JPH1137513A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のシステム構成の変更を最小限に抑え
て，簡易かつ容易に被調和室に湿度が低く，かつ，暖か
い空気を送風できるようにする。 【解決手段】 室内熱交換器６ａ，６ｂの二次側に，補
助熱交換器５７ａ，５７ｂを設ける。そして，当該補助
熱交換器５７ａ，５７ｂに温水が供給されるようにす
る。この温水は，流量可変弁５８ａ，５８ｂにより調整
可能にする。そして，被調和室に湿度が低く，かつ，暖
かい空気を送風する場合には，冷房サイクルを運転させ
ると共に，流量可変弁５８ａ，５８ｂを開いて，温水を
補助熱交換器５７ａ，５７ｂに供給する。これにより，
室内熱交換器６ａ，６ｂにより除湿され冷気となった被
調和空気を当該補助熱交換器５７ａ，５７ｂを介して温
水と熱交換させて暖かくして被調和室に送風するように
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，被調和室に湿度が
低く，かつ暖かい空気を送風することが可能な空気調和
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，ヒートポンプを利用して屋内を冷
暖房する空気調和機が提案されている。例えば，特公昭
６３−４６３３５号公報においては，室内側熱交換器及
び室内側ファンを具備した室内機，当該室内機と連通ダ
クトにより連通され，圧縮機，室外機側熱交換器，室外
側ファン，外気の取入口である外気吸入口及び外気の吸
気量を調整するダンパを具備した室外機を有した空気調
和機が開示されている。

【０００３】そして，ダンパの開閉度を調整することに
より，外気吸引口を介して室外機に吸入される外気の吸
入抵抗を調整して，当該室外機に吸入される外気量を調
整している。この時，室外側ファンは，ダンパの開閉度
と無関係に回転しているので，室外機に吸入される外気
の量が変動すると，当該変動量に対応する分だけ連通ダ
クトを介して室外機に吸入される屋内の空気の量が変動
する。

【０００４】このように，吸入された外気は，例えば冷
房時にあっては室外機側熱交換器で圧縮機で圧縮された
高温ガスとなった冷媒と熱交換し凝縮し，当該熱交換し
た冷媒が減圧器により絞られ低温冷媒となって室内熱交
換器で蒸発し被調和空気と熱交換する。これにより被調
和空気は冷されて湿度が低い冷気となって被調和室に送
風される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，被調和
室の温度を一定に保ったまま湿度のみを下げようとした
場合，冷媒の蒸発で低温低湿となった調和空気を再加熱
して送風する必要がある。調和空気の供給量が多い場合
にかかる機能を達成するためには，システム構成を大き
く変更する必要が生じ，コストアップをもたらす問題が
あった。

【０００６】そこで本発明は，システム構成の変更を最
小限に抑えながら湿度の低く，かつ，暖かい空気を被調
和室に送風することが可能な空気調和機を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，冷媒を圧縮する圧縮機と，冷媒と外気との熱交換を
行う室外熱交換器と，減圧器と，冷媒と被調和室に送風
する空気との熱交換を行う室内熱交換器とを用いた冷凍
サイクルを具備した空気調和機において，室内熱交換器
の二次側に配設され，温水が供給されて，被調和室に送
風される空気を加熱する加温手段と，冷凍サイクル中の
室外熱交換器と室内熱交換器との間に設けられて，被調
和室から屋外に排出される空気と冷媒との熱交換を行う
熱回収器とを設ける。

【０００８】そして，少なくとも被調和室に湿度が低
く，かつ，暖かい空気を送風する場合には，室内熱交換
器の二次側に配設された加温手段に温水を供給して，室
内熱交換器からの冷気を暖めるようにしたことを特徴と
する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本実施の形態にかかる空気調
和機の基本構成を示している。なお，図１の配管路に沿
って示した点線矢印及び実線矢印は，四方切換弁８ａ，
８ｂに示した点線流路及び実線流路に対応しており，冷
房サイクルにおいては実線矢印の方向に冷媒が循環し，
暖房サイクルにおいては点線矢印の方向に冷媒が循環す
る。

【００１０】空気調和機は，冷媒を圧縮する圧縮機１
ａ，１ｂ，外気と冷媒との熱交換を行う室外熱交換器２
ａ，２ｂ，当該室外熱交換器２ａ，２ｂに外気を送風す
る室外送風器３ａ，３ｂ，屋内の換気のために排気され
る空気と冷媒との熱交換を行って，廃熱の再利用を行う
熱回収器４ａ，４ｂ，電動膨張弁等を用いてなる減圧器
５ａ，５ｂ，空気調和する各部屋に送風する空気と冷媒
との熱交換を行なう室内熱交換器６ａ，６ｂ，冷房サイ
クル及び暖房サイクルの冷媒の循環方向を切換える四方
切換弁８ａ，８ｂ，除湿運転の場合に室内熱交換器で調
和された空気を暖める補助熱交換器５７ａ，５７ｂ，該
補助熱交換器５７ａ，５７ｂに流す温水を制御する流量
可変弁５８ａ，５８ｂ等を有している。

【００１１】なお，圧縮機１ａ，１ｂは，運転能力を連
続的に可変できるもの，運転能力を段階的に複数段に変
更できるもの，運転能力の変更ができないもののいずれ
でも本実施の形態の趣旨を変えるものではないので任意
に空気調和機の設置に応じて選択することが可能であ
る。

【００１２】また冷凍サイクルに，ストレーナ，マフラ
ー等を設けることも可能であり，その際の配置は一般に
知られている配置を用いることができるので図示省略す
る。

【００１３】そして，冷房サイクル時には四方切換弁８
ａ,８ｂを切換えることにより，冷媒を圧縮機１ａ，１
ｂ，室外熱交換器２ａ，２ｂ，熱回収器４ａ，４ｂ，減
圧器５ａ，５ｂ，室内熱交換器６ａ，６ｂの順に循環さ
せて冷凍サイクルを形成する。

【００１４】このとき被調和室に湿度が低く，かつ，暖
かい空気を送風する場合には，冷房サイクルを運転し，
さらに流量可変弁５８ａ，５８ｂを開いて補助熱交換器
５７ａ，５７ｂに温水を流すことにより，室内熱交換器
６ａ，６ｂで冷却された湿度の低い冷気を再加熱して被
調和室に送風するようにする。

【００１５】また，暖房サイクル時には四方切換弁８
ａ，８ｂを切換えることにより，冷媒を圧縮機１ａ．１
ｂ，室内熱交換器６ａ，６ｂ，減圧器５ａ，５ｂ，熱回
収器４ａ，４ｂ，室外熱交換器２ａ，２ｂの順に循環さ
せる冷凍サイクルを形成する。

【００１６】なお，外気温度が低く十分な暖房機能が得
られない場合は，圧縮機１ａ，１ｂによるヒートポンプ
サイクルを停止し，流量可変弁５８ａ，５８ｂを開いて
温水による暖房のみとしても良い。さらに暖房時は補助
熱交換器５７ａ，５７ｂによる暖房のみとし，ヒートポ
ンプサイクルを熱回収用にのみ作動させても良い。

【００１７】図２は，上記構成の空気調和機を家屋内に
配設して，冷暖房を行う空気調和システムを構成した際
の概念図で，床側に配設された空気調和機と天井側に配
設された空気調和機とからなり，これらの構成は後述す
る吸込みチャンバーの構成が相違する以外は略同じ構成
となっている。

【００１８】各空気調和機は，室内機１０ａ，１０ｂ，
室外機２０ａ，２０ｂ，換気ユニット３０，吸込みチャ
ンバー４０ａ，４０ｂ，分岐チャンバー５０ａ，５０
ｂ，吹出しチャンバー６０ａ，６０ｂ等により構成され
ている。

【００１９】床側の室内機１０ａは，階段下のような閉
空間内に配設されて，当該閉空間が吸込みチャンバー４
０ａとして作用している。これにより，吸込みチャンバ
ー４０ａを別途設ける必要が無くなるので，製造コスト
を安価にすることが可能になる。

【００２０】なお，本実施の形態においては，吸込みチ
ャンバー４０ａ，４０ｂに外気と室内空気とが冷房サイ
クル及び暖房サイクルを問わず一定比で流入する構成と
なっているが，当該比率を変える必要がある場合には，
吸込みチャンバー４０ａ，４０ｂ等にダンパー装置等を
設ければよい。

【００２１】室内機１０ａ，１０ｂには，室内熱交換器
６ａ，６ｂ，減圧器５ａ，５ｂ，室内送風器７ａ，７ｂ
等が配設され，また室外機２０ａ，２０ｂには，圧縮機
１ａ，１ｂ，室外熱交換器２ａ，２ｂ，室外送風器３
ａ，３ｂ等が配設されている。

【００２２】また換気ユニット３０には，熱回収器４
ａ，４ｂと屋内の空気を吸入して排気する換気用送風器
３１とが設けられている。排気口７０の排気トップ７１
及び外気取入口８０ａ，８０ｂには，図示しない防虫ネ
ット等が被せてあり，室内に虫等が侵入しないようにな
っている。

【００２３】分岐チャンバー５０ａ，５０ｂには，補助
熱交換器５７ａ，５７ｂが配設され，そしてダクト５３
ａ，５３ｂにより室内機１０ａ，１０ｂと接続され，ま
たダクト５４ａ，５４ｂ及びダクト５５ａ，５５ｂによ
り吹出チャンバー６０ａ，６０ｂと接続されている。

【００２４】次に，空気調和動作を説明する。冷房時に
おいては，四方切換弁８ａ，８ｂを切換え，冷媒を図３
の実線矢印方向に循環させてサイクルを形成する。この
時，室外熱交換器２ａ，２ｂ及び熱回収器４ａ，４ｂが
凝縮器として作用し，室内熱交換器６ａ，６ｂが蒸発器
として作用する。

【００２５】そして，被調和室に冷気を送風するとき
は，流量可変弁５８ａ，５８ｂを閉じて温水が補助熱交
換器５７ａ，５７ｂに供給されないようにして，室内熱
交換器６ａ，６ｂで冷された冷気が被調和室に送風され
るようにする。

【００２６】一方，被調和室に湿度が低く，かつ，暖か
い空気を送風するときは，流量可変弁５８ａ，５８ｂを
開き，補助熱交換器５７ａ，５７ｂに温水を供給するよ
うにして，室内熱交換器６ａ，６ｂからの冷気を当該補
助熱交換器５７ａ，５７ｂで暖めて被調和室に送風す
る。

【００２７】また暖房時においては，四方切換弁８ａ，
８ｂを切換えて，冷媒を図１に示す点線矢印の方向に循
環させサイクルを形成する。

【００２８】即ち，冷媒は圧縮機１ａ，１ｂで圧縮され
て高温の冷媒ガスになって室内熱交換器６ａ，６ｂに送
られ，当該室内熱交換器６ａ，６ｂで各部屋に送風する
空気と熱交換して凝縮し，減圧器５ａ，５ｂにより絞ら
れる。そして熱回収器４ａ，４ｂで排気される空気と熱
交換し，また室外熱交換器２ａ，２ｂで外気と熱交換し
て蒸発した後，圧縮機１ａ，１ｂに戻る。

【００２９】これにより，各部屋に送風する空気は高温
の冷媒ガスにより暖められて温風となり，分岐チャンバ
ー５０ａ，５０ｂを経て各吹出しチャンバー６０ａ，６
０ｂから各部屋に送風されるようになる。

【００３０】以上説明したように，補助熱交換器５７
ａ，５７ｂを設けることにより，簡単に湿度が低く，か
つ，暖かい空気を被調和室に送風することが可能にな
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
温水が循環する補助熱交換器を設けたので，従来のシス
テム構成の変更を最小限に抑え，簡易かつ容易に，被調
和室に湿度が低く，かつ，暖かい空気を送風することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態にかかる空気調和機の基本構
成を示す図である。

【図２】図１の空気調和機を用いた空気調和システムの
概略構成図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 圧縮機 ２ａ，２ｂ 室外熱交換器 ３ａ，３ｂ 室外送風器 ４ａ，４ｂ 熱回収器 ５ａ，５ｂ 減圧器 ６ａ，６ｂ 室内熱交換器 ７ａ，７ｂ 室内送風器 ８ａ，８ｂ 四方切換弁 １０ａ，１０ｂ 室内機 ２０ａ，２０ｂ 室外機 ３０ 換気ユニット ３１ 換気用送風器 ４０ａ，４０ｂ 吸込みチャンバー ５０ａ，５０ｂ 分岐チャンバー ５７ａ，５７ｂ 補助熱交換器 ５８ａ，５８ｂ 流量可変弁 ６０ａ，６０ｂ 吹出しチャンバー ６１ａ，６１ｂ 吹出口 ７０ 排気口 ８０ａ，８０ｂ 外気取入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼子 真司 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 (72)発明者 机 重男 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮機と，冷媒と外気と
   の熱交換を行う室外熱交換器と，減圧器と，冷媒と被調
   和室に送風する空気との熱交換を行う室内熱交換器とを
   用いた冷凍サイクルを具備した空気調和機において，前
   記室内熱交換器の二次側に配設され，温水が供給され
   て，前記被調和室に送風される空気を暖める加温手段
   と，前記冷凍サイクル中の前記室外熱交換器と前記室内
   熱交換器との間に設けられて，前記被調和室から屋外に
   排出される空気と冷媒との熱交換を行う熱回収器とを有
   することを特徴とする空気調和機。