JPH11351689A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】サイクル加熱を行う除湿運転が可能で、暖房，
冷房運転における圧縮機の信頼性確保とユニット性能の
向上が可能で、さらに寒冷地でも使えるように暖房能力
可変範囲の広い空気調和機を提供する。 【解決手段】少なくとも、圧縮機１、四方弁２、室内熱
交換器、暖冷房運転用絞り装置６、室外熱交換器７、お
よびこれらを接続する冷媒配管回路を有するヒートポン
プサイクルにおいて、室内熱交換器を第一，第二の熱交
換器３，５に分割し、当該第一，第二の熱交換器３，５
間を除湿運転用絞り装置４を介して接続する管路を有
し、さらに、暖冷房運転用絞り装置６をバイパスしてイ
ンジェクション流路切換装置８を設けるとともに、イン
ジェクション流路切換装置８と圧縮機１とをインジェク
ション配管１１にて接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暖房運転、冷房運
転は勿論、さらには冷凍サイクルにより吹出空気を加熱
するサイクル加熱除湿運転が可能な空気調和機に係り、
特に、圧縮機にインジェクション冷却が可能なものを用
いて性能向上を図るようにした空気調和機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】日本のように湿度の高いところでは、快
適に省電力を実現する除湿運転に対するニーズが大き
く、例えば、特開平７−１３９８４８号公報記載のよう
に、室内熱交換器を、除湿運転時に絞り作用を行う除湿
運転用絞り装置を介して二分割し、除湿運転時に湿った
吸込空気を冷却・除湿すると同時に加熱して、低湿度で
室温と同等温度のカラッとした空気にして吹き出す方式
の除湿サイクルが開発されている。

【０００３】また、暖房運転および冷房運転を行う一般
的な空気調和機において、性能向上を図ったり圧縮機内
の温度を下げて圧縮機の信頼性向上を図るため、冷媒を
圧縮機のシリンダ内に噴射するインジェクションサイク
ルがある。インジェクションサイクルには、例えば、特
開昭５８−１４２１６７号公報に記載されているよう
な、凝縮後の液冷媒をインジェクションする液インジェ
クション方式と、特開昭５８−１６４９６０号公報に記
載されているような、凝縮後の液冷媒を多少絞って一部
を冷媒ガス化し、このガス冷媒を気液分離器で分離した
あと圧縮機のシリンダ内に噴射するガスインジェクショ
ン方式の二つの方式がある。

【０００４】これらのインジェクションのうち、液イン
ジェクションの効果については、「小型エアコン用コン
プレッサの高効率化」：東芝レビュー，３３巻４号（１
９７８）に示されているように、冷房運転時には圧縮機
を冷却して圧縮機の信頼性を高めることができ、暖房運
転時には圧縮機を冷却して圧縮機の信頼性を高めると同
時に暖房能力を高めることができる。

【０００５】また、ガスインジェクションの効果につい
ては、「高暖房能力・高効率ヒートポンプ式ルームエア
コンディショナ」：東芝レビュー，３４巻４号（１９７
９）に示されているように、暖房運転時および冷房運転
時とも圧縮機を冷却して圧縮機の信頼性を高めると共に
ＣＯＰ(能力／入力)を向上することができる。さらに現
在のエアコンは、寒冷地域でも十分な暖房能力を発揮で
きるように回転数制御方式で高速回転が可能なインバー
タ制御圧縮機を搭載した機種が主流になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最近のエアコンは、年
間を通して使用できる本格的空気調和機として認知され
つつあり、このためには快適除湿、高暖房能力および年
間を通しての省エネルギーを実現する必要がある。この
うち、特に省エネルギーに関しては、地球温暖化防止の
要請やエアコンの一家複数台設置の環境条件に伴い、今
後ともますます重要になる方向にある。

【０００７】これに対して、前述の特開平７−１３９８
４８号公報記載の技術では、暖房運転や冷房運転におい
て省エネルギーや高暖房能力を十分考慮したサイクル構
成になっていない。また、特開昭５８−１４２１６７号
公報、特開昭５８−１６４９６０号公報等に記載の技術
では、サイクル加熱除湿運転が可能なサイクル構成にな
っていなかった。

【０００８】さらに上記技術では、一定速の圧縮機を想
定しているため、冷房運転に比べて暖房運転時にインジ
ェクション量を減らして暖房時に圧縮機が冷却されすぎ
て液圧縮になるのを防止している。またさらには、絞り
装置に固定絞りのキャピラリーチューブを想定してお
り、能力可変の圧縮機を採用した場合に広い能力範囲で
サイクルを適正に制御するようになっていないため、年
間の広い暖冷房負荷において省エネルギーを達成するこ
とが困難であった。

【０００９】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、本発明の目的は、空気調和機において省エネルギー
を図ることを基本とし、特にサイクル加熱除湿が可能な
空気調和機あるいは圧縮機の能力を広い範囲で変えて高
暖房能力を実現できる空気調和機において、年間を通し
ての省エネルギーや更なる高暖房能力を図りうる比較的
簡単な構成の空気調和機を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の空気調和機に係る基本的な第一の構成は、
少なくとも、インジェクション冷却方式の圧縮機、運転
切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用減圧手段、室外熱
交換器、およびこれらを接続する冷媒配管回路を有する
空気調和機において、上記室内熱交換器を第一，第二の
熱交換器に分割し、当該第一，第二の熱交換器間を除湿
運転用減圧手段を介して接続する管路を有し、さらに、
上記暖冷房運転用減圧手段をバイパスしてインジェクシ
ョン流路切換手段を設けるとともに、当該インジェクシ
ョン流路切換手段と上記圧縮機とをインジェクション配
管にて接続したものである。

【００１１】また、上記目的を達成するために、本発明
の空気調和機に係る基本的な第二の構成は、少なくと
も、インジェクション冷却方式の圧縮機、運転切換弁、
室内熱交換器、暖冷房運転用減圧手段、室外熱交換器、
およびこれらを接続する冷媒配管回路を有する空気調和
機において、上記室内熱交換器を第一，第二の熱交換器
に分割し、当該第一，第二の熱交換器間を除湿運転用減
圧手段を介して接続する管路を有し、上記暖冷房運転用
減圧手段を第一暖冷房用絞り装置と第二暖冷房用絞り装
置に分けて、これら第一，第二の絞り装置間に気液分離
器を設け、この気液分離器と上記圧縮機とをインジェク
ション配管にて接続したものである。

【００１２】すなわち、本発明の空気調和機では、特
に、室内熱交換器を除湿運転用絞り装置を介して二分割
し、除湿運転時に湿った吸込空気を冷却・除湿すると同
時に加熱して、低湿度で室温と同等温度のカラッとした
空気にして吹き出すサイクル加熱除湿が可能なサイクル
構成にするものである。

【００１３】また、圧縮機を広い範囲で能力を変えられ
る回転数制御方式にしたり、暖房用および冷房用の絞り
装置を可変にする。さらに、比較的簡単な構成で液イン
ジェクションを可能にしたり、第一および第二の二つの
暖冷房運転用絞り装置と該絞り装置間に気液分離器を設
けてガスインジェクションを可能にしたり、さらにはこ
れらを複合したインジェクションを可能にしたサイクル
構成にすることにより、圧縮機の信頼性を保った状態
で、省エネや高暖房能力を実現する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
１ないし図１４を参照して説明する。まず、液インジェ
クションサイクルの空気調和機を説明する。 〔実施の形態 １〕図１は、本発明の第１の実施の形態
を示す空気調和機のサイクル系統図である。図中、実線
矢印は暖房運転時、一点鎖線矢印は冷房運転時、破線矢
印は除湿運転時の冷媒の流れを示す。

【００１５】図１において、１はインジェクション冷却
方式の圧縮機で、この圧縮機１は、回転数制御のような
容量制御が可能なものとする。２は、冷房運転，除湿運
転と暖房運転とを切り換える運転切換弁である四方弁、
３は第一室内熱交換器、５は第二室内熱交換器、４は、
第一，第二室内熱交換器３，５間の管路に設けた除湿用
減圧手段に係る除湿運転用絞り装置である。６は暖冷房
運転用減圧手段に係る暖冷房運転用絞り装置で、この暖
冷房運転用絞り装置６は、暖房運転と冷房運転の時に絞
り作用を行うと同時に流通抵抗の少ない全開状態が可能
な可変絞り装置である。７は室外熱交換器である。これ
らの各機器は冷媒配管で接続されてサイクル（冷凍サイ
クル）を構成している。

【００１６】また、図１において、８は、暖冷房運転用
絞り装置６と並列に接続された高圧側冷媒流を流し低圧
側冷媒流は流さないインジェクション流路切換装置、１
１は、インジェクション流路切換装置８と圧縮機１とを
接続するインジェクション配管である。インジェクショ
ン流路切換装置８は、暖房時に冷媒流を流し冷房運転時
には冷媒流を止める暖房インジェクション用逆止弁９
と、冷房運転時や除湿運転時に冷媒流を流し暖房運転時
に冷媒流を止める冷房インジェクション用逆止弁１０を
直列に接続して構成されており、インジェクション配管
１１の一端が、逆止弁９、１０の間の配管に接続されて
いる。１２は室内送風ファン、１３は室外送風ファンで
ある。

【００１７】以上のような空気調和機における各運転状
態を、以下に説明する。暖房運転時には、暖冷房運転用
絞り装置６を適当に絞り、除湿運転用絞り装置４を絞ら
ない状態にする。圧縮機１から吐出された高温高圧のガ
ス冷媒は、四方弁２を経て第一室内熱交換器３および第
二室内熱交換器５で室内空気と熱交換して凝縮され、室
内を暖房する。液冷媒は暖冷房運転用絞り装置６で減圧
されたあと、室外熱交換器７で室外空気と熱交換して蒸
発する。この低温低圧のガス冷媒は、四方弁２を経て圧
縮機１に戻り、以下このサイクルを繰り返す。

【００１８】このとき、室内熱交換器３，５で凝縮して
液になった冷媒の一部は、暖冷房運転用絞り装置６上流
の分岐点Ａから暖房インジェクション用逆止弁９を流
れ、冷房インジェクション用逆止弁１０を流れないた
め、さらにインジェクション配管１１を通って圧縮機１
に液インジェクションされる。この結果、圧縮機１を冷
却して圧縮機の信頼性を向上できる。特に、低外気温時
には圧縮機を高能力運転にして高暖房能力を得るように
するため圧縮機の温度がより高くなるが、この場合にも
圧縮機を冷却して信頼性を十分確保することができる。

【００１９】また、冷房運転時にも、暖冷房運転用絞り
装置６を適当に絞り、除湿運転用絞り装置４を絞らない
状態にする。圧縮機１から吐出された高温高圧のガス冷
媒は、四方弁２を経て室外熱交換器７で室外空気と熱交
換して凝縮し、暖冷房運転用絞り装置６で減圧されたあ
と、第二室内熱交換器５および第一室内熱交換器３で室
内空気と熱交換して蒸発し、室内を冷房する。蒸発した
低温低圧のガス冷媒は、四方弁２を経て圧縮機１にもど
り、以下このサイクルを繰り返す。

【００２０】このとき、室外熱交換器７で凝縮して液に
なった冷媒の一部は、暖冷房運転用絞り装置６上流の分
岐点Ｂ点から冷房インジェクション用逆止弁１０を流
れ、暖房インジェクション用逆止弁９を流れないため、
さらにインジェクション配管１１を通って圧縮機１に液
インジェクションされる。この結果、圧縮機１を冷却し
て圧縮機の信頼性を向上できる。特に、圧縮機が高能力
運転の時には圧縮機の温度がより高くなるが、この場合
にも信頼性を十分確保することができる。

【００２１】次に除湿運転時には、暖冷房運転用絞り装
置６を全開にし除湿運転用絞り装置４を絞る。圧縮機１
から吐出された高温高圧のガス冷媒は、暖冷房運転用絞
り装置６でほとんど減圧されないことから、室外熱交換
器７および第二室内熱交換器５で凝縮され、さらに除湿
運転用絞り装置４で減圧されたあと第一室内熱交換器３
で蒸発する。この結果、室内送風ファン１２により、吸
込まれた室内空気は第二室内熱交換器５で加熱されると
同時に第一室内熱交換器３により冷却，除湿され、吸込
空気が低湿度で室温と同等温度のカラッとした空気にな
って吹き出される快適な除湿運転を行う。

【００２２】また、室外熱交換器７で凝縮して液になっ
た冷媒の一部は、（暖房インジェクション用逆止弁９を
流れないため）Ｂ点から冷房インジェクション用逆止弁
１０を流れ、さらにインジェクション配管１１を通って
圧縮機１に液インジェクションされる。この結果、圧縮
機１を冷却して圧縮機の信頼性を向上できる。

【００２３】〔実施の形態 ２〕ところで、高暖房能力
を発揮できる空気調和機では、一般に、冷房運転時に比
べて暖房運転時にインジェクション量を多くする場合が
多い。これに対応できる実施形態を図２に示す。図２
は、本発明の第２の実施の形態を示す空気調和機の液イ
ンジェクション切り換え部の要部説明図である。図２
は、図１の実施の形態における二点鎖線で囲んだ部分の
他の実施の形態であり、図示した以外のサイクル系統は
図１と同様である。

【００２４】図２に示す実施の形態は、図１に示した実
施の形態においてＢ点と冷房インジェクション用逆止弁
１０の間にさらに冷房インジェクション用絞り装置１４
を設けたものである。このサイクル構成により、冷房運
転時には、室外熱交換器７で凝縮されて液になった冷媒
の一部は、Ｂ点から冷房インジェクション絞り装置１４
で絞られたあと冷房インジェクション用逆止弁１０、イ
ンジェクション配管１１を通って圧縮機１にインジェク
ションされる。このため、図１の実施の形態に比べてイ
ンジェクション量を少なくすることができる。この結
果、暖房運転時に比べて冷房運転時のインジェクション
量を少なくすることができる。

【００２５】なお図２において、冷房インジェクション
絞り装置１４にはキャピラリーチューブのような固定絞
りを用いることができる。これによりインジェクション
量の制御精度は多少落ちるが、簡単で低コストな絞り装
置によって暖房時に比べて冷房時のインジェクション量
を少なくすることができる。

【００２６】〔実施の形態 ３〕図３は、本発明の第３
の実施の形態を示す空気調和機の液インジェクション切
り換え部の要部説明図である。図３は、図１の実施の形
態における二点鎖線で囲んだ部分のさらに他の実施の形
態であり、図示した以外のサイクル系統は図１と同様で
ある。図３に示す実施の形態は、図１および図２におけ
る破線部分のインジェクション流路切換装置８の他の実
施の形態であり、一体型の三流路切換弁１５を構成した
ものである。

【００２７】三流路切換弁１５は、シリンダ１６上にＣ
点、Ｄ点、Ｅ点につながる流路を持ち、シリンダ１６内
に摺動可能なスライダ１７を収納した構造のものであ
る。この三流路切換弁１５は、高圧側冷媒流を流し、低
圧側冷媒流を止めるように動作する。図３は、暖房運転
時の動作状態を示しており、室内熱交換器３および５で
凝縮した高圧液冷媒流がＣ点側の流路から流入して、ス
ライダ１７がＤ点側流路の方に移動しＤ点側流路を塞ぐ
と同時にＣ点からＥ点につながる流路が導通する。この
結果、高圧液冷媒が、Ｃ点からＥ点に流れ、さらにイン
ジェクション配管１１を通って圧縮機１にインジェクシ
ョンされる。

【００２８】また同様に、冷房運転および除湿運転の場
合には、スライダ１７がＣ点側流路の方に移動し、室外
熱交換器７で凝縮した高圧液冷媒がＤ点からＥ点に流
れ、さらにインジェクション配管１１を通って圧縮機１
にインジェクションされる。このように、三方流路切換
弁１５は、図１および図２に示したインジェクション流
路切換装置８と同様の作用を行うことができ、図３の実
施の形態により図１あるいは図２の実施の形態と同様の
機能，効果を得ることができる。なお、図３において
は、Ｃ点及びＤ点につながる配管をシリンダ１６の両端
に設けてあるが、これに限らずスライダ１７の移動によ
ってＣ点あるいはＤ点につながる流路を開閉できればよ
く、例えばシリンダ１６の両側の側面に設けることも可
能である。

【００２９】〔実施の形態 ４〕次に、図４は、本発明
の第４の実施の形態を示す空気調和機のサイクル系統図
である。図中、図１と同一符号のものは第１の実施の形
態と同等機器を示すものであるから、その説明を省略す
る。また、実線矢印は暖房運転時、一点鎖線矢印は冷房
運転時、破線矢印は除湿運転時の冷媒の流れを示す。図
４に示す実施の形態は、暖房運転時にも冷房運転時にも
ガスインジェクションが行えるようにした空気調和機に
関するものである。

【００３０】図４において、２０は流通抵抗の少ない全
開状態が可能な第一暖冷房運転用絞り装置、２１は気液
分離器、２２は流通抵抗の少ない全開状態が可能な第二
暖冷房運転用絞り装置であり、これらが第二室内熱交換
器５と室外熱交換器７との間の冷媒配管路に直列に接続
され、さらに気液分離器２１の上端とインジェクション
圧縮機１がインジェクション配管１１によって接続され
ている。

【００３１】図４に示すサイクル構成において、暖房運
転時には、第一暖冷房運転用絞り装置２０および第二暖
冷房運転用絞り装置２２を適当に絞り、除湿運転用絞り
装置４を絞らない状態にする。これにより、室内熱交換
器５を出た凝縮冷媒は第一暖冷房運転用絞り装置２０で
減圧されたあと気液分離器２１に入るため、気液分離器
２１内の冷媒は、凝縮圧力と蒸発圧力の間の中間圧力に
なると同時に気液混合冷媒となる。この気液混合冷媒
は、気液分離器２１内で上側がガス、下側が液に分離さ
れる。次にこのガス冷媒は気液分離器の上端に接続され
たインジェクション配管１１を通って圧縮機１にガスイ
ンジェクションされ、液冷媒は第二暖冷房運転用絞り装
置２２でさらに絞られたあと蒸発器となる室外熱交換器
７に入る。

【００３２】このガスインジェクションサイクルによ
り、圧縮機１は冷却されて信頼性が向上し、さらにサイ
クル全体として暖房性能が向上する。また、暖房運転時
に図１と同様な液インジェクションも可能である。図４
において、除湿運転用絞り装置４を絞らない状態にし、
第一暖冷房運転用絞り装置２０を全開とし、第二暖冷房
運転用絞り装置２２を適当に絞ると、気液分離器２１内
は凝縮した液冷媒で満たされ、この液冷媒の一部がイン
ジェクション配管１１を通って圧縮機１へ液インジェク
ションされる。

【００３３】さらに、第一暖冷房運転用絞り装置２０を
多少絞ると、気液分離器２１内は液冷媒に多少のガス冷
媒が交じった状態になる。この場合には、気液混合冷媒
がインジェクション配管１１を通って圧縮機１にインジ
ェクションされ、ガスインジェクションと液インジェク
ションの中間の冷却能力で圧縮機１を冷却することにな
る。このように、図４の空気調和機では第一暖冷房運転
用絞り装置２０の絞り制御により、圧縮機１へのインジ
ェクションをガスインジェクションから気液混合インジ
ェクション、液インジェクションまで種々に変えて、圧
縮機の冷却能力を低能力から高能力まで広範囲に適正に
制御し、圧縮機の信頼性確保、および暖房能力の向上を
さらに図ることができる。

【００３４】また冷房運転時にも、第一暖冷房運転用絞
り装置２０および第二暖冷房運転用絞り装置２２を適当
に絞り、除湿運転用絞り装置４を絞らない状態にする。
これにより、室外熱交換器７を出た凝縮冷媒は第二暖冷
房運転用絞り装置２２で減圧されたあと気液分離器２１
に入るため、気液分離器２１内の冷媒は、凝縮圧力と蒸
発圧力の間の中間圧力になると同時に気液混合冷媒とな
る。この気液混合冷媒は、気液分離器２１内で上側がガ
ス、下側が液に分離される。次にこのガス冷媒はインジ
ェクション配管１１を通って圧縮機１にガスインジェク
ションされ、液冷媒は第一暖冷房運転用絞り装置２０で
さらに絞られたあと蒸発器となる室内熱交換器５に入
る。このガスインジェクションサイクルにより、圧縮機
１は冷却されて信頼性が向上し、さらにサイクル全体と
して冷房性能が向上する。

【００３５】また暖房運転時に図１と同様な液インジェ
クションも可能である。図４において、除湿運転用絞り
装置４を絞らない状態にし、第二暖冷房運転用絞り装置
２２を全開とし、第一暖冷房運転用絞り装置２０を適当
に絞ると、気液分離器２１内は凝縮した液冷媒で満たさ
れ、この液冷媒がインジェクション配管１１を通って圧
縮機１へ液インジェクションされる。さらにまた第二暖
冷房運転用絞り装置２２を多少絞ると、気液分離器２１
内は液冷媒に多少のガス冷媒が交じった状態になる。こ
の場合には、気液混合冷媒がインジェクション配管１１
を通って圧縮機１にインジェクションされ、ガスインジ
ェクションと液インジェクションの中間の冷却能力で圧
縮機１を冷却することになる。

【００３６】このように、図４に示す空気調和機では、
第二暖冷房運転用絞り装置２２の絞り制御により、圧縮
機１へのインジェクションをガスインジェクションから
気液混合インジェクション、液インジェクションまで種
々に変えて、圧縮機の冷却能力を低能力から高能力まで
広範囲に適正に制御し、圧縮機の信頼性確保及び暖房性
能の向上をさらに図ることができる。

【００３７】さらに、除湿運転時には、第二暖冷房運転
用絞り装置２２および第一暖冷房運転用絞り装置２０を
流通抵抗が問題にならない全開状態にし、除湿運転用絞
り装置４を絞ることにより、図１の場合と同様に、第二
室内熱交換器５が凝縮器、第一室内熱交換器３が蒸発器
となって冷え過ぎの無い快適な除湿運転を行うことがで
きる。また室外熱交換器７で凝縮した冷媒の一部は、気
液分離器２１からインジェクション配管１１を通って圧
縮機１にインジェクションされ、圧縮機１を冷却して信
頼性を図ることができる。

【００３８】〔実施の形態 ５〕次に、図５は、本発明
の第５の実施の形態を示す空気調和機の複合インジェク
ション切り換え部の要部説明図である。図５は、図４の
実施の形態における二点鎖線で囲んだ部分の他の実施の
形態であり、図示した以外のサイクル系統は図４と同様
であるから、その説明を省略する。

【００３９】図５において、２３は全開状態での絞り量
が比較的大きい場合の第一暖冷房運転用絞り装置、２４
は全開状態での絞り量が比較的大きい場合の第二暖冷房
運転用絞り装置、２５は二方弁である。除湿運転時に
は、第一暖冷房運転用絞り装置２３および第二暖冷房運
転用絞り装置２４を全開にしても絞り作用が比較的大き
いため、室外熱交換器７で凝縮した冷媒はこれらの絞り
装置２３，２４によって減圧されるため、加熱器となる
第二室内熱交換器５では凝縮圧力が下がり加熱能力が少
なくなる。

【００４０】この結果、吹出空気温度が下がり過ぎ、快
適な除湿運転が行えなくなる。この場合には、二方弁２
５を開くことにより、室外熱交換器７と第二室内熱交換
器５の間の圧力損失が小さくなり、第二室内熱交換器５
の凝縮圧力すなわちここでの加熱能力が上がり、吹出空
気温度の十分高い快適な除湿運転を行うことができるよ
うになる。また、暖房運転および冷房運転においては、
二方弁２５を閉、除湿運転用絞り装置４を開とし、さら
に第一暖冷房運転用絞り装置２３および第二暖冷房運転
用絞り装置２４を適当に絞ることにより、図４の実施の
形態と同様の暖房運転および冷房運転を行うことができ
る。

【００４１】〔実施の形態 ６〕次に、図４の実施の形
態においては、暖冷房運転用絞り装置にどんな種類のも
のを用いるかによって、さまざまなサイクル構成が考え
られる。以下に、低コスト化を図るために、一方の暖冷
房運転用絞り装置にキャピラリーチューブのような固定
絞り装置を用いた構成を示す。図６は、本発明の第６の
実施の形態を示す空気調和機のサイクル系統図である。
図中、図４と同一符号のものは第４の実施の形態と同等
機器を示すものであるから、その説明を省略する。ま
た、実線矢印は暖房運転時、一点鎖線矢印は冷房運転
時、破線矢印は除湿運転時の冷媒の流れを示す。

【００４２】図６に示す実施の形態では、図４の二点鎖
線部分における第一暖冷房運転用絞り装置２０を、固定
絞り装置２６と二方弁２７を並列に接続して構成したも
のである。この場合、暖房運転時には、二方弁２７を開
にすると、気液分離器２１の上流側（第二室内熱交換器
５側）に絞り装置が無いため気液分離器２１内が液冷媒
となって液インジェクションが可能となり、二方弁２７
を閉にすると、気液分離器２１の上流側に絞り装置２６
があるため、気液分離器２１内は気液混合冷媒となり、
ガスインジェクションが可能になる。

【００４３】冷房運転時には、二方弁２７を閉にする
と、第二暖冷房運転用絞り装置２２が開の場合、気液分
離器２１の上流側（室外熱交換器７側）に絞りが無くな
るため液インジェクションが可能となり、第二暖冷房運
転用絞り装置２２を絞って行くと、気液分離器２１内は
気液混合冷媒となり、ガスインジェクションが可能にな
る。除湿運転時には、二方弁２７を開とし、第二暖冷房
運転用絞り装置２２を全開にすることにより、液インジ
ェクションが可能になる。

【００４４】〔実施の形態 ７〕次に、図７は、本発明
の第７の実施の形態を示す空気調和機の複合インジェク
ション切り換え部の要部説明図である。

【００４５】図７は、図６の実施の形態における二点鎖
線で囲んだ部分の他の実施の形態であり、図示した以外
のサイクル系統は図４あるいは図６と同様であるから、
その説明を省略する。

【００４６】図７は、図６の二点鎖線部分における第二
暖冷房運転用絞り装置２２を、固定絞り装置２８と二方
弁２９を並列に接続して構成したものである。この場
合、暖房運転時には、二方弁２９を閉とすると、第一暖
冷房運転用絞り装置２０が開の場合、気液分離器２１の
上流側（室内熱交換器５側）に絞りが無くなるため液イ
ンジェクションが可能となり、第一暖冷房運転用絞り装
置２０を絞って行くと、気液分離器２１内は気液混合冷
媒となり、ガスインジェクションが可能になる。

【００４７】冷房運転時には、二方弁２９を開にする
と、気液分離器２１の上流側（室外熱交換器７側）に絞
り装置が無いため気液分離器内が液冷媒となって液イン
ジェクションが可能となり、二方弁２９を閉にすると、
気液分離器２１の上流側に絞り装置２８があるため、気
液分離器２１内は気液混合冷媒となり、ガスインジェク
ションが可能になる。除湿運転時には、二方弁２９を開
とし、第一暖冷房運転用絞り装置２０を全開にすること
により、液インジェクションが可能になる。

【００４８】〔実施の形態 ８〕次に、図８は、本発明
の第８の実施の形態を示す空気調和機のサイクル系統図
である。図中、図４と同一符号のものは第４の実施の形
態と同等機器を示すものであるから、その説明を省略す
る。また、実線矢印は暖房運転時、一点鎖線矢印は冷房
運転時、破線矢印は除湿運転時の冷媒の流れを示す。図
８は、図４の二点鎖線部分における第一暖冷房運転用絞
り装置２０を、固定絞り装置３０と気液分離器２１から
第二室内熱交換器５への冷媒流を止める逆止弁３１を並
列に接続して構成したものであり、図６の実施の形態に
比べて二方弁２７が逆止弁３１に変わったぶん低コスト
化が可能となる。

【００４９】この場合、暖房運転時には、第二室内熱交
換器５を出た凝縮冷媒は、逆止弁３１を通って減圧され
ずに気液分離器２１に入るため、気液分離器２１内が液
冷媒となって液インジェクションが可能となる。冷房運
転時には、第二暖冷房運転用絞り装置２２を開とする
と、気液分離器２１の上流側（室外熱交換器７側）に絞
りが無くなるため液インジェクションが可能となり、第
二暖冷房運転用絞り装置２２を絞って行くと、気液分離
器２１内は気液混合冷媒となり、ガスインジェクション
が可能になる。

【００５０】除湿運転時には、第二暖冷房運転用絞り装
置２２を全開にする。室外熱交換器７を出た冷媒は、全
開の第二暖冷房運転用絞り装置２２を通って減圧されず
に気液分離器２１に入るため、気液分離器２１内が液冷
媒となって一部の冷媒はインジェクションされる。残り
の冷媒は固定しぼり装置３０を通って加熱器となる第二
室内熱交換器５に入るが、固定しぼり装置３０である程
度減圧されるため、そのぶん第二室内熱交換器５の凝縮
温度が下がり加熱能力が減少する。

【００５１】〔実施の形態 ９〕次に、図９は、本発明
の第９の実施の形態を示す空気調和機の複合インジェク
ション切り換え部の要部説明図である。図９は、図８の
実施の形態における二点鎖線で囲んだ部分の他の実施の
形態であり、図示した以外のサイクル系統は図４あるい
は図８と同様であるから、その説明を省略する。図９に
示す実施の形態は、図８において逆止弁３１の向きを逆
にした場合であり、第二室内熱交換器５から気液分離器
２１への冷媒の流れを止める逆止弁３３を固定絞り装置
３２と並列に接続したものである。

【００５２】暖房運転時には、第二室内熱交換器５を出
た凝縮冷媒は、固定絞り装置３２で減圧されてから気液
分離器２１に入るため、気液分離器２１内が気液混合冷
媒となってガスインジェクションが可能となる。

【００５３】冷房運転時には、第二暖冷房運転用絞り装
置２２を開とすると、気液分離器２１の上流側（室外熱
交換器７側）に絞りが無くなるため液インジェクション
が可能となり、第二暖冷房運転用絞り装置２２を絞って
行くと、気液分離器２１内は気液混合冷媒となり、ガス
インジェクションが可能になる。

【００５４】除湿運転時には、第二暖冷房運転用絞り装
置２２を全開にする。室外熱交換器７を出た冷媒は、全
開の第二暖冷房運転用絞り装置２２を通って減圧されず
に気液分離器２１に入り、気液分離器２１内が液冷媒と
なって一部の冷媒はインジェクションされる。残りの冷
媒は逆止弁３３を通って加熱器となる第二室内熱交換器
５に入る。

【００５５】〔実施の形態 １０〕次に、図１０は、本
発明の第１０の実施の形態を示す空気調和機の複合イン
ジェクション切り換え部の要部説明図である。図１０
は、図８の実施の形態における二点鎖線で囲んだ部分の
さらに他の実施の形態であり、図示した以外のサイクル
系統は図４あるいは図８と同様であるから、その説明を
省略する。

【００５６】図１０に示す実施の形態は、図４の二点鎖
線部分における第二暖冷房運転用絞り装置２２を、固定
絞り装置３４と、室外熱交換器７から気液分離器２１へ
の冷媒の流れを止める逆止弁３５とを並列に接続して構
成したものであるが、図７の実施形態に比べると二方弁
２９が逆止弁３５に変わったぶん低コスト化が可能とな
る。

【００５７】暖房運転時には、第一暖冷房運転用絞り装
置２０を開とすると、気液分離器２１の上流側（室内熱
交換器５側）に絞りが無くなるため液インジェクション
が可能となり、第一暖冷房運転用絞り装置２０を絞って
行くと、気液分離器２１内は気液混合冷媒となり、ガス
インジェクションが可能になる。

【００５８】冷房運転時には、室外熱交換器７を出た凝
縮冷媒は、固定絞り装置３４を通って減圧されてから気
液分離器２１に入るため、気液分離器２１内が気液混合
冷媒となってガスインジェクションが可能となる。

【００５９】除湿運転時には、第一暖冷房運転用絞り装
置２０を全開にする。室外熱交換器７を出た冷媒は、固
定絞り装置３４を通ってそのぶん減圧されてから気液分
離器２１に入るため、気液分離器２１内は気液混合冷媒
となって一部の冷媒はガスインジェクションされる。残
りの冷媒は全開の第一暖冷房運転用絞り装置２０を通っ
て減圧されずに加熱器となる第二室内熱交換器５に入る
が、固定しぼり装置３４で減圧されたぶん第二室内熱交
換器５での凝縮温度が下がり加熱能力が減少する。

【００６０】〔実施の形態 １１〕次に、図１１は、本
発明の第１１の実施の形態を示す空気調和機の複合イン
ジェクション切り換え部の要部説明図である。図１１
は、図８の実施の形態における二点鎖線で囲んだ部分の
さらに他の実施の形態であり、図示した以外のサイクル
系統は図４あるいは図８と同様であるから、その説明を
省略する。図１１に示す実施の形態は、図１０における
逆止弁３５の向きを逆にした場合であり、気液分離器２
１から室外熱交換器７への冷媒の流れを止める逆止弁３
７を固定絞り装置３６と並列に接続して構成したもので
ある。

【００６１】この場合、暖房運転時には、第一暖冷房運
転用絞り装置２０を開とすると、気液分離器２１の上流
側（室内熱交換器５側）に絞りが無くなるため液インジ
ェクションが可能となり、第一暖冷房運転用絞り装置２
０を絞って行くと、気液分離器２１内は気液混合冷媒と
なり、ガスインジェクションが可能になる。冷房運転時
には、室外熱交換器７を出た凝縮冷媒は、逆止弁３７を
通って減圧されずに気液分離器２１に入るため、気液分
離器２１内が気液混合冷媒となってガスインジェクショ
ンがが可能となる。

【００６２】除湿運転時には、第一暖冷房運転用絞り装
置２０を全開にする。室外熱交換器７を出た冷媒は、逆
止弁３７を通って減圧されずに気液分離器２１に入るた
め、気液分離器２１内は液冷媒となって一部の冷媒は液
インジェクションされる。残りの冷媒は全開の第一暖冷
房運転用絞り装置２０を通って減圧されずに加熱器とな
る第二室内熱交換器５に入る。

【００６３】〔実施の形態 １２〕次に、図１２は、本
発明の第１２の実施の形態を示す空気調和機の複合イン
ジェクション切り換え部の要部説明図である。図１２
は、図４の実施の形態における二点鎖線で囲んだ部分の
さらに他の実施の形態であり、図示した以外のサイクル
系統は図４と同様であるから、その説明を省略する。図
１２に示す実施の形態は、図４の二点鎖線部分における
第一暖冷房運転用絞り装置２０を、固定絞り装置３８に
変えて構成したものである。図８、図９の実施の形態に
比べて逆止弁３１，３３が無くなったぶんさらに低コス
トになる。

【００６４】この場合、暖房運転時には、第二室内熱交
換器５を出た凝縮冷媒は、固定絞り装置３８を通ってそ
のぶん減圧されてから気液分離器２１に入るため、気液
分離器２１内が気液混合冷媒となってガスインジェクシ
ョンが可能となる。冷房運転時には、第二暖冷房運転用
絞り装置２２を全開にすると、気液分離器２１の上流側
（室外熱交換器７側）に絞りが無くなるため液インジェ
クションが可能となり、また第二暖冷房運転用絞り装置
２２を絞って行くと、気液分離器２１内は気液混合冷媒
となり、ガスインジェクションが可能になる。

【００６５】除湿運転時には、第二暖冷房運転用絞り装
置２２を全開にする。室外熱交換器５を出た冷媒は、全
開の第二暖冷房運転用絞り装置２２を通って減圧されず
に気液分離器２１に入るため、気液分離器２１内が液冷
媒となって一部の冷媒はインジェクションされる。残り
の冷媒は固定しぼり装置３８を通って加熱器となる第二
室内熱交換器５に入るが、固定しぼり装置３８である程
度減圧されるため、そのぶん第二室内熱交換器５の凝縮
温度が下がり加熱能力が減少する。

【００６６】〔実施の形態 １３〕次に、図１３は、本
発明の第１３の実施の形態を示す空気調和機の複合イン
ジェクション切り換え部の要部説明図である。図１３
は、図４の実施の形態における二点鎖線で囲んだ部分の
さらに他の実施の形態であり、図示した以外のサイクル
系統は図４と同様であるから、その説明を省略する。

【００６７】図１３に示す実施の形態は、図４の二点鎖
線部分における第二暖冷房運転用絞り装置２２を、固定
絞り装置３９に変えて構成したものであるが、図１０、
図１１の実施の形態に比べて逆止弁３５，３７が無くな
ったぶんさらに低コストになる。

【００６８】この場合、暖房運転時には、第一暖冷房運
転用絞り装置２０を全開とすると、気液分離器２１の上
流側（第二室内熱交換器５側）に絞りが無くなるため液
インジェクションが可能となり、また第一暖冷房運転用
絞り装置２０を絞って行くと、気液分離器２１内は気液
混合冷媒となり、ガスインジェクションが可能になる。
冷房運転時には、室外熱交換器７を出た凝縮冷媒は、固
定絞り装置３９を通って減圧されてから気液分離器２１
に入るため、気液分離器２１内が気液混合冷媒となって
ガスインジェクションが可能となる。

【００６９】除湿運転時には、第一暖冷房運転用絞り装
置２０を全開にする。室外熱交換器５を出た冷媒は、固
定絞り装置３９を通って、そのぶん減圧されてから気液
分離器２１に入るため、気液分離器２１内は気液混合冷
媒になる。この気液混合冷媒のうちの一部はガスインジ
ェクションされ、残りは全開の第一暖冷房運転用絞り装
置２０を通って減圧されずに第二室内熱交換器５に入
る。この場合、第二室内熱交換器５に入る冷媒流は、固
定絞り装置３９で多少減圧されているため、そのぶん第
二室内熱交換器５の凝縮温度が下がり加熱能力が減少す
る。

【００７０】以上述べたように、図６ないし図１３の実
施形態においては、暖房運転あるいは冷房運転あるいは
除湿運転において液インジェクションやガスインジェク
ションが可能となり、さらには（これまでには述べなか
ったが）気液分離器２１の上流側絞り装置の絞りが少な
い場合には、気液分離器２１内冷媒のガス分が少なくな
り気液混合冷媒のインジェクションが可能となる。この
結果、図４の場合に比べて、制御精度は落ちるが、同様
に圧縮機の信頼性向上やユニットの性能向上といった効
果を得ることができ、しかも低コスト化できる。

【００７１】〔実施の形態 １４〕次に、図１ないし図
１３の実施例においては、インジェクション量は調節で
きるようになっていない。しかし、圧縮機温度が低くイ
ンジェクションによる冷却が不用の場合や過渡運転を含
めてインジェクション量が多くなり過ぎる場合には、イ
ンジェクション量を絞ることにより信頼性や性能がさら
に改善されることがある。これを実現できる実施の形態
を図１４に示す。図１４は、本発明の第１４の実施の形
態を示す空気調和機の複合インジェクション配管の要部
説明図である。図示した以外のサイクル系統は図４と同
様であるから、その説明を省略する。

【００７２】図１４に示す実施形態は、図１から図１３
におけるインジェクション配管に相当し、インジェクシ
ョン配管４０の途中にインジェクション量を制御する調
整装置４１を設けるようにしたものである。このインジ
ェクション量調整装置４１により、インジェクション量
を最適に制御し、信頼性や性能をさらに改善することが
できる。なお、インジェクション量調整装置４１として
は、流量を連続的に変えられる流量調整弁や流量をＯＮ
−ＯＦＦ制御する二方弁あるいは自己制御作用のあるキ
ャピラリーチューブのような固定絞り装置等が考えられ
る。

【００７３】ここで、これまでに説明してきた図１ない
し図１３の実施の形態では、暖房運転時の第二室内熱交
換器５を出た冷媒あるいは冷房運転時の室外熱交換器７
を出た冷媒はすべて液になっているとして説明してきた
が、室内や室外の温度、圧縮機やファンの回転数といっ
た運転条件によっては、すべて凝縮せずにガスの混じっ
た気液混合冷媒になることがある。しかしこの場合に
も、液やガスあるいは気液混合のインジェクションが行
われ、これまでの説明と同様に圧縮機の信頼性向上やユ
ニット全体としての性能向上を図ることができる。

【００７４】また、これまでに説明してきた絞りが可変
の暖冷房運転用絞り装置としては、モータ等により弁開
度を広い範囲で制御できる電動膨張弁が有効であり、こ
れを使うことにより広い能力範囲においてサイクルを最
適状態に保つことができ、特に広い外気温度に応じて能
力を広範囲に変える必要のある暖房運転において効果が
大きい。さらにこれまでの可変容量圧縮機としてはイン
バータ制御の回転数制御圧縮機が有効であり、この使用
により各運転において能力を広い範囲で変えることがで
き、特に能力可変範囲の広い暖房運転において効果が大
きい。

【００７５】またさらには、これまでの説明では室内熱
交換器は除湿運転用絞り装置を介して上側と下側に分割
したが、室内熱交換器の分割方法はこれに限らず、除湿
運転用絞り装置を介して風上側と風下側に分割しても良
く、これによっても快適な除湿運転を行える。

【００７６】ところで、暖房運転や冷房運転等の各種運
転においては、ユニットの性能向上や圧縮機の信頼性確
保のためにサイクル内の有効冷媒量を適正にする必要が
ある。すなわち、サイクル内を適正冷媒量にすることに
より、凝縮器出口の冷媒の過冷却を適正にすると同時に
蒸発器出口の冷媒の過熱度をほとんどゼロにしてユニッ
トを最大効率の状態で運転したり、さらに圧縮機の吸込
冷媒が液冷媒になって液圧縮になるのを防いだり、ある
いは過熱し過ぎて圧縮機温度が上がり過ぎるのを防いで
信頼性を確保することができる。

【００７７】一般に、暖房運転と冷房運転ではサイクル
内の適正冷媒量は異なっており、両方の場合とも適正冷
媒量で運転するには、レシーバ等の冷媒量調整装置が必
要になる。これに対し、図４ないし図１３の実施の形態
では、気液分離器２１をレシーバとして使うことができ
る。これらの実施例において、適正冷媒量が少ない場合
の運転では、気液分離器２１の上流側の絞り装置を開く
と、気液分離器２１内が液冷媒となって気液分離器内の
冷媒量が増え、サイクル内の有効冷媒量が減る（またこ
の場合には主に液インジェクションとなる）。

【００７８】これに対し、適正冷媒量が多い場合の運転
では、気液分離器２１の上流側の絞り装置を絞ることに
より、気液分離器２１内が気液混合冷媒となって気液分
離器２１内の冷媒量が減り、サイクル内の有効冷媒量が
増える（この場合には主にガスインジェクションとな
る）。この結果、気液分離器２１が、適正冷媒量が少な
い運転でのレシーバの役割を果たし、暖房、冷房とも、
適正冷媒量の運転状態にできる。一例として、図４にお
いて、暖房運転での適正冷媒量が、冷房運転に比べてが
少ない場合（一般的にはこの状態になる）を考える。

【００７９】この場合、暖房運転では、第一暖冷房運転
用絞り装置２０を全開とし第二暖冷房運転用絞り装置２
２を適当に絞り、冷房運転では、第二暖冷房運転用絞り
装置２２及び第一暖冷房運転用絞り装置２０を適当に絞
って運転する。これにより、暖房運転時には気液分離器
２１内が液冷媒、冷房運転時には気液分離器２１内が気
液混合冷媒となって、暖房運転時に気液分離器２１をレ
シーバとして使えることになり、暖房および冷房の両運
転とも適正冷媒量で運転できるようになる。

【００８０】さらに、この気液分離器をレシーバとして
使用しても有効冷媒量を適正にする冷媒量調整法は、暖
房運転と冷房運転の異なる運転モード間に対して適用で
きるだけでなく、暖房運転あるいは冷房運転のどちらか
一方の運転中においても適用することができる。例え
ば、暖房運転において、広い外気温度に対して負荷が大
きく変わる場合、ユニット（空気調和機）は圧縮機回転
数を増大する等の能力制御により負荷に合わせた運転を
行うが、低能力運転と高能力運転の場合では適正冷媒量
が異なる。

【００８１】しかしこの場合にも、適正冷媒量が少ない
時には気液分離器２１の上流側の絞り装置を開いて気液
分離器内に液冷媒をため、適正冷媒量が多い時には気液
分離器２１の上流側の絞り装置を絞って気液分離器内を
気液混合冷媒とすることにより、広い外気温度及び広い
能力範囲にわたってサイクル内を適正冷媒量の状態にし
て運転でき、ユニットの高効率運転及び圧縮機の信頼性
確保が可能になる。この方法は冷房運転等において、広
い能力範囲にわたって適正冷媒量で運転する場合にも適
用でき、同様の効果を得ることができる。

【００８２】またこれまでの説明は、主にＲ２２のＨＣ
ＦＣ冷媒を想定して述べてきたが、この冷媒はオゾン層
破壊防止の点から使用禁止の方向にあり、今後ＨＦＣ系
や自然系冷媒（例えばアンモニア、プロパン、イソブタ
ン等の自然界にあって人工的でない冷媒）に変わって行
く。しかしこのＨＦＣ系冷媒は塩素分子を含んでいない
ため潤滑性能が低下する。この場合、圧縮機の信頼性を
確保するには、圧縮機温度を下げることが有効となる。
これまでに述べてきたインジェクションによる圧縮機の
冷却方法は、ＨＦＣ系冷媒を採用した空気調和機に適用
しても同様の効果がえられ、圧縮機の信頼性確保にとっ
てさらに有効な手段となる。

【００８３】以上各実施の形態で説明したように、本発
明によれば、少なくとも、圧縮機、運転切換弁、室内熱
交換器、暖冷房運転用絞り装置、室外熱交換器を備えた
空気調和機において、室内熱交換器を除湿運転用絞り装
置を介して二つに分割し、暖冷房運転用絞り装置に電動
膨張弁のような可変絞り装置を採用し、圧縮機に回転数
制御のような容量制御圧縮機を採用し、さらにサイクル
を圧縮機にインジェクションができるような構成にし
た。

【００８４】この結果、除湿運転時には冷凍サイクルに
より冷却，除湿と加熱を行って冷え過ぎの無い快適な除
湿運転が可能になる。また暖房，冷房運転時には液イン
ジェクションやガスインジェクション、あるいは気液混
合インジェクションが可能なサイクルにより、圧縮機の
信頼性やユニット全体の性能を向上したり、さらには暖
房運転において寒冷地でも使えるように広い外気温度に
応じて能力を広範囲に変えられるようになり、温暖地で
も寒冷地でも年間を通じて快適性と省エネを実現できる
空気調和機を提供できる。

【００８５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、空気調和機において省エネルギーを図ることを基
本とし、特にサイクル加熱除湿が可能な空気調和機ある
いは圧縮機の能力を広い範囲で変えて高暖房能力を実現
できる空気調和機において、年間を通しての省エネルギ
ーや更なる高暖房能力を図りうる比較的簡単な構成の空
気調和機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す空気調和機の
サイクル系統図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示す空気調和機の
液インジェクション切り換え部の要部説明図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態を示す空気調和機の
液インジェクション切り換え部の要部説明図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態を示す空気調和機の
サイクル系統図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態を示す空気調和機の
複合インジェクション切り換え部の要部説明図である。

【図６】本発明の第６の実施の形態を示す空気調和機の
サイクル系統図である。

【図７】本発明の第７の実施の形態を示す空気調和機の
複合インジェクション切り換え部の要部説明図である。

【図８】本発明の第８の実施の形態を示す空気調和機の
サイクル系統図である。

【図９】本発明の第９の実施の形態を示す空気調和機の
複合インジェクション切り換え部の要部説明図である。

【図１０】本発明の第１０の実施の形態を示す空気調和
機の複合インジェクション切り換え部の要部説明図であ
る。

【図１１】本発明の第１１の実施の形態を示す空気調和
機の複合インジェクション切り換え部の要部説明図であ
る。

【図１２】本発明の第１２の実施の形態を示す空気調和
機の複合インジェクション切り換え部の要部説明図であ
る。

【図１３】本発明の第１３の実施の形態を示す空気調和
機の複合インジェクション切り換え部の要部説明図であ
る。

【図１４】本発明の第１４の実施の形態を示す空気調和
機の複合インジェクション配管の要部説明図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…四方弁、３…第一室内熱交換器、４…
除湿運転用絞り装置、５…第二室内熱交換器、６暖冷房
運転用絞り装置、７…室外熱交換器、８…インジェクシ
ョン流路切換装置、９…暖房インジェクション用逆止
弁、１０…冷房インジェクション用逆止弁、１１，４０
…インジェクション配管、１２…室内送風ファン、１３
…室外送風ファン、１４…冷房インジェクション用絞り
装置、１５…一体形三流路切換弁、１６…シリンダ、１
７…スライダ、２０，２３…第一暖冷房運転用絞り装
置、２１…気液分離器、２２，２４…第二暖冷房運転用
絞り装置、２５，２７，２９…二方弁、２６，２８，３
０，３２，３４，３６，３８，３９…固定絞り装置、３
１，３３，３５，３７…逆止弁、４１…インジェクショ
ン量調整装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野中 正之 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 舟越 砂穂 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 森本 素生 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 斉藤 健一 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 高久 昭二 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、インジェクション冷却方式
   の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用減
   圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒配
   管回路を有する空気調和機において、 上記室内熱交換器を第一，第二の熱交換器に分割し、当
   該第一，第二の熱交換器間を除湿運転用減圧手段を介し
   て接続する管路を有し、 さらに、上記暖冷房運転用減圧手段をバイパスしてイン
   ジェクション流路切換手段を設けるとともに、 当該インジェクション流路切換手段と上記圧縮機とをイ
   ンジェクション配管にて接続したことを特徴とする空気
   調和機。
2. 【請求項２】 少なくとも、インジェクション冷却方式
   の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用減
   圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒配
   管回路を有する空気調和機において、 上記室内熱交換器を第一，第二の熱交換器に分割し、当
   該第一，第二の熱交換器間を除湿運転用減圧手段を介し
   て接続する管路を有し、 さらに、上記暖冷房運転用減圧手段をバイパスして、イ
   ンジェクション流路切換手段と第二の減圧手段とを直列
   に接続するとともに、 上記インジェクション流路切換手段と上記圧縮機とをイ
   ンジェクション配管にて接続したことを特徴とする空気
   調和機。
3. 【請求項３】 少なくとも、インジェクション冷却方式
   の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用減
   圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒配
   管回路を有する空気調和機において、 上記暖冷房運転用減圧手段をバイパスしてインジェクシ
   ョン流路切換手段を設けるとともに、 当該インジェクション流路切換手段と上記圧縮機とをイ
   ンジェクション配管にて接続したことを特徴とする空気
   調和機。
4. 【請求項４】 少なくとも、インジェクション冷却方式
   の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用減
   圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒配
   管回路を有する空気調和機において、 上記暖冷房運転用減圧手段をバイパスして、インジェク
   ション流路切換手段と第二の減圧手段とを直列に接続す
   るとともに、 上記インジェクション流路切換手段と上記圧縮機とをイ
   ンジェクション配管にて接続したことを特徴とする空気
   調和機。
5. 【請求項５】 インジェクション流路切換手段は、２個
   の逆止弁を対向する方向への流れを可能にするように接
   続し、これら２個の逆止弁を結ぶ配管にインジェクショ
   ン配管を接続したものであることを特徴とする請求項
   １、２、３、４記載のいずれかの空気調和機。
6. 【請求項６】 インジェクション流路切換手段は、シリ
   ンダを備え、該シリンダの中に摺動可能にスライダを組
   み込み、当該シリンダの両側に暖冷房運転用減圧手段を
   バイパスする配管を接続するとともに当該シリンダの側
   面にインジェクション配管を接続し、高圧側の冷媒流を
   流し低圧側の冷媒流を止めるように構成した一体型のイ
   ンジェクション流路切換弁であることを特徴とする請求
   項１、２、３、４記載のいずれかの空気調和機。
7. 【請求項７】 暖冷房運転用減圧手段を、流通抵抗の少
   ない全開状態が可能で可変絞りの電動膨張弁としたこと
   を特徴とする請求項１、２、３、４記載のいずれかの空
   気調和機。
8. 【請求項８】 少なくとも、インジェクション冷却方式
   の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用減
   圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒配
   管回路を有する空気調和機において、 上記室内熱交換器を第一，第二の熱交換器に分割し、当
   該第一，第二の熱交換器間を除湿運転用減圧手段を介し
   て接続する管路を有し、 上記暖冷房運転用減圧手段を第一暖冷房用絞り装置と第
   二暖冷房用絞り装置に分けて、これら第一，第二の絞り
   装置間に気液分離器を設け、 この気液分離器と上記圧縮機とをインジェクション配管
   にて接続したことを特徴とする空気調和機。
9. 【請求項９】 前記第一暖冷房運転用絞り装置及び前記
   第二暖冷房運転用絞り装置を流通抵抗の少ない全開状態
   が可能で可変絞りの電動膨張弁としたことを特徴とする
   請求項８記載の空気調和機。
10. 【請求項１０】 直列に接続した前記第一暖冷房運転用
    絞り装置、気液分離器および第二暖冷房運転用絞り装置
    に対して、さらにこれらをバイパスする配管を二方弁を
    介して接続したことを特徴とする請求項８記載の空気調
    和機。
11. 【請求項１１】 少なくとも、インジェクション冷却方
    式の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用
    減圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒
    配管回路を有する空気調和機において、 室内熱交換器から室外熱交換器へ至る冷媒配管に、並列
    に設けた固定絞り装置と二方弁、気液分離器、および可
    変絞り装置をこの順に直列に接続し、 さらに気液分離器と上記圧縮機とをインジェクション配
    管にて接続したことを特徴とする空気調和機。
12. 【請求項１２】 少なくとも、インジェクション冷却方
    式の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用
    減圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒
    配管回路を有する空気調和機において、 室内熱交換器から室外熱交換器へ至る冷媒配管に、可変
    絞り装置、気液分離器、および並列に設けた固定絞り装
    置と二方弁をこの順に直列に接続し、 さらに気液分離器と上記圧縮機とをインジェクション配
    管にて接続したことを特徴とする空気調和機。
13. 【請求項１３】 少なくとも、インジェクション冷却方
    式の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用
    減圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒
    配管回路を有する空気調和機において、 室内熱交換器から室外熱交換器へ至る冷媒配管に、気液
    分離器から室内熱交換器への冷媒流を止める逆止弁と固
    定絞り装置とを並列に設けた装置、気液分離器、および
    可変絞り装置をこの順に直列に接続し、 さらに気液分離器と上記圧縮機とをインジェクション配
    管にて接続したことを特徴とする空気調和機。
14. 【請求項１４】 少なくとも、インジェクション冷却方
    式の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用
    減圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒
    配管回路を有する空気調和機において、 室内熱交換器から室外熱交換器へ至る冷媒配管に、室内
    熱交換器から気液分離器への冷媒流を止める逆止弁と固
    定絞り装置とを並列に設けた装置、気液分離器、および
    可変絞り装置をこの順に直列に接続し、 さらに気液分離器と上記圧縮機とをインジェクション配
    管にて接続したことを特徴とする空気調和機。
15. 【請求項１５】 少なくとも、インジェクション冷却方
    式の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用
    減圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒
    配管回路を有する空気調和機において、 室内熱交換器から室外熱交換器へ至る冷媒配管に、可変
    絞り装置、気液分離器、および室外熱交換器から気液分
    離器への冷媒流を止める逆止弁と固定絞り装置とを並列
    に設けた装置をこの順に直列に接続し、 さらに気液分離器と上記圧縮機とをインジェクション配
    管にて接続したことを特徴とする空気調和機。
16. 【請求項１６】 少なくとも、インジェクション冷却方
    式の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用
    減圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒
    配管回路を有する空気調和機において、 室内熱交換器から室外熱交換器へ至る冷媒配管に、可変
    絞り装置、気液分離器、および気液分離器から室外熱交
    換器への冷媒流を止める逆止弁と固定絞り装置とを並列
    に設けた装置をこの順に直列に接続し、 さらに気液分離器と上記圧縮機とをインジェクション配
    管にて接続したことを特徴とする空気調和機。
17. 【請求項１７】 少なくとも、インジェクション冷却方
    式の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用
    減圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒
    配管回路を有する空気調和機において、 室内熱交換器から室外熱交換器へ至る冷媒配管に、固定
    絞り装置、気液分離器、および可変絞り装置をこの順に
    直列に接続し、 さらに気液分離器と上記圧縮機とをインジェクション配
    管にて接続したことを特徴とする空気調和機。
18. 【請求項１８】 少なくとも、インジェクション冷却方
    式の圧縮機、運転切換弁、室内熱交換器、暖冷房運転用
    減圧手段、室外熱交換器、およびこれらを接続する冷媒
    配管回路を有する空気調和機において、 室内熱交換器から室外熱交換器へ至る冷媒配管に、可変
    絞り装置、気液分離器、および固定絞り装置をこの順に
    直列に接続し、 さらに気液分離器と前記圧縮機とをインジェクション配
    管にて接続したことを特徴とする空気調和機。
19. 【請求項１９】 前記可変絞り装置を、流通抵抗の少な
    い全開状態が可能な電動膨張弁としたことを特徴とする
    請求項１１ないし１８記載のいずれかの空気調和機。
20. 【請求項２０】 インジェクション配管の途中に流量調
    節弁あるいは二方弁を設けたことを特徴とする請求項１
    ないし１９記載のいずれかの空気調和機。
21. 【請求項２１】 インジェクション冷却方式の圧縮機を
    回転数制御方式の容量制御圧縮機としたことを特徴とす
    る請求項１ないし２０記載のいずれかの空気調和機。
22. 【請求項２２】 適正冷媒量の少ない場合には気液分離
    器の上流側の絞り装置を絞らない状態にし、適正冷媒量
    の多い場合には気液分離器の上流側の絞り装置を絞った
    状態にして運転するようにしたことを特徴とする請求項
    ８ないし１６記載のいずれかの空気調和機。
23. 【請求項２３】 暖房運転時には気液分離器の上流側の
    絞り装置を絞らない状態にし、冷房運転時には気液分離
    器の上流側の絞り装置を絞った状態にして運転するよう
    にしたことを特徴とする請求項８、９、１０、１１、１
    ２、１３、１５、１６記載のいずれかの空気調和機。
24. 【請求項２４】 冷媒としてＨＦＣ系もしくは自然系の
    単独あるいはこれらの混合冷媒を用いたことを特徴とす
    る請求項１ないし２３記載のいずれかの空気調和機。