JPH0371625B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は冷暖房除湿機に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図に従来の冷暖房除湿機の冷媒回路を示
す。図において、１は圧縮機、２は冷暖房切換
弁、３は室外熱交換器、４は室外熱交換器３に送
風する室外送風機、５は第１の絞り装置であり、
冷房用絞り回路５２及び暖房用絞り回路５１，５
２と上記絞り回路に並列に接続されたバイパス回
路５ａにより構成されている。６は室内第２熱交
換器、７は室内第１熱交換器、８は室内第１熱交
換器７、及び室内第２熱交換器６に送風する室内
送風機である。９は第２の絞り装置であり、除湿
用絞り回路９１、第３の逆止弁９２、第４の逆止
弁９３、第２の電磁弁９４により構成されてい
る。１０はアキユームレータであり、各々第３図
に示す通り冷媒配管によつて接続されている。

次に動作について第３図の冷媒回路図及び第４
図の機器作動表をもとに説明する。まず冷房運転
時について説明する。第３図中、冷房時の冷媒流
れ方向を太実線矢印にて示す。圧縮機１から吐出
された高温高圧のガス冷媒は冷・暖房切換弁２を
通り、室外熱交換器３において室外送風機４によ
り供給される空気と熱交換し、自らは、凝縮・液
化し、第１の絞り装置５に供給される。そして、
第１の逆止弁５３を通り、冷房用絞り回路５２に
て減圧される。そして室内第２熱交換器６にて室
内送風機８により供給される被空調空気と熱交換
して蒸発し、更にこの時開路している第２の電磁
弁９４、第４の逆止弁９３を通り、室内第１熱交
換器７に至る、ここで更に蒸発し、冷・暖房切換
弁２、アキユームレータ１０を通り圧縮機１に戻
る。そして、被空調空気を冷却することにより、
室内の冷房を行なう。

次に暖房運転時について説明する。第３図中、
暖房時の冷媒流れ方向を太破線矢印にて示す。圧
縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷暖
房切換弁２を通り、室内第１熱交換器７におい
て、室内送風機８により供給される比較的温度の
低い被空調空気と熱交換し、被空調空気をあたた
めると同時に自らは凝縮し、第３の逆止弁９２を
通り、室内第２熱交換器６に至る。ここで室内第
１熱交換器７によりあたためられた比較的温度の
高い室内空気と熱交換し、室内空気を更にあたた
めると同時に自らは更に凝縮し、第１の絞り装置
５に至る。そして、暖房用絞り５２，５１にて減
圧され、室外熱交換器３にて室外送風機４により
供給される被熱交換空気と熱交換される。自らは
蒸発し冷暖房切換弁２、アキユームレータ１０を
通り圧縮機１に戻る。

次に、除湿運転時について説明する。第３図中
除湿時の冷媒流れ方向を白抜き矢印にて示す。圧
縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷暖
房切換弁２を通り、室外熱交換器３では、室外送
風機４が停止している為、自然放熱分はあるがほ
とんど凝縮せずに通過し、第１の電磁弁５５及び
第２の逆止弁５４を有するバイパス回路５ａを通
り、室内第２熱交換器６に供給されることによつ
て、室内第１熱交換器７にて冷却除湿された被空
調空気と熱交換し、この被空調空気を加熱すると
同時に自らは凝縮液化する。そして、第２の絞り
装置９を構成する除湿用絞り回路９１にて減圧さ
れ室内第１熱交換器７に至る。そこで被空調空気
を冷却除湿すると同時に自らは蒸発し、切換弁
２、アキユームレータ１０を通り圧縮機１に戻
る。通常、室内第２熱交換器６にて放熱する熱量
と室内第１熱交換器７にて採熱する熱量とを比較
すると、熱力学的な熱収支から考えて圧縮機１の
入力分だけ放熱する熱量が多い為、室内空気は加
熱されることになる。（この方式を一般には加温
除湿という） 最後に、デフロスト運転時について説明する。
冷媒流れ方向は第３図中の太実線矢印（冷房時流
れ方向）と同一である。圧縮機１から吐出された
高温高圧のガス冷媒は着霜している室外熱交換器
３に入り、霜を溶かし、自らは凝縮液化する。通
常、大気への放熱を防止し、効率の良いデフロス
トを行なう為室外送風機４は停止している。その
後、冷房用絞り回路５２にて減圧され、室内第２
及び室内第１熱交換器６，７にて蒸発し圧縮機１
に戻る。しかし、室内送風機８を運転すると冷風
が室内を循環する為、冷風ストツプ（室内送風機
８の運転停止）を行なつている。従つて蒸発性能
が悪く、低圧圧力が低下する為、圧縮機１の能力
が充分発揮出来ずデフロスト時間が長くかかつて
いた。

また、第４図に示す機器作動表に示す通りサー
モ停止時には圧縮機１、室内及び室内送風機８，
４は停止している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の冷暖房除湿機は以上のように構成されて
いるので、冷房運転時において、第１の絞り装置
５の冷房用絞り回路５２で減圧された冷媒が室内
第２熱交換器６に供給されて蒸発し、更に第２の
絞り装置９を通り、室内第１熱交換器７にて更に
蒸発するようになつているので冷媒側の圧力損失
が大きく、低圧圧力が低下し圧縮機１の能力不
足、効率低下をきたしていた。

また、暖房運転時において、圧縮機１から吐出
された高温高圧ガス冷媒が室内第１熱交換器７に
て凝縮し、被空調空気をあたため、かつ自らは凝
縮液化した後、室内第２熱交換器６にて更に比較
的あたたかい被空調空気を比較的冷却された凝縮
冷媒により熱交換する為、被空調空気を高温まで
あたためることが不可能であり、かつ室内空気流
れ方向に対し、冷媒流れ方向が並流熱交換関係と
なる為熱交換効率が悪かつた。

この発明は上記のような問題点を解決する為に
なされたものであり、冷暖房性能の向上を図るこ
とを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

圧縮機、冷房、暖房、除湿、除霜時の各冷媒回
路に切換える冷暖房切換弁、室外熱交換器、冷房
及び暖房用絞り回路とこの絞り回路に並列に接続
され、第１の電磁弁が設けられた第１のバイパス
回路とを有する第１の絞り装置、室内送風機によ
り供給される被空調空気の流れに対し風上側に位
置する室内第１熱交換器とその風下側に位置する
室内第２熱交換器及び第２の絞り装置とを備え、
上記各要素が閉ループを形成するように冷媒配管
によつて接続されたものにおいて、上記室内第１
熱交換器と上記室内第２熱交換器とを連通する配
管に第４の電磁弁を設け、上記第１の絞り装置と
上記第２の絞り装置間に接続された第３の電磁弁
を設け、かつ、第２の絞り装置と上記室内第２熱
交換器間に接続された第２の電磁弁を設け、第１
の絞り装置と室内第２熱交換器とを第３の逆止弁
を介設した配管で、また第４の電磁弁と冷暖房切
換弁とを第４の逆止弁を介設した配管で、さらに
冷暖房切換弁と室内第２熱交換器とを第５の逆止
弁を介設した配管でそれぞれ接続構成してあり、
暖房運転時に、上記圧縮機から吐出された冷媒
が、上記冷暖房切換弁から上記第５の逆止弁、上
記室内第２熱交換器、開かれた上記第４の電磁弁
を経て室内第１熱交換器の順に通されて凝縮液化
し、開かれた上記第３の電磁弁を経て上記暖房用
絞り回路で減圧され、上記室内第１熱交換器に通
されて蒸発気化し、上記冷暖房切換弁から圧縮機
に戻る冷媒回路が形成され、冷房運転時に、上記
圧縮機からの吐出冷媒が、上記冷暖房切換弁から
上記室外熱交換器に通されて凝縮液化し、さらに
上記冷房用絞り回路に通され減圧された液冷媒
が、上記冷房用絞り回路と上記第３の電磁弁とを
接続する配管から分岐し、第３の逆止弁を介設し
た配管から室内第２熱交換器に至る流れと、開か
れた上記第３の電磁弁を介する配管から上記室内
第１熱交換器に至る流れに分かれて供給され蒸発
気化した後、室内第１熱交換器と第４の電磁弁と
の間からの第４逆止弁を介する戻り配管を通り上
記冷暖房切換弁から圧縮機に戻る冷媒回路が形成
され、除湿運転時に、上記圧縮機からの吐出冷媒
が、上記冷暖房切換弁から上記室外熱交換器を通
り、第１のバイパス回路を経て、第３の逆止弁を
介する配管から上記室内第２熱交換器を通り凝縮
液化し、上記室内第２熱交換器と上記第４の電磁
弁を接続する配管途中から分岐し、上記第２の絞
り装置に至る配管途中に設けられた第２の電磁弁
を介し、上記第２の絞り装置で減圧された後上記
第１熱交換器で蒸発気化し、上記室内第１熱交換
器と上記第４の電磁弁間から分岐し、上記冷暖房
切換弁に至る配管を経由し圧縮機に戻る冷媒回路
が形成され、上記各冷媒回路が、上記冷暖房切換
弁と上記各電磁弁とにより選択的に切換えられる
ように構成して上記目的を達成するものである。

〔作用〕

この発明における冷暖房除湿機は、暖房運転時
においては圧縮機から吐出された高温の冷媒が室
内第２、第１熱交換器の順に供給され、一方被空
調空気は上記室内第１、第２熱交換器の順に供給
されて熱交換する向流熱交換関係としているた
め、被空調空気を比較的高く昇温でき、また熱交
換効率を良くすることが可能である。また冷房運
転時には冷媒が室内第１、第２熱交換器に分流し
て供給されるため、冷媒圧力損失が小さくでき、
比較的低圧々力を高く維持できるので圧縮機の能
力を増大し効率アツプを図ることができる。更に
冷媒回路を切換えることによつて除湿運転を行う
ことができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図はこの発明の冷暖房除湿機の冷媒回路図で
あり、図中、１は圧縮機、２は冷暖房切換弁、３
は室外熱交換器、４は室外熱交換器３に送風する
室外送風機、５は第１の絞り装置であり、冷房用
絞り回路５２及び暖房用絞り回路５１と上記各絞
り回路に並列に接続されたバイパス回路５ａによ
り構成されており、更に上記バイパス回路５ａは
第２の逆止弁５４、及び第１の電磁弁５５により
構成されている。６は室内第２熱交換器、７は室
内第１熱交換器、８は室内第１熱交換器７、及び
室内第２熱交換器６に送風する室内送風機であ
る。９は第２の絞り装置であり、除湿用の絞り回
路９１、第２の電磁弁９４により構成されてい
る。１０はアキユームレータである。６０は第１
の絞り装置５と室内第１熱交換器７とを接続する
配管中に設けられた第３の電磁弁、６１は室内第
２熱交換器６と室内第１熱交換器７及び冷暖房切
換弁２とを接続する配管中に設けられた第４の電
磁弁、６２は圧縮機１の吐出冷媒配管８１とアキ
ユームレータ１０の入口冷媒配管８２とをバイパ
スするバイパス配管８３に設けられた第５の電磁
弁、７１は第１の絞り装置５と室内第２熱交換器
６とを接続する配管中に設けられた第３の逆止
弁、７２は第４の電磁弁６１と冷・暖房切換弁２
とを接続する配管中に設けられた第４の逆止弁、
７３は冷・暖房切換弁２と室内第２熱交換器６と
を接続する配管中に設けられた第５の逆止弁であ
り、各々、第１図に示す通り冷媒配管接続されて
いる。

次に動作について第１図の冷媒回路図及び第２
図の機器作動表をもとに説明する。まず冷房運転
について説明する。第１図中、冷房時の冷媒流れ
方向を太実線矢印にて示す。圧縮機１から吐出さ
れた高温高圧のガス冷媒は冷・暖房切換弁２を通
り室外熱交換器３にて室外送風機４により送風さ
れる外気と熱交換し、自らは、凝縮液化し、第１
の絞り装置５に送出される。そして第１の逆止弁
５３を通り、冷房用絞り回路５２にて減圧され
る。そして、第３の逆止弁７１を通り室内第２熱
交換器６に導かれる冷媒と、この時開路している
第３の電磁弁６０を通り室内第１熱交換器７に導
かれる冷媒とに分流され、各々室内第１及び室内
第２熱交換器７，６で室内送風機８により送風さ
れる室内空気と熱交換し、蒸発し第４の逆止弁７
２、冷・暖房切換弁２、アキユームレータ１０を
通り圧縮機１に戻る。そして室内空気を冷却する
ことにより室内の冷房を行なう。また、冷房時は
室内第１及び室内第２熱交換器７，６を並列位置
関係としている為、冷媒蒸発側の圧力損失を小さ
くすることができ、相対的に低圧圧力を上昇させ
ることが可能となる為、能力アツプ、効率アツプ
が可能となる。

次に暖房運転時について説明する。第１図中、
暖房時の冷媒流れ方向を太破線矢印にて示す。圧
縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷・
暖切換弁２、第５の逆止弁７３を通り、室内第２
熱交換器６にて、室内第１熱交換器７通過後の比
較的あたためられた室内空気と熱交換し、自らは
一部凝縮し、室内空気は更にあたためられる。そ
して、この時開路している第４の電磁弁６１を通
り室内第１熱交換器７に入る。ここで比較的温度
の低い室内空気と熱交換し室内空気をあたためる
と同時に、自らは完全に凝縮し、この時開路して
いる第３の電磁弁６０を通り、第１の絞り装置５
に導かれる。ここで、室内送風機８は室内第１及
び室内第２熱交換器７，６に室内空気を送風す
る。そして冷媒は暖房用絞り回路５２，５１にて
減圧され、室外熱交換器３にて室外送風機４によ
り供給される室外空気と熱交換する。そして自ら
は蒸発し、冷・暖房切換弁２、アキユームレータ
１０を通り、圧縮機１に戻る。従つて、室内空気
の流れ方向と冷媒の流れ方向が向流熱交換となる
為、室内空気を高温まであたためることが出来る
と同時に、熱交換効率が良い。

次に、除湿運転時について説明する。第１図
中、除湿時の冷媒流れ方向を白抜き矢印にて示
す。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒
は冷・暖房切換弁２を通り、室外熱交換器３に供
給されるが、室外送風機４が停止している為、自
然放熱分はあるが、ほとんど凝縮せずに通過し、
上記第１のバイパス回路５ａを構成する第１の電
磁弁５５；第２の逆止弁５４を通り、更に第３の
逆止弁７１を通つて室内第２熱交換器６に供給さ
れ、室内第１熱交換器７にて冷却除湿された被空
調空気と熱交換し、被空調空気を加熱すると同時
に自らは凝縮液化する。なお、上記の場合圧縮機
１から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷・暖房
切換弁２を通り、上記室外熱交換器３を側路する
バイパス回路（図示せず）を経由して上記第１の
電磁弁５５、第２の逆止弁５４に供給されても同
様の効果がある。そして、この時開路している第
２の電磁弁９４を通り除湿用絞り回路９１にて減
圧され、室内第１熱交換器７に至る。

ここで、被空調空気を冷却除湿すると同時に自
らは蒸発し、第４の逆止弁７２、冷・暖房切換弁
２、アキユームレータ１０を通り圧縮機１に戻
る。

最後に、デフロスト運転時について説明する。
大部分の冷媒流れ方向は第１図中の太実線矢印
（冷房時流れ方向）と同一である。すなわち、圧
縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は着霜
している室外熱交換器３に入り、霜を溶かし自ら
は凝縮液化する。通常、大気への放熱を防止し、
効率の良いデフロストを行なう為、室外送風機４
は停止している。冷媒はその後、冷房用絞り回路
５２にて減圧され、室内第２及び室内第１熱交換
器６，７にて蒸発し、アキユームレータ１０に入
る。また、圧縮機１より吐出された冷媒の一部分
はバイパス回路８３に設けられた第５の電磁弁６
２を通りアキユームレータ１０に入る。そして、
室内第１及び室内第２熱交換器７，６から戻つて
来る冷媒と混合され、圧縮機１に戻る。

通常、室内送風機８を運転すると冷風が室内を
循環する為冷風ストツプ（室内送風機８の運転停
止）を行なつているので、蒸発性能が悪く、低圧
圧力が低下するが、高圧側よりバイパスされる冷
媒の為、低圧圧力が上昇し、圧縮機１の能力が充
分発揮出来、冷媒循環量を多く出来る為、デフロ
スト時間が短かくてすむ。

〔発明の効果〕

圧縮機、冷房、暖房、除湿、除霜時の各冷媒回
路に切換える冷暖房切換弁、室外熱交換器、冷房
及び暖房用絞り回路とこの絞り回路に並列に接続
され、第１の電磁弁が設けられた第１のバイパス
回路とを有する第１の絞り装置、室内送風機によ
り供給される被空調空気の流れに対し風上側に位
置する室内第１熱交換器とその風下側に位置する
室内第２熱交換器及び第２の絞り装置とを備え、
上記各要素が閉ループを形成するように冷媒配管
によつて接続されたものにおいて、上記室内第１
熱交換器と上記室内第２熱交換器とを連通する配
管に第４の電磁弁を設け、上記第１の絞り装置と
上記第２の絞り装置間に接続された第３の電磁弁
を設け、かつ、第２の絞り装置と上記室内第２熱
交換器間に接続された第２の電磁弁を設け、第１
の絞り装置と室内第２熱交換器とを第３の逆止弁
を介設した配管で、また第４の電磁弁と冷暖房切
換弁とを第４の逆止弁を介設した配管で、さらに
冷暖房切換弁と室内第２熱交換器とを第５の逆止
弁を介設した配管でそれぞれ接続構成してあり、
暖房運転時に、上記圧縮機から吐出された冷媒
が、上記冷暖房切換弁から上記第５の逆止弁、上
記室内第２熱交換器、開かれた上記第４の電磁弁
を経て室内第１熱交換器の順に通されて凝縮液化
し、開かれた上記第３の電磁弁を経て上記暖房用
絞り回路で減圧され、上記室外第１熱交換器に通
されて蒸発気化し、上記冷暖房切換弁から圧縮機
に戻る冷媒回路が形成され、冷房運転時に、上記
圧縮機からの吐出冷媒が、上記冷暖房切換弁から
上記室外熱交換器に通されて凝縮液化し、さらに
上記冷房用絞り回路に通され減圧された液冷媒
が、上記冷房用絞り回路と上記第３の電磁弁とを
接続する配管から分岐し、第３の逆止弁を介設し
た配管から室内第２熱交換器に至る流れと、開か
れた上記第３の電磁弁を介する配管から上記室内
第１熱交換器に至る流れに分かれて供給され蒸発
気化した後、室内第１熱交換器と第４の電磁弁と
の間からの第４逆止弁を介する戻り配管を通り上
記冷暖房切換弁から圧縮機に戻る冷媒回路が形成
され、除湿運転時に、上記圧縮機からの吐出冷媒
が、上記冷暖房切換弁から上記室外熱交換器を通
り、第１のバイパス回路を経て、第３の逆止弁を
介する配管から上記室内第２熱交換器を通り凝縮
液化し、上記室内第２熱交換器と上記第４の電磁
弁を接続する配管途中から分岐し、上記第２の絞
り装置に至る配管途中に設けられた第２の電磁弁
を介し、上記第２の絞り装置で減圧された後上記
第１熱交換器で蒸発気化し、上記室内第１熱交換
器と上記第４の電磁弁間から分岐し、上記冷暖房
切換弁に至る配管を経由し圧縮機に戻る冷媒回路
が形成され、上記各冷媒回路が、上記冷暖房切換
弁と上記各電磁弁とにより選択的に切換えるよう
に構成したので、暖房運転時には上記圧縮機から
吐出された高温の冷媒が室内第２、第１熱交換器
の順に供給され、一方被空調空気は上記室内第
１、第２熱交換器の順に供給されて熱交換する向
流熱交換関係としているため、被空調空気を比較
的高く昇温でき、また熱交換効率を良くすること
が可能できる。また、冷房運転時には、冷媒が室
内第１、第２熱交換器に分流して供給されるた
め、冷媒圧力損失が小さくでき、比較的低圧々力
を高く維持できるので圧縮機の能力を増大し、効
率アツプを図ることができる。

更に、冷媒回路を切換えることによつて、除湿
運転を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す冷暖房除湿
機の冷媒回路図、第２図はその機器作動を示す図
であり、第３図は従来例を示す冷暖房除湿機の冷
媒回路図、第４図はその機器作動を示す図であ
る。 １は圧縮機、２は冷暖房切換弁、３は室外熱交
換器、５は第１の絞り装置５２は冷房用絞り回
路、５２，５１は暖房用絞り回路、５ａはバイパ
ス回路、８は送風機６は室内第２熱交換器、７は
室内第１熱交換器９は第２の絞り装置、である。
なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機、冷房、暖房、除湿、除霜時の各冷媒
   回路に切換える冷暖房切換弁、室外熱交換器、冷
   房及び暖房用絞り回路とこの絞り回路に並列に接
   続され、第１の電磁弁が設けられた第１のバイパ
   ス回路とを有する第１の絞り装置、室内送風機に
   より供給される被空調空気の流れに対し風上側に
   位置する室内第１熱交換器とその風下側に位置す
   る室内第２熱交換器及び第２の絞り装置とを備
   え、上記各要素が閉ループを形成するように冷媒
   配管によつて接続されたものにおいて、 上記室内第１熱交換器と上記室内第２熱交換器
   とを連通する配管に第４の電磁弁を設け、上記第
   １の絞り装置と上記第２の絞り装置間に接続され
   た第３の電磁弁を設け、かつ、第２の絞り装置と
   上記室内第２熱交換器間に接続された第２の電磁
   弁を設け、第１の絞り装置と室内第２熱交換器と
   を第３の逆止弁を介設した配管で、また第４の電
   磁弁と冷暖房切換弁とを第４の逆止弁を介設した
   配管で、さらに冷暖房切換弁と室内第２熱交換器
   とを第５の逆止弁を介設した配管でそれぞれ接続
   構成してあり、 暖房運転時に、上記圧縮機から吐出された冷媒
   が、上記冷暖房切換弁から上記第５の逆止弁、上
   記室内第２熱交換器、開かれた上記第４の電磁弁
   を経て室内第１熱交換器の順に通されて凝縮液化
   し、開かれた上記第３の電磁弁を経て上記暖房用
   絞り回路で減圧され、上記室外第１熱交換器に通
   されて蒸発気化し、上記冷暖房切換弁から圧縮機
   に戻る冷媒回路が形成され、 冷房運転時に、上記圧縮機からの吐出冷媒が、
   上記冷暖房切換弁から上記室外熱交換器に通され
   て凝縮液化し、さらに上記冷房用絞り回路に通さ
   れ減圧された液冷媒が、上記冷房用絞り回路と上
   記第３の電磁弁とを接続する配管から分岐し、第
   ３の逆止弁を介設した配管から室内第２熱交換器
   に至る流れと、開かれた上記第３の電磁弁を介す
   る配管から上記室内第１熱交換器に至る流れに分
   れて供給され蒸発気化した後、室内第１熱交換器
   と第４の電磁弁との間からの第４逆止弁を介する
   戻り配管を通り上記冷暖房切換弁から圧縮機に戻
   る冷媒回路が形成され、 除湿運転時に、上記圧縮機からの吐出冷媒が、
   上記冷暖房切換弁から上記室外熱交換器を通り、
   第１のバイパス回路を経て、第３の逆止弁を介す
   る配管から上記室内第２熱交換器を通り凝縮液化
   し、上記室内第２熱交換器と上記第４の電磁弁を
   接続する配管途中から分岐し、上記第２の絞り装
   置に至る配管途中に設けられた第２の電磁弁を介
   し、上記第２の絞り装置で減圧された後上記第１
   熱交換器で蒸発気化し、上記室内第１熱交換器と
   上記第４の電磁弁間から分岐し、上記冷暖房切換
   弁に至る配管を経由し圧縮機に戻る冷媒回路が形
   成され、 上記各冷媒回路が、上記冷暖房切換弁と上記各
   電磁弁とにより選択的に切換え形成されるように
   したことを特徴とする冷暖房除湿機。