(57)【要約】【課題】  従来技術によれば、暖房時において、冷媒流路変換装置を切り替えることなく、除霜動作をさせる冷凍サイクルが可能であるが、その効果は高温冷媒の流入口から遠くなるにつれて低くなり、室外熱交換器の概上下中心で着霜することは避けられない。【解決手段】  本発明に係る空気調和機は、圧縮機，冷媒流路変換装置，室内熱交換器，減圧器，高温パイプ，室外熱交換器を冷媒管で接続し、暖房運転時でも冷媒流路変換装置を冷房運転に切り替えることなく室外熱交換器を２分割する流路構成の各々において交互に除霜運転が可能な空気調和機であって、室外熱交換器を流路構成で上下に２分割し、かつ、高温パイプが流路に対して並列に２つ配置され、高温パイプが分割された室外熱交換器の各々直下に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機，冷媒流路変換装置，室内熱交換器，減圧器，高温パイプ，室外熱交換器を冷媒管で接続し、暖房運転時でも前記冷媒流路変換装置を冷房運転に切り替えることなく室外熱交換器を２分割する流路構成の各々において交互に除霜運転が可能な空気調和機において、
前記室外熱交換器を前記流路構成で上下に２分割し、かつ、前記高温パイプが流路に対して並列に２つ配置され、前記高温パイプが前記分割された室外熱交換器の各々直下に配置される空気調和機。
【請求項２】
請求項１において、並列に配置された前記高温パイプの片方と前記室内熱交換器との間に逆止弁を備えた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は床置き式空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な空気調和機として、室内に設置された室内機と、屋外に設置された室外機とを冷媒配管にて接続するものがある。この空気調和機は、圧縮機，冷媒流路変換装置，室内熱交換器，減圧器，室外熱交換器が配管で順次連結されている。冷房運転では圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒ガスが室外熱交換器に入り、凝縮することで外気と熱交換を行う。室外熱交換器から吐出した常温高圧の冷媒は、減圧器により低温低圧の液冷媒となり、室内熱交換器に流入する。室内熱交換器内で液冷媒は、蒸発することで室内空気温度を吸熱し冷却空気を室内に吐出する。一方、暖房運転では、圧縮機から吐出した高温高圧の冷媒ガスは、室内熱交換器に流入することによって、室内空気と熱交換し、室内に高温空気を吐出する。室内熱交換器からの冷媒は、減圧器により常温低圧の液冷媒となり室外熱交換器に流入する。室外熱交換器では冷媒が蒸発することで外気と熱交換を行う。このように空気調和器は冷媒流路変換装置を切り替えることで冷媒の循環方向が切り替え可能であり、冷房と暖房の運転がなされる。
【０００３】
しかし、上述の如く、暖房運転時には室外熱交換器は蒸発器として作用することとなり、外気中の湿気が室外熱交換器に霜となって付着する。従って、暖房運転においては定期的に除霜運転を行わないと、霜が成長し、結果的に、外気との熱交換ができなくなってしまう。
【０００４】
このため、一般的な空気調和機は除霜運転として、一時的に冷房運転を行い、高温高圧の冷媒ガスを用いて室外熱交換器の霜を溶かすものである。このとき、暖房運転中に一時的とはいえ冷房運転を行うことから室内が冷えてしまうおそれがある。また、近年の寒冷地や豪雪地帯における空気調和機の普及を考えると、着霜量が増加することから、除霜運転の頻度が多くなり、暖房効果が低減されることが明らかである。
【０００５】
これに対して、バイパス回路を用いて、暖房運転中でも冷媒流路変換装置を冷房運転に切り替えることなく高温高圧冷媒を室外熱交換器に流入させることが可能である（例えば、特許文献１参照）。さらに、圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒ガスを、室内機に流入させる前に室外熱交換器の下部に高温パイプとして配置することで室外熱交換器の下部からの着霜と氷結を防ぐ技術や、同様に室内熱交換器から吐出される冷媒を減圧器よりも前に室外熱交換器の下部に高温パイプとして配置してほぼ同等の効果を得る技術が知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３３０３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術は、圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒ガスを、室外熱交換器にバイパスすることによって除霜運転の効果を持たせたものである。しかし、使用環境によっては、室外熱交換器の冷媒容量に対してバイパスだけでは熱量不足であり、除霜効果を向上することができないという問題がある。特に室外熱交換器に流入するバイパスからの距離が遠くなるにつれ除霜効果は低くなり、結果、着霜してしまう。このことは寒冷地や豪雪地帯においては室外熱交換器の霜の成長という形で体現し、室外プロペラファンの破損や熱交換効率の低下という深刻な問題となる。
【０００８】
本発明の目的は、暖房運転を継続しながら除霜運転の可能な空気調和機において、着霜量を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、室外熱交換器を概上下中心で物理的に分割し、室内熱交換器と減圧器との間に２つの高温パイプを設け、その各々を前述分割された室外熱交換器の各々直下に配置することで解決することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、暖房運転時の室外熱交換器の着霜量を低減することができる。これにより暖房運転時に冷媒流路変換装置を切り替えることなく行われる除霜運転についても除霜時間の短縮と除霜運転回数の頻度の低減が可能となり、使用者の快適性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１および図２を用いて説明する。１は空気調和器の室内機，室外機を含めた冷凍サイクルである。２は圧縮機であり、スクロール形、若しくはロータリ形圧縮機である。３は冷媒流路変換装置であり、四方弁として使用者が要求する冷房運転または暖房運転の指令に応じて冷媒の循環方向を切り替えるためのものである。４は室内熱交換器である。５は二方弁である。６は減圧器であり、電動膨張弁を制御することで絞り量を変化可能である。７は室外熱交換器であり、暖房運転時には蒸発器として作用する。当該室外熱交換器７は通常の室外熱交換器を概上下中心で物理的に２分割されたものである。また、冷媒流路もそれぞれ独立したパイプ構成である。８は減圧器６と室内熱交換器４との間に設けられたパイプであり２本並列に流路に配置される。当該パイプは暖房運転においては室内熱交換器４から吐出される冷媒が流入するため、比較的高温となり、高温パイプ８として熱源となる。１５は当該高温パイプ８の配置位置を示し、分割された室外熱交換器７の各々下部直下に配置される。これは室外熱交換器に熱源を与えるものである。１６は太径バルブである。１７は細径バルブである。
【００１２】
暖房運転時の運転動作としては、圧縮機２から吐出される高温高圧のガス冷媒は冷媒流路変更装置３を通過する前に室外機にバイパスされる構造を持つ。バイパスされた冷媒流路には二方弁５があり冷媒流路変更装置３を切り替えることなく必要に応じて高温高圧のガス冷媒を室外熱交換器に送ることが可能である。上述は公開公報によるものであり、本発明はさらに室外熱交換器を物理的に分割し、高温パイプ８を各々直下に配置することで暖房時の蒸発機に予熱を与えることが可能となり、着霜量の大幅低減が期待できる。当該高温パイプ８はサイクル構造上、二方弁５の開閉動作によらずほぼ一定温度の熱量を分割した室外熱交換器７に与えることが可能である。
【００１３】
また、室外熱交換器を物理的に分割した効果として、当該高温パイプ８を挟み込む空間を確保できることと、高温高圧の冷媒ガスの分割された室外熱交換器７における経路が概半分と短くなることで効果的に除霜作用が働くものである。
【００１４】
高温パイプ８を分割された室外熱交換器７に挟み込むことで室外熱交換器の概中心に高温パイプ８を配置でき、概中心配置の高温パイプからの熱量は当該上側室外熱交換器に熱量を与えるだけでなく、当然に下側室外熱交換器上部にその熱量を与え、霜を溶解した後に発生する中温度の水を下部の熱交換器に落とすことでさらに除霜を促進することとなる。
【００１５】
図２は請求項２の構成を示し、図１の請求項１の構成に対して室内熱交換器４と当該高温パイプ８の片方との間に逆止弁９を追加したものである。当該逆止弁９は冷房運転時に全閉とすることで減圧器６を経て低温低圧となった液冷媒を室外熱交換器７に循環させる量を半分に低減でき、冷房能力の低下を減衰させることが可能となる。
【実施例１】
【００１６】
図３の如く構成することで効果的に着霜量を低減できる。１０は室外ファンである。１１は室内ファンである。１２は集合管であり、効率よく室外熱交換器７から冷媒を集合させる。１３は消音器および冷媒タンクである。１４は除塵管であり、金属網を用いてストレーナとして機能する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る空気調和機の構成図。
【図２】本発明に係る空気調和機の構成図。
【図３】本発明に係る空気調和機の構成図。
【符号の説明】
【００１８】
１  冷凍サイクル
２  圧縮機
３  冷媒流路変換装置
４  室内熱交換器
５  二方弁
６  減圧器
７  分割された室外熱交換器
８  高温パイプ
９  逆止弁
１０  室外ファン
１１  室内ファン
１２  集合管
１３  消音器および冷媒タンク
１４  除塵管
１５  高温パイプ配置位置
１６  太径バルブ
１７  細径バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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