JPH06174332A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 冷凍サイクルで冷却・除湿及び再加熱を行う
除湿運転のできる空気調和機に関し、冷房運転時あるい
は暖房運転時に悪影響を与えず、除湿運転時に絞り装置
で発生する冷媒流動音を低減できる空気調和機を提供す
る。 【構成】 室内熱交換器を二分割し、そのあいだに除湿
運転時に使用する除湿絞り装置を設けた冷凍サイクルに
おいて、除湿絞り装置の所に冷媒流動音センサを設け、
除湿運転時に、冷媒流動音センサからの信号により室外
ファン、室内ファンあるいは圧縮機の能力を除湿絞り装
置入口冷媒が液状態になるように制御する。あるいは除
湿絞り装置の上流側に気液分離器を設けてガス冷媒を分
離し、除湿絞り装置に液冷媒が流入するようにする。さ
らに二分割した各室内熱交換器の冷媒流路をそれぞれ二
系統以上にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷凍サイクルを用いた
冷房あるいは暖房と除湿の運転が可能な空気調和機に係
り、特に冷凍サイクルにより、温度をあまり下げずに湿
度を下げる除湿運転が可能な空気調和機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の温度をあまり下げずに湿度を下げ
る除湿運転が可能な空気調和機としては、蒸発器により
冷却された空気を、電気ヒータにより再加熱する方式
や、冷凍サイクルの凝縮熱により再加熱する方式などが
知られている。このうち前者の方式は消費電力が非常に
多くなるため、特に省エネルギの点から後者の方式の方
がすぐれている。

【０００３】後者の除湿運転時に冷却された空気を冷凍
サイクル自身により再加熱する冷凍サイクルの一例とし
て、特開昭６０−１８１５５９がある。

【０００４】この公報には、圧縮機、四方弁、室外熱交
換器、絞り装置、室内熱交換器等を順次冷媒配管で接続
し、さらに室内熱交換器を二分割してこれらの間に除湿
運転イの除湿絞り装置とこの除湿絞り装置をバイパスす
る二方弁とを並列に設けたサイクル構成が開示されてい
る。そして除湿運転時には、前記二方弁を閉じて冷媒を
除湿絞り装置に流すことにより、二分割した室内熱交換
器のうち上流側を凝縮器、下流側を蒸発器とし、室内空
気流をこの蒸発器から凝縮器に流し、蒸発器で冷却・除
湿したあと凝縮器で再加熱して、温度をあまり下げずに
湿度を下げる除湿運転を可能にしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記公報のよ
うな冷凍サイクルでは、除湿運転時に、除湿絞り装置上
流側の凝縮器となる室内熱交換器の出口が気液二相状態
になると除湿絞り装置の所で大きな冷媒流動音が発生
し、除湿絞り装置が室内側にあることから、人に不快感
を与えることになる。この問題に対して、従来は吸音材
や遮音材を設けることにより騒音低減を図っていた。し
かし最近は快適性に対する要求が非常に高くなり、騒音
に対しても大幅な低減が要求されている。また、この公
報のように二分割した室内熱交換器を直列につないだ場
合、冷房運転や暖房運転では室内熱交換器の冷媒流路が
長くなり、特に二つの室内熱交換器とも蒸発器になる冷
房運転において、室内熱交換器での冷媒流の圧力損失が
大きくなり、冷凍サイクルの性能が低下してしまう。

【０００６】本発明の目的は、除湿運転時に冷凍サイク
ル自身での再加熱により温度を余り下げずに湿度を下げ
ることができる空気調和機において、上記従来技術の問
題点を解決し、除湿運転時に除湿絞り装置で発生する冷
媒流動騒音を大幅に低減し、さらに冷房運転や暖房運転
での性能低下を防止できる空気調和機を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の手段は、圧縮機、熱源側熱交換器、
熱源側ファン、主絞り装置、利用側熱交換器、利用側フ
ァンを含み、さらに利用側熱交換器を二分割してその間
に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けた冷凍サイ
クルを持つ空気調和機において、除湿絞り装置の所に冷
媒流動音を直接的あるいは間接的に検出する冷媒流動音
センサを取り付け、この冷媒流動音センサにより除湿絞
り装置入口冷媒が気液二相状態の時に生じる大きな冷媒
流動音を検出して信号を発生し、該信号に基づいて、熱
源側ファン、利用側ファン、あるいは圧縮機の能力を除
湿絞り装置入口冷媒が液状態になるように制御する制御
装置を設けた事を特徴とする。

【０００８】また、第２の手段は、圧縮機、熱源側熱交
換器、熱源側ファン、主絞り装置、利用側熱交換器、利
用側ファンを含み、さらに利用側熱交換器を二分割して
その間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けた冷
凍サイクルを持つ空気調和機において、除湿運転時に除
湿絞り装置の上流側となる位置に気液分離器を設け、さ
らにこの気液分離器のガスがたまる位置と除湿絞り装置
の下流側とをバイパス絞り装置を介して接続した冷凍サ
イクルにした事を特徴とする。

【０００９】また、第３の手段は、第２の手段におい
て、除湿絞り装置の所に冷媒流動音センサを取り付け、
さらに除湿絞り装置の上流側に気液分離器を取りつけ、
冷媒流動音センサからの信号に基づいて、熱源側ファ
ン、利用側ファンあるいは圧縮器の能力制御及び気液分
離器によって除湿絞り装置入り口を液冷媒にする制御装
置を設けた事を特徴とする。

【００１０】また、第４の手段は、第１乃至第３の手段
のいずれかにおいて、二分割した各利用側熱交換器の冷
媒流路をそれぞれ二系統以上にした事を特徴とする。

【００１１】換言すれば、本発明にかかる空気調和機で
は、室内熱交換器のような利用側熱交換器を二分割し、
その間に除湿運転時に使用する除湿絞り装置を設けた冷
凍サイクルにおいて、除湿絞り装置の所に冷媒流動音を
直接的あるいは間接的に検出する冷媒流動音センサを取
り付け、除湿運転時に、この冷媒流動音センサからの信
号により室外熱交換器のような熱源側熱交換器の凝縮能
力、除湿絞り装置上流側の利用側熱交換器の凝縮能力、
あるいは圧縮機の能力を制御できるようにする。または
除湿絞り装置の上流側に気液分離器を設け、ガス冷媒を
分離して除湿絞り装置の下流側にバイパスし、除湿絞り
装置には液冷媒が流れるようにする。

【００１２】また二分割した各利用側熱交換器がそれぞ
れ複数の冷媒流路になるようにする。

【００１３】

【作用】以上の構成において、除湿運転時に、除湿絞り
装置入口が気液二相状態になって冷媒流動音が大きくな
った場合、この信号を前記冷媒流動音センサにより検出
して、除湿絞り装置入口冷媒が液になるように熱源側熱
交換器の凝縮能力、除湿絞り装置上流側の利用側熱交換
器の凝縮能力、あるいは圧縮機の能力を制御する。具体
的には、例えば、熱交換器については送風量を変え、圧
縮機については回転数を変える。また除湿絞り装置の上
流側に気液分離器を設けた場合には、ガス冷媒はここで
分離されて除湿絞り装置の下流側にバイパスされ、液冷
媒のみが除湿絞り装置に流れることになり、冷媒流動音
が大幅に低減する。

【００１４】次に二分割した各利用側熱交換器をそれぞ
れ複数の冷媒流路にすると、冷房、暖房、除湿の各運転
において、各流路の冷媒流量が減少し、二分割した利用
側熱交換器を直列に接続したことによる圧力損失の増大
を防いで、性能の低下を防止できる。特に両方の利用側
熱交換器が蒸発器となる冷房運転においては、この効果
が大きい。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を、建家に取り付ける
空気調和機を想定して、図面により詳細に説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例である冷凍サイク
ル構成と制御の系統をを示す図で、１は圧縮機、２は冷
房や暖房等の運転状態を切り換える四方弁、３は室外熱
交換器、４は冷房運転及び暖房運転の時に冷媒の流れる
主絞り装置、５は主絞り装置４と並列に設けた除湿運転
時に冷媒を流す二方弁、６ａ，６ｂは二分割された第１
および第２の室内熱交換器、７は室内熱交換器６ａと６
ｂとの間にこれらと直列に設けた除湿運転時に冷媒の流
れる除湿絞り装置、８は第１の室内熱交換器６ａと第２
の室内熱交換器６ｂとの間に除湿絞り装置７と並列に設
けた冷房及び暖房運転時に冷媒を流す二方弁、９は圧縮
機への液戻りを防止するためのアキュムレータ、１０は
室外ファン、１１は室外ファンモータ、１２は室内ファ
ン、１３は室内ファンモータ、１４は冷媒流動音セン
サ、１５は制御装置、１６、１７はそれぞれ室外、室内
の風向を示す矢印、１８は室内熱交換機６ａと主絞り装
置４及び二方弁５とを結ぶ冷媒配管、１９は第２の室内
熱交換器６ｂと四方弁２とを結ぶ冷媒配管、３７は第１
の室内熱交換器６ａと除湿絞り装置７を結ぶ冷媒配管、
４０、４１、４２、４３は配線である。

【００１７】ここで冷媒流動音センサとしてはいろいろ
考えられるが、代表的なものとして、マイクのような音
圧センサあるいは冷媒流動音と同時に起こる振動を検出
する振動センサや加速度センサ等があげられる。

【００１８】以上のサイクル構成により、冷房運転時に
は、二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒
を、実線矢印で示すように、圧縮機１→四方弁２→室外
熱交換器３→主絞り装置４→第１の室内熱交換器６ａ→
二方弁８→第２の室内熱交換器６ｂ→四方弁２→アキュ
ムレータ９→圧縮器１の順に循環させ、室外熱交換器３
を凝縮器、第１の室内熱交換器６ａ及び６ｂを蒸発器と
して室内を冷房する。暖房運転時には、四方弁２を切り
替え二方弁５を閉じ二方弁８を開くことにより、冷媒
を、破線矢印で示すように、圧縮機１→四方弁２→第２
の室内熱交換器６ｂ→二方弁８→第１の室内熱交換器６
ａ→主絞り装置４→室外熱交換器３→四方弁２→アキュ
ムレータ９→圧縮機１の順に循環させ、第１の室内熱交
換器６ａ及び６ｂを凝縮器として室内を暖房する。

【００１９】除湿運転時には、四方弁２を冷房運転と同
様に切り換え、二方弁５を開き二方弁８を閉じることに
より、冷媒を、一点鎖線で示すように、圧縮機１→四方
弁２→室外熱交換器３→二方弁５→第１の室内熱交換器
６ａ→除湿絞り装置７→第２の室内熱交換器６ｂ→四方
弁２→アキュムレータ９→圧縮機１の順に循環させ、室
外熱交換器３を上流側の凝縮器、第１の室内熱交換器６
ａを下流側の凝縮器、第２の室内熱交換器６ｂを蒸発器
とする。この除湿運転において、室内空気を室内ファン
１２により矢印１７のように流すと、空気は蒸発器とな
る第２の室内熱交換器６ｂで冷却・除湿されたあと凝縮
器となる第１の室内熱交換器６ａで再加熱されて室内に
吹き出され、温度をあまり下げずに湿度を下げる除湿運
転が可能になる。

【００２０】ところで上記除湿運転において、室内外の
温湿度条件、圧縮機やファンの運転条件によっては、除
湿絞り装置７の入口で冷媒が気液二相状態になる。この
気液二相冷媒が除湿絞り装置７に流れ込むと、大きく耳
障りな冷媒流動音が発生する。そしてこの湿絞り装置７
が室内側にあることから、室内の人に不快感を与えるこ
とになる。

【００２１】図１の実施例では、制御装置１５により、
配線４０、４１、４２、４３を介して、除湿絞り装置７
の所に付けた冷媒流動音センサにより冷媒流動音を検出
し、さらにこの信号によって圧縮機１の能力や室内ファ
ン１２及び室外ファン１０の送風能力を制御できるよう
にしてある。特に最近の空気調和機では圧縮機やファン
の回転数が変えられるようになっており、能力をきめ細
かく制御することができる。

【００２２】ここで図１の構成における除湿運転時の具
体的制御方法について述べる。例えば、圧縮機能力に比
べて凝縮能力が低いと除湿絞り装置７の入口冷媒が気液
二相状態になるが、この場合には室外ファン１０の送風
能力を増すことにより除湿絞り装置７の入口冷媒を液状
態にする事ができる。なお室外ファン１０の送風能力を
増すと室内側の除湿能力や冷却能力が増すため、室内側
の温湿度を所定値に制御する時には、さらに圧縮機１や
室内ファン１２の能力を下げる方向に制御する必要があ
る。また除湿絞り装置７の絞り程度に比べて圧縮機能力
が低すぎる場合にも除湿絞り装置７の入口冷媒が気液二
相状態になる。この場合には、圧縮機能力を増す事によ
り除湿絞り装置７の入口冷媒を液状にできる。しかし、
室内側の除湿能力や冷却能力の増加も起こるため、室内
の温湿度を所定値に制御するには、室内ファン１２や室
外ファン１０の能力を下げる方向に制御する必要があ
る。

【００２３】また、図２は本発明による他の実施例であ
る。図２のサイクル構成を図１と比べると、図１の実施
例では第１の室内熱交換器６ａの一端を配管１８により
主絞り装置４および二方弁５に接続し第２の室内熱交換
器６ｂの一端を配管１９により四方弁２に接続したのに
対して、図２の実施例では第１の室内熱交換器６ａの一
端を配管２１により四方弁２に接続し第２の室内熱交換
器６ｂの一端を配管２２により主絞り装置４及び二方弁
５に接続した構成にしてある。また図２で図１と同一番
号をつけたものは同一部分を示す。

【００２４】以上の構成により、冷房運転時には、冷媒
は、実線矢印のように流れ、室内側では第２の室内熱交
換器６ｂ→二方弁８→第１の室内熱交換器６ａの順に流
れる。暖房運転時には、破線矢印のように流れ、室内側
では第１の室内熱交換器６ａ→二方弁８→第２の室内熱
交換器６ｂの順に流れる。また除湿運転時には、四方弁
２を暖房運転の場合と同様に切り替える事により、冷媒
が、圧縮器１→四方弁２→第１の室内熱交換器６ａ→除
湿絞り装置７→第２の室内熱交換器６ｂ→二方弁５→室
外熱交換器３→四方弁２→アキュムレータ９→圧縮機１
の順に流れる。

【００２５】この結果、除湿運転時には、第１の室内熱
交換器６ａが凝縮器、第２の室内熱交換器６ｂが蒸発器
となり、空気を室内ファン１２により矢印１７のように
流すと、空気は第２の室内熱交換器６ｂで冷却・除湿さ
れたあと第１の室内熱交換器６ａで再加熱されて室内へ
吹き出される。従って除湿運転時には、温度を下げずに
湿度を下げる事が可能になる。

【００２６】さらにこの状態を図１の実施例と比べる
と、図１の実施例では第１の室内熱交換器６ａが上流側
凝縮器である室外熱交換器３のあとの下流側凝縮器とな
るのに対して、図２の実施例では凝縮器が第１の室内熱
交換器６ａだけとなり、第１の室内熱交換器６ａの再加
熱能力がさらに大きくなり、室内への吹き出し空気温度
を図１の実施例より高くできる。なお図２の実施例で
は、各運転において、二方弁５及び８の動作状態は図１
の実施例と同様である。ここで図２の実施例において
も、図１の実施例と同様に、除湿運転時に、室内外の温
湿度条件、圧縮機やファンの運転条件によっては、除湿
絞り装置７入口冷媒が気液二相状態になり、大きく耳障
りな冷媒流動音が発生し、除湿絞り装置７が室内側にあ
ることから、室内の人に不快感を与える。

【００２７】しかし図２の実施例でも、制御装置１５に
より、配線４０、４１、４２、４３を介して、除湿絞り
装置７の所に付けた冷媒流動音センサ１４により冷媒流
動音を検出し、さらにこの信号によって圧縮機１の能力
や室内ファン１２及び室外ファン１０の送風能力を制御
して、除湿絞り装置７の入口冷媒を液状態にして冷媒流
動音を低減する事ができる。

【００２８】具体的制御方法は、例えば、圧縮機能力に
比べて凝縮能力が低いと除湿絞り装置７の入口冷媒が気
液二相状態になるが、この場合には室内ファン１２の送
風能力を増すことにより除湿絞り装置７の入口冷媒を液
状態にする事ができる。なお室内ファン１２の送風能力
を増すと室内側の除湿能力や冷却能力も増すため、室内
側の温湿度を所定値に制御する時には、さらに圧縮機１
や室外ファン１０の能力を下げる方向に制御する必要が
ある。

【００２９】また除湿絞り装置７の絞り程度に比べて圧
縮機能力が低すぎる場合にも除湿絞り装置７の入口冷媒
が気液二相状態になる。この場合には、圧縮機能力を増
す事により除湿絞り装置７の入口冷媒を液状にできる。
しかし、室内側の除湿能力や冷却能力も増加するため、
室内の温湿度を所定値に制御するには、室内ファン１２
あるいは室外ファン１０の能力を下げる方向に制御する
必要がある。

【００３０】ところで以上述べた図１及び図２の実施例
においては、冷媒流動音センサとして音圧や振動を検出
するセンサを想定して説明してきたが、これに限らず、
間接的な媒流動音センサとしては、大きな冷媒流動音の
原因となる冷媒の気液二相状態そのものを検出するセン
サを使用する事も可能である。冷媒の気液二相状態を検
出する方法としては、例えば図８に示すように、図１あ
るいは図２における第１の室内熱交換器６ａと除湿絞り
装置７との間の冷媒配管３７内に対になった電極４５ａ
と４５ｂを設け、この電極の間を流れる冷媒流の静電容
量を測定する。

【００３１】この場合、冷媒流の静電容量は液、気液二
相あるいはガスといった冷媒の状態によって異なるた
め、この静電容量を測定する事により冷媒流が液状態で
あるか気液二相状態であるかを検出する事ができる。そ
してこの検出信号により、図１及び図２の実施例と同様
に、除湿運転時に除湿絞り装置入口冷媒が液状態になる
ように室内ファン、室外ファンあるいは圧縮機の能力を
制御して、除湿絞り装置の所で発生する大きな冷媒流動
音を大幅に低減する事ができる。

【００３２】また除湿運転時における除湿絞り装置入口
での冷媒状態が液であるか気液二相であるかは、図９に
示すように、図１及び図２における第１の室内熱交換器
６ａの上流側配管１８や２１及び下流側配管３７にそれ
ぞれ温度センサ４６及び４７を設けて、ここでの温度を
測定する事によっても検出する事ができる。すなわち、
第１の室内熱交換器６ａの出口冷媒が液の場合には温度
センサ４６と４７の間に温度差がつくが、気液二相の場
合には温度差がほとんどつかない事から、除湿絞り装置
入口冷媒が液状態であるか気液二相状態であるかを判別
できる。

【００３３】この結果、図１あるいは図２の実施例と同
様に、除湿絞り装置入口冷媒が液状態になるように室内
ファン、室外ファンあるいは圧縮機の能力を制御して、
除湿絞り装置の所で発生する大きな冷媒流動音を大幅に
低減する事ができる。なお図９においては、温度センサ
４６、４７を配管の１８、３７の表面に取り付けたが、
これに限らず、配管内につける事も可能で、この場合に
は、温度をさらに精度良く測定でき、より確実に冷媒の
状態を検出できる。さらに温度センサ４６、４７は第１
の室内熱交換器６ａ内で適当な位置に取り付ける事も可
能である。

【００３４】次に図３に、本発明によるさらに他の実施
例を示す。図３の実施例は、図１の実施例において、冷
媒流動音センサ１４、制御装置１５、配線４０、４１、
４２、４３を除き、その代わりに第１の室内熱交換器６
ａから二方弁８への分岐点Ａとを結ぶ配管上に気液分離
器２３を設け、さらにこの気液分離器２３におけるガス
冷媒がたまる部分と第２の室内熱交換器６ｂから二方弁
８への分岐点Ｂへ至る配管上のＣ点とを、間にバイパス
絞り装置２４を介して接続したサイクル構成にしたもの
である。また図３で図１と同一番号をつけたものは同一
部分を示す。

【００３５】図３の実施例において、冷房運転、暖房運
転、除湿運転での冷媒の流れをそれぞれ実線、破線、一
点鎖線で示すが、これらの冷媒の流れは基本的には図１
の実施例と同様である。さらに除湿運転時で、室内外の
温湿度条件、圧縮器やファンの運転条件により第１の室
内熱交換器６ａの出口が気液二相状態になる場合には、
気液分離器２３でガス冷媒と液冷媒が分離され、ガス冷
媒はバイパス絞り装置２４を通って第２の室内熱交換器
６ｂに入り、液冷媒は除湿絞り装置７を通って第２の室
内熱交換器６ｂに入る。この結果、バイパス絞り装置２
４にはガス冷媒が、除湿絞り装置７には液冷媒がそれぞ
れ単相で流入するため、これらの絞り装置での冷媒流動
音を大幅に低減することができる。

【００３６】また図４に、本発明によるさらに他の実施
例を示す。図４の実施例は、図２の実施例において、冷
媒流動音センサ１４、制御装置１５、配線４０、４１、
４２、４３を除き、その代わりに第１の室内熱交換器６
ａと二方弁８への分岐点Ａとを結ぶ配管上に気液分離器
２３を設け、さらにこの気液分離器２３におけるガス冷
媒がたまる部分と第２の室内熱交換器６ｂから二方弁８
への分岐点Ｂへ至る配管上のＣ点とを、間にバイパス絞
り装置２４を介して接続したサイクル構成にしたもので
ある。また図４で図２と同一番号をつけたところは同一
部分を示す。

【００３７】図４の実施例において、冷房運転、暖房運
転、除湿運転での冷媒の流れをそれぞれ実線、破線、一
点鎖線で示すが、これらの冷媒の流れは基本的には図２
の実施例と同様である。さらに除湿運転時で、室内外の
温湿度条件、圧縮器やファンの運転条件により第１の室
内熱交換器６ａの出口が気液二相状態になる場合には、
気液分離器２３でガス冷媒と液冷媒が分離され、ガス冷
媒はバイパス絞り装置２４を通って第２の室内熱交換器
６ｂに入り、液冷媒は除湿絞り装置７を通って第２の室
内熱交換器６ｂに入る。この結果、バイパス絞り装置２
４にはガス冷媒が、除湿絞り装置７には液冷媒がそれぞ
れ単相で流入するため、これらの絞り装置での冷媒流動
音を大幅に低減することができる。

【００３８】なお図３及び図４の実施例においては、バ
イパス絞り装置２４の一方の接続点Ｃを第２の室内熱交
換器６ｂと二方弁８の接続点Ｂとの間に設けたが、これ
に限らずＣ点は除湿運転時における除湿絞り装置７の下
流側ならどこでも良い。

【００３９】また、以上の除湿運転での説明において、
図１及び図２の実施例では冷媒流動音センサ１４からの
信号を用い、図３及び図４の実施例では除湿絞り装置７
の上流側に気液分離器２３を設けて、除湿絞り装置７で
発生する冷媒流動音を低減するようにしたが、これらの
両方を複合して使用することができる。すなわち図１と
図３の実施例を複合したり、図２と図４の実施例を複合
して使用することができる。こうした複合により、除湿
絞り装置７で気液二相流の冷媒が流入したときに発生す
る大きな冷媒流動音をさらに確実に低減することができ
る。

【００４０】ところで図１、図２、図３、図４の実施例
では、室内熱交換器を６ａと６ｂに二分割し、さらに冷
房運転及び暖房運転では、これらを二方弁８を介して直
列に接続してあるため、特に冷房運転においては、第１
の室内熱交換器６ａ及び６ｂとも低圧でガス冷媒の比容
積が大きく体積流量が多くなる蒸発器となり、室内熱交
換器での圧力損失が大きくなってサイクルの性能が低下
する。

【００４１】この問題を解決できる一実施例を図５及び
図６に示す。これらの実施例は、図１及び図２の実施例
における室内側の部分に相当し、図６は図５を矢印Ｐの
方向からみた図である。これらの図において、３０ａお
よび３０ｂは二分割された室内熱交換器であり、さらに
室内熱交換器３０ａは、Ｄ点で３１と３２の二系統の冷
媒配管に分かれたあとＥ点で再び一系統に合流する配管
構成とし、室内熱交換器３０ｂは、同様に、Ｆ点で３３
と３４の二系統の冷媒配管に分かれたあとＧ点で再び一
系統に合流する配管構成にしてある。また３５は放熱フ
ィンであり、さらに図１あるいは図２と同一番号を付し
たものは同一部分を示す。

【００４２】以上の構成において、冷房運転及び暖房運
転時には、二方弁８を開くことにより、室内熱交換器３
０ａおよび３０ｂにおいて冷媒はそれぞれ二系統に分か
れて流れるため、各系統を流れる冷媒流量は半分にな
り、室内熱交換器３０ａ及び３０ｂでの冷媒流圧力損失
が低減し、性能の低下を防止できる。

【００４３】図５及び図６の実施例では、室内熱交換器
３０ａ及び３０ｂの冷媒配管を二系統に分けたが、これ
に限らずさらに多くの系統に分ける事も可能であり、こ
の場合も室内熱交換器３０ａ及び３０ｂでの冷媒流圧力
損失を低減し、性能の低下を防止できる。また室内熱交
換器３０ａ及び３０ｂの冷媒流路を複数の系統に分ける
という図５及び図６の実施例は図３及び図４の実施例に
も適用可能であり、図１及び図２の実施例に適用した場
合と同様の効果を得る事ができる。

【００４４】さらに図１、図２、図３、図４、図５の実
施例において、主絞り装置４、除湿絞り装置７、バイパ
ス絞り装置２４としては、キャピラリチューブのような
固定絞り装置に限らず、膨張弁や電動膨張弁のような可
変絞り装置を用いる事ができ、この場合にはさらに細か
い制御をする事ができる。特に電動膨張弁において流通
抵抗の少ない全開状態が可能なものを用いた場合には、
図１、図２、図３、図４、図５において、二方弁５や８
が不要になり、例えば図１において、二点鎖線で囲んだ
主絞り装置４と二方弁５を並列に設けた部分が、図７に
示すように、全開可能電動膨張弁３６だけですむことに
なる。

【００４５】これまでは冷房、暖房、除湿の三つの運転
状態ができる冷凍サイクルについて説明してきたが、こ
れに限るものではなく、他の冷凍サイクルについてもこ
れまでに説明してきた効果は適用できる。例えば、図１
及び図３において、四方弁２を取り、この位置に圧縮器
１とアキュムレータ９を、第２の室内熱交換器６ｂ、ア
キュムレータ９、圧縮器１、室外熱交換器３が直列にな
るように接続すると（図示省略）、この場合には、実線
矢印で示す冷媒流れの冷房運転と一点鎖線で示す冷媒流
れの除湿運転が可能な冷凍サイクルとなり、除湿運転に
おいて、図１及び図３の実施例と同じ手段により、除湿
絞り装置７の入口冷媒が気液二相状態の時に発生する冷
媒流動音を大幅に低減する事ができる。

【００４６】また図２及び図４において、四方弁２を取
り、この位置に圧縮器１とアキュムレータ９を、室外熱
交換器３、アキュムレータ９、圧縮器１、第１の室内熱
交換器６ａが直列になるように接続すると（図示省
略）、この場合には、破線矢印で示す冷媒流れの暖房運
転と一点鎖線で示す冷媒流れの除湿運転が可能な冷凍サ
イクルとなり、除湿運転において、図２及び図４の実施
例と同じ手段により、除湿絞り装置７の入口冷媒が気液
二相状態の時に発生する冷媒流動音を大幅に低減する事
ができる。

【００４７】またこれまでの説明では、建屋の空気調和
機を想定して熱交換器を室内熱交換器、室外熱交換器と
呼んできたが、本発明は、これに限らず、除湿運転が必
要な他の用途の装置にも適用可能である。こうした場合
を考えると、一般に、室内熱交換器は利用側熱交換器、
室外熱交換器は熱源側熱交換器、さらに室内ファンは利
用側ファン、室外ファンは熱源側ファンといいかえる事
ができる。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の空
気調和機によれば、室内熱交換器のような利用側熱交換
器をを二分割してそのあいだに除湿運転時に使用する除
湿絞り装置を設け、除湿運転時に、利用側熱交換器の一
方を蒸発器、他方を凝縮器として冷凍サイクルにより空
気の冷却・除湿及び再加熱を行う冷凍サイクルにおい
て、除湿絞り装置の所につけた冷媒流動音センサからの
信号により室外ファンの様な熱源側ファン、室内ファン
の様な利用側ファンあついは圧縮機の能力を、除湿絞り
装置入口冷媒が液状態になるように制御したり、除湿絞
り装置の上流側に気液分離器を設けて除湿絞り装置には
液冷媒が流入するようにした事により、除湿絞り装置入
口冷媒が気液二相状態の時に発生する大きな冷媒流動音
を防止でき、さらに冷凍サイクルによる前記再加熱能力
が比較的大きい事から、静かで温度を余り下げずに湿度
を下げる快適な除湿運転を行う事ができる。また二分割
した各利用側熱交換器の冷媒流路をそれぞれ二系統以上
にした事から、冷房運転あるいは暖房運転では、利用側
熱交換器での冷媒流通抵抗の増加を防止して、性能の低
下を防ぐ事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による除湿絞り装置の所に冷媒流動音セ
ンサを設けた空気調和機の一実施例を示す図。

【図２】本発明による除湿絞り装置の所に冷媒流動音セ
ンサを設けた空気調和機の他の実施例を示す図。

【図３】本発明による除湿絞り装置の上流側に気液分離
器を設けた空気調和機の一実施例を示す図。

【図４】本発明による除湿絞り装置の上流側に気液分離
器を設けた空気調和機の他の実施例を示す図。

【図５】本発明による二分割した各室内熱交換器の冷媒
流路をそれぞれ二系統にした空気調和機の他の実施例を
示す図。

【図６】図５において、矢印Ｐの方向からみた一方の室
内熱交換器の構成図。

【図７】図１、図２、図３、図４、図５において、絞り
装置と二方弁を並列に設けた部分に相当する、本発明に
よる他の実施例を示す部分図。

【図８】図１及び図２のサイクル構成において、冷媒流
の静電容量を測定して気液二相状態を検出する方式の冷
媒流動音センサの取り付け状態を示す図。

【図９】図１及び図２において、除湿運転時に凝縮器と
なる室内熱交換器の前後に温度センサをとりつけて気液
二相状態を検出する方式の温度センサ取付図。

【符号の説明】

１…圧縮機、 ２…四方弁、３
…室外熱交換器、 ４…主絞り装置、
５、８…二方弁 ６ａ、６ｂ、３０ａ、
３０ｂ…室内熱交換器、７…除湿絞り装置
１０…室外ファン、１１…室外ファンモータ、
１２…室内ファン、１３…室内ファンモー
タ、 １４…冷媒流動音センサ、１５…制御
装置、 ２３…気液分離器、２４…
バイパス絞り装置、 ３１、３２、３３、３
４…冷媒配管、３６…全開可能絞り装置，
４５ａ、４５ｂ…電極、４６、４７…温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田知巳 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 小暮博志 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株式 会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者 森本素生 栃木県下都賀郡大平町富田800番地 株式 会社日立製作所栃木工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、熱源側熱交換器、熱源側ファ
   ン、主絞り装置、利用側熱交換器、利用側ファンを含
   み、さらに利用側熱交換器を二分割してその間に除湿運
   転時に使用する除湿絞り装置を設けた冷凍サイクルを持
   つ空気調和機において、除湿絞り装置の所に冷媒流動音
   を直接的あるいは間接的に検出する冷媒流動音センサを
   取り付け、この冷媒流動音センサにより除湿絞り装置入
   口冷媒が気液二相状態の時に生じる大きな冷媒流動音を
   検出して信号を発生し、該信号に基づいて、熱源側ファ
   ン、利用側ファン、あるいは圧縮機の能力を除湿絞り装
   置入口冷媒が液状態になるように制御する制御装置を設
   けた事を特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 圧縮機、熱源側熱交換器、熱源側ファ
   ン、主絞り装置、利用側熱交換器、利用側ファンを含
   み、さらに利用側熱交換器を二分割してその間に除湿運
   転時に使用する除湿絞り装置を設けた冷凍サイクルを持
   つ空気調和機において、除湿運転時に除湿絞り装置の上
   流側となる位置に気液分離器を設け、さらにこの気液分
   離器のガスがたまる位置と除湿絞り装置の下流側とをバ
   イパス絞り装置を介して接続した冷凍サイクルにした事
   を特徴とする空気調和機。
3. 【請求項３】 請求項２において、除湿絞り装置の所に
   冷媒流動音センサを取り付け、さらに除湿絞り装置の上
   流側に気液分離器を取りつけ、冷媒流動音センサからの
   信号に基づいて、熱源側ファン、利用側ファンあるいは
   圧縮器の能力制御及び気液分離器によって除湿絞り装置
   入り口を液冷媒にする制御装置を設けた事を特徴とする
   空気調和機。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかにおいて、二
   分割した各利用側熱交換器の冷媒流路をそれぞれ二系統
   以上にした事を特徴とする空気調和機。
5. 【請求項５】 請求項１から３のいずれかにおいて、主
   絞り装置あるいは除湿絞り装置を全開可能な電動膨張弁
   にした事を特徴とする空気調和機。
6. 【請求項６】 請求項１、３のいずれかにおいて、冷媒
   流動音センサとして音圧センサあるいは振動センサある
   いは加速度センサをと用いた事を特徴とする空気調和
   機。
7. 【請求項７】 請求項１、３のいずれかにおいて、冷媒
   流動音センサとして冷媒の気液二相状態を検出するセン
   サを用いた事を特徴とする空気調和機。