JPS63156947A - 空気調和機 - 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） この発明は空気調和機に関するものである。

（従来の技術） 暖房運転時の室内温度分布を改善すると共に、快適性を
向上する目的で、室内ユニットから吹出される温風を、
高温温風と低温温風との２層に分け、低温温風を上層に
位置させることにより、高温温風の上昇流動を防止しよ
うとする試みは、例えば特開昭６０−１７６５９号公報
に記載されているように公知である。このような空気調
和機の室内ユニットの構造について第５図に基づいて説
明すると、図において、５１は本体ケーシングであって
、この本体ケーシング５１には、その正面に吸込口５２
が、またその底部には吹出口５３がそれぞれ形成されて
いる。そして本体ケーシング５１内には、吸込口５２に
臨んで室内熱交換器５４が配置されている。この室内熱
交換器５４は上下２つに分割構成されたものであって、
上段が高温熱交換部５５、下段が低温熱交換部５６とな
されており、高温熱交換部５５で加熱された空気が、低
温熱交換部５６で加熱された空気よりも高温になるよう
なされている。このように両熱交換部５５．５６に温度
差をもたせる方策としては、上記公報には、各熱交換部
５５．５６に凝縮温度の異なる冷媒を通過させる２系統
力式、伝熱管を上端が入口、下端が出口となる横蛇行配
列として混合冷媒を通過させ、下流にいくに従って凝縮
温度が低下するようにした混合冷媒方式、フィンピッチ
を変えることによってバイパスファクタを変化させ温度
差をつける方式等が記載されている。そして上記本体ケ
ーシング５１内には、高温温風通路５７と低温温風通路
５８とが分離構成され、各通路５７．５８に対応してそ
れぞれ送風ファン５９．６０が配置されている。上記の
ような空気調和機によれば、吹出口５３からは、高温温
風が下層に、低温温風がその上層に位置する温風が吹出
されることになり、これにより高温温風の上昇流動を抑
えて室内温度分布の改善を図るという所期の目的を達す
ることが可能となる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記空気調和機には、暖房の運転立上り時に、
使用者に不快感を与えるという不具合の生ずることが予
想される。それは、上記両熱交換部５５．５６での温度
差は、定常運転時のみならず、運転立上り時においても
生ずるものであるため、低温温風通路５８から吹出され
てくる吹出風の温度が上昇しにくく、これが使用者に対
して長時間にわたる冷風域を与えることになるためであ
る。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、定常運転時には従来と略
同様に室内温度分布を好適に維持しつつも、運転立上り
時の不快感を軽減し得る空気調和機を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の空気調和機においては、室内熱交換器
１を第１熱交換部１１と第２熱交換部１２とによって構
成し、両熱交換部１１．１２を接続する接続通路１４に
減圧機構１３を介設して上記第１熱交換部１１に流入し
た冷媒が上記減圧機構１３を経由して第２熱交換部１２
から流出すべく構成すると共に、上記第１熱交換部１１
を通過した空気を下層に、第２熱交換部１２を通過した
空気をそれよりも上層にして吹出すための送風手段３９
を設ける一方、上記減圧機構１３の前後をバイパスする
バイパス通路１５に開閉手段１６を介設しである。

（作用） 上記空気調和機においては、例えば暖房時についていえ
ば、定常運転状態では、開閉手段１６を閉状態にしてお
く。そうすると、第１熱交換部工１と第２熱交換部１２
との間に減圧機構１３が介設されていることから、第１
熱交換部１１での凝縮温度が、第２熱交換部１２での凝
縮温度よりも高くなり、そのため両熱交換部１１．１２
を通過する温風に温度差がつき、第１熱交換部１１を通
過した高温温風が下層に、第２熱交換部１２を通過した
低温温風がそれよりも上層に吹出されることになる。し
たがって高温温風の上昇流動が抑制でき、室内温度分布
を良好に維持し得ることになる。一方、立上り運転時に
は、開閉手段１６を開にし、バイパス通路１５を連通さ
せておく。そうすると減圧機構１３はほとんど機能し得
なくなり、第１熱交換部１１と第２熱交換部１２とにお
ける凝縮温度差がほとんどない状態となって、吹出空気
層はほとんど温度分布のない状態となる。すなわち、従
来のように立上り運転時にも吹出風温に高低を設けてい
る場合に生じていた冷風層の存在を防止し得ることにな
る訳であり、そのため暖房立上り時の不快感を低減し得
ることになる。

（実施例） 次にこの発明の空気調和機の具体的な実施例について、
図面を参照しつつ詳細に説明する。

まず第１図には冷媒回路図を示す。同図において、１は
室内熱交換器、２は室外熱交換器をそれぞれ示しており
、両者はガス管３と液管４とによって接続されている。

上記液管４には減圧器５が、また上記ガス管３には四路
切換弁６がそれぞれ介設されており、上記四路切換弁６
には圧縮機７の吐出配管８と吸込配管９とがそれぞれ接
続されている。この空気調和機においては、圧縮機７か
ら吐出されたガス冷媒を、室内熱交換器１内で凝縮させ
、室外熱交換器２内で蒸発させた後、圧縮機７へと返流
させることによって暖房運転を行う。

そして上記室内熱交換器１は、同図のように、第１熱交
換部１１と第２熱交換部１２との２つに分割構成されて
おり、暖房時の冷媒流れ方向の上流側の位置に第１熱交
換部１１が、それよりも下流側の位置に第２熱交換部１
２が配置されている。

両熱交換部１１．１２は、減圧機構としての減圧器１３
の介設された接続通路１４にて接続され、第１熱交換部
１１へと流入した冷媒が、接続通路１４及び減圧器１３
を経由して第２熱交換部１２から流出し得るようなされ
ている。また上記減圧器１３に対しては、その前後をバ
イパスするバイパス通路１５が並列接続されており、こ
のバイパス通路１５には開閉手段としての感温バルブ１
６が介設されている。

感温バルブ１６の具体的な構造について第２図に基づい
て説明すると、１７は弁本体であって、この弁本体１７
には、冷媒の流入側、すなわち第１熱交換部１１側の端
部に流入口１８が、また反対側の端部には流出口１９が
それぞれ形成されている。また弁本体１７の内部には、
上記流入口１８と流出口１９とを連通ずる流路２０が穿
設されており、この流路２０内の、流出口１９寄りの位
置に弁座２１が形成されている。２２は弁体、２３は弁
体２２の後端部に取着された筒状スリーブをそれぞれ示
し、筒状スリーブ２３は、流路２゜内に摺動自在に配置
されている。なお上記弁体２２には、筒状スリーブ２３
の内部と、弁体２２の流出口１９寄り外周部とを連通ず
る内部流路２４が穿設されている。そして上記弁本体１
７の内部には、弁体２２を開弁方向に付勢するバイアス
ばね２５が流出口１９側に、また形状記憶合金ばね２６
が流入口１８側にそれぞれ配置されている。

この形状記憶合金ばね２６は、低温時と高温時とで、収
縮した第１形態と伸長した第２形態との間に形状変化す
るものであって、流入口１８内に流入する冷媒の温度が
低いときには収縮した第１形態にあり、そのため弁体２
２はバイアスばね２５に押動され、開弁状態となってい
る。一方、流入口１８内に流入する冷媒温度が変態温度
（例えば、６０’Ｃ）を超えるような状態になると、上
記形状記憶合金ばね２６は伸長した第２形状態となり、
バイアスばね２５のばね力に抗して弁体２２を押動し、
弁体２２が弁座２１に当接した閉弁状態となる。

一方、第３図には上記空気調和機の室内ユニット３０の
内部構造を示している。同図において、３１は本体ケー
シング、３２は吸込口、３３は吹出口をそれぞれ示して
おり、本体ケーシング３１の内部には、前記室内熱交換
器１が配置されている。そして室内熱交換器１は、上下
２段に分けて構成されており、前記第１熱交換部１１が
上段に、第２熱交換部１２が下段にそれぞれ配置されて
いる。また本体ケーシング３１内において吹出口３３へ
と延びる送風路は、隔壁３４によって高温温風通路３５
と低温温風通路３６とに分離されており、第１熱交換部
１■を通過した温風が高温温風通路３５を経由して下側
吹出口３７から吹出され、一方策２熱交換部１２を通過
した温風は低温温風通路３６を経由して上側吹出口３８
から吹出されるようなされている。なお３９は送風手段
とじての送風ファンを模式的に示したものである。

次に上記空気調和機の作動状態について説明する。まず
暖房運転開始後、定常運転状態に達するまでの間は、感
温バルブ１６内に流入する冷媒温度がさほど高くはない
ので、形状記憶合金ばね２６は収縮した第１形態にあり
、そのため感温バルブ１６は開弁状態となって、減圧器
１３の前後をバイパスするバイパス通路１５が洟通し、
減圧器１３がほとんど機能しない状態となっている。そ
のため、圧縮機７から吐出されたガス冷媒の凝縮温度は
、第１熱交換部１１と第２熱交換部１２とでは大きな差
異はなく、この結果、この段階では上側吹出口３８と下
側吹出口３７とから吹出される温風温度にも大きな差異
は生じない。すなわら、従来の空気調和機においては、
このように吹出風が充分に昇温していない段階において
も、吹出風温に高低差があり、この内の冷風に近い低温
温風が使用者に冷風感を与えて使用快適感を損なう原因
となっていた訳であるが、上記空気調和機においては、
上記段階では吹出温風温度に高低差をはとんと持たせず
、その中間温度に近い温風を吹出すようにし、従来のよ
うな冷風に近い低温温風の吹出しを防止するようにして
いるので、立上り運転時の不快感を防止し得ることにな
る。なお感温バルブ１６においては、暖房運転が定常状
態になってもその閉弁状態が継続するように、上記形状
記憶合金ばね２６の変態温度を選択しておくものとする
。

そして暖房運転が定常状態に達した後、室内ユニット３
０における送風ファン３９を停止、又は微風運転状態に
する。そうすると、室内熱交換器１内での凝縮温度が上
昇し、この温度上昇にて形状記憶合金ばね２６が伸長し
た第２形態へと変化し、これにより弁体２２がバイアス
ばね２５のばね力に抗して移動し、感温バルブ１６は閉
弁状態となる。この結果、第１熱交換部１１から流出し
た冷媒は、減圧器１３を経由して第２熱交換部１２へと
流入することになる。そしてその後、送風ファン３９の
運転状態を元の状態に復帰させる。

そうすると、室内熱交換器１内での凝縮温度が低下し、
形状記憶合金ばね２６は、収縮した第１形態へと復元す
るが、このとき減圧器１３の前後には差圧が生じており
、この差圧が弁体２２に対して閉弁方向に作用すること
から、感温バルブ１６の閉弁状態は維持されることにな
る。このような運転状態においては、第４図に示すよう
に、第１熱交換部１１での凝縮温度Ｔ１は、第２熱交換
部１２での凝縮温度Ｔ２よりも、減圧器１３による圧力
低下相当分だけ高くなり、そのため第１熱交換部１１を
通過した温風温度は、第２熱交換部１２を通過した温風
温度よりも高くなることになる。すなわち、室内ユニッ
ト３０の下側吹出口３７からは高温温風が、上側吹出口
３８からは低温温風がそれぞれ吹出されることになる訳
であり、そのため上記低温温風にて高温温風の上昇流動
を抑え、室内温度分布を良好に維持し、暖房の使用快適
感を向上することが可能となる。

以上のように上記空気調和機では、通常運転時において
は高温温風の上昇流動を抑えて良好な室内温度分布を維
持しつつも、立上り運転時においては、温風に高低差が
生ずるのを防止するようにしてあり、そのため冷風に起
因する不快感を低減することが可能である。

なお上記実施例においては、開閉手段として形状記憶合
金ばね２６を利用した感温バルブ１６を用いているが、
これは電磁開閉弁であってもよく、要は立上り運転時に
はバイパス通路１５を開に、定常運転時には閉にし得る
ものであればどのような形式のものでも使用可能である
。

（発明の効果） この発明の空気調和機においては、通常の運転状態では
、減圧機構を利用して温度差を設けた高温温風と低温温
風とを、低温温風を上層にして吹出すようにしであるの
で、高温温風の上昇流動を防止して、室内空気温度を良
好に保ち、空調快適感を向上することが可能である。し
かも立上り運転時には、開閉手段の開作動にて減圧機構
の前後をバイパスし、吹出風に温度差が生じないように
しであるので、従来のように立上り運転時にも吹出風温
に高低を設ける場合に生じていた冷風層の存在を防止し
得ることになり、そのため立上り運転時の不快感を低減
し得ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の空気調和機の一実施例を示す回路図
、第２図は上記において使用する感温バルブの一例の縦
断面図、第３図は上記において使用する室内ユニットの
一例の縦断面図、第４図は作動状態を説明するためのモ
リエル線図、第５図は従来例の室内ユニットの縦断面図
である。 １・・・室内熱交換器、１１・・・第１熱交換部、１２
・・・第２熱交換部、１３・・・減圧器（減圧機構）、
１４・・・接続通路、１５・・・バイパス通路、１６・
・・感温バルブ（開閉手段）、３９・・・送風ファン（
送風手段）。 特許出願人　　　　　　　ダイキン工業株式会社代　理
　人　　　　　　西　　森　　正　　博′′ｌ 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　室内熱交換器（１）を第１熱交換部（１１）と第
   ２熱交換部（１２）とによって構成し、両熱交換部（１
   １）（１２）を接続する接続通路（１４）に減圧機構（
   １３）を介設して上記第１熱交換部（１１）に流入した
   冷媒が上記減圧機構（１３）を経由して第２熱交換部（
   １２）から流出すべく構成すると共に、上記第１熱交換
   部（１１）を通過した空気を下層に、第２熱交換部（１
   ２）を通過した空気をそれよりも上層にして吹出すため
   の送風手段（３９）を設ける一方、上記減圧機構（１３
   ）の前後をバイパスするバイパス通路（１５）に開閉手
   段（１６）を介設したことを特徴とする空気調和機。