JP2010085056A

JP2010085056A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2010085056A
Application number: JP2008257094A
Authority: JP
Inventors: Junji Hayashi; 淳二林
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【課題】外気温度が氷点下での除霜運転においても基板を凍結させることなく良好な運転ができる空気調和機を提供する。
【解決手段】圧縮機１と四方弁４と室外熱交換器２と室外熱交換器２の温度を検出する室外熱交換器温度センサー９と減圧装置３とを有する室外機５と、室内熱交換器６を有する室内機７とが冷媒配管１６により接続されて構成された空気調和機において、冷媒配管１６の室外熱交換器２と減圧装置３を接続する部分を基板凍結防止配管８とし、基板凍結防止配管８を室外熱交換器２の下部に沿うように配置すると共に、基板凍結防止配管８にデフロストセンサーを設けたもので、冬季の低外気温度での暖房運転においても必要以上に除霜運転時間を延長させることなく、除霜水の排水経路も確保できるので、除霜運転による空調空間の著しい温度低下を防止でき常に快適な空間を提供できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機に関するものである。

従来の空気調和機としては、外気温度が低い条件（例えば０℃以下）での暖房運転で除霜運転時に除霜水の排水経路確保のために、除霜運転終了後も一定時間暖房運転への復帰を遅らせるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平４−２６８１７９号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の空気調和機の構成においては、除霜運転時間が延長されることから、除霜後に室外熱交換器への霜残りなく暖房運転に復帰することができるが、除霜運転が必要以上に長い場合があり、室内熱交換器温度が著しく低下するので快適な空調が行えなかったり、除霜運転中に吐出圧力が異常に上昇し、圧縮機が損傷する危険があるなどの課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決し、低外気温度での暖房運転においても良好な除霜運転ができ、且つ除霜水の排水経路を確保することができると共に圧縮機を損傷させることのない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、圧縮機と四方弁と室外熱交換器と前記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度センサーと減圧装置とを有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機とが冷媒配管により接続されて構成された空気調和機において、前記冷媒配管の前記室外熱交換器と前記減圧装置を接続する部分を基板凍結防止配管とし、前記基板凍結防止配管を前記室外熱交換器の下部に沿うように配置すると共に、前記基板凍結防止配管にデフロストセンサーを設けたもので、冬季の低外気温度での暖房運転においても必要以上に除霜運転時間を延長させることなく、除霜水の排水経路も確保できるので、除霜運転による空調空間の著しい温度低下を防止でき常に快適な空間を提供できる。

本発明の空気調和機は、冷媒配管の室外熱交換器と減圧装置を接続する部分を基板凍結防止配管とし、その基板凍結防止配管を室外熱交換器の下部に沿うように配置したので、冬季の低外気温度での暖房運転においても必要以上に除霜運転時間を延長させることなく、除霜水の排水経路も確保できるので、除霜運転による空調空間の著しい温度低下を防止でき常に快適な空間を提供できる。

第１の発明は、圧縮機と四方弁と室外熱交換器と前記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度センサーと減圧装置とを有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機とが冷媒配管により接続されて構成された空気調和機において、前記冷媒配管の前記室外熱交換器と前記減圧装置を接続する部分を基板凍結防止配管とし、前記基板凍結防止配管を前記室外熱交換器の下部に沿うように配置すると共に、前記基板凍結防止配管にデフロストセンサーを設けたもので、冬季の低外気温度での暖房運転においても必要以上に除霜運転時間を延長させることなく、除霜水の排水経路も確保できるので、除霜運転による空調空間の著しい温度低下を防止でき常に快適な空間を提供できる。

第２の発明は、特に、第１の発明の室外熱交換器と減圧装置とを接続するバイパス配管を、基板凍結防止配管に並列に接続し、且つ、前記バイパス配管の長さを、前記基板凍結防止配管よりも短く設定したもので、暖房運転時に基板凍結防止配管を通過することによる性能低下を防止できると共に冬季の低外気温度での暖房運転においても必要以上に除霜運転時間を延長させることなく、除霜水の排水経路も確保できるので、除霜運転による空調空間の著しい温度低下を防止でき常に快適な空間を提供できる。

第３の発明は、特に、第２の発明のバイパス配管に、暖房運転時のみ流通できる逆止弁を設けたもので、暖房運転時に基板凍結防止配管を通過することによる性能低下を防止できると共に冬季の低外気温度での暖房運転においても必要以上に除霜運転時間を延長させることなく、除霜水の排水経路も確保できるので、除霜運転による空調空間の著しい温度低下を防止できると共に常に快適な空間を提供できる。

第４の発明は、特に、第２の発明の基板凍結防止配管とバイパス配管に、要求負荷に応じて開閉することができる電磁弁をそれぞれ設け、さらに外気温度を検出する外気温度センサーを有するもので、室内機の要求負荷及び冷凍サイクル状態により電磁弁を開閉できることから、常に最適な冷凍サイクルを作り出すことができると共に、冬季の低外気温度での暖房運転においても必要以上に除霜運転時間を延長させることなく、除霜水の排水経路も確保できるので、除霜運転による空調空間の著しい温度低下を防止できると共に常に快適な空間を提供できる。

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冷凍サイクル図、図２は、同空気調和機の室外熱交換器とその周辺配管の配置の一例を示すものである。

図１、２において、本実施の形態における空気調和機は、圧縮機１と、四方弁４と、室外熱交換器２と、減圧装置３とから構成された室外機５と、室内熱交換器６とを有する室内機７とが、冷媒配管１６を介して順次接続されて構成されている。８は、基板凍結防止配管で、これは、冷媒配管１６の室外熱交換器２と減圧装置３とを接続する部分である。そして、この基板凍結防止配管８は、基板１１と基板１１の上部に配置された室外熱交換器２との間で、室外熱交換器２の下部を沿うように配置されている。

９は、室外熱交換器２の温度を検出する室外熱交換器温度センサーであり、１０は、暖房運転時の除霜運転時に除霜終了判定するデフロストセンサーで、基板凍結防止配管８に取り付けられている。

以上のように構成された本実施の形態における空気調和機について、以下その動作を説明する。

暖房運転時において、室外機５の圧縮機１から吐出した高圧ガス冷媒は、四方弁４を介して室内機７へ流れ、室内熱交換器６で熱交換されて液化し、再び室外機５へ移動し減圧装置３で減圧され室外熱交換器２で熱交換されて低圧ガス化して四方弁４を通過し再度圧縮機１へ戻る。

暖房運転を続けると、外気温度よりも低い温度である室外熱交換器２に霜付きが生じることがあり、外気温度によっては、時間と共に室外熱交換器２に付着した霜が成長して室外熱交換器２の熱交換効率を低下させることから、室外熱交換器温度センサー９が一定温度以下を一定時間以上検知した場合に、除霜運転を行い室外熱交換器２での著しい熱交換効率の低下を防いでいる。

除霜運転時においては、四方弁４の切り替えにより室外熱交換器２には高圧ガスが流れ込むことにより、暖房運転で付着した霜が溶解する。

従来、外気温度が氷点下の場合においては、除霜運転で溶解した除霜水が基板１１上で凍結する恐れがあったが、本実施の形態では、室外熱交換器２で凝縮された高圧液冷媒が基板凍結防止配管８を通過し、室外熱交換器２に付着した霜を溶解しつつデフロストセンサー１０が所定の温度（例えば０℃超）となるまで、暖房運転に切り替わらないことから、除霜水が基板１１上で凍結することなく良好に排水される。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。本実施の形態における空気調和機は、図３に示すように、室外熱交換器２と減圧装置３との間に配置した基板凍結防止配管８と並列にバイパス配管１２を接続し、且つ、基板凍結防止配管８よりもバイパス配管１２の方を短く構成したもので、他の構成は、上記第１の実施の形態における空気調和機と同一なので、同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態における空気調和機の暖房運転においては、暖房運転中に、減圧装置３で減圧された２相冷媒のほとんどは、圧力損失の少ないバイパス配管１２に流れ込むため、暖房能力が向上する。また除霜運転時においては、基板凍結防止配管８にデフロストセンサー１０を設けているため、除霜不良にならず良好な除霜運転ができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。本実施の形態における空気調和機は、図４に示すように、バイパス配管１２に、暖房運転時のみ流通できる逆止弁１３を設けたもので、他の構成は、上記第２の実施の形態における空気調和機と同一なので、同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態における空気調和機の暖房運転中は、第２の実施の形態と同様に減圧装置３で減圧された２相冷媒のほとんどは、圧力損失の少ないバイパス配管１２に流れ込むため、暖房能力が向上する。また除霜運転時においては、バイパス配管１２に設置した逆止弁１３によりバイパス配管１２に冷媒が流通しないため、全ての冷媒が基板凍結防止配管８を流通し、良好な除霜運転ができると共に、除霜水が基板１１上で凍結することなく良好に排水される。

（実施の形態４）
図５は、本発明の第４の実施の形態における空気調和機の冷凍サイクル図である。本実施の形態における空気調和機は、図５に示すように、基板凍結防止配管８とバイパス配管１２に、要求負荷や冷凍サイクル状態によって開閉切り替えができる電磁弁１４ａと電磁弁１４ｂをそれぞれ設け、さらに外気温度を検出する外気温度センサー１５を室外機５に設けたもので、他の構成は、上記第２の実施の形態における空気調和機と同一なので、同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態における空気調和機の暖房運転中は、基板凍結防止配管８に配置した電磁弁１４ａを閉じることにより減圧装置３で減圧された２相冷媒は、圧力損失の少ないバイパス配管１２に流れ込むため、暖房能力が向上する。

また、除霜運転時においては、外気温度が氷点超の場合、除霜水が凍結する恐れがないことから、基板凍結防止配管８に配置した電磁弁１４ａとバイパス配管１２に設置した電磁弁１４ｂとを開放することにより、冷凍サイクルでの圧力損失を減少できるために除霜時間を短縮でき、快適な空調空間を提供することができる。

また、外気温度が氷点下の場合においては除霜運転で溶解した除霜水が基板１１上で凍結する恐れがあるため、基板凍結防止配管８に配置した電磁弁１４ａを開放しバイパス配管１２に設置した電磁弁１４ｂを閉鎖することにより、基板凍結防止配管８の温度が所定の温度（例えば０℃超）にならなければ、除霜運転を完了しないため除霜水が基板１１上で凍結することなく良好に排水される。

本発明の空気調和機は、冷媒配管の室外熱交換器と減圧装置を接続する部分を、室外熱交換器の下部を沿うように配置された基板凍結防止配管としているので、冬季の低外気温度での暖房運転においても必要以上に除霜運転時間を延長させることなく、除霜水の排水経路も確保できるので、家庭用の空気調和機や各種多室型空気調和機に適用できるものである。

本発明の実施の形態１における空気調和機の冷凍サイクル図同空気調和機の室外熱交換器とその周辺配管の配置の一例を示す図本発明の実施の形態２における空気調和機の冷凍サイクル図本発明の実施の形態３における空気調和機の冷凍サイクル図本発明の実施の形態４における空気調和機の冷凍サイクル図

符号の説明

１圧縮機
２室外熱交換器
３減圧装置
４四方弁
５室外機
６室内熱交換器
７室内機
８基板凍結防止配管
９室外熱交換器温度センサー
１０デフロストセンサー
１２バイパス配管
１３逆止弁
１４ａ、１４ｂ電磁弁
１５外気温度センサー

Claims

圧縮機と四方弁と室外熱交換器と前記室外熱交換器の温度を検出する室外熱交換器温度センサーと減圧装置とを有する室外機と、室内熱交換器を有する室内機とが冷媒配管により接続されて構成された空気調和機において、前記冷媒配管の前記室外熱交換器と前記減圧装置を接続する部分を基板凍結防止配管とし、前記基板凍結防止配管を前記室外熱交換器の下部に沿うように配置すると共に、前記基板凍結防止配管にデフロストセンサーを設けたことを特徴とする空気調和機。
室外熱交換器と減圧装置とを接続するバイパス配管を、基板凍結防止配管に並列に接続し、且つ、前記バイパス配管の長さを、前記基板凍結防止配管よりも短く設定したことを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
バイパス配管に、暖房運転時のみ流通できる逆止弁を設けたことを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。
基板凍結防止配管とバイパス配管に、要求負荷に応じて開閉することができる電磁弁をそれぞれ設け、さらに外気温度を検出する外気温度センサーを有することを特徴とする請求項２に記載の空気調和機。