JP2001059664A

JP2001059664A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2001059664A
Application number: JP11233515A
Authority: JP
Inventors: Hideki Honjo; 秀樹本條
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2001-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】除霜運転中も室内への温風を供給可能とし、
快適性を維持する。【解決手段】圧縮機１と、四方弁２と、室内熱交換器
３と、第１膨張弁４ａと、第１室外熱交換器５ａとを冷
媒配管によって連結すると共に、前記第１膨張弁４ａお
よび第１室外熱交換器５ａと並列に第２膨張弁４ｂおよ
び第２室外熱交換器５ｂを設け、また、圧縮機１の吐出
側配管６と前記両室外熱交換器５ａ、５ｂの暖房時入口
側配管７ａ、７ｂとの間に開閉弁８ａ、８ｂをそれぞれ
備えたバイパス路９を設けた構成とし、例えば第１室外
熱交換器５ａの除霜運転を行うときは第１膨張弁４ａを
閉じて第１開閉弁８ａを開き、第１室外熱交換器５ａに
ホットガスを供給する一方、第２膨張弁４ｂの絞り操作
を行うことにより、除霜運転と暖房運転が同時に行え、
除霜運転中も室内へ温風を供給できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は暖房運転を行いなが
ら除霜運転を行うことができる空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気調和機の冷凍サイクルは、例えば図
４に示すように、圧縮機21と、四方弁22と、室内熱交換
器23と、膨張弁（減圧装置）24と、室外熱交換器25とか
らなり、暖房運転時に圧縮機21から吐出した冷媒は矢印
で示すように四方弁22、室内熱交換器23、膨張弁24、室
外熱交換器25へと循環し、再度四方弁22を経て圧縮機21
に戻るようになっている。ところで、暖房運転において
は外気温との関係で室外熱交換器25に凝縮水が付着し、
これが結氷することにより熱交換に悪影響を及ぼすこと
がある。

【０００３】そこで、従来の空気調和機では室外熱交換
器25の温度が例えば−５℃（除霜開始温度）まで降下す
ると除霜運転を開始させ、その後、室外熱交換器25の温
度が例えば＋５℃（除霜解除温度）まで上昇すると除霜
運転を終了させ、暖房運転に戻すようになっている。な
お、除霜運転の方法としては四方弁22を切り換えて冷媒
の流れを一時的に変える所謂リバース方式と、図５に示
すように、圧縮機21の吐出側配管と室外熱交換器25の暖
房時入口側配管との間に開閉弁26を備えたバイパス路27
を設けて室外熱交換器25にホットガスを流す所謂ホット
ガスバイパス方式とが有り、これらの何れかを利用して
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
リバース方式を利用した場合には除霜のために暖房運転
が中断され、冷房運転となってしまうため快適性が損な
われ、また、ホットガスバイパス方式を利用した場合に
は、除霜時の暖房能力が大きく低下するだけでなく、除
霜終了までに時間が掛かり過ぎるという問題があった。
したがって、本発明においては、これらの問題点をより
改善した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
決するためになされたものであり、圧縮機と、四方弁
と、室内熱交換器と、膨張弁と、室外熱交換器とを冷媒
配管によって連結し冷凍サイクルを形成するに当たり、
前記室外熱交換器を室外送風機の回転に伴って発生する
空気流に対し前後二列に分離し、それぞれに前記膨張弁
を連結した並列構成にするとともに、前記圧縮機の吐出
側配管と、前記両室外熱交換器の暖房時入口側配管との
間に開閉弁を備えたバイパス路を設け、高能力暖房運
転、低能力暖房運転、除霜と暖房の同時運転等を行うよ
う設定した構成とする。

【０００６】また、前記各膨張弁に電子膨張弁を用いた
構成とする。

【０００７】また、前記各開閉弁に電磁弁を用いた構成
とする。

【０００８】また、前記高能力暖房運転を行うときは、
前記各開閉弁を閉じたまま、各膨張弁の絞り操作を行う
よう設定した構成とする。

【０００９】また、前記低能力暖房運転を行うときは、
前記各開閉弁を閉じたまま何れか一方の膨張弁を閉じ、
他方の膨張弁の絞り操作を行うよう設定した構成とす
る。

【００１０】また、前記除霜と暖房の同時運転を行うと
きは、除霜を必要とする一方の室外熱交換器に対応する
膨張弁を閉じて開閉弁を開き、除霜を必要としない他方
の室外熱交換器に対応する開閉弁を閉じたまま、同室外
熱交換器に対応する膨張弁の絞り操作を行うよう設定し
た構成とする。

【００１１】また、前記室外熱交換器の何れか一方の除
霜を行うとき、外気温が所定値以上であれば、着霜した
室外熱交換器に対応する開閉弁を開くことなく、同室外
熱交換器の除霜終了または他方の室外熱交換器の除霜開
始まで、対応する膨張弁を閉じるよう設定した構成とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図３に基づいて説明する。図１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り換える四方弁、３は室内熱交
換器、４ａは膨張弁（以下、第１膨張弁という）、５ａ
は室外熱交換器（以下、第１室外熱交換器という）であ
る。

【００１３】以上は冷凍サイクルを構成するための必須
部品であるが、本発明ではこれらの部品の他に、前記第
１膨張弁４ａおよび第１室外熱交換器５ａと並列に第２
膨張弁４ｂおよび第２室外熱交換器５ｂを設け、また、
圧縮機１の吐出側配管６と、両室外熱交換器５ａ、５ｂ
の暖房時入口側配管７ａおよび７ｂとの間に開閉弁８
ａ、８ｂをそれぞれ備えたバイパス路９を設け、高能力
暖房運転、低能力暖房運転、除霜と暖房の同時運転等を
行うように設定している。

【００１４】なお、各膨張弁４ａ、４ｂには絞り量が可
変可能な電子膨張弁が、また、各開閉弁８ａ、８ｂには
電磁弁が使用され、また、第１室外熱交換器５ａと第２
室外熱交換器５ｂの暖房時出口側配管にはそれぞれに第
１室外熱交換器５ａと第２室外熱交換器５ｂの着霜を検
知する温度センサ10ａ、10ｂが設けられている。

【００１５】図２は当該空気調和機の制御系の概略を示
したもので、室内機側Ａには室内熱交換器３で熱交換さ
れた空気を室内へ送出する室内送風機11および室内への
風向を調節する風向調節装置12等を制御する室内機制御
部13の他、運転状態等を報知する報知部14、室温検出用
の温度センサ15等が設けられ、一方の室外機側Ｂには室
内機制御部13からの指令および前記温度センサ10ａ、10
ｂから得られる両室外熱交換器５ａ、５ｂの温度情報等
に基づき圧縮機１、四方弁２、室外送風機16、第１膨張
弁４ａ、第２膨張弁４ｂ、第１開閉弁８ａ、第２開閉弁
８ｂ等を制御する室外機制御部17が設けられている。

【００１６】図３は当該空気調和機による高能力暖房運
転、低能力暖房運転、除霜と暖房の同時運転に係わる膨
張弁４ａ、４ｂと、開閉弁８ａ、８ｂの動作状態および
両室外熱交換器５ａ、５ｂの作用を示したもので、暖房
運転開始時等、高能力暖房運転を必要とするときは、第
１開閉弁８ａと第２開閉弁８ｂを閉じた状態で第１膨張
弁４ａと第２膨張弁４ｂを開け、高能力暖房が得られる
ように両膨張弁４ａ、４ｂの絞り操作が行われる。この
とき、両室外熱交換器５ａ、５ｂは蒸発器として作用す
る。

【００１７】また、室温が設定温度まで上昇し、高能力
暖房運転を必要としないときには第１および第２の開閉
弁８ａ、８ｂを閉じた状態で第１膨張弁４ａまたは第２
膨張弁４ｂの何れか一方を閉じて、他方を開け、適性能
力が得られるように絞り操作が行われ、いわゆる低能力
暖房運転が行われる。このとき、一方の室外熱交換器は
休止状態となり、他方の室外熱交換器だけが蒸発器とし
て作用する。

【００１８】このような低能力暖房運転で室外熱交換器
が着霜したら、閉じていた一方の膨張弁（例えば第１膨
張弁４ａ）を開け、適性能力が得られるように絞り操作
を行い、それまで絞り操作が行われていた他方の膨張弁
（第２膨張弁４ｂ）を閉じる。これにより、運転側の室
外熱交換器は霜の付着がない状態で、低能力暖房運転が
継続できる。

【００１９】ここで、外気温がプラスであれば特に除霜
動作を行わなくても、先の低能力暖房運転中に付着した
室外熱交換器の霜は溶けていく。もし、外気温がマイナ
スの場合は強制的に除霜動作を行わないと除霜できない
ため着霜している例えば第２室外熱交換器５ｂに対応す
る第２膨張弁４ｂを閉じて第２開閉弁８ｂを開け、圧縮
機１より吐出したホットガスの一部を第２室外熱交換器
５ｂに供給し、同熱交換機５ｂの霜を溶かす。除霜終了
は温度センサ10ｂで得た配管温度で判断するようになっ
ており、除霜が終われば第２開閉弁８ｂは閉じられる。

【００２０】このように、何れか一方の室外熱交換器で
除霜がなされているとき、他方の室外熱交換器は蒸発器
として作用するため、暖房運転と除霜運転が同時に行わ
れることになる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したような空気調和機であれ
ば、高能力暖房運転により冷えきった室内が短時間に温
まり、また、除霜と暖房の同時運転がなされるため暖房
運転中に温風の吹き出しが中断するようなこともなく、
室内温度が安定し、快適性が向上する。

【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一実
施例を示す図である。

【図２】本発明による空気調和機の制御系の概略を示す
ブロック図である。

【図３】本発明による冷凍サイクルの膨張弁、開閉弁等
の操作例を示す図である。

【図４】従来の空気調和機の冷凍サイクルを示す図であ
る。

【図５】従来の空気調和機のもう一つの冷凍サイクルを
示す図である。

【符号の説明】

１圧縮機２四方弁３室内熱交換器４ａ第１膨張弁４ｂ第２膨張弁５ａ第１室外熱交換器５ｂ第２室外熱交換器６吐出側配管７ａ暖房時入口側配管７ｂ暖房時入口側配管８ａ第１開閉弁８ｂ第２開閉弁９バイパス路 10ａ温度センサ 10ｂ温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と、四方弁と、室内熱交換器と、
膨張弁と、室外熱交換器とを冷媒配管によって連結し冷
凍サイクルを構成してなる空気調和機において、前記室
外熱交換器を室外送風機の回転に伴って発生する空気流
に対し前後二列に分離し、それぞれに前記膨張弁を連結
した並列構成にするとともに、前記圧縮機の吐出側配管
と、前記両室外熱交換器の暖房時入口側配管との間に開
閉弁を備えたバイパス路を設け、高能力暖房運転、低能
力暖房運転、除霜と暖房の同時運転等を行うよう設定し
てなることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】前記各膨張弁を電子膨張弁で構成してな
る請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】前記各開閉弁に電磁弁を用いてなる請求
項１記載の空気調和機。
【請求項４】前記高能力暖房運転を行うときは、前記
各開閉弁を閉じたまま、各膨張弁の絞り操作を行うよう
設定してなる請求項１記載の空気調和機。
【請求項５】前記低能力暖房運転を行うときは、前記
各開閉弁を閉じたまま何れか一方の膨張弁を閉じ、他方
の膨張弁の絞り操作を行うよう設定してなる請求項１記
載の空気調和機。
【請求項６】前記除霜と暖房の同時運転を行うとき
は、除霜を必要とする一方の室外熱交換器に対応する膨
張弁を閉じて開閉弁を開き、除霜を必要としない他方の
室外熱交換器に対応する開閉弁を閉じたまま、同室外熱
交換器に対応する膨張弁の絞り操作を行うよう設定して
なる請求項１記載の空気調和機。
【請求項７】前記室外熱交換器の何れか一方の除霜を
行うとき、外気温が所定値以上であれば、着霜した室外
熱交換器に対応する開閉弁を開くことなく、同室外熱交
換器の除霜終了または他方の室外熱交換器の除霜開始ま
で、対応する膨張弁を閉じるよう設定してなる請求項１
記載の空気調和機。