JP2001263772A

JP2001263772A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2001263772A
Application number: JP2000078196A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hiwada; 武史桧皮; Kazuyuki Nishikawa; 和幸西川; Satoshi Ishida; 智石田; Katsumi Hokotani; 克己鉾谷
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＯ₂冷媒を用いた空気調和機において、暖
房の快適性と空調能力の向上とを両立させる。【解決手段】熱交換器５とファン４とを備え且つＣＯ
₂冷媒を用いた空気調和機において、熱交換器５におけ
る冷媒の流れ方向と空気の流れ方向とを対向させること
で、凝縮領域の全域を通じて凝縮温度と空気温度との温
度差が適正に維持され熱交換効率が高められる。また、
ファン４の風量を変更することで、熱交換器５を通過す
る風量の熱容量差によって空気温度が変化し吸込空気温
度を圧縮機吐出温度に近づけることが可能となり、例え
ば室内低温時に高温空気の吹出により室内温度を迅速に
高めることで快適暖房が実現される。さらに、サイクル
の圧力条件を変化させずに、ファン４の風量制御によっ
て吹出空気温度を制御できるので、吹出空気温度を高温
に設定した状態でも高い空調能力が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、ＣＯ₂冷媒を用
いた空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷媒圧縮式の空気調和機では、凝縮器で
凝縮される冷媒と該凝縮器を通過する空気との間での熱
交換によって該空気を加温し、これを室内に吹き出すこ
とで暖房が行われる。従って、例えば、室内低温時に室
内温度を迅速に上昇させるために吹出空気温度を高めよ
うとすれば、空気との熱交換に関与する凝縮器における
凝縮温度を高めることが必要となる。

【０００３】ところで、従来一般的なフロン系冷媒を用
いた熱交換サイクルにおいては、図８に特性線「Ｌ₀₁，
Ｌ₀₂」で示すように、気相領域における圧縮機出口「点
ａ₁，ａ₂」から凝縮作用が開始され、冷媒の温度及び圧
力が共に次第に低下し、二相領域に達した時点「点
ｂ₁，ｂ₂」から凝縮器出口「点ｃ₁，ｃ₂」までの間では
温度及び圧力が共に一定のまま推移する。従って、高い
凝縮温度の下で空気との熱交換作用を行わせようとすれ
ば、「点ａ₁，ａ₂」から「点ｂ₁，ｂ₂」までの気相領域
を使用すれば良いことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図９に特性
線「Ｌ₁₂」で示すように、フロン系冷媒を用いた熱交換
サイクルにおいては、二相領域においては高い熱伝達率
が得られるものの、これ以外の領域においては熱伝達率
が極端に低下するという特性がある。このため、図８に
おける「点ａ₁，ａ₂」から「点ｂ₁，ｂ₂」までの気相領
域での凝縮温度は空気との熱交換にはほとんど寄与せ
ず、主として二相領域における凝縮温度が空気との熱交
換に寄与し、吹出空気温度はこの二相領域における凝縮
温度に支配されることになる。この結果、フロン系冷媒
を用いた熱交換サイクルにおいて吹出空気温度を高める
ためには、二相領域における凝縮温度を高めることが必
要となる。例えば、凝縮温度４５℃で４０℃程度の吹出
空気温度が得られている場合において、吹出空気温度を
６０℃程度まで上げようとすれば凝縮温度を６５℃程度
に高めることが必要となる。

【０００５】しかし、二相領域における凝縮温度を高め
ようとすれば必然的に凝縮圧力が上昇することから、圧
縮機の効率が低下し、またサイクル全体としての成績係
数（以下、「ＣＯＰ」と略記する）も小さくなり熱交換
性能が低下するという問題があり、このため、暖房の快
適性と高い空調能力との両立には一定の限界があった。

【０００６】一方、ＣＯ₂冷媒を用いた熱交換サイクル
においては、図７に特性線「Ｌ₂」で示すように、ＣＯ₂
冷媒が高圧冷媒であって凝縮器における凝縮作用が超臨
界領域で行われるとともに、図９に特性線「Ｌ₁₁」で示
すように、圧縮機出口から凝縮器の出口までの凝縮範囲
の全域においてほぼ平均した高い熱伝達率が得られると
いう特性がある。従って、このＣＯ₂冷媒を用いた熱交
換サイクルにおいては、吹出空気温度を圧縮機吐出温度
近くまで上昇させることが可能である。

【０００７】そこで本願発明は、ＣＯ₂冷媒を用いた空
気調和機において、暖房の快適性と空調能力の向上とを
両立させることを目的としてなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。

【０００９】本願の第１の発明では、熱交換器５とファ
ン４とを備え且つＣＯ₂冷媒を用いた空気調和機におい
て、上記熱交換器５における冷媒の流れ方向と空気の流
れ方向とを対向させるとともに、上記ファン４の風量を
変更可能としたことを特徴としている。

【００１０】本願の第２の発明では、上記第１の発明に
かかる空気調和機において、上記熱交換器５を、空気の
流れ方向に沿う奥行寸法が、空気流に対向する前面５ａ
の縦寸法と横寸法のうちの短い方の寸法よりも長寸とな
るように設定するとともに、該熱交換器５における冷媒
の流れ方向を、該熱交換器５における空気の出口側から
入口側に向かう方向に設定したことを特徴としている。

【００１１】本願の第３の発明では、上記第１又は第２
の発明にかかる空気調和機において、上記熱交換器５か
らの吹出空気温度を検出する温度センサ１２を備え、該
吹出空気温度と目標吹出空気温度との差分に基づいて上
記ファン４の風量を制御することを特徴としている。

【００１２】本願の第４の発明では、上記第３の発明に
かかる空気調和機において、吸込空気温度を検出する温
度センサ１１を備え、該吸込空気温度に基づいて上記目
標吹出空気温度を変更することを特徴としている。

【００１３】本願の第５の発明では、上記第３までの第
４の発明にかかる空気調和機において、上記ファン４を
インバータにより回転数制御することを特徴としてい
る。

【００１４】本願の第６の発明では、上記第１，第２，
第３，第４又は第５の発明にかかる空気調和機におい
て、上記熱交換器５を、空気の入口側を上方に、空気の
出口側を下方に向けて配置するとともに、該出口側に吹
出口３を設けたことを特徴としている。

【００１５】本願の第７の発明では、上記第１，第２，
第３，第４又は第５の発明にかかる空気調和機におい
て、上記熱交換器５を、その奥行方向を略水平に向けて
配置するとともに、該奥行方向の一端側に吸込口２を、
他端側に吹出口３をそれぞれ設けたことを特徴としてい
る。

【００１６】

【発明の効果】本願発明ではかかる構成とすることによ
り次のような効果が得られる。

【００１７】本願の第１の発明にかかる空気調和機
によれば、熱交換器５とファン４とを備え且つＣＯ₂冷
媒を用いた空気調和機において、上記熱交換器５におけ
る冷媒の流れ方向と空気の流れ方向とを対向させている
ので、該熱交換器５が凝縮器として機能する暖房運転時
には、ＣＯ₂冷媒の凝縮温度は圧縮機吐出部から熱交換
器入口部に向かって次第に低下するのに対して、該熱交
換器５をその空気入口側から空気出口側に向かって流れ
る空気は該ＣＯ₂冷媒との熱交換によって次第に昇温
し、凝縮工程の全域を通じて凝縮温度と空気温度との温
度差が適正に維持され、これによってこれら両者間にお
ける熱交換効率が高められ、高い空調能力が得られるこ
とになる。

【００１８】また、この場合、上記ファン４の風量を変
更すると上記熱交換器５の通過風量の熱容量差によって
空気温度が変化することから、該空気温度（即ち、空気
調和機からの吹出空気温度）を圧縮機吐出温度に近い温
度まで高めることが可能となり（図７の特性線
「Ｌ₃₁」，「Ｌ₃₂」を参照）、フロン系冷媒を用いた熱
交換サイクルでは実現できなかったような高い吹出空気
温度を得ることができ、例えば、室内低温時に高温空気
を室内へ吹き出して室内温度を迅速に高めて快適な暖房
を実現することが可能となる。さらに、室内低温時には
高温の空気を吹き出し、室内温度が適正となった定常時
には低温の空気を吹き出すことで、空気調和機の起動時
から定常時までの広い範囲において暖房の快適性を確保
することができる。

【００１９】さらに、吹出空気温度を、サイクルの圧力
条件をほとんど変化させることなく、ファン４の風量制
御によって制御することができるようにしているで、吹
出空気温度を高温に設定した運転状態においても高い空
調能力を確保することができるものである。

【００２０】本願の第２の発明にかかる空気調和機
によれば、上記第１の発明にかかる空気調和機におい
て、上記熱交換器５を、空気の流れ方向に沿う奥行寸法
が空気流に対向する前面５ａの縦寸法と横寸法のうちの
短い方の寸法よりも長寸となるように設定するととも
に、該熱交換器５における冷媒の流れ方向を、該熱交換
器５における空気の出口側から入口側に向かう方向に設
定しているので、上記熱交換器５において冷媒と空気と
が対向して流れる距離が長くなり、これら両者間におけ
る熱交換可能期間が確保され、これによって上記に記
載の効果が確実ならしめられる。

【００２１】本願の第３の発明にかかる空気調和機
によれば、上記第１又は第２の発明にかかる空気調和機
において、上記熱交換器５からの吹出空気温度を検出す
る温度センサ１２を備え、該吹出空気温度と目標吹出空
気温度との差分に基づいて上記ファン４の風量を制御す
るようにしているので、吹出空気温度が目標吹出空気温
度より低いときには上記ファン４の風量を減少側に制御
して吹出空気温度を高める一方、吹出空気温度が目標吹
出空気温度より高いときには上記ファン４の風量を増加
側に制御して吹出空気温度を下げることで、実際の吹出
空気温度を目標吹出空気温度に可及的に近づけて室内居
住者の暖房要求に的確に応えることができ、これによっ
て暖房の快適性がより一層向上するものである。

【００２２】本願の第４の発明にかかる空気調和機
によれば、上記第３の発明にかかる空気調和機におい
て、吸込空気温度を検出する温度センサ１１を備え、該
吸込空気温度に基づいて上記目標吹出空気温度を変更す
るようにしているので、該目標吹出空気温度の設定に現
在の室内温度条件が加味され、例えば、吸込空気温度の
低い室内低温時での起動時には上記目標吹出空気温度を
高目に設定して吹出空気温度を高めて室内温度の上昇促
進を図るとともに、吸込空気温度が所定温度以上になれ
ば該目標吹出空気温度を低目に設定して吹出空気温度を
下げて快適性を確保するなど、室内温度条件に対応した
吹出空気の温度制御が可能となり、暖房の快適性がより
一層向上することになる。

【００２３】本願の第５の発明にかかる空気調和機
によれば、上記第３又は第４の発明にかかる空気調和機
において、上記ファン４をインバータにより回転数制御
するようにしているので、空気調和機の起動時において
は上記ファン４の風量制御による吹出空気温度の制御の
みならず、立ち上がり能力の向上も図られ、より快適な
運転が確保されるものである。

【００２４】本願の第６の発明にかかる空気調和機
によれば、上記第１，第２，第３，第４又は第５の発明
にかかる空気調和機において、上記熱交換器５を、空気
の入口側を上方に、空気の出口側を下方に向けて配置す
るとともに、該出口側に吹出口３を設けているので、特
に空気調和機を床置型とした場合には、床面近くから足
元側に向けて温風が吹き出されるので、温風の浮上作用
にも拘わらず足元の暖かい理想的な暖房が実現される。
また、空気調和機を壁掛型とした場合でも、その上下方
向寸法が大きいことから上記吹出口３が比較的床面に近
い高さに位置することとなり、快適な暖房が実現され
る。

【００２５】本願の第７の発明にかかる空気調和機
によれば、上記第１，第２，第３，第４又は第５の発明
にかかる空気調和機において、上記熱交換器５を、その
奥行方向を略水平に向けて配置するとともに、該奥行方
向の一端側に吸込口２を、他端側に吹出口３をそれぞれ
設けているので、天井埋込型あるいは天井吊下型の空気
調和機として好適な構造となり、これら天井埋込型ある
いは天井吊下型の空気調和機においても上記ファン４の
風量制御による吹出空気温度の制御によって暖房の快適
性と空調能力の向上とが期待できるとともに、上記熱交
換器５がその奥行方向を略水平に向けて配置されている
ことで、例えば従来一般的な天井埋込型あるいは天井吊
下型の室内機のように熱交換器が立設配置されている場
合に比して、その全高を低く抑えることができ、よりコ
ンパクトな天井埋込型あるいは天井吊下型の室内機を提
供することができるものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本願発明にかかる空気調和
機を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。

【００２７】第１の実施形態図１には、本願発明の第１の実施形態にかかる分離式空
気調和機の床置型室内機Ｚ₁を示している。この室内機
Ｚ₁は、床面Ｇ上に設置されるとともに、その上面に吸
込口２を、その前面の下端部に吹出口３を、それぞれ設
けた縦長箱形のケーシング１内に、ファン４と次述する
熱交換器５，５とを、該ファン４が該熱交換器５，５の
上側に位置するように配置して構成されている。

【００２８】上記熱交換器５は、ＣＯ₂冷媒を用いたク
ロスフィンタイプの熱交換器であって、帯板状の多数枚
のフィン５０，５０，・・をその板厚方向に貫通させて
多数本の伝熱管５１，５１，・・を二列縦隊状に配置す
るとともに、各列にそれぞれ属する伝熱管５１，５１，
・・の端部同士を交互に接続して一つのパスを構成して
いる。そして、この実施形態においては、かかる構成の
二つの熱交換器５，５を、上記フィン５０の短辺側に位
置する前面５ａを上方に、背面５ｂを下方に、それぞれ
向けた立設姿勢で上記ケーシング１内に併置している。

【００２９】また、これら一対の熱交換器５，５の最下
段の伝熱管５１Ａ，５１Ａは共に第１冷媒管５５を介し
て、最上段の伝熱管５１Ｂ，５１Ｂは共に第２冷媒管５
６を介して、それぞれ室外機（図示省略）側に接続され
ている。そして、図１に矢印で示すように、上記各熱交
換器５，５がそれぞれ凝縮器として機能する暖房運転時
には上記第１冷媒管５５が冷媒入口管となり、上記第２
冷媒管５６が冷媒出口管となるように冷媒循環方向を設
定している。従って、暖房運転時には、上記第１冷媒管
５５を介して導入されるＣＯ₂冷媒は、上記各熱交換器
５，５内を下方（即ち、背面５ｂ側）から上方（即ち、
前面５ａ側）に向かって流れることになる。

【００３０】一方、上記ファン４によって上記吸込口２
側から吸い込まれる吸込空気（室内空気）は、上記ケー
シング１内をその上方から下方へ向かって流れ、上記吹
出口３から前方へ向けて吹き出される。従って、上記各
熱交換器５，５においては、上記空気がその前面５ａ側
から流入し、該各熱交換器５，５のフィン５０，５０，
・・間を下方に向かって流れ、その背面５ｂ側から上記
吹出口３を通して室内へ吹き出される。

【００３１】これらの結果、上記各熱交換器５，５にお
いては、暖房運転時には冷媒の流れ方向と空気の流れ方
向とが対向することになる。

【００３２】また、図１において、符号１１は上記吸込
口２の近傍に設けられて吸込空気の温度を検出する温度
センサであり、また符号１２は上記吹出口３の近傍に設
けられて吹出空気の温度を検出する温度センサであり、
これら各温度センサ１１，１２の検出温度は、次述する
ように、上記ファン４の風量制御による吹出空気の温度
制御に用いられる。

【００３３】即ち、この室内機Ｚ₁は、ＣＯ₂冷媒を用い
て超臨界領域で凝縮作用をなすとともに、圧縮機出口か
ら凝縮器出口までの全凝縮範囲において高い熱伝達率が
得られるものである（図７及び図９を参照）。従って、
上記室内機Ｚ₁に設けられた上記各熱交換器５，５がそ
れぞれ凝縮器として機能する暖房運転時には、該各熱交
換器５，５における熱交換により得られる空気温度（即
ち、吹出空気温度）を圧縮機吐出温度に近い高温まで上
昇させることが可能である。また、このような超臨界サ
イクルにおいて、凝縮器を流れる冷媒の流れ方向と、こ
れと熱交換を行う空気の流れ方向とを対向させること
で、凝縮領域の全範囲において凝縮温度と空気温度との
温度差を適正に維持して高い熱交換効率を実現すること
ができる。さらに、凝縮器を流れる空気の風量を変化さ
せることで空気がもつ熱容量が変化し、凝縮器での熱交
換により得られる空気温度が変化すること、具体的に
は、図７に特性線「Ｌ₃₁，Ｌ₃₂」で示すように、風量が
少なくなるほどこれがもつ熱容量が小さくなり、吹出空
気温度を圧縮機吐出温度近くまで上昇させることができ
る。

【００３４】以上のような技術事項を考慮して、この実
施形態の室内機Ｚ₁においては、上述のように、ＣＯ₂冷
媒を用いるものにおいて上記各熱交換器５，５が共に凝
縮器として機能する暖房運転時には該各熱交換器５，５
における冷媒の流れ方向と空気の流れ方向とを対向させ
る構成とした上で、上記ファン４の風量を変更可能と
し、該ファン４の風量制御によって吹出空気温度を変更
制御し得るようにしたものである。

【００３５】具体的には次の通りである。図６におい
て、特性線「Ｌ₆₁，Ｌ₆₂，Ｌ₆₃」は、それぞれファン４
の風量を変化させた場合の吹出空気温度特性を示したも
のであり、特性線「Ｌ₆₁」はファン４の風量を標準時の
「１／３」とした時の吹出空気温度の変化状態を、特性
線「Ｌ₆₂」はファン４の風量を標準時の「１／２」とし
た時の吹出空気温度の変化状態を、さらに特性線
「Ｌ₆₃」はファン４の風量を標準時の「１／１．３」と
した時の吹出空気温度の変化状態を、それぞれ示してい
る。

【００３６】これら各風量時相互間を比較すると次のこ
とが言える。即ち、風量「１／３」時には、熱交換器５
を通過する空気がもつ熱容量がこれら各風量時のうちで
最も小さいので、該熱交換器５での熱交換による温度上
昇率が最も大きくなり、従って特性線「Ｌ₆₁」で示すよ
うに、起動後、極めて早期に７０℃〜８０℃程度まで昇
温し、最も高い吹出空気温度が得られることになる。

【００３７】風量「１／２」時には、熱交換器５を通過
する空気がもつ熱容量が風量「１／３」時よりも大きい
ので、該熱交換器５での熱交換による温度上昇率も風量
「１／３」時よりは小さく、従って特性線「Ｌ₆₂」で示
すように、起動後、比較的早期に７０℃程度まで昇温
し、比較的高い吹出空気温度が得られるものである。

【００３８】これらに対して、標準風量に近い風量「１
／１．３」時には、熱交換器５を通過する空気がもつ熱
容量がこれら各風量時のうちで最も大きいので、該熱交
換器５での熱交換による温度上昇率は最も小さく、従っ
て特性線「Ｌ₆₃」で示すように、起動後、５０℃程度ま
では比較的早期に昇温するものの、その後は昇温が緩慢
となり、比較的低い吹出空気温度が得られるものであ
る。

【００３９】従って、例えば、起動時にはファン４の風
量を「１／３」に絞って早期に高い吹出空気温度を得た
後、順次風量を「１／２」→「１／１．３」と変化させ
ることで、図６に特性線「Ｌ₆」で示すように、吸込空
気温度の低い起動時には、起動後早期に７０℃程度まで
昇温した後、吸込空気温度の昇温とともに（特性線「Ｌ
₄」参照）滑らかに降温して定常時の適正吹出空気温度
（例えば、５５℃程度）に移行するような室内低温時に
おける暖房に理想的な吹出空気温度特性が得られること
になる。

【００４０】尚、図６における特性線「Ｌ₅」は、フロ
ン系冷媒を用いた室内機において風量を標準風量に固定
した場合における起動後の吹出空気温度特性を示してお
り、ＣＯ₂冷媒を用いた室内機Ｚ₁における吹出空気温度
（特性線「Ｌ₆」参照）の場合よりも低い温度（４５℃
程度）の吹出空気しか得られない。

【００４１】このように、この実施形態の室内機Ｚ₁に
おいては、ＣＯ₂冷媒を用いた超臨界サイクルで上記熱
交換器５での冷媒の流れ方向と空気の流れ方向とを対向
させた構成において、ファン４の風量を変更することで
室内機Ｚ₁からの吹出空気温度をサイクルの圧力条件を
ほとんど変更することなく容易に制御することができ、
しかもその吹出空気温度としては圧縮機吐出温度に近い
温度を得ることが可能となるものである。

【００４２】この結果、（イ）上記熱交換器５が凝縮器
として機能する暖房運転時には、該熱交換器５における
冷媒の流れ方向と空気の流れ方向とを対向させたことに
よって、これら両者間における熱交換効率が高められ、
高い空調能力が実現される、（ロ）吸込空気温度を、フ
ロン系冷媒を用いた熱交換サイクルでは実現できなかっ
たような高温、即ち、圧縮機吐出温度に近い温度まで高
めることができることで、例えば、室内低温時に高温空
気を吹き出して迅速に室内温度を高めてより快適な暖房
を実現することができる、（ハ）吹出空気温度を、サイ
クルの圧力条件をほとんど変化させることなく、ファン
４の風量制御によって制御することができることから、
吹出空気温度を高温に設定した運転状態においても高い
空調能力を確保することができる、（ニ）室内低温時に
は高温吹き出しとし、室内温度が適正となった定常時に
は低温吹き出しとすることで、空気調和機の起動時から
定常時までの広い範囲において快適な暖房特性を得るこ
とが可能となる、等の実用上極めて有用な効果が期待で
きるものである。

【００４３】一方、上述の如き上記ファン４の風量制御
による吹出空気温度の制御は、上記各温度センサ１１，
１２の検出温度に基づいて行われる。即ち、図５に示す
ように、先ず、温度センサ１１によって検出される現在
の室内空気温度に基づいて目標吹出空気温度を設定し、
この目標吹出空気温度と上記温度センサ１２によって検
出される現在の吹出空気温度（実測吹出空気温度）とを
比較器６において比較する。そして、上記比較器６から
の比較結果を受けた補償器７においては、実測吹出空気
温度が目標吹出空気温度がより高い場合には吹出空気温
度を低下させるべく上記ファン４に対して風量増加方向
の制御信号を出力する。これに対して、実測吹出空気温
度が目標吹出空気温度がより低い場合には吹出空気温度
を上昇させるべく上記ファン４に対して風量減少方向の
制御信号を出力する。尚、この場合、例えば図４に示す
ように、空気調和機の運転状態を、吸込空気温度が５℃
程度である「起動時」と吸込空気温度が２０℃程度であ
る「定常時」とに分け、「起動時」においては目標吹出
空気温度を７０℃に、「定常時」においては目標吹出空
気温度を５５℃に、それぞれ設定したテーブルを予め用
意しておき、吸込空気温度に応じて自動的に目標吹出空
気温度を読み出し、これに基づいてファン４の風量制御
を行うようにすれば操作が簡易となる。

【００４４】このようにファン４の風量制御による吹出
空気温度の制御を吸込空気温度と吹出空気温度及び目標
吹出空気温度に基づいて行うようにすることで、室内居
住者の暖房要求に的確に応えた暖房運転が可能となり、
暖房の快適性がより一層向上するものである。

【００４５】さらに、上記ファン４の風量制御はその回
転数を変化させることで行われるが、その際、該４５の
回転数をインバータ制御により行うことで、暖房運転の
起動時においては、上記ファン４の風量制御による吹出
空気温度の制御のみならず、立ち上がり能力も向上する
ことから、より快適な運転が確保されることになる。

【００４６】また、この実施形態のように、上記室内機
Ｚ₁を床置型とした場合には、床面近くから足元側に向
けて温風が吹き出されるので、温風の浮上作用にも拘わ
らず足元の暖かい理想的な暖房が実現されることにな
る。

【００４７】第２の実施形態図２には、本願発明の第２の実施形態である壁掛型の室
内機Ｚ₂を示している。この実施形態の室内機Ｚ₂は、上
記第１の実施形態にかかる室内機Ｚ₁と同一構造をもつ
ものであり、従って、その具体的構成及び作用効果につ
いては上記第１の実施形態における該当説明を援用する
ことでここでの説明を省略する。

【００４８】尚、この室内機Ｚ₂においては、上記第１
の実施形態にかかる室内機Ｚ₁の場合とほぼ同様の効果
が得られるものであるが、足元からの暖房という点にお
いては上記第１の実施形態の室内機Ｚ₁の場合よりも劣
ることになる。しかし、この室内機Ｚ₂が壁掛型であっ
たとしても、上記熱交換器５を立設配置したことでその
上下方向寸法が比較的大きく、従って、上記吹出口３が
比較的床面に近い高さに位置することから、快適な暖房
特性が得られるものである。

【００４９】第３の実施形態図３には、本願発明の第３の実施形態である天井埋込型
の室内機Ｚ₃を示している。この実施形態の室内機Ｚ
₃は、天井Ｒ内に埋込配置されるとともにその下面中央
部に吸込口２を、外周部に吹出口３を、それぞれ設けた
ケーシング１の内に、ファン４を上記吸込口２に臨んで
配置するとともに、該ファン４の外周側には上記吹出口
３に臨んで熱交換器５を配置して構成されている。

【００５０】上記熱交換器５の具体的構成は、上記第１
の実施形態にかかる室内機Ｚ₁と同様であり、これと異
なる点は、その配置構造である。即ち、この実施形態の
室内機Ｚ₃においては、上記熱交換器５を、その前面５
ａを上記ファン４に対向させてその奥行方向を略水平と
した倒伏姿勢で配置されている。そして、この熱交換器
５における冷媒の流れ方向は同図に矢印で示すように、
上記吹出口３寄りに位置する背面５ｂ側から上記ファン
４に対向する前面４ａ側に向かう方向に設定している。
従って、上記ファン４から吹き出される空気の流れ方向
は同図に破線矢印で示すように径方向外方へ向かう方向
であることからして、該熱交換器５においては冷媒の流
れ方向と空気の流れ方向とが対向することになる。

【００５１】このように構成された室内機Ｚ₃において
も、上記第１の実施形態にかかる室内機Ｚ₁の場合と同
様の作用効果が得られることは勿論であるが、それに加
えて、上記熱交換器５がその奥行方向を略水平に向けて
配置されていることで、例えば従来一般的な天井埋込型
室内機のように熱交換器が立設配置されている場合に比
して、その全高を低く抑えることができ、よりコンパク
トな天井埋込型の室内機を提供することができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１の実施形態にかかる空気調和機
の構造説明図である。

【図２】本願発明の第２の実施形態にかかる空気調和機
の構造説明図である。

【図３】本願発明の第３の実施形態にかかる空気調和機
の構造説明図である。

【図４】吹出温度制御における温度テーブルの一例であ
る。

【図５】吹出温度制御における制御系の一例である。

【図６】風量制御における吹出温度の変化状態を示す
「温度−時間」特性線である。

【図７】超臨界冷凍サイクルにおける吹出風量に対する
吹出温度の変化状態を示す「温度−エントロピー」特性
線である。

【図８】フロン冷媒を用いた冷凍サイクルにおける「温
度−エントロピー」特性線である。

【図９】フロン冷媒とＣＯ₂冷媒との熱伝達率対比図で
ある。

【符号の説明】

１はケーシング、２は吸込口、３は吹出口、４はファ
ン、５は熱交換器、６は比較器、７は補償器、１１及び
１２は温度センサ、５０はフィン、５１は伝熱管、５５
は第１冷媒管、５６は第２冷媒管、Ｚ₁〜Ｚ₃は空気調和
機（室内機）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石田智大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者鉾谷克己大阪府堺市金岡町1304番地ダイキン工業株式会社堺製作所金岡工場内Ｆターム(参考） 3L051 BE04 BE05 BF02 3L061 BE02 BF01 BF02 BF03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換器（５）とファン（４）とを備え
且つＣＯ₂冷媒を用いた空気調和機であって、上記熱交換器（５）における冷媒の流れ方向と空気の流
れ方向とを対向させるとともに、上記ファン（４）の風
量を変更可能としたことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】請求項１において、上記熱交換器（５）は、空気の流れ方向に沿う奥行寸法
が、空気流に対向する前面（５ａ）の縦寸法と横寸法の
うちの短い方の寸法よりも長寸に設定されるとともに、該熱交換器（５）における冷媒の流れ方向が、該熱交換
器（５）における空気の出口側から入口側に向かう方向
に設定されていることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】請求項１又は２において、上記熱交換器（５）からの吹出空気温度を検出する温度
センサ（１２）を備え、該吹出空気温度と目標吹出空気
温度との差分に基づいて上記ファン（４）の風量を制御
することを特徴とする空気調和機。
【請求項４】請求項３において、吸込空気温度を検出する温度センサ（１１）を備え、該
吸込空気温度に基づいて上記目標吹出空気温度を変更す
るようにしたことを特徴とする空気調和機。
【請求項５】請求項３又は４において、上記ファン（４）がインバータにより回転数制御される
ものであることを特徴とする空気調和機。
【請求項６】請求項１，２，３，４又は５において、上記熱交換器（５）が、空気の入口側を上方に、空気の
出口側を下方に向けて配置されるとともに、該出口側に
吹出口（３）が設けられていることを特徴とする空気調
和機。
【請求項７】請求項１，２，３，４又は５において、上記熱交換器（５）が、その奥行方向を略水平に向けて
配置されるとともに、該奥行方向の一端側に吸込口
（２）が、他端側に吹出口（３）がそれぞれ設けられて
いることを特徴とする空気調和機。