JP6724935B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、室内機内部の乾燥を行う空気調和機に関わり、特に、再熱除湿運転で室内機内部の乾燥を行う空気調和機に関する。

空気調和機が冷房運転を行うときは、蒸発器として機能する室内熱交換器で凝縮水が生成される。凝縮水は室内熱交換器やその周辺の機器および室内機の筐体でカビや細菌が繁殖する要因となる。カビや細菌が繁殖すると、室内機から吹き出される調和空気が不快な臭いとなる。そこで、冷房運転後に室内熱交換器を含む室内機の内部を乾燥させる空気調和機が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に記載の空気調和機は、室内機に、前側室内熱交換部とこの前側室内熱交換部より容積が小さい後側室内熱交換部とで構成される室内熱交換器と、前側室内熱交換部と後側室内熱交換部との間に接続される室内絞り弁を有する。この空気調和機では、室内絞り弁の開度を小さくして前側室内熱交換部を凝縮器、後側室内熱交換部を蒸発器として機能させる再熱除湿運転（特許文献１ではサイクルドライ運転と記載）が可能であり、冷房運転終了後に、再熱除湿運転を所定時間行った後に送風運転を行うことで、前側室内熱交換部と後側室内熱交換部とを含めて室内機の内部を乾燥させている。

室内機の内部を乾燥させるときに、まずは再熱除湿運転を行って前側室内熱交換部を凝縮器として機能させることで、冷房運転時に前側室内熱交換部で発生した凝縮水を蒸発させる。水蒸気となった凝縮水は、空気とともに室内機から室内へと吹き出されるが、室内に吹き出された水蒸気は、室内空気とともに再び室内機に吸い込まれ、蒸発器として機能している後側室内熱交換部で水滴となる。後側室内熱交換部で水滴となった凝縮水は後側室内熱交換部を伝って下方へと流れるが、全ての凝縮水が後側室内熱交換部から流れ出るのではなく、一部は後側室内熱交換部に残留する。そこで、再熱除湿運転を行った後に送風運転を行って、後側室内熱交換部に残留した凝縮水を蒸発させる。

特開２００３−１４３３４号公報

しかし、特許文献１に記載の空気調和機では、上述したように送風運転を行って後側室内熱交換部に残留した凝縮水を蒸発させるので、水蒸気となった凝縮水が室内機から空気とともに室内へと再び吹き出される。このため、室内の湿度が上昇して使用者に不快感を与える恐れがあった。

本発明は以上述べた問題点を解決するものであって、室内の湿度の上昇を抑えつつ室内機内部の乾燥が行える空気調和機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、室外機と、室内熱交換器と減圧装置とを有する室内機とを有する。室内熱交換器は第１熱交換部と第２熱交換部とを有し、減圧装置が第１熱交換部と第２熱交換部との間に接続される。この空気調和機は、第１熱交換部と第２熱交換部とが蒸発器として機能する冷房運転あるいは除湿運転と、第１熱交換部が凝縮器として機能するとともに第２熱交換部が蒸発器として機能する再熱除湿運転を行う。そして、第２熱交換部には滑水化処理が施される。

上記のように構成した本発明の空気調和機によれば、室内機内部を乾燥させるために第２室内熱交換部が蒸発器として機能する再熱除湿運転を行っても、滑水化処理が施された第２室内熱交換部で発生した凝縮水が第２室内熱交換部に残留しない。これにより、室内の湿度の上昇を抑えつつ室内機内部の乾燥が行える。

本発明の実施形態における、空気調和機の説明図であり、（Ａ）は室内機および室外機の外観斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。 本発明の実施形態における、空気調和機の説明図であり、（Ａ）は冷媒回路図、（Ｂ）は室外機制御手段および室内機制御手段のブロック図である。 冷房運転停止後に実施する内部乾燥運転に関わる処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。実施形態としては、室外機と室内機が２本の冷媒配管で接続された空気調和機を例に挙げて説明する。尚、本発明は以下の実施形態に限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

図１（Ａ）に示すように、本実施例における空気調和機１は、屋外に設置される室外機２と、室内に設置されて室外機２に液管４およびガス管５で接続される室内機３を有している。

＜室内機の形状および装置の配置＞
室内機３は、横長の略直方体形状とされた室内機筐体３０を有している。室内機筐体３０は、天面パネル３０ａと、右側面パネル３０ｂと、左側面パネル３０ｃと、底面パネル３０ｄと、前面パネル３０ｅで形成されている。これら各パネルは、全て樹脂材を用いて形成されている。

天面パネル３０ａは、略四方形状に形成されて室内機筐体３０の天面を形成する。天面パネル３０ａには、図１（Ｂ）に示すように、室内機３の内部に室内空気を取り込むための吸込口３０ｆが設けられている。図示は省略するが、吸込口３０ｆは格子状に形成されている。

右側面パネル３０ｂおよび左側面パネル３０ｃは、室内機筐体３０の左右側面を形成する。右側面パネル３０ｂおよび左側面パネル３０ｃは、所定の曲率を有する曲面に形成されており、左右対称形状とされている。

底面パネル３０ｄは、略四方形状に形成されて室内機筐体３０の底面を形成する。底面パネル３０ｄには、図１（Ｂ）に示すように、樹脂材で形成されて室内機３を壁面に取り付けるためのベース３０ｊが固定されている。

前面パネル３０ｅは略四方形状に形成されて室内機筐体３０の前面を覆うように配置されている。前面パネル３０ｅは、室内機３の意匠面を形成する。

前述したように、天面パネル３０ａには吸込口３０ｆが設けられており、また、前面パネル３０ｅの下方には、後述する室内熱交換器３１で冷媒と熱交換を行った室内空気を室内に吹き出すための吹出口３０ｇが設けられている。そして、筐体３０内部の吸込口３０ｆと吹出口３０ｇとを繋ぐ空間が、通風路３０ｈとされている。

室内ファン３２は、樹脂材で形成されたクロスフローファンであり、ベース３０ｊに固定されて通風路３０ｈに配置される。室内ファン３２が回転することで、吸込口３０ｆから室内空気が通風路３０ｈに吸い込まれ、通風路３０ｈから吹出口３０ｇを介して室内空気が吹き出される。

室内ファン３２の上方および前面パネル３０ｅ側には、室内熱交換器３１が配置されている。室内熱交換器３１は、逆Ｖ字状に形成された第１熱交換部３１ａと、板状に形成された第２熱交換部３１ｂとを有する。第１熱交換部３１ａはフィンアンドチューブ式熱交換器であり、複数枚のアルミ材からなるフィン３１ａ１に複数本の銅管からなる伝熱管３１ａ２が挿通されて形成される。第２熱交換部３１ｂも第１熱交換部３１ａと同じくフィンアンドチューブ式熱交換器であり、複数枚のアルミ材からなるフィン３１ｂ１に複数本の銅管からなる伝熱管３１ｂ２が挿通されて形成される。

図１（Ｂ）に示すように、第１熱交換部３１ａは、通風路３０ｈにおける室内ファン３２の上方（天面パネル３０ａ側）に配置される。第１熱交換部３１ａのフィン３１ａ１の表面には、親水化処理が施されている。親水化処理とは、フィン３１ａ１の表面を水に濡れやすくするための処理であり、例えば水とこの水の中に分散された水難溶性のセリウム化合物からなる親水化処理剤をフィン３１ａ１の表面に塗布・乾燥させることで、フィン３１ａ１の表面に親水性を与える。

第２熱交換部３１ｂは、通風路３０ｈにおける室内ファン３２の前方（前面パネル３０ｅ側）に鉛直方向に平行に、つまり、第２熱交換部３１ｂの厚さ方向が室内ファン３３から前面パネル３０ｅに向かう方向に沿うように配置される。第２熱交換部３１ｂのフィン３１ｂ１の表面には、滑水化処理が施されている。滑水化処理とは、フィン３１ｂ１の表面で水が弾かれるようにするための処理であり、例えばシリコーンレジンとポリアルキル水素シロキサンとを配合した滑水化処理剤をフィン３１ｂ１の表面に塗布・乾燥させることで、フィン３１ｂ１の表面に滑水性を与える。尚、第１熱交換部３１ａの容積は第２熱交換部３１ｂの容積より大きい。

吹出口３０ｇは、ベース３０ｊの下部と、前面パネル３０ｅに取り付けられた樹脂材からなるケーシング３０ｋの下面で形成されている。尚、ベース３０ｊおよびケーシング３０ｋの上面は、室内熱交換器３１で生じた結露水を受けるドレンパン３０ｍとされている。

吹出口３０ｇには、吹出口３０ｇから吹き出される空気を上下方向に偏向する２枚の上下風向板３５が設けられている。２枚の上下風向板３５は各々が樹脂材で形成されており、室内機３が運転を停止しているときは、各上下風向板３５が回動して吹出口３０ｇを塞ぐことができる形状とされている。各上下風向板３５は図示しない回転軸に固定されており、各上下風向板３５が上下方向に回動することで吹出口３０ｇから吹き出される空気を上下方向に偏向する。

上下風向板３５から見て吹出口３０ｇの上流側（室内機筐体３０の内部側）には、吹出口３０ｇから吹き出される空気を左右方向に偏向する複数枚の左右風向板３６が設けられている。各々の左右風向板３６は樹脂材で形成されて図示しない回転軸に固定されており、各左右風向板３６が左右方向に回動することで吹出口３０ｇから吹き出される空気を左右方向に偏向する。

通風路３０ｈにおける室内熱交換器３１の上方（室内熱交換器３１と吸込口３０ｆとの間）および室内熱交換器３１の前方（室内熱交換器３１と前面パネル３０ｅとの間）には、室内機３の内部に取り込んだ空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ３８が配置されている。このフィルタ３８は、例えば、樹脂材からなる繊維を網目状に編み込んで形成されている。吸込口３０ｆから室内機３の筐体３０の内部に取り込まれた室内空気がフィルタ３８を通過する際は、この室内空気に含まれるフィルタ３８の網目より大きな塵埃が、フィルタ３８に捕捉される。

＜空気調和機の構成と冷媒回路＞
次に、室外機２および室内機３を構成する各装置と、室外機２と室内機３が冷媒配管で接続されてなる空気調和機１の冷媒回路について、図２を用いて詳細に説明する。前述したように、室外機２と室内機３は冷媒配管である液管４とガス管５で接続されている。詳細には、室外機２の閉鎖弁２５（例えば、二方弁）と室内機３の液管接続部３４が液管４で接続されている。また、室外機２の閉鎖弁２６（例えば、三方弁）と室内機３のガス管接続部３５がガス管５で接続されている。以上により、空気調和機１の冷媒回路１０が構成されている。

＜室外機の構成＞
室外機２は、直方体形状の筐体の内部に圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外膨張弁２４と、上述した閉鎖弁２５および閉鎖弁２６と、室外ファン２７と、室外機制御手段２００を備えている。そして、室外ファン２７と室外機制御手段２００を除くこれら各装置が、以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて、冷媒回路１０の一部をなす室外機冷媒回路１０ａを構成している。

圧縮機２１は、図示しないインバータにより回転数が制御されることで、運転容量を変えることができる容量可変型圧縮機である。圧縮機２１の冷媒吐出側は、四方弁２２のポートａと吐出管６１で接続されている。また、圧縮機２１の冷媒吸入側は、四方弁２２のポートｃと吸入管６６で接続されている。

四方弁２２は、冷媒の流れる方向を切り換えるための弁であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄの４つのポートを備えている。ポートａは、上述したように圧縮機２１の冷媒吐出側と吐出管６１で接続されている。ポートｂは、室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口と冷媒配管６２で接続されている。ポートｃは、上述したように圧縮機２１の冷媒吸入側と吸入管６６で接続されている。そして、ポートｄは、閉鎖弁２６と室外機ガス管６４で接続されている。

室外熱交換器２３は、複数枚のアルミ材からなるフィンに複数本の銅管からなる伝熱管が挿通されてなるフィンアンドチューブ式熱交換器であり、冷媒と、後述する室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気を熱交換させるものである。室外熱交換器２３の一方の冷媒出入口は、上述したように四方弁２２のポートｂと冷媒配管６２で接続され、他方の冷媒出入口は室外機液管６３で閉鎖弁２５と接続されている。

室外膨張弁２４は、例えば電子膨張弁である。室外膨張弁２４は、室内機３で要求される冷房能力や暖房能力に応じてその開度が調整されることで、室内機３に流れる冷媒量を調節する。

室外ファン２７は樹脂材で形成されたプロペラファンであり、室外熱交換器２３の近傍に配置されている。室外ファン２７は、図示しないファンモータによって回転することで室外機２の筐体に設けられた吸込口から室外機２の内部へ外気を取り込み、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換した外気を室外機２の筐体に設けられた吹出口から室外機２外部へ放出する。

以上説明した各装置の他に、室外機２には以下に記載する３つのセンサが設けられている。図２（Ａ）に示すように、吐出管６１には、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出する吐出温度センサ７１が設けられている。室外熱交換器２３の図示しない冷媒パスの略中間部には、室外熱交換器２３の温度を検出する室外熱交温度センサ７２が設けられている。そして、室外機２の筐体に設けられた吸込口付近には、室外機２の内部に流入する外気の温度、すなわち外気温度を検出する外気温度センサ７３が備えられている。

室外機制御手段２００は、室外機２の筐体内部に設けられた図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図２（Ｂ）に示すように、室外機制御手段２００は、ＣＰＵ２１０と、記憶部２２０と、通信部２３０と、センサ入力部２４０とを備えている。

記憶部２２０は、例えばフラッシュメモリで構成されており、室外機２の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、圧縮機２１や室外ファン２７の制御状態等を記憶している。通信部２３０は、室内機３との通信を行うインターフェイスである。センサ入力部２４０は、室外機２の各種センサでの検出結果を取り込んでＣＰＵ２１０に出力する。

ＣＰＵ２１０は、前述した室外機２の各センサでの検出結果を、センサ入力部２４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ２１０は、室内機３から送信される制御信号を、通信部２３０を介して取り込む。ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、圧縮機２１や室外ファン２７の駆動制御を行う。また、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、四方弁２２の切り換え制御を行う。さらには、ＣＰＵ２１０は、取り込んだ検出結果や制御信号に基づいて、室外膨張弁２４の開度調整を行う。

＜室内機の構成＞
室内機３は、前述した室内熱交換器３１、室内ファン３３、上下風向板３５、左右風向板３６、および、フィルタ３８に加えて、本発明の減圧装置である室内膨張弁３２と、液管４が接続される液管接続部３４と、ガス管５が接続されるガス管接続部３５と、室内機制御手段３００を備えている。そして、室内ファン３２、上下風向板３５、左右風向板３６、フィルタ３８、および、室内機制御手段３００を除くこれら各装置が、以下で詳述する各冷媒配管で相互に接続されて冷媒回路１０の一部をなす室内機冷媒回路１０ｂを構成している。

室内熱交換器３１は、冷媒と室内ファン３２の回転により室内機３の吸込口３０ｆから室内機３の内部に取り込まれた室内空気を熱交換させるものであり、前述したようにフィン３１ａ１の表面に親水化処理が施された第１熱交換部３１ａと、フィン３１ｂ１の表面に滑水化処理が施された第２熱交換部３１ｂとで構成される。第１熱交換部３１ａの一方の冷媒出入口が液管接続部３４と室内機液管６７で接続されている。第２熱交換部３１ｂの一方の冷媒出入口がガス管接続部３５と室内機ガス管６８で接続されている。そして、第１熱交換部３１ａの他方の冷媒出入口と第２熱交換部３１ｂの他方の冷媒出入口とが冷媒配管６９で接続されている。

室内膨張弁３２は、例えば電子膨張弁である。室内膨張弁３２は、冷媒配管６９に設けられており、空気調和機１が暖房運転、冷房運転、および除湿運転を行う場合は、その開度が全開とされる。また、室内膨張弁３２は、空気調和機１が再熱除湿運転を行う場合は、その開度が全開より小さい（例えば、全開状態の半分以下の）所定の開度とされる。

以上説明した各装置の他に、室内機３には以下に記載する２つのセンサが設けられている。室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａの図示しない伝熱管の略中間部には、室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａの温度を検出する室内熱交温度センサ７４が設けられている。空気調和機１が冷房運転や暖房運転を行うときは、室内熱交温度センサ７４で検出した温度を室内熱交換器３１の温度とみなして、検出した温度に基づいて冷房運転や暖房運転に関わる制御を行う。また、図１（Ｂ）に示すように、室内機３の吸込口３０ｆとフィルタ３８の間には、吸込口３０ｆから室内機３の内部に吸い込む空気の温度、すなわち室内温度を検出する室内温度センサ７５が設けられている。

室内機制御手段３００は、室内機３の筐体３０の内部に設けられる図示しない電装品箱に格納されている制御基板に搭載されている。図２（Ｂ）に示すように、室内機制御手段３００は、ＣＰＵ３１０と、記憶部３２０と、通信部３３０と、センサ入力部３４０を備えている。

記憶部３２０は、例えばフラッシュメモリで構成されており、室内機３の制御プログラムや各種センサからの検出信号に対応した検出値、室内ファン３２の制御状態等を記憶している。通信部３３０は、室外機２の室外機制御手段２００との通信を行うためのインターフェイスである。センサ入力部３４０は、室内機３の室内熱交温度センサ７４や室内温度センサ７５での検出結果を取り込んでＣＰＵ３１０に出力する。

ＣＰＵ３１０は、前述した室内機３の各センサでの検出結果を、センサ入力部３４０を介して取り込む。また、ＣＰＵ３１０は、使用者が操作する図示しないリモコンから送信される、運転モード（冷房運転／除湿運転／再熱除湿運転／暖房運転）や風量等を含む運転情報信号を、通信部３３０を介して取り込む。ＣＰＵ３１０は、取り込んだ検出結果や運転情報信号に基づいて、室内ファン３２や上下風向板３５、左右風向板３６の駆動制御を行う。

＜冷媒回路の動作＞
次に、本実施形態における空気調和機１の空調運転時の冷媒回路１０における冷媒の流れや各部の動作について、図２（Ａ）を用いて説明する。本実施形態の空気調和機１では、室外熱交換器２３を蒸発器として機能させるとともに室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａおよび第２熱交換部３１ｂを凝縮器として機能させる暖房運転と、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させるとともに室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａおよび第２熱交換部３１ｂを蒸発器として機能させる冷房運転および除湿運転と、室外熱交換器２３および室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａを凝縮器として機能させるとともに第２熱交換部３１ｂを蒸発器として機能させる再熱除湿運転とが行える。

以下の説明では、まず、空気調和機１が暖房運転を行う場合について説明し、次に、空気調和機１が冷房運転および除湿運転を行う場合について説明する。そして、空気調和機１が再熱除湿運転を行う場合について説明する。尚、図２（Ａ）において、実線矢印は冷房運転時、除湿運転時、および再熱除湿運転時の冷媒の流れを示し、破線矢印は暖房運転時の冷媒の流れを示している。

＜暖房運転＞
空気調和機１が暖房運転を行う場合、図２（Ａ）に示すように、四方弁２２が破線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｄとが連通するよう、また、ポートｂとポートｃとが連通するよう、切り換えられる。これにより、冷媒回路１０において室外熱交換器２３が蒸発器として機能するとともに室内熱交換器３１が凝縮器として機能するようになり、冷媒回路１０は破線矢印で示す方向に冷媒が循環する暖房サイクルとなる。

上記のような冷媒回路１０の状態で圧縮機２１が駆動すると、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒が吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から室外機ガス管６４、閉鎖弁２６を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れる冷媒は、ガス管接続部３５を介して室内機３に流入する。

室内機３に流入した冷媒は、室内機ガス管６８を流れて室内熱交換器３１の第２熱交換部３１ｂに流入し、室内ファン３２の回転により吸込口３０ｆから室内機３の通風路３０ｈに取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。第２熱交換部３１ｂから冷媒配管６９に流出した冷媒は、開度が全開とされている室内膨張弁３２を通過して室内熱交換器３１の第２熱交換部３１ａに流入し、室内ファン３２の回転により吸込口３０ｆから室内機３の通風路３０ｈに取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。

このように、室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａと第２熱交換部３１ｂとが凝縮器として機能し、第１熱交換部３１ａおよび第２熱交換部３１ｂのそれぞれで冷媒と熱交換を行った室内空気が吹出口３０ｇから室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の暖房が行われる。

第１熱交換部３１ａから室内機液管６７へ流出した冷媒は、液管接続部３４を介して液管４に流入する。液管４を流れ閉鎖弁２５を介して室外機２に流入した冷媒は、室外機液管６３を流れて、室内機３で使用者により要求される暖房能力に応じた開度とされている室外膨張弁２４を通過する際に減圧される。

室外膨張弁２４を通過して室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って蒸発する。室外熱交換器２３から冷媒配管６２に流出した冷媒は、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

＜冷房運転および除湿運転＞
空気調和機１が冷房運転あるいは除湿運転を行う場合、図２（Ａ）に示すように、四方弁２２が実線で示す状態、すなわち、四方弁２２のポートａとポートｂとが連通するよう、また、ポートｃとポートｄとが連通するよう、切り換えられる。これにより、冷媒回路１０において室外熱交換器２３が凝縮器として機能するとともに室内熱交換器３１が蒸発器として機能するようになり、冷媒回路１０は実線矢印で示す方向に冷媒が循環する冷房サイクルとなる。

上記のような冷媒回路１０の状態で圧縮機２１が駆動すると、圧縮機２１から吐出された高圧の冷媒は、吐出管６１を流れて四方弁２２に流入し、四方弁２２から冷媒配管６２を流れて室外熱交換器２３に流入する。室外熱交換器２３に流入した冷媒は、室外ファン２７の回転により室外機２の内部に取り込まれた外気と熱交換を行って凝縮する。室外熱交換器２３から室外機液管６３に流出した冷媒は、室内機３で使用者からの要求、具体的には、冷房運転時は要求される冷房能力、除湿運転時は要求される室内の湿度にそれぞれ応じた開度とされている室外膨張弁２４を通過する際に減圧され、閉鎖弁２５を介して液管４に流入する。

液管４を流れて液側接続部３４を介して室内機３に流入した冷媒は、室内機液管６７を流れて室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａに流入し、室内ファン３２の回転により吸込口３０ｆから室内機３の通風路３０ｈに取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。第１熱交換部３１ａから冷媒配管６９に流出した冷媒は、開度が全開とされている室内膨張弁３２を通過して室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ｂに流入し、室内ファン３２の回転により吸込口３０ｆから室内機３の通風路３０ｈに取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。

このように、室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａと第２熱交換部３１ｂとが蒸発器として機能し、第１熱交換部３１ａおよび第２熱交換部３１ｂのそれぞれで冷媒と熱交換を行った室内空気が吹出口３０ｇから室内に吹き出されることによって、室内機３が設置された室内の冷房あるいは除湿が行われる。尚、冷房運転時より除湿運転時のほうが吹出口３０ｇより吹き出される風量が少なくなるように、除湿運転時の室内ファン３３の回転数は冷房運転時の室内ファン３３の回転数と比べて低い回転数とされる

室内熱交換器３１の第２熱交換部３１ｂから流出した冷媒は、室内機ガス管６８を流れてガス側接続部３５を介してガス管５に流入する。ガス管５を流れて閉鎖弁２６を介して室外機２に流入した冷媒は、順に室外機ガス管６４、四方弁２２、吸入管６６を流れ、圧縮機２１に吸入されて再び圧縮される。

＜再熱除湿運転＞
空気調和機１が再熱除湿運転を行う場合の冷媒回路１０は、前述した冷房運転あるいは除湿運転の場合と同じく冷房サイクルとなる。ただし、室外膨張弁２４と室内膨張弁３２の開度、および、室内ファン３３の回転数が、それぞれ冷房運転あるいは除湿運転の場合と異なる。具体的には、室外膨張弁２４の開度は全開とされ、室内膨張弁３２の開度は所定の開度、例えば、全開の半分の開度より小さい開度とされる。これにより、室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａが凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器３１の第２熱交換部３１ｂが蒸発器として機能する。また、室内ファン３３の回転数は、冷房運転時や除湿運転時の回転数より低い回転数とされる。

尚、上述した室外膨張弁２４と室内膨張弁３２の開度、および、室内ファン３３の回転数以外の冷媒回路１０の動作や冷媒の流れについては、冷房運転あるいは除湿運転の場合と同じであるため、詳細な説明を省略する。以下の説明では、冷媒が室外熱交換器２３から流出してから室内熱交換器３１の第２熱交換部３１ｂから流出するまでを説明する。

室外熱交換器２３で外気と熱交換を行って気液二相状態となった冷媒は室外機液管６３へと流れ、全開とされている室外膨張弁２４を通過し閉鎖弁２５を介して液管４に流入する。液管４を流れて液側接続部３４を介して室内機３に流入した冷媒は、室内機液管６７を流れて室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａに流入し、室内ファン３２の回転により吸込口３０ｆから室内機３の通風路３０ｈに取り込まれた室内空気と熱交換を行って凝縮する。第１熱交換部３１ａから冷媒配管６９に流出した冷媒は、前述した所定の開度とされている室内膨張弁３２を通過して減圧されて室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ｂに流入し、室内ファン３２の回転により吸込口３０ｆから室内機３の通風路３０ｈに取り込まれた室内空気と熱交換を行って蒸発する。

このように、室内熱交換器３１の第１熱交換部３１ａが凝縮器として機能するとともに、室内熱交換器３１の第２熱交換部３１ｂが蒸発器として機能することで、吹出口３０ｇから室内へと吹き出される空気の温度の低下を抑えつつ室内の湿度を低下させる。

＜冷房運転／除湿運転終了後の内部乾燥運転＞
次に、冷房運転後あるいは除湿運転後に空気調和機１で行う内部乾燥運転について、図１乃至図３を用いて説明する。本実施形態の内部乾燥運転は、使用者の指示がある場合に行われるものであり、冷房運転あるいは除湿運転を行っているときに使用者が運転停止を指示した場合に、前述した再熱除湿運転を所定時間行って室内機３の内部で発生した凝縮水を乾燥させるものである。

図３は、空気調和機１が内部乾燥運転を行う際の、内部乾燥運転に関わる処理を示すフローチャートである。図３において、ＳＴは処理のステップを表し、これに続く数字はステップの番号を表している。尚、前述した室外機制御手段２００と室内機制御手段３００で、本発明の制御手段が構成される。従って、これ以降の内部乾燥運転に関わる処理の説明の際は、空気調和機１の制御主体としては制御手段を用いて説明し、室外機２や室内機３の個々の装置の制御主体として、適宜室外機制御手段２００のＣＰＵ２１０や室内機制御手段３００のＣＰＵ３１０を用いて説明する。

また、これ以降の説明において、冷房運転時あるいは除湿運転時の室外膨張弁２４の開度である冷房／除湿時開度をＤｏｐ、圧縮機２１の回転数である冷房／除湿時圧縮機回転数をＲｃａ、室外ファン２７の冷房／除湿時室外ファン回転数をＲｆｏａ、室内ファン３３の冷房／除湿時室内ファン回転数をＲｆｉａとする。

ここで、冷房／除湿時開度Ｄｏｐと冷房／除湿時圧縮機回転数Ｒｃａとはそれぞれが、使用者が要求する冷房能力あるいは使用者が要求する室内の湿度に応じた値とされる。また、冷房／除湿時室外ファン回転数Ｒｆｏａは冷房／除湿時圧縮機回転数Ｒｃａに応じた値とされる。また、冷房／除湿時室内ファン回転数Ｒｆｉａは、除湿運転時の回転数が冷房運転時の回転数と比べて低い回転数とされる。

また、内部乾燥運転時の室内膨張弁３２の開度である内部乾燥時開度をＤｉｐ、圧縮機２１の回転数である内部乾燥時圧縮機回転数をＲｃｄ、室外ファン２７の回転数である内部乾燥時室外ファン回転数をＲｆｏｄ、室内ファン３３の回転数である内部乾燥時室内ファン回転数をＲｆｉｄとする。

ここで、内部乾燥時開度Ｄｉｐは、室内熱交換器３１の第２熱交換部３１ｂが蒸発器として機能するように冷媒の圧力を下げることができる所定の開度、例えば、全開の半分より小さい開度とされる。また、内部乾燥時圧縮機回転数Ｒｃｄと内部乾燥時室内ファン回転数Ｒｆｉｄとは、それぞれが冷房運転時あるいは除湿運転時の回転数より低い所定の回転数とされ、例えば、内部乾燥時圧縮機回転数Ｒｃｄが４０ｒｐｓ、内部乾燥時室内ファン回転数Ｒｆｉｄが１１００ｒｐｍとされる。また、内部乾燥時室外ファン回転数Ｒｆｏｄは、内部乾燥時圧縮機回転数Ｒｃｄに応じた値とされる。

尚、上記内部乾燥時圧縮機回転数Ｒｃｄと内部乾燥時室内ファン回転数Ｒｆｉｄとは、それぞれが予め試験などを行って求められて、室外機制御手段２００の記憶部２２０や室内機制御手段３００の記憶部３２０に記憶されている値であり、次に説明する乾燥運転時間ｔｐの間、内部乾燥運転を行えば室内機３の内部の凝縮水がほぼ蒸発することが判明している値である。

さらには、内部乾燥運転を継続する時間である乾燥運転時間をｔｐとする。乾燥運転時間ｔｐは、予め試験などを行って室外機制御手段２００の記憶部２２０あるいは室内機制御手段３００の記憶部３２０に記憶されている値であり、内部乾燥運転を乾燥運転時間ｔｐの間継続して行えば、室内機３の内部で冷房運転あるいは除湿運転を行ったときに発生した凝縮水がほぼ蒸発することが判明している時間である。尚、乾燥運転時間ｔｐの一例としては、８５分間である。

＜内部乾燥運転の処理の流れ＞
まず、制御手段は、使用者の運転指示が冷房運転あるいは除湿運転であるか否かを判断する（ＳＴ１）。使用者の運転指示が冷房運転あるいは除湿運転でなければ（ＳＴ１−Ｎｏ）、制御手段は、暖房運転の開始処理あるいは再熱除湿運転の開始処理を行う（ＳＴ１４）。ここで、暖房運転の開始処理とは、ＣＰＵ２１０が四方弁２２を操作して冷媒回路１０を暖房サイクルとすることである。また、再熱除湿運転の開始処理とは、ＣＰＵ２１０が四方弁２２を操作して冷媒回路１０を冷房サイクルとするとともに、ＣＰＵ２１０が室外膨張弁２４の開度を全開とし、ＣＰＵ３１０が室内膨張弁３２の開度を上述した所定開度Ｄｉｐとすることで、第１熱交換部３１ａが凝縮器として機能するとともに第２熱交換部３１ｂが蒸発器として機能する状態にすることである。

ＳＴ１４の処理を終えた制御手段は、暖房運転制御あるいは再熱除湿運転制御を行い（ＳＴ１５）、ＳＴ５に処理を進める。暖房運転制御あるいは再熱除湿運転制御の各々においては、制御手段は、圧縮機２１、室外膨張弁２４、室外ファン２７、室内膨張弁３２、および室内ファン３３の各々を要求される暖房能力などに応じて制御する。

ＳＴ１において、使用者の運転指示が冷房運転あるいは除湿運転であれば（ＳＴ１−Ｙｅｓ）、制御手段は、冷房運転あるいは除湿運転の開始処理を行う（ＳＴ２）。ここで、冷房運転の開始処理あるいは除湿運転の開始処理とは、ＣＰＵ２１０が四方弁２２を操作して冷媒回路１０を冷房サイクルとすることである。

次に、制御手段は、室外膨張弁２４の開度を冷房／除湿時開度Ｄｏｐとするとともに、室内膨張弁３２の開度を全開とする（ＳＴ３）。具体的には、ＣＰＵ２１０が室外膨張弁２４の開度を冷房／除湿時開度Ｄｏｐとし、ＣＰＵ３１０が室内膨張弁３２の開度を全開とする。

次に、制御手段は、圧縮機２１の回転数を冷房／除湿時圧縮機回転数Ｒｃａとし、室外ファン２７の回転数を冷房／除湿時室外ファン回転数Ｒｆｏａとし、室内ファン３３の回転数を冷房／除湿時室内ファン回転数Ｒｆｉａとして（ＳＴ４）、冷房運転あるいは除湿運転を開始する。具体的には、ＣＰＵ２１０が圧縮機２１の回転数を冷房／除湿時圧縮機回転数Ｒｃａとするとともに室外ファン２７の回転数を冷房／除湿時室外ファン回転数Ｒｆｏａとし、ＣＰＵ３１０が室内ファン３３の回転数を冷房／除湿時室内ファン回転数Ｒｆｉａとする。

次に、制御手段は、使用者により運転モードの切替指示があるか否かを判断する（ＳＴ５）。ここで、運転モード切替指示とは、現在の運転から別の運転への切替、例えば、冷房運転から暖房運転への切替を指示するものである。

運転モード切替指示があれば（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、制御手段は、ＳＴ１に処理を戻す。運転モード切替指示がなければ（ＳＴ５−Ｙｅｓ）、制御手段は、使用者による運転停止指示があるか否かを判断する（ＳＴ６）。ここで、運転停止指示とは、圧縮機２１を停止して空気調和機１が運転を停止することを指示するものである。

使用者による運転停止指示がなければ（ＳＴ６−Ｎｏ）、制御手段は、現在の運転が冷房運転あるいは除湿運転であるか否かを判断する（ＳＴ１６）。現在の運転が冷房運転あるいは除湿運転であれば（ＳＴ１６−Ｙｅｓ）、制御手段はＳＴ３に処理を戻す。現在の運転が冷房運転あるいは除湿運転でなければ（ＳＴ１６−Ｎｏ）、つまり、現在の運転が暖房運転あるいは再熱除湿運転であれば、制御手段はＳＴ１５に処理を戻す。

ＳＴ６において、使用者による運転停止指示があれば（ＳＴ６−Ｙｅｓ）、制御手段は、冷房運転あるいは除湿運転を行っているときに空気調和機１を停止させる場合に、使用者により内部乾燥運転を行うように設定されているか否かを判断する（ＳＴ７）。例えば、使用者による図示しないリモコンの操作によって、冷房運転あるいは除湿運転を行っているときに空気調和機１を停止させる場合に、内部乾燥運転を行うか否かが事前に設定されている。

内部乾燥運転を行うように設定されていなければ（ＳＴ７−Ｎｏ）、制御手段は、ＳＴ１３に処理を進める。内部乾燥運転を行うように設定されていれば（ＳＴ７−Ｙｅｓ）、制御手段は、室外膨張弁２４の開度を全開とするとともに、室内膨張弁３２の開度を内部乾燥時開度Ｄｉｐとする（ＳＴ８）。具体的には、ＣＰＵ２１０が室外膨張弁２４の開度を全開とし、ＣＰＵ３１０が室内膨張弁３２の開度を内部乾燥時開度Ｄｉｐとする。

次に、制御手段は、圧縮機２１の回転数を内部乾燥時圧縮機回転数Ｒｃｄとし、室外ファン２７の回転数を内部乾燥時室外ファン回転数Ｒｆｏｄとし、室内ファン３３の回転数を内部乾燥時室内ファン回転数Ｒｆｉｄとして（ＳＴ９）、内部乾燥運転を開始する。具体的には、ＣＰＵ２１０が圧縮機２１の回転数を内部乾燥時圧縮機回転数Ｒｃｄとするとともに室外ファン２７の回転数を内部乾燥時室外ファン回転数Ｒｆｏｄとし、ＣＰＵ３１０が室内ファン３３の回転数を内部乾燥時室内ファン回転数Ｒｆｉｄとする。尚、以上説明したＳＴ８およびＳＴ９の各処理が、内部乾燥運転に関わる処理である。

上記のように冷媒回路１０を再熱除湿運転時の状態にして内部乾燥運転を行えば、まず、凝縮器として機能する第１熱交換部３１ａでは、第１熱交換部３１ａに流入する冷媒によって第１熱交換部３１ａが暖められて、冷房運転時あるいは除湿運転時に第１熱交換部３１ａで発生した凝縮水が蒸発する。このとき、第１熱交換部３１ａが暖められることによって、第１熱交換部３１ａ以外の室内機３の内部の他の装置や筐体３０を構成する部材を乾燥させることができる。

前述したように、第１熱交換部３１ａは親水化処理がなされていることによって、第１熱交換部３１ａで発生した凝縮水は下方のドレンパン３０ｍに滴下することなく第１熱交換部３１ａのフィン３１ａ１の表面にとどまっている。このため、冷媒回路１０を再熱除湿運転時の状態にして内部乾燥運転を行えば、第１熱交換部３１ａから凝縮水が蒸発しやすい。

第１熱交換部３１ａで暖められて水蒸気となった凝縮水は、室内ファン３３の回転により吹出口３０ｇから室内機３の筐体３０の外部に空気とともに流出する。しかし、この水蒸気となった凝縮水を含む室内空気は、再び吸込口３０ｆから室内機３の筐体３０の内部に取り込まれ、蒸発器として機能している第２熱交換部３１ｂで冷媒によって冷却されて第２熱交換部３１ｂで水滴となる。

前述したように、第２熱交換部３１ｂは滑水化処理がなされているので、第２熱交換部３１ｂで水蒸気から水滴となった凝縮水はフィン３１ｂ１を流れて直ちに下方へと流れてドレンパン３０ｍに滴下する。これにより、再熱除湿運転によって室内機３の内部乾燥運転を行った後に、従来技術のように第２熱交換部３１ｂを乾燥させるための送風運転を行う必要がないので、第２熱交換部３１ｂで水滴となった凝縮水が水蒸気となって再び室内に放出されることがない。

次に、制御手段は、タイマー計測を開始し（ＳＴ１０）、タイマー計測開始から乾燥運転時間ｔｐが経過したか否かを判断する（ＳＴ１１）。乾燥運転時間ｔｐが経過していなければ（ＳＴ１１−Ｎｏ）、制御手段は、ＳＴ１１に処理を戻して内部乾燥運転を継続する。

乾燥運転時間ｔｐが経過していれば（ＳＴ１１−Ｙｅｓ）、制御手段は、タイマーをリセットする（ＳＴ１２）。そして、制御手段は、運転停止処理を行って（ＳＴ１３）処理を終了する。具体的には、運転停止処理では、ＣＰＵ２１０が圧縮機２１および室外ファン２７を停止するとともに室外膨張弁２４を全閉とし、ＣＰＵ３１０が室内ファン３３を停止するとともに室内膨張弁３２を全閉とする。

以上説明したように、本実施形態の空気調和機１では、冷房運転後あるいは除湿運転後に空気調和機１を停止する際に、使用者により内部乾燥運転の実施指示がある場合に、冷媒回路１０を再熱除湿運転時の状態にして内部乾燥運転を行う。これにより、室内機３が設置された室内の湿度の上昇を抑えつつ室内機３の内部の乾燥が行える。

尚、以上説明した実施形態では、減圧装置を膨張弁とした場合を説明した。しかし、これに限られるものではなく、例えば、開度が全開と所定開度の２段階のみ変化する電磁弁のように、再熱除湿運転時に第２熱交換部３１ｂが蒸発器として機能するように開度を調整できるものであればよい。

１ 空気調和機
２ 室外機
３ 室内機
１０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２３ 室外熱交換器
２４ 室外膨張弁
２７ 室外ファン
３１ 室内熱交換器
３１ａ 第１熱交換部
３１ａ１ フィン
３１ａ２ 伝熱管
３１ｂ 第２熱交換部
３１ｂ１ フィン
３１ｂ２ 伝熱管
３２ 室内膨張弁
３３ 室内ファン
２００ 室外機制御手段
２１０ ＣＰＵ
３００ 室内機制御手段
３１０ ＣＰＵ
Ｄｏｐ 冷房／除湿時開度
Ｄｉｐ 内部乾燥時開度
Ｒｃａ 冷房／除湿時圧縮機回転数
Ｒｃｄ 内部乾燥時圧縮機回転数
Ｒｆｏａ 冷房／除湿時室外ファン回転数
Ｒｆｏｄ 内部乾燥時室外ファン回転数Ｒｆｏｄ
Ｒｆｉａ 冷房／除湿時室内ファン回転数
Ｒｆｉｄ 内部乾燥時室内ファン回転数Ｒｆｉｄ
ｔｐ 乾燥運転時間

Claims (2)

1. 室外機と、室内熱交換器と減圧装置とを有する室内機とを有し、
   前記室内熱交換器は、第１熱交換部と第２熱交換部とを有し、
   前記減圧装置が、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間に接続され、
   前記第１熱交換部と前記第２熱交換部とが蒸発器として機能する冷房運転あるいは除湿運転と、前記第１熱交換部が凝縮器として機能するとともに前記第２熱交換部が蒸発器として機能する再熱除湿運転を行う空気調和機であって、
   前記第１熱交換部には親水化処理が施され、
   前記第２熱交換部には滑水化処理が施され、
   前記再熱除湿運転を行って、前記室内機の内部を乾燥させる、
   ことを特徴とする空気調和機。
2. 前記冷房運転あるいは前記除湿運転を行った後に前記空気調和機の運転を停止する場合、前記再熱除湿運転を行って前記室内機の内部を乾燥させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。

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