JPH11148737A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷房運転時、暖房運転時ともに効率よく運転
できるため、室外熱交換器及び室内熱交換器のパス数を
変えることができる空気調和機を提供する。 【解決手段】 圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器
３と、減圧器４と、室内熱交換器５とから冷媒回路を構
成し、室外熱交換器３及び室内熱交換器５の冷媒流路を
３パスとからなり、四方弁２と室外熱交換器３の入口側
に第１開閉弁６を設け、減圧器４と室外熱交換器３の出
口側に第２開閉弁８を設け、減圧器４と室内熱交換器５
の入口側に第３開閉弁10を設け、四方弁２と室内熱交換
器５の出口側に第４開閉弁12を設け、室外熱交換器３の
３パスの冷媒流路を冷房時に直列接続し、暖房時に並列
接続する一方、室内熱交換器５の３パスの冷媒流路を冷
房時に並列接続し、暖房時に直列接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に係わ
り、冷房運転時と暖房運転時に室外熱交換器および室内
熱交換器の冷媒流路のパス数を変えることができる冷媒
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和機の冷媒回路は、例えば
図３に示すように、１は圧縮機、２は四方弁、3'は冷媒
流路3a' 、3b' ．．．と並列に複数のパスを備えた室外
熱交換器、４は減圧器、5'は冷媒流路5a' 、5b' ．．．
と並列に複数のパスを備えた室内熱交換器で、これらは
順次配管接続されて冷媒回路が構成されている。以上の
構成において、冷房運転時には、冷媒流路は実線の矢印
のとおり、冷媒は圧縮機１から四方弁２を経て室外熱交
換器３に向かう。同四方弁２を出た冷媒は室外熱交換器
３の入口側において、冷媒流路3a' 、3b' ．．．に分岐
され、室外熱交換器３の出口側において合流し、減圧器
４に流入する。同減圧器４を出た冷媒は、室内熱交換器
５の入口側において、冷媒流路5a' 、5b' ．．．に分岐
され、室内熱交換器５の出口側において合流し、四方弁
を経て圧縮機１に戻る。

【０００３】また、暖房運転時には、冷媒流路は破線の
矢印のとおり、圧縮機１から四方弁２を経て室内熱交換
器５に向かう。同四方弁２を出た冷媒は室内熱交換器５
の入口側において、冷媒流路5a' 、5b' ．．．に分岐さ
れ、室内熱交換器５の出口側において合流し、減圧器４
に流入する。同減圧器４を出た冷媒は、室外熱交換器３
の入口側において、冷媒流路3a' 、3b' ．．．に分岐さ
れ、室外熱交換器３の出口側において合流し、四方弁を
経て圧縮機１に戻る。

【０００４】以上のように、室外熱交換器3'および室内
熱交換器5'は冷房運転時と暖房運転とで同じパス数のま
ま使用されている。しかしながら、代替冷媒としての非
共沸混合冷媒等を使用する場合、パス数が変えられない
ため、冷房運転時と暖房運転時の最適な冷媒の流速およ
び圧力損失となる冷媒流路（パス数）を得ることができ
ず、したがって、冷房運転時と暖房運転時ともに効率よ
く運転することができないという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、前
記問題点に鑑み、冷房運転時、暖房運転時ともに効率よ
く運転できるための、室外熱交換器および室内熱交換器
のパス数を変える空気調和機を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたもので、圧縮機と、四方弁と、室
外熱交換器と、減圧器と、室内熱交換器とからなり、こ
れらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成
し、前記室外熱交換器および前記室内熱交換器の冷媒流
路をそれぞれ３パスとしてなる空気調和機において、前
記室外熱交換器の入口側の第１冷媒流路と第２冷媒流路
とを結ぶ出入口と前記四方弁間に第１開閉弁を設けると
共に、前記室外熱交換器の第３冷媒流路と前記四方弁と
を接続し、前記室外熱交換器の出口側の第２冷媒流路と
第３冷媒流路とを結ぶ出入口と前記減圧器間に第２開閉
弁を設けると共に、前記室外熱交換器の第１冷媒流路と
前記減圧器とを接続し、前記室内熱交換器の入口側の第
１冷媒流路と第２冷媒流路とを結ぶ出入口と前記減圧器
間に第３開閉弁を設けると共に、前記室内熱交換器の第
３冷媒流路と前記減圧器とを接続し、前記室内熱交換器
の出口側の第２冷媒流路と第３冷媒流路とを結ぶ出入口
と前記四方弁間に第４開閉弁を設けると共に、前記室内
熱交換器の第１冷媒流路と前記四方弁とを接続し、冷房
運転時に前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉じ、
前記室外熱交換器の冷媒流路を直列接続すると共に、前
記第３開閉弁および第４開閉弁を開き前記室内熱交換器
の冷媒流路を並列接続し、暖房運転時に前記第１開閉弁
および前記第２開閉弁開き、前記室外熱交換器の冷媒流
路を並列接続すると共に、前記第３開閉弁および第４開
閉弁を閉じ、前記室内熱交換器の冷媒流路を直列接続す
る構成とした。

【０００７】また、前記各開閉弁に電磁弁を用いた構成
となっている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
を添付図面に基づいて説明する。図１（Ａ）は本発明に
おける冷房運転時の冷媒回路、（Ｂ）は暖房運転時の冷
媒回路で、図２は開閉弁の操作関係を示す図である。図
において、１は圧縮機、２は四方弁、３は第１冷媒流路
3a、第２冷媒流路3bおよび第３冷媒流路3cの３パスを備
えた室外熱交換器、４は減圧器、５は第１冷媒流路5a、
第２冷媒流路5bおよび第３冷媒流路5cの３パスを備えた
室内熱交換器で、これらは順次配管接続され冷媒回路が
構成されている。

【０００９】６は前記室外熱交換器３の入口側の第１冷
媒流路3aと第２冷媒流路3bとを結ぶ出入口（又は中継、
合流点）７と前記四方弁２間に設けられ、冷房運転時に
「閉」となり、暖房運転時に「開」となる電磁弁を用い
た第１開閉弁で、前記室外熱交換器３の入口側の第３冷
媒流路3cは前記四方弁２と結ばれた構成となっている。

【００１０】８は前記室外熱交換器３の出口側の第２冷
媒流路3bと第３冷媒流路3cとを結ぶ出入口（又は中継、
分岐点）９と前記減圧器４間に設けられ、冷房運転時に
「閉」となり、暖房運転時に「開」となる電磁弁を用い
た第２開閉弁で、前記室外熱交換器３の出口側の第１冷
媒流路3aは前記減圧器４と結ばれた構成となっている。

【００１１】10は前記室内熱交換器５の入口側の第１冷
媒流路5aと第２冷媒流路5bとを結ぶ出入口（又は分岐、
中継点）11と前記減圧器４間に設けられ、冷房運転時に
「開」となり、暖房運転時に「閉」となる電磁弁を用い
た第３開閉弁で、前記室内熱交換器５の入口側の第３冷
媒流路5cは前記減圧器４と結ばれた構成となっている。

【００１２】12は前記室内熱交換器５の出口側の第２冷
媒流路5bと第３冷媒流路5cとを結ぶ出入口（又は合流、
中継点）13と前記四方弁２間に設けられ、冷房運転時に
「開」となり、暖房運転時に「閉」となる電磁弁を用い
た第４開閉弁で、前記室内熱交換器５の出口側の第１冷
媒流路5aは前記四方弁２と結ばれた構成となっている。

【００１３】以上の構成において、次にその動作を説明
する。冷房運転時には、図１（Ａ）において、冷媒流路
は実線の矢印のとおり、冷媒は圧縮機１から四方弁２を
経て室外熱交換器３に向かう。前記第１開閉弁６および
前記第２開閉弁８は「閉」となっているため、四方弁２
を出た冷媒は室外熱交換器３の第１冷媒流路3aから入り
第２冷媒流路3bを経由し、第３冷媒流路3cを通り前記減
圧器４に流れる。即ち、凝縮器としての室外熱交換器３
の冷媒流路は直列接続され１パスとなる。

【００１４】冷房運転時に前記減圧器４からの冷媒は前
記室内熱交換器５に向かう。前記第３開閉弁10および前
記第４開閉弁12は「開」となっているため、減圧器４を
出た冷媒は室内熱交換器５の第１冷媒流路5a、第２冷媒
流路5bおよび第３冷媒流路5cにそれぞれ分岐して流れ、
室内熱交換器５の出口側で合流される。即ち、蒸発器と
しての室内熱交換器５の冷媒流路は並列接続され３パス
となる。

【００１５】暖房運転時には、図１（Ｂ）において、冷
媒流路は破線の矢印のとおり、圧縮機１から四方弁２を
経て室内熱交換器５に向かう。前記第４開閉弁12および
前記第３開閉弁10は「閉」となっているため、四方弁２
を出た冷媒は室内熱交換器５の第１冷媒流路5aから入り
第２冷媒流路5bを経由し、第３冷媒流路5cを通り前記減
圧器４に流れる。即ち、凝縮器としての室内熱交換器５
の冷媒流路は直列接続され１パスとなる。

【００１６】暖房運転時に前記減圧器４からの冷媒は前
記室外熱交換器３に向かう。前記第２開閉弁８および前
記第１開閉弁６は「開」となっているため、減圧器４を
出た冷媒は室外熱交換器３の第１冷媒流路3a、第２冷媒
流路3bおよび第３冷媒流路3cにそれぞれ分岐して流れ、
室外熱交換器３の出口側で合流される。即ち、蒸発器と
しての室外熱交換器３の冷媒流路は並列接続され３パス
となる。

【００１７】以上のように、熱交換器が凝縮器として使
用されるときは、熱交換器内のパス数を少なくし、伝熱
管内の冷媒の流速を増大させることにより、熱伝達率が
向上し、凝縮性能が向上する。また、熱交換器が蒸発器
として使用されるときは、熱交換器内のパス数を多くし
て伝熱管の経路を短くし、伝熱管内の圧力損失を小さく
することにより、蒸発性能が向上する。特に、代替冷媒
としての非共沸混合冷媒等を使用する場合、この効果は
大きい。

【００１８】この結果、冷房運転時に室外熱交換器３を
１パス、室内熱交換器５を３パスとすることにより、冷
房成績係数が最も良い状態で運転し、暖房運転時に室内
熱交換器５を１パス、室外熱交換器３を３パスとするこ
とにより、暖房成績係数が最も良い状態で運転すること
ができ、冷房運転時と暖房運転時のどちらも効率よく運
転できる空気調和機となる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、冷媒流路
を冷媒切換手段により、冷房運転時に室外熱交換器を１
パス、室内熱交換器を３パスとすることにより、冷房成
績係数が最も良い状態で運転し、暖房運転時に室内熱交
換器を１パス、室外熱交換器を３パスとすることによ
り、暖房成績係数が最も良い状態で運転することがで
き、冷房運転時と暖房運転時のどちらも効率よく運転で
きる空気調和機となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す空気調和機の冷媒回路
の構成図で、（Ａ）は冷房運転時、（Ｂ）は暖房運転時
を示す。

【図２】本発明による冷媒回路の開閉弁の操作関係を示
す図である。

【図３】従来の空気調和機における室内熱交換器の冷媒
回路を示す図である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 四方弁 ３ 室外熱交換器 3a 室外熱交換器の第１冷媒流路 3b 室外熱交換器の第２冷媒流路 3c 室外熱交換器の第３冷媒流路 ４ 減圧器 ５ 室内熱交換器 5a 室内熱交換器の第１冷媒流路 5b 室内熱交換器の第２冷媒流路 5c 室内熱交換器の第３冷媒流路 ６ 第１開閉弁 ７ 出入口（又は中継、合流点） ８ 第２開閉弁 ９ 出入口（又は中継、分岐点） 10 第３開閉弁 11 出入口（又は分岐、中継点） 12 第４開閉弁 13 出入口（又は合流、中継点）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、
   減圧器と、室内熱交換器とからなり、これらを冷媒配管
   により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室外熱
   交換器および前記室内熱交換器の冷媒流路をそれぞれ３
   パスとしてなる空気調和機において、 前記室外熱交換器の入口側の第１冷媒流路と第２冷媒流
   路とを結ぶ出入口と前記四方弁間に第１開閉弁を設ける
   と共に、前記室外熱交換器の第３冷媒流路と前記四方弁
   とを接続し、前記室外熱交換器の出口側の第２冷媒流路
   と第３冷媒流路とを結ぶ出入口と前記減圧器間に第２開
   閉弁を設けると共に、前記室外熱交換器の第１冷媒流路
   と前記減圧器とを接続し、前記室内熱交換器の入口側の
   第１冷媒流路と第２冷媒流路とを結ぶ出入口と前記減圧
   器間に第３開閉弁を設けると共に、前記室内熱交換器の
   第３冷媒流路と前記減圧器とを接続し、前記室内熱交換
   器の出口側の第２冷媒流路と第３冷媒流路とを結ぶ出入
   口と前記四方弁間に第４開閉弁を設けると共に、前記室
   内熱交換器の第１冷媒流路と前記四方弁とを接続し、冷
   房運転時に前記第１開閉弁および前記第２開閉弁を閉
   じ、前記室外熱交換器の冷媒流路を直列接続すると共
   に、前記第３開閉弁および第４開閉弁を開き前記室内熱
   交換器の冷媒流路を並列接続し、暖房運転時に前記第１
   開閉弁および前記第２開閉弁開き、前記室外熱交換器の
   冷媒流路を並列接続すると共に、前記第３開閉弁および
   第４開閉弁を閉じ、前記室内熱交換器の冷媒流路を直列
   接続してなることを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 前記各開閉弁に電磁弁を用いたことを特
   徴とする請求項１記載の空気調和機。