WO2024122060A1 - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

風路上を風上側から風下側に複数の冷媒回路（１００Ａ），（１００Ｂ），（１００Ｃ）の室内熱交換器（２１Ａ），（２１Ｂ），（２１Ｃ）が並んで配置されることによって室内ユニット（２０）が構成される。制御装置（６０）は、再熱除湿運転中に、複数の冷媒回路（１００Ａ），（１００Ｂ），（１００Ｃ）における一部の圧縮機（１１Ｃ）の運転を停止させ、室内ユニット（２０）における各室内熱交換器（２１Ａ），（２１Ｂ），（２１Ｃ）に冷媒が循環する流路を形成するように流路切替弁（３０ａ），（３０ｂ），（３０ｃ），（３０ｄ），（３０ｅ）を制御し、風路上の風下側に対応する室内熱交換器（２１Ｃ）を凝縮器として作用させるとともに、風路上の風上側に対応する室内熱交換器（２１Ａ），（２１Ｂ）を蒸発器として作用させるように制御する。

Description

空気調和機

　本開示は、空気調和機に関する。

　空気調和機の方式の一つとして、室外から吸い込んだ空気を温度調整し室内に取り入れるとともに、室内空気を室外へ吐き出す方式がある。特開２０２１－０７６２９０号公報（特許文献１）には、第１の熱交換器により室外空気を冷却除湿した後に、第１の熱交換器によりも風路の下流側に設置される第２の熱交換器により再熱を行う再熱除湿運転に関する技術が開示されている。再熱とは、一旦冷却された空気を加熱することである。

　再熱除湿運転が必要となる場合とは、潜熱負荷が大きく顕熱負荷が小さい負荷条件の場合である。潜熱とは状態変化を伴う熱のことであり、顕熱とは温度変化を伴う熱のことである。潜熱負荷が大きく顕熱負荷が小さい負荷条件とは、除湿の要求が高いが温度をそれほど下げたくないという条件である。このような場合、特開２０２１－０７６２９０号公報（特許文献１）の技術を適用することができる。

特開２０２１－０７６２９０号公報

　ここで、大容量の室内ユニットにおいて、複数台の室内機と複数台の室外機とを備える空気調和機がある。このような大容量の室内ユニットでは、１台の室外機に対し複数台の室内機から構成される室内ユニットが接続される。具体的には、室外機に含まれる１台の室外熱交換器に対し室内ユニットにおける風路の上流側の室内熱交換器を蒸発器、風路の下流側の室内熱交換器を凝縮器として機能させることによって再熱除湿運転を実行していた。しかしながら、大容量の室内ユニットは、全ての室外機を運転させる制御が実行されるため省エネルギー性の観点から効率の良い再熱除湿運転を達成できなかった。

　特開２０２１－０７６２９０号公報（特許文献１）は、大容量の室内ユニットについては何ら考慮されていないため、上記の課題を達成することは困難である。

　本開示の目的は、大容量の室内ユニットにおいて省エネルギー性の高い再熱除湿運転を実行することが可能な空気調和機を提供することである。

　本開示は、対象空間を複数の冷媒回路により空調する空気調和機に関する。複数の冷媒回路の各々は、対象空間外に配置される室外熱交換器と、対象空間内に配置される室内熱交換器と、膨張弁と、圧縮機と、を備える。複数の冷媒回路の各々は、冷房運転中に、圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、室内熱交換器、圧縮機の順に冷媒が循環する流路を形成するように接続される。空気調和機は、流路を切替える流路切替弁と、空気を送風することで風路を形成する送風機と、複数の冷媒回路を制御する制御装置と、を備える。風路上を風上側から風下側に複数の冷媒回路の室内熱交換器が並んで配置されることによって室内ユニットが構成される。制御装置は、再熱除湿運転中に、複数の冷媒回路における一部の圧縮機の運転を停止させ、室内ユニットにおける各室内熱交換器に冷媒が循環する流路を形成するように流路切替弁を制御する。制御装置は、風路上の風下側に対応する室内熱交換器を凝縮器として作用させるとともに、風路上の風上側に対応する室内熱交換器を蒸発器として作用させるように制御する。

　本開示の空気調和機によれば、複数の冷媒回路における一部の圧縮機の運転を停止させたとしても再熱除湿運転が実行可能であるため、大容量の室内ユニットにおいて省エネルギー性の高い再熱除湿運転を実行することができる。

実施の形態１における空気調和機の冷媒回路を示す図である。 実施の形態１における冷房運転中の冷媒回路を示す図である。 実施の形態１における再熱除湿運転中の冷媒回路を示す図である。 実施の形態１における再熱除湿運転中の冷媒状態の遷移を示す図である。 実施の形態１における再熱除湿運転中の空気の温度と湿度との関係を示す図である。 実施の形態１における冷房運転および再熱除湿運転の制御を示すフローチャートである。 実施の形態２における空気調和機の冷媒回路を示す図である。 実施の形態３における空気調和機の冷媒回路を示す図である。 実施の形態４における空気調和機の冷媒回路を示す図である。 実施の形態４における冷房運転中の冷媒回路を示す図である。 実施の形態４における第１モードの再熱除湿運転中の冷媒回路を示す図である。 実施の形態４における第２モードの再熱除湿運転中の冷媒回路を示す図である。

　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本開示の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されている。

　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１における空気調和機１の冷媒回路を示す図である。図１に示すように、空気調和機１は、冷媒回路１００Ａと、冷媒回路１００Ｂと、冷媒回路１００Ｃと、制御装置６０と、を含む。冷媒回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々は、内部に冷媒が流れる冷媒配管により接続されている。

　冷媒回路１００Ａは、圧縮機１１Ａと、四方弁１２Ａと、室外熱交換器１３Ａと、送風機１４Ａと、膨張弁２２Ａと、室内熱交換器２１Ａと、を含む。圧縮機１１Ａと、四方弁１２Ａと、室外熱交換器１３Ａと、送風機１４Ａとは、室外機１０Ａを構成する。冷媒回路１００Ｂは、圧縮機１１Ｂと、四方弁１２Ｂと、室外熱交換器１３Ｂと、送風機１４Ｂと、膨張弁２２Ｂと、室内熱交換器２１Ｂと、を含む。圧縮機１１Ｂと、四方弁１２Ｂと、室外熱交換器１３Ｂと、送風機１４Ｂとは、室外機１０Ｂを構成する。冷媒回路１００Ｃは、圧縮機１１Ｃと、四方弁１２Ｃと、室外熱交換器１３Ｃと、送風機１４Ｃと、膨張弁２２Ｃと、室内熱交換器２１Ｃと、を含む。圧縮機１１Ｃと、四方弁１２Ｃと、室外熱交換器１３Ｃと、送風機１４Ｃとは、室外機１０Ｃを構成する。

　室外機１０Ａ、室外機１０Ｂ、および室外機１０Ｃは、室内ユニット２０と冷媒配管により接続されている。室内ユニット２０は、室内熱交換器２１Ａと、室内熱交換器２１Ｂと、室内熱交換器２１Ｃと、送風機２３と、膨張弁２２Ａと、膨張弁２２Ｂと、膨張弁２２Ｃと、流路切替装置３０と、温度センサ５０と、湿度センサ５１と、を含む。室内ユニット２０は、室外空気ＯＡをダクト等により構成される風路に取込み空調の対象空間へ給気ＳＡとして吹き出す。対象空間とは、例えば、建物における室内である。

　圧縮機１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、低温、低圧の冷媒を吸入して圧縮し、高温、高圧のガス冷媒として吐出する。圧縮機１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、例えば、インバータにより駆動し、容量（単位時間当たりに吐出する冷媒の量）が制御される。四方弁１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、空気調和機１の運転モードに応じて冷媒の循環方向を切替える。

　室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、複数の伝熱管を有し、各室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃそれぞれの隣に設置される送風機１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによって送風される空気と複数の伝熱管を通過する冷媒との間で熱交換を行う。膨張弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、冷媒を膨張し減圧させる。膨張弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、例えば、電子膨張弁等の開度を任意に制御することができる装置である。室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、複数の伝熱管を有し、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの風上側に配置される送風機２３によって送風される空気と複数の伝熱管を通過する冷媒との間で熱交換を行う。送風機２３は、空気を送風することで風路を形成する。

　室内ユニット２０において、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、風路上を風上側から風下側へ直列に複数並んで配置される。温度センサ５０は、室内に吹き出される給気ＳＡの温度を測定するためのセンサである。湿度センサ５１は、室内に吹き出される給気ＳＡの湿度を測定するためのセンサである。

　流路切替装置３０は、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅにより構成される。流路切替弁３０ｃ，３０ｅは、第１群の流路切替弁として、冷媒回路１００Ｂと冷媒回路１００Ｃとを接続する位置に配置される。流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄは、第２群の流路切替弁として、冷媒回路１００Ｂおよび冷媒回路１００Ｃの流路に配置される。各流路切替弁３０ａ～３０ｅは、冷媒配管を流れる冷媒の流れを止めたり、流したりすることにより、冷媒の流路を切替えることが可能である。

　制御装置６０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）６１と、メモリ６２（ＲＯＭ（Read　Only　Memory）およびＲＡＭ（Random　Access　Memory））と、各種信号を入出力するための図示しない入出力装置等を含んで構成される。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する処理回路（processing　circuitry）として機能する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置６０の処理手順が記されたプログラムである。制御装置６０は、これらのプログラムに従って、各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

　制御装置６０は、例えば、送風機１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，２３の回転速度を制御することにより、送風量を調整する。制御装置６０は、例えば、膨張弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの開度を制御することにより、冷媒の減圧量を制御する。制御装置６０は、例えば、流路切替弁３０ａ～３０ｅを制御することにより、冷媒配管を流れる冷媒の流路を切替える。制御装置６０は、複数の冷媒回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃに設けられる駆動部品を統括的に制御する。

　次に、空気調和機１を冷房運転する場合について説明する。図２は、実施の形態１における冷房運転中の冷媒回路を示す図である。制御装置６０は、冷房運転中において、流路切替装置３０を制御し、流路切替弁３０ｃ，３０ｅを黒塗りで示す閉状態とし、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄを白抜きで示す開状態とする。

　冷媒回路１００Ａは、冷房運転中において、圧縮機１１Ａ、四方弁１２Ａ、室外熱交換器１３Ａ、膨張弁２２Ａ、室内熱交換器２１Ａ、四方弁１２Ａ、圧縮機１１Ａの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｂは、冷房運転中において、圧縮機１１Ｂ、四方弁１２Ｂ、室外熱交換器１３Ｂ、膨張弁２２Ｂ、室内熱交換器２１Ｂ、四方弁１２Ｂ、圧縮機１１Ｂの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｃは、冷房運転中において、圧縮機１１Ｃ、四方弁１２Ｃ、室外熱交換器１３Ｃ、膨張弁２２Ｃ、室内熱交換器２１Ｃ、四方弁１２Ｃ、圧縮機１１Ｃの順に冷媒が循環するように構成される。

　冷房運転中は、室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが凝縮器として機能し、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが蒸発器として機能する。なお、暖房運転中は、四方弁１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃにより冷媒の循環方向が切替わり、室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが蒸発器として機能し、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが凝縮器として機能する。

　次に、空気調和機１を再熱除湿運転する場合について説明する。図３は、実施の形態１における再熱除湿運転中の冷媒回路を示す図である。制御装置６０は、再熱除湿運転中において、流路切替装置３０を制御し、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄを黒塗りで示す閉状態とし、流路切替弁３０ｃ，３０ｅを白抜きで示す開状態とする。

　冷媒回路１００Ａは、再熱除湿運転中において、圧縮機１１Ａ、四方弁１２Ａ、室外熱交換器１３Ａ、膨張弁２２Ａ、室内熱交換器２１Ａ、四方弁１２Ａ、圧縮機１１Ａの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｂは、再熱除湿運転中において、圧縮機１１Ｂ、四方弁１２Ｂ、室外熱交換器１３Ｂ、膨張弁２２Ｃ、室内熱交換器２１Ｃ、膨張弁２２Ｂ、室内熱交換器２１Ｂ、四方弁１２Ｂ、圧縮機１１Ｂの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｃは、室外機１０Ｃにおける圧縮機１１Ｃの運転が停止され、流路切替弁３０ａ，３０ｂが閉状態とされることにより冷媒の循環が停止される。

　制御装置６０は、膨張弁２２Ｃを全開に制御し、膨張弁２２Ｂを絞り状態とすることにより、室内熱交換器２１Ｃを凝縮器として機能させ、室内熱交換器２１Ｂを蒸発器として機能させる。これによって、再熱除湿運転中は、室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂ、および室内熱交換器２１Ｃが凝縮器として機能し、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂが蒸発器として機能する。つまり、空気調和機１は、再熱除湿運転中、室内ユニット２０における風上側に対応する室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂが蒸発器として機能し、室内ユニット２０における風下側に対応する室内熱交換器２１Ｃが凝縮器として機能する。なお、室外機１０Ｂの運転のみで再熱除湿運転が可能な場合は、室外機１０Ａの圧縮機１１Ａを停止してもよい。

　次に、冷媒状態の遷移について説明する。図４は、実施の形態１における再熱除湿運転中の冷媒状態の遷移を示す図である。縦軸は圧力ｐを示し、横軸は比エンタルピーｈを示す。ｐ－ｈ線図上には、冷媒回路１００Ｂにおける再熱除湿運転中の冷凍サイクルが記載されている。

　図４において、点Ａから点Ｂは圧縮機１１Ｂにおいて実行される圧縮行程、点Ｂから点Ｃは室外熱交換器１３Ｂにおいて実行される凝縮行程、点Ｃから点Ｄは室内熱交換器２１Ｃにおいて実行される凝縮行程、点Ｄから点Ｅは膨張弁２２Ｂにおいて実行される膨張行程、点Ｅから点Ａは室内熱交換器２１Ｂにおいて実行される蒸発行程を示す。

　図４に示すように、圧縮行程では、点Ａから点Ｂにおいて圧縮機１１Ｂから吐出された高温高圧の冷媒が室外熱交換器１３Ｂに流入する。凝縮行程では、点Ｂから点Ｃにおいて室外熱交換器１３Ｂに空気を流すことにより冷媒と空気との間で熱交換する。これにより室外熱交換器１３Ｂに流入する冷媒の比エンタルピーを下降させる。凝縮行程では、さらに点Ｃから点Ｄにおいて室内熱交換器２１Ｃに空気を流すことにより冷媒と空気との間で熱交換する。これにより、室内熱交換器２１Ｃに流入する冷媒の比エンタルピーを下降させる。

　膨張行程では、点Ｄから点Ｅにおいて膨張弁２２Ｂにより減圧されて冷媒が低温低圧状態となり、室内熱交換器２１Ｂに流入する。蒸発行程では、点Ｅから点Ａにおいて室内熱交換器２１Ｂに空気を流すことにより冷媒と空気との間で熱交換する。これにより室内熱交換器２１Ｂに流入する冷媒の比エンタルピーを上昇させる。

　次に、再熱除湿運転中の空気の温度と湿度との関係について説明する。図５は、実施の形態１における再熱除湿運転中の空気の温度と湿度との関係を示す図である。縦軸は絶対湿度Ｘを示し、横軸は乾球温度Ｔを示す。図５に示すように、室内ユニット２０に吸込まれた絶対湿度Ｘ１、乾球温度Ｔ１の吸込空気は、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂにより冷却除湿され、絶対湿度Ｘ２、乾球温度Ｔ２に低下する。その後、吸込空気は、室内熱交換器２１Ｃにより再熱され、絶対湿度をＸ２に保ったまま乾球温度がＴ３に上昇し、吹出空気として対象空間に吹き出される。空気調和機１は、図５に示すような空気の状態変化により再熱除湿運転が実行される。

　次に、空気調和機１の制御装置６０が実行する処理について説明する。図６は、実施の形態１における冷房運転および再熱除湿運転の制御を示すフローチャートである。図６のフローチャートの処理は、制御装置６０の制御におけるメインルーチンから、サブルーチンとして繰返し呼び出されて実行される。

　制御装置６０は、まずステップＳ（以下、単に「Ｓ」と示す）１において、温度センサ５０により検出される室内に吹き出される給気ＳＡの温度（以下、室内空気温度（乾球温度）Ｔ１と称する）、および湿度センサ５１により検出される室内に吹き出される給気ＳＡの湿度（以下、室内空気湿度（絶対湿度）Ｘ１）を取得する。

　次いで、制御装置６０は、室内空気温度Ｔ１が予め定められた閾値温度ＴＳ未満であるか否かを判定する（Ｓ２）。制御装置６０は、Ｓ２において室内空気温度Ｔ１が閾値温度ＴＳ未満であると判定した場合（Ｓ２のＹＥＳ）、Ｓ３へ移行する。室内空気温度Ｔ１が閾値温度ＴＳ未満であることは、顕熱処理量を減少させる必要があるということである。つまり、室内空気温度Ｔ１が閾値温度ＴＳ未満であることは、再熱除湿運転を実行する顕熱負荷が小さい負荷条件である。

　次いで、制御装置６０は、室内空気湿度Ｘ１が予め定められた閾値湿度ＸＳ未満であるか否かを判定する（Ｓ３）。制御装置６０は、Ｓ３において室内空気湿度Ｘ１が閾値湿度ＸＳ未満であると判定した場合（Ｓ３のＹＥＳ）、Ｓ４に移行する。制御装置６０は、Ｓ３において室内空気湿度Ｘ１が閾値湿度ＸＳ以上であると判定した場合（Ｓ３のＮＯ）、Ｓ７に移行する。

　Ｓ３において室内空気湿度Ｘ１が閾値湿度ＸＳ未満であることは、潜熱処理量を減少させることができるということである。このような場合、制御装置６０は、Ｓ４において、室外機１０Ｂを冷房運転とし、室外機１０Ａ，１０Ｃの運転を停止するように制御する。Ｓ３において室内空気湿度Ｘ１が閾値湿度ＸＳ以上であることは、潜熱処理量を増加させる必要があるということである。このような場合、制御装置６０は、Ｓ７において、室外機１０Ａ，１０Ｂを冷房運転とし、室外機１０Ｃの運転を停止するように制御する。空気調和機１は、Ｓ４，Ｓ７の処理により、室外機１０Ｃの運転を停止することで省エネルギー性を高めることができるとともに、潜熱処理量を減少させることができる場合に室外機１０Ａも停止することで省エネルギー性をより高めることができる。

　Ｓ４，Ｓ７の処理の後、制御装置６０は、流路切替装置３０において、流路切替弁３０ｃ，３０ｅを閉状態とし、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄを開状態とする（Ｓ５）。次いで、制御装置６０は、Ｓ６において、膨張弁２２Ｃを全開に制御し、膨張弁２２Ｂを絞り状態とし、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置６０は、Ｓ６の処理によって、図３に示すように室内熱交換器２１Ｃを凝縮器として機能させ、室内熱交換器２１Ｂを蒸発器として機能させる。

　制御装置６０は、Ｓ２において室内空気温度Ｔ１が閾値温度ＴＳ以上であると判定した場合（Ｓ２のＮＯ）、Ｓ８へ移行する。室内空気温度Ｔ１が閾値温度ＴＳ以上であることは、顕熱処理量を増加させる必要があるということである。このような場合、制御装置６０は、Ｓ８において通常運転として、室外機１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを冷房運転とする制御を実行する。次いで、制御装置６０は、流路切替装置３０において、流路切替弁３０ｃ，３０ｅを閉状態とし、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄを開状態とし（Ｓ９）、処理をサブルーチンからメインルーチンに戻す。制御装置６０は、Ｓ８，Ｓ９の処理において、冷房運転中に全ての室外機１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを動作させることによって、室内の温度を設定温度に素早く近づけることができる。

　空気調和機１によれば、Ｓ４，Ｓ７に示すよう、複数の冷媒回路における一部の圧縮機の運転を停止させたとしても再熱除湿運転が実行可能である。これによって、空気調和機１は、大容量の室内ユニットにおいて省エネルギー性の高い再熱除湿運転を実行することができる。空気調和機１は、Ｓ３に示すように、室内空気湿度Ｘ１が予め定められた閾値湿度ＸＳ未満であるか否かにより停止する圧縮機の数を変更可能である。これによって、室内空気湿度Ｘ１に応じて、好適な再熱除湿運転を実行することができる。空気調和機１は、Ｓ８に示すように冷房運転中は、全ての圧縮機を動作させることによって、効果的に室内を冷却することができる。

　実施の形態２．
　実施の形態２の空気調和機１Ａは、実施の形態１の空気調和機１と比較し、冷媒回路１００Ａが設けられていない点が異なる。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については説明を省略する。図７は、実施の形態２における空気調和機１Ａの冷媒回路を示す図である。

　図７に示すように、室内ユニット２０Ａは、室内熱交換器２１Ｂ，２１Ｃが、風路上を風上側から風下側へ直列に複数並んで配置される。制御装置６０は、流路切替装置３０を制御することにより、冷房運転中と再熱除湿運転中とで冷媒の流路を切替える。空気調和機１Ａは、実施の形態１の空気調和機１よりも冷媒回路を１つ少なくしたとしても、省エネルギー性の高い再熱除湿運転を実行することができる。

　実施の形態３．
　実施の形態３の空気調和機１Ｂは、実施の形態１の空気調和機１と比較し、冷媒回路１００Ｄが追加されている点が異なる。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については説明を省略する。図８は、実施の形態３における空気調和機１Ｂの冷媒回路を示す図である。

　図８に示すように、冷媒回路１００Ｄは、圧縮機１１Ｄと、四方弁１２Ｄと、室外熱交換器１３Ｄと、送風機１４Ｄと、膨張弁２２Ｄと、室内熱交換器２１Ｄと、を含む。圧縮機１１Ｄと、四方弁１２Ｄと、室外熱交換器１３Ｄと、送風機１４Ｄとは、室外機１０Ｄを構成する。

　図８に示すように、室内ユニット２０Ｂは、室内熱交換器２１Ｄ，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが、風路上を風上側から風下側へ直列に複数並んで配置される。制御装置６０は、流路切替装置３０を制御することにより、冷房運転中と再熱除湿運転中とで冷媒の流路を切替える。空気調和機１Ｄは、実施の形態１の空気調和機１よりも冷媒回路が１つ増えているため、冷房能力を高めることができる。

　実施の形態４．
　実施の形態４の空気調和機１Ｃは、実施の形態１の空気調和機１と比較し、冷媒回路１００Ａの替わりに冷媒回路１００Ｅ，１００Ｆが追加されている点が異なる。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については説明を省略する。図９は、実施の形態４における空気調和機１Ｃの冷媒回路を示す図である。

　図９に示すように、冷媒回路１００Ｅは、圧縮機１１Ｅと、四方弁１２Ｅと、室外熱交換器１３Ｅと、送風機１４Ｅと、膨張弁２２Ｅと、室内熱交換器２１Ｅと、を含む。圧縮機１１Ｅと、四方弁１２Ｅと、室外熱交換器１３Ｅと、送風機１４Ｅとは、室外機１０Ｅを構成する。冷媒回路１００Ｆは、圧縮機１１Ｆと、四方弁１２Ｆと、室外熱交換器１３Ｆと、送風機１４Ｆと、膨張弁２２Ｆと、室内熱交換器２１Ｆと、を含む。圧縮機１１Ｆと、四方弁１２Ｆと、室外熱交換器１３Ｆと、送風機１４Ｆとは、室外機１０Ｆを構成する。

　図９に示すように、室内ユニット２０Ｃは、室内熱交換器２１Ｂ，２１Ｅ，２１Ｃ，２１Ｆが、風路上を風上側から風下側へ直列に複数並んで配置される。流路切替装置３０Ｃは、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｉ，３０ｊ，３０ｋにより構成される。流路切替弁３０ｃ，３０ｅ，３０ｉ，３０ｋは、各冷媒回路を接続する位置に配置される。流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｊは、各冷媒回路の流路に配置される。各流路切替弁３０ａ～３０ｊは、冷媒配管を流れる冷媒の流れを止めたり、流したりすることにより、冷媒の流路を切替えることが可能である。

　図１０は、実施の形態４における冷房運転中の冷媒回路を示す図である。制御装置６０は、冷房運転中において、流路切替装置３０Ｃを制御し、流路切替弁３０ｃ，３０ｅ，３０ｉ，３０ｋを黒塗りで示す閉状態とし、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｊを白抜きで示す開状態とする。

　冷媒回路１００Ｂは、冷房運転中において、圧縮機１１Ｂ、四方弁１２Ｂ、室外熱交換器１３Ｂ、膨張弁２２Ｂ、室内熱交換器２１Ｂ、四方弁１２Ｂ、圧縮機１１Ｂの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｃは、冷房運転中において、圧縮機１１Ｃ、四方弁１２Ｃ、室外熱交換器１３Ｃ、膨張弁２２Ｃ、室内熱交換器２１Ｃ、四方弁１２Ｃ、圧縮機１１Ｃの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｅは、冷房運転中において、圧縮機１１Ｅ、四方弁１２Ｅ、室外熱交換器１３Ｅ、膨張弁２２Ｅ、室内熱交換器２１Ｅ、四方弁１２Ｅ、圧縮機１１Ｅの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｆは、冷房運転中において、圧縮機１１Ｆ、四方弁１２Ｆ、室外熱交換器１３Ｆ、膨張弁２２Ｆ、室内熱交換器２１Ｆ、四方弁１２Ｆ、圧縮機１１Ｆの順に冷媒が循環するように構成される。

　冷房運転中は、室外熱交換器１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｅ，１３Ｆが凝縮器として機能し、室内熱交換器２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｅ，２１Ｆが蒸発器として機能する。なお、暖房運転中は、四方弁１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｅ，１２Ｆにより冷媒の循環方向が切替わり、室外熱交換器１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｅ，１３Ｆが蒸発器として機能し、室内熱交換器２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｅ，２１Ｆが凝縮器として機能する。

　図１１は、実施の形態４における第１モードの再熱除湿運転中の冷媒回路を示す図である。制御装置６０は、第１モードの再熱除湿運転中において、流路切替装置３０Ｃを制御し、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｊを黒塗りで示す閉状態とし、流路切替弁３０ｃ，３０ｅ，３０ｉ，３０ｋを白抜きで示す開状態とする。

　冷媒回路１００Ｂは、第１モードの再熱除湿運転中において、圧縮機１１Ｂ、四方弁１２Ｂ、室外熱交換器１３Ｂ、膨張弁２２Ｃ、室内熱交換器２１Ｃ、膨張弁２２Ｂ、室内熱交換器２１Ｂ、四方弁１２Ｂ、圧縮機１１Ｂの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｅは、第１モードの再熱除湿運転中において、圧縮機１１Ｅ、四方弁１２Ｅ、室外熱交換器１３Ｅ、膨張弁２２Ｆ、室内熱交換器２１Ｆ、膨張弁２２Ｅ、室内熱交換器２１Ｅ、四方弁１２Ｅ、圧縮機１１Ｅの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｃは、室外機１０Ｃにおける圧縮機１１Ｃの運転が停止され、流路切替弁３０ｆ，３０ｇが閉状態とされることにより冷媒の循環が停止される。冷媒回路１００Ｆは、室外機１０Ｆにおける圧縮機１１Ｆの運転が停止され、流路切替弁３０ａ，３０ｂが閉状態とされることにより冷媒の循環が停止される。

　制御装置６０は、膨張弁２２Ｃ，２２Ｆを全開に制御し、膨張弁２２Ｂ，２２Ｅを絞り状態とすることにより、室内熱交換器２１Ｃ，２１Ｆを凝縮器として機能させ、室内熱交換器２１Ｂ，２１Ｅを蒸発器として機能させる。これによって、第１モードの再熱除湿運転中は、室外熱交換器１３Ｂ，１３Ｅ、および室内熱交換器２１Ｃ，２１Ｆが凝縮器として機能し、室内熱交換器２１Ｂ，２１Ｅが蒸発器として機能する。つまり、空気調和機１は、第１モードの再熱除湿運転中、室内ユニット２０Ｃにおける風上側に対応する室内熱交換器２１Ｂ，２１Ｅが蒸発器として機能し、室内ユニット２０Ｃにおける風下側に対応する室内熱交換器２１Ｃ，２１Ｆが凝縮器として機能する。

　図１２は、実施の形態４における第２モードの再熱除湿運転中の冷媒回路を示す図である。図１２の冷媒回路、図１１の冷媒回路と比較し、流路切替装置３０Ｃにおける各流路切替弁の開閉制御が異なる。制御装置６０は、第２モードの再熱除湿運転中において、流路切替装置３０Ｃを制御し、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄ，３０ｉ，３０ｋを黒塗りで示す閉状態とし、流路切替弁３０ｃ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｊを白抜きで示す開状態とする。

　冷媒回路１００Ｂは、第２モードの再熱除湿運転中において、圧縮機１１Ｂ、四方弁１２Ｂ、室外熱交換器１３Ｂ、膨張弁２２Ｂ、室内熱交換器２１Ｂ、四方弁１２Ｂ、圧縮機１１Ｂの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｅは、第２モードの再熱除湿運転中において、圧縮機１１Ｅ、四方弁１２Ｅ、室外熱交換器１３Ｅ、膨張弁２２Ｆ、室内熱交換器２１Ｆ、膨張弁２２Ｅ、室内熱交換器２１Ｅ、四方弁１２Ｅ、圧縮機１１Ｅの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｃは、第２モードの再熱除湿運転中において、圧縮機１１Ｃ、四方弁１２Ｃ、室外熱交換器１３Ｃ、膨張弁２２Ｃ、室内熱交換器２１Ｃ、四方弁１２Ｃ、圧縮機１１Ｃの順に冷媒が循環するように構成される。冷媒回路１００Ｆは、室外機１０Ｆにおける圧縮機１１Ｆの運転が停止され、流路切替弁３０ａ，３０ｂが閉状態とされることにより冷媒の循環が停止される。

　制御装置６０は、膨張弁２２Ｆを全開に制御し、膨張弁２２Ｅを絞り状態とすることにより、室内熱交換器２１Ｆを凝縮器として機能させ、室内熱交換器２１Ｅを蒸発器として機能させる。これによって、第２モードの再熱除湿運転中は、室外熱交換器１３Ｂ，１３Ｅ，１３Ｃ、および室内熱交換器２１Ｆが凝縮器として機能し、室内熱交換器２１Ｂ，２１Ｅ，２１Ｃが蒸発器として機能する。つまり、空気調和機１は、第２モードの再熱除湿運転中、室内ユニット２０Ｃにおける風上側に対応する室内熱交換器２１Ｂ，２１Ｅ，２１Ｃが蒸発器として機能し、室内ユニット２０Ｃにおける風下側に対応する室内熱交換器２１Ｆが凝縮器として機能する。

　図１１、図１２に示すように、空気調和機１Ｃは、再熱除湿運転中の状況（第１モードであるか第２モードであるか）により、蒸発器として機能する室内熱交換器と、凝縮器として機能する室内熱交換器の割合を異ならせることができる。これによって、空気調和機１Ｃは、大容量の室内ユニットにおいて一部の圧縮機を停止させることで省エネルギー性の高い再熱除湿運転を実行することができるとともに、再熱除湿運転中の状況に応じた再熱除湿運転を実行することができる。

　＜まとめ＞
　本開示は、図１に示すように、対象空間を複数の冷媒回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃにより空調する空気調和機１に関する。複数の冷媒回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々は、対象空間外に配置される室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃと、対象空間内に配置される室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、膨張弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃと、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、を備える。複数の冷媒回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々は、冷房運転中に、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ、室外熱交換器１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ、膨張弁２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ、室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ、圧縮機１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの順に冷媒が循環する流路を形成するように接続される。空気調和機１は、流路を切替える流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅと、空気を送風することで風路を形成する送風機２３と、複数の冷媒回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃを制御する制御装置６０と、を備える。風路上を風上側から風下側に複数の冷媒回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが並んで配置されることによって室内ユニット２０が構成される。制御装置６０は、再熱除湿運転中に、複数の冷媒回路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃにおける一部の圧縮機１１Ｃの運転を停止させ、室内ユニット２０における各室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに冷媒が循環する流路を形成するように流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅを制御し、風路上の風下側に対応する室内熱交換器２１Ｃを凝縮器として作用させるとともに、風路上の風上側に対応する室内熱交換器２１Ａ，２１Ｂを蒸発器として作用させるように制御する。

　好ましくは、複数の冷媒回路は、図７に示すように、冷媒回路１００Ｂと冷媒回路１００Ｃとを含む。冷媒回路１００Ｂは、圧縮機１１Ｂと、室外熱交換器１３Ｂと、膨張弁２２Ｂと、室内熱交換器２１Ｂと、を有する。冷媒回路１００Ｃは、圧縮機１１Ｃと、室外熱交換器１３Ｃと、膨張弁２２Ｃと、室内熱交換器２１Ｃと、を有する。制御装置６０は、冷房運転中に、圧縮機１１Ｂ、室外熱交換器１３Ｂ、膨張弁２２Ｂ、室内熱交換器２１Ｂ、圧縮機１１Ｃの順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１Ｃ、室外熱交換器１３Ｃ、膨張弁２２Ｃ、室内熱交換器２１Ｃ、圧縮機１１Ｃの順に冷媒が循環する流路を形成するように流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅを制御し、再熱除湿運転中に、圧縮機１１Ｃの運転を停止し、圧縮機１１Ｂ、室外熱交換器１３Ｂ、膨張弁２２Ｃ、室内熱交換器２１Ｃ、膨張弁２２Ｂ、室内熱交換器２１Ｂ、圧縮機１１Ｂの順に冷媒が循環する流路を形成するように流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅを制御する。

　好ましくは、流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅは、図２，３に示すように、冷媒回路１００Ｂと冷媒回路１００Ｃとを接続する位置に配置される第１群の流路切替弁３０ｃ，３０ｅと、冷媒回路１００Ｂおよび冷媒回路１００Ｃの流路に配置される第２群の流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄと、を含む。制御装置６０は、冷房運転中に、第１群の流路切替弁３０ｃ，３０ｅを閉状態に制御するとともに、第２群の流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄを開状態に制御し、再熱除湿運転中に、第１群の流路切替弁３０ｃ，３０ｅを開状態に制御するとともに、第２群の流路切替弁３０ａ，３０ｂ，３０ｄを閉状態に制御する。

　好ましくは、図１に示すように、対象空間内の温度を検出する温度センサ５０をさらに備える。制御装置６０は、図６のＳ２に示すように、温度センサ５０で検出された室内空気温度Ｔ１が予め設定した閾値温度ＴＳ未満の場合、再熱除湿運転を実行するように制御する。

　好ましくは、図１に示すように、対象空間内の湿度を検出する湿度センサ５１をさらに備える。制御装置６０は、図６のＳ３に示すように、湿度センサ５１で検出された室内空気湿度Ｘ１が予め設定した閾値湿度ＸＳ未満の場合、閾値湿度以上の場合よりも多い数の圧縮機を停止して、再熱除湿運転を実行するように制御する。

　好ましくは、制御装置６０は、図６のＳ６に示すように、再熱除湿運転中において、風路上の風下側に対応する室内熱交換器２１Ｃと接続される膨張弁２２Ｃを全開に制御する。

　本実施の形態の空気調和機１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、上記の構成を備えることによって、複数の冷媒回路における一部の圧縮機の運転を停止させたとしても再熱除湿運転が実行可能であるため、大容量の室内ユニットにおいて省エネルギー性の高い再熱除湿運転を実行することができる。

　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ　空気調和機、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ　室外機、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ　圧縮機、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ　四方弁、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆ　室外熱交換器、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，２３　送風機、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ　室内ユニット、２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ　室内熱交換器、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆ　膨張弁、３０，３０Ｃ　流路切替装置、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｉ，３０ｊ，３０ｋ　流路切替弁、５０　温度センサ、５１　湿度センサ、６０　制御装置、６１　ＣＰＵ、６２　メモリ、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ　冷媒回路。

Claims (6)

1. 　対象空間を複数の冷媒回路により空調する空気調和機であって、
   　前記複数の冷媒回路の各々は、前記対象空間外に配置される室外熱交換器と、前記対象空間内に配置される室内熱交換器と、膨張弁と、圧縮機と、を備え、
   　前記複数の冷媒回路の各々は、冷房運転中に、前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記膨張弁、前記室内熱交換器、前記圧縮機の順に冷媒が循環する流路を形成するように接続され、
   　前記空気調和機は、
   　　流路を切替える流路切替弁と、
   　　空気を送風することで風路を形成する送風機と、
   　　前記複数の冷媒回路を制御する制御装置と、を備え、
   　前記風路上を風上側から風下側に前記複数の冷媒回路の室内熱交換器が並んで配置されることによって室内ユニットが構成され、
   　前記制御装置は、再熱除湿運転中に、
   　　前記複数の冷媒回路における一部の圧縮機の運転を停止させ、前記室内ユニットにおける各室内熱交換器に冷媒が循環する流路を形成するように前記流路切替弁を制御し、
   　　前記風路上の風下側に対応する室内熱交換器を凝縮器として作用させるとともに、前記風路上の風上側に対応する室内熱交換器を蒸発器として作用させるように制御する、空気調和機。
2. 　前記複数の冷媒回路は、第１冷媒回路と第２冷媒回路とを含み、
   　前記第１冷媒回路は、第１圧縮機と、第１室外熱交換器と、第１膨張弁と、第１室内熱交換器と、を有し、
   　前記第２冷媒回路は、第２圧縮機と、第２室外熱交換器と、第２膨張弁と、第２室内熱交換器と、を有し、
   　前記制御装置は、
   　　前記冷房運転中に、前記第１圧縮機、前記第１室外熱交換器、前記第１膨張弁、前記第１室内熱交換器、前記第１圧縮機の順に冷媒が循環するとともに、前記第２圧縮機、前記第２室外熱交換器、前記第２膨張弁、前記第２室内熱交換器、前記第２圧縮機の順に冷媒が循環する流路を形成するように前記流路切替弁を制御し、
   　　前記再熱除湿運転中に、前記第２圧縮機の運転を停止し、前記第１圧縮機、前記第１室外熱交換器、前記第２膨張弁、前記第２室内熱交換器、前記第１膨張弁、前記第１室内熱交換器、前記第１圧縮機の順に冷媒が循環する流路を形成するように前記流路切替弁を制御する、請求項１に記載の空気調和機。
3. 　前記流路切替弁は、前記第１冷媒回路と前記第２冷媒回路とを接続する位置に配置される第１群の流路切替弁と、前記第１冷媒回路および前記第２冷媒回路の流路に配置される第２群の流路切替弁と、を含み、
   　前記制御装置は、
   　　前記冷房運転中に、前記第１群の流路切替弁を閉状態に制御するとともに、前記第２群の流路切替弁を開状態に制御し、
   　　前記再熱除湿運転中に、前記第１群の流路切替弁を開状態に制御するとともに、前記第２群の流路切替弁を閉状態に制御する、請求項２に記載の空気調和機。
4. 　前記対象空間内の温度を検出する温度検出装置をさらに備え、
   　前記制御装置は、前記温度検出装置で検出された温度が予め設定した第１閾値未満の場合、前記再熱除湿運転を実行するように制御する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気調和機。
5. 　前記対象空間内の湿度を検出する湿度検出装置をさらに備え、
   　前記制御装置は、前記湿度検出装置で検出された湿度が予め設定した第２閾値未満の場合、前記第２閾値以上の場合よりも多い数の圧縮機を停止して、前記再熱除湿運転を実行するように制御する、請求項４に記載の空気調和機。
6. 　前記制御装置は、前記再熱除湿運転中において、前記風路上の風下側に対応する室内熱交換器と接続される膨張弁を全開に制御する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空気調和機。

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