JP2017040397A - 空調機 - Google Patents

空調機 Download PDF

Info

Publication number
JP2017040397A
JP2017040397A JP2015161190A JP2015161190A JP2017040397A JP 2017040397 A JP2017040397 A JP 2017040397A JP 2015161190 A JP2015161190 A JP 2015161190A JP 2015161190 A JP2015161190 A JP 2015161190A JP 2017040397 A JP2017040397 A JP 2017040397A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air conditioner
heat exchanger
indoor fan
indoor
compressor
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
JP2015161190A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6123853B2 (ja
Inventor
貴裕 仲田
Takahiro Nakata
貴裕 仲田
純也 米田
Junya Yoneda
純也 米田
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.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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 Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2015161190A priority Critical patent/JP6123853B2/ja
Priority to PCT/JP2016/073657 priority patent/WO2017030076A1/ja
Priority to EP16837066.6A priority patent/EP3339762B1/en
Priority to AU2016308303A priority patent/AU2016308303B2/en
Priority to CN201680047965.3A priority patent/CN107923643B/zh
Priority to ES16837066T priority patent/ES2761876T3/es
Publication of JP2017040397A publication Critical patent/JP2017040397A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6123853B2 publication Critical patent/JP6123853B2/ja
Active 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
    • 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
    • F24F11/70Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • 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
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/24Means for preventing or suppressing noise
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

【課題】本発明の課題は、四路切換弁を切り換えるときの衝撃音対策と、デフロスト運転移行前の暖房能力低下抑制とを実現することができる空調機を提供することにある。
【解決手段】空調機1では、四路切換弁15の切換動作時に室内ファン35が稼動しているので、室内ファン35の動作音が四路切換弁15の切換動作時の衝撃音をかき消し、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。また、デフロスト運転移行前に圧縮機の運転周波数を低下させる必要もないので、暖房運転能力の低下も抑制することができる。
【選択図】図6

Description

本発明は、空調機に関する。
空調機の暖房運転において、デフロスト運転に移行する際には、四路切換弁を暖房サイクルから冷房サイクルに切り換えるときの衝撃音を低減するために、高低圧差を十分小さくする運転を行った後に、四路切換弁を切り換えてデフロスト運転に移行している。
例えば、特許文献1(特開平10−253205号公報)に開示されている冷凍サイクルの制御装置では、圧縮機運転周波数変更手段により運転周波数を低下させて圧縮機を低速運転することによって、冷凍サイクルの高圧と低圧の差を小さくし、低速運転の経過時間が所定時間に達した時点で、四路切換弁を切り換えている。
しかしながら、上記の制御では、冷凍サイクルの高圧と低圧の差を小さくするために運転周波数を低下させて圧縮機を低速運転するため、その間の暖房能力は低下する。
本発明の課題は、四路切換弁を切り換えるときの衝撃音対策と、デフロスト運転移行前の暖房能力低下抑制とを実現することができる空調機を提供することにある。
本発明の第1観点に係る空調機は、圧縮機、室外熱交換器、膨張機構、及び室内熱交換器を順に接続して冷媒回路を構成し、室外熱交換器を蒸発器として機能させる暖房サイクルから、室外熱交換器を凝縮器として機能させる冷房サイクルに切り換えて、室外熱交換器に付着した霜を溶かすデフロスト運転を行う空調機であって、四路切換弁と、室内ファンと、制御部とを備えている。四路切換弁は、冷媒回路において暖房サイクルと冷房サイクルとを切り換える切換動作を行う。室内ファンは、室内熱交換器に送風する。制御部は、四路切換弁の動作、及び室内ファンの動作を制御する。また、制御部は、四路切換弁の切換動作時に室内ファンが動作している状態にする第1制御を行う。
この空調機では、室内機が稼働中に常時発している室内ファンの音は使用者にとっては聴き慣れた音であるが、四路切換弁の切換動作時の衝撃音は使用者にとっては突発的であり、異音に感じられる。そこで、四路切換弁の切換動作時に室内ファンが稼動していれば、室内ファンの動作音が、四路切換弁の切換動作時の衝撃音をかき消すので、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。また、デフロスト運転移行前に圧縮機の運転周波数を低下させる必要もないので、暖房運転能力の低下も抑制することができる。
本発明の第2観点に係る空調機は、第1観点に係る空調機であって、制御部が、圧縮機の運転を継続させながら第1制御を行う。
この空調機では、デフロスト運転前に圧縮機を止めて冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御を行う必要がなく、均圧時間を省けるので、その分だけ暖房運転稼働率(=正味暖房運転時間/[正味暖房運転時間+デフロスト運転時間])が向上する。
本発明の第3観点に係る空調機は、第1観点に係る空調機であって、制御部が、デフロスト運転前に圧縮機を止めて冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御が行われている場合でも、均圧制御中に四路切換弁の切換動作が行われる時に室内ファンが動作している状態にする第2制御を行う。
この空調機では、均圧制御によって冷媒回路の高低圧差が小さくなるので、四路切換弁の切換動作時の衝撃音は抑制されるが、ここでさらに室内ファンの動作音を衝撃音にかぶせて、その衝撃音をかき消すことによって、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
本発明の第4観点に係る空調機は、第1観点から第3観点のいずれか1つに係る空調機であって、制御部が、四路切換弁の切換動作前から切換動作が終了するまでの間、室内ファンの動作を継続させる。
この空調機では、四路切換弁の切換動作の前後を通して室内ファンの動作が継続しているので、室内ファンの動作音を衝撃音に確実にかぶせることができる。その結果、四路切換弁の切換動作時の衝撃音をかき消すことができ、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
本発明の第5観点に係る空調機は、第1観点に係る空調機であって、制御部が、四路切換弁の切換動作前の室内ファンの回転数が所定回転数以上のときは圧縮機を止めずに第1制御を行う。また、制御部は、四路切換弁の切換動作前の室内ファンの回転数が所定回転数未満のときは圧縮機及び室内ファンを止め、冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御を行う。
この空調機では、四路切換弁の切換動作時の衝撃音を使用者に感じさせない方法として、切換動作前の室内ファンの回転数によって第1制御と均圧制御とを使い分けることができるので、均圧制御を選択するだけの従来方式に比べて、暖房運転稼働率を向上させる機会が増加する。
本発明の第6観点に係る空調機は、第2観点に係る空調機であって、制御部が、四路切換弁の切換動作前に圧縮機の運転周波数を低減する。
この空調機では、制御部が圧縮機の運転を継続させながら第1制御を行う際に、先に圧縮機の運転周波数を低減しておくことによって、冷媒回路の高低圧差が幾分小さくなるので、その分だけ四路切換弁の切換動作時の衝撃音も小さくなり、室内ファンの動作音を衝撃音にかぶせた際に、その衝撃音を確実にかき消すことができる。
本発明の第1観点に係る空調機では、四路切換弁の切換動作時に室内ファンが稼動しているので、室内ファンの動作音が四路切換弁の切換動作時の衝撃音をかき消し、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。また、デフロスト運転移行前に圧縮機の運転周波数を低下させる必要もないので、暖房運転能力の低下も抑制することができる。
本発明の第2観点に係る空調機では、デフロスト運転前に圧縮機を止めて冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御を行う必要がなく、均圧時間を省けるので、その分だけ暖房運転稼働率(=正味暖房運転時間/[正味暖房運転時間+デフロスト運転時間])が向上する。
本発明の第3観点に係る空調機では、均圧制御によって冷媒回路の高低圧差が小さくなるので、四路切換弁の切換動作時の衝撃音は抑制されるが、ここでさらに室内ファンの動作音を衝撃音にかぶせて、その衝撃音をかき消すことによって、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
本発明の第4観点に係る空調機では、四路切換弁の切換動作の前後を通して室内ファンの動作が継続しているので、室内ファンの動作音を衝撃音に確実にかぶせることができる。その結果、四路切換弁の切換動作時の衝撃音をかき消すことができ、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
本発明の第5観点に係る空調機では、四路切換弁の切換動作時の衝撃音を使用者に感じさせない方法として、切換動作前の室内ファンの回転数によって第1制御と均圧制御とを使い分けることができるので、均圧制御を選択するだけの従来方式に比べて、暖房運転稼働率を向上させる機会が増加する。
本発明の第6観点に係る空調機では、制御部が圧縮機の運転を継続させながら第1制御を行う際に、先に圧縮機の運転周波数を低減しておくことによって、冷媒回路の高低圧差が幾分小さくなるので、その分だけ四路切換弁の切換動作時の衝撃音も小さくなり、室内ファンの動作音を衝撃音にかぶせた際に、その衝撃音を確実にかき消すことができる。
本発明の一実施形態に係る空調機の構成図。 室内機の斜視図。 空調機の制御ブロック図。 四路切換弁の斜視図。 四路切換弁のスライド台及びスライド弁周辺の断面図。 衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行を示すフローチャート。 衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行を示すタイムチャート。 衝撃音マスキング制御を含まない除霜運転への移行を示すタイムチャート。
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
(1)空調機1の構成
図1は、本発明の一実施形態に係る空調機1の構成図である。図1において、空調機1は、冷房運転および暖房運転が可能な冷凍装置であり、室内機2と、室外機3と、室外機3と室内機2とを接続するための液冷媒連絡配管7、及びガス冷媒連絡配管9とを備えている。空調機1の冷凍回路には、単一冷媒であるR32が封入されている。
(1−1)室内機2
図2は、室内機2の斜視図である。図1及び図2において、室内機2は、室内熱交換器11と、室内ファン35とを有している。また、室内機2には、リモートコントロールユニット(以下、リモコン52という。)が付帯されている。リモコン52は、ユーザーの操作に応じて、室内機2及び室外機3に内蔵されている制御部と交信して空調機1を制御する。
(1−1−1)室内熱交換器11
室内熱交換器11は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器11は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する。
なお、室内熱交換器11は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器に限定されるものではなく、他の型式の熱交換器であっても良い。
(1−1−2)室内ファン35
室内ファン35は、クロスフローファンである。室内ファン35は、ファン35aと、ファン35aを回転させるための室内ファンモータユニット35bとを有している。ファン35aは、AS樹脂などの樹脂材料で、長細い円筒形状に形成されており、長軸が水平になるように配置される。
室内ファン35の稼動によって、室内機2は前面側から内部に室内空気を吸入し、室内熱交換器11において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給する。また、室内ファン35は、室内熱交換器11に供給する空気の風量を所定風量範囲において変更することができる。
(1−2)室外機3
図1において、室外機3は、主に、圧縮機13、四路切換弁15、室外熱交換器17、膨張弁19、及びアキュムレータ21を有している。さらに、室外機3は室外ファン55も有している。
(1−2−1)圧縮機13
圧縮機13は容量可変式圧縮機であり、インバータにより回転数が制御される。本実施形態において、圧縮機13は1台のみであるが、これに限定されず、室内機2の接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されていても良い。
(1−2−2)四路切換弁15
四路切換弁15は、冷媒の流れの方向を切り換える弁である。冷房運転時、四路切換弁15は圧縮機13の吐出側と室外熱交換器17のガス側とを接続するとともに圧縮機13の吸入側(具体的には、アキュムレータ21)とガス冷媒連絡配管9側とを接続する(冷房運転状態:図1の四路切換弁15のP1−P4を繋ぐ実線及びP2−P3を繋ぐ実線を参照)。その結果、室外熱交換器17は冷媒の凝縮器として、室内熱交換器11は冷媒の蒸発器として機能する。
暖房運転時、四路切換弁15は、圧縮機13の吐出側とガス冷媒連絡配管9側とを接続するとともに圧縮機13の吸入側と室外熱交換器17のガス側とを接続する(暖房運転状態:図1の四路切換弁15のP1−P2を繋ぐ破線及びP3−P4を繋ぐ破線を参照)。その結果、室内熱交換器11は冷媒の凝縮器として、室外熱交換器17は冷媒の蒸発器として機能する。
(1−2−3)室外熱交換器17
室外熱交換器17は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器17は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。室外熱交換器17は、そのガス側が四路切換弁15に接続され、その液側が膨張弁19に接続されている。
(1−2−4)膨張弁19
膨張弁19は、冷媒回路内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行う。膨張弁19は、冷房運転時の冷媒回路における冷媒の流れ方向において室外熱交換器17の下流側に配置されている。
(1−2−5)室外ファン55
室外ファン55は、吸入した室外空気を室外熱交換器17に送風して冷媒と熱交換させる。室外ファン55は、室外熱交換器17に送風する際の風量を可変することができる。室外ファン55は、プロペラファン等であり、DCファンモータ等からなるモータによって駆動される。
(1−3)制御部50
図3は、空調機1の制御ブロック図である。図3において、制御部50はリモコン52からの指令信号に基づいて、圧縮機13の運転周波数、四路切換弁15の切換動作、膨張弁19の開度、室内ファンモータユニット35bの回転、及び風向調整羽根駆動モータ62の回転を制御する。
図1に示すように、制御部50は、室内機2内に内蔵されている室内制御部50aと室外機3内に内蔵されている室外制御部50bとを有している。室内制御部50aとリモコン52との間では赤外線信号の送受信が行われる。室内制御部50aと室外制御部50bとの間では信号の送受信がワイヤを介して行われる。
リモコン52には、運転スイッチ22、運転切換スイッチ24、温度設定スイッチ26、風向調整スイッチ61及び風量設定スイッチ65が設けられている。
運転スイッチ22は、操作される毎に空調機1の運転と停止とを交互に切り換える。運転切換スイッチ24は、操作される毎に運転を自動→冷房→除湿→暖房の順に切り換える。温度設定スイッチ26は、上押操作される毎に設定温度が上昇し、下押操作される毎に設定温度が降下する。
また、風向調整スイッチ61が操作される毎に、制御部50(室内制御部50a)が風向調整羽根駆動モータ62を制御し、風向調整羽根63(図2参照)の上下遥動と任意位置固定とを交互に切り換える。
また、使用者は、風量設定スイッチ65によって風量固定及び風量自動のいずれかを選択することができる。使用者は、風量固定を選択した場合、さらに風量を「弱」、「中」、「強」のいずれか1つを選択することができる。一方、使用者が風量自動を選択した場合は、負荷に見合った風量が自動で選択される。
なお、本実施形態では、風量設定スイッチ65とは別に、風量固定時の風量「強」よりもさらに強い風量「パワフル」を選択するための「パワフル」選択スイッチ67をリモコン52に設けている。
(1−4)各種センサ
空調機1には、サーミスタから成る室外熱交換器温度センサ42、室内温度センサ44、出口管温度センサ46、及び外気温度センサ48が設けられている。室外熱交換器温度センサ42は、室外熱交換器17に取付けられ、室外熱交換器17の所定領域を流れる冷媒の温度を検知する。室内温度センサ44は、室内機2の吸込口に取り付けられ、室内空気温度を検知する。出口管温度センサ46は、暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器17の冷媒出口配管に取り付けられ、冷媒出口配管の温度を検出する。外気温度センサ48は、室外機3の周囲温度を検知する。そして、これらの温度センサの測定値に基づき、制御部50が空調機1を運転制御する。
(2)空調機1の動作
空調機1では、四路切換弁15によって、冷媒の循環サイクルを冷房運転時の循環サイクルおよび暖房運転時の循環サイクルのいずれか一方に切り換えることが可能である。
(2−1)冷房運転
冷房運転では、四路切換弁15が第1状態(図1の実線)に設定される。そして、この状態で制御部50が圧縮機13を稼動させると、室外熱交換器17が凝縮器となり、室内熱交換器11が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
圧縮機13から吐出された高圧の冷媒は、室外熱交換器17で室外の空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器17を出た冷媒は、膨張弁19を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器11で室内の空気と熱交換して蒸発する。その際、空気は室内熱交換器11によって冷却され、その冷却された空気が室内ファン35を介して吹出口から室内へ吹き出される。室内熱交換器11を出た冷媒は、圧縮機13へ吸入されて圧縮される。
(2−2)暖房運転
暖房運転では、四路切換弁15が第2状態(図1の点線)に設定される。そして、この状態で制御部50が圧縮機13を稼動させると、室外熱交換器17が蒸発器となり、室内熱交換器11が凝縮器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
圧縮機13から吐出された高圧の冷媒は、室内熱交換器11で室内の空気と熱交換して凝縮する。その際、空気は室内熱交換器11で加温され、その加温された空気は室内ファン35を介して吹出口から室内へ吹き出される。凝縮した冷媒は、膨張弁19を通過する際に減圧された後、室外熱交換器17で室外の空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器17を出た冷媒は、圧縮機13へ吸入されて圧縮される。
(3)四路切換弁動作時の衝撃音対策
(3−1)四路切換弁15の構成
図4は、四路切換弁15の斜視図である。また、図5は、四路切換弁15のスライド台153及びスライド弁155周辺の断面図である。
図4及び図5において、四路切換弁15は、切換弁部15Aとパイロット電磁弁部15Bとから成る。切換弁部15Aは、シリンダ151と、スライド台153(図5参照)と、スライド弁155(図5参照)と、パイロット管157とを有している。
スライド台153は、シリンダ151内の中央部分に配置された台であり、スライド弁155が摺動する。スライド台153には、ポートP2,P3,P4がシリンダの軸方向に沿って順に設けられている。
スライド弁155は、シリンダ151内に配置され、シリンダ151の軸方向に摺動自在である。また、スライド弁155は逆U字状に形成されている。
なお、シリンダ151においてスライド台153のポートP2に対向する位置にポートP1が設けられ、ポートP1には高圧配管T1の一端が接続される。
パイロット管157は、シリンダ151の両端部とパイロット電磁弁部15Bとを連絡している。パイロット電磁弁部15Bの動作によってシリンダ151の一端が高圧、他端が低圧となり、この圧力差によってスライド弁155がスライド台153上を移動し、ポートP1,P2,P3,P4の各連通相手が切り換わる。
ポートP1は、高圧配管T1が接続されて圧縮機13の高圧側と繋がるので、高圧ポートP1と表現する。ポートP3は、低圧配管T3が接続されて圧縮機13の低圧側と繋がるので、低圧ポートP3と表現する。
ポートP2及びポートP4は、冷房運転時と暖房運転時とで高低圧が入れ替わるので、高圧に耐え得るように高圧配管T2、T4が接続されている。
パイロット電磁弁部15Bは、パイロット弁ユニット161と、コイル163とを有している。パイロット弁ユニット161内には、バネ力で弁孔を閉じる方向に付勢された可動弁を電磁力で開方向に移動させることができる弁機構(図示せず)が内蔵されている。コイル163は、通電されたときに当該弁機構を開方向に動作させるための電磁力を発生させる。
パイロット弁ユニット161は、シリンダ151に与える高圧・低圧を高圧側配管、低圧側配管からパイロット管165,167を介して取り入れている。
(3−2)四路切換弁15の動作
上記構成の四路切換弁15において、シリンダ151内のスライド弁155が図5の左側に位置し、高圧ポートP1とポートP4とが連通し、ポートP2と低圧ポートP3とが連通しているとき、パイロット電磁弁部15Bのコイル163に通電して励磁すると、シリンダ151の両端の圧力差はスライド弁155が右側に移動するような圧力差となり、スライド弁155が右側に移動する。その結果、高圧ポートP1とポートP2とが連通し、低圧ポートP3とポートP4とが連通する。
一方、逆方向に切り換えるときは、パイロット電磁弁部15Bのコイル163への通電を止めて非励磁にすると、シリンダ151の両端の圧力差はスライド弁155が左側に移動するような圧力差となり、スライド弁155が左側に移動する。その結果、高圧ポートP1とポートP4とが連通し、ポートP2と低圧ポートP3とが連通する。
(3−3)衝撃音発生メカニズム
例えば暖房運転中、パイロット電磁弁部15Bのコイル163へは通電されておらず非励磁であるので、スライド弁155は図5の左側に位置しており、高圧ポートP1とポートP4とが連通し、ポートP2と低圧ポートP3とが連通している。このとき、除霜運転への移行指令が入ると、シリンダ151の両端の圧力差はスライド弁155が右側に移動するような圧力差となり、スライド弁155が右側に移動する。その結果、高圧ポートP1とポートP2とが連通し、低圧ポートP3とポートP4とが連通する。
その結果、直前まで低圧であったポートP2に、いきなり高圧ポートP1からの高圧が作用するので、そのときの衝撃によって衝撃音が発生する。
(3−4)衝撃音マスキング制御
図6は、衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行を示すフローチャートである。また、図7Aは、衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行を示すタイムチャートである。さらに、図7Bは、衝撃音マスキング制御を含まない除霜運転への移行を示すタイムチャートである。なお、衝撃音マスキング制御は、請求項1の「第1制御」に該当する。
図6、図7A及び図7Bにおいて、ステップS1で制御部50は、空調機1が除霜運転に移行する条件を充足しているか否かを判定する。制御部50は、空調機1が除霜運転に移行する条件を充足していると判定したときステップS2へ進み、それ以外は引き続き判定を継続する。
次に制御部50は、ステップS2において圧縮機13の運転周波数をFd1まで低減し(図7A参照)、ステップS3へ進む。
次に制御部50は、ステップS3において圧縮機13の運転周波数をFd1に維持したまま一定時間だけ運転し(図7A参照)、ステップS4へ進む。
次に制御部50は、ステップS4において室内ファン35が高速回転しているか否かを判定する。ここで、高速回転とは、リモコン52で設定される風量に応じて決定されており、例えば風量が「弱」、「中」、「強」の3段階から選択可能な場合、風量「強」のときの室内ファン35の回転が高速回転に相当する。また、本実施形態では、風量「強」以外に「パワフル」選択スイッチ67によって風量「パワフル」に設定されている場合も室内ファン35の回転が高速回転であると判定される。制御部50は、室内ファン35が高速回転していると判定したときはステップS5に進み、室内ファン35が高速回転していないと判定したときはステップS14に進む。
次に制御部50は、ステップS5において室内ファン35の回転を維持する(図7A参照)。
次に制御部50は、ステップS6において四路切換弁15により冷媒循環サイクルを暖房サイクルから冷房サイクルに切り換える(図7A参照)。このとき、四路切換弁15の切換動作時に発生する衝撃音が配管を介して室内機2に伝播するが、室内ファン35が高速回転しているので、衝撃音は室内ファン35の動作音にかき消される。
次に制御部50は、ステップS7において除霜運転を行う。除霜運転は、圧縮機13を運転したまま、室外ファン55を停止して行う。
次に制御部50は、ステップS8において四路切換弁15により冷媒循環サイクルを冷房サイクルへ切り換えてから所定時間経過後に室内ファン35を停止する。
そして制御部50は、ステップS9において空調機1が除霜運転を終了する条件を充足しているか否かを判定する。制御部50は、空調機1が除霜運転を終了する条件を充足していると判定したときは除霜運転を終了し、それ以外は引き続き判定を継続する。
以上のように、衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行制御によって、四路切換弁15の切換動作時に発生する衝撃音が室内ファン35の動作音にかき消されるので、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
一方、ステップ4における判定後にステップS14へ進んだ場合は、制御部50はステップS14において、室内ファン35と圧縮機13を停止する(図7B参照)。
次に制御部50は、ステップS15において圧縮機13を停止させている所定の時間に均圧運転を行う(図7B参照)。均圧運転とは、室外ファン55の稼動を継続して室外熱交換器17に送風しながら、冷媒回路の高低圧差を小さくする運転をいう。
次に制御部50は、ステップS16において四路切換弁15により冷媒循環サイクルを暖房サイクルから冷房サイクルに切り換える(図7B参照)。事前に均圧運転を開始し冷媒回路の高低圧差を小さくしているので、衝撃音が小さくなり、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
次に制御部50は、ステップS17において均圧運転を終了する(図7B参照)。
次に制御部50は、ステップS18において圧縮機13を起動し、除霜運転を開始する(図7B参照)。その後、制御部50はステップS9へジャンプする。
そして制御部50は、ステップS9において空調機1が除霜運転を終了する条件を充足しているか否かを判定する。制御部50は、空調機1が除霜運転を終了する条件を充足していると判定したときは除霜運転を終了し、それ以外は引き続き判定を継続する。
以上のように、制御部50は、空調機1が除霜運転移行条件を充足したと判定した後、室内ファン35の回転が高速か否かによって衝撃音マスキング制御を行って除霜運転への移行するのか、それとも均圧運転を行って除霜運転に移行するのかを選択している。
前者又は後者のいずれが選択されても、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
(4)特徴
(4−1)
空調機1では、四路切換弁15の切換動作時に室内ファン35が稼動しているので、室内ファン35の動作音が四路切換弁15の切換動作時の衝撃音をかき消し、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
また、デフロスト運転移行前に圧縮機の運転周波数を低下させる必要もないので、暖房運転能力の低下も抑制することができる。
(4−2)
空調機1では、四路切換弁15の切換動作時に室内ファン35が稼動するようにすることによって、除霜運転前に圧縮機13を止めて冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧運転を行う必要がなくなり、均圧運転時間を省けるので、その分だけ暖房運転稼働率(=正味暖房運転時間/[正味暖房運転時間+デフロスト運転時間])が向上する。
(4−3)
空調機1では、四路切換弁15の切換動作の前後を通して室内ファン35の動作が継続しているので、室内ファン35の動作音を衝撃音に確実にかぶせることができる。その結果、四路切換弁15の切換動作時の衝撃音をかき消すことができ、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
(4−4)
空調機1では、四路切換弁15の切換動作時の衝撃音を使用者に感じさせない方法として、切換動作前の室内ファン35の回転数によって衝撃音マスキング制御と均圧運転とを使い分けることができるので、均圧運転を選択するだけの従来方式に比べて、暖房運転稼働率を向上させる機会が増加する。
(4−5)
空調機1では、制御部50が圧縮機13の運転を継続させながら衝撃音マスキング制御を行う際に、先に圧縮機13の運転周波数を低減しておくことによって、冷媒回路の高低圧差が幾分小さくなるので、その分だけ四路切換弁15の切換動作時の衝撃音も小さくなり、室内ファン35の動作音を衝撃音にかぶせた際に、その衝撃音を確実にかき消すことができる。
(5)変形例
上記実施形態では、室内ファン35の回転が高速か否かによって衝撃音マスキング制御を行って除霜運転への移行するのか、それとも均圧運転を行って除霜運転に移行するのかを選択している。
しかし、均圧運転を行い、さらに衝撃音マスキング制御を行ってもよい(請求項3の第2制御に該当する)。この場合、均圧運転によって冷媒回路の高低圧差が小さくなるので、四路切換弁15の切換動作時の衝撃音は抑制され、さらに室内ファン35の動作音を衝撃音にかぶせて、その衝撃音を確実にかき消すことができ、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
1 空調機
11 室内熱交換器(熱源側熱交換器)
13 圧縮機
15 四路切換弁
17 室外熱交換器(利用側熱交換器)
19 膨張弁(膨張機構)
35 室内ファン
50 制御部
特開平10−253205号公報
本発明は、空調機に関する。
空調機の暖房運転において、デフロスト運転に移行する際には、四路切換弁を暖房サイクルから冷房サイクルに切り換えるときの衝撃音を低減するために、高低圧差を十分小さくする運転を行った後に、四路切換弁を切り換えてデフロスト運転に移行している。
例えば、特許文献1(特開平10−253205号公報)に開示されている冷凍サイクルの制御装置では、圧縮機運転周波数変更手段により運転周波数を低下させて圧縮機を低速運転することによって、冷凍サイクルの高圧と低圧の差を小さくし、低速運転の経過時間が所定時間に達した時点で、四路切換弁を切り換えている。
しかしながら、上記の制御では、冷凍サイクルの高圧と低圧の差を小さくするために運転周波数を低下させて圧縮機を低速運転するため、その間の暖房能力は低下する。
本発明の課題は、四路切換弁を切り換えるときの衝撃音対策と、デフロスト運転移行前の暖房能力低下抑制とを実現することができる空調機を提供することにある。
本発明の第1観点に係る空調機は、圧縮機、室外熱交換器、膨張機構、及び室内熱交換器を順に接続して冷媒回路を構成し、室外熱交換器を蒸発器として機能させる暖房サイクルから、室外熱交換器を凝縮器として機能させる冷房サイクルに切り換えて、室外熱交換器に付着した霜を溶かすデフロスト運転を行う空調機であって、四路切換弁と、室内ファンと、制御部とを備えている。四路切換弁は、冷媒回路において暖房サイクルと冷房サイクルとを切り換える切換動作を行う。室内ファンは、室内熱交換器に送風する。制御部は、四路切換弁の動作、及び室内ファンの動作を制御する。また、制御部は、四路切換弁の暖房サイクルから冷房サイクルへの所定切換動作時に室内ファンが動作している状態にする第1制御を行う。さらに制御部は、四路切換弁の所定切換動作前の室内ファンの回転数が所定回転数以上のときは圧縮機を止めずに第1制御を行う。また、制御部は、四路切換弁の所定切換動作前の室内ファンの回転数が所定回転数未満のときは圧縮機及び室内ファンを止め、冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御を行う。
この空調機では、室内機が稼働中に常時発している室内ファンの音は使用者にとっては聴き慣れた音であるが、四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音は使用者にとっては突発的であり、異音に感じられる。そこで、四路切換弁の所定切換動作時に室内ファンが稼動していれば、室内ファンの動作音が、四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音をかき消すので、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。また、デフロスト運転移行前に圧縮機の運転周波数を低下させる必要もないので、暖房運転能力の低下も抑制することができる。
また、この空調機では、四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音を使用者に感じさせない方法として、所定切換動作前の室内ファンの回転数によって第1制御と均圧制御とを使い分けることができるので、均圧制御を選択するだけの従来方式に比べて、暖房運転稼働率を向上させる機会が増加する。
本発明の第2観点に係る空調機は、第1観点に係る空調機であって、制御部が、圧縮機の運転を継続させながら第1制御を行う。
この空調機では、デフロスト運転前に圧縮機を止めて冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御を行う必要がなく、均圧時間を省けるので、その分だけ暖房運転稼働率(=正味暖房運転時間/[正味暖房運転時間+デフロスト運転時間])が向上する。
本発明の第3観点に係る空調機は、第1観点に係る空調機であって、制御部が、デフロスト運転前に圧縮機を止めて冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御が行われている場合でも、均圧制御中に四路切換弁の所定切換動作が行われる時に室内ファンが動作している状態にする第2制御を行う。
この空調機では、均圧制御によって冷媒回路の高低圧差が小さくなるので、四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音は抑制されるが、ここでさらに室内ファンの動作音を衝撃音にかぶせて、その衝撃音をかき消すことによって、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
本発明の第4観点に係る空調機は、第1観点から第3観点のいずれか1つに係る空調機であって、制御部が、四路切換弁の所定切換動作前から所定切換動作が終了するまでの間、室内ファンの動作を継続させる。
この空調機では、四路切換弁の所定切換動作の前後を通して室内ファンの動作が継続しているので、室内ファンの動作音を衝撃音に確実にかぶせることができる。その結果、四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音をかき消すことができ、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
本発明の第観点に係る空調機は、第2観点に係る空調機であって、制御部が、四路切換弁の所定切換動作前に圧縮機の運転周波数を低減する。
この空調機では、制御部が圧縮機の運転を継続させながら第1制御を行う際に、先に圧縮機の運転周波数を低減しておくことによって、冷媒回路の高低圧差が幾分小さくなるので、その分だけ四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音も小さくなり、室内ファンの動作音を衝撃音にかぶせた際に、その衝撃音を確実にかき消すことができる。
本発明の第1観点に係る空調機では、四路切換弁の所定切換動作時に室内ファンが稼動しているので、室内ファンの動作音が四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音をかき消し、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。また、デフロスト運転移行前に圧縮機の運転周波数を低下させる必要もないので、暖房運転能力の低下も抑制することができる。
また、四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音を使用者に感じさせない方法として、所定切換動作前の室内ファンの回転数によって第1制御と均圧制御とを使い分けることができるので、均圧制御を選択するだけの従来方式に比べて、暖房運転稼働率を向上させる機会が増加する。
本発明の第2観点に係る空調機では、デフロスト運転前に圧縮機を止めて冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御を行う必要がなく、均圧時間を省けるので、その分だけ暖房運転稼働率(=正味暖房運転時間/[正味暖房運転時間+デフロスト運転時間])が向上する。
本発明の第3観点に係る空調機では、均圧制御によって冷媒回路の高低圧差が小さくなるので、四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音は抑制されるが、ここでさらに室内ファンの動作音を衝撃音にかぶせて、その衝撃音をかき消すことによって、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
本発明の第4観点に係る空調機では、四路切換弁の所定切換動作の前後を通して室内ファンの動作が継続しているので、室内ファンの動作音を衝撃音に確実にかぶせることができる。その結果、四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音をかき消すことができ、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
本発明の第観点に係る空調機では、制御部が圧縮機の運転を継続させながら第1制御を行う際に、先に圧縮機の運転周波数を低減しておくことによって、冷媒回路の高低圧差が幾分小さくなるので、その分だけ四路切換弁の所定切換動作時の衝撃音も小さくなり、室内ファンの動作音を衝撃音にかぶせた際に、その衝撃音を確実にかき消すことができる。
本発明の一実施形態に係る空調機の構成図。 室内機の斜視図。 空調機の制御ブロック図。 四路切換弁の斜視図。 四路切換弁のスライド台及びスライド弁周辺の断面図。 衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行を示すフローチャート。 衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行を示すタイムチャート。 衝撃音マスキング制御を含まない除霜運転への移行を示すタイムチャート。
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
(1)空調機1の構成
図1は、本発明の一実施形態に係る空調機1の構成図である。図1において、空調機1は、冷房運転および暖房運転が可能な冷凍装置であり、室内機2と、室外機3と、室外機3と室内機2とを接続するための液冷媒連絡配管7、及びガス冷媒連絡配管9とを備えている。空調機1の冷凍回路には、単一冷媒であるR32が封入されている。
(1−1)室内機2
図2は、室内機2の斜視図である。図1及び図2において、室内機2は、室内熱交換器11と、室内ファン35とを有している。また、室内機2には、リモートコントロールユニット(以下、リモコン52という。)が付帯されている。リモコン52は、ユーザーの操作に応じて、室内機2及び室外機3に内蔵されている制御部と交信して空調機1を制御する。
(1−1−1)室内熱交換器11
室内熱交換器11は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室内熱交換器11は、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する。
なお、室内熱交換器11は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器に限定されるものではなく、他の型式の熱交換器であっても良い。
(1−1−2)室内ファン35
室内ファン35は、クロスフローファンである。室内ファン35は、ファン35aと、ファン35aを回転させるための室内ファンモータユニット35bとを有している。ファン35aは、AS樹脂などの樹脂材料で、長細い円筒形状に形成されており、長軸が水平になるように配置される。
室内ファン35の稼動によって、室内機2は前面側から内部に室内空気を吸入し、室内熱交換器11において冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給する。また、室内ファン35は、室内熱交換器11に供給する空気の風量を所定風量範囲において変更することができる。
(1−2)室外機3
図1において、室外機3は、主に、圧縮機13、四路切換弁15、室外熱交換器17、膨張弁19、及びアキュムレータ21を有している。さらに、室外機3は室外ファン55も有している。
(1−2−1)圧縮機13
圧縮機13は容量可変式圧縮機であり、インバータにより回転数が制御される。本実施形態において、圧縮機13は1台のみであるが、これに限定されず、室内機2の接続台数等に応じて、2台以上の圧縮機が並列に接続されていても良い。
(1−2−2)四路切換弁15
四路切換弁15は、冷媒の流れの方向を切り換える弁である。冷房運転時、四路切換弁15は圧縮機13の吐出側と室外熱交換器17のガス側とを接続するとともに圧縮機13の吸入側(具体的には、アキュムレータ21)とガス冷媒連絡配管9側とを接続する(冷房運転状態:図1の四路切換弁15のP1−P4を繋ぐ実線及びP2−P3を繋ぐ実線を参照)。その結果、室外熱交換器17は冷媒の凝縮器として、室内熱交換器11は冷媒の蒸発器として機能する。
暖房運転時、四路切換弁15は、圧縮機13の吐出側とガス冷媒連絡配管9側とを接続するとともに圧縮機13の吸入側と室外熱交換器17のガス側とを接続する(暖房運転状態:図1の四路切換弁15のP1−P2を繋ぐ破線及びP3−P4を繋ぐ破線を参照)。その結果、室内熱交換器11は冷媒の凝縮器として、室外熱交換器17は冷媒の蒸発器として機能する。
(1−2−3)室外熱交換器17
室外熱交換器17は、クロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。室外熱交換器17は、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する。室外熱交換器17は、そのガス側が四路切換弁15に接続され、その液側が膨張弁19に接続されている。
(1−2−4)膨張弁19
膨張弁19は、冷媒回路内を流れる冷媒の圧力や流量等の調節を行う。膨張弁19は、冷房運転時の冷媒回路における冷媒の流れ方向において室外熱交換器17の下流側に配置されている。
(1−2−5)室外ファン55
室外ファン55は、吸入した室外空気を室外熱交換器17に送風して冷媒と熱交換させる。室外ファン55は、室外熱交換器17に送風する際の風量を可変することができる。室外ファン55は、プロペラファン等であり、DCファンモータ等からなるモータによって駆動される。
(1−3)制御部50
図3は、空調機1の制御ブロック図である。図3において、制御部50はリモコン52からの指令信号に基づいて、圧縮機13の運転周波数、四路切換弁15の切換動作、膨張弁19の開度、室内ファンモータユニット35bの回転、及び風向調整羽根駆動モータ62の回転を制御する。
図1に示すように、制御部50は、室内機2内に内蔵されている室内制御部50aと室外機3内に内蔵されている室外制御部50bとを有している。室内制御部50aとリモコン52との間では赤外線信号の送受信が行われる。室内制御部50aと室外制御部50bとの間では信号の送受信がワイヤを介して行われる。
リモコン52には、運転スイッチ22、運転切換スイッチ24、温度設定スイッチ26、風向調整スイッチ61及び風量設定スイッチ65が設けられている。
運転スイッチ22は、操作される毎に空調機1の運転と停止とを交互に切り換える。運転切換スイッチ24は、操作される毎に運転を自動→冷房→除湿→暖房の順に切り換える。温度設定スイッチ26は、上押操作される毎に設定温度が上昇し、下押操作される毎に設定温度が降下する。
また、風向調整スイッチ61が操作される毎に、制御部50(室内制御部50a)が風向調整羽根駆動モータ62を制御し、風向調整羽根63(図2参照)の上下遥動と任意位置固定とを交互に切り換える。
また、使用者は、風量設定スイッチ65によって風量固定及び風量自動のいずれかを選択することができる。使用者は、風量固定を選択した場合、さらに風量を「弱」、「中」、「強」のいずれか1つを選択することができる。一方、使用者が風量自動を選択した場合は、負荷に見合った風量が自動で選択される。
なお、本実施形態では、風量設定スイッチ65とは別に、風量固定時の風量「強」よりもさらに強い風量「パワフル」を選択するための「パワフル」選択スイッチ67をリモコン52に設けている。
(1−4)各種センサ
空調機1には、サーミスタから成る室外熱交換器温度センサ42、室内温度センサ44、出口管温度センサ46、及び外気温度センサ48が設けられている。室外熱交換器温度センサ42は、室外熱交換器17に取付けられ、室外熱交換器17の所定領域を流れる冷媒の温度を検知する。室内温度センサ44は、室内機2の吸込口に取り付けられ、室内空気温度を検知する。出口管温度センサ46は、暖房運転時に蒸発器として機能する室外熱交換器17の冷媒出口配管に取り付けられ、冷媒出口配管の温度を検出する。外気温度センサ48は、室外機3の周囲温度を検知する。そして、これらの温度センサの測定値に基づき、制御部50が空調機1を運転制御する。
(2)空調機1の動作
空調機1では、四路切換弁15によって、冷媒の循環サイクルを冷房運転時の循環サイクルおよび暖房運転時の循環サイクルのいずれか一方に切り換えることが可能である。
(2−1)冷房運転
冷房運転では、四路切換弁15が第1状態(図1の実線)に設定される。そして、この状態で制御部50が圧縮機13を稼動させると、室外熱交換器17が凝縮器となり、室内熱交換器11が蒸発器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
圧縮機13から吐出された高圧の冷媒は、室外熱交換器17で室外の空気と熱交換して凝縮する。室外熱交換器17を出た冷媒は、膨張弁19を通過する際に減圧され、その後に室内熱交換器11で室内の空気と熱交換して蒸発する。その際、空気は室内熱交換器11によって冷却され、その冷却された空気が室内ファン35を介して吹出口から室内へ吹き出される。室内熱交換器11を出た冷媒は、圧縮機13へ吸入されて圧縮される。
(2−2)暖房運転
暖房運転では、四路切換弁15が第2状態(図1の点線)に設定される。そして、この状態で制御部50が圧縮機13を稼動させると、室外熱交換器17が蒸発器となり、室内熱交換器11が凝縮器となる蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。
圧縮機13から吐出された高圧の冷媒は、室内熱交換器11で室内の空気と熱交換して凝縮する。その際、空気は室内熱交換器11で加温され、その加温された空気は室内ファン35を介して吹出口から室内へ吹き出される。凝縮した冷媒は、膨張弁19を通過する際に減圧された後、室外熱交換器17で室外の空気と熱交換して蒸発する。室外熱交換器17を出た冷媒は、圧縮機13へ吸入されて圧縮される。
(3)四路切換弁動作時の衝撃音対策
(3−1)四路切換弁15の構成
図4は、四路切換弁15の斜視図である。また、図5は、四路切換弁15のスライド台153及びスライド弁155周辺の断面図である。
図4及び図5において、四路切換弁15は、切換弁部15Aとパイロット電磁弁部15Bとから成る。切換弁部15Aは、シリンダ151と、スライド台153(図5参照)と、スライド弁155(図5参照)と、パイロット管157とを有している。
スライド台153は、シリンダ151内の中央部分に配置された台であり、スライド弁155が摺動する。スライド台153には、ポートP2,P3,P4がシリンダの軸方向に沿って順に設けられている。
スライド弁155は、シリンダ151内に配置され、シリンダ151の軸方向に摺動自在である。また、スライド弁155は逆U字状に形成されている。
なお、シリンダ151においてスライド台153のポートP2に対向する位置にポートP1が設けられ、ポートP1には高圧配管T1の一端が接続される。
パイロット管157は、シリンダ151の両端部とパイロット電磁弁部15Bとを連絡している。パイロット電磁弁部15Bの動作によってシリンダ151の一端が高圧、他端が低圧となり、この圧力差によってスライド弁155がスライド台153上を移動し、ポートP1,P2,P3,P4の各連通相手が切り換わる。
ポートP1は、高圧配管T1が接続されて圧縮機13の高圧側と繋がるので、高圧ポートP1と表現する。ポートP3は、低圧配管T3が接続されて圧縮機13の低圧側と繋がるので、低圧ポートP3と表現する。
ポートP2及びポートP4は、冷房運転時と暖房運転時とで高低圧が入れ替わるので、高圧に耐え得るように高圧配管T2、T4が接続されている。
パイロット電磁弁部15Bは、パイロット弁ユニット161と、コイル163とを有している。パイロット弁ユニット161内には、バネ力で弁孔を閉じる方向に付勢された可動弁を電磁力で開方向に移動させることができる弁機構(図示せず)が内蔵されている。コイル163は、通電されたときに当該弁機構を開方向に動作させるための電磁力を発生させる。
パイロット弁ユニット161は、シリンダ151に与える高圧・低圧を高圧側配管、低圧側配管からパイロット管165,167を介して取り入れている。
(3−2)四路切換弁15の動作
上記構成の四路切換弁15において、シリンダ151内のスライド弁155が図5の左側に位置し、高圧ポートP1とポートP4とが連通し、ポートP2と低圧ポートP3とが連通しているとき、パイロット電磁弁部15Bのコイル163に通電して励磁すると、シリンダ151の両端の圧力差はスライド弁155が右側に移動するような圧力差となり、スライド弁155が右側に移動する。その結果、高圧ポートP1とポートP2とが連通し、低圧ポートP3とポートP4とが連通する。
一方、逆方向に切り換えるときは、パイロット電磁弁部15Bのコイル163への通電を止めて非励磁にすると、シリンダ151の両端の圧力差はスライド弁155が左側に移動するような圧力差となり、スライド弁155が左側に移動する。その結果、高圧ポートP1とポートP4とが連通し、ポートP2と低圧ポートP3とが連通する。
(3−3)衝撃音発生メカニズム
例えば暖房運転中、パイロット電磁弁部15Bのコイル163へは通電されておらず非励磁であるので、スライド弁155は図5の左側に位置しており、高圧ポートP1とポートP4とが連通し、ポートP2と低圧ポートP3とが連通している。このとき、除霜運転への移行指令が入ると、シリンダ151の両端の圧力差はスライド弁155が右側に移動するような圧力差となり、スライド弁155が右側に移動する。その結果、高圧ポートP1とポートP2とが連通し、低圧ポートP3とポートP4とが連通する。
その結果、直前まで低圧であったポートP2に、いきなり高圧ポートP1からの高圧が作用するので、そのときの衝撃によって衝撃音が発生する。
(3−4)衝撃音マスキング制御
図6は、衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行を示すフローチャートである。また、図7Aは、衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行を示すタイムチャートである。さらに、図7Bは、衝撃音マスキング制御を含まない除霜運転への移行を示すタイムチャートである。なお、衝撃音マスキング制御は、請求項1の「第1制御」に該当する。
図6、図7A及び図7Bにおいて、ステップS1で制御部50は、空調機1が除霜運転に移行する条件を充足しているか否かを判定する。制御部50は、空調機1が除霜運転に移行する条件を充足していると判定したときステップS2へ進み、それ以外は引き続き判定を継続する。
次に制御部50は、ステップS2において圧縮機13の運転周波数をFd1まで低減し(図7A参照)、ステップS3へ進む。
次に制御部50は、ステップS3において圧縮機13の運転周波数をFd1に維持したまま一定時間だけ運転し(図7A参照)、ステップS4へ進む。
次に制御部50は、ステップS4において室内ファン35が高速回転しているか否かを判定する。ここで、高速回転とは、リモコン52で設定される風量に応じて決定されており、例えば風量が「弱」、「中」、「強」の3段階から選択可能な場合、風量「強」のときの室内ファン35の回転が高速回転に相当する。また、本実施形態では、風量「強」以外に「パワフル」選択スイッチ67によって風量「パワフル」に設定されている場合も室内ファン35の回転が高速回転であると判定される。制御部50は、室内ファン35が高速回転していると判定したときはステップS5に進み、室内ファン35が高速回転していないと判定したときはステップS14に進む。
次に制御部50は、ステップS5において室内ファン35の回転を維持する(図7A参照)。
次に制御部50は、ステップS6において四路切換弁15により冷媒循環サイクルを暖房サイクルから冷房サイクルに切り換える(図7A参照)。このとき、四路切換弁15の切換動作時に発生する衝撃音が配管を介して室内機2に伝播するが、室内ファン35が高速回転しているので、衝撃音は室内ファン35の動作音にかき消される。
次に制御部50は、ステップS7において除霜運転を行う。除霜運転は、圧縮機13を運転したまま、室外ファン55を停止して行う。
次に制御部50は、ステップS8において四路切換弁15により冷媒循環サイクルを冷房サイクルへ切り換えてから所定時間経過後に室内ファン35を停止する。
そして制御部50は、ステップS9において空調機1が除霜運転を終了する条件を充足しているか否かを判定する。制御部50は、空調機1が除霜運転を終了する条件を充足していると判定したときは除霜運転を終了し、それ以外は引き続き判定を継続する。
以上のように、衝撃音マスキング制御を含んだ除霜運転への移行制御によって、四路切換弁15の切換動作時に発生する衝撃音が室内ファン35の動作音にかき消されるので、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
一方、ステップ4における判定後にステップS14へ進んだ場合は、制御部50はステップS14において、室内ファン35と圧縮機13を停止する(図7B参照)。
次に制御部50は、ステップS15において圧縮機13を停止させている所定の時間に均圧運転を行う(図7B参照)。均圧運転とは、室外ファン55の稼動を継続して室外熱交換器17に送風しながら、冷媒回路の高低圧差を小さくする運転をいう。
次に制御部50は、ステップS16において四路切換弁15により冷媒循環サイクルを暖房サイクルから冷房サイクルに切り換える(図7B参照)。事前に均圧運転を開始し冷媒回路の高低圧差を小さくしているので、衝撃音が小さくなり、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
次に制御部50は、ステップS17において均圧運転を終了する(図7B参照)。
次に制御部50は、ステップS18において圧縮機13を起動し、除霜運転を開始する(図7B参照)。その後、制御部50はステップS9へジャンプする。
そして制御部50は、ステップS9において空調機1が除霜運転を終了する条件を充足しているか否かを判定する。制御部50は、空調機1が除霜運転を終了する条件を充足していると判定したときは除霜運転を終了し、それ以外は引き続き判定を継続する。
以上のように、制御部50は、空調機1が除霜運転移行条件を充足したと判定した後、室内ファン35の回転が高速か否かによって衝撃音マスキング制御を行って除霜運転への移行するのか、それとも均圧運転を行って除霜運転に移行するのかを選択している。
前者又は後者のいずれが選択されても、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
(4)特徴
(4−1)
空調機1では、四路切換弁15の切換動作時に室内ファン35が稼動しているので、室内ファン35の動作音が四路切換弁15の切換動作時の衝撃音をかき消し、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
また、デフロスト運転移行前に圧縮機の運転周波数を低下させる必要もないので、暖房運転能力の低下も抑制することができる。
(4−2)
空調機1では、四路切換弁15の切換動作時に室内ファン35が稼動するようにすることによって、除霜運転前に圧縮機13を止めて冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧運転を行う必要がなくなり、均圧運転時間を省けるので、その分だけ暖房運転稼働率(=正味暖房運転時間/[正味暖房運転時間+デフロスト運転時間])が向上する。
(4−3)
空調機1では、四路切換弁15の切換動作の前後を通して室内ファン35の動作が継続しているので、室内ファン35の動作音を衝撃音に確実にかぶせることができる。その結果、四路切換弁15の切換動作時の衝撃音をかき消すことができ、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
(4−4)
空調機1では、四路切換弁15の切換動作時の衝撃音を使用者に感じさせない方法として、切換動作前の室内ファン35の回転数によって衝撃音マスキング制御と均圧運転とを使い分けることができるので、均圧運転を選択するだけの従来方式に比べて、暖房運転稼働率を向上させる機会が増加する。
(4−5)
空調機1では、制御部50が圧縮機13の運転を継続させながら衝撃音マスキング制御を行う際に、先に圧縮機13の運転周波数を低減しておくことによって、冷媒回路の高低圧差が幾分小さくなるので、その分だけ四路切換弁15の切換動作時の衝撃音も小さくなり、室内ファン35の動作音を衝撃音にかぶせた際に、その衝撃音を確実にかき消すことができる。
(5)変形例
上記実施形態では、室内ファン35の回転が高速か否かによって衝撃音マスキング制御を行って除霜運転への移行するのか、それとも均圧運転を行って除霜運転に移行するのかを選択している。
しかし、均圧運転を行い、さらに衝撃音マスキング制御を行ってもよい(請求項3の第2制御に該当する)。この場合、均圧運転によって冷媒回路の高低圧差が小さくなるので、四路切換弁15の切換動作時の衝撃音は抑制され、さらに室内ファン35の動作音を衝撃音にかぶせて、その衝撃音を確実にかき消すことができ、使用者に対して異音による不快感を与えることを未然に防止することができる。
1 空調機
11 室内熱交換器(熱源側熱交換器)
13 圧縮機
15 四路切換弁
17 室外熱交換器(利用側熱交換器)
19 膨張弁(膨張機構)
35 室内ファン
50 制御部
特開平10−253205号公報

Claims (6)

  1. 圧縮機(13)、室外熱交換器(17)、膨張機構(19)、及び室内熱交換器(11)を順に接続して冷媒回路を構成し、前記室外熱交換器(17)を蒸発器として機能させる暖房サイクルから、前記室外熱交換器(17)を凝縮器として機能させる冷房サイクルに切り換えて、前記室外熱交換器(17)に付着した霜を溶かすデフロスト運転を行う、空調機であって、
    前記冷媒回路において前記暖房サイクルと前記冷房サイクルとを切り換える切換動作を行う四路切換弁(15)と、
    前記室内熱交換器(11)に送風する室内ファン(35)と、
    前記四路切換弁(15)の動作、及び前記室内ファン(35)の動作を制御する制御部(50)と、
    を備え、
    前記制御部(50)は、前記四路切換弁(15)の前記切換動作時に前記室内ファン(35)が動作している状態にする第1制御を行う、
    空調機。
  2. 前記制御部(50)は、前記圧縮機(13)の運転を継続させながら前記第1制御を行う、
    請求項1に記載の空調機。
  3. 前記制御部(50)は、前記デフロスト運転前に前記圧縮機(13)を止めて前記冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御が行われている場合でも、前記均圧制御中に前記四路切換弁(15)の前記切換動作が行われる時に前記室内ファン(35)が動作している状態にする第2制御を行う、
    請求項1に記載の空調機。
  4. 前記制御部(50)は、前記四路切換弁(15)の前記切換動作前から前記切換動作が終了するまでの間、前記室内ファン(35)の動作を継続させる、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空調機。
  5. 前記制御部(50)は、
    前記四路切換弁(15)の前記切換動作前の前記室内ファン(35)の回転数が所定回転数以上のときは前記圧縮機(13)を止めずに前記第1制御を行い、
    前記四路切換弁(15)の前記切換動作前の前記室内ファン(35)の回転数が所定回転数未満のときは前記圧縮機(13)及び前記室内ファン(35)を止め、前記冷媒回路の高低圧差を小さくする均圧制御を行う、
    請求項1に記載の空調機。
  6. 前記制御部(50)は、前記四路切換弁(15)の前記切換動作前に前記圧縮機(13)の運転周波数を低減する、
    請求項2に記載の空調機。
JP2015161190A 2015-08-18 2015-08-18 空調機 Active JP6123853B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015161190A JP6123853B2 (ja) 2015-08-18 2015-08-18 空調機
PCT/JP2016/073657 WO2017030076A1 (ja) 2015-08-18 2016-08-10 空調機
EP16837066.6A EP3339762B1 (en) 2015-08-18 2016-08-10 Air conditioner
AU2016308303A AU2016308303B2 (en) 2015-08-18 2016-08-10 Air conditioner
CN201680047965.3A CN107923643B (zh) 2015-08-18 2016-08-10 空调机
ES16837066T ES2761876T3 (es) 2015-08-18 2016-08-10 Acondicionador de aire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015161190A JP6123853B2 (ja) 2015-08-18 2015-08-18 空調機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017040397A true JP2017040397A (ja) 2017-02-23
JP6123853B2 JP6123853B2 (ja) 2017-05-10

Family

ID=58051766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015161190A Active JP6123853B2 (ja) 2015-08-18 2015-08-18 空調機

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3339762B1 (ja)
JP (1) JP6123853B2 (ja)
CN (1) CN107923643B (ja)
AU (1) AU2016308303B2 (ja)
ES (1) ES2761876T3 (ja)
WO (1) WO2017030076A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110701729A (zh) * 2019-10-28 2020-01-17 宁波奥克斯电气股份有限公司 空调制热控制方法、装置、空调器及计算机可读存储介质
CN111412577A (zh) * 2020-03-31 2020-07-14 宁波奥克斯电气股份有限公司 噪音控制方法、装置、新风空调器及可读存储介质
CN112032966A (zh) * 2020-08-24 2020-12-04 Tcl空调器(中山)有限公司 一种空调四通阀换向控制方法、空调及存储介质
CN113465142A (zh) * 2021-06-16 2021-10-01 格力电器(合肥)有限公司 一种空调停机控制方法、装置、控制器和空调系统
CN114151944A (zh) * 2021-12-06 2022-03-08 珠海格力电器股份有限公司 一种空调的控制方法、装置、存储介质及空调

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108826612A (zh) * 2018-04-28 2018-11-16 四川长虹空调有限公司 空调除霜四通阀切换控制方法及空调
CN110486891B (zh) * 2019-08-22 2021-04-23 海信(山东)空调有限公司 一种除霜控制方法及空调器
CN110608543A (zh) * 2019-09-16 2019-12-24 珠海格力电器股份有限公司 热泵系统及其控制方法、装置、设备及存储介质
CN110822695A (zh) * 2019-11-27 2020-02-21 广东美的制冷设备有限公司 空调器的降噪方法、装置、空调器及电子设备
CN111207466B (zh) * 2020-01-14 2021-10-08 珠海格力电器股份有限公司 空调系统及其控制方法
CN112228972B (zh) * 2020-10-21 2022-04-19 青岛海信日立空调系统有限公司 多联机空调系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6315023A (ja) * 1986-07-07 1988-01-22 Matsushita Refrig Co 空気調和機
JPS6343029U (ja) * 1986-09-03 1988-03-22
JPH0495245U (ja) * 1990-12-28 1992-08-18
JP2006046702A (ja) * 2004-07-30 2006-02-16 Daikin Ind Ltd 暖房装置
JP2009092353A (ja) * 2007-10-12 2009-04-30 Hitachi Appliances Inc 空気調和機

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3495858B2 (ja) * 1996-10-31 2004-02-09 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
KR100535674B1 (ko) * 2004-02-25 2005-12-09 엘지전자 주식회사 멀티 히트 펌프의 사방밸브 제어 방법
CN100370200C (zh) * 2005-02-04 2008-02-20 松下电器产业株式会社 空调装置
KR101199382B1 (ko) * 2006-02-17 2012-11-09 엘지전자 주식회사 공기 조화기 및 그 제어방법
CN101726072B (zh) * 2008-10-24 2013-01-30 海尔集团公司 变频空调低温制热的控制方法
CN201637206U (zh) * 2009-09-25 2010-11-17 广东美的电器股份有限公司 冷媒流向转换装置
JP2012145318A (ja) * 2010-12-24 2012-08-02 Daikin Industries Ltd 流路切換弁、及びそれを備えた空気調和機
JP5413480B2 (ja) * 2012-04-09 2014-02-12 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
CN202792394U (zh) * 2012-07-26 2013-03-13 广东美的暖通设备有限公司 空调室外机及空调系统
JP5516695B2 (ja) * 2012-10-31 2014-06-11 ダイキン工業株式会社 空気調和装置
CN103968494B (zh) * 2013-01-25 2016-08-03 珠海格力电器股份有限公司 空调系统的控制方法及空调系统
CN103388945B (zh) * 2013-07-10 2015-08-12 广东美的暖通设备有限公司 四通阀控制装置及其控制方法
JP5932759B2 (ja) * 2013-11-21 2016-06-08 三菱電機株式会社 空気調和機
CN104101054B (zh) * 2014-07-07 2017-01-11 广东美的暖通设备有限公司 多联机空调器的控制方法和控制系统
CN104406245A (zh) * 2014-12-22 2015-03-11 济南仙居环境科技有限公司 一种改善室内环境的装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6315023A (ja) * 1986-07-07 1988-01-22 Matsushita Refrig Co 空気調和機
JPS6343029U (ja) * 1986-09-03 1988-03-22
JPH0495245U (ja) * 1990-12-28 1992-08-18
JP2006046702A (ja) * 2004-07-30 2006-02-16 Daikin Ind Ltd 暖房装置
JP2009092353A (ja) * 2007-10-12 2009-04-30 Hitachi Appliances Inc 空気調和機

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110701729A (zh) * 2019-10-28 2020-01-17 宁波奥克斯电气股份有限公司 空调制热控制方法、装置、空调器及计算机可读存储介质
CN111412577A (zh) * 2020-03-31 2020-07-14 宁波奥克斯电气股份有限公司 噪音控制方法、装置、新风空调器及可读存储介质
CN112032966A (zh) * 2020-08-24 2020-12-04 Tcl空调器(中山)有限公司 一种空调四通阀换向控制方法、空调及存储介质
CN112032966B (zh) * 2020-08-24 2022-05-06 Tcl空调器(中山)有限公司 一种空调四通阀换向控制方法、空调及存储介质
CN113465142A (zh) * 2021-06-16 2021-10-01 格力电器(合肥)有限公司 一种空调停机控制方法、装置、控制器和空调系统
CN113465142B (zh) * 2021-06-16 2022-10-25 格力电器(合肥)有限公司 一种空调停机控制方法、装置、控制器和空调系统
CN114151944A (zh) * 2021-12-06 2022-03-08 珠海格力电器股份有限公司 一种空调的控制方法、装置、存储介质及空调

Also Published As

Publication number Publication date
EP3339762A4 (en) 2018-08-29
AU2016308303B2 (en) 2019-05-09
EP3339762A1 (en) 2018-06-27
ES2761876T3 (es) 2020-05-21
WO2017030076A1 (ja) 2017-02-23
AU2016308303A1 (en) 2018-04-05
JP6123853B2 (ja) 2017-05-10
EP3339762B1 (en) 2019-09-18
CN107923643A (zh) 2018-04-17
CN107923643B (zh) 2021-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6123853B2 (ja) 空調機
JP2018071886A (ja) 空調機
JP5511717B2 (ja) 空気調和機
AU2016344865B2 (en) Refrigeration apparatus
JP6071648B2 (ja) 空気調和装置
JP6183425B2 (ja) 空気調和機
JP2007183091A (ja) 空気調和機及びその冷媒制御方法
JP2017044447A (ja) 空調機
JP6032330B2 (ja) 空調機
JP6595288B2 (ja) 空気調和機
JP2018128158A (ja) 空気調和機
JP6019773B2 (ja) 空気調和機の制御装置
JP6634731B2 (ja) 空気調和機
JP2009014321A (ja) 空気調和機
JP6551437B2 (ja) 空調機
WO2018142817A1 (ja) 空気調和機
KR100688169B1 (ko) 에어컨의 냉방 과부하 운전 제어 방법
JP6978363B2 (ja) ヒートポンプ熱源機
JP2018194255A (ja) 空調システム
WO2016084796A1 (ja) 空調機
JP2018194254A (ja) 空調システム
JP2005133970A (ja) 空気調和装置
JP2023032538A (ja) 冷凍装置
JP2016102638A (ja) 空調機
JP2005147410A (ja) 空気調和機

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161220

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: 20170307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170320

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6123853

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151