JPH0366582B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は冷・暖房除湿機、特にその性能向上
に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来の冷暖房除湿機の冷媒回路を示
す。図において、１は圧縮機、２は冷・暖房切換
弁、３は室外熱交換器、４は室外熱交換器３に送
風する室外送風機、５は第１の絞り装置であり、
第１の絞り５２ａで形成される冷房用絞り回路５
２、上記第１の絞り５２ａ及び第２の絞り５１ａ
で形成される暖房用絞り回路５１と上記各絞り回
路に並列に接続された第１のバイパス回路５ａと
から構成されるものである。５４，５５はそれぞ
れ上記第１のバイパス回路５ａに設けられた第２
の逆止弁及び第１の電磁弁である。また、５３は
上記第２の絞り５１ａと並列に設けられた第１の
逆止弁である。６は室内第２熱交換器、７は室内
第１熱交換器、８は室内第１熱交換器７及び室内
第２熱交換器６に送風する室内送風機である。９
は第２の絞り装置であり、第３の絞り９１，第３
の逆止弁９２、第４の逆止弁９３、第２の電磁弁
９４により構成されている。１０はアキユームレ
ータであり、各々第３図に示す通り冷媒配管にて
接続されている。

次に動作について第３図の冷媒回路及び第４図
の機器作動表をもとに説明する。まず、冷房運転
時について説明する。第３図中、冷房時の冷媒流
れ方向を太実線矢印にて示す。圧縮機１から吐出
された高温高圧のガス冷媒は冷・暖房用切換弁２
を通り、室外熱交換器３にて室外送風機４により
供給される空気と熱交換し、自らは凝縮・液化
し、絞り装置５に供給される。そして第１の逆止
弁５３を通り冷房用絞り回路５２にて減圧され
る。そして室内第２熱交換器６にて室内送風機８
により供給される被空調空気と熱交換して蒸発
し、更にこの時開路している第２の電磁弁９４、
第４の逆止弁９３を通り、室内第１熱交換器７に
至る。ここで更に蒸発し、冷・暖房切換弁２、ア
キユームレータ１０を通り圧縮機１に戻る。そし
て被空調空気を冷却することにより、室内の冷房
を行なう。

次に暖房運転時について説明する。第３図中暖
房時の冷媒流れ方向を太破線矢印にて示す。圧縮
機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷暖房
切換弁２を通り、室内第１熱交換器７において、
室内送風機８により供給される比較的温度の低い
被空調空気と熱交換し被空調空気をあたためると
同時に自らは凝縮し、第３の逆止弁９２を通り、
室内第２熱交換器６に至る。ここで室内第１熱交
換器７によりあたためられた比較的温度の高い室
内空気と熱交換し、被空調空気を更にあたためる
と同時に自らは更に凝縮し、第１の絞り装置５に
至る。そして第２の絞り５１ａ及び第１の絞り５
２ａから構成される暖房用絞り回路５１にて減圧
され、室外熱交換器３において室外送風機４によ
り供給される空気と熱交換する。自らは蒸発し
冷・暖房切換弁２、アキユームレータ１０を通り
圧縮機１に戻る。

次に、除湿運転時について説明する。第３図中
除湿時の冷媒流れ方向を白抜き矢印にて示す。圧
縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷暖
房切換弁２を通り、室外熱交換器３に供給される
が、室外送風機４が停止している為、自然放熱分
はあるがほとんど凝縮せずに通過し、第１の電磁
弁５５、第２の逆止弁５４を通り室内第２熱交換
器６に供給されることによつて、室内第１熱交換
器７にて冷却除湿された被空調空気と熱交換し、
被空調空気を加熱すると同時に自らは凝縮液化す
る。そして第２の絞り装置９の第３の絞り９１に
て減圧され室内第１熱交換器７に至る。そこで被
空調空気を冷却除湿すると同時に自らは蒸発し冷
暖房切換弁２、アキユームレータ１０を通り圧縮
機１に戻る。通常、室内第２熱交換器６にて放熱
する熱量と室内第１熱交換器７にて採熱する熱量
とを比較すると、熱力学的な熱収支から考えて圧
縮機１入力分だけ放熱する熱量が多い為、室内空
気は加熱されることになる。（この方式を一般に
は加温除湿という） 最後に、除霜運転時について説明する。冷媒流
れ方向は第３図中の太実線矢印（冷房時流れ方
向）と同一である。圧縮機１から吐出された高温
高圧のガス冷媒は着霜している室外熱交換器３に
入り霜を溶かし、自らは凝縮液化する。通常大気
への放熱を防止し、効率の良い除霜を行なう為室
外送風機４は停止している。その後、第１の絞り
５２ａにて減圧され、室内第２及び室内第１熱交
換器６，７にて蒸発し圧縮機１に戻る。しかし、
室内送風機８を運転すると冷風が室内を循環する
為、冷風ストツプ（室内送風機８の運転停止）を
行なつている。従つて蒸発性能が悪く、低圧圧力
が低下する為、圧縮機１の能力が充分発揮出来ず
除霜時間が長くかかつていた。

また第４図に示す機器作動表に示す通りサーモ
停止時には圧縮機１、室内及び室外送風機８，４
は停止している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の冷暖房除湿機は以上のように構成されて
いるので、冷房運転時に、第１の絞り装置５にお
いて減圧された冷媒が室内第２熱交換器６を通り
蒸発し、更に第２の絞り装置９を通り、室内第１
熱交換器７にて更に蒸発するようになつているの
で冷媒側の圧力損失が大きく、低圧圧力が低下し
圧縮機１の能力不足、効率低下をきたしていた。

また、暖房運転時において、圧縮機１から吐出
された高温高圧ガス冷媒が室内第１熱交換器７に
て凝縮し、被空調空気をあたため、かつ自らは凝
縮液化した後、室内第１熱交換器６にて更に比較
的あたたかい被空調空気を比較的冷却された凝縮
冷媒により熱交換する為、被空調空気を高温まで
あたためることが不可能であり、かつ被空調空気
の流れ方向に対し、冷媒流れ方向が並流熱交換関
係となる為、熱交換効率が悪かつた。

除霜運転時においては、着霜により室外熱交換
器３における凝縮効果が増大され、高圧圧力が低
下する為、冷媒が流れにくくなり、低圧側への冷
媒供給が減少し、かつ冷風ストツプ機構の為、更
に冷媒が蒸発しにくくなり、低圧圧力の極端な低
下をきたし、圧縮機１の能力が充分発揮出来なく
なる為、除霜時間が長くかかる等の不具合点があ
つた。

この発明は上記のような問題点を解決する為に
なされたもので、冷暖房性能を向上することが出
来るとともに効率の良い除霜運転を可能とする冷
暖房除湿機を得ることを目的とする。

〔作用〕

この発明における冷暖房除湿機は、暖房運転時
においては圧縮機から吐出された高温の冷媒が室
内第２、第１熱交換器の順に供給され、一方被空
調空気は上記室内第１、第２熱交換器の順に供給
されて熱交換する向流熱交換関係としているた
め、被空調空気を比較的高く昇温でき、また熱交
換効率を高くすることが可能である。

冷房運転時には、冷媒が室内第１、第２熱交換
器に分流して供給されるため、冷媒圧力損失を小
さく押えることができ比較的低圧圧力を高く維持
できるので圧縮機の能力を増大させ、効率アツプ
を図ることができる。

また、除霜運転時には、圧縮機から吐出された
冷媒の一部がバイパス回路８３に設けられた第５
の電磁弁を通り、室内第１、第２熱交換器から戻
つてくる冷媒と混合されて圧縮機に戻るため、低
圧圧力が上昇して圧縮機の能力が発揮でき、除霜
時間を短縮することができる。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る冷暖房除湿機は、圧縮機、冷・
暖房切換弁、室外熱交換器、冷房及び暖房用絞り
回路とこの絞り回路に並列に接続された第１のバ
イパス回路とを有する第１の絞り装置、室内送風
機により供給される被空調空気の流れにおいて風
上側に位置する室内第１熱交換器とその風下側に
位置する室内第２熱交換器及び第２の絞り装置が
閉ループを形成するように冷媒配管によつて接続
されたものにおいて、上記圧縮機の吐出側冷媒配
管と吸入側冷媒回路とを接続する第２のバイパス
回路を備え、暖房運転時に、上記圧縮機から吐出
された冷媒が上記冷・暖房切換弁を経由して上記
室内第２、第１熱交換器の順に供給されて凝縮液
化し、更に上記暖房用絞り回路で減圧された後上
記室外熱交換器で蒸発気化し、上記冷・暖房切換
弁を経由して上記圧縮機に戻る冷媒回路と、冷房
運転時に、上記圧縮機から吐出された冷媒が上記
冷・暖房切換弁を経由して上記室外熱交換器に供
給されて凝縮液化し、更に冷房用絞り回路におい
て減圧された液冷媒が上記室内第１及び第２熱交
換器に分流して供給され、蒸発気化した後上記
冷・暖房切換弁を経由して上記圧縮機に戻る冷媒
回路と、除湿運転時に、上記圧縮機から吐出され
た冷媒が上記冷・暖房切換弁、上記室外熱交換器
及び上記第１のバイパス回路を経由して上記室内
第２熱交換器に供給されて凝縮液化し、更に第２
の絞り装置で減圧された後上記室内第１熱交換器
で蒸発気化し、上記冷・暖房切換弁を経由して圧
縮機に戻る冷媒回路と、除霜運転時に、上記圧縮
機から吐出された冷媒の一部が上記第２のバイパ
ス回路を経由して上記圧縮機に戻ると共に大部分
の吐出冷媒は上記冷・暖房切換弁を経由して上記
室外熱交換器に供給されて凝縮液化し、更に冷房
用絞り回路において減圧された液冷媒が上記室内
第１、第２熱交換器に分流して供給され、蒸発気
化した後上記冷・暖房切換弁を経由して上記圧縮
機に戻る冷媒回路とを選択的に切換える切換弁を
設けたことにより冷暖房除湿機を構成して上記目
的を達成するものである。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について説明する。
第１図はこの発明の冷暖房除湿機の冷媒回路図で
あり、図中、１は圧縮機、２は冷暖房切換弁、３
は室外熱交換器、４は室外熱交換器３に送風する
室外送風機、５は第１の絞り装置であり、第１の
絞り５２ａで形成される冷房用絞り回路５２、上
記第１の絞り５２ａ及び第２の絞り５１ａで形成
される暖房用絞り回路５１と上記各絞り回路に並
列に接続された第１のバイパス回路５ａとから構
成されるものである。５４，５５はそれぞれ上記
第１のバイパス回路５ａに設けられた第２の逆止
弁及び第１の電磁弁である。また５３は上記第２
の絞り５１ａに並列に設けられた第１の逆止弁で
ある。６は室内第２熱交換器、７は室内第１熱交
換器、８は室内第１熱交換器７及び室内第２熱交
換器６に被空調空気を供給する室内送風機であ
る。９は第２の絞り装置であり、第３の絞り９
１、第２の電磁弁９４により構成されている。１
０はアキユームレータである。６０は第１の絞り
装置５と室内第１熱交換器７の一端とを接続する
配管中に設けられた第３の電磁弁、６１は室内第
２熱交換器６の他端と室内第１熱交換器７の他端
とを接続する配管中に設けられた第４の電磁弁、
６２は圧縮機１の吐出冷媒配管８１とアキユーム
レータ１０の入口冷媒配管８２とをバイパスする
第２のバイパス回路８３に設けられた第５の電磁
弁、７１は第１の絞り装置５と室内第２熱交換器
６の一端を接続する配管中に設れられた第５の逆
止弁、７２は第４の電磁弁６１と室内第１熱交換
器７の他端間の配管から分岐され、冷暖房切換弁
２への戻り配管中に設けられた第６の逆止弁、７
３は冷暖房切換弁２と室内第２熱交換器６の一端
とを接続する冷媒配管中に第２熱交換器６側に設
けられた第７の逆止弁、また、冷房、暖房、除
湿、除霜の各運転時に形成される冷媒回路を切換
える切換弁は上記第１〜第５の電磁弁５５，９
４，６０，６１，６２、冷暖房切換弁２で構成さ
れるものであり、各々第１図に示す通り冷媒配管
により閉ループを形成するように接続されてい
る。

次に動作について第１図の冷媒回路図及び第２
図の機器作動表をもとに説明する。まず冷房運転
について説明する。第１図中、冷房時の冷媒流れ
方向を太実線矢印にて示す。圧縮機１から吐出さ
れた高温高圧のガス冷媒は冷暖房切換弁２を通り
室外熱交換器３にて室外送風機４により供給され
る空気と熱交換し、自らは、凝縮液化と、絞り装
置５に送出される。そして、第１の逆止弁５３を
通り、第１の絞り５２ａで形成される冷房用絞り
回路５２にて減圧される。そして、第５の逆止弁
７１を通り室外第２熱交換器６に導かれる冷媒
と、この時開路している第３の電磁弁６０を通り
室内第１熱交換器７に導かれる冷媒とに分流さ
れ、各々室内第１及び室内第２熱交換器７，６で
室内送風機８により供給される被空調空気と熱交
換して、蒸発し第６の逆止弁７２、冷暖房切換弁
２、アキユームレータ１０を通り圧縮機１に戻
る。そして被空調空気を冷却することにより室内
の冷房を行なう。また、冷房時は室内第１及び室
内第２熱交換器７，６を並列位置関係としている
為、冷媒蒸発側の圧力損失を小さくすることがで
き、相対的に低圧圧力を上昇させることが可能と
なる為、能力アツプ、効率アツプが可能となる。

次に暖房運転時について説明する。第１図中、
暖房時の冷媒流れ方向を太破線矢印にて示す。圧
縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷暖
房切換弁２、第７の逆止弁７３を通り、室内第２
熱交換器６にて、室内第１熱交換器７通過後の比
較的あたためられた室内空気と熱交換し、自らは
一部凝縮し、被空調空気は更にあたためられる。
そしてこの時開路している第４の電磁弁６１を通
り室内第１熱交換器７に入る。ここで比較的温度
の低い被空調空気と熱交換し、被空調空気をあた
ためると同時に、自らは完全に凝縮し、この時開
路している第８の電磁弁６０を通り、第１の絞り
装置５に導かれる。ここで、室内送風機８は室内
第１及び室内第２熱交換器７，６に被空調空気を
供給する。そして冷媒は第２の絞り５１ａ及び第
１の絞り５２ａで形成される暖房用絞り回路５１
にて減圧され、室外熱交換器３にて室外送風機４
により供給される室外空気と熱交換する。そし
て、自らは蒸発し、冷暖房切換弁２、アキユーム
レータ１０を通り圧縮機１に戻る。従つて、被空
調空気の流れ方向と冷媒流れ方向が向流熱交換と
なる為、室内空気を高温まであたためることが出
来ると同時に熱交換効率が良い。

次に、除湿運転時について説明する。第１図中
除湿時の冷媒流れ方向を白抜き矢印にて示す。圧
縮機１から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷暖
房切換弁２を通り、室外熱交換器３では、室外送
風機４が停止している為、自然放熱分はあるが、
ほとんど凝縮せずに通過し、第１の電磁弁５５、
第２の逆止弁５４、第５の逆止弁７１を通り室内
第２熱交換器６において室内第１熱交換器７にて
冷却除湿された被空調空気と熱交換し、被空調空
気を加熱すると同時に自らは凝縮液化する。そし
て第２の絞り装置９を構成する第２の電磁弁９４
を通り第８の絞り９１にて減圧され、室内第１熱
交換器７に至る。ここで、被空調空気を冷却除湿
すると同時に自らは蒸発し、第６の逆止弁７２、
冷暖房切換弁２、アキユームレータ１０を通り圧
縮機１に戻る。

最後に、除霜運転時について説明する。大部分
の冷媒流れ方向は第１図中の太実線矢印（冷房時
流れ方向）と同一である。すなわち圧縮機１から
吐出された高温高圧のガス冷媒は着霜している室
外熱交換器３に入り、霜を溶かし自らは凝縮液化
する。通常、大気への放熱を防止し、効率の良い
除霜を行なう為、室外送風機４は停止している。
第１の絞り５２ａにて減圧された液冷媒は室内第
２及び室内第１熱交換器６，７に、分流して供給
され、蒸発気化してアキユームレータ１０に入
る。また、圧縮機１から吐出された冷媒の一部は
第２のバイパス回路８３に設けられた第５の電磁
弁６２を通りアキユームレータ１０に入る。そし
て、室内第１及び室内第２熱交換器７，６から戻
つて来る冷媒と混合され、圧縮機１に戻る。通
常、室内送風機８を運転すると冷風が室内を循環
する為、冷風ストツプ（室内送風機８の運転停
止）を行なつているので蒸発性能が悪く、低圧圧
力が低下するが、高圧側よりバイパスされる冷媒
の為、低圧圧力が上昇し、圧縮機１の能力が充分
発揮でき、冷媒循環量を多く出来る為、除霜時間
が短かくてすむ。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば冷房運転時に
冷房用絞り回路において減圧された液冷媒が室内
第１熱交換器及び室内第２熱交換器に分流して供
給されるため、蒸発側の冷媒圧力損失を小さく押
えることが出来、比較的、低圧圧力を高く維持出
来るので圧縮機の能力を増大し、効率アツプを計
ることが出来る。また、暖房運転時には被空調空
気の流れにおいて、室内第１熱交換器を風上側
に、室内第２熱交換器をその風下側に配すると共
に、圧縮機から吐出された高温の冷媒が室内第
２、第１熱交換器の順に供給されて熱交換する向
流熱交換関係としている為、被空調空気を比較的
高く昇温出来、また、熱交換効率を良くすること
が可能である。

同時に除霜運転中に室内送風機の運転停止を行
なつても高圧ガス冷媒を低圧側にバイパスする
為、低圧圧力を高く維持することが出来、圧縮機
の能力を増大させてデフロスト時間の短縮を計る
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す冷暖房除湿
機の冷媒回路図、第２図はその機器作動を示す図
であり、第３図は従来例を示す冷暖房除湿機の冷
媒回路図、第４図はその機器作動を示す図であ
る。１は圧縮機、２は冷暖房切換弁、３は室外熱
交換器、５２は冷房用絞り回路、５１は暖房用絞
り回路、５ａは第１のバイパス回路、５は第１の
絞り装置、８は室内送風機、７は室内第１熱交換
器、６は室内第２熱交換器、９は第２の絞り装
置、８１は吐出側冷媒配管、１０はアキユームレ
ータ、８２はアキユームレータ入口冷媒配管、８
３は第２のバイパス回路、５１は暖房用絞り回
路、５２は冷房用絞り回路である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機、この圧縮機への吸入冷媒をためるア
   キユームレータ、冷房、暖房、除湿、除霧時の各
   冷媒回路に切換える冷暖房切換弁、室外熱交換
   器、冷房及び暖房用絞り回路とこの絞り回路に並
   列に接続され、第１の電磁弁と第２の逆止弁が直
   列に設れられた第１のバイバス回路とを有する第
   １の絞り装置、室内送風機により供給される被空
   調空気の流れに対し風上側に位置する室内第１熱
   交換器とその風下側に位置する室内第２熱交換器
   及び第２の絞り装置とを備え、上記各要素が閉ル
   ープを形成するように冷媒配管によつて接続され
   たものにおいて、 上記圧縮機の吐出側配管と上記アキユームレー
   タ入口冷媒配管又はアキユームレータ入口との間
   を接続し、第５の電磁弁が設けられた第２のバイ
   バス回路、上記室内第１交換器の他端と上記室内
   第２熱交換器の他端とを連通する配管に設けられ
   た第４の電磁弁、上記第１の絞り装置と上記室内
   第１熱交換器の一端とを接続する配管に設けられ
   た第３の電磁弁、上記第１の絞り装置と第３の電
   磁弁間の配管から分岐され室内第２熱交換器の一
   端への配管に設けられ同方向へ冷媒を通させる第
   ５の逆止弁、上記室内第１熱交換器の他端と上記
   第４の電磁弁間の配管から分岐され上記冷暖房切
   換弁への戻り配管に設けられ同方向へ冷媒を通さ
   せる第６の逆止弁、上記冷暖房切換弁から上記室
   内第２熱交換器の一端への配管に設けられ同方向
   に冷媒を通させる第７の逆止弁を備え、 上記第２の絞り装置は、上記第３の電磁弁と上
   記室内第１熱交換器の一端間の配管の途中と上記
   室内第２熱交換器の他端間の配管に設けられた、
   直列の第３の絞りと第２の電磁弁とからなり、 暖房運転時に、上記圧縮機から吐出された冷媒
   が、上記冷暖房切換弁から上記第７の逆止弁を通
   り、上記室内第２熱交換器と、開にされた上記第
   ４の電磁弁を経て室内第１熱交換器の順に通され
   凝縮液化し、開にされた上記第３の電磁弁を経て
   上記暖房用絞り回路で減圧され、上記室外第１熱
   交換器に通され蒸発気化し、上記冷暖房切換弁か
   ら上記アキユームレータを経て圧縮機に戻る冷媒
   回路が形成され、 冷房運転時に、上記圧縮機からの吐出し冷媒が
   上記冷暖房切換弁から上記室外熱交換器に通され
   て凝縮液化し、さらに、上記冷房用絞り回路に通
   され減圧された液冷媒が、上記第５の逆止弁を通
   り上記第４の電磁弁が開にされてある上記室内第
   ２熱交換器と、開にされた上記第３の電磁弁を介
   する上記室内第１熱交換器とに分流され蒸発気化
   し、室内第１熱交換器の他端と第４の電磁弁との
   間からの上記戻り配管を上記第６の逆止弁を介し
   て通り、上記冷暖房切換弁から上記アキユームレ
   ータを経て圧縮機に戻る冷媒回路が形成され、 除湿運転時に、上記圧縮機からの吐出し冷媒
   が、上記冷暖房切換弁から上記室外熱交換器を通
   り、開にされた上記第１の電磁弁を介し上記第１
   のバイパス回路を経て上記第５の逆止弁から上記
   室内第２熱交換器を通り凝縮液化し、開かれた上
   記第２の電磁弁を介し上記第２の絞り装置を通り
   減圧され、上記室内第１熱交換器に通され蒸発気
   化し、上記戻り配管を上記第６の逆止弁を介して
   通り、上記冷暖房切換弁から上記アキユームレー
   タを経て圧縮機に戻る冷媒回路が形成され、 除霜運転時に、上記圧縮機からの吐出し冷媒の
   一部が、開にされた上記第５の電磁弁を介し第２
   のバイパス回路から上記アキユームレータを経て
   圧縮機に戻ると共に、吐出し冷媒の大部分が、上
   記冷暖房切換弁により上記室外熱交換器に通され
   凝縮液化し、さらに、冷房用絞り回路に通され減
   圧された液冷媒となり、上記第５の逆止弁を通り
   上記第４の電磁弁が開にされてある上記室内第２
   熱交換器と、開にされた上記第３の電磁弁を介し
   た上記室内第１熱交換器とに分流して蒸発気化
   し、上記戻り配管を上記第６の逆止弁を介して通
   り、上記冷暖房切換弁から上記アキユームレータ
   を経て圧縮機に戻る冷媒回路が形成され、 上記各冷媒回路が、上記冷暖房切換弁と上記各
   電磁弁とにより選択的に切換え形成されるように
   したとを特徴とする冷暖房除湿機。