(57)【要約】【課題】暖房時の効率向上を図りつつ、冷房時の効率低下を防ぐ空気調和機を提供することを目的とする。【解決手段】圧縮機、流路切換弁、室外熱交換器、膨張弁を有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する室内ユニットと、室外ユニットと室内ユニットを接続する接続配管とを備え、室外ユニットは、接続配管に接続される室外ユニット接続口と、流路切換弁と室外ユニット接続口を接続する接続口側配管と、室外熱交換器と流路切換弁を接続する室外熱交換器側配管とを有し、接続口側配管に断熱部材を設け、室外熱交換器側配管に断熱部材を設けない空気調和機。【選択図】図１
2014181837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、流路切換弁、室外熱交換器、膨張弁を有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する室内ユニットと、前記室外ユニットと前記室内ユニットを接続する接続配管とを備え、
前記室外ユニットは、前記接続配管に接続される室外ユニット接続口と、前記流路切換弁と前記室外ユニット接続口を接続する接続口側配管と、前記室外熱交換器と前記流路切換弁を接続する室外熱交換器側配管とを有し、
前記接続口側配管に断熱部材を設け、前記室外熱交換器側配管に前記断熱部材を設けない空気調和機。
【請求項２】
前記室外ユニットは、前記圧縮機の吐出側と前記流路切換弁を接続する圧縮機吐出側配管と、前記圧縮機の吸入側と前記流路切換弁を接続する圧縮機吸入側配管とを有し、
前記圧縮機吐出側配管に断熱部材を設け、前記圧縮機吸入側配管に前記断熱部材を設けないことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
圧縮機、流路切換弁、室外熱交換器、膨張弁を有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する室内ユニットと、前記室外ユニットと前記室内ユニットを接続する接続配管とを備え、
前記室外ユニットは、前記接続配管に接続される室外ユニット接続口と、前記流路切換弁と前記室外ユニット接続口を接続する接続口側配管と、前記室外熱交換器と前記流路切換弁を接続する室外熱交換器側配管とを有し、
前記接続口側配管に蓄熱部材を設け、前記室外熱交換器側配管に前記蓄熱部材を設けない空気調和機。
【請求項４】
前記室外ユニットは、前記圧縮機の吐出側と前記流路切換弁を接続する圧縮機吐出側配管と、前記圧縮機の吸入側と前記流路切換弁を接続する圧縮機吸入側配管とを有し、
前記圧縮機吐出側配管に蓄熱部材を設け、前記圧縮機吸入側配管に前記蓄熱部材を設けないことを特徴とする請求項３に記載の空気調和機。
【請求項５】
冷媒としてＲ３２を用いることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷房、暖房等を行う空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
セパレートタイプのルームエアコンは、室内ユニットと室外ユニットに分かれており、圧縮機が室外ユニットにあるため、圧縮機で圧縮した高温高圧冷媒が室外から室内へ搬送される間に放熱して暖房能力が低下する課題があった。
【０００３】
このような課題に対し、冷媒の流れる配管を断熱することで放熱を防止することができる。例えば、特許文献１には、高温となる配管を断熱する空気調和装置の断熱配管構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４５０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、冷房、暖房の両方の運転モードを持つルームエアコンでは、特許文献１に記載の断熱配管構造により、暖房時は効率を向上させることができるが、冷房時は室外へ熱を放出しづらくなるため、効率が低下する。
【０００６】
そこで、本発明は、暖房時の効率向上を図りつつ、冷房時の効率低下を防ぐ空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明に係わる空気調和機は、圧縮機、流路切換弁、室外熱交換器、膨張弁を有する室外ユニットと、室内熱交換器を有する室内ユニットと、室外ユニットと室内ユニットを接続する接続配管とを備え、室外ユニットは、接続配管に接続される室外ユニット接続口と、流路切換弁と室外ユニット接続口を接続する接続口側配管と、室外熱交換器と流路切換弁を接続する室外熱交換器側配管とを有し、接続口側配管に断熱部材を設け、室外熱交換器側配管に断熱部材を設けない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、暖房時の効率向上を図りつつ、冷房時の効率低下を防ぐ空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係わる空気調和機の冷媒回路構成図
【図２】第１の実施形態に係わる室外熱交換器側配管の断熱部材構成図
【図３】第２の実施形態に係わる空気調和機の冷媒回路構成図
【図４】第２の実施形態に係わる室外熱交換器側配管の断熱部材構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【第１実施形態】
【００１１】
以下、本実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係わる空気調和機の冷媒回路構成図である。圧縮機１、流路切換弁（例えば四方弁）２、室外熱交換器３、膨張弁４、室内熱交換器５を環状に接続して冷房および暖房が可能な冷凍サイクルを構成している。本実施形態では、冷媒としてＲ３２を採用している。室外熱交換器３側にはプロペラファンなどの室外送風手段６が、室内熱交換器５側には貫流ファンなどの室内送風手段７がそれぞれ設けられており、各々の熱交換器に空気を流通させることで冷媒と熱交換している。
【００１２】
圧縮機１、流路切換弁（例えば四方弁）２、室外熱交換器３、膨張弁４、室外送風手段６は室外ユニット８として一つの筐体内に収められている。室内熱交換器５、室内送風手段７は室内ユニット９として一つの筐体内に収められている。
【００１３】
接続配管１０は室外ユニット８と室内ユニット９を接続して、環状の冷凍サイクルを構成している。
【００１４】
圧縮機１の吐出側と流路切換弁２を結ぶ圧縮機吐出側配管１３、流路切換弁２と室外ユニット接続口１５を結ぶ接続口側配管１２には、それぞれ配管長全体にわたって、管を覆うように断熱部材２０、断熱部材２２が設けられている。
【００１５】
次に、暖房運転時における動作について詳細を説明する。図１において、暖房運転時、流路切換弁２を実線方向に冷媒が流れるように切換え、冷媒は図１の実線矢印方向（図１の時計廻り方向）に、圧縮機１、圧縮機吐出側配管１３、流路切換弁２、接続口側配管１２、接続配管１０、凝縮器として働く室内熱交換器５、接続配管１０、膨張弁４、蒸発器として働く室外熱交換器３、室外熱交換器側配管１４、流路切換弁２、圧縮機吸入側配管１１、圧縮機１の順に流れる。
【００１６】
圧縮機１で圧縮された高温、高圧のガス冷媒は、圧縮機吐出側配管１３、流路切換弁２、接続口側配管１２を通過し、接続配管１０を経て、室内熱交換器５へ至り、そこで凝縮液化しながら、室内送風手段７により空気と熱交換して放熱し、接続配管１０を経て、室外ユニット８へ戻り、第１の絞り装置４によって膨張して室外熱交換器３で蒸発気化しながら空気から吸熱し、室外熱交換器側配管１４、流路切換弁２、圧縮機吸入側配管１１を通って圧縮機１へ戻る。なお、膨張弁４は空調負荷に応じた適度な開度に調整される。
【００１７】
このとき、圧縮機吐出側配管１３、流路切換弁２、接続口側配管１２を通過する高温高圧のガス冷媒は、通過する管路の外側が断熱されているため、管路周囲の空気への放熱を減らすことができる。したがって、高温ガス冷媒の温度低下を抑えて、室内熱交換器５へ送ることができるため、暖房性能が向上する。
【００１８】
特に、圧縮後の高温高圧のガス冷媒の温度が高いほど、配管周囲の空気との温度差が大きいため効果が大きい。すなわち、冷凍サイクルを循環する冷媒としては、断熱圧縮時の温度が高い冷媒、例えば、Ｒ４１０ＡよりはＲ３２のほうが、効果が大きい。
【００１９】
また、本実施形態では室外熱交換器側配管１４及び圧縮機吸入側配管１１は外側を断熱していない。そのため、室外熱交換器側配管１４及び圧縮機吸入側配管１１を通過する低温低圧のガス冷媒は周囲から熱を吸熱する。つまり、室外熱交換器側配管１４及び圧縮機吸入側配管１１を断熱しないことで吸熱する分、室外熱交換器３での吸熱量を減らすことができ、効率を向上させることができる。
【００２０】
次に、冷房運転時における動作について詳細を説明する。図１において、冷房運転時、流路切換弁２を破線方向に冷媒が流れるように切換え、冷媒は図１の破線矢印方向（図１の反時計廻り方向）に、圧縮機１、圧縮機吐出側配管１３、流路切換弁２、室外熱交換器側配管１４、凝縮器として働く室外熱交換器３、膨張弁４、接続配管１０、蒸発器として働く室内熱交換器５、接続配管１０、接続口側配管１２、流路切換弁２、圧縮機吸入側配管１１、圧縮機１の順に配管内を流れる。
【００２１】
圧縮機１で圧縮された高温高圧のガス冷媒は、圧縮機吐出側配管１３、流路切換弁２、室外熱交換器側配管１４を通過し、室外熱交換器３へ至り、そこで凝縮液化しながら、室外送風手段７により空気と熱交換して放熱し、第１の絞り装置４によって膨張して接続配管１０を経て、室内熱交換器５で蒸発気化しながら、空気から吸熱し、接続配管１０を通過して室外ユニット８へ戻り、接続口側配管１２、流路切換弁２、圧縮機吸入側配管１１を通って、圧縮機１へ戻る。なお、膨張弁４は空調負荷に応じた適度な開度に調整される。
【００２２】
このとき、室外ユニット８の室外熱交換器側配管１４を通過する高温高圧のガス冷媒は、通過する管路の外側が断熱されていないため、管路周囲の空気に放熱する。したがって、高温高圧のガス冷媒は室外熱交換器３での放熱に加えて、室外熱交換器側配管１４でも放熱するため、全体としての放熱量が増加し、効率を向上させることができる。
【００２３】
一方、本実施形態では室外熱交換器側配管１２は外側を断熱している。そのため、室外熱交換器側配管１２を通過する低温低圧のガス冷媒は周囲から熱を吸熱しない。つまり、室外熱交換器側配管１２を断熱して吸熱しない分、室内熱交換器５での吸熱量を増やすことができ、効率を向上させることができる。
【００２４】
また、冷房時に、配管における低温低圧冷媒の吸熱を抑制し、高温高圧冷媒の放熱を促進することができる。つまり、冷媒の吸熱を室内熱交換器５に集中させ、且つ、室外熱交換器３に加えて、配管でも冷媒の放熱を図ることができ、冷房時の効率を向上させることができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、圧縮機吐出側配管１３を断熱する場合について説明したが、圧縮機吐出側配管１３を断熱せず冷房性能の向上を優先させてもよい。また、圧縮機吸入側配管１１を断熱しない場合について説明したが、圧縮機吐出側配管１３を断熱して冷房性能の向上を優先させてもよい。
【００２６】
図２を用いて、断熱部材２２の詳細を説明する。図２は、第１の実施形態に係わる室外熱交換器側配管の断熱部材構成図である。接続口側配管１２の管表面は、断熱部材２２によって覆われている。断熱部材２２の材料としては、ウレタンフォームなどの発泡性の材料を用いる。
【００２７】
本実施形態における断熱部材２２は室外熱交換器側配管１２の管表面全体を覆っているが、例えば熱電対の配線、若しくは、他の機器との配置の問題により、室外熱交換器側配管１２の一部のみを覆う形状としてもよい。
【００２８】
なお、圧縮機吐出側配管１３の断熱部材２０も断熱部材２１と同様の構成である。
【００２９】
以上説明したとおり、本実施形態に係わる空気調和機は、圧縮機１、流路切換弁２、室外熱交換器３、膨張弁４を有する室外ユニット８と、室内熱交換器５を有する室内ユニット９と、室外ユニット８と室内ユニット９を接続する接続配管１０とを備え、室外ユニット８は、接続配管１０に接続される室外ユニット接続口１５と、流路切換弁２と室外ユニット接続口１５を接続する接続口側配管１２と、室外熱交換器３と流路切換弁２を接続する室外熱交換器側配管１４とを有し、接続口側配管１２に断熱部材２２を設け、室外熱交換器側配管１４に断熱部材を設けない。
【００３０】
本実施形態に係わる空気調和機によれば、暖房時に、配管における高温高圧冷媒の放熱を抑制し、低温低圧冷媒の吸熱を促進することができる。つまり、冷媒の放熱を室内熱交換器５に集中させ、且つ、室外熱交換器３に加えて、配管でも冷媒の吸熱を図ることができ、暖房時の効率を向上させることができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、冷媒としてＲ３２を用いる場合について説明したが、これに限らず、Ｒ３２を５０重量％より多く含む冷媒、その他吐出温度が高い冷媒を用いることもできる。
【第２実施形態】
【００３２】
次に、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図３は、本実施形態に係わる空気調和機の冷媒回路構成図である。本実施形態において、冷凍サイクルの構成は第１実施形態と同じであるため省略する。
【００３３】
第１実施形態のその他の構成に対し、第２実施形態は、圧縮機吐出側配管１３、接続口側配管１２のそれぞれ配管長全体にわたって、管を覆うように蓄熱部材３０、蓄熱部材３２を設けている。さらに、流路切換弁２にも本体を覆うように蓄熱部材３１を設けている。
【００３４】
暖房運転時、室外ユニット８の圧縮機吐出側配管１３、流路切換弁２、接続口側配管１２を通過する高温・高圧のガス冷媒が持つ熱量の一部が蓄熱部材３０、蓄熱部材３１及び蓄熱部材３２へ蓄熱される。蓄熱された熱量は運転能力が変化した際、例えば、空調負荷が減り、運転能力が小さくなってガス冷媒の温度が蓄熱部材３０、蓄熱部材３１及び蓄熱部材３２の温度よりも低下すると、蓄熱部材３０、蓄熱部材３１及び蓄熱部材３２から冷媒へ熱が放出される。従って、運転能力の変化による室内ユニット９側の吹き出し空気温度の温度変化を滑らかにすることができ、使用者に不快感を与えない空調が可能となる。
【００３５】
特に、圧縮後の高温・高圧のガス冷媒の温度が高いほど、配管周囲の空気との温度差が大きいため効果が大きい。すなわち、冷凍サイクルを循環する冷媒としては、断熱圧縮時の温度が高い冷媒、例えば、Ｒ４１０ＡよりはＲ３２のほうが、効果が大きい。
【００３６】
蓄熱部材３２について、図４を用いてさらに詳細に説明する。図４は、本実施形態に係わる室外熱交換器側配管の断熱部材構成図である。接続口側配管１２の管表面が覆われるように、蓄熱部材３２はシート状のものであり、図４に示すように、接続口側配管１２に巻くように取り付ける。
【００３７】
本実施形態における蓄熱部材３２は室外熱交換器側配管１２の管表面全体を覆っているが、例えば熱電対の配線、若しくは、他の機器との配置の問題により、室外熱交換器側配管１２の一部のみを巻くように取り付けてもよい。また、室外熱交換器側配管１２を二重管構造にして液状の蓄熱部材３２を外径の配管に封入する形態でもよい。
【００３８】
また、蓄熱部材３２の材料としては、パラフィンなどの使用範囲で相変化する部材や、不凍液など使用範囲で液体となる部材、ブチルゴムなど使用範囲で固体である部材の中から選択する。
【００３９】
なお、圧縮機吐出側配管１３の蓄熱部材３０も蓄熱部材３２と同様の構成である。また、流路切換弁２にも本体を覆うように蓄熱部材３１が設けられている。
【００４０】
以上説明したとおり、本実施形態に係わる空気調和機は、圧縮機１、流路切換弁２、室外熱交換器３、膨張弁４を有する室外ユニット８と、室内熱交換器５を有する室内ユニット９と、室外ユニット８と室内ユニット９を接続する接続配管１０とを備え、室外ユニット８は、接続配管１０に接続される室外ユニット接続口１５と、流路切換弁２と室外ユニット接続口１５を接続する接続口側配管１２と、室外熱交換器３と流路切換弁２を接続する室外熱交換器側配管１４とを有し、接続口側配管１２に蓄熱部材３０及び蓄熱部材３２を設け、室外熱交換器側配管１４に蓄熱部材を設けない。
【００４１】
本実施形態に関わる空気調和機によれば、運転能力の変化による室内ユニット９側の吹き出し空気温度の温度変化を滑らかにすることができ、使用者に不快感を与えない空調が可能となる。
【００４２】
なお、本実施形態では、冷媒としてＲ３２を用いる場合について説明したが、これに限らず、Ｒ３２を５０重量％より多く含む冷媒、その他吐出温度が高い冷媒を用いることもできる。
【符号の説明】
【００４３】
１…圧縮機、２…流路切換弁、３…室外熱交換器、４…膨張弁、５…室内熱交換器、６…室外送風手段、７…室内送風手段、８…室外ユニット、９…室内ユニット、１０…接続配管、１１…圧縮機吸入側配管、１２…接続口側配管、１３…圧縮機吐出側配管、１４…室外熱交換器側配管、１５…室外ユニット接続口、２０、２１、２２…断熱部材、３０、３１、３２…蓄熱部材
【図１】
2014181837.tif 000003
【図２】
2014181837.tif 000004
【図３】
2014181837.tif 000005
【図４】
2014181837.tif 000006