| 【発明の名称】 |
空気調和機 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 博之
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| 【要約】 |
【課題】室外機の除霜時に、暖房運転を継続し放熱のロスを削減し、除霜時間を短縮した空気調和機を提供する。
【解決手段】室外熱交換器５の絞り装置６側の一端５ａから双方のパス部５ｘ、５ｙの略中間までを、風上側に配設し、前記略中間から前記室外熱交換器５の他端５ｃまでを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部５ｂと前記圧縮機２の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器５の風下側を側路により接続する電磁弁８ａを配設する一方、前記室外熱交換器５の前記絞り装置６側出口近傍の温度を検出する温度センサ９を設け、前記温度センサ９の検出温度Ｔｃが除霜開始温度を超えたときに、前記電磁弁４ａを開状態とするとともに前記室外ファン４を逆回転させ、前記温度センサ９の検出温度Ｔｃが所定温度Ｔ２を超えたときに、前記電磁弁４ａ及び前記室外ファン４を正回転状態に戻すように制御する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧縮機と、四方弁と、２パスの室外熱交換器と、絞り装置と、室内熱交換器とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室外熱交換器に対向して配置された室外ファンを備えるとともに、前記圧縮機からの吐出ガスをバイパス管を介して、前記室外熱交換器の前記絞り装置側に注入することにより前記室外機の除霜を行う空気調和機において、前記室外熱交換器の前記絞り装置側の一端から双方のパス部の略中間までを、風上側に配設するとともに、前記略中間から前記室外熱交換器の他端までを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部と前記圧縮機の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器の風下側を側路により接続する電磁弁を配設し、除霜開始時に、前記電磁弁を開状態とするとともに前記室外ファンを逆回転状態に制御し、除霜終了時に、前記電磁弁を閉状態とするとともに、前記室外ファンを正回転状態に戻すように制御してなることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】 前記室外熱交換器の前記四方弁側出口近傍の温度を検出する温度センサを設け、同温度センサの検出温度が所定温度を超えたときに、前記電磁弁を閉状態とし、前記室外ファンを正回転状態に制御してなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】 前記除霜開始からの時間を計時するタイマーを設け、同タイマーの計時時間が、所定時間を超えたときに、前記電磁弁を閉状態とし、前記室外ファンを正回転状態に制御してなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項４】 圧縮機と、四方弁と、２パスの室外熱交換器と、絞り装置と、室内熱交換器とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室外熱交換器に対向して配置された室外ファンを備えるとともに、前記圧縮機からの吐出ガスをバイパス管を介して、前記室外熱交換器の前記絞り装置側に注入することにより前記室外機の除霜を行う空気調和機において、前記室外熱交換器の前記絞り装置側の一端から双方のパス部の略中間までを、風上側に配設するとともに、前記略中間から前記室外熱交換器の他端までを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部と前記圧縮機の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器の風下側を側路により接続する電磁弁を配設し、前記室外熱交換器の前記四方弁側出口近傍の温度を検出する温度センサを設け、除霜開始時に、前記電磁弁を開状態とするとともに前記室外ファンを逆回転状態に制御し、前記温度センサの検出温度が設定温度を超えたときに、前記電磁弁を閉状態とし、前記温度センサの検出温度が所定温度を超えたときに、前記室外ファンを正回転状態に制御してなることを特徴とする空気調和機。
【請求項５】 圧縮機と、四方弁と、２パスの室外熱交換器と、絞り装置と、室内熱交換器とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室外熱交換器に対向して配置された室外ファンを備えるとともに、前記圧縮機からの吐出ガスをバイパス管を介して、前記室外熱交換器の前記絞り装置側に注入することにより前記室外機の除霜を行う空気調和機において、前記室外熱交換器の前記絞り装置側の一端から双方のパス部の略中間までを、風上側に配設するとともに、前記略中間から前記室外熱交換器の他端までを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部と前記圧縮機の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器の風下側を側路により接続する電磁弁を配設し、除霜開始からの時間を計時するタイマーを設け、除霜開始時に、前記電磁弁を開状態とするとともに前記室外ファンを逆回転状態に制御し、前記タイマーの計時時間が、設定時間を超えたときに、前記電磁弁を閉状態とし、前記タイマーの計時時間が、所定時間を超えたときに、前記室外ファンを正回転状態に制御してなることを特徴とする空気調和機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に係わり、室外機の冷媒回路の構成と制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４（ａ）は、従来の一例を示す空気調和機の冷媒回路図、（ｂ）は、要部説明図である。図５（ａ）は、従来の他の例を示す空気調和機の冷媒回路図、（ｂ）は、要部説明図である。従来の空気調和機の冷媒回路は、図に示すように、室外機１に収納された圧縮機２と、四方弁３と、室外熱交換器５と、絞り装置６と、室内機１０に収納された室内熱交換器１１とからなり、順次配管接続されて冷媒回路が構成されている。また、前記室外熱交換器５に対向して配置された室外ファン４を備えている。
【０００３】以上の構成において、冷房運転時には、冷媒流路は破線の矢印のとおり、室外機１の冷媒は、圧縮機２、四方弁３を経て２パスの室外熱交換器５に向かう。該冷媒は室外熱交換器３から、絞り装置６を経て前記室内機１０の室内熱交換器１１に流入する。そして、該冷媒は、前記室外機１の四方弁３を経て圧縮機２に戻る。また、暖房運転時には、冷媒流路は実線の矢印のとおり、冷房時と逆の経路を絞り装置６を経て圧縮機２に戻る。
【０００４】ところで、暖房時に前記室外機１の除霜を行うには、前記室外ファン４を停止し、図４に示すように、前記四方弁３を切換え、冷房サイクルとすることにより行うリバース方式と、図５に示すように、前記圧縮機２からの吐出ガスをバイパス管７、電磁弁８ａを介して、前記室外熱交換器５の前記絞り装置６側の一端５ａに注入するホットガスバイパス方式があり、さらにバイパス部を増やし、パス数を多くして除霜時間を短縮するダブル除霜としていた。しかしながら、前記リバース方式は冷房運転となるため、当然暖房運転は停止する一方、前記ホットガスバイパス方式は、吐出ガスを一気に前記室外熱交換器５に流すため、高圧が下がり、前記室内熱交換器１１の温度も下がる。このため、いずれの方法でも暖房運転が中断され、放熱による損失増大と除霜時間が長くなるおそれがある問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、前記問題点に鑑み、室外機の除霜時に、暖房運転を継続し放熱のロスを削減し、除霜時間を短縮した空気調和機を提供することを目的としている。
【０００６】
【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になされたもので、圧縮機と、四方弁と、２パスの室外熱交換器と、絞り装置と、室内熱交換器とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室外熱交換器に対向して配置された室外ファンを備えるとともに、前記圧縮機からの吐出ガスをバイパス管を介して、前記室外熱交換器の前記絞り装置側に注入することにより前記室外機の除霜を行う空気調和機において、前記室外熱交換器の前記絞り装置側の一端から双方のパス部の略中間までを、風上側に配設するとともに、前記略中間から前記室外熱交換器の他端までを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部と前記圧縮機の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器の風下側を側路により接続する電磁弁を配設し、除霜開始時に、前記電磁弁を開状態とするとともに前記室外ファンを逆回転状態に制御し、除霜終了時に、前記電磁弁を閉状態とするとともに、前記室外ファンを正回転状態に戻すように制御してなるようにする。
【０００７】そして、前記室外熱交換器の前記四方弁側出口近傍の温度を検出する温度センサを設け、同温度センサの検出温度が所定温度を超えたときに、前記電磁弁を閉状態とし、前記室外ファンを正回転状態に制御してなるようにする。または、前記除霜開始からの時間を計時するタイマーを設け、同タイマーの計時時間が、所定時間を超えたときに、前記電磁弁を閉状態とし、前記室外ファンを正回転状態に制御してなるようにする。
【０００８】あるいは、圧縮機と、四方弁と、２パスの室外熱交換器と、絞り装置と、室内熱交換器とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室外熱交換器に対向して配置された室外ファンを備えるとともに、前記圧縮機からの吐出ガスをバイパス管を介して、前記室外熱交換器の前記絞り装置側に注入することにより前記室外機の除霜を行う空気調和機において、前記室外熱交換器の前記絞り装置側の一端から双方のパス部の略中間までを、風上側に配設するとともに、前記略中間から前記室外熱交換器の他端までを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部と前記圧縮機の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器の風下側を側路により接続する電磁弁を配設し、前記室外熱交換器の前記四方弁側出口近傍に温度センサを設け、除霜開始時に、前記電磁弁を開状態とするとともに前記室外ファンを逆回転状態に制御し、前記温度センサの検出温度が設定温度を超えたときに、前記電磁弁を閉状態とし、前記温度センサの検出温度が所定温度を超えたときに、前記室外ファンを正回転状態に制御してなるようにする。
【０００９】もしくは、圧縮機と、四方弁と、２パスの室外熱交換器と、絞り装置と、室内熱交換器とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室外熱交換器に対向して配置された室外ファンを備えるとともに、前記圧縮機からの吐出ガスをバイパス管を介して、前記室外熱交換器の前記絞り装置側に注入することにより前記室外機の除霜を行う空気調和機において、前記室外熱交換器の前記絞り装置側の一端から双方のパス部の略中間までを、風上側に配設するとともに、前記略中間から前記室外熱交換器の他端までを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部と前記圧縮機の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器の風下側を側路により接続する電磁弁を配設し、除霜開始からの時間を計時するタイマーを設け、除霜開始時に、前記電磁弁を開状態とするとともに前記室外ファンを逆回転状態に制御し、前記タイマーの計時時間が、設定時間を超えたときに、前記電磁弁をを閉状態とし、前記タイマーの計時時間が、所定時間を超えたときに、前記室外ファンを正回転状態に制御してなるようにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を実施例に基づき添付図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施例を示す空気調和機の冷媒回路図、（ｂ）は要部説明図、（ｃ）はフローチャートである。本発明の一実施例を示す空気調和機の冷媒回路図である。なお、構成品の番号は同じものについては同一の番号を使用する。図において、１は室外機、２は圧縮機、３は四方弁、４は室外ファン、５は室外熱交換器、６は絞り装置、８ａは電磁弁、１０は室内機、１１は室内熱交換器である。この実施例では、２パスを有する室外熱交換器５と、前記絞り装置６には、膨張弁を用いている。
【００１１】室外機１に収納された圧縮機２と、四方弁３と、２パスを有する室外熱交換器５と、絞り装置６ｂと、室内熱交換器１１を有する室内器１０とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成する。そして、前記室外熱交換器５に対向して配置された室外ファン４を備えている。それとともに、前記圧縮機２からの吐出ガスをバイパス管７を介して、前記室外熱交換器５の前記絞り装置６側の一端５ａに注入することにより前記室外機１の除霜を行う。ここで、前記室外熱交換器５の前記絞り装置６側の一端５ａから双方のパス部５ｘ、５ｙの略中間までを、風上側に配設する。また、前記略中間から前記室外熱交換器５の他端５ｃまでを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部５ｂと前記圧縮機２の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器５の風下側を側路により接続する電磁弁８ａを配設している。
【００１２】一方、前記室外熱交換器５の前記絞り装置６側出口近傍の温度を検出する温度センサ９を設ける。また、同温度センサ９の出力の入力部１２と、同入力部１２の信号により前記電磁弁４ｂ、電磁弁４ａを制御する制御部１３と、制御上の設定温度、設定時間を記憶する記憶部１４を室外機１内に設けている。そして、除霜開始時に、前記入力部１２、制御部１３、記憶部１４を用いて、、前記電磁弁４ａを開状態とするとともに前記室外ファン４のモータ４ａを逆回転させ、前記室外ファン４を逆回転状態に制御する。また、前記温度センサ９の検出温度Ｔｃが所定温度Ｔ２を超えたときに、前記電磁弁４ａ及び前記室外ファン４のモータ４ａを正回転させ、前記室外ファン４を正回転状態に戻すように制御している。
【００１３】以上の構成において、次に本発明の作用を説明する。先ず、除霜開始に入ると、前記電磁弁４ａを開状態、前記室外ファン４を逆回転状態とする。（ＳＴ１）
そして、前記室外熱交換器５の冷媒管内部から除霜されるとともに、前記室外熱交換器５の略中間に高温の吐出ガスが注入されるので、この熱と前記室外ファン４のモータ４ａの熱が、前記室外熱交換器５のフィン側から着霜部に吹きつけられる。
【００１４】さらに、温度センサ９の検出温度Ｔｃが、所定温度Ｔ２を超えるかどうか判断し、超えないときは、Ｔｃ＜Ｔ２でＮｏとなりこの判断を繰り返し、所定温度Ｔ２を超えると、Ｔｃ＞Ｔ２でＹｅｓとなり（ＳＴ２）、前記電磁弁４ａを閉状態とし、前記室外ファン４を正回転状態に制御し除霜を完了する。（ＳＴ３）
なお、この実施例では、前記温度センサ９の温度Ｔｃにより前記第電磁弁８ａの開閉制御、前記室外ファン４の正逆回転制御を行っているが、前記除霜開始からの時間を計時するタイマー１５を設け、同タイマー１５の計時時間ｔが、所定時間ｔ２を超えたときに、前記室外ファン４を正回転状態に制御するようにしてもよい。（図示せず）
この場合の作用は、図１の実施例と同様であるので説明を省略する。
【００１５】図２（ａ）は、本発明の他の実施例を示す空気調和機の冷媒回路図、（ｂ）は要部説明図、（ｃ）はフローチャートである。この実施例の場合、室外機１に収納された圧縮機２と、四方弁３と、２パスを有する室外熱交換器５と、絞り装置６ｂと、室内熱交換器１１を有する室内器１０とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成する。そして、前記室外熱交換器５に対向して配置された室外ファン４を備えている。
【００１６】それとともに、前記圧縮機２からの吐出ガスをバイパス管７を介して、前記室外熱交換器５の前記絞り装置６側の一端５ａに注入することにより前記室外機１の除霜を行う。ここで、前記室外熱交換器５の前記絞り装置６側の一端５ａから双方のパス部５ｘ、５ｙの略中間までを、風上側に配設する。また、前記略中間から前記室外熱交換器５の他端５ｃまでを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部５ｂと前記圧縮機２の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器５の風下側を側路により接続する電磁弁８ａを配設している。
【００１７】それとともに、前記除霜開始からの時間を計時するタイマー１５を設ける。また、前記電磁弁８ａ，及び室外ファン４を制御する制御部１３と、制御上の設定温度、設定時間を記憶する記憶部１４を室外機１内に設けている。そして、除霜開始時に、前記入力部１２、制御部１３、記憶部１４を用いて、前記電磁弁８ａを開状態とするとともに前記室外ファン４を逆回転状態に制御している。また、前記タイマー１５の計時時間ｔが、設定時間ｔ１を超えたときに、前記電磁弁８ａを閉状態とし、前記タイマー１５の計時時間ｔが、所定時間ｔ２を超えたときに、前記室外ファン４を正回転状態に制御している。
【００１８】以上の構成において、次に本発明の作用を説明する。先ず、除霜開始に入ると、前記電磁弁４ａが、開状態、前記室外ファン４が逆回転状態に制御される。（ＳＴ１）
そして、前記室外熱交換器５の略中間に高温の吐出ガスが注入されるので全体に除霜が行われるとともに、この熱と前記室外ファン４のモータ４ａの熱が、前記室外熱交換器５のフィン側から着霜部に吹きつけられる。次いで、除霜開始からの経過時間ｔが、切換設定時間ｔ１を超えないかどうか判断し、超えないときは、ｔ＜ｔ１でＮｏとなりこの判断を繰り返し、切換設定時間ｔ１を超えると、ｔ＞ｔ１でＹｅｓとなり（ＳＴ２）、前記第一電磁弁４ａが、閉状態となる一方、前記室外ファン４は逆回転状態を続行する。（ＳＴ３）
【００１９】このとき、前記室外熱交換器５の略中間以前の除霜が終了し、前記室外熱交換器５の他の部分に、前記室外ファン４のモータ４ａの熱により除霜が行われるので、吐出ガスを前記室外熱交換器５に流さず、高圧が下がらず、前記室内熱交換器１１の温度も下がらずに除霜が続行される。さらに、前記経過時間ｔが、所定時間ｔ２を超えるかどうか判断し、超えないときは、ｔ＜ｔ２でＮｏとなりこの判断を繰り返し、所定時間ｔ２を超えると、ｔ＞ｔ２でＹｅｓとなり（ＳＴ４）、前記室外ファン４を正回転状態に制御し除霜を完了する。（ＳＴ５）
図３（ａ）は、本発明の他の実施例を示す空気調和機の冷媒回路図、（ｂ）は要部説明図、（ｃ）はフローチャートである。この実施例は、除霜開始時に、前記入力部１２、制御部１３、記憶部１４を用いて、前記電磁弁８ａを開状態とするとともに前記室外ファン４を逆回転状態に制御し、前記温度センサ９の検出温度Ｔｃが設定温度Ｔ１を超えたときに、前記電磁弁４ａを閉状態とするとともに前記室外ファン４のモータ４ａを逆回転させ、前記室外ファン４を逆回転状態に継続制御する。また、前記温度センサ９の検出温度Ｔｃが所定温度Ｔ２を超えたときに、前記電磁弁４ａを閉状態とし、前記室外ファン４のモータ４ａを正回転させ、前記室外ファン４を正回転状態に戻すように制御している。この場合の作用は、図２の実施例と同様であるので説明を省略する。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧縮機と、四方弁と、２パスの室外熱交換器と、絞り装置と、室内熱交換器とからなり、これらを冷媒配管により順次配管接続して冷媒回路を構成し、前記室外熱交換器に対向して配置された室外ファンを備えるとともに、前記圧縮機からの吐出ガスをバイパス管を介して、前記室外熱交換器の前記絞り装置側に注入することにより前記室外機の除霜を行う空気調和機において、前記室外熱交換器の前記絞り装置側の一端から双方のパス部の略中間までを、風上側に配設するとともに、前記略中間から前記室外熱交換器の他端までを、風下側に配設し、前記双方のパス部の略中間を連結するとともに、同連結部と前記圧縮機の吐出側の間より分岐し、同室外熱交換器の風下側を側路により接続する電磁弁を配設し、除霜開始時に、前記電磁弁を開状態とするとともに前記室外ファンを逆回転状態に制御し、除霜終了時に、前記電磁弁を閉状態とするとともに、前記室外ファンを正回転状態に戻すように制御してなるようにした。この結果、室外機の除霜時に、暖房運転を継続し放熱のロスを削減し、除霜時間を短縮し、低温暖房能力を向上した空気調和機を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６６１１
【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）４月２０日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３０４２２３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月５日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１０８９１６ |
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