特許 6773100 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6773100

(24)【登録日】2020年10月5日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F24F 11/86 20180101AFI20201012BHJP

   F24F 11/65 20180101ALI20201012BHJP

   F25B 13/00 20060101ALI20201012BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20201012BHJP

   F25B 29/00 20060101ALI20201012BHJP

   F24F 110/10 20180101ALN20201012BHJP

   F24F 140/20 20180101ALN20201012BHJP

【ＦＩ】

   F24F11/86

   F24F11/65

   F25B13/00 103

   F25B13/00 M

   F25B13/00 N

   F25B1/00 303

   F25B1/00 361A

   F25B1/00 304H

   F25B29/00 391Z

   F24F110:10

   F24F140:20

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2018-205697(P2018-205697)

(22)【出願日】2018年10月31日

(65)【公開番号】特開2020-70980(P2020-70980A)

(43)【公開日】2020年5月7日

【審査請求日】2019年9月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100084146

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100176463

【弁理士】

【氏名又は名称】磯江 悦子

(74)【代理人】

【識別番号】100183232

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 敏行

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 裕

(72)【発明者】

【氏名】木下 顕

(72)【発明者】

【氏名】米田 純也

(72)【発明者】

【氏名】堤 智彦

(72)【発明者】

【氏名】加藤 久瑠美

(72)【発明者】

【氏名】川島 均

(72)【発明者】

【氏名】仲田 貴裕

【審査官】 安島 智也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０１４７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２２３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６９１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２１６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８５０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０５９７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１８／０１７２３０５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｆ １１／００ − １１／８９

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ １３／００

Ｆ２５Ｂ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮機(２１)、室外熱交換器(２３)、膨張機構(２４)および室内熱交換器(１１)が環状に接続され、冷媒が循環する冷媒回路(ＲＣ)と、
上記室内熱交換器(１１)の実質的に全部を蒸発域にする第１除湿運転と、上記室内熱交換器(１１)の一部を蒸発域にする一方、上記室内熱交換器(１１)の残りの部分を過熱域にする第２除湿運転とを行う制御部(１００，２００)と
を備え、
上記制御部(１００，２００)は、上記第１除湿運転に引き続いて上記第２除湿運転が開始する第１開始時における上記圧縮機(２１)の周波数が、空調運転が停止している時から上記第２除湿運転が開始する第２開始時における上記圧縮機(２１)の周波数よりも高くなるように、かつ、上記第１開始時における上記膨張機構(２４)の開度が上記第２開始時における上記膨張機構(２４)の開度よりも大きくなるように、上記圧縮機(２１)および膨張機構(２４)を制御することを特徴とする空気調和機。

【請求項2】

請求項１に記載の空気調和機において、
上記膨張機構(２４)で減圧された冷媒の温度を検出する第１冷媒温度センサ(５８)を備え、
上記制御部(１００，２００)は、上記第２除湿運転の開始後、上記第１冷媒温度センサ(５８)で検出された冷媒の温度を用いて、上記膨張機構(２４)の開度を調整することを特徴とする空気調和機。

【請求項3】

請求項１または２に記載の空気調和機において、
室内温度を検出する室内温度センサ(５２)を備え、
上記制御部(１００，２００)は、上記室内温度から設定温度を引いた温度差が、第１所定値以下、かつ、上記第１所定値よりも小さい第２所定値以上のとき、上記第２除湿運転を行うことを特徴とする空気調和機。

【請求項4】

請求項３に記載の空気調和機において、
上記室内熱交換器(１１)は制御弁(１３)を有し、
上記制御部(１００，２００)は、上記温度差が上記第２所定値より小さくなるとき、上記室内熱交換器(１１)において上記制御弁(１３)よりも上流側の部分を凝縮域とする一方、上記室内熱交換器(１１)において上記制御弁(１３)よりも下流側の部分を蒸発域とする第３除湿運転を行うことを特徴とする空気調和機。

【請求項5】

請求項４に記載の空気調和機において、
上記制御弁(１３)の上流側近傍または下流側近傍に設けられ、上記室内熱交換器(１１)内を流れる冷媒の温度を検出する第２冷媒温度センサ(２６１)を備え、
上記制御部(２００)は、上記第２除湿運転の開始後、上記第２冷媒温度センサ(２６１)で検出された冷媒の温度を用いて、上記膨張機構(２４)の開度を調整することを特徴とする空気調和機。

【請求項6】

請求項１に記載の空気調和機において、
上記室内熱交換器(１１)の冷媒パスの中間部に設けられ、上記中間部内を流れる冷媒の温度を検出する第２冷媒温度センサ(２６１)を備え、
上記制御部(２００)は、上記第２除湿運転の開始後、上記第２冷媒温度センサ(２６１)で検出された冷媒の温度を用いて、上記膨張機構(２４)の開度を調整することを特徴とする空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空気調和機としては、特開２００４−１０８６１８号公報(特許文献１)に開示されているように、顕熱能力の大きな第１除湿運転を行った後、この第１除湿運転よりも顕熱能力が小さい第２除湿運転を行うものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１０８６１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来の空気調和機には、第１除湿運転から第２除湿運転に切り替えると、室内の湿度が上昇してしまう問題、つまり、いわゆる湿度戻りが起きてしまうという問題がある。

【0005】

本開示の課題は、第１除湿運転から第２除湿運転に移行した後の湿度戻りを抑制できる空気調和機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の空気調和機は、
圧縮機、室外熱交換器、膨張機構および室内熱交換器が環状に接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
上記室内熱交換器の実質的に全部を蒸発域にする第１除湿運転と、上記室内熱交換器の一部を蒸発域にする一方、上記室内熱交換器の残りの部分を過熱域にする第２除湿運転とを行う制御部と
を備え、
上記制御部は、上記第１除湿運転に引き続いて上記第２除湿運転が開始する第１開始時における上記圧縮機の周波数が、空調運転が停止している時から上記第２除湿運転が開始する第２開始時における上記圧縮機の周波数よりも高くなるように、かつ、上記第１開始時における上記膨張機構の開度が上記第２開始時における上記膨張機構の開度よりも大きくなるように、上記圧縮機および膨張機構を制御する。

【0007】

上記構成によれば、上記制御部が圧縮機および膨張機構を制御することにより、第１開始時における圧縮機の周波数を第２開始時における圧縮機の周波数よりも高くすることができ、かつ、第１開始時における膨張機構の開度を第２開始時における膨張機構の開度よりも大きくすることができる。したがって、上記第１除湿運転から第２除湿運転に移行した後の湿度戻りを抑制することができる。

【0008】

一態様の空気調和機は、
上記膨張機構で減圧された冷媒の温度を検出する第１冷媒温度センサを備え、
上記制御部は、上記第２除湿運転の開始後、上記第１冷媒温度センサで検出された冷媒の温度を用いて、上記膨張機構の開度を調整する。

【0009】

上記態様によれば、上記第２除湿運転の開始後、第１冷媒温度センサに検出された冷媒の温度を膨張機構の開度の調整に用いることにより、室内熱交換器の蒸発域および過熱域の大きさに対する制御性が高くなる。

【0010】

一態様の空気調和機は、
室内温度を検出する室内温度センサを備え、
上記制御部は、上記室内温度から設定温度を引いた温度差が、第１所定値以下、かつ、上記第１所定値よりも小さい第２所定値以上のとき、上記第２除湿運転を行う。

【0011】

上記態様によれば、室内の熱負荷の段階を、高熱負荷、中熱負荷および低熱負荷の三つに分けた場合、第２除湿運転は、室内温度センサによって検出された室内温度から設定温度を引いた温度差が第１所定値以下かつ第２所定値(＜第１所定値)以上のときに行われるので、室内温度の過度な低下を抑制しつつ、中熱負荷を効率良く低減することができる。

【0012】

一態様の空気調和機では、
上記室内熱交換器は制御弁を有し、
上記制御部は、上記温度差が上記第２所定値より小さくなるとき、上記室内熱交換器において上記制御弁よりも上流側の部分を凝縮域とする一方、上記室内熱交換器において上記制御弁よりも下流側の部分を蒸発域とする第３除湿運転を行う。

【0013】

上記態様によれば、空調対象である室内の熱負荷を、高熱負荷、中熱負荷および低熱負荷の三段階に分けた場合、第３除湿運転は、室内温度センサによって検出された室内温度から設定温度を引いた温度差が第２所定値(＜第１所定値)より小さくなるときに行われるので、室内温度の過度な低下を抑制しつつ、低熱負荷を効率良く低減することができる。

【0014】

一態様の空気調和機は、
上記制御弁の上流側近傍または下流側近傍に設けられ、上記室内熱交換器内を流れる冷媒の温度を検出する第２冷媒温度センサを備え、
上記制御部は、上記第２除湿運転の開始後、上記第２冷媒温度センサで検出された冷媒の温度を用いて、上記膨張機構の開度を調整する。

【0015】

上記態様によれば、上記制御部が膨張機構の開度を調整するとき、第２除湿運転の開始後、第２冷媒温度センサによって検出された冷媒の温度を膨張機構の開度の調整に用いることにより、室内熱交換器の蒸発域および過熱域の大きさに対する制御性が高くなる。

【0016】

一態様の空気調和機は、
上記室内熱交換器の冷媒パスの中間部に設けられ、上記中間部内を流れる冷媒の温度を検出する第２冷媒温度センサを備え、
上記制御部は、上記第２除湿運転の開始後、上記第２冷媒温度センサで検出された冷媒の温度を用いて、上記膨張機構の開度を調整する。

【0017】

ここで、上記冷媒パスの中間部とは、冷媒パスの長さ方向の中間の部分を意味し、例えば、冷媒パスを３等分したとき、冷媒パスの両端側の部分を除いた残りの部分が中間部となる。

【0018】

上記態様によれば、上記制御部が膨張機構の開度を調整するとき、第２除湿運転の開始後、第２冷媒温度センサによって検出された冷媒の温度を膨張機構の開度の調整に用いることにより、室内熱交換器の蒸発域および過熱域の大きさに対する制御性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本開示の第１実施形態の空気調和機の冷媒回路の回路図である。

【図2】上記空気調和機の制御ブロック図である。

【図3】上記空気調和機の冷房除湿運転を説明するための模式図である。

【図4】上記空気調和機の過絞り除湿運転を説明するための模式図である。

【図5】上記空気調和機の再熱除湿運転を説明するための模式図である。

【図6】上記空気調和機の冷房除湿運転時、過絞り除湿運転時および再熱除湿運転時のモリエル線図である。

【図7】上記過絞り除湿運転の開始時の制御に関するフローチャートである。

【図8】本開示の第２実施形態の空気調和機の冷媒回路の回路図である。

【図9】上記空気調和機の制御ブロック図である。

【図10】上記空気調和機の変形例の冷媒回路の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本開示の空気調和機を、図示の実施の形態により詳細に説明する。

【0021】

〔第１実施形態〕
図１は、本開示の第１実施形態の空気調和機が備える冷媒回路ＲＣの回路図である。

【0022】

上記空気調和機は、空調対象である室内に設置される室内機１と、室外に設置される室外機２とを備える。

【0023】

室内機１は、例えば、室内の壁面に取り付けられる壁掛け式の室内ユニットである。この室内機１は、室内熱交換器１１と、この室内熱交換器１１に空気を送る室内ファン１２と、室内熱交換器１１の温度を検出する室内熱交換器温度センサ５１と、室内温度を検出する室内温度センサ５２と、室内湿度を検出する室内湿度センサ５３とを有する。

【0024】

室内熱交換器１１は、室内ファン１２による空気流に関して、室内ファン１２よりも上流側に位置している。この室内熱交換器１１は、室内ファン１２からの空気と冷媒との熱交換を行うために、本体熱交換部１１ａと、補助熱交換部１１ｂと、制御弁の一例としての電磁弁１３とを有する。

【0025】

本体熱交換部１１ａは、室内ユーザ側に位置する正面部１１ａ−１と、室内ユーザ側とは反対側に位置する背面部１１ａ−２とから成っている。また、正面部１１ａ−１は、冷媒配管Ｌ１，Ｌ２および電磁弁１３を介して背面部１１ａ−２に流体的に接続されている。これにより、膨張弁２４から本体熱交換部１１ａへ流れる冷媒は、正面部１１ａ−１を流れた後、背面部１１ａ−２に流入することが可能となっている。

【0026】

補助熱交換部１１ｂは、本体熱交換部１１ａの正面部１１ａ−１に関して本体熱交換部１１ａの背面部１１ａ−２側とは反対側に設けられている。すなわち、補助熱交換部１１ｂは、本体熱交換部１１ａの正面部１１ａ−１よりも、室内ユーザ側に位置する。この補助熱交換部１１ｂは、本体熱交換部１１ａよりも、容積が小さい。また、補助熱交換部１１ｂは、冷媒配管Ｌ１１を介して本体熱交換部１１ａの正面部１１ａ−１に流体的に接続されている。これにより、膨張弁２４側からの冷媒は、補助熱交換部１１ｂを介して、本体熱交換部１１ａに供給される。このように、補助熱交換部１１ｂは、冷媒配管Ｌ３と冷媒配管Ｌ１１との間の冷媒パスを有するものと言える。

【0027】

室内ファン１２としては、例えば、クロスフローファンが採用される。このクロスフローファンは、室内熱交換器１１で温度などが調整された空気を室内に向けて吹き出す。

【0028】

電磁弁１３は、電磁弁１３は、室内熱交換器１１の冷媒パスの中間部に設けられている。より詳しく説明すると、本体熱交換部１１ａの正面部１１ａ−１側と本体熱交換部１１ａの正面部１１ａ−１側との間に差圧を設定するための弁である。電磁弁１３は、大開度および小開度の２位置のみを取ることが可能なオンオフ弁であり、必要時(例えば、後述する再熱除湿運転時)にオンされ、大開度の位置から小開度の位置に切り替えられる。

【0029】

室外機２は、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張機構の一例としての膨張弁２４と、アキュムレータ２５と、室外熱交換器２３に空気を送る室外ファン２６とを有する。さらに、室外機２は、室外熱交換器２３の温度を検出する室外熱交換器温度センサ５６と、外気温度を検出する外気温度センサ５７と、膨張弁２４で減圧された冷媒の温度(蒸発温度)を検出する冷媒温度センサ５８とを有する。なお、冷媒温度センサ５８は、第１冷媒温度センサの一例である。

【0030】

室外熱交換器２３は、室外ファン２６による空気流に関して、室外ファン２６よりも下流側に位置している。室外熱交換器２３内を流れる冷媒は、室内ファン１２からの空気と熱交換する。

【0031】

膨張弁２４は、互いに異なる３以上の開度に調整可能な例えば電動弁であって、制御装置１００(図２に示す)からの信号に応じて開度が変化する。

【0032】

また、上記空気調和機の冷媒回路ＲＣは、室内熱交換器１１、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、膨張弁２４、アキュムレータ２５および冷媒配管Ｌ３〜Ｌ９から成っている。より詳しく説明すると、室内熱交換器１１、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、膨張弁２４およびアキュムレータ２５が、冷媒配管Ｌ３〜Ｌ９によって流体的に接続される。これにより、環状の冷媒回路ＲＣが構成されている。このような冷媒回路ＲＣにおいて、圧縮機２１の駆動時、冷媒が循環する。

【0033】

また、図示しないが、上記空気調和機は、リモートコントローラ(以下、「リモコン」と言う。)を備える。ユーザは、リモコンを操作して、自動運転、冷房運転、暖房運転、除湿運転などを開始させたり、停止させたりすることができる。

【0034】

図２は、上記空気調和機の制御ブロック図である。

【0035】

上記空気調和機は、冷媒回路ＲＣを制御する制御装置１００を備える。より詳しく説明すると、制御装置１００は、マイクロコンピュータ、入出力回路などから成っている。この制御装置１００が、室内熱交換器温度センサ５１、室内温度センサ５２、室内湿度センサ５３、室外熱交換器温度センサ５６、外気温度センサ５７、冷媒温度センサ５８などからの信号に基づいて、圧縮機２１、四路切換弁２２、膨張弁２４、室外ファン２６、室内ファン１２、電磁弁１３などを制御する。なお、制御装置１００は制御部の一例である。

【0036】

また、制御装置１００は、冷房除湿運転を行う冷房除湿運転制御部１００ａと、過絞り除湿運転を行う過絞り除湿運転制御部１００ｂと、再熱除湿運転を行う再熱除湿運転制御部１００ｃとを有する。この冷房除湿運転制御部１００ａ、過絞り除湿運転制御部１００ｂおよび再熱除湿運転制御部１００ｃは、それぞれ、ソフトウェアにより構成されている。なお、上記冷房除湿運転は、第１除湿運転の一例である。また、上記過絞り除湿運転は、第２除湿運転の一例である。また、上記再熱除湿運転は、第３除湿運転の一例である。

【0037】

［冷房除湿運転］
上記冷房除湿運転は、図１に示すように、四路切換弁２２を実線の切換え位置に切り換えると共に、圧縮機２１を起動することで、開始される。この冷房除湿運転中、圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒が四路切換弁２２を介して室外熱交換器２３に流入する。そして、室外熱交換器２３で凝縮した冷媒は、膨張弁２４で減圧された後、室内熱交換器１１の補助熱交換部１１ｂと、室内熱交換器１１の本体熱交換部１１ａとに、この順で流入する。この本体熱交換部１１ａおよび補助熱交換部１１ｂで蒸発した冷媒が四路切換弁２２およびアキュムレータ２５を介して圧縮機２１の吸入側に戻る。このように、冷媒が冷媒回路ＲＣを循環するとき、冷房除湿運転制御部１００ａが、圧縮機２１の周波数と膨張弁２４の開度とを調整すると共に、電磁弁１３をオフにすることで、図３に示すように、室内熱交換器１１の実質的に全部を蒸発域(図３において斜線のハッチングを付した領域)とする。これにより、上記冷房除湿運転は、室内温度を変化させるための能力である顕熱能力が高くなる。

【0038】

ここで、室内熱交換器１１の実質的に全部を蒸発域にするとは、室内熱交換器１１の全部を蒸発域にするときだけでなく、所定条件下で室内熱交換器１１において一部を除いた部分だけを蒸発域にするときも含む。この一部(例えば、室内熱交換器１１の全容積の１／３以下の部分)だけが蒸発域とならない所定条件としては、例えば、室内環境などによって、室内熱交換器１１の冷媒出口近傍の部分が過熱域となるときなどがある。

【0039】

［過絞り除湿運転］
上記過絞り除湿運転は、上記冷房除湿運転のときと同じ方向に冷媒を流す。このとき、過絞り除湿運転制御部１００ｂが、圧縮機２１の周波数と膨張弁２４の開度とを調整すると共に、電磁弁１３をオフにすることで、室内熱交換器１１の上流側の一部を蒸発域とする一方、室内熱交換器１１の残りの部分を過熱域とする。例えば、過絞り除湿運転制御部１００ｂは、図４に示すように、補助熱交換部１１ｂを蒸発域(斜線のハッチングを付した領域)にする一方、本体熱交換部１１ａの正面部１１ａ−１および背面部１１ａ−２を過熱域(点のハッチングを付した領域)にする。これにより、上記過絞り除湿運転は、冷房除湿運転によりも顕熱能力が低くなるので、室内の熱負荷が高くも低くもないとき、室温の低下を抑制しつつ、室内の除湿を行える。図４では、補助熱交換部１１ｂの全部が蒸発域となるように描かれているが、補助熱交換部１１ｂの一部だけを蒸発域にすることも可能である。すなわち、上記蒸発域は、容積を変更することが可能な可変領域である。

【0040】

また、上記圧縮機２１および膨張弁２４は、過絞り除湿運転中、蒸発域の容積が負荷に応じて変化するように制御される。例えば、過絞り除湿運転制御部１００ｂは、過絞り除湿運転中、蒸発域が所定容積(例えば、室内熱交換器１１の全容積の２／３)以下となるように、圧縮機２１および膨張弁２４を制御する。

【0041】

ここで、上記負荷に応じて変化するとは、室内から蒸発域に供給される熱量に応じて変化することであって、その熱量は例えば室内温度(室内機１が吸い込む空気の温度)と室内風量(室内機１が吹き出す風の量)によって決まる。また、上記負荷は、必要除湿能力(必要冷房能力)に対応しており、例えば、室内温度と設定温度との差に基づいて検知できる。なお、上記設定温度としては、予め設定された温度、または、ユーザがリモコンで設定した温度が用いられる。

【0042】

［再熱除湿運転］
上記再熱除湿運転は、上記冷房除湿運転のときと同じ方向に冷媒を流す。このとき、再熱除湿運転制御部１００ｃが、圧縮機２１の周波数と膨張弁２４の開度とを調整すると共に、電磁弁１３をオンにすることで、室内熱交換器１１において電磁弁１３よりも上流側の少なくとも一部を凝縮域にする一方、室内熱交換器１１において電磁弁１３より下流側の少なくとも一部を蒸発域とする。例えば、再熱除湿運転制御部１００ｃは、図５に示すように、補助熱交換部１１ｂと本体熱交換部１１ａの正面部１１ａ−１とを凝縮域(格子のハッチングを付した領域)にする一方、本体熱交換部１１ａの背面部１１ａ−２を蒸発域(斜線のハッチングを付した領域)にする。これにより、上記再熱除湿運転は、過絞り除湿運転よりも顕熱能力が低くなるので、室内の熱負荷が低いとき、室温の低下を抑制しつつ、室内の除湿を行える。

【0043】

また、上記再熱除湿運転では、電磁弁１３は、小開度の位置に切り替えられる。すなわち、上記再熱除湿運転における電磁弁１３の開度は、空気流量が１０Ｌ／ｍｉｎ未満に相当する開度である。上記再熱除湿運転における電磁弁１３の開度は、空気流量が５Ｌ／ｍｉｎに相当する開度であれば好ましい。さらに、上記再熱除湿運転における電磁弁１３の開度は、空気流量が３．５Ｌ／ｍｉｎに相当する開度であれば好ましい。ここで、「上記再熱除湿運転における電磁弁１３の開度が、空気流量が１０Ｌ／ｍｉｎ未満に相当する開度である」とは、上記開度において冷媒回路ＲＣを流れる空気流量が１０Ｌ／ｍｉｎ未満であることをいうのではなく、電磁弁１３の流量特性から求められる上記開度における空気流量が１０Ｌ／ｍｉｎ未満であることをいう。

【0044】

上記冷房除湿運転、過絞り除湿運転または再熱除湿運転は、リモコンの除湿運転のボタンの押下に応じて開始するようになっている。より詳しく説明すると、上記除湿運転のボタが押下されると、例えば顕熱比に基づいて、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転のうちの一つの除湿運転が自動的に選択されて開始する。その後、上記顕熱比の変化に応じて、他の除湿運転に自動的に切り替わる。なお、上記顕熱比とは、全熱(＝顕熱＋潜熱)に対する顕熱の比を指す。

【0045】

図６は、上記空気調和機の冷房除湿運転時、過絞り除湿運転時および再熱除湿運転時のモリエル線図である。

【0046】

過絞り除湿運転制御部１００ｂの制御は、過絞り除湿運転の蒸発温度は、冷房除湿運転の蒸発温度よりも低くなるように行われる。このとき、膨張弁２４の開度は、通常、冷房除湿運転中の膨張弁２４の開度よりも小さくなる。

【0047】

再熱除湿運転制御部１００ｃの制御は、再熱除湿運転の蒸発温度が過絞り除湿運転の蒸発温度よりも低くなるように行われる。このとき、膨張弁２４の開度は、過絞り除湿運転中における膨張弁２４の最大開度よりも大きい開度に固定される。

【0048】

また、過絞り除湿運転制御部１００ｂの制御により、圧縮機２１の周波数は、冷房除湿運転に引き続いて過絞り除湿運転が開始する時（以下、「第１開始時」と言う。）と、空調運転が停止している時から過絞り除湿運転が開始する時（以下、「第２開始時」と言う。）とで異なる。より具体的に説明すると、上記第１開始時における圧縮機２１の周波数は、上記第２開始時における圧縮機２１の周波数よりも高くなる。また、上記第１開始時における膨張弁２４の開度は、上記第２開始時における膨張弁２４の開度よりも大きくなる。

【0049】

また、過絞り除湿運転制御部１００ｂは、過絞り除湿運転の開始後、冷媒温度センサ５８によって検出された蒸発温度を用いて、膨張弁２４の開度を調整する。より具体的に説明すると、上記蒸発温度が所定温度(例えば１０℃)となるように、かつ、室内熱交換器１１の冷媒パスの中間部が過熱域となるように、膨張弁２４の開度が調整される。

【0050】

また、過絞り除湿運転制御部１００ｂは、室内温度センサ５２によって検出された室内温度から設定温度を引いた温度差が、所定範囲内のとき、過絞り除湿運転を行う。ここで、上記所定範囲内とは、例えば、第１所定値(例えば＋１．０ｄｅｇ)以下、かつ、上記第１所定値よりも小さい第２所定値(例えば−１．０ｄｅｇ)以上を満たす範囲内を指す。なお、上記設定温度としては、予め設定された温度、または、ユーザがリモコンで設定した温度が用いられる。

【0051】

また、再熱除湿運転制御部１００ｃは、上記温度差の絶対値が上記第２所定値よりも小さいとき、再熱除湿運転を行う。

【0052】

上記構成の空気調和機では、上記冷房除湿制御部１００ａが圧縮機２１および膨張弁２４を制御する。これにより、空調運転の停止時から行われる過絞り除湿運転の第２開始時に比べて、冷房除湿運転に引き続いて行われる過絞り除湿運転の第１開始時の方が、圧縮機２１の周波数が高くなり、かつ、膨張弁２４の開度が大きくなる。その結果、上記冷房除湿運転から過絞り除湿運転に移行するとき、蒸発域の大きさを緩やかに変化させることができるので、移行後の湿度戻りを抑制することができる。

【0053】

また、過絞り除湿運転制御部１００ｂが、過絞り除湿運転の開始後、冷媒温度センサ５８に検出された蒸発温度を膨張弁２４の開度の調整に用いることにより、室内熱交換器１１の蒸発域および過熱域の大きさに対する制御性が高くなる。

【0054】

また、上記室内の熱負荷の段階を、高熱負荷、中熱負荷および低熱負荷の三つの段階に分けた場合、過絞り除湿運転制御部１００ｂは、室内温度と設定温度との温度差が所定温度差以上のときに、過絞り除湿運転を行うので、室内温度の低下を抑制しつつ、中熱負荷を効率良く低減することができる。

【0055】

また、過絞り除湿運転制御部１００ｂは、上記温度差が上記所定温度差未満のときに行われないので、低熱負荷を過絞り除湿運転で対処しなくて済む。したがって、上記過絞り除湿運転の効率が悪くなるのを抑制することができる。

【0056】

また、その場合、再熱除湿運転制御部１００ｃは、上記温度差が所定温度差未満のときに、再熱除湿を行うので、室内温度の低下を抑制しつつ、低熱負荷を効率良く低減することができる。

【0057】

以下、図７のフローチャートにしたがって、過絞り除湿運転の開始時の制御について説明する。なお、上記制御は、例えば、リモコンの除湿運転のボタンが押下された後、過絞り除湿運転を開始させるときに行われる。

【0058】

上記制御がスタートすると、まず、ステップＳ１で、直前の運転が冷房除湿運転であったか否かが判定される。このステップＳ１で、直前の運転が冷房除湿運転であったと判定されると、次のステップＳ２に進む。一方、ステップＳ１で、直前の運転が冷房除湿運転でないと判定されると、ステップＳ１１を経由して、上記制御はエンドとなる。なお、直前の運転が冷房除湿運転でないときの一例としては、空調運転が停止しているとき、再熱除湿運転が直前に行われているときなどがある。

【0059】

ステップＳ１１では、圧縮機２１の周波数が過絞り除湿運転のデフォルトの開始周波数になるように、かつ、膨張弁２４の開度が過絞り除湿運転のデフォルトの開始開度になるように、圧縮機２１および膨張弁２４を制御する。なお、ステップＳ１１は、過絞り除湿運転制御部１００ｂによって行われる。

【0060】

次に、ステップＳ２で、室内の熱負荷が中熱負荷であるか否かが判定される。すなわち、ステップＳ２で、室内温度センサ５２によって検出された室内温度から設定温度を引いた温度差が、第１所定値(例えば＋１．０ｄｅｇ)以下、かつ、上記第１所定値よりも小さい第２所定値(例えば−１．０ｄｅｇ)以上であるか否かを判定する。このステップＳ２で、上記温度差の絶対値が、上記第１所定値以下かつ上記第２所定値以上であると判定すると判定すると、次のステップＳ３に進む。一方、ステップＳ２で、上記温度差の絶対値が、上記第１所定値より大きい、または、上記第２所定値より小さいと判定すると、上記制御が終了する。

【0061】

最後に、ステップＳ３で、圧縮機２１の周波数がデフォルトの開始周波数よりも高くなるように、かつ、膨張弁２４の開度がデフォルトの開始開度よりも大きくなるように、圧縮機２１および膨張弁２４を制御して、上記制御がエンドになる。なお、上記制御のエンドになった後は、例えば、除湿運転のボタンの押下直後に行われる判断が再び行われる。また、ステップＳ３は、過絞り除湿運転制御部１００ｂによって行われる。

【0062】

したがって、上記冷房除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わった場合、ステップＳ３により、圧縮機２１の周波数を過絞り除湿運転のデフォルトの開始周波数よりも高くすることができると共に、膨張弁２４の開度を過絞り除湿運転のデフォルトの開始開度よりも大きくすることができる。

【0063】

上記第１実施形態では、室内熱交換器１１は、本体熱交換部１１ａと補助熱交換部１１ｂを有していたが、本体熱交換部１１ａを有する一方、補助熱交換部１１ｂを有さないようにしてもよい。このようにする場合、過絞り除湿運転時、本体熱交換部１１ａの一部だけが蒸発域となるようにすればよい。

【0064】

上記第１実施形態では、本体熱交換部１１ａの正面部１１ａ−１側と本体熱交換部１１ａの正面部１１ａ−１側との間に、電磁弁１３を設けていたが、互いに異なる３以上の開度に調整可能な電動弁を制御弁の一例として設けてもよい。

【0065】

上記第１実施形態において、制御装置１００は、室内機１側の室内制御部(図示せず)と、室外機２側の室外制御部(図示せず)とで構成されてもよいし、上記室内制御部のみで構成されるようにしてもよいし、上記室外制御部のみで構成されてもよい。別の言い方をすれば、制御装置１００は、一部が室内機１に搭載され、かつ、残りの他の部分が室外機２に搭載されるようにしてもよいし、全部が室内機１に搭載されるようにしてもよいし、全部が室外機２に搭載されるようにしてもよい。

【0066】

上記第１実施形態では、冷房除湿運転制御部１００ａ、過絞り除湿運転制御部１００ｂおよび再熱除湿運転制御部１００ｃは、それぞれ、ソフトウェアにより構成されていたが、冷房除湿運転制御部１００ａ、過絞り除湿運転制御部１００ｂおよび再熱除湿運転制御部１００ｃのうちの少なくとも一つが、ハードウェアにより構成されるようにしてもよい。

【0067】

上記第１実施形態では、図７のフローチャートの制御は、リモコンの除湿運転のボタンが押下された後、過絞り除湿運転を開始させるときに行われていたが、例えば、リモコンの自動運転のボタンが押下された後、過絞り除湿運転を開始させるときに行われてもよい。ここで、上記自動運転は、室内温度、室外温度などに基づいて、冷房運転、除湿運転、暖房運転などから一つが自動的に選択されて開始した後、自動的に他の空調運転に切り替わるものである。この自動運転の除湿運転において過絞り除湿運転が自動的に開始してもよい。また、上記自動運転の除湿運転では、冷房除湿運転、過絞り除湿運転および再熱除湿運転は、例えば顕熱比の変化に応じて、自動的に互いに切り替わるようにしてもよい。

【0068】

上記第１実施形態では、ステップＳ３の処理は、冷房除湿運転から過絞り除湿運転に移行するときに行われていたが、冷房運転から過絞り除湿運転に移行するときに行われるようにしてもよい。このようにする場合、上記冷房運転が第１除湿運転の一例となる。

【0069】

上記第１実施形態において、ステップＳ３の処理後、圧縮機２１の周波数と膨張弁２４の開度が所定時間維持されるようにしてもよい。

【0070】

〔第２実施形態〕
図８は、本開示の第２実施形態の空気調和機が備える冷媒回路ＲＣの回路図である。なお、図８において、図１の構成部と同一構成部は、図１の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。

【0071】

上記空気調和機の室内機２０１では、電磁弁１３の上流側近傍に設けられた冷媒温度センサ２６１を備える。この冷媒温度センサ２６１は、冷媒配管Ｌ１に取り付けられ、冷媒配管Ｌ１内の冷媒の温度を検出する。なお、冷媒温度センサ２６１は、第２冷媒温度センサの一例である。

【0072】

図９は、上記空気調和機の制御ブロック図である。なお、図９において、図２の構成部と同一構成部は、図２の構成部の参照番号と同一参照番号を付している。

【0073】

上記空気調和機は、マイクロコンピュータ、入出力回路などから成る制御装置２００を備える。この制御装置２００は、上記第１実施形態の過絞り除湿運転制御部１００ｂとは異なる過絞り除湿運転制御部２００ｂを有する。

【0074】

過絞り除湿運転制御部２００ｂは、冷房除湿運転に引き続いて行う過絞り除湿運転の開始時、過絞り除湿運転制御部１００ｂと同様に、圧縮機２１の周波数と、膨張弁２４の開度とを制御する。また、過絞り除湿運転制御部２００ｂは、過絞り除湿運転の開始後、冷媒温度センサ２６１によって検出された冷媒の温度を用いて、膨張弁２４の開度を調整する。

【0075】

上記構成の空気調和機では、上記第１実施形態の作用効果と同様の作用効果を奏する。

【0076】

また、上記過絞り除湿運転制御部２００ｂが、過絞り除湿運転の開始後、冷媒温度センサ２６１に検出された冷媒の温度を膨張弁２４の開度の調整に用いることにより、室内熱交換器１１の蒸発域および過熱域の大きさに対する制御性が上記第１実施形態よりも高くなる。

【0077】

上記第２実施形態では、室内熱交換器１１は、電磁弁１３を有していたが、電磁弁１３を有さないようにして、室内熱交換器１１の冷媒パスの中間部に冷媒温度センサ２６１を設けるだけにしてもよい。

【0078】

上記第２実施形態では、室内機２０１内の冷媒温度センサ２６１は、電磁弁１３の上流側近傍に設けていたが、例えば、図１０に示すように、電磁弁１３の下流側近傍に設けてもよい。このようにする場合、冷媒温度センサ２６１は、例えば冷媒配管Ｌ２に取り付けてもよい。また、冷媒温度センサ２６１の取り付け位置は、冷媒配管Ｌ１，Ｌ２以外であってもよく、室内熱交換器１１の冷媒パスの中間部を流れる冷媒の温度が検出可能な位置であればどこでもよい。

【0079】

本開示の具体的な実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第１実施形態に第２実施形態の変形例を適用したものや、上記第２実施形態に第１実施形態の変形例を適用したものを、本開示の一実施形態としてもよい。

【符号の説明】

【0080】

１ 室内機
２ 室外機
１１ 室内熱交換器
１１ａ 本体熱交換部
１１ａ−１ 正面部
１１ａ−２ 背面部
１１ｂ 補助熱交換部
１３ 電磁弁
１２ 室内ファン
２１ 圧縮機
２２ 四路切換弁
２３ 室外熱交換器
２４ 膨張弁
２５ アキュムレータ
２６ 室外ファン
５１ 室内熱交換器温度センサ
５２ 室内温度センサ
５３ 室内湿度センサ
５６ 室外熱交換器温度センサ
５７ 外気温度センサ
５８，２６１ 冷媒温度センサ
１００ 制御装置
１００ａ 冷房除湿運転制御部
１００ｂ，２００ｂ 過絞り除湿運転制御部
１００ｃ 再熱除湿運転制御部
ＲＣ 冷媒回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】