JP2020153646A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、空気調和機に関する。 The present disclosure relates to an air conditioner.
従来、空気調和機としては、暖房サイクルで除湿運転を行うものがある(例えば、特開２００３−２１４７２３号公報(特許文献１)参照)。 Conventionally, as an air conditioner, there is one that performs a dehumidifying operation in a heating cycle (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-214723 (Patent Document 1)).
上記空気調和機では、室内熱交換器を前面熱交換器と背面熱交換器とに二分割して除湿弁を介して接続し、圧縮機から出た冷媒を前面熱交換器に導いてこの前面熱交換器を凝縮器とし、前面熱交換器の上流側に配置した補助熱交換器および背面熱交換器を蒸発器とする暖房サイクルで除湿運転を行う。 In the above air conditioner, the indoor heat exchanger is divided into two parts, a front heat exchanger and a rear heat exchanger, which are connected via a dehumidifying valve, and the refrigerant discharged from the compressor is guided to the front heat exchanger on the front surface. Dehumidification operation is performed in a heating cycle in which the heat exchanger is used as a condenser and the auxiliary heat exchanger and the rear heat exchanger arranged on the upstream side of the front heat exchanger are used as evaporators.
上記従来の空気調和機では、冷房運転時および暖房運転時に、気液２相流状態の冷媒が除湿弁を通過し、除湿弁が圧損となるので、冷房運転および暖房運転の能力が低下するという問題がある。
また、上記空気調和機では、室内熱交換器の風下側から風上側に冷媒を流す暖房カウンターパスを、暖房運転時に室内熱交換器の略全域にわたって取ることができないため、暖房能力が低下する。
また、上記空気調和機では、寒い冬場に暖房サイクルにより除湿運転を行うと、膨張弁を全開にしているので、室内熱交換器の蒸発域温度は、室外熱交換器の温度(室外温度以下)近くまで低下してしまい、室内熱交換器の蒸発域が凍結したり低温になり過ぎたりして、暖房能力が低下する。
In the above-mentioned conventional air conditioner, during the cooling operation and the heating operation, the refrigerant in the gas-liquid two-phase flow state passes through the dehumidifying valve, and the dehumidifying valve becomes a pressure loss, so that the cooling operation and the heating operation ability are reduced. There's a problem.
Further, in the above air conditioner, the heating capacity is lowered because the heating counter path for flowing the refrigerant from the leeward side to the leeward side of the indoor heat exchanger cannot be taken over substantially the entire area of the indoor heat exchanger during the heating operation.
Further, in the above air conditioner, when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle in the cold winter, the expansion valve is fully opened, so that the temperature in the evaporation region of the indoor heat exchanger is the temperature of the outdoor heat exchanger (below the outdoor temperature). The temperature drops to near, and the evaporation area of the indoor heat exchanger freezes or becomes too cold, reducing the heating capacity.
本開示では、暖房サイクルによる除湿運転以外の空調能力を損なうことなく、暖房サイクルにより強力に暖房しながら除湿できる空気調和機を提案する。 The present disclosure proposes an air conditioner capable of dehumidifying while strongly heating by the heating cycle without impairing the air conditioning capacity other than the dehumidifying operation by the heating cycle.
本開示の空気調和機は、
圧縮機、室外熱交換器、膨張機構および室内熱交換器が環状に接続され、冷媒が循環する冷媒回路と、
上記冷媒回路を制御する制御部と
を備え、
上記室内熱交換器は、冷媒が流れる冷媒経路と、上記冷媒経路の途中に設けられた制御弁とを有し、
上記制御部は、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記制御弁(１３)を制御して、上記室内熱交換器において上記制御弁よりも上流側の部分が凝縮域となる一方、上記室内熱交換器において上記制御弁よりも下流側の部分が蒸発域となるように、上記制御弁により冷媒を減圧し、
上記蒸発域の略全部は、上記室内熱交換器の上記凝縮域の風上側の一部に設けられていることを特徴とする。
The air conditioner of the present disclosure is
A refrigerant circuit in which a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion mechanism and an indoor heat exchanger are connected in a ring shape and a refrigerant circulates.
It is equipped with a control unit that controls the above-mentioned refrigerant circuit.
The indoor heat exchanger has a refrigerant path through which the refrigerant flows and a control valve provided in the middle of the refrigerant path.
The control unit controls the control valve (13) when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, and the portion upstream of the control valve in the indoor heat exchanger becomes a condensing region, while the indoor heat. The refrigerant is depressurized by the control valve so that the portion downstream of the control valve in the exchanger is in the evaporation region.
Almost all of the evaporation region is provided on a part of the windward side of the condensation region of the indoor heat exchanger.
本開示によれば、暖房サイクルによる除湿運転において、室内熱交換器の蒸発域の略全部が、室内熱交換器の凝縮域の風上側の一部に設けられている。このため、暖房サイクルによる除湿運転を行う際の室内熱交換器の蒸発域の熱交換能力は、暖房サイクルによる除湿運転を行う際の室内熱交換器の凝縮域の熱交換能力よりも大幅に低くなっており、冷房運転や暖房運転では、制御弁に湿り度が高い冷媒が流れるので、制御弁による圧損低下を抑えられ、冷房能力や暖房能力の低下を抑える。
また、暖房サイクルによる除湿運転を行う際、室内熱交換器の蒸発域の熱交換能力は室内熱交換器の凝縮域の熱交換能力よりも大幅に低いため、暖房サイクルによる除湿運転時に暖房能力の低下を抑えつつ除湿することができる。
また、室内熱交換器の風下側から風上側に冷媒を流す暖房カウンターパスを、暖房運転時に室内熱交換器の略全域にわたって取ることが可能になる。したがって、暖房サイクルによる除湿運転以外の空調能力を損なうことなく、暖房サイクルにより強力に暖房しながら高い暖房性能を得ることができる。
According to the present disclosure, in the dehumidifying operation by the heating cycle, substantially the entire evaporation area of the indoor heat exchanger is provided on a part of the windward side of the condensation area of the indoor heat exchanger. Therefore, the heat exchange capacity of the evaporation area of the indoor heat exchanger when performing the dehumidifying operation by the heating cycle is significantly lower than the heat exchange capacity of the condensing area of the indoor heat exchanger when performing the dehumidifying operation by the heating cycle. In the cooling operation and the heating operation, a highly moist refrigerant flows through the control valve, so that the decrease in pressure loss due to the control valve can be suppressed, and the decrease in the cooling capacity and the heating capacity can be suppressed.
In addition, when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, the heat exchange capacity of the evaporation area of the indoor heat exchanger is significantly lower than the heat exchange capacity of the condensed area of the indoor heat exchanger. It is possible to dehumidify while suppressing the decrease.
Further, it is possible to take a heating counter path for flowing the refrigerant from the leeward side to the leeward side of the indoor heat exchanger over substantially the entire area of the indoor heat exchanger during the heating operation. Therefore, it is possible to obtain high heating performance while strongly heating by the heating cycle without impairing the air conditioning capacity other than the dehumidifying operation by the heating cycle.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記室内熱交換器の上記凝縮域の部分を、上記蒸発域の部分とドレンパンとの間に設けない。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
The portion of the condensation region of the indoor heat exchanger is not provided between the portion of the evaporation region and the drain pan.
室内熱交換器の凝縮域の部分を蒸発域の部分とドレンパンとの間に設けると、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、蒸発域の部分で発生した結露水が凝縮域の部分で再蒸発してしまうが、本開示によれば、室内熱交換器の凝縮域の部分を蒸発域の部分とドレンパンとの間に設けないことによって、結露水が再蒸発するのを抑制できる。 If the condensing area of the indoor heat exchanger is provided between the evaporating area and the drain pan, the condensed water generated in the evaporating area will re-evaporate in the condensing area during the dehumidifying operation by the heating cycle. However, according to the present disclosure, it is possible to suppress the re-evaporation of the condensed water by not providing the condensed region portion of the indoor heat exchanger between the evaporation region portion and the drain pan.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記室内熱交換器に送風する室内ファンと、
上記室内熱交換器および上記室内ファンを収容すると共に、上記室内ファンからの空気が吹き出す吹出口に有するケーシングと
を備え、
上記室内ファンは、上記ケーシング内に配置され、
上記室内熱交換器は、前面側熱交換部と背面側熱交換部とを有し、
上記室内熱交換器の上記蒸発域の部分は、上記室内熱交換器の上記前面側熱交換部側に設けられている。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
An indoor fan that blows air to the above indoor heat exchanger,
In addition to accommodating the indoor heat exchanger and the indoor fan, the casing provided at the outlet from which the air from the indoor fan blows out is provided.
The indoor fan is arranged in the casing and
The indoor heat exchanger has a front side heat exchange part and a back side heat exchange part.
The portion of the evaporation region of the indoor heat exchanger is provided on the front side heat exchange portion side of the indoor heat exchanger.
本開示によれば、暖房サイクルで除湿運転をするとき、室内熱交換器の前面側熱交換部の蒸発域と凝縮域を通過した若干温度が低い空気が、吹出口の上側から吹き出し、背面側熱交換部の凝縮域を通過した高温の空気が、吹出口の下側から吹き出すので、吹出口の上側から吹き出す若干温度の低い暖気で、吹出口の下側から吹き出した高温の暖気を抑え込むことにより、暖気の舞い上がりを抑制できる。
According to the present disclosure, when the dehumidifying operation is performed in the heating cycle, slightly low temperature air that has passed through the evaporation area and the condensation area of the front side heat exchanger of the indoor heat exchanger is blown out from the upper side of the outlet and the back side. Since the high-temperature air that has passed through the condensing area of the heat exchange section is blown out from the lower side of the outlet, the warm air with a slightly lower temperature blown out from the upper side of the outlet should suppress the high-temperature warm air blown out from the lower side of the outlet. Therefore, the soaring of warm air can be suppressed.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記室内熱交換器は、上記蒸発域の部分と上記凝縮域の部分とを熱的に分離する手段を有する。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
The indoor heat exchanger has means for thermally separating the portion of the evaporation region and the portion of the condensation region.
本開示によれば、高温の凝縮域の熱が、低温の蒸発域に伝わるのを抑制できるので、蒸発域が凝縮域により加熱されて除湿量が低下するのを抑制できる。 According to the present disclosure, since the heat of the high temperature condensing region can be suppressed from being transferred to the low temperature evaporation region, it is possible to suppress that the evaporation region is heated by the condensing region and the amount of dehumidification decreases.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御部は、上記制御弁により冷媒を減圧して暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記膨張機構でも冷媒が減圧されるように、上記膨張機構を制御する。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
The control unit controls the expansion mechanism so that when the refrigerant is depressurized by the control valve and the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, the refrigerant is also depressurized by the expansion mechanism.
従来のように膨張機構を全開にすると共に制御弁で減圧して暖房サイクルにより除湿運転をするとき、室内熱交換器の蒸発域の温度は、室外熱交換器と略同じ温度まで低下する。このため、寒い冬場に暖房サイクルにより除湿運転を行うと、室内熱交換器の蒸発域温度は、室外温度以下まで低下してしまい、室内熱交換器の蒸発域が凍結したり、室内熱交換器の蒸発域が低温になり過ぎたりするため、除湿性能や暖房能力が低下してしまうという不具合があった。本開示によれば、暖房サイクルにより除湿運転をする場合、制御弁で減圧した冷媒を膨張機構でも減圧するので、
室内熱交換器の蒸発域温度 ≫ 室外熱交換器の温度
となるように制御できる。したがって、室外環境によらず、暖房能力を確保しつつ、室内熱交換器の蒸発域温度を除湿に適当な温度に調節して、効率よく除湿を行うことができる。
When the expansion mechanism is fully opened and the pressure is reduced by the control valve and the dehumidifying operation is performed by the heating cycle as in the conventional case, the temperature of the evaporation area of the indoor heat exchanger drops to substantially the same temperature as that of the outdoor heat exchanger. For this reason, when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle in the cold winter, the temperature in the evaporation area of the indoor heat exchanger drops to below the outdoor temperature, and the evaporation area of the indoor heat exchanger freezes or the indoor heat exchanger freezes. There was a problem that the dehumidifying performance and the heating capacity were lowered because the evaporation area of the heat was too low. According to the present disclosure, when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, the refrigerant decompressed by the control valve is also decompressed by the expansion mechanism.
Evaporation area temperature of indoor heat exchanger ≫ It can be controlled to be the temperature of outdoor heat exchanger. Therefore, regardless of the outdoor environment, it is possible to efficiently perform dehumidification by adjusting the temperature in the evaporation region of the indoor heat exchanger to a temperature suitable for dehumidification while ensuring the heating capacity.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御弁と上記膨張機構との間を流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサを備える。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
A refrigerant temperature sensor for detecting the temperature of the refrigerant flowing between the control valve and the expansion mechanism is provided.
本開示によれば、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、冷媒温度センサによって検出された冷媒の温度を用いて、制御部により膨張機構を制御して膨張機構でも冷媒を減圧することによって、室内熱交換器の蒸発域の温度を除湿に適した温度に調節できる。 According to the present disclosure, when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, the temperature of the refrigerant detected by the refrigerant temperature sensor is used to control the expansion mechanism by the control unit, and the expansion mechanism also depressurizes the refrigerant to heat the room. The temperature of the evaporation area of the exchanger can be adjusted to a temperature suitable for dehumidification.
以下、実施形態を説明する。なお、図面において、同一の参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものである。 Hereinafter, embodiments will be described. In the drawings, the same reference number represents the same part or the corresponding part.
〔第１実施形態〕
図１は、本開示の第１実施形態の空気調和機の冷媒回路の回路図である。上記空気調和機は、空調対象である室内に設置される室内機１と、室外に設置される室外機２とを備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a circuit diagram of a refrigerant circuit of the air conditioner according to the first embodiment of the present disclosure. The air conditioner includes an
＜室内機１の構成＞
上記空気調和機の室内機１は、例えば、室内の壁面に取り付けられる壁掛け式の室内ユニットである。この室内機１は、室内熱交換器１１と、この室内熱交換器１１に空気を送る室内ファン１２と、室内熱交換器１１の温度を検出する室内熱交換器温度センサ５１と、室内温度を検出する室内温度センサ５２と、室内湿度を検出する室内湿度センサ５３とを有する。
<Configuration of
The
室内熱交換器１１は、室内ファン１２による空気流に関して、室内ファン１２よりも上流側に位置している。この室内熱交換器１１は、室内機１の前面側に位置する第１主熱交換部１１ａと、室内機１の前面側に位置する第２主熱交換部１１ｂと、室内機１の背面側に位置する第３主熱交換部１１ｃと、第１主熱交換部１１ａの風上側に位置する第１補助熱交換部１１ｄと、第２主熱交換部１１ｂの風上側に位置する第２補助熱交換部１１ｅと、制御弁の一例としての(冷媒減圧手段を備えた)電磁弁１３とを有する。電磁弁１３は、室内熱交換器１１の冷媒が流れる冷媒経路の途中(第１補助熱交換部１１ｄと第２補助熱交換部１１ｅの間)に設けられている。第１主熱交換部１１ａと第２主熱交換部１１ｂと第１補助熱交換部１１ｄと第２補助熱交換部１１ｅとで前面側熱交換部を構成している。また、第３主熱交換部１１ｃは、背面側熱交換部の一例である。
The
第１補助熱交換部１１ｄは、２列熱交など複数列の熱交換部でもよいが、図４に示すように、１列の熱交換部を使用すれば、同等の熱交換能力を有した複数列の熱交換器と比べて、より多くの空気が通過するように構成できるので、暖房サイクルにより除湿運転をする場合、蒸発能力が小さくて暖房能力への影響が小さい第１補助熱交換部１１ｄを使用して、高い除湿性能を得ることができる。なお、室内熱交換器１１の他の部分については、あまり容積比は必要ないが、第２補助熱交換部１１ｅも１列の熱交換部であることが望ましい。
The first auxiliary
第１補助熱交換部１１ｄの一端に冷媒配管Ｌ４(連絡配管)の一端が接続されている。第１補助熱交換部１１ｄの一端と第２補助熱交換部１１ｅの一端とが、冷媒配管Ｌ２１,電磁弁１３および冷媒配管Ｌ２２を介して接続されている。
One end of the refrigerant pipe L4 (communication pipe) is connected to one end of the first auxiliary
第１主熱交換部１１ａと第２主熱交換部１１ｂと第３主熱交換部１１ｃは、並列接続されている。並列接続された第１主熱交換部１１ａと第２主熱交換部１１ｂと第３主熱交換部１１ｃの一端に、第２補助熱交換部１１ｅの他端が冷媒配管Ｌ２３を介して接続されている。一方、並列接続された第１主熱交換部１１ａと第２主熱交換部１１ｂと第３主熱交換部１１ｃの他端に、冷媒配管Ｌ５(連絡配管)の一端が接続されている。
The first main
電磁弁１３は、暖房サイクルによる除湿運転時に減圧絞りとして作用する。冷房運転時や暖房運転時は、電磁弁１３を全開にして減圧絞りとして作用しないように制御する。暖房サイクルにより除湿運転を行うときは、暖房サイクルでの運転中に、電磁弁１３を閉じて減圧絞りとして作用するように制御することで、電磁弁１３の下流側が蒸発域になるように制御する。なお、電磁弁１３のかわりに電動膨張弁を使用してもよいが、電磁弁の方が全開時の開度を大きくとり易く、全開時の圧損を小さくできるので、冷房運転時や暖房運転時の性能低下を抑えることができる。
The
室内ファン１２としては、例えば、クロスフローファンが採用される。このクロスフローファンは、室内熱交換器１１で温度などが調整された空気を室内に向けて吹き出す。
As the
＜室外機２の構成＞
上記空気調和機の室外機２は、圧縮機２１と、四路切換弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張機構の一例としての膨張弁２４と、アキュムレータ２５と、室外熱交換器２３に空気を送る室外ファン２６とを有する。
<Structure of outdoor unit 2>
The outdoor unit 2 of the air conditioner includes a
上記圧縮機２１の吐出側が冷媒配管Ｌ１を介して四路切換弁２２の第１ポート２２ａに接続されている。四路切換弁２２の第２ポート２２ｂが冷媒配管Ｌ２を介して室外熱交換器２３の一端に接続されている。室外熱交換器２３の他端が冷媒配管Ｌ３を介して膨張弁２４の一端に接続され、膨張弁２４の他端が冷媒配管Ｌ４(連絡配管)の一端に接続されている。冷媒配管Ｌ５(連絡配管)の一端が四路切換弁２２の第３ポート２２ｃが接続されている。四路切換弁２２の第４ポート２２ｄが、冷媒配管Ｌ６,アキュムレータ２５,冷媒配管Ｌ７を介して圧縮機２１の吸入側に接続されている。
The discharge side of the
さらに、室外機２は、室外熱交換器２３の温度を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、外気温度を検出する外気温度センサ５５と、膨張弁２４と電磁弁１３との間の冷媒温度を検知する冷媒温度センサ５６とを有する。この冷媒温度センサ５６は、暖房サイクルによる除湿運転時に電磁弁１３で減圧された冷媒温度を検出する。なお、冷媒温度センサ５６の設置位置は室外機２に限られることなく室内機１側に設けてもよい。
Further, the outdoor unit 2 has an outdoor heat
室外熱交換器２３は、室外ファン２６による空気流に関して、室外ファン２６よりも上流側に位置している。室外熱交換器２３内を流れる冷媒は、室外ファン２６により吸い込まれる空気と熱交換する。
The
膨張弁２４は、開度を調整可能な例えば電動弁であって、制御装置１００(図３に示す)からの信号に応じて開度が変化する。
The
＜冷媒回路ＲＣの構成＞
また、上記空気調和機の冷媒回路ＲＣは、室内熱交換器１１、圧縮機２１、四路切換弁２２、室外熱交換器２３、膨張弁２４、アキュムレータ２５および冷媒配管Ｌ１〜Ｌ７から成っている。これにより、環状の冷媒回路ＲＣが構成されている。この冷媒回路ＲＣにおいて、圧縮機２１を駆動時することにより冷媒が循環する。
<Construction of refrigerant circuit RC>
Further, the refrigerant circuit RC of the air conditioner includes an
また、上記空気調和機は、図示しないリモートコントローラ(以下、「リモコン」と言う)を備える。ユーザーは、リモコンを操作して、自動運転、冷房運転、暖房運転、除湿運転などを開始させたり、停止させたりすることができる。 Further, the air conditioner includes a remote controller (hereinafter, referred to as "remote controller") (hereinafter, not shown). The user can operate the remote controller to start or stop automatic operation, cooling operation, heating operation, dehumidifying operation, and the like.
図２は、上記空気調和機の室内機１の断面模式図である。図２に示すように、室内機１は、室内熱交換器１１が風通路内に配置されたケーシング１０と、ケーシング１０の風通路内かつ室内熱交換器１１よりも下流側に配置された室内ファン１２とを有する。ケーシング１０は、室内熱交換器１１および室内ファン１２を収容している。ケーシング１０の下側に吹出口１０ａを設け、ケーシング１０の吹出口１０ａに水平フラップ３１を上下方向に回動可能に設けている。また、ケーシング１０の風通路は、図２において太い実線の矢印で示されている空気流の通路である。また、図２において１６はドレンパンである。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
図３は、上記空気調和機の制御ブロック図である。 FIG. 3 is a control block diagram of the air conditioner.
上記空気調和機は、図３に示すように、冷媒回路ＲＣ(図１に示す)を制御する制御部の一例としての制御装置１００を備える。制御装置１００は、マイクロコンピュータおよび入出力回路などからなる。この制御装置１００は、室内熱交換器温度センサ５１、室内温度センサ５２、室内湿度センサ５３、室外熱交換器温度センサ５４、外気温度センサ５５、冷媒温度センサ５６などからの信号に基づいて、圧縮機２１、四路切換弁２２、膨張弁２４、室外ファン２６、室内ファン１２、電磁弁１３および水平フラップ用駆動モータ３２などを制御する。
As shown in FIG. 3, the air conditioner includes a
また、制御装置１００は、室内熱交換器１１の実質的に全部が蒸発域となる冷房除湿運転を行う第１運転制御部１００ａと、第１,第２主熱交換部１１ａ,１１ｂの風上側に配置した第１,第２補助熱交換部１１ｄ,１１ｅの上流側の一部だけを蒸発域にする一方、第１,第２補助熱交換部１１ｄ,１１ｅの蒸発域の下流側および第１,第２,第３主熱交換部１１ａ,１１ｂ,１１ｃを過熱域にし、蒸発域の範囲を負荷に応じて変化するように圧縮機２１および膨張弁２４を制御する過絞り除湿運転を行う第２運転制御部１００ｂと、第１主熱交換部１１ａの風上側に配置した第１補助熱交換部１１ｄだけを蒸発域にする一方、第２補助熱交換部１１ｅおよび第１,第２,第３主熱交換部１１ａ,１１ｂ,１１ｃを凝縮域にする暖房サイクルによる除湿運転を行う第３運転制御部１００ｃとを有する。この第１運転制御部１００ａ、第２運転制御部１００ｂおよび第３運転制御部１００ｃは、それぞれ、ソフトウェアにより構成されている。
Further, the
上記冷房除湿運転、過絞り除湿運転、暖房サイクルによる除湿運転は、室内熱交換器１１の蒸発域の面積が異なる除湿モードの運転である。なお、冷房除湿運転および過絞り除湿運転は、冷房サイクルで行われる一方、暖房サイクルによる除湿運転は、暖房サイクルで行われる。
The cooling dehumidifying operation, the over-squeezing dehumidifying operation, and the dehumidifying operation by the heating cycle are operations in the dehumidifying mode in which the area of the evaporation area of the
なお、制御装置１００は、室内機１に備えられた室内制御部(図示せず)と室外機２に備えられた室外制御部(図示せず)とで構成されている。制御装置１００の室内制御部と室外制御部とは、通信線(図示せず)を介して互いに通信を行って協調動作することにより、空気調和機が動作する。
The
図４は、上記空気調和機の室内熱交換器１１の構成を示している。図４において、１４,１５は冷媒分流器などの分岐部である。
FIG. 4 shows the configuration of the
冷房除湿運転および過絞り除湿運転では、第１補助熱交換部１１ｄの下端から冷媒が流入して分岐部１４から流出する。
In the cooling dehumidification operation and the over-squeeze dehumidification operation, the refrigerant flows in from the lower end of the first auxiliary
また、暖房サイクルによる除湿運転では、分岐部１４から冷媒が流入して第１補助熱交換部１１ｄの下端から流出する。図４に示す室内熱交換器１１のパス構成では、暖房運転において、室内熱交換器の風下側から風上側に冷媒を流す暖房カウンターパスを室内熱交換器の全域にわたって取れるので、高い暖房性能を得ることができる。
Further, in the dehumidifying operation by the heating cycle, the refrigerant flows in from the
上記冷房除湿運転、過絞り除湿運転および暖房サイクルによる除湿運転は、リモコンの除湿運転のボタンの押下に応じて開始するようになっている。 The cooling dehumidifying operation, the over-squeezing dehumidifying operation, and the dehumidifying operation by the heating cycle are started in response to the pressing of the dehumidifying operation button on the remote controller.
［冷房除湿運転］
冷房除湿運転は、図１に示すように、四路切換弁２２を実線の切換え位置に切り換えると共に、圧縮機２１を起動することで、冷房サイクルで運転が開始される。この冷房除湿運転中、圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒が四路切換弁２２を介して室外熱交換器２３に流入する。そして、室外熱交換器２３で凝縮した冷媒は、膨張弁２４で減圧された後、室内熱交換器１１の第１補助熱交換部１１ｄと第２補助熱交換部１１ｅの順で流入する。次に、並列接続された第１主熱交換部１１ａと第２主熱交換部１１ｂと第３主熱交換部１１ｃに流入し、室内熱交換器１１で蒸発した冷媒が四路切換弁２２およびアキュムレータ２５を介して圧縮機２１の吸入側に戻る。
[Cooling and dehumidifying operation]
In the cooling / dehumidifying operation, as shown in FIG. 1, the operation is started in the cooling cycle by switching the four-
このように、冷媒が冷媒回路ＲＣを循環するとき、第１運転制御部１００ａが、圧縮機２１の周波数と膨張弁２４の開度とを調整すると共に、電磁弁１３を全開にすることで、図５に示すように、室内熱交換器１１の全部を実質的に蒸発域(図５に示す斜線領域)とする。これにより、冷房除湿運転は、室内温度を変化させるための能力である顕熱能力が高くなる。
In this way, when the refrigerant circulates in the refrigerant circuit RC, the first operation control unit 100a adjusts the frequency of the
ここで、室内熱交換器１１の全部を実質的に蒸発域にするとは、室内熱交換器１１の全部を蒸発域にするときだけでなく、所定条件下で室内熱交換器１１において一部を除いた部分だけを蒸発域にするときも含む。この一部(例えば、室内熱交換器１１の全容積の１／３以下の部分)だけが蒸発域とならない所定条件としては、例えば、冷房(顕熱)負荷が小さくなり圧縮機２１の周波数が低下するなどによって、室内熱交換器１１の冷媒出口近傍の部分が過熱域となるときなどがある。
Here, the fact that the entire
［過絞り除湿運転］
過絞り除湿運転は、冷房除湿運転のときと同じ方向に冷媒を流す。このとき、第２運転制御部１００ｂが、圧縮機２１の周波数を冷房除湿運転時よりも低く、膨張弁２４の開度を冷房除湿運転時よりも小さく調整すると共に、電磁弁１３を全開にすることで、室内熱交換器１１の上流側の一部を蒸発域とする一方、室内熱交換器１１の残りの部分を過熱域とする。
[Over-squeezing dehumidifying operation]
In the over-throttle dehumidification operation, the refrigerant flows in the same direction as in the cooling dehumidification operation. At this time, the second operation control unit 100b adjusts the frequency of the
例えば、第２運転制御部１００ｂは、図６に示すように、第１補助熱交換部１１ｄと第２補助熱交換部１１ｅとを蒸発域(斜線のハッチングを付した領域)を蒸発域にする一方、第１主熱交換部１１ａと第２主熱交換部１１ｂと第３主熱交換部１１ｃとを過熱域(点のハッチングを付した領域)にする。これにより、過絞り除湿運転は、冷房除湿運転よりも顕熱能力が低くなるので、室内の熱負荷が高くも低くもないとき、室温の低下を抑制しつつ、室内の除湿を行える。なお、図６では、第２補助熱交換部１１ｅおよび第１補助熱交換部１１ｄの全部が蒸発域となるように描かれているが、周波数を制御することで第２補助熱交換部１１ｅおよび第１補助熱交換部１１ｄの冷媒流れ方向に対して上流側の一部だけを蒸発域にすることも可能である。すなわち、上記蒸発域は、容積を変更することが可能な可変領域である。
For example, as shown in FIG. 6, the second operation control unit 100b sets the first auxiliary
また、上記圧縮機２１および膨張弁２４は、過絞り除湿運転中、室内熱交換器１１の蒸発域の容積が環境負荷に応じて変化するように制御される。
Further, the
第２運転制御部１００ｂの制御は、負荷に応じて圧縮機２１の周波数を調整することで室内熱交換器１１の蒸発域の大きさを制御することができる。膨張弁２４の開度は、冷媒温度センサ５６で検知した室内熱交換器１１の蒸発域の温度が除湿に好適な温度になるように制御する。
The control of the second operation control unit 100b can control the size of the evaporation region of the
［暖房サイクルによる除湿運転］
暖房サイクルによる除湿運転は、図１に示すように、四路切換弁２２を点線の切換え位置に切り換えると共に、圧縮機２１を起動することで、暖房サイクルで運転が開始される。このとき、第３運転制御部１００ｃが、圧縮機２１の周波数を調整すると共に、膨張弁２４を全開にすると共に、電磁弁１３を閉じることで、室内熱交換器１１において電磁弁１３よりも上流側の第２補助熱交換部１１ｅ,第３主熱交換部１１ｃ,第２主熱交換部１１ｂ,第１主熱交換部１１ａを凝縮域にする一方、室内熱交換器１１において電磁弁１３より下流側の第１補助熱交換部１１ｄを蒸発域とする。
[Dehumidifying operation by heating cycle]
In the dehumidifying operation by the heating cycle, as shown in FIG. 1, the operation is started in the heating cycle by switching the four-
例えば、第３運転制御部１００ｃは、図７に示すように、第１〜第３主熱交換部１１ａ,１１ｂ,１１ｃと第２補助熱交換部１１ｅを凝縮域(図７に示す格子のハッチングを付した領域)にする一方、第１補助熱交換部１１ｄを蒸発域(図７に示す斜線領域)にする。これにより、暖房サイクルによる除湿運転は、高い暖房能力を保ちつつ、室内の除湿を行える。
For example, as shown in FIG. 7, the third operation control unit 100c condenses the first to third main
このように、制御装置１００は、暖房サイクルによる除湿運転時、室内熱交換器１１において電磁弁１３よりも上流側の部分が凝縮域となる一方、室内熱交換器１１において電磁弁１３よりも下流側の部分が蒸発域となるように、冷媒回路ＲＣを制御する。そうして、室内熱交換器１１の風上側の一部に蒸発域が設けられる。
As described above, in the
図８は、上記空気調和機の冷房除湿運転時、過絞り除湿運転時および暖房サイクルによる除湿運転時のモリエル線図である。図８において、縦軸は圧力[MPa]を表し、横軸はエンタルピー[kJ/kg]を表す。 FIG. 8 is a Moriel diagram of the air conditioner during the cooling dehumidifying operation, the over-throttle dehumidifying operation, and the dehumidifying operation by the heating cycle. In FIG. 8, the vertical axis represents pressure [MPa] and the horizontal axis represents enthalpy [kJ / kg].
図８に示す曲線の内側が湿り蒸気であり、曲線で囲まれた領域の左側が過冷却液であり、曲線で囲まれた領域の右側が過熱蒸気である。ここで、図８に示す暖房サイクルによる除湿運転では、ＤからＡが圧縮行程、ＡからＢが凝縮行程、ＢからＣが膨張行程、ＣからＤが蒸発行程である。 The inside of the curve shown in FIG. 8 is wet steam, the left side of the region surrounded by the curve is supercooling liquid, and the right side of the region surrounded by the curve is superheated steam. Here, in the dehumidifying operation by the heating cycle shown in FIG. 8, D to A are compression strokes, A to B are condensation strokes, B to C are expansion strokes, and C to D are evaporation strokes.
また、凝縮行程のＡ−Ｂ間において、曲線上の点Ｐ１は露点であり、曲線上の点Ｐ２は沸点である。凝縮行程のＢでは、過冷却液になった状態である。 Further, between AB of the condensation stroke, the point P1 on the curve is the dew point, and the point P2 on the curve is the boiling point. In the condensation process B, the supercooled liquid is used.
上記構成の空気調和機によれば、暖房サイクルによる除湿運転において、室内熱交換器１１の蒸発域の略全部が、室内熱交換器１１の凝縮域の風上側の一部に設けられている。このため、暖房サイクルによる除湿運転を行う際の室内熱交換器１１の蒸発域の熱交換能力は、暖房サイクルによる除湿運転を行う際の室内熱交換器１１の凝縮域の熱交換能力よりも大幅に低くなっており、冷房運転や暖房運転では、電磁弁１３(制御弁)に湿り度が高い冷媒が流れるので、電磁弁１３による圧損低下を抑えられ、冷房能力や暖房能力の低下を抑える。
また、暖房サイクルによる除湿運転を行う際、室内熱交換器１１の蒸発域の熱交換能力は室内熱交換器１１の凝縮域の熱交換能力よりも大幅に低くいが、室内熱交換器１１の蒸発域を通過する風量と室内熱交換器１１の凝縮域を通過する風量との比は、室内熱交換器１１の蒸発域の熱交換能力と室内熱交換器１１の凝縮域の熱交換能力との比よりも大幅大きい。このため、暖房サイクルにより除湿運転する際の暖房能力の低下を抑えつつ、高い除湿量を得ることができる。
また、室内熱交換器１１の風下側から風上側に冷媒を流す暖房カウンターパスを、暖房運転時に室内熱交換器１１の略全域にわたって取ることが可能になる。したがって、暖房サイクルによる除湿運転以外の空調能力を損なうことなく、暖房サイクルにより強力に暖房しながら高い除湿性能を得ることができる。
According to the air conditioner having the above configuration, in the dehumidifying operation by the heating cycle, almost the entire evaporation area of the
Further, when performing the dehumidifying operation by the heating cycle, the heat exchange capacity of the evaporation area of the
Further, it is possible to take a heating counter path for flowing the refrigerant from the leeward side to the leeward side of the
これにより、この第１実施形態の空気調和機は、真冬でも強力に暖房しながら除湿を行うことができ、冬場に室内に洗濯物を干しても、室内が湿気ることなく早く乾かすことができる。また、冷房時から暖房時までの熱負荷の全てのエリアで除湿が可能になる。 As a result, the air conditioner of the first embodiment can perform dehumidification while strongly heating even in the middle of winter, and even if the laundry is dried indoors in winter, the indoors can be dried quickly without getting damp. .. In addition, dehumidification is possible in all areas of the heat load from cooling to heating.
また、室内熱交換器１１の凝縮域の部分を、蒸発域の部分とドレンパン１６との間に設けると、暖房サイクルによる除湿運転時、蒸発域の結露水が凝縮域で再蒸発してしまうが、第１実施形態では、暖房サイクルによる除湿運転時に室内熱交換器１１の凝縮域の部分(第１〜第３主熱交換部１１ａ,１１ｂ,１１ｃと第２補助熱交換部１１ｅ)を、蒸発域の部分(第１補助熱交換部１１ｄ)とドレンパン１６との間に設けないので、結露水が再蒸発して室内に戻る湿度戻りを抑制できる。
Further, if the condensing region portion of the
また、暖房サイクルによる除湿運転時、ケーシング１０内の風通路の前面側かつ下側に配置された第１補助熱交換部１１ｄが蒸発域となるので、室内熱交換器１１の第１補助熱交換部１１ｄ(蒸発域)と第１主熱交換部１１ａ(凝縮域)を通過した若干温度が低い空気が、吹出口１０ａの上側から吹き出し、第３主熱交換部１１ｃの凝縮域を通過した高温の空気が、吹出口１０ａの下側から吹き出すので、吹出口１０ａの上側から吹き出す若干温度の低い暖気で、吹出口１０ａの下側から吹き出した高温の暖気を抑え込むことにより、暖気の舞い上がりを抑制できる。
Further, during the dehumidifying operation by the heating cycle, the first auxiliary
また、室内熱交換器１１の蒸発域の部分(第１補助熱交換部１１ｄ)と凝縮域の部分(第１〜第３主熱交換部１１ａ,１１ｂ,１１ｃと第２補助熱交換部１１ｅ)とが熱的に分離している。ここで、熱的に分離する手段としては、第１主熱交換部１１ａと第１補助熱交換部１１ｄとを間隔をあけて配置することなどがある。これにより、室内熱交換器１１の高温の第１主熱交換部１１ａ(凝縮域)の熱が、低温の第１補助熱交換部１１ｄ(蒸発域)に伝わるのを抑制でき、第１補助熱交換部１１ｄ(蒸発域)が第１主熱交換部１１ａ(凝縮域)により加熱されて除湿量が低下するのを抑制できる。
Further, the evaporation region portion (first auxiliary
〔第２実施形態〕
本開示の第２実施形態の空気調和機は、制御装置１００の動作を除いて第１実施形態の空気調和機と同一の構成をしており、図１〜図３を援用する。
[Second Embodiment]
The air conditioner of the second embodiment of the present disclosure has the same configuration as the air conditioner of the first embodiment except for the operation of the
この第２実施形態の空気調和機では、第３運転制御部１００ｃは、暖房サイクルによる除湿運転の開始後、冷媒温度センサ５６によって検出された蒸発温度を用いて、膨張弁２４の開度を調整する。より具体的に説明すると、上記第１補助熱交換部１１ｄの蒸発温度が除湿に好適な温度(例えば１０℃前後)となるように、膨張弁２４(膨張機構)の開度が調整される。
In the air conditioner of the second embodiment, the third operation control unit 100c adjusts the opening degree of the
暖房サイクルにより除湿運転を行うときは、電磁弁１３および膨張弁２４の２段階で減圧することで、室内熱交換器１１の蒸発域が低温になり過ぎないようにする。なお、暖房サイクルにより除湿運転を行うときの膨張弁２４での減圧量は、圧縮機２１の運転周波数が同じ条件の暖房運転時の減圧量より小さいことが望ましい。室外温度が低いときに暖房サイクルによる除湿運転を行うときには、特に、室内熱交換器１１の蒸発域温度が低くなり過ぎないようにするために膨張弁２４での減圧は必要だが、電磁弁１３でも減圧しているため、減圧量が大きくなりすぎて室外熱交換器２３が必要以上に低温となり、デフロスト頻度が増えるなどの不具合を生じるおそれを低減するためである。
When the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, the pressure is reduced in two stages of the
このように、上記空気調和機では、暖房サイクルによる除湿運転時、膨張弁２４の開度を制御して、第１補助熱交換部１１ｄの蒸発温度が室外熱交換器２３の温度よりも高くなるようにする。これにより、室内熱交換器１１の第１補助熱交換部１１ｄの蒸発温度を除湿に適した温度にでき、不必要に低温にしないので、室内が暖まりにくかったり、室内熱交換器１１の第１補助熱交換部１１ｄが凍結したりするのを防ぐことができる。
As described above, in the air conditioner, the opening degree of the
図９は、上記空気調和機の冷房除湿運転時、過絞り除湿運転時および暖房サイクルによる除湿運転時のモリエル線図である。図９において、縦軸は圧力[MPa]を表し、横軸はエンタルピー[kJ/kg]を表す。 FIG. 9 is a Moriel diagram of the air conditioner during the cooling dehumidifying operation, the over-throttle dehumidifying operation, and the dehumidifying operation by the heating cycle. In FIG. 9, the vertical axis represents pressure [MPa] and the horizontal axis represents enthalpy [kJ / kg].
図９に示す曲線の内側が湿り蒸気であり、曲線で囲まれた領域の左側が過冷却液であり、曲線で囲まれた領域の右側が過熱蒸気である。ここで、図９に示す暖房サイクルによる除湿運転では、ＤからＡが圧縮行程、ＡからＢ１が第１〜第３主熱交換部１１ａ,１１ｂ,１１ｃと第２補助熱交換部１１ｅでの凝縮行程、Ｂ１からＢ２が電磁弁１３(制御弁)による第１膨張行程、Ｂ２からＣ１が第１補助熱交換部１１ｄでの蒸発行程、Ｃ１からＣ２が膨張弁２４(膨張機構)による第２膨張行程、Ｃ２からＤが室外熱交換器２３での蒸発行程である。
The inside of the curve shown in FIG. 9 is wet steam, the left side of the region surrounded by the curve is supercooled liquid, and the right side of the region surrounded by the curve is superheated steam. Here, in the dehumidifying operation by the heating cycle shown in FIG. 9, D to A are compression strokes, and A to B1 are condensed in the first to third main
また、凝縮行程のＡ−Ｂ１間において、曲線上の点Ｐ１は露点であり、曲線上の点Ｐ２は沸点である。凝縮行程のＢ１では、過冷却液になった状態である。 Further, between A and B1 of the condensation process, the point P1 on the curve is the dew point, and the point P2 on the curve is the boiling point. In B1 of the condensation process, it is in a state of becoming a supercooled liquid.
上記第２実施形態の空気調和機は、第１実施形態の空気調和機と同様の効果を有する。 The air conditioner of the second embodiment has the same effect as the air conditioner of the first embodiment.
上記第１実施形態では、膨張弁２４(膨張機構)を全開にした暖房サイクルによる除湿運転時に、室内熱交換器１１の蒸発域の温度は室外熱交換器２３の温度近くまで低下するため、室外温度が低い場合は室内熱交換器１１の蒸発域の温度が低くなり過ぎる場合がある。これに対して、この第２実施形態の空気調和機では、暖房サイクルによる除湿運転時に、電磁弁１３(制御弁)で減圧した冷媒を膨張弁２４(膨張機構)でも減圧するので、
室内熱交換器１１の蒸発域温度 ≫ 室外熱交換器２３の温度
となるように制御できる。したがって、室外環境によらず、暖房能力を確保しつつ、室内熱交換器１１の蒸発域温度を除湿に適当な温度に調節して、効率よく除湿を行うことができる。これにより、室内熱交換器１１の蒸発域である第１補助熱交換部１１ｄの温度が低くなり過ぎるのを抑えて、第１補助熱交換部１１ｄの凍結を抑制できる。
In the first embodiment, the temperature in the evaporation area of the
Evaporation area temperature of
また、暖房サイクルによる除湿運転時に、冷媒温度センサ５６によって検出された冷媒の温度を用いて、制御装置１００により膨張弁２４を制御して膨張弁２４で冷媒を減圧するので、室内熱交換器１１の蒸発域の温度を除湿に適した温度にできる。
なお、室外熱交換器２３の温度が低くなり過ぎるのを防止するため、膨張弁２４の開度は、圧縮機２１の周波数が同じ暖房運転時よりも減圧量が小さくなるように制御することが望ましい。
Further, during the dehumidifying operation by the heating cycle, the
In order to prevent the temperature of the
〔第３実施形態〕
本開示の第３実施形態の空気調和機は、制御装置１００の動作を除いて第２実施形態の空気調和機と同一の構成をしており、図１〜図３を援用する。
[Third Embodiment]
The air conditioner of the third embodiment of the present disclosure has the same configuration as the air conditioner of the second embodiment except for the operation of the
上記第３実施形態の空気調和機は、第２実施形態の空気調和機と同様の効果を有する。 The air conditioner of the third embodiment has the same effect as the air conditioner of the second embodiment.
上記空気調和機では、暖房サイクルによる除湿運転時に、制御装置１００(制御部)により膨脹弁２４(膨張機構)の開度を制御して、室内熱交換器１１の蒸発域の温度を−１℃以上(願わくば０℃以上)にする。これにより、室内熱交換器１１の凍結を確実に防ぐことができる。
In the above air conditioner, the opening degree of the expansion valve 24 (expansion mechanism) is controlled by the control device 100 (control unit) during the dehumidification operation by the heating cycle, and the temperature of the evaporation region of the
また、暖房サイクルによる除湿運転時に、制御装置１００により膨脹弁２４の開度を制御して、目標湿度における露点温度をＴ１とするとき、上記室内熱交換器１１の蒸発域の温度を(Ｔ１−１０℃)以上かつＴ１以下とする。これにより、効率のよい除湿が行える。
Further, when the opening degree of the
また、暖房サイクルによる除湿運転時に、制御装置１００により膨脹弁２４の開度を制御して、室外熱交換器２３の温度を室外温度よりも低くする。これにより、暖房能力を確保できる。
Further, during the dehumidifying operation by the heating cycle, the opening degree of the
また、暖房サイクルによる除湿運転時に、制御装置１００により膨脹弁２４の開度を制御して、室外温度が０℃以上の場合、室外熱交換器２３の温度が−１℃前後以上になるようにする。これにより、室外熱交換器２３が凍結することがなく、効率のよい暖房サイクルによる除湿運転が行える。
Further, during the dehumidifying operation by the heating cycle, the opening degree of the
また、暖房サイクルによる除湿運転時に、室外温度が０℃以下(願わくば−１℃以下)の場合、暖房サイクルによる除湿運転を行う時間を制限する。
除湿運転を行う時間を制限する方法としては、
・室外温度が０℃以下(願わくば−１℃以下)の場合、暖房サイクルによる除湿運転を停止する。
・室外温度が０℃以下(願わくば−１℃以下)の状態が一定時間以上続く場合、暖房サイクルによる除湿運転を停止する。
などが考えられる。
ここで、室外温度が０℃以下(願わくば−１℃以下)の状態が一定時間以上続く場合の一定時間とは、特定の決められた時間に限られることなく、室外温度や、想定される除湿量などで変化する時間であってもよい。
Further, when the outdoor temperature is 0 ° C. or lower (hopefully -1 ° C. or lower) during the dehumidifying operation by the heating cycle, the time for performing the dehumidifying operation by the heating cycle is limited.
As a method of limiting the time for dehumidifying operation,
-If the outdoor temperature is 0 ° C or less (hopefully -1 ° C or less), stop the dehumidifying operation by the heating cycle.
-If the outdoor temperature is 0 ° C or lower (hopefully -1 ° C or lower) for a certain period of time or longer, the dehumidifying operation by the heating cycle is stopped.
And so on.
Here, when the outdoor temperature is 0 ° C. or lower (hopefully -1 ° C. or lower) for a certain period of time or longer, the fixed time is not limited to a specific fixed time, but is assumed to be the outdoor temperature or the like. The time may change depending on the amount of dehumidification or the like.
これにより、暖房サイクルによる除湿運転で除湿した結露水をドレインホースで屋外に排水する際に、結露水が凍結してドレインホースを閉塞してしまうのを防ぐことができる。 This makes it possible to prevent the condensed water from freezing and blocking the drain hose when the condensed water dehumidified by the dehumidifying operation by the heating cycle is drained to the outside by the drain hose.
また、制御装置１００は、室内熱交換器１１の略全部を凝縮域とする暖房運転から暖房サイクルにより除湿運転をする運転モードに変更する場合、圧縮機２１の運転周波数を最大周波数にしない。これにより、冷媒回路ＲＣ内の低圧の下がり過ぎを抑制できる。
Further, when the
または、制御装置１００は、室内熱交換器１１の略全部を凝縮域とする暖房運転から暖房サイクルにより除湿運転をする運転モードに変更する場合、上記運転モードに変更する前の運転周波数よりも圧縮機２１の運転周波数を低くした後、電磁弁１３(制御弁)の開度を絞るようにしてもよい。これにより、冷媒回路ＲＣ内の低圧の下がり過ぎを抑制できる。
Alternatively, when the
または、制御装置１００は、室内熱交換器１１の略全部を凝縮域とする暖房運転から暖房サイクルにより除湿運転をする運転モードに変更する場合、上記運転モードに変更する前の膨脹弁２４の開度よりも膨脹弁２４の開度を開いた後、電磁弁１３の開度を絞るようにしてもよい。これにより、冷媒回路ＲＣ内の低圧の下がり過ぎを抑制できる。
Alternatively, when the
また、制御装置１００は、室内熱交換器１１を凝縮域とする暖房運転から暖房サイクルにより除湿運転をする運転モードに変更する場合、環境負荷に応じて、圧縮機２１の運転周波数と室外ファン２６の回転数と膨脹弁２４の開度のうちの少なくとも１つを制御する。
Further, when the
ここで、環境負荷とは、室内温度、室内湿度、室外温度、顕熱比、床面温度や壁面温度などの躯体温度の少なくとも１つを用いた空調負荷である。 Here, the environmental load is an air conditioning load using at least one of the skeleton temperatures such as indoor temperature, indoor humidity, outdoor temperature, sensible heat ratio, floor surface temperature and wall surface temperature.
上記第１〜第３実施形態では、室内機が１つの空気調和機について説明したが、２以上の室内機を備えたマルチ型空気調和機にこの発明を適用してもよい。 In the first to third embodiments, the air conditioner having one indoor unit has been described, but the present invention may be applied to a multi-type air conditioner including two or more indoor units.
上記第１〜第３実施形態では、壁掛け式の室内機１を備えた空気調和機について説明したが、天井埋込型などの室内機を備えた空気調和機にこの発明を適用してもよい。
In the first to third embodiments, the air conditioner provided with the wall-mounted
上記第１〜第３実施形態では、制御弁として電磁弁１３を用いたが、制御弁はこれに限らず、例えば膨張弁などを用いてもよい。
In the first to third embodiments, the
本開示の具体的な実施の形態について説明したが、本開示は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内で種々変更して実施することができる。 Although the specific embodiment of the present disclosure has been described, the present disclosure is not limited to the above-mentioned first to third embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present disclosure.
また、本開示の空気調和機は、
圧縮機(２１)、室外熱交換器(２３)、膨張機構(２４)および室内熱交換器(１１)が環状に接続され、冷媒が循環する冷媒回路(ＲＣ)と、
上記冷媒回路(ＲＣ)を制御する制御部(１００)と
を備え、
上記室内熱交換器(１１)は、冷媒が流れる冷媒経路と、上記冷媒経路の途中に設けられた制御弁(１３) とを有し、
上記制御部(１００)は、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記室内熱交換器(１１)において上記制御弁(１３)よりも上流側の部分が凝縮域となる一方、上記室内熱交換器(１１)において上記制御弁(１３)よりも下流側の部分が蒸発域となるように、上記圧縮機(２１)と上記制御弁(１３)とを制御すると共に、上記膨張機構(２４)で冷媒が減圧されるように、上記膨張機構(２４)を制御することを特徴とする。
In addition, the air conditioner of the present disclosure is
A refrigerant circuit (RC) in which a compressor (21), an outdoor heat exchanger (23), an expansion mechanism (24) and an indoor heat exchanger (11) are connected in a ring shape and a refrigerant circulates.
A control unit (100) for controlling the refrigerant circuit (RC) is provided.
The indoor heat exchanger (11) has a refrigerant path through which the refrigerant flows and a control valve (13) provided in the middle of the refrigerant path.
When the control unit (100) is dehumidified by the heating cycle, the portion of the indoor heat exchanger (11) on the upstream side of the control valve (13) becomes a condensing region, while the indoor heat exchanger In (11), the compressor (21) and the control valve (13) are controlled so that the portion downstream of the control valve (13) is in the evaporation region, and the expansion mechanism (24) is used. The expansion mechanism (24) is controlled so that the refrigerant is depressurized.
本開示によれば、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、制御部(１００)により制御された膨張機構(２４)で冷媒を減圧するので、室内熱交換器(１１)の蒸発域の温度が低くなり過ぎるのを抑えて、室内熱交換器(１１)の凍結を抑制できる。 According to the present disclosure, when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, the refrigerant is depressurized by the expansion mechanism (24) controlled by the control unit (100), so that the temperature in the evaporation region of the indoor heat exchanger (11) is low. It is possible to suppress the freezing of the indoor heat exchanger (11) by suppressing it from becoming too much.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御弁(１３)と上記膨張機構(２４)との間の冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ(５６)を備え、
上記制御部(１００)は、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記冷媒温度センサ(５６)によって検出された冷媒の温度を用いて、上記膨張機構(２４)の開度を制御する。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
A refrigerant temperature sensor (56) for detecting the temperature of the refrigerant between the control valve (13) and the expansion mechanism (24) is provided.
The control unit (100) controls the opening degree of the expansion mechanism (24) by using the temperature of the refrigerant detected by the refrigerant temperature sensor (56) during the dehumidifying operation by the heating cycle.
本開示によれば、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、冷媒温度センサ(５６)によって検出された冷媒の温度を用いて、制御部(１００)により膨張機構(２４)を制御して膨張機構(２４)で冷媒を減圧するので、室内熱交換器(１１)の蒸発域の温度を除湿に適した温度にできる。 According to the present disclosure, when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, the expansion mechanism (24) is controlled by the control unit (100) using the temperature of the refrigerant detected by the refrigerant temperature sensor (56) to control the expansion mechanism (24). Since the refrigerant is depressurized in 24), the temperature in the evaporation region of the indoor heat exchanger (11) can be set to a temperature suitable for dehumidification.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御部(１００)は、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記膨張機構(２４)の開度を制御して、上記室内熱交換器(１１)の蒸発域の温度を−１℃以上(願わくば０℃以上)にする。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
When the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, the control unit (100) controls the opening degree of the expansion mechanism (24) to raise the temperature of the evaporation region of the indoor heat exchanger (11) to -1 ° C. or higher (1 ° C. or higher). Hopefully it will be above 0 ° C).
本開示によれば、暖房サイクルにより除湿運転をするときに室内熱交換器(１１)の凍結を確実に抑制できる。 According to the present disclosure, freezing of the indoor heat exchanger (11) can be reliably suppressed during the dehumidifying operation by the heating cycle.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御部(１００)は、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記膨張機構(２４)の開度を制御して、目標湿度における露点温度をＴ１とするとき、上記室内熱交換器(１１)の蒸発域の温度を(Ｔ１−１０℃)以上かつＴ１以下とする。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
The control unit (100) controls the opening degree of the expansion mechanism (24) when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, and when the dew point temperature at the target humidity is set to T1, the indoor heat exchanger (11) The temperature in the evaporation region of is (T1-10 ° C.) or higher and T1 or lower.
本開示によれば、効率のよい除湿が行える。 According to the present disclosure, efficient dehumidification can be performed.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御部(１００)は、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記膨張機構(２４)の開度を制御して、上記室外熱交換器(２３)の温度を室外温度よりも低くする。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
The control unit (100) controls the opening degree of the expansion mechanism (24) to make the temperature of the outdoor heat exchanger (23) lower than the outdoor temperature when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle.
本開示によれば、暖房能力を確保できる。 According to the present disclosure, the heating capacity can be ensured.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御部(１００)は、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記膨張機構(２４)の開度を制御して、室外温度が０℃以上の場合、室外熱交換器(２３)の温度が−１℃前後以上になるようにする。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
The control unit (100) controls the opening degree of the expansion mechanism (24) when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, and when the outdoor temperature is 0 ° C. or higher, the temperature of the outdoor heat exchanger (23) becomes high. Keep the temperature above -1 ° C.
本開示によれば、室外熱交換器(２３)が凍結することがなく、暖房サイクルによる効率のよい暖房サイクルによる除湿運転が行える。 According to the present disclosure, the outdoor heat exchanger (23) does not freeze, and the dehumidifying operation can be performed by an efficient heating cycle by the heating cycle.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御部(１００)は、暖房サイクルによる除湿運転時に、室外温度が０℃以下(願わくば−１℃以下)の場合、暖房サイクルによる除湿運転を行う時間を制限して、暖房サイクルによる除湿運転で除湿した結露水をドレインホースで屋外に排水する際に、結露水が凍結してドレインホースを閉塞してしまうのを防ぐようにする。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
When the outdoor temperature is 0 ° C. or lower (hopefully -1 ° C. or lower) during the dehumidifying operation by the heating cycle, the control unit (100) limits the time for performing the dehumidifying operation by the heating cycle and dehumidifies the operation by the heating cycle. When draining the dehumidified dehumidified water to the outside with a drain hose, prevent the dehumidified water from freezing and blocking the drain hose.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御部(１００)は、上記室内熱交換器(１１)の略全部を凝縮域とする暖房運転から暖房サイクルにより除湿運転をする運転モードに変更する場合、上記圧縮機(２１)の運転周波数を最大周波数にしないか、または、上記運転モードに変更する前の運転周波数よりも上記圧縮機(２１)の運転周波数を低くした後、上記制御弁(１３)の開度を絞る。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
When the control unit (100) changes from a heating operation in which substantially all of the indoor heat exchanger (11) is a condensation region to an operation mode in which a dehumidifying operation is performed by a heating cycle, the operating frequency of the compressor (21) Is not set to the maximum frequency, or the operating frequency of the compressor (21) is lowered from the operating frequency before changing to the operating mode, and then the opening degree of the control valve (13) is reduced.
本開示によれば、暖房サイクルにより除湿運転をするときに冷媒回路(ＲＣ)内の低圧の下がり過ぎを抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress an excessive drop in low pressure in the refrigerant circuit (RC) during the dehumidifying operation by the heating cycle.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記制御部(１００)は、上記室内熱交換器(１１)の略全部を凝縮域とする暖房運転から暖房サイクルにより除湿運転をする運転モードに変更する場合、上記圧縮機(２１)の運転周波数を最大周波数にしないか、または、上記運転モードに変更する前の上記膨張機構(２４)の開度よりも上記膨張機構(２４)の開度を開いた後、上記制御弁(１３)の開度を絞る。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
When the control unit (100) changes from a heating operation in which substantially the entire indoor heat exchanger (11) is a condensing region to an operation mode in which a dehumidifying operation is performed by a heating cycle, the operating frequency of the compressor (21) Is not set to the maximum frequency, or after the opening degree of the expansion mechanism (24) is opened more than the opening degree of the expansion mechanism (24) before changing to the operation mode, the control valve (13) is opened. Squeeze the degree.
本開示によれば、暖房サイクルにより除湿運転をするときに冷媒回路(ＲＣ)内の低圧の下がり過ぎを抑制できる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress an excessive drop in low pressure in the refrigerant circuit (RC) during the dehumidifying operation by the heating cycle.
また、本開示の１つの態様に係る空気調和機では、
上記室外熱交換器(２３)に送風する室外ファン(２６)と、
上記制御部(１００)は、上記室内熱交換器(１１)を凝縮域とする暖房運転から暖房サイクルにより除湿運転をする運転モードに変更する場合、環境負荷に応じて、上記圧縮機(２１)の運転周波数と上記室外ファン(２６)の回転数と上記膨張機構(２４)の開度のうちの少なくとも１つを制御する。
Further, in the air conditioner according to one aspect of the present disclosure,
An outdoor fan (26) that blows air to the outdoor heat exchanger (23),
When the control unit (100) changes from the heating operation in which the indoor heat exchanger (11) is the condensing area to the operation mode in which the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, the compressor (21) responds to the environmental load. At least one of the operating frequency of the outdoor fan (26), the rotation speed of the outdoor fan (26), and the opening degree of the expansion mechanism (24) is controlled.
ここで、環境負荷とは、室内温度、室内湿度、室外温度、顕熱比、床面温度や壁面温度などの躯体温度の少なくとも１つを用いた空調負荷である。 Here, the environmental load is an air conditioning load using at least one of the skeleton temperatures such as indoor temperature, indoor humidity, outdoor temperature, sensible heat ratio, floor surface temperature and wall surface temperature.
１…室内機
２…室外機
１０…ケーシング
１０ａ…吹出口
１１…室内熱交換器
１１ａ…第１主熱交換部
１１ｂ…第２主熱交換部
１１ｃ…第３主熱交換部
１１ｄ…第１補助熱交換部
１１ｅ…第２補助熱交換部
１２…室内ファン
１３…電磁弁(制御弁)
１４,１５…分岐部
１６…ドレンパン
２１…圧縮機
２２…四路切換弁
２３…室外熱交換器
２４…膨張弁(膨張機構)
２５…アキュムレータ
２６…室外ファン
５１…室内熱交換器温度センサ
５２…室内温度センサ
５３…室内湿度センサ
５４…室外熱交換器温度センサ
５５…外気温度センサ
５６…冷媒温度センサ
１００…制御装置(制御部)
１００ａ…第１運転制御部
１００ｂ…第２運転制御部
１００ｃ…第３運転制御部
Ｌ１〜Ｌ７,Ｌ２１,Ｌ２２,Ｌ２３…冷媒配管
1 ... Indoor unit 2 ...
14, 15 ...
25 ...
100a ... 1st operation control unit 100b ... 2nd operation control unit 100c ... 3rd operation control unit L1 to L7, L21, L22, L23 ... Refrigerant piping
Claims (6)
上記冷媒回路(ＲＣ)を制御する制御部(１００)と
を備え、
上記室内熱交換器(１１)は、冷媒が流れる冷媒経路と、上記冷媒経路の途中に設けられた制御弁(１３)とを有し、
上記制御部(１００)は、暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記制御弁(１３)を制御して、上記室内熱交換器(１１)において上記制御弁(１３)よりも上流側の部分(１１ａ,１１ｂ,１１ｃ,１１ｅ)が凝縮域となる一方、上記室内熱交換器(１１)において上記制御弁(１３)よりも下流側の部分(１１ｄ)が蒸発域となるように、上記制御弁(１３)により冷媒を減圧し、
上記蒸発域の略全部は、上記室内熱交換器(１１)の上記凝縮域の風上側の一部に設けられていることを特徴とする空気調和機。 A refrigerant circuit (RC) in which a compressor (21), an outdoor heat exchanger (23), an expansion mechanism (24) and an indoor heat exchanger (11) are connected in a ring shape and a refrigerant circulates.
A control unit (100) for controlling the refrigerant circuit (RC) is provided.
The indoor heat exchanger (11) has a refrigerant path through which the refrigerant flows and a control valve (13) provided in the middle of the refrigerant path.
The control unit (100) controls the control valve (13) when the dehumidifying operation is performed by the heating cycle, and the portion (13) on the upstream side of the control valve (13) in the indoor heat exchanger (11). 11a, 11b, 11c, 11e) is the condensation region, while the portion (11d) downstream of the control valve (13) in the indoor heat exchanger (11) is the evaporation region. Dehumidify the refrigerant according to (13).
An air conditioner characterized in that substantially all of the evaporation region is provided on a part of the windward side of the condensation region of the indoor heat exchanger (11).
上記室内熱交換器(１１)の上記凝縮域の部分(１１ａ,１１ｂ,１１ｃ,１１ｅ)を、上記蒸発域の部分(１１ｄ)とドレンパン(１６)との間に設けないことを特徴とする空気調和機。 In the air conditioner according to claim 1,
Air characterized in that the condensed region portion (11a, 11b, 11c, 11e) of the indoor heat exchanger (11) is not provided between the evaporation region portion (11d) and the drain pan (16). Harmonizer.
上記室内熱交換器(１１)に送風する室内ファン(１２)と、
上記室内熱交換器(１１)および上記室内ファン(１２)を収容すると共に、上記室内ファン(１２)からの空気が吹き出す吹出口(１０ａ)を有するケーシング(１０)と
を備え、
上記室内ファン(１２)は、上記ケーシング(１０)内に配置され、
上記室内熱交換器(１１)は、前面側熱交換部(１１ａ,１１ｂ,１１ｄ,１１ｅ)と背面側熱交換部(１１ｃ)とを有し、
上記室内熱交換器(１１)の上記蒸発域の部分(１１ｄ)は、上記室内熱交換器(１１)の上記前面側熱交換部(１１ａ,１１ｂ,１１ｄ,１１ｅ)側に設けられていることを特徴とする空気調和機。 In the air conditioner according to claim 1 or 2.
An indoor fan (12) that blows air to the indoor heat exchanger (11),
A casing (10) for accommodating the indoor heat exchanger (11) and the indoor fan (12) and having an outlet (10a) for blowing air from the indoor fan (12) is provided.
The indoor fan (12) is arranged in the casing (10).
The indoor heat exchanger (11) has a front side heat exchange section (11a, 11b, 11d, 11e) and a back side heat exchange section (11c).
The evaporation region portion (11d) of the indoor heat exchanger (11) is provided on the front side heat exchange portion (11a, 11b, 11d, 11e) side of the indoor heat exchanger (11). An air conditioner featuring.
上記室内熱交換器(１１)は、上記蒸発域の部分(１１ｄ)と上記凝縮域の部分(１１ａ,１１ｂ,１１ｃ,１１ｅ)とを熱的に分離する手段を有することを特徴とする空気調和機。 In the air conditioner according to any one of claims 1 to 3.
The indoor heat exchanger (11) has a means for thermally separating the portion of the evaporation region (11d) and the portion of the condensation region (11a, 11b, 11c, 11e). Machine.
上記制御部(１００)は、上記制御弁(１３)により冷媒を減圧して暖房サイクルにより除湿運転をするとき、上記膨張機構(２４)でも冷媒が減圧されるように、上記膨張機構(２４)を制御することを特徴とする空気調和機。 In the air conditioner according to any one of claims 1 to 4.
When the control valve (13) decompresses the refrigerant by the control valve (13) and performs the dehumidifying operation by the heating cycle, the control unit (100) also decompresses the refrigerant by the expansion mechanism (24). An air conditioner characterized by controlling.
上記制御弁(１３)と上記膨張機構(２４)との間を流れる冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ(５６)を備えることを特徴とする空気調和機。 In the air conditioner according to any one of claims 1 to 5.
An air conditioner including a refrigerant temperature sensor (56) that detects the temperature of the refrigerant flowing between the control valve (13) and the expansion mechanism (24).
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|---|---|---|---|---|
| CN113701250A (en) * | 2021-08-24 | 2021-11-26 | 青岛海信日立空调***有限公司 | Central air-conditioning system |
| CN113983570A (en) * | 2021-11-09 | 2022-01-28 | 上海交通大学 | Water taking and dehumidifying integrated heat pump system and method based on dehumidifying heat exchanger |
| WO2022224436A1 (en) * | 2021-04-23 | 2022-10-27 | 三菱電機株式会社 | Air conditioner |
-
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- 2019-03-22 JP JP2019055447A patent/JP2020153646A/en active Pending
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