JP5851953B2

JP5851953B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP5851953B2
Application number: JP2012162205A
Authority: JP
Inventors: 智史莅戸; 俊和中倉
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2032-07-23
Also published as: JP2014020730A

Description

この発明は、暖房運転における除霜運転をバイパス回路を利用してホットガスにより行う空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機では、低外気温度で暖房運転すると室外熱交換器に霜が付着し、この室外熱交換器の能力が低下する。これを防止するため、一定以上に霜が付着すると除霜をする必要がある。除霜方法としては、四方弁切換えによる逆サイクル除霜方式、圧縮機出口から室外熱交換器入口へ至るホットガスバイパス路を設けるホットガスバイパス除霜方式などが知られている。しかし、これら何れの方式も暖房運転から除霜運転へ切換えた直後に急激な圧力変化を生じ、急激な冷媒移動に伴なう冷媒音、振動により居住者に不快感を与える。
これらを防止する方法として、除霜開始前に圧縮機を停止または減速させるものが有った。しかし、冷媒音の発生を少なくすることができるが、除霜時間が長くなり、さらに改善すべき必要があった。（例えば、特許文献１参照）

特開昭５９−１９１８５０号公報

この従来例の空気調和機はバイパス回路に備えた二方弁前後の圧力差による二方弁の切換音と冷媒音の発生をできるだけ小さくし、除霜時間の短縮をすることを課題とするものである。

この発明はこの点に着目し上記欠点を解決する為、特にその構成を、圧縮機と、四方弁と、室内熱交換器と、膨張弁と、室外熱交換器とを順次接続し、前記圧縮機の出口側と、前記膨張弁と室外熱交換器とを接続する配管に連通するバイパス回路を備え、このバイパス回路にはバイパス回路の開閉を行う二方弁を設け、暖房運転時前記室外熱交換器の着霜を検知して除霜運転の開始と終了を判断する除霜制御部を設け、前記バイパス回路の二方弁を開放して除霜を行う空気調和機に於いて、圧縮機の吐出温度を検知する吐出温度センサと、室外熱交換器の温度を検知する室外熱交センサを備え、前記除霜制御部は、除霜開始時には前記膨張弁がほぼ全開状態になるまで段階的にその開度を大きくした後、前記吐出温度センサと室外熱交センサの温度差Ｘが所定温度差Ｘ１に達した時、圧縮機の回転Ｙを所定回転数Ｙ１まで減少し、二方弁を開いて、その後膨張弁を除霜時の所定開度まで閉じると共に、圧縮機の回転を所定回転数Ｙ２まで増加して除霜を行い、除霜運転終了時には、膨張弁を開放する共に、圧縮機の回転を所定回転数Ｙ１まで減少後、二方弁を閉じ、その後膨張弁の開度と圧縮機の回転数を暖房運転に戻して、通常暖房運転に復帰させるものである。

この発明によれば、除霜開始時の二方弁の切換音と冷媒音の発生を極めて小さくすることができ、除霜時も暖房運転を継続するので、使用者に除霜運転による不快感を与えることを防止する空気調和機を提供することができるものである。

この発明一実施例の冷凍回路図。同除霜運転の説明図。

次に、この発明に係る空気調和機を図面に示された一実施例で説明する。
１は回転数が３０Ｈｚ〜１１０Ｈｚまで段階的に変化する圧縮機、２は冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流れ方向を切換えるための四方弁、３は室内熱交換器、４は減圧装置に係る膨張弁、５は室外熱交換器、６は室外側熱交換器５の暖房運転時入口側に装着された着霜検知器に係る室外熱交センサ、７はアキュームレータ、８は圧縮機１の出口と、膨張弁４と室外熱交換器５とを接続する配管上の任意の点とを連通せしめるバイパス回路、９は前記バイパス回路８を開閉する二方弁、１０は前記圧縮機１の出口側配管に設けた吐出温度センサである。

１１は前記室内熱交換器３に送風して、室内に暖房運転では温風を、冷房運転では冷風を送り出す室内送風ファン、１２は前記室外熱交換器５に送風して、暖房運転では室外熱交換器５に吸熱し、冷房運転では排熱するための室外送風ファン。

１３は室内の壁等に据付られ、温風や冷風を吹き出して室温の調整を行う室内機、１４は室外に据え付けられ、前記室内機１２と連絡配管１５と連絡電線（図示せず）で接続される室外機。

１６はリモコン（図示せず）等によって、使用者の温度設定やその他設定に応じて、空気調和機をコントロールする室内制御部、１７はこの室内制御部１５からの指令に応じて圧縮機１の回転周波数や膨張弁４の開度等をコントロールする室外制御部、１８はこの室外制御部１７内に設けられた除霜制御部で、暖房運転時に室外熱交換器５に発生する霜を検知して除霜運転を行うものである。

除霜運転の動作について説明すれば、四方弁２を暖房運転（図１の破線矢印方向）側でに切換えて暖房運転を行えば、圧縮機１から吐出された高温の冷媒が室内熱交換器３に送られ、室内送風ファン１１によって温風が室内に吹き出されて暖房が行われる。室内熱交換器３にて放熱後に温度低下した冷媒は、膨張弁４で減圧され低温になり室外熱交換器５に至り、室外送風ファン１２による室外空気にからの吸熱で暖められた冷媒は四方弁２を介して圧縮機１に戻る。

外気温の低いときには室外熱交換器５は氷点下となるために、暖房運転を継続すると室外熱交換器５に霜が徐々に付着して室外熱交換器５の目詰まりによって熱交換能力は低下し、更に霜が増加する。これを防止するために、室外熱交センサ６の値の低下により、除霜運転が実施される。

前記除霜運転はバイパス回路８に備えた二方弁９を開くことで、暖かい吐出冷媒を室外熱交換器５に送って実施されるが、この除霜運転開始時には二方弁９の前後で圧力差が大きいために、二方弁９の開放音と冷媒音の大きな騒音が発生する。そこでこの騒音を低減するために、除霜条件が成立後、少しずつ緩やかに膨張弁４を開いていきほぼ全開状態になり、吐出温度センサ１０（約８０℃）と室外熱交センサ６（約−１０℃）の温度差Ｘが小さくなり、所定の温度差Ｘ１（約２０ｄｅｇ）に達した後、更に圧縮機１の回転数Ｙを所定回転数Ｙ１（約６０Ｈｚ）まで落とせば、二方弁９前後の圧力差が更に低下し、二方弁９を切り換えても二方弁９の開放音と冷媒音はほとんど無くなるものである。

前記二方弁９の切換後は、除霜運転と同時に室内の暖房も継続されるので、膨張弁４を除霜開度まで絞り、圧縮機の回転を除霜に応じた回転数Ｙ２（約１１０Ｈｚ）まで増加し、室外熱交換器５に付着した霜を溶かしていき、霜がほぼ無くなる時間や冷凍回路の各温度等から、除霜終了条件が成立した時、膨張弁４通常の早さで開放し、圧縮機１の回転数を所定回転数Ｙ２（約６０Ｈｚ）まで減少して、二方弁９を閉じれば除霜運転が終了し、膨張弁４の開度と圧縮機１の回転数は通常の暖房運転に復帰する。このような除霜運転にまつわる一連の動作を除霜運転制御部１８が司り、この除霜運転制御部１８は室外制御部１７設けられている。

このように、除霜開始時の二方弁９の切換音と冷媒音の発生を極めて小さくすることができ、除霜時も暖房運転を継続するので、使用者に除霜運転による不快感を与えることを防止する空気調和機を提供することができるものである。

１圧縮機
２四方弁
３室内熱交換器
４膨張弁
５室外熱交換器
６室外熱交センサ
８バイパス回路
９二方弁
１０吐出温度センサ
１６室内制御部
１７室外制御部
１８除霜制御部

Claims

圧縮機と、四方弁と、室内熱交換器と、膨張弁と、室外熱交換器とを順次接続し、前記圧縮機の出口側と、前記膨張弁と室外熱交換器とを接続する配管に連通するバイパス回路を備え、このバイパス回路にはバイパス回路の開閉を行う二方弁を設け、暖房運転時前記室外熱交換器の着霜を検知して除霜運転の開始と終了を判断する除霜制御部を設け、前記バイパス回路の二方弁を開放して除霜を行う空気調和機に於いて、圧縮機の吐出温度を検知する吐出温度センサと、室外熱交換器の温度を検知する室外熱交センサを備え、前記除霜制御部は、除霜開始時には前記膨張弁がほぼ全開状態になるまで段階的にその開度を大きくした後、前記吐出温度センサと室外熱交センサの温度差Ｘが所定温度差Ｘ１に達した時、圧縮機の回転Ｙを所定回転数Ｙ１まで減少し、二方弁を開いて、その後膨張弁を除霜時の所定開度まで閉じると共に、圧縮機の回転を所定回転数Ｙ２まで増加して除霜を行い、除霜運転終了時には、膨張弁を開放する共に、圧縮機の回転を所定回転数Ｙ１まで減少後、二方弁を閉じ、その後膨張弁の開度と圧縮機の回転数を暖房運転に戻して、通常暖房運転に復帰させることを特徴とする空気調和機。