JP2002243298A

JP2002243298A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2002243298A
Application number: JP2001042772A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Itagaki; 敦板垣
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】除湿効率を高め、温度を下げることなく快適
な除湿運転をも可能とした空気調和機を提供する。【解決手段】圧縮機１と、流路切換用四方弁２と、室
外熱交換器３と、減圧器３と、前記室外熱交換器からの
冷媒を流入する流入口５ａと、同流入口より流入され分
流された冷媒を流出する第１流出口５ｃと、第２流出口
５ｄと、前記流入口から流入される冷媒を前記第１流出
口又は前記第２流出口に分流すると共にその分流比を制
御する制御弁部５ｂを備えた分流制御弁５と、並列に配
置された第１パス６ａと、第２パス６ｂとを有する室内
熱交換器６と、第１流入口７ｃと、第２流入口７ｄと、
流出口７ａと、前記第１流入口、前記第２流入口から流
出口に流出する冷媒流量との比を制御する制御弁部７ｂ
を備えた合流制御弁７とを順次配管接続して冷凍サイク
ルを構成したので、除湿効率の高い除湿運転と、快適な
除湿運転を共に可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可逆サイクルの可
能な空気調和機に係わり、特に除湿に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気調和機は、図３に示すよう
に、圧縮機１と、流路切換用四方弁２と、室外熱交換器
３と、減圧器４と、一方のパス６ａ’に開閉弁５ｂ’を
備え並列接続される２つのパス６ａ’、６ｂ’でなる室
内熱交換器６’とを順次配管接続して冷凍サイクルを構
成し、除湿運転時は他方のパス６ｂ’にのみ冷媒を流通
することにより除湿力を高めるようにしたものがある。
しかし、この構成では、除湿効率は良いが再熱器がない
ため、温度が低下してしまうという問題があった。ま
た、図４に示すように、圧縮機１と、流路切換用四方弁
２と、室外熱交換器３と、減圧器４と、中間に膨張弁５
ａ’を備え、直列接続される２パスの室内熱交換器６’
（６ａ’、６ｂ’）とを順次配管接続して冷凍サイクル
を構成し、前記室内熱交換器を２つのパスを共に低圧と
して冷房運転するか、前記室内熱交換器の前半のパスを
高圧に、後半のパスを低圧にすることにより再加熱によ
り温度を下げないようにした除湿運転を可能としたもの
がある。しかし、この構成では、除湿運転の時、再加熱
することができるので温度が下がらず、快適な除湿運転
を可能とするが、低温での除湿では除湿効率が悪くなる
という問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上述べた問
題点を解決し、除湿効率を高めることができ、しかも、
温度を下げることなく快適な除湿運転をも可能とした空
気調和機を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、圧縮機と、流路切換用四方弁と、室外熱交
換器と、減圧器と、前記室外熱交換器からの冷媒を流入
する流入口と、同流入口より流入され分流された冷媒を
流出する第１流出口と、第２流出口と、前記流入口から
流入される冷媒を前記第１流出口又は前記第２流出口に
分流すると共にその分流比を制御する制御弁部を備えた
分流制御弁と、前記第１流出口と、第２流出口とに一側
をそれぞれ接続される並列に配置された第１パスと、第
２パスとを有する室内熱交換器と、前記第１パス、第２
パスから流出される冷媒をそれぞれ流入する第１流入口
と、第２流入口と、前記第１流入口及び第２流入口に流
入された冷媒を合流して流出する流出口と、前記第１流
入口から流出口に流出する冷媒流量と、前記第２流入口
から流出口に流出する冷媒流量との比を制御する制御弁
部を備えた合流制御弁とを順次配管接続して冷凍サイク
ルを構成した空気調和機としている。

【０００５】前記分流制御弁が、一端に前記第１流出
口、他端を閉塞し駆動モータを備える円筒状の第１筒体
と、同第１筒体と直交し、前記第１流出口側に接続され
前記流入口を有する第２筒体と、同第２筒体と所定間隔
離間して接続され前記第２流出口を有する第３筒体と、
前記第１筒体の前記第１流出口と前記流入口との間に設
けられた第１弁座と、前記第１筒体に前記第１弁座と対
向し、前記第２流出口と前記流入口との間に設けられた
第２弁座と、前記第１弁座と第２弁座との間に配置さ
れ、回転により前記第１筒体内を軸方向に進退して、同
第１弁座または第２弁座に着離座する軸芯にネジ孔を有
する回転弁体と、同ネジ孔に螺合するネジを有し、前記
駆動モータにより回転する回転軸と、同回転軸を回転す
る前記駆動モータとでなる空気調和機としている。

【０００６】前記第１筒体の前記第１弁座と第１流出口
との間、または前記第２弁座と第２流出口との間に流量
制限用の流路を設けた空気調和機としている。

【０００７】前記流量制限用の流路を、前記回転軸を軸
支する軸受板に設けた空気調和機としている。

【０００８】前記合流制御弁を前記分流制御弁で構成し
た空気調和機としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明によ
る空気調和機を詳細に説明する。図１は本発明による空
気調和機の一実施例を示す冷媒回路図である。図１に示
すように、アキュムレータ１ａで気化された冷媒は圧縮
機１にて圧縮される。この圧縮された冷媒は、運転モー
ドに基づいて四方弁２で流路を切り換えられ、冷房運転
または除湿運転時は室外熱交換器３に流入される。室外
熱交換器３にて凝縮された冷媒は、電子膨張弁４にて減
圧制御され、分流制御弁５の流入口５ａに流入される。
流入口５ａに流入された冷媒は分流制御弁５内で分流さ
れると共に、制御弁部５ｂにおいてその冷媒の流量比が
制御されて第１流出口５ｃ及び第２流出口５ｄから流出
され、室内熱交換器６の第１パス６ａ及び第２パス６ｂ
の一側に流入される。室内熱交換器６の各パス内を流れ
る冷媒は室内空気から蒸発熱を奪い蒸発し他側から流出
される。前記第１パス６ａ及び第２パス６ｂの他側から
流出された冷媒は、合流制御弁７の第１流入口７ａ及び
第２流入口７ｂにそれぞれ流入される。この第１流入口
７ａ及び第２流入口７ｂに流入された冷媒は、合流制御
弁７内で合流されると共に、制御弁部５ｂにおいてその
冷媒の流量比が制御されて流出口７ｃより流出される。
この合流制御弁７から流出された冷媒は、前記四方弁２
を介して前記アキュムレータ１ａに循環されるようにな
っている。

【００１０】前記分流制御弁５は同図１に示すような構
成となっている。即ち、一側に前記第１流出口５ｃ、他
方にステッピングモータ等で構成する駆動モータ５ｅを
備える円筒状の第１筒体１１と、同第１筒体１１と直交
し、前記第１流出口５ｃ側に接続され前記流入口５ａを
有する第２筒体１２と、同第２筒体１２と所定間隔離間
して接続され前記第２流出口５ｄを有する第３筒体１３
とで分岐管１０を構成している。前記分岐管１０の第１
筒体１１の前記第１流出口５ｃと前記流入口５ａとの間
に第１弁座５ｆを設け、前記第１筒体１１に前記第１弁
座５ｆと対向し、前記第２流出口５ｄと前記流入口５ａ
との間に第２弁座５ｇを設けている。そして、前記第１
弁座５ｆと第２弁座５ｇとの間には、回転により前記第
１筒体１１内に軸方向に設けられたレール１１ａ上を進
退して、同第１弁座５ｆまたは第２弁座５ｇに着離座す
る回転弁体５ｉが配置されている。前記第１弁座５ｆま
たは第２弁座５ｇに着離座する回転弁体５ｉの軸芯には
ネジ孔５ｉ１が設けられている。また、前記駆動モータ
５ｅには、同駆動モータ５ｅにより回転される回転軸５
ｊが連接されており、同回転軸５ｊには前記回転弁体５
ｉの前記ネジ孔５ｉ１に螺合するネジ５ｊ１が設けられ
ている。そして、前記駆動モータ５ｅを正逆回転するこ
とにより、前記回転弁体５ｉのが前記第１弁座５ｆ側、
または第２弁座５ｇ側に移動して前記第１流出口５ｃと
前記第２流出口５ｄとから流出される冷媒の比を調節す
ることができる。また、前記回転弁体５ｉを前記第１弁
座５ｆまたは第２弁座５ｇに着離座することにより、前
記第１流出口５ｃまたは前記第２流出口５ｄの一方に冷
媒が流れないようにすることもできる。

【００１１】また前記合流制御弁７は、同図１に示すよ
うに前記分流制御弁５と対応した構成となっている。即
ち、前記分流制御弁５に対応して前記合流制御弁７の各
部を示すと、流入口５ａに流出口７ａ、第１流出口５ｃ
に第１流入口７ｃ、第２流出口５ｄに第２流入口７ｄが
それぞれ対応することになる。また、前記合流制御弁７
のその他の各部は前記分流制御弁の５を７に置換えた記
号と同一記号を使用し、説明を省略する。

【００１２】また、前記第１筒体１１の前記第１弁座５
ｆと第１流出口５ｃとの間（または、図示しないが前記
第２弁座５ｇと第２流出口５ｃとの間）に、前記回転軸
５ｊを軸支する軸受板５ｊを設け、同軸受板５ｊに流量
制限用の流路５ｋを設けている。これにより、例えば、
第１パス６ａと第２パス６ｂとの熱交換面積が異なる場
合、この面積に合せて、圧縮機１が高速運転されたとき
に各パスに流れる冷媒流量を予め決めておくことができ
る。

【００１３】以上の構成において、つぎにその動作を説
明する。図２は各運転モードにおける室内熱交換器６の
第１パス６ａ、第２パス６ｂ、分流制御弁５、合流制御
弁７のそれぞれの状態を示す動作図である。図２を参照
して、以下にその動作を説明する。まず、冷房運転モー
ドの動作を説明する。冷房運転モードにおいては、四方
弁２により流路を切り換えることにより冷房サイクルと
なるようにしている。この場合、冷媒は上述したよう
に、アキュムレータ１ａ、圧縮機１、四方弁２、室外熱
交換器３、膨張弁４、分流制御弁５、室内熱交換器６、
合流制御弁７の順に流れて、アキュムレータ１ａに循環
され、圧縮された冷媒は室外熱交換器３で凝縮され、室
内熱交換器６で蒸発することにより、冷房運転が行われ
る。従って、第１パス６ａ、第２パス６ｂは共に低圧に
制御される。そして、分流制御弁５の回転弁体５ｉはパ
スバランスが保たれるように制御され、合流制御弁７の
回転弁体７ｉは略中央付近に配置される。

【００１４】暖房運転モードでは、四方弁２を暖房サイ
クルに切り替えて、冷房運転モードとは逆に冷媒を流
し、圧縮された冷媒は室内熱交換器６で凝縮され、室外
熱交換器３で蒸発することにより、暖房運転が行われ
る。従って、第１パス６ａと第２パス６ｂは共に高圧と
なっている。そして、合流制御弁７の回転弁体７ｉはパ
スバランスが保たれるように制御され、分流制御弁５の
回転弁体５ｉは略中央付近に配置される。

【００１５】容量制御除湿運転モードでは、四方弁２に
より冷房サイクルに切り換えられ、冷媒は、アキュムレ
ータ１ａ、圧縮機１、四方弁２、室外熱交換器３、膨張
弁４、分流制御弁５、室内熱交換器６、合流制御弁７の
順に流れて、アキュムレータ１ａに循環され、圧縮され
た冷媒は室外熱交換器３で凝縮され、室内熱交換器６で
蒸発するが、前記室内熱交換器６の第２パス６ｂを閉塞
することにより第１パス６ａにのみが蒸発器として働き
容量制御除湿運転がなされる。従って、第１パス６ａは
低圧、第２パス６ｂは閉塞される。

【００１６】つぎに、等温除湿運転モードについて、そ
の動作を説明する。このモードでは冷房運転モードと同
様に、四方弁２により冷房サイクルに切り換えられ、冷
媒は、アキュムレータ１ａ、圧縮機１、四方弁２、室外
熱交換器３、膨張弁４、分流制御弁５、室内熱交換器
６、合流制御弁７の順に流れて、アキュムレータ１ａに
循環される。そして、第１パス６ａが低圧、第２パス６
ｂが高圧となるように、前記分流制御弁５の回転弁体５
ｉを前記第１弁座５ｆ側に近接して第１パス６ａに流入
される冷媒の流量を制御するようにする。また、合流制
御弁７の回転弁体７ｉを第２弁座７ｇ側に近接して第２
パス６ｂから流出する冷媒の流量を制御するようにす
る。これにより、第１パス６ａに低圧冷媒、第２パス６
ｂに高圧冷媒が流通され、第１パス６ａで冷房運転、第
２パス６ｂで暖房運転が行われることにより、等温除湿
運転がなされる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による空気
調和機によれば、圧縮機と、流路切換用四方弁と、室外
熱交換器と、減圧器と、前記室外熱交換器からの冷媒を
流入する流入口と、同流入口より流入され分流された冷
媒を流出する第１流出口と、第２流出口と、前記流入口
から流入される冷媒を前記第１流出口又は前記第２流出
口に分流すると共にその分流比を制御する制御弁部を備
えた分流制御弁と、前記第１流出口と、第２流出口とに
一側をそれぞれ接続される並列に配置された第１パス
と、第２パスとを有する室内熱交換器と、前記第１パ
ス、第２パスから流出される冷媒をそれぞれ流入する第
１流入口と、第２流入口と、前記第１流入口及び第２流
入口に流入された冷媒を合流して流出する流出口と、前
記第１流入口から流出口に流出する冷媒流量と、前記第
２流入口から流出口に流出する冷媒流量との比を制御す
る制御弁部を備えた合流制御弁とを順次配管接続して冷
凍サイクルを構成したので、除湿効率の高い除湿運転
と、快適な除湿運転を共に可能にした空気調和機を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和機の一実施例を示す冷媒
回路図である。

【図２】本発明による空気調和機の各運転モードにおけ
る各部の状態を示す動作図である。

【図３】従来の空気調和機の一例を示す冷媒回路図であ
る。

【図４】従来の空気調和機の他の例を示す冷媒回路図で
ある。

【符号の説明】

１圧縮機１ａアキュムレータ２四方弁３室外熱交換器４電子膨張弁５分流制御弁５ａ流入口５ｂ制御弁部５ｃ第１流出口５ｄ第２流出口５ｅ駆動モータ５ｆ第１弁座５ｇ第２弁座５ｉ回転弁体５ｉ１ネジ孔５ｊ回転軸５ｊ１ネジ６室内熱交換器６ａ第１パス６ｂ第２パス７合流制御弁７ａ流出口７ｂ制御弁部７ｃ第１流入口７ｄ第２流入口７ｅ駆動モータ７ｆ第１弁座７ｇ第２弁座７ｉ回転弁体７ｉ１ネジ孔７ｊ回転軸７ｊ１ネジ１０分岐管１１第１筒体１２第２筒体１３第３筒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２５Ｂ 41/00 Ｆ２５Ｂ 41/00 Ｃ 41/06 41/06 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と、流路切換用四方弁と、室外熱
交換器と、減圧器と、前記室外熱交換器からの冷媒を流
入する流入口と、同流入口より流入され分流された冷媒
を流出する第１流出口と、第２流出口と、前記流入口か
ら流入される冷媒を前記第１流出口又は前記第２流出口
に分流すると共にその分流比を制御する制御弁部を備え
た分流制御弁と、前記第１流出口と、第２流出口とに一
側をそれぞれ接続される並列に配置された第１パスと、
第２パスとを有する室内熱交換器と、前記第１パス、第
２パスから流出される冷媒をそれぞれ流入する第１流入
口と、第２流入口と、前記第１流入口及び第２流入口に
流入された冷媒を合流して流出する流出口と、前記第１
流入口から流出口に流出する冷媒流量と、前記第２流入
口から流出口に流出する冷媒流量との比を制御する制御
弁部を備えた合流制御弁とを順次配管接続して冷凍サイ
クルを構成したことを特徴とする空気調和機。
【請求項２】前記分流制御弁が、一端に前記第１流出
口、他端を閉塞し駆動モータを備える円筒状の第１筒体
と、同第１筒体と直交し、前記第１流出口側に接続され
前記流入口を有する第２筒体と、同第２筒体と所定間隔
離間して接続され前記第２流出口を有する第３筒体と、
前記第１筒体の前記第１流出口と前記流入口との間に設
けられた第１弁座と、前記第１筒体に前記第１弁座と対
向し、前記第２流出口と前記流入口との間に設けられた
第２弁座と、前記第１弁座と第２弁座との間に配置さ
れ、回転により前記第１筒体内を軸方向に進退して、同
第１弁座または第２弁座に着離座する軸芯にネジ孔を有
する回転弁体と、同ネジ孔に螺合するネジを有し、前記
駆動モータにより回転する回転軸と、同回転軸を回転す
る前記駆動モータとでなることを特徴とする請求項１記
載の空気調和機。
【請求項３】前記第１筒体の前記第１弁座と第１流出
口との間、または前記第２弁座と第２流出口との間に流
量制限用の流路を設けたことを特徴とする請求項２記載
の空気調和機。
【請求項４】前記流量制限用の流路を、前記回転軸を
軸支する軸受板に設けたことを特徴とする請求項３記載
の空気調和機。
【請求項５】前記合流制御弁を前記分流制御弁で構成
したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の空
気調和機。