(57)【要約】【課題】除湿運転時に、室内の温度を快適温度に保持する冷凍空調装置を得る。【解決手段】冷凍空調装置は、圧縮機１（１ａ、１ｂ）、室外熱交換器２（２ａ、２ｂ）、減圧装置３（３ａ、３ｂ）、室内熱交換器４（４ａ、４ｂ）を備えた二つの冷凍サイクルを有し、減圧装置は、複数の毛細管３が各々に室内熱交換器４に接続し、二つの冷凍サイクルの少なくとも一方に、室外熱交換器７ａをバイパスするバイパス回路を備え、室内ファン６は、一方の冷凍サイクルの室内熱交換器と、他方の冷凍サイクルの室内熱交換器に送風し、それぞれの室内熱交換器４ａ、４ｂで熱交換された空気が混合されて室内に吹出される。そして、二つの冷凍サイクルの内のバイパス回路７ａを備えた方が、室外熱交換器２ａをバイパスさせた運転、他方が冷房運転を行うことにより除湿運転が行われる。【選択図】図１
2011069547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、複数の伝熱管を有する室内熱交換器を順次循環する複数の冷凍サイクルと、
前記複数の冷凍サイクルの前記室内熱交換器に空気を送風し、前記室内熱交換器によって熱交換された空気を混合して室内に吹き出す室内ファンと、
制御手段と、を備え、
各冷凍サイクル毎に、前記減圧装置は、一端が前記室内熱交換器の各伝熱管と接続し、他端が前記室外熱交換器の出口配管に接続する複数の毛細管を備え、
前記複数の冷凍サイクルの内の少なくとも一つから成る第１の冷凍サイクル群は前記室外熱交換器の入口側配管と出口側配管に接続されたバイパス回路と、前記室外熱交換器への冷媒の流れをこのバイパス回路に切替え可能な切替弁と、を備え、
前記制御手段は、除湿運転時には、前記切替弁を制御して前記第１の冷凍サイクル群の冷媒の流れを前記バイパス回路に切替えさせることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項２】
圧縮機と室外熱交換器を有し、前記室外熱交換器の出口側配管を分岐して成る複数の流路のそれぞれが減圧装置と室内熱交換器を有する複数の冷凍サイクルと、
前記複数の冷凍サイクル内の前記複数の室内熱交換器に空気を送風し、前記室内熱交換器によって熱交換された空気を混合して室内に吹き出す室内ファンと、
制御手段と、を備え、
各冷凍サイクル毎に、前記複数の減圧装置は、それぞれ一端が前記室内熱交換器の各伝熱管と接続し、他端が前記室外熱交換器の出口側配管に接続する複数の毛細管を備え、
前記複数の冷凍サイクルの内の少なくとも一つから成る第１の冷凍サイクル群は一端が前記室外熱交換器の入口側配管に接続され、他端が前記複数の流路の前記減圧装置と前記室外熱交換器出口側配管との間に接続されたバイパス回路と、前記室外熱交換器への冷媒の流れをこのバイパス回路に切替え可能な第１の切替弁と、
前記複数の流路の前記減圧装置と前記室外熱交換器出口側配管との間に介在する第２の切替弁と、を備え、
前記制御手段は、除湿運転時には、前記第１の切替弁と前記第２の切替弁とを制御して前記第１の冷凍サイクル群の冷媒の流れを前記バイパス回路に切替えさせることを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項３】
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器とは前記室内ファンの回転軸に対してほぼ線対称の位置に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍空調装置。
【請求項４】
前記圧縮機は容量制御型であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷凍空調装置。
【請求項５】
前記切替弁に代えて、前記バイパス回路を流れる冷媒の流量を調節可能な流量調節弁を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷凍空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧と分配を兼用した複数の毛細管を備えた冷凍空調装置に関するものであり、特に、低外気温度においても快適な除湿運転を行う冷凍空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空気調和装置のように振動する場所に設置される空気調和装置では、蒸発器の分配性能が悪化することがある。即ち、絶えず振動する状態では、蒸発器の分配器内に存在する二相冷媒の内、液冷媒が或る部位に偏在してしまったり、別のタイミングでは別の部位に偏在してしまったりするような事態が発生し得るので、このような場合には蒸発器における冷媒の分配性能が悪化する。
そこで、液冷媒の分配により分配性能向上を図る空気調和装置が知られている。一例として、圧縮機と、室外熱交換器と、分配と減圧を兼用した複数の毛細管と、室内熱交換器と、アキュムレーターとが順に接続された冷媒回路を備えている冷房専用の車両用空気調和装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この場合、分配された毛細管のそれぞれの端部は室内熱交換器を構成する各伝熱管に接続される。
【０００３】
また、複数の室内熱交換器を直列に接続し、除湿運転時にはその一部を再熱器（凝縮器）として作用するように構成した車両用空気調和装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
しかしながら、特許文献２の図１に示されるような複数の室内熱交換器を直列に接続した構成において、第１膨張機構及び第２膨張機構として特許文献１に示されるような分配と減圧を兼用した複数の毛細管を用いた場合、除湿運転時には、直列に接続された複数の室内熱交換器の内、一部を再熱器（凝縮器）として作用させるような構成は、実現できない。
なぜならば、分配と減圧を兼用した複数の毛細管の端部が室内熱交換器を構成するそれぞれの伝熱管に直接接続されるため、バイパス回路から伝熱管に冷媒を流し込む入口がない。従って、室内熱交換器を凝縮器として構成することができなくなるからである。
【０００５】
したがって、従来の空調装置では室内熱交換器を並列に接続したものが一般的であり、冷房専用の空調装置では湿度の高い梅雨の季節になると、冷房能力を極力抑えた弱冷運転をすると共に、室内ファンの回転数を低くして車内温度があまり低下しないようにした簡易的な除湿運転をしたり、蒸発器の出口に再加熱ヒーターを設けて、蒸発器により冷却された空気を再加熱したりする方法が一般的であった（例えば非特許文献１参照）。また、その他に蒸発器の空気出口側に再加熱用の凝縮器を配置して、除湿運転時だけ電磁弁で冷媒を流すようにした冷凍サイクルが知られている（例えば特許文献３参照）。
【０００６】
また、複数の冷凍サイクルを有する冷房・暖房両用のヒートポンプ式空調装置の場合は、冷房運転と暖房運転を組み合わせることで、サイクルによる除湿運転が可能である。さらに、１台のヒートポンプ式空調装置の場合は、冷房と暖房を交互に切替える除湿運転方法が知られている（例えば特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−３７２４２１号公報（第１頁〜第３頁、図１、図２）
【特許文献２】特許第３３７９２６８号公報（第２頁〜第４頁、図１）
【特許文献３】特公昭５２−１３０２３号公報
【特許文献４】特公平３−１５１０９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】雑誌冷凍（第６７巻第７７２号Ｐ５８〜６４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、非特許文献１及び特許文献３に記載の再加熱ヒーターの設置や再加熱用の凝縮器を設ける構造は、空調装置の大形化や重量の増加を伴い、部品点数の増加による信頼性の低下にもつながる。また、除湿運転を行う時期等は梅雨時の短期間であることから、通常の冷房運転時には再加熱ヒーターや再加熱用凝縮器は不要物となり、スペースの有効利用の観点からも不経済である。
また、非特許文献１に記載の再加熱ヒーターや再加熱用凝縮器を設けない冷房の弱冷運転だけによる従来の除湿方法では、乗客の少ない閑散時にはどうしても車内温度が低下して、肌寒さを感じるため、快適性が低下するという課題があった。
また、冷房運転と暖房運転を組み合わせることで、サイクルによる除湿運転を行う従来技術や、特許文献４に記載の従来技術では温風と冷風の混合を考慮していないため機種によっては室内送風機から車内に温風と冷風が別々に送風される問題があった。
【００１０】
本発明は上記のような課題を解決するために為されたものであり、主な目的は除湿運転時に室内の温度を快適温度に保持する冷凍空調装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る冷凍空調装置は、冷媒が圧縮機、室外熱交換器、減圧装置、複数の伝熱管を有する室内熱交換器を順次循環する複数の冷凍サイクルと、複数の冷凍サイクルの室内熱交換器に空気を送風し、室内熱交換器によって熱交換された空気を混合して室内に吹き出す室内ファンと、制御手段と、を備え、各冷凍サイクル毎に、減圧装置は、一端が室内熱交換器の各伝熱管と接続し、他端が室外熱交換器の出口配管に接続する複数の毛細管を備え、複数の冷凍サイクルの内の少なくとも一つから成る第１の冷凍サイクル群は室外熱交換器の入口側配管と出口側配管に接続されたバイパス回路と、室外熱交換器への冷媒の流れをバイパス回路に切替え可能な切替弁と、を備え、制御手段は、除湿運転時には、切替弁を制御して第１の冷凍サイクル群の冷媒の流れをバイパス回路に切替えさせるものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、一方の冷房運転を行う室内熱交換器で空気を冷却して除湿を行ない、かつ、室外熱交換器をバイパスした高温ガス冷媒が流入する他方の室内熱交換器で空気を加熱し、両者を室内送風機によって室内へ供給する。除湿のために冷却された空気と、加熱した空気とを混合することによって温度回復して除湿された空気を室内へ供給することができる。したがって、除湿運転時に調和空気の温度が低下して不快感を与えるという不具合を防止して、快適な温度の調和空気を室内に供給することができる。これにより、除湿運転時には室内の温度を快適温度に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態１を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示す冷凍空調装置の室内側断面図である。
【図３】本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態１における制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態１における制御部３１のフローチャートである。
【図５】本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態２を示す概略構成図である。
【図６】本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態２における制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態２における制御部３１のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る冷凍空調装置の好適な実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態１を示す概略構成図である。図において、冷凍空調装置は、圧縮機１ａ、室外熱交換器２ａ、減圧装置３ａ、室内熱交換器４ａをそれぞれ冷媒が循環可能なように接続される第一の冷凍サイクルと、圧縮機１ｂ、室外熱交換器２ｂ、減圧装置３ｂ、室内熱交換器４ｂをそれぞれ冷媒が循環可能なように接続して形成される第二の冷凍サイクル及び室外ファン５及び室内ファン６を有している。
なお、圧縮機１ａ、１ｂは容量型である。
【００１６】
減圧装置３ａ、３ｂは、複数の毛細管で構成され、冷媒の減圧作用と蒸発器の各伝熱管へ分配作用を兼用している。車両用空気調和装置のように振動する場所に設置される空気調和装置では、減圧装置３ａ、３ｂに冷媒を液状態（即ち、減圧装置３ａ、３ｂを構成する複数の毛細管の各々の入口側を液冷媒のみで満たした状態）で流入させる必要がある。気液二相状態での流入は、減圧装置３ａ、３ｂの分配不良、さらに冷媒流量の低下を引き起こすため、運転効率が低下する。
【００１７】
第一の冷凍サイクルは、室外熱交換器２ａをバイパスするためのバイパス回路７ａを有している。もちろん第二の冷凍サイクルもバイパス回路を有していてもかまわない。バイパス回路７ａは電磁弁８ａを備え、冷房運転時は電磁弁８ａを閉とし、除湿運転時は電磁弁８ａを開として室内熱交換器４ａに高温ガスを流通させる。バイパス回路７ａに流量調節手段を備えれば、除湿時に室内熱交換器４ａの加熱量を制御できるため望ましい。
【００１８】
第一の冷凍サイクルと第二の冷凍サイクルは独立して冷房運転を行うことが可能であり、冷房負荷に応じて第一の冷凍サイクル及び第二の冷凍サイクルの運転を行う。室内ファン６を挟んで、一方には第一冷凍サイクルの室内熱交換器４ａが配置され、他方には第二冷凍サイクルの室内熱交換器４ｂとが配置される。
【００１９】
また、図２に示すように、室内熱交換器の吸込口には温度センサー９ａ、９ｂ（以下、まとめて９と呼ぶ）、湿度センサー１０ａ、１０ｂ（以下、まとめて１０と呼ぶ）、が設置されており、吹出し口には、温度センサー１１ａ、１１ｂ（以下、まとめて１１と呼ぶ）、湿度センサー１２ａ、１２ｂ（以下、まとめて１２と呼ぶ）、が設置されている。さらに、室内ファン吹出口には、温度センサー１３、湿度センサー１４が設置されている。以上のセンサーを設ける事により、除湿時における室内熱交換器通過後の被空調空気の除湿量を測定する。測定により得られた除湿量に基づき、必要な冷却・除湿能力と必要な再加熱量の推定が可能となる。
【００２０】
次に、本実施の形態１の動作を説明する。
通常の冷房運転の場合、バイパス回路７ａの電磁弁８ａを閉として、冷媒は室外熱交換器２ａ、２ｂを通過する経路で循環する。この場合、圧縮機１ａ、１ｂで圧縮・加熱された冷媒は室外熱交換器２ａ、２ｂで室外空気と熱交換することによって冷却・凝縮される。その後、冷媒は減圧装置３ａ、３ｂで減圧され、室内熱交換器４ａ、４ｂで室内空気と熱交換し加熱・蒸発されて圧縮機１ａ、１ｂへ流入するサイクルを形成する。この時、室内熱交換器４ａ、４ｂと熱交換することによって冷却された空気が室内ファン６によって室内へ吹出される。そして、圧縮機１ａ、１ｂ及び減圧装置３ａ、３ｂはそれぞれ、温度センサー９及び湿度センサー１０と温度センサー１３、湿度センサー１４によって検知される冷房負荷に対応した圧縮機容量となるよう制御される。一定速圧縮機であれば、アンロード運転、インバーター圧縮機であれば運転周波数の変更で容量を制御する。
【００２１】
除湿運転の場合、第一の冷凍サイクルの冷媒は、バイパス回路７ａの電磁弁８ａを開とするため、圧縮機１ａで圧縮・加熱されて、室外熱交換器２ａをバイパスし、減圧装置３ａで減圧された高温ガスが室内熱交換器４ａに流入する。この結果、室内熱交換器４ａで熱交換された室内空気は加熱されて吹出される。その後、冷媒は再び圧縮機１ａへと流入するサイクルを形成する。室外熱交換器２ａを完全にバイパスさせるために、室外熱交換器２ａの入口側、または出口側に電磁弁を備えることが望ましい。
【００２２】
一方、第二の冷凍サイクルの冷媒は圧縮機１ｂで圧縮・加熱されて、室外熱交換器２ｂで冷却・凝縮する。その後、減圧装置３ｂで減圧された冷媒は室内熱交換器４ｂで室内空気と熱交換し加熱・蒸発して再び圧縮機１ｂへ流入するサイクルを形成する。この結果、室内熱交換器４ｂで熱交換された室内空気は除湿・冷却されて吹出される。この時、圧縮機１ｂ、減圧装置３ｂは温度センサー９、１１と湿度センサー１０、１２により検知される除湿負荷に対応した圧縮機容量で運転される。
【００２３】
第一の冷凍サイクルの室内熱交換器４ａは加熱器となり、被空調空気は加熱される。一方、第二の冷凍サイクルの室内熱交換器４ｂは蒸発器となり、被空調空気は冷却・除湿される。これら両方の被空調空気が室内ファン６で混合されて、室温程度の乾いた空気として吹出される。
【００２４】
この結果、被空調空気は一様の温度・湿度条件で各冷凍サイクルの室内熱交換器に流入し、蒸発器として作用する室内熱交換器を通過した被空調空気は冷却・除湿され、加熱器として作用する室内熱交換器を通過した被空調空気は加熱されて、それぞれ、室内ファンに吸込まれ、室内ファンのケーシングで混合されて一様な空調空気として吹出される。したがって、冷えすぎ感や、じめじめ感といった不快感を与えることのない除湿運転とすることができる。
【００２５】
図３は、本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態１における制御系の構成を示すブロック図である。
図３に示すように冷凍空調装置は演算制御を行う制御部３１と、各種データ類を一時記憶するメモリー３２と、制御用プログラムや各種固定テーブル類を格納するＲＯＭ３３と、各種の設定スイッチ３４と、これらを接続し、これらの間でデータ信号や制御信号が相互に乗り合う入出力バス３５と、電磁弁８ａと、この電磁弁８ａを駆動する電磁弁駆動手段８ａ１と、温度センサー９ａ、９ｂ、１１ａ、１１ｂ、１３と、これらの温度センサー９ａ、９ｂ、１１ａ、１１ｂ、１３の出力信号を制御部３１（制御手段を構成する）が処理できるディジタル信号に変換する温度検出部９ａ１、９ｂ１、１１ａ１、１１ｂ１、１３１と、湿度センサー１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂ、１４と、これらの湿度センサー１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂ、１４の出力信号を制御部３１（制御手段を構成する）が処理できるディジタル信号に変換する湿度検出部１０ａ１、１０ｂ１、１２ａ１、１２ｂ１、１４１と、制御部３１の制御の下に圧縮機用モーター１ａ、１ｂを駆動するインバーター１ａ１、１ｂ１と、室外ファン５、制御部３１の制御の下に室外ファン５を駆動する室外ファン駆動手段（モーター）５１、室内ファン６、制御部３１の制御の下に室内ファン６を駆動する室内ファン駆動手段（モーター）６１、及び制御部３１の制御の下に冷却ファン７を駆動する駆動手段７１と、を備えている。
【００２６】
また、図４は、本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態１における制御部３１のフローチャートである。
次に、本実施の形態１における制御部３１の動作を図１〜図４を用いて説明する。
ユーザーが冷凍空調装置の電源スイッチを投入すると、制御部３１に電源が供給され、制御部３１が起動される。制御部３１は起動されると、先ず、各種のテーブル類やデータの初期化を行い（ステップＳ４０１）、低速回転で初期運転を行う。所定時間経過後、制御部３１は、スイッチの設定情報を入力し（ステップＳ４０２）、スイッチ情報に基づいて運転停止命令か否かを判断する（ステップＳ４０３）。運転停止命令であれば、制御部３１は、インバーターを停止させて（ステップＳ４０４）、運転を終了する。ステップＳ４０３の判断において、運転停止命令でなければ、制御部３１は、スイッチ情報に基づいて除湿運転指令か否かを判断する（ステップＳ４０５）。除湿運転指令でなければ、制御部３１は、通常の冷却運転指令であると判断し、現在冷却運転中であれば、電磁弁８ａを開放にした状態でステップＳ４１０へ進み、現在冷却運転中でなければ、除湿運転中であると判断し、冷却運転に切替えるために電磁弁駆動手段８ａ１を制御して電磁弁８ａを開放させてステップＳ４１０へ進む。また、ステップＳ４０６の判断において、除湿運転指令であれば、制御部３１は、現在除湿運転中であれば、電磁弁を閉止した状態でステップＳ４１０へ進み、現在除湿運転中でなければ、冷却運転中であると判断し、除湿運転に切替えるために電磁弁駆動手段８ａ１を制御して電磁弁８ａを閉止させてステップＳ４１０へ進む。
ステップＳ４１０では、制御部３１は各温度センサー９ａ、９ｂ、１１ａ、１１ｂ、１３、及び各湿度センサー１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂ、１４の情報を温度検出部９ａ１、９ｂ１、１１ａ１、１１ｂ１、１３１、湿度検出部１０ａ１、１０ｂ１、１２ａ１、１２ｂ１、１４１を介して取得する。続いて、制御部は、吸込側温度センサー９ａ、９ｂによって検出された温度と設定温度との差分を算出し、この差分温度が０になるようにインバーター１ａ１、１ｂ１を駆動して圧縮機１ａ、１ｂの回転速度を制御する。
【００２７】
なお、上記の例では、現在の室内温度と温度設定値との差分に基づいて圧縮機の回転速度を制御する場合について説明したが、その他に制御部３１は、室内熱交換器の吸込み温度と吹出し温度との差分が０になるように制御する。
【００２８】
本実施の形態によれば、除湿時に、室内の被空調空気の一部は蒸発器として作用する室内熱交換器において冷却・除湿され、他の被空調空気加熱器として作用する室内熱交換器において加熱されて、それぞれ、室内ファンに吸込まれ、室内ファンのケーシングで混合されて一様な空調空気として吹出されるため、冷えすぎ感や、じめじめ感といった不快感を与えることのない除湿運転が可能である。
【００２９】
実施の形態２．
図５は本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態２を示す概略構成図である。図において、実施の形態１と同様に、冷凍空調装置は、圧縮機１ａ、室外熱交換器２ａ、減圧装置３ａ、３１ａ、室内熱交換器４ａ、４１ａをそれぞれ冷媒が循環可能なように接続される第一の冷凍サイクルと、圧縮機１ｂ、室外熱交換器２ｂ、減圧装置３ｂ、３１ｂ、室内熱交換器４ｂ、４１ｂをそれぞれ冷媒が循環可能なように接続して形成される第二の冷凍サイクル及び室外ファン５及び室内ファン６を有している。減圧装置３ａ、３１ａ、３ｂ、３１ｂは、複数の毛細管で構成され、冷媒の減圧作用と蒸発器の各伝熱管へ分配作用を兼用している。
【００３０】
第一の冷凍サイクル及び第二の冷凍サイクルは、室外熱交換器２ａ、２ｂをバイパスするためのバイパス回路７ａ、７ｂを有している。バイパス回路７ａ、７ｂは電磁弁８ａ、８ｂを備え、冷房運転時は電磁弁８ａ、８ｂを閉とし、除湿運転時は電磁弁８ａ、８ｂを開としてバイパス回路７ａ、７ｂに高温ガスを流通させる。バイパス回路７ａ、７ｂに流量調節手段を備えれば、除湿時に室内熱交換器４ａ、４ｂの加熱量を制御できるため望ましい。
【００３１】
減圧装置３ａ、３ｂの複数の毛細管に供給する配管を複数の流路に分け、室外熱交換器２ａ、２ｂから流出する冷媒は複数の流路に分岐される。バイパス回路７ａ、７ｂは、これら複数の流路のうち少なくとも一つの流路と合流する構成をとる。複数の流路と合流する場合、除湿運転時にバイパス回路７ａ、７ｂから供給される冷媒を流通させる流路を切り替え可能とするため、バイパス回路７ａ、７ｂの各流路の合流点ごとに電磁弁を備えることが望ましい。流路の切り替えによりバイパス回路７ａ、７ｂの流量を調節し、除湿時に室内熱交換器４ａ、４ｂの加熱量を制御できる。また、バイパス回路７ａ、７ｂから冷媒が供給される流路に、室外熱交換器２ａ、２ｂから冷媒が供給されないよう、各流路の液管のバイパス回路７ａ、７ｂ合流点上流に電磁弁１５ａ、１５ｂを備える。
【００３２】
除湿運転時に、室内ファン６で加熱空気と冷却空気が混合する形態をとるため、第一の冷凍サイクルの室内熱交換器４において、室外熱交換器２ａから冷媒が供給される部分（冷却部分）４１ａと、第二の冷凍サイクルの室内熱交換器４において、バイパス回路７ｂから冷媒が供給される部分（加熱部分）４１ｂとが、室内ファン６の回転軸に対してほぼ線対称位置となる構成をとり、同様に第一の冷凍サイクルの加熱部分４ａと、第二の冷凍サイクルの冷却部分４ｂとが、室内ファン６の回転軸に対してほぼ線対称位置となる構成をとる。
【００３３】
実施の形態１と同様、図２に示すように、室内熱交換器４ａ、４ｂの吸込口には温度センサー９、湿度センサー１０が設置されており、室内熱交換器４ａ、４ｂの吹出し口には、温度センサー１１、湿度センサー１２が設置されている。さらに、室内ファン吐出口には、温度センサー１３、湿度センサー１４が設置されている。以上のセンサーを設ける事により、除湿時における室内熱交換器通過後の被空調空気の除湿量を測定する。測定により得られた除湿量に基づき、必要な冷却・除湿能力と必要な再加熱量の推定が可能となる。
【００３４】
次に、本実施の形態２の動作を説明する。
通常の冷房運転の場合、バイパス回路７ａ、７ｂの電磁弁８ａ、８ｂを閉、液管の各流路の電磁弁１５ａ、１５ｂを開として、冷媒は室外熱交換器２ａ、２ｂを通過する経路で循環する。この場合、圧縮機１ａ、１ｂで圧縮・加熱された冷媒は室外熱交換器２ａ、２ｂで室外空気と熱交換することによって冷却・凝縮される。その後、冷媒は複数の流路に分岐し、減圧装置３ａ、３ａ１、３ｂ、３ｂ１で減圧され、室内熱交換器４ａ、４ａ１、４ｂ、４ｂ１で室内空気と熱交換し加熱・蒸発されて圧縮機１ａ、１ｂへ流入するサイクルを形成する。この時、室内熱交換器４ａ、４ａ１、４ｂ、４ｂ１と熱交換することによって冷却された空気が室内ファン６によって室内へ吹出される。そして、圧縮機１ａ、１ｂ及び減圧装置３ａ、３ａ１、３ｂ、３ｂ１はそれぞれ、温度センサー９及び湿度センサー１０と温度センサー１３、湿度センサー１４によって検知される冷房負荷に対応した圧縮機容量となるよう制御される。
【００３５】
除湿運転の場合、バイパス回路７ａ、７ｂの電磁弁８ａ、８ｂを開とし、室外熱交換器２ａ、２ｂから冷媒が供給される流路の電磁弁１５ａ、１５ｂを閉とする。冷媒は圧縮機１ａ、１ｂで圧縮・加熱された後、室外熱交換器２ａ、２ｂとバイパス回路７ａ、７ｂに分岐し、室外熱交換器２ａ、２ｂに分岐した冷媒は室外空気と熱交換することによって冷却・凝縮され、バイパス回路７ａ、７ｂに分岐した冷媒は高温ガスのまま減圧装置３ａ、３ｂ１に流入する。凝縮した冷媒、または高温ガス冷媒が減圧装置３ａ１、３ｂで減圧され、室内熱交換器４ａ、４ｂに流入する。この結果、凝縮した冷媒が流入する室内熱交換器４ａ１、４ｂでは熱交換により室内空気は、冷却・除湿される。高温ガス冷媒が流入する室内熱交換器４ａ、４ｂ１では室内空気が加熱されて吹出される。その後、冷媒は室内熱交換器４ａ、４ａ１の出口で合流し、再び圧縮機１ａへと流入するサイクルを形成するとともに、室内熱交換器４ｂ、４ｂ１の出口で合流し、再び圧縮機１ｂへと流入するサイクルを形成する。
【００３６】
上述のように、一方の冷凍サイクルの加熱部分と、他方の冷凍サイクルの冷却部分とが、室内ファン６の回転軸に対してほぼ線対称位置となり、室内ファン６で加熱空気と冷却空気が混合する形態をとる。このため、加熱部、冷却部両方の被空調空気が室内ファン６で混合されて、室温程度の乾いた空気として吹出される。
【００３７】
この結果、被空調空気は一様の温度・湿度条件で各冷凍サイクルの室内熱交換器に流入し、蒸発器として作用する室内熱交換器を通過した被空調空気は冷却・除湿され、加熱器として作用する室内熱交換器を通過した被空調空気は加熱されて、それぞれ、室内ファンに吸込まれ、室内ファンのケーシングで混合されて一様な空調空気として吹出される。したがって、冷えすぎ感や、じめじめ感といった不快感を与えることのない除湿運転とすることができる。
【００３８】
図６は、本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態２における制御系の構成を示すブロック図である。図において、図３と同符号は同一または相当部分である。
図６に示すように電磁弁８ｂ、１５ａ、１５ｂと電磁弁駆動手段８ｂ１、１５ａ１、１５ｂ１が追加された以外は図３の構成と同じである。また、電磁弁８ｂ、１５ａ、１５ｂの機能は電磁弁８ａの機能と同じである。また、電磁弁駆動手段８ｂ１、１５ａ１、１５ｂ１はそれぞれ電磁弁８ｂ、１５ａ、１５ｂを駆動する。
【００３９】
また、図７は、本発明に係る冷凍空調装置の実施の形態２における制御部３１のフローチャートである。
次に、本実施の形態２における制御部３１の動作を図５〜図７を用いて説明する。
ステップＳ４０１〜Ｓ４０３は実施の形態１と同様に動作する。
ステップＳ４０３の判断において、運転停止命令でなければ、制御部３１は、スイッチ情報に基づいて除湿運転指令か否かを判断する（ステップＳ４０５）。除湿運転指令であれば、制御部３１は現在冷却運転中であれば（ステップＳ４０６でＹｅｓ）、除湿運転に切替えるために電磁弁駆動手段８ａ１及び８ｂ１を制御して電磁弁８ａ及び８ｂを開放させるとともに電磁弁駆動手段１５ａ１及び１５ｂ１を制御して電磁弁１５ａ及び１５ｂを閉止させて（ステップＳ７０１、Ｓ７０２）、ステップＳ４１０へ進み、冷却運転中でなければ（ステップＳ４０６でＮｏ）、制御部３１は、現在除湿運転中であると判断し、電磁弁８ａ及び８ｂを開放にした状態且つ電磁弁１５ａ及び１５ｂを閉止した状態でステップＳ４１０へ進む。
また、ステップＳ４０５において、除湿運転指令でなければ（ステップＳ４０５でＮｏ）、制御部３１は、通常の冷却運転指令であると判断し、現在除湿運転中であれば（ステップＳ４０８でＹｅｓ）、制御部３１は冷却運転に切替えるために電磁弁駆動手段８ａ１及び８ｂ１を制御して電磁弁８ａ及び８ｂを閉止させるとともに電磁弁駆動手段１５ａ１及び１５ｂ１を制御して電磁弁１５ａ及び１５ｂを開放させて（ステップＳ７０３、Ｓ７０４）、ステップＳ４１０へ進み、現在除湿運転中でなければ（ステップＳ４０８でＮｏ）、現在は冷却運転中であると判断し、電磁弁８ａ及び８ｂを閉止状態にし、且つ電磁弁１５ａ及び１５ｂを開放にした状態でステップＳ４１０へ進む。
ステップＳ４１０以降は実施の形態１と同様に動作する。
【００４０】
上記の例では独立した２つの冷凍サイクルで記述してきたが、それ以上の複数の独立した冷凍サイクルにおいても同様である。圧縮機はインバーター式圧縮機、一定速圧縮機、スクロール式圧縮機、ロータリー式圧縮機等の容量型圧縮機のいずれかとすることが良いが、インバーター式圧縮機の場合は、特に冷却、除湿、加熱を木目細かく制御することができる。
なお、上記の例では、分岐が１つの場合について説明したが、これに限る必要はなく、２つ以上に分岐しても良い。この場合の効果も上記と同様である。
【００４１】
実施の形態３．
また、室外熱交換器をバイパスさせ、高温ガスを室内熱交換器に直接流入させるためのバイパス回路に、流量調節弁を備えれば、高温ガスの流量を調節でき、加熱量を木目細かく制御することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  圧縮機、２  室外熱交換器、３、３ａ、３ｂ  減圧装置、４、４ａ、４ｂ  室内熱交換器、５  室外ファン、６  室内ファン、７、７ａ、７ｂ  バイパス回路、８、８ａ、８ｂ  電磁弁、９、９ａ、９ｂ  温度センサー、１０、１０ａ、１０ｂ  湿度センサー、１１  温度センサー、１２  湿度センサー、１３  温度センサー、１４  湿度センサー、１５、１５ａ、１５ｂ  電磁弁  ３１  制御部、３１ａ、３１ｂ  減圧装置、３２  メモリー、３３  ＲＯＭ、３４  設定スイッチ、３５  入出力バス、４１ａ、４１ｂ  室内熱交換器、５１  室外ファン駆動手段、６１  室内ファン駆動手段、１ａ１  インバーター、１ｂ１  インバーター、８ａ１  電磁弁駆動手段、９ａ１  温度検出部、９ｂ１  温度検出部、１０ａ１  湿度検出部、１０ｂ１  湿度検出部、１１ａ１  温度検出部、１１ｂ１  温度検出部、１２ａ１  湿度検出部、１２ｂ１  湿度検出部、１３１  温度検出部、１４１  湿度検出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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