(57)【要約】【課題】運転モードが交互に切り替わるハンチングを抑制できる空気調和機を提案する。【解決手段】空気調和機の制御部は、第１除湿運転と、第２除湿運転と、第３除湿運転とを、少なくとも室内湿度を含む環境情報を用いて切り替えるように冷媒回路を制御する。第１除湿運転から第２除湿運転に切り替えるときの環境情報の第１閾値（Ｔ１）と、第２除湿運転から第１除湿運転に切り替えるときの環境情報の第２閾値（Ｔ２）とは、異なるように設定されている。第２除湿運転から第３除湿運転に切り替えるときの環境情報の第３閾値（Ｔ３）と、第３除湿運転から第２除湿運転に切り替えるときの環境情報の第４閾値（Ｔ４）とは、異なるように設定されている。第２閾値（Ｔ２）から第３閾値（Ｔ３）に向かって、第２閾値（Ｔ２）と、第１閾値（Ｔ１）と、第４閾値（Ｔ４）と、第３閾値（Ｔ３）とは、この順に設定されている。【選択図】図６
2020070986.tif 000002
【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）の冷媒経路の途中に配設された制御弁（１３）と、
上記冷媒回路（ＲＣ）を制御する制御部（１００）と
を備え、
上記制御部（１００）は、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、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除湿運転とを、少なくとも室内湿度（Ｈｉｎ）を含む環境情報を用いて切り替えるように上記冷媒回路（ＲＣ）を制御し、
上記第１除湿運転から上記第２除湿運転に切り替えるときの上記環境情報の第１閾値（Ｔ１，Ｔ１１）と、上記第２除湿運転から上記第１除湿運転に切り替えるときの上記環境情報の第２閾値（Ｔ２，Ｔ１２）とは、異なるように設定されており、
上記第２除湿運転から上記第３除湿運転に切り替えるときの上記環境情報の第３閾値（Ｔ３，Ｔ１３）と、上記第３除湿運転から上記第２除湿運転に切り替えるときの上記環境情報の第４閾値（Ｔ４，Ｔ１４）とは、異なるように設定されており、
上記第２閾値（Ｔ２，Ｔ１２）から上記第３閾値（Ｔ３，Ｔ１３）に向かって、上記第２閾値（Ｔ２，Ｔ１２）と、上記第１閾値（Ｔ１，Ｔ１１）と、上記第４閾値（Ｔ４，Ｔ１４）と、上記第３閾値（Ｔ３，Ｔ１３）とは、この順に設定されてい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、
上記環境情報は、室内温度（Ｔｉｎ）を含むことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の空気調和機において、
上記環境情報は、顕熱比（ＳＨＦ）を含むことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の空気調和機において、
上記第１閾値（Ｔ１，Ｔ１１）と上記第２閾値（Ｔ２，Ｔ１２）との差（ΔＡ１，ΔＢ１）の絶対値は、上記第３閾値（Ｔ３，Ｔ１３）と上記第４閾値（Ｔ４，Ｔ１４）との差（ΔＡ２，ΔＢ２）の絶対値よりも小さいことを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の空気調和機において、
上記第１除湿運転から上記第３除湿運転に移行するとき、上記第１除湿運転より後、かつ、上記第３除湿運転より前に、上記第２除湿運転を所定時間実行することを特徴とする空気調和機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の空気調和機において、
ユーザからの冷風要求があるとき、上記第２除湿運転又は上記第３除湿運転から上記第１除湿運転に移行しやすくなるように、上記第２閾値（Ｔ２，Ｔ１２）又は上記第４閾値（Ｔ４，Ｔ１４）を変更可能であ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】
従来の空気調和機としては、運転モードとして、通常冷房モード、過絞り冷房モード、冷房時再熱ドライモードを有するものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
この空気調和機では、温度及び湿度に基づいて運転モードを選択している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかし、上記従来の空気調和機では、各運転モードの切り替え前後で温度又は湿度が不安定に上下するような場合には、運転モードが交互に切り替わるハンチングが発生する恐れがある。
【０００６】
本開示は、運転モードが交互に切り替わるハンチングを抑制できる空気調和機を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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冷媒経路の途中に配設された制御弁と、
上記冷媒回路を制御する制御部と
を備え、
上記制御部は、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、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除湿運転とを、少なくとも室内湿度を含む環境情報を用いて切り替えるように上記冷媒回路を制御し、
上記第１除湿運転から上記第２除湿運転に切り替えるときの上記環境情報の第１閾値と、上記第２除湿運転から上記第１除湿運転に切り替えるときの上記環境情報の第２閾値とは、異なるように設定されており、
上記第２除湿運転から上記第３除湿運転に切り替えるときの上記環境情報の第３閾値と、上記第３除湿運転から上記第２除湿運転に切り替えるときの上記環境情報の第４閾値とは、異なるように設定されており、
上記第２閾値から上記第３閾値に向かって、上記第２閾値と、上記第１閾値と、上記第４閾値と、上記第３閾値とは、この順に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
本開示によれば、第１除湿運転と第２除湿運転との切り替えが、環境情報の互いに異なる第１閾値及び第２閾値を用いたヒステリシスを有するので、第１除湿運転と第２除湿運転とが交互に切り替わるハンチングを抑制できる。また、第２除湿運転と第３除湿運転との切り替えが、環境情報の互いに異なる第３閾値及び第４閾値を用いたヒステリシスを有するので、第２除湿運転と第３除湿運転とが交互に切り替わるハンチングの発生を抑制できる。
【０００９】
また、環境情報が少なくとも室内湿度を含むので、潜熱負荷に応じた除湿運転ができる。
【００１０】
一実施形態の空気調和機では、上記環境情報は、室内温度を含む。
【００１１】
上記実施形態では、環境情報が室内温度を含むので、顕熱負荷に応じた除湿運転ができる。
【００１２】
一実施形態の空気調和機では、上記環境情報は、顕熱比を含む。
【００１３】
上記実施形態では、環境情報が顕熱比を含むので、顕熱負荷と潜熱負荷とに応じた除湿運転ができる。
【００１４】
一実施形態の空気調和機では、上記第１閾値と上記第２閾値との差の絶対値は、上記第３閾値と上記第４閾値との差の絶対値よりも小さい。
【００１５】
第２除湿運転から第３除湿運転に切り替えるとき、第２除湿運転で蒸発域又は過熱域であった室内熱交換器の部分の少なくとも一部が第３除湿運転では凝縮域となるので、第２除湿運転で室内熱交換器に付着した水分が第３除湿運転で蒸発して室内に戻って湿度が上昇する所謂湿度戻りが発生する。上記実施形態によれば、第１除湿運転と第２除湿運転との切り替えよりも、第２除湿運転と第３除湿運転との切り替えにおいてハンチングが発生しにくいので、上記湿度戻りの発生頻度を抑制できる。
【００１６】
一実施形態の空気調和機は、上記第１除湿運転から上記第３除湿運転に移行するとき、上記第１除湿運転より後、かつ、上記第３除湿運転より前に、上記第２除湿運転を所定時間実行する。
【００１７】
上記実施形態では、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、室内熱交換器の一部を凝縮域にする第３除湿運転との間に、室内熱交換器の一部を蒸発域にする第２除湿運転を実行することで、室内熱交換器に付着した水分を第２除湿運転において徐々に減らすことができる。このため、第１除湿運転から第３除湿運転に直接切り替える場合と比較して、室内熱交換器に付着した水分が第３除湿運転で蒸発して室内に戻る湿度戻りによる室内の湿度の急激な上昇を抑制できる。
【００１８】
上記実施形態の空気調和機は、ユーザからの冷風要求があるとき、上記第２除湿運転又は上記第３除湿運転から上記第１除湿運転に移行しやすくなるように、上記第２閾値又は上記第４閾値を変更可能である。
【００１９】
本実施形態では、ユーザからの冷風要求があるとき、第２除湿運転及び第３除湿運転よりも顕熱能力が高い第１除湿運転に移行しやすいので、ユーザの快適性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】上記空気調和機の運転モードの切り替え条件を説明するための図である。
【図７】本開示の第２実施形態の空気調和機の運転モードの切り替え条件を説明するための図である。
【図８】本開示の第３実施形態の空気調和機の運転モードの切り替え条件を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
〔第１実施形態〕
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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の背面部１１ａ−２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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。ユーザは、リモコンを操作して、上記空気調和機が自動運転、冷房運転、暖房運転、除湿運転などを行うときの目標温度Ｔｔ及び目標湿度Ｈｔを設定できる。また、ユーザは、リモコンを操作して、上記空気調和機が自動運転、冷房運転、暖房運転、除湿運転などを行うときの風向や風量を設定できる。
【００３５】
図２は、上記空気調和機の制御ブロック図である。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
［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の全部を実質的に蒸発域（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。
【００３９】
ここで、室内熱交換器１１の全部を実質的に蒸発域にするとは、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。
【００４０】
［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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
［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。
【００４５】
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１０．０Ｌ／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５．０Ｌ／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、さらに好ましい。
【００４６】
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。
【００４７】
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、環境情報に基づいて、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、上記環境情報の変化に応じて、他の除湿運転に自動的に切り替わる。
【００４８】
再熱除湿運転から、冷房除湿運転又は過絞り除湿運転に切り替わるとき、制御装置１００は、室外ファン２６が再熱除湿運転における回転数の上限値で運転されるように、室外ファン２６を制御する。これにより、冷媒回路ＲＣの高圧と低圧の差圧が小さくなり、再熱除湿運転から冷房除湿運転又は過絞り除湿運転に切り替わるときに電磁弁１３が開きやすくなる。
【００４９】
図６は、本実施形態の上記空気調和機の運転モードの切り替え条件を説明する図である。制御部１００は、環境情報を用いて、冷房除湿運転と、過絞り除湿運転と、再熱除湿運転とを切り替える。
【００５０】
本実施形態では、運転モードの切り替えに用いる環境情報は、室内温度Ｔｉｎと、室内湿度Ｈｉｎと、顕熱比ＳＨＦ（ｓｅｎｓｉｂｌｅ  ｈｅａｔ  ｆａｃｔｏｒ）とを含む。具体的には、本実施形態では、室内温度センサ５２によって検出された室内温度Ｔｉｎと、ユーザによって設定された目標温度Ｔｔと、室内湿度センサ５３によって検出された室内湿度Ｈｉｎと、ユーザによって設定された目標湿度Ｈｔとから算出される顕熱比ＳＨＦに基づいて運転モードを切り替える。
【００５１】
顕熱比ＳＨＦとは、全熱（顕熱と潜熱の合計値）に対する顕熱の割合であり、以下の式（１）で定義される。言い換えれば、顕熱比ＳＨＦは、上記空気調和機が冷房運転又は除湿運転を行うときの全熱負荷（顕熱負荷と潜熱負荷の合計値）に対する顕熱負荷の割合である。
【数１】
2020070986.tif 000003
【００５２】
本実施形態では、運転モードの切り替え判定に用いる環境情報としての顕熱比ＳＨＦは、本来式（１）で表される顕熱比ＳＨＦを近似したものであり、以下の式（２）で表現される。
【数２】
2020070986.tif 000004
【００５３】
式（２）では、顕熱として、室内温度Ｔｉｎと目標温度Ｔｔとの間の温度差に係数αを乗じたものを用いる。ここで、係数αは、室内温度Ｔｉｎと目標温度Ｔｔとの間の温度差を顕熱に換算する換算係数である。すなわち、室内温度Ｔｉｎが高くなるほど、顕熱は大きくなり、顕熱比ＳＨＦは大きくなる。
【００５４】
また、式（２）では、潜熱として、室内湿度Ｈｉｎと目標湿度Ｈｔとの間の湿度差に係数βを乗じたものを用いる。ここで、係数βは、室内湿度Ｈｉｎと目標湿度Ｈｔとの間の湿度差を潜熱に換算する換算係数である。すなわち、室内湿度Ｈｉｎが高くなるほど、潜熱は大きくなり、顕熱比ＳＨＦは小さくなる。
【００５５】
以下、図６を参照して、本実施形態の上記空気調和機の運転モードの切り替え条件を説明する。以下詳述するが、本実施形態では、顕熱比ＳＨＦの第１閾値Ｔ１、第２閾値Ｔ２、第３閾値Ｔ３、及び第４閾値Ｔ４に基づいて運転モードを切り替える。ここで、第２閾値Ｔ２は、第１閾値Ｔ１よりも大きく、第１閾値Ｔ１は、第４閾値Ｔ４よりも大きく、第４閾値Ｔ４は、第３閾値Ｔ３よりも大きい。すなわち、顕熱比ＳＨＦの第１閾値Ｔ１と、第２閾値Ｔ２と、第３閾値Ｔ３と、第４閾値Ｔ４との間には、Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ４＞Ｔ３の関係が成り立っている。言い換えれば、第２閾値Ｔ２から第３閾値Ｔ３に向かって、第２閾値Ｔ２と、第１閾値Ｔ１と、第４閾値Ｔ４と、第３閾値Ｔ３とは、この順に設定されている。
【００５６】
まず、運転モードが冷房除湿運転から再熱除湿運転に移行する場合の運転モードの切り替え条件を説明する。
【００５７】
図６に示すように、上記空気調和機が冷房除湿運転を行っているときに顕熱比ＳＨＦが第１閾値Ｔ１よりも小さくなった場合、運転モードは、冷房除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わる。また、上記空気調和機が過絞り除湿運転を行っているときに顕熱比ＳＨＦが第３閾値Ｔ３よりも小さくなった場合、運転モードは、過絞り除湿運転から再熱除湿運転に切り替わる。
【００５８】
このように運転モードが冷房除湿運転から再熱除湿運転に移行するとき、冷房除湿運転よりも後、かつ、再熱除湿運転よりも前に過絞り除湿運転を所定時間実行する。具体的には、顕熱比ＳＨＦが第１閾値Ｔ１から第３閾値Ｔ３に変化するまでの間、過絞り除湿運転を実行する。
【００５９】
次に、運転モードが再熱除湿運転から冷房除湿運転に移行する場合の運転モードの切り替え条件を説明する。
【００６０】
図６を参照すると、上記空気調和機が再熱除湿運転を行っているときに顕熱比ＳＨＦが第４閾値Ｔ４よりも大きくなった場合、運転モードは、再熱除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わる。上記空気調和機が過絞り除湿運転を行っているときに顕熱比ＳＨＦが第２閾値Ｔ２よりも大きくなった場合、運転モードは、過絞り除湿運転から冷房除湿運転に切り替わる。
【００６１】
本実施形態では、運転モードが冷房除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わるときの顕熱比ＳＨＦの第１閾値Ｔ１と、運転モードが過絞り除湿運転から冷房除湿運転に切り替わるときの顕熱比ＳＨＦの第２閾値Ｔ２とは、冷房除湿運転と過絞り除湿運転との切り替えがヒステリシスを有するように、異なっている。
【００６２】
本開示においてヒステリシスとは、環境情報（本実施形態では顕熱比ＳＨＦ）の変化の方向によって運転モードが切り替わる環境情報の閾値が異なる特性をいう。本実施形態では、冷房除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わるときの顕熱比ＳＨＦの第１閾値Ｔ１は、過絞り除湿運転から冷房除湿運転に切り替わるときの顕熱比ＳＨＦの第２閾値Ｔ２よりも小さい。言い換えれば、顕熱比ＳＨＦが減少しているとき、第１閾値Ｔ１を境に冷房除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わり、顕熱比ＳＨＦが増加しているとき、第１閾値Ｔ１よりも大きい第２閾値Ｔ２を境に過絞り除湿運転から冷房除湿運転に切り替わる。
【００６３】
また、本実施形態では、過絞り除湿運転から再熱除湿運転に切り替わるときの顕熱比ＳＨＦの第３閾値Ｔ３と、再熱除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わるときの顕熱比ＳＨＦの第４閾値Ｔ４とは、過絞り除湿運転と再熱除湿運転との切り替えがヒステリシスを有するように、異なっている。
【００６４】
具体的には、本実施形態において、過絞り除湿運転から再熱除湿運転に切り替わるときの顕熱比ＳＨＦの第３閾値Ｔ３は、再熱除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わるときの顕熱比ＳＨＦの第４閾値Ｔ４よりも小さい。言い換えれば、顕熱比ＳＨＦが減少しているとき、第３閾値Ｔ３を境に過絞り除湿運転から再熱除湿運転に切り替わり、顕熱比ＳＨＦが増加しているとき、第３閾値Ｔ３よりも大きい第４閾値Ｔ４を境に再熱除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わる。
【００６５】
また、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２との差ΔＡ１の絶対値｜ΔＡ１｜は、第３閾値Ｔ３と第４閾値Ｔ４との差ΔＡ２の絶対値｜ΔＡ２｜よりも小さい。
【００６６】
上記実施形態によれば、冷房除湿運転と過絞り除湿運転との切り替えが、環境情報としての顕熱比ＳＨＦの互いに異なる第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を用いたヒステリシスを有するので、冷房除湿運転と過絞り除湿運転とが交互に切り替わるハンチングを抑制できる。また、過絞り除湿運転と再熱除湿運転との切り替えが、環境情報としての顕熱比ＳＨＦの互いに異なる第３閾値Ｔ３及び第４閾値Ｔ４を用いたヒステリシスを有するので、過絞り除湿運転と再熱除湿運転とが交互に切り替わるハンチングの発生を抑制できる。
【００６７】
また、運転モードの切り替えに用いる環境情報が室内湿度Ｈｉｎを含むので、潜熱負荷に応じた除湿運転ができる。
【００６８】
上記実施形態では、運転モードの切り替えに用いる環境情報が室内温度Ｔｉｎを含むので、顕熱負荷に応じた除湿運転ができる。
【００６９】
上記実施形態では、運転モードの切り替えに用いる環境情報として顕熱比ＳＨＦを用いるので、顕熱負荷と潜熱負荷とに応じた除湿運転ができる。
【００７０】
過絞り除湿運転から再熱除湿運転に切り替えるとき、過絞り除湿運転で蒸発域又は過熱域であった室内熱交換器１１の部分の少なくとも一部が再熱除湿運転では凝縮域となるので、過絞り除湿運転で室内熱交換器１１に付着した水分が再熱除湿運転で蒸発して室内に戻って湿度が上昇する所謂湿度戻りが発生する。上記実施形態では、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２との差ΔＡ１の絶対値｜ΔＡ１｜は、第３閾値Ｔ３と第４閾値Ｔ４との差ΔＡ２の絶対値｜ΔＡ２｜よりも小さい。このため、冷房除湿運転と過絞り除湿運転との切り替えよりも、過絞り除湿運転と再熱除湿運転との切り替えにおいてハンチングが発生しにくいので、上記湿度戻りの発生頻度を抑制できる。
【００７１】
上記実施形態では、室内熱交換器１１の実質的に全部を蒸発域にする冷房除湿運転と、室内熱交換器１１の一部を凝縮域にする再熱除湿運転との間に、室内熱交換器１１の一部を蒸発域にする過絞り除湿運転を実行することで、室内熱交換器１１に付着した水分を過絞り除湿運転において徐々に減らすことができる。このため、冷房除湿運転から再熱除湿運転に直接切り替える場合と比較して、室内熱交換器１１に付着した水分が再熱除湿運転で蒸発して室内に戻る湿度戻りによる室内の湿度の急激な上昇を抑制できる。
【００７２】
〔第２実施形態〕
第２実施形態に係る空気調和機は、運転モードの切り替えに用いる環境情報を除いて上記第１実施形態と同様であり、図１〜図５を援用する。第２実施形態において上記第１実施形態と同一の構成には、同一の参照番号を付して、その説明を省略する。
【００７３】
本実施形態では、運転モードの切り替えに用いる環境情報は、室内湿度Ｈｉｎを含む。具体的には、本実施形態では、室内湿度センサ５３によって検出された室内湿度Ｈｉｎと、ユーザによって設定された目標湿度Ｈｔから算出される湿度差ΔＨに基づいて運転モードを切り替える。湿度差ΔＨは、室内湿度Ｈｉｎから目標湿度Ｈｔを減じたものである。
【００７４】
図７は、第２実施形態に係る運転モードの切り替え条件を説明する図である。以下詳述するが、本実施形態では、湿度差ΔＨの第１閾値Ｔ１１、第２閾値Ｔ１２、第３閾値Ｔ１３、及び第４閾値Ｔ１４に基づいて運転モードを切り替える。ここで、第２閾値Ｔ１２は、第１閾値Ｔ１１よりも小さく、第１閾値Ｔ１１は、第４閾値Ｔ１４よりも小さく、第４閾値Ｔ１４は、第３閾値Ｔ１３よりも小さい。すなわち、湿度差ΔＨの第１閾値Ｔ１１と、第２閾値Ｔ１２と、第３閾値Ｔ１３と、第４閾値Ｔ１４との間には、Ｔ１３＞Ｔ１４＞Ｔ１１＞Ｔ１２の関係が成り立っている。言い換えれば、第２閾値Ｔ１２から第３閾値Ｔ１３に向かって、第２閾値Ｔ１２と、第１閾値Ｔ１１と、第４閾値Ｔ１４と、第３閾値Ｔ１３とは、この順に設定されている。
【００７５】
まず、運転モードが冷房除湿運転から再熱除湿運転に移行する場合の運転モードの切り替え条件を説明する。
【００７６】
図７を参照すると、上記空気調和機が冷房除湿運転を行っているときに湿度差ΔＨが第１閾値Ｔ１１よりも大きくなった場合、運転モードは、冷房除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わる。また、上記空気調和機が過絞り除湿運転を行っているときに湿度差ΔＨが第３閾値Ｔ１３よりも大きくなった場合、運転モードは、過絞り除湿運転から再熱除湿運転に切り替わる。
【００７７】
冷房除湿運転から再熱除湿運転に移行するとき、冷房除湿運転よりも後、かつ、再熱除湿運転よりも前に過絞り除湿運転を所定時間実行する。具体的には、湿度差ΔＨが第１閾値Ｔ１１から第３閾値Ｔ１３に変化するまで過絞り除湿運転を実行する。
【００７８】
次に、運転モードが再熱除湿運転から冷房除湿運転に移行する場合の運転モードの切り替え条件を説明する。
【００７９】
図７を参照すると、上記空気調和機が再熱除湿運転を行っているときに湿度差ΔＨが第４閾値Ｔ１４よりも小さくなった場合、運転モードは、再熱除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わる。上記空気調和機が過絞り除湿運転を行っているときに湿度差ΔＨが第２閾値Ｔ１２よりも小さくなった場合、運転モードは、過絞り除湿運転から冷房除湿運転に切り替わる。
【００８０】
本実施形態では、冷房除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わるときの湿度差ΔＨの第１閾値Ｔ１１と、過絞り除湿運転から冷房除湿運転に切り替わるときの湿度差ΔＨの第２閾値Ｔ１２とは、冷房除湿運転と過絞り除湿運転との切り替えがヒステリシスを有するように、異なっている。
【００８１】
具体的には、冷房除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わるときの湿度差ΔＨの第１閾値Ｔ１１は、過絞り除湿運転から冷房除湿運転に切り替わるときの湿度差ΔＨの第２閾値Ｔ１２よりも大きい。言い換えれば、湿度差ΔＨが増加しているとき、第１閾値Ｔ１１を境に冷房除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わり、湿度差ΔＨが減少しているとき、第１閾値Ｔ１１よりも小さい第２閾値Ｔ１２を境に過絞り除湿運転から冷房除湿運転に切り替わる。
【００８２】
本実施形態では、過絞り除湿運転から再熱除湿運転に切り替わるときの湿度差ΔＨの第３閾値Ｔ１３と、再熱除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わるときの湿度差ΔＨの第４閾値Ｔ１４とは、過絞り除湿運転と再熱除湿運転との切り替えがヒステリシスを有するように、異なっている。
【００８３】
具体的には、本実施形態において、過絞り除湿運転から再熱除湿運転に切り替わるときの湿度差ΔＨの第３閾値Ｔ１３は、再熱除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わるときの湿度差ΔＨの第４閾値Ｔ１４よりも大きい。言い換えれば、湿度差ΔＨが増加しているとき、第３閾値Ｔ１３を境に過絞り除湿運転から再熱除湿運転に切り替わり、湿度差ΔＨが減少しているとき、第３閾値Ｔ１３よりも小さい第４閾値Ｔ１４を境に再熱除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わる。
【００８４】
また、第１閾値Ｔ１１と第２閾値Ｔ１２との差ΔＢ１の絶対値｜ΔＢ１｜は、第３閾値Ｔ１３と第４閾値Ｔ１４との差ΔＢ２の絶対値｜ΔＢ２｜よりも小さい。
【００８５】
上記実施形態では、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００８６】
また、環境情報が室内湿度Ｈｉｎを含み、運転モードの切り替えに用いる環境情報として室内湿度センサ５３によって検出された室内湿度Ｈｉｎと、ユーザによって設定された目標湿度Ｈｔから算出される湿度差ΔＨを用いるので、潜熱負荷に応じた除湿運転ができる。
【００８７】
〔第３実施形態〕
第３実施形態に係る空気調和機は、運転モードの切り替え条件を除いて上記第１実施形態と同様であり、図１〜図５を援用する。第３実施形態において上記第１実施形態と同一の構成には、同一の参照番号を付して、その説明を省略する。
【００８８】
図８は、第３実施形態に係る運転モードの切り替え条件を説明する図である。
【００８９】
図８を参照すると、本実施形態では、制御装置１００は、ユーザからの冷風要求があるとき、過絞り除湿運転又は再熱除湿運転から冷房除湿運転に移行しやすくなるように、第２閾値Ｔ２又は上記第４閾値Ｔ４を変更する。ここで、ユーザからの冷風要求があるときとは、ユーザがリモコンを操作して風量を増加させたとき、又はユーザに風が直接当たるようにユーザが風向を設定したときなどをいう。
【００９０】
具体的には、制御装置１００は、ユーザからの冷風要求があるときの顕熱比ＳＨＦの第２閾値Ｔ２を、ユーザからの冷風要求がないとき（図８において２点鎖線で示す）の顕熱比ＳＨＦの第２閾値Ｔ２よりも小さくする。これにより、過絞り除湿運転から冷房除湿運転に切り替わりやすくなる。なお、本実施形態において、ユーザからの冷風要求があるときの顕熱比ＳＨＦの第２閾値Ｔ２は、顕熱比ＳＨＦの第１閾値Ｔ１よりも大きい。すなわち、本実施形態において冷房除湿運転と過絞り除湿運転との切り替えは、ヒステリシスを有する。
【００９１】
同様に、制御装置１００は、ユーザからの冷風要求があるときの顕熱比ＳＨＦの第４閾値Ｔ４を、ユーザからの冷風要求がないとき（図８において２点鎖線で示す）の顕熱比ＳＨＦの第４閾値Ｔ４よりも小さくする。これにより、再熱除湿運転から過絞り除湿運転に切り替わりやすくなる。なお、本実施形態において、ユーザからの冷風要求があるときの顕熱比ＳＨＦの第４閾値Ｔ４は、顕熱比ＳＨＦの第３閾値Ｔ３よりも大きい。すなわち、本実施形態において、過絞り除湿運転と再熱除湿運転との切り替えは、ヒステリシスを有する。
【００９２】
上記実施形態によれば、ユーザからの冷風要求があるとき、過絞り除湿運転及び再熱除湿運転よりも顕熱能力が高い冷房除湿運転に移行しやすいので、ユーザの快適性を向上できる。
【００９３】
本実施形態では、顕熱比ＳＨＦの第１閾値Ｔ１と第３閾値Ｔ３とは、ユーザからの冷風要求があるときとユーザからの冷風要求がないときで、変更しなかったが、これに限定されない。例えば、ユーザからの冷風要求があるときの顕熱比ＳＨＦの第１閾値Ｔ１は、ユーザからの冷風要求がないときの第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２との差ΔＡ１の絶対値｜ΔＡ１｜を維持するように、変更されてもよい。同様に、例えば、ユーザからの冷風要求があるときの顕熱比ＳＨＦの第３閾値Ｔ３は、ユーザからの冷風要求がないときの第３閾値Ｔ３と第４閾値Ｔ４との差ΔＡ２の絶対値｜ΔＡ２｜を維持するように、変更されてもよい。
【００９４】
以上、実施形態を説明したが、特許請求の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【００９５】
例えば、上記第１〜第３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の背面部１１ａ−２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。
【００９６】
また、上記第１から第３実施形態では、目標温度Ｔｔ及び目標湿度Ｈｔはユーザによって設定されていたが、予め設定されていてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
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
１２  室内ファン
１３  電磁弁
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  冷媒温度センサ
１００  制御装置
１００ａ  冷房除湿運転制御部
１００ｂ  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】
2020070986.tif 000005
【図２】
2020070986.tif 000006
【図３】
2020070986.tif 000007
【図４】
2020070986.tif 000008
【図５】
2020070986.tif 000009
【図６】
2020070986.tif 000010
【図７】
2020070986.tif 000011
【図８】
2020070986.tif 000012