JP2008256264A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】接続配管長や室内機と室外機間の高低差の条件が変化しても、除霜のための四方弁切換え時に発生する冷媒音の発生を低減する。
【解決手段】除霜開始前及び終了後に圧縮機１を停止もしくは低回転で運転させた後、吐出圧力と吸入圧力の検出値の差が所定値以下になったとき四方弁２を切換えるようにしたので、接続配管長や室内機と室外機間の高低差の条件が変化して圧力差が小さくなっていく時間が変化しても常に同じ差圧で切換えするため、除霜のため四方弁切換え時に発生する冷媒音の発生を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は除霜運転時の四方弁切換えに際して発生する騒音を低減する空気調和機に関するものである。

従来、この種の空気調和機の除霜運転における四方弁切換え時期は、切換え前の運転状態のみによって決定されている（例えば、特許文献１参照）。除霜開始時は圧縮機の停止から一律所定時間後に四方弁を除霜へ切換え、除霜から暖房運転への切換えは、除霜運転終了時の圧縮機の電流値を検出し、この電流値に応じて四方弁を暖房に切換えるまでの時間を可変するとしている。

図３は、特許文献１に記載された従来の空気調和機を示すものである。図３に示すように、１は圧縮機、２は四方弁、３は室内熱交換器、４はキャプラリチューブ、５は室外熱交換器、６は制御部、７は除霜運転時間等を計時するタイマー、８は圧縮機の電流値を検出する電流検出部、９は除霜運転終了時の圧縮機の電流値と各電流値に対応する四方弁切換え前の圧縮機オフ時間のデータを記憶するメモリ部である。
特開平０７−１７４４４０号公報

しかしながら、四方弁切換え時に発生する騒音は冷媒が回路の高圧側から低圧側へ流入する際に発生する。前記従来の構成では、除霜開始時は圧縮機の停止から一律所定時間後に四方弁を除霜へ切換えているために、四方弁切換え時の発生騒音はなりゆきのものとなり、騒音低減のため圧縮機の停止から四方弁切換え時間を長くすると暖房運転再開までの時間が長くなる。さらに、除霜運転終了時の圧縮機の電流値を検出し、この電流値に応じて四方弁を暖房に切換えるまでの時間を可変するとしているが、高低圧の圧力差の低下時間は、配管長、冷媒量、室内外高低差の設置状態と、外気温、室内温度の温度条件などにより変化する。

従って、除霜開始、暖房再開時ともに四方弁切換え時の圧力差はなりゆきで、条件によっては大きな騒音が発生し使用者の快適性を大きく損なうという課題を有し、騒音を低減するために四方弁切換の時間を長くとると暖房運転をしていない時間が増加し、室温の低下により使用者の快適性を大きく損なうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、四方弁切換え時の騒音を常に使用者にとって問題のない程度に低減して快適性を向上した空気調和機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、除霜運転時、高圧圧力と低圧圧力の差が第１所定値以下となったとき、四方弁を切換える。これによって、四方弁切換え時の騒音を抑制し、おおよそ一定のレベルとすることができる。

また、高圧圧力と低圧圧力の差が第１所定値以下となるまで前記圧縮機の回転数を低下させてから四方弁を切換えるので、圧縮機を停止することなく四方弁の切換えを行え、暖房運転再開までの時間を短縮することができる。

また、圧縮機回転数の低下速度を、高圧圧力と低圧圧力の差が四方弁切換えのない第２所定値超までの速度を第２所定値以下の速度より速くしたので、四方弁切換えまでの時間を短縮することができる。

また、圧縮機の電流値により高圧圧力と低圧圧力の差を判定することにより、圧力センサを有しない空気調和機においても四方弁切換え時の騒音を抑制し、おおよそ一定のレベルとすることができる。

本発明の空気調和機は、四方弁切換え時の騒音を抑制し、おおよそ一定レベルにして使用者にとって問題のない程度として快適性を向上することができる。

第１の発明は、圧縮機と、四方弁、室外熱交換器、減圧膨張弁、室内熱交換器を環状に接続し冷媒回路を構成し、除霜運転時、高圧圧力と低圧圧力の差が第１所定値以下となったとき、四方弁を切換えることにより、四方弁切換え時の騒音を、設置条件、温度条件が変化しても、使用者にとって問題のない程度に抑制しておおよよそ一定のレベルとすることができ快適性を向上できる。

第２の発明は回転数可変の圧縮機を用い、除霜運転時、高圧圧力と低圧圧力の差が第１所定値以下となるまで前記圧縮機の回転数を低下させてから四方弁を切換えるので圧縮機を停止させることなく四方弁の切換えを行え、暖房運転再開までの時間を短縮することにより快適性を向上できる。

第３の発明は圧縮機回転数の低下速度を、高圧圧力と低圧圧力の差が四方弁切換えのない第２所定値超までの速度を第２所定値以下の速度より速くしたので、四方弁切換えまでの時間を短縮することができる。

第４の発明は、圧縮機の電流値により高圧圧力と低圧圧力の差を判定することにより圧力検出器を有しない空気調和機においても四方弁切換え時の騒音を抑制し、おおよそ一定のレベルとすることができる。

第５の発明は第１の所定値をコントローラにより選択できることを特徴としたので、騒音が問題にならない条件では、第１の所定値を初期値より高く設定し四方弁を切換えて暖房再開までの時間を短縮でき、一方騒音が非常に気になる条件では第１の所定値を初期値より低く設定することにより、四方弁切換え時の騒音をより小さくする運転となるように選択することができる。

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）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気調和機の構成を示すものである。圧縮機１は周波数可変圧縮機で、その電源周波数を変化させることにより圧縮機の回転数を変化させ、容量を制御するものである。この圧縮機１から吐出された冷媒は、四方弁２をとおり、暖房時は室内熱交換器３で液化凝縮され、減圧膨張弁１１で減圧膨張し、室外熱交換器５で吸熱し、除霜時は室外側熱交換器５で液化凝縮し除霜を行い、減圧膨張弁１１で減圧膨張し、室内熱交換器３で吸熱し、四方弁２を経て圧縮機１へ吸入される。６は室外熱交換器５の温度から着霜を検出する室外熱交温度センサ、７は制御装置で圧縮機の電流値も検出する。８は空気調和機のコントローラで四方弁切換えの第１の所定値を選択でき
る機能も備えている。

以上のように構成された空気調和機について、図２のフローチャートを用いて以下その動作、作用を説明する。

暖房運転中に室外熱交温度センサ６の検出値が除霜運転開始条件を満たすと除霜運転を開始する。まず圧縮機１の回転数を低下速度Ｖ１で第２所定値まで低下させる（ＳＴＥＰ１）。回転数が第２所定値に到達する（ＳＴＥＰ２）と、回転数低下速度Ｖ２とし到達前より遅くする（ＳＴＥＰ３）。

圧縮機１の回転数が低下してゆき、制御装置７で検出される圧縮機電流が高圧圧力と低圧圧力の差が所定値となる第１所定値以下となる値になれば（ＳＴＥＰ４）、圧縮機１の回転数を一定とし、四方弁２を除霜側へ切換える（ＳＴＥＰ５）。

除霜運転では圧縮機１を所定の回転数で運転し（ＳＴＥＰ６）、室外熱交換器５の室外熱交温度センサ６が除霜完了の所定値まで達する（ＳＴＥＰ７）と、暖房から除霜への切換えと同様に圧縮機１の回転数を低下速度Ｖ１で第２所定値まで低下させる（ＳＴＥＰ８）。回転数が第２所定値に到達する（ＳＴＥＰ９）と、回転数低下速度Ｖ２とし到達前より遅くする（ＳＴＥＰ１０）。

圧縮機１の回転数が低下してゆき、制御装置７で検出される圧縮機電流が高圧圧力と低圧圧力の差が所定値となる第１所定値以下となる値になれば（ＳＴＥＰ１１）、圧縮機１の回転数を一定とし、四方弁２を暖房側へ切換える（ＳＴＥＰ１２）。

以上のように、本実施の形態においては、四方弁２の切換えは一定の高低圧力差で行われるため常に切換え時の騒音を所定レベル以下に抑えることができる。

また、本実施の形態では、コントローラ８で四方弁２切換え時の圧力差である第１の所定値を設定でき、騒音レベルが問題ない運転条件においては第１の所定値を高く設定し、圧縮機１の回転数がより高い状態で除霜開始と終了を行い、暖房運転再開までに時間を短縮でき、騒音が気になる条件では第１の所定値を低く設定し、圧力差が小さい条件で四方弁２を切換えするので切換え時の騒音をより小さくすることができる。

以上のように、本発明にかかる空気調和機は四方弁切換え時に発生する騒音を制御できるので四方弁を用いた自動販売機等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の構成図 本発明の実施の形態１における制御フローチャート 従来の空気調和機サイクルと制御装置の概略図

符号の説明

１ 圧縮機
２ 四方弁
３ 室内熱交換器
５ 室外熱交換器
６ 室外熱交温度センサ
７ 制御装置
８ コントローラ
１１ 減圧膨張弁

Claims (5)

1. 圧縮機と、四方弁、室外熱交換器、減圧膨張弁、室内熱交換器を環状に接続し冷媒回路を構成し、除霜運転時、高圧圧力と低圧圧力の差が第１所定値以下となったとき、四方弁を切換えることを特徴とした空気調和機。
2. 回転数可変の圧縮機を用い、除霜運転時、高圧圧力と低圧圧力の差が第１所定値以下となるまで前記圧縮機の回転数を低下させてから四方弁を切換えることを特徴とした請求項１に記載の空気調和機。
3. 圧縮機回転数の低下速度を、高圧圧力と低圧圧力の差が第２所定値超までの速度を第２所定値以下の速度より速くしたことを特徴とした請求項１又は２記載の空気調和機。
4. 圧縮機の電流値により高圧圧力と低圧圧力の差を判定することを特徴とした請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の空気調和機。
5. 四方弁を切換える際の高圧圧力と低圧圧力の差である第１の所定値をコントローラにより選択できることを特徴とした請求項１又は２又は４に記載の空気調和機。