JP3991654B2 - 空気調和機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機に係わり、より詳しくは、冷媒の過冷却が充分確保でき、効率良い冷暖房運転をすることができる冷凍サイクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の空気調和機は、例えば特開2000-213829 号公報に記載された図４に示すようなものがある。図において、21は圧縮機で、圧縮機21より吐出する冷媒の流れを冷房運転、暖房運転等に合わせて切り換える四方弁22と、室外熱交換器23と、減圧器24と、室内熱交換器25とを順次配管接続し冷凍サイクルを形成している。また、前記室外熱交換器23と減圧器24の間に、液冷媒を分離するレシーバタンク26が設けられた構成となっている。
また、前記レシーバタンク26内に埋設する冷却用パイプ27を設け、同冷却用パイプ27を前記圧縮機21の吸入側配管28に並列に接続し、前記レシーバタンク26の外の冷却用パイプ27の途中に、開閉弁29を設けた構成となっている。
【０００３】
上記構成において、冷房運転の場合、図４で示す実線の矢印のように、前記圧縮機21から出た冷媒は前記四方弁22に流入し、同四方弁22から前記室外熱交換器23に流入して熱交換し、同室外熱交換器23から出た冷媒は前記レシーバタンク26に流入して液状化し、前記減圧器24に流入して減圧され、前記室内熱交換器25に流入して室内空気と熱交換し、前記四方弁22から低圧低温冷媒が前記圧縮機21に戻される。
暖房運転の場合は、四方弁22を切り替え、破線矢印のように冷媒を流し、室外熱交換器23と室内熱交換器25の作用が逆になる他は冷房の場合と同じである。
【０００４】
前記室外熱交換器23の出口に室外熱交換器23の温度を検出する温度センサ30を設け、前記開閉弁29を冷房運転時に、前記温度センサ30の検出した温度が所定温度以上の時に開き、所定温度以下の時に閉じる構成となっている。
【０００５】
以上の構成により、冷房運転時、前記室外熱交換器23の出口の温度が所定温度以上の時に、前記開閉弁29が開き、冷却用パイプ27に低圧低温の冷媒が流れる（図４の１点破線矢印）ため、前記レシーバタンク26内が冷却され、前記室外熱交換器23で充分に過冷却がとれなかった場合の冷媒の過冷却がとれ、液冷媒のみが前記室内熱交換器25に流入される。
この結果、室内熱交換器５の能力を充分に発揮でき、効率の良い冷房運転ができる空気調和機となる。
【０００６】
しかしながら、上記構成の場合、暖房運転時には前記レシーバタンク26内に低圧低温の冷媒が流れないため、充分な過冷却がとれず、前記室外熱交換器23に２相（液相、気相）の冷媒が流れ、室外熱交換器23の能力が低下してしまうという問題を有していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、冷暖房運転共にレシーバタンク内に液冷媒を確保できさらに、過冷却液冷媒を絞り機構に供給でき、冷凍サイクルの能力を充分に発揮でき、効率の良い冷暖房運転ができる空気調和機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り機構および室内熱交換器を順次配管接続し冷凍サイクルを形成するとともに、前記室外熱交換器と前記絞り機構との間にレシーバタンクを備えてなる空気調和機において、
前記室外熱交換器と前記レシーバタンクとの間に第１逆止弁を設け、前記絞り機構と前記室内熱交換器との間に第２逆止弁を設け、前記室内熱交換器と前記第２逆止弁の接続点と前記第１逆止弁と前記レシーバタンクの接続点との間に第３逆止弁を設けるとともに、前記絞り機構と前記第２逆止弁の接続点と前記室外熱交換器と前記第１逆止弁の接続点との間に第４逆止弁を設け、
前記各逆止弁の向きを、前記レシーバタンクに流れる冷媒の流れの方向が前記四方弁の切換に関係なく一定となるようにするとともに、前記レシーバタンクの底部出口と前記絞り機構との間に、前記レシーバタンクで分離され前記絞り機構に流れる液冷媒と、前記四方弁を介して前記圧縮機に戻る吸入冷媒とを通して熱交換する熱交換部を設けた構成となっている。
【０００９】
また、前記絞り機構に電子膨張弁を用い構成となっている。
【００１０】
また、前記熱交換部は内管と外管とからなる二重管式熱交換器により構成されている。
【００１１】
また、前記熱交換部を流れる前記液冷媒と吸入冷媒は、互いに逆方向に相対向して流れる構成となっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１および図２に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による空気調和機の冷凍サイクルを示す構成図で、図２は同冷凍サイクルの本発明に係わる部位を抜粋拡大図示したものである。
図において、１は圧縮機、２は運転モードに対応して冷媒の流れを切り換える四方弁、３は室外熱交換器、４は２相冷媒を気相と液相（液冷媒）に分離するレシーバタンク、５は電子膨張弁を用いた絞り機構、６は室内熱交換器である。
【００１３】
前記室外熱交換器３と前記レシーバタンク４との間に第１逆止弁7aを設け、前記絞り機構５と前記室内熱交換器６との間に第２逆止弁7bを設け、前記室内熱交換器６と前記第２逆止弁7bの接続点と前記第１逆止弁7aと前記レシーバタンク４の接続点との間に第３逆止弁7cを設けるとともに、前記絞り機構５と前記第２逆止弁7bの接続点と前記室外熱交換器３と前記第１逆止弁7aの接続点との間に第４逆止弁7dを設け、前記各逆止弁の向きを、前記レシーバタンク４に流れる冷媒の流れの方向が前記四方弁２の切換に関係なく一定となるようにするとともに、前記レシーバタンク４の底部出口と前記絞り機構５との間に、前記レシーバタンク４で分離され前記絞り機構５に流れる液冷媒と、前記四方弁２を介して前記圧縮機１に戻る吸入冷媒とを通して熱交換する熱交換部８を設けた構成となっている。
【００１４】
上記構成において、冷房運転の場合、図１の実線矢印で示すように、前記圧縮機１を出た高温高圧の冷媒は前記四方弁２を経由して前記室外熱交換器３に流入し室外空気と熱交換し凝縮し高圧の２相冷媒となり、その後前記第１逆止弁7aを通り前記レシーバタンク４に流入して液状化し、同レシーバタンク４の底部に高圧液冷媒が溜まる。そして高圧液冷媒は前記レシーバタンク４の底部出口から前記熱交換部８に流入し、低温低圧の吸入冷媒（ガス冷媒）と熱交換し冷却され、過冷却液冷媒となり、前記絞り機構５に流れ減圧されて低圧２相冷媒となり、前記第２逆止弁7bを通り前記室内熱交換器６に流入し、室内空気と熱交換し蒸発して低温低圧のガス冷媒となり室内を冷却した後、前記四方弁２を経由して前記熱交換部８を通り前記圧縮機１に戻される。
【００１５】
また、暖房運転の場合は、図１の破線矢印で示すように、前記圧縮機１を出た高温高圧の冷媒は前記四方弁２を経由して前記室内熱交換器６に流入し、室内空気と熱交換し凝縮し高圧の２相冷媒となり、室内に熱を放出して暖房した後、前記第３逆止弁7cを通り前記レシーバタンク４に流入して液状化し、同レシーバタンク４の底部に高圧液冷媒が溜まる。そして高圧液冷媒は前記レシーバタンク４の底部出口から前記熱交換部８に流入し、低温低圧の吸入冷媒（ガス冷媒）と熱交換し冷却され、過冷却液冷媒となり、前記絞り機構５に流れ減圧されて低圧２相冷媒となり、前記第４逆止弁7dを通り前記室外熱交換器３に流入し室外空気と熱交換し蒸発して低温低 圧のガス冷媒となり、前記四方弁２を経由して前記熱交換部８を通り前記圧縮機１に戻される。
【００１６】
また、前記熱交換部８は、例えば図３に示すように、内管11と外管12とからなる二重管式熱交換器10により構成されている。二重管式熱交換器10は内管11を外管12に挿入させ、外管12の両端を内管11の外壁に溶接したもので、熱交換効率を向上するため、内管11に波形の伝熱フィンを内管11の管壁内側に接して配した構造となっている。
【００１７】
また、前記熱交換部８を流れる前記液冷媒と吸入冷媒は、互いに逆方向に相対向して流れる構成となっている。図３に示すように、例えば内管11と外管12の間に液冷媒（実線矢印）を流し、内管11内に吸入冷媒（破線矢印）を逆方向に流すことにより、液冷媒を効果的に冷却することができる。
【００１８】
以上説明したように、前記室外熱交換器３と前記室内熱交換器６との間には、前記レシーバタンク４に流れる冷媒の流れの方向が前記四方弁２の切換（冷房運転と暖房運転）に関係なく一定となるようにし、前記レシーバタンク４の底部出口側と前記絞り機構５との間に、前記レシーバタンク４によって分離され前記絞り機構５に流れる液冷媒と、前記圧縮機１に戻る吸入冷媒とを通して熱交換する熱交換部８を設けた構成とすることにより、冷暖房運転共にレシーバタンク内に液冷媒を確保できさらに、過冷却液冷媒を絞り機構に供給でき、冷凍サイクルの能力を充分に発揮でき、効率の良い冷暖房運転ができる空気調和機となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したような冷凍サイクルを備えた空気調和機であるならば、冷暖房運転共にレシーバタンク内に液冷媒を確保できさらに、過冷却液冷媒を絞り機構に供給でき、冷凍サイクルの能力を充分に発揮でき、効率の良い冷暖房運転ができる空気調和機となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて構成された空気調和機の冷凍サイクルである。
【図２】図１の冷凍サイクルから本発明に係わる部位を拡大図示したものである。
【図３】本発明による二重管式熱交換器の斜視図である。
【図４】従来例を示す空気調和機の冷凍サイクルである。
【符号の説明】
１ 圧縮機
２ 四方弁
３ 室外熱交換器
４ レシーバタンク
５ 絞り機構
６ 室内熱交換器
7a 第１逆止弁
7b 第２逆止弁
7c 第３逆止弁
7d 第４逆止弁
８ 熱交換部
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機に係わり、より詳しくは、冷媒の過冷却が充分確保でき、効率良い冷暖房運転をすることができる冷凍サイクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の空気調和機は、例えば特開2000-213829 号公報に記載された図４に示すようなものがある。図において、21は圧縮機で、圧縮機21より吐出する冷媒の流れを冷房運転、暖房運転等に合わせて切り換える四方弁22と、室外熱交換器23と、減圧器24と、室内熱交換器25とを順次配管接続し冷凍サイクルを形成している。また、前記室外熱交換器23と減圧器24の間に、液冷媒を分離するレシーバタンク26が設けられた構成となっている。
また、前記レシーバタンク26内に埋設する冷却用パイプ27を設け、同冷却用パイプ27を前記圧縮機21の吸入側配管28に並列に接続し、前記レシーバタンク26の外の冷却用パイプ27の途中に、開閉弁29を設けた構成となっている。
【０００３】
上記構成において、冷房運転の場合、図４で示す実線の矢印のように、前記圧縮機21から出た冷媒は前記四方弁22に流入し、同四方弁22から前記室外熱交換器23に流入して熱交換し、同室外熱交換器23から出た冷媒は前記レシーバタンク26に流入して液状化し、前記減圧器24に流入して減圧され、前記室内熱交換器25に流入して室内空気と熱交換し、前記四方弁22から低圧低温冷媒が前記圧縮機21に戻される。
暖房運転の場合は、四方弁22を切り替え、破線矢印のように冷媒を流し、室外熱交換器23と室内熱交換器25の作用が逆になる他は冷房の場合と同じである。
【０００４】
前記室外熱交換器23の出口に室外熱交換器23の温度を検出する温度センサ30を設け、前記開閉弁29を冷房運転時に、前記温度センサ30の検出した温度が所定温度以上の時に開き、所定温度以下の時に閉じる構成となっている。
【０００５】
以上の構成により、冷房運転時、前記室外熱交換器23の出口の温度が所定温度以上の時に、前記開閉弁29が開き、冷却用パイプ27に低圧低温の冷媒が流れる（図４の１点破線矢印）ため、前記レシーバタンク26内が冷却され、前記室外熱交換器23で充分に過冷却がとれなかった場合の冷媒の過冷却がとれ、液冷媒のみが前記室内熱交換器25に流入される。
この結果、室内熱交換器５の能力を充分に発揮でき、効率の良い冷房運転ができる空気調和機となる。
【０００６】
しかしながら、上記構成の場合、暖房運転時には前記レシーバタンク26内に低圧低温の冷媒が流れないため、充分な過冷却がとれず、前記室外熱交換器23に２相（液相、気相）の冷媒が流れ、室外熱交換器23の能力が低下してしまうという問題を有していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、冷暖房運転共にレシーバタンク内に液冷媒を確保できさらに、過冷却液冷媒を絞り機構に供給でき、冷凍サイクルの能力を充分に発揮でき、効率の良い冷暖房運転ができる空気調和機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り機構および室内熱交換器を順次配管接続し冷凍サイクルを形成するとともに、前記室外熱交換器と前記絞り機構との間にレシーバタンクを備えてなる空気調和機において、
前記室外熱交換器と前記レシーバタンクとの間に第１逆止弁を設け、前記絞り機構と前記室内熱交換器との間に第２逆止弁を設け、前記室内熱交換器と前記第２逆止弁の接続点と前記第１逆止弁と前記レシーバタンクの接続点との間に第３逆止弁を設けるとともに、前記絞り機構と前記第２逆止弁の接続点と前記室外熱交換器と前記第１逆止弁の接続点との間に第４逆止弁を設け、
前記各逆止弁の向きを、前記レシーバタンクに流れる冷媒の流れの方向が前記四方弁の切換に関係なく一定となるようにするとともに、前記レシーバタンクの底部出口と前記絞り機構との間に、前記レシーバタンクで分離され前記絞り機構に流れる液冷媒と、前記四方弁を介して前記圧縮機に戻る吸入冷媒とを通して熱交換する熱交換部を設けた構成となっている。
【０００９】
また、前記絞り機構に電子膨張弁を用い構成となっている。
【００１０】
また、前記熱交換部は内管と外管とからなる二重管式熱交換器により構成されている。
【００１１】
また、前記熱交換部を流れる前記液冷媒と吸入冷媒は、互いに逆方向に相対向して流れる構成となっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１および図２に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による空気調和機の冷凍サイクルを示す構成図で、図２は同冷凍サイクルの本発明に係わる部位を抜粋拡大図示したものである。
図において、１は圧縮機、２は運転モードに対応して冷媒の流れを切り換える四方弁、３は室外熱交換器、４は２相冷媒を気相と液相（液冷媒）に分離するレシーバタンク、５は電子膨張弁を用いた絞り機構、６は室内熱交換器である。
【００１３】
前記室外熱交換器３と前記レシーバタンク４との間に第１逆止弁7aを設け、前記絞り機構５と前記室内熱交換器６との間に第２逆止弁7bを設け、前記室内熱交換器６と前記第２逆止弁7bの接続点と前記第１逆止弁7aと前記レシーバタンク４の接続点との間に第３逆止弁7cを設けるとともに、前記絞り機構５と前記第２逆止弁7bの接続点と前記室外熱交換器３と前記第１逆止弁7aの接続点との間に第４逆止弁7dを設け、前記各逆止弁の向きを、前記レシーバタンク４に流れる冷媒の流れの方向が前記四方弁２の切換に関係なく一定となるようにするとともに、前記レシーバタンク４の底部出口と前記絞り機構５との間に、前記レシーバタンク４で分離され前記絞り機構５に流れる液冷媒と、前記四方弁２を介して前記圧縮機１に戻る吸入冷媒とを通して熱交換する熱交換部８を設けた構成となっている。
【００１４】
上記構成において、冷房運転の場合、図１の実線矢印で示すように、前記圧縮機１を出た高温高圧の冷媒は前記四方弁２を経由して前記室外熱交換器３に流入し室外空気と熱交換し凝縮し高圧の２相冷媒となり、その後前記第１逆止弁7aを通り前記レシーバタンク４に流入して液状化し、同レシーバタンク４の底部に高圧液冷媒が溜まる。そして高圧液冷媒は前記レシーバタンク４の底部出口から前記熱交換部８に流入し、低温低圧の吸入冷媒（ガス冷媒）と熱交換し冷却され、過冷却液冷媒となり、前記絞り機構５に流れ減圧されて低圧２相冷媒となり、前記第２逆止弁7bを通り前記室内熱交換器６に流入し、室内空気と熱交換し蒸発して低温低圧のガス冷媒となり室内を冷却した後、前記四方弁２を経由して前記熱交換部８を通り前記圧縮機１に戻される。
【００１５】
また、暖房運転の場合は、図１の破線矢印で示すように、前記圧縮機１を出た高温高圧の冷媒は前記四方弁２を経由して前記室内熱交換器６に流入し、室内空気と熱交換し凝縮し高圧の２相冷媒となり、室内に熱を放出して暖房した後、前記第３逆止弁7cを通り前記レシーバタンク４に流入して液状化し、同レシーバタンク４の底部に高圧液冷媒が溜まる。そして高圧液冷媒は前記レシーバタンク４の底部出口から前記熱交換部８に流入し、低温低圧の吸入冷媒（ガス冷媒）と熱交換し冷却され、過冷却液冷媒となり、前記絞り機構５に流れ減圧されて低圧２相冷媒となり、前記第４逆止弁7dを通り前記室外熱交換器３に流入し室外空気と熱交換し蒸発して低温低 圧のガス冷媒となり、前記四方弁２を経由して前記熱交換部８を通り前記圧縮機１に戻される。
【００１６】
また、前記熱交換部８は、例えば図３に示すように、内管11と外管12とからなる二重管式熱交換器10により構成されている。二重管式熱交換器10は内管11を外管12に挿入させ、外管12の両端を内管11の外壁に溶接したもので、熱交換効率を向上するため、内管11に波形の伝熱フィンを内管11の管壁内側に接して配した構造となっている。
【００１７】
また、前記熱交換部８を流れる前記液冷媒と吸入冷媒は、互いに逆方向に相対向して流れる構成となっている。図３に示すように、例えば内管11と外管12の間に液冷媒（実線矢印）を流し、内管11内に吸入冷媒（破線矢印）を逆方向に流すことにより、液冷媒を効果的に冷却することができる。
【００１８】
以上説明したように、前記室外熱交換器３と前記室内熱交換器６との間には、前記レシーバタンク４に流れる冷媒の流れの方向が前記四方弁２の切換（冷房運転と暖房運転）に関係なく一定となるようにし、前記レシーバタンク４の底部出口側と前記絞り機構５との間に、前記レシーバタンク４によって分離され前記絞り機構５に流れる液冷媒と、前記圧縮機１に戻る吸入冷媒とを通して熱交換する熱交換部８を設けた構成とすることにより、冷暖房運転共にレシーバタンク内に液冷媒を確保できさらに、過冷却液冷媒を絞り機構に供給でき、冷凍サイクルの能力を充分に発揮でき、効率の良い冷暖房運転ができる空気調和機となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したような冷凍サイクルを備えた空気調和機であるならば、冷暖房運転共にレシーバタンク内に液冷媒を確保できさらに、過冷却液冷媒を絞り機構に供給でき、冷凍サイクルの能力を充分に発揮でき、効率の良い冷暖房運転ができる空気調和機となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて構成された空気調和機の冷凍サイクルである。
【図２】図１の冷凍サイクルから本発明に係わる部位を拡大図示したものである。
【図３】本発明による二重管式熱交換器の斜視図である。
【図４】従来例を示す空気調和機の冷凍サイクルである。
【符号の説明】
１ 圧縮機
２ 四方弁
３ 室外熱交換器
４ レシーバタンク
５ 絞り機構
６ 室内熱交換器
7a 第１逆止弁
7b 第２逆止弁
7c 第３逆止弁
7d 第４逆止弁
８ 熱交換部
Claims (4)
- 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り機構および室内熱交換器を順次配管接続し冷凍サイクルを形成するとともに、前記室外熱交換器と前記絞り機構との間にレシーバタンクを備えてなる空気調和機において、
前記室外熱交換器と前記レシーバタンクとの間に第１逆止弁を設け、前記絞り機構と前記室内熱交換器との間に第２逆止弁を設け、前記室内熱交換器と前記第２逆止弁の接続点と前記第１逆止弁と前記レシーバタンクの接続点との間に第３逆止弁を設けるとともに、前記絞り機構と前記第２逆止弁の接続点と前記室外熱交換器と前記第１逆止弁の接続点との間に第４逆止弁を設け、
前記各逆止弁の向きを、前記レシーバタンクに流れる冷媒の流れの方向が前記四方弁の切換に関係なく一定となるようにするとともに、前記レシーバタンクの底部出口と前記絞り機構との間に、前記レシーバタンクで分離され前記絞り機構に流れる液冷媒と、前記四方弁を介して前記圧縮機に戻る吸入冷媒とを通して熱交換する熱交換部を設けてなることを特徴とする空気調和機。 - 前記絞り機構に電子膨張弁を用いてなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
- 前記熱交換部は内管と外管とからなる二重管式熱交換器により構成してなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
- 前記熱交換部を流れる前記液冷媒と吸入冷媒は、互いに逆方向に相対向して流ることを特徴とする請求項１または３記載の空気調和機。
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103292523A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-09-11 | 西安交通大学 | 一种带有回热器的冷热双制空调系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1512924A3 (en) * | 2003-09-05 | 2011-01-26 | LG Electronics, Inc. | Air conditioner comprising heat exchanger and means for switching cooling cycle |
| JP4648692B2 (ja) * | 2004-12-08 | 2011-03-09 | 株式会社不二工機 | 圧縮機用の切換弁装置 |
-
2001
- 2001-11-05 JP JP2001339127A patent/JP3991654B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103292523A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-09-11 | 西安交通大学 | 一种带有回热器的冷热双制空调系统 |
| CN103292523B (zh) * | 2013-05-14 | 2016-05-04 | 西安交通大学 | 一种带有回热器的冷热双制空调系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003139430A (ja) | 2003-05-14 |
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