JP2010216766A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた空調機に関する。 The present invention relates to an air conditioner including a refrigerant circuit that performs a vapor compression refrigeration cycle.
高圧冷媒を利用して暖房運転を行う空調機として、例えば、高圧冷媒を輻射熱交換器に流す空調機が特許文献1(特開平7−55234号公報)に開示されている。特許文献1(特開平7−55234号公報)に記載の空調機では、暖房運転時に輻射熱交換器への高圧冷媒の流入を調節する弁が、輻射熱交換器の下流側に配置されており、輻射熱交換器の温度が上限値に達したとき、弁は流路を閉じて高圧冷媒が輻射熱交換器に流れないようにする。 As an air conditioner that performs a heating operation using a high-pressure refrigerant, for example, an air conditioner that causes a high-pressure refrigerant to flow through a radiant heat exchanger is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-55234). In the air conditioner described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-55234), a valve that adjusts the flow of high-pressure refrigerant into the radiant heat exchanger during heating operation is disposed on the downstream side of the radiant heat exchanger. When the exchanger temperature reaches an upper limit, the valve closes the flow path to prevent high pressure refrigerant from flowing into the radiant heat exchanger.
しかしながら、上記の構成では、圧縮機の圧力によって高圧冷媒が輻射熱交換器に押し込まれる状態となり、冷媒および圧縮機油などが輻射熱交換器に滞留する。そのため、冷媒温度が下がり難く、輻射熱交換器の温度が下がって欲しいときに下がらないという状態が発生する。また、圧縮機への油の戻りが減るので、圧縮機の信頼性を損なう可能性が高くなる。 However, in the above configuration, the high-pressure refrigerant is pushed into the radiant heat exchanger due to the pressure of the compressor, and refrigerant, compressor oil, and the like stay in the radiant heat exchanger. For this reason, it is difficult for the refrigerant temperature to decrease, and a state occurs in which the refrigerant temperature does not decrease when the temperature of the radiant heat exchanger is desired to decrease. Further, since the return of oil to the compressor is reduced, the possibility of impairing the reliability of the compressor is increased.
本発明では、輻射熱交換器への冷媒流入が止められた後でも、冷媒および圧縮機油などが輻射熱交換器に滞留せず、輻射熱交換器の温度が低下し易い空調機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an air conditioner in which refrigerant and compressor oil and the like do not stay in the radiant heat exchanger even after the refrigerant inflow to the radiant heat exchanger is stopped, and the temperature of the radiant heat exchanger is likely to decrease.
第1発明に係る空調機は、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路を備え、少なくとも高圧冷媒を利用して暖房運転を行う空調機である。冷媒回路は、圧縮機と、対流熱交換器と、輻射熱交換器と、多方弁とを有している。圧縮機は、高圧冷媒を吐出する。対流熱交換器は、内側を流通する高圧冷媒と外側を対流する空気との間で熱交換を行わせる。輻射熱交換器は、内側を流通する高圧冷媒に所定部材を加熱させてその所定部材から輻射熱を発生させる。多方弁は、圧縮機と輻射熱交換器との間に配置される。また、多方弁は、圧縮機から流れてくる高圧冷媒を輻射熱交換器に流す第1状態と、圧縮機から流れてくる高圧冷媒を輻射熱交換器に流さない第2状態とに切り替えられる。 An air conditioner according to a first aspect of the present invention is an air conditioner that includes a refrigerant circuit that performs a vapor compression refrigeration cycle and performs a heating operation using at least a high-pressure refrigerant. The refrigerant circuit has a compressor, a convection heat exchanger, a radiant heat exchanger, and a multi-way valve. The compressor discharges a high-pressure refrigerant. The convection heat exchanger exchanges heat between the high-pressure refrigerant flowing inside and the air convection outside. A radiant heat exchanger heats a predetermined member to the high-pressure refrigerant circulating inside, and generates radiant heat from the predetermined member. The multi-way valve is disposed between the compressor and the radiant heat exchanger. The multi-way valve is switched between a first state in which the high-pressure refrigerant flowing from the compressor flows to the radiant heat exchanger and a second state in which the high-pressure refrigerant flowing from the compressor does not flow to the radiant heat exchanger.
従来の空調機では、輻射熱交換器が使用されない場合でも、圧縮機の圧力によって高圧冷媒が輻射熱交換器に押し込まれる状態が発生していた。しかし、第1発明に係る空調機では、多方弁が高圧冷媒を輻射熱交換器に流さない状態に切り替えられるので、高圧冷媒が輻射熱交換器に押し込まれる状態がなくなり、冷媒および圧縮機油などが輻射熱交換器に滞留せず、輻射熱交換器の温度が下がり易くなる。 In the conventional air conditioner, even when the radiant heat exchanger is not used, a state in which the high-pressure refrigerant is pushed into the radiant heat exchanger due to the pressure of the compressor occurs. However, in the air conditioner according to the first invention, since the multi-way valve is switched to a state in which the high-pressure refrigerant does not flow into the radiant heat exchanger, the high-pressure refrigerant is not pushed into the radiant heat exchanger, and the refrigerant and the compressor oil are exchanged by radiant heat. The temperature of the radiant heat exchanger tends to decrease without staying in the vessel.
第2発明に係る空調機は、第1発明に係る空調機であって、多方弁が第1状態であるとき、圧縮機から流れてくる高圧冷媒が対流熱交換器および輻射熱交換器へ流れる。また、多方弁が第2状態であるとき、圧縮機から流れてくる高圧冷媒が対流熱交換器にだけ流れる。 The air conditioner according to the second invention is the air conditioner according to the first invention, and when the multi-way valve is in the first state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor flows to the convection heat exchanger and the radiant heat exchanger. Further, when the multi-way valve is in the second state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor flows only to the convection heat exchanger.
この空調機では、対流熱交換器および輻射熱交換器の両方を用いた暖房運転、または対流熱交換器だけを用いた暖房運転が実行される。そして、対流熱交換器および輻射熱交換器の両方を用いた暖房運転を実行中に、輻射熱交換器の温度が上限値に達したとき、多方弁が高圧冷媒を輻射熱交換器に流さない状態に切り替えられ、対流熱交換器だけを用いた暖房運転が実行される。その結果、輻射熱交換器の温度低下が速まり、空調機は、再び対流熱交換器および輻射熱交換器の両方を用いた暖房運転に復帰することができる。 In this air conditioner, a heating operation using both a convection heat exchanger and a radiant heat exchanger, or a heating operation using only a convection heat exchanger is executed. When the temperature of the radiant heat exchanger reaches the upper limit during the heating operation using both the convective heat exchanger and the radiant heat exchanger, the multi-way valve switches to a state in which the high-pressure refrigerant does not flow to the radiant heat exchanger. The heating operation using only the convection heat exchanger is executed. As a result, the temperature drop of the radiant heat exchanger is accelerated, and the air conditioner can return to the heating operation using both the convective heat exchanger and the radiant heat exchanger.
第3発明に係る空調機は、第1発明に係る空調機であって、多方弁が第1状態であるとき、圧縮機から流れてくる高圧冷媒が輻射熱交換器だけに流れる。また、多方弁が第2状態であるとき、圧縮機から流れてくる高圧冷媒が対流熱交換器にだけ流れる。 An air conditioner according to a third invention is the air conditioner according to the first invention, and when the multi-way valve is in the first state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor flows only to the radiant heat exchanger. Further, when the multi-way valve is in the second state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor flows only to the convection heat exchanger.
この空調機では、輻射熱交換器だけを用いた暖房運転、または対流熱交換器だけを用いた暖房運転が実行される。そして、輻射熱交換器だけを用いた暖房運転を実行中に、輻射熱交換器の温度が上限値に達したとき、多方弁が高圧冷媒を輻射熱交換器に流さない状態に切り替えられ、対流熱交換器だけを用いた暖房運転が実行される。その結果、輻射熱交換器の温度低下が速まり、空調機は、再び輻射熱交換器だけを用いた暖房運転に復帰することができる。 In this air conditioner, a heating operation using only a radiant heat exchanger or a heating operation using only a convective heat exchanger is executed. When the temperature of the radiant heat exchanger reaches the upper limit during the heating operation using only the radiant heat exchanger, the multi-way valve is switched to a state in which the high-pressure refrigerant does not flow to the radiant heat exchanger, and the convection heat exchanger The heating operation using only the is performed. As a result, the temperature drop of the radiant heat exchanger is accelerated, and the air conditioner can return to the heating operation using only the radiant heat exchanger.
第4発明に係る空調機は、第1発明に係る空調機であって、冷媒回路が、輻射熱交換器から出た高圧冷媒を冷却する過冷却熱交換器をさらに有している。多方弁が第1状態であるとき、圧縮機から流れてくる高圧冷媒が輻射熱交換器および過冷却熱交換器へ流れる。また、多方弁が第2状態であるとき、圧縮機から流れてくる高圧冷媒が対流熱交換器にだけ流れる。 An air conditioner according to a fourth aspect of the present invention is the air conditioner according to the first aspect of the present invention, wherein the refrigerant circuit further includes a supercooling heat exchanger that cools the high-pressure refrigerant discharged from the radiant heat exchanger. When the multi-way valve is in the first state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor flows to the radiant heat exchanger and the subcooling heat exchanger. Further, when the multi-way valve is in the second state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor flows only to the convection heat exchanger.
この空調機では、輻射熱交換器を用いた暖房運転を実行中に、輻射熱交換器の温度が上限値に達したとき、多方弁が高圧冷媒を輻射熱交換器に流さない状態に切り替えられ、対流熱交換器だけを用いた暖房運転が実行される。輻射熱交換器の下流側には過冷却熱交換器が配置されているので、輻射熱交換器および過冷却熱交換器に滞留する冷媒の温度低下が速まる。その結果、輻射熱交換器の温度低下が速まり、空調機は、再び輻射熱交換器を用いた暖房運転に復帰することができる。 In this air conditioner, when the temperature of the radiant heat exchanger reaches the upper limit during the heating operation using the radiant heat exchanger, the multi-way valve is switched to a state in which the high-pressure refrigerant does not flow to the radiant heat exchanger, and the convection heat Heating operation using only the exchanger is executed. Since the supercooling heat exchanger is disposed downstream of the radiant heat exchanger, the temperature of the refrigerant staying in the radiant heat exchanger and the supercooling heat exchanger is rapidly reduced. As a result, the temperature drop of the radiant heat exchanger is accelerated, and the air conditioner can return to the heating operation using the radiant heat exchanger again.
第1発明に係る空調機では、高圧冷媒が輻射熱交換器に押し込まれる状態がなくなり、冷媒および圧縮機油などが輻射熱交換器に滞留せず、輻射熱交換器の温度が下がり易くなる。 In the air conditioner according to the first aspect of the invention, the state where the high-pressure refrigerant is pushed into the radiant heat exchanger is eliminated, and the refrigerant, compressor oil, and the like do not stay in the radiant heat exchanger, and the temperature of the radiant heat exchanger is likely to decrease.
第2発明から第4発明のいずれか1つに係る空調機では、輻射熱交換器の温度低下が速まり、輻射熱交換器を用いた暖房運転に早く復帰することができる。 In the air conditioner according to any one of the second to fourth inventions, the temperature reduction of the radiant heat exchanger is accelerated, and the heating operation using the radiant heat exchanger can be quickly restored.
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are specific examples of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention.
<空調機1の冷媒回路10>
図1は、本発明の一実施形態に係る空調機の冷媒回路図である。図1において、空調機1は、主に室内に配置される室内ユニット2と、主に室外に配置される室外ユニット3とが冷媒連絡配管によって接続され、蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路10が形成されている。
<Refrigerant
FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an
冷媒回路10では、圧縮機11、四路切換弁12、三方弁41、輻射熱交換器14、対流熱交換器13、膨張弁15、室外熱交換器16が順に接続されている。また、アキュームレータ20が四路切換弁12と圧縮機11の吸入口との間に接続されている。
In the
四路切換弁12は、圧縮機11から出た冷媒を輻射熱交換器14側又は室外熱交換器16側のいずれか一方に流す。たとえば、暖房運転時、制御部は四路切換弁12に図1の実線で示した流路を選択させて冷媒を輻射熱交換器14側へ流す。一方、冷房運転時には、制御部は四路切換弁12に図1の点線で示した流路を選択させて冷媒を室外熱交換器16側へ流す。
The four-
対流熱交換器13は、複数のフィンと、それらフィンと直交する複数の伝熱管とからなる熱交換器であり、伝熱管内を流通する冷媒とフィン表面上を対流する空気との間で熱交換を行わせる。対流熱交換器13の近傍には、フィン表面に送風するファン23が配置されている。
The
輻射熱交換器14は、アルミ製の板(以下、パネルという)とそのパネルに固定される伝熱管とからなる熱交換器であり、伝熱管内を流通する高圧冷媒にパネルを加熱させてそのパネルから輻射熱を発生させる。
The
膨張弁15は、減圧機構としての電動膨脹弁であり、対流熱交換器13と室外熱交換器16との間に接続され、冷媒の流路を絞って冷媒を減圧する。室外熱交換器16は、複数のフィンと、それらフィンと直交する複数の伝熱管とからなる熱交換器であり、伝熱管内を流通する冷媒とフィン表面上を対流する空気との間で熱交換を行わせる。室外熱交換器16の近傍には、フィン表面に送風する室外ファン33が配置されている。アキュームレータ20は、余分な液冷媒を溜めて圧縮機11にガス冷媒だけを戻す。
The
三方弁41は、第1流通口A、第2流通口B及び第3流通口Cを有し、圧縮機11から流れてくる高圧冷媒を輻射熱交換器14およびバイパス管50のいずれか一方へ流す。説明の便宜上、圧縮機11から出た高圧冷媒が第1流通口Aに入り、第2流通口Bから出て輻射熱交換器14に向う状態を第1状態と呼ぶ。また、圧縮機11から出た高圧冷媒が第1流通口Aに入り、第3流通口Cから出て対流熱交換器13に向う状態を第2状態と呼ぶ。バイパス管50は、三方弁41から出た冷媒を輻射熱交換器14と対流熱交換器13とを接続する配管10aに導く。つまり、圧縮機11から出た高圧冷媒は、三方弁41から輻射熱交換器14を経由して対流熱交換器13に入る経路、および三方弁41からバイパス管50を経由して対流熱交換器13へ入る経路のいずれかを通る。
The three-
説明の便宜上、配管10aとバイパス管50との合流点をD点とする。D点と輻射熱交換器14との間に、逆止弁43が接続されている。逆止弁43は、D点に達した冷媒が輻射熱交換器14へ入ることを防止している。
For convenience of explanation, a junction point between the
圧縮機11の吐出口と四路切換弁12とを接続する吐出管には、吐出温度センサ111が取り付けられている。吐出温度センサ111は、圧縮機11から吐出される高圧冷媒の温度を検知する。
A
制御部は、輻射熱交換器14のパネルの温度を、吐出温度センサ111が検出する温度に基づいて制御する。しかし、三方弁41と輻射熱交換器14とを接続する配管が長く、圧力損失によって吐出温度センサ111が検出する温度とパネルの温度とが異なる場合は、輻射熱交換器14の高圧冷媒入口の近傍に他の温度センサ(以下、第2温度センサ114という)が取り付けられる。本実施形態では、吐出温度センサ111および第2温度センサ114の両方が採用されている。
The control unit controls the temperature of the panel of the
<室内ユニット2の内部構造>
図2は、室内ユニットの内部構造を示す分解斜視図である。図2において、室内ユニット2は、フレーム210とグリル240とによって外殻が形成されている。フレーム210は、四角形の開口部211の左端に左板212、右端に右板213、上端に上板214が固定される。フレーム210は、ファン室210aと電装品室210bとを有している。
<Internal structure of indoor unit 2>
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the internal structure of the indoor unit. In FIG. 2, the indoor unit 2 has an outer shell formed by a
グリル240は、上吹出口240a、下吹出口240b、開口部240c、左側吸込口240d、および右側吸込口240eを有している。上吹出口240aはグリル240の上部に位置し、下吹出口240bはグリル240の下部に位置する。開口部240cは、パネル14aを室内空間に露出させる。左側吸込口240dはグリル240の左側面に位置し、右側吸込口240eはグリル240の右側面に位置する。
The
空気は、ファン23の稼動によって左側吸込口240d及び右側吸込口240eから吸い込まれ、パネル14aの断熱された背面と吸込通路形成板115,116の間を通り、対流熱交換器13の上流に配置されたフィルタ218を通過する。フィルタ218を通過した空気は、対流熱交換器13に導かれ対流熱交換器13で熱交換をした後、ベルマウス216の円穴216aを通過してファン23に入る。ファン23から吹き出された空気は、上吹出口240aおよび下吹出口240bに向ってファン室210a内に進み、上吹出口240aおよび下吹出口240bから吹き出される。
The air is sucked in from the
ベルマウス216の円穴216aは、ファン23の羽根内径より少し小さめで、円穴216aを通過した空気はファン23の羽根の内側に入り、羽根で昇圧されてファン23の外周方向に吹き出される。
The
モータ支持板215は、ファン室210aの上部と下部との間に固定され、ファン23の駆動モータ23aを支える。駆動モータ23aは、ネジ23bによってモータ支持板215にネジ止めされる。そして、ベルマウス216がファン室210aを閉じる。電装品箱24は、電装品室210bに保持される。電装品箱24の中には、CPUやメモリなどが搭載された制御部が収納されている。
The
熱交換器組立体220は、対流熱交換器13と輻射熱交換器14とが合体した構造である。対流熱交換器13の下方には、ドレンパン組立体217が配置されている。例えば、冷房運転時に、空気が対流熱交換器13を通過するとき、空気中に含まれる水分が対流熱交換器13表面で結露する。ドレンパン組立体217は、対流熱交換器13から落下してくる結露水を受ける。
The
なお、上吹出口240aには、吹出口組立体250が取り付けられている。吹出口組立体250は、空気の吹出方向を変えるルーバーを有している。グリル240の開口部240cの左端、右端および上端それぞれには、左枠241、右枠242および上枠243が取り付けられる。
A
図3は、熱交換器組立体の側面図である。図3において、熱交換器組立体220では、対流熱交換器13と輻射熱交換器14とが取付板221によって固定されている。取付板221は、輻射熱交換器14の枠14cからパネル14aと反対の方向に延びる板金部材であり、貫通穴221aが形成されている。
FIG. 3 is a side view of the heat exchanger assembly. In FIG. 3, in the
対流熱交換器13は、各伝熱管13bの両端近傍に管板13cを有している。管板13cには、取付板221の貫通穴221aに対応するネジ穴が形成されている。対流熱交換器13と取付板221とは、貫通穴221aを介してネジ止めされる。
The
図4は、輻射熱交換器のパネルと伝熱管との取付構造を示す断面図である。図4において、取付金具14eは、伝熱管14bを挟んでパネル14aと対向し、予めパネル14aに固定されている取付部14dに、取付ネジ14fによってネジ止めされる。取付部14dは、取付ネジ14fが螺合するネジ穴14daを有している。取付金具14eは、平板部14eaと隆起部14ebとフランジ部14ecとを有している。平板部14eaは、パネル14aの輻射面の裏面に密着する。隆起部14ebは、平板部14eaから隆起し、伝熱管14bが嵌まり込むU字溝が形成されている。フランジ部14ecは、平板部14eaの端から隆起し取付部14dに固定される。フランジ部14ecには、取付部14dのネジ穴14daに対応する貫通穴14edが形成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a mounting structure between a panel of a radiant heat exchanger and a heat transfer tube. In FIG. 4, the mounting
伝熱管14bがパネル14aの裏面に配置されたのち、取付金具14eの貫通穴14edが取付部14dのネジ穴14daに対向するように配置され、取付ネジ14fによってフランジ部14ecが取付部14dにネジ止めされる。その結果、取付金具14eと伝熱管14bとはパネル14aに押付けられ、取付金具14eと伝熱管14bとからパネル14aへの伝熱性が確保される。
After the
<空調機1の動作>
空調機1は、四路切換弁12で冷媒の流路を変更し、冷房運転と暖房運転とを切り替える。先ず、冷媒回路が暖房運転用の回路になっている場合について説明する。
<Operation of
The
(暖房運転)
暖房運転時、四路切換弁12では図1の実線で示す流路が選択され、圧縮機11から吐出された高圧のガス冷媒が三方弁41の第1流通口Aへ向う。三方弁41が第1状態のとき、ガス冷媒は第1流通口Aに入り、第2流通口Bから出て輻射熱交換器14の伝熱管14b(図3及び図4参照)に入る。
(Heating operation)
During the heating operation, the four-
取付金具14eと伝熱管14bとはパネル14aに密着しているので(図4参照)、ガス冷媒の熱が伝熱管14bを介してパネル14aに伝導し、パネル14aの温度が上昇する。温度上昇したパネル14aからは輻射熱が発せられるので、パネル14a前方の空気や物体が暖められる。
Since the mounting
輻射熱交換器14を出たガス冷媒は、逆止弁43を通って対流熱交換器13に入る。ガス冷媒は、対流熱交換器13の外側を対流する空気と熱交換して凝縮する。対流熱交換器13で温度上昇した空気は、室内へ吹き出され室内を暖める。
The gas refrigerant exiting the
対流熱交換器13を出た液冷媒は、室外熱交換器16に向う途中、膨張弁15で減圧され室外熱交換器16に入る。液冷媒は、室外熱交換器16の外側を対流する空気と熱交換して蒸発しガス冷媒となる。
The liquid refrigerant exiting the
室外熱交換器16を出たガス冷媒は、四路切換弁12、アキュームレータ20を通って圧縮機11に戻る。以上のように、空調機1では、輻射熱交換器14と対流熱交換器13とによる暖房運転が行われる。
The gas refrigerant exiting the
図5は、暖房運転における第2温度センサの検出温度と三方弁の動作との関係を示すグラフである。図5において、第2温度センサ114の検出温度が所定温度(この場合は70℃)を超えた時点で、三方弁41は、第1流通口Aから第2流通口Bへの冷媒の流れを、第1流通口Aから第3流通口Cへの冷媒の流れに切り換える。つまり、三方弁41は、輻射熱交換器14に冷媒が流れている状態から、冷媒が輻射熱交換器14に流れず対流熱交換器14のみに流れる状態に切り換える。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the temperature detected by the second temperature sensor and the operation of the three-way valve in the heating operation. In FIG. 5, when the temperature detected by the
そして、予め設定されている切り換え時間T1が経過したとき、三方弁41は冷媒の流れを再び第1流通口Aから第2流通口Bへの方向へ切り換え、それによって、輻射熱交換器14による暖房運転が復帰する。
When the preset switching time T1 has elapsed, the three-
(冷房運転)
次に、冷媒回路が冷房運転用の回路になった場合について説明する。冷房運転時、四路切換弁12では図1の点線で示す流路が選択され、圧縮機11から吐出された高圧のガス冷媒が室外熱交換器16に向う。ガス冷媒は、室外熱交換器16の外側を対流する空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器16から出た液冷媒は、対流熱交換器13へ向う途中、膨張弁15で減圧され対流熱交換器13に入る。液ガス冷媒は、対流熱交換器13の外側を対流する空気と熱交換して蒸発する。対流熱交換器13で温度低下した空気は、室内へ吹き出され室内を冷却する。
(Cooling operation)
Next, the case where the refrigerant circuit is a circuit for cooling operation will be described. During the cooling operation, the flow path indicated by the dotted line in FIG. 1 is selected in the four-
対流熱交換器13から出たガス冷媒は、バイパス管50を通って三方弁41の第3流通口Cに入る。なお、ガス冷媒は、バイパス管50に入る前にD点で輻射熱交換器14側へ流れようとするが、逆止弁43に阻まれる。第3流通口Cに入ったガス冷媒は第1流通口Aから出て四路切換弁12に向う。四路切換弁12を出たガス冷媒は、アキュームレータ20を通って圧縮機11に戻る。
The gas refrigerant discharged from the
<特徴>
以上のように、空調機1では、三方弁41が、圧縮機11から流れてくる高圧冷媒を輻射熱交換器14に流す第1状態と、圧縮機11から流れてくる高圧冷媒を輻射熱交換器14に流さず対流熱交換器13へ流す第2状態とに切り替えられる。三方弁41が第1状態にあるとき、高圧冷媒は輻射熱交換器14及び対流熱交換器13の両方に流れる。そして、輻射熱交換器14の温度を低下させる必要があるときは第2状態に切り替えられる。三方弁41が第2状態にあるとき、高圧冷媒が輻射熱交換器14に押し込まれないので、冷媒および圧縮機油などが輻射熱交換器14に滞留せず、輻射熱交換器14の温度が下がり易くなる。
<Features>
As described above, in the
<第1変形例>
上記実施形態では、輻射熱交換器14と対流熱交換器13とが直列に接続されているが、それに限定されるのではなく、輻射熱交換器14と対流熱交換器13とが並列に接続されてもよい。図6は、本実施形態の第1変形例に係る空調機の冷媒回路図である。図6において、三方弁41の第1流通口Aと第2流通口Bとが連通している第1状態のとき、圧縮機11から吐出された高圧のガス冷媒は輻射熱交換器14に流れる。また、三方弁41の第1流通口Aと第3流通口Cとが連通している第2状態のとき、圧縮機11から吐出された高圧のガス冷媒は対流輻射熱交換器14に流れる。
<First Modification>
In the said embodiment, although the
第1変形例では、輻射熱交換器14だけを用いた暖房運転を実行中に、輻射熱交換器14のパネル14aの温度が上限値に達したとき、三方弁41が高圧冷媒を輻射熱交換器14に流さない状態に切り替えられ、対流熱交換器13だけを用いた暖房運転が実行される。その結果、パネル14aの温度低下が速まり、空調機1は、早期に、輻射熱交換器14を用いた暖房運転に復帰することができる。
In the first modified example, when the temperature of the
<第2変形例>
図7は、本実施形態の第2変形例に係る空調機の冷媒回路図である。図7において、輻射熱交換器14の下流側に過冷却熱交換器44が接続されている。過冷却熱交換器44では、内部のガス冷媒がファン23から送風によって冷却され凝縮する。仮に、輻射熱交換器14を出たガス冷媒が凝縮することなく直に対流熱交換器13から出た液冷媒と合流した場合、沸騰音が発生するので冷媒の合流音が大きくなる。しかし、輻射熱交換器14を出たガス冷媒は過冷却熱交換器44で凝縮するので、対流熱交換器13で凝縮した冷媒と合流したときに沸騰音は発生しない。その結果、冷媒の合流音が低減される。
<Second Modification>
FIG. 7 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner according to a second modification of the present embodiment. In FIG. 7, a
第2変形例では、輻射熱交換器14だけを用いた暖房運転を実行中に、輻射熱交換器14のパネル14aの温度が上限値に達したとき、三方弁41が高圧冷媒を輻射熱交換器14に流さない状態に切り替えられ、対流熱交換器13だけを用いた暖房運転が実行される。輻射熱交換器14の下流側には過冷却熱交換器44が配置されているので、輻射熱交換器14および過冷却熱交換器44に滞留する冷媒の温度低下は、第1変形例よりも速まる。その結果、パネル14aの温度低下が速まり、空調機1は、早期に、輻射熱交換器14を用いた暖房運転に復帰することができる。
In the second modified example, when the temperature of the
<その他の変形例>
輻射熱交換器14のパネル14aと伝熱管14bとの取付構造は、図4に示す形態に限定されるものではない。以下、図8から図12を用いて他の取付構造について説明する。なお、説明の便宜上、パネル14aの輻射面と反対側の面を裏面という。
<Other variations>
The attachment structure of the
図8は、パネルと伝熱管との第2の取付構造を示す輻射熱交換器の断面図である。図8において、取付パネル141は、パネル14aの裏面に接合される平板部141aと、平板部141aから隆起する隆起部141bとを有している。隆起部141bは、伝熱管14bの直径より高く隆起し、伝熱管14bが嵌まり込むU字溝141cが形成されている。伝熱管14bがU字溝141cに嵌め込まれた後、U字溝141cの開口端が伝熱管14bの外周面を押えるようにカシメ加工される。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the radiant heat exchanger showing a second mounting structure between the panel and the heat transfer tube. In FIG. 8, the mounting
図9は、パネルと伝熱管との第3の取付構造を示す輻射熱交換器の断面図である。図9において、パネル14aと伝熱管14bとがロウ付けによって接合される。パネル14aと伝熱管14bとの接触部に形成されるコーナーにロウ140が行き渡るので、伝熱管14bからパネル14aへの熱伝導性が高い。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the radiant heat exchanger showing a third mounting structure of the panel and the heat transfer tube. In FIG. 9, the
図10は、パネルと伝熱管との第4の取付構造を示す輻射熱交換器の断面図である。図10において、第1取付金具341は、パネル14aの裏面に接合される平板部341aと、平板部341aから隆起する隆起部341bとを有している。平板部341aは、スポット溶接あるいはロウ付け溶接によってパネル14aの裏面に密着するように接合される。隆起部341bは、伝熱管14bの直径寸法程度に隆起し、伝熱管14bが嵌まり込むU字溝341cが形成されている。また、U字溝341cの両側にネジ穴341dが形成されている。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a radiant heat exchanger showing a fourth mounting structure of the panel and the heat transfer tube. In FIG. 10, the
第2取付金具342は、第1取付金具341のネジ穴341dに対応する貫通穴342aを有している。第2取付金具342は、U字溝341cに嵌め込まれた伝熱管14bを覆うように、第1取付金具341にネジ343によってネジ止めされる。伝熱管14bはU字溝341cから僅かに突出しているので、第2取付金具342が第1取付金具341にネジ止めされたとき、伝熱管14bは圧迫されU字溝341cに密着する。
The
図11は、パネルと伝熱管との第5の取付構造を示す輻射熱交換器の断面図である。図11において、押え金具441は、パネル14aの裏面に接合される平板部441aと、パネル14aの裏面とによって伝熱管14bを挟み込むU字溝441bとを有している。伝熱管14bがパネル14aの裏面に配置された後、押え金具441のU字溝441bが伝熱管14bを覆う。その状態で、平板部441aとパネル14aの裏面とがスポット溶接、或はロウ付け溶接によって接合される。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a radiant heat exchanger showing a fifth mounting structure of the panel and the heat transfer tube. In FIG. 11, the presser fitting 441 has a
図12は、パネルと伝熱管との第6の取付構造を示す輻射熱交換器の断面図である。図12において、パネル14aは、裏面の伝熱管14bの配置位置と対応する部分に隆起部541を有している。隆起部541には、伝熱管14bが嵌まり込むU字溝541aが形成されている。U字溝541aは、伝熱管14bが嵌まり込んだとき、伝熱管14bの外周面が僅かに突出する程度の深さである。U字溝541aの両側にはネジ穴541bが形成されている。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a radiant heat exchanger showing a sixth mounting structure of the panel and the heat transfer tube. In FIG. 12, the
押え金具542は、隆起部541のネジ穴541bに対応する貫通穴542aを有している。押え金具542は、隆起部541から僅かに突出した伝熱管14bの外周面を覆うように、ネジ543によって隆起部541にネジ止めされる。
The presser fitting 542 has a through
以上のように、本発明によれば、輻射熱交換器を用いた暖房機器に有用である。 As mentioned above, according to this invention, it is useful for the heating equipment using a radiant heat exchanger.
1 空調機
10 冷媒回路
11 圧縮機
13 対流熱交換器
14 輻射熱交換器
41 三方弁
44 過冷却熱交換器
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記冷媒回路(10)が、
前記高圧冷媒を吐出する圧縮機(11)と、
内側を流通する前記高圧冷媒と外側を対流する空気との間で熱交換を行わせる対流熱交換器(13)と、
内側を流通する前記高圧冷媒に所定部材を加熱させて前記所定部材から輻射熱を発生させる輻射熱交換器(14)と、
前記圧縮機(11)と前記輻射熱交換器(14)との間に配置される多方弁(41)と、
を有し、
前記多方弁(41)は、前記圧縮機(11)から流れてくる前記高圧冷媒を前記輻射熱交換器(14)に流す第1状態と、前記圧縮機(11)から流れてくる前記高圧冷媒を前記輻射熱交換器(14)に流さない第2状態とに切り替えられる、
空調機(1)。 An air conditioner comprising a refrigerant circuit (10) for performing a vapor compression refrigeration cycle and performing a heating operation using at least a high-pressure refrigerant,
The refrigerant circuit (10)
A compressor (11) for discharging the high-pressure refrigerant;
A convection heat exchanger (13) for exchanging heat between the high-pressure refrigerant circulating inside and the air convection outside;
A radiant heat exchanger (14) for generating a radiant heat from the predetermined member by heating the predetermined member to the high-pressure refrigerant circulating inside;
A multi-way valve (41) disposed between the compressor (11) and the radiant heat exchanger (14);
Have
The multi-way valve (41) has a first state in which the high-pressure refrigerant flowing from the compressor (11) flows to the radiant heat exchanger (14), and the high-pressure refrigerant flowing from the compressor (11). Switched to the second state not to flow through the radiant heat exchanger (14),
Air conditioner (1).
前記多方弁(41)が前記第2状態であるとき、前記圧縮機(11)から流れてくる前記高圧冷媒が前記対流熱交換器(13)にだけ流れる、
請求項1に記載の空調機(1)。 When the multi-way valve (41) is in the first state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor (11) flows to the convection heat exchanger (13) and the radiant heat exchanger (14),
When the multi-way valve (41) is in the second state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor (11) flows only to the convection heat exchanger (13).
The air conditioner (1) according to claim 1.
前記多方弁(41)が前記第2状態であるとき、前記圧縮機(11)から流れてくる前記高圧冷媒が前記対流熱交換器(13)にだけ流れる、
請求項1に記載の空調機。 When the multi-way valve (41) is in the first state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor (11) flows only to the radiant heat exchanger (14),
When the multi-way valve (41) is in the second state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor (11) flows only to the convection heat exchanger (13).
The air conditioner according to claim 1.
前記多方弁(41)が前記第1状態であるとき、前記圧縮機(11)から流れてくる前記高圧冷媒が前記輻射熱交換器(14)および前記過冷却熱交換器(44)へ流れ、
前記多方弁(41)が前記第2状態であるとき、前記圧縮機(11)から流れてくる前記高圧冷媒が前記対流熱交換器(13)にだけ流れる、
請求項1に記載の空調機。 The refrigerant circuit (10) further includes a supercooling heat exchanger (44) for cooling the high-pressure refrigerant that has exited from the radiant heat exchanger (14),
When the multi-way valve (41) is in the first state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor (11) flows to the radiant heat exchanger (14) and the supercooling heat exchanger (44),
When the multi-way valve (41) is in the second state, the high-pressure refrigerant flowing from the compressor (11) flows only to the convection heat exchanger (13).
The air conditioner according to claim 1.
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