JPH11193938A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率的に暖房及び除湿運転ができるようにす
る。 【解決手段】 冷媒側熱交換器１１と温水側熱交換器１
２とを上端部の間隔が適宜広くなるように並設して，当
該並設間隔の大きい側の筺体に補助吸込口５０を形成す
る。そして，補助吸込口５０を室内ユニット内と室内と
を連通する開口部５５，該開口部５５を開閉するフラッ
プ５４，該フラップ５４を回動させるモータ５３とによ
り構成して，冷房運転時には開口部５５を全閉して，室
内空気を吸込口５１から吸込むようにし，暖房運転時に
は開口部５５全開して，室内空気を主に補助吸込口５０
から吸込むようにし，除湿運転時には開口部５５所定の
開度で開いて，室内空気を吸込口５１及び補助吸込口５
０から吸込むようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，冷房，温水暖房及
び除湿運転が行える空気調和機に関し，特に暖房及び除
湿運転が効率的に行えるようにした空気調和機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来，梅雨時期等におけるように室内空
気がジメジメした時に，室温を変えず，湿度だけを低く
する除湿運転が行えるように構成された空気調和機が提
案されている。

【０００３】かかる除湿運転が可能な空気調和機の一例
を図２に示し，その構成を簡単に説明する。空気調和機
は，室内に設置される室内ユニット，室外に設置される
室外ユニット及び熱源機に対応する給湯機を有してい
る。

【０００４】室内ユニットは，冷媒と被調和空気（室内
空気）とを熱交換させる冷媒側熱交換器１１，温水と被
調和空気とを熱交換させる温水側熱交換器１２，被調和
室に調和された空気を送風するための室内側ファン１３
等を有し，冷媒側熱交換器１１が温水側熱交換器１２に
対して風上になるように一体に設けられている。

【０００５】冷媒側熱交換器１１は配管１５，１６を介
して室外ユニット内の室外熱交換器２０に接続されてお
り，室内ユニットと室外ユニットとの間で冷媒が循環す
る冷媒循環路が形成されている。

【０００６】温水側熱交換器１２は，バーナ３１で加熱
される給湯器３０と，それからの温水を供給するポンプ
３２と，リザーブタンク３４を有するプレッシャータン
ク３３からなる給湯回路を経由して温水弁（流量制御
弁）１４と配管３６，１７，１８，３５を介しで接続さ
れており，室内ユニットと給湯器３０との間で温水が循
環する温水循環路が形成されている。

【０００７】次に，上記の冷媒循環路及び温水循環路に
ついて説明する。室内熱交換器１０の冷媒側熱交換器１
１は，太管で構成された冷媒配管１５を介して室外ユニ
ットのバルブ２７Ａに接続されている。バルブ２７Ａ
は，冷媒配管２８，マフラー２２，アキュムレータ２
３，コンプレッサ２４，室外熱交換器２０，及びキャピ
ラリーチューブ（減圧装置）２５，ストレーナ２６を介
してバルブ２７Ｂに接続されている。

【０００８】そして，バルブ２７Ｂが，細管で構成され
た冷媒配管１６を介して室内熱交換器１０の冷媒側熱交
換器１１に接続されることにより，密閉された冷媒循環
路すなわち冷房サイクルが形成されている。なお，室外
熱交換器２０の近傍には，外気が室外熱交換器２０を通
過するように送風する室外側ファン２１が設けられてい
る。

【０００９】室内冷房は次の運転により行われる。室内
熱交換器１０の冷媒側熱交換器１１から冷媒は，冷媒配
管１５，室外ユニットのバルブ２７Ａを介してマフラー
２２，アキュムレータ２３に至る。アキュムレータ２３
では，気液分離を行ない，コンプレッサ２４に気体のみ
が送られる。

【００１０】コンプレッサ２４で圧縮された冷媒は，室
外熱交換器２０において室外側ファン２１の冷却風によ
り冷却されて液化し，キャピラリチューブ（減圧装置）
２５で高圧低温の液体となる。

【００１１】該高圧低温の冷媒は，ストレーナー２６で
ふるいにかけられた後，冷媒配管２９，１６を介して室
内熱交換器１０の冷媒側熱交換器１１に送られて吸熱蒸
発する。当該吸熱蒸発により冷却された空気（調和空
気）が室内に送風される。

【００１２】その後，冷媒は再び冷媒配管１５に送ら
れ，同様な冷房サイクルを繰り返すことにより室内は所
望の温度まで冷房されることとなる。

【００１３】また，室内熱交換器１０の温水側熱交換器
１２は，前述したように配管１７，１８を介して給湯回
路に接続されており，温水弁１４を開くことにより，温
水を配管１７，温水側熱交換器１２，配管１８の順に循
環させる。

【００１４】室内暖房は次の運転により行なわれる。バ
ーナ３１で加熱された給湯器３０からの温水は，ポンプ
３２によりリザーブタンク３４を有するプレッシャータ
ンク３３に供給され，そこで圧力が上げられて配管３
６，１７を経由して室内熱交換器１０の温水側熱交換器
１２に供給される。

【００１５】そして，温水は当該温水側熱交換器１２で
空気と熱交換し，温められた空気は室内側ファン１３に
より被調和室に送風される。一方，温水は再び配管１
８，温水弁１４を介して再び給湯器３０に循環する。こ
れにより室内は所望の温度まで暖房されることとなる。

【００１６】また，除湿運転は，冷房運転と暖房運転を
併用することにより行なわれ，上述した冷房運転により
除湿され，冷却された空気が，これまた上述した暖房運
転によりもとの温度にまで暖められて除湿加熱を行うこ
とにより達成される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，冷媒側
熱交換器１１と温水側熱交換器１２とが隣接して一体に
設けられて，該温水側熱交換器１２を通過する空気は必
ず冷媒側熱交換器１１を通過するように構成されている
ため以下の問題があった。

【００１８】即ち，暖房運転時において室内に送風され
る空気は，温水側熱交換器１２のみを通過して温水と熱
交換すればよいにもかかわらず，上述したように当該温
水側熱交換器１２で熱交換する空気は，必ず冷媒側熱交
換器１１を通過するため送風抵抗が高くなると共に，当
該冷媒側熱交換器１１で熱が奪われるために（この場
合，冷媒は冷媒側熱交換器１１を循環していないので，
主に冷媒側熱交換器１１を構成する部材により熱が奪わ
れる），暖房効率が低下する問題があった。

【００１９】また，除湿運転時においては，冷媒側熱交
換器１１で冷媒と熱交換して湿度及び温度が下がった空
気を温水側熱交換器１２で加熱して室内に送風するた
め，当該空気は冷媒側熱交換器１１及び温水側熱交換器
１２を共に通過する必要がある。

【００２０】このとき除湿運転は，室内空気の湿度が高
いときに運転されるという特質があり，当該室内空気の
湿度が高いときに例え１〜２℃低い空気であっても，高
湿度故に体感温度が大きく下がり寒さを感じさせる。か
かる体感温度の著しい低下を防止するためには，風速を
落すか送風温度を高めに設定する必要がある。

【００２１】しかし，風速を落すと室内空気の循環が悪
くなるために，部屋全体の空気の湿度を一定させるのに
長時間を要する問題がある。

【００２２】一方，送風温度を高くするためには，温水
側熱交換器１２に供給される温水量を増やしたり（流速
を大きくする），水温を上げたりして温水側熱交換器１
２での熱交換効率を大きくしなければならない。

【００２３】ところが，温水量を増やすことは給湯器３
０での熱交換効率が低下することを意味するので，バー
ナ３１が最大火力で燃焼しているような場合には対処す
ることが困難になる。無論，バーナ３１が最大火力で燃
焼しているときに，それ以上の水温を要求することも困
難である。

【００２４】このとき，温水側熱交換器１２に供給され
る冷媒量を少なくして，空気の温度が余り低下しないよ
うにすることも可能であるが，かかる場合には冷媒供給
能力が可変な圧縮機（例えばインバータ駆動の圧縮機）
等を用いる必要があり，コストアップの要因となる問題
がある。

【００２５】そこで，本発明は，低コストで簡単な構成
により上記問題を解決して，暖房運転や除湿運転の効率
を高めた快適な空気調和機を提供することを目的とす
る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１にかかる発明は，空気と冷媒とを熱交換さ
せる冷媒側熱交換器と，該冷媒側熱交換器と並設され
て，空気と温水とを熱交換させる温水側熱交換器と，吸
込口から室内空気を吸込んで冷媒側熱交換器及び温水側
熱交換器を順次通過させて調和された空気を吹出口から
室内に送風するファンとを備えた室内ユニットを有し
て，冷房，暖房及び除湿運転を行う空気調和機におい
て，暖房及び除湿運転する際に，温水側熱交換器で熱交
換する空気の一部が，冷媒側熱交換器を通過することな
く室内から直接吸込まれるように補助吸込口を設けて，
暖房及び除湿運転の効率を向上させたことを特徴とす
る。

【００２７】請求項２にかかる発明は，補助吸込口が，
冷房運転時には全閉して吸込口からのみ室内空気の吸込
を行わせて，当該空気が冷媒側熱交換器及び温水側熱交
換器を順次通過するようにし，暖房運転時には全開して
主に当該補助吸込口から室内空気の吸込を行わせて，当
該空気が温水側熱交換器を直接通過するようにし，除湿
運転時には所定の開度で開いて，吸込口及び当該補助吸
込口から所定の比率で室内空気を吸込ませて，吸込口か
ら吸込んだ空気は冷媒側熱交換器及び温水側熱交換器を
順次通過させ，補助吸込口から吸込んだ空気は温水側熱
交換器を直接通過させるように設けたことを特徴とす
る。

【００２８】請求項３にかかる発明は，前記冷媒側熱交
換器と前記温水側熱交換器との並設間隔は，一方の端部
側が他方の端部側より適宜幅広に形成されると共に，当
該幅広い端部側に前記補助吸込口を設ける。これによ
り，これにより，補助吸込口と温水側熱交換器との間に
流動抵抗の小さな空気流路を形成したことを特徴とす
る。

【００２９】請求項４にかかる発明は，補助吸込口を並
設された冷媒側熱交換器と温水側熱交換器との上端部の
間に設けて，補助吸込口から吸込まれた空気が直接温水
側熱交換器を通過するようにしたことを特徴とする。

【００３０】請求項５にかかる発明は，補助吸込口を並
設された冷媒側熱交換器と温水側熱交換器との下端部の
間に設けて，補助吸込口から吸込まれた空気が直接温水
側熱交換器を通過するようにしたことを特徴とする。

【００３１】請求項６にかかる発明は，補助吸込口が，
室内ユニット内部を室内とを連通する開口部と，該開口
部を開閉するフラップと，該フラップを回動して，冷房
運転時には開口部を全閉し，暖房運転時には開口部を全
開し，除湿運転時には開口部を所定の開度で開く回動手
段とを有することを特徴とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。なお，従来と同一構成については同一符号
を用いて説明を適宜省略する。図１は，本発明に係る室
内ユニットの構成を示す断面図である。

【００３３】室内ユニットは，室内空気を室内ユニット
内に吸込む吸込口５１，吸込んだ空気と冷媒とを熱交換
させる冷媒側熱交換器１１，吸込んだ空気と温水とを熱
交換させる温水側熱交換器１２，空気調和された空気を
室内に吹出す送風口５２，吸込口５１を介して室内空気
を室内ユニット内に吸込み，当該吸込んだ空気を冷媒側
熱交換器１１や温水側熱交換器１２を通過させることに
より熱交換させて送風口５２から吹出す室内側ファン１
３等を有している。

【００３４】また，冷媒側熱交換器１１と温水側熱交換
器１２とは，上端部側の間隔が他方の端部より大きくな
るように並設されて，幅広い上端部の筺体に補助吸込口
５０が設けられている。当該補助吸込口５０は，室内ユ
ニット内と室内とを連通させる開口部５５，該開口部５
５を開閉するフラップ５４，該フラップ５４を回動させ
る回動手段であるモータ５３等により形成されている。

【００３５】無論，冷媒側熱交換器１１と温水側熱交換
器１２との間隔を下端部側が大きくなるようにして，当
該下端部側の筺体に上記構成の補助吸込口５０を設けて
も良いことは付言するまでもない。

【００３６】モータ５３は，例えばステッピングモータ
等を用いて開閉度が制御できるようになっているが，フ
ラップ５４が開閉中に停電等した場合等に当該フラップ
５４の位置を初期化したりするために，当該フラップ５
４の後部５４ａが室内ユニットの筺体等に当接して位置
決めされるようになっている。

【００３７】そして，補助吸込口５０は，冷房運転時に
は開口部５５を全閉し，暖房運転時には開口部５５を全
開し，除湿運転時には開口部５５を半開き状態になるよ
うにフラップ５４をモータ５３が回動させる。

【００３８】これにより冷房運転時には，吸込口５１か
らのみ室内空気が室内ユニット内に吸込まれて，冷媒側
熱交換器１１及び温水側熱交換器１２を順次通過して，
送風口５２から室内に吹出される。

【００３９】また，暖房運転時には，フラップ５４が全
開することのより，室内空気は主に補助吸込口５０から
室内ユニット内に吸込まれるようになる。無論，この場
合には，吸込口５１からも室内空気は室内ユニット内に
吸込まれるが，補助吸込口５０から吸込まれる空気に対
して冷媒側熱交換器１１を余分に通過する分吸込み抵抗
が高くなるのでその量は少なくなる。

【００４０】さらに，除湿運転時には，フラップ５４が
半開き状態となり，室内空気は吸込口５１及び補助吸込
口５０から室内ユニット内に吸込まれるようになる。こ
の場合，吸込口５１から吸込まれる空気量と補助吸込口
５０から吸込まれる空気量との比率は，フラップ５４の
開度，即ち補助吸込口５０の開き状態により決り，室内
に吹出される空気の湿度及び温度に応じて設定される。

【００４１】この様な構成において冷房運転するとき
は，ラップ５４が全閉されて，従来と同様の手順で冷房
が行われる。

【００４２】一方，暖房運転時にはフラップ５４が全開
し，温水側熱交換器１２には給湯器３０から温水がポン
プ３２等により圧送されて循環するようになる。

【００４３】そして，室内空気は補助吸込口５０から主
に吸込まれて，温水側熱交換器１２で温水と熱交換して
温風となって送風口５２から室内に送風され，室温が設
定温度に達すると，温水弁１４の開閉等の制御により設
定温度で室温が保持されるようになる。

【００４４】この場合，室内側ファン１３の近傍に温度
センサを配設し，当該温度センサーの検出出力に基づい
て，温水弁１４をマイコン制御等して室温が設定温度に
なるようにすることができる。

【００４５】以上により，温水側熱交換器１２と熱交換
する空気の大部分が，冷媒側熱交換器１１を通過しなく
なり，吸気抵抗が小さくなって吸気効率が改善されると
共に，当該冷媒側熱交換器１１を通過することによる空
気の熱損失が防止できるので迅速な暖房が可能になる。
即ち暖房効率を向上させることができる。

【００４６】また，除湿運転時にはフラップ５４が半開
した状態で冷房運転と暖房運転との併用運転が行われ，
室内空気は吸込口５１と補助吸込口５０とからそれぞれ
吸込まれるようになる。

【００４７】そして，吸込口５１から吸込まれた空気
は，冷媒側熱交換器１１で熱交換して湿度及び温度が低
くなり，温水側熱交換器１２で熱交換する。また，補助
吸込口５０から吸込まれた空気は，直接温水側熱交換器
１２で熱交換するようになる。

【００４８】これにより，温水側熱交換器１２に供給さ
れる温水の温度を高くすることなく，低湿度で，温度が
室温に近い空気を室内に送風することが可能になる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように，請求項１かかる発
明によれば，暖房及び除湿運転を行う際に，温水側熱交
換器で熱交換する空気の一部が，冷媒側熱交換器を通過
することなく室内から直接吸込まれるように補助吸込口
を設けたので，暖房及び除湿運転の効率を向上させるこ
とが可能になる。

【００５０】請求項２かかる発明によれば，補助吸込口
を冷房運転時には全閉して室内空気を吸込口から吸込む
ようにし，暖房運転時には全開して室内空気を主に当該
補助吸込口から吸込むようにし，除湿運転時には所定の
開度で開いて室内空気を吸込口及び当該補助吸込口から
吸込むように設けたので，各運転に対応して室内空気を
吸込むことができ，暖房及び除湿運転の効率を向上させ
ることが可能になる。

【００５１】請求項３にかかる発明によれば，冷媒側熱
交換器と温水側熱交換器との並設間隔が，一方の端部側
を他方より適宜大きく形成して，当該幅広い端部側に補
助吸込口を設けたので，補助吸込口と温水側熱交換器と
の間に流動抵抗の小さな空気流路が形成されて，暖房及
び除湿運転の効率を向上させることが可能になる。

【００５２】請求項４にかかる発明によれば，補助吸込
口を並設された冷媒側熱交換器と温水側熱交換器との上
端部の間に設けて，補助吸込口から吸込まれた空気が直
接温水側熱交換器を通過するようにしたので，簡便な構
成で暖房及び除湿運転の効率を向上させることが可能に
なる。

【００５３】請求項５にかかる発明によれば，補助吸込
口を並設された冷媒側熱交換器と温水側熱交換器との下
端部の間に設けて，補助吸込口から吸込まれた空気が直
接温水側熱交換器を通過するようにしたので，簡便な構
成で暖房及び除湿運転の効率を向上させることが可能に
なる。

【００５４】請求項６にかかる発明によれば，補助吸込
口を開口部と，該開口部を開閉するフラップと，該フラ
ップを回動させる回動手段とにより構成したので，安
価，かつ，簡便に暖房及び除湿運転の効率を向上させる
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される室内ユ
ニットの断面図である。

【図２】温水暖房が可能な空気調和機の一般的な構成図
である。

【符号の説明】

１０ 室内用熱交換器 １１ 冷媒側熱交換器 １２ 温水側熱交換器 １３ 室内側ファン ２０ 室外熱交換器 ２４ コンプレッサ ３０ 給湯器 ５０ 補助吸込口 ５１ 吸込口 ５２ 送風口 ５３ モータ ５４ フラップ ５５ 開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩坂 登志彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気と冷媒とを熱交換させる冷媒側熱交
   換器と，該冷媒側熱交換器と並設されて，空気と温水と
   を熱交換させる温水側熱交換器と，吸込口から室内空気
   を吸込んで前記冷媒側熱交換器及び前記温水側熱交換器
   を順次通過させて調和された空気を吹出口から室内に送
   風するファンとを備えた室内ユニットを有して，冷房，
   暖房及び除湿運転を行う空気調和機において，暖房及び
   除湿運転を行う際に，前記温水側熱交換器で熱交換する
   空気の一部が，前記冷媒側熱交換器を通過することなく
   室内から直接吸込まれるように補助吸込口を設けたこと
   を特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 前記補助吸込口が，冷房運転時には全閉
   して前記吸込口からのみ室内空気の吸込を行わせて，当
   該空気が前記冷媒側熱交換器及び前記温水側熱交換器を
   順次通過するようにし，暖房運転時には全開して主に当
   該補助吸込口から室内空気の吸込を行わせて，当該空気
   が前記温水側熱交換器を直接通過するようにし，除湿運
   転時には所定の開度で開いて，前記吸込口及び当該補助
   吸込口から所定の比率で室内空気を吸込ませて，前記吸
   込口から吸込んだ空気は前記冷媒側熱交換器及び前記温
   水側熱交換器を順次通過させ，前記補助吸込口から吸込
   んだ空気は前記温水側熱交換器を直接通過させるように
   設けられてなることを特徴とする請求項１記載の空気調
   和機。
3. 【請求項３】 前記冷媒側熱交換器と前記温水側熱交換
   器との並設間隔は，一方の端部側が他方の端部側より適
   宜幅広に形成されると共に，当該幅広い端部側に前記補
   助吸込口が設けられて，前記補助吸込口と前記温水側熱
   交換器との間に流動抵抗の小さな空気流路を形成したこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機。
4. 【請求項４】 前記補助吸込口が，並設された前記冷媒
   側熱交換器と前記温水側熱交換器との上端部の間に設け
   られて，当該補助吸込口から吸込まれた空気が直接前記
   温水側熱交換器を通過するようにしたことを特徴とする
   請求項１乃至３いずれか１項記載の空気調和機。
5. 【請求項５】 前記補助吸込口が，並設された前記冷媒
   側熱交換器と前記温水側熱交換器との下端部の間に設け
   られて，当該補助吸込口から吸込まれた空気が直接前記
   温水側熱交換器を通過するようにしたことを特徴とする
   請求項１乃至３いずれか１項記載の空気調和機。
6. 【請求項６】 前記補助吸込口が，室内ユニット内部と
   室内とを連通する開口部と，該開口部を開閉するフラッ
   プと，該フラップを回動して，冷房運転時には前記開口
   部を全閉し，暖房運転時には前記開口部を全開し，除湿
   運転時には前記開口部を所定の開度で開く回動手段とを
   有することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記
   載の空気調和機。