JP2000205686A - 空気調和機の冷凍サイクル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房時の性能を向上するとともに、圧縮機の
信頼性を向上した空気調和機の冷凍サイクルを提供す
る。 【解決手段】 室外機１に収納された圧縮機２と、四方
弁３と、室外熱交換器４と、絞り装置５と、室内機１０
に収納された室内熱交換器１１とからなり、これらを順
次配管接続して冷媒回路を構成してなる空気調和機の冷
凍サイクルにおいて、前記室内熱交換器１１と絞り装置
５との間に、その間を流れる冷媒を前記室外熱交換器４
と四方弁３との間を流れる冷媒と熱交換する補助熱交換
部１２を設けるとともに、同補助熱交換部１２の両端間
に、冷房時に冷媒が該補助熱交換器１２に流れないよう
にバイパスする電磁弁１４（開閉弁）を備えたバイパス
回路を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機の冷凍
サイクルに係わり、暖房時の性能向上のための補助熱交
換部に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の一例を示す空気調和機の
冷凍サイクルの冷媒回路図である。従来の空気調和機の
冷凍サイクルの冷媒回路は、図に示すように、室外機１
に収納された圧縮機２と、四方弁３と、室外熱交換器４
と、絞り装置５と、室内機１０に収納された室内熱交換
器１１とからなり、順次配管接続されて冷媒回路が構成
されている。

【０００３】以上の構成において、冷房運転時には、冷
媒流路は破線の矢印のとおり、室外機１の冷媒は、圧縮
機２から四方弁３を経て室外熱交換器４に向かう。該冷
媒は室外熱交換器４から、絞り装置５を経て前記室内機
１０の室内熱交換器１１に流入する。そして、該冷媒
は、前記室外機１の四方弁３を経て圧縮機２に戻る。ま
た、暖房運転時には、冷媒流路は実線の矢印のとおり、
冷房時と逆の経路をを経て圧縮機２に戻る。

【０００４】ところで、前記室内熱交換器１１または室
外熱交換器４の大きさ、冷媒量の制約のため、熱負荷の
変動などによっては、過冷却、過熱度が十分取れなくな
り、過冷却、過熱度が十分取れるようにすると、絞りま
たは冷媒量の変更が必要となる。

【０００５】しかしながら、前記過冷却、過熱度が不足
している場合、冷媒循環量の減少などにより性能が低下
するおそれがある問題点があった。また、過熱度が不足
し、液冷媒を圧縮機２に戻した場合、同圧縮機２を壊す
おそれがある問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、前
記問題点に鑑み、暖房時の性能を向上するとともに、圧
縮機の信頼性を向上した空気調和機の冷凍サイクルを提
供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたもので、圧縮機と、四方弁と、室
外熱交換器と、絞り装置と、複数パスを有する室内熱交
換器とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続
して冷媒回路を構成してなる空気調和機の冷凍サイクル
において、前記室内熱交換器と絞り装置との間に、その
間を流れる冷媒を前記室外熱交換器と四方弁との間を流
れる冷媒と熱交換する補助熱交換部を設けるとともに、
同補助熱交換部の両端間に、冷房時に冷媒が該補助熱交
換器に流れないようにバイパスする開閉弁を備えたバイ
パス回路を設けてなるようにする。

【０００８】そして、前記補助熱交換部が、中心部に前
記室外熱交換器と四方弁との間を流れる低温冷媒を通す
管状部と、同管状部を囲繞し、前記室内熱交換器と絞り
装置との間を流れる高温ガス冷媒を内部に満たし一端に
流入口と他端に流出口を有する密閉流路部からなるよう
にする。

【０００９】また、前記管状部を、前記配管の一部とし
てなるようにする。

【００１０】そして、前記管状部に、複数の円盤状フィ
ンを嵌合してなるようにする。

【００１１】または、前記管状部の形状を、前記密閉流
路部の流入口から流出口に向かう螺旋状にしてなるよう
にする。

【００１２】あるいは、前記管状部の形状を、前記密閉
流路部の流入口から流出口の間を複数回折返してなるよ
うにする。

【００１３】一方、前記開閉弁が、逆止弁であるように
する。

【００１４】あるいは、前記開閉弁が、電磁弁であるよ
うにする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を実施例
に基づき添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、
本発明の第一の実施例を示す空気調和機の冷凍サイクル
を含む冷媒回路図、図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第
一の実施例を示す空気調和機の冷凍サイクルの補助熱交
換部の説明図である。である。なお、構成品の番号は同
じものについては同一の番号を使用する。

【００１６】図において、１は室外機、２は圧縮機、３
は四方弁、４は室外熱交換器、５は絞り装置、１０は室
内機、１１は室内熱交換器、１２は補助熱交換部、１２
ａは管状部、１２ａ１は円盤状フィン、１２ｂは密閉流
路部、１２ｂ１は流入口、１２ｂ２は流出口、１３は逆
止弁、１４は電磁弁である。

【００１７】まず本発明の空気調和機の冷凍サイクルに
ついて説明すると、室外機１に収納された圧縮機２と、
四方弁３と、室外熱交換器４と、絞り装置５と、室内機
１０に収納された室内熱交換器１１とからなり、これら
を順次配管接続して冷媒回路を構成している。

【００１８】ここで、前記室内熱交換器１１と絞り装置
５との間に、その間を流れる冷媒を前記室外熱交換器４
と四方弁３との間を流れる冷媒と熱交換する補助熱交換
部１２を設ける。それとともに、同補助熱交換部１２の
両端間に、冷房時に冷媒が該補助熱交換器１２に流れな
いようにバイパスする電磁弁１４（開閉弁）を備えたバ
イパス回路を設けている。

【００１９】そして、前記補助熱交換部１２が、中心部
に前記室外熱交換器４と四方弁３との間を流れる低温冷
媒を通す管状部１２ａと、同管状部１２ａを囲繞し、前
記室内熱交換器１１と絞り装置５との間を流れる高温ガ
ス冷媒を内部に満たし一端に流入口１２ｂ１と他端に流
出口１２ｂ２を有する密閉流路部１２ｂからなるように
する。また、前記管状部１２ｂを、前記配管の一部とし
て用いている。なお、この実施例では前記密閉流路部１
２ｂを密閉円筒型の形状としたが、本発明はこの形状に
拘泥するものではない。

【００２０】以上の構成において、次に本発明の作用、
効果を説明する。この実施例によれば、暖房時に前記補
助熱交換部１２の内部では、中心部に蒸発器を出た低温
の冷媒が流れており、高温の冷媒と熱交換され過冷却度
を増加させる。

【００２１】一方、前記室外熱交換器４を出た冷媒は前
記補助熱交換部１２を通る間に高温の冷媒と熱交換され
加熱度を確保する。他方、冷房時には、前記電磁弁１４
が開状態に制御されるため、前記補助熱交換部１２を通
らないので、冷房性能を低下させることはない。このよ
うにして、過冷却度を増加させることにより、暖房性能
が向上する一方、加熱度を確保することにより圧縮機の
破壊を防ぎ信頼性を向上することができる。

【００２２】図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第二の実
施例を示す空気調和機の冷凍サイクルの補助熱交換部の
説明図である。この実施例の場合、前記管状部１２ｂ
に、複数の円盤状フィン１２ｂ１を嵌合している。この
実施例による作用は、前記円盤状フィン１２ｂ１により
前記管状部１２ｂの表面積を増加させ熱交換効率を向上
することである。また、その効果は上述の実施例と同様
であり、前記補助熱交換部１２の効率を向上し、低温の
冷媒の過冷却度を増加させ、高温の冷媒の加熱度を確保
することができる。

【００２３】図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第三の実
施例を示す空気調和機の冷凍サイクルの補助熱交換部の
説明図である。この実施例の場合、前記管状部１２ｂの
形状を、前記密閉流路部１２ｂの流入口１２ｂ１から流
出口１２ｂ２に向かう螺旋状にしている。この実施例に
よる作用は、前記管状部１２ｂの表面積を増加させ熱交
換効率を向上することである。また、その効果は上述の
実施例と同様であり、低温の冷媒の過冷却度を増加さ
せ、高温の冷媒の加熱度を確保することができる。

【００２４】図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第四の実
施例を示す空気調和機の冷凍サイクルの補助熱交換部の
説明図である。この実施例の場合、前記管状部１２ｂの
形状を、前記密閉流路部１２ｂの流入口１２ｂ１から流
出口１２ｂ２の間を複数回折返している。

【００２５】この実施例による作用は、前記管状部１２
ｂの表面積を増加させ熱交換効率を向上することであ
る。また、その効果は、上述の実施例と同様であり、低
温の冷媒の過冷却度を増加させ、高温の冷媒の加熱度を
確保することができる。

【００２６】図６は、本発明の第五の実施例を示す空気
調和機の冷凍サイクルを含む冷媒回路図である。この実
施例の場合、前記バイパス回路の開閉弁が、逆止弁１３
であるようにする。

【００２７】この実施例による作用、効果は、冷房時に
は、前記逆止弁１３が開状態に制御されるため、前記補
助熱交換部１２を通らないので、冷房性能を低下させる
ことはない。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮機
と、四方弁と、室外熱交換器と、絞り装置と、複数パス
を有する室内熱交換器とからなり、これらを冷媒配管に
より順次配管接続して冷媒回路を構成してなる空気調和
機の冷凍サイクルにおいて、前記室内熱交換器と絞り装
置との間に、その間を流れる冷媒を前記室外熱交換器と
四方弁との間を流れる冷媒と熱交換する補助熱交換部を
設けるとともに、同補助熱交換部の両端間に、冷房時に
冷媒が該補助熱交換器に流れないようにバイパスする開
閉弁を備えたバイパス回路を設けてなるようにした。こ
の結果、暖房時の性能を向上するとともに、圧縮機の信
頼性を向上した空気調和機の冷凍サイクルを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す空気調和機の冷凍
サイクルを含む冷媒回路図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第一の実施例を示
す空気調和機の冷凍サイクルの補助熱交換部の断面図で
ある。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第二の実施例を示
す空気調和機の冷凍サイクルの補助熱交換部の断面図で
ある。

【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第三の実施例を示
す空気調和機の冷凍サイクルの補助熱交換部の断面図で
ある。

【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第四の実施例を示
す空気調和機の冷凍サイクルの補助熱交換部の断面図で
ある。

【図６】本発明の第五の実施例を示す空気調和機の冷凍
サイクルを含む冷媒回路図である。

【図７】従来の一例を示す空気調和機の冷凍サイクルを
含む冷媒回路図である。

【符号の説明】

１ 室外機 ２ 圧縮機 ３ 四方弁 ４ 室外熱交換器 ５ 絞り装置 １０ 室内機 １１ 室内熱交換器 １２ 補助熱交換部 １２ａ 管状部 １２ａ１ 円盤状フィン １２ｂ 密閉流路部 １２ｂ１ 流入口 １２ｂ２ 流出口 １３ 逆止弁 １４ 電磁弁

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、
   絞り装置と、複数パスを有する室内熱交換器とからな
   り、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路
   を構成してなる空気調和機の冷凍サイクルにおいて、 前記室内熱交換器と絞り装置との間に、その間を流れる
   冷媒を前記室外熱交換器と四方弁との間を流れる冷媒と
   熱交換する補助熱交換部を設けるとともに、同補助熱交
   換部の両端間に、冷房時に冷媒が該補助熱交換器に流れ
   ないようにバイパスする開閉弁を備えたバイパス回路を
   設けてなる空気調和機の冷凍サイクル。
2. 【請求項２】 前記補助熱交換部が、中心部に前記室外
   熱交換器と四方弁との間を流れる低温冷媒を通す管状部
   と、同管状部を囲繞し、前記室内熱交換器と絞り装置と
   の間を流れる高温ガス冷媒を内部に満たし一端に流入口
   と他端に流出口を有する密閉流路部からなることを特徴
   とする請求項１記載の空気調和機の冷凍サイクル。
3. 【請求項３】 前記管状部を、前記配管の一部としてな
   ることを特徴とする請求項２記載の空気調和機の冷凍サ
   イクル。
4. 【請求項４】 前記管状部に、複数の円盤状フィンを嵌
   合してなることを特徴とする請求項３記載の空気調和機
   の冷凍サイクル。
5. 【請求項５】 前記管状部の形状を、前記密閉流路部の
   流入口から流出口に向かう螺旋状にしてなることを特徴
   とする請求項２記載の空気調和機の冷凍サイクル。
6. 【請求項６】 前記管状部の形状を、前記密閉流路部の
   流入口から流出口の間を複数回折返してなることを特徴
   とする請求項２記載の空気調和機の冷凍サイクル。
7. 【請求項７】 前記開閉弁が、逆止弁であることを特徴
   とする請求項１乃至請求項６記載の空気調和機の冷凍サ
   イクル。
8. 【請求項８】 前記開閉弁が、電磁弁であることを特徴
   とする請求項１乃至請求項６記載の空気調和機の冷凍サ
   イクル。