JP2008309362A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】
冷房運転時、暖房運転時の各運転モードでの冷媒流路の変更のみならず、除湿運転時においても、除湿運転に適した冷媒回路となるように冷媒流路の変更を行うことを可能とし、除湿運転時においても必要以上に部屋の温度を下げることなく運転を可能にする空気調和機を提供する。
【解決手段】
室外機に、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3、4、冷媒圧力の減圧量を制御可能な減圧装置13、を備え、室内機に室内熱交換器5、6、冷媒圧力の減圧量を調節可能な減圧器14、を備え、これらを配管で接続して冷媒が流通する冷媒回路を有し、さらにこの冷媒回路には各所に開閉弁が配され、各運転モードに応じて前記四方弁2とこの開閉弁を適宜制御、開閉することにより冷媒回路内の冷媒流通経路を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気調和機における冷媒流通経路の切換制御に関するものである。

空気調和機は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、減圧装置、室内熱交換器を順次配管で接続して冷媒流路を形成し、この冷媒流路を冷媒が循環し、冷房時は室外熱交換器を凝縮器、室内熱交換器を蒸発器として、また暖房運転時には室外熱交換器を蒸発器、室内熱交換器を凝縮器として機能させることにより冷房運転、暖房運転を行っている。

このような冷媒流路を持つ空気調和機において、従来より、効率の改善を目的として、冷房運転時と暖房運転時のそれぞれの運転モードに応じて冷媒流路を変更することが行われていた。これは、蒸発時は冷媒の圧力損失を減らすことにより蒸発性能が向上し、凝縮時は冷媒の流速を上げることにより凝縮性能が向上するという性質を利用したものであり、例えば、図７に示すような冷媒回路を有する空気調和機が存在していた。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示した空気調和機の冷媒回路は、16は圧縮機、17は四方弁、18は第１冷媒流路18a、第２冷媒流路18bおよび第３冷媒流路18cの３パスを備えた室外熱交換器、19は減圧器、20は第１冷媒流路20a、第２冷媒流路20bおよび第３冷媒流路20cの３パスを備えた室内熱交換器で、これらは順次配管接続され冷媒回路が構成されている。

21は前記室外熱交換器18の入口側の第１冷媒流路18aと第２冷媒流路18bとを結ぶ出入口（又は中継、合流点）22と前記四方弁17間に設けられ、冷房運転時に「閉」となり、暖房運転時に「開」となる電磁弁を用いた第１開閉弁で、前記室外熱交換器18の入口側の第３冷媒流路18cは前記四方弁17と結ばれた構成となっている。23は前記室外熱交換器18の出口側の第２冷媒流路18bと第３冷媒流路18cとを結ぶ出入口（又は中継、分岐点）24と前記減圧器19間に設けられ、冷房運転時に「閉」となり、暖房運転時に「開」となる電磁弁を用いた第２開閉弁で、前記室外熱交換器18の出口側の第１冷媒流路18aは前記減圧器19と結ばれた構成となっている。25は前記室内熱交換器20の入口側の第１冷媒流路20aと第２冷媒流路20bとを結ぶ出入口（又は分岐、中継点）26と前記減圧器19間に設けられ、冷房運転時に「開」となり、暖房運転時に「閉」となる電磁弁を用いた第３開閉弁で、前記室内熱交換器20の入口側の第３冷媒流路20cは前記減圧器19と結ばれた構成となっている。27は前記室内熱交換器20の出口側の第２冷媒流路20bと第３冷媒流路20cとを結ぶ出入口（又は合流、中継点）28と前記四方弁17間に設けられ、冷房運転時に「開」となり、暖房運転時に「閉」となる電磁弁を用いた第４開閉弁で、前記室内熱交換器20の出口側の第１冷媒流路20aは前記四方弁17と結ばれた構成となっており、冷房運転、暖房運転に応じて前述のように適宜開閉弁を開閉することにより、冷媒の蒸発時には熱交換器内のパス数を増やし、凝縮時には熱交換器内のパス数を減らすよう冷媒流路を変更し、各運転モードにおける運転効率の向上を可能にしている。
特開平１１−１４８７３７号公報

このように、冷房運転、暖房運転の各運転モードに応じて冷媒流路を変更することにより、冷房運転時、暖房運転時のいずれの運転モードであっても運転効率の向上を図れる空気調和機は存在していたが、除湿運転時の運転効率の向上まで考慮されたものは存在せず、したがって、このような冷媒回路を持つ空気調和機で除湿運転を行おうとすると冷房運転モードの冷媒流路にて運転する他なく、必要以上に部屋の温度が下がりすぎ、快適性を損なうのみならず、省エネルギーの観点からも不都合が生じていた。

本発明は、このような状況に鑑み、冷房運転時、暖房運転時の各運転モードでの冷媒流路の変更のみならず、除湿運転時においても、除湿運転に適した冷媒回路となるように冷媒流路の変更を行うことを可能とし、除湿運転時においても必要以上に部屋の温度を下げることなく運転を可能にする空気調和機を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明は、圧縮機に、室外熱交換器、減圧手段、室内熱交換機が順次接続された冷媒回路を有する空気調和機において、暖房運転、冷房運転、除湿運転の各運転モードに応じて、前記冷媒回路を流れる冷媒の冷媒流通経路を変更可能とした。

以上の手段を用いることによりことにより、暖房運転、冷房運転、除湿運転のそれぞれの運転モードに好適な冷媒回路を構成することを可能とし、いずれの運転モードにおいても効率的な運転を可能にするものである。

本発明は、室外機に、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、冷媒圧力の減圧量を制御可能な減圧装置を備え、室内機に室内熱交換器、冷媒圧力の減圧量を調節可能な減圧装置を備え、これらを配管で接続して冷媒が循環する冷媒回路を構成し、さらに、この冷媒回路の各所に開閉弁又は四方弁を適宜配置し、これら開閉弁、四方弁を空気調和機の運転モード（暖房運転、冷房運転、除湿運転）に応じて適宜制御し冷媒回路を流れる冷媒の冷媒流通経路を変更することにより、それぞれの運転モードに好適な冷媒流通経路を構成するものである。

以下、本発明の実施例を図１、図３及び図５に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施例における空気調和機は、室外機に、圧縮機1、第１四方弁2、室外熱交換器3、4、冷媒圧力の減圧量を制御可能な減圧器13、を備え、室内機に室内熱交換器5、6、冷媒圧力の減圧量を調節可能な減圧器14、を備え、これらを配管で接続して冷媒が流通する冷媒回路を有している。またこの冷媒回路には各所に開閉弁が配され、前記四方弁2とこの開閉弁を適宜制御、開閉することにより冷媒回路内の冷媒流通経路を変更可能としている。

次に本実施例における冷媒回路について、図１に基づいて具体的に説明する。図１に示すように、本実施例の冷媒回路は、圧縮機1と第１四方弁2が冷媒管にて接続されている。前記第１四方弁2にはこの他、前記圧縮機1、第１分岐点A、第４分岐点Dへ向かう冷媒管が接続されている。前記第１四方弁2に接続された冷媒管は第１分岐点Aで分岐し、前記第１分岐点Aで分岐する一方の経路は、第１室外熱交換器3、第１開閉弁7が冷媒管にて順次接続され、他方の経路は、前記第１分岐点Aから前記第２分岐点Bの方向への冷媒の流れを規制する逆止弁12、第２室外熱交換器4が冷媒管にて順次接続されている。前記第１分岐点Aにて分岐した前記第１開閉弁7からの冷媒管と前記第２室外熱交換器4からの冷媒管は、第２分岐点Bで合流する。

前記第２分岐点Bで合流後、冷媒管は冷媒圧力の減圧量を調節可能な減圧装置13を介して第３分岐点Cで分岐する。前記第３分岐点Cで分岐する一方の経路は、第３開閉弁9、第１室内熱交換器5が冷媒管にて順次接続され、他方の経路は第２室内熱交換器6、第４開閉弁10が冷媒管にて順次接続されている。前記第３分岐点Cで分岐した前記第１室内熱交換器5と前記第４開閉弁10からの冷媒管は第４分岐点Dで合流し、前記第４分岐点Dで合流した冷媒管は前記第１四方弁2に接続される。

さらに、前記第１室外熱交換器3と第二室外熱交換器4は第２開閉弁8を介して冷媒管で接続されており、前記第１室内熱交換器5と第二室内熱交換器6は第５開閉弁11を介して冷媒管で接続されており、また、前記第５開閉弁11と並列に冷媒圧力の減圧量を調節可能な減圧装置14を設け、冷媒回路が構成されている。

なお、本実施例においては、室内機内に第１室内熱交換器、第２室内熱交換器の二つを備えているが、必ずしも独立した２つの熱交換器を必要とするものではなく、室内熱交換器を一つ設置し、その熱交換器内に２つの独立した冷媒流通経路を設け、その熱交換器の一方の流通経路が通る部分を第一室内熱交換器、他方の流通経路が通る部分を第二室内熱交換器として冷媒回路を構成することも可能である。これは室外熱交換器についても同様である。

次に、暖房運転、冷房運転、除湿運転の各運転モードにおける、本実施例の開閉弁の開閉状態、及び冷媒回路を流れる冷媒の流通経路について説明する。

［暖房運転時の冷媒流通経路について］
暖房運転時には、冷媒回路の各所に配された開閉弁は、図５に示すように第１開閉弁、及び第５開閉弁を開き、第２乃至第４開閉弁を閉じる制御が行われる。また、第１四方弁は図３（Ａ）に示すように、圧縮機1から第４分岐点Dへ冷媒が流れるような経路と、第１分岐点Aから圧縮機1へ冷媒が流れるような経路が形成されるように制御されている。したがって、冷媒は以下の経路を通って冷媒回路中を流れることとなる。

圧縮機1を出た冷媒は第１四方弁2を通り、第４分岐点Dに向かって流れる。前述のとおり、第３開閉弁9及び第４開閉弁10は閉じられ、第５開閉弁11は開かれているので、前記第４分岐点Dに到達した冷媒は第１室内熱交換器5、第５開閉弁11、第２室内熱交換器6を順次流れた後、第３分岐点Cから室外機へ流れ込む。なお、この際、冷媒が第５開閉弁11を通らず、減圧装置14へ流れ込むことはない。これは開いている開閉弁よりも減圧装置の方が冷媒の流通抵抗が大きいことに依る。室外機へ流れ込んだ冷媒は、減圧装置13を通って第２分岐点Bに向かう。なお、冷媒がこの減圧装置13を通るとき、第１室外熱交換器3、第２室外熱交換器4が共に蒸発器として機能できる程度に冷媒圧力が減圧される。前述のとおり第１開閉弁7は開かれ、第２開閉弁8は閉じられているので、前記第２分岐点Bに到達した冷媒は、前記第２分岐点Bで分岐し、一方の経路に流れた冷媒は前記第１開閉弁7、第１室外熱交換器3を順次通り、他方の経路に流れた冷媒は第２室外熱交換器4、逆止弁12を順次通り、前記第２分岐点Bで分岐した冷媒は、第１分岐点Aで合流する。前記第１分岐点Aで合流した冷媒は、第１四方弁2を介して圧縮機1へ戻る。

このように冷媒流通経路を構成することにより、室内機内の冷媒流通経路を、第１室内熱交換器5と第２室内熱交換器6を直列に繋いで冷媒を流すように構成し、室外機内の冷媒循環経路を、第１室外熱交換器3と第２室外熱交換器4を並列に繋いで冷媒を流すように構成することとなる。したがって、凝縮時は冷媒の流速を上げ、蒸発時には圧力損失を減少させて、暖房運転に好適な冷媒流通経路を形成している。

［冷房運転時の冷媒流通経路について］
冷房運転時には、冷媒回路の各所に配された開閉弁は、図５に示すように第１開閉弁、及び第５開閉弁を閉じ、第２乃至第４開閉弁を開く制御が行われる。また、第１四方弁は図３（Ｂ）に示すように、圧縮機1から第１分岐点Aへ冷媒が流れるような経路と、第４分岐点Dから圧縮機1へ冷媒が流れるような経路が形成されるように制御される。したがって、冷媒は以下の経路を通って冷媒回路中を流れることとなる。

圧縮機1を出た冷媒は第１四方弁2を通り、第１分岐点Aに向かって流れる。前述のとおり、第１開閉弁7は閉じられ、第２開閉弁8は開かれており、また逆止弁12によって前記第１分岐点Aから第２分岐点Bの方向へ冷媒が流れないようになっているため、前記第１分岐点Aに到達した冷媒は第１室外熱交換器3、第２開閉弁8、第２室外熱交換器4を順次流れた後、減圧装置13を介して室内機へ流れ込み、第３分岐点Cへ向かう。なお、冷媒は減圧装置13を通ることにより、前記第１室内熱交換器5、及び前記第２室内熱交換器6が蒸発器として機能できる程度に冷媒圧力が減圧される。また、第２開閉弁8を通った冷媒は逆止弁12を通って第１分岐点Aへ流れ込むことはない。これは、第１分岐点Aにおける冷媒の圧力が第２開閉弁8を通ったあとの冷媒の圧力より高い為である。前述のとおり第３開閉弁9、第４開閉弁10は開かれ、第５開閉弁11は閉じられているので、前記第３分岐点Cに到達した冷媒は、前記第３分岐点Cで分岐し、一方の経路に流れた冷媒は前記第３開閉弁9、第１室内熱交換器5を順次通り、他方の経路に流れた冷媒は第２室内熱交換器6、前記第４開閉弁10を順次通り、それぞれの経路を流れた冷媒は第４分岐点Dで合流する。前記第４分岐点Dで合流した冷媒は、第１四方弁2を通って圧縮機1へ戻る。なお、第３開閉弁9又は第２室内熱交換器6を出た冷媒が減圧装置14に流れ込むことはない。これは、第１室内熱交換5及び第４開閉弁10それぞれよりも、減圧装置14の方が冷媒の流通抵抗が大きいことに依る。

このように冷媒流通経路を構成することにより、室外機内の冷媒流通経路を、第１室外熱交換器3と第２室外熱交換器4を直列に繋いで冷媒を流すように構成し、室内機内の冷媒循環経路を、第１室内熱交換器5と第２室内熱交換器6を並列に繋いで冷媒を流すように構成することとなる。したがって、凝縮時は冷媒の流速を上げ、蒸発時には圧力損失を減少させて、冷房運転に好適な冷媒流通経路を形成している。

［除湿運転時の冷媒流通経路について］
除湿運転時には、冷媒回路の各所に配された開閉弁は、図５に示すように第１開閉弁を開き、第２乃至第５開閉弁を閉じる制御が行われている。また、第１四方弁は図３（Ｂ）に示すように、圧縮機1から第１分岐点Aへ冷媒が流れるような経路と、第４分岐点Dから圧縮機1へ冷媒が流れるような経路が形成されるように制御されている。したがって、冷媒は以下の経路を通って冷媒回路中を流れることとなる。

圧縮機1を出た冷媒は第１四方弁2を通り、第１分岐点Aに向かって流れる。前述のとおり、第１開閉弁7は開かれ、第２開閉弁8は閉じられており、また逆止弁12によって前記第１分岐点Aから第２分岐点Bの方向へ冷媒が流れないようになっているため、前記第１分岐点Aに到達した冷媒は第１室外熱交換器3、第１開閉弁7、を順次流れた後、第２分岐点Bに到達する。前記第２分岐点Bに到達した冷媒は、減圧装置13を通って室内機へ流れ込み、第３分岐点Cへ向かう。ここで、冷媒は減圧装置13を通ることにより減圧されるが、減圧後の冷媒圧力は、前記第２室内熱交換器6が凝縮器として機能できる程度に制御される。また、第１開閉弁7を通った冷媒は、第２室外熱交換器4、逆止弁12を通って第１分岐点Aへ流れ込むことはない。これは、第１分岐点Aにおける冷媒の圧力が第２開閉弁8を通ったあとの冷媒の圧力より高い為である。前述のとおり第３開閉弁9、第４開閉弁10、及び第５開閉弁11は閉じられているので、前記第３分岐点Cに到達した冷媒は、第２室内熱交換器6、減圧装置14、第１室内熱交換器5を順次通って、第４分岐点Dに到達する。なお、冷媒は減圧装置14を通ることにより、前記第１室内熱交換器5が蒸発器として機能できる程度に冷媒圧力が減圧される。前記第４分岐点Dに到達した冷媒は、第１四方弁2を通って圧縮機1へ戻る。

冷媒が冷媒回路を前述のように流れることにより、室外機内の２つの熱交換器のうち第１室外熱交換器3のみに冷媒を流し、さらに室内機内の第２室内熱交換器6を流れた後、減圧装置14を介して第１室内熱交換器5に冷媒を流れるような冷媒回路が形成されている。こうすることにより、第１室外熱交換器3、及び第２室内熱交換器6は凝縮器として機能し、第１室内熱交換器5は蒸発器として機能する。これは、暖房運転時、冷房運転時の両者と異なる除湿用冷媒回路を構成するものであり、除湿運転に好適な凝縮能力を獲得すると共に、室内機側の一方の熱交換器を凝縮器として用いることによりこの凝縮器として機能する熱交換器を再熱器として用いることが可能となる。

なお、本実施例の冷媒回路中の逆止弁12を開閉弁に置換し、暖房運転時に閉じ、冷房及び除湿運転時に開く制御を行うことでも同様の冷媒流通経路を構成可能な冷媒回路を提供することが可能である。

また、減圧装置13をバイパスするバイパス路を設け、当該バイパス路に開閉弁を設置し、暖房運転、冷房運転時には開閉弁を閉じ冷媒が減圧装置13を通るようし、除湿運転時には開閉弁を開き冷媒がバイパス路を通るようにしても、本実施例と同様の効果を発揮できる冷媒流通経路を構成可能な冷媒回路を提供することが可能である。

以下、本発明の他の実施例を図２、図３、図４及び図６に基づいて説明する。なお、図２中の構成であって、図１の構成と同じ構成については、図１で用いた符号と同じ符号を付する。

図２に示すように、本実施例における空気調和機は、室外機に、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、冷媒圧力の減圧量を制御可能な減圧器を備え、室内機に室内熱交換器、冷媒圧力の減圧量を調節可能な減圧器を備え、これらを配管で接続して冷媒が循環する冷媒回路を構成している。またこの冷媒回路には各所に開閉弁が配され、前記四方弁とこの開閉弁を適宜制御、開閉することにより冷媒回路内の冷媒循環経路を制御している。

次に本実施例における冷媒回路について、図２に基づいて具体的に説明する。図２に示すように、本実施例の冷媒回路は、圧縮機1と第１四方弁2が冷媒管にて接続されている。前記第１四方弁2にはこの他、前記圧縮機1、第１分岐点A、第４分岐点Dへ向かう冷媒管が接続されている。前記第１四方弁2に繋がる第１分岐点Aからの一方の経路の冷媒管は第１室外熱交換器3を通って第２四方弁15へ繋がり、他方の経路の冷媒管は直接前記第２四方弁15に繋がる。前記第２四方弁15にはさらに２つの冷媒管が繋がれており、一方の経路の冷媒管は第２室内熱交換器4を通って第２分岐点Bへ向かい、また他方の経路の冷媒管は前記第２四方弁15から第２分岐点Bの方向への冷媒の流れを規制する逆止弁12を通って第２分岐点Bへ向かい、これらの冷媒管は第２分岐点Bで合流する。

合流後、冷媒管は冷媒圧力の減圧量を調節可能な減圧装置13を介して第３分岐点Cで分岐する。前記第３分岐点Cで分岐する一方の経路の冷媒管は、第３開閉弁9、第１室内熱交換器5が順次接続され、他方の経路の冷媒管は第２室内熱交換器6、第４開閉弁10が順次接続されている。これら第３分岐点で分岐した前記第１室内熱交換器5、前記第４開閉弁10からの冷媒管は前記第４分岐点Dで合流し、前記第４分岐点Dで合流した冷媒管は前記第１四方弁2に接続される。

さらに、前記第１室内熱交換器5と第２室内熱交換器6は第５開閉弁11を介して冷媒管で接続されており、また、前記第５開閉弁11と並列に冷媒圧力の減圧量を調節可能な減圧装置14を設け、冷媒回路が構成されている。

なお、本実施例においても、室内機内に第１室内熱交換器、第２室内熱交換器の二つを備えているが、必ずしも独立した２つの熱交換器を必要とするものではなく、室内熱交換器を一つ設置し、その熱交換器内に２つの独立した冷媒流通経路を設け、その熱交換器の一方の流通経路が通る部分を第一室内熱交換器、他方の流通経路が通る部分を第二室内熱交換器として冷媒回路を構成することも可能である。これは室外熱交換器についても同様である。

次に、暖房運転、冷房運転、除湿運転の各運転モードにおける、本実施例の開閉弁の開閉状態、及び冷媒回路を流れる冷媒の流通経路について説明する。

［暖房運転時の冷媒流通経路について］
暖房運転時には、冷媒回路の各所に配された開閉弁は、図６に示すように第５開閉弁を開き、第３、第４開閉弁を閉じる制御が行われている。また、第１四方弁2は図３（Ａ）に示すように、圧縮機1から第４分岐点Dへ冷媒が流れるような経路と、第１分岐点Aから圧縮機1へ冷媒が流れるような経路が形成されるように制御され、第２四方弁15は図４（Ａ）に示すように、第２室外熱交換器4から第１分岐点Aへ冷媒が流れるような経路と、逆止弁12から第１室外熱交換器3へ冷媒が流れるような経路が形成されるように制御されている。したがって、冷媒は以下の経路を通って冷媒回路中を流れることとなる。

圧縮機1を出た冷媒は第１四方弁2を通り、第４分岐点Dに向かって流れる。前述のとおり、第３開閉弁9及び第４開閉弁10は閉じられ、第５開閉弁11は開かれているので、前記第４分岐点Dに到達した冷媒は第１室内熱交換器5、第５開閉弁11、第２室内熱交換器6を順次流れた後、第３分岐点Cから室外機へ流れ込む。なお、この際、冷媒が第５開閉弁11を通らず、減圧装置14へ流れ込むことはない。これは開いている開閉弁よりも減圧装置の方が冷媒の流通抵抗が大きいことに依る。室外機へ流れ込んだ冷媒は、減圧装置13を通って第２分岐点Bに向かう。なお、冷媒がこの減圧装置13を通るとき、第一室外熱交換器3、第二室外熱交換器4が共に蒸発器として機能する程度に冷媒圧力が減圧される。第２分岐点Bに到達した冷媒は、この第２分岐点Bで分岐して、一方の経路を通る冷媒は、第２室外熱交換器4、第２四方弁15を通って第１分岐点Aへ向かい、他方の経路を通る冷媒は、逆止弁12、第２四方弁15、第１室外熱交換器3を順次通って第１分岐点Aへ向かう。前記第２分岐点Bで分岐した冷媒は、第１分岐点Aで合流し、前記第１分岐点Aで合流した冷媒は、第１四方弁2を介して圧縮機1へ戻る。

このように冷媒流通経路を構成することにより、室内機内の冷媒流通経路を、第１室内熱交換器5と第２室内熱交換器6を直列に繋いで冷媒を流すように構成し、室外機内の冷媒循環経路を、第１室外熱交換器3と第２室外熱交換器4を並列に繋いで冷媒を流すように構成することとなる。したがって、凝縮時は冷媒の流速を上げ、蒸発時には圧力損失を減少させて、暖房運転に好適な冷媒流通経路を形成している。

［冷房運転時の冷媒流通経路について］
冷房運転時には、冷媒回路の各所に配された開閉弁は、図６に示すように第５開閉弁を閉じ、第３、第４開閉弁を開く制御が行われている。また、第１四方弁は図３（Ｂ）に示すように、圧縮機1から第１分岐点Aへ冷媒が流れるような経路と、第４分岐点Dから圧縮機1へ冷媒が流れるような経路が形成されるように制御され、第２四方弁は図４（Ｂ）に示すように、第１室外熱交換器3から第２室外熱交換器4へ冷媒が流れるような経路と、第１分岐点Aから逆止弁12へ冷媒が流れるような経路が形成されるように制御されている。したがって、冷媒は以下の経路を通って冷媒回路中を流れることとなる。

圧縮機1を出た冷媒は第１四方弁2を通り、第１分岐点Aに向かって流れる。第１分岐点Aに到達した冷媒は、第１室外熱交換器3、第２四方弁15、第２室外熱交換器4を順次通り、第２分岐点Bへ到達する。なお、第１分岐点Aからの他方の経路へ冷媒は流れないようになっている。これは第２四方弁15の先にある逆止弁12の作用によるものである。第２分岐点Bに到達した冷媒は、第２分岐点Bから減圧装置13を通って室内機内に存在する第３分岐点Cへ向かう。なお、冷媒は減圧装置13を通ることにより、前記第１室内熱交換器5、及び前記第２室内熱交換器6が蒸発器として機能する程度に冷媒圧力が減圧される。また、第２室外熱交換器4から第２分岐点Bへ流れてきた冷媒が、逆止弁12を通って第１分岐点Aへ流れ込むことはない。これは、第１分岐点Aにおける冷媒の圧力が第２室外熱交換器4を通ったあとの冷媒の圧力より高い為である。前述のとおり第３開閉弁9、第４開閉弁10は開かれ、第５開閉弁11は閉じられているので、前記第３分岐点Cに到達した冷媒は、前記第３分岐点Cで分岐し、一方の経路に流れた冷媒は前記第３開閉弁9、第１室内熱交換器5を順次通り、他方の経路に流れた冷媒は第２室内熱交換器6、前記第４開閉弁10を順次通り、第４分岐点Dで合流する。前記第４分岐点Dで合流した冷媒は、第１四方弁2を通って圧縮機1へ戻る。なお、第３開閉弁9又は第２室内熱交換器6を出た冷媒が減圧装置14に流れ込むことはない。これは、第１室内熱交換5及び第４開閉弁10それぞれよりも、減圧装置14の方が冷媒の流通抵抗が大きいことに依る。

このように冷媒流通経路を構成することにより、室外機内の冷媒流通経路を、第１室外熱交換器3と第２室外熱交換器4を直列に繋いで冷媒を流すように構成し、室内機内の冷媒循環経路を、第１室内熱交換器5と第２室内熱交換器6を並列に繋いで冷媒を流すように構成することとなる。したがって、凝縮時は冷媒の流速を上げ、蒸発時には圧力損失を減少させて、冷房運転に好適な冷媒流通経路を形成している。

［除湿運転時の冷媒流通経路について］
除湿運転時には、冷媒回路の各所に配された開閉弁は、図６に示すように第３乃至第５開閉弁を閉じる制御が行われている。また、第１四方弁は図３（Ｂ）に示すように、圧縮機1から第１分岐点Aへ冷媒が流れるような経路と、第４分岐点Dから圧縮機1へ冷媒が流れるような経路が形成されるように制御され、第２四方弁は図４（Ａ）に示すように、第１室外熱交換器3から逆止弁12へ冷媒が流れるような経路と、第１分岐点Aから第２室外熱交換器4へ冷媒が流れるような経路が形成されるように制御されている。したがって、冷媒は以下の経路を通って冷媒回路中を流れることとなる。

圧縮機1を出た冷媒は第１四方弁2を通り、第１分岐点Aに向かって流れる。第１分岐点Aに到達した冷媒は第２四方弁15、第２室外熱交換器4を順次通って、第２分岐点Bに到達する。なお、第１分岐点Aからのもう一方の経路は第１室外熱交換器3の先に存在する逆止弁12の作用により冷媒が流れないようになっている。また、第２室外熱交換器4から第２分岐点Bへ流れてきた冷媒が、逆止弁12を通って第１分岐点Aへ流れ込むことはない。これは、第１分岐点Aにおける冷媒の圧力が第２室外熱交換器4を通ったあとの冷媒の圧力より高い為である。前記第２分岐点Bに到達した冷媒は、減圧装置13を通って室内機へ流れ込み、第３分岐点Cへ向かう。ここで、冷媒は減圧装置13を通ることにより減圧されるが、減圧後の冷媒圧力は、前記第２室内熱交換器6が凝縮器として機能できる程度に制御される。前述のとおり第３開閉弁9、第４開閉弁10、及び第５開閉弁11は閉じられているので、前記第３分岐点Cに到達した冷媒は、第２室内熱交換器6、減圧装置14、第１室内熱交換器5を順次通って、第４分岐点Dに到達する。なお、冷媒は減圧装置14を通ることにより、前記第１室内熱交換器5が蒸発器として機能する程度に冷媒圧力が減圧される。前記第４分岐点Dに到達した冷媒は、第１四方弁2を通って圧縮機1へ戻る。

冷媒が冷媒回路を前述のように通ることにより、室外機内の２つの熱交換器のうち第１室外熱交換器3のみに冷媒を流し、さらに室内機内の第２室内熱交換器6を流れた後、減圧装置14を介して第１室内熱交換器5に冷媒を流れるような冷媒回路が形成されている。こうすることにより、第１室外熱交換器3、及び第２室内熱交換器6は凝縮器として機能し、第１室内熱交換器5は蒸発器として機能する。これは、暖房運転時、冷房運転時の両者と異なる除湿用冷媒回路を構成するものであり、除湿運転に好適な凝縮能力を獲得すると共に、室内機側の一方の熱交換器を凝縮器として用いることによりこの凝縮器として機能する熱交換器を再熱器として用いることが可能となる。

なお、本実施例の冷媒回路中の逆止弁12を開閉弁に置換し、暖房運転時に閉じ、冷房及び除湿運転時に開く制御を行うことでも同様の冷媒流通経路を構成可能な冷媒回路を提供することが可能である。

また、減圧装置13をバイパスするバイパス路を設け、当該バイパス路に開閉弁を設置し、暖房運転、冷房運転時には開閉弁を閉じ冷媒が減圧装置13を通るようし、除湿運転時には開閉弁を開き冷媒がバイパス路を通るようにしても、本実施例と同様の効果を期待できる冷媒流通経路を構成可能な冷媒回路を提供することが可能である。

本発明による実施例１の空気調和機の構成図である。 本発明による実施例２の空気調和機の構成図である。 （Ａ）本発明による実施例１及び実施例２の暖房運転時における、第１四方弁内の冷媒流通経路を示す図である。（Ｂ）本発明による実施例１及び実施例２の冷房、除湿運転時における、第１四方弁内の冷媒流通経路を示す図である。 （Ａ）本発明による実施例２の暖房、除湿運転時における、第２四方弁内の冷媒流通経路を示す図である。（Ｂ）本発明による実施例２の冷房運転時における、第２四方弁内の冷媒流通経路を示す図である。 本発明による実施例１における開閉弁の動作を示す図である。 本発明による実施例２における開閉弁の動作を示す図である。 （Ａ）従来の空気調和機の構成図（冷房運転時）である。（Ｂ）従来の空気調和機の構成図（暖房運転時）である。

符号の説明

1 圧縮機
2 第１四方弁
3 第１室外熱交換器
4 第２室外熱交換器
5 第１室内熱交換器
6 第２室内熱交換器
15 第２四方弁

Claims (6)

1. 圧縮機に、室外熱交換器、減圧手段、室内熱交換機が順次接続された冷媒回路を有する空気調和機であって、暖房運転、冷房運転、除湿運転の各運転モードに応じて、前記冷媒回路を流れる冷媒の冷媒流通経路を変更することを特徴とする空気調和機。
2. 圧縮機に、室外熱交換器、減圧手段、室内熱交換機が順次接続された冷媒回路を有する空気調和機であって、前記室外熱交換器、および前記室内熱交換器にはそれぞれ独立して冷媒を流すことが可能な複数の冷媒流通路が設けられ、暖房運転時には、前記室外熱交換器の冷媒流通路に直列に冷媒を流通させ、かつ、前記室内熱交換器の冷媒流通路に並列に冷媒を流通させ、冷房運転時には、前記室外熱交換器の冷媒流通路に並列に冷媒を流通させ、かつ、前記室内熱交換器の冷媒流通路に直列に冷媒を流通させ、除湿運転時には、前記室外熱交換器の前記冷媒流通路の一部のみ冷媒を流通させ、かつ、前記室内熱交換器の冷媒流通路に直列に冷媒を流通させ、さらに前記室内熱交換器の冷媒流通路の所定の位置に減圧手段を設置し、前記室内熱交換器の冷媒流通路のうち前記減圧手段までの部分の室内熱交換器を凝縮器として用いることを特徴とする空気調和機。
3. 圧縮機と流路切換弁が冷媒管にて接続され、前記流路切換弁にはこの他前記圧縮機、第１分岐点、第４分岐点へ向かう冷媒管が接続され、前記流路切換弁に接続された冷媒管は第１分岐点で分岐し、前記第１分岐点で分岐する一方の経路は、第１室外熱交換器、第１開閉弁が冷媒管にて順次接続されたあと第２分岐点へ向かい、他方の経路は、前記第１分岐点から前記第２分岐点の方向への冷媒の流れを規制する逆流防止手段、第２室外熱交換器が冷媒管にて順次接続されたあと第２分岐点へ向かい、これら第１分岐点で分岐した冷媒管は前記第２分岐点で合流し、合流後、第１減圧手段を介して第３分岐点で分岐し、前記第３分岐点で分岐する一方の経路は、第３開閉弁、第１室内熱交換器が冷媒管にて順次接続されたあと第４分岐点へ向かい、他方の経路は第２室内熱交換器、第４開閉弁が冷媒管にて順次接続されたあと前記第４分岐点へ向かい、これら第３分岐点で分岐した冷媒管は前記第４分岐点で合流し、前記第４分岐点で合流した冷媒管は前記流路切換弁に接続され、前記第１室外熱交換器と第二室外熱交換器は第２開閉弁を介して冷媒管で接続され、前記第１室内熱交換器と第二室内熱交換器は第５開閉弁を介して冷媒管で接続され、前記第５開閉弁と並列に第２減圧手段を設けた冷媒回路を有する空気調和機であって、冷房運転時に、前記第２乃至第４開閉弁を開き、前記第１開閉弁、及び前記第５開閉弁を閉じ、暖房運転時に、前記第１開閉弁、及び前記第５開閉弁を開き、前記第２乃至第４開閉弁を閉じ、除湿運転時に、前記第１開閉弁を開き、前記第２乃至第５開閉弁を閉じることを特徴とする空気調和機。
4. 前記逆流防止手段を暖房運転時に開き、冷房運転及び除湿運転時に閉じるように制御する開閉弁とすることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
5. 圧縮機と第１流路切換弁が冷媒管にて接続され、前記第１流路切換弁にはこの他、前記圧縮機、第１分岐点、第４分岐点へ向かう冷媒管が接続され、前記第１流路切換弁に繋がる第１分岐点からの一方の経路の冷媒管は第１室外熱交換器を通って第２流路切換弁へ繋がり、他方の経路の冷媒管は直接前記第２流路切換弁に繋がり、前記第２流路切換弁からはさらに２つの冷媒管が繋がれており、一方の経路の冷媒管は第２室内熱交換器を通って第２分岐点へ向かい、また他方の経路の冷媒管は前記第２流路切換弁から第２分岐点の方向への冷媒の流れを規制する逆流防止手段を通って第２分岐点へ向かい、これらの冷媒管は第２分岐点で合流し、合流後、第１減圧手段を介して第３分岐点で分岐し、前記第３分岐点で分岐する一方の経路は、第３開閉弁、第１室内熱交換器が冷媒管にて順次接続されたあと第４分岐点へ向かい、他方の経路は第２室内熱交換器、第４開閉弁が冷媒管にて順次接続されたあと前記第４分岐点へ向かい、これら第３分岐点で分岐した冷媒管は前記第４分岐点で合流し、前記第４分岐点で合流した冷媒管は前記流路切換弁に接続され、前記第１室外熱交換器と第二室外熱交換器は第２開閉弁を介して冷媒管で接続され、前記第１室内熱交換器と第二室内熱交換器は第５開閉弁を介して冷媒管で接続され、前記第５開閉弁と並列に第２減圧手段を設けた冷媒回路を有する空気調和機であって、暖房運転時に、前記第１開閉弁、及び前記第２開閉弁を閉じ、前記第３開閉弁を開き、
   冷房運転時に、前記第１開閉弁、及び前記第２開閉弁を開き、前記第３開閉弁を閉じ、
   除湿運転時に、前記第１乃至第３開閉弁を閉じる制御を行うことを特徴とする空気調和機。
6. 前記逆流防止手段を暖房運転時に開き、冷房運転及び除湿運転時に閉じるように制御する開閉弁とすることを特徴とする請求項５記載の空気調和機。