特開 2022-98158 空気調和機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022098158

(43)【公開日】2022-07-01

(54)【発明の名称】空気調和機

(51)【国際特許分類】

   F25B 13/00 20060101AFI20220624BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20220624BHJP

【ＦＩ】

F25B13/00 103

F25B1/00 389A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020211539

(22)【出願日】2020-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河村 佳憲

【テーマコード（参考）】

3L092

【Ｆターム（参考）】

3L092AA02

3L092BA14

3L092BA23

3L092DA04

3L092EA02

3L092FA22

3L092FA27

3L092GA01

3L092HA13

3L092JA04

3L092KA02

3L092LA02

3L092LA05

(57)【要約】

【課題】省エネルギー化可能な空気調和機を提供する。
【解決手段】一つの実施形態に係る空気調和機は、第１及び第２の室内熱交換器と、室外熱交換器と、第１乃至第４の配管と、圧縮機と、エジェクタと、第１の膨張弁と、気液分離器とを備える。前記エジェクタは、前記第１の室内熱交換器に接続された流出口と、前記第２の室内熱交換器に接続された第１の流入口と、第２の流入口と、が設けられ、前記第１の流入口に供給された冷媒を前記第２の流入口に供給された前記冷媒と混合するとともに昇圧して前記流出口から前記第１の室内熱交換器に供給する。前記気液分離器は、前記室外熱交換器に接続される第１の開口と、前記第１の膨張弁に接続されるとともに液状の前記冷媒が通る第２の開口と、前記第２の流入口に接続されるとともに気体を含む前記冷媒が通る第３の開口と、が設けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の室内熱交換器と、
第２の室内熱交換器と、
室外熱交換器と、
前記室外熱交換器と前記第１の室内熱交換器とを接続し、冷媒が流れる、第１の配管と、
前記第１の室内熱交換器と前記第２の室内熱交換器とを接続し、前記冷媒が流れる、第２の配管と、
前記第２の室内熱交換器と前記室外熱交換器とを接続し、前記冷媒が流れる、第３の配管と、
前記第２の配管と前記第３の配管との間に設けられ、前記冷媒が流れる第４の配管と、
前記第１の配管に設けられ、前記冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口と、を有する圧縮機と、
前記第２の配管に設けられ、前記第１の室内熱交換器に接続された流出口と、前記第２の室内熱交換器に接続された第１の流入口と、前記第４の配管に接続された第２の流入口と、が設けられ、前記第１の流入口に供給された前記冷媒を前記第２の流入口に供給された前記冷媒と混合するとともに昇圧して前記流出口から前記第１の室内熱交換器に供給可能な、エジェクタと、
前記第３の配管に設けられた第１の膨張弁と、
前記室外熱交換器と前記第１の膨張弁との間で前記第３の配管に設けられ、前記室外熱交換器に接続される第１の開口と、前記第１の膨張弁に接続されるとともに液状の前記冷媒が通る第２の開口と、前記第４の配管を通じて前記第２の流入口に接続されるとともに気体を含む前記冷媒が通る第３の開口と、が設けられた気液分離器と、
を具備する空気調和機。

【請求項2】

一方の端部が前記第２の室内熱交換器と前記第１の流入口との間で前記第２の配管に接続され、他方の端部が前記第１の室内熱交換器と前記流出口との間で前記第２の配管に接続された、第５の配管と、
前記第５の配管に設けられた第２の膨張弁と、
をさらに具備する請求項１の空気調和機。

【請求項3】

前記第１の配管に設けられ、前記冷媒が流れる方向を変更可能な、四方弁と、
前記第２の流入口を開閉可能な電磁弁と、
前記四方弁と、前記第１の膨張弁と、前記電磁弁と、を制御する制御装置と、
をさらに具備し、
前記制御装置は、前記圧縮機の前記吐出口から前記室外熱交換器へ前記冷媒が流れるように前記四方弁を制御し、前記第１の流入口における前記冷媒の圧力が前記流出口における前記冷媒の圧力よりも低くなるように、前記第１の膨張弁と前記電磁弁とのうち少なくとも一方を制御する、冷房運転を実行可能である、
請求項１又は請求項２の空気調和機。

【請求項4】

前記第１の室内熱交換器と前記流出口との間で前記第２の配管を流れる前記冷媒の温度を検出する第１の温度センサと、
前記第２の室内熱交換器と前記第１の流入口との間で前記第２の配管を流れる前記冷媒の温度を検出する第２の温度センサと、
をさらに具備し、
前記制御装置は、前記冷房運転において、前記第１の温度センサが検出した温度と前記第２の温度センサが検出した温度との差に基づいて、前記第１の流入口における前記冷媒の圧力が前記流出口における前記冷媒の圧力よりも低くなるように、前記第１の膨張弁と前記電磁弁とのうち少なくとも一方を制御する、
請求項３の空気調和機。

【請求項5】

前記制御装置は、前記圧縮機の前記吐出口から前記室外熱交換器へ前記冷媒が流れるように前記四方弁を制御するとともに、前記第１の膨張弁を全開にする、再熱除湿運転を実行可能である、
請求項３又は請求項４の空気調和機。

【請求項6】

前記室外熱交換器と前記気液分離器との間で前記第３の配管に設けられた第３の膨張弁、
をさらに具備する請求項１乃至請求項５のいずれか一つの空気調和機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、空気調和機に関する。

【背景技術】

【0002】

エアコンディショナのような空気調和機は、冷凍サイクルにおける冷媒の凝縮及び蒸発により、室内の温度を調節する。例えば冷房運転時において、冷媒は、室外熱交換器で凝縮し、室内熱交換器で蒸発する。一方、暖房運転において、冷媒は、室外熱交換器で蒸発し、室内熱交換器で凝縮する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６２５７６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空気調和機において、圧縮機は、冷媒を所望の圧力まで昇圧させ、冷凍サイクルにおける冷媒の循環を生じさせる。冷媒を所望の圧力まで昇圧させるために必要な圧縮機の仕事量が大きいと、空気調和機の消費電力が大きくなる虞がある。

【0005】

本発明が解決する課題の一例は、省エネルギー化可能な空気調和機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一つの実施形態に係る空気調和機は、第１の室内熱交換器と、第２の室内熱交換器と、室外熱交換器と、第１の配管と、第２の配管と、第３の配管と、第４の配管と、圧縮機と、エジェクタと、第１の膨張弁と、気液分離器とを備える。前記第１の配管は、前記室外熱交換器と前記第１の室内熱交換器とを接続し、冷媒が流れる。前記第２の配管は、前記第１の室内熱交換器と前記第２の室内熱交換器とを接続し、前記冷媒が流れる。前記第３の配管は、前記第２の室内熱交換器と前記室外熱交換器とを接続し、前記冷媒が流れる。前記第４の配管は、前記第２の配管と前記第３の配管との間に設けられ、前記冷媒が流れる。前記圧縮機は、前記第１の配管に設けられ、前記冷媒を吸入する吸入口と、前記冷媒を吐出する吐出口と、を有する。前記エジェクタは、前記第２の配管に設けられ、前記第１の室内熱交換器に接続された流出口と、前記第２の室内熱交換器に接続された第１の流入口と、前記第４の配管に接続された第２の流入口と、が設けられ、前記第１の流入口に供給された前記冷媒を前記第２の流入口に供給された前記冷媒と混合するとともに昇圧して前記流出口から前記第１の室内熱交換器に供給可能である。前記第１の膨張弁は、前記第３の配管に設けられる。前記気液分離器は、前記室外熱交換器と前記第１の膨張弁との間で前記第３の配管に設けられ、前記室外熱交換器に接続される第１の開口と、前記第１の膨張弁に接続されるとともに液状の前記冷媒が通る第２の開口と、前記第４の配管を通じて前記第２の流入口に接続されるとともに気体を含む前記冷媒が通る第３の開口と、が設けられる。

【0007】

上記空気調和機は、第５の配管と、第２の膨張弁とをさらに備える。前記第５の配管は、一方の端部が前記第２の室内熱交換器と前記第１の流入口との間で前記第２の配管に接続され、他方の端部が前記第１の室内熱交換器と前記流出口との間で前記第２の配管に接続される。前記第２の膨張弁は、前記第５の配管に設けられる。

【0008】

上記空気調和機は、四方弁と、電磁弁と、制御装置とをさらに備える。前記四方弁は、前記第１の配管に設けられ、前記冷媒が流れる方向を変更可能である。前記電磁弁は、前記第２の流入口を開閉可能である。前記制御装置は、前記四方弁と、前記第１の膨張弁と、前記電磁弁と、を制御する。前記制御装置は、前記圧縮機の前記吐出口から前記室外熱交換器へ前記冷媒が流れるように前記四方弁を制御し、前記第１の流入口における前記冷媒の圧力が前記流出口における前記冷媒の圧力よりも低くなるように、前記第１の膨張弁と前記電磁弁とのうち少なくとも一方を制御する、冷房運転を実行可能である。

【0009】

上記空気調和機は、第１の温度センサと、第２の温度センサとをさらに備える。前記第１の温度センサは、前記第１の室内熱交換器と前記流出口との間で前記第２の配管を流れる前記冷媒の温度を検出する。前記第２の温度センサは、前記第２の室内熱交換器と前記第１の流入口との間で前記第２の配管を流れる前記冷媒の温度を検出する。前記制御装置は、前記冷房運転において、前記第１の温度センサが検出した温度と前記第２の温度センサが検出した温度との差に基づいて、前記第１の流入口における前記冷媒の圧力が前記流出口における前記冷媒の圧力よりも低くなるように、前記第１の膨張弁と前記電磁弁とのうち少なくとも一方を制御する。

【0010】

上記空気調和機において、前記制御装置は、前記圧縮機の前記吐出口から前記室外熱交換器へ前記冷媒が流れるように前記四方弁を制御するとともに、前記第１の膨張弁を全開にする、再熱除湿運転を実行可能である。

【0011】

上記空気調和機は、前記室外熱交換器と前記気液分離器との間で前記第３の配管に設けられた第３の膨張弁をさらに備える。

【0012】

以上の空気調和機によれば、例えば、当該空気調和機が省エネルギー化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、一つの実施形態に係る冷房運転時及び再熱除湿運転時の空気調和機を概略的に示す冷媒系統図である。

【図2】図２は、上記実施形態の暖房運転時の空気調和機を概略的に示す冷媒系統図である。

【図3】図３は、上記実施形態のエジェクタを模式的に示す断面図である。

【図4】図４は、上記実施形態の室内機を概略的に示す断面図である。

【図5】図５は、上記実施形態の空気調和機の構成を機能的に示すブロック図である。

【図6】図６は、上記実施形態の空気調和機の冷房運転制御の一例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、上記実施形態の空気調和機のモリエル線図の一例を示すグラフである。

【図8】図８は、上記実施形態の空気調和機の再熱除湿運転制御の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、上記実施形態の空気調和機の暖房運転制御の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、上記実施形態の制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、一つの実施形態について、図１乃至図１０を参照して説明する。なお、本明細書においては基本的に、鉛直上方を上方向、鉛直下方を下方向と定義する。また、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。

【0015】

図１は、一つの実施形態に係る冷房運転時及び再熱除湿運転時の空気調和機１０を概略的に示す冷媒系統図である。空気調和機１０は、例えば、家庭用のエアコンディショナである。なお、空気調和機１０は、この例に限られず、業務用のエアコンディショナのような他の空気調和機であっても良い。

【0016】

図１に示すように、空気調和機１０は、室外機１１と、室内機１２と、冷媒配管１３と、制御装置１４とを有する。室外機１１は、例えば、屋外に配置される。室内機１２は、例えば、屋内に配置される。

【0017】

空気調和機１０は、室外機１１と室内機１２とが冷媒配管１３により接続された冷凍サイクルを備える。室外機１１と室内機１２との間で、冷媒配管１３を通り、冷媒が流れる。また、室外機１１と室内機１２とは、例えば電気配線により互いに電気的に接続される。

【0018】

室外機１１は、室外熱交換器２１と、室外送風ファン２２と、圧縮機２３と、アキュムレータ２４と、四方弁２５と、室外膨張弁２６とを有する。室外膨張弁２６は、第３の膨張弁の一例である。

【0019】

室内機１２は、第１の室内熱交換器３１と、第２の室内熱交換器３２と、室内送風ファン３３と、エジェクタ３４と、第１の室内膨張弁３５と、第２の室内膨張弁３６と、気液分離器３７とを有する。第１の室内膨張弁３５は、第１の膨張弁の一例である。第２の室内膨張弁３６は、第２の膨張弁の一例である。

【0020】

冷媒配管１３は、例えば、銅又はアルミニウムのような金属で作られた管である。冷媒配管１３は、第１の配管４１と、第２の配管４２と、第３の配管４３と、第４の配管４４と、第５の配管４５とを有する。

【0021】

第１の配管４１は、室外熱交換器２１と第１の室内熱交換器３１とを接続する。圧縮機２３、アキュムレータ２４、及び四方弁２５は、第１の配管４１に設けられる。第２の配管４２は、第１の室内熱交換器３１と第２の室内熱交換器３２とを接続する。エジェクタ３４は、第２の配管４２に設けられる。

【0022】

第３の配管４３は、第２の室内熱交換器３２と室外熱交換器２１とを接続する。室外膨張弁２６と、第１の室内膨張弁３５と、気液分離器３７とは、第３の配管４３に設けられる。第４の配管４４の一方の端部４４ａは、エジェクタ３４に接続される。第４の配管４４の他方の端部４４ｂは、気液分離器３７に接続される。すなわち、第４の配管４４は、第２の配管４２と第３の配管４３との間に設けられる。

【0023】

第５の配管４５の一方の端部４５ａは、第２の室内熱交換器３２とエジェクタ３４の間で第２の配管４２に接続される。第５の配管４５の他方の端部４５ｂは、第１の室内熱交換器とエジェクタ３４との間で第２の配管４２に接続される。第２の室内膨張弁３６は、第５の配管４５に設けられる。

【0024】

冷房運転及び再熱除湿運転において、冷媒は、第２の配管４２を通って第２の室内熱交換器３２から第１の室内熱交換器３１へ流れ、第１の配管４１を通って第１の室内熱交換器３１から室外熱交換器２１へ流れ、第３の配管４３を通って室外熱交換器２１から第２の室内熱交換器３２へ流れる。さらに、冷媒は、第４の配管を通って気液分離器３７からエジェクタ３４へ流れる。図１の矢印は、冷房運転及び再熱除湿運転における冷媒の流れを示す。

【0025】

図２は、本実施形態の暖房運転時の空気調和機１０を概略的に示す冷媒系統図である。図２に示すように、暖房運転において、冷媒は、第１の配管４１を通って室外熱交換器２１から第１の室内熱交換器３１へ流れ、第２の配管４２及び第５の配管４５を通って第１の室内熱交換器３１から第２の室内熱交換器３２へ流れ、第３の配管４３を通って第２の室内熱交換器３２から室外熱交換器２１へ流れる。図２の矢印は、暖房運転時における冷媒の流れを示す。

【0026】

室外機１１の室外熱交換器２１は、冷媒の流れる方向に応じて、蒸発器として冷媒の吸熱を行い、又は凝縮器として冷媒の放熱を行う。室外送風ファン２２は、室外熱交換器２１を通る気流を生成し、室外熱交換器２１における冷媒と空気との熱交換を促進する。言い換えると、室外送風ファン２２は、室外熱交換器２１と熱交換する気流を生成する。

【0027】

圧縮機２３は、吸入口２３ａと吐出口２３ｂとを有する。圧縮機２３は、吸入口２３ａから冷媒を吸入し、圧縮した冷媒を吐出口２３ｂから吐出する。これにより、圧縮機２３は、冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮するとともに、冷媒の循環を生じさせる。

【0028】

アキュムレータ２４は、圧縮機２３の吸入口２３ａに接続される。アキュムレータ２４は、気体状の冷媒と液体状の冷媒とを分離する。これにより、圧縮機２３は、アキュムレータ２４を通過した気体状の冷媒を吸入口２３ａから吸入することができる。アキュムレータ２４は、圧縮機２３と一体に構成されることで、圧縮機２３の吸入口となることができる。

【0029】

四方弁２５は、室外熱交換器２１と、第１の室内熱交換器３１と、圧縮機２３の吐出口２３ｂと、アキュムレータ２４（圧縮機２３の吸入口２３ａ）とに接続される。四方弁２５は、暖房運転時と、冷房運転時及び再熱除湿運転時とで、室外熱交換器２１、第１の室内熱交換器３１、圧縮機２３の吐出口２３ｂ、及びアキュムレータ２４のそれぞれに接続される流路を切り替え、冷媒が流れる方向を変更する。

【0030】

図１に示すように、冷房運転及び再熱除湿運転において、四方弁２５は、室外熱交換器２１と圧縮機２３の吐出口２３ｂとを接続する。さらに、冷房運転及び再熱除湿運転において、四方弁２５は、第１の室内熱交換器３１とアキュムレータ２４とを接続する。これにより、圧縮機２３で圧縮された冷媒が室外熱交換器２１へ流れ、第１の室内熱交換器３１で蒸発した冷媒がアキュムレータ２４へ流れる。

【0031】

図２に示すように、暖房運転時において、四方弁２５は、室外熱交換器２１とアキュムレータ２４とを接続する。さらに、暖房運転時において、四方弁２５は、第１の室内熱交換器３１と圧縮機２３の吐出口２３ｂとを接続する。これにより、圧縮機２３で圧縮された冷媒が第１の室内熱交換器３１へ流れ、室外熱交換器２１で蒸発した冷媒がアキュムレータ２４へ流れる。

【0032】

室外膨張弁２６、第１の室内膨張弁３５、及び第２の室内膨張弁３６は、例えば、電磁膨張弁である。なお、室外膨張弁２６、第１の室内膨張弁３５、及び第２の室内膨張弁３６は、他の膨張弁であっても良い。室外膨張弁２６、第１の室内膨張弁３５、及び第２の室内膨張弁３６は、開度を制御されることで、通過する冷媒の量を調節する。

【0033】

室内機１２の第１の室内熱交換器３１及び第２の室内熱交換器３２は、冷媒の流れる方向に応じて、蒸発器として吸熱し、又は凝縮器として放熱する。室内送風ファン３３は、第１の室内熱交換器３１及び第２の室内熱交換器３２を通る気流を生成し、第１の室内熱交換器３１及び第２の室内熱交換器３２と空気との熱交換を促進する。言い換えると、室内送風ファン３３は、第１の室内熱交換器３１及び第２の室内熱交換器３２と熱交換する気流を生成する。

【0034】

図３は、本実施形態のエジェクタ３４を模式的に示す断面図である。なお、エジェクタ３４の構造は、図３の例に限られない。図３に示すように、エジェクタ３４に、第１の流入口５１と、第２の流入口５２と、流出口５３と、ノズル部５４と、吸引部５５と、混合部５６と、ディフューザ部５７とが設けられる。

【0035】

図１に示すように、第１の流入口５１は、第２の配管４２を通じて第２の室内熱交換器３２に接続される。第２の流入口５２は、第４の配管４４の端部４４ａに接続される。第２の流入口５２は、第４の配管４４を通じて気液分離器３７に接続される。流出口５３は、第２の配管４２を通じて第１の室内熱交換器３１に接続される。

【0036】

エジェクタ３４は、第１の流入口５１に供給された冷媒を、第２の流入口５２に供給された冷媒と混合するとともに昇圧して流出口５３から放出することができる。このため、エジェクタ３４は、冷媒を流出口５３から第２の配管４２を通じて第１の室内熱交換器３１に供給することができる。

【0037】

図３に示すように、ノズル部５４は、第２の流入口５２と混合部５６との間に設けられる。ノズル部５４は、混合部５６に向かって先細る部分を有した流路である。ノズル部５４は、第２の流入口５２に流入した冷媒を減圧膨張させて、混合部５６に噴出する。ノズル部５４の出口近傍における圧力が低いため、ノズル部５４に接続された第２の流入口５２は、気液分離器３７から冷媒を吸引できる。

【0038】

吸引部５５は、第１の流入口５１と混合部５６との間に設けられる。吸引部５５は、ノズル部５４の周りに設けられ、混合部５６に向かって先細る部分を有した略円筒状の流路である。吸引部５５は、第１の流入口５１に流入した冷媒を減圧膨張させて、混合部５６に噴出する。吸引部５５の出口近傍における圧力が低いため、吸引部５５に接続された第１の流入口５１は、第２の室内熱交換器３２から冷媒を吸引できる。

【0039】

混合部５６は、ノズル部５４及び吸引部５５と、ディフューザ部５７との間に設けられる。エジェクタ３４は、混合部５６において、吸引部５５から噴出した冷媒を、ノズル部５４から噴出した冷媒と混合する。

【0040】

ディフューザ部５７は、混合部５６と流出口５３との間に設けられる。ディフューザ部５７は、流出口５３に向かって拡大する部分を有した流路である。混合部５６で混合された冷媒は、ディフューザ部５７で減速して昇圧し、流出口５３から放出される。

【0041】

エジェクタ３４は、電磁弁５８を有する。電磁弁５８は、電磁弁の一例である。電磁弁５８は、第２の流入口５２を開閉することができる。なお、図３において、電磁弁５８はノズル部５４の外部に位置するが、電磁弁５８はノズル部５４の内部又は他の部分に設けられても良い。電磁弁５８は、開度を制御されることで、第２の流入口５２に供給される冷媒の量を調節する。

【0042】

図１に示すように、気液分離器３７は、室外熱交換器２１と第１の室内膨張弁３５との間で第３の配管４３に設けられる。このため、室外膨張弁２６は、室外熱交換器２１と気液分離器３７との間で第３の配管４３に設けられる。

【0043】

気液分離器３７は、例えば表面張力式気液分離器である。なお、気液分離器３７は、他の気液分離器であっても良い。気液分離器３７に、第１の開口３７ａと、第２の開口３７ｂと、第３の開口３７ｃとが設けられる。

【0044】

第１の開口３７ａは、第３の配管４３を通じて室外熱交換器２１に接続される。第１の開口３７ａは、冷房運転及び再熱除湿運転における冷媒の入口であり、例えば液状の冷媒が流入する。一方、暖房運転において、第１の開口３７ａは冷媒の出口であり、例えば液状の冷媒が流出する。なお、第１の開口３７ａを通る冷媒は、気体を含んでも良い。

【0045】

第２の開口３７ｂは、第３の配管４３を通じて第１の室内膨張弁３５に接続される。第２の開口３７ｂは、冷房運転及び再熱除湿運転における液状の冷媒の出口である。気液分離器３７において気体状の冷媒から分離された液状の冷媒が、第２の開口３７ｂを通って流出する。一方、暖房運転において、第２の開口３７ｂは冷媒の入口であり、例えば液状の冷媒が流入する。なお、第２の開口３７ｂに流入する冷媒は、気体を含んでも良い。

【0046】

第３の開口３７ｃに、第４の配管４４の端部４４ｂが接続される。第３の開口３７ｃは、第４の配管４４を通じて第２の流入口５２に接続される。第３の開口３７ｃは、冷房運転及び再熱除湿運転における気体状又は気液二相流の冷媒の出口である。すなわち、気液分離器３７において液状の冷媒から分離された気体を含む冷媒が、第３の開口３７ｃを通って流出する。

【0047】

本実施形態の室内機１２は、第１の温度センサ６１と、第２の温度センサ６２と、をさらにさらに有する。また、本実施形態の室外機１１は、第３の温度センサ６３と、第４の温度センサ６４とをさらに有する。

【0048】

第１の温度センサ６１は、第１の室内熱交換器３１と、エジェクタ３４の流出口５３との間で、第２の配管４２に設けられる。本実施形態では、第１の温度センサ６１は、第１の室内熱交換器３１と第５の配管４５の端部４５ｂとの間に位置する。第１の温度センサ６１は、第１の室内熱交換器３１と流出口５３との間で、第２の配管４２を流れる冷媒の温度を検出する。

【0049】

第２の温度センサ６２は、第２の室内熱交換器３２と、エジェクタ３４の第１の流入口５１との間で、第２の配管４２に設けられる。本実施形態では、第２の温度センサ６２は、第２の室内熱交換器３２と第５の配管４５の端部４５ａとの間に位置する。第２の温度センサ６２は、第２の室内熱交換器３２と第１の流入口５１との間で、第２の配管４２を流れる冷媒の温度を検出する。

【0050】

第３の温度センサ６３は、室外熱交換器２１と室外膨張弁２６との間で、第３の配管４３に設けられる。第３の温度センサ６３は、室外熱交換器２１と室外膨張弁２６との間で、第３の配管４３を流れる冷媒の温度を検出する。

【0051】

第４の温度センサ６４は、室外膨張弁２６と気液分離器３７の間で、第３の配管４３に設けられる。第３の温度センサ６３は、室外膨張弁２６と気液分離器３７の間で、第３の配管４３を流れる冷媒の温度を検出する。

【0052】

制御装置１４は、例えば、室外制御装置１４ａと、室内制御装置１４ｂとを有する。室外制御装置１４ａと室内制御装置１４ｂとは、互いに電気配線により電気的に接続される。室外制御装置１４ａ及び室内制御装置１４ｂのうち少なくとも一方は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はマイクロコントローラのような制御装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、フラッシュメモリのような記憶装置とを有するコンピュータである。なお、制御装置１４は、この例に限られない。例えば、制御装置１４は、室外制御装置１４ａ及び室内制御装置１４ｂのうち一方のみを有しても良い。

【0053】

室外制御装置１４ａは、室外機１１の室外送風ファン２２、圧縮機２３、四方弁２５、及び室外膨張弁２６を制御する。室内制御装置１４ｂは、室内機１２の室内送風ファン３３、第１の室内膨張弁３５、第２の室内膨張弁３６、及びエジェクタ３４の電磁弁５８を制御する。

【0054】

制御装置１４が室外機１１及び室内機１２を制御することで、空気調和機１０は、冷房運転、暖房運転、再熱除湿運転、及び他の運転を行う。室内制御装置１４ｂは、例えば、リモートコントローラから信号を入力されても良いし、通信装置を通じてスマートフォンのような情報端末から信号を入力されても良い。

【0055】

図４は、本実施形態の室内機１２を概略的に示す断面図である。図４に示すように、室内機１２は、筐体７１と、二つの風向板７３とをさらに有する。風向板７３は、ルーバとも称され得る。なお、室内機１２は、この例に限られない。

【0056】

筐体７１は、略直方体状に形成される。なお、筐体７１は、他の形状に形成されても良い。筐体７１は、例えば、建造物の壁に架けられる。筐体７１に、通風路７５、吸込み口７６、及び吹出し口７７が設けられる。

【0057】

通風路７５は、筐体７１の内部に設けられる。室内機１２は、通風路７５に気流を通すことができる。吸込み口７６は、通風路７５の一方の端に設けられ、通風路７５を室内機１２の外部に連通する。吹出し口７７は、通風路７５の他方の端に設けられ、通風路７５を室内機１２の外部に連通する。

【0058】

第１の室内熱交換器３１、第２の室内熱交換器３２、及び室内送風ファン３３は、通風路７５に設けられる。室内送風ファン３３は、回転することで、通風路７５において吸込み口７６から吹出し口７７へ風を送る。これにより、室内機１２は、吸込み口７６から室内の空気を通風路７５へ吸い込み、吹出し口７７から通風路７５の空気を吹き出す。

【0059】

第１の室内熱交換器３１及び第２の室内熱交換器３２はそれぞれ、例えば冷媒配管と複数のフィンとを有する。本実施形態において、第１の室内熱交換器３１及び第２の室内熱交換器３２は、室内送風ファン３３の上流に並列に配置される。第１の室内熱交換器３１は、第２の室内熱交換器３２よりも大きい。なお、第１の室内熱交換器３１及び第２の室内熱交換器３２は、この例に限られない。

【0060】

室内送風ファン３３が気流を生じさせると、吸込み口７６から吸い込まれた空気が第１の室内熱交換器３１又は第２の室内熱交換器３２のフィンを通過する。これにより、第１の室内熱交換器３１と熱交換した気流ＡＦ１と、第２の室内熱交換器３２と熱交換した気流ＡＦ２とが、通風路７５を流れる。

【0061】

二つの風向板７３は、吹出し口７７、又は吹出し口７７の近傍に設けられる。風向板７３は、室内送風ファン３３の下流に位置する。二つの風向板７３はそれぞれ、吹出し口７７を塞ぐ閉じ位置と、吹出し口７７を開放する開き位置との間で回動可能である。

【0062】

共に開き位置に配置された二つの風向板７３は、吹出し口７７を二つの流路７７ａ，７７ｂに区画する。室内機１２は、第１の室内熱交換器３１と熱交換した気流ＡＦ１を流路７７ａから吹き出し、第２の室内熱交換器３２と熱交換した気流ＡＦ２を流路７７ｂから吹き出すことができる。なお、室内機１２は、吹出し口７７から、気流ＡＦ１と気流ＡＦ２とが混合された気流を吹出しても良い。

【0063】

図５は、本実施形態の空気調和機１０の構成を機能的に示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態の空気調和機１０は、室外ファン駆動回路８１と、室内ファン駆動回路８２と、インバータ回路８３と、四方弁駆動回路８４と、第１の弁駆動回路８５と、第２の弁駆動回路８６と、第３の弁駆動回路８７と、エジェクタ駆動回路８８をさらに有する。

【0064】

室外ファン駆動回路８１は、室外送風ファン２２の駆動回路である。室内ファン駆動回路８２は、室内送風ファン３３の駆動回路である。インバータ回路８３は、圧縮機２３をインバータ制御し、圧縮機２３の運転周波数を変更する。インバータ回路８３は、例えば、ＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式のインバータ回路である。なお、インバータ回路８３は、この例に限られない。

【0065】

四方弁駆動回路８４は、四方弁２５の駆動回路である。第１の弁駆動回路８５は、第１の室内膨張弁３５の駆動回路である。第２の弁駆動回路８６は、第２の室内膨張弁３６の駆動回路である。第３の弁駆動回路８７は、室外膨張弁２６の駆動回路である。エジェクタ駆動回路８８は、エジェクタ３４の電磁弁５８の駆動回路である。

【0066】

制御装置１４は、第１乃至第４の温度センサ６１～６４と、室外ファン駆動回路８１と、室内ファン駆動回路８２と、インバータ回路８３と、四方弁駆動回路８４と、第１の弁駆動回路８５と、第２の弁駆動回路８６と、第３の弁駆動回路８７と、エジェクタ駆動回路８８とに接続される。制御装置１４は、温度取得部９１と、運転切替部９２と、室外ファン制御部９３と、室内ファン制御部９４と、圧縮機制御部９５と、弁制御部９６とを備える。

【0067】

温度取得部９１は、第１乃至第４の温度センサ６１～６４を用いて、冷媒の温度を取得する。例えば、温度取得部９１は、第１乃至第４の温度センサ６１～６４の出力信号から、冷媒の温度を算出する。

【0068】

運転切替部９２は、空気調和機１０における冷房運転と、暖房運転と、再熱除湿運転とを切り替える。なお、運転切替部９２は、空気調和機１０の運転を他の運転方式に切り替えても良い。

【0069】

室外ファン制御部９３は、室外送風ファン２２を制御する。例えば、室外ファン制御部９３は、室外ファン駆動回路８１を制御することで、室外送風ファン２２のモータの回転数を制御する。

【0070】

室内ファン制御部９４は、室内送風ファン３３を制御する。例えば、室内ファン制御部９４は、室内ファン駆動回路８２を制御することで、室内送風ファン３３のモータの回転数を制御する。

【0071】

圧縮機制御部９５は、圧縮機２３を制御する。例えば、圧縮機制御部９５は、インバータ回路８３を制御することで、インバータ制御により圧縮機２３の運転周波数を制御する。

【0072】

弁制御部９６は、四方弁２５、室外膨張弁２６、第１の室内膨張弁３５、第２の室内膨張弁３６、及び電磁弁５８を制御する。弁制御部９６は、四方弁駆動回路８４を制御することで、四方弁２５のアクチュエータを駆動し、四方弁２５に冷媒が流れる方向を変更させる。弁制御部９６は、第１の弁駆動回路８５、第２の弁駆動回路８６、第３の弁駆動回路８７、及びエジェクタ駆動回路８８を制御することで、室外膨張弁２６、第１の室内膨張弁３５、第２の室内膨張弁３６、及び電磁弁５８の開度を変更させる。

【0073】

以下に、本実施形態の空気調和機１０の冷房運転、再熱除湿運転、及び暖房運転について説明する。なお、上述のように、空気調和機１０は、冷房運転、再熱除湿運転、及び暖房運転に限らず、除霜運転のような他の運転を行うことができる。また、空気調和機１０の冷房運転、再熱除湿運転、及び暖房運転は、以下に説明される例に限られない。

【0074】

図６は、本実施形態の空気調和機１０の冷房運転制御の一例を示すフローチャートである。なお、例えば、空気調和機１０の起動と冷房運転の開始が同時である場合、室外送風ファン２２、圧縮機２３、及び室内送風ファン３３は停止している。この場合、室外ファン制御部９３、室内ファン制御部９４、及び圧縮機制御部９５は、冷房運転の開始時に、室外送風ファン２２、圧縮機２３、及び室内送風ファン３３を起動する。

【0075】

図６に示すように、冷房運転が開始されると、弁制御部９６が四方弁駆動回路８４を制御し、四方弁２５に冷媒が流れる方向を、冷房運転の方向に切り替えさせる（Ｓ１０１）。これにより、図１に示すように、室外熱交換器２１と圧縮機２３の吐出口２３ｂとが接続されるとともに、第１の室内熱交換器３１とアキュムレータ２４（圧縮機２３の吸入口２３ａ）とが接続される。すなわち、制御装置１４は、圧縮機２３の吐出口２３ｂから室外熱交換器２１へ冷媒が流れるように四方弁２５を制御する冷房運転を実行する。

【0076】

次に、図６に示すように、弁制御部９６が第２の室内膨張弁３６を制御し、第２の室内膨張弁３６を閉じる（Ｓ１０２）。これにより、第２の室内膨張弁３６は、第５の配管４５における冷媒の流れを遮断する。

【0077】

次に、運転切替部９２は、冷房運転を終了するか否かを判定する（Ｓ１０３）。例えば、リモートコントローラから空気調和機１０が停止信号又は他の運転への切替信号を入力された場合、運転切替部９２は、冷房運転が終了するものと判定し（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、冷房運転を終了する。

【0078】

一方、冷房運転が終了しない場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、弁制御部９６は、温度Ｃ１が約４４℃であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。例えば、温度取得部９１が、第３の温度センサ６３から、室外熱交換器２１と室外膨張弁２６との間の冷媒の温度Ｃ１を取得する。

【0079】

弁制御部９６は、温度Ｃ１が約４４℃であるか否かを判定する。例えば、弁制御部９６は、所定の時間に亘って温度Ｃ１が４４±０．５℃の範囲内にあるか否かを判定する。なお、Ｓ１０４における判定はこの例に限られない。

【0080】

温度Ｃ１が約４４℃でない場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、弁制御部９６は、第３の弁駆動回路８７を制御し、室外膨張弁２６の開度を調整する（Ｓ１０５）。弁制御部９６は、温度Ｃ１が約４４℃となるように、室外膨張弁２６の開度を調整する。

【0081】

Ｓ１０４において温度Ｃ１が約４４℃である場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、弁制御部９６は、温度Ｃ２が約３０℃であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。例えば、温度取得部９１が、第４の温度センサ６４から、室外膨張弁２６と気液分離器３７の間の冷媒の温度Ｃ２を取得する。

【0082】

弁制御部９６は、温度Ｃ２が約３０℃であるか否かを判定する。例えば、弁制御部９６は、所定の時間に亘って温度Ｃ２が３０±０．５℃の範囲内にあるか否かを判定する。なお、Ｓ１０６における判定はこの例に限られない。

【0083】

温度Ｃ２が約３０℃でない場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、弁制御部９６は、Ｓ１０５に移行し、第３の弁駆動回路８７を制御して室外膨張弁２６の開度を調整する。弁制御部９６は、温度Ｃ２が約３０℃となるように、室外膨張弁２６の開度を調整する。Ｓ１０４～Ｓ１０６により、温度Ｃ１と温度Ｃ２との間の温度差が約１４℃に設定される。

【0084】

本実施形態の制御装置１４は、温度差（Ｃ１－Ｃ２）を約１４℃に設定することで、室外膨張弁２６により冷媒を減圧する。例えば、冷媒の圧力は、室外膨張弁２６において、約３Ｍｐから約２ＭＰａに減少する。制御装置１４は、室外膨張弁２６に冷媒を減圧させることで、例えば、高圧の冷媒がエジェクタ３４を暴れさせることを抑制し、エジェクタ３４の動作を安定させる。

【0085】

Ｓ１０６において温度Ｃ２が約３０℃である場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、又はＳ１０５で室外膨張弁２６の開度が調整されると、弁制御部９６は、温度Ｅ１と温度Ｅ２との差が約４℃であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。

【0086】

例えば、温度取得部９１が、第１の温度センサ６１から第１の室内熱交換器３１と流出口５３との間の冷媒の温度Ｅ１を取得する。言い換えると、温度取得部９１は、第１の温度センサ６１から、エジェクタ３４の流出口５３から出た冷媒の温度Ｅ１を取得する。

【0087】

さらに、温度取得部９１は、第２の温度センサ６２から第２の室内熱交換器３２と第１の流入口５１との間の冷媒の温度Ｅ２を取得する。言い換えると、温度取得部９１は、第２の温度センサ６２から、エジェクタ３４の第１の流入口５１に入る冷媒の温度Ｅ２を取得する。

【0088】

弁制御部９６は、温度差（Ｅ１－Ｅ２）が約４℃であるか否かを判定する。例えば、弁制御部９６は、所定の時間に亘って温度差（Ｅ１－Ｅ２）が４±０．５℃の範囲内にあるか否かを判定する。なお、Ｓ１０７における判定はこの例に限られない。

【0089】

温度差（Ｅ１－Ｅ２）が約４℃に設定されることで、第１の流入口５１における冷媒の圧力が、流出口５３における冷媒の圧力よりも低くなる。エジェクタ３４は、第１の流入口５１における冷媒の圧力が、流出口５３における冷媒の圧力よりも低い場合に、第１の室内熱交換器３１の冷凍能力を向上させることができる。

【0090】

本実施形態の制御装置１４は、温度差（Ｅ１－Ｅ２）を約４℃に設定することで、第１の流入口５１における冷媒の圧力を低く設定する。第１の流入口５１における冷媒の圧力の減少量は、当該減少による流出口５３における冷媒の圧力の増加量よりも小さい。従って、制御装置１４は、第１の流入口５１における冷媒の圧力を有意に減少させ、空気調和機１０の冷凍能力を向上させることができる。

【0091】

また、制御装置１４は、温度差（Ｅ１－Ｅ２）を約４℃に設定することで、第１の流入口５１における冷媒の速度を向上させる。これにより、第１の流入口５１を通り混合部５６に供給される冷媒と、第２の流入口５２を通り混合部５６に供給される冷媒と、の速度差が低減される。従って、混合部５６における冷媒の渦が発生することが抑制され、エジェクタ３４における圧力損失が低減される。

【0092】

温度差（Ｅ１－Ｅ２）が約４℃でない場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、弁制御部９６は、第１の弁駆動回路８５及びエジェクタ駆動回路８８を制御し、第１の室内膨張弁３５及び電磁弁５８の開度を調整する（Ｓ１０８）。弁制御部９６は、温度差（Ｅ１－Ｅ２）が約４℃となるように、第１の室内膨張弁３５及び電磁弁５８の開度を調整する。

【0093】

以上のように、弁制御部９６は、冷房運転において、第１の温度センサ６１が検出した温度Ｅ１と第２の温度センサ６２が検出した温度Ｅ２との差に基づいて、第１の室内膨張弁３５と電磁弁５８とを制御する。弁制御部９６は、第１の流入口５１における冷媒の圧力が流出口５３における冷媒の圧力よりも低くなるように、第１の室内膨張弁３５と電磁弁５８とを制御する。なお、弁制御部９６は、第１の室内膨張弁３５と電磁弁５８とのうち一方のみを制御しても良い。

【0094】

Ｓ１０７において温度差（Ｅ１－Ｅ２）が約４℃である場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、又はＳ１０８で第１の室内膨張弁３５及び電磁弁５８の開度が調整されると、Ｓ１０３に戻り、運転切替部９２が冷房運転を終了するか否かを再度判定する。冷房運転が終了するまで、Ｓ１０３～Ｓ１０８が繰り返される。

【0095】

図７は、本実施形態の空気調和機１０のモリエル線図の一例を示すグラフである。冷房運転において、冷媒は、圧縮機２３で圧縮され（図７のａからｂ）、圧縮機２３の吐出口２３ｂから吐出される。吐出口２３ｂから吐出された高温高圧の気体状の冷媒は、四方弁２５を通り、室外熱交換器２１で放熱する（図７のｂからｃ）。室外熱交換器２１で凝縮した高温高圧の液状の冷媒は、室外膨張弁２６で減圧される（図７のｃからｄ）。

【0096】

室外膨張弁２６で減圧された冷媒は、気液分離器３７において、例えば液体と気液二相流とに分離される（図７のｄからｅ、及びｄからｈ）。液状の冷媒は、気液分離器３７の第２の開口３７ｂから出て、第１の室内膨張弁３５で減圧される（図７のｅからｆ）。

【0097】

第１の室内膨張弁３５で減圧された低温低圧の液状の冷媒は、第２の室内熱交換器３２で吸熱する（図７のｆからｇ）。第２の室内熱交換器３２で蒸発した気体状又は気液二相流の冷媒は、エジェクタ３４の第１の流入口５１から吸引部５５に吸引される。

【0098】

一方、気液分離器３７の第３の開口３７ｃを通り、気液二相流の冷媒がエジェクタ３４の第２の流入口５２からノズル部５４に供給される。第２の流入口５２は、気液分離器３７から冷媒を吸引する。しかし、気液分離器３７は、液体と気液二相流とを分離することで、液状の冷媒までもが第２の流入口５２に吸引されることを抑制できる。

【0099】

エジェクタ３４において、第２の流入口５２に供給された比較的高圧の気液二相流の冷媒は、ノズル部５４で減圧され（図７のｈからｉ）、第１の流入口５１から吸引された低圧の気体状の冷媒と混合部５６において混合される（図７のｇからｊ、及びｉからｊ）。混合された冷媒は、ディフューザ部５７で昇圧される（図７のｊからｋ）。エジェクタ３４は、昇圧され、気液二相流となった冷媒を、流出口５３から第１の室内熱交換器３１へ供給する。

【0100】

エジェクタ３４で昇圧された冷媒は、第１の室内熱交換器３１で吸熱する（図７のｋからａ）。第１の室内熱交換器３１で蒸発した気体状の冷媒は、四方弁２５を通り、圧縮機２３の吸入口２３ａに戻る。

【0101】

以上の本実施形態の冷房運転では、エジェクタ３４が冷媒を昇圧させる。すなわち、本実施形態の空気調和機１０では、圧縮機２３のみならず、エジェクタ３４が冷媒を昇圧させる。このため、空気調和機１０は、圧縮機２３が冷媒を所望の圧力まで昇圧させるための仕事量及び消費電力を低減することができる。

【0102】

さらに、本実施形態の冷房運転では、エジェクタ３４の流出口５３から出た冷媒が、膨張弁や気液分離器を介さず、直接的に第１の室内熱交換器３１に供給される。これにより、本実施形態の空気調和機１０は、膨張弁や気液分離器による圧力損失が生じることを抑制でき、十分な冷媒を圧縮機２３の吸入口２３ａに戻すことができる。さらに、空気調和機１０は、エジェクタ３４で昇圧した冷媒を第１の室内熱交換器３１に供給することで、第１の室内熱交換器３１の冷凍能力を向上させることができる。

【0103】

冷房運転において、第２の室内熱交換器３２の蒸発温度は、第１の室内熱交換器３１の蒸発温度よりも低くなる。このため、第２の室内熱交換器３２と熱交換した気流ＡＦ２の温度が第１の室内熱交換器３１と熱交換した気流ＡＦ１の温度よりも低くなる。

【0104】

図４に示すように、室内機１２は、第１の室内熱交換器３１と熱交換した気流ＡＦ１を流路７７ａから吹き出し、第２の室内熱交換器３２と熱交換した気流ＡＦ２を流路７７ｂから吹き出すことができる。すなわち、室内機１２は、互いに温度が異なる二つの気流ＡＦ１，ＡＦ２を、二つの流路７７ａ，７７ｂから個別に吹き出すことができる。

【0105】

図８は、本実施形態の空気調和機１０の再熱除湿運転制御の一例を示すフローチャートである。例えば、空気調和機１０の起動と再熱除湿運転の開始が同時である場合、室外ファン制御部９３、室内ファン制御部９４、及び圧縮機制御部９５は、再熱除湿運転の開始時に、室外送風ファン２２、圧縮機２３、及び室内送風ファン３３を起動する。

【0106】

図８に示すように、再熱除湿運転が開始されると、弁制御部９６が四方弁駆動回路８４を制御し、四方弁２５に冷媒が流れる方向を再熱除湿運転の方向に切り替えさせる（Ｓ２０１）。これにより、室外熱交換器２１と圧縮機２３の吐出口２３ｂとが接続されるとともに、第１の室内熱交換器３１とアキュムレータ２４（圧縮機２３の吸入口２３ａ）とが接続される。

【0107】

次に、弁制御部９６が第２の室内膨張弁３６を制御し、第２の室内膨張弁３６を閉じる（Ｓ２０２）。これにより、第２の室内膨張弁３６は、第５の配管４５における冷媒の流れを遮断する。

【0108】

次に、弁制御部９６が室外膨張弁２６及び第１の室内膨張弁３５を制御し、室外膨張弁２６及び第１の室内膨張弁３５を全開にする（Ｓ２０３）。言い換えると、弁制御部９６は、室外膨張弁２６及び第１の室内膨張弁３５の開度を最大に設定する。

【0109】

以上のように、制御装置１４は、圧縮機２３の吐出口２３ｂから室外熱交換器２１へ冷媒が流れるように四方弁２５を制御するとともに、室外膨張弁２６及び第１の室内膨張弁３５を全開にする再熱除湿運転を実行する。なお、再熱除湿運転において、制御装置１４は、室外膨張弁２６及び第１の室内膨張弁３５の開度を一時的に低減させても良い。

【0110】

次に、運転切替部９２は、再熱除湿運転を終了するか否かを判定する（Ｓ２０４）。例えば、リモートコントローラから空気調和機１０が停止信号又は他の運転への切替信号を入力された場合、運転切替部９２は、再熱除湿運転が終了するものと判定し（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、冷房運転を終了する。運転切替部９２は、当該入力が無い場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、待機して再熱除湿運転を継続する。

【0111】

再熱除湿運転において、制御装置１４は、冷房運転におけるＳ１０４～Ｓ１０８の制御、又は類似の制御を実行しても良い。また、再熱除湿運転において、制御装置１４は、他の種々の制御を行うことができる。

【0112】

図１に示すように、再熱除湿運転において、圧縮機２３の吐出口２３ｂから吐出された高温高圧の気体状の冷媒は、四方弁２５を通り、室外熱交換器２１で放熱する。上述のように、再熱除湿運転において、室外膨張弁２６は全開に設定される。このため、室外熱交換器２１で凝縮した高温高圧の液状の冷媒は、減圧されることなく室外膨張弁２６を通過し、気液分離器３７へ流れる。

【0113】

冷媒は、気液分離器３７において、例えば液体と気液二相流とに分離される。高温の液状の冷媒は、気液分離器３７の第２の開口３７ｂから出て、第１の室内膨張弁３５へ流れる。上述のように、再熱除湿運転において、第１の室内膨張弁３５は全開に設定される。このため、高温の液状の冷媒は、減圧されることなく第１の室内膨張弁３５を通過し、第２の室内熱交換器３２へ流れる。

【0114】

高温の液状の冷媒は、第２の室内熱交換器３２で熱交換を行う。冷媒は、例えば第２の室内熱交換器３２で気液二相流となり、エジェクタ３４の第１の流入口５１から吸引部５５に吸引される。一方、気液分離器３７の第３の開口３７ｃを通り、気液二相流の冷媒がエジェクタ３４の第２の流入口５２からノズル部５４に供給される。

【0115】

エジェクタ３４において、第１の流入口５１から吸引された冷媒は、第２の流入口５２に供給された冷媒と混合部５６で混合され、ディフューザ部５７で昇圧される。一方、エジェクタ３４のノズル部５４及び吸引部５５により、冷媒は膨張させられる。当該膨張作用により、エジェクタ３４は、第１の室内熱交換器３１で十分に蒸発可能に減圧された低温の冷媒を、流出口５３から第１の室内熱交換器３１へ供給することができる。これにより、第１の室内熱交換器３１は、膨張弁が無くとも、エジェクタ３４から供給された冷媒を蒸発させることができる。

【0116】

エジェクタ３４で膨張した気液二相流の冷媒は、第１の室内熱交換器３１で吸熱する。第１の室内熱交換器３１で蒸発した気体状の冷媒は、四方弁２５を通り、圧縮機２３の吸入口２３ａに戻る。

【0117】

以上の再熱除湿運転では、第１の室内熱交換器３１において低温の冷媒が熱交換を行う。例えば、第１の室内熱交換器３１における冷媒の温度は、露点温度以下に設定される。これにより、第１の室内熱交換器３１において結露が生じ、空気調和機１０は、室内の湿度を低下させる。

【0118】

一方、第２の室内熱交換器３２において、高温の冷媒が熱交換を行う。これにより、第２の室内熱交換器３２を通過する気流ＡＦ２は温められる。空気調和機１０は、例えば、第２の室内熱交換器３２で温められた気流ＡＦ２を第１の室内熱交換器３１を通過した気流ＡＦ１と混合し、吹出し口７７から吹き出す。これにより、空気調和機１０は、室内を除湿しながら、室内の温度低下を抑制できる。

【0119】

図９は、本実施形態の空気調和機１０の暖房運転制御の一例を示すフローチャートである。なお、例えば、空気調和機１０の起動と暖房運転の開始が同時である場合、室外ファン制御部９３、室内ファン制御部９４、及び圧縮機制御部９５は、暖房運転の開始時に、室外送風ファン２２、圧縮機２３、及び室内送風ファン３３を起動する。

【0120】

図９に示すように、暖房運転が開始されると、弁制御部９６が四方弁駆動回路８４を制御し、四方弁２５に冷媒が流れる方向を暖房運転の方向に切り替えさせる（Ｓ３０１）。これにより、第１の室内熱交換器３１と圧縮機２３の吐出口２３ｂとが接続されるとともに、室外熱交換器２１とアキュムレータ２４（圧縮機２３の吸入口２３ａ）とが接続される。すなわち、制御装置１４は、圧縮機２３の吐出口２３ｂから第１の室内熱交換器３１へ冷媒が流れるように四方弁２５を制御する冷房運転を実行する。

【0121】

次に、弁制御部９６が第２の室内膨張弁３６を制御し、第２の室内膨張弁３６を開く（Ｓ３０２）。例えば、弁制御部９６は、第２の室内膨張弁３６を全開にする。なお、弁制御部９６は、第２の室内膨張弁３６を所定の開度まで開放しても良い。これにより、第２の室内膨張弁３６は、第５の配管４５における冷媒の流れを許容する。

【0122】

第５の配管４５の一方の端部４５ａは、第２の室内熱交換器３２とエジェクタ３４の第１の流入口５１との間で、第２の配管４２に接続される。第５の配管４５の他方の端部４５ｂは、第１の室内熱交換器３１とエジェクタ３４の流出口５３との間で、第２の配管４２に接続される。このため、暖房運転において、冷媒は、エジェクタ３４を迂回して第５の配管４５を通り、第１の室内熱交換器３１から第２の室内熱交換器３２へ流れることができる。

【0123】

次に、弁制御部９６が電磁弁５８を制御し、電磁弁５８を閉じる（Ｓ３０３）。これにより、電磁弁５８は、第２の流入口５２を閉じ、第４の配管４４における冷媒の流れを遮断する。また、エジェクタ３４は、第１の流入口５１をさらに閉じても良い。

【0124】

次に、運転切替部９２は、暖房運転を終了するか否かを判定する（Ｓ３０４）。例えば、リモートコントローラから空気調和機１０が停止信号又は他の運転への切替信号を入力された場合、運転切替部９２は、暖房運転が終了するものと判定し（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、暖房運転を終了する。

【0125】

暖房運転が終了しない場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、弁制御部９６は、流路７７ａから吹き出す気流ＡＦ１と、流路７７ｂから吹き出す気流ＡＦ２と、の温度が相違するように設定されたか否かを判定する（Ｓ３０５）。

【0126】

例えば、同一空間に居る人々の間で、温度の感じ方が互いに異なることがある。このため、制御装置１４は、流路７７ａの先に居る人物の体温と、流路７７ｂの先に居る人物の体温とを、例えば赤外線センサにより検出する。弁制御部９６は、これらの人物の体温の差が閾値を超えた場合、気流ＡＦ１と気流ＡＦ２との温度が異なるように設定する（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）。なお、Ｓ３０５の判定はこの例に限られない。例えば、弁制御部９６は、リモートコントローラからの入力に基づき、気流ＡＦ１，ＡＦ２の間で温度が相違するように設定されたか否かを判定しても良い。

【0127】

気流ＡＦ１と気流ＡＦ２との温度が異なるように設定された場合、弁制御部９６は、第２の弁駆動回路８６を制御し、第２の室内膨張弁３６の開度を調整する（Ｓ３０６）。例えば、弁制御部９６は、気流ＡＦ１と気流ＡＦ２との温度差を大きくする場合、第２の室内膨張弁３６の開度を低減させる。

【0128】

第２の室内膨張弁３６の開度が低減されることで、第２の室内膨張弁３６は、冷媒を膨張させ、冷媒の温度を低下させる。このため、第１の室内熱交換器３１と第２の室内熱交換器３２とが異なる凝縮温度を持ち、第２の室内熱交換器３２と熱交換した気流ＡＦ２の温度が第１の室内熱交換器３１と熱交換した気流ＡＦ１の温度よりも低くなる。

【0129】

図４に示すように、室内機１２は、第１の室内熱交換器３１と熱交換した気流ＡＦ１を流路７７ａから吹き出し、第２の室内熱交換器３２と熱交換した気流ＡＦ２を流路７７ｂから吹き出すことができる。これにより、例えば、室内機１２は、寒いと感じている人物へ比較的高温の気流ＡＦ１を届け、暑いと感じている人物へ比較的低温の気流ＡＦ２を届けることができる。

【0130】

図９に示すように、Ｓ３０５で気流ＡＦ１と気流ＡＦ２との温度が異なるように設定されていない場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）、又はＳ３０６で弁制御部９６が第２の室内膨張弁３６を調整すると、Ｓ３０４に戻り、運転切替部９２が暖房運転を終了するか否かを再度判定する。暖房運転が終了するまで、Ｓ３０４～Ｓ３０６が繰り返される。

【0131】

図２に示すように、暖房運転において、圧縮機２３の吐出口２３ｂから吐出された高温高圧の気体状の冷媒は、四方弁２５を通り、第１の室内熱交換器３１で放熱する。第１の室内熱交換器３１で熱交換した冷媒は、第５の配管４５及び第２の室内膨張弁３６を通り、第２の室内熱交換器３２へ流れる。なお、上述のように、冷媒は、第２の室内膨張弁３６で減圧されても良い。

【0132】

第１の室内熱交換器３１で熱交換した冷媒は、第２の室内熱交換器３２でさらに放熱する。第２の室内熱交換器３２で凝集した液状の冷媒は、第１の室内膨張弁３５で減圧される。

【0133】

第１の室内膨張弁３５で減圧された液状の冷媒は、気液分離器３７を通過する。冷媒は、気液分離器３７の第１の開口３７ａから出て、室外膨張弁２６で減圧される。室外膨張弁２６で減圧された低温低圧の液状の冷媒は、室外熱交換器２１で吸熱する。室外熱交換器２１で蒸発した気体状の冷媒は、四方弁２５を通り、圧縮機２３の吸入口２３ａに戻る。

【0134】

弁制御部９６は、第１の室内膨張弁３５及び室外膨張弁２６の開度を調整することで、室外熱交換器２１における蒸発温度を調整することができる。また、弁制御部９６は、第１の室内膨張弁３５と室外膨張弁２６との間における冷媒の圧力を、比較的高く設定する。これにより、室外機１１と室内機１２との間に高低差があったとしても、冷媒が第１の室内膨張弁３５から室外膨張弁２６へ流れることができる。

【0135】

図１０は、本実施形態の制御装置１４のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御装置１４は、例えば、図１０に示すようなハードウェア構成のコンピュータ１００により実現される。

【0136】

コンピュータ１００は、例えば、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、記憶装置１０４と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０６とを有する。ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、記憶装置１０４、及びＩ／Ｆ１０６は、バスにより接続されている。

【0137】

ＣＰＵ１０１は、記憶装置１０４に記憶されたプログラムをＲＡＭ１０３に展開して実行し、各部を制御して入出力を行ったり、データの加工を行ったりすることができる。ＲＯＭ１０２には、オペレーティングシステムの起動用プログラムを記憶装置１０４からＲＡＭ１０３に読み出すスタートプログラムが記憶されている。

【0138】

記憶装置１０４は、例えば、フラッシュメモリである。記憶装置１０４は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、及びデータを記憶している。これらのプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、コンピュータで読み取り可能な記録メディアに記録して配布される。また、プログラムは、サーバからダウンロードすることにより配布されても良い。

【0139】

Ｉ／Ｆ１０６は、例えば、第１乃至第４の温度センサ６１～６４、室外ファン駆動回路８１、室内ファン駆動回路８２、インバータ回路８３、四方弁駆動回路８４、第１の弁駆動回路８５、第２の弁駆動回路８６、第３の弁駆動回路８７、及びエジェクタ駆動回路８８に接続するためのインターフェース装置である。

【0140】

本実施形態のコンピュータ１００で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供され得る。

【0141】

また、本実施形態のコンピュータ１００で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のコンピュータ１００で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成しても良い。また、本実施形態のプログラムを、ＲＯＭ１０２等に予め組み込んで提供するように構成しても良い。

【0142】

このようなコンピュータ１００を制御装置１４として機能させるためのプログラムは、温度取得モジュールと、運転切替モジュールと、室外ファン制御モジュールと、室内ファン制御モジュールと、圧縮機制御モジュールと、弁制御モジュールと、を含むモジュール構成となっている。コンピュータ１００は、実際のハードウェアとしてはプロセッサ（ＣＰＵ１０１）が記憶媒体（記憶装置１０４等）からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置（ＲＡＭ１０３）上にロードされる。これにより、プロセッサ（ＣＰＵ１０１）は、図５の温度取得部９１、運転切替部９２、室外ファン制御部９３、室内ファン制御部９４、圧縮機制御部９５、及び弁制御部９６として機能する。なお、コンピュータ１００は、温度取得部９１、運転切替部９２、室外ファン制御部９３、室内ファン制御部９４、圧縮機制御部９５、及び弁制御部９６の構成の一部又は全部がハードウェアにより実現されていても良い。

【0143】

以上説明された実施形態に係る空気調和機１０において、エジェクタ３４は、第２の室内熱交換器３２から第１の流入口５１に供給された冷媒を、気液分離器３７から第２の流入口５２に供給された気体を含む冷媒と混合するとともに昇圧して、流出口５３から第１の室内熱交換器３１に供給可能である。エジェクタ３４が第２の室内熱交換器３２から供給された冷媒を昇圧するため、空気調和機１０は、冷媒を所望の圧力まで昇圧させるための圧縮機２３の仕事量を小さくすることができ、省エネルギー化することができる。一方、エジェクタ３４は、第２の流入口５２から供給された冷媒を膨張減圧させるため、第２の流入口５２から冷媒を吸引する。この空気調和機１０において、気液分離器３７は、第２の開口３７ｂから第１の室内膨張弁３５を通じて液状の冷媒を第２の室内熱交換器３２に送るとともに、第３の開口３７ｃから気体を含む冷媒をエジェクタ３４の第２の流入口５２に送ることができる。このため、空気調和機１０は、エジェクタ３４が第２の流入口５２から過剰に液状の冷媒を吸引することを抑制でき、第２の室内熱交換器３２に所望量の液状の冷媒を供給することができる。従って、空気調和機１０は、エジェクタ３４を利用した省エネルギー化を実現できる。これに加えて、空気調和機１０は、例えば第１の室内膨張弁３５を全開にすることで、第２の室内熱交換器３２に高温の冷媒を供給することができる。この場合、第２の室内熱交換器３２は室内の空気を温める。一方、第２の室内熱交換器３２を通過した冷媒は、エジェクタ３４における膨張作用により露点温度以下に冷却され、第１の室内熱交換器３１で室内を除湿する。すなわち、空気調和機１０は、第１の室内熱交換器３１で除湿するとともに、第２の室内熱交換器３２で空気を温める、再熱除湿運転をすることができる。

【0144】

第５の配管４５の一方の端部４５ａは、第２の室内熱交換器３２と第１の流入口５１との間で第２の配管４２に接続される。第５の配管４５の他方の端部４５ｂは、第１の室内熱交換器３１と流出口５３との間で第２の配管４２に接続される。第５の配管４５に、第２の室内膨張弁３６が設けられる。これにより、空気調和機１０は、例えば暖房運転の際に、第５の配管４５を通じて第１の室内熱交換器３１から第２の室内熱交換器３２へ冷媒を流すことができる。さらに、第２の室内膨張弁３６は、第１の室内熱交換器３１を流れる冷媒の温度と第２の室内熱交換器３２を流れる冷媒の温度とを互いに異ならせることができる。従って、空気調和機１０は、第１の室内熱交換器３１と熱交換した第１の温度の気流ＡＦ１と、第２の室内熱交換器３２と熱交換した第２の温度の気流ＡＦ２と、の二種類の温度の気流を室内に供給することができる。

【0145】

電磁弁５８は、第２の流入口５２を開閉可能である。制御装置１４は、圧縮機２３の吐出口２３ｂから室外熱交換器２１へ冷媒が流れるように四方弁２５を制御する冷房運転を実行可能である。制御装置１４は、冷房運転において、第１の流入口５１における冷媒の圧力が流出口５３における冷媒の圧力よりも低くなるように、第１の室内膨張弁３５と電磁弁５８とのうち少なくとも一方を制御する。これにより、第１の流入口５１からエジェクタ３４に吸引される冷媒が減圧加速される。すなわち、第１の流入口５１に供給される冷媒の速度と、第２の流入口５２に供給される冷媒の速度と、の差が小さくなり、エジェクタ３４における圧力損失が低減され、空気調和機１０の冷凍能力が増大する。従って、空気調和機１０は、所望の冷凍能力を得るための圧縮機２３の仕事量を小さくすることができ、省エネルギー化することができる。

【0146】

第１の温度センサ６１は、第１の室内熱交換器３１と流出口５３との間で第２の配管４２を流れる冷媒の温度Ｅ１を検出する。第２の温度センサ６２は、第２の室内熱交換器３２と第１の流入口５１との間で第２の配管４２を流れる冷媒の温度Ｅ２を検出する。制御装置１４は、冷房運転において、第１の温度センサ６１が検出した温度Ｅ１と第２の温度センサ６２が検出した温度Ｅ２との差（Ｅ１－Ｅ２）に基づいて、第１の流入口５１における冷媒の圧力が流出口５３における冷媒の圧力よりも低くなるように、第１の室内膨張弁３５と電磁弁５８とのうち少なくとも一方を制御する。これにより、空気調和機１０は、圧力計を用いることなく、第１の流入口５１からエジェクタ３４に吸引される冷媒を減圧加速することができる。

【0147】

制御装置１４は、圧縮機２３の吐出口２３ｂから室外熱交換器２１へ冷媒が流れるように四方弁２５を制御するとともに、第１の室内膨張弁３５を全開にする、再熱除湿運転を実行可能である。再熱除湿運転において、高温の冷媒が、第１の室内膨張弁３５を通過し、第２の室内熱交換器３２に供給される。この場合、第２の室内熱交換器３２は室内の空気を温める。一方、第２の室内熱交換器３２を通過した冷媒は、エジェクタ３４における膨張作用により露点温度以下に冷却され、第１の室内熱交換器３１で室内を除湿する。このように、空気調和機１０は、第１の室内膨張弁３５を全開にするだけで再熱除湿運転を実行でき、構造及び制御を簡素化することができるとともに、再熱除湿運転における消費電力を低減できる。

【0148】

室外膨張弁２６は、室外熱交換器２１と気液分離器３７との間で第３の配管４３に設けられる。室外膨張弁２６は、例えば冷房運転及び再熱除湿運転において、室外熱交換器２１から出た冷媒を減圧する。これにより、空気調和機１０は、過剰に高圧な冷媒がエジェクタ３４を暴れさせることを抑制できる。さらに、室外膨張弁２６は、例えば暖房運転において、第２の室内熱交換器３２から出た冷媒を減圧し、室外熱交換器２１に供給する。これにより、空気調和機１０は、第２の室内熱交換器３２と室外膨張弁２６との間で冷媒を高圧に設定することができる。従って、空気調和機１０は、例えば第２の室内熱交換器３２の位置と室外熱交換器２１の位置との間に高低差があったとしても、冷媒を室外熱交換器２１に送ることができる。

【0149】

以上の実施形態において、空気調和機１０は、四方弁２５により冷媒が流れる方向を変更し、冷房運転、再熱除湿運転、及び暖房運転を行うことができる。しかし、空気調和機１０は、四方弁２５を持たず、冷房運転及び再熱除湿運転のみを行うことが可能であっても良い。この場合、空気調和機１０は、第２の室内膨張弁３６及び第５の配管４５を省略しても良い。

【0150】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0151】

１０…空気調和機、１４…制御装置、２１…室外熱交換器、２３…圧縮機、２３ａ…吸入口、２３ｂ…吐出口、２５…四方弁、２６…室外膨張弁、３１…第１の室内熱交換器、３２…第２の室内熱交換器、３４…エジェクタ、３５…第１の室内膨張弁、３６…第２の室内膨張弁、３７…気液分離器、３７ａ…第１の開口、３７ｂ…第２の開口、３７ｃ…第３の開口、４１…第１の配管、４２…第２の配管、４３…第３の配管、４４…第４の配管、４５…第５の配管、４５ａ，４５ｂ…端部、５１…第１の流入口、５２…第２の流入口、５３…流出口、５８…電磁弁、６１…第１の温度センサ、６２…第２の温度センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】