JP2002071207A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JP2002071207A
JP2002071207A JP2000256248A JP2000256248A JP2002071207A JP 2002071207 A JP2002071207 A JP 2002071207A JP 2000256248 A JP2000256248 A JP 2000256248A JP 2000256248 A JP2000256248 A JP 2000256248A JP 2002071207 A JP2002071207 A JP 2002071207A
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JP
Japan
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heat exchanger
indoor heat
indoor
air conditioner
air
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JP2000256248A
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Mitsuru Ishikawa
川 充 石
Yoshiro Nakamura
村 芳 郎 中
Hideto Suzuki
木 秀 人 鈴
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Toshiba Carrier Corp
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Toshiba Carrier Corp
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  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 除湿運転時に蒸発器を通過した空気の温度を
高めに維持して部品の表面温度の低下を防止、結露の発
生を防止すること。 【解決手段】 熱的に分離された第1,第2の室内熱交
換器5a、5bと、これらの室内熱交換器に通風する室内
ファン9をユニット本体8内に備え、除湿時には第1の
室内熱交換器5aが凝縮器として作用し、第2の室内熱
交換器5bが蒸発器として作用するように両熱交換器の
間に絞り装置16を設けた空気調和機において、前記第
2の室内熱交換器5bの風上側に除湿運転時に凝縮器と
して作用する第3の室内熱交換器17を設けた。

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に係り、
特にその空気調和機の室内機に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、空気調和機としては、室内熱交
換器を少なくとも2つに分割し、その一部を蒸発器とし
て作用させ、他の部分を凝縮器として作用させるように
して除湿運転可能とすることが行われている。
【0003】図4は、上記除湿運転が可能な空気調和機
の冷凍サイクルを示す図であり、コンプレッサー1が四
方切替弁2を介して室外熱交換器3に連結されており、
その室外熱交換器3が開放制御可能な膨張弁4を介して
室内熱交換器5に連結されている。そして、上記室内熱
交換器5が前記四方切替弁2に連結されている。室内熱
交換器5は除湿運転時に凝縮器として作用する第1の室
内熱交換器5aと、蒸発器として作用する第2の室内熱
交換器5bに分割されており、両室内熱交換器5a、5b
との間にキャピラリ6が並設された2方弁7が設けられ
ている。
【0004】しかして、暖房運転時には、コンプレッサ
ー1から吐出された冷媒が四方切替弁2を経て室内熱交
換器5に流入して凝縮され、そこで室内空気と熱交換し
て室内空気の加温が行われる。室内空気と熱交換した冷
媒は膨張弁4を通って室外熱交換器3に流入して蒸発し
た後四方切替弁2を経てコンプレッサー1に環流する。
【0005】また、冷房運転時には、コンプレッサー1
から吐出された冷媒は四方切替弁2を経て室外熱交換器
3に流入して凝縮され、膨張弁4を経て室内熱交換器5
に流入して蒸発し、室内空気を冷却した後四方切替弁2
を経てコンプレッサー1に環流される。
【0006】一方、除湿運転時には、冷媒の流れは冷房
運転時と同じであるが、膨張弁4が開放されるととも
に、2方弁7が閉鎖される。したがって、コンプレッサ
ー1から吐出された冷媒は四方切替弁2を経て室外熱交
換器3及び第1の室内熱交換器5aに順次流入し、その
室外熱交換器3及び第1の室内熱交換器5aで凝縮した
後、キャピラリ6を通って第2の室内熱交換器5bに流
入して蒸発し、室内空気との熱交換により室内空気が冷
却され、室内空気の除湿が行われる。
【0007】図5は、上記除湿運転が可能な空気調和機
の室内機の概略構成を示す縦断面図であり、ユニット本
体8内にはその前面側に、前記第1及び第2の室内熱交
換器5a、5bが互いに平行に且つやや斜めに配設されて
おり、その後方下部に室内ファン9が設けられている。
そして、上記ユニット本体8の前面部及び上面部には室
内空気の吸込口10が形成され、さらに室内ファン9の
下方には室内空気の吹出し口11が形成されている。し
かして、室内ファン9により吸込口10から吸い込まれ
た室内空気は室内熱交換器5a、5bにおいて熱交換され
た後吹出口11から室内に吹き出される。
【0008】ところが、このような空気調和機において
は風上側に蒸発器が、風下側に凝縮器が設けられている
ため、熱交換器5a,5bの傾斜が多い場合には蒸発器で
結露した水が円滑に下方のドレンパン12に導かれる
が、傾斜が緩い場合には風下側の凝縮器に蒸発器の水滴
が滴下し、この部分で水滴が蒸発してしまい除湿性能が
低下する等の問題がある。
【0009】そこで、図6に示すように、第1の室内熱
交換器5aを熱交換部5aと熱交換部5aの2つに分
割してユニット本体8の上部にハ字状に配設するととも
に前面部に第2の室内熱交換器5bを配設したり、図7
に示すように、ユニット本体8の前面側にほぼ垂直な熱
交換部5aとその上方が背面側に傾斜した熱交換部5a
とからなる第1の室内熱交換器5aを設け、上面側に
背面側に向かって下方に傾斜した第2の室内熱交換器5
bを設けたものも提案されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このような構成によれ
ば、蒸発器の下方に凝縮器等が位置することがなく、蒸
発器の結露水はそのままドレンパンに流れ、高い除湿性
能が得られる。
【0011】しかしながら、この構成の空気調和機にお
いては、蒸発器として作用する第2の室内熱交換器を通
過した吸込空気は熱交換の結果極めて低い温度になって
いる。一方、他の部分から吸い込まれた空気は凝縮器と
して作用する第1の室内熱交換器を通過しているため、
逆に高い温度の空気となっている。この両方の空気が室
内ファンにて混合されて均一な温度の空気となって吹き
出した場合には問題はないが、除湿運転時には室内ファ
ンの風量が少ないため、冷たい空気と暖かい空気が分か
れて流れ、冷たい空気が表面を流れるユニット本体内の
部分中、特に図6のAで示す部分、或いは図7のBで示す
部分がより冷却され、その部分に結露が生じることがあ
る等の問題がある。
【0012】本発明は、このような点に鑑み、蒸発器部
を通過した空気の温度を高めに維持して温度の低下を防
止し、ユニット本体における筺体表面の結露を防止し得
るようにした空気調和機を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱的に分離さ
れた第1,第2の室内熱交換器と、これらの室内熱交換
器に通風する室内ファンをユニット本体内に備え、除湿
時には第1の室内熱交換器が凝縮器として作用し、第2
の室内熱交換器が蒸発器として作用するように両熱交換
器の間に絞り装置を設けた空気調和機において、前記第
2の室内熱交換器の風上側に除湿運転時に凝縮器として
作用する第3の室内熱交換器を設けたことを特徴とす
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図3を参照して本
発明の実施の形態について説明する。なお、図中、図4
乃至図7と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。
【0015】ユニット本体8の前面部には前面パネル1
3が設けられており、その前面パネル13の前面側には
グリル14が嵌め込まれた前部吸込口10aが開口さ
れ、上面にはグリル15が嵌め込められた上部吸込口1
0bが開口されている。また、ユニット本体8内には、
その前面側に前方に突出するように湾曲した第1の室内
熱交換器5aが配設され、上面側には上記第1の室内熱
交換器5aに連結され背面側に向かって下方に傾斜した
第2の室内熱交換器5bが配設されている。上記第1の
室内熱交換器5aと第2の室内熱交換器5bとの間には、
開の時は全開し、閉の時には絞り機能を奏する絞り付二
方弁16が設けられている。
【0016】一方、前記第2の室内熱交換器5bの上方
には、その第2の室内熱交換器5bとほぼ平行状態に第
3の室内熱交換器17が設けられている。この第3の室
内熱交換器17は、除湿運転時に凝縮器として作用する
ものであって、一端が膨張弁4(図4)に連結され、他
端が前記第1の室内熱交換器5aの頂部に導管18によ
り連結されている。
【0017】図2は上記各熱交換器を連結する配管を示
す図であって、第3の室内熱交換器17の一端の伝熱管
が図示しない膨張弁に連結され、他端の伝熱管が導管1
8を介して第1の室内熱交換器5aの頂部の伝熱管に連
結されている。上記導管18が連結されている第1の室
内熱交換器5aの伝熱管と直接連通している所定の伝熱
管には、三方ベンド分流器19が連結されている。その
三方ベンド分流器19は、逆U字状に形成された曲管の
頂点部に上記伝熱管に接続された水平管部が側方から接
続されており、上記逆U字状部により分岐された2本の
導管20a,20bが垂直下方に平行に延び、その先端が
第1の室内熱交換器5aの中間部における2つの伝熱管
に連結されている。上記2本の伝熱管20a、20bが連
結された伝熱管にそれぞれ直接連通する端部の伝熱管は
分流パイプ21によって接合されている。その分流パイ
プ21には、第2の室内熱交換器5bに取り付けられた
分流三方ベンド22に一端が接続された導管23が連結
されており、この導管20には、その途中に消音マフラ
24及び前記絞り付二方弁16が設けられている。一
方、第2の室内熱交換器5bにおける前記分流三方ベン
ド22に連通する2つの伝熱管の端部は合流パイプ25
により結合され、機外に導出される。
【0018】しかして、除湿運転時においては、コンプ
レッサー1から吐出された冷媒は室外熱交換機3及び全
開されている膨張弁4を通って第3の室内熱交換器17
に流入するとともに、導管18を経て第1の室内熱交換
器5aに順次流入する。第1の室内熱交換器5aの頂部の
伝熱管に流入した冷媒は、複数の伝熱管を通り三方ベン
ド分流器19で2本の導管20a、20bに、前記三方ベ
ンド分流器の構成により均等に分流され、第1の室内熱
交換器5aの互いに異なる2つの伝熱管路を通り、その
間に凝縮される。上記互いに異なる2つの伝熱管路を通
った冷媒は分流パイプ21で合流された後導管23に流
入し、絞り作用を行う絞り付二方弁16を経て分流三方
ベンド22を介して第2の室内熱交換器5bに導入され
る。第2の室内熱交換器5bに導入された冷媒は2つの
伝熱管路に分かれて流れ、そこで蒸発して室内空気と熱
交換して室内空気を冷却しその除湿が行われる。そし
て、この第2の室内熱交換器5bで蒸発した冷媒は合流
パイプ22を経て室内機外に排出される。
【0019】このように、この実施の形態においては、
除湿運転時において蒸発器として作用する第2の室内熱
交換器5bの風上側である上方に凝縮器として作用する
第3の室内熱交換器17が配設されているので、上記蒸
発器の作用を行う第2の室内熱交換器5bに流入する室
内空気が第3の室内熱交換器17において加温される。
したがって、蒸発器を通過する空気の温度が高めに維持
され、空気流が接する筺体等の表面温度の低下が防止さ
れ、当該部分における結露が防止される。
【0020】なお、上記実施の形態においては絞り付き
二方弁を使用したものを示したが、二方弁とキャピラリ
を並列に設けたものを使用してもよいことは当然であ
る。
【0021】図3は、本発明の他の実施の形態を示す図
であり、第1の室内熱交換器5aが熱交換部5aと熱交
換部5aの2つに分割され、空気調和機本体の上面部
にハ字状に配設されており、前面部に第2の室内熱交換
器5bがほぼ垂直状に配設されている。そして、上記第
2の室内熱交換器5bの前面側に前記第3の室内熱交換
器17が設けられている。そして、図示しない膨張弁4
を経た冷媒は第3の室内熱交換器17及び第1の室内熱
交換器5aの両熱交換部5a,5aを順次通り第2の
室内熱交換器5bに流入し、そこで膨張して室内空気の
除湿を行う。
【0022】しかして、この場合も除湿時に蒸発器とし
て作用する第2の室内熱交換器5bの風上側である前面
部に凝縮器として作用する第3の室内熱交換器14が配
設されているので、第2の室内熱交換器5bに流入する
室内空気が加温され、蒸発器を通過した空気の温度が高
めに維持され、筺体表面の結露を防止することができ
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、熱的に分離された第1,第2の室内熱交換器と、こ
れらの室内熱交換器に通風する室内ファンを備え、除湿
時には第1の室内熱交換器が凝縮器として作用し、第2
の室内熱交換器が蒸発器として作用するように両熱交換
器の間に絞り装置を設けた空気調和機において、前記第
2の室内熱交換器の風上側に除湿運転時に凝縮器として
作用する第3の室内熱交換器を設けたので、除湿運転時
において蒸発器を通過した空気の温度を高めに維持させ
ることができ、筺体表面への結露を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気調和機の室内機の概略構成を示す
縦断面図。
【図2】図1の空気調和機の各熱交換器を連結する配管
を示す図。
【図3】本発明の他の実施の形態の縦断面図。
【図4】除湿運転が可能な空気調和機の冷凍サイクル
図。
【図5】従来の空気調和機の1例を示す図。
【図6】従来の空気調和機の他の例を示す図。
【図7】従来の空気調和機のさらに他の例を示す図。
【符号の説明】
1 コンプレッサー 3 室外熱交換器 4 膨張弁 5 室内熱交換器 5a 第1の室内熱交換器 5b 第2の室内熱交換器 6 キャピラリ 7 2方弁 8 ユニット本体 9 室内ファン 16 絞り付き二方弁 17 第3の室内熱交換器
【手続補正書】
【提出日】平成12年9月12日(2000.9.1
2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴 木 秀 人 静岡県富士市蓼原336 東芝キヤリアエン ジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 3L051 BE05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱的に分離された第1,第2の室内熱交換
    器と、これらの室内熱交換器に通風する室内ファンをユ
    ニット本体内に備え、除湿運転時には第1の室内熱交換
    器が凝縮器として作用し、第2の室内熱交換器が蒸発器
    として作用するように両熱交換器の間に絞り装置を設け
    た空気調和機において、前記第2の室内熱交換器の風上
    側に除湿運転時に凝縮器として作用する第3の室内熱交
    換器を設けたことを特徴とする、空気調和機。
  2. 【請求項2】第1の室内熱交換器はユニット本体の前面
    側に配設され、第2の室内熱交換器はユニット本体の上
    面側に配設され上記第1の室内熱交換器の上端部に連結
    されており、第3の室内熱交換器は上記第2の室内熱交
    換器の上方側に配設されていることを特徴とする、請求
    項1記載の空気調和機。
  3. 【請求項3】第1の室内熱交換器はユニット本体の上面
    側に配設され、第2の室内熱交換器はユニット本体の前
    面側に配設されその上端部が第1の室内熱交換器に連結
    されており、第3の室内熱交換器は上記第2の室内熱交
    換器の前方側に配設されていることを特徴とする、請求
    項1記載の空気調和機。
  4. 【請求項4】除湿運転時に凝縮器として作用する第3の
    室内熱交換器が、除湿運転時に凝縮器として作用する第
    1の室内熱交換器に対して、冷媒の流れの上流側に設け
    られていることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれ
    かに記載の空気調和機。
JP2000256248A 2000-08-25 2000-08-25 空気調和機 Withdrawn JP2002071207A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121997A (ja) * 2006-11-13 2008-05-29 Fujitsu General Ltd 空気調和機
JP2009287833A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Sharp Corp 空気調和機
CN103245007A (zh) * 2012-02-09 2013-08-14 珠海格力电器股份有限公司 空调器的室内机和空调器
JP2014126336A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Daikin Ind Ltd 空気調和機

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Effective date: 20071106