(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発器で蒸発する蒸気冷媒を圧縮して送り出す圧縮機と、圧縮機から送られる蒸気冷媒を冷却して液体冷媒とする凝縮器と、凝縮器からの高圧の液体冷媒を蒸発器に送り出す膨張弁と、膨張弁を通して送られる液体冷媒を蒸発させて周囲を冷却する蒸発器からなる冷凍サイクルと、外部から空気を吸入して外部に放出する送風機と、吸入した空気と蒸発器の間の熱交換を行う熱交換器からなる空気調和機において、その熱交換器を吸入した空気の一部を露点以下に冷却して除湿を行う除湿部と、除湿した空気と吸入した空気の残部との混合空気を冷却して放出する冷却部とに分割し、吸入した空気の一部を除湿することにより混合空気を冷却部で冷却するとき結露しない湿球温度とすることを特徴とした空気調和機。
【請求項２】
除湿部は、蒸発部を冷却部と熱交換する冷却用蒸発部と冷却用蒸発部の間に第二の膨張弁を設けた除湿用蒸発部との２つに分割して、除湿用蒸発部と熱交換を行う熱交換器から構成することを特徴とした請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
第二の膨張弁の開口の大きさを可変する手段を設け、第二の膨張弁の開口の大きさにより混合空気の湿球温度の調整を行うようにすることを特徴とした請求項２記載の空気調和機。
【請求項４】
蒸発器で蒸発する蒸気冷媒を圧縮して送り出す圧縮機と、圧縮機から送られる蒸気冷媒を冷却して液体冷媒とする凝縮器と、凝縮器からの高圧の液体冷媒を蒸発器に送り出す膨張弁と、膨張弁を通して送られる液体冷媒を蒸発させて周囲を冷却する蒸発器からなる冷凍サイクルと、外部から空気を吸入して外部に放出する送風機と、吸入した空気と蒸発器の間の熱交換を行う熱交換器からなる空気調和機において、放熱側接合部を蒸発器と熱的に接続したペルチェ素子を設け、そのペルチェ素子の吸熱側接合部からなる除湿部で吸入した空気の一部を露点以下に冷却して除湿することにより混合空気を熱交換器からなる冷却部で冷却するとき結露しない湿球温度とすることを特徴とした空気調和機。
【請求項５】
ペルチェ素子に供給する電流の大きさを可変する手段を設け、ペルチェ素子に供給する電流の大きさにより混合空気の湿球温度の調整を行うこととすることを特徴とした請求項４記載の空気調和機。
【請求項６】
除湿部に供給する空気量と冷却部に供給する空気量とを可変する手段を設け、除湿部及び冷却部に供給する空気量により混合空気の湿球温度の調整行うこととすることを特徴とした請求項２又は請求項４記載の空気調和機。
【請求項７】
冷却部となる熱交換器は、蒸発器に熱的に接続した平面が水平方向となる複数の平板状のフィンから構成し、放出する冷却空気の整流を行うルーバーの機能を兼用させることを特徴とした請求項１又は請求項４記載の空気調和機。
【請求項８】
熱交換器を構成するフィンは、空気の放出側に向けてフィン間隔を開いた構造とすることを特徴とした請求項７記載の空気調和機。
【請求項９】
熱交換器を構成するフィンは、その熱交換器の下方に向けてフィン間隔を狭くした構造とすることを特徴とした請求項７記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、性能指数（ＣＯＰ）の向上とドレインの容易化を図った空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、空気調和機に使用する冷凍サイクルの概念図である。室外機５０では室内機３０の蒸発器３１ａで蒸発した蒸気冷媒を圧縮機５１に吸入して圧縮して凝縮器５２に送り出し、凝縮器５２で冷却して液体冷媒とする。室内機３０では、凝縮器５２から送られる高圧の液体冷媒を膨張弁３９を通して蒸発器３１ａに送り出す。低圧の蒸発器３１ａで液体冷媒が蒸発し、熱交換器３１により周囲を冷却する。送風機３２により外部から熱交換器３１を通して空気を吸入し、外部に放出することにより、外部を冷房する。図４は、従来の空気調和機の室内機の側面概念図である。室内機４０では、送風機４２により冷凍サイクルの蒸発器と熱交換を行う熱交換器４１を通して室内から空気イを吸入して冷却し、吹出口４４から室内に冷却された空気ロを送出して室内を冷房する。熱交換器４１の温度が、吸入する空気イの露点温度以下のときは、熱交換器４１に結露する。そのため、熱交換機と空気との熱抵抗が増大し、冷凍サイクルの性能指数（ＣＯＰ）が低下するという問題がある。また、露受皿４３では熱交換器４１に結露した水を全部受ける必要があり、熱交換器４１が大きいとドレインのための設備も大型となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、性能指数（ＣＯＰ）の向上とドレインの容易化を図った空気調和機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
蒸発器で蒸発する蒸気冷媒を圧縮して送り出す圧縮機と、圧縮機から送られる蒸気冷媒を冷却して液体冷媒とする凝縮器と、凝縮器からの高圧の液体冷媒を蒸発器に送り出す膨張弁と、膨張弁を通して送られる液体冷媒を蒸発させて周囲を冷却する蒸発器からなる冷凍サイクルと、外部から空気を吸入して外部に放出する送風機と、吸入した空気と蒸発器の間の熱交換を行う熱交換器からなる空気調和機において、その熱交換器を吸入した空気の一部を露点以下に冷却して除湿を行う除湿部と、除湿した空気と吸入した空気の残部との混合空気を冷却して放出する冷却部とに分割し、吸入した空気の一部を除湿することにより混合空気を冷却部で冷却するとき結露しない湿球温度とする。
【０００５】
除湿部は、蒸発部を冷却部となる熱交換器と熱交換する冷却用蒸発部と冷却用蒸発部の間に第二の膨張弁を設けた除湿用蒸発部との２つに分割して、除湿用蒸発部と熱交換を行う熱交換器から構成する。
【０００６】
第二の膨張弁の開口の大きさを可変する手段を設け、第二の膨張弁の開口の大きさにより混合空気の湿球温度の調整を行うようにする。
【０００７】
蒸発器で蒸発する蒸気冷媒を圧縮して送り出す圧縮機と、圧縮機から送られる蒸気冷媒を冷却して液体冷媒とする凝縮器と、凝縮器からの高圧の液体冷媒を蒸発器に送り出す膨張弁と、膨張弁を通して送られる液体冷媒を蒸発させて周囲を冷却する蒸発器からなる冷凍サイクルと、外部から空気を吸入して外部に放出する送風機と、吸入した空気と蒸発器の間の熱交換を行う熱交換器からなる空気調和機において、放熱側接合部を蒸発器と熱的に接続したペルチェ素子を設け、そのペルチェ素子の吸熱側接合部を除湿部として吸入した空気の一部を露点以下に冷却して除湿することにより混合空気を熱交換器からなる冷却部で冷却するとき結露しない湿球温度とする。
【０００８】
ペルチェ素子に供給する電流の大きさを可変する手段を設け、ペルチェ素子に供給する電流の大きさにより混合空気の湿球温度の調整を行うこととする。
【０００９】
除湿部に供給する空気量と冷却部に供給する空気量とを可変する手段を設け、除湿部及び冷却部に供給する空気量により混合空気の湿球温度の調整行うこととする。
【００１０】
冷却部となる熱交換器は、蒸発器に熱的に接続した平面が水平方向となる複数の平板状のフィンから構成し、放出する冷却空気の整流を行うルーバーの機能を兼用させる。
【００１１】
熱交換器を構成するフィンは、空気の放出側に向けてフィン間隔を開いた構造とする。
【００１２】
熱交換器を構成するフィンは、その熱交換器の下方に向けてフィン間隔を狭くした構造とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。図１は、本発明による空気調和機の１実施例の室内機の側面概念図である。室内機１０では、上記図３で説明したものと同様の冷凍サイクルの蒸発器１５と熱的に接続する熱交換器を、吸入した空気イの一部を露点以下に冷却して除湿を行う除湿部１１と、除湿した空気と吸入した空気の残部との混合空気を冷却して放出する冷却部１４とに分割する。これに対応して、蒸発器も冷却部１４と熱交換する冷却用蒸発部１５ａと冷却用蒸発部１５ａの間に第二の膨張弁１７を設けた除湿用蒸発部１５ｂとの２つに分割する。そして、除湿部１１は除湿用蒸発部１５ｂと熱交換を行う熱交換器から構成する。送風機１２により、室内からの空気イを除湿部１１を通して吸入して除湿するとともに、開口部１６からの室内からの空気ハをそのまま吸入する。そして、除湿した空気とそのまま吸入した空気の混合空気を、冷却用蒸発部１５ａと熱交換を行う熱交換器からなる冷却部１４で冷却するとき結露しない湿球温度とする。これにより、結露する部分が冷却部分の一部である除湿部１１のみとなり、冷却部１４には結露しないため、空気と冷却部１４の間の熱抵抗が結露により増大する事が無く、成績係数（ＣＯＰ）の改善が図られる。また、露受皿１３は除湿部１１のみからの結露水を受ければよく、ドレインのための設備も簡易化できる。
【００１４】
第二の膨張弁１７は、電磁的に開閉するニードル弁等から構成して、開口の大きさを可変できるようにし、第二の膨張弁１７の開口の大きさを調整することにより、混合空気の湿球温度の調整を行うようにする。または、開口部１６を電磁的に開閉出来るようにして、室内からそのまま吸入する空気ハの量を調整する。これらにより、混合空気の湿球温度の調整行い、冷却部１４で冷却するとき結露しない湿球温度とする。
【００１５】
図２は、本発明による空気調和機の別の実施例の室内機の（Ａ）側面概念図、（Ｂ）同図ｄ−ｄ斜視図である。室内機２０では、放熱側接合部を、上記図３で説明したものと同様の冷凍サイクルの蒸発器２５の一部と熱的に接続したペルチェ素子２８を設ける。ペルチェ素子２８の吸熱側接合部には、これと熱交換を行うフィン等からなる除湿部２１を設ける。送風機２２により、室内からの空気イを除湿部２１を通して吸入し、除湿するとともに、開口部２６からの室内からの空気ハをそのまま吸入する。除湿した空気と、そのまま吸入した空気の混合空気を冷却部２４で冷却するとき結露しない湿球温度とする。これにより、結露する部分が冷却する部分の一部である除湿部２１のみとなり、冷却部２４には結露しないため、空気と冷却部２４の間の熱抵抗が結露により増大する事が無く、成績係数（ＣＯＰ）の改善が図られる。また、露受皿２３は除湿部２１のみからの結露水を受ければよく、ドレインのための設備も簡易化できる。
【００１６】
ペルチェ素子２８を駆動する電源により、ペルチェ素子２８に供給する電流の大きさを可変することにより、混合空気の湿球温度の調整を行うこととする。または、上記と同様に、開口部２６を電磁的に開閉出来るようにして、室内からのそのまま吸入する空気ハの量を調整することにより、除湿部２１を通して吸入する空気量と冷却部２４に供給する空気量の割合を変えて、混合空気の湿球温度の調整行うこととする。これらにより、混合空気の湿球温度の調整を行い、冷却部２４で冷却するとき結露しない湿球温度とする。
【００１７】
上記図４の従来の熱交換器４１では、結露の水滴が落下し易いように、熱交換器を構成するフィンの平面は、一般に鉛直方向を向いている。しかし、本発明による冷却部１４（図１）、２４（図２）では結露することがないので、冷却部１４、２４となる熱交換器を構成するフィンの平面を水平方向に配置することができる。これにより、冷却部１４、２４に、放出する空気ロの整流を行うルーバーの機能を兼用させることが可能となる。また、冷却部１４、２４となる熱交換器を構成するフィンは、空気の放出側に向けてフィン間隔を開いた構造として、冷却された空気が室内に均一に放出されるようにする。さらに、冷却部１４、２４となる熱交換器を構成するフィンは、その熱交換器の下方に向けてフィン間隔を狭くした構造とて、冷却されて重い空気を上方に向けて多く放出して、室内の温度の均一化を図る。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、蒸発器で蒸発する蒸気冷媒を圧縮して送り出す圧縮機と、圧縮機から送られる蒸気冷媒を冷却して液体冷媒とする凝縮器と、凝縮器からの高圧の液体冷媒を蒸発器に送り出す膨張弁と、膨張弁を通して送られる液体冷媒を蒸発させて周囲を冷却する蒸発器からなる冷凍サイクルと、外部から空気を吸入して外部に放出する送風機と、吸入した空気と蒸発器の間の熱交換を行う熱交換器からなる空気調和機において、その熱交換器を吸入した空気の一部を露点以下に冷却して除湿を行う除湿部と、除湿した空気と吸入した空気の残部との混合空気を冷却して放出する冷却部とに分割し、吸入した空気の一部を除湿して混合空気を冷却部で冷却するとき結露しない湿球温度とすることにより、結露する部分が冷却する部分の一部である除湿部のみとなり、冷却部には結露しないため、空気と冷却部との熱抵抗が結露により増大する事が無く成績係数（ＣＯＰ）の改善が図られる。また、同様にドレインの対象となる部分も小さくなり、ドレインのための設備も簡易化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による空気調和機の１実施例の室内機の側面概念図である。
【図２】本発明による空気調和機の別の実施例の室内機の（Ａ）側面概念図、（Ｂ）同図ｄ−ｄ斜視図である。
【図３】空気調和機に使用する冷凍サイクルの概念図である。
【図４】従来の空気調和機の室内機の側面概念図である。
【符号の説明】
１０  室内機
１１  除湿部
１２  送風機
１３  露受皿
１４  冷却部
１５  蒸発器
１５ａ  冷却用蒸発部
１５ｂ  除湿用蒸発部
１６  開口部
１７  膨張弁
２０  室内機
２１  除湿部
２２  送風機
２３  露受皿
２４  冷却部
２５  蒸発器
２６  開口部
２８  ペルチェ素子
３０  室内機
３１  熱交換器
３１ａ  蒸発器
３２  送風機
３９  膨張弁
４０  室内機
４１  熱交換器
４２  送風機
４３  露受皿
４４  吹出口
５０  室外機
５１  圧縮機
５２  凝縮器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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