(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転周波数が制御可能な圧縮機、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を有し、
この室内熱交換器の一部を再熱器とし、残りを蒸発器とするとともに、上記圧縮機の運転周波数を制御することによりドライ運転を実施する空気調和装置のドライ運転制御方法において、
ドライ運転の所定時間毎に、目標露点と現在露点との偏差、及びこの偏差と前回算出した偏差との差から、ファジー演算により上記圧縮機の運転周波数の補正値を算出し、この補正値にゲインを乗じた値を、上記圧縮機の現在の運転周波数に加算して上記圧縮機の目標運転周波数を決定し、この目標運転周波数に基づいて当該圧縮機を制御し、
上記ドライ運転の運転開始時には、目標露点と現在露点との偏差にゲインを乗じた値に、室内の湿度負荷に対応した定数を加算して圧縮機の目標運転周波数を決定し、この目標運転周波数に基づいて当該圧縮機を制御し、
目標湿度の選択枝が予め設けられ、この選択枝の中から使用者によって選択された目標湿度に、上記目標露点を算出するための目標湿度を変更して設定することを特徴とする空気調和装置のドライ運転制御方法。
【請求項２】
上記目標湿度を、室内における人の在、不在に応じて更に変更して設定することを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置のドライ運転制御方法。
【請求項３】
運転周波数が制御可能な圧縮機、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を有し、
この室内熱交換器の一部を再熱器とし、残りを蒸発器とするとともに、上記圧縮機の運転周波数を制御装置が制御することによりドライ運転を実施可能とする空気調和装置において、
上記制御装置は、ドライ運転の所定時間毎に、目標露点と現在露点との偏差、及びこの偏差と前回算出した偏差との差から、ファジー演算により上記圧縮機の運転周波数の補正値を算出し、この補正値にゲインを乗じた値を、上記圧縮機の現在の運転周波数に加算して上記圧縮機の目標運転周波数を決定し、この目標運転周波数に基づいて当該圧縮機を制御し、
上記ドライ運転の運転開始時には、目標露点と現在露点との偏差にゲインを乗じた値に、室内の湿度負荷に対応した定数を加算して圧縮機の目標運転周波数を決定し、この目標運転周波数に基づいて当該圧縮機を制御すると共に、
目標湿度の選択枝が予め設けられ、この選択枝の中から使用者によって選択された目標湿度に、上記目標露点を算出するための目標湿度を変更して設定可能に構成されたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
上記目標湿度は、室内における人の在、不在に応じて更に変更して設定されるよう構成されたことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内熱交換器の一部を再熱器とし、残りを蒸発器としてドライ運転を可能にした空気調和装置のドライ運転制御方法及び空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、運転周波数が制御可能な圧縮機、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を有した空気調和装置が知られている。
【０００３】
この種のものでは、上述した室内熱交換器を例えば３つの熱交換部に分割し、２つの熱交換部を蒸発器として機能させながら、残りの１つの熱交換部を再熱器として機能させ、冷却して除湿した空気を加熱して室内に送風する本格ドライ運転を可能にしたものが提案されている。
【０００４】
従来、上記本格ドライ運転は、設定温度と室温との偏差に基づき圧縮機の運転周波数の補正値を算出し、この補正値から上記圧縮機の目標運転周波数を決定して、当該圧縮機を制御することにより実施される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような本格ドライ運転では、冷却され除湿された空気が加熱されることから、室温の低下を生じることはないものの、必ずしも除湿が充分とは言えない。
【０００６】
すなわち、従来の本格ドライ運転では、室温は管理されているものの、湿度の管理がなされていないため、除湿量及び除湿速度が不充分となって、快適な除湿を実現できない場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、室温を低下させることなく除湿を良好に実施でき、特に、使用者の好みに応じて除湿を良好に実施できる空気調和装置のドライ運転制御方法、及び空気調和装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、ドライ運転時におけるエネルギー消費量を低減できる空気調和装置のドライ運転制御方法、及び空気調和装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、運転周波数が制御可能な圧縮機、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を有し、この室内熱交換器の一部を再熱器とし、残りを蒸発器とするとともに、上記圧縮機の運転周波数を制御することによりドライ運転を実施する空気調和装置のドライ運転制御方法において、ドライ運転の所定時間毎に、目標露点と現在露点との偏差、及びこの偏差と前回算出した偏差との差から、ファジー演算により上記圧縮機の運転周波数の補正値を算出し、この補正値にゲインを乗じた値を、上記圧縮機の現在の運転周波数に加算して上記圧縮機の目標運転周波数を決定し、この目標運転周波数に基づいて当該圧縮機を制御し、上記ドライ運転の運転開始時には、目標露点と現在露点との偏差にゲインを乗じた値に、室内の湿度負荷に対応した定数を加算して圧縮機の目標運転周波数を決定し、この目標運転周波数に基づいて当該圧縮機を制御し、目標湿度の選択枝が予め設けられ、この選択枝の中から使用者によって選択された目標湿度に、上記目標露点を算出するための目標湿度を変更して設定することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記目標湿度を、室内における人の在、不在に応じて更に変更して設定することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、運転周波数が制御可能な圧縮機、室外熱交換器、減圧装置及び室内熱交換器を有し、この室内熱交換器の一部を再熱器とし、残りを蒸発器とするとともに、上記圧縮機の運転周波数を制御装置が制御することによりドライ運転を実施可能とする空気調和装置において、上記制御装置は、ドライ運転の所定時間毎に、目標露点と現在露点との偏差、及びこの偏差と前回算出した偏差との差から、ファジー演算により上記圧縮機の運転周波数の補正値を算出し、この補正値にゲインを乗じた値を、上記圧縮機の現在の運転周波数に加算して上記圧縮機の目標運転周波数を決定し、この目標運転周波数に基づいて当該圧縮機を制御し、上記ドライ運転の運転開始時には、目標露点と現在露点との偏差にゲインを乗じた値に、室内の湿度負荷に対応した定数を加算して圧縮機の目標運転周波数を決定し、この目標運転周波数に基づいて当該圧縮機を制御すると共に、目標湿度の選択枝が予め設けられ、この選択枝の中から使用者によって選択された目標湿度に、上記目標露点を算出するための目標湿度を変更して設定可能に構成されたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記目標湿度は、室内における人の在、不在に応じて更に変更して設定されるよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１乃至４に記載の発明には、次の作用がある。
【００２０】
ドライ運転の所定時間毎に、目標露点と現在露点との偏差に基づき圧縮機の運転周波数の補正値を算出し、この補正値から圧縮機の目標運転周波数を決定して、当該圧縮機を制御することから、現在露点を目標露点に到達させ、この到達状態を維持させることができるので、必ず結露を生じさせることができ、良好な除湿を実現できる。この結果、除湿速度及び除湿量を向上させることができ、除湿を良好に実施できる。
【００２１】
また、室内熱交換器の一部を再熱器とし、残りを蒸発器としてドライ運転を実行するので、蒸発器により冷却され且つ除湿された空気が再熱器により加熱されるため、室温の低下を防止できる。
【００２２】
更に、目標露点を算出するための目標湿度が変更して設定されることから、この目標湿度が使用者の好みに応じて変更される場合には、ドライ運転の湿度を使用者の所望した湿度に調整できるので、除湿を使用者の好みに応じて良好に実施できる。また、目標湿度が、室内における人の在、不在に応じて変更される場合には、室内に人が不在のときに存在しているときに比べて目標湿度を高めに設定することによって、圧縮機の目標運転周波数を低くできるので、室内に人が不在のときのドライ運転において、空気調和装置のエネルギー消費量を低減できる。
【００２４】
圧縮機の運転周波数の補正値を、圧縮機の現在の運転周波数に加算して当該圧縮機の目標運転周波数を決定することから、圧縮機の現在の運転周波数に対して目標運転周波数に連続性を持たせることができる。
【００２６】
ドライ運転の運転開始時には、目標露点と現在露点との偏差にゲインを乗じた値に、室内の湿度負荷に対応した定数を加算して圧縮機の目標運転周波数を決定することから、室内の湿度負荷の大小に応じて圧縮機の運転周波数を変更し、除湿速度及び除湿量を調整できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００２８】
図１は、室内機の断面図を含む空気調和装置の系統図である。この室内機１は、運転周波数が制御可能な圧縮機１２、室外熱交換器１３及び減圧装置１４を内蔵する室外機１１と、ユニット間配管１６で接続されて空気調和装置１０を構成している。
【００２９】
この室内機１のケースは、前面側の前ケース部２Ａと、この前ケース部２Ａの前部に設けられ、室内の空気の吸気口を備えた吸込パネル２Ｂと、背面側の後ケース部２ｃとで構成されている。このケース内には、室内の空気を加熱／冷却／除湿する室内熱交換器４と、室内の空気を吸込パネル２Ｂの吸気口から吸い込み、室内熱交換器４で加熱／冷却／除湿して再び室内に循環させる送風ファン５と、この送風ファン５により吸引される室内の空気の比較的大きな塵を除塵するエアフィルタ７と、エアフィルタ７を通過した室内の空気の比較的細かい塵を更に除塵する空気清浄フィルタ８とが設けられている。
【００３０】
６はドレンパンを示し、このドレンパン６の下方には冷風／温風の吹出口９が形成されている。そして、この吹出口９には上下風向変更羽根９Ａと、左右風向変更羽根９Ｂとが設けられている。
【００３１】
室内熱交換器４は、３つの熱交換部４Ａ、４Ｂ、４Ｃに分割されている。そして、本空気調和装置が暖房運転されるときには、すべての熱交換部４Ａ、４Ｂ、４Ｃが凝縮器として機能し、冷房運転されるときには、すべての熱交換部４Ａ、４Ｂ、４Ｃが蒸発器として機能する。
【００３２】
２つの熱交換部４Ａ、４Ｂを蒸発器として機能させながら、残りの熱交換部４Ｃを再熱器として機能させると、冷却して除湿した空気を加熱して室内に送風する本格ドライ運転が可能になる。
【００３３】
この空気調和装置１０の制御装置１５は、上述の如く室内熱交換器４の熱交換部４Ａ、４Ｂ及び４Ｃを、暖房運転時に凝縮器として機能させ、冷房運転時に蒸発器として機能させる。また、制御装置１５は、本格ドライ運転時には、熱交換部４Ａ及び４Ｂを蒸発器とし、熱交換部４Ｃを再熱器としてそれぞれ機能させるとともに、圧縮機１２の電動モータへ供給される交流電源の周波数（以下、圧縮機１２の運転周波数という）を制御して、室温を低下させることなく良好な除湿を実現する。
【００３４】
以下、この制御装置１５による圧縮機１２の運転周波数の制御を詳説する。
【００３５】
制御装置１５は、本格ドライ運転中の所定時間（例えば３０秒）毎に、目標露点と現在露点とを算出し、これらの目標露点と現在露点との露点偏差ｅに基づき圧縮機１２の運転周波数の補正値Ｕを算出し、この補正値Ｕから圧縮機１２の目標運転周波数を決定して、当該圧縮機１２を制御する。
【００３６】
上記目標露点は、目標湿度と、現在の室内の温度（室温）または目標室温（設定室温）とから算出される。この室温は、室内機１またはリモートコントローラ（図示せず）のそれぞれに内蔵された図示しない温度センサにより検出される。
【００３７】
上記目標湿度は、変更して設定可能に構成される。つまり、この目標湿度は、空気調和装置１０の使用者がリモートコントローラ（不図示）を操作することによって、下記の複数の選択枝の中から、使用者の好みに応じた湿度に設定可能に設けられる。上記選択枝は、目標湿度５０％（強力）、５５％（標準）、６０％（ソフト）、４５％（ランドリー）等である。
【００３８】
また、上記リモートコントローラには、室内機１が設置された室内に人が存在するか否かを検出する人感センサ（不図示）が配設されている。そして、上記目標湿度は、人感センサにて検出された室内における人の在・不在によっても変更可能に設けられる。つまり、制御装置１５は、人感センサからの信号に基づき、室内に人が不在の場合には、人が存在している場合に比べて、目標湿度を約１０％程度高く設定するよう構成される。これにより、圧縮機１２の目標運転周波数が低く設定されて、人の不在時における本格ドライ運転のエネルギー消費量が低減される。
【００３９】
前記現在露点は、現在の室内の湿度と現在の室温とから算出される。現在の室温は、上記温度センサにより検出される。また、現在の室内の湿度は、室内機１または図示しないリモートコントローラにそれぞれ内蔵された図示しない湿度センサにより検出される。
【００４０】
前記圧縮機１２の運転周波数の補正値Ｕは、目標露点と現在露点との露点偏差ｅ、及び今回の露点偏差ｅと前回（例えば３０秒前）の露点偏差ｅとの差Δｅから、ファジー演算により上記所定時間（例えば３０秒）毎に算出される。この露点偏差ｅ及び露点偏差ｅの差Δｅが大きくなれば、運転周波数の補正値Ｕを大きく設定して、除湿量が大きくなるよう調整される。
【００４１】
前記圧縮機１２の目標運転周波数は、圧縮機１２の運転周波数の補正値Ｕに、圧縮機１２の能力に対応して設定されたゲインを乗じ、この乗算値を圧縮機１２の現在の運転周波数に加算することによって算出され決定される。このように、現在の運転周波数を加算することにより、目標運転周波数が現在の運転周波数に対し連続性を持つよう考慮される。
【００４２】
実際には、上記乗算値を圧縮機１２の現在の運転周波数に加算し、この加算値に更に上記現在の運転周波数の倍数を加算し、この値を（上記倍数＋１）の値で除した値を上記目標運転周波数として決定する場合もある。この場合には、目標運転周波数は現在の運転周波数に対し更に急激に変動せず、現在の運転周波数に対しより一層の連続性が付与される。
【００４３】
また、本格ドライ運転の運転開始時には、目標露点と現在露点との露点偏差ｅが今回のみとになり、前回の露点偏差ｅが存在しないことから、この今回の露点偏差ｅのみからファジー演算により運転周波数の補正値Ｕを算出し、この補正値Ｕに上記ゲインを乗じ、この乗算値に定数を加算して目標運転周波数を決定する。上記定数は、室内の湿度負荷に対応した値であり、室内湿度が例えば７０％以上のときには４５Ｈｚであり、例えば７０％未満のときには０Ｈｚである。
【００４４】
次に、制御装置１５が実行する本格ドライ運転時における圧縮機１２の運転周波数制御を、図２を参照して説明する。
【００４５】
制御装置１５は、空気調和装置１０の使用者により選択して入力された目標湿度（Ｓ１）が、すでに設定されている目標湿度に対し変更されているか否かを判断する（Ｓ２）。
【００４６】
このステップＳ２において目標湿度が変更されている場合には、制御装置１５は、その変更された値を新たな目標湿度に決定して設定する（Ｓ３）。
【００４７】
制御装置１５は、ステップＳ２において目標湿度が変更されていないと判断したときには、例えば３０秒のマスク時間を経過した後に（Ｓ４）、またはステップＳ３の決定後直ちに、室内に人が存在するか否かを、リモートコントローラにおける人感センサの検出値に基づいて判断する（Ｓ５）。
【００４８】
制御装置１５は、このステップＳ５において室内に人が不在であると判断した時に、既に設定されている目標湿度を約１０％程度高めに変更して設定する（Ｓ６）。
【００４９】
制御装置１５は、ステップＳ５において室内に人が存在していると判断した時、またはステップＳ６の目標湿度の変更後に、室内機１もしくはリモートコントローラに設置された湿度センサから現在湿度の検出値を取り込み、更に、室内機１もしくはリモートコントローラに設置された温度センサから現在温度の検出値を取り込む（Ｓ７）。
【００５０】
制御装置１５は、次に、目標湿度と現在室温とから目標露点を算出し、また、取り込まれた現在湿度と現在室温とから現在露点を算出する（Ｓ８）。
【００５１】
制御装置１５は、算出した目標露点と現在露点との露点偏差ｅを算出するとともに（Ｓ９）、この今回の露点偏差ｅと、例えば３０秒前に算出した前回の露点偏差ｅとの差Δｅ（露点偏差の差）を算出する（Ｓ１０）。
【００５２】
制御装置１５は、上記今回の露点偏差ｅ及び上記露点偏差ｅの差Δｅからファジー演算を用いて、圧縮機１２の運転周波数の補正値Ｕを算出する（Ｓ１１）。
【００５３】
制御装置１５は、補正値Ｕの算出が本格ドライ運転の運転開始から１回目であるか否かを判断する（Ｓ１２）。
【００５４】
制御装置１５は、１回目であれば次式（１）を用いて、圧縮機１２の目標運転周波数を決定する（Ｓ１３）。
【００５５】
目標運転周波数＝補正値Ｕ×ゲイン＋定数    …（１）
ここで、補正値Ｕは、目標露点と現在露点との前回の露点偏差ｅが存在していないことから、今回の露点偏差ｅのみからファジー演算により算出されたものである。また、定数は、室内湿度が例えば７０％以上で、室内湿度の負荷が高いときには４５Ｈｚであり、室内湿度が例えば７０％未満で、室内湿度の負荷が低いときには０Ｈｚである。
【００５６】
制御装置１５は、ステップＳ１１の補正値Ｕの算出が、本格ドライ運転の運転開始から２回目以降でであると判断したときには（Ｓ１２）、目標湿度または目標室温が変更されたか否かを判断する（Ｓ１４）。
【００５７】
目標湿度などの変更があれば、制御装置１５は、次式（２）を用いて、圧縮機１２の目標運転周波数を決定する（Ｓ１５）。
【００５８】
目標運転周波数＝補正値Ｕ×設定変更ゲイン＋現在の運転周波数    …（２）
ここで、補正値ＵはステップＳ１１で算出されたものである。また、設定変更ゲインは、目標湿度や目標室温が変更されたときにのみ使用される、圧縮機１２の能力に応じたゲインである。
【００５９】
ステップＳ１４において、目標湿度などに変更がないときには、制御装置１５は、次式（３）を用いて、圧縮機１２の目標運転周波数を決定する（Ｓ１６）。
【００６０】
目標運転周波数＝｛（補正値Ｕ×ゲイン＋現在の運転周波数）＋現在の運転周波数×２｝／３    …（３）
ここで、補正値Ｕは、ステップＳ１１で算出されたものである。また、上記式（３）の如く、補正値Ｕとゲインとの乗算値に圧縮機１２の現在の運転周波数を加算し、更にこの加算値に上記現在の運転周波数の２倍を加算し、この加算値を「３」で除して目標運転周波数とすることにより、運転周波数の変動が最小化される。
【００６１】
その後、制御装置１５は、圧縮機１２の現在の運転周波数に上昇禁止またはＨｚダウン（周波数を低下させる）等の制限があるか否かを判断する（Ｓ１７）。
【００６２】
制御装置１５は、現在の運転周波数に制限がある場合には、ステップＳ１３、Ｓ１５またはＳ１６にて決定した目標運転周波数を採用せず、制限に対応した処理を実行する（Ｓ１８及びＳ１９）。つまり、制限が運転周波数の上昇禁止である場合には、現在の運転周波数を最終の運転周波数として維持させ、Ｈｚダウンの場合には、現在の運転周波数を所定周波数低下させて、最終の運転周波数とする。
【００６３】
ステップＳ１７において、現在の運転周波数に制限が無い場合には、制御装置１５は、ステップＳ１３、Ｓ１５またはＳ１６にて決定した目標運転周波数を最終の運転周波数として、圧縮機１２の運転周波数を上記最終の運転周波数に制御する（Ｓ１９）。
【００６４】
制御装置１５は、上述のステップＳ２乃至Ｓ１９の手順を所定時間毎、例えば３０秒毎に実行する。
【００６５】
上述のように構成されたことから、上記実施の形態によれば次の効果▲１▼〜▲４▼を奏する。
【００６６】
▲１▼制御装置１５は、本格ドライ運転の所定時間（例えば３０秒）毎に、目標露点と現在露点との露点偏差ｅ、及びこの今回の露点偏差ｅと前回の露点偏差ｅとの差Δｅとからファジー演算により圧縮機１２の運転周波数の補正値Ｕを算出し、この補正値Ｕから圧縮機１２の目標運転周波数を決定して当該圧縮機１２を制御することから、現在露点を目標露点に到達させ、この到達状態を維持させることができるので、必ず結露を生じさせることができ、良好な除湿を実現できる。この結果、除湿速度及び除湿量を向上させることができ、除湿を良好に実施できる。
【００６７】
▲２▼室内熱交換器４の熱交換部４Ｃを再熱器とし、熱交換部４Ａ及び４Ｂを蒸発器として本格ドライ運転を実行するので、蒸発器により冷却され且つ除湿された空気が再熱器により加熱されるため、室温の低下を防止できる。
【００６８】
▲３▼目標露点を算出するための目標湿度が変更して設定されることから、この目標湿度が使用者の好みに応じて変更される場合には、本格ドライ運転の湿度を使用者の所望した湿度に調整できるので、本格ドライ運転による除湿を使用者の好みに応じて良好に実施できる。また、制御装置１５が目標湿度を、室内における人の在・不在に応じて変更する場合には、室内に人が不在の時に存在している時に比べて目標湿度を高めに設定することにより、圧縮機１２の目標運転周波数を低くできるので、室内に人が不在の時の本格ドライ運転において、空気調和装置１０のエネルギー消費量を低減できる。
【００６９】
▲４▼圧縮機１２の運転周波数の補正値Ｕを、圧縮機１２の現在の運転周波数に加算して当該圧縮機１２の目標運転周波数を決定することから、圧縮機１２の現在の運転周波数に対して目標運転周波数に連続性を持たせることができる。
【００７０】
▲５▼本格ドライ運転の運転開始時には、目標露点と現在露点との露点偏差ｅにゲインを乗じた値に、室内の湿度負荷に対応した定数を加算して圧縮機１２の目標運転周波数を決定することから、本格ドライ運転開始時においても、室内の湿度負荷の大小に応じて圧縮機１２の運転周波数を変更し、除湿速度及び除湿量を調整できる。
【００７１】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１乃至２に記載の発明に係る空気調和装置のドライ運転制御方法によれば、室温を低下させることなく除湿を良好に実施でき、特に、使用者の好みに応じて除湿を良好に実施できる。また、この空気調和装置のドライ運転制御方法によれば、ドライ運転時におけるエネルギー消費量を低減できる。
【００７３】
請求項３乃至４に記載の発明に係る空気調和装置によれば、室温を低下させることなく除湿を良好に実施でき、特に、使用者の好みに応じて除湿を良好に実施できる。また、この空気調和装置によれば、ドライ運転時におけるエネルギー消費量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を、室内機の断面図とともに示す系統図である。
【図２】図１の空気調和装置における制御装置が実行する本格ドライ運転のフローチャートである。
【符号の説明】
１  室内機
４  室内熱交換器
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ  熱交換部
１０  空気調和装置
１２  圧縮機
１５  制御装置
【図１】
0003768141.tif 000002
【図２】
0003768141.tif 000003