空気調和機
【課題】室内機内部における結露の発生を未然に防止することが可能な多室型空気調和機を安価にて提供する。
【解決手段】室内機１００の室内機制御手段５８は、検出した現在の室温と飽和水蒸気量曲線とを用いて現在の飽和水蒸気量Ｖｓを算出し、当該飽和水蒸気量Ｖｓと現在の湿度とから現在の水蒸気量Ｖを算出し（ＳＴ３）、当該水蒸気量Ｖにおける露点温度Ｔｄを算出し（ＳＴ４）、当該露点温度Ｔｄと熱交換器の温度（熱交温度）とを比較することによって結露の有無を推定して（ＳＴ５）結露防止運転を行う（ＳＴ６）。
これにより、従来室内機１００に備わっている室温センサ３２、湿度センサ３４及び熱交温度センサ３０を用いて、室内機１００の内部における結露の発生を防止することができる。
【解決手段】室内機１００の室内機制御手段５８は、検出した現在の室温と飽和水蒸気量曲線とを用いて現在の飽和水蒸気量Ｖｓを算出し、当該飽和水蒸気量Ｖｓと現在の湿度とから現在の水蒸気量Ｖを算出し（ＳＴ３）、当該水蒸気量Ｖにおける露点温度Ｔｄを算出し（ＳＴ４）、当該露点温度Ｔｄと熱交換器の温度（熱交温度）とを比較することによって結露の有無を推定して（ＳＴ５）結露防止運転を行う（ＳＴ６）。
これにより、従来室内機１００に備わっている室温センサ３２、湿度センサ３４及び熱交温度センサ３０を用いて、室内機１００の内部における結露の発生を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機に関し、特に室内機内部における結露を防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機としては、例えば、１台の室外機に対して複数台の室内機を冷媒配管で接続して、複数の室内機を用いて同時に冷房運転又は暖房運転を行うことが可能な多室型空気制和機が用いられている。
【０００３】
この多室型空気調和機では、運転を行っている室内機と運転を停止している室内機とが併存する場合がある。ここで、室内機が運転を停止している状態とは、リモコン操作やタイマー切設定、その他の使用者の指示により、室内機の送風ファンが停止し、風向板が閉じられた状態を指す。
【０００４】
その場合において、運転を停止している室内機の冷媒配管経路に配されている膨張弁を完全に閉鎖したままにしておくと、膨張弁が弁固定により動作不良となる可能性がある。そこで、運転を停止している室内機の膨張弁を完全に閉鎖せずに、わずかに開いておくことで、膨張弁の弁固定による動作不良を防止している。
【０００５】
このような停止している室内機が存在する多室型空気調和機で冷房運転を行っている際には、停止している室内機の熱交換器にも膨張弁を介してわずかに低温の冷媒が流入しているので、熱交換器の温度が低下する。この場合、送風ファンは停止しているために、熱交換器の周囲の温度も徐々に低下してゆく。
【０００６】
停止している室内機の設置場所が浴室の近傍であったり、キッチンの近傍といった湿度の高い場所である場合には、室内機内部に湿気を含んだ空気が流入し、室内機の熱交換器やその周辺で結露が発生する。そして、その結露水が室内に滴下してしまうおそれがある。
【０００７】
上述の問題を解決するために、多室型空気調和機における室内機内部に結露センサを配置し、当該結露センサで結露を検出した場合には、停止している室内機の送風ファンを所定時間回転させるようにした発明が開示されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００８】
特許文献１に記載されている多室型空気調和機によれば、室内機内部における結露の発生を検出した後に送風運転を行うことで結露水を蒸発させて、結露水が滴下することを防ぐことができるとしている。
尚、1台の室外機に1台の室内機が冷媒配管で接続されている空気調和機においても、停止中の室内機内部に湿度の高い空気が流入した場合、室温によっては室内機内部で結露が発生するおそれがあるが、この場合も室内機に結露センサを備えていれば、特許文献１同様に結露を検出した後に送風運転を行うことで結露水を蒸発させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２６４５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載されている多室型空気調和機では、室内機内部に結露が発生し、その結露を結露センサで検出してから送風運転を開始して、室内機内部の結露水を蒸発させている。
【００１１】
そのため、送風運転を開始する際には既に室内機内部に結露が発生しているので、送風運転による結露水の蒸発が間に合わずに、結露水が室内に滴下するおそれがあった。
【００１２】
また、室内機内部に新たに結露センサを配置する必要があるため、多室型空気調和機のコストアップの要因となっていた。
【００１３】
そこで本発明は、かかる従来の事情に鑑みてなされたものであり、運転を停止している室内機内部における結露の発生を、未然に防止することが可能な空気調和機を安価にて提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の空気調和機は、熱交換器と、送風ファンと、室温を検出する室温センサと、室内の湿度を検出する湿度センサと、熱交換器の温度を検出する熱交温度センサとを室内機側に備えるとともに、各センサの情報を取得して送風ファンの駆動を制御する制御手段とを備えるものであって、制御手段は、室温及び湿度に基づいて算出した露点温度と熱交換器の温度とを比較して結露発生の可能性を推定し、結露発生の可能性があると推定した場合には、結露防止運転を開始することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の空気調和機は、飽和水蒸気量曲線を記憶する記憶部を備え、制御手段は、結露の有無を推定するに際し、記憶部に記憶している飽和水蒸気量曲線と、室温と、湿度とから露点温度を算出し、露点温度が熱交換器の温度以上である場合には結露が生ずると推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成により、室温及び湿度に基づいて算出した現在の露点温度と熱交換器の温度とを比較することによって、結露発生の可能性を推定するようにした。そして、室内機が運転を停止している状態であって、結露を生ずると推定した場合には、送風ファンを駆動して結露防止運転を開始するようにしたので、室内機における熱交換器周辺での結露の発生を未然に防止することができる。また、本発明においては、従来空気調和機の室内機に取り付けられている室温センサ、湿度センサ及び熱交温度センサを用いて結露の発生を推定しているので、新たに結露センサを設置する必要はない。したがって、製品コストを抑えつつ、結露の発生を未然に防止することができる。
【００１７】
また、結露の有無を推定するに際し、記憶部に記憶している飽和水蒸気量曲線と、室温と、湿度とから現在の露点温度を算出し、当該露点温度が熱交換器の温度以上である場合には結露が生ずると推定することによって、複雑な演算を実行することなく結露の発生を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】多室型空気調和機における室内機の概略構成図であり、（Ａ）は室内機の正面図、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図２】多室型空気調和機における室内機用の制御部の構成について説明するブロック図である。
【図３】本発明に係る結露防止運転の運転条件について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。実施例としては、１台の室外機に対して複数台の室内機を冷媒配管で接続して、複数の室内機を用いて同時に冷房運転又は暖房運転を行うことが可能な多室型空気制和機を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１（Ａ）は、本発明の一実施の形態として示す多室型空気調和機における室内機の正面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す室内機のＣ−Ｃ断面を示す側面断面図である。図２は、多室型空気調和機における室内機用の制御部の構成について説明するブロック図である。図３は、本発明に係る結露防止運転の運転条件について説明するフローチャートである。
【００２１】
図１（Ａ）に示すように、多室型空気調和機の室内機１００は、外形が横長の略直方体状に形成され、室内機１００の前面を覆う前面カバー１０を備えている。前面カバー１０には、吸込口と吹出口１４とが開口しており、吸込口には吸込グリル１２を配してある。また、吹出口１４には、空気の吹出方向を偏向する上下風向板１６及び左右風向板１８を配置してある。
【００２２】
吸込グリル１２の奥には、冷媒を循環させる配管２２にフィンを取り付けた熱交換器２０を配してある。配管２２の内部を流れる冷媒の流量は、膨張弁２４を用いて制御する。図１（Ａ）に示す実施形態では、室内機１００の内部に、図示しない室外機との間で循環する冷媒の流量を調整する膨張弁２４を配してあるが、膨張弁２４は多室型空気調和機の室外機側に配置することもできる。熱交換器２０における配管２２の一部には、熱交換器２０の温度を検出する熱交温度センサ３０を配置してある。
【００２３】
次に、図１（Ｂ）を用いて室内機１００の内部構成について説明する。なお、図１（Ａ）にて説明した部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
室内機１００の内部には、吸込グリル１２から吸い込んだ吸入空気に含まれる塵埃を取り除くフィルタ４２と、フィルタ４２が捕獲した塵埃を除去する清掃装置４４と、吸入空気の温度（室温）を検出する室温センサ３２と、吸入空気の湿度を検出する湿度センサ３４と、配管２２内部を流れる冷媒と吸入空気との間で熱交換を行う熱交換器２０と、吸込グリル１２から室内空気を吸い込んで吹出口１４から排出させる送風ファン４６とを配置してある。
【００２５】
室内機１００の熱交換器２０や送風ファン４６、その他の各構成部品は、室内機１００の背面に配したベース４０に取り付けられており、室内機１００はベース４０を介して室内の壁面６０に取り付ける。
【００２６】
送風ファン４６を回転させると、吸込グリル１２から室内空気を吸い込み、吸入空気とともに吸い込んだ塵埃をフィルタ４２で取り除いた後、熱交換器２０を通過して冷媒との間で熱交換を行う。熱交換器２０を通過して冷気あるいは暖気となった吸入空気は、送風ファン４６の回転により吹出口１４から室内に送出される。尚、吹出口１４から室内に送出される空気は、上下風向板１６及び左右風向板１８によって偏向される。また、室温センサ３２及び湿度センサ３４による室温と湿度の検出は、熱交換器２０で冷媒と熱交換が行われる前の吸込空気にて行う。
【００２７】
次に、多室型空気調和機の室内機１００の制御部５０の構成について、図２を用いて説明する。
【００２８】
室内機１００の制御部５０には、熱交温度センサ３０、室温センサ３２、湿度センサ３４及びリモコン等の運転指示入力手段３６からの信号を入力して、熱交温度（熱交換器の温度）、室温、湿度の各検出値、及び運転指示等の各情報に変換して後述する室内機制御手段５８に出力する入力部５２と、室内機制御手段５８が実行するプログラムや各種定数、飽和水蒸気量曲線、及び各センサの検出値等の各種情報を記憶するとともに、室内機制御手段５８が処理を実行する際のワークエリアとなる記憶部５４と、室外機側の制御部と各種情報の送受信を行う通信部５６とが備えられている。飽和水蒸気量曲線は、室温と飽和水蒸気量Ｖｓとの関係をテーブル等を用いて記憶している。
【００２９】
また、制御部５０には、入力部５２等から入力した各種情報に基づいて、記憶部５４、通信部５６、膨張弁２４、送風ファン４６といった各種周辺機器を制御することが可能な室内機制御手段５８が備えられている。制御部５０は、室内機１００の内部に配置するのが一般的であるが、室外機側に配置することもできる。
【００３０】
次に、本発明に係る結露防止運転の運転条件について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。ここで、結露防止運転とは、結露防止運転の運転条件が成立した時に行う、送風運転や暖房サイクルでの内部乾燥運転等の室内機１００内部の湿度を低下させるための運転のことである。
【００３１】
図３に示す処理は、例えば多室型空気調和機が冷房運転を行っている際に、制御部５０の室内機制御手段５８が実行する処理の一部であり、その他の一般的な空調制御に関する説明は省略してある。ここで、室内機１００が運転を停止している状態とは、送風ファン４６が停止し、上下風向板１６が閉じている状態である。
【００３２】
先ず室内機制御手段５８は、利用者が操作するリモコンから、運転指示入力手段３６を介して運転開始信号を受信したか否かを判断する（ＳＴ１）。ここで運転開始信号を受信したと判断した場合（ＳＴ１−Ｙｅｓ）には、処理を（ＳＴ９）に分岐して、運転開始信号に含まれる運転条件で空調運転を開始する。ここで、運転条件とは、利用者が指示した設定温度や風量等をいう。（ＳＴ９）における処理が終了すると、（ＳＴ１）に処理を戻す。
【００３３】
先の（ＳＴ１）にて、運転開始信号を受信していないと判断した場合（ＳＴ１−Ｎｏ）には、次の（ＳＴ２）の処理に進み、室内機制御手段５８は、所定の検出間隔時間（例えば、５分間隔）毎に、室温センサ３２、湿度センサ３４及び熱交温度センサ３０で検出した検出値を、入力部５２を介して取り込む処理を行う（ＳＴ２）。そして、取り込んだ室温、湿度、及び熱交温度を、記憶部５４に記憶する。
【００３４】
次に、室内機制御手段５８は、取り込んだ室温を用い、記憶部５４に記憶している飽和水蒸気量曲線を参照して現在の飽和水蒸気量Ｖｓを取得する。そして、取り込んだ湿度を乗算して、現在の水蒸気量Ｖを算出する（ＳＴ３）。
【００３５】
次に、室内機制御手段５８は、上述の（ＳＴ３）にて算出した現在の水蒸気量Ｖを用い、記憶部５４に記憶している飽和水蒸気量曲線を参照して、現在の水蒸気量Ｖにおける現在の露点温度Ｔｄを取得する（ＳＴ４）。
【００３６】
次に、室内機制御手段５８は、上述の（ＳＴ４）にて算出した露点温度Ｔｄと、上述の（ＳＴ２）にて取り込んだ熱交温度とを比較して、露点温度Ｔｄが、熱交温度以上であるか否かを判断する（ＳＴ５）。ここで、露点温度Ｔｄが、熱交温度以上でない場合（ＳＴ５−Ｎｏ）には、処理を（ＳＴ１）に戻す。また、露点温度Ｔｄが、熱交温度以上であれば（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、次の（ＳＴ６）の処理に進み、室内機制御手段５８は、送風ファン４６を所定の回転数（例えば、最大回転数）で回転する指令を出力して送風運転あるいは内部乾燥運転（これらが結露防止運転である）を開始する（ＳＴ６）。
【００３７】
次に、室内機制御手段５８は、結露防止運転を開始して所定時間（例えば、１０分）が経過しているか否かを判断する（ＳＴ７）。もし、所定時間が経過していない場合（ＳＴ７−Ｎｏ）には、（ＳＴ６）に処理を戻す。また、所定時間が経過している場合（ＳＴ７−Ｙｅｓ）には、次の（ＳＴ８）の処理に進み、室内機制御手段５８は、送風ファン４６を停止させる指令を出力して、結露防止運転を停止し（ＳＴ８）、処理を（ＳＴ１）に戻す。
【００３８】
次に、図３に示す結露防止運転のフローチャートを用い、結露防止運転を行う条件（１）と、結露防止運転を行わない条件（２）の演算例について説明する。
【００３９】
［結露防止運転を行う条件（１）の場合］
図３に示す（ＳＴ２）にて取り込んだ現在の室温が１５℃、湿度が６０％、熱交温度が３℃（熱交換器２０に膨張弁２４を介してわずかに低温の冷媒が流入することにより、熱交換器２０が低温となる）であった場合の実施例について、説明する。
【００４０】
先ず室内機制御手段５８は（ＳＴ３）にて、現在の室温１５℃における飽和水蒸気量曲線を参照することにより、現在の飽和水蒸気量Ｖｓ＝１２．５（ｇ／ｍ3）を得る。そして、この現在の飽和水蒸気量Ｖｓに、現在の湿度６０％を乗算することによって、現在の水蒸気量Ｖ（１）＝７．５（ｇ／ｍ3）を算出する。
【００４１】
そして、室内機制御手段５８は（ＳＴ４）にて、現在の水蒸気量Ｖ（１）＝７．５（ｇ／ｍ3）を用い、飽和水蒸気量曲線を参照することによって露点温度Ｔｄ（１）＝６．６℃を取得する。
【００４２】
そして、室内機制御手段５８は（ＳＴ５）にて、露点温度Ｔｄ（１）＝６．６℃と、熱交温度３℃とを比較する。この場合には、露点温度≧熱交温度となるので、室内機制御手段５８は熱交換器２０において結露を生ずると推定する。
【００４３】
したがって、室内機制御手段５８が実行する処理は、次の（ＳＴ６）の処理に進んで、結露防止運転を開始する。結露防止運転を開始することによって、室内の水蒸気量Ｖを減少させることができるので、結露水を蒸発させることができるとともに、室内機１００の熱交換器２０周辺における結露の発生を防止することができる。
【００４４】
［結露防止運転を行わない（２）の場合］
次に、図３に示す（ＳＴ２）にて取り込んだ現在の室温が１５℃、湿度が４０％、熱交温度が３℃であった場合の実施例について、説明する。
【００４５】
先ず室内機制御手段５８は（ＳＴ３）にて、現在の室温１５℃における飽和水蒸気量曲線を参照することにより、現在の飽和水蒸気量Ｖｓ＝１２．５（ｇ／ｍ3）を得る。そして、この現在の飽和水蒸気量Ｖｓに、現在の湿度４０％を乗算することによって、現在の水蒸気量Ｖ（２）＝５（ｇ／ｍ3）を算出する。
【００４６】
そして、室内機制御手段５８は（ＳＴ４）にて、現在の水蒸気量Ｖ（２）＝５（ｇ／ｍ3）を用い、飽和水蒸気量曲線を参照することによって露点温度Ｔｄ（２）＝０℃を取得する。
【００４７】
そして、室内機制御手段５８は（ＳＴ５）にて、露点温度Ｔｄ（２）＝０℃と、熱交温度３℃とを比較する。この場合には、露点温度≧熱交温度の条件を満たさないので、室内機制御手段５８は熱交換器２０において結露を生じないと推定する。したがって、室内機制御手段５８が実行する処理は、結露防止運転を行わずに、（ＳＴ１）の処理に戻る。
【００４８】
上記の実施形態では、結露防止運転の終了条件として、所定時間の経過（ＳＴ７）を用いているが、本発明はこれに限定するものではなく、算出した露点温度Ｔｄが取り込んだ熱交温度を下回ることを結露防止運転の終了条件として用いるようにしても、本発明の目的を達成することができる。
【００４９】
本発明は、多室型空気調和機で冷房運転を行う場合であって、停止している室内機１００に冷媒が循環している際に適用することにより、特に有利な効果を得ることができる。
【００５０】
上記の実施形態では、飽和水蒸気量曲線を参照して現在の水蒸気量Ｖ及び露点温度Ｔｄを取得しているが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、室内機制御手段５８の処理に余裕がある場合には、記憶部５４に飽和水蒸気圧を求めるためのＴｅｔｅｎｓ(１９３０）の近似式と、水蒸気の状態方程式とを予め記憶しておき、演算によって現在の水蒸気量Ｖ及び露点温度Ｔｄを取得することもできる。また、取得した値よりも露点温度Ｔｄを高めに設定することにより、早めに結露防止運転を開始して、室内機１００の内部に発生する結露を未然に防止することもできる。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 前面カバー
１２ 吸込グリル
１４ 吹出口
１６ 上下風向板
１８ 左右風向板
２０ 熱交換器
２２ 配管
２４ 膨張弁
３０ 熱交温度センサ
３２ 室温センサ
３４ 湿度センサ
３６ 運転指示入力手段
４０ ベース
４２ フィルタ
４４ 清掃装置
４６ 送風ファン
５０ 制御部
５２ 入力部
５４ 記憶部
５６ 通信部
５８ 室内機制御手段
６０ 壁面
１００ 室内機
Ｔｄ 露点温度
Ｖｓ 飽和水蒸気量
Ｖ 水蒸気量
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機に関し、特に室内機内部における結露を防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機としては、例えば、１台の室外機に対して複数台の室内機を冷媒配管で接続して、複数の室内機を用いて同時に冷房運転又は暖房運転を行うことが可能な多室型空気制和機が用いられている。
【０００３】
この多室型空気調和機では、運転を行っている室内機と運転を停止している室内機とが併存する場合がある。ここで、室内機が運転を停止している状態とは、リモコン操作やタイマー切設定、その他の使用者の指示により、室内機の送風ファンが停止し、風向板が閉じられた状態を指す。
【０００４】
その場合において、運転を停止している室内機の冷媒配管経路に配されている膨張弁を完全に閉鎖したままにしておくと、膨張弁が弁固定により動作不良となる可能性がある。そこで、運転を停止している室内機の膨張弁を完全に閉鎖せずに、わずかに開いておくことで、膨張弁の弁固定による動作不良を防止している。
【０００５】
このような停止している室内機が存在する多室型空気調和機で冷房運転を行っている際には、停止している室内機の熱交換器にも膨張弁を介してわずかに低温の冷媒が流入しているので、熱交換器の温度が低下する。この場合、送風ファンは停止しているために、熱交換器の周囲の温度も徐々に低下してゆく。
【０００６】
停止している室内機の設置場所が浴室の近傍であったり、キッチンの近傍といった湿度の高い場所である場合には、室内機内部に湿気を含んだ空気が流入し、室内機の熱交換器やその周辺で結露が発生する。そして、その結露水が室内に滴下してしまうおそれがある。
【０００７】
上述の問題を解決するために、多室型空気調和機における室内機内部に結露センサを配置し、当該結露センサで結露を検出した場合には、停止している室内機の送風ファンを所定時間回転させるようにした発明が開示されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００８】
特許文献１に記載されている多室型空気調和機によれば、室内機内部における結露の発生を検出した後に送風運転を行うことで結露水を蒸発させて、結露水が滴下することを防ぐことができるとしている。
尚、1台の室外機に1台の室内機が冷媒配管で接続されている空気調和機においても、停止中の室内機内部に湿度の高い空気が流入した場合、室温によっては室内機内部で結露が発生するおそれがあるが、この場合も室内機に結露センサを備えていれば、特許文献１同様に結露を検出した後に送風運転を行うことで結露水を蒸発させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２６４５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載されている多室型空気調和機では、室内機内部に結露が発生し、その結露を結露センサで検出してから送風運転を開始して、室内機内部の結露水を蒸発させている。
【００１１】
そのため、送風運転を開始する際には既に室内機内部に結露が発生しているので、送風運転による結露水の蒸発が間に合わずに、結露水が室内に滴下するおそれがあった。
【００１２】
また、室内機内部に新たに結露センサを配置する必要があるため、多室型空気調和機のコストアップの要因となっていた。
【００１３】
そこで本発明は、かかる従来の事情に鑑みてなされたものであり、運転を停止している室内機内部における結露の発生を、未然に防止することが可能な空気調和機を安価にて提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の空気調和機は、熱交換器と、送風ファンと、室温を検出する室温センサと、室内の湿度を検出する湿度センサと、熱交換器の温度を検出する熱交温度センサとを室内機側に備えるとともに、各センサの情報を取得して送風ファンの駆動を制御する制御手段とを備えるものであって、制御手段は、室温及び湿度に基づいて算出した露点温度と熱交換器の温度とを比較して結露発生の可能性を推定し、結露発生の可能性があると推定した場合には、結露防止運転を開始することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の空気調和機は、飽和水蒸気量曲線を記憶する記憶部を備え、制御手段は、結露の有無を推定するに際し、記憶部に記憶している飽和水蒸気量曲線と、室温と、湿度とから露点温度を算出し、露点温度が熱交換器の温度以上である場合には結露が生ずると推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成により、室温及び湿度に基づいて算出した現在の露点温度と熱交換器の温度とを比較することによって、結露発生の可能性を推定するようにした。そして、室内機が運転を停止している状態であって、結露を生ずると推定した場合には、送風ファンを駆動して結露防止運転を開始するようにしたので、室内機における熱交換器周辺での結露の発生を未然に防止することができる。また、本発明においては、従来空気調和機の室内機に取り付けられている室温センサ、湿度センサ及び熱交温度センサを用いて結露の発生を推定しているので、新たに結露センサを設置する必要はない。したがって、製品コストを抑えつつ、結露の発生を未然に防止することができる。
【００１７】
また、結露の有無を推定するに際し、記憶部に記憶している飽和水蒸気量曲線と、室温と、湿度とから現在の露点温度を算出し、当該露点温度が熱交換器の温度以上である場合には結露が生ずると推定することによって、複雑な演算を実行することなく結露の発生を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】多室型空気調和機における室内機の概略構成図であり、（Ａ）は室内機の正面図、（Ｂ）は、（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図２】多室型空気調和機における室内機用の制御部の構成について説明するブロック図である。
【図３】本発明に係る結露防止運転の運転条件について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。実施例としては、１台の室外機に対して複数台の室内機を冷媒配管で接続して、複数の室内機を用いて同時に冷房運転又は暖房運転を行うことが可能な多室型空気制和機を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１（Ａ）は、本発明の一実施の形態として示す多室型空気調和機における室内機の正面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す室内機のＣ−Ｃ断面を示す側面断面図である。図２は、多室型空気調和機における室内機用の制御部の構成について説明するブロック図である。図３は、本発明に係る結露防止運転の運転条件について説明するフローチャートである。
【００２１】
図１（Ａ）に示すように、多室型空気調和機の室内機１００は、外形が横長の略直方体状に形成され、室内機１００の前面を覆う前面カバー１０を備えている。前面カバー１０には、吸込口と吹出口１４とが開口しており、吸込口には吸込グリル１２を配してある。また、吹出口１４には、空気の吹出方向を偏向する上下風向板１６及び左右風向板１８を配置してある。
【００２２】
吸込グリル１２の奥には、冷媒を循環させる配管２２にフィンを取り付けた熱交換器２０を配してある。配管２２の内部を流れる冷媒の流量は、膨張弁２４を用いて制御する。図１（Ａ）に示す実施形態では、室内機１００の内部に、図示しない室外機との間で循環する冷媒の流量を調整する膨張弁２４を配してあるが、膨張弁２４は多室型空気調和機の室外機側に配置することもできる。熱交換器２０における配管２２の一部には、熱交換器２０の温度を検出する熱交温度センサ３０を配置してある。
【００２３】
次に、図１（Ｂ）を用いて室内機１００の内部構成について説明する。なお、図１（Ａ）にて説明した部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
室内機１００の内部には、吸込グリル１２から吸い込んだ吸入空気に含まれる塵埃を取り除くフィルタ４２と、フィルタ４２が捕獲した塵埃を除去する清掃装置４４と、吸入空気の温度（室温）を検出する室温センサ３２と、吸入空気の湿度を検出する湿度センサ３４と、配管２２内部を流れる冷媒と吸入空気との間で熱交換を行う熱交換器２０と、吸込グリル１２から室内空気を吸い込んで吹出口１４から排出させる送風ファン４６とを配置してある。
【００２５】
室内機１００の熱交換器２０や送風ファン４６、その他の各構成部品は、室内機１００の背面に配したベース４０に取り付けられており、室内機１００はベース４０を介して室内の壁面６０に取り付ける。
【００２６】
送風ファン４６を回転させると、吸込グリル１２から室内空気を吸い込み、吸入空気とともに吸い込んだ塵埃をフィルタ４２で取り除いた後、熱交換器２０を通過して冷媒との間で熱交換を行う。熱交換器２０を通過して冷気あるいは暖気となった吸入空気は、送風ファン４６の回転により吹出口１４から室内に送出される。尚、吹出口１４から室内に送出される空気は、上下風向板１６及び左右風向板１８によって偏向される。また、室温センサ３２及び湿度センサ３４による室温と湿度の検出は、熱交換器２０で冷媒と熱交換が行われる前の吸込空気にて行う。
【００２７】
次に、多室型空気調和機の室内機１００の制御部５０の構成について、図２を用いて説明する。
【００２８】
室内機１００の制御部５０には、熱交温度センサ３０、室温センサ３２、湿度センサ３４及びリモコン等の運転指示入力手段３６からの信号を入力して、熱交温度（熱交換器の温度）、室温、湿度の各検出値、及び運転指示等の各情報に変換して後述する室内機制御手段５８に出力する入力部５２と、室内機制御手段５８が実行するプログラムや各種定数、飽和水蒸気量曲線、及び各センサの検出値等の各種情報を記憶するとともに、室内機制御手段５８が処理を実行する際のワークエリアとなる記憶部５４と、室外機側の制御部と各種情報の送受信を行う通信部５６とが備えられている。飽和水蒸気量曲線は、室温と飽和水蒸気量Ｖｓとの関係をテーブル等を用いて記憶している。
【００２９】
また、制御部５０には、入力部５２等から入力した各種情報に基づいて、記憶部５４、通信部５６、膨張弁２４、送風ファン４６といった各種周辺機器を制御することが可能な室内機制御手段５８が備えられている。制御部５０は、室内機１００の内部に配置するのが一般的であるが、室外機側に配置することもできる。
【００３０】
次に、本発明に係る結露防止運転の運転条件について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。ここで、結露防止運転とは、結露防止運転の運転条件が成立した時に行う、送風運転や暖房サイクルでの内部乾燥運転等の室内機１００内部の湿度を低下させるための運転のことである。
【００３１】
図３に示す処理は、例えば多室型空気調和機が冷房運転を行っている際に、制御部５０の室内機制御手段５８が実行する処理の一部であり、その他の一般的な空調制御に関する説明は省略してある。ここで、室内機１００が運転を停止している状態とは、送風ファン４６が停止し、上下風向板１６が閉じている状態である。
【００３２】
先ず室内機制御手段５８は、利用者が操作するリモコンから、運転指示入力手段３６を介して運転開始信号を受信したか否かを判断する（ＳＴ１）。ここで運転開始信号を受信したと判断した場合（ＳＴ１−Ｙｅｓ）には、処理を（ＳＴ９）に分岐して、運転開始信号に含まれる運転条件で空調運転を開始する。ここで、運転条件とは、利用者が指示した設定温度や風量等をいう。（ＳＴ９）における処理が終了すると、（ＳＴ１）に処理を戻す。
【００３３】
先の（ＳＴ１）にて、運転開始信号を受信していないと判断した場合（ＳＴ１−Ｎｏ）には、次の（ＳＴ２）の処理に進み、室内機制御手段５８は、所定の検出間隔時間（例えば、５分間隔）毎に、室温センサ３２、湿度センサ３４及び熱交温度センサ３０で検出した検出値を、入力部５２を介して取り込む処理を行う（ＳＴ２）。そして、取り込んだ室温、湿度、及び熱交温度を、記憶部５４に記憶する。
【００３４】
次に、室内機制御手段５８は、取り込んだ室温を用い、記憶部５４に記憶している飽和水蒸気量曲線を参照して現在の飽和水蒸気量Ｖｓを取得する。そして、取り込んだ湿度を乗算して、現在の水蒸気量Ｖを算出する（ＳＴ３）。
【００３５】
次に、室内機制御手段５８は、上述の（ＳＴ３）にて算出した現在の水蒸気量Ｖを用い、記憶部５４に記憶している飽和水蒸気量曲線を参照して、現在の水蒸気量Ｖにおける現在の露点温度Ｔｄを取得する（ＳＴ４）。
【００３６】
次に、室内機制御手段５８は、上述の（ＳＴ４）にて算出した露点温度Ｔｄと、上述の（ＳＴ２）にて取り込んだ熱交温度とを比較して、露点温度Ｔｄが、熱交温度以上であるか否かを判断する（ＳＴ５）。ここで、露点温度Ｔｄが、熱交温度以上でない場合（ＳＴ５−Ｎｏ）には、処理を（ＳＴ１）に戻す。また、露点温度Ｔｄが、熱交温度以上であれば（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、次の（ＳＴ６）の処理に進み、室内機制御手段５８は、送風ファン４６を所定の回転数（例えば、最大回転数）で回転する指令を出力して送風運転あるいは内部乾燥運転（これらが結露防止運転である）を開始する（ＳＴ６）。
【００３７】
次に、室内機制御手段５８は、結露防止運転を開始して所定時間（例えば、１０分）が経過しているか否かを判断する（ＳＴ７）。もし、所定時間が経過していない場合（ＳＴ７−Ｎｏ）には、（ＳＴ６）に処理を戻す。また、所定時間が経過している場合（ＳＴ７−Ｙｅｓ）には、次の（ＳＴ８）の処理に進み、室内機制御手段５８は、送風ファン４６を停止させる指令を出力して、結露防止運転を停止し（ＳＴ８）、処理を（ＳＴ１）に戻す。
【００３８】
次に、図３に示す結露防止運転のフローチャートを用い、結露防止運転を行う条件（１）と、結露防止運転を行わない条件（２）の演算例について説明する。
【００３９】
［結露防止運転を行う条件（１）の場合］
図３に示す（ＳＴ２）にて取り込んだ現在の室温が１５℃、湿度が６０％、熱交温度が３℃（熱交換器２０に膨張弁２４を介してわずかに低温の冷媒が流入することにより、熱交換器２０が低温となる）であった場合の実施例について、説明する。
【００４０】
先ず室内機制御手段５８は（ＳＴ３）にて、現在の室温１５℃における飽和水蒸気量曲線を参照することにより、現在の飽和水蒸気量Ｖｓ＝１２．５（ｇ／ｍ3）を得る。そして、この現在の飽和水蒸気量Ｖｓに、現在の湿度６０％を乗算することによって、現在の水蒸気量Ｖ（１）＝７．５（ｇ／ｍ3）を算出する。
【００４１】
そして、室内機制御手段５８は（ＳＴ４）にて、現在の水蒸気量Ｖ（１）＝７．５（ｇ／ｍ3）を用い、飽和水蒸気量曲線を参照することによって露点温度Ｔｄ（１）＝６．６℃を取得する。
【００４２】
そして、室内機制御手段５８は（ＳＴ５）にて、露点温度Ｔｄ（１）＝６．６℃と、熱交温度３℃とを比較する。この場合には、露点温度≧熱交温度となるので、室内機制御手段５８は熱交換器２０において結露を生ずると推定する。
【００４３】
したがって、室内機制御手段５８が実行する処理は、次の（ＳＴ６）の処理に進んで、結露防止運転を開始する。結露防止運転を開始することによって、室内の水蒸気量Ｖを減少させることができるので、結露水を蒸発させることができるとともに、室内機１００の熱交換器２０周辺における結露の発生を防止することができる。
【００４４】
［結露防止運転を行わない（２）の場合］
次に、図３に示す（ＳＴ２）にて取り込んだ現在の室温が１５℃、湿度が４０％、熱交温度が３℃であった場合の実施例について、説明する。
【００４５】
先ず室内機制御手段５８は（ＳＴ３）にて、現在の室温１５℃における飽和水蒸気量曲線を参照することにより、現在の飽和水蒸気量Ｖｓ＝１２．５（ｇ／ｍ3）を得る。そして、この現在の飽和水蒸気量Ｖｓに、現在の湿度４０％を乗算することによって、現在の水蒸気量Ｖ（２）＝５（ｇ／ｍ3）を算出する。
【００４６】
そして、室内機制御手段５８は（ＳＴ４）にて、現在の水蒸気量Ｖ（２）＝５（ｇ／ｍ3）を用い、飽和水蒸気量曲線を参照することによって露点温度Ｔｄ（２）＝０℃を取得する。
【００４７】
そして、室内機制御手段５８は（ＳＴ５）にて、露点温度Ｔｄ（２）＝０℃と、熱交温度３℃とを比較する。この場合には、露点温度≧熱交温度の条件を満たさないので、室内機制御手段５８は熱交換器２０において結露を生じないと推定する。したがって、室内機制御手段５８が実行する処理は、結露防止運転を行わずに、（ＳＴ１）の処理に戻る。
【００４８】
上記の実施形態では、結露防止運転の終了条件として、所定時間の経過（ＳＴ７）を用いているが、本発明はこれに限定するものではなく、算出した露点温度Ｔｄが取り込んだ熱交温度を下回ることを結露防止運転の終了条件として用いるようにしても、本発明の目的を達成することができる。
【００４９】
本発明は、多室型空気調和機で冷房運転を行う場合であって、停止している室内機１００に冷媒が循環している際に適用することにより、特に有利な効果を得ることができる。
【００５０】
上記の実施形態では、飽和水蒸気量曲線を参照して現在の水蒸気量Ｖ及び露点温度Ｔｄを取得しているが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、室内機制御手段５８の処理に余裕がある場合には、記憶部５４に飽和水蒸気圧を求めるためのＴｅｔｅｎｓ(１９３０）の近似式と、水蒸気の状態方程式とを予め記憶しておき、演算によって現在の水蒸気量Ｖ及び露点温度Ｔｄを取得することもできる。また、取得した値よりも露点温度Ｔｄを高めに設定することにより、早めに結露防止運転を開始して、室内機１００の内部に発生する結露を未然に防止することもできる。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 前面カバー
１２ 吸込グリル
１４ 吹出口
１６ 上下風向板
１８ 左右風向板
２０ 熱交換器
２２ 配管
２４ 膨張弁
３０ 熱交温度センサ
３２ 室温センサ
３４ 湿度センサ
３６ 運転指示入力手段
４０ ベース
４２ フィルタ
４４ 清掃装置
４６ 送風ファン
５０ 制御部
５２ 入力部
５４ 記憶部
５６ 通信部
５８ 室内機制御手段
６０ 壁面
１００ 室内機
Ｔｄ 露点温度
Ｖｓ 飽和水蒸気量
Ｖ 水蒸気量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器と、送風ファンと、室温を検出する室温センサと、室内の湿度を検出する湿度センサと、熱交換器の温度を検出する熱交温度センサとを室内機側に備えるとともに、前記各センサの情報を取得して送風ファンの駆動を制御する制御手段とを備える空気調和機であって、
前記制御手段は、前記室温センサで検出した室温及び前記湿度センサで検出した湿度に基づいて算出した露点温度と前記熱交温度センサで検出した前記熱交換器の温度とを比較して結露発生の可能性を推定し、
前記結露発生の可能性があると推定した場合には、結露防止運転を開始する、
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、飽和水蒸気量曲線を記憶する記憶部を備え、
前記制御手段は、結露の有無を推定するに際し、前記記憶部に記憶している飽和水蒸気量曲線と、前記室温と、前記湿度とから前記露点温度を算出し、同露点温度が前記熱交換器の温度以上である場合には結露が生ずると推定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項１】
熱交換器と、送風ファンと、室温を検出する室温センサと、室内の湿度を検出する湿度センサと、熱交換器の温度を検出する熱交温度センサとを室内機側に備えるとともに、前記各センサの情報を取得して送風ファンの駆動を制御する制御手段とを備える空気調和機であって、
前記制御手段は、前記室温センサで検出した室温及び前記湿度センサで検出した湿度に基づいて算出した露点温度と前記熱交温度センサで検出した前記熱交換器の温度とを比較して結露発生の可能性を推定し、
前記結露発生の可能性があると推定した場合には、結露防止運転を開始する、
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記制御手段は、飽和水蒸気量曲線を記憶する記憶部を備え、
前記制御手段は、結露の有無を推定するに際し、前記記憶部に記憶している飽和水蒸気量曲線と、前記室温と、前記湿度とから前記露点温度を算出し、同露点温度が前記熱交換器の温度以上である場合には結露が生ずると推定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２０７８１１（Ｐ２０１２−２０７８１１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７１６１１（Ｐ２０１１−７１６１１）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００６６１１）株式会社富士通ゼネラル (1,266)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００６６１１）株式会社富士通ゼネラル (1,266)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]