JP2003207238A - 空気調和機の除霜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室外熱交換器内に流れる冷媒が熱交換（除
霜）できない温度になった時点で室外熱交換器外に排出
して圧縮機に戻すことにより熱交換（除霜）できる温度
の冷媒の循環量を確保して、除霜効率を改善した空気調
和機の除霜装置を提供することを目的としている。 【解決手段】 除霜用バイパス回路６を介して供給され
た高圧高温冷媒が室外熱交換器３の一部を流通して除霜
して冷却され、熱交換（除霜）しない温度になると、そ
の冷媒は室外熱交換器内を流通されず、戻り用バイパス
回路８を通して圧縮機１の吸込口１ａに戻され、圧縮機
により再度圧縮され除霜用バイパス回路を介して室外熱
交換器に循環されるので、高圧高温冷媒の循環量が常に
適切に保たれ、除湿効率が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機の除霜
装置に係わり、とくに、冷媒循環量の低下を防止したも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気調和機の除霜装置は、図２に
示すように、冷媒を圧縮する圧縮機１と、冷媒の流路を
切換える四方弁２と、流通する冷媒と外気とが熱交換す
る室外熱交換器３と、冷媒を減圧する膨張弁４と、流通
する冷媒と室内空気とが熱交換する室内熱交換器５とを
順次接続して冷凍サイクルを構成してなる空気調和機に
おいて、前記圧縮機１と前記室外熱交換器３の膨張弁４
側とに開閉弁６ａを有する除霜用バイパス回路６を接続
し、暖房運転中に除霜条件が整うと前記開閉弁６ａを開
放することにより圧縮機１から吐出される高圧高温冷媒
の一部を室外熱交換器３に供給して流通させ、除霜する
ようにしている。しかし、この構成では、前記室外熱交
換器３に供給された高圧高温冷媒は室外熱交換器３内を
通過するに連れて熱交換（除霜）して冷やされ、途中か
ら熱交換（除霜）できない温度になっても室外熱交換器
３内を流れ続けて、一つしかない出口から流出され、前
記圧縮機１に戻されることになる。従って、室外熱交換
器３内には途中から熱交換（除霜）できない温度の冷媒
が流通するため、熱交換（除霜）できる温度の冷媒の循
環量が不足し、除霜効率が低下するという問題があっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上述べた問
題点を解決し、室外熱交換器内に流れる冷媒が熱交換
（除霜）できない温度になった時点で室外熱交換器外に
排出して圧縮機に戻すことにより熱交換（除霜）できる
温度の冷媒の循環量を確保して、除霜効率を改善した空
気調和機の除霜装置を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒の流路を切
換える四方弁と、室外熱交換器と、冷媒を減圧する膨張
弁と、室内熱交換器とを順次接続すると共に、前記圧縮
機の吐出側から前記室外熱交換器と膨張弁との間に開閉
弁を有する除霜用バイパス回路を設けて冷凍サイクルを
構成し、暖房運転中の除霜時に、前記開閉弁を開放して
前記圧縮機より吐出される高圧高温冷媒を前記除霜用バ
イパス回路を介して前記室外熱交換器に供給する空気調
和機において、前記室外熱交換器の冷媒管の途中に複数
の第１開閉弁を介挿し、同各第１開閉弁の上流側から前
記圧縮機の吸込口側に第２開閉弁を有する複数の戻り用
バイパス回路を接続すると共に、前記第１開閉弁と第２
開閉弁との分岐点近傍に冷媒の温度を検出する温度セン
サを複数設け、除霜時に、前記温度センサの検出する冷
媒温度が熱交換しない温度の場合は、同温度センサに対
応する前記第１開閉弁を閉塞すると共に、同温度センサ
に対応する前記第２開閉弁を開放するようにし、前記温
度センサの検出する冷媒温度が熱交換する温度になる
と、同温度センサに対応する前記第１開閉弁を開放する
と共に、同温度センサに対応する前記第２開閉弁を閉塞
するようにしてなる空気調和機の除霜装置としている。

【０００５】前記温度センサを適当な位置に一個設け、
同温度センサの検出する冷媒温度の上昇に合わせて、前
記複数の第１開閉弁及び第２開閉弁を順次開閉制御して
なる空気調和機の除霜装置としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明によ
る空気調和機の除霜装置を詳細に説明する。図１は本発
明による空気調和機の除霜装置の一実施例を示す冷媒回
路図である。図１に示すように、冷媒を圧縮する圧縮機
１と、冷媒の流路を切換える四方弁２と、流通する冷媒
と外気とが熱交換する室外熱交換器３と、冷媒を減圧す
る膨張弁４と、流通する冷媒と室内空気とが熱交換する
室内熱交換器５とを順次接続して冷凍サイクルを構成し
ている。また、前記圧縮機１と前記室外熱交換器３の膨
張弁４側とには開閉弁６ａを有する除霜用バイパス回路
６が接続されている。また、前記室外熱交換器３の冷媒
管３ａの途中に複数の第１開閉弁７ａ、７ｂ、７ｃを介
挿し、同各第１開閉弁７ａ、７ｂ、７ｃの上流側から前
記圧縮機１の吸込口１ａ側にそれぞれ第２開閉弁８ａ、
８ｂ、８ｃを有する戻り用バイパス回路８を接続すると
共に、前記第１開閉弁７ａ、７ｂ、７ｃと第２開閉弁８
ａ、８ｂ、８ｃとの分岐点近傍に冷媒の温度を検出する
複数の温度センサ９ａ、９ｂ、９ｃを設けている。

【０００７】以上の構成において、つぎにその動作を説
明する。図１の実線で示すように、四方弁２を切換えて
暖房運転が開始されると、圧縮機１で圧縮された高圧高
温冷媒は室内熱交換器４において室内空気と熱交換して
室内空気を暖めると共に凝縮され、膨張弁４で減圧され
て室外熱交換器３において外気と熱交換して蒸発し、前
記四方弁２を介して圧縮機１に循環される。このとき、
室外熱交換器３において冷媒は蒸発するため、外気に含
まれる水分を冷やして室外熱交換器３に霜として付着す
る。この着霜状態は、例えば、室外熱交換器３の温度を
検出することにより監視され、この着霜状態が一定時間
以上連続して確認されると除霜条件が整ったと判断され
る。

【０００８】暖房運転中に除霜条件が整うと前記開閉弁
６を開放することにより圧縮機１から吐出される高圧高
温冷媒の一部を除霜用バイパス回路６を介して室外熱交
換器３に供給して除霜運転が開始される。そして、前記
温度センサ９ａ、９ｂ、９ｃの何れかが、熱交換しない
温度以下の冷媒温度を検出すると、同温度センサ９ａ、
９ｂ、９ｃに対応する前記第１開閉弁７ａ、７ｂ、７ｃ
を閉じると共に、同温度センサ９ａ、９ｂ、９ｃに対応
する前記第２開閉弁８ａ、８ｂ、８ｃを開放するように
制御して熱交換しない冷媒を前記戻り用バイパス回路８
を介して前記圧縮機１の吸込口１ａ側に戻すようにして
いる。

【０００９】除霜運転開始直後は、前記温度センサ９
ａ、９ｂ、９ｃの検出する冷媒温度が何れも熱交換しな
い温度以下であるため、前記第１開閉弁７ａ、７ｂ、７
ｃの何れも閉塞され、前記第２開閉弁８ａ、８ｂ、８ｃ
の何れも開放される。これにより、圧縮機１から除霜用
バイパス回路６を介して室外熱交換器３に供給される高
圧高温冷媒は冷媒管３ａの上部の冷媒管３ａ１を流通し
て除霜した後、第２開閉弁８ａを通り戻り用バイパス回
路８を介して前記圧縮機１の吸込口１ａ側に戻される。
その後除霜が進み、前記温度センサ９ａの検出する冷媒
温度が熱交換しない温度を超えると第１開閉弁７ａは開
放され、第２開閉弁８ａが閉塞されるので、冷媒管３ａ
１を流通した冷媒はさらにつぎの冷媒管３ａ２を流通し
て除霜した後、第２開閉弁８ｂを通り戻り用バイパス回
路８を介して前記圧縮機１の吸込口１ａ側に戻される。
さらに除霜が進み、前記温度センサ９ｂの検出する冷媒
温度が熱交換しない温度を超えると第１開閉弁７ｂは開
放され、第２開閉弁８ｂが閉塞されるので、冷媒管３ａ
２を流通した冷媒はさらにつぎの冷媒管３ａ３を流通し
て除霜した後、第２開閉弁８ｃを通り戻り用バイパス回
路８を介して前記圧縮機１の吸込口１ａ側に戻される。
さらに除霜が進み、前記温度センサ９ｃの検出する冷媒
温度が熱交換しない温度を超えると第１開閉弁７ｃは開
放され、第２開閉弁８ｃが閉塞されるので、冷媒管３ａ
３を流通した冷媒はさらにつぎの冷媒管３ａ４を流通し
て除霜した後、四方弁２を介して前記圧縮機１の吸込口
１ａ側に戻され、一定時間後、除霜を完了する。

【００１０】以上説明したように、除霜用バイパス回路
６を介して供給された高圧高温冷媒が室外熱交換器３の
一部を流通して除霜して冷却され、熱交換（除霜）しな
い温度になると、熱交換（除霜）しない冷媒は室外熱交
換器３内を流通されず、戻り用バイパス回路８を通して
圧縮機１の吸込口１ａ側に戻され、圧縮機１により再度
圧縮され除霜用バイパス回路６を介して室外熱交換器３
に循環されるので、高圧高温冷媒の循環量が常に適切に
保たれ、除湿効率が高められる。

【００１１】図１の実施例においては、室外熱交換器３
に設けた複数の第１開閉弁７ａ、７ｂ、７ｃ及び第２開
閉弁８ａ、８ｂ、８ｃに対応して複数の温度センサ９
ａ、９ｂ、９ｃを設け、同複数の温度センサ９ａ、９
ｂ、９ｃの検出する冷媒温度に対応して第１開閉弁７
ａ、７ｂ、７ｃ及び第２開閉弁８ａ、８ｂ、８ｃを制御
するようにしたが、例えば、前記温度センサ９ａのみを
設け、同温度センサ９ａの検出する冷媒温度が上昇する
に従って、第１開閉弁７ａ、７ｂ、７ｃ及び第２開閉弁
８ａ、８ｂ、８ｃを順次開閉制御するようにしてもよ
く、このように制御することにより温度センサの数を削
減することが可能である。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による空気
調和機の除霜装置によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、
冷媒の流路を切換える四方弁と、室外熱交換器と、冷媒
を減圧する膨張弁と、室内熱交換器とを順次接続すると
共に、前記圧縮機の吐出側から前記室外熱交換器と膨張
弁との間に開閉弁を有する除霜用バイパス回路を設けて
冷凍サイクルを構成し、暖房運転中の除霜時に、前記開
閉弁を開放して前記圧縮機より吐出される高圧高温冷媒
を前記除霜用バイパス回路を介して前記室外熱交換器に
供給する空気調和機において、前記室外熱交換器の冷媒
管の途中に複数の第１開閉弁を介挿し、同各第１開閉弁
の上流側から前記圧縮機の吸込口側に第２開閉弁を有す
る複数の戻り用バイパス回路を接続すると共に、前記第
１開閉弁と第２開閉弁との分岐点近傍に冷媒の温度を検
出する温度センサを複数設け、除霜時に、前記温度セン
サの検出する冷媒温度が熱交換しない温度の場合は、同
温度センサに対応する前記第１開閉弁を閉塞すると共
に、同温度センサに対応する前記第２開閉弁を開放する
ようにし、前記温度センサの検出する冷媒温度が熱交換
する温度になると、同温度センサに対応する前記第１開
閉弁を開放すると共に、同温度センサに対応する前記第
２開閉弁を閉塞するように制御するので、除霜用バイパ
ス回路を介して供給された高圧高温冷媒が室外熱交換器
の一部を流通して除霜して冷却され、熱交換（除霜）し
ない温度になると、熱交換（除霜）しない冷媒は室外熱
交換器内を流通されず、戻り用バイパス回路を通して圧
縮機の吸込口側に戻され、圧縮機により再度圧縮され除
霜用バイパス回路を介して室外熱交換器に循環されるの
で、高圧高温冷媒の循環量が常に適切に保たれ、除湿効
率が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による空気調和機の除霜装置の一実施例
を示す冷媒回路図である。

【図２】従来の空気調和機の除霜装置を示す冷媒回路図
である。

【符号の説明】

１ 圧縮機 １ａ 吸込口 ２ 四方弁 ３ 室外熱交換器 ４ 膨張弁 ５ 室内熱交換器 ６ 除霜用バイパス回路 ６ａ 開閉弁 ７ａ、７ｂ、７ｃ 第１開閉弁 ８ 戻り用バイパス回路 ８ａ、８ｂ、８ｃ 第２開閉弁 ９ａ、９ｂ、９ｃ 温度センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒の流路を
   切換える四方弁と、室外熱交換器と、冷媒を減圧する膨
   張弁と、室内熱交換器とを順次接続すると共に、前記圧
   縮機の吐出側から前記室外熱交換器と膨張弁との間に開
   閉弁を有する除霜用バイパス回路を設けて冷凍サイクル
   を構成し、暖房運転中の除霜時に、前記開閉弁を開放し
   て前記圧縮機より吐出される高圧高温冷媒を前記除霜用
   バイパス回路を介して前記室外熱交換器に供給する空気
   調和機において、 前記室外熱交換器の冷媒管の途中に複数の第１開閉弁を
   介挿し、同各第１開閉弁の上流側から前記圧縮機の吸込
   口側に第２開閉弁を有する複数の戻り用バイパス回路を
   接続すると共に、前記第１開閉弁と第２開閉弁との分岐
   点近傍に冷媒の温度を検出する温度センサを複数設け、 除霜時に、前記温度センサの検出する冷媒温度が熱交換
   しない温度の場合は、同温度センサに対応する前記第１
   開閉弁を閉塞すると共に、同温度センサに対応する前記
   第２開閉弁を開放するようにし、前記温度センサの検出
   する冷媒温度が熱交換する温度になると、同温度センサ
   に対応する前記第１開閉弁を開放すると共に、同温度セ
   ンサに対応する前記第２開閉弁を閉塞するようにしてな
   ることを特徴とする空気調和機の除霜装置。
2. 【請求項２】 前記温度センサを適当な位置に一個設
   け、同温度センサの検出する冷媒温度の上昇に合わせ
   て、前記複数の第１開閉弁及び第２開閉弁を順次開閉制
   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
   の除霜装置。