JPS6269054A - 冷暖房除湿機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は冷暖房除湿機、特に暖房及び除湿運転性能の
改善に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図に従来の冷暖房除湿機の冷媒回路を示す。

図において、（１）は圧縮機、（２）は冷・暖房切換弁
、（３）は室外熱交換器、（４）は室外熱交換器（３）
に送風する室外送風機、（５）は第１の絞り装置であり
、冷房用絞り回路（５２）及び暖房用絞り回＃（５１）
、　（５２）と、上記絞り回路に並列に接続されたバイ
パス回路（５ａ）とにより構成されている。（６）は室
内第２熱交換器、（７）は室内第１熱交換器、（８）は
室内第１熱交換器（７）、及び室内第２熱交換器（６）
に送風する室内送風機である。（９）は第２の絞り装置
であり、第３の絞り（９１）、第３の逆止弁（９２）、
第４の逆止弁（９３）、第２の電磁弁（９４）により構
成されている。（１０１はアキュームレータであり、各
々第３図に示す通り冷媒配管によって接続されている。

次に動作について第３図の冷媒回路図及び第４図の運転
モード別機器作動図をもとに説明する。

まず、冷房運転時について説明する。第３図中、冷房時
の冷媒流れ方向を太実線矢印にて示す。圧縮機（１）か
ら吐出された高温高圧のガス冷媒は冷・暖房切換弁（２
）を通り、室外熱交換器（３）において室外送風機（４
）により供給される被熱交換空気と熱交換し、自らは凝
縮・液化し、第１の絞り装置（５）に供給される。そし
て、第１の逆止弁（５３）を通り、冷房用絞り回路（５
２）にて減圧される。そして室内第２熱交換器（６）に
て、室内送風機（８）により供給される被空調空気を熱
交換して蒸発し、更に、この時間路している第２の電磁
弁（９４）、第４の逆止弁（９３）を通り、室内第１熱
交換器（７）に至る。ここで更に蒸発し、冷・暖房切換
弁（２）、アキュームレータ００）を通り、圧縮機（１
）に戻る。そして、室内の被空調空気を冷却することに
より、室内の冷房を行う。

次に暖房運転時について説明する。第３図中、暖房時の
冷媒流れ方向を太破線矢印にて示す。圧縮機ｔｉ）から
吐出された高温高圧のガス冷媒は冷・暖房切換弁（２）
を通り、室内第１熱交換器（７）において、室内送風機
（８）により供給されろ比較的温度の低い被空調空気と
熱交換し、被空調空気をあたためると同時に自らは凝縮
し、第３の逆止弁（９２）を通り、室内第２熱交換器（
６）に至る。ここで、室内第１熱交換器（７）によりあ
たためられた比較的温度の高い被空調空気と熱交換し、
この被空調空気を更にあたためろと同時に自らは更に凝
縮し、第１の絞り装置（５）に至る。そして暖房用絞り
（５２）、　（５１）にて減圧され、室外熱交換器（３
）にて、室外送風機（４）により供給される被熱交換空
気と熱交換されろ。自らは蒸発し、冷・暖房切換弁（２
）、アキュームレータ（１０１を通り、圧縮機（１）に
戻る。

次に、除湿運転時について説明する。第３図中除湿時の
冷媒流れ方向を白抜き矢印にて示す。圧縮機（１］から
吐出された高温高圧のガス冷媒は冷・暖房切換弁（２）
を通９、室外熱交換器（３）では室外送風機（４）が停
止している為、自然放熱分はあるが、はとんど凝縮せず
に通過し、第１の電磁弁（５５）及び第２の逆止弁（５
４）を有するバイパス回路（５ａ）を通り、室内第２熱
交換器（６）に供給されることによって、室内第１熱交
換器（７）にて冷却除湿された被空調空気と熱交換し、
この被空調空気を加熱すると同時に自らは凝縮・液化す
る。そして、第２の絞り装置（９）を構成する除湿用絞
り回路（９１）にて減圧され、室内簾１ｆｉ交換器（７
）に至る。そこで被空調空気を冷却除湿すると同時に自
らは蒸発し、冷暖房切換弁（２）、アキュームレータ（
イ）を通り圧縮機（１）に戻る。通常、室内第２熱交換
器（６）にて放熱する熱量と室内第１熱交換器（７）に
て採熱する熱量とを比較すると、熱力学的な熱収支から
考えて、圧縮機（１）の入力分だけ放熱する熱量が多い
為、室内空気は加熱されることになる。（この方式を一
般には加温除湿という） 最後に、デフロトス運転時について説明する。

冷媒流れ方向は第３図中の太実線矢印（冷暖房時流れ方
向）と同一である。圧縮機（１）から吐出された高温高
圧のガス冷媒は、冷暖房切換弁（２）を経由し着霜して
いる室外熱交換器（３）に入り、霜を溶かし、自らは凝
縮・液化する。通常、大気への放熱を防止し、効率の良
いデフロストを行う為、室外送風機（４）は停止してい
る。その後、冷房用絞り回路（５２）にて減圧され、室
内第２及び室内第１熱交換器（６１，（７）にて蒸発し
圧縮機（１）に戻る。しかし、室内送風機（８）を運転
すると冷風が室内を循環する為、冷風ストップ（室内送
風機（８）の運転停止）を行っている。従って、蒸発性
能が悪く、低圧圧力が低下する為、圧縮機（１）の能力
が充分発揮出来ず、デフロスト時間が長くかかっていた
。

また、第４図に示す運転モー　ド別機器作動図に示す通
り、サーモ停止時には圧縮機（１）、室内及び室外送風
機Ｔ８１　、　［４］は停止している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の冷暖房除湿機は以上のように構成されているので
冷房運転時において、第１の絞り装置（５）において減
圧された冷媒が室内第２熱交換器（６）を通り蒸発し、
更に第２の絞り装置（９）を通り、室内第１熱交換器（
７）にて更に蒸発するようになっているので冷媒側の圧
力損失が大きく、低圧圧力が低下し、圧縮機（１）の能
力不足、効率低下をきたしていた。

また、暖房運転時において、圧縮器（１）から吐出され
た高温・高圧バス冷媒が室内第１熱交換器（７）にて凝
縮し、被空調空気をあたため、かつ自らは凝縮・液化し
た後、室内第２熱交換器（６）において更に比較的あた
たかい被空調空気を比較的冷却された凝縮冷媒により熱
交換する為、被空調空気を高温まであたためることが不
可能であり、かつ、被空調空気の流れ方向に対し、冷媒
流れ方向が並流熱交換関係となる為、熱交換効率が悪か
った。

除湿運転時においては、加温除湿となり、被空調空気温
度が上昇する為、冷房及び除湿の交互運転を行う必要が
生じたりしな。この発明は上記の様な問題点を解決し、
暖房運転時には被空調空気の上昇一度を高め、熱交換効
率を向」ニし、除湿運転時には被空調空気の温度上昇を
抑制して、被空調空気温度上昇に起因して、に記のよう
に除湿運転不可状態に至のを防止することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係わる冷・暖房除湿機は、圧縮機、冷暖房切
換弁、室外熱交換器、冷房及び暖房用絞り回路と、これ
らの絞り回路に並列に接続されたバイパス回路とを有す
る第１の絞り装置、室内送風機により供給される被空調
空気の流れにおいて、風上側に位置する室内第１熱交換
器とその風下側に位置する室内第２熱交換器及び第２の
絞り装置が閉ループを形成するように冷媒配管によって
接続されたものにおいて、暖房運転時に、上記圧縮機か
ら吐出された冷媒が上記冷・暖房切換弁を経由して、上
記室内第２．第１熱交換器の順に供給されて凝縮・液化
し、更に上記暖房用絞り回路において減圧された後、上
記室外熱交換器で蒸発気化し、上記冷・暖房切換弁を経
由して、上記圧縮機に戻る冷媒回路と、除湿運転時に、
上記圧１１１機から吐出された冷媒が上記冷・暖房切換
弁、上記室外熱交換器、及び上記バイパス回路を経由し
て上記室内第２熱交換器に供給されて凝縮・液化し、更
に第２の絞り装置で減圧された後、上記室内第１熱交換
器で蒸発・気化して上記冷・暖房切換弁を経由して上記
圧縮機に戻る冷媒回路とを選択的に切り換える切換弁と
除湿運転時において、上記室内第１熱交換器入口空気高
度を検出する入口空気温度検出器及び室内第２熱交換器
出口空気温度を検出する出口空気温度検出器と、上記入
口、出口空気温度検出器からの空気温度検出信号を入力
とし、予め設定された設定値と上記入口、出口空気温度
差とを比較する比較手段と、この比較手段によって比較
された比較値に基づいて、上記室外熱交換器に熱交換空
気を供給する室外送風機の回転数を制御する制御値信号
を決定する制御値信号決定手段と、この制御値信号決定
手段の出力に基づき、上記室外送風機の回転数を制御す
る回転数制御手段とを設けることにより、冷暖房除湿機
を構成して上記目的を達するものである。

〔作　用〕

この発明における冷暖房除湿機は、暖房運転時において
は、圧縮機から吐出された高温の冷媒が室内第２．第１
熱交換器の順に供給され、一方被空調空気は上記室内第
１．第２熱交換器の順に供給されて熱交換する向流熱交
換関係としているため、被空調空気を比較的高い温度に
昇温てさ、また熱交換効率を良くすることが可能である
。

また、除湿運転時において、室内第１熱交換器の入口空
気温度と室内第２熱交換器の出口空気温度とを検出し、
これらの空気温度差が予め設定された設定値となるよう
に室外送風機の回転数を制御することにより、除湿運転
時における被空調空気温度の上昇を制御するものである
。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。

第１図はこの発明の冷暖房除湿機の冷媒回路図であり、
図中、（１）（よ圧縮機、（２）は冷・暖房切換弁、（
３）は室外熱交換器、（４）は室外熱交換器（３）に被
熱交換空気を送風する室外送風機、（５）は第１の絞り
装置であり、冷房用絞り回路（５２）及び暖房用絞り回
路（５１）　（５２）と上記各校り回路に並列に接続さ
れたバイパス回路（５ａ）により構成されており、更に
上記バイパス回路（５ａ）は第２の逆止弁（５４）、及
び第１の電磁弁（５５）により構成されている。（６）
は室内第２熱交換器、（７）は室内第１熱交換器、（８
）は室内第１Ｍ交換器（７）、及び室内第２熱交換器（
６）の順に被空調空気を供給する室内送風機である。（
９）は第２の絞り装置であり、除湿用の絞り回路（９１
）、第２の電磁弁（９４）により構成されている。００
）はアキュームレータである。（６０）は第１の絞り装
置（５）と室内第１熱交換器（７）を接続する配管中に
設けられた第３の電磁弁、（６１）は室内第２熱交換器
（６）と室内第１熱交換器（７）及び冷・暖房切換弁（
２）とを接続する配管中に設けられた第４の電磁弁、（
６２）は圧縮機（１）の吐出冷媒配管（８１）とアキュ
ームレータ［１０）の入口冷媒配管（８２）とをバイパ
スするバイパス配管（８３）に設けられた第５の電磁弁
、（７］）は第１の絞り装置（５）と室内第２熱交換器
（６）を接続する配管中に設けられた第５の逆止弁、（
７２）は第４の電磁弁（６１）と冷・暖房切換弁（２）
とを接続する配管中に設けられた第６の逆止弁、（７３
）は冷・暖房切換弁（２）と室内第２熱交換器（６）と
を接続する配管中に設けられた第７の逆止弁であり、各
々第１図に示す通り冷媒配管にて接続されている。なお
、切換弁は第１〜第４の電磁弁により構成されたもので
ある。

また、（３０）は室内第１熱交換器入口空気温度を検出
する入口空気温度検出器（３１）　（この実施例ではサ
ーミスタを使用）、及び室内第２熱交換器出口空気温度
を検出する出口空気温度検出器（３２）（この実施例で
はサーミスタを使用）による測定手段を用い、上記測定
手段からの温度検出信号を入力とし、上記入口、出口空
気温度差が予め設定された設定値以内かどうかを比較す
る比較手段、上記温度差が上記設定値以上の場合、室外
送風機（４）の回転数を制御する制御値信号を決定する
決定手段、及びその制御値信号により、上記室外送風機
（４）の回転数を制御するサイリスタ等を利用した回転
数制御手段である。

次に動作について第１図の冷媒回路図及び第２図の運転
モード別機器作動図をもとに説明する。

まず冷房運転について説明する。第１図中、冷房時の冷
媒流れ方向を太実線矢印にて示す。圧縮機（１）から吐
出された高温・高圧のガス冷媒（よ冷・暖房切換弁（２
）を通り、室外熱交換器（３）にて室外送風機（４）に
より供給される被熱交換空気と熱交換し、自らは凝縮・
液化し、絞り装置（５）に流れる。そして第１の逆止弁
（５１）を通り、冷房用絞り回路（５２）にて減圧され
る。そして第（５）の逆止弁（７１）を通り、室内第２
熱交換器（６）に導かれる冷媒と、この時間路している
第３−の電磁弁（６０）を通り、室内第１熱交換器（７
）に導かれろ冷媒とに分離され、各々室内第１及び室内
第２熱交換器ｆ７１．ｆ６＋で室内送風機（８）により
供給される被空調空気と熱交換して蒸発し、第６の逆止
弁（７２）、冷・暖房切換弁（２）、アキュームレータ
（１０）を通り圧縮機（１）に戻る。そして室内の被空
調空気を冷却することにより、室内の冷房を行う。また
、冷房時は室内第１及び室内第２熱交換器（７１，（８
１を並列位置関係としている為、冷媒蒸発側の圧力損失
を小さく押さえることができ、相対的に低圧圧力を上昇
させることが可能となる為、能力アップ、効率アップが
可能となる。

次に暖房運転時について説明する。第１図中、暖房時の
冷媒流れ方向を太破線矢印にて示す。圧縮ｉ　（１１か
ら吐出された高温・高圧のガス冷媒は冷・暖房切換弁（
２）、第７の逆比弁（７３）を通り、室内第２熱交換器
（６）にて、室内第１熱交換器（７）通過後の比較的あ
たためられた被空調空気と熱交換し、自らは一部凝縮し
、被空調空気は更にあｔコためられる。そして、この時
間路している第４の電磁弁（６１）を通り室内第１熱交
換器（７）に入る。ここて比較的温度の低い被空調空気
と熱交換し、室内の被空調空気をあたためると同時に、
自らは完全に凝縮し、この時間路している第３の電磁弁
（６０）を通り、第１の絞り装置（５）に導かれる。こ
こで、室内送風機（８）は室内第１及び室内第２熱交換
器（７１，（６１の順に被空調空気を送風する。そして
冷媒は暖房用絞り回路（５２）、　（５１）にて減圧さ
れ、室外熱交換器（３）にて室外送風８１（Δ）により
供給される被熱交換空気と熱交換する。そして自らは蒸
発し、冷・暖房切換弁（２）、アキュームレータαＯ）
を通り、圧縮機（１）に戻る。従って、被空調空気の流
れ方向と冷媒の流れ方向とが向流熱交換となる為、被空
調空気を高温まであたためることが出来ると同時に、熱
交換率が良い。

次に、除湿運転時について説明する。第１図中、除湿時
の冷媒流れ方向を白抜き矢印にて示す。圧縮機（１，１
から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷・暖房切換弁（
２）を通り、室外熱交換器（３）に至る。ここで、室内
第１熱交換器入口空気温を検出する入口空気温度検出器
（３１）、及び室内第２熱交換器出口空気温を検出する
出口空気温度検出器（３２）により検出された温度検出
信号を入力とし、上記入口。

出口空気温度差が予め設定された設定値以内かどうかを
比較する比較手段により比較し、上記温度差が上記設定
値以上の時、室外送風機（４）の回転数を制御する制御
値信号を決定する制御値信号決定手段、及び上記制御値
信号決定手段からの出力により室外送風機の回転数を制
御するサイリスタ等から構成される回転数制御手段によ
り、室外送風機（４）の回転数を制御する。すなわち出
口空気温度検出！　（３２）による温度から入口空気温
度検出器（３１）による温度を引き算した値が設定値以
上の場合、室内第２熱交換器（６）からの放熱が室内第
１熱交換器（７）で冷却される熱量より大きいというこ
とである為、室外送風機（４）の回転数を増加させ、室
外熱交換器（３）の放熱を増加させ、室内第２熱交換器
（６）の放熱を減少させる。上記引き算した値が上記設
定値以下の場合、上記と逆に室外送風ｉ　（４１の回転
数を減少させろ制御を行う。

こうして冷媒は第１の電磁弁（５５）、第２の逆止弁（
５４）、第５の逆止弁（７１）を通り、室内第２熱交換
器（６）にて、室内第１熱交換器（７）において冷却除
湿された被空調空気と熱交換し、被空調空気を加熱する
と同時に自らは凝縮・液化する。そしてこの時間路して
いる第２の電磁弁（９４）を通り、除湿用絞り回路（９
１）にて減圧され、室内第１熱交換器（７）に至る。こ
こで被空調空気を冷却除湿すると同時に、自らは蒸発し
、第６の逆止弁（７２）、冷・暖房切換弁（２）、アキ
ュームレータα０）を通り、圧縮機（１）に戻る。以上
のように構成され、また動作をする為、室内第１熱交換
器（７）の入口空気温度と室内第２熱交換器（６）の出
口空気温度との温度差が予め設定された設定値となるよ
うに制御され、除湿運転が行われる。

最後に、デフロスト運転時について説明する。

大部分の冷媒流れ方向は第１図中の太実線矢印（冷房時
流れ方向）と同一である。すなわち圧縮機（１）から吐
出された高温・高圧のガス冷媒は着霜している室外熱交
換（３）に入り、霜を溶かし、自らは凝ｗｉ液化すり。

通常、大気への放熱を防止し、効率の良いデフロス！・
を行う為、室外送風機（４）は停止している。冷媒はそ
の後、冷房用絞り回路（５２）にて減圧され、室内第２
及び室内第１熱交換器ｆ６１１７１に分流して供給され
、蒸発し、冷・暖房切換弁（２）を経由した後、アキュ
ームレータα０）に入る。

また一部分の冷媒は、圧縮機（１）より吐出され、バイ
パス回路（８３）に設けられた第５の電磁弁（６２）を
通りアキュームレータ叫に入る。そして、室内第１及び
室内第２熱交換機＋７］、（６１から戻って来る冷媒と
混合され、圧縮機（１）に戻る。

通常、室内送風ｔｅｌ　（８１を運転すると冷風が室内
を循環する為、冷風ストップ（室内送風機（８）の運転
停止）を行っているので、蒸発性能が悪く、低圧圧力が
低下するが、高圧側よりバイパスされる冷媒の為、低圧
圧力が上昇するが圧縮機（１）の能力が充分発揮出来、
冷媒循環景を多く出来る為、デフロスＩ・時間が短くて
すむ。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、圧縮機、冷・暖房切換弁
、室外熱交換器、冷房及び暖房用絞り回路とこれらの絞
り回路に並列に接続されたバイパス回路とを有する第１
の絞り装置、室内送風機により供給される被空調空気の
流れにおいて、風上側に位置する室内第１熱交換器とそ
の風下側に位置する室内第２熱交換器、及び第２の絞り
装置が閉ループを形成するように冷媒配管によって接続
されたものにおいて、暖房運転時に、上記圧縮機から吐
出された冷媒が上記冷・暖房切換弁を経由して上記室内
第２、第１熱交換器の順に供給されて凝縮液化し、更に
上記暖房用絞り回路において減圧された後、上記室外熱
交換器で蒸発・気化し、上記冷暖房切換弁を経由して上
記圧縮機に戻る冷媒回路と、除湿運転時に、上記圧縮機
から吐出された冷媒が上記冷・暖房切換弁、上記室外熱
交換器、及び上記バイパス回路を経由して上記室内第２
熱交換器に供給されて凝縮・液化し、更に第２の絞り装
置で減圧された後、上記室内第１熱交換器で蒸発・気化
して、上記冷・暖房切換弁を経由して、上記圧縮機に戻
る冷媒回路とを選択的に切換える切換弁と除湿運転時に
おいて、上記室内第１熱交換器入口空気温度を検出する
入口空気温度検出器、及び室内第２熱交換器出口空気温
度を検出する出口空気温度検出器と、上記入口、出口空
気温度検出器からの空気温度検出信号を入力とし、予め
設定された設定値と上記入口、出口空気温度差とを比較
する比較手段と、この比較手段によって比較された比較
値に基づいて、」二元室外熱交換器に被熱交換空気を供
給する室外送風機の回転数を制御する制御値信号を決定
する制御値信号決定手段と、この制御値信号決定手段の
出力に基づき」二元室外送風機の回転数を制御する回転
数制御手段とを設けたことにより、冷暖房除湿機を構成
したので、暖房運転時には被空調空気温度を比較的高い
温度に昇温でき、また熱交換効率を良くすることが可能
である。

また、除湿運転時において、室外送風機の回転数を制御
することにより、被空調空気の温度上昇に起因して除湿
運転不可状態に至るのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す冷暖房除湿機の冷媒
系統図、第２図は第１図の冷暖房除湿機における運転モ
ード別機器作動図であり、第３図は従来例を示す冷暖房
除湿機の冷媒系統図、第４図は第３図の冷暖房除湿機に
おける運転モード別機器作動図である。これらの図にお
いて、（１）は圧ｗ１機、（２）は冷暖房切換弁、（３
）は室外熱交換器、（５２）は冷房用絞り回路、（５１
）　（５２）は暖房用絞り回路、（５ａ）はバイパス回
路、（５）は第１の絞り装置、（８）は室内送風機、（
７）は室内第１熱交換器、（６）は室内第２熱交換器、
（９）は第２の絞り装置、（３１）は入口空気温度検出
器、（３２）は出口空気温度検出器、（３３）は空気温
度差比較手段、（４）は室外送風機、（３４）は制御値
信号決定手段、（３０）は回転数制御手段である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮機、冷・暖房切換弁、室外熱交換器、冷房及び暖房
   用絞り回路とこれらの絞り回路に並列に接続されたバイ
   パス回路とを有する第１の絞り装置、室内送風機により
   供給される被空調空気の流れにおいて、風上側に位置す
   る室内第１熱交換器とその風下側に位置する室内第２熱
   交換器及び第２の絞り装置が閉ループを形成するように
   冷媒配管によって接続されたものにおいて、暖房運転時
   に、上記圧縮機から吐出された冷媒が上記冷・暖房切換
   弁を経由して上記室内第２、第１熱交換器の順に供給さ
   れて凝縮液化し、更に上記暖房用絞り回路において減圧
   された後、上記室外熱交換器で蒸発・気化し、上記冷・
   暖房切換弁を経由して、上記圧縮機に戻る冷媒回路と、
   除湿運転時に、上記圧縮機から吐出された冷媒が上記冷
   ・暖房切換弁、上記室外熱交換器、及び上記バイパス回
   路を経由して、上記室内第２熱交換器に供給されて凝縮
   液化し、更に第２の絞り装置で減圧された後、上記室内
   第１熱交換器で蒸発気化して、上記冷・暖房切換弁を経
   由して上記圧縮機に戻る冷媒回路とを選択的に切り換え
   る切換弁を備え、かつ、除湿運転時において、上記室内
   第１熱交換器入口空気温度を検出する入口空気温度検出
   器、及び室内第２熱交換器出口空気温度を検出する出口
   空気温度検出器と、上記入口、出口空気温度検出器から
   の空気温度検出信号を入力とし、予め設定された設定値
   と上記入口、出口空気温度差とを比較する空気温度差比
   較手段と、この比較手段によって比較された比較値に基
   づいて、上記室外熱交換器に被熱交換空気を供給する室
   外送風機の回転数を制御する制御値信号を決定する制御
   値信号決定手段と、この制御値信号決定手段の出力に基
   づき、上記室外送風機の回転数を制御する回転数制御手
   段とを備えた冷暖房除湿機。