JP2008173531A - 除湿機 - Google Patents

Abstract

【課題】温度が低い状況下であっても、除湿運転を継続することができ、除湿能力を向上させることができる除湿機を提供する。
【解決手段】冷凍サイクル１１は第１の熱交換器１および第２の熱交換器２を備え、冷媒がその内部を循環する。また、四方弁５によって、冷凍サイクル１１中の冷媒の流れＦＡを正方向から逆方向に切換える。圧縮機３は、冷凍サイクル１１中の冷媒が正方向に流れている時には、第２の熱交換器２から第１の熱交換器１の順に高温の冷媒を供給する一方で、冷凍サイクル１１中の冷媒が逆方向に流れている時には、第１の熱交換器１から第２の熱交換器２の順に高温の冷媒を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒を循環する冷凍サイクルを有する空調調和機に関し、特に所定温度時における除湿能力の向上を可能にする除湿機に関する。

一般に、この種の冷凍サイクルを有する空気調和機は、温度が低い状況で霜を取り除くために除霜手段が設けられている。

図３は、特許文献１に開示される空気調和機の冷凍サイクルを模式的に示したものである。同図において、冷媒の循環路である冷凍サイクル５１は、第２の熱交換器５４と、熱交換する第１の熱交換器５６とを順次連結して構成される。また、切換手段６１が設けられていて、除霜手段６５を構成する切換手段６１を切換えるように構成している。

そして上記構成では、除湿運転時に切換手段６１を切換えることにより、所定温度の冷媒が切換手段６１を通らずに第２の熱交換器５４に入り、その後、第１の熱交換器５６の温度を低下させて除湿される。

一方、それまでの除湿運転から除霜運転に切換わって、切換手段６１が切換わる。これにより、第２の熱交換器５４を経て、第１の熱交換器５６に流れる冷媒の経路を、切換手段６１を通って第１の熱交換器５６に直接流れる経路に切換える。
特開２００５−３３４７９５号公報

上述した従来の除霜運転では、冷媒が第２の熱交換器５４を通らずに、第１の熱交換器５６に直接供給されるようになっている。しかし、これでは霜を取り除くことはできるものの、その間は除湿運転を継続することができず、特に温度が低い状況で、除湿能力が著しく低下する懸念を生じていた。

本発明は上記問題点に鑑み、温度が低い状況下であっても、除湿運転を継続することができ、除湿能力を向上させることができる除湿機を提供することを、その目的とする。

本発明の除湿機では、冷凍サイクル中の冷媒が所定方向に流れ、所定温度の冷媒が第１の熱交換器，第２の熱交換器に流れ、除湿運転が可能になる。

一方、切換え手段を利用して、冷凍サイクル中の冷媒の流れを逆方向に切換えると、今度は低温でない冷媒が第１の熱交換器から第２の熱交換器の順に流れる。そのため、第１の熱交換器，第２の熱交換器により除湿及び除霜運転が可能になる。

こうして、冷凍サイクル中の冷媒の流れを所定方向に切換えることで、温度が低い状況下であっても、除湿と除霜を同時に運転することが可能になり、除霜中も除湿運転を継続的に行なうことで、除湿能力を向上させることができる。

本発明の除湿機によれば、温度が低い状況下であっても、除湿運転を継続することができ、除湿能力を向上させることができる。

以下、添付図面である図１と図２を参照しつつ、本発明における除湿機の好ましい実施例を説明する。

これらの各図において、本実施例における冷凍サイクル１１は、第１の熱交換器１と、別な第２の熱交換器２と、圧縮機３と、キャピラリチューブ４と、冷凍サイクル１１中の冷媒の流れＦＡを正方向または逆方向に切換える四方弁５とを備えて構成される。第１の熱交換器１と第２の熱交換器２は、何れも冷凍サイクル１１中における冷媒の流れＦＡの方向によって、一方が凝縮器として、また他方が蒸発器として機能するもので、送風手段である送風ファン１２により形成された風の向きＦＢに沿って並設される。なお、送風ファン１２は第１の熱交換器１の正面側にではなく、第１の熱交換器１と第２の熱交換器２との間に設けたり、第２の熱交換器２の背面側に設けたりしてもよい。また、冷媒の流れＦＡの方向に同期して、風の向きＦＢも正方向と逆方向に切換えるようにしてもよい。

図１に示すように、冷媒の流れＦＡが正方向である場合には、圧縮機３で圧縮された高温高圧の冷媒が、第１の熱交換器１よりも先に第２の熱交換器２に供給され、図２に示すように、冷媒の流れＦＡが逆方向である場合には、圧縮機３からの高温高圧の冷媒が、第２の熱交換器２よりも先に第１の熱交換器１に供給されるように、前記冷凍サイクル１１中に四方弁５が配設される。つまり、図１では、圧縮機３→四方弁５→第２の熱交換器２→キャピラリチューブ４→第１の熱交換器１→四方弁５→圧縮機３の順に、冷媒の流れＦＡの経路が形成され、図２では、圧縮機３→四方弁５→第１の熱交換器１→キャピラリチューブ４→第２の熱交換器２→四方弁５→圧縮機３の順に、冷媒の流れＦＡの経路が形成されるように、冷凍サイクル１１が構成される。

２１は、第１の熱交換器１に設けられた温度センサであり、また２２は、第２の熱交換器２に設けられた別な温度センサである。これらの温度センサ２１，２２は、第１の熱交換器１や第２の熱交換器２の着霜を検出する着霜検出手段として設けられており、温度センサ２１により第１の熱交換器１の着霜を検出すると、一定時間経過後に四方弁５が動作して、冷媒の流れＦＡが図２に示す逆方向に切換わり、温度センサ２２により第２の熱交換器２の着霜を検出すると、一定時間経過後に四方弁５が動作して、冷媒の流れＦＡが図２に示す正方向に切換わるようになっている。

次に、上記構成について、その作用を説明する。第１の熱交換器１により除湿を行なう通常運転時には、図１に示すように、圧縮機３から第２の熱交換器２に圧縮した高温高圧の冷媒ガスが送り出され、ここで冷媒ガス中の熱を放熱した後、キャピラリチューブ４にて気液混合状態の冷媒が膨張される。その後、第１の熱交換器１において低温低圧の冷媒液は蒸発し、第１の熱交換器１の温度を低下させて、圧縮機３に再び戻る。また同時に、送風ファン１２により取込まれた室内空気が第１の熱交換器１に触れて冷却除湿され、この冷却した空気が第２の熱交換器２で加温されて、外部に乾燥空気として排出される。このとき第１の熱交換器１に付着した水分は滴下して、図示しない貯水タンクに回収される。

一方、室内空気が低下して、第１の熱交換器１に付着した水分が氷結すると、温度センサ２１が第１の熱交換器１の着霜を検出する。こうなると、圧縮機３からのホットガスが、今度は第２の熱交換器２よりも先に第１の熱交換器１に供給されるように、四方弁５が切換わる。このとき図２に示すように、圧縮機３から第１の熱交換器１に圧縮した高温高圧の冷媒ガスが送り出され、ここで冷媒ガス中の熱を放熱した後、キャピラリチューブ４にて気液混合状態の冷媒が膨張される。その後、第２の熱交換器２において低温低圧の冷媒液は蒸発し、第２の熱交換器２の温度を低下させて、圧縮機３に再び戻る。

そして、冷媒の流れＦＡが通常時と逆になると、第１の熱交換器１にホットガスが供給され、この第１の熱交換器１に付着した霜が融解すると共に、送風ファン１２により取込まれた室内空気が加温される。また、第２の熱交換器２は蒸発器となって、この加温した室内空気中に含まれる水分を、第２の熱交換器２の表面に結露または氷結させることができる。よって、第１の熱交換器１の霜を融解させる除霜運転を行ないながら、第２の熱交換器２による除湿運転を同時に行なうことが可能となり、除湿運転が連続的に行なえるようになる。

その後、温度センサ２２が第２の熱交換器２の着霜を検出したり、或いは温度センサ２１が第１の熱交換器１に霜が付着していないのを検出すると、冷媒の流れＦＡは四方弁５によって図１に示す正方向に再び切換わる。この場合は前述したように、第１の熱交換器１が蒸発器として作用し、室内空気に含まれる水分を、第１の熱交換器１の表面に結露または氷結させることができる。それと同時に、第２の熱交換器２の表面に付着した霜を融解させることができるので、ここでも第２の熱交換器２の霜を融解させる除霜運転を行ないながら、第１の熱交換器１による除湿運転を同時に行なうことが可能になる。

以上のように本実施例では、冷凍サイクル１１中の冷媒が正方向に流れている時には、第２の熱交換器２から第１の熱交換器１の順に高温の冷媒を供給する一方で、冷凍サイクル１１中の冷媒が逆方向に流れている時には、第１の熱交換器１から第２の熱交換器２の順に高温の冷媒を供給する高温冷媒供給手段であって除霜手段である圧縮機３を備えている。

そのため、第１の熱交換器１を蒸発器とし、第２の熱交換器２を凝縮器とした除湿及び除霜運転が可能になる。

一方、四方弁５を利用して、冷凍サイクル１１中の冷媒の流れＦＡを、図２に示すように逆方向に切換えると、第１の熱交換器１を凝縮器とし、第２の熱交換器２を蒸発器とした除湿及び除霜運転が可能になる。

こうして、冷凍サイクル１１中の冷媒ＦＡの流れを正方向と逆方向に切換えることで、周囲温度が低い状況下であっても、除湿と除霜を同時に運転することが可能になり、除霜中も除湿運転を継続的に行なうことで、除湿能力を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、冷媒の流れＦＡを切換える切換え手段として、ここでは四方弁５を用いたが、同様の機能を発揮するならば、四方弁５以外のものでも構わない。

本発明の一実施例において、冷媒が正方向に流れる場合の冷凍サイクル機構を模式的にあらわした除湿機の説明図である。 同上、冷媒が逆方向に流れる場合の冷凍サイクル機構を模式的にあらわした除湿機の説明図である。 従来例において、冷凍サイクル機構を模式的にあらわした除湿機の説明図である。

符号の説明

１ 第１の熱交換器
２ 第２の熱交換器
３ 圧縮機（除霜手段）
５ 四方弁（切換え手段）
１１ 冷凍サイクル

Claims (1)

1. 第１の熱交換器および第２の熱交換器を備え、冷媒が循環する冷凍サイクルと、
   前記冷凍サイクル中の冷媒の流れを所定方向に切換える切換え手段と、
   前記冷媒が逆方向に流れている時に、前記第１の熱交換器から前記第２の熱交換器の順に低温でない冷媒を供給する除霜手段と、を備えたことを特徴とする除湿機。
   

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