(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外熱交換器、熱的に二分割された室内熱交換器、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器の間に配置されて冷房運転時及び暖房運転時に絞り作用を行う冷暖房用絞り装置、前記二分割された室内熱交換器の間に配置されて除湿運転時に絞り作用を行う除湿用絞り装置、前記圧縮機と前記室外熱交換器及び前記室内熱交換器との間に配置されて前記圧縮機から出た冷媒を前記室外熱交換器に導く冷房サイクルと前記室内熱交換器に導く暖房サイクルとに切換える運転切換弁、室内温度を検出する手段、設定室内温度を設定する手段、及び前記冷暖房用絞り装置と前記除湿用絞り装置と前記運転切換弁とを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記室内熱交換器を蒸発器、前記室外熱交換器を凝縮器とした冷房運転と、前記室内熱交換器を凝縮器、前記室外熱交換器を蒸発器とした暖房運転と、前記冷房サイクルにおける前記室内熱交換器の一方を蒸発器、他方を凝縮器、前記室外熱交換器を凝縮器とする冷房サイクル除湿運転と、前記暖房サイクルにおける前記室内熱交換器の一方を凝縮器、他方を蒸発器、前記室外熱交換器を蒸発器とする暖房サイクル除湿運転とに切換える機能を有すると共に、
自動運転モードにおいて、設定室内温度と室内温度との高低に基づいて前記冷房サイクルと前記暖房サイクルとを自動的に切換え、その切換えられた冷房サイクルで、設定室内温度と室内温度との差に基づいて、前記冷房運転と前記冷房サイクル除湿運転とを自動的に切換え、その切換えられた暖房サイクルで前記暖房運転と前記暖房サイクル除湿運転とを自動的に切換える機能を有する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
請求項1において、前記切換えられた冷房サイクルで前記冷房運転と前記冷房サイクル除湿運転とを自動的に切換える際の設定室内温度と室内温度との差を前記冷房運転と前記冷房サイクル除湿運転との切換えに適した冷房サイクルにおける特有の温度差にあらかじめ設定し、前記切換えられた暖房サイクルで前記暖房運転と前記暖房サイクル除湿運転とを自動的に切換える際の設定室内温度と室内温度との差を前記暖房運転と前記暖房サイクル除湿運転との切換えに適した暖房サイクルにおける特有の温度差にあらかじめ設定したことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
回転数可変の容量可変型圧縮機、室外熱交換器、熱的に二分割された室内熱交換器、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器の間に配置されて冷房運転時及び暖房運転時に絞り作用を行う冷暖房用絞り装置、前記二分割された室内熱交換器の間に配置されて除湿運転時に絞り作用を行う除湿用絞り装置、前記圧縮機と前記室外熱交換器及び前記室内熱交換器との間に配置されて前記圧縮機から出た冷媒を前記室外熱交換器に導く冷房サイクルと前記室内熱交換器に導く暖房サイクルとに切換える運転切換弁、室内温度を検出する手段または室内湿度を検出する手段、設定室内温度を設定する手段または設定室内湿度を設定する手段、及び前記圧縮機と前記冷暖房用絞り装置と前記除湿用絞り装置と前記運転切換弁とを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記室内熱交換器を蒸発器、前記室外熱交換器を凝縮器とした冷房運転と、前記室内熱交換器を凝縮器、前記室外熱交換器を蒸発器とした暖房運転と、前記冷房サイクルにおける前記室内熱交換器の一方を蒸発器、他方を凝縮器、前記室外熱交換器を凝縮器とする冷房サイクル除湿運転と、前記暖房サイクルにおける前記室内熱交換器の一方を凝縮器、他方を蒸発器、前記室外熱交換器を蒸発器とする暖房サイクル除湿運転とに切換える機能を有すると共に、
暖房サイクル除湿運転時に設定室内温度と室内温度または設定室内湿度と室内湿度に基づいて前記圧縮機の回転数のみを制御する機能を有する
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
圧縮機、室外熱交換器、熱的に二分割された室内熱交換器、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器の間に配置されて冷房運転時及び暖房運転時に絞り作用を行う冷暖房用絞り装置、前記二分割された室内熱交換器の間に配置されて除湿運転時に絞り作用を行う除湿用絞り装置、前記圧縮機と前記室外熱交換器及び前記室内熱交換器との間に配置されて前記圧縮機から出た冷媒を前記室外熱交換器に導く冷房サイクルと前記室内熱交換器に導く暖房サイクルとに切換える運転切換弁、及び前記除湿用絞り装置と前記運転切換弁を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記室内熱交換器を蒸発器、前記室外熱交換器を凝縮器とした冷房運転と、前記室内熱交換器を凝縮器、前記室外熱交換器を蒸発器とした暖房運転と、前記冷房サイクルにおける前記室内熱交換器の一方を蒸発器、他方を凝縮器、前記室外熱交換器を凝縮器とする冷房サイクル除湿運転と、前記暖房サイクルにおける前記室内熱交換器の一方を凝縮器、他方を蒸発器、前記室外熱交換器を蒸発器とする暖房サイクル除湿運転とに切換える機能を有すると共に、
設定室内湿度及び室内湿度に基づいて、暖房サイクル除湿運転時に前記除湿用絞り装置の絞り量のみを制御する機能を有する
ことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に係わり、特に冷凍サイクルの凝縮熱で室内空気を加熱する除湿運転が可能な空気調和機に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和機としては、特開昭５４−４７３５３公報に示されているように、冷房、暖房、冷房ぎみ除湿運転及び暖房ぎみ除湿運転を可能とし、除湿運転中の室内の温度上昇あるいは温度低下を防止し、任意の温度を保ちながら除湿を行なうことを目的として、圧縮機、室外熱交換器、熱的に二分割された室内熱交換器、室外熱交換器と室内熱交換器の間に配置されて冷房運転時及び暖房運転時に絞り作用を行う冷暖房用絞り装置、二分割された室内熱交換器の間に配置されて除湿運転時に絞り作用を行う除湿用絞り装置、及び圧縮機と室外熱交換器及び室内熱交換器との間に配置されて圧縮機から出た冷媒を室外熱交換器に導く冷房サイクルと室内熱交換器に導く暖房サイクルとに切換える運転切換弁を備え、室内熱交換器を蒸発器、室外熱交換器を凝縮器とした冷房運転と、室内熱交換器を凝縮器、室外熱交換器を蒸発器とした暖房運転と、冷房サイクル時に、室内熱交換器の一方を蒸発器、他方を凝縮器、室外熱交換器を凝縮器とする冷房ぎみ除湿運転と、暖房サイクル時に、室内熱交換器の一方を凝縮器、他方を蒸発器、室外熱交換器を蒸発器とする暖房ぎみ除湿運転とに切換え可能とするようにしたものがある。
【０００３】
そして、この空気調和機の制御方法として、冷房運転、暖房運転、冷房ぎみ除湿運転及び暖房ぎみ除湿運転の４つの運転を任意に選択することができるようにすること、或いは室温がサーモスタット等の設定値より高い際には冷房ぎみ除湿運転、低い時には暖房ぎみ除湿運転に自動的に切換えることが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、係る従来の空気調和機においては、冷房運転と冷房ぎみ除湿運転との自動切換え、或いは暖房運転と暖房ぎみ除湿運転との自動切換えに関して開示されておらず、快適な運転を自動的に得ることができないという課題があった。また、室外温度に基づく制御に関して開示されておらず、室外温度が低く室内の暖房負荷が大きい場合に適切な除湿運転を自動的に得ることができないという課題があった。また、暖房ぎみ除湿運転を選択した場合の具体的な制御方法までは開示されておらず、暖房ぎみ除湿運転の選択時に暖房ぎみ除湿運転と冷房ぎみ除湿運転を適正に自動切換えすることについては配慮されていなかった。また、暖房ぎみ除湿運転時に圧縮機の回転数を制御することについては開示されておらず、暖房ぎみ除湿運転時にユーザーが希望する設定室内温度に短時間で室内温度を到達させることについては配慮されていなかった。また、暖房ぎみ除湿運転時に除湿用絞り装置の絞り量を制御することについては開示されておらず、暖房ぎみ除湿運転時にユーザーが希望する設定室内湿度に短時間で室内湿度を到達させることについては配慮されていなかった。
【０００５】
本発明の目的は、設定室内温度に短時間で室内温度を到達させる運転を行なって、素早く快適な室内環境にすることができる空気調和機を得ることにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、暖房サイクル除湿運転時に設定室内温度に短時間で室内温度を到達させる除湿運転を行なって、素早く快適な室内環境にすることができる空気調和機を得ることにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、暖房サイクル除湿運転時に設定室内湿度に短時間で室内湿度を到達させる除湿運転を行なって、素早く快適な室内環境にすることができる空気調和機を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な発明の１つである空気調和機は圧縮機、室外熱交換器、熱的に二分割された室内熱交換器、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器の間に配置されて冷房運転時及び暖房運転時に絞り作用を行う冷暖房用絞り装置、前記二分割された室内熱交換器の間に配置されて除湿運転時に絞り作用を行う除湿用絞り装置、前記圧縮機と前記室外熱交換器及び前記室内熱交換器との間に配置されて前記圧縮機から出た冷媒を前記室外熱交換器に導く冷房サイクルと前記室内熱交換器に導く暖房サイクルとに切換える運転切換弁、及び前記除湿用絞り装置と前記運転切換弁を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記室内熱交換器を蒸発器、前記室外熱交換器を凝縮器とした冷房運転と、前記室内熱交換器を凝縮器、前記室外熱交換器を蒸発器とした暖房運転と、前記冷房サイクルにおける前記室内熱交換器の一方を蒸発器、他方を凝縮器、前記室外熱交換器を凝縮器とする冷房サイクル除湿運転と、前記暖房サイクルにおける前記室内熱交換器の一方を凝縮器、他方を蒸発器、前記室外熱交換器を蒸発器とする暖房サイクル除湿運転とに切換える機能を有すると共に、自動運転モードにおいて、設定室内温度と室内温度との高低に基づいて前記冷房サイクルと前記暖房サイクルとを自動的に切換え、その切換えられた冷房サイクルで、設定室内温度と室内温度との差に基づいて、前記冷房運転と前記冷房サイクル除湿運転とを自動的に切換え、その切換えられた暖房サイクルで前記暖房運転と前記暖房サイクル除湿運転とを自動的に切換える機能を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施例を図に基づいて説明する。なお、第２実施例以降の実施例においては、第１実施例と共通する部分の図示及び重複する説明を省略すると共に、各実施例と同一物又は相当物について第１実施例に用いた符号を引用して説明する。
【００１２】
本発明の第1実施例の空気調和機を図１から図３を用いて説明する。
【００１３】
まず、本実施例の空気調和機の構成を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例の空気調和機の構成図である。
【００１４】
図１において、冷凍サイクルは、圧縮機１、室外熱交換器３、熱的に二分割された室内熱交換器５、室外熱交換器３と室内熱交換器５との間に配置されて冷房運転時及び暖房運転時に絞り作用を行う冷暖房用絞り装置を構成している絞り量可変の冷暖房用膨張弁４、第１室内熱交換器５ａと第２室内熱交換器５ｂとの間に配置されて除湿運転時に絞り作用を行う除湿用絞り装置を構成している絞り量可変の除湿用膨張弁６、圧縮機１と室外熱交換器３及び室内熱交換器５との間に配置されて圧縮機１から出た冷媒を室外熱交換器３に導く冷房サイクルと室内熱交換器５に導く暖房サイクルとに切換える運転切換弁を構成している四方弁２を、冷媒配管にて接続して構成されている。
【００１５】
圧縮機１は、容量可変型圧縮機であり、制御装置５０によりインバータ制御される。そして、室外送風ファン７は、室外空気を室外熱交換器３に強制的に通風するように設置されている。また、室内送風ファン８は室内空気を室内熱交換器５に強制的に通風するように設置されている。この室内送風ファン８の運転により、室内空気は第１室内熱交換器５ａと第２室内熱交換器５ｂに並列に吸込まれ、これから出た空気が混合されて室内送風ファン８から室内に吹出されるようになっている。
【００１６】
リモコン４９は、希望する運転モードを任意に設定及び運転モードを自動切換えに設定する設定ボタン、希望する室内温度に設定する設定ボタン、希望する室内湿度に設定する設定ボタン、及びその他各種の運転状態を設定する設定ボタン等を備えている。
【００１７】
制御装置５０は、リモコン４９や、室外温度センサ９、室内温度センサ１０及び室内湿度センサ１１等の各種センサからの信号に基づいて、圧縮機１、四方弁２、冷暖房用膨張弁４、除湿用膨張弁６及び室外送風ファン７等を制御するものである。室外温度センサ９は室外熱交換器３の吸込み空気温度を検出するように設置され、室内温度センサ１０は室内熱交換器５の吸込み空気温度を検出するように設置され、室内湿度センサ１１は室内熱交換器５の吸込み空気湿度を検出するように設置されている。
【００１８】
制御装置５０は、リモコン４９で選択された運転モードの信号に応じて、例えば、図２に示すように四方弁２を切換え、冷暖房用膨張弁４及び除湿用膨張弁６の絞りを制御する。
【００１９】
係る４つの運転モードをリモコン４９により任意に選択する場合の動作について図２を参照しながら説明する。図２は本発明の第１実施例の空気調和機の各運転モードの動作説明図である。
【００２０】
図２に示すように、リモコン４９で選択された運転モードが、冷房運転である時は、圧縮機１を出た冷媒が室外熱交換器３へ流れる冷房サイクルを構成するように四方弁２を切換え、冷暖房用膨張弁４を絞ると共に、除湿用膨張弁６を全開にする。また、リモコン４９で選択された運転モードが、暖房運転である時は、圧縮機１を出た冷媒が室内熱交換器５へ流れる暖房サイクルを構成するように四方弁２を切換え、冷暖房用膨張弁４を絞ると共に、除湿用膨張弁６を全開にする。また、リモコン４９で選択された運転モードが、冷房サイクル除湿運転である時は、圧縮機１を出た冷媒が室外熱交換器３へ流れる冷房サイクルを構成するように四方弁２を切換え、冷暖房用膨張弁４を全開にすると共に、除湿用膨張弁６を絞る。また、リモコン４９で選択された運転モードが、暖房サイクル除湿運転である時は、圧縮機１を出た冷媒が室内熱交換器５ｂへ流れる暖房サイクルを構成するように四方弁２を切換え、冷暖房用膨張弁４を全開にすると共に、除湿用膨張弁６を絞る。
【００２１】
この制御動作をさらに具体的に説明する。ユーザーが冷房運転モードを選択した場合、制御装置５０は、リモコン４９からの冷房運転モードの信号を受信し、除湿用膨張弁６を全開にし、冷暖房用膨張弁４を絞る信号を送信し、室外熱交換器３を凝縮器、室内熱交換器５を蒸発器として作用させる。これにより、室内へは室内熱交換器５で冷却された空気が送風され、冷房運転が行なわれる。
【００２２】
また、ユーザーが暖房運転モードを選択した場合、制御装置５０は、リモコン４９からの暖房運転モードの信号を受信し、除湿用膨張弁６を全開にし、冷暖房用膨張弁４を絞る制御を行ない、室外熱交換器３を蒸発器、室内熱交換器５を凝縮器として作用させる。これにより、室内へは室内熱交換器５で加熱された空気が送風され、暖房運転が行なわれる。
【００２３】
また、ユーザーが冷房サイクル除湿運転モードを選択した場合、制御装置５０は、リモコン４９からの冷房サイクル除湿運転モードの信号を受信し、圧縮機１を出た冷媒が室外熱交換器３に流れるように四方弁２を切換え、冷暖房用膨張弁４を全開にし、除湿用膨張弁６を絞る制御を行う。これにより、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、四方弁２から室外熱交換器３及び全開の冷暖房用膨張弁４を通って、第１室内熱交換器５ａで室内送風ファン８により送風される空気に放熱して凝縮し、除湿用膨張弁６で絞られ、室内空気の露点温度以下の温度まで膨張し、第２室内熱交換器５ｂで室内送風ファン８により送風される空気から吸熱して蒸発し、四方弁２を通り、再び圧縮機１へ戻る。この時、室内へは第１室内熱交換器５ａで加熱された空気と第２室内熱交換器５ｂで冷却減湿された空気とが混合されて送風され、冷房サイクル除湿運転が行なわれる。
【００２４】
また、ユーザーが暖房サイクル除湿運転モードを選択した場合、制御装置５０は、リモコン４９からの暖房サイクル除湿運転モードの信号を受信し、圧縮機１を出た冷媒が室内熱交換器５に流れるように四方弁２を切換え、除湿用膨張弁６を絞り、冷暖房用膨張弁４を全開にする制御を行う。これにより、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、四方弁２を通り、第２室内熱交換器５ｂで室内送風ファン８により送風される空気に放熱して凝縮し、除湿用膨張弁６で絞られ、第１室内熱交換器５ａで室内送風ファン８により送風される空気から吸熱して蒸発し、全開の冷暖房用膨張弁４及び室外熱交換器３を経て四方弁２を通り、再び圧縮機１へ戻る。この時、室内へは第２室内熱交換器５ｂで加熱された空気と第１室内熱交換器５ａで冷却減湿された空気とが混合されて送風され、暖房サイクル除湿運転が行われる。
【００２５】
以上のように、ユーザーの設定した運転モードに応じて、冷房、暖房、冷房サイクル除湿、暖房サイクル除湿の運転モードを任意に選択できるので、室内の環境をユーザーの好みに合った状態にすることができる。
【００２６】
次に、上述した４つの運転モードをリモコン４９により自動的に切換える場合の動作について図３を参照しながら説明する。図３は本発明の第１実施例の空気調和機の自動運転モードの選択時の動作フローチャート図である。
【００２７】
自動運転を行なう場合には、ユーザーは、図３に示すように、リモコン４９の自動運転モードボタンを選択して自動運転を開始する（ステップ８１）。これにより、圧縮機１が駆動して冷媒が冷凍サイクル中を循環すると共に、室外送風ファン７が駆動して室外空気が室外熱交換器３に通風され、室内送風ファン８が駆動して室内空気が室内熱交換器５に通風され、空気調和機が運転される。
【００２８】
そして、リモコン４９の室内温度設定ボタンを押して希望する室内温度Ｔｉｓを設定する（ステップ８２）。なお、制御装置５０内にあらかじめ定められた設定室内温度Ｔｉｓの標準設定値を有しており、室内温度設定ボタンで設定室内温度Ｔｉｓが設定されない場合には、この標準設定値が用いられる。この点については、第２実施例以降も同様である。
【００２９】
そして、室内温度センサ１０により室内温度を検出し（ステップ８５）、設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとを比較する（ステップ８６）。この比較で、設定室内温度Ｔｉｓ＜室内温度Ｔｉである場合にはステップ９０に進み、そうでない場合にはステップ９５に進む。
【００３０】
ステップ９０において、設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとの差Ｔｉｓ−Ｔｉが所定の温度差（第１設定温度差Δｔ１）より大きいか否かを判定する。この判定で、その差が第１設定温度差Δｔ１より大きい場合には冷房運転を行ない（ステップ９１）、ステップ８２に戻る。また、ステップ９０の判定で、小さい場合には冷房サイクル除湿運転を行ない、ステップ８２に戻る。なお、第１設定温度差Δｔ１は冷房運転と冷房サイクル除湿運転との切換えに適した冷房サイクルにおける特有の温度差にあらかじめ設定され、後述する第２設定温度差Δｔ２とは異なっている。
【００３１】
ステップ９５において、設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとの差Ｔｉｓ−Ｔｉが所定の温度差（第２設定温度差Δｔ２）より小さいか否かを判定する。この判定で、その差が第２設定温度差Δｔ２より小さい場合には暖房サイクル除湿運転を行ない（ステップ９６）、ステップ８２に戻る。また、ステップ９５の判定で、大きい場合には暖房運転を行ない、ステップ８２に戻る。なお、第２設定温度差Δｔ２は暖房運転と暖房サイクル除湿運転との切換えに適した暖房サイクルにおける特有の温度差に設定され、前述した第１設定温度差Δｔ１とは異なっている。
【００３２】
このように、本実施例によれば、冷房運転、暖房運転、冷房サイクル除湿運転及び暖房サイクル除湿運転を設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとの差Ｔｉｓ−Ｔｉに基づいて自動的に切換えるようにしているので、ユーザーが希望する設定室内温度に短時間で室内温度を到達させ、快適な室内環境にすることができる。また、本実施例によれば、特に、設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとを比較して冷房サイクルと暖房サイクルとを自動的に切換えると共に、冷房サイクルでは冷房運転と冷房サイクル除湿運転との切換えに適した第１設定温度差Δｔ１により自動的に切換え、暖房サイクルでは暖房運転と暖房サイクル除湿運転との切換えに適した第２設定温度差Δｔ２により自動的に切換えるようになっているので、より一層短時間でユーザーが希望する設定室内温度Ｔｉｓに室内温度Ｔｉを到達させ、快適な室内環境にすることができる。なお、設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとの差Ｔｉｓ−Ｔｉに加えて、例えば室外温度等の条件を加えて制御するようにしても上述の効果を得ることができると共に、室外温度に対応した適切な制御を行なうことができる。
【００３３】
次に、参考例１を図４を用いて説明する。図４は参考例１の空気調和機のサイクル除湿運転の動作フローチャート図である。参考例１は、次に述べるように第１実施例と相違しており、その他の点については参考例１と同じであり、図１に相当する図示及びその説明を省略する。
【００３４】
参考例１では、制御装置５０は、サイクル除湿運転時に、室外温度センサ９で検出した室外温度Ｔｏ及び設定室外温度Ｔｏｓに基づいて、以下に述べるように四方弁２及び冷暖房用膨張弁４を制御する。
【００３５】
サイクル除湿運転は、リモコン４９にサイクル除湿運転モードボタンを設けてこれを選択した場合と、自動運転モードにおけるサイクル除湿運転を行なう条件になった場合に、その運転が開始される（ステップ１００）。なお、この自動運転モードは、冷房運転、暖房運転及びサイクル除湿運転の３つの運転モードを自動的に切換えるようにし、上述した第１実施例の冷房サイクル除湿運転及び暖房サイクル除湿運転に切換わる条件でサイクル除湿運転に切換わるようになっている。
【００３６】
このサイクル除湿運転を開始すると、制御装置５０により除湿用膨張弁６を絞る（ステップ１０１）。そして、室外温度センサ９により室外温度Ｔｏを検出し、検出値を制御装置５０へ送る（ステップ１０２）。そして、この室外温度Ｔｏがあらかじめ定められた温度Ｔｏｓより低いか否かを判定する(ステップ１０３)。この判定で、室外温度Ｔｏ＜設定室外温度Ｔｏｓである場合にはステップ１０４に進み、そうでない場合にはステップ１０７に進む。この設定室外温度Ｔｏｓは例えば１５℃に設定されている。なお、リモコン４９等によりこの設定室外温度Ｔｏｓを変更できるようにすれば、空気調和機が設置された地域に合致した設定室外温度Ｔｏｓを設定することができ、より適切な制御をすることができる。
【００３７】
ステップ１０４において、圧縮機１を出た冷媒が室内熱交換器５の方向へ流れるように四方弁２を切換える。次いで、冷暖房用膨張弁４を開く制御を行ない（ステップ１０５）、ステップ１０３に戻る。このステップ１０４及び１０５により、サイクル除湿運転の中の暖房サイクル除湿運転が行なわれる。
【００３８】
一方、ステップ１０７において、圧縮機１を出た冷媒が室外熱交換器３の方向へ流れるように四方弁２を切換える。次いで、冷暖房用膨張弁４を開く制御を行ない（ステップ１０８）、ステップ１０３に戻る。このステップ１０７及び１０８により、サイクル除湿運転の中の冷房サイクル除湿運転が行なわれる。
【００３９】
参考例１では、室外温度Ｔｏに基づいて暖房サイクル除湿運転と冷房サイクル除湿運転を自動的に切換えるように制御するので、室外温度Ｔｏが低く、室内の暖房負荷が大きい冬期（例えば室外温度が０℃のように温度が低い場合）において、凝縮を室内の熱交換器５ｂだけで行う暖房サイクル除湿運転を行なうことができ、十分な加熱量が確保され、室内温度を低下させない除湿運転を行うことができる。また、室外温度Ｔｏが高く、室内冷房負荷が大きい夏期（例えば室外温度が３５℃のように高湿で温度が高い場合）において、蒸発を室内の熱交換器５ｂのみで行なう冷房サイクル除湿運転を行なうことができ、十分な冷却、減湿量が確保され、室内温度を上昇させない除湿運転を行なうことができる。このようにして、効率よく快適な室内環境にすることができる。
【００４０】
次に、参考例２を図５を用いて説明する。図５は参考例２の空気調和機の暖房サイクル除湿運転モード選択時の動作フローチャート図である。参考例２は、次に述べるように第１実施例と相違しており、その他の点については第１実施例と同じであり、図１に相当する図示及びその説明を省略する。
【００４１】
参考例２では、制御装置５０は、暖房サイクル除湿運転モード選択時に、室内温度センサ１０で検出した室内温度Ｔｉ、ユーザーが設定する、あるいはあらかじめ定められた設定室内温度Ｔｉｓ及びあらかじめ設定された設定温度差ｄｔ３に基づいて、以下に述べるように四方弁２、冷暖房用膨張弁４及び除湿用膨張弁６を制御する。
【００４２】
ユーザーが暖房サイクル除湿運転モードを選択するには、リモコン４９の暖房サイクル除湿運転モードボタンを選択する（ステップ２０１）。これにより、圧縮機１が駆動すると共に四方弁２が暖房サイクル側に移動して冷媒が冷凍サイクル中を循環し、室外送風ファン７が駆動して室外空気が室外熱交換器３に通風されると共に室内送風ファン８が駆動して室内空気が室内熱交換器５に通風され、暖房サイクル除湿運転が行われる。
【００４３】
そして、ユーザーがリモコン４９の室内温度設定ボタンを押して希望する室内温度Ｔｉｓを設定する（ステップ２０２）。室内温度センサ１０により室内温度Ｔｉを検出し、検出値を制御装置５０に送る（ステップ２０３）。次いで、この室内温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｉｓより大きいか否かを判定する(ステップ２０４)。この判定で、室内温度Ｔｉ＞設定室内温度Ｔｉｓでない場合には暖房サイクル除湿運転を継続し（ステップ２５）、ステップ２０２に戻る。このようにして、室内温度Ｔｉ＞設定室内温度Ｔｉｓになるまで暖房サイクル除湿運転を継続する。ステップ２０４の判定で、室内温度Ｔｉ＞設定室内温度Ｔｉｓになった場合にはステップ２０６に進む。
【００４４】
ステップ２０６において、室内温度Ｔｉと設定室内温度Ｔｉｓとの差Ｔｉ−Ｔｉｓがあらかじめ定められた所定の温度差（第３設定温度差ｄｔ３）より大きいか否かを判定する。この判定で、室内温度Ｔｉと設定室内温度Ｔｉｓとの差Ｔｉ−Ｔｉｓが第３設定温度差ｄｔ３より大きくない場合にはステップ２０７の冷房サイクル除湿運転側に進み、大きい場合にはステップ２１０の暖房サイクル除湿運転側に進む。この第３設定温度差ｄｔ３を例えば５℃に設定してある。
【００４５】
暖房サイクル除湿運転側においては、圧縮機１を出た冷媒が室内熱交換器５の方向へ流れるように四方弁２を切換え（ステップ２０７）、冷暖房用膨張弁４を開く制御を行うと共に（ステップ２０８）、除湿用膨張弁６を絞る制御を行ない（ステップ２０９）、ステップ２０６に戻る。このステップ２０７〜２０９により、暖房サイクル除湿運転が行なわれ、室内温度を上昇させながら除湿が行われる。
【００４６】
この暖房サイクル除湿運転により、室内温度Ｔｉと設定室内温度Ｔｉｓとの差Ｔｉ−Ｔｉｓが第３設定温度差ｄｔ３より大きくなった場合には、上述したように冷房サイクル除湿運転側に切換わる。この冷房サイクル除湿運転側においては、圧縮機１を出た冷媒が室外熱交換器３の方向へ流れるように四方弁２を切換え（ステップ２１０）、冷暖房用膨張弁４を開く制御を行うと共に（ステップ２１１）、除湿用膨張弁６を絞る制御を行ない（ステップ２１２）、ステップ２０６に戻る。このステップ２１０〜２１２により、冷房サイクル除湿運転が行なわれ、室内温度Ｔｉを下げながら除湿が行なわれる。
【００４７】
この冷房サイクル除湿運転により、室内温度Ｔｉと設定室内温度Ｔｉｓとの差Ｔｉ−Ｔｉｓが第３設定温度差ｄｔ３より大きくなくなった場合には、上述したようにステップ２０７の暖房サイクル除湿運転側に切換わり、以後、暖房サイクル除湿運転と冷房サイクル除湿運転との切換が繰り返される。
【００４８】
参考例２によれば、ユーザーがリモコン４９の暖房サイクル除湿運転モードボタンを選択した場合には、室内温度Ｔｉと設定室内温度Ｔｉｓとの差Ｔｉ−Ｔｉｓが第３設定温度差ｄｔ３より大きくなるまで暖房サイクル除湿運転を行なうと共に、冷房サイクル除湿運転と自動的に切換えるので、暖房サイクル除湿運転モード選択時に、加熱効率に優れた暖房サイクル除湿運転と冷却効率に優れた冷房サイクル除湿運転を適正に自動的に切換えことができ、快適な室内環境に制御することができる。
【００４９】
次に、本発明の第４実施例を図６から図８を用いて説明する。図６は本発明の第４実施例の空気調和機の暖房サイクル除湿運転時の動作フローチャート図、図７は同空気調和機における圧縮機回転数の温度特性図、図８は同空気調和機の変形例における圧縮機回転数の湿度特性図である。本実施例は、次に述べるように第１実施例と相違しており、その他の点については第１実施例と同じであり、図１に相当する図示及びその説明を省略する。
【００５０】
本実施例では、制御装置５０は、暖房サイクル除湿運転時に、室内温度センサ１０で検出した室内温度Ｔｉ及びユーザーが設定する設定室内温度Ｔｉｓに基づいて、以下に述べるように容量可変型圧縮機１の容量を制御する。
【００５１】
ユーザーが暖房サイクル除湿運転を行なうには、リモコン４９の暖房サイクル除湿運転モードボタンを選択する（ステップ３００）。これにより、圧縮機１が駆動すると共に四方弁２が暖房サイクル側に移動して冷媒が冷凍サイクル中を循環し、室外送風ファン７が駆動して室外空気が室外熱交換器３に通風されると共に室内送風ファン８が駆動して室内空気が室内熱交換器５に通風され、暖房サイクル除湿運転が行われる。
【００５２】
そして、ユーザーがリモコン４９の室内温度設定ボタンを押して希望する室内温度Ｔｉｓを設定する（ステップ３０１）。室内温度センサ１０により室内温度Ｔｉを検出し、検出値を制御装置５０に送る（ステップ３０２）。次いで、この室内温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｉｓより低いか否か（Ｔｉ＜Ｔｉｓか否か）を判定する（ステップ３０３）。この判定で、室内温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｉｓより低い場合には圧縮機１の回転数を増速し（ステップ３０４）、ステップ３０１に戻る。この圧縮機１の回転数を増速する運転を室内温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｉｓ以上になるまで継続する。
【００５３】
この動作をさらに具体的に説明すると、例えばユーザーの設定室内温度Ｔｉｓが２５℃、室内温度Ｔｉが１８℃で暖房サイクル除湿運転が開始された場合、室内温度Ｔｉ＜設定室内温度Ｔｉｓであるので、制御装置５０は圧縮機１の回転数を図７に基づいて増速させる。即ち、設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとの差Ｔｉｓ−Ｔｉの大きさに比例して圧縮機回転数を増速させる。この圧縮機１の回転数の増速により、冷媒循環量が増加し、蒸発器である室外熱交換器３及び第１室内熱交換器５ａでの吸熱量が増加するので、凝縮器である第２室内熱交換器５ｂでの放熱量が増加する。従って、室外熱交換器３で増加した吸熱量分だけ室内への放熱量が増加する。
【００５４】
上述したステップ３０３の判定で、室内温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｉｓ以上であった場合には、圧縮機１の回転数を減速し（ステップ３０５）、ステップ３０１に戻る。この容量可変型圧縮機１の回転数を減速する運転を室内温度Ｔｉが設定室内温度Ｔｉｓより低くなるまで継続する。
【００５５】
この動作をさらに具体的に説明すると、例えばユーザーの設定室内温度Ｔｉｓが１０℃、室内温度Ｔｉが１８℃で暖房サイクル除湿運転が開始された場合、室内温度Ｔｉ＜設定室内温度Ｔｉｓでないので、制御装置５０は圧縮機１の回転数を図７に基づいて減速させる。即ち、設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとの差Ｔｉｓ−Ｔｉの大きさに比例して圧縮機回転数を減速させる。この圧縮機１の回転数の減速により、冷媒循環量が減少し、蒸発器である室外熱交換器３及び第１室内熱交換器５ａでの吸熱量が減少するので、凝縮器である第２室内熱交換器５ｂでの放熱量が減少する。従って、室外熱交換器３で減少した吸熱量分だけ室内への放熱量が減少する。
【００５６】
本実施例では、暖房サイクル除湿運転時に、ユーザーが設定した設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉを比較して圧縮機１の回転数を制御することにより、ユーザーが希望する設定室内温度Ｔｉｓに短時間で室内温度Ｔｉを到達させ、快適な室内環境にすることができる。
【００５７】
尚、本実施例では、室内温度Ｔｉを検出して圧縮機回転数を制御したが、圧縮機回転数を変化させると、蒸発器である第１室内熱交換器５ａの温度も変化するので、この特性を利用して、室内温度Ｔｉではなく室内湿度ＲＨｉを検出して圧縮機回転数を制御させてもよい。この場合、室内湿度センサ１１により検出した室内湿度をＲＨｉ、ユーザーが設定した設定室内湿度をＲＨｉｓとした場合に、図８に示すように、設定室内湿度をＲＨｉｓと室内湿度ＲＨｉとの差ＲＨｉｓ−ＲＨｉに比例して圧縮機回転数を制御すればよい。その具体的動作は、図６における設定室内温度Ｔｉｓを設定室内湿度をＲＨｉｓに、室内温度Ｔｉを室内湿度ＲＨｉに変更したものと同じであるので、フローチャート図及び説明を省略する。
【００５８】
次に、本発明の第５実施例を図９を用いて説明する。図９は本発明の第５実施例の空気調和機の暖房サイクル除湿運転時の動作フローチャート図である。本実施例は、次に述べるように第１実施例と相違しており、その他の点については第１実施例と同じであり、図１に相当する図示及びその説明を省略する。
【００５９】
本実施例では、制御装置５０は、暖房サイクル除湿運転時に、室内湿度センサ１１で検出した室内湿度ＲＨｉ及びユーザーが設定する設定室内湿度ＲＨｉｓに基づいて、以下に述べるように除湿用膨張弁６の絞り量を制御する。
【００６０】
ユーザーが暖房サイクル除湿運転を行なうには、リモコン４９の暖房サイクル除湿運転モードボタンを選択する（ステップ４００）。これにより、圧縮機１が駆動すると共に四方弁２が暖房サイクル側に移動して冷媒が冷凍サイクル中を循環し、室外送風ファン７が駆動して室外空気が室外熱交換器３に通風されると共に室内送風ファン８が駆動して室内空気が室内熱交換器５に通風され、暖房サイクル除湿運転が行われる。
【００６１】
そして、ユーザーがリモコン４９の室内湿度設定ボタンを押して希望する室内湿度ＲＨｉｓを設定する（ステップ４０１）。室内湿度センサ１１により室内湿度ＲＨｉを検出し、検出値を制御装置５０に送る（ステップ４０２）。次いで、この室内湿度ＲＨｉが設定室内湿度ＲＨｉｓに等しいか否か（ＲＨｉ＝ＲＨｉｓか否か）を判定する(ステップ４０３)。この判定で、室内湿度ＲＨｉが設定室内湿度ＲＨｉｓに等しい場合にはステップ４０１に戻る。
【００６２】
ステップ４０３の判定で、室内湿度ＲＨｉが設定室内湿度ＲＨｉｓ以上であった場合には、除湿用膨張弁６の絞り量を制御し（ステップ４０４）、ステップ４０１に戻る。この除湿用膨張弁６の絞り量の制御を室内湿度ＲＨｉが設定室内湿度ＲＨｉｓに等しくなるまで継続する。
【００６３】
この動作をさらに具体的に説明すると、例えばユーザーの設定室内湿度ＲＨｉｓが４０％、室内湿度ＲＨｉが７０％で暖房サイクル除湿運転が開始された場合、ＲＨｉ＞ＲＨｉｓであるので、制御装置５０は除湿用絞り弁６を絞る。これにより蒸発器である第１室内熱交換器５ａの温度が低下するので、第１室内熱交換器５ａでの除湿量が増加し、室内湿度ＲＨｉは設定室内湿度ＲＨｉｓに短時間で到達する。
【００６４】
本実施例では、暖房サイクル除湿運転時に、ユーザーが設定した室内設定湿度ＲＨｉｓと室内湿度ＲＨｉを比較して除湿用膨張弁６の絞り量を制御することにより、ユーザーが希望する設定室内湿度ＲＨｉｓに短時間で室内湿度ＲＨｉを到達させ、快適な室内環境にすることができる。
【００６５】
次に、本発明の第６実施例を図１０を用いて説明する。図１０は本発明の第６実施例の空気調和機の暖房サイクル除湿運転時の動作フローチャート図である。本実施例は、次に述べるように第１実施例と相違しており、その他の点については第１実施例と同じであり、図１に相当する図示及びその説明を省略する。
【００６６】
本実施例では、制御装置５０は、暖房サイクル除湿運転時に、室内温度センサ１０で検出した室内温度Ｔｉ、ユーザーが設定する設定室内温度Ｔｉｓ及びあらかじめ設定された設定温度差ｄｔ４に基づいて、以下に述べるように冷暖房用膨張弁４及び除湿用膨張弁６を制御する。
【００６７】
ユーザーが暖房サイクル除湿運転を行なうには、リモコン４９の暖房サイクル除湿運転モードボタンを選択する（ステップ５００）。これにより、圧縮機１が駆動すると共に四方弁２が暖房サイクル側に移動して冷媒が冷凍サイクル中を循環し、室外送風ファン７が駆動して室外空気が室外熱交換器３に通風されると共に室内送風ファン８が駆動して室内空気が室内熱交換器５に通風され、暖房サイクル除湿運転が行われる。
【００６８】
そして、ユーザーがリモコン４９の室内温度設定ボタンを押して希望する室内温度Ｔｉｓを設定する（ステップ５０１）。室内温度センサ１０により室内温度Ｔｉを検出し、検出値を制御装置５０に送る（ステップ５０２）。次いで、設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとの差Ｔｉｓ−Ｔｉがあらかじめ定められた所定の温度差（第４設定温度差ｄｔ４）より大きいか否かを判定する。この判定で、設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉとの差Ｔｉｓ−Ｔｉが第４設定温度差ｄｔ４より大きい場合にはステップ５０４の暖房運転側に進み、大きくない場合にはステップ５０６の暖房サイクル除湿運転側に進む。本実施例では、この第４設定温度差ｄｔ４を１０℃に設定してある。
【００６９】
暖房運転側においては、冷暖房用膨張弁４を絞る制御を行うと共に（ステップ５０４）、除湿用膨張弁６を開く制御を行ない（ステップ５０５）、ステップ５０１に戻る。このステップ５０４、５０５により、暖房運転が行なわれる。また、暖房サイクル除湿運転側においては、冷暖房用膨張弁４を開く制御を行うと共に（ステップ５０６）、除湿用膨張弁６を絞る制御を行ない（ステップ５０７）、ステップ５０１に戻る。このステップ５０６、５０７により、暖房サイクル除湿運転が行なわれ、室内温度Ｔｉを上昇させながら除湿が行われる。
【００７０】
この動作をさらに具体的に説明すると、例えばユーザーの設定室内温度Ｔｉｓが３０℃、室内温度Ｔｉが１２℃で暖房サイクル除湿運転が開始された場合、Ｔｉｓ−Ｔｉ＞ｄｔ４であるので、制御装置５０は冷暖房用膨張弁４を絞り、除湿用膨張弁６を開く。これにより、冷媒は除湿用膨張弁６で絞られることなく室内熱交換器５全体を凝縮器として作用させる暖房運転を行う。この時室内へは室内熱交換器５全体で加熱された空気が送風される。従って、室内温度Ｔｉが暖房サイクル除湿運転に比較して短時間で上昇する。この結果、室内温度Ｔｉが上昇して２０℃を越えると、Ｔｉｓ−Ｔｉ＞ｄｔ４ではなくなるので、冷暖房用膨張弁４を開き、除湿用膨張弁６を絞る。これにより、冷媒は除湿用膨張弁６で絞られ、第２室内熱交換器５ｂを凝縮器、第１室内熱交換器５ａを蒸発器として作用させる暖房サイクル除湿運転を行う。この時室内へは第２室内熱交換器５ｂで加熱された空気と、第１室内熱交換器５ａで冷却減湿された空気が送風され、室内温度Ｔｉを上昇させながら除湿が行なわれる。
【００７１】
本実施例では、暖房サイクル除湿運転時に、ユーザーが設定した設定室内温度Ｔｉｓと室内温度Ｔｉの差があらかじめ定められた第４設定温度ｄｔ４よりも大きい場合に、温度の差が小さくなるまで通常の暖房運転を行うことで、暖房サイクル除湿運転時にユーザーが希望する設定室内温度に短時間で室内温度を到達させる運転を行なって、素早く快適な室内環境にすることができる。
【００７２】
上述した各実施例では、独立して動作するように説明したが、これらの各実施例が組み合わされて動作するようにすることにより、より一層適切な制御を行なうことができる。
【００７３】
なお、温度と湿度の優先は、設定値とのずれの大きい方を優先的に、或いは季節やユーザーの希望により優先度を変えるようにすることにより、素早く快適な室内環境を得るためのより適切な制御を行なうことができる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、設定室内温度に短時間で室内温度を到達させる運転を行なって、素早く快適な室内環境にすることができる空気調和機を得ることができる。
【００７７】
また、本発明によれば、暖房サイクル除湿運転時に設定室内温度に短時間で室内温度を到達させる除湿運転を行なって、素早く快適な室内環境にすることができる空気調和機を得ることができる。
【００７８】
また、本発明によれば、暖房サイクル除湿運転時に設定室内湿度に短時間で室内湿度を到達させる除湿運転を行なって、素早く快適な室内環境にすることができる空気調和機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の空気調和機の構成図である。
【図２】本発明の第１実施例の空気調和機の各運転モードの動作説明図である。
【図３】本発明の第１実施例の空気調和機の自動運転モードの選択時の動作フローチャート図である。
【図４】本発明の第２実施例の空気調和機のサイクル除湿運転の動作フローチャート図である。
【図５】参考例１の空気調和機の暖房サイクル除湿運転モード選択時の動作フローチャート図である。
【図６】参考例２の空気調和機の暖房サイクル除湿運転時の動作フローチャート図である。
【図７】同空気調和機における圧縮機回転数の温度特性図である。
【図８】同空気調和機の変形例における圧縮機回転数の湿度特性図である。
【図９】本発明の第５実施例の空気調和機の暖房サイクル除湿運転時の動作フローチャート図である。
【図１０】本発明の第６実施例の空気調和機の暖房サイクル除湿運転時の動作フローチャート図である。
【符号の説明】
１…圧縮機、２…四方弁（運転切換弁）、３…室外熱交換器、４…冷暖房用膨張弁（冷暖房用絞り装置）、５…室内熱交換器、５ａ…第１室内熱交換器、５ｂ…第２室内熱交換器、６…除湿用膨張弁（除湿用絞り装置）、７…室外送風ファン、８…室内送風ファン、９…室外温度センサ（室外温度検出手段）、１０…室内温度センサ（室内温度検出手段）、１１…室内湿度センサ（室内湿度検出手段）、４９…リモコン、５０…制御装置。
【図１】
0004275325.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004275325.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004275325.tif 000007
【図７】
0004275325.tif 000008
【図８】
0004275325.tif 000009
【図９】
0004275325.tif 000010
【図１０】
0004275325.tif 000011