JP6292304B6 - 空気調和機および空気調和機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機に関する。

生活水準の向上により、生活環境コントロールについての需要も高まっている。そのため、空気調和機の機能も単一の温度調節から多様化されている。多雨多湿地域や梅雨時期においては、空気の湿度が高く、人体に不快感を引き起こすことがある。この問題を解消する為、湿度制御機能付き空気調和機が開発された。

空気調和機の除湿は、通常、空気を表面温度が空気露点温度未満である熱交換器を通過させることで、空気を凝縮させて、空気中の水分を除去して除湿を完成する。上記除湿原理によると、熱交換器の表面温度が低いほど、除湿効果が優れていることが分かる。しかし、低温除湿を行った後、湿度を低下させることはできるが、空気の温度も降下されるので、例えば浴室等の除湿効果と温度が共に求められる環境においては、空気に対して除湿処理を行ってから加熱処理（以下、再熱とも呼ぶ）を行うことで快適感を維持しなければならない。

再熱除湿を実現するため、通常、図７に示すように、除湿熱交換器２１Ｘの風路の下流に電気式加熱ユニット２９Ｘを追加する構造を利用している。しかし、電気式加熱ユニットは、通常、電熱素子（例えば、電熱線等）によって電気エネルギーを熱エネルギーに変換して、空気が通過する時に熱を吸収して風の温度を上昇させるので、エネルギー消費が増加される。そして、電気式加熱ユニットによって変換された気流が均一に加熱されていないせいで温度のバラツキが出て、快適感を低下させる。

再熱除湿を実現するため、特許文献中国特許出願公開第１５９０８９０号明細書に開示された構造を採用することもでき、図８に示すように、除湿熱交換器２１Ｘ１と再熱熱交換器２２Ｘとを室内の冷媒回路に直列接続し、また、除湿熱交換器２１Ｘ１と再熱熱交換器２２Ｘとを風路に順に設けて、その間の管路にスロットル２５Ｘを設ける。しかし、上記構造を用いて再熱除湿を行う場合、同じ部分の冷媒の熱量が先ず加熱に用いられて気流に奪われてから、冷房に用いられるので、除湿熱交換器２１Ｘ１と再熱熱交換器２２Ｘはいずれもその役割を十分に果たすことができなく、つまり、除湿が不十分であると共に、加熱量も不足である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、室外ユニットと除湿再熱室内ユニットとを備え、除湿再熱室内ユニットが室内に提供する気流の温度のバラツキを回避でき、且つ、除湿再熱室内ユニットの除湿熱交換器と再熱熱交換器が役割を十分に果たすことのできる空気調和機を提供することをその目的とする。

上記目的を実現するために、本発明の請求項１に係わる空気調和機は、室外ユニットと、除湿再熱室内ユニットと、を備え、前記室外ユニットは圧縮機構と室外熱交換器とを含み、前記除湿再熱室内ユニットは除湿熱交換器と第１の室内側冷媒調節装置とを含み、前記空気調和機は、前記圧縮機構の吐出側に接続された吐出管と、前記圧縮機構の吸込側に接続された吸込管と、前記吐出管、前記室外熱交換器、前記第１の室内側冷媒調節装置、前記除湿熱交換器を順に接続する第１の配管と、前記除湿熱交換器と前記吸込管とを接続する第２の配管と、をさらに備えて除湿回路を構成し、前記除湿再熱室内ユニットは、再熱熱交換器と、第２の室内側冷媒調節装置と、前記除湿再熱室内ユニットの熱量又は冷却量を室内に送り込むための熱循環装置と、をさらに含み、前記空気調和機は、第３の配管と、前記吐出管から分岐された分岐管と、をさらに備え、前記第３の配管が前記第１の配管の第１の合流部、前記第２の室内側冷媒調節装置、前記再熱熱交換器、前記分岐管を順に接続して再熱回路を構成し、前記第１の合流部は前記第１の室内側冷媒調節装置と前記室外熱交換器との間に位置する。

本発明の請求項２に係わる空気調和機は、本発明の請求項１に係わる空気調和機に基づいて、前記室外ユニットが、第１の切換装置の第１の切り換え状態と第１の切換装置の第２の切り換え状態との間で切り換えすることのできる第１の切換装置をさらに備え、前記第１の切換装置の第１の切り換え状態で、前記第１の切換装置は、前記第１の配管と前記吸込管とを連通させると共に、前記第２の配管と前記吐出管とを連通させ、また、前記第１の切換装置の第２の切り換え状態で、前記第１の切換装置は、前記第１の配管と前記吐出管とを連通させると共に、前記第２の配管と前記吸込管とを連通させる。

本発明の請求項３に係わる空気調和機は、本発明の請求項２に係わる空気調和機に基づいて、前記空気調和機が、第２の切換装置の第１の切り換え状態と第２の切換装置の第２の切り換え状態との間で切り換えすることのできる第２の切換装置をさらに備え、前記第２の切換装置の第１の切り換え状態で、前記第２の切換装置は前記第３の配管と前記分岐管とを連通させ、前記第２の切換装置の第２の切り換え状態で、前記第２の切換装置は前記第３の配管と前記吸込管とを連通させる。

本発明の請求項４に係わる空気調和機は、本発明の請求項３に係わる空気調和機に基づいて、前記第１の切換装置が四方弁である。

本発明の請求項５に係わる空気調和機は、本発明の請求項３に係わる空気調和機に基づいて、前記第２の切換装置が前記室外ユニットに設けられる。

本発明の請求項６に係わる空気調和機は、本発明の請求項１に係わる空気調和機に基づいて、前記第１の室内側冷媒調節装置と前記第２の室内側冷媒調節装置が、電動弁又は電磁弁である。

本発明の請求項７に係わる空気調和機は、本発明の請求項１に係わる空気調和機に基づいて、前記熱循環装置が送風装置であって、前記除湿熱交換器と前記再熱熱交換器が、前記送風装置によって形成された気流の流路に設けられる。

本発明の請求項８に係わる空気調和機は、本発明の請求項７に係わる空気調和機に基づいて、前記流路において、前記除湿熱交換器が前記再熱熱交換器の上流側又は下流側に設けられ、又は、前記流路において、前記除湿熱交換器と前記再熱熱交換器とが並列して設けられる。

本発明の請求項９に係わる空気調和機は、本発明の請求項１に係わる空気調和機に基づいて、前記吸込管に液体貯蔵装置が設けられる。

本発明の請求項１０に係わる空気調和機は、本発明の請求項１に係わる空気調和機に基づいて、前記空気調和機が、前記第１の配管の第２の合流部から分岐された第１の接続管と、前記第２の配管から分岐された第２の接続管とをさらに備え、前記第２の合流部は前記第１の室内側冷媒調節装置と前記室外熱交換器との間に位置し、また、前記空気調和機は、前記第１の接続管と前記第２の接続管に並列接続された複数の室内ユニットをさらに備える。

本発明の請求項１１に係わる空気調和機は、本発明の請求項１に係わる空気調和機に基づいて、前記熱循環装置が水循環装置であって、前記除湿熱交換器と前記再熱熱交換器が、前記水循環装置で流動する循環水を介して熱量又は冷却量を室内に送り込む。

本発明の請求項１２に係わる空気調和機は、本発明の請求項１乃至請求項１１のいずれかに係わる空気調和機に基づいて、前記空気調和機が、複数の前記室外ユニットをさらに備え、複数の前記室外ユニットの第１の配管は合流し、複数の前記室外ユニットの第２の配管は合流し、複数の前記室外ユニットの第３の配管は合流する。

本発明の請求項１３に係わる空気調和機の制御方法は、本発明の請求項３乃至請求項１２のいずれかに係わる空気調和機を制御するものであって、制御ユニットによって前記空気調和機を第１モード、第２モード、第３モード、第４モードの間で切り換え、前記第１モードで、前記第１の切換装置は前記第１の切換装置の第１の切り換え状態に切り換えられると共に、前記第２の切換装置は前記第２の切換装置の第１の切り換え状態に切り換えられ、前記第２モードで、前記第１の切換装置は前記第１の切換装置の第２の切り換え状態に切り換えられると共に、前記第２の切換装置は前記第２の切換装置の第２の切り換え状態に切り換えられ、前記第３モードで、前記第１の切換装置は前記第１の切換装置の第２の切り換え状態に切り換えられると共に、前記第２の切換装置は前記第２の切換装置の第１の切り換え状態に切り換えられ、前記第４モードで、前記第１の切換装置は前記第１の切換装置の第２の切り換え状態に切り換えられると共に、前記第２の切換装置は前記第２の切換装置の第２の切り換え状態に切り換えられ、且つ、前記熱循環装置の運転は停止される。

本発明の請求項１４に係わる空気調和機は、本発明の請求項１３に係わる空気調和機の制御方法に基づいて、前記第３モードで、前記空気調和機が除霜運転を行う。

本発明の空気調和機によると、除湿再熱室内ユニットの除湿熱交換器によって室内空気の除湿を行うと共に、除湿再熱室内ユニットの再熱熱交換器によって室内空気の再熱を行うことができる。従って、室内ファンによって形成される風路における除湿熱交換器の下流に電気加熱ユニットを追加する構造に比べ、エネルギー消費を削減できると共に、除湿再熱室内ユニットが室内に供給する空気の温度のバラツキを回避でき、室内者の快適感を高めることができる。そして、室内の冷媒回路に直列接続される除湿熱交換器と再熱熱交換器を室内ファンによって形成される風路に順に設ける構造に比べ、除湿熱交換器と再熱熱交換器とがいずれも役割を十分に果たすことができ、除湿の不十分や加熱量の不足を避けることができる。そして、室外ユニットによって大気へ排出される一部の廃熱を再熱熱交換器に用いることによって、廃熱の利用を実現し、エネルギー消費効率を向上させ、省エネ・環境保護を実現できる。

本発明の実施形態１に係わる空気調和機の冷媒回路の構造を示す図である。 本発明の実施形態２に係わる空気調和機の冷媒回路の構造を示す図である。 本発明の実施形態３に係わる空気調和機の冷媒回路の構造を示す図である。 本発明の実施形態４に係わる空気調和機の冷媒回路の構造を示す図である。 本発明の実施形態５に係わる空気調和機の冷媒回路の構造を示す図である。 本発明の空気調和機の変形例を示す図である。 従来の再熱除湿用回路の構造を示す図である。 他の従来の再熱除湿用回路の構造を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の空気調和機の各実施形態を説明する。

（１）実施形態１
先ず、図１を参照して、実施形態１の空気調和機１の基本構造を説明する。

図１に示すように、本実施形態の空気調和機１は、室外ユニット１００と、除湿再熱室内ユニット２００と、を備え、前記室外ユニット１００は、圧縮機構としての圧縮機１１と、室外熱交換器１２と、室外ファン１３と、室外側冷媒調節装置としての弁Ｖ２と、液体貯蔵装置としての液体貯蔵タンク１４と、を備え、前記除湿再熱室内ユニット２００は、第１の室内熱交換器としての除湿熱交換器２１と、第１の室内側冷媒調節装置としての弁Ｖ５とを備える。ここで、弁Ｖ５としては電動弁又は電磁弁を用いることができる。

そして、図１に示すように、本実施形態の空気調和機１は第１の配管組によって圧縮機１１の吐出側、室外熱交換器１２、弁Ｖ２、弁Ｖ５、除湿熱交換器２１、液体貯蔵タンク１４、圧縮機１１の吸込側を順に接続して除湿回路を構成し、ここで、前記第１の配管組は、直列接続される吐出管Ｐ０と、第１の配管Ｐ１と、第２の配管Ｐ２と、吸込管ＰＩとを備え、また、前記吐出管Ｐ０は圧縮機１１の吐出側に接続され、前記第１の配管Ｐ１は吐出管Ｐ０、室外熱交換器１２、弁Ｖ２、弁Ｖ５、除湿熱交換器２１を順に接続し、前記第２の配管Ｐ２は除湿熱交換器２１と吸込管ＰＩとを接続し、前記吸込管ＰＩは圧縮機１１の吸込側に接続される。ここで、吐出管Ｐ０は圧縮機１１の吐出側から図１中の点Ｋ０まで延長し、第１の配管Ｐ１は図１中の点Ｋ０から除湿熱交換器２１の冷媒流動方向（図１中の矢印を参照）の上流側の端部まで延長し、第２の配管Ｐ２は除湿熱交換器２１の冷媒流動方向の下流側の端部から図１中の点Ｋ１まで延長し、吸込管ＰＩは図１中の点Ｋ１から圧縮機１１の吸込側まで延長し、液体貯蔵タンク１４は吸込管ＰＩの途中に設けられる。

次に、図１を参照して実施形態１の空気調和機１の特徴的な構造を説明する。

図１に示すように、本実施形態の空気調和機１の除湿再熱室内ユニット２００は、第１の室内熱交換器としての除湿熱交換器２１と第１の室内側冷媒調節装置としての弁Ｖ５を備える以外、第２の室内熱交換器としての再熱熱交換器２２と、熱循環装置としての送風装置である室内ファン２３と、第２の室内側冷媒調節装置としての弁Ｖ６と、をさらに備え、除湿熱交換器２１と再熱熱交換器２２は室内ファン２３によって形成される空気の流路に設けられる。ここで、弁Ｖ６としては電動弁又は電磁弁を用いることができる。そして、除湿熱交換器２１は、室内ファン２３によって形成される空気の流路における再熱熱交換器２２の上流側に設けられる。

そして、図１に示すように、本実施形態の空気調和機１は、第２の配管組によって吐出管Ｐ０の途中位置、再熱熱交換器２２、弁Ｖ６、第１の配管Ｐ１の途中位置を順に接続して再熱回路を構成し、ここで、前記第２の配管組は直列接続される分岐管Ｐ４と第３の配管Ｐ３を含み、前記分岐管Ｐ４は吐出管Ｐ０の途中位置から分岐され、前記第３の配管Ｐ３によって分岐管Ｐ４、再熱熱交換器２２、弁Ｖ６、第１の配管Ｐ１の途中位置を順に接続する。ここで、分岐管Ｐ４は図１中の点Ｋ２にて分岐されて図１中の点Ｋ４まで延長し、第３の配管Ｐ３は図１中の点Ｋ４から弁Ｖ２と弁Ｖ５との間に位置する図１中の点Ｋ５（本発明の第１の合流部に相当）まで延長する。

そして、本実施形態の空気調和機１はさらに、制御ユニットを備え（未図示）、該制御ユニットは、空気調和機１の圧縮機１１、室外ファン１３、弁Ｖ２、室内ファン２３、弁Ｖ５、弁Ｖ６等の部品の動作を制御する。

上記構造によって、本実施形態の空気調和機１は除湿再熱運転モードで運転することができる。

次に、本実施形態の空気調和機１による除湿再熱運転モードでの運転を説明する。

空気調和機１が起動された後、室外ユニット１００の圧縮機１１が冷媒を圧縮し、圧縮機１１により圧縮されて吐出された冷媒の一部は、室外熱交換器１２に搬送され、圧縮機１１により圧縮されて吐出された冷媒の他の部分は、除湿再熱室内ユニット２００の再熱熱交換器２２に搬送される。

室外熱交換器１２に搬送された冷媒は、室外熱交換器１２において室外ファン１３によって取り込まれた室外空気と熱交換を行った後、弁Ｖ２を通過する。弁Ｖ２を通過した後の冷媒は、除湿再熱室内ユニット２００に搬送される。

一方、除湿再熱室内ユニット２００の再熱熱交換器２２に搬送された冷媒は、再熱熱交換器２２において室内ファン２３によって取り込まれた室内空気と熱交換と行うことで、室内空気を再加熱（以下、再熱と称する）する。再熱熱交換器２２において室内空気と熱交換を行った後の冷媒は弁Ｖ６を通過してから、室外ユニット１００から第１の配管Ｐ１を流れて除湿再熱室内ユニット２００に搬送された冷媒と合流する。

合流後の冷媒は、除湿再熱室内ユニット２００の弁Ｖ５を通過し、その後、除湿熱交換器２１に搬送され、除湿熱交換器２１に搬送された冷媒は、該除湿熱交換器２１において室内ファン２３によって取り込まれた室内空気と熱交換を行うことで、室内空気の除湿を行う。除湿熱交換器２１において室内空気と熱交換を行った後の冷媒は室外ユニット１００に搬送されて、液体貯蔵タンク１４を経て圧縮機１１に戻る。

本実施形態の空気調和機１によると、除湿再熱室内ユニット２００が、室内ファン２３によって取り込まれた空気と熱交換を行う除湿熱交換器２１と再熱熱交換器２２とを含み、除湿再熱室内ユニット２００の除湿熱交換器２１を用いて室内ファンによって取り込まれた室内空気を除湿すると共に、除湿再熱室内ユニット２００の再熱熱交換器２２を用いて室内ファンによって取り込まれた室内空気を再熱することができる。従って、室内ファンによって形成される風路における除湿熱交換器の下流に電気加熱ユニットを追加する構造に比べ、本実施形態の空気調和機１によると、エネルギー消費を削減し、除湿再熱室内ユニットが室内に供給する空気の温度のバラツキを回避でき、室内者の快適感を高めることができる。そして、室内の冷媒回路に直列接続された除湿熱交換器と再熱熱交換器を室内ファンによって形成される風路に順に設けた構造に比べ、本実施形態の空気調和機１によると、除湿熱交換器と再熱熱交換器がいずれも十分な役割を果たすことができ、除湿の不十分や加熱量の不足を避けることができる。そして、室外ユニットによって大気へ排出される一部の廃熱を再熱熱交換器に用いることによって、廃熱の利用を実現し、エネルギー消費効率を向上させ、省エネ・環境保護を実現できる。

（２）実施形態２
図２は、本発明の実施形態２に係わる空気調和機１Ａの回路の構造を示す図である。本実施形態の空気調和機１Ａの構造は、上記実施形態１の空気調和機１と大体同じであって、上記実施形態１と同一の部品に対して同一の符号を標記し、主に上記実施形態１と異なる部分を説明する。

本実施形態において、図２に示すように、室外ユニット１００'は、第１の切換装置としての四方切換弁Ｖ１を備え、該四方切換弁Ｖ１は、吐出管Ｐ０、第１の配管Ｐ１、第２の配管Ｐ２、吸込管ＰＩを接続し、且つ、第１の切り換え状態と第２の切り換え状態との間で切り換えすることができ、前記第１の切り換え状態で、四方切換弁Ｖ１は第１の配管Ｐ１と吸込管ＰＩとを連通させると共に、第２の配管Ｐ２と吐出管Ｐ０とを連通させ、また、前記第２の切り換え状態で、四方切換弁Ｖ１は第１の配管Ｐ１と吐出管Ｐ０とを連通させると共に、第２の配管Ｐ２と吸込管ＰＩとを連通させる。

上記構造によると、本実施形態の空気調和機１Ａが、室外ユニット１００'の四方切換弁Ｖ１を第１の切り換え状態に切り換えることで暖房モードで運転することができ、また、室外ユニット１００'の四方切換弁Ｖ１を第２の切り換え状態に切り換えることで除湿再熱モードで運転することもできる。

本実施形態の空気調和機１Ａが除湿再熱モードで行う運転が上記実施形態１の空気調和機１による除湿再熱モードでの運転と同じであるので、ここで説明を省略する。以下、図２を参照して、本実施形態の空気調和機１Ａによる暖房モードでの運転のみを説明する。

暖房モードで、空気調和機１Ａは、制御ユニットによって室外ユニット１００'の四方切換弁Ｖ１を第１の切り換え状態に切り換えすることで、第１の配管Ｐ１と吸込管ＰＩとを、第２の配管Ｐ２と吐出管Ｐ０とを連通させる。

当該状態において、室外ユニット１００'の圧縮機１１は冷媒を圧縮し、圧縮機１１によって圧縮されて吐出された冷媒の一部は、除湿再熱室内ユニット２００の除湿熱交換器２１に搬送され、圧縮機１１によって圧縮されて吐出された冷媒の他の部分は、除湿再熱室内ユニット２００の再熱熱交換器２２に搬送される。

除湿再熱室内ユニット２００の除湿熱交換器２１に搬送された冷媒は、除湿熱交換器２１において室内ファン２３によって取り込まれた室内空気と熱交換を行うことで、室内空気を加熱する。除湿熱交換器２１において室内空気と熱交換を行った後、冷媒は弁Ｖ５を通過する。

一方、除湿再熱室内ユニット２００の再熱熱交換器２２に搬送された冷媒は、再熱熱交換器２２において室内ファン２３によって取り込まれた室内空気と熱交換を行うことで、室内空気を加熱する。再熱熱交換器２２において室内空気と熱交換を行った後、冷媒は弁Ｖ６を通過する。

弁Ｖ５を通過した冷媒は、弁Ｖ６を通過した冷媒と合流し、その後、室外ユニット１００'に搬送されて弁Ｖ２を通過する。弁Ｖ２を通過した後の冷媒は、室外熱交換器１２に搬送され、室外熱交換器１２において室外ファン１３によって取り込まれた室外空気と熱交換を行う。室外熱交換器１２において室外空気と熱交換を行った後の冷媒は、液体貯蔵タンク１４を経て圧縮機１１に戻る。

本実施形態の空気調和機１Ａによると、室外ユニット１００'の四方切換弁Ｖ１を第１の切り換え状態に切り換えすることで、除湿熱交換器２１と再熱熱交換器２２とがともに凝縮器の役割を果たして、室内空気を加熱することができる。従って、空気調和機全体の効率を向上させる。

そして、本実施形態の空気調和機１Ａによると、室外ユニット１００'の四方切換弁Ｖ１を第２の切り換え状態に切り換えすることで、上記実施形態１と同様に、除湿再熱室内ユニット２００の除湿熱交換器２１を介して室内ファン２３によって取り込まれた室内空気を除湿すると共に、除湿再熱室内ユニット２００の再熱熱交換器２２を介して室内ファン２３によって取り込まれた室内空気を再熱することができる。従って、室内ファンによって形成される風路における除湿熱交換器の下流に電気加熱ユニットを追加する構造に比べ、本実施形態の空気調和機１Ａによると、エネルギー消費を削減し、除湿再熱室内ユニットが室内に供給する空気の温度のバラツキを回避でき、室内者の快適感を高めることができる。そして、室内の冷媒回路に直列接続される除湿熱交換器と再熱熱交換器を室内ファンによって形成される風路に順に設ける構造に比べ、本実施形態の空気調和機１Ａによると、除湿熱交換器と再熱熱交換器がいずれも十分な役割を果たすことができ、除湿の不十分や加熱量の不足を避けることができる。そして、室外ユニットによって大気へ排出される一部の廃熱を再熱熱交換器に用いることによって、廃熱の利用を実現し、エネルギー消費効率を向上させ、省エネ・環境保護を実現できる。

（３）実施形態３
図３は、本発明の実施形態３に係わる空気調和機１Ｂの回路の構造を示す図である。本実施形態の空気調和機１Ｂの構造は、上記実施形態２の空気調和機１Ａと大体同じであって、上記実施形態２と同一の部品に対して同一の符号を標記し、主に上記実施形態２と異なる部分を説明する。

本実施形態において、図３に示すように、空気調和機１Ｂの室外ユニット１００''は、分岐管Ｐ５と、分岐管Ｐ６と、スロットルＶ４と、第２の切換装置としての四方切換弁Ｖ３とを含む。ここで、前記分岐管Ｐ５は吸込管ＰＩの図３中の点Ｋ６から分岐され、前記分岐管Ｐ６は分岐管Ｐ５の図３中の点Ｋ３から分岐され、前記スロットルＶ４は分岐管Ｐ６に設けられ、また、前記四方切換弁Ｖ３は第３の配管Ｐ３、分岐管Ｐ４、分岐管Ｐ５、分岐管Ｐ６を接続し、且つ、第１の切り換え状態と第２の切り換え状態との間で切り換えすることができ、前記第１の切り換え状態で、四方切換弁Ｖ３は第３の配管Ｐ３と分岐管Ｐ４とを連通させると共に、分岐管Ｐ５と分岐管Ｐ６とを連通させて環状回路を形成し、また、前記第２の切り換え状態で、四方切換弁Ｖ３は第３の配管Ｐ３と分岐管Ｐ５とを連通させると共に、分岐管Ｐ４と分岐管Ｐ６とを連通させる。そして、四方切換弁Ｖ３に蓄積されたオイルを回路に導入して分離回収することでオイルの蓄積による四方切換弁Ｖ３の失効を防止するように、前記スロットルＶ４がキャピラリーチューブであることが好ましい。

上記構造によると、本実施形態の空気調和機１Ｂは、制御ユニットによって、第１モード、第２モード、第３モード、第４モードの間で切り換えすることができ、ここで、前記第１モードで、四方切換弁Ｖ１が第１の切り換え状態に切り換えられると共に、四方切換弁Ｖ３も第１の切り換え状態に切り換えられ、前記第２モードで、四方切換弁Ｖ１が第２の切り換え状態に切り換えられると共に、四方切換弁Ｖ３も第２の切り換え状態に切り換えられ、また、前記第３モードで、四方切換弁Ｖ１は第２の切り換え状態に切り換えられると共に、四方切換弁Ｖ３は第１の切り換え状態に切り換えられ、前記第４モードで、四方切換弁Ｖ１は第２の切り換え状態に切り換えられると共に、四方切換弁Ｖ３は第２の切り換え状態に切り換えられ、また、室内ファン２３の運転は停止される。

本実施形態の空気調和機１Ｂが第１モードで行う運転は上記実施形態２の空気調和機１Ａによる暖房モードでの運転と同じであって、本実施形態の空気調和機１Ｂが第３モードで行う運転は上記実施形態２の空気調和機１Ａによる除湿再熱モードでの運転と同じであるので、ここで説明を省略する。そして、本実施形態の空気調和機１Ｂが第２モードで行う運転と第４モードで行う運転とが大体同じであるので、以下、図３を参照して、本実施形態の空気調和機１Ｂによる第２モードでの運転のみを説明する。

第２モードで、空気調和機１Ｂは、制御ユニットによって、室外ユニット１００''の四方切換弁Ｖ１を第２の切り換え状態に切り換えして、室外ユニット１００''の四方切換弁Ｖ３を第２の切り換え状態に切り換えすることで、第１の配管Ｐ１と吐出管Ｐ０とを連通させ、第２の配管Ｐ２と吸込管ＰＩとを連通させ、第３の配管Ｐ３と分岐管Ｐ５とを連通させる。

当該状態において、室外ユニット１００''の圧縮機１１が冷媒を圧縮し、圧縮機１１によって圧縮されて吐出された冷媒は室外熱交換器１２に搬送される。室外熱交換器１２に搬送された冷媒は、室外熱交換器１２において室外ファン１３によって取り込まれた室外空気と熱交換を行い、その後、弁Ｖ２を通過する。弁Ｖ２を通過した後の冷媒は、除湿再熱室内ユニット２００に搬送される。

除湿再熱室内ユニット２００に搬送された冷媒は、図３中の点Ｋ５で分流され、一部は弁Ｖ５を通過して除湿熱交換器２１に搬送され、他の部分は弁Ｖ６を通過して再熱熱交換器２２に搬送される。

除湿熱交換器２１に搬送された冷媒は該除湿熱交換器２１において室内ファン２３によって取り込まれた室内空気と熱交換を行うことで、室内空気を冷却する。

一方、除湿再熱室内ユニット２００の再熱熱交換器２２に搬送された冷媒は、再熱熱交換器２２において室内ファン２３によって取り込まれた室内空気と熱交換を行うことで、室内空気を冷却する。

除湿熱交換器２１において室内空気と熱交換を行った後の冷媒と、再熱熱交換器２２において室内空気と熱交換を行った後の冷媒は、室外ユニット１００''に搬送されて図３中の点Ｋ６において合流し、その後、液体貯蔵タンク１４を経て圧縮機１１に戻る。

本実施形態の空気調和機１Ｂによると、制御ユニットによって第１モードに切り換えられて、上記実施形態２と同様に、除湿熱交換器２１と再熱熱交換器２２とが凝縮器の役割を果たして室内空気を加熱することができる。従って、空気調和機全体の効率を向上させる。

そして、本実施形態の空気調和機１Ｂによると、制御ユニットによって第３モードに切り換えられて、上記実施形態１と同様に、除湿再熱室内ユニット２００の除湿熱交換器２１を用いて室内ファン２３によって取り込まれた室内空気を除湿すると共に、除湿再熱室内ユニット２００の再熱熱交換器２２を用いて室内ファン２３によって取り込まれた室内空気を再熱することができる。従って、室内ファンによって形成される風路における除湿熱交換器の下流に電気加熱ユニットを追加する構造に比べ、本実施形態の空気調和機１Ｂによると、エネルギー消費を削減し、除湿再熱室内ユニットが室内に供給する空気の温度のバラツキを回避でき、室内の快適感を高めることができる。そして、室内の冷媒回路に直列接続される除湿熱交換器と再熱熱交換器とを室内ファンによって形成される風路に順に設ける構造に比べ、本実施形態の空気調和機１Ｂによると、除湿熱交換器と再熱熱交換器がいずれも十分な役割を果たすことができ、除湿の不十分や加熱量の不足を避けることができる。そして、室外ユニットによって大気へ排出される一部の廃熱を再熱熱交換器に用いることによって、廃熱の利用を実現し、エネルギー消費効率を向上させ、省エネ・環境保護を実現できる。

そして、本実施形態の空気調和機１Ｂは、第１モードで一定時間にわたって運転した後、室外ユニット１００''に結霜が出来て、システムの効率を低下させる。しかし、本実施形態の空気調和機１Ｂにおいて、第１モードで一定時間にわたって運転した後、除湿熱交換器２１が蒸発器の役割を果たし、再熱熱交換器２２が凝縮器の役割を果たす第３モードに切り換えして除霜処理を行うか、又は除湿熱交換器２１と再熱熱交換器２２がともに蒸発器の役割を果たす第４モード（以下、第３モードと第４モードとを除霜モードと称し、第３モードを第１の除霜モードと、第４モードを第２の除霜モードと称することもある）に切り換えすることができる。そして、本実施形態の空気調和機１Ｂが第２の除霜モードに切り換えられて除霜処理を行う時、室内ファン２３の運転が停止されるので、室内の温度が低下して不快感を生じることを避けることができ、一方、これには限定されず、除湿熱交換器２１と再熱熱交換器２２とが蒸発器として除霜処理を行う時に、室内ファン２３を低速で運転させて、室内に弱い気流を提供することもできる。そして、本実施形態の空気調和機１Ｂが第１の除霜モードに切り換えられて除霜処理を行う時、除湿熱交換器２１を蒸発器として、再熱熱交換器２２を凝縮器とすると、除霜速度が第２の除霜モードより遅いが、再熱熱交換器２２が再加熱の役割を果たしているので、室内ファン２３が継続して運転しても、室内に冷風を吐出することなく、恒温除霜を実現できる。

そして、本実施形態の空気調和機１Ｂにおいて、制御ユニットは、設けられたセンサー（例えば、除湿再熱室内ユニット２００に設けられた室内の温度、吐出風の温度又は熱交換の温度を検出するための温度センサーや室内の湿度又は吐出風の湿度を検出するための湿度センサー、室外ユニット１００''に設けられた室外の温度又は熱交換の温度を検出するための温度センサー）により収集したデータ又は利用者が設定したパラメータに基づいて、除霜モードに移行又は退出する必要があるか否か、及び、第１の除霜モード又は第２の除霜モードに移行する必要があるか否かを判定する。

そして、本実施形態の空気調和機１Ｂにおいて、制御ユニットにコマンドを予め設定して、第１モードで一定時間にわたって運転した後に除霜モードに移行し、他の一定時間にわたって運転してから除霜モードから退出するようにすることができる。例えば、第１モードで運転する場合、３０分間隔で除霜モードに切り換えし、１分間運転してから再び第１モードに切り換えするように設定することができる。

（４）実施形態４
図４は、本発明の実施形態４に係わる空気調和機１Ｃの回路の構造を示す図である。本実施形態の空気調和機１Ｃの構造は、上記実施形態３の空気調和機１Ｂと大体同じであって、上記実施形態３と同一の部品に対して同一の符号を標記し、主に上記実施形態３と異なる部分を説明する。

本実施形態において、図４に示すように、空気調和機１Ｃはさらに、第１の配管Ｐ１から分岐された第１の接続管Ｐ７と、第２の配管Ｐ２から分岐された第２の接続管Ｐ８とを含む。ここで、前記第１の接続管Ｐ７は、第１の配管Ｐ１の図４中の点Ｋ７（本発明の第２の合流部に相当する）から分岐され、該点Ｋ７は弁Ｖ５と室外熱交換器１２との間に位置し、より具体的には、該点Ｋ７は弁Ｖ５と弁Ｖ２との間に位置し、前記第２の接続管Ｐ８は第２の配管Ｐ２の図４中の点Ｋ８から分岐される。

そして、本実施形態において、図４に示すように、空気調和機１Ｃはさらに、それぞれ熱交換器とスロットルを含む二つの室内ユニット２００Ａ、２００Ｂを含み、当該二つの室内ユニット２００Ａ、２００Ｂは第１の接続管Ｐ７と第２の接続管Ｐ８に並列接続される。

本実施形態の空気調和機１Ｃによると、上記実施形態３の空気調和機１Ｂと同様な技術効果を実現できる。

（５）実施形態５
図５は、本発明の実施形態５に係わる空気調和機１Ｄの回路の構造を示す図である。本実施形態の空気調和機１Ｄの構造は、上記実施形態４の空気調和機１Ｃと大体同じであって、上記実施形態４と同一の部品に対して同一の符号を標記し、主に上記実施形態４と異なる部分を説明する。

本実施形態において、図５に示すように、空気調和機１Ｄは、室外ユニット１００''を含む以外、室外ユニット１００''Ａをさらに含み、該室外ユニット１００''Ａの構造は室外ユニット１００''と同じである。

そして、本実施形態において、図５に示すように、室外ユニット１００''の第１の配管Ｐ１は室外ユニット１００''Ａの第１の配管Ｐ１Ａと合流し、室外ユニット１００''の第２の配管Ｐ２は室外ユニット１００''Ａの第２の配管Ｐ２Ａと合流し、室外ユニット１００''の第３の配管Ｐ３は室外ユニット１００''Ａの第３の配管Ｐ３Ａと合流する。ここで、室外ユニット１００''の第１の配管Ｐ１と室外ユニット１００''Ａの第１の配管Ｐ１Ａとは図５中の点Ｋ９で合流し、室外ユニット１００''の第２の配管Ｐ２と室外ユニット１００''Ａの第２の配管Ｐ２Ａとは図５中の点Ｋ１０で合流し、室外ユニット１００''の第３の配管Ｐ３と室外ユニット１００''Ａの第３の配管Ｐ３Ａとは図５中の点Ｋ１１で合流する。

本実施形態の空気調和機１Ｄによると、上記実施形態３の空気調和機１Ｄと同様な技術効果を実現できる。

（６）他の実施形態
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、上記具体的な実施形態は本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば、本発明の範囲を離脱せずに、上述した内容に基づいてさまざまな修正を行うことができる。

例えば、上記実施形態１〜実施形態５において、室内ファン２３によって形成される空気の流路において、除湿熱交換器２１が再熱熱交換器２２の上流側に設けられて、先ず空気を加熱した後に除湿処理を行っているが、これには限定されず、室内ファンによって形成される空気の流路において、除湿熱交換器を再熱熱交換器の下流側に設けて、先ず空気を加熱した後に除湿処理を行うこともでき、この場合、再熱熱交換器が再加熱の役割を果たしているのではないので、本発明における再熱熱交換器は特定されるものではなく、除湿熱交換器との風路における相対位置も限定されていない。そして、除湿熱交換器と再熱熱交換器とが室内ファンによって形成される空気の流路に並列して設けられて、一部の空気を除湿すると共に、他の一部の空気を加熱することができる。そして、除湿熱交換器と再熱熱交換器との設置位置は室内ファンによって形成される空気の流路に限定されず、例えば、水循環装置で熱交換を行うこともでき、具体的には、除湿熱交換器及び/又は再熱熱交換器の周囲に熱交換を行うための水循環管路を設けて、管路で循環して流動する循環水を介して熱量又は冷却量を室内に提供することもできる。

そして、上記実施形態１において、室外ユニット１００が、室外側冷媒調節装置としての弁Ｖ２を備えているが、これには限定されず、該弁Ｖ２を省略することもできる。

そして、上記実施形態３において、スロットルＶ４として、キャピラリーチューブ以外に、電動弁又は電磁弁を用いることもできる。

そして、上記実施形態３において、第２の切換装置としての四方切換弁Ｖ３を空気調和機１Ｂの室外ユニット１００''に設けて、空気調和機１Ｂの構造がコンパクト化され、小型化に有利である。しかし、これには限定されず、四方切換弁Ｖ３を除湿再熱室内ユニット２００に設けることができるし、室外ユニット１００''と除湿再熱室内ユニット２００との間に設けることもできる。

そして、上記実施形態３において、第２の切換装置として、四方切換弁Ｖ３を用いているが、これには限定されず、上記四方切換弁Ｖ３の替わりに三方弁を用いることもできる。この時、上記実施形態３中の分岐管Ｐ６とスロットルＶ４を省略し、三方弁を、第３の配管Ｐ３と分岐管Ｐ４とを連通させる第１の切り換え状態と、第３の配管Ｐ３と分岐管Ｐ５とを連通させる第２の切り換え状態との間で切り換えできるように接続すればよい。

そして、上記実施形態３において、分岐管Ｐ５が吸込管ＰＩの図３中の点Ｋ６から分岐されているが、これには限定されず、図６に示すように、分岐管Ｐ５の替わりに、一端が弁Ｖ３に接続され、他端が液体貯蔵タンク１４に接続される管Ｐ５'を用いることもできる。また、当該構造を図４、図５に示す構造にも応用できることは言うまでもない。

そして、上記実施形態４において、室内ユニット２００Ａと室内ユニット２００Ｂの二つの室内ユニットが第１の接続管Ｐ７と第２の接続管Ｐ８に並列接続されているが、これには限定されず、第１の接続管Ｐ７と第２の接続管Ｐ８に一つの室内ユニットのみが接続されることができるし、三つ以上の室内ユニットが並列接続されることもできる。

そして、上記実施形態４において、室内ユニットＡと室内ユニットＢが同一の構造を有しているが、これには限定されず、室内ユニット２００Ａと室内ユニット２００Ｂの構造が異なっていることもできる。

そして、上記実施形態５において、第１の配管〜第３の配管がそれぞれ合流する室外ユニット１００''と室外ユニット１００''Ａの二つの室外ユニットを含んでいるが、これには限定されず、第１の配管〜第３の配管がそれぞれ合流する三つ以上の室外ユニットを含むこともできる。

そして、上記実施形態５において、室外ユニット１００''と室外ユニット１００''Ａの構造が同様であるが、これには限定されず、室外ユニット１００''と室外ユニット１００''Ａの構造が異なっていることもできる。

そして、上記実施形態１〜実施形態５において、吸込管ＰＩに液体貯蔵装置としての液体貯蔵タンク１４が設けられているが、これには限定されず、該液体貯蔵タンクを省略することもできる。

そして、図示していないが、上記実施形態１〜実施形態５において、回路における分？管路として、例えばＹ字形のアダプタのような分岐管を用いることができるし、直接に管路に孔を開けて溶接することもできる。

そして、互いに矛盾しない限り、上記実施形態１〜実施形態５の構造を結合する又はその中の一部の部品を削除することができる。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 空気調和機
１００、１００'、１００''、１００''Ａ 室外ユニット
１１ 圧縮機
１２ 室外熱交換器
１３ 室外ファン
１４ 液体貯蔵タンク
２００ 除湿再熱室内ユニット
２００Ａ 室内ユニット
２００Ｂ 室内ユニット
２１ 除湿熱交換器
２２ 再熱熱交換器
２３ 室内ファン
Ｖ１ 四方切換弁
Ｖ２ 弁
Ｖ３ 四方切換弁
Ｖ４ スロットル
Ｖ５ 弁
Ｖ６ 弁
Ｐ０ 吐出管
ＰＩ 吸込管
Ｐ１、Ｐ１Ａ 第１の配管
Ｐ２、Ｐ２Ａ 第２の配管
Ｐ３、Ｐ３Ａ 第３の配管
Ｐ４〜Ｐ６ 分岐管
Ｐ５' 管
Ｐ７ 第１の接続管
Ｐ８ 第２の接続管
Ｋ０〜Ｋ１１ 点

中国特許出願公開第１５９０８９０号明細書

Claims (14)

1. 圧縮機構（１１）と室外熱交換器（１２）と、第１の切換装置（Ｖ１）と、第２の切換装置（Ｖ３）と、を含む室外ユニットと、
   除湿熱交換器（２１）と、再熱熱交換器（２２）と、第１の室内側冷媒調節装置（Ｖ５）と、第２の室内側冷媒調節装置（Ｖ６）と、熱量又は冷却量を室内に送り込むための熱循環装置（２３）と、を含む除湿再熱室内ユニットと、
   を備え、さらに、
   前記圧縮機構の吐出側に接続された吐出管（Ｐ０）と、前記圧縮機構の吸込側に接続された吸込管（ＰＩ）と、前記吐出管、前記室外熱交換器、前記第１の室内側冷媒調節装置、前記除湿熱交換器を順に接続する第１の配管（Ｐ１）と、前記除湿熱交換器と前記吸込管とを接続する第２の配管（Ｐ２）と、
   を備えて除湿回路を構成し、
   第３の配管（Ｐ３）と、
   前記吐出管（Ｐ０）から分岐された第１分岐管（Ｐ４）と、
   前記吸込管（ＰＩ）から分岐された第２分岐管（Ｐ５）と、
   前記第２分岐管（Ｐ５）から分岐された第３分岐管（Ｐ６）と、
   前記第３分岐管（Ｐ６）に設けられる減圧機構（Ｖ４）と、
   をさらに備え、
   前記第３の配管（Ｐ３）は、
   前記第１の配管の第１の合流部（Ｋ５）と、前記第２の室内側冷媒調節装置（Ｖ６）と、前記再熱熱交換器（２２）と、前記第１分岐管（Ｐ４）とを順に接続して再熱回路を構成し、
   前記第１の合流部（Ｋ５）は、前記第１の室内側冷媒調節装置（Ｖ５）と前記室外熱交換器（１２）との間に位置し、
   前記第１の切換装置（Ｖ１）は、
   第１の切り換え状態と、第２の切り換え状態と、の間で切り換え可能であり、
   前記第１の切換装置の前記第１の切り換え状態において、前記第１の配管（Ｐ１）と前記吸込管（ＰＩ）とを連通させると共に、前記第２の配管（Ｐ２）と前記吐出管（Ｐ０）とを連通させ、
   前記第１の切換装置の前記第２の切り換え状態において、前記第１の配管（Ｐ１）と前記吐出管（Ｐ０）とを連通させると共に、前記第２の配管（Ｐ２）と前記吸込管（ＰＩ）とを連通させ、
   前記第２の切換装置（Ｖ３）は、
   第１の切り換え状態と、第２の切り換え状態と、の間で切り換え可能であり、
   前記第２の切換装置の前記第１の切り換え状態において、前記第３の配管（Ｐ３）と前記第１分岐管（Ｐ４）とを連通させ、
   前記第２の切換装置の前記第２の切り換え状態において、前記第３の配管（Ｐ３）と前記第２分岐管（Ｐ５）とを連通させ、且つ、前記第１分岐管（Ｐ４）と前記第３分岐管（Ｐ６）とを連通させる、
   空気調和機。
2. 前記第１の切換装置（Ｖ１）が四方弁であることを特徴とする
   請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記第１の室内側冷媒調節装置（Ｖ５）と前記第２の室内側冷媒調節装置（Ｖ６）が、電動弁又は電磁弁であることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の空気調和機。
4. 前記熱循環装置（２３）は送風装置であって、前記除湿熱交換器（２１）と前記再熱熱交換器（２２）とは、前記送風装置によって形成された気流の流路に設けられることを特徴とする
   請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機。
5. 前記流路において、前記除湿熱交換器（２１）が前記再熱熱交換器（２２）の上流側又は下流側に設けられ、
   又は、
   前記流路において、前記除湿熱交換器（２１）と前記再熱熱交換器（２２）とが並列して設けられる
   ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。
6. 前記吸込管（ＰＩ）に液体貯蔵装置（１４）が設けられることを特徴とする
   請求項１から５のいずれかに記載の空気調和機。
7. 前記空気調和機は、前記第１の配管（Ｐ１）の第２の合流部（Ｋ７）から分岐された第１の接続管（Ｐ７）と、前記第２の配管（Ｐ２）から分岐された第２の接続管（Ｐ８）と、をさらに備え、
   前記第２の合流部（Ｋ７）は、前記第１の室内側冷媒調節装置（Ｖ５）と前記室外熱交換器（１２）との間に位置し、
   前記空気調和機は、前記第１の接続管と前記第２の接続管とに並列接続された複数の室内ユニット（２００Ａ，２００Ｂ）をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の空気調和機。
8. 前記熱循環装置は水循環装置であって、前記除湿熱交換器と前記再熱熱交換器とは、前記水循環装置で流動する循環水を介して熱量又は冷却量を室内に送り込む
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機。
9. 前記空気調和機は、複数の前記室外ユニットをさらに備え、
   複数の前記室外ユニットの第１の配管が合流し、
   複数の前記室外ユニットの第２の配管が合流し、
   複数の前記室外ユニットの第３の配管が合流する
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の空気調和機。
10. 前記第２の切換装置（Ｖ３）は、前記第１の切り換え状態において、前記第３の配管（Ｐ３）と前記第１分岐管（Ｐ４）とを連通させるとともに、前記第２分岐管（Ｐ５）と前記第３分岐管（Ｐ６）とを連通させる、
    請求項１から９のいずれかに記載の空気調和機。
11. 前記減圧機構（Ｖ４）は、キャピラリーチューブである、
    請求項１から１０のいずれかに記載の空気調和機。
12. 前記第２の切換装置（Ｖ３）が前記第２の切り換え状態となることによって、前記第２の切換装置（Ｖ３）に蓄積されたオイルが回収される、
    請求項１から１１のいずれかに記載の空気調和機。
13. 請求項１から１２のいずれかに記載の空気調和機を制御する方法であって、
    制御ユニットによって前記空気調和機を第１モード、第２モード、第３モード、第４モードの間で切り換え可能であり、
    前記第１モードにおいて、前記第１の切換装置が前記第１の切換装置の前記第１の切り換え状態に切り換えられ、前記第２の切換装置が前記第２の切換装置の前記第１の切り換え状態に切り換えられ、
    前記第２モードにおいて、前記第１の切換装置が前記第１の切換装置の前記第２の切り換え状態に切り換えられ、前記第２の切換装置が前記第２の切換装置の前記第２の切り換え状態に切り換えられ、
    前記第３モードにおいて、前記第１の切換装置が前記第１の切換装置の前記第２の切り換え状態に切り換えられ、前記第２の切換装置が前記第２の切換装置の前記第１の切り換え状態に切り換えられ、
    前記第４モードにおいて、前記第１の切換装置が前記第１の切換装置の前記第２の切り換え状態に切り換えられ、前記第２の切換装置が前記第２の切換装置の前記第２の切り換え状態に切り換えられ、且つ、前記熱循環装置の運転が停止される
    ことを特徴とする空気調和機の制御方法。
14. 前記第３モードにおいて、前記空気調和機が除霜運転を行う
    ことを特徴とする請求項１３に記載の空気調和機の制御方法。

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