(57)【要約】【課題】  吸込み空気が低温となっても冷凍サイクルのバランスを維持し、暖房能力低下を抑制する。【解決手段】  室外機と、室内機用熱交換器１、冷房用膨張機構２を有し空気吸込み口１３から室内機用熱交換器１を通過して室内機用送風機１４にて室内に導入される室内機と、が冷媒配管で接続され、室内機が室外の空気を吸込んで運転される外気処理空調機において、空気吸込み口１３に配置された吸込み空気温度検知部１６を備え、暖房運転時に吸込み空気温度検知部１６にて検出された温度が所定値よりも大きい場合は暖房用膨張機構８の絞り量を制御し、所定値以下の場合、暖房用膨張機構８及び冷房用膨張機構２の絞り量を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方弁、暖房用膨張機構、室外機用熱交換器を有する室外機と、室内機用熱交換器、冷房用膨張機構を有し空気吸込み口から前記室内機用熱交換器を通過して室内機用送風機にて室内に導入される室内機と、が冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成し、前記室内機が室外の空気を吸込んで運転される外気処理空調機において、
前記空気吸込み口に配置された吸込み空気温度検知部を備え、暖房運転時に前記吸込み空気温度検知部にて検出された温度が所定値よりも大きい場合は前記暖房用膨張機構の絞り量を制御し、検出された温度が所定値以下の場合、前記暖房用膨張機構及び前記冷房用膨張機構の絞り量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に記載のものにおいて、前記室内機用熱交換器近辺に冷媒液配管温度検知部を配置し、該冷媒液配管温度検知部により検出される温度に関連して前記冷房用膨張機構の絞り量を補正することを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
圧縮機、四方弁、暖房用膨張機構、室外機用熱交換器を有する室外機と、室内機用熱交換器、冷房用膨張機構を有し空気吸込み口から前記室内機用熱交換器を通過して室内機用送風機にて室内に導入される室内機と、が冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成し、前記室内機が室外の空気を吸込んで運転される外気処理空調機において、
前記室内機用熱交換器近辺に冷媒液配管温度検知部を備え、暖房運転時に前記冷媒液配管温度検知にて検出された温度が所定値よりも大きい場合は前記暖房用膨張機構の絞り量を制御し、検出された温度が所定値以下の場合、前記暖房用膨張機構及び前記冷房用膨張機構の絞り量を制御することを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
請求項３に記載のものにおいて、前記空気吸込み口に配置された吸込み空気温度検知部を備え、該空気温度検知部により検出される温度に関連して前記冷房用膨張機構の絞り量を補正することを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
圧縮機、四方弁、暖房用膨張機構、室外機用熱交換器を有する室外機と、室内機用熱交換器、冷房用膨張機構を有し空気吸込み口から前記室内機用熱交換器を通過して室内機用送風機にて室内に導入される室内機と、が冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成し、前記室内機が室外の空気を吸込んで運転される外気処理空調機において、
前記空気吸込み口に配置された吸込み空気温度検知部と、前記室内機用熱交換器近辺に冷媒液配管温度検知部と、を備え、暖房運転時に前記吸込み空気温度検知部及び前記冷媒液配管温度検知部にて検出された温度に関連して前記冷房用膨張機構の絞り量を制御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】
本発明は、暖房運転時、吸込み空気が低温となっても暖房能力の低下を抑制する空気調和機の室内機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
吸込み空気が低温となっても暖房能力の低下を抑制するため、室外熱交換器の冷媒温度または冷媒圧力を検出するセンサを設け、暖房運転時にセンサの検出値が所定値以下に低下したとき、室外機の膨張機構（暖房用膨張機構）の絞り量を増大させることが知られ、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６３７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、暖房運転時の吸込み空気が低温の場合、冷凍サイクル内の冷媒量が減少して冷凍サイクルのバランスが維持できなくなる恐れがある。  
本発明の目的は、吸込み空気が低温となっても冷凍サイクルのバランスを維持し、暖房能力低下を抑制することにある。また、暖房能力を補うための補助ヒータやファンスピードコントローラを使用せず、低価格化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため本発明は、圧縮機、四方弁、暖房用膨張機構、室外機用熱交換器を有する室外機と、室内機用熱交換器、冷房用膨張機構を有し空気吸込み口から前記室内機用熱交換器を通過して室内機用送風機にて室内に導入される室内機と、が冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成し、前記室内機が室外の空気を吸込んで運転される外気処理空調機において、前記空気吸込み口に配置された吸込み空気温度検知部を備え、暖房運転時に前記吸込み空気温度検知部にて検出された温度が所定値よりも大きい場合は前記暖房用膨張機構の絞り量を制御し、検出された温度が所定値以下の場合、前記暖房用膨張機構及び前記冷房用膨張機構の絞り量を制御するものである。
【０００６】
また、上記のものにおいて、前記室内機用熱交換器近辺に冷媒液配管温度検知部を配置し、該冷媒液配管温度検知部により検出される温度に関連して前記冷房用膨張機構の絞り量を補正することが望ましい。  
さらに、本発明は、  圧縮機、四方弁、暖房用膨張機構、室外機用熱交換器を有する室外機と、室内機用熱交換器、冷房用膨張機構を有し空気吸込み口から前記室内機用熱交換器を通過して室内機用送風機にて室内に導入される室内機と、が冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成し、前記室内機が室外の空気を吸込んで運転される外気処理空調機において、前記室内機用熱交換器近辺に冷媒液配管温度検知部を備え、暖房運転時に前記冷媒液配管温度検知にて検出された温度が所定値よりも大きい場合は前記暖房用膨張機構の絞り量を制御し、検出された温度が所定値以下の場合、前記暖房用膨張機構及び前記冷房用膨張機構の絞り量を制御するものである。
【０００７】
さらに、上記のものにおいて、前記空気吸込み口に配置された吸込み空気温度検知部を備え、該空気温度検知部により検出される温度に関連して前記冷房用膨張機構の絞り量を補正することが望ましい。
【０００８】
さらに、本発明は、圧縮機、四方弁、暖房用膨張機構、室外機用熱交換器を有する室外機と、室内機用熱交換器、冷房用膨張機構を有し空気吸込み口から前記室内機用熱交換器を通過して室内機用送風機にて室内に導入される室内機と、が冷媒配管で接続されて冷凍サイクルを構成し、前記室内機が室外の空気を吸込んで運転される外気処理空調機において、前記空気吸込み口に配置された吸込み空気温度検知部と、前記室内機用熱交換器近辺に冷媒液配管温度検知部と、を備え、暖房運転時に前記吸込み空気温度検知部及び前記冷媒液配管温度検知部にて検出された温度に関連して前記冷房用膨張機構の絞り量を制御するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、本来、冷房運転時しか制御していない室内機の膨張機構（冷房用膨張機構）を暖房運転時に制御するので、冷凍サイクルのバランスを維持しながら暖房能力の低下抑制を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
吸込み空気が低温となった場合、暖房運転する場合の空気調和機の対応として一般に補助ヒータを設置する方法や、ファンスピードコントローラにより送風機の回転数を制御する方法などが知られている。補助ヒータを設置する方法は、ヒータを空気調和機の熱交換器の一次側または二次側に設置することにより、低温で吸込まれた空気が加熱されて暖房能力の低下を抑制するものである。しかし、補助ヒータを設置すると、補助ヒータそのものやヒータによる火災防止策などのため空気調和機の部品点数が多くなり、また、実際に使用する際に補助ヒータの熱源（蒸気や温水、電気など）が必要になるなどコストアップが懸念される。また、空気調和機のうち、外気処理空調機については常に一定風量を確保する必要性が高いため、ファンスピードコントローラによる送風機の回転数を制御する方法は適さない。
【００１１】
図１は冷凍サイクルを、図２は外気処理空調機を示し、室内機用熱交換器１、冷房用膨張機構２を冷媒ガス配管３、冷媒液配管４で接続して室内機５とし、圧縮機６、室外機用熱交換器７、暖房用膨張機構８、四方弁９を冷媒配管１０で接続して室外機１１とする。室内機５と室外機１１を接続配管１２により接続し、冷凍サイクルを形成する。  
暖房運転を説明する。図１の矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示し、圧縮機６にて圧縮された高温高圧ガス冷媒は室内機用熱交換器１にて凝縮され中温高圧液冷媒となり、暖房用膨張機構８にて膨張されて中温低圧混合冷媒となる。その後、室外機用熱交換器７にて蒸発されて低温低圧ガス冷媒となり、圧縮機６へ戻ることにより冷凍サイクルを形成している。このとき、冷房用膨張機構２の開度は制御されていない。  室内機用空気吸込み口１３より吸込まれた空気は、室内機用熱交換器１を通過して暖められ、室内機用送風機１４にて空気の流れ１５のように室内へ導入される。
【００１２】
暖房運転時、吸込み空気温度検知部１６にて検知された空気温度が運転範囲を超えるほど高い場合は暖房運転が不要と判断し、室内機５は送風運転となる。吸込み空気温度検知部１６にて検知された空気温度が所定値よりも低い場合は暖房運転を行うが、低い空気温度でも、例えば１０℃で吸込んだ場合は２５〜３０℃程度の空気温度となって室内に導入され、快適な空気温度と感じられる。しかし、さらに低温、例えば−５℃で吸込んだ場合は１０〜１５℃程度の空気温度となって室内に導入されるため、冷風感を与える可能性がある。一般的な空気調和機では吸込み空気温度の下限が−５℃まで低下することはほとんどないが、外気を導入する外気処理空調機や特殊環境対応の室内空調機などの場合は、吸込み空気温度が０℃以下となる。
【００１３】
そこで、冷房運転時にしか開度調節のため絞り量の制御をしていない室内機の膨張機構、冷房用膨張機構２を、暖房運転時に吸込み空気温度検知部１６の検知温度により開度制御して暖房能力の低下を抑制する。つまり、吸込み空気温度検知部１６の検知温度が所定値より高い場合は、吹出し空気温度も適度な温度を保っているため、冷房用膨張機構２は制御させずに暖房膨張機構８の制御のみで暖房運転を行う。一方、吸込み空気温度検知部１６の検知温度が所定値よりも低い場合は、冷房用膨張機構２の絞り量を増大させて強制的に室内機用熱交換器１の凝縮圧力を高める。これにより、冷媒の凝縮温度が高まって、室内機用熱交換器１を通過する空気温度がより暖められることになる。
【００１４】
ここで、凝縮圧力を高めて暖房能力の低下抑制を行うが、吸込み空気温度検知部１６の検知温度で本制御を行うと、冷媒の状態変化を空気温度で制御することになるため、誤差が生じる可能性がある。この誤差を最小限に抑えるため、冷房運転時の室内熱交換器１の凍結防止用として使用している冷媒液配管温度検知部１７の検知温度が、暖房運転時に、所定値以上または以下になったとき、冷房用膨張機構２の絞り量を補正する制御により誤差を最小限に抑える。
【００１５】
また、冷凍サイクルのバランスを維持する目的の膨張機構として暖房用膨張機構８が存在するため、暖房能力低下抑制の制御を行っても冷凍サイクルのバランスが崩れることはない。したがって、暖房運転時に使用していない冷房用膨張機構２と冷媒液配管温度検知部１７や、運転範囲に対する吸込み空気温度を検知するための吸込み空気温度検知部１６を使用することにより、追加部品を一切発生させず、吸込み空気が低温の場合でも冷凍サイクルのバランスを維持しながら、暖房能力の低下抑制が可能となる。
【００１６】
さらに、図示はしていないが、冷媒ガス配管温度検知部の検知温度を使用して冷房用膨張機構２の絞り量を制御する方法や、吸込み空気温度検知部１６の検知温度と冷媒液配管温度検知部１７の検知温度、さらに冷媒ガス配管温度検知部の検知温度を組み合わせて、冷房用膨張機構２の絞り量を制御することにより、より細かな暖房能力の制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による一実施の形態による冷凍サイクルのブロック図。
【図２】一実施の形態による空気調和機の室内機。
【符号の説明】
【００１８】
１…室内機用熱交換器、２…冷房用膨張機構、３…冷媒ガス配管、４…冷媒液配管、５…室内機、６…圧縮機、７…室外機用熱交換器、８…暖房用膨張機構、９…四方弁、１０…冷媒配管、１１…室外機、１２…接続配管、１３…空気吸込み口、１４…室内機用送風機、１５…空気の流れ、１６…吸込み空気温度検知部、１７…冷媒液配管。
【図１】
2005249284.tif 000003
【図２】
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