(57)【要約】      （修正有）【課題】快適性と省エネルギーを両立する冷凍サイクル装置を提供すること。【解決手段】室内温度検出手段３１と、室内湿度検出手段３２と、蒸発温度検出手段３３と、凝縮器へ散水する散水手段１と、凝縮器１２への散水量を演算する散水量演算手段２６と、散水量演算手段２６による散水量になるように、散水手段１による散水量を制御する散水制御手段２７とを備え、散水量演算手段２６は、室内温度検出手段３１による室内温度、室内湿度検出手段３２による室内湿度、蒸発温度検出手段３３による蒸発温度に基づいて凝縮器１２への散水量を演算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、蒸発器、膨張手段を有する冷媒回路を形成した冷凍サイクル装置において、
冷却対象の室内空気の乾球温度を検出する室内温度検出手段と、
冷却対象の室内空気の湿度を検出する室内湿度検出手段と、
前記蒸発器の蒸発温度を検知する蒸発温度検出手段と、
前記凝縮器へ散水する散水手段と、
前記凝縮器への散水量を演算する散水量演算手段と、
この散水量演算手段による散水量になるように、前記散水手段による散水量を制御する散水制御手段とを備え、
前記散水量演算手段は、前記室内温度検出手段による室内温度、前記室内湿度検出手段による室内湿度、前記蒸発温度検出手段による蒸発温度に基づいて前記凝縮器への散水量を演算することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記蒸発器へ送風する送風機の送風量を制御する蒸発器送風量制御手段または／および前記凝縮器へ送風する送風機の送風量を制御する凝縮器送風量制御手段を備え、前記散水量演算手段により演算された散水量に応じて、蒸発器送風量制御手段または／および凝縮器送風量制御手段により、蒸発器または／および凝縮器への送風量を制御することを特徴とする請求項１項記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
圧縮機、凝縮器、蒸発器、膨張手段を有する冷媒回路を形成した冷凍サイクル装置において、
前記凝縮器へ散水する散水手段と、
この散水手段による散水量を制御する散水制御手段と、
前記凝縮器の表面下部に設けられ、凝縮器表面上の水分を検出する第１の水分検出手段と、
前記凝縮器の下方に設けられ、凝縮器表面から流れ落ちる水分を検出する第２の水分検出手段とを備え、
前記散水制御手段により、第１の水分検出手段により水分が検出される状態、かつ、第２の水分検出手段により水分が検出されない状態になるように前記散水手段による散水量を制御する特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和機、冷凍機等の冷媒凝縮器に散水して熱交換効率を向上させる冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１９は、従来の冷凍サイクル装置の構成図であり、車両空調用の散水設備を示す（特許文献１参照）。
図において、冷凍サイクル５１がコンデンサ５２、サブコンデンサ５３、膨張弁５４、エバポレータ５５、コンプレッサ５６で構成されている。エバポレータ５５の下方には、エバポレータ５５に付着した凝縮水を受ける容器５７と、この容器５７内の凝縮水をコンデンサ５２またはサブコンデンサ５３もしくは両方に放出するノズル５８を備えている。
【０００３】
さらに、冷凍サイクル５１内の圧力を測定する圧力センサ５９と、温度を測定する車室内温度センサ６０を備え、圧力センサ５９の設置場所はサブコンデンサ５３の出口に取り付けてある。そこで、圧力センサ５９にて検出された圧力信号と、車室内温度センサ６０にて検出された温度信号とが、制御装置６１に入力される。そして、この制御装置６１にて、ポンプ６２によりコンデンサ前面の容器６３内に供給する凝縮水の供給量を制御するための供給量の信号を送出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−４０７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来の冷凍サイクル装置では、圧力信号や温度信号に基づき凝縮水へ凝縮水を放出するため、圧力や温度に変化が生じた場合は、放出動作の応答遅れが生じてしまうという問題点があった。
また、凝縮水のみでは凝縮器の冷却効果はさほど得られず、また、室内環境の快適性を考慮していないため快適性を阻害することがあるという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、応答遅れが生じることなく凝縮器へ散水を行い、空調機の消費電力を削減するとともに、水を無駄にすることなく効率的に散水を行い、被空調域の室内温度、室内湿度の制御も行い、快適性と省エネルギーを両立する冷凍サイクル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る冷凍サイクル装置は、凝縮器へ散水する散水手段と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、外気温度に基づいて凝縮器への散水量を演算する散水量演算手段と、この散水量演算手段による散水量になるように、散水手段による散水量を制御する散水制御手段とを備え、外気温度検出手段により検出された外気温度に基づいて、外気温度の未来値を予測し、この外気温度の予測値に基づいて散水量演算手段により散水量を演算するものである。
【０００８】
また、凝縮器へ散水する散水手段と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、外気湿度を検出する外気湿度検出手段と、外気温度および外気湿度に基づいて凝縮器への散水量を演算する散水量演算手段と、この散水量演算手段による散水量になるように、散水手段による散水量を制御する散水制御手段とを備え、外気温度検出手段および外気湿度検出手段により検出された外気温度および外気湿度に基づいて、外気温度および外気湿度の未来値を予測し、この外気温度および外気湿度の予測値に基づいて散水量演算手段により散水量を演算するものである。
【０００９】
また、圧縮機の運転容量を制御する運転容量制御手段を備え、運転容量制御手段により検出された運転容量に基づいて、運転容量の未来値を予測し、この運転容量の予測値および外気温度または外気湿度の予測値に基づいて、散水量演算手段により散水量を演算するものである。
【００１０】
さらに、冷凍サイクル装置の消費電力を検出する消費電力検出手段を備え、消費電力検出手段により検出された消費電力に基づいて、消費電力の未来値を予測し、この消費電力の予測値および外気温度または外気湿度の予測値に基づいて、散水量演算手段により散水量を演算するものである。
【００１１】
また、冷凍サイクル装置の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段を備え、凝縮温度検出手段により検出された凝縮温度に基づいて、凝縮温度の未来値を予測し、この凝縮温度の予測値および外気温度または外気湿度の予測値に基づいて、散水量演算手段により散水量を演算するものである。
【００１２】
また、冷凍サイクル装置の凝縮圧力を検出する凝縮圧力検出手段を備え、凝縮圧力検出手段により検出された凝縮圧力に基づいて凝縮圧力の未来値を予測し、この凝縮圧力の予測値および外気温度または外気湿度の予測値に基づいて、散水量演算手段により散水量を演算するものである。
【００１３】
また、冷却対象の室内空気の乾球温度を検出する室内温度検出手段と、冷却対象の室内空気の湿度を検出する室内湿度検出手段と、蒸発器の蒸発温度を検知する蒸発温度検出手段と、凝縮器へ散水する散水手段と、凝縮器への散水量を演算する散水量演算手段と、この散水量演算手段による散水量になるように、散水手段による散水量を制御する散水制御手段とを備え、散水量演算手段は、室内温度検出手段による室内温度、室内湿度検出手段による室内湿度、蒸発温度検出手段による蒸発温度に基づいて凝縮器への散水量を演算するものである。
【００１４】
また、蒸発器へ送風する送風機の送風量を制御する蒸発器送風量制御手段または／および凝縮器へ送風する送風機の送風量を制御する凝縮器送風量制御手段を備え、散水量演算手段により演算された散水量に応じて、蒸発器送風量制御手段または／および凝縮器送風量制御手段により、蒸発器または／および凝縮器への送風量を制御するものである。
【００１５】
また、凝縮器へ散水する散水手段と、この散水手段による散水量を制御する散水制御手段と、凝縮器の表面下部に設けられ、凝縮器表面上の水分を検出する第１の水分検出手段と、凝縮器の下方に設けられ、凝縮器表面から流れ落ちる水分を検出する第２の水分検出手段とを備え、散水制御手段により、第１の水分検出手段により水分が検出される状態、かつ、第２の水分検出手段により水分が検出されない状態になるように散水手段による散水量を制御するものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
凝縮器へ散水する散水手段と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、外気温度に基づいて凝縮器への散水量を演算する散水量演算手段と、この散水量演算手段による散水量になるように、散水手段による散水量を制御する散水制御手段とを備え、外気温度検出手段により検出された外気温度に基づいて、外気温度の未来値を予測し、この外気温度の予測値に基づいて散水量演算手段により散水量を演算するので、凝縮温度の低下による消費電力の低減効果に加え、外気温度に対して水を過不足無く使用することができ、さらに散水動作の応答遅れを補償することができる。
【００１８】
また、凝縮器へ散水する散水手段と、外気温度を検出する外気温度検出手段と、外気湿度を検出する外気湿度検出手段と、外気温度および外気湿度に基づいて凝縮器への散水量を演算する散水量演算手段と、この散水量演算手段による散水量になるように、散水手段による散水量を制御する散水制御手段とを備え、外気温度検出手段および外気湿度検出手段により検出された外気温度および外気湿度に基づいて、外気温度および外気湿度の未来値を予測し、この外気温度および外気湿度の予測値に基づいて散水量演算手段により散水量を演算するので、凝縮温度の低下による消費電力の低減効果に加え、外気温度、外気湿度に対して水を過不足無く使用することができ、さらに散水動作の応答遅れを補償することができる。
【００１９】
さらに、圧縮機の運転容量を制御する運転容量制御手段を備え、運転容量制御手段により検出された運転容量に基づいて、運転容量の未来値を予測し、この運転容量の予測値および外気温度または外気湿度の予測値に基づいて、散水量演算手段により散水量を演算するので、散水による消費電力の低減効果に加え、運転周波数に対して水を過不足無く使用することができ、さらに散水動作の応答遅れを補償することができる。
【００２０】
また、冷凍サイクル装置の消費電力を検出する消費電力検出手段を備え、消費電力検出手段により検出された消費電力に基づいて、消費電力の未来値を予測し、この消費電力の予測値および外気温度または外気湿度の予測値に基づいて、散水量演算手段により散水量を演算するので、散水による消費電力の低減効果に加え、消費電力に対して水を過不足無く使用することができ、さらに散水動作の応答遅れを補償することができる。
【００２１】
また、冷凍サイクル装置の凝縮温度を検出する凝縮温度検出手段を備え、凝縮温度検出手段により検出された凝縮温度に基づいて、凝縮温度の未来値を予測し、この凝縮温度の予測値および外気温度または外気湿度の予測値に基づいて、散水量演算手段により散水量を演算するので、散水による消費電力の低減効果に加え、凝縮温度に対して水を過不足無く使用することができ、さらに散水動作の応答遅れを補償することができる。
【００２２】
また、冷凍サイクル装置の凝縮圧力を検出する凝縮圧力検出手段を備え、凝縮圧力検出手段により検出された凝縮圧力に基づいて凝縮圧力の未来値を予測し、この凝縮圧力の予測値および外気温度または外気湿度の予測値に基づいて、散水量演算手段により散水量を演算するので、散水による消費電力の低減効果に加え、凝縮圧力に対して水を過不足無く使用することができ、さらに散水動作の応答遅れを補償することができる。
【００２３】
また、冷却対象の室内空気の乾球温度を検出する室内温度検出手段と、冷却対象の室内空気の湿度を検出する室内湿度検出手段と、蒸発器の蒸発温度を検知する蒸発温度検出手段と、凝縮器へ散水する散水手段と、凝縮器への散水量を演算する散水量演算手段と、この散水量演算手段による散水量になるように、散水手段による散水量を制御する散水制御手段とを備え、散水量演算手段は、室内温度検出手段による室内温度、室内湿度検出手段による室内湿度、蒸発温度検出手段による蒸発温度に基づいて凝縮器への散水量を演算するので、散水による電気入力の低減効果に加え、室内温度と室内湿度の制御が可能となり省エネと快適性向上を両立できる。
【００２４】
また、蒸発器へ送風する送風機の送風量を制御する蒸発器送風量制御手段または／および凝縮器へ送風する送風機の送風量を制御する凝縮器送風量制御手段を備え、散水量演算手段により演算された散水量に応じて、蒸発器送風量制御手段または／および凝縮器送風量制御手段により、蒸発器または／および凝縮器への送風量を制御するので、散水による電気入力の低減効果に加え、室内温度と室内湿度の制御が広い温度、湿度範囲で可能となり省エネと快適性向上を両立できる。
【００２５】
また、凝縮器へ散水する散水手段と、この散水手段による散水量を制御する散水制御手段と、凝縮器の表面下部に設けられ、凝縮器表面上の水分を検出する第１の水分検出手段と、凝縮器の下方に設けられ、凝縮器表面から流れ落ちる水分を検出する第２の水分検出手段とを備え、散水制御手段により、第１の水分検出手段により水分が検出される状態、かつ、第２の水分検出手段により水分が検出されない状態になるように散水手段による散水量を制御するので、散水による電気入力の低減効果に加え、常に凝縮器が濡れた状態に散水し、無駄に散水することがないので水の節約になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置における外気温度と散水の有無による消費電力の関係を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置における外気温度に対して全て有効に使える必要散水量を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置における外気温度の未来値の予測演算を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置における外気温度による散水量制御を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置における圧縮機運転周波数と必要散水量の関係を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置における消費電力と必要散水量の関係を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置における凝縮温度と必要散水量の関係を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置における凝縮圧力と必要散水量の関係を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置における外気湿度、外気温度と必要散水量の関係を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置における外気温度、消費電力、外気湿度による散水量制御を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態３を示す冷凍サイクル装置における圧縮機の運転周波数に対する蒸発器の蒸発温度を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態３を示す冷凍サイクル装置における圧縮機の運転周波数に対する顕熱比を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態３を示す冷凍サイクル装置における圧縮機の運転周波数に対する蒸発器の吹出温度を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態３を示す冷凍サイクル装置の空気線図における室内空気状態と目標室内空気状態と目標蒸発温度の関係を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態３を示す冷凍サイクル装置における室内温度、室内湿度の散水量制御のブロック線図である。
【図１７】この発明の実施の形態４を示す冷凍サイクル装置における制御フローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態５を示す冷凍サイクル装置の散水ユニットと凝縮器の構成図である。
【図１９】従来の冷凍サイクル装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す冷凍サイクル装置の構成図、図２はこの冷凍サイクル装置において、外気温度と散水の有無による消費電力の関係を示す図、図３はこの冷凍サイクル装置において、外気温度に対して全て有効に使える必要散水量を示す図、図４はこの冷凍サイクル装置において、外気温度Toの未来値の予測演算を示すグラフ図、図５はこの冷凍サイクル装置において、外気温度による散水量制御を示すフローチャートである。
【００２８】
図において、冷凍サイクル装置は、被空調域である室内４内に室内機３が設置され、冷媒配管で室外の室外機２と接続される。室内機３と室外機２より冷凍サイクルが構成され、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、凝縮器１２、膨張弁を示す絞り機構１３、蒸発器１４、四方弁１５が冷媒管により連結される。凝縮器１２には凝縮温度検出手段３６、凝縮圧力検出手段３７が設置される。また、室内４内に室内温度検出手段３１と、室内湿度検出手段３２が設置されている。
【００２９】
この実施の形態１では、冷房を対象として説明するので、四方弁１５により室内機３内に蒸発器１４、室外機２内に凝縮器１２が設定される。凝縮器１２、蒸発器１４にはそれぞれ凝縮器送風機１６、蒸発器送風機１７が近接して設置される。蒸発器１４には、冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段３３が設置され、冷凍サイクル装置の運転制御を行う制御器１８の入力側には室内温度検出手段３１、室内湿度検出手段３２、蒸発温度検出手段３３が接続され、出力側には圧縮機１１、蒸発器送風機１７、凝縮器送風機１６が接続される。電源には室外機２の消費電力を検出する消費電力検出手段３８が接続される。
【００３０】
また、室外機２の凝縮器１２に付随して散水ユニット１が設置される。散水ユニット１は、散水手段を示すスプレーノズル２１、流量調整弁２２、ストレーナ２３が給水口２４を有する水道配管により接続されるとともに、散水制御器２５、外気温度検出手段３４、外気湿度検出手段３５から構成される。散水制御器２５の入力側には外気温度検出手段３４、外気湿度検出手段３５、消費電力検出手段３８、制御器１８が接続され、出力側には流量調整弁２２が接続される。また、散水制御器２５は散水量演算手段２６と散水制御手段２７を有する。
【００３１】
次に、動作について説明する。
まず、図２は散水の有無による外気温度と消費電力の関係を示し、散水有は、一定散水量を行った場合である。そこで、散水有無による消費電力の入力差を見てみると、外気温度の低下とともに入力差が小さくなっており、外気温度が低い場合には、散水量の一部が有効に使われていないことがわかる。そこで、図３に外気温度Toに対して全て有効に使える必要散水量Gを示す。外気温度Toの低下とともに必要散水量は小さくなり、たとえば次式(1)のように表される。
Ｇ＝0.1711・To+3.9736  ・・・  (1)
散水量演算手段２６では、外気温度Toから式(1)の演算が成され、必要散水量Ｇを決定する。
【００３２】
そこで、このまま、外気温度に応じて必要散水量Ｇを散水ユニットから凝縮器１２へ散水してもよいが、外気温度が上昇傾向または下降傾向にあるとき、現在の外気温度に基づいて散水量を調整すると散水量の増減に時間遅れが生ずる場合があり、この時間遅れのため高圧カットにより空調機が停止してしまうこともある。そこで、外気温度Toの未来値を予測して、その予測値により必要散水量Ｇを決定し、時間遅れを補償する。
【００３３】
予測値算出の一例を図４に示す。図中の記号ｙが外気温度Toとする。現在時刻がt0、一定時間間隔τで現在から過去へt0、t-1、t-2時刻のときの外気温度検出値をそれぞれy0、y-1、y-2とすると、現在からτ時間後の時刻t1での外気温度予測値y1は次式(2)のように表せる。
y1＝（y0−y-1）2／（y-1−y-2）＋y0  ・・・  (2)
【００３４】
そこで、演算式（２）により上記外気温度の時間遅れの補償を行った場合の散水量制御を図５を用いて説明する。
まず、ステップＳ１０では、外気温度Toを検出する。この値は時々刻々３点まで、すなわちt0、t-1、t-2時刻のときの各外気温度検出値y0、y-1、y-2が散水制御器２５に記憶される。ステップＳ１１では、検知し記憶されている３点の外気温度Toから式(2)により外気温度の予測値Toyが演算される。ステップＳ１２では、外気温度予測値Toyと散水を行う基準温度として予め設定された設定外気温度To*を比較して、ToがTo*以上であるかどうか判断する。ここで、例えば設定外気温度To*＝３０℃と設定しておく。
【００３５】
そこで、外気温度の予測値Toyが設定外気温度To*以上であれば、ステップＳ１３へ進み、上記式(１)を用いて外気温度の予測値Toyから散水量Ｇを演算する。ステップＳ１４では、例えば数十秒間隔等のある一定制御タイミングを経過したかどうかを判断し、経過した場合には、ステップ１０へ戻り、上記動作を繰り返す。
【００３６】
この散水量制御は、図１においては、外気温度検出手段３４にて外気温度を検出して散水制御器２５に記憶し、散水量演算手段２６により、記憶された外気温度検出値から外気温度予測値を演算して、予測値から必要な散水量Ｇを演算する。この必要散水量Ｇになるように散水制御手段２７が流量調整弁２２の開度を調節し、以上の動作をある一定制御タイミングで繰り返し行う。
【００３７】
以上のように、この実施の形態１では、散水による消費電力の低減効果に加え、外気温度に対して水を過不足無く使用することができ、さらに散水動作の応答遅れを補償することができる。
なお、上記式(2)は外気温度の予測に用いたものを示したが、空調負荷の増減によって生じる運転周波数、消費電力、凝縮温度、凝縮圧力の予測にも用いることができる。また、式(2)ではなく単純な直線近似による予測でも代用は可能である。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態１では室内負荷を検出する方法として外気温度を検出して必要な散水量を演算し散水したものを示したが、外気温度以外の検出値でも必要な散水量を演算し散水することができる。本実施の形態２では、外気温度以外の検出値による散水について詳述する。なお、冷凍サイクル装置の構成図は、図１と同様である。
【００３９】
図６はこの発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置の圧縮機の運転容量である運転周波数と必要散水量の関係を示す図である。図において、周波数fzの上昇とともに必要散水量は大きくなり、たとえば次式(3)のように表される。
Ｇ＝0.0613・fz + 6.2149  ・・・  (3)
ここで、周波数が増えていくと冷凍サイクル側では、消費電力、凝縮温度、凝縮圧力が同時に上昇していくのが容易に想像できる。
【００４０】
図７はこの発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置の消費電力Ｐと必要散水量の関係を示す図である。図において、消費電力Ｐの上昇とともに必要散水量は大きくなり、たとえば次式(4)のように表される。
Ｇ＝0.0084・P + 5.7879  ・・・  (4)
【００４１】
図８はこの発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置の凝縮温度Tcと必要散水量の関係を示す図である。図において、凝縮温度Tcの上昇とともに必要散水量は大きくなり、たとえば次式(5)のように表される。
Ｇ＝1.2223・Tc + 24.24  ・・・  (5)
【００４２】
図９はこの発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置の凝縮圧力Ｐcと必要散水量の関係を示す図である。図において、凝縮圧力Ｐcの上昇とともに必要散水量は大きくなり、たとえば次式(6)のように表される。
Ｇ＝3.9832・Pc + 36.303  ・・・  (6)
よって、運転周波数、消費電力、凝縮温度、凝縮圧力のいずれを検知しても必要な散水量を演算することができる。
【００４３】
また、必要散水量に影響を及ぼすもう一つの要因として、外気湿度がある。図１０はこの発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置の外気湿度Ro外気温度Toと必要散水量の関係を示す図である。図において、外気湿度Roが低い状態では散水した水が蒸散しやすく蒸発潜熱が有効に使えるので散水量が多くなり、一方、湿度が高い状態では散水した水が蒸散しにくくなり、必要以上の散水は無駄となる。そこで、外気湿度Ro、外気温度Toと必要散水量の関係はたとえば次式(7)のように表される。
Ｇ＝（−0.2598・To + 0.0605）・Ro +（0.265・To + 3.8953）  ・・・  (7)
【００４４】
図１１はこの発明の実施の形態２を示す冷凍サイクル装置の外気温度、消費電力、外気湿度による散水量制御を示すフローチャートであり、上記条件を加味した制御フローを示すが、周波数、消費電力、凝縮温度、凝縮圧力のいずれを検出しても必要散水量を演算できるので、ここでは消費電力を例に説明する。
【００４５】
まず、ステップＳ２０では、外気温度検出手段３４にて外気温度Toを検出する。ステップＳ２１では外気湿度検出手段３５にて外気湿度Roを検出する。ステップＳ２２では消費電力検出手段３８により消費電力Ｐを検知する。これらの値は時々刻々３点まで、すなわちt0、t-1、t-2時刻のときの外気温度／外気湿度／消費電力の各検出値y0、y-1、y-2が散水制御器２５に記憶される。
【００４６】
ステップＳ２３では、図５のステップＳ１２と同様に、たとえば外気温度の設定外気温度と比較し散水するか判断する。そこで、散水する場合にはステップＳ２４へ進み、散水量演算手段２６により、ステップＳ２２で検出し記憶されている３点の消費電力Ｐから式(2)により消費電力Ｐの予測値Pyが演算され、ステップＳ２５では、予測値Pyから式(4)により必要散水量G'を求める。
【００４７】
ステップＳ２６では、散水量演算手段２６により、ステップＳ２１で検出し記憶されている３点の外気温度To／外気湿度Roから式(2)により外気温度To／外気湿度Roの予測値Toy／Royが演算され、この予測値Toy／Royから式(7)により散水量の修正値△Ｇを求める。その後、ステップＳ２７では、散水量Ｇ'と修正散水量△Ｇより必要散水量Ｇを求め、必要散水量Ｇになるように散水制御手段２７が流量調整弁２２の開度を調節する。ステップＳ２８では、例えば数十秒間隔等のある一定制御タイミングを経過したかどうかを判断し、経過した場合には、ステップＳ２０へ戻り、上記動作を繰り返す。
【００４８】
なお、上記説明は、消費電力を検出したものを示したが、周波数、凝縮温度、凝縮圧力を検出しても同様に行われることはいうまでもない。
以上のように、この実施の形態２では、散水による消費電力の低減効果に加え、運転周波数、凝縮温度、凝縮圧力、消費電力、外気温度、外気湿度に対して水を過不足無く使用することができ、さらに散水動作の応答遅れを補償することができる。
【００４９】
実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３を示す冷凍サイクル装置における圧縮機の運転周波数に対する蒸発器の蒸発温度を示す図、図１３はこの冷凍サイクル装置における圧縮機の運転周波数に対する顕熱比（以下、ＳＨＦという）を示す図、図１４はこの冷凍サイクル装置の圧縮機の運転周波数に対する蒸発器の吹出温度を示す図である。なお、冷凍サイクル装置の構成図は、図１と同様である。
【００５０】
次に、被空調域の快適性について考察する。
まず、被空調域の快適性を向上させるには、室内の温度制御に加えて、室内の湿度制御を行う必要がある。冷房の場合には除湿が重要となる。除湿する方法としては、室内に蒸発器と再熱器を並べて配置するのが理想的であるが、構造が複雑になる上、コスト高になり、実用的ではない。そこで、別の方法として、蒸発器１４による除湿を考えると、除湿するには蒸発温度を低くし、冷凍サイクルのＳＨＦを小さくする必要がある。
【００５１】
蒸発温度を低くするには、圧縮機１１の運転周波数を上げる、蒸発器送風機１７の送風量を小さくする、凝縮器送風機１６の送風量を大きくする、などの方法がある。しかしながら、圧縮機１１の運転周波数を上げると電気入力が大きくなってしまい、蒸発器送風機１７の送風量を小さくすると吹出温度が低くなり被空調域の快適性が阻害される（図１４）、凝縮器送風機１６の送風量を大きくすると蒸発温度低下に差ほど効果がない、などのそれぞれ問題点がある。
【００５２】
そこで、凝縮器１２への散水を行った場合には、図１２に示すように蒸発器１４の蒸発温度が下がり、結果として図１３に示すようにＳＨＦが小さくなり、蒸発器１４の吹出温度も凝縮器送風機１６の風量もそのままであり、下がることがないという利点がある。
以上のことから、凝縮器１２への散水量を制御することにより、上記問題点が生じることなく、被空調域の湿度を制御することが可能となる。
【００５３】
次に、凝縮器への散水量制御による被空調域の湿度制御について説明する。
図１５はこの発明の実施の形態３を示す冷凍サイクル装置の空気線図における室内空気状態（室内温度Tr、室内湿度Rr）と目標室内空気状態（目標室内温度Tr*、目標室内湿度Rr*）と目標蒸発温度Te*の関係を示す図である。図において、室内空気状態は蒸発器１４の入口空気状態に相当し、室内空気状態と目標室内空気状態を結ぶ直線が飽和線と交差する点が目標蒸発温度Te*となる。すなわち、この勾配の状態が冷凍サイクル装置のＳＨＦと被空調室の空調負荷ＳＨＦが等しい状態に相当する。よって、ここで求めた目標蒸発温度Te*に蒸発温度Teを収束させれば、室内空気状態を目標室内空気状態にすることができ、以下に図を用いて説明する。
【００５４】
図１６はこの発明の実施の形態３を示す冷凍サイクル装置における室内温度、室内湿度の散水量制御ブロック線図である。図において、ステップＳ４０では、室内温度検出手段３１による室内温度Trと目標室内温度Tr*の室内温度差△Trを演算し、ステップＳ４１では、室内温度差△Trにより圧縮機１１の運転周波数fzを設定する。ここまでは周知の技術である。
【００５５】
ステップＳ４２では、室内温度検出手段３１による室内温度Tr、室内湿度検出手段３２による室内湿度Rrと目標室内温度Tr*、目標室内湿度Rr*から図１５の空気線図の関係から目標蒸発温度Te*を演算する。ステップＳ４３では、目標蒸発温度Te*と現在の蒸発温度との温度差△Teを求める。ステップＳ４４では、蒸発温度差△Teから散水量G（G = 0.4・△Te + 0.7）を演算し、必要散水量Ｇになるように散水制御手段２７が流量調整弁２２の開度を調節し、凝縮器１２へ散水する。これにより、室内空気状態を目標室内温度Tr*、目標室内湿度Rr*とする。
【００５６】
以上のように、この実施の形態３では、散水による電気入力の低減効果に加え、室内温度と室内湿度の制御が可能となり、省エネと快適性向上を両立できる。
【００５７】
実施の形態４．
実施の形態３では、凝縮器１２への散水により室内温度、室内湿度制御が可能となるが、被空調域の空調負荷ＳＨＦが、さらに小さい場合には散水のみでは室内湿度制御が困難になる場合がある。そこで、実施の形態３の手法に加えて、凝縮器送風機１６の送風量と蒸発器送風機１７の送風量の制御を行い、湿度制御の範囲を広くすることについて、以下に図を用いて説明する。
【００５８】
図１７はこの発明の実施の形態４を示す冷凍サイクル装置における室内温度、室内湿度の散水量制御、蒸発器、凝縮器送風量制御の制御フローチャートである。なお、冷凍サイクル装置の構成図は、図１と同様である。なお、蒸発器送風量制御手段、凝縮器送風量制御手段は、制御器１８を示す。
【００５９】
次に、動作について説明する。
図において、ステップＳ５０からＳ５７の動作は、上記実施の形態３の図１６のブロック線図の動作と同一であるため、説明を省略する。ステップＳ５８では、ステップＳ５７で求めた散水量Ｇが散水量最大値Ｇmax（可能最大値）を超えたかどうかを判断し、超えた場合には、散水量GをGmaxと設定し、ステップＳ５９で凝縮器送風機１６の送風量Ｖｃをアップする。ステップＳ６０では、凝縮器送風機１６の送風量Ｖｃが凝縮器送風機１６の送風量最大値Ｖcmaxを超えたかどうかを判断し、超えた場合には、凝縮器送風機１６の送風量ＶｃはＶcmaxに設定し、ステップＳ６１に進み蒸発器送風機１７の送風量Veをダウンする。これら一連の動作により蒸発温度を下げることが可能となる。
【００６０】
また、ステップＳ５８で散水量Ｇが散水量最大値Ｇmax（可能最大値）を超えない場合には、ステップＳ６３で凝縮器送風機１６の送風量Ｖｃをダウンし、ステップＳ６４で蒸発器送風機１７の送風量Ｖｅをアップする。
さらに、ステップＳ６０で凝縮器送風機１６の送風量Ｖｃが凝縮器送風機１６の送風量最大値Ｖcmaxを超えない場合には、ステップＳ６４で蒸発器送風機１７の送風量Ｖｅはアップする。
その後、ステップＳ６２では、例えば数十秒間隔等のある一定制御タイミングを経過したかどうかを判断し、経過した場合には、ステップＳ５１へ戻り、上記動作を繰り返す。
【００６１】
以上のように、この実施の形態４では、散水による電気入力の低減効果に加え、室内温度と室内湿度の制御が広い温度、湿度範囲で可能となり、省エネと快適性向上を両立できる。
【００６２】
実施の形態５．
図１８はこの発明の実施の形態５を示す冷凍サイクル装置の一部構成図であり、散水ユニットおよび凝縮器のみの構成を示す。なお、散水ユニットおよび凝縮器以外の構成は、図示していないが、図１と同一である。
図において、図１と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を省略する。４０は凝縮器１２の下端部表面に取り付けられ、凝縮器１２表面の水分の有無を検出する第１の水分センサ、４１は凝縮器１２近傍の下方に取り付けられ、凝縮器１２から流れ落ちた水分の有無を検出する第２の水分センサである。なお、第１の水分センサ、第２の水分センサは、それぞれ第１の水分検出手段、第２の水分検出手段を示す。
【００６３】
次に動作について説明する。
本実施形態では、凝縮器１２への散水動作について説明する。
最も効率的に散水するには、凝縮器１２が満遍なく濡れた状態で、かつ、凝縮器１２の下方へ水が流れ落ちないように散水量を設定することが必要である。そこで、第１の水分センサ４０により凝縮器１２下端表面の水分有りを検出し、かつ、第２の水分センサ４１により凝縮器１２から離れた下方に水分を検出しないように、スプレーノズル２１により散水を行う。
【００６４】
すなわち、第１の水分センサ４０と第２の水分センサ４１ともに水を検出せず、乾いた状態の場合には、散水制御部２５により流量調整弁２２の開度を大にして散水量をアップさせる。また、第１の水分センサ４０と第２の水分センサ４１ともに濡れた状態では、流量調整弁２２の開度を小にして散水量をダウンさせる。さらに、第１の水分センサ４０が濡れた状態、かつ、第２の水分センサ４１が乾いた状態の場合には、効率的に散水されているため、流量調整弁２２の開度は変更せず、現状の散水量を保持する。
なお、この実施形態では、散水動作のみを説明したが、散水以外の動作については上記各実施形態のように行ってもよいことはいうまでもない。
【００６５】
以上のように、この実施例においては、散水による電気入力の低減効果に加え、常に凝縮器が濡れ、かつ、凝縮器の下方に水が流れ落ちないように散水するので、無駄に散水することがなく、水の節約を行うことができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  散水ユニット、２  室外機、３  室内機、４  室内、１１  圧縮機、１２  凝縮器、１３  絞り機構、１４  蒸発器、１５  四方弁、１６  凝縮器送風機、１７  蒸発器送風機、１８  制御器、２１  スプレーノズル、２２  流量調整弁、２３  ストレーナ、２４  給水口、２５  散水制御器、２６  散水量演算手段、２７  散水制御手段、３１  室内温度検出手段、３２  室内湿度検出手段、３３  蒸発温度検出手段、３４  外気温度検出手段、３５  外気湿度検出手段、３６  凝縮温度検出手段、３７  凝縮圧力検出手段、３８  消費電力検出手段、４０  第１の水分センサ、４１  第２の水分センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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