JP4437026B2 - 空気調和器用室内機、及びこれを用いた空気調和器 - Google Patents

Description

本発明は空気調和器に関し、特に一定の温度を維持しながら室内の湿気を除去する機能を行うことができ、互いに異なる大きさの冷房、又は暖房容量を出力可能な、改善された構造を有する空気調和器用室内機、及びこれを用いた空気調和器に関する。

空気調和器は室内空間を冷房、又は暖房可能な機器を言い、一般に室内機と室外機とを含めてなる。ここで、前記室外機には圧縮器、室外熱交換機、そして、流路制御バルブなどが提供され、前記室内機には膨張装置と室内熱交換機などが提供される。上記の構成要素を含めてなる空気調和器は、冷媒の流動方向にしたがって室内空間を冷房、又は暖房し、より詳細に説明すると次の通りである。

室内空間を冷房する場合、圧縮器から高圧で吐き出された気相冷媒は前記流路制御バルブによって前記室外熱交換機に移動され、前記室外熱交換機で凝縮される。液化した冷媒は前記膨張装置で膨張した後、前記室内機の室内熱交換機で気化する。この際、前記冷媒が気化しながら室内熱交換機の周囲の熱を吸収するので、前記室内熱交換機の周辺の空気は温度が低下する。このように温度が低くなった空気は室内空間に吐き出され、室内熱交換機で気化した冷媒は再び圧縮器に流入する。そして、上記の過程を繰り返して行うと、室内熱交換機の周辺の冷たい空気が持続的に室内空間に吐き出されるので、室内空間が冷房される。

一方、室内空間を暖房する場合、前記圧縮器から吐き出された冷媒は前記流路制御バルブの案内によって前記室内機の室内熱交換機に流入する。
室内熱交換機に流入した冷媒は前記室内熱交換機の周辺の空気と熱交換しながら凝縮される。この際、前記冷媒が凝縮されつつ前記室内熱交換機の周辺に凝縮熱を発散し、その凝縮熱により温められた空気は室内空間に吐き出される。
前記室内熱交換機で凝縮された冷媒は前記膨張装置を経由しながら膨張した後、前記室外機の室外熱交換機で気化する。そして、気化した冷媒は前記圧縮器に再流入する。上記の過程を繰り返して行うと、凝縮熱により温められた前記室内熱交換機の周辺の空気が持続的に室内空間に吐き出されるので、室内空間が暖房される。

しかしながら、上記の構造を有する空気調和器は一台の室内機が冷房、又は暖房を行うので、いつも同一の冷房、又は暖房容量を出力する。これは室内空間を冷房、又は暖房するのに必要な負荷に適切に対応し難く、常に過度な容量を出力するという問題を引き起こす。このため、室内温度を微細に制御できず、エネルギーの浪費や維持費が上昇するという問題が発生する。

一方、上記の構造を有する空気調和器は冷房、又は暖房以外の機能、例えば、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を除去できる機能、つまり、定温除湿機能を行えない。参考までに、前記定温除湿機能は、室内空間の温度は活動に適当であるが湿度が高い場合に非常に有用に使用されえる。これにより、前記定温除湿機能が行えながらも、室内空間を冷房、又は暖房するのに必要な負荷の変化に対応して程よい冷房、又は暖房容量を出力できる機能を有した空気調和器の開発が要求されている。

そこで、本発明の目的は、一定の温度を維持しながら室内の湿気を除去可能な機能を有した室内機、及びこれを用いた空気調和器を提供することにある。

他の目的として、室内空間を冷房、又は暖房するのに必要な負荷の大きさに対応して互いに異なる大きさの冷房、又は暖房容量を出力できる空気調和器用室内機、及びこれを用いた空気調和器を提供する。

上記目的を達成するための本発明の一形態では、外部とそれぞれ連結される第１及び第２チューブが一端にそれぞれ連結される第１及び第２熱交換機；前記第１及び第２熱交換機の各他端を連結する連結チューブ；前記第１又は第２チューブを介して流入した冷媒が前記第１及び第２熱交換機を共に経由するか、何れか一方のみを経由した後、前記第２又は第１チューブを介して外部に吐き出されるように選択的に案内する第１手段；前記第１及び第２熱交換機のうち何れか一方から他方に移動する冷媒をそのまま通過させるか膨張させるように前記連結チューブに提供される第２手段を含めてなる。室内機は、室内空間を正常負荷量で冷房する第１運転モードと、室内空間を正常負荷量で暖房する第２運転モードと、室内空間を少負荷量で冷房する第３運転モードと、室内空間を少負荷量で暖房する第４運転モードと、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を制御する第５運転モードと、を運転することができるように構成されている。第１手段は、連結チューブに提供される第１流路制御バルブと；流路制御バルブの何れかのポートと第２チューブの一箇所とを連結するバイパスチューブと；そして、第２チューブの一箇所と第２熱交換機との間の第２チューブに設けられる第２流路制御バルブとを含めてなる。

ここで、前記第２流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブからなる。

そして、前記第２手段は、前記第１流路制御バルブと前記第２熱交換機との間の連結チューブに提供される第３流路制御バルブ；前記第３流路制御バルブと並列になるよう前記連結チューブに連結される毛細管を含めてなる。この際、前記第３流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブからなる。

一方、本発明による室内機の第２実施形態で、外部とそれぞれ連結される第１及び第２チューブが一端にそれぞれ連結される第１及び第２熱交換機；前記第１及び第２熱交換機の各他端を連結する連結チューブ；前記第１又は第２チューブを介して流入した冷媒が前記第１及び第２熱交換機を共に経由するか、何れか一方のみを経由した後、前記第２又は第１チューブを介して外部に吐き出されるように選択的に案内する第１手段；前記第１及び第２熱交換機のうち何れか一方から他方に移動する冷媒をそのまま通過させるか膨張させるように前記連結チューブに提供される第２手段を含めてなる。室内機は、室内空間を正常負荷量で冷房する第１運転モードと、室内空間を正常負荷量で暖房する第２運転モードと、室内空間を少負荷量で冷房する第３運転モードと、室内空間を少負荷量で暖房する第４運転モードと、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を制御する第５運転モードと、を運転することができるように構成されている。前記第１手段は、前記連結チューブに提供される第１流路制御バルブ；前記流路制御バルブの何れかのポートと前記第１チューブの一箇所とを連結するバイパスチューブ；前記第１チューブの一箇所と前記第１熱交換機との間の前記第１チューブに設けられる第２流路制御バルブを含めてなる。ここで、前記第２流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブからなる。

そして、前記第２手段は、前記第１流路制御バルブと前記第１熱交換機との間の連結チューブに提供される第３流路制御バルブ；そして、前記第３流路制御バルブと並列になるよう前記連結チューブに連結される毛細管を含めてなる。
この際、前記第３流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブからなる。

一方、上記目的を達成するための本発明の他の実施形態によれば、空気調和器は、冷媒管により連結される圧縮器、室外熱交換機、そして、室外膨張装置を含めてなる室外機と、前記室外機にそれぞれ連結される第１及び第２チューブが一端にそれぞれ連結される第１及び第２熱交換機、前記第１及び第２熱交換機の各他端を連結する連結チューブ、前記第１又は第２チューブを介して流入した冷媒が前記第１及び第２熱交換機を共に経由するか、何れか一方のみを経由した後、前記第２又は第１チューブを介して外部に吐き出されるよう選択的に案内する第１手段、そして、前記第１及び第２熱交換機のうち何れか一方から他方に移動する冷媒をそのまま通過させるか膨張させるように前記連結チューブに提供される第２手段を含む室内機とを含めてなる。室内機は、室内空間を正常負荷量で冷房する第１運転モードと、室内空間を正常負荷量で暖房する第２運転モードと、室内空間を少負荷量で冷房する第３運転モードと、室内空間を少負荷量で暖房する第４運転モードと、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を制御する第５運転モードと、を運転することができるように構成されている。第１手段は、連結チューブに提供される第１流路制御バルブと、第１流路制御バルブの何れかのポートと第２チューブの一箇所とを連結するバイパスチューブと、第２チューブの一箇所と第２熱交換機との間の第２チューブに設けられる第２流路制御バルブとを含めてなる。

以下で説明するように本発明による空気調和器によれば、第一に、互いに異なるように制御される二台の室内熱交換機が備えられ、これらが室内を一定の温度で維持しながら室内の湿気を除去できるという長所がある。
第二に、室内空間を冷房、又は暖房するのに必要な負荷の大きさに対応して互いに異なる大きさの冷房、又は暖房容量を出力しえる。これにより、室内空間の温度を微細に制御できるので、室内空間を常に最適な環境に維持可能である。
第三に、室内機に備えられた二台の熱交換機のうち何れか一方のみを稼動できるので、エネルギーの無駄な浪費を効果的に防止することができる。

以下、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

まず、図１に基づいて本発明による空気調和器用室内機について説明する。
図１を参照にすると、前記室内機は第１及び第２熱交換機２０，３０、連結チューブ１３、第１及び第２チューブ１１，１２、そして、前記連結チューブ１３を経る冷媒をそのまま通過させるか膨張させる第２手段を含めてなる。
ここで、前記第１チューブ１１は前記第１熱交換機２０の一端に連結され、前記第２チューブ１２は前記第２熱交換機３０の一端に連結される。そして、前記連結チューブ１３は前記第１熱交換機２０と、前記第２熱交換機３０の他端とをそれぞれ連結する。

一方、前記第２手段は前記連結チューブ１３に提供されるが、これは毛細管４５と、第３流路制御バルブ４１とを含めてなる。前記第３流路制御バルブ４１は、図１に示すように、前記連結チューブ１３の中間に提供され、前記毛細管４５は前記第３流路制御バルブ４１と並列になるよう前記連結チューブ１３に連結される。ここで、前記第３流路制御バルブ４１は流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブ、例えば、ｏｎ／ｏｆｆソレノイドバルブからなる。

一方、前記第２手段は上記の構成に限定されるものではなく、多様な他の形態で実現されることもある。例えば、前記第２手段は冷媒を膨張させるか流路を完全に開放して冷房を通過させえる構造を有した膨張装置のみで実現されることもあろう。

上記の構造を有する室内機は、図示してはいないが、前記第１及び第２チューブ１１，１２が室外機（図示せず）、又は分配器（図示せず）に連結されえる。ここで、前記室外機は圧縮器、室外熱交換機、そして、室外膨張装置を含めてなる。そして、必要な場合、前記圧縮器から吐き出された冷媒の流動方向を決定する流路制御バルブ（図示せず）をさらに含めてなりえる。

上記のような構造を有した室外機が前記第１及び第２チューブ１１，１２に連結されると、各運転モードにしたがって前記第１又は第２チューブ１１，１２を介して気相、又は液相の冷媒が前記室内機内に流入する。

一方、前記分配器が前記第１及び第２チューブ１１，１２に連結された場合、前記室外機は前記分配器と連結される。この場合にもまた、前記第１又は第２チューブ１１，１２を介して気相、又は液相の冷媒が前記室内機内に流入する。
このように、前記室内機の第１及び第２チューブ１１，１２に前記室外機、又は分配器が連結される構造は周知の一般的なものであるので図示及び詳細な説明は省略する。

以下では上記の構造を有する室内機が各運転モード別にどの様に作動するかについて説明する。参考までに、前記室内機は大きく分けて３つの運転モード、つまり、室内空間を冷房する第１運転モード、室内空間を暖房する第２運転モード、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を制御する第３運転モードに従って互いに異なる機能を行う。

まず、第１運転モードでは、前記第１及び第２熱交換機２０，３０が共に蒸発器として機能する。前記室外機の前記圧縮器から吐き出された気相冷媒は前記室外熱交換機で凝縮され、前記室外膨張装置で膨張した後、前記第１チューブ１１を介して前記第１熱交換機２０に流入する。そして、冷媒は前記第１熱交換機２０で蒸発しながら周囲の熱を吸収し、前記第１熱交換器２０の周辺の冷たい空気は室内空間に吐き出される。

一方、前記第１運転モードで前記第３流路制御バルブ４１は開放されるので、前記第１熱交換機２０で蒸発した冷媒は前記第２熱交換機３０に流入する。ここで、前記第１熱交換機２０から前記第２熱交換機３０側に流動する冷媒が前記毛細管４５を経ず、前記第３流路制御バルブ４１を通過する理由は流動抵抗の差のためである。即ち、毛細管４５の流動抵抗が非常に大きいため、冷媒は流動抵抗が遥かに小さい第３流路制御バルブ４１を介して移動する。

前記第２熱交換機３０に流入した冷媒は再び気化しながら周囲の熱を吸収した後、前記第２チューブ１２を介して前記室外機に流入する。この際、前記第２熱交換機３０の周辺の冷たい空気は室内空間に吐き出される。第１運転モードでは上記の過程を繰り返しながら持続的に室内空間を冷房する。

次に、第２運転モードで前記第１及び第２熱交換機３０は全て凝縮器として機能する。前記室外機の圧縮器から吐き出された冷媒は第２チューブ１２を介して前記第２熱交換機３０に流入する。第２熱交換機３０で冷媒は周囲に熱を放出しながら凝縮される。この際、第２熱交換機３０で発生した凝縮熱により温められた空気は室内空間に吐き出される。

一方、第２運転モードで前記第３流路制御バルブ４１は開放されるので、前記第２熱交換機３０から吐き出された冷媒はそのまま前記第１熱交換機２０に流入する。ここで、冷媒が前記毛細管４５を経由しない理由は上記と同一である。前記第１熱交換機２０では前記第２熱交換機３０でまだ凝縮されなかった冷媒が凝縮されながら凝縮熱を発生させ、前記凝縮熱により温められた前記第１熱交換機２０の周辺の空気は室内空間に吐き出される。

前記第１熱交換機２０で凝縮された冷媒は前記室外機に流入した後、室外膨張装置で膨張する。そして、前記室外熱交換機で気化した後、前記圧縮器に流入する。前記第２運転モードでは上記の過程を繰り返しながら室内空間を暖房する。

一方、第３運転モードで前記第１熱交換機２０は凝縮器の役割を果たし、前記第２熱交換機３０は蒸発器の役割を果たす。まず、前記室外機の圧縮器から吐き出された冷媒は前記室外熱交換機で凝縮される。そして、第３運転モードで前記室外膨張装置は開放されるので、冷媒は凝縮された状態で前記第１チューブ１１を介して前記第１熱交換機２０に流入する。前記第１熱交換機２０で前記冷媒は再び凝縮されながら凝縮熱を発散する。

第３運転モードで前記第３流路制御バルブ４１は閉鎖されるので、前記第１熱交換機２０から吐き出された冷媒は前記毛細管４５を経て膨張する。
そして、第２熱交換機３０に流入した後、気化しながら前記第２熱交換機３０の周囲の熱を吸収する。第２熱交換機３０を経由した冷媒は前記第２チューブ１２を介して前記室外機の圧縮機に流入する。

一方、上記の運転過程中で、蒸発器の役割を果たす前記第２熱交換機３０の表面には水分が続けて凝縮され凝縮水が発生する。このように発生した凝縮水は排水装置（図示せず）によって外部に排出されるので、室内空間の湿度は低くなる。また、前記第３モードで前記第１熱交換機２０から発生する凝縮熱により温められた空気と、前記第２熱交換機３０で吸収される気化熱により冷たくなった空気とが共に室内空間に吐き出されるので、室内空間は一定の温度を維持する。

しかし、上記の過程を通じて室内空間を冷房、又は暖房したり、定温除湿可能な前記調和器は次のような問題点を抱えている。室内空間を冷房、又は暖房するのに必要な負荷量に関わらず第１及び第２熱交換機２０，３０が共に稼動するので、相異する必要負荷量に対して適切に対応し難い。
即ち、必要な冷房／暖房負荷量が少ないときにも前記第１、及び第２熱交換機２０，３０が共に稼動するので、室内空間の微細温度制御が容易でなく、必要量以上のエネルギーが浪費される。

このため、本発明では上記の問題を解決しえる改善された構造の室内機、及び空気調和器を提示する。本発明による改善された構造の室内機は、大体２つの実施形態で実現されえる。かかる本発明による改善された構造の室内機の各実施形態は、２台の熱交換機、つまり、第１及び第２熱交換機、室外機、又は分配器と連結される第１及び第２チューブ、前記２つの熱交換機を連結する連結チューブ、前記連結チューブに提供される第２手段、そして、各運転モードにしたがって冷媒の流動経路を案内する第１手段を含めてなる。

本発明による改善された構造の室内機で、前記第１及び第２熱交換機、前記第１及び第２チューブ、前記連結チューブ、そして前記第２手段の構造は、図１における室内機のそれと同様である。したがって、以下では前記図１に基づいて説明された各構成要素に関する説明は省略し、その設置位置にしたがって本発明の互いに異なる実施形態を実現する前記第１手段についてのみ説明する。
ここで、図１における室内機の構成要素と同一の構成要素については同一名称、及び同一の符号を付する。

まず、前記改善された構造の室内機の第１実施形態を図２に基づいて説明する。図２は本発明の第１実施形態による改善された構造を有する空気調和器用室内機を簡略に示す構成図である。

図２を参照すると、第１実施形態で、前記第１手段は第１流路制御バルブ５１、バイパスチューブ５３、そして、第２流路制御バルブ５５を含めてなる。
かかる前記第１手段は第１、又は第２チューブ１１，１２を介して流入した冷媒が第１、及び第２熱交換機２０，３０を共に経由するか、何れか一方のみを経由した後に前記第２、又は第１チューブ１１，１２を介して外部、例えば、室外機、又は分配器に吐き出されるように冷媒の流れを選択的に案内する。

第１実施形態で前記第１流路制御バルブ５１は、図２に示すように、前記連結チューブ１３の一箇所に設置される。より詳細には、前記第１流路制御バルブ５１は前記毛細管４５と前記第３流路制御バルブ４１とを含めてなる前記第２手段と、前記第１熱交換機２０との間に位置した連結チューブ１３の一箇所に設置される。このような前記第１流路制御バルブ５１は３つのポートを有するが、第１ポートＰ１は前記第１熱交換機２０と連通し、第２ポートＰ２は前記第２手段と連通し、第３ポートＰ３は前記バイパスチューブ５３が連結される。上記のような構成を有する第１流路制御バルブ５１は各運転モードにしたがって前記第１ポートＰ１と前記第２ポートＰ２とを連通させるか、前記第１ポートＰ１と前記第３ポートＰ３とを連通させるように制御される。

前記バイパスチューブ５３は、その一端が前記第１流路制御バルブ５１の第３ポートＰ３に連結され、他端が前記第２チューブ１２の一箇所と連通するように設けられる。そして、前記第２流路制御バルブ５５は前記第２チューブ１２に設置されるが、より詳細には、前記バイパスチューブ５３が連結された一箇所と、前記第２熱交換機３０との間に設置される。このような前記第２流路制御バルブ５５は流路を開閉可能なバルブ、例えば、ｏｎ／ｏｆｆソレノイドバルブからなる。

以下では上記の構造を有する室内機が各運転モード別にどの様に作動するかについて図３乃至図７を参照して具体的に説明する。参考までに、前記室内機は大きく分けて５つの運転モード、つまり、室内空間を正常負荷量で冷房する第１運転モード、室内空間を正常負荷量で暖房する第２運転モード、室内空間を少負荷量で冷房する第３運転モード、室内空間を少負荷量で暖房する第４運転モード、そして、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を制御する第５運転モードに従って互いに異なる機能を行う。

図面で、図３は図２の空気調和器用室内機が正常負荷で室内空間を冷房するときの動作状態を示す図面であり、図４は図２の空気調和器用室内機が正常負荷で室内空間を暖房するときの動作状態を示す図面である。そして、図５は図２の空気調和器用室内機が少負荷で室内空間を冷房するときの動作状態を示す図面であり、図６は図２の空気調和器用室内機が少負荷で室内空間を暖房するときの動作状態を示す図面であり、図７は図２の空気調和器用室内機が定温除湿機能を行うときの動作状態を示す図面である。

まず、図３に基づいて第１運転モードにおける作動について説明する。
参考までに、第１運転モードで第１及び第２熱交換機２０，３０は共に蒸発器の役割を果たす。室外機の圧縮器から吐き出された冷媒は室外熱交換機で凝縮された後、室外膨張装置で膨張する。膨張した冷媒は第１チューブ１１を介して第１熱交換機２０に流入した後、蒸発しながら周囲の熱を吸収し、冷たくなった前記第１熱交換機２０の周辺の空気は室内空間に吐き出される。

第１運転モードで前記第１手段の第１流路制御バルブ５１は、図３に示すように、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２とが連通するように制御される。したがって、第１熱交換機２０から吐き出された冷媒は開放された第３流路制御バルブ４１を経て第２熱交換機３０に流入する。この際、冷媒が毛細管４５を経由しない理由は図１に基づいて説明したものと同一であるのでここでは省略する。

第２熱交換機３０では前記第１熱交換機２０で未気化した冷媒が再び気化して周囲の熱を吸収する。また、前記第２熱交換機３０の周辺の冷たくなった空気は室内空間に吐き出される。前記第２熱交換機３０を経由した冷媒は第２チューブ１２に移動する。この際、前記第２流路制御バルブ５５は開放され、前記第１流路制御バルブ５１は前記第１ポートＰ１と、前記第２ポートＰ２とを連通させるように制御されるので、冷媒は前記第２チューブ１２を介して室外機、又は分配器に移動する。第１運転モードでは上記の過程を繰り返しながら２台の熱交換機が共に作動する正常負荷で室内空間を冷房する。

次に、図４を参照にして第２運転モードについて説明する。参考までに、第２運転モードで前記第１及び第２熱交換機２０，３０は共に凝縮器の役割を果たす。室外機の圧縮器から吐き出された冷媒は第２チューブ１２に流入する。
第２運転モードで前記第１流路制御バルブ５１は、図４に示すように、第１ポートＰ１と、第２ポートＰ２とを連通させるように制御され、前記第３流路制御バルブ４１は流路を開放するように制御されるので、前記第２チューブ１２に流入した冷媒は前記第２熱交換機３０に流入する。

第２熱交換機３０に流入した冷媒は凝縮されながら周囲に凝縮熱を発散し、前記凝縮熱により温められた空気は室内空間に吐き出される。第２熱交換機３０で凝縮された冷媒は、開放された前記第３流路制御バルブ４１を通過した後、前記第１流路制御バルブ５１を経由して第１熱交換機２０に流入する。
前記第１熱交換機２０では前記第２熱交換機３０でまだ凝縮されなかった冷媒が凝縮されつつ凝縮熱を発散し、凝縮熱により温められた前記第１熱交換機２０の周辺の空気は室内空間に吐き出される。

前記第１熱交換機２０を経由した冷媒は前記第１チューブ１１を介して分配器や室外機に移動する。そして、室外機の室外膨張装置で膨張し、室外熱交換機で気化した後、圧縮器に流入する。第２運転モードでは上記の過程を繰り返しながら２台の熱交換機が共に作動する正常負荷で室内空間を暖房する。

一方、第３及び第４運転モードでは少負荷量で室内空間を冷房、又は暖房する。まず、図５に基づいて少負荷量で室内空間を冷房する第３運転モードについて説明する。参考までに、第３運転モードで前記第１熱交換機２０のみ蒸発器の役割を果たすように作動し、第２熱交換機３０は作動しない。

室外機の圧縮器から吐き出された冷媒は室外熱交換機で凝縮された後、室外膨張装置で膨張する。膨張した冷媒は第１チューブ１１を介して第１熱交換機２０に流入する。第１熱交換機２０で冷媒は気化しながら周囲の熱を吸収し、前記第１熱交換機２０の周囲の冷たくなった空気は室内空間に吐き出される。

第３運転モードで前記第１手段の第１流路制御バルブ５１は、図５に示すように、第１ポートＰ１と第３ポートＰ３とを連通させるように制御される。これにより、前記第１熱交換機２０から吐き出された冷媒は、前記バイパスチューブ５３を介して第２チューブ１２に流入する。そして、第３運転モードで前記第２流路制御バルブ５５は、図５に示すように閉鎖される。したがって、前記第２チューブ１２に流入した冷媒は全量分配器、又は室外機側に移動する。室外機に移動した冷媒は前記圧縮器に流入する。

次に、第４運転モードについて図６を参照にして説明する。参考までに、第４運転モードで前記第１熱交換機２０のみが凝縮器の役割を果たすように作動し、前記第２熱交換機３０は未作動する。室外機の圧縮器から吐き出された冷媒は第２チューブ１２に流入する。第４運転モードでは、図６に示すように、前記第２流路制御バルブ５５が閉鎖され、前記第１流路制御バルブ５１が第１ポートＰ１と第３ポートＰ３とを連通させるように制御されるので、前記冷媒はバイパスチューブ５３と連結チューブ１３を経て前記第１熱交換機２０に流入する。

第１熱交換機２０で冷媒は周囲に凝縮熱を放出しながら凝縮され、前記凝縮熱により温められた空気は室内空間に吐き出される。凝縮された冷媒は前記第１チューブ１１を介して室外機、又は分配器に流入する。そして、室外膨張装置で膨張した後、室外熱交換機で気化する。気化した冷媒は圧縮器に流入する。

上記のように作動する第３及び第４運転モードでは第１熱交換機２０のみ作動するので、熱交換面積が小さく、かつ冷房、又は暖房出力量も少ない。したがって、室内空間を冷房、又は暖房するのに必要な負荷量が少ない場合に非常に効率よく対応できる。これにより、室内空間の温度を微細に制御することができ、エネルギーの無駄な浪費を効果的に防止できる。また、第２熱交換機３０の無駄な稼動を減らすことで、空気調和効率が向上する。

一方、図示、及び具体的な説明は省略しているが、前記第３及び第４運転モードをより効果的に実行するためには、圧縮器の周波数、室内機、又は室外機に装着されたファンの回転速度、そして、各膨張装置の開度量などが共に調節されることが好ましい。

次に、図７に基づき、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を除去する第５運転モードについて説明する。参考までに、第５運転モードで前記第１熱交換機２０は凝縮器の役割を、前記第２熱交換機３０は蒸発器の役割を果たす。
室外機の圧縮器から吐き出された冷媒は室外熱交換機で凝縮され、開放された室外膨張装置を経由した後、第１チューブ１１を介して前記第１熱交換機２０に流入する。

第１熱交換機２０では前記室外熱交換機で未凝縮の冷媒が凝縮されつつ凝縮熱を放出する。第５運転モードで前記第１流路制御バルブ５１は第１ポートＰ１と第２ポートＰ２とを連通させるように制御されるので、第１熱交換機２０で凝縮された冷媒は、図７に示すように、第２手段側に移動する。そして、第５運転モードで前記第３流路制御バルブ４１は閉鎖されるので、第２手段に移動した冷媒は第２手段の毛細管４５を経由しながら膨張した後、第２熱交換機３０に流入する。

第２熱交換機３０で冷媒は周囲の熱を吸収しながら気化し、第２熱交換機３０の周辺の冷たくなった空気は室内空間に吐き出される。気化した冷媒は第２チューブ１２を介して室外機、又は分配器に流入した後、最終的に圧縮機に流入する。この際、前記第２流路制御バルブ５５は、図７に示すように、開放状態を維持する。

上記の過程を行うとき、凝縮器の役割を果たす前記第１熱交換機２０の表面には水分が凝結されつつ凝縮水が発生する。そして、前記凝縮水は排水装置（図示せず）によって外部に排出される。したがって、第５運転モードを実行する間に室内空間の水分は除去され続けるので湿度が低下する。そして、前記第１熱交換機２０の周辺の熱い空気と、前記第２熱交換機３０の周辺の冷たい空気とが共に室内空間に吐き出されるので、室内空間は一定の温度を維持する。

次に、本発明の第２実施形態による改善された構造の室内機について図８を参照して説明する。ここで、図８は本発明の第２実施形態による改善された構造を有する空気調和器用室内機を簡略に示す構成図である。第２実施形態は前記第１手段を除いた全ての構成要素が前記図１及び図２でそれぞれ説明された例と同様の構造を有するので、それに関する説明は省略し、以下では前記第１手段について簡略に説明する。

図８に示すように、前記第２実施形態の第１手段は、第１流路制御バルブ１５１、バイパスチューブ１５３、そして、第２流路制御バルブ１５５を含めてなる。ここで、前記構成要素の構造は前記図２乃至図７に基づいて説明された第１実施形態の対応構成要素と同様であるが、その結合関係において多少違いがある。以下ではこれについて簡単に説明する。

図８に示すように、前記第１流路制御バルブ１５１は前記第２熱交換機３０と、前記第２手段との間の連結チューブ１３に設けられる。そして、前記バイパスチューブ１５３の一端は前記第１流路制御バルブ１５１の第３ポートＰ３に連結され、その他端は、図８に示すように、前記第１チューブ１１の一箇所と連結される。そして、前記第２流路制御バルブ１５５は前記バイパスチューブ１５３が連結された一箇所と、前記第２熱交換機３０との間に設けられる。

上記のような構造を有する第２実施形態による室内機もまた前記第１実施形態と同一の原理で作動しながら同一の効果を奏する。但し、少容量を出力する場合、前記第１実施形態では第１熱交換機２０が作動する反面、前記第２実施形態では前記第２熱交換機３０が作動するという点が相違する。そして、第５運転モードの場合、前記第１実施形態で第１熱交換機２０は凝縮器の役割を果たし、第２熱交換機３０は蒸発器の役割を果たす反面、第２実施形態で前記第１熱交換機２０は蒸発器の役割を果たし、前記第２熱交換機３０は凝縮器の役割を果たすという点が相違する。

本発明に係る空気調和器用室内機の構造を簡略に示す構成図である。 本発明の第１実施形態による改善された構造を有する空気調和器用室内機を簡略に示す構成図である。 図２の空気調和器用室内機が正常負荷で室内空間を冷房するときに動作状態を示す図である。 図２の空気調和器用室内機が正常負荷で室内空間を暖房するときの動作状態を示す図である。 図２の空気調和器用室内機が少負荷で室内空間を冷房するときの動作状態を示す図である。 図２の空気調和器用室内機が少負荷で室内空間を暖房するときに動作状態を示す図である。 図２の空気調和器用室内機が定温除湿機能を行うときの動作状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る改善された構造を有する空気調和器用室内機を簡略に示す構成図である。

符号の説明

１１…第１チューブ
１２…第２チューブ
１３…連結チューブ
２０…第１熱交換機
３０…第２熱交換機
４１…第３流路制御バルブ
４５…毛細管
５１，１５１…第１流路制御バルブ
５３，１５３…バイパスチューブ
５５，１５５…第２流路制御バルブ

Claims (16)

1. 外部とそれぞれ連結される第１及び第２チューブが一端にそれぞれ連結される第１及び第２熱交換機と；
   前記第１及び第２熱交換機の各他端を連結する連結チューブと；
   前記第１又は第２チューブを介して流入した冷媒が前記第１及び第２熱交換機を共に経由するか、何れか一方のみを経由した後、前記第２又は第１チューブを介して外部に吐き出されるように選択的に案内する第１手段と；
   前記第１及び第２熱交換機のうち何れか一方から他方に移動する冷媒をそのまま通過させるか膨張させるように前記連結チューブに提供される第２手段と；を含んでなる空気調和器用室内機において、
   前記第１手段は、
   前記連結チューブに提供される第１流路制御バルブと；
   前記第１流路制御バルブの何れかのポートと、前記第２チューブの一箇所とを連結するバイパスチューブと；
   前記第２チューブの一箇所と前記第２熱交換機との間の前記第２チューブに設けられる第２流路制御バルブとを含めてなり、
   室内空間を正常負荷量で冷房する第１運転モードと、室内空間を正常負荷量で暖房する第２運転モードと、室内空間を少負荷量で冷房する第３運転モードと、室内空間を少負荷量で暖房する第４運転モードと、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を制御する第５運転モードと、を運転することができるように構成されている、空気調和器用室内機。
2. 前記第２流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブである請求項１記載の空気調和器用室内機。
3. 前記第２手段は、
   前記第１流路制御バルブと前記第２熱交換機との間の連結チューブに提供される第３流路制御バルブ；
   前記第３流路制御バルブと並列になるよう前記連結チューブに連結される毛細管を含めてなる請求項１記載の空気調和器用室内機。
4. 前記第３流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブである請求項３記載の空気調和器用室内機。
5. 外部とそれぞれ連結される第１及び第２チューブが一端にそれぞれ連結される第１及び第２熱交換機と；
   前記第１及び第２熱交換機の各他端を連結する連結チューブと；
   前記第１又は第２チューブを介して流入した冷媒が前記第１及び第２熱交換機を共に経由するか、何れか一方のみを経由した後、前記第２又は第１チューブを介して外部に吐き出されるように選択的に案内する第１手段と；
   前記第１及び第２熱交換機のうち何れか一方から他方に移動する冷媒をそのまま通過させるか膨張させるように前記連結チューブに提供される第２手段と；を含んでなる空気調和器用室内機において、
   前記第１手段は、
   前記連結チューブに提供される第１流路制御バルブと；
   前記第１流路制御バルブの何れかのポートと前記第１チューブの一箇所とを連結するバイパスチューブと；
   前記第１チューブの一箇所と前記第１熱交換機との間の前記第１チューブに設けられる第２流路制御バルブとを含めてなり、
   室内空間を正常負荷量で冷房する第１運転モードと、室内空間を正常負荷量で暖房する第２運転モードと、室内空間を少負荷量で冷房する第３運転モードと、室内空間を少負荷量で暖房する第４運転モードと、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を制御する第５運転モードと、を運転することができるように構成されている、空気調和器用室内機。
6. 前記第２流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブである請求項５記載の空気調和器用室内機。
7. 前記第２手段は、
   前記第１流路制御バルブと前記第１熱交換機との間の連結チューブに提供される第３流路制御バルブ；
   前記第３流路制御バルブと並列になるよう前記連結チューブに連結される毛細管を含めてなる請求項５記載の空気調和器用室内機。
8. 前記第３流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブである請求項７記載の空気調和器用室内機。
9. 冷媒管により連結される圧縮器、室外熱交換機、そして、室外膨張装置を含んでなる室外機と；
   前記室外機にそれぞれ連結される第１及び第２チューブが一端にそれぞれ連結される第１及び第２熱交換機と、前記第１及び第２熱交換機の各他端を連結する連結チューブと、前記第１又は第２チューブを介して流入した冷媒が前記第１及び第２熱交換機を共に経由するか、何れか一方のみを経由した後、前記第２又は第１チューブを介して外部に吐き出されるよう選択的に案内する第１手段と、そして、前記第１及び第２熱交換機のうち何れか一方から他方に移動する冷媒をそのまま通過させるか膨張させるように前記連結チューブに提供される第２手段と、を含む室内機と；を含んでなる空気調和器において、
   前記第１手段は、
   前記連結チューブに提供される第１流路制御バルブと、
   前記第１流路制御バルブの何れかのポートと前記第２チューブの一箇所とを連結するバイパスチューブと、
   前記第２チューブの一箇所と前記第２熱交換機との間の前記第２チューブに設けられる第２流路制御バルブとを含めてなり、
   室内空間を正常負荷量で冷房する第１運転モードと、室内空間を正常負荷量で暖房する第２運転モードと、室内空間を少負荷量で冷房する第３運転モードと、室内空間を少負荷量で暖房する第４運転モードと、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を制御する第５運転モードと、を運転することができるように構成されている前記室内機を含んでなる空気調和器。
10. 前記第２流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブである請求項９記載の空気調和器。
11. 前記第２手段は、
    前記第１流路制御バルブと、前記第２熱交換機との間の連結チューブに提供される第３流路制御バルブ、
    前記第３流路制御バルブと並列になるよう前記連結チューブに連結される毛細管を含めてなる請求項１０記載の空気調和器。
12. 前記第３流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブである請求項１１記載の空気調和器。
13. 冷媒管により連結される圧縮器、室外熱交換機、そして、室外膨張装置を含んでなる室外機と；
    前記室外機にそれぞれ連結される第１及び第２チューブが一端にそれぞれ連結される第１及び第２熱交換機と、前記第１及び第２熱交換機の各他端を連結する連結チューブと、前記第１又は第２チューブを介して流入した冷媒が前記第１及び第２熱交換機を共に経由するか、何れか一方のみを経由した後、前記第２又は第１チューブを介して外部に吐き出されるよう選択的に案内する第１手段と、そして、前記第１及び第２熱交換機のうち何れか一方から他方に移動する冷媒をそのまま通過させるか膨張させるように前記連結チューブに提供される第２手段と、を含む室内機と；を含んでなる空気調和器において、
    前記第１手段は、
    前記連結チューブに提供される第１流路制御バルブ、
    前記流路制御バルブの何れかのポートと前記第１チューブの一箇所とを連結するバイパスチューブ、
    前記第１チューブの一箇所と前記第１熱交換機との間の前記第１チューブに設けられる第２流路制御バルブを含めてなり、
    室内空間を正常負荷量で冷房する第１運転モードと、室内空間を正常負荷量で暖房する第２運転モードと、室内空間を少負荷量で冷房する第３運転モードと、室内空間を少負荷量で暖房する第４運転モードと、一定の温度を維持しながら室内空間の湿気を制御する第５運転モードと、を運転することができるように構成されている前記室内機を含んでなる空気調和器。
14. 前記第２流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブである請求項１３記載の空気調和器。
15. 前記第２手段は、
    前記第１流路制御バルブと前記第１熱交換機との間の連結チューブに提供される第３流路制御バルブ、
    前記第３流路制御バルブと並列になるよう前記連結チューブに連結される毛細管を含めてなる請求項１３記載の空気調和器。
16. 前記第３流路制御バルブは流路を開放するか閉鎖するように制御されるバルブである請求項１５記載の空気調和器。

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