JPH03164666A - 空気調和装置 - 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］ 本発明は、空気調和装置に係り、特に、除湿時に再熱用
熱交換器に高温ガスを多く流すのに好適な、セパレート
形空冷式の空気調和装置に関するものである。

［従来の技術］ 再熱用熱交換器を備えた従来の空気調和装置について、
第３図を参照して説明する。

第３図は、従来の空気調和装置の冷凍サイクル系統図で
ある。

第３図において、１は圧縮機、２は四方弁、３は室外側
熱交換器、４は、減圧器に係るキャピラリチューブ、５
は室内側第１熱交換器、６Ａは、室内側第２熱交換器に
係る再熱用熱交換器（以下再熱器という）、９はアキュ
ームレータ、１６は、三方弁、１７．１８．１９は減圧
器に係るキャピラリチューブである。

圧縮機１、四方弁２．室外側熱交換器３、キャピラリチ
ューブ４、アキュームレータ９は室外側ユニットにあり
、室内側第１熱交換器５．再熱器６Ａ、三方弁１６、キ
ャピラリチューブ１７，１８．１９は室内側ユニットに
配設されている。

冷房運転時は、室外側熱交換器３は凝縮器、室内側第１
熱交換器５．再熱器６Ａは蒸発器として機能し、暖房運
転時は、室内側第１熱交換器５゜再熱器６Ａは凝縮器、
室外側熱交換器３は蒸発器として機能する。

除湿運転時、冷媒は、圧縮機１−四方弁２−室外側熱交
換器（凝縮器）３−キャピラリチューブ４−三方弁１６
−再熱器６Ａ−キャピラリチューブ１９−室内側第１熱
交換器（蒸発器）５−四方弁２−アキュームレータ９−
圧縮機１のように流通する。すなわち、冷媒は再熱器６
Ａ、室内側第１熱交換器５の順に直列に流れるように構
成されている。

また、従来の他の例として、蒸発器を再熱用熱交換器と
冷却用熱交換器の２種類設け、受液器で気液分離したガ
ス冷媒を再熱用熱交換器へ、液冷媒を冷却用熱交換器へ
それぞれ流して除湿運転を行うようにしたものにおいて
、ガス冷媒の系路中に四方弁を介在させ、除湿運転時に
は、ガス冷媒を再熱用熱交換器へ流入させ凝縮器として
作用させるとともに冷房運転時には四方弁を切換えるこ
とによりガス冷媒が再熱用熱交換器へ流れるのを停止し
再熱用熱交換器へも冷却用熱交換器同様に液冷媒が流れ
蒸発器として作用させる技術が、実開昭５３−１１７０
５６号公報に記載されている。

［発明が解決しようとする課題］ 第３図に示す従来の空気調和装置においては、再熱器６
Ａを流通する冷媒はすべて三方弁１６を通り、圧力損失
が大となり冷凍サイクルの性能を低下させる問題があっ
た。

また、第３図に示すように、室内ユニット側に三方弁゛
１６、および３個の減圧器（キャピラリチューブ１７，
１８．１９）を有しており冷媒音が大きくなるという問
題があった。一般に弁は、液の流通を前提に設計してお
り、気、液混合状態で流通する場合、騒音を発生するも
のである。

さらに、実開昭５３−１１７０５６号公報記載の技術に
おいても同様に、四方弁による圧力損失の問題、西方弁
および４個のキャピラリチューブによる騒音について配
慮されていなかった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、室温の低下や変動の少ない快適な除湿、特
に冷房気味除湿、暖房気味除湿を可能とするとともに、
圧力損失が少なく冷凍サイクル性能を良くシ、室内側に
おける冷媒音を低減しうる空気調和装置を提供すること
を、その目的とするものである。

また、他の目的は、暖房運転時に、再熱器を冷媒溜めと
して機能させることにより、冷媒量の自動調整がなされ
、最適サイクルの形成を可能とすることである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る空気調和装置
の構成は、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室内側熱
交換器、減圧器、およびこれらを接続して冷凍サイクル
を構成する配管系からなる空気調和装置において、室内
側に、第１熱交換器と第２熱交換器とを冷媒の分配器を
介して並列に配管接続し、前記分配器と第２熱交換器と
間の配管に二方弁を設けるとともに、室内側における前
記分配器と前記第１熱交換器との間の配管に第１の減圧
器、前記第２熱交換器と前記の並列配管の合流部との間
の配管に第２の減圧器を、それぞれ設けたものである。

また、冷媒の分配器は、その分配部を重力方向に上下に
位置せしめたものとし、上側に第２熱交換器に係る再熱
器側配管に、下側を第１熱交換器側配管にそれぞれ接続
したものである。

［作用］ 上記技術的手段による働きは下記のとおりである。

（１）再熱器と、これを機能せさるか否かを決める二方
弁とを設けることにより、室内側第１熱交換器（蒸発器
）と再熱器とに並列に冷媒を流すことができ、室温の低
下および変動の少ない除湿を行うことができる。

（２）二方弁を開き再熱器に暖い冷媒ガスを送り、上記
（１）のように蒸発器、再熱器に並列に冷媒を流すこと
により暖房気味除湿が可能である。

また、二方弁を閉じ、除湿用熱交換器として作用する室
内側第１熱交換器（蒸発器）に冷媒を流通させることに
より冷房気味除湿が可能である。

（３）前記の再熱器、蒸発器の配管分岐部を分配器とし
、その分配部を重力方向に上下に位置させることにより
、再熱用熱交換器である再熱器には高温ガスを送り込み
再熱の効果を上げるとともに、除湿用熱交換器となる室
内側第１熱交換器（蒸発器）には液冷媒を送り込み除湿
量を多くすることができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る空気調和装置の冷凍
サイクル系統図、第２図は、第１図の装置による冷房、
暖房、除湿運転時の弁、熱交換器の作用を示す説明図で
ある。

第１図において、１は、インバータ制御等によって回転
数可変可能な圧縮機、２は、冷媒流路方向を切換える四
方弁、３は室外側熱交換器、４は、減圧器に係るキャピ
ラリチューブ、９はアキュームレータで、これらは室外
ユニットに配設される。

５は、除湿用熱交換器となるべき室内側第１熱交換器、
６は、再熱用熱交換器となるべき室内側第２熱交換器（
以下再熱器という）、７は、室内側第１熱交換器側の減
圧器に係るキャピラリチューブ、８は、再熱器側の減圧
器に係るキャピラリチューブ、１０は、室内側第１熱交
換器５と再熱器６とを並列に配管接続させる分岐部に設
けた分配器である。１１は、室内何第１熱交換器５側の
配管、１２は、再熱器６側の配管を示し、両配管１１．
１２は、分配器１０で分岐され合流部１５で合流されて
いる。

ここで、分配器１０は、その分配部を重力方向に上下に
位置させたもので、上側を再熱器６側の配管工２に、下
側を室内側第１熱交換器５側の配管１１に接続している
。

１３は１分配器１０と再熱器６との間の配管１２に設け
た二方弁（開閉弁）、１４は逆止弁である。

すなわち、第１図に示すように、配管１１側は、分配弁
１０からキャピラリチューブ７、室内側第１熱交換器を
経て合流部１５に至り、配管１２側は、分配弁１０から
二方弁１３．逆止弁１４．再熱器６．キャピラリチュー
ブ８を経て合流部１５に至る機器配置となっており、こ
れらは室内ユニットに配設されている。

なお、第１図では、減圧器はキャピラリチューブの例を
示したが、電動式膨張弁を採用してもよいことは言うま
でもない。

また、図示を省略しているが、室外側熱交換器３近傍に
は回転数可変可能な室外側送風機、室内側第１．第２熱
交換器近傍には室内側送風機が配設されていることは言
うまでもない。

次に、本実施例のセパレート形空冷ヒートポンプ式空気
調和装置の作用を説明する。

冷房運転時には、第２図に示すように二方弁１３を閉じ
、室内側第１熱交換器５は蒸発器として作用（０印）、
再熱器６は作用せず（×印）、室外側熱交換器３は凝縮
器として作用する。

冷媒は、圧縮機１−四方弁２−室外側熱交換器３−キャ
ピラリチューブ４，７−室内側第１熱交換器５−四方弁
２−アキュームレータ９−圧縮機１のように流通する。

一方、暖房運転時には、第２図に示すように二方弁１３
を閉じ、室内側第１熱交換器５は凝縮器として作用（０
印）、再熱器６は冷媒液溜め（Δ印）、室外側熱交換器
３は蒸発器として作用する。

冷媒は、圧縮機１−四方弁２−室内側第１熱交換器５−
キャピラリチューブ７．４−室外側熱交換器３−四方弁
２−アキュームレータ９−圧縮機１のように流通する。

この暖房運転時に、再熱器６へはキャピラリチューブ８
を経た冷媒ガスが流れ込み外気と熱交換が行すれるが、
逆止弁１４．二方弁１３が閉じているので再熱器６部に
冷媒液が溜まることになる。

暖房運転の立上りのときに冷媒液が再熱器６部に溜まり
、サイクル系には循環流通冷媒が少ない。

室内が暖かくなると、再熱器６部の冷媒液は少なくなり
サイクル系に冷媒液が多くなって暖房サイクルが形成さ
れる。

このように、再熱器６は冷媒溜めとして機能して循環流
通冷媒量の自動調整が行われ、最適な暖房サイクル形成
が可能となり、暖房運転時における本実施例特有の効果
がある。

次に、除湿運転時には、第２図に示すように二方弁１０
を開き、室内側第１熱交換器５および再熱器６は並列に
除湿再熱作用が行われる（０印）。

圧縮機１を吐出された高温、高圧の冷媒ガスは四方弁２
を経て室外側熱交換器３で外気と熱交換して凝縮し、キ
ャピラリチューブ４で減圧され気液混合状態で分配器１
０に至る。

分配器１０では、重力方向に上下に位置させた分配部の
上側の配管１２に暖かいガス分が流れ込む。

同時に、重力方向に上下に位置させた分配部の下側の配
管１１には液分が流れ込む。

配管１１に流れ込んだ液冷媒はキャピラリチューブ７で
さらに減圧され除湿用熱交換器となる室内側第１熱交換
器（蒸発器）５を流通して室内空気と熱交換し除湿量を
多く取ることができる。

一方、配管１２に流れ込んだガス冷媒は二方弁１３、逆
止弁１４を経て再熱用熱交換器である再熱器６を流通し
て、室内側第１熱交換器５で除湿され冷却された室内空
気を再熱して、室内に快適な除湿空気を供給する。再熱
器６を通過したガス冷媒はさらにキャピラリチューブ８
で減圧され低温低圧の冷媒ガスとなり、配管１１側の冷
媒ガスと合流部１５で合流し四方弁２．アキュームレー
タ９を経て圧縮機１へ戻る。

このように、二方弁１３を開いて再熱器６に暖い冷媒ガ
スを送り再熱効率を上げることにより室内に快適な暖い
除湿空気が供給され、暖房気味除湿が行なわれる。

また、除湿運転において、二方弁１３を閉じ、再熱器６
に冷媒を送らないようにして室内側第１熱交換器５で除
湿すれば室内にひんやりした除湿空気が供給され、冷房
気味除湿が行なわれる。

本実施例によれば次の効果がある。

（１）再熱器６と、これを機能させるか否かを決める二
方弁１３とを設けることにより、室内側第１熱交換器（
蒸発器）５と再熱器６とに並列に冷媒を流すことにより
、暖房気味除湿が可能であり、二方弁１３を閉じ室内側
第１熱交換器（蒸発器）５のみに冷媒を流すことにより
冷房気味除湿が可能である。要するに室温の低下および
変動の少ない除湿を行うことができる。

（２）室内側第１熱交換器５．再熱器６の配管系の分岐
部を分配器１０とし、その分配部を重力方向に上下に位
置させることにより、再熱器６に高温ガスを送り込み再
熱の効果をあげるとともに、室内側第１熱交換器５には
液冷媒を送り込み除湿量を多く取ることができる。

（３）第３図に示した従来技術の三方弁が無く、二方弁
となるので圧力損失が少なくなり、冷凍サイクル性能を
良くすることができる。

（４）第３図に示した従来技術では、室内側に減圧器が
２個あったのに対して、第１図の実施例では室内側の減
圧器は２個となるので冷媒音を低減することができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、室温の低
下や変動の少ない快適な除湿、特に冷房気味除湿、暖房
気味除湿を可能とするとともに、圧力損失が少なく冷凍
サイクル性能を良くし、室内側における冷媒音を低減し
うる空気調和装置を提供することができる。

また、暖房運転時に、再熱器を冷媒溜めとして機能させ
ることにより、冷媒量の自動調整がなされ、最適サイク
ルの形成が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る空気調和装置の冷凍
サイクルの系統図、第２図は、第１図の装置による冷房
、暖房、除湿運転時の弁、熱交換器の作用を示す説明図
、第３図は、従来の空気調和装置の冷凍サイクル系統図
である。 １・・・圧縮機、２′・・・四方弁、３・・・室外側熱
交換器、４．７，８・・・キャピラリチューブ、５・・
・室内側第１熱交換器、６・・・再熱器、１０・・・分
配器、１１゜１２・・・配管、１３・・・二方弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機、四方弁、室外側熱交換器、室内側熱交換器
   、減圧器、およびこれらを接続して冷凍サイクルを構成
   する配管系からなる空気調和装置において、 室内側に、第１熱交換器と第２熱交換器とを冷媒の分配
   器を介して並列に配管接続し、 前記分配器と第２熱交換器との間の配管に二方弁を設け
   るとともに、 室内側における前記分配器と前記第１熱交換器との間の
   配管に第１の減圧器、前記第２熱交換器と前記の並列配
   管の合流部との間の配管に第２の減圧器を、それぞれ設
   けた ことを特徴とする空気調和装置。 ２、冷媒の分配器は、その分配部を重力方向に上下に位
   置せしめたものとし、 上側を第２熱交換器に係る再熱器側配管に、下側を第１
   熱交換器側配管にそれぞれ接続したことを特徴とする請
   求項１記載の空気調和装置。