JP2013257079A

JP2013257079A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2013257079A
Application number: JP2012133594A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Oshima; 正之大島; Mamoru Saito; 守斉藤
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2013-12-26

Abstract

【課題】温水回路の循環水を自動で補給する。
【解決手段】室外機内に圧縮機、水−冷媒熱交換器、膨張弁、室外側熱交換器等を冷媒配管で連通した冷凍回路と、前記水−冷媒熱交換器、温水タンク、循環ポンプ等を温水配管で連通した温水回路を備え、内部に室内側熱交換器等を備えた室内機を、前記冷媒配管に接続して室内の冷暖房を行い、床暖房等の温水で暖房を行う温水暖房機と前記室外機の温水配管を接続して温水暖房を行う空気調和機に於いて、冷房運転時前記室内側熱交換器で発生した結露水を集め室外に排水するドレンホースを前記室外機の温水タンクに接続し、前記結露水によって、温水回路を循環する循環水を補充する。
【選択図】図１

Description

この発明は、夏期には冷媒循環による冷房運転を、冬期には冷媒循環による暖房運転と床暖房等の温水循環による温水暖房運転を同時に行う空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機では、圧縮機、室外熱交換器、四方弁を室外機内に収納し、室内熱交換器等を室内機内に収納し、室内機と室外機を連絡配管で接続して冷凍回路を形成している。四方弁の切換によって、室外熱交換器が凝縮器として機能するときは、室内熱交換器が蒸発器として機能し、冷房運転を行うことができる。また、四方弁を切り換えて、室外熱交換器が蒸発器として機能するときは、室内熱交換器が凝縮器として機能し、暖房運転を行うことが可能となる。
また、室外機内に備えた圧縮機、水−冷媒熱交換器、膨張弁、蒸発器に冷媒を循環して冷凍回路を形成し、室外機の上部に前記水−冷媒熱交換器と循環ポンプ等を備え、室外機と室内に設置されたファンコンベクタや床暖房等の放熱器を接続して温水回路を形成し、前記冷凍回路の作動によって汲み上げられた熱を水−冷媒熱交換器を経由して温水回路に伝達し、ファンコンベクタ等にて室内に放出して暖房を行うヒートポンプ式の温水暖房装置がある。
また、室外機内に、室内機側の熱交換器からのドレン水を貯留する水タンク設けて、前記ドレン水を室外側熱交換器に散布したりして、冷凍回路の効率を向上させものが有った。（例えば、特許文献１参照）

実開平４−６８９１８号公報

この従来例の空気調和機では、温水回路の循環水は僅かに減少する循環水を補うために水タンクに注水する必要が有るが、１年間に１から２回程度の僅かな頻度であるために全く忘れてしまって、温水回路に異常が発生するまで循環水の不足を発見できない場合が有った。

この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、室外機内に圧縮機、水−冷媒熱交換器、膨張弁、室外側熱交換器等を冷媒配管で連通した冷凍回路と、前記水−冷媒熱交換器、温水タンク、循環ポンプ等を温水配管で連通した温水回路を備え、内部に室内側熱交換器等を備えた室内機を、前記冷媒配管に接続して室内の冷暖房を行い、床暖房等の温水で暖房を行う温水暖房機と前記室外機の温水配管を接続して温水暖房を行う空気調和機に於いて、冷房運転時前記室内側熱交換器で発生した結露水を集め室外に排水するドレンホースを前記室外機の温水タンクに接続し、前記結露水によって、温水回路を循環する循環水を補充するものである。

この発明によれば、夏期の冷房運転時に室内側熱交換器で発生した結露水を集め室外に排水するドレンホースを室外機の温水タンクに接続し、前記結露水によって、温水回路を循環する循環水を補充するようにしたので、循環水の点検や補充をする必要がなくなるものであり、循環水が不足することで発生する故障も少なくすることができるものである。

この発明一実施例の概略説明図。同温水回路と冷凍回路の構成図。

次に、この発明に係る空気調和機を図面に示された一実施例で説明する。
１は空気調和機の室外機で、水平仕切板２にて上下２室に分けられ、下部には冷凍回路室３を、上部には温水回路室４を備え、冷媒連絡配管５によって室内機６と、温水連絡配管７によって床暖房パネル８と接続されている。
前記冷凍回路室３の内部には圧縮機９、室外側熱交換器１０、膨張弁１１、送風ファン１２と冷凍回路制御部１３等を設けている。
前記温水回路室４の内部には、水−冷媒熱交換器１４、補助ヒータ１５、温水タンク１６、循環ポンプ１７、温水接続弁１８と温水回路制御部１９等を設けている。
前記室内機６内にはフィンチューブ式の室内側熱交換器２０と室内送風ファン２１と室内制御部２２を備えている。

２３は前記圧縮機９と四方弁２４、水−冷媒熱交換器１４、膨張弁１１、室外側熱交換器１０を冷媒配管２５で連通した冷凍回路で、前記四方弁２４と水−冷媒熱交換器１４の間、および水−冷媒熱交換器１４と膨張弁１１の間には三方弁２６を設けている。
前記三方弁２６は冷媒接続バルブ２７と前記冷媒連絡配管５を介して室内側熱交換器２０と接続される。

２８は前記水−冷媒熱交換器１４と補助ヒータ１５、温水タンク１６、循環ポンプ１７とを、前記温水接続弁１８と温水連絡配管７を介して床暖房パネル８に温水配管２９で連通した温水回路で、前記循環ポンプ１７と温水接続弁１８の間と、温水接続弁１８と水−冷媒熱交換器１４の間をバイパス回路３０で接続して温水の循環量を調整している。

３１は冷房運転運転や除湿運転時に前記室内側熱交換器２０の下方に備え、室内側熱交換器２０で発生した結露水を集めるドレンパンで、下部に接続されたドレンホース３２にて屋外側に排水を行うものであり、このドレンホース３２を室外機１の温水タンク１６まで延長して、温水タンク１６に注水することで、この結露水を温水回路２８の循環水の補充液として利用するものである。

前記室内側熱交換器２０と水−冷媒熱交換器１４は冷凍回路２３に対して並列に接続されており、二つの三方弁２６と四方弁２４の切換で、冷房運転時には室内側熱交換器２０側のみに冷媒を循環させて室内を冷房し、暖房運転時には室内側熱交換器２０と水−冷媒熱交換器１４の両方に冷媒を循環させて室内機６では温風による暖房運転を、床暖房パネル８では温水循環による床暖房運転を同時又はどちらか一方のみで暖房運転を行うものである。

前記圧縮機９は冷凍回路制御部１３に備えたインバータ駆動回路（図示せず）にて必要な熱量に応じて多段階に回転数を変化するものである。
前記膨張弁１１は電子式の膨張弁で圧縮機９の回転数や冷凍回路の各部温度等によって冷凍回路制御部１３にて開度が制御されるものである。
前記送風ファン１２は樹脂製のプロペラファンで、回転数可変の送風モータ３３によって回転し、前記室外側熱交換器１０に送風して熱交換を行うものである。

前記室内機６は送風ファン１２の駆動で、前面及び上面に備えた吸込口（図示せず）から室内の空気を吸い込んで、前記室内側熱交換器２０で熱交換した後、前面下部に備えた吹出口３４から室内へ温度調整された空気を送風するものである。
３５は室内機６と冷媒連絡配管５を接続する冷媒接続バルブである。
前記水−冷媒熱交換器１４は、外管の内部に内管を挿入した二重管で構成されている。内管の外表面は、多数のフィンを立設し、内管の内外における熱交換効率を高めるように構成されている。この二重管の内管内部を水が通過する温水経路（図示せず）とし、内管と外管との間を冷媒が通過する冷媒経路（図示せず）とすることにより、冷媒と水との間で熱交換して通過する水を加熱することが可能となる。

前記温水タンク１６の上面にはの給水口３６が設けられ、キャップ３７が取り付けられ、給水口３６近傍には前記ドレンホース３２と接続するドレンホース接続口３８を、温水タンク１６側面上部には満水時に結露水を室外機１外へ排水するオーバーフロー管３９備えている。

４０は前記圧縮機９吐出側の冷媒配管に取り付けられた吐出温センサで、圧縮機９の吐出温度を測定し、前記冷凍回路制御部１３へ信号を送る。４１は冷凍回路室３内の室外送風経路（図示せず）の上流側に設けられた外気温センサで、外気温を測定する。４２は前記室外側熱交換器１０に取り付けられ室外側熱交換器１０の温度を測定して、除霜運転を制御するための熱交センサである。４３は水−冷媒熱交換器１４の中程に取り付けられ、冷媒の温度を測定する冷媒中間センサである。

４４は前記水−冷媒熱交換器１４と補助ヒータ１５の間の温水配管に取り付けられ配管温度を測定する往き温水センサ。４５は前記補助ヒータ１５と温水タンク１６の間の温水配管に取り付けられ配管温度を測定するヒータ配管センサ。４６は床暖房パネル８と水−冷媒熱交換器１４の間の温水配管に取り付けられ配管温度を測定する戻り温水センサである。４７は補助ヒータ１５の過熱を検知する安全サーモで、補助ヒータ１５の上面に２つ取り付けられている。４８は室内空気の吸込側に設けた室温センサ。

冷凍回路について説明すれば、冷房運転時圧縮機９から吐出された冷媒は四方弁２４から室外側熱交換器１０で放熱し、膨張弁１１で減圧されて低温になり三方弁２６から室内側熱交換器２０側に流れ、冷たい室内側熱交換器２０に室内送風ファン２１で室内に送風して、室内の冷房を行い、他方の三方弁２６、四方弁２４を通過して圧縮機９へ戻る。この時三方弁２６は全ての冷媒を室内機６側に流すものである。

暖房運転時圧縮機９から吐出された冷媒は四方弁２４で暖房側に切り替えられ、三方弁２６で水−冷媒熱交換器１４側と室内機６側に振り分けられる。水−冷媒熱交換器１４によって温水回路２８の温水を加熱して床暖房パネル８内に流れる温水で床暖房が行われると同時に、室内側熱交換器２０にも高温の冷媒が流れ、室内機６にて温風による暖房が行われる。暖房運転時の三方弁２６における冷媒の配分は、室内機６と床暖房の温度設定によって異なり、例えば暖房運転の開始時には温風による暖房の方が床暖房に比べ室温上昇が速くできるので、室内機６側の冷媒を多くして運転をし、室温が設定温度まで上昇した時に徐々に床暖房の温水側に冷媒量を多くするような制御が行われる。

温水回路について説明すれば、水−冷媒熱交換器１４で加熱された温水は補助ヒータ１５にて、除霜運転時や冷凍回路での能力不足の時に更に加熱し、温水タンク１６で必要な温度の温水が蓄えられる。温水タンク１６の温水は循環ポンプ１７によって温水接続弁１８、温水連絡配管７を通過して床暖房パネル８に送られ床暖房が行われ放熱して温度の低下した温水が水−冷媒熱交換器１４に戻り再度加熱される。また床暖房への温水循環量を調節するために、一部の温水はバイパス回路３０側を循環する。

冷房運転運転や除湿運転時には室内側熱交換器２０で発生した結露水を、ドレンパン３１、ドレンホース３２を介して、室外機１の温水タンク１６に自動的に注水することができるものであり、循環水の点検や補充をする必要がなくなるもので、循環水が不足することで発生する故障も少なくすることができるものである。
また、暖房運転では結露水は発生しないが減少する循環水の量は僅かであるので、結露水の発生する秋季での除湿運転から春季の除湿運転までの期間は、温水タンク１６の容量で充分まかなえるものである。

１室外機
６室内機
８床暖房パネル
９圧縮機
１０室外側熱交換器
１４水−冷媒熱交換器
１６温水タンク
２０室内側熱交換器
２３冷凍回路
２６三方弁
２８温水回路

Claims

室外機内に圧縮機、水−冷媒熱交換器、膨張弁、室外側熱交換器等を冷媒配管で連通した冷凍回路と、前記水−冷媒熱交換器、温水タンク、循環ポンプ等を温水配管で連通した温水回路を備え、内部に室内側熱交換器等を備えた室内機を、前記冷媒配管に接続して室内の冷暖房を行い、床暖房等の温水で暖房を行う温水暖房機と前記室外機の温水配管を接続して温水暖房を行う空気調和機に於いて、冷房運転時前記室内側熱交換器で発生した結露水を集め室外に排水するドレンホースを前記室外機の温水タンクに接続し、前記結露水によって、温水回路を循環する循環水を補充することを特徴とする空気調和機。