JP2005076948A

JP2005076948A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2005076948A
Application number: JP2003306643A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Hiratani; 壽士平谷; Satoshi Tokura; 聡十倉; Takehiko Nitta; 武彦新田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2005-03-24
Also published as: CN1590890A; CN1278085C

Abstract

【課題】開閉手段を動作させる消費電力が少ない空気調和機を提供する。
【解決手段】室内熱交換器を、第１室内熱交換器（図示せず）と、絞り手段（図示せず）を介して第１室内熱交換器と直列接続された第２室内熱交換器（図示せず）で構成し、前記絞り手段５に並列に接続されかつ常開型の開閉手段６を有するバイパス路（図示せず）を設け、第１室内熱交換器を凝縮器として、第２室内熱交換器を蒸発器として動作させる再熱除湿運転の開始時に、開閉手段６に所定時間通電して閉じると共に、通電停止後は、高い冷媒圧力が弁体１７ａに加わり、弁体１７ａが弁座１９を閉じた状態が維持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機に関するもので、特に再熱除湿運転時の開閉弁の制御に関するものである。

従来の再熱除湿運転可能な空気調和機においては、室内熱交換器を絞り手段を介して第１室内熱交換器と第２室内熱交換器を直列接続にて構成し、第１室内熱交換器と絞り手段との間と、第２室内熱交換器と絞り手段との間に電磁開閉弁を有するバイパス路を設け、前記開閉弁の開閉を制御手段で制御していた。

そして、再熱除湿運転時には、開閉弁に常時通電して、その開閉弁を閉じて第１室内熱交換器を凝縮器として、第２室内熱交換器を蒸発器として動作させていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１０６９１３号公報

しかしながら、上記従来の空気調和機の構成では、再熱除湿運転時に開閉手段を常時閉状態に保持するために、この間通電し続けなければならず、電力が無駄に消費されるという課題を有していた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、無駄な電力を消費することなく、再熱除湿運転ができる空気調和機を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、室内熱交換器を、第１室内熱交換器と、絞り手段を介して前記第１室内熱交換器と直列接続された第２室内熱交換器で構成し、前記絞り手段に並列に接続されかつ常開型の開閉手段を有するバイパス路を設け、前記第１室内熱交換器を凝縮器として、前記第２室内熱交換器を蒸発器として動作させる再熱除湿運転の開始時に、前記開閉手段に所定時間通電して前記開閉手段を閉じると共に、通電停止後、前記開閉手段を閉じた状態に維持する閉状態維持手段を設けたもので、再熱除湿運転の開始時に開閉手段に所定時間通電するだけで、それ以降は、閉状態維持手段により、開閉手段が閉じた状態に維持されるので、再熱除湿運転を正常に行いながら、開閉手段で電力を消費する事が無いので、消費電力が少なく、しかも開閉手段への通電時間が短いので、開閉手段の信頼性を向上させる事ができる。

本発明の空気調和機は、再熱除湿運転時における開閉手段の消費電力を低減し、かつ同開閉手段の信頼性を向上させる事ができるものである。

第１の発明は、圧縮機と、室外熱交換機と、室内熱交換器とを備え、前記室内熱交換器を、第１室内熱交換器と、絞り手段を介して前記第１室内熱交換器と直列接続された第２室内熱交換器で構成し、前記絞り手段に並列に接続されかつ常開型の開閉手段を有するバイパス路を設け、前記第１室内熱交換器を凝縮器として、前記第２室内熱交換器を蒸発器として動作させる再熱除湿運転の開始時に、前記開閉手段に所定時間通電して前記開閉手段を閉じると共に、通電停止後、前記開閉手段を閉じた状態に維持する閉状態維持手段を設けたもので、再熱除湿運転の開始時に開閉手段に所定時間通電するだけで、それ以降は、閉状態維持手段により、開閉手段が閉じた状態に維持されるので、再熱除湿運転を正常に行いながら、開閉手段で電力を消費する事が無いので、消費電力が少なく、しかも開閉手段への通電時間が短いので、開閉手段の信頼性を向上させる事ができる。

第２の発明は、開閉手段に、冷媒流路中で第１室内熱交換器側に位置する弁体と、前記弁体により開閉され第２室内熱交換器側に位置する弁座を備え、再熱除湿運転時に前記弁座側に較べ高い冷媒圧力が前記弁体に加わることにより、前記開閉手段を閉じた状態に維持するようにしたもので、閉状態維持手段を、冷媒圧力の高い第１室内熱交換器側に開閉手段の弁体側を位置させると言う簡単な構成で形成し、前記弁体で弁座を閉じた状態を維持する事ができる。

第３の発明は。再熱除湿運転中に圧縮機が停止した後の前記圧縮機の再運転を検出する圧縮機再運転検出手段を設け、前記圧縮機再運転検出手段により前記圧縮機の再運転が検出された時に、開閉手段に所定時間通電するようにしたもので、再熱除湿運転中に圧縮機が停止し、開閉手段が開状態に復帰しても、再運転した場合に、再び開閉手段を閉状態にすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
以下本発明の第１の実施の形態について図１、２を参照して説明する。

図１において、本実施の形態における空気調和機は、室内に設置される室内機１と、屋外に配置されるとともに、室内機１と熱媒体の循環路３を介して接続される室外機２から構成されている。

室内機１には、第１室内熱交換器４と、絞り手段５を介して前記第１室内熱交換器４に直列に接続された第２室内熱交換器７と、前記絞り手段５をバイパスするように並列に接続されたバイパス通路２５と、風量調整可能な室内ファン９が内蔵されている。バイパス通路２５は、電気式で常開型の電磁開閉弁６と、電磁開閉弁６と第１室内熱交換器４を連通する第１冷媒配管２３と、電磁開閉弁６と第２室内熱交換器７を連通する第２冷媒配管２４から構成されている。８は、電磁開閉弁６の開閉を制御する電磁開閉弁制御手段である。

室外機２は、室外熱交換器１０と、熱媒体の圧力を変化させる膨張弁１１と、冷房運転と暖房運転とで熱媒体の流れを切り替える四方弁１２と、熱媒体を圧縮する圧縮機１３と、圧縮機１３の運転開始を検出する圧縮機運転検出手段１４と、風量調整可能な室外ファン１５を有している。

図２は、電磁開閉弁６の断面図を示すもので、電磁開閉弁６は、弁本体１６と、電磁コイル２１と、上下に移動可能な弁棒１７と、弁棒１７と一体化されたプランジャ１８と、筒状部１６ａの内壁とプランジャ１８間に位置するばね２２と、弁本体１６に固定されている吸引子２０と、弁棒１７の先端に設けた弁体１７ａにより開閉される弁座１９を備えている。

そして、電磁開閉弁６の弁体１７ａ側が第１冷媒配管２３に、弁座１９側が第２冷媒配管２４にそれぞれ接続されている。

かかる構成により、電磁コイル２１に通電されると、プランジャ１８と吸引子２０との間に電磁力が発生し、この電磁力がばね２２の牽引力に抗いプランジャ１８が押し下げられる。それに伴い、弁棒１７が押し下げられ、弁体１７ａが弁座１９に接触することで閉状態となる。また、電磁コイル２１への通電が停止するとばね２２の牽引力によりプランジャ１８、弁棒１７が引き上げられ、弁体１７ａが弁座１９を開き、開状態となる。

次に、再熱除湿時の運転について説明する。

再熱除湿運転が開始すると、図示しない運転制御部により室内ファン９、室外ファン１５、圧縮機１３が運転を開始し、さらに電磁開閉弁制御手段８により電磁開閉弁６の電磁コイル２１に通電を開始し、あらかじめ設定されている時間ｔ１（秒）後通電を停止する。電磁コイル２１に通電されている間、プランジャ１８と吸引子２０との間に電磁力が発生し、この電磁力がばね２２の牽引力に抗いプランジャ１８を押し下げ、それにより弁棒１７が押し下げられ弁体１７ａが弁座１９を閉じる。

弁座１９が閉じられ電磁開閉弁６が閉状態になると、冷媒が、第１室内熱交換器４から絞り手段５を通って第２室内熱交換器７に流れ、第１室内熱交換器４が凝縮器として、第２室内熱交換器７が蒸発器としてそれぞれ機能して、再熱除湿運転となる。再熱除湿運転中は、電磁開閉弁６の第１冷媒配管２３側の冷媒圧力は高圧となり、第２冷媒配管２４側の冷媒圧力は低圧となる。第１冷媒配管２３側が高圧状態になると、電磁開閉弁６の弁体１７ａの背面に冷媒による荷重がばね２２の牽引力に抗い電磁コイル２１の通電を停止しても弁体１７ａが弁座１９に接触し続け、電磁開閉弁６は閉状態で維持される。このように、弁体１７ａを、運転時に冷媒圧力の高い第１冷媒配管２３側に接続するだけで、電磁開閉弁６を閉じた状態に維持する閉状態維持手段が形成できる。

また、再熱除湿運転中に、例えば目標の設定温度（湿度）に到達すると、運転制御部により圧縮機１３が停止し、電磁開閉弁６の第１冷媒配管２３側の冷媒圧力と第２冷媒配管２４側の冷媒圧力が均一化され、弁体１７ａの背面の加わっている冷媒による荷重がばね２２の牽引力以下となり、弁棒１７が押し上げられ、電磁開閉弁６は開状態となる。

次に、再度圧縮機１３が運転されると、圧縮機再運転開始検出手段１４により圧縮機１３の再運転開始状態が検出され、電磁開閉弁制御手段８により電磁開閉弁６の電磁コイル２１に再度通電を開始し、所定時間ｔ１（秒）後通電を停止する。電磁コイル２１に再度通電することで、電磁開閉弁６は再び閉状態となり、通電停止後は、上記のように再び高い冷媒圧力で、電磁開閉弁６の閉状態が維持される。

以上のように、本実施の形態によれば、再熱除湿運転開始時に、電磁コイル２１に所定時間通電するだけで、運転中電磁開閉弁６の閉状態を維持することができるので、運転中電磁開閉弁６の閉状態を維持させるための消費電力を削減する事ができる。また、再熱除湿運転中に圧縮機１３が停止し、再運転を行っても、同じように電磁開閉弁６の閉状態を維持することが可能である。また、電磁開閉弁６への通電時間が短いので、電磁開閉弁６の故障も少なく信頼性が向上するものである。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は、再熱除湿運転時に、開閉手段を閉じた状態に維持するための電力が大幅に削減され、さらに開閉手段の信頼性も向上するので、冷媒を用いる各種空調機器分野で広範囲に渡って適用可能である。

本発明の第１の実施の形態を示す空気調和機のシステム構成図（ａ）同空気調和機の開閉手段の断面図（開状態）（ｂ）同開閉手段の断面図（閉状態）

符号の説明

１室内機
２室外機
３循環路
４第１室内熱交換器（凝縮器）
５絞り手段
６電磁開閉弁
７第２室内熱交換器（蒸発器）
８電磁開閉弁制御手段
９室内ファン
１０室外熱交換器
１１膨張弁
１２四方弁
１３圧縮機
１４圧縮機再運転検出手段
１５室外ファン

Claims

圧縮機と、室外熱交換機と、室内熱交換器とを備え、前記室内熱交換器を、第１室内熱交換器と、絞り手段を介して前記第１室内熱交換器と直列接続された第２室内熱交換器で構成し、前記絞り手段に並列に接続されかつ常開型の開閉手段を有するバイパス路を設け、前記第１室内熱交換器を凝縮器として、前記第２室内熱交換器を蒸発器として動作させる再熱除湿運転の開始時に、前記開閉手段に所定時間通電して前記開閉手段を閉じると共に、通電停止後、前記開閉手段を閉じた状態に維持する閉状態維持手段を設けたことを特徴とする空気調和機。
開閉手段は、冷媒流路中で第１室内熱交換器側に位置する弁体と、前記弁体により開閉され第２室内熱交換器側に位置する弁座を備え、再熱除湿運転時に前記弁座側に較べ高い冷媒圧力が前記弁体に加わることにより、前記開閉手段を閉じた状態に維持するようにした請求項１記載の空気調和機。
再熱除湿運転中に圧縮機が停止した後の前記圧縮機の再運転を検出する圧縮機再運転検出手段を設け、前記圧縮機再運転検出手段により前記圧縮機の再運転が検出された時に、開閉手段に所定時間通電するようにした請求項１または２記載の空気調和機。