(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調対象空間である部屋の外における温度である外気温度を検出する外気温度センサと、  前記部屋内の温度である室温を検出する室内温度センサと、  前記部屋内を冷却する冷房運転と前記部屋内を除湿する除湿運転とを切り替えて運転する制御を行う制御装置とを備え、  前記制御装置は、  前記外気温度センサの検出に係る前記外気温度および前記室内温度センサの検出に係る室温を含む運転中の状況と運転における能力とから、前記部屋の断熱性能の高さを推定し、推定に基づいて、前記冷房運転と前記除湿運転とを切り替える判定の基準とする判定基準値を決定する処理を行う判定基準値処理部と、  前記判定基準値に基づいて、前記冷房運転と前記除湿運転とを切り替えて運転するかどうかを判定する処理を行う判定処理部とを有する空気調和機。
【請求項２】
前記判定基準値処理部は、推定した前記部屋の断熱性能の高さから補正値を決定して、予め定められた前記判定基準値を補正し、  前記判定処理部は、補正した前記判定基準値と前記外気温度とを比較して、判定の処理を行う請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記補正値は、  前記部屋の断熱性能が低いときに、前記判定基準値を高くするように設定され、前記部屋の断熱性能が高いときに、前記判定基準値を低くするように設定される請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記制御装置は、データを記憶する記憶部をさらに備え、  前記判定基準値処理部は、前記記憶部に記憶された、運転時における、前記外気温度と前記室温との内外温度差と、前記部屋内の空気を冷却する顕熱能力との関係から、近似線の勾配を取得し、該勾配の大きさに基づいて、前記補正値を決定する請求項２または請求項３に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記制御装置は、前記外気温度と前記除湿運転における最大能力との関係を表すデータを記憶する記憶部をさらに備え、  前記判定基準値処理部は、前記外気温度センサの検出に係る前記外気温度における前記最大能力並びに前記部屋の断熱性能、前記外気温度および室温から、前記部屋を冷却するのに必要な発揮能力を導き出し、  前記判定処理部は、前記外気温度における前記最大能力を前記判定基準値として、前記発揮能力と比較して、判定の処理を行う請求項１に記載の空気調和機。
【請求項６】
前記判定基準値処理部は、前記記憶部に記憶された、運転時における、前記外気温度と前記室温との内外温度差と、前記部屋内の空気を冷却する顕熱能力との関係から、近似線の勾配を取得し、該勾配、前記外気温度および前記部屋の目標設定温度から前記発揮能力を導き出す請求項５に記載の空気調和機。
【請求項７】
運転を開始する際、  前記判定基準値処理部は、前記最大能力と前記発揮能力とを導き出し、  前記判定処理部は、前記最大能力と前記発揮能力とを比較して、前記冷房運転での運転を開始するか、前記除湿運転での運転を開始するかを判定する処理を行う請求項５または請求項６に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記判定処理部は、  前記冷房運転から前記除湿運転に切り替えるかどうかの判定と、前記除湿運転から前記冷房運転に切り替えるかどうかの判定とで、異なる前記判定基準値を用いて判定する請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、空気調和機に関するものである。特に、空調対象空間である部屋の冷房運転と除湿運転の切替制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  空調対象空間である部屋内を冷却する冷房運転および除湿を行う除湿運転を行うことができる空気調和機がある。冷房運転および除湿運転を行う空気調和機において、冷房運転では、部屋内を冷やす能力の最大値は大きくなる。ただし、部屋内の温度である室温が、ユーザーが設定した目標設定温度に達した後の低能力運転時には、除湿能力が低くなる。一方、除湿運転では、部屋内を冷やす能力は、比較的小さい。ただし、室温が、ユーザーが設定した目標設定温度に達した後の低能力運転時における除湿能力は高くなる。以下、部屋内を冷却することに関わる能力を顕熱能力と呼び、除湿することに係る能力を潜熱能力と呼ぶ。以上より、空調空間のシーンに応じて、冷房運転で開始した後、除湿運転に切り替えることで、部屋内の温度と湿度とを制御することができる。【０００３】  従来、室外機に設けられた室外温度検出手段によって検出された部屋外における外気温度により、冷房運転と除湿運転とを切り替える判断基準を補正することができる空気調和機が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ここで、特許文献１のような空気調和機においては、部屋外の温度である外気温度が高いときに除湿運転を行うと、顕熱能力の最大値が低いため、室外からの熱貫流などの負荷により、室温が上昇する。そこで、外気温度に係る切替判定基準を持ち、外気温度が高いと判定したときには、冷房運転から除湿運転への切り替えを行わないようにしている。【０００６】  しかしながら、部屋の断熱性能が低い場合、外気温度が比較的低い状況でも、室外からの熱貫流などの負荷が大きくなる。このため、従来の空気調和機では、顕熱能力の低い除湿運転では、室温が上昇してしまうという問題点があった。【０００７】  また、室温が上昇すると冷房運転に切り替え、目標設定温度に達すると除湿運転に切り替える動作を繰り返すことで、除湿運転と冷房運転との切り替えが頻繁に発生する。運転の切り替えが発生すると、室温が変動するだけでなく、切り替えを行っている間は、運転が停止することにより、その間に湿度が上昇してしまうという問題点があった。【０００８】  逆に、部屋の断熱性能が高い場合、外気温度が比較的高い状況でも、室外からの熱貫流などの負荷が小さい。このため、従来の空気調和機では、顕熱能力の低い除湿運転を行っても室温を維持できるにも関わらず、外気温度を判定基準としているため、除湿運転を行わず、潜熱能力が低い冷房運転が行われる場合がある。冷房運転では、湿度を低下させることができないという問題点があった。【０００９】  この発明は、上記のような課題を解決するため、部屋の断熱性能に応じて、部屋内における温度および湿度の有効な制御を行うことができる空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  この発明に係る空気調和機は、空調対象空間である部屋の外における温度である外気温度を検出する外気温度センサと、部屋内の温度である室温を検出する室内温度センサと、部屋内を冷却する冷房運転と部屋内を除湿する除湿運転とを切り替えて運転する制御を行う制御装置とを備え、制御装置は、外気温度センサの検出に係る外気温度および室内温度センサの検出に係る室温を含む運転中の状況と運転における能力とから、部屋の断熱性能の高さを推定し、推定に基づいて、冷房運転と除湿運転とを切り替える判定の基準とする判定基準値を決定する処理を行う判定基準値処理部と、判定基準値に基づいて、冷房運転と除湿運転とを切り替えて運転するかどうかを判定する処理を行う判定処理部とを有するものである。
【発明の効果】
【００１１】  この発明の空気調和機においては、部屋の断熱性能の高さを推定し、推定によって決定された判定基準値に応じて、冷房運転と除湿運転とを切り替えるかどうかを判定するようにしたので、室温の上昇を抑制しつつ、かつ湿度を低下させる運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１における空気調和機の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における空気調和機における制御に関する入出力関係の概略を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る空気調和機における部屋の断熱性能の推定に関する説明を行う図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る空気調和機における勾配Ｔｈｓｌｏｐｅと断熱性能による補正値Ｔａｄｊとの関係を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る空気調和機の動作の手順を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る空気調和機における顕熱能力Ｑｒａｃと外気温度Ｔｏｕｔとの関係を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る空気調和機の動作の手順を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態３に係る空気調和機の動作の手順を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４における空気調和機の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】実施の形態１．  図１は、この発明の実施の形態１における空気調和機の構成を示す図である。図１に示すように、実施の形態１の空気調和機は、室外機２００と室内機１００とを、ガス冷媒配管３００および液冷媒配管４００により配管接続することで構成される冷媒回路を有している。実施の形態１の空気調和機は、１台の室外機２００と１台の室内機１００が接続されているものとする。実施の形態１の空気調和機は、空調対象空間である部屋内を冷却する冷房運転と除湿を行う除湿運転とを切り替えて行うことができる。
【００１４】  実施の形態１の室内機１００は、室内熱交換器２０および室内ファン１０を有している。室内熱交換器２０は、空調対象空間である室内の空気と冷媒との熱交換を行う。たとえば、暖房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、冷房運転時および除霜運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。室内ファン１０は、部屋の空気を、室内熱交換器２０に通過させ、室内熱交換器２０を通過させた空気を、部屋内に供給する。
【００１５】  また、室内機１００は、制御系の機器として、室内制御装置１並びに室内温度センサ３、室内湿度センサ４および熱交換器温度センサ５を有している。室内温度センサ３は、たとえば、部屋内の状況を表す室温Ｔｉｎを検出し、室内制御装置１に信号を送る。室内湿度センサ４は、部屋内の湿度を検出し、室内制御装置１に信号を送る。熱交換器温度センサ５は、たとえば、運転中における室内熱交換器２０の温度を検出し、室内制御装置１に信号を送る。室内制御装置１については後述する。
【００１６】  一方、室外機２００は、圧縮機１６、四方弁１９、電子膨張弁１７、室外熱交換器２１および室外ファン１８を有している。圧縮機１６は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。特に限定するものではないが、実施の形態１の圧縮機１６は、たとえばインバータ回路などにより、運転周波数を任意に変化させることにより、圧縮機１６の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を変化させることができる。四方弁１９は、たとえば、冷房運転時および除霜運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える弁である。また、絞り装置などの電子膨張弁１７は、後述する室外制御装置１１の指示に基づいて開度調整を行い、冷媒を減圧して膨張させる。室外熱交換器２１は、冷媒と空気（室外の空気）との熱交換を行う。たとえば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時および除霜運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。室外ファン１８は、部屋外の空気を室外熱交換器２１に通過させて、室外熱交換器２１における熱交換を促す。
【００１７】  室外機２００は、制御系の機器として、室外制御装置１１および外気温度センサ１２を有している。外気温度センサ１２は、たとえば、部屋外の状況を表す外気温度Ｔｏｕｔを検出し、室外制御装置１１に信号を送る。実施の形態１では、さらに、室外制御装置１１から室内制御装置１に信号が送られ、室内制御装置１において、外気温度Ｔｏｕｔのデータが利用される。室外制御装置１１については後述する。
【００１８】  また、実施の形態１の空気調和機は、リモートコントローラ２（以下、リモコン２と呼ぶ）を有している。リモコン２は、室内機１００の室内制御装置１に接続されている。そして、リモコン２は、ユーザーにより入力された指示、設定などを含む信号を、室内制御装置１に送る。
【００１９】  図２は、この発明の実施の形態１における空気調和機における制御に関する入出力関係の概略を示す図である。実施の形態１の空気調和機は、室内制御装置１と室外制御装置１１とを備える。室内制御装置１が、主として室内機１００における室内側動作に関する処理を行う。また、室外制御装置１１が、主として室外機２００における室外側動作に関する処理を行う。室内制御装置１と室外制御装置１１とは、互いに通信を行い、制御に関するデータを含む信号のやり取りをする。ここでは、室内制御装置１が、この発明に係る処理を行う制御装置となるものとして説明する。
【００２０】  室外制御装置１１は、室外入力部１３、室外制御部１４および室外出力部１５を有している。室外入力部１３は、室外制御装置１１の外部の機器などから送られる信号に含まれるデータを、室外制御部１４に送る。室外入力部１３から室外制御部１４に送るデータとしては、外気温度センサ１２の検出に係る外気温度Ｔｏｕｔのデータがある。また、室外出力部１５は、室外制御部１４からの制御指示に係るデータを処理し、対応する機器に信号を送る。室外出力部１５を介して、指示が送られる機器には、圧縮機１６、四方弁１９、電子膨張弁１７および室外ファン１８がある。室外制御部１４は、室外機２００内の機器を制御し、室外機２００全体の制御を行う。実施の形態１では、特に、外気温度Ｔｏｕｔのデータを、室内制御装置１の室内制御部７に送る。
【００２１】  一方、室内制御装置１は、室内入力部６、室内制御部７、記憶部８および室内出力部９を有している。室内入力部６は、室内制御装置１の外部の機器などから送られる信号に含まれるデータを、室内制御部７に送る。室内入力部６から室内制御部７に送るデータとしては、たとえば、ユーザーが、リモコン２に指示した運転モード、設定温度などの運転内容のデータがある。また、室内温度センサ３の検出に係る室温Ｔｉｎのデータ、室内湿度センサ４の検出に係る部屋内の湿度に関するデータ、室内熱交換器２０の検出に係る熱交換器温度のデータなどのデータがある。また、室内出力部９は、室内制御部７からの制御指示に係るデータを処理し、対応する機器に信号を送る。
【００２２】  室内制御部７は、室内機１００内の機器を制御し、室内機１００全体の制御を行う。室内制御部７は、演算処理部７Ａ、判定基準値処理部７Ｂ、判定処理部７Ｃおよび指示処理部７Ｄを有している。演算処理部７Ａは、後述するように、温度差の算出など判定処理部７Ｃの判定処理に用いる値の演算処理を行う。判定基準値処理部７Ｂは、判定処理に用いる基準となる値を、選択などにより決定する処理を行う。判定処理部７Ｃは、判定に関する処理を行う。ここでは、特に、冷房運転と除湿運転とを切り替えるかまたは継続するかに関する判定処理を行う。指示処理部７Ｄは、室内機１００の機器に対する制御指示に係る処理を行う。
【００２３】  記憶部８は、室内制御部７が処理を行う際に必要となるデータを記憶する装置である。記憶部８は、たとえば、データを一時的に記憶できるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性記憶装置（図示せず）、ハードディスク、データを長期的に記憶できるフラッシュメモリなどの不揮発性の補助記憶装置（図示せず）などを有している。また、記憶部８には、室内制御部７が行う処理手順をプログラムとしたデータを有している。室内制御部７は、プログラムのデータに基づいて処理を実行し、演算、判定などの処理を実現する。
【００２４】  ここで、室内制御装置１と室外制御装置１１は、たとえば、マイクロコンピュータなどで構成されているものとする。そして、室内制御部７および室外制御部１４は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などを有している。
【００２５】  図３は、この発明の実施の形態１に係る空気調和機における部屋の断熱性能の推定に関する説明を行う図である。次に、図３を用いて、部屋の断熱性能を推定する流れについて説明する。実施の形態１では、演算処理部７Ａが、本説明で行われる各種演算を行う。空気調和機が運転中に発揮する顕熱能力Ｑｒａｃは、室内温度センサ３の検出に係る室温Ｔｉｎ、熱交換器温度センサ５の検出に係る熱交温度Ｔｈｅｘおよび室内ファン１０の風量Ｖｅｌから、式（１）を用いて算出する。ここで、εは温度効率である。また、ρは、空気密度である。そして、Ｃｐａは、空気の比熱である。これらの値は、記憶部８に定数のデータとして予め記憶されている。
【００２６】［数１］  Ｑｒａｃ＝ε・ρ・Ｃｐａ・Ｖｅｌ・（Ｔｉｎ-Ｔｈｅｘ）  …（１）
【００２７】  さらに、外気温度センサ１２の検出に係る外気温度Ｔｏｕｔと室温Ｔｉｎとの内外温度差ΔＴｏｉ（ΔＴｏｉ＝Ｔｏｕｔ−Ｔｉｎ）を算出する。演算処理部７Ａは、一定時間（たとえば、１分）毎に、内外温度差ΔＴｏｉと前述した空気調和機が発揮する顕熱能力Ｑｒａｃとを算出する。そして、演算処理部７Ａは、算出した内外温度差ΔＴｏｉおよび顕熱能力Ｑｒａｃのデータを組み合わせた組み合わせデータを、記憶部８に記憶していく。図３における各点が、内外温度差ΔＴｏｉと顕熱能力Ｑｒａｃとを組み合わせたデータに相当する。
【００２８】  演算処理部７Ａは、記憶部８に記憶された、予め定められた一定数の組み合わせデータに基づいて、内外温度差ΔＴｏｉと顕熱能力Ｑｒａｃとの関係で表される複数の点の相関を、一次関数による直線で近似する。近似に係る一次関数によって、図３に示すように、勾配Ｔｈｓｌｏｐｅをデータとして取得ことができる。ここで、内外温度差ΔＴｏｉが大きくなると、大きな顕熱能力Ｑｒａｃが必要になるということは、部屋外からの熱負荷が多いことを意味する。したがって、図３の近似線Ｂのように、勾配Ｔｈｓｌｏｐｅが大きいほど、断熱性能が低いと推定することができる。また、図３の近似線Ｂのように、Ｔｈｓｌｏｐｅの勾配が小さいほど断熱性能が高いと推定することができる。そこで、勾配Ｔｈｓｌｏｐｅの大小に基づいて、断熱性能の高低に係る補正を行うため、演算処理部７Ａは、勾配Ｔｈｓｌｏｐｅのデータを記憶部８に記憶する。
【００２９】  図４は、この発明の実施の形態１に係る空気調和機における勾配Ｔｈｓｌｏｐｅと断熱性能による補正値Ｔａｄｊとの関係を示す図である。前述した断熱性能による補正値Ｔａｄｊは、前述した断熱性能を判定するための勾配Ｔｈｓｌｏｐｅの値によって決定される。たとえば、記憶部８は、図４に示すように、勾配Ｔｈｓｌｏｐｅと断熱性能による補正値Ｔａｄｊとの関係を、予めテーブル形式のデータとして記憶しておく。図４では、勾配Ｔｈｓｌｏｐｅ≦Ｓ１、Ｓ１＜勾配Ｔｈｓｌｏｐｅ≦Ｓ２、Ｓ２＜勾配Ｔｈｓｌｏｐｅ≦Ｓ３、Ｓ３＜勾配Ｔｈｓｌｏｐｅ≦Ｓ４およびＳ４＜勾配Ｔｈｓｌｏｐｅの４つの区分に分かれている。判定基準値処理部７Ｂは、演算処理部７Ａの演算によって得られた勾配Ｔｈｓｌｏｐｅの値に基づいて、断熱性能による補正値Ｔａｄｊを選択し、決定する。そして、判定基準値処理部７Ｂは、断熱性能による補正値Ｔａｄｊに基づいて、外気温度に対して予め定められた、冷房判定基準値ＴｃｏｏｌＯｕｔＴおよび除湿判定基準値ＴｄｒｙＯｕｔＴを補正する。
【００３０】  勾配Ｔｈｓｌｏｐｅの値が小さい、すなわち、断熱性能が高い場合は、外気温度Ｔｏｕｔが比較的高い場合に除湿運転へ切り替えても少ない顕熱能力Ｑｒａｃで室温を維持することが可能である。そこで、外気温度Ｔｏｕｔとの比較による判定基準値を高めに補正する。逆に、勾配Ｔｈｓｌｏｐｅの値が大きい、すなわち、断熱性能が低い場合は、外気温度Ｔｏｕｔが比較的低い場合でないと除湿運転に切り替えた後に、最大の能力で運転しても、室温Ｔｉｎを維持することができない。このため、外気温度Ｔｏｕｔとの比較による判定基準値を低めに補正する。
【００３１】  図５は、この発明の実施の形態１に係る空気調和機の動作の手順を示す図である。次に、実施の形態１の空気調和機の動作について、主として室内制御装置１内において行われる処理動作について説明する。まず、ステップＳ０において、たとえば、ユーザーからリモコン２に開始指示が入力されると、運転が開始される。ステップＳ１１において、運転開始後には、冷房運転が行われる。ステップＳ１２では、演算処理部７Ａが、室内温度センサ３の検出に係る室温Ｔｉｎとユーザーがリモコン２を介して設定した目標設定温度Ｔｓｅｔとの差分ΔＴｈ（ΔＴｈ＝Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）を算出する。そして、ステップＳ１３において、判定処理部７Ｃは、差分ΔＴｈが、予め定められた冷房差分判定値ＴｃｏｏｌＣ（たとえば、０）より低いかどうかを判定する。判定処理部７Ｃは、ステップＳ１３の条件が非成立と判定した場合は、顕熱能力を必要とするため、ステップＳ１１に戻って、冷房運転を継続する。
【００３２】  一方、判定処理部７Ｃが、ステップＳ１３の条件が成立と判定した場合、すなわち、室温がユーザーの設定した目標設定温度Ｔｓｅｔに近く、顕熱能力を必要としない場合は、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、判定処理部７Ｃは、外気温度センサ１２の検出に係る外気温度Ｔｏｕｔの値が、前述した冷房判定基準値ＴｃｏｏｌＯｕｔＴに、断熱性能による補正値Ｔａｄｊを加えた値より低いかどうかをさらに判定する。
【００３３】  判定処理部７Ｃは、ステップＳ１４の条件が非成立と判定した場合、冷房運転から除湿運転に切り替えたときに、顕熱能力が不足し、室温Ｔｉｎが上昇する恐れがある。このため、ステップＳ１１に戻って、冷房運転を継続させる。また、判定処理部７Ｃは、ステップＳ１４の条件が成立したと判定した場合には、ステップＳ２１に進み、冷房運転から除湿運転に移行する。
【００３４】  ステップＳ２１において、除湿運転に移行した後、ステップＳ２２では、演算処理部７Ａが、ステップＳ１２と同様に、差分ΔＴｈを算出する。そして、ステップＳ２３では、判定処理部７Ｃは、前述した室温Ｔｉｎと目標設定温度Ｔｓｅｔとの差分ΔＴｈが、予め定められた除湿差分判定値ＴｄｒｙＣ（たとえば、１）より低いかどうかを判定する。判定処理部７Ｃは、ステップＳ２３の条件が成立したと判定した場合は、ステップＳ２４に進む。一方、判定処理部７Ｃは、ステップＳ２３の条件が非成立と判定した場合は、ユーザーが設定した目標設定温度Ｔｓｅｔに対して室温Ｔｉｎが上昇しており、除湿運転での顕熱能力が足らないとして、ステップＳ１１に戻って、冷房運転に移行する。
【００３５】  同様に、ステップＳ２４では、判定処理部７Ｃは、外気温度センサ１２の検出に係る外気温度Ｔｏｕｔが、前述した除湿判定基準値ＴｄｒｙＯｕｔＴに、断熱性能による補正値Ｔａｄｊを加えた値より低いかどうかを判定する。判定処理部７Ｃは、ステップＳ２４の条件が成立したと判定した場合は、ステップＳ２１に戻って、除湿運転を継続する。判定処理部７Ｃは、ステップＳ２４の条件が非成立と判定した場合は、ステップＳ１１に戻って、除湿運転から冷房運転に移行する。
【００３６】  ここで、室温Ｔｉｎと目標設定温度Ｔｓｅｔとの差分ΔＴｈとに関わる判定値であるステップＳ１３の冷房差分判定値ＴｃｏｏｌＣとステップＳ２３の除湿差分判定値ＴｄｒｙＣとでは、除湿差分判定値ＴｄｒｙＣの方の値を大きくする。同様に、ステップＳ１４における冷房判定基準値ＴｃｏｏｌＯｕｔＴとステップＳ２４における除湿判定基準値ＴｄｒｙＯｕｔＴとでは、除湿判定基準値ＴｄｒｙＯｕｔＴの方の値を大きくする。除霜運転時における値の方が、冷房運転時における値よりも大きくなるように定めることで、冷房運転と除湿運転とが頻繁に切り替わらないようにする。
【００３７】  以上のように、実施の形態１の空気調和機によれば、判定基準値処理部７Ｂが、外気温度Ｔｏｕｔと室温Ｔｉｎとの内外温度差ΔＴｏｉおよび顕熱能力Ｑｒａｃから、部屋の断熱特性を表す勾配Ｔｈｓｌｏｐｅに基づいて、補正値Ｔａｄｊを決定する。そして、判定処理部７Ｃが冷房運転から除湿運転に切り替える判定を行う際に用いる御冷房判定基準値ＴｃｏｏｌＯｕｔＴおよび除湿運転から冷房運転に切り替える判定を行う際に用いる除湿判定基準値ＴｄｒｙＯｕｔＴを補正値Ｔａｄｊで補正する。補正した判定基準値に基づいて、判定処理部７Ｃが判定処理を行うようにしたので、室温の上昇を抑制しつつ、かつ湿度を低下させる運転を、冷房運転と除霜運転とを切り替えながら行うことができる。このため、ユーザーは、不快を感じることなく、快適性を得ることができる。
【００３８】実施の形態２．  前述した実施の形態１の空気調和機は、部屋の断熱特性に応じて、冷房運転と除湿運転とを切り替える判定を行う際に用いる判定基準値を、外気温度に基づいて決定した補正値で補正するようにした。実施の形態２の空気調和機は、空気調和機が発揮する空調能力に基づいて導き出される値に基づき、判定を行うものである。このため、より適切な運転状態に基づき、運転を切り替えるか継続するかを判定することができる。
【００３９】  前述したように、部屋の断熱性能は、図３に示したように、内外温度差ΔＴｏｉと顕熱能力Ｑｒａｃとの相関関係から推定することができる。そして、前述したように、断熱性能は、記憶部８に記憶された一次関数の勾配Ｔｈｓｌｏｐｅで表すことができる。ここで、勾配Ｔｈｓｌｏｐｅについて、予め学習などをすることにより、既知の値である場合は、（２）式を用いて、空調負荷に対して空気調和機が必要とする発揮能力Ｑｎｅｃを算出することができる。（２）式において、Ｔｏｕｔは、外気温度センサ１２で取得した外気温度である。また、Ｔｓｅｔは、空気調和機の目標設定温度である。
【００４０】［数２］  Ｑｎｅｃ＝Ｔｈｓｌｏｐｅ・（Ｔｏｕｔ−Ｔｓｅｔ）  …（２）
【００４１】  図６は、この発明の実施の形態２に係る空気調和機における顕熱能力Ｑｒａｃと外気温度Ｔｏｕｔとの関係を示す図である。空気調和機が運転中の場合において、目標設定温度Ｔｓｅｔが一定であるとすると、図６に示すように、空気調和機の発揮能力Ｑｎｅｃは、一次関数Ｆｎｅｃｑ（ｘ）として表すことができる。このため、外気温度Ｔｏｕｔが決まると、発揮能力Ｑｎｅｃを導き出すことができる。同じように、除湿運転時の除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘと外気温度Ｔｏｕｔとの関係を一次関数で表現したものが、図６に示す一次関数Ｆｄｒｙ（ｘ）となる。このため、外気温度Ｔｏｕｔが決まると、除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘを導き出すことができる。
【００４２】  図７は、この発明の実施の形態２に係る空気調和機の動作の手順を示す図である。次に、実施の形態２の空気調和機の動作について、主として室内制御装置１内において行われる処理動作について説明する。まず、ステップＳ０において、たとえば、ユーザーからリモコン２に開始指示が入力されると、運転が開始される。ステップＳ１１において、運転開始後には、冷房運転が行われる。ステップＳ１２では、演算処理部７Ａが、室内温度センサ３の検出に係る室温Ｔｉｎとユーザーがリモコン２を介して設定した目標設定温度Ｔｓｅｔとの差分ΔＴｈ（ΔＴｈ＝Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）を算出する。そして、ステップＳ１３において、判定処理部７Ｃは、差分ΔＴｈが、予め定められた冷房差分判定値ＴｃｏｏｌＣ（たとえば、０）より低いかどうかを判定する。判定処理部７Ｃは、ステップＳ１３の条件が非成立と判定した場合は、顕熱能力を必要とするため、ステップＳ１１に戻って、冷房運転を継続する。
【００４３】  一方、判定処理部７Ｃが、ステップＳ１３の条件が成立と判定した場合、すなわち、室温がユーザーの設定した目標設定温度Ｔｓｅｔに近く、顕熱能力を必要としない場合は、ステップＳ１５へ進む。
【００４４】  ステップＳ１５では、判定基準値処理部７Ｂが、外気温度センサ１２の検出に係る外気温度Ｔｏｕｔに基づいて、一次関数Ｆｎｅｃｑ（ｘ）から発揮能力Ｑｎｅｃを導き出す。また、一次関数Ｆｄｒｙ（ｘ）から除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘを導き出す。そして、ステップＳ１６では、判定処理部７Ｃは、導き出した発揮能力Ｑｎｅｃが、導き出した除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘに、予め定めたある一定値α（たとえば、α＝−１００）を加えた値よりも低いかどうかを判定する。ここで、一定値αは、センサが検出する値のばらつきなどを加味して、予め決定された値である。
【００４５】  判定処理部７Ｃが、ステップＳ１６の条件が非成立と判定した場合、冷房運転から除湿運転に切り替えたときに、顕熱能力が不足し、室温Ｔｉｎが上昇するおそれがある。このため、ステップＳ１１に戻って、冷房運転を継続させる。また、判定処理部７Ｃは、ステップＳ１６の条件が成立したと判定した場合には、ステップＳ２１に進み、冷房運転から除湿運転に移行する。
【００４６】  ステップＳ２１において、除湿運転に移行した後、ステップＳ２２では、演算処理部７Ａが、ステップＳ１２と同様に、差分ΔＴｈを算出する。そして、ステップＳ２３では、判定処理部７Ｃは、前述した室温Ｔｉｎと目標設定温度Ｔｓｅｔとの差分ΔＴｈが、予め定められた除湿差分判定値ＴｄｒｙＣ（たとえば、１）より低いかどうかを判定する。判定処理部７Ｃは、ステップＳ２３の条件が成立したと判定した場合は、ステップＳ２５に進む。一方、判定処理部７Ｃは、ステップＳ２３の条件が非成立と判定した場合は、ユーザーが設定した目標設定温度Ｔｓｅｔに対して室温Ｔｉｎが上昇しており、除湿運転での顕熱能力が足らないとして、ステップＳ１１に戻って、冷房運転に移行する。
【００４７】  ステップＳ２５では、判定基準値処理部７Ｂが、一次関数Ｆｎｅｃｑ（ｘ）から発揮能力Ｑｎｅｃを導き出す。また、一次関数Ｆｄｒｙ（ｘ）から除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘを導き出す。そして、ステップＳ２６では、判定処理部７Ｃは、導き出した発揮能力Ｑｎｅｃが、導き出した除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘに、予め定めたある一定値β（たとえば、β＝−５０）を加えた値よりも低いかどうかを判定する。一定値βについても、センサが検出する値のばらつきなどを加味して、予め決定された値である。判定処理部７Ｃは、ステップＳ２６の条件が成立したと判定した場合は、ステップＳ２１に戻って、除湿運転を継続する。判定処理部７Ｃは、ステップＳ２６の条件が非成立と判定した場合は、ステップＳ１１に戻って、除湿運転から冷房運転に移行する。
【００４８】  ここで、室温Ｔｉｎと目標設定温度Ｔｓｅｔとの差分ΔＴｈとに関わる判定値であるステップＳ１３の冷房差分判定値ＴｃｏｏｌＣとステップＳ２３の除湿差分判定値ＴｄｒｙＣとでは、除湿差分判定値ＴｄｒｙＣの方の値を大きくする。同様に、ステップＳ１６における一定値αとステップＳ２６における一定値βとでは、一定値βの方の値を大きくする。除霜運転時における値の方が、冷房運転時における値よりも大きくなるように定めることで、冷房運転と除湿運転とが頻繁に切り替わらないようにする。
【００４９】  また、前述の例では、一次関数Ｆｎｅｃｑ（ｘ）から求めた発揮能力Ｑｎｅｃと一次関数Ｆｄｒｙ（ｘ）から求めた除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘの大小関係で判定を行った。しかしながら、この判定に限定するものではない。たとえば、図６に示すように、発揮能力Ｑｎｅｃに係る一次関数Ｆｎｅｃｑ（ｘ）と除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘに係る一次関数Ｆｄｒｙ（ｘ）とが交差する点ＴＣｎｇＯｕｔを、事前に導き出しておく。そして、判定処理部７Ｃは、外気温Ｔｏｕｔと交差する点ＴＣｎｇＯｕｔとの大小関係に基づいて、運転を切り替えるか継続するかを判定してもよい。
【００５０】  以上のように、実施の形態２の空気調和機においては、部屋の断熱特性が勾配Ｔｈｓｌｏｐｅとして含まれる一次関数Ｆｎｅｃｑ（ｘ）を定めておく。また、外気温度Ｔｏｕｔと除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘとの関係を表す一次関数Ｆｄｒｙ（ｘ）を定めておく。そして、判定処理部７Ｃは、外気温度Ｔｏｕｔを変数ｘとして、一次関数Ｆｎｅｃｑ（ｘ）および一次関数Ｆｄｒｙ（ｘ）に代入して、発揮能力Ｑｎｅｃと除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘとを導き出す。さらに、判定処理部７Ｃは、発揮能力Ｑｎｅｃと除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘとを比較することで、冷房運転と除湿運転とを切り替えるかどうかを判定するようにした。このため、室温の上昇を抑制しつつ、かつ湿度を低下させる運転を、冷房運転と除湿運転とを切り替えながら行うことができる。このため、ユーザーは、不快を感じることなく、快適性を得ることができる。
【００５１】実施の形態３．  前述した実施の形態１および実施の形態２の空気調和機では、運転を開始すると、冷房運転から運転を行うものとして説明した。実施の形態３の空気調和機においては、運転開始時に、冷房運転か除湿運転かを判定基準に応じて選択して決定する制御について説明する。
【００５２】  図８は、この発明の実施の形態３に係る空気調和機の動作の手順を示す図である。次に、実施の形態３の空気調和機の動作について説明する。次に、実施の形態３の空気調和機の動作について、主として室内制御装置１内において行われる処理動作について説明する。まず、ステップＳ０において、たとえば、ユーザーからリモコン２に開始指示が入力されると、運転が開始される。
【００５３】  そして、ステップＳ１００では、判定基準値処理部７Ｂが、外気温度センサ１２の検出に係る外気温度Ｔｏｕｔに基づいて、一次関数Ｆｎｅｃｑ（ｘ）から発揮能力Ｑｎｅｃを導き出す。また、一次関数Ｆｄｒｙ（ｘ）から除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘを導き出す。そして、ステップＳ１０１では、判定処理部７Ｃは、導き出した発揮能力Ｑｎｅｃが、導き出した除湿最大能力Ｑｄｒｙｍａｘに、予め定めたある一定値γ（たとえば、γ＝−１５０）を加えた値よりも大きいどうかを判定する。ここで、一定値γは、センサが検出する値のばらつきなどを加味して、予め決定された値である。
【００５４】  判定処理部７Ｃは、ステップＳ１０１の条件が成立したと判定した場合には、除湿最大顕熱能力Ｑｄｒｙｍａｘを負荷に供給しても、目標設定温度には到達させることができないものとして、ステップＳ１１に進み、冷房運転を開始する。一方、判定処理部７Ｃは、ステップＳ１０１の条件が非成立と判定した場合には、除湿運転によって目標設定温度に到達させることができるものとして、ステップＳ２１に進み、除湿運転を開始する。以降の動作などについては、実施の形態２において説明したことと同様の動作を行う。
【００５５】  以上のように、実施の形態３の空気調和機においては、室内制御装置１が、運転開始時に、部屋内の空調負荷と空調能力とに基づいて、冷房運転による運転を開始するか除湿運転による運転を開始するかを判定するようにした。このため、必要以上に能力供給を行うことなく、室温Ｔｉｎの上昇を抑制しつつ、かつ、湿度を低下させることができ、省エネルギをはかることができる。
【００５６】実施の形態４．  図９は、この発明の実施の形態４における空気調和機の構成を示す図である。実施の形態１〜実施の形態３の空気調和機においては、室内機１００の室内熱交換器２０を蒸発器として機能させ、除湿運転を行っていた。実施の形態４の空気調和機は、室内機１００の室内熱交換器２０が、蒸発器の機能を有する熱交換器と凝縮器の機能を有する熱交換器をもち、冷却除湿した空気を再度加熱し、部屋内に送る再熱方式の空気調和機である。図９は、再熱方式の空気調和機おける構成の一例を示しているが、再熱方式の空気調和機は、この構成に限定されない。
【００５７】  図９に示すように、実施の形態４における空気調和機における室内機１００は、室内熱交換器２０を２つに分けた室内熱交換器２０Ａおよび室内熱交換器２０Ｂを有している。室内熱交換器２０Ａは、冷房運転および除湿運転において、蒸発器として機能する。一方、室内熱交換器２０Ｂは、除湿運転においては、凝縮器となり、再熱熱交換器として機能する。除湿運転用絞り装置２２は、除湿運転が行われる場合に、室内熱交換器２０Ｂを通過する冷媒量を調整する。そして、室内熱交換器２０Ａおよび室内熱交換器２０Ｂには、熱交換器温度センサ５Ａおよび熱交換器温度センサ５Ｂが取り付けられている。
【００５８】  除湿運転では、室内熱交換器２０Ａにおいて、流入した空気を冷やして除湿する。室内熱交換器２０Ｂにおいて、除湿した空気を暖めて温度調整し、部屋内に送る。実施の形態４の空気調和機において、構成以外の動作手順は、実施の形態１〜実施の形態３と同様の動作を行う。このため、室温の上昇を抑制しつつ、かつ湿度を低下させる運転を、冷房運転と除霜運転とを切り替えながら行うことができるため、ユーザーは、不快を感じることなく、快適性を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】  前述した実施の形態１および実施の形態２では、空気調和機について説明したが、これに限定するものではない。冷凍装置、冷蔵装置など、他の冷凍サイクル装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】  １  室内制御装置、２  リモートコントローラ、３  室内温度センサ、４  室内湿度センサ、５，５Ａ，５Ｂ  熱交換器温度センサ、６  室内入力部、７  室内制御部、７Ａ  演算処理部、７Ｂ  判定基準値処理部、７Ｃ  判定処理部、７Ｄ  指示処理部、８  記憶部、９  室内出力部、１０  室内ファン、１１  室外制御装置、１２  外気温度センサ、１３  室外入力部、１４  室外制御部、１５  室外出力部、１６  圧縮機、１７  電子膨張弁、１８  室外ファン、１９  四方弁、２０，２０Ａ，２０Ｂ  室内熱交換器、２１  室外熱交換器、２２  除湿運転用絞り装置、１００  室内機、２００  室外機、３００  ガス冷媒配管、４００  液冷媒配管。
【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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