JP2012057877A - 空気調和機 - Google Patents

空気調和機 Download PDF

Info

Publication number
JP2012057877A
JP2012057877A JP2010202483A JP2010202483A JP2012057877A JP 2012057877 A JP2012057877 A JP 2012057877A JP 2010202483 A JP2010202483 A JP 2010202483A JP 2010202483 A JP2010202483 A JP 2010202483A JP 2012057877 A JP2012057877 A JP 2012057877A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
defrosting
heat exchanger
refrigerant
air conditioner
indoor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010202483A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5210364B2 (ja
Inventor
Takashi Sugio
孝 杉尾
Masatoshi Takahashi
正敏 高橋
Daisuke Kawazoe
大輔 川添
Koji Oka
浩二 岡
Kensho Yamamoto
憲昭 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2010202483A priority Critical patent/JP5210364B2/ja
Priority to BR112013005113A priority patent/BR112013005113A2/pt
Priority to CN2011800436015A priority patent/CN103097824A/zh
Priority to KR1020137004435A priority patent/KR20130103712A/ko
Priority to EP11823167.9A priority patent/EP2615388B1/en
Priority to PCT/JP2011/001292 priority patent/WO2012032681A1/ja
Publication of JP2012057877A publication Critical patent/JP2012057877A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5210364B2 publication Critical patent/JP5210364B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F25B47/02Defrosting cycles
    • F25B47/022Defrosting cycles hot gas defrosting
    • F25B47/025Defrosting cycles hot gas defrosting by reversing the cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/41Defrosting; Preventing freezing
    • F24F11/42Defrosting; Preventing freezing of outdoor units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0003Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station characterised by a split arrangement, wherein parts of the air-conditioning system, e.g. evaporator and condenser, are in separately located units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/62Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2120/00Control inputs relating to users or occupants
    • F24F2120/10Occupancy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/24Storage receiver heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2104Temperatures of an indoor room or compartment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

【課題】ユーザの暖房感を失うことなく、室外熱交換器の除霜を実行する。
【解決手段】
室外熱交換器14、室内熱交換器16、四方弁8、および圧縮機6を備え、圧縮機6に暖められた冷媒によって室外熱交換器14に付着する霜を融解する空気調和機において、室内の壁の温度を検出する室内壁温度検出手段46と、除霜が必要と判断された場合に、室内壁温度検出手段46が検出する室内壁温度に基づいて暖房サイクルまたは冷房サイクルのいずれか一方を選択し、選択したサイクルを実行できるように四方弁8を制御することによって除霜を実行する除霜手段とを有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、室内熱交換器、室外熱交換器、四方弁、および圧縮機を備え、室外熱交換器に付着した霜を融解することができる空気調和機に関する。
従来より、暖房運転時、室外熱交換器に着霜した場合、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うヒートポンプ式空気調和機が知られている。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ユーザの暖房感が失われるという欠点がある。また、冷房サイクルによって室内熱交換器が冷えるため、冷房サイクルから暖房サイクルに復帰した後、暖房能力が十分に発揮できるまでに時間がかかる。
これとは逆に、室外熱交換器に着霜した場合、暖房サイクルのままで除霜を行う空気調和機が知られている。この除霜方式では、暖房感は失われないが、室外熱交換器に供給される熱量が少ないために除霜に時間がかかるという欠点がある。特に、外気の温度や低い場合や、圧縮機の出力が低い場合、除霜に時間がかかる。この対処として、特許文献1に記載する空気調和機は、室外熱交換器の除霜を実行するときに、圧縮機から出力された高温の冷媒の一部を室内熱交換器を介さずに室外熱交換器に直接供給するためのバイパス管を備える。
特開2009−145032号公報
上述したように、室外熱交換器の除霜において、冷房サイクルまたは暖房サイクルいずれを実行するにしても利点と欠点とがある。すなわち、暖房能力を優先すれば室外熱交換器の除霜能力が低下し、一方、除霜能力を優先すれば暖房能力が低下する。したがって、より効率よく、室内の暖房と室外熱交換器の除霜とを実行することが望まれる。
そこで、本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、より効率よく、室内の暖房と室外熱交換器の除霜を実行することを課題とする。
上記目的を達成するために、本発明は、
室外熱交換器、室内熱交換器、四方弁、および圧縮機を備え、圧縮機に暖められた冷媒によって室外熱交換器に付着する霜を融解して除霜する空気調和機において、
室内の壁の温度を検出する室内壁温度検出手段と、
除霜が必要と判断された場合に、室内壁温度検出手段が検出する室内壁温度に基づいて暖房サイクルまたは冷房サイクルのいずれか一方を選択し、選択したサイクルを実行できるように四方弁を制御することによって除霜を実行する除霜手段とを有する。
本発明によれば、室外熱交換器に着霜した場合、室内壁温度に基づいて暖房サイクルによる除霜または冷房サイクルによる除霜のいずれか一方が選択されて実行されることにより、効率よく室内の暖房と室外熱交換器の除霜を実行することができる。
本発明の実施の形態1に係る空気調和機の構成を示す図 図1の空気調和機の暖房サイクル・除霜運転時の動作及び冷媒の流れを示す模式図 図1の空気調和機の冷房サイクル・除霜運転時の動作及び冷媒の流れを示す模式図 図1の空気調和機の除霜運転を決定するための流れを示すフローチャート図 本発明の実施の形態2に係る空気調和機の構成を示す模式図
第1の発明は、室外熱交換器、室内熱交換器、四方弁、および圧縮機を備え、圧縮機に暖められた冷媒によって室外熱交換器に付着する霜を融解して除霜する空気調和機において、室内の壁の温度を検出する室内壁温度検出手段と、除霜が必要と判断された場合に、室内壁温度検出手段が検出する室内壁温度に基づいて暖房サイクルまたは冷房サイクルのいずれか一方を選択し、選択したサイクルを実行できるように四方弁を制御することによって除霜を実行する除霜手段とを有する。
この構成により、室外熱交換器に着霜した場合、室内壁温度に基づいて暖房サイクルによる除霜または冷房サイクルによる除霜のいずれか一方が選択されて実行されることにより、効率よく室内の暖房と室外熱交換器の除霜を実行することができる。
第2の発明は、除霜手段が、除霜が必要と判断された場合に、室内壁温度が所定の温度より高い場合は冷房サイクルによって除霜を実行し、室内壁温度が所定の温度より低い場合は暖房サイクルによって除霜を実行する。これらにより、室内の温度低下を抑制しつつ、すなわちユーザの暖房感を失うことなく、室外熱交換器14の除霜を実行することができる。
第3の発明は、暖房サイクルによる除霜時に室外熱交換器を加熱する加熱手段を、空気調和機がさらに有する。これにより、暖房サイクルによる除霜時における、空気調和機の除霜能力が上がる。
第4の発明は、暖房サイクルによる除霜時に、圧縮機の廃熱を蓄熱して冷媒に供給する蓄熱手段を、空気調和機がさらに有する。これにより、空気調和機の除霜能力が上がるとともに、圧縮機の廃熱が有効利用される。
第5の発明は、室内に人が存在するか否を検出する人検出手段を、空気調和機がさらに有し、除霜手段が、人検出手段が人を検出しているときは暖房サイクルによって除霜を実行し、人検出手段が人を検出していないときは冷房サイクルによって除霜を実行する。これにより、さらに、ユーザの暖房感を失うことなく、室外熱交換器14の除霜を実行することができる。
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。
図1は、本発明の実施の形態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。
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、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。
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が設けられた冷媒配管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が設けられた冷媒配管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は冷媒配管22を介して接続され、室外熱交換器14と圧縮機6は冷媒配管24を介して接続されている。
冷媒配管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冷媒配管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と冷媒配管22は、冷媒配管28を介して接続されており、冷媒配管28には第1電磁弁30が設けられている。
さらに、圧縮機6の周囲には蓄熱槽32が設けられ、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。この蓄熱材36は、圧縮機6の廃熱を蓄熱する。
また、冷媒配管20と蓄熱熱交換器34は冷媒配管38を介して接続され、蓄熱熱交換器34と冷媒配管24は冷媒配管40を介して接続されており、冷媒配管38には第2電磁弁42が設けられている。
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。
さらに加えて、本実施の形態に係る空気調和機には、室外熱交換器14内の温度を検出する室外熱交換器温度センサ44が設けられている。室外熱交換器14内の温度は、室外熱交換器14の着霜量に対応するため、室外熱交換器温度センサ44が検出した温度に基づいて、室外熱交換器14に付着する霜(着霜量)を検出することができる。室外熱交換器温度センサ44は、検出した温度に対応する信号を、空気調和機の制御装置に出力する。
また、室内機4には、室内の壁温度を検出する室内壁温度センサ46と、室内において人の存在を検出する人感センサ48とが設けられている。室内壁温度センサ46は、室内機4が設置された室内の壁の温度を検出するセンサであって、例えば赤外線センサである。室内壁温度センサ46は、検出した温度に対応する信号を、空気調和機の制御装置に出力する。なお、室内機4の吸い込み口温度から室内壁温度を高精度に推測できる場合は、室内壁温度センサ46に代って吸い込み口温度を検出する温度センサを使用してもよい。
人感センサ48は、室内において人(ユーザ)の存在を検出するセンサであって、例えば、赤外線センサ、超音波センサ、照度センサなどである。人感センサ48は、室内において人の存在を検出すると、信号を空気調和機の制御装置(図示せず)に出力する。
空気調和機の制御装置は、上述した室外熱交換器温度センサ44、室内壁温度センサ46、および人感センサ48から出力された信号を受け取り、受け取った信号に基づいて、圧縮機6、四方弁8、膨張弁12、電磁弁30、42、送風ファン、上下羽根、左右羽根などを制御し、種々の運転を実行するように構成されている。
ここからは、本発明に係る除霜運転について説明する。
除霜運転は室外熱交換器14に付着する霜を融解するための運転であって、本発明に係る空気調和機の制御装置は、条件に応じて暖房サイクルまたは冷房サイクルのいずれか一方を選択し、選択したサイクルによってこの除霜運転を実行する。言い換えると、制御装置が除霜手段として機能する。以下、選択されたサイクルが暖房サイクルである場合の除霜運転を「暖房サイクル・除霜運転」と称する。一方、冷房サイクルの場合は「冷房サイクル・除霜運転」と称する。なお、サイクルの選択については後述する。
また、本明細書で言う「暖房サイクル」は、圧縮機6から四方弁8を介して室内熱交換器16に冷媒が移動する、すなわち暖房するときのサイクルであって、一方、「冷房サイクル」は、室内熱交換器16から四方弁8を介して圧縮機6に冷媒が移動する、すなわち冷房するときのサイクルである。
まず、暖房サイクル・除霜運転について図2を参照しながら説明する。図中、実線矢印は暖房に関する冷媒の流れを示しており、破線矢印は除霜に関する冷媒の流れを示している。なお、合わせて、空気調和機の各構成要素の機能についても説明する。
室外熱交換器14に着霜し、着霜した霜が成長すると(所定の着霜量になると)、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内の温度が所定の温度(除霜が必要な温度、以下「除霜必要温度」と称する)まで低下する。この除霜必要温度を室外熱交換器温度センサ44が検出し、暖房サイクル・除霜運転の実行の条件(詳細は後述する)が成立すると、暖房サイクル・除霜運転が開始される。
暖房サイクル・除霜運転が開始されると、空気調和機の制御装置により、第1電磁弁30と第2電磁弁42は開制御されるとともに、四方弁8が暖房サイクル側に制御される。これにより、圧縮機6の吐出口から出力された気相冷媒の一部が冷媒配管18に流れ、残りが冷媒配管28に流れる。
なお、参考のために、除霜を行わない暖房サイクルの場合、すなわち通常の暖房運転の場合は、第1電磁弁30と第2電磁弁42はともに閉制御される。
圧縮機6から冷媒配管18に入る気相冷媒は、図2に示すように四方弁8を通過して室内熱交換器16に到達し、そこで室内空気と室内熱交換器16を介して熱交換する。熱交換によって熱を奪われて凝縮した冷媒は、冷媒配管20を通り、冷媒配管20における室内熱交換器16とストレーナ10との間で分流して、冷媒配管22、38とに流れる。冷媒配管38を流れる冷媒は、第2電磁弁42を通過して蓄熱熱交換器34に入り、蓄熱材36から吸熱して蒸発することにより気相化する。気相化した冷媒は、冷媒配管40を介して冷媒配管24を通る冷媒に合流し、アキュームレータ26を介して圧縮機6の吸入口に入る。
一方、冷媒配管20における室内熱交換器16とストレーナ10との間で分流した、凝縮した冷媒は、膨張弁12への異物進入を防止するストレーナ10を通過し、膨張弁12に入って膨張(減圧)される。膨張弁12によって減圧された冷媒は、冷媒配管22を通って室外熱交換器14に至り、そこで外気と熱交換する。室外熱交換器14で外気と熱交換した冷媒は、冷媒配管24と四方弁8とアキュームレータ26を通って圧縮機6の吸入口に入る。
なお、ストレーナ10を、冷媒配管20における冷媒配管38との分流部分と膨張弁12の間に配置したが、冷媒配管20における室内熱交換器16と冷媒配管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。
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、冷媒配管20における冷媒配管38との分流部分において、冷媒が冷媒配管38側に流れやすくなり、冷媒配管38から蓄熱熱交換器34を通って冷媒配管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。
また、アキュームレータ26に入る直前において、室外熱交換器14からの液相冷媒と蓄熱熱交換器34からの高温の気相冷媒とが合流することにより、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。
これに対して、圧縮機6の吐出口から出力されて冷媒配管28に入る気相冷媒は、冷媒配管28と電磁弁30を通り、冷媒配管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、冷媒配管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の吸入口に入る。
このような暖房サイクル・除霜運転により、暖房能力を確保しつつ、当該運転開始時に霜の付着により氷点下であった室外熱交換器14の温度は、霜が融解することによって上昇する。なお、暖房サイクル・除霜運転は、室外熱交換器温度センサ44が、除霜必要温度より高くて霜が存在し得ない温度(例えば、8℃)を検出すると終了する。
次に、冷房サイクル・除霜運転について図3を参照しながら説明する。
除霜必要温度を室外熱交換器温度センサ44が検出し、冷房サイクル・除霜運転の実行の条件(詳細は後述する)が成立すると、冷房サイクル・除霜運転が開始される。
冷房サイクル・除霜運転が開始されると、空気調和機の制御装置により、第1電磁弁30と第2電磁弁42は閉制御されるとともに、四方弁8が冷房サイクル側に制御される。
圧縮機6の吐出口から出力された気相冷媒は、冷媒配管18、四方弁8、冷媒配管24を通り室外熱交換器14に入る。そこで、気相冷媒は、室外熱交換器14を介して霜に熱を奪われて凝縮する。この熱によって霜は融解する。
霜の融解のために熱を奪われて凝縮した液相冷媒は、冷媒配管22に入り、膨張弁12によって膨張され、ストレーナ10を介して室内熱交換器16に入り、そこで室内空気から室内熱交換器16を介して熱を奪う。熱を奪って気相化した冷媒は、冷媒配管18、四方弁8、冷媒配管24、アキュームレータ26を通って、圧縮機6の吸入口に入る。
このような冷房サイクル・除霜運転により、暖房能力はないものの、暖房サイクル・除霜運転の場合に比べて速く、当該運転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、霜が融解することによって上昇する。なお、冷房サイクル・除霜運転は、室外熱交換器温度センサ44が、除霜必要温度より高くて霜が存在し得ない温度を検出すると終了する。
ここからは、室外熱交換器14の除霜にあたり、暖房サイクル・除霜運転と冷房サイクル・除霜運転の選択方法(条件)について、図4を参照しながら説明する。
空気調和機の制御装置は、図4に示すフローチャートに従い、暖房サイクル・除霜運転または冷房サイクル・除霜運転のいずれか一方を選択する。
まず、ステップS10において、制御装置は、室外熱交換器14の除霜が必要か否かを判定する。具体的には、上述したように、室外熱交換器温度センサ44が検出した温度が除霜必要温度より低い場合、除霜が必要であると判定する。除霜が必要である場合は、ステップS20に進む。そうでない場合は、リターンに進み、スタートに戻る。
次にステップS20において、制御装置は、室内壁温度センサ46が検出した室内壁温度が所定の壁温度より低いか否かを判定する。
具体的に説明すると、室内壁温度が低い場合に暖房運転を停止すると、熱容量が小さい室内空気の熱が大量に熱容量が大きい壁に奪われ、または壁から室内空気に熱が移動せずに、室内空気の温度が急激に低下する。これにより、ユーザの暖房感が失われる。
これに対して、室内壁温度が高い場合、暖房運転を停止しても、室内空気の熱が大量に壁に奪われることがないため、または壁から室内空気に熱が移動するので、室内空気の温度が急激に低下しない。そのため、暖房を停止しても、ユーザの暖房感が失われることがない。
したがって、室内壁温度が所定の壁温度より高い場合はステップS50に進み、冷房サイクル・除霜運転を実行する。一方、室内壁温度が所定の壁温度より低い場合は、ステップS30に進む。
ステップS30において、制御装置は、人感センサ48を介して室内に人が存在するか否かを判定する。
具体的に説明すると、室内に人(ユーザ)が存在する場合、ユーザの暖房感が失われないように暖房サイクル・除霜運転を実行する必要があるが、室内に人が存在しない場合は冷房サイクル・除霜運転が実行可能である。
したがって、室内に人が存在する場合は、ステップS40に進み、暖房サイクル・除霜運転を実行する。一方、室内に人が存在しない場合は、ステップS50に進み、冷房サイクル・除霜運転を実行する。
なお、暖房サイクル・除霜運転と冷房サイクル・除霜運転は、室外熱交換器温度センサ44が検出する温度が除霜必要温度を超えて霜が存在し得ない温度に達すると終了する。
本実施の形態によれば、室外熱交換器14に着霜した場合、室内壁温度に基づいて暖房サイクル・除霜運転または冷房サイクル・除霜運転のいずれか一方が選択されて実行されることにより、効率よく室内の暖房と室外熱交換器14の除霜を実行することができる。
また、室内壁温度が所定の温度より高い場合は、室内空気の熱が大量に壁に奪われることがないので、冷房サイクルによる除霜を実行する。一方、室内壁温度が所定の温度より低い場合は、室内空気の熱が大量に壁に奪われることになるので、暖房サイクルによる除霜を実行して室内の温度低下を抑制しながら除霜を実行する。これらにより、室内の温度低下を抑制しつつ、すなわちユーザの暖房感を失うことなく、室外熱交換器14の除霜を実行することができる。
さらに、蓄熱槽32と蓄熱熱交換器34と蓄熱材36とから構成される蓄熱装置が、暖房サイクル・除霜運転時に、圧縮機6の廃熱を蓄熱して冷媒に供給する。これにより、除霜能力が上がるとともに、圧縮機6の廃熱を有効利用できる。
さらにまた、室外熱交換器14に着霜した場合、室内に人(ユーザ)が存在しない場合は、冷房サイクル・除霜運転を実行する。当然ながらユーザの暖房感を失うことなく、除霜を短時間に終了することができる。
以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、上述の実施の形態の場合、空気調和機は、圧縮機の廃熱を利用する、蓄熱槽32と蓄熱熱交換器34と蓄熱材36とから構成される蓄熱装置を有するが、本発明は蓄熱装置を有する空気調和機に限定しない。
例えば、図5に示すような空気調和機が考えられる。図5に示す空気調和機は、図1に示す空気調和機から蓄熱槽32、蓄熱熱交換器34、蓄熱材36、冷媒配管38,40、第2電磁弁42が取り除かれ、第1電磁センサ30と冷媒配管28、22の合流部との間の冷媒配管28の部分と四方弁8とアキュームレータ26との間の冷媒配管24の部分とを接続する冷媒配管50が設けられている。
図5に示す空気調和機において、暖房サイクル・除霜運転を実行する場合、第1電磁弁30が開制御されるとともに、四方弁8が暖房サイクル側に制御される。なお、参考のために、除霜を行わない暖房サイクルの場合、すなわち通常の暖房運転の場合は、第1の電磁弁30は閉制御される。
圧縮機6から冷媒配管18に入る気相冷媒は、四方弁8を通過して室内熱交換器16に到達し、そこで室内空気と室内熱交換器16を介して熱交換する。熱交換によって熱を奪われて凝縮した液相の冷媒は、冷媒配管20に入り、ストレーナ10を通って、膨張弁12に至る。膨張弁12によって減圧された冷媒は、冷媒配管22を通って室外熱交換器14に入る。
これに対して、圧縮機6の吐出口から出力されて冷媒配管28に入る気相冷媒は、冷媒配管28と第1電磁弁30を通り、一部が室外熱交換器14に向かい、残りが冷媒配管50に入る。室外熱交換器14に向かった冷媒は、冷媒配管22を流れる冷媒と合流して室外熱交換器14に入り、外気と熱交換する。室外熱交換器14で外気と熱交換した冷媒は、冷媒配管24と四方弁8とアキュームレータ26を通って圧縮機6の吸入口に入る。
一方、冷媒配管50に入った冷媒は、冷媒配管24を流れる冷媒と合流し、アキュームレータ26を通って圧縮機6の吸入口に入る。
冷房サイクル・除霜運転を実行する場合、第1電磁弁30が閉制御されるとともに、四方弁8が冷房サイクル側に切り替え制御される。
圧縮機6から冷媒配管24に入る気相冷媒は、四方弁8を介して室外熱交換器14に入り、外気と熱交換する。熱交換よって熱を奪われて凝縮した冷媒は、冷媒配管22に入って膨張弁12に至る。膨張弁12によって減圧された冷媒は、冷媒配管20を通って室内熱交換器16に入り、そこで室内空気と熱交換する。熱交換によって気相化した冷媒は、冷媒配管18に入り、その後、四方弁8、アキュームレータ26を通過して圧縮機6の吸入口に入る。
図5に示すような空気調和機においても、効率よく室内の暖房と室外熱交換器14の除霜とを実行することができる。
また、例えば、図5に示す空気調和機において、室外熱交換器14を加熱するヒータ(図示せず)を設けてもよい。図5に示す空気調和機は蓄熱装置を有しない構成であるため、図1に示す空気調和機に比べて、除霜能力が劣り、除霜時間が長い。したがって、除霜能力を補うために、暖房サイクル・除霜運転時に室外熱交換器14に対して補助的に熱を供給するヒータを設ける。これにより、図1に示す、蓄熱装置を有する空気調和機と同等の除霜能力を持つことができる。
本発明は、室外熱交換器に着霜した場合、室内壁温度に基づいて暖房サイクル・除霜運転または冷房サイクル・除霜運転のいずれか一方を選択することにより効率よく室内の暖房と室外熱交換器の除霜を実行することができるため、上述の実施の形態のような室外機と室内機とから構成される空気調和機に限らず、室外機と室内機とが一体の一体型空気調和機にも適用可能である。
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 冷媒配管、
20 冷媒配管、 22 冷媒配管、 24 冷媒配管、 26 アキュームレータ、
28 冷媒配管、 30 第1電磁弁、 32 蓄熱槽、 34 蓄熱熱交換器、
36 蓄熱材、 38 冷媒配管、 40 冷媒配管、 42 第2電磁弁、
44 着霜量検出手段(室外熱交換器温度センサ)、 46 室内壁温度検出手段(室内壁温度センサ)、 48 人検出手段(人感センサ)。

Claims (5)

  1. 室外熱交換器、室内熱交換器、四方弁、および圧縮機を備え、圧縮機に暖められた冷媒によって室外熱交換器に付着する霜を融解して除霜する空気調和機において、
    室内の壁の温度を検出する室内壁温度検出手段と、
    除霜が必要と判断された場合に、室内壁温度検出手段が検出する室内壁温度に基づいて暖房サイクルまたは冷房サイクルのいずれか一方を選択し、選択したサイクルを実行できるように四方弁を制御することによって除霜を実行する除霜手段とを有する空気調和機。
  2. 除霜手段が、
    除霜が必要と判断された場合に、
    室内壁温度が所定の温度より高い場合は冷房サイクルによって除霜を実行し、
    室内壁温度が所定の温度より低い場合は暖房サイクルによって除霜を実行する請求項1に記載の空気調和機。
  3. 暖房サイクルによる除霜時に、室外熱交換器を加熱する加熱手段をさらに有する請求項1または2に記載の空気調和機。
  4. 暖房サイクルによる除霜時に、圧縮機の廃熱を蓄熱して冷媒に供給する蓄熱手段をさらに有する請求項1または2に記載の空気調和機。
  5. 室内に人が存在するか否を検出する人検出手段をさらに有し、
    除霜手段が、
    人検出手段が人を検出しているときは暖房サイクルによって除霜を実行し、
    人検出手段が人を検出していないときは冷房サイクルによって除霜を実行する請求項1から4のいずれか一項に記載の空気調和機。
JP2010202483A 2010-09-09 2010-09-09 空気調和機 Expired - Fee Related JP5210364B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010202483A JP5210364B2 (ja) 2010-09-09 2010-09-09 空気調和機
BR112013005113A BR112013005113A2 (pt) 2010-09-09 2011-03-04 condicionador de ar
CN2011800436015A CN103097824A (zh) 2010-09-09 2011-03-04 空气调节机
KR1020137004435A KR20130103712A (ko) 2010-09-09 2011-03-04 공기 조화기
EP11823167.9A EP2615388B1 (en) 2010-09-09 2011-03-04 Air conditioner
PCT/JP2011/001292 WO2012032681A1 (ja) 2010-09-09 2011-03-04 空気調和機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010202483A JP5210364B2 (ja) 2010-09-09 2010-09-09 空気調和機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012057877A true JP2012057877A (ja) 2012-03-22
JP5210364B2 JP5210364B2 (ja) 2013-06-12

Family

ID=45810295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010202483A Expired - Fee Related JP5210364B2 (ja) 2010-09-09 2010-09-09 空気調和機

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2615388B1 (ja)
JP (1) JP5210364B2 (ja)
KR (1) KR20130103712A (ja)
CN (1) CN103097824A (ja)
BR (1) BR112013005113A2 (ja)
WO (1) WO2012032681A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014013121A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Panasonic Corp 空気調和機
JP2018084385A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 シャープ株式会社 空気調和機の制御装置
CN109959096A (zh) * 2018-08-01 2019-07-02 永康市缘匠贸易有限公司 智能化冷暖式温控设备

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015042922A (ja) * 2013-08-26 2015-03-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 空気調和機
EP3093586B1 (en) * 2013-10-29 2021-08-25 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioning device
CN103604169B (zh) * 2013-11-14 2017-01-11 广东美的制冷设备有限公司 冷暖型空调器
CN108603706B (zh) * 2016-02-05 2021-03-23 三菱电机株式会社 空调装置
CN112041619B (zh) * 2018-04-11 2022-08-23 夏普株式会社 空气调节系统
CN111102686A (zh) * 2019-12-13 2020-05-05 珠海格力电器股份有限公司 一种空调除霜控制方法、计算机可读存储介质及空调

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63189731A (ja) * 1987-02-02 1988-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機の除霜制御装置
JPH03105145A (ja) * 1989-09-18 1991-05-01 Hitachi Ltd 恒温恒湿装置の除霜制御方法
JP2010085047A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Sharp Corp 空気調和機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH078973Y2 (ja) * 1989-03-22 1995-03-06 ダイキン工業株式会社 空気調和機
KR100225640B1 (ko) * 1997-06-27 1999-10-15 윤종용 공기조화기의 제상제어방법
JP4729874B2 (ja) * 2004-07-05 2011-07-20 パナソニック株式会社 空気調和機
JP2007155261A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Sharp Corp 空気調和機
JP2007218499A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Hitachi Ltd 空気調和装置
JP2009047344A (ja) * 2007-08-20 2009-03-05 Panasonic Corp 空気調和装置
JP5078681B2 (ja) * 2007-10-03 2012-11-21 パナソニック株式会社 空気調和機
JP2009145032A (ja) 2007-11-21 2009-07-02 Panasonic Corp 冷凍サイクル装置およびそれを備えた空気調和機
JP5478055B2 (ja) * 2008-11-19 2014-04-23 日立アプライアンス株式会社 空気調和機
JP4937244B2 (ja) * 2008-12-19 2012-05-23 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置並びにそれを搭載したヒートポンプ給湯機及び空気調和機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63189731A (ja) * 1987-02-02 1988-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機の除霜制御装置
JPH03105145A (ja) * 1989-09-18 1991-05-01 Hitachi Ltd 恒温恒湿装置の除霜制御方法
JP2010085047A (ja) * 2008-10-01 2010-04-15 Sharp Corp 空気調和機

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014013121A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Panasonic Corp 空気調和機
JP2018084385A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 シャープ株式会社 空気調和機の制御装置
CN109959096A (zh) * 2018-08-01 2019-07-02 永康市缘匠贸易有限公司 智能化冷暖式温控设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP2615388A1 (en) 2013-07-17
BR112013005113A2 (pt) 2016-04-26
EP2615388B1 (en) 2017-10-18
CN103097824A (zh) 2013-05-08
JP5210364B2 (ja) 2013-06-12
KR20130103712A (ko) 2013-09-24
EP2615388A4 (en) 2016-06-15
WO2012032681A1 (ja) 2012-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5210364B2 (ja) 空気調和機
JP5238001B2 (ja) 冷凍サイクル装置
EP3361184B1 (en) Refrigeration cycle device
JP6643580B2 (ja) 空気調和機
JP5615561B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP5939764B2 (ja) ヒートポンプ装置及びヒートポンプ給湯機
WO2013065233A1 (ja) 冷凍サイクル装置およびそれを備えた空気調和機
JP2015152205A (ja) 空気調和装置
JP7034227B1 (ja) 空気調和機及び管理装置
JP2013104623A (ja) 冷凍サイクル装置およびそれを備えた空気調和機
WO2012042692A1 (ja) 冷凍サイクル装置
JP5445570B2 (ja) 空気調和機
JP4666111B1 (ja) 冷凍サイクル装置
JP6272481B2 (ja) 空気調和装置
JP2021162250A (ja) ヒートポンプサイクル装置
JP2018087675A (ja) 冷凍装置
JP6465332B2 (ja) ヒートポンプ給湯システム
JP5747160B2 (ja) 空気調和機
JP5287820B2 (ja) 空気調和機
JP2012037130A (ja) 冷凍サイクル装置
JP2012083066A (ja) 空気調和機
JP5927502B2 (ja) 冷凍サイクル装置およびそれを備えた空気調和機
JP5927500B2 (ja) 冷凍サイクル装置およびそれを備えた空気調和機
JP2012077938A (ja) 冷凍サイクル装置
JP6327499B2 (ja) ヒートポンプ給湯装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120724

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130222

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160301

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5210364

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees