JP3050143B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数系統の室内
熱交換器を備えた空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和機は、除湿運転の際に
は、まず、蒸発器として働く前段の室内熱交換器で空気
を冷やして除湿し、次に、凝縮器として働く後段の室内
熱交換器で上記除湿された冷えた空気を暖めるようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の空
気調和機では、同一系統の冷媒を前段の熱交換器と後段
の熱交換器とで利用しているから、除湿能力の調整が制
限され、所望の除湿能力を得にくいという問題がある。

【０００４】そこで、この発明の目的は、除湿能力を自
由に設定することができる空気調和機を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の空気調和機は、空気流に対して並
列に配置されている複数系統の室内熱交換器を備えた空
気調和機であって、上記複数系統の室内熱交換器は夫々
各室外機に接続されて、各々の室内熱交換器が凝縮器と
して運転するのか蒸発器として運転するのかを選択でき
るようになっており、凝縮器として選択された上記室内
熱交換器と蒸発器として選択された上記室内熱交換器と
を同時に運転させ、または蒸発器として働く上記室内熱
交換器だけを運転させて除湿運転を行う除湿運転制御部
を備えたことを特徴としている。

【０００６】この請求項１の発明によれば、上記除湿運
転制御部は、並列配置された複数系統の室内熱交換器の
内の所望のものを蒸発器として運転し、所望のものを凝
縮器として運転する。したがって、請求項１の発明によ
れば、除湿能力の設定自由度が高くて、かつ、除湿能力
の細かい設定も可能になる。また、並列配置された複数
系統の室内熱交換器の内、凝縮器と蒸発器とを同時に運
転させる除湿運転だけでなく、蒸発器だけを運転させる
除湿運転も行えるので、除湿能力の可変範囲を広くで
き、かつ、除湿能力の細かい設定も可能になる。

【０００７】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の空気調和機において、上記複数系統の室内熱交換器
は、上下に積み重ねられており、上記除湿運転制御部
は、上にある室内熱交換器を凝縮器として選択する一
方、下にある熱交換器を蒸発器として選択することを特
徴としている。

【０００８】この請求項２の発明によれば、蒸発器が下
に、凝縮器が上に位置するから、蒸発器としての室内熱
交換器で結露した水滴が滴下しても、凝縮器に至ること
がなく、したがって、水滴が凝縮器として働く室内熱交
換器で再蒸発させられることがない。したがって、除湿
能力の低下を防止できる。

【０００９】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の空気調和機において、上記複数系統の室内熱交換器を
通過した各空気流を混合する混合ファンを備えたことを
特徴としている。

【００１０】この請求項３の発明によれば、上記混合フ
ァンでもって、各室内熱交換器を通過した空気流を混合
するから、吹き出し空気の湿度および温度を均質化で
き、質の高い除湿運転ができる。

【００１１】また、請求項４の発明は、空気流に対して
並列に配置されている複数系統の室内熱交換器を備えた
空気調和機であって、上記複数系統の室内熱交換器は夫
々各室外機に接続されて、凝縮器もしくは蒸発器として
運転できるようになっており、凝縮器として選択された
上記室内熱交換器と蒸発器として選択された上記室内熱
交換器とを同時に運転させて除湿運転を行う除湿運転制
御部を備え、上記除湿運転制御部は、負荷に応じて、上
記複数系統の室内熱交換器のそれぞれを、凝縮器として
運転させるのか、蒸発器として運転させるのか、停止さ
せるのかを設定する組み合わせ設定手段を備えたことを
特徴としている。

【００１２】この請求項４の発明によれば、上記組み合
わせ設定手段によって、負荷に応じた除湿能力を自動的
に設定できる。この組み合わせ設定手段は、たとえば、
テーブルまたは計算式で構成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。

【００１４】図１(Ａ)に、この発明の実施の形態の空気
調和機の室内機１を、カバーを外して正面から見た様子
を示し、図１(Ｂ)に上記室内機１を、カバーを外して側
面から見た様子を示す。

【００１５】図１に示すように、この室内機１は、底板
２に固定されたモータ３と吹出ファン５と上下方向に積
み重ねられた３つの室内熱交換器６,７,８を有してい
る。上記吹出ファン５はモータ３からのベルト１０で駆
動されるようになっていて、室内熱交換器６,７,８から
の空気流をダクト１１に沿って上方に空気を吹き出すも
のである。なお、スイッチボックス１２が前面パネル１
３に固定されており、このスイッチボックス１２には各
種操作ボタンが設けられている。

【００１６】次に、図２に、この空気調和機の配管系統
図を示す。この配管図に示すように、上記３つの室内熱
交換器６,７,８は、独立した室外機１００,２００,３０
０に接続されている。各室外機１００，２００，３００
はキャピラリー１５と圧縮機１６と四路切替弁１７とア
キュムレータ１８と室外熱交換器９とを有している。上
記室内熱交換器６と室外機１００とが系統Ｎo.１を構成
し、室内熱交換器７と室外機２００とが系統Ｎo.２を構
成し、室内熱交換器８と室外機３００とが系統Ｎo.３を
構成している。

【００１７】また、この実施形態は、背面付近に配置さ
れた湿度センサ２０を備えている。また、上記スイッチ
ボックス１２の付近には、各冷媒配管系統の運転を制御
する除湿運転制御部４が配置されている。この制御部４
は、上記３つの系統の室内熱交換器６,７,８の内の任意
のものを凝縮器もしくは蒸発器として選択でき、凝縮器
として選択された室内熱交換器と蒸発器として選択され
た室内熱交換器とを同時に運転させて除湿運転させる運
転制御ができる。

【００１８】上記構成の空気調和機の上記制御部４によ
る除湿運転の内容を、図５,６および図７のフローチャ
ートおよび、図３,図４の運転説明図を参照しながら説
明する。

【００１９】まず、ステップＳ１では、除湿運転中か否
かを判断し、除湿運転中であると判断すれば、ステップ
Ｓ２に進み、除湿運転中でないと判断すればステップＳ
１に戻る。なお、除湿運転要否を判定するフローを図７
に示す。図７のステップＳ１０１で湿度センサ２０の信
号がオンしたか否かを判断し、オンしたと判断すればス
テップＳ１０２に進み除湿運転を行う一方、オンしたと
判断しなければステップＳ１０３に進んで冷房運転を行
う。

【００２０】ステップＳ２では、図４に示す「ステップ
０」の運転を行う。つまり、室外機１００の系統では冷
房運転を行い、室外機２００の系統では暖房運転を行
い、室外機３００の系統では暖房運転を行う。したがっ
て、図１(Ｂ)の室内熱交換器８と７は凝縮器として働
き、室内熱交換器６は蒸発器として働く。そして、室内
熱交換器６は室内から吸い込んだ空気を冷却すると同時
に除湿し、この室内熱交換器６からの除湿された冷風は
ファン５に向かう。一方、上記室内熱交換器８と７は室
内から吸い込んだ空気を暖め、この暖まった空気はファ
ン５に上記冷風と混合されてダクト１１から室内に戻さ
れる。

【００２１】次に、ステップＳ３に進み、ΔＴ＝{(吸込
空気の温度ｔ)−(図３に示す設定温度Ｔｓ)}が−１℃以
上であるか否かを判断し、ΔＴが−１℃か−１℃よりも
大きい(たとえば−０．５℃)ときにはステップＳ４に進
み、ΔＴが−１℃よりも小さい(たとえば−１.５℃)と
きにはステップＳ２に戻る。

【００２２】ステップＳ４では、図４に示す「ステップ
１」の運転を行う。つまり、室外機１００の系統では冷
房運転を行い、室外機２００の系統は運転を停止し、室
外機３００の系統は暖房運転を行う。したがって、図１
(Ｂ)の室内熱交換器８は凝縮器として働き、室内熱交換
器７は休止しており、室内熱交換器６は蒸発器として働
いている。したがって、室内熱交換器６は吸込空気を冷
却すると同時に除湿し、一方、室内熱交換器８は吸込空
気を暖める。そして、室内熱交換器７は休止している。

【００２３】次に、ステップＳ５に進み、ΔＴ＝(ｔ−
Ｔs)が−２℃以上−０.５℃未満であるか否かを判断
し、−２℃≦ΔＴ＜−０.５℃であると判断したときに
はステップＳ４に戻って「ステップ１」の運転を行う。
また、−２℃≦ΔＴ＜−０.５℃ではないと判断したと
きにはステップＳ６に進む。このステップＳ６ではΔＴ
≧−０.５℃であるか否かを判断し、ΔＴ≧−０.５℃で
あると判断すればステップＳ７に進み、ΔＴ≧−０.５
℃でないと判断すればステップＳ２に戻って「ステップ
０」の運転を行う。

【００２４】ステップＳ７では、図４の「ステップ２」
の運転を行う。つまり、室外機１００と室外機２００の
系統では冷房運転を行い、室外機３００の系統では暖房
運転を行う。したがって、図１(Ｂ)の室内熱交換器６と
７は蒸発器として働き、室内熱交換器８は凝縮器として
働く。そして、室内熱交換器６と７は吸込空気を冷却す
ると同時に除湿し、室内熱交換器８は吸込空気を暖め
る。そして、上記冷却されて除湿された空気と上記暖め
られた空気とは吹出ファン５で混合されてダクト１１か
ら室内に吹き出される。

【００２５】次に、ステップＳ８に進み、−１.５℃≦
ΔＴ＜０℃か否かを判断し、−１.５℃≦ΔＴ＜０℃で
あれば、ステップＳ７に戻り「ステップ２」の運転を行
う。一方、−１.５℃≦ΔＴ＜０℃でなければ、ステッ
プＳ９に進む。このステップＳ９ではΔＴ≧０か否かを
判断し、ΔＴ≧０であれば図６のステップＳ１０に進
み、ΔＴ≧０でなければステップＳ４に戻って「ステッ
プ１」の運転を行う。

【００２６】ステップＳ１０では、図４の「ステップ３」
の運転を行う。つまり、室外機１００の系統で冷房運転
を行い、室外機２００と室外機３００の系統は休止させ
る。したがって、図１(Ｂ)の室内熱交換器８と７は休止
しており、室内熱交換器６だけが蒸発器として働く。そ
して、室内熱交換器６だけが室内から吸い込んだ空気を
冷却すると同時に除湿して、この冷却されて除湿された
空気がダクト１１から室内に吹き出される。

【００２７】次に、ステップＳ１１に進み、−０.５≦
ΔＴ＜１であるか否かを判断し、−０.５≦ΔＴ＜１で
あればステップＳ１０に戻って「ステップ３」の運転を行
う。一方、０.５≦ΔＴ＜１でなければステップＳ１２
に進む。このステップＳ１２ではΔＴ≧１であるか否か
を判断し、ΔＴ≧１であればステップＳ１３に進み、Δ
Ｔ≧１でなければ図５のステップＳ７に戻って「ステッ
プ２」の運転を行う。

【００２８】ステップＳ１３では、図４の「ステップ
４」の運転を行う。つまり、室外機１００，室外機２０
０，室外機３００の系統はそれぞれ、冷房運転を行う
が、この冷房運転はフル稼働時の６６％の能力で運転す
るものとする。したがって、図１(Ｂ)の室内熱交換器
６,７,８はそれぞれ蒸発器として働き、冷却されて除湿
された空気がダクト１１から室内に吹き出される。

【００２９】次に、ステップＳ１４に進み、０≦ΔＴ＜
１.５であるか否かを判断し、０≦ΔＴ＜１.５であれ
ば、ステップＳ１３に戻り、「ステップ４」の運転を行
う。一方、０≦ΔＴ＜１.５でなければ、ステップＳ１
５に進み、ΔＴ≧１.５であるか否かを判断し、ΔＴ≧
１.５であればステップＳ１６に進み、ΔＴ≧１.５でな
ければステップＳ１０に戻って「ステップ３」の運転を
行う。

【００３０】ステップＳ１６では、図４の「ステップ
５」の運転を行う。つまり、室外機１００，室外機２０
０，室外機３００の系統はすべて冷房運転を行い、この
冷房運転は１００％の能力のフル稼働とする。したがっ
て、図１(Ｂ)の室内熱交換器６,７,８はすべて蒸発器と
してフル稼働し、冷却されて除湿された空気がダクト１
１から室内に吹き出される。

【００３１】次に、ステップＳ１７に進み、０．５℃≦
ΔＴであるか否かを判断し、０．５℃≦ΔＴであればス
テップＳ１６に戻って「ステップ５」の運転を行う。一
方、０．５℃≦ΔＴでなければステップＳ１３に戻って
「ステップ４」の運転を行う。

【００３２】上記のように、この実施形態の空気調和機
によれば、除湿運転制御部４により、並列配置された３
系統の室内熱交換器６,７,８の内の所望のものを蒸発器
として運転し、所望のものを凝縮器として運転できる。
したがって、室内からの吸込空気の温度に応じて、除湿
能力の細かい設定が可能であり、自由度の高い除湿能力
の設定ができる。

【００３３】また、図４を参照すれば明らかなように、
この実施形態は、上記除湿運転時に、蒸発器として選択
された室内熱交換器の上にある室内熱交換器を凝縮器と
して選択するから、蒸発器としての室内熱交換器で結露
した水滴が滴下しても、凝縮器として働く室内熱交換器
で再蒸発させられることがない。したがって、除湿能力
の低下を防止できる。

【００３４】また、この実施の形態では、上記吹出ファ
ン５でもって、上記３系統の室内熱交換器６,７,８を通
過した各空気流を混合するから、吹き出し空気の湿度お
よび温度を均質化でき、質の高い除湿運転ができる。

【００３５】また、この実施形態では、組み合わせ設定
手段をステップＳ２〜Ｓ１７で構成して、上記除湿運転
時に、吸込空気ｔの設定温度Ｔｓからのズレ(ΔＴ)に応
じて、上記３系統の室内熱交換器６,７,８のそれぞれ
を、凝縮器として運転させるのか、蒸発器として運転さ
せるのか、停止させるのかを選択して設定する。したが
って、負荷に応じて自動的に最適な除湿能力を設定でき
る。

【００３６】尚、上記実施形態では、３つの室内熱交換
器を空気流に対して並列に配置したが、２つの室内熱交
換器あるいは４つ以上の室内熱交換器を空気流に対して
並列に配置してもよいことはもちろんである。また、上
記実施形態では、室内熱交換器を上下方向に配列した
が、左右の横方向に配列してもよい。

【００３７】また、組み合わせ設定手段は、計算式で構
成してもよく、テーブルで構成してもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の空気調和機は、空気流に対して並列に配置されてい
る複数系統の室内熱交換器を備えた空気調和機であっ
て、上記複数系統の室内熱交換器は夫々各室外機に接続
されて、各々の室内熱交換器が凝縮器として運転するの
か蒸発器として運転するのかを選択できるようになって
おり、凝縮器として選択された上記室内熱交換器と蒸発
器として選択された上記室内熱交換器とを同時に運転さ
せ、または蒸発器として働く上記室内熱交換器だけを運
転させて除湿運転を行う除湿運転制御部を備えた。

【００３９】この請求項１の発明によれば、除湿運転制
御部が並列配置された複数系統の室内熱交換器の内の所
望のものを蒸発器として運転し、所望のものを凝縮器と
して運転する。したがって、請求項１の発明によれば、
除湿能力の設定自由度が高くて、かつ、除湿能力の細か
い設定も可能になる。また、並列配置された複数系統の
室内熱交換器の内、凝縮器と蒸発器とを同時に運転させ
る除湿運転のみならず、蒸発器だけを運転させる除湿も
行えるので、除湿能力の可変範囲を広くでき、かつ、除
湿能力の細かい設定も可能になる。

【００４０】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の空気調和機において、上記複数系統の室内熱交換器
は、上下に積み重ねられており、上記除湿運転制御部
は、上にある室内熱交換器を凝縮器として選択する一
方、下にある熱交換器を蒸発器として選択する。

【００４１】この請求項２の発明によれば、蒸発器が下
に、凝縮器が上に位置するから、蒸発器としての室内熱
交換器で結露した水滴が滴下しても凝縮器に至ることが
なく、したがって、水滴が凝縮器として働く室内熱交換
器で再蒸発させられることがない。したがって、除湿能
力の低下を防止できる。

【００４２】また、請求項３の発明は、請求項１に記載
の空気調和機において、上記複数系統の室内熱交換器を
通過した各空気流を混合する混合ファンを備えた。

【００４３】この請求項３の発明によれば、上記混合フ
ァンでもって、各室内熱交換器を通過した空気流を混合
するから、吹き出し空気の湿度および温度を均質化で
き、質の高い除湿運転ができる。

【００４４】また、請求項４の発明は、空気流に対して
並列に配置されている複数系統の室内熱交換器を備えた
空気調和機であって、上記複数系統の室内熱交換器は夫
々各室外機に接続されて、凝縮器もしくは蒸発器として
運転できるようになっており、凝縮器として選択された
上記室内熱交換器と蒸発器として選択された上記室内熱
交換器とを同時に運転させて除湿運転を行う除湿運転制
御部を備え、上記除湿運転制御部は、負荷に応じて、上
記複数系統の室内熱交換器のそれぞれを、凝縮器として
運転させるのか、蒸発器として運転させるのか、停止さ
せるのかを設定する組み合わせ設定手段を備えた。

【００４５】この請求項４の発明によれば、上記組み合
わせ設定手段によって、負荷に応じた除湿能力を自動的
に設定できる。この組み合わせ設定手段は、たとえば、
テーブルまたは計算式で構成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１(Ａ)はこの発明の空気調和機の実施形態
の室内機の正面図であり、図１(Ｂ)は上記室内機の側面
図である。

【図２】 上記実施形態の配管系統図である。

【図３】 上記実施形態の設定温度からのズレに対応す
る除湿運転ステップを示す図である。

【図４】 上記除湿運転ステップに対応する各系統の運
転状態を示す図である。

【図５】 上記除湿運転を説明するフローチャートの前
半である。

【図６】 上記フローチャートの後半である。

【図７】 除湿運転要否判定動作のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…室内機、２…底板、３…モータ、４…制御部、５…
吹出ファン、６,７,８…室内熱交換器、９…室外熱交換
器、１０…ベルト、１１…ダクト、１２…スイッチボッ
クス、１３…前面パネル、１５…キャピラリー、１６…
圧縮機、１７…四路切換弁、１８…アキュムレータ、２
０…湿度センサ、１００,２００,３００…室外機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−156048（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−225032（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 1/00 451 F24F 13/30 F25B 1/00 303 F25B 1/00 397

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流に対して並列に配置されている複
   数系統の室内熱交換器(６,７,８)を備えた空気調和機で
   あって、 上記複数系統の室内熱交換器(６,７,８)は夫々各室外機
   (１００,２００,３００)に接続されて、各々の室内熱交
   換器が凝縮器として運転するのか蒸発器として運転する
   のかを選択できるようになっており、 凝縮器として選択された上記室内熱交換器と蒸発器とし
   て選択された上記室内熱交換器とを同時に運転させ、ま
   たは蒸発器として働く上記室内熱交換器だけを運転させ
   て除湿運転を行う除湿運転制御部(４)を備えたことを特
   徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の空気調和機において、 上記複数系統の室内熱交換器(６,７,８)は、上下に積み
   重ねられており、上記除湿運転制御部(４)は、上にある
   室内熱交換器を凝縮器として選択する一方、下にある熱
   交換器を蒸発器として選択することを特徴とする空気調
   和機。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の空気調和機において、 上記複数系統の室内熱交換器(６,７,８)を通過した各空
   気流を混合する混合ファン(５)を備えたことを特徴とす
   る空気調和機。
4. 【請求項４】 空気流に対して並列に配置されている複
   数系統の室内熱交換器(６,７,８)を備えた空気調和機で
   あって、 上記複数系統の室内熱交換器(６,７,８)は夫々各室外機
   (１００,２００,３００)に接続されて、凝縮器もしくは
   蒸発器として運転できるようになっており、 凝縮器として選択された上記室内熱交換器と蒸発器とし
   て選択された上記室内熱交換器とを同時に運転させて除
   湿運転を行う除湿運転制御部(４)を備え、 上記除湿運転制御部(４)は、負荷に応じて、上記複数系
   統の室内熱交換器(６,７,８)のそれぞれを、凝縮器とし
   て運転させるのか、蒸発器として運転させるのか、停止
   させるのかを設定する組み合わせ設定手段(Ｓ２〜Ｓ１
   ７)を備えたことを特徴とする空気調和機。