JP2007155203A - 空気調和機 - Google Patents

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    • F25B2400/16—Receivers

Abstract

【課題】暖房運転時の室外側熱交換器の凍結を防止できる空気調和機を提供する。
【解決手段】圧縮機１と、四方弁２と、室内側熱交換器３と、減圧器４と、室外側熱交換器５とを順次接続してなる冷凍サイクルを備え、圧縮機１にて圧縮されて室内暖房に供給される前の高温高圧状態の冷媒が通るレシーバータンク６が設けられ、該レシーバータンク６が室外側熱交換器５に配置され、高温高圧状態の冷媒が流通しているレシーバータンク６の熱を利用して室外側熱交換器５のフィンやチューブの凍結を防止し、暖房性能を確保することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和機に関し、詳しくは、室内暖房運転時における熱交換器の凍結防止に関するものである。
従来の空気調和機は、図４に示すように、圧縮機１と、四方弁２と、室内側熱交換器３と、減圧器となるキャピラリーチューブ４と、室外側熱交換器５とを順次接続してなる冷凍サイクルを備えている。そして、冷房運転時には圧縮機１から四方弁２を通して室外熱交換器５、キャピラリーチューブ４、室内熱交換器３から圧縮機１に戻る冷媒の循環回路が形成され、また、暖房運転時には、圧縮機１から四方弁２を通して室内熱交換器３、キャピラリーチューブ４、室外熱交換器５から圧縮機１に戻る冷媒の循環回路が形成される。
冷凍サイクルにおいて、冷媒を循環させる必要冷媒量は冷房能力と暖房能力によって同量とは限らない。このような冷媒量の差を解消するために、図４に示すように、四方弁２と室内側熱交換器３との間にレシーバータンク６が設けられる（特許文献１参照）。
このレシーバータンク６での冷媒量やキャピラリーチューブ、風量等を調整しながら、冷房運転時や暖房運転時の熱交換器３，５のフィンやチューブ１０の凍結防止を行っている。
２００１−１７４０９２号
しかしながら、上記冷凍サイクルにおいて、特に、暖房運転時には室外側熱交換器５に、また冷房運転時には室内側熱交換器３に低温低圧の冷媒が流れ込み、室内外の熱交換器３、５のフィンやチューブ１０が凍結を起こしてしまうことがある。
このため、冷媒量を調節するレシーバータンク６や減圧を調整するキャピラリーチューブ４や送風機の風量等を調整して、熱交換器の凍結に対応しているが、このような手段だけでは不十分で、熱交換器の凍結が解消されない場合がある。
熱交換器が凍結することで、その熱交換効率を損なうことになり、冷房能力および暖房能力の低下を引き起こしてしまうので、より凍結を防止できる空気調和機の出現が望まれている。
本発明は、上記に鑑み、熱交換器の特に暖房運転時の室外側熱交換器の凍結を防止することができる空気調和機の提供を目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機と、四方弁と、室内側熱交換器と、減圧器と、室外側熱交換器とを順次接続してなる冷凍サイクルを備えた空気調和機において、圧縮機にて圧縮されて室内暖房に供給される前の高温高圧状態の冷媒が通るレシーバータンクが設けられ、該レシーバータンクが室外側熱交換器に配置されたことを特徴としている。
上記構成によると、高温高圧状態の冷媒が流通しているレシーバータンクの熱を利用して室外側熱交換器のフィンやチューブの凍結を防止し、暖房性能を確保することができる。
レシーバータンクは、冷凍サイクルにおいて、高温高圧状態の冷媒を流通できる接続位置であれば、特に限定されるものではないが、例えば、四方弁と室内側熱交換器との間に接続する構成が挙げられる。
上記構成によると、圧縮機にて圧縮されて室内暖房に供給される前の高温高圧状態の冷媒を流通させるレシーバータンクの熱を利用して、室外側熱交換器のフィンやチューブの凍結を防止することができる。
また、冷凍サイクルにおいて、圧縮機の吐出側と、減圧器と室外側熱交換器との接続間に開閉弁を備えたバイパス路が設けられ、該バイパス路の一部がレシーバータンク内を通過するように構成することもできる。
上記構成によると、暖房運転時に開閉弁を開放すれば、圧縮機から高温高圧の冷媒がバイパス路に流れ、このバイパス路の一部がレシーバータンク内を通過する。そのため、レシーバータンクが加温され、その熱を利用して室外側熱交換器の凍結を防止することができる。
また、レシーバータンクの配置位置は、暖房運転時の室外側熱交換器の出口側チューブ、あるいは凍結を起しやすいチューブ近傍が好ましい。また、個数は単数あるいは２個あるいは数個を取り付けることもできる。さらに、レシーバータンクの熱を利用する形態として、レシーバータンクとフィンやチューブを接触させて伝熱させる方式や、非接触状態で輻射熱を利用して熱交換器の凍結を防止することができる。
ただし、レシーバータンクによる凍結防止対策は、暖房運転時の循環冷媒量が冷房運転時に比べて少ない場合に用いる。よって、レシーバータンクを熱交換器に取り付けても冷房運転時の冷媒循環や冷房性能には影響を与えないものとする。
以上のように、本発明によると、圧縮機にて圧縮されて室内暖房に供給される前の高温高圧状態の冷媒が通るレシーバータンクが設けられ、該レシーバータンクが室外側熱交換器に配置されているので、高温高圧状態の冷媒が流通しているレシーバータンクの熱を利用して室外側熱交換器のフィンやチューブの凍結を防止し、暖房性能を確保することができる。
以下、本発明の実施形態である空気調和機を図面に基づいて説明する。本実施形態の空気調和機は、圧縮機１と、四方弁２と、室内側熱交換器３と、キャピラリーチューブ４と、室外側熱交換器５とを順次接続し、圧縮機１による圧縮、凝縮器（冷房運転時には室外側熱交換器が相当し、暖房運転時には室内側熱交換器が相当する）による凝縮、キャピラリーチューブ４による減圧、蒸発器（冷房運転時には室内側熱交換器が相当し、暖房運転時には室外側熱交換器が相当する）による蒸発を繰り返して冷媒を循環させる閉ループの冷凍サイクルの一部を構成している。
また、前記四方弁２と前記室内熱交換器３との間にレシーバータンク６を設けるとともに、前記圧縮機１の吐出側１ａと、前記キャピラリーチューブ４と前記室外側熱交換器５との接続間に、開閉弁８を介してバイパス路７を設け、同バイパス路７の一部を前記レシーバータンク６内に通過させる。
例えば、暖房運転を行う際には、圧縮機１より吐出された高温高圧状態にある冷媒が四方弁２を通して室内側熱交換器３へ供給され、この室内熱交換器３にて凝縮して熱を放出する。その後、上記冷媒は、キャピラリーチューブ４にて減圧されて室外側熱交換器５におけるチューブ１０を通過して蒸発され、四方弁２、アキュームレータ９を通過して上記圧縮機１に戻される。また、冷房時は上記暖房時の冷媒循環の逆となるので詳細は省略する。
図１はレシーバータンク６を室外側熱交換器５の近傍に配置した場合の冷凍サイクルの構成図を示している。冷媒の循環は図４と同様であるので省略する。
図２は図１のレシーバータンク６と室外側熱交換器５の接続した際の拡大図である。室外熱交換器５に圧縮機１にて圧縮されて室内暖房に供給される前の高温高圧状態の冷媒の一部を単独で流通させるレシーバータンク６を室外側熱交換器５の出口チューブ１０a近傍(暖房時)に取り付けている。
また、図３はレシーバータンク６を室外側熱交換器５の凍結を起しやすいチューブ近傍に２個あるいは数個取り付けた例を示している。
レシーバータンク６の熱を利用する形態は、レシーバータンク６と熱交換器のフィンやチューブとを接触させて伝熱させる方式や、非接触状態で輻射熱を利用して熱交換器の凍結を防止する構成のいずれをも採用することができる。
上記構成によると、高温高圧状態の冷媒が流通しているレシーバータンク６の熱を用いて熱交換器５のフィンやチューブ１０の凍結を防止しているので、熱交換器５の熱交換効率を損なうことなく、暖房性能を確保することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正変更を加えることができるのは勿論である。
本発明の実施形態である空気調和機の冷凍サイクル図 レシーバータンクと室外側熱交換器の接続した際の拡大図 レシーバータンクを室外側熱交換器の凍結を起しやすいチューブ近傍に取り付けた例を示す斜視図 従来の空気調和機の冷凍サイクル図
符号の説明
１ 圧縮機
２ 四方弁
３ 室内側熱交換器
４ キャピラリーチューブ
５ 室外側熱交換器
６ レシーバータンク
７ バイパス路
８ 開閉弁
９ アキュームレータ
１０ チューブ

Claims (5)

  1. 圧縮機と、四方弁と、室内側熱交換器と、減圧器と、室外側熱交換器とを順次接続してなる冷凍サイクルを備えた空気調和機において、圧縮機にて圧縮されて室内暖房に供給される前の高温高圧状態の冷媒が通るレシーバータンクが設けられ、該レシーバータンクが室外側熱交換器に配置されたことを特徴とする空気調和機。
  2. 前記レシーバータンクは、前記冷凍サイクルにおいて、四方弁と室内側熱交換器との間に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
  3. 前記冷凍サイクルにおいて、圧縮機の吐出側と、前記減圧器と室外側熱交換器との接続間に開閉弁を備えたバイパス路が設けられ、該バイパス路の一部が前記レシーバータンク内を通過するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和機。
  4. 前記レシーバータンクが、暖房運転時における室外側熱交換器の出口側に配設されたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の空気調和機。
  5. 前記レシーバータンクが、暖房運転時における室外側熱交換器の出口側に接触して配置されたことを特徴とする請求項４に記載の空気調和機。







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