JPH11248288A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷暖房効率を低下させることなくドライ運転
時の効率を改善する。 【解決手段】 室内熱交換器を除湿運転時には，蒸発器
として作用する風上側に配設された熱交換器２２，２３
と，該熱交換器２３より小さく，かつ，当該熱交換器２
３の風下側に配設されて，除湿運転時には再熱器として
作用する熱交換器２４と，熱交換器２２と隣接して設け
られて，除湿運転時には再熱器として作用する熱交換器
２１とにより形成する。また，熱交換器２３の下端部で
あって風上側の室内ユニットの筺体に補助吸気口３８を
設けると共にドライ運転時にのみ開いて当該補助吸気口
１８からも吸気できるようにするフラップ３７を設け
る。これにより冷暖房時における効率を低下させること
なくドライ運転時の効率を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，暖房効率の低下を
抑えながら効率的に除湿運転を行うことができるように
した空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，室内の湿度を下げるために行う除
湿運転（以下，ドライ運転という）は，弱冷房運転によ
るものが主流である。該弱冷房運転による除湿では，室
内空気を冷却することにより当該空気の飽和蒸気を小さ
くしている。

【０００３】従って，当該除湿された空気をそのまま室
内に送風すると室温が低下する問題がある。また，室温
が設定温度に近づいたり，当該設定温度が高い場合に
は，圧縮機は断続運転状態となるため除湿効率が低下す
る問題がある。

【０００４】このような観点から，室内ユニット内に隣
接して２つの熱交換器を一方が風上に他方が風下になる
ように設け，各熱交換器を通過した空気をミックスして
室内に送風するエアーミックス方式と称される方式が提
案されている。

【０００５】かかるエアーミックス方式においては，ド
ライ運転時には一方の熱交換器を蒸発器として作用させ
て冷却除湿された冷気を得ると共に，他方を再熱器とし
て作用させて暖気を得て，これらの空気をミックスして
室内に送風する構成である。

【０００６】なお，当該再熱器は凝縮器と同様の原理で
動作するが，暖房以外の目的で空気を暖める意味から，
本明細書では再熱器と記載する。

【０００７】また，室内ユニット内に２つの熱交換器を
上下に隣接して配置し，ドライ運転時には風上側に配設
された熱交換器を蒸発器として作用させて空気を冷却除
湿し，風下側に配設された熱交換器を再熱器として作用
させて蒸発器で冷却除湿された空気を暖めて室内に送風
する本格再熱方式と称せられる方式が提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，エアー
ミックス方式では，１つのファンにより複数の熱交換器
を介して空気を吸込み，これをミックスして室内に送風
する構成であるため，例えばドライ運転時には，冷気と
暖気とのミックスが十分に行われない恐れがあった。

【０００９】また，本格再熱方式では，２つの熱交換器
は流路に対して垂直に併設されているので，冷気と暖気
とをミックスして送風する必要はないが，暖房運転時に
は冷媒が風上側の熱交換器から最初に供給されため，当
該風上側の熱交換器で暖められた空気は風下側の熱交換
器を通過する際に，当該風下側の熱交換器に熱を奪われ
て暖房効率が低下する問題がある。

【００１０】そこで，本発明は流路抵抗の増大や暖房効
率の低下を抑えながら効率的にドライ運転を行うことが
できるようにした空気調和機を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１にかかる発明は，冷媒を圧縮する圧縮機を
備えた室外ユニットと，該室外ユニットからの冷媒と室
内空気とを熱交換させる室内熱交換器及び室内から空気
を吸気して室内熱交換器を通過させた後室内に吹出すフ
ァンを備えた室内ユニットとを有した空気調和機におい
て，室内熱交換器を，風上側に配設されて除湿運転時に
は，蒸発器として作用する第１熱交換器と，該第１熱交
換器より小さく，かつ，当該第１熱交換器の風下側に配
設されて，除湿運転時には再熱器として作用する第２熱
交換器と，第１熱交換器と隣接すると共に当該第１熱交
換器を通過しない室内空気が通過できる位置に設けられ
て，除湿運転時には再熱器として作用する第３熱交換器
とにより形成する。また，第１熱交換器の風上側に設け
られて，除湿運転時には，第１及び第２熱交換器を介し
て形成される流路の抵抗を小さくして吸気量を多くする
流量調整手段を設ける。これにより，第１乃至第３の熱
交換器を介して流動する空気量を調整して，冷暖房運転
時における効率を低下させることなく除湿運転時におけ
る効率を向上させてことを特徴とする。

【００１２】請求項２にかかる発明は，流量調整手段
が，第１熱交換器の風上側の室内ユニット筺体に設けら
れた補助吸気口と，除湿優先時にのみ補助吸気口を開く
フラップとを有してなることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図１は実施の形態にかかる空気調和機の室
内ユニット断面図であり，図２は当該空気調和機の冷媒
回路図である。空気調和機は，室外に配設される室外ユ
ニットと，室内に配設される室内ユニットとを主要構成
としている。

【００１４】室外ユニットには，冷媒を圧縮する圧縮機
１１，冷媒と外気との熱交換を行う室外熱交換器１２，
冷媒を減圧又は絞る流量調整可能な主減圧装置１３，冷
媒を主減圧装置１３に流すか否かを制御するバイパス弁
１５等を有している。なお，主減圧装置１３及びバイパ
ス弁１５は室内ユニット側に設けてもよい。

【００１５】室内ユニットには室内熱交換器が設けら
れ，当該室内熱交換器は図１にも示すように，第１熱交
換器である熱交換器２２，２３，第２熱交換器である熱
交換器２４，第３熱交換器である熱交換器２１とにより
形成されて当該室内ユニット内に併設されている。

【００１６】また，室内ユニットには，除湿用減圧装置
２５及びファン３３が設けられ，さらに室内ユニットの
筺体正面には正面吸気口３１，該正面吸気口３１の下方
近傍に補助吸気口３８，筺体上面には上面吸気口３２，
筺体下面には吐出口３４が設けられている。

【００１７】なお，補助吸気口３８にはフラップ３９が
設けられて，ドライ運転時にのみ開くようになってい
る。従って，ドライ運転時は，熱交換器２３，２４を介
して形成される流路抵抗の抵抗が小さくなり，当該熱交
換器２３，２４を通過する空気量が多くなる。

【００１８】熱交換器２２，２３は，冷房運転時及びド
ライ運転時には蒸発器，暖房運転時には凝縮器として作
用している。

【００１９】第１熱交換器は，室内ユニットをコンパク
ト化するため熱交換器２２，２３に分割し，熱交換器２
３を正面吸気口３１側に設け，熱交換器２２を正面吸気
口２２及び上面吸気口３２に渡って設けているが，これ
は本質的なものではなく，これらは一体に形成されたも
のであっても良い。

【００２０】また，熱交換器２３とファン３３とが最も
接近している部分，即ち熱交換器２３を通過する空気量
が最も多い所に設けられた熱交換器２４及び上面吸気口
３２側に設けられた熱交換器２１は，冷房運転時には蒸
発器，暖房運転時には凝縮器，ドライ運転時には再熱器
として作用している。

【００２１】次に詳細な構成を動作説明しながら説明す
る。冷房運転時には，補助吸気口３８は閉じられてい
る。従って空気は正面吸気口３１及び上面吸気口３２か
ら吸気される。また，バイパス弁１５は閉じられ，主減
圧装置１３は所定量開弁し，さらに除湿用減圧装置２５
は全開されて，冷媒は４方弁１６により実線矢印で示す
方向に循環する。

【００２２】そして，圧縮機１１で圧縮されてホットガ
スとなった冷媒は，室外熱交換器１２に供給され，当該
室外熱交換器１２で外気と熱交換して凝縮する。このと
き，バイパス弁１５は閉じられているので，凝縮した冷
媒は，主減圧装置１３で減圧又は絞られて低温ガスとな
って室内ユニットに供給されるようになる。

【００２３】室内ユニットに供給された冷媒は，熱交換
器２１，２４，２３，２２を順次流れる。このとき，除
湿用減圧装置２５は全開されてるので，熱交換器２４を
経てきた冷媒はそのまま熱交換器２３に供給され，圧縮
機１１に戻って１サイクルが終了する。

【００２４】従って，熱交換器２１〜２４は全て蒸発器
として作用して，吸込まれた空気を効率よく冷却するこ
とができる。

【００２５】暖房運転時には，補助吸気口３８は閉じら
れている。従って空気は正面吸気口３１及び上面吸気口
３２から吸気される。また，バイパス弁１５は閉じら
れ，主減圧装置１３は所定量開弁し，さらに除湿用減圧
装置２５は全開されて，冷媒は４方弁１６により点線矢
印で示す方向に循環する。

【００２６】そして，圧縮１１からのホットガスは，室
内ユニットの熱交換器２２，２３に順次供給され，除湿
用減圧装置２５を経て熱交換器２４，２１を順次循環す
る。

【００２７】除湿用減圧装置２５は全開されているの
で，全ての熱交換器２１〜２４は凝縮器として作用す
る。

【００２８】この場合，冷媒は，熱交換器２２，２３，
２４，２１を順次循環するので，熱交換器２１，２４よ
り熱交換器２２，２３の方が暖かくなる。

【００２９】従って，熱交換器２３を通過して暖められ
た空気は，熱交換器２４に熱を奪われるようになるが，
熱交換器２２を通過して暖められた空気はこのように熱
を奪われることがないので，その分本格再熱方式に比べ
て暖房効率を向上させることが可能になる。

【００３０】ドライ運転時には，補助吸気口３８は開か
れて，空気は正面吸気口３１，上面吸気口３２及び補助
吸気口３８から吸気される。また，バイパス弁１５は全
開されると共に，主減圧装置１３は全閉され，さらに除
湿用減圧装置２５は所定量開弁されて，冷媒は４方弁１
６により一点鎖線の矢印で示す方向に循環する。

【００３１】そして，圧縮機１１からホットガスとなっ
た冷媒は，室外熱交換器１２で外気と熱交換して凝縮
し，バイパス弁１５を介して熱交換器２１，２４に順次
供給される。

【００３２】熱交換器２４からの冷媒は除湿用減圧装置
２５で略断熱膨張されて低温の液ガス混合状態の冷媒と
なり熱交換器２２，２３に順次供給される。

【００３３】これにより，熱交換器２３を通過して冷却
除湿された冷気は，熱交換器２４を通過することにより
暖められる。一方，熱交換器２２を通過した空気は冷却
除湿されて冷気となり，また熱交換器２１を通過した空
気は暖められて暖気となる。

【００３４】このとき，補助吸気口３８が開いているの
で，熱交換器２３，２４を介して吸気される空気量が多
くなるので，熱交換器２２からの冷気量が少なくなる。

【００３５】従って，ファン３３には温度の高い熱交換
器２１からの暖気と，温度の低い熱交換器２２からの少
ない量の冷気と，温度が略室温の熱交換器２４からの空
気とが層をなし，かつ，先に仮定したように流量が同じ
に設定されているので，効率的にミキシングすることが
できると共に，室温に近い温度で吹出すことが可能にな
り，快適なドライ運転が可能になる。

【００３６】また，ドライ運転時にフラップ３９が開く
ので，利用者がドライ運転中であることを室内ユニット
を見るだけで確認することができる。

【００３７】以上のように循環した冷媒は，４方弁１６
を介して圧縮機１１に戻りサイクルが１巡する。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように，請求項１にかかる
発明によれば，第１乃至第３熱交換器を介して流動する
空気量を除湿運転時と冷暖房時とで異なるようにしたの
で，冷暖房運転の効率を低下させることなく除湿運転時
の効率を改善することが可能になる。

【００３９】請求項２にかかる発明によれば，第１熱交
換器の風上側に補助吸気口と除湿運転時にのみ当該補助
吸気口を開くフラップを設けたので，簡単な構成で冷暖
房運転の効率を低下させることなく除湿運転時の効率を
改善することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の説明に適用される室内ユ
ニットの断面図である。

【図２】冷媒回路である。

【符号の説明】

１１ 圧縮機 １２ 室外熱交換器 １３ 主減圧装置 １５ バイパス弁 ２１ 熱交換器（第３熱交換器） ２２，２３ 熱交換器（第１熱交換器） ２４ 熱交換器（第２熱交換器） ２５ 除湿用減圧装置 ３１ 正面吸気口 ３２ 上面吸気口 ３３ ファン ３４ 吐出口 ３７ フラップ ３８ 補助吸気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨賀見 有吾 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮機を備えた室外ユニ
   ットと，該室外ユニットからの冷媒と室内空気とを熱交
   換させる室内熱交換器及び室内から空気を吸気して前記
   室内熱交換器を通過させた後室内に吹出すファンを備え
   た室内ユニットとを有した空気調和機において，前記室
   内熱交換器を，風上側に配設されて除湿運転時には，蒸
   発器として作用する第１熱交換器と，該第１熱交換器よ
   り小さく，かつ，当該第１熱交換器の風下側に配設され
   て，除湿運転時には再熱器として作用する第２熱交換器
   と，前記第１熱交換器を通過しない室内空気が通過でき
   る位置に設けられ，除湿運転時には再熱器として作用す
   る第３熱交換器とにより形成し，前記第１熱交換器の風
   上側に設けられて，除湿運転時には，前記第１及び第２
   熱交換器を通過する空気量を多くする流量調整手段を設
   けたことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】 前記流量調整手段が，前記第１熱交換器
   の風上側の室内ユニット筺体に設けられた補助吸気口
   と，除湿運転時にのみ前記補助吸気口を開くフラップと
   を有してなることを特徴とする請求項１記載の空気調和
   機。