空气调节装置、控制方法及程序与流程

专利2022-06-29  68


本发明涉及空气调节装置、控制方法及程序。



背景技术:

室内空调等空气调节装置要求在运转时将负荷控制为最佳,从而抑制消耗电力。例如,在专利文献1中公开了一种空气调节装置,根据热图像传感器检测出的室内的温度分布,计算相对于室内流入流出的热量,使空气调节装置的负荷的控制最佳化。另外,在专利文献2中公开了一种空气调节装置,利用传感器检测室内的温度和湿度,根据检测出的温度和湿度来推定负荷,基于推定出的负荷使控制最佳化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2016-8796号公报

专利文献2:日本特开2009-8390号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

空气调节装置运转时的消耗电力与空调空间的温度和湿度相关。可是,虽然专利文献1所公开的空气调节装置能够利用热图像传感器检测出空调空间的温度,但无法检测出湿度。

另外,为了准确地求出空气调节装置的负荷,需要准确地求出从空气调节装置的吹出口吹出的空气的送风量。为了准确地求出送风量,需要求出从空气调节装置的吹出口吹出的空气的送风风路的压力损失。送风风路的压力损失是风向控制板的压力损失、热交换器的压力损失、和除风向控制板及热交换器的压力损失以外的其它的压力损失之和。因此,为了求出送风风路的压力损失,需要求出风向控制板的角度和翅片的冷凝水引起的热交换器的压力损失。

可是,在专利文献2所公开的空气调节装置中,未检测出风向控制板的角度。另外,未求出翅片的冷凝水引起的热交换器的压力损失。因此,在专利文献2所公开的空气调节装置中,无法算出送风风路的压力损失。即,无法准确地算出送风量,无法准确地推定空气调节装置的负荷。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的,其目的在于提供一种通过准确地推定运转时的负荷,能够在抑制消耗电力的同时,与用户的喜好对应地将运转控制为最佳的空气调节装置、控制方法及程序。

用于解决课题的技术方案

为了实现上述目的,本发明所涉及的空气调节装置具备:热交换器;风上游温度传感器及风上游湿度传感器,配置在热交换器的风上游侧;风下游温度传感器及风下游湿度传感器,配置在热交换器的风下游侧;以及控制部,基于焓总量和热负荷总量而控制运转模式,以使空调空间内的空气在用户设定的希望时间向用户设定的温度和湿度变化,该焓总量使用空气从风上游温度传感器及风上游湿度传感器检测出的风上游侧的温度和湿度向风下游温度传感器及风下游湿度传感器检测出的风下游侧的温度和湿度变化时的第一焓而求出,该热负荷总量使用空气从风上游温度传感器及风上游湿度传感器检测出的风上游侧的温度和湿度向用户设定的温度和湿度变化时的第二焓而求出。

发明效果

如上所述,根据本发明,由于能够准确地推定运转时的负荷,因此能够得到在抑制消耗电力的同时使用户的舒适性成为最大的空气调节装置、控制方法及程序。

附图说明

图1是表示实施方式1中的空气调节装置的结构的图。

图2a是实施方式1中的热交换器的概要图。

图2b是表示实施方式1中的热交换器的翅片正在干燥的状态的图。

图2c是表示水膜附着于实施方式1中的热交换器的翅片的状态的图。

图3a是表示在制冷运转模式下持续运转实施方式1中的空气调节装置的情况下的室内的温度的时间变化的图。

图3b是表示在制冷运转模式下持续运转实施方式1中的空气调节装置的情况下的室内的相对湿度的时间变化的图。

图4a是表示将实施方式1中的空气调节装置从制冷运转模式切换为再热除湿模式的情况下的室内的温度的时间变化的图。

图4b是表示将实施方式1中的空气调节装置从制冷运转模式切换为再热除湿模式的情况下的室内的相对湿度的时间变化的图。

图5是表示实施方式1中的用于自动地切换制冷运转模式和再热除湿模式的控制流程的图。

图6是实施方式1中的制冷运转模式切换处理的流程图。

图7是实施方式1中的焓总量计算处理的流程图。

图8是求出从实施方式1中的热交换器的风上游的温度和湿度向风下游的温度和湿度变化的空气的焓变化的空气线图。

图9是实施方式1中的热负荷总量计算处理的流程图。

图10是实施方式1中的热图像传感器拍摄空调空间的热图像的图。

图11是求出从实施方式1中的当前的温度和湿度向用户嗜好的温度和湿度变化的空气的焓变化的空气线图。

图12是实施方式1中的最佳运转模式切换时间计算处理的流程图。

图13是实施方式1中的运转模式切换处理的流程图。

图14是表示来自实施方式2中的湿度产生源的湿度产生量的图。

具体实施方式

实施方式1

以下,基于附图对本发明品的空气调节装置的实施方式进行详细说明。

图1是表示实施方式1的空气调节装置1的结构的图。空气调节装置1具备通过准确地推定运转时的负荷,在抑制消耗电力的同时,与用户的喜好对应地将运转控制为最佳的功能,具备对从外部吸入的空气进行过滤的过滤器2、热交换器3_1、3_2、3_3、进行空气的吸入或吹出的风扇4、风向控制板5、风上游温度传感器6及风上游湿度传感器7、风下游温度传感器8及风下游湿度传感器9、风扇旋转传感器10、热图像传感器11、角度检测传感器12、控制部13、存储部14和遥控器15。

将热交换器3_1、3_2、3_3统称为热交换器3。如图2a所示,热交换器3具备隔着间隙部配置的多个翅片20和贯穿多个翅片20的配管21。在配管21中流动有制冷剂。从空气调节装置1的外部吸入的空气从热交换器3的风上游朝向风下游通过多个翅片20的间隙部。此时,空气由在配管21中流动的制冷剂冷却。

将多个翅片20的间隙部放大而成的图在图2b和图2c中示出。将翅片20的间隙部正在干燥的状态在图2b中示出。若通过翅片20之间的空气的温度低于露点,则空气中的水蒸气在翅片20上成为结露水而冷凝。因此,通过了热交换器3的空气的湿度降低。从空气调节装置1的吹出口吹出湿度降低了的干燥的空气。

如图2c示意性地所示,冷凝了的结露水在翅片20上生成水膜22。由于水膜22的厚度的变化,通过热交换器3的空气的通过容易度发生变化,由此,热交换器3中的压力损失发生变化。另外,为了使冷凝水容易水滴化,翅片20的表面用亲水作用强的涂层剂进行处理。水滴化了的冷凝水被排出到空气调节装置1的外部。

风向控制板5是进行上下方向的风向控制的上下挡板。风向控制板5使用步进马达来控制。

风上游温度传感器6和风上游湿度传感器7是配置在热交换器3_2的风上游的传感器。风上游温度传感器6和风上游湿度传感器7检测通过热交换器3_2之前的空气的温度和湿度。风下游温度传感器8和风下游湿度传感器9是配置在热交换器3_2的风下游的传感器。风下游温度传感器8和风下游湿度传感器9检测通过了热交换器3_2的空气的温度和湿度。

风扇旋转传感器10是读取风扇4的转速的传感器。例如,热图像传感器11是对用于推断空调空间的尺寸的热图像进行拍摄的传感器,后面进行详述。角度检测传感器12是检测风向控制板5的角度的传感器。角度检测传感器12例如使用控制风向控制板5的步进马达所具备的旋转编码器。

另外,风上游温度传感器6、风上游湿度传感器7、风下游温度传感器8、风下游湿度传感器9、角度检测传感器12使用电配线与空气调节装置1内的电基板连接。

控制部13执行存储于存储部14的各种程序,控制空气调节装置1的动作。控制部13例如使用cpu(centralprocessingunit:中央处理单元)、mpu(microprocessingunit:微处理单元)这样的运算装置。存储部14存储有控制部13执行的各种程序、各传感器的检测结果、用于控制空气调节装置1所需的各种数据。存储部14例如使用ram(randomaccessmemory:随机存取存储器)、ic(integratedcircuit:集成电路)存储器这样的存储元件。

遥控器15是用于供用户输入空气调节装置1的控制所需的各种设定数据的控制器。用户例如从遥控器15向空气调节装置1设定用户嗜好的温度和湿度、达到用户嗜好的温度和湿度的希望时间。

在使空气调节装置1进行制冷运转的情况下,能够使用两个运转模式。一个是制冷运转模式,另一个是再热除湿运转模式。空气调节装置1能够随时切换制冷运转模式和再热除湿运转模式。

首先,参照图1、图3a、图3b对使空气调节装置1仅以制冷运转模式进行制冷运转的情况下的、空调空间内的空气的温度与湿度的关系进行说明。

在制冷运转模式下,将图1所示的热交换器3全部用作蒸发器。蒸发器的温度设定为比从外部吸入的空气的温度低。因此,通过热交换器3的空气被冷却。若空气的温度比露点低,则空气中的水蒸气在翅片20成为结露水而冷凝,空气的温度和湿度降低。

在图3a、图3b中表示使空气调节装置1仅以制冷运转模式运转的情况下的、空调空间内的空气的温度与湿度的关系的一例。在该例子中,在作为空气调节装置1的运转开始时刻的t0,空调空间内的空气的温度为28度、相对湿度为75%。从空气调节装置1的运转开始时刻起经过t1时间后,温度为20度、相对湿度为55%。即,在制冷运转模式下,空气的温度和湿度随着空气调节装置1的运转时间而双方降低。

接着,参照图1、图4a、图4b,对将空气调节装置1从制冷运转模式切换为再热除湿运转模式而使其进行制冷运转的情况下的、空调空间内的空气的温度与湿度的关系进行说明。

在再热除湿模式中,将热交换器3的一部分用作用于冷却空气的蒸发器,将剩余的热交换器用作用于加热空气的冷凝器。例如,将热交换器3_1、3_2用作蒸发器,将热交换器3_3用作冷凝器。冷凝器的温度设定得比蒸发器的温度高。因此,通过了冷凝器的空气的温度和湿度比通过了蒸发器的空气的温度和湿度高。从空气调节装置1的吹出口吹出混合通过了蒸发器的空气和通过了冷凝器的空气而成的空气。

在图4a、图4b中示出空调空间内的空气的温度与湿度的关系的一例。在图4a、图4b中,空气调节装置1从时刻t0到时刻t1是制冷运转模式,从时刻t1到时刻t2是再热除湿运转模式。

在作为空气调节装置1的运转开始时刻的t0,温度为28度、相对湿度为75%的空气在时刻t1,温度成为23度、相对湿度成为55%。从时刻t0到时刻t1是制冷运转模式,因此空气的温度和湿度双方降低。在时刻t1,将空气调节装置1的运转方法从制冷运转模式切换为再热除湿运转模式,以在维持室温的状态下进行除湿。在该情况下,在时刻t1,温度为23度、相对湿度为60%的空气在时刻t2,温度成为23度、相对湿度成为55%。

这样,在再热除湿运转模式中,能够在维持温度的状态下仅降低湿度。因此,与制冷运转模式相比,再热除湿运转模式能够抑制温度和湿度的过度降低。可是,由于再热除湿模式进行蒸发器和冷凝器这两个运转,因此消耗电力量比制冷运转模式大。

使用空气调节装置1的用户的喜好多种多样,一般认为有如下那样的多种可能性,例如,想使用制冷运转模式来更快地降低温度和湿度的可能性、因为即使消耗电力大也没有问题,所以想使用再热除湿运转模式来抑制温度的过度降低的可能性、想在抑制消耗电力的同时更快地降低温度和湿度的可能性。

因此,通过将空气调节装置1自动地控制成在适当的定时自动切换为制冷运转模式和再热除湿模式,能够在反映用户的喜好的同时抑制消耗电力。

在空气调节装置1中,图5表示用于自动切换制冷运转模式和再热除湿模式的控制流程。该控制流程是控制部13执行的处理。该控制流程在从遥控器15输入了用户嗜好的温度、湿度或者达到用户嗜好的温度、湿度为止的用户的希望时刻的情况下,在控制部13中执行。

在控制流程中,首先,焓总量计算处理31计算从空气调节装置1的制冷运转开始时起的焓总量。焓总量计算处理部31根据由风上游温度传感器6和风下游温度传感器8检测出的温度,算出从热交换器3的风上游到风下游为止的空气的温度变化量。接着,焓总量计算处理部31根据由风上游湿度传感器7和风下游湿度传感器9检测出的湿度,算出从热交换器3的风上游到风下游为止的空气的湿度变化量。焓总量计算处理部31根据算出的空气的温度变化量和湿度变化量、由角度检测传感器12检测出的风向控制板5的角度、和由风扇旋转传感器10读出的风扇4的转速,计算从空气调节装置1的制冷运转开始时起的焓总量。

接着,热负荷总量计算处理部32基于由热图像传感器11拍摄到的空调空间的热图像,算出空调空间内的体积。另外,求出在从遥控器15输入的用户的希望时刻之前,当前的室内的温度和湿度达到用户嗜好的温度、湿度为止所需的焓变化量。根据该焓变化量和室内的容积,计算当前的室内的温度和湿度达到用户嗜好的温度和湿度为止所需的热负荷量。

最佳运转模式切换时间计算处理部34基于由焓总量计算处理部31算出的焓总量和由热负荷总量计算处理部32算出的热负荷总量,生成切换制冷运转模式和再热除湿模式的运转切换指令。最后,运转模式切换处理部35基于由最佳运转模式切换时间计算处理部34生成的运转切换指令,切换制冷运转模式和再热除湿模式。

图5所示的控制流程通过执行制冷运转模式切换处理的程序来实现。制冷运转模式切换处理的程序存储在空气调节装置1的存储部14中。控制部13在从遥控器15向空气调节装置1输入了用户嗜好的温度、湿度或达到用户嗜好的温度、湿度为止的用户的希望时刻的情况下,从存储部14读出制冷运转模式切换处理的程序并执行。

此外,从遥控器15输入到空气调节装置1的用户的嗜好的温度、湿度或者达到用户嗜好的温度、湿度为止的用户的希望时刻分别作为用户嗜好的温度k_user[℃]和湿度m_user[%]、达到用户嗜好的温度k_user[℃]、湿度m_user[%]的希望时间time_user[s],存储在存储部14中。

参照图6至图12对制冷运转模式切换处理进行详细说明。如图6所示,当开始制冷运转模式切换处理时,控制部13首先执行焓总量计算处理(步骤s101)。参照图7所示的流程图对焓总量计算处理进行说明。

在焓总量计算处理中,首先,基于风向控制板5的压力损失和热交换器3的压力损失,求出送风风路的压力损失。使用求出的送风风路的压力损失,算出从空气调节装置1的吹出口吹出的空气的送风量v[m3/min]。使用算出的送风量v[m3/min],算出显热负荷和潜热负荷。

控制部13将制冷运转时间、热交换器3的潜热负荷和附着于翅片20的冷凝水量的关系预先汇总在热交换器压力损失数据库中。该热交换器压力损失数据库存储于存储部14。

另外,控制部13使用开发时的试验数据,预先制作风扇4的转速、风向控制板5的角度、和风向控制板5处的压力损失的关系中的风向控制板压力损失数据库。控制部13将运转状态时的风向控制板5处的压力损失随时记录于制作出的风向控制板压力损失数据库。风向控制板压力损失数据库存储于存储部14。

控制部13将热交换器3的压力损失与风向控制板5处的压力损失的关系预先汇总在送风风路压力损失数据库中。送风风路压力损失数据库存储于存储部14。

如图7所示,控制部13根据由风上游湿度传感器7和风下游湿度传感器9检测出的湿度,算出从热交换器3的风上游到风下游为止的空气的湿度变化量。控制部13根据算出的湿度变化量算出潜热负荷。

控制部13根据存储于存储部14的热交换器压力损失数据库,对与算出的潜热负荷相应的热交换器3的压力损失进行推断,并作为热交换器3的压力损失r热交换器[(pa)/(m3/min)]而进行数值化(步骤s201)。

接着,求出风向控制板5的压力损失。控制部13从风扇旋转传感器10取得风扇4的转速,从角度检测传感器12取得风向控制板5的角度。控制部13从存储于存储部14的风向控制板压力损失数据库取得与风扇4的转速和风向控制板5的角度相应的风向控制板5的压力损失。将所取得的风向控制板5的压力损失作为风向控制板5的压力损失r风向控制板[(pa)/(m3/min)]而进行数值化(步骤s202)。

控制部13读出存储于存储部14的送风风路压力损失数据库,取得与热交换器3的压力损失和风向控制板5的压力损失相应的送风风路的压力损失。将所取得的送风风路的压力损失作为送风风路的压力损失r送风风路[(pa)/(m3/min)]而进行数值化(步骤s203)。

接着,求出送风量v[m3/min]。式(1)表示风扇4产生的风的静压δp[pa]与送风量v[m3/min]的关系即静压特性。a、b、c、d为常数。

δp=av3 bv2 cv d(1)

另外,使用送风风路的压力损失r送风风路[(pa)/(m3/min)],将静压δp[pa]与送风量v[m3/min]的关系表示于式(2)。

δp=r送风风路·v(2)

求解上述式(1)和式(2)的联立方程式,求出送风量v[m3/min](步骤s204)。

控制部13使风上游温度传感器6检测热交换器3的风上游的温度k1[℃]。控制部13使风上游湿度传感器7检测热交换器3的风上游的湿度m1[%]。控制部13使风下游温度传感器8检测热交换器3的风下游的温度k2[℃]。控制部13使风下游湿度传感器9检测热交换器3的风下游的湿度m2[%](步骤s205)。

从热交换器3的风上游到风下游侧为止,空气从(温度k1、湿度m1)变化为(温度k2、湿度m2)。在此,使用图8所示的空气线图,算出每单位质量的空气从(温度k1、湿度m1)变化为(温度k2、湿度m2)时的焓[j/kg]。

在图8中,空气从(温度k1、湿度m1)经由露点而变化为(温度k2、湿度m2)。此时的比焓为h。根据该比焓h算出焓[j/kg](步骤s206)。

将在步骤s206中算出的焓[j/kg]乘以在步骤s204中算出的送风量v[m3/min]和空气密度ρ[kg],算出每单位时间的焓(步骤s207)。将每单位时间的焓乘以从空气调节装置1的制冷运转开始时起到当前为止的时间,算出焓总量(步骤s208)。

接着,控制部13执行制冷运转模式切换处理的热负荷总量计算处理(步骤s102)。参照图9所示的流程图对热负荷总量计算处理动作进行说明。

如图10所示,热图像传感器11拍摄空调空间40内的热图像(步骤s301)。控制部13从热图像传感器11取得热图像。控制部13根据热图像检测地板面、墙壁面的边界即边缘41。控制部13根据检测出的边缘41的长度求出地板面、墙壁面的尺寸。根据求出的地板面、墙壁面的尺寸算出空调空间的体积vroom[m3](步骤s302)。

控制部13从风上游温度传感器6和风上游湿度传感器7取得当前的热交换器3的风上游的温度k1[℃]和湿度m1[%](步骤s303)。由于当前的热交换器3的风上游的温度k1[℃]和湿度m1[%]是即将被吸入热交换器3之前的空气的温度和湿度,因此能够视为当前的室内的温度和湿度。

控制部13从存储部14取得从遥控器15输入到空气调节装置1的用户嗜好的温度k_user[℃]和湿度m_user[%]、达到用户嗜好的温度k_user[℃]、湿度m_user[%]的希望时间time_user[s](步骤s304)。

控制部13使用图11所示的空气线图算出为了从当前的室内的(温度k1、湿度m1)变化到用户嗜好的(温度k_user、湿度m_user)而所需的焓。在图11中,空气从(温度k1、湿度m1)经由露点而变化为(温度k_user、湿度m_user)。此时的比焓为h2。控制部13根据该比焓h2来算出焓[j/kg](步骤s305)。

控制部13将算出的焓乘以在步骤s302中算出的空调空间的体积vroom[m3]和空气密度ρ[kg],计算达到用户嗜好的温度和湿度为止而所需的热负荷的总量即热负荷总量(步骤s306)。

控制部13执行制冷运转模式切换处理的最佳运转模式切换时间计算处理(步骤s103)。参照图12所示的流程图对最佳运转模式切换时间计算处理的动作进行说明。

根据在上述的步骤s101的焓总量计算处理中计算出的焓总量,求出从空气调节装置1的制冷运转开始时起到当前为止的焓的变化的倾向。基于求出的焓的变化的倾向,在继续当前的运转模式的情况下,算出从当前到用户的希望时间为止能够处理的焓的总量即焓处理总量(步骤s401)。在算出的焓处理总量低于到用户的希望时间为止的热负荷总量的情况下(步骤s402;是),在用户的希望时间之前无法得到用户嗜好的温度和湿度。因此,生成“以制冷运转模式运转”作为运转切换指令(步骤s403)。通过使空气调节装置1以制冷运转模式运转,进行降低热交换器3的温度且提高风扇4的风量这样的制冷运转,因此能够在用户的希望时间之前得到用户嗜好的温度和湿度。

在算出的焓处理总量高于到用户的希望时间为止的热负荷总量的情况下(步骤s402;否),能够提前于用户的希望时间得到用户嗜好的温度和湿度。因此,生成“以再热除湿模式运转”作为运转切换指令(步骤s404)。通过使空气调节装置1以再热除湿模式运转,能够抑制室内的温度和湿度的降低,因此能够与用户的希望时间对应地得到用户嗜好的温度和湿度。

控制部13执行制冷运转模式切换处理的运转模式切换处理(步骤s104)。参照图13所示的流程图对运转模式切换处理的动作进行说明。

控制部13取得在上述的步骤s103的最佳运转模式切换时间计算处理中生成的运转指令(步骤s501)。若所取得的运转指令是“以制冷运转模式运转”(步骤s502;是),则控制部13使空气调节装置1以制冷运转模式运转(步骤s503)。若所取得的运转指令不是“以制冷运转模式运转”(步骤s502;否),则控制部13使空气调节装置1以再热除湿模式运转(步骤s504)。

如上所述,在实施方式1中,通过比较基于风上游温度传感器6和风上游湿度传感器7检测出的热交换器3的风上游的温度和湿度、风下游温度传感器8和风下游湿度传感器9检测出的热交换器3的风下游的温度和湿度而求出的从当前到用户的希望时间为止能够处理的焓总量与从当前的温度和湿度起达到用户嗜好的温度和湿度为止所需的热负荷总量,能够与用户的希望时间对应地,根据当前的温度和湿度,自动地切换制冷运转模式和再热除湿模式,以达到用户嗜好的温度和湿度。

(变形例1)

在实施方式1中,根据热图像传感器11拍摄到的空调空间40的室内的热图像来推断室内的尺寸,但也可以使用图像传感器来代替热图像传感器11。在该情况下,在图9所示的热负荷总量计算处理的步骤s301~s302中,代替热图像传感器11而使用图像传感器。

(变形例2)

在实施方式1中,将风下游温度传感器8和风下游湿度传感器9配置在热交换器3_2的风下游,但也可以配置在风向控制板5上。从空气调节装置1的吹出口吹出的空气直接吹到风向控制板5上。因此,风下游温度传感器8和风下游湿度传感器9能够检测即将被吹出到空调空间40内之前的空气的温度和湿度,能够提高焓总量计算处理的计算精度。

实施方式2

控制部13根据热图像传感器11或图像传感器拍摄到的图像而进行图案识别,由此能够确定洗涤中的衣服、烹调中的锅这样的湿度产生源。控制部13准备关于衣服、烹调中的锅这样的湿度产生源的带监督的学习数据,使用支持向量机、神经网络这样的机器学习来学习数据,由此能够进行图案识别。控制部13学习的结果存储于存储部14。控制部13从存储部14读出学习的结果,进行图案识别。

图14表示来自湿度产生源的湿度产生量的数据库。使用该数据库,能够算出来自湿度产生源的湿度产生量。根据算出的湿度产生量,能够推定室内的湿度的每单位时间的变化量。

控制部13在热负荷总量计算处理的步骤s305中,使用室内的湿度的每单位时间的变化量,算出从当前到用户的希望时间为止的温度的变化量。控制部13基于算出的湿度的变化量来求出焓。控制部13将所求出的焓加入到为了从当前的室内的(温度k1、湿度m1)变化到用户嗜好的(温度k_user、湿度m_user)所需的焓中。由此,能够提高在热负荷总量计算处理中求出的热负荷总量的精度。

实施方式3

控制部13通过根据由热图像传感器11、图像传感器拍摄到的图像进行图案识别,能够确定空调空间40的门、窗。用户从因特网、报纸、电视机这样的媒介获取室外的天气信息,并手动输入到空气调节装置1。由此,空气调节装置1能够得到外部空气的温度和湿度。

控制部13对窗、门和地板的尺寸、窗和门的开闭次数进行计数。控制部13安装计算换气量的换气量计算处理部。换气量计算处理部通过反映外部空气的温度和湿度,通过窗和门的开闭来对空调空间40进行换气,由此能够推定要进入空调空间40的来自室外的温度和湿度的每单位时间的流入流出量。

控制部13在热负荷总量计算处理的步骤s305中,使用由换气量计算处理部推定出的每单位时间的温度和湿度的流入流出量,算出从当前到用户的希望时间为止的温度和湿度的流入流出量。控制部13基于算出的温度和湿度的流入流出量来求出焓。控制部13将所求出的焓加入到为了从当前的室内的(温度k1、湿度m1)变化到用户嗜好的(温度k_user、湿度m_user)所需的焓中。

由此,能够提高热负荷总量计算处理算出的热负荷总的精度。

在上述的各实施方式中,制冷运转模式切换处理的程序也能够存储在cd-rom(compactdiscreadonlymemory;压缩光盘-只读存储器)、dvd(digitalversatiledisc;数字多功能光盘)、光磁盘(magneto-opticaldisc)、usb(universalserialbus:通用串行总线)存储器、存储卡、hdd(harddiskdrive;硬盘驱动器)这样的计算机可读取的存储介质中并进行发布。而且,通过将这样发布的制冷运转模式切换处理的程序安装在特定的或通用的计算机中,也能够使该计算机作为上述各实施方式中的控制部13而发挥功能。

另外,也可以将制冷运转模式切换处理的程序预先存储在因特网这样的网络上的服务器所具有的各种计算机可读取的存储介质中,从服务器向计算机下载制冷运转模式切换处理的程序。

本发明能够不脱离本发明的广义的精神和范围地实施各种实施方式以及变形。另外,上述的实施方式用于说明本发明,并不限定本发明的范围。即,本发明的范围不是由实施方式表示,而是由权利要求书表示。并且,在权利要求书及其等同的发明的意义的范围内实施的各种变形被视为本发明的范围内。

产业上的可利用性

本发明能够较佳地利用于空气调节装置、控制方法及程序。

附图标记的说明

1空气调节装置、2过滤器、3热交换器、4风扇、5风向控制板、6风上游温度传感器、7风上游湿度传感器、8风下游温度传感器、9风下游湿度传感器、10风扇旋转传感器、11热图像传感器、12角度检测传感器、13控制部、14存储部、15遥控器、20翅片、21配管、22水膜、31焓总量计算处理部、32热负荷总量计算处理部、34最佳运转模式切换时间计算处理部、35运转模式切换处理部、40空调空间、41边缘。


技术特征:

1.一种空气调节装置,其中,

该空气调节装置具备:

热交换器;

风上游温度传感器及风上游湿度传感器,配置在所述热交换器的风上游侧;

风下游温度传感器及风下游湿度传感器,配置在所述热交换器的风下游侧;以及

控制部,基于焓总量和热负荷总量而控制运转模式,以使空调空间内的空气在用户设定的希望时间向所述用户设定的温度和湿度变化,该焓总量使用空气从所述风上游温度传感器及所述风上游湿度传感器检测出的风上游侧的温度和湿度向所述风下游温度传感器及所述风下游湿度传感器检测出的风下游侧的温度和湿度变化时的第一焓而求出,该热负荷总量使用空气从所述风上游温度传感器及所述风上游湿度传感器检测出的风上游侧的温度和湿度向用户设定的温度和湿度变化时的第二焓而求出。

2.根据权利要求1所述的空气调节装置,其中,

所述控制部根据送风量、空气密度和所述第一焓,求出每单位时间的焓,并根据所述每单位时间的焓,求出从所述空气调节装置的运转开始时起到当前为止的焓的总量即所述焓总量。

3.根据权利要求1或2所述的空气调节装置,其中,

所述空气调节装置还具备对所述空调空间内进行拍摄的拍摄部件,

所述控制部根据由所述拍摄部件拍摄到的空调空间内的图像来计算空调空间的体积,并根据所述体积、空气密度和所述第二焓,求出所述热负荷总量。

4.根据权利要求3所述的空气调节装置,其中,

所述控制部根据由所述拍摄部件拍摄到的图像,通过图案识别来确定所述空调空间内的湿度产生源,并根据基于确定出的所述湿度产生源而求出的湿度的变化量,求出湿度的变化量的焓,将求出的所述湿度的变化量的焓加入到所述热负荷总量中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的空气调节装置,其中,

所述运转模式是制冷运转模式和再热除湿运转模式,

所述控制部根据所述焓总量而求出焓的变化的倾向,基于所述倾向,在继续当前的运转模式的情况下,算出到用户的希望时间为止能够处理的焓处理总量,在所述焓处理总量低于所述热负荷总量的情况下,进行控制以将所述运转模式切换为所述制冷运转模式,在所述焓处理总量高于所述热负荷总量的情况下,进行控制以将所述运转模式切换为所述再热除湿运转模式。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的空气调节装置,其中,

所述控制部根据从外部获取的天气的信息来取得外部空气的温度和湿度,推定通过换气而相对于室内流入流出的来自室外的温度和湿度的流入流出量,并根据推定出的所述温度和湿度的流入流出量,求出流入流出量的焓,将所求出的所述流入流出量的焓加入到所述热负荷总量中。

7.一种控制方法,是控制空气调节装置的控制方法,该空气调节装置具备:热交换器;风上游温度传感器及风上游湿度传感器,配置在所述热交换器的风上游侧;以及风下游温度传感器及风下游湿度传感器,配置在所述热交换器的风下游侧,其中,

使用空气从所述风上游温度传感器及所述风上游湿度传感器检测出的风上游侧的温度和湿度向所述风下游温度传感器及所述风下游湿度传感器检测出的风下游侧的温度和湿度变化时的第一焓,求出焓总量,

使用空气从所述风上游温度传感器及所述风上游湿度传感器检测出的风上游侧的温度和湿度向用户设定的温度和湿度变化时的第二焓,求出热负荷总量,

基于所述焓总量和所述热负荷总量而控制运转模式,以使空调空间内的空气在用户设定的希望时间向所述用户设定的温度和湿度变化。

8.一种程序,是用于使计算机作为控制空气调节装置的部件而发挥功能的程序,其中,

该程序使所述计算机执行以下的处理:

使用空气从风上游温度传感器及风上游湿度传感器检测出的风上游侧的温度和湿度向风下游温度传感器和风下游湿度传感器检测出的风下游侧的温度和湿度变化时的第一焓而求出焓总量的处理;

使用空气从所述风上游温度传感器以及所述风上游湿度传感器检测出的风上游侧的温度和湿度向用户设定的温度和湿度变化时的第二焓而求出热负荷总量的处理;以及

基于所述焓总量和所述热负荷总量而控制运转模式,以使空调空间内的空气在用户设定的希望时间向所述用户设定的温度和湿度变化。

技术总结
空气调节装置(1)包括热交换器、配置在热交换器的风上游侧的风上游温度传感器(6)及风上游湿度传感器(7)、配置在热交换器的风下游侧的风下游温度传感器(8)及风下游湿度传感器(9)、和控制部(13)。控制部(13)基于使用空气从风上游温度传感器(6)和风上游湿度传感器(7)检测出的风上游侧的温度和湿度向风下游温度传感器(8)和风下游湿度传感器(9)检测出的风下游侧的温度和湿度变化时的第一焓而求出的焓总量、和使用空气从风上游温度传感器(6)和风上游湿度传感器(7)检测出的风上游侧的温度和湿度向用户设定的温度和湿度变化时的第二焓而求出的热负荷总量,控制运转模式,以使空气在用户设定的希望时间向用户设定的温度和湿度变化。

技术研发人员:池田孟
受保护的技术使用者:三菱电机株式会社
技术研发日:2017.10.30
技术公布日:2020.06.05

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