JPH05256502A - 湿度検知方法 - Google Patents

湿度検知方法

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JPH05256502A
JPH05256502A JP4331297A JP33129792A JPH05256502A JP H05256502 A JPH05256502 A JP H05256502A JP 4331297 A JP4331297 A JP 4331297A JP 33129792 A JP33129792 A JP 33129792A JP H05256502 A JPH05256502 A JP H05256502A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別なセンサーを使用せずに、内部空間内の
相対湿度を検知する。 【構成】 既知の温度及び湿度の空気を、所定時間、既
知の空気調節装置の冷却コイル１１に通す。所定時間
後、冷却コイルより流出される空気の温度が測定され
る。相対温度差は流入空気の温度から流出空気の温度を
引いて算出する。相対湿度を検出する場合、所定時間冷
却コイルに通す。その後、冷却コイルに流入する空気の
温度及び冷却コイルより流出する空気の温度が決定され
る。流入時の温度から流出時の温度を引き、相対湿度が
不明な空気の温度差を算出する。相対温度差は、算出さ
れた温度差と比較され、温度差が相対温度差より小さい
場合は空気内の湿度が既知の相対湿度より高い。温度差
が同じ場合は相対湿度も同じである。温度差が相対温度
差より大きい場合は空気の湿度は相対湿度よりも低い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調節装置の蒸発装
置を通過する空気中の相対湿度を測定するものである。
【０００２】
【従来の技術】優良なデザインの空気調節システムは、
以下の目標を達成するものである。
【０００３】１．温度調節 ２．湿度調節 ３．空気の移動と循環 ４．空気のフィルタリング、クリーニング及び浄化 ほとんどの住宅向き空気調節装置には、優良な工業デザ
インが用いられており、コンプレッサ、熱変換器、ファ
ン膨脹装置及び他の調節を含むシステムを有し、それに
よりセットした所望の温度への正確な温度調節が得られ
る。湿度調節は通常、蒸発装置コイルを通過する内部の
空気の動きにより行われ、湿気を含む空気の温度を少な
くとも露点温度まで低下させ、空気外で湿気を凝縮させ
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ユーザ
ーによりセットされる湿度調節又は、除湿の自動調節
は、通常上記のようなシステムには内蔵されていない。
その理由は、正確な湿度センサは非常に高額だからであ
る。コンプレッサ及びファンを作動させる変速モータを
使用した空気調節装置システムの改良により、様々な操
作が可能になる。前記操作は、冷却された空気内の相対
湿度レベルに依存する。上記のような使用を可能にする
ためには、空気調節装置システムのマイクロプロセッサ
の制御装置が、湿度計測装置より入力される必要があ
る。
【０００５】上記に指摘したように、この様な装置は非
常に高額で、住宅向きや、小さな部屋用の空気調節装置
には経済的に不向きである。
【０００６】そこで、本発明の技術的課題は、欠点に鑑
み、相対湿度を検知するようデザインされた特別なセン
サーを使用せずに、内部空間内の相対湿度を検知する装
置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決する手段】本発明によれば、ａ．所定の時
間、冷却コイルを通る既知の温度と相対湿度とを有する
空気の流れを通過するステップと、ｂ．所定の時間経過
後、冷却コイルからの流出空気の温度を測定するステッ
プと、ｃ．既知の温度より流出温度を減算して相対温度
差を算出するステップと、ｄ．同じ所定の時間、冷却コ
イルを通る相対湿度を測定すべき空気の流れを通過する
ステップと、ｅ．所定の時間が経過した後、冷却コイル
に流入する空気の温度を測定するステップと、ｆ．所定
の時間が経過した後、冷却コイルから流出する空気の温
度を測定するステップと、ｇ．流入温度から流出温度を
減算して温度差を算出するステップと、ｈ．基準温度差
をステップｇで算出された温度差と比較して、後者の方
が小値な場合は、空気は既知の相対湿度より更に湿度が
高く、両者が同値である場合は、相対湿度も同値であ
り、又、後者の方が高値である場合は空気中の湿度は既
知の相対湿度よりも低いとする比較工程とを有する冷却
コイル１１に関連する熱交換において、通過する空気中
の相対湿度を検知する方法が得られる。
【０００８】
【作用】既知の温度及び湿度の空気を、所定の時間、既
知の空気調節装置の冷却コイルに通す。所定の時間の
後、冷却コイルより流出される空気の温度が測定され
る。相対温度差は、流入空気の温度から流出空気の温度
を引くことで算出される。相対湿度を検出しようとする
空気の流れを、次に、同じ所定の時間冷却コイルに通
す。所定の時間の終わりに、冷却コイルに流入する空気
の温度及び、冷却コイルより流出する空気の温度が決定
される。流入時の温度から流出時の温度を引くと、相対
湿度が分からない空気の温度差が算出される。相対温度
差は次に、算出された温度差と比較される。温度差が相
対温度差よりも小さい場合は、空気内の湿度が既知の相
対湿度よりも高いということが分かる。温度差が同じ場
合は、相対湿度も同じであり、又、温度差が相対温度差
よりも大きい場合は、空気内の湿度は相対湿度よりも低
くなる。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
【００１０】図１では熱ポンプシステム１０が示され、
上記システムは、室内コイル１１、室外コイル１２、コ
ンプレッサ１３及び可逆バルブ１４を有している。膨脹
バルブ１６，１７が前記室内コイル１１と前記室外コイ
ル１２との間のライン１５に設置されており、前記膨脹
バルブは、膨脹装置として作動していない場合は冷却剤
のバイパスとなる。これらの装置は、全て従来の方法で
操作され、空気調節装置モードで操作される場合には冷
房装置となり、熱ポンプモードで操作される場合は暖房
装置となる。
【００１１】図示されているように、熱ポンプシステム
１０には、可変速度コンプレッサが設けられており、コ
ンプレッサは、可変速度モータによって稼働され、前記
可変速度モータには、例えば、電気的に整流されるモー
タ（ＥＣＭ）又は、インバータにより稼働される交流誘
導モータがある。コンプレッサ１３は通常、室外コイル
１２に包囲されて室外に配されている。コンプレッサ速
度調節装置１８は、コンプレッサとそれに付随する装置
の操作に通じ、調整する。
【００１２】コンプレッサ速度調節装置１８は、電線１
９によりコンプレッサ１３に、又、電線２２によりユニ
ット調節装置２１に接続されている。ユニット調節装置
２１は更に、電線２０により可逆バルブ１４に、電線２
６により室内コイルファン２４に接続されたマルチ速度
電気モータに接続されている。又、ユニット調節装置２
１は更に、電線２８により室内コイル放電温度センサＴ
２に、電線３０により室内空気又は室内コイル流入空気
温度センサＴ１に接続されている。最終的にユニット調
節装置が適切な電線３２により室内サーモスタットに接
続され、本発明の詳細の目的が達成される。
【００１３】ユーザーがサーモスタットに設定した温度
は、そのままＴにセットされる。ユニット調節装置２１
は、通常他のシステム構成部を調整することにも用いら
れるが、本発明の図面や説明の目的として、本発明の詳
細を簡単にする為に既述の相互接続は図示されていな
い。
【００１４】ユニット調節装置２１は、プログラム可能
なマイクロプロセッサを有しており、マイクロプロセッ
サは、数種のモードで熱ポンプシステムを操作するよう
プログラムされている。前記モードとは、後に“自動”
と称されるもので、室温を、室内サーモスタットＴset
により設定された温度に自動的に調節するようセットす
るシステムである。このモードに於いて、システムは操
作モードにより操作されるものであり、前記操作は、マ
イクロプロセッサが部屋の状態や温度設定値Ｔsetに基
いて決定し、前記Ｔsetは、ユーザーによって調節可能
である。自動モードでは、システムが暖房モード、オフ
モード、又は２つの冷房モードの内の１つを必要に応じ
て選択する。一方の冷房モードは“通常”冷房モード操
作で、室内の湿度が“通常”と判断されるとシステムが
作動する。他方の冷房モードは“乾燥”モードで、室内
が“湿度が高い”と判断されるとシステムが作動する。
【００１５】本実施例によれば、ユニット調節装置２１
のマイクロプロセッサは調節された熱ポンプシステムの
特殊構成部の性能に相対したデータでプログラムされて
いる。このデータにより調節装置は流入空気温度サーミ
スタＴ１及び、流出空気温度サーミスタＴ２から発信さ
れるインプットを処理することが出来る。上記処理は、
システムが供与された状態で操作され、室内の湿度が高
いかどうかを判断し、次にシステムが乾燥、冷房のどち
らで操作するかを判断する際に於いて可能である。
【００１６】次に、図２に於いては、本実施例の主要部
分が簡素化された湿度測定表を参照して説明されてい
る。湿度測定表とは、蒸気（水蒸気）の温度−圧力関係
を示すグラフである。横線は乾燥バルブ温度をＦ°によ
り示している。縦線は、１ポンドの乾燥した空気に含ま
れる微量の湿気を示している。１００％の湿度線又は、
飽和曲線は符号３４によって示されている。相対する低
い湿度の他の線は、飽和曲線３４に平行であり、又、飽
和曲線３４の右に位置し、これらの線の１本だけが記号
ＲＨ及び符号３６として図中に示されている。この線
は、図示する為に７０％の相対湿度線を示している。７
０％レベル以上の相対湿度の値が７０％の線３６の左に
位置し、７０％レベル以下の相対湿度の値が７０％の線
３６の右に位置している。
【００１７】本実施例に従うと、特定の空気調節システ
ムに使用するマイクロプロセッサをプログラムする為に
必要なデータは、システムを以下の様に作動させること
により収集される。空気を蒸発装置又は室内コイル１１
に、既知の温度と湿度で流すよう設定した操作状態でシ
ステムを作動させる。この様な空気の流れを提供する装
置が符号４８で示されている。
【００１８】例えば、図１に示されたタイプの可変速度
コンプレッサが設けられたシステムに於いては、特定コ
ンプレッサ速度と、特定室内ファン速度が設定され、所
定の時間作動される。１つの例としては、システムに於
いて室内ファンが低速に設定され、コンプレッサが４５
ヘルツで設定される。７０°Ｆの乾燥バルブ温度と、７
０％の相対湿度を有する空気の供給は、６分間室内コイ
ル１１を通過させられる。６分間の終りには、サーミス
タＴ１により測定された室温と、サーミスタＴ２により
測定された流出空気温度との間の温度差が算出された。
この温度差は、デルタＴｒｅｆとして示される。
【００１９】図２を参照すると、この情報は湿度測定表
に表示される。７０°Ｆの乾燥バルブ温度は、横線にＴ
ｒｅｆという点で示されている。点に沿って出来た線を
点Ｔから追っていくと７０％の相対湿度線３６と交差す
るが、この点を“ｒｅｆ”と示す。従って、Ｔｒｅｆは
既述の実験でサーミスタＴ１により測定された７０°Ｆ
の室温を示す。横線上の温度Ｔ２は、既述の実験での室
内コイル１１から流出する空気の温度をサーミスタＴ２
により測定されたとして示している。再び、点に沿った
線を縦に上向きに浸透度カーブの方へ追っていくと、例
えば実験の間室内コイル１１より流出される点２を画定
する。従って、“ｒｅｆ”と示された点から点２に追っ
ていくと、“ｒｅｆ”点から、左に、飽和曲線との接点
にかけて全く除湿をすることなしに下降した空気の温
度、及び、下方向に移行した飽和曲線との接点から左
に、更に温度、空気中の湿気の量を下げることが分か
る。デルタＴｒｅｆとされた記号は、乾燥バブル温度軸
の下に、点“ｒｅｆ”と点２の温度差として示される。
記号デルタＴｒｅｆのバルブが画定されたシステムで
は、この値はマイクロプロセッサにプログラムされてお
り、操作中にシステムにより調べられ、この値と実際の
デルタＴとを比較する。図２中で、デルタＴ１として確
認される例に示されているように、実際のデルタＴがデ
ルタＴｒｅｆより低い場合は、点１のデータにより確認
されるように、室内空気の相対湿度は７０％の相対湿度
よりも高いということが分かる。同様にデルタＴ１及
び、相対データ点“１”の例で確認されるように、デル
タＴがデルタＴｒｅｆよりも高い場合、デルタＴｒｅｆ
との比較により相対湿度は７０％の相対湿度よりも低い
ことが分かる。
【００２０】図３のプログラムされた論理と相対して分
かるように、この情報が与えられると、マイクロプロセ
ッサは必要に応じて通常の冷房又は、乾燥モードでシス
テムを操作する。
【００２１】次に図３には、システムが通常冷房で操作
するか、乾燥モードで操作するかを決定する為にマイク
ロプロセッサにプログラムされた論理が示されている。
“スタート”と表示されたブロック４２から始まり、次
のステップ４４はシステムの操作の、現在のモードを確
認するものである。システムの操作が自動又は乾燥モー
ドになっている場合は、システムはステップ４５に移動
する。システムが自動又は乾燥モードではなく暖房又は
停止になっている場合は、何の変化も起きない。ステッ
プ４５では、調節装置が、室内温度（サーミスタＴ１に
より測定されたもの）がＴsetの設定値より低い２℃よ
りも暖かいかどうかを確認する。システムが経路５０を
通り室内温度がセットの設定値より低い２℃よりも暖か
い場合は、システムは経路５２を通ってステップ５４に
進み、マイクロプロセッサ内に設けられたサイクルタイ
マーの状態について照合する。サイクルタイマーが０で
ない場合は、サイクルタイマーがタイマー機能を施行し
ており、図示されているようにシステムは経路５６を通
りスタート４２に戻る。サイクルタイマーが０の場合
は、システムは次にステップ５８に進み、システムを所
定の状態に設定する。前記の所定の状態とは、現在の状
態に於いて、デルタＴを算出して相対湿度を測定するも
のである。ステップ５８の表示に従い、ファン速度が低
速に設定され、コンプレッサ速度が４５ヘルツに設定さ
れる。これらが一度設定されると、ステップ６０に表示
されているようにサイクルタイマーが所定の６分間に設
定される。システムは次に、サイクルタイマーが０にな
るまで、ステップ６２に表示されているように一時停止
状態になる。
【００２２】６分が過ぎ、システムがかなり安定した状
態になると、システムは、ステップ６４に進み、サーミ
スタＴ１により温度差が確認され、Ｔ２がデルタＴｄｂ
として算出され、この値がマイクロコンプレッサに蓄積
されたデルタＴｒｅｆと比較される。デルタＴｒｅｆが
デルタＴより大きい場合や、同値の場合は、室内の相対
湿度は７０％相対湿度よりも低く、システムはステップ
６６に進み、システムの操作モードが確認される。シス
テムが自動モードになっている場合、ステップ６８の通
常冷房に設定され、サイクルタイマーは、ステップ７０
に表示されているように１時間設定される。この時点
で、１時間に１度、設定された１時間が経過した後、次
のコンプレッサの“オン”サイクルがスタートすると、
ユニットは既述の室内湿度状態を、通常スタート点４２
より再度測定する。ステップ６６に於いて、システムが
乾燥モードで操作されていると判断されると、システム
調節温度は設定されたサーモスタット設定Ｔsetに戻
る。このステップ１１は、システムの乾燥モード操作へ
の変換の詳細を読むと更に理解できる。
【００２３】次にステップ６４に戻り、デルタＴｄｂが
デルタＴｒｅｆより小さい場合、又同値の場合、システ
ムは室内の相対湿度が７０％の相対湿度より大きいと判
断し、マイクロプロセッサが“ノー”経路７２を通りス
テップ７４に進む。ステップ７４では、システムが自動
操作であるか乾燥モード操作であるかが照会される。シ
ステムが自動モードである場合は、ステップ７６に表示
されるように、即座に乾燥モードに再設定される。この
時点で、通過した経路に関係なくシステムは乾燥モード
にあり、２つのボックスに表示されているように、符号
７８で示された臨時の設定点Ｔsetが、室内サーモスタ
ット４６の実際の設定点から２℃引くことで得られる。
これにより室内空気より過剰な湿気を除去する為に、設
定点温度に達してからもシステムは引き続き乾燥モード
で作動できる。従って、この臨時調節設定点は、サーモ
スタット設定点の代わりに作動するものである。室内コ
イル１１と関係する室内空気の滞留時間を延長するため
に、一般の乾燥モード操作中は室内ファン速度が減速さ
れ、それにより、空気中の湿気の凝縮を促進する。
【００２４】臨時設定点の設定を追っていくと、サイク
ルタイマーが再び１時間に設定され、システムが臨時設
定点で乾燥モード操作をすることが分かる。これに追随
して、１時間に１度、設定された１時間が経過した後、
次のコンプレッサの“オン”サイクルがスタートする
と、ユニットは既述の室内湿度状態を、通常スタート点
４２より再度測定する。
【００２５】
【発明の効果】上記の説明の通り、本発明によれば、ユ
ーザーによりセットされる湿度調節及び除湿の自動調節
がシステムに内蔵されており、コンプレッサ及びファン
を作動させる変速モータを使用した空気調節装置システ
ムの改良により様々な操作が可能であり、一般住宅や小
さな部屋用の空気調節装置に向いた、室内湿度の検知装
置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の機能を有する熱ポンプシステムのブロ
ック図である。
【図２】本発明の主要概念を示す相関図である。
【図３】図１に示した熱ポンプシステムのマイクロプロ
セッサにプログラムされた論理を示すフローチャートで
ある。
【符号の説明】
１…データ点 ２…点 １０…熱ポンプシステム １１…室内コイル １２…室外コイル １３…コンプレッサ １４…可逆バルブ １５…電線 １６，１７…膨脹バルブ １８…コンプレッサ速度調節装置 １９，２０…電線 ２１…ユニット調節装置 ２２…電線 ２４…室内コイルファン ２６，２８，３０，３２…電線 ３４…飽和曲線 ３６…湿度７０％ライン ４６…Ｔ ｓｅｔ ４８…空気供給装置 ４２，４４，４５，５４，５８，６０，６２，６４，６
６，６８，７０，７１，７４，７６，７８…ボックス ５０，５２，５６，７２…経路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ．所定の時間、冷却コイルを通る既知
    の温度と相対湿度とを有する空気の流れを通過するステ
    ップと、 ｂ．所定の時間経過後、冷却コイルからの流出空気の温
    度を測定するステップと、 ｃ．既知の温度より流出温度を減算して相対温度差を算
    出するステップと、 ｄ．同じ所定の時間、冷却コイルを通る相対湿度を測定
    すべき空気の流れを通過するステップと、 ｅ．所定の時間が経過した後、冷却コイルに流入する空
    気の温度を測定するステップと、 ｆ．所定の時間が経過した後、冷却コイルから流出する
    空気の温度を測定するステップと、 ｇ．流入温度から流出温度を減算して温度差を算出する
    ステップと、 ｈ．基準温度差をステップｇで算出された温度差と比較
    して、後者の方が小値な場合は、空気は既知の相対湿度
    より更に湿度が高く、両者が同値である場合は、相対湿
    度も同値であり、又、後者の方が高値である場合は空気
    中の湿度は既知の相対湿度よりも低いとする比較工程
    と、を有する冷却コイル（１１）に関連する熱交換にお
    いて、通過する空気中の相対湿度を検知する方法。
JP4331297A 1992-01-02 1992-12-11 湿度検知方法 Expired - Lifetime JP2892241B2 (ja)

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