JP2016008742A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で冷房運転中の湿度を調整できる空気調和装置を提供する。【解決手段】本開示の空気調和装置（１）は、室外ユニット（２）と、室内送風機（３２）及び室内熱交換器（３１）を含む室内ユニット（３ａ）と、湿度センサ（３５）と、制御器（３０）とを備える。湿度センサ（３５）は、室内相対湿度又は室内ユニット（３ａ）に吸い込まれた室内空気の相対湿度を検出するためのセンサである。制御器（３０）は、省エネモードで空気調和装置（１）が冷房運転され、かつ、風量自動モードで室内送風機（３２）が運転されているときに、湿度センサ（３５）によって検出された相対湿度が所定の上限相対湿度を超えている場合に、空気調和装置（１）の運転モードを自動除湿モードに移行させ、室内送風機（３２）の送風量が減少するように室内送風機（３２）の回転数を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置に関する。

従来、消費電力の低減と快適性とを両立できる空調システムが検討されている。

例えば、特許文献１には、図５に示すように、主として室内の温度調節を行う空気調和装置３０１と、主として室内の湿度調節を行う調湿装置３５１とを備えた空調システム３００が記載されている。空気調和装置３０１は、室外機３０２と室内機３０３とを備えている。室外機３０２及び室内機３０３は制御ユニット３３０によって制御される。室外機３０２は、圧縮機３２１、室外熱交換器３２２、室外送風機３２３、膨張弁３２４、及び四方切換弁３２６を備えている。室内機３０３は、室内熱交換器３３１、室内送風機３３２、温度センサ３３４、及び湿度センサ３３５を備えている。空気調和装置３０１は、室内熱交換器３３１、圧縮機３２１、室外熱交換器３２２、膨張弁３２４、及び四方切換弁３２６が配管によって接続されて、冷媒が循環する冷媒回路を有している。

空気調和装置３０１が冷房運転を開始し、温度センサ３３４により検知される室内温度Ｔが設定温度Ｔ１以下と判断された場合には、圧縮機３２１を停止させるサーモオフ運転が実行される。このとき、湿度センサ３３５により検知される室内湿度Ｈが設定湿度Ｈ１よりも低い場合は、室内送風機３３２を停止させる。

空気調和装置３０１の運転中には調湿装置３５１も運転されている。調湿装置３５１は、第１吸着熱交換器３５３及び第２吸着熱交換器３５５を備えている。調湿装置３５１は、第１吸着熱交換器３５３及び第２吸着熱交換器３５５に加えて、圧縮機、膨張弁、及び四方切換弁が配管により接続されて冷媒が循環する冷媒回路を有している。各吸着熱交換器に担持された吸着剤に接触した空気の一方を室内へ供給して他方を室外へ排出する。例えば、調湿運転中の調湿装置３５１では、第１吸着熱交換器３５３及び第２吸着熱交換器３５５のうち蒸発器として動作する方を通過した空気が室内へ供給され、凝縮器として動作する方を通過した空気が室外へ排出されるように、空気の流通経路が切り換えられる。このようにして、調湿装置３５１が室内の湿度調節を行う。

特許文献２には、室外ユニットと室内ユニットとから構成された空気調和機が記載されている。室外ユニットには、圧縮機が設けられている。また、室内ユニットには、室内空気の吸込み口に湿度センサと、冷房運転時の冷媒の蒸発温度検出用のコイル温度センサとが設けられている。この空気調和機は、冷房運転開始から一定時間経過後において、湿度センサの検出値から求めた吸込空気の露点温度と、コイル温度センサから求めた冷媒の蒸発温度との差が、規定値以上である場合に、圧縮機の運転周波数を下げるように構成されている。

特開２０１２−７７７９号公報 特開平９−３１０９２７号公報

特許文献１に記載の空調システム３００は、冷房運転中に消費電力の低減と快適性の向上とを両立させる観点からさらなる検討の余地を有している。また、室内の湿度調節を行うために調湿装置３５１が必要であり、空調システム３００の構成が複雑である。特許文献２に記載の技術も、冷房運転中に消費電力の低減と快適性の向上とを両立させる観点からさらなる検討の余地を有している。

そこで、本発明は、簡素な構成で、冷房運転中に消費電力の低減と室内湿度の調節とを両立できる空気調和装置を提供することを目的とする。

本開示は、
冷媒を圧縮する圧縮機を含む室外ユニットと、室内送風機及び前記室内送風機によって吸い込まれた室内空気と前記冷媒とを熱交換させる室内熱交換器を含む室内ユニットと、を備えた空気調和装置であって、
室内相対湿度又は前記室内ユニットに吸い込まれた前記室内空気の相対湿度を検出するための湿度センサと、
前記室内熱交換器における前記冷媒の蒸発温度の目標値が増加する省エネモードで前記空気調和装置が冷房運転され、かつ、前記室内送風機の送風量を調整可能な所定の範囲内で自動的に変更することが許容される風量自動モードで前記室内送風機が運転されているときに、前記湿度センサによって検出された相対湿度が所定の上限相対湿度を超えている場合に、前記空気調和装置の運転モードを前記省エネモードから前記室内空気を除湿する自動除湿モードに移行させ、前記室内送風機の送風量が減少するように前記室内送風機の回転数を制御する制御器と、を備えた
空気調和装置を提供する。

上記の空気調和装置によれば、簡素な構成で、冷房運転中に消費電力の低減と室内湿度の調節とを両立できる。

本開示の一実施形態に係る空気調和装置の構成図 図１に示す空気調和装置のブロック図 冷房運転中の空気調和装置で実行される制御を示すフローチャート 冷房運転中の空気調和装置の動作の一例を示すタイミングチャート 従来の空調システムの構成図

空気調和装置において、インバータによって制御される圧縮機が広く用いられている。この場合、室内の冷房負荷が小さい場合に、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度の目標値を増加させて圧縮機の回転数を低下させることにより消費電力を低減する省エネモードで空気調和装置を冷房運転することが考えられる。ところが、蒸発温度の目標値を増加させると、室内の湿度（相対湿度）が上昇し、室内環境の快適性が損なわれる可能性がある。このため、室内の湿度を調節するために、特許文献１に記載のような調湿装置を空気調和装置に搭載する必要がある。しかし、この場合、空気調和装置の構成が複雑になるので装置の価格が上昇してしまう。そこで、省エネモードで空気調和装置が冷房運転されているときに室内の湿度を簡素な構成で調整できる技術が求められている。

例えば、室内温度が２７℃であり、室内相対湿度が６０％である室内環境が夏期にはよく出現する。このような室内環境において、除湿を行う場合には、空気調和装置の室内熱交換器における冷媒の蒸発温度を１８．５℃以下にする必要がある。例えば、１つ又は複数の室外ユニットに複数の室内ユニットが接続されて構成された多室型の空気調和装置が、省エネモードで冷房運転される場合には、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度は１５℃以下であることが多い。このため、室内の相対湿度を監視しながら適切な制御がなされれば、省エネモードで空気調和装置を冷房運転させつつ、室内空気を除湿できるように空気調和装置を冷房運転させることができる。このことは、１つの室外ユニットに１つの室内ユニットが接続されて構成された空気調和装置についてもあてはまる。

本開示の第１態様は、
冷媒を圧縮する圧縮機を含む室外ユニットと、室内送風機及び前記室内送風機によって吸い込まれた室内空気と前記冷媒とを熱交換させる室内熱交換器を含む室内ユニットと、を備えた空気調和装置であって、
室内相対湿度又は前記室内ユニットに吸い込まれた前記室内空気の相対湿度を検出するための湿度センサと、
前記室内熱交換器における前記冷媒の蒸発温度の目標値が増加する省エネモードで前記空気調和装置が冷房運転され、かつ、前記室内送風機の送風量を調整可能な所定の範囲内で自動的に変更することが許容される風量自動モードで前記室内送風機が運転されているときに、前記湿度センサによって検出された相対湿度が所定の上限相対湿度を超えている場合に、前記空気調和装置の運転モードを前記省エネモードから前記室内空気を除湿する自動除湿モードに移行させ、前記室内送風機の送風量が減少するように前記室内送風機の回転数を制御する制御器と、を備えた
空気調和装置を提供する。

第１態様によれば、湿度センサによって検出された相対湿度が所定の上限相対湿度を超えている場合に、空気調和装置の運転モードを省エネモードから自動除湿モードに移行し、室内送風機の送風量が減少する。これにより、室内熱交換器で冷媒と熱交換した後の室内空気の温度が低下する。室内空気から奪われる熱のうち顕熱の割合が小さくなり室内空気が除湿される。省エネモードに加え、自動除湿モードで空気調和装置を冷房運転させることができるので、消費電力の低減と室内湿度の調節とを両立できる。また、室内送風機の送風量が減少することにより室内の除湿が行われるので、簡素な構成で、室内湿度を調節しながら空気調和装置を冷房運転できる。

本開示の第２態様は、第１態様に加えて、前記制御器は、前記空気調和装置の運転モードが前記自動除湿モードに移行してから所定時間が経過した時に前記湿度センサによって検出された相対湿度が所定の下限相対湿度を超えている場合に、前記蒸発温度の目標値をより低い値に変更し、変更後の前記蒸発温度の目標値に応じて前記圧縮機の回転数が増加するように前記圧縮機の回転数を制御する、空気調和装置を提供する。第２態様によれば、空気調和装置が自動除湿モードに移行してから所定時間が経過しても湿度センサによって検出された相対湿度が所定の下限相対湿度を超える場合に、蒸発温度の目標値がより低い値に変更される。そのうえで、変更後の蒸発温度の目標値に応じて圧縮機の回転数が制御されるので、室内熱交換器における冷媒の蒸発温度が低下する。これにより、室内空気の除湿を促すことができる。

本開示の第３態様は、第１態様又は第２態様に加えて、前記制御器は、前記空気調和装置の運転モードが前記自動除湿モードに移行した後所定時間が経過する毎に前記湿度センサによって検出された相対湿度を取得し、取得された前記相対湿度が所定の下限相対湿度を超えている場合に、前記所定時間が経過する毎に前記蒸発温度の目標値が段階的に低下するように前記蒸発温度の目標値を変更し、変更後の前記蒸発温度の目標値に応じて前記圧縮機の回転数を制御する、空気調和装置を提供する。第３態様によれば、湿度センサによって検出された相対湿度が所定の下限相対湿度を超えている場合に、所定時間が経過する毎に蒸発温度の目標値が段階的に低下するように蒸発温度の目標値が変更される。このため、室内空気の除湿のために、蒸発温度の目標値が低下しすぎることを防止できる。

本開示の第４態様は、第１態様〜第３態様のいずれか１つの態様に加えて、前記制御器は、前記空気調和装置の運転モードが前記自動除湿モードに移行した後に前記湿度センサによって検出された相対湿度が所定の下限相対湿度以下に低下した場合に、前記空気調和装置の運転モードを前記自動除湿モードから前記省エネモードに移行させ、前記室内送風機の送風量が増加するように前記室内送風機の回転数を制御し、かつ、前記蒸発温度の目標値が増加するように前記蒸発温度の目標値を変更して変更後の前記蒸発温度の目標値に応じて前記圧縮機の回転数を制御する、空気調和装置を提供する。第４態様によれば、湿度センサによって検出された相対湿度が所定の下限相対湿度以下に低下した場合に、空気調和装置の運転モードが自動除湿モードから省エネモードに移行されるので、自動除湿モードでの空気調和装置の運転によって室内空気の相対湿度が低下しすぎることを防止できる。また、室内空気の除湿が不要な程度に室内空気の相対湿度が低下した場合に、省エネモードでの空気調和装置の冷房運転を再開できる。

本開示の第５態様は、第１態様〜第４態様のいずれか１つの態様に加えて、室内温度又は前記室内ユニットに吸い込まれた前記室内空気の温度を検出するための温度センサをさらに備え、前記制御器は、前記湿度センサによって検出された相対湿度が前記所定の上限相対湿度を超えており、かつ、前記温度センサによって検出された温度が所定の温度範囲に収まっている場合に、前記空気調和装置の運転モードを前記省エネモードから前記自動除湿モードに移行させる、空気調和装置を提供する。第５態様によれば、室内空気の温度を参照したうえで、空気調和装置の運転モードが省エネモードから自動除湿モードに移行される。このため、室内空気の温度が自動除湿モードにとって適切な温度範囲に収まっているときに自動除湿モードで空気調和装置を運転できる。

本開示の第６態様は、第１態様〜第５態様のいずれか１つの態様に加えて、前記冷媒が、２０９０以下の地球温暖化係数を有する冷媒である、空気調和装置を提供する。第６態様によれば、環境負荷を低減できる。

本開示の第７態様は、第１態様〜第５態様のいずれか１つの態様に加えて、前記冷媒が自然冷媒である、空気調和装置を提供する。第７態様によれば、環境負荷を低減できる。

本開示の第８態様は、第１態様〜第５態様のいずれか１つの態様に加えて、前記冷媒が、フルオロカーボンを主成分とする冷媒である、空気調和装置を提供する。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。

図１に示すように、空気調和装置１は、室外ユニット２と、室内ユニット３ａ、室内ユニット３ｂ、室内ユニット３ｃ、及び室内ユニット３ｄを備えている。室外ユニット２は、冷媒を圧縮する圧縮機２１を含んでいる。室内ユニット３ａ、室内ユニット３ｂ、室内ユニット３ｃ、及び室内ユニット３ｄは、室内送風機３２及び室内熱交換器３１をそれぞれ含んでいる。室内熱交換器３１は、室内送風機３２によって吸い込まれた室内空気と冷媒とを熱交換させる。このように、空気調和装置１は、１つの室外ユニット２に、４つの室内ユニット３ａ〜３ｄが並列に接続されて構成された多室型の空気調和装置である。空気調和装置１は、１つ又は複数の室外ユニット２に、１つの室内ユニット、又は、２〜３、５以上の室内ユニットが並列に接続されて構成されていてもよい。

冷媒の種類は特に制限されないが、冷媒は、例えば、２０９０以下の地球温暖化係数を有する冷媒である。このような冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａなどを挙げることができる。また、冷媒は、自然冷媒であってもよい。自然冷媒としては、例えば、アンモニア、プロパン及びブタンなどの炭化水素、二酸化炭素、及び水などを挙げることができる。この場合、環境負荷を低減できる。また、冷媒は、フルオロカーボンを主成分とする冷媒であってもよい。

室外ユニット２は、圧縮機２１に加えて、室外熱交換器２２、室外送風機２３、室外膨張弁２４、アキュムレータ２５、及び四方弁２６を備えている。また、室内ユニット３ａ、室内ユニット３ｂ、室内ユニット３ｃ、及び室内ユニット３ｄは、それぞれ、室内熱交換器３１及び室内送風機３２に加えて、室内膨張弁３３、温度センサ３４、及び湿度センサ３５を備えている。圧縮機２１、四方弁２６、室外熱交換器２２、室外膨張弁２４、室内膨張弁３３、室内熱交換器３１、四方弁２６、及びアキュムレータ２５が配管によってこの順番で接続されることによって冷媒回路が構成されている。室内ユニット３ａ、室内ユニット３ｂ、室内ユニット３ｃ、及び室内ユニット３ｄは、ガス管４１及び液管４２によって、室外ユニット２に対して並列に接続されている。

圧縮機２１は、容量可変型の圧縮機である。圧縮機２１は、例えば、インバータ（図示省略）によって制御されており、冷房負荷の変動に応じ圧縮機２１の回転数が調整可能である。

四方弁２６によって空気調和装置１の運転を冷房運転と暖房運転との間で切り替えることができる。四方弁２６が図１の状態にあるときに、空気調和装置１は冷房運転される。

空気調和装置１の冷房運転における動作を説明する。図１の矢印は、空気調和装置１が冷房運転される場合の冷媒の流れを示している。圧縮機２１から吐出されたガス冷媒は、四方弁２６を通って室外熱交換器２２に流入する。室外熱交換器２２には、室外送風機２３によって室外空気が供給されている。ガス冷媒は、室外熱交換器２２で室外の空気と熱交換することによって冷却され凝縮して液冷媒になる。この液冷媒は、室外膨張弁２４を通って室外ユニット２から流出し、液管４２を経由して、室内ユニット３ａ、室内ユニット３ｂ、室内ユニット３ｃ、及び室内ユニット３ｄにそれぞれ供給される。

室内ユニット３ａ〜３ｄに供給された液冷媒は、室内膨張弁３３を通って、室内熱交換器３１に流入する。室外膨張弁２４及び室内膨張弁３３は、それぞれ、例えば、開度が調整可能な電動膨張弁である。室外膨張弁２４及び室内膨張弁３３によって冷媒が減圧される。室内熱交換器３１において、冷媒は、室内送風機３２によって吸い込まれた室内空気と熱交換する。このとき、室内空気からの受熱により冷媒が蒸発し、室内空気が冷却される。冷却された室内空気は室内に戻される。室内熱交換器３１で蒸発したガス冷媒は、ガス管４１及び四方弁２６を通って、アキュムレータ２５に流入する。アキュムレータ２５において乾き度が調整された冷媒が圧縮機２１に吸入される。

空気調和装置１は、冷房運転の運転モードとして、通常モード、省エネモード、及び自動除湿モードを有する。

温度センサ３４は、室内温度又は室内ユニット３ａ〜３ｄに吸い込まれた室内空気の温度を検出するためのセンサである。ここで、「室内温度」は、例えば、室内ユニット３ａ〜３ｄに室内空気を吸い込むための吸込口（図示省略）の近傍における室内ユニット３ａ〜３ｄの外部の室内空気の温度を意味する。また、「室内ユニット３ａ〜３ｄに吸い込まれた室内空気の温度」とは、室内ユニット３ａ〜３ｄの内部に吸い込まれ、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換される前の室内空気の温度を意味する。例えば、温度センサ３４は、室内空気を室内ユニット３ａ〜３ｄに吸い込むための吸込口（図示省略）の近傍で、室外ユニット３ａ〜３ｄの筐体の内部又は筐体の表面に設けられている。

湿度センサ３５は、室内相対湿度又は室内ユニット３ａ〜３ｄに吸い込まれた室内空気の相対湿度を検出するためのセンサである。ここで、「室内相対湿度」とは、例えば、上記の吸込口の近傍における室内ユニット３ａ〜３ｄの外部の室内空気の相対湿度を意味する。また、「室内ユニット３ａ〜３ｄに吸い込まれた室内空気の相対湿度」とは、吸込口から吸い込まれ、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換される前の室内空気の相対湿度を意味する。例えば、湿度センサ３５は、室内空気を室内ユニット３ａ〜３ｄに吸い込むための吸込口（図示省略）の近傍で、室外ユニット３ａ〜３ｄの筐体の内部又は筐体の表面に設けられている。

図２に示す通り、空気調和装置１は、制御器３０を備えている。制御器３０は、制御部３０ｐ、制御部３０ａ、制御部３０ｂ、制御部３０ｃ、及び制御部３０ｄから構成されている。制御部３０ｐ、制御部３０ａ、制御部３０ｂ、制御部３０ｃ、及び制御部３０ｄはそれぞれ、制御プログラムを格納するメモリ、種々のデータを一時的に記憶するとともに書き換えることができるメモリ、及び種々の演算を行うための演算装置を含んでいる。制御部３０ｐ、制御部３０ａ、制御部３０ｂ、制御部３０ｃ、及び制御部３０ｄは互いに通信可能に接続されている。

制御部３０ｐは、室外ユニット２に設けられ、圧縮機２１、室外膨張弁２４、室外送風機２３、及び四方弁２６を制御する。室外ユニット２は、高圧側圧力センサ２７ａ、低圧側圧力センサ２７ｂ、室外温度センサ２８、及び圧縮機用温度センサ２９を備えている。高圧側圧力センサ２７ａは、圧縮機２１の吐出側の冷媒の圧力を検出するためのセンサである。低圧側圧力センサ２７ｂは、圧縮機２１の吸入側の冷媒の圧力を検出するためのセンサである。室外温度センサ２８は、室外空気の温度を検出するためのセンサである。圧縮機用温度センサ２９は、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出するためのセンサである。制御部３０ｐは、高圧側圧力センサ２７ａ、低圧側圧力センサ２７ｂ、室外温度センサ２８、及び圧縮機用温度センサ２９における検出結果を意味する検出信号を取得できるように、これらのセンサに接続されている。また、圧縮機２１、室外膨張弁２４、室外送風機２３、及び四方弁２６が制御信号を制御部３０ｐから取得できるように、制御部３０ｐがこれらのコンポーネントに接続されている。

制御部３０ｐは、上記のセンサから取得した検出信号又は制御部３０ａ〜３０ｄから取得した信号に基づき、格納された制御プログラムによって定まる冷媒の圧力及び冷媒の温度の目標値に従って室外ユニット２の各コンポーネントを制御する。

制御部３０ａ、制御部３０ｂ、制御部３０ｃ、及び制御部３０ｄは、それぞれ、室内ユニット３ａ、室内ユニット３ｂ、室内ユニット３ｃ、及び室内ユニット３ｄに設けられ、これらに属する室内送風機３２及び室内膨張弁３３を制御する。室内ユニット３ａ、室内ユニット３ｂ、室内ユニット３ｃ、及び室内ユニット３ｄは、それぞれ、液温度センサ３６及びガス温度センサ３７を備えている。液温度センサ３６は、室内熱交換器３１における液冷媒の温度を検出するためのセンサである。ガス温度センサ３７は、室内熱交換器３１におけるガス冷媒の温度を検出するためのセンサである。制御部３０ａ〜３０ｄは、各室内ユニット３ａ〜３ｄに属する、温度センサ３４、湿度センサ３５、液温度センサ３６、及びガス温度センサ３７における検出結果を意味する検出信号を取得できるように、これらのセンサに接続されている。また、室内送風機３２及び室内膨張弁３３が制御信号を制御部３０ａ〜３０ｄから取得できるように、制御部３０ａ〜３０ｄが室内送風機３２及び室内膨張弁３３に接続されている。また、制御部３０ａ〜３０ｄには、それぞれ、室外ユニット３ａ〜３ｄの運転開始又は運転停止ための信号又は設定室温及び設定風量等の設定値に関する信号がリモコン３９から入力される。

制御部３０ａ〜３０ｄは、リモコン３９から入力された信号、上記の各センサから取得した検出信号、又は制御部３０ｐから取得した信号などの信号に基づき、格納された制御プログラムによって定まる冷媒の圧力及び冷媒の温度の目標値に従って室内膨張弁３３の開度又は室内送風機３２の回転数を制御する。

空気調和装置１が複数の室外ユニット２を含む場合、複数の制御部３０ｐのうち一の制御部３０ｐを親機設定し、他の制御部３０ｐを子機として設定する。子機設定された制御部３０ｐは、親機設定された制御部３０ｐからの指令に従い、子機設定された制御部３０ｐが属する室外ユニット２の各コンポーネントを制御する。また、制御部３０ａ〜３０ｄは、親機設定された制御部３０ｐと通信する。

次に、制御器３０によってなされる、冷房運転における空気調和装置１の制御の一例について説明する。制御器３０は、所定の条件が満たされたときに、図３のフローチャートに記載の処理を開始する。制御器３０は、例えば、空気調和装置１が冷房運転を開始してから所定時間が経過したときに、図３のフローチャートに記載の処理を開始する。ステップＳ１において、制御器３０は、省エネモードで空気調和装置１が冷房運転され、かつ、風量自動モードで室内送風機３２が運転されているか否かを判断する。省エネモードで空気調和装置１が冷房運転されていると、図４の（ｃ）に示すように、室内熱交換器３１における冷媒の蒸発温度の目標値Ｔｅが増加する。このとき、図４の（ａ）に示すように、湿度センサ３５によって検出された相対湿度ＲＨ（ｔ）が増加する。制御器３０は、蒸発温度の目標値Ｔｅに応じて圧縮機２１の回転数を制御する。制御器３０は、例えば、制御部３０ｐに記憶された空気調和装置１の運転モードを示すフラグを確認して、省エネモードで空気調和装置１が冷房運転されているか否か判断する。

風量自動モードとは、室内送風機３２の送風量を調整可能な所定の範囲内で自動的に変更することが許容される室内送風機３２の運転モードである。制御器３０は、例えば、リモコン３９によって入力され、制御部３０ａ〜制御部３０ｄに記憶された風量に関する設定条件を示すフラグを確認することによって風量自動モードで室内送風機３２が運転されているか否かを判断する。

ステップＳ１における判断が否定的であるとき（ステップＳ１における判断がＮＯであるとき）、制御器３０は、ステップＳ１の判断が肯定的な結果になるまでステップＳ１の判断を繰り返す。

ステップＳ１における判断が肯定的であるとき（ステップＳ１における判断がＹＥＳであるとき）、制御器３０は、湿度センサ３５によって検出された相対湿度ＲＨ（ｔ）が所定の上限相対湿度ＲＨｍａｘを超えているか判断する。相対湿度ＲＨ（ｔ）が上限相対湿度ＲＨｍａｘを超えていると判断された場合には、制御器３０は、空気調和装置１の運転モードを省エネモードから室内空気を除湿する自動除湿モードに移行させる。このとき、制御器３０は、室内送風機３２の送風量が減少するように室内送風機３２の回転数を制御する。また、制御器３０は、湿度センサ３５によって検出された相対湿度ＲＨ（ｔ）が所定の上限相対湿度ＲＨｍａｘを超えており、かつ、温度センサ３４によって検出された温度Ｔｉ（ｔ）が所定の温度範囲に収まっているか否か判断する。この判断が肯定的な場合に、制御器３０は、空気調和装置１の運転モードを省エネモードから自動除湿モードに移行させる。

具体的に、ステップＳ１における判断が肯定的であるとき、制御器３０は、ステップＳ２の処理を実行する。制御器３０は、ステップＳ２において、湿度センサ３５によって検出された相対湿度ＲＨ（ｔ）及び温度センサ３４によって検出された温度Ｔｉ（ｔ）を湿度センサ３５及び温度センサ３４から取得する。その上で、制御器３０は、ステップＳ３において、ＲＨ（ｔ）が上限相対湿度ＲＨｍａｘを超えており、かつ、温度Ｔｉ（ｔ）が所定の温度範囲に収まっているか判断する。上限相対湿度ＲＨｍａｘは、例えば、６０％〜８０％の範囲に含まれる。

温度Ｔｉ（ｔ）の所定の温度範囲の下限値は、例えば、サーモオフ温度Ｔｏｆｆである。温度センサ３４によって検出された温度Ｔｉ（ｔ）がサーモオフ温度Ｔｏｆｆ以下である場合に、膨張弁３３は、膨張弁３３の開度が最小になるように制御される。また、室内送風機３２は、室内送風機３２の送風量が最小になるように制御される。すなわち、サーモオフ温度Ｔｏｆｆは、室内ユニット３ａ〜３ｄをサーモオフ運転するか否か判断するための参照値である。サーモオフ温度Ｔｏｆｆは、例えば、リモコン３９によって入力された室温の設定値Ｔｓｅｔから０℃〜４℃差し引いた値である。

温度Ｔｉ（ｔ）の所定の温度範囲の上限値を運転モード移行可能温度Ｔｏｐと定義する。運転モード移行可能温度Ｔｏｐは、例えば、サーモオフ温度Ｔｏｆｆに対し０℃〜８℃加えた値である。

ステップＳ３における判断が否定的な場合（ステップＳ３のおける判断がＮＯである場合）、制御器３０は、ステップＳ１の処理に戻る。ステップＳ３における判断が肯定的である場合、制御器３０は、ステップＳ４の処理を実行する。すなわち、制御器３０は、空気調和装置１の運転モードを省エネモードから自動除湿モードに移行させる。このとき、制御器３０は、室内送風機３２の送風量が減少するように室内送風機３２の回転数を制御する。例えば、室内送風機３２の送風量が最小になるように室内送風機３２の回転数が制御される。例えば、室内送風機３２の回転数を、図４の（ｂ）に示すように、空気調和装置１の運転モードが自動除湿モードに移行された直後に、ステップ状に低下させる。また、蒸発温度の目標値Ｔｅを一定にし、自動除湿モードへの移行直前の蒸発温度の目標値Ｔｅの値を維持する。これにより、室内熱交換器３１で冷媒と熱交換した後の室内空気の温度が低下する。室内空気から奪われる熱のうち顕熱の割合が小さくなり室内空気が除湿される。

制御器３０は、空気調和装置１の運転モードが自動除湿モードに移行してから所定時間が経過した時に湿度センサ３５によって検出された相対湿度ＲＨ（ｔ）が所定の下限相対湿度ＲＨｃｌを超えているか判断する。この判断が肯定的である場合に、蒸発温度の目標値Ｔｅをより低い値に変更し、変更後の蒸発温度の目標値Ｔｅに応じて圧縮機２１の回転数が増加するように圧縮機２１の回転数を制御する。また、制御器３０は、空気調和装置１の運転モードが自動除湿モードに移行した後に所定時間が経過する毎に湿度センサ３５によって検出された相対湿度ＲＨ（ｔ）を取得する。制御器３０は、取得された相対湿度ＲＨ（ｔ）が所定の下限相対湿度ＲＨｃｌを超えている場合に、所定時間が経過する毎に蒸発温度の目標値Ｔｅが段階的に低下するように蒸発温度の目標値Ｔｅを変更する。制御器３０は、変更後の蒸発温度の目標値Ｔｅに応じて圧縮機２１の回転数を制御する。

具体的に、制御器３０は、ステップＳ４における、空気調和装置１の運転モードの自動除湿モードへの移行と同時にタイマ（図示省略）による計時を開始する。ステップＳ５において、制御器３０は、このタイマによって計時された時間を参照し、空気調和装置１の運転モードが自動除湿モードに移行してから所定時間Δｔが経過したか否か判断する。この所定時間Δｔは、例えば、３分間〜１０分間である。ステップＳ５における判断が肯定的であるとき（ステップＳ５における判断がＹＥＳであるとき）、タイマがリセットされ計時が繰り返される。また、制御器３０は、ステップＳ６の処理を実行し、湿度センサ３５によって検出された相対湿度ＲＨ（ｔ）を取得する。相対湿度ＲＨ（ｔ）は、室内送風機３２の回転数が低下していることにより、室内空気が除湿され、図４の（ａ）に示すように次第に減少する。

制御器３０は、ステップＳ７において、取得した相対湿度ＲＨ（ｔ）が下限相対湿度ＲＨｃｌを超えているか判断する。この下限相対湿度ＲＨｃｌは、例えば３０％〜５０％である。ステップＳ７における判断が肯定的である場合（ステップＳ７における判断がＹＥＳである場合）、制御器３０は、ステップＳ８の処理に進む。ステップＳ７における判断が否定的である場合（ステップＳ７における判断がＮＯである場合）、制御器３０は、ステップＳ１１の処理を実行し、空気調和装置１の運転モードを自動除湿モードから省エネモードに移行させる。すなわち、制御器３０は、空気調和装置１の運転モードが自動除湿モードに移行した後に湿度センサ３５によって検出された相対湿度ＲＨ（ｔ）が所定の下限相対湿度ＲＨｃｌ以下に低下した場合に、空気調和装置１の運転モードを自動除湿モードから省エネモードに移行させる。このとき、制御器３０は、室内送風機３２の送風量が増加するように室内送風機３２の回転数を制御する。すなわち、制御器３０は、室内送風機３２の回転数を増加させる。制御器３０は、図４の（ｃ）に示すように、蒸発温度の目標値Ｔｅが増加するように蒸発温度の目標値Ｔｅを変更して変更後の蒸発温度の目標値Ｔｅに応じて圧縮機２１の回転数を制御する。制御器３０は、ステップＳ１１の処理を実行し、その後ステップＳ１の処理に戻る。

制御器３０は、ステップＳ８において、蒸発温度の目標値Ｔｅが蒸発温度の目標値Ｔｅの最小値Ｔｅｍｉｎを超えているか否かを判断する。ステップＳ８における判断が肯定的である場合（ステップＳ８の判断がＹＥＳである場合）、制御器３０は、ステップＳ９の処理を実行する。ステップＳ８における判断が否定的である場合（ステップＳ８の判断がＮＯである場合）、制御器３０は、ステップＳ１２の処理を実行し、自動除湿モードを解除して、処理を終了する。

制御器３０は、ステップＳ９において、蒸発温度の目標値Ｔｅをより低い値に変更する。例えば、図４の（ｃ）に示すように、蒸発温度の目標値Ｔｅがステップ状に下げられ、低下後の蒸発温度の目標値Ｔｅが維持される。さらに、制御器３０は、ステップＳ１０に進み、変更後の蒸発温度の目標値Ｔｅに応じて圧縮機２１の回転数が増加するように圧縮機２１の回転数を制御する。

制御器３０は、ステップＳ１０の処理を実行した後、ステップＳ５に戻り、さらに所定時間Δｔが経過したか否か判断する。その後、制御器３０は、上記のステップを繰り返す。

図４を参照して、空気調和装置１の動作の一例を説明する。空気調和装置１が通常モードで冷房運転されているとき、蒸発温度の目標値Ｔｅは、図４の（ｃ）に示すように、比較的低い値で一定に維持されている。このとき、室内送風機３２は、図４の（ｂ）に示すように、比較的高い回転数で動作している。また、圧縮機２１は、図４の（ｄ）に示すように、比較的高い回転数で動作しており、圧縮機２１の回転数は、時間の経過とともに次第に低下する。このとき、相対湿度ＲＨ（ｔ）は、図４の（ａ）に示すように、時間の経過とともに低下する。また、温度センサ３４によって検出された温度Ｔｉ（ｔ）が、図４の（ｅ）に示すように、時間の経過とともに低下する。所定の条件が満たされると、空気調和装置１の運転モードが通常モードから省エネモードに移行する。省エネモードでは、図４の（ｃ）に示すように、蒸発温度の目標値Ｔｅが増加する。このとき、図４の（ｄ）に示すように、通常モードから省エネモードへの移行時に圧縮機２１の回転数がステップ状に低下する。その後、圧縮機２１のステップ数が時間の経過に従い緩やかに低下する。また、温度Ｔｉ（ｔ）は、通常モードにおける温度Ｔｉ（ｔ）の低下速度よりも緩やかに低下する。相対湿度ＲＨ（ｔ）は、図４の（ａ）に示すように、時間の経過とともに増加する。

相対湿度ＲＨ（ｔ）が上限相対湿度ＲＨｍａｘを超えたときに、温度Ｔｉ（ｔ）が運転モード移行可能温度Ｔｏｐより低く、サーモオフ温度Ｔｏｆｆよりも高いので、空気調和装置１の運転モードが省エネモードから自動除湿モードに移行する。このとき、図４の（ｂ）に示すように、室内送風機３２の回転数がステップ状に減少する。室内送風機３２の回転数は、室内送風機３２の風量が最小になるように変更されている。このとき、蒸発温度の目標値Ｔｅは、自動除湿モードに移行する直前の値に維持されている。自動除湿モードに移行してから所定時間Δｔ経過した時に、相対湿度ＲＨ（ｔ）が下限相対湿度ＲＨｃｌを超えているので、図４の（ｃ）に示すように、蒸発温度の目標値Ｔｅがより低い値にステップ状に変更されている。変更後の蒸発温度の目標値Ｔｅは一定に維持されている。この蒸発温度の目標値Ｔｅの変更に応じて、圧縮機２１の回転数がステップ状に増加し、その後、圧縮機２１の回転数は時間の経過とともに緩やかに低下する。

さらに所定時間Δｔ経過した時に、相対湿度ＲＨ（ｔ）が下限相対湿度ＲＨｃｌ以下に低下しているので、空気調和装置１の運転モードが自動除湿モードから省エネモードに移行する。このとき、室内送風機３２は、図４の（ｂ）に示すように、比較的高い回転数で動作するように、室内送風機３２の回転数がステップ状に増加する。また、図４の（ｃ）に示すように、蒸発温度の目標値Ｔｅが時間の経過とともに増加するように蒸発温度の目標値Ｔｅが変更される。また、省エネモードに移行するときに、圧縮機２１の回転数がステップ状に増加する。その後、圧縮機２１の回転数は、時間の経過とともに次第に減少する。このとき、図４の（ａ）に示すように、相対湿度ＲＨ（ｔ）が時間の経過とともに増加する。相対湿度ＲＨ（ｔ）が上限相対湿度ＲＨｍａｘを超えると、空気調和装置１の運転モードが省エネモードから自動除湿モードに移行する。このとき、図４の（ｂ）に示すように、室内送風機３２の回転数がステップ状に減少する。室内送風機３２の回転数は、室内送風機３２の風量が最小になるように変更されている。蒸発温度の目標値Ｔｅは、当初は、自動除湿モードに移行する直前の値に維持されている。蒸発温度の目標値Ｔｅは、図４の（ｃ）に示すように、相対湿度ＲＨ（ｔ）が上限相対湿度ＲＨｃｌ以下に低下するまで、自動除湿モードに移行した後所定時間Δｔが経過する毎に段階的に低下するように変更されている。これに応じて、図４の（ｄ）に示すように、圧縮機２１の回転数が制御されている。

１ 空気調和装置
２ 室外ユニット
３ａ〜３ｄ 室内ユニット
２１ 圧縮機
３０ 制御器
３１ 室内熱交換器
３２ 室内送風機
３４ 温度センサ
３５ 湿度センサ

Claims (8)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機を含む室外ユニットと、室内送風機及び前記室内送風機によって吸い込まれた室内空気と前記冷媒とを熱交換させる室内熱交換器を含む室内ユニットと、を備えた空気調和装置であって、
   室内相対湿度又は前記室内ユニットに吸い込まれた前記室内空気の相対湿度を検出するための湿度センサと、
   前記室内熱交換器における前記冷媒の蒸発温度の目標値が増加する省エネモードで前記空気調和装置が冷房運転され、かつ、前記室内送風機の送風量を調整可能な所定の範囲内で自動的に変更することが許容される風量自動モードで前記室内送風機が運転されているときに、前記湿度センサによって検出された相対湿度が所定の上限相対湿度を超えている場合に、前記空気調和装置の運転モードを前記省エネモードから前記室内空気を除湿する自動除湿モードに移行させ、前記室内送風機の送風量が減少するように前記室内送風機の回転数を制御する制御器と、を備えた
   空気調和装置。
2. 前記制御器は、前記空気調和装置の運転モードが前記自動除湿モードに移行してから所定時間が経過した時に前記湿度センサによって検出された相対湿度が所定の下限相対湿度を超えている場合に、前記蒸発温度の目標値をより低い値に変更し、変更後の前記蒸発温度の目標値に応じて前記圧縮機の回転数が増加するように前記圧縮機の回転数を制御する、請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記制御器は、前記空気調和装置の運転モードが前記自動除湿モードに移行した後所定時間が経過する毎に前記湿度センサによって検出された相対湿度を取得し、取得された前記相対湿度が所定の下限相対湿度を超えている場合に、前記所定時間が経過する毎に前記蒸発温度の目標値が段階的に低下するように前記蒸発温度の目標値を変更し、変更後の前記蒸発温度の目標値に応じて前記圧縮機の回転数を制御する、請求項１又は２に記載の空気調和装置。
4. 前記制御器は、前記空気調和装置の運転モードが前記自動除湿モードに移行した後に前記湿度センサによって検出された相対湿度が所定の下限相対湿度以下に低下した場合に、前記空気調和装置の運転モードを前記自動除湿モードから前記省エネモードに移行させ、前記室内送風機の送風量が増加するように前記室内送風機の回転数を制御し、かつ、前記蒸発温度の目標値が増加するように前記蒸発温度の目標値を変更して変更後の前記蒸発温度の目標値に応じて前記圧縮機の回転数を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置。
5. 室内温度又は前記室内ユニットに吸い込まれた前記室内空気の温度を検出するための温度センサをさらに備え、
   前記制御器は、前記湿度センサによって検出された相対湿度が前記所定の上限相対湿度を超えており、かつ、前記温度センサによって検出された温度が所定の温度範囲に収まっている場合に、前記空気調和装置の運転モードを前記省エネモードから前記自動除湿モードに移行させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和装置。
6. 前記冷媒が、２０９０以下の地球温暖化係数を有する冷媒である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
7. 前記冷媒が、自然冷媒である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
8. 前記冷媒が、フルオロカーボンを主成分とする冷媒である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気調和装置。

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