WO2023228243A1

WO2023228243A1 - 空気調和機

Info

Publication number: WO2023228243A1
Application number: PCT/JP2022/021090
Authority: WO
Inventors: 貴大橋川
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2022-05-23
Filing date: 2022-05-23
Publication date: 2023-11-30

Abstract

室外機（１０）は、圧縮機（１１）と、室外熱交換器（１３）と、を含む。室内機（２０）は、膨張弁（２４）と、第１室内熱交換器（２１）と、第２室内熱交換器（２２）と、送風機（２８）と、送風機（２９）と、を含む。冷媒回路（１１０）は、冷房運転中に圧縮機（１１）、室外熱交換器（１３）、第２室内熱交換器（２２）、膨張弁（２４）、および第１室内熱交換器（２１）の順に冷媒が循環するように構成される。第２室内熱交換器（２２）は、給気風路を流れる室外空気（ＯＡ）および排気風路を流れる室内空気（ＲＡ）の各々が通過可能に構成される。室内機（２０）は、第２室内熱交換器（２２）が給気風路に位置する状態と排気風路に位置する状態とに切替え可能な切替装置をさらに備える。第１室内熱交換器（２１）は、給気風路において第２室内熱交換器（２２）よりも風上側に配置される。

Description

空気調和機

　本開示は、空気調和機に関する。

　空気調和機の方式の一つとして、室外から吸い込んだ空気を温度調整し室内に取り入れるとともに、室内空気を室外へ吐き出す外気処理ユニットがある。外気処理ユニットとして、特開２０２１－０７６２９０号公報（特許文献１）には、第１の熱交換器により室外空気を冷却除湿した後に、第１の熱交換器によりも風路の下流側に設置される第２の熱交換器により再熱を行なう再熱除湿運転に関する技術が開示されている。再熱とは、一旦冷却された空気を加熱することである。

　再熱除湿運転が必要となる場合とは、潜熱負荷が高く顕熱負荷が小さい負荷条件の場合である。潜熱とは状態変化を伴う熱のことであり、顕熱とは温度変化を伴う熱のことである。潜熱負荷が高く顕熱負荷が小さい負荷条件とは、除湿の要求が高いが温度をそれほど下げたくないという条件である。このような場合、特開２０２１－０７６２９０号公報（特許文献１）の技術を適用することができる。

特開２０２１－０７６２９０号公報

　しかしながら、潜熱負荷が低く顕熱負荷が十分に大きい負荷条件では再熱が不要となる。潜熱負荷が低く顕熱負荷が十分に大きい負荷条件とは、除湿の要求は高くないが、温度を下げたいという条件である。特開２０２１－０７６２９０号公報（特許文献１）の技術では、このような場合の要求を満たすことができない。

　本開示の目的は、再熱が必要なときにも再熱が不要なときにも高効率な運転が可能となる空気調和機を提供することである。

　本開示は、室外機および室内機を含む冷媒回路を備える。室外機は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、室外熱交換器と、を含む。室内機は、冷媒を減圧する第１膨張弁と、第１室内熱交換器と、第２室内熱交換器と、給気風路を通して室外空気を室内に取り入れる給気装置と、排気風路を通して室内空気を室外へ吐き出す排気装置と、を含む。冷媒回路は、冷房運転中に圧縮機、室外熱交換器、第２室内熱交換器、第１膨張弁、および第１室内熱交換器の順に冷媒が循環するように構成される。第２室内熱交換器は、給気風路を流れる室外空気および排気風路を流れる室内空気の各々が通過可能に構成される。室内機は、第２室内熱交換器が給気風路に位置する状態と排気風路に位置する状態とに切替え可能な切替装置をさらに備える。切替装置によって第２室内熱交換器が給気風路に位置する状態となった場合、第１室内熱交換器は、給気風路において第２室内熱交換器よりも風上側に配置される。

　本開示の空気調和機によれば、再熱が必要なときにも再熱が不要なときにも高効率な運転をすることができる。

実施の形態１における空気調和機の構成を示す概略図である。実施の形態１における室内機の構成を示す概略図である。実施の形態１における空気調和機の冷媒回路を示す図である。実施の形態１における冷房運転中のダンパの制御を示すフローチャートである。実施の形態１におけるダンパ操作の一例を示す図である。実施の形態１におけるダンパ操作の一例を示す図である。実施の形態１における冷媒状態遷移図である。実施の形態２における冷房運転中のダンパの制御を示すフローチャートである。実施の形態２におけるダンパ操作の一例を示す図である。実施の形態３における室内機の構成を示す概略図である。実施の形態３における冷房運転中のダンパの制御を示すフローチャートである。実施の形態３におけるダンパ操作の一例を示す図である。実施の形態３におけるダンパ操作の一例を示す図である。実施の形態４における空気調和機の冷媒回路を示す図である。実施の形態４における暖房運転中のダンパの制御を示すフローチャートである。

　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本開示の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されている。

　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１における空気調和機１００の構成を示す概略図である。空気調和機１００は、室外機１０と、室内機２０と、冷媒配管３０とを備える。図１では、室内機２０を側面から見た概略図が示されている。室外機１０と室内機２０とは、冷媒配管３０により接続されている。外気処理ユニットである室内機２０は、天井裏１０１に配置されている。室内機２０は、室外空気ＯＡをダクト４０へ取込み、吹出口４１から給気ＳＡとして吹き出す。室内機２０は、室内空気ＲＡを吸込口４２を介してダクト４０へ取込み、排気ＥＡとして室外へ吐き出す。

　室内機２０は、本体ケーシング内に、給気温度検知部５０と、外気温度検知部５１とを含む。給気温度検知部５０は、室内に吹き出される給気ＳＡの温度を測定するための温度センサにより構成される機器である。外気温度検知部５１は、屋外から室内に取り込まれる室外空気ＯＡの温度を測定するための温度センサにより構成される機器である。

　図２は、実施の形態１における室内機２０の構成を示す概略図である。図２では、室内機２０を上面から見た概略図が示されている。室内機２０は、本体ケーシング内に、第１室内熱交換器２１と、第２室内熱交換器２２と、給気用の送風機２８と、排気用の送風機２９と、第１ダンパ２３ａ、第２ダンパ２３ｂから構成される再熱用ダンパと、を含む。図２の各種矢印は、空気の流れを示している。

　第１室内熱交換器２１および第２室内熱交換器２２は、冷媒と空気との間で熱交換を行なう室内熱交換器である。室外空気ＯＡは、給気装置としての送風機２８によって第１室内熱交換器２１を通過した後に、給気ＳＡとして室内に供給される。室外空気ＯＡが室内へと流れる風路を給気風路と称する。他方、室内空気ＲＡは、排気装置としての送風機２９によって排気ＥＡとして室外に排気される。室内空気ＲＡが室外へと流れる風路を排気風路と称する。

　図２に示すように、切替装置としての第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂから構成される再熱用ダンパは、第２室内熱交換器２２が給気風路に位置する状態と排気風路に位置する状態とに切替え可能である。このように、第２室内熱交換器２２は、給気風路を流れる空気と排気風路を流れる空気の各々が通過可能に構成されている。

　室外空気ＯＡは、第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂの切替えにより、第１室内熱交換器２１を通過した後に第２室内熱交換器２２を通過せずに室内へ流れるパターン、第１室内熱交換器２１を通過した後に第２室内熱交換器２２を通過して室内に流れるパターンのいずれかにより給気風路を流れる。

　室内空気ＲＡは、第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂの切替えにより、第２室内熱交換器２２を通過した後に室外へ流れるパターン、第２室内熱交換器２２を通過せずに室外へ流れるパターンのいずれかにより排気風路を流れる。

　図３は、実施の形態１における空気調和機１００の冷媒回路１１０を示す図である。図３に示すように、空気調和機１００は、室外機１０と、室内機２０とを備える。室外機１０と室内機２０とは、冷媒配管３０により接続され、冷媒回路１１０を構成する。室外機１０は、圧縮機１１と、四方弁１２と、室外熱交換器１３と、室外機ファンとしての送風機１４とを備える。室内機２０は、第１室内熱交換器２１と、第２室内熱交換器２２と、膨張弁２４と、温度センサ３１，３２とを備える。

　冷媒回路１１０は、冷房運転中において、圧縮機１１、室外熱交換器１３、第２室内熱交換器２２、膨張弁２４、および第１室内熱交換器２１の順に冷媒が循環するように構成される。冷房運転中は、室外熱交換器１３および第２室内熱交換器２２が凝縮器として機能し、第１室内熱交換器２１が蒸発器として機能する。空気調和機１００は、暖房運転中において、圧縮機１１、第１室内熱交換器２１、膨張弁２４、第２室内熱交換器２２、および室外熱交換器１３の順に冷媒が循環するように構成される。暖房運転中は、第１室内熱交換器２１が凝縮器として機能し、第２室内熱交換器２２および室外熱交換器１３が蒸発器として機能する。

　圧縮機１１は、低温、低圧の冷媒を吸入して圧縮し、高温、高圧のガス冷媒として吐出する。圧縮機１１は、例えば、インバータにより駆動し、容量（単位時間当たりに吐出する冷媒の量）が制御される。四方弁１２は、空気調和機１００の運転モードに応じて冷媒の流れを切替える。

　室外熱交換器１３は、冷媒回路１１０を流れる冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう。室外熱交換器１３には、送風機１４が隣接されている。送風機１４は、室外熱交換器１３への送風を行なう。膨張弁２４は、例えば、弁の開度が制御可能な電子式膨張弁で構成される。温度センサ３１，３２は、第２室内熱交換器２２の前後を流れる冷媒の温度を検出する。空気調和機１００は、送風機１４、膨張弁２４等の駆動部品を統括的に制御する制御装置６０を備えている。

　制御装置６０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）６１と、メモリ６２（ＲＯＭ（Read　Only　Memory）およびＲＡＭ（Random　Access　Memory））と、各種信号を入出力するための図示しない入出力装置等を含んで構成される。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置６０の処理手順が記されたプログラムである。制御装置６０は、これらのプログラムに従って、各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

　制御装置６０は、例えば、送風機１４，２８，２９の回転速度を制御することにより、送風量を調整する。制御装置６０は、例えば、膨張弁２４の開度を制御することにより、冷媒の減圧量を制御する。制御装置６０は、例えば、第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂを制御することにより、第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂの位置を切り替える。第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂは、制御装置６０の制御により位置が切り替わることにより、第２室内熱交換器２２を給気風路に位置する状態と排気風路に位置する状態とに切り替える。

　図４は、実施の形態１における冷房運転中のダンパの制御を示すフローチャートである。図５，図６は、実施の形態１におけるダンパ操作の一例を示す図である。制御装置６０は、冷房運転中において膨張弁２４の開度を制御し、絞り状態とすることにより、室外熱交換器１３および第２室内熱交換器２２を凝縮器として機能させ、第１室内熱交換器２１を蒸発器として機能させて運転を行なう。図４のフローチャートの処理は、制御装置６０の制御におけるメインルーチンから、サブルーチンとして繰返し呼び出されて実行される。

　制御装置６０は、ステップＳ１において、再熱が必要であるか否かを判定する。再熱が必要であるか否かは、ユーザが操作する図示しないリモコンから送信される情報に基づいて制御装置６０が判定すればよい。なお、湿度センサおよび温度センサを設け、それらの値から再熱が必要であるか否かを判定してもよい。

　制御装置６０は、再熱が必要であると判定した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、すなわち冷房除湿運転を行なう場合、図５に示すように、室外空気ＯＡが第２室内熱交換器２２を通過する状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂから構成される再熱用ダンパを切り替える制御をし（ステップＳ２）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。言い換えると、図５に示すように、制御装置６０は、室内空気ＲＡが第２室内熱交換器２２を通過しない状態となるように再熱用ダンパを切り替える制御を行なう。

　これにより、再熱が必要な場合、室外空気ＯＡは、第１室内熱交換器２１を通過した後、第２室内熱交換器２２を通過することとなる。室外空気ＯＡは、第１室内熱交換器２１により冷却された後、第２室内熱交換器２２により再熱され、室内空間へ吹き出される。

　制御装置６０は、再熱が不要であると判定した場合（ステップＳ１でＮＯ）、すなわち冷房除湿運転を行なわない場合、図６に示すように、室外空気ＯＡが第２室内熱交換器２２を通過しない状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂから構成される再熱用ダンパを切り替える制御をし（ステップＳ３）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。言い換えると、図６に示すように、制御装置６０は、室内空気ＲＡが第２室内熱交換器２２を通過する状態となるように再熱用ダンパを切り替える制御を行なう。

　ここで、図７を用いて再熱が不要な場合の冷媒状態の遷移について説明する。図７は、実施の形態１における冷媒状態遷移図である。縦軸は圧力ｐを示し、横軸は比エンタルピーｈを示す。ｐ－ｈ線図上には、点Ａから点Ｅを結ぶ線で示されるように、室外熱交換器１３および第２室内熱交換器２２が凝縮器として作用し、第１室内熱交換器２１が蒸発器として作用する場合の冷凍サイクルが記載されている。

　図７において、点Ａから点Ｂは圧縮機１１において実行される圧縮行程、点Ｂから点Ｃは室外熱交換器１３において実行される凝縮行程、点Ｃから点Ｄは第２室内熱交換器２２において実行される凝縮行程、点Ｄから点Ｅは膨張弁２４において実行される膨張行程、点Ｅから点Ａは第１室内熱交換器２１において実行される蒸発行程を示す。

　図７に示すように、凝縮行程では、点Ｂから点Ｃにおいて室外熱交換器１３に空気を流すことにより交換熱量Ｑ_Ａ分の熱量を冷媒と室外空気ＯＡとの間で熱交換する。これにより室外熱交換器１３に流入する冷媒の比エンタルピーをｈ３からｈ２に下降させる。凝縮行程では、さらに点Ｃから点Ｄにおいて第２室内熱交換器２２に空気を流すことにより交換熱量Ｑ_Ｂ分の熱量を冷媒と室外空気ＯＡとの間で熱交換する。これにより、第２室内熱交換器２２に流入する冷媒の比エンタルピーをｈ２からｈ１に下降させる。

　このように、凝縮行程では、室外熱交換器１３において冷媒の比エンタルピーをｈ３からｈ２に下降させ、第２室内熱交換器２２において冷媒の比エンタルピーをｈ２からｈ１に下降させる。このため、点Ｃの室外熱交換器１３の出口から点Ｄの第２室内熱交換器２２の出口にかけて冷媒の過冷却度を増加させることができる。これにより、再熱が不要な場合に交換熱量を拡大し、高効率に室外空気ＯＡの温度を下げることができる。

　実施の形態２．
　図８は、実施の形態２における冷房運転中のダンパの制御を示すフローチャートである。図９は、実施の形態２におけるダンパ操作の一例を示す図である。実施の形態２の室内機２０Ａは、第１ダンパ２３ａ、第２ダンパ２３ｂに加え、角度を段階的に調整できる第３ダンパ２３ｃを備えている点以外の構成は、実施の形態１の室内機２０と同様である。制御装置６０は、第３ダンパ２３ｃの角度を段階的に調整することにより第２室内熱交換器２２を通過する風量を調整する。図８では、ダンパの制御について、冷房運転中の制御を例に説明する。

　図８に示すように、制御装置６０は、ステップＳ１１において、再熱が必要であるか否かを判定する。制御装置６０は、再熱が必要であると判定した場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、すなわち冷房除湿運転を行なう場合、再熱に必要な熱量を確認する（ステップＳ１２）。必要な再熱量は、ユーザが操作するリモコンから送信される情報に基づいて制御装置６０が判定すればよい。例えば、リモコンに再熱除湿運転用の再熱の熱量を調整できるボタンを付け、その熱量に応じた情報が送信されるようにすればよい。

　次いで、制御装置６０は、再熱に必要な熱量に応じて、図９に示すように、室外空気ＯＡが第２室内熱交換器２２を通過する風量を調整するように第３ダンパ２３ｃを切り替える制御を行ない、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。このとき、制御装置６０は、図９に示すように、室内空気ＲＡが第２室内熱交換器２２を通過しない状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂ再熱用ダンパを切り替える制御を行なう。

　制御装置６０は、再熱が不要であると判定した場合（ステップＳ１１でＮＯ）、すなわち冷房除湿運転を行なわない場合、室外空気ＯＡが第２室内熱交換器２２を通過しない状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂを切り替える制御をし（ステップＳ１４）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。言い換えると、制御装置６０は、室内空気ＲＡが第２室内熱交換器２２を通過する状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂを切り替える制御を行なう。

　これにより、室内機２０Ａでは、再熱に必要な熱量に応じて給気風路に位置する状態の第２室内熱交換器２２を流れる室外空気ＯＡの風量を段階的に変更するようにできるので、ユーザの要望に応じた再熱除湿運転を実行するこができる。

　実施の形態３．
　図１０は、実施の形態３における室内機２０Ｃの構成を示す概略図である。実施の形態３の室内機２０Ｃは、全熱交換器２５と、排気風路において全熱交換器２５よりも風上側に設けられる全熱用ダンパ２６とを備えている点以外の構成は、実施の形態１の室内機２０と同様である。

　全熱交換器２５は、例えば、互いに直交する複数の通風路が交互に積層された構造を有する。全熱交換器２５では、その通風路に室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとが通過することによって、室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとの間で全熱交換を行なう。全熱交換では、顕熱だけではなく、潜熱も交換する。全熱用ダンパ２６は、全熱交換器２５が排気風路を流れる室内空気ＲＡを通過する状態と通過しない状態とに切り替える。

　図１１は、実施の形態３における冷房運転中のダンパの制御を示すフローチャートである。図１２，図１３は、実施の形態３におけるダンパ操作の一例を示す図である。図１１では、ダンパの制御について、冷房運転中の制御を例に説明する。

　制御装置６０は、ステップＳ２１において、再熱が必要であるか否かを判定する。再熱が必要であるか否かは、ユーザが操作する図示しないリモコンから送信される情報に基づいて制御装置６０が判定すればよい。なお、湿度センサおよび温度センサを設け、それらの値から再熱が必要であるか否かを判定してもよい。

　制御装置６０は、再熱が必要であると判定した場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、すなわち冷房除湿運転を行なう場合、室外空気ＯＡが第２室内熱交換器２２を通過する状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂから構成される再熱用ダンパを切り替える制御をし（ステップＳ２２）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。言い換えると、制御装置６０は、室内空気ＲＡが第２室内熱交換器２２を通過しない状態となるように再熱用ダンパを切り替える制御を行なう。

　これにより、再熱が必要な場合、室外空気ＯＡは、全熱交換器２５および第１室内熱交換器２１を通過した後、第２室内熱交換器２２を通過することとなる。室外空気ＯＡは、全熱交換器２５において室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとの間で全熱交換が行なわれた後に第１室内熱交換器２１により冷却され、その後、第２室内熱交換器２２により再熱され、室内空間へ吹き出される。

　制御装置６０は、再熱が不要であると判定した場合（ステップＳ２１でＮＯ）、すなわち冷房除湿運転を行なわない場合、室外空気ＯＡが第２室内熱交換器２２を通過しない状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂから構成される再熱用ダンパを切り替える制御をし（ステップＳ２３）、Ｓ２４の処理へ移行する。言い換えると、制御装置６０は、室内空気ＲＡが第２室内熱交換器２２を通過する状態となるように再熱用ダンパを切り替える制御を行なう。室内空気ＲＡは、第２室内熱交換器２２を通過することにより加熱される。

　制御装置６０は、ステップＳ２４において、第２室内熱交換器２２を通過後の室内空気ＲＡの温度Ｔ_ＲＡが室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡと比較し、低いか否かを判定する。室内空気ＲＡの温度Ｔ_ＲＡは、排気風路において第２室内熱交換器２２よりも風下側に配置される室内空気温度検知部５２により測定すればよい。室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡは、図１に示す外気温度検知部５１により測定すればよい。

　制御装置６０は、室内空気ＲＡの温度Ｔ_ＲＡが室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡよりも低いと判定した場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）、図１２に示すように、室内空気ＲＡが全熱交換器２５を通過するように全熱用ダンパ２６を切り替える制御し（ステップＳ２５）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。これにより、全熱交換器２５において室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとの間で全熱交換が行なわれることにより、給気風路を通過する室外空気ＯＡを冷却することができる。

　制御装置６０は、室内空気ＲＡの温度Ｔ_ＲＡが室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡよりも高いと判定した場合（ステップＳ２４でＮＯ）、図１３に示すように、室内空気ＲＡが全熱交換器２５を通過しないように全熱用ダンパ２６を切り替える制御をし（ステップＳ２６）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。これにより、給気風路を通過する室外空気ＯＡを冷却する必要がない場合には、全熱交換器２５において室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとの間で全熱交換が行なわれないようにすることができる。

　なお、第２室内熱交換器２２を通過後の室内空気ＲＡの温度Ｔ_ＲＡは、室内温度と第２室内熱交換器２２における交換熱量といったデータから算出してもよい。具体的に、室内温度は吸込口４２に設置される図示しない温度検知部により計測すればよい。第２室内熱交換器２２における交換熱量は、第２室内熱交換器２２の出入り口における冷媒比エンタルピー差と、冷媒の流量との積で算出すればよい。第２室内熱交換器２２の入口における冷媒比エンタルピーは、冷媒回路１１０に設置された図示しない低圧側圧力センサと、第２室内熱交換器２２へ流入する冷媒の温度を測る図１の温度センサ３１の計測値から算出すればよい。第２室内熱交換器２２の出口における冷媒比エンタルピーは、冷媒回路１１０に設置された図示しない低圧側の圧力センサと、第２室内熱交換器２２から流出する冷媒の温度を測る図１の温度センサ３２の計測値から算出すればよい。冷媒の流量は、例えば、冷媒回路１１０に設置される低圧側の圧力センサ、圧縮機１１の入口の温度を測る図示しない温度センサの計測値から圧縮機１１の入口における冷媒密度を算出し、その冷媒密度に圧縮機１１の排除容積を乗じることで求めればよい。

　実施の形態４．
　実施の形態４では、暖房運転中の制御について説明する。図１４は、実施の形態４における空気調和機１００Ａの冷媒回路１１０Ａを示す図である。図１５は、実施の形態４における暖房運転中のダンパの制御を示すフローチャートである。実施の形態４における空気調和機１００Ａの冷媒回路１１０Ａにおける室内機２０Ｅは、膨張弁２７が追加されている点以外の構成は、実施の形態１の冷媒回路１１０と同様である。実施の形態４における室内機２０Ｅは、膨張弁２７が設けられている点以外の構成は、実施の形態３の室内機２０Ｃの構成と同様である。

　膨張弁２７は、室外熱交換器１３と第２室内熱交換器２２との間の冷媒配管３０上において室内機２０Ｅ内に配置されている。制御装置６０は、膨張弁２４および膨張弁２７の開度を制御する。制御装置６０は、暖房運転中において、膨張弁２４を全開にして開放状態とし、膨張弁２７を絞り状態とするように開度を制御する。冷媒回路１１０Ａは、暖房運転中において、圧縮機１１、第１室内熱交換器２１、膨張弁２４、第２室内熱交換器２２、膨張弁２７、および室外熱交換器１３の順に冷媒が循環するように構成される。暖房運転中は、第１室内熱交換器２１および第２室内熱交換器２２が凝縮器として機能し、室外熱交換器１３が蒸発器として機能する。

　図１５に示すように、制御装置６０は、室外空気ＯＡが第２室内熱交換器２２を通過しない状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂから構成される再熱用ダンパを切り替える制御をし（ステップＳ３１）、Ｓ３２の処理へ移行する。言い換えると、制御装置６０は、室内空気ＲＡが第２室内熱交換器２２を通過する状態となるように再熱用ダンパを切り替える制御を行なう。室内空気ＲＡは、第２室内熱交換器２２を通過することにより加熱される。これにより、全熱交換器２５に流入する可能性のある室内空気ＲＡの温度を第２室内熱交換器２２を通過する冷媒と熱交換することにより上げておくことができる。

　制御装置６０は、ステップＳ３２において、室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡが予め設定した閾値の温度Ｔ_Ｌと比較し、低いか否かを判定する。予め設定した閾値の温度Ｔ_Ｌは、排気風路を流れる空気中の水分が凍結する可能性がある温度として設定される温度（例えば、０℃）である。室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡが予め設定した閾値の温度Ｔ_Ｌよりも低い場合は、排気風路を流れる室内空気ＲＡが室外空気ＯＡにより冷却されることにより空気に含まれる水分が凍結することがある。これにより、全熱交換器２５が目詰まりするという問題があった。なお、室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡは、図１に示す外気温度検知部５１により測定すればよい。

　制御装置６０は、室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡが予め設定した閾値の温度Ｔ_Ｌよりも低いと判定した場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、室内空気ＲＡが全熱交換器２５を通過するように全熱用ダンパ２６を切り替える制御をし（ステップＳ３３）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。これにより、全熱交換器２５に流入する温度が上がった状態の室内空気ＲＡと、温度の低い室外空気ＯＡとの間で全熱交換が行なわれることになる。よって、室内空気ＲＡが温度の低い室外空気ＯＡに冷却されることで温度が氷点下まで下がり、水分が凍結することによる排気風路における水分の凍結、全熱交換器２５の目詰まりの可能性を低減することができる。

　制御装置６０は、室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡが予め設定した閾値の温度Ｔ_Ｌよりも高いと判定した場合（ステップＳ３２でＮＯ）、排気風路における水分の凍結、全熱交換器２５の目詰まりの可能性がないため、室内空気ＲＡが全熱交換器２５を通過しないように全熱用ダンパ２６を切り替える制御をし（ステップＳ３４）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。これにより、給気風路を通過する室外空気ＯＡを加熱する必要がない場合には、全熱交換器２５において室内空気ＲＡと室外空気ＯＡとの間で全熱交換が行なわれないようにすることができる。

　＜まとめ＞
　本開示は、室外機１０および室内機２０を含む冷媒回路１１０を備える。室外機１０は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１１と、室外熱交換器１３と、を含む。室内機２０は、冷媒を減圧する膨張弁２４と、第１室内熱交換器２１と、第２室内熱交換器２２と、給気風路を通して室外空気ＯＡを室内に取り入れる送風機２８と、排気風路を通して室内空気ＲＡを室外へ吐き出す送風機２９と、を含む。冷媒回路１１０は、冷房運転中に圧縮機１１、室外熱交換器１３、第２室内熱交換器２２、膨張弁２４、および第１室内熱交換器２１の順に冷媒が循環するように構成される。第２室内熱交換器２２は、給気風路を流れる室外空気ＯＡおよび排気風路を流れる室内空気ＲＡの各々が通過可能に構成される。室内機２０は、第２室内熱交換器２２が給気風路に位置する状態と排気風路に位置する状態とに切替え可能な切替装置としての第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂをさらに備える。切替装置によって第２室内熱交換器２２が給気風路に位置する状態となった場合、第１室内熱交換器２１は、給気風路において第２室内熱交換器２２よりも風上側に配置される。

　好ましくは、室内機２０は、第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂの動作を制御する制御装置６０をさらに備える。制御装置６０は、第１室内熱交換器２１によって冷媒と熱交換することで冷却された室外空気ＯＡを第２室内熱交換器２２により加熱する必要がある場合、第２室内熱交換器２２が給気風路に位置する状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂを制御する。

　好ましくは、制御装置６０は、第１室内熱交換器２１によって冷媒と熱交換することで冷却された室外空気ＯＡを第２室内熱交換器２２により加熱する必要がない場合、第２室内熱交換器２２が排気風路に位置する状態となるように第１ダンパ２３ａおよび第２ダンパ２３ｂを制御する。

　好ましくは、室内機２０Ａは、第１ダンパ２３ａ、第２ダンパ２３ｂ、および第３ダンパ２３ｃの動作を制御する制御装置６０をさらに備える。第３ダンパ２３ｃは、室外空気ＯＡが第２室内熱交換器２２を通過する風量を調整可能である。制御装置６０は、第１室内熱交換器２１によって冷媒と熱交換することで冷却された室外空気ＯＡを第２室内熱交換器２２により加熱する必要がある場合、給気風路に位置する状態の第２室内熱交換器２２を流れる室外空気ＯＡの風量を段階的に変更するように第３ダンパ２３ｃを制御する。

　好ましくは、室内機２０Ｃは、室外空気ＯＡと室内空気ＲＡとの熱交換を行なう全熱交換器２５をさらに備える。切替装置であるダンパは、第２室内熱交換器２２が給気風路に位置する状態と排気風路に位置する状態とに切替え可能な第１ダンパ２３ａ、第２ダンパ２３ｂとから構成される再熱用ダンパと、全熱交換器２５が排気風路を流れる室内空気ＲＡを通過する状態と通過しない状態とに切替え可能な全熱用ダンパ２６と、を含む。

　好ましくは、制御装置６０は、第１室内熱交換器２１によって冷媒と熱交換することで冷却された室外空気ＯＡを第２室内熱交換器２２により加熱する必要がない場合、第２室内熱交換器２２が排気風路に位置する状態となるように再熱用ダンパを制御し、第２室内熱交換器２２を通過した後の室内空気ＲＡの温度Ｔ_ＲＡが室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡよりも低い場合は、全熱交換器２５が排気風路を流れる室内空気ＲＡを通過する状態となるように全熱用ダンパ２６を制御し、第２室内熱交換器２２を通過した後の室内空気ＲＡの温度Ｔ_ＲＡが室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡよりも高い場合は、全熱交換器２５が排気風路を流れる室内空気ＲＡを通過しない状態となるように全熱用ダンパ２６を制御する。

　好ましくは、室内機２０Ｅは、冷媒を減圧する膨張弁２７をさらに備える。冷媒回路１１０Ａは、暖房運転中に圧縮機１１、第１室内熱交換器２１、膨張弁２４、第２室内熱交換器２２、膨張弁２７、および室外熱交換器１３の順に冷媒が循環するように構成される。制御装置６０は、暖房運転中において、膨張弁２４を開放状態とし、膨張弁２７を絞り状態とすることにより第１室内熱交換器２１および第２室内熱交換器２２を凝縮器として機能させている場合に、室外空気ＯＡの温度Ｔ_ＯＡが予め設定した予め設定した閾値の温度Ｔ_Ｌ未満であるとき、第２室内熱交換器２２が排気風路に位置する状態となるように第１ダンパ２３ａ、第２ダンパ２３ｂとから構成される再熱用ダンパを制御し、全熱交換器２５が排気風路を流れる室内空気ＲＡを通過する状態とするように全熱用ダンパ２６を制御する。

　本実施の形態の空気調和機１００，１００Ａは、上記の構成を備えることによって、再熱が必要なときにも再熱が不要なときにも高効率な運転をすることができる。

　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。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、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。

　１０　室外機、１１　圧縮機、１２　四方弁、１３　室外熱交換器、１４，２８，２９　送風機、２０，２０Ａ，２０Ｃ，２０Ｅ　室内機、２１　第１室内熱交換器、２２　第２室内熱交換器、２３ａ　第１ダンパ、２３ｂ　第２ダンパ、２３ｃ　第３ダンパ、２４，２７　膨張弁、２５　全熱交換器、２６　全熱用ダンパ、３０　冷媒配管、３１，３２　温度センサ、４０　ダクト、４１　吹出口、４２　吸込口、５０　給気温度検知部、５１　外気温度検知部、５２　室内空気温度検知部、６０　制御装置、６１　ＣＰＵ、６２　メモリ、１００，１００Ａ　空気調和機、１１０，１１０Ａ　冷媒回路、ＥＡ　排気、ＳＡ　給気、ＯＡ　室外空気、ＲＡ　室内空気。

Claims

　室外機および室内機を含む冷媒回路を備え、
　前記室外機は、
　　冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
　　室外熱交換器と、を含み、
　前記室内機は、
　　冷媒を減圧する第１膨張弁と、
　　第１室内熱交換器と、
　　第２室内熱交換器と、
　　給気風路を通して室外空気を室内に取り入れる給気装置と、
　　排気風路を通して室内空気を室外へ吐き出す排気装置と、を含み、
　前記冷媒回路は、冷房運転中に前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記第２室内熱交換器、前記第１膨張弁、および前記第１室内熱交換器の順に冷媒が循環するように構成され、
　前記第２室内熱交換器は、前記給気風路を流れる前記室外空気および前記排気風路を流れる前記室内空気の各々が通過可能に構成され、
　前記室内機は、前記第２室内熱交換器が前記給気風路に位置する状態と前記排気風路に位置する状態とに切替え可能な切替装置をさらに備え、
　前記切替装置によって前記第２室内熱交換器が給気風路に位置する状態となった場合、前記第１室内熱交換器は、前記給気風路において前記第２室内熱交換器よりも風上側に配置される、空気調和機。
　前記室内機は、前記切替装置の動作を制御する制御装置をさらに備え、
　前記制御装置は、前記第１室内熱交換器によって冷媒と熱交換することで冷却された前記室外空気を前記第２室内熱交換器により加熱する必要がある場合、前記第２室内熱交換器が前記給気風路に位置する状態となるように前記切替装置を制御する、請求項１に記載の空気調和機。
　前記制御装置は、前記第１室内熱交換器によって冷媒と熱交換することで冷却された前記室外空気を前記第２室内熱交換器により加熱する必要がない場合、前記第２室内熱交換器が前記排気風路に位置する状態となるように前記切替装置を制御する、請求項２に記載の空気調和機。
　前記室内機は、前記切替装置の動作を制御する制御装置をさらに備え、
　前記切替装置は、前記室外空気が前記第２室内熱交換器を通過する風量を調整可能であり、
　前記制御装置は、前記第１室内熱交換器によって冷媒と熱交換することで冷却された前記室外空気を前記第２室内熱交換器により加熱する必要がある場合、前記給気風路に位置する状態の前記第２室内熱交換器を流れる前記室外空気の風量を段階的に変更するように前記切替装置を制御する、請求項１に記載の空気調和機。
　前記室内機は、前記室外空気と前記室内空気との熱交換を行なう全熱交換器をさらに備え、
　前記切替装置は、前記第２室内熱交換器が前記給気風路に位置する状態と前記排気風路に位置する状態とに切替え可能な第１ダンパと、前記全熱交換器が前記排気風路を流れる前記室内空気を通過する状態と通過しない状態とに切替え可能な第２ダンパと、を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気調和機。
　前記制御装置は、前記第１室内熱交換器によって冷媒と熱交換することで冷却された前記室外空気を前記第２室内熱交換器により加熱する必要がない場合、
　　前記第２室内熱交換器が前記排気風路に位置する状態となるように前記第１ダンパを制御し、
　　前記第２室内熱交換器を通過した後の前記室内空気の温度が前記室外空気の温度よりも低い場合は、前記全熱交換器が前記排気風路を流れる前記室内空気を通過する状態となるように前記第２ダンパを制御し、
　　前記第２室内熱交換器を通過した後の前記室内空気の温度が前記室外空気の温度よりも高い場合は、前記全熱交換器が前記排気風路を流れる前記室内空気を通過しない状態となるように前記第２ダンパを制御する、請求項５に記載の空気調和機。
　前記室内機は、冷媒を減圧する第２膨張弁をさらに備え、
　前記冷媒回路は、暖房運転中に前記圧縮機、前記第１室内熱交換器、前記第１膨張弁、前記第２室内熱交換器、前記第２膨張弁、および前記室外熱交換器の順に冷媒が循環するように構成され、
　前記制御装置は、暖房運転中において、前記第１膨張弁を開放状態とし、前記第２膨張弁を絞り状態とすることにより前記第１室内熱交換器および前記第２室内熱交換器を凝縮器として機能させている場合に、前記室外空気の温度が予め設定した閾値未満であるとき、
　　前記第２室内熱交換器が前記排気風路に位置する状態となるように前記第１ダンパを制御し、
　　前記全熱交換器が前記排気風路を流れる前記室内空気を通過する状態とするように前記第２ダンパを制御する、請求項５に記載の空気調和機。