JP5610278B2

JP5610278B2 - 空気調和装置

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Publication number: JP5610278B2
Application number: JP2010153778A
Authority: JP
Inventors: 和重神津; 小林　光則; 光則小林
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-07-06
Also published as: JP2012017873A

Description

本発明は、少なくとも、室外機に、圧縮機及び室外側熱交換器を配するとともに、室内機に、室内側熱交換器を配してなる冷凍サイクルを備える空気調和装置に関する。

一般に、植物栽培を行う園芸ハウス等の植物栽培室の室内は、植物や土壌から発生する蒸気により湿度が上昇する。湿度の上昇は、植物の表面に結露を生じ、植物の割れ等の品質低下や病害等を招くため、室内を適切な湿度環境に維持することは極めて重要な課題となっており、従来より、植物栽培室の構造的な観点から除湿効果を高めるなどの改善も行われている（特許文献１参照）。

一方、植物栽培室の室内は、四季を通じて良好な栽培環境に維持されることが望ましいため、植物栽培室に空気調和装置を付設し、室内の温度制御及び除湿を行うことも行われており、特許文献２には、農業用ビニールハウス栽培における作物の品質向上や成育調整のため、所要の冷却機能を確保しつつ効率的な除湿を可能にすることを目的した農業用栽培ハウスの空調装置が開示されている。この空調装置は、ハウス内部の冷却時に、遮蔽扉は定常位置にあって蒸発器の風上前面の全面が開放され、通風路が遮断されることにより、ハウス内から所要量の空気を取り込んで冷却が行われとともに、ハウス内部の除湿を行う場合には、遮蔽扉を定常位置から回動させて蒸発器の風上前面又は風下後面の少なくとも一方の一部を遮蔽し、通風路を遮蔽することにより、蒸発器におけるハウス内部への空気の取り込みを制限して減少させると共に、制限された空気は開放された通風路から逃がしてハウス内に戻すようにしたものである。

特開平５−３０８８５９号公報特開平５−０２３０５７号公報

しかし、植物栽培室に付設する上述した従来の空気調和装置（空調装置）は、次のような問題点があった。

第一に、特許文献２の空調装置は送風態様を変更して除湿効果を狙ったものであるが、十分な除湿効果を確保するには限界がある。一方、空調装置により除湿を行う場合、通常、除湿モードにより冷凍サイクルにおける蒸発器の蒸発量を大にするが、この場合、湿度の低下と同時に温度も低下する。結局、従来の空調装置では、湿度と温度の双方に対する正確な制御を同時に実現することが容易でなく、除湿モードの運転時には温度制御に対する安定性（正確性）が犠牲になりやすい。

第二に、除湿モードにより除湿を行う場合、湿度を低下させることが目的となるため、単純な冷却運転が行われるのみである。したがって、高湿度の環境を具体的な設定湿度（例えば、湿度６０〔％〕）まで低下させ、かつ設定湿度に維持するなど、より緻密な湿度コントロールができず、湿度環境を最適な状態に維持（制御）する観点からは更なる改善の余地があった。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した空気調和装置の提供を目的とするものである。

本発明に係る空気調和装置１は、上述した課題を解決するため、少なくとも、室外機Ｕｏに、圧縮機２及び室外側熱交換器３を配するとともに、室内機Ｕｉに、室内側熱交換器４を配した冷凍サイクルＣを備える空気調和装置において、室内側熱交換器４を第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂにより構成することにより、第一熱交換器４ａの一端接続口４ａｐを室内側第一電子膨張弁５ｐを介して室外側熱交換器３の一端接続口３ｐ側に接続し、かつ第二熱交換器４ｂの一端接続口４ｂｐを室内側第二電子膨張弁５ｑを介して室外側熱交換器３の一端接続口３ｐに接続するとともに、第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑを、圧縮機２の吸入口２ｉ側，又は室外側第一電子膨張弁１１ｐを介して圧縮機２の吐出口２ｓ側，に接続可能な第一切換手段６と、圧縮機２の吸入口２ｉを第二熱交換器４ｂの他端接続口４ｂｑ側に接続し、かつ圧縮機２の吐出口２ｓを、室外側第二電子膨張弁１１ｑを介して室外側熱交換器３の他端接続口３ｑ側に接続する第一ポジションＰｆ，又は圧縮機２の吸入口２ｉを室外側熱交換器３の他端接続口３ｑ側に接続し、かつ圧縮機２の吐出口２ｓを、室外側第二電子膨張弁１１ｑを介して第二熱交換器４ｂの他端接続口４ｂｑ側に接続する第二ポジションＰｓ，に切換可能な第二切換手段７と、少なくとも第一切換手段６及び第二切換手段７を切換制御可能な制御手段８とを具備してなることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、室内側第一電子膨張弁５ｐには電磁開閉弁１２を並列接続することができる。一方、制御手段８には、第一切換手段６を切換制御することにより第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑを吐出口２ｓ側に接続し、かつ第二切換手段７を切換制御することにより第一ポジションＰｆに切換える除湿モードＭｄ，第一切換手段６を切換制御することにより第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑを吸入口２ｉ側に接続し、かつ第二切換手段７を切換制御することにより第二ポジションＰｓに切換える冷却モードＭｃ，第一切換手段６を切換制御することにより第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑを吐出口２ｓ側に接続し、かつ第二切換手段７を切換制御することにより第一ポジションＰｆに切換える加熱モードＭｈを、それぞれ設けることができる。この際、除湿モードＭｄでは、湿度センサ１３により湿度を検出し、検出した湿度（検出湿度）が設定湿度になるように、少なくとも室内側第二電子膨張弁５ｑを可変することにより、湿度に対するフィードバック制御を行うことができる。さらに、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂは、熱交換される空気Ａの送風方向Ｆｓに対して直角方向Ｆｃに並設して一体的に構成することができる。なお、空気調和装置１は、植物栽培を行う植物栽培室Ｈに付設して最適である。

このような構成を有する本発明に係る空気調和装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）室内側熱交換器４を第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂにより構成し、除湿モードＭｄ時には、第二熱交換器４ｂを冷却器として機能させ、第一熱交換器４ａを加熱器として機能させるとともに、第二熱交換器４ｂを室内側第二電子膨張弁５ｑにより制御し、かつ第一熱交換器４ａを室内側第一電子膨張弁５ｐにより制御するようにしたため、室内側第二電子膨張弁５ｑの制御により湿度を低下させた際に、温度が低下しても室内側第一電子膨張弁５ｐ等の制御により温度を一定に維持することができる。したがって、湿度と温度の双方に対する正確かつ安定した制御を同時に実現することができる。

（２）圧縮機２の吐出口２ｓを、室外側第一電子膨張弁１１ｐを介して第一切換手段６に接続し、かつ室外側第二電子膨張弁１１ｑを介して第二切換手段７に接続するようにしたため、例えば、室内側第一電子膨張弁５ｐ或いは室内側第二電子膨張弁５ｑによっては制御しきれない場合であっても、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂの分流比を変更することにより、室内側第一電子膨張弁５ｐ及び室内側第一電子膨張弁５ｐの制御を補助することができるなど、加熱動作（再熱動作）と冷却動作を併用する除湿モードＭｄにおける制御性及び信頼性を高めることができる。

（３）好適な態様により、室内側第一電子膨張弁５ｐに電磁開閉弁１２を並列接続すれば、除湿モードＭｄ時に電磁開閉弁１２を開き、かつ室内側第一電子膨張弁５ｐを閉側に制御することにより、加熱動作（再熱動作）及び冷却動作を含む除湿モードＭｄにおける各動作の有効性及び安定性を高めることができる。

（４）好適な態様により、制御手段８に、第一切換手段６を切換制御することにより第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑを吐出口２ｓ側に接続し、かつ第二切換手段７を切換制御することにより第一ポジションＰｆに切換える除湿モードＭｄを設ければ、制御手段８による切換制御により、除湿モードＭｄへ容易かつ迅速に切換えることができる。

（５）好適な態様により、制御手段８に、第一切換手段６を切換制御することにより第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑを吸入口２ｉ側に接続し、かつ第二切換手段７を切換制御することにより第一ポジションＰｆに切換える冷却モードＭｃを設ければ、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂの双方を冷却動作させることにより、冷却に係わる最大能力を発揮させることができる。

（６）好適な態様により、制御手段８に、第一切換手段６を切換制御することにより第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑを吐出口２ｓ側に接続し、かつ第二切換手段７を切換制御することにより第二ポジションＰｓに切換える加熱モードＭｈを設ければ、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂの双方を加熱動作させることにより、加熱に係わる最大能力を発揮させることができる。

（７）好適な態様により、除湿モードＭｄにおいて、湿度センサ１３により湿度を検出し、検出した湿度が設定湿度になるように、少なくとも室内側第二電子膨張弁５ｑを可変することにより、湿度に対するフィードバック制御を行えば、温度制御の安定性を確保しつつ目的の湿度環境を正確かつ安定に維持できる。

（８）好適な態様により、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂを、熱交換される空気Ａの送風方向Ｆｓに対して直角方向Ｆｃに並設することにより一体化すれば、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂを備える場合でも、空気調和装置１の厚さを薄く構成できるとともに、一体構造による製作の容易化を図ることができる。また、加熱動作と冷却動作の併用による簡易加湿器を構成できるなど、空気調和装置１の付加価値（機能性）をより高めることができる。

（９）好適な態様により、空気調和装置１を、植物栽培を行う植物栽培室Ｈに付設すれば、植物栽培における適切な湿度環境を確保する観点から最適なパフォーマンスを得ることができる。

本発明の好適実施形態に係る空気調和装置の除湿モード時における全体回路図、同空気調和装置に備える制御系のブロック系統図、同空気調和装置に備える室内側熱交換器の一例を示す模式的正面図、同室内側熱交換器の側面の一部を断面で示す機能説明図、同空気調和装置に備える室内側熱交換器の他の例を示す模式的正面図、同空気調和装置の使用例を示す植物栽培室の斜視図、同空気調和装置の動作を説明するためのフローチャート、同空気調和装置の冷却モード時における全体回路図、同空気調和装置の加熱モード時における全体回路図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る空気調和装置１の全体構成について、図１〜図６を参照して説明する。

空気調和装置１は、図６に示すように、室外機Ｕｏ，室内機Ｕｉ及びコントローラＵｃを備え、この室外機Ｕｏと室内機Ｕｉにより冷凍サイクルＣを構成する。

室外機Ｕｏは、図１に示すように、主要部品として、圧縮機２，室外側熱交換器３，三方弁２１，四方弁２２，室外側第一電子膨張弁１１ｐ及び室外側第二電子膨張弁１１ｑを備える。この場合、圧縮機２は冷媒ｒを吐出する吐出口２ｓ及び戻された冷媒ｒを吸入する吸入口２ｉを有し、この吐出口２ｓは、室外側第一ストレーナ（フィルタ）２３ｐ及び室外側第一電子膨張弁１１ｐの直列接続を介して三方弁２１の第一接続口２１ａに接続するとともに、さらに、吐出口２ｓは、室外側第二ストレーナ２３ｑ及び室外側第二電子膨張弁１１ｑの直列接続を介して四方弁２２の第一共有接続口２２ｘに接続する。このように、圧縮機２の吐出口２ｓを、室外側第一電子膨張弁１１ｐを介して三方弁２１に接続し、かつ室外側第二電子膨張弁１１ｑを介して四方弁２２に接続すれば、例えば、後述する室内機Ｕｉに備える室内側第一電子膨張弁５ｐ或いは室内側第二電子膨張弁５ｑによっては制御しきれないような場合であっても、室内側第一電子膨張弁５ｐ及び室内側第一電子膨張弁５ｐに対する分流比を変更することにより当該室内側第一電子膨張弁５ｐ及び室内側第一電子膨張弁５ｐの制御を補助することができるなど、加熱動作（再熱動作）と冷却動作を併用する除湿モードＭｄにおける制御性及び信頼性を高めることができる。

また、圧縮機２の吸入口２ｉは、三方弁２１の第二接続口２１ｂ及び四方弁２２の第二共有接続口２２ｙにそれぞれ接続する。一方、室外側熱交換器３の一端接続口３ｐは、室外機Ｕｏの第一外部接続口２４に接続するとともに、室外側熱交換器３の他端接続口３ｑは、四方弁２２の第一接続口２２ａに接続する。さらに、四方弁２２の第二接続口２２ｂは、室外機Ｕｏの第二外部接続口２５に接続するとともに、三方弁２１の共有接続口２１ｘは、室外機Ｕｏの第三外部接続口２６に接続する。

この場合、三方弁２１は、後述する室内機Ｕｉに備える第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑを圧縮機２の吐出口２ｓ側又は吸入口２ｉ側に接続可能な第一切換手段６を構成するとともに、四方弁２２は、圧縮機２の吸入口２ｉを第二熱交換器４ｂの他端接続口４ｂｑ側に接続し、かつ圧縮機２の吐出口２ｓを室外側熱交換器３の他端接続口３ｑ側に接続する第一ポジションＰｆ，又は圧縮機２の吸入口２ｉを室外側熱交換器３の他端接続口３ｑ側に接続し、かつ圧縮機２の吐出口２ｓを第二熱交換器４ｂの他端接続口４ｂｑ側に接続する第二ポジションＰｓに切換可能な第二切換手段７を構成する。なお、室外機Ｕｏにおいて、２７は室外側熱交換器３に対して送風を行う送風ファン、２８及び２９は圧縮機２の吐出圧力及び吸入圧力を検出する圧力センサ、３０は室外側熱交換器３に係わる冷媒圧力を検出する圧力センサ、３１は室外側熱交換器３に係わる外部温度を検出する温度センサをそれぞれ示す。

他方、室内機Ｕｉは、図１に示すように、主要部品として、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂにより構成する室内側熱交換器４，室内側第一電子膨張弁５ｐ，室内側第二電子膨張弁５ｑ及び電磁開閉弁１２を備える。この場合、第一熱交換器４ａの一端接続口４ａｐは、室内側第一電子膨張弁５ｐ及び室内側第一ストレーナ３２ｐの直列接続を介して室内機Ｕｉの第一外部接続口３４に接続するとともに、第二熱交換器４ｂの一端接続口４ｂｐは、室内側第二電子膨張弁５ｑ及び室内側第二ストレーナ３２ｑの直列接続を介して室内機Ｕｉの第一外部接続口３４に接続する。また、室内側第一電子膨張弁５ｐには、電磁開閉弁１２を並列接続する。このように、室内側第一電子膨張弁５ｐに対して電磁開閉弁１２を並列接続すれば、除湿モードＭｄ時に、電磁開閉弁１２を開き、かつ室内側第一電子膨張弁５ｐを閉側に制御することにより、加熱動作（再熱動作）及び冷却動作を含む除湿モードＭｄにおける各動作の有効性及び安定性を高めることができる。

一方、第二熱交換器４ｂの他端接続口４ｂｑは、室内側ストレーナ３７を介して室内機Ｕｉの第二外部接続口３５に接続するとともに、第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑは、室内機Ｕｉの第三外部接続口３６に接続する。そして、第一熱交換器４ａ及び第二熱交換器４ｂにそれぞれ面して第一送風ファン３８ａ及び第二送風ファン３８ｂを配設するとともに、第一送風ファン３８ａ及び第二送風ファン３８ｂによる送風路には、温度センサ３９及び湿度センサ１３を配設する。なお、室内機Ｕｉにおいて、４０は第一熱交換器４ａに係わる冷媒圧力を検出する圧力センサ、４１は第二熱交換器４ｂに係わる冷媒圧力を検出する圧力センサを示す。

また、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂは一体的に構成する。第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂを一体化する構成例を図３〜図５に示す。図３（図４）は、第一熱交換器４ａを下側に配し、かつ第二熱交換器４ｂを上側に配することにより、簡易加湿器Ｕｓとしても機能させる構成例を示すとともに、図５は、第一熱交換器４ａを上側に配し、かつ第二熱交換器４ｂを下側に配することにより、特に、製造する際における製造容易性を考慮した構成例を示す。

いずれの室内側熱交換器４においても、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂは、熱交換される空気Ａの送風方向Ｆｓに対して直角方向Ｆｃに並設することにより一体化する。このように、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂを、熱交換される空気Ａの送風方向Ｆｓに対して直角方向Ｆｃに並設することにより一体化すれば、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂを備える場合でも、空気調和装置１の厚さを薄く構成できるとともに、一体構造による製作の容易化を図ることができる。また、加熱動作と冷却動作の併用による簡易加湿器を構成できるなど、空気調和装置１の付加価値（機能性）をより高めることができる。

図５に示す室内側熱交換器４は、縦長の長方形に形成したフレーム４５の内側に、冷媒配管Ｌをジグザグ経路に湾曲形成した熱交換器本体４６を配設するとともに、熱交換器本体４６に多数の放熱用フィン４７…を付設したアッセンブリＤを製作する。そして、熱交換器本体４６の上下中間位置Ｘｃを切断し、上下に分割された一対の熱交換器半体、即ち、上側の第一熱交換器４ａと下側の第二熱交換器４ｂを構成する。このように、図５に示す室内側熱交換器４は、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂをそれぞれ別々に製造する場合に比べて半分程度の製造工数により容易に製作できる。この場合、後述する除湿モードＭｄでは、上側の第一熱交換器４ａを加熱器（再熱器）として動作させ、下側の第二熱交換器４ｂを冷却器として動作させるため、上側の第一熱交換器４ａは、冷媒の流入口となる一端接続口４ａｐを上側位置に配し、下側の第二熱交換器４ｂは、冷媒の流入口となる一端接続口４ｂｐを下側位置に配することが望ましい。これにより、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂの相互間における熱干渉を最小限に抑えることができる。なお、４８は、第二熱交換器４ｂから落下するドレン水Ｗを受けるドレン水トレイを示す。

図３（図４）に示す室内側熱交換器４は、図５の室内側熱交換器４に対して、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂの上下位置を入れ替えるとともに、簡易加湿器Ｕｓの機能を追加したものである。即ち、図３に示すように、上下中間位置における放熱用フィン４７…の一部を切断することにより所定の空間を形成し、この空間内に、図４（図３）に示す一対のドレン水回収板５１，５２を配設するとともに、ドレン水回収板５１と５２間にはスリット５３を設ける。また、スリット５３の下方には、断面が半円形の樋５４を配する。この樋５４は、スリット５３に沿わせ、やや傾斜させるとともに、樋５４の一端に結合したロータリソレノイド５５により、軸心を支点に１８０〔゜〕回動変位可能に構成する。さらに、樋５４の下方における第一熱交換器４ａの適所には、吸水紙等の吸水材５６…を配設する。なお、５７は、樋５４から流れ出たドレン水Ｗをドレン水トレイ４８に導く縦樋を示す。

これにより、ロータリソレノイド５５を制御し、図４（ａ）に示すように、樋５４を回収位置Ｘｕにセットすれば、第二熱交換器４ｂ（冷却器）から落下したドレン水Ｗは、樋５４により回収され、縦樋５７を通してドレン水トレイ４８に導かれるため、簡易加湿器Ｕｓは機能しない。これに対して、ロータリソレノイド５５を制御し、図４（ｂ）に示すように、樋５４を非回収位置Ｘｎにセットすれば、第二熱交換器４ｂのドレン水Ｗは、樋５４により回収されることなく下方へ落下し、吸水材５６…に吸水保持される。吸水材５６…は、第一熱交換器４ａ（加熱器）により加熱されているため、吸水材５６…により保持されるドレン水Ｗは蒸発する。このように、図３（４）に示す室内側熱交換器４は、ドレン水Ｗを利用した簡易加湿器Ｕｓとして機能させることができる。したがって、何らかの要因により空気Ａが乾燥し過ぎている場合には、この簡易加湿器Ｕｓを使用することにより簡易的な加湿を行うことができるとともに、ドレン水Ｗの回収を不要にすることができる。

一方、コントローラＵｃは、空気調和装置１の全体制御を司るとともに、少なくとも、上述した第一切換手段６を構成する三方弁２１及び第二切換手段７を構成する四方弁２２をそれぞれ切換制御可能な制御手段８が含まれる。コントローラＵｃは、図２に示すように、マイクロコンピュータ等を利用したコントローラ本体６１を備え、このコントローラ本体６１は、各種制御処理及び演算処理等を行うコンピューティング機能を有する。特に、後述する除湿モードＭｄ，冷却モードＭｃ及び加熱モードＭｈ等の各種制御を実行するためのプログラムを格納したプログラムメモリ６１ｐを備えるとともに、各種データ（設定データ及びデータベースを含む）を書込んだデータメモリ６１ｄを備えている。また、コントローラ本体６１には、温度及び湿度等の各種データを表示可能な表示部６２が付属するとともに、各種操作キーを有する入力部６３が付属し、この入力部６３には、温度設定部６３ｔ，湿度設定部６３ｈ及びモード切換部６３ｓ等が含まれる。

したがって、コントローラ本体６１の入力ポートには、前述した圧力センサ２８，２９，３０，４０及び４１、温度センサ３１及び３９、湿度センサ１３をそれぞれ接続するとともに、コントローラ本体６１の出力ポートには、圧縮機２、三方弁２１、四方弁２２、室外側第一電子膨張弁１１ｐ、室外側第二電子膨張弁１１ｑ、室内側第一電子膨張弁５ｐ、室内側第二電子膨張弁５ｑ、電磁開閉弁１２、送風ファン２７、第一送風ファン３８ａ、第二送風ファン３８ｂをそれぞれ接続する。これにより、コントローラ本体６１から、圧縮機２、室外側第一電子膨張弁１１ｐ、室外側第二電子膨張弁１１ｑ、室内側第一電子膨張弁５ｐ、室内側第二電子膨張弁５ｑ、送風ファン２７、第一送風ファン３８ａ、第二送風ファン３８ｂに対して、それぞれ制御信号が付与されるとともに、電磁開閉弁１２、三方弁２１、四方弁２２には、それぞれ切換信号が付与される。

次に、本実施形態に係る空気調和装置１の使用例及び動作について、図１〜図９を参照して説明する。

図６は、空気調和装置１の使用例を示す。本実施形態に係る空気調和装置１は、特に、図６に示すような植物栽培を行う園芸ハウス等の植物栽培室Ｈに付設して最適である。通常、この種の植物栽培室Ｈでは、植物や土壌から発生する蒸気により湿度が上昇し、湿度が高い場合には、植物の表面に結露を生じ、植物の割れ等の品質低下や病害等を招きやすい。本実施形態に係る空気調和装置１は、温度及び湿度（除湿）を正確かつ安定にコントロールできるため、このような植物栽培室Ｈに付設することにより、植物栽培における適切な湿度環境を確保する観点から最適なパフォーマンスを得ることができる。

図６において、Ｕｏは植物栽培室Ｈの外部に設置した室外機を示すとともに、Ｕｉは植物栽培室Ｈの内部に設置した室内機を示す。また、コントローラボックスにより構成するコントローラＵｃは植物栽培室Ｈの入口Ｈｉ付近に設置することができる。そして、コントローラＵｃは、ケーブルを用いた信号ラインＬｅを介して室内機Ｕｉに接続するとともに、室内機Ｕｉと室外機Ｕｏは、信号ラインＬｍ及び配管ラインＬｐにより接続する。この場合、配管ラインＬｐには、図１に示すように、室外機Ｕｏの第一外部接続口２４と室内機Ｕｉの第一外部接続口３４を接続する冷媒配管Ｌａ、室外機Ｕｏの第二外部接続口２５と室内機Ｕｉの第二外部接続口３５を接続する冷媒配管Ｌｂ、室外機Ｕｏの第三外部接続口２６と室内機Ｕｉの第三外部接続口３６を接続する冷媒配管Ｌｃの三本の冷媒配管が含まれる。なお、例示は、室外機Ｕｏと室内機Ｕｉをそれぞれ一台ずつ（一組）設置した場合を示すが、通常、植物栽培室Ｈの規模や栽培植物等に応じて複数台（複数組）設置される。

次に、本実施形態に係る空気調和装置１の動作について、図１，図８及び図９を参照しつつ、図７に示すフローチャートに従って説明する。

今、コントローラＵｃのモード切換部６３ｓを操作し、除湿モードＭｄをＯＮにした場合を想定する（ステップＳ１）。これにより、三方弁２１及び四方弁２２は、それぞれ除湿側のポジションにセットされる（ステップＳ２）。即ち、圧縮機２の吐出口２ｓは、三方弁２１を介して第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑ側に接続されるとともに、四方弁２２は、第一ポジションＰｆに切換えられる。第一ポジションＰｆでは、圧縮機２の吐出口２ｓが四方弁２２を介して室外側熱交換器３の他端接続口３ｑ側に接続されるとともに、圧縮機２の吸入口２ｉが四方弁２２を介して第二熱交換器４ｂの他端接続口４ｂｑ側に接続される。除湿モードＭｄにおける回路状態を図１に示す。なお、回路に沿った矢印は冷媒ｒの流通方向を示している。また、除湿モードＭｄでは、電磁開閉弁１２がＯＦＦからＯＮに切換えられるとともに、室内側第一電子膨張弁５ｐが閉側に制御される（ステップＳ３）。

このように、コントローラＵｃのモード切換部６３ｓの操作により、除湿モードＭｄへは容易かつ迅速に切換えることができる。これにより、除湿モードＭｄでは、第一熱交換器４ａは凝縮器として機能、即ち、加熱器（再熱器）として動作するとともに、第二熱交換器４ｂは蒸発器として機能、即ち、冷却器（除湿器）として動作可能となる。

次いで、コントローラＵｃの湿度設定部６３ｈにより具体的な湿度（設定湿度）の大きさを数値入力又は選択等により設定する（ステップＳ４）。除湿モードＭｄは、除湿を目的とするため、設定湿度は、通常、現在の湿度、即ち、湿度センサ１３により検出される検出湿度よりも低く設定される。したがって、除湿モードＭｄでは、湿度センサ１３により湿度が検出され、検出された湿度（検出湿度）が設定湿度になるように、湿度に対するフィードバック制御が行われる。この場合、コントローラＵｃにより、室内側第二電子膨張弁５ｑがより開側に制御される（ステップＳ５）。なお、室内側第二電子膨張弁５ｑの制御のみでは十分に制御できないときは、必要に応じて、第二送風ファン３８ｂの回転数、圧縮機２の吐出圧力、室外側第二電子膨張弁１１ｑの開度等の制御を併用することができる。このように、除湿モードＭｄにおいて、湿度センサ１３により湿度を検出し、検出した湿度が設定湿度になるように、少なくとも室内側第二電子膨張弁５ｑを可変することにより、湿度に対するフィードバック制御を行えば、温度制御の安定性を確保しつつ目的の湿度環境を正確かつ安定に維持できる。この後、湿度は、除湿モードＭｄをＯＦＦにするまで設定湿度に維持される（ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８）。

ところで、室内側第二電子膨張弁５ｑが開側に制御されることにより温度が低下する。温度は、温度センサ３９により検出されるため、設定温度に維持する制御が行われる。即ち、通常、温度（設定温度）は、温度設定部６３ｔにより設定され、設定温度になるように、温度に対するフィードバック制御が行われる。この場合、温度を上昇させるため、加熱変更要素となる室内側第一電子膨張弁５ｐの開度をはじめ、第一送風ファン３８ａの回転数、圧縮機２の吐出圧力、室外側第一電子膨張弁１１ｐの開度等に対する制御を行う（ステップＳ９）。したがって、温度は、除湿モードＭｄによる動作状態に拘わらず、常に設定温度に維持される（ステップＳ１０，Ｓ１１）。

よって、このような本実施形態に係る空気調和装置１によれば、室内側熱交換器４を第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂにより構成し、除湿モードＭｄ時には、第二熱交換器４ｂを冷却器として機能させ、第一熱交換器４ａを加熱器として機能させるとともに、第二熱交換器４ｂを室内側第二電子膨張弁５ｑにより制御し、かつ第一熱交換器４ａを室内側第一電子膨張弁５ｐにより制御するようにしたため、室内側第二電子膨張弁５ｑの制御により湿度を低下させた際に、温度が低下しても室内側第一電子膨張弁５ｐ等の制御により温度を一定に維持することができ、湿度と温度の双方に対する正確かつ安定した制御を同時に実現することができる。

一方、冷却モードＭｃを選択した場合には、冷却モードＭｃによる運転（制御）が行われる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。冷却モードＭｃにおける回路状態を図８に示す。冷却モードＭｄでは、三方弁２１及び四方弁２２はそれぞれ冷却側のポジションにセットされる。即ち、圧縮機２の吸入口２ｉは、三方弁２１を介して第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑ側に接続されるとともに、四方弁２２を介して第二熱交換器４ｂの他端接続口４ｂｑ側に接続される。また、圧縮機２の吐出口２ｓは、四方弁２２を介して室外側熱交換器３の他端接続口３ｑ側に接続される。さらに、電磁開閉弁１２はＯＦＦに切換えられるとともに、室内側第一電子膨張弁５ｐは開側に制御される。

これにより、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ａは、共に蒸発器として機能、即ち、冷却器として動作し、空気Ａに対する冷却が行われる。このように、冷却モードＭｃでは、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂの双方を冷却動作させるため、冷却に係わる最大能力を発揮させることができる。

他方、加熱モードＭｈを選択した場合には、加熱モードＭｈによる運転（制御）が行われる（ステップＳ１４，Ｓ１５）。加熱モードＭｈにおける回路状態を図９に示す。加熱モードＭｈでは、三方弁２１及び四方弁２２はそれぞれ加熱側のポジションにセットされる。即ち、圧縮機２の吐出口２ｓは、三方弁２１を介して第一熱交換器４ａの他端接続口４ａｑ側に接続されるとともに、四方弁２２を介して第二熱交換器４ｂの他端接続口４ｂｑ側に接続される。また、圧縮機２の吸入口２ｉは、四方弁２２を介して室外側熱交換器３の他端接続口３ｑ側に接続される。電磁開閉弁１２がＯＦＦに切換えられ、室内側第一電子膨張弁５ｐが開側に制御される点は、冷却モードＭｃと同じである。

これにより、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ａは、共に凝縮器として機能、即ち、加熱器として動作し、空気Ａに対する加熱が行われる。このように、加熱モードＭｈでは、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂの双方を加熱動作させるため、加熱に係わる最大能力を発揮させることができる。

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。

例えば、第一切換手段６として三方弁２１を使用し、第二切換手段７として四方弁２２を使用した場合を示したが、同様の切換機能を有するものであれば、他の各種切換手段により置換可能である。また、室外側第一電子膨張弁１１ｐと室外側第二電子膨張弁１１ｑは分流比を設定できるものであれば、他の分流設定手段により置換可能である。さらに、第一熱交換器４ａと第二熱交換器４ｂは、熱交換される空気Ａの送風方向Ｆｓに対して直角方向Ｆｃに並設して一体化する場合を示したが、送風方向Ｆｓの前後に並設する場合を排除するものではない。

本発明に係る空気調和装置は、室外機と室内機により冷凍サイクルを構成する各種空気調和装置に適用できる。また、空気調和装置は、植物栽培を行う植物栽培室をはじめ、除湿の要求される各種環境の空気調和に利用することができる。

１：空気調和装置，２：圧縮機，２ｓ：圧縮機の吐出口，２ｉ：圧縮機の吸入口，３：室外側熱交換器，３ｐ：室外側熱交換器の一端接続口，４：室内側熱交換器，４ａ：第一熱交換器，４ａｐ：第一熱交換器の一端接続口，４ａｑ：第一熱交換器の他端接続口，４ｂ：第二熱交換器，４ｂｐ：第二熱交換器の一端接続口，４ｂｑ：第二熱交換器の他端接続口，５ｐ：室内側第一電子膨張弁，６：第一切換手段，７：第二切換手段，８：制御手段，１１ｐ：室外側第一電子膨張弁，１１ｑ：室外側第二電子膨張弁，１２：電磁開閉弁，１３：湿度センサ，Ｕｏ：室外機，Ｕｉ：室内機，Ｃ：冷凍サイクル，Ｐｆ：第一ポジション，Ｐｓ：第二ポジション，Ａ：空気，Ｆｓ：空気の送風方向，Ｆｃ：空気の送風方向に対して直角方向，Ｈ：植物栽培室

Claims

少なくとも、室外機に、圧縮機及び室外側熱交換器を配するとともに、室内機に、室内側熱交換器を配した冷凍サイクルを備える空気調和装置において、前記室内側熱交換器を第一熱交換器と第二熱交換器により構成することにより、前記第一熱交換器の一端接続口を室内側第一電子膨張弁を介して前記室外側熱交換器の一端接続口側に接続し、かつ前記第二熱交換器の一端接続口を室内側第二電子膨張弁を介して前記室外側熱交換器の一端接続口に接続するとともに、前記第一熱交換器の他端接続口を、前記圧縮機の吸入口側，又は室外側第一電子膨張弁を介して前記圧縮機の吐出口側に接続可能な第一切換手段と、前記圧縮機の吸入口を前記第二熱交換器の他端接続口側に接続し、かつ前記圧縮機の吐出口を、室外側第二電子膨張弁を介して前記室外側熱交換器の他端接続口側に接続する第一ポジション，又は前記圧縮機の吸入口を前記室外側熱交換器の他端接続口側に接続し、かつ前記圧縮機の吐出口を、前記室外側第二電子膨張弁を介して前記第二熱交換器の他端接続口側に接続する第二ポジションに切換可能な第二切換手段と、少なくとも前記第一切換手段及び前記第二切換手段を切換制御可能な制御手段とを具備してなることを特徴とする空気調和装置。
前記室内側第一電子膨張弁に並列接続した電磁開閉弁を備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。
前記制御手段は、前記第一切換手段を切換制御することにより前記第一熱交換器の他端接続口を前記圧縮機の吐出口側に接続し、かつ前記第二切換手段を切換制御することにより前記第一ポジションに切換える除湿モードを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和装置。
前記除湿モードでは、湿度センサにより湿度を検出し、検出した湿度が設定湿度になるように、少なくとも前記室内側第二電子膨張弁を可変することにより、湿度に対するフィードバック制御を行うことを特徴とする請求項３記載の空気調和装置。
前記制御手段は、前記第一切換手段を切換制御することにより前記第一熱交換器の他端接続口を前記圧縮機の吸入口側に接続し、かつ前記第二切換手段を切換制御することにより第一ポジションに切換える冷却モードを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気調和装置。
前記制御手段は、前記第一切換手段を切換制御することにより前記第一熱交換器の他端接続口を前記圧縮機の吐出口側に接続し、かつ前記第二切換手段を切換制御することにより第二ポジションに切換える加熱モードを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気調和装置。
前記第一熱交換器と前記第二熱交換器は、熱交換される空気の送風方向に対して直角方向に並設して一体的に構成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気調和装置。
植物栽培を行う植物栽培室の空気調和に用いることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気調和装置。