JPS5930366Y2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は簡単な冷凍回路で冷房と除湿の各個運転を容易
に行うことができる新規な構造の空気調和機に関する。

冷房と除湿の運転を個別に行わせ得る従来の空気調和機
は第４図に回路を示すように凝縮器Ａ、蒸発器兼用再熱
器８間にバイパス回路付冷房用キャピラリーチューブＣ
を設けると共に、蒸発器兼用再熱器Ｂ１蒸発器り間にバ
イパス回路付除湿用キャピラリーチューブＥを設けてな
る構成であって、冷房運転は電磁弁Ｆを閉止、電磁弁Ｇ
を開放操作する一方、除湿運転は逆に電磁弁Ｆを開放、
電磁弁Ｇを閉止操作するようにしていた。

かかる回路構成は構成部材が多く、また回路が複雑とな
って装置コストの高騰につながる欠点があった。

また、上記構造の他に、第５図に示す如く室内側ユニッ
トに１個の三方電磁弁■を用いた冷媒回路も提案されて
いるが、これも第４図々示回路同様、冷房と除湿の切換
えを行う際に、蒸発器兼用再熱器として機能する室内側
熱交換器Ｂ′で高・低圧切換えによって冷媒ショック音
を発生し、利用者に不快感を与えて好ましくなかった。

このように従来のこの種空気調和機が種々の欠陥を有し
ている現状に鑑みて、本考案はその欠陥の解消をはかろ
うとして成されたものであって、特に室外側に設けた１
個の電磁弁を開閉制御することによって２分割した室内
コイルの一方を過冷却器若しくは凝縮器として作用させ
て、冷房と除湿の個別運転を容易に行わせ得る如くした
構成を特徴とする特 以下に本考案の１例の具体的内容につき添付図面を参照
しつつ詳細に説明する。

第１図において二点鎖線−Ｃ−ｔＺ分した左半部は室外
ユニット、右半部は室内ユニットである。

前記室外ユニットに圧縮機１、室外コイル２、受液器Ｉ
、アキュムレータ８および冷媒量調節装置９ならびに室
外ファン１２が夫々具備されており、一方、室内ユニッ
トには第１室内コイル３、冷房・除湿兼用のメインキャ
ピラリーチューブ４、蒸発器として作用する第２室内コ
イル５ならびに室内ファン６が夫々具備されている。

そして、前記圧縮機１の吐出側と吸入側との間に、室外
コイル２、受液器ＩＪ第１室内コイル３、メインキャピ
ラリーチューブ４、第２室内コイル５、アキュムレータ
８の順に、これらを直列接続すると共に、前記室外コイ
ル２から受液器７を経て第１室内コイル３に至る高圧ラ
インと、第２室内コイル５とアキュムレータ８との間の
低圧配管との間に電磁弁１１とバイパスキャピラリーチ
ューブ１０とを介設したバイパス管１５を接続して冷媒
回路を形成する。

しカルで、前記電磁弁１１とキャピラリーチューブ１０
とを介設したバイパス管１５、アキュムレータ８を構成
要素として冷媒量調節装置９を構成し、前記電磁弁１１
を閉止した場合には、室外コイル２から流出する冷媒全
量が第１室内コイル３に流入する。

一方、前記電磁弁１１を開放した場合には、室外コイル
２から流出する冷媒は第１室内コイル３とバイパス管１
５とに分流し、前記バイパス管１５に流入した冷媒はキ
ャピラリーチューブ１０で減圧された後、アキュムレー
タ８に流入し、ここで気液分離して、ガス冷媒は圧縮機
１に吸入され、液冷媒がアキュムレータ８内に貯溜され
る。

従って、前記電磁弁１１を開放すると、まもなくアキュ
ムレータ８内に所定量の液冷媒が貯溜する。

しかして前記アキュムレータ８は、・循環冷媒量を調節
するための液溜め作用を主たる機能としているものであ
って、圧縮機１の吸入側に接続して容器内を垂直に立上
らせた吸入管の開口端から下方の容器内部を液溜め部８
ａに形成している。

なお、前記室外ユニットは、前記アキュムレータ８のほ
かに、液戻りを防止するための気液分離を目的とするア
キュムレータを吸入ラインに設けるようにしても勿論差
支えない。

又、室内ユニットの具体構造を第２図に示しているが、
第２図は室内ユニットの断面図であって第２図図示ケー
シング１７左側を室内ユニット前面となし、該前面上部
に吸込口１８を、下部に吹出口１９を設け、吸込口１８
内方に第２室内コイル５を傾斜状に配設し、さらに第２
室内コイル５下方で吹出口１９内方のケーシング１Ｔ内
に、室内ファンとしてクロスフローファン６を配設スる
。

そして、第１室内コイル３を前記第２室内コイル５前方
のケーシング１γ内上部で、かつ第２室内コイル５前面
上部に沿わして配設する。

これら第１．２室内コイル３，５の冷媒流通方向は、第
２図の如く室外コイル２からの冷媒は第１室内コイル３
上部に入り、第１室内コイル３内を流れ、下部からキャ
ピラリーチューブ４を介し、第２室内コイル５前面中間
から該室内コイル５に入る。

そして、第２室内コイル５内を第２図の如く流れ、前面
中間から流出し、室外ユニットのアキュムレータ８に流
れる様に形成する。

又、第１室内コイル３の熱交換面積の大きさは、第２図
の如く第２室内コイル５あるいは室外コイル２に比して
かなり小さくする。

例えば、第２室内コイル５の熱交換面積を１とすれば、
前記第１室内コイル３は、約０．１２５で、このとき室
外コイル２は約１．３である。

なお、前記第１，２室内コイル３，５は共にクロスフィ
ンコイルであってもよいが、例えば一方の第１室内コイ
ル３としで、チューブ周囲に針状フィンを周設して成る
針状フィン付チューノをコイル状に形成した熱交換器を
用いれば第１室内コイル３をより小形にできろ。

従って、ケーシング１７内の第２室内コイル５前方の空
間を小さくでき、ケーシング１７の奥行を小さくできる
。

さらに第３図に例示する如（、共通の管板間に多段多列
で橋架した伝熱管に対し四方形状のクロスフィンを大小
２分して、それ等フィン間の直接的な熱伝導が成されな
いようにした一体型のクロスフィンコイルを用いて小面
積側のものを第１室内コイル３に、大面積側のものを第
２室内ジイル５に利用する形態のものも勿論適用可能で
ある。

以上の構成になる空気調和機の運転態様につき次に説明
する。

冷房運転時には電磁弁１１を閉止して、冷媒量調節装置
９を非作動にする。

冷凍サイクル系は所定量の冷媒が循環流して高圧ガス冷
媒は室外コイル２で略々全量が凝縮液化し、次いで第１
室内コイル３で室内循環空気の一部によって過冷却され
た後、キャピラリーチューブ４で減圧し、第２室内コイ
ル５で蒸発気化してから、アキュムレータ８を経て圧縮
機１に至り、冷房サイクルが完成する。

このとき、メインキャピラリーチューブ４直前の冷媒の
状態は完全に液化しており、かつ過冷却された状態であ
り、この状態をいわゆる液シールという。

この冷房運転において、室内循環空気の一部は過冷却器
として作用する第１室内コイル３により加熱されること
となるが、第１室内コイル３を流れる冷媒温度は相当低
下していることから、吸込空気温度との温度差は小さく
、しかも第１室内コイル３の熱交換面積もかなり小さい
ということから前記加熱量は饋かである。

しかも、この室内循環空気に対する加熱は、第２室内コ
イル５の冷却能力の増大により略々相殺されるので、冷
房能力はほとんど低下しない。

即ち、第２室内コイル５人口側の室内循環空気の温度は
、第１室内コイル３での加熱により温度ｔ１からｔ２に
上昇し、第２室内コイル５における冷媒の蒸発温度と循
環空気温度との温度差が増大すると共に、第１室内コイ
ル３出口におけろ冷媒の過冷却が増大し、第２室内コイ
ル５に流入する冷媒中の液の割合が増大するということ
により、第２室内コイル５の冷却能力が増大する。

この増大分は、第２室内コイル５人口側の室内循環空気
温度が上昇するに伴って必要となる冷却能力の増加分に
ほぼ等しく、あたかも循環空気を介して間接的に第１室
内コイル３の冷媒と第２室内コイル５の冷媒との間で熱
の受授を行なった状態を呈することとなって、室内循環
空気に対する第１室内コイル３における加熱弁は、第２
室内コイル５における冷却能力の増加分により相殺され
、冷房能力にほとんど低下しない。

一方、除湿運転時には、電磁弁１１を開放して、冷媒量
調節装置９を作動させろ。

この場合、室外ファン１２を低速に切換えて風量を低下
させろ。

高圧ラインの液冷媒は一部がバイパスキャピラリーチュ
ーブ１０を介しバイパス流し、徐々にアキュムレータ８
内の貯溜液冷媒が増量してくる。

かくしてメインキャピラリーチューブ４直前におけろ冷
媒の状態はフラッシュ状態となり、該キャピラリーチュ
ーブ４における冷媒の流通抵抗が著しく増大して第１，
２室内コイル３，５を流通する冷媒量が減少してくる。

その結果、所謂ガス欠運転となり、低圧が低下して高圧
も下ろうとする傾向になる。

しかし乍ら室外ファン１２を低風量にしたので高圧は下
らず、一定となり、室外コイル２の能力低下分は第１室
内コイル３の加熱能力分として確保される。

なお、メインキャピラリーチューブ４直前の液ガス混合
割合は第１室内コイル３と第２室内コイル５との能力が
略々見合う程度となるよう設計の段階で規定することが
できる。

かくして第２室内コイル５の冷媒流量が小となり、該コ
イル５の有効蒸発面積が下流側から徐々に減少し、つい
には第２図で略々下半分の熱交換部が過熱領域となり、
その後は第１室内コイル３通過直後の空気温度ｔ２によ
って過熱を受けろが、過熱領域であるがために、熱貫流
率が低いことと熱落差が少ないこととによって熱交換量
は極めて少い。

従って蒸発器として作用する第２室内コイル５は冷房時
の略々半分以下の冷却能力に減少したことと同じことと
なり、第１室内コイル３の加熱能力とほぼ均衡する。

又、加熱器として作用する第１室内コイル３を通過した
空気は略々温度ｔ２を保持したまま第２室内コイル５を
通過して再熱に寄与する。

この高温空気（温度ｔ。

の空気）と、第２室内コイル５の下半部を通過して冷却
脱湿された低温空気（温度ｔ３の空気）とは混合して実
質的に顕熱が変化しないドライ空気となって室内に送出
され、除湿が効果的になされるのである。

なお、以上の除湿運転において室外ファン１２の送風能
力を低下させているのは、高圧低下により、循環量の減
少からくる除湿機能の逸失を防止する上に極めて好適で
あるが、室外ファン１２の風量調節を行わな（でも冷房
・除湿の運転は十分可能である。

また、第１室内コイル３と第２室内コイル５との配置関
係は前記両側に示した如き、第１室内コイル３を上流側
に設ける構造に限定されろものではなく、逆は第１室内
コイル３を下流側に配置しても良く、この場合は第２図
において、第２室内コイル５の下半部即ち上流側となる
部分の直後部に設けることが好適である。

本考案は以上の説明により明らかな如く、圧縮機１の吐
出側と吸入側との間に、室外コイル２、第１室内コイル
３、メインキャピラリーチューブ４、第１室内コイル３
に比し熱交換面積が大きい第２室内コイル５及びアキュ
ムレータ８を、記載順に直列接続して冷媒回路を形成す
ると共に、室外ファン１２及び室内ファン６を設け、室
外コイル２を室外ファン１２の空気通路中に配設し、前
記第１室内コイル３と前記第２室内コイル５とを室内フ
ァン６の空気通路中に配設し、前記室外コイル２から前
記第１室内コイル３に至る高圧ラインと前記アキュムレ
ータ８との間を、開閉弁１１とバイパスチューブ１０と
の直列回路で接続する一方、前記冷媒回路内に充填され
ている冷媒量を、前記開閉弁１１の閉時に前記メインキ
ャピラリーチューブ４直前における冷媒の状態が液シー
ル状態となる量となし、さらに、前記アキュムレータ８
の液溜め部８ａの容積を、前記開閉弁１１を開いて前記
冷媒回路内の液冷媒を前記液溜め部８ａ内に貯溜するこ
とにより、前記メインキャピラリーチューブ４直前にお
けろ冷媒の状態をフラッシュ状態となし得ろ大きさとし
た構成であって、１個の開閉弁１１の開閉操作によって
除湿と冷房の運転選択が可能であるから、キャピラリー
チューブと開閉弁を各２個使用したり、あるいは三方電
磁弁などの制御弁を回路中に設けねばならなかった従来
のこの種空気調和機に比して、回路構成が極めて単純化
され装置コストの低減効果は犬である。

しかも簡易回路でありながら冷房・除湿運転が行え、除
湿専用減圧器、三方切換弁等の制御弁が冷媒流通主ライ
ンに不要となって、運転切換時のショック音を一切排除
し、静粛運転が果せる等種種の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案空気調和機の１例に係る装置回路図、第
２図および第３図は本考案の各側に係る室内ユニットの
暗示構造図、第４図および第５図は従来の空気調和機各
側の装置回路図である。 １・・・・・・圧縮機、２・・・・・・室外コイル、３
・・・・・・第１室内コイル、４・・・・・・メインキ
ャピラリーチューブ、５・・・１２室内コイル、６・・
・・・・室内ファン、８・・・・・・アキュムレータ、
８ａ・・・・・・液溜め部、１０・・・・・・バイパス
キャピラリーチューブ、１１・・・・・・開閉弁、１２
・・・・・・室外ファン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 圧縮機１の吐出側と吸入側との間に、室外コイル２、第
   １室内コイル３、メインキャピラリーチューブ４、第１
   室内コイル３（／Ｉ：比し熱交換面積が大きい第２室内
   コイル５、アキュムレータ８を、記載順に直列接続して
   冷媒回路を形成すると共に、室外ファン１２及び室内フ
   ァン６を設け、前記室外コイル２を前記室外ファン１２
   の空気通路中に配設し、前記第１室内コイル３と前記第
   ２室内コイル５とを前記室内ファン６の空気通路中に配
   設し、前記室外コイル２から前記第１室内コイル３に至
   る高圧ラインと前記アキュムレータ８との間を、開閉弁
   １１とバイパスキャピラリーチューブ１０との直列回路
   で接続する一方、前記冷媒回路内に充填されている冷媒
   量を、前記開閉弁１１の閉時に前記メインキャピラリー
   チューブ４直前における冷媒の状態が液シール状態とな
   る量となし、さらに、前記アキュムレータ８の液溜み部
   ８ａの容積を、前記開閉弁１１を開いて前記冷媒回路内
   の液令媒を前記液溜め部８ａ内に貯溜することにより、
   前記メインキャピラリーチューブ４直前における冷媒の
   状態をフラッシュ状態となし得ろ大きさとしたことを特
   徴とする空気調和機。