JPH05332638A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常に安定した除湿運転ができる空気調和装置
を提供する。 【構成】 圧縮機３１,第１四路切換弁３２,第１室内熱
交換器３３a,第２室内熱交換器３３b,膨張弁３４および
室外熱交換器３５を順次管路３６a〜３６fで接続する。
第１,第２室内熱交換器３３a,３３bの間にドライ時減圧
機構３７を介設する。逆止弁２を介設したバイパス管路
１の流れ方向側の一端１aを膨張弁３４と第２室内熱交
換器３３bの間の管路３６cに接続し、キャピラリチュー
ブ３の一端３aを吸込管路３６fに接続する。吐出管路３
６aに第２四路切換弁４を介設し、これを切り換えて、
吐出口３１aと第１四路切換弁３２ならびにバイパス管
路１とキャピラリチューブ３の両者の他端１b,３bを夫
々連通し、あるいは吐出口３１aとバイパス管路１の他
端１bならびに第１四路切換弁３２とキャピラリチュー
ブ３の他端３bを夫々切換連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷暖房運転と除湿運転
が可能な空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の空気調和装置として、例
えば図２に示すようなものが知られている。この空気調
和装置は、圧縮機３１,四路切換弁３２,室内熱交換器３
３,減圧装置としての膨張弁３４および室外熱交換器３
５を順次管路３６a〜３６fで接続している。室内熱交換
器３３は、除湿運転を可能にすべく第１,第２の熱交換
器３３a,３３bに分割され、両熱交換器３３a,３３bの間
に、キャピラリチューブ３８(図３参照)と開閉弁３９を
互いに並列接続してなるドライ時減圧機構３７を介設す
るとともに、電磁弁４１を介設したバイパス管路４０に
より、圧縮機３１の吐出口側の管路３６aと、膨張弁３
４と第２室内熱交換器３３bの間の管路３６cとを接続し
ている。上記開閉弁３９は、図３に示すように、弁室４
２内に摺動自在に嵌装した弁体４３と、この弁体４３を
弁座４４に向けて付勢し、低温冷媒が流通するときに収
縮し(図３(Ａ)参照)、高温冷媒が流通するときに伸長す
る(図３(Ｃ)参照)形状記憶ばね４５と、上記弁体４３を
逆方向に付勢するバイアスばね４６からなる。

【０００３】上記空気調和装置において、冷房運転を行
なうには、圧縮機３１から吐出される冷媒を図２の実線
矢印の如く循環させ、室外熱交換器３５で凝縮させた
後、室内熱交換器３３で蒸発させる。このとき、第１,
第２の室内熱交換器３３a,３３bの間の開閉弁３９に
は、図３(Ａ)の矢印Ｌの如く低温冷媒が流入し、収縮し
た形状記憶ばね４５とバイアスばね４６により弁体４３
が弁座４４から離間して、開閉弁３９が開成する。従っ
て、両室内熱交換器３３a,３３bは、共に蒸発器として
働き、室内を冷房する。逆に、暖房運転を行なうには、
四路切換弁３２を切り換えて吐出冷媒を図２の破線矢印
のように循環させる。すると、開閉弁３９には、図３
(Ｂ)の矢印Ｈの如く高温冷媒が流入し、形状記憶ばね４
５は伸長するが、弁体４３の上,下流側間の圧力差と両
ばね４５,４６のばね力の差により、弁体４３が弁座４
４から離間して、開閉弁３９は開成する。従って、両室
内熱交換器３３a,３３bは、共に凝縮器として働いて室
内を暖房し、室外熱交換器３５が蒸発器として働く。

【０００４】一方、除湿運転の際は、膨張弁３４を閉
じ、電磁弁４１を開いてバイパス管路４０を経て圧縮機
３１からの高温の冷媒ガスを、図２の一点鎖線矢印のご
とく第２室内熱交換器３３bに直接圧送する。すると、
開閉弁３９には、図３(Ｃ)の矢印Ｈの如く高温冷媒が流
入し、形状記憶ばね４５の伸長と弁体の上,下流側間の
圧力差により弁体４３が弁座４４に着座して、開閉弁３
９が閉成する。これにより、冷媒は、キャピラリチュー
ブ３８に流れてここで膨張,減圧されるから、上流側の
第２室内熱交換器３３bが凝縮器として、下流側の第１
室内熱交換器３３aが蒸発器として夫々働く。そして、
図示しない室内ファンで循環せしめられる室内空気は、
まず第１熱交換器３３aを通って冷却されて除湿され、
次いで第２熱交換器３３bを通って室温程度にまで加熱
されて除湿空気となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
空気調和装置では、除湿運転の際、膨張弁３４を全閉す
るものの室外熱交換器３５が四路切換弁３２を経て圧縮
機３１の吐出口に連なっているため、吐出冷媒ガスが室
外熱交換器３５にも流入し、外気温度が低い場合や室外
が風雨の場合には、流入した冷媒が室外熱交換器３５内
で凝縮して溜まってしまう。そのため、バイパス管路４
０を経て室内熱交換器３３に供給される冷媒量が不足
し、除湿回路がいわばガス欠状態となって、安定した除
湿運転ができないという欠点がある。そこで、本発明の
目的は、除湿運転時に室外熱交換器に冷媒が溜まらない
ように回路を工夫することによって、安定した除湿運転
を行なうことができる空気調和装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の空気調和装置は、図１に例示するように、
圧縮機３１,第１四路切換弁３２,第１室内熱交換器３３
a,第２室内熱交換器３３b,減圧装置３４および室外熱交
換器３５を順次管路３６a〜３６fで接続し、上記第１,
第２室内熱交換器３３a,３３bの間に減圧手段３８と開
閉弁３９を互いに並列に接続したものにおいて、逆止弁
２が介設され、この逆止弁２の流れ方向側の一端１aが
上記減圧装置３４と第２室内熱交換器３３bの間の上記
管路３６cに接続されたバイパス管路１と、一端３aが上
記第１四路切換弁３２と圧縮機３１の吸込口３１bの間
の上記管路３６fに接続されたキャピラリチューブ３
と、上記圧縮機３１の吐出口３１aと第１四路切換弁３
２の間の上記管路３６aに介設され、上記吐出口３１aと
第１四路切換弁３２を連通し、かつ上記バイパス管路１
の他端１bと上記キャピラリチューブ３の他端３bを連通
するように、あるいは上記吐出口３１aと上記バイパス
管路１の他端１bを連通し、かつ上記第１四路切換弁３
２と上記キャピラリチューブ３の他端３bを連通するよ
うに切り換わる第２四路切換弁４を備えたことを特徴と
する。

【０００７】

【作用】冷暖房運転の場合、第２四路切換弁４を、圧縮
機３１の吐出口３１aと第１四路切換弁３２を連通し、
かつバイパス管路１の他端１bとキャピラリチューブ３
の他端３bを連通する切換位置にするとともに、第１,第
２室内熱交換器３３a,３３bの間の開閉弁３９を開状態
に維持する。そして、第１四路切換弁３２の切り換えに
より、圧縮機３１から第２四路切換弁４を経て吐出され
る冷媒ガスを室外熱交換器３５あるいは室内熱交換器３
３に供給して循環させ、両室内熱交換器３３a,３３bを
共に、凝縮器として働かせて暖房を行ないあるいは蒸発
器として働かせて冷房を行なう。このとき、上記バイパ
ス管路１の一端１aは、減圧装置３４と第２室内熱交換
器３３bの間の比較的高圧の管路３６cに、他端１bは、
第２四路切換弁４とキャピラリチューブ３を経て比較的
低圧の圧縮機３１の吸込側の管路３６fに夫々連通して
いるので、このバイパス管路１に介設された逆止弁２に
は常に逆圧が加わって、バイパス管路１に冷媒が流れる
ことはない。

【０００８】次に、除湿運転の場合、第２四路切換弁４
を、圧縮機３１の吐出口３１aとバイパス管路１の他端
１bを連通し、かつ第１四路切換弁３２とキャピラリチ
ューブ３の他端３bを連通する切換位置に切り換え、第
１四路切換弁３２を、冷房運転時と同じ切換位置にする
とともに、減圧装置３４および第１,第２室内熱交換器
３３a,３３bの間の開閉弁３９を夫々閉状態に維持す
る。すると、圧縮機３１から吐出された冷媒ガスは、第
２四路切換弁４から順圧が加わるバイパス管路１の逆止
弁２を経て第２室内熱交換器３３bに直接供給され、こ
こで凝縮した後、上記開閉弁３９と並列に接続された減
圧手段３８を経て膨張し、第１室内熱交換器３３aに入
って蒸発し、さらに第１四路切換弁３２を通って圧縮機
３１の吸込口３１bに戻る。従って、室内空気は、第１
室内熱交換器３３aで冷却,除湿された後に第２室内熱交
換器３３bで室温程度まで加熱されて除湿される。ここ
で、室外熱交換器３５は、一端が減圧装置３４で閉鎖さ
れる一方、他端が第１四路切換弁３２,第２四路切換弁
４およびキャピラリチューブ３を経て比較的低圧の圧縮
機３１の吸込側の管路３６fに連通している。従って、
室外熱交換器３５内に残った冷媒は、この通路を経て圧
縮機３１に吸い込まれて回収されるから、外気温度が低
い場合や室外が風雨の場合でも、冷媒が室外熱交換器３
５内に溜まってしまうことがない。そのため、バイパス
管路１を経て室内熱交換器３３に十分な量の冷媒が供給
され、常に安定した除湿運転を行なうことができる。な
お、除湿能力の制御は、圧縮機の回転数や減圧手段の絞
り具合を加減して行なう。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図１は、本発明の空気調和装置の一例を示す冷
媒回路図である。この空気調和装置は、図２で述べた冷
媒回路の圧縮機３１の吐出口３１a側の管路３６aに第２
四路切換弁４を介設し、この第２四路切換弁４と管路３
６cを、図２のバイパス管路４０に代えて逆止弁２を介
設したバイパス管路１で接続するとともに、第２四路切
換弁４と圧縮機３１の吸込口３１b側の管路３６fをキャ
ピラリチューブ３で接続している。その他の点は、図２
で述べた冷媒回路と同じであり、同じ部材には同一番号
を付して説明を省略する。

【００１０】上記バイパス管路１は、逆止弁２の流れ方
向に相当する一端１aが、減圧装置たる膨張弁３４と第
２室内熱交換器３３bの間の管路３６cに、他端１bが第
２四路切換弁４に夫々接続される。一方、上記キャピラ
リチューブ３は、一端３aが上記吸込口側の管路３６f
に、他端３bが第２四路切換弁４に夫々接続される。そ
して、第２四路切換弁４は、冷暖房運転時に、圧縮機３
１の吐出口３１aと第１四路切換弁３２を連通し、かつ
バイパス管路１の他端１bとキャピラリチューブ３の他
端３bを連通する図示の位置に切り換わる一方、除湿運
転時に、吐出口３aとバイパス管路１の他端１bを連通
し、かつ第１四路切換弁３２とキャピラリチューブ３の
他端３bを連通する位置に切り換わるようになってい
る。

【００１１】上記構成の空気調和装置は、次のように動
作する。冷暖房運転の場合、第２四路切換弁４を、吐出
口３１aと第１四路切換弁３２を連通し、かつバイパス
管路１とキャピラリチューブ３の両者の他端１b,３bを
連通する図示の切換位置にする。そして、第１四路切換
弁３２を図示の切換位置にすれば、圧縮機３１から吐出
された高温ガス冷媒は、図中の実線矢印のごとく室外熱
交換器３５に送られてここで凝縮して室外へ放熱した
後、膨張弁３４を経て減圧され、低温の液冷媒となって
第２室内熱交換器３３bで蒸発しつつドライ時減圧機構
３７の開閉弁３９(図３参照)に達する。開閉弁３９は、
図３(Ａ)に示すように流入する低温冷媒で形状記憶ばね
４５が収縮して全開状態となるので、第１,第２室内熱
交換器３３a,３３bが共に蒸発器として働いて、室内が
冷房される。蒸発した冷媒は、管路３６b,３６fを経て
圧縮機３１に吸い込まれ、再び圧縮されて循環せしめら
れる。

【００１２】一方、第１四路切換弁３２を、逆の切換位
置にすれば、圧縮機３１から吐出された高温ガス冷媒
は、図中の破線矢印の如く第１室内熱交換器３３aに送
られてここで凝縮しつつ、高温の液混じり状態でドライ
時減圧機構３７の開閉弁３９に達する。開閉弁３９は、
図３(Ｂ)に示すように流入する高温の冷媒で形状記憶ば
ね４５が伸長するが、上,下流間の圧力差と両ばね４５,
４６のばね力の差により全開状態となるので、両室内熱
交換器３３a,３３bが共に凝縮器として働いて、室内が
暖房される。上記冷暖房運転の能力の制御は、圧縮機３
１の回転数や膨張弁３４の開度を増減することによって
行なう。尚、バイパス管路１の逆止弁２は、膨張弁３４
に連通する一端１aが、キャピラリチューブ３を経て吸
込口３１bに連通する他端１bよりも常に高圧で、常時逆
圧が加わるので、バイパス管路１に冷媒は流れない。

【００１３】次に、除湿運転の場合、第１四路切換弁３
２を冷房運転時と同じ図示の切換位置にするとともに、
第２四路切換弁４を、吐出口３１aとバイパス管路１の
他端１bを連通し、かつ第１四路切換弁３２とキャピラ
リチューブ３の他端３bを連通する図示と逆の切換位置
に切り換え、膨張弁３４を全閉状態にする。すると、圧
縮機３１から吐出された高温のガス冷媒は、図中の一点
鎖線矢印で示すように、順圧となるバイパス管路１の逆
止弁２を経て第２室内熱交換器３３bに直接供給され、
ここで凝縮しつつドライ時減圧機構３７の開閉弁３９に
達する。開閉弁３９は、図３(Ｃ)に示すように流入する
高温の液混じりの冷媒による形状記憶ばね４５の伸長と
上,下流間の圧力差により全閉状態となる。その結果、
冷媒は、総てキャピラリチューブ３８に流れてここで膨
張,減圧されるので、これより上流側の第２室内熱交換
器３３bが凝縮器として、下流側の第１熱交換器３３aが
蒸発器として夫々働く。従って、図示しない室内ファン
で循環せしめられる室内空気は、まず第１室内熱交換器
３３aを通って冷却されて除湿され、次いで第２室内熱
交換器３３bを通って室温程度にまで加熱されて除湿空
気となる。

【００１４】ここで、室外熱交換器３５は、一端の管路
３６dが全閉の膨張弁３４で閉鎖され、他端の管路３６e
が第１四路切換弁３２,第２四路切換弁４およびキャピ
ラリチューブ３を経て圧縮機の吸込口３１b側の比較的
低圧の管路３６fに連通している。したがって、室外熱
交換器３５に残った冷媒は、この通路を経て圧縮機３１
に吸い込まれて回収されるので、外気温度が低い場合や
室外が風雨の場合でも、冷媒が従来のように室外熱交換
器３５内に溜まってしまうことがない。それ故、除湿運
転の際、バイパス管路１を経て室内熱交換器３３に十分
な量の冷媒が供給され、常に安定した除湿運転を行なう
ことができる。なお、除湿能力の制御は、圧縮機３１の
回転数を増減することによって行なう。

【００１５】上記実施例では、開閉弁３９として形状記
憶ばね４５を有して冷媒温度に応じて自動的に開閉する
ものを用いているので、小型化,軽量化が図れ、しか
も、電動式ではないので、漏電等による火災の心配もな
いという利点がある。尚、上記実施例では、第１,第２
室内熱交換器の間に並列接続される減圧手段をキャピラ
リチューブ３８で、開閉弁を自動式の開閉弁３９で夫々
構成したが、減圧手段を膨張弁などにし、開閉弁を電動
式のものなどにすることもできる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
空気調和装置は、圧縮機,第１四路切換弁,第１室内熱交
換器,第２室内熱交換器,減圧装置および室外熱交換器を
順次管路で接続し、第１,第２室内熱交換器の間に減圧
手段と開閉弁を並列接続したものにおいて、逆止弁を介
設したバイパス管路の流れ方向側の一端を上記減圧装置
と第２室内熱交換器の間の上記管路に接続し、キャピラ
リチューブの一端を上記第１四路切換弁と圧縮機の吸込
口の間の上記管路に接続するとともに、圧縮機の吐出口
と第１四路切換弁の間の上記管路に第２四路切換弁を介
設し、この第２四路切換弁を切り換えて、上記吐出口と
第１四路切換弁ならびに上記バイパス管路とキャピラリ
チューブの両者の他端を夫々連通し、あるいは上記吐出
口とバイパス管路の他端ならびに上記第１四路切換弁と
キャピラリチューブの他端を夫々連通するようにしてい
るので、除湿運転時に室外が低温や風雨状態であっても
室外熱交換器における残留冷媒をなくして、十分な量の
冷媒を室内熱交換器に供給することができ、常に安定し
た除湿運転を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の空気調和装置の一実施例を示す冷媒
回路図である。

【図２】 従来の空気調和装置を示す冷媒回路図であ
る。

【図３】 図２のドライ時減圧機構の動作状態を示す詳
細図である。

【符号の説明】

１…バイパス管路、２…逆止弁、３…キャピラリチュー
ブ、４…第２四路切換弁、３１…圧縮機、３１a…吐出
口、３１b…吸込口、３２…第１四路切換弁、３３…室
内熱交換器、３３a…第１室内熱交換器、３３b…第２室
内熱交換器、３４…膨張弁、３５…室外熱交換器、３６
a〜３６f…管路、３７…ドライ時減圧機構、３８…キャ
ピラリチューブ、３９…開閉弁、４５…形状記憶ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機(３１),第１四路切換弁(３２),第
   １室内熱交換器(３３a),第２室内熱交換器(３３b),減圧
   装置(３４)及び室外熱交換器(３５)を順次管路(３６a〜
   ３６f)で接続し、上記第１,第２室内熱交換器(３３a,３
   ３b)の間に減圧手段(３８)と開閉弁(３９)を互いに並列
   に接続した空気調和装置において、 逆止弁(２)が介設され、この逆止弁(２)の流れ方向側の
   一端(１a)が上記減圧装置(３４)と第２室内熱交換器(３
   ３b)の間の上記管路(３６c)に接続されたバイパス管路
   (１)と、 一端(３a)が上記第１四路切換弁(３２)と圧縮機(３１)
   の吸込口(３１b)の間の上記管路(３６f)に接続されたキ
   ャピラリチューブ(３)と、 上記圧縮機(３１)の吐出口(３１a)と第１四路切換弁(３
   ２)の間の上記管路(３６a)に介設され、上記吐出口(３
   １a)と第１四路切換弁(３２)を連通し、かつ上記バイパ
   ス管路(１)の他端(１b)と上記キャピラリチューブ(３)
   の他端(３b)を連通するように、あるいは上記吐出口(３
   １a)と上記バイパス管路(１)の他端(１b)を連通し、か
   つ上記第１四路切換弁(３２)と上記キャピラリチューブ
   (３)の他端(３b)を連通するように切り換わる第２四路
   切換弁(４)を備えたことを特徴とする空気調和装置。