JP3634818B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に係り、特に除湿絞り装置を有する空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和機としては、湿度を下げるための除湿運転を行う際、主として蒸発器により冷却された空気を電気ヒータにより再び加熱する方式のものや、冷凍サイクルの凝縮熱により再び加熱する方式のものが知られている。この２つの方式のものを特に省エネルギ−の点から比較した場合、前者の方式のものは、消費電力が非常に多くなるため、後者の方式のものの方が優れている。
【０００３】
又、除湿運転時に冷却された空気を冷凍サイクル自身により再び加熱する冷凍サイクルの例として、特開昭６０−１８１５５９号公報、特開平２−１８３７７６号公報、特開平３−３１６４０号公報、及び実開昭５１−１８０５９号公報に記載のものがある。
【０００４】
このうち特開昭６０−１８１５５９号公報には、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り装置、室内熱交換器等を順次冷媒配管で接続し、さらに室内熱交換器を二分割してこれらの間に除湿運転用の除湿絞り装置とこの除湿絞り装置をバイパスする二方弁とを並列に設けたサイクル構成が開示されている。そして除湿運転時には、前記二方弁を閉じて冷媒を除湿絞り装置に流すことにより、二分割した室内熱交換器のうち上流側を凝縮器、下流側を蒸発器とし、室内空気流をこの蒸発器から凝縮器に流し、蒸発器で冷却・除湿した後、凝縮器で再び加熱して温度をあまり下げずに湿度を下げる除湿運転を可能にしている。
【０００５】
特開平２−１８３７７６号公報では、さらに、除湿絞り装置として小孔付二方弁を用い、室内熱交換器を上下に二分割したサイクル構成として、除湿運転時に上側室内熱交換器を凝縮器、下側室内熱交換器を蒸発器とし、さらに室内空気流をこれらの室内熱交換器に並列に流し、蒸発器で冷却・除湿、凝縮器で加熱することにより、冷え過ぎを防止しながら湿度を下げる除湿運転を可能にしている。
【０００６】
特開平３−３１６４０号公報では、前述の特開昭６０−１８１５５９号公報のサイクル構成に加え、さらに逆止弁４個からなる流路切替手段を設けて四方弁を暖房サイクルに切換えた場合でも室内側で空気流が蒸発器から加熱器に流れるようにして、強力な暖房気味除湿運転が可能なサイクル構成にしている。又室外ファンの回転数制御により室外熱交換器での放熱量をコントロールし、室温が設定温度になるように室内熱交換器での空気加熱量を調節するようにしている。又公知例の中に、室外ファンを、外気温度が２２℃以下で微弱運転、２２℃以上で弱運転にすることが記載されている。
【０００７】
実開昭５１−１８０５９号公報におけるサイクル構成を図３０に、各部の運転一覧を図３１に示す。図３０のサイクル構成は、圧縮機を２台設けているが、基本的には前述の特開昭６０−１８１５５９号公報に記載のサイクル構成と同等である。図３１に示す運転方法では、室外ファンや圧縮機は、運転機能に応じた制御を行うが室外温度等に応じた制御は行っていない。例えば、室外ファンは、冷房気味除湿運転では低速で、暖房気味除湿運転では停止させる。又、圧縮機は除湿運転時１台運転である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
最近は、除湿運転を多目的に使用するようになっている。例えば、（１）梅雨や秋雨の季節で気温はそれほど高くないがじめじめする時に、設定室温を保ちながら除湿を行う、快適除湿運転、（２）蒸し暑い夜や明け方に気流感が無く低騒音状態で、温度をあまり下げずに湿度を下げて快適な睡眠ができるようにする、おやすみ・おめざめ除湿運転、（３）相対湿度を５０％位に保ってカビやダニの繁殖を防止する、カビ・ダニ防止除湿運転、（４）梅雨や秋雨の季節で家の中に干した洗濯物を乾かす時に使用する、ランドリー除湿運転等がある。しかし、前記の四つの公知公報には、上記（１）〜（４）の使用目的に対する運転方法については配慮されていない。
【０００９】
なお特開平３−３１６４０号公報では、室外ファンの回転数を制御して除湿運転における室内熱交換器での空気加熱量を調整するようにしているが、圧縮機の運転に関しては何も触れておらず、特に上記（１）〜（４）の様な多くの使用目的に適用するためには不十分である。又外気温度の対して、室外ファンを外気温度が２２℃以下では微弱運転、２２℃以上では弱運転の二段階に制御しているが、室外温度に対する制御としては不十分である。
【００１０】
又、空気調和機では、除湿運転の他に冷房運転や暖房運転を行う場合が多いが、前述の四つの公知公報に記載のように二分割した室内熱交換器を直列につなぐと、冷房運転や暖房運転では室内熱交換器の冷媒流路が長くなり、特に２つの室内熱交換器を蒸発器として使用する冷房運転において、室内熱交換器での冷媒流の圧力損失が大きくなり、さらには空気流と冷媒流の流れが対向流にならなかったり、暖房運転時に十分なサブクールが取れなかったりすると、冷凍サイクルの性能が低下してしまう。この場合、特開平２−１８３７７６号公報には二分割した室内熱交換器のうちの少なくとも一方の冷媒流路を二経路にして圧力損失が少なくなるようにしているが、まだ不十分である。その他の公知公報では、この問題に付いて特に触れていない。
【００１１】
さらに、ルームエアコン等の小形の空気調和器では、室内ユニット（室内機とも言う）の寸法に制限があり、こうした制限された条件下において、室内熱交換器の配管構成と空気流との関係等を工夫して、除湿、冷房、暖房の各運転において室内熱交換器での伝熱性能をできるだけ良くして冷凍サイクルの性能を十分高く保つ必要がある。
【００１２】
又さらに実開昭５１−１８０５９号公報では、暖房ぎみ除湿運転時、室外側ファンを停止させるため、室外ユニット（室外機ともいう）側の電気部品の温度が高くなり寿命が短くなってしまう。又室外温度によって室外ファンを制御しないため、室外熱交換器からの放熱量（廃熱量）が室外温度により変わり室内吹出空気温度や除湿量を十分には制御できなかったり、圧縮機が一定速で一台であるため、設定湿度と室内湿度の差による除湿量制御が十分にはできない。
【００１３】
本発明の目的は、人が快適に感じる温湿度にする使用目的で用いる除湿運転と、これ以外の使用目的で用いる他の除湿運転とを選択指定して容易に行なうことができると共に、除湿運転の選択に関して使い勝手のよい空気調和機を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、能力制御可能な圧縮機と、室外熱交換器と、主絞り装置と、送風量制御が可能な室外ファンと、第１室内熱交換器と、第２室内熱交換器と、除湿運転時に絞り装置として機能する除湿絞り装置と、風量制御可能な室内ファンとを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記主絞り装置、前記第１室内熱交換器、前記除湿絞り装置、前記第２室内熱交換器を順次管路によって接続され、冷房運転時は前記室外熱交換器を凝縮器として、前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させ、暖房運転時は前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を凝縮器として、前記室外熱交換器を蒸発器として作用させ、除湿運転時は前記第１室内熱交換器を凝縮器として、前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させる空気調和機において、除湿運転モードとして、人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機、前記室外ファン及び前記室内ファンが制御される除湿運転モードと、洗濯物を乾燥させる運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を気流が広い範囲にゆき渡るように予め設定された高風量とする除湿運転モードとを含む複数の除湿運転モードを備え、前記複数の除湿運転モードの何れかを選択指定する機能と、除湿運転開始の指示後に前記複数の除湿運転モードの選択指定がないとき、前記人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機、前記室外ファン及び前記室内ファンが制御される除湿運転モードが自動的に選択される機能とを備えたものである。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、能力制御可能な圧縮機と、室外熱交換器と、主絞り装置と、送風量制御が可能な室外ファンと、第１室内熱交換器と、第２室内熱交換器と、除湿運転時に絞り装置として機能する除湿絞り装置と、風量制御可能な室内ファンとを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記主絞り装置、前記第１室内熱交換器、前記除湿絞り装置、前記第２室内熱交換器を順次管路によって接続され、冷房運転時は前記室外熱交換器を凝縮器として、前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させ、暖房運転時は前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を凝縮器として、前記室外熱交換器を蒸発器として作用させ、除湿運転時は前記第１室内熱交換器を凝縮器として、前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させる空気調和機において、除湿運転モードとして、人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を設定する機能を有する除湿運転モードと、洗濯物を乾燥させる運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を気流が広い範囲にゆき渡るように予め設定された高風量とする除湿運転モードとを含む複数の除湿運転モードを備え、前記複数の除湿運転モードの何れかを選択指定する機能と、除湿運転開始の指示後に前記複数の除湿運転モードの選択がないとき、前記人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を設定する機能を有する除湿運転モードが自動的に選択される機能とを備えたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施例を建家に取り付ける空気調和機を例にとり、図面により詳細に説明する。
【００１７】
本発明による一実施例を図１から図４により説明する。図１は本実施例である冷凍サイクルと制御の系統を示す図、図２は運転モードの流れ図、図３は低風量の除湿運転での運転方法の流れ図、図４は高風量の除湿運転方法の流れ図である。
【００１８】
本実施例の空気調和機は次のように構成されている。図１において、１は圧縮機、２は冷房や暖房等の運転状態を切り換える際に切り換えられる四方弁、３は室外熱交換器、４は冷房運転及び暖房運転時に冷媒が流れる主絞り装置、５は主絞り装置４と並列に設けられ除湿運転時に冷媒を流すための二方弁、６ａ、６ｂは二分割された室内熱交換器、７は室内熱交換器６ａと６ｂとの間にこれらと直列に設けられ除湿運転時に冷媒の流れる除湿絞り装置、８は室内熱交換器６ａと６ｂとの間に除湿絞り装置７と並列に設けられ冷房及び暖房運転時に冷媒を流すための二方弁、９は圧縮機への液戻りを防止するためのアキュムレータ、１０は室外ファン、１１は室外ファンモータ、１２は室内ファン、１３は室内ファンモータ、１４、１５はそれぞれ室外、室内の風向を示す矢印、１６は制御部、１７は室内温度を検知する温度センサ等の温度検出手段、１８は室内湿度を検知する湿度センサ等の湿度検出手段、２１、２２、２３、２４、２５はそれぞれ配線を示している。また、圧縮機１は、能力制御が可能で、室外ファン１０及び室内ファン１２は能力制御すなわち送風量制御が可能にしてある。特に最近は、圧縮機１やファンモータ１１、１３には、回転数が連続して変えられる回転数制御方式が用いられており、能力をきめ細かく制御することができる。
【００１９】
以上のようなサイクル構成において、冷房運転時には、二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒を実線の矢印で示すように循環させ、室外熱交換器３を凝縮器、室内熱交換器６ａ及び６ｂを蒸発器として室内の冷房を行う。暖房運転時には、四方弁２を切り替え二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒を破線の矢印で示すように循環させ、室内熱交換器６ａ及び６ｂを凝縮器、室外熱交換器３を蒸発器として室内の暖房を行う。
【００２０】
又、除湿運転時には、四方弁２を冷房運転時と同様に切り換え、二方弁５を開き二方弁８を閉じることにより、冷媒を一点鎖線で示すように圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、二方弁５、室内熱交換器６ａ、除湿絞り装置７、室内熱交換器６ｂ、四方弁２、アキュムレータ９、圧縮機１の順に循環させ、室外熱交換器３を上流側の凝縮器、室内熱交換器６ａを下流側の凝縮器、室内熱交換器６ｂを蒸発器とするように設定する。そして、室内空気を室内ファン１２により矢印１５で示すように流すと、空気は蒸発器として作用する室内熱交換器６ｂで冷却・除湿された後、下流側の凝縮器、すなわち加熱器となる室内熱交換器６ａで再び加熱されて室内に吹き出される。この場合、さらに圧縮機１の能力や室内ファン１２及び室外ファン１０の送風能力を制御することにより、蒸発器６ｂ及び加熱器６ａの能力を調節することができ、最終的には除湿量や吹き出し空気温度を使用目的に合わせて制御することができる。
【００２１】
ところで、上記したように最近は除湿運転を多目的に使用するようになっている。例えば、（１）梅雨や秋雨の季節等で気温はそれほど高くないが、じめじめする時に設定温度を保ちながら除湿をおこなういわゆる快適除湿運転、（２）蒸し暑い夜や明け方に気流感がなく、低騒音状態で温度を余り下げずに湿度を下げて快適な睡眠ができるようにする、おやすみ・おめざめ除湿運転、（３）相対湿度を５０％位に保ってカビやダニの繁殖を防止する、いわゆるカビ・ダニ防止の除湿運転、さらには（４）梅雨や秋雨の季節等で家の中に干した洗濯物を乾かす時に使用する、いわゆるランドリー除湿運転、等がある。
【００２２】
又、上記した種々の使用目的の除湿運転における圧縮機や室内ファン、室外ファンの運転状態について考えてみると、おやすみ・おめざめ除湿運転では、特に気流感がなく低騒音で除湿量の多い低風量除湿運転が必要であり、ランドリー除湿運転では、特に気流が広い範囲まで届きしかも乾燥能力の高い高風量除湿運転が必要である。快適除湿運転やカビ・ダニ防止除湿運転では、前記した低風量での除湿運転や高風量での除湿運転を適当に使い分ける必要がある。また、低風量の除湿運転や高風量の除湿運転に対して、さらに室温に応じて冷房気味、等温気味あるいは暖房気味の運転を行う必要がある。
【００２３】
以上述べた種々の使用目的の除湿運転方法について、以下に運転モードの流れ図である図２に基づいて説明する。図２に示すように、強制運転あるいは室内外の温湿度を検知した自動運転などにより除湿運転開始（２００）の指示がでると、除湿運転における使用モードの選択（２０１）が行われ、この選択に基づいて快適な除湿運転（２１０）、カビ・ダニ防止の除湿運転（２２０）、おやすみ・おめざめ除湿運転（２３０）、ランドリー除湿運転（２４０）等のうちの１つが選択される。この時、選択モードの指定がないときには、自動的に快適な除湿運転（２１０）のモードが選択される。
【００２４】
まず、快適除湿運転（２１０）では、温度センサ１７、湿度センサ１８により室内空気の温湿度の検出（２１１）、希望する室内温湿度の設定（２１２）が行われる。次に低風量で除湿運転を行うかあるいは高風量で除湿運転を行うかの室内ファン１２の送風状態の設定（２１３）が行われ、この設定（２１３）に基づいて低風量除湿運転（２１４）または高風量除湿運転（２１５）が選択される。また、快適除湿運転を行う場合、室内の温湿度は人が快適に感じるように設定する必要があるが、ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅの略で予測平均申告を意味する）等の温熱環境評価指標に基づいて制御するようになっており、この温熱環境評価指標に基づいて制御される場合には、室内の気温や湿度だけでなく輻射温度、風速、着衣量、活動量も考慮して温冷感の快適条件を求め、季節や衣服状態、活動状態等を考慮して、自動的に温度や湿度を設定することができる。
【００２５】
カビ・ダニ防止除湿運転（２２０）では、快適除湿運転（２１０）の場合と同様に、温度センサ１７、湿度センサ１８により室内空気の温湿度の検出（２２１）、希望する室内温湿度の設定（２２２）が行われる。次に低風量で除湿運転を行うかあるいは高風量で除湿運転を行うかの室内ファン１２の送風状態の設定（２２３）が行われ、この設定（２２３）に基づいて低風量除湿運転（２２４）または高風量除湿運転（２２５）が選択される。なお、カビやダニの繁殖を防止するには相対湿度を４０〜６０％位にすれば良いことがわかっており、従ってカビ、ダニ防止の除湿運転では、例えば湿度を５０％位に自動的に固定して設定してもよい。このような除湿運転を行うことにより、体感温度をよく保てる状態で除湿運転が行える。
【００２６】
おやすみ・おめざめ除湿運転（２３０）では、温度センサ１７、湿度センサ１８により室内空気の温湿度の検出（２３１）、希望する室内温湿度の設定（２３２）が行われる。次に、睡眠時において特に寝初めや朝起きる時には、気流感や騒音が高いと寝苦しいため、室内ファン１２の送風能力を下げた低風量の除湿運転（２３３）が行われる。なお、睡眠時における室内の快適な温湿度についてはおおよその値が分かっており、例えば梅雨時や夏の蒸し暑い時には、室温を余り下げずに湿度を十分下げた方が快適で健康的な睡眠環境になる。従って、おやすみ・おめざめ除湿運転では、室内の温度及び湿度をこのような値に自動的に固定して設定してもよい。さらにこの運転モードは、寝初め、熟睡時、朝起きる時など人間の睡眠パターンに合わせてプログラムされた自動運転モードにして使うこともできる。
【００２７】
ランドリー除湿運転（２４０）では、温度センサ１７、湿度センサ１８により室内空気の温湿度の検出（２４１）、希望する室内温湿度の設定（２４２）が行われる。次に、洗濯物の乾燥時には、気流が広い範囲までゆき渡り除湿能力が十分高い必要があるため、室内ファン１２の送風能力を上げた高風量除湿運転（２４３）が行われる。また、洗濯物の乾燥時における温湿度は、微妙に変わる人間の体感と違い、大体一定に設定することができる。従って、ランドリー除湿運転でも室内の温度及び湿度を自動的に固定して設定することができる。
【００２８】
なお、図２に示す各使用目的の運転モードにおいて、室内温湿度検出（２１１）、（２２１）、（２３１）、（２４１）、室内温湿度設定（２１２）、（２２２）、（２３２）、（２４２）、室内送風状態設定（２１３）、（２２３）は必ずしもこの順に行う必要はなく、任意に設定することができる。
【００２９】
以上述べたような使用目的のそれぞれにおいて、運転モードは大きく分けて、低風量除湿運転と高風量除湿運転になる。空気調和機自体は、これらの低風量除湿運転と高風量除湿運転を快適な除湿運転、カビ・ダニ防止の除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、ランドリー除湿運転等の各使用目的モードに合わせて使うことができる。
【００３０】
以上述べた低風量除湿運転及び高風量除湿運転においては、室温の検出値と設定値が異なる場合には、この温度差ΔＴ（ΔＴ＝検出室温−設定室温で表される）に応じて、検出室温の方が高くΔＴがプラスの場合には冷房気味、両者がほぼ等しくΔＴがゼロ近傍の場合には等温気味、検出温度の方が低くΔＴがマイナスの場合には暖房気味の除湿運転を行う必要がある。以下これらの運転方法について述べる。
【００３１】
低風量除湿運転（３００）での運転方法を示す図３から分かるように、まず室内ファンを低風量運転に設定（３０１）する。次に室内において温度センサ１７で検出した検出室温と設定室温とを比較（３０２）し、温度差ΔＴがプラスの場合には、低風量冷房気味除湿運転（３１０）を行う。この場合には、圧縮機１は、能力を下げても十分な除湿能力が得られることから、低能力運転（３１１）に設定し、さらに冷房気味運転を行うためには、室外熱交換器３での放熱能力を増して加熱器として使用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を下げる必要があり、このために室外ファン１０の送風能力を増大（３１２）させる。
【００３２】
温度差ΔＴがほぼゼロの場合には、低風量等温気味除湿運転（３２０）を行う。この運転では、圧縮機１は、能力を下げても十分な除湿能力が得られることから、低能力運転（３２１）にし、さらに等温気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱能力を中くらいにして、加熱器として使用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を中くらいにする必要があり、このために室外ファン１０の送風能力を中くらい（３２２）に設定する。
【００３３】
温度差ΔＴがマイナスの場合には、低風量暖房気味除湿運転（３３０）を行う。この運転では、室外熱交換器３での放熱量を減らして加熱器として使用する室内熱交換器６ａにより、空気流１５に対する加熱能力を大きくする必要がある。このために室外ファン１０の送風能力を極力減らし、必要に応じて室外ファンを停止（３３２）する。又、圧縮機１は、能力を下げても十分な除湿能力が得られるが、圧縮機１の能力を増すに従って加熱器６ａの能力が増し、より暖房気味にすることができる。従って、圧縮機１の能力は、暖房気味の程度にしたがって能力を増大（３３１）させる。
【００３４】
ここで、低風量除湿運転の具体的な運転例としては、例えば室内温湿度２４℃、６０％、室外温湿度２４℃、８０％の条件おいて、標準冷房能力２．８ｋＷのルームエアコンを用い、室外風量を十分下げ、室内風量を約２ｍ３／ｍｉｎとした場合、圧縮機の理論押除量を０．９８ｍ３／ｈとすると吹出温度が約２１℃の冷房気味運転、圧縮機の理論押除量を１．５ｍ３／ｈとすると吹出温度が約２７℃の暖房気味運転とすることができる。すなわち、室内ユニットの吹出空気温度が室温−３℃の冷房気味除湿運転から室温＋３℃までの暖房気味除湿運転を行うことが出来る。
【００３５】
なお、以上述べた低風量除湿運転においては、除湿量が十分とれることから、圧縮機１の能力を低く設定したが、これに限るものではなく、圧縮機の能力を上げていっても良く、この場合には入力が大幅に増大するが、除湿能力は徐々に増えてゆく。
【００３６】
次に図４により高風量除湿運転（３５０）の運転方法を説明する。まず、室内ファン１２を高風量運転に設定（３５１）する。次に室内において温度センサ１７で検出した検出室温と設定室温とを比較（３５２）し、温度差ΔＴがプラスの場合には、高風量冷房気味除湿運転（３６０）を行う。この運転では、室内ファン１２が高風量運転であることから、蒸発器として作用する室内熱交換器６ｂの蒸発温度を下げて十分な除湿能力を得るために圧縮機１を高能力運転（３６１）にし、さらに冷房気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱能力を増して加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を下げてやる必要がある。このために室外ファン１０の送風能力を増大（３６２）させる。
【００３７】
温度差ΔＴがほぼゼロの場合には、高風量等温気味除湿運転（３７０）を行う。この運転では、上述した冷房気味運転と同じ理由により、圧縮機１は高能力運転（３７１）にする。さらに等温気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱能力を中くらいにして、加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を中くらいにする必要がある。このために室外ファン１０の送風能力を中くらい（３７２）にする。温度差ΔＴがマイナスの場合には、高風量暖房気味除湿運転（３８０）を行う。この運転では、圧縮機１は、上述した冷房気味運転や等温気味運転と同じ理由で、高能力運転（３８１）にする。さらに暖房気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱量を減らして加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を大きくする必要がある。このために室外ファン１０の送風能力を極力減らし、必要に応じて室外ファン１０を停止（３８２）する。
【００３８】
ここで、高風量除湿運転の具体的な運転例としては、例えば室内温湿度２４℃、６０％、室外温湿度２４℃、８０％の条件で、標準冷房能力２．８ｋＷのルームエアコンを用い、室外風量を十分下げ、室内風量を約６ｍ３／ｍｉｎとした場合、圧縮機の理論押除量を１．９ｍ３／ｈとすると吹出温度が約２６．５℃の暖房気味運転とすることができる。すなわち室内ユニットの吹出空気温度が室温＋３℃までの暖房気味を行うことが出来る。
【００３９】
ところで上記した高風量除湿運転では、圧縮機１を高能力運転に設定することから入力が大きくなる。この入力が大きくなる問題を解決できる室内ユニットの構造を示す側断面図を図５に、この場合の高風量除湿運転方法の流れ図を図６に示す。
【００４０】
図５において、６ａ、６ｂ、１２は、それぞれ図１に示したサイクル構成と同一のものであり、それぞれ風下側の室内熱交換器、風上側の室内熱交換器、室内ファンである。また、３１は吸い込みグリル、３２は通風路を形成している背面側のケーシング、３３は凝縮水を受ける露受皿、３４は開閉可能なダンパ、３５はケーシング３２の上部に設けた通風路である。このような構成にすることにより、除湿運転時には室内熱交換器６ｂが蒸発器、室内熱交換器６ａが加熱器となり、室内ファン１２を運転して室内空気を矢印で示すように空気流３６から空気流３７のように流すことにより、空気流３６は、吸込みグリル３１を通り、蒸発器６ｂで冷却・除湿された後、加熱器６ａで加熱されて、室内ファン１２を通って矢印の方向に吹き出される。また、蒸発器６ｂで生じた凝縮水は、露受皿３３に一旦受けられた後、室外へ排出される。
【００４１】
次に、以下に図５に示す室内ユニットを用いた場合の高風量除湿運転の方法を図１に示すサイクル構成を参照しながら、図６に示す流れ図により説明する。
【００４２】
高風量除湿運転モードが選択（４００）されると、まず吸込みダンパ３４が３４ａに示すように開き（４０１）、室内ファン１２を高風量の状態で運転（４０２）する。次に図１に示す温度センサ１７で検出した検出室温を設定室温と比較（４０３）し、温度差ΔＴがプラスの場合には、高風量冷房気味除湿運転（４１０）を行う。この運転では、室内ファン１２は高風量の運転であるが、この風量は通風路３５を通る風量と室内熱交換器６ｂ及び６ａを通る風量との和であり、室内熱交換器６ｂ及び６ａを通る風量は少風量となり、圧縮機１を低能力運転（４１１）にしても蒸発器６ｂの蒸発温度が下がり十分な除湿能力が得られる。さらに冷房気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱能力を増して加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流３６に対する加熱能力を下げてやる必要がある。このために、室外ファン１０の送風能力を増大ぎみ（４１２）にする。
【００４３】
温度差ΔＴがほぼゼロの場合には、高風量等温気味除湿運転（４２０）を行う。この運転では、上述した冷房気味運転と同じ理由により、圧縮機１は低能力運転（４２１）にする。さらにこの等温気味運転では、室外熱交換器３での放熱能力を中くらいにして加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流３６に対する加熱能力を中くらいにする必要がある。このために、室外ファン１０の送風能力を中位（４２２）にする。
【００４４】
温度差ΔＴがマイナスの場合には、高風量暖房気味除湿運転（４３０）を行う。この運転でも、圧縮機１は、上述した冷房気味運転や等温気味運転と同じ理由により、低能力運転（４３１）にする。さらにこの暖房気味運転を行うには、室外熱交換器３での放熱量を減らして加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流３６に対する加熱能力を大きくする必要がある。このために、室外ファン１０の送風能力を極力減らし、必要に応じて室外ファン１０を停止（４３２）する。
【００４５】
なお、図５において低風量の除湿運転は、ダンパ３４を閉じることにより、図３に示した運転方法と同様にして行うことができる。又、図５において、３４は回転開閉可能なダンパとしたが、これに限るものではなく、開閉可能な構造であればよい。また、これまでの説明においては、室内温湿度の検出は、図２について説明した手順で行っているが、これに限らず、図３、図４、図６において検出室温と設定室温の比較（３０２）、（３５２）、（４０３）の前で行うことも可能である。
【００４６】
又、本発明による他の実施例を図７及び図８に示す。図７は本実施例のサイクルの室外側部分を示す構成図、図８は室外熱交換器３の放熱量調節方法をに示す図である。
【００４７】
図７に示すサイクルの室外側部分は、図１において二点鎖線で囲んだ部分４０に相当し、図１に示すサイクル構成において、室外熱交換器３をバイパスさせて二方弁４１を介してバイパス管４２を設けている。また、図７において、図１と同一番号をつけたものは、同一部分を示す。
【００４８】
図７に示すサイクル構成を有する本実施例の空気調和機では、その運転方法は、図１に示すサイクル構成の場合とほぼ同様であるが、図３に示す低風量暖房気味除湿運転（３３０）におけるステップ３３２、図４に示す高風量暖房気味除湿運転（３８０）におけるステップ３８２及び図５に示す室内ユニットの構造に対応する図６に示した高風量暖房気味除湿運転（４３０）におけるステップ４３２での室外熱交換器３の放熱能力を調節する方法において次のように異なっている。
【００４９】
暖房気味除湿運転おいては、図８に示す室外熱交換器３の放熱量調節方法により、まず図１に示す実施例において加熱器として作用する室内熱交換器６ａの加熱能力を増すために、室外ファン１０の送風能力を極力落とすか、さらには室外ファン１０を停止（５０１）する。次に再度室温を検知して設定室温と比較（５０２）し、検出室温が設定室温より低ければ二方弁４１を開く（５０３）。また、検出室温が設定室温より低くなければ設定を終了（５０４）する。この結果、ステップ５０３において二方弁４１を開いた場合には、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒流のほとんどが室外熱交換器３を通らず加熱器として作用する室内熱交換器６ａに流入するため、二方弁４１を閉じ室外ファン１０を止めた場合に、自然対流により外気へ放熱されていた熱量も加熱器として作用する室内熱交換器６ａへ運ばれて室内熱交換器６ａで加熱量がさらに増し、より暖房気味の除湿運転を行うことができる。
【００５０】
これまで図１に示す実施例のサイクル構成において、除湿運転の場合について説明してきたが、冷房、暖房の各運転に対してもサイクル性能及び室内熱交換器６ａ、６ｂでの熱交換性能を確保して効率良く運転する必要がある。以下、この方法について説明する。
【００５１】
まず、図１に示す実施例では、室内熱交換器を６ａと６ｂに二分割し、これらを二方弁８を介して直列に接続してあるため、冷房運転及び暖房運転、特に冷房運転においては、室内熱交換器６ａ及び６ｂとも低圧であり、ガス冷媒の比容積が大きく体積流量として大きくなる蒸発器であるため、室内熱交換器での圧力損失が大きくなってサイクルの性能が低下する。
【００５２】
この問題を解決できる一実施例を図９及び図１０に示す。図９及び図１０に示す実施例は、図１に示す実施例において、一点鎖線で囲んだ室内側部分９０の熱交換器部分に相当し、図１０は、図９において矢印Ｐの方向からみた正面図である。図９及び図１０において、５１ａ、５１ｂは、それぞれ図１に示す６ａ、６ｂに相当する二分割された室内熱交換器であり、室内熱交換器５１ａは、Ａ点で冷媒配管５２と冷媒配管５３の二系統の冷媒配管に分かれた後、Ｂ点で再び一系統に合流する配管構成を有し、室内熱交換器５１ｂも同様に、Ｃ点で冷媒配管５４と冷媒配管５５の二系統の冷媒配管に分かれた後、Ｄ点で再び一系統に合流する配管構成にしてある。また、５６は放熱フィンである。その他の図１と同一番号を付したものは同一部分を示す。
【００５３】
以上のように構成された空気調和機において、冷房運転時及び暖房運転時には、二方弁８を開くことにより室内熱交換器５１ａおよび５１ｂにおいて、冷媒はそれぞれ二系統に分かれて流れるため、各系統を流れる冷媒流量は半分になり、室内熱交換器５１ａ及び５１ｂでの冷媒流圧力損失が低減するので、性能の低下を防止できる。
【００５４】
なお、図９及び図１０に示す実施例では、室内熱交換器５１ａ及び５１ｂの冷媒配管を二系統に分けた場合を示したが、これに限られるものではなく、さらに多くの系統に分ける事も可能であり、この場合も室内熱交換器５１ａ及び５１ｂでの冷媒流圧力損失を低減し、性能の低下を防止できる。但し、冷媒流をあまり多系統にすると、冷媒流の圧力損失は低下するが、熱伝達率の低下が著しく、冷房能力や動作係数といった空気調和機全体の性能が低下してしまうため、最適な系統数に設定する必要があり、この系統数は冷媒配管の内径によって決定される。
【００５５】
次に、暖房運転においては、暖房能力や動作係数といった性能を向上するためには、凝縮器として作用する室内熱交換器において、その入口での高温のガス冷媒流が流れる熱交換器部分を、その風下側で熱交換する熱交換器部分のない位置で空気流と熱交換させ、さらに冷媒流の出口にあたる熱交換器部分を十分にサブクールがとれるように、比較的低温の風上側の空気流と熱交換させる必要がある。このように構成した例を図１１に示す。図１１において、６０ａは点Ｅ、点Ｆで結合した二系統の冷媒配管６１、６２からなる室内熱交換器、６０ｂはＧ点で結合した二系統の冷媒配管６３、６４からなる室内熱交換器、６０ｃは暖房運転時には冷媒流が室内熱交換器６０ｂの上流側で、かつ空気流１５が室内熱交換器６０ｂ通過後の風下側になる位置に設けたＨ点で結合した二系統の冷媒配管６６、６７からなる室内熱交換器、６０ｄは暖房運転時には冷媒流が室内熱交換器６０ａの下流側で、かつ空気流１５が直接当たりしかも室内熱交換器６０ｂの上方になる位置に設けた冷媒の流れを一系統にした冷媒配管６５を有する室内熱交換器であり、基本的には図９に示す実施例に対して、さらに室内熱交換器６０ｃ、６０ｄを設けた構成としたものである。
【００５６】
以上のように構成されたものにおいては、暖房運転時には冷媒が二方弁８を介して室内熱交換器を６０ｃ、６０ｂ、６０ａ、６０ｄの順に流れ、破線の矢印で示したように高温のガス冷媒流は、室内熱交換器６０ｃで室内熱交換器６０ｂと熱交換した後の空気流１５ａと熱交換し、さらに室内熱交換器６０ｂで比較的温度の低い空気流１５と熱交換して、室内熱交換器６０ａで室内熱交換器６０ｂと熱交換した後の空気流１５ａと熱交換されることによって放熱、冷却され、室内熱交換器６０ａの出口で十分に凝縮される。次に、この凝縮した液冷媒流は、一系統の室内熱交換器６０ｄに流入して高速となり、管内熱伝達率が十分高くなるとともに、比較的低温の空気流１５と熱交換して、サブクールが十分にとれた状態になる。この場合、室内熱交換器６０ｃから６０ｂへかけての冷媒流は、空気流１５及び空気流１５ａと対向流となり、さらに室内熱交換器６０ａから室内熱交換器６０ｄに流れる冷媒流も空気流１５及び１５ａと対向流となり、いずれの場合も効率のよい熱交換状態となっている。
【００５７】
又、冷房運転時には、冷媒が実線の矢印で示すように、室内熱交換器６０ｄ、室内熱交換器６０ａ、二方弁８、室内熱交換器６０ｂ、室内熱交換器６０ｃの順に流れ、これら全ての室内熱交換器が蒸発器として作用する。
【００５８】
除湿運転時には、冷媒が一点鎖線の矢印で示すように、室内熱交換器６０ｄ、室内熱交換器６０ａ、除湿湿絞り装置７、室内熱交換器６０ｂ、室内熱交換器６０ｃの順に流れ、室内熱交換器６０ｄ、室内熱交換器６０ａが加熱器として、室内熱交換器６０ｂ、室内熱交換器６０ｃが冷却・除湿器として作用する。この場合、冷却・除湿器として作用する室内熱交換器６０ｃは、加熱器として作用する室内熱交換器６０ａの下方に位置するため、室内熱交換器６０ｃで生じた除湿水が、室内熱交換器６０ａで加熱されて再び蒸発することはない。また、加熱器として作用する室内熱交換器６０ｄは冷却・除湿器となる室内熱交換器６０ｂの上方に位置しているため、室内熱交換器６０ｂで生じた除湿水が室内熱交換器６０ｄで加熱されて再び蒸発することもない。
【００５９】
これまで述べたことから分かるように、図１１において、室内熱交換器６０ｃは、必ずしも室内熱交換器６０ａの下にある必要はなく、６８の一点鎖線で示す位置であって室内熱交換器６０ｂの下方あるいは６８ａの一点鎖線で示す位置であって室内熱交換器６０ａの風下側等も含め、風下側に室内熱交換器部分がないような位置で除湿運転時に室内熱交換器６０ｃで生じた除湿水が加熱器となる室内熱交換器に垂れない位置なら任意の位置におくことができる。また、室内熱交換器６０ｄは、必ずしも室内熱交換器６０ｂの上にある必要はなく、６９の二点鎖線で示す位置であって室内熱交換器６０ａの上方あるいは６９ａの二点鎖線で示す位置であって室内熱交換器６０ｂの前方等も含め、比較的低温の空気流１５が直接当り除湿運転時に除湿水がかからない位置なら任意の位置におくことができる。
【００６０】
又、図１１においては、暖房運転時に冷媒流の入口高温ガス域側に室内熱交換器６０ｃ、出口サブクール域側に室内熱交換器６０ｄの両方を設けたが、これに限らずどちらか一方にしてもよく、この場合には、室内側熱交換器６０ｃ、６０ｄのそれぞれの作用による効果を得ることができる。
【００６１】
またさらに詳細にいえば、図９において室内熱交換器５１ａ、５１ｂを二系統の冷媒流路にしたり、あるいは図１１において室内熱交換器６０ａ、６０ｂ，６０ｃを二系統の冷媒流路、室内熱交換器６０ｄを一系統の冷媒流路としたが、これに限らず、各室内熱交換器５１ａ、５１ｂあるいは６０ａ、６０ｂ，６０ｃ，６０ｄの冷媒流路を、冷媒流量や構成の簡単さ等から判断して、一系統あるいは多系統にすることができる。例えば、冷媒流量が比較的多い場合には、ガス流の混じる室内熱交換器となる図９の５１ａ、５１ｂあるいは図１１の６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、圧力損失を減らすために複数系統の冷媒流路にした方がよく、また暖房運転時にほとんど液流状態になる図１１の室内熱交換器６０ｄでは、管内の流速を高めて伝熱性能を上げるために一系統の冷媒流路にしたほうがよい。冷媒流量が比較的少ない場合には、冷房運転時に上流側で冷媒乾き度が比較的低い室内熱交換器となる図９の５１ａや図１１の６０ａを一系統の冷媒流路にしても（図示省略）、ここでの圧力損失が比較的少なく性能の低下がほとんど問題にならず、しかも配管構成が簡単になる。さらに冷媒流量が少ない場合には、すべての室内熱交換器（図９の５１ａ、５１ｂあるいは図１１の６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ）を一系統の冷媒配管にしても（図示省略）、性能の低下が問題にならず、配管構成がさらに簡単になる。
【００６２】
ところで小形の空気調和機であるルームエアコン等では、室内熱交換器の構造が制約されてほぼ決まっており、配管構成等の自由度が少ないため、この点も考慮する必要がある。以下、このような場合について、図１１に示す実施例について配管列を二列にした場合の室内熱交換器を例にとって、具体例を説明する。
【００６３】
図１２は、配管列を二列に配管の段数を９段に構成した場合の室内熱交換器７０の側面図であり、室内熱交換器７の回りの配管の構成例を合わせて示している。図１２において、○印で示したものは、複数枚の放熱フィン７１を貫通するように設けられた伝熱管７３、破線及び実線で示すものは接続配管、７、８は、図１あるいは図１１と同様にそれぞれ除湿絞り装置、二方弁を示す。また、室内熱交換器７０は、線７２で示す部分で放熱フィン７１を切断することにより、二つのＬ形熱交換器７０ａ及び７０ｂに分離されており、伝熱管７３ａ、７３ｂは一系統の冷媒流となるように、それ以外の伝熱管は除湿絞り装置７及び二方弁８をはさんで二系統の冷媒流になるように配管してある。
【００６４】
以上のように構成することにより、冷媒流は、冷房、暖房、除湿の各運転において、それぞれ実線で示す矢印、破線で示す矢印、一点鎖線で示す矢印の方向に流れる。このため、冷房運転時には全ての伝熱管が低圧の蒸発器になるが、７３ａ、７３ｂを除く全ての伝熱管が二系統の冷媒流になることから、圧力損失は小さく問題ない。又、暖房運転時には、高温ガス冷媒流は、室内熱交換器７０の入口側で伝熱管７３ｃ、７３ｄからそれぞれ後流側の伝熱管７３ｅ、７３ｆに流れ、空気流１５と対向流となるため、効率の良い熱交換状態が実現でき、出口側の伝熱管である７３ｂ、７３ａの伝熱管では、比較的温度の低い空気流１５と風上側で熱交換するとともに、冷媒流が一系統であるため高速になり管内の伝熱性能が向上するため、十分なサブクールをとることができる。除湿運転時には、空気流１５に対して、室内熱交換器７０ｂが風上側の冷却・除湿器（すなわち蒸発器）、室内熱交換器７０ａが風下側の加熱器（すなわち凝縮器）となり、空気流１５を冷却、除湿したあと再び加熱する。この場合、切断された７２を境に高温となる室内熱交換器７０ａと低温となる室内熱交換器７０ｂとに分離されているため、互いの熱交換器は直接干渉しないため熱ロスがなく、効率の良い除湿運転を行うことができる。また、加熱器として作用する室内熱交換器７０ａが、冷却・除湿器として作用する室内熱交換器７０ｂの上方にあり、下方に流れる除湿水が加熱されて再び蒸発することもない。
【００６５】
また、図１３は、伝熱管が二列で９段に配列した図１２に示す室内熱交換器の実施例の変形例であり、図１２に示す実施例と比較して、暖房運転時に、冷媒流の出口側でサブクールをとるために、冷媒流が一系統になるようにした伝熱管７４ａ、７４ｂを一段上方側にずらし、高温ガスの冷媒流の流入する入口伝熱管が空気流１５に対して風上側の伝熱管７４ｃと風下側の伝熱管７４ｄとを有する配管構成にしたものであり、９６で示す切断線で２分割されている。この配管構成では、暖房運転時に高温ガス域の伝熱管７４ｃとその風下側の凝縮域の伝熱管７４ｅ、７４ｆとは、空気流１５と対向流にならないが、除湿運転時に、冷却、除湿した後、再び加熱する熱交換器部分の高さｈ２が、図１２に示すｈ１に比べて長くなっており、図１２に示す実施例より多くの除湿量をとることができる。
【００６６】
図１４は、伝熱管が二列で９段に配列した図１２に示す室内熱交換器のさらに他の変形例であり、暖房運転時に、冷媒流の出口側でサブクールをとるために冷媒流を一系統にした伝熱管７５ａ、７５ｂを最上段の二列とし、高温ガスの冷媒流の流入する入口伝熱管を空気流１５に対して両方とも風上側の伝熱管７５ｃ、７５ｄになるように配管構成したものであり、８９で示す位置で室内熱交換器８８を８８ａと８８ｂに二分割している。この配管構成では、暖房運転時に高温ガス域の入口伝熱管７５ｃ、７５ｄとその風下側のより温度の低い伝熱管７５ｂ、７５ｅ、７５ｆ、７５ｇが空気流１５と対向流にならないが、除湿運転時に、冷却、除湿したあと再加熱する熱交換器部分の高さｈ３が図１３に示す実施例よりさらに長くでき、より多くの除湿量をとることができる。
【００６７】
図１５は、伝熱管が二列で１０段に配管された室内熱交換器８０の一実施例の側面図であり、室内熱交換器８０の回りの配管構成を合わせて示している。図１２に示す実施例と同様に、図１５において○印で示したものは複数枚の放熱フィン８１を貫通するように設けた伝熱管、破線及び実線で示すものは接続配管、７、８はそれぞれ除湿絞り装置、二方弁である。また、室内熱交換器８０は、分離線８２により示される部分で放熱フィン８１を切断することにより、二つのＬ形熱交換器８０ａ及び８０ｂに分離されており、伝熱管８３ａ、８３ｂは一系統の冷媒流、それ以外の伝熱管は除湿絞り装置７及び二方弁８をはさんで二系統の冷媒流になるように配管してある。又、Ｌ形熱交換器８０ｂは、分岐するＩ点とＪ点の間が矢印８４で示す系統と矢印８５で示す系統の二系統の冷媒配管構成としてあるが、８４で示す系統の配管の方が８５で示す系統の配管に比べて伝熱管の本数（この場合は、２本）が少ないため、冷媒流の流通抵抗が同じになるように、８４で示す系統の配管における伝熱管８３ｃとＪ点の間に抵抗管８６を設けてある。
【００６８】
以上の構成により、冷媒流は、冷房、暖房、除湿の各運転において、それぞれ実線で示す矢印、破線で示す矢印、一点鎖線で示す矢印の方向に流れ、冷房運転における低圧力損失の冷媒流状態、暖房運転における入口部高温ガス冷媒流と空気流との対向流による熱交換状態および出口部での一系統の冷媒流で十分なサブクール化、除湿運転における空気流１５に対する冷却、除湿と再加熱の作用を、図１２に示す実施例と同様に効率よく、問題なく行うことができる。
【００６９】
なお、抵抗管８６は、８４で示す系統の配管におけるＩ、Ｊ点間であればどこに設けてもよい。さらに、複数の系統にした各冷媒流路で流通抵抗の少ない方に抵抗管を設けて各流路の流通抵抗を等しくすることを適用してもよい。例えば、図９あるいは図１１に示す実施例において、複数の系統にした各冷媒流路に対し、流通抵抗の少ない流路に抵抗管を設けて流通抵抗を等しくし、冷媒をバランス良く流すような時に適用できる。
【００７０】
図１６は、伝熱管が二列で１０段に配列した図１５に示す室内熱交換器の変形例であり、暖房運転時に、冷媒流の出口側でサブクールを取るために冷媒流が一系統になるようにした伝熱管を８７ａ、８７ｂ、８７ｉの３本にし、高温ガスの冷媒流の流入する入口伝熱管が空気流１５に対して両方とも風上側の伝熱管８７ｃ、８７ｄになるように配管構成したものであり、同様に９７で切断されている。この配管構成では、暖房運転時に、高温ガス域の入口伝熱管８７ｃ、８７ｄとその風下側のより低温度の伝熱管８７ｅ、８７ｆ、８７ｇ、８７ｈが、空気流１５に対して対向流とはならないが、除湿運転時に、冷却、除湿したあと再加熱する熱交換器部分の高さｈ５が図１５のｈ５より長くなり、より多くの除湿量を取ることができる。さらにＫ点とＬ点の間の冷媒流は二系統の流れになっているが、各系統の伝熱管の長さは同一に設定してあり、図１５に示す実施例のような抵抗管８６を設ける必要がなくなる。
【００７１】
なお、図１２、図１３、図１４、図１６で示す実施例においては、除湿運転時において加熱器となる伝熱管の本数を冷却・除湿器となる伝熱管の本数より多くしてあるが、これは図３、図４、図６、図８で示す実施例で述べた暖房気味の除湿運転を行ううえで有効となるからである。すなわち、除湿運転において、冷却・除湿器の能力をより低くでき、加熱器の能力をより高くできることから、暖房気味の除湿運転がやり易くなる。
【００７２】
ここで、図１２から図１６に示す室内熱交換器においては、二分割した両方の熱交換器とも二系統の冷媒流路を構成しているが、これは図１１に示す実施例で説明したように、冷媒流量が比較的多い空気調和機の配管構成として適切なものである。冷媒流量が比較的少ない場合には、図１２から図１６に示す実施例において、冷房運転時に上流側の蒸発器となる（例えば、図１２においては７０ａ、図１５において８０ａで示される）室内熱交換器を一系統の冷媒流路にすることが可能であり、さらに冷媒流量が少ない場合には、冷房運転時に下流側の蒸発器として作用する室内熱交換器（例えば、図１２においては７０ｂ、図１５においては８０ｂで示される）も一系統の冷媒流路にすることができる。
【００７３】
一例として、図１２に示す実施例に対応し冷媒流量が比較的少ない場合の配管構成を行った実施例として図１７を用いて説明する。ここで、図１７は、図１２に示す熱交換器７０ａを一系統の冷媒流路にしたものである。図１７において、９８は、切断線７２により二分割し、かつ冷房運転時に上流側の蒸発器となる冷媒流路を一系統にした熱交換器９８ａと冷房運転時に下流側の蒸発器となる冷媒流路を二系統にした熱交換器９８ｂ（図１２に示す７０ｂと同一）とからなる室内熱交換器である。また、図１７において、図１２と同一番号を付けたものは同一部分を示す。
【００７４】
以上のように構成された場合、冷媒は、冷房、暖房、除湿の各運転において、それぞれ実線で示す矢印、破線で示す矢印、一点鎖線で示す矢印の方向に流れる。冷房運転時には室内熱交換器９８ａ、９８ｂとも低圧の蒸発器になるが、冷媒流量が比較的少ないことから、乾き度が低い上流側の蒸発器９８ａでは、冷媒流路が一系統でも圧力損失が比較的少なく、逆に図１２に示す実施例に比べて冷媒流速が速くなることから管内熱伝達率が大きくなる。また、下流側の蒸発器７３ｂでは、乾き度が大きくなるが、冷媒流路を二系統にしてあるため、冷媒流速は十分低くなり圧力損失が小さい。
【００７５】
又、暖房運転時には、室内熱交換器９８において、冷媒流が高圧のためガス冷媒の比容積が小さくなって流速が遅くなるが、高温ガスの冷媒流は最初に冷媒流路が二系統の室内熱交換器９８ｂに入って凝縮し、冷媒乾き度が十分低くなってから冷媒流路が一系統の室内熱交換器９８ａに入るため、問題となるほどの圧力損失は生じない。従って、冷媒流量が比較的少ない場合には、図１７に示す実施例では、冷房及び暖房運転とも性能上の問題はなく、室内熱交換器９８ａの冷媒流路を一系統にしているため、配管構成が簡単になっている。なお、冷房運転時及び暖房運転時、さらには除湿運転時における室内熱交換器９８と空気流１５との熱交換状態は、図１２に示す実施例と同様である。
【００７６】
ここで、図１２から図１６に示す実施例においては、例えば図１２に示す切断線７２や図１４に示す切断線８９により、室内熱交換器を完全に二分割して二つの熱交換器間の熱移動を十分に遮断し、除湿運転時における十分な冷却・除湿及び加熱を可能にしている。しかし、反面熱交換器の組立が複雑になるという問題があり、これを解決するために、伝熱管を組み込む前の放熱フィンは、図１８及び図１９に示すように構成するのがよい。
【００７７】
図１８に示す放熱フィン９１は、図１２に示す切断線７２に相当するところに、断続状のスリット９２設けた構造にしている。このように構成した結果、スリット９２により、図１２に示す切断線７２よりは多少断熱性能は劣るが、放熱フィン９１の９１ａ側と９１ｂ側との間の熱移動を遮断でき、さらに放熱フィンの９１ａ側と９１ｂ側がつながっているので、熱交換器を組み立てる時にこの組立を容易にできる。
【００７８】
又、図１９に示す放熱フィン９３は、図１４に示す切断線８９に相当するところに、断続的なスリット９４を設けた構造にしている。この場合も、図１８に示す実施例と同様に、スリット９４により、放熱フィン９３の９３ａ側と９３ｂ側との間の熱移動を遮断でき、さらに放熱フィンの９３ａ側と９３ｂ側がつながっているので、熱交換器を組み立てる時にこの組立を容易にできる。
【００７９】
又、以上説明した実施例においては、空気調和機でよく使用されているＨＣＦＣ２２（ハイドロクロロフルオロカ−ボン２２の略）等の単一冷媒を使用する場合について説明してきた。しかし、最近は、オゾン層破壊や地球温暖化の点からＨＣＦＣ２２に代わる代替冷媒の研究が盛んになっている。また、代替冷媒としては単一冷媒だけでなく、混合冷媒の使用が検討されている。このうち単一冷媒については、圧力レベルの違いはあるが、冷凍サイクルやその特性はＨＣＦＣ２２と同様であり、又、混合冷媒の場合にも、これまでに図１から図１９に示す実施例で述べてきたサイクル構成、室内ユニット構造、運転の制御方法、室内熱交換器の配管構成等を適用でき、同様の効果が得られる。
【００８０】
又、混合冷媒を用いた場合では、一般的に、室内熱交換器を図１１から図１７に示す配管構成にすることにより、冷房運転において、単一冷媒を用いる場合には得られない次のような効果が得られる。
【００８１】
図２１は、単一冷媒と混合冷媒を用いた場合時の冷凍サイクルについて、モデル化した温度−エントロピ線図を示している。この温度−エントロピ−線図において、例えば図１１に示す配管構成において冷房運転をした場合、蒸発器として作用する室内熱交換器において、単一冷媒の場合には圧力損失のために、冷媒流の蒸発温度が、図２１にＴａ点からＰａ点として示したように、入口から出口に向かって低下し、室内熱交換器６０ａが高温側の蒸発器、６０ｂが低温側の蒸発器となるため、冷媒流と空気流１５が対向流とならない。これに対して、混合冷媒の場合、一般的に蒸発過程で気相と液相における混合冷媒の組成比が変化し、これに伴って図２１にＴ点からＰ点として示したように、室内熱交換器の入口から出口に向かって蒸発温度が上昇して行く。この結果、図１１に示す実施例において、室内熱交換器６０ａの蒸発温度の方が室内熱交換器６０ｂの蒸発温度より低くなるため、冷媒流と空気流１５が対向流状態となり、単一冷媒の場合に比べて、より効率の良い熱交換状態となる。
【００８２】
なお、暖房運転においては、凝縮側では、それぞれ図２１にＱａ点からＲａ点さらにＳａ点、Ｑ点からＲ点さらにＳ点として示したように単一冷媒、混合冷媒とも室内熱交換器の入口から出口に向かって冷媒温度が下がることから、室内熱交換器での冷媒流と空気流との温度関係は、単一冷媒の場合と混合冷媒の場合とでは同様の温度関係となる。
【００８３】
なおこれまでは、図１のように、二分割した室内熱交換器６ａ、６ｂを空気流１５に対して直列（前後）に配置する構造を想定して説明してきたが、これに限らず二分割した室内熱交換器を空気流に対して並列（上下）に配置しても、除湿運転時に同様の作用及び効果を得る事ができる。この一実施例である冷凍サイクルと制御の系統を示す図を図２２に示す。この図２２において、１１０ａ、１１０ｂは二分割した室内熱交換器であり、空気流１５に対して並列（上下）に配置してある。またそれ以外は図１と同様であり、図１と同一番号を付けたものは同一部分を表し、圧縮機１は能力制御が可能で、室外ファン１０及び室内ファン１２は能力制御すなわち送風量制御が可能にしてある。
【００８４】
ここで、室内ファン１２は、室内熱交換器６ａと６ｂとを並列的に空気を流す場合を図示しているが、室内熱交換器６ａと６ｂとをくの字状に曲げて構成し、まず室内熱交換器６ｂに空気を流し、その後室内熱交換器６ａに空気を流すように室内ファン１２を配置することができ、このように構成することにより空気の流入および流出を行う通路を形成しやすい。
【００８５】
図２２のサイクル構成においても、図１のサイクル構成と同様に、冷房運転時には、二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒を、実線矢印で示すように循環させ、室外熱交換器３を凝縮器、室内熱交換器６ａ及び６ｂを蒸発器として室内を冷房する。暖房運転時には、四方弁２を切り替え二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒を破線矢印で示すように循環させ、室内熱交換器６ａ及び６ｂを凝縮器、室外熱交換器１０を蒸発器として室内を暖房する。
【００８６】
又、除湿運転時には、四方弁２を冷房運転と同様に切り換え、二方弁５を開き二方弁８を閉じることにより、冷媒を、一点鎖線で示すように圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、二方弁５、室内熱交換器１１０ａ、除湿絞り装置７、室内熱交換器１１０ｂ、四方弁２、アキュムレータ９、圧縮機１の順に循環させ、室外熱交換器３を上流側の凝縮器、室内熱交換器６ａを下流側の凝縮器、室内熱交換器６ｂを蒸発器とする。そして、室内空気を室内ファン１２により矢印１５のように流すと、空気流の一部は蒸発器となる室内熱交換器１１０ｂで冷却・除湿されると共に残りの空気流は凝縮器で加熱器となる室内熱交換器１１０ａで加熱されて室内に吹き出される。この場合、圧縮機１の能力や室内ファン１２及び室外ファン１０の送風能力を制御することにより蒸発器１１０ｂ及び加熱器１１０ａの能力を調節することができ、最終的には除湿量や吹き出し空気温度を使用目的に合わせて制御することができる。
【００８７】
従って、除湿運転において、図２２のように空気流１５に対して二分割した室内熱交換器１１０ａと１１０ｂを並列（上下）に並べた場合にも、図１のように空気流１５に対して二分割した室内熱交換器６ａと６ｂを直列（前後）に並べた場合と同様な種々の運転が可能で、図２から図４と同一の運転方法を行う事ができ、さらに同様な効果を得る事ができる。すなわち図１の実施例において述べた、快適除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、カビ・ダニ防止除湿運転、ランドリー除湿運転、等の種々の使用目的に応じた除湿運転、さらにこれらの種々の除湿運転に応じた低風量除湿運転と高風量除湿運転の使い分けや室温に応じて冷房気味、等温気味あるいは暖房気味の除湿運転を行う事ができる。
【００８８】
ところで上記の高風量除湿運転では、圧縮機を高能力運転にすることから入力が多くなる。この問題を解決できる実施例を図２３に示す。図２３は、先の図５の実施例に比べて、室内熱交換器を上下に二分割した場合の室内ユニットの側断面を示す図であり、１１０ａ、１１０ｂ，１２はそれぞれ図２２のサイクル構成の所で述べたものと同一で、それぞれ上側の室内熱交換器、下側の室内熱交換器、室内ファンである。又図５と同一番号を付けたものは同一部分を示す。
【００８９】
以上の構成により、除湿運転時には室内熱交換器６ｂが蒸発器、室内熱交換器６ａが加熱器となり、室内ファン１２を運転して室内空気を矢印３６から３７のように流すことにより、空気流３６は、吸い込みグリル３１を通り一部は蒸発器６ｂで冷却・除湿されると共に一部は加熱器６ａで加熱されて、さらに室内ファン１２を通って矢印３７の方向に吹き出される。また蒸発器６ｂで生じた凝縮水は、露受皿３３に一旦受けられたのち室外へ排出される。
【００９０】
なお図２３に示す室内ユニットを用いた場合の種々の運転方法は、先に述べた図５の室内ユニットの場合と同一であり、高風量除湿運転の方法は図６に示した流れ図になり、図５の実施例の場合と同様な効果を得る事ができる。
【００９１】
また図２２の場合においても、図１の場合と同様に、図７の実施例を適用し同様の効果が得られる事は明かである。すなわち図２２の二点鎖線で囲んだ部分４０を図７の構成にし、図８に示す暖房気味除湿運転方法により室外熱交換器３での放熱量を調整することにより、図２２のサイクル構成の場合よりもさらに暖房気味の除湿運転を行う事ができる。
【００９２】
なおこれまでの図２、図３、図４、図６、図８に示す除湿運転時の運転方法は、図１、図７あるいは図２２に示すサイクル構成を想定して説明してきたが、これに限らず、室内熱交換器を二分割してその間に除湿絞り装置を設け、除湿運転時に、二分割した室内熱交換器のうちの冷媒流の上流側を加熱器、下流側を冷却・除湿器とするサイクル構成を有する空気調和機に対しては、上述したように、室内熱交換器を前後に並べて空気流をこれらの室内熱交換器に順に流す場合、あるいは上下に並べて空気流をこれらの熱交換器に並列に流す場合を含め、共通に適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【００９３】
ところで図２２に示す実施例のサイクル構成に対して除湿運転の場合を説明したが、図１のサイクル構成の場合と同様に、さらに冷房、暖房の各運転に対してもサイクル性能及び室内熱交換器１１０ａ、１１０ｂでの熱交換性能を確保して効率良く運転する必要がある。以下この方法について述べる。 まず図２２に示す実施例では、室内熱交換器を１１０ａと１１０ｂに二分割し、さらに冷房運転及び暖房運転では、これらを二方弁８を介して直列に接続してあるため、特に冷房運転においては、室内熱交換器１１０ａ及び１１０ｂとも低圧でガス冷媒の比容積が大きく体積流量が多くなる蒸発器となり、室内熱交換器での圧力損失が大きくなってサイクルの性能が低下する。
【００９４】
この問題を解決できる一実施例を図２４に示す。この実施例は、図２２に示す実施例において、一点鎖線で囲んだ室内側部分１１１の熱交換器部分に相当する。図２４において、１００ａ、１００ｂはそれぞれ図２２の１１０ａ、１１０ｂに相当する二分割された室内熱交換器であり、さらに室内熱交換器１００ａは、Ｐ点で１０１と１０２の二系統の冷媒配管に分かれたあとＱ点で再び一系統に合流する配管構成とし、室内熱交換器１００ｂは、同様に、Ｒ点で１０３と１０４の二系統の冷媒配管に分かれたあとＳ点で再び一系統に合流する配管構成にしてある。また図２２と同一番号を付したものは同一部分を示す。
【００９５】
以上の構成において、冷房運転及び暖房運転時には、二方弁８を開くことにより、室内熱交換器１００ａおよび１００ｂにおいて冷媒はそれぞれ二系統に分かれて流れるため、各系統を流れる冷媒流量は半分になり、室内熱交換器１００ａ及び１００ｂでの冷媒流圧力損失が低減し、性能の低下を防止できる。
【００９６】
なお、図２４に示す実施例では、室内熱交換器１００ａ及び１００ｂの冷媒配管を二系統に分けたが、これに限らずさらに多くの系統に分けることも可能であり、この場合も室内熱交換器１００ａ及び１００ｂでの冷媒流圧力損失を低減し、性能の低下を防止できる。但し、冷媒流をあまり多系統にすると、冷媒流の圧力損失は低下するが、熱伝達率が低下し過ぎて、冷房能力や動作係数といった全体の性能が低下してしまうため、最適な系統数があり、またこの値は冷媒配管の内径によって変化する。
【００９７】
さらに暖房運転においては、暖房能力や動作係数といった性能を向上するために、凝縮器となる室内熱交換器において、冷媒流出口に当たる熱交換器部分で十分サブクールが取れるようにする必要がある。これを実現できる一実施例を図２５に示す。図２５において、１００ｃは一系統の冷媒配管１０５と点Ｔで結合した二系統の冷媒配管１０６、１０７から成る暖房運転時に冷媒流の下流側となる室内熱交換器であり、また図２４と同一番号を付けたものは同一部分を示す。すなわち図２５の実施例は、図２４において、冷媒配管が二系統の室内熱交換器１００ａを一系統の冷媒配管と二系統の冷媒配管を複合した室内熱交換器１００ｃに置き換えたものである。
【００９８】
以上の構成において、暖房運転時には、冷媒が、室内熱交換器１００ｂ、二方弁８、室内熱交換器１００ｃの順に流れるが、この場合、破線矢印のように入った高温のガス冷媒流は、空気流１５と熱交換して、冷媒配管が１０３、１０４の二系統の室内熱交換器１００ｂから室内熱交換器１００ｃの冷媒配管が１０６、１０７の二系統の部分で十分凝縮する。次に、この凝縮した液冷媒流は、室内熱交換器１００ｃの一系統の冷媒配管１０５に入って高速となり、管内熱伝達率が十分高くなることにより、サブクールが十分取れた状態になりる。この結果、効率のよい熱交換状態となる。
【００９９】
また、冷房運転時には、冷媒が、実線矢印で示すように、室内熱交換器１００ｃの一系統の冷媒配管１０５から二系統の冷媒配管１０６、１０７、二方弁８、室内熱交換器１００ｂの二系統の冷媒配管１０３、１０４の順に流れるが、この場合、一系統の冷媒配管１０５では、冷媒流の乾き度が低いことから圧力損失がそれほどは大きくならない。さらには一系統の冷媒配管１０５では、冷媒流の流速が速くなることから、管内熱伝達率が高くなって伝熱性能が向上するという効果もある。
【０１００】
またさらに詳細にいえば、図２４において室内熱交換器１００ａ、１００ｂを二系統の冷媒流路にしたり、あるいは図２５において室内熱交換器１００ｂを二系統の冷媒流路にすると共に室内熱交換器１００ｃを一系統の冷媒流路と二系統の冷媒流路を複合した流路構成としたが、これに限らず、各室内熱交換器１００ａ、１００ｂあるいは１００ｃの冷媒流路を、冷媒流量や構成の簡単さ等から判断して、一系統あるいは多系統にすることができる。例えば、冷媒流量が比較的多い場合には、ガス流の混じる室内熱交換器となる図２４の１００ａ、１００ｂあるいは図２５の１００ｃ、１００ｂは、圧力損失を減らすために複数系統の冷媒流路にした方がよい（図２５の室内熱交換器１００ｃは一系統と複数系統の複合でもよい）。冷媒流量が比較的少ない場合には、冷房運転時に上流側で冷媒乾き度が比較的低い室内熱交換器となる図２４の１００ａや図２５の１００ｃを一系統の冷媒流路にしても（図示省略）、ここでの圧力損失が比較的少なく性能の低下がほとんど問題にならず、しかも配管構成が簡単になる。冷媒流量がさらに少ない場合には、すべての室内熱交換器（図２４の１００ａ、１００ｂあるいは図２５の１００ｃ、１００ｂ）を一系統の冷媒配管にしても（図示省略）、性能の低下が問題にならず、配管構成がさらに簡単になる。
【０１０１】
また図２２の冷凍サイクル内を流れる冷媒の種類については、図１の実施例の場合と同様に、ＨＣＦＣ２２等の単一冷媒あるいは種々の混合冷媒に対して、これまでに述べてきたサイクル構成、室内ユニット構造、運転の制御方法、室内熱交換器の配管構成等を適用でき、同様の効果が得られることは明かである。
【０１０２】
ところでこれまでに述べた図１、図２２等のサイクル構成における圧縮機や室内ファン、室外ファンの能力制御方法として、代表的なインバータや直流モータを用いて回転数制御する方式について説明してきたが、この他にも種々の方式が考えられる。例えば、圧縮機については、機械的に能力制御を行う方式、送風機については、交流モータのタップを切り替える方式や通風路を絞る方式、通風抵抗を増大させる方式など種々の方式を用いることができる。また、これまで使用されている除湿運転における室内ファンの高風量は、一般的に言って冷房運転や暖房運転時の風量と同等以下である。
【０１０３】
又、図１、図９、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図２２、図２４、図２５に示す実施例において、これまで説明したように、主絞り装置４あるいは除湿絞り装置７としては、キャピラリチューブのような固定絞り装置に限らず、膨張弁や電動膨張弁のような可変絞り装置を用いることができ、この場合にはさらに細かい制御を行うことができる。特に、流通抵抗の少ない全開状態が可能な電動膨張弁を用いた場合には、二方弁５、あるいは二方弁８が不要となり、例えば、図１及び図２２に破線で囲んで示したように、並列に設けた絞り装置４と二方弁５及び絞り装置７と二方弁８の部分４５及び４６を、図２０に示すように、全開可能電動膨張弁９５だけで置き換えることができる。
【０１０４】
又、これまでは冷房、暖房、除湿の三つの運転状態が可能な冷凍サイクルについて説明してきたが、本発明はこれに限るものではなく、他の冷凍サイクルについてもこれまでに説明してきた運転方法及び室内熱交換器の構成を適用できる。例えば、図１あるいは図２２に示す実施例において、四方弁２を取り去り、圧縮機１とアキュムレータ９を、室内熱交換器６ｂあるいは１１０ｂ、アキュムレータ９、圧縮機１、室外熱交換器３が直列になるように接続した（図示せず）場合には、実線の矢印で示す冷媒流れの冷房運転と一点鎖線で示す冷媒流れの除湿運転が可能な冷凍サイクルとなる。このような冷凍サイクルの除湿運転において、図２、図３、図４に示す運転方法、図５あるいは図２３に示す室内ユニット構造における図６に示す運転方法あるいは図７に示す実施例における図８に示す運転方法を行うことにより、同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
さらに、図１及び図２２等の冷凍サイクルの構成において、アキュムレータは必ずしも必要ではなく、使用する圧縮機の種類あるいは主絞り装置の種類や制御方法によってはアキュムレータ無しの冷凍サイクル構成とすることができる。
【０１０６】
次に本発明による除湿運転を中心としたさらに具体的な運転方法の一実施例を図２６、図２７、図２８及び図２９を用いて説明する。
【０１０７】
図２６は、サイクル系統図と各部の温度センサ（代表的なものはサーミスタである）や湿度検出手段（代表的なものは湿度センサであり、さらには温度から演算によって推定する場合もある）の位置を示す図である。除湿運転時、圧縮機２０１より吐出された冷媒は四方弁２０２、室外熱交換器２０３、バイパス用二方弁（代表的なものは電磁弁）２０６を通り加熱器となる室内熱交換器２０８に入り、更に除湿用絞り装置２１９で減圧され、蒸発器となる室内熱交換器２０９を通り、再び圧縮機２０１に戻る。又、室外ユニットには、外気温度を検出する外気温センサ２１５が、室内ユニットには、湿度を検出する湿度センサ２１６、吸込空気温度を検出する室内吸込温度センサ２１７、吹出空気温度を検出する室内吹出温度センサ２１８が設けられている。これらの温度センサ及び湿度センサは、制御部（図示省略）に接続されている。
【０１０８】
本発明の制御方法の一実施例を図２７、図２８を用いて説明する。
図２７は、外気温センサ２１５で検出した温度に対し、室外ファン２１１の制御方法を示している。室外温度が低くなると、室外熱交換器２０３で放熱される熱量が大となり、除湿運転時の加熱量が少なくなり、室内吹出空気温度が低くなってしまうため、室外温度が下がった場合、室外ファン２１１の回転数を低下させ室内吹出空気温度が低下することを防止する。又、室外ユニット側に電気品を具備し、室外ファン２１１を運転することにより、室外ユニット側電気品の温度上昇を防止する構造となっている室外ユニットでは、室外温度が上昇すると、室外ユニット側電気品の温度上昇も大きくなるため、室外温度の上昇に合わせて、室外ファン２１１の回転数を上昇させ電気品の温度上昇を低下させる。
【０１０９】
この室外温度と室外ファン２１１の回転数との制御方法をパターン化、又は、演算式として制御部に記憶させておき、外気温センサ２１５で検出した室外温度により、あらかじめ制御部に記憶させておいたパターンや演算式を用いて室外ファン２１１を制御する。又、この時、室外温度によって室外ファン２１１の回転数を変えるだけでなく、ＯＮ−ＯＦＦの断続運転を行い、そのＯＮ−ＯＦＦ時間の比率を室外温度に合わせて、変化させても同じ効果が得られる。
【０１１０】
この制御方法によれば、室外温度が低下した場合でも室内吹出空気温度の低下がなく、快適性を向上させるばかりでなく、室外温度が上昇した場合には、室外ファン２１１の回転数を上昇させることにより、室外ユニット側に具備した電気部品の温度上昇を抑えることができ電気部品の信頼性も確保できる。
【０１１１】
図２８は、湿度センサ２１６で検出した湿度に対する圧縮機１の制御方法を示している。室内湿度が高い場合は圧縮機２０１の回転数を増加させ冷凍サイクル内の冷媒循環量を増やし除湿量の多い運転を行い、室内側湿度をすばやく低下させる。又、室内湿度が低い場合は、圧縮機２０１の回転数を下げて運転を行い効率の良い運転とする。この室内湿度と圧縮機２０１の制御方法をパターン化又は演算式として制御部に記憶させておき、湿度センサ２１６で検出した室内湿度に対して、圧縮機２０１の回転数を制御する。
【０１１２】
以上、室外ファン２１１と圧縮機２０１の回転数の運転パターンをそれぞれ検出した室外温度と室内湿度によって制御することにより、快適で効率の良い除湿運転を行う。
【０１１３】
この制御方法によれば、室内の湿度が高い場合、例えば運転開始時、圧縮機２０１の回転数を最大として、除湿能力の大きな、除湿運転を行い、部屋の湿度をすばやく任意の湿度まで低下する。又、室内湿度が任意の湿度まで低下してきたら、圧縮機２０１の回転数を低下させ比較的除湿量が少なく効率の高い運転とする。これらの制御方法により、より快適で効率の良い除湿運転を行うことが可能となった。
【０１１４】
本発明のもう一つの制御方法を図２９を用いて説明する。
【０１１５】
一つは室内吹出温度センサ２１８と室内吸込温度センサ２１７で検出した温度の差により室外ファン２１１と圧縮機２０１の回転数を制御する方法で、室内吹出空気温度が室内吸込空気温度より低下した場合室外ファン２１１の回転数を低下させ室外ユニット側での放熱量を少なくすることにより、室内吹出空気温度を上昇させる。又、圧縮機２０１の回転数を変化させる（増加させたり減少させたりする）ことにより、室内吹出空気温度を変える事ができる。圧縮機２０１の回転数の増加あるいは減少については、冷凍サイクルの室内熱交換器２０９、加熱用熱交換器２０８及び室外熱交換器２０３の大きさの比率によって変わってくる。（圧縮機２０１の回転数の制御方法が実線や一点鎖線の様になる） 又、室内温度と任意に設定された温度（在室者の希望温度）の差により、室内吹出空気温度と室内吸込空気温度との温度差を決定する様な場合、例えば、室内温度が任意に設定された温度より高い場合には、室内吹出空気温度−室内吸込空気温度≦０の様な制御とし、室外ファン２１１を比較的高い回転数とし、圧縮機２０１は適当に制御して運転する。室内温度が任意に設定された温度より低い場合は、室内吹出空気温度−室内吸込空気温度＞０の制御とし、室外ファン２１１を低い回転数で運転し、圧縮機２０１は適当に制御して運転する。
【０１１６】
これらの場合、室外ファン２１１を連続運転するだけでなく、ＯＮ−ＯＦＦの断続運転を行い、そのＯＮ−ＯＦＦの時間比率を室内吹出空気温度と室内吸込空気温度との差から決定することにより、更に効果がある。これら室内吹出空気温度と室内吸込空気温度との差と、室外ファン２１１及び圧縮機２０１の運転パターンをあらかじめパターン化したり、演算式化して、制御部に記憶させておく。
【０１１７】
これらの制御方法により、除湿運転時の快適性をより向上することが可能となる。
【０１１８】
ここで室内温度と設定温度との温度差により制御する場合の、制御部に記憶させておく室外ファン２１１及び圧縮機２０１のパターン化する場合の運転パターンの一実施例を図３２に示す。また図３２の各ブロックには除湿運転モードだけでなく冷房運転及び暖房運転のモードも記載して、冷房運転、除湿運転、暖房運転の各運転モードも室外温度及び室内温度の範囲に応じて適切に選択できるようにしてあることから、室外温度及び室内温度のさらに広い範囲に渡って快適な運転を行う事ができる。
【０１１９】
図３２においては横軸に室外温度、縦軸に室内温度（室内吸込空気温度を使う事が可能）を取り、室外温度範囲を４分割、室内温度範囲を５分割にして▲１▼〜▲５▼の碁盤目状にブロック化し、各ブロックに対して一定の運転条件とする。一定の運転条件としては、冷房・除湿・暖房の運転モード、室外ファンの運転パターン、圧縮機の運転パターン等である。このうち室外ファン２１１の運転パターンとしては、図２７や図２９に示した段階的回転速度におけるある回転速度での連続運転、ＯＮ−ＯＦＦの時間比率を適当に変えた断続運転、さらにはこれらの連続運転と断続運転の複合等、さまざまな運転パターンがある。また圧縮機２０１の運転パターンについても図２８や図２９に示した段階的回転速度における回転速度での連続運転、ＯＮ−ＯＦＦの時間比率を適当に変えた断続運転、さらにはこれらの連続運転と断続運転の複合等、さまざまな運転パターンがある。特に室外ファンや圧縮機において回転数が２〜３種類しか変えられないような場合においても、これらの連続運転とＯＮ−ＯＦＦの時間比率をさまざまに変える事により多くの運転パターンを設定する事ができる。
【０１２０】
そしてこれらの室外ファンあるいは圧縮機における運転パターン、及び冷房・除湿・暖房の運転モードを、図３２の各ブロックごとに、このブロックに対応する室外温度及び室内温度に合わせて設定する。この結果実際の運転においては、温度センサにより外気温度や室内温度が検出されると、これらの検出された温度が含まれる図３２のブロックに応じた（冷房・除湿・暖房の）運転モード、室外ファンの運転パターン、圧縮機の運転パターンで運転され、例えば（７）のブロックでは冷房気味除湿運転となる。この結果、快適な運転を行う事ができる。
【０１２１】
なお室外温度及び室内温度の分割は必ずしも図３２のようにする必要は無く、必要に応じて一個以上適切に分割する事ができる。
【０１２２】
又、室内温度と設定温度との温度差あるいは室内吹出空気温度と室内吸込空気温度との温度差と、室外ファン２１１及び圧縮機２０１の運転パターンとの関係を演算式化して制御部に記憶させておく場合には、さらにきめ細かい制御が可能になり、この制御方法は、特に室外ファンや圧縮機の能力が連続制御可能な場合に対して有効である。
【０１２３】
また室内温度あるいは室内湿度の設定値を、例えば前に述べたＰＭＶ等の温熱環境評価手法に基づいて決定するようにする事もでき、この場合にはより快適な運転を自動的に行う事ができる。このような除湿運転を行うことにより、体感温度のよい除湿運転が行える。
【０１２４】
ところでこれまでは湿度検出手段として湿度センサを想定して説明してきたが、湿度センサは比較的高価である事からサーミスタ等の安価な温度センサを用いて簡易的に湿度を推定する事も行われる。特に室内温度と熱交換器の蒸発温度と室内湿度の間には相関関係があり、この関係を前もって実験的に求めておき、（精度は落ちるが）室内温度と蒸発温度から湿度を求める事ができる。またこの関係は湿度が目標値まで下がった場合に運転を停止する場合等に有効に使用する事ができる。これまでの経験から、例えば室内湿度が約５０％となった時の室内温度Ｔ１と蒸発温度Ｔ２との間には、Ａ、Ｂを定数として、次のような関係がある。
【０１２５】
Ｔ２＝Ａ×Ｔ１−Ｂ
従って、温度センサにより室内温度と蒸発温度を検出して、蒸発温度が室内温度Ｔ１に対応した室内湿度５０％の時の温度Ｔ２に成ったら、運転を止める様な湿度制御を行う事ができる。この場合、適切な湿度は５０％前後といわれており、また温度の場合ほど敏感ではないため、こうした湿度制御でも十分実用的である。しかも湿度センサを使う場合に比べて安価に実現できる。
【０１２６】
なお、これまでに述べてきたすべての実施例は一般の建屋に用いられる空気調和機を想定して説明してきたが、本発明はこれに限らず、除湿運転が必要な他の用途の装置にも適用可能である。こうした場合、一般に室内熱交換器を利用側熱交換器、室外熱交換器を熱源側熱交換器、又、室内ファンを利用側ファン、室外ファンを熱源側ファンといいかえることができる。
【０１２７】
以上説明した各実施例を纏めて説明すると、次の通りである。
【０１２８】
上記実施例における目的は、種々の使用目的の除湿運転ができる空気調和機を提供することにある。
【０１２９】
また、別の目的は、除湿運転を行うとともに、冷房運転や暖房運転での性能を十分高性能に保てる空気調和機を提供することにある。
【０１３０】
また、別の目的は、室外温度が変化しても室内吹出空気温度や除湿量が所定の温度及び除湿量を確保し、室内湿度をすばやく設定湿度にできる空気調和器を提供する事にある。
【０１３１】
また、別の目的は、室外ユニット側の電気部品の温度が過度に高くならず十分な寿命を保てる空気調和機を提供する事にある。
【０１３２】
上記１番目の目的を達成するために、上記実施例の空気調和機は、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が冷却・除湿部分と加熱部分とを有し、除湿運転時に前記圧縮機の能力、室内熱交換器のファンの風量、室外熱交換器のファンの風量の制御を行うことにより前記加熱部分の加熱能力、前記室外熱交換器の放熱量を制御するものである。
【０１３３】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分と該冷却・除湿部分と加熱部分との間に設けられた第２の絞り装置を有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、該制御回路により前記圧縮機の能力、室内熱交換器のファンの風量、室外熱交換器のファンの風量を制御して冷房気味、等温気味、暖房気味の各除湿運転制御を行うものである。
【０１３４】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、除湿運転として快適除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、カビ・ダニ防止除湿運転、ランドリー除湿運転等の各運転モードを備えるものであって、おやすみ・おめざめ除湿運転時には前記室内熱交換器のファンの風量を低下させ、ランドリ−運転時には前記室内熱交換器のファンの風量を高めた運転を行うものである。
【０１３５】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が室内湿度検出手段と該室内湿度検出手段により検出された湿度を入力する制御回路を備えるとともに、除湿運転時にダニ・カビ防止除湿運転モードを備えるものであって、該運転モードが設定されたとき、前記湿度検出手段により検出された湿度が４０％から６０％の範囲になるように前記制御回路により、前記圧縮機の能力、室内熱交換器のファンの風量、室外熱交換器のファンの風量の制御を行うものである。
【０１３６】
又、前記湿度検出手段により検出された湿度が約５０％になるように前記制御回路により、前記圧縮機の能力、室内熱交換器のファンの風量、室外熱交換器のファンの風量の制御を行うものである。
【０１３７】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された室温を入力する制御回路を有し、該検出された室温と設定温度との差が負と判断された時は、前記制御回路により室外熱交換器の放熱量を低下させ、前記加熱部分の加熱能力を増大させるように運転制御するものである。
【０１３８】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を具備した室内ユニットが室内空気を流入させるための通風路が設けられ、かつ該通風路の開閉を行うダンパの様な開閉口を具備するものであって、室内ユニットを通る空気流を室内熱交換器を通過するものと室内熱交換器を通らず前記通風路を通過するものとの二系統設け、除湿運転時において、室内ファンを低風量にした場合には、圧縮機を低能力から高能力に制御するとともに室外ファンを高風量から低風量に制御することにより、室内ファンを高風量にする場合には、室内熱交換器を通過する空気流と前記通風路に設けた開閉口を開いて室内熱交換器を通らず通風路を通る空気流との両方を合わせて高風量とし、さらに圧縮機能力を下げた状態で低能力から高能力に制御すると共に室外ファンを高風量から低風量に制御することにより、冷房気味、等温気味、暖房気味の広い温度範囲にわたって低風量除湿運転あるいは高風量除湿運転を行うものである。
【０１３９】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を具備した室内ユニットが室内空気を流入させるための通風路が設けられ、かつ該通風路の開閉を行う開閉口を具備するものであって、室内温度センサにより検出された室温と設定温度との差がほぼ零の時は、開閉口を開き、室内温度センサにより検出された室温と設定温度との差が負の時は開閉口を閉じるように制御するものである。
【０１４０】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が冷却・除湿部分と加熱部分とを有し、かつ室外熱交換器が二方弁を備えたバイパス管を設けたものであって、室内温度センサにより検出された室温が設定温度より低いと判断された時は、除湿運転時に前記二方弁を開くように制御するものである。
【０１４１】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、前記室内温度センサにより検出された温度と設定温度との差が正と判断された時は、該制御回路により室外熱交換器のファンの風量を増大させるように制御するとともに、室内熱交換器のファンの風量に応じて圧縮機の回転数を制御するものである。
【０１４２】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、前記室内温度センサにより検出された温度と設定温度との差がほぼ零と判断された時は、該制御回路により室外熱交換器のファンの風量を中くらいの範囲に制御するとともに、室内熱交換器のファンの風量に応じて圧縮機の回転数を制御するものである。
【０１４３】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、前記室内温度センサにより検出された温度と設定温度との差が負と判断された時は、該制御回路により室外熱交換器のファンの風量を低下させるように制御するとともに、室内熱交換器のファンの風量に応じて圧縮機の回転数を制御するものである。
【０１４４】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、前記室内温度センサにより検出された温度と設定温度との差が負と判断された時は、設定温度となるように加熱器の能力を制御するとともに、室内熱交換器のファンの風量に応じて圧縮機の回転数を制御するものである。
【０１４５】
又、前記室内熱交換器のファンの風量を低風量に設定した時は、前記圧縮機の能力を低下させるように制御するものである。又、前記室内熱交換器のファンの風量を高風量に設定した時は、前記圧縮機の能力を増大させるように制御するものである。
【０１４６】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、室外温度を検出する検出手段と、該検出手段からの信号に応じて室外ファンモータの回転数を制御する手段と、室内温度を検出する手段からの信号に応じて圧縮機の回転数を制御する手段とを備え、室温と除湿能力を制御するものである。
【０１４７】
又、室内熱交換器が冷却器と加熱器とよりなる除湿機能を有する空気調和機において、室外ファンモータの回転数を制御する手段と圧縮機の回転数を制御する手段を備え、室外ファンモータの回転数と圧縮機の回転数を制御して室温と除湿能力を制御するものである。
【０１４８】
又、室内熱交換器が冷却器と加熱器とよりなる除湿機能を有する空気調和機において、室内温度制御とは独立に室内熱交換器の除湿能力を体感温度がほぼ一定に保ちながら制御する手段を有するものである。
【０１４９】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、除湿運転として、おやすみ運転、カビ、ダニ防止運転の各運転モードを備えるものであって、前記室外熱交換器のファンの風量および圧縮機の回転数を段階的に制御することにより、室温と除湿能力を制御するものである。
【０１５０】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、室外温度を検出する検出手段と、該検出手段からの信号に応じて圧縮機の回転数を制御する手段と、室内温度を検出する手段からの信号に応じて圧縮機の回転数を制御する手段を備え、設定温度に室温を近ずけるように制御するとともに、湿度が４０から６０％の範囲となるように除湿能力を制御するものである。
【０１５１】
又、前記快適除湿運転、カビ・ダニ防止除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、ランドリー除湿運転のいずれかの運転モードにおいて、運転モードに適した温度及び湿度を予め記憶しておくとともに、温度センサおよび湿度センサにより温度および湿度を検出し、該検出した温度及び湿度が記憶されている温度及び湿度に合致するように前記制御装置により除湿運転を行うようにしたものである。
【０１５２】
又、前記室内熱交換器の冷却・除湿部分が加熱部分より風上側に設けられているものである。
【０１５３】
又、前記室内熱交換機の加熱部分が冷却・除湿部分の上側に設けられているものである。
【０１５４】
又、前記快適除湿運転が、ＰＭＶの温熱環境評価手法に基づいて制御されるものであって、該ＰＭＶがほぼ零となるように除湿運転を行うようにしたものである。
【０１５５】
又、前記圧縮機あるいは送風機が回転数制御を行うものである。
【０１５６】
又、前記主絞り装置あるいは除湿絞り装置が全開可能な電動膨張弁であるものである。
【０１５７】
又、前記空気調和機に封入される冷媒が混合冷媒であるものである。
【０１５８】
又、前記温度検出手段が、２つの温度センサにより検出された温度により換算されるものである。又、前記室内熱交換器からの空気の吹き出し温度が前記設定温度より３度以内高めに制御されるものである。
【０１５９】
又、前記室内熱交換器の冷却器と加熱器が上下方向に配置されているものである。
【０１６０】
上記２番目の目的を達成するために、本発明の空気調和機は、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、該冷却・除湿部分と加熱部分との間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設け、前記冷却・除湿部分と加熱部分の冷媒流路がそれぞれ二系統以上に構成されているものである。
【０１６１】
又、前記二系統以上に構成した各冷媒流路の流通抵抗が等しくなるようにいずれか一方の冷媒流路に抵抗管を設けたものである。
【０１６２】
又、前記室内熱交換器のうち冷房運転時に上流側となる熱交換器の冷媒流路を一系統にしたものである。
【０１６３】
又、前記室内熱交換器のうち暖房運転時の冷媒流出口部分を一系統の冷媒流路にしたものである。
【０１６４】
又、前記室内熱交換器が放熱フィンにあけた孔の中に伝熱管を密着させて組み込むとともにこの放熱フィンに切断線を入れて二分割する構造にしたものである。 又、前記室内熱交換器が放熱フィンにあけた孔の中に伝熱管を密着させて組み込むとともにこの放熱フィンにスリットを設けて熱的に二分割する構造にしたものである。
【０１６５】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を熱的に二分割して二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、該室内熱交換器の暖房運転時の冷媒流出口部分を空気流に最も上流側に設けたものである。
【０１６６】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を熱的に二分割して、二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、該室内熱交換器の暖房運転時の冷媒流出口部分を、この冷媒流出口部分の下側に室内熱交換器の他の部分が配置されないように構成したものである。
【０１６７】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、室内熱交換器を熱的に二分割して、二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、該室内熱交換器の暖房運転時の冷媒流入口部分を、この入口部分の風下側に室内熱交換器の他の部分が配置されないように構成したものである。
【０１６８】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、室内熱交換器を二分割して、二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、該室内熱交換器の暖房運転時の冷媒流入口部分を、この入口部分の下方に室内熱交換器の他の部分が配置されないように構成したものである。
【０１６９】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を熱的に二分割して、二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、室内熱交換器を、放熱フィンにあけた孔の中に伝熱管を密着させて組み込むと共にこの放熱フィンに切断線を入れて二分割する構造にしたものである。
【０１７０】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を熱的に二分割して二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、室内熱交換器を、放熱フィンにあけた孔の中に伝熱管を密着させて組み込むとともにこの放熱フィンにスリットを設けて熱的に二分割する構造にしたものである。
【０１７１】
上記３番目又は４番目の目的を達成するために、本発明の空気調和機は、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、除湿運転時に、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有し、室内ユニットに室内湿度を検出する湿度検出手段と室外温度を検出する温度センサを具備し、あらかじめ本体マイコンに室外温度と室外ファンモータの制御パターンや室内吹出空気温度と室外ファンモータの制御パターン及び室内湿度と設定湿度の差を圧縮機回転数の制御パターンを入れておき、除湿運転時、室内側の湿度状態や室外温度に対応した最適運転を行う制御としたものである。
【０１７２】
以上の構成において、上記種々の使用目的の除湿運転において、例えば、おやすみ・おめざめ除湿運転では、特に気流感が無く低騒音でしかも除湿量の多い低風量除湿運転が必要であり、ランドリー除湿運転では特に気流が広い範囲まで届き乾燥能力の高い高風量除湿運転が必要である。快適除湿運転やカビ・ダニ除湿運転では、低風量除湿運転や高風量除湿運転を適当に使い分ける必要がある。又低風量除湿運転や高風量除湿運転に対して、さらに室温に応じて冷房気味、等温気味あるいは暖房気味の運転を行う必要がある。
【０１７３】
低風量除湿運転は、室内ファンの風量を落とすことにより実現でき、さらに圧縮機を低能力から高能力に制御したりあるいは室外ファンを高風量から低風量に制御することにより、冷房気味から等温気味に、さらに等温気味から暖房気味の広い温度範囲にわたって低風量除湿運転を行うことができる。
【０１７４】
高風量除湿運転を行うには、室内ファンの風量を増すと共に低風量除湿運転の場合に比べて圧縮機の能力を同等以上にして運転する。一方室内ユニットに前記開閉口を付けて室内側熱交換器を通らない通風路を設けた場合には、圧縮機を低風量除湿運転の場合と同等に低能力状態にして、さらにこの開閉口を開いて室内熱交換器を通る空気流に通らない空気流を加えて高風量にすることにより、高風量除湿運転をより省エネルギ状態で行うことができる。さらにこれらの高風量除湿運転において、圧縮機能力を高能力に制御したり、あるいは室外ファンを高風量から低風量に制御することにより、冷房気味から等温気味に、さらに等温気味から暖房気味の広い温度範囲にわたって高風量除湿運転を行うことができる。
【０１７５】
又、二分割した各室内側熱交換器の冷媒流路を複数化したことにより、除湿、冷房、暖房の各運転において、各流路の冷媒流量が減少し、二分割した利用側熱交換器を直列に接続したことによる圧力損失の増大を防いで、性能の低下を防止できる。この効果は、特に、両方の室内熱交換器が蒸発器となる冷房運転において大きい。さらに室内熱交換器における暖房運転時の出口流路部分を一系統にしたことにより、暖房運転時に、適切な冷媒のサブクールが取れ、性能を確保できる。又さらには室内熱交換器において、冷媒流と空気流とができるだけ対向流にすることにより、伝熱性能が維持され、性能が確保される。
【０１７６】
又、制御部は、温度センサで検出した外気温度を用い、室外ファンモータの運転パターンと回転数をあらかじめ記憶したデータテーブル、又は演算式により、その室外温度にあった室外ファンの運転を行う。さらに湿度検出手段で検出した室内湿度を用い、設定された湿度との差によってあらかじめ記憶したデータテーブル、又は演算式によりその湿度に応じた圧縮機の回転数を決定する。
【０１７７】
又、温度センサで検出した室内吹出空気温度を用い、室外ファンモータと圧縮機の回転数の運転パターンをあらかじめ記憶したデータテーブル、又は演算式により、運転パターンと回転数を決定する。
【０１７８】
以上説明した実施例の空気調和機によれば、室内熱交換器のような利用側熱交換器を二分割してそのあいだに除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設け、除湿運転時に、利用側熱交換器の一方を蒸発器、他方を凝縮器として空気の冷却・除湿及び加熱を行う冷凍サイクルにおいて、室内ファンの様な利用側ファン、室外ファンのような熱源側ファン及び圧縮機を能力制御可能なものとして、これらの機器の能力を適当に制御することにより、除湿量を十分取れる状態で、低風量除湿運転、高風量除湿運転を行ったり、さらにはこれらの各除湿運転に対して暖房気味、等温気味、冷房気味の運転を行うことができる。
【０１７９】
この結果、除湿運転を、その利用範囲を大幅に拡大して、様々な使用目的の運転モード、例えば快適な除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、カビ・ダニ防止除湿運転、ランドリー除湿運転等に使うことが可能になり、最近高まっている快適性や健康に対するニーズを満足でき、さらには空調以外の目的にも使用できる空気調和機を提供することができる。
【０１８０】
又、それ程暑くない夏場に冷房運転の代わりに室温をそれ程下げずに湿度を下げて体感温度を同一する除湿運転を行ったり、さらには高風量除湿運転を低入力で行うことが出来るため、省エネルギを図ることができる。
【０１８１】
又、二分割した各利用側熱交換器の冷媒流路を二系統以上にして利用側熱交換器での冷媒流通抵抗の増加を防止したり、利用側熱交換器の冷媒流路における暖房運転時の出口部分を一系統にして暖房運転時に十分な冷媒サブクールが取れるようにしたり、さらには利用側熱交換器における冷媒流と空気流とができるだけ対向流になるようにしたこと等により、性能の低下を防ぐことができる。
【０１８２】
又、二分割した各利用側熱交換器の冷媒流路を冷媒流量に応じて一系統から複数系統にして利用側熱交換器での冷媒流通抵抗の増加を防止したり、利用側熱交換器の暖房運転時出口部分を一系統にして暖房運転時に十分な冷媒サブクールが取れるようにしたり、さらには利用側熱交換器における冷媒流と空気流とができるだけ対向流になるようにしたこと等により、性能の低下を防ぐことができる。
【０１８３】
又、室内ユニット側に吹出温度センサや湿度検出手段を設け、室外ユニット側に外気温センサを設けることにより、除湿運転時条件に合った快適な除湿運転を行うことが可能となる。例えば、室外温度が低くなる程、室外ファンの回転数を増して室内での空気加熱量を増すように制御したり、また湿度が高い場合には、室内ファンや圧縮機の回転数を増加し、除湿量の多い運転を行って部屋を素速く所定の湿度にしたり、さらには室温が低温の時、室内ユニットの吹出空気温度を吸込空気温度より高くする除湿運転を行うことが出来る。
【０１８４】
さらに又、以上のような除湿運転方法及び利用側熱交換器の配管構成は、単一冷媒、混合冷媒を問わず適用でき、同様の効果を得ることができる。
【０１８５】
【発明の効果】
本発明によれば、人が快適に感じる温湿度にする使用目的で用いる除湿運転と、これ以外の使用目的で用いる他の除湿運転とを選択指定して容易に行なうことができると共に、除湿運転開始の指示後に選択指定がないときには人が快適に感じる温湿度にする除湿運転が自動的に行なわれるので使い勝手のよい空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である空気調和機の構成を示す図である。
【図２】様々な使用目的の除湿運転の運転方法を示す流れ図である。
【図３】低風量除湿運転での圧縮機やファンの運転方法を示す流れ図である。
【図４】高風量除湿運転での圧縮機やファンの運転方法を示す流れ図である。
【図５】空気調和機の室内ユニット構造を示す側断面図である。
【図６】高風量除湿運転での圧縮機やファンの運転方法を示す流れ図である。
【図７】本発明の他の実施例である空気調和機の熱源側部分を示す図である。
【図８】暖房気味除湿運転に対応した熱源側部分の運転方法を示す流れ図である。
【図９】利用側熱交換器の配管系統を示す図である。
【図１０】利用側熱交換器の正面図である。
【図１１】利用側熱交換器の配管系統を示す図である。
【図１２】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１３】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１４】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１５】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１６】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１７】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１８】利用側熱交換器の放熱フィンの側面図である。
【図１９】利用側熱交換器の放熱フィンの側面図である。
【図２０】絞り装置部分の構成図である。
【図２１】冷凍サイクルの温度エントロピ線図である。
【図２２】本発明のさらに他の実施例である空気調和機の構成を示す図である。
【図２３】空気調和機の他の室内ユニット構造を示す側断面図である。
【図２４】利用側熱交換器の配管系統を示す図である。
【図２５】利用側熱交換器の配管系統を示す図である。
【図２６】本発明の空気調和機の構成を示す図である。
【図２７】室外ファンの制御方法を示す図である。
【図２８】圧縮機の制御方法を示す図である。
【図２９】室外ファン−圧縮機の制御方法を示す図である。
【図３０】従来技術による空気調和機の構成を示す図である。
【図３１】従来技術の制御方法を示す図である。
【図３２】本発明による運転パターンの一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１、２０１…圧縮機、２、２０２…四方弁、３、２０３…室外熱交換器、４…主絞り装置、５、８、４１…二方弁、６ａ、６ｂ、５１ａ、５１ｂ、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６８、６８’、６９、６９’、７０、７０ａ、７０ｂ、８０、８０ａ、８０ｂ、８８、８８ａ、８８ｂ９８、９８ａ、９８ｂ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１１０ａ、１１０ｂ、２０８、２０９…室内熱交換器、７、２１０…除湿絞り装置、１０、２１１…室外ファン、１１、２１２…室外ファンモータ、１２、２１３…室内ファン、１３、２１４…室内ファンモータ、１６…制御部、１７、２１６…温度センサ、１８、２１６…湿度検出手段、３４…開閉ダンパ、３５…通風路、５２、５３、５４、５５、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０…冷媒配管、５６、７１、８１、９１、９１ａ、９１ｂ、９３、９３ａ、９３ｂ…放熱フィン、７２、８２、８９、９６、９７…切断線、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ、７３ｅ、７３ｆ、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、７４ｆ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、７５ｆ、７５ｇ、８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄ、８７ｅ、８７ｆ、８７ｇ、８７ｈ…伝熱管、８６…抵抗管、９２、９４…スリット、９５…電動膨張弁、２０４…暖房用絞り装置、２０５…冷暖房用絞り装置、２０６…バイパス用電磁弁、２０７…逆止弁、２１０…除湿用絞り装置、２１５…外気温センサ、２１７…室内吸込温度センサ、２１８…室内吹出温度センサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に係り、特に除湿絞り装置を有する空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空気調和機としては、湿度を下げるための除湿運転を行う際、主として蒸発器により冷却された空気を電気ヒータにより再び加熱する方式のものや、冷凍サイクルの凝縮熱により再び加熱する方式のものが知られている。この２つの方式のものを特に省エネルギ−の点から比較した場合、前者の方式のものは、消費電力が非常に多くなるため、後者の方式のものの方が優れている。
【０００３】
又、除湿運転時に冷却された空気を冷凍サイクル自身により再び加熱する冷凍サイクルの例として、特開昭６０−１８１５５９号公報、特開平２−１８３７７６号公報、特開平３−３１６４０号公報、及び実開昭５１−１８０５９号公報に記載のものがある。
【０００４】
このうち特開昭６０−１８１５５９号公報には、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り装置、室内熱交換器等を順次冷媒配管で接続し、さらに室内熱交換器を二分割してこれらの間に除湿運転用の除湿絞り装置とこの除湿絞り装置をバイパスする二方弁とを並列に設けたサイクル構成が開示されている。そして除湿運転時には、前記二方弁を閉じて冷媒を除湿絞り装置に流すことにより、二分割した室内熱交換器のうち上流側を凝縮器、下流側を蒸発器とし、室内空気流をこの蒸発器から凝縮器に流し、蒸発器で冷却・除湿した後、凝縮器で再び加熱して温度をあまり下げずに湿度を下げる除湿運転を可能にしている。
【０００５】
特開平２−１８３７７６号公報では、さらに、除湿絞り装置として小孔付二方弁を用い、室内熱交換器を上下に二分割したサイクル構成として、除湿運転時に上側室内熱交換器を凝縮器、下側室内熱交換器を蒸発器とし、さらに室内空気流をこれらの室内熱交換器に並列に流し、蒸発器で冷却・除湿、凝縮器で加熱することにより、冷え過ぎを防止しながら湿度を下げる除湿運転を可能にしている。
【０００６】
特開平３−３１６４０号公報では、前述の特開昭６０−１８１５５９号公報のサイクル構成に加え、さらに逆止弁４個からなる流路切替手段を設けて四方弁を暖房サイクルに切換えた場合でも室内側で空気流が蒸発器から加熱器に流れるようにして、強力な暖房気味除湿運転が可能なサイクル構成にしている。又室外ファンの回転数制御により室外熱交換器での放熱量をコントロールし、室温が設定温度になるように室内熱交換器での空気加熱量を調節するようにしている。又公知例の中に、室外ファンを、外気温度が２２℃以下で微弱運転、２２℃以上で弱運転にすることが記載されている。
【０００７】
実開昭５１−１８０５９号公報におけるサイクル構成を図３０に、各部の運転一覧を図３１に示す。図３０のサイクル構成は、圧縮機を２台設けているが、基本的には前述の特開昭６０−１８１５５９号公報に記載のサイクル構成と同等である。図３１に示す運転方法では、室外ファンや圧縮機は、運転機能に応じた制御を行うが室外温度等に応じた制御は行っていない。例えば、室外ファンは、冷房気味除湿運転では低速で、暖房気味除湿運転では停止させる。又、圧縮機は除湿運転時１台運転である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
最近は、除湿運転を多目的に使用するようになっている。例えば、（１）梅雨や秋雨の季節で気温はそれほど高くないがじめじめする時に、設定室温を保ちながら除湿を行う、快適除湿運転、（２）蒸し暑い夜や明け方に気流感が無く低騒音状態で、温度をあまり下げずに湿度を下げて快適な睡眠ができるようにする、おやすみ・おめざめ除湿運転、（３）相対湿度を５０％位に保ってカビやダニの繁殖を防止する、カビ・ダニ防止除湿運転、（４）梅雨や秋雨の季節で家の中に干した洗濯物を乾かす時に使用する、ランドリー除湿運転等がある。しかし、前記の四つの公知公報には、上記（１）〜（４）の使用目的に対する運転方法については配慮されていない。
【０００９】
なお特開平３−３１６４０号公報では、室外ファンの回転数を制御して除湿運転における室内熱交換器での空気加熱量を調整するようにしているが、圧縮機の運転に関しては何も触れておらず、特に上記（１）〜（４）の様な多くの使用目的に適用するためには不十分である。又外気温度の対して、室外ファンを外気温度が２２℃以下では微弱運転、２２℃以上では弱運転の二段階に制御しているが、室外温度に対する制御としては不十分である。
【００１０】
又、空気調和機では、除湿運転の他に冷房運転や暖房運転を行う場合が多いが、前述の四つの公知公報に記載のように二分割した室内熱交換器を直列につなぐと、冷房運転や暖房運転では室内熱交換器の冷媒流路が長くなり、特に２つの室内熱交換器を蒸発器として使用する冷房運転において、室内熱交換器での冷媒流の圧力損失が大きくなり、さらには空気流と冷媒流の流れが対向流にならなかったり、暖房運転時に十分なサブクールが取れなかったりすると、冷凍サイクルの性能が低下してしまう。この場合、特開平２−１８３７７６号公報には二分割した室内熱交換器のうちの少なくとも一方の冷媒流路を二経路にして圧力損失が少なくなるようにしているが、まだ不十分である。その他の公知公報では、この問題に付いて特に触れていない。
【００１１】
さらに、ルームエアコン等の小形の空気調和器では、室内ユニット（室内機とも言う）の寸法に制限があり、こうした制限された条件下において、室内熱交換器の配管構成と空気流との関係等を工夫して、除湿、冷房、暖房の各運転において室内熱交換器での伝熱性能をできるだけ良くして冷凍サイクルの性能を十分高く保つ必要がある。
【００１２】
又さらに実開昭５１−１８０５９号公報では、暖房ぎみ除湿運転時、室外側ファンを停止させるため、室外ユニット（室外機ともいう）側の電気部品の温度が高くなり寿命が短くなってしまう。又室外温度によって室外ファンを制御しないため、室外熱交換器からの放熱量（廃熱量）が室外温度により変わり室内吹出空気温度や除湿量を十分には制御できなかったり、圧縮機が一定速で一台であるため、設定湿度と室内湿度の差による除湿量制御が十分にはできない。
【００１３】
本発明の目的は、人が快適に感じる温湿度にする使用目的で用いる除湿運転と、これ以外の使用目的で用いる他の除湿運転とを選択指定して容易に行なうことができると共に、除湿運転の選択に関して使い勝手のよい空気調和機を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、能力制御可能な圧縮機と、室外熱交換器と、主絞り装置と、送風量制御が可能な室外ファンと、第１室内熱交換器と、第２室内熱交換器と、除湿運転時に絞り装置として機能する除湿絞り装置と、風量制御可能な室内ファンとを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記主絞り装置、前記第１室内熱交換器、前記除湿絞り装置、前記第２室内熱交換器を順次管路によって接続され、冷房運転時は前記室外熱交換器を凝縮器として、前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させ、暖房運転時は前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を凝縮器として、前記室外熱交換器を蒸発器として作用させ、除湿運転時は前記第１室内熱交換器を凝縮器として、前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させる空気調和機において、除湿運転モードとして、人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機、前記室外ファン及び前記室内ファンが制御される除湿運転モードと、洗濯物を乾燥させる運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を気流が広い範囲にゆき渡るように予め設定された高風量とする除湿運転モードとを含む複数の除湿運転モードを備え、前記複数の除湿運転モードの何れかを選択指定する機能と、除湿運転開始の指示後に前記複数の除湿運転モードの選択指定がないとき、前記人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機、前記室外ファン及び前記室内ファンが制御される除湿運転モードが自動的に選択される機能とを備えたものである。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、能力制御可能な圧縮機と、室外熱交換器と、主絞り装置と、送風量制御が可能な室外ファンと、第１室内熱交換器と、第２室内熱交換器と、除湿運転時に絞り装置として機能する除湿絞り装置と、風量制御可能な室内ファンとを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記主絞り装置、前記第１室内熱交換器、前記除湿絞り装置、前記第２室内熱交換器を順次管路によって接続され、冷房運転時は前記室外熱交換器を凝縮器として、前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させ、暖房運転時は前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を凝縮器として、前記室外熱交換器を蒸発器として作用させ、除湿運転時は前記第１室内熱交換器を凝縮器として、前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させる空気調和機において、除湿運転モードとして、人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を設定する機能を有する除湿運転モードと、洗濯物を乾燥させる運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を気流が広い範囲にゆき渡るように予め設定された高風量とする除湿運転モードとを含む複数の除湿運転モードを備え、前記複数の除湿運転モードの何れかを選択指定する機能と、除湿運転開始の指示後に前記複数の除湿運転モードの選択がないとき、前記人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を設定する機能を有する除湿運転モードが自動的に選択される機能とを備えたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施例を建家に取り付ける空気調和機を例にとり、図面により詳細に説明する。
【００１７】
本発明による一実施例を図１から図４により説明する。図１は本実施例である冷凍サイクルと制御の系統を示す図、図２は運転モードの流れ図、図３は低風量の除湿運転での運転方法の流れ図、図４は高風量の除湿運転方法の流れ図である。
【００１８】
本実施例の空気調和機は次のように構成されている。図１において、１は圧縮機、２は冷房や暖房等の運転状態を切り換える際に切り換えられる四方弁、３は室外熱交換器、４は冷房運転及び暖房運転時に冷媒が流れる主絞り装置、５は主絞り装置４と並列に設けられ除湿運転時に冷媒を流すための二方弁、６ａ、６ｂは二分割された室内熱交換器、７は室内熱交換器６ａと６ｂとの間にこれらと直列に設けられ除湿運転時に冷媒の流れる除湿絞り装置、８は室内熱交換器６ａと６ｂとの間に除湿絞り装置７と並列に設けられ冷房及び暖房運転時に冷媒を流すための二方弁、９は圧縮機への液戻りを防止するためのアキュムレータ、１０は室外ファン、１１は室外ファンモータ、１２は室内ファン、１３は室内ファンモータ、１４、１５はそれぞれ室外、室内の風向を示す矢印、１６は制御部、１７は室内温度を検知する温度センサ等の温度検出手段、１８は室内湿度を検知する湿度センサ等の湿度検出手段、２１、２２、２３、２４、２５はそれぞれ配線を示している。また、圧縮機１は、能力制御が可能で、室外ファン１０及び室内ファン１２は能力制御すなわち送風量制御が可能にしてある。特に最近は、圧縮機１やファンモータ１１、１３には、回転数が連続して変えられる回転数制御方式が用いられており、能力をきめ細かく制御することができる。
【００１９】
以上のようなサイクル構成において、冷房運転時には、二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒を実線の矢印で示すように循環させ、室外熱交換器３を凝縮器、室内熱交換器６ａ及び６ｂを蒸発器として室内の冷房を行う。暖房運転時には、四方弁２を切り替え二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒を破線の矢印で示すように循環させ、室内熱交換器６ａ及び６ｂを凝縮器、室外熱交換器３を蒸発器として室内の暖房を行う。
【００２０】
又、除湿運転時には、四方弁２を冷房運転時と同様に切り換え、二方弁５を開き二方弁８を閉じることにより、冷媒を一点鎖線で示すように圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、二方弁５、室内熱交換器６ａ、除湿絞り装置７、室内熱交換器６ｂ、四方弁２、アキュムレータ９、圧縮機１の順に循環させ、室外熱交換器３を上流側の凝縮器、室内熱交換器６ａを下流側の凝縮器、室内熱交換器６ｂを蒸発器とするように設定する。そして、室内空気を室内ファン１２により矢印１５で示すように流すと、空気は蒸発器として作用する室内熱交換器６ｂで冷却・除湿された後、下流側の凝縮器、すなわち加熱器となる室内熱交換器６ａで再び加熱されて室内に吹き出される。この場合、さらに圧縮機１の能力や室内ファン１２及び室外ファン１０の送風能力を制御することにより、蒸発器６ｂ及び加熱器６ａの能力を調節することができ、最終的には除湿量や吹き出し空気温度を使用目的に合わせて制御することができる。
【００２１】
ところで、上記したように最近は除湿運転を多目的に使用するようになっている。例えば、（１）梅雨や秋雨の季節等で気温はそれほど高くないが、じめじめする時に設定温度を保ちながら除湿をおこなういわゆる快適除湿運転、（２）蒸し暑い夜や明け方に気流感がなく、低騒音状態で温度を余り下げずに湿度を下げて快適な睡眠ができるようにする、おやすみ・おめざめ除湿運転、（３）相対湿度を５０％位に保ってカビやダニの繁殖を防止する、いわゆるカビ・ダニ防止の除湿運転、さらには（４）梅雨や秋雨の季節等で家の中に干した洗濯物を乾かす時に使用する、いわゆるランドリー除湿運転、等がある。
【００２２】
又、上記した種々の使用目的の除湿運転における圧縮機や室内ファン、室外ファンの運転状態について考えてみると、おやすみ・おめざめ除湿運転では、特に気流感がなく低騒音で除湿量の多い低風量除湿運転が必要であり、ランドリー除湿運転では、特に気流が広い範囲まで届きしかも乾燥能力の高い高風量除湿運転が必要である。快適除湿運転やカビ・ダニ防止除湿運転では、前記した低風量での除湿運転や高風量での除湿運転を適当に使い分ける必要がある。また、低風量の除湿運転や高風量の除湿運転に対して、さらに室温に応じて冷房気味、等温気味あるいは暖房気味の運転を行う必要がある。
【００２３】
以上述べた種々の使用目的の除湿運転方法について、以下に運転モードの流れ図である図２に基づいて説明する。図２に示すように、強制運転あるいは室内外の温湿度を検知した自動運転などにより除湿運転開始（２００）の指示がでると、除湿運転における使用モードの選択（２０１）が行われ、この選択に基づいて快適な除湿運転（２１０）、カビ・ダニ防止の除湿運転（２２０）、おやすみ・おめざめ除湿運転（２３０）、ランドリー除湿運転（２４０）等のうちの１つが選択される。この時、選択モードの指定がないときには、自動的に快適な除湿運転（２１０）のモードが選択される。
【００２４】
まず、快適除湿運転（２１０）では、温度センサ１７、湿度センサ１８により室内空気の温湿度の検出（２１１）、希望する室内温湿度の設定（２１２）が行われる。次に低風量で除湿運転を行うかあるいは高風量で除湿運転を行うかの室内ファン１２の送風状態の設定（２１３）が行われ、この設定（２１３）に基づいて低風量除湿運転（２１４）または高風量除湿運転（２１５）が選択される。また、快適除湿運転を行う場合、室内の温湿度は人が快適に感じるように設定する必要があるが、ＰＭＶ（Ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ Ｍｅａｎ Ｖｏｔｅの略で予測平均申告を意味する）等の温熱環境評価指標に基づいて制御するようになっており、この温熱環境評価指標に基づいて制御される場合には、室内の気温や湿度だけでなく輻射温度、風速、着衣量、活動量も考慮して温冷感の快適条件を求め、季節や衣服状態、活動状態等を考慮して、自動的に温度や湿度を設定することができる。
【００２５】
カビ・ダニ防止除湿運転（２２０）では、快適除湿運転（２１０）の場合と同様に、温度センサ１７、湿度センサ１８により室内空気の温湿度の検出（２２１）、希望する室内温湿度の設定（２２２）が行われる。次に低風量で除湿運転を行うかあるいは高風量で除湿運転を行うかの室内ファン１２の送風状態の設定（２２３）が行われ、この設定（２２３）に基づいて低風量除湿運転（２２４）または高風量除湿運転（２２５）が選択される。なお、カビやダニの繁殖を防止するには相対湿度を４０〜６０％位にすれば良いことがわかっており、従ってカビ、ダニ防止の除湿運転では、例えば湿度を５０％位に自動的に固定して設定してもよい。このような除湿運転を行うことにより、体感温度をよく保てる状態で除湿運転が行える。
【００２６】
おやすみ・おめざめ除湿運転（２３０）では、温度センサ１７、湿度センサ１８により室内空気の温湿度の検出（２３１）、希望する室内温湿度の設定（２３２）が行われる。次に、睡眠時において特に寝初めや朝起きる時には、気流感や騒音が高いと寝苦しいため、室内ファン１２の送風能力を下げた低風量の除湿運転（２３３）が行われる。なお、睡眠時における室内の快適な温湿度についてはおおよその値が分かっており、例えば梅雨時や夏の蒸し暑い時には、室温を余り下げずに湿度を十分下げた方が快適で健康的な睡眠環境になる。従って、おやすみ・おめざめ除湿運転では、室内の温度及び湿度をこのような値に自動的に固定して設定してもよい。さらにこの運転モードは、寝初め、熟睡時、朝起きる時など人間の睡眠パターンに合わせてプログラムされた自動運転モードにして使うこともできる。
【００２７】
ランドリー除湿運転（２４０）では、温度センサ１７、湿度センサ１８により室内空気の温湿度の検出（２４１）、希望する室内温湿度の設定（２４２）が行われる。次に、洗濯物の乾燥時には、気流が広い範囲までゆき渡り除湿能力が十分高い必要があるため、室内ファン１２の送風能力を上げた高風量除湿運転（２４３）が行われる。また、洗濯物の乾燥時における温湿度は、微妙に変わる人間の体感と違い、大体一定に設定することができる。従って、ランドリー除湿運転でも室内の温度及び湿度を自動的に固定して設定することができる。
【００２８】
なお、図２に示す各使用目的の運転モードにおいて、室内温湿度検出（２１１）、（２２１）、（２３１）、（２４１）、室内温湿度設定（２１２）、（２２２）、（２３２）、（２４２）、室内送風状態設定（２１３）、（２２３）は必ずしもこの順に行う必要はなく、任意に設定することができる。
【００２９】
以上述べたような使用目的のそれぞれにおいて、運転モードは大きく分けて、低風量除湿運転と高風量除湿運転になる。空気調和機自体は、これらの低風量除湿運転と高風量除湿運転を快適な除湿運転、カビ・ダニ防止の除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、ランドリー除湿運転等の各使用目的モードに合わせて使うことができる。
【００３０】
以上述べた低風量除湿運転及び高風量除湿運転においては、室温の検出値と設定値が異なる場合には、この温度差ΔＴ（ΔＴ＝検出室温−設定室温で表される）に応じて、検出室温の方が高くΔＴがプラスの場合には冷房気味、両者がほぼ等しくΔＴがゼロ近傍の場合には等温気味、検出温度の方が低くΔＴがマイナスの場合には暖房気味の除湿運転を行う必要がある。以下これらの運転方法について述べる。
【００３１】
低風量除湿運転（３００）での運転方法を示す図３から分かるように、まず室内ファンを低風量運転に設定（３０１）する。次に室内において温度センサ１７で検出した検出室温と設定室温とを比較（３０２）し、温度差ΔＴがプラスの場合には、低風量冷房気味除湿運転（３１０）を行う。この場合には、圧縮機１は、能力を下げても十分な除湿能力が得られることから、低能力運転（３１１）に設定し、さらに冷房気味運転を行うためには、室外熱交換器３での放熱能力を増して加熱器として使用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を下げる必要があり、このために室外ファン１０の送風能力を増大（３１２）させる。
【００３２】
温度差ΔＴがほぼゼロの場合には、低風量等温気味除湿運転（３２０）を行う。この運転では、圧縮機１は、能力を下げても十分な除湿能力が得られることから、低能力運転（３２１）にし、さらに等温気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱能力を中くらいにして、加熱器として使用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を中くらいにする必要があり、このために室外ファン１０の送風能力を中くらい（３２２）に設定する。
【００３３】
温度差ΔＴがマイナスの場合には、低風量暖房気味除湿運転（３３０）を行う。この運転では、室外熱交換器３での放熱量を減らして加熱器として使用する室内熱交換器６ａにより、空気流１５に対する加熱能力を大きくする必要がある。このために室外ファン１０の送風能力を極力減らし、必要に応じて室外ファンを停止（３３２）する。又、圧縮機１は、能力を下げても十分な除湿能力が得られるが、圧縮機１の能力を増すに従って加熱器６ａの能力が増し、より暖房気味にすることができる。従って、圧縮機１の能力は、暖房気味の程度にしたがって能力を増大（３３１）させる。
【００３４】
ここで、低風量除湿運転の具体的な運転例としては、例えば室内温湿度２４℃、６０％、室外温湿度２４℃、８０％の条件おいて、標準冷房能力２．８ｋＷのルームエアコンを用い、室外風量を十分下げ、室内風量を約２ｍ３／ｍｉｎとした場合、圧縮機の理論押除量を０．９８ｍ３／ｈとすると吹出温度が約２１℃の冷房気味運転、圧縮機の理論押除量を１．５ｍ３／ｈとすると吹出温度が約２７℃の暖房気味運転とすることができる。すなわち、室内ユニットの吹出空気温度が室温−３℃の冷房気味除湿運転から室温＋３℃までの暖房気味除湿運転を行うことが出来る。
【００３５】
なお、以上述べた低風量除湿運転においては、除湿量が十分とれることから、圧縮機１の能力を低く設定したが、これに限るものではなく、圧縮機の能力を上げていっても良く、この場合には入力が大幅に増大するが、除湿能力は徐々に増えてゆく。
【００３６】
次に図４により高風量除湿運転（３５０）の運転方法を説明する。まず、室内ファン１２を高風量運転に設定（３５１）する。次に室内において温度センサ１７で検出した検出室温と設定室温とを比較（３５２）し、温度差ΔＴがプラスの場合には、高風量冷房気味除湿運転（３６０）を行う。この運転では、室内ファン１２が高風量運転であることから、蒸発器として作用する室内熱交換器６ｂの蒸発温度を下げて十分な除湿能力を得るために圧縮機１を高能力運転（３６１）にし、さらに冷房気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱能力を増して加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を下げてやる必要がある。このために室外ファン１０の送風能力を増大（３６２）させる。
【００３７】
温度差ΔＴがほぼゼロの場合には、高風量等温気味除湿運転（３７０）を行う。この運転では、上述した冷房気味運転と同じ理由により、圧縮機１は高能力運転（３７１）にする。さらに等温気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱能力を中くらいにして、加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を中くらいにする必要がある。このために室外ファン１０の送風能力を中くらい（３７２）にする。温度差ΔＴがマイナスの場合には、高風量暖房気味除湿運転（３８０）を行う。この運転では、圧縮機１は、上述した冷房気味運転や等温気味運転と同じ理由で、高能力運転（３８１）にする。さらに暖房気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱量を減らして加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流１５に対する加熱能力を大きくする必要がある。このために室外ファン１０の送風能力を極力減らし、必要に応じて室外ファン１０を停止（３８２）する。
【００３８】
ここで、高風量除湿運転の具体的な運転例としては、例えば室内温湿度２４℃、６０％、室外温湿度２４℃、８０％の条件で、標準冷房能力２．８ｋＷのルームエアコンを用い、室外風量を十分下げ、室内風量を約６ｍ３／ｍｉｎとした場合、圧縮機の理論押除量を１．９ｍ３／ｈとすると吹出温度が約２６．５℃の暖房気味運転とすることができる。すなわち室内ユニットの吹出空気温度が室温＋３℃までの暖房気味を行うことが出来る。
【００３９】
ところで上記した高風量除湿運転では、圧縮機１を高能力運転に設定することから入力が大きくなる。この入力が大きくなる問題を解決できる室内ユニットの構造を示す側断面図を図５に、この場合の高風量除湿運転方法の流れ図を図６に示す。
【００４０】
図５において、６ａ、６ｂ、１２は、それぞれ図１に示したサイクル構成と同一のものであり、それぞれ風下側の室内熱交換器、風上側の室内熱交換器、室内ファンである。また、３１は吸い込みグリル、３２は通風路を形成している背面側のケーシング、３３は凝縮水を受ける露受皿、３４は開閉可能なダンパ、３５はケーシング３２の上部に設けた通風路である。このような構成にすることにより、除湿運転時には室内熱交換器６ｂが蒸発器、室内熱交換器６ａが加熱器となり、室内ファン１２を運転して室内空気を矢印で示すように空気流３６から空気流３７のように流すことにより、空気流３６は、吸込みグリル３１を通り、蒸発器６ｂで冷却・除湿された後、加熱器６ａで加熱されて、室内ファン１２を通って矢印の方向に吹き出される。また、蒸発器６ｂで生じた凝縮水は、露受皿３３に一旦受けられた後、室外へ排出される。
【００４１】
次に、以下に図５に示す室内ユニットを用いた場合の高風量除湿運転の方法を図１に示すサイクル構成を参照しながら、図６に示す流れ図により説明する。
【００４２】
高風量除湿運転モードが選択（４００）されると、まず吸込みダンパ３４が３４ａに示すように開き（４０１）、室内ファン１２を高風量の状態で運転（４０２）する。次に図１に示す温度センサ１７で検出した検出室温を設定室温と比較（４０３）し、温度差ΔＴがプラスの場合には、高風量冷房気味除湿運転（４１０）を行う。この運転では、室内ファン１２は高風量の運転であるが、この風量は通風路３５を通る風量と室内熱交換器６ｂ及び６ａを通る風量との和であり、室内熱交換器６ｂ及び６ａを通る風量は少風量となり、圧縮機１を低能力運転（４１１）にしても蒸発器６ｂの蒸発温度が下がり十分な除湿能力が得られる。さらに冷房気味運転にするには、室外熱交換器３での放熱能力を増して加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流３６に対する加熱能力を下げてやる必要がある。このために、室外ファン１０の送風能力を増大ぎみ（４１２）にする。
【００４３】
温度差ΔＴがほぼゼロの場合には、高風量等温気味除湿運転（４２０）を行う。この運転では、上述した冷房気味運転と同じ理由により、圧縮機１は低能力運転（４２１）にする。さらにこの等温気味運転では、室外熱交換器３での放熱能力を中くらいにして加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流３６に対する加熱能力を中くらいにする必要がある。このために、室外ファン１０の送風能力を中位（４２２）にする。
【００４４】
温度差ΔＴがマイナスの場合には、高風量暖房気味除湿運転（４３０）を行う。この運転でも、圧縮機１は、上述した冷房気味運転や等温気味運転と同じ理由により、低能力運転（４３１）にする。さらにこの暖房気味運転を行うには、室外熱交換器３での放熱量を減らして加熱器として作用する室内熱交換器６ａによる空気流３６に対する加熱能力を大きくする必要がある。このために、室外ファン１０の送風能力を極力減らし、必要に応じて室外ファン１０を停止（４３２）する。
【００４５】
なお、図５において低風量の除湿運転は、ダンパ３４を閉じることにより、図３に示した運転方法と同様にして行うことができる。又、図５において、３４は回転開閉可能なダンパとしたが、これに限るものではなく、開閉可能な構造であればよい。また、これまでの説明においては、室内温湿度の検出は、図２について説明した手順で行っているが、これに限らず、図３、図４、図６において検出室温と設定室温の比較（３０２）、（３５２）、（４０３）の前で行うことも可能である。
【００４６】
又、本発明による他の実施例を図７及び図８に示す。図７は本実施例のサイクルの室外側部分を示す構成図、図８は室外熱交換器３の放熱量調節方法をに示す図である。
【００４７】
図７に示すサイクルの室外側部分は、図１において二点鎖線で囲んだ部分４０に相当し、図１に示すサイクル構成において、室外熱交換器３をバイパスさせて二方弁４１を介してバイパス管４２を設けている。また、図７において、図１と同一番号をつけたものは、同一部分を示す。
【００４８】
図７に示すサイクル構成を有する本実施例の空気調和機では、その運転方法は、図１に示すサイクル構成の場合とほぼ同様であるが、図３に示す低風量暖房気味除湿運転（３３０）におけるステップ３３２、図４に示す高風量暖房気味除湿運転（３８０）におけるステップ３８２及び図５に示す室内ユニットの構造に対応する図６に示した高風量暖房気味除湿運転（４３０）におけるステップ４３２での室外熱交換器３の放熱能力を調節する方法において次のように異なっている。
【００４９】
暖房気味除湿運転おいては、図８に示す室外熱交換器３の放熱量調節方法により、まず図１に示す実施例において加熱器として作用する室内熱交換器６ａの加熱能力を増すために、室外ファン１０の送風能力を極力落とすか、さらには室外ファン１０を停止（５０１）する。次に再度室温を検知して設定室温と比較（５０２）し、検出室温が設定室温より低ければ二方弁４１を開く（５０３）。また、検出室温が設定室温より低くなければ設定を終了（５０４）する。この結果、ステップ５０３において二方弁４１を開いた場合には、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒流のほとんどが室外熱交換器３を通らず加熱器として作用する室内熱交換器６ａに流入するため、二方弁４１を閉じ室外ファン１０を止めた場合に、自然対流により外気へ放熱されていた熱量も加熱器として作用する室内熱交換器６ａへ運ばれて室内熱交換器６ａで加熱量がさらに増し、より暖房気味の除湿運転を行うことができる。
【００５０】
これまで図１に示す実施例のサイクル構成において、除湿運転の場合について説明してきたが、冷房、暖房の各運転に対してもサイクル性能及び室内熱交換器６ａ、６ｂでの熱交換性能を確保して効率良く運転する必要がある。以下、この方法について説明する。
【００５１】
まず、図１に示す実施例では、室内熱交換器を６ａと６ｂに二分割し、これらを二方弁８を介して直列に接続してあるため、冷房運転及び暖房運転、特に冷房運転においては、室内熱交換器６ａ及び６ｂとも低圧であり、ガス冷媒の比容積が大きく体積流量として大きくなる蒸発器であるため、室内熱交換器での圧力損失が大きくなってサイクルの性能が低下する。
【００５２】
この問題を解決できる一実施例を図９及び図１０に示す。図９及び図１０に示す実施例は、図１に示す実施例において、一点鎖線で囲んだ室内側部分９０の熱交換器部分に相当し、図１０は、図９において矢印Ｐの方向からみた正面図である。図９及び図１０において、５１ａ、５１ｂは、それぞれ図１に示す６ａ、６ｂに相当する二分割された室内熱交換器であり、室内熱交換器５１ａは、Ａ点で冷媒配管５２と冷媒配管５３の二系統の冷媒配管に分かれた後、Ｂ点で再び一系統に合流する配管構成を有し、室内熱交換器５１ｂも同様に、Ｃ点で冷媒配管５４と冷媒配管５５の二系統の冷媒配管に分かれた後、Ｄ点で再び一系統に合流する配管構成にしてある。また、５６は放熱フィンである。その他の図１と同一番号を付したものは同一部分を示す。
【００５３】
以上のように構成された空気調和機において、冷房運転時及び暖房運転時には、二方弁８を開くことにより室内熱交換器５１ａおよび５１ｂにおいて、冷媒はそれぞれ二系統に分かれて流れるため、各系統を流れる冷媒流量は半分になり、室内熱交換器５１ａ及び５１ｂでの冷媒流圧力損失が低減するので、性能の低下を防止できる。
【００５４】
なお、図９及び図１０に示す実施例では、室内熱交換器５１ａ及び５１ｂの冷媒配管を二系統に分けた場合を示したが、これに限られるものではなく、さらに多くの系統に分ける事も可能であり、この場合も室内熱交換器５１ａ及び５１ｂでの冷媒流圧力損失を低減し、性能の低下を防止できる。但し、冷媒流をあまり多系統にすると、冷媒流の圧力損失は低下するが、熱伝達率の低下が著しく、冷房能力や動作係数といった空気調和機全体の性能が低下してしまうため、最適な系統数に設定する必要があり、この系統数は冷媒配管の内径によって決定される。
【００５５】
次に、暖房運転においては、暖房能力や動作係数といった性能を向上するためには、凝縮器として作用する室内熱交換器において、その入口での高温のガス冷媒流が流れる熱交換器部分を、その風下側で熱交換する熱交換器部分のない位置で空気流と熱交換させ、さらに冷媒流の出口にあたる熱交換器部分を十分にサブクールがとれるように、比較的低温の風上側の空気流と熱交換させる必要がある。このように構成した例を図１１に示す。図１１において、６０ａは点Ｅ、点Ｆで結合した二系統の冷媒配管６１、６２からなる室内熱交換器、６０ｂはＧ点で結合した二系統の冷媒配管６３、６４からなる室内熱交換器、６０ｃは暖房運転時には冷媒流が室内熱交換器６０ｂの上流側で、かつ空気流１５が室内熱交換器６０ｂ通過後の風下側になる位置に設けたＨ点で結合した二系統の冷媒配管６６、６７からなる室内熱交換器、６０ｄは暖房運転時には冷媒流が室内熱交換器６０ａの下流側で、かつ空気流１５が直接当たりしかも室内熱交換器６０ｂの上方になる位置に設けた冷媒の流れを一系統にした冷媒配管６５を有する室内熱交換器であり、基本的には図９に示す実施例に対して、さらに室内熱交換器６０ｃ、６０ｄを設けた構成としたものである。
【００５６】
以上のように構成されたものにおいては、暖房運転時には冷媒が二方弁８を介して室内熱交換器を６０ｃ、６０ｂ、６０ａ、６０ｄの順に流れ、破線の矢印で示したように高温のガス冷媒流は、室内熱交換器６０ｃで室内熱交換器６０ｂと熱交換した後の空気流１５ａと熱交換し、さらに室内熱交換器６０ｂで比較的温度の低い空気流１５と熱交換して、室内熱交換器６０ａで室内熱交換器６０ｂと熱交換した後の空気流１５ａと熱交換されることによって放熱、冷却され、室内熱交換器６０ａの出口で十分に凝縮される。次に、この凝縮した液冷媒流は、一系統の室内熱交換器６０ｄに流入して高速となり、管内熱伝達率が十分高くなるとともに、比較的低温の空気流１５と熱交換して、サブクールが十分にとれた状態になる。この場合、室内熱交換器６０ｃから６０ｂへかけての冷媒流は、空気流１５及び空気流１５ａと対向流となり、さらに室内熱交換器６０ａから室内熱交換器６０ｄに流れる冷媒流も空気流１５及び１５ａと対向流となり、いずれの場合も効率のよい熱交換状態となっている。
【００５７】
又、冷房運転時には、冷媒が実線の矢印で示すように、室内熱交換器６０ｄ、室内熱交換器６０ａ、二方弁８、室内熱交換器６０ｂ、室内熱交換器６０ｃの順に流れ、これら全ての室内熱交換器が蒸発器として作用する。
【００５８】
除湿運転時には、冷媒が一点鎖線の矢印で示すように、室内熱交換器６０ｄ、室内熱交換器６０ａ、除湿湿絞り装置７、室内熱交換器６０ｂ、室内熱交換器６０ｃの順に流れ、室内熱交換器６０ｄ、室内熱交換器６０ａが加熱器として、室内熱交換器６０ｂ、室内熱交換器６０ｃが冷却・除湿器として作用する。この場合、冷却・除湿器として作用する室内熱交換器６０ｃは、加熱器として作用する室内熱交換器６０ａの下方に位置するため、室内熱交換器６０ｃで生じた除湿水が、室内熱交換器６０ａで加熱されて再び蒸発することはない。また、加熱器として作用する室内熱交換器６０ｄは冷却・除湿器となる室内熱交換器６０ｂの上方に位置しているため、室内熱交換器６０ｂで生じた除湿水が室内熱交換器６０ｄで加熱されて再び蒸発することもない。
【００５９】
これまで述べたことから分かるように、図１１において、室内熱交換器６０ｃは、必ずしも室内熱交換器６０ａの下にある必要はなく、６８の一点鎖線で示す位置であって室内熱交換器６０ｂの下方あるいは６８ａの一点鎖線で示す位置であって室内熱交換器６０ａの風下側等も含め、風下側に室内熱交換器部分がないような位置で除湿運転時に室内熱交換器６０ｃで生じた除湿水が加熱器となる室内熱交換器に垂れない位置なら任意の位置におくことができる。また、室内熱交換器６０ｄは、必ずしも室内熱交換器６０ｂの上にある必要はなく、６９の二点鎖線で示す位置であって室内熱交換器６０ａの上方あるいは６９ａの二点鎖線で示す位置であって室内熱交換器６０ｂの前方等も含め、比較的低温の空気流１５が直接当り除湿運転時に除湿水がかからない位置なら任意の位置におくことができる。
【００６０】
又、図１１においては、暖房運転時に冷媒流の入口高温ガス域側に室内熱交換器６０ｃ、出口サブクール域側に室内熱交換器６０ｄの両方を設けたが、これに限らずどちらか一方にしてもよく、この場合には、室内側熱交換器６０ｃ、６０ｄのそれぞれの作用による効果を得ることができる。
【００６１】
またさらに詳細にいえば、図９において室内熱交換器５１ａ、５１ｂを二系統の冷媒流路にしたり、あるいは図１１において室内熱交換器６０ａ、６０ｂ，６０ｃを二系統の冷媒流路、室内熱交換器６０ｄを一系統の冷媒流路としたが、これに限らず、各室内熱交換器５１ａ、５１ｂあるいは６０ａ、６０ｂ，６０ｃ，６０ｄの冷媒流路を、冷媒流量や構成の簡単さ等から判断して、一系統あるいは多系統にすることができる。例えば、冷媒流量が比較的多い場合には、ガス流の混じる室内熱交換器となる図９の５１ａ、５１ｂあるいは図１１の６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、圧力損失を減らすために複数系統の冷媒流路にした方がよく、また暖房運転時にほとんど液流状態になる図１１の室内熱交換器６０ｄでは、管内の流速を高めて伝熱性能を上げるために一系統の冷媒流路にしたほうがよい。冷媒流量が比較的少ない場合には、冷房運転時に上流側で冷媒乾き度が比較的低い室内熱交換器となる図９の５１ａや図１１の６０ａを一系統の冷媒流路にしても（図示省略）、ここでの圧力損失が比較的少なく性能の低下がほとんど問題にならず、しかも配管構成が簡単になる。さらに冷媒流量が少ない場合には、すべての室内熱交換器（図９の５１ａ、５１ｂあるいは図１１の６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ）を一系統の冷媒配管にしても（図示省略）、性能の低下が問題にならず、配管構成がさらに簡単になる。
【００６２】
ところで小形の空気調和機であるルームエアコン等では、室内熱交換器の構造が制約されてほぼ決まっており、配管構成等の自由度が少ないため、この点も考慮する必要がある。以下、このような場合について、図１１に示す実施例について配管列を二列にした場合の室内熱交換器を例にとって、具体例を説明する。
【００６３】
図１２は、配管列を二列に配管の段数を９段に構成した場合の室内熱交換器７０の側面図であり、室内熱交換器７の回りの配管の構成例を合わせて示している。図１２において、○印で示したものは、複数枚の放熱フィン７１を貫通するように設けられた伝熱管７３、破線及び実線で示すものは接続配管、７、８は、図１あるいは図１１と同様にそれぞれ除湿絞り装置、二方弁を示す。また、室内熱交換器７０は、線７２で示す部分で放熱フィン７１を切断することにより、二つのＬ形熱交換器７０ａ及び７０ｂに分離されており、伝熱管７３ａ、７３ｂは一系統の冷媒流となるように、それ以外の伝熱管は除湿絞り装置７及び二方弁８をはさんで二系統の冷媒流になるように配管してある。
【００６４】
以上のように構成することにより、冷媒流は、冷房、暖房、除湿の各運転において、それぞれ実線で示す矢印、破線で示す矢印、一点鎖線で示す矢印の方向に流れる。このため、冷房運転時には全ての伝熱管が低圧の蒸発器になるが、７３ａ、７３ｂを除く全ての伝熱管が二系統の冷媒流になることから、圧力損失は小さく問題ない。又、暖房運転時には、高温ガス冷媒流は、室内熱交換器７０の入口側で伝熱管７３ｃ、７３ｄからそれぞれ後流側の伝熱管７３ｅ、７３ｆに流れ、空気流１５と対向流となるため、効率の良い熱交換状態が実現でき、出口側の伝熱管である７３ｂ、７３ａの伝熱管では、比較的温度の低い空気流１５と風上側で熱交換するとともに、冷媒流が一系統であるため高速になり管内の伝熱性能が向上するため、十分なサブクールをとることができる。除湿運転時には、空気流１５に対して、室内熱交換器７０ｂが風上側の冷却・除湿器（すなわち蒸発器）、室内熱交換器７０ａが風下側の加熱器（すなわち凝縮器）となり、空気流１５を冷却、除湿したあと再び加熱する。この場合、切断された７２を境に高温となる室内熱交換器７０ａと低温となる室内熱交換器７０ｂとに分離されているため、互いの熱交換器は直接干渉しないため熱ロスがなく、効率の良い除湿運転を行うことができる。また、加熱器として作用する室内熱交換器７０ａが、冷却・除湿器として作用する室内熱交換器７０ｂの上方にあり、下方に流れる除湿水が加熱されて再び蒸発することもない。
【００６５】
また、図１３は、伝熱管が二列で９段に配列した図１２に示す室内熱交換器の実施例の変形例であり、図１２に示す実施例と比較して、暖房運転時に、冷媒流の出口側でサブクールをとるために、冷媒流が一系統になるようにした伝熱管７４ａ、７４ｂを一段上方側にずらし、高温ガスの冷媒流の流入する入口伝熱管が空気流１５に対して風上側の伝熱管７４ｃと風下側の伝熱管７４ｄとを有する配管構成にしたものであり、９６で示す切断線で２分割されている。この配管構成では、暖房運転時に高温ガス域の伝熱管７４ｃとその風下側の凝縮域の伝熱管７４ｅ、７４ｆとは、空気流１５と対向流にならないが、除湿運転時に、冷却、除湿した後、再び加熱する熱交換器部分の高さｈ２が、図１２に示すｈ１に比べて長くなっており、図１２に示す実施例より多くの除湿量をとることができる。
【００６６】
図１４は、伝熱管が二列で９段に配列した図１２に示す室内熱交換器のさらに他の変形例であり、暖房運転時に、冷媒流の出口側でサブクールをとるために冷媒流を一系統にした伝熱管７５ａ、７５ｂを最上段の二列とし、高温ガスの冷媒流の流入する入口伝熱管を空気流１５に対して両方とも風上側の伝熱管７５ｃ、７５ｄになるように配管構成したものであり、８９で示す位置で室内熱交換器８８を８８ａと８８ｂに二分割している。この配管構成では、暖房運転時に高温ガス域の入口伝熱管７５ｃ、７５ｄとその風下側のより温度の低い伝熱管７５ｂ、７５ｅ、７５ｆ、７５ｇが空気流１５と対向流にならないが、除湿運転時に、冷却、除湿したあと再加熱する熱交換器部分の高さｈ３が図１３に示す実施例よりさらに長くでき、より多くの除湿量をとることができる。
【００６７】
図１５は、伝熱管が二列で１０段に配管された室内熱交換器８０の一実施例の側面図であり、室内熱交換器８０の回りの配管構成を合わせて示している。図１２に示す実施例と同様に、図１５において○印で示したものは複数枚の放熱フィン８１を貫通するように設けた伝熱管、破線及び実線で示すものは接続配管、７、８はそれぞれ除湿絞り装置、二方弁である。また、室内熱交換器８０は、分離線８２により示される部分で放熱フィン８１を切断することにより、二つのＬ形熱交換器８０ａ及び８０ｂに分離されており、伝熱管８３ａ、８３ｂは一系統の冷媒流、それ以外の伝熱管は除湿絞り装置７及び二方弁８をはさんで二系統の冷媒流になるように配管してある。又、Ｌ形熱交換器８０ｂは、分岐するＩ点とＪ点の間が矢印８４で示す系統と矢印８５で示す系統の二系統の冷媒配管構成としてあるが、８４で示す系統の配管の方が８５で示す系統の配管に比べて伝熱管の本数（この場合は、２本）が少ないため、冷媒流の流通抵抗が同じになるように、８４で示す系統の配管における伝熱管８３ｃとＪ点の間に抵抗管８６を設けてある。
【００６８】
以上の構成により、冷媒流は、冷房、暖房、除湿の各運転において、それぞれ実線で示す矢印、破線で示す矢印、一点鎖線で示す矢印の方向に流れ、冷房運転における低圧力損失の冷媒流状態、暖房運転における入口部高温ガス冷媒流と空気流との対向流による熱交換状態および出口部での一系統の冷媒流で十分なサブクール化、除湿運転における空気流１５に対する冷却、除湿と再加熱の作用を、図１２に示す実施例と同様に効率よく、問題なく行うことができる。
【００６９】
なお、抵抗管８６は、８４で示す系統の配管におけるＩ、Ｊ点間であればどこに設けてもよい。さらに、複数の系統にした各冷媒流路で流通抵抗の少ない方に抵抗管を設けて各流路の流通抵抗を等しくすることを適用してもよい。例えば、図９あるいは図１１に示す実施例において、複数の系統にした各冷媒流路に対し、流通抵抗の少ない流路に抵抗管を設けて流通抵抗を等しくし、冷媒をバランス良く流すような時に適用できる。
【００７０】
図１６は、伝熱管が二列で１０段に配列した図１５に示す室内熱交換器の変形例であり、暖房運転時に、冷媒流の出口側でサブクールを取るために冷媒流が一系統になるようにした伝熱管を８７ａ、８７ｂ、８７ｉの３本にし、高温ガスの冷媒流の流入する入口伝熱管が空気流１５に対して両方とも風上側の伝熱管８７ｃ、８７ｄになるように配管構成したものであり、同様に９７で切断されている。この配管構成では、暖房運転時に、高温ガス域の入口伝熱管８７ｃ、８７ｄとその風下側のより低温度の伝熱管８７ｅ、８７ｆ、８７ｇ、８７ｈが、空気流１５に対して対向流とはならないが、除湿運転時に、冷却、除湿したあと再加熱する熱交換器部分の高さｈ５が図１５のｈ５より長くなり、より多くの除湿量を取ることができる。さらにＫ点とＬ点の間の冷媒流は二系統の流れになっているが、各系統の伝熱管の長さは同一に設定してあり、図１５に示す実施例のような抵抗管８６を設ける必要がなくなる。
【００７１】
なお、図１２、図１３、図１４、図１６で示す実施例においては、除湿運転時において加熱器となる伝熱管の本数を冷却・除湿器となる伝熱管の本数より多くしてあるが、これは図３、図４、図６、図８で示す実施例で述べた暖房気味の除湿運転を行ううえで有効となるからである。すなわち、除湿運転において、冷却・除湿器の能力をより低くでき、加熱器の能力をより高くできることから、暖房気味の除湿運転がやり易くなる。
【００７２】
ここで、図１２から図１６に示す室内熱交換器においては、二分割した両方の熱交換器とも二系統の冷媒流路を構成しているが、これは図１１に示す実施例で説明したように、冷媒流量が比較的多い空気調和機の配管構成として適切なものである。冷媒流量が比較的少ない場合には、図１２から図１６に示す実施例において、冷房運転時に上流側の蒸発器となる（例えば、図１２においては７０ａ、図１５において８０ａで示される）室内熱交換器を一系統の冷媒流路にすることが可能であり、さらに冷媒流量が少ない場合には、冷房運転時に下流側の蒸発器として作用する室内熱交換器（例えば、図１２においては７０ｂ、図１５においては８０ｂで示される）も一系統の冷媒流路にすることができる。
【００７３】
一例として、図１２に示す実施例に対応し冷媒流量が比較的少ない場合の配管構成を行った実施例として図１７を用いて説明する。ここで、図１７は、図１２に示す熱交換器７０ａを一系統の冷媒流路にしたものである。図１７において、９８は、切断線７２により二分割し、かつ冷房運転時に上流側の蒸発器となる冷媒流路を一系統にした熱交換器９８ａと冷房運転時に下流側の蒸発器となる冷媒流路を二系統にした熱交換器９８ｂ（図１２に示す７０ｂと同一）とからなる室内熱交換器である。また、図１７において、図１２と同一番号を付けたものは同一部分を示す。
【００７４】
以上のように構成された場合、冷媒は、冷房、暖房、除湿の各運転において、それぞれ実線で示す矢印、破線で示す矢印、一点鎖線で示す矢印の方向に流れる。冷房運転時には室内熱交換器９８ａ、９８ｂとも低圧の蒸発器になるが、冷媒流量が比較的少ないことから、乾き度が低い上流側の蒸発器９８ａでは、冷媒流路が一系統でも圧力損失が比較的少なく、逆に図１２に示す実施例に比べて冷媒流速が速くなることから管内熱伝達率が大きくなる。また、下流側の蒸発器７３ｂでは、乾き度が大きくなるが、冷媒流路を二系統にしてあるため、冷媒流速は十分低くなり圧力損失が小さい。
【００７５】
又、暖房運転時には、室内熱交換器９８において、冷媒流が高圧のためガス冷媒の比容積が小さくなって流速が遅くなるが、高温ガスの冷媒流は最初に冷媒流路が二系統の室内熱交換器９８ｂに入って凝縮し、冷媒乾き度が十分低くなってから冷媒流路が一系統の室内熱交換器９８ａに入るため、問題となるほどの圧力損失は生じない。従って、冷媒流量が比較的少ない場合には、図１７に示す実施例では、冷房及び暖房運転とも性能上の問題はなく、室内熱交換器９８ａの冷媒流路を一系統にしているため、配管構成が簡単になっている。なお、冷房運転時及び暖房運転時、さらには除湿運転時における室内熱交換器９８と空気流１５との熱交換状態は、図１２に示す実施例と同様である。
【００７６】
ここで、図１２から図１６に示す実施例においては、例えば図１２に示す切断線７２や図１４に示す切断線８９により、室内熱交換器を完全に二分割して二つの熱交換器間の熱移動を十分に遮断し、除湿運転時における十分な冷却・除湿及び加熱を可能にしている。しかし、反面熱交換器の組立が複雑になるという問題があり、これを解決するために、伝熱管を組み込む前の放熱フィンは、図１８及び図１９に示すように構成するのがよい。
【００７７】
図１８に示す放熱フィン９１は、図１２に示す切断線７２に相当するところに、断続状のスリット９２設けた構造にしている。このように構成した結果、スリット９２により、図１２に示す切断線７２よりは多少断熱性能は劣るが、放熱フィン９１の９１ａ側と９１ｂ側との間の熱移動を遮断でき、さらに放熱フィンの９１ａ側と９１ｂ側がつながっているので、熱交換器を組み立てる時にこの組立を容易にできる。
【００７８】
又、図１９に示す放熱フィン９３は、図１４に示す切断線８９に相当するところに、断続的なスリット９４を設けた構造にしている。この場合も、図１８に示す実施例と同様に、スリット９４により、放熱フィン９３の９３ａ側と９３ｂ側との間の熱移動を遮断でき、さらに放熱フィンの９３ａ側と９３ｂ側がつながっているので、熱交換器を組み立てる時にこの組立を容易にできる。
【００７９】
又、以上説明した実施例においては、空気調和機でよく使用されているＨＣＦＣ２２（ハイドロクロロフルオロカ−ボン２２の略）等の単一冷媒を使用する場合について説明してきた。しかし、最近は、オゾン層破壊や地球温暖化の点からＨＣＦＣ２２に代わる代替冷媒の研究が盛んになっている。また、代替冷媒としては単一冷媒だけでなく、混合冷媒の使用が検討されている。このうち単一冷媒については、圧力レベルの違いはあるが、冷凍サイクルやその特性はＨＣＦＣ２２と同様であり、又、混合冷媒の場合にも、これまでに図１から図１９に示す実施例で述べてきたサイクル構成、室内ユニット構造、運転の制御方法、室内熱交換器の配管構成等を適用でき、同様の効果が得られる。
【００８０】
又、混合冷媒を用いた場合では、一般的に、室内熱交換器を図１１から図１７に示す配管構成にすることにより、冷房運転において、単一冷媒を用いる場合には得られない次のような効果が得られる。
【００８１】
図２１は、単一冷媒と混合冷媒を用いた場合時の冷凍サイクルについて、モデル化した温度−エントロピ線図を示している。この温度−エントロピ−線図において、例えば図１１に示す配管構成において冷房運転をした場合、蒸発器として作用する室内熱交換器において、単一冷媒の場合には圧力損失のために、冷媒流の蒸発温度が、図２１にＴａ点からＰａ点として示したように、入口から出口に向かって低下し、室内熱交換器６０ａが高温側の蒸発器、６０ｂが低温側の蒸発器となるため、冷媒流と空気流１５が対向流とならない。これに対して、混合冷媒の場合、一般的に蒸発過程で気相と液相における混合冷媒の組成比が変化し、これに伴って図２１にＴ点からＰ点として示したように、室内熱交換器の入口から出口に向かって蒸発温度が上昇して行く。この結果、図１１に示す実施例において、室内熱交換器６０ａの蒸発温度の方が室内熱交換器６０ｂの蒸発温度より低くなるため、冷媒流と空気流１５が対向流状態となり、単一冷媒の場合に比べて、より効率の良い熱交換状態となる。
【００８２】
なお、暖房運転においては、凝縮側では、それぞれ図２１にＱａ点からＲａ点さらにＳａ点、Ｑ点からＲ点さらにＳ点として示したように単一冷媒、混合冷媒とも室内熱交換器の入口から出口に向かって冷媒温度が下がることから、室内熱交換器での冷媒流と空気流との温度関係は、単一冷媒の場合と混合冷媒の場合とでは同様の温度関係となる。
【００８３】
なおこれまでは、図１のように、二分割した室内熱交換器６ａ、６ｂを空気流１５に対して直列（前後）に配置する構造を想定して説明してきたが、これに限らず二分割した室内熱交換器を空気流に対して並列（上下）に配置しても、除湿運転時に同様の作用及び効果を得る事ができる。この一実施例である冷凍サイクルと制御の系統を示す図を図２２に示す。この図２２において、１１０ａ、１１０ｂは二分割した室内熱交換器であり、空気流１５に対して並列（上下）に配置してある。またそれ以外は図１と同様であり、図１と同一番号を付けたものは同一部分を表し、圧縮機１は能力制御が可能で、室外ファン１０及び室内ファン１２は能力制御すなわち送風量制御が可能にしてある。
【００８４】
ここで、室内ファン１２は、室内熱交換器６ａと６ｂとを並列的に空気を流す場合を図示しているが、室内熱交換器６ａと６ｂとをくの字状に曲げて構成し、まず室内熱交換器６ｂに空気を流し、その後室内熱交換器６ａに空気を流すように室内ファン１２を配置することができ、このように構成することにより空気の流入および流出を行う通路を形成しやすい。
【００８５】
図２２のサイクル構成においても、図１のサイクル構成と同様に、冷房運転時には、二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒を、実線矢印で示すように循環させ、室外熱交換器３を凝縮器、室内熱交換器６ａ及び６ｂを蒸発器として室内を冷房する。暖房運転時には、四方弁２を切り替え二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒を破線矢印で示すように循環させ、室内熱交換器６ａ及び６ｂを凝縮器、室外熱交換器１０を蒸発器として室内を暖房する。
【００８６】
又、除湿運転時には、四方弁２を冷房運転と同様に切り換え、二方弁５を開き二方弁８を閉じることにより、冷媒を、一点鎖線で示すように圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、二方弁５、室内熱交換器１１０ａ、除湿絞り装置７、室内熱交換器１１０ｂ、四方弁２、アキュムレータ９、圧縮機１の順に循環させ、室外熱交換器３を上流側の凝縮器、室内熱交換器６ａを下流側の凝縮器、室内熱交換器６ｂを蒸発器とする。そして、室内空気を室内ファン１２により矢印１５のように流すと、空気流の一部は蒸発器となる室内熱交換器１１０ｂで冷却・除湿されると共に残りの空気流は凝縮器で加熱器となる室内熱交換器１１０ａで加熱されて室内に吹き出される。この場合、圧縮機１の能力や室内ファン１２及び室外ファン１０の送風能力を制御することにより蒸発器１１０ｂ及び加熱器１１０ａの能力を調節することができ、最終的には除湿量や吹き出し空気温度を使用目的に合わせて制御することができる。
【００８７】
従って、除湿運転において、図２２のように空気流１５に対して二分割した室内熱交換器１１０ａと１１０ｂを並列（上下）に並べた場合にも、図１のように空気流１５に対して二分割した室内熱交換器６ａと６ｂを直列（前後）に並べた場合と同様な種々の運転が可能で、図２から図４と同一の運転方法を行う事ができ、さらに同様な効果を得る事ができる。すなわち図１の実施例において述べた、快適除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、カビ・ダニ防止除湿運転、ランドリー除湿運転、等の種々の使用目的に応じた除湿運転、さらにこれらの種々の除湿運転に応じた低風量除湿運転と高風量除湿運転の使い分けや室温に応じて冷房気味、等温気味あるいは暖房気味の除湿運転を行う事ができる。
【００８８】
ところで上記の高風量除湿運転では、圧縮機を高能力運転にすることから入力が多くなる。この問題を解決できる実施例を図２３に示す。図２３は、先の図５の実施例に比べて、室内熱交換器を上下に二分割した場合の室内ユニットの側断面を示す図であり、１１０ａ、１１０ｂ，１２はそれぞれ図２２のサイクル構成の所で述べたものと同一で、それぞれ上側の室内熱交換器、下側の室内熱交換器、室内ファンである。又図５と同一番号を付けたものは同一部分を示す。
【００８９】
以上の構成により、除湿運転時には室内熱交換器６ｂが蒸発器、室内熱交換器６ａが加熱器となり、室内ファン１２を運転して室内空気を矢印３６から３７のように流すことにより、空気流３６は、吸い込みグリル３１を通り一部は蒸発器６ｂで冷却・除湿されると共に一部は加熱器６ａで加熱されて、さらに室内ファン１２を通って矢印３７の方向に吹き出される。また蒸発器６ｂで生じた凝縮水は、露受皿３３に一旦受けられたのち室外へ排出される。
【００９０】
なお図２３に示す室内ユニットを用いた場合の種々の運転方法は、先に述べた図５の室内ユニットの場合と同一であり、高風量除湿運転の方法は図６に示した流れ図になり、図５の実施例の場合と同様な効果を得る事ができる。
【００９１】
また図２２の場合においても、図１の場合と同様に、図７の実施例を適用し同様の効果が得られる事は明かである。すなわち図２２の二点鎖線で囲んだ部分４０を図７の構成にし、図８に示す暖房気味除湿運転方法により室外熱交換器３での放熱量を調整することにより、図２２のサイクル構成の場合よりもさらに暖房気味の除湿運転を行う事ができる。
【００９２】
なおこれまでの図２、図３、図４、図６、図８に示す除湿運転時の運転方法は、図１、図７あるいは図２２に示すサイクル構成を想定して説明してきたが、これに限らず、室内熱交換器を二分割してその間に除湿絞り装置を設け、除湿運転時に、二分割した室内熱交換器のうちの冷媒流の上流側を加熱器、下流側を冷却・除湿器とするサイクル構成を有する空気調和機に対しては、上述したように、室内熱交換器を前後に並べて空気流をこれらの室内熱交換器に順に流す場合、あるいは上下に並べて空気流をこれらの熱交換器に並列に流す場合を含め、共通に適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【００９３】
ところで図２２に示す実施例のサイクル構成に対して除湿運転の場合を説明したが、図１のサイクル構成の場合と同様に、さらに冷房、暖房の各運転に対してもサイクル性能及び室内熱交換器１１０ａ、１１０ｂでの熱交換性能を確保して効率良く運転する必要がある。以下この方法について述べる。 まず図２２に示す実施例では、室内熱交換器を１１０ａと１１０ｂに二分割し、さらに冷房運転及び暖房運転では、これらを二方弁８を介して直列に接続してあるため、特に冷房運転においては、室内熱交換器１１０ａ及び１１０ｂとも低圧でガス冷媒の比容積が大きく体積流量が多くなる蒸発器となり、室内熱交換器での圧力損失が大きくなってサイクルの性能が低下する。
【００９４】
この問題を解決できる一実施例を図２４に示す。この実施例は、図２２に示す実施例において、一点鎖線で囲んだ室内側部分１１１の熱交換器部分に相当する。図２４において、１００ａ、１００ｂはそれぞれ図２２の１１０ａ、１１０ｂに相当する二分割された室内熱交換器であり、さらに室内熱交換器１００ａは、Ｐ点で１０１と１０２の二系統の冷媒配管に分かれたあとＱ点で再び一系統に合流する配管構成とし、室内熱交換器１００ｂは、同様に、Ｒ点で１０３と１０４の二系統の冷媒配管に分かれたあとＳ点で再び一系統に合流する配管構成にしてある。また図２２と同一番号を付したものは同一部分を示す。
【００９５】
以上の構成において、冷房運転及び暖房運転時には、二方弁８を開くことにより、室内熱交換器１００ａおよび１００ｂにおいて冷媒はそれぞれ二系統に分かれて流れるため、各系統を流れる冷媒流量は半分になり、室内熱交換器１００ａ及び１００ｂでの冷媒流圧力損失が低減し、性能の低下を防止できる。
【００９６】
なお、図２４に示す実施例では、室内熱交換器１００ａ及び１００ｂの冷媒配管を二系統に分けたが、これに限らずさらに多くの系統に分けることも可能であり、この場合も室内熱交換器１００ａ及び１００ｂでの冷媒流圧力損失を低減し、性能の低下を防止できる。但し、冷媒流をあまり多系統にすると、冷媒流の圧力損失は低下するが、熱伝達率が低下し過ぎて、冷房能力や動作係数といった全体の性能が低下してしまうため、最適な系統数があり、またこの値は冷媒配管の内径によって変化する。
【００９７】
さらに暖房運転においては、暖房能力や動作係数といった性能を向上するために、凝縮器となる室内熱交換器において、冷媒流出口に当たる熱交換器部分で十分サブクールが取れるようにする必要がある。これを実現できる一実施例を図２５に示す。図２５において、１００ｃは一系統の冷媒配管１０５と点Ｔで結合した二系統の冷媒配管１０６、１０７から成る暖房運転時に冷媒流の下流側となる室内熱交換器であり、また図２４と同一番号を付けたものは同一部分を示す。すなわち図２５の実施例は、図２４において、冷媒配管が二系統の室内熱交換器１００ａを一系統の冷媒配管と二系統の冷媒配管を複合した室内熱交換器１００ｃに置き換えたものである。
【００９８】
以上の構成において、暖房運転時には、冷媒が、室内熱交換器１００ｂ、二方弁８、室内熱交換器１００ｃの順に流れるが、この場合、破線矢印のように入った高温のガス冷媒流は、空気流１５と熱交換して、冷媒配管が１０３、１０４の二系統の室内熱交換器１００ｂから室内熱交換器１００ｃの冷媒配管が１０６、１０７の二系統の部分で十分凝縮する。次に、この凝縮した液冷媒流は、室内熱交換器１００ｃの一系統の冷媒配管１０５に入って高速となり、管内熱伝達率が十分高くなることにより、サブクールが十分取れた状態になりる。この結果、効率のよい熱交換状態となる。
【００９９】
また、冷房運転時には、冷媒が、実線矢印で示すように、室内熱交換器１００ｃの一系統の冷媒配管１０５から二系統の冷媒配管１０６、１０７、二方弁８、室内熱交換器１００ｂの二系統の冷媒配管１０３、１０４の順に流れるが、この場合、一系統の冷媒配管１０５では、冷媒流の乾き度が低いことから圧力損失がそれほどは大きくならない。さらには一系統の冷媒配管１０５では、冷媒流の流速が速くなることから、管内熱伝達率が高くなって伝熱性能が向上するという効果もある。
【０１００】
またさらに詳細にいえば、図２４において室内熱交換器１００ａ、１００ｂを二系統の冷媒流路にしたり、あるいは図２５において室内熱交換器１００ｂを二系統の冷媒流路にすると共に室内熱交換器１００ｃを一系統の冷媒流路と二系統の冷媒流路を複合した流路構成としたが、これに限らず、各室内熱交換器１００ａ、１００ｂあるいは１００ｃの冷媒流路を、冷媒流量や構成の簡単さ等から判断して、一系統あるいは多系統にすることができる。例えば、冷媒流量が比較的多い場合には、ガス流の混じる室内熱交換器となる図２４の１００ａ、１００ｂあるいは図２５の１００ｃ、１００ｂは、圧力損失を減らすために複数系統の冷媒流路にした方がよい（図２５の室内熱交換器１００ｃは一系統と複数系統の複合でもよい）。冷媒流量が比較的少ない場合には、冷房運転時に上流側で冷媒乾き度が比較的低い室内熱交換器となる図２４の１００ａや図２５の１００ｃを一系統の冷媒流路にしても（図示省略）、ここでの圧力損失が比較的少なく性能の低下がほとんど問題にならず、しかも配管構成が簡単になる。冷媒流量がさらに少ない場合には、すべての室内熱交換器（図２４の１００ａ、１００ｂあるいは図２５の１００ｃ、１００ｂ）を一系統の冷媒配管にしても（図示省略）、性能の低下が問題にならず、配管構成がさらに簡単になる。
【０１０１】
また図２２の冷凍サイクル内を流れる冷媒の種類については、図１の実施例の場合と同様に、ＨＣＦＣ２２等の単一冷媒あるいは種々の混合冷媒に対して、これまでに述べてきたサイクル構成、室内ユニット構造、運転の制御方法、室内熱交換器の配管構成等を適用でき、同様の効果が得られることは明かである。
【０１０２】
ところでこれまでに述べた図１、図２２等のサイクル構成における圧縮機や室内ファン、室外ファンの能力制御方法として、代表的なインバータや直流モータを用いて回転数制御する方式について説明してきたが、この他にも種々の方式が考えられる。例えば、圧縮機については、機械的に能力制御を行う方式、送風機については、交流モータのタップを切り替える方式や通風路を絞る方式、通風抵抗を増大させる方式など種々の方式を用いることができる。また、これまで使用されている除湿運転における室内ファンの高風量は、一般的に言って冷房運転や暖房運転時の風量と同等以下である。
【０１０３】
又、図１、図９、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図１７、図２２、図２４、図２５に示す実施例において、これまで説明したように、主絞り装置４あるいは除湿絞り装置７としては、キャピラリチューブのような固定絞り装置に限らず、膨張弁や電動膨張弁のような可変絞り装置を用いることができ、この場合にはさらに細かい制御を行うことができる。特に、流通抵抗の少ない全開状態が可能な電動膨張弁を用いた場合には、二方弁５、あるいは二方弁８が不要となり、例えば、図１及び図２２に破線で囲んで示したように、並列に設けた絞り装置４と二方弁５及び絞り装置７と二方弁８の部分４５及び４６を、図２０に示すように、全開可能電動膨張弁９５だけで置き換えることができる。
【０１０４】
又、これまでは冷房、暖房、除湿の三つの運転状態が可能な冷凍サイクルについて説明してきたが、本発明はこれに限るものではなく、他の冷凍サイクルについてもこれまでに説明してきた運転方法及び室内熱交換器の構成を適用できる。例えば、図１あるいは図２２に示す実施例において、四方弁２を取り去り、圧縮機１とアキュムレータ９を、室内熱交換器６ｂあるいは１１０ｂ、アキュムレータ９、圧縮機１、室外熱交換器３が直列になるように接続した（図示せず）場合には、実線の矢印で示す冷媒流れの冷房運転と一点鎖線で示す冷媒流れの除湿運転が可能な冷凍サイクルとなる。このような冷凍サイクルの除湿運転において、図２、図３、図４に示す運転方法、図５あるいは図２３に示す室内ユニット構造における図６に示す運転方法あるいは図７に示す実施例における図８に示す運転方法を行うことにより、同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
さらに、図１及び図２２等の冷凍サイクルの構成において、アキュムレータは必ずしも必要ではなく、使用する圧縮機の種類あるいは主絞り装置の種類や制御方法によってはアキュムレータ無しの冷凍サイクル構成とすることができる。
【０１０６】
次に本発明による除湿運転を中心としたさらに具体的な運転方法の一実施例を図２６、図２７、図２８及び図２９を用いて説明する。
【０１０７】
図２６は、サイクル系統図と各部の温度センサ（代表的なものはサーミスタである）や湿度検出手段（代表的なものは湿度センサであり、さらには温度から演算によって推定する場合もある）の位置を示す図である。除湿運転時、圧縮機２０１より吐出された冷媒は四方弁２０２、室外熱交換器２０３、バイパス用二方弁（代表的なものは電磁弁）２０６を通り加熱器となる室内熱交換器２０８に入り、更に除湿用絞り装置２１９で減圧され、蒸発器となる室内熱交換器２０９を通り、再び圧縮機２０１に戻る。又、室外ユニットには、外気温度を検出する外気温センサ２１５が、室内ユニットには、湿度を検出する湿度センサ２１６、吸込空気温度を検出する室内吸込温度センサ２１７、吹出空気温度を検出する室内吹出温度センサ２１８が設けられている。これらの温度センサ及び湿度センサは、制御部（図示省略）に接続されている。
【０１０８】
本発明の制御方法の一実施例を図２７、図２８を用いて説明する。
図２７は、外気温センサ２１５で検出した温度に対し、室外ファン２１１の制御方法を示している。室外温度が低くなると、室外熱交換器２０３で放熱される熱量が大となり、除湿運転時の加熱量が少なくなり、室内吹出空気温度が低くなってしまうため、室外温度が下がった場合、室外ファン２１１の回転数を低下させ室内吹出空気温度が低下することを防止する。又、室外ユニット側に電気品を具備し、室外ファン２１１を運転することにより、室外ユニット側電気品の温度上昇を防止する構造となっている室外ユニットでは、室外温度が上昇すると、室外ユニット側電気品の温度上昇も大きくなるため、室外温度の上昇に合わせて、室外ファン２１１の回転数を上昇させ電気品の温度上昇を低下させる。
【０１０９】
この室外温度と室外ファン２１１の回転数との制御方法をパターン化、又は、演算式として制御部に記憶させておき、外気温センサ２１５で検出した室外温度により、あらかじめ制御部に記憶させておいたパターンや演算式を用いて室外ファン２１１を制御する。又、この時、室外温度によって室外ファン２１１の回転数を変えるだけでなく、ＯＮ−ＯＦＦの断続運転を行い、そのＯＮ−ＯＦＦ時間の比率を室外温度に合わせて、変化させても同じ効果が得られる。
【０１１０】
この制御方法によれば、室外温度が低下した場合でも室内吹出空気温度の低下がなく、快適性を向上させるばかりでなく、室外温度が上昇した場合には、室外ファン２１１の回転数を上昇させることにより、室外ユニット側に具備した電気部品の温度上昇を抑えることができ電気部品の信頼性も確保できる。
【０１１１】
図２８は、湿度センサ２１６で検出した湿度に対する圧縮機１の制御方法を示している。室内湿度が高い場合は圧縮機２０１の回転数を増加させ冷凍サイクル内の冷媒循環量を増やし除湿量の多い運転を行い、室内側湿度をすばやく低下させる。又、室内湿度が低い場合は、圧縮機２０１の回転数を下げて運転を行い効率の良い運転とする。この室内湿度と圧縮機２０１の制御方法をパターン化又は演算式として制御部に記憶させておき、湿度センサ２１６で検出した室内湿度に対して、圧縮機２０１の回転数を制御する。
【０１１２】
以上、室外ファン２１１と圧縮機２０１の回転数の運転パターンをそれぞれ検出した室外温度と室内湿度によって制御することにより、快適で効率の良い除湿運転を行う。
【０１１３】
この制御方法によれば、室内の湿度が高い場合、例えば運転開始時、圧縮機２０１の回転数を最大として、除湿能力の大きな、除湿運転を行い、部屋の湿度をすばやく任意の湿度まで低下する。又、室内湿度が任意の湿度まで低下してきたら、圧縮機２０１の回転数を低下させ比較的除湿量が少なく効率の高い運転とする。これらの制御方法により、より快適で効率の良い除湿運転を行うことが可能となった。
【０１１４】
本発明のもう一つの制御方法を図２９を用いて説明する。
【０１１５】
一つは室内吹出温度センサ２１８と室内吸込温度センサ２１７で検出した温度の差により室外ファン２１１と圧縮機２０１の回転数を制御する方法で、室内吹出空気温度が室内吸込空気温度より低下した場合室外ファン２１１の回転数を低下させ室外ユニット側での放熱量を少なくすることにより、室内吹出空気温度を上昇させる。又、圧縮機２０１の回転数を変化させる（増加させたり減少させたりする）ことにより、室内吹出空気温度を変える事ができる。圧縮機２０１の回転数の増加あるいは減少については、冷凍サイクルの室内熱交換器２０９、加熱用熱交換器２０８及び室外熱交換器２０３の大きさの比率によって変わってくる。（圧縮機２０１の回転数の制御方法が実線や一点鎖線の様になる） 又、室内温度と任意に設定された温度（在室者の希望温度）の差により、室内吹出空気温度と室内吸込空気温度との温度差を決定する様な場合、例えば、室内温度が任意に設定された温度より高い場合には、室内吹出空気温度−室内吸込空気温度≦０の様な制御とし、室外ファン２１１を比較的高い回転数とし、圧縮機２０１は適当に制御して運転する。室内温度が任意に設定された温度より低い場合は、室内吹出空気温度−室内吸込空気温度＞０の制御とし、室外ファン２１１を低い回転数で運転し、圧縮機２０１は適当に制御して運転する。
【０１１６】
これらの場合、室外ファン２１１を連続運転するだけでなく、ＯＮ−ＯＦＦの断続運転を行い、そのＯＮ−ＯＦＦの時間比率を室内吹出空気温度と室内吸込空気温度との差から決定することにより、更に効果がある。これら室内吹出空気温度と室内吸込空気温度との差と、室外ファン２１１及び圧縮機２０１の運転パターンをあらかじめパターン化したり、演算式化して、制御部に記憶させておく。
【０１１７】
これらの制御方法により、除湿運転時の快適性をより向上することが可能となる。
【０１１８】
ここで室内温度と設定温度との温度差により制御する場合の、制御部に記憶させておく室外ファン２１１及び圧縮機２０１のパターン化する場合の運転パターンの一実施例を図３２に示す。また図３２の各ブロックには除湿運転モードだけでなく冷房運転及び暖房運転のモードも記載して、冷房運転、除湿運転、暖房運転の各運転モードも室外温度及び室内温度の範囲に応じて適切に選択できるようにしてあることから、室外温度及び室内温度のさらに広い範囲に渡って快適な運転を行う事ができる。
【０１１９】
図３２においては横軸に室外温度、縦軸に室内温度（室内吸込空気温度を使う事が可能）を取り、室外温度範囲を４分割、室内温度範囲を５分割にして▲１▼〜▲５▼の碁盤目状にブロック化し、各ブロックに対して一定の運転条件とする。一定の運転条件としては、冷房・除湿・暖房の運転モード、室外ファンの運転パターン、圧縮機の運転パターン等である。このうち室外ファン２１１の運転パターンとしては、図２７や図２９に示した段階的回転速度におけるある回転速度での連続運転、ＯＮ−ＯＦＦの時間比率を適当に変えた断続運転、さらにはこれらの連続運転と断続運転の複合等、さまざまな運転パターンがある。また圧縮機２０１の運転パターンについても図２８や図２９に示した段階的回転速度における回転速度での連続運転、ＯＮ−ＯＦＦの時間比率を適当に変えた断続運転、さらにはこれらの連続運転と断続運転の複合等、さまざまな運転パターンがある。特に室外ファンや圧縮機において回転数が２〜３種類しか変えられないような場合においても、これらの連続運転とＯＮ−ＯＦＦの時間比率をさまざまに変える事により多くの運転パターンを設定する事ができる。
【０１２０】
そしてこれらの室外ファンあるいは圧縮機における運転パターン、及び冷房・除湿・暖房の運転モードを、図３２の各ブロックごとに、このブロックに対応する室外温度及び室内温度に合わせて設定する。この結果実際の運転においては、温度センサにより外気温度や室内温度が検出されると、これらの検出された温度が含まれる図３２のブロックに応じた（冷房・除湿・暖房の）運転モード、室外ファンの運転パターン、圧縮機の運転パターンで運転され、例えば（７）のブロックでは冷房気味除湿運転となる。この結果、快適な運転を行う事ができる。
【０１２１】
なお室外温度及び室内温度の分割は必ずしも図３２のようにする必要は無く、必要に応じて一個以上適切に分割する事ができる。
【０１２２】
又、室内温度と設定温度との温度差あるいは室内吹出空気温度と室内吸込空気温度との温度差と、室外ファン２１１及び圧縮機２０１の運転パターンとの関係を演算式化して制御部に記憶させておく場合には、さらにきめ細かい制御が可能になり、この制御方法は、特に室外ファンや圧縮機の能力が連続制御可能な場合に対して有効である。
【０１２３】
また室内温度あるいは室内湿度の設定値を、例えば前に述べたＰＭＶ等の温熱環境評価手法に基づいて決定するようにする事もでき、この場合にはより快適な運転を自動的に行う事ができる。このような除湿運転を行うことにより、体感温度のよい除湿運転が行える。
【０１２４】
ところでこれまでは湿度検出手段として湿度センサを想定して説明してきたが、湿度センサは比較的高価である事からサーミスタ等の安価な温度センサを用いて簡易的に湿度を推定する事も行われる。特に室内温度と熱交換器の蒸発温度と室内湿度の間には相関関係があり、この関係を前もって実験的に求めておき、（精度は落ちるが）室内温度と蒸発温度から湿度を求める事ができる。またこの関係は湿度が目標値まで下がった場合に運転を停止する場合等に有効に使用する事ができる。これまでの経験から、例えば室内湿度が約５０％となった時の室内温度Ｔ１と蒸発温度Ｔ２との間には、Ａ、Ｂを定数として、次のような関係がある。
【０１２５】
Ｔ２＝Ａ×Ｔ１−Ｂ
従って、温度センサにより室内温度と蒸発温度を検出して、蒸発温度が室内温度Ｔ１に対応した室内湿度５０％の時の温度Ｔ２に成ったら、運転を止める様な湿度制御を行う事ができる。この場合、適切な湿度は５０％前後といわれており、また温度の場合ほど敏感ではないため、こうした湿度制御でも十分実用的である。しかも湿度センサを使う場合に比べて安価に実現できる。
【０１２６】
なお、これまでに述べてきたすべての実施例は一般の建屋に用いられる空気調和機を想定して説明してきたが、本発明はこれに限らず、除湿運転が必要な他の用途の装置にも適用可能である。こうした場合、一般に室内熱交換器を利用側熱交換器、室外熱交換器を熱源側熱交換器、又、室内ファンを利用側ファン、室外ファンを熱源側ファンといいかえることができる。
【０１２７】
以上説明した各実施例を纏めて説明すると、次の通りである。
【０１２８】
上記実施例における目的は、種々の使用目的の除湿運転ができる空気調和機を提供することにある。
【０１２９】
また、別の目的は、除湿運転を行うとともに、冷房運転や暖房運転での性能を十分高性能に保てる空気調和機を提供することにある。
【０１３０】
また、別の目的は、室外温度が変化しても室内吹出空気温度や除湿量が所定の温度及び除湿量を確保し、室内湿度をすばやく設定湿度にできる空気調和器を提供する事にある。
【０１３１】
また、別の目的は、室外ユニット側の電気部品の温度が過度に高くならず十分な寿命を保てる空気調和機を提供する事にある。
【０１３２】
上記１番目の目的を達成するために、上記実施例の空気調和機は、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が冷却・除湿部分と加熱部分とを有し、除湿運転時に前記圧縮機の能力、室内熱交換器のファンの風量、室外熱交換器のファンの風量の制御を行うことにより前記加熱部分の加熱能力、前記室外熱交換器の放熱量を制御するものである。
【０１３３】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分と該冷却・除湿部分と加熱部分との間に設けられた第２の絞り装置を有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、該制御回路により前記圧縮機の能力、室内熱交換器のファンの風量、室外熱交換器のファンの風量を制御して冷房気味、等温気味、暖房気味の各除湿運転制御を行うものである。
【０１３４】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、除湿運転として快適除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、カビ・ダニ防止除湿運転、ランドリー除湿運転等の各運転モードを備えるものであって、おやすみ・おめざめ除湿運転時には前記室内熱交換器のファンの風量を低下させ、ランドリ−運転時には前記室内熱交換器のファンの風量を高めた運転を行うものである。
【０１３５】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が室内湿度検出手段と該室内湿度検出手段により検出された湿度を入力する制御回路を備えるとともに、除湿運転時にダニ・カビ防止除湿運転モードを備えるものであって、該運転モードが設定されたとき、前記湿度検出手段により検出された湿度が４０％から６０％の範囲になるように前記制御回路により、前記圧縮機の能力、室内熱交換器のファンの風量、室外熱交換器のファンの風量の制御を行うものである。
【０１３６】
又、前記湿度検出手段により検出された湿度が約５０％になるように前記制御回路により、前記圧縮機の能力、室内熱交換器のファンの風量、室外熱交換器のファンの風量の制御を行うものである。
【０１３７】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された室温を入力する制御回路を有し、該検出された室温と設定温度との差が負と判断された時は、前記制御回路により室外熱交換器の放熱量を低下させ、前記加熱部分の加熱能力を増大させるように運転制御するものである。
【０１３８】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を具備した室内ユニットが室内空気を流入させるための通風路が設けられ、かつ該通風路の開閉を行うダンパの様な開閉口を具備するものであって、室内ユニットを通る空気流を室内熱交換器を通過するものと室内熱交換器を通らず前記通風路を通過するものとの二系統設け、除湿運転時において、室内ファンを低風量にした場合には、圧縮機を低能力から高能力に制御するとともに室外ファンを高風量から低風量に制御することにより、室内ファンを高風量にする場合には、室内熱交換器を通過する空気流と前記通風路に設けた開閉口を開いて室内熱交換器を通らず通風路を通る空気流との両方を合わせて高風量とし、さらに圧縮機能力を下げた状態で低能力から高能力に制御すると共に室外ファンを高風量から低風量に制御することにより、冷房気味、等温気味、暖房気味の広い温度範囲にわたって低風量除湿運転あるいは高風量除湿運転を行うものである。
【０１３９】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を具備した室内ユニットが室内空気を流入させるための通風路が設けられ、かつ該通風路の開閉を行う開閉口を具備するものであって、室内温度センサにより検出された室温と設定温度との差がほぼ零の時は、開閉口を開き、室内温度センサにより検出された室温と設定温度との差が負の時は開閉口を閉じるように制御するものである。
【０１４０】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が冷却・除湿部分と加熱部分とを有し、かつ室外熱交換器が二方弁を備えたバイパス管を設けたものであって、室内温度センサにより検出された室温が設定温度より低いと判断された時は、除湿運転時に前記二方弁を開くように制御するものである。
【０１４１】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、前記室内温度センサにより検出された温度と設定温度との差が正と判断された時は、該制御回路により室外熱交換器のファンの風量を増大させるように制御するとともに、室内熱交換器のファンの風量に応じて圧縮機の回転数を制御するものである。
【０１４２】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、前記室内温度センサにより検出された温度と設定温度との差がほぼ零と判断された時は、該制御回路により室外熱交換器のファンの風量を中くらいの範囲に制御するとともに、室内熱交換器のファンの風量に応じて圧縮機の回転数を制御するものである。
【０１４３】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、前記室内温度センサにより検出された温度と設定温度との差が負と判断された時は、該制御回路により室外熱交換器のファンの風量を低下させるように制御するとともに、室内熱交換器のファンの風量に応じて圧縮機の回転数を制御するものである。
【０１４４】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、室内温度センサにより検出された温度を入力する制御回路を有するものであって、前記室内温度センサにより検出された温度と設定温度との差が負と判断された時は、設定温度となるように加熱器の能力を制御するとともに、室内熱交換器のファンの風量に応じて圧縮機の回転数を制御するものである。
【０１４５】
又、前記室内熱交換器のファンの風量を低風量に設定した時は、前記圧縮機の能力を低下させるように制御するものである。又、前記室内熱交換器のファンの風量を高風量に設定した時は、前記圧縮機の能力を増大させるように制御するものである。
【０１４６】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、室外温度を検出する検出手段と、該検出手段からの信号に応じて室外ファンモータの回転数を制御する手段と、室内温度を検出する手段からの信号に応じて圧縮機の回転数を制御する手段とを備え、室温と除湿能力を制御するものである。
【０１４７】
又、室内熱交換器が冷却器と加熱器とよりなる除湿機能を有する空気調和機において、室外ファンモータの回転数を制御する手段と圧縮機の回転数を制御する手段を備え、室外ファンモータの回転数と圧縮機の回転数を制御して室温と除湿能力を制御するものである。
【０１４８】
又、室内熱交換器が冷却器と加熱器とよりなる除湿機能を有する空気調和機において、室内温度制御とは独立に室内熱交換器の除湿能力を体感温度がほぼ一定に保ちながら制御する手段を有するものである。
【０１４９】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、除湿運転として、おやすみ運転、カビ、ダニ防止運転の各運転モードを備えるものであって、前記室外熱交換器のファンの風量および圧縮機の回転数を段階的に制御することにより、室温と除湿能力を制御するものである。
【０１５０】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、室外温度を検出する検出手段と、該検出手段からの信号に応じて圧縮機の回転数を制御する手段と、室内温度を検出する手段からの信号に応じて圧縮機の回転数を制御する手段を備え、設定温度に室温を近ずけるように制御するとともに、湿度が４０から６０％の範囲となるように除湿能力を制御するものである。
【０１５１】
又、前記快適除湿運転、カビ・ダニ防止除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、ランドリー除湿運転のいずれかの運転モードにおいて、運転モードに適した温度及び湿度を予め記憶しておくとともに、温度センサおよび湿度センサにより温度および湿度を検出し、該検出した温度及び湿度が記憶されている温度及び湿度に合致するように前記制御装置により除湿運転を行うようにしたものである。
【０１５２】
又、前記室内熱交換器の冷却・除湿部分が加熱部分より風上側に設けられているものである。
【０１５３】
又、前記室内熱交換機の加熱部分が冷却・除湿部分の上側に設けられているものである。
【０１５４】
又、前記快適除湿運転が、ＰＭＶの温熱環境評価手法に基づいて制御されるものであって、該ＰＭＶがほぼ零となるように除湿運転を行うようにしたものである。
【０１５５】
又、前記圧縮機あるいは送風機が回転数制御を行うものである。
【０１５６】
又、前記主絞り装置あるいは除湿絞り装置が全開可能な電動膨張弁であるものである。
【０１５７】
又、前記空気調和機に封入される冷媒が混合冷媒であるものである。
【０１５８】
又、前記温度検出手段が、２つの温度センサにより検出された温度により換算されるものである。又、前記室内熱交換器からの空気の吹き出し温度が前記設定温度より３度以内高めに制御されるものである。
【０１５９】
又、前記室内熱交換器の冷却器と加熱器が上下方向に配置されているものである。
【０１６０】
上記２番目の目的を達成するために、本発明の空気調和機は、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有するとともに、該冷却・除湿部分と加熱部分との間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設け、前記冷却・除湿部分と加熱部分の冷媒流路がそれぞれ二系統以上に構成されているものである。
【０１６１】
又、前記二系統以上に構成した各冷媒流路の流通抵抗が等しくなるようにいずれか一方の冷媒流路に抵抗管を設けたものである。
【０１６２】
又、前記室内熱交換器のうち冷房運転時に上流側となる熱交換器の冷媒流路を一系統にしたものである。
【０１６３】
又、前記室内熱交換器のうち暖房運転時の冷媒流出口部分を一系統の冷媒流路にしたものである。
【０１６４】
又、前記室内熱交換器が放熱フィンにあけた孔の中に伝熱管を密着させて組み込むとともにこの放熱フィンに切断線を入れて二分割する構造にしたものである。 又、前記室内熱交換器が放熱フィンにあけた孔の中に伝熱管を密着させて組み込むとともにこの放熱フィンにスリットを設けて熱的に二分割する構造にしたものである。
【０１６５】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を熱的に二分割して二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、該室内熱交換器の暖房運転時の冷媒流出口部分を空気流に最も上流側に設けたものである。
【０１６６】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を熱的に二分割して、二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、該室内熱交換器の暖房運転時の冷媒流出口部分を、この冷媒流出口部分の下側に室内熱交換器の他の部分が配置されないように構成したものである。
【０１６７】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、室内熱交換器を熱的に二分割して、二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、該室内熱交換器の暖房運転時の冷媒流入口部分を、この入口部分の風下側に室内熱交換器の他の部分が配置されないように構成したものである。
【０１６８】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、室内熱交換器を二分割して、二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、該室内熱交換器の暖房運転時の冷媒流入口部分を、この入口部分の下方に室内熱交換器の他の部分が配置されないように構成したものである。
【０１６９】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を熱的に二分割して、二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、室内熱交換器を、放熱フィンにあけた孔の中に伝熱管を密着させて組み込むと共にこの放熱フィンに切断線を入れて二分割する構造にしたものである。
【０１７０】
又、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、前記室内熱交換器を熱的に二分割して二分割されたその間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けるとともに、室内熱交換器を、放熱フィンにあけた孔の中に伝熱管を密着させて組み込むとともにこの放熱フィンにスリットを設けて熱的に二分割する構造にしたものである。
【０１７１】
上記３番目又は４番目の目的を達成するために、本発明の空気調和機は、少なくとも圧縮機と室内熱交換器と絞り装置と室外熱交換器を備えた空気調和機において、除湿運転時に、前記室内熱交換器が熱的に分割された冷却・除湿部分と加熱部分とを有し、室内ユニットに室内湿度を検出する湿度検出手段と室外温度を検出する温度センサを具備し、あらかじめ本体マイコンに室外温度と室外ファンモータの制御パターンや室内吹出空気温度と室外ファンモータの制御パターン及び室内湿度と設定湿度の差を圧縮機回転数の制御パターンを入れておき、除湿運転時、室内側の湿度状態や室外温度に対応した最適運転を行う制御としたものである。
【０１７２】
以上の構成において、上記種々の使用目的の除湿運転において、例えば、おやすみ・おめざめ除湿運転では、特に気流感が無く低騒音でしかも除湿量の多い低風量除湿運転が必要であり、ランドリー除湿運転では特に気流が広い範囲まで届き乾燥能力の高い高風量除湿運転が必要である。快適除湿運転やカビ・ダニ除湿運転では、低風量除湿運転や高風量除湿運転を適当に使い分ける必要がある。又低風量除湿運転や高風量除湿運転に対して、さらに室温に応じて冷房気味、等温気味あるいは暖房気味の運転を行う必要がある。
【０１７３】
低風量除湿運転は、室内ファンの風量を落とすことにより実現でき、さらに圧縮機を低能力から高能力に制御したりあるいは室外ファンを高風量から低風量に制御することにより、冷房気味から等温気味に、さらに等温気味から暖房気味の広い温度範囲にわたって低風量除湿運転を行うことができる。
【０１７４】
高風量除湿運転を行うには、室内ファンの風量を増すと共に低風量除湿運転の場合に比べて圧縮機の能力を同等以上にして運転する。一方室内ユニットに前記開閉口を付けて室内側熱交換器を通らない通風路を設けた場合には、圧縮機を低風量除湿運転の場合と同等に低能力状態にして、さらにこの開閉口を開いて室内熱交換器を通る空気流に通らない空気流を加えて高風量にすることにより、高風量除湿運転をより省エネルギ状態で行うことができる。さらにこれらの高風量除湿運転において、圧縮機能力を高能力に制御したり、あるいは室外ファンを高風量から低風量に制御することにより、冷房気味から等温気味に、さらに等温気味から暖房気味の広い温度範囲にわたって高風量除湿運転を行うことができる。
【０１７５】
又、二分割した各室内側熱交換器の冷媒流路を複数化したことにより、除湿、冷房、暖房の各運転において、各流路の冷媒流量が減少し、二分割した利用側熱交換器を直列に接続したことによる圧力損失の増大を防いで、性能の低下を防止できる。この効果は、特に、両方の室内熱交換器が蒸発器となる冷房運転において大きい。さらに室内熱交換器における暖房運転時の出口流路部分を一系統にしたことにより、暖房運転時に、適切な冷媒のサブクールが取れ、性能を確保できる。又さらには室内熱交換器において、冷媒流と空気流とができるだけ対向流にすることにより、伝熱性能が維持され、性能が確保される。
【０１７６】
又、制御部は、温度センサで検出した外気温度を用い、室外ファンモータの運転パターンと回転数をあらかじめ記憶したデータテーブル、又は演算式により、その室外温度にあった室外ファンの運転を行う。さらに湿度検出手段で検出した室内湿度を用い、設定された湿度との差によってあらかじめ記憶したデータテーブル、又は演算式によりその湿度に応じた圧縮機の回転数を決定する。
【０１７７】
又、温度センサで検出した室内吹出空気温度を用い、室外ファンモータと圧縮機の回転数の運転パターンをあらかじめ記憶したデータテーブル、又は演算式により、運転パターンと回転数を決定する。
【０１７８】
以上説明した実施例の空気調和機によれば、室内熱交換器のような利用側熱交換器を二分割してそのあいだに除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設け、除湿運転時に、利用側熱交換器の一方を蒸発器、他方を凝縮器として空気の冷却・除湿及び加熱を行う冷凍サイクルにおいて、室内ファンの様な利用側ファン、室外ファンのような熱源側ファン及び圧縮機を能力制御可能なものとして、これらの機器の能力を適当に制御することにより、除湿量を十分取れる状態で、低風量除湿運転、高風量除湿運転を行ったり、さらにはこれらの各除湿運転に対して暖房気味、等温気味、冷房気味の運転を行うことができる。
【０１７９】
この結果、除湿運転を、その利用範囲を大幅に拡大して、様々な使用目的の運転モード、例えば快適な除湿運転、おやすみ・おめざめ除湿運転、カビ・ダニ防止除湿運転、ランドリー除湿運転等に使うことが可能になり、最近高まっている快適性や健康に対するニーズを満足でき、さらには空調以外の目的にも使用できる空気調和機を提供することができる。
【０１８０】
又、それ程暑くない夏場に冷房運転の代わりに室温をそれ程下げずに湿度を下げて体感温度を同一する除湿運転を行ったり、さらには高風量除湿運転を低入力で行うことが出来るため、省エネルギを図ることができる。
【０１８１】
又、二分割した各利用側熱交換器の冷媒流路を二系統以上にして利用側熱交換器での冷媒流通抵抗の増加を防止したり、利用側熱交換器の冷媒流路における暖房運転時の出口部分を一系統にして暖房運転時に十分な冷媒サブクールが取れるようにしたり、さらには利用側熱交換器における冷媒流と空気流とができるだけ対向流になるようにしたこと等により、性能の低下を防ぐことができる。
【０１８２】
又、二分割した各利用側熱交換器の冷媒流路を冷媒流量に応じて一系統から複数系統にして利用側熱交換器での冷媒流通抵抗の増加を防止したり、利用側熱交換器の暖房運転時出口部分を一系統にして暖房運転時に十分な冷媒サブクールが取れるようにしたり、さらには利用側熱交換器における冷媒流と空気流とができるだけ対向流になるようにしたこと等により、性能の低下を防ぐことができる。
【０１８３】
又、室内ユニット側に吹出温度センサや湿度検出手段を設け、室外ユニット側に外気温センサを設けることにより、除湿運転時条件に合った快適な除湿運転を行うことが可能となる。例えば、室外温度が低くなる程、室外ファンの回転数を増して室内での空気加熱量を増すように制御したり、また湿度が高い場合には、室内ファンや圧縮機の回転数を増加し、除湿量の多い運転を行って部屋を素速く所定の湿度にしたり、さらには室温が低温の時、室内ユニットの吹出空気温度を吸込空気温度より高くする除湿運転を行うことが出来る。
【０１８４】
さらに又、以上のような除湿運転方法及び利用側熱交換器の配管構成は、単一冷媒、混合冷媒を問わず適用でき、同様の効果を得ることができる。
【０１８５】
【発明の効果】
本発明によれば、人が快適に感じる温湿度にする使用目的で用いる除湿運転と、これ以外の使用目的で用いる他の除湿運転とを選択指定して容易に行なうことができると共に、除湿運転開始の指示後に選択指定がないときには人が快適に感じる温湿度にする除湿運転が自動的に行なわれるので使い勝手のよい空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である空気調和機の構成を示す図である。
【図２】様々な使用目的の除湿運転の運転方法を示す流れ図である。
【図３】低風量除湿運転での圧縮機やファンの運転方法を示す流れ図である。
【図４】高風量除湿運転での圧縮機やファンの運転方法を示す流れ図である。
【図５】空気調和機の室内ユニット構造を示す側断面図である。
【図６】高風量除湿運転での圧縮機やファンの運転方法を示す流れ図である。
【図７】本発明の他の実施例である空気調和機の熱源側部分を示す図である。
【図８】暖房気味除湿運転に対応した熱源側部分の運転方法を示す流れ図である。
【図９】利用側熱交換器の配管系統を示す図である。
【図１０】利用側熱交換器の正面図である。
【図１１】利用側熱交換器の配管系統を示す図である。
【図１２】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１３】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１４】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１５】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１６】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１７】利用側熱交換器の配管構成を示す側面図である。
【図１８】利用側熱交換器の放熱フィンの側面図である。
【図１９】利用側熱交換器の放熱フィンの側面図である。
【図２０】絞り装置部分の構成図である。
【図２１】冷凍サイクルの温度エントロピ線図である。
【図２２】本発明のさらに他の実施例である空気調和機の構成を示す図である。
【図２３】空気調和機の他の室内ユニット構造を示す側断面図である。
【図２４】利用側熱交換器の配管系統を示す図である。
【図２５】利用側熱交換器の配管系統を示す図である。
【図２６】本発明の空気調和機の構成を示す図である。
【図２７】室外ファンの制御方法を示す図である。
【図２８】圧縮機の制御方法を示す図である。
【図２９】室外ファン−圧縮機の制御方法を示す図である。
【図３０】従来技術による空気調和機の構成を示す図である。
【図３１】従来技術の制御方法を示す図である。
【図３２】本発明による運転パターンの一実施例を示す図である。
【符号の説明】
１、２０１…圧縮機、２、２０２…四方弁、３、２０３…室外熱交換器、４…主絞り装置、５、８、４１…二方弁、６ａ、６ｂ、５１ａ、５１ｂ、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６８、６８’、６９、６９’、７０、７０ａ、７０ｂ、８０、８０ａ、８０ｂ、８８、８８ａ、８８ｂ９８、９８ａ、９８ｂ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１１０ａ、１１０ｂ、２０８、２０９…室内熱交換器、７、２１０…除湿絞り装置、１０、２１１…室外ファン、１１、２１２…室外ファンモータ、１２、２１３…室内ファン、１３、２１４…室内ファンモータ、１６…制御部、１７、２１６…温度センサ、１８、２１６…湿度検出手段、３４…開閉ダンパ、３５…通風路、５２、５３、５４、５５、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０…冷媒配管、５６、７１、８１、９１、９１ａ、９１ｂ、９３、９３ａ、９３ｂ…放熱フィン、７２、８２、８９、９６、９７…切断線、７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ、７３ｅ、７３ｆ、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、７４ｆ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、７５ｆ、７５ｇ、８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄ、８７ｅ、８７ｆ、８７ｇ、８７ｈ…伝熱管、８６…抵抗管、９２、９４…スリット、９５…電動膨張弁、２０４…暖房用絞り装置、２０５…冷暖房用絞り装置、２０６…バイパス用電磁弁、２０７…逆止弁、２１０…除湿用絞り装置、２１５…外気温センサ、２１７…室内吸込温度センサ、２１８…室内吹出温度センサ。
Claims (4)
- 能力制御可能な圧縮機と、室外熱交換器と、主絞り装置と、送風量制御が可能な室外ファンと、第１室内熱交換器と、第２室内熱交換器と、除湿運転時に絞り装置として機能する除湿絞り装置と、風量制御可能な室内ファンとを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記主絞り装置、前記第１室内熱交換器、前記除湿絞り装置、前記第２室内熱交換器を順次管路によって接続され、冷房運転時は前記室外熱交換器を凝縮器として、前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させ、暖房運転時は前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を凝縮器として、前記室外熱交換器を蒸発器として作用させ、除湿運転時は前記第１室内熱交換器を凝縮器として、前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させる空気調和機において、
除湿運転モードとして、人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機、前記室外ファン及び前記室内ファンが制御される除湿運転モードと、洗濯物を乾燥させる運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を気流が広い範囲にゆき渡るように予め設定された高風量とする除湿運転モードとを含む複数の除湿運転モードを備え、
前記複数の除湿運転モードの何れかを選択指定する機能と、除湿運転開始の指示後に前記複数の除湿運転モードの選択指定がないとき、前記人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機、前記室外ファン及び前記室内ファンが制御される除湿運転モードが自動的に選択される機能とを備えた
ことを特徴とする空気調和機。 - 能力制御可能な圧縮機と、室外熱交換器と、主絞り装置と、送風量制御が可能な室外ファンと、第１室内熱交換器と、第２室内熱交換器と、除湿運転時に絞り装置として機能する除湿絞り装置と、風量制御可能な室内ファンとを備え、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記主絞り装置、前記第１室内熱交換器、前記除湿絞り装置、前記第２室内熱交換器を順次管路によって接続され、冷房運転時は前記室外熱交換器を凝縮器として、前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させ、暖房運転時は前記第１室内熱交換器及び前記第２室内熱交換器を凝縮器として、前記室外熱交換器を蒸発器として作用させ、除湿運転時は前記第１室内熱交換器を凝縮器として、前記第２室内熱交換器を蒸発器として作用させる空気調和機において、
除湿運転モードとして、人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を設定する機能を有する除湿運転モードと、洗濯物を乾燥させる運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を気流が広い範囲にゆき渡るように予め設定された高風量とする除湿運転モードとを含む複数の除湿運転モードを備え、
前記複数の除湿運転モードの何れかを選択指定する機能と、除湿運転開始の指示後に前記複数の除湿運転モードの選択がないとき、前記人が快適に感じる温湿度の運転を実現するように前記圧縮機及び前記室外ファンが制御され且つ前記室内ファンの風量を設定する機能を有する除湿運転モードが自動的に選択される機能とを備えた
ことを特徴とする空気調和機。 - 請求項１または２において、室内の気温や湿度だけでなく輻射温度、風速、着衣量、活動量も考慮して温冷感の快適条件を求め、季節や衣服状態、活動状態等を考慮した温熱環境評価指標に基づいて自動的に温度や湿度を設定して、前記人が快適に感じる温湿度の運転を実現する除湿運転モードを制御する機能を備えたことを特徴とする空気調和機。
- 請求項１または２において、室内温度を検出する手段、室内湿度を検出する手段及び室外温度を検出する手段を設けると共に、これらの検出手段の検出結果に基づいて、室外温度が低くなる程前記室外ファンの回転数を増して室内での空気加熱量を増す除湿運転をし、室内湿度が高い場合に前記圧縮機の回転数を増加して除湿量の多い除湿運転をし、室温が低温の時に吹出空気温度を吸込空気温度より高くする除湿運転を行うように制御する機能を備えたことを特徴とする空気調和機。
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