JP2003287255A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房運転への復帰時、圧縮機の起動による配
管振動の発生を抑制することができる空気調和装置を提
供する。 【解決手段】 暖房運転中に四方弁３を逆位置に切り替
えて、圧縮機１から吐出される冷媒を、暖房運転サイク
ルとは逆のサイクルで室外熱交換器５に流す逆サイクル
除霜運転を行う空気調和装置において、逆サイクル除霜
運転が終了した後、四方弁３を逆位置としたまま、所定
時間、圧縮機１の運転を停止する手段と、この時間が経
過した後、四方弁３を暖房位置に復帰させ、時間間隔を
あけて圧縮機１を起動して元の暖房運転に復帰させる手
段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆サイクル除霜運
転時の配管振動を抑制した技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧縮機、四方弁、室外熱交換
器、室外電動弁、室内電動弁及び室内熱交換器を備え、
暖房運転中に四方弁を逆位置に切り替えて、圧縮機から
吐出される冷媒を、暖房運転サイクルとは逆のサイクル
で室外熱交換器に流す逆サイクル除霜運転を行う空気調
和装置が知られている。

【０００３】図３は、逆サイクル除霜運転の従来のタイ
ミングチャートである。

【０００４】暖房運転時には、圧縮機が駆動され、四方
弁が暖房位置に切り替えられ、室外電動弁が暖房負荷に
応じて制御され、室内電動弁が全開で制御される。これ
に対し、除霜運転が必要になると、それに先立って１分
間、圧縮機が停止され、室外電動弁が全閉にされる。１
分間を経た後、圧縮機が駆動されると同時に、四方弁が
逆位置に切り替えられ、室外電動弁が全開にされ、室内
電動弁が約半開に制御されて逆サイクル除霜運転が行わ
れる。

【０００５】この除霜運転の終了後には、１分間、圧縮
機が停止され、室外電動弁と室内電動弁の両方が全閉に
制御される。その後、圧縮機が駆動され、四方弁が暖房
位置に切り替えられ、室外電動弁が暖房負荷に応じて制
御され、室内電動弁が全開に制御され、元の暖房運転に
復帰する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の構成で
は、除霜運転の停止後、室外電動弁と室内電動弁とを全
閉にしているため、配管内の高低圧のバランスがとれ
ず、この状態から暖房運転に復帰する場合、圧縮機の起
動によって、配管内にショックが発生し、大きな配管振
動が生じるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、暖房運転への復帰時、圧縮
機の起動による配管振動の発生を抑制することができる
空気調和装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
暖房運転中に四方弁を逆位置に切り替えて、圧縮機から
吐出される冷媒を、暖房運転サイクルとは逆のサイクル
で室外熱交換器に流す逆サイクル除霜運転を行う空気調
和装置において、逆サイクル除霜運転が終了した後、四
方弁を逆位置としたまま、所定時間、圧縮機の運転を停
止する手段と、この時間が経過した後、四方弁を暖房位
置に復帰させ、時間間隔をあけて圧縮機を起動して元の
暖房運転に復帰させる手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００９】請求項２記載の発明は、圧縮機、四方弁、
室外熱交換器、室外電動弁、室内電動弁及び室内熱交換
器を備え、暖房運転中に四方弁を逆位置に切り替えて、
圧縮機から吐出される冷媒を、暖房運転サイクルとは逆
のサイクルで室外熱交換器に流す逆サイクル除霜運転を
行う空気調和装置において、逆サイクル除霜運転が終了
した後、四方弁を逆位置としたまま、所定時間、圧縮機
の運転を停止する手段と、この時間が経過した後、四方
弁を暖房位置に復帰させ、時間間隔をあけて圧縮機を起
動して元の暖房運転に復帰させる手段とを備えたことを
特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載のも
のにおいて、逆サイクル除霜運転中から元の暖房運転に
復帰するまでの間、室外電動弁を全開に維持する手段を
備えたことを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載のものにおいて、逆サイクル除霜運転中から元の暖房
運転に復帰するまでの間、室内電動弁を略半開に維持す
る手段を備えたことを特徴とする。

【００１２】これらの発明では、暖房運転に復帰する際
の圧縮機の起動時に、すでに四方弁が切り替えられ、し
かも配管内の高低圧差が少ない。これによると、圧縮機
起動時の液ハンマによるショックが少ない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】図１において、１は圧縮機を示しており、
この圧縮機１には四方弁３を介して室外熱交換器５が接
続されている。この室外熱交換器５には室外電動膨張弁
（以下、室外電動弁）６を介してレシーバタンク７が接
続され、このレシーバタンク７には管路９を介して蓄熱
槽電動弁１１、サブクール弁１３、逆止弁１４および室
内電動膨張弁（以下、電動弁）１５が接続され、この電
動弁１５は管路２０を介して室内機１７の室内熱交換器
１９に接続されている。この室内機１７の室内熱交換器
１９は管路２０を介して四方弁３に接続され、この四方
弁３にはアキュムレータ２１および圧縮機１が接続され
ている。

【００１５】本空気調和装置では、上述したサブクール
弁１３、逆止弁１４、電動弁１５および室内機１７をバ
イパスするように管路２２が接続され、この管路２２に
は蓄熱コイル２３および二方弁２４が接続されている。
上述した蓄熱コイル２３は蓄熱槽２５中に水没状態で設
置されている。

【００１６】レシーバタンク７は、解氷弁２６および逆
止弁２７を有した管路２８を介して、蓄熱コイル２３と
二方弁２４を接続する管路２２に接続され、また、レシ
ーバタンク７は液ライン弁２９を有した管路３０を介し
て逆止弁１４と電動弁１５を接続する管路９に接続され
ている。室外電動弁６とレシーバタンク７の間にはリキ
ッド弁３１およびキャピラリチューブ３２を有した管路
３２が接続され、この管路３２は圧縮機２１の吸込に接
続されている。

【００１７】製氷運転時には、四方弁３が実線位置に切
り替わり、圧縮機１から吐出された冷媒が、四方弁３、
室外熱交換器５、室外電動弁６の順に流れてレシーバタ
ンク７に入り、ここから管路９、蓄熱槽電動弁１１、管
路２２を経て、蓄熱槽２５中の蓄熱コイル２３に流入
し、ここで蒸発して蓄熱槽２５中に製氷し、二方弁２
４、四方弁３、アキュムレータ２１を経て圧縮機１に戻
される。

【００１８】通常冷房運転時には、四方弁３が実線位置
に切り替わり、圧縮機１から吐出された冷媒が、四方弁
３、室外熱交換器５、室外電動弁６の順に流れてレシー
バタンク７に入り、ここから管路３０、液ライン弁２９
に至り、さらに電動弁１５を経て、室内機１７の室内熱
交換器１９に流入し、ここで蒸発して気化し、管路２
０、四方弁３、アキュムレータ２１を経て圧縮機１に戻
される。

【００１９】蓄熱冷房運転時には、四方弁３が実線位置
に切り替わり、圧縮機１から吐出された冷媒が、四方弁
３、室外熱交換器５、室外電動弁６の順に流れてレシー
バタンク７に入り、ここから管路２８、解氷弁２６、逆
止弁２７を経て、蓄熱槽２５中の蓄熱コイル２３に流入
し、ここで冷却され氷から冷熱を得て、管路２２、サブ
クール弁１３、逆止弁１４に至り、さらに電動弁１５を
経て、室内機１７の室内熱交換器１９に流入し、ここで
蒸発して気化し、管路２０、四方弁３、並びにアキュム
レータ２１を経て圧縮機１に戻される。

【００２０】暖房運転時には、四方弁３が破線位置に切
り替わり、圧縮機１から吐出された冷媒が、四方弁３を
介して、室内機１７の室内熱交換器１９に流入し、ここ
で凝縮した後に、電動弁１５、液ライン弁２９を経てレ
シーバタンク７に入り、ここから室外電動弁６を経て、
室外熱交換器５に流入し、ここで蒸発して気化した後、
四方弁３、アキュムレータ２１を経て圧縮機１に戻され
る。

【００２１】つぎに、除霜運転について説明する。

【００２２】暖房運転中に、室外熱交換器５への着霜が
検知されると、四方弁３が逆位置（実線位置）に切り替
えられ、圧縮機１から吐出された冷媒が、上述した暖房
運転サイクルとは逆のサイクル（冷房運転サイクル）に
沿って流れ、いわゆるホットガスが室外熱交換器５に流
入し、この室外熱交換器５が除霜される。すなわち、逆
サイクル除霜運転である。

【００２３】図２は、逆サイクル除霜運転のタイミング
チャートである。

【００２４】上記の暖房運転時には、圧縮機１が駆動さ
れ、四方弁３が暖房位置Ａ（図１の破線位置）に切り替
えられ、室外電動弁６が暖房負荷に応じて制御され、室
内電動弁１５が略半開Ｂ（中間開度）で制御される。

【００２５】除霜運転が必要になると、それに先立って
1分間、四方弁３は暖房位置Ａのまま、圧縮機１が停止
される。この場合、室外電動弁６及び室内電動弁１５は
全開Ｃ，Ｄにされる。1分間を経た後、圧縮機１が駆動
されると同時に、四方弁３が逆位置Ｅに切り替えられ、
室外電動弁６が全開Ｃのまま、室内電動弁１５が約半開
Ｆに制御されて逆サイクル除霜運転が行われる。

【００２６】この除霜運転の終了後、８０秒間、四方弁
３が逆位置Ｅで、室外電動弁６が全開Ｃで、室内電動弁
１５が約半開Ｆのまま、圧縮機１の運転が停止される。
８０秒間が経過した後、室外電動弁６が全開Ｃで、室内
電動弁１５が約半開Ｆのまま、四方弁３が暖房位置Ａに
切り替えられ、ついで、１０秒間、時間間隔をあけて圧
縮機１が起動されて元の暖房運転に復帰する。

【００２７】ところで、四方弁３は、配管内の高低圧に
ある程度の圧力差が生じないと、切り替えられない構造
である。従って、圧縮機１を停止させる８０秒間があま
り長く設定されると、配管内の高低圧がバランスし、四
方弁３を切り替えることができなくなる。そこで、配管
内に若干の高低圧差が生じている間、すなわち配管内の
高低圧がほぼ完全にバランスする前に、まず四方弁３を
切り替え、その後、配管内の高低圧がほぼ完全にバラン
スした後、圧縮機１を起動させて、元の暖房運転に復帰
させることとした。

【００２８】本実施形態では、圧縮機１の起動時に、す
でに四方弁３は切り替えられ、しかも、配管内に高低圧
差がほとんどないため、この圧縮機１の起動時にショッ
クが発生することがなく、配管の振動が大幅に抑制され
た。ちなみに、配管内の高低圧がほぼ完全にバランスし
た後であっても、圧縮機１の起動と、四方弁３の切り替
えとを同時に行った場合、配管内に液ハンマが生じ、大
きな配管振動の発生することが判明している。

【００２９】図２において、逆サイクル除霜運転から元
の暖房運転に復帰するまでの間（９０秒間）、室外電動
弁６が全開Ｃに維持され、室内電動弁１５が略半開Ｆに
維持されるため、従来のように各弁を全閉に制御した場
合に比べ、短時間で高低圧のバランスをとることができ
る。

【００３０】また、暖房運転から逆サイクル除霜運転に
移行するまでの間（１分間）、室外電動弁６が全開Ｃに
維持されるため、従来のように当該弁を全閉に制御した
場合に比べ、高低圧のバランスを効率よくとることがで
きる。従って、逆サイクル除霜運転への移行時に、圧縮
機１を起動する際のショックが低減されて、配管振動を
抑制することができる。

【００３１】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００３２】

【発明の効果】本発明では、暖房運転に復帰する際の圧
縮機の起動時、すでに四方弁が切り替えられ、しかも配
管内の高低圧差が少ないため、液ハンマによるショック
が少なく、配管振動が大幅に抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和装置の一実施形態を示す
冷媒回路図である。

【図２】逆サイクル除霜運転のタイミングチャートであ
る。

【図３】従来の逆サイクル除霜運転のタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１ 圧縮機 ３ 四方弁 ５ 室外熱交換器 ６ 室外電動膨張弁 １５ 室内電動膨張弁 １９ 室内熱交換器

フロントページの続き (72)発明者 椎名 孝夫 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 八藤後 裕志 栃木県足利市大月町１番地 三洋電機空調 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暖房運転中に四方弁を逆位置に切り替え
   て、圧縮機から吐出される冷媒を、暖房運転サイクルと
   は逆のサイクルで室外熱交換器に流す逆サイクル除霜運
   転を行う空気調和装置において、 逆サイクル除霜運転が終了した後、四方弁を逆位置とし
   たまま、所定時間、圧縮機の運転を停止する手段と、 この時間が経過した後、四方弁を暖房位置に復帰させ、
   時間間隔をあけて圧縮機を起動して元の暖房運転に復帰
   させる手段とを備えたことを特徴とする空気調和装置。
2. 【請求項２】 圧縮機、四方弁、室外熱交換器、室外電
   動弁、室内電動弁及び室内熱交換器を備え、暖房運転中
   に四方弁を逆位置に切り替えて、圧縮機から吐出される
   冷媒を、暖房運転サイクルとは逆のサイクルで室外熱交
   換器に流す逆サイクル除霜運転を行う空気調和装置にお
   いて、 逆サイクル除霜運転が終了した後、四方弁を逆位置とし
   たまま、所定時間、圧縮機の運転を停止する手段と、 この時間が経過した後、四方弁を暖房位置に復帰させ、
   時間間隔をあけて圧縮機を起動して元の暖房運転に復帰
   させる手段とを備えたことを特徴とする空気調和装置。
3. 【請求項３】 逆サイクル除霜運転中から元の暖房運転
   に復帰するまでの間、室外電動弁を全開に維持する手段
   を備えたことを特徴とする請求項２記載の空気調和装
   置。
4. 【請求項４】 逆サイクル除霜運転中から元の暖房運転
   に復帰するまでの間、室内電動弁を略半開に維持する手
   段を備えたことを特徴とする請求項２又は３記載の空気
   調和装置。