JP2004150737A

JP2004150737A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2004150737A
Application number: JP2002317800A
Authority: JP
Inventors: Teruo Fujikoso; 輝夫藤社; Yuji Takeda; 雄次武田
Original assignee: Daikin Industries Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】運転モード切換時に電磁弁を確実に作動させることができ、室内の快適性を向上できる空気調和機を提供する。
【解決手段】再熱除湿運転モードから冷房運転モード（または暖房運転モード）に切り換えるときの圧縮機１を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間を、再熱除湿運転以外の運転モードから他の運転モードに切り換えるときの圧縮機１を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間よりも長くなるように設定する。また、再熱除湿運転モードから冷房運転モード（または暖房運転モード）に切り換えるとき、制御部１０は、圧縮機１を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、圧縮機１を１回転だけ逆回転させる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、除湿運転を行う空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機としては、圧縮機，四路弁，室外熱交換器，第１減圧器，第１室内熱交換器，第２減圧器，室内熱交換器を環状に接続して構成された冷媒回路を備え、冷房運転サイクルで再熱除湿運転を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記構成の空気調和機では、圧縮機から吐出された高圧冷媒は、室外熱交換器，全開状態の第１減圧器，第１室内熱交換器，減圧状態の第２減圧器，第２室内熱交換器を循環して、冷媒が凝縮される第１室内熱交換器で室内空気を加熱する一方、冷媒が蒸発する第２室内熱交換器で室内空気を除湿，冷却することによって、室内温度を下げることなく除湿を行う。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２０６７９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記空気調和機では、運転モードを切り換える場合、圧縮機を一旦停止させて冷媒回路内を均圧化してから他の運転モードで圧縮機を再び正回転させている。ところが、上記空気調和機では、第２減圧器に用いられる電動弁の前後の差圧が所定値以下にならないと電動弁が復帰状態（全開状態）に戻らないため、再熱除湿運転モードから冷房運転モード（または暖房運転モード）に切り換える時に、電動弁の前後の差圧が所定値以下になるのに時間がかかるため、圧縮機の停止時間が短いと、電動弁が確実に復帰しない恐れがある。この場合、切り換え後の運転モードにおいて正常な運転ができなくなる。また、上記空気調和機では、電動弁の前後の差圧が上記所定値以下になる時間よりも長くなるように圧縮機の停止時間を定めると、再熱除湿運転以外のモードから他の運転モードへの切り換え時も必要以上に長くなり、室内の快適性が損なわれるという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、運転モード切換時に電磁弁を確実に作動させることができ、室内の快適性を向上できる空気調和機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の空気調和機は、圧縮機，室外熱交換器，第１減圧器，第１室内熱交換器，第２減圧器および第２室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路を備え、上記第１減圧器を開状態にして上記第２減圧器をしぼり状態にすることにより除湿運転を行う空気調和機であって、除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるときに、上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間を、上記除湿運転以外の運転モードから他の運転モードに切り換えるときの上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間よりも長くなるように設定したことを特徴としている。
【０００８】
上記請求項１の空気調和機によれば、例えば、冷房運転時は、上記第１減圧器を絞る一方、第２減圧器を全開にし、上記圧縮機から吐出された高圧冷媒は、室外熱交換器で凝縮して、第１減圧器で減圧された後、第１，第２室内熱交換器で蒸発して、第１，第２室内熱交換器で室内空気を冷やす。また、冷房運転サイクルによる除湿運転時は、第１減圧器を全開にする一方、第２減圧器を絞り、圧縮機から吐出された高圧冷媒は、室外熱交換器，第１減圧器を通って第１室内熱交換器で凝縮して第２減圧器で減圧された後、第２室内熱交換器で蒸発して、第１室内熱交換器で室内空気を暖めると共に、第２室内熱交換器で室内空気の除湿と冷却を行う。なお、除湿運転は、暖房運転サイクルによる除湿運転でもよい。
【０００９】
このような空気調和機において、除湿運転から他の運転（冷房運転または暖房運転）モードに切り換えるとき、第２減圧器に用いられる電動弁前後の差圧が所定値以下にならないと復帰しないため、上記圧縮機を一旦停止してから均圧に要する時間が、上記除湿運転以外の運転（冷房運転または暖房運転）モードから他の運転モードに切り換えるときの均圧時間を長くする必要がある。そこで、除湿運転モードから他の運転（冷房運転または暖房運転）モードに切り換えるときの均圧時間を、除湿運転以外の運転モードから他の運転モードに切り換えるときの均圧時間よりも長くなるように設定することによって、運転モード切換時に上記第２減圧器として用いられる電磁弁を確実に作動させることができ、室内の快適性を向上できる。
【００１０】
また、請求項２の空気調和機は、請求項１に記載の空気調和機において、上記除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、上記圧縮機を所定回転数だけ逆回転させることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項２の空気調和機によれば、除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、上記圧縮機を所定回転数だけ逆回転させることによって、圧縮機の前後の差圧を十分に低下させることができ、上記第２減圧器に用いられる電磁弁をより確実に作動させることができる。
【００１２】
また、請求項３の空気調和機は、圧縮機，室外熱交換器，第１減圧器，第１室内熱交換器，第２減圧器および第２室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路を備え、上記第１減圧器を開状態にして上記第２減圧器をしぼり状態にすることにより除湿運転を行う空気調和機であって、除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、上記圧縮機を所定回転数だけ逆回転させる制御部を備えたことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３の空気調和機によれば、例えば、冷房運転時は、上記第１減圧器を絞る一方、第２減圧器を全開にし、上記圧縮機から吐出された高圧冷媒は、室外熱交換器で凝縮して、第１減圧器で減圧された後、第１，第２室内熱交換器で蒸発して、第１，第２室内熱交換器で室内空気を冷やす。また、冷房運転サイクルによる除湿運転時は、第１減圧器を全開にする一方、第２減圧器を絞り、圧縮機から吐出された高圧冷媒は、室外熱交換器，第１減圧器を通って第１室内熱交換器で凝縮して第２減圧器で減圧された後、第２室内熱交換器で蒸発して、第１室内熱交換器で室内空気を暖めると共に、第２室内熱交換器で室内空気の除湿と冷却を行う。なお、除湿運転は、暖房運転サイクルによる除湿運転でもよい。
【００１４】
このような空気調和機において、除湿運転から他の運転（冷房運転または暖房運転）モードに切り換えるとき、第２減圧器に用いられる電動弁前後の差圧が所定値以下にならないと復帰しないため、上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間を長くする必要がある。そこで、除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、上記圧縮機を所定回転数だけ逆回転させることによって、圧縮機の前後の差圧を十分に低下させることができ、運転モード切換時に上記第２減圧器として用いられる電磁弁を確実に作動させることができ、室内の快適性を向上できる。また、除湿運転モードから他の運転モードへの均圧時間を短縮化することも可能となり、圧縮機の停止時間を短くできる。
【００１５】
また、請求項４の空気調和機は、請求項２または３の空気調和機において、上記圧縮機は、ロータリ圧縮機であることを特徴としている。
【００１６】
上記請求項４の空気調和機によれば、上記ロータリ圧縮機では、高圧側と低圧側との間で差圧がついた状態で停止したとき、圧縮機を所定回転数（少なくとも１回転）だけ逆回転させることで、ロータリ圧縮機の高圧側から低圧側に高圧の冷媒が抜け、差圧を十分に低下させることができる。したがって、上記第２減圧器として、差圧が低くないと復帰状態に戻らない電磁弁を用いた場合に、電磁弁をより確実に復帰状態に戻すことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１８】
図１はこの発明の実施の一形態の空気調和機の回路図であり、１は圧縮機、２は上記圧縮機１の吐出側に接続された四路弁、３は上記四路弁２の一端に一端が接続された室外熱交換器、４は上記室外熱交換器３の他端に一端が接続された第１減圧器の一例としての膨張弁、５は上記膨張弁４の他端に一端が接続された第１室内熱交換器、６は上記第１室内熱交換器５の他端に一端が接続された第２減圧器の一例としての電動弁、７は上記電動弁６の他端に一端が接続された第２室内熱交換器、８は上記第２室内熱交換器７の他端に四路弁２を介して一端が接続され、他端が圧縮機１の吸込側に接続されたアキュムレータ、１０は上記圧縮機１等を制御する制御部、１１，１２は閉鎖弁である。なお、図示しないが、上記空気調和機は、室外熱交換器３の近傍に配置された室外ファンと、上記第１，第２室内熱交換器５，７の近傍に配置された室内ファンを備えている。また、上記圧縮機１は、図示しないインバータによって駆動されるロータリ圧縮機である。
【００１９】
上記構成の空気調和機は、冷房運転時は、電動弁６を開いた状態で四路弁２を実線の位置に切り換えて、圧縮機１を起動し、圧縮機１から吐出された冷媒は、室外熱交換器３、膨張弁４、第１室内熱交換器５、電動弁６、第２室内熱交換器７を介して圧縮機１の吸込側に戻る。この冷凍サイクルにおいて、凝縮器として働く室外熱交換器３で放熱し、蒸発器として働く第１，第２室内熱交換器５，７で室内空気を冷却して冷房を行う。一方、暖房運転時は、電動弁６を開いた状態で四路弁２を点線の位置に切り換えて、冷房運転時とは逆の冷凍サイクルで暖房を行う。
【００２０】
そして、室内温度を下げずに除湿を行う再熱除湿運転では、膨張弁４を開くと共に電動弁６を閉じて絞り状態にし、さらに四路弁２を実線の位置に切り換えて、圧縮機１を起動すると、室外熱交換器３と第１室内熱交換器５が凝縮器として働く一方、第２室内熱交換器７が蒸発器として働く。そうすることにより、第１室内熱交換器５で室内空気を温めつつ第２室内熱交換器７で除湿と冷却が行われて、室内温度を下げずに除湿を行う。
【００２１】
図２は上記空気調和機の制御部１０の運転モード切換時の処理を説明するためのフローチャートを示している。
【００２２】
まず、処理がスタートすると、ステップＳ１で運転モードの変更指令か否かを判定する。そして、運転モードの変更指令でないと判定すると、この処理を終了する一方、運転モードの変更指令であると判定すると、ステップＳ２に進む。
【００２３】
次に、ステップＳ２で圧縮機１の運転を停止する。
【００２４】
次に、ステップＳ３に進み、前回の運転モードが再熱除湿運転か否かを判定して、前回の運転モードすなわち運転モードの変更指令までに行われていた運転モードが再熱除湿運転であると判定すると、ステップＳ４に進む。
【００２５】
そして、ステップＳ４で電磁弁６の励磁をオフにする。
【００２６】
次に、ステップＳ５で３分間待機した後、ステップＳ６に進み、圧縮機１を逆回転させ、ステップＳ８に進む。このステップＳ６では、３分間の待機により差圧がある程度低下して均圧化されているが、インバータ（図示せず）を制御して圧縮機１を１回転だけ逆回転させることにより、圧縮機１で高圧側から低圧側に高圧の冷媒が確実に抜けて、差圧がさらに下がる。
【００２７】
一方、ステップＳ３で前回の運転モードが再熱除湿運転でないと判定すると、ステップＳ７に進み、２分間待機した後、ステップＳ８に進む。
【００２８】
次に、ステップＳ８で指定された運転モードで圧縮機１の運転を開始し、この処理を終了する。
【００２９】
この運転モード切換時の処理は、空調運転中、繰り返し行われる。
【００３０】
このように、再熱除湿運転モードから他の運転（冷房運転または暖房運転）モードに切り換えるときの均圧時間を３分間とし、再熱除湿運転以外の運転モードから他の運転モードに切り換えるときの均圧時間の２分間よりも長くなるように設定することによって、運転モード切換時に電磁弁６を確実に作動させることができ、室内の快適性を向上することができる。
【００３１】
また、再熱除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、圧縮機１を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中かつ正回転直前に、圧縮機１を１回転だけ逆回転させることによって、圧縮機１の前後の差圧を十分に低下させることができ、電磁弁６をより確実に作動させることができる。また、上記圧縮機１を一旦停止してから正回転させるまでの均圧期間中に圧縮機１を逆回転させることにより、再熱除湿運転モードから他の運転モードへの均圧時間を短縮して、圧縮機の停止時間を短くすることも可能である。上記ロータリ圧縮機では、高圧側（圧縮室）と低圧側（吸入室）との間に差圧がある状態で停止したとき、圧縮機を１回転逆回転することで、高圧側（圧縮室）の空間が拡張して低圧側に高圧の冷媒が抜けることにより差圧を低減することが可能である。上記ロータリ圧縮機では、構造上、停止時にロータがどの位置にあっても、少なくとも１回転させることで確実に圧縮機の高圧側から低圧側に高圧の冷媒が抜ける。
【００３２】
また、図３は圧縮機１の停止から起動までの電動弁の前後の圧力変化を示している。図３において、横軸は経過時間［ｓｅｃ］を表し、縦軸は圧力［ｋｇｆ／ｃｍ^２］を表しており、黒四角印は高圧側の圧力であり、白四角印は低圧側の圧力である。図３に示すように、圧縮機１の停止直後は、差圧が２０ｋｇｆ／ｃｍ^２（１．９６×１０^６Ｐａ）あり、１２０秒後には小さくなり、圧縮機１を再び正回転させるが、その直前に圧縮機１を１回転だけ逆回転させることにより、差圧が０．１５ｋｇｆ／ｃｍ^２（１．４７×１０^４Ｐａ）以下となって電磁弁６が確実に復帰する（この実施の形態で用いられた電動弁６は、差圧が０．１５ｋｇｆ／ｃｍ^２（１．４７×１０^４Ｐａ）以下で確実な復帰動作が保障されている）。
【００３３】
上記実施の形態では、ロータリ圧縮機を逆回転させたが、逆回転可能な他のタイプの圧縮機であってもよい。
【００３４】
また、上記実施の形態では、インバータの出力を制御して、圧縮機１を１回転だけ逆回転させたが、逆回転させる回転数は１回転以上であればよく、また、インバータ制御の圧縮機に限らず、他の駆動方式の圧縮機でもよい。
【００３５】
また、上記実施の形態では、冷房運転サイクルによる再熱除湿運転を行う空気調和機の再熱除湿運転モードと冷房運転モードおよび暖房運転モードの切り換えについて説明したが、暖房運転サイクルによる除湿運転を行う空気調和機の再熱除湿運転モードと冷房運転モード（または暖房運転モード）の切換処理にこの発明を適用してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の空気調和機は、圧縮機，室外熱交換器，第１減圧器，第１室内熱交換器，第２減圧器および第２室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路を備え、第１減圧器を開状態にして第２減圧器をしぼり状態にすることにより除湿運転を行う空気調和機であって、除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるときに、圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間を、除湿運転以外の運転モードから他の運転モードに切り換えるときの上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間よりも長くなるように設定したものである。
【００３７】
したがって、請求項１の発明の空気調和機によれば、除湿運転モードから他の運転（冷房運転または暖房運転）モードに切り換えるときの均圧時間を、除湿運転以外の運転モードから他の運転モードに切り換えるときの均圧時間よりも長くなるように設定することによって、運転モード切換時に電磁弁を確実に作動させることができ、室内の快適性を向上することができる。
【００３８】
また、請求項２の発明の空気調和機によれば、請求項１に記載の空気調和機において、除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、上記圧縮機を所定回転数だけ逆回転させることによって、圧縮機の前後の差圧を十分に低減することができ、上記第２減圧器に用いられる電磁弁をより確実に作動させることができる。
【００３９】
また、請求項３の発明の空気調和機は、圧縮機，室外熱交換器，第１減圧器，第１室内熱交換器，第２減圧器および第２室内熱交換器が環状に接続された冷媒回路を備え、第１減圧器を開状態にして第２減圧器をしぼり状態にすることにより除湿運転を行う空気調和機であって、除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、圧縮機を所定回転数だけ逆回転させる制御部を備えたものである。
【００４０】
したがって、請求項３の発明の空気調和機によれば、除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、上記圧縮機を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、圧縮機を所定回転数だけ逆回転させることによって、圧縮機の前後の差圧を十分に低下させて、運転モード切換時に電磁弁を確実に作動させることができ、室内の快適性を向上することができる。また、除湿運転モードから他の運転モードへの均圧時間を短縮して、圧縮機の停止時間を短くすることも可能である。
【００４１】
また、請求項４の発明の空気調和機によれば、請求項３の空気調和機において、上記圧縮機がロータリ圧縮機であるので、高圧側と低圧側との間で差圧がついた状態で停止したとき、圧縮機を所定回転数（少なくとも１回転）だけ逆回転させることで、圧縮機で高圧側から低圧側に高圧の冷媒が抜けて差圧を低減するので、上記第２減圧器に、差圧が低くならないと復帰状態に戻らない電磁弁を用いた場合、そのような電磁弁をより確実に復帰状態に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の一形態の空気調和機の回路図である。
【図２】図２は上記空気調和機の制御部の運転モード切換時の処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は上記空気調和機の圧縮機の停止から起動までの電動弁の前後の圧力変化を示す図である。
【符号の説明】
１…圧縮機、
２…四路弁、
３…室外熱交換器、
４…膨張弁、
５…第１室内熱交換器、
６…電動弁、
７…第２室内熱交換器、
８…アキュムレータ、
１０…制御部、
１１，１２…閉鎖弁。

Claims

圧縮機（１），室外熱交換器（３），第１減圧器（４），第１室内熱交換器（５），第２減圧器（６）および第２室内熱交換器（７）が環状に接続された冷媒回路を備え、上記第１減圧器（４）を開状態にして上記第２減圧器（６）をしぼり状態にすることにより除湿運転を行う空気調和機であって、
除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるときに、上記圧縮機（１）を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間を、上記除湿運転以外の運転モードから他の運転モードに切り換えるときの上記圧縮機（１）を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間よりも長くなるように設定したことを特徴とする空気調和機。
請求項１に記載の空気調和機において、
上記除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、上記圧縮機（１）を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、上記圧縮機（１）を所定回転数だけ逆回転させることを特徴とする空気調和機。
圧縮機（１），室外熱交換器（３），第１減圧器（４），第１室内熱交換器（５），第２減圧器（６）および第２室内熱交換器（７）が環状に接続された冷媒回路を備え、上記第１減圧器（４）を開状態にして上記第２減圧器（６）をしぼり状態にすることにより除湿運転を行う空気調和機であって、
除湿運転モードから冷房運転モードまたは暖房運転モードに切り換えるとき、上記圧縮機（１）を一旦停止してから正回転させるまでの均圧時間中に、上記圧縮機（１）を所定回転数だけ逆回転させる制御部（１０）を備えたことを特徴とする空気調和機。
請求項２または３に記載の空気調和機において、
上記圧縮機（１）は、ロータリ圧縮機であることを特徴とする空気調和機。