(57)【要約】【課題】冷媒の圧損を低減させると共に結露の発生を抑えることができる空気調和機を提供する。【解決手段】冷媒回路の冷媒流路は、冷房運転時に蒸発器として機能し再熱除湿運転時に凝縮器として機能する第１熱交換部２３ａの上流の第１分岐点において、第１パスＰ１および第２パスＰ２に分岐する。第１パスＰ１は、第１熱交換部２３ａと、冷房運転時および再熱除湿運転時に蒸発器として機能する第２熱交換部２３ｂとの間の第２分岐点において、第３パスＰ３および第４パスＰ４に分岐する。第２パスＰ２は、分岐せずに第２熱交換部２３ｂを通り、第２パスＰ２と第３パスＰ３と第４パスＰ４とは、第２熱交換部２３ｂの下流の第１合流点で合流する。また、第１膨張機構２４ａは、第１パスＰ１において第１熱交換部２３ａと第２分岐点との間に配置され、第２膨張機構２４ｂは、第２パスＰ２において第１熱交換部２３ａと第２熱交換部２３ｂとの間に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷房運転時に蒸発器として機能し再熱除湿運転時に凝縮器として機能する第１熱交換部（２３ａ）と、冷房運転時および再熱除湿運転時に蒸発器として機能する第２熱交換部（２３ｂ）とを有する熱交換器（２３）と、
前記第１熱交換部（２３ａ）と前記第２熱交換部（２３ｂ）との間に設けられる第１膨張機構（２４ａ）および第２膨張機構（２４ｂ）と、
を含む冷媒回路を備える空気調和機であって、
冷房運転時および再熱除湿運転時の冷媒流れにおいて、前記冷媒回路の冷媒流路は、前記第１熱交換部（２３ａ）の上流の第１分岐点において、前記第１熱交換部（２３ａ）を並列に通る第１パス（Ｐ１）および第２パス（Ｐ２）に分岐し、
前記第１パス（Ｐ１）は、前記第１熱交換部（２３ａ）と前記第２熱交換部（２３ｂ）の間の第２分岐点において、前記第２熱交換部（２３ｂ）を並列に通る第３パス（Ｐ３）および第４パス（Ｐ４）に分岐し、
前記第２パス（Ｐ２）は、分岐せずに前記第２熱交換部（２３ｂ）を通り、
前記第２パス（Ｐ２）と前記第３パス（Ｐ３）と前記第４パス（Ｐ４）とは、前記第２熱交換部（２３ｂ）の下流の第１合流点で合流し、
前記第１膨張機構（２４ａ）は、前記第１パス（Ｐ１）において前記第１熱交換部（２３ａ）と前記第２分岐点との間に配置され、
前記第２膨張機構（２４ｂ）は、前記第２パス（Ｐ２）において前記第１熱交換部（２３ａ）と前記第２熱交換部（２３ｂ）との間に配置される、
空気調和機（１）。
【請求項２】
冷房運転時に蒸発器として機能し再熱除湿運転時に凝縮器として機能する第１熱交換部（２３ａ）と、冷房運転時および再熱除湿運転時に蒸発器として機能する第２熱交換部（２３ｂ）とを有する熱交換器（２３）と、
前記第１熱交換部（２３ａ）と前記第２熱交換部（２３ｂ）との間に設けられるｍ個の膨張機構（２９ａ、２９ｂ）と、
を含む冷媒回路を備える空気調和機であって、
冷房運転時および再熱除湿運転時の冷媒流れにおいて、前記冷媒回路の冷媒流路は、前記第１熱交換部（２３ａ）の上流の第１分岐点において、前記第１熱交換部（２３ａ）を並列に通るｍ個の上流パス（ＵＰ１，ＵＰ２）に分岐し、
ｍ個の前記上流パス（ＵＰ１，ＵＰ２）は、前記第１熱交換部（２３ａ）と第２熱交換部（２３ｂ）との間の第１合流点で合流し、前記第１合流点と前記第２熱交換部（２３ｂ）との間の第２分岐点で、前記第２熱交換部（２３ｂ）を並列に通るｎ（ｎ＞ｍ）個の下流パス（ＤＰ１−ＤＰ３）に分岐し、
ｎ個の前記下流パス（ＤＰ１−ＤＰ３）は、前記第２熱交換部（２３ｂ）の下流の第２合流点で合流し、
ｍ個の前記膨張機構（２９ａ、２９ｂ）は、ｍ個の前記上流パス（ＵＰ１，ＵＰ２）において前記第１熱交換部（２３ａ）と前記第１合流点との間にそれぞれ設けられる、
空気調和機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機には、熱交換器を第１熱交換部と第２熱交換部とに分け、その間に膨張機構を配置することにより、冷房運転時には第１熱交換部と第２熱交換部とを共に蒸発器として機能させ、再熱除湿運転時には第１熱交換部を凝縮器として機能させると共に第２熱交換部を蒸発器として機能させるものがある。このような空気調和機では、第２熱交換部を通る冷媒流路を複数の流路に分けることによって、冷房運転時および再熱除湿運転時に蒸発器として機能する第２熱交換部での冷媒圧力の損失を低減させることが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の発明では、第１熱交換部を２パスの冷媒流路が通り、各パスに設けられた膨張機構を通った後、各パスがさらに２つに分岐することにより合計４パスの冷媒流路が第２熱交換部を通っている。
【特許文献１】特開２００５−２７３９２３号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、第２熱交換部を通る冷媒流路のパス数が多くなると、偏流が増大して、空気調和機内部で結露が発生し易くなる。
【０００５】
本発明の課題は、冷媒の圧損を低減させると共に結露の発生を抑えることができる空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る空気調和機は、熱交換器と、第１膨張機構および第２膨張機構とを含む冷媒回路を備える。熱交換器は、冷房運転時に蒸発器として機能し再熱除湿運転時に凝縮器として機能する第１熱交換部と、冷房運転時および再熱除湿運転時に蒸発器として機能する第２熱交換部とを有する。第１膨張機構と第２膨張機構とは、第１熱交換部と第２熱交換部との間に設けられる。そして、この空気調和機では、冷房運転時および再熱除湿運転時の冷媒流れにおいて、冷媒回路の冷媒流路は、第１熱交換部の上流の第１分岐点において、第１熱交換部を並列に通る第１パスおよび第２パスに分岐する。第１パスは、第１熱交換部と第２熱交換部の間の第２分岐点において、第２熱交換部を並列に通る第３パスおよび第４パスに分岐する。第２パスは、分岐せずに第２熱交換部を通り、第２パスと第３パスと第４パスとは、第２熱交換部の下流の第１合流点で合流する。また、第１膨張機構は、第１パスにおいて第１熱交換部と第２分岐点との間に配置され、第２膨張機構は、第２パスにおいて第１熱交換部と第２熱交換部との間に配置される。
【０００７】
この空気調和機では、第１パスは第２分岐点で第３パスおよび第４パスに分岐して第２熱交換部を通るが、第２パスは分岐せずにそのまま第２熱交換部を通る。このため、第２熱交換部を通る冷媒流路のパス数が抑えられている。これにより、この空気調和機では、冷媒の圧損を低減させると共に結露の発生を抑えることができる。
【０００８】
第２発明に係る空気調和機は、熱交換器とｍ個の膨張機構とを含む冷媒回路を備える。熱交換器は、冷房運転時に蒸発器として機能し再熱除湿運転時に凝縮器として機能する第１熱交換部と、冷房運転時および再熱除湿運転時に蒸発器として機能する第２熱交換部とを有する。ｍ個の膨張機構は、第１熱交換部と第２熱交換部との間に設けられる。そして、この空気調和機では、冷房運転時および再熱除湿運転時の冷媒流れにおいて、冷媒回路の冷媒流路は、第１熱交換部の上流の第１分岐点において、第１熱交換部を並列に通るｍ個の上流パスに分岐し、ｍ個の上流パスは、第１熱交換部と第２熱交換部との間の第１合流点で合流し、第１合流点と第２熱交換部との間の第２分岐点で、第２熱交換部を並列に通るｎ（ｎ＞ｍ）個の下流パスに分岐する。そして、ｎ個の下流パスは、第２熱交換部の下流の第２合流点で合流する。また、ｍ個の膨張機構は、ｍ個の上流パスにおいて第１熱交換部と第１合流点との間にそれぞれ設けられる。
【０００９】
従来、第１熱交換部を２パスの冷媒流路が通り、合流して膨張機構を通った後、再び２つのパスに分岐して第２熱交換部を通る冷媒回路を有する空気調和機が知られている（例えば、特開２００５−３２１１９１号公報）。しかし、この空気調和機のように、２パスの冷媒流路が合流して膨張機構を通ると、冷媒の圧損が大きくなる恐れがある。
【００１０】
そこで、第２発明に係る空気調和機では、第１熱交換部を並列に通るｍ個の上流パスのそれぞれに膨張機構が設けられており、各上流パスにおいて各膨張機構を通った後に冷媒が合流する。このため、冷媒の圧損を抑えることができる。また、第１合流点で一旦合流した冷媒は、第２分岐点でｎ個の下流パスに分かれる。このため、第２熱交換部における分流のバランスを向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明に係る空気調和機では、冷媒の圧損を低減させると共に結露の発生を抑えることができる。
【００１２】
第２発明に係る空気調和機では、冷媒の圧損を抑えることができる。また、第２熱交換部における分流のバランスを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
〔構成〕
本実施形態の空気調和機１は、室内の冷房、再熱除湿、暖房を行うことができる装置であって、図１に示すように、室内機２と室外機３とを備えている。また、この空気調和機１が有する冷媒回路は、圧縮機３１と、四路切換弁３２と、室外熱交換器３３と、減圧器３４と、室内熱交換回路部２０ａとを備えており、これらが冷媒配管で接続されている。
【００１４】
〈室外機３の構成〉
室外機３には、圧縮機３１、四路切換弁３２、室外熱交換器３３、室外ファン３５、室外ファンモーター３６、減圧器３４が備えられている。
【００１５】
圧縮機３１は、冷媒回路内に流れる冷媒の圧力を上昇させて冷媒を送り出す。
【００１６】
四路切換弁３２は、圧縮機３１の吐出側と接続されており、冷房、再熱除湿運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を変更する。なお、図１に示す冷媒回路では、実線矢印Ａ１が冷房運転時および再熱除湿運転時における冷媒の流れを示しており、破線矢印Ａ２が暖房運転時における冷媒の流れを示している。
【００１７】
室外熱交換器３３は、四路切換弁３２と接続されており、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時および再熱除湿運転時には凝縮器として機能する。
【００１８】
室外ファン３５は、室外ファンモーター３６によって回転駆動され、室外機３内に取り込まれ、室外熱交換器３３を通って、外部に排出される空気の流れを生成する。
【００１９】
減圧器３４は、室外熱交換器３３と接続されており、通過する冷媒を減圧する膨張機構として機能する。減圧器３４は、内部に備えられた弁体の開度が制御されることにより冷媒の圧力を変化させることができる。
【００２０】
〈室内機２の構成〉
室内機２には、上述した室内熱交換回路部２０ａと、室内ファン２１および室内ファンモーター２２が備えられている。
【００２１】
室内熱交換回路部２０ａは、図２に示すように、室内熱交換器２３と、第１除湿絞り装置２４ａおよび第２除湿絞り装置２４ｂとを備えている。
【００２２】
室内熱交換器２３は、第１熱交換部２３ａと第２熱交換部２３ｂとを有する。第１熱交換部２３ａは、冷房運転時および再熱除湿運転時の冷媒流れにおいて減圧器３４の下流に設けられており、冷房運転時に蒸発器として機能し再熱除湿運転時に凝縮器として機能する。第２熱交換部２３ｂは、冷房運転時および再熱除湿運転時の冷媒流れにおいて、第１熱交換部２３ａより下流に設けられており、冷房運転時および再熱除湿運転時に蒸発器として機能する。
【００２３】
ここで、室内機２は、図３に示すように、室内の床面に配置される床置き型の室内機２であり、室内熱交換器２３は、床面に概ね垂直な状態に配置される。第１熱交換部２３ａは室内熱交換器２３の上部を構成している。第２熱交換部２３ｂは、第１熱交換部２３ａの下方に配置されており、室内熱交換器２３の下部を構成している。
【００２４】
室内ファン２１は、室内機２内部に取り込まれ、室内熱交換器２３を通り、室内に吹き出される空気の流れを生成する。この室内ファン２１は、室内ファンモーター２２によって回転駆動される。室内の空気は、室内機２前面に設けられた吸込み口２５，２６から室内機２の内部に取り込まれ、室内熱交換器２３およびベルマウス３７を通り、室内機２前面の上部および下部にそれぞれ設けられた上吹出し口２７および下吹出し口２８に分かれて吹き出される。
【００２５】
図２に示すように、第１除湿絞り装置２４ａおよび第２除湿絞り装置２４ｂは、冷媒の流れにおいて、第１熱交換部２３ａと第２熱交換部２３ｂとの間に設けられており、冷媒を減圧する膨張機構として機能する。第１除湿絞り装置２４ａおよび第２除湿絞り装置２４ｂは、内部に備えられた弁体の開度が制御されることにより冷媒の圧力を変化させることができる。
【００２６】
ここで、室内熱交換回路部２０ａの冷媒流路は、冷房運転時および再熱除湿運転時の冷媒流れにおいて、第１熱交換部２３ａの上流の第１分岐点Ｊ１において、第１熱交換部２３ａを並列に通る第１パスＰ１および第２パスＰ２に分岐している。また、第１パスＰ１は、第１熱交換部２３ａと第２熱交換部２３ｂの間の第２分岐点Ｊ２において、第２熱交換部２３ｂを並列に通る第３パスＰ３および第４パスＰ４にさらに分岐している。一方、第２パスＰ２は、第１熱交換部２３ａと第２熱交換部２３ｂの間において分岐せずにそのまま第２熱交換部２３ｂを通っている。そして、第２パスＰ２と第３パスＰ３と第４パスＰ４とは、第２熱交換部２３ｂの下流の第１合流点Ｊ３で合流している。また、上述した第１除湿絞り装置２４ａは、第１パスＰ１において第１熱交換部２３ａと第２分岐点Ｊ２との間に配置されている。また、第２除湿絞り装置２４ｂは、第２パスＰ２において第１熱交換部２３ａと第２熱交換部２３ｂとの間に配置されている。このように、室内熱交換回路部２０ａでは、第１熱交換部２３ａを２パスの冷媒流路が通り、第２熱交換部２３ｂを３パスの冷媒流路が通っている。
【００２７】
冷房運転時には、減圧器３４が所定の開度に絞られて冷媒を膨張させると共に、第１除湿絞り装置２４ａおよび第２除湿絞り装置２４ｂが全開とされる。この状態において、冷媒が図１および図２の実線矢印Ａ１の方向に流れることにより、第１熱交換部２３ａおよび第２熱交換部２３ｂが蒸発器として機能する。
【００２８】
再熱除湿運転時には、減圧器３４が全開状態とされ、第１除湿絞り装置２４ａおよび第２除湿絞り装置２４ｂが所定の開度に絞られる。この状態において、冷媒が図１および図２の実線矢印Ａ１の方向に流れることにより、第１熱交換部２３ａが凝縮器として機能すると共に、第２熱交換部２３ｂが蒸発器として機能する。
【００２９】
また、暖房運転時には、減圧器３４が所定の開度に絞られて冷媒を膨張させると共に、第１除湿絞り装置２４ａおよび第２除湿絞り装置２４ｂが全開とされる。この状態において、冷媒が図１および図２の破線矢印Ａ２の方向に流れることにより、第１熱交換部２３ａおよび第２熱交換部２３ｂが凝縮器として機能する。
【００３０】
〔特徴〕
この空気調和機１では、室内熱交換回路部２０ａにおいて、第１パスＰ１は第２分岐点Ｊ２で第３パスＰ３および第４パスＰ４に分岐して第２熱交換部２３ｂを通るが、第２パスＰ２は分岐せずにそのまま第２熱交換部２３ｂを通る。このため、第２熱交換部２３ｂを通る冷媒流路のパス数が抑えられている。これにより、この空気調和機１では、冷媒の圧損を低減させると共に結露の発生を抑えることができる。また、暖房運転時における能力の低下を抑えることができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
〔構成〕
本発明の第２実施形態に係る空気調和機１の室内熱交換回路部２０ｂを図４に示す。この室内熱交換回路部２０ｂでは、冷房運転時および再熱除湿運転時の冷媒流れにおいて、冷媒流路は、第１熱交換部２３ａの上流の第１分岐点Ｊ４において、第１熱交換部２３ａを並列に通る２個の上流パスＵＰ１，ＵＰ２に分岐している。これらの上流パスＵＰ１，ＵＰ２は、第１熱交換部２３ａと第２熱交換部２３ｂとの間の第１合流点Ｊ５で合流し、第１合流点Ｊ５と第２熱交換部２３ｂとの間の第２分岐点Ｊ６で、第２熱交換部２３ｂを並列に通る３つの下流パスＤＰ１−ＤＰ３に分岐している。そして、これら下流パスＤＰ１−ＤＰ３は、第２熱交換部２３ｂの下流の第２合流点Ｊ７で合流している。
【００３２】
また、２個の上流パスＵＰ１，ＵＰ２のそれぞれには除湿絞り装置２９ａ，２９ｂが設けられており、合計２個の除湿絞り装置２９ａ，２９ｂが設けられている。これらの除湿絞り装置２９ａ，２９ｂは、各上流パスＵＰ１，ＵＰ２において、第１熱交換部２３ａと第１合流点Ｊ５との間にそれぞれ設けられている。
【００３３】
他の構成については、第１実施形態の空気調和機１と同様である。
【００３４】
〔特徴〕
この空気調和機１では、第１熱交換部２３ａを並列に通る２個の上流パスＵＰ１，ＵＰ２のそれぞれに除湿絞り装置２９ａ，２９ｂが設けられており、各上流パスＵＰ１，ＵＰ２において除湿絞り装置２９ａ，２９ｂを通った後に冷媒が合流する。このため、各パスを通って合流した後に１つの除湿絞り装置を通る場合と比べて、冷媒の圧損を抑えることができる。また、第１合流点Ｊ５で一旦合流した冷媒は、第２分岐点Ｊ６で３個の下流パスＤＰ１−ＤＰ３に分かれる。このため、２つの上流パスＵＰ１，ＵＰ２が合流せずにそれぞれ分岐する場合と比べて、第２熱交換部２３ｂにおける分流のバランスを向上させることができる。
【００３５】
＜他の実施形態＞
（１）
上記の実施形態では、室内機２は床置き型のものであるが、壁掛け型や天井埋込型などの他の形態の室内機にも本発明が適用可能である。
（２）
上記の第２実施形態では、２つの上流パスＵＰ１，ＵＰ２と２つの除湿絞り装置２９ａ，２９ｂと３つの下流パスＤＰ１−ＤＰ３とが設けられているが、パスおよび除湿絞り装置の数はこれに限られるものではなく、上流パスおよび除湿絞り装置の個数をｍ、下流パスの個数をｎとして、ｎ＞ｍを満たす範囲で増減可能である。例えば、２つの上流パスと２つの除湿絞り装置と４つの下流パスとが設けられてもよい。ただし、冷房時の性能と暖房時の性能とのバランスを考慮すると、ｎ＝ｍ＋１がより望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、冷媒の圧損を低減させると共に結露の発生を抑えることができる効果を有し、空気調和機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態の空気調和機の冷媒回路の概略図。
【図２】室内熱交換回路の概略図。
【図３】室内機の側面断面図。
【図４】第２実施形態の空気調和機の室内熱交換回路の概略図。
【符号の説明】
【００３８】
１              空気調和機
２３            室内熱交換器（熱交換器）
２３ａ          第１熱交換部
２３ｂ          第２熱交換部
２４ａ          第１除湿絞り装置（第１膨張機構）
２４ｂ          第２除湿絞り装置（第２膨張機構）
２９ａ，２９ｂ  除湿絞り装置（膨張機構）
Ｐ１            第１パス
Ｐ２            第２パス
Ｐ３            第３パス
Ｐ４            第４パス
ＵＰ１，ＵＰ２  上流パス
ＤＰ１−ＤＰ３  下流パス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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