(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、ドライ運転時に上流に位置する第１熱交換部及びその下流に位置する第２熱交換部を有する室内熱交換器とを備え、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間に膨張機構を設け、ドライ運転可能に構成された空気調和装置において、
前記第１熱交換部は、第１冷媒経路及び第２冷媒経路を備え、
第１冷媒経路及び第２冷媒経路の間には、ドライ運転時に室内への空気の吹出温度が許容される範囲を超えない程度に圧力損失が設定された冷媒を減圧する減圧手段を設けたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記第１冷媒経路及び前記第２冷媒経路が夫々多パスの冷媒経路であり、前記減圧手段が単パスの冷媒経路であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
前記第１熱交換部の能力は、前記第２熱交換部の能力よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライ運転可能に構成された空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧縮機と、第１熱交換部及び第２熱交換部を有する室内熱交換器とを備え、第１熱交換部と第２熱交換部との間に電動式膨張弁を設け、ドライ運転可能に構成された空気調和装置が知られている。
【０００３】
例えば、図４に示すように、多パス（例えば２パス）の冷媒経路３７を有し、冷房運転時に蒸発器、ドライ運転時に凝縮器として機能する第１熱交換部３１Ａと、多パス（例えば２パス）の冷媒経路３８を有し、冷房運転時及びドライ運転時に蒸発器として機能する第２熱交換部３１Ｂとを備えた室内熱交換器３１を具備し、第１熱交換部３１Ａと第２熱交換部３１Ｂとの間に、電動式膨張弁３５を設けた空気調和装置が知られている。
【０００４】
ドライ運転時は電動式膨張弁３５の開度を調整して冷媒を膨張し、冷房運転時は電動式膨張弁３５を全開して冷媒を流すようにしている。尚、冷房運転時は、所定の冷凍能力（冷房能力）にすべく図示を省略した圧縮機の運転周波数（即ち、圧縮機の能力）を制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の空気調和装置を冷房運転した場合、圧力損失がない理想状態であれば、図５に示すモリエル線図を参照して、サイクルＡ−Ｂ−Ｅ−Ｈ−Ｉを辿るが、各冷媒経路３７を流れてきた冷媒は合流して電動式膨張弁３５を流れるので、この電動式膨張弁３５において圧力損失が生じ、電動式膨張弁３５の冷媒流入側の冷媒の圧力（蒸発温度）、即ち、第１熱交換部３１Ａの冷媒の圧力（蒸発温度）が高くなり、冷房能力が低下するため、この冷房能力の低下を補うべく図示を省略した圧縮機の運転周波数を上げる（即ち、圧縮機の能力を上げる）制御を行うので、冷房のＣＯＰ（成績係数）が低下する。
【０００６】
そこで、冷房運転を重視して、第２熱交換部３１Ｂの能力を第１熱交換部３１Ａ能力よりも大きくすると、冷房運転する場合、図５に示すモリエル線図を参照して、サイクルＡ−Ｃ−Ｅ−Ｈ−Ｉを辿り、冷房能力が向上する（冷房のＣＯＰが向上する）が、ドライ運転する場合、室内への空気の吹き出し温度が空気の吸い込み温度よりも低下してしまうという問題がある。
【０００７】
また、逆に、ドライ運転を重視して、第１熱交換部３１Ａの能力を第２熱交換部３１Ｂの能力よりも大きくすると、ドライ運転時は除湿が支障なく行われ、室内への空気の吹き出し温度の低下を防止することはできるが、冷房運転する場合、図５に示すモリエル線図を参照して、サイクルＡ−Ｃ−Ｆ−Ｈ−Ｉを辿り、第１熱交換部３１Ａの冷媒の圧力（蒸発温度）が高いため（サイクルＣ−Ｆ）、冷房能力が低下し、この冷房能力の低下を補うべく図示を省略した圧縮機の運転周波数を上げる（即ち、圧縮機の能力を上げる）制御を行うので、冷房のＣＯＰが向上しないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、冷房運転時のＣＯＰ（成績係数）の向上を図り、ドライ運転時の室内への空気の吹き出し温度の低下を防止することができる空気調和装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、圧縮機と、ドライ運転時に上流に位置する第１熱交換部及びその下流に位置する第２熱交換部を有する室内熱交換器とを備え、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間に膨張機構を設け、ドライ運転可能に構成された空気調和装置において、前記第１熱交換部は、第１冷媒経路及び第２冷媒経路を備え、第１冷媒経路及び第２冷媒経路の間には、ドライ運転時に室内への空気の吹出温度が許容される範囲を超えない程度に圧力損失が設定された冷媒を減圧する減圧手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１冷媒経路及び前記第２冷媒経路が夫々多パスの冷媒経路であり、前記減圧手段が単パスの冷媒経路であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第１熱交換部の能力は、前記第２熱交換部の能力よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す回路図である。
【００１６】
この図１に示すように、空気調和装置１０は室外機１１及び室内機１２を有してなり、室外機１１の室外冷媒配管１４と室内機１２の室内冷媒配管１５とが、連結配管１６及び１７を介して連結されている。
【００１７】
上記室外機１１は室外に配置される。室外冷媒配管１４には、圧縮機１８が配設されるとともに、この圧縮機１８の吸込側にアキュムレータ１９が配設され、圧縮機１８の吐出側に四方弁２０が配設され、この四方弁２０側に室外熱交換器２１、第１膨張機構としての第１電動式膨張弁２２が順次配設されて構成される。室外熱交換器２１には、この室外熱交換器２１へ向かって送風する室外ファン２３（例えば、プロペラファン）が隣接して配置されている。
【００１８】
上記の四方弁２０は冷房またはドライ運転時に実線で示すように切り換えられ、暖房運転時に点線で示すように切り換えられる。
【００１９】
室内機１２はそれぞれ室内に設置され、室内冷媒配管１５に室内熱交換器３１が配設される。この室内熱交換器３１には、これらの室内熱交換器３１から室内へ送風する室内ファン３３（例えば、クロスフローファン）が隣接して配置されている。
【００２０】
室内熱交換器３１は、図２に示すように、第１熱交換部３１Ａと第２熱交換部３１Ｂとからなる。第１熱交換部３１Ａは、多パス（例えば２パス）の冷媒経路３７を有し、冷房運転時に蒸発器、ドライ運転時に凝縮器として機能する。また、第２熱交換部３１Ｂは、多パス（例えば２パス）の冷媒経路３８を有し、冷房運転時及びドライ運転時に蒸発器として機能する。第１熱交換部３１Ａと第２熱交換部３１Ｂとの間には、第２膨張機構としての第２電動式膨張弁３５（膨張機構）が設けられている。
【００２１】
空気調和装置１０には、図示しない制御装置が備えられており、この制御装置は、室外機１１における圧縮機１８の運転周波数、四方弁２０の切り換え、室外ファン２３の回転数及び第１電動式膨張弁２２の開度をそれぞれ制御する。また、制御装置は、室内機１２の室内ファン３３の回転数及び第２電動式膨張弁３５の開度を制御する。つまり、制御装置は、四方弁２０を切り換えることにより、空気調和装置１０を冷房運転又は暖房運転に設定する。また、要求される空調負荷に応じて、冷房運転時は所定の冷房能力、暖房運転時は所定の暖房能力にすべく圧縮機１８の運転周波数等を制御する。
【００２２】
次に、運転動作について説明する。
【００２３】
図示しない制御装置は、図示しないリモートコントローラ等により冷房運転が選択して指令された場合には、室外機１１の圧縮機１８を起動させる。これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒は、実線の矢印で示すように、四方弁２０を経て、室外熱交換器２１に流入し、ここから流出した冷媒は、第１電動式膨張弁２２で膨張された後、連結配管１７を介して、室内機１２に流入する。そして、室内熱交換器３１で蒸発して、連結配管１６、四方弁２０の順に流れ、アキュムレータ１９を経て圧縮機１８に戻される。この室内熱交換器３１により、室内機１２内へ導かれた室内空気が冷却されて室内を冷房する。
【００２４】
また、図示しない制御装置は、リモートコントローラ等によりドライ運転が選択して指令された場合には、室外機１１の圧縮機１８を起動させる。これにより、圧縮機１８から吐出された冷媒は、実線の矢印で示すように、四方弁２０を経て、室外熱交換器２１に流入し、ここから流出した冷媒は、第１電動式膨張弁２２を経た後、連結配管１７を介して、室内機１２に流入する。そして、室内熱交換器３１の第１熱交換部３１Ａ（図２）で凝縮し、第２電動式膨張弁３５で膨張し、第２熱交換部３１Ｂ（図２）で蒸発して、連結配管１６、四方弁２０の順に流れ、アキュムレータ１９を経て圧縮機１８に戻される。この第１熱交換部３１Ａで室内から吸い込んだ空気を暖めるとともに、第２熱交換部３１Ｂで室内から吸い込んだ空気を冷却して除湿し、これら空気を混合することで、適度な温度の空気を室内に吹き出して、室内を除湿する。
【００２５】
また、リモートコントローラ等により暖房運転が選択して指令された場合には、圧縮機１８から吐出された冷媒は、点線の矢印で示すように、四方弁２０を経て、連結配管１６を通って室内機１２に流入する。そして、室内熱交換器３１、連結配管１７、第１電動式膨張弁２２の順に流れ、室外熱交換器２１に流入し、ここから流出した冷媒は、四方弁２０を経た後、アキュムレータ１９を経て圧縮機１８に戻される。これにより、室内熱交換器３１が凝縮器として機能し、この室内熱交換器３１により、室内機１２内へ導かれた室内空気が加熱されて室内を暖房する。
【００２６】
本実施の形態において、図２を参照すると、室内熱交換器３１の第１熱交換部３１Ａの多パス（例えば２パス）の冷媒経路３７には、冷媒の減圧を目的とする配管（以下、「減圧用配管」という。）３２が設けられている。
【００２７】
この減圧用配管３２の内径や形状、長さは、所定の圧力損失となるように設定されている。例えば、この減圧用配管３２は、多パス（例えば２パス）の冷媒経路３７を流れる冷媒が減圧用配管３２の冷房・ドライ運転時の入口側で合流し、この減圧用配管３２の冷房・ドライ運転時の出口側で再び分流するように設けられている。即ち、多パス（例えば２パス）の冷媒経路３７は、冷房・ドライ運転時の第１熱交換部３１Ａの冷媒の入口側の多パス（例えば２パス）の第１冷媒経路３７Ａと、冷房・ドライ運転時の第１熱交換部３１Ａの冷媒の出口側の多パス（例えば２パス）の第２冷媒経路３７Ｂとからなり、多パス（例えば２パス）の第１冷媒経路３７Ａと第２冷媒経路３７Ｂとが単パスの冷媒経路（減圧用配管３２）でつながれている。
【００２８】
減圧用配管３２における所定の圧力損失は、ドライ運転時に室内への空気の吹き出し温度が冷えて不快感を与えない程度に設定される。即ち、所定の圧力損失は、ドライ運転時に室内への空気の吹き出し温度が許容される範囲を超えない程度に設定される。したがって、この減圧用配管３２における所定の圧力損失は、大きくする必要はなく、減圧用配管３２は短くて済む。即ち、省スペース化を図ることができる。
【００２９】
具体的に、第１熱交換部３１Ａは、図示は省略するが、平行に配設した複数のフィンに、伝熱管を複数挿通し、その伝熱管の開放端を適宜接続して多パス（例えば２パス）の冷媒経路３７が形成される。そして、減圧用配管３２は、この伝熱管の開放端に接続される。
【００３０】
尚、減圧用配管は各冷媒経路３７毎に設けてもよい。この場合、減圧用配管は、例えば、各冷媒経路３７における伝熱管よりも細く設定される。また、この減圧用配管の代わりにキャピラリチューブ、あるいは第１熱交換部３１Ａのフィンに挿通した伝熱管であってもよい。伝熱管を利用した場合は、配管を第１熱交換部３１Ａの外部に増設する必要がない。
【００３１】
従来の構成では、図４を参照して、冷房運転を重視して、第２熱交換部３１Ｂの能力を第１熱交換部３１Ａ能力よりも大きくすると、冷房運転する場合、図３に示すモリエル線図を参照して、サイクルＡ−Ｃ−Ｅ−Ｈ−Ｉを辿り、冷房能力が向上する（冷房のＣＯＰ（成績係数）が向上する）が、ドライ運転する場合、室内への空気の吹き出し温度が空気の吸い込み温度よりも低下してしまう。また、逆に、ドライ運転を重視して、第１熱交換部３１Ａの能力を第２熱交換部３１Ｂの能力よりも大きくすると、ドライ運転時は除湿が支障なく行われ、室内への空気の吹き出し温度の低下を防止することはできるが、冷房運転する場合、図３に示すモリエル線図を参照して、サイクルＡ−Ｃ−Ｆ−Ｈ−Ｉを辿り、第１熱交換部３１Ａの冷媒の圧力（蒸発温度）が高いため（サイクルＣ−Ｆ）、冷房能力が低下し、この冷房能力の低下を補うべく図示を省略した圧縮機の運転周波数を上げる（即ち、圧縮機の能力を上げる）制御を行うので、冷房のＣＯＰが向上しない。
【００３２】
本実施の形態では、第１熱交換部３１Ａが第２熱交換部３１Ｂよりも大きい。つまり、第１熱交換部３１Ａ及び第２熱交換部３１Ｂは、ドライ運転を重視した場合の熱交換器の大きさである。具体的には、第１熱交換部３１Ａのフィンを挿通する伝熱管の本数が第２熱交換部３１Ｂのフィンを挿通する伝熱管の本数よりも多い。即ち、第１熱交換部３１Ａの能力が第２熱交換部３１Ｂの能力よりも大きい。そして、減圧用配管３２は、ドライ運転時に室内への空気の吹き出し温度が冷えすぎず、冷房運転時に第１熱交換部３１Ａの冷房能力が向上するように冷媒経路３７の所定の箇所に設けられる。
【００３３】
図３に示す冷房運転時のモリエル線図における太線（サイクルＡ−Ｃ−Ｄ−Ｇ−Ｈ−Ｉ）は、室内熱交換器３１が蒸発器として機能した場合を示す。
【００３４】
第１熱交換部３１Ａに流入した冷媒は、まず、多パス（例えば２パス）の第１冷媒経路３７Ａを通過して蒸発する（図３中、サイクルＡ−Ｃ）。このように多パスとすることで、冷房運転時は効率よく冷媒を蒸発させることができ、ドライ運転時は効率よく冷媒を凝縮することができる。
【００３５】
そして、減圧用配管３２の入口側で冷媒が合流して、減圧用配管３２を通過することで圧力損失が生じ、冷媒が減圧される（図３中、サイクルＣ−Ｄ）。つまり、多パスから単パスとすることで圧力損失が生じ、冷媒が減圧される。
【００３６】
次に減圧用配管３２で減圧された冷媒は、再び分流されて多パス（例えば２パス）第２冷媒経路３７Ｂを通過して蒸発する（図３中、サイクルＤ−Ｇ）。即ち、単パスから多パスとなり、さらに減圧されているので、冷房運転時は従来のドライ重視の第１熱交換部よりも効率よく冷媒を蒸発させることができ、また、ドライ運転時は従来の冷房重視の第１熱交換部よりも効率よく冷媒を凝縮することができる。
【００３７】
第１熱交換部３１Ａの冷媒経路３７から流出した冷媒は、合流して第２電動式膨張弁３５を通過することで減圧される（図３中、サイクルＧ−Ｈ）。尚、第２電動式膨張弁３５の上流側にある減圧用配管３２で冷媒が減圧されているため、この第２電動式膨張弁３５における圧力損失は小さくなる。
【００３８】
そして、第２熱交換部３１Ｂの冷媒経路３８を通過することで蒸発する（図３中、サイクルＨ−Ｉ）。
【００３９】
以上、本実施の形態によれば、第１熱交換部３１Ａの冷媒経路３７に冷媒を減圧する減圧用配管３２を設けたことから、この第１熱交換部３１Ａにおける冷媒の蒸発温度（圧力）は、従来のドライ運転を重視した場合の室内熱交換器３１と比較して、減圧用配管３２により減圧されて低くなるので、冷房運転時は冷房能力が向上して冷房のＣＯＰが向上し、ドライ運転時は室内への空気の吹き出し温度が冷えすぎることはない。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、第１熱交換部３１Ａの能力が第２熱交換部３１Ｂの能力よりも大きいことから、従来の冷房運転を重視した場合の室内熱交換器と比較して、ドライ運転を行う場合の凝縮能力、即ち、第１熱交換部３１Ａが大きいので、ドライ運転時の室内への空気の吹き出し温度の低下を防止することができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、減圧用配管３２は、第１熱交換部３１Ａの伝熱管の開放端に接続して形成することができるから、接続作業が容易である。
【００４２】
尚、本実施の形態では、第１熱交換部３１Ａが多パス（例えば、２パス）の冷媒経路３７を有する場合について説明したが、これに限るものではなく、第１熱交換部が単パス（１パス）の冷媒経路を有する場合であっても適応できることは言うまでもない。この場合、第１熱交換部の単パスの冷媒経路には、この冷媒経路よりも圧力損失の大きい減圧用配管が設けられる。また、この減圧用配管の代わりにキャピラリチューブ、あるいは第１熱交換部のフィンに挿通した伝熱管であってもよい。
【００４３】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る空気調和装置によれば、冷房運転時のＣＯＰ（成績係数）の向上を図ることができ、ドライ運転時の室内への空気の吹き出し温度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施の形態を示す冷媒回路図である。
【図２】図１の空気調和装置の室内熱交換器の説明図である。
【図３】図１の空気調和装置を冷房運転した場合のサイクルを示すモリエル線図である。
【図４】従来の空気調和装置の室内熱交換器の説明図である。
【図５】従来の空気調和装置を冷房運転した場合のサイクルを示すモリエル線図である。
【符号の説明】
１０  空気調和装置
１８  圧縮機
３１  室内熱交換器
３１Ａ  第１熱交換部
３１Ｂ  第２熱交換部
３２  減圧用配管（減圧手段、単パスの冷媒経路）
３７  多パスの冷媒経路
３７Ａ  多パスの第１冷媒経路
３７Ｂ  多パスの第２冷媒経路
３５  第２電動式膨張弁（膨張機構）
【図１】
0003749193.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003749193.tif 000006