JP6947262B1 - 空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この空気調和装置では、第1部と第2部との間での結露水または熱の移動を抑制し、室内熱交換器の風上側での洗浄効果を高めることができる。
本実施形態に係る空気調和装置1は、暖房運転後に室内熱交換器の風上側に結露を生じさせ、室内熱交換器を洗浄する。
図1に示すように、空気調和装置1は、空調室外機2と空調室内機10とを備えている。空気調和装置1は、冷媒が充填された冷媒回路100を備えている。冷媒回路100は、空調室外機2に収容された室外側回路部と空調室内機10に収容された室内側回路部とが、ガス側連絡配管117a及び液側連絡配管117bによって接続されることによって構成されている。
空調室外機2における室外側回路部には、圧縮機101、四路切換弁102、室外熱交換器103、及び膨張弁104が接続されている。
図1において、室内側回路部には、補助熱交換器13a、主熱交換器13bが接続されている。補助熱交換器13a及び主熱交換器13bは、複数のフィン21と複数の伝熱管とを有している、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。この補助熱交換器13aと主熱交換器13bとを総称して室内熱交換器13と呼ぶ。室内熱交換器13の近傍には、室内空気を室内熱交換器13へ送るための室内ファン14が設けられている。
図2は、空調室内機10の斜視図である。また、図3は、空調室内機10の断面図である。図2及び図3に示すように、空調室内機10には、本体ケーシング11、室内熱交換器13、室内ファン14、底フレーム16、及び制御部40が搭載されている。
本体ケーシング11は、天面部11a、前面パネル11b、背面板11c及び下部水平板11dを有する。本体ケーシング11は、内部に室内熱交換器13、室内ファン14、底フレーム16、フィルタ24、及び制御部40を収納している。
吸込口12と室内熱交換器13との間にはフィルタ24が配置されている。フィルタ24は、吸込口12から吸い込まれた空気に含まれる塵埃を除去する。
本実施形態において、室内熱交換器13は、1列の熱交換器からなる補助熱交換器13aと、複数列の伝熱管からなる主熱交換器13bと、を有している。室内熱交換器13の内部には冷媒が流れている。室内熱交換器13は、内部を流れる冷媒と室内熱交換器13を通過する空気との間で熱交換を行う。
図3に示すように、室内ファン14は、室内熱交換器13の下方に位置する。室内ファン14はクロスフローファンであり、室内から取り込んだ空気を、室内熱交換器13に送る。室内熱交換器13を通過した室内空気は、吹出口15から室内に吹き出される。室内ファン14および室内熱交換器13は、底フレーム16に取り付けられている。
本実施形態に係る空気調和装置1では、吹出口15が、本体ケーシング11の下部に設けられている。吹出口15には、吹出口15から吹き出される空気の方向を変更する風向調整羽根31が回動自在に取り付けられている。風向調整羽根31は、モータ(図示せず)によって駆動する。風向調整羽根31は、空気の吹き出し方向を変更するだけでなく、吹出口15を開閉することもできる。風向調整羽根31は、傾斜角が異なる複数の姿勢をとることが可能である。
本実施形態に係る空気調和装置1では、吹出流路18が、吹出口15から底フレーム16のスクロール17に沿って形成されている。吹出口15は、吹出流路18によって本体ケーシング11の内部と繋がっている。
制御部40は、本体ケーシング11を前面パネル11bから視て室内熱交換器13及び室内ファン14の右側方に位置している。
以下では、特に断りのない限り、空気調和装置1が後述する洗浄運転を行う場合の冷媒の流れを想定した上で、空気調和装置1が有する各種センサについて説明する。また、以下では、例えば補助熱交換器13aが後述する第1部である場合を想定して、空気調和装置1が有する各種センサについて説明する。
本実施形態に係る空気調和装置1では、四路切換弁102によって、冷媒の流れを第1サイクルおよび第2サイクルのいずれか一方に切り換えることが可能である。また、本実施形態に係る空気調和装置1では、冷房運転制御部42、暖房運転制御部43、除湿運転制御部44、洗浄運転制御部45の制御により、各種運転を実行することができる。
本実施形態に係る空気調和装置1では、空調対象空間の冷房を行う運転である冷房運転を実行可能である。冷房運転時における空気調和装置1の動作は、冷房運転制御部42によって制御される。冷房運転時における冷媒の流れは、第1サイクルである。第1サイクルでは、四路切換弁102が第1状態(図1の実線)に設定される。第1状態で圧縮機101を運転すると、冷媒回路100では室外熱交換器103が凝縮器となり、補助熱交換器13a及び主熱交換器13bが蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
本実施形態に係る空気調和装置1では、空調対象空間の暖房を行う運転である暖房運転を実行可能である。暖房運転時における空気調和装置1の動作は、暖房運転制御部43によって制御される。暖房運転時における冷媒の流れは第2サイクルである。第2サイクルでは、四路切換弁102が第2状態(図1の点線)に設定される。そして、第2状態で圧縮機101を運転すると、冷媒回路100では室外熱交換器103が蒸発器となり、補助熱交換器13a及び主熱交換器13bが凝縮器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
本実施形態に係る空気調和装置1では、空調対象空間の除湿を行う運転である除湿運転を実行可能である。除湿運転時における空気調和装置1の動作は、除湿運転制御部44によって制御される。除湿運転時における冷媒の流れは、冷房運転時における冷媒の流れと同様に、第1サイクルである。除湿運転には、第1除湿運転と、第2除湿運転とがある。
本実施形態に係る空気調和装置1は、暖房運転後に、第1部を蒸発域とすることで室内熱交換器13の洗浄を行う運転である、暖房後洗浄運転を行うことができる。暖房後洗浄運転時における空気調和装置1の動作は、洗浄運転制御部45によって制御される。
(6−1)
本実施形態に係る空気調和装置1は、冷媒回路100と、制御部40と、を備える。冷媒回路100は、風上側の第1部と第1部の風下側の第2部とを有する室内熱交換器13を含む。制御部は、暖房運転後に第1部を蒸発域とすることで室内熱交換器13の洗浄を行う暖房後洗浄運転、を行う。制御部40は、第1部における冷媒温度が室内熱交換器13を通過する室内空気の露点温度以下になり、第2部における冷媒温度が第1部における冷媒温度よりも高くなるように、室内熱交換器13を流れる冷媒温度を制御する。
本実施形態に係る空気調和装置1では、制御部40は、第1部の液側端部における冷媒温度が室内熱交換器13を通過する室内空気の露点温度以下になり、第2部における冷媒温度が第1部のガス側端部における冷媒温度よりも高くなるように、室内熱交換器13を流れる冷媒温度を制御する。
本実施形態に係る空気調和装置1では、暖房後洗浄運転において、第1部は蒸発域となり、第2部は過熱域となる。
本実施形態に係る空気調和装置1では、第1部は、室内熱交換器13の前面部分に配置されている。
本実施形態に係る空気調和装置1では、室内熱交換器13は、複数列の熱交換器を有する。第1部は、複数列の熱交換器の風上側に配置されている。なお、本実施形態において、複数列の室内熱交換器は、主熱交換器13bである。第1部は、主熱交換器13bの風上側に位置する補助熱交換器13aに配置されている。
本実施形態に係る空気調和装置1では、第1部は、第2部の風上側に設けられた室内熱交換器13に配置されている。なお、本実施形態において、第2部は主熱交換器13bに配置されている。第1部は、第2部の風上側に設けられた室内熱交換器である、補助熱交換器13aに配置されている。
本実施形態に係る空気調和装置1では、第1部を通過する冷媒の冷媒状態を検出するための温度サーミスタ109をさらに備える。
本実施形態に係る空気調和装置1では、室内湿度に基づき、異なる洗浄運転を行う。
本実施形態は、以下の変形例に示すように、適宜変形が可能である。各変形例は、矛盾が生じない範囲で、本実施形態に係る変形例や、第2実施形態に係る変形例と組み合わせて適用されてもよい。
上記実施形態では、第1部が補助熱交換器13aに配置される例について説明した。しかしながら、本開示に係る空気調和装置の例は、これに限定されるものではない。
上記実施形態では、補助熱交換器13aに第1部を配置することで、補助熱交換器13aを洗浄する場合について説明した。しかしながら、本開示に係る空気調和装置の例はこれに限定されるものではなく、第1部は、風上側の前側補助熱交換器13aaの一部に配置されるものであってもよい。
上記実施形態では、制御部40が、温度サーミスタ109を用いて補助熱交換器13aが蒸発域となっていることを確認する例について説明した。しかしながら、本開示に係る空気調和装置の例はこれに限定されるものではなく、制御部40は、圧力センサを用いて蒸発圧力を測定することで、補助熱交換器13aが蒸発域となっていることを確認してもよい。
上記実施形態では説明を省略したが、空気調和装置は、加湿ユニット(図示省略)をさらに備えるものであってもよい。この場合、空調室内機は、加湿ユニットの吹出口を本体ケーシング11の内部に有するものであってもよい。あるいは、空調室内機が設置される空調対象空間には、加湿ユニットがさらに設置されており、空調室内機は加湿ユニットと連動して洗浄運転を行うよう制御されるものであってもよい。
上記実施形態では説明を省略したが、本開示に係る空気調和装置が行う洗浄運転は、暖房後洗浄運転に限定されるものではない。例えば、空気調和装置は、第1除湿運転のみを行う洗浄運転を実行するものであってもよい。
以下、第2実施形態に係る空気調和装置300について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる構成について説明し、その他の説明は、必要な場合を除いて適宜省略する。
図9に示すように、空気調和装置300は、空調室外機2と空調室内機10とを備えている。空気調和装置300は、冷媒が充填された冷媒回路100を備えている。冷媒回路100は、空調室外機2に収容された室外側回路部と、空調室内機10に収容された室内側回路部と、がガス側連絡配管117a及び液側連絡配管117bによって接続されることによって構成されている。本実施形態に係る空気調和装置300は、空調室内機10が、室内熱交換器13の冷媒流路における第1部と第2部との間に、再熱除湿弁(室内膨張機構)110を備えている点が、第1実施形態に係る空気調和装置1と異なる。
(2−1)室内熱交換器13
室内熱交換器13は、補助熱交換器13aと、主熱交換器13bと、を有している。本実施形態に係る室内熱交換器13では、補助熱交換器13aと主熱交換器13bとが、再熱除湿弁110を介して接続されている。
本実施形態に係る制御部50の概略構成を示すブロック図を図10に示す。制御部50は、冷房運転制御部42、暖房運転制御部43、除湿運転制御部44、及び洗浄運転制御部450を制御する。本実施形態では、制御部50の洗浄運転制御部450が、暖房サイクル再熱除湿運転制御部48を有する点が、図4に示した第1実施形態に係る制御部40と異なる。また、本実施形態に係る制御部50は、再熱除湿弁110を制御する。
以下では、特に断りのない限りは、空気調和装置300が後述する暖房サイクル再熱除湿運転を行う場合の冷媒の流れを想定した上で、空気調和装置300が有する各種センサについて説明する。また、以下では、例えば補助熱交換器13aが第1部である場合を想定して、空気調和装置300が有する各種センサについて説明する。
空気調和装置300では、四路切換弁102によって、第1サイクルおよび第2サイクルのいずれか一方に切り換えることが可能である。なお、冷房運転時における動作や暖房運転時におけるや除湿運転時における動作は、第1実施形態で説明した態様と実質的に同一であるため、ここでは説明を省略する。
本実施形態に係る空気調和装置300は、暖房サイクル再熱除湿運転を実行することができる。暖房サイクル再熱除湿運転時における空気調和装置300の動作は、暖房サイクル再熱除湿運転制御部48(以下、制御部50と呼ぶことがある)によって制御される。暖房サイクル再熱除湿運転時における冷媒の流れは、暖房運転時における冷媒の流れと同様に、第2サイクルである。
本実施形態に係る空気調和装置1は、暖房運転後に、第1部を蒸発域とすることで室内熱交換器13の洗浄を行う運転である、暖房後洗浄運転を行う。
(4−1)
本実施形態に係る空気調和装置300では、暖房後洗浄運転において、第1部は蒸発域となり、第2部は凝縮域または過冷却域となる。
本実施形態に係る空気調和装置300は、再熱除湿弁110を備える。再熱除湿弁110は、室内熱交換器13の冷媒流路における、第1部と第2部との間に設けられている。空気調和装置300は、再熱除湿弁110を絞って暖房後洗浄運転を行う。
本実施形態に係る空気調和装置300では、暖房後洗浄運転において、第2部は過冷却域を有する。
本実施形態に係る空気調和装置300は、第2部を流れる冷媒の温度を検出する温度センサ116、をさらに備える。
本実施形態は、以下の変形例に示すように、適宜変形が可能である。各変形例は、矛盾が生じない範囲で、本実施形態に係る変形例や、第2実施形態係る変形例と組み合わせて適用されてもよい。
上記実施形態では、第1部を補助熱交換器13aに配置する例について説明した。しかしながら、本開示に係る空気調和装置の例は、これに限定されるものではない。
上記実施形態では、暖房サイクル再熱除湿運転を行うことで、室内熱交換器13を洗浄する空気調和装置の例について説明した。しかしながら、本開示に係る空気調和装置の例はこれに限定されるものではなく、冷房サイクル再熱除湿運転を行うことで室内熱交換器13を洗浄するものであってもよい。
上記実施形態では説明を省略したが、本開示に係る空気調和装置の室内熱交換器13は、フィン21を有し、第1部におけるフィン21aと、第2部におけるフィン21bと、の間が分離するように構成されていることが好ましい。
上記の変形例2Cで説明したフィン21は、第1部と第2部との間にスリットを有することが好ましい。
上記実施形態では、室内膨張機構として再熱除湿弁110を用いる場合について説明したが、電磁弁とキャピラリを併用するようにしてもよい。
以上、本開示に係る実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
13 室内熱交換器
13a 補助熱交換器
13b 主熱交換器
40、50 制御部
101 圧縮機
103 室外熱交換器
104 膨張弁(減圧弁)
116 過冷却確認用センサ
108 湿度センサ
109 温度サーミスタ
110 再熱除湿弁(室内膨張機構)
Claims (16)
- 風上側の第1部と前記第1部の風下側の第2部とを有する室内熱交換器(13)を含む冷媒回路と、
暖房運転後に、前記第1部を蒸発域とすることで前記室内熱交換器の洗浄を行う暖房後洗浄運転、を行う制御部(40、50)と、
を備え、
前記制御部は、前記第1部における冷媒温度が前記室内熱交換器を通過する室内空気の露点温度以下になり、前記第2部における冷媒温度が前記第1部における冷媒温度よりも高くなるように、前記室内熱交換器を流れる冷媒温度を制御する、
空気調和装置(1、300)。 - 前記制御部は、前記第1部の液側端部における冷媒温度が前記室内熱交換器を通過する室内空気の露点温度以下になり、前記第2部における冷媒温度が前記第1部のガス側端部における冷媒温度よりも高くなるように、前記室内熱交換器を流れる冷媒温度を制御する、
請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記暖房後洗浄運転において、前記第1部は蒸発域となり、前記第2部は過熱域となる、
請求項1または2に記載の空気調和装置。 - 前記暖房後洗浄運転において、前記第1部は蒸発域となり、前記第2部は凝縮域または過冷却域となる、
請求項1または2に記載の空気調和装置。 - 前記室内熱交換器の冷媒流路における、前記第1部と前記第2部との間に設けられた、室内膨張機構(110)、
を備え、
前記室内膨張機構を絞って前記暖房後洗浄運転を行う、
請求項4に記載の空気調和装置。 - 前記暖房後洗浄運転において、前記第2部は過冷却域を有する、
請求項5に記載の空気調和装置。 - 前記第2部を流れる冷媒の温度を検出する温度センサ(116)、
をさらに備える、
請求項5または6に記載の空気調和装置。 - 前記第1部は、前記室内熱交換器の前面部分および/または背面部分に配置されている、
請求項1から7のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記室内熱交換器は、複数列の熱交換器を有し、
前記第1部は、前記複数列の熱交換器の風上側に配置されている、
請求項1から8のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記第1部は、前記第2部の風上側に設けられた前記室内熱交換器に配置されている、
請求項1から9のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記第1部を通過する冷媒の冷媒状態を検出するためのセンサ、
をさらに備える、
請求項1から10のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記センサは、温度サーミスタ(109)または圧力センサである、
請求項11に記載の空気調和装置。 - 前記室内熱交換器は、フィン(21)を有し、
前記第1部のフィンと前記第2部のフィンとが互いに分離するように構成されている、
請求項1から12のいずれかに記載の空気調和装置。 - 前記フィンは、前記第1部と前記第2部との間にスリットを有する、
請求項13に記載の空気調和装置。 - 冷房運転後と暖房運転後とで異なる洗浄運転を行う、
請求項1から14のいずれかに記載の空気調和装置。 - 室内湿度に基づき、異なる洗浄運転を行う、
請求項1から14のいずれかに記載の空気調和装置。
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