WO2007102556A1 - 冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置 - Google Patents

冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a refrigeration apparatus, and in particular, a refrigerant distribution apparatus that appropriately diverts refrigerant to a plurality of paths of a refrigeration apparatus heat exchanger in an air conditioner including a heat exchanger for reheat drying operation.
  • a refrigerant distribution apparatus that appropriately diverts refrigerant to a plurality of paths of a refrigeration apparatus heat exchanger in an air conditioner including a heat exchanger for reheat drying operation.
  • FIG. 5 shows an indoor unit 21 of a general wall-mounted air conditioner that employs a cross flow fan 29 as an example of a refrigeration apparatus.
  • the air conditioner 21 includes a main body casing 20, and first and second air suction grilles 23 and 24 are formed on the upper surface and the upper front portion, respectively.
  • An air outlet 25 is provided in a corner portion below the front of the main casing 20.
  • air passages 27 extending from the air suction grilles 23, 24 to the air outlet 25 are provided.
  • an indoor heat exchanger 26 having a lambda-shaped cross section facing the first and second air suction grilles 23, 24 is provided.
  • a cross flow fan 29, a tongue portion 22 and a scroll portion 30 are sequentially provided.
  • the tongue portion 22 and the scroll portion 30 form a spiral fan housing, and the impeller (fan rotor) 29a of the crossflow fan 29 is located in the direction of the arrow (see FIG. 5) in the openings 30a and 22a. It is installed to rotate in the clockwise direction (5).
  • the tongue 22 is located in the vicinity of the second air suction grille 24, is disposed along the outer diameter of the impeller (fan rotor) 29a of the crossflow fan 29, and has a predetermined height. Yes. And the lower part of the tongue part 22 is continuing to the air flow guide part 22b used also as the drain pan below the indoor heat exchange.
  • the downstream portion of the air flow guide portion 22b is air together with the downstream portion 30b of the scroll portion 30 so that the air flow blown from the impeller 29a of the cross flow fan 29 is efficiently blown from the air blowout port 25.
  • An air outlet passage 28 having a differential user structure as shown in the figure is formed toward the outlet 25.
  • a wind direction changing plate 31 is provided in the air blowing passage 28 between the scroll portion 30 and the air flow guide portion 22b of the tongue portion 22.
  • the tongue 22 is formed as shown.
  • the flow of air from the impeller 29a of the cross flow fan 29 to the air outlet 25 through the indoor heat exchanger ⁇ 26 is curved along the rotational direction as a whole, as indicated by the arrow of the chain line, and the impeller The air is blown out through the impeller 29 so as to be orthogonal to the rotation axis of 29 a, and then bent along the air blowing passage 28 and blown out from the air outlet 25.
  • the wind speed distribution at low load was analyzed by dividing into an A part, a B part, a C part, and a D part in FIG. . Then, the wind speed is the highest in the D section that faces the second air suction grill 24 facing the frontal force. The force facing the first air suction grille 23 The airflow is slightly lower in part C than in part D. In addition, the wind speed is lower in the B part which is covered by the upper part of the main casing 20 and does not flow into the straight air than in the C part. Further, in the part A where the air is blocked by the tongue part 22, the wind speed is further lowered than in the part B.
  • the refrigerant flowing into the main body of the indoor heat exchanger 26 is transferred to each path of the main body of the indoor heat exchanger 26.
  • a shunt 3 having a plurality of shunt paths P 1 and P as shown in FIG. 6 is provided.
  • each shunt nose P and P is distributed according to the rated operation.
  • a refrigerant supply pipe 4 is provided at the inlet of the flow divider 3.
  • the refrigerant temperature at the outlet of each path of the indoor heat exchanger 26 is substantially equal (expressed by the thickness of the arrow in FIG. 6).
  • the following problems arise due to the influence of the wind speed distribution that differs depending on the position of the air passage of the indoor heat exchanger 26 as described above. That is, as shown in the graph of FIG. 7, since the heat exchange capacity is sufficient in the paths P and 8A of the part WF where the wind speed is high, the refrigerant temperature at the exit of the path becomes high.
  • the part where the wind speed is slow WS path P, 8B refrigerant
  • a refrigerant flow rate adjusting valve is provided in each of the plurality of paths as described above, and detection by a temperature detector provided at the outlet of each path is performed.
  • the refrigerant flow rate of each pass was matched (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP-A-5-118682
  • the compressor capacity or fan air volume is reduced in the cooling operation cycle.
  • the operation method in the dehumidifying operation is the normal “dry operation” in which the room air is cooled and dehumidified and blown into the room as it is, and after the room air is cooled and dehumidified, it is further reheated to near the suction temperature and blown into the room There is "reheat dry operation”.
  • the evaporator heat exchanger 11 is provided with a heat exchanger 12 for dehumidification on the front side, that is, upstream of the air flow, and the rear side, that is, air flow.
  • a heat exchanger 13 for reheat drying is provided on the downstream side.
  • Refrigerant from the refrigerant supply pipe 4 is supplied to each heat exchanger.
  • the evaporator heat exchanger 11 and the dehumidifying heat exchanger 12 are provided in the upper part 11a, 12a, the central part ib, 12b, and the lower part 11c, 12c, respectively.
  • Each part has different airflow velocities. As a result, a difference in heat exchange capacity occurs between each part, and each path P
  • the present invention relates to a heat exchanger for a refrigeration apparatus that suppresses the increase in the size and cost of the apparatus by using the refrigerant flow rate adjustment valve in each path or a predetermined path also as a reheat dry valve.
  • An object of the present invention is to provide a refrigerant distribution device for ⁇ .
  • a plurality of paths are provided for each path of a heat exchanger for a refrigeration apparatus having a plurality of paths equipped with a heat exchanger for reheat drying.
  • the refrigerant distribution device of the heat exchanger for a refrigeration apparatus is configured to supply the refrigerant through a refrigerant flow divider equipped with a plurality of paths, wherein a refrigerant flow rate adjustment valve is provided in each path of the refrigerant flow divider, and a plurality of refrigerant flow
  • the function of the reheat dry valve is also used by the predetermined refrigerant flow rate adjustment valve in the quantity adjustment valve.
  • the refrigerant flow rate adjustment valve of a predetermined path also functions as a reheat dry valve. This eliminates the need for a reheat dry valve and reduces the number of refrigerant flow control valves accordingly.
  • the refrigerant having a plurality of paths is provided for each of the heat exchangers for the refrigerating apparatus having the plurality of paths having the heat exchange for reheat drying.
  • Refrigerant flow dividing device for a heat exchanger for a refrigeration system that supplies a refrigerant through a flow divider, and a reheat dry valve only in a path that generates a drift among a plurality of paths of the refrigerant flow divider Separately, a refrigerant flow rate adjustment valve was provided.
  • the refrigerant flow rate adjustment valves for adjusting the flow rates of the refrigerants in the plurality of paths are only those corresponding to the drifting portion except for the reheat dry valve, and the number of refrigerant flow rate adjustment valves is reduced accordingly. be able to.
  • the refrigerant flow rate adjustment valve is preferably composed of an electromagnetic flow rate control valve with variable valve opening.
  • the conventional refrigerant flow rate adjustment valve having a variable valve opening structure can be used as the minimum refrigerant flow rate adjustment valve, and accordingly, the refrigerant flow dividing device can be made smaller and less expensive than the conventional one. Can be achieved.
  • the refrigerant flow rate adjusting valve is preferably a direct acting electromagnetic on-off valve.
  • a direct-acting solenoid valve with a low cost and simple structure can be used as the refrigerant flow rate adjustment valve. It is possible to further reduce the size and cost of the flow dividing device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a refrigerant branching device of a refrigeration apparatus heat exchanger according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a refrigerant branching device for a heat exchanger for a refrigeration apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 (a) is a diagram showing an ON state of a refrigerant flow rate adjustment valve used in the refrigerant distribution device of the refrigeration apparatus heat exchanger according to the third embodiment of the present invention, (b) FIG. 4 is a diagram showing an OFF state of the refrigerant flow rate adjustment valve.
  • FIG. 4 is a diagram showing a control signal of a refrigerant flow rate adjustment valve used in a refrigerant branching device of a heat exchanger for a refrigeration apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a conventional air conditioner indoor unit.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration and operation of a heat exchanger provided with a plurality of paths of a conventional air conditioner indoor unit and a shunt corresponding to the heat exchanger.
  • FIG. 7 is a diagram showing a comparison between outlet temperature at the time of rating and low load of an indoor heat exchanger using the shunt of FIG. 6 of a conventional air conditioner.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a heat exchanger for an air conditioner and its refrigerant distribution device that enable normal “dry operation” and “reheat dry operation”.
  • FIG. 1 shows the configuration of the refrigerant distribution device of the refrigeration apparatus heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
  • the refrigeration apparatus of Embodiment 1 performs a dehumidifying operation for reducing the humidity of the indoor air by reducing the capacity of the compressor or the fan air volume in the cooling operation cycle, for example, in order to enhance the comfort during the cooling operation. be able to.
  • the room air is cooled and dehumidified, and then the normal “dry operation” in which the air is blown directly into the room, After the internal air is cooled and dehumidified, it is reheated to near the suction temperature and then blown into the room.
  • the air conditioner of this embodiment implements two dry operation methods. Is possible.
  • the heat exchanger 1 shown in FIG. 1 includes a dehumidifying heat exchanger 12 on the front side (upstream side of the air flow), and an evaporator heat exchanger 11 on the rear side (downstream side of the air flow). Yes.
  • a reheat drying heat exchanger 13 is provided above the evaporator heat exchanger 11.
  • the first to fourth nodes P to P of the refrigerant flow divider 3 are connected to the evaporator heat exchanger 11, the dehumidifying heat exchanger 12, and the reheat drying heat exchanger 13, respectively.
  • a predetermined amount of refrigerant corresponding to the operating state of the air conditioner is supplied from the supply pipe 4 to the heat exchangers 11, 12, 13.
  • the evaporator heat exchanger 11 and the dehumidifying heat exchanger 12 have the upper side lla, 12a, the central side llb, 12b, the lower side ile, 12c.
  • Each pass has different air flow velocities, and each path P to P depends on the heat exchange capacity.
  • the problem is that the refrigerant temperature at the outlet of 1 4 is different.
  • the refrigerant flow rate adjusting valve V is provided in each of the paths P to P.
  • the number of medium flow control valves increases.
  • the total number of refrigerant flow rate adjustment valves is four, that is, the refrigerant flow rate adjustment valves V to V for preventing drift, and the number of refrigerant flow rate adjustment valves can be effectively reduced. it can.
  • FIG. 2 shows the refrigerant distribution device of the heat exchanger for the refrigeration apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • an air conditioner capable of two dry operations, a normal "dry operation” and a "reheat dry operation" is provided.
  • the configuration of the heat exchanger 11 for the evaporator, the heat exchanger 12 for dehumidification, and the heat exchanger 13 for reheat drying is the same as that of the first embodiment.
  • the air flow is extremely reduced in the lower portions 11c and 12c of the evaporator heat exchanger 11 and the dehumidifying heat exchanger 12, and flows through the lower portions 11c and 12c.
  • the refrigerant has a problem that the outlet temperature of the refrigerant is lowered because there is no room for heat exchange capacity.
  • a relatively sufficient air flow is secured in the upper parts 11a, 12a and the central parts ib, 12b of the evaporator heat exchanger 11 and the dehumidifying heat exchanger 12, and such problems are Does not occur.
  • the refrigerant flow rate adjustment valve is provided only in the fourth path P corresponding to the lower parts 11c and 12c that cause the drift (see V in Fig. 2), etc.
  • the flow control valve was made to function only as a reheat dry valve (see V and V in Fig. 2).
  • the total number of refrigerant flow rate adjustment valves is only 3 in total, including one refrigerant flow rate adjustment valve V for preventing drift and two reheat dry valves V 1 and V 2. And then
  • the number of refrigerant flow control valves can be reduced. As a result, the size and cost of the entire refrigerant distribution device can be reduced more effectively.
  • FIGS. 3 and 4 show the configuration of the refrigerant flow rate adjustment valve used in the refrigerant distribution device of the heat exchanger for the refrigeration apparatus according to the third embodiment and the control signal thereof.
  • an electromagnetic flow rate adjustment valve (electric expansion valve) that can be adjusted electrically is used.
  • the valve shown is an electromagnetic plunger 6 comprising a plunger head (valve element) 6a and a plunger rod 6b, a solenoid coil 7 for raising the plunger rod 6b of the electromagnetic plunger 6, and a plunger rod 6b for the electromagnetic plunger 6 downwardly biased.
  • a valve closing spring 10 is provided.
  • valve 1 It has a configuration corresponding to the valve seat wall 9 in the pilot-shaped pilot port 8. Therefore, the basic structure of this valve is the same as a direct-acting electromagnetic on-off valve that simply opens and closes each path.
  • the valve of this embodiment has an ON state (energized state: see FIG. 3 (a)) and an OFF state (non-energized state: see FIG. 3 (b)) of the direct acting solenoid valve shown in FIG. (a) to (d) Open / close control with different duty ratios such as the open / close control signal, so that the refrigerant flow rate per unit time is changed to each path P to P.
  • the direct acting type instead of the conventional electromagnetic flow rate adjustment valve (electric expansion valve) having an expensive and highly accurate variable valve opening structure, the direct acting type has a low cost and a simple structure.
  • the solenoid valve can be used as a refrigerant flow rate adjustment valve, and the coolant diverter can be further miniaturized.

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Abstract

　冷媒流量調整弁の数をできる限り少なくし、装置のサイズアップ及びコストアップを抑制した冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置が提供される。再熱ドライ用熱交換器を備えた複数のパスを有する冷凍装置用熱交換器の各パスに対し、複数のパスを備えた冷媒分流器を介して冷媒が供給される。冷媒分流器の各パスに冷媒流量調整弁を設け、各パスの所定の冷媒流量調整弁によって再熱ドライ弁の機能を兼用するようにした。

Description

明 細 書
冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置
技術分野
[0001] 本発明は、冷凍装置に関し、特に再熱ドライ運転用の熱交換器を備えた空気調和 機における冷凍装置用熱交換器の複数のパスに、適切に冷媒を分流させる冷媒分 流装置に関する。
背景技術
[0002] 図 5は、冷凍装置の一例として、クロスフローファン 29を採用した一般的な壁掛け型 の空気調和機の室内機 21を示している。図 5において、空気調和機 21は本体ケー シング 20を備え、その上面と正面上部には、それぞれ第 1,第 2の 2つの空気吸込グ リル 23、 24が形成されている。本体ケーシング 20の正面下方のコーナ部には空気 吹出口 25が設けられている。
[0003] また、本体ケーシング 20内には各空気吸込グリル 23、 24から空気吹出口 25へ向 力つて延びる送風通路 27が設けられている。この送風通路 27の上流領域には第 1, 第 2の空気吸込グリル 23、 24に対向した断面ラムダ字形の室内熱交換器 26が設け られている。送風通路 27の下流領域にはクロスフローファン 29、舌部 22およびスクロ ール部 30が順に併設されている。そして、舌部 22とスクロール部 30とによって、うず 卷状のファンハウジングが形成され、それらの開口部 30a, 22a内には、クロスフロー ファン 29の羽根車 (ファンロータ） 29aが矢印方向（図 5の時計方向）に回転するよう に設置されている。
[0004] 舌部 22は、第 2の空気吸込グリル 24の近傍に位置し、クロスフローファン 29の羽根 車 (ファンロータ） 29aの外径に沿って配置され、所定の高さを有している。そして、舌 部 22の下部は室内熱交 の下方のドレンパンと兼用された空気流ガイド部 22 bに連続している。この空気流ガイド部 22bの下流側部分は、クロスフローファン 29の 羽根車 29aから吹き出された空気流が効率よく空気吹出口 25から吹き出されるように 、スクロール部 30の下流側部分 30bと共に空気吹出口 25に向けて、図示のようなデ ィフユーザー構造の空気吹出通路 28を形成して 、る。 [0005] スクロール部 30と舌部 22の空気流ガイド部 22bとの間の空気吹出通路 28内には 風向変更板 31が設けられている。
舌部 22は、図示のように形成されている。室内熱交^^ 26を経てクロスフローファ ン 29の羽根車 29aから空気吹出口 25に到る空気の流れは、鎖線の矢印で示すよう に、全体として回転方向に沿って湾曲しながら羽根車 29aの回転軸と直交するように 羽根車 29を貫通して吹き出され、その後、空気吹出通路 28に沿って曲げられて空 気吹出口 25から吹き出される。
[0006] このような構成の空気調和機用の室内熱交換器 26の場合、図 5において、 A部、 B 部、 C部、 D部に区分して、低負荷時の風速分布を分析した。すると、第 2の空気吸 込グリル 24に真正面力 対向する D部における風速が最も高い。第 1の空気吸込グ リル 23に対向してはいる力 対向状態が斜めになる C部では、 D部より風速が少し低 下する。また、本体ケーシング 20の上部によって覆われ、ストレートには空気が流入 しない B部では、 C部においてよりも風速が低下する。さらに、舌部 22によって空気が 遮ぎられる A部では、 B部においてよりもさらに風速が低下する。
[0007] そして、上記のような空気調和機の複数のパスを有する室内熱交翻26では、室 内熱交換器 26の本体に流入する冷媒を、室内熱交換器 26の本体の各パスに分配 するために、一般に図 6のような複数の分流パス P , Pを有する分流器 3が設けられ
1 2
ている。その分流器 3では、定格運転時に合わせて各分流ノ ス P , Pの冷媒の分配
1 2
比を決めている。分流器 3の入口には冷媒供給配管 4が設けられている。
[0008] したがって、定格運転時には室内熱交換器 26の各パスの出口の冷媒温度はほぼ 等しくなる（図 6中に矢印の太さで表現)。しかし、冷媒量が少なくなる低負荷、すなわ ち部分負荷時になると、上記のように室内熱交換器 26の送風通路位置に応じて異な る風速分布の影響により、以下の問題が生じる。即ち、図 7のグラフに示すように、風 速が高い部分 WFのパス P , 8Aでは熱交換容量に余裕があるために、パスの出口 における冷媒温度が高くなる。一方、逆に風速の遅い部分 WSのパス P , 8Bの冷媒
2
は、熱交換容量に余裕がなくなるために、出口における冷媒温度は、風速が速いパ スの出口における冷媒温度よりも低くなるという問題が生じる（図 7の Δ T参照)。図 7 のグラフにおいて、風速が高い部分 WFのパス P , 8Aは白地で示され、風速の低い 部分 WSのパス P , 8Βはドット地で示されている。
2
[0009] そこで、このような問題を解決する方法の一つとして、従来は、上述のような複数の パスの各々に冷媒流量調整弁を設け、各パスの出口に設けた温度検出器の検出温 度に応じて各パスの冷媒流量を調節することにより、各パスの出口における冷媒温度 を合わせるようにして 、た (例えば特許文献 1を参照)。
特許文献 1 :特開平 5— 118682号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] しかし、このような従来の冷媒分流装置の場合、複数のパスの各々に高価かつ大 型の電動膨張弁よりなる冷媒流量調節弁が設けられるため、必然的に装置のサイズ アップ及びコストアップにつながる。
[0011] 特に冷凍装置用の熱交換器 1として、図 8に示すように、冷房運転時における快適 性を高めるために、冷房運転サイクルにお ヽて圧縮機の能力又はファン風量を絞る ことにより室内空気の湿度を低下させる除湿運転を行うことができるものが知られてい る。除湿運転における運転方式としては、室内空気を冷却して除湿し、そのまま室内 へ吹き出す通常の「ドライ運転」と、室内空気を冷却して除湿した後、さらに吸込温度 近くまで再熱して室内へ吹き出す「再熱ドライ運転」がある。 2つの運転方式を実施可 能な熱交換器 1において、その蒸発器用熱交換器 11は、前面、すなわち、空気流の 上流側に除湿用熱交換器 12を備え、後方、すなわち、空気流の下流側に再熱ドライ 用熱交換器 13を備えている。
[0012] それらの蒸発器用熱交換器 11、除湿用熱交換器 12、及び、再熱ドライ用熱交換 器 13に対して、冷媒分流器 3の第 1〜第 4のパス Ρ〜Ρが図示したように接続され、
1 4
各熱交換器に対して冷媒供給配管 4からの冷媒が供給される。
[0013] 図 8の熱交換器 1の場合、蒸発器用熱交換器 11および除湿用熱交換器 12は、そ れらの上部 11a, 12a、中央部 l ib, 12b、下部 11c, 12cの各部分で、それぞれ空 気流の流速が異なる。それにより、各部分間で熱交換容量の相違が生じ、各パス P
1
〜Pの冷媒の出口側温度が異なる問題が生じる。
4
[0014] この場合、各パス P〜Pの冷媒流量調整弁 V〜Vに加えて、さらに再熱ドライ用 熱交換器 13のための再熱ドライ弁 V , Vが必要となり、全部で 6ケもの冷媒流量調
5 6
整弁が必要となる。
[0015] 本発明は、各パス又は所定のパスの冷媒流量調整弁を再熱ドライ弁と兼用させるこ と等によって、装置のサイズアップ及びコストアップを抑制するようにした冷凍装置用 熱交^^の冷媒分流装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0016] 上記の目的を達成するため、この発明の第 1の態様によれば、再熱ドライ用熱交換 器を備えた複数のパスを有する冷凍装置用熱交換器の各パスに対し、複数のパスを 備えた冷媒分流器を介して冷媒を供給するようにした冷凍装置用熱交換器の冷媒 分流装置であって、冷媒分流器の各パスに冷媒流量調整弁を設け、複数の冷媒流 量調整弁の内の所定の冷媒流量調整弁によって再熱ドライ弁の機能を兼用させるよ うにした。
[0017] この場合、各パスの冷媒の流量を調整する複数の冷媒流量調整弁の内、所定のパ スの冷媒流量調整弁が再熱ドライ弁の機能を兼用するので、従来のような専用の再 熱ドライ弁が不要になり、それだけ冷媒流量調整弁の数を減らすことができる。
[0018] この発明の第 2の態様によれば、再熱ドライ用熱交 を備えた複数のパスを有す る冷凍装置用熱交^^の各パスに対し、複数のパスを備えた冷媒分流器を介して冷 媒を供給するようにした冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置であって、冷媒分流器 の複数のパスの内の偏流を生じているパスにのみ、再熱ドライ弁とは別に冷媒流量 調整弁を設けた。
[0019] この場合、複数のパスの冷媒の流量を調整する冷媒流量調整弁が、再熱ドライ弁 を除いて偏流部に対応したものだけとなり、その分だけ冷媒流量調整弁の数を減ら すことができる。
[0020] 前記冷媒流量調整弁は、弁開度可変型の電磁流量制御弁よりなることが好ま ヽ 。この場合、弁開度可変の構造を備えた従来の冷媒流量調整弁を最少限の冷媒流 量調整弁として使用することができ、その分だけ従来よりも冷媒分流装置の小型化、 低コストィ匕を図ることができる。
[0021] 冷媒流量調整弁は直動型の電磁開閉弁よりなることが好ましい。この場合、高価、 かつ高精度な弁開度可変の構造を備えた従来の冷媒流量調整弁に代えて、低価格 、かつ簡易な構造の直動型電磁弁を冷媒流量調整弁として使用することができ、冷 媒分流装置のより一層の小型化、低コストィ匕を図ることができる。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]本発明の最良の実施の形態 1に係る冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置の 構成を示す図である。
[図 2]本発明の最良の実施の形態 2に係る冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置の 構成を示す図である。
[図 3] (a)は本発明の最良の実施の形態 3に係る冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装 置に使用される冷媒流量調整弁の ON状態を示す図であり、 (b)は前記冷媒流量調 整弁の OFF状態を示す図である。
[図 4]本発明の最良の実施の形態 3に係る冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置に 使用される冷媒流量調整弁の制御信号を示す図である。
[図 5]従来の空気調和機の室内機の構成を示す図である。
[図 6]従来の空気調和機の室内機の複数のパスを備えた熱交換器と該熱交換器に 対応した分流器の構成及び作用を示す図である。
[図 7]従来の空気調和機の図 6の分流器による室内熱交換器の定格時及び低負荷 時の出口温度を対比して示す図である。
[図 8]通常の「ドライ運転」及び「再熱ドライ運転」を可能とした空気調和機用熱交 およびその冷媒分流装置の構成を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0023] (最良の実施の形態 1)
図 1は、本発明の最良の実施の形態 1に係る冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装 置の構成を示している。
[0024] 本実施形態 1の冷凍装置は、例えば冷房運転時における快適性を高めるために、 冷房運転サイクルにおいて圧縮機の能力又はファン風量を絞ることにより室内空気 の湿度を低下させる除湿運転を行うことができる。除湿運転における運転方式として は、室内空気を冷却して除湿し、そのまま室内へ吹き出す通常の「ドライ運転」と、室 内空気を冷却して除湿した後、さらに吸込温度近くまで再熱して室内へ吹き出す「再 熱ドライ運転」との 2つ形式があり、本実施形態の空気調和機は 2つのドライ運転方式 を実施可能である。
[0025] 図 1に示す熱交換器 1は、前側 (空気流の上流側）に除湿用熱交換器 12を備え、 後側 (空気流の下流側）に蒸発器用熱交換器 11を備えている。蒸発器用熱交換器 1 1の上部には再熱ドライ用熱交換器 13が設けられている。そして、これらの蒸発器用 熱交換器 11、除湿用熱交換器 12、再熱ドライ用熱交換器 13に対して、冷媒分流器 3の第 1〜第 4のノ ス P〜Pがそれぞれ接続され、空気調和機の冷凍回路の冷媒供
1 4
給配管 4から、空気調和機の運転状態に応じた所定の冷媒量が各熱交換器 11, 12 , 13に供給されるようになっている。
[0026] このような構成の熱交換器 1の場合、蒸発器用熱交換器 11および除湿用熱交換器 12は、それらの上咅 lla, 12aゝ中央咅 llb, 12bゝ下咅 ile, 12cの各咅盼で、そ れぞれ空気流の流速が異なり、それによる熱交換容量の相違によって各パス P〜P
1 4 の出口における冷媒温度が異なるという問題が生じる。
[0027] そこで、すでに述べたように、従来の構成では、各パス P〜Pに冷媒流量調整弁 V
1 4
〜vを設けていたが、そのようにすると、冷媒流量調整弁 V〜vに加えて再熱ドラ
1 4 1 4
ィ用熱交換器 13のための再熱ドライ弁 V , Vの合計 6ケが必要となり、トータルの冷
5 6
媒流量調整弁の数が増える。
[0028] このため、実施の形態 1の構成では、上記第 1〜第 4の冷媒流量調整弁 V〜Vの
1 4 内の少なくとも 2つの冷媒流量調整弁 V , Vを再熱ドライ弁として兼用させることによ
3 4
り、従来のような専用の再熱ドライ弁 V , Vを不要にしている。
5 6
[0029] このような構成にすると、トータルの冷媒流量調整弁の数が、偏流防止用の冷媒流 量調整弁 V〜Vの 4ケで済み、有効に冷媒流量調整弁の数を減らすことができる。
1 4
その結果、冷媒分流装置全体の効果的なサイズダウン及びコストダウンが可能となる
[0030] (最良の実施の形態 2)
図 2は、本発明の最良の実施の形態 2に係る冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装 置を示している。 [0031] この実施の形態 2においても、上記の実施の形態 1の場合と同様に、通常の「ドライ 運転」と、「再熱ドライ運転」との 2つのドライ運転が可能な空気調和機が採用されて おり、蒸発器用熱交換器 11、除湿用熱交換器 12、再熱ドライ用熱交換器 13の構成 も上記実施の形態 1と同一である。
[0032] この場合、図 2に矢線で示すように、蒸発器用熱交換器 11および除湿用熱交換器 12の下部 11c, 12cでは、空気流が極端に少なくなり、下部 11c, 12cを流れる冷媒 は、熱交換容量に余裕がなくなるために、冷媒の出口温度は低くなるという問題が生 じる。これに対して、蒸発器用熱交換器 11および除湿用熱交換器 12の上部 11a, 1 2aおよび中央部 l ib, 12bについては、相対的に十分な空気流が確保され、そのよ うな問題は生じない。
[0033] そこで、実施の形態 2では、上記実施の形態 1の場合のように、各パス P〜Pに対
1 4 して冷媒流量調整弁を設けるのではなくて、冷媒流量調整弁は特に偏流を生じる下 部 11c, 12cに対応する第 4のパス Pのみに設け（図 2中の V参照）、その他の冷媒
4 4
流量調整弁は再熱ドライ弁（図 2中の V , V参照）としてのみ機能させるようにした。
5 6
[0034] このような構成にすると、トータルの冷媒流量調整弁の数が、偏流防止用の 1ケの 冷媒流量調整弁 Vと、 2ケの再熱ドライ弁 V , Vの合計 3ケで済むようになり、さらに
4 5 6
冷媒流量調整弁の数を減らすことができる。その結果、より効果的な冷媒分流装置 全体のサイズダウン及びコストダウンが可能となる。
[0035] (最良の実施の形態 3)
図 3および図 4は、最良の実施の形態 3に係る冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装 置に使用される冷媒流量調整弁の構成およびその制御信号を示している。
[0036] 上記実施の形態 1, 2にお ヽては、冷媒流量調整弁 V〜Vおよび再熱ドライ弁 V ,
1 4 5
Vとして、それぞれ電気的に開度調節の可能な電磁流量調整弁 (電動膨張弁)を使
6
用した。それに対して、実施の形態 3では、これら冷媒流量調整弁 V〜Vおよび再
1 4 熱ドライ弁 V , V力 図 3 (a) , (b)に示す弁によって構成されている。図 3 (a) (b)に
5 6
示す弁は、プランジャヘッド（弁体） 6aおよびプランジャロッド 6bよりなる電磁プランジ ャ 6、電磁プランジャ 6のプランジャロッド 6bを上昇させるソレノイドコイル 7、電磁プラ ンジャ 6のプランジャロッド 6bを下方へ付勢する閉弁スプリング 10を備えている。 [0037] この実施形態の弁は、電磁プランジャ 6のプランジャヘッド 6aを各パス P〜Pのスリ
1 4 ーブ状のパイロット口部 8内の弁座壁 9に対応させた構成を有する。従って、この弁の 基本的な構成は、各パスを開閉する単なる ON, OFF作動式の直動型電磁開閉弁と 同一である。しかし、この実施形態の弁は、同直動型電磁弁の ON状態 (通電状態： 図 3 (a)参照）と OFF状態 (非通電状態：図 3 (b)参照）とを、図 4の (a)〜 (d)に示す 開閉制御信号のような異なるデューティー比で開閉制御することによって、その単位 時間当たりの冷媒流量を各パス P〜P
1 4の負荷状態 (偏流状態）に応じて適切に調整 することが可能である。
[0038] このような構成によると、高価、かつ高精度な弁開度可変構造を備えた従来の電磁 流量調整弁 (電動膨張弁）に代えて、低価格、かつ簡易な構造の直動型電磁弁を冷 媒流量調整弁として使用することができ、冷媒分流装置のより一層の小型化を図るこ とがでさる。

Claims

請求の範囲
[1] 再熱ドライ用熱交 を備えた複数のパスを有する冷凍装置用熱交^^の各パス に対し、複数のパスを備えた冷媒分流器を介して冷媒を供給するようにした冷凍装 置用熱交換器の冷媒分流装置であって、冷媒分流器の各パスに冷媒流量調整弁を 設け、複数の冷媒流量調整弁の内の所定の冷媒流量調整弁によって再熱ドライ弁 の機能を兼用するようにしたことを特徴とする冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置
[2] 再熱ドライ用熱交 を備えた複数のパスを有する冷凍装置用熱交^^の各パス に対し、複数のパスを備えた冷媒分流器を介して冷媒を供給するようにした冷凍装 置用熱交換器の冷媒分流装置であって、冷媒分流器の複数のパスの内、偏流を生 じているパスにのみ、再熱ドライ弁とは別に冷媒流量調整弁を設けたことを特徴とす る冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置。
[3] 冷媒流量調整弁は、弁開度可変型の電磁流量制御弁よりなることを特徴とする請 求項 1又は 2記載の冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置。
[4] 冷媒流量調整弁は直動型の電磁開閉弁よりなることを特徴とする請求項 1又は 2記 載の冷凍装置用熱交換器の冷媒分流装置。
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