JP2006170503A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却運転時に熱交換器のフィンに凝縮した結露水の残存付着量を減少させ、室内への再蒸発を少なくし、乾燥までの時間を短縮すると共に、室内への湿気の戻りを抑えた空気調和機を提供する。
【解決手段】空気調和機は、圧縮機、室内熱交換器、絞り装置及び室外熱交換器を冷媒配管で接続してなる冷凍サイクルと、運転時に室内温度または室内湿度と室内設定温度または室内設定湿度とに応じて圧縮機の回転数を制御する制御装置とを備える。制御装置は、室内熱交換器を冷却器とした運転を停止または他の運転に移行する際に、室内温度または室内湿度と室内設定温度または室内設定湿度とに応じて制御される圧縮機の回転数より圧縮機を低速とする減水運転を所定時間行なってから停止または他の運転に移行するように制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機に係り、特に圧縮機の回転数を制御する空気調和機に好適なものである。

空気調和機で冷房運転を行った場合、室内機内の熱交換器は冷凍サイクルの冷却器として作用するため冷却されており、通過する室内空気流に含まれている水分を凝縮する。この結果、熱交換器の表面には凝縮水が付着する。熱交換器から滴下した凝縮水は露受け皿に集められ、ドレンホースを介して室外に排出される。更に、冷房運転時には構成部材である送風ファンや通風路の表面等も、冷たい室内空気流により冷却されると共に相対湿度の高い状態となる。従って、かかる状態で冷房運転を終了した場合、室内機内部は熱交換器の表面や露受け皿に凝縮水が付着したままとなり、自然に蒸発し乾燥するまでの間、高湿状態が維持されることとなる。

一方、室内空気中を浮遊しているカビ胞子や細菌類等は、温湿度環境が発育可能範囲で且つ餌となる物質が存在すれば、付着した位置で温湿度環境に応じた早さで発芽、成長を始める。従って前述の付着したままの凝縮水の量が多いと、その分、乾燥までに長い時間がかかり、高湿状態が維持される時間が長くなる。かかる生育可能環境が長時間維持されると、例えばカビ胞子では発芽した菌糸に胞子ができ、成長した胞子の飛散、再付着、今度は再びその胞子が発芽を開始する過程となり、以後同様に急速に増殖する。かかる増殖の過程が順次進むと、コロニーを形成した大量のカビが作る分泌物による臭い、カビ胞子、老廃物等が吐出気流と共に室内に吐出され、室内の居住者に不快感を与える。また、冷房運転から除湿運転に切り替えられ、凝縮水が付着した熱交換器が加熱されると、その凝縮水が室内に戻されるため、室内の湿度が上昇し、この面からも室内の居住者に不快感を与える。

このような室内機内部汚染を防ぐ一つの簡易的な解決方法としては、カビ胞子や細菌類等は乾燥状態に弱いため、室内機内部を乾燥状態としてカビ等の増殖を抑える方法がある。また、熱交換器に残存している凝縮水を減少させることも、室内機内部を乾燥状態にしてカビカビ等の増殖を抑え、しかも室内に戻る湿気を減少させる方法として有効である。この種の従来技術として、特開２００３−１４３３４号公報（特許文献１）、特開２００２−２８６２７８号公報（特許文献２）、特開２００３−３２２３８５号公報（特許文献３）、特開２００２−２２１３７３号公報（特許文献４）が知られている。

特許文献１は、冷房運転終了時に、サイクルドライ運転とこれに引続く送風運転により熱交換器を乾燥させ、また、除湿運転終了時は送風運転で熱交換器を乾燥させるものである。

特許文献２は、冷房運転終了時に、乾燥モード除湿運転で熱交換器を乾燥させるものである。

特許文献３は、除湿運転開始後の所定時間に圧縮機を最低回転数で運転し、再熱器の温度の上がり方を緩慢にし、冷房運転時に除湿サイクルの再熱器部に付いていた凝縮水の急激な蒸発を規制して、吹出し空気が過飽和にならないようにして室内への霧吹きや水飛びを防止するものである。

特許文献４は、冷房運転から除湿運転への切換時に除湿運転を低速の暖房気味ドライから開始するものである。

特開２００３−１４３３４号公報 特開２００２−２８６２７８号公報 特開２００３−３２２３８５号公報 特開２００２−２２１３７３号公報

特許文献１では、サイクルドライ運転で除湿はしているものの、細かく見ると、冷房運転時にサイクルドライの再熱器部に付いた凝縮水は一端、蒸発して室内に戻ってしまい、それを補うようにサイクルドライ運転で除湿しているものである。つまり、冷房運転時にサイクルドライの再熱器部に付いた凝縮水は全量再蒸発して室内に戻っており、これをサイクルドライ運転でもう一度凝縮させて室外に排出するものである。更に引続いて行われる送風乾燥運転でサイクルドライ運転の冷却器部分の凝縮水も再蒸発して室内に戻っている。

特許文献２でも、やはり冷房運転時に除湿サイクルの再熱器部に付いた凝縮水は全量再蒸発されて室内に戻っており、これを乾燥モード除湿運転でもう一度凝縮させて室外に排出するものである。また、乾燥モード除湿運転の冷却器部分についた凝縮水は未乾燥のまま残されている。

特許文献３では、冷房運転時に除湿サイクルの再熱器部分に付着していた凝縮水を緩慢に蒸発させるものであり、最終的にはこの部分の凝縮水の全量が再蒸発されて室内に戻されるものであり、これを除湿運転でもう一度凝縮させて室外に排出するものである。

特許文献４は、冷房運転から除湿運転への切換時に除湿運転を低速の暖房気味ドライから開始するものであり、冷却運転時に除湿サイクルの再熱器部分に付着していた凝縮水は最終的に全量再蒸発されて室内に戻ってしまい、これを除湿運転でもう一度凝縮させて室外に排出するものである。

本発明の目的は、冷却運転時に熱交換器のフィンに凝縮した結露水の残存付着量を減少させ、室内への再蒸発を少なくし、乾燥までの時間を短縮すると共に、室内への湿気の戻りを抑えた空気調和機を提供することにある。

前述の目的を達成するための本発明の第１の態様は、圧縮機、室内熱交換器、絞り装置及び室外熱交換器を冷媒配管で接続してなる冷凍サイクルと、運転時に室内温度または室内湿度と室内設定温度または室内設定湿度とに応じて前記圧縮機の回転数を制御する制御装置とを備えた空気調和機において、前記制御装置は、前記室内熱交換器を冷却器とした運転を停止または他の運転に移行する際に、室内温度または室内湿度と室内設定温度または室内設定湿度とに応じて制御される前記圧縮機の回転数より前記圧縮機を低速とする減水運転を所定時間行なってから停止または他の運転に移行するように制御する構成としたものである。

係る本発明の第１の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記制御装置は、前記減水運転時に、前記絞り装置の絞り量をそれまでの絞り量より小さく制御すること。
（２）前記制御装置は、前記減水運転時に、前記室外熱交換器に通風する室外送風機を停止またはそれまでの回転数より低速で運転すること。
（３）前記制御装置は、前記減水運転時に、前記室内熱交換器に通風する室内送風機を停止またはそれまでの回転数より低速で運転すること。

また、本発明の第２の態様は、圧縮機、２つの室内熱交換器、主絞り装置、除湿絞り装置及び室外熱交換器を冷媒配管で接続してなる冷凍サイクルと、運転時に室内温度と室内設定温度とに応じて前記圧縮機の回転数を制御する制御装置とを備え、前記冷凍サイクルは、前記２つの室内熱交換器の両方を冷却器とした冷房サイクルと、前記２つの室内熱交換器の一方を冷却器とし他方を加熱器とする除湿サイクルとに切り替えられる空気調和機において、前記制御装置は、除湿運転モードで、前記冷房サイクルから停止時間を経て前記除湿サイクルに切り替える際に、前記冷房サイクルによる室内温度と室内設定温度とに応じて制御される前記圧縮機の回転数より前記圧縮機を低速とする減水運転を所定時間してから停止時間に至るように制御する構成としたものである。

係る本発明の第２の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記制御装置は、前記減水運転時の所定時間を前記冷房サイクルから前記除湿サイクルに切り替える際の停止時間より短くしたこと。
（２）前記制御装置は、前記減水運転時に、前記冷房サイクルによる室内温度及び室内湿度と室内設定温度及び室内設定湿度とに応じて制御される前記圧縮機の回転数より前記圧縮機を低速に制御すること。

係る本発明の第１または第２の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（３）前記室内熱交換器に表面を親水化処理したアルミ製フィンを使用したこと。

本発明によれば、冷却運転時に熱交換器のフィンに凝縮した結露水の残存付着量を減少させ、室内への再蒸発を少なくし、乾燥までの時間を短縮すると共に、室内への湿気の戻りを抑えた空気調和機を提供することができる。

以下、本発明の一実施例の空気調和機を図面を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例に係る空気調和機を示すブロック図である。１０は空気調和機の室内機、２０は室内機１０と協働して冷暖房・除湿の運転を行ない室内を空気調和する室外機である。

室内機制御装置１８は、室内温度を検出する室内温度検出手段１２と、湿度を検出する湿度検出手段１３と、室内温度を設定する室内温度設定手段１４と、室内の湿度を設定する湿度設定手段１５とを備えている。この室内機制御装置１８は、室内温度検出手段１２と湿度検出手段１３と室内温度設定手段１４と湿度設定手段１５が出力する信号に基づいて、圧縮機２９の回転数指令値を作成し、室内送風機１１と風向板（図示せず）と除湿絞り装置１６等の制御を実行する。

室外機制御装置２８は、この室内機制御装置１８から送られてくる信号を入力して圧縮機２９と室外送風機２１と冷暖房絞り装置２６と四方弁３０等を制御する。なお、室内機制御装置１８と室外機制御装置２８とにより制御装置が構成されている。

また、本実施例に係る空気調和機の冷凍サイクルは、図４に示すように、圧縮機２９、四方弁３０、室外熱交換器３１、冷暖房絞り装置２６、第１の室内熱交換器３２ａ（除湿運転時の再熱器）、除湿絞り装置１６、第２の室内熱交換器３２ｂ（除湿運転時の冷却器）を有しており、これら構成要素がこの順で冷媒配管によって接続されている。なお、室内熱交換器３２（３２の符号は図示省略）を構成する第１の室内熱交換器３２ａと第２の室内熱交換器３２ｂは、超親水化処理したフィンを有するフィンチューブ型熱交換器で構成されている。冷暖房絞り装置２６は電動膨張弁で構成されている。除湿絞り装置１６は除湿膨張弁１６ａと除湿開閉弁１６ｂとから構成されている。

先ず、冷房運転時の冷凍サイクルの動作を説明する。圧縮機２９によって圧縮された高温高圧のガス冷媒は、冷房・除湿運転側に切り替えられた四方弁３０を介して室外熱交換器３１に流入し、この室外熱交換器３１で外気に熱を放出することで凝縮して高圧の液冷媒となる。

この冷媒は冷暖房絞り装置２６を通過する間に減圧されて低温低圧の冷媒となって室内機１０に流入する。冷房運転時に除湿用絞り装置１６の膨張弁１６ａは全開して絞り作用を行なわないので、第１の室内熱交換器３２ａ、第２の室内熱交換器３２ｂは共に冷却器として働く。

一方、室内送風機１１により室内空気を吸込み、第１の室内熱交換器３２ａ、第２の室内熱交換器３２ｂに流通させ、冷媒と熱交換させて流通空気を冷却する。冷媒温度が低ければ、流入空気中の水分が凝縮され凝縮水として室外に排出されると共に、冷却、除湿された空気が室内に吹出される。

次に、除湿運転時の冷凍サイクルの動作を説明する。圧縮機２９によって圧縮された高温高圧のガス冷媒は、冷房・除湿運転側に切り替えられた四方弁３０を介して室外熱交換器３１に流入する。

除湿運転時には室外送風機２１は冷房運転時より回転数の低い除湿回転数で回転しているので、室外熱交換器３１から外気への熱の放出は減少し、高圧冷媒の一部は未凝縮のままとなる。除湿運転時には冷暖房絞り装置２６を全開しているので、一部が未凝縮の高圧冷媒はそのまま室内機１０の第１の室内熱交換器３２ａに流入する。

この第１の室内熱交換器３２ａで一部が未凝縮の高圧冷媒は室内送風機１１により流通される室内空気に放熱し液化し、第１の室内熱交換器３２ａは再熱器として働く。除湿運転時に除湿開閉弁１６ｂが閉じ除湿膨張弁１６ａが所定の絞り作用を行なうので、第１の室内熱交換器３２ａから除湿膨張弁１６ａに入った液化冷媒は減圧されて低温低圧の冷媒となって第２の室内熱交換器３２ｂに入り、冷却器として働いて室内送風機１１により流通される室内空気を冷却、除湿する。

これによって、室内送風機１１により吸込まれた室内空気は、第１の室内熱交換器３２ａで加熱され、第２の室内熱交換器３２ｂで冷却、除湿されるので、吸込み空気に近い温度で、湿度が低下した乾燥空気として室内に吹出される。

次に、室内機制御装置１８の動作を図２と図３を併用して説明する。図２は本実施例の空気調和機の空気調和運転モードを除湿モードに設定して運転した場合の冷房運転から除湿運転に切換わる時の室内温度、湿度及び圧縮機回転数の時間変化を示したグラフであり、図３は図２の動作詳細を説明するフローチャートである。空気調和対象の部屋の条件が高温高湿であるとして説明を進める。

空気調和運転モードを除湿モードに設定した場合、運転開始時、室内設定温度より室内温度が高い場合は冷房運転し、室内設定温度より室内温度が低く、かつ、室内設定湿度より室内の湿度が高い場合は除湿運転する。また、室内設定温度より室内温度が低く、かつ、室内設定湿度より室内の湿度が低い場合は、送風機１１、圧縮機２９の運転を止めて室内温度、湿度の監視を行う。

この場合、室内を高温高湿と想定しているので、空気調和機は運転開始時に冷房運転を行ない、圧縮機２９の回転数は、室内温度と室内設定温度との温度差に応じた値に制御され、時間が経過するにつれ、室内温度が室内設定温度に近づくと共に湿度も低下してゆき、圧縮機２９の回転数もＮｃ１→Ｎｃ４と低下してゆく。

室内温度が室内設定温度（ＴＳ℃）から、空気調和機が過敏に応答しないように定めたヒステリシス分（Ｔｈ℃）を減じたＴＳ−Ｔｈに達した時点で室内機制御装置１８は冷却器についた凝縮水を速やかに流下させて、室内熱交換器３２（冷却器）に残る凝縮水の量を減ずる減水運転制御に入る。

ステップＳ１で減水運転制御を開始する。ステップＳ２で、圧縮機２９の回転数をチェックし、予め定めた減水運転に適した低速回転数（Ｎｐｓ）であればステップＳ３０に進み、そうでなければステップＳ１０に進む。

減水運転制御に入った直後は、圧縮機２９の回転数は室内温度と室内設定温度との温度差に応じた値に制御され低速回転していないので、ステップＳ１０に進み、予め定めた減水運転の運転時間（ｔ分間）を大インターバルとしてセットし、ステップＳ１１で冷凍サイクルの応答が過敏にならないように定めた制御間隔を小インターバルとしてセットする。この減水運転の運転時間は、長すぎると消費電力の増加を招くので、冷房運転から除湿運転に切り替えられる際に設けられる停止時間より短く設定されている。

次に、ステップＳ１２で圧縮機２９の回転数を減水運転に適した低速の回転数（Ｎｐｓ）に、ステップＳ１３で冷房運転時の主冷媒回路の絞り装置である冷暖房絞り装置２６を緩め減水運転に適した絞り量に、ステップＳ１４で室外送風機２１を減水運転に適した低速の回転数に制御するよう室外機２０に指示する。減水運転に適した低速の回転数（Ｎｐｓ）は、室内温度と室内設定温度との温度差に応じた値に制御される圧縮機２９の回転数より低く設定されている。

このように圧縮機２９の回転数を低速にするのは、減水運転中に冷凍サイクルを循環する冷媒の循環量が減少し、室内熱交換器の蒸発圧力が上昇し、蒸発温度が上昇することを意図したものである。また冷暖房絞り装置２６を緩めるのは、室内熱交換器の蒸発圧力が上昇し、蒸発温度が上昇することを意図したものである。また室外送風機２１を低速の回転数にするのは、凝縮圧力が上昇し、つられて蒸発圧力も上昇して蒸発温度が上昇することを意図したものである。

個々の変化量の蒸発温度に及ぼす影響は一定ではなく、他の変化量の大小によってもまた後述する室内送風機の回転数の変化量によっても変ってくる。このため予め詳細な検討を行ない前述の圧縮機２９の回転数、冷暖房絞り装置２６の絞り量及び室外送風機２１の回転数の変化量並びに後述する室内送風機１１の回転数の変化量を適正な範囲に定めておく必要が有る。

次に、ステップＳ１５で室内送風機１１の回転数を予め定めた初期指示回転数（ＮＦｐｓ０）にセットし、ステップＳ２５で室内送風機１１をこの初期指示回転数（ＮＦｐｓ０）で低速運転し、ステップＳ４０で終了する。

このように室内送風機の回転数を低速にするのは、減水運転中に室内熱交換器のフィンの温度が低いときに室内空気の湿気がフィンに凝縮してくる量を抑制すると共に、減水運転中に室内熱交換器のフィンの温度が上昇し過ぎたときにも、液滴からの再蒸発量を少ない量に抑制することを意図したものである。

この後、室内機制御装置１８は一端、減水運転制御を離れ、室内機１０の他の機器の制御を行った後に再び減水運転制御に戻り、ステップＳ１で減水運転制御を再開する。

減水運転制御の再開後、ステップＳ２で圧縮機２９の回転数をチェックするが、圧縮機２９はステップＳ１２で予め定めた減水運転に適した低速回転数（Ｎｐｓ）になっているので、ステップＳ３０に進み、減水運転の運転時間内であればステップＳ２０に進み、減水運転の運転時間が経過していればステップＳ３１に進む。

減水運転の運転時間は冷却器についた凝縮水の残存量、室内温度、湿度の変化の度合い、空調運転モードの種類、冷却器の構造によって変わり、事前の慎重な検討が必要な事項である。ステップＳ２０に進むと、小インターバルが経過していなければステップＳ４０に進み終了し、冷凍サイクルの適正な応答を待って、同様のフローを繰返す。

ステップＳ２０で小インターバルが経過した場合は、ステップＳ２１に進み、小インターバルを再度セットし、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２で室内温度検出手段１２、湿度検出手段１３からのデータに基づき吸込み空気の露点温度（Ｔｄ）を演算し、ステップＳ２３で冷房運転時に冷却器として働き、除湿運転時に加熱器となる第１の室内熱交換器３２ａの温度（Ｔｃ）を検出する。

次に、ステップＳ２４で露点温度（Ｔｄ）と第１の室内熱交換器３２ａの温度（Ｔｃ）との差（Ｔｄ−Ｔｃ）とそれまでの室内送風機１１への指示回転数（ＮＦｐｓ）に比例する回転数の増加量ΔＮＦｐｓを演算し、それまでの室内送風機１１への指示回転数（ＮＦｐｓ）に加えて新しい指示回転数（ＮＦｐｓ）とし、ステップＳ２５で室内送風機１１を新しい指示回転数（ＮＦｐｓ）で運転し、ステップＳ４０で終了する。

このように室内送風機１１の回転数を制御するのは、第１の室内熱交換器３２ａのフィンの温度を室内空気の露点温度に近い温度にして室内空気の湿気の更なる凝縮を押さえると共に、フィンに付いた凝縮水の室内空気への再蒸発を抑制することを意図したものである。

ここで、室内送風機１１の回転数を制御する方法として実施例では露点温度（Ｔｄ）と第１の室内熱交換器３２ａの温度（Ｔｃ）との差（Ｔｄ−Ｔｃ）とそれまでの室内送風機１１への指示回転数（ＮＦｐｓ）に比例する回転数の増加量ΔＮＦｐｓをそれまでの室内送風機１１への指示回転数（ＮＦｐｓ）に加える方法を採用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の室内熱交換器３２ａの温度（Ｔｃ）を室内の露点温度（Ｔｄ）に近づける方法であればその方法は問わない。

更に、ステップＳ３０で減水運転時間である大インターバルが経過した場合はステップＳ３１に進み圧縮機２９を停止に、ステップＳ３２で冷房運転時の主冷媒回路の絞り装置である冷暖房絞り装置２６を全開に、ステップＳ３３で室外送風機２１を停止にするよう室外機２０に指示する。次に、ステップＳ３４で減水運転フラグを「終了」にして、ステップＳ４０で減水運転制御を終了する。

この後、室内機制御装置１８の制御は室内機１１の他の機器の制御及び除湿運転の制御に移り、冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力と低圧側の冷媒圧力とをバランスさせる再起動禁止時間（停止時間）を経て、除湿絞り装置１６を適宜な絞り量にすると共に、室内送風機１１及び室外送風機２１を除湿運転に適した回転数として、圧縮機２９を除湿起動回転数（Ｎｄ０）で除湿起動保持時間の間運転した後に、室内温度と室内設定温度及び／又は室内湿度と室内設定湿度に応じた回転数（Ｎｄ１）で運転し除湿運転を継続する。

このようにすることにより、所定時間の運転である減水運転中に冷凍サイクルの室内熱交換器３２の蒸発圧力が上昇し、蒸発温度が上昇する。このため室内熱交換器３２のフィンの温度も上昇し、流下せずに液滴として室内熱交換器３２に付着している結露水の温度も上昇する。

結露水の温度が上昇することで結露水の表面張力が減少し液滴の表面が破れて結露水が流下するのに加えて粘性も下がり、結露水の流下が更にスムーズになる。このため減水運転前には、流下せずに熱交換器のフィンに残っていた結露水の多くの量が減水運転するに従って流下し、熱交換器下部に設けられた露受皿に落下し露受け皿に接続されたドレンパイプを通って室外に排出される。また、減水運転中に室内熱交換器３２のフィンの温度が低いときも室内空気の湿気がフィンに凝縮する量を抑制することができると共に、室内熱交換器３２のフィンの温度が高い時も室内熱交換器のフィンに付いた結露水が室内に再蒸発する量を抑制することができる。

尚、本実施例は冷房運転からサイクル除湿運転に移行する場合を説明しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、冷房運転から暖房運転又は送風運転への移行、サイクル除湿運転から暖房運転又は送風運転への移行、同じサイクル除湿運転でも冷房ぎみ除湿運転から暖房ぎみ除湿運転への移行、冷房運転の停止、除湿運転の停止でも同様の水切り運転をすることにより、同様の効果を得ることができる。

また、本実施例は室内温度と室内設定温度に応じて圧縮機２９の回転数を制御する場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、室内の湿度と室内設定湿度に応じて圧縮機２９の回転数を制御する場合、室内温度及び湿度と室内設定温度及び室内設定湿度に応じて圧縮機２９の回転数を制御する場合も同様の水切り運転をすることにより、同様の効果を得ることができる。

また、室内熱交換器３２を冷却器として運転する例として本実施例では冷房運転の場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、室内熱交換器に冷却器と再熱器を併せ持つサイクル除湿運転の場合でも同様の水切り運転をすることにより、同様の効果を得ることができる。

また、本実施例は主冷媒回路絞り装置として室外機に置かれた冷暖房共用の電動膨張弁を用いる場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、二方弁とキャピラリチューブ又は二方弁と機械式膨張弁を組み合わせたものでも良く、サイクル除湿運転からの停止又は移行の場合は室内機に置かれた除湿用の絞り装置が主冷媒回路絞り装置となり、同様に電動膨張弁、二方弁とキャピラリチューブ又は二方弁と機械式膨張弁の組み合わせ等で構成されるものでも同様の水切り運転をすることにより、同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では冷却器に超親水化処理したフィンを使用した場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、冷却器に親水化処理したフィンを使用した場合は、超親水化処理したフィンを使用した場合に較べて効果が若干減少するものの親水化処理していないフィンに較べて残存保水量が減少し、室内への再蒸発量が抑制され、同様の水切り運転をすることにより、超親水化処理したフィンを使用した場合に較べて効果が若干減少しはするが有用な結果を得ることができる。

なお超親水化処理したフィンとしては、例えば、特開２００３−３３６９８６号公報、特開２００２−９００８４号公報、特開２００２−７１２９８号公報などの多数の技術があるので、コストと性能のバランスを考慮して適宜な方法を選択すると良い。

また、本実施例では室内温度と室内湿度を検出し、検出結果から露点温度を演算により求めているが、本発明はこれに限定されるものでなく、室内温度のみを検出し、湿度は例えば冷房運転であれば５５〜６５％に仮定し、除湿運転であれば４５〜５５％に仮定して演算しても誤差は多少大きくなるが、実用的に有用な結果を得ることができる。

また、冷房及び除湿運転時の室内温度と冷却器の温度と露点温度から相関関係を実験的に求めて相関式又は相関表を得ておき、直前の冷却運転時の室内温度と冷却器温度と前述の相関式又は相関表から露点温度を演算又は読込んでも良く、いずれも有用な結果を得ることができる。

また、本実施例では、圧縮機の回転数、室外送風機回転数を低速にし、主冷媒回路絞り装置２６を緩めて、室内送風機１１の回転数を変化させて冷却器温度を制御するようにしているが、本発明はこれに限定されるものでなく、室内送風機１１の回転数を低速にし、圧縮機２９の回転数、室外送風機２１の回転数又は主冷媒回路２６の絞り量を変化させて冷却器温度を制御するようにしても良く、同様の水切り運転をすることにより、同様の効果を得ることができる。

また、本実施例では、室内送風機１１の回転数を実験的に求めた相関関係から演算で求めるようにしているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば冷却器の温度と露点温度と室内送風機１１の回転数から相関関係を実験的に求めて相関式又は相関表を得ておき、冷却器温度と露点温度とが一致する室内送風機１１の回転数を前述の相関式又は相関表から演算又は読込んでも良く、いずれも有用な結果を得ることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、圧縮機、室内熱交換器、絞り装置及び室外熱交換器を冷媒配管で接続してなる冷凍サイクルと、運転時に室内温度または室内湿度と室内設定温度または室内設定湿度とに応じて前記圧縮機の回転数を制御する制御装置とを備えた空気調和機において、前記制御装置は、前記室内熱交換器を冷却器とした運転を停止または他の運転に移行する際に、室内温度または室内湿度と室内設定温度または室内設定湿度とに応じて制御される前記圧縮機の回転数より前記圧縮機を低速とする減水運転を所定時間行なってから停止または他の運転に移行するように制御する構成としているので、減水運転中に冷凍サイクルを循環する冷媒の循環量が減少し、室内熱交換器の蒸発圧力が上昇し、蒸発温度が上昇する。このため熱交換器のフィンの温度も上昇し、流下せずに液滴として付着している結露水の温度も上昇する。

結露水の温度が上昇することで結露水の表面張力が減少し液滴の表面が破れて結露水が流下するのに加えて粘性も下がるので結露水の流下が更にスムーズになる。このため圧縮機を低速回転で運転する前には、流下せずに熱交換器のフィンに残っていた結露水の多くの量が圧縮機を低速回転で運転するに従って流下し、熱交換器下部に設けられた露受皿に落下し露受け皿に接続されたドレンパイプを通って室外に排出される。

このため送風または他の空調運転に移行することに伴って熱交換器に残った結露水が再蒸発して室内に戻る量を少ない量に抑制できるので、冷却運転時に熱交換器のフィンに凝縮した結露水の残存付着量を減少させ、室内への再蒸発を少なくし、乾燥までの時間を短縮すると共に、室内への湿気の戻りを抑えた空気調和機を得ることができる。

また、本実施例による空気調和機は、前記所定時間運転時に、主冷媒回路絞り装置の絞り量をそれまでの絞り量より小さくすることにより、所定時間運転中に冷凍サイクルの高温側圧力と低温側圧力の差が減少し、室内熱交換器の蒸発圧力が上昇し、蒸発温度が上昇する。このため熱交換器のフィンの温度も上昇し、流下せずに液滴として付着している結露水の温度も上昇する。

結露水の温度が上昇することで結露水の表面張力が減少し液滴の表面が破れて結露水が流下するのに加えて粘性も下がるので結露水の流下が更にスムーズになる。このため圧縮機を低速回転で運転する前には、流下せずに熱交換器のフィンに残っていた結露水の多くの量が圧縮機を低速回転で運転するに従って流下し、熱交換器下部に設けられた露受皿に落下し露受け皿に接続されたドレンパイプを通って室外に排出される。

このため送風または他の空調運転に移行することに伴って熱交換器に残った結露水が再蒸発して室内に戻る量を少ない量に抑制できるので、冷却運転時に熱交換器のフィンに凝縮した結露水の残存付着量を減少させ、室内への再蒸発を少なくし、乾燥までの時間を短縮すると共に、室内への湿気の戻りを抑えた空気調和機を得ることができる。

また、本実施例による空気調和機は前記所定時間運転時に、室外送風機を停止またはそれまでの回転数より低速で運転することにより、所定時間運転中に冷凍サイクルの高温側熱交換器の熱交換能力が減少するため高温側圧力が上昇し、これにつられて低温側圧力も上昇するので、室内熱交換器の蒸発温度が上昇する。

このため熱交換器のフィンの温度も上昇し、流下せずに液滴として付着している結露水の温度も上昇する。結露水の温度が上昇することで結露水の表面張力が減少し液滴の表面が破れて結露水が流下するのに加えて粘性も下がるので結露水の流下が更にスムーズになる。

このため圧縮機を低速回転で運転する前には、流下せずに熱交換器のフィンに残っていた結露水の多くの量が圧縮機を低速回転で運転するに従って流下し、熱交換器下部に設けられた露受皿に落下し露受け皿に接続されたドレンパイプを通って室外に排出される。

このため送風または他の空調運転に移行することに伴って熱交換器に残った結露水が再蒸発して室内に戻る量を少ない量に抑制できるので、冷却運転時に熱交換器のフィンに凝縮した結露水の残存付着量を減少させ、室内への再蒸発を少なくし、乾燥までの時間を短縮すると共に、室内への湿気の戻りを抑えた空気調和機を得ることができる。

また、本実施例の発明による空気調和機は前記所定時間運転時に、室内送風機を停止またはそれまでの回転数より低速で運転することにより、所定時間運転中に室内熱交換器のフィンの温度が低いときに室内空気の湿気がフィンに凝縮してくる量を抑制すると共に、所定時間運転中に室内熱交換器のフィンの温度が上昇し過ぎて、液滴として付着している結露水の温度が露点温度以上に上昇しても室内送風機を停止またはそれまでの回転数より低速で運転しているので液滴からの所定時間運転中の再蒸発量を少ない量に抑制できるので、冷却運転時に室内熱交換器のフィンに凝縮した結露水の再蒸発を少なくし、室内への湿気の戻りを抑えた空気調和機を得ることができる。

また、本実施例による空気調和機は冷却器として使用される熱交換器に表面を親水化処理したアルミ製フィンを使用することにより、熱交換器のフィンに流下せずに液滴として残っている結露水の量が減少し、再蒸発して室内に戻る量を少ない量に抑制できるので、冷却運転時に熱交換器のフィンに凝縮した結露水の残存付着量を減少させ、室内への再蒸発を少なくし、乾燥までの時間を短縮すると共に、室内への湿気の戻りを抑えた空気調和機を得ることができる。

また、本実施例による空気調和機は前記所定時間運転時に、それまで冷却運転していた室内熱交換器の温度をその時の室内の露点温度以下であって、それまでの冷却運転時より高い温度にして運転することにより、所定時間運転中に室内熱交換器の蒸発圧力が上昇し、蒸発温度が上昇する。このため熱交換器のフィンの温度も上昇し、流下せずに液滴として付着している結露水の温度も上昇する。

しかし熱交換器の温度を露点温度以下にすることから結露水の温度は露点以下になり水切り運転中に再蒸発する量が少なくなる。露点温度以下ではあるが冷却運転中より結露水の温度が上昇することで結露水の表面張力が減少し液滴の表面が破れて結露水が流下するのに加えて粘性も下がるので結露水の流下が更にスムーズになる。

このため圧縮機を低速回転で運転する前には、流下せずに熱交換器のフィンに残っていた結露水の多くの量が圧縮機を低速回転で運転するに従って流下し、熱交換器下部に設けられた露受皿に落下し露受け皿に接続されたドレンパイプを通って室外に排出される。

このため送風または他の空調運転に移行することに伴って熱交換器に残った結露水が再蒸発して室内に戻る量を少ない量に抑制できるので、冷却運転時に熱交換器のフィンに凝縮した結露水の残存付着量を減少させ、室内への再蒸発を少なくし、乾燥までの時間を短縮すると共に、室内への湿気の戻りを抑えた空気調和機を得ることができる。

本発明の一実施例に係る空気調和機を示すブロック図である。 図１の空気調和機の冷房運転から除湿運転に切換わる時の室内温度、湿度及び圧縮機回転数の時間変化を示したグラフである。 図２の動作詳細を説明するフローチャートである。 図１の空気調和機の冷凍サイクルを示す図である。

符号の説明

１０…空気調和機の室内機、１１…室内送風機、１２…室温検出手段、１３…湿度検出手段、１４…室温設定手段、１５…湿度設定手段、１６…除湿絞り装置、１６ａ…除湿膨張弁、１６ｂ…除湿開閉弁、１７…冷却器温度検出手段、１８…室内制御装置、２０…空気調和機の室外機、２１…室外送風機、２６…冷暖房絞り装置、２８…室外制御装置、２９…圧縮機、３０…四方弁、３１…室外熱交換器、３２…室内熱交換器、３２ａ…第１の室内熱交換器、３２ｂ…第２の室内熱交換器。

Claims (8)

1. 圧縮機、室内熱交換器、絞り装置及び室外熱交換器を冷媒配管で接続してなる冷凍サイクルと、運転時に室内温度または室内湿度と室内設定温度または室内設定湿度とに応じて前記圧縮機の回転数を制御する制御装置とを備えた空気調和機において、
   前記制御装置は、前記室内熱交換器を冷却器とした運転を停止または他の運転に移行する際に、室内温度または室内湿度と室内設定温度または室内設定湿度とに応じて制御される前記圧縮機の回転数より前記圧縮機を低速とする減水運転を所定時間行なってから停止または他の運転に移行するように制御する
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 請求項１記載の空気調和機において、前記制御装置は、前記減水運転時に、前記絞り装置の絞り量をそれまでの絞り量より小さく制御することを特徴とする空気調和機。
3. 請求項１記載の空気調和機において、前記制御装置は、前記減水運転時に、前記室外熱交換器に通風する室外送風機を停止またはそれまでの回転数より低速で運転することを特徴とする空気調和機。
4. 請求項１記載の空気調和機において、前記制御装置は、前記減水運転時に、前記室内熱交換器に通風する室内送風機を停止またはそれまでの回転数より低速で運転することを特徴とする空気調和機。
5. 圧縮機、２つの室内熱交換器、主絞り装置、除湿絞り装置及び室外熱交換器を冷媒配管で接続してなる冷凍サイクルと、運転時に室内温度と室内設定温度とに応じて前記圧縮機の回転数を制御する制御装置とを備え、前記冷凍サイクルは、前記２つの室内熱交換器の両方を冷却器とした冷房サイクルと、前記２つの室内熱交換器の一方を冷却器とし他方を加熱器とする除湿サイクルとに切り替えられる空気調和機において、
   前記制御装置は、除湿運転モードで、前記冷房サイクルから停止時間を経て前記除湿サイクルに切り替える際に、前記冷房サイクルによる室内温度と室内設定温度とに応じて制御される前記圧縮機の回転数より前記圧縮機を低速とする減水運転を所定時間してから停止時間に至るように制御する
   ことを特徴とする空気調和機。
6. 請求項５記載の空気調和機において、前記制御装置は、前記減水運転時の所定時間を前記冷房サイクルから前記除湿サイクルに切り替える際の停止時間より短くしたことを特徴とする空気調和機。
7. 請求項５記載の空気調和機において、前記制御装置は、前記減水運転時に、前記冷房サイクルによる室内温度及び室内湿度と室内設定温度及び室内設定湿度とに応じて制御される前記圧縮機の回転数より前記圧縮機を低速に制御することを特徴とする空気調和機。
8. 請求項１または５記載の空気調和機において、前記室内熱交換器に表面を親水化処理したアルミ製フィンを使用したことを特徴とする空気調和機。
   

Images