JPH05340643A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特に、外気温度が低い状態での除湿運転の際
に、吹出温度を上げて、暖気味の運転を可能とした空気
調和機を提供する。 【構成】圧縮機１、四方弁２、室外側熱交換器３、主減
圧弁４、第１の室内側熱交換器５、補助減圧弁６、第２
の室内側熱交換器７とを、順次、冷媒管Ｐを介して連通
するヒートポンプ式の主冷凍サイクル回路Ｈと、上記圧
縮機１の吐出部１ａと四方弁２との間から分岐して、主
減圧弁４と第１の室内側熱交換器５との間に連通し、中
途部に開閉弁１０を設けた補助回路９とを備え、暖気味
除湿運転時には、上記補助回路に冷媒を導びき、室外側
熱交換器３はバイパスさせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷房運転と暖房運転と
の切換えができるとともに除湿運転も可能とする冷凍サ
イクルを備えた空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和機は、圧縮機、四方弁、
室外側熱交換器、減圧装置、室内側熱交換器を、順次、
冷媒管を介して連通してなるヒートポンプ式の冷凍サイ
クル回路を構成している。上記四方弁の切換えによって
冷媒の導通方向を換え、冷房運転と暖房運転との切換え
が容易にできる。また、このような運転ばかりでなく、
上記室内側熱交換器を２分割して、その一方を再熱器と
なし、除湿運転を可能としている。

【０００３】近時、室内側熱交換器の熱交換パイプを前
後に２列に並べ、これらの間にスリットを設けた構成と
して、実質的に、第１の室内側熱交換器と第２の室内側
熱交換器とに分割した構成が多用される。

【０００４】上記各室内側熱交換器相互間には補助減圧
装置が介設され、冷房運転と暖房運転時に全開し、除湿
運転では減圧制御をなす。この除湿運転の際は、冷房サ
イクルに切換えた上、はじめに一方の室内側熱交換器に
冷媒を導いて凝縮作用の一部を行って再熱器の作用をな
し、他方の室内側熱交換器で冷媒を蒸発させ、これにと
もなう除湿作用が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和機で
は、除湿作用の切換えが容易であるが、特に、外気温度
が低い条件下では、室温が上り難いものである。そして
また、このときに強い風が吹くと、室外側熱交換器にお
いて自然的に放熱量が大となってしまう。すなわち、低
外気温度で除湿運転に切換え設定すると、吹出温度をよ
り高く保持することができず、冷気味の除湿運転にな
り、快適空調が得られない。

【０００６】本発明は、このような事情によりなされた
ものであり、その目的とするところは、特に、外気温度
が低い条件下では、吹出温度を上げて、暖気味除湿運転
を可能とした空気調和機を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため本発明は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換
器、主減圧装置、第１の室内側熱交換器、補助減圧装
置、第２の室内側熱交換器とを、順次、冷媒管を介して
連通するヒートポンプ式の主冷凍サイクル回路と、上記
圧縮機の吐出部と四方弁との間から分岐して、主減圧装
置と第１の室内側熱交換器との間に連通し、中途部に開
閉弁を設けた補助回路とを備え、暖気味除湿運転時に
は、上記補助回路に冷媒を導びいて、上記室外側熱交換
器をバイパスさせたことを特徴とする空気調和機であ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。

【０００９】図１および図２は、本発明の空気調和機に
備えられる同じ冷凍サイクルを示し、図中１は圧縮機、
２は四方弁、３は室外側熱交換器、４は主減圧装置であ
る主減圧弁、５は第１の室内側熱交換器、６は補助減圧
装置である補助減圧弁、７は第２の室内側熱交換器であ
り、これらは順次、冷媒管Ｐを介して連通され、ヒート
ポンプ式の主冷凍サイクル回路Ｈを構成している。

【００１０】上記主減圧弁４および補助減圧弁６とも
に、たとえば電子式自動膨張制御弁（メカトロ弁とも呼
ばれる）を用いて、減圧制御ができるとともに低圧損全
開機能を有するものとする。また、このような弁に換え
て、二方弁と減圧装置との並列回路を用いてもよい。

【００１１】上記圧縮機１の吐出部１ａと四方弁２とを
連通する冷媒管Ｐの中途部と、主減圧弁４と第１の室内
側熱交換器５とを連通する冷媒管Ｐの中途部とは、バイ
パス管８で連通され、第１の補助回路９が分岐して設け
られる。この第１の補助回路９には、二方弁である開閉
弁１０が備えられる。

【００１２】さらに、上記室外側熱交換器３と主減圧弁
４とを連通する冷媒管Ｐの中途部と、四方弁２と圧縮機
１の吸込部１ｂとを連通する冷媒管Ｐの中途部とは、バ
イパス管１１で連通され、第２の補助回路１２が分岐し
て設けられる。この第２の補助回路１２には、減圧装置
としてのキャピラリチューブ１３が備えられる。

【００１３】上記室外側熱交換器３に離間対向して、室
外送風機１４が配設される。この室外送風機１４は、必
要に応じてＯＮ−ＯＦＦ制御され、もしくは回転速度の
制御がなされる。つぎに、このようにして構成される冷
凍サイクルを備えた空気調和機における、各種運転につ
いて説明する。冷房運転時には、図１中、実線矢印に示
すようにして、冷媒を導く。

【００１４】このとき、主減圧弁４は、設定温度と検知
した室温との差に応じた減圧制御をなし、補助減圧弁６
は全開状態にする。一方、開閉弁１０を閉成して第１の
補助回路９を遮断し、かつ室外送風機１４は常時、運転
駆動する。

【００１５】冷媒は、圧縮機吐出部１ａ−四方弁２−室
外側熱交換器３−主減圧弁４−第１の室内側熱交換器５
−補助減圧弁６−第２の室内側熱交換器７−四方弁２−
圧縮機吸込部１ｂの順に導かれる。第１，第２の室内側
熱交換器５，７で冷媒は蒸発し、蒸発熱を被空調室空気
から奪って冷房作用がなされる。

【００１６】また、上記第２の補助回路１２のキャピラ
リチューブ１３と直列に二方弁を備え、冷房運転時には
上記二方弁を閉成して、液バイパスによる能力ロスの防
止を図ることは、有効な手段である。暖房運転時には、
図１中、破線矢印に示すようにして、冷媒を導く。

【００１７】このとき、主減圧弁４は設定温度と検知し
た室温との差に応じた減圧制御をなし、補助減圧弁６は
全開状態にする。一方、開閉弁１０を閉成して第１の補
助回路９を遮断し、室外送風機１４は常時、運転駆動す
る。

【００１８】冷媒は、圧縮機吐出部１ａ−四方弁２−第
２の室内側熱交換器７−補助減圧弁６−第１の室内側熱
交換器５−主減圧弁４−室外側熱交換器３−四方弁２−
圧縮機吸込部１ｂの順に導かれる。第２，第１の室内側
熱交換器７，５で冷媒は凝縮し、凝縮熱を被空調室空気
へ放出して暖房作用がなされる。

【００１９】このような暖房運転中に、室外側熱交換器
３に付着した露が凍結して、熱交換効率を阻害した場合
は、除霜運転に切換える。このときは、開閉弁１０を開
放に切換え、かつ主減圧弁４および補助減圧弁６ともに
全開とする。上記室外送風機１４は停止する。

【００２０】冷媒は、図１中、変形矢印に示すように、
圧縮機吐出部１ａ−第１の補助回路９−主減圧弁４−室
外側熱交換器３−四方弁２−圧縮機吸込部１ｂの順に導
かれる。

【００２１】上記室外側熱交換器３には、圧縮機１から
吐出されるホットガスが、第１の補助回路９を介して直
接導かれることとなり、付着していた霜が短時間で溶融
する。除霜作用が完了し次第、再び暖房運転に切換え
る。このような冷凍サイクルを備えた空気調和機では、
図２に示す、以下に述べるような各種の除湿運転の切換
えが可能である。外気温が比較的高い条件下では、室温
を下げた除湿運転、すなわち冷気味除湿運転を行う。

【００２２】この場合は、主減圧弁４は、全開使用と減
圧制御使用との２通りの使用状態から選択する。また、
補助減圧弁６は減圧制御をなし、開閉弁１０は閉成して
第１の補助回路９を遮断する。室外送風機１４は、連続
駆動してもよく、あるいは、ＯＮ−ＯＦＦ制御か、回転
速度制御をしてもよい。

【００２３】冷媒は、図２に、黒矢印で示すように、圧
縮機吐出部１ａ−四方弁２−室外側熱交換器３−主減圧
弁４−第１の室内側熱交換器５−補助減圧弁６−第２の
室内側熱交換器７−四方弁２−圧縮機吸込部１ｂの順に
導かれる。

【００２４】上記主減圧弁４もしくは室外送風機１４に
対するコントロールによって、第１の室内側熱交換器５
の凝縮温度を調整し、この加熱量の制御ができる。した
がって、所望の温度の、冷気味にした除湿運転が得られ
る。

【００２５】外気温度が適温で、室温変化を好まない条
件下での除湿運転、すなわち等温除湿運転をなす場合
は、主減圧弁４を全開とするとともに、補助減圧弁６を
減圧制御し、開閉弁１０は閉成、室外送風機１４はＯＮ
−ＯＦＦ制御もしくは速度制御する。

【００２６】冷媒は、図２に、斜線入り矢印に示すよう
に、圧縮機吐出部１ａ−四方弁２−室外側熱交換器３−
主減圧弁４−第１の室内側熱交換器５−補助減圧弁６−
第２の室内側熱交換器７−四方弁２−圧縮機吸込部１ｂ
の順に導かれる。

【００２７】上記補助減圧弁６および室外送風機１４に
対するコントロールによって、第１の室内側熱交換器５
の能力である加熱量を、第２の室内側熱交換器７の能力
である加熱量に等しくすることができ、結局、温度変化
のない等温除湿運転が得られる。

【００２８】外気温が比較的低い条件下での、室温を上
げた除湿運転、すなわち暖気味除湿運転をなす場合に
は、主減圧弁４は全閉とし、補助減圧弁６は減圧制御を
なし、開閉弁１０を開放して第１の補助回路９を開放す
る。室外送風機１４は、その運転を停止させる。

【００２９】冷媒は、図２に白矢印で示すように、圧縮
機吐出部１ａ−第１の補助回路９−第１の室内側熱交換
器５−補助減圧弁６−第２の室内側熱交換器７−四方弁
２−圧縮機吸込部１ｂの順に導かれる。すなわち冷媒
は、室外側熱交換器３をバイパスして第１の補助回路９
を導通し、圧縮機１と第１，第２の室内側熱交換器５，
７とのサイクル構成となる。

【００３０】上記室外側熱交換器３に冷媒が導かれない
から、外気温度の影響を受け難い。その結果、外気温度
が低温でも、安定した除湿量と加熱量を確保でき、暖気
味の除湿運転が得られる。

【００３１】また、主減圧弁４を低圧損全閉にしたの
で、圧縮機吸込部１ｂがキャピラリチューブ１３を備え
た第２の補助回路１２を介して室外側熱交換器３と連通
することとなり、この熱交換器３における冷媒溜りの防
止を図れる。外気温度がさらに低温である条件下での除
湿運転は、暖房除湿運転をなす。

【００３２】このとき、主減圧弁４は、全開使用と減圧
制御使用との２通りの使用状態から選択する。また、補
助減圧弁６は減圧制御をなし、開閉弁１０は閉成する。
室外送風機１４は、ＯＮ−ＯＦＦ制御をなす。

【００３３】冷媒は、図２中破線矢印に示すように、圧
縮機吐出部１ａ−第２の室内側熱交換器７−補助減圧弁
６−第１の室内側熱交換器５−主減圧弁４−室外側熱交
換器３−四方弁２−圧縮機吸込部１ｂの順に導かれる。

【００３４】このような、暖房サイクルとして冷媒を導
くことになるので、加熱量のロスがほとんどない。上記
室外送風機１４を駆動制御して、室外側熱交換器３で吸
熱する熱源が得られ、Ｃ．Ｏ．Ｐがよい。上記主，補助
減圧弁４，６の開度制御により、冷媒の蒸発温度制御が
可能となり、除湿量および顕熱比のコントロールに繋げ
られる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヒートポンプ式の主冷凍サイクル回路と、圧縮機の吐出
部と四方弁との間と、主減圧装置と補助室内側熱交換器
との間に、中途部に開閉弁を設けた補助回路を連通し、
暖気味除湿運転時に、上記補助回路に冷媒を導びき、室
外側熱交換器をバイパスさせたので、外気温度が低い状
態での除湿運転の際に、被空調室への吹出温度を上げ
た、暖気味除湿運転を可能とし、快適空調を図れるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、空気調和機の冷凍サ
イクル構成図で、冷房運転、暖房運転、除霜運転を説明
する図。

【図２】同じ空気調和機の冷凍サイクル構成図で、各種
の除湿運転を説明する図。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…四方弁、３…室外側熱交換器、４…主
減圧装置（主減圧弁）、５…第１の室内側熱交換器、６
…補助減圧装置（補助減圧弁）、７…第２の室内側熱交
換器、Ｈ…主冷凍サイクル回路、１０…開閉弁、９…
（第１の）補助回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、主減圧
   装置、第１の室内側熱交換器、補助減圧装置、第２の室
   内側熱交換器を、順次、冷媒管を介して連通するヒート
   ポンプ式の主冷凍サイクル回路と、上記圧縮機の吐出部
   と四方弁との間から分岐して、主減圧装置と第１の室内
   側熱交換器との間に連通し、中途部に開閉弁を設けた補
   助回路とを備え、暖気味除湿運転時には、上記補助回路
   に冷媒を導びいて、上記室外側熱交換器をバイパスさせ
   たことを特徴とする空気調和機。