JP2014088977A

JP2014088977A - 空気調和装置

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Publication number: JP2014088977A
Application number: JP2012238035A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Fujioka; 裕記藤岡; Atsushi Matsubara; 篤志松原; Takashige Mori; 隆滋森; Takahiro Nakata; 貴裕仲田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2032-10-29
Also published as: JP5799932B2

Abstract

【課題】湿度負荷に応じた適当な除湿運転を行うことができる空気調和装置を提供する。
【解決手段】空気調和装置１では、制御部４０は、第１除湿運転と第２除湿運転とを実行可能である。第１除湿運転は、室内熱交換器１３の冷媒出口１３８で冷媒が蒸発をほぼ完了するように膨張弁１０４の開度を制御して空調対象空間の除湿を行う運転である。第２除湿運転は、膨張弁１０４を出た冷媒が室内熱交換器１３の冷媒出口１３８よりも冷媒入口１３１に近い領域で蒸発を完了するように膨張弁１０４の開度を制御して空調対象空間の除湿を行う運転である。制御部４０は、空調対象空間の湿度と目標湿度との差が所定範囲から外れているときは第１除湿運転を行い、空調対象空間の湿度と目標湿度との差が所定範囲内にあるときは第２除湿運転を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、空気調和装置に関し、特に、室内温度の低下を抑制しつつ除湿を行うことができる空気調和装置に関する。

近年、除湿運転時の冷え過ぎを解消するため、温度低下を抑制して除湿を行う空気調和装置が広く普及するようになった。例えば、特許文献１（特開平０９−０１４７２７号公報）に開示されている空気調和装置では、補助熱交換器のみで冷却することによって、室内温度を低下させずに除湿を行っている。

しかしながら、上記のような空気調和装置では、湿度負荷の高い条件において除湿運転を行った場合、除湿量が不足し、目標の湿度に到達するまでに時間がかかり過ぎる。

本発明の課題は、湿度負荷に応じた適当な除湿運転を行うことができる空気調和装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る空気調和装置は、冷房運転および除湿運転時に圧縮機、室外熱交換器、減圧弁、室内熱交換器の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用する空気調和装置であって、少なくとも減圧弁の開度を制御する制御部を備えている。制御部は、第１除湿運転と第２除湿運転とを実行可能である。第１除湿運転は、室内熱交換器の冷媒出口で冷媒が蒸発をほぼ完了するように減圧弁の開度を制御して空調対象空間の除湿を行う運転である。第２除湿運転は、第１除湿運転よりも減圧弁の開度を絞って空調対象空間の除湿を行う運転である。さらに、制御部は、空調対象空間の潜熱負荷の大きさに基づいて第１除湿運転と第２除湿運転との切換を行う。

例えば、第１除湿運転だけでは、潜熱負荷が小さいときに能力が顕熱を下げることに費やされ、空調対象空間の冷え過ぎが生じる。他方、第２除湿運転だけでは、顕熱負荷が高いときに除湿量が不足し、空調対象空間を目標湿度まで除湿することができない。

しかしながら、この空気調和装置では、空調対象空間の潜熱負荷の大きさに基づいて第１除湿運転と第２除湿運転との切換が行われるので、運転効率の良い除湿運転が行われる。

本発明の第２観点に係る空気調和装置は、第１観点に係る空気調和装置であって、第２除湿運転では、減圧弁を出た冷媒が室内熱交換器の冷媒出口よりも冷媒入口に近い領域で蒸発を完了するように減圧弁の開度が制御される。

この空気調和装置では、必要な除湿量に応じて室内熱交換器の使用域が切り換えられるので、省エネルギーである。

本発明の第３観点に係る空気調和装置は、第２観点に係る空気調和装置であって、室内熱交換器は、冷媒入口を有する第１熱交換部と、冷媒出口を有する第２熱交換部とを有している。第２除湿運転では、減圧弁を出た冷媒が第１熱交換部の途中で蒸発を完了するように減圧弁の開度が制御される。

この空気調和装置では、第２除湿運転時、冷媒は第１熱交換部で蒸発を完了し、第２熱交換部で過熱蒸気となる。つまり、第１熱交換部を通過する空気は除湿され温度が低下するが、第２熱交換部を通過する空気は室温程度の空気であるので、両者が混合されることによって温度を下げ過ぎることなく除湿が行われる。

本発明の第４観点に係る空気調和装置は、第１観点に係る空気調和装置であって、空調対象空間の湿度を検出する湿度検出手段をさらに備えている。制御部は、空調対象空間の湿度と目標湿度との差が所定範囲から外れているときは第１除湿運転を行い、空調対象空間の湿度と目標湿度との差が所定範囲内にあるときは第２除湿運転を行う。

この空気調和装置では、空調対象空間の湿度と目標湿度との差に基づいて第１除湿運転と第２除湿運転との切換が行われるので、運転効率の良い除湿運転が行われる。

本発明の第１観点に係る空気調和装置では、空調対象空間の潜熱負荷の大きさに基づいて第１除湿運転と第２除湿運転との切換が行われるので、運転効率の良い除湿運転が行われる。

本発明の第２観点に係る空気調和装置では、必要な除湿量に応じて室内熱交換器の使用域が切り換えられるので、省エネルギーである。

本発明の第３観点に係る空気調和装置では、第２除湿運転時、冷媒は第１熱交換部で蒸発を完了し、第２熱交換部で過熱蒸気となる。つまり、第１熱交換部を通過する空気は除湿され温度が低下するが、第２熱交換部を通過する空気は室温程度の空気であるので、両者が混合されることによって温度を下げ過ぎることなく除湿が行われる。

本発明の第４観点に係る空気調和装置では、空調対象空間の湿度と目標湿度との差に基づいて第１除湿運転と第２除湿運転との切換が行われるので、運転効率の良い除湿運転が行われる。

本発明の一実施形態に係る空気調和装置の構成図。運転時の空調室内機の断面図。図２における空調室内機の断面図。冷媒パスを示す室内熱交換器の側面図。除湿運転の制御フローチャート。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）空気調和装置１の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和装置１の構成図である。図１において、空気調和装置１は、空調室外機２と空調室内機１０とを備えている。空気調和装置１は、冷媒が充填された冷媒回路１００を備えている。冷媒回路１００は、空調室外機２に収容された室外側回路部と空調室内機１０に収容された室内側回路部とがガス側連絡配管１１７ａ及び液側連絡配管１１７ｂによって接続されることによって構成されている。

（２）空調室外機２の構成
空調室外機２における室外側回路部には、圧縮機１０１、四路切換弁１０２、室外熱交換器１０３、及び膨張弁１０４が接続されている。

圧縮機１０１の吐出側は、四路切換弁１０２の第１ポートＰ１に接続されている。圧縮機１０１の吸入側は、アキュムレータ１２０を挟んで四路切換弁１０２の第３ポートＰ３に接続されている。アキュムレータ１２０は、液冷媒とガス冷媒とを分離する。

室外熱交換器１０３は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。この室外熱交換器１０３の近傍には、室外空気を室外熱交換器１０３へ送るための室外ファン１２３が設けられている。室外熱交換器１０３の一端側は、四路切換弁１２の第４ポートＰ４に接続されている。室外熱交換器１０３の他端側は、減圧手段である膨張弁１０４に接続されている。膨張弁１０４は、開度可変の電動式膨張弁である。

四路切換弁１０２は、第１ポートＰ１と第４ポートＰ４が互いに連通して第２ポートＰ２と第３ポートＰ３が互いに連通する第１状態（図１の実線で示す状態）と、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２が互いに連通して第３ポートＰ３と第４ポートＰ４が互いに連通する第２状態（図１の点線で示す状態）とが切り換え可能となっている。

（３）空調室内機１０の構成
図１において、室内側回路部には、補助熱交換器１３ａ、主熱交換器１３ｂが接続されている。補助熱交換器１３ａ及び主熱交換器１３ｂは、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。この補助熱交換器１３ａ及び主熱交換器１３ｂを総称して室内熱交換器１３と呼ぶ。この室内熱交換器１３の近傍には、室内空気を室内熱交換器１３へ送るための室内ファン１４が設けられている。

（４）空調室内機１０の詳細構成
図２は、運転時の空調室内機１０の斜視図である。また、図３は、図２における空調室内機１０の断面図である。図２及び図３において、空調室内機１０には、本体ケーシング１１、室内熱交換器１３、室内ファン１４、底フレーム１６、及び制御部４０が搭載されている。

（４−１）本体ケーシング１１
本体ケーシング１１は、天面部１１ａ、前面パネル１１ｂ、背面板１１ｃ及び下部水平板１１ｄを有し、内部に室内熱交換器１３、室内ファン１４、底フレーム１６、フィルタ２４、及び制御部４０を収納している。

天面部１１ａは、本体ケーシング１１の上部に位置し、天面部１１ａの前部には、吸込口１２が設けられている。

前面パネル１１ｂは空調室内機１０の前面部を構成しており、吸込開口がない湾曲した形状を成している。また、前面パネル１１ｂは、その上端が天面部１１ａに回動自在に支持され、ヒンジ式に動作することができる。

（４−２）フィルタ２４
吸込口１２と室内熱交換器１３との間にはフィルタ２４が配置されている。フィルタ２４は、吸込口１２から吸い込まれた空気に含まれる塵埃を除去する。なお、フィルタ２４は、フィルタ自動清掃ユニット２５に組み込まれた状態で本体ケーシング１１に収納されている。

（４−３）室内熱交換器１３
室内熱交換器１３は、通過する空気との間で熱交換を行う。また、室内熱交換器１３のうち主熱交換器１３ｂは、側面視において両端が下方に向いて屈曲する逆Ｖ字状の形状を成す。説明の便宜上、前方の主熱交換器１３ｂを前面主熱交換器１３ｂａ、後方の主熱交換器１３ｂを背面主熱交換器１３ｂｂと呼ぶ。補助熱交換器１３ａは、前面主熱交換器１３ｂａの前方に配置されている。

図４は、冷媒パスを示す室内熱交換器１３の側面図である。図４において、冷房運転時には、補助熱交換器１３ａの下方の端部近くに配置された冷媒入口１３１から液冷媒が供給され、その供給された液冷媒は、補助熱交換器１３ａの上端に近づくように流れる。そして、補助熱交換器１３ａの上端近くに配置された出口１３２から流れ出て分岐部１３３に入る。

分岐部１３３において６つに分岐された冷媒それぞれは、主熱交換器１３ｂの６つの入口１３４から、前面主熱交換器１３ｂａの下方部分と上方部分とに供給される。その後、冷媒は、６つの出口１３５から流れ出て、２つ一組となり３つの合流部１３６のいずれかで合流する。

さらに、３つの合流部１３６それぞれから出た冷媒は、背面主熱交換器１３ｂｂの３つの入口１３７から、背面主熱交換器１３ｂｂの中央部分と上方部分とに供給され、その後、３つの冷媒出口１３８から流れ出て合流部１３９で合流する。なお、暖房運転モードでは、冷媒が上記と反対方向に流れる。

（４−４）室内ファン１４
図３において、室内ファン１４は、室内熱交換器１３の下方に位置する。室内ファン１４は、クロスフローファンであり、室内から取り込んだ空気を、室内熱交換器１３に当てて通過させた後、室内に吹き出す。室内ファン１４および室内熱交換器１３は、底フレーム１６に取り付けられている。

（４−５）垂直風向調整板２０
図２に示すように、垂直風向調整板２０は、本体ケーシング１１の吹出口１５より奥側に配置されている。垂直風向調整板２０は、複数の羽根片２０１と、複数の羽根片２０１を連結する連結棒２０３を有している。

複数枚の羽根片２０１は、連結棒２０３が吹出口１５の長手方向に沿って水平往復移動することによって、その長手方向に対して垂直な状態を中心に左右に揺動する。なお、連結棒２０３は、モータ（図示せず）によって水平往復移動する。

（４−６）風向調整羽根３１
吹出口１５が、本体ケーシング１１の下部に設けられている。吹出口１５には、吹出口１５から吹き出される調和空気の方向を変更する風向調整羽根３１が回動自在に取り付けられている。風向調整羽根３１は、モータ（図示せず）によって駆動し、調和空気の吹き出し方向を変更するだけでなく、吹出口１５を開閉することもできる。風向調整羽根３１は、傾斜角が異なる複数の姿勢をとることが可能である。

（４−７）コアンダ羽根３２
また、吹出口１５の近傍にはコアンダ羽根３２が設けられている。コアンダ羽根３２は、モータ（図示せず）によって前後方向に傾斜した姿勢をとることが可能であり、運転停止時に前面パネル１１ｂに設けられた収容部１３０に収容される。コアンダ羽根３２は、傾斜角が異なる複数の姿勢をとることが可能である。

本実施形態の空調室内機１０は、調和空気の吹き出し方向を制御する手段として、風向調整羽根３１のみを回動させて調和空気の吹き出し方向を調整する通常吹出モードと、風向調整羽根３１及びコアンダ羽根３２を回動させてコアンダ効果によって調和空気をコアンダ羽根３２の外側面３２ａに沿わせたコアンダ気流にして調整するコアンダ効果利用モードとを有している。

なお、コアンダ（効果）とは、気体や液体の流れのそばに壁があると、流れの方向と壁の方向とが異なっていても、壁面に沿った方向に流れようとする現象である（朝倉書店「法則の辞典」）。

（４−８）吹出流路１８と吸込流路２２
また、吹出口１５は、吹出流路１８によって本体ケーシング１１の内部と繋がっている。吹出流路１８は、吹出口１５から底フレーム１６のスクロール１７に沿って形成されている。

室内空気は、室内ファン１４の稼動によって吸込口１２、室内熱交換器１３を経て室内ファン１４に吸い込まれ、室内ファン１４から吹出流路１８を経て吹出口１５から吹き出される。

さらに本体ケーシング１１の下面部には、下部吸込口２１が吹出口１５よりも壁側に設けられている。下部吸込口２１は、吸込流路２２によって本体ケーシング１１の内部と繋がっており、吸込流路２２は下部吸込口２１からスクロール１７に沿って形成されている。つまり、吸込流路２２は、スクロール１７を挟んで吹出流路１８と隣接している。

開閉板２９が開状態のとき、下部吸込口２１近傍の室内空気は、室内ファン１４の稼動によって下部吸込口２１、吸込流路２２、フィルタ２４及び室内熱交換器１３を経て室内ファン１４に吸い込まれ、室内ファン１４から吹出流路１８を経て吹出口１５から吹き出される。

（４−９）制御部４０
制御部４０は、本体ケーシング１１を前面パネル１１ｂから視て室内熱交換器１３及び室内ファン１４の右側方に位置しており、室内ファン１４の回転数制御、風向調整羽根３１及びコアンダ羽根３２の動作制御を行う。

（４−１０）各種センサ
図１に示すように、冷媒回路１００において、蒸発温度センサ１０５が室外熱交換器１０３側から視て膨張弁１０４の下流側配管に取り付けられている。蒸発温度センサ１０５は、蒸発温度を検知する。

また、補助熱交換器１３ａの上端近くの風下側（図４参照）には、室内熱交温度センサ１０６が配置されている。室内熱交温度センサ１０６は、補助熱交換器１３ａにおいて液冷媒の蒸発が終了したことを検知する。

さらに、本体ケーシング１１側面のスリット１１ｅ（図２参照）の奥側には、室内温度センサ１０７が配置されている。室内温度センサ１０７は、室内温度を検知する。また、室内温度センサ１０７の近傍には、湿度検出手段としての湿度センサ１０８が配置されている。

（５）空気調和装置１の動作
空気調和装置１では、四路切換弁１２によって、冷房運転および暖房運転のいずれか一方に切り換えることが可能である。

（５−１）冷房運転
冷房運転では、四路切換弁１０２が第１状態（図１の実線）に設定される。この状態で圧縮機１０１を運転すると、冷媒回路１００では室外熱交換器１０３が凝縮器となり、補助熱交換器１３ａ及び主熱交換器１３ｂが蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。

圧縮機１０１から吐出された高圧の冷媒は、室外熱交換器１０３で室外空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器１０３を通過した冷媒は、膨張弁１０４を通過する際に減圧され、その後に補助熱交換器１３ａ及び主熱交換器１３ｂで室内空気と熱交換して蒸発する。補助熱交換器１３ａ及び主熱交換器１３ｂを通過した冷媒は、圧縮機１０１へ吸入されて圧縮される。

（５−２）暖房運転
暖房運転では、四路切換弁１２が第２状態（図１の点線）に設定される。そして、この状態で圧縮機１０１を運転すると、冷媒回路１００では、室外熱交換器１０３が蒸発器となり、補助熱交換器１３ａ及び主熱交換器１３ｂが凝縮器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。

圧縮機１０１から吐出された高圧の冷媒は、補助熱交換器１３ａ及び主熱交換器１３ｂで室内空気と熱交換して凝縮する。凝縮した冷媒は、膨張弁１０４を通過する際に減圧された後、室外熱交換器１０３で室外空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器１０３を通過した冷媒は、圧縮機１０１へ吸入されて圧縮される。

（５−３）除湿運転
除湿運転では、冷媒の流れは冷房運転時と同じである。この空気調和装置１では、制御部４０は、第１除湿運転と第２除湿運転とを実行可能である。第１除湿運転は、主熱交換器１３ｂの冷媒出口１３８（図４参照）で冷媒が蒸発をほぼ完了するように膨張弁１０４の開度を制御して空調対象空間の除湿を行う運転である。第２除湿運転は、膨張弁１０４を出た冷媒が補助熱交換器１３ａの途中で蒸発を完了するように膨張弁１０４の開度を制御して空調対象空間の除湿を行う運転である。制御部４０は、空調対象空間の湿度と目標湿度との差が所定範囲から外れているときは第１除湿運転を行い、空調対象空間の湿度と目標湿度との差が所定範囲内にあるときは第２除湿運転を行う。以下、除湿運転の制御について、フローチャートを参照しながら説明する。

図５は、除湿運転の制御フローチャートである。図５において、制御部４０は、ステップＳ１において、リモコン等から除湿運転指令があるか否かを判定し、除湿運転指令がある場合はステップＳ２へ進み、除湿運転指令がない場合は待機して除湿運転指令があるか否かの判定を継続する。

制御部４０は、ステップＳ２において、室温とリモコン等で設定される目標温度との差が所定値ｄ（例えば、ｄ＝４ｄｅｇ）未満であるか否かを判定し、その差が所定値ｄ未満のときはステップＳ３へ進み、その差が所定値ｄ以上のときはステップＳ７へ進む。

制御部４０は、ステップＳ３において、現在湿度とリモコン等で設定される目標湿度との差が所定値ｈ１（例えば、ｈ１＝２０％）未満であるか否かを判定し、その差が所定値ｈ１未満のときはステップＳ４へ進み、その差が所定値ｈ１以上のときはステップＳ７へ進む。

制御部４０は、ステップＳ４において、第２除湿運転を実行する。室温と目標温度との差が所定値ｄ未満で、且つ、現在湿度と目標湿度との差が所定値ｈ１未満であるとき、潜熱負荷が小さくて冷房運転では除湿できない状態にある。このようなとき、制御部４０は、膨張弁１０４の開度を急激に絞って補助熱交換器１３ａの一部だけを蒸発域として利用する。補助熱交換器１３ａの冷媒入口１３１（図４参照）から供給された液冷媒は、補助熱交換器１３ａの途中で全て蒸発するので、補助熱交換器１３ａの冷媒入口１３１近くの一部の範囲だけが蒸発域となり、補助熱交換器１３ａの蒸発域の下流側の範囲と主熱交換器１３ｂとはいずれも過熱域となる。

そして、補助熱交換器１３ａの上端近くの過熱域を流れた冷媒が、補助熱交換器１３ａの下方部分の風下側に配置された前面主熱交換器１３ｂａの下方部分を流れる。したがって、吸込口１２からの吸込空気において、補助熱交換器１３ａの蒸発域で冷却された空気は、前面主熱交換器１３ｂａで加熱された後、吹出口１５から吹き出される。

他方、吸込口１２からの吸込空気において、補助熱交換器１３ａの過熱域と前面主熱交換器１３ｂａを流れた空気と、背面主熱交換器１３ｂｂを流れた空気とは、室内温度と略同一の温度で、吹出口１５から吹き出される。

つまり、補助熱交換器１３ａを通過する空気は除湿され温度が低下するが、主熱交換器１３ｂを通過する空気は室温程度の空気であるので、両者が混合されることで温度を下げ過ぎることなく除湿が行われる。

第２除湿運転時の補助熱交換器１３ａの上端近くの過熱域では、吸込口１２からの吸込空気がほとんど冷却されない。したがって、室内熱交温度センサ１０６で検知される温度が、室内温度センサ１０７で検知される室内温度と略同一である場合には、補助熱交換器１３ａの途中で蒸発が終了して、補助熱交換器１３ａの上端近くの範囲が過熱域であることを検知できる。

なお、室内熱交温度センサ１０６は、室内熱交換器１３の中間部の伝熱管に配置されているので、室内熱交換器１３の中間部近くにおいて、冷暖房運転での凝縮温度または蒸発温度を検知できる。

次に、制御部４０は、ステップＳ５において、現在湿度と目標湿度との差が所定値ｈ２以上であるか否かを判定し、その差が所定値ｈ２以上のときはステップＳ６へ進み、その差が所定値ｈ２未満のときはステップＳ４の第２除湿運転を継続する。

例えば、現在湿度と目標湿度との差が所定値ｈ２以上となるのは、外気温度が変化により潜熱（湿度）負荷が増大した場合が想定されている。

制御部４０は、ステップＳ６において、運転停止指令の有無を判断し、運転停止指令がある場合はステップＳ１０に進んで運転を停止し、運転停止指令がない場合はステップＳ７に移行して第１除湿運転を実行する。つまり、ステップＳ５からステップＳ６を経てステップＳ７へ移行する過程は、制御部４０が湿度の増大によって第２除湿運転では対処しきれないと判断したときに、運転停止指令がないことを確認した上で除湿運転を第１除湿運転に切り換えることを意味している。

なお、ステップＳ７における第１除湿運転は、主熱交換器１３ｂの冷媒出口１３８で冷媒が蒸発をほぼ完了するように膨張弁１０４の開度を制御して空調対象空間の除湿を行う運転であり、冷房運転による除湿とほとんど変わらないので説明を省略する。

制御部４０は、ステップＳ７において第１除湿運転を実行し、ステップＳ８において現在湿度と目標湿度との差が所定値ｈ３未満であるか否かを判定し、その差が所定値ｈ３未満のときはステップＳ９へ進み、その差が所定値ｈ３以上のときはステップＳ７の第１除湿運転を継続する。

制御部４０は、ステップＳ９において、運転停止指令の有無を判断し、運転停止指令がある場合はステップＳ１０に進んで運転を停止し、運転停止指令がない場合はステップＳ４に移行して第２除湿運転を実行する。つまり、ステップＳ８からステップＳ９を経てステップＳ４へ移行する過程は、制御部４０がこのまま第１除湿運転を継続すると室温を下げ過ぎてしまう状態にまで湿度が低下したと判断したときに、運転停止指令がないことを確認した上で除湿運転を第２除湿運転に切り換えることを意味している。

なお、上記実施形態では、第１除湿運転および第２除湿運転のいずれかが実行されているとき、第１除湿運転と第２除湿運転との切換要否は現在湿度と目標湿度との差に基づいて判断されているが、それだけに限定されるものではなく、室温と目標温度との差が所定範囲内か否か、或いは、室温と目標温度との差が所定範囲から外れた後の経過時間が所定時間を越えたか否かを切換要否判断の条件として追加してもよい。

（６）特徴
（６−１）
空気調和装置１では、制御部４０は、第１除湿運転と第２除湿運転とを実行可能である。第１除湿運転は、室内熱交換器１３の冷媒出口１３８で冷媒が蒸発をほぼ完了するように膨張弁１０４の開度を制御して空調対象空間の除湿を行う運転である。第２除湿運転は、膨張弁１０４を出た冷媒が室内熱交換器１３の冷媒出口１３８よりも冷媒入口１３１に近い領域で蒸発を完了するように膨張弁１０４の開度を制御して空調対象空間の除湿を行う運転である。制御部４０は、空調対象空間の湿度と目標湿度との差が所定範囲から外れているときは第１除湿運転を行い、空調対象空間の湿度と目標湿度との差が所定範囲内にあるときは第２除湿運転を行う。つまり、この空気調和装置では、空調対象空間の潜熱負荷の大きさに基づいて第１除湿運転と第２除湿運転との切換が行われるので、運転効率の良い除湿運転が行われる。

（６−２）
室内熱交換器１３は、冷媒入口１３１を有する補助熱交換器１３ａと、冷媒出口１３８を有する主熱交換器１３ｂとを有している。第２除湿運転では、膨張弁１０４を出た冷媒が補助熱交換器１３ａの途中で蒸発を完了するように膨張弁１０４の開度が制御される。その結果、第２除湿運転では、補助熱交換器１３ａで冷媒は蒸発を完了し、主熱交換器１３ｂで過熱蒸気となる。つまり、補助熱交換器１３ａを通過する空気は除湿され温度が低下するが、主熱交換器１３ｂを通過する空気は室温程度の空気であるので、両者が混合されることで温度を下げ過ぎることなく除湿が行われる。

以上のように、本発明に係る空気調和装置は室内温度の低下を抑制しつつ除湿を行うことができるので、その構成を応用すれば、冷暖房用空気調和装置に限らず単独の乾燥装置にも有用である。

１空気調和装置
１３室内熱交換器
１３ａ補助熱交換器（第１熱交換部）
１３ｂ主熱交換器（第２熱交換部）
４０制御部
１０１圧縮機
１０３室外熱交換器
１０４膨張弁（減圧弁）
１０８湿度センサ（湿度検出手段）
１３１冷媒入口
１３８冷媒出口

特開平０９−０１４７２７号公報

Claims

冷房運転および除湿運転時に圧縮機（１０１）、室外熱交換器（１０３）、減圧弁（１０４）、室内熱交換器（１３）の順で冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用する空気調和装置であって、
少なくとも前記減圧弁（１０４）の開度を制御する制御部（４０）を備え、
前記制御部（４０）は、
前記室内熱交換器（１３）の冷媒出口（１３８）で前記冷媒が蒸発をほぼ完了するように前記減圧弁（１０４）の開度を制御して空調対象空間の除湿を行う第１除湿運転と、
前記第１除湿運転よりも前記減圧弁（１０４）の開度を絞って前記空調対象空間の除湿を行う第２除湿運転と、
を実行可能であり、
さらに、前記制御部（４０）は、前記空調対象空間の潜熱負荷の大きさに基づいて前記第１除湿運転と前記第２除湿運転との切換を行う、
空気調和装置。
前記第２除湿運転では、前記減圧弁（１０４）を出た前記冷媒が室内熱交換器（１３）の前記冷媒出口（１３８）よりも冷媒入口（１３１）に近い領域で蒸発を完了するように前記減圧弁（１０４）の開度が制御される、
請求項１に記載の空気調和装置。
前記室内熱交換器（１３）は、
前記冷媒入口（１３１）を有する第１熱交換部（１３ａ）と、
前記冷媒出口（１３８）を有する第２熱交換部（１３ｂ）と、
を有し、
前記第２除湿運転では、前記減圧弁（１０４）を出た前記冷媒が前記第１熱交換部（１３ａ）の途中で蒸発を完了するように前記減圧弁（１０４）の開度が制御される、
請求項２に記載の空気調和装置。
前記空調対象空間の湿度を検出する湿度検出手段（１０８）をさらに備え、
前記制御部（４０）は、
前記空調対象空間の湿度と目標湿度との差が所定範囲から外れているとき、前記第１除湿運転を行い、
前記空調対象空間の湿度と前記目標湿度との差が前記所定範囲内にあるとき、前記第２除湿運転を行う、
請求項１に記載の空気調和装置。