JPH0914725A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内温度低下のない除湿を行なうことがで
き、とくに室内ユニットの大形化を避けながら室内熱交
換器に対する良好な通風経路を確保した空気調和機を提
供する。 【構成】 室内ユニット１の前面と上面に吸込口２，３
をそれぞれ形成し、主室内熱交換器８を第１熱交換器８
ａと第２熱交換器８ｂとに分けて両熱交換器８ａ，８ｂ
を室内ファン９を囲むように逆Ｖ字状に配置し、かつ第
１熱交換器８ａを前面の吸込口２に対向させ、第２熱交
換器８ｂを上面の吸込口３に対向させ、補助室内熱交換
器７を主室内熱交換器８と同一風路内に配置する。除湿
運転時、主室内熱交換器の温度Ｔｃと補助室内熱交換器
の温度Ｔｊとの差ΔＴcjが所定値ΔＴcj₁ になるよう、
電動膨張弁２４の開度を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、除湿運転の機能を有
する空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機は、圧縮機、室外熱交換器、
膨脹機構、室内熱交換器を順次接続して冷媒を循環させ
る冷凍サイクルを備え、室外熱交換器を凝縮器、室内熱
交換器を蒸発器として機能させることにより、室内を冷
房することができる。また、冷房に伴い、空気中の水分
が室内熱交換器で凝縮するので、室内を除湿することが
できる。

【０００３】ただし、室温はあまり高くなくて湿気が多
くなる時期は、冷房よりも除湿そのものが望まれる。冷
房運転とは別に除湿運転の機能を独立して有する空気調
和機として、次の例がある。

【０００４】（１）弱冷房の運転をオン，オフすること
により、室内温度をあまり低下させずに除湿作用を得
る。 （２）冷房運転によって室内空気を冷却および除湿し、
冷却による温度低下を電気ヒータの発熱で相殺する。

【０００５】（３）室内熱交換器を二分して両熱交換器
の間に膨張弁を介在させることにより、一方の熱交換器
を蒸発器、もう一方の熱交換器を室外熱交換器と同じく
凝縮器（再熱器）として機能させ、蒸発器側で冷却およ
び除湿した空気を凝縮器側で暖めて室内に吹出す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】（１）の除湿運転で
は、弱冷房であるために室内熱交換器における冷媒の蒸
発温度が高めとなり、蒸発温度と吸込み空気の露点温度
との差が小さくなって十分な除湿能力が得られない。

【０００７】（２）の除湿運転では、冷却能力に見合う
ヒータ発熱が必要であるため、大形の電気ヒータを用意
しなければならず、また消費電力が大きくなるという問
題がある。

【０００８】（３）の除湿運転では、室内ユニットに膨
脹弁があるため、冷媒の急激な膨脹音が室内に漏れて住
人が不快を感じてしまう。また、凝縮器（室外熱交換器
＋再熱器）が大きくて蒸発器が小さいというアンバラン
スなサイクルとなるため、凝縮器で液化した冷媒が蒸発
器で蒸発しきれないまま圧縮機に吸い込まれてしまう液
バックを生じたり、凝縮器に冷媒が溜まり込んで圧縮機
が異常過熱するなどの心配がある。

【０００９】この発明は上記の事情を考慮したもので、
第１の発明の空気調和機は、電気ヒータを要することな
く、消費電力の増大を生じることなく、室内に不快音を
漏らすことなく、さらには液バックや圧縮機の異常過熱
を生じることなく、室内温度低下のない除湿を行なうこ
とができ、とくに室内ユニットの大形化を避けながら補
助室内熱交換器および主室内熱交換器に対する良好な通
風経路を確保することができ、これにより冷媒と吸込み
空気との熱交換効率が向上し、ひいては省エネルギ効果
が得られることを目的とする。

【００１０】第２の発明の空気調和機は、第１の発明の
目的に加え、除湿能力の増大が図れることを目的とす
る。第３の発明の空気調和機は、第１または第２の発明
の目的に加え、圧縮機能力の変化にかかわらず、除湿作
用を補助室内熱交換器のみに与えて室内温度の低下を確
実に抑制できることを目的とする。

【００１１】第４の発明の空気調和機は、第１ないし第
３のいずれかの発明の目的に加え、居住域に風を到達さ
せることなく除湿を続けることができ、冷風感を受けな
い快適除湿が可能なことを目的とする。

【００１２】第５の発明の空気調和機は、第１ないし第
４のいずれかの発明の目的に加え、除湿時の冷風感を未
然に防ぐことを目的とする。第６の発明の空気調和機
は、第１の発明の目的に加え、高い除湿能力が得られる
ことを目的とする。第７の発明の空気調和機は、第１の
発明の目的に加え、室内ユニット内の限られたスペース
に補助室内熱交換器を確実に収容できることを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明の空気調和機
は、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、補助室内熱交換
器、主室内熱交換器を順次接続した冷凍サイクルを備
え、補助室内熱交換器および主室内熱交換器を横流型の
室内ファンと共に収容するための室内ユニットを備え、
この室内ユニットの前面および上面に吸込口を形成し、
主室内熱交換器を第１熱交換器と第２熱交換器とに分け
てその両熱交換器を室内ファンを囲むように逆Ｖ字状に
配置し、かつ第１熱交換器を前面の吸込口に対向させ、
第２熱交換器を上面の吸込口に対向させ、補助室内熱交
換器を主室内熱交換器と同一風路内に配置するととも
に、主室内熱交換器の温度Ｔｃおよび補助室内熱交換器
の温度Ｔｊを検知する温度検知手段を設け、圧縮機の吐
出冷媒が室外熱交換器、膨張弁、補助室内熱交換器、主
室内熱交換器を通つて圧縮機に戻る除湿サイクルを形成
し、かつ検知温度Ｔｃと検知温度Ｔｊとの差ΔＴcjが所
定値ΔＴcj₁ になるよう膨張弁の開度を制御して除湿運
転を実行する制御手段を設けている。

【００１４】第２の発明の空気調和機は、第１の発明の
構成において、制御手段が、除湿運転時、検知温度Ｔｃ
と検知温度Ｔｊとの差ΔＴcjが所定値ΔＴcj₁ になるよ
う、しかも検知温度Ｔｊが吸い込み空気の露点温度以下
になるよう、膨張弁の開度を制御する。

【００１５】第３の発明の空気調和機は、第１または第
２の発明の構成において、吸込み空気の温度Ｔａを検知
する温度検知手段を設けるとともに、除湿運転時に検知
温度Ｔａに応じて圧縮機の運転周波数を制御する手段を
設け、さらに除湿運転時に所定値ΔＴcj₁ を圧縮機の運
転周波数に応じた値に設定する制御手段を設ける。

【００１６】第４の発明の空気調和機は、第１ないし第
３の発明のいずれかの構成において、室内ユニットの前
面下部の吹出口に上下方向ルーバがあり、この上下方向
ルーバを除湿運転時にショートサーキットを形成するよ
う上下方向ルーバを操作する制御手段を設けている。

【００１７】第５の発明の空気調和機は、第１ないし第
４の発明のいずれかの構成において、除湿運転時に室内
ファンを低速度運転させる制御手段を設けている。第６
の発明の空気調和機は、第１の発明の構成において、補
助室内熱交換器は、第２熱交換器と上面の吸込口との間
に配置されるとともに、主室内熱交換器から熱的に分離
されている。第７の発明の空気調和機は、第１の発明の
構成において、補助室内熱交換器の熱交換パイプの径が
主室内熱交換器の熱交換パイプの径より細い。

【００１８】

【作用】第１の発明の空気調和機では、室内ユニットの
前面の吸込口および上面の吸込口からそれぞれ室内空気
が吸込まれ、主室内熱交換器および補助室内熱交換器を
通る。除湿運転時、補助室内熱交換器に入る冷媒が吸込
み空気から熱を奪って蒸発する。これにより、吸込み空
気が冷却および除湿される。補助室内熱交換器を経た冷
媒は次の主室内熱交換器に流れるが、主室内熱交換器の
温度Ｔｃが補助室内熱交換器の温度Ｔｊより所定値ΔＴ
cj₁ 高いため、冷媒は主室内熱交換器では過熱域となっ
て空気とほとんど熱交換しない。こうして、吸込み空気
は、補助室内熱交換器でのみ冷却および除湿がなされ、
主室内熱交換器では冷却も除湿もなされない。冷却作用
は補助室内熱交換器のみで行なわれるため、吸込み空気
はあまり温度低下せずに室内へ吹出される。

【００１９】第２の発明の空気調和機では、第１の発明
において、除湿運転時、補助室内熱交換器の温度Ｔｊが
吸込み空気の露点温度以下に設定される。第３の発明の
空気調和機では、第１または第２の発明において、除湿
運転時、吸込み空気の温度Ｔａに応じて圧縮機の運転周
波数が制御されるとともに、主室内熱交換器の温度Ｔｃ
と補助室内熱交換器の温度Ｔｊとの差ΔＴcjが圧縮機の
運転周波数に応じた値に設定される。

【００２０】第４の発明の空気調和機では、第１ないし
第３のいずれかの発明において、除湿運転時、室内ユニ
ットの前面下部にある吹出口の上下方向ルーバが、吹出
風がそのまま吸込口に流れるショートサーキットを形成
するよう操作される。

【００２１】第５の発明の空気調和機では、第１ないし
第４の発明のいずれかにおいて、除湿運転時、室内ファ
ンが低速度運転される。第６の発明の空気調和機では、
第１の発明において、上面の吸込口を経た空気が、まず
補助室内熱交換器を通り主室内熱交換器を通るので、効
率的に除湿が行なえるとともに、補助室内熱交換器と主
室内熱交換器との間の熱移動がない。第７の発明の空気
調和機では、第１の発明において、補助室内熱交換器が
薄形形状となる。

【００２２】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図２において、１は室内ユニットで、
前面に室内空気の吸込口２を有し、上面にも室内空気の
吸込口３を有し、さらに前面下部に空調用空気（冷房空
気、除湿空気、暖房空気など）の吹出口４を有してい
る。

【００２３】室内ユニット１内には、上記吸込口２，３
から吹出口４にかけて通風路５が形成される。この通風
路５において、吸込口２，３の内側に防塵用（および消
臭用）のフィルタ６が設けられ、そのフィルタ６の内側
に主室内熱交換器８および補助室内熱交換器７が配設さ
れる。そして、両熱交換器７，８の内側に横流型の室内
ファン９が配設される。

【００２４】主室内熱交換器８は第１熱交換器８ａと第
２熱交換器８ｂの二つに分けられ、両熱交換器８ａ，８
ｂが室内ファン９を囲むように逆Ｖ字状に配置される。
第１熱交換器８ａは前面の吸込口２に対向し、第２熱交
換器８ｂは上面の吸込口３に対向する。そして、第２熱
交換器８ｂと吸込口３との間、すなわち室内空気の吸込
み流路において第２熱交換器８ｂより上方の風上側とな
る位置に、補助室内熱交換器７が配置される。

【００２５】第１熱交換器８ａの下方にドレン受け部１
９が形成される。第２熱交換器８ｂおよび補助室内熱交
換器７の下方にも、ドレン受け部１９が形成される。第
１熱交換器８ａの放熱フィンと第２熱交換器８ｂの放熱
フィンとは互いに接触しているが、第２熱交換器８ｂの
放熱フィンと補助室内熱交換器７の放熱フィンとの間に
は図３に示す寸法Ｌの隙間が確保されて両放熱フィンが
非接触つまり熱的に分離された状態にある。また、図３
に示すように、補助室内熱交換器７の熱交換パイプの径
Ｍ₁ は、主室内熱交換器８の熱交換パイプの径Ｍ₂ より
細くなっている。

【００２６】なお、図４に示すように、第２熱交換器８
ｂの放熱フィンと補助室内熱交換器７の放熱フィンとの
隙間を下方側において拡げる構成としてもよい。室内フ
ァン９が回転すると、室内空気が吸込口２および吸込口
３をそれぞれ通して室内ユニット１内に吸込まれる。吸
込口２からの吸込み空気は、フィルタ６を通り、さらに
第１熱交換器８ａを通って室内ファン９側に流れる。吸
込口３からの吸込み空気は、フィルタ６を通った後、先
ず補助室内熱交換器７を通り、次に第２熱交換器８ｂを
通って室内ファン９側に流れる。

【００２７】通風路５において、室内ファン９の下流側
の吹出口４を臨む位置に、左右方向ルーバ１０が設けら
れる。この左右方向ルーバ１０は、吹出し風の方向を室
内ユニット１の左右方向において設定するためのもの
で、手動式である。

【００２８】左右方向ルーバ１０より下流側には、吹出
口４の位置に、複数たとえば一対の上下方向ルーバ１
１，１１が上下に並べて設けられる。この上下方向ルー
バ１１，１１は、互いに連動して単一のモータによって
駆動され、運転時は図示左方向に回動して吹出口４を開
放し、吹出し風の方向を室内ユニット１の上下方向にお
いて設定するとともに、運転停止時は図示右方向に回動
して吹出口４を閉成し、埃塵が室内ユニット１内に入り
込むのを防ぐ働きをする。

【００２９】一方、図１に示すように、圧縮機２１の吐
出口に四方弁２２を介して室外熱交換器２３が配管接続
され、その室外熱交換器２３に膨脹機構たとえば電動膨
張弁２４が配管接続される。この電動膨張弁２４は、入
力される駆動パルスの数に応じて開度が連続的に変化す
る。

【００３０】電動膨張弁２４に補助室内熱交換器７の一
端が配管接続され、その補助室内熱交換器７の他端に主
室内熱交換器８（第１熱交換器８ａおよび第２熱交換器
８ｂ）が配管接続される。そして、主室内熱交換器８
に、上記四方弁２を介して圧縮機１の吸込口が配管接続
される。

【００３１】こうして、冷房、除湿、および暖房が可能
なヒートポンプ式冷凍サイクルが構成される。冷房時
は、図示実線矢印で示すように、圧縮機１から吐出され
る冷媒が四方弁２２から室外熱交換器２３、電動膨張弁
２４、補助室内熱交換器７、主室内熱交換器８へと順次
に流れ、主室内熱交換器８を経た冷媒が四方弁２２を通
って圧縮機１に戻る冷房サイクルが形成される。すなわ
ち、室外熱交換器２３が凝縮器、補助室内熱交換器７お
よび主室内熱交換器８が蒸発器として機能する。

【００３２】除湿時は、冷房時と同方向に冷媒が流れる
除湿サイクルが形成される。暖房時は、四方弁２２が切
換わることにより、図示破線矢印で示すように、圧縮機
１から吐出される冷媒が四方弁２２から主室内熱交換器
８、補助室内熱交換器７、電動膨張弁２４、室外熱交換
器２３へと順次に流れ、室外熱交換器２３を経た冷媒が
四方弁２２を通って圧縮機１に戻るサイクルが形成され
る。すなわち、補助室内熱交換器７および主室内熱交換
器８が凝縮器、室外熱交換器２３が蒸発器として機能す
る。

【００３３】図２にも示しているように、補助室内熱交
換器７の出口側の熱交換パイプに熱交換器温度センサ１
３が取付けられ、第１熱交換器８ａの中間部の熱交換パ
イプに熱交換器温度センサ１４が取付けられる。

【００３４】吸込口２から主室内熱交換器８にかけての
室内空気の吸込み流路に、室内温度センサ１５が設けら
れる。室外熱交換器２３に熱交換器温度センサ１６が取
付けられる。また、室外熱交換器２３の近傍に室外ファ
ン２５が設けられる。この室外ファン２５は、室外空気
を室外熱交換器２３に供給する。

【００３５】商用交流電源３０に、インバータ回路３
１、速度制御回路３２，３３、および制御部４０が接続
される。そして、制御部４０に、インバータ回路３１、
速度制御回路３２，３３、上下方向ルーバ用モータ１１
Ｍ、熱交換器温度センサ１３，１４、室内温度センサ１
５、熱交換器温度センサ１６、四方弁２２、電動膨張弁
２４、および受光部４１が接続される。

【００３６】インバータ回路３１は、電源電圧を整流
し、それを制御部４０の指令に応じた周波数Ｆ（および
電圧）の交流に変換し、出力する。この出力は、圧縮機
２１の駆動モータ（圧縮機モータ）の駆動電力となる。

【００３７】速度制御回路３２は、室外ファンモータ２
５Ｍに対する電源電圧の供給制御（たとえば通電位相制
御）により、室外ファンモータ２５Ｍの速度（室外ファ
ン２５の送風量）を制御部４０の指令に応じた速度に設
定する。速度制御回路３３は、室内ファンモータ９Ｍに
対する電源電圧の供給制御（たとえば通電位相制御）に
より、室内ファンモータ９Ｍの速度（室内ファン９の送
風量）を制御部４０の指令に応じた速度に設定する。

【００３８】受光部４２は、リモートコントロール式の
操作器（以下、リモコンと略称する）から送出される赤
外線光を受光する。制御部４０は、空気調和機の全般に
わたる制御を行なうもので、主要な機能手段として次の
［１］から［５］を備える。

【００３９】［１］リモコン４２で冷房運転モードが設
定されると、冷房サイクルを形成して室外熱交換器２３
を凝縮器、補助室内熱交換器７および主室内熱交換器８
を共に蒸発器として機能させる制御手段。

【００４０】［２］リモコン４２で除湿運転モードが設
定されると、除湿サイクルを形成し、とくに補助室内熱
交換器７で冷媒が蒸発して主室内熱交換器８では冷媒が
過熱域になるよう、電動膨張弁２４の開度を制御する制
御手段。

【００４１】［３］除湿運転時、室内温度センサ１５の
検知温度Ｔａに応じて圧縮機２１の運転周波数（インバ
ータ回路３１の出力周波数）Ｆを制御する制御手段。 ［４］除湿運転時、上下方向ルーバ１１，１１を操作
し、吹出口４から吹出される空気が吸込口２に流れるシ
ョートサーキットを形成する操作手段。

【００４２】［５］除湿運転時、室内ファン９を低速度
運転（冷房時より低い速度）させる制御手段。つぎに、
上記構成の作用を図５のフローチャートを参照しながら
説明する。

【００４３】リモコン４２で除湿運転モードが設定さ
れ、かつ運転開始操作がなされると、圧縮機２１が起動
されて除湿サイクルが形成されるとともに、室内ファン
９および室外ファン２５の運転が開始され、除湿運転の
開始となる。とくに、室内ファン９については、冷房時
より低い速度で運転される。

【００４４】また、吹出口４の上下方向ルーバ１１，１
１は図２に破線で示すように、水平吹出位置より上の位
置に回動され、吹出口４から吹出される空気がそのまま
吸込口２に流れるショートサーキットが形成され、吹出
風が居住域に届かないようにする。

【００４５】除湿運転時、室内ユニット１に吸込まれる
空気の温度Ｔａが室内温度センサ１５で検知され、その
検知温度Ｔａに応じて圧縮機２１の運転周波数Ｆが制御
される。すなわち、図８に示すように、検知温度Ｔａが
大きいほど、運転周波数Ｆが高く設定されて圧縮機２１
の能力が増大される。

【００４６】なお、除湿運転時の運転周波数Ｆの実際値
としては冷房運転時などよりもはるかに低い値が選択さ
れるので、消費電力の低減が図れ、省エネルギ効果が得
られる。

【００４７】この運転周波数制御と同時に、補助室内熱
交換器７で冷媒の蒸発が完了して主室内熱交換器８では
冷媒が過熱域になるよう、電動膨張弁２４の開度が制御
される。

【００４８】具体的には、熱交換器温度センサ１４で検
知される主室内熱交換器８の温度Ｔｃと熱交換器温度セ
ンサ１３で検知される補助室内熱交換器７の温度Ｔｊと
の差ΔＴcj（＝Ｔｃ−Ｔｊ）が所定値ΔＴcj₁ になるよ
う、しかも検知温度Ｔｊが吸込み空気の露点温度以下に
なるよう、電動膨張弁２４の開度が制御される。所定値
ΔＴcj₁ は、圧縮機２１の運転周波数Ｆに比例する値で
ある。

【００４９】たとえば、温度差ΔＴcjが所定値ΔＴcj₁
より大きければ、電動膨張弁２４の開度が制御ループご
とに所定値ずつ縮小される。温度差ΔＴcjが所定値ΔＴ
cj₁より小さければ、電動膨張弁２４の開度が制御ルー
プごとに所定値ずつ増大される。温度差ΔＴcjが所定値
ΔＴcj₁ に一致すると、そのときの電動膨張弁２４の開
度がそのまま保持される。

【００５０】この開度制御により、吸込み空気は、ほと
んど補助室内熱交換器７でのみ冷却および除湿され、主
室内熱交換器８では熱交換しないまま室内に吹出され
る。補助室内熱交換器７に付着する水分は、同熱交換器
７の熱交換パイプおよび放熱フィンを伝わってドレン受
け部１９に滴下する。

【００５１】ここで、補助室内熱交換器７による除湿作
用について説明しておく。運転周波数Ｆが上昇すると、
冷媒の循環量が増える。仮に、いかなる運転周波数Ｆに
対しても温度差ΔＴcjの目標値であるΔＴcj₁ が一定で
あったならば、冷媒循環量が増えることによって、補助
室内熱交換器７だけで冷媒の蒸発が終了せずに、主室内
熱交換器８でも冷媒の蒸発が起こることになる。こうな
ると、除湿の機能だけでなく、冷房（つまり室内空気の
温度を下げる）の機能も発揮されてしまう。

【００５２】運転周波数Ｆの変化に応じて温度差ΔＴcj
を変えることができれば、たとえ冷媒循環量が増えて
も、補助室内熱交換器７だけで冷媒の蒸発を終わらせる
ことができる。そこで、所定値ΔＴcj₁ を運転周波数Ｆ
に比例した値に設定するようにしている。これにより、
圧縮機能力の変化にかかわらず、除湿作用を補助室内熱
交換器７のみに与えて室内温度の低下を確実に抑制でき
る。

【００５３】図６はモリエル線図で、補助室内熱交換器
７の温度Ｔｊ、主室内熱交換器８の温度Ｔｃ、および温
度差ΔＴcjの関係を示している。温度差ΔＴcjが所定値
ΔＴcj₁ より小さいならば、補助室内熱交換器７の温度
（つまり蒸発温度）Ｔｊが高めの状態にあると判断され
るので、電動膨張弁２４の開度を絞る方向に制御する。

【００５４】電動膨張弁２４の開度が絞られると、蒸発
圧力が下がって蒸発温度Ｔｊが低下し、蒸発温度Ｔｊと
吸込み空気温度Ｔａとの差が大きくなる。これにより、
補助室内熱交換器７での冷媒と空気の熱交換が促進さ
れ、冷媒の蒸発は補助室内熱交換器７だけで終わること
になる。このとき、冷媒の過熱域が大きくなり、主室内
熱交換器８は全てが過熱域となって、主室内熱交換器８
の温度Ｔｃが吸込み空気温度Ｔａに近付く。すなわち、
主室内熱交換器８では冷房作用が起こらない。

【００５５】また、この制御によれば、冷房時のように
室内熱交換器全体（補助室内熱交換器７＋主室内熱交換
器８）で冷媒を蒸発させる場合に比べ、蒸発温度Ｔｊを
大きく下げることができる。

【００５６】すなわち、仮に室内熱交換器全体で冷媒が
蒸発する場合について考えると、除湿能力を得ようとし
て蒸発温度を吸込み空気の露点温度以下に大きく下げた
場合、室内への吹出し空気温度まで大きく下がってしま
う。図７の空気線図に吸込み空気温度をＡ点で示してお
り、吹出し空気温度の低下を防ぐためには、蒸発温度の
低下はたとえば図７のＣ点（15度）までが限度となる。

【００５７】これに対し、補助室内熱交換器７のみによ
る除湿であれば、吸込み空気温度Ａに対し、Ｃ´点まで
蒸発温度を下げても、補助室内熱交換器７を除く主室内
熱交換器８の温度Ｔｃが空気温度であるため、しかも室
内ファン９が低速度運転してこともあって、室内空気温
度が下がりにくい。つまり、室内空気温度の低下を招く
ことなく、除湿能力の増大が図れる。

【００５８】なお、補助室内熱交換器７のように熱交換
器面積が小さいと、蒸発温度を大きく下げたとしても、
十分な除湿能力が得られないのではないかと思われる
が、たとえば、補助室内熱交換器７と主室内熱交換器８
との熱交換器面積の比が１：５であるとすれば、室内熱
交換器全体の面積に占める補助室内熱交換器７の面積の
割合は１／６であり、その１／６のほぼ逆数に相当する
値に露点温度と蒸発温度との差があれば、室内熱交換器
全体で除湿する場合とほぼ同等の量の水分が結露する。
つまり、室内熱交換器全体で除湿する場合とほぼ同等の
除湿能力が得られる。

【００５９】図７の空気線図において、Ａ−Ｂ線とＡ−
Ｂ´線の各々の等エンタルピー線に直角な成分ＸとＸ´
は潜熱冷却能力（空気中の水分が水蒸気から水滴に変化
するための熱量）を示し、Ｂ−Ｃ線とＢ−Ｃ´線の各々
の等エンタルピー線に直角な成分ＹとＹ´は顕熱冷却能
力（空気が温度を下げるための熱量）を示す。

【００６０】この図から判るように、本実施例における
潜熱と顕熱の比の潜熱割合は、室内熱交換器全体で熱交
換する場合の潜熱と顕熱の比の潜熱割合に比べ、大きく
なる。（Ｘ／Ｙ）＜（Ｘ´／Ｙ´）。

【００６１】したがって、冷房時のように吹出し空気温
度の低下を生じることなく、十分な除湿能力が得られ
る。とくに、従来のような再熱用の電気ヒータが不要で
あり、よって消費電力の増大も生じない。従来のよう
に、室内ユニットに膨張弁（室内熱交換器を蒸発器と再
熱器とに分けるため）を設けないので、冷媒の急激な膨
脹音が室内に漏れる不具合がない。また、室内ユニット
に膨張弁を設けるタイプでは、凝縮器（室外熱交換器＋
再熱器）が大きくて蒸発器が小さいというアンバランス
なサイクルとなって、凝縮器で液化した冷媒が蒸発器で
蒸発しきれないまま圧縮機に吸い込まれてしまう液バッ
クを生じたり、凝縮器に冷媒が溜まり込んで圧縮機が異
常過熱するなどの心配があったが、そのような心配も解
消される。

【００６２】さらに、本実施例では、補助室内熱交換器
７の放熱フィンと主室内熱交換器８の放熱フィンとの間
に隙間が確保されて両放熱フィンが非接触つまり熱的に
分離されたの状態にあるので、補助室内熱交換器７と主
室内熱交換器８との間の熱移動が極力防止されて、除湿
領域と過熱領域との間に十分な温度差を確保することが
でき、冷媒の蒸発温度を十分に低くすることができ、高
い除湿能力を確保できる。

【００６３】室内ユニット１の構成に関しては、前面に
吸込口２があり、上面にも吸込口３があり、これら吸込
口２，３に主室内熱交換器８の第１熱交換器８ａと第２
熱交換器８ｂとをそれぞれ対向させ、しかも室内ファン
９を囲むように両熱交換器８ａ，８ｂを逆Ｖ字状に配置
し、さらに第２熱交換器８ｂと上面の吸込口３との間に
補助室内熱交換器７を配置した構成であるから、室内ユ
ニット１の大形化を避けながら補助室内熱交換器７およ
び主室内熱交換器８に対する良好な通風経路を確保する
ことができ、これにより冷媒と吸込み空気との熱交換効
率が向上し、ひいては省エネルギ効果が得られる。

【００６４】補助室内熱交換器７は、熱交換パイプの径
が細いので（主室内熱交換器８の熱交換パイプの径Ｍ₂
より細い径Ｍ₁ ）、薄形形状となる。したがって、室内
ユニット１内の限られたスペース、つまり吸込口３と第
２熱交換器８ｂとの間の狭い空間に対し、補助室内熱交
換器７を確実に収容することができる。

【００６５】なお、補助室内熱交換器７を薄形化する構
成としては、熱交換パイプの径を細くする構成に限ら
ず、補助室内熱交換器７の放熱フィンの形状を変えた
り、補助室内熱交換器７の放熱フィンの相互間ピッチを
変えるなどがある。

【００６６】また、除湿運転時は、上下方向ルーバ１
１，１１がショートサーキット位置に操作されることに
よって、吹出風がそのまま吸込口２に流れるショートサ
ーキットが形成され、吹出風が居住域に届かない。

【００６７】したがって、居住域に風を到達させること
なく除湿を続けることができ、冷風感を受けない快適除
湿が可能である。ショートサーキットによって一部の空
気が連続して除湿されることになるが、空気中の水分拡
散速度は十分に大きいので、居住域の空気は拡散により
十分に除湿される。なお、この発明は上記実施例に限定
されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実
施可能である。

【００６８】

【発明の効果】以上述べたように、第１の発明の空気調
和機は、室内ユニットの前面および上面に吸込口を形成
し、主室内熱交換器を第１熱交換器と第２熱交換器とに
分けてその両熱交換器を室内ファンを囲むように逆Ｖ字
状に配置し、かつ第１熱交換器を前面の吸込口に対向さ
せ、第２熱交換器を上面の吸込口に対向させ、補助室内
熱交換器を主室内熱交換器と同一風路内に配置するとと
もに、主室内熱交換器の温度Ｔｃおよび補助室内熱交換
器の温度Ｔｊを検知する温度検知手段を設け、圧縮機の
吐出冷媒が室外熱交換器、膨張弁、補助室内熱交換器、
主室内熱交換器を通つて圧縮機に戻る除湿サイクルを形
成し、かつ検知温度Ｔｃと検知温度Ｔｊとの差ΔＴcjが
所定値ΔＴcj₁ になるよう膨張弁の開度を制御して除湿
運転を実行する制御手段を設けたので、電気ヒータを要
することなく、消費電力の増大を生じることなく、室内
に不快音を漏らすことなく、さらには液バックや圧縮機
の異常過熱を生じることなく、室内温度低下のない除湿
を行なうことができ、とくに室内ユニットの大形化を避
けながら補助室内熱交換器および主室内熱交換器に対す
る良好な通風経路を確保することができ、これにより冷
媒と吸込み空気との熱交換効率が向上し、ひいては省エ
ネルギ効果が得られる。

【００６９】第２の発明の空気調和機は、第１の発明に
おいて、制御手段が、除湿運転時、検知温度Ｔｃと検知
温度Ｔｊとの差ΔＴcjが所定値ΔＴcj₁ になるよう、し
かも検知温度Ｔｊが吸い込み空気の露点温度以下になる
よう、膨張弁の開度を制御するようにしたので、さら
に、除湿能力の増大が図れる。

【００７０】第３の発明の空気調和機は、第１または第
２の発明において、吸込み空気の温度Ｔａを検知する温
度検知手段を設けるとともに、除湿運転時に検知温度Ｔ
ａに応じて圧縮機の運転周波数を制御する手段を設け、
さらに除湿運転時に所定値ΔＴcj₁ を圧縮機の運転周波
数に応じた値に設定する制御手段を設けたので、さら
に、圧縮機能力の変化にかかわらず、除湿作用を補助室
内熱交換器のみに与えて室内温度の低下を確実に抑制で
きる。

【００７１】第４の発明の空気調和機は、第１ないし第
３の発明のいずれかにおいて、吹出口の上下方向ルーバ
を除湿運転時にショートサーキットを形成するよう上下
方向ルーバを操作する制御手段を設けたので、さらに、
居住域に風を到達させることなく除湿を続けることがで
き、冷風感を受けない快適除湿が可能である。

【００７２】第５の発明の空気調和機は、第１ないし第
４の発明のいずれかにおいて、除湿運転時に室内ファン
を低速度運転させる制御手段を設けたので、さらに、除
湿時の冷風感を未然に防ぐことができる。

【００７３】第６の発明の空気調和機は、第１の発明に
おいて、補助室内熱交換器は第２熱交換器と上面の吸込
口との間に配置されるともに、主室内熱交換器から熱的
に分離されているので、さらに、高い除湿能力が得られ
る。

【００７４】第７の発明の空気調和機は、第１の発明に
おいて、補助室内熱交換器の熱交換パイプの径が主室内
熱交換器の熱交換パイプの径より細いので、室内ユニッ
ト内の限られたスペースに補助室内熱交換器を確実に収
容できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の冷凍サイクルの構成および制御回路
の構成を示す図。

【図２】同実施例の室内ユニットの内部構成を断面して
示す図。

【図３】同実施例の補助室内熱交換器および主室内熱交
換器の構成を示す図。

【図４】図３の変形例の構成を示す図。

【図５】同実施例の作用を説明するためのフローチャー
ト。

【図６】同実施例の冷凍サイクルのモリエル線図。

【図７】同実施例の冷凍サイクルによる空気線図。

【図８】同実施例の吸込み空気温度Ｔａと運転周波数Ｆ
との関係を示す図。

【符号の説明】

１…室内ユニット、２…吸込口、３…吸込口、４…吹出
口、５…通風路、７…補助室内熱交換器、８…主室内熱
交換器、８ａ…第１熱交換器、８ｂ…第２熱交換器、９
…室内ファン、１１，１１…上下方向ルーバ、１３，１
４…熱交換器温度センサ、１５…室内温度センサ、２１
…圧縮機、２２…四方弁、２３…室外熱交換器、２４…
電動膨張弁、３１…インバータ回路、４０…制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柿木 孝 静岡県富士市蓼原336番地 株式会社東芝 富士工場内 (72)発明者 時田 博之 静岡県富士市蓼原336番地 株式会社東芝 富士工場内 (72)発明者 渡辺 誠 静岡県富士市蓼原336番地 東芝エフ・イ ー・シー株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、補助室
   内熱交換器、主室内熱交換器を順次接続した冷凍サイク
   ルを備え、 前記補助室内熱交換器および前記主室内熱交換器を横流
   型の室内ファンと共に収容するための室内ユニットを備
   え、 この室内ユニットの前面および上面に吸込口を形成し、 前記主室内熱交換器を第１熱交換器と第２熱交換器とに
   分けてその両熱交換器を前記室内ファンを囲むように逆
   Ｖ字状に配置し、かつ第１熱交換器を前記前面の吸込口
   に対向させ、第２熱交換器を前記上面の吸込口に対向さ
   せ、 前記補助室内熱交換器を前記主室内熱交換器と同一風路
   内に配置するとともに、 前記主室内熱交換器の温度Ｔｃおよび前記補助室内熱交
   換器の温度Ｔｊを検知する温度検知手段を設け、 前記圧縮機の吐出冷媒が室外熱交換器、膨張弁、補助室
   内熱交換器、主室内熱交換器を通つて圧縮機に戻る除湿
   サイクルを形成し、かつ前記検知温度Ｔｃと前記検知温
   度Ｔｊとの差ΔＴcjが所定値ΔＴcj₁ になるよう前記膨
   張弁の開度を制御して除湿運転を実行する制御手段を設
   けた、 ことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の空気調和機において、 制御手段は、検知温度Ｔｃと検知温度Ｔｊとの差ΔＴcj
   が所定値ΔＴcj₁ になるよう、しかも検知温度Ｔｊが吸
   い込み空気の露点温度以下になるよう、膨張弁の開度を
   制御する、 ことを特徴とする空気調和機。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の空気調
   和機において、 吸込み空気の温度Ｔａを検知する温度検知手段を設け、 除湿運転時、前記検知温度Ｔａに応じて前記圧縮機の運
   転周波数を制御する制御手段を設け、 除湿運転時、前記所定値ΔＴcj₁ を前記圧縮機の運転周
   波数に応じた値に設定する制御手段を設けた、 ことを特徴とする空気調和機。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載の空気調和機において、 室内ユニットは、前面下部の吹出口に上下方向ルーバを
   有し、 除湿運転時にショートサーキットを形成するよう前記上
   下方向ルーバを操作する制御手段を設けた、 ことを特徴とする空気調和機。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の空気調和機において、 除湿運転時、前記室内ファンを低速度運転させる制御手
   段を設けた、 ことを特徴とする空気調和機。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の空気調和機において、 前記補助室内熱交換器は、前記第２熱交換器と前記上面
   の吸込口との間に配置されるとともに、主室内熱交換器
   から熱的に分離されていること、 を特徴とする空気調和機。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の空気調和機において、 前記補助室内熱交換器の熱交換パイプの径は、前記主室
   内熱交換器の熱交換パイプの径より細いこと、 を特徴とする空気調和機。