JPS6017637Y2 - ヒ−トポンプ式空気調和装置 - Google Patents

ヒ−トポンプ式空気調和装置

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JPS6017637Y2
JPS6017637Y2 JP13723978U JP13723978U JPS6017637Y2 JP S6017637 Y2 JPS6017637 Y2 JP S6017637Y2 JP 13723978 U JP13723978 U JP 13723978U JP 13723978 U JP13723978 U JP 13723978U JP S6017637 Y2 JPS6017637 Y2 JP S6017637Y2
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indoor coil
coil
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valve
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隆夫 村井
孝之 杉本
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ダイキン工業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエネルギー有効比(EER)が大で経済的運転
を果しながら、暖房および除湿の各運転が可能な空気調
和装置に関する。
冷、暖房および除湿の運転が可能な従来の空気調和装置
は、第1図に示すように室内ユニットに室内コイル5′
と並設して電気ヒータ18′を配置した構造であり、暖
房時の能力増分と除湿時の再熱分とを電気ヒータ18′
に持たせるようにしていた。
ところが、装置は電気ヒータ18′を室内コイル5′と
は全態別に設けていたので、奥行方向長が大となる構造
上の欠点があったし、除湿時に室;内コイル全体を蒸発
器として使用しているので、蒸発能力に見合った再熱容
量を持たせる関係上、電気ヒータ18′は大形のものが
必要となり、消費電力量が多く、ランニングコスト増を
もたらす経済上の不利は免れ得なかった。
: このように電気ヒータの容量が大きくなったのでは
、暖房時のエネルギー有効比(EER)即ち冷房又は暖
房能力(Kcal / h)の消費電力(W)に対する
比が小さくて、電力費が嵩み、効率の低下につながる問
題があることは言う迄もない。
さらに暖房時期におけるデフロスト運転の場合に、電気
ヒータをデフロスト用熱源としようとすれば、室内ファ
ン10′を運転する必要があり、従ってコールドドラフ
トなどの不快感わ与えることも欠点とされていた。
しかも電気ヒータが比較的高温状態となるために危険性
が増大するし、複雑な保安装置を必要とすることも問題
であった。
本考案は、従来のこの種装置が上述する如き諸種の欠点
を有していた実状に鑑みて、その改善をはかるべく案出
するに至ったものであって、特に冷房サイクル又は暖房
サイクルに切換可能な可逆冷凍サイクルを備えたヒート
ポンプ式空気調和装置にいて、冷房サイクル時蒸発器、
暖房サイクル時凝縮器として夫々作用する室内コイルを
、相互間の直接的な熱伝導が威されないように第1室内
コイルと第2室内コイルとに区分して、該第2室内コイ
ルを前記第1室内コイルに対し空気流路中の下流側に配
設し、前記第2室内コイルにおける伝熱管群のうちの一
部を冷媒系統から分離し、かつ開放腰この開放した伝熱
管内に電気ヒータを挿設する一方、圧縮機と四路切換弁
との間の吸入管にアキュムレータを介設すると共に、冷
房サイクル時凝縮器、暖房サイクル時蒸発器として夫々
作用する室外コイルから減圧膨張機構に至る高圧液管と
、前記第2室内フイルから前記アキュムレータに至る冷
房サイクル時に低圧となるガス管との間を、開閉弁及び
キャピラリーチューブを介設したバイパス回路で接続し
、前記開閉弁を開放すると共に前記電気ヒータに通電し
て、除湿運転を可能とした構成としたものであり、暖房
能力の増大に利用される電気ヒータを運転して顕熱変化
の少ない快適感をもたらす除湿運転が簡単に行なえる点
に特徴が存する。
以下、本考案の1実施例について添付図面を参照しつつ
詳述する。
第2図は本考案装置の1例に係る配管系統図であって、
圧縮機1.四路切換弁2.室外コイル3、減圧膨張機構
4例えば冷・暖兼用キャピラリーチューブ、クロスフィ
ンコイル形室内コイル5を要素とし、前記四路切換弁2
の切換えにより冷凍サイクルを冷房サイクル又は暖房サ
イクルに切換えて冷暖房可能に可逆冷凍サイクルを構成
している。
この図示装置は室外ユニットAと室内ユニットBとから
なる分離型装置であって、閉鎖弁8,8と管継手9,9
の間を連絡配管25.25により連絡せしめている。
室内コイル5はクロスフィンコイルによって構成して、
このクロスフィンコイルを2分割り、 一方を第1室内
コイル6、他方を第2室内コイル7に夫々形威し、前記
第1.第2室内コイル6.7を相互間での直接的な熱伝
導が行われないような構造となす一方、室内ファン10
が起生ずる空気流路中において、第1室内コイル6が風
上側、第2室内コイル7が風下側となるよう配設してい
る。
なお、室内コイル5を2分割する手段としては、別体を
なす第1室内コイル6、第2室内コイル7を並設するよ
うにしても良く、さらに第3図々示の如く単体構造とな
したクロスフィンコイルのフィン15を、長手方向中心
線部に一連のスリット16が設けられたスリット付フィ
ンに形成し、スリット16を前後に挾む2つの伝熱管1
7群間で、フィン15を介した直接的な熱伝導が威され
ないようにしたものであっても良い。
しかして第3図々示の室内コイル5は、スリット16に
よって分けられた前部・後部を第1室内コイル6と第2
室内コイル7とに形成している。
上記構成になる室内コイル5は、第2室内コイル7にお
ける伝熱管17群のうちの一部の伝熱管17.17、例
えば1パスにおける中間部の伝熱管17を冷媒系統から
分離した独立管となし、かつ、その管端を開放せしめ、
この開放した伝熱管17.17内に電気ヒータ18を挿
設している。
このt気ヒータ18としては棒状のシーズヒータ等が使
用されるものであって、後述するように暖房時の能力を
増大させるとともに、除湿運転時の再熱用熱源として利
用される。
一方、冷媒回路中には適宜個所に冷媒量調節器11を設
けて、冷凍運転中における循環冷媒量の調節を行い得る
ようにしている。
上記冷媒量調節器11は第2図に示す如く、室外コイル
3とキャピラリーチューブ4とを連絡する液管21と、
第2室内コイル7からアキュムレータ12に至る冷凍サ
イクル時低圧となるガス管22との間に接続したバイパ
ス回路20、圧縮機1と四路切換弁2との間の吸入管中
に介設したアキュムレータ12からなっていて、前記バ
イパス回路20には開閉弁14及びキャピラリーチュー
ブ13が直列に介設されている。
この冷媒量調節器11は、除湿運転時に冷媒貯溜の目的
で作動させるが、その態様については後述の作用説明の
内容によって明らかにされる。
次に、本考案装置の作用について述べると、先ず暖房運
転時は、四路切換弁2の操作によって、冷媒を第2図に
おいて破線矢示の方向に流すことによって第2室内コイ
ル7と第1室内コイル6とが共に凝縮器として機能し、
一方室外コイル3が蒸発器として機能する暖房サイクル
が形成される。
ここで外気温が極端に低下して暖房能力が不足するよう
な事態になると、電気ヒータ18に通電することにより
、第2室内コイル7の高圧冷媒を加熱して能力増を果す
ことができる。
この場合、電気ヒータ18の熱はその殆んどがフィンを
介して直接的に第2室内コイル7を流通する冷媒の加熱
に供され、流通空気を直接加熱する量が少いことは言う
迄もなく、従って高温状態を必要としなくて極めて安全
性の高い設計が可能である。
一方、冷房運転時は、四路切換弁2を切換操作すること
によって、冷媒を第2図において実線矢示の方向に流通
せしめ、室外コイル3が凝縮器として機能し、第1室内
コイル6と第2室内コイル7とが蒸発器として機能する
冷房サイクルが形成される。
この冷房運転が行われる時期で中間期などの場合に、温
度の低下は不要で、湿度の低下のみを必要とする除湿運
転がのそまれるときがあるが、かかる場合には電気ヒー
タ18に通電し、かつ前記冷媒量調節器11を作動させ
て冷房運転から除湿運転に転することが可能である。
即ち、第2図において、冷媒の流れは一点鎖線矢示の経
路となり、室外コイル3を流れた冷媒の一部がキャピラ
リーチューブ13で減圧後、アキュムレータ12内に流
れ込んで貯溜する結果、循環冷媒量は冷房運転時に比し
て少くなる。
従って第1室内コイル6に流入する冷媒量は少なくなる
ので、この低圧液冷媒は流通空気と熱交換して第1室内
コイル6で全量が蒸発し過熱ガスとなり、かつ流通空気
は冷却とともに脱湿が威される。
上記過熱ガスは第2室内コイル7を介して、アキュムレ
ータ12に流れてゆく。
第2室内コイル7を流れる過熱ガスは、電気ヒータ18
を挿設している伝熱管17近傍の伝熱管17内を流れる
が、電気ヒータ18で発生した熱は伝熱管17とその周
囲に設けたフィン15に伝達され、そこで流通空気と熱
交換し、前記熱の大部分は流通空気に伝達される。
しかも、伝熱管17内を流れる冷媒は、ガス状であるの
で、熱伝達率は小さく、フィン15を介して、伝熱管1
7に伝達された熱は、あまり冷媒には伝達されない。
一方、第1室内コイル6で冷却脱湿された流通空気は、
電気ヒータ18を挿設している伝熱管17とその周囲の
フィン15を介して、電気ヒータ18の発生熱と熱交換
し、再熱され、除湿運転が威される。
この場合の室内コイル5における冷媒状態は、第3図に
示すように、第1室内コイル6のイ部が湿りガスと乾き
ガスの境界部に、口部が約20°Cの過熱ガスの存在部
に、へ部が約24℃の過熱ガスの存在部になる。
このようにして除湿を行った後の過熱ガスはアキュムレ
ータ12における飽和状態の低圧液冷媒と混和して適正
な過熱度の冷媒となった後、圧縮機1に吸入される。
以上の実施例において、前記電磁弁14を可逆流通形の
もとなすとともに、暖房運転時において、過負荷を検知
する如く構成即ち、圧縮機あるいは装置の運転電流又は
冷媒の凝縮温度等を検知する如くなし、所定値以上に上
昇すると、前記電磁弁14を開くようにすれば、過負荷
時の高圧圧力が異常上昇するのを防止することができる
本考案は以上の説明によって明らかなように、ヒートポ
ンプ式空気調和装置において、室内コイル3を相互間の
直接的な熱伝導が威されないような第1室内コイル6と
第2室内コイル7とに区分して第2室内コイル7を第1
室内コイル6に対し空気流路中の下流側に配設し、前記
第2室内コイル7における伝熱管群のうちの一部を冷媒
系統から分離し、かつ開放し、この開放した伝熱管内に
電気ヒータ18を挿設する一方、圧縮機1と四路切換弁
2との間の吸入管にアキュムレータ12を介設すると共
に、前記室外コイル3から減圧膨張□機構4に至る高圧
液管21と、前記第2室内コイル7からアキュムレータ
12に至る冷房サイクル時低圧となるガス管22との間
を、開閉弁14及びキャピラリーチューブ13を介設し
たバイパス回路20て接続し、前記開閉弁14を開放す
ると共に前記電気ヒータ18に通電し、除湿運転を可能
とした構成てあり、電気ヒータ18は暖房時の外気温低
下に伴う暖房能力低下分を補助するに足る容量であれば
よいので、小容量で済み、例えば1)(Pで暖房能力2
500Kcal/ hのものに対しヒータ容量700W
で良く、従ってエネルギー有効比(EER)を大きくし
て運転経済性を改善することができる。
しかも電気ヒータ18は、空気加熱でなく冷媒を加熱す
るヒータとして使用するので、比較的低温域のものでよ
くて、安全性が高い利点がある。
さらに除湿運転時には、バイパス回路20を介してアキ
ュムレータ12に液冷媒を貯溜させることにより、冷媒
循環量を下げ室内コイル5の蒸発能力を電気ヒータ18
の能力に見合うように下げることができるので、小容量
の電気ヒータ18によって支障なく除湿運転が行えるし
、室内コイル5の一部を再熱用として利用する形式であ
るので、室内ユニットの奥行寸法を小さくシ、コンパク
トにまとめることが可能である。
特に電気ヒータ18と室内コイル5を流れる冷媒との熱
交換を行わせ゛る構造であるため、除霜用熱源として利
用可能であるばかりでなく、その際、室内ファンを停止
したま)で除霜が行えるのでコールドドラフト等の問題
を解消することができる。
以上の如く本考案は種々のすぐれた効果を奏し、実用価
値に富むヒートポンプ式空気調和装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の空気調和装置に係る室内ユニットの略示
構造図、第2図は本考案空気調和装置例に係る冷凍回路
図、第3図は第2図々示装置における室内コイルの斜視
図、第4図は第3図の要部拡大断面図である。 1・・・・・・圧縮機、2・・・・・・四路切換弁、3
・・・・・・室外コイル、4・・・・・・減圧膨張機構
、5・・・・・・室内コイル、6・・・・・・第1室内
コ、イル、7・・・・・・第2室内コイル、12・・・
・・・アキュムレータ、13・・・・・・キャピラリー
チューブ、14・・・・・・開閉弁、18・・・・・・
電気ヒータ、20・・・・・・バイパス回路、21・・
・・・・高圧液管、22・・・ガス管。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 圧縮機1.四路切換弁2.室外コイル3.減圧膨M構4
    、クロスフィンコイル形室内コイル5を備え、前記四
    路切換弁2の切換えにより冷凍サイクルを冷房サイクル
    又は暖房サイクルに切換えて冷暖房可能としたヒートポ
    ンプ式空気調和装置において、前記室内コイル5を、相
    互間の直接的な熱伝導が威されないように第1室内コイ
    ル6と第2室内コイル7とに区分して、第2室内コイル
    7を第1室内コイル6に対し空気流路中の下流側に配設
    腰前記第2室内コイル7における伝熱管群のうちの一部
    を冷媒系統から分離し、かつ開放し、この開放した伝熱
    管内に電気ヒータ18を挿設する一方、前記圧縮機1と
    前記四路切換弁2との間の吸入管にアキュムレータ12
    から介設すると共に、前記室外コイル3から減圧膨張機
    構4に至る高圧液管21と、前記第2室内コイル7から
    アキュムレータ12に至る冷房サイクル時低圧となるガ
    ス管22との間を、開閉弁14及びキャピラリーチュー
    ブ13を介設したバイパス回路で接続し、前記開閉弁1
    4を開放すると共に前記電気ヒータ18に通電して、除
    湿運転を可能としたことを特徴とするヒートポンプ式空
    気調和装置。
JP13723978U 1978-10-04 1978-10-04 ヒ−トポンプ式空気調和装置 Expired JPS6017637Y2 (ja)

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JPS5552065U JPS5552065U (ja) 1980-04-07
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