JP2009250464A - Ventilation air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はヒートポンプを利用して浴室などの換気空調を行う換気空調装置に関する。 The present invention relates to a ventilation air conditioner that performs ventilation air conditioning in a bathroom or the like using a heat pump.
従来のヒートポンプを利用した浴室などの換気空調装置としては、ヒートポンプを室外機と室内機に分離し、室外機に設けた熱交換器において外気から吸熱(または放熱)を行い、室内機に設けた熱交換器において浴室の空気に放熱(または吸熱)することで浴室を空調するものがある(例えば特許文献1参照)。 As a ventilation air conditioner such as a bathroom using a conventional heat pump, the heat pump is separated into an outdoor unit and an indoor unit, and the heat exchanger provided in the outdoor unit absorbs heat (or radiates heat) from the outside air and is installed in the indoor unit. Some heat exchangers radiate (or absorb) heat in the bathroom air to air-condition the bathroom (see, for example, Patent Document 1).
以下、その換気空調装置について図4を参照しながら説明する。 The ventilation air conditioner will be described below with reference to FIG.
特許文献1に例示される換気空調装置は、浴室等の空調対象空間に設置された室内機101内に凝縮器102及び凝縮器102に空調対象空間の空気を供給する循環送風機103を備えると共に、屋外に設置された室外機104内に蒸発器105、蒸発器105に屋外の空気を供給する送風ファン106、冷媒を圧縮するための圧縮機107及び冷媒を減圧するための減圧機構としての膨張弁108を備え、圧縮機107、凝縮器102、膨張弁108、蒸発器105を順に接続するための冷媒回路109が設けられている。暖房運転時には圧縮機107により圧縮昇温された冷媒を凝縮器102に供給し循環送風機103により空調対象空間内の空気を凝縮器102に供給することで空調対象空気を昇温し、再び空調対象空間に吹出すことで空調対象室内を暖房する。この際、凝縮器102で冷却された冷媒は膨張弁108で減圧されることによりさらに温度を下げられて蒸発器105に送られる。蒸発器105では送風ファン106により供給された屋外の空気から吸熱を行い、冷媒の温度を上昇させ、冷媒は再び圧縮機107に戻ることで蒸発器105で吸収した屋外空気の熱を凝縮器102で放熱することで空調対象空間内に投入し暖房を実施している。
このような従来の換気空調装置では、蒸発器は屋外に設置され、屋外の空気から吸熱を行うため、蒸発器内を流通する冷媒の温度は屋外空気の温度よりも低温である必要がある。しかしながら、冬季などの屋外空気の温度が低温の場合、特に屋外空気が0℃を下回るような状況においては、蒸発器の温度も0℃を下回る温度となり、屋外空気中に含まれる水分が蒸発器表面で凍結することによる着霜状態が発生することが知られている。着霜状態が発生した蒸発器においては蒸発器を流通する屋外空気の風路が霜により閉塞され、通風しにくくなるため、蒸発器における吸熱が行えなくなり、冷媒回路が不安定となることなどから着霜状態のまま暖房運転を続けることは難しい。 In such a conventional ventilation air conditioner, since the evaporator is installed outdoors and absorbs heat from the outdoor air, the temperature of the refrigerant circulating in the evaporator needs to be lower than the temperature of the outdoor air. However, when the temperature of outdoor air is low, such as in winter, especially in a situation where outdoor air is below 0 ° C, the temperature of the evaporator is also below 0 ° C, and the moisture contained in the outdoor air is evaporated. It is known that frost formation occurs due to freezing on the surface. In an evaporator in which frost formation has occurred, the air path of the outdoor air that flows through the evaporator is blocked by frost, making it difficult for air to pass through, so heat absorption in the evaporator cannot be performed and the refrigerant circuit becomes unstable. It is difficult to continue heating operation in a frosted state.
このため、着霜状態が発生した場合、何らかの手段で蒸発器表面に発生した霜を融かし、蒸発器での室外空気の流通状態を回復させる必要がある。このような蒸発器表面に発生した霜を融かすための運転状態を除霜運転もしくはデアイスと呼ぶが、一般的なデアイスの方法としては、冷凍サイクルの運転を停止し、蒸発器への送風のみを実施することで空気の温度を利用して凍結した水分を溶かす方法がある。この場合、空気の温度が水の凍結する温度(一般的には0℃)よりも高い必要がある。そこで、冷凍サイクルを運転し、蒸発器の上流における膨張機構での減圧量を小さくし、蒸発器への冷媒の流入温度を上昇させ、蒸発器の温度を上昇させることでデアイスを行う方法がある。この場合、蒸発器の温度は上昇するものの、本来蒸発器においては蒸発器を通過する空気から熱を吸熱する状態であるのに対し、蒸発器の温度が上昇することで、給熱量が低下もしくは空気の温度によっては逆に放熱を行ってしまうこととなる。このため、デアイス運転中においては空調対象空間に対して暖房を実施することができなくなってしまうという課題があった。また、他の方法として、冷凍サイクルの冷媒の流通方向を逆転させ、一時的に蒸発器を凝縮器として作用させることで凍結した水を溶かす方法があるが、蒸発器と凝縮器を逆転させているため、本来、暖房を実施したい空調対象空間を冷房してしまうこととなり、使用者が冷風感を感じたり、空調対象空間の温度が低下してしまうという問題があった。 For this reason, when a frost formation state generate | occur | produces, it is necessary to melt | dissolve the frost which generate | occur | produced on the evaporator surface by some means, and to recover | restore the distribution | circulation state of the outdoor air in an evaporator. The operation state for melting the frost generated on the surface of the evaporator is called defrosting operation or de-ice. As a general de-ice method, the operation of the refrigeration cycle is stopped and only the air is sent to the evaporator. There is a method of dissolving the frozen water using the temperature of the air. In this case, the temperature of air needs to be higher than the temperature at which water freezes (generally 0 ° C.). Therefore, there is a method of performing deice by operating the refrigeration cycle, reducing the pressure reduction amount in the expansion mechanism upstream of the evaporator, increasing the refrigerant inflow temperature to the evaporator, and increasing the evaporator temperature. . In this case, although the temperature of the evaporator rises, the evaporator originally absorbs heat from the air passing through the evaporator, whereas the amount of heat supply decreases or decreases as the temperature of the evaporator rises. Depending on the temperature of the air, the heat is dissipated. For this reason, there has been a problem that heating cannot be performed on the air-conditioning target space during the de-ice operation. Another method is to reverse the refrigerant flow direction in the refrigeration cycle and temporarily melt the frozen water by allowing the evaporator to act as a condenser, but by reversing the evaporator and condenser. Therefore, the air-conditioning target space to be heated is originally cooled, and there is a problem that the user feels cold air or the temperature of the air-conditioning target space is lowered.
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、除霜運転時に空調対象空間の暖房を停止することなく除霜を行いことが可能な換気空調装置を提供することを目的としている。 This invention solves the said conventional subject, and it aims at providing the ventilation air conditioner which can perform a defrost, without stopping the heating of air-conditioning object space at the time of a defrost operation.
また、除霜運転にかかる期間を短縮し、より早期に暖房運転を再開することが可能な換気空調装置を提供することを目的としている。 Moreover, it aims at providing the ventilation air conditioner which can shorten the period concerning defrost operation, and can restart heating operation earlier.
また、除霜運転時のランニングコストを低減させ、より効率的に空調対象室内の暖房を行うことが可能な換気空調装置を提供することを目的としている。 It is another object of the present invention to provide a ventilation air conditioner that can reduce the running cost during the defrosting operation and can heat the air-conditioned room more efficiently.
上記目的を達成するために本発明が講じた第一の解決手段は、圧縮機と、凝縮器と、減圧機構と、蒸発器と、凝縮器に空調対象室の空気を送風する凝縮器用ファンと蒸発器に吸熱対象空気を送風するための蒸発器用ファンを用いた冷凍サイクルにより空調対象室を暖房する空調機において、蒸発器の除霜運転時に空調対象室内の空気を蒸発器、凝縮器の順に通風させることで空調対象室の暖房を実施しながら蒸発器の除霜を実施するようにしたものである。 In order to achieve the above object, the first solution taken by the present invention includes a compressor, a condenser, a pressure reducing mechanism, an evaporator, and a condenser fan for blowing air from the air-conditioned room to the condenser. In an air conditioner that heats an air-conditioning target room by a refrigeration cycle using an evaporator fan for blowing heat absorption target air to the evaporator, the air in the air-conditioning target room during the defrosting operation of the evaporator is in the order of evaporator and condenser. The evaporator is defrosted while heating the air-conditioning target room by ventilating.
この手段により、除霜運転中において、空調対象室内空気の持つ熱に圧縮機への入力熱量を追加して空調対象室へ供給することができるため空調対象室に対する熱投入を停止することなく除霜運転を行うことが可能となるため、従来除霜運転中に停止していた空調対象室への熱投入を停止することなく除霜運転を行うことが可能となる。 This means that during the defrosting operation, the amount of heat input to the compressor can be added to the heat of the air in the air-conditioning target room and supplied to the air-conditioning target room. Since the frost operation can be performed, the defrost operation can be performed without stopping the heat input to the air-conditioning target room that has been stopped during the conventional defrost operation.
また本発明が講じた第二の解決手段は、空調対象空間である第一室内空間に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記第一室内空間に開口した吹出口から空気を吹出す循環ファンと、前記第一室内空間以外の第二室内空間に開口した排気口から空気を吸い込んで屋外に排出することで換気を行う換気ファンと、冷媒を圧縮する圧縮機と前記循環ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる凝縮器と、冷媒の減圧を行う減圧機構と前記換気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる蒸発器の順に冷媒が循環する冷媒回路を設けた換気空調装置において、前記蒸発器と前記凝縮器の間を連通する除霜風路と前記除霜風路内の空気の流通を閉止するための除霜風路閉止手段をさらに設け、前記蒸発器の除霜運転時に空調対象室内の空気を除霜風路を介して蒸発器、凝縮器の順に送風することで第一室内空間の暖房を実施しながら蒸発器の除霜を実施するようにしたものである。 In addition, the second solving means taken by the present invention includes a circulation fan that sucks air from a suction port that opens into a first indoor space that is an air-conditioning target space and blows out air from a blowout port that opens into the first indoor space. , A ventilation fan that ventilates by sucking air from an exhaust port opened in the second indoor space other than the first indoor space and discharging it to the outdoors, a compressor that compresses the refrigerant, and air blown by the circulation fan In a ventilation air conditioner provided with a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates in the order of a condenser for exchanging heat with the refrigerant, a decompression mechanism for depressurizing the refrigerant, and an air blown by the ventilation fan and an evaporator for exchanging heat between the refrigerant, A defrosting air passage communicating between the evaporator and the condenser and a defrosting air passage closing means for closing air flow in the defrosting air passage are further provided, and during the defrosting operation of the evaporator Air in the air-conditioned room The through defrosting air duct evaporator, in which so as to implement the defrosting of the evaporator while performing the heating of the first indoor space by blowing air in the order of the condenser.
この手段により、除霜運転中において、第一室内空間内空気の持つ熱に圧縮機への入力熱量を追加して第一室内空間へ供給することができるため第一室内空間に対する熱投入を停止することなく除霜運転を行うことが可能となるため、従来除霜運転中に停止していた第一室内空間への熱投入を停止することなく除霜運転を行うことが可能となると共に、暖房運転時または除霜運転時に必要となるそれぞれの通風路を分離/統合することが可能となり、専用の風路を設けることなく暖房運転及び除霜運転を切り替えることが可能となる。 This means that during the defrosting operation, the heat input to the compressor can be added to the heat of the air in the first indoor space and supplied to the first indoor space, so heat input to the first indoor space is stopped. It is possible to perform the defrosting operation without performing the defrosting operation without stopping the heat input to the first indoor space that has been stopped during the conventional defrosting operation, It is possible to separate / integrate the respective ventilation paths required during the heating operation or the defrosting operation, and to switch between the heating operation and the defrosting operation without providing a dedicated air passage.
また本発明が講じた第三の解決手段は、暖房運転時には除霜風路閉止手段を閉止し、除霜運転時には除霜風路閉止手段を開放するようにしたものである。 The third solution provided by the present invention is to close the defrost air passage closing means during the heating operation and open the defrost air passage closing means during the defrost operation.
この手段により、暖房運転時には蒸発器から凝縮器への空気の流通を停止し、第二室内空間から蒸発器を介して凝縮器に空気が流入することを防止するため、暖房能力を低下させること無く暖房運転を行うことが可能となると共に、除霜運転時には蒸発器から凝縮器への空気の流通を開放し、除霜風路を通風させることで除霜を行いながら第一室内空間への熱投入を行うことが可能となる。 By this means, during the heating operation, the air flow from the evaporator to the condenser is stopped, and the heating capacity is reduced in order to prevent the air from flowing into the condenser from the second indoor space through the evaporator. It is possible to perform the heating operation without any trouble, and at the time of the defrosting operation, the air flow from the evaporator to the condenser is opened, and the defrosting is performed by passing the defrosting air passage to the first indoor space. Heat input can be performed.
また本発明が講じた第四の解決手段は、第一室内空間内の空調対象空気を吸気するための第二の吸込口をさらに設け、除霜運転時に第二の吸込口から空調対象空気を吸引することで凝縮器に空調対象空気を供給することを特徴とするようにしたものである。 The fourth solution provided by the present invention further includes a second suction port for sucking air to be conditioned in the first indoor space, and the air to be conditioned from the second suction port during the defrosting operation. The air-conditioning target air is supplied to the condenser by suction.
この手段により、除霜運転時の空調対象空気の流通する風路を単純化し、より少ない圧力損失で通風することが可能となり、除霜運転の際に蒸発器への空調対象空気の供給を均一に行うことができるようになり、除霜運転時間を短縮することが可能となる。 This means simplifies the air path through which the air-conditioning target air flows during the defrosting operation, allowing ventilation with less pressure loss, and uniform supply of the air-conditioning target air to the evaporator during the defrosting operation. The defrosting operation time can be shortened.
また本発明が講じた第五の解決手段は、吸込口及び第二の吸込口にそれぞれの吸込口を閉止するための第一の閉止機構および第二の閉止機構を設けたものである。 The fifth solution provided by the present invention is provided with a first closing mechanism and a second closing mechanism for closing the suction ports at the suction port and the second suction port, respectively.
この手段により、暖房運転時または除霜運転時にそれぞれ必要となる吸込口のみから第一室内空間内の空調対象空気を吸引することが可能となり、暖房運転時の暖房能力の低下防止及び除霜運転時の除霜運転時間を短縮することができる。 By this means, it becomes possible to suck the air-conditioning target air in the first indoor space only from the suction port required at the time of heating operation or defrosting operation. The defrosting operation time at the time can be shortened.
また本発明が講じた第六の解決手段は、暖房運転時には第二の閉止機構を閉止し吸気口から空調対象空気を吸引し、除霜運転時には第一の閉止機構を閉止し第二の吸気口から空調対象空気を吸引するようにしたものである。 The sixth solution provided by the present invention is that the second closing mechanism is closed during the heating operation and the air-conditioning target air is sucked from the intake port, and the first closing mechanism is closed during the defrosting operation and the second intake mechanism is closed. Air to be air-conditioned is sucked from the mouth.
この手段により、暖房運転時には吸込口から第一室内空間内の空調対象空気を吸引し凝縮器へ供給することが可能となると共に第二の吸込口からの蒸発器への空調対象空気の流入を停止することが可能となり、暖房運転時の暖房能力の低下を防止することが可能となる。また、除霜運転時には第二の吸込口から第一室内空間内の空調対象空気を吸引し蒸発器、凝縮器の順に通風することが可能となると共に吸込口からの空調対象空気の流入を停止することで冷媒回路内の冷媒の温度が低下するのを防止し、除霜運転時間を短縮することが可能となる。 By this means, it becomes possible to suck the air-conditioning target air in the first indoor space from the suction port and supply it to the condenser during the heating operation, and to prevent the air-conditioning target air from flowing into the evaporator from the second suction port. It becomes possible to stop, and it becomes possible to prevent the fall of the heating capability at the time of heating operation. In addition, during the defrosting operation, air to be air-conditioned in the first indoor space can be sucked from the second suction port and vented in the order of the evaporator and the condenser, and the inflow of air-conditioning target air from the suction port is stopped. By doing so, it is possible to prevent the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit from being lowered, and to shorten the defrosting operation time.
また本発明が講じた第七の解決手段は、除霜運転時には第二室内空間からの換気を停止するようにしたものである。 Further, the seventh solving means taken by the present invention is to stop the ventilation from the second indoor space during the defrosting operation.
この手段により、除霜運転時に第二室内空間内の空気が蒸発器を介して第一室内空間に流入するのを防止することで第一室内空間への暖房効果を向上させると共に、第二室内空間内の空気が塵埃や臭気などに汚染されていた場合でも第一室内空間への塵埃や臭気の流入を防止することができる。 This means improves the heating effect on the first indoor space by preventing the air in the second indoor space from flowing into the first indoor space via the evaporator during the defrosting operation. Even when the air in the space is contaminated with dust or odor, the inflow of dust or odor into the first indoor space can be prevented.
また本発明が講じた第八の解決手段は、排気口から吸引した第二室内空間内の空気を蒸発器に供給する排気風路内に第二室内空間からの空気の供給を閉止するための第三の閉止機構を設けたものである。 Further, an eighth solution provided by the present invention is to close the supply of air from the second indoor space in the exhaust air passage that supplies the air in the second indoor space sucked from the exhaust port to the evaporator. A third closing mechanism is provided.
この手段により、第二室内空間から換気空調装置に空気が流入するのを防止することができ、第一室内空間への暖房効果の向上及び第一室内空間への第二室内空間内の塵埃や臭気の流入を防止することができる。 By this means, air can be prevented from flowing into the ventilation air conditioner from the second indoor space, the heating effect to the first indoor space can be improved, and dust in the second indoor space to the first indoor space can be prevented. Odor inflow can be prevented.
また本発明が講じた第九の解決手段は、暖房運転時には第三の閉止機構を開放し、除霜運転時には第三の閉止機構を閉止するようにしたものである。 The ninth solution provided by the present invention is such that the third closing mechanism is opened during the heating operation, and the third closing mechanism is closed during the defrosting operation.
この手段により、暖房運転時には第二室内空間から蒸発器に第二室内空間内の空気を供給することで第二室内空間内の空気から吸収した熱を凝縮器により第一室内空間内の空調対象空気に供給することで暖房すると共に、除霜運転時には第二室内空間から蒸発器に第二室内空間内の空気が流入するのを防止し、第二室内空間内の塵埃や臭気が第一室内空間内に流入するのを防止することができる。 By this means, during the heating operation, the air in the second indoor space is supplied from the second indoor space to the evaporator, so that the heat absorbed from the air in the second indoor space is cooled by the condenser in the first indoor space. While heating by supplying to the air, it prevents the air in the second indoor space from flowing into the evaporator from the second indoor space during the defrosting operation, and dust and odor in the second indoor space Inflow into the space can be prevented.
また本発明が講じた第十の解決手段は、除霜運転時に循環ファンにより第一室内空間内の空気を吸引し、蒸発器、凝縮器の順に通風するようにしたものである。 The tenth solution taken by the present invention is that the air in the first indoor space is sucked by the circulation fan during the defrosting operation, and the evaporator and the condenser are ventilated in this order.
この手段により、除霜運転時に浴室内の空気を本体内に流通させるためのファンを別途設けることなく循環送風を行うことが可能となる。 By this means, it becomes possible to perform circulating air blowing without providing a separate fan for circulating the air in the bathroom into the main body during the defrosting operation.
また本発明が講じた第十一の解決手段は、除霜運転時に換気ファン及び循環ファンを運転し、第一室内空間から吸引した空調対象空気の一部を蒸発器、凝縮器の順に通風し第一室内空間に循環送風すると共に第一室内空間から吸引した空調対象空気の一部を蒸発器を介して屋外に排気することで蒸発器における吸熱量を増加させ、蒸発器の温度を上昇させるようにしたものである。 The eleventh solution provided by the present invention is that the ventilation fan and the circulation fan are operated during the defrosting operation, and a part of the air-conditioning target air sucked from the first indoor space is passed in the order of the evaporator and the condenser. Circulating air to the first indoor space and exhausting part of the air-conditioned air sucked from the first indoor space to the outside through the evaporator increases the heat absorption amount in the evaporator and raises the temperature of the evaporator. It is what I did.
この手段により、蒸発器における吸熱量を増加させ、冷媒回路全体の温度を上昇させることで蒸発器表面の温度を上昇させ、蒸発器に発生した霜を融けやすくし、除霜運転時間を短縮することが可能となる。 By this means, the heat absorption amount in the evaporator is increased, the temperature of the evaporator circuit is increased by increasing the temperature of the entire refrigerant circuit, the frost generated in the evaporator is easily melted, and the defrosting operation time is shortened. It becomes possible.
また本発明が講じた第十二の解決手段は、減圧機構と蒸発器の間の冷媒回路上に冷媒を加熱するための冷媒加熱手段を設け、除霜運転時に冷媒加熱手段により冷媒を加熱することで除霜時間を短縮すると共に第一室内空間の暖房を行うようにしたものである。 A twelfth solution provided by the present invention is that a refrigerant heating means for heating the refrigerant is provided on the refrigerant circuit between the decompression mechanism and the evaporator, and the refrigerant is heated by the refrigerant heating means during the defrosting operation. Thus, the defrosting time is shortened and the first indoor space is heated.
この手段により、除霜運転時に冷媒回路に加熱手段による熱を投入することによって冷媒回路内の冷媒の温度を上昇させ、蒸発器に発生した霜を融けやすくし、除霜運転時間を短縮することが可能となる。 By this means, the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is increased by supplying heat from the heating means to the refrigerant circuit during the defrosting operation, so that the frost generated in the evaporator is easily melted and the defrosting operation time is shortened. Is possible.
また本発明が講じた第十三の解決手段は、冷媒加熱手段が通電により加熱するヒーターで構成したものである。 The thirteenth solution provided by the present invention comprises a heater that is heated by energization of the refrigerant heating means.
この手段により、比較的容易に冷媒回路に熱を投入することが可能となり、換気空調装置本体の寸法を大型化することなく除霜運転時間を短縮することが可能となる。 By this means, it is possible to heat the refrigerant circuit relatively easily, and the defrosting operation time can be shortened without increasing the size of the ventilation air conditioner body.
また本発明が講じた第十四の解決手段は、冷媒加熱手段が温水を通水することで対象を加熱する温水熱交換器で構成したものである。 The fourteenth solution taken by the present invention is a hot water heat exchanger that heats an object by passing hot water through the refrigerant heating means.
この手段により、発火等の不具合を発生することなく、比較的大量の熱を冷媒回路に供給することが可能となるため除霜運転時間を短縮することが可能となる。 By this means, it is possible to supply a relatively large amount of heat to the refrigerant circuit without causing problems such as ignition, so that the defrosting operation time can be shortened.
また本発明が講じた第十五の解決手段は、蒸発器の着霜時に第一室内空間内空気の流通経路を自動で切り替えるようにしたものである。 The fifteenth solution taken by the present invention is to automatically switch the flow path of the air in the first indoor space when the evaporator is frosted.
この手段により、着霜時に使用者が特別な操作を行うことなく自動的に除霜運転を開始することができ、使用者の利便性を向上することができる。 By this means, the user can automatically start the defrosting operation without performing a special operation at the time of frosting, and the convenience for the user can be improved.
また本発明が講じた第十六の解決手段は、蒸発器の温度を検知する蒸発器温度検知手段を設け、蒸発器の温度に応じて蒸発器の着霜を検知するようにしたものである。 According to a sixteenth solution provided by the present invention, an evaporator temperature detecting means for detecting the temperature of the evaporator is provided to detect frost formation on the evaporator according to the temperature of the evaporator. .
この手段により、蒸発器の着霜を的確に判定し、着霜時に速やかに除霜運転に移行することが可能となり、利用者の利便性を向上することが可能となる。 By this means, it is possible to accurately determine the frost formation of the evaporator, and to promptly shift to the defrosting operation at the time of frost formation, thereby improving the convenience for the user.
また本発明が講じた第十七の解決手段は、蒸発器の除霜終了時に第一室内空間内空気の流通経路を通常の暖房運転時の通風経路に自動で切り替えるようにしたものである。 The seventeenth solution taken by the present invention is to automatically switch the flow path of the air in the first indoor space to the ventilation path during normal heating operation when the defrosting of the evaporator is completed.
この手段により、除霜運転終了時に使用者が特別な操作を行うことなく自動的に暖房運転を再開することが可能となり、使用者の利便性を向上することができる。 By this means, it becomes possible to automatically restart the heating operation without any special operation by the user at the end of the defrosting operation, and the convenience for the user can be improved.
また本発明が講じた第十八の解決手段は、第一室内空間内空気の温度を検知し、第一室内空間内空気の温度が低温の場合には減圧機構による減圧量を低減させるようにしたものである。 The eighteenth solution taken by the present invention is to detect the temperature of the air in the first indoor space and reduce the amount of pressure reduction by the pressure reducing mechanism when the temperature of the air in the first indoor space is low. It is a thing.
この手段により、第一室内空間内の空気の温度が低い場合、第一室内空間内の空気を蒸発器に供給するのみでは除霜時間が長くなってしまう場合があるが、減圧機構での減圧量を低減することで、蒸発器に供給される冷媒の温度を上昇させ、早期に蒸発器に発生した霜を融かすことが可能となる。 By this means, when the temperature of the air in the first indoor space is low, the defrosting time may be prolonged only by supplying the air in the first indoor space to the evaporator. By reducing the amount, it is possible to increase the temperature of the refrigerant supplied to the evaporator and melt frost generated in the evaporator at an early stage.
また本発明が講じた第十九の解決手段は、第一室内空間内空気の温度が所定の温度を超えた場合に減圧機構による減圧量を大きくするようにしたものである。 According to a nineteenth solution taken by the present invention, the amount of pressure reduction by the pressure reduction mechanism is increased when the temperature of the air in the first indoor space exceeds a predetermined temperature.
この手段により、除霜運転中に第一室内空間内の空気の温度が所定の温度を超えた場合には蒸発器における吸熱量が上昇することから、減圧機構による減圧量を大きくしても蒸発器における温度が蒸発器表面に発生した霜を融かすのに充分な温度を得られるため、減圧量を増加させて第一室内空間に対する暖房能力を向上させることができる。 By this means, if the temperature of the air in the first indoor space exceeds a predetermined temperature during the defrosting operation, the amount of heat absorbed in the evaporator rises. Since a temperature sufficient for melting the frost generated on the evaporator surface can be obtained, the heating capacity for the first indoor space can be improved by increasing the amount of decompression.
また本発明が講じた第二十の解決手段は、第一室内空間内空気の温度を検知し、第一室内空間内空気の温度が低温の場合には循環ファンによる空気の送風量を増加させるようにしたものである。 The twenty-first solution provided by the present invention is to detect the temperature of the air in the first indoor space and increase the amount of air blown by the circulation fan when the temperature of the air in the first indoor space is low. It is what I did.
この手段により、蒸発器を通過する空調対象空気の送風量を増加させることで蒸発器での吸熱量を増加させ、冷媒回路内の冷媒の温度を上昇させ、早期に蒸発器に発生した霜を融かすことが可能となる。 By this means, the amount of air to be air-conditioned passing through the evaporator is increased to increase the amount of heat absorbed by the evaporator, the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is increased, and the frost generated in the evaporator at an early stage is increased. It can be melted.
また本発明が講じた第二十一の解決手段は、第一室内空間内空気の温度が所定の温度を超えた場合に循環ファンによる空気の送風量を低下させるようにしたものである。 According to a twenty-first solution provided by the present invention, the amount of air blown by the circulation fan is reduced when the temperature of the air in the first indoor space exceeds a predetermined temperature.
この手段により、除霜運転中に第一室内空間内の空気の温度が所定の温度を超えた場合には蒸発器における吸熱量が上昇することから、循環ファンによる空気の送風量を低下させても蒸発器における温度が蒸発器表面に発生した霜を融かすのに充分な温度を得られるため、循環ファンによる送風量を低下させ、第一室内空間に吹出す空気の温度を上昇させ、第一室内空間内に人がいる場合に生じる冷風感を低下させることができる。 By this means, when the temperature of the air in the first indoor space exceeds a predetermined temperature during the defrosting operation, the amount of heat absorbed in the evaporator increases, so the amount of air blown by the circulation fan is reduced. Since the temperature in the evaporator is sufficient to melt the frost generated on the surface of the evaporator, the amount of air blown by the circulation fan is reduced, the temperature of the air blown into the first indoor space is increased, The feeling of cold wind that occurs when a person is present in one indoor space can be reduced.
また本発明が講じた第二十二の解決手段は、第一室内空間内の温度検知手段を第二の吸込口近傍の空気流通経路内に設けたものである。 According to a twenty-second solution provided by the present invention, the temperature detection means in the first indoor space is provided in the air flow path in the vicinity of the second suction port.
この手段により、除霜運転中の第一室内空間内の空気の温度を正確に検知することが可能となり、除霜運転中の換気空調装置の運転状況を正確に制御することが可能となる。 By this means, it is possible to accurately detect the temperature of the air in the first indoor space during the defrosting operation, and it is possible to accurately control the operation status of the ventilation air conditioner during the defrosting operation.
本発明によれば、低温時の暖房運転中に蒸発器が着霜状態になった場合においても空調対象室内の暖房を継続しながら除霜運転を行うことが可能となり、効率的に空調対象空間の暖房を行うことが可能となると共に使用者の利便性を向上することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to perform the defrosting operation while continuing the heating of the air-conditioning target room even when the evaporator is in a frosting state during the heating operation at a low temperature. Thus, it is possible to improve the convenience of the user.
また、除霜運転期間を短くすることができ、使用者の利便性を向上することが可能となる。 Further, the defrosting operation period can be shortened, and the convenience for the user can be improved.
また、除霜運転時の消費エネルギーを低下させ、低ランニングコストの換気空調装置を提供することができる。 Moreover, the energy consumption at the time of a defrost operation can be reduced and the ventilation air conditioner of low running cost can be provided.
また、除霜運転にかかわる使用者の操作を必要とせず、使用者の利便性を損なうことなく効率のよい暖房を行うことが可能な換気空調装置を提供することができる。 In addition, it is possible to provide a ventilation air conditioner that does not require user operation related to the defrosting operation and can perform efficient heating without impairing user convenience.
本発明の請求項1記載の発明は、圧縮機と、凝縮器と、減圧機構と、蒸発器と、凝縮器に空調対象室の空気を送風する凝縮器用ファンと蒸発器に吸熱対象空気を送風するための蒸発器用ファンを用いた冷凍サイクルにより空調対象室を暖房する空調機において、蒸発器の除霜運転時に空調対象室内の空気を蒸発器、凝縮器の順に通風させることで空調対象室の暖房を実施しながら蒸発器の除霜を実施するようにしたものであり、除霜運転中において、空調対象室内空気の持つ熱に圧縮機への入力熱量を追加して空調対象室へ供給することができるため空調対象室に対する熱投入を停止することなく除霜運転を行うことが可能となるため、従来除霜運転中に停止していた空調対象室への熱投入を停止することなく除霜運転を行うことが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, a compressor, a condenser, a decompression mechanism, an evaporator, a condenser fan that blows air from an air-conditioning target room to the condenser, and an endothermic air to the evaporator are blown. In an air conditioner that heats an air-conditioned room by a refrigeration cycle using an evaporator fan, the air in the air-conditioned room is passed through the evaporator and the condenser in that order during the defrosting operation of the evaporator to The evaporator is defrosted while heating is performed. During the defrosting operation, the amount of heat input to the compressor is added to the heat of the air in the air-conditioned room and supplied to the air-conditioned room. Therefore, the defrosting operation can be performed without stopping the heat input to the air-conditioning target room. Therefore, the heat input to the air-conditioning target room that has been stopped during the conventional defrosting operation can be performed without stopping. It becomes possible to perform frost operation .
空調対象空間である第一室内空間に開口した吸込口から空気を吸い込んで前記第一室内空間に開口した吹出口から空気を吹出す循環ファンと、前記第一室内空間以外の第二室内空間に開口した排気口から空気を吸い込んで屋外に排出することで換気を行う換気ファンと、冷媒を圧縮する圧縮機と前記循環ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる凝縮器と、冷媒の減圧を行う減圧機構と前記換気ファンにより送風される空気と冷媒を熱交換させる蒸発器の順に冷媒が循環する冷媒回路を設けた換気空調装置において、前記蒸発器と前記凝縮器の間を連通する除霜風路と前記除霜風路内の空気の流通を閉止するための除霜風路閉止手段をさらに設け、前記蒸発器の除霜運転時に空調対象室内の空気を除霜風路を介して蒸発器、凝縮器の順に送風することで第一室内空間の暖房を実施しながら蒸発器の除霜を実施するようにしたものであり、除霜運転中において、第一室内空間内空気の持つ熱に圧縮機への入力熱量を追加して第一室内空間へ供給することができるため第一室内空間に対する熱投入を停止することなく除霜運転を行うことが可能となるため、従来除霜運転中に停止していた第一室内空間への熱投入を停止することなく除霜運転を行うことが可能となると共に、暖房運転時または除霜運転時に必要となるそれぞれの通風路を分離/統合することが可能となり、専用の風路を設けることなく暖房運転及び除霜運転を切り替えることが可能となる。 A circulation fan that sucks air from a suction port opened in the first indoor space, which is an air-conditioning target space, and blows out air from a blowout port opened in the first indoor space; and a second indoor space other than the first indoor space A ventilation fan that ventilates by sucking air from the opened exhaust port and discharging it outdoors, a compressor that compresses the refrigerant, a condenser that exchanges heat between the air blown by the circulation fan and the refrigerant, and decompression of the refrigerant In the ventilation air conditioner provided with a refrigerant circuit in which the refrigerant circulates in the order of the pressure reducing mechanism for performing the cooling and the air blown by the ventilation fan and the evaporator for exchanging heat with the refrigerant, the evaporator and the condenser are connected to each other A defrost air passage closing means for closing air flow in the frost air passage and the defrost air passage is further provided, and air in the air-conditioning target room is passed through the defrost air passage during the defrost operation of the evaporator. Evaporator, condenser The defrosting of the evaporator is performed while heating the first indoor space by blowing air, and the heat of the air in the first indoor space is transferred to the compressor during the defrosting operation. Since the amount of input heat can be added and supplied to the first indoor space, it is possible to perform the defrosting operation without stopping the heat input to the first indoor space. In addition, the defrosting operation can be performed without stopping the heat input to the first indoor space, and the respective ventilation paths required during the heating operation or the defrosting operation can be separated / integrated. The heating operation and the defrosting operation can be switched without providing a dedicated air passage.
また、暖房運転時には除霜風路閉止手段を閉止し、除霜運転時には除霜風路閉止手段を開放するようにしたものであり、この手段により、暖房運転時には蒸発器から凝縮器への空気の流通を停止し、第二室内空間から蒸発器を介して凝縮器に空気が流入することを防止するため、暖房能力を低下させること無く暖房運転を行うことが可能となると共に、除霜運転時には蒸発器から凝縮器への空気の流通を開放し、除霜風路を通風させることで除霜を行いながら第一室内空間への熱投入を行うことが可能となる。 In addition, the defrosting air passage closing means is closed during the heating operation, and the defrosting air passage closing means is opened during the defrosting operation. By this means, the air from the evaporator to the condenser is used during the heating operation. In order to prevent the air from flowing into the condenser from the second indoor space through the evaporator, it is possible to perform the heating operation without deteriorating the heating capacity and to perform the defrosting operation. Occasionally, the flow of air from the evaporator to the condenser is released, and the defrost air passage is ventilated, so that heat can be input into the first indoor space while defrosting.
また、第一室内空間内の空調対象空気を吸気するための第二の吸込口をさらに設け、除霜運転時に第二の吸込口から空調対象空気を吸引することで凝縮器に空調対象空気を供給することを特徴とするようにしたものであり、除霜運転時の空調対象空気の流通する風路を単純化し、より少ない圧力損失で通風することが可能となり、除霜運転の際に蒸発器への空調対象空気の供給を均一に行うことができるようになり、除霜運転時間を短縮することが可能となる。 Further, a second suction port for sucking air to be conditioned in the first indoor space is further provided, and air to be conditioned is sucked into the condenser by sucking air to be conditioned from the second suction port during the defrosting operation. It is designed to supply air, simplifies the air path through which air to be conditioned flows during defrosting operation, and allows ventilation with less pressure loss, and evaporates during defrosting operation. The air-conditioning target air can be uniformly supplied to the vessel, and the defrosting operation time can be shortened.
また、吸込口及び第二の吸込口にそれぞれの吸込口を閉止するための第一の閉止機構および第二の閉止機構を設けたものであり、暖房運転時または除霜運転時にそれぞれ必要となる吸込口のみから第一室内空間内の空調対象空気を吸引することが可能となり、暖房運転時の暖房能力の低下防止及び除霜運転時の除霜運転時間を短縮することができる。 Also, the suction port and the second suction port are provided with a first closing mechanism and a second closing mechanism for closing the respective suction ports, which are required during heating operation or defrosting operation, respectively. It becomes possible to suck the air-conditioning target air in the first indoor space from only the suction port, and it is possible to prevent the heating capacity from being lowered during the heating operation and to shorten the defrosting operation time during the defrosting operation.
また、暖房運転時には第二の閉止機構を閉止し吸気口から空調対象空気を吸引し、除霜運転時には第一の閉止機構を閉止し第二の吸気口から空調対象空気を吸引するようにしたものであり、暖房運転時には吸込口から第一室内空間内の空調対象空気を吸引し凝縮器へ供給することが可能となると共に第二の吸込口からの蒸発器への空調対象空気の流入を停止することが可能となり、暖房運転時の暖房能力の低下を防止することが可能となる。また、除霜運転時には第二の吸込口から第一室内空間内の空調対象空気を吸引し蒸発器、凝縮器の順に通風することが可能となると共に吸込口からの空調対象空気の流入を停止することで冷媒回路内の冷媒の温度が低下するのを防止し、除霜運転時間を短縮することが可能となる。 Also, during the heating operation, the second closing mechanism is closed and the air-conditioning target air is sucked from the intake port, and during the defrosting operation, the first closing mechanism is closed and the air-conditioning target air is sucked from the second intake port. During heating operation, the air to be conditioned in the first indoor space can be sucked from the suction port and supplied to the condenser, and the air to be conditioned from the second suction port can flow into the evaporator. It becomes possible to stop, and it becomes possible to prevent the fall of the heating capability at the time of heating operation. In addition, during the defrosting operation, air to be air-conditioned in the first indoor space can be sucked from the second suction port and vented in the order of the evaporator and the condenser, and the inflow of air-conditioning target air from the suction port is stopped. By doing so, it is possible to prevent the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit from being lowered, and to shorten the defrosting operation time.
また、除霜運転時には第二室内空間からの換気を停止するようにしたものであり、除霜運転時に第二室内空間内の空気が蒸発器を介して第一室内空間に流入するのを防止することで第一室内空間への暖房効果を向上させると共に、第二室内空間内の空気が塵埃や臭気などに汚染されていた場合でも第一室内空間への塵埃や臭気の流入を防止することができる。 In addition, ventilation from the second indoor space is stopped during the defrosting operation, and air in the second indoor space is prevented from flowing into the first indoor space via the evaporator during the defrosting operation. To improve the heating effect to the first indoor space and prevent the inflow of dust and odor into the first indoor space even when the air in the second indoor space is contaminated with dust and odor Can do.
また、排気口から吸引した第二室内空間内の空気を蒸発器に供給する排気風路内に第二室内空間からの空気の供給を閉止するための第三の閉止機構を設けたものであり、第二室内空間から換気空調装置に空気が流入するのを防止することができ、第一室内空間への暖房効果の向上及び第一室内空間への第二室内空間内の塵埃や臭気の流入を防止することができる。 Further, a third closing mechanism for closing the supply of air from the second indoor space is provided in the exhaust air passage for supplying air in the second indoor space sucked from the exhaust port to the evaporator. The air can be prevented from flowing into the ventilation air conditioner from the second indoor space, the heating effect to the first indoor space is improved, and the inflow of dust and odor in the second indoor space to the first indoor space Can be prevented.
また、暖房運転時には第三の閉止機構を開放し、除霜運転時には第三の閉止機構を閉止するようにしたものであり、暖房運転時には第二室内空間から蒸発器に第二室内空間内の空気を供給することで第二室内空間内の空気から吸収した熱を凝縮器により第一室内空間内の空調対象空気に供給することで暖房すると共に、除霜運転時には第二室内空間から蒸発器に第二室内空間内の空気が流入するのを防止し、第二室内空間内の塵埃や臭気が第一室内空間内に流入するのを防止することができる。 Further, the third closing mechanism is opened during the heating operation, and the third closing mechanism is closed during the defrosting operation. During the heating operation, the evaporator is moved from the second indoor space to the evaporator. Heat is supplied by supplying air from the air in the second indoor space by supplying air to the air-conditioning target air in the first indoor space by the condenser, and at the time of defrosting operation, the evaporator is discharged from the second indoor space. It is possible to prevent the air in the second indoor space from flowing in, and to prevent the dust and odor in the second indoor space from flowing into the first indoor space.
また、除霜運転時に循環ファンにより第一室内空間内の空気を吸引し、蒸発器、凝縮器の順に通風するようにしたものであり、この手段により、除霜運転時に浴室内の空気を本体内に流通させるためのファンを別途設けることなく循環送風を行うことが可能となる。 Also, the air in the first indoor space is sucked by the circulation fan during the defrosting operation, and the evaporator and the condenser are ventilated in this order. By this means, the air in the bathroom is removed from the main body during the defrosting operation. It is possible to perform circulating air blowing without separately providing a fan for circulation inside.
また、除霜運転時に換気ファン及び循環ファンを運転し、第一室内空間から吸引した空調対象空気の一部を蒸発器、凝縮器の順に通風し第一室内空間に循環送風すると共に第一室内空間から吸引した空調対象空気の一部を蒸発器を介して屋外に排気することで蒸発器における吸熱量を増加させ、蒸発器の温度を上昇させるようにしたものであり、蒸発器における吸熱量を増加させ、冷媒回路全体の温度を上昇させることで蒸発器表面の温度を上昇させ、蒸発器に発生した霜を融けやすくし、除霜運転時間を短縮することが可能となる。 Further, during the defrosting operation, the ventilation fan and the circulation fan are operated, and a part of the air-conditioning target air sucked from the first indoor space is ventilated in the order of the evaporator and the condenser, and is circulated and blown to the first indoor space. A part of air to be air-conditioned sucked from the space is exhausted to the outside through the evaporator, so that the heat absorption amount in the evaporator is increased and the temperature of the evaporator is raised. The heat absorption amount in the evaporator By increasing the temperature of the entire refrigerant circuit, the temperature of the evaporator surface is increased, the frost generated in the evaporator can be easily melted, and the defrosting operation time can be shortened.
また、減圧機構と蒸発器の間の冷媒回路上に冷媒を加熱するための冷媒加熱手段を設け、除霜運転時に冷媒加熱手段により冷媒を加熱することで除霜時間を短縮すると共に第一室内空間の暖房を行うようにしたものであり、除霜運転時に冷媒回路に加熱手段による熱を投入することによって冷媒回路内の冷媒の温度を上昇させ、蒸発器に発生した霜を融けやすくし、除霜運転時間を短縮することが可能となる。 In addition, a refrigerant heating means for heating the refrigerant is provided on the refrigerant circuit between the decompression mechanism and the evaporator, and the defrosting time is shortened by heating the refrigerant by the refrigerant heating means during the defrosting operation and the first chamber. It is intended to heat the space, by raising the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit by putting heat by the heating means into the refrigerant circuit during the defrosting operation, making it easier to melt the frost generated in the evaporator, It is possible to shorten the defrosting operation time.
また、冷媒加熱手段が通電により加熱するヒーターで構成したものであり、比較的容易に冷媒回路に熱を投入することが可能となり、換気空調装置本体の寸法を大型化することなく除霜運転時間を短縮することが可能となる。 In addition, the refrigerant heating means is composed of a heater that heats by energization, and heat can be input to the refrigerant circuit relatively easily, and the defrosting operation time can be obtained without increasing the size of the ventilation air conditioner body. Can be shortened.
また、冷媒加熱手段が温水を通水することで対象を加熱する温水熱交換器で構成したものであり、発火等の不具合を発生することなく、比較的大量の熱を冷媒回路に供給することが可能となるため除霜運転時間を短縮することが可能となる。 The refrigerant heating means is composed of a hot water heat exchanger that heats the target by passing hot water, and supplies a relatively large amount of heat to the refrigerant circuit without causing problems such as ignition. Therefore, the defrosting operation time can be shortened.
また、蒸発器の着霜時に第一室内空間内空気の流通経路を自動で切り替えるようにしたものであり、着霜時に使用者が特別な操作を行うことなく自動的に除霜運転を開始することができ、使用者の利便性を向上することができる。 In addition, when the evaporator is frosting, the flow path of the air in the first indoor space is automatically switched, and the defrosting operation is automatically started without any special operation by the user during frosting. And user convenience can be improved.
また、蒸発器の温度を検知する蒸発器温度検知手段を設け、蒸発器の温度に応じて蒸発器の着霜を検知するようにしたものであり、蒸発器の着霜を的確に判定し、着霜時に速やかに除霜運転に移行することが可能となり、利用者の利便性を向上することが可能となる。 Further, an evaporator temperature detecting means for detecting the temperature of the evaporator is provided, and the frost formation of the evaporator is detected according to the temperature of the evaporator, and the frost formation of the evaporator is accurately determined, It becomes possible to promptly shift to the defrosting operation at the time of frost formation, and the convenience for the user can be improved.
また、蒸発器の除霜終了時に第一室内空間内空気の流通経路を通常の暖房運転時の通風経路に自動で切り替えるようにしたものであり、除霜運転終了時に使用者が特別な操作を行うことなく自動的に暖房運転を再開することが可能となり、使用者の利便性を向上することができる。 In addition, when the defrosting of the evaporator is completed, the flow path of the air in the first indoor space is automatically switched to the ventilation path during the normal heating operation, and the user performs a special operation at the end of the defrosting operation. It becomes possible to automatically restart the heating operation without performing it, and the convenience for the user can be improved.
また、、第一室内空間内空気の温度を検知し、第一室内空間内空気の温度が低温の場合には減圧機構による減圧量を低減させるようにしたものであり、第一室内空間内の空気の温度が低い場合、第一室内空間内の空気を蒸発器に供給するのみでは除霜時間が長くなってしまう場合があるが、減圧機構での減圧量を低減することで、蒸発器に供給される冷媒の温度を上昇させ、早期に蒸発器に発生した霜を融かすことが可能となる。 Further, the temperature of the air in the first indoor space is detected, and when the temperature of the air in the first indoor space is low, the amount of pressure reduction by the pressure reducing mechanism is reduced. If the temperature of the air is low, simply supplying the air in the first indoor space to the evaporator may result in a longer defrosting time. It is possible to increase the temperature of the supplied refrigerant and melt frost generated in the evaporator at an early stage.
また、第一室内空間内空気の温度が所定の温度を超えた場合に減圧機構による減圧量を大きくするようにしたものであり、除霜運転中に第一室内空間内の空気の温度が所定の温度を超えた場合には蒸発器における吸熱量が上昇することから、減圧機構による減圧量を大きくしても蒸発器における温度が蒸発器表面に発生した霜を融かすのに充分な温度を得られるため、減圧量を増加させて第一室内空間に対する暖房能力を向上させることができる。 Further, when the temperature of the air in the first indoor space exceeds a predetermined temperature, the amount of pressure reduction by the pressure reducing mechanism is increased, and the temperature of the air in the first indoor space is predetermined during the defrosting operation. Since the endothermic amount in the evaporator rises when the temperature exceeds the temperature of the evaporator, the temperature in the evaporator is sufficient to melt the frost generated on the surface of the evaporator even if the amount of decompression by the decompression mechanism is increased. Therefore, the heating capacity for the first indoor space can be improved by increasing the amount of decompression.
また、第一室内空間内空気の温度を検知し、第一室内空間内空気の温度が低温の場合には循環ファンによる空気の送風量を増加させるようにしたものであり、蒸発器を通過する空調対象空気の送風量を増加させることで蒸発器での吸熱量を増加させ、冷媒回路内の冷媒の温度を上昇させ、早期に蒸発器に発生した霜を融かすことが可能となる。 Further, the temperature of the air in the first indoor space is detected, and when the temperature of the air in the first indoor space is low, the amount of air blown by the circulation fan is increased and passes through the evaporator. By increasing the amount of air to be air-conditioned, the amount of heat absorbed by the evaporator is increased, the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit is increased, and frost generated in the evaporator at an early stage can be melted.
また、第一室内空間内空気の温度が所定の温度を超えた場合に循環ファンによる空気の送風量を低下させるようにしたものであり、除霜運転中に第一室内空間内の空気の温度が所定の温度を超えた場合には蒸発器における吸熱量が上昇することから、循環ファンによる空気の送風量を低下させても蒸発器における温度が蒸発器表面に発生した霜を融かすのに充分な温度を得られるため、循環ファンによる送風量を低下させ、第一室内空間に吹出す空気の温度を上昇させ、第一室内空間内に人がいる場合に生じる冷風感を低下させることができる。 Further, when the temperature of the air in the first indoor space exceeds a predetermined temperature, the amount of air blown by the circulation fan is reduced, and the temperature of the air in the first indoor space during the defrosting operation. When the temperature exceeds a predetermined temperature, the amount of heat absorbed by the evaporator rises. Therefore, even if the amount of air blown by the circulation fan is reduced, the temperature at the evaporator melts the frost generated on the evaporator surface. Since sufficient temperature can be obtained, the amount of air blown by the circulation fan can be reduced, the temperature of the air blown into the first indoor space can be increased, and the feeling of cold air generated when there are people in the first indoor space can be reduced. it can.
また、第一室内空間内の温度検知手段を第二の吸込口近傍の空気流通経路内に設けたものであり、除霜運転中の第一室内空間内の空気の温度を正確に検知することが可能となり、除霜運転中の換気空調装置の運転状況を正確に制御することが可能となる。 Further, the temperature detecting means in the first indoor space is provided in the air flow path near the second suction port, and the temperature of the air in the first indoor space during the defrosting operation is accurately detected. Therefore, it is possible to accurately control the operation status of the ventilation air conditioner during the defrosting operation.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態における換気空調装置が設置されている居住空間の見取り図である。図1において、屋内の居住空間1は、室内空間としてのリビング2、第一室内空間としての浴室3、第二室内空間としての脱衣室4あるいはトイレ5などに区画されており、浴室3の天井裏には、換気空調装置の本体6が設置されている。この本体6には、本体6と屋外を連通する第一排気ダクト7、脱衣室4の天井に開口した排気口としての第一排気口8と本体6を連通する第二排気ダクト9及びトイレ5の天井に開口した第二排気口10と本体6とを連通する第三排気ダクト11が接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a sketch of a living space in which a ventilation air conditioner according to an embodiment of the present invention is installed. In FIG. 1, an indoor living space 1 is partitioned into a
また、本体6内部には換気ファン12が配設されており、屋外と本体6を連通する第一排気ダクト7は換気ファン12の吹出し側に接続され、脱衣室4と本体6を連通する第二排気ダクト9及びトイレ5と本体6を連通する第三排気ダクト11は換気ファン12の吸込側に接続されている。したがって、換気ファン12を運転すると、第一排気口8及び第二排気口10から第二排気ダクト9及び第三排気ダクト11を通じて脱衣室4及びトイレ5の空気が換気ファン12に吸い込まれ、第一排気ダクト7を通じて屋外に排気される。
In addition, a
そして、換気ファン12を連続運転すると屋内の居住空間1内が負圧になるため、室内空間としてのリビング2の屋外に面した壁に開口した給気口13から新鮮な外気が給気されて居住空間1が換気されることになる。この換気運転は建物の機密性が高い場合は連続して行う必要があるため(24時間換気)、換気ファン12は所定の換気量、例えば一時間で居住空間1の約半分の容積に相当する換気量を確保するように連続運転を行う。
When the
また、リビング2には部屋の温度をコントロールするための空調機14が設置されており、夏場は冷房運転、冬場は暖房運転を行って室温を適正に保持している。したがって前述したように年間を通じて連続した換気運転を行っていると、リビングにおいては夏場は空調機14による冷房、冬場は空調機14による暖房を実施することで所定の温度範囲、例えば20℃から30℃にコントロールされた空気が脱衣室4のドア15およびトイレ5のドア15のガラリやアンダーカット部分を通じて第一排気口8および第二排気口10に吸い込まれ、換気空調装置の本体6を介して屋外に排出されることになる。
The
図2、図3は、換気空調装置の風路構成図及び冷媒回路図であり、図1、図2に示すように浴室3の天井裏に換気空調装置の本体6が設置されており、本体6の底部に浴室3の天井面に対して吸込口16および吹出口17を開口するとともに吸込口16に着脱自在に塵埃を捕捉するためのフィルター18を配設している。
2 and 3 are an air passage configuration diagram and a refrigerant circuit diagram of the ventilation air conditioner. As shown in FIGS. 1 and 2, a
本体6内の第一風路19には浴室3内の空気を吸い込むための吸込口16、吸込口16から吸い込んだ浴室3内の空気を昇温するための凝縮器20、凝縮器20で昇温された空気を浴室3に吹出すための吹出口17、吸込口16から浴室3内の空気を吸引し凝縮器20を介して吹出口17から再び浴室3内に循環送風するための循環ファン21が設けられており、風の流れを矢印で示すように吸込口16、凝縮器20、循環ファン21、吹出口17の順に循環送風することで浴室3内を暖房することができる。
In the
また、本体6内の第二風路22には第一排気ダクト7が本体6に接続される部分に第一排気口8及び第二排気口10から吸引された脱衣室4及びトイレ5内の空気を本体6内に通風するための第一換気口23、第一換気口23から吸い込んだ脱衣室4及びトイレ5内の空気から吸熱するための蒸発器24、蒸発器24で吸熱された空気を第三排気ダクト11に吹出すための換気吹出口25、第一換気口23から脱衣室4及びトイレ5内の空気を吸引し蒸発器24を介して換気吹出口25から屋外に排気するための換気ファン12が設けられており、風の流れを矢印で示すように第一換気口23、蒸発器24、換気ファン12、換気吹出口25の順に送風することで脱衣室4及びトイレ5内の空気から熱を吸熱した後、屋外に排気することで居住空間1内の換気を行うことができる。
Further, in the
また、本体6内部に、冷媒として例えば、HCFC系冷媒(分子中に塩素、水素、フッ素、炭素の各原子を含む)、HFC系冷媒(分子中に水素、炭素、フッ素の各原子を含む)、炭化水素、二酸化炭素等の自然冷媒などの何れかを充填した冷媒回路26を形設しており、この冷媒回路26中に、冷媒を圧縮する圧縮機27、供給空気と冷媒とを熱交換させる凝縮器20、冷媒を膨張させることで減圧させる減圧機構としての膨張弁28、供給空気と冷媒とを熱交換させる蒸発器24を介設している。
In addition, for example, an HCFC refrigerant (including chlorine, hydrogen, fluorine, and carbon atoms in the molecule) and an HFC refrigerant (including hydrogen, carbon, and fluorine atoms in the molecule) as the refrigerant in the
吸込口16には浴室3からの吸気を閉止するための第一の閉止機構としての第一ダンパ29が設けられており、第一ダンパ29を閉止することで浴室3からの空気の吸引を停止することができる。また、第一換気口23には脱衣室4及びトイレ5からの空気の吸引を閉止するための第三の閉止機構としての第二ダンパ30が設けられており、第二ダンパ30を閉止することで脱衣室4及びトイレ5からの空気の吸引を停止することができる。さらに、第二風路22内の蒸発器24より下流で換気ファン12より上流の第一風路19と隣接する部分には第二風路22と第一風路19を連通する除霜風路31が設けられており、除霜風路31内には第二風路22と第一風路19の連通を閉止するための除霜風路閉止手段としての除霜ダンパ32が設けられている。
The suction port 16 is provided with a
除霜風路31は第一風路19の吸込口16より下流で凝縮器20より上流の位置に連通されており、除霜ダンパ32開放時には第二風路22内の蒸発器24を通過後の空気が除霜風路31を介して第一風路19内の凝縮器20に通風されるようになっている。除霜ダンパ32閉止時には第一風路19及び第二風路22は隔絶されており、それぞれの風路内を流通する空気は混合されること無く通風される。第二風路22内の第一換気口23より下流で蒸発器24よりも上流の位置には浴室3内の空気を第二風路22内に導入するための第二の吸込口としての第二吸込口33が設けられており、第二吸込口33には第二吸込口33を閉止するための第二の閉止機構としての第三ダンパ34が設けられている。前述した各ダンパを各運転モードに応じて適宜開閉することで各運転モードに最適な風路に切替を行うことが可能となる。
The
次に換気空調装置の運転動作について説明する。表1は各運転パターンにおける各構成要素の動作状態を示す一覧表である。以下、それぞれの運転モードについて詳細に説明する。 Next, the operation of the ventilation air conditioner will be described. Table 1 is a list showing the operating state of each component in each operation pattern. Hereinafter, each operation mode will be described in detail.
まず、暖房運転モードにおいては、第一ダンパ29、第二ダンパ30を開放し、第三ダンパ34、除霜ダンパ32を閉止した状態で運転を行う。この場合、吸込口16から吸引された浴室3内の空気は凝縮器20で昇温された後、循環ファン21で浴室3に循環送風され浴室3内を暖房する。第一換気口23から吸引された脱衣室4及びトイレ5内の空気は蒸発器24で吸熱され温度を下げられた状態で換気ファン12により屋外に排気される。蒸発器24により脱衣室4及びトイレ5内の空気から吸熱された熱は凝縮器20により浴室3内に供給されるため、居住空間1内で空調機14等により空調された熱を換気により屋外に無駄に排出することなく浴室3内に回収することで効率よく暖房を行うことが可能となる。
First, in the heating operation mode, the
次に、浴室換気運転モードにおいては、第三ダンパ34を開放し、第一ダンパ29、第二ダンパ30、除霜ダンパ32を閉止した状態で運転を行う。この場合、換気ファン12のみを運転し、循環ファン21の運転は停止する。換気ファン12により第二吸込口33から吸い込まれた浴室3内の空気は換気ファン12により換気吹出口25より屋外に排気される。この際、圧縮機27の運転は行われておらず、蒸発器24における吸熱も行われないため、浴室3内の空気はそのまま屋外に排気されることになる。
Next, in the bathroom ventilation operation mode, the
次に、他室換気モードにおいては第二ダンパ30を開放し、第一ダンパ29、第三ダンパ34、除霜ダンパ32を閉止した状態で運転を行う。この場合、換気ファン12のみを運転し、循環ファン21の運転は停止する。換気ファン12により第一換気口23から吸引された脱衣室4及びトイレ5内の空気は換気ファン12により換気吹出口25より屋外に排気される。この際、圧縮機27の運転は行われておらず、蒸発器24における吸熱も行われないため、脱衣室4及びトイレ5内の空気はそのまま屋外に排気されることになる。
Next, in the other room ventilation mode, the
次に、除霜運転モードについて詳細に解説する。除霜運転モードとは、暖房運転時に脱衣室4やトイレ5内の空気の温度が低い場合や浴室3への暖房効果を高めたい場合に膨張弁28における冷媒の減圧量を大きくすることによって蒸発器の温度を低温にすることで蒸発器24表面に空気中の水分が氷結し(着霜状態)、蒸発器24表面が霜で覆われてしまい、蒸発器24の熱交換能力が低下した場合に、蒸発器24表面に発生した霜を融かし、蒸発器24の熱交換能力を回復させるための運転モードである。
Next, the defrosting operation mode will be described in detail. In the defrosting operation mode, when the temperature of the air in the
着霜状態で暖房運転を継続した場合、冷媒回路内の冷媒の温度は徐々に低下を続け、圧縮機27の運転範囲以下の温度となってしまうと運転が不可能となるため、通常はある程度の着霜が発生した場合に除霜運転を行うことで蒸発器24表面の霜を融かしてから暖房運転を再開することが一般的である。除霜運転モードはこのような着霜状態を解消させるための運転モードであり、除霜運転モードを実施することで蒸発器24表面の霜を融かすことで蒸発器24の熱交換能力を回復させるための運転モードである。
When the heating operation is continued in the frosting state, the temperature of the refrigerant in the refrigerant circuit continues to gradually decrease, and if the temperature falls below the operating range of the
通常の冷媒回路搭載機器においては、除霜運転時には圧縮機27の運転を停止し、蒸発器24への送風を行うことで供給する空気の熱により霜を融かす方式がとられている。しかしながらこのような除霜方式の場合、供給する空気の温度が水が凍結する温度以下、すなわち、一般的には0℃以下の温度の場合、蒸発器24表面に発生した霜は解けることなく場合によっては成長し続けるため、すべての環境条件において除霜が可能とは言い切れない。このため、蒸発器24及び凝縮器20に対する空気の供給を停止し、圧縮機27のみを運転して、冷媒回路26内の冷媒の温度を上昇させ、高温になった冷媒を蒸発器24に流通させることで蒸発器24表面の霜を融かす方法がとられる場合がある。しかしながら前述した送風のみを行う場合と同様、空調対象空間である浴室3への熱の投入が停止するため、浴室3内の暖房を一時的に停止する必要があった。本発明では除霜運転モードにおいても空調対象空間である浴室3への熱の供給を停止することなく除霜運転を行うことが可能とした。
In an ordinary refrigerant circuit-equipped device, a method is employed in which the operation of the
除霜運転モードでは除霜ダンパ32及び第三ダンパ34を開放し、第一ダンパ29及び第二ダンパ30を閉止した状態で運転を行う。この場合、循環ファン21のみを運転し、換気ファン12の運転は停止する。蒸発器24の着霜状態の検知は蒸発器24に設けられた蒸発器温度検知手段としての蒸発器温センサー35により得られた値を元に行う。暖房運転中に蒸発器温センサー35で検知した蒸発器24の温度がある特定の値(例えば0℃)を一定期間(例えば10分)以上下回った場合、蒸発器24表面に霜が発生したと検知し、除霜運転モードに自動的に移行する。
In the defrosting operation mode, the defrosting
除霜運転モードに移行した場合、循環ファン21により第二吸込口33から浴室3内の空気が蒸発器24に供給される。浴室3内の空気は除霜運転モードに移行するまでに行われてきた暖房運転により昇温されているため、比較的高温の空気が蒸発器24に供給される。浴室3内から第二吸込口33を介して吸引された空気は蒸発器24を通過する際に蒸発器24表面の霜を融かすと共に蒸発器24により吸熱されて温度を下げられてから凝縮器20に供給される。凝縮器20では蒸発器24で吸熱された熱と圧縮機27を駆動するために消費された電力が熱量として空気に与えられるため、凝縮器20を通過した空気の温度は第二吸込口33から吸引された際の温度よりも上昇して吹出口17から浴室3に循環送風されることになる。このため、浴室3に対する暖房を停止することなく蒸発器24の表面に発生した霜を融かす除霜運転を行うことが可能となる。
When transitioning to the defrosting operation mode, the air in the
除霜運転の際に、比較的高温な浴室3内の空気を蒸発器24に供給することで蒸発器24での吸熱量は暖房運転時よりも増加するため、冷媒回路26内の冷媒の温度は暖房運転時よりも若干高くなる。このため、蒸発器24表面における霜を融かす作用も大きくなり、除霜にかかる時間も短時間化することができる。さらに、除霜運転時に第二吸込口33近傍に設けられた温度検知手段としての吸込温センサー36により浴室3内の温度を検知することで除霜運転時の循環ファン21による送風量、膨張弁28の減圧量を最適化する。
During the defrosting operation, by supplying air in the
浴室3内の温度が低温の場合、蒸発器24における吸熱量を増加させるため、循環ファン21による送風量を増加させると共に、膨張弁28による減圧量を低下させ、蒸発器24に供給される冷媒の温度を上昇させ、除霜運転にかかる時間を短縮させる。浴室3内の空気の温度がさらに低温の場合は、第三ダンパ34を開放し、換気ファン12を運転することで浴室3内の空気を蒸発器24を介して屋外に排気しながら循環ファン21により浴室3内の空気を蒸発器24、凝縮器20を介して浴室3内に循環送風することで除霜運転を行う。このようにすることで、凝縮器20での放熱量に対して蒸発器24での吸熱量を大きくすることができるため、冷媒回路26内の冷媒の温度を上昇させ、浴室3内の空気の温度が低温の場合でも除霜運転を短時間で終了させることができるようになる。
When the temperature in the
除霜運転終了時には除霜ダンパ32及び第三ダンパ34は自動的に閉止し、第一ダンパ29及び第二ダンパ30を自動的に開放することで風路構成を変更し、自動的に暖房運転に復帰するようになっている。
At the end of the defrosting operation, the defrosting
また、図2に示すように、冷媒回路26上の膨張弁28と蒸発器24の間には冷媒回路26内の冷媒を加熱するための冷媒加熱手段としてのヒーター37が設けられており、より浴室3内の温度が低温な場合、もしくはより短時間で除霜運転を終了する必要がある場合においてはヒーター37により冷媒を加熱することで蒸発器24に供給する冷媒の温度を上昇させ、蒸発器24表面に発生した霜を早期に融かすことができる。ヒーター37により投入された熱量は凝縮器20により浴室3内に投入され、暖房の熱の一部として利用される。ヒーターは圧縮機27等に供給される電力の一部を利用して発熱するため、比較的小型で容易に冷媒を加熱することが可能であるため、換気空調装置の本体6の寸法等を大型化することなく除霜運転を短時間で終了させることができる。
Further, as shown in FIG. 2, a
以上、説明した構成及び動作により、本実施の形態の換気空調装置は低温時の暖房運転中に蒸発器24が着霜状態になった場合においても空調対象室である浴室3内の暖房を継続しながら除霜運転を行うことが可能となり、効率的に空調対象空間の暖房を行うことが可能となると共に使用者の利便性を向上することが可能となる。
As described above, with the configuration and operation described above, the ventilation air-conditioning apparatus according to the present embodiment continues heating in the
また、除霜運転期間を短くすることができ、使用者の利便性を向上することが可能となる。 Further, the defrosting operation period can be shortened, and the convenience for the user can be improved.
また、除霜運転時の消費エネルギーを低下させ、低ランニングコストの換気空調装置を提供することができる。 Moreover, the energy consumption at the time of a defrost operation can be reduced and the ventilation air conditioner of low running cost can be provided.
また、除霜運転にかかわる使用者の操作を必要とせず、使用者の利便性を損なうことなく効率のよい暖房を行うことが可能な換気空調装置を提供することができる。 In addition, it is possible to provide a ventilation air conditioner that does not require user operation related to the defrosting operation and can perform efficient heating without impairing user convenience.
なお、以上説明した内容は、発明を実施するための一形態についてのみ説明したものであり、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。 The contents described above are only described for one mode for carrying out the invention, and the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、本実施の形態においては、浴室内の温度が低温の場合において膨張弁における減圧量の低下、循環ファンの風量増加、換気ファン運転による浴室内空気からの吸熱量の増加、ヒーターによる冷媒の加熱といった動作を行うように記述したが、除霜時間を短縮するために浴室内の温度が比較的高温の場合に実施してもなんら問題は無く、その作用効果に差異を生じない。望ましくは、除霜運転時に消費するエネルギーと除霜時間の短縮の観点から最適な組み合わせを行うことが望ましい。 For example, in the present embodiment, when the temperature in the bathroom is low, the amount of decompression in the expansion valve is reduced, the air volume of the circulation fan is increased, the amount of heat absorbed from the air in the bathroom due to the ventilation fan operation, Although described as performing an operation such as heating, there is no problem even if it is performed when the temperature in the bathroom is relatively high in order to shorten the defrosting time, and there is no difference in the effect. Desirably, it is desirable to perform an optimal combination from the viewpoint of shortening the defrosting time and the energy consumed during the defrosting operation.
また、本実施の形態においては冷媒を加熱する手段としてヒーターによる方法を記述したが、冷媒回路内の冷媒を加熱することが可能な手段であればよく、温水と冷媒を熱交換させるための熱交換器を設置し、温水と冷媒を通水することで冷媒を加熱する手段をとってもその作用効果に差異を生じない。本実施例で示したように浴室に換気空調装置を設置する場合、浴室で利用される温水を容易に利用することが可能となるため、温水による大容量の熱供給が可能であるため、より短時間での除霜運転終了が可能となる。このように、冷媒の加熱手段としては、望ましくは、熱源としての使用が容易で安全性が高いことが望ましい。 In the present embodiment, the method using the heater is described as the means for heating the refrigerant. However, any means capable of heating the refrigerant in the refrigerant circuit may be used, and heat for exchanging heat between the hot water and the refrigerant may be used. Even if an exchanger is installed and a means for heating the refrigerant by passing hot water and the refrigerant is taken, there is no difference in the effect. As shown in this example, when installing a ventilation air conditioner in the bathroom, it is possible to easily use the hot water used in the bathroom, so it is possible to supply a large amount of heat with hot water, The defrosting operation can be completed in a short time. As described above, it is desirable that the refrigerant heating means be easily used as a heat source and highly safe.
以上のように本発明にかかる換気空調装置は、除霜運転時に空調対象空間の暖房を停止することなく除霜運転を行うことが可能であり、除霜運転時間を短縮し、消費するエネルギーを低減することが可能であり、浴室の換気空調のみならず、リビングや寝室等の換気及び空調を必要とする居住空間における換気空調装置等にも適用することができる。 As described above, the ventilation air conditioner according to the present invention can perform the defrosting operation without stopping the heating of the air-conditioning target space during the defrosting operation, shorten the defrosting operation time, and consume the energy consumed. It can be reduced, and can be applied not only to ventilation and air conditioning in bathrooms but also to ventilation and air conditioning devices in living spaces that require ventilation and air conditioning in living rooms and bedrooms.
1 居住空間
2 リビング
3 浴室
4 脱衣室
5 トイレ
6 本体
7 第一排気ダクト
8 第一排気口
9 第二排気ダクト
10 第二排気口
11 第三排気ダクト
12 換気ファン
13 給気口
14 空調機
15 ドア
16 吸込口
17 吹出口
18 フィルター
19 第一風路
20 凝縮器
21 循環ファン
22 第二風路
23 第一換気口
24 蒸発器
25 換気吹出口
26 冷媒回路
27 圧縮機
28 膨張弁
29 第一ダンパ
30 第二ダンパ
31 除霜風路
32 除霜ダンパ
33 第二吸込口
34 第三ダンパ
35 蒸発器温センサー
36 吸込温センサー
37 ヒーター
101 室内機
102 凝縮器
103 循環送風機
104 室外機
105 蒸発器
106 送風ファン
107 圧縮機
108 膨張弁
109 冷媒回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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