JP2008039279A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】再熱除湿運転が行われる場合に、部品点数の増加なく、冷媒を円滑に循環させることができる空気調和機を提供することである。
【解決手段】圧縮機３から送り出された冷媒が、第３の熱交換器５、第１の熱交換器７、第２の熱交換器８、および圧縮機３を、この順番で循環する再熱除湿運転が行なわれる。室内温度センサ１３により検知される室内空気の温度と室外温度センサ１８により検知される第３熱交換器５の冷媒の温度との差が所定値より小さい場合に、室外送風機１６等の動作が制御される。それにより、第３の熱交換器５の冷媒の圧力が第１の熱交換器７の冷媒の圧力より大きくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、再熱除湿機能を備えた空気調和機に関する。

図４および図５は、再熱除湿機能を備えた従来の空気調和機の系統図を示す。図４および図５示されるように、従来の空気調和機は、室内機１および室外機２を備えている。また、図４に示される空気調和機においては、室内機１は２つの室内熱交換器７および８、電磁弁１０、ならびに、流量制御器（キャピラリチューブ）１１を備えている。室外機２は、圧縮機３、四方切換弁４、室外熱交換器５、室外側流量制御弁（膨張弁）６、およびアキュームレータ９を備えている。

一方、図５に示される空気調和機は、図４に示される電磁弁１０および流量制御器（キャピラリチューブ）１１の替わりに、室内側流量制御弁（膨張弁）１２を備えている。

図４および図５に示される空気調和機において、冷媒回路は、室内機１および室外機２に備えられた各機器等を、複数の冷媒配管１９を用いて接続している。また、制御装置１００は、前述の各機器を制御する。なお、制御装置１００は、室内に設けられた運転操作スイッチから送信されてきた信号を受信できるのであって、室内機１および室外機２の少なくともいずれか一方に設置されているものであるが、図面の描画の簡便のため、以下の各図においては、室外機２および室内機１の外部に設けられている。

上記構成の空気調和機において、四方切換弁４が切り換えられる。それにより、暖房運転時には、冷媒が破線矢印で示される方向に流れ、冷房運転時および再熱除湿運転時には、冷媒が実線矢印で示される方向に流れる。

暖房運転時および冷房運転時には、制御装置１００は、室外側流量制御弁（膨張弁）６の開度を負荷に応じて増減する。それと同時に、制御装置１００は、図４に示される電磁弁１０または図５に示される室内側流量制御弁（膨張弁）１２の開度を全開にする。

一方、再熱除湿運転時には、制御装置１００は、室外側流量制御弁（膨張弁）６の開度を全開にするのと同時に、図４に示される電磁弁１０を全閉にする。それにより、冷媒は、流量制御器１１を通過する。一方、図５に示される空気調和機においては、電磁弁１０を全開にする代わりに、室内側流量制御弁１２の開度が負荷に応じて増減される。

暖房運転時には、室内熱交換器８および７のいずれもが、この順番で、凝縮器として機能し、室外熱交換器５は蒸発器として機能する。冷房運転時には、室外熱交換器５は凝縮器として機能し、室内熱交換器７および８のいずれもが、この順番で、蒸発器として機能する。

一方、再熱除湿運転時には、室外熱交換器５および１つの室内熱交換器７は、凝縮器として機能し、もう１つの室内熱交換器８は蒸発器として機能する。

次に、暖房運転、冷房運転および再熱除湿運転のそれぞれにおける空気調和機の動作が説明される。

暖房運転時には、空気調和機は、以下のように動作する。
冷媒は、圧縮機３、四方切換弁４、室内熱交換器８、電磁弁１０（或いは室内側流量制御弁１２）、室内熱交換器７、室外側流量制御弁（膨張弁）６、室外熱交換器５、四方切換弁４、アキュームレータ９、および圧縮機３を含む冷媒回路において、この順番で流れる。

この場合、冷媒ガスは、高温かつ高圧の状態で、圧縮機３から吐出され、四方切換弁４を介して、凝縮器として機能する室内熱交換器８および７に到る。それにより、冷媒ガスは、室内送風機１５から送られる室内空気と熱交換して、凝縮および液化する。その結果、室内空気が加熱され、暖房が行なわれる。

液化された冷媒は、室外側流量制御弁（膨張弁）６において膨張し、低圧状態になり、室外熱交換器５において、室外送風機１６から送られる空気によって加熱され、蒸発および気化する。その後、上記冷媒は、四方切換弁４を通ってアキュームレータ９に至り、ガス冷媒と液体冷媒とに分離されて、ガス冷媒のみが圧縮機３の吸入口に戻される。

一方、冷房運転時には、四方切換弁４が切り換えられる。それにより、空気調和機は、以下のような動作をする。

冷媒は、圧縮機３、四方切換弁４、室外熱交換器５、室外側流量制御弁（膨張弁）６、室内熱交換器７、電磁弁１０（或いは室内側流量制御弁１２）、室内熱交換器８、四方切換弁４、アキュームレータ９、および圧縮機３を含む冷媒回路において、この順番で流れる。

この場合、冷媒ガスは、高温かつ高圧の状態で、圧縮機３から吐出され、四方切換弁４を介して、室外熱交換器５に至り、室外送風機１６から送られる空気により冷却され、凝縮および液化する。

さらに、上記ガス冷媒は、室外側流量制御弁（膨張弁）６において、膨張し、低圧状態になり、蒸発器として機能する室内熱交換器７および８に至り、室内送風機１５から送られる室内空気と熱交換し、蒸発および気化する。それにより、室内空気が冷却されかつ除湿され、冷房が行なわれる。その後、上記冷媒は、四方切換弁４を介して、アキュームレータ９に至り、ガス冷媒と液冷媒に分離されて、ガス冷媒のみが圧縮機３の吸入口に戻される。

再熱除湿運転時には、冷媒は冷房運転時と同じ実線矢印で示された方向に流れ、空気調和機は、以下のように動作する。

この場合、冷媒ガスは、高温かつ高圧の状態で、圧縮機３から吐出され、四方切換弁４を介して、室外熱交換器５に至る。その後、冷媒ガスは、室外送風機１６から送られる空気と熱交換する。次に、冷媒ガスは、全開されている室外側流量制御弁（膨張弁）６を介して、室内熱交換器７に到る。その後、冷媒ガスは、室内熱交換器７において、室内送風機１５から送られてくる室内空気と熱交換して、凝縮および液化する。それにより、室内空気が加熱される。

次に、液化した冷媒は、流量制御器１１または室内側流量制御弁１２において、膨張して、低圧状態になり、室内熱交換器８において、室内送風機１５から送られてくる室内空気と熱交換して、蒸発および気化する。それにより、室内空気が冷却されかつ除湿される。その後、上記冷媒は、四方切換弁４を通ってアキュームレータ９に至り、ガス冷媒と液体冷媒とに分離されて、ガス冷媒のみが圧縮機３の吸入口に戻される。

前述の再熱除湿運転が実行されているときには、室内空気は、室内送風機１５によって室内機１内に吸引され、蒸発器として機能する室内熱交換器８を通過して、冷却されかつ除湿されるとともに、高温の凝縮器（再熱器）として機能する室内熱交換器７を通過して加熱される。したがって、冷却されかつ除湿された空気と、加熱された空気とが混合される。それにより、室内空気の温度が、室内機１内で所望の値に調節された後、室内空気は、除湿された空気として、室内空間に吹き出される。
特開２００４−１２２１１１号公報

上記従来の空気調和機においては、冬期など室外温度が室内温度に比べ極端に低い場合などに、再熱除湿運転が実行されると、室内熱交換器７の再熱部の圧力（再熱温度）が、室外熱交換器（凝縮器）５の圧力（凝縮温度）よりも高くなってしまう場合が考えられる。特に、圧縮機３の周波数が低い状態で、空気調和機の駆動が開始された場合などにおいては、冷媒が、室外熱交換器（凝縮器）５から室内熱交換器７の再熱部へ円滑に流れないために、冷媒が回路を循環しないという不都合な事態が発生してしまうことが考えられる。この場合には、圧縮機３を停止せざるを得ない。

したがって、従来の空気調和機においては、室外熱交換器５および室内熱交換器７のそれぞれに温度センサが設けられており、制御装置１００は、それらの温度センサから得られる情報を利用して、室外熱交換器５内の冷媒の圧力が室内熱交換器７内の冷媒の圧力よりも大きくなるような制御を実行する。

しかしながら、上記の制御を実現するためには、室外熱交換器５および室内熱交換器７のそれぞれに温度センサを設ける必要があるため、部品点数が増加してしまう。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を増加させることなく、再熱交換運転時に冷媒が流れないという不具合の発生を防止することができる空気調和機を提供することである。

本発明の各局面の空気調和機は、第１の熱交換器および第２の熱交換器を有する室内機と、圧縮機および第３の熱交換器を有する室外機とを備えている。この空気調和機においては、圧縮機、第３の熱交換器、第１の熱交換器、第２の熱交換器、および圧縮機を含む回路において、この順番で冷媒を循環させることによって再熱除湿運転が行なわれる。

本発明の一の局面の空気調和機は、第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、室内空気の温度を測定する第２温度センサと、第３熱交換器のための室外送風機と、第１温度センサおよび第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、室外送風機を制御する制御装置とをさらに備えている。

再熱除湿運転時においては、第１熱交換器および第３熱交換器は、凝縮機として機能し、第２熱交換器は、蒸発機として機能する。このとき、制御装置は、第１温度センサおよび第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、第３熱交換器と室内空気との温度差を算出し、温度差が所定値以下になった場合に、室外送風機の回転数を低下させる。

上記の構成によれば、冷媒溜まりの発生が防止される。すなわち、再熱除湿運転時に第１の熱交換器と第３の熱交換器との間で液体冷媒が滞留し、冷媒が回路を循環しなくなってしまうことが防止される。また、通常の空気調和機に必ず設けられている室内温度センサおよび第３熱交換機の冷媒の温度を測定する温度センサによって得られる室内空気の温度情報を利用するため、空気調和機の部品点数の増加なく、再熱除湿運転時に第１の熱交換器と第３の熱交換器との間で液体冷媒の滞留を防止することができる。

本発明の他の局面の空気調和機は、第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、室内空気の温度を測定する第２温度センサと、第１温度センサおよび第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、前記圧縮機を制御する制御装置とをさらに備えている。

再熱除湿運転時においては、第１熱交換器および第３熱交換器は、凝縮機として機能し、第２熱交換器は、蒸発機として機能する。このとき、制御装置は、第１温度センサおよび第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、第３熱交換器と室内空気との温度差を算出し、温度差が所定値以下になった場合に、圧縮機の駆動周波数を増加させる。この構成によっても、空気調和機の部品点数の増加なく、冷媒溜まりの発生を防止することができる。

また、本発明のさらに他の局面の空気調和機は、第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、室内空気の温度を測定する第２温度センサと、第１熱交換器と第２熱交換器との間の冷媒流路に設けられた弁と、第１温度センサおよび第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、弁を制御する制御装置とをさらに備えている。

また、再熱除湿運転時においては、第１熱交換器および第３熱交換器は、凝縮機として機能し、第２熱交換器は、蒸発機として機能する。このとき、制御装置は、第１温度センサおよび第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、第３熱交換器と室内空気との温度差を算出し、温度差が所定値以下になった場合に、弁の開度を増加させる。この構成によっても、空気調和機の部品点数の増加なく、冷媒溜まりの発生を防止することができる。

本発明のさらに別の局面の空気調和機は、第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、室内空気の温度を測定する第２温度センサと、第１熱交換器および第２熱交換器のための室内送風機と、第１温度センサおよび第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、室内送風機を制御する制御装置とをさらに備えている。

再熱除運転時においては、第１熱交換器および第３熱交換器は、凝縮機として機能し、第２熱交換器は、蒸発機として機能する。このとき、制御装置は、第１温度センサおよび第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、第３熱交換器と室内空気との温度差を算出し、温度差が所定値以下になった場合に、室内送風機の回転数を増加させる。この構成によっても、空気調和機の部品点数の増加なく、冷媒溜まりの発生を防止することができる。

本発明のまたさらに別の局面の空気調和機は、第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、室内空気の温度を測定する第２温度センサと、第１熱交換器のための第１送風機と、第２熱交換器のための第２送風機と、第１温度センサおよび第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、第１送風機および第２送風機を制御する制御装置とをさらに備えている。

また、再熱除湿運転時においては、第１熱交換器および第３熱交換器は、凝縮機として機能し、第２熱交換器は、蒸発機として機能する。このとき、制御装置は、第１温度センサおよび第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、第３熱交換器と室内空気との温度差を算出し、温度差が所定値以下になった場合に、第２送風機の回転数を増加させる。この構成によっても、空気調和機の部品点数の増加なく、冷媒溜まりの発生を防止することができる。

図１および図２を用いて、本発明の実施の形態の空気調和機を説明する。図１は、本発明の実施の形態の空気調和機２５の構成の概略を示す図である。

図１に示される空気調和機２５は、室内機１と室外機２を備えている。室内機１は、第１の熱交換器７、第２の熱交換器８、電磁弁１０、流量制御装置（キャピラリチューブ）１１、室内送風機１５、および室内温度センサ１３を有している。なお、室内温度センサ１３は、室内空気の温度を検知するためのものである。

第１の熱交換器７および第２の熱交換器８は、内部を冷媒が通過し、該冷媒が後に説明する室内送風機１５より送られる空気と熱交換することによって、室内機１が配置される室内の空気が、暖房され、冷房され、または再熱除湿される。この暖房、冷房、および再熱除湿のいずれが行なわれるかは、空気調和機２５に暖房運転、冷房運転、および再熱除湿運転のいずれの動作をさせるかによって決定される。これは、熱交換器７および８内の冷媒の状態に応じて決められる。

電磁弁１０および流量制御器（キャピラリチューブ）１１は、第１の熱交換器７と第２の熱交換器８の間を通過する冷媒の流量の調節を行なう流量調節手段として機能する。

この電磁弁１０と流量制御器（キャピラリチューブ）１１とは、第１の熱交換器７と第２の熱交換器８との間の冷媒の流路として並列な流路を形成している。また、電磁弁１０が閉じられると、冷媒は流量制御器（キャピラリチューブ）１１の絞り流路を流れる。一方、電磁弁１０が開かれると、冷媒は、流量制御器（キャピラリチューブ）１１の絞り流路を通らず、電磁弁１０のバイパス流路を流れる。

室内送風機１５は、回転するファンによって空気流を形成する。室内送風機１５によって室内機１内に吸い込まれた室内空気は、第１の熱交換器７および第２の熱交換器８を通過する。このとき、室内送風機１５によって送られた空気は熱交換器７および８内の冷媒と熱交換する。それにより、空気が冷媒の状態に応じて加熱または冷却除湿される。その結果、室内空間が、暖房され、冷房され、または再熱除湿される。

室外機２は、圧縮機３、四方切換弁４、第３の熱交換器５、流量制御弁（膨張弁）６、アキュームレータ９、室外送風機１６、および室外機温度センサ１８を有している。なお、室外機温度センサ１８は、第３の熱交換器５の冷媒を導く配管の外表面に取り付けられ、冷媒の温度を検知するためのものである。

圧縮機３は、冷媒ガスを圧縮し、高温かつ高圧の冷媒ガスとして送り出す。四方切換弁４は、圧縮機３から冷媒を所要の経路へ送るためのものである。つまり、圧縮機３から送り出された冷媒が、四方切換弁４によって、暖房運転、冷房運転、および再熱除湿運転のいずれかの運転状態に応じて、第３の熱交換器５または第２の熱交換器８の所要の経路へ送り出される。また、四方切換弁４は、室内機１から室外機２へ戻ってきた冷媒をアキュームレータ９へ送る。アキュームレータ９は、冷媒をガス冷媒と液冷媒に分離し、ガス冷媒のみを圧縮機３の吸入口に戻す。

流量制御弁６は、第３の熱交換器５と第１の熱交換器７の間を通過する冷媒の流量の調節を行なう。流量制御弁６は、後に説明する再熱除湿運転においては、全開にされる、すなわち、その開度が最大値となる。

室外送風機１６は、回転するファンによって空気流を形成する。室外送風機１６から室外機２内に吸い込まれた空気は、第３の熱交換器５を通過する。熱交換器５内の冷媒は、室外送風機１６より送られた空気と熱交換するが、その状態に応じて加熱され、または冷却される。なお、室内機１と室外機２とを循環する冷媒は、冷媒配管１９を通る。

また、空気調和機２５は、図１に示されるように、制御装置としてのコントローラ１００が設けられており、このコントローラ１００によって空気調和機２５の各機器が制御される。コントローラによって制御される機器は、図１において点線で、コントローラ１００に接続されている。また、コントローラ１００は、室内温度センサ１３および室外機温度センサ１８に接続され、それらから送信されてきた信号を受け取る。また、コントローラ１００は、演算部および記憶部を備えており、空気調和機２５の動作の制御に必要な各種のデータ処理等を行なう。

また、コントローラ１００は、この空気調和機２５を使用する使用者の操作パネルの操作に基づいて、暖房運転、冷房運転、および再熱除湿運転のいずれの運転が選択されたかを認識し、選択された運転が行なわれるように各機器の動作を制御する。

また、コントローラ１００は、室内温度センサ１３によって検知された室内空気の温度を特定可能な室内空気温度データを受け取る。また、コントローラ１００は、室外機温度センサ１８によって検知された第３の熱交換器５の冷媒の室外機冷媒温度データを受け取る。

また、コントローラ１００は、室内空気温度データと室外機冷媒温度データとの比較結果に基づき、後に説明するように、室内送風機１５、電磁弁１０、流量制御器１１、流量制御弁６、室外送風機１６、および圧縮機３を制御する。

なお、コントローラ１００は、図１においては、図面の簡便のため、室内機１および室外機２の外部に設けられているが、室内機１内および室外機２内のいずれか、または、双方に分割されて配置されている。

以下、前述の空気調和機２５の動作を説明する。まず、空気調和機２５の暖房運転を説明する。まず、コントローラ１００は、空気調和機２５を暖房運転させる設定が使用者によってなされたことを認識する。このとき、コントローラ１００は、冷媒を図１における破線矢印で示される方向に流すように、四方切換弁４の状態を設定する。

また、室外機２の流量制御弁６は、その開度が負荷に応じて増減するように調節される。また、室内機１の電磁弁１０は、その開度が全開とされる。

また、冷媒は、圧縮機３より高温かつ高圧のガス状態で送り出され、四方切換弁４を通って、図１に示されるように、室外機２から室内機１へ到る。室内機１に入った冷媒は、第２の熱交換器８、電磁弁１０、および第１の熱交換器７をこの順番で通過する。

冷媒は、第２の熱交換器８および第１の熱交換器７を通る際に、室内送風機１５から送られた空気と熱交換して凝縮および液化する。これにより、室内空気が加熱されて暖房が行なわれる。

第１の熱交換器７を経た冷媒は、室内機１から室外機２へ至り、流量制御弁６を通過する。流量制御弁６を通過する際に、液化された冷媒は、膨張して低圧状態にされる。

次に、冷媒は、流量制御弁６から第３の熱交換器５に到る。その後、第３の熱交換器５を経た冷媒は、室外送風機１６から送られる空気により加熱されて、蒸発および気化する。

次に、冷媒は、第３の熱交換器５を経て四方切換弁４に到る。その後、四方切換弁４を経た冷媒は、アキュームレータ９に至り、ガス冷媒と液冷媒とに分離される。その後、アキュームレータ９から圧縮機３へガス冷媒のみが流れる。

以上のような暖房運転が行なわれる場合には、第１の熱交換器７および第２の熱交換器８は凝縮器として機能する。また、第３の熱交換器５は蒸発器として機能する。

次に、空気調和機２５の冷房運転を説明する。まず、コントローラ１００は、空気調和機２５を冷房運転させる設定が使用者によってなされたことを認識する。このとき、コントローラ１００は、冷媒を図１の実線矢印方向に流すように、四方切換弁４の状態を設定する。

また、室外機２の流量制御弁６は、その開度が負荷に応じて増減するように調整される。また、室内機１の電磁弁１０は、その開度が全開とされる。

冷媒は、圧縮機３より高温かつ高圧のガス状態で送り出され、四方切換弁４を通って、図１に示されるように、第３の熱交換器５に到る。第３の熱交換器５内の冷媒は、室外送風機１６から送られる空気により冷却されて、凝縮および液化する。

冷媒は、第３の熱交換器５を通過した後に流量制御弁６に到る。冷媒は、流量制御弁６を通過する際に膨張して低圧状態にされる。また、流量制御弁６を経た冷媒は、室外機２から室内機１へ到る。室内機１内の冷媒は、第１の熱交換器７、電磁弁１０、および第２の熱交換器８をこの順番で通過する。

冷媒は、第１の熱交換器７および第２の熱交換器８を通る際に、室内送風機１５から送られた空気と熱交換して蒸発および気化する。これにより、室内空気が冷却除湿され冷房が行なわれる。

次に、第２の熱交換器８を経た冷媒は、室内機１から室外機２へ到る。室外機２内の冷媒は、四方切換弁４を通ってアキュームレータ９に至る。冷媒は、アキュームレータ９において、ガス冷媒と液冷媒に分離される。その結果、ガス冷媒のみが圧縮機３の吸入口に戻る。

以上のような冷房運転が行なわれる場合には、第１の熱交換器７および第２の熱交換器８は蒸発器として機能する。また、第３の熱交換器５は凝縮器として機能する。

次に、空気調和機２５の再熱除湿運転を説明する。まず、コントローラ１００は、空気調和機２５に再熱除湿運転を行なわせるための設定が使用者によってなされたことを認識する。このとき、コントローラ１００は、冷媒を図１の実線矢印方向に流すように四方切換弁４の状態を設定する。

また、室外機２の流量制御弁６は、その開度が全開とされるように調整される。また、室内機１の電磁弁１０は全閉とされ、冷媒が流量制御器１１を通るように調整される。

そして、冷媒は、圧縮機３から高温かつ高圧のガス状態で送り出され、四方切換弁４を通って、図１に示されるように、第３の熱交換器５に到る。第３の熱交換器５に入った冷媒は、室外送風機１６から送られる空気と熱交換する。

冷媒は、さらに、第３の熱交換器５を通って流量制御弁６を通り、室外機２から室内機１へ到る。その後、冷媒は、室内機１の第１の熱交換器７に至り、室内送風機１５から送られた空気と熱交換して、凝縮および液化する。これにより、室内空気が加熱される。次に、液化した冷媒は、第１の熱交換器７から流量制御器１１へ至り、膨張して低圧状態になる。その後、冷媒は、第２の熱交換器８に至り、室内送風機１５から送られる室内空気と熱交換して、蒸発および気化する。これにより、室内空気が冷却除湿される。

その後、冷媒は、第２の熱交換器８から室外機２へ至り、四方切換弁４を通ってアキュームレータ９に至る。冷媒は、アキュームレータ９でガス冷媒と液冷媒に分離される。その結果、ガス冷媒のみが圧縮機３の吸入口に戻される。

このような再熱除湿運転が行なわれる場合には、第１の熱交換器７は高温の凝縮器（再熱器）として機能し、第２の熱交換器８は蒸発器として機能する。これにより、室内送風機１５から送られた空気が、第１の熱交換器７によって加熱され、かつ第２の熱交換器８によって冷却除湿される。それにより、除湿された空気が形成される。

空気調和機２５においては、以上のような再熱除湿運転が行なわれる場合には、以下に説明される第１の制御モード〜第５の制御モードが、コントローラ１００によって実行される。

第１の制御モード〜第４の制御モードは、室内空気温度データ（室内温度センサ１３により検知される室内空気の温度）と室外機冷媒温度データ（室外機温度センサ１８により検知される第３の熱交換器５の冷媒の温度）とに応じて実行される。

まず、図２に示されるように、ステップＳ１において、室内温度センサ１３から室内空気の温度情報がコントローラ１００へ送信される。次に、ステップＳ２において、室外機温度センサ１８から室外機冷媒の温度情報がコントローラ１００へ送信される。次に、ステップＳ３において、室内空気の温度と室外機内の冷媒の温度との差が算出される。その後、ステップＳ４において、室内空気の温度Ａと室外機冷媒の温度Ｂとの差Ｃが所定値Ｋ以下であるか否かが判定される。ステップＳ４において、室内空気の温度Ａと室外機冷媒の温度Ｂとの差Ｃが所定値Ｋ以下である場合には、ステップＳ５において、再熱除湿運転が実行されているときに、第３熱交換器５と第１熱交換器７との間での冷媒溜まりの発生を防止するために、次の第１の制御モード〜第４の制御モードのいずれかが実行される。なお、室内空気の温度Ａと室外機冷媒の温度Ｂとの差Ｃが所定値Ｋよりも大きい場合には、ステップＳ１〜Ｓ４までの処理が繰り返される。

（１） 第１の制御モード
コントローラ１００は、前述の差Ｃが所定値Ｋ以下になった場合には、室外送風機１６の回転数を低下させる。これにより、第３の熱交換器５内を通過する冷媒の温度を高く維持することによって、その冷媒の圧力を高めることができる。そのため、第３の熱交換器５から第１の熱交換器７に向かう冷媒の流れを円滑にすることができる。また、前述の差Ｃがかなり大きい場合には、室外送風機１６を停止させる。これにより、第３の熱交換器５内を通過する冷媒の圧力をより短時間で高めることができる。その結果、第３の熱交換器５から第１の熱交換器７に向かう冷媒の流れを短時間で確実に円滑にすることができる。

（２） 第２の制御モード
コントローラ１００は、前述の差Ｃが所定値Ｋ以下になった場合には、圧縮機３の駆動周波数を増加させる。これにより、圧縮機３から送り出される冷媒の圧力を高めることができる。そのため、第３の熱交換器５内を通過する冷媒の圧力が高まる。その結果、第３の熱交換器５から第１の熱交換器７に向かう冷媒の流れを円滑にすることができる。

（３） 第３の制御モード
コントローラ１００は、前述の差Ｃが所定値Ｋ以下になった場合には、電磁弁１０を開き、冷媒に流量制御器１１ではなく電磁弁１０を通過させる。つまり、本発明の第１の熱交換器と第２の熱交換器との間に設けられた弁に相当する電磁弁１０の開度を増加させる。これにより、第１の熱交換器７から第２の熱交換器８への冷媒の流量を増加させる。それにより、第２の熱交換器８内を通過する冷媒の圧力を高めることができる。その結果、冷媒循環量を増加させて、第３の熱交換器５内を通過する冷媒の圧力を高めることができる。これにより、第３の熱交換器５から第１の熱交換器７に向かう冷媒の流れを円滑にすることができる。

（４） 第４の制御モード
コントローラ１００は、前述の差Ｃが所定値Ｋ以下になった場合には、室内風機１５のファンの回転数を高め、室内送風機１５の空気の送り量を増加させる。これにより、第２の熱交換器８内を通過する冷媒の圧力を高めることができる。それにより、冷媒循環量を増加させて、第３の熱交換器５内を通過する冷媒の圧力を高めることができる。その結果、第３の熱交換器５から第１の熱交換器７に向かう冷媒の流れを円滑にすることができる。

以上に説明した第１の制御モード〜第４の制御モードのいずれか１の制御モードが単独で実行されても、それらの制御モードの組み合わせが実行されてもよい。

次に、本発明の他の実施の形態の空気調和機を説明する。図３は、本発明の他の実施形態の空気調和機２７の構成の概略を示す図である。

空気調和機２７は、第１の熱交換器７と第２の熱交換器８との間の冷媒の流量を調節するために、流量制御器１１および電磁弁１０の代わりに、流量制御弁（膨張弁）１２が設けられていることが、実施の形態１の空気調和機２５と異なる。この流量制御弁１２は、本発明の第１熱交換器と第２熱交換器との間に設けられた弁に相当する。また、本実施の形態の空気調和機２７は、第１熱交換器７のための第１送風機１５ａと第２熱交換器８のための第２送風機１５ｂとを有しており、コントローラ１００は、第１送風機１５ａと第２送風機１５ｂとを独立して制御することができる。空気調和機２７は、前述の事項以外に関しては、以上に説明した空気調和機２５と全く同一の構成を有しているものとする。したがって、特に必要がなければ、他の実施の形態の空気調和機２７の特徴以外に関しては、その説明は繰り返さない。

他の実施の形態の空気調和機２７においては、室内機１の流量制御弁１２は、暖房運転、冷房運転、および再熱除湿運転のそれぞれにおいて、以下のように制御される。

流量制御弁１２は、暖房運転および冷房運転のいずれかが行なわれる場合には、その開度が全開とされる。また、流量制御弁１２は、再熱除湿運転が行なわれる場合には、その開度は負荷に応じて増減される。

また、空気調和機２７においても前述の空気調和機２５と同様に、再熱除湿運転が行なわれる場合には、コントローラ１００は、第１の制御モード〜第４の制御モードを実行することができる。空気調和機２７においては、上記第３の制御モードが実行される場合には、コントローラ１００は、室内機１の流量制御弁１２を全開にする。

また、空気調和機２７においては、上記第４の制御モードが実行される場合には、コントローラ１００は、第２熱交換器８のための第２送風機１５ｂの回転数を増加させるが、第１熱交換器７のための第１送風機１５ａのファンの回転数を増加させない。これによれば、第１熱交換器７の温度を低下させることなく、第２熱交換器８の温度を上昇させて、より効率的に第２熱交換器８内の冷媒の圧力を増加させ、第３の熱交換器５内を通過する冷媒の圧力を高めることができる。

以上に説明したように、本発明の空気調和機によれば、コントローラは、室外機に備わる第３の熱交換器から室内機に備わる第１の熱交換器に向かって冷媒を循環させる再熱除湿運転が行なわれるときに、室内空気の温度と第３の熱交換器の冷媒の温度との差に基づいて、第１の熱交換器の冷媒の圧力が第３の熱交換器の冷媒の圧力より高くならないように、各機器の動作を制御する。

そのため、第３の熱交換器から第１の熱交換器に向かって冷媒を円滑に循環させることができ、室内温度が室外温度に比べて高くなる冬期においても再熱除湿運転を円滑に行なうことができる。また、通常空気調和機に必ず設けられる室内温度センサによって得られた室内空気の温度情報および第３熱交換機の冷媒の温度を測定する温度センサによって得られる温度情報を用いて、前述の制御を実行する。そのため、熱交換器７の冷媒の温度を測定する温度センサを設ける必要がない。したがって、空気調和機の部品点数の増加なく、再熱除湿運転を円滑に行なうことができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態の空気調和機の概略構成を示す図である。 空気調和機のコントローラが実行する制御のフローチャートである。 他の実施の形態の空気調和機の概略構成を示す図である。 従来の一例の空気調和機を示す図である。 従来の他の例の空気調和機を示す図である。

符号の説明

１ 室内機、２ 室外機、３ 圧縮機、４ 四方切換弁、５ 第３の熱交換器（室外熱交換器）、６ 室外側流量制御弁（膨張弁）、７ 第１の熱交換器（第１の室内熱交換器）、８ 第２の熱交換器（第２の室内熱交換器）、９ アキュームレータ、１０ 電磁弁、１１ 流量制御器（キャピラリチューブ）、１２ 流量制御弁（膨張弁）、１３ 室内温度センサ、１５ 室内送風機、１６ 室外送風機、１８ 室外機温度センサ、１９ 冷媒配管、２５，２７ 空気調和機。

Claims (5)

1. 第１の熱交換器および第２の熱交換器を有する室内機と、
   圧縮機および第３の熱交換器を有する室外機とを備え、
   前記圧縮機、前記第３の熱交換器、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、および前記圧縮機を含む回路において、この順番で冷媒を循環させることによって再熱除湿運転が行なわれる空気調和機であって、
   前記空気調和機は、
   前記第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、
   室内空気の温度を測定する第２温度センサと、
   前記第３熱交換器のための室外送風機と、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、前記室外送風機を制御する制御装置とをさらに備え、
   前記再熱除湿運転時においては、
   前記第１熱交換器および前記第３熱交換器は、凝縮機として機能し、
   前記第２熱交換器は、蒸発機として機能し、
   前記制御装置は、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、前記第３熱交換器と前記室内空気との温度差を算出し、
   前記温度差が所定値以下になった場合に、前記室外送風機の回転数を低下させる、空気調和機。
2. 第１の熱交換器および第２の熱交換器を有する室内機と、
   前記圧縮機および第３の熱交換器を有する室外機とを備え
   前記圧縮機、前記第３の熱交換器、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、および前記圧縮機を含む回路において、この順番に冷媒を循環させることによって再熱除湿運転が行なわれる空気調和機であって、
   前記空気調和機は、
   前記第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、
   室内空気の温度を測定する第２温度センサと、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、前記圧縮機を制御する制御装置とをさらに備え、
   前記再熱除湿運転時においては、
   前記第１熱交換器および前記第３熱交換器は、凝縮機として機能し、
   前記第２熱交換器は、蒸発機として機能し、
   前記制御装置は、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、前記第３熱交換器と前記室内空気との温度差を算出し、
   前記温度差が所定値以下になった場合に、前記圧縮機の駆動周波数を増加させる、空気調和機。
3. 第１の熱交換器および第２の熱交換器を有する室内機と、
   前記圧縮機および第３の熱交換器を有する室外機とを備え、
   前記圧縮機、前記第３の熱交換器、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、および前記圧縮機を含む回路において、この順番に冷媒を循環させることによって再熱除湿運転が行なわれる空気調和機であって、
   前記空気調和機は、
   前記第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、
   室内空気の温度を測定する第２温度センサと、
   前記第１熱交換器と前記第２熱交換器との間の冷媒流路に設けられた弁と、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、前記弁を制御する制御装置とをさらに備え、
   前記再熱除湿運転時においては、
   前記第１熱交換器および前記第３熱交換器は、凝縮機として機能し、
   前記第２熱交換器は、蒸発機として機能し、
   前記制御装置は、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、前記第３熱交換器と前記室内空気との温度差を算出し、
   前記温度差が所定値以下になった場合に、前記弁の開度を増加させる、空気調和機。
4. 第１の熱交換器および第２の熱交換器を有する室内機と、
   前記圧縮機および第３の熱交換器を有する室外機とを備え、
   前記圧縮機、前記第３の熱交換器、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、および前記圧縮機を含む回路において、この順番に冷媒を循環させることによって再熱除湿運転が行なわれる空気調和機であって、
   前記空気調和機は、
   前記第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、
   室内空気の温度を測定する第２温度センサと、
   前記第１熱交換器および前記２熱交換器のための室内送風機と、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、前記室内送風機を制御する制御装置とをさらに備え、
   前記再熱除湿運転時においては、
   前記第１熱交換器および前記第３熱交換器は、凝縮機として機能し、
   前記第２熱交換器は、蒸発機として機能し、
   前記制御装置は、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、前記第３熱交換器と前記室内空気との温度差を算出し、
   前記温度差が所定値以下になった場合に、前記室内送風機の回転数を増加させる、空気調和機。
5. 第１の熱交換器および第２の熱交換器を有する室内機と、
   前記圧縮機および第３の熱交換器を有する室外機とを備え、
   前記圧縮機、前記第３の熱交換器、前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、および前記圧縮機を含む回路において、この順番に冷媒を循環させることによって再熱除湿運転が行なわれる空気調和機であって、
   前記空気調和機は、
   前記第３熱交換器の温度を測定する第１温度センサと、
   室内空気の温度を測定する第２温度センサと、
   前記第１熱交換器のための第１送風機と、
   前記第２熱交換器のための第２送風機と、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサのそれぞれから温度情報が送信されるとともに、前記第１送風機および前記第２送風機を制御する制御装置とをさらに備え、
   前記再熱除湿運転時においては、
   前記第１熱交換器および前記第３熱交換器は、凝縮機として機能し、
   前記第２熱交換器は、蒸発機として機能し、
   前記制御装置は、
   前記第１温度センサおよび前記第２温度センサから送信されてきた２つの温度情報を用いて、前記第３熱交換器と前記室内空気との温度差を算出し、
   前記温度差が所定値以下になった場合に、前記第２送風機の回転数を増加させる、空気調和機。

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