JP2009180459A - 空気調和機の省エネ運転方法および空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】 省エネボタンの操作により設定温度を変更し、省エネモードでの運転ができる空気調和機にあって、一段と省エネ性の高い運転を実現することができる空気調和機の省エネ運転方法および空気調和機を提供することを目的とする。
【解決手段】 省エネボタン２２の操作により設定温度を予め定められている省エネ設定温度に設定し、空気調和機１を省エネモードで運転する空気調和機の省エネ運転方法において、省エネモードでの運転時に、室内の湿度を湿度センサ２７により検出し、その検出湿度に応じて省エネ設定温度を補正することにより一段と省エネ性の高い運転を行う。
【選択図】 図４

Description

本発明は、設定温度を省エネボタンの操作により予め定められている省エネ設定温度に設定して空気調和機を省エネモードで運転することができる空気調和機の省エネ運転方法および空気調和機に関するものである。

空気調和機は、一般に室温が設定された温度となるように運転制御される。このような空調運転において、室内をより快適な空調環境とするために、さまざまな温調要素を加味した制御がなされている。例えば、室内温度以外に、室内の湿度や外気の温度、あるいは室内の壁面温度等々を検出するセンサを設け、それらの検出値を基にして室温設定値を様々な方法、算式によって補正し、その補正値と室温との差から圧縮機回転数、室内ファン回転数あるいは膨張弁開度等を求め、圧縮機、室内ファンあるいは膨張弁を制御するようにした空気調和機が特許文献１，２に示されている。

これらによれば、より快適な空調環境を形成することができる。しかしながら、上記の運転制御は、あくまでも快適な空調環境を形成するためのものであって、省エネルギー運転を実現できるものではない。従って、省エネルギー運転を実現するには、ユーザーが冷房時は設定温度を高めに、また暖房時は設定温度を低めに設定し直す必要があった。
そこで、昨今の空気調和機では、ＣＯ２排出量を低減するために、空気調和機自体を高効率化、高性能化することによって省エネ性能を向上させる以外に、簡便に省エネ運転が行えるように、リモコン等に省エネボタン（エコボタン）を設け、そのボタンの操作のみで設定温度を予め定められている省エネ温度（例えば、冷房は２８℃、暖房は２０℃）に設定し、通常の冷暖房運転に対して省エネ運転を実現できるようにした空気調和機が提供されている。

特開平７−２６０２３０号公報 特開平９−１５２１６５号公報

ところで、上記のような省エネボタン（エコボタン）を設けた空気調和機では、設定温度を冷房時は高め、暖房時は低めに設定しているため、その分だけ圧縮機の回転数や室内ファンの回転数が抑制されることになり、応分の省エネ運転を実現することができる。しかるに、それだけでは、通常の冷暖房運転に対して、単に設定温度を高め、あるいは低めに設定しているにすぎないことから、省エネ運転として物足りなさは否めず、更なる工夫が求められている状況にある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、省エネボタンの操作により設定温度を変更し、省エネモードでの運転ができる空気調和機にあって、一段と省エネ性の高い運転を実現することができる空気調和機の省エネ運転方法および空気調和機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の空気調和機の省エネ運転方法および空気調和機は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる空気調和機の省エネ運転方法は、省エネボタンの操作により設定温度を予め定められている省エネ設定温度に設定し、空気調和機を省エネモードで運転する空気調和機の省エネ運転方法において、前記省エネモードでの運転時に、室内の湿度を湿度センサにより検出し、その検出湿度に応じて前記省エネ設定温度を補正することにより一段と省エネ性の高い運転を行うことを特徴とする。

本発明によれば、省エネボタンの操作により設定温度を予め定められている省エネ設定温度に設定して運転する省エネモードでの運転時に、室内の湿度を湿度センサにより検出し、その検出湿度に応じて省エネ設定温度を補正することにより一段と省エネ性の高い運転を行うようにしているため、省エネボタンの操作のみによって、室内の湿度に応じて省エネ設定温度を補正し、一段と省エネ性の高い運転（圧縮機の回転数を抑制した省動力運転）をユーザーの意思で簡便に選択することができるようになる。これにより、体感温度を同等に保ち快適性をキープしたまま、ボタンひとつで環境に配慮した一段高い省エネ運転を実現することが可能となる。

さらに、本発明の空気調和機の省エネ運転方法は、上記の空気調和機の省エネ運転方法において、冷房時、前記検出湿度が所定湿度以下に低下したとき、その湿度に応じて冷房時の前記省エネ設定温度を上昇させるよう補正し、暖房時、前記検出湿度が所定湿度以上に上昇したとき、その湿度に応じて暖房時の前記省エネ設定温度を低下させるように補正することを特徴とする。

本発明によれば、冷房時、検出湿度が所定湿度以下に低下したとき、その湿度に応じて冷房時の省エネ設定温度を上昇させるよう補正し、暖房時、検出湿度が所定湿度以上に上昇したとき、その湿度に応じて暖房時の省エネ設定温度を低下させるように補正しているため、実際の室温と湿度に応じた体感温度との関係を加味して、それぞれ省エネ設定温度を冷房時は上昇、暖房時は低下させるように補正し、補正後の省エネ設定温度を目標値として空気調和機を冷房または暖房運転することができる。これによって、省エネ設定温度を一定値に固定して運転するよりも一段高い省エネ運転（圧縮機の回転数を抑制した省動力運転）を実現することが可能となる。また、省エネ設定温度の補正にもかかわらず体感温度を同等に維持できるため、空調の快適性をキープすることができる。

さらに、本発明の空気調和機の省エネ運転方法は、上述のいずれかの空気調和機の省エネ運転方法において、前記省エネ設定温度の補正に合わせて室内ファンの回転数を制御することを特徴とする。

本発明によれば、省エネ設定温度の補正に合わせて室内ファンの回転数を制御するようにしているため、省エネ設定温度の補正に合わせて、冷房時は室内ファンの回転数を増加させ、体感温度に影響を及ぼす風速を増加させることによって、より体感温度を低くすることができる。室内ファン回転数の増加による動力の増加は、圧縮機の回転数の抑制による省動力効果よりも小さいため、体感温度を同等以上とした上で省エネ運転を実現することができる。

さらに、本発明にかかる空気調和機は、省エネボタンの操作により設定温度を予め定められている省エネ設定値に設定し、空気調和機を省エネモードで運転する空気調和機において、前記省エネモードでの運転時に、室内の湿度を湿度センサにより検出し、その検出湿度に応じて前記省エネ設定温度を補正することにより一段と省エネ性の高い運転を行うコントローラを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、省エネボタンの操作により設定温度を予め定められている省エネ設定温度に設定して運転する省エネモードでの運転時に、室内の湿度を湿度センサにより検出し、その検出湿度に応じて省エネ設定温度を補正することにより一段と省エネ性の高い運転を行うコントローラを備えているため、省エネボタンの操作のみによって、室内の湿度に応じて省エネ設定温度を補正し、一段と省エネ性の高い運転（圧縮機の回転数を抑制した省動力運転）をユーザーの意思で簡便に選択することができるようになる。これによって、体感温度を同等に保ち快適性をキープしたまま、ボタンひとつで環境に配慮した一段高い省エネ運転を実現することが可能となる。

本発明によると、省エネボタンの操作のみによって、室内の湿度に応じて省エネ設定温度を補正し、一段と省エネ性の高い圧縮機の回転数を抑制した省動力運転をユーザーの意思により簡便に選択することができるようになるため、体感温度を同等に保ち快適性をキープしたまま、ボタンひとつで環境に配慮した一段高い省エネ運転を実現することが可能となる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図７を用いて説明する。
図１には、本実施形態に係る壁掛け型の空気調和機１の正面図が示され、図２には、その縦断面図が示されている。なお、本実施形態では、壁掛け型の空気調和機１を例示しているが、本発明は、このような壁掛け型の空気調和機１に限定されるものではなく、床置き型、天吊り型、天埋め型、ウォールスルー型等、他のあらゆる型式の空気調和機にも同様に適用することができるものである。

空気調和機１は、ベース本体２と、このベース本体２にその前方部位を上下、左右、および前面から被うように取り付けられる前面パネル３とから構成される筐体４を備えている。筐体４の上面には、その略全面に格子状の空気吸い込み口５が開口されており、下面の前方部位には、その略全幅にわたって空調空気の室内への吹き出し口６が開口されている。吹き出し口６には、風向を左右方向に変更する左右に分割されて駆動される各複数枚のルーバ７と、風向を上下方向に変更するとともに、吹き出し口６を閉鎖可能な左右に分割されて駆動される上下各２枚のフラップ８が設けられている。なお、これらのルーバ７およびフラップ８は、図示省略の４個のモータによって、それぞれ独立して駆動されるように構成されている。

ベース本体２の前面側には、ファンケース９の一部が一体に成形されており、その前方側に取り付けられるスタビライザ１０との間に、空気吸い込み口５から空調空気の吹き出し口６に至る空気流路１１が形成されている。空気流路１１内には、モータにより回転駆動される細長い筒状の羽根車を有するクロスフローファンからなる室内ファン１２が水平方向に配設されている。この室内ファン１２を介して室内空気が吸い込み口５から筐体４内に吸い込まれ、空気流路１１を流通後、吹き出し口６から再び室内へと吹き出されるように構成されている。

室内ファン（クロスフローファン）１２の上方部位には、その吸い込み側を取り囲むように山形状に折り曲げ形成された横長の空気熱交換器１３が配設されており、室内ファン１２によって循環される空気を冷房時は冷却、暖房時は加熱して室内空気を温調できるようにされている。空気熱交換器１３の下部には、ベース本体２およびスタビライザ１０とそれぞれ一体をなすドレンパン１４，１５が配設されている。また、空気吸い込み口５と空気熱交換器１３との間の空気流路１１には、空気中の比較的大きな塵埃を除去するプレフィルタ１６が設置されており、その下流側には、各種の空気清浄化フィルタ１７が設置された構成とされている。

筐体４の右側部には、室内側のコントローラ１８が内蔵されており、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されているリモコン２０からの操作信号を受信部１９によって受信し、空気調和機１の運転を司るように構成されている。リモコン２０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、運転状態を表示する表示部２１を備えるとともに、多数の操作ボタン群の１つとしてエコボタン（省エネボタン）２２を備えている。

コントローラ１８は、空気調和機１を省エネモードで運転するために、図４に示されているような制御系を具備している。この制御系は、リモコン２０のエコボタン（省エネボタン）２２が操作されてエコ運転指令（省エネ運転指令）２２Ａが入力されると、室温制御部２５に対して予め設定されている省エネ設定温度を設定するエコ温度設定部２６を備えている。このエコ温度設定部２６には、室内の湿度を検出する湿度センサ２７からの検出値に応じ、図５に示す実際の室温と体感温度との関係を加味して省エネ設定温度を補正する機能が備えられている。

つまり、エコ温度設定部２６は、冷房時、省エネ設定温度ＳＰを２８℃に設定し、この省エネ設定温度ＳＰを、湿度センサ２７からの検出湿度が所定湿度以下のときに、図６に示されるように、検出湿度に応じて上昇させるように補正し、省エネ補正温度ＴＳＥＣＯとするものであり、同様に暖房時、省エネ設定温度ＳＰを２０℃に設定し、この省エネ設定温度ＳＰを湿度センサ２７からの検出湿度が所定湿度以上のときに、図７に示されるように、検出湿度に応じて低下させるように補正し、省エネ補正温度ＴＳＥＣＯとするものである。なお、湿度センサ２７は、筐体４内において室内空気を吸い込む空気吸い込み口５付近に設置される。

室温制御部２５は、省エネモードでの運転時、湿度センサ２７により検出された湿度に応じて補正された省エネ設定温度ＳＰ（省エネ補正温度ＴＳＥＣＯ）と室温センサ２８により検出された室温との差から負荷要求信号２９を算出して出力する。そして、この負荷要求信号２９を基に図示省略のインバータによる圧縮機の運転周波数が算出され、図示省略の圧縮機がその周波数相当の回転数により運転されることとなる。

これによって、リモコン２０のエコボタン（省エネボタン）２２を操作して省エネモードで運転すると、設定温度が単に省エネ設定温度ＳＰ（冷房時２８℃、暖房時２０℃）に設定されるだけでなく、室内の湿度に応じて設定温度が省エネ補正温度ＴＳＥＣＯに補正されて運転されるため、省エネ設定温度ＳＰを冷房時は２８℃、暖房時は２０℃に固定して運転するよりも、圧縮機の回転数を補正温度に相当する分だけ抑制して運転することが可能となり、一段と省エネ性の高い運転が実現できることになる。
なお、省エネモードでの運転は、エコボタン（省エネボタン）２２を再び押すことにより解除できるように構成されている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
空気調和機１による空調運転は、空気熱交換器１３に図示省略の冷凍サイクルから断熱膨張された低温低圧の気液二相冷媒を供給し、この冷媒と室内ファン１２により循環される室内空気とを熱交換させ、空気を冷却して室内へと吹き出すことによって冷房運転を行い、また、空気熱交換器１２に冷凍サイクルから高温高圧のホットガス冷媒を供給し、これと室内空気とを熱交換させ、空気を加熱して室内へと吹き出すことにより暖房運転を行うことができる。

更に空気調和機１は、コントローラ１８に送信されるリモコン２０からの操作信号に従って様々なモードで運転され、その間、室内の温度あるいは湿度は、設定された温度あるいは湿度となるように圧縮機の回転数や室内ファン１２の回転数等が適宜制御される。ここで、環境に配慮した省エネ運転を行うため、リモコン２０に設けられているエコボタン（省エネボタン）２２が操作されると、コントローラ１９のエコ温度設定部２６は、室温制御部２５に対して設定温度として予め設定されている省エネ設定温度ＳＰ（冷房時２８℃、暖房時２０℃）を設定する。これによって、設定温度が冷房時は省エネ温度とされている２８℃、暖房時は省エネ温度とされている２０℃に設定され、空気調和機１は省エネ設定温度ＳＰに見合った省エネモードで運転されることになる。

本実施形態では、上記した省エネモードでの運転時、上記に加えて、室内の湿度を湿度センサ２７により検出し、その検出湿度に応じて省エネ設定温度ＳＰを、図６および図７に示されているように、省エネ補正温度ＴＳＥＣＯに補正して運転するようにしている。つまり、冷房時には、体感温度を加味して湿度センサ２７による検出湿度が所定湿度以下のとき、検出湿度に応じて省エネ設定温度ＳＰを、図６に示すように、２８℃から更に上昇させるように補正し、暖房時には、体感温度を加味して湿度センサ２７による検出湿度が所定湿度以上のとき、検出湿度に応じて省エネ設定温度ＳＰを、図７に示すように、２０℃から更に低下させるように補正して一段高い省エネ運転を実現している。

このため、リモコン２０に設けられているエコボタン（省エネボタン）２２の操作のみによって、室内の湿度に応じて省エネ設定温度ＳＰを補正し、一段と省エネ性の高い運転（圧縮機の回転数を抑制した省動力運転）をユーザーの意思で簡便に選択することが可能となる。従って、省エネ設定温度ＳＰを一定値に固定して運転するよりも一段高い省エネ運転（圧縮機の回転数を抑制した省動力運転）を実現することができる。しかも、省エネ設定温度の補正にもかかわらず体感温度を同等に維持できるため、空調の快適性をそのままキープすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、室内ファン１２の回転数制御を行うようにしている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、室内ファン１２による風速が体感温度に影響を及ぼすので、冷房時、省エネ設定温度ＳＰを補正して圧縮機の回転数を制御するだけでなく、省エネ設定温度ＳＰの補正に合わせて室内ファン１２の回転数を制御するようにしている。

このように、省エネ設定温度ＳＰの補正に合わせて、冷房時は室内ファン１２の回転数を増加させ、体感温度に影響を及ぼす風速させることによって、より体感温度を低くすることができる。室内ファン回転数の増加による動力の増加は、圧縮機の回転数の抑制による省動力効果よりも小さいため、体感温度を同等以上とした上で省エネ運転を実現することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、省エネ設定温度ＳＰや省エネ補正温度ＴＳＥＣＯについて、具体的温度を挙げているが、これは一例を示しているにすぎず、本発明はこれに限定されるものでないことは言うまでもない。
また、暖房が必要となる冬期は、概して湿度が低い場合が多く、省エネ設定温度ＳＰが低く補正されて一段高い省エネ運転が行われるケースが少ないと想定されるが、加湿器と併用されて運転される場合も多いため、本発明は暖房時においても有効に機能すると考えられる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の正面図である。 図１に示す空気調和機の縦断面図である。 図１に示す空気調和機を操作するリモコンの蓋閉じ状態の正面図（Ａ）と蓋開き状態の正面図（Ｂ）である。 図１に示す空気調和機をエコ運転（省エネ運転）する制御系のブロック図である。 図１に示す空気調和機をエコ運転（省エネ運転）する際の温度と体感温度との関係の説明図である。 図１に示す空気調和機をエコ冷房運転する際の省エネ設定温度の補正内容の説明図である。 図１に示す空気調和機をエコ暖房運転する際の省エネ設定温度の補正内容の説明図である。

符号の説明

１ 空気調和機
１８ コントローラ
２０ リモコン
２２ エコボタン（省エネボタン）
２５ 室温制御部
２６ エコ温度設定部
２７ 湿度センサ

Claims (4)

1. 省エネボタンの操作により設定温度を予め定められている省エネ設定温度に設定し、空気調和機を省エネモードで運転する空気調和機の省エネ運転方法において、
   前記省エネモードでの運転時に、室内の湿度を湿度センサにより検出し、その検出湿度に応じて前記省エネ設定温度を補正することにより一段と省エネ性の高い運転を行うことを特徴とする空気調和機の省エネ運転方法。
2. 冷房時、前記検出湿度が所定湿度以下に低下したとき、その湿度に応じて冷房時の前記省エネ設定温度を上昇させるよう補正し、暖房時、前記検出湿度が所定湿度以上に上昇したとき、その湿度に応じて暖房時の前記省エネ設定温度を低下させるように補正することを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の省エネ運転方法。
3. 前記省エネ設定温度の補正に合わせて室内ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項１および２に記載の空気調和機の省エネ運転方法。
4. 省エネボタンの操作により設定温度を予め定められている省エネ設定値に設定し、空気調和機を省エネモードで運転する空気調和機において、
   前記省エネモードでの運転時に、室内の湿度を湿度センサにより検出し、その検出湿度に応じて前記省エネ設定温度を補正することにより一段と省エネ性の高い運転を行うコントローラを備えたことを特徴とする空気調和機。
   

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