JP2003156223A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転中における温水熱交換器内の水の凍結
を、不具合を生じさせることなく防止できること。 【解決手段】 室内ユニット１２が室内冷媒熱交換器２
３及び室内温水熱交換器２４を備えた空気調和装置１０
において、上記室内冷媒熱交換器が蒸発器として機能す
る時に、上記室内温水熱交換器内の温水を熱源機２７と
の間で循環させるよう構成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内ユニットに冷
媒熱交換器と温水熱交換器とを備えた空気調和装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、室内ユニットに冷媒熱交換器と
温水熱交換器とを備え、暖房運転時に冷媒熱交換器及び
温水熱交換器を共に機能させて、暖房能力を向上させる
ようにした空気調和装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような空気調和
装置の室内ユニットでは、冷房運転時に冷媒熱交換器が
蒸発器となって、非稼動中の温水熱交換器を冷却するこ
とになる。このため、温水熱交換器内の水が凍結しない
ように、室外ユニットの圧縮機の能力、つまり冷房運転
能力を低下させて冷房運転を実施しなければならず、室
温制御を犠牲にしている。

【０００４】本発明の目的は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、運転中における温水熱交換器内の水
の凍結を、不具合を生じさせることなく防止できる空気
調和装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、室内ユニットが冷媒熱交換器及び温水熱交換器を備
えた空気調和装置において、上記冷媒熱交換器が蒸発器
として機能するときに、上記温水熱交換器内の水を流動
させるよう構成されたことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記冷媒熱交換器が蒸発器として機能
するときに、上記温水熱交換器内を温水が流動するよう
構成されたことを特徴とするものである。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、上記冷媒熱交換器が蒸発器と
して機能する場合が、冷房運転時であることを特徴とす
るものである。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、上記冷媒熱交換器が蒸発器と
して機能する場合が、暖房運転における除霜運転時であ
ることを特徴とするものである。

【０００９】請求項５に記載の発明は、請求項３または
４に記載の発明において、上記冷媒熱交換器が蒸発器と
して機能するときに、温水熱交換器内を流れる水または
温水の流量は、暖房運転における除霜運転時の場合が冷
房運転時の場合よりも大きいことを特徴とするものであ
る。

【００１０】請求項１、３または４に記載の発明には、
次の作用がある。

【００１１】冷媒熱交換器が蒸発器として機能するとき
に、温水熱交換器内の水を流動させるよう構成されたこ
とから、冷媒熱交換器によって温水熱交換器が冷却され
ても、この温水熱交換器内の水が凍結することを防止で
きる。

【００１２】このとき、蒸発器として機能する冷媒熱交
換器を適切に運転できるので、例えば冷房運転能力の低
下等の不具合を生じさせることもない。

【００１３】請求項２、３または４に記載の発明には、
次の作用がある。

【００１４】冷媒熱交換器が蒸発器として機能するとき
に、温水熱交換器内を温水が流動するよう構成されたこ
とから、温水熱交換器内で水が凍結することを確実に防
止できる。

【００１５】請求項５に記載の発明には、次の作用があ
る。

【００１６】冷媒熱交換器が蒸発器として機能するとき
に、温水熱交換器内を流れる水または温水の流量は、暖
房運転における除霜運転時の場合が冷房運転時の場合よ
りも大きいことから、この除霜運転時に温水熱交換器の
熱交換効率が高まり、室内ユニットから吹き出される吹
出空気の温度低下を抑制できるので、この除霜運転時の
冷風感を解消できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る空気調和装置の一実
施の形態を示す回路図である。

【００１９】この図１に示すように、空気調和装置１０
は室外ユニット１１、室内ユニット１２及び給湯ユニッ
ト１３を有してなり、室外ユニット１１の室外冷媒配管
１４と室内ユニット１２の室内冷媒配管１５とが、連結
配管１６及び１７を介して連結されている。上記室外ユ
ニット１１は室外に配置され、室外冷媒配管１４に圧縮
機１８が配設され、この室外冷媒配管１４における圧縮
機１８の吸込側にアキュムレータ１９が接続され、吐出
側に四方弁２０が接続されている。

【００２０】この四方弁２０は冷房またはドライ運転時
に実線で示すように切り替えられ、暖房運転時に点線で
示すように切り替えられる。

【００２１】図示しない制御装置は、同じく図示しない
リモートコントローラ等により冷房またはドライ運転が
選択して指令された場合には、室外ユニット１１の圧縮
機１８を起動させる。これにより、圧縮機１８から吐出
された冷媒は、実線の矢印で示すように、四方弁２０を
経て、室外熱交換器２１に流入し、ここから流出した冷
媒は、電動膨張弁２２を経た後、連結配管１７を介し
て、室内ユニット１２に流入する。そして、室内冷媒熱
交換器２３、連結配管１６、四方弁２０の順に流れ、ア
キュムレータ１９を経て圧縮機１８に戻される。これに
より、室内冷媒熱交換器２３が蒸発器として機能し、こ
の室内冷媒熱交換器２３により、室内ユニット１２内へ
導かれた室内空気が冷却されて室内を冷房し、またはド
ライする。

【００２２】また、リモートコントローラ等により暖房
運転が選択して指令された場合には、圧縮機１８から吐
出された冷媒は、点線の矢印で示すように、四方弁２０
を経て、連結配管１６を通って室内ユニット１２に流入
する。そして、室内冷媒熱交換器２３、連結配管１７、
電動膨張弁２２の順に流れ、室外熱交換器２１に流入
し、ここから流出した冷媒は、四方弁２０を経た後、ア
キュムレータ１９を経て圧縮機１８に戻される。これに
より、室内冷媒熱交換器２３が凝縮器として機能し、こ
の室内冷媒熱交換器２３により、室内ユニット１２内へ
導かれた室内空気が加熱されて室内を暖房する。

【００２３】本実施形態では、室内ユニット１２が、室
内冷媒熱交換器２３のほかに室内温水熱交換器２４を備
えて構成される。

【００２４】これらの室内冷媒熱交換器２３及び室内温
水熱交換器２４により室内熱交換器２５が構成される。
また、室内ユニット１２内では、室内熱交換器２５近傍
に、この室内熱交換器２５へ室内空気を送風する送風機
（クロスフローファン）２６が配置されている（図２参
照）。

【００２５】前記給湯ユニット１３は熱源機２７を有
し、この熱源機２７は、熱源機給水配管２８から供給さ
れた給水を加熱して温水を作る。この温水は、図示しな
い蛇口から外部へ放出可能とされるとともに、室内ユニ
ット１２の室内温水熱交換器２４と熱源機２７との間で
循環可能とされる。

【００２６】つまり、熱源機２７と室内温水熱交換器２
４は、熱源機２７から室内温水熱交換器２４へ温水を送
る温水往き配管２９と、室内温水熱交換器２４から熱源
機２７へ温水を戻す温水戻り配管３０とによって接続さ
れる。

【００２７】そして、温水往き配管２９に、この温水往
き配管２９内を流れる温水の流量を調整する流量可変弁
３１が配設されている。熱源機２７から室内温水熱交換
器２４へ温水が供給されることによって、この室内温水
熱交換器２４を通過する室内空気が熱交換により加熱さ
れる。

【００２８】図示しないリモートコントローラ等により
暖房運転が選択して指令された場合には、上述したよう
に、圧縮機１８からの冷媒を、室内冷媒熱交換器２３に
導いて、この室内冷媒熱交換器２３で凝縮させて室内を
暖房するとともに、温水往き配管２９に接続された流量
可変弁３１を開弁操作させて、熱源機２７からの温水を
室内温水熱交換器２４との間で循環させて、この室内温
水熱交換器２４により、クロスフローファン２６によっ
て室内ユニット１２内に導かれた室内空気を加熱して室
内を暖房する。

【００２９】ここで、制御装置は、上述の冷房運転また
は暖房運転において、室内ユニット１２に設置された室
温センサ（不図示）により検出された室内温度が、リモ
ートコントローラ等により設定された設定温度とほぼ一
致するように、上記冷房運転または暖房運転を制御す
る。

【００３０】図２に示すように、室内ユニット１２は部
屋の壁等に取り付けられる。この室内ユニット１２は、
主に背面側をリアケーシング３５が覆い、主に前面側を
フロントケーシング３６が覆う。これらのリアケーシン
グ３５とフロントケーシング３６とがケーシングを構成
し、このケーシングに囲まれた空間内に室内冷媒熱交換
器２３、室内温水熱交換器２４及びクロスフローファン
２６が収納される。フロントケーシング３６には空気吸
込口３７Ａ、３７Ｂ及び３７Ｃが形成されるとともに、
このフロントケーシング３６は、リアケーシング３５に
対し着脱または開閉可能に構成される。また、リアケー
シング３５とフロントケーシング３６との間に空気吹出
口３８が形成される。

【００３１】室内冷媒熱交換器２３は、互いに連結され
た第１冷媒熱交換器２３Ａ及び第２冷媒熱交換器２３Ｂ
からなり、共に、ケーシングの内部に形成された前面側
空間Ａに配置されている。また、室内温水熱交換器２４
は、互いに連結された第１温水熱交換器２４Ａ及び第２
温水熱交換器２４Ｂからなり、共に、ケーシング内部に
形成された上面側空間Ｂ内に配置される。このうち第１
温水熱交換器２４Ａは、第２冷媒熱交換器２３Ｂの上部
に隣接して設置され、第２温水熱交換器２４Ｂとの間に
隙間が形成されている。

【００３２】これらの室内冷媒熱交換器２３及び室内温
水熱交換器２４の内側にクロスフローファン２６が配置
される。また、第１冷媒熱交換器２３Ａ、第２冷媒熱交
換器２３Ｂ及び第１温水熱交換器２４Ａのドレンは前面
ドレンパン４１で受け、第２温水熱交換器２４Ｂのドレ
ンは背面ドレンパン４３で受けられる。この背面ドレン
パン４３は、下り勾配を有した排水路（不図示）を介し
て前面ドレンパン４１に連通される。

【００３３】上記室内温水熱交換器２４における第１温
水熱交換器２４Ａと第２温水熱交換器２４Ｂとの隙間
に、クロスフローファン２６で吸引される空気の流れ方
向に沿って気化式加湿器４５が挿入して配置される。こ
の気化式加湿器４５は、第１温水熱交換器２４Ａの幅一
杯に延在されたケース４６と、このケース４６に着脱自
在に挿入される加湿フィルタ４７とを備えて構成され
る。

【００３４】加湿フィルタ４７は、スポンジ等のように
水分を含みやすい材質から構成される。この加湿フィル
タ４７を空気が通過する時に、加湿フィルタ４７内の水
が自然蒸発されて、空気吹出口３８から室内へ吹き出さ
れる空気が加湿される。この加湿は、主に空気調和装置
１０の暖房運転時に実施される。

【００３５】この加湿フィルタ４７へ給水する加湿給水
配管４０は、図１に示すように、熱源機給水配管２８か
ら分岐されたものであり、熱源機給水配管２８へ供給さ
れる前の清浄な給水を気化式加湿器４５の加湿フィルタ
４７へ導く。また、この加湿給水配管４０には、この加
湿給水配管４０内を流れる水の流量を調整する熱動弁４
４が配設されている。この熱動弁４４の開度調整によ
り、加湿フィルタ４７へ供給される水の供給量が制御さ
れる。

【００３６】さて、図示しない前記制御装置は、室内冷
媒熱交換器２３が蒸発器として機能する空気調和装置１
０の冷房若しくはドライ運転時、または暖房運転におけ
る除霜運転時であって、図２に示す第１温水熱交換器２
４Ａ、第２温水熱交換器２４Ｂ、及びこれらを連結する
図示しない温水配管内の水が凍結する温度になった時
に、給湯ユニット１３を起動して、第１温水熱交換器２
４Ａ、第２温水熱交換器２４Ｂ、上記温水配管、温水往
き配管２９及び温水戻り配管３０内に温水を循環（流
動）させる。第１温水熱交換器２４Ａ、第２温水熱交換
器２４Ｂ及び上記温水配管内の水の温度は、例えば、第
２冷媒熱交換器２３Ｂに隣接した第１温水熱交換器２４
Ａにサーミスタ４８を設置し、このサーミスタ４８によ
り計測される。

【００３７】更に詳説すれば、制御装置は、冷房または
ドライ運転時に、サーミスタ４８が凍結温度を検出した
場合、流量可変弁３１（図１）を最低開度に開弁させ、
熱源機２７内の図示しない温水ポンプをＯＮ動作させる
ことにより、熱源機２７、温水往き配管２９、室内温水
熱交換器２４、前記温水配管及び温水戻り配管３０内で
温水を循環させる。

【００３８】これにより、この冷房またはドライ運転中
に、図２に示す室内冷媒熱交換器２３が蒸発器としての
能力を落とすことなく適切に機能している時にも、室内
温水熱交換器２４（第１温水熱交換器２４Ａ、第２温水
熱交換器２４Ｂ）、上記温水配管、温水往き配管２９、
温水戻り配管３０内での水の凍結が防止される。

【００３９】また、制御装置は、暖房運転における除霜
運転時に、サーミスタ４８が凍結温度を検出した場合、
流量可変弁３１（図１）を定格開度に開弁（全開）操作
させ、熱源機２７内の温水ポンプをＯＮ動作させること
により、熱源機２７、温水往き配管２９、室内温水熱交
換器２４、前記温水配管及び温水戻り配管３０内で温水
を循環させる。これにより、この除霜運転中に、室内冷
媒熱交換器２３が蒸発器としての能力を落とすことなく
適切に機能している時にも、室内温水熱交換器２４（第
１温水熱交換器２４Ａ、第２温水熱交換器２４Ｂ）、上
記温水配管、温水往き配管２９、温水戻り配管３０内で
の水の凍結が防止される。

【００４０】しかも、この除霜運転時には、流量可変弁
３１の開度が全開となり、室内温水熱交換器２４、温水
配管、温水往き配管２９及び温水戻り配管３０内を流れ
る温水の流量が、冷房またはドライ運転時に比べて増大
することから、室内ユニット１２の空気吹出口３８から
吹き出される吹出空気の温度低下が抑制される。

【００４１】従って、上記実施の形態によれば、次の効
果〜を奏する。

【００４２】室内冷媒熱交換器２３が蒸発器として機
能する冷房若しくはドライ運転時、または暖房運転の除
霜運転時に、室内温水熱交換器２４と熱源機２７との間
で温水を循環させることから、室内冷媒熱交換器２３に
よって室内温水熱交換器２４が冷却されても、この室内
温水熱交換器２４内の水が凍結することを防止できる。
この結果、室内温水熱交換器２４や、この室内温水熱交
換器２４に接続された温水配管等の破損を防止でき、こ
れらの破損個所から温水が流出することを防止できる。

【００４３】室内冷媒熱交換器２３が蒸発器として機
能する冷房若しくはドライ運転時、または暖房運転の除
霜運転時に、室内温水熱交換器２４内を温水が流動する
ことから、室内温水熱交換器２４内で水が凍結すること
を確実に防止できる。

【００４４】冷房若しくはドライ運転時、または暖房
運転の除霜運転時に、蒸発器として機能する室内冷媒熱
交換器２３を適切に運転できるので、特に冷房運転時に
冷房運転能力の低下を生じさせることがない。

【００４５】室内冷媒熱交換器２３が蒸発器として機
能する時に、室内温水熱交換器２４内を流れる温水の流
量は、暖房運転における除霜運転時の場合が冷房運転時
の場合よりも大きいことから、この除霜運転時に室内温
水熱交換器２４の熱交換効率が高まり、室内ユニット１
２の空気吹出口３８から吹き出される吹出空気の温度低
下を抑制できるので、この除霜運転時の冷風感を解消で
きる。

【００４６】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、室内冷媒熱交換器２３が蒸発器として機能する
時に、室内温水熱交換器２４を含む給湯ユニット１３内
を流れる温水が水であってもよい。

【００４７】

【発明の効果】本発明に係る空気調和装置によれば、運
転中における温水熱交換器内の水の凍結を、不具合を生
じさせることなく防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示
す回路図である。

【図２】図１の空気調和装置における室内ユニットを示
す断面図である。

【符号の説明】

１０ 空気調和装置 １２ 室内ユニット ２３ 室内冷媒熱交換器 ２４ 室内温水熱交換器 ２４Ａ 第１温水熱交換器 ２４Ｂ 第２温水熱交換器 ２５ 室内熱交換器 ２７ 熱源機 ３１ 流量可変弁 ４８ サーミスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 裕 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 松本 公一 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 Ｆターム(参考） 3L050 BB09 BB20

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内ユニットが冷媒熱交換器及び温水熱
   交換器を備えた空気調和装置において、 上記冷媒熱交換器が蒸発器として機能するときに、上記
   温水熱交換器内の水を流動させるよう構成されたことを
   特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 上記冷媒熱交換器が蒸発器として機能す
   るときに、上記温水熱交換器内を温水が流動するよう構
   成されたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装
   置。
3. 【請求項３】 上記冷媒熱交換器が蒸発器として機能す
   る場合が、冷房運転時であることを特徴とする請求項１
   または２に記載の空気調和装置。
4. 【請求項４】 上記冷媒熱交換器が蒸発器として機能す
   る場合が、暖房運転における除霜運転時であることを特
   徴とする請求項１または２に記載の空気調和装置。
5. 【請求項５】 上記冷媒熱交換器が蒸発器として機能す
   るときに、温水熱交換器内を流れる水または温水の流量
   は、暖房運転における除霜運転時の場合が冷房運転時の
   場合よりも大きいことを特徴とする請求項３または４に
   記載の空気調和装置。