(57)【要約】【課題】再熱除湿可能な室内機を、温度と湿度から自動で冷房運転、再熱除湿運転、送風運転を行い快適性を向上した空気調和機にを提供することにある。【解決手段】圧縮機、四方弁、室外熱交換器、第１の室内熱交換器、室内減圧装置、第２の室内熱交換器を順次冷媒配管にて接続して冷媒を循環させる冷凍サイクルと、前記第１の室内熱交換器をバイパスする回路と、その回路を開閉させる開閉弁を備え、温度センサー、湿度センサーを有し、冷房運転、爽快除湿運転、送風運転を切り替える制御装置を設け、自動で冷房運転、爽快除湿運転、送風運転を切替制御するようにした。【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、室外熱交換器を有する室外機と、室内機とを冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成する空気調和機において、
前記室内機には、第１の室内熱交換器、室内減圧装置、第２の室内熱交換器が順次配管接続され、前記第1の室内熱交換器をバイパスするバイパス回路と、当該バイパス回路を開閉させる開閉弁であって開放により前記第２の室内熱交換器を蒸発器として冷房運転を行い、閉鎖により前記第1の室内熱交換器を凝縮器とし前記第２の室内熱交換器を蒸発器として再熱除湿運転を行う開閉弁と、居室からの吸込み空気の温度センサーと、居室からの吸込み空気の湿度センサーと、これらのセンサーの信号に基づき室内機を冷房運転、再熱除湿運転、送風運転の自動切替え制御を行う制御装置を備えた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、前記吸込み空気の温度センサーと、吸込み空気の湿度センサーを前記室内機の居室側に設けたことを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外機と、室内機とを冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成する空気調和機において、
前記室内機には、第１の室内熱交換器、室内減圧装置、第２の室内熱交換器が順次配管接続され、前記第1の室内熱交換器をバイパスするバイパス回路と、当該バイパス回路を開閉させる開閉弁であって開放により前記第２の室内熱交換器を蒸発器として冷房運転を行い、閉鎖により前記第1の室内熱交換器を凝縮器とし前記第２の室内熱交換器を蒸発器として再熱除湿運転を行う開閉弁と、居室からの吸込み空気の温度センサーと、居室からの吸込み空気の湿度センサーと、これらのセンサーの信号に基づき室内機を冷房運転、再熱除湿運転、送風運転の自動切替え制御を行う制御装置を備え、
前記吸込み空気の温度センサーは前記室内機の機内に設けられた機内温度センサーと居室側に設けられた居室温度センサーからなり、前記吸込み空気の湿度センサーは前記室内機の機内に設けられた機内湿度センサーと居室側に設けられた居室湿度センサーからなり、前記制御装置は機内センサーと居室センサーの信号の平均値に基づいて室内機の運転の自動切替え制御を行うことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外機と、第１の室内熱交換器、室内減圧装置、第２の室内熱交換器が順次配管接続された室内機とを、冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成する空気調和機において、
前記室内機への吸込み空気の温度センサーと、前記室内機への吸込み空気の湿度センサーと、これらのセンサーの信号に基づいて前記室内機を冷房運転、再熱除湿運転、送風運転の自動切替制御を行う制御装置を備えたことを特徴とする空気調和機。
【請求項５】
請求項４に記載の空気調和機において、前記制御装置は前記センサーの信号に基づき、前記第２の室内熱交換器を蒸発器として作用させた冷房運転と、前記第1の室内熱交換器を凝縮器とし前記第２の室内熱交換器を蒸発器として作用させた再熱除湿運転と、前記圧縮機を停止させる送風運転の自動切替制御を行う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、快適な冷凍サイクル運転が行える空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の再熱除湿運転可能な空気調和機として、特許文献１に示される空気調和機があり、図７にこの空気調和機の構成を示す。この図において、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３を有する室外機１３と室内機７とを冷媒配管１４，１５で接続して冷凍サイクルを構成する空気調和機において、前記室内機７には、第１の室内熱交換器８、逆止弁２９、室内減圧装置２２、第２の室内熱交換器９が順次配管接続され、前記第1の室内熱交換器８と逆止弁２９をバイパスする回路と、当該回路を開閉させる開閉弁２３を備え、前記開閉弁２３を開放して前記第２の室内熱交換器９を蒸発器として作用させて冷房運転を行い、前記開閉弁２３を閉鎖して前記第1の室内熱交換器８を凝縮器、前記第２の室内熱交換器９を蒸発器としてそれぞれ作用させて再熱除湿運転を行うように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８３０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術による除湿運転では、再熱除湿運転により冷房運転時の過度な冷風感による体の冷え過ぎを防ぐと共に、じめじめ感を抑えたさわやかな空気調和を実現できる。
【０００５】
しかしながら、上記従来技術は冷房運転と除湿運転の切替えは一般に利用者の手動操作でなされるため操作が煩わしく、また、いずれの運転でも冷房運転が継続しているため、湿度の下がり過ぎや省エネに配慮されていない。
【０００６】
本発明の目的は、冷房運転、除湿運転、送風運転を自動で切替ることにより、当該居室の温度と湿度を快適な状態に保つ空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器を有する室外機と、室内機とを冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成する空気調和機において、前記室内機には、第１の室内熱交換器、室内減圧装置、第２の室内熱交換器が順次配管接続され、前記第1の室内熱交換器をバイパスするバイパス回路と、当該バイパス回路を開閉させる開閉弁であって開放により前記第２の室内熱交換器を蒸発器として冷房運転を行い、閉鎖により前記第1の室内熱交換器を凝縮器とし前記第２の室内熱交換器を蒸発器として再熱除湿運転を行う開閉弁と、居室からの吸込み空気の温度センサーと、居室からの吸込み空気の湿度センサーと、これらのセンサーの信号に基づき室内機を冷房運転、再熱除湿運転、送風運転の自動切替え制御を行う制御装置を備えている。
【０００８】
前記温度センサーと湿度センサーは室内機の機内と居室側のどちらの設けても良く、両方に設けても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、冷房運転・爽快除湿運転・送風運転の運転切替を利用者の手を煩わせることが無く、自動で制御することにより快適な環境を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について説明する。図１は実施例１による空気調和機の冷凍サイクル構成図である。１３は室外機、７は室内機、１４、１５は冷媒配管である。前記室外機１３および室内機７は、液側接続配管１４、ガス側接続配管１５によって接続され、この中を冷媒（熱媒体）を循環させて冷凍サイクルを構成している。室外機１３において、１は圧縮機、２は四方弁、３は室外熱交換器、４は室外減圧装置、１６はレシーバ、１７は過冷却器であり、これらは順次冷媒配管で接続され、例えばＨＦＣ冷媒であるフロンＲ４１０Ａが封入されて、室外機１３のメイン冷媒回路を構成している。
【００１１】
四方弁２は通電されないときには、圧縮機１の吐出配管と室外熱交換器３、圧縮機１の吸入配管とガス側接続配管１５とが接続されて、冷媒が図１で実線矢印のように流通し、冷房運転もしくは再熱除湿運転を行うことができる。１２は室外送風機であり、室外熱交換器３へ室外空気を送風することにより室外熱交換器３での熱交換量を調整している。また、室外減圧装置４は例えば電子膨張弁で減圧量および冷媒循環量の調整を行っている。
【００１２】
レシーバ１６は余剰冷媒を貯溜することにより、回路内の冷媒量を調整している。また、過冷却器１７と液接続配管１４の間から、過冷却器１７を再度通過し、圧縮機１の吸入配管につながる過冷却バイパス回路１９が構成され、回路の過冷却器１７の入口側には過冷却器用減圧装置１８にて、バイパス回路１９の冷媒流量が制御されている。また、圧縮機１の吐出配管から過冷却バイパス回路１９と液側接続配管１４の間へとつながる吐出ガスバイパス回路２１が構成され、２０の吐出ガスバイパス回路減圧装置により、バイパスガスの冷媒循環量が調整されている。
【００１３】
一方、室内機７において、８（８ａ、８ｂ）は第１の室内熱交換器、２２（２２ａ、２２ｂ）は室内減圧装置、９（９ａ、９ｂ）は第２の室内熱交換器であり、再熱除湿運転時（後述のバイパス回路２９は閉止されている。）には順次これらを直列接続した冷媒配管を通して冷媒を流し、再熱除湿運転を行う。２２は室内減圧装置で例えば電子膨張弁であり、流量および減圧量を調整することができる。また、この際、１１（１１ａ、１１ｂ）の室内送風機により送られた室内空気は第２の室内熱交換器９、第１の室内熱交換器８の順に送られて、第２の熱交換器９により冷却・除湿された室内空気が第１の室内熱交換器８で再熱されて、湿度を下げながら温度の低下が少ない再熱除湿運転を行うことができる。これにより冷房運転時の過度な冷風感による体の冷え過ぎを防ぐと共に、じめじめ感を抑えたさわやかな空気調和を実現することができる。
【００１４】
２９（２９ａ、２９ｂ）は第１の室内熱交換器８を迂回するバイパス回路、２３はバイパス回路２９に設けられた電磁弁で、バイパス回路２９の冷媒の流通を開閉制御する。このバイパス回路２９を閉止した場合には、先に説明した再熱除湿運転を行うが、バイパス回路２９を開放した場合には、バイパス回路２９を冷媒がバイパスするため、第１の室内熱交換器８への冷媒流通が無く第２の室内熱交換器９のみに冷媒が流通される。そのため、第１の室内熱交換器８での再熱が無くなり冷房運転となる。
【００１５】
２５（２５ａ、２５ｂ）は、室内機７内の空気吸込み側に設けられて、居室からの吸込み空気の温度を検知する温度センサー、２６（２６ａ、２６ｂ）は、同じく室内機７内の空気吸込み側に設けられて、居室からの吸込み空気の湿度を検知する湿度センサーで、これらセンサー２５、２６により当該居室の空気の温度と湿度を検知する。
【００１６】
２４（２４ａ、２４ｂ）は制御装置で、前記センサー２５、２６の温度と湿度の出力信号を受け、利用者があらかじめ設定した温度と湿度に早く近づける様、空気調和機を自動的に制御する。
図３のブロック図において、制御装置２４はセンサー２５、２６（センサー２７，２８は後述する。）でそれそれ検知した温度信号と湿度信号を受け、これらの検知信号と利用者があらかじめ設定した設定温度Ｔｏと設定湿度Ｈｏとを比較し、その比較結果に基づいて冷房運転信号、再熱除湿運転信号、及び送風運転信号を出力する。冷房運転信号と再熱除湿運転信号は電磁弁２３に出力されて、電磁弁２３を開放、閉止の制御を行う。他方、送風運転信号は圧縮機１に出力されて、圧縮機１を停止制御する。
【００１７】
次に図４のフローチャートを用いて制御装置２４の比較動作を説明する。ステップ１０１で動作スタート後、ステップ１０２でセンサー２５、２６で検知した温度信号と湿度信号が入力される。次いでステップ１０３で上記検知温度と設定温度Ｔｏが比較される。比較の結果、検知温度＞Ｔｏの場合（Ｙ）、ステップ１０４で冷房運転信号が発生する。冷房運転信号は電磁弁２３を開放制御し、図１でバイパス回路２９がバイパス作用を果たし、冷房運転となる。また、比較の結果、検知温度＞Ｔｏでない場合（Ｎ）ステップ１０５に移り、検知湿度と設定湿度Ｈｏが比較される。
【００１８】
ステップ１０５で比較の結果、検知湿度＞設定湿度Ｈｏの場合（Ｙ）、ステップ１０６で再熱除湿運転信号が発生する。再熱除湿運転信号は電磁弁２３を閉止制御し、図１でバイパス回路２９が閉止されるので、第１と第２の熱交換器８，９が作用して再熱除湿運転となる。また、比較の結果、検知湿度＞設定湿度Ｈｏで無い場合（Ｎ）、ステップ１０７で送風運転信号が発生する。送風運転信号はそれまで動作していた圧縮機１を停止制御して冷媒流通を停止させ、室内送風機１１のみの動作による送風運転となる。
【００１９】
図４のフローチャートにより空気調和機は図２に示す如く制御される。設定温度Ｔｏと湿度Ｈｏに対し、居室からの吸込み温度が高い場合は、吸込み湿度に関係なく、冷房運転を行う。また、居室からの吸込み温度が低く吸込み湿度が高い場合は、再熱除湿運転を行う。そして、吸込み温度、吸込み湿度共に低い場合は送風運転となる。このように、３種の運転は自動で運転切替がなされ、利用者の手を煩わせることが無い。しかも運転切換えは電磁弁２３と圧縮機１の制御のみで簡単に円滑に行える。
【００２０】
ここで、Ｔｏ、Ｈｏは説明を簡単にするため、利用者があらかじめ設定した設定温度と設定湿度としたが、これに代えて前記設定温度と設定湿度に基づいて制御ルールにより決定される冷房運転実施温度と再熱除湿運転実施湿度にしても良い。更に上記では、制御ルールにより温度（Ｔｏ）と湿度（Ｈｏ）をそれぞれ定数としているが、温度と湿度に基づいて変化する関数として決めても良い。
【００２１】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。図５は実施例２による空気調和機の冷凍サイクル構成図である。実施例1と異なるところは、吸込み空気センサー２５（２５ａ、２５ｂ）、吸込み湿度センサー２６（２６ａ、２６ｂ）を室内ユニット７から室内居室のより利用者に近い場所に移動設置している。吸込み空気温度、吸込み空気の湿度をより利用者に近い場所で検知することにより、利用者の要求に更に一致した運転モードにすることが可能となる。制御の動作は実施例１と同じとなる。
【００２２】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３について説明する。図６は実施例３による空気調和機の冷凍サイクル構成図である。図６において実施例1、２と異なるところは、室内ユニット７内に設けられた吸込み空気温度センサー２５、吸込み湿度センサー２６の他に、吸込み空気センサー２７（２７ａ、２７ｂ）と、吸込み湿度センサー２８（２８ａ、２８ｂ）を室内ユニット７から室内居室のより利用者に近い場所に設置している。
【００２３】
制御装置２４は図３に示すように、各センサー２５〜２８からの温度信号と湿度信号を受信し、温度に関しては空気温度センサー２５と２７からの温度の平均値を算出し、湿度に関しては湿度センサー２６と２８からの湿度の平均値を算出する。この平均値算出は図４においてステップ１０２で行われ、以後の動作は実施例１と同じである。
【００２４】
上記のように複数場所で検出した温度と湿度の平均値を算出することは、設定値Ｔｏ、Ｈｏに対する比較対象が検出場所に偏った温度、湿度にならないので、居室全体にわたって快適な空気調和制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施例の冷凍サイクル構成図。
【図２】本発明の第１実施例の運転モード切替説明図。
【図３】本発明の第１実施例の制御ブロック図。
【図４】本発明の第１実施例の制御フローチャート。
【図５】本発明の第２実施例の冷凍サイクル構成図。
【図６】本発明の第３実施例の冷凍サイクル構成図。
【図７】従来の再熱除湿型空気調和機のサイクル構成図。
【符号の説明】
【００２６】
１…圧縮機、２…四方弁、３…室外熱交換器、４…室外減圧装置、７…室内機、８…第１の室内熱交換器、９…第１の室内熱交換器、１１…室内送風機、１２…室外送風機、１３…室外機、１４…液側接続配管、１５…ガス側接続配管、１６…レシーバ、１７…過冷却器、１８…過冷却器用減圧装置、１９…過冷却器バイパス回路、２０…吐出ガスバイパス用減圧装置、２１…吐出ガスバイパス回路、２２…室内減圧装置、２３…電磁弁、２４…制御装置、２５…温度センサー、２６…湿度センサー、２７…温度センサー、２８…湿度センサー、２９…逆止弁。
【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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