JP4039358B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
また、これまでの強制循環運転と自然循環運転とを備えた空気調和機において、強制循環運転を行う際、通常は蒸発器で冷媒が蒸発する際に吸込空気を除湿するように運転されており、水分を溜めるドレンパンなどが蒸発器付近に設けられているなどの対処だけで、露飛びに対する配慮はそれほどなされていなかった。
図1は本発明の実施の形態1に係る空気調和機の構成を示す冷媒回路図である。本実施の形態による空気調和機は、例えば圧縮機を用いる強制循環による冷房運転(以下、強制循環運転と記す)と、自然循環による冷房運転(以下、自然循環運転と記す)を併用したものである。以下、例えば蒸発器で室内を冷却する冷却装置として説明する。
電子式膨張弁3の開度を、凝縮器2から流出した冷媒液を減圧して二相状態の湿り蒸気とするための適切な減圧量である開度、例えば全開が480pulseの電子式膨張弁3を用いた場合には、15%程度の開度、例えば72pulseに設定し、圧縮機1を運転すると、逆止弁6は圧縮機1の吐出圧力と吸入圧力との圧力差で閉止されて強制循環運転のサイクルが形成され、冷媒は図1の実線矢印で示すように循環する。即ち、圧縮機1によって配管内の冷媒ガスが断熱的に圧縮されて過熱状態となり、凝縮器2で外気へ放熱して高圧の冷媒液となる。その後二重管熱交換器5で熱交換し、高圧の冷媒液は電子式膨張弁3を通って減圧され、気液二相混合状態の低温低圧の湿り蒸気となる。さらに冷媒は蒸発器4で気化熱を吸収して湿り状態または飽和ガス近傍の状態、例えば飽和ガスとなり、配管12に設けた二重管熱交換器5を通って高圧側液冷媒から吸熱して過熱ガスとなって圧縮機1へ戻る。
なお、冷媒の蒸発温度を上げるには、ファン22の風量を上げるのみではなく、電子式膨張弁3の減圧量や圧縮機1の周波数を制御しても可能であり、また、電子式膨張弁3の減圧量及びファン22の風量及び圧縮機1の周波数のいずれか2つを制御したり、また運転状況によってはすべてを制御することで、冷媒の蒸発温度を上げるようにしてもよい。
そこで、本実施の形態では、冷媒の蒸発温度を室内吸入空気の露点温度以上に高くして運転する。例えば室内の空気の相対湿度が55%で温度が29℃または絶対湿度0.014[kg/kg(DA)]の場合には、露点温度検知手段50a、50bで検知した室内空気の露点温度が19℃であると検知される。そこで、冷媒の蒸発温度を露点温度よりも高く、例えば20℃になるように例えばファン22の風量を上げて運転する。蒸発器4内での冷媒の変化は図2中の直線49となる。冷媒の蒸発温度は蒸発器4内の冷媒配管の表面温度とほぼ同一であり、蒸発器4内の冷媒配管の表面温度は吸込空気の露点温度40よりも高くなる。このため、蒸発器4に吸い込まれる室内空気は露点温度以下に冷却されることがないので、結露することなく室内に収納してある電子機器などに水滴が影響を及ぼすのを防止できる。
蒸発器4の流出部の冷媒状態を湿り状態または飽和ガス近傍になるように運転すると、蒸発器4で熱交換効率が高い状態で運転することができる。即ち、蒸発器4における冷媒の蒸発温度を上げ、蒸発器4の流出部での冷媒状態が湿り状態または飽和ガス近傍になるように運転することで、室内への露飛びは防止され、かつ熱交換効率が高い状態で運転できる。
なお、蒸発器4の流出部で湿り状態または飽和ガス近傍になるように、例えば電子式膨張弁3の減圧量を制御するとしたが、これに限るものではなく、ファン22の風量や圧縮機1の周波数を制御しても可能であり、また、電子式膨張弁3の減圧量及びファン22の風量及び圧縮機1の周波数のいずれか2つを制御したり、また運転状況によってはすべてを制御することで、蒸発器4の流出部で湿り状態または飽和ガス近傍になるようにしてもよい。冷媒の蒸発温度を吸込空気の露点温度以上にでき、且つ蒸発器4の流出部で湿り状態または飽和ガス近傍になるように、電子式膨張弁3の減圧量及びファン22の風量及び圧縮機1の周波数のうちの少なくともいずれか1つを制御すればよい。
今、比エンタルピー差△I= Iout − Iinのときの潜熱処理空調(1)では潜熱分と顕熱分の変化によって、吸込空気Kから吹出空気Lに変化するため、温度はDB1からDB2に冷却されると共にNだけの除湿が生じる。これに対し、同じ比エンタルピー差のときの顕熱処理空調(2)では顕熱分のみの変化によって、吸込空気Kから吹出空気Mに変化するため、温度はDB1からDB3に冷却され、絶対湿度は変化しない。即ち、潜熱処理空調(1)では露点温度Tw以下の冷媒と熱交換して露点温度Tw以下に冷やされるのであるが、顕熱処理空調(2)では吸込空気がその絶対湿度での露点温度Tw以下に冷やされることがないので、蒸発器4周辺で結露による露飛びが生じることなく、水分に敏感な機器が存在する空間の空調を安心して行なうことができる。
また、室内吸入空気の露点温度に応じて冷媒の蒸発温度を制御するために、膨張弁3の開度やファン22の風量や圧縮機1の周波数を制御する制御装置55が必要となるが、通常、空気調和機はマイクロコンピュータなどを内蔵して制御を行なっており、その制御装置に本実施の形態における制御を兼ね備えるように構成すればよい。
まず、基本的な自然循環を用いた空気調和機について、図6に基づいて説明する。凝縮器2を蒸発器4より相対的に高い位置に配置すると、凝縮器2で凝縮した液冷媒は、液配管17内を重力により下降して蒸発器4に流入する。蒸発器4に流入した液冷媒は空調対象空間例えば室内の熱負荷を受けて蒸発した後、ガス配管18を上昇して凝縮器2へ戻ることでサイクルが形成される。
また、室内温度が外気温度よりも所定温度以上高いときには、圧縮機1を停止状態として外気の冷熱を利用した自然循環運転を行う。自然循環運転時には、電子式膨張弁3の開度を全閉にし、ほぼ同時にバイパス配管15に設けた電磁弁8を開とする。逆止弁6は冷媒の流れにより開放され、点線矢印に示すような自然循環運転のサイクルが形成される。そして、凝縮器2で凝縮した液冷媒は、バイパス配管15内を重力により下降して蒸発器4に流入する。蒸発器4に流入した液冷媒は室内の熱負荷を受けて蒸発した後、圧縮機バイパス配管13を上昇して逆止弁6を通って凝縮器2へ戻る。
また、室内温度が外気温度よりも所定温度以上高い時には、圧縮機1を停止状態として外気の冷熱を利用した自然循環運転を行う。自然循環運転時には、電子式膨張弁3の開度を全閉にし、ほぼ同時にバイパス配管16に設けた電磁弁8を開とする。この切換えは例えば制御装置55から制御信号を送ることで制御できる。逆止弁6は冷媒の流れにより開放され、点線矢印に示すような自然循環運転のサイクルが形成される。そして、凝縮器2で凝縮した液冷媒は、バイパス配管16内を重力により下降して蒸発器4に流入する。蒸発器4に流入した液冷媒は室内の熱負荷を受けて蒸発した後、圧縮機バイパス配管13を上昇して逆止弁6を通って凝縮器2へ戻る。
即ち、自然循環運転の際に液冷媒が二重管熱交換器5及び電子式膨張弁3を通過しないようなバイパス配管を設けたことで、回路内の圧力損失を減らすことができるため、自然循環運転で冷媒が安定的に流れやすくなる。ただし、図1、図8に示した構成の空気調和機にサーミスタ52、サーミスタ53を設けて圧縮機1の吸入側に流入する冷媒の過熱度を検知するように構成してもよい。図1、図8においても、圧縮機1の吸入側に流入する冷媒の過熱度に応じて、電子式膨張弁3の減圧量及びファン22の風量及び圧縮機1の周波数のうちの少なくともいずれか1つを制御すれば、圧縮機1に液戻りが生じて液圧縮が発生することない信頼性の高い空気調和機を提供できる。
図11は本発明の実施の形態2に係る空気調和機の構成を示す冷媒回路図である。この空気調和機は過熱ガス化手段として実施の形態1とは別の構成を有するものである。実施の形態1と同様、この空気調和機は、例えば強制循環運転と自然循環運転とを備えた構成であり、以下、例えば蒸発器で室内を冷却する冷却装置として説明する。
図11に示すように、本実施の形態の空気調和機は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機1、この冷媒ガスを冷却液化させる凝縮器2、室外空気を強制的に凝縮器2に送風する室外ファン21、凝縮器2を出た高圧の冷媒液を減圧して二相状態の湿り蒸気とする第一減圧装置である電子式膨張弁3、電子式膨張弁3を介して流入した湿り蒸気を空調対象空間である室内の空調負荷によって蒸発させる蒸発器4、室内空気を強制的に蒸発器4に送風する室内ファン22、冷媒を過熱ガス状態で圧縮機1に流入させる過熱ガス化手段として、例えば凝縮器2から流出する冷媒の一部を配管11と配管14とに分岐し、配管14に分岐した冷媒を第二減圧装置である電子式膨張弁7と二重管熱交換器5を介して蒸発器4の流出部に合流させる構成を備える。二重管熱交換器5は、配管11を流れる冷媒と配管14を流れる冷媒とを熱交換する。また、自然循環運転時に圧縮機1を迂回させるための開閉弁である逆止弁6を介した圧縮機バイパス配管13、蒸発器4に吸込む空気の露点温度を検出する露点温度検知手段50、蒸発器配管の表面温度を検出する蒸発器配管温度検知手段51、例えば記憶部と演算部を有するマイクロピュータなどの制御装置55により構成されている。この実施の形態では、各機器を一つの箱体30にコンパクトに収め、ファン21によって室外空気を吸込み、凝縮器2と熱交換した後吹出すように構成し、ファン22によって室内空気を吸込み、蒸発器4と熱交換した後に冷却対象とする空間に吹出すように構成する。また、露点温度検知手段50は、例えば相対湿度センサー及び室温センサーを有し、これで検出した相対湿度と室温との関係から露点温度を算出する。制御装置55は、露点温度検知手段50や蒸発器配管温度検知手段51で検知した情報を入力して、電子式膨張弁3、7の減圧量や圧縮機1の周波数やファン21、22の送風量を制御している。
電子式膨張弁3、電子式膨張弁7の開度を、凝縮器2から流出した冷媒液を減圧して二相状態の湿り蒸気とするための適切な開度に設定して圧縮機1を運転すると、逆止弁6は圧縮機1の吐出圧力と吸入圧力との圧力差で閉止されて強制循環運転のサイクルが形成され、冷媒は図11の実線矢印で示すように循環する。即ち、圧縮機1によって配管内の冷媒ガスが断熱的に圧縮されて過熱状態となり、凝縮器2で外気へ放熱して高圧の冷媒液となる。その後配管11と配管14に分岐する。配管14に分岐された高圧の冷媒液は電子式膨張弁7によって減圧されて二重管熱交換器5で熱交換し、配管14の冷媒は過熱度の高い冷媒ガスとなる。一方、配管11に分岐された高圧の冷媒液は二重管熱交換器5で熱交換して過冷却度の高い冷媒液となり、電子式膨張弁3で減圧されて気液混合状態の低温低圧の湿り蒸気となる。さらに冷媒は蒸発器4で気化熱を吸収して湿り状態または飽和ガス近傍の状態、例えば飽和ガスとなって、配管14を通過した冷媒ガスと合流して過熱度の高い乾き状態の冷媒ガスとなり圧縮機1の吸入側へ戻る。
もちろん、実施の形態1と同様、冷媒の蒸発温度を上げるには、ファン22の風量を上げるのみではなく、電子式膨張弁3の減圧量や圧縮機1の周波数を制御しても可能であり、また、電子式膨張弁3の減圧量及びファン22の風量及び圧縮機1の周波数のいずれか2つを制御したり、また運転状況によってはすべてを制御することで、冷媒の蒸発温度を上げるようにしてもよい。
蒸発器4の流出部の冷媒状態を湿り状態または飽和ガス近傍になるように運転すると、蒸発器4を効率よく運転することができ、蒸発器4での熱交換効率を向上できる。即ち、蒸発器4における冷媒の蒸発温度を露点温度以上とし、蒸発器4の流出部での冷媒状態が湿り状態または飽和ガス近傍になるように運転すると、室内への露飛びは防止され、かつ熱交換効率も高い状態で運転できる。
なお、実施の形態1と同様、蒸発器4の流出部で湿り状態または飽和ガスの近傍になるように、例えば電子式膨張弁3の減圧量を制御するとしたが、これに限るものではなく、ファン22の風量や圧縮機1の周波数を制御しても可能であり、また、電子式膨張弁3の減圧量及びファン22の風量及び圧縮機1の周波数のいずれか2つを制御したり、また運転状況によってはすべてを制御することで、蒸発器4の流出部で湿り状態または飽和ガスの近傍になるようにしてもよい。冷媒の蒸発温度を吸込空気の露点温度以上にでき、且つ蒸発器4の流出部で湿り状態または飽和ガスの近傍になるように、電子式膨張弁3の減圧量及びファン22の風量及び圧縮機1の周波数のうちの少なくともいずれか1つを制御すればよい。
この実施の形態においても、蒸発器4での吸入空気と吹出空気の関係は、実施の形態1における図4に示したものと同様である。
また、室内吸入空気の露点温度に応じて冷媒の蒸発温度を制御するために、膨張弁3、7の開度やファン22の風量や圧縮機1の周波数を制御する制御装置55が必要となるが、通常、空気調和機はマイクロコンピュータなどを内蔵して制御を行なっており、その制御装置に本実施の形態における制御を兼ね備えるように構成すればよい。
また、室内温度が外気温度よりも所定温度以上高いときには、圧縮機1を停止状態として外気の冷熱を利用した自然循環運転を行う。自然循環運転時には、電子式膨張弁3、7の開度を全閉にし、ほぼ同時にバイパス配管15に設けた電磁弁8を開とする。逆止弁6は冷媒の流れにより開放され、点線矢印に示すような自然循環運転のサイクルが形成される。そして、凝縮器2で凝縮した液冷媒は、バイパス配管15内を重力により下降して蒸発器4に流入する。蒸発器4に流入した液冷媒は室内の熱負荷を受けて蒸発した後、圧縮機バイパス配管13を上昇して逆止弁6を通って凝縮器2へ戻る。
また、室内温度が外気温度よりも所定温度以上高い時には、圧縮機1を停止状態として外気の冷熱を利用した自然循環運転を行う。自然循環運転時には、制御装置55からの制御信号により電子式膨張弁3、7の開度を全閉にし、ほぼ同時にバイパス配管16に設けた電磁弁8を開とする。逆止弁6は冷媒の流れにより開放され、点線矢印に示すような自然循環運転のサイクルが形成される。そして、凝縮器2で凝縮した液冷媒は、バイパス配管16内を重力により下降して蒸発器4に流入する。蒸発器4に流入した液冷媒は室内の熱負荷を受けて蒸発した後、圧縮機バイパス配管13を上昇して逆止弁6を通って凝縮器2へ戻る。
さらに、サーミスタ52とサーミスタ54から二重管熱交換器5の流出部の過熱度SH2を算出する。そして、算出したSH2とSH1の差が所定温度差ΔT以上、即ち(SH2−SH1)>ΔTとなるように電子式膨張弁3及び電子式膨張弁7を適切な開度に設定する。SH1よりも△TだけSH2を大きくすることで、確実に蒸発器4の流出部の冷媒を湿り状態または飽和ガス近傍になるように運転できる。このため、蒸発器4を効率よく運転できる空気調和機が得られる。
なお、ここでは電子式膨張弁3、7の減圧量を制御するようにしたが、ファン22の風量や圧縮機1の周波数を制御しても同様の効果を奏する。
ただし、図11、図12、図13に示した構成の空気調和機にサーミスタ52、53、54を設けて圧縮機1の吸入側に流入する冷媒の過熱度を検知するように構成してもよい。図11、図12、図13においても、圧縮機1の吸入側に流入する冷媒の過熱度や合流する前の二重管熱交換器5から流出する冷媒の過熱度に応じて、電子式膨張弁3の減圧量及びファン22の風量及び圧縮機1の周波数のうちの少なくとも1つを制御すれば、蒸発器4の出口における冷媒を湿り状態または飽和ガス近傍とすることで効率の向上を図ることができ、さらに圧縮機1に液戻りが生じて液圧縮が発生することなく、信頼性の高い空気調和機を提供できる。
また、実施の形態1及び実施の形態2では、強制循環運転モードと自然循環運転モードを有し、強制循環運転用の回路と自然循環運転用の回路とを切替え可能としたが、年間を通して冷房が必要な場所に設置せず、外気温度が暑いときに室内を冷房する冷房装置として機能させるなら、自然循環運転を兼ね備えていなくてもよい。
図15は本発明の実施の形態3に係る空気調和機の構成を示す冷媒回路図である。この空気調和機は蒸発器を複数台、例えば2台設け、複数の空間を冷却可能としたものである。
図15に示すように、例えば2台の蒸発器4a、4bを並列に接続して構成し、他の主な構成は図1と同様である。実施の形態1と同様、圧縮機1に流入する冷媒の過熱度を上げる過熱ガス化手段として、例えば蒸発器4a、4bから流出する湿り状態の冷媒を高温高圧の冷媒と熱交換させて過熱ガスとする二重管熱交換器5a、5bを備える。二重管熱交換器5a、5b、減圧装置である電子式膨張弁3a、3b、ファン22a、22bを、例えば蒸発器4a、4bごとに設け、ファン22a、22b及び蒸発器4a、4bを冷却対象とする空間にそれぞれ配置する。凝縮器2の流出部の配管11を配管11a、11bに分岐し、それぞれ電子式膨張弁3a、3bを介して蒸発器4a、4bに接続する。露点温度検知手段50a、50bは、蒸発器4a、4bに送風される各室内空気の露点温度を検知するもので、例えば吸込空気の相対湿度と温度を検知して図4に示した空気線図に基づいて露点温度を検知する。また、蒸発器配管温度検知手段51a、51bは蒸発器4a、4bの配管の温度を検知する例えばサーミスタである。制御装置55a、55bは露点温度検知手段50a、50bと蒸発器配管温度検知手段51a、51bからの検知信号を入力し、この検出値に応じて電子式膨張弁3a、3bの減圧量やファン22a、22bの送風量を制御する。図中、実線矢印は冷房運転における冷媒の流れ方向を示し、制御装置55a、55bと各機器を結ぶ点線は信号線を示す。もちろん、制御装置55a、55bは蒸発器4a、4bのそれぞれに設けるのではなく、1つで両方の制御を行うこともできる。
電子式膨張弁3a、3bの開度を、凝縮器2から流出した冷媒液を減圧して二相状態の湿り蒸気とするための適切な開度に設定して圧縮機1を運転すると、冷媒は図15の実線矢印で示すように循環する。即ち、圧縮機1によって配管内の冷媒ガスが断熱的に圧縮されて過熱状態となり、凝縮器2で外気へ放熱して高圧の冷媒液となる。凝縮器2から流出した冷媒液は、蒸発器4a、4bへと循環する回路に分岐してそれぞれ二重管熱交換器5a、5bで熱交換し、高圧の冷媒液は電子式膨張弁3a、3bを通って減圧され、気液二相混合状態の低温低圧の湿り蒸気となる。さらに冷媒は蒸発器4a、4bで気化熱を吸収して湿り状態または飽和ガス近傍の状態、例えば飽和ガスとなって配管12a、12bに設けた二重管熱交換器5a、5bを通って高圧側液冷媒から吸熱して過熱ガスとなる。そして、合流して配管12に流れ、圧縮機1の吸入側へ戻る。
もちろん、実施の形態1、実施の形態2と同様、冷媒の蒸発温度を上げるには、ファン22の風量を上げるのみではなく、電子式膨張弁3の減圧量を制御しても可能であり、また、電子式膨張弁3の減圧量及びファン22の風量の周波数のいずれか2つを制御したり、また運転状況によっては圧縮機1の周波数を制御することで、冷媒の蒸発温度を上げるようにしてもよい。
なお、実施の形態1、実施の形態2と同様、蒸発器4の流出部で湿り状態または飽和ガスの近傍になるように、例えば電子式膨張弁3a、3bの減圧量を制御するとしたが、これに限るものではなく、ファン22a、22bの風量を制御しても可能であり、また、電子式膨張弁3a、3bの減圧量及びファン22a、22bの風量を共に制御したり、また運転状況によっては圧縮機1の周波数を制御することで、蒸発器4の流出部で湿り状態または飽和ガスの近傍になるようにしてもよい。冷媒の蒸発温度を吸込空気の露点温度以上にでき、且つ蒸発器4a、4bの流出部で湿り状態または飽和ガスの近傍になるように、電子式膨張弁3a、3bの減圧量及びファン22a、22bの風量及び圧縮機1の周波数のうちの少なくともいずれか1つを制御すればよい。
また、過熱ガス化手段として、図1と同様の二重管熱交換器5a、5bを設けた構成としたが、図11に示すように、凝縮器2の流出部で分岐した冷媒を過熱ガスとし、その過熱ガスをそれぞれ蒸発器4a、4bから流出する湿り状態または飽和ガス近傍の冷媒と合流して過熱ガスとして圧縮機1に流入させるように構成してもよい。
この場合には、特別な過熱ガス化手段を設ける必要はなく、蒸発器から流出する湿り状態または飽和ガス近傍の冷媒と、他の蒸発器から流出する過熱ガスを混合するように構成すれば、過熱ガスとして圧縮機1に吸入させることができる。
また、実施の形態1〜実施の形態3において、蒸発器4を設置した空間を冷却する冷却装置として説明したが、凝縮器2をある空間内に設置すれば、凝縮器2で放熱する際に空間の暖房や加熱を行なうことができる。
2 凝縮器
3 減圧装置
4 蒸発器
5 過熱ガス化手段
6 逆止弁
7 減圧装置
8 開閉弁
13 圧縮機バイパス管
14 配管
15、16 バイパス配管
21、22 ファン
50 露点温度検知手段
51 蒸発器配管温度検知手段
52、53、54 温度検知手段
55 制御装置
Claims (4)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、この凝縮器を出た冷媒を減圧する減圧装置と、前記凝縮器よりも低い位置に設置され、前記減圧装置を出た冷媒を蒸発させる蒸発器と、を順次配管にて接続して成る冷媒回路と、
前記蒸発器に空気を送風するファンと、
前記凝縮器と前記減圧装置とを接続する第1配管と、前記蒸発器と前記圧縮機とを接続する第2配管と、を熱交換させる過熱ガス化手段と、
前記蒸発器内の冷媒配管表面温度を検出する蒸発器温度検知手段と、
前記ファンにより前記蒸発器に送風される空気の露点温度を検出する露点温度検知手段と、
前記減圧装置の減圧量及び前記ファンの風量及び前記圧縮機の周波数を制御する制御装置と、
途中に第1開閉弁を有し、前記第2配管から分岐し前記圧縮機を迂回して前記圧縮機と前記凝縮器を接続する配管へ接続される圧縮機バイパス配管と、
途中に第2開閉弁を有し、前記第1配管から分岐し前記過熱ガス化手段と前記減圧装置を迂回して前記減圧装置と前記蒸発器を接続する配管へ接続されるバイパス配管と、
を備え、
前記第1開閉弁の切換えにより、
前記圧縮機を運転状態として冷媒を前記冷媒回路に循環させ、前記制御装置が、前記蒸発器温度検知手段の検出温度が前記露点温度検知手段の検出露点温度以上となるように、かつ前記蒸発器の流出部の冷媒状態を湿り状態または飽和ガス近傍となるように、前記減圧装置の減圧量及び前記ファンの風量及び前記圧縮機の周波数のうち少なくとも1つを制御し、前記過熱ガス化手段が、前記第1配管の冷媒から前記第2配管の冷媒に吸熱させ前記圧縮機に流入する冷媒を過熱ガス状態とする強制循環運転モードと、
前記圧縮機を停止状態とし前記制御装置が前記減圧装置を全閉、前記第2開閉弁を開として、冷媒が前記圧縮機を迂回し前記圧縮機バイパス配管を通って前記凝縮器へ、前記凝縮器から前記過熱ガス化手段を通過せずに前記バイパス配管を通って前記蒸発器へ、と循環する自然循環運転モードと、
に切換え可能としたことを特徴とする空気調和機。 - 冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、この凝縮器を出た冷媒を減圧する第1減圧装置と、前記凝縮器よりも低い位置に設置され、前記第1減圧装置を出た冷媒を蒸発させる蒸発器と、を順次配管にて接続して成る冷媒回路と、
前記蒸発器に空気を送風するファンと、
前記凝縮器と前記第1減圧装置とを接続する第1配管と、途中に第2減圧装置を有し、前記第1配管から分岐して前記蒸発器と前記圧縮機を接続する配管へ接続される第3配管と、を熱交換させる過熱ガス化手段と、
前記蒸発器内の冷媒配管表面温度を検出する蒸発器温度検知手段と、
前記ファンにより前記蒸発器に送風される空気の露点温度を検出する露点温度検知手段と、
前記第1減圧装置と前記第2減圧装置の減圧量及び前記ファンの風量及び前記圧縮機の周波数を制御する制御装置と、
途中に第1開閉弁を有し、前記蒸発器と前記圧縮機を接続する配管から分岐し前記圧縮機を迂回して前記圧縮機と前記凝縮器を接続する配管へ接続される圧縮機バイパス配管と、
途中に第2開閉弁を有し、前記第1配管から分岐し前記過熱ガス化手段と前記第1減圧装置を迂回して前記第1減圧装置と前記蒸発器を接続する配管へ接続されるバイパス配管と、
を備え、
前記第1開閉弁の切換えにより、
前記圧縮機を運転状態として冷媒を前記冷媒回路に循環させ、前記制御装置が、前記蒸発器温度検知手段の検出温度が前記露点温度検知手段の検出露点温度以上となるように、かつ前記蒸発器の流出部の冷媒状態を湿り状態または飽和ガス近傍となるように、前記第1減圧装置と前記第2減圧装置の減圧量及び前記ファンの風量及び前記圧縮機の周波数のうち少なくとも1つを制御し、この蒸発器から流出する湿り状態または飽和ガス近傍の冷媒に前記過熱ガス化手段で前記第1配管と熱交換した前記第3配管の冷媒を合流させ前記圧縮機に流入する冷媒を過熱ガス状態とする強制循環運転モードと、
前記圧縮機を停止状態とし前記制御装置が前記第1の減圧装置と前記第2の減圧装置を全閉、前記第2開閉弁を開として、冷媒が前記圧縮機を迂回し前記圧縮機バイパス配管を通って前記凝縮器へ、前記凝縮器から前記過熱ガス化手段を通過せずに前記バイパス配管を通って前記蒸発器へ、と循環する自然循環運転モードと、に切換え可能としたことを特徴とする空気調和機。 - 前記第2配管の前記過熱ガス化手段から前記圧縮機までの間に取り付けられ、前記過熱ガス化手段を出た前記第2配管の冷媒の温度を検出するサーミスタを備えたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
- 前記第3配管の前記過熱ガス化手段から前記蒸発器と前記圧縮機を接続する配管に接続する位置までの間に取り付けられ、前記過熱ガス化手段を出た前記第3配管の冷媒の温度を検出するサーミスタと、前記蒸発器と前記圧縮機を接続する配管の前記第3配管が接続する位置から前記圧縮機までの間に取り付けられ、前記蒸発器を出て前記第3配管の冷媒が合流した冷媒の温度を検出するサーミスタと、を備えたことを特徴とする請求項2に記載の空気調和機。
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