JP2012037130A - Refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機と室内熱交換器と膨張弁と室外熱交換器が互いに冷媒配管で接続された冷凍サイクル装置に関し、特に圧縮機の信頼性を確保しながら除霜運転時の除霜性能を向上させることができる冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus in which a compressor, an indoor heat exchanger, an expansion valve, and an outdoor heat exchanger are connected to each other by refrigerant piping, and in particular, defrosting performance during a defrosting operation while ensuring the reliability of the compressor. The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus that can improve the efficiency.
従来、ヒートポンプ式空気調和機による暖房運転時に、室外熱交換器に霜が付着した場合には、暖房サイクルから冷房サイクルに四方弁を切り替えて除霜を行っている。この除霜方式では、室内ファンは停止するものの、室内機から冷気が徐々に放出されることから暖房感が失われるという欠点がある。 Conventionally, when frost adheres to an outdoor heat exchanger during heating operation by a heat pump air conditioner, defrosting is performed by switching a four-way valve from a heating cycle to a cooling cycle. In this defrosting method, although the indoor fan is stopped, there is a disadvantage that a feeling of heating is lost because cold air is gradually discharged from the indoor unit.
そこで、室外機に設けられた圧縮機に蓄熱材を収容した蓄熱槽を設け、暖房運転中に蓄熱材に蓄えられた圧縮機の廃熱を利用して除霜するようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In view of this, it has been proposed that a compressor installed in the outdoor unit is provided with a heat storage tank that contains a heat storage material, and defrosts using the waste heat of the compressor stored in the heat storage material during heating operation. (For example, refer to Patent Document 1).
図7は、このような除霜方式を採用した冷凍サイクル装置の一例を示しており、室外機に設けられた圧縮機100と四方弁102と室外熱交換器104とキャピラリチューブ106と、室内機に設けられた室内熱交換器108とを冷媒配管で接続するとともに、キャピラリチューブ106をバイパスする第1バイパス回路110と、圧縮機100の吐出側から四方弁102を介して室内熱交換器108へ至る配管に一端を接続し他端をキャピラリチューブ106から室外熱交換器104へ至る配管に接続した第2バイパス回路112が設けられている。また、第1バイパス回路110には、二方弁114と逆止弁116と蓄熱熱交換器118が設けられ、第2バイパス回路112には、二方弁120と逆止弁122が設けられている。
FIG. 7 shows an example of a refrigeration cycle apparatus that employs such a defrosting method. The
さらに、圧縮機100の周囲には蓄熱槽124が設けられており、蓄熱槽124の内部には、蓄熱熱交換器118と熱交換するための潜熱蓄熱材126が充填されている。
Furthermore, a
この冷凍サイクルにおいて、除霜運転時には、二つの二方弁114,120が開制御され、圧縮機100から吐出された冷媒の一部は第2バイパス回路112へと流れ、残りの冷媒は四方弁102と室内熱交換器108へと流れる。また、室内熱交換器108を流れた冷媒は暖房に利用された後、わずかの冷媒がキャピラリチューブ106を通って室外熱交換器104へと流れる一方、残りの大部分の冷媒は第1バイパス回路110へ流入し、二方弁114を通って蓄熱熱交換器118へと流れて蓄熱材126より熱を奪い、逆止弁116を通った後、キャピラリチューブ106を通過した冷媒と合流して室外熱交換器104へと流れる。その後、室外熱交換器104の入口で第2バイパス回路112を流れてきた冷媒と合流し、冷媒が持つ熱を利用して除霜を行い、さらに四方弁102を通過した後、圧縮機100に吸入される。
In this refrigeration cycle, during the defrosting operation, the two two-
この冷凍サイクル装置においては、第2バイパス回路112を設けることで、除霜時に圧縮機100から吐出されたホットガスを室外熱交換器104に導くとともに、室外熱交換器104に流入する冷媒の圧力を高く保つことができるので、除霜能力を高めることができ、極めて短時間に除霜を完了することができる。
In this refrigeration cycle apparatus, by providing the
しかしながら、前記従来の構成では、二方弁114,120の開動作のタイミングが明確ではなく、除霜運転時に蓄熱材に蓄えられた熱を有効に利用しつつ除霜性能をさらに高めることができなかった。すなわち、蓄熱槽を備えた冷凍サイクル装置において、弁の開動作タイミングに関して改善の余地があると言える。
However, in the conventional configuration, the timing of the opening operation of the two-
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧縮機6の信頼性を確保しつつ除霜運転時の除霜性能をさらに高めることができる冷凍サイクル装置を提供するものである。
This invention solves the said conventional subject, and provides the refrigerating-cycle apparatus which can further improve the defrosting performance at the time of a defrosting operation, ensuring the reliability of the
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、蓄熱材に蓄熱された熱とで熱交換を行う蓄熱熱交換器と、膨張弁と室外熱交換器との間、圧縮機の吐出口と前記四方弁との間を、第1電磁弁を介して接続する除霜バイパス回路と、室内熱交換器と膨張弁との間、四方弁と圧縮機の吸入口との間を、第2電磁弁及び蓄熱熱交換器を介して接続する蓄熱バイパス回路と、制御装置と、を備え、除霜運転中、第1電磁弁の開動作の所定時間後に、第2電磁弁が開くとしたものである。 In order to solve the conventional problem, the refrigeration cycle apparatus of the present invention includes a heat storage material that stores heat generated by a compressor, and a heat storage heat exchanger that performs heat exchange between heat stored in the heat storage material, Between the expansion valve and the outdoor heat exchanger, between the discharge port of the compressor and the four-way valve via the first solenoid valve, and between the indoor heat exchanger and the expansion valve A heat storage bypass circuit that connects the four-way valve and the compressor inlet via a second electromagnetic valve and a heat storage heat exchanger, and a controller, and during the defrosting operation, The second solenoid valve is opened after a predetermined time of the opening operation.
これによって、室内熱交換器と室外熱交換器に溜まった多量の冷媒が一気に圧縮機に戻り、圧縮機の信頼性が損なわれるのを防ぐことができる。あるいは冷媒が冷凍配管内を流れる音が騒音となるのを防ぐことができたりする。 As a result, it is possible to prevent a large amount of refrigerant accumulated in the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger from returning to the compressor at once, and impairing the reliability of the compressor. Or it can prevent that the sound which a refrigerant | coolant flows through the inside of refrigeration piping becomes noise.
本発明によれば、第2電磁弁の開動作を第1電磁弁の開動作の後、一定時間後に実施するので、圧縮機の信頼性を確保しつつ除霜性能を上げることができ。また、冷凍配管内を冷媒が流れる音が騒音となるのを防ぐことができる。 According to the present invention, since the opening operation of the second electromagnetic valve is performed after a certain time after the opening operation of the first electromagnetic valve, the defrosting performance can be improved while ensuring the reliability of the compressor. Moreover, it is possible to prevent the sound of the refrigerant flowing in the refrigeration pipe from becoming noise.
第1の発明は、暖房運転時に、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器、四方弁、圧縮機、前記四方弁の順に冷媒が流れるように接続した冷凍サイクルと、圧縮機の周囲に配置され、圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、蓄熱材に蓄熱された熱とで熱交換を行う蓄熱熱交換器と、膨張弁と室外熱交換器との間、圧縮機の吐出口と前記四方弁との間を、第1電磁弁を介して接続する除霜バイパス回路と、室内熱交換器と膨張弁との間、四方弁と圧縮機の吸入口との間を、第2電磁弁及び蓄熱熱交換器を介して接続する蓄熱バイパス回路と、制御装置と、を備え、除霜運転中、第1電磁弁の開動作の所定時間後に、第2電磁
弁が開くとしたものである。
In the first aspect of the invention, during the heating operation, an indoor heat exchanger, an expansion valve, an outdoor heat exchanger, a four-way valve, a compressor, a refrigeration cycle connected so that refrigerant flows in the order of the four-way valve, and a compressor Between the expansion valve and the outdoor heat exchanger, the heat storage material that is disposed and stores heat generated by the compressor, the heat storage heat exchanger that exchanges heat with the heat stored in the heat storage material, and the discharge of the compressor A defrosting bypass circuit connecting the outlet and the four-way valve via the first solenoid valve, between the indoor heat exchanger and the expansion valve, and between the four-way valve and the suction port of the compressor, 2 A heat storage bypass circuit connected via a solenoid valve and a heat storage heat exchanger, and a control device, and the second solenoid valve is opened after a predetermined time of the opening operation of the first solenoid valve during the defrosting operation. Is.
この構成により、第1電磁弁と第2電磁弁を同時に開いて、室内熱交換器と室外熱交換器に溜まった多量の冷媒が一気に圧縮機に戻って、圧縮機の信頼性が損なわれることになるのを防ぐことができたり、冷媒が冷凍配管内を流れる音が騒音となるのを防ぐことができたりする。加えて、除霜運転が開始され第1電磁弁の開動作の後、冷凍サイクルの挙動が安定するまでの間は第2電磁弁の開動作を控えることで、蓄熱材に蓄えられた熱を温存しつつ、冷凍サイクルの挙動が安定した後第2電磁弁を開くことで、蓄熱材の熱量を最大限効果的に利用することが可能となり、結果として除霜運転時の除霜性能を高めることができる。 With this configuration, the first solenoid valve and the second solenoid valve are opened at the same time, and a large amount of refrigerant accumulated in the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger returns to the compressor at once, and the reliability of the compressor is impaired. Or the noise of the refrigerant flowing through the refrigeration pipe can be prevented from becoming noise. In addition, after the defrosting operation is started and the first solenoid valve is opened, until the behavior of the refrigeration cycle is stabilized, the opening operation of the second solenoid valve is refrained, so that the heat stored in the heat storage material is reduced. Opening the second solenoid valve after the behavior of the refrigeration cycle is stabilized while preserving it, makes it possible to make the most effective use of the heat quantity of the heat storage material, and as a result, increase the defrosting performance during the defrosting operation. be able to.
第2の発明は、第1電磁弁の開動作の後、第2電磁弁を開くまでの所定時間は1秒以上60秒以下とするもので、蓄熱材に蓄えられた熱を効果的に除霜に利用できなるようにするとともに、室外熱交換器で霜を溶かすために冷やされた液相冷媒が多量に圧縮機に戻ってきて圧縮機の信頼性を損なわせるのを防ぐことができる。 In the second invention, after the opening operation of the first electromagnetic valve, the predetermined time until the opening of the second electromagnetic valve is 1 second or more and 60 seconds or less, and the heat stored in the heat storage material is effectively removed. While being able to utilize for frost, it can prevent that the liquid phase refrigerant | coolant cooled in order to melt frost with an outdoor heat exchanger returns to a compressor in large quantities and impairs the reliability of a compressor.
第3の発明は、第1電磁弁の開動作の前に、圧縮機の運転周波数を所定の周波数にするもので、暖房運転から除霜運転に切り替えた際に冷凍配管内のトータルの圧損が変化しても冷凍サイクルを安定して機能させることができる。 According to a third aspect of the present invention, the operating frequency of the compressor is set to a predetermined frequency before the opening operation of the first solenoid valve. When the heating operation is switched to the defrosting operation, the total pressure loss in the refrigeration pipe is reduced. Even if it changes, the refrigeration cycle can function stably.
第4の発明は、第1電磁弁の開制御の前に、膨張弁の開度を所定の開度にするもので、暖房運転から除霜運転に切り替えた際に冷凍配管内のトータルの圧損が変化しても冷凍サイクルを安定して機能させることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, the opening degree of the expansion valve is set to a predetermined opening degree before the opening control of the first electromagnetic valve. When the heating operation is switched to the defrosting operation, the total pressure loss in the refrigeration pipe is reduced. Even if the temperature changes, the refrigeration cycle can function stably.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置を備えた空気調和機の構成を示しており、空気調和機は、冷媒配管で互いに接続された室外機2と室内機4とで構成されている。また、図4、5は、実施の形態1に係る冷凍サイクル装置を備えた空気調和機における第1電磁弁と第2電磁弁の開制御の動作タイミングを示す図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration of an air conditioner including a refrigeration cycle apparatus according to
図1に示されるように、室外機2の内部には、圧縮機6と四方弁8とストレーナ10と膨張弁12と室外熱交換器14とが設けられている。そして、室内機4の内部には、室内熱交換器16が設けられ、これらは冷媒配管を介して互いに接続されることで冷凍サイクルを構成している。
As shown in FIG. 1, a
さらに詳述すると、圧縮機6と室内熱交換器16は、四方弁8が設けられた第1配管18を介して接続され、室内熱交換器16と膨張弁12は、ストレーナ10が設けられた第2配管20を介して接続されている。また、膨張弁12と室外熱交換器14は第3配管22を介して接続され、室外熱交換器14と圧縮機6は第4配管24を介して接続されている。
More specifically, the
第4配管24の中間部には四方弁8が配置されており、圧縮機6の冷媒吸入側における第4配管24には、液相冷媒と気相冷媒を分離するためのアキュームレータ26が設けられている。また、圧縮機6と第3配管22は、第5配管28を介して接続され、除霜バイパス回路を構成している。なお、第5配管28には第1電磁弁30が設けられている。
A four-
さらに、圧縮機6の周囲には圧縮機6を囲むように蓄熱槽32が接して設けられ、蓄熱
槽32の内部には、蓄熱熱交換器34が設けられるとともに、蓄熱熱交換器34と熱交換するための潜熱蓄熱材(例えば、エチレングリコール水溶液)36が充填されており、蓄熱槽32と蓄熱熱交換器34と蓄熱材36とで蓄熱装置を構成している。
Further, a
また、第2配管20と蓄熱熱交換器34は第6配管38を介して接続され、蓄熱熱交換器34と第4配管24は第7配管40を介して接続されており、蓄熱バイパス回路を構成している。第6配管38には第2電磁弁42が設けられている。
The
室内機4の内部には、室内熱交換器16に加えて、送風ファン(図示せず)と上下羽根(図示せず)と左右羽根(図示せず)とが設けられており、室内熱交換器16は、送風ファンにより室内機4の内部に吸込まれた室内空気と、室内熱交換器16の内部を流れる冷媒との熱交換を行い、暖房時には熱交換により暖められた空気を室内に吹き出す一方、冷房時には熱交換により冷却された空気を室内に吹き出す。上下羽根は、室内機4から吹き出される空気の方向を必要に応じて上下に変更し、左右羽根は、室内機4から吹き出される空気の方向を必要に応じて左右に変更する。
In addition to the
なお、圧縮機6、送風ファン、上下羽根、左右羽根、四方弁8、膨張弁12、電磁弁30,42等は制御装置(図示せず、例えばマイコン)に電気的に接続され、制御装置により制御される。
The
上記構成の本発明に係る冷凍サイクル装置において、各部品の相互の接続関係と機能を暖房運転時を例にとり冷媒の流れとともに説明する。 In the refrigeration cycle apparatus according to the present invention having the above-described configuration, the mutual connection relationship and function of each component will be described together with the flow of the refrigerant taking the heating operation as an example.
圧縮機6の吐出口から吐出された冷媒は、第1配管18を通って四方弁8から室内熱交換器16へと至る。室内熱交換器16で室内空気と熱交換して凝縮した冷媒は、室内熱交換器16を出て第2配管20を通り、膨張弁12への異物侵入を防止するストレーナ10を通って、膨張弁12に至る。膨張弁12で減圧した冷媒は、第3配管22を通って室外熱交換器14に至り、室外熱交換器14で室外空気と熱交換して蒸発した冷媒は、第4配管24と四方弁8とアキュームレータ26を通って圧縮機6の吸入口へと戻る。
The refrigerant discharged from the discharge port of the
また、第1配管18の圧縮機6吐出口と四方弁8の間から分岐した第5配管28は、第1電磁弁30を介して第3配管22の膨張弁12と室外熱交換器14の間に合流している。
The
さらに、内部に蓄熱材36と蓄熱熱交換器34を収納した蓄熱槽32は、圧縮機6に接して取り囲むように配置され、圧縮機6で発生した熱を蓄熱材36に蓄積し、第2配管20から室内熱交換器16とストレーナ10の間で分岐した第6配管38は、第2電磁弁42を経て蓄熱熱交換器34の入口へと至り、蓄熱熱交換器34の出口から出た第7配管40は、第4配管24における四方弁8とアキュームレータ26の間に合流する。
Furthermore, the
なお、図1では、ストレーナ10を、第2配管20における第6配管38との分流部分と膨張弁12の間に配置したが、第2配管20における室内熱交換器16と第6配管38との分流部分の間に配置しても、膨張弁12への異物侵入を防止するという機能は保持することができる。
In FIG. 1, the
ただし、ストレーナ10には圧力損失があり、前者の配置にした方が、第2配管20における第6配管38との分流部分において、冷媒が第6配管38側に流れやすくなり、第6配管38から蓄熱熱交換器34を通って第7配管40に至るバイパス配管系の循環量が増加する。その結果、蓄熱材36の温度が高く蓄熱熱交換器34の熱交換能力が非常に大きい場合においても、蓄熱熱交換器34の循環量が多いため、蓄熱熱交換器34の後半部
で過熱度が高くなって熱交換できなくなる現象が起こりにくくなり、蓄熱熱交換器34の熱交換量が十分発揮されて、除霜能力も十分に発揮されるという利点がある。
However, there is a pressure loss in the
次に、図1に示される空気調和機の通常暖房時の動作及び冷媒の流れを模式的に示す図2を参照しながら通常暖房時の動作を説明する。 Next, the operation during normal heating will be described with reference to FIG. 2 schematically showing the operation during normal heating and the flow of the refrigerant of the air conditioner shown in FIG.
通常暖房運転時、第1電磁弁30と第2電磁弁42は閉制御されており、上述したように圧縮機6の吐出口から吐出された冷媒は、第1配管18を通って四方弁8から室内熱交換器16に至る。室内熱交換器16で室内空気と熱交換して凝縮した冷媒は、室内熱交換器16を出て、第2配管20を通り膨張弁12に至り、膨張弁12で減圧した冷媒は、第3配管22を通って室外熱交換器14に至る。室外熱交換器14で室外空気と熱交換して蒸発した冷媒は、第4配管24を通って四方弁8から圧縮機6の吸入口へと戻る。
During the normal heating operation, the first
また、圧縮機6で発生した熱は、圧縮機6の外壁から蓄熱槽32の外壁を介して蓄熱槽32の内部に収容された蓄熱材36に蓄積される。
Further, the heat generated in the
次に、図1に示される空気調和機の除霜・暖房時の動作及び冷媒の流れを示す模式的に示す図3を参照しながら除霜・暖房時の動作を説明する。図中、実線矢印は暖房に供する冷媒の流れを示しており、破線矢印は除霜に供する冷媒の流れを示している。 Next, the operation during defrosting / heating will be described with reference to FIG. 3 schematically showing the operation of the air conditioner shown in FIG. 1 during defrosting / heating and the flow of refrigerant. In the figure, the solid line arrows indicate the flow of the refrigerant used for heating, and the broken line arrows indicate the flow of the refrigerant used for defrosting.
上述した通常暖房運転中に室外熱交換器14に着霜し、着霜した霜が成長すると、室外熱交換器14の通風抵抗が増加して風量が減少し、室外熱交換器14内の蒸発温度が低下する。本発明に係る空気調和機には、図3に示されるように、室外熱交換器14の配管温度を検出する温度センサ44が設けられており、非着霜時に比べて、蒸発温度が低下したことを温度センサ44で検出すると、制御装置から通常暖房運転から除霜・暖房運転への指示が出力される。
When the
通常暖房運転から除霜・暖房運転に移行すると、圧縮機6の周波数は所定の周波数に設定され、また膨張弁開度も所定の開度に設定された後、第1電磁弁30が開制御され、さらにその一定時間後に第2電磁弁42が開制御される。第1電磁弁30、第2電磁弁42が開制御されると、上述した通常暖房運転時の冷媒の流れに加え、圧縮機6の吐出口から出た気相冷媒の一部は第5配管28と第1電磁弁30を通り、第3配管22を通る冷媒に合流して、室外熱交換器14を加熱し、凝縮して液相化した後、第4配管24を通って四方弁8とアキュームレータ26を介して圧縮機6の吸入口へと戻る。
When the normal heating operation is shifted to the defrosting / heating operation, the frequency of the
また、第2配管20における室内熱交換器16とストレーナ10の間で分流した液相冷媒の一部は、第6配管38と第2電磁弁42を経て、蓄熱熱交換器34で蓄熱材36から吸熱し蒸発、気相化して、第7配管40を通って第4配管24を通る冷媒に合流し、アキュームレータ26から圧縮機6の吸入口へと戻る。
Further, a part of the liquid-phase refrigerant that is divided between the
アキュームレータ26に戻る冷媒には、室外熱交換器14から戻ってくる液相冷媒が含まれているが、これに蓄熱熱交換器34から戻ってくる高温の気相冷媒を混合することで、液相冷媒の蒸発が促され、アキュームレータ26を通過して液相冷媒が圧縮機6に戻ることがなくなり、圧縮機6の信頼性の向上を図ることができる。なお、圧縮機6にアキュームレータ26が備えられているとしても、アキュームレータ26に戻される冷媒は、液相冷媒より気相冷媒を多く含んでいる方が圧縮機6の信頼性をより向上させることができて望ましい。
The refrigerant returning to the
除霜・暖房開始時に霜の付着により氷点下となった室外熱交換器14の温度は、圧縮機6の吐出口から出た気相冷媒によって加熱されて、零度付近で霜が融解し、霜の融解が終
わると、室外熱交換器14の温度は再び上昇し始める。この室外熱交換器14の温度上昇を温度センサ44で検出すると、除霜が完了したと判断し、制御装置から除霜・暖房運転から通常暖房運転への指示が出力される。
The temperature of the
ここで、除霜・暖房運転に移行する際に第1電磁弁30と第2電磁弁42を同時に開制御すると冷凍配管内の管路圧損が大きく低下する。このため、圧縮機6からの冷媒吐出量が急激に増え、第5配管28を通って室外熱交換器14に至る冷媒が室外熱交換器14で冷やされて液相化されてアキュームレータ26に戻る。このとき同時に、通常暖房運転時に圧縮機6に比べて圧力が高い状態にある室内熱交換器16で凝縮された多量の液相冷媒が蓄熱熱交換器34で暖められはするものの液相化が十分に解消することなく第6配管38と第7配管40を通ってアキュームレータ26に戻るために、アキュームレータ26には液相冷媒が一気に多量に戻されることとなる。
Here, when the first
加えて、第1電磁弁30と第2電磁弁42を同時に開制御した場合には、冷凍配管内の管路圧損が大きく低下し圧縮機6からの冷媒吐出量が急激に増える。このとき、冷凍配管内を流れる冷媒の流速が急激に速くなるため、冷媒と配管の間の摩擦が大きくなることによって、あるいは配管内の流路圧損の高い部分での摩擦によって、冷媒が配管内を流れる音が大きくなる。
In addition, when the
そこで、図4のタイムチャートに示すように除霜・暖房運転に移行する際に、まず第1電磁弁30の開制御をする。その後、冷凍サイクルの挙動が安定するまでの間、特に室内熱交換器16と圧縮機6の吸入部との高低圧力差が一定程度まで落ち着くまでの間で、かつ圧縮機6から吐出され第5配管28、室外熱交換器14、第4配管24を通って液相化された冷媒が再び圧縮機6に戻ってくるまでの間、第2電磁弁42の開制御を控える。このことで蓄熱材に蓄えられた熱を温存しつつ、冷凍サイクルの挙動が安定した後第2電磁弁を開制御することで、蓄熱材の熱量を最大限効果的に利用することが可能となる。その結果として除霜運転時の除霜性能を高めることができる。また、第1電磁弁30だけ開制御した場合は、第1電磁弁30と第2電磁弁42の開制御を同時に行った場合に比べて配管内の圧損の低下は著しくなく、冷媒が配管を流れる際の音を無くすこともできる。
Therefore, when shifting to the defrosting / heating operation as shown in the time chart of FIG. 4, first, the opening control of the first
なお、第1電磁弁30を開いてから冷凍サイクルの挙動が安定するまでの時間は、室外気温、室内気温、圧縮機6周波数、膨張弁12開度によって大きく変化する。そして、この時間は最短でも1秒以上はかかる。また、圧縮機6から吐出された冷媒が第5配管28、室外熱交換器14、第4配管24を通って再び圧縮機6に戻ってくるまでの時間は同じく室内外気温や、圧縮機6の周波数、膨張弁12の開度にもよるが、最大で60秒である。従って、図5に示すように、第1電磁弁30を開いてから、第2電磁弁42を開くまでの一定時間は1秒以上60秒以下とすると良い。
The time from when the
また、除霜・暖房運転に移行する際に、第1電磁弁30や第2電磁弁42の開制御を行うことで冷凍配管内のトータルの圧損が低下する。このため、冷凍サイクルが予期せぬ挙動を示すことがないように運転切り替えの際に圧縮機6の周波数や膨張弁12の開度を所定の開度にする。ここで例えば、通常暖房運転終了時に、圧縮機6の周波数が高い状態でかつ膨張弁12の開度が絞られた状態から、除霜・暖房運転に移行して第1電磁弁30が開制御されると、上述の通り冷媒循環量が多くなりすぎて、圧縮機6を含め、冷凍サイクル内の各要素部品を破損させることにつながる。このため、冷凍サイクルが予期せぬ挙動を示すことがないように運転切り替えの際に冷圧縮機の周波数6や膨張弁12の開度が所定の開度に変更してから第1電磁弁30の開動作を行うようにする。
Moreover, when shifting to the defrosting / heating operation, the total pressure loss in the refrigeration pipe is reduced by performing the opening control of the first
なお、除霜・暖房運転終了時に第1電磁弁30と第2電磁弁42を閉制御する際は、どちらの電磁弁を先に閉じても、あるいは同時に閉じても構わない。
When the
(実施の形態2)
図6は、第7配管40と第4配管24の合流部分がさらに別の形態となる冷凍サイクルを示している。実施の形態1と異なる部分についてのみ説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows a refrigeration cycle in which the joining portion of the
図3に示される第7配管40と第4配管24の合流部分は、四方弁8とアキュームレータ26の間であったのに対し、本実施の形態では、図6に示されるように、第7配管40と第4配管24の合流部分はアキュームレータ26と圧縮機6の間に位置している。
The joining portion of the
図3の構成では、蓄熱熱交換器34で蓄熱材36から吸熱して蒸発、気相化した冷媒は、第7配管40を通って四方弁8とアキュームレータ26の間で第4配管24を通る冷媒に合流して、アキュームレータ26から圧縮機6の吸入口へと戻っている。
In the configuration of FIG. 3, the refrigerant that has evaporated and vaporized by absorbing heat from the
しかしながら、除霜前に温度が低下したアキュームレータ26は大きい熱容量を持っており、除霜時に蓄熱熱交換器34から戻ってくる高温の気相冷媒が、アキュームレータ26で冷却されてしまい、除霜に熱を十分使用することができず、除霜時間が延びてしまうことがある。
However, the
これに対し、本実施の形態では、室外熱交換器14からの冷媒をアキュームレータ26を介することなく圧縮機6に戻すことで、高温の気相冷媒の熱を除霜に無駄なく使用することができ、除霜時間の短縮を図ることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the refrigerant from the
なお、この構成は、本実施の形態に限られるものではなく、上述した実施の形態1にも適用できるものである。 This configuration is not limited to the present embodiment, but can be applied to the above-described first embodiment.
本発明に係る冷凍サイクル装置は、液相冷媒の圧縮機への戻りを極力低減することにより圧縮機の信頼性を向上することができるので、空気調和機、冷蔵庫、給湯器、ヒートポンプ式洗濯機等に有用である。 Since the refrigeration cycle apparatus according to the present invention can improve the reliability of the compressor by reducing the return of the liquid phase refrigerant to the compressor as much as possible, the air conditioner, the refrigerator, the water heater, and the heat pump washing machine Etc. are useful.
2 室外機、 4 室内機、 6 圧縮機、 8 四方弁、 10 ストレーナ、 12
膨張弁、 14 室外熱交換器、 16 室内熱交換器、 18 第1配管、 20 第2配管、 22 第3配管、 24 第4配管、 26 アキュームレータ、 28 第5配管、 30 第1電磁弁、 32 蓄熱槽、 34 蓄熱熱交換器、 36 蓄熱材、 38 第6配管、 40 第7配管、 42 第2電磁弁、 44 温度センサ
2 outdoor units, 4 indoor units, 6 compressors, 8 four-way valves, 10 strainers, 12
Expansion valve, 14 outdoor heat exchanger, 16 indoor heat exchanger, 18 first piping, 20 second piping, 22 3rd piping, 24 4th piping, 26 accumulator, 28 5th piping, 30 1st solenoid valve, 32 Heat storage tank, 34 heat storage heat exchanger, 36 heat storage material, 38 sixth pipe, 40 seventh pipe, 42 second solenoid valve, 44 temperature sensor
Claims (4)
前記圧縮機の周囲に配置され、前記圧縮機で発生した熱を蓄熱する蓄熱材と、
前記蓄熱材に蓄熱された熱とで熱交換を行う蓄熱熱交換器と、
前記膨張弁と前記室外熱交換器との間、前記圧縮機の吐出口と前記四方弁との間を、第1電磁弁を介して接続する除霜バイパス回路と、
前記室内熱交換器と前記膨張弁との間、前記四方弁と前記圧縮機の吸入口との間を、第2電磁弁及び前記蓄熱熱交換器を介して接続する蓄熱バイパス回路と、
制御装置と、を備え、
除霜運転中、前記第1電磁弁の開動作の所定時間後に、前記第2電磁弁が開くことを特徴とする冷凍サイクル装置。 During the heating operation, an indoor heat exchanger, an expansion valve, an outdoor heat exchanger, a four-way valve, a compressor, a refrigeration cycle connected so that refrigerant flows in the order of the four-way valve,
A heat storage material that is arranged around the compressor and stores heat generated by the compressor; and
A heat storage heat exchanger for exchanging heat with the heat stored in the heat storage material;
A defrost bypass circuit that connects the expansion valve and the outdoor heat exchanger, a discharge port of the compressor, and the four-way valve via a first electromagnetic valve;
A heat storage bypass circuit that connects between the indoor heat exchanger and the expansion valve, between the four-way valve and the suction port of the compressor via a second electromagnetic valve and the heat storage heat exchanger;
A control device,
During the defrosting operation, the second electromagnetic valve is opened after a predetermined time of the opening operation of the first electromagnetic valve.
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