JP2014102009A - 空気調和装置用室外機 - Google Patents
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Abstract
【課題】着霜などの通風抵抗増加要因となる現象が生じて熱交換器の通風抵抗が増加した場合であっても熱交換の効率が低下するのを抑制する。
【解決手段】空気調和装置用室外機11において、制御部5は、熱交換器14の状態が通常時の第1状態の場合に、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量を下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量よりも多くする通常運転を実行し、熱交換器14の状態が第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に、通常運転に比べて上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくする流量調節運転を実行する。
【選択図】図1
【解決手段】空気調和装置用室外機11において、制御部5は、熱交換器14の状態が通常時の第1状態の場合に、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量を下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量よりも多くする通常運転を実行し、熱交換器14の状態が第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に、通常運転に比べて上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくする流量調節運転を実行する。
【選択図】図1
Description
本発明は、空気が上方に吹き出される空気調和装置用室外機に関する。
従来、空気が上方に吹き出される上吹き型の室外機が知られている。このような上吹き型の室外機では、熱交換器を通過する気流の速度は一様ではなく上下方向に偏りを有する。ケース内の上部に配置されたファンに近い部位を通過する気流の速度、すなわち熱交換器の上部を通過する気流の速度は、熱交換器の下部を通過する気流の速度よりも大きい。
そこで、特許文献1には、上部と下部の風速を均一化して熱交換の効率アップを図るために、熱交換器を上下に2分割し、上側の熱交換部での空気圧損が下側の熱交換部の空気圧損よりも高くなるように構成された空気調和機が開示されている。
しかしながら、室外機においては熱交換器が着霜することがあり、この場合には、熱交換器の通風抵抗が全体的に増加する。通風抵抗が増加すると、熱交換器を通過する気流の速度分布(風速分布)が、着霜していない通常時の速度分布に比べて変化し、熱交換の効率が低下することがある。
本発明の目的は、着霜などの通風抵抗増加要因となる現象が生じて熱交換器の通風抵抗が増加した場合であっても熱交換の効率が低下するのを抑制することである。
本発明の空気調和装置用室外機は、上部に空気吹出口(29)を有し、側部に空気吸込口(28)を有するケース(21)と、上下に分割された上側熱交換部(14A)及び下側熱交換部(14B)を含み、これらが前記ケース(21)内において前記空気吸込口(28)に沿って配置された熱交換器(14)と、前記ケース(21)内の上部に配置されたファン(18)と、前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量と前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量を制御する制御部(5)と、を備える。前記制御部(5)は、前記熱交換器(14)の状態が通常時の第1状態の場合に、前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量を前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量よりも多くする通常運転を実行し、前記熱交換器(14)の状態が前記第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に、前記通常運転に比べて前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量の割合を小さくする流量調節運転を実行する。
この構成では、通常時の第1状態の場合には、上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量を下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量よりも多くする通常運転が実行されることにより、通常時の熱交換の効率を高めることができる。しかも、熱交換器(14)の状態が第1状態から第2状態に変わった場合には、流量調節運転が実行されることにより、着霜などの通風抵抗増加要因となる現象が生じた状態(第2状態)となって熱交換器の通風抵抗が増加した場合であっても熱交換の効率が低下するのを抑制することができる。具体的には次の通りである。
後述する図6に示すシミュレーション結果から分かるように、着霜などの通風抵抗増加要因となる現象に起因して熱交換器(14)の通風抵抗が増加した場合、上側熱交換部(14A)を通過する気流の速度の低下度合いは、下側熱交換部(14B)を通過する気流の速度の低下度合いに比べて大きい。
そこで、本構成では、熱交換器(14)の状態が通常時の第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に実行される流量調節運転では、通常運転に比べて前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量の割合を小さくする。すなわち、下側熱交換部(14B)に比べて風速低下度合いの大きい上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量の割合を小さくすることにより、上側熱交換部(14A)と下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量が適正化されるので、熱交換器(14)全体として熱交換の効率が低下するのを抑制できる。
前記空気調和装置用室外機は、前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量と前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量を調節する流量調節弁をさらに備え、前記制御部(5)は、前記流量調節弁の開閉又は前記流量調節弁の開度調節を行うことにより前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量と前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量を制御するのが好ましい。この構成では、流量調節弁によって上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量と下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量とが適切に調節される。
前記空気調和装置用室外機は、前記熱交換器(14)の着霜状態を検知する検知手段をさらに備え、前記第2状態は、前記熱交換器(14)が着霜した状態であり、前記制御部(5)は、前記検知手段によって検知される前記着霜状態に基づいて前記流量調節運転を実行するのが好ましい。この構成では、検知手段によって検知される着霜状態に基づいて流量調節運転が実行される。したがって、流量調節運転がより的確なタイミングで実行され、その結果、熱交換の効率低下をより効果的に抑制できる。
前記空気調和装置用室外機において、前記流量調節運転では、前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量と前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量が同じであるという条件が例示できる。
以上説明したように、本発明によれば、着霜などの通風抵抗増加要因となる現象が生じて熱交換器の通風抵抗が増加した場合であっても熱交換の効率が低下するのを抑制することができる。
以下、本発明の一実施形態に係る空気調和装置用室外機11及びこれを備える空気調和装置1について図面を参照して説明する。
<空気調和装置の構成>
空気調和装置1は、1つ又は複数の室外機11と、1つ又は複数の室内機10とを備える。図1では、ビル用のマルチタイプの空気調和装置1が例示されており、この空気調和装置1では、1つの室外機11に対して複数の室内機10が並列に接続されている。
空気調和装置1は、1つ又は複数の室外機11と、1つ又は複数の室内機10とを備える。図1では、ビル用のマルチタイプの空気調和装置1が例示されており、この空気調和装置1では、1つの室外機11に対して複数の室内機10が並列に接続されている。
空気調和装置1の冷媒回路2は、主として圧縮機12、四路切換弁13、室外熱交換器14、室外膨張弁15、室内膨張弁16、室内熱交換器17、及びこれらを接続する冷媒配管を含む。空気調和装置1では、冷媒回路2において冷媒が循環することにより、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
本実施形態では、圧縮機12、四路切換弁13、室外熱交換器14および室外膨張弁15は室外機11に含まれている。図1では、1つの圧縮機12を図示しているが、これに限られない。室外機11内には複数の圧縮機12が設けられていてもよい。室外機11には、室外熱交換器14に空気を送るための室外ファン18(図2参照)が設けられている。室内膨張弁16および室内熱交換器17は室内機10に含まれている。また、室内機10には、室内熱交換器17に空気を送るための図略の室内ファンなどが設けられている。
室外膨張弁15と室内膨張弁16とは液側連絡配管3により接続され、四路切換弁13と室内熱交換器17とはガス側連絡配管4により接続されている。連絡配管3,4は、室外機11と室内機10との間に配置されている。室外機11内の冷媒回路の端末部には、液側閉鎖弁19とガス側閉鎖弁20とが設けられている。液側閉鎖弁19には液側連絡配管3が接続され、ガス側閉鎖弁20にはガス側連絡配管4が接続されている。これらの閉鎖弁19,20は、室外機11や室内機10を設置するときには閉状態にされており、設置後に開状態とされる。
空気調和装置1は、制御部5を備える。制御部5は、中央演算処理装置、メモリなどを有する例えばマイクロコンピュータによって構成されている。制御部5は、空気調和装置1の運転を制御する。具体的に、制御部5は、圧縮機12のモータの回転数、四路切換弁13の切り換え、室外膨張弁15の開度、室内膨張弁16の開度、室外ファン18のモータの回転数、図略の室内ファンのモータの回転数などを制御する。
次に、空気調和装置1の運転動作について説明する。冷房運転時には、四路切換弁13が図1において実線で示す状態に保持される。圧縮機12から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁13を通過して室外熱交換器14に流入し、室外空気と熱交換して凝縮し液化する。液化した冷媒は、全開状態の室外膨張弁15を通過し、液側連絡配管3を通って各室内機10に流入する。
室内機10に流入した冷媒は、室内膨張弁16において所定の低圧に減圧され、室内熱交換器17において室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は、図略の室内ファンによって室内に吹き出される。また、室内熱交換器17において蒸発して気化した冷媒は、ガス側連絡配管4を通って室外機11に戻り、圧縮機12に吸入される。
暖房運転時には、四路切換弁13が図1において破線で示す状態に保持される。圧縮機12から吐出された高温高圧のガス冷媒は、四路切換弁13を通過して各室内機10の室内熱交換器17に流入し、室内空気と熱交換して凝縮し液化する。冷媒の凝縮によって加熱された室内空気は、図略の室内ファンによって室内に吹き出される。室内熱交換器17において液化した冷媒は、全開状態の室内膨張弁16から液側連絡配管3を通って室外機11に戻る。室外機11に戻った冷媒は、室外膨張弁15において所定の低圧に減圧され、室外熱交換器14において室外空気と熱交換して蒸発する。そして、室外熱交換器14において蒸発して気化した冷媒は、四路切換弁13を通過して圧縮機12に吸入される。
<室外機の構成>
次に、本実施形態に係る室外機11について説明する。図2は、本実施形態の室外機11を示す斜視図であり、図3は、図2の室外機11のケース21内に配置されている熱交換器14を示す斜視図であり、図4は、図2の室外機11を水平面で切断したときの断面図であり、図5は、図2の室外機11を鉛直面で切断したときの断面図である。
次に、本実施形態に係る室外機11について説明する。図2は、本実施形態の室外機11を示す斜視図であり、図3は、図2の室外機11のケース21内に配置されている熱交換器14を示す斜視図であり、図4は、図2の室外機11を水平面で切断したときの断面図であり、図5は、図2の室外機11を鉛直面で切断したときの断面図である。
図2に示すように、室外機11は、空気が上方に吹き出される上吹き型である。室外機11は、上述した圧縮機12、四路切換弁13、室外熱交換器14および室外膨張弁15、室外ファン18などを収容するケース21を備える。本実施形態では、ケース21はほぼ直方体形状に形成されているが、これに限られない。図2〜図5に示す本実施形態では、ケース21は、前板22、右側板23、後板24、左側板25、天板26及び底板27を有する。
室外ファン18は、ケース21内の上部に配置されている。室外ファン18は、羽根車30と、羽根車30を回転させるモータ31とを有する。モータ31は、その回転軸が上下方向に向く姿勢でモータ支持台32に支持されている。天板26には、中央部に平面視で円形の開口が設けられており、この開口を含むケース21の上部には空気吹出口29が設けられている。室外ファン18の羽根車30は、空気吹出口29に配置されている。
<室外熱交換器の構成>
室外熱交換器14は、底板27上に配置されている。本実施形態では、室外熱交換器14は、右側板23、後板24及び左側板25のそれぞれの内面に沿うように配置されている。具体的に、室外熱交換器14は、図4に示すように平面視において略U字形状を有するが、これに限られない。図2及び図4に示すように、右側板23、後板24及び左側板25の室外熱交換器14に対向する領域には、空気吸込口28が設けられている。本実施形態の室外熱交換器14としては、例えばクロスフィン型のフィンアンドチューブ熱交換器を用いることができるが、これに限られず、他のタイプの熱交換器を用いてもよい。
室外熱交換器14は、底板27上に配置されている。本実施形態では、室外熱交換器14は、右側板23、後板24及び左側板25のそれぞれの内面に沿うように配置されている。具体的に、室外熱交換器14は、図4に示すように平面視において略U字形状を有するが、これに限られない。図2及び図4に示すように、右側板23、後板24及び左側板25の室外熱交換器14に対向する領域には、空気吸込口28が設けられている。本実施形態の室外熱交換器14としては、例えばクロスフィン型のフィンアンドチューブ熱交換器を用いることができるが、これに限られず、他のタイプの熱交換器を用いてもよい。
図示は省略するが、フィンアンドチューブ熱交換器は、冷媒が流れる円管状の複数の伝熱管と、板状の複数のフィンとを備える。各フィンは、互いに対面する状態で平行に設けられ、互いに所定の間隔をおいて配列されている。伝熱管は、直管部とU字管部とが組み合わされて左右に蛇行する形状を有する。伝熱管は、その直管部が複数のフィンを貫通するように設けられている。伝熱管の直管部の外周面はフィンと接している。
図1、図3及び図5に示すように、室外熱交換器14は、上下に分割された上側熱交換部14Aと、下側熱交換部14Bとを備える。上側熱交換部14Aは、下側熱交換部14Bよりも上方に配置されている。上側熱交換部14Aは、下側熱交換部14Bの上に積み重なるように配置されている。ケース21内では、高さ方向において、室外ファン18、上側熱交換部14A及び下側熱交換部14Bの順に並んでいる。すなわち、上側熱交換部14Aは、下側熱交換部14Bよりも室外ファン18に近い位置に設けられている。
本実施形態では、平面視において上側熱交換部14Aと下側熱交換部14Bはほぼ同じ形状を有しているが、これに限られない。また、上側熱交換部14Aと下側熱交換部14Bは、必ずしも別体として構成されている必要はなく、一体として構成されていてもよい。本実施形態では、上側熱交換部14Aの高さ方向の寸法は、下側熱交換部14Bの高さ方向の寸法とほぼ同じであるが、これに限られず、下側熱交換部14Bの高さ方向の寸法よりも大きい又は小さくてもよい。
図1に示すように本実施形態では、上側熱交換部14Aと下側熱交換部14Bとは、冷媒回路2において、ガス配管6及び液配管7に対して並列に接続されている。具体的に、冷媒回路2において、ガス配管6と液配管7の間には、これらに対して並列に接続された上側配管8Aと下側配管8Bとが設けられている。上側熱交換部14Aは、上側配管8Aに設けられており、下側熱交換部14Bは、下側配管8Bに設けられている。このように上側熱交換部14Aの冷媒流路と下側熱交換部14Bの冷媒流路とは、冷媒回路2において互いに上下に分かれた別々の流路である。
また、図1に示すように、下側配管8Bには、流量調節弁としての電磁弁32とキャピラリチューブ33が設けられている。電磁弁32及びキャピラリチューブ33は、下側熱交換部14Bと室外膨張弁15との間の下側配管8Bに設けられている。下側配管8Bにおいて、電磁弁32及びキャピラリチューブ33は、下側熱交換部14B側の下側配管8Bと室外膨張弁15側の下側配管8Bに対して互いに並列に接続されている。電磁弁32の開閉は、制御部5によって制御される。電磁弁32の制御については後述する。
<室外機における空気の流れ>
次に、室外機11における空気の流れについて説明する。室外機11において、室外ファン18のモータ31の運転が開始されると、室外空気は、空気吸込口28を通じてケース21内に吸い込まれ、室外熱交換器14を通過してケース21の上部の空気吹出口29からケース21外に吹き出される。
次に、室外機11における空気の流れについて説明する。室外機11において、室外ファン18のモータ31の運転が開始されると、室外空気は、空気吸込口28を通じてケース21内に吸い込まれ、室外熱交換器14を通過してケース21の上部の空気吹出口29からケース21外に吹き出される。
図5において室外熱交換器14に重なるように描かれた水平方向の複数の矢印は、室外熱交換器14を通過するときの気流の速度分布の概略を表している。図5において実線の矢印は、室外熱交換器14が通常時の第1状態(例えば着霜などが生じていない乾き状態)のときの速度分布の概略を表しており、二点鎖線の矢印は、第1状態よりも室外熱交換器14における通風抵抗が増加した第2状態のときの速度分布の概略を表している。
なお、図5における水平方向の各矢印は、室外熱交換器14を通過するときの気流の速度を表すためのものであり、ケース21内を流れる空気の向きを表しているのではない。ケース21内を流れる空気は、必ずしも水平方向に向いているとは限らず、室外熱交換器14を通過した後、空気吹出口29に向かって上方又は斜め上方に向いて進む。
図5に示すように、上吹き型の室外機11では、室外熱交換器14を通過する気流の速度(風速)は、室外ファン18に近いほど大きくなる傾向にある。すなわち、上側熱交換部14Aを通過する気流の速度は、下側熱交換部14Bを通過する気流の速度よりも大きくなる傾向にある。
室外熱交換器14において、第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となる通風抵抗増加要因としては、室外熱交換器14において着霜、油の付着、塵埃の付着などの現象が生じることが挙げられる。室外熱交換器14において着霜、結露、塵埃の付着などが生じると、空気の通路が狭くなり、室外熱交換器14における通風抵抗が大きくなる。
具体的に、室外熱交換器14が例えばフィンアンドチューブ熱交換器である場合、フィン同士の隙間が空気の通路となる。したがって、例えばフィンにおいて着霜、油の付着、塵埃の付着などの通風抵抗増加要因となる現象が生じると、室外熱交換器14における通風抵抗が大きくなる。これらの通風抵抗増加要因のうち、特に、着霜が生じると室外熱交換器14における通風抵抗が大きくなりやすい。暖房運転時において、室外の気温が低い環境にあると、室外熱交換器14において着霜が生じて通風抵抗が大きくなる場合がある。
着霜などの通風抵抗増加要因となる現象に起因して室外熱交換器14の通風抵抗が増加した場合、図5に示すように上側熱交換部14Aを通過する気流の速度の低下度合いは、下側熱交換部14Bを通過する気流の速度の低下度合いに比べて大きい傾向にある。この傾向は、図6の解析結果に示されている。
図6は、室外熱交換器14における通風抵抗を変化させたときの気流の速度(風速)と室外熱交換器14の高さ位置との関係を示すグラフである。図6のグラフには、6つの曲線が描かれている。6つの曲線のうち5つの曲線は、シミュレーションによって得られた解析データであり、残り1つの曲線は、実測データ(定格風量のデータ)である。
5つの解析データのうち「基準」のデータは、室外熱交換器14が乾き状態(着霜などの通風抵抗増加要因となる現象が生じていない第1状態)のときの平均風速と熱交換器の段数(高さ方向の位置)との関係を示している。残り4つの解析データは、乾き状態のときの通風抵抗を基準とする通風抵抗比を変化させたときの平均風速と熱交換器の段数との関係を示している。具体的に、4つの解析データは、通風抵抗を乾き状態のときの通風抵抗の2倍、2.5倍、3倍、3.5倍に変化させたときの平均風速と熱交換器の段数との関係を示している。図6に示す5つの解析データは、5つとも風量が同じという条件下でのシミュレーション結果である。また、図6に示す風速の解析結果は各段別の平均風速である。
図6に示すように、通風抵抗比(乾湿比)が大きくなるにつれて、室外熱交換器14の上部における風速は、下部における風速に比べて大きく低下している。すなわち、室外熱交換器14の上部では、下部に比べて室外ファン18による空気の吸い込みの影響を大きく受ける。通風抵抗比が大きくなるにつれて、室外熱交換器14を通過する最大風速は小さくなる。これに対し、高さ方向の中間領域(例えば30段目程度の領域)では、通風抵抗比が変化しても風速の変化は小さい。また、5つとも風量が同じという条件下では、通風抵抗比が大きくなるにつれて下部では風速が大きくなっている。以上のことから、通風抵抗比が大きくなるにつれて、室外熱交換器14の高さ方向(上下方向)における風速は、均一化されていく傾向にある。
なお、図6に示す5つの解析データは、5つとも風量が同じという条件下でのシミュレーション結果であるが、例えば室外ファン18のモータ31の回転数が一定である場合に室外熱交換器14における通風抵抗が大きくなると、室外熱交換器14を通過する風量は全体的に小さくなる傾向にあり、その場合には、図5において実線の矢印に示すような速度分布から二点鎖線の矢印で示すような速度分布に変わると考えられる。図5及び図6に示される何れの場合であっても、室外熱交換器14の通風抵抗が増加したときには、上側熱交換部14Aを通過する気流の速度の低下度合いは、下側熱交換部14Bを通過する気流の速度の低下度合いに比べて大きい。
以上の結果を考慮に入れて本実施形態では、上吹き型の室外機11において、室外熱交換器14を上下に2分割し、2つの熱交換部の冷媒流量の割合を通常時と着霜時などによる通風抵抗増加時とでそれぞれ最適化し、熱交換の効率の低下を抑制している。具体的には、通常時には、室外ファン18に近い風速の大きな上側熱交換部14Aの冷媒流量の割合を下側熱交換部14Bよりも大きくし、着霜などにより通風抵抗が増加した時には、通常時に比べて上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくする。具体的には、着霜などにより通風抵抗が増加した時には、例えば2つの熱交換部14A,14Bの冷媒流量を同程度にする。
このような冷媒流量の調節を行う手段について、着霜の有無を判断する場合を例に挙げて説明する。例えば、室外機11は、室外熱交換器14における着霜を検知する着霜検知手段と、上側熱交換部14Aの冷媒流量及び下側熱交換部14Bの冷媒流量の少なくとも一方の冷媒流量を調整できる流量調節弁とを備えているのが好ましい。
着霜検知手段としては、例えば暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器14の出口温度を検出する温度センサ34,35(後述する図7の変形例参照)が例示できる。温度センサ34,35によって冷媒の蒸発器出口温度の低下(例えば過熱度SHが所定温度以下まで低下)が検出された場合、熱交換量が減少していることになり、着霜していると判断される。温度センサ34と温度センサ35は、何れか一方が設けられているだけでもよい。また、図1に示す冷媒回路2は、温度センサ34,35の一方又は両方をさらに備えていてもよい。
また、着霜検知手段の他の例としては、室外ファン18のモータ31の動力の増減を検知する図略の検知部が挙げられる。この検知部により室外ファン18のモータ31の動力が予め定められた所定値以上に増加したことが検知されると、着霜していると判断される。室外熱交換器14における熱交換量が減少すれば、風量を増やす方向に制御されるからである。この検知部は、制御部5に含まれていてもよく、制御部5とは別に設けられていてもよい。
また、流量調節弁は、図1に示す冷媒回路2のように上側配管8A及び下側配管8Bの一方のみ設けてもよく、図7に示す冷媒回路2のように上側配管8A及び下側配管8Bの両方に設けてもよい。上述したように、図1に示す冷媒回路2では、下側配管8Bには流量調節弁としての電磁弁32とキャピラリチューブ33が設けられている。図7に示す冷媒回路2の変形例では、上側配管8Aに室外膨張弁15Aが設けられ、下側配管8Bに室外膨張弁15Bが設けられている。室外膨張弁15Aは、上側熱交換部14Aと室内機10との間の上側配管8Aに設けられている。室外膨張弁15Bは、下側熱交換部14Bと室内機10との間の下側配管8Bに設けられている。
<通常運転及び流量調節運転>
次に、本実施形態の室外機11の特徴である通常運転と流量調節運転について説明する。制御部5は、室外熱交換器14の状態が通常時の第1状態の場合に、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量を下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量よりも多くする通常運転を実行し、室外熱交換器14の状態が第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に、通常運転に比べて上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくする流量調節運転を実行する。
次に、本実施形態の室外機11の特徴である通常運転と流量調節運転について説明する。制御部5は、室外熱交換器14の状態が通常時の第1状態の場合に、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量を下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量よりも多くする通常運転を実行し、室外熱交換器14の状態が第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に、通常運転に比べて上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくする流量調節運転を実行する。
以下の説明では、第2状態が室外熱交換器14が着霜した状態である場合を例に挙げて説明する。第2状態が着霜状態である場合、これらの通常運転と流量調節運転との切り換え制御は、暖房運転時に行われる。
暖房運転時には、室内機10において凝縮して液配管7を流れる液冷媒は、上側配管8Aと下側配管8Bに分流される。上側配管8Aを流れる液冷媒は、上側熱交換部14Aを通過し、下側配管8Bを流れる液冷媒は、下側熱交換部14Bを通過する。上側熱交換部14Aを通過して上側配管8Aを流れるガス冷媒と、下側熱交換部14Bを通過して下側配管8Bを流れるガス冷媒は、ガス配管6において合流する。
暖房運転時において、制御部5は、検知手段によって検知される着霜状態に基づいて流量調節運転を実行する。制御部5は、着霜状態でない第1状態のときには、通常運転を実行する。
図1に示す冷媒回路2の場合、通常運転において制御部5は、電磁弁32を閉状態とする。電磁弁32が閉状態のときには、下側配管8Bを流れる冷媒は、キャピラリチューブ33を通過する。この場合、上側配管8Aの流通抵抗は、下側配管8Bの流通抵抗よりも小さくなる。これにより、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量は、下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量よりも多くなる。
図7に示す冷媒回路2の場合、通常運転において制御部5は、室外膨張弁15Aの開度及び室外膨張弁15Bの開度をそれぞれ調節することにより、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量を下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量よりも多くする。
暖房運転時において、前記検知手段が室外熱交換器14の着霜状態(第2状態)を検知した場合、制御部5は流量調節運転を実行する。
図1に示す冷媒回路2の場合、流量調節運転において制御部5は、電磁弁32を開状態とする。電磁弁32が開状態のときには、下側配管8Bを流れる冷媒の大半は、キャピラリチューブ33を通過せずに電磁弁32が設けられたバイパス流路8B1を通過する。この場合、下側配管8Bのバイパス流路8B1の流通抵抗は、キャピラリチューブ33の流通抵抗よりも小さいので、下側配管8Bに流れる冷媒流量の割合が通常運転時に比べて多くなる。したがって、流量調節運転では、通常運転に比べて上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合が小さくなる。言い換えると、流量調節運転では、液配管7を流れる冷媒流量に対する上側配管8Aに分流される冷媒流量の割合(上側配管8Aの冷媒流量/液配管7の冷媒流量)が、通常運転に比べて小さくなる。下側配管8Bのバイパス流路8B1の流通抵抗が上側配管8Aの流通抵抗と同程度である場合には、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量と下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量はほぼ同じになる。
図7に示す冷媒回路2の場合、流量調節運転において制御部5は、室外膨張弁15Aの開度及び室外膨張弁15Bの開度をそれぞれ調節することにより、通常運転に比べて上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくする。具体的に、流量調節運転では、通常運転に比べて、室外膨張弁15Aの開度を小さくする制御及び室外膨張弁15Bの開度を大きくする制御の一方又は両方が行われる。
<実施形態のまとめ>
以上説明したように、本実施形態では、熱交換器14の状態が通常時の第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に実行される流量調節運転では、通常運転に比べて上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくする。すなわち、下側熱交換部14Bに比べて風速低下度合いの大きい上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくすることにより、上側熱交換部14Aと下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量が適正化されるので、熱交換器14全体として熱交換の効率が低下するのを抑制できる。
以上説明したように、本実施形態では、熱交換器14の状態が通常時の第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に実行される流量調節運転では、通常運転に比べて上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくする。すなわち、下側熱交換部14Bに比べて風速低下度合いの大きい上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量の割合を小さくすることにより、上側熱交換部14Aと下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量が適正化されるので、熱交換器14全体として熱交換の効率が低下するのを抑制できる。
なお、通常時の第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となったときに、本実施形態のような流量調節運転が行われない場合、次のような現象が生じると考えられる。すなわち、暖房運転時に第2状態となって上側熱交換部14Aにおける風量が小さくなると、上側熱交換部14Aにおいて冷媒が蒸発しにくくなり、上側熱交換部14A内において液冷媒が多くなる。液冷媒が多くなると上側熱交換部14A内における抵抗が小さくなるので、上側熱交換部14Aに流れる冷媒量がより多くなる傾向にある。下側熱交換部14Bでは、上側熱交換部14Aとは逆の現象が生じて下側熱交換部14Bに流れる冷媒量がより少なくなる傾向にある。したがって、第2状態となったときに、本実施形態のような流量調節運転が行われない場合、上側熱交換部14Aと下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量が不適正化されるので、熱交換器14全体として熱交換の効率が低下しやすい。
また、本実施形態では、室外機11は、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量と下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量を調節する流量調節弁をさらに備え、制御部5は、流量調節弁32の開閉又は流量調節弁15A,15Bの開度調節を行うことにより上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量と下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量を制御してもよい。この構成では、流量調節弁32,15A,15Bによって上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量と下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量とが適切に調節される。
また、本実施形態では、室外機11は、熱交換器14の着霜状態を検知する検知手段としての温度センサ34,35又は前記検知部をさらに備え、第2状態は、熱交換器14が着霜した状態であり、制御部5は、温度センサ34,35又は前記検知部によって検知される着霜状態に基づいて流量調節運転を実行してもよい。この構成では、検知手段によって検知される着霜状態に基づいて流量調節運転が実行される。したがって、流量調節運転がより的確なタイミングで実行され、その結果、熱交換の効率低下をより効果的に抑制できる。
なお、流量調節運転において、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量と下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量を必ずしも同じにする必要はない。例えば、流量調節運転において、上側熱交換部14Aに流れる冷媒流量は、下側熱交換部14Bに流れる冷媒流量よりも大きくてもよく、又は小さくてもよい。
<その他の変形例>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
例えば、前記実施形態では、室外熱交換器14が、上側熱交換部14Aと下側熱交換部14Bを備える場合を例示したが、これに限られない。室外熱交換器14は、上下に3段以上に分割されていてもよい。例えば上下に3段に分割されている場合、室外熱交換器14は、上側熱交換部、中央熱交換部及び下側熱交換部を備える。そして、制御部5は、流量調節運転において、熱交換器14の状態が第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に、通常運転に比べて上側熱交換部に流れる冷媒流量の割合を小さくする。この場合の流量調節運転では、通常運転に比べて中央熱交換部に流れる冷媒流量の割合も小さくしてもよい。
また、図1に示す冷媒回路2や図7に示す冷媒回路2に示すような形態の他、例えば上側配管8A及び下側配管8Bの一方に電磁弁、膨張弁などのバルブを設け、他方にキャピラリチューブを設けることもできる。
1 空気調和装置
2 冷媒回路
5 制御部
6 ガス配管
7 液配管
10 室内機
11 空気調和装置用室外機
12 圧縮機
14 室外熱交換器
14A 上側熱交換部
14B 下側熱交換部
15,15A,15B 室外膨張弁
18 室外ファン
21 ケース
28 空気吸込口
29 空気吹出口
30 羽根車
31 モータ
2 冷媒回路
5 制御部
6 ガス配管
7 液配管
10 室内機
11 空気調和装置用室外機
12 圧縮機
14 室外熱交換器
14A 上側熱交換部
14B 下側熱交換部
15,15A,15B 室外膨張弁
18 室外ファン
21 ケース
28 空気吸込口
29 空気吹出口
30 羽根車
31 モータ
Claims (4)
- 上部に空気吹出口(29)を有し、側部に空気吸込口(28)を有するケース(21)と、
上下に分割された上側熱交換部(14A)及び下側熱交換部(14B)を含み、これらが前記ケース(21)内において前記空気吸込口(28)に沿って配置された熱交換器(14)と、
前記ケース(21)内の上部に配置されたファン(18)と、
前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量と前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量を制御する制御部(5)と、を備え、
前記制御部(5)は、
前記熱交換器(14)の状態が通常時の第1状態の場合に、前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量を前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量よりも多くする通常運転を実行し、
前記熱交換器(14)の状態が前記第1状態に比べて通風抵抗の大きい第2状態となった場合に、前記通常運転に比べて前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量の割合を小さくする流量調節運転を実行する空気調和装置用室外機。 - 前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量と前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量を調節する流量調節弁をさらに備え、
前記制御部(5)は、前記流量調節弁の開閉又は前記流量調節弁の開度調節を行うことにより前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量と前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量を制御する、請求項1に記載の空気調和装置用室外機。 - 前記熱交換器(14)の着霜状態を検知する検知手段をさらに備え、
前記第2状態は、前記熱交換器(14)が着霜した状態であり、
前記制御部(5)は、前記検知手段によって検知される前記着霜状態に基づいて前記流量調節運転を実行する、請求項1又は2に記載の空気調和装置用室外機。 - 前記流量調節運転では、前記上側熱交換部(14A)に流れる冷媒流量と前記下側熱交換部(14B)に流れる冷媒流量が同じである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の空気調和装置用室外機。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016157774A1 (ja) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 株式会社デンソー | 制御装置及び車両用空調装置 |
WO2016203581A1 (ja) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | 冷媒回路及び空気調和機 |
KR20170047684A (ko) * | 2015-10-23 | 2017-05-08 | 삼성전자주식회사 | 공기조화기 |
WO2017221401A1 (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 三菱電機株式会社 | 冷媒分岐分配器およびそれを備えた熱交換器ならびに冷凍サイクル装置 |
JP2018077020A (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置 |
JP6644194B1 (ja) * | 2019-01-21 | 2020-02-12 | 三菱電機株式会社 | 室外機及び空気調和装置 |
CN113701255A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 换热器及空调器 |
-
2012
- 2012-11-16 JP JP2012252196A patent/JP2014102009A/ja active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016157774A1 (ja) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 株式会社デンソー | 制御装置及び車両用空調装置 |
JP2016191476A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-10 | 株式会社デンソー | 制御装置及び車両用空調装置 |
WO2016203581A1 (ja) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | 冷媒回路及び空気調和機 |
JPWO2016203581A1 (ja) * | 2015-06-17 | 2018-01-18 | 三菱電機株式会社 | 冷媒回路及び空気調和機 |
US11320175B2 (en) | 2015-06-17 | 2022-05-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Refrigerant circuit |
KR20170047684A (ko) * | 2015-10-23 | 2017-05-08 | 삼성전자주식회사 | 공기조화기 |
KR102491602B1 (ko) * | 2015-10-23 | 2023-01-25 | 삼성전자주식회사 | 공기조화기 |
GB2566165A (en) * | 2016-06-24 | 2019-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | Refrigerant branching distributor, heat exchanger comprising same, and refrigeration cycle device |
JPWO2017221401A1 (ja) * | 2016-06-24 | 2019-02-28 | 三菱電機株式会社 | 冷媒分岐分配器を備えた熱交換器および冷凍サイクル装置 |
GB2566165B (en) * | 2016-06-24 | 2020-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | Heat exchanger including refrigerant branch distribution device, and refrigeration cycle apparatus |
WO2017221401A1 (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 三菱電機株式会社 | 冷媒分岐分配器およびそれを備えた熱交換器ならびに冷凍サイクル装置 |
JP2018077020A (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置 |
JP6644194B1 (ja) * | 2019-01-21 | 2020-02-12 | 三菱電機株式会社 | 室外機及び空気調和装置 |
WO2020152738A1 (ja) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器及び空気調和装置 |
US12000633B2 (en) | 2019-01-21 | 2024-06-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Outdoor unit and air-conditioning apparatus |
CN113701255A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 换热器及空调器 |
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