JPS5855663A - ル−ムエアコン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はルームエアコンに係り、特に低負荷冷房運転の
安定化を志向した、容量制御可能な圧縮機を備えたルー
ムエアコンに関するもの÷ある。

まず、従来の、容量制御可能な圧縮機を備えたルームエ
アコンの一例として、容量制御可能な圧縮機を備えだヒ
ートポンプ式ルームエアコンについて説明する。

第１図は、容量制御可能な圧縮機を備えたヒートポンプ
式ルームエアコンのサイクル構成図、第一２図は、第１
図における室外熱交換器の詳細と、冷房時に、その内部
を流れる冷媒の状態を併せて示す部分拡大断面図である
。

第１図において、１は容量制御可能な圧縮機（以下、単
に圧縮機という）、２は四方弁、３は室内熱交換器、４
は逆止弁、５は暖房用キャピラリチューブ、６は室外熱
交換器（詳細後述）、７は逆上弁、８は冷房用キャピラ
リチューブ、９は、室外熱交換器用配管（Ａ）、１０は
、室外熱交換器用配管（Ｂ）である。

前記室外熱交換器６を、第２図を使用して、詳細に説明
すると、１１は、熱交換器本体に係るチューブ、１１ａ
は、チューブ１１の下部に設けられ、室外熱交換器用配
管（Ａ）９に接続された冷房時冷媒入口、１１ｂは、チ
ューブ１１の上部に設けられ、室外熱交換器用配管（Ｂ
）１０に接続された冷房時冷媒出口、１２は、チューブ
１１に取付けられたフィンである。

そして、実線矢印は暖房時の冷媒流れ方向を、破線矢印
は冷房時及び除霜時の流れ方向を示している。

暖房時は、圧縮機１から吐出された高温高圧ガス冷媒は
、四方弁２を通シ室内熱交換器３に送られ、ここで室内
空気に放熱して液冷媒となって逆止弁４を通シ暖房用キ
ャピラリチューブ５に送られる。キャピラリチューブ５
によって減圧された冷媒は、室外熱交換器６において外
気によって加熱され、ガス冷媒となって四方弁２を通シ
再び圧縮機１に吸込まれサイクルを一循する。

冷房時は、四方弁２を切シ換えて、圧縮機１から吐出さ
れた高温高圧ガス冷媒は、室外熱交換器６に送られ外気
に放熱し凝縮して液冷媒となる。

この液冷媒は、逆止弁７を通シ冷房用キャピラリチュー
ブ８に送られ減圧されて、室内熱交換器３において室内
空気を冷却しながら蒸発してガス冷媒となって、四方弁
２を通シ再び圧縮機１に吸込まれサイクルを一循する。

除霜時は、暖房運転から四方弁２を切り換えて、前記し
た冷房時と同様のサイクルとなる。

冷房時、室外熱交換器６における冷媒の流れを。

第２図を使用して説明すると、次の通シである。

この第２図において破線矢印は、前記第１図におけると
同様に冷房時の冷媒流れ方向を示し、ハツチングを施し
た部分は、チューブ１１内の液冷媒の分布状態を示す。

圧縮機１から四方弁２．室外熱交換器用配管（Ａ）９を
通して送られてきた高温高圧ガス冷媒は、チューブ１１
の下部にある冷房時冷媒入口１１ａから入方向に、チュ
ーブ１１内へ流入し、室外空気によって飽和温度に冷却
され凝縮し始める。さらに、凝縮しながら、すでに凝縮
した冷媒を押し上げるようにして上部へ流れ、冷房時冷
媒出口１１ｂからＢ方向へ流出し、室外熱交換器用配管
（Ｂ）１０へ流れる。

ところで、圧縮機１として、容量制御範囲の大きい容量
制御圧縮機（たとえば、回転数制御圧縮機）を使用した
場合、冷房時に圧縮機容量を小さく制御して運転すると
、冷媒循環量が少ないことから冷媒流速も遅くなシ、チ
ューブ１１内で凝縮しだ液冷媒を上部へ押し上げる力を
失う。このため、凝縮した液冷媒が下の方からチューブ
１１内に滞留して冷媒不足の状態となシ、冷房時冷媒出
口１１ｂにおいて、冷媒のかわき度が大きい、すなわち
ガスの多い状態で室外熱交換器用配管（Ｂ）１０へ流出
し、冷房用Ｊヤピラリチューブ８へ送られる゛ことにな
る。このため、冷房用キャピラリチューブ８における抵
抗が大きくなシ、冷媒循環量が極端に減少し、室内熱交
換器３に送られ蒸発する液冷媒がほとんどなくなるため
、冷房効果が得られなくなる。このような現象は、前述
した低冷房負荷時で圧縮機容量を小さ−くした場合のみ
ならず、外気温度が低く室外熱交換器６で冷媒が凝縮し
やすい場合にも顕著にあられれるものである。

このために、圧縮機容量を制御した運転が安定してでき
ないという欠点があった。

本発明は、上記した従来技術の欠点を除去し、冷房時、
圧縮機容量を小さく制御した場合や外気温度が低い場合
でも、室外熱交換器を出た冷媒のかわき度を小さく保ち
、安定した運転を実施することができるルームエアコン
の提供を、その目的とするものである。

本発明の特徴は、少なくとも、容量制御可能な圧縮機、
室内熱交換器および室外熱交換器を備えたルームエアコ
ンにおいて、室外熱交換器の冷房時冷媒入口を、その熱
交換器本体の上部に、また冷房時冷媒出口を前記熱交換
器本体の下部に、それぞれ設けたルームエアコンにある
。

さらに詳しくは次の通シである。

前述した従来のルームエアコンにおいて、室外熱交換器
６の冷房時冷媒人口１１ａをチューブ１１の下部に、ま
た冷房時冷媒出口１１ｂをチューブ１１の上部に設けで
あるのは、除霜時、室外熱交換器６における冷媒の流れ
が冷房時と同じであることから、除霜運転を行なった場
合、着霜した霜の表面が解け、室外熱交換器６の上部か
ら絹が流れ落ちて下部へたまることになるが、高温高圧
ガス冷媒を室外熱交換器６の下部に設けた冷房時冷媒人
口１１ａに導くことにより、そのガス冷媒の熱を室外熱
交換器６の下部にたまった霜の融解に利用するためであ
った。したがって、最も高温である高温高圧ガス冷媒の
熱を霜の融解に用いるため、そうでない場合にくらべ除
霜時間が短いという利点があったが、その反面、前述し
た如く、冷房時、圧縮機容量を小さく制御した場合に、
冷房運転が不安定になった。

そこで本発明においては、室外熱交換器の冷房時冷媒入
口をチューブの上部に、また冷房時冷媒出口を前記チュ
ーブの下部に、それぞれ設けることによシ、冷房時、前
記チューブ内で凝縮した液冷媒が、上部から下部へ、冷
媒の流れに沿って流れ落ちるようにして、圧縮機容量を
小さくした場合でも、安定して運転できるようにしたも
のである。ただ、このような構成においては、除霜時間
がやや長くなるものの、冷房時、圧縮機容量を制御した
場合に、ルームエアコンを安定して運転できるという効
果の方が、はるかに大きい。なお、前記除軸蒔間がやや
長くなるという問題は、後述する第４図に係る実施例に
おいては完全に解決するものである。

以下本発明を実施例によって説明する。

第３図は、本発明の一実施例に係るルームエアコンの、
室外熱交換器の詳細と、冷房時に、その内部を流れる冷
媒の状態を併せて示す部分拡大断面図である（サイクル
構成は、第１図と同一である）。

この第３図において、第２図と同一番号を付したものは
同一部分である。この室外熱交換器６Ａは、冷房時冷媒
人口１１ａを、熱交換器本体に係るチューブ１１の上部
に、また冷房時冷媒出口１１ｂをチューブ１１の下部に
、それぞれ設けたものである。

このように構成しだので、冷房時、圧縮機ｌから吐出し
た高温高圧ガス冷媒は、室外熱交換器用配管（Ａ）９を
通シ、室外熱交換器６Ａのチューブ１１の上部にある冷
房時冷媒人口１１ａから、Ａ方向にチューブ１１内へ流
入し、下部の冷房時気によって冷却され凝縮し始め、さ
らにその冷媒は凝縮しながら冷房時冷媒出口１１ｂに向
って流れ落ちる。しだがって、冷房時冷媒出口１１ｂに
おいて、冷媒は過冷却されだ液冷媒あるいは、かわき度
の小さい冷媒となって室外熱交換器用配管（Ｂ）１０へ
流出し、冷房用キャピラリチューブ８に送られる。

このため、冷房用キャピラリチューブ８における抵抗は
大きくならず、安定した冷媒循環量が得られる。

第４図は、本発明の他の実施例に係るルームエアコンの
、室外熱交換器の詳細と、冷房時に、その内部を流れる
冷媒の状態を併せて示す部分拡大断面図である（サイク
ル構成は、第１図と同一である）。

この第４図において、第２図と同一番号を付し、だもの
は同一部分である。この室外熱交換器６Ｂは、熱交換器
本体に係るチューブ１１の下方に、その一端がチューブ
１１の冷房時冷媒人口１１ａにろう付は部１４で接続さ
れ、他端に、冷房時に冷媒を導入する入口１３ａを有す
る除霜用過熱チューブ１３を設けたものである。なお、
１２Ａは、チューブ１１および除霜用過熱チューブ１３
に取付けられたフィンである。

このように構成したので、冷房時、圧縮機１から吐出し
た高温高圧ガス冷媒は、室外熱交換器用配管（Ａ）９を
通り、室外熱交換器６Ｂの除霜用過熱チューブ１３の入
口１３ａからＡ方向に除霜用過熱チューブ１３内へ流入
し、外気によって飽和温度に冷却され、冷房時冷媒人口
１１ａ近傍で凝縮が始まり、チューブ１１内で飽和域に
入って凝縮し、流れに沿って下方へ流れ落ちる。そして
、冷房時冷媒出口１１ｂにおける冷媒は、前記実施例に
おけると同様に、過冷却されだ液冷媒あるいはかわき度
の小さい冷媒となって室外熱交換器用配管（Ｂ）　１ｏ
へ流出し、冷房用キャピラリチューブ８に送られる。し
たがって、安定した冷媒循環量が得られる。

さらに、除霜運転を行なった場合、冷房時と同様の冷媒
流れとなることから、除霜によって室外熱交換器６Ｂの
上部から下部へ流れ落ちた霜の融解に、除霜用過熱チュ
ーブ１３内にある高温高圧ガス冷媒の熱を利用すること
ができるので、除霜時間は、第２図に係る従来の室外熱
交換器と変らない。

なお、本実施例においては、除霜用過熱チューブ１３を
チューブ１１にろう付は部１４で接続するようにしたが
、チューブ１１と除霜用過熱チューブ１３を一体に形成
してもよい。

さらに、前記各実施例は、ヒートポンプ式ルームエアコ
ンについて説明したが、本発明は、ヒートポンプ式ルー
ムエアコンに限らず、容量制御可能な圧縮機をもつ冷房
専用ルームエアコン、その他などにも適用できるもので
ある。

以上説明した各実施例によれば、冷房時に、圧縮機容量
を小さく制御して運転したシ、外気温度が低く冷媒が凝
縮しやすい場合においても、室外熱交換器で凝縮しだ液
冷媒は、流れ方向に沿って下方へ流れ落ちるため、前記
室外熱交換器を出た冷媒は、過冷却された液冷媒あるい
はかわき度の小さい状態で流出することができる。この
ため、冷房用キャピラリチューブ前の冷媒の状態はほと
んど液となシ、容量の小さい場合にも冷房効果が得られ
る。

なお、第４図に係る実施例によれば、除霜時、高温高圧
ガス冷媒を熱交換器本体の下方に配設した除霜用過熱チ
ューブに流入させるようにしたので、室外熱交換器の下
部に流れ落ちた霜の融解に、前記高温高圧ガス冷媒の熱
を利用するため、霜の融解時間は従来と変らない。

以上詳細に説明したように本発明によれば、少なくとも
、容量制御可能な圧縮機、室内熱交換器および室外熱交
換器を備えたルームエアコンにおいて、室外熱交換器の
冷房時冷媒入口を、その熱交換器本体の上部に、また冷
房時冷媒出口を前記熱交換器本体の下部に、それぞれ設
けるようにしたので、冷房時、圧縮機容量を小さく制御
した場合や外気温度が低い場合でも、室外熱交換器を出
た冷媒のかわき度を小さく保ち、安定した運転を実施す
ることができるルームエアコンを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、容量制御可能な圧縮機を備えたヒートポンプ
式ルームエアコンのサイクル構成図、第２図は、第１図
における室外熱交換器の詳細と、冷房時に、その内部を
流れる冷媒の状態を併せて示す部分拡大断面図、第３図
は、本発明の一実施例に係るルームエアコンの、室外熱
交換器の詳細と、冷房時に、その内部を流れる冷媒の状
態を併せて示す部分拡大断面図、第４図は、本発明の他
の実施例に係るルームエアコンの、室外熱交換器の詳細
と、冷房時に、その内部を流れる冷媒の状態を併せて示
す部分拡大断面図である。 １・・・容量制御可能な圧縮機、３・・・室内熱交換器
、６Ａ、６Ｂ・・・室外熱交換器、１１・・・チューブ
、１１ａ・・・冷房時冷媒入口、ｌｌｂ・・・冷房時冷
媒出口、１３・・・除霜用過熱チューブ、１３ａ・・・
除霜用過熱チューブ入口。 ＄　Ｉ　目 、Ｓ　　　　　　　　　　δ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも、容量制御可能な圧縮機、室内熱交換器
   および室外熱交換器を備えたルームエアコンにおいて、
   室外熱交換器の冷房時冷媒入口を、その熱交換器本体の
   上部に、また冷房時冷媒出口を前記熱交換器本体の下部
   に、それぞれ設けたことを特徴とするルームエアコン。 ２、室外熱交換器本体の下方に、その一端が前記熱交換
   器本体の冷房時冷媒入口に接続され、他端に、冷房時に
   冷媒を導入する入口を有する除霜用過熱チューブを設け
   たものである特許請求の範囲第１　項記載ノルームエア
   コン。