(57)【要約】【課題】再熱除湿が可能な冷凍サイクルを備えた安価な空気調和機を提供する。【解決手段】本空気調和機は、冷媒流路の中央近傍に再熱除湿用絞り機能付き電磁弁が設けられる冷凍サイクル備え、室内熱交換器が管径の異なる２種類の伝熱管からなる１系統の冷媒流路で構成され、伝熱管のうち管径の大きい方の伝熱管が冷房時前記冷媒流路の下流側になるように配置される。【選択図】  図３
2008138990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り機構、室内熱交換器を順次配管接続すると共に前記室内熱交換器冷媒流路の中間部に再熱除湿用絞り機能付き電磁弁が設けられて構成される再熱除湿が可能な冷凍サイクルを備えた空気調和機において、前記室内熱交換器は、冷媒入口から冷媒出口に至る冷媒流路が管径の異なる伝熱管からなる１系統の冷媒流路で構成され、前記伝熱管のうち管径の大きい方の伝熱管が冷房時前記再熱除湿用絞り機能付き電磁弁より下流側の冷媒流路出口側に配置されたことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機に係り、特に再熱除湿が可能な冷凍サイクルを備えた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の再熱除湿が可能な冷凍サイクルを備えた空気調和機には、冷房運転時及び暖房運転時で冷媒量を調整できるとともに、コストに与える影響を最小限に抑制したうえで、空調性能の向上が求められている。
【０００３】
これに応えるために、再熱除湿が可能な冷凍サイクルに用いる室内熱交換器は、主熱交換器と補助熱交換器を組み合わせて構成し、補助熱交換器を冷房サイクルの冷媒導入側で暖房サイクルの冷媒導出側に位置させ、これら主熱交換器及び補助熱交換器は間隙を存して並設する複数枚のフィンとフィンを貫通する熱交換パイプとから構成し、補助熱交換器を構成する熱交換パイプの管径は主熱交換器を構成する熱交換パイプの管径よりも大に設定した空気調和機が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の再熱除湿式サイクルを備えた空気調和機の室内熱交換器は、冷媒流路が複数の並列回路からなる多系統で構成され、再熱除湿用絞り機能付き電磁弁の上流で一旦合流し、絞り弁通過後に再び分流する必要があり、冷凍サイクルが複雑化していた。
【０００５】
そのため、製造工数が多く、コスト高であった。
【特許文献１】特開２００４−３６１０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、再熱除湿が可能な冷凍サイクルを備えた安価な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】
上述した目的を達成するため、本発明に係る空気調和機は、圧縮機、四方弁、室外熱交換器、絞り機構、室内熱交換器を順次配管接続すると共に前記室内熱交換器冷媒流路の中間部に再熱除湿用絞り機能付き電磁弁が設けられて構成される再熱除湿が可能な冷凍サイクルを備えた空気調和機において、前記室内熱交換器は、冷媒入口から冷媒出口に至る冷媒流路が管径の異なる２種類の伝熱管からなる１系統の冷媒流路で構成され、前記伝熱管のうち管径の大きい方の伝熱管が冷房時前記再熱除湿用絞り機能付き電磁弁より下流側の冷媒流路出口側に配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る空気調和機によれば、再熱除湿が可能な冷凍サイクルを備えた安価な空気調和機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る空気調和機について添付図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態に係る空気調和機に用いる再熱除湿が可能な冷凍サイクルの構成図であり、図２はその室内機の縦断面図であり、図３はその室内熱交換器の概念図である。
【００１１】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る空気調和機の冷凍サイクル１は、圧縮機２、四方切換弁３、室外熱交換器４、絞り機構としての電子膨張弁５及び再熱除湿用絞り機能付き電磁弁６が介在する室内熱交換器７を順次配管接続して再熱除湿が可能な冷凍サイクルが構成される。
【００１２】
また、上記の圧縮機２、四方切換弁３、室外熱交換器４、電子膨張弁５と室外熱交換器４への送風を行う室外ファン８は室外機Ａに収容され、室内熱交換器７、室内ファン９が室内機Ｂに収容され、室外機Ａと室内機Ｂは配管で接続される。
【００１３】
図中、実線矢印は冷房（または除湿）サイクルの冷媒の流れ方向を示し、破線矢印は暖房サイクルの冷媒の流れ方向を示す。
【００１４】
四方切換弁３を切換えて冷媒の流れ方向を変更することにより、室内熱交換器７で冷媒が蒸発して室内空気から蒸発潜熱を奪う冷房（または除湿）運転と、室内熱交換器７で冷媒が凝縮して室内空気に凝縮熱を放出する暖房運転との切換えを行う。
【００１５】
図２に示すように、室内機Ｂは、その前面部の前面吸込口１０ａ、上面部の上面吸込口１０ｂから構成する室内空気の吸込口１０が開口され、さらに、下部にはルーバー１１ａを備えた吹出口１１が開口される。吸込口１０と吹出口１１を連通する送風路１２には、室内機Ｂの前面吸込口１０ａに配置された前面フィルタ１３ａと上面吸込口１０ｂに配置された上面フィルタ１３ｂから構成するエアフィルタ１３、電気集塵器１４、上記前面吸込口１０ａに対向する前側熱交換器７Ａと、上面吸込口１０ｂに対向する後側熱交換器７Ｂとが逆Ｖ字状に構成され、所定の間隙を存して並設され、切り起しスリット２１ａを設けた複数枚のフィン２１と、これらフィン２１を伝熱的に貫通する伝熱管２２からなる上記室内熱交換器７、この室内熱交換器７の下流側に室内ファン９が配される。
【００１６】
また、室内熱交換器７の下方には、凝縮水を受けるドレンパン１５が設けられ、このドレンパン１５で受けた露水はドレンホース（図示せず）から室外へ排出される。
【００１７】
さらに、室内熱交換器７の斜め上方には、フィルタ清掃装置１６が設けられ、このフィルタ清掃装置１６は、上記前面フィルタ１３ａを上記フィルタ清掃装置１６を通過させるように往復移動させる前面フィルタ移動機構１７ａと、上記上面フィルタ１３ｂをフィルタ清掃装置１６を通過させるように往復移動させる上面フィルタ移動機構１７ｂと、両フィルタ１３ａ、１３ｂ表面に付着した塵埃を掻き取り除去する回転ブラシ機構１８などを備えている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、室内熱交換器７の伝熱管２２は、管径（内径）の異なる２種類すなわち小さな管径の小径伝熱管２２ｓと、この小径伝熱管２２ｓより管径が大きい大径伝熱管２２ｂからなり、冷媒入口２２ｉから冷媒出口２２ｏに至る冷媒流路が、分岐、合流がない１系統で構成される。
【００１９】
小径伝熱管２２ｓは後側熱交換器７Ｂ及び前側熱交換器７Ａの冷媒流路の上流側熱交換器部７Ａｆに配され、大径伝熱管２２ｂは、図中ドットを付して示すように、室内熱交換器７の下流側熱交換器部７Ａｒに配される。
【００２０】
小径伝熱管２２ｓは、管径が約６．３５ｍｍであり、大径伝熱管２２ｂは管径が約７ｍｍである。
【００２１】
また、冷媒流路の中央近傍例えば小内径伝熱管２２ｓの取付管部２２ｓ１に前記再熱除湿用絞り弁６が設けられ、この熱除湿用絞り弁６により、上流側熱交換器部７Ａｆは上流側前部熱交換器部７Ａｆ１と上流側後部熱交換器部７Ａｆ２に分けられる。
【００２２】
再熱除湿用絞り弁６は弁体６ａと、この弁体６ａを適宜昇降させる電磁コイル７ｂ、及び弁体６ａが当接される弁座６ｃを備える。
【００２３】
再熱除湿用絞り弁６は、図３に示す電磁コイル６ｂへの通電により開閉制御されるもので、非通電時には、図４に示すように、開の状態であり、通電時には、図５に示すように、閉の状態となるよう構成する。冷房、暖房運転時は、非通電に制御されるため、弁体６ａが開状態にあり、除湿運転時は、通電制御されるため、絞りを伴った弁体６ａが閉の状態になって弁体６ａと弁座６ｃの間に形成させた連通溝などで構成させた絞り機構６ｄにより冷媒が減圧されて流通するように構成した絞り装置として作用する。
【００２４】
次に、上記構成を有する再熱除湿が可能な冷凍サイクルの室内熱交換器７の作用について説明する。
【００２５】
冷房運転時、冷媒が図１中実線矢印で示す流れになるよう四方切換弁３を制御し、室内熱交換器７を蒸発器として作用させ、図４に示すように、再熱除湿用絞り弁６を開の状態にする。
【００２６】
一方、吸込口１０からエアフィルタ１３を介して吸い込まれる室内空気を室内熱交換器７で冷却して、室内ファン９を介して吹出口１１から室内に吹き出す。
【００２７】
この冷房運転時、室内熱交換器７の伝熱管２２が、上流側を小径伝熱管２２ｓで、下流側を大径伝熱管２２ｂで異径化した構成にして、ガスかした冷媒の度合いの多い下流側の管径を上流側より大きくしているので、伝熱管２２を流れる冷媒は、冷媒流路が１系統であっても、大流量の冷媒流路が確保でき、冷房運転時の圧力損失による性能の低下がない。
【００２８】
除湿運転時、冷房運転時と同様に、冷媒を実線矢印のように流し、図５に示すように、再熱除湿用絞り弁６を絞り状態にする。
【００２９】
この再熱除湿用絞り弁６の絞り状態により、冷媒流路は絞られ、後側熱交換器７Ｂ及び上流側前部熱交換器部７Ａｆ１が凝縮器として作用し、冷媒を放熱、凝縮して液化し、液冷媒は、再熱除湿用絞り弁６により、流量と圧力が絞られ、上流側後部熱交換器部７Ａｆ２及び下流側熱交換器部７Ａｒに流入し、ここで蒸発して周囲空気を冷却する一方で気化し、ガス状態で四方切換弁３を経て圧縮機２に戻る。
【００３０】
したがって、上流側後部熱交換器部７Ａｆ２及び下流側熱交換器部７Ａｒの冷却作用により周囲空気を除湿する一方で、上流側前部熱交換器部７Ａｆ１及び後側熱交換器７Ｂの放熱作用により加熱し、室内機Ｂから室内へ吹き出される空気の温度をあまり下げずに湿度を下げることができる。
【００３１】
この除湿運転時、室内熱交換器７の伝熱管２２を異径化し、伝熱管２２を流れる冷媒は、冷媒流路が１系統であるので、冷媒流路を流れる冷媒流量が減じても、冷媒が伝熱管２２に集中し、除湿性能を大幅に向上できる。
【００３２】
なお、暖房運転時、冷媒が図１中点線矢印で示す流れになるよう四方切換弁３を制御し、図４に示すように、冷房運転時と同様に再熱除湿用絞り弁６を開の状態にし、室内熱交換器７全体を凝縮器として作用させる。冷房運転時と同様、冷媒流路が１系統であっても、大流量の冷媒流路が確保でき、暖房運転時の圧力損失による性能の低下がない。
【００３３】
上記再熱除湿が可能な冷凍サイクルは、室内熱交換器が内径の異なる２種類の伝熱管からなる１系統の冷媒流路で構成され、大径伝熱管が冷房時、冷媒流路の下流側になるように配し、冷媒流路の中央近傍に再熱除湿用絞り機能付き電磁弁が設けられるので、再熱除湿性能と冷暖性能を両立できるとともに、冷媒流路を合流及び分流する従来と異なり、再熱除湿用絞り機能付き電磁弁の前後で冷媒流路を合流、分流する必要がなく、冷凍サイクルを簡素化でき、部品点数、製造工数の低減が図れ、コストダウンが実現する。
【００３４】
本実施形態の空気調和機によれば、再熱除湿が可能な冷凍サイクルを備えた安価な空気調和機が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気調和機に用いる再熱除湿が可能な冷凍サイクルの構成図。
【図２】本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内機の縦断面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内熱交換器の概念図。
【図４】本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内熱交換器に用いる再熱除湿用絞り機能付き電磁弁の開状態を示す概念図。
【図５】本発明の一実施形態に係る空気調和機の室内熱交換器に用いる再熱除湿用絞り機能付き電磁弁の絞り状態を示す概念図。
【符号の説明】
【００３６】
１…冷凍サイクル、２…圧縮機、３…四方切換弁、４…室外熱交換器、５…電子膨張弁、６…再熱除湿用絞り機能付き電磁弁、７…室内熱交換器、７Ａ…前側熱交換器、７Ａｆ…上流側熱交換器部、７Ａｆ１…上流側前部段熱交換器部、７Ａｆ２…上流側後部熱交換器部、７Ａｒ…下流側熱交換器部、７Ｂ…後側熱交換器、９…室内ファン、Ａ…室外機、Ｂ…室内機、１３…エアフィルタ、２１…フィン、２２…伝熱管、２２ｂ…大径伝熱管、２２ｉ…冷媒入口、２２ｏ…冷媒出口、２２ｓ…小径伝熱管、２２ｓ１…取付管部。
【図１】
2008138990.tif 000003
【図２】
2008138990.tif 000004
【図３】
2008138990.tif 000005
【図４】
2008138990.tif 000006
【図５】
2008138990.tif 000007