JP2019173994A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】室内熱交換器３１と室内ファン３２とを備える空気調和装置１０において、室内熱交換器３１に付着している結露水が室内ファンの発生する気流によって吹き飛ばされるのを抑制する。【解決手段】室内ファン３２は、回転数が制御されるように構成されている。室内熱交換器３１は、室内ファン３２により供給される室内空気と冷媒との熱交換を行うように設置されている。対象機器である膨張弁２４は、室内熱交換器３１を流れる冷媒の流量を制御するように構成されている。空気調和装置１０は、室内ファン３２の回転数を上げるときに、室内熱交換器３１に流れる冷媒の流量を膨張弁２４が増加させるように構成された特定の運転モードを有する。【選択図】図１

Description

室内熱交換器と室内ファンとを備える空気調和装置。

従来の空気調和装置では、例えば特許文献１（特開２０１０−８５０１７号公報）に記載されているように、冷房運転時などに、室内熱交換器に結露水が生じる場合がある。

特許文献１に記載されているように、室内ファンが発生する気流によって、室内熱交換器に付着している結露水が吹き飛ばされる場合がある。

つまり、室内熱交換器と室内ファンとを備える空気調和装置においては、室内熱交換器に付着している結露水が室内ファンの発生する気流によって吹き飛ばされるのを抑制するという課題がある。

第１観点の空気調和装置は、回転数が制御されるように構成された室内ファンと、室内ファンにより供給される室内空気と冷媒との熱交換を行うように設置された室内熱交換器と、室内熱交換器を流れる冷媒の流量を制御するように構成された対象機器とを備え、室内ファンの回転数を上げるときに、室内熱交換器に流れる冷媒の流量を対象機器が増加させるように構成された特定の運転モードを有する。

このような構成の空気調和装置では、室内ファンの回転数が上がって室内熱交換器についた水滴の周りが乾く可能性が高い状況では、対象機器が室内熱交換器の冷媒の流量を増加させることで室内熱交換器を一時的に冷やし、室内熱交換器の水滴の周りが乾くのを抑制して水飛びを抑制することができる。

第２観点の空気調和装置は、第１観点の空気調和装置であって、対象機器は、室内熱交換器に流れる冷媒の少なくとも一部が流れるように設置され、室内熱交換器を流れる冷媒の流量を制御するように構成された流量調整弁を含む、ものである。

このような構成の空気調和装置では、室内熱交換器に対応する流量調整弁は、一般に多くの空気調和装置に採用されているので、空気調和装置の構造を大きく変えることなく、水飛びの抑制された空気調和装置を安価に提供することができる。

第３観点の空気調和装置は、第２観点の空気調和装置であって、特定の運転モードでは、室内ファンの回転数を上げるときに、室内ファンの回転数の上げ幅が大きいほど流量調整弁の開度が大きく変化するように構成されている。

このような構成の空気調和装置では、室内ファンの回転数の上げ幅が大きいほど室内熱交換器の水滴の周りが乾きやすくなるので、回転数の上げ幅に応じて水飛びを抑制する機能を十分に発揮させることができる。

第４観点の空気調和装置は、第２観点または第３観点の空気調和装置であって、特定の運転モードでは、流量調整弁の現在の開度に所定開度を加え、所定開度を加えた後の開度を所定時間だけ維持させるように構成されている。

このような構成の空気調和装置では、所定開度を加えた後の開度を所定時間だけ維持させるので、所定時間の途中で開度が変更されて小さくなる場合に比べて、室内熱交換器の水滴の周りが乾くのを抑制する効果が高くなって水飛びを抑制する効果が高くなる。

第５観点の空気調和装置は、第１観点から第４観点のいずれかの空気調和装置であって、特定の運転モードは、室内熱交換器が蒸発器として機能するときのモードである、ものである。

このような構成の空気調和装置では、室内熱交換器が蒸発器として機能するときの特定の運転モード、つまり冷房サイクルにおける水飛びを抑制することができる。

第６観点の空気調和装置は、第１観点から第５観点のいずれかの空気調和装置であって、特定の運転モードでは、予め設定された高湿度条件を満たす場合のみ、室内ファンの回転数を上げるときに、室内熱交換器に流れる冷媒の流量を対象機器が増加させるように構成されている、ものである。

このような構成の空気調和装置では、高湿度条件を満たさないような水飛びのリスクが小さい場合にまで水飛び抑制のために冷媒の流量を増加させるのを避けることができ、水飛びの抑制効果が小さいときに冷媒の流量が増加することによる室内温度の調整の乱れなどを抑制することができる。

第７観点の空気調和装置は、第６観点の空気調和装置であって、高湿度条件は、相対湿度が所定湿度より大きく且つ蒸発温度が所定湿度より小さいという条件である、ものである。

このような構成の空気調和装置では、高湿度条件が相対湿度と蒸発温度の条件であるので、条件の判定のためのパラメータの取得が容易で空気調和装置を容易に制御することができる。

第８観点の空気調和装置は、第１観点から第７観点のいずれかの空気調和装置であって、特定の運転モードでは、増加前の室内ファンの回転数が所定数以上の場合には、室内ファンの回転数を上げるときでも、室内熱交換器に流れる冷媒の流量を対象機器が増加させる制御を行わないように構成されている、ものである。

このような構成の空気調和装置では、増加前の室内ファンの回転数が所定数より小さい場合に限って対象機器が冷媒の流量を増加させるので、室内ファンの回転数の上昇幅が小さくて室内熱交換器の水滴の周りが乾き難い場合にまで水飛び抑制のために冷媒の流量を増加させるのを避けることができ、水飛びの抑制効果が小さいときに冷媒の流量が増加することによる室内温度の調整の乱れなどを抑制することができる。

第９観点の空気調和装置は、第１観点から第８観点のいずれかの空気調和装置であって、室内ファンの回転数を設定するためのリモートコントローラをさらに備え、特定の運転モードは、リモートコントローラによる回転数の変更指示のタイミングから、室内ファンの回転数を上げることを確定するための確定時間が経過した後に、室内熱交換器に流れる冷媒の流量を対象機器が増加させるように構成されている、ものである。

このような構成の空気調和装置では、確定時間が経過するまでにユーザなどが複数回リモートコントローラで回転数の変更を指示した場合に何度も室内熱交換器の冷媒の流量が増加するような不具合を防止でき、冷媒の流量を安定して制御することができる。

実施形態に係る空気調和装置の構成の概要を示す冷媒回路図。 空気調和装置の制御系統を示すブロック図。 空気調和装置の室内ユニットを示す斜視図。 空気調和装置の室内ユニットの断面図。 空気調和装置の動作の一例を説明するためのフローチャート。 （ａ）水滴の周囲が湿っている場合の水飛びの説明をするための伝熱フィンの模式的な断面図、（ｂ）水滴の周囲が乾いている場合の水飛びの説明をするための伝熱フィンの模式的な断面図。 変形例１Ｃに係る空気調和装置の動作の一例を説明するためのフローチャート。

（１）構成の概要
空気調和装置１０は、図１に示されているように、室内熱交換器３１と、室内ファン３２と、対象機器としての膨張弁２４とを備えている。室内ファン３２は、回転数が制御されるように構成されている。具体的には、室内ファン３２のファンモータ３２ｍの回転数が制御されるように構成されている。室内熱交換器３１は、室内ファン３２により供給される室内空気と、室内熱交換器３１の中を流れる冷媒との熱交換を行うように設置されている。換言すると、室内ファン３２によって発生する室内空気の気流が通過する場所に、室内熱交換器３１が配置されている。

膨張弁２４は、室内熱交換器３１の中を流れる冷媒の流量を制御するように構成されている。つまり、膨張弁２４は、流量調整弁とみなすことができる。膨張弁２４は、室内熱交換器３１が接続されている冷媒回路１１に接続されている。その結果、膨張弁２４は、開度の変更により、室内熱交換器３１に流れる冷媒の流量を制御することができる。

後ほど詳細に説明するが、空気調和装置１０が有している特定の運転モードでは、室内ファン３２の回転数を上げるときに、室内熱交換器３１に流れる冷媒の流量を膨張弁２４が増加させるように構成されている。

（２）全体構成
図１に示されている空気調和装置１０は、室外ユニット２０と室内ユニット３０とが冷媒連絡管１２，１３で接続されて形成された冷媒回路１１を含んでいる。冷媒回路１１には、室外ユニット２０が備えている圧縮機２１と四路切換弁２２と室外熱交換器２３と膨張弁２４とアキュムレータ２５と閉鎖弁２６，２７及び、室内ユニット３０が備えている室内熱交換器３１が接続されている。空気調和装置１０は、蒸気圧縮式冷凍サイクルにより、冷房運転及び暖房運転を選択的に行うことができる構成になっている。冷房運転及び暖房運転が行われるときには閉鎖弁２６，２７は開いた状態になっている。四路切換弁２２は、冷房運転モード及び除湿運転モードでは、実線で示された接続状態になり、暖房運転モードでは、破線で示された接続状態になる。

（２−１）冷房運転モードにおける冷媒の循環
冷房運転モードで運転されているときには、圧縮機２１で圧縮されたガス冷媒が、四路切換弁２２を通って室外熱交換器２３に送られる。この冷媒は、室外熱交換器２３で室外空気に放熱し、膨張弁２４で減圧されて膨張し、閉鎖弁２６及び冷媒連絡管１２を通って室内熱交換器３１に送られる。膨張弁２４から送られてきた低温低圧の冷媒は、室内熱交換器３１で熱交換を行って室内空気から熱を奪う。室内熱交換器３１で熱交換を終えたガス冷媒または気液二相の冷媒は、冷媒連絡管１３、閉鎖弁２７、四路切換弁２２及びアキュムレータ２５を通って圧縮機２１に吸入される。室内熱交換器３１で熱を奪われた調和空気が室内ユニット３０から室内に吹出されることにより、室内の冷房が行われる。なお、除湿運転モードで運転されているときも、冷媒が冷媒回路１１を、冷房運転モードで運転されているときと同様に循環する。

（２−２）暖房運転モードにおける冷媒の循環
暖房運転モードで運転されている時には、圧縮機２１で圧縮されたガス冷媒が、四路切換弁２２、閉鎖弁２７及び冷媒連絡管１３を通って室内熱交換器３１に送られる。この冷媒は、室内熱交換器３１で室内空気と熱交換を行って室内空気に熱を与える。室内熱交換器３１で熱交換を行った冷媒は、冷媒連絡管１２及び閉鎖弁２６を通って膨張弁２４に送られる。膨張弁２４で減圧されて膨張した低温低圧の冷媒は、室外熱交換器２３に送られ、室外熱交換器２３で熱交換を行って室外空気から熱を得る。室外熱交換器２３で熱交換を終えたガス冷媒または気液二相の冷媒は、四路切換弁２２及びアキュムレータ２５を通って圧縮機２１に吸入される。室内熱交換器３１で熱を与えられた調和空気が室内ユニット３０から室内に吹出されることにより、室内の暖房が行われる。

（２−３）室外空気及び室内空気の流れ
室外ユニット２０が室外ファン２８を備え、室内ユニット３０が室内ファン３２を備えている。室外ファン２８は、冷房運転モード、暖房運転モード及び除湿運転モードにおいて、室外熱交換器２３での室外空気と冷媒との熱交換を促進するために、室外空気を室外熱交換器２３に供給する。言い換えると、室外ファン２８の羽根が回転することにより、室外から室外熱交換器２３に向って流れる室外空気の気流が発生する。

また、室内ファン３２は、冷房運転モード、暖房運転モード及び除湿運転モードにおいて、室内熱交換器３１での室内空気と冷媒との熱交換を促進するとともに熱交換後の調和空気を室内に供給するために、室内から室内熱交換器３１に向って流れる室内空気の気流を発生する。

室内ユニット３０は、内部から調和空気を吹き出すための吹出口１５１と、室内空気を内部に取り込むための吸込口１５２とを有している。また、室内ユニット３０は、吸込口１５２に設けられているエアフィルタ１３０を備えている。このエアフィルタ１３０は、室内熱交換器３１の上流に配置されている。

室内ファン３２が駆動されると、吸込口１５２を通って室内ユニット３０の中に室内空気が流入する。図１においては、矢印Ａｒ１が吸込口１５２に吸い込まれる室内空気の流れを象徴している。室内空気は、吸込口１５２を通過して室内ユニット３０に取り込まれるときにエアフィルタ１３０を通過する。エアフィルタ１３０を通過した室内空気は、室内熱交換器３１で熱交換されることによって調和空気になる。調和空気は、室内熱交換器３１から室内ファン３２を通って吹出口１５１から吹出される。図１においては、矢印Ａｒ２が吹出口１５１から吹出される調和空気の流れを象徴している。

室外ファン２８及び室内ファン３２は、ファンモータ２８ｍ，３２ｍによって駆動される。ファンモータ２８ｍ、３２ｍは、回転数を変更できるように構成されている。本実施形態では、室外ファン２８の羽根及び室内ファン３２の羽根がファンモータ２８ｍ、３２ｍの回転軸に取り付けられており、ファンモータ２８ｍ，３２ｍの回転数と室外ファン２８及び室内ファン３２の回転数が一致する。しかし、ファンモータ２８ｍ，３２ｍの回転数と室外ファン２８及び室内ファン３２の回転数が一致しないように構成することもできる。室外ファン２８のファンモータ２８ｍは、室外制御装置９１によって制御されている。室内ファン３２のファンモータ３２ｍは、室内制御装置９２によって制御されている。また、圧縮機２１は、圧縮機モータ２１ｍによって駆動され、運転周波数を変更できるように構成されている。圧縮機２１、四路切換弁２２及び膨張弁２４も室外制御装置９１によって制御されている。

室内ファン３２の回転数は、室内制御装置９２により、例えば、７００ｒｐｍから１２００ｒｐｍまで変更される。室内制御装置９２は、風量をステップ状に変更することができる。各段階の回転数と風量との関係については、例えば、回転数７００ｒｐｍのときファンタップ１の風量、回転数８００ｒｐｍのときファンタップ２の風量、回転数９００ｒｐｍのときファンタップ３の風量、回転数１０００ｒｐｍのときファンタップ４の風量、回転数１１００ｒｐｍのときファンタップ５の風量、そして回転数１２００ｒｐｍをファンタップ６に設定されている。従って、ファンタップ１の風量が最も小さく、ファンタップ６の風量が最も大きい。

（２−４）制御系統
上述の室外制御装置９１と室内制御装置９２は、互いに接続されており、互いに協働して空気調和装置１０を制御する空調制御装置９０として機能する。図２には、空気調和装置１０の制御系統の概要が示されている。室外ユニット２０の電装品ボックス（図示せず）に設置されている室外制御装置９１及び各室内ユニット３０の各電装品ボックス（図示せず）に設置されている室内制御装置９２が、ハーネスなどの配線によって接続されて空調制御装置９０が構成されている。

室外制御装置９１は、ＣＰＵ９１１、メモリ９１２及びタイマ９１３を含んで構成されている。また、室内制御装置９２は、ＣＰＵ９２１、メモリ９２２及びタイマ９２３を含んで構成されている。メモリ９１２，９２２には、室外ユニット２０及び室内ユニット３０を制御するためのプログラム及びデータが記述されている。ＣＰＵ９１１，９２１は、メモリ９１２，９２２に記述されているプログラムを実行することにより、空気調和装置１０を構成している複数の機器を制御するための信号を生成する。タイマ９１３，９２３は、室外制御装置９１及び室内制御装置９２において経過時間の計測を行う。さらに、室内制御装置９２には、ユーザが操作入力するリモートコントローラ９９の指令を受け付ける受信部３９が接続されている。

室内ユニット３０には、調和空気の吹出方向を変える第１水平フラップ１６１及び第２水平フラップ１６２並びに垂直フラップ１６３（図４参照）が設けられている。そして、室内ユニット３０には、これら第１水平フラップ１６１及び第２水平フラップ１６２並びに垂直フラップ１６３を駆動するステッピングモータ１７１，１７２，１７３のドライバ（図示せず）、及び運転モードなどを表示する表示部３８（図３参照）などが設けられている。

空調制御装置９０には、種々のセンサの検出値が入力され、これらの値に基づいて空気調和装置１０の冷房運転、暖房運転及び除湿運転の制御が行われる。図１及び図２には、空気調和装置１０に設置されている種々のセンサのうちの室内温度センサ５１、室内湿度センサ５２、吐出管温度センサ５３及び室内熱交換器温度センサ５４が示され、他のセンサについての記載は省略されている。

室内温度センサ５１及び室内湿度センサ５２は、室内ユニット３０の吸込口１５２の下流であって、室内熱交換器３１の上流に配置されている。室内温度センサ５１は、吸込口１５２から吸い込まれる空気の温度を検知することにより、室温を検知する。室内湿度センサ５２は、吸込口１５２から吸い込まれる空気の相対湿度を検知することにより、室内の湿度を検知する。室内熱交換器温度センサ５４は、室内熱交換器３１の中を流れる冷媒の温度を検知するために、室内熱交換器３１に取り付けられている。例えば、室内熱交換器３１が蒸発器として機能しているときに、室内熱交換器温度センサ５４は、蒸発温度Ｔｅを検知することができる。吐出管温度センサ５３は、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度による制御を行うために設けられており、圧縮機２１の吐出口に接続されている吐出管の温度を検知する。空調制御装置９０は、サーモオンとサーモオフを繰り返したり圧縮機２１の運転周波数及び室外ファン２８の回転数を変更したりするなどにより、室内温度センサ５１が検知した室温を設定温度に近づけるとともに、室内湿度センサ５２が検知した室内湿度を設定湿度に近づける制御を行う。なお、空気調和装置１０は、室内を加湿するための加湿装置を備えていてもよい。また、空調制御装置９０は、膨張弁２４の開度を変更するなどして、吐出管温度センサ５３が検知した吐出管温度を目標吐出管温度に近づける制御を行う。

（３）室内ユニット３０の構成
（３−１）室内ユニット３０の外観及び断面
図３には、運転時の室内ユニット３０の外観が示されている。室内ユニット３０は、室内機本体１１０と、室内機本体１１０の前面１１１を覆う前面パネル１２０とを備えている。室内ユニット３０は、壁掛けタイプであり、壁面ＷＡに取り付けられている。この室内ユニット３０では、室内機本体１１０の後面１１２が、壁面ＷＡに固定されている。

室内ユニット３０の吹出口１５１は、前面パネル１２０が取り付けられている室内機本体１１０の前面下部に配置されている。この吹出口１５１は、水平方向に沿って長く延びている。

図４には、吹出口１５１の長手方向に対して垂直な平面で切断した、室内ユニット３０の断面構造が示されている。前面パネル１２０は、モータによって自動的に移動するように構成されている。室内ユニット３０が停止しているときは、吹出口１５１の前方が、前面パネル１２０によって覆い隠され、吹出口１５１の下方が、第１水平フラップ１６１で覆い隠される。従って、室内ユニット３０が停止しているときには、室内機本体１１０の内部の複雑な構造が吹出口１５１を通してユーザに露呈されることがないので、室内ユニット３０が良好な外観意匠を呈する。

運転開始前に前面パネル１２０が室内機本体１１０の前面１１１の前方上方へ移動し、吹出口１５１の前方を開放する。その後、室内機本体１１０の下部に位置する第１水平フラップ１６１が時計方向に１８０°回動して図４に示されている位置に移動し、吹出口１５１の下部を開放する。なお、本実施形態では、前面パネル１２０が移動する構成の空気調和装置１０について説明しているが、本実施形態で説明している水飛びを抑制する技術は、前面パネル１２０が移動しないタイプの空気調和装置にも適用することができる。

室内ユニット３０は、外郭を形成するケーシング１００、調和空気の吹出方向を調整する第１水平フラップ１６１、第２水平フラップ１６２、垂直フラップ１６３及びエアフィルタ１３０を備えている。前述の前面パネル１２０及び室内機本体１１０の前面１１１は、ケーシング１００に含まれる。また、室内ユニット３０が備えている室内熱交換器３１、室内ファン３２は、ケーシング１００の内部に収容されている。

（３−２）室内ユニット３０の各構成部材の配置
図４に示されているように、室内機本体１１０の天面１１３及び前面１１１に、吸込口１５２が配置されている。さらに、室内機本体１１０の下面１１４と前面１１１との境界部分に、吹出口１５１が配置されている。

室内熱交換器３１は、吹出口１５１の長手方に見てΛ型の形状を呈し、室内機本体１１０の前面１１１と後面１１２と天面１１３の近くに配置されている。また、室内熱交換器３１の長さは、吹出口１５１の長手方向の長さに合わせて設定されている。そして、吹出口１５１の長さ方向において、吹出口１５１と室内熱交換器３１とが実質的に一致するように配置されている。室内熱交換器３１と吹出口１５１の間に室内ファン３２が配置されている。室内ファン３２は、例えばクロスフローファンであり、室内熱交換器３１の長さに近いかまたは一致する長さを持っている。

また、室内熱交換器３１と吸込口１５２の間に、空気中の塵埃などを除去するために、室内熱交換器３１の上方及び前方を覆うように、エアフィルタ１３０が配置されている。第１水平フラップ１６１及び第２水平フラップ１６２は、吹出口１５１に配置されている。垂直フラップ１６３は、室内ファン３２と第１水平フラップ１６１及び第２水平フラップ１６２との間に配置されている。

吸込口１５２から吸い込まれた室内空気は、まず、エアフィルタ１３０を通過して塵埃などを除去される。室内空気は、次に、エアフィルタ１３０の下流に配置されている室内熱交換器３１を通過する。室内熱交換器３１は、例えばフィンアンドチューブ式の熱交換器である。室内熱交換器３１の多数の伝熱フィン３１ａ（図６（ｂ）参照）の間を通過する室内空気が、伝熱フィン３１ａを貫通している伝熱管の中を流れる冷媒と熱交換する。室内熱交換器を通過して調和された調和空気は、室内熱交換器３１の下流に配置されている室内ファン３２によって、さらに下流に位置する吹出口１５１に向けて押し出される。調和空気は、吹出口１５１から吹出されるときに、水平面に対する吹出し角度を、第１水平フラップ１６１及び第２水平フラップ１６２によって調整される。また、調和空気は、吹出口１５１から吹出されるときに、吹出口１５１の長手方向と直交する鉛直面に対する吹出し角度を、垂直フラップ１６３によって調整される。

（４）室内ユニット３０からの水飛びの抑制
空気調和装置１０は、冷房運転モードにおいて風量を変更するときに、室内熱交換器３１での結露によって生じる水滴が室内熱交換器３１から飛び出す水飛びを抑制するため、風量変更時以外の場合及び暖房運転モードの場合とは異なる動作をする。冷房運転モードにおける風量変更時の空気調和装置１０の動作を、図５に示されているフローに従って説明する。なお、本実施形態において、水飛びとは、結露によって室内熱交換器３１に付着した水滴（露）が室内ファン３２により生じる空気流によって吹き飛ばされる現象をいう。

図５に示されているように、空気調和装置１０は、風量変更の命令を受けるのを待っている（ステップＳ１）。風量の変更は、例えば、ユーザがリモートコントローラ９９を使って現在の風量とは異なる風量を設定することによって発生する。風量の変更について、現在の風量がファンタップ２の風量であり、ファンタップ５の風量が新たな設定としてリモートコントローラ９９により入力された場合を例に挙げて考える。空気調和装置１０の室内ユニット３０の受信部３９は、リモートコントローラ９９からファンタップ５の風量に設定する命令を受信する。受信部３９から室内制御装置９２に、風量をファンタップ５に設定する命令が送信される。風量をファンタップ５に設定する命令を受信した室内制御装置９２では、ＣＰＵ９２１が、風量変更の命令を受けたことを認識する。その結果、空気調和装置１０は、風量変更の命令を受けたと判断する（ステップＳ１のＹｅｓ）。ここでは、リモートコントローラ９９によって風量変更の命令を受けた場合を説明したが、風量変更の命令を受けるのはリモートコントローラ９９だけに限られるものではない。室内制御装置９２の中で風量を自動的に設定するプログラムが実行されている場合、例えば室内ファン３２の回転数が自動的に増加するような場合があり、具体的にはファンタップ２からファンタップ６に変更するなどのような風量変更の命令が自動的に発生する場合がある。

なお、ユーザがリモートコントローラ９９を使って風量の変更を指示する場合に、ボタンを押し誤ったり、リモートコントローラ９９の操作後すぐに心変わりするなどして風量変更の内容を変えたりするなどの可能性がある。そのため、室内制御装置９２は、リモートコントローラ９９から風量変更の命令を受けた時点でタイマ９２３による経過時間の計測を開始して、予め設定されている確定時間ＴＤが経過するまで新たな風量変更の命令を待つ。そして、リモートコントローラ９９による回転数の変更指示のタイミングから、室内ファン３２の回転数を上げることを確定するための確定時間ＴＤが経過した後に、室内熱交換器３１に流れる冷媒の流量を膨張弁２４が増加させる。このような確定時間ＴＤを設けることによって、ユーザがリモートコントローラ９９を操作する際に短時間で何度も風量の変更が指示されても、無意味な複数の変更指示に応じて何度も膨張弁２４の開度を変更しなくてもよくなる。

風量変更の命令を受けた空気調和装置１０は、運転モードが冷房運転モードか否かを判断する（ステップＳ２）。空気調和装置１０は、室内制御装置９２により運転が制御されており、室内制御装置９２のＣＰＵ９２１で、現在の運転状態から運転モードが冷房運転モードか否かを判断することができる。本実施形態では、図５に示されているように、運転モードが冷房運転モードでなければ、水飛びを抑制するための動作を終了する。

風量変更の命令を受けた空気調和装置１０が冷房運転モードの場合、室内制御装置９２は、現在駆動中の室内ファン３２のファンタップを、メモリ９２２に記憶する（ステップＳ３）。現在駆動中の室内ファン３２のファンタップとは、風量変更の命令を受けたときのファンタップである。上述の例では、ファンタップ５への変更の命令を受けたとき、ファンタップ２の風量で室内ファン３２が駆動されているので、ファンタップ２がメモリ９２２に、前回ファンタップとして記憶される。なお、以下の説明では、風量変更の命令にあるファンタップを、例えば上述の例ではファンタップ５を、今回ファンタップと呼ぶ。

ところで、室内制御装置９２のメモリ９２２には、所定のファンタップ変更条件として、「前回ファンタップ＜３且つ４＜今回ファンタップ」が記憶されているとする。室内制御装置９２は、ファンタップ２を前回ファンタップとして記憶した後、所定のファンタップ変更条件をメモリ９２２から読み出す。そして、メモリ９２２に記憶されている前回ファンタップ及び、風量変更の命令を受けたときの今回ファンタップが、所定のファンタップ変更条件に合致するか否かを判断する（ステップＳ４）。前回ファンタップがファンタップ２であり、今回ファンタップがファンタップ５である上述の例の場合には、所定のファンタップ変更条件に合致する。

前回ファンタップと今回ファンタップとが、所定のファンタップ変更条件に合致した場合、空気調和装置１０では、室外制御装置９１が、膨張弁２４の開度を、現在の開度に所定値ＰＯＰを加えた開度に変更して、開度変更後に開度を変更することを禁止する（ステップＳ５）。なお、ここで用いられる所定値ＰＯＰは、例えば室外制御装置９１のメモリ９１２に記憶されている。また、膨張弁２４の現在の開度とは、例えば、室内制御装置９２が風量変更の命令を受けたときの膨張弁２４の開度である。ただし、現在の開度は、風量変更の命令を受けた時点の前または後の時点の開度としてもよい。

膨張弁２４の開度が、現在の開度ＣＯＰに所定値ＰＯＰを加えた新たな開度（ＣＯＰ＋ＰＯＰ）に変更された場合、冷媒回路１１を流れる冷媒の流量が増加する。その結果、室内熱交換器３１に流れる冷媒の流量が増加し、室内熱交換器３１が冷やされて室内熱交換器３１の水滴の周りが乾き難くなる。図６（ａ）及び図６（ｂ）には、室内熱交換器３１の伝熱フィン３１ａと、伝熱フィン３１ａに着いた水滴５０１が模式的に示され、室内ファン３２によって発生している空気流が矢印Ａｒ３で模式的に示されている。破線で示されている水滴５０１の状態は、実線で示されている水滴５０１の状態から少し時間が経過した後の状態である。図６（ａ）には、水滴５０１の周りが水分５０２によって湿っている状態が示され、図６（ｂ）には、水滴５０１の周りが乾いている状態が示されている。なお、図６（ａ）では、水分５０２の存在を図面で説明するために多くの水分５０２が存在するかのように記載されているが、湿っていればよく、多くの水分５０２が水滴５０１の周囲に存在する必要はない。図６（ｂ）のように水滴５０１の周囲が乾いている場合に比べて、図６（ａ）のように水滴５０１の周囲が湿っている場合には、水滴５０１が水分５０２によって引き止められ、水飛びが生じ難くなる。

そして、室内制御装置９２は、室内ファン３２の回転数を増加させ、上述の例ではファンタップ５に風量を変更する（ステップＳ６）。さらに、室内熱交換器３１の水滴５０１の周りが乾き易くなるのを抑制するため、室外制御装置９１は、膨張弁２４の開度変更を禁止してから所定時間ＰＴが経過するまで、室外制御装置９１は変更後の開度（ＣＯＰ＋ＰＯＰ）を維持する。そのために、ステップＳ７で所定時間ＰＴが経過したか否かを判断している。ここで用いられる所定時間ＰＴは、例えば室外制御装置９１のメモリ９１２に記憶されている。所定時間ＰＴが経過すると、室外制御装置９１は、膨張弁２４の開度の変更を許可し（ステップＳ８）、新たな風量変更の命令を待つ（ステップＳ１に戻る）。なお、ステップＳ４で、今回ファンタップと前回ファンタップが所定のファンタップ変更条件に合致しなければ、室内制御装置９２は、新たな風量変更の命令を待つ（ステップＳ１に戻る）。室外制御装置９１は、開度の変更が許可された後は、吐出管温度センサ５３が検知する吐出管温度が目標吐出管温度になるように膨張弁２４の開度を変更する制御を行う。

（５）特徴
（５−１）
室内熱交換器３１では、例えば冷房運転時には、しばしば結露が生じる。結露によって室内熱交換器３１に付着した水滴５０１を、室内ファン３２によって供給される室内空気が吹き飛ばす現象が生じることがある。水滴５０１の周囲の室内熱交換器３１が濡れている場合（図６（ａ）参照）と、水滴の周囲が乾いている場合（図６（ｂ）参照）とを比較すると、後者の場合の方が、室内熱交換器３１に付着した水滴５０１が室内ファン３２の送風により飛ばされ易くなる。

そこで、冷房運転モードにおいて、空気調和装置１０は、室内ファン３２の回転数が上がって室内熱交換器３１についた水滴の周りが乾く可能性が高い状況では、対象機器である膨張弁２４が室内熱交換器３１の冷媒の流量を増加させることで室内熱交換器３１を一時的に冷やす。このように、室内熱交換器３１が一時的に冷やされて室内熱交換器３１の水滴５０１の周りが乾くのが抑制されると、水滴５０１の周囲が湿っている状態が維持されて水飛びが抑制される。

なお、室内ファン３２の回転数が一定の場合には、室外制御装置９１は、吐出管温度センサ５３が検知する吐出管温度が目標吐出管温度になるように、膨張弁２４の開度を制御している。このような制御における膨張弁２４の変化は、室内ファン３２の回転数の変更時に行う開度の変更に比べれば緩やかである。ここでは、室内ファン３２の回転数が一定の場合の膨張弁２４の開度の制御が、吐出管温度に基づいて行われる場合について説明したが、例えば膨張弁２４の開度が圧縮機２１に吸入される過熱度に基づいて制御している場合も同様に上述の動作を行わせることができる。

なお、上記実施形態では、図５に示されている動作を行う特定の運転モードが冷房運転モードである場合について説明したが、特定の運転モードは冷房運転モード以外の運転モードであってもよい。例えば、除湿運転モードを特定の運転モードとすることができる。除湿運転モードにおいても図５で説明した動作を行うように構成してもよく、その場合には除湿運転モードにおいても上述の冷房運転モードと同様の水飛びの抑制効果を得ることができる。

（５−２）
室内熱交換器３１に対応する流量調整弁である膨張弁２４は、一般に多くの空気調和装置に採用されている。上述の場合も、冷房運転及び暖房運転のために膨張弁２４が冷媒回路１１に設置されている。従って、空気調和装置１０の構造を大きく変えることなく、水飛びの抑制された空気調和装置１０を安価に提供することができる。

（５−３）
上記実施形態で説明した所定値ＰＯＰは、定数でもよい。しかし、所定値ＰＯＰは、室内ファン３２の回転数を上げるときに、室内ファン３２の回転数の上げ幅が大きいほど膨張弁２４（流量調整弁）の開度が大きく変化するように設定されてもよい。例えば、所定値ＰＯＰが前回ファンタップＦｂと今回ファンタップＦａとの差に比例して大きくなるように構成されてもよい。つまり、ＰＯＰ∝（Ｆａ−Ｆｂ）の関係を示す式が、メモリ９２２に記憶されていてもよい。または、ＰＯＰ∝（ＲＯａ−ＲＯｂ）の関係を示す式が、メモリ９２２に記憶されていてもよい。ただし、ＲＯａは、今回ファンタップのときの室内ファン３２の回転数であり、ＲＯｂは、前回ファンタップのときの室内ファン３２の回転数である。また、前回ファンタップＦｂと今回ファンタップＦａとの差をパラメータとして所定値ＰＯＰを導く式に、オフセット値を加えてもよい。また、前回ファンタップＦｂと今回ファンタップＦａにそれぞれ重み係数を掛けてから、それらの差（Ｋ１×Ｆａ−Ｋ２×Ｆｂ）を計算してもよい。ここで、Ｋ１，Ｋ２は定数であって正の実数である。さらに、室内ファン３２の回転数の上げ幅が大きいほど膨張弁２４の開度が大きく変化するように設定するために、比例関係以外の関係を用いてもよい。

室内ファン３２の回転数の上げ幅が大きいほど室内熱交換器３１の水滴の周りが乾きやすくなることから、室内ファン３２の回転数の上げ幅が大きいほど膨張弁２４の開度が大きく変化するように設定されていると、回転数の上げ幅に応じて水飛びを抑制する機能を十分に発揮させることができる。

（５−４）
上記実施形態の冷房運転モードでは、流量調整弁である膨張弁２４の現在の開度ＣＯＰに所定開度（所定値ＰＯＰ）を加え、所定開度を加えた後の開度（ＣＯＰ＋ＰＯＰ）を所定時間ＰＴだけ維持させるように構成されている。従って、このように構成されずに所定時間ＰＴの途中で膨張弁２４の開度が変更されて小さくなる場合に比べて、室内熱交換器３１の水滴の周りが乾くのを抑制する効果が高くなって水飛びを抑制する効果が高くなる。

（５−５）
上記実施形態では、上述の特定の運転モードが、蒸発器として室内熱交換器３１が機能しているときのモードである。つまり、四路切換弁２２が実線の状態になって圧縮機２１から吐出された冷媒が室外熱交換器２３、膨張弁２４、室内熱交換器３１、そして再び圧縮機に戻るように冷媒回路１１の中を冷媒が循環する冷房サイクルにおいて、水飛びを抑制することができる。

（５−６）
図５及び図７のステップＳ４においては、所定のファンタップ変更条件として、「前回ファンタップ＜３且つ４＜今回ファンタップ」を判断する場合について説明した。このようなステップＳ４の判断の場合、冷房運転モードであっても、増加前の室内ファン３２の回転数が所定数以上（ステップＳ４では前回ファンタップがファンタップ３に対応する回転数以上）の場合には、室内ファン３２の回転数を上げるときでも、室内熱交換器３１に流れる冷媒の流量を膨張弁２４が増加させる制御を行わないように構成されている。つまり、増加前の室内ファン３２の回転数が所定数（ステップＳ４ではファンタップ３に対応する回転数）より小さい場合に限って膨張弁２４が冷媒の流量を増加させる。その結果、室内ファン３２の回転数の上昇幅が小さくて室内熱交換器３１の水滴の周りが乾き難い場合にまで水飛び抑制のために冷媒の流量を増加させるのを避けることができ、水飛びの抑制効果が小さいときに冷媒の流量が増加することによる室内温度の調整の乱れなどを抑制することができる。

（５−７）
上記実施形態の室内制御装置９２は、冷房運転モードにおいて、リモートコントローラ９９による室内ファン３２の回転数の変更指示のタイミングから、室内ファン３２の回転数を上げることを確定するための確定時間ＴＤが経過した後に、室内熱交換器３１に流れる冷媒の流量を膨張弁２４が増加させるように構成されている。このように構成されることによって、確定時間ＴＤが経過するまでにユーザなどがリモートコントローラ９９で回転数の変更を複数回指示した場合でも、何度も室内熱交換器３１の冷媒の流量が増加するような不具合を防止でき、冷媒の流量を安定して制御することができる。

（６）変形例
（６−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、１台の室外ユニット２０に１台の室内ユニット３０が接続されるペアタイプの場合について説明したが、１台の室外ユニットに複数の室内ユニットが接続されるマルチタイプにも上記実施形態の技術を適用することができる。マルチタイプの場合、例えば、複数の室内ユニットの各々に対応して膨張弁が設けられる。

（６−２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、室内ユニット３０が壁掛け型の場合を例に挙げて説明したが、室内ユニット３０は壁掛け型に限られるものではない。室内ユニット３０は、例えば、天井設置型、天井吊り下げ型または床置き型であってもよい。

（６−３）変形例１Ｃ
上記実施形態では、図５に示されている水飛びを抑制するための動作においては、膨張弁２４の開度を変更して室内熱交換器３１に流れる冷媒の流量を増加させるか否かを、室温及び室内湿度に関係なく、所定のファンタップ変更条件のみに基づいて判断している（ステップＳ４）。

しかし、冷房運転転モード及び／または除湿運転モードでは、予め設定された高湿度条件を満たす場合のみ、室内ファン３２の回転数を上げるときに、室内熱交換器３１に流れる冷媒の流量を、対象機器である膨張弁２４が増加させるように構成されてもよい。

このように構成する場合には、例えば、図７に示されているように、図５のフローに、ステップＳ１１及びステップＳ１２の操作を追加すればよい。すなわち、冷房運転モードであると判断された後、膨張弁２４の開度を変更する前に、室内制御装置９２は、高湿度条件を満たしているか否かを判断する（ステップＳ１２）。高湿度条件の判断を行うために、室内制御装置９２は、メモリ９２２に高湿度条件を記憶している。メモリ９２２が記憶している高湿度条件は、例えば、「室内の相対湿度がＨｕ０％より大きく且つ蒸発温度がＴｅ０℃より小さい」という条件である。ここで、Ｈｕ０及びＴｅ０は正の実数である。ステップＳ１２の判断を行うために、判断の前に、室内制御装置９２は、室内湿度センサ５２から室内の相対湿度のデータを得るとともに、室内熱交換器温度センサ５４から蒸発温度のデータを得る（ステップＳ１１）。室内湿度センサ５２が検知した相対湿度がＨｕ０よりも大きく且つ、室内熱交換器温度センサ５４が検知した蒸発温度がＴｅ０よりも小さい場合に高湿度条件を満たす。

上述のようなステップＳ１１，Ｓ１２の操作を加えることにより、高湿度条件を満たさないような水飛びのリスクが小さい場合にまで水飛び抑制のために冷媒の流量を増加させるのを避けることができ、水飛びの抑制効果が小さいときに冷媒の流量が増加することによる室内温度の調整の乱れなどを抑制することができる。また、高湿度条件が上述のように相対湿度と蒸発温度の条件である場合には、条件の判定のためのパラメータの取得が容易で空気調和装置１０の制御が複雑になるのを抑制することができる。

上述の例では、室内の相対湿度と蒸発温度を高湿度条件に含める場合について説明したが、室内湿度だけを高湿度条件に含めるように構成してもよい。

（６−４）変形例１Ｄ
上記実施形態では、所定のファンタップ変更条件として、「前回ファンタップ＜３且つ４＜今回ファンタップ」という条件について説明した。変形例１Ｄでは、上述の条件を第２ファンタップ変更条件と呼ぶ。上記実施形態以外に、所定のファンタップ変更条件は、第２ファンタップ変更条件以外に、他の条件を含むように、空気調和装置１０を構成してもよい。

他の条件を含む空気調和装置１０では、例えば、第１ファンタップ変更条件として、「前回ファンタップ＜３且つ前回ファンタップ＜今回ファンタップ≦４」という条件を設定し、第３ファンタップ変更条件として、「４≦前回ファンタップ且つ前回ファンタップ＜今回ファンタップ」という条件を設定する。そして、ステップＳ４において、第1ファンタップ変更条件、第２ファンタップ変更条件、第3ファンタップ変更条件の順に判断して、いずれかのファンタップ変更条件を満たすか否かを所定のファンタップ変更条件とみなして判断する。第1ファンタップ変更条件、第２ファンタップ変更条件または第3ファンタップ変更条件を満たしていれば、所定のファンタップ変更条件に合致するファンタップの変更命令があったと判断し、第1ファンタップ変更条件、第２ファンタップ変更条件及び第3ファンタップ変更条件のいずれも満たさなければ、所定のファンタップ変更条件に合致するファンタップの変更命令がなかったと判断する。

（６−５）変形例１Ｅ
上記実施形態では、膨張弁２４の開度を一時的に増大させるか否かの判断に吐出温度を用いなかったが、例えば、図５のステップＳ４のファンタップ変更条件による判断に、または図７のステップＳ１２の高湿度条件とステップＳ４のファンタップ変更条件による判断に、吐出管温度を用いた判断を加えてもよい。吐出管温度センサ５３が検出する吐出管温度を用いた判断として、例えば、吐出管温度センサ５３が検出した吐出管温度と目標吐出管温度との差の絶対値が所定温度差よりも小さいという条件で判断を行ってもよい。検出した吐出管温度と目標吐出管温度との差の絶対値が所定温度差よりも小さい場合に膨張弁２４の開度を一時的に増大させる動作を限定することで、検出した吐出管温度と目標吐出管温度との差の絶対値が所定温度差以上で冷媒回路１１の動作の安定が悪いときに膨張弁２４の開度を一時的に増大させないようにすることができる。このような判断を加えることで、水飛びを抑制するための動作を行わせても空気調和装置１０の動作の良好な安定性を維持することができる。

（６−６）変形例１Ｆ
上記実施形態では、室内熱交換器３１を通過した冷媒の全てが膨張弁２４に流れる場合について説明したが、例えばバイパスを設けて、室内熱交換器を通過した冷媒の一部が膨張弁に流れるように構成してもよい。

（６−７）変形例１Ｇ
上記実施形態では、膨張弁２４を流量調整弁として用いたが、流量調整弁は膨張弁に限られるものではない。例えば、冷媒回路１１にバイパスを設けて、バイパスに、キャピラリチューブと電磁弁を取り付け、バイパスを電磁弁で開閉することによって冷媒流量を調整するように構成してもよく、電磁弁を流量調整弁として用いてもよい。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１０ 空気調和装置
２０ 室外ユニット
２１ 圧縮機
２２ 四路切換弁
２３ 室外熱交換器
２４ 膨張弁（対象機器の例、流量調整弁の例）
３１ 室内熱交換器
３２ 室内ファン
５１ 室内温度センサ
５２ 室内湿度センサ
５３ 吐出管温度センサ
５４ 室内熱交換器温度センサ
９９ リモートコントローラ

特開２０１０−８５０１７号公報

Claims (9)

1. 回転数が制御されるように構成された室内ファン（３２）と、
   前記室内ファンにより供給される室内空気と冷媒との熱交換を行うように設置された室内熱交換器（３１）と、
   前記室内熱交換器を流れる冷媒の流量を制御するように構成された対象機器（２４）と
   を備え、
   前記室内ファンの回転数を上げるときに、前記室内熱交換器に流れる冷媒の流量を前記対象機器が増加させるように構成された特定の運転モードを有する、空気調和装置。
2. 前記対象機器は、前記室内熱交換器に流れる冷媒の少なくとも一部が流れるように設置され、前記室内熱交換器を流れる冷媒の流量を制御するように構成された流量調整弁（２４）を含む、
   請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記特定の運転モードでは、前記室内ファンの回転数を上げるときに、前記室内ファンの回転数の上げ幅が大きいほど前記流量調整弁の開度が大きく変化するように構成されている、
   請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記特定の運転モードでは、前記流量調整弁の現在の開度に所定開度を加え、所定開度を加えた後の開度を所定時間だけ維持させるように構成されている、
   請求項２または請求項３に記載の空気調和装置。
5. 前記特定の運転モードは、前記室内熱交換器が蒸発器として機能するときのモードである、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和装置。
6. 前記特定の運転モードでは、予め設定された高湿度条件を満たす場合のみ、前記室内ファンの回転数を上げるときに、前記室内熱交換器に流れる冷媒の流量を前記対象機器が増加させるように構成されている、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の空気調和装置。
7. 前記高湿度条件は、相対湿度が所定湿度より大きく且つ蒸発温度が所定温度より小さいという条件である、
   請求項６に記載の空気調和装置。
8. 前記特定の運転モードでは、増加前の前記室内ファンの回転数が所定数以上の場合には、前記室内ファンの回転数を上げるときでも、前記室内熱交換器に流れる冷媒の流量を前記対象機器が増加させる制御を行わないように構成されている、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の空気調和装置。
9. 前記室内ファンの回転数を設定するためのリモートコントローラ（９９）をさらに備え、
   前記特定の運転モードは、前記リモートコントローラによる回転数の変更指示のタイミングから、前記室内ファンの回転数を上げることを確定するための確定時間が経過した後に、前記室内熱交換器に流れる冷媒の流量を前記対象機器が増加させるように構成されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の空気調和装置。

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