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JP2002156149A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機

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Publication number
JP2002156149A
JP2002156149A JP2000352826A JP2000352826A JP2002156149A JP 2002156149 A JP2002156149 A JP 2002156149A JP 2000352826 A JP2000352826 A JP 2000352826A JP 2000352826 A JP2000352826 A JP 2000352826A JP 2002156149 A JP2002156149 A JP 2002156149A
Authority
JP
Japan
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heat exchanger
valve
outdoor heat
air conditioner
auxiliary
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Pending
Application number
JP2000352826A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideya Tamura
秀哉 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu General Ltd filed Critical Fujitsu General Ltd
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Publication of JP2002156149A publication Critical patent/JP2002156149A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

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  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室外熱交換器と直列に補助室外熱交換器を設
け、この補助室外熱交換器をインバータ制御素子の排熱
を利用して加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大するこ
とができる空気調和機を提供する。 【解決手段】 圧縮機1と、四方弁2と、室外熱交換器
3と、膨張弁4と、室内熱交換器5とを順次連結し冷凍
サイクルを構成し、圧縮機1、室外熱交換器3等を収容
する室外ユニット内に、作動時に発熱するパワーモジュ
ール12と、このパワーモジュール12に熱結合したヒート
シンク13からなる空気調和機において、室外熱交換器3
と膨張弁4との間に、補助室外熱交換器6と第1開閉弁
7を直列接続し、室外熱交換器3と補助室外熱交換器6
との間と、第1開閉弁7と前記膨張弁4との間に、第2
開閉弁8を介してバイパス路9を接続する一方、ヒート
シンク13を補助室外熱交換器6と熱結合させ、暖房運転
時に、第1開閉弁7を開き、第2開閉弁8を閉じように
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、室外機に設けた補
助室外熱交換器を、インバータ制御回路のヒートシンク
の排熱を利用して加熱し、暖房運転時の熱交換量を増大
することができる空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機は、例えば図4に示す
ように、圧縮機1、四方弁2、室外熱交換器3'、膨張弁
4、室内熱交換器5'を順次連結して冷凍サイクルが構成
されている。上記構成により、図4中、実線矢印は暖房
運転時の冷媒の流れ方向を示し、破線矢印は冷房運転時
の冷媒の流れ方向を示している。上記の空気調和機にお
いて、暖房運転時に、室外機における圧縮機1より吐出
された高温高圧のガス冷媒は、四方弁2を通過した後、
室内熱交換器5'を流れる間に室内空気と熱交換すること
で、凝縮液化され室内に熱を放出し凝縮する。凝縮し液
化した液冷媒は、膨張弁4を通って減圧され、低温低圧
の気液二相となり、室外側熱交換器3'を流れる間に室外
空気より吸熱して蒸発し、低温低圧のガス冷媒となり四
方弁2から圧縮機1へ戻される。冷房運転時は、四方弁
2を切換えることにより、室外、室内熱交換器3'、5'の
作用が逆になる他は、暖房の場合と同じである。
【0003】しかしながら、上記構成において、暖房運
転時、室外側熱交換器3'を流れる冷媒の蒸発作用は、室
外空気との対流のみによって行われているため、室外機
での熱交換量を増大させることが困難であった。
【0004】
【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、室外熱交換器と直列に補助室外
熱交換器を設け、この補助室外熱交換器をインバータ制
御回路のヒートシンクの排熱を利用して加熱し、暖房運
転時の熱交換量を増大することができる空気調和機を提
供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためなされたもので、圧縮機と、四方弁と、室外
熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器とを順次連結し冷
凍サイクルを構成し、前記圧縮機および室外熱交換器等
を収容する室外ユニット内に、同圧縮機の駆動を制御す
るインバータ制御回路を備え、同インバータ制御回路を
構成するパワーモジュールと、同パワーモジュールに熱
結合したヒートシンクとからなる空気調和機において、
前記室外熱交換器と前記膨張弁との間に、補助室外熱交
換器と第1開閉弁を直列接続するとともに、前記室外熱
交換器と前記補助室外熱交換器との間と、前記第1開閉
弁と前記膨張弁との間に、第2開閉弁を介してバイパス
路を接続する一方、前記ヒートシンクを前記補助室外熱
交換器と熱結合させた構成とし、暖房運転時に、前記第
1開閉弁を開き、前記第2開閉弁を閉じ、冷房運転時
に、前記第1開閉弁を閉じ、前記第2開閉弁を開くよう
に制御する構成となっている。
【0006】また、前記ヒートシンクを前記補助室外熱
交換器の放熱フィンに熱結合させた構成となっている。
【0007】また、前記補助室外熱交換器の熱交換容量
を前記室外熱交換器の半分以下にした構成となってい
る。
【0008】また、前記各開閉弁に逆止弁または電磁弁
を用いた構成となっている。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例の添
付図面に基づいて詳細に説明する。図1、図2および図
3において、1は圧縮機、2は圧縮機1より吐出する冷
媒の流れを暖房運転、冷房運転等に合わせて切換える四
方弁、3は室外熱交換器、4は膨張弁、5は室内熱交換
器でこれらを順次連結して冷凍サイクルを構成してい
る。
【0010】前記圧縮機1および室外熱交換器3などを
収容する室外ユニット10内に、室外送風機11と、前
記圧縮機1の駆動を制御するインバータ制御回路14を
備え、同インバータ制御回路14を構成するパワーモジ
ュール12と、同パワーモジュール12に熱結合したヒ
ートシンク13とから室外ユニット10が構成されてい
る。
【0011】前記室外熱交換器3と前記膨張弁4との間
に、補助室外熱交換器6と第1開閉弁7を直列接続する
とともに、前記室外熱交換器3と前記補助室外熱交換器
6との間と、前記第1開閉弁7と前記膨張弁4との間
に、第2開閉弁8を介してバイパス路9を接続する一
方、前記ヒートシンク13を前記補助室外熱交換器6の
放熱フィン6a(6bは伝熱管)とを熱結合させた構成
となっている。また、前記補助室外熱交換器6の熱交換
容量は、前記室外熱交換器3の1/2〜1/3の小容量
とした構成となっている。なお、前記各開閉弁7および
8に逆止弁または電磁弁を用いた構成となっている。
【0012】上記構成において、暖房運転時に、前記第
1開閉弁7を開き、前記第2開閉弁8を閉じ、冷媒は実
線矢印で示すように流れる。前記圧縮機1より吐出され
た高温高圧のガス冷媒は、四方弁2を通過した後、室内
熱交換器5を流れる間に室内空気と熱交換することで、
凝縮液化され液冷媒となり、この液冷媒は膨張弁4によ
り膨張し、第1開閉弁7を通過した後、前記補助室外熱
交換器6および室外熱交換器3に送り込まれ、室外空気
より吸熱して蒸発し、ガス冷媒となり四方弁2から圧縮
機1へ戻される。この時、補助室外熱交換器6は、前記
パワーモジュール12に熱結合したヒートシンク13か
らの排熱により冷媒が加熱され熱交換が増大する。
【0013】冷房運転時は、前記第1開閉弁7を閉じ、
前記第2開閉弁8を開き、冷媒は破線矢印で示すように
前記バイパス路9側を流れ、前記四方弁2を切換えるこ
とにより、室外熱交換器3および室内熱交換器5の作用
が逆になる他は、暖房運転時の場合と同じである。
【0014】以上説明したように、前記室外熱交換器3
と前記膨張弁4との間に、補助室外熱交換器6と第1開
閉弁7を直列接続するとともに、前記室外熱交換器3と
前記補助室外熱交換器6との間と、前記第1開閉弁7と
前記膨張弁4との間に、第2開閉弁8を介してバイパス
路9を接続する一方、前記ヒートシンク13を前記補助
室外熱交換器6の放熱フィン6aとを熱結合させ、排熱
を利用した構成とすることにより、暖房運転時の熱交換
量を増大することができる空気調和機となる。
【0015】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、室外熱交
換器と直列に補助室外熱交換器を設け、この補助室外熱
交換器をパワーモジュールからの発熱を放熱するヒート
シンクと熱結合させ、この排熱を利用することにより、
暖房運転時の熱交換量を増大することができる空気調和
機となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による空気調和機の冷凍サイクルの構成
図である。
【図2】本発明による室外ユニットの概略断面図であ
る。
【図3】本発明の実施例を示す要部拡大斜視図である。
【図4】従来例による空気調和機の冷凍サイクルの構成
図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 2 四方弁 3 室外熱交換器 4 膨張弁 5 室内熱交換器 6 補助室外熱交換器 7 第1開閉弁(逆止弁または電磁弁) 8 第2開閉弁(逆止弁または電磁弁) 9 バイパス路 10 室外ユニット 12 パワーモジュール 13 ヒートシンク 14 インバータ制御回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機と、四方弁と、室外熱交換器と、
    膨張弁と、室内熱交換器とを順次連結し冷凍サイクルを
    構成し、前記圧縮機および室外熱交換器等を収容する室
    外ユニット内に、同圧縮機の駆動を制御するインバータ
    制御回路を備え、同インバータ制御回路を構成するパワ
    ーモジュールと、同パワーモジュールに熱結合したヒー
    トシンクとからなる空気調和機において、 前記室外熱交換器と前記膨張弁との間に、補助室外熱交
    換器と第1開閉弁を直列接続するとともに、前記室外熱
    交換器と前記補助室外熱交換器との間と、前記第1開閉
    弁と前記膨張弁との間に、第2開閉弁を介してバイパス
    路を接続する一方、前記ヒートシンクを前記補助室外熱
    交換器と熱結合させた構成とし、暖房運転時に、前記第
    1開閉弁を開き、前記第2開閉弁を閉じ、冷房運転時
    に、前記第1開閉弁を閉じ、前記第2開閉弁を開くよう
    に制御してなることを特徴とする空気調和機。
  2. 【請求項2】 前記ヒートシンクを前記補助室外熱交換
    器の放熱フィンに熱結合させてなることを特徴とする請
    求項1記載の空気調和機。
  3. 【請求項3】 前記補助室外熱交換器の熱交換容量を前
    記室外熱交換器の半分以下にしてなることを特徴とする
    請求項1記載の空気調和機。
  4. 【請求項4】 前記各開閉弁に逆止弁または電磁弁を用
    いてなることを特徴とする請求項1記載の空気調和機。
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