JPH0587363A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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JPH0587363A
JPH0587363A JP4081229A JP8122992A JPH0587363A JP H0587363 A JPH0587363 A JP H0587363A JP 4081229 A JP4081229 A JP 4081229A JP 8122992 A JP8122992 A JP 8122992A JP H0587363 A JPH0587363 A JP H0587363A
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JP
Japan
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heat exchanger
heat
heating
refrigerant
air conditioner
Prior art date
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Pending
Application number
JP4081229A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Kobayashi
延行 小林
Koji Ito
幸治 伊藤
Mutsuhiko Takahashi
睦彦 高橋
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Hitachi Global Life Solutions Inc
Original Assignee
Hitachi Hometec Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0587363A publication Critical patent/JPH0587363A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/153Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with subsequent heating, i.e. with the air, given the required humidity in the central station, passing a heating element to achieve the required temperature

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外気温度の低下にも掛わらず強力な暖房がで
き、室温を一定としかつ強力に除湿できる空気調和機を
得る。 【構成】 冷媒を循環させる冷媒管2−2と、熱媒を循
環させる熱媒管3−2とより成る空気調和機において、
冷房時又は除湿時に冷媒を蒸発させる熱交換器2と、暖
房時又は除湿時に熱媒を放熱させる加熱用熱交換器3を
室内機1に各々独立させて設け、冷房時には冷凍サイク
ルを運転し、暖房時には温水サイクルを運転し、除湿時
には冷凍サイクル運転により除湿と同時に冷却される気
流を温水サイクルにより再熱し、室温を変えずに除湿で
きるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は冷房、暖房、及び室温を
変化させずに除湿をする機能を有する空気調和機に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より冷房、暖房、及び除湿の可能な
オールシーズン形の空気調和機としては、冷媒サイクル
を逆方向に駆動するヒートポンプ方式のものが一般的で
ある。その機能はよく知られているように暖房能力は外
気温度の低下に伴って減少し、特に室外側熱交換器に着
霜が生じるようになると暖房能力は極端に減少し、その
上定期的に除霜をする時には暖房能力がほとんど発揮で
きないものである。
【0003】又、ヒートポンプの除湿機能は、上記ヒー
トポンプ方式の冷房運転サイクルに於いて、室内機の送
風能力を微少にして、室内側熱交換器(蒸発器として作
用)の表面温度を低下させ、熱交換能力中の潜熱分を増
大させ、顕熱分を減少させるようにしたものが多い。し
かし、この全熱交換量の内の潜熱割合は通常の冷房運転
で20%前後で、これを上記除湿運転にしても高々30
%であり、残りの70%近くは顕熱熱量となる。このた
め、梅雨期、春、秋等の外気温度が室温の設定温度に近
い、中温度の場合に使用する除湿機能は、湿度の減少よ
りも室温を低下させることになり、湿度が低下していな
いにも掛わらず、温度制御器が作動し、除湿運転を停止
させてしまう。又、室温が設定温度より低い状態で除湿
運転をした場合には、空気調和機の操作時点より除湿運
転に入らず、全く除湿機能を発揮できないものであっ
た。
【0004】上記問題点の内、暖房機能を改善した、従
来技術の空気調和機として特開昭63−108135号
公報に記載されている。それを要約した図3により説明
すると、室内機に組み込まれた二回路形のフィンアンド
チューブ式熱交換器30として冷房用の冷凍サイクルの
冷媒を通す冷媒管31と暖房用の温水サイクルの不凍液
熱媒を通す熱媒管32とを設け、暖房用の熱媒をバーナ
等により強力に加熱し、外気温度の低下にも掛わらず高
い暖房能力を発揮できるようにしている。
【0005】又、上記の他に、除湿機能を向上させる手
段としてヒートポンプ方式として、室温低下防止のため
電気ヒータを組み込んだものがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の二回路形の従来
技術は、除湿運転の手段が前記ヒートポンプ方式と同様
に行われるため除湿機能はほとんど発揮することができ
ない問題点があった。
【0007】又後者の例では、ヒータと圧縮機等を同時
に駆動するため消費電力が増大し、運転維持費が増大す
る問題点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、冷媒を循環させる冷媒管と、熱媒を循環させる熱媒
管により成る空気調和機において、冷房時又は除湿時に
冷媒を蒸発させるフィン及び冷媒管より成る熱交換器
と、前記熱交換器より独立し、暖房時又は除湿時に熱媒
を放熱させるフィン及び熱媒管より成る加熱用熱交換器
と、送風用のファンとを配設した室内機と、冷媒管と熱
媒管の屋外機器を配設した室外機とを備えたものとし
た。
【0009】又、上記空気調和機において、加熱用熱交
換器は熱交換器に対し、気流方向の下流側に配設したも
のとした。
【0010】さらに、上記空気調和機において、温水サ
イクルの熱媒を加熱するため、熱出力可変可能なバーナ
を室外機に配設したものとした。
【0011】
【作用】上記の様に空気調和機を構成したので、冷房時
に於いては冷媒管に冷媒を循環させて、室内機の冷媒を
蒸発させる熱交換器で冷媒を沸騰蒸発させて低温とし、
この熱交換器を介して室内を冷房する。
【0012】暖房時に於いては、熱媒管に熱媒を循環さ
せて、室内機の熱媒を放熱させる加熱用熱交換器で熱媒
を放熱させて室内を暖房する。
【0013】除湿運転時には冷媒管に冷媒を循環させか
つ熱媒管に熱媒を循環させて、冷媒を蒸発させる熱交換
器で気流の除湿を行ない、熱媒を放熱させる加熱用熱交
換器を気流の温度を設定室温になるように再熱器として
作用させるので室温を一定に維持させることができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1、及び図2に
より説明すると、1は室内機、2は室内機1に内設する
フィンアンドチューブ形の冷媒を蒸発させる熱交換器、
2−1は熱交換器2のフィン、2−2はフィン2−1に
挿入する冷媒管、3は熱交換器2と同形式のフィンアン
ドチューブ形の熱媒を放熱させる加熱用熱交換器、3−
1は加熱用熱交換器3のフィン、3−2はフィン3−1
に挿入する熱媒管である。
【0015】ここで冷媒の回路を有する熱交換器2は、
空気と熱交換器2との温度差が高々20℃であるのに対
し、加熱用熱交換器3は、空気と熱交換器2の温度差が
60℃近くとれるため、伝熱的に有利となるため、冷媒
の回路を有する熱交換器2は加熱用熱交換器3より、伝
熱面積、又は外形寸法を大きくしてある。又、室内機1
内の配設位置としては、相対湿度の低く、低温の空気と
熱交換器2とで伝熱を行なわせ、除湿効率を向上させる
ため、加熱用熱交換器3は熱交換器2に対し、気流方向
の下流側に配設してある。又、熱交換器2で除湿した水
滴が、加熱用熱交換器3に滴下し、再蒸発しないよう、
前記各熱交換器2及び加熱用熱交換器3は、フィン3−
1面が垂直でかつ気流20の吸込面が垂直方向か、これ
に近い傾斜をもって組み込まれている。5は冷媒用配
管、6は不凍液の温水を流す熱媒用配管、7は室内機1
用のファン、8は室内機1の気流吐出側の風向制御用の
ダンパー、9は熱交換器2の下部に配設する露受皿、1
0は冷凍サイクルの減圧装置、11は室外機、12は冷
媒用の圧縮機、13は冷媒用の凝縮器、14は冷媒を貯
溜し冷凍サイクル中の冷媒の適正化をさせるアキューム
レータ、15は凝縮器13より放熱を行なわせるための
ファン、16は熱媒の加熱器、16−1は熱媒の加熱器
16に内設する加熱熱交換器、17は熱出力可変可能な
バーナで、加熱器16を加熱するものである。18は熱
媒を循環させるためのポンプ、19は熱媒を貯溜する熱
媒タンクで、温水サイクル機器、及び熱媒の膨脹差によ
る温水サイクル中の熱媒量を調節するものである。室外
機11内に前記冷媒用の屋外機器Aと、熱媒用の屋外機
器Bが一体に構成され、又室内機1と室外機11が1対
1で対応している。20は気流である。
【0016】掛る装置により冷房運転を行なわせるに
は、冷凍サイクルの冷媒を圧縮機12→凝縮器13→減
圧装置10→熱交換器2→アキュームレータ14→圧縮
機12に戻る回路を冷媒用配管5により形成し、圧縮機
12及びファン7を駆動することにより、液冷媒を冷媒
管2−2内で沸騰蒸発させ、フィン2−1を介して気流
20を冷却して目的を達成する。
【0017】又、暖房運転を行なわせるには、温水サイ
クルの熱媒をポンプ18→熱媒加熱器16→加熱用熱交
換器3→熱媒タンク19→ポンプ18に戻る回路を熱媒
用配管6により形成し、ポンプ18、ファン7を駆動し
バーナ17を燃焼させることにより高温の熱媒を加熱用
熱交換器3に循環させ、フィン3−2を介して気流20
を加熱し、その目的を達成する。
【0018】さらに除湿運転を行なわせるには、まず湿
度センサ(図示せず)が現在湿度と設定湿度を比較し、
現在湿度が設定湿度が高い場合には冷凍サイクルを運転
し、これと同時に室内機1に設ける室温センサ(図示せ
ず)が現在室温と設定室温との差を判定し、現在室温が
設定室温より低い場合は、ただちに暖房サイクルを運転
する。又現在室温が設定室温より高い場合は、冷凍サイ
クルのみ運転するが、前述した通り湿度の低下とともに
冷房の顕熱によって室温が低下してくる。この室温が設
定室温より低下すると上記の温水サイクルを運転し、室
内温度を設定温度になるように運転する。この時の暖房
能力は、冬期の暖房負荷より大幅に少なく、室外機11
のバーナ17は少ない能力に絞られて運転する。これに
より室温を一定として目的の湿度に到達するまで連続し
て冷凍サイクルを運転できる。又、加熱用熱交換器3及
び熱交換器2は垂直方向で室内機1に配記したので熱交
換器2からの露が加熱用熱交換器3に滴下することがな
くなる。
【0019】
【発明の効果】以上、本発明によれば、除湿運転は、熱
交換器で低温、高湿の気流と熱交換し、強力に除湿し、
かつ冷却された気流は加熱用熱交換器で再熱され、設定
室温になるよう気流温度を上昇させる。従って室温は、
設定室温の一定温度となり、冷凍サイクルは湿度が目標
値に到着するまで連続して除湿機能を発揮し目的を達成
することができる。
【0020】又、この時に室内機のファンは微風運転を
する必要がなく、強風により運転できるので潜熱能力の
絶対値は大幅に増大し、室内の湿度を早く低下できる上
に、室内の湿度分布、及び温度分布を均一にでき、かつ
運転維持費の低減と快適性の向上を計れ、効果は甚大で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による空気調和機の室内機の
縦断面図である。
【図2】本発明の一実施例による空気調和機の室外機の
断面図である。
【図3】従来の空気調和機の室内側の熱交換器の縦断面
図である。
【符号の説明】 1 室内機 2 熱交換器 2−1 フィン 2−2 冷媒管 3 加熱用熱交換器 3−1 フィン 3−2 熱媒管 7 ファン 11 室外機 17 バーナ 20 気流 A 屋外機器 B 屋外機器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒を循環させる冷媒管(2−2)と、
    熱媒を循環させる熱媒管(3−2)により成る空気調和
    機において、冷房時又は除湿時に冷媒を蒸発させるフィ
    ン(2−1)及び冷媒管(2−2)より成る熱交換器
    (2)と、前記熱交換器(2)より独立し、暖房時又は
    除湿時に熱媒を放熱させるフィン(3−1)及び熱媒管
    (3−2)より成る加熱用熱交換器(3)と、送風用の
    ファン(7)とを配設した室内機(1)と、冷媒管(2
    −2)と熱媒管(3−2)の屋外機器(A),(B)を
    配設した室外機(11)とを備えたことを特徴とする空
    気調和機。
  2. 【請求項2】 熱交換器(2)は、伝熱面積、又は外形
    寸法が、加熱用熱交換器(3)より大としたことを特徴
    とする請求項1記載の空気調和機。
  3. 【請求項3】 加熱用熱交換器(3)は、熱交換器
    (2)に対し気流(20)方向の下流側に配設したこと
    を特徴とする請求項1記載の空気調和機。
  4. 【請求項4】 熱交換器(2)及び加熱用熱交換器
    (3)は垂直方向で室内機(1)に配設したことを特徴
    とする請求項1記載の空気調和機。
  5. 【請求項5】 室外機(11)は、冷媒管(2−2)と
    熱媒管(3−2)の屋外機器(A),(B)を一体とし
    て構成したことを特徴とする請求項1記載の空気調和
    機。
  6. 【請求項6】 熱媒を加熱するため、熱出力可変可能な
    バーナ(17)を室外機(11)に配設したことを特徴
    とする請求項1記載の空気調和機。
JP4081229A 1992-04-03 1992-04-03 空気調和機 Pending JPH0587363A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5249238U (ja) * 1975-10-04 1977-04-07
JPS5249328U (ja) * 1975-10-03 1977-04-08

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5249328U (ja) * 1975-10-03 1977-04-08
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