JP2998739B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、冷暖運転に加え
て再熱ドライ運転が可能な空気調和機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばセパレート形空気調和機は、圧縮
機に室内熱交換器、減圧機構、室外熱交換器を順次接続
して冷媒循環回路を形成し、圧縮機からの吐出冷媒を室
内熱交換器から室外熱交換器へと回流させることで暖房
運転が、また、室外熱交換器から室内熱交換器へと回流
させることで冷房運転が行われる。この場合に、室内熱
交換器を第１室内熱交換器と第２室内熱交換器とに分割
構成すると共に、これら両熱交換器間に除湿用の減圧機
構を介在させることで、室温低下を抑えた除湿運転が可
能になる。

【０００３】このような空気調和機の一例が特公昭５３
−３５８０号公報に開示されている。図４に示すこの空
気調和機においては、室外ファン５１の回転数を低速に
し、減圧機構５２に並列接続された第１開閉弁５３を開
弁すると共に、第１・第２室内熱交換器５４・５５間の
第２開閉弁５６を閉弁し、図中実線矢印で示すように冷
媒を循環させて除湿運転が行われる。このとき、圧縮機
５７の吐出冷媒は、室外熱交換器５８を通過して第１室
内熱交換器５４で放熱凝縮し、除湿用減圧機構５９で減
圧された後、第２室内熱交換器５５で吸熱蒸発する。

【０００４】したがって、室内機内における空気の通気
方向に沿って第２室内熱交換器５５・第１室内熱交換器
５４の順で配置しておくことで、室内空気は、まず、第
２室内熱交換器５５通過時に冷却され、このとき水分が
結露して除湿される。次いで、第１室内熱交換器５４通
過時に再熱され室内に吹き出されることになって、室温
低下を抑えた除湿運転（以下、再熱ドライ運転という）
が可能になる。

【０００５】上記構成の空気調和機においては、圧縮機
５７の吐出冷媒を室外側から室内側に循環させる冷房サ
イクルで除湿運転が行われる。これに対し、圧縮機から
の吐出冷媒を室内側から室外側に循環させる暖房サイク
ルで、上記同様の再熱ドライ運転を行うようにした空気
調和機の例が特公昭６１−５３３号公報に開示されてい
る。

【０００６】図５に示すこの空気調和機においては、第
１室内熱交換器６１・第２室内熱交換器６２間の開閉弁
６３を閉弁し、図中実線矢印で示すように冷媒を循環さ
せて除湿運転が行われる。このとき、圧縮機６４の吐出
冷媒は、四路切換弁６５を通して第１室内熱交換器６１
に供給され、この熱交換器６１で凝縮する。次いで、除
湿用減圧機構６６で減圧された後、第２室内熱交換器６
２で蒸発する。その後、暖房用減圧機構６７を通過後に
室外熱交換器６８でさらに蒸発して圧縮機６４に返流さ
れる。したがって、この場合には、第２室内熱交換器６
２から第１室内熱交換器６１を順次室内空気が通過する
ように構成することで、前記同様の再熱ドライ運転が行
われる。

【０００７】なお、この空気調和機においては、冷暖切
換用の四路切換弁６５によって冷房サイクルへの切換え
も可能であるが、この冷房サイクルで除湿運転を行おう
としても、室内機内の通気方向上流側の第２室内熱交換
器６２が凝縮器、下流側の第１室内熱交換器６１が蒸発
器として機能することになるため、上記したような再熱
ドライ運転は行えない。

【０００８】すなわち、従来の空気調和機においては、
四路切換弁を設けて冷暖の切換えが可能な構成であって
も、室内機内における通気方向下流側の熱交換器が圧縮
機側に、上流側の熱交換器が室外熱交換器側に配管接続
された構成であれば、暖房サイクルでの再熱ドライ運転
しか行えず、また、前記図４に示したように、通気方向
下流側の熱交換器が室外熱交換器側に、上流側の熱交換
器が圧縮機側に配管接続された構成であれば、冷房サイ
クルでの再熱ドライ運転しか行えないものとなってい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように暖房サイクルと冷房サイクルとのいずれか一方で
しか再熱ドライ運転を行えない従来の空気調和機におい
ては、外気温度等の環境変化の影響を受けて、室内温度
の低下や除湿効率の低下を生じ易いという問題を有して
いる。

【００１０】つまり、前記図４を参照して説明したよう
な冷房サイクルでの除湿運転では、室外ファン５１を低
速回転状態や停止状態としても、外気温が低いとき等に
は室外熱交換器５８での凝縮量が多くなる。このときの
モリエル線図の一例を図３（ｃ）に示している。同図の
ように、室外熱交換器５８通過時に凝縮が生じると、室
内側での凝縮熱量が低下し、また、室外熱交換器５８か
ら室内側に至る間で圧損が生じると、室内側での凝縮圧
力・凝縮温度の低下が生じる。このため、室内側での再
熱熱量が確保されなくなって、室内機からの空気の吹出
温度の低下が生じてしまう。

【００１１】一方、図５を参照して説明したような暖房
サイクルでの除湿運転では、例えば外気温が高い場合に
は室外熱交換器６８での冷媒蒸発温度が高くなり、これ
に伴って、暖房用減圧機構６７で減圧される前の第２室
内熱交換器６２での蒸発温度はさらに高くなる。この結
果、室内空気の充分な温度低下が生じずに、除湿量が小
さくなって除湿効率が低下する。

【００１２】さらに、従来の暖房サイクル除湿運転が可
能なセパレート形空気調和機では、室外機と室内機とを
相互に接続する連絡配管が長くなったときに、ここでの
圧損が大きくなり、これによって除湿効率が低下すると
いう問題も有している。

【００１３】すなわち、例えば図５に示した空気調和機
の場合、第１室内熱交換器６１がガス側連絡配管を介し
て四路切換弁６５に、第２室内熱交換器６２が液側連絡
配管を介して室外熱交換器６８側に接続されるが、この
とき、ガス側連絡配管が例えば外径３／８インチの管か
ら成る場合、液側連絡配管としては例えば外径１／４イ
ンチの管が使用される。つまり、液側連絡配管には、通
常、ガス側連絡配管よりも小径の管が用いられる。この
ような配管接続状態で暖房サイクル除湿運転が行われる
と、第２室内熱交換器６２で蒸発した低圧のガス冷媒或
いは気液混合冷媒が、径の小さな液側連絡配管を通過す
ることになるため、この間での圧損が大きくなって除湿
効率が低下する。

【００１４】この発明は、上記した問題点に鑑みなされ
たもので、その目的は、再熱能力や除湿効率が良好な再
熱ドライ運転を室外環境に影響されずに安定して行わせ
ることが可能な空気調和機を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の空気調
和機は、圧縮機３の吐出側と吸込側とが１次側ポートに
各々接続された四路切換弁７の２次側ポートに、順次、
第１ガス管８、室内側熱交換器２０、第１液管１１、減
圧機構３９、第２液管１３、室外熱交換器１５、第２ガ
ス管９を接続して冷媒循環回路を形成し、上記室内側熱
交換器２０を第１ガス管８側の第１室内熱交換器２１と
第１液管１１側の第２室内熱交換器２２とに分割構成す
ると共に、第１室内熱交換器２１と第２室内熱交換器２
２との間に、除湿運転時に除湿用減圧機構として介在さ
れる絞り手段２３を設け、圧縮機３の吐出冷媒を第１ガ
ス管８に供給し第１・第２室内熱交換器２１・２２を凝
縮器、室外熱交換器１５を蒸発器として機能させて暖房
運転を行う一方、圧縮機３の吐出冷媒を第２ガス管９に
供給し室外熱交換器１５を凝縮器、第１・第２室内熱交
換器２１・２２を蒸発器として機能させて冷房運転を行
う空気調和機であって、第１ガス管８と第１液管１１と
の間に、圧縮機３の吐出冷媒を第２ガス管９に供給して
行う冷房サイクル除湿運転時には、第１液管１１が第２
室内熱交換器２２に、第１室内熱交換器２１が第１ガス
管８に各々接続された上記冷暖運転時の接続状態を保持
する一方、圧縮機３の吐出冷媒を第１ガス管８に供給し
て行う暖房サイクル除湿運転時に、第１ガス管８が第２
室内熱交換器２２に、第１室内熱交換器２１が第１液管
１１に各々接続された接続状態に切換える接続状態切換
手段１０を設けていることを特徴としている。

【００１６】このような構成によれば、冷房サイクル除
湿運転時と暖房サイクル除湿運転時とのいずれにおいて
も、圧縮機３からの吐出冷媒は、第２室内熱交換器２２
に流入し凝縮した後、第１室内熱交換器２１で蒸発す
る。したがって、室内機内における空気の通気方向に沿
って上流側に第１室内熱交換器２１、下流側に第２室内
熱交換器２２を配置しておくことで、冷房サイクルと暖
房サイクルとのいずれによっても再熱ドライ運転を行う
ことができる。これにより、例えば外気温等の環境変化
に応じて、冷房サイクル除湿運転と暖房サイクル除湿運
転とを適宜選択することで、再熱能力や除湿効率が良好
な再熱ドライ運転をより安定して行わせることができ
る。

【００１７】また上記では、例えば連絡配管を用いて室
外機と室内機とを相互に接続して構成する場合、第１室
内熱交換器２１にガス側連絡配管、第２室内熱交換器２
２に液側連絡配管をそれぞれ接続することで、冷房サイ
クルと暖房サイクルとのいずれの除湿運転時にも、第１
室内熱交換器２１で蒸発した低圧のガス冷媒はガス側連
絡配管を通して室外機側に送られることになる。したが
って、液側連絡配管がガス側連絡配管より小径であって
も、従来の暖房サイクル除湿運転で生じていた連絡配管
での低圧損失が少なくなり、これによって、蒸発温度の
上昇が抑えられるので除湿効率が向上する。

【００１８】 さらに上記に加えて請求項１の空気調和
機は、上記第１室内熱交換器２１における冷媒の流路断
面積を第２室内熱交換器２２の流路断面積よりも大きく
していることを特徴としている。

【００１９】この構成においては、冷暖能力や除湿効率
の向上を図ることができる。すなわち、暖房運転時に
は、第１室内熱交換器２１に流入した高圧ガス冷媒が第
１室内熱交換器２１と第２室内熱交換器２２とを順次通
過する間に次第に凝縮して液冷媒となり、冷房運転時に
は、第２室内熱交換器２２に流入した液冷媒が次第に蒸
発してガス冷媒となるが、これらガス冷媒の割合が多い
側の第１室内熱交換器２１の流路断面積を大きくしてい
ることによって、この冷暖運転時におけるこれら第１・
第２室内熱交換器２１・２２通過時の圧損が小さくな
る。これにより、冷暖能力が向上する。

【００２０】一方、冷房サイクルと暖房サイクルとのい
ずれの除湿運転においても、第２室内熱交換器２２には
高圧ガス冷媒が流入して凝縮し、第１室内熱交換器２１
には除湿用電動膨張弁２３で減圧された低圧液冷媒が流
入して蒸発する。したがって、この場合には、低圧の液
冷媒やガス冷媒が流通する第１室内熱交換器２１の流路
断面積が第２室内熱交換器２２よりも大きいことで、こ
の第１室内熱交換器２１通過時の低圧損失が小さくな
る。これによって、除湿効率も向上する。

【００２１】 請求項２の空気調和機は、第１室内熱交
換器２１に、冷媒が分流して流れる互いに並列な冷媒流
路を、その合計の流路断面積が第２室内熱交換器２２の
流路断面積よりも大きくなるように複数設けていること
を特徴としている。

【００２２】つまり、第１・第２室内熱交換器２１・２
２の各流路断面積を異ならせる場合、例えばクロスフィ
ンチューブ型熱交換器では、冷媒が流通する伝熱管の管
径を相違させて構成することも可能であるが、上記のよ
うに、互いに並列な冷媒流路の数、すなわちパス数を異
ならせることで、第１・第２室内熱交換器２１・２２と
で同一径の伝熱管を用いることができる。したがって、
この場合の第１・第２室内熱交換器２１・２２の製作に
当たっては、組立の最終段階で冷媒出入り口に所望のパ
ス数に応じたヘッダを各々取付ければ、それまでの製作
組立は第１・第２室内熱交換器２１・２２で互いに同様
に行うことができるので製作が容易になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、この発明の空気調和機の具
体的な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。

【００２４】図１は、室外機１に室内機２を接続して構
成されたセパレート形空気調和機の冷媒回路図である。
室外機１には圧縮機３が内装されており、この圧縮機３
の吐出配管４と、アキュームレータ５・５が介設された
吸込配管６とは、それぞれ第１四路切換弁７の１次側ポ
ートに各々接続されている。

【００２５】この第１四路切換弁７の２次側ポートには
第１ガス管８と第２ガス管９とがそれぞれ接続され、第
１ガス管８は、第２四路切換弁（接続状態切換手段）１
０における一方の１次側ポートに接続されている。そし
て、この第２四路切換弁１０の他方の１次側ポートに第
１液管１１が接続され、この第１液管１１に、順次、後
述する逆止弁ブリッジ回路１２・第２液管１３・室外フ
ァン１４の付設された室外熱交換器１５が接続され、こ
の室外熱交換器１５に第２ガス管９が接続されている。

【００２６】上記第２四路切換弁１０の２次側ポートに
はガス側中継管１６と液側中継管１７とが接続され、こ
れら中継管１６・１７に、ガス側連絡配管１８および液
側連絡配管１９を介して、室内機２に内装された室内側
熱交換器２０が接続されている。

【００２７】この室内側熱交換器２０は、ガス側連絡配
管１８に接続された第１室内熱交換器２１と、液側連絡
配管１９に接続された第２室内熱交換器２２とに分割構
成され、これら室内熱交換器２１・２２は、除湿用電動
膨張弁（絞り手段）２３が介設された中間配管２４を介
して相互に接続されている。また、これら室内熱交換器
２１・２２は、室内ファン２５を作動したときに室内機
２内に吸い込まれる室内空気の通気経路に沿って、第１
室内熱交換器２１・第２室内熱交換器２２の順でそれぞ
れ室内機２内に設置されている。

【００２８】また、図２に示すように、第２室内熱交換
器２２は、液側連絡配管１９側に１系統の冷媒流通路２
２ａを、また、中間配管２４側に互いに並列な２系統の
冷媒分流通路２２ｂ・２２ｂをそれぞれ内部に備えるパ
ス取り形状で構成されている。一方、第１室内熱交換器
２１は、その全体にわたって、互いに並列な３系統の冷
媒分流通路２１ａ…を有するパス取り形状で形成されて
いる。

【００２９】前記逆止弁ブリッジ回路１２は、図１に示
すように、第１液管１１が接続された第１出入口ポート
１２ａと、第２液管１３が接続された第２出入口ポート
１２ｂとの間に、入側配管３１と出側配管３２とを互い
に並列に接続し、入側配管３１に第１・第２逆止弁３３
・３４を、また、出側配管３２に第３・第４逆止弁３５
・３６をそれぞれ介設して構成されている。また、入側
配管３１における第１逆止弁３３と第２逆止弁３４との
間の整流入口ポート１２ｃと、出側配管３２における第
３逆止弁３５と第４逆止弁３６との間の整流出口ポート
１２ｄとの間に、整流配管３７が設けられている。

【００３０】第１逆止弁３３・第２逆止弁３４は、それ
ぞれ、第１出入口ポート１２ａ・第２出入口ポート１２
ｂ側から整流入口ポート１２ｃに向かう冷媒流れを許容
する方向で入側配管３１に各々介設されている。また、
第３逆止弁３５・第４逆止弁３６は、それぞれ、整流出
口ポート１２ｄ側から第１出入口ポート１２ａ・第２出
入口ポート１２ｂに向かう冷媒流れを許容する方向で出
側配管３２に各々介設されている。

【００３１】一方、前記整流配管３７には、整流入口ポ
ート１２ｃ側から、二重管より成る過冷却熱交換器３８
と、後述する冷暖運転時に減圧機構として機能するよう
に開度制御される第１電動膨張弁３９とが順次介設され
ている。そして、整流入口ポート１２ｃと過冷却熱交換
器３８の外管入口ポートとの間に、第２電動膨張弁４０
が介設された第１インジェクション配管４１が設けら
れ、また、過冷却熱交換器３８の外管出口ポートを、前
記圧縮機３の吸込ポートに接続する第２インジェクショ
ン配管４２が設けられている。

【００３２】これにより、第１液管１１側から第１逆止
弁３３を通して流れる冷媒、あるいは第２液管１３側か
ら第２逆止弁３４を通して流れる冷媒は、整流入口ポー
ト１２ｃ、第１電動膨張弁３９と第２電動膨張弁４０と
の開度比に応じて一部が第１インジェクション配管４１
へと分流する。この分流冷媒は、過冷却熱交換器３８通
過時に、整流入口ポート１２ｃから過冷却熱交換器３８
の内管を通して整流出口ポート１２ｄへと流れる主冷媒
との間で熱交換を生じ、その後、第２インジェクション
配管４２を通して圧縮機３に返流される。

【００３３】さらに上記冷媒回路には、前記第１液管１
１と吸込配管６との間にバイパス配管４３が設けられ、
このバイパス配管４３には一方向電磁弁より成るバイパ
ス開閉弁４４が介設されている。

【００３４】上記構成の空気調和機においては、暖房運
転が、除湿用電動膨張弁２３を全開状態、また、バイパ
ス開閉弁４４を閉にして、第１四路切換弁７および第２
四路切換弁１０をそれぞれ図において実線で示す切換位
置に位置させ、この状態で圧縮機３を駆動することによ
って行われる。このとき、第２電動膨張弁４０も全閉状
態にしていると、圧縮機３からの吐出冷媒は、図中実線
矢印で示すように、第１四路切換弁７・第１ガス管８・
第２四路切換弁１０・ガス側中継管１６を通して室内機
２側へ供給され、第１室内熱交換器２１・第２室内熱交
換器２２を順次通過した後、液側中継管１７・第２四路
切換弁１０・第１液管１１・第１逆止弁３３・過冷却熱
交換器３８・第１電動膨張弁３９・第４逆止弁３６・第
２液管１３を経て室外熱交換器１５に流入し、この室外
熱交換器１５を通過後、第２ガス管９・第１四路切換弁
７を経て圧縮機３に返流される。

【００３５】このような暖房サイクルにおいて、第１・
第２室内熱交換器２１・２２が凝縮器、室外熱交換器１
５が蒸発器として各々機能し、室外から吸収した熱量を
室内へ放出して室内暖房が行われる。この暖房運転時に
は、室外熱交換器１５を通過して圧縮機３に返流される
蒸発冷媒が所定の過熱度で維持されるように、第１電動
膨張弁３９の開度が制御される。

【００３６】一方、冷房運転は、上記から第１四路切換
弁７を図において破線で示す切換位置に切換えて圧縮機
３を駆動することにより行われる。このとき、圧縮機３
からの吐出冷媒は、図中破線矢印で示すように、第１四
路切換弁７・室外熱交換器１５・第２液管１３・第２逆
止弁３４・過冷却熱交換器３８・第１電動膨張弁３９・
第３逆止弁３５・第１液管１１を順次通過し、さらに、
第２四路切換弁１０・液側中継管１７から第２室内熱交
換器２２・第１室内熱交換器２１を順次通過した後、ガ
ス側中継管１６・第２四路切換弁１０・第１ガス管８・
第１四路切換弁７を経て圧縮機３に返流される。

【００３７】このような冷房サイクルにおいて、室外熱
交換器１５が凝縮器、第２・第１室内熱交換器２２・２
１が蒸発器として各々機能し、室内から吸収した熱量を
室外へ放出して室内冷房が行われる。なお、この冷房運
転時には、第１室内熱交換器２１を通過して圧縮機３に
返流される蒸発冷媒が所定の過熱度で維持されるよう
に、第１電動膨張弁３９の開度が制御される。

【００３８】なお、例えば前記の暖房運転時に第２電動
膨張弁４０を開弁すると、第１・第２室内熱交換器２１
・２２で凝縮した高温高圧の液冷媒は、第１液管１１・
第１逆止弁３３を通過して整流入口ポート１２ｃに達し
たときに、第１電動膨張弁３９と第２電動膨張弁４０と
の開度比に応じて一部の液冷媒が第１インジェクション
配管４１へと分流する。この分流液冷媒は、第２電動膨
張弁４０通過時の絞り作用で減圧され低温低圧の気液混
合冷媒となって過冷却熱交換器３８の外管に流入する。

【００３９】一方、整流入口ポート１２ｃから整流配管
３７を通して流れる主冷媒は、過冷却熱交換器３８流入
時には高温高圧のままであり、この主冷媒と上記した分
流冷媒との間で過冷却熱交換器３８通過時に熱交換が生
じる。これによって、分流冷媒は吸熱してガス化し、第
２インジェクション配管４２を通して圧縮機３に返流さ
れる。主冷媒は温度が低下し、その過冷却度が大きくな
った状態で、第１電動膨張弁３９通過時の絞り作用によ
って低温低圧の気液混合冷媒となる。そして、上記のよ
うに過冷却度が大きくなっている分、全体的な冷媒循環
量が多くなり、これによって、暖房能力が向上する。前
記冷房サイクルでの運転時においても、第２電動膨張弁
４０を開弁することにより、上記と同様の作用で、より
冷房能力が向上した運転状態とすることができる。

【００４０】次に、上記第１四路切換弁７を図中実線で
示す切換位置に位置させた暖房サイクルでの除湿運転に
ついて説明する。このとき、第２四路切換弁１０は、図
中破線で示す切換位置に切換える。また、第１・第２電
動膨張弁３９・４０をそれぞれ全閉状態とする一方、バ
イパス開閉弁４４を開弁する。そして、除湿用電動膨張
弁２３の開度を、これが減圧機構として機能するように
制御する。また、室外ファン１４は超低速回転状態、又
は停止状態とする。

【００４１】この運転状態では、圧縮機３からの吐出冷
媒は、図中一点鎖線矢印で示すように、第１四路切換弁
７・第１ガス管８・第２四路切換弁１０・液側中継管１
７を経て第２室内熱交換器２２に流入する。そして、こ
の熱交換器２２通過時に放熱して凝縮した後、除湿用電
動膨張弁２３で減圧され、第１室内熱交換器２１通過時
に吸熱して蒸発する。その後、ガス側中継管１６・第２
四路切換弁１０から第１液管１１に流入し、この第１液
管１１からバイパス配管４３・吸込配管６を経て圧縮機
３に返流される。

【００４２】したがって、前記室内ファン２５の作動に
より室内機２内に吸込まれる室内空気は、まず、第１室
内熱交換器２１通過時に冷却されて水分が結露し除湿さ
れる。その後、低温になった室内空気は第２室内熱交換
器２２通過時に再熱される。この結果、温度を変えずに
湿度を低下させた空気が室内に吹き出され、いわゆる再
熱ドライ運転が行われる。

【００４３】また、上記空気調和機においては、第１四
路切換弁７を図中破線で示す切換位置に位置させた冷房
サイクルでの除湿運転も適宜選択して行うことが可能で
ある。このとき、第２四路切換弁１０は、図中実線で示
す切換位置に位置させ、また、第１電動膨張弁３９を全
開、第２電動膨張弁４０を全閉状態とする。また、バイ
パス開閉弁４４は閉弁し、除湿用電動膨張弁２３の開度
を、これが減圧機構として機能するように制御する。ま
た、室外ファン１４は超低速回転状態、又は停止状態と
する。

【００４４】この運転状態では、圧縮機３からの吐出冷
媒は、図中二点鎖線矢印で示すように、第１四路切換弁
７・第２ガス管９を経て室外熱交換器１５に流入する。
このとき、室外ファン１４を超低速回転、又は停止状態
にしておくことで、室外熱交換器１５通過時の凝縮は抑
えられ、その後、前記冷房運転時と同様の経路を経て第
２室内熱交換器２２に流入する。そして、この熱交換器
２２通過時に凝縮し、次いで、第１室内熱交換器２１通
過時に蒸発する。その後、ガス側中継管１６・第２四路
切換弁１０・第１ガス管８・第１四路切換弁７・吸込配
管６を経て圧縮機３に返流される。

【００４５】したがって、この場合も、室内ファン２５
の作動により室内機２内に吸込まれる室内空気は、第１
室内熱交換器２１通過時に冷却された後、第２室内熱交
換器２２通過時に再熱されて、再熱ドライ運転が行われ
る。

【００４６】以上のように、本実施形態における空気調
和機においては、室内機２内における空気の通気方向に
沿って上流側に第１室内熱交換器２１、下流側に第２室
内熱交換器２２を配置しておくことで、第２四路切換弁
１０の切換えにより、室内空気を一旦冷却して除湿した
後に再熱する再熱ドライ運転を、冷房サイクルと暖房サ
イクルとのいずれによっても行うことができる。これに
より、例えば外気温等の環境変化に応じて、冷房サイク
ル除湿運転と暖房サイクル除湿運転とを適宜選択するこ
とで、再熱能力や除湿効率の良好な再熱ドライ運転をよ
り安定して行わせることができる。

【００４７】また上記では、暖房サイクル除湿運転時に
おいても、圧縮機３からの高温高圧の吐出冷媒は液側連
絡配管１９を通して第２室内熱交換器２２に流入し、そ
して、第１室内熱交換器２１で蒸発した低温低圧のガス
冷媒が、ガス側連絡配管１８を通して室外機１側に送ら
れる。したがって、液側連絡配管１９およびガス側連絡
配管１８として、従来同様に径の異なる配管を使用して
も、低圧のガス冷媒は径の大きなガス側連絡配管１８を
通して室外機１に送られることになるので、従来の暖房
サイクル除湿運転で生じていた連絡配管での低圧損失が
少なくなる。これによって、蒸発温度の上昇が抑えら
れ、除湿効率が向上する。

【００４８】さらに、上記実施形態においては、図２を
参照して説明したように、第１・第２室内熱交換器２１
・２２における冷媒流路数、すなわちパス数は、液側連
絡配管１９への接続側から、順次、１パス・２パス・３
パスに増加させて、流路断面積を次第に大きくした構成
となっている。したがって、冷房運転時でのこれら熱交
換器２１・２２での蒸発過程においては、液冷媒中のガ
ス冷媒の増加傾向に合わせて流路断面積が次第に増加す
るので、これら熱交換器２１・２２通過時の圧力損失も
極力小さく抑えられる。さらに、暖房運転時には、ガス
冷媒から液冷媒への変化に合わせて流路断面積が次第に
減少するので、液冷媒の流速低下が抑えられて、良好な
暖房能力が維持される。

【００４９】しかも、暖房サイクル除湿運転時や、冷房
サイクル除湿運転時においても、高圧ガス冷媒が第２室
内熱交換器２２に流入して凝縮し、その後、第１室内熱
交換器２１で蒸発して低圧のガス冷媒に変化するのに合
わせて、特に、第１室内熱交換器２１側の流路断面積が
大きいので、この熱交換器２１通過時の低圧損失が抑え
られ、これによっても蒸発温度の上昇が抑えられて、除
湿効率を向上させ得るものとなっている。

【００５０】なお、第１・第２室内熱交換器２１・２２
がそれぞれクロスフィンチューブ型熱交換器から成り、
これらのパス数を上記のように相違させて流路断面積を
相互に異ならせる構成では、これら熱交換器２１・２２
の製作・組立に当たり、組立の最終段階で冷媒出入り口
に所望のパス数に応じたヘッダを各々取付ければ、それ
までの工程は第１・第２室内熱交換器２１・２２で同一
径の伝熱管を用いて互いに同様に行うことができるの
で、製作が容易になる。

【００５１】さらに上記実施形態においては、暖房サイ
クル除湿運転時には、第１・第２電動膨張弁３９・４０
をそれぞれ全閉状態とし、バイパス配管４３を通して第
１室内熱交換器２１通過後の蒸発冷媒を圧縮機３に返流
させる。したがって、循環冷媒は室外熱交換器１５を通
過しないので、外気温の変化に殆ど影響を受けない再熱
ドライ運転を行うことが可能である。図３（ａ）には、
このような暖房サイクル除湿運転時のモリエル線図を示
している。殆どエネルギー損失のない除湿運転行うこと
ができ、特に、凝縮過程での放熱量を室内空気の再熱量
として充分に確保し得るので、吹出温度の低下を生じさ
せることなく、さらには、例えば温風ドライ運転とし
て、室温調整も可能な除湿運転を行わせることが可能に
なる。

【００５２】なお、上記実施形態では、インジェクショ
ン配管４１・４２をさらに備えた空気調和機を例示して
いるが、このような構成を備える空気調和機において
は、前記したバイパス配管４３を設けずに、上記のイン
ジェクション配管４１・４２を通して、第１室内熱交換
器２１通過後の蒸発冷媒を圧縮機３に返流させるように
することも可能である。

【００５３】すなわち、暖房サイクル除湿運転時に第１
電動膨張弁３９を全閉状態にする一方、第２電動膨張弁
４０は全開状態とし、第１室内熱交換器２１通過後の蒸
発冷媒を、図１において、第１液管１１・第１逆止弁３
３から、第１・第２インジェクション配管４１・４２を
通して圧縮機３に返流させるのである。このときのモリ
エル線図を図３（ｂ）に示している。なお、同図におけ
る破線部分は、運転開始当初に室外熱交換器１５に残留
している液冷媒が、第２液管１３・第２逆止弁３４から
第１・第２インジェクション配管４１・４２を通して圧
縮機３に吸引される過渡的な状態を示しており、その後
の定常状態においては、実線で示すように、同図（ａ）
と同様の状態で再熱ドライ運転が継続される。

【００５４】以上にこの発明の具体的な実施形態につい
て説明したが、この発明は上記形態に限定されるもので
はなく、この発明の範囲内で種々変更して実施すること
ができる。例えば上記形態では、暖房サイクル除湿運転
時に、室外熱交換器１５を通過させずに室内側から蒸発
冷媒を圧縮機３に返流させるために、バイパス配管４３
或いは第１・第２インジェクション配管４１・４２を設
けた構成を挙げたが、これらの配管を設けずに、暖房サ
イクル除湿運転時に室外熱交換器１５を通過させて冷媒
を圧縮機に返流させる構成の空気調和機にも、本発明を
適用することが可能である。

【００５５】また、上記形態では、第１室内熱交換器２
１と第２室内熱交換器２２とにおけるパス数を相互に異
ならせて流路断面積を相違させる構成としたが、例えば
同一のパス数として、第２室内熱交換器２２における冷
媒配管（伝熱管）よりも大きな径の配管を第１室内熱交
換器２１に用いて構成することもできる。

【００５６】また上記形態では、冷暖運転時および除湿
運転時の各減圧機構をそれぞれ電動膨張弁３９・２３で
構成したが、これらに代えて、例えば開閉弁を並列接続
したキャピラリーチューブで各減圧機構を構成すること
等も可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明のように、この発明の請求項
１の空気調和機においては、第１ガス管および第１液管
への室内側熱交換器の接続状態を切換える接続状態切換
手段を設けて、冷房サイクル除湿運転と暖房サイクル除
湿運転とのいずれにおいても、第１室内熱交換器を蒸発
器、第２室内熱交換器を凝縮器として機能させて再熱ド
ライ運転を行い得るようになっている。これにより、外
気温等の環境変化に応じて、冷房サイクル除湿運転と暖
房サイクル除湿運転とを適宜選択することで、再熱能力
や除湿効率が良好な再熱ドライ運転を、より安定して行
わせることができる。

【００５８】また、例えば連絡配管を用いて室外機と室
内機とを相互に接続して構成する場合でも、冷房サイク
ルと暖房サイクルとのいずれの除湿運転時にも、第１室
内熱交換器２１で蒸発した低圧ガス冷媒がガス側連絡配
管を通して室外機側に送られるようにすることができ
る。したがって、液側連絡配管がガス側連絡配管より小
径であっても、従来の暖房サイクル除湿運転で生じてい
た連絡配管での低圧損失が少なくなり、これによって、
蒸発温度の上昇が抑えられるので除湿効率が向上する。

【００５９】 さらに上記に加えて請求項１の空気調和
機においては、除湿運転時に蒸発器として機能する側の
第１室内熱交換器における冷媒の流路断面積を第２室内
熱交換器の流路断面積よりも大きくしているので、冷暖
運転時の空調能力が向上すると共に、さらに、除湿運転
時における第１室内熱交換器通過時の低圧損失も抑えら
れて、除湿効率が向上する。

【００６０】 請求項２の空気調和機においては、各室
内熱交換器のパス数を異ならせて、第１室内熱交換器の
流路断面積が第２室内熱交換器よりも大きくなるように
した構成であり、この場合、クロスフィンチューブ型熱
交換器から成る第１・第２室内熱交換器を製作する際、
組立の最終段階で冷媒出入り口に所望のパス数に応じた
ヘッダを各々取付ければ、それまでの製作組立は第１・
第２室内熱交換器で同一の伝熱管を用いて互いに同様に
行うことができるので、製作が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態における空気調和機の冷
媒回路図である。

【図２】上記空気調和機における第１室内熱交換器と第
２室内熱交換器との各パス数の説明図である。

【図３】除湿運転時のモリエル線図を示すもので、同図
（ａ）は上記空気調和機におけるバイパス配管を通して
蒸発冷媒を圧縮機に返流させる暖房サイクル除湿運転時
のモリエル線図、同図（ｂ）は、上記空気調和機におけ
るインジェクション配管を通して蒸発冷媒を圧縮機に返
流させる暖房サイクル除湿運転時のモリエル線図、同図
（ｃ）は従来の冷房サイクル除湿運転時のモリエル線図
である。

【図４】従来の冷房サイクル除湿運転可能な空気調和機
の冷媒回路図である。

【図５】従来の暖房サイクル除湿運転可能な空気調和機
の冷媒回路図である。

【符号の説明】

３ 圧縮機 ７ 第１四路切換弁 ８ 第１ガス管 ９ 第２ガス管 １０ 第２四路切換弁（接続状態切換手段） １１ 第１液管 １３ 第２液管 １５ 室外熱交換器 ２０ 室内側熱交換器 ２１ 第１室内熱交換器 ２２ 第２室内熱交換器 ２３ 除湿用電動膨張弁（絞り手段） ３９ 第１電動膨張弁（減圧機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−34219（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−107667（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 13/00 F25B 29/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機（３）の吐出側と吸込側とが１次
   側ポートに各々接続された四路切換弁（７）の２次側ポ
   ートに、順次、第１ガス管（８）、室内側熱交換器（２
   ０）、第１液管（１１）、減圧機構（３９）、第２液管
   （１３）、室外熱交換器（１５）、第２ガス管（９）を
   接続して冷媒循環回路を形成し、上記室内側熱交換器
   （２０）を第１ガス管（８）側の第１室内熱交換器（２
   １）と第１液管（１１）側の第２室内熱交換器（２２）
   とに分割構成すると共に、第１室内熱交換器（２１）と
   第２室内熱交換器（２２）との間に、除湿運転時に除湿
   用減圧機構として介在される絞り手段（２３）を設け、
   圧縮機（３）の吐出冷媒を第１ガス管（８）に供給し第
   １・第２室内熱交換器（２１）（２２）を凝縮器、室外
   熱交換器（１５）を蒸発器として機能させて暖房運転を
   行う一方、圧縮機（３）の吐出冷媒を第２ガス管（９）
   に供給し室外熱交換器（１５）を凝縮器、第１・第２室
   内熱交換器（２１）（２２）を蒸発器として機能させて
   冷房運転を行う空気調和機であって、第１ガス管（８）
   と第１液管（１１）との間に、圧縮機（３）の吐出冷媒
   を第２ガス管（９）に供給して行う冷房サイクル除湿運
   転時には、第１液管（１１）が第２室内熱交換器（２
   ２）に、第１室内熱交換器（２１）が第１ガス管（８）
   に各々接続された上記冷暖運転時の接続状態を保持する
   一方、圧縮機（３）の吐出冷媒を第１ガス管（８）に供
   給して行う暖房サイクル除湿運転時に、第１ガス管
   （８）が第２室内熱交換器（２２）に、第１室内熱交換
   器（２１）が第１液管（１１）に各々接続された接続状
   態に切換える接続状態切換手段（１０）を設け、さらに
   第１室内熱交換器（２１）における冷媒の流路断面積を
   第２室内熱交換器（２２）の流路断面積よりも大きくし
   ていることを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 第１室内熱交換器（２１）に、冷媒が分
   流して流れる互いに並列な冷媒流路を、その合計の流路
   断面積が第２室内熱交換器（２２）の流路断面積よりも
   大きくなるように複数設けていることを特徴とする請求
   項１の空気調和機。