JP2003232553A

JP2003232553A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2003232553A
Application number: JP2002030280A
Authority: JP
Inventors: Manabu Yoshimi; 学吉見; Hiroshi Komano; 宏駒野
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】除湿効率を向上させて室内温度の変化を抑え
た除湿運転が可能な空気調和機を提供する。【解決手段】除湿運転時に蒸発器として機能する部分
を、室内膨脹弁８側から第１蒸発器４と第２蒸発器２と
に分割し、第１蒸発器４の出口で所定の過熱度が得られ
るように制御する。この場合、第２蒸発器２の部分は熱
交換器としては実質的に機能せず、したがって、より小
形の蒸発器で蒸発を行わせる構成になる。この結果、冷
媒の蒸発温度がより低くなって顕熱比ＳＨＦが小さくな
る分、効率的な除湿運転が行われると共に、室内熱交換
器１全体を大形化せずとも、室内膨脹弁８よりも上流側
の再熱用熱交換器３の部分で所要の再熱能力を充分に確
保することができる。これにより室温変化がより確実に
抑えられた除湿運転を行わせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、室温変化を抑え
た再熱除湿運転が可能な空気調和機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】上記のような空気調和機の例として、例
えば特開平１０−８９８０３号公報記載のものを挙げる
ことができる。図６に示すように、この空気調和機の室
内機は、断面略矩形状のケーシング５１内に、室内ファ
ン５２と、この室内ファン５２の前面側（図において左
側）と上方とを囲う多段曲げ構造の室内熱交換器５３と
を内装して構成されている。ケーシング５１には、その
前面に前面吸込グリル５４が形成され、また、天面にお
ける前側に上部前側吸込グリル５５が、後側に上部後側
吸込グリル５６がそれぞれ形成されている。室内熱交換
器５３は、前面吸込グリル５４と室内ファン５２との間
に立設された第１熱交換器５７と、この第１熱交換器５
７の上方に配置された逆Ｖ字状の第２熱交換器５８と、
この第２熱交換器５８における後側傾斜部分に沿って、
その上方に配置された第３熱交換器５９とに分割形成さ
れている。

【０００３】室内ファン５２が作動されると、図中矢印
で示すように室内空気が各吸込グリル５４〜５６、およ
びその内側に設けられているフィルタ６１を通してケー
シング５１内に吸込まれ、この室内空気は各熱交換器５
７〜５９を通過した後、ケーシング５１下面の吹出口６
２から室内に吹き出される。

【０００４】なお、各熱交換器５７〜５９はそれぞれフ
ィンチューブ型熱交換器から成っている。例えば第１熱
交換器５７を例に挙げて詳述すれば、この熱交換器５７
は、所定の間隔で紙面に直交する方向に多数並設された
薄板状の放熱フィン６３を水平に貫通する複数の冷媒配
管（伝熱管）を設けて構成され、隣合う伝熱管の両端を
Ｕ字接続管６４で接続していくことによって、放熱フィ
ン６３を貫通して蛇行する冷媒流路が形成されている。
この場合に、この第１熱交換器５７では、伝熱管が放熱
フィン６３の中心線を挟んで前後２列設けられ、各列毎
に上下に隣合う伝熱管の端部同士をＵ字接続管６４で順
次接続することにより、前側と後側との前後２系統の冷
媒流路が形成されている。（以下、これら２系統の冷媒
流路について、室内空気の通過順により、前側の冷媒流
路を風上側冷媒流路５７ａ、後側の冷媒流路を風下側冷
媒流路５７ｂという）。これら両流路５７ａ・５７ｂ
は、上下端で相互に接続されている。

【０００５】第２熱交換器５８にも、それぞれ上記同様
に風上側冷媒流路５８ａ、風下側冷媒流路５８ｂがそれ
ぞれ設けられている。これら風上側冷媒流路５８ａ・風
下側冷媒流路５８ｂは、前後端で相互に接続されてい
る。なお第３熱交換器５９は、放熱フィンの中心線上に
沿って１列の伝熱管を設けてこれら伝熱管を順次接続し
た構成であり、したがって１系統の冷媒流路５９ａを有
する形状に形成されている。

【０００６】上記各熱交換器５７〜５９同士は図７に示
すように接続されている。まず、第１熱交換器５７の風
上側冷媒流路５７ａと、第２熱交換器５８の風下側冷媒
流路５８ｂとが、室内膨脹弁６５の介設された第１接続
管６６によって相互に接続され、第２熱交換器５８の風
上側冷媒流路５８ａが第２接続管６７によって第３熱交
換器５９の冷媒流路５９ａの上端に接続されている。そ
して、この冷媒流路５９ａの下端に、室外機から延びる
液側連絡配管６８が接続される一方、第１熱交換器５７
の風下側冷媒流路５７ｂに、室外機から延びるガス側連
絡配管６９が接続されるようになっている。

【０００７】上記構成の空気調和機において、冷房運転
は、上記した室内膨脹弁６５を全開状態にし、図中実線
矢印で示すように、圧縮機７１からの吐出ガス冷媒を、
室外熱交換器７２から室内熱交換器５３へと回流させる
ことによって行われ、暖房運転は、四路切換弁７３を上
記から切り換えて、図中破線矢印で示すように、圧縮機
７１からの吐出ガス冷媒を室内熱交換器５３から室外熱
交換器７２へと回流させて行われる。

【０００８】除湿運転は、四路切換弁７３を冷房運転時
と同様の切換位置に設定し、室外膨脹弁７４を全開状態
にする一方、室内膨脹弁６５を微小開度に設定して行わ
れる。このとき、図中一点鎖線矢印で示すように、室外
熱交換器７２から室内熱交換器５３へと回流する冷媒
は、室外熱交換器７２を通過後、室内熱交換器５３にお
ける第３熱交換器５９と第２熱交換器５８とで凝縮し、
第１熱交換器５７で蒸発して圧縮機に返流される。

【０００９】これにより、第１熱交換器５７を通過する
室内空気は冷却されて除湿され、同時に、第２・第３熱
交換器５８・５９を通過する室内空気は加熱される。そ
して、これらが混合されることにより、吹出温度が吸込
温度とほぼ同等で、除湿された空調空気が室内に吹出さ
れる。すなわち上記では、除湿運転時、第１熱交換器５
７は室内空気を冷却して除湿するための蒸発器として機
能する一方、これに伴って生じる温度低下を元の吸込温
度まで復帰させるための再熱器として、第２・第３熱交
換器５８・５９が機能するようになっている。

【００１０】なおこのような除湿運転では、蒸発器（第
１熱交換器５７）における室内空気との熱交換量は、こ
の室内空気の温度変化に相当する顕熱熱量Ｑａと、室内
空気に含まれる水分の結露に費やされる潜熱熱量Ｑｂと
の和（Ｑａ＋Ｑｂ）になる。室内温度の変化を生じさせ
ずに除湿するためには、上記の顕熱熱量Ｑａに対して過
不足のない再熱熱量を再熱器で室内空気に付与し得るよ
うにすることが必要となる。したがって、室内熱交換器
５３の全体は、まず、例えば暖房運転時に所望の暖房能
力が確保し得る形状（熱交換容量）とすることを前提
に、除湿運転時における熱バランスを考慮して、再熱器
として機能する部分と蒸発器として機能する部分とに分
割構成される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の構
成では、除湿運転時における蒸発器での顕熱比ＳＨＦ
（＝Ｑａ／（Ｑａ＋Ｑｂ））が比較的大きく、このため
に良好な除湿効率を得難いものになっている。この結
果、例えば前記公報記載の空気調和機では、形状の大き
な第１熱交換器５７を蒸発器として機能させ、これによ
って単位時間当たりの除湿量が多くなるように形成して
いるが、これに伴い大きな再熱熱量が必要になることか
ら、本来は第１熱交換器５７と第２熱交換器５８とで所
望の暖房能力が得られる容量であるにもかかわらず、さ
らに第３熱交換器５９を付加して、この第３熱交換器５
９を除湿運転時に第２熱交換器５８と共に再熱器として
機能させている。したがって室内熱交換器５３の全体形
状がより大形化するという問題点を有している。

【００１２】一方、前記のような除湿運転時には、再熱
器側を通過した後の冷媒が充分に凝縮されずに気液混合
冷媒であると、これが室内膨脹弁６５を通過する際に冷
媒流通音が発生して、室内の快適性を損なうという問題
も有している。

【００１３】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、室内熱交換器
の大形化等を行わずとも、室内温度の変化をより確実に
抑えた除湿運転が可能であり、また、冷媒流通音を生じ
させずに快適性を向上し得る空気調和機を提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の空気調
和機は、圧縮機１１に室外熱交換器１８、室外膨脹弁１
９、室内熱交換器１を順次接続して冷媒循環回路を形成
すると共に、室内熱交換器１を室外膨脹弁１９側から再
熱用熱交換器３と蒸発用熱交換器２・４とに分割形成し
てこれら再熱用熱交換器３と蒸発用熱交換器２・４との
間に室内膨脹弁８を介設し、圧縮機１１からの吐出ガス
冷媒を室外熱交換器１８から室内熱交換器１へと回流さ
せ再熱用熱交換器３で冷媒の凝縮を生じさせて除湿運転
を行う空気調和機であって、蒸発用熱交換器２・４の途
中に過熱度検出用温度センサ２７を設けて、蒸発用熱交
換器２・４を過熱度検出用温度センサ２７よりも室内膨
脹弁８側の第１蒸発器４と、反室内膨脹弁８側の第２蒸
発器２とに分割し、除湿運転時に、過熱度検出用温度セ
ンサ２７で検出される過熱度が所定の過熱度に保持され
るように室内膨脹弁８の開度を制御する制御手段２４を
設けていることを特徴としている。

【００１５】このような構成の空気調和機では、除湿運
転時に室外熱交換器１８から室内熱交換器１へと回流す
る冷媒は、室内熱交換器１における再熱用熱交換器３で
凝縮した後、第１蒸発器４で蒸発を完了し、第２蒸発器
２は過熱ガスが通過する状態になって、この第２蒸発器
２の部分は熱交換器としては実質的に機能しない。した
がって、除湿運転時には、小形状の蒸発器で冷媒の蒸発
が生じることになり、この場合の蒸発温度がより低くな
って、顕熱比ＳＨＦが小さくなる。

【００１６】したがって、この蒸発器を通過して冷却さ
れる室内空気の風量は少なくなるものの、ＳＨＦが小さ
くなる分、単位時間当たりの除湿量を従来と同等以上の
ものにすることができる。しかも、ＳＨＦが小さくなっ
て蒸発時の顕熱熱量の割合が低下することから再熱熱量
も少なくて済み、これによって、再熱器部分をより小さ
くしても、室内温度変化を充分に抑えた再熱除湿運転が
可能になる。この結果、例えば所望の暖房能力が得られ
る容量とした室内熱交換器１全体の形状を大形化せずと
も、室温変化がより確実に抑えられた効率的な除湿運転
を行わせることが可能になる。

【００１７】なお第１蒸発器４と第２蒸発器２とについ
ては、例えばこれらが一体化された熱交換器で形成し、
過熱度検出用温度センサ２７の取付位置を挟んで室内膨
脹弁８側を第１蒸発器４、反室内膨脹弁８側を第２蒸発
器２とした構成とすることも可能であるが、請求項２の
ように、第１蒸発器４と第２蒸発器２とを互いに別体に
分割した構成としても良い。またこの場合に、両蒸発器
を相互に接続する接続管に前記過熱度検出用温度センサ
２７を付設すると共に、第１蒸発器４と室内膨脹弁８と
を接続する配管に蒸発温度検出用温度センサ２８を付設
することで、これら両センサでの温度差を過熱度として
検出することができる。

【００１８】請求項３の空気調和機は、請求項１または
２の空気調和機において、第１蒸発器４を再熱用熱交換
器３に対して室内空気の流通方向風上側に配置している
ことを特徴としている。

【００１９】このような構成によれば、除湿運転時、第
１蒸発器４を通過して温度低下を生じた室内空気が再熱
用熱交換器３を通して流れることになる。この結果、こ
の再熱用熱交換器３で冷媒から室内空気への放熱量が増
加し、これによって、冷媒の凝縮をこの再熱用熱交換器
３でより確実に終了させて、完全に液化した冷媒が室内
膨脹弁８を通過する状態とすることができる。したがっ
て、従来、気液混合状態の冷媒が室内膨脹弁８を通過す
る際に生じていた冷媒流動音を防止することができる。

【００２０】請求項４の空気調和機は、請求項１、２ま
たは３の空気調和機において、室内膨脹弁８を挟んで両
側の冷媒配管の間に、両冷媒配管内を各々流れる冷媒間
の熱交換を生じさせる熱交換手段を設けていることを特
徴としている。

【００２１】この構成によれば、除湿運転時に再熱用熱
交換器３から室内膨脹弁８へと流入する冷媒は、室内膨
脹弁８で減圧膨脹し蒸発温度まで温度低下を生じた第１
蒸発器４側の冷媒に、熱交換手段を通して放熱する。し
たがって、室内膨脹弁８への流入前に凝縮をより確実に
終了させることが可能になり、これによって、室内膨脹
弁８で従来生じていた冷媒流動音の発生をさらに確実に
防止することができる。

【００２２】この場合の熱交換手段については、例えば
請求項５のように、冷媒が流れる冷媒配管を放熱フィン
に貫通させたフィンチューブ形熱交換器で再熱用熱交換
器３と第１蒸発器４とを各々形成すると共に、これら再
熱用熱交換器３と第１蒸発器４との各室内膨脹弁８側
に、これら再熱用熱交換器３と第１蒸発器４との両冷媒
配管が貫通する端部放熱フィン３１を設け、再熱用熱交
換器３と第１蒸発器４との各冷媒配管をそれぞれ流れる
冷媒間の熱交換が上記端部放熱フィン３１を介して行わ
れるように形成して、上記端部放熱フィン３１を熱交換
手段とした構成とすることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、この発明の空気調和機の具
体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説
明する。図２に、本実施形態に係るセパレート形空気調
和機の室内機に内装された多段曲げ構造の室内熱交換器
１の構成を模式的に示している。

【００２４】この室内熱交換器１は、図において左下側
に配置された第１熱交換器２と、この第１熱交換器２の
上方に配置された逆Ｖ字状の第２熱交換器３と、この第
２熱交換器３における図において右側傾斜部に沿わせ
て、その上方に配置された第３熱交換器４とから成って
いる。これら熱交換器２〜４以外は図示省略している
が、その他の構成は前記図６に示した室内機の構成（以
下、従来構成という）とほぼ同様である。したがって、
各熱交換器２〜４は、前記図６の従来構成における第１
〜第３熱交換器５７〜５９にそれぞれ対応する位置に配
置されている。なお以下では、逆Ｖ字状の第２熱交換器
３について、前側（図において左側）の傾斜部分を第２
前側熱交換器５、後側（図において右側）の傾斜部分を
第２後側熱交換器６とも称して説明する。

【００２５】第１熱交換器２は、従来構成と同様に、風
上側冷媒流路２ａと風下側冷媒流路２ｂとの２系統の冷
媒流路を備え、これら流路２ａ・２ｂは上下の各端部で
相互に接続されている。第２熱交換器３における第２前
側熱交換器５も、上記同様に、上下の各端部で相互に接
続された風上側冷媒流路５ａと風下側冷媒流路５ｂとの
２系統の冷媒流路を設けて形成されている。一方、第２
後側熱交換器６および第３熱交換器４は、それぞれ１系
統の冷媒流路６ａ・４ａが設けられた構成である。した
がって、従来構成で第２熱交換器５８において、後側の
傾斜部にも２系統の冷媒流路が設けられていたのに対
し、これに対応する本実施形態での第２後側熱交換器６
は冷媒流路が１系統であるので、その厚さ寸法をより薄
くして構成でき、したがって室内熱交換器１の全体形状
はより小形化されたものになっている。

【００２６】次に、上記した各熱交換器２〜３の接続関
係について説明する。同図において、２１は後述するガ
ス側連絡配管であって、このガス側連絡配管２１は、第
１熱交換器２の風下側冷媒流路２ｂにおける上下方向の
略中間位置に接続される。そして、この第１熱交換器２
の風上側冷媒流路２ａにおける上下方向の略中間位置
と、第３熱交換器４の冷媒流路４ａの上端とが第１接続
管７によって相互に接続されている。したがって、例え
ばガス側連絡配管２１を通して第１熱交換器２に冷媒が
供給されると、これは風下側冷媒流路２ｂに流入した
後、上下に分流してこの風下側冷媒流路２ｂを流れ、次
いで、風上側冷媒流路２ａに上下端から各々流入して第
１接続管７の接続箇所で合流し、この第１接続管７を通
して第３熱交換器４に供給されることになる。

【００２７】この第３熱交換器４の冷媒流路４ａの下端
は、室内膨脹弁８が介設された第２接続管９によって、
第２後側熱交換器６の冷媒流路６ａ下端に接続されてい
る。そして、この冷媒流路６ａの上端は、第２前側熱交
換器５における風下側冷媒流路５ｂの上下方向略中間位
置に第３接続管１０によって接続され、この第２前側熱
交換器５の風上側冷媒流路５ａの上下方向略中間位置
に、後述する液側連絡配管２２が接続される。これによ
り、第２熱交換器３では、例えばこれに液側連絡配管２
１を通して冷媒が流入すると、まず、第２前側熱交換器
５内を上下に分流して風上側冷媒流路５ａと風下側冷媒
流路５ｂとを順次通過した後、合流した冷媒が第２後側
熱交換器６の冷媒流路６ａを通して流れるようになって
いる。

【００２８】図１に、この空気調和機全体の冷媒回路図
を示している。同図において１１は室外機に内装された
圧縮機であって、この圧縮機１１の吐出配管１２と吸込
配管１３とはそれぞれ四路切換弁１４の１次側ポートに
各々接続され、この四路切換弁１４の２次側ポートに第
１ガス管１５と第２ガス管１６とがそれぞれ接続されて
いる。第２ガス管１６に、室外ファン１７が付設された
室外熱交換器１８と、室外膨脹弁１９が介設された液管
２０とが順次接続され、上記第１ガス管１５とこの液管
２０とに、それぞれガス側連絡配管２１・液側連絡配管
２２を介して、前記した室内熱交換器１が、ガス側連絡
配管２１側から第１熱交換器２・第３熱交換器４・室内
膨脹弁８・第２熱交換器３の順で接続されて、冷媒循環
回路が形成されている。

【００２９】なお図において、２３は室内機に内装され
ている室内ファン、２４は制御装置（制御手段）、２５
は室温を検出するサーミスタ等からなる室温センサ、２
６は室内空気の湿度を検出する湿度センサである。また
この空気調和機では、室内熱交換器１の第３熱交換器４
を第１熱交換器２に接続する前記第１接続管７に、サー
ミスタ等からなる過熱度検出用温度センサ２７（以下、
第１センサという）が、また、この第３熱交換器４を室
内膨脹弁８に接続する配管に、蒸発温度検出用温度セン
サ２８（以下、第２センサという）がそれぞれ付設され
ている。後述する除湿運転時には、これら第１・第２セ
ンサ２７・２８での検出温度に基づいて、上記制御装置
２４によって運転が制御される。

【００３０】上記構成の空気調和機において、例えば冷
房運転は、室内膨脹弁８を全開にし、圧縮機１１からの
吐出ガスが室外熱交換器１８から室内熱交換器１へと回
流するように、四路切換弁１４の切換位置を設定して行
われる。このとき、圧縮機１１からの吐出ガス冷媒は室
外熱交換器１８に供給されて凝縮し、この凝縮した液冷
媒が室外膨脹弁１９通過時に減圧膨脹して室内熱交換器
１に送られ、この室内熱交換器１を第２熱交換器３・第
３熱交換器４・第１熱交換器２の順で通過してこれら熱
交換器２〜４で蒸発し、室内空気から蒸発熱を奪って室
内の冷房が行われる。

【００３１】暖房運転は、上記同様に室内膨脹弁８を全
開にし、四路切換弁１４を上記から切換えて行われる。
このとき、圧縮機１１からの吐出ガス冷媒は、第１ガス
管１５とガス側連絡配管２１とを通して室内熱交換器１
に供給され、室内熱交換器１を上記とは逆に第１熱交換
器２から第３熱交換器４・第２熱交換器３の順で順次通
過し、これら熱交換器２〜４で凝縮して、この凝縮熱で
室内の暖房が行われる。凝縮した液冷媒は、室外膨脹弁
１９通過時に減圧膨脹して室外熱交換器１８に送られ、
この室外熱交換器１８で蒸発して圧縮機１１に返流され
る。

【００３２】なお、このような冷暖房運転は、前記制御
装置２３によって、インバータ制御される圧縮機１１の
回転数や、室外ファン１７・室内ファン２３の回転数を
室内の空調負荷、すなわち前記室温センサ２５で検出さ
れる室温と、設定室温との温度差に応じた回転数に設定
して行われる。また室外膨脹弁１９については、例えば
吸込配管１３に付設されている過熱度検出用サーミスタ
（図示せず）で圧縮機１１に返流される冷媒温度を検出
し、この検出温度に基づいて、蒸発後の冷媒温度が所定
の過熱度で保持されるように、この室外膨脹弁１９の開
度制御が行われる。

【００３３】除湿運転は、前記した冷房運転時の冷媒循
環サイクルで室外膨脹弁１９を全開状態、また室外ファ
ン１７を低速状態とし、室内膨脹弁８で主たる減圧膨脹
が生じるように、この室内膨脹弁８の開度を制御して行
われる。このときの運転状態について、図３を参照して
説明すると、図中Ａ点で示される圧縮機１１からの吐出
ガス冷媒は、室外熱交換器１８・室外膨脹弁１９・連絡
配管２２を順次通過時に幾分かの凝縮（Ｂ点）と断熱膨
脹（Ｃ点）とを生じ、室内熱交換器１に供給されて、第
２熱交換器３を通過時にさらに凝縮して液冷媒になる
（Ｄ点）。次いで、室内膨脹弁８でＥ点まで減圧膨脹し
て気液混合冷媒になり、第３熱交換器４・第１熱交換器
２通過時に蒸発する（Ｆ点）。その後、所定の過熱度に
なった蒸発冷媒（Ｇ点）が圧縮機１１に返流される。

【００３４】したがってこの空気調和機では、除湿運転
時、第２熱交換器３が再熱用熱交換器として機能し、第
３熱交換器４と第１熱交換器２とが蒸発用熱交換器とし
て機能する構成であるが、さらに、これら２つの熱交換
器４・２からなる蒸発用熱交換器については、その上流
側の第３熱交換器４を第１蒸発器、下流側の第１熱交換
器２を第２蒸発器としたときに、第１蒸発器（第３熱交
換器４）の出口で所定の過熱度になるように、すなわ
ち、前記第１・第２センサ２７・２８で検出される冷媒
温度の温度差が所定の温度差で保持されるように、前記
制御装置２３によって室内膨脹弁８の開度制御が行われ
る。これにより、第２蒸発器（第１熱交換器２）は、第
１蒸発器で蒸発を完了した過熱ガスが通過する状態とな
って室内空気との熱交換は殆ど生じず、したがって、除
湿運転時にはこの第１熱交換器２は実質的に単なる冷媒
流路管として機能するだけの運転状態になるように制御
される。

【００３５】すなわち、前記図２のように配置された各
熱交換器２〜４のうち、除湿運転時には、前面下段側に
立設されている形状の大きな第１熱交換器２は実質的に
熱交換器として機能せず、背面側上方に配置されている
形状の小さな第３熱交換器４のみを蒸発器として機能さ
せ、その下側の第２熱交換器３を再熱器として機能させ
て除湿運転が行われる。

【００３６】したがって、本実施形態の空気調和機で
は、例えば前述した従来構成に比べ、除湿運転時に蒸発
器（第３熱交換器４）を通過して熱交換する室内空気量
が少ない運転状態になっており、このため、前記図３に
破線で示した従来構成での除湿運転状態に比べ、Ｅ〜Ｆ
点での蒸発温度は従来構成のものよりも低くなる。この
結果、この蒸発器を通過する室内空気の風量は少ないも
のの、この蒸発器でより低い温度まで冷却されるので、
単位時間当たりの除湿量については従来構成と同等以上
にすることができる。

【００３７】そして、このように蒸発温度が低く、この
蒸発器を通過する室内空気の温度低下が大きくなって、
前記したＳＨＦ（顕熱比）が小さくなる。すなわち、蒸
発器での冷媒の蒸発熱のうち、水分の結露に費やされる
熱量の割合が大きく、室内空気の温度低下を生じさせる
顕熱熱量の割合は小さくなる。したがって、この顕熱熱
量に相当する熱量を付与して室内空気の全体を元の吸込
温度まで復帰させるための再熱熱量も少なくてすみ、こ
のため、再熱器として機能する熱交換器部分もより小さ
くすることができる。この結果、第２熱交換器３を再熱
器として機能させるだけで、室内機からの吹出し空気の
全体を吸込温度まで充分に復帰させることが可能とな
る。これにより、室内熱交換器１の全体形状を大形化せ
ずとも、室温低下を殆ど生じさせることのない効率的な
除湿運転を行うことができるものになっている。

【００３８】以上の説明のように、本実施形態の空気調
和機においては、室内熱交換器の全体的な形状について
は、例えば暖房運転時に所望の暖房能力が得られるよう
に形状（熱交換容量）を設定した上で、除湿運転時には
その一部が実質的に熱交換器として機能しない構成と
し、より小形の熱交換器で冷媒の蒸発を生じさせて効率
的な除湿が行われるようになっている。この結果、室内
熱交換器１の全体形状を大形化せずとも、室温変化がよ
り確実に抑えられた効率的な除湿運転を行わせることが
可能になっている。

【００３９】また本実施形態においては、図２に示され
ているように、除湿運転時に蒸発器として機能する第３
熱交換器４は、再熱器として機能する第２後側熱交換器
６の上方に沿って、すなわち、風上側の位置に配置され
ている。これにより、除湿運転時には第３熱交換器４を
通過して冷却された室内空気が第２後側熱交換器６を通
過する。この結果、この第２後側熱交換器６での冷媒か
ら室内空気への放熱量が増加し、これによって、冷媒の
凝縮をこの第２後側熱交換器６でより確実に終了させ、
殆どが完全に液化した冷媒になって室内膨脹弁８を通過
する状態にすることができる。したがって、従来、気液
混合状態の冷媒が室内膨脹弁を通過する際に生じていた
冷媒流動音の発生が防止される。

【００４０】なお、第１熱交換器２と第２前側熱交換器
５とは、前述したように、それぞれ風上側と風下側との
２系統の冷媒流路が設けられているが、これら熱交換器
２・５をそれぞれ流れる冷媒の流通は、室内空気の流通
方向に対し、冷房運転時には並行流、暖房運転時には対
向流になるように配管接続されている。例えば第２前側
熱交換器５では、冷房運転時に液側連絡配管２２を通し
て供給される冷媒は、この第２前側熱交換器５の風上側
冷媒流路５ａに流入してこの流路５ａを通過した後、室
内空気流通方向下流側の風下側冷媒流路５ｂを流れる。
第１熱交換器２においても同様で、室内空気の流れに対
して並行流の状態になっている。暖房運転時には、上記
とは逆に対向流の状態になる結果、これら熱交換器２・
５で室内空気とより良好な熱交換が行われ、これによっ
て、冷房能力や暖房能力がより向上した運転が可能にも
なっている。

【００４１】図４および図５には、この発明の他の実施
形態における天井取付型の室内機内の要部構成を示して
いる。この室内機には、図４に示すようにターボファン
からなる室内ファン２２がほぼ中央位置に設けられてい
る。この室内ファン２２を作動することによって、図４
において紙面奥側から手前側に室内空気が吸い込まれ、
吸い込まれた空気は、この室内ファン２２の周囲に、紙
面にほぼ平行な方向に吹き出される。この室内ファン２
２周囲の四側面を囲うように室内熱交換器１が配置され
ている。この室内熱交換器１は、それぞれ前記同様にフ
ィンチューブ型熱交換器からなる第１〜第３熱交換器２
〜４に分割構成されている。

【００４２】第１熱交換器２は全体形状が平面視でコ字
状に形成されて、室内ファン２２周囲の三側面を囲う位
置に配置され、他側面の位置に、それぞれ直方体形状の
第２・第３熱交換器３・４が互いに近接させて、第２熱
交換器３を外側に、第３熱交換器を内側にして配置され
ている。第１熱交換器２内には、内側すなわち風上側
と、外側すなわち風下側とに互いに平行な２系統の冷媒
流路２ａ・２ｂが設けられ、これら冷媒流路２ａ・２ｂ
は、図において上方の端部領域で相互に接続されてい
る。第２・第３熱交換器３・４は、それぞれ１系統の冷
媒流路３ａ・３ｂが設けられている。

【００４３】これら冷媒流路は、前記同様にそれぞれ上
下複数段の伝熱管を設けて形成されているが、本実施形
態では、図５に示すように、第１熱交換器２における図
において下側の端部領域に第１・第２ヘッダー２ｉ・２
ｊが付設され、また第２・第３熱交換器３・４には、そ
れぞれ両端部の位置に第１ヘッダー３ｉ・４ｉ、第２ヘ
ッダー３ｊ・４ｊが付設されている。これら第１ヘッダ
ー２ｉ〜４ｉと第２ヘッダー２ｊ〜４ｊとに、上下複数
本の伝熱管の両端が各々接続されて、一方のヘッダーか
ら他方のヘッダーに向かって冷媒が各伝熱管を互いに並
行に流れるように形成されている。

【００４４】これら第１〜第３熱交換器２〜４同士は、
前記実施形態とほぼ同様に接続されている。すなわち、
前記した液側連絡配管２２は第２熱交換器３における図
において左下側の第１ヘッダー３ｉに接続されるように
なっており、この第２熱交換器３の図において右上側の
第２ヘッダー３ｊは、これに隣接して位置する第３熱交
換器４の第１ヘッダー４ｉに、室内膨脹弁８が介設され
た第２接続管９によって接続されている。そして、この
第３熱交換器４の図において左下側に付設されている第
２ヘッダー４ｊは、第１熱交換器２において前記風上側
冷媒流路２ａを構成する伝熱管が接続された第１ヘッダ
ー２ｉに第１接続管７によって接続され、前記風下側冷
媒流路２ｂを構成する伝熱管が接続された第２ヘッダー
２ｊに、前述したガス側連絡配管２１が接続されるよう
になっている。

【００４５】このように、本実施形態における室内熱交
換器１は、具体構造は前記実施形態と相違するものの、
各熱交換器２〜４は前記実施形態のものと機能的に同一
であって、全体的な冷媒回路図を描けば、図１に示した
ものと同様になるる。そして除湿運転時には、前記同様
に、第２熱交換器３が再熱器として機能し、また、第１
接続管７に付設した第１センサ２７と、第２接続管９に
付設した第２センサ２８との冷媒検出温度に基づいて、
第３熱交換器４の出口で所定の過熱度になるように制御
される。これにより、第３熱交換器４が蒸発器として機
能し、第１熱交換器２は単なる過熱ガスの冷媒流路とし
て機能させて除湿運転が行われる。この結果、前記同様
に、室温変化を生じさせることなく除湿効率の良好な運
転が行われる。

【００４６】また、このときに再熱器として機能する第
２熱交換器３は、図４および図５に示されているよう
に、蒸発器として機能する第３熱交換器４の風下側に隣
接して位置している。したがって、除湿運転時の冷媒の
凝縮が第２熱交換器３でより確実に終了するものとな
り、この結果、気液混合状態の冷媒が室内膨脹弁を通過
する際に従来生じていた冷媒流動音の発生が防止され
る。

【００４７】さらに本実施形態においては、第２熱交換
器３と第３熱交換器４との各室内膨脹弁８側に、これら
第２熱交換器３と第３熱交換器４との両冷媒配管（伝熱
管）が貫通する複数の端部放熱フィン３１が並設された
領域を設けて、これら端部放熱フィン３１を介しての熱
伝導によって、両熱交換器３・４の各伝熱管をそれぞれ
流れる冷媒間の熱交換が生じるように形成されている。

【００４８】さらに詳述すれば、第２熱交換器３と第３
熱交換器４とは、図５において、左下側から右上側に延
びる伝熱管に沿って、この伝熱管に直交する多数の放熱
フィンを所定の間隔で並設して形成されている。そし
て、上記端部放熱フィン３１の並設領域Ａよりも左下側
の領域Ｂでは、第２熱交換器３と第３熱交換器４との互
いに隣接する放熱フィンは、間に所定の間隙Ｇを挟んで
第２熱交換器３側と第３熱交換器４側とに分離されてい
る。これに対し、上記並設領域Ａでの端部放熱フィン３
１は、第２熱交換器３側と第３熱交換器４側との両者に
跨がる幅寸法で形成され、上記のような間隙Ｇを設けず
に、第２熱交換器３側と第３熱交換器４側とを一体化し
た形状になっている。

【００４９】したがって除湿運転時には、領域Ｂでは、
第２熱交換器３と第３熱交換器４とを各々流れる冷媒間
の熱交換は、第３熱交換器４から第２熱交換器３を通し
て流れる室内空気を介しての熱伝達によって間接的に生
じるが、領域Ａでは、端部放熱フィン３１を通しての熱
伝導によっても、さらに第２熱交換器３と第３熱交換器
４とを各々流れる冷媒間の熱交換が生じる。すなわち、
除湿運転時に第２熱交換器３から室内膨脹弁８へと流入
する冷媒は、室内膨脹弁８で減圧膨脹して第３熱交換器
４に流入して蒸発温度まで温度低下を生じた冷媒に、端
部放熱フィン３１を通して放熱する。したがって、室内
膨脹弁８への流入前に、さらに凝縮が促進されて凝縮が
より確実に完了した状態にすることができるので、従来
生じていた室内膨脹弁８での冷媒流動音の発生がさらに
確実に防止される。

【００５０】以上にこの発明の空気調和機の具体的な実
施の形態について説明したが、この発明は上記各形態に
限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更
することができる。例えば第１蒸発器（第３熱交換器
４）と第２蒸発器（第１熱交換器２）とについて、上記
形態ではこれらが互いに別体の分割構成とした例を挙げ
たが、例えばこれらが一体化された熱交換器形状に形成
し、過熱度検出用温度センサ２７の取付位置を挟んで室
内膨脹弁側を第１蒸発器、反室内膨脹弁側を第２蒸発器
とした構成とすることも可能である。

【００５１】また上記形態では、室内膨脹弁８を挟んで
両側の冷媒配管を各々流れる冷媒間の熱交換を生じさせ
る熱交換手段として、図４・図５に示した端部フィン３
１でこの手段を構成した例を挙げたが、例えば再熱用熱
交換器（第２熱交換器）を室内膨脹弁８に接続する冷媒
配管と、室内膨脹弁８から第１蒸発器（第３熱交換器）
に至る冷媒配管とを相互に密着させて、この密着させた
構造を熱交換手段として各冷媒配管内を流れる冷媒間の
熱交換が生じるような構成などのその他の構成を採用す
ることが可能である。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明のように、請求項１・２の空
気調和機においては、除湿運転時に蒸発器として機能す
る部分を、さらに室内膨脹弁側から第１蒸発器と第２蒸
発器とに分割し、第１蒸発器の出口で所定の過熱度が得
られるように制御される。この場合、第２蒸発器の部分
は熱交換器としては実質的に機能せず、したがって、よ
り小形の蒸発器で蒸発を行わせるものとなる。この結
果、冷媒の蒸発温度がより低くなって顕熱比ＳＨＦが小
さくなる分、効率的な除湿運転が行われると共に、再熱
用熱交換器の部分を大きくせずとも所要の再熱能力を確
保することができる。この結果、室内熱交換器全体の形
状を大形化することなく、室温変化がより確実に抑えら
れた効率的な除湿運転を行わせることができる。

【００５３】請求項３の空気調和機においては、第１蒸
発器を再熱用熱交換器に対して室内空気の流通方向風上
側に配置しているので、再熱用熱交換器で冷媒から室内
空気への放熱量が増加し、これによって、冷媒の凝縮を
この再熱用熱交換器でより確実に終了させて室内膨脹弁
を通過する状態とすることができる。したがって、従
来、気液混合状態の冷媒が室内膨脹弁を通過する際に生
じていた冷媒流動音を防止することが可能になる。

【００５４】請求項４の空気調和機においては、室内膨
脹弁を挟んで両側の冷媒配管の間に、両冷媒配管内を各
々流れる冷媒間の熱交換を生じさせる熱交換手段、例え
ば、請求項５のように、再熱用熱交換器と第１蒸発器と
の室内膨脹弁側の各冷媒配管が貫通する端部フィンを設
けて構成されているので、室内膨脹弁への流入前に凝縮
をより確実に終了させることが可能になり、これによっ
て、室内膨脹弁で従来生じていた冷媒流動音の発生をさ
らに確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における空気調和機の冷
媒回路図である。

【図２】上記空気調和機における室内機内の室内熱交換
器の構成を示す断面模式図である。

【図３】上記空気調和機における除湿運転時のモリエル
線図である。

【図４】この発明の他の実施形態における空気調和機の
室内機の内部構成を示す平面模式図である。

【図５】図４に示す室内機の内部構成を説明するための
斜視図である。

【図６】従来の空気調和機における室内機の構成を示す
縦断面図である。

【図７】図６に示す室内機が設けられた空気調和機の全
体構成を示す冷媒回路図である。

【符号の説明】

１室内熱交換器２第１熱交換器（蒸発用熱交換器、第２蒸発器）３第２熱交換器（再熱用熱交換器）４第３熱交換器（蒸発用熱交換器、第１蒸発器）８室内膨脹弁１１圧縮機１８室外熱交換器１９室外膨脹弁２４制御装置（制御手段）２７第１センサ２７（過熱度検出用温度センサ）２８第２センサ２８（蒸発温度検出用温度センサ）３１端部放熱フィン（熱交換手段）

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 1/00 ３３１Ｆ２４Ｆ 1/00 ３９１Ａ 29/00 ４１１３９１ＢＦターム(参考） 3L051 BE05 BE06 BE07 3L060 AA07 CC04 DD02 EE09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機（１１）に室外熱交換器（１
８）、室外膨脹弁（１９）、室内熱交換器（１）を順次
接続して冷媒循環回路を形成すると共に、室内熱交換器
（１）を室外膨脹弁（１９）側から再熱用熱交換器
（３）と蒸発用熱交換器（２）（４）とに分割形成して
これら再熱用熱交換器（３）と蒸発用熱交換器（２）
（４）との間に室内膨脹弁（８）を介設し、圧縮機（１１）からの吐出ガス冷媒を室外熱交換器（１
８）から室内熱交換器（１）へと回流させ再熱用熱交換
器（３）で冷媒の凝縮を生じさせて除湿運転を行う空気
調和機であって、蒸発用熱交換器（２）（４）の途中に過熱度検出用温度
センサ（２７）を設けて、蒸発用熱交換器（２）（４）
を過熱度検出用温度センサ（２７）よりも室内膨脹弁
（８）側の第１蒸発器（４）と、反室内膨脹弁（８）側
の第２蒸発器（２）とに分割し、除湿運転時に、過熱度検出用温度センサ（２７）で検出
される過熱度が所定の過熱度に保持されるように室内膨
脹弁（８）の開度を制御する制御手段（２４）を設けて
いることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】第１蒸発器（４）と第２蒸発器（２）と
を互いに別体に分割構成して、これら両蒸発器（４）
（２）を相互に接続する接続管に上記過熱度検出用温度
センサ（２７）を付設すると共に、第１蒸発器（４）と
室内膨脹弁（８）とを接続する配管に蒸発温度検出用温
度センサ（２８）を付設していることを特徴とする請求
項１の空気調和機。
【請求項３】第１蒸発器（４）を再熱用熱交換器
（３）に対して室内空気の流通方向風上側に配置してい
ることを特徴とする請求項１または請求項２の空気調和
機。
【請求項４】室内膨脹弁（８）を挟んで両側の冷媒配
管の間に、両冷媒配管内を各々流れる冷媒間の熱交換を
生じさせる熱交換手段を設けていることを特徴とする請
求項１、請求項２または請求項３の空気調和機。
【請求項５】冷媒が流れる冷媒配管を放熱フィンに貫
通させたフィンチューブ形熱交換器で再熱用熱交換器
（３）と第１蒸発器（４）とを各々形成すると共に、こ
れら再熱用熱交換器（３）と第１蒸発器（４）との各室
内膨脹弁（８）側に、これら再熱用熱交換器（３）と第
１蒸発器（４）との両冷媒配管が貫通する端部放熱フィ
ン（３１）を前記熱交換手段として設けて、再熱用熱交
換器（３）と第１蒸発器（４）との各冷媒配管をそれぞ
れ流れる冷媒間の熱交換が上記端部放熱フィン（３１）
を介して行われるように形成していることを特徴とする
請求項４の空気調和機。