by circulating only the return air from the intake air.
上記では、省エネルギー重視運転の場合の制御を説明したが、所定の換気量が必要な場合には、その換気量を確保した上で、同様の制御を行うことも可能である。
また、ヒータ4は必ずしも必要ではなく、特に備えていなくてもよい。この場合冷凍サイクルの最大除湿運転SHFminでも除湿が足りず制御ベクトルを実現できない時には、目標吹出し空気の湿度を上げて温度は満足するように運転し、室内熱交換器3から流出する出口側空気を除湿する除湿手段を設けて目標吹出し空気温湿度SA*になるように制御することもできる。
さらに加熱手段4は室内ユニット1の内部に設けていなくてもよく、室内熱交換器3の下流側の空気流路、即ち室内熱交換器3から流出する空気の出口と目標室内空気温湿度としたい領域、例えば人の居住領域の間の空気流路を流れる空気を加熱する位置にあればよい。
In the above description, the control in the case of the energy saving operation has been described. However, when a predetermined ventilation amount is necessary, the same control can be performed after securing the ventilation amount.
Moreover, the heater 4 is not necessarily required and may not be particularly provided. In this case, when the maximum dehumidification operation SHFmin of the refrigeration cycle is not sufficient for dehumidification and the control vector cannot be realized, the operation is performed so that the temperature of the target blown air is raised and the temperature is satisfied, and the outlet side air flowing out from the indoor heat exchanger 3 It is also possible to provide a dehumidifying means for dehumidifying and control the target blown air temperature and humidity SA *.
Furthermore, the heating means 4 may not be provided inside the indoor unit 1, and the air flow path downstream of the indoor heat exchanger 3, that is, the outlet of the air flowing out from the indoor heat exchanger 3, the target indoor air temperature and humidity, It suffices to be in a position where the air flowing through the air flow path between the desired areas, for example, the areas where people live, is heated.
外気導入手段6のファン16は必ずしも備えていなくてもよく、少なくともダクト17のような外気導入口開閉機構を備えていれば、導入量を調整し得る外気導入手段6が構成される。
また、外気導入手段6の外気導入口の全面に外気処理フィルターを設けて、外気に混入している花粉やちりやほこりなどが室内に取り込まれるのを防止すると、室内空間をさらに健康的で快適に保つことができる。
また、この外気処理フィルターとして、その少なくとも一部を悪臭などを吸着させる材料で構成すると、ごみ収集日などに外気に混ざっている悪臭が室内に入り込むのを防止できる。
The fan 16 of the outside air introduction means 6 does not necessarily have to be provided. If at least an outside air introduction opening / closing mechanism such as the duct 17 is provided, the outside air introduction means 6 capable of adjusting the introduction amount is configured.
In addition, if an outside air treatment filter is provided on the entire outside air introduction port of the outside air introduction means 6 to prevent pollen, dust or dust mixed in the outside air from being taken into the room, the indoor space becomes healthier and more comfortable. Can be kept in.
In addition, when the outside air treatment filter is made of a material that adsorbs malodor or the like, it is possible to prevent bad smell mixed in outside air from entering the room on the day of garbage collection.
また、上記の説明では湿り空気線図を参考に説明してきたが、これは空気状態として温度と湿度を共に把握しやすいために採用したものであり、特に湿り空気線図を使わなくても良いことは当然であり、各物理量はそれぞれ相関関係があるので演算により求めることもできる。また、温度と湿度の関係を図表として予めマイクロプロセッサのメモリに記憶させておいてもよい。   In the above description, the humid air diagram has been described as a reference, but this is used because it is easy to grasp both temperature and humidity as the air condition, and it is not necessary to use the humid air diagram. Of course, since each physical quantity has a correlation, it can be obtained by calculation. Further, the relationship between temperature and humidity may be stored in advance in the memory of the microprocessor as a chart.
本実施の形態において、室内を空気調和する際に制御に関与する空気状態は、リターン空気(RA)、外気(OA)、吸込み空気(KA)、吹出し空気(SA)のそれぞれの温度と湿度であるが、これらの空気状態には互いに関連性がある。このため、これら全ての値を実際に検知しなくても演算で求めてもよい。また他の方法、例えば圧縮機の周波数や蒸発温度や管温やファンの回転速度などの情報から演算によって求めてもよい。
上記説明では、室内空気状態としてリターン空気、吹出し空気、外気の温度と湿度を計測によって検知し、吸込み空気の温度と湿度は計測値を用いて演算して検知している。また、外気の温度と湿度を計測によって検知する代わりに、外気とリターン空気とが混合した吸込み空気の温度と湿度を計測して検知し、この検知値と外気風量VOAとリターン空気風量VRAから外気の温度と湿度を演算してもよい。
さらに、温度は室内の負荷量や風量とも関係しており、これらから間接的に求めることもできる。また、湿度は季節や天候などに左右されたり、室内の空気調和を行う際にそれほど厳密な計測を必要としないこともあり、予め季節の平均湿度を記憶しておいてこのデータを使用したり、他のパラメータから間接的に推測や計算によって検出してもよい。
また、リターン空気と吹出し空気の状態はどちらも計測するように構成すると、室内空調負荷を正確に把握できるのであるが、この室内空調負荷が冷凍サイクルの動作状態などの他の情報から推測できる場合には、リターン空気と吹出し空気のどちらか一方の空気状態を計測によって検知し、他方を推測するようにしてもよい。
In the present embodiment, the air state involved in the control when air-conditioning the room is the temperature and humidity of return air (RA), outside air (OA), intake air (KA), and blown air (SA). However, these air conditions are related to each other. For this reason, all these values may be obtained by calculation without actually detecting them. Moreover, you may obtain | require by calculation from other methods, for example, information, such as a frequency of a compressor, evaporation temperature, a tube temperature, and a fan rotational speed.
In the above description, the temperature and humidity of return air, blown air, and outside air are detected by measurement as indoor air conditions, and the temperature and humidity of intake air are calculated and detected using measured values. Also, instead of detecting the temperature and humidity of the outside air by measurement, the temperature and humidity of the intake air mixed with the outside air and the return air are measured and detected, and the outside air is detected from the detected value, the outside air volume VOA and the return air volume VRA. The temperature and humidity may be calculated.
Furthermore, the temperature is also related to the indoor load and air volume, and can be obtained indirectly from these. In addition, the humidity depends on the season, weather, etc., and it may not require so strict measurement when performing indoor air conditioning. Alternatively, it may be detected indirectly by estimation or calculation from other parameters.
If both the return air and blown air conditions are measured, the indoor air conditioning load can be accurately grasped, but this indoor air conditioning load can be estimated from other information such as the operating state of the refrigeration cycle. Alternatively, one of the return air and the blown air may be detected by measurement and the other may be estimated.
また、室内空気状態として、リターン空気の温度と湿度を検知したが、リターン空気に限るものではなく吹出し空気や他の室内空間の空気、例えば室内の所定の場所に設けたセンサーでその場所の温度と湿度を検知し、これを用いてもよい。室内の所定の場所の場合には、室内空調負荷を受けている途中の空気状態を検知することになるが、その計測場所からの室内空調負荷を把握していれば、同様に制御できる。   In addition, the temperature and humidity of the return air are detected as the indoor air condition. However, the temperature and humidity of the return air are not limited to the return air, but are not limited to the return air. And humidity may be detected and used. In the case of a predetermined place in the room, the air condition during the indoor air-conditioning load is detected, but if the indoor air-conditioning load from the measurement place is grasped, it can be controlled similarly.
実施の形態2.
実施の形態1では蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって温熱または冷熱を室内熱交換器3に供給しているが、本実施の形態は他の構成によって室内熱交換器3に温熱または冷熱を供給するようにしたものである。室外ユニット8または他の場所に熱源装置として例えば蒸気圧縮式の冷凍サイクルを備え、この熱源装置による温熱または冷熱を室内熱交換器3に熱輸送手段によって輸送する構成としたものである。
Embodiment 2. FIG.
In Embodiment 1, hot or cold is supplied to the indoor heat exchanger 3 by a vapor compression refrigeration cycle. However, in the present embodiment, hot or cold is supplied to the indoor heat exchanger 3 by another configuration. It is a thing. For example, a vapor compression refrigeration cycle is provided as a heat source device in the outdoor unit 8 or in another place, and the heat or cold from the heat source device is transported to the indoor heat exchanger 3 by heat transport means.
図17は、本実施の形態による熱輸送手段の構成を示す冷媒回路図である。図において、圧縮機21、四方弁22、熱交換器23、ファン24、減圧手段で例えば膨張弁25、熱交換器26を順に冷媒配管で接続して、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルを熱源側冷媒サイクルとして用い、さらに利用側冷媒サイクルとして熱交換器26、流体搬送手段であるポンプ27、室内熱交換器3を冷媒配管7で接続した構成とする。この熱源側冷媒サイクルを構成している一方の熱交換器23は気体−液体熱交換器であり、他方の熱交換器26は液体−液体熱交換器、例えば二重管式熱交換器などで構成されている。熱交換器26内で、熱源側冷媒サイクルを循環する例えばR22などの冷媒と、利用側冷媒サイクルを循環する利用側の冷媒、例えば水やエチレングリコールなどの不凍液とが熱交換し、利用側冷媒サイクルの冷媒はポンプ27によって冷媒配管7を通って室内熱交換器3に輸送され、ここで室内の空気調和に利用される。   FIG. 17 is a refrigerant circuit diagram showing the configuration of the heat transport means according to this embodiment. In the figure, a compressor 21, a four-way valve 22, a heat exchanger 23, a fan 24, a decompression means, for example, an expansion valve 25 and a heat exchanger 26 are connected in order by refrigerant piping to constitute a vapor compression refrigeration cycle. Yes. This refrigeration cycle is used as a heat source side refrigerant cycle, and a heat exchanger 26, a pump 27 as a fluid conveying means, and an indoor heat exchanger 3 are connected by a refrigerant pipe 7 as a utilization side refrigerant cycle. One heat exchanger 23 constituting the heat source side refrigerant cycle is a gas-liquid heat exchanger, and the other heat exchanger 26 is a liquid-liquid heat exchanger such as a double-tube heat exchanger. It is configured. In the heat exchanger 26, for example, a refrigerant such as R22 that circulates in the heat source side refrigerant cycle and a use side refrigerant that circulates in the use side refrigerant cycle, for example, an antifreeze liquid such as water or ethylene glycol, exchange heat, and the use side refrigerant The refrigerant of the cycle is transported by the pump 27 through the refrigerant pipe 7 to the indoor heat exchanger 3, where it is used for indoor air conditioning.
ここでは、利用側冷媒サイクルの冷媒と熱源側冷媒サイクルの冷媒とを分離して、利用側冷媒サイクルには例えば顕熱を利用して熱輸送する冷媒、熱源側冷媒サイクルには例えば潜熱を利用して熱輸送する冷媒というように異なるもので構成している。そして、熱源側にエネルギー効率のよい冷媒を用い、利用側にオゾン層破壊や地球温暖化において使用に問題のない顕熱を利用する冷媒を用いることにより、空気調和装置全体で、エネルギー効率はよいが使用に問題のある冷媒の使用量を極力少なくしている。
また、熱源側冷媒サイクルの冷媒には例えばR290などの可燃性冷媒を用い、利用側冷媒サイクルの冷媒には水や不凍液などの安全な冷媒を用いれば、室内から遠くで火気のない所に熱源側冷媒サイクルを設置でき、より安全性が高まる。
Here, the refrigerant of the use side refrigerant cycle and the refrigerant of the heat source side refrigerant cycle are separated, and the use side refrigerant cycle uses, for example, sensible heat, and the heat source side refrigerant cycle uses, for example, latent heat. Thus, it is configured by different things such as a refrigerant that transports heat. And by using a refrigerant with good energy efficiency on the heat source side and a refrigerant using sensible heat that has no problem in use in ozone layer destruction or global warming on the use side, the energy efficiency of the whole air conditioner is good. However, the amount of refrigerant that has a problem in use is reduced as much as possible.
Further, if a flammable refrigerant such as R290 is used as the refrigerant in the heat source side refrigerant cycle and a safe refrigerant such as water or antifreeze liquid is used as the refrigerant in the use side refrigerant cycle, the heat source is located far away from the room and where there is no fire. A side refrigerant cycle can be installed, which increases safety.
もちろん熱源側冷媒サイクルの冷媒として、利用側冷媒サイクルの冷媒と同じもの、即ち、水などの自然冷媒などを用いたり、不凍液例えばエチレングリコール,プロピレングリコール,およびD−ソルビトールのうちのいずれか1つまたは複数を重量比で数十%以下含んだ水溶液を用いてもよい。この場合にはエネルギー効率は低下するが、前述の地球環境保全や取扱の点で全く問題のない空気調和装置を構成できる。
なお、熱源側冷凍サイクルの一方の熱交換器23を気体−液体熱交換器で構成したが、これに限るものではない。
Of course, the refrigerant of the heat source side refrigerant cycle is the same as the refrigerant of the utilization side refrigerant cycle, that is, a natural refrigerant such as water, or any one of antifreeze liquids such as ethylene glycol, propylene glycol, and D-sorbitol. Alternatively, an aqueous solution containing several tens of percent or less by weight may be used. In this case, although the energy efficiency is lowered, an air conditioner that has no problem in terms of the above-mentioned global environmental conservation and handling can be configured.
In addition, although the one heat exchanger 23 of the heat source side refrigeration cycle was comprised with the gas-liquid heat exchanger, it does not restrict to this.
また、以下のことは図2および図17に示した熱輸送手段の構成に共通して言えることであるが、空気調和装置に用いる冷媒として、HCFC(ハイドロクロロフルオロカーボン)冷媒やHFC(ハイドロフルオロカーボン)などのフロン系冷媒、HC(炭化水素系)冷媒、アンモニア冷媒などを用いる。具体的には、例えばHCFC冷媒であるR22やHFC冷媒であるR134aなどの単一冷媒、HFC冷媒であるR410Aなどの擬似共沸混合冷媒、HFC冷媒であるR407Cなどの非共沸混合冷媒、HC冷媒であるプロパンやイソブタン、アンモニアを用いる。
特に、冷凍サイクルを循環する冷媒として、R22より温度勾配の小さい冷媒、例えば、R410A、R407C、R134a、R32、R290などを用いることで、熱交換器での表面温度勾配が小さくなる。このため熱交換器での蒸発温度や凝縮温度を検知する際、温度検知手段の検知値に、その温度検知手段を設置した位置に対するばらつきが少なくなり、精度よく制御できると共に制御しやすくなる。このため、早く目標の室内空気温湿度になるように運転制御でき、省エネルギー効果も奏する。
同様に、冷凍サイクルを循環する冷媒として、R22より圧力損失の少ない冷媒、例えば、R410A、R32、R290などを用いることで、室内負荷検出手段や各検出値の精度が向上し、全体的な制御の精度が向上する。
Further, the following can be said to be common to the configurations of the heat transport means shown in FIGS. 2 and 17. As the refrigerant used in the air conditioner, HCFC (hydrochlorofluorocarbon) refrigerant or HFC (hydrofluorocarbon) is used. Fluorocarbon refrigerant, HC (hydrocarbon) refrigerant, ammonia refrigerant, etc. are used. Specifically, for example, a single refrigerant such as R22 which is an HCFC refrigerant or R134a which is an HFC refrigerant, a pseudo-azeotropic refrigerant mixture such as R410A which is an HFC refrigerant, a non-azeotropic refrigerant mixture such as R407C which is an HFC refrigerant, HC Refrigerant propane, isobutane, or ammonia is used.
In particular, by using a refrigerant having a smaller temperature gradient than R22, for example, R410A, R407C, R134a, R32, R290, etc., as the refrigerant circulating in the refrigeration cycle, the surface temperature gradient in the heat exchanger is reduced. For this reason, when detecting the evaporating temperature and the condensing temperature in the heat exchanger, the detection value of the temperature detecting means is less varied with respect to the position where the temperature detecting means is installed, and can be controlled with high accuracy and easy to control. For this reason, operation control can be performed so that the target indoor air temperature and humidity can be quickly achieved, and an energy saving effect is also achieved.
Similarly, the refrigerant that circulates in the refrigeration cycle has a pressure loss lower than that of R22, for example, R410A, R32, R290, etc., thereby improving the accuracy of the indoor load detection means and each detected value, and overall control. Improves accuracy.
また、冷凍サイクルを循環する冷媒として、R22より高圧冷媒、例えば、R410A、R32などを用いることで、冷凍サイクルを構成する上で高圧側と低圧側の圧力差が低減でき、圧縮機や減圧手段の負担を低減できるので、信頼性を向上でき省エネルギー効果も奏する。   Further, by using a high-pressure refrigerant, for example, R410A, R32, etc., than R22 as the refrigerant circulating in the refrigeration cycle, the pressure difference between the high-pressure side and the low-pressure side can be reduced in configuring the refrigeration cycle, and a compressor or decompression means Therefore, reliability can be improved and an energy saving effect can be achieved.
実施の形態3.
実施の形態1では外気導入手段6を室内ユニット1と一体に構成し、これによって外気を室内ユニット1内に導入し、室内空気が循環して室内ユニット1内に取り込まれたリターン空気と混合して室内熱交換器3への吸込み空気となる構成であった。本実施の形態では外気導入手段6を室内ユニット1と一体ではなく分離して別々に配設し、外気を室内2に取込む構成としたものである。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the outside air introduction means 6 is configured integrally with the indoor unit 1, whereby outside air is introduced into the indoor unit 1, and the indoor air circulates and mixes with return air taken into the indoor unit 1. Thus, the air is sucked into the indoor heat exchanger 3. In the present embodiment, the outside air introduction means 6 is separated from the indoor unit 1 instead of being integrated with the indoor unit 1 and is separately arranged so that the outside air is taken into the room 2.
図18は、本実施の形態による空気調和装置の室内ユニット1近傍の構成を示す部分構成図である。外気導入手段6は室内の例えば壁面に取り付けられており、室外の新鮮な空気を室内に取込むことができる。この外気導入手段6には、外気導入口開閉機構として例えばダンパ17、および外気を吸込むためのファン16を有し、ダンパ17の開閉、または開度を調節、またはファン16の回転速を変化させることで、室内への外気導入量を制御することができる。
また、19は制御信号線であり、室内ユニット1内に設置されている電子箱15内のマイクロプロセッサに接続されている。例えばマイクロプロセッサ内の外気量制御手段33からの制御信号が外気導入手段6に送信され、実際にダンパ17の開閉制御や開度制御やファン16の回転数制御を行う。
FIG. 18 is a partial configuration diagram showing a configuration in the vicinity of the indoor unit 1 of the air-conditioning apparatus according to the present embodiment. The outside air introduction means 6 is attached to, for example, a wall surface in the room, and fresh air outside the room can be taken into the room. This outside air introduction means 6 has, for example, a damper 17 as an outside air inlet opening / closing mechanism and a fan 16 for sucking outside air, and adjusts the opening / closing or opening of the damper 17 or changes the rotational speed of the fan 16. Thus, the amount of outside air introduced into the room can be controlled.
Reference numeral 19 denotes a control signal line, which is connected to a microprocessor in the electronic box 15 installed in the indoor unit 1. For example, a control signal from the outside air amount control means 33 in the microprocessor is transmitted to the outside air introduction means 6 and actually performs opening / closing control of the damper 17, opening degree control, and rotation speed control of the fan 16.
実施の形態1では外気とリターン空気の混合空気が室内熱交換器3への吸込み空気となって、室内熱交換器3を流れる冷媒と熱交換するのであるが、本実施の形態では、リターン空気のみが吸込み空気となって冷媒と熱交換され、室内ユニット1からの吹出し空気と外気とが混合されることになる。従って本実施の形態では、空調能力を設定する際の制御ベクトルの基点はリターン空気温湿度RAであり、RA−SA*のエンタルピー差ができるだけ最小になるように冷凍サイクルのSHFの許容範囲を考慮しながら、制御ベクトルの終点である目標吹出し空気温湿度SA*を設定する。冷凍サイクルのSHFの許容範囲を考慮しながら温湿度の変化のエンタルピー差をできるだけ最少とする基本的な考え方は実施の形態1と同様である。
本実施の形態では目標吹出し空気温湿度SA*を設定するとき、目標混合空気温湿度を考慮する必要がある。この混合空気は室内の空調負荷が加わった後、室内ユニットにリターン空気として吸込まれるため、目標混合空気温湿度はリモートコントローラなどで利用者などによって設定されている目標室内温湿度と室内空調負荷から設定することができる。
In the first embodiment, the mixed air of the outside air and the return air is sucked into the indoor heat exchanger 3 and exchanges heat with the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 3, but in this embodiment, the return air Only the intake air becomes heat exchange with the refrigerant, and the air blown out from the indoor unit 1 and the outside air are mixed. Therefore, in the present embodiment, the base point of the control vector when setting the air conditioning capacity is the return air temperature / humidity RA, and the SHF allowable range of the refrigeration cycle is taken into consideration so that the enthalpy difference of RA-SA * is minimized. Meanwhile, the target blowing air temperature / humidity SA *, which is the end point of the control vector, is set. The basic idea of minimizing the enthalpy difference of temperature and humidity changes as much as possible while considering the allowable range of SHF in the refrigeration cycle is the same as in the first embodiment.
In this embodiment, when setting the target blown air temperature and humidity SA *, it is necessary to consider the target mixed air temperature and humidity. This mixed air is sucked into the indoor unit as return air after the indoor air conditioning load is applied, so the target mixed air temperature and humidity are set by the user etc. with the remote controller etc. Can be set from
本実施の形態のように、外気導入手段6を室内ユニット1と分離して独立に設けた場合には、省エネルギーとなる外気利用範囲は、一体に設けた場合よりも狭くなるが、やはり外気を積極的に利用しない従来の場合と比べて、省エネルギー効果はあり、新鮮な外気を導入することによる健康上への効果も大きい。   When the outside air introduction means 6 is provided separately from the indoor unit 1 as in the present embodiment, the outside air utilization range for energy saving is narrower than that in the case where it is provided integrally. Compared to the conventional case where it is not actively used, there is an energy saving effect and the health effect by introducing fresh outside air is also great.
また、このような構成では、現在広く用いられている室内ユニットからの構成変更が少なく、例えば外気導入手段6へ信号線19によって制御信号を送信するように変更すればよいので、比較的簡単に実現できる。さらに一体ではないので外気導入手段6の部分だけの清掃やメンテナンスなども手軽に行うことができる。   Further, in such a configuration, there is little change in the configuration from the indoor units that are currently widely used, and for example, the control signal may be changed to be transmitted to the outside air introduction means 6 through the signal line 19, so that it is relatively easy. realizable. Further, since it is not integrated, cleaning or maintenance of only the outside air introduction means 6 can be easily performed.
さらに、外気導入手段6として室内ユニット1とは独立しているので、この外気導入手段6として従来の換気扇のような作用も兼ね備えたものとすることもできる。即ち、例えばファンを反転させるなどして室内空気を室外へ導出できるように構成すれば、換気機能の大きい空気調和を行うことができる。   Furthermore, since the outside air introduction means 6 is independent of the indoor unit 1, the outside air introduction means 6 can also have an action like a conventional ventilation fan. That is, for example, if the indoor air can be led out to the outside by inverting the fan, air conditioning with a large ventilation function can be performed.
実施の形態4.
実施の形態1では、加熱手段4としてヒータを有する構成としたが、この加熱手段4は例えば空気を数℃〜20℃程度加熱できるものであればよく、ヒータに限るものではない。本実施の形態に係る加熱手段は一般に再熱方式と称されているものであり、冷媒との熱交換によって空気を加熱するものである。図19は本実施の形態による空気調和装置を示す全体構成図、図20は本実施の形態に係わる冷凍サイクルの一例を示す冷媒回路図である。
図において、3a、3bは2台の室内熱交換器、25a、25bは減圧手段である膨張弁である。
Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment, the heater 4 is used as the heating unit 4. However, the heating unit 4 is not limited to the heater as long as it can heat air, for example, about several degrees Celsius to 20 degrees Celsius. The heating means according to the present embodiment is generally called a reheating method, and heats air by heat exchange with a refrigerant. FIG. 19 is an overall configuration diagram illustrating an air conditioner according to the present embodiment, and FIG. 20 is a refrigerant circuit diagram illustrating an example of a refrigeration cycle according to the present embodiment.
In the figure, 3a and 3b are two indoor heat exchangers, and 25a and 25b are expansion valves which are decompression means.
実施の形態1における運転制御において、例えば冷房運転の時で外気温湿度がゾーン1またはゾーン2の領域にあり、リターン空気温湿度RAから目標吹出し空気温湿度SA*へのベクトルの延長線が飽和線と交差しない時、または外気温湿度がゾーン3の領域にあり、外気温湿度OA3から目標吹出し空気温湿度SA*へのベクトルの延長線が飽和線と交差しない時、冷凍サイクルで目標吹出し空気温湿度SA*を実現するのは不可能であった。このとき冷凍サイクルによって湿度は目標と一致させて温度の低い出口側空気とし、この空気を加熱して目標吹出し空気温湿度SA*を実現していた。本実施の形態では、2台の室内熱交換器3a、3bを備え、一方の室内熱交換器3aを凝縮器、他方の室内熱交換器3bを蒸発器として動作させる。蒸発器として動作する室内熱交換器3bを例えば空気流路の上流側に配置し、凝縮器として動作する室内熱交換器3aを例えば空気流路の下流側に配置する。この2台の室内熱交換器3a、3bの間には、膨張弁25bを設けている。   In the operation control in the first embodiment, for example, the outside air temperature humidity is in the zone 1 or zone 2 during the cooling operation, and the extension line of the vector from the return air temperature humidity RA to the target blowing air temperature humidity SA * is saturated. When the air temperature / humidity does not intersect the line, or when the outside air temperature / humidity is in the zone 3 area and the extension line of the vector from the outside air temperature / humidity OA3 to the target air temperature / humidity SA * does not intersect the saturation line, It was impossible to achieve temperature and humidity SA *. At this time, the humidity is matched with the target by the refrigeration cycle to provide the outlet side air having a low temperature, and this air is heated to achieve the target blown air temperature and humidity SA *. In the present embodiment, two indoor heat exchangers 3a and 3b are provided, and one indoor heat exchanger 3a is operated as a condenser and the other indoor heat exchanger 3b is operated as an evaporator. The indoor heat exchanger 3b that operates as an evaporator is disposed on the upstream side of the air flow path, for example, and the indoor heat exchanger 3a that operates as a condenser is disposed on the downstream side of the air flow path, for example. An expansion valve 25b is provided between the two indoor heat exchangers 3a and 3b.
以下、図20に示した冷凍サイクルの冷房運転時の動作について説明する。圧縮機21で圧縮された高圧ガス冷媒は、圧縮機21の吐出口から四方弁22を介して室外熱交換器23へ流通し、ここで室外ファン24で吹きつけられる外気に放熱する。そして冷媒は凝縮し、高圧液冷媒となって室外熱交換器23から流出する。その後膨張弁25aで中間圧まで減圧し、一部ガスとなって冷媒配管を流通して室内ユニット1の室内熱交換器3aへ流入する。この室内熱交換器3aで冷媒はさらに凝縮すると共に室内熱交換器3aの冷媒配管の周囲を流れる空気を加熱する。その後室内熱交換器3aから流出した冷媒は膨張弁25bで低圧にまで減圧され、低圧二相冷媒となる。さらに低圧二相冷媒は室内熱交換器3bへ流通し、ここで採熱して蒸発する際に周囲を流れる空気と熱交換することによって室内空気を冷却除湿する。そして冷媒は、室内熱交換器3bから低圧ガス冷媒となって流出した後、冷媒配管7を通って室外ユニット8に流通し、四方弁22を介して圧縮機21の吸入口へと戻る。このような動作によって室内熱交換器3aは加熱手段となり、室内熱交換器3bでは冷熱が得られる。   Hereinafter, the operation during the cooling operation of the refrigeration cycle shown in FIG. 20 will be described. The high-pressure gas refrigerant compressed by the compressor 21 flows from the discharge port of the compressor 21 to the outdoor heat exchanger 23 through the four-way valve 22 and radiates heat to the outside air blown by the outdoor fan 24 here. The refrigerant condenses and becomes high-pressure liquid refrigerant and flows out of the outdoor heat exchanger 23. After that, the pressure is reduced to an intermediate pressure by the expansion valve 25a, becomes a partial gas, flows through the refrigerant pipe, and flows into the indoor heat exchanger 3a of the indoor unit 1. The refrigerant further condenses in the indoor heat exchanger 3a and heats the air flowing around the refrigerant pipe of the indoor heat exchanger 3a. Thereafter, the refrigerant flowing out from the indoor heat exchanger 3a is decompressed to a low pressure by the expansion valve 25b, and becomes a low-pressure two-phase refrigerant. Further, the low-pressure two-phase refrigerant flows into the indoor heat exchanger 3b, and heat is exchanged with the air flowing around when the heat is collected and evaporated, thereby cooling and dehumidifying the indoor air. The refrigerant flows out from the indoor heat exchanger 3b as a low-pressure gas refrigerant, then flows through the refrigerant pipe 7 to the outdoor unit 8, and returns to the intake port of the compressor 21 through the four-way valve 22. By such an operation, the indoor heat exchanger 3a becomes a heating means, and cold heat is obtained in the indoor heat exchanger 3b.
このような再熱方式の加熱手段を用いることで、空気調和装置の冷媒に例えばR290などの可燃性冷媒を用いても、冷媒が燃焼することがなく、安全な空気調和装置とすることができる。
近年、地球環境保全の観点から、オゾン層を破壊せず、温暖化係数も0である冷媒を用いる要求が高まっている。R290はこの条件を満足するものであるが、問題点はその性質が可燃性を有することである。本実施の形態のように構成すれば、新鮮な外気を積極的に効果的に利用でき、省エネルギーであり、健康にも良好で、さらに可燃性を有する冷媒でも安全に使用することができる空気調和装置が得られる。
By using such a reheating heating means, even if a flammable refrigerant such as R290 is used as the refrigerant of the air conditioner, the refrigerant does not burn and a safe air conditioner can be obtained. .
In recent years, from the viewpoint of global environmental conservation, there is an increasing demand for using a refrigerant that does not destroy the ozone layer and has a global warming potential of zero. R290 satisfies this condition, but the problem is that its property is flammable. If configured as in the present embodiment, fresh air can be used actively and effectively, energy saving, good for health, and can be used safely even with a flammable refrigerant. A device is obtained.
図21は室内ユニット内の熱交換器の配置の一例を示す説明図であり、横長の室内ユニット1の縦断面をみた図である。この室内ユニットは上側と正面側から空気を吸込んで、下から空気を吹出す構成としている。そして、凝縮器として動作する室内熱交換器3aと蒸発器として動作する室内熱交換器3bをそれぞれ2つに分割し、室内ファン5の周囲に配設している。このように構成すれば、室内ユニット1の全体の大きさをコンパクトにでき、1つの室内ファン5で吸込み空気を2台の熱交換器の周囲に流通させ、さらに吹出し空気として室内ユニット1から室内に吹出させることができる。   FIG. 21 is an explanatory view showing an example of the arrangement of the heat exchangers in the indoor unit, and is a view of a longitudinal section of the horizontally long indoor unit 1. The indoor unit sucks air from the upper side and the front side and blows air from the lower side. The indoor heat exchanger 3 a that operates as a condenser and the indoor heat exchanger 3 b that operates as an evaporator are each divided into two parts and arranged around the indoor fan 5. If comprised in this way, the magnitude | size of the whole indoor unit 1 can be made compact, a single indoor fan 5 distribute | circulates suction | inhalation air to the circumference | surroundings of two heat exchangers, and also the indoor unit 1 from the indoor unit 1 as blowing air Can be blown out.
なお、実施の形態1〜実施の形態4のそれぞれの空気調和装置において、冷凍サイクルを用いた場合の圧縮機の潤滑油として、循環している冷媒と相互溶解性の高い相溶油を用いると、圧縮機から潤滑油が流れ出ても冷媒と混ざって再び圧縮機に戻ってくるので、圧縮機の故障を防ぐことができ、圧縮機の信頼性を向上できる。相溶油として、例えばHCFC冷媒に対しては、ナフテン系、パラフィン系、アルキルベンゼン系などの潤滑油が用いられる。また例えば、HFC冷媒に対しては、親水基をもつポリアルキルグリコール系、エーテル系、フッ素油系などの潤滑油が用いられる。   In each of the air conditioners of Embodiments 1 to 4, when a compatible oil having high mutual solubility with the circulating refrigerant is used as the lubricating oil of the compressor when the refrigeration cycle is used. Even if the lubricating oil flows out from the compressor, it is mixed with the refrigerant and returned to the compressor again, so that the compressor can be prevented from malfunctioning and the reliability of the compressor can be improved. As the compatibilizing oil, for example, a naphthenic, paraffinic, alkylbenzene-based lubricating oil is used for the HCFC refrigerant. For example, for HFC refrigerants, lubricating oils such as polyalkyl glycol, ether, and fluorine oils having hydrophilic groups are used.
また、この圧縮機の潤滑油として、循環している冷媒にはわずかしか溶解しない弱相溶油を用いると、冷凍サイクルを構成する冷媒配管の内側にスラッジがつきにくく、配管内外の温度差が大きくなるのを防ぐことができる。このため温度に基づいた制御の信頼性が向上し、全体的な制御の精度を向上することができる。弱相溶油として、例えばHFC冷媒に対しては、鉱油、アルキルベンゼン系油、HAB油などの潤滑油が用いられる。   In addition, if a weak-phase dissolved oil that dissolves only slightly in the circulating refrigerant is used as the lubricating oil for this compressor, sludge is unlikely to adhere to the inside of the refrigerant pipe constituting the refrigeration cycle, and the temperature difference between the inside and outside of the pipe It can be prevented from becoming large. For this reason, the reliability of control based on temperature is improved, and the accuracy of overall control can be improved. As weakly compatible oils, for example, for HFC refrigerants, lubricating oils such as mineral oils, alkylbenzene oils, and HAB oils are used.
また、上記では冷房運転を行った時の制御方法について記載したが、暖房運転においても温度と湿度を関連させて制御を行うことで、室外の空気状態に応じて外気を導入しこれを効果的に利用して快適な室内空間を得るように空気調和を行うことができ、室内空気を新鮮に保ち、さらに室内を短い時間で目標の室内空気状態とすることで省エネルギー化を図ることができる。   In the above description, the control method when the cooling operation is performed is described. However, by controlling the temperature and the humidity in the heating operation, the outside air is effectively introduced according to the outdoor air condition. The air conditioning can be performed so as to obtain a comfortable indoor space, and the room air can be kept fresh, and the room can be brought into the target indoor air state in a short time, thereby saving energy.
1 室内ユニット、2 部屋、3、3a、3b 室内熱交換器、4 加熱手段、5 室内ファン、6 外気導入手段、7 冷媒配管、8 室外ユニット、9 室内空気温度検知手段、10 室内空気湿度検知手段、11 外気温度検知手段、12 外気湿度検知手段、13 吹出し空気温度検知手段、14 吹出し空気湿度検知手段、16 外気導入手段のファン、17 外気導入手段のダンパ、18 室内熱交換器配管温度検知手段、21 圧縮機、22 流路切換手段、23 室外熱交換器、24 室外ファン、25、25a、25b 減圧手段、26 熱交換器、27 流体搬送手段、 31 室内空調負荷検知手段、32 運転動作設定手段、33 外気量制御手段、34 運転動作制御手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indoor unit, 2 rooms, 3, 3a, 3b Indoor heat exchanger, 4 Heating means, 5 Indoor fan, 6 Outside air introduction means, 7 Refrigerant piping, 8 Outdoor unit, 9 Indoor air temperature detection means, 10 Indoor air humidity detection 11, outside air temperature detection means, 12 outside air humidity detection means, 13 blown air temperature detection means, 14 blown air humidity detection means, 16 outside air introduction means fan, 17 outside air introduction means damper, 18 indoor heat exchanger piping temperature detection Means, 21 compressor, 22 flow path switching means, 23 outdoor heat exchanger, 24 outdoor fan, 25, 25a, 25b pressure reducing means, 26 heat exchanger, 27 fluid conveying means, 31 indoor air-conditioning load detecting means, 32 operation operation Setting means, 33 Outside air amount control means, 34 Driving operation control means.

Claims (5)

  1. 空気調和装置へ室内から吸込む空気のエンタルピーよりも外気エンタルピーが小さい場合に外気を前記室内に導入して
    前記空気調和装置から前記室内へ吹出し循環する空気の温湿度のエンタルピーと前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気の温湿度のエンタルピーから室内空調負荷を求め、
    室内空気の温湿度の設定された目標値と前記室内空調負荷とにより、前記室内への目標吹出し空気の温湿度を求める空気調和機の制御方法であって、
    前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気のエンタルピーの等エンタルピー線よりも下の領域で且つ前記室内を循環する空気の温湿度と前記室内への目標吹出し空気の温湿度を結ぶ線よりも低温側の第一の領域を設定するステップと、
    前記第一の領域にて換気手段を用いて前記外気を前記室内へ導入する際に、前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気と前記外気との混合空気の温湿度から前記室内への目標吹出し空気の温湿度を通る延長線が許容範囲の冷媒温度を示す飽和蒸気線と交差する場合は、前記延長線と前記飽和蒸気線交差する前記飽和蒸気線上の範囲のうち、最小の顕熱比となる蒸発温度にて冷凍サイクルを運転させるステップと、
    前記換気手段にて前記外気を前記室内へ導入する際に前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気と前記外気との前記混合空気の温湿度のエンタルピーと前記室内への目標吹出し空気の温湿度のエンタルピーとの差が小さくなる前記冷凍サイクルの運転を行うとともに前記換気手段にて前記外気を前記室内へ導入する量を決めるステップと、
    を備えたことを特徴とする空気調和装置の制御方法。
    When the outside air enthalpy is smaller than the enthalpy of the air sucked into the air conditioner from the room, the outside air is introduced into the room and blown out from the air conditioner to the room and circulates into the room. Find the air conditioning load from the enthalpy of the temperature and humidity of the air sucked from the room,
    A control method for an air conditioner that obtains the temperature and humidity of target blown air into the room based on a set target value of temperature and humidity of indoor air and the indoor air conditioning load,
    A lower area than the line connecting the temperature and humidity of the air circulating in the room and the temperature and humidity of the target blown air into the room in a region below the isoenthalpy line of the enthalpy of air sucked into the air conditioner from the room Setting the first region of
    When the outside air is introduced into the room by using a ventilation means in the first region, the target blowout into the room from the temperature and humidity of the mixed air of the air sucked from the room into the air conditioner and the outside air when crossing the saturated vapor line is extended line passing through the temperature and humidity showing a refrigerant temperature tolerance of the air, out of the range of the saturated vapor line of the extension line and the saturated vapor line intersect, the minimum sensible heat ratio Operating the refrigeration cycle at an evaporation temperature of
    When the outside air is introduced into the room by the ventilation means, the enthalpy of the temperature and humidity of the mixed air of the air sucked from the room and the outside air into the air conditioner and the temperature and humidity of the target blown air into the room Performing the operation of the refrigeration cycle in which the difference from enthalpy is reduced and determining the amount of the outside air introduced into the room by the ventilation means;
    A control method for an air conditioner, comprising:
  2. 前記第一の領域にて換気手段を用いて前記外気を前記室内へ導入する際に、前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気と前記外気との混合空気の温湿度から前記室内への目標吹出し空気の温湿度を通る延長線が飽和蒸気線と交差しない場合は、前記混合空気の温湿度から前記目標吹出し空気の湿度と同レベルの湿度を持った等湿度の線上を通る延長線が前記飽和蒸気線と交差する範囲内の蒸発温度にて前記冷凍サイクルを運転させて前記目標吹出し空気の温湿度と同レベルの湿度を持った温湿度になったときに、加熱手段にて加熱して前記室内への目標吹出し空気の温湿度を得るステップと
    を備えたことを特徴とする請求項1に記載された空気調和装置の制御方法。
    When the outside air is introduced into the room by using a ventilation means in the first region, the target blowout into the room from the temperature and humidity of the mixed air of the air sucked from the room into the air conditioner and the outside air If the extension line that passes through the temperature and humidity of the air does not intersect the saturated vapor line, the extension line that passes through the isohumidity line having the same level of humidity as the target blowing air from the temperature and humidity of the mixed air is saturated. When the refrigeration cycle is operated at an evaporation temperature within a range intersecting with the vapor line and the temperature and humidity have the same level as the target blown air, the heating means is used to heat the The method for controlling an air conditioner according to claim 1, further comprising: obtaining a temperature and humidity of the target blown air into the room.
  3. 空気調和装置へ室内から吸込む空気のエンタルピーよりも外気エンタルピーが小さい場合に外気を前記室内に導入して
    前記空気調和装置から前記室内へ吹出し循環する空気の温湿度のエンタルピーと前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気の温湿度のエンタルピーから室内空調負荷を求め、
    室内空気の温湿度の設定された目標値と前記室内空調負荷とにより、前記室内への目標吹出し空気の温湿度を求める空気調和機の制御方法であって、
    前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気のエンタルピーの等エンタルピー線よりも下の領域で且つ前記室内を循環する空気の温湿度と前記室内への目標吹出し空気の温湿度を結ぶ線よりも低湿側の第二の領域を設定するステップと、
    前記第二の領域にて換気手段を用いて前記外気を前記室内へ導入する際に、前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気と前記外気との混合空気の温湿度から前記室内への目標吹出し空気の温湿度を通る延長線が許容範囲の冷媒温度を示す飽和蒸気線と交差する場合は、前記延長線と前記飽和蒸気線交差する前記飽和蒸気線上の範囲のうち、最大の顕熱比となる蒸発温度にて冷凍サイクルを運転させるステップと、
    前記換気手段にて前記外気を前記室内へ導入する際に前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気と前記外気との前記混合空気の温湿度のエンタルピーと前記室内への目標吹出し空気の温湿度のエンタルピーとの差が小さくなる前記冷凍サイクルの運転を行うとともに前記換気手段にて前記外気を前記室内へ導入する量を決めるステップと、
    を備えたことを特徴とする空気調和装置の制御方法。
    When the outside air enthalpy is smaller than the enthalpy of the air sucked into the air conditioner from the room, the outside air is introduced into the room and blown out from the air conditioner to the room and circulates into the room. Find the air conditioning load from the enthalpy of the temperature and humidity of the air sucked from the room,
    A control method for an air conditioner that obtains the temperature and humidity of target blown air into the room based on a set target value of temperature and humidity of indoor air and the indoor air conditioning load,
    A lower area than the line connecting the temperature and humidity of the air circulating in the room and the temperature and humidity of the target blown air into the room in a region below the enthalpy line of the enthalpy of air sucked into the air conditioner from the room Setting a second region of
    When the outside air is introduced into the room by using a ventilation means in the second region, the target blowout into the room from the temperature and humidity of the mixed air of the air sucked from the room into the air conditioner and the outside air when crossing the saturated vapor line is extended line passing through the temperature and humidity showing a refrigerant temperature tolerance of the air, out of the range of the saturated vapor line of the extension line and the saturated vapor line intersects the maximum sensible heat ratio Operating the refrigeration cycle at an evaporation temperature of
    When the outside air is introduced into the room by the ventilation means, the enthalpy of the temperature and humidity of the mixed air of the air sucked from the room and the outside air into the air conditioner and the temperature and humidity of the target blown air into the room Performing the operation of the refrigeration cycle in which the difference from enthalpy is reduced and determining the amount of the outside air introduced into the room by the ventilation means;
    A control method for an air conditioner, comprising:
  4. 前記第二の領域にて換気手段を用いて前記外気を前記室内へ導入する際に、前記空気調和装置へ前記室内から吸込む空気と前記外気との混合空気の温湿度から前記室内への目標吹出し空気の温湿度を通る延長線が飽和蒸気線と交差しない場合は、
    前記混合空気の温湿度から前記目標吹出し空気の湿度と同レベルの湿度を持った等湿度の線上を通る延長線が前記飽和蒸気線と交差する範囲内の蒸発温度にて前記冷凍サイクルを運転させて前記目標吹出し空気の温湿度と同レベルの湿度を持った温湿度になったときに、加熱手段にて加熱して前記室内への目標吹出し空気の温湿度を得るステップと
    を備えたことを特徴とする請求項3に記載された空気調和装置の制御方法。
    When the outside air is introduced into the room by using a ventilation means in the second region, the target blowout into the room from the temperature and humidity of the mixed air of the air sucked from the room into the air conditioner and the outside air If the extension line through the temperature and humidity of the air does not intersect the saturated vapor line,
    The refrigeration cycle is operated at an evaporating temperature within a range where an extension line passing through an isohumidity line having the same level of humidity as the target blowing air from the temperature and humidity of the mixed air intersects the saturated vapor line. And the step of obtaining the temperature and humidity of the target blown air into the room by heating with heating means when the temperature and humidity have the same level as the temperature and humidity of the target blown air. The method of controlling an air conditioner according to claim 3, wherein
  5. 前記冷凍サイクルを運転する空気調和機への入力と前記加熱手段への入力との和である入力エネルギー総量が少ない運転をするように前記室内から吸込む空気と前記外気との混合空気の温湿度および前記加熱手段の入力量を設定することを特徴とする請求項2または請求項4に記載された空気調和装置の制御方法。 The temperature and humidity of the mixed air of the air sucked from the room and the outside air so as to operate with a small total input energy that is the sum of the input to the air conditioner that operates the refrigeration cycle and the input to the heating unit; The method for controlling an air conditioner according to claim 2 or 4, wherein an input amount of the heating means is set.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5518812B2 (en) * 2011-09-06 2014-06-11 木村工機株式会社 External air conditioner with air conditioning function
JP5639562B2 (en) 2011-09-30 2014-12-10 株式会社東芝 Service execution device, service execution method, and service execution program
JP6188048B2 (en) * 2012-03-22 2017-08-30 ダイキン工業株式会社 Air conditioner
JP5554431B2 (en) * 2013-03-08 2014-07-23 木村工機株式会社 External air conditioner with air conditioning function
JP6765144B1 (en) * 2019-07-18 2020-10-07 株式会社 エコファクトリー Ventilation air conditioning structure
CN111649459A (en) * 2020-05-26 2020-09-11 西安工程大学 Textile air conditioner energy-saving automatic control method based on expert PID

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57196028A (en) * 1981-05-27 1982-12-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Open air cooling control device
JP2599632B2 (en) * 1989-11-27 1997-04-09 高砂熱学工業株式会社 Constant temperature and constant humidity air conditioning control method and apparatus using package air conditioner
JP3334072B2 (en) * 1997-09-30 2002-10-15 株式会社山武 Constant temperature / humidity air conditioning control system

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