JP7462830B2 - 空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7462830B2 JP7462830B2 JP2023506616A JP2023506616A JP7462830B2 JP 7462830 B2 JP7462830 B2 JP 7462830B2 JP 2023506616 A JP2023506616 A JP 2023506616A JP 2023506616 A JP2023506616 A JP 2023506616A JP 7462830 B2 JP7462830 B2 JP 7462830B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- indoor
- operation mode
- temperature
- air
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title claims description 78
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 claims description 170
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 102
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 99
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 12
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 description 36
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 21
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 21
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
- F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
- F24F1/0083—Indoor units, e.g. fan coil units with dehumidification means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/0008—Control or safety arrangements for air-humidification
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/86—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/20—Humidity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
本開示は、除湿運転を行う空気調和装置に関するものである。
空気調和装置では、冷房運転において室内温度が設定温度に近づくように圧縮機の回転数を制御するが、設定温度と室内温度との温度差が小さくなると圧縮機の回転数が減少し、室内熱交換器の蒸発温度が室内空気の露点温度以上になることで、除湿が行われず快適性が損なわれるという課題があった。それに対して、従来、冷房運転において、室内熱交換器での顕熱比が所定の基準値以下になる冷媒の蒸発温度を上限蒸発温度に設定し、その上限蒸発温度以下の範囲で室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を制御する空気調和装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載された空気調和装置では、室内熱交換器での顕熱比を基準に蒸発温度を設定しているため、除湿量を確保するために蒸発温度が大幅に低下してしまうことがあり、それによって室内温度も大幅に低下してしまい、ユーザーの快適性を損なうという課題があった。
本開示は、以上のような課題を解決するためになされたもので、ユーザーの快適性を損なうことなく除湿運転を行うことができる空気調和装置を提供することを目的としている。
本開示に係る空気調和装置は、室内熱交換器、前記室内熱交換器に室内空気を送風する室内ファン、および、室内温度を検知する室内温度センサーを有し、室内に設置される室内側ユニットと、圧縮機、および、室外熱交換器を有し、前記室内以外に設置される室外側ユニットと、前記圧縮機、前記室外熱交換器、絞り装置、および、前記室内熱交換器が配管で接続された冷媒回路と、前記室内を冷却する冷房運転モードと、前記室内を除湿する複数の除湿運転モードとを有する制御装置と、を備え、前記複数の除湿運転モードは、前記室内ファンの風量を増減させる第一除湿運転モードと、前記圧縮機の運転と停止とを交互に繰り返す第二除湿運転モードとを含み、前記制御装置は、前記冷房運転モードから前記除湿運転モードに切り替える際に、前記室内温度センサーで検知した室内温度、目標室内温度、および、目標室内湿度から求められる目標顕熱比と、室内空気のエンタルピ、相対湿度100%とした前記室内側ユニットの吹出空気のエンタルピ、および、顕熱分のエンタルピから求められる理論最小顕熱比と、の差である顕熱比差ΔSHFの値に基づいて、前記複数の除湿運転モードの内から一つを選択するものである。
本開示に係る空気調和装置によれば、制御装置は、冷房運転モードから除湿運転モードに切り替える際に、目標顕熱比と理論最小顕熱比との差である顕熱比差ΔSHFの値に基づいて、除湿能力の異なる複数の除湿運転モードの内から一つを選択する。そうすることで、除湿するのに適した除湿運転モードを選択することができ、蒸発温度が大幅に低下することがないので、ユーザーの快適性を損なうことなく除湿することができる。
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本開示が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態1.
[空気調和装置]
図1は、実施の形態1に係る空気調和装置100の一構成例を示す冷媒回路図である。
実施の形態1に係る空気調和装置100は、図1に示すように室外側ユニット1と室内側ユニット3aとを備えている。室外側ユニット1と室内側ユニット3aとは、ガス配管15および液配管16で接続され、冷媒回路を構成している。
[空気調和装置]
図1は、実施の形態1に係る空気調和装置100の一構成例を示す冷媒回路図である。
実施の形態1に係る空気調和装置100は、図1に示すように室外側ユニット1と室内側ユニット3aとを備えている。室外側ユニット1と室内側ユニット3aとは、ガス配管15および液配管16で接続され、冷媒回路を構成している。
[室外側ユニット]
室外側ユニット1は、例えば部屋の外部に設置され、空調の熱を排出または供給するものである。室外側ユニット1は、例えば、圧縮機11と、流路切替装置14と、室外熱交換器12と、絞り装置13とを備えており、これらが配管で接続されている。また、室外側ユニット1は、室外熱交換器12に送風を行う室外ファン121を備えている。なお、絞り装置13は、室外側ユニット1ではなく室内側ユニット3aが備えていてもよい。
室外側ユニット1は、例えば部屋の外部に設置され、空調の熱を排出または供給するものである。室外側ユニット1は、例えば、圧縮機11と、流路切替装置14と、室外熱交換器12と、絞り装置13とを備えており、これらが配管で接続されている。また、室外側ユニット1は、室外熱交換器12に送風を行う室外ファン121を備えている。なお、絞り装置13は、室外側ユニット1ではなく室内側ユニット3aが備えていてもよい。
圧縮機11は、冷媒を吸入し圧縮して高温高圧の状態にするものであり、例えば、容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成されている。流路切替装置14は、冷房運転における冷媒流路と暖房運転における冷媒流路とを切り替えて、凝縮器もしくはガスクーラとして作用する熱交換器を切り替えるものである。なお、冷房運転時には、圧縮機11の吐出側と室外熱交換器12とが、および、ガス配管15と圧縮機11の吸入側とがそれぞれ連通するように流路切替装置14が切り替えられる。そうすることで、室外熱交換器12が凝縮器もしくはガスクーラとして作用するよう動作する。また、暖房運転時には、圧縮機11の吐出側とガス配管15とが、および、室外熱交換器12と圧縮機11の吸入側とがそれぞれ連通するように流路切替装置14が切り替えられる。そうすることで、室外熱交換器12が蒸発器として作用するように動作する。なお、流路切替装置14は、四方弁で構成されているが、それに限定されず、二方弁等で構成されたものであってもよい。
室外熱交換器12は、空気と冷媒とを熱交換させることで、冷媒を凝縮または蒸発させるものである。室外熱交換器12には、室外ファン121によって室外空気が送風されるようになっている。室外ファン121は、室外ファンモータ122により駆動される。絞り装置13は、冷媒を減圧して膨張させるものであり、例えば、絞りの開度を調整することができる電子式膨張弁で構成されている。
[室内側ユニット]
室内側ユニット3aは、例えば部屋の内部に設置され、室内に空調空気を供給するものである。室内側ユニット3aは、室内熱交換器31aを備えている。また、室内側ユニット3aは、室内熱交換器31aに送風を行う室内ファン33aを備えている。
室内側ユニット3aは、例えば部屋の内部に設置され、室内に空調空気を供給するものである。室内側ユニット3aは、室内熱交換器31aを備えている。また、室内側ユニット3aは、室内熱交換器31aに送風を行う室内ファン33aを備えている。
室内熱交換器31aは、空気と冷媒とを熱交換させることで、冷媒を凝縮または蒸発させるとともに、室内空間に供給する暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。室内熱交換器31aには、室内ファン33aによって室内空気が送風されるようになっている。室内ファン33aは、室内ファンモータ34aにより駆動される。
また、室内側ユニット3aは、室内温度センサー35aと、入口側温度センサー36aと、出口側温度センサー37aとを備えている。室内温度センサー35aは、例えばサーミスター等で構成されており、室内温度Taを検知するものである。この室内温度センサー35aは、室内側ユニット3aの室内空気の吸込口に設けられている。入口側温度センサー36aは、例えばサーミスター等で構成されており、冷房運転時に室内熱交換器31aに流入する冷媒の温度を検知するものである。この入口側温度センサー36aは、冷房運転時における室内熱交換器31aの冷媒の入口側に設けられている。出口側温度センサー37aは、例えばサーミスター等で構成されており、冷房運転時に室内熱交換器31aから流出した冷媒の温度を検知するものである。この出口側温度センサー37aは、冷房運転時における室内熱交換器31aの冷媒の出口側に設けられている。
実施の形態1に係る空気調和装置100の冷媒回路は、圧縮機11、流路切替装置14、室外熱交換器12、絞り装置13、室内熱交換器31aが順次配管で接続されることにより、構成されている。
また、空気調和装置100は、制御装置50を備えている。制御装置50は、例えば空気調和装置100の全体の制御を行うものであり、例えば、アナログ回路、デジタル回路、CPU、またはこれらのうちの2つ以上の組み合わせを含んで構成されている。制御装置50は、例えば、上述した各種センサーにおいて検知された検知情報とリモコン等の入力装置からの指示とに基づいて、圧縮機11の駆動周波数、室内ファン33aおよび室外ファン121のON/OFF切り替えおよび回転数、流路切替装置14の切り替え、絞り装置13の開度等を制御して、後述する各運転モードを実行するように構成されている。なお、図1には、制御装置50が室外側ユニット1に設けられている場合が示されているが、それに限定されない。制御装置50は、室内側ユニット3aに設けられていてもよいし、室外側ユニット1および室内側ユニット3aのそれぞれに設けられていてもよい。
[空気調和装置の運転モード]
次に、空気調和装置100が実行する運転モードについて説明する。空気調和装置100は、冷房運転モードと除湿運転モードとを有している。
以下に、各運転モードにおける冷媒の流れを冷媒の状態とともに説明する。
次に、空気調和装置100が実行する運転モードについて説明する。空気調和装置100は、冷房運転モードと除湿運転モードとを有している。
以下に、各運転モードにおける冷媒の流れを冷媒の状態とともに説明する。
[冷房運転モード]
実施の形態1に係る空気調和装置100において、室内熱交換器31aで冷熱負荷が発生している冷房運転モードについて説明する。
まず、冷媒の流れについて説明する。圧縮機11は、低温低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置14を介して、室外熱交換器12に流入する。室外熱交換器12は、室外ファン121から供給される室外空気と高温高圧のガス冷媒とを熱交換する。室外熱交換器12で冷却された中温高圧の冷媒は、絞り装置13に流入する。絞り装置13は、中温高圧の二相もしくは液冷媒を減圧する。絞り装置13で減圧された低温低圧の二相冷媒は、液配管16を介して室内熱交換器31aに流入する。このとき、室内側ユニット3aは冷房運転を行っており、室内熱交換器31aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と低温冷媒とが熱交換される。室内熱交換器31aで加熱された中温の冷媒は、ガス配管15、および、流路切替装置14を介し、圧縮機11に吸入される。
実施の形態1に係る空気調和装置100において、室内熱交換器31aで冷熱負荷が発生している冷房運転モードについて説明する。
まず、冷媒の流れについて説明する。圧縮機11は、低温低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置14を介して、室外熱交換器12に流入する。室外熱交換器12は、室外ファン121から供給される室外空気と高温高圧のガス冷媒とを熱交換する。室外熱交換器12で冷却された中温高圧の冷媒は、絞り装置13に流入する。絞り装置13は、中温高圧の二相もしくは液冷媒を減圧する。絞り装置13で減圧された低温低圧の二相冷媒は、液配管16を介して室内熱交換器31aに流入する。このとき、室内側ユニット3aは冷房運転を行っており、室内熱交換器31aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と低温冷媒とが熱交換される。室内熱交換器31aで加熱された中温の冷媒は、ガス配管15、および、流路切替装置14を介し、圧縮機11に吸入される。
圧縮機11は、目標室内温度Tmと室内温度センサー35aで検知される室内温度Taとの温度差ΔTが0に近づくように制御される。例えば、温度差ΔTが大きいほど圧縮機11の回転数は大きくなり、温度差ΔTが小さいほど圧縮機11の回転数は小さくなる。室内側ユニット3aからの風量は、制御装置50により制御される。制御装置50は、調整可能な範囲で室内側ユニット3aからの風量を制御する。なお、調整可能な範囲は、例えば室内ファン33aの最大風量の100%を上限とし、70%を下限とした範囲である。
[除湿運転モードへの移行条件]
次に、冷房運転モードから除湿運転モードへの移行条件について説明する。前述した温度差ΔTが所定の温度以下となり、圧縮機11の回転数の変化量が所定値以下となったとき、除湿運転モードへの移行判定を行う。
次に、冷房運転モードから除湿運転モードへの移行条件について説明する。前述した温度差ΔTが所定の温度以下となり、圧縮機11の回転数の変化量が所定値以下となったとき、除湿運転モードへの移行判定を行う。
[除湿運転モードの判定]
図2は、実施の形態1に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローチャートである。
実施の形態1に係る空気調和装置100は、除湿運転モードとして、第一除湿運転モードと第二除湿運転モードとを有する。
以下、実施の形態1に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローを、図2を用いて説明する。
図2は、実施の形態1に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローチャートである。
実施の形態1に係る空気調和装置100は、除湿運転モードとして、第一除湿運転モードと第二除湿運転モードとを有する。
以下、実施の形態1に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローを、図2を用いて説明する。
(ステップS1)
制御装置50は、室内温度センサー35aが検知した室内温度Taを取得する。その後、処理はステップS2に進む。
制御装置50は、室内温度センサー35aが検知した室内温度Taを取得する。その後、処理はステップS2に進む。
(ステップS2)
制御装置50は、取得した室内温度Taと、目標室内温度Tmと、標室内湿度とから、目標顕熱比SHFを求める。その後、処理はステップS3に進む。
制御装置50は、取得した室内温度Taと、目標室内温度Tmと、標室内湿度とから、目標顕熱比SHFを求める。その後、処理はステップS3に進む。
(ステップS3)
制御装置50は、目標顕熱比SHFと理論最小顕熱比SHFmとの差である顕熱比差ΔSHFを求める。なお、具体的には、顕熱比差ΔSHF=目標顕熱比SHF-理論最小顕熱比SHFmである。その後、処理はステップS4に進む。ここで、理論最小顕熱比SHFmは、以下の式で求められる。
制御装置50は、目標顕熱比SHFと理論最小顕熱比SHFmとの差である顕熱比差ΔSHFを求める。なお、具体的には、顕熱比差ΔSHF=目標顕熱比SHF-理論最小顕熱比SHFmである。その後、処理はステップS4に進む。ここで、理論最小顕熱比SHFmは、以下の式で求められる。
[数1]
SHFm=Δhs/(hi-ho)
SHFm=Δhs/(hi-ho)
なお、hiは室内温度と相対湿度とから求められる室内空気のエンタルピ、hoは相対湿度100%とした室内側ユニット3aの吹出口から吹き出される空気(以下、吹出空気と称する)のエンタルピ、Δhsは顕熱分のエンタルピである。ここで、顕熱分のエンタルピは、Δhs=(Tin-Tout)×Cpで算出することができる。なお、Tinは室内側ユニット3aの吸込口から吸い込まれる空気の温度、Toutは室内側ユニット3aの吹出口から吹き出される空気の温度、Cpは空気の比熱である。理論最小顕熱比SHFmは、hiが低いほど大きくなり、hoが高いほど大きくなる。そこで、例えば、理論最小顕熱比SHFmを小さくし、顕熱比差ΔSHFを大きくするため、hoに係る吹出空気の温度をhiに係る室内空気の温度よりも極端に低い値に設定してもよい。
(ステップS4)
制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS5に進む。一方、制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS6に進む。ここで、基準値X1の値は例えば0.2~0.3であり、室内空気の露点温度に応じて決定され、室内空気の露点温度が低いほど高くなる。
制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS5に進む。一方、制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS6に進む。ここで、基準値X1の値は例えば0.2~0.3であり、室内空気の露点温度に応じて決定され、室内空気の露点温度が低いほど高くなる。
(ステップS5)
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第一除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS1に戻る。
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第一除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS1に戻る。
(ステップS6)
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第二除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS1に戻る。
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第二除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS1に戻る。
[第一除湿運転モード]
図3は、実施の形態1に係る空気調和装置100の第一除湿運転モードでの制御動作の一例を示すチャートである。なお、図3の横軸は顕熱比差を、縦軸は室内ファン33aの風量をそれぞれ示している。また、図3の矢印は風量の遷移を示している。
以下、実施の形態3に係る空気調和装置100の第一除湿運転モードについて、図3を用いて説明する。
第一除湿運転モードでは、制御装置50により室内ファン33aの風量が制御される。なお、室内ファン33aの下限風量は、冷房運転モードの下限風量より小さくしてもよい。図3に示すように、室内ファン33aの風量は、顕熱比差ΔSHFの大きさに応じて制御される。なお、図3には、風量1~3(風量1>風量2>風量3)の3段階で室内ファン33aの風量が制御されている様子が示されているが、それに限定されず、3段階以上で室内ファン33aの風量が制御されてもよい。室内ファン33aの風量は、顕熱比差ΔSHFの値と基準値X11~X13(X11>X12>X13)とに応じて制御される。例えば、顕熱比差ΔSHFが小さい場合、室内ファン33aの風量が増加するように制御され、顕熱比差ΔSHFが大きい場合、室内ファン33aの風量が減少するように制御される。このように、第一除湿運転モードでは、顕熱比差ΔSHFの値が減ったら室内ファン33aの風量を増加させる。そうすることで、室内熱交換器31aを流れる冷媒の蒸発温度が低下して室内空気の露点温度以下になるので、室内の除湿を行うことができる。なお、例えば、X13=0.2~0.3、X12=X13+α、X11=X12+αである。また、αは例えば0.1であるが、0.05などより小さい値にすることにより、より細かく室内ファン33aの風量を制御することができる。
図3は、実施の形態1に係る空気調和装置100の第一除湿運転モードでの制御動作の一例を示すチャートである。なお、図3の横軸は顕熱比差を、縦軸は室内ファン33aの風量をそれぞれ示している。また、図3の矢印は風量の遷移を示している。
以下、実施の形態3に係る空気調和装置100の第一除湿運転モードについて、図3を用いて説明する。
第一除湿運転モードでは、制御装置50により室内ファン33aの風量が制御される。なお、室内ファン33aの下限風量は、冷房運転モードの下限風量より小さくしてもよい。図3に示すように、室内ファン33aの風量は、顕熱比差ΔSHFの大きさに応じて制御される。なお、図3には、風量1~3(風量1>風量2>風量3)の3段階で室内ファン33aの風量が制御されている様子が示されているが、それに限定されず、3段階以上で室内ファン33aの風量が制御されてもよい。室内ファン33aの風量は、顕熱比差ΔSHFの値と基準値X11~X13(X11>X12>X13)とに応じて制御される。例えば、顕熱比差ΔSHFが小さい場合、室内ファン33aの風量が増加するように制御され、顕熱比差ΔSHFが大きい場合、室内ファン33aの風量が減少するように制御される。このように、第一除湿運転モードでは、顕熱比差ΔSHFの値が減ったら室内ファン33aの風量を増加させる。そうすることで、室内熱交換器31aを流れる冷媒の蒸発温度が低下して室内空気の露点温度以下になるので、室内の除湿を行うことができる。なお、例えば、X13=0.2~0.3、X12=X13+α、X11=X12+αである。また、αは例えば0.1であるが、0.05などより小さい値にすることにより、より細かく室内ファン33aの風量を制御することができる。
[第二除湿運転モード]
図4は、実施の形態1に係る空気調和装置100の第二除湿運転モードでの制御動作の一例を示すチャートである。なお、図4の横軸は顕熱比差を、縦軸はON時間とOFF時間との比をそれぞれ示している。また、図4の矢印は顕熱比差の遷移を示している。
以下、実施の形態1に係る空気調和装置100の第二除湿運転モードについて、図4を用いて説明する。
第二除湿モードでは、ON時間Δt1の間、圧縮機11の回転数を制御するONモードと、OFF時間Δt2の間、圧縮機11の運転を停止するOFFモードと、を交互に繰り返し行う。ONモードでは、圧縮機11の回転数を冷房運転モードの時よりも増加させ、冷房能力を増加させる。また、流路切替装置14、室外ファン121、および、絞り装置13は、前述の冷房モードと同じ動作をする。このとき、室内ファン33aの風量は、制御装置50により最大風量に制御される。OFFモードでは、圧縮機11は停止し、絞り装置13は最大開度とし、室外ファン121は停止する。このとき、室内ファン33aは停止してもよい。ON時間Δt1とOFF時間Δt2との比は、顕熱比差ΔSHFの値と基準値X21~X23(X21>X22>X23)とに応じて制御される。例えば、顕熱比差ΔSHFが小さい場合、ONモードの時間が相対的に短くなるようにON時間Δt1とOFF時間Δt2との比が制御される。また、顕熱比差ΔSHFが大きい場合、ONモードの時間が相対的に長くなるようにON時間Δt1とOFF時間Δt2との比が制御される。このように、第二除湿モードでは、ONモードとOFFモードとを交互に繰り返し行い、ONモードでは圧縮機11の回転数を増加させ、冷房能力を増加させる。そうすることで、除湿量を確保して室内を十分に除湿しつつも、OFFモードでは圧縮機11を停止させる時間を設けることで、室内の冷え過ぎを防止することができる。なお、例えばX23=0.1~0.2、X22=X23+β、X21=X22+βである。また、βは例えば0.1であるが、0.05などより小さい値にすることにより、より細かくON時間Δt1とOFF時間Δt2との比を制御することができる。
図4は、実施の形態1に係る空気調和装置100の第二除湿運転モードでの制御動作の一例を示すチャートである。なお、図4の横軸は顕熱比差を、縦軸はON時間とOFF時間との比をそれぞれ示している。また、図4の矢印は顕熱比差の遷移を示している。
以下、実施の形態1に係る空気調和装置100の第二除湿運転モードについて、図4を用いて説明する。
第二除湿モードでは、ON時間Δt1の間、圧縮機11の回転数を制御するONモードと、OFF時間Δt2の間、圧縮機11の運転を停止するOFFモードと、を交互に繰り返し行う。ONモードでは、圧縮機11の回転数を冷房運転モードの時よりも増加させ、冷房能力を増加させる。また、流路切替装置14、室外ファン121、および、絞り装置13は、前述の冷房モードと同じ動作をする。このとき、室内ファン33aの風量は、制御装置50により最大風量に制御される。OFFモードでは、圧縮機11は停止し、絞り装置13は最大開度とし、室外ファン121は停止する。このとき、室内ファン33aは停止してもよい。ON時間Δt1とOFF時間Δt2との比は、顕熱比差ΔSHFの値と基準値X21~X23(X21>X22>X23)とに応じて制御される。例えば、顕熱比差ΔSHFが小さい場合、ONモードの時間が相対的に短くなるようにON時間Δt1とOFF時間Δt2との比が制御される。また、顕熱比差ΔSHFが大きい場合、ONモードの時間が相対的に長くなるようにON時間Δt1とOFF時間Δt2との比が制御される。このように、第二除湿モードでは、ONモードとOFFモードとを交互に繰り返し行い、ONモードでは圧縮機11の回転数を増加させ、冷房能力を増加させる。そうすることで、除湿量を確保して室内を十分に除湿しつつも、OFFモードでは圧縮機11を停止させる時間を設けることで、室内の冷え過ぎを防止することができる。なお、例えばX23=0.1~0.2、X22=X23+β、X21=X22+βである。また、βは例えば0.1であるが、0.05などより小さい値にすることにより、より細かくON時間Δt1とOFF時間Δt2との比を制御することができる。
以上、実施の形態1に係る空気調和装置100は、室内熱交換器31a、室内熱交換器31aに室内空気を送風する室内ファン33a、および、室内温度Taを検知する室内温度センサー35aを有し、室内に設置される室内側ユニット3aと、圧縮機11、および、室外熱交換器12を有し、上記室内以外に設置される室外側ユニット1と、圧縮機11、室外熱交換器12、絞り装置13、および、室内熱交換器31aが配管で接続された冷媒回路と、室内を冷却する冷房運転モードと、室内を除湿する複数の除湿運転モードとを有する制御装置50と、を備えている。また、複数の除湿運転モードは、室内ファン33aの風量を増減させる第一除湿運転モードと、圧縮機11の運転と停止とを交互に繰り返す第二除湿運転モードとを含み、制御装置50は、冷房運転モードから除湿運転モードに切り替える際に、室内温度センサー35aで検知した室内温度Ta、目標室内温度Tm、および、目標室内湿度から求められる目標顕熱比SHFと、室内空気のエンタルピhi、相対湿度100%とした室内側ユニット3aの吹出空気のエンタルピho、および、顕熱分のエンタルピΔhsから求められる理論最小顕熱比SHFmと、の差である顕熱比差ΔSHFの値に基づいて、複数の除湿運転モードの内から一つを選択するものである。
実施の形態1に係る空気調和装置100によれば、制御装置50は、冷房運転モードから除湿運転モードに切り替える際に、目標顕熱比SHFと理論最小顕熱比SHFmとの差である顕熱比差ΔSHFの値に基づいて、除湿能力の異なる複数の除湿運転モードの内から一つを選択する。そうすることで、除湿するのに最適な除湿運転モードを選択することができ、蒸発温度が大幅に低下することがないので、ユーザーの快適性を損なうことなく除湿することができる。
また、実施の形態1に係る空気調和装置100において、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きい場合、冷房運転モードから第一除湿運転モードに切り替える。また、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きくない場合、冷房運転モードから第二除湿運転モードに切り替える。
実施の形態1に係る空気調和装置100によれば、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きい場合に第一除湿運転モードに切り替え、顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きくない場合に第二除湿運転モードに切り替える。つまり、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが大きく室内が冷え過ぎる可能性がない状況では室内ファン33aの風量制御により蒸発温度を制御する第一除湿運転モードに切り替える。また、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが小さく室内が冷え過ぎる可能性がある状況では圧縮機11のОN/OFFおよび回転数制御により、蒸発温度を制御する第二除湿運転モードに切り替える。そうすることで、除湿するのに最適な除湿運転モードを選択することができ、蒸発温度が大幅に低下することがないので、ユーザーの快適性を損なうことなく除湿することができる。
また、実施の形態1に係る空気調和装置100において、制御装置50は、第一除湿運転モードにおいて、顕熱比差ΔSHFの値に基づいて室内ファン33aの風量を決定するものである。そして、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFの値が減ったら室内ファン33aの風量を減少させる。
実施の形態1に係る空気調和装置100によれば、顕熱比差ΔSHFの値が減ったら室内ファン33aの風量を減少させることで、室内熱交換器31aを流れる冷媒の蒸発温度が低下し、室内空気の露点温度以下になることで室内の除湿を行うことができる。
また、実施の形態1に係る空気調和装置100において、制御装置50は、第二除湿運転モードにおいて、ON時間Δt1の間、室内温度センサー35aで検知した室内温度Taが目標室内温度Tmに近づくように圧縮機11の回転数を制御するONモードと、OFF時間Δt2の間、圧縮機11の運転を停止するOFFモードと、を交互に繰り返し行うものである。そして、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFの値に基づいて、ON時間Δt1とOFF時間Δt2との比を決定する。
実施の形態1に係る空気調和装置100によれば、ONモードとOFFモードとを交互に繰り返し行うことで、室内を十分に除湿しつつも室内が冷えすぎることを防止することができる。
実施の形態2.
以下、実施の形態2について説明するが、実施の形態1と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
以下、実施の形態2について説明するが、実施の形態1と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
[空気調和装置]
図5は、実施の形態2に係る空気調和装置100の一構成例を示す冷媒回路図である。
実施の形態2に係る空気調和装置100は、図5に示すように室外側ユニット1と室内側ユニット3aとを備えている。室外側ユニット1と室内側ユニット3aとは、ガス配管15および液配管16で接続され、冷媒回路を構成している。
図5は、実施の形態2に係る空気調和装置100の一構成例を示す冷媒回路図である。
実施の形態2に係る空気調和装置100は、図5に示すように室外側ユニット1と室内側ユニット3aとを備えている。室外側ユニット1と室内側ユニット3aとは、ガス配管15および液配管16で接続され、冷媒回路を構成している。
[室内側ユニット]
室内側ユニット3aは、例えば部屋の内部に設置され、室内に空調空気を供給するものである。室内側ユニット3aは、室内熱交換器31aと補助熱交換器32aと室内絞り装置40とを備えている。室内熱交換器31aと補助熱交換器32aとは、室内絞り装置40を介して配管で接続されている。また、室内側ユニット3aは、室内熱交換器31aおよび補助熱交換器32aに送風を行う室内ファン33aを備えている。
室内側ユニット3aは、例えば部屋の内部に設置され、室内に空調空気を供給するものである。室内側ユニット3aは、室内熱交換器31aと補助熱交換器32aと室内絞り装置40とを備えている。室内熱交換器31aと補助熱交換器32aとは、室内絞り装置40を介して配管で接続されている。また、室内側ユニット3aは、室内熱交換器31aおよび補助熱交換器32aに送風を行う室内ファン33aを備えている。
室内熱交換器31aおよび補助熱交換器32aは、空気と冷媒とを熱交換させることで、冷媒を凝縮または蒸発されるとともに、室内空間に供給する暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。室内熱交換器31aおよび補助熱交換器32aには、室内ファン33aによって室内空気が送風されるようになっている。室内ファン33aは、室内ファンモータ34aにより駆動される。この室内ファン33aは、室内熱交換器31aおよび補助熱交換器32aよりも風路の上流側に配置されているが、それに限定されず、室内熱交換器31aおよび補助熱交換器32aよりも風路の下流側に配置されていてもよい。室内絞り装置40は、冷媒を減圧して膨張させるものであり、例えば、固定開度で開閉を行う開閉弁で構成されている。
また、室内側ユニット3aは、室内温度センサー35aと、入口側温度センサー36aと、出口側温度センサー37aと、中間温度センサー38aとを備えている。室内温度センサー35aは、例えばサーミスター等で構成されており、室内温度Taを検知するものである。この室内温度センサー35aは、冷房運転時における室内側ユニット3aの室内空気の吸込口に設けられている。入口側温度センサー36aは、例えばサーミスター等で構成されており、冷房運転時に補助熱交換器32aに流入する冷媒の温度を検知するものである。この入口側温度センサー36aは、冷房運転時における補助熱交換器32aの冷媒の入口側の配管に設けられている。出口側温度センサー37aは、例えばサーミスター等で構成されており、冷房運転時に室内熱交換器31aから流出した冷媒の温度を検知するものである。この出口側温度センサー37aは、冷房運転時における室内熱交換器31aの冷媒の出口側に設けられている。中間温度センサー38aは、例えばサーミスター等で構成されており、冷房運転時に室内熱交換器31aに流入する冷媒の温度を検知するものである。この中間温度センサー38aは、室内絞り装置40と室内熱交換器31aとの間の配管に設けられている。
実施の形態2に係る室外側ユニット1の構成は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
実施の形態2に係る空気調和装置100の冷媒回路は、圧縮機11、流路切替装置14、室外熱交換器12、絞り装置13、補助熱交換器32a、室内絞り装置40、室内熱交換器31aが順次配管で接続されることにより、構成されている。
[冷房運転モード]
実施の形態2に係る空気調和装置100において、室内熱交換器31aで冷熱負荷が発生している冷房運転モードについて説明する。
まず、冷媒の流れについて説明する。圧縮機11は、低温低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置14を介して、室外熱交換器12に流入する。室外熱交換器12は、室外ファン121から供給される室外空気と高温高圧のガス冷媒とを熱交換する。室外熱交換器12で冷却された中温高圧の冷媒は、絞り装置13に流入する。絞り装置13は、中温高圧の二相もしくは液冷媒を減圧する。絞り装置13で減圧された低温低圧の二相冷媒は、液配管16を介して補助熱交換器32aに流入する。このとき、室内側ユニット3aは冷房運転を行っており、補助熱交換器32aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と低温冷媒とが熱交換される。補助熱交換器32aで加熱された冷媒は、全開となっている室内絞り装置40を介して室内熱交換器31aに流入する。このとき、室内側ユニット3aは冷房運転を行っており、室内熱交換器31aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と冷媒とが熱交換される。室内熱交換器31aで加熱された中温の冷媒は、ガス配管15、流路切替装置14を介し、圧縮機11に吸入される。
実施の形態2に係る空気調和装置100において、室内熱交換器31aで冷熱負荷が発生している冷房運転モードについて説明する。
まず、冷媒の流れについて説明する。圧縮機11は、低温低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置14を介して、室外熱交換器12に流入する。室外熱交換器12は、室外ファン121から供給される室外空気と高温高圧のガス冷媒とを熱交換する。室外熱交換器12で冷却された中温高圧の冷媒は、絞り装置13に流入する。絞り装置13は、中温高圧の二相もしくは液冷媒を減圧する。絞り装置13で減圧された低温低圧の二相冷媒は、液配管16を介して補助熱交換器32aに流入する。このとき、室内側ユニット3aは冷房運転を行っており、補助熱交換器32aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と低温冷媒とが熱交換される。補助熱交換器32aで加熱された冷媒は、全開となっている室内絞り装置40を介して室内熱交換器31aに流入する。このとき、室内側ユニット3aは冷房運転を行っており、室内熱交換器31aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と冷媒とが熱交換される。室内熱交換器31aで加熱された中温の冷媒は、ガス配管15、流路切替装置14を介し、圧縮機11に吸入される。
圧縮機11は、目標室内温度Tmと室内温度センサー35aで検知される室内温度Taとの温度差ΔTが0に近づくように制御される。例えば、温度差ΔTが大きいほど圧縮機11の回転数は大きくなり、温度差ΔTが小さいほど圧縮機11の回転数は小さくなる。室内側ユニット3aからの風量は、制御装置50により制御される。制御装置50は、調整可能な範囲で室内側ユニット3aからの風量を制御する。なお、調整可能な範囲は、例えば室内ファン33aの最大風量の100%を上限とし、70%を下限とした範囲である。
[除湿運転モードの判定]
図6は、実施の形態2に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローチャートである。
実施の形態2に係る空気調和装置100は、除湿運転モードとして、第一除湿運転モードと第二除湿運転モードと第三除湿運転モードとを有する。
以下、実施の形態2に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローを、図6を用いて説明する。
図6は、実施の形態2に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローチャートである。
実施の形態2に係る空気調和装置100は、除湿運転モードとして、第一除湿運転モードと第二除湿運転モードと第三除湿運転モードとを有する。
以下、実施の形態2に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローを、図6を用いて説明する。
(ステップS11)
制御装置50は、室内温度センサー35aが検知した室内温度Taを取得する。その後、処理はステップS12に進む。
制御装置50は、室内温度センサー35aが検知した室内温度Taを取得する。その後、処理はステップS12に進む。
(ステップS12)
制御装置50は、取得した室内温度Taと、目標室内温度Tmと、目標室内湿度とから、目標顕熱比SHFを求める。その後、処理はステップS13に進む。
制御装置50は、取得した室内温度Taと、目標室内温度Tmと、目標室内湿度とから、目標顕熱比SHFを求める。その後、処理はステップS13に進む。
(ステップS13)
制御装置50は、理論最小顕熱比SHFmと目標顕熱比SHFとの差である顕熱比差ΔSHFを求める。その後、処理はステップS14に進む。ここで、理論最小顕熱比SHFmは、実施の形態1で説明した式で求められる。
制御装置50は、理論最小顕熱比SHFmと目標顕熱比SHFとの差である顕熱比差ΔSHFを求める。その後、処理はステップS14に進む。ここで、理論最小顕熱比SHFmは、実施の形態1で説明した式で求められる。
(ステップS14)
制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS16に進む。一方、制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS15に進む。
制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS16に進む。一方、制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS15に進む。
(ステップS15)
制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが基準値X2(<X1)よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X2よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS17に進む。一方、制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X2よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS18に進む。ここで、基準値X2の値は例えば0.1~0.2であり、室内空気の露点温度に応じて決定され、室内空気の露点温度が低いほど高くなる。
制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが基準値X2(<X1)よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X2よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS17に進む。一方、制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X2よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS18に進む。ここで、基準値X2の値は例えば0.1~0.2であり、室内空気の露点温度に応じて決定され、室内空気の露点温度が低いほど高くなる。
(ステップS16)
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第一除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS11に戻る。
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第一除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS11に戻る。
(ステップS17)
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第二除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS11に戻る。
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第二除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS11に戻る。
(ステップS18)
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第三除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS11に戻る。
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第三除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS11に戻る。
[第三除湿運転モード]
以下、実施の形態2に係る空気調和装置100の第三除湿運転モードについて説明する。なお、実施の形態2に係る空気調和装置100の第一除湿運転モードおよび第二除湿運転モードについては実施の形態1と同じであるため、説明を省略する。
圧縮機11は、低温低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置14を介して、室外熱交換器12に流入する。室外熱交換器12は、室外ファン121から供給される室外空気と高温高圧のガス冷媒とを熱交換する。室外熱交換器12で冷却された中温高圧の冷媒は、絞り装置13を介して補助熱交換器32aに流入する。このとき、絞り装置13は、最大開度となっている。また、補助熱交換器32aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と高温高圧冷媒とが熱交換される。補助熱交換器32aで冷却された中温の冷媒は、室内絞り装置40で減圧され、低温低圧の冷媒となって室内熱交換器31aへ流入する。このとき、室内熱交換器31aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と低温低圧冷媒とが熱交換される。室内熱交換器31aで加熱された中温低圧の冷媒は、ガス配管15、流路切替装置14を介し、圧縮機11に吸入される。なお、室内絞り装置40は、室内温度センサー35aで検知した室内温度Taに基づいて開閉される。
以下、実施の形態2に係る空気調和装置100の第三除湿運転モードについて説明する。なお、実施の形態2に係る空気調和装置100の第一除湿運転モードおよび第二除湿運転モードについては実施の形態1と同じであるため、説明を省略する。
圧縮機11は、低温低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置14を介して、室外熱交換器12に流入する。室外熱交換器12は、室外ファン121から供給される室外空気と高温高圧のガス冷媒とを熱交換する。室外熱交換器12で冷却された中温高圧の冷媒は、絞り装置13を介して補助熱交換器32aに流入する。このとき、絞り装置13は、最大開度となっている。また、補助熱交換器32aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と高温高圧冷媒とが熱交換される。補助熱交換器32aで冷却された中温の冷媒は、室内絞り装置40で減圧され、低温低圧の冷媒となって室内熱交換器31aへ流入する。このとき、室内熱交換器31aでは、室内ファン33aから供給される室内空気と低温低圧冷媒とが熱交換される。室内熱交換器31aで加熱された中温低圧の冷媒は、ガス配管15、流路切替装置14を介し、圧縮機11に吸入される。なお、室内絞り装置40は、室内温度センサー35aで検知した室内温度Taに基づいて開閉される。
図7は、実施の形態2に係る空気調和装置100における第三除湿運転モードでの空気状態の一例を示す飽和空気線図ある。なお、図7の横軸は空気温度を、縦軸は絶対湿度を、曲線は飽和空気曲線をそれぞれ示している。
図7に示すように、第三除湿運転モードにおいて、室内ファン33aから供給された室内空気(図中RA)は、室内熱交換器31aで冷却され(図中CA)、補助熱交換器32aで加熱される(図中HA)。そして、室内熱交換器31aで冷却された低温低湿の空気と、補助熱交換器32aで加熱された高温中湿の空気とは、室内側ユニット3a内で混合された後、室内へ供給される(図中SA)。こうすることで、室内側ユニット3aから室内に中温低湿の空気を供給することができる。つまり、除湿運転モード時に再熱除湿運転を行うことができる。
以上、実施の形態2に係る空気調和装置100において、室内側ユニット3aは、室内熱交換器31aと絞り装置13との間に設けられた補助熱交換器32aと、室内熱交換器31aと補助熱交換器32aとの間に設けられた室内絞り装置40と、を備えている。そして、除湿運転モードは、室内温度センサー35aで検知した室内温度Taに基づいて室内絞り装置40が開閉される第三除湿運転モードを含むものである。
実施の形態2に係る空気調和装置100によれば、除湿運転モードは、室内温度センサー35aで検知した室内温度Taに基づいて室内絞り装置40が開閉される第三除湿運転モードを含む。そして、第三除湿運転モードでは、室内熱交換器31aで冷却された低温低湿の空気と、補助熱交換器32aで加熱された高温中湿の空気とが、室内側ユニット3a内で混合された後、室内へ供給されることになる。そのため、室内側ユニット3aから室内に中温低湿の空気を供給することができる。
また、実施の形態2に係る空気調和装置100において、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きい場合、冷房運転モードから第一除湿運転モードに切り替える。また、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きくない、かつ第一基準値よりも小さい値である第二基準値よりも大きい場合、冷房運転モードから第二除湿運転モードに切り替える。また、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが第二基準値よりも大きくない場合、冷房運転モードから第三除湿運転モードに切り替える。
実施の形態2に係る空気調和装置100によれば、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きい場合に第一除湿運転モードに切り替える。また、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きくなく、第二基準値よりも大きい場合に第二除湿運転モードに切り替え、顕熱比差ΔSHFが第二基準値よりも大きくない場合に第三除湿運転モードに切り替える。つまり、制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが大きく室内が冷え過ぎる可能性がない状況では室内ファン33aの風量制御により蒸発温度を制御する第一除湿運転モードに切り替え、顕熱比差ΔSHFが小さく室内が冷え過ぎる可能性がある状況では圧縮機11のОN/OFFおよび回転数制御により、蒸発温度を制御する第二除湿運転モードに切り替え、顕熱比差ΔSHFがさらに小さく室内がさらに冷え過ぎる可能性がある状況では室内側ユニット3aから室内に中温低湿の空気を供給する第三除湿運転モードに切り替える。そうすることで、除湿するのに最適な除湿運転モードを選択することができ、蒸発温度が大幅に低下することがないので、ユーザーの快適性を損なうことなく除湿することができる。
実施の形態3.
以下、実施の形態3について説明するが、実施の形態1および2と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1および2と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
以下、実施の形態3について説明するが、実施の形態1および2と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1および2と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
[空気調和装置]
図8は、実施の形態3に係る空気調和装置100の一構成例を示す冷媒回路図である。
実施の形態3に係る空気調和装置100は、図8に示すように室外側ユニット1と室内側ユニット3a、3bとを備えている。室外側ユニット1と室内側ユニット3a、3bとは、ガス配管15および液配管16で接続され、冷媒回路を構成している。なお、図8では、2台の室内側ユニット3a、3bが室外側ユニット1に接続されている例を示しているが、それに限定されず、室内側ユニットは3台以上であってもよい。
図8は、実施の形態3に係る空気調和装置100の一構成例を示す冷媒回路図である。
実施の形態3に係る空気調和装置100は、図8に示すように室外側ユニット1と室内側ユニット3a、3bとを備えている。室外側ユニット1と室内側ユニット3a、3bとは、ガス配管15および液配管16で接続され、冷媒回路を構成している。なお、図8では、2台の室内側ユニット3a、3bが室外側ユニット1に接続されている例を示しているが、それに限定されず、室内側ユニットは3台以上であってもよい。
[室内側ユニット]
室内側ユニット3a、3bは、例えば部屋の内部に設置され、室内に空調空気を供給するものである。室内側ユニット3a、3bは、それぞれ室内熱交換器31a、31bを備えている。室内側ユニット3a、3bは、互いに並列となるように、室外側ユニット1に接続されている。また、室内側ユニット3a、3bは、それぞれ室内熱交換器31a、31bに送風を行う送風機である室内ファン33a、33bを備えている。室内ファン33a、33bは、それぞれ室内ファンモータ34a、34bにより駆動される。
室内側ユニット3a、3bは、例えば部屋の内部に設置され、室内に空調空気を供給するものである。室内側ユニット3a、3bは、それぞれ室内熱交換器31a、31bを備えている。室内側ユニット3a、3bは、互いに並列となるように、室外側ユニット1に接続されている。また、室内側ユニット3a、3bは、それぞれ室内熱交換器31a、31bに送風を行う送風機である室内ファン33a、33bを備えている。室内ファン33a、33bは、それぞれ室内ファンモータ34a、34bにより駆動される。
また、室内側ユニット3a、3bは、それぞれ室内温度センサー35a、35bと、入口側温度センサー36a、36bと、出口側温度センサー37a、37bとを備えている。室内温度センサー35a、35bは、例えばサーミスター等で構成されており、それぞれ室内温度Ta、Tbを検知するものである。この室内温度センサー35a、35bは、それぞれ室内側ユニット3a、3bの室内空気の吸込口に設けられている。入口側温度センサー36a、36bは、例えばサーミスター等で構成されており、それぞれ冷房運転時に室内熱交換器31a、31bに流入する冷媒の温度を検知するものである。この入口側温度センサー36a、36bは、それぞれ冷房運転時における室内熱交換器31a、31bの冷媒の入口側の配管に設けられている。出口側温度センサー37a、37bは、例えばサーミスター等で構成されており、それぞれ冷房運転時に室内熱交換器31a、31bから流出した冷媒の温度を検知するものである。この出口側温度センサー37a、37bは、それぞれ冷房運転時における室内熱交換器31a、31bの冷媒の出口側に設けられている。
実施の形態3に係る空気調和装置100の冷媒回路は、圧縮機11、流路切替装置14、室外熱交換器12、絞り装置13、室内熱交換器31a、31bが順次配管で接続されることにより、構成されている。
実施の形態3に係る室外側ユニット1の構成は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
[冷房運転モード]
実施の形態3に係る空気調和装置100において、室内熱交換器31a、31bで冷熱負荷が発生している冷房運転モードについて説明する。
まず、冷媒の流れについて説明する。圧縮機11は、低温低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置14を介して、室外熱交換器12に流入する。室外熱交換器12は、室外ファン121から供給される室外空気と高温高圧のガス冷媒とを熱交換する。室外熱交換器12で冷却された中温高圧の冷媒は、絞り装置13に流入する。絞り装置13は、中温高圧の二相もしくは液冷媒を減圧する。絞り装置13で減圧された低温低圧の二相冷媒は、液配管16を介して室内熱交換器31a、31bにそれぞれ流入する。このとき、室内側ユニット3a、3bはそれぞれ冷房運転を行っており、室内熱交換器31a、31bでは、それぞれ室内ファン33a、33bから供給される室内空気と低温冷媒とが熱交換される。室内熱交換器31a、31bで加熱された中温の冷媒は、ガス配管15で合流し、ガス配管15、および、流路切替装置14を介し、圧縮機11に吸入される。
実施の形態3に係る空気調和装置100において、室内熱交換器31a、31bで冷熱負荷が発生している冷房運転モードについて説明する。
まず、冷媒の流れについて説明する。圧縮機11は、低温低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して、高温高圧のガス冷媒を吐出する。圧縮機11から吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置14を介して、室外熱交換器12に流入する。室外熱交換器12は、室外ファン121から供給される室外空気と高温高圧のガス冷媒とを熱交換する。室外熱交換器12で冷却された中温高圧の冷媒は、絞り装置13に流入する。絞り装置13は、中温高圧の二相もしくは液冷媒を減圧する。絞り装置13で減圧された低温低圧の二相冷媒は、液配管16を介して室内熱交換器31a、31bにそれぞれ流入する。このとき、室内側ユニット3a、3bはそれぞれ冷房運転を行っており、室内熱交換器31a、31bでは、それぞれ室内ファン33a、33bから供給される室内空気と低温冷媒とが熱交換される。室内熱交換器31a、31bで加熱された中温の冷媒は、ガス配管15で合流し、ガス配管15、および、流路切替装置14を介し、圧縮機11に吸入される。
圧縮機11は、目標室内温度Tmと室内温度センサー35aで検知される室内温度Taとの温度差ΔT1と、目標室内温度Tmと室内温度センサー35bで検知される室内温度Tbとの温度差ΔT2とを平均化した平均温度差ΔTaveが0に近づくように制御される。例えば、平均温度差ΔTaveが大きいほど圧縮機11の回転数は大きくなり、平均温度差ΔTaveが小さいほど圧縮機11の回転数は小さくなる。室内側ユニット3a、3bからの風量は、それぞれ制御装置50により制御される。制御装置50は、調整可能な範囲で室内側ユニット3a、3bからの風量を制御する。なお、調整可能な範囲は、例えば室内ファン33a、33bそれぞれの最大風量の100%を上限とし、70%を下限とした範囲である。
[除湿運転モードへの移行条件]
次に、冷房運転モードから除湿運転モードへの移行条件について説明する。前述した平均温度差ΔTaveが所定の温度以下となり、圧縮機11の回転数の変化量が所定値以下となったとき、除湿運転モードへの移行判定を行う。
次に、冷房運転モードから除湿運転モードへの移行条件について説明する。前述した平均温度差ΔTaveが所定の温度以下となり、圧縮機11の回転数の変化量が所定値以下となったとき、除湿運転モードへの移行判定を行う。
[除湿運転モードの判定]
図9は、実施の形態3に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローチャートである。
実施の形態3に係る空気調和装置100は、除湿運転モードとして、第一除湿運転モードと第二除湿運転モードとを有する。
以下、実施の形態3に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローを、図9を用いて説明する。
図9は、実施の形態3に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローチャートである。
実施の形態3に係る空気調和装置100は、除湿運転モードとして、第一除湿運転モードと第二除湿運転モードとを有する。
以下、実施の形態3に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローを、図9を用いて説明する。
(ステップS21)
制御装置50は、室内温度センサー35a、35bが検知した室内温度Ta、Tbをそれぞれ取得する。その後、処理はステップS22に進む。
制御装置50は、室内温度センサー35a、35bが検知した室内温度Ta、Tbをそれぞれ取得する。その後、処理はステップS22に進む。
(ステップS22)
制御装置50は、各室内温度センサー35a、35bが検知した室内温度Ta、Tbを平均化した平均室内温度Taveと、目標室内温度Tmと、目標室内湿度とから、目標顕熱比SHFを求める。その後、処理はステップS23に進む。
制御装置50は、各室内温度センサー35a、35bが検知した室内温度Ta、Tbを平均化した平均室内温度Taveと、目標室内温度Tmと、目標室内湿度とから、目標顕熱比SHFを求める。その後、処理はステップS23に進む。
(ステップS23)
制御装置50は、理論最小顕熱比SHFmと目標顕熱比SHFとの差である顕熱比差ΔSHFを求める。その後、処理はステップS24に進む。ここで、理論最小顕熱比SHFmは、実施の形態1で説明した式で求められる。
制御装置50は、理論最小顕熱比SHFmと目標顕熱比SHFとの差である顕熱比差ΔSHFを求める。その後、処理はステップS24に進む。ここで、理論最小顕熱比SHFmは、実施の形態1で説明した式で求められる。
(ステップS24)
制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS25に進む。一方、制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS26に進む。
制御装置50は、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS25に進む。一方、制御装置50が、顕熱比差ΔSHFが基準値X1よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS26に進む。
(ステップS25)
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第一除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS21に戻る。
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第一除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS21に戻る。
(ステップS26)
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第二除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS21に戻る。
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第二除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS21に戻る。
なお、上記の処理では、室内側ユニット3a、3bを複数備えているが、それらが設置されている室内が同じで、目標室内温度および目標室内湿度がそれぞれ共通している場合を例としている。ただし、室内側ユニット3a、3b毎に設置されている室内が異なり、室内毎に目標室内温度および目標室内湿度が異なるような場合でも、例えば、目標室内温度に各室内の目標室内温度の平均値および目標室内湿度に各室内の目標室内湿度の平均値を用いることで、上記の処理を用いることができる。
[第一除湿運転モード]
以下、実施の形態3に係る空気調和装置100の第一除湿運転モードについて、図3を用いて説明する。
第一除湿運転モードでは、制御装置50により室内ファン33a、33bの風量がそれぞれ制御される。なお、室内ファン33a、33bの下限風量は、それぞれ冷房運転モードより小さくしてもよい。図3に示すように、室内ファン33a、33bの風量は、それぞれ顕熱比差ΔSHFの大きさに応じて制御される。なお、図3には、風量1~3(風量1>風量2>風量3)の3段階で室内ファン33a、33bの風量がそれぞれ制御されている様子が示されているが、それに限定されず、3段階以上で室内ファン33a、33bの風量がそれぞれ制御されてもよい。室内ファン33a、33bの風量は、それぞれ顕熱比差ΔSHFの値と基準値X11~X13とに応じて制御される。例えば、顕熱比差ΔSHFが小さい場合、室内ファン33a、33bの風量が減少するようにそれぞれ制御され、顕熱比差ΔSHFが大きい場合、室内ファン33a、33bの風量が増加するようにそれぞれ制御される。このように、第一除湿運転モードでは、顕熱比差ΔSHFの値が減ったら室内ファン33a、33bの風量をそれぞれ減少させる。そうすることで、室内熱交換器31a、31bを流れる冷媒の蒸発温度がそれぞれ低下して室内空気の露点温度以下になるので、室内の除湿を行うことができる。
以下、実施の形態3に係る空気調和装置100の第一除湿運転モードについて、図3を用いて説明する。
第一除湿運転モードでは、制御装置50により室内ファン33a、33bの風量がそれぞれ制御される。なお、室内ファン33a、33bの下限風量は、それぞれ冷房運転モードより小さくしてもよい。図3に示すように、室内ファン33a、33bの風量は、それぞれ顕熱比差ΔSHFの大きさに応じて制御される。なお、図3には、風量1~3(風量1>風量2>風量3)の3段階で室内ファン33a、33bの風量がそれぞれ制御されている様子が示されているが、それに限定されず、3段階以上で室内ファン33a、33bの風量がそれぞれ制御されてもよい。室内ファン33a、33bの風量は、それぞれ顕熱比差ΔSHFの値と基準値X11~X13とに応じて制御される。例えば、顕熱比差ΔSHFが小さい場合、室内ファン33a、33bの風量が減少するようにそれぞれ制御され、顕熱比差ΔSHFが大きい場合、室内ファン33a、33bの風量が増加するようにそれぞれ制御される。このように、第一除湿運転モードでは、顕熱比差ΔSHFの値が減ったら室内ファン33a、33bの風量をそれぞれ減少させる。そうすることで、室内熱交換器31a、31bを流れる冷媒の蒸発温度がそれぞれ低下して室内空気の露点温度以下になるので、室内の除湿を行うことができる。
[第二除湿運転モード]
以下、実施の形態3に係る空気調和装置100の第二除湿運転モードについて、図4を用いて説明する。
第二除湿モードでは、ON時間Δt1の間、圧縮機11の回転数を制御するONモードと、OFF時間Δt2の間、圧縮機11の運転を停止するOFFモードと、を交互に繰り返し行う。ONモードでは、圧縮機11の回転数を冷房運転モードの時よりも増加させ、冷房能力を増加させる。また、流路切替装置14、室外ファン121、および、絞り装置13は、前述の冷房モードと同じ動作をする。このとき、室内ファン33a、33bの風量は、それぞれ制御装置50により最大風量に制御される。OFFモードでは、圧縮機11は停止し、絞り装置13は最大開度とし、室外ファン121は停止する。このとき、室内ファン33a、33bは停止してもよい。ON時間Δt1とOFF時間Δt2との比は、顕熱比差ΔSHFの値と基準値X21~X23とに応じて制御される。例えば、顕熱比差ΔSHFが小さい場合、ONモードの時間が相対的に長くなるようにON時間Δt1とOFF時間Δt2との比が制御される。また、顕熱比差ΔSHFが大きい場合、ONモードの時間が相対的に短くなるようにON時間Δt1とOFF時間Δt2との比が制御される。このように、ONモードとOFFモードとを交互に繰り返し行い、ONモードでは圧縮機11の回転数を増加させ、冷房能力を増加させることで、除湿量を確保して室内を十分に除湿しつつも、OFFモードでは圧縮機11を停止させる時間を設けることで、室内の冷え過ぎを防止することができる。
以下、実施の形態3に係る空気調和装置100の第二除湿運転モードについて、図4を用いて説明する。
第二除湿モードでは、ON時間Δt1の間、圧縮機11の回転数を制御するONモードと、OFF時間Δt2の間、圧縮機11の運転を停止するOFFモードと、を交互に繰り返し行う。ONモードでは、圧縮機11の回転数を冷房運転モードの時よりも増加させ、冷房能力を増加させる。また、流路切替装置14、室外ファン121、および、絞り装置13は、前述の冷房モードと同じ動作をする。このとき、室内ファン33a、33bの風量は、それぞれ制御装置50により最大風量に制御される。OFFモードでは、圧縮機11は停止し、絞り装置13は最大開度とし、室外ファン121は停止する。このとき、室内ファン33a、33bは停止してもよい。ON時間Δt1とOFF時間Δt2との比は、顕熱比差ΔSHFの値と基準値X21~X23とに応じて制御される。例えば、顕熱比差ΔSHFが小さい場合、ONモードの時間が相対的に長くなるようにON時間Δt1とOFF時間Δt2との比が制御される。また、顕熱比差ΔSHFが大きい場合、ONモードの時間が相対的に短くなるようにON時間Δt1とOFF時間Δt2との比が制御される。このように、ONモードとOFFモードとを交互に繰り返し行い、ONモードでは圧縮機11の回転数を増加させ、冷房能力を増加させることで、除湿量を確保して室内を十分に除湿しつつも、OFFモードでは圧縮機11を停止させる時間を設けることで、室内の冷え過ぎを防止することができる。
なお、図9のステップS22において、制御装置50は、各室内温度センサー35a、35bがそれぞれ検知した室内温度Ta、Tbの内、最も高い室内温度Tmaxと、目標室内温度Tmと、目標室内湿度とから、目標顕熱比SHFを求めてもよい。こうすることで、室内側ユニット3a、3bが設置されている室内の空気温度に偏りがある場合に、目標とする除湿能力を大きくすることができ、室内空気を十分に除湿することができる。
また、図9のステップS22において、制御装置50は、各室内温度センサー35a、35bがそれぞれ検知した室内温度Ta、Tbの内、最も高い室内温度Tmaxと最も低い室内温度Tminとの差が所定値、例えば5℃以上ある場合のみ、最も高い室内温度Tmaxと、目標室内温度Tmと、目標室内湿度とから、目標顕熱比SHFを求めてもよい。なお、最も高い室内温度Tmaxと最も低い室内温度Tminとの温度差が所定値、例えば5℃未満の場合は、図9のステップS22に記載の方法で、目標顕熱比SHFが求められる。こうすることで、室内側ユニット3a、3bが設置されている室内の空気温度に偏りが一定以上ある場合にのみ除湿能力を大きくすることができ、室内温度が冷えすぎることを防止することができる。
以上のように、実施の形態3に係る空気調和装置100では、室内側ユニット3a、3bを複数備えた場合においても、実施の形態1と同じ効果が得られる。
以上、実施の形態3に係る空気調和装置100は、室内側ユニット3a、3bを複数備え、室内側ユニット3a、3bがそれぞれ並列となるように室外側ユニット1に配管で接続されている。そして、制御装置50は、各室内側ユニット3a、3bが有する各室内温度センサー35a、35bが検知した室内温度Ta、Tbを平均化した平均室内温度Tave、目標室内温度Tm、および、目標室内湿度から目標顕熱比SHFを求める。または、制御装置50は、各室内側ユニット3a、3bが有する各室内温度センサー35a、35bが検知した室内温度Ta、Tbの内で最も高い室内温度Tmax、目標室内温度Tm、および、目標室内湿度から目標顕熱比SHFを求める。または、制御装置50は、各室内側ユニット3a、3bが有する各室内温度センサー35a、35bが検知した室内温度Ta、Tbの内で最も高い室内温度Tmaxと最も低い室内温度Tminとの温度差があらかじめ設定された値以上である場合、最も高い室内温度Tmax、目標室内温度Tm、および、目標室内湿度から目標顕熱比SHFを求める。
実施の形態3に係る空気調和装置100によれば、室内側ユニット3a、3bを複数備えた場合においても、実施の形態1と同じ効果が得られる。
実施の形態4.
以下、実施の形態4について説明するが、実施の形態1~3と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1~3と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
以下、実施の形態4について説明するが、実施の形態1~3と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1~3と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
実施の形態4に係る空気調和装置100の構成は、図1に示すように実施の形態1と同じであるため、説明を省略する。
[除湿運転モードの判定]
図10は、実施の形態4に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローチャートである。
実施の形態4に係る空気調和装置100は、除湿運転モードとして、第一除湿運転モードと第二除湿運転モードとを有する。
以下、実施の形態1に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローを、図10を用いて説明する。
図10は、実施の形態4に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローチャートである。
実施の形態4に係る空気調和装置100は、除湿運転モードとして、第一除湿運転モードと第二除湿運転モードとを有する。
以下、実施の形態1に係る空気調和装置100の冷房運転モードから除湿運転モードへ移行する際のフローを、図10を用いて説明する。
(ステップS31)
制御装置50は、入口側温度センサー36aが検知した、室内熱交換器31aに流入する冷媒の温度を取得する。その後、処理はステップS32に進む。
制御装置50は、入口側温度センサー36aが検知した、室内熱交換器31aに流入する冷媒の温度を取得する。その後、処理はステップS32に進む。
(ステップS32)
制御装置50は、目標室内温度Tmおよび目標室内湿度から、露点温度Tdpを求める。その後、処理はステップS33に進む。
制御装置50は、目標室内温度Tmおよび目標室内湿度から、露点温度Tdpを求める。その後、処理はステップS33に進む。
(ステップS33)
制御装置50は、露点温度Tdpと入口側温度センサー36aが検知した冷媒の温度との温度差ΔTdpを求める。その後、処理はステップS34に進む。
制御装置50は、露点温度Tdpと入口側温度センサー36aが検知した冷媒の温度との温度差ΔTdpを求める。その後、処理はステップS34に進む。
(ステップS34)
制御装置50は、温度差ΔTdpが0よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、温度差ΔTdpが0よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS36に進む。一方、制御装置50が、温度差ΔTdpが0よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS35に進む。
制御装置50は、温度差ΔTdpが0よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、温度差ΔTdpが0よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS36に進む。一方、制御装置50が、温度差ΔTdpが0よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS35に進む。
(ステップS35)
制御装置50は、温度差ΔTdpが基準値R1(<0)よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、温度差ΔTdpが基準値R1よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS37に進む。一方、制御装置50が、温度差ΔTdpが基準値R1よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS38に進む。ここで、基準値R1の値は例えば4~10であり、露点温度Tdpに応じて決定され、露点温度Tdpが低いほど低くなる。
制御装置50は、温度差ΔTdpが基準値R1(<0)よりも大きいかどうかを判定する。制御装置50が、温度差ΔTdpが基準値R1よりも大きいと判定した場合(YES)、処理はステップS37に進む。一方、制御装置50が、温度差ΔTdpが基準値R1よりも大きくないと判定した場合(NO)、処理はステップS38に進む。ここで、基準値R1の値は例えば4~10であり、露点温度Tdpに応じて決定され、露点温度Tdpが低いほど低くなる。
(ステップS36)
制御装置50は、冷房運転モードを継続する。その後、処理はステップS31に戻る。
制御装置50は、冷房運転モードを継続する。その後、処理はステップS31に戻る。
(ステップS37)
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第一除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS31に戻る。
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第一除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS31に戻る。
(ステップS38)
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第二除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS31に戻る。
制御装置50は、運転モードを、冷房運転モードから第二除湿運転モードへ切り替える。その後、処理はステップS31に戻る。
以上のように、温度差ΔTdpが0よりも大きい場合は冷房運転モードを継続し、温度差ΔTdpが0よりも大きくない場合に除湿運転モードへ移行することで、室内熱交換器31aを流れる冷媒の蒸発温度を確実に部屋の露点温度Tdp以下にすることができる。
以上、実施の形態4に係る空気調和装置100は、室内熱交換器31a、室内熱交換器31aに室内空気を送風する室内ファン33a、および、室内熱交換器31aに流入する冷媒の温度を検知する入口側温度センサー36aを有し、室内に設置される室内側ユニット3aと、圧縮機11、および、室外熱交換器12を有し、上記の室内以外に設置される室外側ユニット1と、圧縮機11、室外熱交換器12、絞り装置13、室内熱交換器31aが配管で接続された冷媒回路と、室内を冷却する冷房運転モードと、室内を除湿する複数の除湿運転モードとを有する制御装置50と、を備えている。また、複数の除湿運転モードは、室内ファン33aの風量を増減させる第一除湿運転モードと、圧縮機11の運転と停止とを交互に繰り返す第二除湿運転モードとを含み、制御装置50は、冷房運転モードから除湿運転モードに切り替える際に、目標室内温度Tmおよび目標室内湿度から求められる露点温度Tdpと入口側温度センサー36aが検知した冷媒の温度との温度差ΔTdpの値に基づいて、複数の除湿運転モードの内から一つを選択するものである。
実施の形態4に係る空気調和装置100によれば、制御装置50は、冷房運転モードから除湿運転モードに切り替える際に、目標室内温度Tmおよび目標室内湿度から求められる露点温度Tdpと入口側温度センサー36aが検知した冷媒の温度との温度差ΔTdpの値に基づいて、複数の除湿運転モードの内から一つを選択する。そうすることで、除湿するのに最適な除湿運転モードを選択することができ、蒸発温度が大幅に低下することがないので、ユーザーの快適性を損なうことなく除湿することができる。
また、実施の形態4に係る空気調和装置100において、制御装置50は、温度差ΔTdpが0より大きい場合、冷房運転モードを継続する。また、制御装置50は、温度差ΔTdpが0より小さい値である基準値R1より大きい場合、冷房運転モードから第一除湿運転モードに切り替える。また、制御装置50は、温度差ΔTdpが基準値R1より大きくない場合、冷房運転モードから前記第二除湿運転モードに切り替える。
実施の形態4に係る空気調和装置100によれば、温度差ΔTdpが0よりも大きい場合は冷房運転モードを継続し、温度差ΔTdpが0よりも大きくない場合に除湿運転モードへ移行する。そうすることで、室内熱交換器31aを流れる冷媒の蒸発温度を確実に部屋の露点温度Tdp以下にすることができる。
1 室外側ユニット、3a 室内側ユニット、3b 室内側ユニット、11 圧縮機、12 室外熱交換器、13 絞り装置、14 流路切替装置、15 ガス配管、16 液配管、31a 室内熱交換器、31b 室内熱交換器、32a 補助熱交換器、33a 室内ファン、33b 室内ファン、34a 室内ファンモータ、34b 室内ファンモータ、35a 室内温度センサー、35b 室内温度センサー、36a 入口側温度センサー、36b 入口側温度センサー、37a 出口側温度センサー、37b 出口側温度センサー、38a 中間温度センサー、40 室内絞り装置、50 制御装置、100 空気調和装置、121 室外ファン、122 室外ファンモータ。
Claims (13)
- 室内熱交換器、前記室内熱交換器に室内空気を送風する室内ファン、および、室内温度を検知する室内温度センサーを有し、室内に設置される室内側ユニットと、
圧縮機、および、室外熱交換器を有し、前記室内以外に設置される室外側ユニットと、
前記圧縮機、前記室外熱交換器、絞り装置、および、前記室内熱交換器が配管で接続された冷媒回路と、
前記室内を冷却する冷房運転モードと、前記室内を除湿する複数の除湿運転モードとを有する制御装置と、を備え、
前記複数の除湿運転モードは、前記室内ファンの風量を増減させる第一除湿運転モードと、前記圧縮機の運転と停止とを交互に繰り返す第二除湿運転モードとを含み、
前記制御装置は、
前記冷房運転モードから前記除湿運転モードに切り替える際に、
前記室内温度センサーで検知した室内温度、目標室内温度、および、目標室内湿度から求められる目標顕熱比と、室内空気のエンタルピ、相対湿度100%とした前記室内側ユニットの吹出空気のエンタルピ、および、顕熱分のエンタルピから求められる理論最小顕熱比と、の差である顕熱比差ΔSHFの値に基づいて、前記複数の除湿運転モードの内から一つを選択する
空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記第一除湿運転モードにおいて、
前記顕熱比差ΔSHFの値に基づいて前記室内ファンの風量を決定するものであり、
前記顕熱比差ΔSHFの値が減ったら前記室内ファンの風量を減少させる
請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記第二除湿運転モードにおいて、
ON時間Δt1の間、前記室内温度センサーで検知した室内温度が目標室内温度に近づくように前記圧縮機の回転数を制御するONモードと、OFF時間Δt2の間、前記圧縮機の運転を停止するOFFモードと、を交互に繰り返し行うものであり、
前記顕熱比差ΔSHFの値に基づいて、前記ON時間Δt1と前記OFF時間Δt2との比を決定する
請求項1または2に記載の空気調和装置。 - 前記室内側ユニットは、
前記室内熱交換器と前記絞り装置との間に設けられた補助熱交換器と、
前記室内熱交換器と前記補助熱交換器との間に設けられた室内絞り装置と、を備え、
前記除湿運転モードは、前記室内温度センサーで検知した室内温度に基づいて前記室内絞り装置が開閉される第三除湿運転モードを含む
請求項1~3のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きい場合、前記冷房運転モードから前記第一除湿運転モードに切り替え、
前記顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きくない場合、前記冷房運転モードから前記第二除湿運転モードに切り替える
請求項1~3のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記顕熱比差ΔSHFが第一基準値よりも大きい場合、前記冷房運転モードから前記第一除湿運転モードに切り替え、
前記顕熱比差ΔSHFが前記第一基準値よりも大きくない、かつ前記第一基準値よりも小さい値である第二基準値よりも大きい場合、前記冷房運転モードから前記第二除湿運転モードに切り替え、
前記顕熱比差ΔSHFが前記第二基準値よりも大きくない場合、前記冷房運転モードから前記第三除湿運転モードに切り替える
請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記室内側ユニットを複数備え、
前記室内側ユニットがそれぞれ並列となるように前記室外側ユニットに配管で接続されている
請求項1~6のいずれか一項に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
各前記室内側ユニットが有する各前記室内温度センサーが検知した室内温度を平均化した平均室内温度、前記目標室内温度、および、前記目標室内湿度から前記目標顕熱比を求める
請求項7に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
各前記室内側ユニットが有する各前記室内温度センサーが検知した室内温度の内で最も高い室内温度、前記目標室内温度、および、前記目標室内湿度から前記目標顕熱比を求める
請求項7に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
各前記室内側ユニットが有する各前記室内温度センサーが検知した室内温度の内で最も高い室内温度と最も低い室内温度との温度差があらかじめ設定された値以上である場合、前記最も高い室内温度、前記目標室内温度、および、前記目標室内湿度から前記目標顕熱比を求める
請求項7に記載の空気調和装置。 - 室内熱交換器、前記室内熱交換器に室内空気を送風する室内ファン、および、前記室内熱交換器に流入する冷媒の温度を検知する入口側温度センサーを有し、室内に設置される室内側ユニットと、
圧縮機、および、室外熱交換器を有し、前記室内以外に設置される室外側ユニットと、
前記圧縮機、前記室外熱交換器、絞り装置、前記室内熱交換器が配管で接続された冷媒回路と、
前記室内を冷却する冷房運転モードと、前記室内を除湿する複数の除湿運転モードとを有する制御装置と、を備え、
前記複数の除湿運転モードは、前記室内ファンの風量を増減させる第一除湿運転モードと、前記圧縮機の運転と停止とを交互に繰り返す第二除湿運転モードとを含み、
前記制御装置は、
前記冷房運転モードから前記除湿運転モードに切り替える際に、
目標室内温度および目標室内湿度から求められる露点温度と前記入口側温度センサーが検知した冷媒の温度との温度差ΔTdpの値に基づいて、前記複数の除湿運転モードの内から一つを選択する
空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記温度差ΔTdpが0より大きい場合、冷房運転モードを継続する
請求項11に記載の空気調和装置。 - 前記制御装置は、
前記温度差ΔTdpが0より小さい値である基準値より大きい場合、前記冷房運転モードから前記第一除湿運転モードに切り替え、
前記温度差ΔTdpが前記基準値より大きくない場合、前記冷房運転モードから前記第二除湿運転モードに切り替える
請求項12に記載の空気調和装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/010974 WO2022195791A1 (ja) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 空気調和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2022195791A1 JPWO2022195791A1 (ja) | 2022-09-22 |
JP7462830B2 true JP7462830B2 (ja) | 2024-04-05 |
Family
ID=83322069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023506616A Active JP7462830B2 (ja) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 空気調和装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240230137A9 (ja) |
JP (1) | JP7462830B2 (ja) |
WO (1) | WO2022195791A1 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016023851A (ja) | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 前田建設工業株式会社 | 精密温湿度調整方法 |
JP2020070977A (ja) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和機 |
-
2021
- 2021-03-18 JP JP2023506616A patent/JP7462830B2/ja active Active
- 2021-03-18 WO PCT/JP2021/010974 patent/WO2022195791A1/ja active Application Filing
- 2021-03-18 US US18/277,583 patent/US20240230137A9/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016023851A (ja) | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 前田建設工業株式会社 | 精密温湿度調整方法 |
JP2020070977A (ja) | 2018-10-31 | 2020-05-07 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2022195791A1 (ja) | 2022-09-22 |
WO2022195791A1 (ja) | 2022-09-22 |
US20240133573A1 (en) | 2024-04-25 |
US20240230137A9 (en) | 2024-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5328951B2 (ja) | 空気調和システム | |
US20220205661A1 (en) | Machine learning apparatus, air conditioning system, and machine learning method | |
JP2008064439A (ja) | 空気調和装置 | |
WO2019116599A1 (ja) | 空気調和装置及び空気調和システム | |
JP2004170023A (ja) | 多室形空気調和機の制御方法 | |
JP6105933B2 (ja) | 直膨コイルを使用した空気調和機 | |
WO2021214930A1 (ja) | 空気調和システムおよび制御方法 | |
JP4187008B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP7462830B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP4969271B2 (ja) | 空気調和機 | |
JP4039100B2 (ja) | 空気調和機 | |
JP4743223B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP2003139436A (ja) | 空気調和機 | |
JPH0833225B2 (ja) | 多室用空気調和機 | |
JP6370425B2 (ja) | 直膨コイルを使用した空気調和機 | |
JP4391188B2 (ja) | 空気調和装置 | |
KR101303239B1 (ko) | 공기조화기 및 그 제어방법 | |
JP2010210222A (ja) | 空気調和機およびその制御方法 | |
KR20100045173A (ko) | 에어컨의 응축용량 제어 방법 | |
JP3855623B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP4809208B2 (ja) | 冷凍空調システム | |
JP7233568B2 (ja) | 空気調和システムおよびその制御方法 | |
WO2023058197A1 (ja) | 空気調和機 | |
WO2022234860A1 (ja) | 空気調和装置 | |
WO2023228243A1 (ja) | 空気調和機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230609 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240227 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240326 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7462830 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |