JPH0868556A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】室内ユニットおよび室内熱交換器の基本的な構
造形態を変更することなく、冷暖房運転における立ち上
がり状態から安定状態への切換えにともなう理想の快適
空調をなし、除湿運転など他の空調運転においても熱交
換効率の向上を図れる空気調和機を提供する。 【構成】室内熱交換器１は、上部側冷媒導通路１１と下
部側冷媒導通路１２を備え、これら冷媒導通路を二股状
に分岐したガス側分岐管１３と液側分岐管１４を介して
接続し、これら分岐管にそれぞれ第１の開閉弁９と第２
の開閉弁１０を備え、中途部にキャピラリチューブ１６
を備えたバイパス路１５で分岐管相互を直接連通し、冷
暖房運転他の空調運転時とも、所定の条件下で開閉弁を
開閉制御する制御回路７を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機に係り、特
に室内熱交換器の冷媒流路構成の改良と、その制御に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に用いられる空気調和機は、被空
調室の壁面に取付けられる室内ユニットと、屋外に据付
けられる室外ユニットからなり、これらユニット相互を
冷媒管および電気配線で接続してなる。

【０００３】室内ユニット内には室内熱交換器が収容さ
れ、室外ユニット内には圧縮機、四方弁、室外熱交換
器、減圧装置等が収容される。上記圧縮機は、運転周波
数可変形のものがほとんどであり、空調負荷に応じた運
転周波数制御がされる。

【０００４】そして、上記四方弁の切換えによって冷房
運転と暖房運転との切換えを可能とすることは勿論、除
湿運転、除霜運転への切換えや、立上り運転から室温が
安定した状態での運転制御など、状況に応じたきめの細
かい制御もなされている。

【０００５】上記室内熱交換器および室外熱交換器と
も、極く薄肉厚のフィンを互いに狭小の間隔を存して多
数枚並設し、これらフィンに熱交換パイプを貫通させ
る、いわゆるフィンドチューブタイプのものが用いられ
ている。

【０００６】上記フィンは、幅方向が短く、かつこの幅
方向と比較して上下方向が極めて長い、ほぼ短冊状に形
成されていて、上記熱交換パイプはフィンの幅方向に普
通２列並べられ、上下方向に所定間隔を存して貫通して
いる。

【０００７】そして、両側端部のフィンから突出する隣
接する熱交換パイプの開口端相互にＵベンドが接続され
る。フィンの最上端と最下端の熱交換パイプ開口端には
室外ユニットから延出される冷媒管が接続される。

【０００８】したがって各熱交換器には一系統の冷媒導
通路が形成され、冷媒はフィンに対して蛇行して導かれ
る。フィン相互間には熱交換空気が導かれ、冷媒との熱
交換作用がなされる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように各熱交換器
が構成されていて、フィンの上下方向寸法を縦方向寸法
とし、フィンが多数枚並設されたトータル寸法を横方向
寸法として、その熱交換面積が設定される。

【００１０】そしてこの熱交換器に対向して、熱交換器
全面に亘って均一に熱交換空気を導く送風ファンが配置
され、熱交換器における熱交換効率の部分ムラを阻止す
る構成となっている。

【００１１】しかるに、特に室内ユニットにおいて、冷
房運転時に吹き出された冷気が被空調室の床面付近に溜
まり易く、暖房運転時には逆に暖気が天井付近に溜まり
易い。いずれも、いわゆる頭寒足熱と呼ばれる快適空調
とは逆の現象が生じる傾向にある。

【００１２】これは、室内熱交換器全面に亘って熱交換
空気が導通し、そのままユニットから吹き出され、特に
立ち上がり運転を経て室温が安定した状態では、冷房運
転では一塊の重い冷気となって沈み、暖房運転では一塊
の軽い暖気となって浮くためであり、これを解消する何
らかの手段の採用が望まれている。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、室内ユニットおよび室
内熱交換器の基本的な構造形態を変更することなく、冷
暖房運転における理想の快適空調をなすことは勿論、除
湿運転など他の空調運転においても熱交換効率の向上を
図れる空気調和機を提供しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するた
め、第１の発明の空気調和機は、請求項１において、圧
縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、減圧装置および室
内熱交換器を冷媒管を介して連通し、上記四方弁の切換
えによって冷房運転と暖房運転との切換えを可能とした
ヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成するものにおい
て、上記室内熱交換器は、上部側冷媒導通路と下部側冷
媒導通路との二系路の冷媒導通路を備え、これら上部側
冷媒導通路と下部側冷媒導通路のそれぞれの両端部は、
冷凍サイクルを構成する上記冷媒管に、二股状に分岐し
た分岐路を介して接続され、これら分岐路にそれぞれ開
閉弁を備えるとともに、分岐路相互を直接連通し、かつ
中途部に補助減圧装置を備えたバイパス路を設け、上記
各開閉弁を、冷暖房運転およびこの他の要求される空調
運転時に、所定の条件下で開閉制御する制御回路を備え
たことを特徴とする。

【００１５】請求項２として、請求項１記載の上記制御
回路は、冷暖房運転時における立ち上がり状態を経て室
温が安定した際に、一方の上記開閉弁のみ閉成制御し
て、一方の冷媒導通路のみ冷媒を導くようにしたことを
特徴とする。

【００１６】請求項３として、請求項１記載の上記制御
回路は、除湿運転時に、それぞれの開閉弁を閉成制御す
ることを特徴とする。請求項４として、請求項１記載の
上記制御回路は、冷暖房運転時に、上記圧縮機の運転周
波数を可変制御するとともに、この運転周波数が所定値
以下の低周波数となったときに一方の上記開閉弁を閉成
制御することを特徴とする。

【００１７】請求項５として、請求項１記載の上記各開
閉弁は、断電状態で開放し、通電状態で閉成される通電
閉形の電磁弁であることを特徴とする。上記目的を満足
するため、第２の発明の空気調和機は、請求項６とし
て、運転周波数可変形の圧縮機と、四方弁と、室外熱交
換器と、減圧装置および室内熱交換器を冷媒管を介して
連通し、四方弁の切換えによって冷房運転と暖房運転と
の切換えを可能としたヒートポンプ式の冷凍サイクルを
構成するものにおいて、上記室内熱交換器は、上部側冷
媒導通路と下部側冷媒導通路との二系路の冷媒導通路を
備え、これら上部側冷媒導通路と下部側冷媒導通路のそ
れぞれ一方の端部は、冷凍サイクルを構成する上記冷媒
管に接続され、上部側冷媒導通路と下部側冷媒導通路の
それぞれ他方の端部は、開閉弁と補助減圧装置および逆
止弁を並設した調整回路に接続され、上記開閉弁を、冷
暖房運転およびこの他の要求される空調運転時に、所定
の条件下で開閉制御する制御回路を備えたことを特徴と
する。

【００１８】請求項７として、請求項６記載の上記制御
回路は、冷暖房運転時の立ち上がり状態を経て室温が安
定した際、および除湿運転時に、上記開閉弁を閉成制御
して、一方の冷媒導通路のみ冷媒を導くようにしたこと
を特徴とする。

【００１９】請求項８として、請求項６および請求項７
のいずれかに記載の上記制御回路は、上記圧縮機の運転
周波数を一旦下げた状態にしてから上記開閉弁を閉成制
御することを特徴とする。

【００２０】上記目的を満足するため、第３の発明の空
気調和機は、請求項９として、運転周波数可変形の圧縮
機と、四方弁と、室外熱交換器と、減圧装置および室内
熱交換器を冷媒管を介して連通し、四方弁の切換えによ
って冷房運転と暖房運転との切換えを可能としたヒート
ポンプ式の冷凍サイクルを構成するものにおいて、上記
室内熱交換器は、上部側冷媒導通路と下部側冷媒導通路
との二系路の冷媒導通路を備え、これら上部側冷媒導通
路と下部側冷媒導通路のそれぞれ一方の端部は、冷凍サ
イクルを構成する上記冷媒管に接続され、上部側冷媒導
通路と下部側冷媒導通路のそれぞれ他方の端部は、電動
膨張弁に接続され、上記電動膨張弁を、冷暖房運転およ
びこの他の要求される空調運転時に、所定の条件下で開
閉制御する制御回路を備えたことを特徴とする。

【００２１】

【作用】第１の発明は、冷暖房運転とも、立ち上がり運
転時には各分岐路の開閉弁を開放して、室内熱交換器全
面を同一の熱交換作用をなすが、室温が安定したら一方
の開閉弁を閉成して熱交換器半分の熱交換作用を停止す
る。

【００２２】この部分から生空気が導出され、残りの半
分で熱交換して導出される冷気もしくは暖気が重なる。
すなわち、生空気が冷気の降下を阻止して床面から離間
した位置に吹き出させ、もしくは生空気の重みで暖気を
押さえ込んだ状態にして床面に向かって降下させる。

【００２３】第２の発明は、冷暖房運転とも、立ち上が
り運転時には開閉弁を開放して、室内熱交換器全面を同
一の熱交換作用をなすが、暖房運転時に室温が安定した
ら上記開閉弁を閉成して熱交換器半分の熱交換作用を停
止する。

【００２４】この部分から生空気が導出され、残りの半
分で熱交換して導出される冷気もしくは暖気が重なる。
すなわち、生空気が冷気の降下を阻止して床面から離間
した位置に吹き出させ、もしくは生空気の重みで暖気を
押さえ込んだ状態にして床面に向かって降下させる。

【００２５】第３の発明は、冷暖房運転とも、立ち上が
り運転時には開閉弁を開放して、室内熱交換器全面を同
一の熱交換作用をなすが、暖房運転時に室温が安定した
ら上記電動膨張弁を制御して熱交換器半分の熱交換作用
を停止する。

【００２６】この部分から生空気が導出され、残りの半
分で熱交換して導出される冷気もしくは暖気が重なる。
すなわち、生空気が冷気の降下を阻止して床面から離間
した位置に吹き出させ、もしくは生空気の重みで暖気を
押さえ込んだ状態にして床面に向かって降下させる。

【００２７】

【実施例】以下、第１の発明の一実施例を、図１を参照
して説明する。空気調和機は、室内ユニットＡと、図示
しない室外ユニットとから構成される。上記室内ユニッ
トＡ内には、変形したＵ字状に曲成される室内熱交換器
１と、この室内熱交換器の近傍に配置される送風ファン
２とが収容される。

【００２８】上記室外ユニット内には、圧縮機３と、四
方弁４と、室外熱交換器５および減圧装置である電動膨
張弁６が収容される。さらに、上記室外熱交換器５の近
傍位置に図示しない送風ファンが配置されている。

【００２９】上記圧縮機３から四方弁４、室外熱交換器
５、電動膨張弁６および室内熱交換器１が順次、冷媒管
Ｐを介して連通され、ヒートポンプ式の冷凍サイクルが
構成される。上記圧縮機３は、これと電気的に接続され
る制御回路７のインバータ回路によって運転周波数可変
に制御される。

【００３０】また、上記四方弁４、電動膨張弁６、送風
ファン２および後述するブリッジ回路８の第１の開閉弁
９、第２の開閉弁１０も、ともに上記制御回路７によっ
て電気的に制御される。

【００３１】上記ブリッジ回路８は、室内ユニットＡ内
に収容される。なお説明すれば、上記室内熱交換器１は
いわゆるフィンドチューブタイプのものであるが、ここ
では上半分のフィンに貫通する熱交換パイプを接続した
冷媒導通路と、下半分のフィンに貫通する熱交換パイプ
を接続した冷媒導通路が設けられる。

【００３２】すなわち、室内熱交換器１の上下方向の中
央部を境に、上部側に設けられる上部側冷媒導通路１１
と、下部側に設けられる下部側冷媒導通路１２とが備え
られる。

【００３３】これら上下部側冷媒導通路１１，１２のそ
れぞれ両端部は室内熱交換器１から突出しており、互い
の一端部は上記四方弁４から延出される冷媒管Ｐａとガ
ス側分岐管１３を介して接続され、他端部は上記電動膨
張弁６から延出される冷媒管Ｐｂと液側分岐管１４を介
して接続される。

【００３４】換言すれば、室内熱交換器１の接続直前位
置において冷媒管Ｐａ，Ｐｂは二股状のガス側分岐管１
３と液側冷媒管１４を介して上下部側冷媒導通路１１，
１２に分岐しており、これら全てでブリッジ形状の回路
を構成する。

【００３５】そして、上記ガス側分岐管１３の冷媒管Ｐ
ａ接続部から上部側媒導通路１１に至る間に上記第１の
開閉弁９が設けられ、上記液側分岐管１４の冷媒管Ｐｂ
接続部から下部側冷媒導通路１２に至る間に上記第２の
開閉弁１０が設けられる。

【００３６】これら第１，第２の開閉弁９，１０とも電
磁二方弁であって、各開閉弁とも断電時に開放状態が保
持され、通電したときはじめて閉成される通電閉形のも
のである。

【００３７】また、ガス側分岐管１３と液側分岐管１４
とはバイパス路１５で直接連通される。すなわちバイパ
ス路１５の両端部は、各開閉弁９，１０と上下部側冷媒
導通路１１，１２に至る間の分岐管１３，１４に接続さ
れる。このバイパス路１５の中途部には、補助減圧装置
であるキャピラリチューブ１６が設けられる。

【００３８】このような室内熱交換器１を備えた冷凍サ
イクルであり、冷房運転時には冷媒を図中矢印方向に導
通させ、暖房運転時には冷媒を図中破線矢印方向に導通
させる。

【００３９】上記制御回路７は、冷暖房運転とも、立ち
上がり状態では、上記第１，第２の開閉弁９，１０をと
もに断電状態として開放制御する。したがって、冷房立
ち上がり運転では、電動膨張弁６を導かれた液冷媒が液
側分岐管１４と第２の開閉弁１０を通過して上下部側冷
媒導通路１１，１２に導かれる。この室内熱交換器１の
全面に亘って冷媒が導かれ、熱交換空気と熱交換する大
なる熱交換容量をもった冷房作用をなす。

【００４０】各冷媒導通路１１，１２で蒸発した冷媒
は、ガス側分岐管１３と第１の開閉弁９を通過して四方
弁４に導かれる。結局、冷媒は上記バイパス路１５には
キャピラリチューブ１６によって導かれず、バイパスす
る冷媒はない。

【００４１】暖房運転では、四方弁４を介して導かれた
ガス冷媒がガス側分岐管１３と第１の開閉弁９を通過し
て上下部側冷媒導通路１１，１２に導かれる。室内熱交
換器１全面に亘って冷媒が導かれ、熱交換空気と熱交換
する大なる熱交換容量をもった暖房作用をなす。

【００４２】各冷媒導通路１１，１２で凝縮した冷媒
は、液側分岐管１４と第２の開閉弁１０を通過して電動
膨張弁６に導かれる。結局、この運転でも上記バイパス
路１５に冷媒は導かれず、バイパスする冷媒はない。

【００４３】冷房運転時の立ち上がりから所定時間が経
過し、室温が設定温度に低下して保持される安定状態と
なると、制御回路７は上記圧縮機３の運転周波数を室温
に応じて低下させる。

【００４４】これによって、上記圧縮機３の運転周波数
が所定ヘルツ以下になったならば、制御回路７は第１の
開閉弁９に通電して、これを閉成制御する。第２の開閉
弁１０は開放状態を保持する。電動膨張弁６から導かれ
る液冷媒は、第２の開閉弁１０から室内熱交換器１の下
部側冷媒導通路１２に導かれ、この熱交換器下部での熱
交換作用を継続する。

【００４５】一方、上記第１の開閉弁９は閉成している
ところから、電動膨張弁６から導かれる液冷媒は室内熱
交換器１の上部側冷媒導通路１１を導通しない。すなわ
ち、室内熱交換器１の上部での熱交換作用はない。

【００４６】したがって、室内ユニットＡから吹き出さ
れる風は、上記室内熱交換器１の下部を導通して熱交換
した冷気が上側に、かつ上部を導通して熱交換作用をな
さない生空気が下側の上下二層になる。

【００４７】冷気は生空気と比較して重いから、ユニッ
トＡから床面に向かって急傾斜で降下しようとするが、
この下側に沿って吹き出される冷気よりは暖かい生空気
が、上記冷気を持ち上げた状態になって吹き出す。

【００４８】結局、冷気は床面から離間した位置に沿っ
て導かれることとなり、被空調室にいる人の足腰を重点
的に冷やすことのない快適空調を得る。また、室内熱交
換器１の容量が実質的に約半分になるので、低い運転周
波数で熱交換効率が低くても吹き出し温度をより低下さ
せることができ、低い運転周波数でも冷凍サイクルの能
力が十分得られ、より快適な空調をなす。

【００４９】暖房運転安定時は、全く逆の作用をなす。
すなわち、立ち上がりから所定時間が経過し、室温が設
定温度に上昇して保持される安定状態となると、制御回
路７は上記圧縮機３の運転周波数を室温に応じて低下さ
せる。

【００５０】これによって、上記圧縮機３の運転周波数
が所定ヘルツ以下になったならば、制御回路７は第２の
開閉弁１０に通電して、これを閉成制御する。第１の開
閉弁９は開放状態を保持する。四方弁４から導かれるガ
ス冷媒は、第１の開閉弁９から室内熱交換器１の上部側
冷媒導通路１１に導かれ、この熱交換器の上部での熱交
換作用を継続する。

【００５１】一方、上記第２の開閉弁１０は閉成してい
るところから、ガス冷媒は室内熱交換器１の下部側冷媒
導通路１２を導通しない。すなわち、室内熱交換器１の
下部での熱交換作用はない。

【００５２】したがって、図５（Ａ）に示すように、室
内ユニットＡから吹き出される風は、上記室内熱交換器
１の上部を導通して熱交換した暖気が下側に、かつ下部
を導通して熱交換作用をなさない生空気が下側の、上下
二層になる。

【００５３】暖気は生空気と比較して軽いから、ユニッ
トＡから天井面に向かって急傾斜で上昇しようとする
が、この上側に沿って吹き出される暖気よりは冷えた生
空気が上記暖気を押し下げた状態になって吹き出す。

【００５４】結局、暖気は床面に沿って導かれることと
なり、被空調室にいる人の足腰を重点的に暖め、頭部は
冷やすという理想の快適暖房作用を得る。また、室内熱
交換器１の容量が実質的に約半分になるので、低い運転
周波数で熱交換効率が低くても吹き出し温度をより上昇
させることができ、低い運転周波数でも冷凍サイクルの
能力が十分得られ、より快適空調をなす。

【００５５】要求に応じて、除湿運転を行うことがあ
る。この場合、制御回路７は第１，第２の開閉弁９，１
０に通電してこれらを閉成制御する。そして、冷房サイ
クルの運転を行い、電動膨張弁６はほとんど全開にして
冷媒に対する絞り作用をなさないように制御する。

【００５６】したがって、液冷媒は電動膨張弁６で減圧
せず、そのまま導出して液側分岐管１４から上部側冷媒
導通路１１に導びかれ、熱交換をなす。すなわち、室内
熱交換器１の上部で冷媒は凝縮して凝縮熱を放出する。

【００５７】第１の冷媒導通路１１を出た冷媒は、ガス
側分岐管１３の中途からバイパス路１５に導かれ、ここ
でキャピラリチューブ１６により減圧される。そして、
一旦液側分岐管１４に出て、さらに下部側冷媒導通路１
２に導かれて熱交換する。冷媒は減圧された後なので、
室内熱交換器１の下部で蒸発し、露点以下になって除湿
する。

【００５８】結局、室内熱交換器１の上部を通過した暖
かい熱交換空気と、下部を通過した除湿冷気とが混合し
て室内ユニットＡから吹き出される。この空気は室温と
ほぼ同じ温度となり、かつ除湿乾燥しているところから
除湿作用が得られる。

【００５９】この除湿運転においても、室内熱交換器１
の上部を通過した暖かい熱交換空気が下部を通過した除
湿冷気の下側を流れることになり、相互に暖気の上昇と
冷気の降下を阻止するので、被空調室にいる人の足腰を
重点的に暖め、頭部は冷やすという理想の快適暖房作用
を得る。

【００６０】また暖房運転時に、冷媒の蒸発作用をなす
室外熱交換器５に霜が付着することがある。当然、熱交
換効率低下の要因となるので、除霜運転に切換える必要
がある。

【００６１】このとき、制御回路７は暖房サイクルのま
ま第１の開閉弁９を開放し、第２の開閉弁１０を閉成す
るとともに、電動膨張弁６はほとんど全開にする。圧縮
機３から吐出されるホットガスは、室内熱交換器１にお
いて上部側冷媒導通路１１のみに導かれ、凝縮熱を放出
してから四方弁４に導かれる。その後、電動膨張弁６を
通過した冷媒は室内熱交換器５に導かれてさらに凝縮
し、この凝縮熱によって付着した霜を溶融除去する。

【００６２】このように、除湿運転においては、室内熱
交換器１の熱交換容量を実質的に約半分にするので、室
外熱交換器５に流入するホットガスの温度低下を極力押
さえることができ、暖房運転を継続しながら効率よく除
霜できるので、除霜時間が短縮される。

【００６３】図２に示すような、ブリッジ回路８Ａを備
えた室内熱交換器１であってもよい。室内熱交換器１の
上下方向の中央部を境に、上部側冷媒導通路１１と、下
部側冷媒導通路１２とが備えられることは先に説明した
ものと同様である。

【００６４】これら上下部側冷媒導通路１１，１２のそ
れぞれ一端部は上記四方弁４から延出される冷媒管Ｐａ
とガス側分岐管１３Ａを介して接続され、他端部は上記
電動膨張弁６から延出される冷媒管Ｐｂと液側分岐管１
４Ａを介して接続されることも同様である。

【００６５】ただし、第１の開閉弁９Ａはガス側分岐管
１３Ａの冷媒管Ｐａ接続部から下部側冷媒導通路１２に
至る間に設けられ、第２の開閉弁１０Ａは液側分岐管１
４Ａの冷媒管Ｐａ接続部から上部側冷媒導通路１１に至
る間に設けられる。

【００６６】またバイパス路１５Ａは、第１の開閉弁９
Ａと上部側冷媒導通路１１に至る間の分岐管部位と、第
２の開閉弁１０Ａと下部側冷媒導通路１２に至る間の分
岐管部位相互とを連通する。このバイパス路１５Ａの中
途部には、補助減圧装置であるキャピラリチューブ１６
Ａが設けられることは変わりがない。

【００６７】このようなブリッジ回路８Ａを備えた冷凍
サイクルでは、冷暖房運転の立ち上がり時に第１，第２
の開閉弁９Ａ，１０Ａを開放することは変わりがない
が、ともに室温が安定した低ヘルツ運転では、冷房運転
では第２の開閉弁１０Ａに通電してこれを閉成し、第１
の開閉弁９Ａは開放を継続する。したがって、室内熱交
換器１の下部での熱交換作用が継続し、上部では生空気
が導通して、先に述べたのと同様の冷気の持ち上げ作用
が得られ、快適冷房をなす。

【００６８】暖房運転の安定時は、第１の開閉弁９Ａに
通電して閉成し、第２の開閉弁１０Ａは開放を継続す
る。したがって、室内熱交換器１の上部での熱交換作用
が継続し、下部では生空気が導通して、先に述べたのと
同様の暖気の押し下げ作用が得られ、快適暖房をなす。

【００６９】除湿運転時は、各開閉弁９Ａ，１０Ａとも
閉成して冷房サイクルをなし、下部側冷媒導通路１２で
冷媒を凝縮させ、バイパス路１５Ａに導いて減圧し、上
部側冷媒導通路１１で冷媒を蒸発させることは変わりが
ない。

【００７０】また除霜運転は、暖房サイクルから冷房サ
イクルに切換えるとともに、第２の開閉弁１０Ａを開放
し、第１の開閉弁９Ａを閉成して行うこととなる。図３
は、第２の発明の空気調和機の一実施例を示す。

【００７１】運転周波数可変形の圧縮機３と、四方弁４
と、室外熱交換器５と、減圧装置である電動膨張弁６お
よび室内熱交換器１が冷媒管Ｐを介して連通され、ヒー
トポンプ式の冷凍サイクルが構成される。

【００７２】上記室内熱交換器１は、いわゆるフィンド
チューブタイプのものであるが、ここでも上下方向の中
央部を境に、上部側冷媒導通路１１と、下部側冷媒導通
路１２とが備えられ、上下部で独立した熱交換作用が可
能である。

【００７３】これら上下部側冷媒導通路１１，１２のそ
れぞれ両端部は室内熱交換器１から突出し、上部側冷媒
導通路１１の一端部は上記四方弁４から延出される冷媒
管Ｐａと接続され、下部側冷媒導通路１２の一端部は上
記電動膨張弁６から延出される冷媒管Ｐｂと接続され
る。

【００７４】上下部側冷媒導通路１１，１２のそれぞれ
他端部は、室内熱交換器１外部に設けられる調整回路２
０に接続される。この調整回路２０は、開閉弁２１を備
えた配管２２に、２組の補助減圧装置であるキャピラリ
チューブ２３ａ，２３ｂを直列に備えた配管２４が並列
に接続されている。そして、一方のキャピラリチューブ
２３ｂに逆止弁２５を備えた配管２６が並列に接続され
てなる。

【００７５】しかして、冷房運転時は冷媒を図中矢印方
向に導通させ、暖房運転時には冷媒を図中破線矢印方向
に導通させる。冷暖房運転とも立ち上がり時は、上記開
閉弁２１を開放する。

【００７６】したがって、冷房立ち上がり運転では、電
動膨張弁６から液冷媒が室内熱交換器１の下部側冷媒導
通路１２を導かれた後、一旦調整回路２０に出て、開閉
弁２１を備えた配管２２を導かれ、再び室内熱交換器の
上部側冷媒導通路１１に導かれる。室内熱交換器１の全
面に亘って冷媒が導かれて熱交換空気と熱交換すること
となり、大なる熱交換容量をもった冷房作用をなす。

【００７７】暖房運転では、四方弁４からガス冷媒が室
内熱交換器１の上部側冷媒導通路１１を導かれた後、一
旦調整回路２０に出て、開閉弁２１を備えた配管２２に
導かれ、再び室内熱交換器の下部側冷媒導通路１２に導
かれる。室内熱交換器１の全面に亘って冷媒が導かれて
熱交換空気と熱交換することとなり、大なる熱交換容量
をもった暖房作用をなす。

【００７８】冷房運転時に、立ち上がり状態から所定時
間が経過し、室温が設定温度まで低下して保持される安
定状態となると、制御回路７は上記圧縮機３の運転周波
数を所定ヘルツ以下になるよう制御する。

【００７９】同時に、制御回路７は開閉弁２１に通電し
て、これを閉成する。電動膨張弁６から導かれる液冷媒
は、室内熱交換器１の下部側冷媒導通路１２に導かれ、
この熱交換器の下部での熱交換作用を継続する。

【００８０】ただし、圧縮機３の運転周波数が所定ヘル
ツ以下であるので、熱交換効率が低い。この冷媒は一旦
調整回路２０に導かれ、開閉弁２１が閉成しているとこ
ろから、一対のキャピラリチューブ２３ｂ，２３ａを介
して上部側冷媒導通路１１に導かれ、ほとんど熱交換せ
ずに導出される。

【００８１】したがって、室内熱交換器１の下部を導通
した冷気がユニットＡからの吹き出しでは上側になり、
上部を導通した生空気が吹き出しでは下側になる。その
ため、生空気が冷気の持ち上げ作用をなし、理想の快適
冷房作用を得る。

【００８２】一方、暖房運転時に立ち上がり状態から所
定時間が経過し、室温が設定温度に上昇して保持される
安定状態となると、制御回路７は上記圧縮機３の運転周
波数を所定ヘルツ以下になるよう制御する。

【００８３】同時に、制御回路７は開閉弁２１に通電し
て、これを閉成する。四方弁４から導かれるガス冷媒
は、室内熱交換器１の上部側冷媒導通路１１を導かれ、
この熱交換器の上部での熱交換作用を継続する。

【００８４】この冷媒導通路１１で凝縮した冷媒は、調
整回路２０に導かれ、開閉弁２１が閉成されるところか
ら、これと平行な一方のキャピラリチューブ２３ａで減
圧され、逆止弁２５を介して下部側冷媒導通路１２に導
かれる。冷媒は第１の導通路で減圧されているので、第
２の導通路のある室内熱交換器の下半分の部分はアンダ
ークール域となる。

【００８５】室内ユニットＡから上記室内熱交換器１の
上部を導通して熱交換した暖気が下側になって吹き出さ
れ、熱交換器下部を導通して熱交換作用をなさない生空
気が上側になる。そのため、生空気が暖気を押し下げた
状態になり、理想の快適暖房作用を得る。

【００８６】除湿運転では、冷房サイクルにして電動膨
張弁６をほぼ全開にするとともに、調整回路２０の開閉
弁２１を閉成する。冷媒は、室内熱交換器１の下部側冷
媒導通路１２を先に導通して凝縮し、調整回路２０に導
かれる。開閉弁２１が閉成しているとともに逆止弁２５
の向きの設定から、冷媒は各キャピラリチューブ２３
ｂ，２３ａに導かれて減圧される。

【００８７】この状態から上部側冷媒導通路１１に導か
れ、ここで蒸発する。すなわち、図５（Ｂ）に示すよう
に、室内熱交換器１の上部では、ここを導通する熱交換
空気を冷却除湿し、下部では熱交換空気に凝縮熱を放出
して加熱する。

【００８８】したがって、室内ユニットＡから吹き出さ
れる風は室温に戻るとともに完全に除湿されており、理
想の除湿作用を得る。なお、上記制御回路は、上記開閉
弁２１を閉成制御する以前に、上記圧縮機３の運転周波
数を必ず一旦下げた状態にする。このことから、開閉弁
２１の開閉にともなう切換え音の低減をなす。

【００８９】図４に示すような調整回路３０であっても
よい。この場合、調整回路３０は電動膨張弁そのもので
あり、これを制御回路７は制御する。冷暖房運転の立ち
上がり時は、電動膨張弁３０の開度をほとんど全開と
し、安定した状態で絞り度を増す。このことにより、上
部側冷媒導通路１１と下部側冷媒導通路１２とを導かれ
る冷媒量が必要に応じて調整される。

【００９０】除湿運転および除湿運転では、冷凍サイク
ルの電動膨張弁６を全開状態にする一方、調整回路をな
す電動膨張弁３０の開度を調整することにより、上記実
施例と同様の作用効果を得られる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、室内
熱交換器は、上部側冷媒導通路と下部側冷媒導通路を備
え、これら冷媒導通路を二股状に分岐した分岐路を介し
て接続し、これら分岐路にそれぞれ開閉弁を備え、中途
部に補助減圧装置を備えたバイパス路で分岐路相互を連
通し、冷暖房運転他の空調運転時とも、所定の条件下で
開閉弁を開閉制御する制御回路を備えた。

【００９２】第２の発明は、室内熱交換器は、上部側冷
媒導通路と下部側冷媒導通路を備え、これら冷媒導通路
の一方の端部を冷媒管に接続し、他方の端部を開閉弁と
補助減圧装置および逆止弁を並設した調整回路に接続
し、冷暖房運転他の空調運転時とも、所定の条件下で開
閉弁を開閉制御する制御回路を備えた。

【００９３】第３の発明は、室内熱交換器は、上部側冷
媒導通路と下部側冷媒導通路を備え、これら冷媒導通路
の一方の端部を冷媒管に接続し、他方の端部を電動膨張
弁に接続し、冷暖房運転他の空調運転時とも、所定の条
件下で電動膨張弁を開閉制御する制御回路を備えた。

【００９４】したがって、室内ユニットおよび室内熱交
換器の基本的な構造形態を変更することなく、弁制御を
なすだけの簡単な制御で、特に冷暖房運転における立ち
上がり状態から安定状態への切換えにともなう理想の快
適空調をなし得る。さらに、除湿運転など他の空調運転
においても熱交換効率の向上を図れるなどの効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例を示す、空気調和機の冷
凍サイクル構成と制御回路の構成図。

【図２】他の実施例を示す、空気調和機の冷凍サイクル
構成と制御回路の構成図。

【図３】第２の発明の一実施例を示す、空気調和機の冷
凍サイクル構成と制御回路の構成図。

【図４】第３の発明の一実施例を示す、空気調和機の冷
凍サイクル構成と制御回路の構成図。

【図５】（Ａ）は、暖房運転時における安定状態の作用
説明図。（Ｂ）は、除湿運転時における室内熱交換器の
温度分布図。

【符号の説明】

３…圧縮機、４…四方弁、５…室外熱交換器、６…減圧
装置（電動膨張弁）、１…室内熱交換器、９…第１の開
閉弁、１０…第２の開閉弁、１１…上部側冷媒導通路、
１２…下部側冷媒導通路、１３…ガス側分岐管、１４…
液側分岐管、１５…バイパス路、１６…補助減圧装置
（キャピラリチューブ）、２０…調整回路、３０…電動
膨張弁。

Claims (9)

【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
   圧装置および室内熱交換器を冷媒管を介して連通し、上
   記四方弁の切換えによって冷房運転と暖房運転との切換
   えを可能としたヒートポンプ式の冷凍サイクルを構成す
   る空気調和機において、 上記室内熱交換器は、上部側冷媒導通路と下部側冷媒導
   通路との二系路の冷媒導通路を備え、 これら上部側冷媒導通路と下部側冷媒導通路のそれぞれ
   の両端部は、冷凍サイクルを構成する上記冷媒管に、二
   股状に分岐した分岐路を介して接続され、 これら分岐路にそれぞれ開閉弁を備えるとともに、分岐
   路相互を直接連通し、かつ中途部に補助減圧装置を備え
   たバイパス路を設け、 上記各開閉弁を、冷暖房運転およびこの他の要求される
   空調運転時に、所定の条件下で開閉制御する制御回路を
   備えたことを特徴とする空気調和機。
2. 【請求項２】上記制御回路は、冷暖房運転時における立
   ち上がり状態を経て室温が安定した際に、一方の上記開
   閉弁のみ閉成制御して、一方の冷媒導通路のみ冷媒を導
   くように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】上記制御回路は、除湿運転時に、それぞれ
   の開閉弁を閉成制御する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】上記制御回路は、冷暖房運転時に、上記圧
   縮機の運転周波数を可変制御するとともに、この運転周
   波数を所定値以下の低周波数としたときに一方の上記開
   閉弁を閉成制御する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】上記各開閉弁は、断電状態で開放し、通電
   状態で閉成される通電閉形の電磁二方弁であることを特
   徴とする請求項１記載の空気調和機。
6. 【請求項６】運転周波数可変形の圧縮機と、四方弁と、
   室外熱交換器と、減圧装置および室内熱交換器を冷媒管
   を介して連通し、上記四方弁の切換えによって冷房運転
   と暖房運転との切換えを可能としたヒートポンプ式の冷
   凍サイクルを構成する空気調和機において、 上記室内熱交換器は、上部側冷媒導通路と下部側冷媒導
   通路との二系路の冷媒導通路を備え、 これら上部側冷媒導通路と下部側冷媒導通路のそれぞれ
   一方の端部は、冷凍サイクルを構成する上記冷媒管に接
   続され、 上部側冷媒導通路と下部側冷媒導通路のそれぞれ他方の
   端部は、開閉弁と補助減圧装置および逆止弁を並設した
   調整回路に接続され、 上記開閉弁を、冷暖房運転およびこの他の要求される空
   調運転時に、所定の条件下で開閉制御する制御回路を備
   えたことを特徴とする空気調和機。
7. 【請求項７】上記制御回路は、冷暖房運転時の立ち上が
   り状態を経て室温が安定した際、および除湿運転時に、
   上記開閉弁を閉成制御して、一方の冷媒導通路のみ冷媒
   を導くようにしたことを特徴とする請求項６記載の空気
   調和機。
8. 【請求項８】上記制御回路は、上記圧縮機の運転周波数
   を一旦下げた状態にしてから上記開閉弁を閉成制御する
   ことを特徴とする請求項６および請求項７のいずれかに
   記載の空気調和機。
9. 【請求項９】運転周波数可変形の圧縮機と、四方弁と、
   室外熱交換器と、減圧装置および室内熱交換器を冷媒管
   を介して連通し、上記四方弁の切換えによって冷房運転
   と暖房運転との切換えを可能としたヒートポンプ式の冷
   凍サイクルを構成する空気調和機において、 上記室内熱交換器は、上部側冷媒導通路と下部側冷媒導
   通路との二系路の冷媒導通路を備えて、熱交換器の上下
   各部で独立した熱交換作用をなし、 これら上部側冷媒導通路と下部側冷媒導通路のそれぞれ
   一方の端部は、冷凍サイクルを構成する上記冷媒管に接
   続され、 上部側冷媒導通路と下部側冷媒導通路のそれぞれ他方の
   端部は、電動膨張弁に接続され、 冷暖房運転およびこの他の要求される空調運転時に、所
   定の条件下で上記電動膨張弁の開度を制御する制御回路
   を備えたことを特徴とする空気調和機。